特許 6791525 シャフトの軸支構造およびシャフトの軸支構造を生産する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6791525

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】シャフトの軸支構造およびシャフトの軸支構造を生産する方法

(51)【国際特許分類】

   F16C 35/073 20060101AFI20201116BHJP

   F16C 35/077 20060101ALI20201116BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   F16C35/073

   F16C35/077

   F16C19/36

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2020-21475(P2020-21475)

(22)【出願日】2020年2月12日

【審査請求日】2020年2月12日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】519462997

【氏名又は名称】株式会社西三

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】特許業務法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森田 富士夫

【審査官】 藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３１４６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４９７６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ３５／００−３９／０６

Ｆ１６Ｃ １９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方側から他方側を向いて開いた開口を有し、回転式の分級機に取り付けられるパーツである工作物における前記開口に、前記分級機におけるロータリーシャフトとして機能するパーツであるシャフトが挿通された状態で回転可能に軸支されたシャフトの軸支構造であって、
前記シャフトの自重および当該シャフトにかかる荷重を単独で支持するものであり、
前記工作物と一体化されて、前記開口の少なくとも一部を覆う構造材、
前記構造材において前記開口を覆う部分に設けられて、前記一方側および前記他方側の端がそれぞれ開口した筒をなすハウジング、
前記ハウジングの筒の外方に突出されて、当該ハウジングと前記構造材との間にかけ渡された状態に配設される板をなすフィン、
頭側から先側に向けて延びる筒をなす中空の軸と、当該軸において前記頭側となる部分に、前記軸の径方向外方に張り出した状態に設けられたフランジと、前記軸において前記先側となる部分の外側面に設けられた第１のねじ山と、を有する中空ねじ、
前記ハウジングの中にはめ入れられた状態で、前記軸を軸支する円すいころ軸受けとして機能するパーツであり、その内環の外径が前記一方側に向かうにつれて大になるようにされた第１の円すいころ軸受け、
前記ハウジングの中において前記第１の円すいころ軸受けよりも前記他方側となる位置にはめ入れられた状態で、前記軸を軸支する円すいころ軸受けとして機能するパーツであり、その内環の外径が前記他方側に向かうにつれて大になるようにされた第２の円すいころ軸受け、
前記ハウジングの中において前記第１の円すいころ軸受けと前記第２の円すいころ軸受けとの間となる位置に介挿されて、当該第２の円すいころ軸受けと前記第１の円すいころ軸受けとが互いに近づくことを規制するスペーサー、
および、
前記中空ねじの前記第１のねじ山に螺合されて、前記軸上をねじ送り移動することが可能とされたナットである第１のナット、
を備え、
前記フランジと前記第１のナットとは、当該第１のナットを前記フランジ側に向かってねじ送り移動することで、前記第１の円すいころ軸受け、前記スペーサー、および、前記第２の円すいころ軸受けを、前記一方側および前記他方側の両側から挟みつけることが可能とされ、
前記シャフトは、前記軸の筒の中に挿通され、もって前記開口に挿通された状態にされている、
シャフトの軸支構造。

【請求項2】

請求項１に記載されたシャフトの軸支構造であって、
前記シャフトを、部分的に前記軸の筒の内径よりも大径とするように設けられた大径部と、
前記シャフトにおける、前記大径部とは別の部分の外側面に設けられた第２のねじ山と、
前記シャフトの前記第２のねじ山に螺合されて、前記シャフト上をねじ送り移動することが可能とされたナットである第２のナットと、
を備え、
前記大径部と前記第２のナットとは、当該第２のナットを前記大径部側に向かってねじ送り移動することで、前記軸を、前記一方側および前記他方側の両側から挟みつけることが可能とされている、
シャフトの軸支構造。

【請求項3】

一方側から他方側を向いて開いた開口を有する工作物における前記開口に、シャフトが挿通された状態で回転可能に軸支されたシャフトの軸支構造を生産する、シャフトの軸支構造を生産する方法であって、
両端がそれぞれ開口した筒をなすハウジングが設けられた構造材により、前記開口の少なくとも一部を覆い、前記ハウジングの各端が前記一方側および前記他方側を向いた状態にして、前記構造材を前記工作物と一体化するステップ、
それぞれが円すいころ軸受けのカップとして機能することが可能な環状パーツである第１のカップおよび第２のカップを、これらが互いに近づくことを規制するスペーサーが介挿され、かつ、当該スペーサーから離れるにつれて内径が大になる姿勢とされた状態となるように、前記ハウジングの中にはめ入れるステップ、
頭側から先側に向けて延びる筒をなす中空の軸と、当該軸において前記頭側となる部分に、前記軸の径方向外方に張り出した状態に設けられたフランジと、前記軸において前記先側となる部分の外側面に設けられた第１のねじ山と、を有する中空ねじにおける、前記軸に、
前記第１のカップの環の中にはめ入れられることで円すいころ軸受けのコーンとして機能することが可能な環状パーツである第１のコーンを、その環の外径が前記頭側に向かうにつれて大になる姿勢で、前記先側からはめ入れるステップ、
前記第１のコーンが前記軸にはめ入れられた状態の前記中空ねじを、前記ハウジングの筒の中に前記先側から挿通し、前記第１のコーンを前記第１のカップの環の中にはめ入れることで第１の円すいころ軸受けを構成する第１の円すいころ軸受け構成ステップ、
前記第２のカップの環の中にはめ入れられることで円すいころ軸受けのコーンとして機能することが可能な環状パーツである第２のコーンを、その環の外径が前記頭側に向かうにつれて小になる姿勢で、前記軸に前記先側から挿通し、当該先側から前記第２のカップの環の中にはめ入れることで第２の円すいころ軸受けを構成するステップ、
前記中空ねじの前記第１のねじ山に第１のナットを螺合し、当該第１のナットを前記フランジ側に向けてねじ送り移動させることで、前記フランジと前記第１のナットとが、前記第１の円すいころ軸受けと、前記スペーサーと、前記第２の円すいころ軸受けとを、前記一方側および前記他方側の両側から挟みつけた状態を実現させる挟みつけステップ、
および、
前記軸の筒の中に前記シャフトを挿通し、もって当該シャフトを前記開口に挿通された状態にする挿通ステップ、
を有し、
前記挟みつけステップにおいて、前記第１のナットを前記中空ねじの前記軸上でねじ送り移動させる移動量の設定により、当該軸の軸芯出しの精度をより高くする処理を実行し、
前記挟みつけステップを、前記第１の円すいころ軸受け構成ステップよりも後で、かつ、前記挿通ステップよりも前となるタイミングで実行する、
シャフトの軸支構造を生産する方法。

