(57)【要約】【課題】軸部材をより確実に支持することのできる軸部材の支持構造を得る。【解決手段】出力軸（軸部材）１４と、該出力軸１４に外嵌された第１軸受１６と、出力軸１４に設けられた止め輪溝２２に配置され、第１軸受１６の内輪１６Ｂの軸方向移動を規制する止め輪２０と、出力軸１４に外嵌され、止め輪２０が止め輪溝２２から外れるのを防止するカラー（抜け止め部材）２４と、を有し、該カラー２４の外周８０にオイルシール２６が配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材と、
該軸部材に外嵌された軸受と、
前記軸部材に設けられた止め輪溝に配置され、前記軸受の内輪の軸方向移動を規制する止め輪と、
前記軸部材に外嵌され、前記止め輪が前記止め輪溝から外れるのを防止する抜け止め部材と、を有し、
該抜け止め部材の外周にオイルシールが配置される
ことを特徴とする軸部材の支持構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記抜け止め部材は、前記止め輪と軸方向に対向し、該止め輪がスラスト力を受けたときに、該止め輪に当接し、該止め輪に当該スラスト力に対する反力を付与する
ことを特徴とする軸部材の支持構造。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記抜け止め部材は、前記止め輪と径方向に対向している
ことを特徴とする軸部材の支持構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記軸部材は、大径部と小径部とを有し、
前記止め輪は、前記大径部に配置され、
前記抜け止め部材は、前記小径部に嵌合されると共に、前記大径部と径方向に対向するように延在された延在部を有し、
前記オイルシールは、前記大径部と径方向から見て重なる
ことを特徴とする軸部材の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸部材の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、減速機の出力軸の支持に当たって、該出力軸に外嵌された軸受と、出力軸に設けられた止め輪溝に配置された止め輪と、を備えた支持構造が開示されている。止め輪は、軸受の内輪の軸方向移動を規制している。
【０００３】
このような止め輪を用いて軸受の軸方向移動を規制する構造は、特に、出力軸にアキシャル荷重が掛かるような用途において、該出力軸をより確実に支持することができるというメリットがある。
【０００４】
この支持構造では、出力軸上における止め輪の反軸受側に、オイルシールが配置され、軸受および止め輪の存在する空間を、減速機の外部に対して封止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】中国実用新案ＣＮ２０２０４８１４３Ｕ号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記止め輪は、単に出力軸に設けられた止め輪溝に係止されたものであったため、軸部材に強いアキシャル荷重が掛かった場合には、まれに、止め輪が抜け落ちることがあるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、軸部材をより確実に支持することのできる軸部材の支持構造を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、軸部材と、該軸部材に外嵌された軸受と、前記軸部材に設けられた止め輪溝に配置され、前記軸受の内輪の軸方向移動を規制する止め輪と、前記軸部材に外嵌され、前記止め輪が前記止め輪溝から外れるのを防止する抜け止め部材と、を有し、該抜け止め部材の外周にオイルシールが配置される構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
【０００９】
