(57)【要約】【課題】カムフォロアスタッドの加工コストを削減することにより、製品コストの低減に資することである。【解決手段】スタッド２１と、そのスタッド２１に回転自在に組み付けられた軸受組立体２２とからなり、前記スタッド２１は、その一端部に軸受支持部２３、他端部に取付部２４が設けられ、前記スタッド２１は、冷間鍛造又は切削加工などにより形成された一次加工品の状態にあり、前記軸受支持部２３に圧入固定される軸受組立体２２の内輪３１として熱処理及び仕上げ加工を施したものを使用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッドと、そのスタッドに回転自在に組み付けられた軸受組立体とからなり、前記スタッドは、その一端部に前記軸受組立体が回転自在に嵌合された軸受支持部、他端部に取付部が設けられ、前記軸受組立体は、前記軸受支持部の軸方向両端部に設けられた外端規制部と内端規制部によって軸方向に規制され、前記軸受回転体の外輪と前記各規制部との間にシール部材が介在されたカムフォロアにおいて、
前記スタッドとして、冷間鍛造又は切削加工等を施して各部を形成した一次加工品を用い、前記軸受組立体の内輪として熱処理及び研削加工の施されたものを用い、その内輪を前記軸受支持部に圧入固定したことを特徴とするカムフォロア。
【請求項２】
前記内端規制部が、前記スタッドの外径面に一体に設けられたスタッドつば部であることを特徴とする請求項１に記載のカムフォロア。
【請求項３】
前記各シール部材として、滑り性と弾性を兼備し、各規制部の対向内面を被覆する環状部を有し、その環状部の外周縁に屈曲部を形成したワッシャ兼シール部材を用いたことを特徴とする請求項１又は２に記載のカムフォロア。
【請求項４】
前記外端規制部が、前記内輪の外端部に一体に設けられた内輪つば部であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカムフォロア。
【請求項５】
前記外端規制部が、前記内輪とは別体の独立した環状の外側板によって形成され、該外側板が前記内輪の外端面に押し当てられた状態で前記軸受支持部の先端部に圧入固定されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカムフォロア。
【請求項６】
前記内側規制部が独立した環状の内側板によって形成され前記軸受支持部の内端部に圧入固定され、前記外端規制部が独立した環状の外側板によって形成され、前記外側板が前記内輪の外端面に押し当てられた状態で前記軸受支持部の外端部に圧入固定されたことを特徴とする請求項１に記載のカムフォロア。
【請求項７】
前記内輪の両端部の内周部がＲ形状に形成され、前記内輪の両端部に接した前記外側板と内側板との間に凹入部が形成され、前記軸受組立体の転動体が総ころ型であることを特徴とする請求項６に記載のカムフォロア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カムフォロアに関し、特にカムフォロアスタッドの加工コストの低減に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カムフォロアは、割り出し装置のインデッスク機構、工作機のカム機構、印刷機の紙送り機構など多岐にわたり使用されている。具体例として、一般の物揚・運搬機器のコンベヤ部、プレス機の搬送ガイド、自動ドアのスライド部、フォークリフト等のフォーク収縮部等の多くの一般機器の稼働部分をガイドしている。印刷機では、紙送り機構の紙押え爪軸の運動機構、インク練りローラやカム機構部等に用いられる。
【０００３】
一般に、カムフォロアは、カムフォロアスタッド（以下、単に「スタッド」という。）の一端部に転動体を介して肉厚の外輪を回転自在に嵌合したものである。前記スタッドによって片持ち式に支持された外輪が軌道（トラック）上を転がり運動する。トラックローラとも呼ばれる（特許文献１）。
【０００４】