【請求項4】

請求項３に記載されたシャフトの軸支構造を生産する方法であって、
前記シャフトを部分的に前記軸の筒の内径よりも大径とするように設けられた大径部と、
前記シャフトにおける、前記大径部とは別の部分の外側面に設けられた第２のねじ山と、
を備えるシャフト部材を、前記シャフトとして使用し、
前記軸の筒の中に挿通された状態の前記シャフトにおける前記第２のねじ山に、前記第１のナットとは別のナットである第２のナットを、前記シャフト上をねじ送り移動することが可能な状態に螺合するステップと、
前記第２のナットを前記大径部側に向かってねじ送り移動することで、当該大径部と前記第２のナットとで、前記軸を、前記一方側および前記他方側の両側から挟みつけるステップと、
を有している、
シャフトの軸支構造を生産する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シャフトの軸支構造およびこのシャフトの軸支構造を生産する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の物質を含有する対象から特定の物質を分離する技術分野において、側面に多数の孔がうがたれた筒状部材をその一端にてシャフトに取り付け、このシャフトを回転中心として筒状部材を回転させる技術が公知であった（例えば下記の特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公昭４６−０２９０７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載された技術では、筒状部材の使用時に、この筒状部材が取り付けられたシャフトに、このシャフトの軸心を傾かせて偏心させる向きの力がかかる。

【0005】

本発明は、シャフトに力がかかってその軸心が傾いて偏心することを、シャフトの軸支構造単独によっておさえることができるようにするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明における１つの特徴によると、一方側から他方側を向いて開いた開口を有する工作物における開口に、シャフトが挿通された状態で回転可能に軸支されたシャフトの軸支構造が提供される。このシャフトの軸支構造は、工作物と一体化されて、上記開口の少なくとも一部を覆う構造材を備えている。また、シャフトの軸支構造は、構造材において上記開口を覆う部分に設けられて、一方側および他方側の端がそれぞれ開口した筒をなすハウジングを備えている。また、シャフトの軸支構造は、頭側から先側に向けて延びる筒をなす中空の軸と、この軸において頭側となる部分に、軸の径方向外方に張り出した状態に設けられたフランジと、軸において先側となる部分の外側面に設けられた第１のねじ山と、を有する中空ねじを備えている。また、シャフトの軸支構造は、ハウジングの中にはめ入れられた状態で、軸を軸支する円すいころ軸受けとして機能するパーツであり、その内環の外径が一方側に向かうにつれて大になるようにされた第１の円すいころ軸受けを備えている。また、シャフトの軸支構造は、ハウジングの中において第１の円すいころ軸受けよりも他方側となる位置にはめ入れられた状態で、軸を軸支する円すいころ軸受けとして機能するパーツであり、その内環の外径が他方側に向かうにつれて大になるようにされた第２の円すいころ軸受けを備えている。また、シャフトの軸支構造は、ハウジングの中において第１の円すいころ軸受けと第２の円すいころ軸受けとの間となる位置に介挿されて、この第２の円すいころ軸受けと第１の円すいころ軸受けとが互いに近づくことを規制するスペーサーを備えている。また、シャフトの軸支構造は、中空ねじの第１のねじ山に螺合されて、軸上をねじ送り移動することが可能とされたナットである第１のナットを備えている。フランジと第１のナットとは、この第１のナットをフランジ側に向かってねじ送り移動することで、第１の円すいころ軸受け、スペーサー、および、第２の円すいころ軸受けを、一方側および他方側の両側から挟みつけることが可能とされている。シャフトは、上記軸の筒の中に挿通され、もって上記開口に挿通された状態にされている。

【0007】

上記のシャフトの軸支構造によれば、シャフトにかかる力は、ハウジングの中に互いに逆向きとなるようにはめ入れられた第１の円すいころ軸受けおよび第２の円すいころ軸受けによって受け止められ、軸方向（スラスト方向）の分力と径方向（ラジアル方向）の分力とに分けられる。このうち、径方向（ラジアル方向）の分力は、第１の円すいころ軸受けおよび第２の円すいころ軸受けからハウジングを介して工作物に伝わり、この工作物によって支持される。ここで、第１の円すいころ軸受けおよび第２の円すいころ軸受けは、スペーサーが介挿された状態で中空ねじのフランジと第１のナットとにより挟みつけられることで、互いに所定の距離だけ離間された状態を維持する。これにより、シャフトにかかる力における径方向（ラジアル方向）の分力を互いに離間された２か所で受け止めてシャフトの軸心を傾けて偏心させる向きの力のモーメントをおさえ、もってシャフトの軸心が傾いて偏心することをおさえることができる。さらに、第１のナットを中空ねじの軸上でねじ送り移動させる移動量の設定により、この軸の軸芯出しの精度を向上させることができる。

