JPS6334308A - キ−装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、互に摺動しかつ回動する円柱部材と内筒摺
動体との間に円筒状キーを増り付けるだめのキー装置お
よびその製造方法の改良に関する。

〔従来技術〕

従来円筒状キーを適用した回転摺動装置として第４図囚
および（Ｂ）のものが知られていた。１は円柱部材、２
は円筒状キー、３は内筒摺動体である。

円柱部材１の回動に伴い内筒摺動体３もキー２を介して
回動する。しかもこの回動中に内筒摺動体３は円柱部材
１上を摺動するものである。ここに適用されるキー装置
としては、円柱部材１の一部に断面が半円形のキー溝１
ａ、１ｂが角度１８０’を隔て加工される。同様に摺動
体３の内筒部も同様に断面が半円形の二つのキー溝３ａ
、３ｂも施される。さらに円柱部材ｌの中心には池沼１
ｄが設けられ、この池沼１ｄは油通路１ｆを介してキー
溝１ａ、１ｂと連通している。また内筒摺動体３の内筒
端部にはオイルシール１６、リップシール１７が施され
ている。

〔問題点〕

しかし、この種のキー装置に適用されるキー溝１ａ、１
ｂは、円柱部材１の表面に島状に加工され、しかも断面
が半円形状に加工する必要があるため製造するに際して
は、先端が球状の切削ビットと円柱部材１との相対位置
を移動して溝の加工を行９ものである。しかし乍ら、こ
の機械加工の際に円柱部材１の工作機での固定位置決め
が難かしい。例えばキー溝１亀、１ｂの深さを一定の深
さに加工するには、エンドミルのビットの移動方向と円
柱部材１の軸芯方向との平行度が高精度に出てなければ
ならないが、現実に１よ、量産工程で常時所定の精度内
に治める製造ができなかった。

その結果第４図（Ａ）の点線で示すキー溝１　ａ／、１
　ｂ’のように両溝が同じ方向に誤差が生じてくる。こ
のことは内筒摺動体３のキー溝３ａ、３ｂを加工する場
合にも全く同様のことが言え、しかも、実際の加工では
いずれの場合にも半円形状の加工を行うビット先端の外
形形状が精度の高い真円度を確保することが困難である
。

さらに第４図（Ｂ）に示す通り、円柱部材１および内筒
摺動部材３の双方のキー溝どうしが組立時に一致しない
ためキー２を装填できない場合が生ずる。これは同図（
Ｂ）のＯＡ辺に位置する溝１ａ、３＆を加工後にこれを
基準として角度θ。＝１８０’だけ割出盤で移動するが
、この時の精度が出せないため、例えば円柱部材１では
プラス角度θ、だけ外れて点線で示すキー溝１　ｂ’に
、また摺動体３ではマイナス角度θ２だけ外れて点線で
示すキー溝３ｂ′に加工されてしまう欠点があった。

このように円筒状のキー装置は、三次元の方向にそれぞ
れ加工誤差を生ずるため、論理的には衝撃を吸収するキ
ー装置であっても、実現的にはこれ等の加工上の問題を
克服するため半円形を一溝の半径１大きくしバカ穴状態
に加工しながら製造するため、このがタッキを内在する
キー構造が逆に作用し、運転時の衝撃をかえりて促進し
、本来円柱部材１と内筒摺動体３の各摺動面１ｃ、３ｃ
の嵌め合いＫもガタ付きが早期に増すという欠点を持っ
ていた。

シカも、このガタ付きに起因してオイルシール１６、リ
ップシール１７等のシール効果が薄れるため、潤滑油１
５の漏出を招き、更にこの完全漏出後は摺動体３が円柱
部材１にカノリ付く、いわゆるカゾリ現象を生じ摺動不
能に陥いるという欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、円筒状キーをキー溝に装填しゃすく、しか
も装填後にキーと左右のキー溝との間の公差が量産時に
於いても所定の公差内に収めることが出来るような構造
のキー装置を提供するものである。

すなわち、断面がほぼ半円形状となるように円柱部材に
施したキー溝の一端が円柱部材の自由端まで達して加工
し、このキー溝の開口端部に円筒状キーの脱落防止用の
止金具を取付けた構造にしたものである。

