JP2015518546A

JP2015518546A - カムフォロア装置

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Publication number: JP2015518546A
Application number: JP2014561172A
Authority: JP
Inventors: ジェフリー・アール・ボウリン; ジェフリー・エル・ショートリッジ; ランディ・イー・ヨーダー
Original assignee: Belvac Production Machinery Inc
Current assignee: Belvac Production Machinery Inc
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2015-07-02
Also published as: PL2825333T4; AU2013229771B2; ES2861307T3; US9182026B2; US20130233123A1; EP2825333B1; PL2825333T3; KR20140132768A; KR102124615B1; EP2825333A1; AU2013229771A1; EP3808471A1; WO2013134727A1; CN104271283A; CN104271283B

Abstract

カムフォロアアセンブリ(300)はハウジング(343)を含む。当該アセンブリはカム表面に接触するための第1のカムフォロア(307)と第2のカムフォロア(357)を含む。当該アセンブリ(300)は第1のカムフォロア(307)に結合された第1の保持要素(304)と第2のカムフォロア(357)に結合された第2の保持要素(354)を含む。第2の保持要素(354)は第1の保持要素(304)と組み合わされ、ハウジング(343)の開口内に収容され、この場合、第1の保持デバイス(304)は第2の保持デバイス(354)に対して移動する。圧縮性素材からなる調整要素(360)は第1の保持デバイス(304)と第2の保持デバイス(354)との間の相対運動を決定する。第1のカムフォロア(307)は、第1の保持要素(304)と第2の保持要素(354)との間の相対運動に応じて第2のカムフォロア(357)に対して移動する。第1のカムフォロア(307)および第2のカムフォロア(357)は、その相対移動に応じてカム表面との接触を維持する。

Description

関連出願の相互参照
本願は、この引用によって完全な形で本明細書中に組み込まれる２０１２年３月８日に出願された米国仮特許出願第６１／６０８３１６号の利益を主張する。

本発明は、概して、製造機械に関し、さらに詳しくは、機械アセンブリ内でカムフォロア装置を用いるシステムおよび方法に関する。

カムフォロア装置は、タレットアセンブリのシャフトの横方向軸に対する、プッシュあるいはダイラムアセンブリ等のラムアセンブリの位置の変更を助けるために機械装置のタレットアセンブリにおいて使用可能である。具体的には、カムフォロア装置は、ラムアセンブリに連結された構成要素（例えば工具、押板）が物品（例えば缶、容器）に影響を与えることができるようにタレットアセンブリのカムに追従するカムフォロアを含むことができる。従来型のカムフォロア装置は、カムフォロアがラムアセンブリに搭載される様式の結果として、例えば６０００〜８０００時間の短い寿命しか持たない。

あるタイプの従来型カムフォロア装置は、ラムアセンブリの並進要素またはハウジングに堅固に取り付けられた単一のカムフォロアを含む。並進要素の運動は、カムフォロアとカムの溝の表面との間の相互作用によって制御される。カムフォロアが回転することを可能にするためにカムフォロアとカム表面との間に間隙が存在する。回転方向の変化を引き起こす並進方向の変化によって、カムフォロアとカム表面との間に望ましくない滑りが生じることがある。この望ましくない滑りは、シャフトの速度が増大するときに増大する。そうした滑りはタレットアセンブリの寿命を低下させる。というのは、それはカムフォロアおよびカム表面に不要な摩耗および裂傷をもたらすからである。

別のタイプの従来型カムフォロア装置は、ラムアセンブリの並進要素またはハウジングに堅固に取り付けられた二つのカムフォロアを含む。並進要素の運動は、カムフォロアとカム上のリブのカム表面との間の相互作用によって制御される。第２のタイプ従来型カムフォロア装置は一定の回転方向を維持するが、カムフォロア径およびリブ厚さの変化に適応するようにカムフォロアとカム表面との間に間隙が存在する。並進の方向変化によって望ましくない滑りが生じ得るので不具合が生じ、これによってカムフォロアはリブと接触しない状態からリブと接触する状態へと移行する。この滑りはタレットアセンブリの寿命を低下させる。というのは、それはカムフォロアおよびカム表面に不要な摩耗および裂傷をもたらすからである。