【0008】

上記のシャフトの軸支構造においては、大径部と、第２のねじ山と、第２のナットとを備えているものが好ましい。ここで、大径部は、シャフトを、部分的に上記軸の筒の内径よりも大径とするように設けられたものである。また、第２のねじ山は、シャフトにおける、大径部とは別の部分の外側面に設けられたものである。また、第２のナットは、シャフトの第２のねじ山に螺合されて、シャフト上をねじ送り移動することが可能とされたナットである。また、大径部と第２のナットとは、この第２のナットを大径部側に向かってねじ送り移動することで、上記軸を、一方側および他方側の両側から挟みつけることが可能とされている。

【0009】

上記のシャフトの軸支構造によれば、第２のナットをねじ送り移動させてこの第２のナットと大径部とでシャフトが挿通される中空の軸を挟みつけることで、シャフトがこのシャフトにかかる軸方向（スラスト方向）の力または分力によって動くことをおさえることができる。

【0010】

上記のシャフトの軸支構造とは別の、本発明における１つの特徴によると、一方側から他方側を向いて開いた開口を有する工作物における開口に、シャフトが挿通された状態で回転可能に軸支されたシャフトの軸支構造を生産する、シャフトの軸支構造を生産する方法が提供される。このシャフトの軸支構造を生産する方法は、両端がそれぞれ開口した筒をなすハウジングが設けられた構造材により、上記開口の少なくとも一部を覆い、ハウジングの各端が一方側および他方側を向いた状態にして、構造材を工作物と一体化するステップを有している。また、シャフトの軸支構造を生産する方法は、それぞれが円すいころ軸受けのカップとして機能することが可能な環状パーツである第１のカップおよび第２のカップを、ハウジングの中にはめ入れるステップを有している。この際、第１のカップおよび第２のカップは、これらが互いに近づくことを規制するスペーサーが介挿され、かつ、このスペーサーから離れるにつれて内径が大になる姿勢とされた状態となるようにされる。また、シャフトの軸支構造を生産する方法は、中空ねじにおける軸に、第１のコーンを、その環の外径が頭側に向かうにつれて大になる姿勢で、先側からはめ入れるステップを有している。ここで、中空ねじは、頭側から先側に向けて延びる筒をなす中空の軸と、この軸において頭側となる部分に、上記軸の径方向外方に張り出した状態に設けられたフランジと、上記軸において先側となる部分の外側面に設けられた第１のねじ山と、を有する。また、第１のコーンは、第１のカップの環の中にはめ入れられることで円すいころ軸受けのコーンとして機能することが可能な環状パーツである。また、シャフトの軸支構造を生産する方法は、第１のコーンが上記軸にはめ入れられた状態の中空ねじを、ハウジングの筒の中に先側から挿通し、第１のコーンを第１のカップの環の中にはめ入れることで第１の円すいころ軸受けを構成するステップを有している。また、シャフトの軸支構造を生産する方法は、環状パーツである第２のコーンを、その環の外径が頭側に向かうにつれて小になる姿勢で、上記軸に先側から挿通し、この先側から第２のカップの環の中にはめ入れるステップを有している。ここで、第２のコーンは、第２のカップの環の中にはめ入れられることで円すいころ軸受けのコーンとして機能することが可能なものであり、第２のカップの環の中にはめ入れられることで第２の円すいころ軸受けを構成する。また、シャフトの軸支構造を生産する方法は、中空ねじの第１のねじ山に第１のナットを螺合し、この第１のナットをフランジ側に向けてねじ送り移動させることで、フランジと第１のナットとが、第１の円すいころ軸受けと、スペーサーと、第２の円すいころ軸受けとを、一方側および他方側の両側から挟みつけた状態を実現させるステップを有している。また、シャフトの軸支構造を生産する方法は、上記軸の筒の中にシャフトを挿通し、もってこのシャフトを上記開口に挿通された状態にするステップを有している。

【0011】

上記のシャフトの軸支構造を生産する方法により生産される、シャフトの軸支構造によれば、シャフトにかかる力は、ハウジングの中に互いに逆向きとなるようにはめ入れられた第１の円すいころ軸受けおよび第２の円すいころ軸受けによって受け止められ、軸方向（スラスト方向）の分力と径方向（ラジアル方向）の分力とに分けられる。このうち、径方向（ラジアル方向）の分力は、第１の円すいころ軸受けおよび第２の円すいころ軸受けからハウジングを介して工作物に伝わり、この工作物によって支持される。ここで、第１の円すいころ軸受けおよび第２の円すいころ軸受けは、スペーサーが介挿された状態で中空ねじのフランジと第１のナットとにより挟みつけられることで、互いに所定の距離だけ離間された状態を維持する。これにより、シャフトにかかる力における径方向（ラジアル方向）の分力を互いに離間された２か所で受け止めてシャフトの軸心を傾けて偏心させる向きの力のモーメントをおさえ、もってシャフトの軸心が傾いて偏心することをおさえることができる。

