JP6602582B2 - ナット回り止め機構 - Google Patents

Description

本発明は、ナット回り止め機構に関する。

従来、減速機として、例えば偏心揺動型の減速機が知られている。このような減速機は、一般的に、内周側に内歯が形成されたケースと、内歯に噛み合う外歯を有する外歯歯車と、外歯歯車に形成された貫通孔に挿入されその回転によって外歯歯車を揺動するクランク軸と、クランク軸を介して外歯歯車を保持するキャリアと、を備えている。クランク軸はキャリアに回転自在に保持され、クランク軸には偏心体が設けられている。偏心体は外歯歯車の貫通孔に挿入されている。これにより、キャリアはクランク軸を介して外歯歯車を保持している。

このような減速機では、クランク軸が外部からの入力によってその中心軸周りに回転すると、偏心体が外歯歯車を揺動して、外歯歯車がその外歯をケースの内歯に噛み合わせながら回転する。これにより、クランク軸が自転しながら公転し、この公転動作によってキャリアが回転する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−２１１２０４号公報

ところで、このような減速機は、出力軸を回転保持する一対の出力軸軸受を備えている。各出力軸軸受は、キャリアとピニオンとの間において、出力軸に取り付けられている。各出力軸軸受は、キャリアの下方（軸方向におけるキャリアよりもピニオン側）に配置されたナットとケースとの間で、軸方向に挟まれて保持される。これにより、出力軸軸受に対する予圧の付与が行われる。しかしながら、従来の減速機において、キャリアと出力軸とを締結するナットに万一緩みが生じた場合、出力軸軸受に付与される予圧が変化してしまうおそれがある。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであって、ナットに緩みが生じることを防止することが可能なナット回り止め機構を提供することを目的とする。

本発明は、中心軸を中心に回転する軸部材と、前記軸部材に螺合されたナットと、前記軸部材に固定され、前記軸部材に対する前記ナットの回転を規制する少なくとも１枚のプレートとを備え、前記ナットに係止部が設けられ、前記プレートが前記ナットの前記係止部に係止することにより前記ナットの回転を規制する、ナット回り止め機構である。

前記ナット回り止め機構において、前記プレートは、ボルトによって前記軸部材に固定され、前記プレートには前記ボルトが貫通する長穴が形成され、前記軸部材には前記ボルトが螺着されるボルト穴が形成されていても良い。

前記ナット回り止め機構において、前記ナットには、前記中心軸を中心として９０°毎に４箇所の前記係止部が形成され、前記プレートの前記長穴は、前記中心軸を中心として４０°の角度で形成されていても良い。

前記ナット回り止め機構において、前記ナットには、前記中心軸を中心として４５°毎に８箇所の前記係止部が形成され、前記プレートの前記長穴は、前記中心軸を中心として４５°の角度で形成されていても良い。

前記ナット回り止め機構において、前記プレート１枚あたりの前記ボルトの本数をＮ_Ｂとし、前記係止部の数をＮ_Ｆとし、前記プレートの枚数をＮ_Ｐとし、前記中心軸を中心とする前記プレートの前記長穴の角度をα°としたとき、前記ボルト穴の合計数Ｎ_Ｔは、Ｎ_Ｔ＝［３６０°／α／Ｎ_Ｆ×Ｎ_Ｂ＋（Ｎ_Ｂ−１）］×Ｎ_Ｐであり、前記ボルト穴は、Ｎ_Ｔ／Ｎ_Ｐ個ずつ、前記中心軸を中心として位相数Ｎ_Ｐかつα／Ｎ_Ｂ°おきに配置されていても良い。

前記ナット回り止め機構において、前記プレートはＮ_Ｐ枚設けられ、前記軸部材には、それぞれ１つ以上の前記ボルト穴を含む複数のボルト穴群が形成され、前記複数のボルト穴群は、前記中心軸に対して３６０°／Ｎ_Ｐずつ回転対称となる位置に配置されていても良い。

前記ナット回り止め機構において、前記軸部材には、複数の前記ボルト穴が形成され、前記中心軸を中心とする前記長穴の角度は、互いに隣接する前記ボルト穴同士が前記中心軸に対してなす角の２倍以上であっても良い。

