(57)【要約】【課題】  軸形状を簡素にできて、製造コストを低減でき、かつ誘起スラスト荷重への対応機能に優れたカムフォロアを提供する。【解決手段】  このカムフォロアは、軸１と、この軸１の先端部に圧入嵌合されたシェル形内輪２と、外周面が従動面３ｂとされた外輪３と、この外輪３とシェル形内輪２との間に介在する保持器付きころ４とを備える。シェル形内輪２は両端に外径側へ延びるフランジ２ｂを有し、これら両フランジ２ｂ，２ｂ間に外輪３および保持器付きころ４が組み込まれる。外輪３は、鋼材の削り出し品であるソリッド形とされる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、この軸の先端部に圧入状態に嵌合させたシェル形内輪と、外周面が従動面とされた外輪と、この外輪と前記シェル形内輪との間に介在する保持器付きころとを備え、前記シェル形内輪は両端に外径側へ延びるフランジを有し、これら両フランジ間に前記外輪および保持器付きころを組み込んだことを特徴とするカムフォロア。
【請求項２】
請求項１において、前記外輪が、鋼材の削り出し品からなり、両側面の内径部に、前記内輪のフランジが嵌まる環状凹部を有するカムフォロア。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記軸の外周形状を段差の無い無段差形状としたカムフォロア。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、前記軸の外周に、この軸の基端部を支持する支持部材に対する軸方向位置決め用の段差を設けたカムフォロア。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記軸の先端部に形成した加締め部で前記シェル形内輪を軸方向に固定したカムフォロア。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記シェル形内輪を、前記軸に嵌合した止め輪または溶接により軸方向に固定したカムフォロア。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記シェル形内輪の両端のフランジの片方または両方を、転走面を有するシェル形の内輪本体に対して、別体の側板で構成したカムフォロア。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記シェル形内輪の両フランジの片方または両方の内側に、前記外輪の軸方向移動を規制するワッシャーを設けたカムフォロア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カム機構に組み込まれ、あるいはスライド部材のスライド案内機構等に組み込まれるカムフォロアに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカムフォロアとして、図５に示す標準的な構造のものや、図６に示す構造のもの（特許文献１）が知られている。図５のカムフォロアは、一端部に外径側へ延びるフランジ１１ａを形成した軸１１に、保持器付きころ１４およびソリッド形の外輪１３を組み込み、最後に軸１１に側板１２を圧入して構成される。保持器付きころ１４および外輪１３は、軸１１のフランジ１１ａと側板１２の間に組み込まれる。前記側板１２は、軸１１の外周に設けられた段差１１ｂで軸方向に固定される。
【０００３】
特許文献１に開示のカムフォロア（図６）は、軸２１の一端部に内輪付きのシェル形ころ軸受２０を組み付けて構成される。シェル形ころ軸受２０は、軸２１に圧入される片フランジ付きのシェル形内輪２２と、外周面が従動面とされたシェル形外輪２３と、これら内外輪２２，２３間に介在する保持器付きころ２４とでなる。軸２１の縦断面の外周形状は段差の無いストレート形状とされている。
【特許文献１】特開２０００−３２０６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図５に示す標準構造のカムフォロアの場合、側板１２と軸１１のフランジ１１ａとで外輪１３の軸方向への移動を規制しており、軸１１のフランジ１１ａの外径寸法をある程度大きくする必要がある。このため、軸１１を例えばバー材から旋削して加工する場合などに、旋削量が非常に多くなり加工コストが高くなる。また、軸１１の外周に、ころ転走面や側板１２の圧入部となる段差などを設ける必要があるため、旋削・研削のコストが高くなる。さらに、軸１１のころ転走面はころ１６からの荷重を受けるため熱処理して硬化する必要がある。軸１１のフランジ形成側とは反対側の端部には、支持部材に取付けるための雄ねじ部１１ｃが加工されているのが一般的で、この雄ねじ部１１ｃは硬化できないため、予め高周波で転走面部のみを熱処理するか、雄ねじ部１１ｃに防浸炭処理を施してから浸炭など熱処理を実施するといった煩雑な処理手順を踏まなければならず、さらにコストが高くなる。
