(57)【要約】【課題】取付部材を止めねじで回転軸に固定する際、ユーザが止めねじの締め付けトルク管理を怠った場合でも、取付部材に過度の変形が生じないようにする。【解決手段】止めねじ１０のねじ部１２の両端１１ａ、１１ｂ間にその谷底部１５よりも捩れ易い脆弱部１６を形成し、止めねじ１０の後端に開口するレンチ穴１３を、脆弱部１６がねじ切れた状態で脆弱部１６よりも先端１１ｂ側のねじ部１２ｂを回せない深さとし、この先端側のねじ部１２ｂが脆弱部１６の破壊により回らないように構成した。【選択図】図１
2007146939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定された取付部材を介して回転する回転機構と、前記取付部材のねじ孔に螺合する止めねじとを備え、前記取付部材が前記止めねじの締め付けにより前記回転軸に固定される回転装置において、前記止めねじの両端間にその谷底部よりも捩れ易い脆弱部を形成し、この脆弱部よりも先端側のねじ部が前記脆弱部の破壊により回らないようにしたことを特徴とする回転装置。
【請求項２】
上記脆弱部を、上記止めねじの外周に形成されたねじ部の両端間に位置させた請求項１に記載の回転装置。
【請求項３】
上記止めねじの後端に開口するレンチ穴を、上記脆弱部がねじ切れた状態で上記先端側のねじ部を回せない深さとした請求項１または２に記載の回転装置。
【請求項４】
上記脆弱部よりも先端側に上記レンチ穴に連通する第２のレンチ穴を形成し、前記第２のレンチ穴のサイズを、上記レンチ穴よりも小さくした請求項３に記載の回転装置。
【請求項５】
円筒部の外周にねじ部を形成すると共に、前記円筒部の後端にレンチ穴が開口する止めねじにおいて、前記円筒部の両端間にその谷底部よりも捩れ易い脆弱部を形成し、この脆弱部よりも先端側のねじ部を、前記脆弱部の破壊により回らないようにしたことを特徴とする止めねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転軸に固定された取付部材を介して回転する回転機構と、前記取付部材のねじ孔に螺合する止めねじとを備えた回転装置、およびトルク管理を要する締結・固定用などに好適な止めねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような回転装置としては、軸受ユニットやトルクリミッタが挙げられる。軸受ユニットの回転機構は、回転軸の外周に固定される内輪（上記取付部材に相当する）と、内輪の回転中心と同心に配される外輪と、内外輪の軌道面間に組み込まれる転動体とを含むものである。トルクリミッタの回転機構は、回転軸に固定される内部部材（上記取付部材に相当する）と、共回り部材の回転中心と同心で回転するように設けられる外部部材と、内部部材と外部部材との間に組み込まれるトルク伝達部材とを含むものである。
【０００３】
上記取付部材の固定には、止めねじを採用することが多い。例えば、内輪の露出部分に径方向のねじ孔が概ね１２０度の等配で形成された軸受ユニットがある（特許文献１参照）。このねじ孔に螺合する止めねじは、前掲の特許文献１の軸受ユニットの場合、ねじ後端に六角レンチ穴が形成され、ねじ先端に回転軸に押し付けるボールが埋められたものが利用されている。なお、丸先または平先の止めねじが利用されることもある。
【０００４】