本発明では、止め輪が止め輪溝から外れるのを防止する抜け止め部材を軸部材に外嵌している。この構成により、止め輪が外れるのを防止し、軸部材をより確実に支持することができるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軸部材をより確実に支持することのできる軸部材の支持構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る軸部材の支持構造を示す断面図
【図２】図１の要部拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態の一例に係る軸部材の支持構造を示す断面図、図２は、図１の要部拡大断面図である。
【００１４】
この実施形態では、減速機（全体は図示略）１２の出力軸（軸部材）１４の支持に、本発明が適用されている。
【００１５】
すなわち、この出力軸１４の支持構造は、支持されるべき軸部材である出力軸１４と、該出力軸１４に外嵌された第１、第２軸受１６、１８と、第１軸受１６の内輪１６Ｂの軸方向移動を規制する止め輪２０と、出力軸１４に外嵌され、止め輪２０が止め輪溝２２から外れるのを防止するカラー（抜け止め部材）２４と、を有している。止め輪２０は、出力軸１４に設けられた止め輪溝２２に配置されており、カラー２４の外周８０にオイルシール２６が配置されている。
【００１６】
以下、より具体的な構造について、詳細に説明する。
【００１７】
出力軸１４は、減速機１２の減速機構１２Ａによって減速された回転を取り出すキャリヤフランジ部３０、第２軸受１８が配置される第２軸受配置部３２、第１軸受１６が配置される第１軸受配置部３４、前記止め輪溝２２、前記カラー２４が配置されるカラー配置部３６、および相手機械（被駆動部材）３８が配置される連結部４０を、軸方向にこの順で備えている。
【００１８】
キャリヤフランジ部３０の外径は、ｄ３０、第２軸受配置部３２の外径は、ｄ３２、第１軸受配置部３４の外径は、ｄ３４、止め輪溝２２は、第１軸受配置部３４に配置されているため、その周辺の外径ｄ２２は、第１軸受配置部３４と同一（ｄ３４＝ｄ２２）、カラー配置部３６の外径は、ｄ３６、連結部４０の外径は、ｄ４０であり、この順に小さくなっている（ｄ３０＞ｄ３２＞ｄ３４＝ｄ２２＞ｄ３６＞ｄ４０）。
【００１９】
出力軸１４の外側には、空間Ｐ１を挟んで減速機１２のケーシング４４が対向している。前記第１、第２軸受１６、１８は、この空間Ｐ１に配置され、出力軸１４を該ケーシング４４によって支持している。
【００２０】
なお、出力軸１４上の符号５０は、第１軸受配置部３４を加工するときの工具の逃げ溝、符号５２は、第２軸受配置部３２を加工するときの工具の逃げ溝である。また、出力軸１４の連結部４０には、キー溝４０Ａおよびタップ孔４０Ｂ（図１）が形成されており、出力軸１４は、該キー溝４０Ａまたはタップ孔４０Ｂを介して相手機械３８と連結される構成とされている。     
【００２１】
第１軸受１６は、テーパローラ軸受であり、転動体１６Ａとして、円錐ローラが組み込まれている。第２軸受１８は、テーパローラ軸受であり、転動体１８Ａとして円錐ローラが組み込まれている。
【００２２】
具体的には、第１軸受１６は、その内輪１６Ｂが出力軸１４の第１軸受配置部３４に圧入されている。第１軸受１６の内輪１６Ｂは、スペーサ１７を介して止め輪２０によって、軸方向反減速機構側に移動するのが規制されている。第１軸受１６の外輪１６Ｃは、ケーシング４４のケース段差部５４に当接することによって、軸方向減速機構側に移動するのが規制されている。
【００２３】
なお、スペーサ１７は、軸方向幅の広いメインスペーサ１７Ａと、軸方向幅の狭いサブスペーサ１７Ｂとで構成されている。サブスペーサ１７Ｂは、軸方向幅が僅かに異なる複数の部材が用意されており、第１、第２軸受１６、１８の与圧を調整するためのシムとして機能している。軸方向幅の広いメインスペーサ１７Ａと軸方向幅の狭いサブスペーサ１７Ｂを組み合わせて用い、かつメインスペーサ１７Ａを止め輪２０側に配置することにより、複数用意する部材コストを低減すると共に、組付け時にサブスペーサ１７Ｂが止め輪溝２２内に落ち込んでしまう不具合が発生するのを防止できる。
【００２４】