【0012】

上記のシャフトの軸支構造を生産する方法においては、大径部と、第２のねじ山とを備えるシャフト部材を、シャフトとして使用するものが好ましい。ここで、大径部は、シャフトを、部分的に上記軸の筒の内径よりも大径とするように設けられたものである。また、第２のねじ山は、シャフトにおける、大径部とは別の部分の外側面に設けられたものである。この場合において、シャフトの軸支構造を生産する方法は、上記軸の筒の中に挿通された状態のシャフトにおける第２のねじ山に、第１のナットとは別のナットである第２のナットを、シャフト上をねじ送り移動することが可能な状態に螺合するステップを有している。また、シャフトの軸支構造を生産する方法は、第２のナットを大径部側に向かってねじ送り移動することで、この大径部と第２のナットとで、上記軸を、一方側および他方側の両側から挟みつけるステップを有している。

【0013】

上記のシャフトの軸支構造を生産する方法によれば、第２のナットをねじ送り移動させてこの第２のナットと大径部とでシャフトが挿通される中空の軸を挟みつけることで、シャフトがこのシャフトにかかる軸方向（スラスト方向）の力または分力によって動くことをおさえることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、シャフトに力がかかってその軸心が傾いて偏心することを、シャフトの軸支構造単独によっておさえることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態にかかるシャフトの軸支構造１０を表した要部断面図である。

【図2】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【図3】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【図4】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【図5】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【図6】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【図7】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【図8】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【図9】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【図10】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【図11】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【図12】図１のシャフトの軸支構造１０を生産する方法を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

【0017】

始めに、本発明の一実施形態にかかるシャフトの軸支構造１０について、図１に基づいて説明する。このシャフトの軸支構造１０は、工作物９０において一方側（図示右側）から他方側（図示左側）を向いて開けられた開口９０Ａに、シャフト１６が挿通された状態で回転可能に軸支されたものである。

【0018】

本実施形態においては、シャフト１６は、その一方側の部分（図１では省略線によって図示を省略した部分）が回転式の分級機（図示せず）に差し込まれて、この分級機におけるロータリーシャフトとして機能するパーツである。また、工作物９０は、上記分級機に他方側（図１で見て左側）から取り付けられるパーツであり、一方側の端にある開口９０Ａから、他方側の端にあるフランジ９０Ｃ付きの開口９０Ｂに向かって延びる金属製の円形ダクトをなす。この開口９０Ｂには、モーター９１の回転軸９１Ａが差し入れられる。この回転軸９１Ａは、カップリング９１Ｂを介してシャフト１６における他方側の端に接続され、もってこのシャフト１６をモーター９１の駆動力によって回転させることを実現させる。この回転は、シャフト１６から上記分級機が有する羽根車（図示せず）に伝達され、もって上記分級機を稼働させる。ここで、上記分級機はシャフト１６を支持する構成を有さないため、シャフトの軸支構造１０は、シャフト１６の自重およびこのシャフト１６にかかる荷重を、このシャフトの軸支構造１０単独によって支持する。

【0019】

シャフトの軸支構造１０は、金属製の円板をなす構造材１０Ａを備えている。この構造材１０Ａは、工作物９０の開口９０Ａの全体を覆うふさぎ板であり、この開口９０Ａの全体を覆った状態で工作物９０に一体化される。また、構造材１０Ａには、その円板において工作物９０の開口９０Ａを覆う中央部分に、一方側および他方側の端がそれぞれ開口した筒をなすハウジング１１が設けられている。この構成は、工作物９０の円形ダクト内に空気の流れが生じているときに、この空気の流れによるシャフトの軸支構造１０およびモーター９１の空冷を実現させるものである。

【0020】

本実施形態においては、ハウジング１１は、その筒の側壁に、この筒の外方に突出した板をなす複数のフィン１１Ａと、ハウジング１１の筒の内部に油をさすことを可能とする油穴１１Ｂとを備えている。ここで、各フィン１１Ａは、ハウジング１１において空気と接触する部分の面積を増やし、もってシャフトの軸支構造１０が空冷される場合にその冷却効率を向上させる。また、各フィン１１Ａは、構造材１０Ａとハウジング１１との間にかけ渡された状態に配設されることで、これらの接合強度を向上させるひうちまたはほうづえとしての機能を発揮する。

【0021】

ハウジング１１は、その筒の中にはめ入れられた第１の円すいころ軸受け１３と第２の円すいころ軸受け１４とを介して、中空ねじ１２の軸１２Ａを回転自在に軸支する。この軸１２Ａは、頭側（図示右側）から先側（図示左側）に向けて延びる筒をなす中空の軸であり、その先側となる部分の外側面に第１のねじ山１２Ｃを備えたものである。また、中空ねじ１２は、その軸１２Ａにおいて頭側となる部分に、この軸１２Ａの径方向外方に張り出した状態に設けられたフランジ１２Ｂを備えている。また、中空ねじ１２は、その軸１２Ａの筒の内側面における片側（本実施形態では頭側）の端に、マシンキー（例えば図１に示すマシンキー１６Ｄ）を差し込むことが可能なキー溝１２Ｄを備えている。本実施形態においては、中空ねじ１２は、その頭側が上記一方側（中空ねじ１２から見て上記分級機が位置される側、図１で見て右側）を向いた状態に配設される。

【0022】

また、第１の円すいころ軸受け１３は、ハウジング１１における一方側（図示右側）の端部に、この一方側に向かうにつれて第１の円すいころ軸受け１３の内環１３Ｃの外径が大になるように配設されている。この内環１３Ｃは、中空ねじ１２のフランジ１２Ｂにおける先側（図示左側）の端面が当接され、もってこのフランジ１２Ｂに係合された状態となっている。