【０００５】
特許文献１に開示のカムフォロア（図６）の場合は、軸２１にフランジが無く、その縦断面の外周形状を段差の無いストレート形状として、内輪付きのシェル形ころ軸受２０を組み付けているので、軸２１の形状が簡単で熱処理も不要となりコストの低減が可能である。
しかし、誘起スラスト力への対応が十分でない。すなわち、カムフォロアの使用において、カムと外輪の取付け誤差などにより、外輪に誘起スラスト荷重が発生する場合がある。特許文献１のカムフォロアでは、図６に矢印Ｐで示すように誘起スラスト荷重が発生すると、シェル形ころ軸受２０の内部で保持器２５が挟まれたり、保持器２５の端面と外輪２３の鍔面や内輪２２の鍔面の接触部で、摩耗などが発生する恐れがある。この摩耗は、保持器２５の端面の接触面積が小さい影響もあって、より生じ易い。
さらに、外輪２３がシェル形であり薄肉であるため、カムからの重荷重・衝撃荷重を受けた場合に損傷などが懸念される。また、図７のように軸２１を支持部材２７に組み込んだ場合に、支持部材２７と外輪２３の間に適切な隙間を確保して、支持部材２７の幅面と外輪２３の幅面との接触を避け、摩耗やトルク増が生じないようにする必要がある。しかし、軸２１の外周形状がストレート形状であるため、軸方向の位置決めが難しく、支持部材２７と外輪２３の間に適切な隙間を確保するのが難しい。
【０００６】
この発明の目的は、軸形状を簡素にできて、製造コストを低減でき、かつ誘起スラスト荷重への対応機能に優れたカムフォロアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のカムフォロアは、一端部が支持部材で支持される軸と、この軸の他端部に圧入嵌合されたシェル形内輪と、外周面が従動面とされた外輪と、この外輪と前記シェル形内輪との間に介在する保持器付きころとを備え、前記シェル形内輪は両端に外径側へ延びるフランジを有し、これら両フランジの間に前記外輪および保持器付きころを組み込んだことを特徴とする。
この構成によると、内輪を両鍔付きとし、かつシェル形として軸に圧入固定するため、軸にフランジや、フランジ固定用の段差を設ける必要がなく、軸が簡素な形状となって、旋削・研削などの加工費が低減され、コスト低下が可能となる。また、内輪を備え、軸の外径面が直接にころ転走面とならないため、熱処理により硬化させる必要がなくて、熱処理の費用も削減でき、さらにコスト低下が可能となる。また、内輪が両フランジを有し、そのフランジ間に外輪および保持器付きころを組み込んだため、外輪に誘起スラスト力が作用しても、保持器が内外輪のフランジ間で挟まれることがない。内輪のフランジと外輪の側面との接触面積も、前記従来の標準的なカムフォロアと同程度に確保でき、誘起スラスト荷重に対する耐摩耗性等についても、上記従来の片フランジ付きのシェル形内輪を用いたカムフォロアに対して、優れたものとなる。
【０００８】
この発明において、前記外輪が、鋼材の削り出し品からなり、両側面の内径部に、前記内輪のフランジが嵌まる環状凹部を有するものとしても良い。外輪が鋼材の削り出し品からなると、シェル形外輪と異なり、カムからの重荷重・衝撃荷重を受けた場合にも損傷の恐れがない。外輪が両側面に、内輪のフランジが嵌まる環状凹部を有する場合は、内輪のフランジが突出せず、外輪の従動面の必要幅に対してカムフォロアのローラ部分の全体幅が広くなることが回避できる。
【０００９】
この発明において、前記軸の外周形状を段差の無い無段差形状、いわゆるストレート形状としても良い。無段差形状とすることで、軸を形成する場合の旋削・研削などの加工費をさらに低減できる。
【００１０】
この発明において、前記軸の外周に、この軸の基端部を支持する支持部材に対する軸方向の位置決め用の段差を設けても良い。
この構成の場合、例えばシェル形内輪を圧入嵌合だけで軸に固定する場合でも、軸を支持部材に締め込んだとき、支持部材による軸方向力がシェル形内輪に働かず、シェル形内輪が軸方向へ抜け落ちるのを防止できる。なお、この構成の場合は、前記軸は、前記位置決め用の段差の他は、段差のない無段差形状とすることが好ましい。
【００１１】
この発明において、前記軸の他端部に形成した加締め部で前記シェル形内輪を軸方向に固定しても良い。これにより、圧入だけによる固定に比べて、内輪の固定を堅固にすることができる。加締めによるため、固定作業も簡単に行える。
【００１２】
この発明において、前記シェル形内輪を、前記軸に嵌合した止め輪または溶接により軸方向に固定しても良い。この場合も、圧入だけによる固定に比べて、内輪の固定を堅固にすることができる。
【００１３】
この発明において、前記シェル形内輪の両端のフランジの片方または両方を、転走面を有するシェル形の内輪本体に対して、別体の側板で構成しても良い。別体の側板を用いると、内輪の両フランジ間に外輪および保持器付きころを組み込む作業が簡単となる。