一方、第２軸受１８は、その内輪１８Ｂが出力軸１４の第２軸受配置部３２に圧入されると共に、キャリヤフランジ部３０と第２軸受配置部３２との径差によって形成されている出力軸段差部５６によって、軸方向減速機構側に移動するのが規制されている。第２軸受１８の外輪１８Ｃは、ケーシング４４のケース段差部５８に当接することによって、軸方向反減速機構側に移動するのが規制されている。
【００２５】
第１、第２軸受１６、１８は、このような構成を有して、背面合わせで出力軸１４に組み込まれており、該出力軸１４に掛かるラジアル荷重およびアキシャル荷重の双方を支持している。
【００２６】
第１軸受１６の軸方向移動を規制している止め輪２０は、出力軸１４に設けられた前記止め輪溝２２に配置され、第１軸受１６の内輪１６Ｂの軸方向反減速機構側への移動を規制している。この実施形態では、止め輪２０が止め輪溝２２から外れるのを防止するために、カラー（抜け止め部材）２４が、出力軸１４のカラー配置部３６に外嵌されている。カラー２４は、止め輪２０と軸方向に対向している。
【００２７】
具体的には、カラー２４は、全体がリング状に形成されている。カラー２４の出力軸１４の軸心Ｏ１を通る断面は、その最内周部６０が出力軸１４のカラー配置部３６の軸方向幅Ｌ３６と同一の軸方向幅を有している。ただし、異なる軸方向幅としてもよい。そして、当該断面の減速機構側が、面取り部６２を経て３段のステップ状に軸方向に突出している。すなわち、カラー２４の軸方向幅は、径方向内側の内周部６６では、Ｌ６６であり、径方向中央のセンター部６８では、Ｌ６６よりも大きなＬ６８であり、径方向外側の外周部７０では、Ｌ６８よりもさらに大きなＬ７０に形成されている。そして、このうちのセンター部６８の軸方向側面６８Ａが、止め輪２０の反減速機構側の側面２１と軸方向に対向している。
【００２８】
この構成により、カラー２４は、止め輪２０がスラスト力を受けたときに、そのセンター部６８が変形した止め輪２０に当接し、該止め輪２０に当該スラスト力に対する反力を付与可能である。
【００２９】
なお、この実施形態では、センター部６８の軸方向側面６８Ａと止め輪２０の反減速機構側の側面２１との間には、組付け時において極めて僅かな隙間が確保されている。つまり、カラー２４は、止め輪２０にスラスト力が掛かっていない状態では、該止め輪２０とは当接しておらず、止め輪２０にスラスト力が掛かることによって初めて当接するような軸方向位置で出力軸１４に外嵌（具体的には圧入）されている。これは、組付け時にカラー２４を（止め輪２０に圧力を与えることなく）、確実に出力軸段差部５５に当接するまで押し込めるようにすることを担保するためである。しかし、カラー２４は、初めから止め輪２０に当接するような態様で出力軸１４に外嵌されていてもよい。
【００３０】
また、カラー２４は、止め輪２０と（軸方向だけでなく）径方向にも対向している。すなわち、カラー２４は、出力軸１４の小径部に相当するカラー配置部３６に嵌合されると共に、その外周部７０が、大径部に相当する第１軸受配置部３４と径方向に対向するように延在された「延在部」を構成している。より具体的には、このカラー２４の外周部７０は、止め輪２０の径方向外側にまで延在されており、該外周部７０の内周７１（の一部）が止め輪２０の外周２３（の一部）と対向している。
【００３１】
そして、本実施形態では、カラー２４の外周８０が、オイルシール２６の配置面とされている。既に説明したように、この実施形態におけるカラー２４は、特に外周部７０の軸方向幅が広いＬ７０に設定されている。外周部７０の軸方向幅Ｌ７０は、オイルシール２６の軸方向幅Ｌ２６よりも大きく（Ｌ７０＞Ｌ２６）、十分に余裕を持ってオイルシール２６の配置面とすることができている。
【００３２】
なお、カラー２４の軸方向反減速機構側は、面取り部７４の径方向外側のほぼ全部が、出力軸１４と直角の側面７６とされている。この実施形態では、この側面７６に相手機械３８の一部が当接しており、カラー２４によって該相手機械３８から入力されてくるアキシャル荷重が受け止められるように構成されている。
【００３３】