【0023】

第１の円すいころ軸受け１３において、内環１３Ｃは、その外側面に保持器（図示省略）を介して複数のころ１３Ｄが取り付けられることで、第１の円すいころ軸受け１３のコーンである第１のコーン１３Ｂを構成する。この第１のコーン１３Ｂは、円すいころ軸受けのカップとして機能することが可能な環状パーツである第１のカップ１３Ａの中にはめ入れられることで、第１の円すいころ軸受け１３を構成する。

【0024】

また、シャフトの軸支構造１０は、第１の円すいころ軸受け１３における第１のカップ１３Ａと第１のコーン１３Ｂとの間のすきまを一方側（図示右側）から覆い、もってこのすきまからの油の漏れ出しをおさえる輪状のパーツであるオイルシール１０Ｄを備えている。このオイルシール１０Ｄは、ハウジング１１の筒における一方側の端に、シールキャップ１０Ｃを介して貼り付けられている。

【0025】

また、第２の円すいころ軸受け１４は、ハウジング１１の中において第１の円すいころ軸受け１３よりも他方側（図示左側）となる位置に、この他方側に向かうにつれて第２の円すいころ軸受け１４の内環１４Ｃの外径が大になるように配設されている。本実施形態においては、第２の円すいころ軸受け１４は、ハウジング１１における他方側の端部に配設されている。

【0026】

第２の円すいころ軸受け１４において、内環１４Ｃは、その外側面に保持器（図示省略）を介して複数のころ１４Ｄが取り付けられることで、第２の円すいころ軸受け１４のコーンである第２のコーン１４Ｂを構成する。この第２のコーン１４Ｂは、円すいころ軸受けのカップとして機能することが可能な環状パーツである第２のカップ１４Ａの中にはめ入れられることで、第２の円すいころ軸受け１４を構成する。

【0027】

また、シャフトの軸支構造１０は、第２の円すいころ軸受け１４における第２のカップ１４Ａと第２のコーン１４Ｂとの間のすきまを他方側（図示左側）から覆い、もってこのすきまからの油の漏れ出しをおさえる輪状のパーツであるオイルシール１０Ｆを備えている。このオイルシール１０Ｆは、ハウジング１１の筒における他方側の端に、シールキャップ１０Ｅを介して貼り付けられている。

【0028】

また、シャフトの軸支構造１０は、ハウジング１１の筒の中において第１の円すいころ軸受け１３と第２の円すいころ軸受け１４との間となる位置に介挿されたスペーサー１０Ｂを備えている。このスペーサー１０Ｂは、ハウジング１１の筒の内側面に対してはめあいをなす円筒形のパーツであり、第１の円すいころ軸受け１３と第２の円すいころ軸受け１４とが互いに近づくことを規制する。

【0029】

また、シャフトの軸支構造１０は、中空ねじ１２において上記分級機とは反対側となる位置に位置される第１のねじ山１２Ｃに螺合されて、中空ねじ１２の軸１２Ａ上をねじ送り移動することが可能とされたゆるみ止めナットである第１のナット１５を備えている。また、シャフトの軸支構造１０は、第１のナット１５と第２の円すいころ軸受け１４の内環１４Ｃとの間に介挿された環状部材であるつば付きワッシャー１５Ａを備えている。このつば付きワッシャー１５Ａは、その第１のナット１５側（図示左側）の端にフランジ１５Ｂを備えて、このフランジ１５Ｂにより第１のナット１５からの押圧力を受け止め、この押圧力を第２の円すいころ軸受け１４の内環１４Ｃに伝達する。

【0030】

第１のナット１５は、フランジ１２Ｂ側に向かってねじ送り移動することができる。そして、中空ねじ１２のフランジ１２Ｂと第１のナット１５とは、第１の円すいころ軸受け１３、スペーサー１０Ｂ、および、第２の円すいころ軸受け１４を、一方側および他方側の両側（図１では左右両側）から挟みつけることができる。

【0031】

ところで、シャフトの軸支構造１０において、シャフト１６は、中空ねじ１２の軸１２Ａがなす筒の中に挿通され、もって工作物９０の開口９０Ａに挿通された状態にされている。ここで、シャフト１６には、このシャフト１６を部分的に中空ねじ１２の軸１２Ａがなす筒の内径よりも大径とする大径部１６Ｂが設けられている。また、シャフト１６において大径部１６Ｂと隣り合う部分には、中空ねじ１２のキー溝１２Ｄに差し込むことが可能なサイズのマシンキー１６Ｄが植えられている。このマシンキー１６Ｄは、シャフト１６が中空ねじ１２の軸１２Ａがなす筒の中に挿通された状態において、中空ねじ１２のキー溝１２Ｄに差し込まれて係合されることで、シャフト１６を軸１２Ａの筒に固定された状態にする。

【0032】

また、シャフト１６において、大径部１６Ｂよりもシャフト１６の端側（本実施形態においては上記分級機とは反対となる端側）となる部分の外側面には、第２のねじ山１６Ｃが設けられている。この第２のねじ山１６Ｃには、第１のナット１５とは別のゆるみ止めナットである第２のナット１７が螺合されている。この第２のナット１７は、シャフト１６の第２のねじ山１６Ｃに螺合された状態で、シャフト１６上をねじ送り移動することが可能とされている。これにより、シャフト１６の大径部１６Ｂと第２のナット１７とは、この第２のナット１７を大径部１６Ｂ側に向かってねじ送り移動することで、中空ねじ１２の軸１２Ａを、一方側および他方側の両側（図１では左右両側）から挟みつけることが可能とされている。