前記従来のカムフォロアは、図５に示したように、スタッド１と、そのスタッド１の一端部に回転自在に組み付けられた軸受組立体２とからなる。スタッド１は、その一端部に軸受組立体２が回転自在に嵌合された軸受支持部３、他端部に取付部４が設けられる。軸受支持部３の前記取付部４と反対側の端部、即ち、外端部にスタッドつば部５が設けられ、また、その軸受支持部３の取付部４側の端部、即ち、内端部に段差部６によって小径となった圧入部７が設けられる。その圧入部７に軸方向に隣接してこれより若干小径の前記の取付部４が設けられる。取付部４の先端にネジ部８が設けられる。前記スタッド１の内部に潤滑剤供給孔１０が設けられる。
【０００５】
前記軸受組立体２は、前記軸受支持部３の外径面を軌道面として、保持器１１によって保持されたころ９を介して外輪１２が回転自在に嵌合される。前記圧入部７に環状の内側板１３が圧入固定される。内側板１３は、スタッドつば部５と同一外径を有する。
【０００６】
前記外輪１２の両端面において、それぞれ環状の凹部１４、１５が同芯状に設けられ、一方の凹部１４に径方向及び軸方向に僅かの隙間をおいてスタッドつば部５が嵌入され、他方の凹部１５にも径方向及び軸方向に僅かの隙間をおいて内側板１３が嵌入される。スタッドつば部５及び内側板１３は、軸受組立体２の軸方向の動きを規制する。
【０００７】
また、前記各凹部１４、１５にそれぞれシール溝１６、１７が設けられ、これらのシール溝１６、１７にシール部材１８、１９が装着される。各シール部材１８、１９のリップがそれぞれスタッドつば部５及び内側板１３の外径面に接触される。
【０００８】
前記スタッド１は、例えば、鋼材に切削加工を施すことにより、スタッドつば部５、軸受支持部３、圧入部７、取付部４が形成され、さらに、ネジ部８のネジ切り加工、潤滑材供給孔１０の孔開け加工等の一次加工を施したのち、熱処理及び軸受支持部３に対する研削加工が施され完成する。
【０００９】
なお、前記シール部材１８、１９に代えて、外輪１２とスタッドつば部５及び外輪１２と内側板１３の各軸方向の対向面間にそれぞれワッシャを介在したもの、またワッシャとシール部材の両方を装着したものも知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−４２８０９号公報
【特許文献２】実登第２５１３１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記特許文献１、２に開示されたカムフォロアは、図５に示したように、スタッド１の軸受支持部３がころ９の転動する軌道面となる。このため、所定の硬度と強度を付与すべく、切削によりスタッド１の各部を一次加工した後に、２次加工としての熱処理を施すことが不可欠である。
【００１２】
また、その軌道面を円滑に仕上げるために、前記の熱処理後に軸受支持部３に研削等の仕上げ加工を施すことも不可欠である。しかし、これらの２次加工及び仕上げ加工を必要とすることから、スタッド１の加工コストが高くなる要因となっている。
【００１３】
そこで、この発明は、カムフォロアにおけるスタッドの加工コストの低減を図り製品の低コスト化に資することを第一の課題とする。
【００１４】
また、前記従来のカムフォロアにおいて、スタッド１に熱処理が施されていない場合は、保持器１１が軸方向に振れた場合にその先端部がスタッドつば部５の内面又は内側板１３の内面に接触して、これら内面を傷付け、また保持器１１の円滑な回転を妨げる問題がある。
【００１５】
保持器１１がスタッドつば部５の内面又は内側板１３の内面に接触する問題に対しては、特許文献２に開示されているように、保持器１１の両端部とスタッドつば部５及び内側板１３の間にそれぞれワッシャを介在させることが有効な対策である。しかし、ワッシャだけではシール性が不足するので、別にシール部材を追加する必要がある。結局、前記図５の場合のシール部材に加えワッシャが必要となるので、部品点数の増加、ひいては製品コストの増大の要因となる問題がある。
【００１６】