本発明によれば、ナットに緩みが生じることを防止することができる。

本発明の一実施の形態に係るナット回り止め機構を示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係るナット回り止め機構を示す平面図であり、図１のII方向矢視図である。 変形例に係るナット回り止め機構を示す平面図であり、図２に対応する図である。 数式（Ｘ）のうち（Ｎ_Ｂ−１）の項のもつ意味について説明するための平面図である。 数式（Ｘ）のうち（Ｎ_Ｂ−１）の項のもつ意味について説明するための平面図である。 数式（Ｘ）のうち（Ｎ_Ｂ−１）の項のもつ意味について説明するための平面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。

ナット回り止め機構の構成
図１は、本実施の形態によるナット回り止め機構１０を示している。図１に示すように、ナット回り止め機構１０は、筒状に形成されたケース１１と、ケース１１内に回転自在に収容された軸部材２０と、を備えている。

このようなナット回り止め機構１０は、例えば減速機の一部を構成している。この場合、ナット回り止め機構１０において、軸部材２０が例えば減速部（図示せず）に連結されている。そしてモータ（図示せず）から入力された回転が、上記減速部によって減速されて軸部材２０から出力されるようになっている。軸部材２０は、一端側（図１の上端側）に位置する一端面２０ａを有している。軸部材２０における他端側（図１の下端側）には、例えば軸部材２０からの回転を出力する駆動ギア（図示せず）が設けられている。なお、本実施の形態において、軸方向において、ナット２１（後述）が設けられる側（図１の上側）を一端側といい、ナット２１が設けられる側の反対側（図１の下側）を他端側という。

図中において、符号Ｌ１は、軸部材２０の中心軸を示している。軸部材２０は、中心軸Ｌ１を中心として回転する。本明細書では、単に「軸方向」と記す場合、この方向は、中心軸Ｌ１上を延びる方向又は中心軸Ｌ１に平行な方向を意味する。また、中心軸Ｌ１に直交する方向を「径方向」と呼び、中心軸Ｌ１周りの方向を「周方向」と呼ぶ。

ケース１１は、略筒状に形成されており、軸部材２０側を向く内壁面１１ａを有している。ケース１１の内壁面１１ａには、径方向内側に向けて突出する環状の凸部１２が設けられている。この凸部１２は、内壁面１１ａの周方向全域に亘って形成されている。

凸部１２の一端側の面（図１の上面）には、第１軸受収容部１４が形成されている。この第１軸受収容部１４には、第１軸受１５が配置されている。図示の第１軸受１５は、円錐ころ軸受である。第１軸受１５は、その外輪を、第１軸受収容部１４の底面（凸部１２の一端側の面）に軸方向で当接させると共に、ケース１１の内壁面１１ａに径方向で当接させている。これにより、第１軸受１５が第１軸受収容部１４に取り付けられている。

また、凸部１２の他端側の面（図１の下面）には、第２軸受収容部１６が形成されている。この第２軸受収容部１６には、第２軸受１７が配置されている。図示の第２軸受１７は、円錐ころ軸受である。第２軸受１７は、その外輪を、第２軸受収容部１６の天面（凸部１２の他端側の面）に軸方向で当接させると共に、ケース１１の内壁面１１ａに径方向で当接させている。これにより、第２軸受１７が第２軸受収容部１６に取り付けられている。

軸部材２０は、第１軸受１５の内輪の内周側及び第２軸受１７の内輪の内周側に挿入されている。これにより、軸部材２０が、ケース１１に回転自在に保持されている。軸部材２０は、第２軸受支持面２０ｂを有している。この第２軸受支持面２０ｂには、第２軸受１７の内輪の他端側の面（図１の下面）が当接している。

図１および図２に示すように、軸部材２０には、第１軸受１５側に押し付けられた状態で軸部材２０に螺合されるナット（固定部材）２１が設けられている。すなわち軸部材２０のうち一端側の外周部分には、ねじ部２０ｃが形成され、このねじ部２０ｃにナット２１が螺合されている。ナット２１は、平面環形状を有しており、第１軸受１５の内輪の一端側の面（図１の上面）に当接している。またナット２１は、中心軸Ｌ１を中心に、軸部材２０に対して回転可能となっている。なお、ナット２１と第１軸受１５との間には、図示しないワッシャーが介在されていても良い。