【００１４】
この発明において、前記シェル形内輪の両フランジの片方または両方の内側に、前記外輪の軸方向移動を規制するワッシャーを設けても良い。
このように、外輪の軸方向移動を規制するワッシャーをフランジの内側に設けた場合、フランジの外向き高さを低くできる。そのため、保持器付きころおよび外輪をシェル形内輪に組み込んだ後で、フランジを縁曲げするときの割れなどを防止でき、シェル形内輪を容易に製作できる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明のカムフォロアは、軸と、この軸の先端部に圧入状態に嵌合させたシェル形内輪と、外周面が従動面とされた外輪と、この外輪と前記シェル形内輪との間に介在する保持器付きころとを備え、前記シェル形内輪は両端に外径側へ延びるフランジを有し、これら両フランジ間に前記外輪および保持器付きころを組み込んだため、軸形状を簡素にできて、製造コストを低減でき、また誘起スラスト荷重に対する保持器挟み込み回避や摩耗低減等の対応機能に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の第１の実施形態を図１と共に説明する。このカムフォロアは、図１（Ａ）に示すように、軸１と、この軸１の先端部に圧入嵌合されたシェル形の内輪２と、ソリッド形外輪３と、このソリッド形外輪３と前記シェル形内輪２との間に介在する保持器付きころ４とを備える。ソリッド形外輪３は、鋼材の削り出し品からなる。シェル形内輪２は、鋼板から深絞り等のプレス加工で形成されたものであり、両端に外径側へ延びるフランジ２ｂを有し、外周面がころ転走面２ａとされる。シェル形内輪２の両フランジ２ｂ，２ｂ間に前記ソリッド形外輪３および保持器付きころ４が組み込まれている。ソリッド形外輪３の内周面はころ転走面３ａとされ、外周面が従動面３ｂとされる。ソリッド形外輪３の両側面における内径部には、シェル形内輪２のフランジ２ｂ，２ｂが嵌まる環状凹部３ｃが形成されている。保持器付きころ４は、円筒状の保持器５に設けた周方向複数箇所の各ポケット５ａにころ６を回転自在に収容してなる。
【００１７】
軸１の基端部には雄ねじ部１ａが形成されている。この雄ねじ部１ａを、図示しない支持部材の取付け孔に挿入してナットで締付けることにより軸１がその基端部で支持部材に支持される。軸１の外周形状は、前記雄ねじ部１ａや図示しない油孔を除いて段差の無い円筒面からなる無段差形状、いわゆるストレート形状とされている。
【００１８】
シェル形内輪２は、図１（Ｂ）に示すように、両フランジ２ｂのうち片方のフランジ２ｂが軸方向に延びてストレート部２ｂ’となった形状でプレス加工される。このように加工されたシェル形内輪２に、その軸方向に延びたストレート部２ｂ’側から保持器付きころ４およびソリッド形外輪３を組み込んだ後で、図１（Ｃ）に示すように、前記ストレート部２ｂ’をロール成形などにより外径側に縁曲げすることで、両端に外径側に延びるフランジ２ｂを有するシェル形内輪２とされる。このように、シェル形内輪２に保持器付きころ４およびソリッド形外輪３を組み込んだ組立品とし、この組立品の状態で、シェル形内輪２が軸１の先端部に圧入嵌合される。シェル形内輪２は、焼入れ等の熱処理が施されたものであるが、縁曲げされるストレート部２ｂ’は、未熱処理部分（又は焼入後に焼鈍しなどにより硬度を低下させる）とされる。
【００１９】
シェル形内輪２の圧入嵌合の後に、軸１の先端部は外径側に加締めて加締め部１ｂとされ、この加締め部１ｂによりシェル形内輪２が軸方向に固定されている。なお、シェル形内輪２を抜け止めする軸方向固定は、前記加締め部１ｂによらず、軸１に嵌合した止め輪や溶接（図示せず）により行なっても良く、さらには使用条件によっては圧入嵌合だけでも良い。
【００２０】
この構成のカムフォロアによると、内輪２を両鍔付きとし、かつシェル形として軸１に圧入固定するため、軸１にフランジや、フランジ固定用の段差を設ける必要がなく、軸１が簡素な形状となって、旋削・研削などの加工費が低減され、コスト低下が可能となる。また、内輪２を備えていて、軸１の外径面が直接にころ転走面とならないため、熱処理により硬化させる必要がなくて、軸１の熱処理の費用も削減でき、さらにコスト低下が可能となる。また、内輪２が両側にフランジ２ｂ，２ｂを有し、そのフランジ２ｂ，２ｂ間に外輪３および保持器付きころ４を組み込んだため、外輪３に誘起スラスト力が作用しても、保持器５が内外輪のフランジ間で挟まれることがない。内輪２のフランジ２ｂ，２ｂと外輪３の側面との接触面積も、前記従来の標準的なカムフォロアと同程度に確保でき、誘起スラスト荷重に対する耐摩耗性等についても、上記従来の片フランジ付きのシェル形内輪を用いたカムフォロアに対して、優れたものとなる。