【0033】

ついで、上記シャフトの軸支構造１０を生産する方法について、図２ないし図１２に基づいて説明する。ここで、以下においては、上記シャフトの軸支構造１０の各構成と共通するパーツあるいは構成について、このパーツあるいは構成に付した符号と同じ符号を付して対応させ、その詳細な説明を省略する。

【0034】

シャフトの軸支構造１０を生産するにあたっては、まず、図２に示すように、両端がそれぞれ開口した筒をなすハウジング１１が設けられた構造材１０Ａを、工作物９０と一体化する。この際には、工作物９０の開口９０Ａを一方側（図示右側）から他方側（図示左側）を向いて開いた状態にし、この開口９０Ａの一部が構造材１０Ａに覆われるようにする。また、ハウジング１１は、その各端が一方側および他方側を向いた状態で、工作物９０の開口９０Ａを覆う部分に位置されるようにする。なお、本実施形態においては、構造材１０Ａを、すみ肉熔接によって工作物９０と一体化する。

【0035】

続いて、図３に示すように、それぞれが円すいころ軸受けのカップとして機能することが可能な環状パーツである第１のカップ１３Ａおよび第２のカップ１４Ａを、これらが互いに近づくことを規制するスペーサー１０Ｂが介挿された状態で、ハウジング１１の中にはめ入れる。この際、第１のカップ１３Ａおよび第２のカップ１４Ａは、それぞれ、スペーサー１０Ｂから離れるにつれて内径が大になる姿勢とされた状態となるように、ハウジング１１の中にはめ入れられる。

【0036】

続いて、図４に示すように、中空ねじ１２の軸１２Ａに、第１のカップ１３Ａ（図１参照）の環の中にはめ入れられることで円すいころ軸受けのコーンとして機能することが可能な環状パーツである第１のコーン１３Ｂを、中空ねじ１２の先側（図示左側）からはめ入れる。ここで、第１のコーン１３Ｂは、その外径が片側に向かうにつれて大になる環をなす内環１３Ｃの外側面に、保持器（図示省略）を介して複数のころ１３Ｄを取り付けたものである。この第１のコーン１３Ｂは、その環（すなわち内環１３Ｃ）の外径が中空ねじ１２の頭側（図示右側）に向かうにつれて大になる姿勢で中空ねじ１２の軸１２Ａにはめ入れられる。また、第１のコーン１３Ｂは、その環（すなわち内環１３Ｃ）において頭側（図示右側）となる端面が中空ねじ１２のフランジ１２Ｂに当接し、もってこのフランジ１２Ｂに係合される。

【0037】

続いて、図５に示すように、第１のコーン１３Ｂが軸１２Ａにはめ入れられた状態の中空ねじ１２を、ハウジング１１の筒の中に先側（図示左側）から挿通する。そして、第１のコーン１３Ｂを第１のカップ１３Ａの環の中にはめ入れることで、第１の円すいころ軸受け１３を、中空ねじ１２の軸１２Ａを軸支する状態に構成する。

【0038】

続いて、図６に示すように、中空ねじ１２の軸１２Ａに、第２のカップ１４Ａの環の中にはめ入れられることで円すいころ軸受けのコーンとして機能することが可能な環状パーツである第２のコーン１４Ｂを、中空ねじ１２の先側（図示左側）から挿通する。ここで、第２のコーン１４Ｂは、その外径が片側に向かうにつれて大になる環をなす内環１４Ｃの外側面に、保持器（図示省略）を介して複数のころ１４Ｄを取り付けたものである。この第２のコーン１４Ｂは、その環（すなわち内環１４Ｃ）の外径が中空ねじ１２の頭側（図示右側）に向かうにつれて小になる姿勢で、中空ねじ１２の軸１２Ａに挿通され、第２のカップ１４Ａの環の中にはめ入れられる。これにより、第２のコーン１４Ｂと第２のカップ１４Ａとは、第２の円すいころ軸受け１４を、中空ねじ１２の軸１２Ａを軸支する状態に構成する。

【0039】

続いて、図７に示すように、第１の円すいころ軸受け１３における第１のカップ１３Ａと第１のコーン１３Ｂとの間のすきまを、オイルシール１０Ｄによって一方側（図示右側）から覆い、このオイルシール１０Ｄをハウジング１１の筒における一方側の端にシールキャップ１０Ｃを介して貼り付ける。さらに、第２の円すいころ軸受け１４における第２のカップ１４Ａと第２のコーン１４Ｂとの間のすきまを、オイルシール１０Ｆによって他方側（図示左側）から覆い、このオイルシール１０Ｆをハウジング１１の筒における他方側の端にシールキャップ１０Ｅを介して貼り付ける。

【0040】

続いて、図８に示すように、中空ねじ１２の軸１２Ａに、つば付きワッシャー１５Ａおよび第１のナット１５を、中空ねじ１２の先側（図示左側）から挿通する。この際、つば付きワッシャー１５Ａは、そのフランジ１５Ｂが中空ねじ１２の先側に位置され、このフランジ１５Ｂとは反対側の端が第２の円すいころ軸受け１４の内環１４Ｃに他方側（図示左側）からあてがわれた状態とする。また、第１のナット１５は、中空ねじ１２の第１のねじ山１２Ｃに螺合されて、中空ねじ１２の軸１２Ａ上をねじ送り移動することが可能な状態とする。また、第１のナット１５は、その一方側（図示右側）の端面をつば付きワッシャー１５Ａのフランジ１５Ｂに他方側（図示左側）から当接させ、もってつば付きワッシャー１５Ａを第１のナット１５と第２の円すいころ軸受け１４の内環１４Ｃとの間に介挿された状態とする。