上述したように、ナット２１は、第１軸受１５の内輪に軸方向で当接している。ナット２１が他端側に締め上げられることにより、軸部材２０の軸方向の位置が位置決めされるようになっている。すなわち、ナット２１を軸部材２０に対して締め込むことにより、第１軸受１５および第２軸受１７に対して予圧が加えられる。なお、予圧とは、一対の軸受を押し付け合うように組み付けることにより両方の軸受に付与される圧力のことである。具体的には、ナット２１を軸部材２０に対して締め込むことで、第１軸受１５、凸部１２および第２軸受１７が、ナット２１と軸部材２０の第２軸受支持面２０ｂとの間で挟まれる。このように、ナット２１を軸部材２０に対して締め込むことで、第１軸受１５および第２軸受１７には予圧が作用する。

本実施の形態において、ナット２１の外周には、係止部２２が設けられている。図２に示すように、係止部２２は、ナット２１の円形の外周を平面から見て直線状に切り取った面取り部からなっている。この場合、係止部２２は、中心軸Ｌ１を中心として９０°の角度β毎に４箇所形成され、それぞれ図２の紙面に対して垂直な平面からなっている。なお、係止部２２同士がなす角度βとは、互いに隣接する係止部２２の法線（係止部２２を構成する平面に対して垂直な線）同士がなす角をいう。

軸部材２０には、軸部材２０に対するナット２１の回転を規制するプレート２３が固定されている。このプレート２３は、それぞれナット２１の係止部２２に係止することにより、ナット２１の回転を規制する役割を果たす。この場合、プレート２３は、２枚設けられており、互いに同一形状からなっている。図１に示すように、各プレート２３は、それぞれ断面略Ｌ字形状からなり、軸部材２０に固定される水平な固定部２３ａと、固定部２３ａから垂直に延びるとともに係止部２２に当接する当接部２３ｂとを有している。なお、プレート２３の枚数は少なくとも１枚あれば良く、２枚に限られるものではない。

また、軸部材２０の一端面２０ａには、ボルト（締結部材）２４が挿入されて螺着される複数（１２個）のボルト穴２５が形成されている。複数のボルト穴２５は、中心軸Ｌ１を中心とする円周Ｃ上に配置されている。この場合、軸部材２０には、それぞれ６つのボルト穴２５を含む複数（２箇所）のボルト穴群２５Ａが形成されている。これらのボルト穴群２５Ａは、２箇所に（２位相）配置されており、かつ中心軸Ｌ１に対して１８０°ずつ回転対称となる位置に配置されている。各ボルト穴群２５Ａにおいて、６つのボルト穴２５は、それぞれ中心軸Ｌ１を中心として角度θおきに等間隔で配置されている。この場合、角度θは２０°である。なお、ボルト穴２５同士がなす角度θとは、軸方向から見て、互いに隣接するボルト穴２５の中心同士が中心軸Ｌ１に対してなす角をいう。

なお、プレート２３の枚数をＮ_Ｐとしたとき、Ｎ_Ｐ箇所（Ｎ_Ｐ位相）のボルト穴群２５Ａを設け、このＮ_Ｐ箇所のボルト穴群２５Ａを、それぞれ中心軸Ｌ１に対して３６０°／Ｎ_Ｐずつ回転対称となる位置に配置することが好ましい。例えば、図２において、プレート２３はＮ_Ｐ＝２枚であり、２箇所のボルト穴群２５Ａは、中心軸Ｌ１に対して３６０°／２＝１８０°ずつ回転対称となる位置に配置されている。これにより、ボルト穴２５の個数を減らすことができ、軸部材２０に対してボルト穴２５を加工する工数を抑えることができる。

各プレート２３は、それぞれボルト穴２５に螺着されたボルト２４によって、それぞれ軸部材２０に対して固定されている。また、プレート２３にはボルト２４が貫通する長穴２６が形成されている。各長穴２６には、それぞれ２本ずつボルト２４が挿入されている。しかしながら、これに限らず、各プレート２３は、１本又は３本以上のボルト２４によって軸部材２０に固定されても良い。各プレート２３の長穴２６は、中心軸Ｌ１を中心とする円周Ｃに沿って円弧状に形成されている。長穴２６は、中心軸Ｌ１を中心として角度αで形成されている。この場合、角度αは４０°である。なお、長穴２６の角度αとは、長穴２６の長さ方向両端にそれぞれボルト２４を配置したとき、軸方向から見て、中心軸Ｌ１を中心としてこれら両端のボルト２４の中心同士がなす角をいう。