〔作用〕

このよつな構造を採用することにより、キー溝を切削加
工する際に円柱部材の自由端側よシその円柱部材の軸方
向にドリル、リーマなど回転軸芯の方向に移動可能な工
具を使用して加工できるため、円柱部材と内筒摺動体と
の両キー溝で形成きれる円柱状溝孔の軸芯と、円柱部材
の軸芯との平行度が高精度に保つことができ、しかもト
１リル、リーマ等は真円度を極めて高精度に加工できる
。

このことはキー自体を従来のものに比し長いキーを使用
することができ、しかもキーと両キー溝との嵌合公差が
量産時にあっても常に所定の公差の範囲に収めることが
可能であるため、複数のキーの全てが最適の嵌め合い状
態で装填できるように作用する。したがって、回転起動
時にも円筒状き合うことがない。そこで回転摺動体の寿
命が延びるだけでなく、内筒摺動体に不用意な振動が発
生しないので、シール部材から潤滑油が漏出することが
ない。

また、本発明によれば、内筒摺動体を円柱部材より長い
構造とし、しかも内筒摺動体の先端部を封止することも
構造的に可能になる。この場合には潤滑油の漏出をほぼ
完全に阻止できる利点がある。

〔実施例〕

ｍ　１図（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）オｘび（Ｄ）は、
本発明の一実施例のキー装置を適用された回転摺動装置
の断面構造を示し、同図囚は同回転摺動装置の縦断面図
を、同図（Ｂ）は内筒摺動体が摺動した状態の縦断面図
を、同図（Ｃ）は図囚のＣ−Ｃ線の切断断面図、さらに
同１図０）は図（ＮのＤ−Ｄ線の切断断面図である。

第１図（Ａ）に於いて、１は円柱部材であって二つの半
円状キー溝１ｍが加工され、これ等のキー溝１ｍの一端
は自由端の端部に達し開口１ｂが形成される。中心部は
油密１ｄが設けられキー溝１ａとこの油密１ｄとの間に
は流通路１ｆが施されている。２は円筒状キーであり、
ここでは密着コイルバネが使用され、特にコイルバネの
表面を研摩加工を施したものである。３は内筒摺動体で
、内面に半円状キー溝３ａが加工され、キー溝１ａと同
様にこれ等のキー溝３ａの一端は自由端の端部に達し開
口３ｂが形成されている。この実施例では内筒摺動体３
の一端に封止蓋７をネジ止めしである。さらにこの封止
蓋７の中心部、すなわち円柱部材の中心軸と同軸に空気
貫通路９を施された呼吸ネジ８が取付けられている。こ
の内筒摺動体３には？シト５によって歯車、プーリ等の
負荷装Ｆｅ１ｌが取付けられる。

また、円柱部材１の自由端に向って開口されたチャンバ
１０には呼吸ネジ８の先端ノズル８ａより低目Ｋｆｆｌ
滑油１５が封入されている。

第１図（Ｂ）は、第１図（Ａ）の内筒摺動体３が自由端
の方向に摺動し、しかもその軸芯ａを中心に回転してい
る状態の縦断面図を示している。この状態では内筒摺動
体３のキー溝３ｂの下端部では、油密１０と直接連通状
態となるため、第１図（Ｃ）から明らかな通υ回動中は
このキー溝３ｂを経てキー２の内部および外周に油が供
給される。さらに開口１ｄに入り込んだ油は、遠心力に
より内壁１ｅに分散密着し、流通路１ｆを経てキー溝１
ａ、３ａに給油される。従って回動中の内筒摺動体３の
摺動面には、必ず遠心力の作用によシ給油されることに
なる。その際にこのキー構造に於いてはキー２が固定さ
れない方のキー溝３ａ又はｌａを使用して給油でき、さ
らに円筒状キーの内部が油の流路となる利点がある。し
かも封止蓋７により潤滑油１５を封止状態で使用できる
構造を採用できるので、油の漏出による摺動面１ｅ、３
ｅにカジリが生ずる余地はない。

また第１図（４）に示す通りチャンバ１０内には空気お
よび潤滑油１５が封入されているが、内筒摺動体３の摺
動に伴いチャンバ１０の体積は増減する。従ってチャン
バ内の圧力を逃す必要がある。