従来型のカムフォロア配置の別なタイプは、二つのカムフォロアを含んでおり、ここで、第１のカムフォロアはラムアセンブリの並進要素またはハウジングにマウントされ、そして第２のカムフォロアは第２のカムフォロアと並進要素との間でスプリングにマウントされる。並進要素の動きは二つのカムフォロアとカムのリブのカム表面との相互作用によって制御される。間隙は、第３のタイプのカムフォロア装置には存在しない。代わりに、スプリングは、カムフォロア径およびリブ厚さの変動を吸収することにより、カムフォロアがカム表面と常に接触した状態を維持する。カム表面によって並進要素に対して加えられる加速度によって生じる力に対抗するためにスプリングは大きなスプリングを生み出するので不具合が発生することがある。例えばスプリング力は約１５０〜２００lbfの間であってもよい。スプリング力は、カム表面の形状および並進要素の質量の影響を受け、これはカムフォロアおよびカム表面へ不要な平均力を加える。この不必要な力はカムフォロアおよびカム表面を損耗させ、これがタレットアセンブリの寿命を短くする。

上記に鑑みて、本発明の態様に基づくシステムおよび方法は、カムフォロアおよびカム表面に加えられえる平均荷重を最小限に抑えながら、滑りを最小限にするかあるいはそれを排除するカムフォロア装置／アセンブリを採用する。

例示的な実施形態によれば、ある実施形態は、開口を有するハウジングを含む。ハウジングはツールに結合される。この実施形態は、カム表面に接触するように構成された第１のカムフォロアおよび第２のカムフォロアを含む。この実施形態は、第１のカムフォロアに結合された第１の保持要素と、第２のカムフォロアに結合された第２の保持要素とを含む。第２の保持要素は、ハウジングの開口内に収容されるように第１の保持装置と組み合わされる。第１の保持デバイスおよび第２の保持デバイスは、互いに組み合わされたとき、互いに対して移動するように構成される。この実施形態は、圧縮可能な素材から形成された調整要素を含む。この調整要素は、第１の保持デバイスおよび第２の保持デバイスに対してバイアスを提供すると共に、第１の保持要素と第２の保持要素との間の相対運動を決定する。第１のカムフォロアおよび第２のカムフォロアは、第１の保持要素および第２の保持要素との間の相対運動に応じて互いに対して移動する。第１のカムフォロアおよび第２のカムフォロアは、第１のカムフォロアと第２のカムフォロアとの間の相対移動に応じてカム表面との接触を維持する。カム表面は、ハウジングに対して結合されたツールの移動を決定する。ある例では、組み立てられた第１の保持要素および第２の保持要素は、開口内でハウジングに対して移動する。別な例では、実施形態はまた、少なくとも一つの作動要素を具備する。少なくとも一つの作動要素は、組み立てられた第１の保持要素および第２の保持要素が前記開口内に配置されるとき、ハウジングと、組み立てられた第１の保持要素および第２の保持要素との間に配置される。