なお、長穴２６の角度αは、互いに隣接するボルト穴２５同士がなす角θの２倍以上とすることが好ましい（α≧２θ）。この場合、長穴２６内に２つ以上のボルト穴２５が開口するので、２本以上のボルト２４によって各プレート２３を軸部材２０に固定することができる。

上記ナット回り止め機構１０において、プレート２３の当接部２３ｂがナット２１の係止部２２に当接することにより、ナット２１に緩みが生じることが防止される。これにより、第１軸受１５および第２軸受１７に加わる予圧の値が変化してしまう不具合を防止することができる。すなわち、出力軸軸受１５、１７に付与される予圧が変化してしまうことにより出力軸受寿命・強度の低下及び減速機の剛性低下を引き起こすことを防止できる。また、緩み発生を防ぐために、機械的な廻り止めを使用する場合でも、組立時に軸受に適切な予圧を与えるナット２１の位相が製品により異なるため、予圧を管理することが困難であったが、上記構成により、予圧の調整が無段階に簡単に行える。よって、出力軸受寿命・強度の低下及び減速機の剛性低下を防止できる。

また、ナット２１の外周部に係止部２２を設け、プレート２３をボルト２４で軸部材２０に固定することにより、ナット２１の廻り止めとしている。また、プレート２３に長穴２６を設けてこの長穴２６にボルト２４を挿入することにより、プレート２３を軸部材２０に固定している。これにより、ナット２１の位相に関わらず（すなわち、ナット２１の係止部２２が中心軸Ｌ１に対してどのような回転位置にあっても）、ボルト２４によってプレート２３を軸部材２０に対して固定し、ナット２１の回転を規制することが可能となる。このため、ナット２１を締め込んで第１軸受１５と第２軸受１７との間に適正な予圧が加わるようにした後、プレート２３を係止部２２の位置に合わせるために更にナット２１を回転させる必要がなく、予圧を適正な設定値に保持することができる。この結果、第１軸受１５および第２軸受１７の強度が低下する不具合を防止し、その寿命を向上させることができる。

上述したナット回り止め機構１０は、例えば偏心揺動型の減速機の一部を構成しても良い。この場合、減速機は、例えば、風車のタワーに対してナセルを回転させるようにヨー駆動するヨー駆動装置、又は、ナセル側のハブに対してブレードの軸部を回転させるようにピッチ駆動するピッチ駆動装置に用いる減速機であっても良い。なお、減速機は、風車用に限らず、各種産業用機械又は建設機械等において用いられても良い。また減速機としては、偏心揺動型のほか、遊星歯車機構として構成された減速機や、平歯車機構として構成された減速機であっても良い。あるいは、ナット回り止め機構１０は、増速機等、歯車を含む各種変速機構に用いられても良い。

本実施の形態の作用
次に、本実施の形態の作用について説明する。

上述したナット回り止め機構１０を含む減速機において、図示しないモータからの回転駆動力は、図示しない減速部によって減速され、軸部材２０に伝達される。これにより軸部材２０が回転し、軸部材２０から外部の機構にトルクを伝達することが可能となる。

本実施の形態に係るナット回り止め機構１０によれば、第１軸受１５側に押し付けられた状態で軸部材２０に螺合されるナット２１が設けられている。また、軸部材２０には、軸部材２０に対するナット２１の回転を規制するプレート２３が固定されている。これにより、ナット２１に緩みが生じることを防止し、第１軸受１５および第２軸受１７に加わる予圧の値が変化してしまう不具合を防止することができる。