そこで、この発明の第二の課題は、前記第一の課題と併せて、前記シール部材に関し、シール機能を維持しつつ、部品の増加なくワッシャ機能を併有させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の第一の課題を解決するために、この発明に係るカムフォロアは、スタッドと、そのスタッドに回転自在に組み付けられた軸受組立体とからなり、前記スタッドは、その一端部に前記軸受組立体が回転自在に嵌合された軸受支持部、他端部に取付部が設けられ、前記軸受組立体は、前記軸受支持部の軸方向両端部に設けられた外端規制部と内端規制部によって軸方向に規制され、前記軸受組立体の外輪と前記各規制部との間にシール部材が介在されたカムフォロアにおいて、前記スタッドとして、冷間鍛造又は切削等を施して各部を形成した一次加工品を用い、前記軸受組立体の軌道面とスタッドつば部を構成する部材として、熱処理及び研削加工の施されたつば付き内輪を用い、その内輪を前記軸受支持部に圧入固定した構成としたものである。
【００１８】
また、前記の第二の課題を解消するために、この発明に係るカムフォロアは、前記第一の課題を解消する前記構成のカムフォロアにおいて、前記各シール部材として、滑り性と弾性を兼備し、各規制部の対向内面に被覆される環状部を有し、その環状部の外周縁に屈曲部を形成したワッシャ兼シール部材を用いた構成としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
前記のように、この発明においては、スタッドとして、冷間鍛造又は切削加工後に通常施される熱処理及び研削加工を施す前の一次加工品の状態にあるものを用いることにより、熱処理及び研削加工が不要となるため加工コストの低減を図ることができる。スタッドに熱処理及び研削加工を施していないことによる不利は、これらの処理を施したつば付き内輪をスタッドの軸受支持部に圧入固定することにより解消される。
【００２０】
また、スタッドつば部が未熱処理であるため、ワッシャが必要となるが、従来のシール部材に代えてワッシャの機能とシールの機能を一部材で果たすワッシャ兼シール部材を用いたことにより、部品点数が減少し、製品コストの低減を図ることができる。
【００２１】
前記のつば付き内輪を使用せず、内輪と側板を併用することによって軌道面を構成することもできる。前記内輪及び側板は汎用品を使用できるので、部品点数が増えることによる製品コストへの影響は少ない。
【００２２】
また、スタッドを冷間鍛造により形成することにより、金属棒材のファイバーフローが切断されないので、切削加工により形成したものよりも強度の高いものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第一実施形態のカムフォロアの断面図
【図２】第二実施形態のカムフォロアの一部を示す断面図
【図３】第三実施形態のカムフォロアの一部を示す断面図
【図４】第四実施形態のカムフォロアの一部を示す断面図
【図５】従来のカムフォロアの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２５】
[第一実施形態]
図１（ａ）（ｂ）に示した第一実施形態のカムフォロアは、従来の場合と同様に、スタッド２１と、そのスタッド２１に回転自在に組み付けられた軸受組立体２２とからなる。
【００２６】
スタッド２１は、その一端部に前記軸受組立体２２が回転自在に嵌合された軸受支持部２３、他端部に取付部２４が設けられる。軸受支持部２３と取付部２４の境界部分、即ち、軸受支持部２３の内端部に内端規制部となるスタッドつば部２５が一体に設けられる。取付部２４の先端部にネジ部２６が設けられる。
【００２７】
また、前記ネジ部２６側の端面からスタッド２１の中心部に、先端部でＬ字形に屈曲した潤滑材供給孔２７が設けられ、その先端部のＬ字形屈曲部が外周面に一周設けられた給油溝２８に連通される。また、軸受支持部２３側の端面中心にレンチ穴２９が設けられる。
【００２８】
前記のスタッド２１は、鋼材の金属棒を、スタッド２１の外面形状に対応する成形面を有するダイスとパンチによって冷間鍛造し、その後、潤滑剤供給孔２７を加工することによって得られた一次加工品によって形成される。レンチ穴２９は、冷間鍛造の際に、同時に加工することができる。