【0041】

続いて、第１のナット１５を中空ねじ１２のフランジ１２Ｂ側（図示右側）に向けてねじ送り移動させることで、このフランジ１２Ｂと第１のナット１５とが、第１の円すいころ軸受け１３と、スペーサー１０Ｂと、第２の円すいころ軸受け１４とを、一方側および他方側の両側（図８では左右両側）から挟みつけた状態を実現させる。この際、フランジ１２Ｂと第１のナット１５とによる挟みつけの力は、この第１のナット１５をねじ送り移動させる移動量の設定により調節される。これにより、中空ねじ１２の軸１２Ａを軸支する第１の円すいころ軸受け１３と第２の円すいころ軸受け１４とは、それぞれのカップとコーンとのはめあいの状態が調節され、もってこれらカップおよびコーン間のがたつきの程度が低減される。すなわち、第１のナット１５を中空ねじ１２の軸１２Ａ上でねじ送り移動させる移動量の設定により、この軸１２Ａの軸芯出しの精度をより高くすることが実現される。

【0042】

続いて、図９に示すように、大径部１６Ｂと、大径部１６Ｂよりも端側となる部分に設けられた第２のねじ山１６Ｃとを備えるシャフト部材１６Ａを用意する。そして、このシャフト部材１６Ａにおいて大径部１６Ｂと隣り合う部分にマシンキー１６Ｄを植えて、このシャフト部材１６Ａをシャフト１６として使用できる状態にする。

【0043】

続いて、図１０に示すように、マシンキー１６Ｄが植えられた状態のシャフト１６を、その第２のねじ山１６Ｃが他方側（図示左側）を向いた姿勢にして、中空ねじ１２の軸１２Ａがなす筒の中に頭側（図示右側）から挿通し、もってシャフト１６を工作物９０の開口９０Ａに挿通された状態にする。この際、シャフト１６の大径部１６Ｂは、その第２のねじ山１６Ｃ側の端面が中空ねじ１２のフランジ１２Ｂに一方側（図示右側）から当接し、もってこのフランジ１２Ｂに係合される。また、シャフト１６の第２のねじ山１６Ｃは、シャフト１６の大径部１６Ｂが中空ねじ１２のフランジ１２Ｂに係合された状態において、その一部が中空ねじ１２の軸１２Ａがなす筒の中に位置され、残りが軸１２Ａの筒からはみ出した状態に位置される。また、シャフト１６のマシンキー１６Ｄは、軸１２Ａの筒の内側面に設けられたキー溝１２Ｄに差し込まれて係合し、もってシャフト１６を軸１２Ａの筒に固定された状態にする。

【0044】

続いて、図１１に示すように、軸１２Ａの筒の中に挿通された状態のシャフト１６における第２のねじ山１６Ｃに、第２のナット１７を、シャフト１６上をねじ送り移動することが可能な状態に螺合する。そして、第２のナット１７をシャフト１６の大径部１６Ｂ側（図示右側）に向かってねじ送り移動することで、この大径部１６Ｂと第２のナット１７とで、中空ねじ１２の軸１２Ａを、一方側および他方側の両側（図１１では左右両側）から挟みつける。

【0045】

続いて、図１２に示すように、工作物９０の開口９０Ｂにモーター９１の回転軸９１Ａとカップリング９１Ｂとを差し入れ、このカップリング９１Ｂを介して回転軸９１Ａとシャフト１６における他方側（図示左側）の端とを接続する。これにより、図１に示すシャフトの軸支構造１０は完成される。なお、回転軸９１Ａとシャフト１６との接続にあたっては、このシャフト１６を軸１２Ａの筒の中に挿通された状態で軸芯出しする作業を適宜行うことができる。

【0046】

上述したシャフトの軸支構造１０によれば、シャフト１６にかかる力は、ハウジング１１の中に互いに逆向きとなるようにはめ入れられた第１の円すいころ軸受け１３および第２の円すいころ軸受け１４によって受け止められ、軸方向（スラスト方向）の分力と径方向（ラジアル方向）の分力とに分けられる。このうち、径方向（ラジアル方向）の分力は、第１の円すいころ軸受け１３および第２の円すいころ軸受け１４からハウジング１１を介して工作物９０に伝わり、この工作物９０によって支持される。ここで、第１の円すいころ軸受け１３および第２の円すいころ軸受け１４は、スペーサー１０Ｂが介挿された状態で中空ねじ１２のフランジ１２Ｂと第１のナット１５とにより挟みつけられることで、互いに所定の距離だけ離間された状態を維持する。これにより、シャフト１６にかかる力における径方向（ラジアル方向）の分力を互いに離間された２か所で受け止めてシャフト１６の軸心を傾けて偏心させる向きの力のモーメントをおさえ、もってシャフト１６の軸心が傾いて偏心することをおさえることができる。さらに、第１のナット１５を中空ねじ１２の軸１２Ａ上でねじ送り移動させる移動量の設定により、この軸１２Ａの軸芯出しの精度を向上させることができる。

【0047】

また、上述したシャフトの軸支構造１０によれば、第２のナット１７をねじ送り移動させてこの第２のナット１７とシャフト１６の大径部１６Ｂとでシャフト１６が挿通される中空ねじ１２の軸１２Ａを挟みつけることで、シャフト１６がこのシャフト１６にかかる軸方向（スラスト方向）の力または分力によって動くことをおさえることができる。