すなわち、ナット２１は軸部材２０に対して締め込まれ、ナット２１が適切な位置で固定されることにより、第１軸受１５と第２軸受１７との間に適正な予圧が加わるようになっている。本実施の形態によれば、上述したように、プレート２３がナット２１の係止部２２に係止することによりナット２１の回転を規制し、ナット２１の上昇および回転を防止している。これにより、ナット２１が軸部材２０に対して緩むことがなく、第１軸受１５および第２軸受１７に加わる予圧の値が変化してしまう不具合を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、プレート２３は、ボルト２４によって軸部材２０に固定され、プレート２３にはボルト２４が貫通する長穴２６が形成されている。また軸部材２０にはボルト２４が螺着されるボルト穴２５が形成されている。これにより、ナット２１が中心軸Ｌ１に対してどのような回転位置にあっても、ナット２１の回転を規制することが可能となる。このため、ナット２１を締め込んで第１軸受１５と第２軸受１７との間に適正な予圧が加わるようにした後、プレート２３を係止部２２の位置に合わせるために更にナット２１を回転させる必要がなく、予圧を適正な値に保持することができる。これにより、第１軸受１５および第２軸受１７の強度低下を防止し、その寿命を向上させることができる。

一方、比較例として、ナット２１の廻り止めとして、プレート２３に代えて、ナット２１と軸部材２０との間に菊座金（歯付座金）を配置することも考えられる。この場合、ナット２１が所定の位置にきたときに菊座金の歯を折り曲げてナット２１の切欠に係止させ、ナット２１を固定することも考えられる。しかしながら、第１軸受１５と第２軸受１７との間の予圧をある設定値に設定しようとした場合、ナット２１の位相が製品によって異なる（どの位相でナット２１が止まるかが不確定である）ため、廻り止めの位相が一致せず、廻り止めの位相までナット２１の位相をずらす（回転させる）必要が生じる。例えば、菊座金の歯とナット２１の切欠とが一致する位置までナット２１を回転させる必要が生じる。この場合、予圧の設定が製品によって一定でなくなるおそれがある。これに対して本実施の形態によれば、上述したように、ナット２１がどのような位相にある場合でも、軸部材２０に固定されたプレート２３によってナット２１の回転を規制することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、ナット２１には、中心軸Ｌ１を中心として９０°毎に４箇所の係止部２２が形成され、プレート２３の長穴２６は、中心軸Ｌ１を中心として４０°の角度で形成されている。これにより、ボルト穴２５の個数を抑制することができ、軸部材２０に対してボルト穴２５を加工する工数を抑えることができる。

変形例
次に、図３により、ナット回り止め機構の変形例について説明する。図３は、変形例によるナット回り止め機構を示す平面図（図２に対応する図）である。図３に示す変形例は、主としてナットやボルト穴の構成が異なるものであり、他の構成は図１および図２に示す実施の形態と略同一である。図３において、図１および図２に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

図３において、ナット２１の外周には、８箇所の係止部２２が設けられている。この係止部２２は、中心軸Ｌ１を中心として４５°の角度β毎に８箇所形成されている。軸部材２０の一端面２０ａには、ボルト２４が挿入されて螺着される複数（６個）のボルト穴２５が形成されている。この場合、軸部材２０には、それぞれ３つのボルト穴２５を含むボルト穴群２５Ａが形成されている。これらのボルト穴群２５Ａは、２箇所に（２位相）配置されており、かつ中心軸Ｌ１に対して１８０°ずつ回転対称となる位置に配置されている。各ボルト穴群２５Ａにおいて、３つのボルト穴２５は、それぞれ中心軸Ｌ１を中心として２２．５°の角度θおきに等間隔で配置されている。また、プレート２３は２枚設けられており、各プレート２３の長穴２６は、中心軸Ｌ１を中心として４５°の角度αで形成されている。

本変形例によれば、ナット２１には、中心軸Ｌ１を中心として４５°毎に８箇所の係止部２２が形成され、プレート２３の長穴２６は、中心軸Ｌ１を中心として４５°の角度で形成されている。これにより、ナット２１が中心軸Ｌ１に対してどのような回転位置にある場合でも、ナット２１の回転を規制することが可能となる。このため、ナット２１を締め込んで第１軸受１５と第２軸受１７との間に適正な予圧が加わるようにした後、更にナット２１を回転させる必要がなく、予圧を適正な値に保持することができる。また、本変形例によれば、ボルト穴２５の個数を更に抑制することができ、軸部材２０に対してボルト穴２５を加工する工数を抑えることができる。