【００２９】
このように、スタッド２１を冷間鍛造によって形成すると、材料の金属棒のファイバーフローが切断されずに連続した状態で成形されるため、切削加工したものよりも強度の高いものが得られる。
【００３０】
従来の場合は、前記の一次加工の後に、２次加工として硬度と強度を付与するためにスタッド１（図５参照）の全体に熱処理が施され、さらに軸受支持部３を平滑に仕上げるために研削加工等の仕上げ加工が施されていた。
【００３１】
しかし、前述のように、この発明のスタッド２１は、熱処理及び仕上げ加工を施すことなく、これらを施す前の一次加工品の状態にあるものが使用される。
【００３２】
前記の軸受組立体２２は、内輪３１と外輪３２、これらの相互に対面した軌道面３１ａ、３２ａ（図１（ａ）参照）の間に周方向に一定間隔をおいて介在されたころ３３、各ころ３３を案内する保持器３４、外輪３２の両端部に装着されたワッシャ兼シール部材３６によって構成される。
【００３３】
前記内輪３１は、その外端部に外端規制部である内輪つば部３７が一体に設けられる。その内輪３１を軸受支持部２３に圧入することにより、軸受組立体２２がスタッド２１に取り付けられる。軸受組立体２２の抜け止めのために、スタッド２１の端面において内輪つば部３７の内周にカシメが施される。符号４２はそのカシメ部を示す。
【００３４】
なお、前記内輪３１に孔４０が設けられ、その孔４０が給油溝２８に合致する。このため、内輪３１を軸受支持部２３に圧入するに際しその周方向の向きに制限を受けない。孔４０が給油溝２８に合致することにより、軸受組立体２２の内部が潤滑剤供給孔２７に連通される。
【００３５】
前記外輪３２の軌道面３２ａ側の両端面には、それぞれ同芯状態の環状の凹部３８が設けられ、各凹部３８に前記のワッシャ兼シール部材３６がそれぞれ装着される。各ワッシャ兼シール部材３６の素材は、耐摩耗性、滑り性に優れ、かつシール性にも優れた素材、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＯＭ、ＰＡ等のエンジニアリングプラスチックを使用することができる。これ以外にも、所定の機能を果たすことができれば、特に材料の限定はない。
【００３６】
なお、前記の内輪３１と外輪３２は、通常の鋼材が使用され、熱処理が施され、またそれらの軌道面３１ａ、３２ａは研削加工が施されたものである。
【００３７】
前記ワッシャ兼シール部材３６は、図１（ｂ）に示したように、環状部３９の外周縁に逆Ｌ形に設けた屈曲部４１を有する形状をなし、その屈曲部４１が外輪３２の凹部３８の内径面に押し当てられる。環状部３９は、スタッドつば部２５及び内輪つば部３７の内面をカバーする幅を有し、これらのつば部２５、３７と、凹部３８の径方向の端面との間で軸方向に挟着される。前記環状部３９によって、外輪３２と各つば部２５、３７の間のシールを行う。これと同時に、保持器３４両端部と各つば部２５、３７の内面との摩擦を軽減するワッシャの作用を行い、外輪３２の円滑な回転に寄与する。
【００３８】
第一実施形態のカムフォロアは以上のようなものであり、従来の場合と同様に、ネジ部２６を機械装置の一部に固定することにより軸受組立体２２の部分を片持ち式に支持し、軸受組立体２２の外輪３２をトラックに接触させ回転させる。回転に伴って、ころ３３が内輪３１の軌道面３１ａ、外輪３２の軌道面３２ａを転動するが、これらの軌道面３１ａ、３２ａは熱処理されているので、十分な耐久性をもつ。
【００３９】
また、外輪３２の両端部の凹部３８において、各凹部３８に対向した各つば部２５、３７との間は、ワッシャ兼シール部材３６の環状部３９が介在されることから、外輪３２が円滑に回転し、また、同時にシール作用が行われる。また、保持器３４の両端部と対向した両つば部２５、３７の内面は、いずれもワッシャ兼シール部材３６の環状部３９によって被覆されるので、保持器３４の端部が接触したとしても円滑に回転することができる。また、熱処理されていないスタッドつば部２５に傷を付ける恐れもない。