呼吸ネジ８の貫通路９はこのチャンバ１０の空気と外気
とを連通し、この間で呼吸している。

第１図（Ｄ）は、円柱部材１の先端にキー２の脱落防止
用の止金具４がビス６で固定されている様子を示す。１
３は蓋７をネジ１２を封止するためのネジ穴である。

第２図は、本実施例の回転摺動装置の製造工程を示して
いる。すなわち、第２図囚は第一次加工工程を示し、こ
の段階ではまず円柱部材１の外周の二ケ所に半円形キー
溝１　ａ／をその自由端にて開口されるまで軸方向にエ
ンド・ミルによって切削加工が行われる。一方、内筒摺
動体３の内壁についても同様に二つの半円形キー溝３１
′がエンｒ・ミルによって加工される。このとき、既に
第４図で述べた通り、エンド・ミルに使用されるビット
の外周曲面の精度が正確な球面形状をして製作されてい
ないため、円柱部材１側もまた摺動体３側も第４図で説
明した通りイビツな断面を有するキー溝形状となってい
るしかも軸方向への平行度も出ていない。従って、この
第一次加工工程では第２図（Ｂ）に示す様に円筒状キー
２の外周面２＆での外径より多少小さ目に切削加工が施
され、次の工程で精度の高い切削を行うだめの予備加工
が行われる。

第２図（０は、第二次加工工程および第三次加工工程を
示している。第二次加工工程では先の第一次加工工程で
切削された溝の加工精度を出すため、円柱部材ｌと内筒
摺動体３とを嵌合した状態で加工を施すものである。す
なわち、スリーブ側とシリンダ側の二つの各々のキー溝
を対として組み合せ、円柱部材１および内筒摺動体３間
を位置決し、固定した後に、ドリルまたはり−マ２０に
よる修正加工がこの工程で行なわれる。ドリルおよびリ
ーマ２０は摺動方向すなわち円柱部材ｌの軸方向に切削
し、しかも円筒状の切削加工なので一対のキー溝１ａ、
３ａで形成される円筒空間の内径を極めて高い精度で加
工することが可能である。しかも、予じめ第一次加工に
おいて粗加工が施されているので、ドリルないしリーマ
２０への負担が少く、切削中に軸芯が逃げるような事が
ないため、内径だけでなく、溝の深さ、並びに回転摺動
装置の回転軸芯との平行度も正確に加工することが可能
である。このことはキー２を従来のものに比しキー溝の
軸方向の長さを遥かに長く切削しても軸方向の寸法の公
差を所定の範囲に押え得ることを示している。

なお、摺動体３が鋳物材のように軟力・い部材であると
きは第２図（Ｂ）に示すように予じめ所定寸法ｄのマイ
ナス公差で第一次加工を行っても良い。

さらに第三次加工工程では、内筒摺動体３を円柱部材１
上で摺動させ、スペーサグロック２１を摺動体３の下に
介在させ、この状態で再び、第二次加工と同様のドリル
またはリーマ加工を施す。

第二次加工工程においては、キー溝３ａのうち第２図（
Ｃ）の符号Ｓで示す長さのキー溝はエンドミル加工のま
まであったが所定の精度が確保されていないので、第三
次加工工程ではこの部分の切削がドリルまだはリーマに
より行われる。

続いて第４次加工工程では組付および潤滑油の装填が行
われる。キー２の装填は第２図（Ｃ）に示す通シ、開口
端１ｂ、３ｂより挿入され、第１図（Ｄ）に示すリング
状の止金具４をビス６で止める。さらに封止蓋７をシー
ル手段１１を介在させてビス１２にて閉止する。然る後
、蓋７の中央間ロアａより潤滑油１５を所定量だけ注入
後に呼吸ネジ８を取り付で完了する。

〔他の実施例〕

第３図は本発明の他の実施例回転摺動装置の断面図であ
る。第１図の実施例ではキー２が円柱部材１の側に装填
されてい趣のに対し、この実施例では、内筒摺動体３の
内壁に装填されている場合を示す。製造工程は第１図の
実施例と同じである。

またこの実施例では円柱部材ｌの先端が小さい半径部と
して突出し摺動部ｉｇを形成している。軸芯を両軸受と
する場合に有効である。またこの場合は円柱部材１の大
径部と小径部との段部にストン・や１６が施され、また
摺動体３の開口端にキーの脱落防止用の止金具４が取付
けられる。その他の部分は第１図の実施例と同様である
ので、同一符号を付して説明を省く。