上記の止めねじの適正締め付けトルクは、製品ごとに規定される。これは、止めねじを締め付けすぎると、取付部材に割れや過度の変形が生じ、この取付部材を介して回転する回転機構の機能発揮に悪影響を与えるためである。例えば、軸受ユニットの内輪では、その軌道面に過度の変形が生じて早期破損の原因となり、トルクリミッタの内部部材では、トルク伝達面等が変形してトルク制限機能が不正確になる。したがって、通常は、トルクレンチなどのようにトルクリミット機能を備えたレンチを使用することにより、止めねじの締め付けトルクが管理される。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２３２９５０号公報（図１、段落［０００７］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、トルクレンチなどを用いる場合、その操作を丁寧に行う必要があり、締め付け作業に時間を要する。これを嫌い、ユーザは、トルク管理を行わずに通常のレンチで手早く締め付けることがあり、この際、取付部材の固定不足を恐れ、レンチにパイプをつないで力一杯締め付ける場合もある。このため、従来は、取付部材に焼きなましなどを施すことにより、規定トルク以上で止めねじが締め付けられた際の変形等を抑制していたが、このような熱処理工程の増加はコスト面で好ましくない。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、取付部材を止めねじで回転軸に固定する際、ユーザが止めねじの締め付けトルク管理を怠った場合でも、取付部材に過度の変形が生じないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を達成するこの発明は、回転軸に固定された取付部材を介して回転する回転機構と、前記取付部材のねじ孔に螺合する止めねじとを備え、前記取付部材が前記止めねじの締め付けにより前記回転軸に固定される回転装置において、前記止めねじの両端間にその谷底部よりも捩れ易い脆弱部を形成し、この脆弱部よりも先端側のねじ部が前記脆弱部の破壊により回らないようにしたものである。
【０００９】
具体的には、前記止めねじの両端間にその谷底部よりも捩れ易い脆弱部を形成した構成により、止めねじを適正締め付けトルクが超えないように上記脆弱部から破壊ならしめることを可能とした。なお、上記脆弱部は、谷底部よりも捩れ難いと締め付けトルクの規制に役立たない。そして、上記脆弱部よりも先端側のねじ部が前記脆弱部の破壊により回らないようにした構成により、上記先端側のねじ部が適正締め付けトルクを超えないようにした。ここで、「脆弱部の破壊により」とは、前記脆弱部からねじ切れること、前記脆弱部が塑性変形することで先端側のねじ部をそれ以上に回わせなくなることの両方を含む意味である。
したがって、ユーザがトルク管理を怠った場合でも、先端側のねじ部が適正締め付けトルクを超えないため、上記取付部材の過度の変形が防止される。その結果、取付部材の過度の変形抑制を目的とした熱処理を省略することができる。
【００１０】
好ましくは、上記構成において、上記脆弱部を上記止めねじの外周に形成されたねじ部の両端間に位置させた構成を採用すればよい。この構成によれば、止めねじがねじ切れた場合、ねじ孔内で上記先端側のねじ部と、後端側のねじ部とに分断されるが、分断後もそれぞれがねじとして機能するため、２個のねじがねじ孔に螺着した状態になる。この状態ではダブルナットの効果が得られるので、ねじ切れたままでも、分断した各ねじ部が緩むことは防止される。したがって、止めねじが脆弱部でねじ切れた場合でも、取付部材の固定を得られ、固定作業をやり直す必要もなくなる。その結果、ユーザは、トルクレンチなどを用いることなく手早く止めねじの締め付け作業を行うことができる。
【００１１】
なお、上記構成においては、上記脆弱部よりも先端側までレンチ穴を形成した場合でも、レンチの差し込み深さを規制することで先端側のねじ部を回らないようにすることができる。しかし、この規制をユーザに期待することはできない。
【００１２】
そこで、上記構成においては、上記止めねじの後端に開口するレンチ穴を、上記脆弱部がねじ切れた状態で上記先端側のねじ部を回せない深さとした構成を採用することができる。この構成により、レンチの差し込み深さがレンチ穴側で規制される。具体的には、上記レンチ穴を、脆弱部よりも後端側または概ね先後方向で同一の深さに形成することができる。