本発明のさらなる態様は、（以下で簡単に説明する）図面を参照してなされる、さまざまな実施形態の詳細な説明を考慮すれば、当業者には明らかであろう。

開示される実施形態の特徴、態様および利点は、以下の説明および（以下で簡単に説明する）図面に示された付随する例示的な実施形態から明らかとなるであろう。

機械装置の側面図である。本発明の態様に基づくタレットアセンブリの斜視図である。図２のタレットアセンブリのセクションＣを示す図である。図２の断面図である。図４のセクションＤの拡大図である。本発明の態様に基づくカムフォロア装置を備えたラムアセンブリの斜視図である。カムフォロア装置が稼働ポジションにあるときの図６のラムアセンブリのハウジングの斜視図である。図７のセクションＥの一部破断図である。図８のセクションＥの断面図である。本発明の態様に基づく、作動ポジションおよび非作動ポジションにおけるカムフォロア装置の拡大図である。本発明の態様に基づくカムフォロア装置の分解図である。図１１Ａのカムフォロア装置の組み立て状態での斜視図である。カムフォロア装置が非作動ポジションにあるときの図１１Ｂのカムフォロア装置の正面図である。図１１Ｃの断面図である。図１１Ｄのセクション１１Ｅの拡大図である。カムフォロア装置が作動ポジションにあるときの図１１Ｂのカムフォロア装置の正面図である。図１１Ｅの断面図である。図１１Ｇの断面図である。図１１Ｇの拡大図である。本発明の態様に基づく保持部材の斜視図である。図１２Ａの保持部材の上面図である。図１２Ａの保持部材の底面図である。図１２Ａの保持部材の正面図である。本発明の態様に基づくカムフォロア装置の弾性要素の側面図である。図１３Ａの弾性要素の斜視図である。本発明の態様に基づくカムフォロア装置のプレートの側面図である。図１４Ａのプレートの上面図である。本発明の態様に基づくカムフォロア装置の一部破断図である。本発明の態様に基づくカムフォロア構成の上面図である。

実施形態が図示されている。同じまたは同様の部分を指し示すために全図を通して同一または類似の参照数字を使用する。本開示は、機械アセンブリにおいて使用するためのカムフォロア装置に関する。特にカムフォロア配置は、カムフォロア装置のカムフォロアおよび機械アセンブリのカムのカム表面に作用する平均荷重を最小限にしながら、滑りを最小限にするかまた排除する。

図１に示すように、機械装置１０００は、互いに協働するように配置された複数の機械モジュール１００１を含むことができる。機械装置１０００は、図１に線形機械ラインとして示されているが、実施形態は、再循環機械ラインなどの他のタイプの機械ラインを採用することができる。機械モジュール１００１は、物品に加工作業（例えば成形、処理）を実施することによって、物品（例えば、缶、容器等）を修正するように構成された垂直方向または水平方向に配向されたタレットアセンブリを含む。物品送り込み部１００２を経て機械装置１０００に入った後、各物品は、タレットスターホイール１０２２によって受け取られ、その後、物品が物品放出部１００４に到達するまで、タレットスターホイール１０２２から移送スターホイール１０２４へと、そして移送スターホイール１０２４から別なタレットスターホイール１０２２へと移動する。各スターホイール１０２０，１０２２，１０２４は、処理および／または移送のための物品を保持するために多数のポケット１０２５を有することができる。

図２〜５は、例示的なタレットアセンブリ１を示している。タレットスターホイール１０２２はタレットアセンブリ１のスターホイールマウント３に搭載される。各物品がスターホイール１０２２のポケット１０２５内にある間、タレットアセンブリ１のラムアセンブリ４０は、タレットアセンブリ１のツーリングエンド４１において物品に加工処理を施す。特に、物品は軸線１５−１５に沿って静止したままであってもよく、一方、ラムアセンブリ４０は、物品と係合すると共に加工作業を行うために、物品に対して軸線１５−１５に沿って移動する。軸線１５−１５はタレットアセンブリ１のシャフト２に沿って延びてもよい。

図２〜５に示すように、ラムアセンブリ４０は、二つのカムフォロア装置１００，２００を含む。カムフォロア装置１００，２００とタレットアセンブリ１のそれぞれのカム４４，４５との間の相互作用によって、ラムアセンブリは物品と係合し、そして物品に加工作業を実施する。特に、カム４４は、カムフォロア装置１００に力を加えカム／リブ面４４ａ，ｂを含み、それに対応してカム４５は、カムフォロア装置２００に力を加えるカム／リブ面４５ａ，ｂを含む。カムフォロア装置１００，２００に抗する力は、ラムアセンブリ４０を必要に応じて移動させる。図３および図４に示すように、ラムアセンブリ４０は、カムフォロア装置１００，２００をそれぞれ受ける開口２５，７５を備えた二つのハウジング４３，５３を含む。