外輪３が鋼材の削り出し品からなるため、シェル形外輪と異なり、カムからの重荷重・衝撃荷重を受けた場合にも損傷の恐れがない。外輪３は、両側面にシェル形内輪２のフランジ２ｂ，２ｂが嵌まる環状凹部２ｃ，２ｃを有するため、シェル内輪２のフランジ２ｂ，２ｂが、外輪３よりも軸方向に大きく突出せず、外輪３の従動面の必要幅に対してカムフォロアのローラ部分の全体幅が広くなることが回避できる。
【００２１】
図２は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、図１の実施形態のカムフォロアにおいて、シェル形内輪２の両フランジ２ｂのうち、片方のフランジ２ｂを別体の側板で構成したものである。すなわち、この実施形態では、シェル形内輪２の内輪本体２Ａとして、片方のフランジ２ｂのみ有する断面Ｌ字状にプレス加工される。この内輪本体２Ａに、保持器付きころ４およびソリッド形外輪２を組み込んだ後で、フランジ２ｂを有する端面とは反対側の端面に、側板からなる別体のフランジ２ｂ′が圧入や溶接等により固定される。その他の構成は、図１の実施形態の場合と同様である。
なお、この実施形態では、片方のフランジ２ｂ′のみを、別体の側板で構成した場合を示したが、両フランジ２ｂとも別体の側板で構成しても良い。
【００２２】
図３は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図１の実施形態のカムフォロアにおいて、軸１の外周に、軸１の基端部を支持する支持部材７に対する軸方向位置決め用の段差１ｃを設けたものである。シェル形内輪２は、軸１に圧入嵌合させるだけで、加締め部１ｂによる軸方向の固定は行なっていない。その他の構成は図１の実施形態の場合と同様である。
段差１ｃは、シェル形内輪２の圧入範囲よりも、支持部材７で支持される基端部寄りの位置に設けられる。図示の例では、段差１ｃは、シェル形内輪２のフランジ２ｂの外側面と略同じ軸方向位置であり、僅かに、フランジ２ｂよりも基端部寄りとされている。この段差１ｃは、支持部材７で支持される基端部側を、シェル内輪２の圧入嵌合される他端側よりも小径としたものである。
【００２３】
このように軸１に段差１ｃを設けると、シェル形内輪２を圧入嵌合だけで軸１に固定する場合でも、軸１を支持部材７に挿入して雄ねじ部１ａをナットで締め込んだとき、支持部材７による軸方向力は軸１の段差１ｃに作用するだけでシェル形内輪２には作用せず、シェル形内輪２が軸方向へ抜け落ちるのを確実に防止できる。
【００２４】
図４は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図１の実施形態のカムフォロアにおいて、シェル形内輪２の両フランジ２ｂのうち、片方のフランジ２ｂの内側に、ソリッド形外輪３の軸方向移動を規制するワッシャー８を設け、その片方のフランジ２ｂの外径側への突出高さを、もう片方のフランジ２ｂよりも低くしたものである。この場合、内側にワッシャー８を設けるフランジ２ｂは、ソリッド形外輪３および保持器付きころ４を組み込んだ後に縁曲げする側のフランジ２ｂであり、その突出高さとして縁曲げ時の割れなどの問題により設計上必要な高さを十分確保できない場合に適用できる。その他の構成は、図１の実施形態の場合と同様である。
【００２５】
このように、ソリッド形外輪３の軸方向移動を規制するワッシャー８をフランジ２ｂの内側に設けることで、フランジ２ｂの外径側への突出高さを低くすると、保持器付きころ４およびソリッド外輪３をシェル形内輪２に組み込んだ後で、フランジ２ｂを縁曲げするときの割れなどを防止でき、シェル形内輪２の製作がより容易となる。なお、この実施形態では、支持部材で支持される基端部寄りのフランジ２ｂの内側にワッシャー８を設けた場合を示したが、先端部側のフランジ２ｂの内側に設けても、両フランジ２ｂの内側に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかるカムフォロアの半部断面図、（Ｂ），（Ｃ）は同カムフォロアの内輪への保持器付きころおよび外輪の組み込み手順の説明図である。
【図２】この発明の他の実施形態にかかるカムフォロアの半部断面図である。
【図３】この発明のさらに他の実施形態にかかるカムフォロアの半部断面図である。
【図４】この発明のさらに他の実施形態にかかるカムフォロアの半部断面図である。
【図５】従来例の半部断面図である。
【図６】他の従来例の断面図である。
【図７】同従来例を支持部材で支持した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…軸
１ｂ…加締め部
１ｃ…段差
２…シェル形内輪
２ｂ…フランジ
３…ソリッド形外輪
３ｂ…従動面
４…保持器付きころ
５…保持器
６…ころ
７…支持部材
８…ワッシャー
【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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