【0048】

また、上述したシャフトの軸支構造１０によれば、上記分級機はシャフト１６を支持する構成を有さないため、このシャフト１６をシャフトの軸支構造１０と一緒に上記分級機から分離させる作業を簡単にすることができる。

【0049】

また、上述したシャフトの軸支構造１０によれば、このシャフトの軸支構造１０からシャフト１６を分離させる際に、挟み付けを行う第１のナット１５および第２のナット１７が、分級機とは反対側となる一方側に位置される。これにより、第１のナット１５および第２のナット１７を緩めてシャフト１６をシャフトの軸支構造１０から分離させる作業を簡単にすることができる。

【0050】

また、上述したシャフトの軸支構造１０を生産する方法によれば、シャフト１６が挿通される中空ねじ１２の軸１２Ａを、このシャフト１６が挿通される前に軸芯出しすることで、回転軸９１Ａとシャフト１６との接続にあたりシャフト１６を軸芯出しする作業の手間を減らすまたは省くことができる。

【0051】

本発明は、上述した一実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、以下のような各種の形態を実施することができる。

【0052】

（１）本発明にかかるシャフトの軸支構造を生産する方法において、各作業の順番は上述したものに限定されない。すなわち、例えば中空ねじの軸に第１のコーンをはめ入れる作業を、構造材を工作物と一体化する作業の前に行うなど、各作業の順番を適宜変更することができる。

【0053】

（２）図１に示すシャフトの軸支構造１０においては、第１のナット１５はつば付きワッシャー１５Ａを介して第２の円すいころ軸受け１３の内環１３Ｃを押圧し、中空ねじ１２のフランジ１２Ｂは第１の円すいころ軸受け１３の内環１３Ｃを直接押圧する。しかしながら、本発明にかかるシャフトの軸支構造において、押圧する部材（例えば第１のナット）と押圧される部材（例えば第１の円すいころ軸受けの内環）との間にワッシャーを介挿させるか否かは、適宜変更することができる。

【0054】

（３）本発明にかかるシャフトの軸支構造において、中空ねじに備えられるフランジは、この中空ねじの軸に設けられたねじ山に螺合されて、この軸上をねじ送り移動することが可能とされたねじ込み式のフランジであってもよい。

【0055】

（４）本発明にかかるシャフトの軸支構造において、これが設けられる工作物は、図１に示す円形ダクトをなす工作物９０に限定されず、一方側から他方側を向いて開いた開口を有する任意の工作物とすることができる。

【0056】

（５）本発明にかかるシャフトの軸支構造において、シャフトの大径部と第２のナットとで中空ねじの軸を挟みつける構成は、これを省略することができる。

【0057】

（６）本発明にかかるシャフトの軸支構造において、この工作物と一体化される構造材は、工作物の開口の全体を覆うふさぎ板をなすものに限定されず、例えば工作物の開口の一部のみを覆うように設けられる梁など、任意の構造材とすることができる。

【0058】

（７）本発明にかかるシャフトの軸支構造は、回転式の分級機におけるロータリーシャフトとして機能するシャフトを軸支するものに限定されず、任意の装置の一部をなすシャフトを軸支するものとすることができる。

【符号の説明】

【0059】

１０ シャフトの軸支構造
１０Ａ 構造材
１０Ｂ スペーサー
１０Ｃ シールキャップ
１０Ｄ オイルシール
１０Ｅ シールキャップ
１０Ｆ オイルシール
１１ ハウジング
１１Ａ フィン
１１Ｂ 油穴
１２ 中空ねじ
１２Ａ 軸
１２Ｂ フランジ
１２Ｃ 第１のねじ山
１２Ｄ キー溝
１３ 第１の円すいころ軸受け
１３Ａ 第１のカップ
１３Ｂ 第１のコーン
１３Ｃ 内環
１３Ｄ ころ
１４ 第２の円すいころ軸受け
１４Ａ 第２のカップ
１４Ｂ 第２のコーン
１４Ｃ 内環
１４Ｄ ころ
１５ 第１のナット
１５Ａ つば付きワッシャー
１５Ｂ フランジ
１６ シャフト
１６Ａ シャフト部材
１６Ｂ 大径部
１６Ｃ 第２のねじ山
１６Ｄ マシンキー
１７ 第２のナット
９０ 工作物
９０Ａ 開口
９０Ｂ 開口
９０Ｃ フランジ
９１ モーター
９１Ａ 回転軸
９１Ｂ カップリング

【要約】

【課題】シャフトの軸心が傾いて偏心することを単独でおさえることが可能なシャフトの軸支構造の提供。
【解決手段】シャフトの軸支構造１０は、構造材１０Ａにおいて開口９０Ａを覆う部分に設けられたハウジング１１の中にはめ入れられ、中空ねじ１２の軸１２Ａを軸支する第１の円すいころ軸受け１３および第２の円すいころ軸受け１４と、これらが互いに近づくことを規制するスペーサー１０Ｂと、中空ねじ１２の第１のねじ山１２Ｃに螺合されて、軸１２Ａ上をねじ送り移動可能とされた第１のナット１５とを備える。中空ねじ１２のフランジ１２Ｂと第１のナット１５とは、第１の円すいころ軸受け１３、スペーサー１０Ｂ、および、第２の円すいころ軸受け１４を、一方側および他方側の両側から挟みつける。シャフト１６は、中空ねじ１２の軸１２Ａに挿通される。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】