【００４０】
[第二実施形態]
次に、図２に示した第二実施形態は、内輪３１の構造において前記の場合と相違している。即ち、この場合の内輪３１は円筒体であり、外端規制部を形成する別体の環状の外側板４４をスタッド２１の先端部外径面に圧入し、かつその内周部に沿ってカシメ部４２を設けたものである。外側板４４は、スタッドつば部２５と同一径に形成され、前記の内輪つば部３７（図１（ａ）参照）と同様に、外輪３２の外端側の凹部３８に所要の隙間をおいて嵌入される。また、その内面にワッシャ兼シール部材３６が装着される。
【００４１】
この外側板４４の内面は、前記のように、ワッシャ兼シール部材３６によって被覆されているので、熱処理を省略したものを使用することができる。
【００４２】
[第三実施形態]
図３に示した第三実施形態は、前記第二実施形態（図２参照）のスタッドつば部２５を省略し、その代わりにスタッド２１とは別部材の独立した環状の内側板４６を軸受支持部２３の内端部の段差部４７に当たるまで圧入し、更に、軸受組立体２２の内輪３１及び外側板４４をそれぞれ圧入したものである。
【００４３】
この場合は、内側板４６及び外側板４４はともに熱処理が施されるので、その内面を保護するためのワッシャは不要である。したがって、シール機能を有する通常のシール部材４８を外輪３２の凹部３８のシール溝４９に装着し、そのリップ部分をそれぞれ外側板４４及び内側板４６の外径面に接触させるようにしている。
【００４４】
以上の第三実施形態の場合は、スタッドつば部２５が不要であるので、スタッド２１がストレート化し、形状的に冷間鍛造により形成し易く、一層製品コストの低減に資することができる。
【００４５】
[第四実施形態]  
図４に示した変形例は、前記第三実施形態（図３参照）の構成において、ころ３３を総ころタイプとしたものである。この場合は保持器３４が使用されないので、ころ３３の端部が外側板４４及びスタッドつば部２５の内面に接触して、いわゆるカジリを生じることがある。
【００４６】
このため、この実施形態においては、円筒状の内輪３１の両端面外周部をＲ形状に形成することにより、外側板４４とスタッドつば部２５との間に凹入部４５（所謂ヌスミ）を形成するようにしている。内輪３１の両端面外周部をＲ形状にする簡単な加工によって凹入部４５を形成することができる。この凹入部４５の存在により、内輪３１と外側板４４及び内側板４６との間の各コーナに空所が生じるため、ころ端部のカジリが防止される。
【００４７】
なお、第一から第四実施形態において、特に材料や熱処理方法の限定はなく、所定の機能を果たすものであれば、どのような材料や熱処理方法を用いても構わない。
【符号の説明】
【００４８】
１  スタッド
２  軸受組立体
３  軸受支持部
４  取付部
５  スタッドつば部
６  段差部
７  圧入部
８  ネジ部
９  ころ
１０  潤滑剤供給孔
１１  保持器
１２  外輪
１３  内側板
１４、１５  凹部
１６、１７  シール溝
１８、１９  シール部材  
２１  スタッド
２２  軸受組立体
２３  軸受支持部
２４  取付部
２５  スタッドつば部
２６  ネジ部
２７  潤滑剤供給孔
２８  給油溝
２９  レンチ穴
３１  内輪
３１ａ  軌道面
３２  外輪
３２ａ  軌道面
３３  ころ
３４  保持器
３６  ワッシャ兼シール部材
３７  内輪つば部  
３８  凹部
３９  環状部
４０  孔
４１  屈曲部
４２  カシメ部
４４  外側板
４５  凹入部
４６  内側板
４７  段差部
４８  シール部材
４９  シール溝
【図１】
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【図２】
2011033142.tif 000004
【図３】
2011033142.tif 000005
【図４】
2011033142.tif 000006
【図５】
2011033142.tif 000007