本実施形態の第１軸受１６、止め輪２０、カラー２４、およびオイルシール２６近傍の構成を纏めるならば、出力軸１４は、大径部に相当する第１軸受配置部３４と小径部に相当するカラー配置部３６とを有し、止め輪２０は、（大径部に相当する）第１軸受配置部３４に配置され、カラー２４は、（小径部に相当する）カラー配置部３６に嵌合されると共に、第１軸受配置部３４と径方向に対向するように延在された（延在部としての）外周部７０を有し、かつ、オイルシール２６は、（大径部に相当する）第１軸受配置部３４と径方向から見て重なっている、という構成を有していることになる。
【００３４】
次に、この出力軸の支持構造の作用を説明する。
【００３５】
本実施形態のように、第１軸受１６に対して該第１軸受１６の内輪１６Ｂの軸方向移動を規制する止め輪２０を配置すると、第１軸受１６の内輪１６Ｂに係るアキシャル荷重に対して、出力軸１４と第１軸受１６の内輪１６Ｂとの間の圧入によって発生し得る応力よりも大きな応力を確保することができる。しかしながら、［発明が解決しようとする課題］の欄で既に説明したように、例えば、止め輪２０を有しただけの構成では、該止め輪２０に大きなアキシャル荷重が掛かったような場合には、該止め輪２０が止め輪溝２２から抜け出てしまうことがあり得る。
【００３６】
特に、本実施形態のように、背面合わせで配置している一対の軸受のうちの一方である第１軸受１６を止め輪２０によって、軸方向の移動を規制する場合、該止め輪２０は、（外輪１６Ｃではなく）内輪１６Ｂの軸方向の移動を規制することになる。そのため、止め輪２０は、ケーシング４４に内嵌するのではなく、軸部材である出力軸１４に外嵌する必要があるため、止め輪２０と止め輪溝２２との掛かり面積が小さく、止め輪２０の抜け落ちの問題がより生じ易いという事情がある。
【００３７】
本実施形態では、止め輪２０が止め輪溝２２から外れるのを防止するカラー（抜け止め部材）２４を出力軸１４に外嵌するようにしているため、止め輪２０が止め輪溝２２から抜け出てしまうのを確実に防止することができる。
【００３８】
また、カラー２４を止め輪２０と軸方向に対向させ、止め輪２０にスラスト力が掛かったときに、カラー２４と当接するようにした場合、カラー２４の組み込みが行われることにより、仮に、止め輪２０が止め輪溝２２に完全に嵌り込んでいない場合には、カラー２４を出力軸段差部５５に当接する位置にまで押し込むことができない、という事態が発生する。したがって、実利的な効果として、これにより、止め輪２０の嵌め込みミスを見逃すことなく、必ず発見できるようになるという検証効果も得られるようになる。
【００３９】
ここで、このようにカラー２４を止め輪２０に隣接して配置するように構成すると、出力軸１４とケーシング４４との間を封止しているオイルシール２６は、もし、従来の構造を踏襲するならば、必然的にこのカラー２４のさらに軸方向反減速機構側に配置することになる。その結果、出力軸１４の連結部４０において外部荷重が掛かるポイント（荷重重心ポイント）Ｌｐから第１軸受１６の作用点までの軸方向長さＬｐ１６がそれだけ長くなり、特に、出力軸１４に相手機械３８側からラジアル荷重が掛かったときの第１軸受１６の負担が大きくなるという問題が発生する。同様に、出力軸１４の荷重重心ポイントＬｐから止め輪溝２２までの軸方向長さＬｐ２２もそれだけ長くなるため、止め輪溝２２の周辺において出力軸１４に発生する応力集中が大きくなるという問題も発生する。
【００４０】
しかし、本実施形態では、出力軸１４とケーシング４４との間を封止するオイルシール２６を、出力軸１４にではなく、カラー２４の外周８０に配置するようにしている。そのため、カラー２４を配置したにも拘わらず、第１軸受１６の作用点あるいは止め輪２０から荷重重心ポイントＬｐまでの軸方向長さＬｐ１６、Ｌｐ２２が増大するのを抑えた設計をすることができる（たとえ、ぎりぎりまで短く抑えない場合でも、軸方向において、スペース的により余裕のある設計が可能となる）。
【００４１】
また、第１軸受１６からオイルシール２６の反減速機構側の面２７までの距離Ｌ（１６−２７）を短く抑えることができることから、ケーシング４４の外形が大きくなって、重量増大、コスト増大の要因となるのを回避する設計をすることもできる。
【００４２】
