(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の端部に平坦外側面と円弧外側面とを有するＤカット部を設け、機械部品のボス部には平坦内側面と円弧内側面とを有する断面Ｄ字状の挿通孔を設けて、この挿通孔にＤカット部を嵌入して固定する機械部品の軸止め構造において、
Ｄカット部を金属製とし、ボス部を樹脂製とし、
挿通孔の平坦内側面と対向する部位の円弧内側面に、ボス部を貫通して平坦内側面に直交する方向にネジの螺入孔を設けて、
この螺入孔に汎用のタッピングネジをねじ込むことによりＤカット部の円弧外側面を挿通孔の平坦内側面の方向に押圧して、機械部品を回転軸に固定することを特徴とする機械部品の軸止め構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の機械装置において機械部品を回転軸にがたつくことなく固定するための機械部品の軸止め構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転軸に歯車やカム等の機械部品を取り付ける機械部品の軸止め構造として、図５、６に示すように回転軸１の端部に平坦外側面１５を設けて断面Ｄ形としたいわゆるＤカット部１１を形成したものが知られている。このものにおいては、歯車２等の機械部品にはボス部３を設けて、このボス部３にＤカット部１１に対応するＤ字状の挿通孔３１を形成して、Ｄカット部１１をこの挿通孔３１に嵌入することによって回転軸１と機械部品との回転方向の位置決めを行うことができる。
【０００３】
上記したものにおいては、機械部品の回転軸１からの抜け出しを防止するための手段として、ボス部３に、Ｄカット部１１の平坦外側面１５に向けて垂直方向に螺入孔６を設け、この螺入孔６にネジ３３を螺入して回転軸１を締め付ける軸止め構造が採用されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平６−６６２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した軸止め構造においては、Ｄカット部１１がＤ字状の挿通孔３１より小さく遊びがある場合において、ネジ先端が尖っていたような場合には、平坦外側面１５の回転方向に対する拘束が不十分となって、Ｄカット部１１による回転力保持が十分行えず回転時にがたつきが発生するという問題があった。
【０００５】
上記の問題を、図７に示す典型的な例にて説明する。図７に示す軸止め構造は、Ｄ字状の挿通孔３１に対してＤカット部１１が小径であって挿通孔３１の平坦内側面３５とＤカット部１１の平坦外側面１５との間に遊びＳが存在する。そして、平坦外側面１５が鋭利なネジ３３の先端によって押圧されている。このような場合には、平坦外側面１５の反対側の円弧外側面１６は、挿通孔３１の円弧内側面３６に押圧されている。しかし、ネジ先端は点でもって平坦外側面１５を押圧しているのみであるから、Ｄカット部１１の回転を拘束する力が小さい。したがって、図８に示すように、遊びＳの分だけがたつきが生じてしまい、機械部品は回転軸に確実に固定することができない。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、回転方向に対する拘束を確実に行うことができる機械部品の軸止め構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するためになされた本発明に係る機械部品の軸止め構造は、回転軸の端部に平坦外側面と円弧外側面とを有するＤカット部を設け、機械部品のボス部には平坦内側面と円弧内側面とを有する断面Ｄ字状の挿通孔を設けて、この挿通孔にＤカット部を嵌入して固定する機械部品の軸止め構造において、Ｄカット部を金属製とし、ボス部を樹脂製とし、挿通孔の平坦内側面と対向する部位の円弧内側面に、ボス部を貫通して平坦内側面に直交する方向にネジの螺入孔を設けて、この螺入孔に先端にねじ切り部を備えた汎用のタッピングネジをねじ込むことによりＤカット部の円弧外側面を挿通孔の平坦内側面の方向に押圧して、機械部品を回転軸に固定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明は、タッピングネジでＤカット部の円弧外側面を押圧するようにしたので、Ｄカット部の平坦外側面を挿通孔の平坦内側面に押し付けることができる。よって、当接面積を大きくしてＤカット部の回転方向の拘束を効果的に行うことができるという大きな利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の機械部品の軸止め構造を示す図であって、１は回転軸、２は歯車、４はクランク部材である。回転軸１は軸受け部材５に支持されており、この回転軸１の両端に歯車２とクランク部材４が固定されている。以下に、機械部品として歯車２を例に本発明の軸止め構造を説明する。
【００１１】