ボルト穴の個数及び配置
次に、軸部材２０毎のボルト穴２５の合計数を少なくするために、軸部材２０に対してボルト穴２５をどのように配置するかについて説明する。

一般に、（ｉ）各ナット２１に形成される係止部２２の数、（ii）プレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数、（iii）プレート２３の枚数、および、（iv）長穴２６の角度αは、ナット回り止め機構１０を設計する際に各種要素を考慮した上で予め所定の値に決定される。具体的には、これらの数値（ｉ）〜（iv）は、ナット２１やプレート２３を設置する箇所の寸法の自由度、ナット２１やプレート２３に作用する荷重等によって予め決定される。

本発明者らは、上記数値（ｉ）〜（iv）が予め決定された場合、以下の数式（Ｘ）に基づいて、ボルト穴２５の合計数Ｎ_Ｔを定めることにより、軸部材２０毎のボルト穴２５の合計数を最小限に抑えることができるという知見を得た。
Ｎ_Ｔ＝［３６０°／α°／Ｎ_Ｆ×Ｎ_Ｂ＋（Ｎ_Ｂ−１）］×Ｎ_Ｐ・・・（Ｘ）

ここで、Ｎ_Ｂはプレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数（上記数値（ii））であり、Ｎ_Ｆは係止部２２の数（上記数値（ｉ））であり、Ｎ_Ｐはプレート２３の枚数（上記数値（iii））であり、αは中心軸Ｌ１を中心とするプレート２３の長穴２６の角度（上記数値（iv））である。なお、［３６０°／α°／Ｎ_Ｆ×Ｎ_Ｂ＋（Ｎ_Ｂ−１）］の値が自然数にならない場合、小数点以下を切り上げる。

この場合、係止部２２は、３６０°／Ｎ_Ｆの角度βずつ等間隔に配置される。また、Ｎ_Ｔ個のボルト穴２５は、Ｎ_Ｔ／Ｎ_Ｐ個ずつ、位相数Ｎ_Ｐで、中心軸Ｌ１を中心としてα／Ｎ_Ｂ°（上述した角度θ）おきに配置される。

例えば、図２に示す実施の形態において、（ｉ）係止部２２の数は４箇所であり（Ｎ_Ｆ＝４）、（ii）プレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数は２本であり（Ｎ_Ｂ＝２）、（iii）プレート２３の枚数は２枚であり（Ｎ_Ｐ＝２）、（iv）長穴２６の角度αは４０°である（α＝４０°）。この場合、ボルト穴２５の合計数Ｎ_Ｔは、上記数式（Ｘ）より、Ｎ_Ｔ＝［３６０°／４０°／４×２＋（２−１）］×２＝１２となる。係止部２２は、３６０°／４＝９０°の角度βずつ等間隔に配置される。また、１２個のボルト穴２５は、１２／２＝６個ずつ、中心軸Ｌ１を中心として、２位相かつ４０°／２＝２０°の角度θおきに配置される。

また、図３に示す変形例において、（ｉ）係止部２２の数は８箇所であり（Ｎ_Ｆ＝８）、（ii）プレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数は２本であり（Ｎ_Ｂ＝２）、（iii）プレート２３の枚数は２枚であり（Ｎ_Ｐ＝２）、（iv）長穴２６の角度αは４５°である（α＝４５°）。この場合、ボルト穴２５の合計数Ｎ_Ｔは、上記数式（Ｘ）より、Ｎ_Ｔ＝［３６０°／４５°／８×２＋（２−１）］×２＝６となる。係止部２２は、３６０°／８＝４５°の角度βずつ等間隔に配置される。また、６個のボルト穴２５は、６／２＝３個ずつ、中心軸Ｌ１を中心として、２位相かつ４５°／２＝２２．５°の角度θおきに配置される。

このようにして軸部材２０に対してボルト穴２５を配置することにより、ナット２１の位相に関わらず、ボルト２４によってプレート２３を軸部材２０に固定することができ、ナット２１の回転を確実に規制することができる。また、ボルト穴２５の個数を最小限に抑えることができ、軸部材２０にボルト穴２５を加工する工数を減らすことができる。