【００１３】
さらに、上記脆弱部よりも先端側に上記レンチ穴に連通する第２のレンチ穴を形成し、前記第２のレンチ穴のサイズを、上記レンチ穴よりも小さくした構成を採用すれば、上記レンチ穴を利用した上記後端側のねじ部の抜取りと、上記第２のレンチ穴を利用した上記先端側のねじ部の抜取りとが可能になり、脆弱部がねじ切れた場合でも、ユーザは止めねじの交換を容易に行うことができる。
【００１４】
また、上記構成の回転装置に係る止めねじの構成は、他の装置や構造体の締結、結合、固定、回り止めなどに利用される止めねじにも適用することができる。
【００１５】
すなわち、円筒部の外周にねじ部を形成すると共に、前記円筒部の後端にレンチ穴が開口する止めねじにおいて、前記円筒部の両端間にその谷底部よりも捩れ易い脆弱部を形成し、この脆弱部よりも先端側のねじ部を、前記脆弱部の破壊により回らないようにした構成を採用することができる。この構成により、トルク管理や構成部材の過度の変形抑制を目的とした熱処理の省略を図ることができる。なお、上述の角穴などの従属的な構成を採用することができるのは勿論である。
【発明の効果】
【００１６】
上述のように、この発明は、前記止めねじの両端間にその谷底部よりも捩れ易い脆弱部を形成し、この脆弱部よりも先端側のねじ部が前記脆弱部の破壊により回らないようにした構成の採用により、取付部材を止めねじで回転軸に固定する際、ユーザが止めねじの締め付けトルク管理を怠った場合でも、取付部材に過度の変形が生じないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態に係る回転装置の全体構成を示しており、図２は、実施形態に係る止めねじを周方向に４等分したときの一部を切り欠いて示している。
図１に示した回転装置は、ピロー形軸受ユニットとして構成されており、球状外径面を有する転がり軸受からなる回転機構１と、この回転機構１の外径面が嵌合される球面座を有する軸受箱２と、軸受箱２の取付座となる底面に防振ゴム３とを備えたものである。
【００１８】
回転機構１は、回転軸４の外周に固定された内輪５（上記取付部材に相当する）と、内輪５の回転中心と同心に配された外輪６と、内輪５と外輪６の軌道面間に組み込まれた転動体７とを備え、両側に接触式のシール８が設けられた密封型のものである。
【００１９】
外輪６の外径面が前記の球状外径面となる。内輪５は、外輪幅から一側方に突出した幅広のものであり、その突出部分には、複数のねじ孔９が所要の等配角をもって形成されている。
【００２０】
内輪５は、各ねじ孔９に螺合する止めねじ１０の締め付けにより、その内径面に嵌合された回転軸４に対し固定される。
【００２１】
止めねじ１０は、図２に示すように、円筒部１１の外周にねじ部１２を形成すると共に、円筒部１１の後端１１ａにレンチ穴１３が開口し、円筒部１１の先端１１ｂにボール１４を埋めた構造となっている。
【００２２】
ねじ部１２は、上記円筒部１１の後端１１ａと先端１１ｂの間に亘って形成されている。レンチ穴１３は、例えば、四角、六角、八角、十二角にすることができるが、特に限定されない。
【００２３】
なお、止めねじ１０の全体構造は、上述のようなものに限定されず、例えば、ボール１４に代えて、止めねじ１０の先端を丸先または平先に形成することができ、また、ボール１４とレンチ穴１３の間に肉部を設けることができる。
【００２４】
上記ねじ部１２の両端間には、その谷底部１５よりも捩れ易い脆弱部１６が形成されている。この実施形態では、円筒部１１の後端１１ａと先端１１ｂが止めねじ１０の両端となり、かつねじ部１２の両端となる。したがって、脆弱部１６は、ねじ部１２の両端間に位置することになる。
【００２５】