なお、封止蓋７を摺動体３に取り付ける場合を述べたが
、負荷装置に蓋７を取付は密封してもよい。

またキー構造の製造方法として上述の実施例では、先姑
切削を行うドリルおよび側面切削を行うリーマ全使用す
る場合を説明したが砥石研摩ビットの様な他の類似工具
であっても良いことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

この発明のキー装置によれば、円柱部材と内筒摺動体間
に、一端が開口状態に形成された円筒状キー溝を複数側
流しているので、製作および加工が容易となる。特にキ
ー溝の加工精度が向上させることが出来る結果、キー溝
とキーとの嵌め合いだけてなく、円柱部材と内筒摺動体
の嵌め合いも小さく加工することができる。従って歯車
等の負荷装置に大きな偶奇力ないしモーメントが摺動体
から円柱部材に加わることがあっても、回転動作と摺動
動作とを常時滑らかに行うことができる。

特Ｋ、衝撃吸収性のある円筒状キーの作用と摺動面の密
着性の良さの相乗作用により、起動衝撃と常時加わるモ
ーメントに対しても耐久性は著しく増大するし、また小
型の摺動部でちゃ乍ら大きな半径をもつ負荷装置を適用
できる利点がある。

また従来のキー構造と異なりキー溝の一端を開口状態に
形成きれているので、潤滑油の供給時にこのキー溝と円
筒状キーとが油の供給路として積極的に利用できる利点
があシ、さらに一端を封止できるので油の漏出のない摺
動機構が達成でき、工業的な利用価値は著しく大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）および（Ｄ）は、本
発明の一実施例キー装置を適用した回転摺動装置の断面
図で同図（Ａ）は縦断面図を、同図（Ｂ）はその動作説
明図を、同１ａ　（Ｃ）はｃ　−ｃ’線での横断面図を
、また同図（６）はＤ　−Ｄ’線での横断面図を示し、 第２図囚、（Ｂ）および（Ｃ）は、同回転摺動装置の加
工工程を説明するための説明図で、同図（Ａ）は第一次
加工工程を、また同図（Ｂ）はキー溝の断面図をそれぞ
れ示す説明図であり、同図（Ｃ）は第二次および第三次
加工工程を、 第３図は、本発明の他の実施例回転摺動装置の縦断面図
を示す。さらに 第４図（Ａ）、　（Ｂ）は、従来の回転摺動装置の外観
構成・４を示し、同図（４）はその縦断面図を、また同
図（Ｂ）は横断面図をそれぞれ示している。 図中、１・・・円柱部材、２・・・円筒状キー、３・・
・内筒摺動体、　　　ｌａ、ｌｂ・・・キー溝、３ｍ、
３ｂ・・キー溝、　　１５・・潤滑油、１ｄ・・・油密
、　　　　　１６．１７・・シール部材、１ｆ・・流通
路、　　　　１９・・ビット、２０・・・ドリル、リー
マ等の仕上ビット特許出願人　　東京自動機工株式会社 第１図（Ａ） 第１図（Ｂ） 第１図（Ｃ） 第１図（Ｄ） Ｊ（ｊ 第２図（Ｃ） 第３図 第４図（Ａ） 第４図（Ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互に摺動可能に嵌め合せた円柱部材と内筒摺動体
   との間に複数の円筒状キーを介在させたキー装置におい
   て、断面がほぼ半円形状となるように上記円柱部材に施
   したキー溝の一端が上記円柱部材の自由端まで達して開
   口部を施され、更にこの開口部に上記円筒状キーの脱落
   防止用の止金具を取付けたことを特徴とするキー装置。
2. （２）円柱部材および内筒摺動体との間に複数の円筒状
   キーを介在させたキー装置の製造方法において、予じめ
   円柱部材および内筒摺動体の各摺動面にそれぞれ独自に
   しかも一端が開口端を形成するようにキー溝を粗加工し
   ておき、その後に上記内筒摺動体を上記円柱部材に嵌合
   させた状態で上記キー溝の開口端から上記円柱部材の軸
   芯と平行の方向に仕上ビットで仕上加工を施し、続いて
   その後にキーを装填して組立てたことを特徴とするキー
   装置の製造方法。