（Ｎ _Ｂ −１）の項
次に、図４乃至図６を参照して、上記数式（Ｘ）のうち（Ｎ_Ｂ−１）の項のもつ意味について説明する。

始めに、図４（ａ）に示すように、プレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数が１本である場合を考える（Ｎ_Ｂ＝１）。このとき、Ｎ_Ｂ＝１、Ｎ_Ｆ＝４、Ｎ_Ｐ＝２、α＝４５°であり、Ｎ_Ｔ＝［３６０°／４５°／４×１＋（１−１）］×２＝４となる。そして４個のボルト穴２５は、２個ずつ、中心軸Ｌ１を中心として、２位相かつ４５°の角度θおきに配置される。なお、図４（ａ）において、各長穴２６の中央に１個のボルト穴２５が配置されている。

次に、図４（ｂ）に示すように、ナット２１およびプレート２３を一体として、軸部材２０に対して時計回り方向に回転した場合を想定する。このとき、ナット２１およびプレート２３は、図４（ａ）に示す状態を基準として、時計回り方向に６７．５°回転されている。

図４（ｂ）に示す状態で、ナット２１およびプレート２３を更に時計回り方向に回転すると、長穴２６の内部にはボルト穴２５が１個も配置されなくなってしまう。このため、プレート２３を反時計回り方向に隣接する係止部２２に移動することにより（図４（ｂ）の矢印参照）、長穴２６の内部にボルト穴２５が１個配置されるようになる。したがって、ナット２１およびプレート２３がどのような位相にあっても、ボルト２４を用いてプレート２３を軸部材２０に固定することができる。

このように、プレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数が１本である場合には、（Ｎ_Ｂ−１）の項を考慮する必要がなく、Ｎ_Ｂ−１＝０となる。

続いて、図５（ａ）に示すように、プレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数が２本であり（Ｎ_Ｂ＝２）、仮に（Ｎ_Ｂ−１）の項を無視した場合を考える。このとき、Ｎ_Ｂ＝２、Ｎ_Ｆ＝４、Ｎ_Ｐ＝２、α＝４５°であり、Ｎ_Ｔ＝［３６０°／４５°／４×２］×２＝８となる。そして８個のボルト穴２５は、４個ずつ、中心軸Ｌ１を中心として、２位相かつ２２．５°の角度θおきに配置される。なお、図５（ａ）において、各長穴２６の中央および端部に合計２個のボルト穴２５が配置されている。

次に、図５（ｂ）に示すように、ナット２１およびプレート２３を一体として、軸部材２０に対して時計回り方向に回転した場合を想定する。このとき、ナット２１およびプレート２３は、図５（ａ）に示す状態を基準として、時計回り方向に６７．５°回転されている。

図５（ｂ）に示す状態で、ナット２１およびプレート２３を更に時計回り方向に回転すると、長穴２６の内部にはボルト穴２５が１個しか配置されなくなってしまう。ここで、仮に、プレート２３を反時計回り方向に隣接する係止部２２に移動したとしても（図５（ｂ）の矢印参照）、長穴２６の内部にはボルト穴２５が１個しか配置されない。したがって、ナット２１およびプレート２３の位相によっては、２本のボルト２４を用いて１枚のプレート２３を軸部材２０に固定することができなくなってしまう。

このため、プレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数が２本である場合には、（Ｎ_Ｂ−１）の項を考慮する必要が生じる。

続いて、図６（ａ）に示すように、プレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数が２本であり（Ｎ_Ｂ＝２）、（Ｎ_Ｂ−１）の項を考慮した場合を考える。このとき、Ｎ_Ｂ＝２、Ｎ_Ｆ＝４、Ｎ_Ｐ＝２、α＝４５°であり、Ｎ_Ｔ＝［３６０°／４５°／４×２＋（２−１）］×２＝１０となる。そして１０個のボルト穴２５は、５個ずつ、中心軸Ｌ１を中心として、２位相かつ２２．５°の角度θおきに配置される。なお、図６（ａ）において、各長穴２６の中央および端部に合計２個のボルト穴２５が配置されている。

次に、図６（ｂ）に示すように、ナット２１およびプレート２３を一体として、軸部材２０に対して時計回り方向に回転した場合を想定する。このとき、ナット２１およびプレート２３は、図６（ａ）に示す状態を基準として、時計回り方向に９０°回転されている。