この実施形態では、脆弱部１６は、円筒部１１に肉薄部分を形成することにより、ねじりトルクに対する強度が谷底部１５よりも低下した部分からなる。脆弱部１６は、ねじ部１２の螺旋に沿うセギリ溝を円筒部１１の外周全周に亘って形成することにより設けられている。なお、脆弱部１６は、円筒部１１の外周を周方向に亘るように形成してもよく、また、円筒部１１の外周に一連ないし断続的に形成することができる。
【００２６】
脆弱部１６の肉厚ｔは、適正締め付けトルクを超えた状態では、脆弱部１６から確実にねじ切れた状態にあるように設けられている。なお、適正締め付けトルクは、内輪５の変形が許容範囲に収まるように設定される。
【００２７】
具体的には、適正締め付けトルクには、ある程度の幅をもたせることができるため、脆弱部１６の肉厚ｔは、適正締め付けトルクの下限値で脆弱部１６の破壊が始まらず、上限値で脆弱部１６から確実にねじ切れるように設定することができる。ここで、脆弱部１６の肉厚ｔが周方向に均一化されるほどに上記破壊が正確に起こる。この観点から、上記レンチ穴１３の角数が多いほど、また上記セギリ溝が一定の深さになるほどよい。
【００２８】
脆弱部１６は、レンチ穴１３の内周面に形成することもできるが、切削加工または成形金型の構成が複雑になるため、円筒部１１の外周に形成する方がよい。
【００２９】
上記レンチ穴１３は、上記脆弱部１６よりも後端１１ａ側ないし上記脆弱部１６と概ね先後方向で同一の深さに形成されている。このため、上記脆弱部１６のねじ切れた状態では、レンチ穴１３に宛がわれたレンチ（図示省略）が上記脆弱部１６よりも先端側のねじ部１２ｂに掛からず、先端側のねじ部１２ｂが回されることはない。この作用が生じる限りにおいて、レンチ穴１３が上記脆弱部１６よりも先端１１ｂ側に存在することは許容される。
【００３０】
また、この実施形態では、上記レンチ穴１３に連通する第２のレンチ穴１７が円筒部１１に形成されている。第２のレンチ穴１７は、レンチ穴１３と同軸の六角穴とされている。第２のレンチ穴１７のサイズは、その二面幅ｗ２がレンチ穴１３の二面幅ｗ１よりも小さくなっている。このため、レンチ穴１３に宛がわれたレンチは、第２のレンチ穴１７に嵌らず、差し込み深さが規制される。
【００３１】
上記の構成においては、内輪５を回転軸４の外周に嵌合した状態で、各ねじ孔９に止めねじ１０が螺着される。ここで、止めねじ１０は、締め付けに際し、適正締め付けトルク以上が負荷された場合に脆弱部１６からねじ切れた状態にあり、ねじ孔９内で先端側のねじ部１２ｂと、後端側のねじ部１２ａとに分断される。この際、レンチ穴１３に宛がわれたレンチが第２のレンチ穴１７に掛からず、もはや回せない。したがって、先端側のねじ部１２ｂは、分断後に回ることがなく、適正締め付けトルクを超えない。これにより、内輪５と回転軸４の締結が許容範囲に規制され、内輪５が過度に変形することは防止される。
【００３２】
そして、分断後の先端側のねじ部１２ｂと、後端側のねじ部１２ａのそれぞれは、完全ねじ部を有するためにねじ孔９に螺着し、ねじとして機能することにより、ダブルナットの効果を奏する。したがって、止めねじ１０がねじ切れた場合でも、内輪５の固定が得られるので、ユーザは固定作業をやり直す必要がない。
【００３３】
また、止めねじ１０がねじ切れた場合、後端側のねじ部１２ａは、レンチ穴１３を利用して抜き取られ、その後に、先端側のねじ部１２ｂは、第２のレンチ穴１７を利用して抜き取られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（Ａ）は実施形態に係る回転装置の破断側面図、（Ｂ）はその正面図
【図２】実施形態に係る止めねじの半断面図
【符号の説明】
【００３５】
１  回転機構
２  軸受箱
４  回転軸
５  内輪
９  ねじ孔
１０  止めねじ
１１  円筒部
１２  ねじ部
１３  レンチ穴
１５  谷底部
１６  脆弱部
１７  第２のレンチ穴
【図１】
2007146939.tif 000003
【図２】
2007146939.tif 000004