回転軸１は端部にＤカット部１１を有する。Ｄカット部１１は平坦外側面１５と円弧外側面１６とを有する。歯車２の中心にはＤカット部１１に対応したＤ字状の挿通孔３１が形成されている。挿通孔３１は、平坦内側面３５と円弧内側面３６とを有する。Ｄカット部１１を挿通孔３１に差し込むことによって、歯車２の取付角度を固定することができる。
【００１２】
歯車２にはボス部３が設けられている。挿通孔３１の平坦内側面３５と反対側の部位のボス部３には、円弧内側面３６にまで貫通するネジの螺入孔６が形成されている。すなわち、螺入孔６は平坦内側面３５に対向する円弧内側面３６の部位のボス部３（平坦内側面３５に垂直で円弧Ｃの中心Ｐを通る直線Ｌが円弧Ｃと交差する点Ｑ）に設けられている。螺入孔６にタッピングネジをねじ込むことによってＤカット部１１の円弧外側面１６を押圧して平坦外側面１５を挿通孔３１の平坦内側面３５に押し付けることができる。よって、Ｄカット部１１ががたつくことなく機械部品を回転軸１に取り付けることができる。
【００１３】
本発明の軸止め構造の効果を従来のものと比較して説明する。図２は、従来の軸止め構造を示す図、図３は、本発明の軸止め構造を示す図である。
図２において、Ｄカット部１１に作用する回転方向のモーメントＭ１は、ネジ先端の半径Ｒ１×作用力Ｐ１である。一方、図３においてＤカット部１１に作用する回転方向のモーメントＭ２は、平坦外側面１５の幅の半分Ｒ２×作用力Ｐ２である。通常はネジ先端の半径Ｒ１よりＤカット部１１の平坦外側面１５の幅の方が大きいので、Ｐ１＝Ｐ２とした場合には、Ｍ２はＭ１より大きいことになる。したがって、Ｄカット部１１の平坦外側面１５の端部にはより大きな回転抵抗力が作用することになるので、がたつきを小さくすることができる。
【００１４】
また、図２においてネジ先の摩擦力Ｆ１が発生するモーメントアームは、回転軸中心と平坦外側面１５との距離Ｒ３であり、作用するモーメントＭ３はＲ３×Ｆ１である。一方、図３においてＤカット部１１に作用するモーメントＭ４はＲ４×Ｆ２である。Ｆ１＝Ｆ２とした場合に、Ｒ４は当然にＲ３より大きいので、Ｍ４はＭ３より大きいこととなる。したがって、ネジ先の摩擦力も図３における場合の方が大きい。
【００１５】
以上より、従来例に対して本発明の実施例は、回転軸に対して大きい回転抵抗力と大きい摩擦抵抗とを付与することができるので、回転軸をがたつくことなく機械部品に固定することができる。
【００１６】
本発明の特徴を、図４に示す典型的な例にて説明する。図４に示す軸止め構造は、Ｄカット部１１の背面が鋭利なネジ先端によって押圧されている。Ｄ字状の挿通孔３１に対してＤカット部１１が小径であって挿通孔３１の円弧内側面３６とＤカット部１１の円弧外側面１６との間には隙間Ｔが存在する。このような場合には、平坦外側面１５は、挿通孔３１の平坦内側面３５に押圧されているので、両者は大きな面積でもって接触している。よって、Ｄカット部１１が回転されることはない。したがって、ねじ先端がＤカット部１１を押圧している限りＤカット部１１ががたつくことはない。
【００１７】
従来は、平坦外側面１５をネジ先端の面で押すため先端平らなビスを用いなければならず、結果として下孔にタッピング加工を必要としていた。これに対して、本願発明のものにおいてはネジの先端形状を選ばず、汎用のタッピングネジが使えるので、下孔へのタッピング加工を省略することができコストダウンを図ることができるという効果をも奏する。
【００１８】
なお、Ｄカット部１１を金属製のものとし、ボス部３を樹脂製のものとすることによって、Dカット部１１を確実にボス部３に形成した挿通孔３１の平坦内側面３５に押し付けることができる。Ｄカット部１１の平坦外側面１５は、通常カッターにより切削加工されるため円弧外側面１６に対し面粗度がやや粗くなる。ボス部３が樹脂製である場合、粗面の食い込み効果により摩擦抵抗力が増え、平坦外側面１５を押し付ける従来のものより抜け止め効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の軸止め構造を備えた機械部品の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図２】従来の軸止め構造に作用する力の説明図である。
【図３】本発明の軸止め構造に作用する力の説明図である。
【図４】本発明の軸止め構造の効果を示す模式図である。
【図５】従来の軸止め構造を備えた機械部品の斜視図である。
【図６】従来の軸止め構造を備えた機械部品の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図７】従来の軸止め構造の機能を説明する模式図である。
【図８】従来の軸止め構造におけるがたつきを説明する模式図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  回転軸、３  ボス部、６  螺入孔、１１  Ｄカット部、１５  平坦外側面、１６  円弧外側面、３１  挿通孔、３３  ネジ、３５  平坦内側面、３６  円弧内側面、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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