図６（ｂ）に示す状態で、ナット２１およびプレート２３を更に時計回り方向に回転すると、長穴２６の内部にボルト穴２５が１個しか配置されなくなってしまう。このため、プレート２３を反時計回り方向に隣接する係止部２２に移動することにより（図６（ｂ）の矢印参照）、長穴２６の内部にボルト穴２５が２個配置されるようになる。したがって、ナット２１およびプレート２３がどのような位相にあっても、２本のボルト２４を用いてプレート２３を軸部材２０に固定することができる。

このように、プレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数が２本である場合には、（Ｎ_Ｂ−１）の項を考慮する必要が生じる。すなわち、各ボルト穴群２５Ａにつき、ボルト穴２５の個数を（Ｎ_Ｂ−１）＝（２−１）＝１個ずつ増やす必要が生じる。同様に、プレート２３の１枚あたりのボルト２４の本数が３本である場合には、各ボルト穴群２５Ａにつき、ボルト穴２５の個数を（Ｎ_Ｂ−１）＝（３−１）＝２個ずつ増やす必要が生じる。

１０ ナット回り止め機構
１１ ケース
１４ 第１軸受収容部
１５ 第１軸受
１６ 第２軸受収容部
１７ 第２軸受
２０ 軸部材
２１ ナット
２２ 係止部
２３ プレート
２４ ボルト
２５ ボルト穴
２５Ａ ボルト穴群
２６ 長穴

Claims (6)

1. 中心軸を中心に回転する軸部材と、
   前記軸部材に螺合されたナットと、
   前記軸部材に固定され、前記軸部材に対する前記ナットの回転を規制する少なくとも１枚のプレートとを備え、
   前記ナットに係止部が設けられ、前記プレートが前記ナットの前記係止部に係止することにより前記ナットの回転を規制し、
   前記プレートは、前記中心軸よりも径方向外側でボルトによって前記軸部材に固定され、
   前記プレートには、前記ボルトが貫通するとともに周方向に延びる長穴が形成され、
   前記軸部材のうち前記中心軸よりも径方向外側の位置に、前記ボルトが螺着されるボルト穴が形成されている、ナット回り止め機構。
2. 前記ナットには、前記中心軸を中心として９０°毎に４箇所の前記係止部が形成され、前記プレートの前記長穴は、前記中心軸を中心として４０°の角度で形成されている、請求項１に記載のナット回り止め機構。
3. 前記ナットには、前記中心軸を中心として４５°毎に８箇所の前記係止部が形成され、前記プレートの前記長穴は、前記中心軸を中心として４５°の角度で形成されている、請求項１に記載のナット回り止め機構。
4. 前記プレート１枚あたりの前記ボルトの本数をＮ_Ｂとし、前記係止部の数をＮ_Ｆとし、前記プレートの枚数をＮ_Ｐとし、前記中心軸を中心とする前記プレートの前記長穴の角度をα°としたとき、
   前記ボルト穴の合計数Ｎ_Ｔは、
   Ｎ_Ｔ＝［３６０°／α／Ｎ_Ｆ×Ｎ_Ｂ＋（Ｎ_Ｂ−１）］×Ｎ_Ｐであり、
   ［３６０°／α／Ｎ _Ｆ ×Ｎ _Ｂ ＋（Ｎ _Ｂ −１）］の値が自然数にならない場合、小数点以下を切り上げて自然数になるようにし、
   前記ボルト穴は、Ｎ_Ｔ／Ｎ_Ｐ個ずつ、前記中心軸を中心として位相数Ｎ_Ｐかつα／Ｎ_Ｂ°おきに配置される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のナット回り止め機構。
5. 前記プレートはＮ_Ｐ枚設けられ、前記軸部材には、それぞれ１つ以上の前記ボルト穴を含む複数のボルト穴群が形成され、前記複数のボルト穴群は、前記中心軸に対して３６０°／Ｎ_Ｐずつ回転対称となる位置に配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のナット回り止め機構。
6. 前記軸部材には、複数の前記ボルト穴が形成され、前記中心軸を中心とする前記長穴の角度は、互いに隣接する前記ボルト穴同士が前記中心軸に対してなす角の２倍以上である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のナット回り止め機構。

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