本実施形態では、さらに、カラー２４は、止め輪２０と軸方向に対向し、該止め輪２０がスラスト力を受けたときに、（変形した）止め輪２０に当接し、該止め輪２０に当該スラスト力に対する反力を付与できるように構成してあるため、単に止め輪２０が抜け落ちるのを防止するだけでなく、止め輪２０による第１軸受１６の移動の規制効果をより高めることができる。
【００４３】
また、カラー２４は、止め輪２０と（軸方向に対向しているだけでなく）径方向にも対向しているため、止め輪２０は、径方向に対しても動きが拘束されている。そのため、止め輪２０が止め輪溝２２から抜け出るのが、一層効果的に防止されている。さらには、カラー２４の軸方向反減速機構側の側面７６の軸方向位置が、反減速機構側へシフトする距離を抑えながら（場合によってはむしろ減速機構側にシフトさせながら）、オイルシール２６の配置面として、カラー２４の外周部７０の軸方向長さＬ７０（外周８０の軸方向長さ）を大きく確保することができている。
【００４４】
要するならば、本実施形態では、出力軸１４は、（大径部に相当する）大径の第１軸受配置部３４と（小径部に相当する）小径のカラー配置部３６とを有し、止め輪２０は、大径の第１軸受配置部３４に配置され、カラー２４は、小径のカラー配置部３６に嵌合されている。そして、カラー２４は、第１軸受配置部３４と径方向に対向するように延在された（延在部としての）外周部７０を有し、かつ、（該外周部７０の外周８０上に配置された）オイルシール２６は、第１軸受配置部３４と径方向から見て重なっている。
【００４５】
そのため、カラー２４が追加で配置されているにも関わらず、オイルシール２６の配置面となるカラー２４の外周部７０（の外周８０）の軸方向幅Ｌ７０を十分大きく確保しつつ、第１軸受１６の作用点や止め輪溝２２から荷重重心ポイントＬｐまでの距離Ｌｐ１６、Ｌｐ２２を小さく維持することができ、第１軸受１６の荷重負担や、止め輪溝２２周辺の応力集中をより小さく抑制することができているものである。また、第１軸受１６からオイルシール２６の反減速機構側の面２７までの距離Ｌ（１６−２７）を短く抑えることができることから、ケーシング４４の外形が大きくなって、重量増大、コスト増大の要因となるのを回避する設計を可能としているものである。
【００４６】
なお、上記実施形態においては、カラー２４に対し、止め輪２０の抜け防止機能のほかに、止め輪２０がスラスト力を受けたときに、該止め輪２０に当該スラスト力に対する反力を付与する機能をも持たせるようにしていた。しかし、本発明においては、カラー２４は、最低限、止め輪２０の抜け防止機能を有していれば足りる。つまり、カラー２４が止め輪２０に対し、スラスト力に対する反力を付与する機能は、必ずしも要求されない。
【００４７】
したがって、上記実施形態ベースで例示するならば、例えば、カラー（２４）が、止め輪２０と径方向に対向していることによって、止め輪２０の抜け防止を図ることができているならば、該カラー（２４）は、必ずしも止め輪２０と軸方向に対向している必要はなく、また、止め輪２０がスラスト力を受けた場合であっても、必ずしも止め輪２０と当接して該止め輪２０に当該スラスト力に対する反力を付与するような構成とされていなくてもよい。
【００４８】
逆に言うならば、カラーは、要するに、何らかの構成で止め輪が止め輪溝から外れるのを防止する形状あるいは機能を有していれば足り、必ずしも止め輪と軸方向や径方向に対向している必要はない。
【００４９】
また、上記実施形態においては、減速機の出力軸に本発明の軸部材の支持構造を適用した例を説明したが、これに限定されず、本発明は、例えば、減速機の出力軸以外の軸に適用してもよいし、さらには、減速機以外の装置の軸部材に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１２…減速機
１４…出力軸（軸部材）
１６…第１軸受
１８…第２軸受
２０…止め輪
２２…止め輪溝
２４…カラー（抜け止め部材）
２６…オイルシール
３２…第２軸受配置部
３４…第１軸受配置部（大径部）
３６…カラー配置部（小径部）
３８…相手機械
４０…連結部
４４…ケーシング
【図１】
2015075125.tif 000003
【図２】
2015075125.tif 000004