代替的に、他の実施形態は、図６および図７に示すような単一のカムフォロア装置３００を含むラムアセンブリ３４０を採用することができる。図７に示されるように、ラムアセンブリ３４０は、カムフォロア装置３００を受ける開口３２５を備えた一つのハウジング３４３を含む。

各カムフォロア装置のハウジングは、一片の材料から一体的に形成されてもよく、あるいは複数の部品から組み立てられてもよい。例えば、図７に示すように、ハウジング３４３は、第１の部分３４４と第２の部分３４５とを含むことができる。第１の部分３４４および第２の部分３４５は一片の材料から一体的に形成されてもよく、あるいは二つのそれぞれの部品から組み立てられてもよい。図７において、第１の部分３４４は、概して、カムフォロア装置３００用の開口３２５と対応し、かつ、第２の部分３４５は、概して、カムフォロア装置３００から延在する。だが、カムフォロア装置のためのハウジングは、何らかの形態を有する複数の部分を含んでもよいことは明らかである。ある実施形態では、複数の部品から形成されたハウジングは、対応するカムフォロア装置との組み立てを容易にし得るが、別の実施形態では、一片の材料から一体的に形成されたハウジングは、より強く、より安定であるであろう。

図２ないし１６を参照して本明細書で説明する本発明の態様は、ラムアセンブリ上のカムフォロア装置の数に関係なく、個別のカムフォロア配置に適用される。したがって、カムフォロア装置およびその対応するハウジングに関する一般的な言及は、例えば、本明細書で説明されたカムフォロア装置１００，２００，３００，４００およびそのハウジング（例えば、ハウジング４３，５３および３４３）のいずれかに適用されてもよい。

各カムフォロア装置は第１の保持要素３０４と第２の保持要素３５４とを含む。例えば、図４、図５、図８および図９に示すように、第１および第２の保持要素３０４，３５４は、カムフォロア装置用のハウジング内に搭載される。第１のカムフォロア３０７は、第１の保持要素３０４に結合され、かつ、第２のカムフォロア３５７は第２の保持要素３５４に結合される。第１および第２の保持要素３０４，３５４は、インターロック構造で組み合わされた、実質的に同一の構成要素であってもよい。第１の保持要素３０４は第１の向きで配置され、一方、第２の保持要素３５４は、向き合う、鏡像をなす第２の向きで配置される。以下にさらに説明するように、第１および第２の保持要素３０４，３５４は、カムフォロア３０７，３５７とカム表面との間に加えられる平均荷重を最小限に抑えながら滑りを最小化するか排除するように、第１および第２のカムフォロア３０７，３５７が対応するカム表面と係合することを可能にするために互いに相対移動する。以下でさらに説明する圧縮可能な調整要素３６０は、第１および第２の保持要素３０４，３５４間の相対移動を定めるために、第１および第２の保持要素３０４，３５４間に配置される。

例えば、図８および１６に示すように、第１の保持要素３０４は外縁３３７を有し、かつ、第２の保持要素３５４は外縁３７７を有する。組み立てた第１および第２の保持要素３０４，３５４を備えたカムフォロア装置がハウジング内に配置されるとき、外縁３３７，３７７とハウジング開口の対応する内縁との間には、軸方向に変化する間隙が存在する。例えば、図３、図４、図７および図８に示すように、ハウジング４３，５３，３４３は、それぞれ、対応する内縁２６，７６，３７６を有する。間隙は、ラムアセンブリのサイズに依存してもよい。

カムフォロア３０７，３５７が対応するカム表面と係合するとき、カムフォロアは、作動状態（この状態ではラムアセンブリは物品に作用する）から、非作動状態（この状態ではラムアセンブリは物品に作用していない）へと移行する。ある実施形態では、ハウジング開口の外縁３３７，３７７と、対応する内縁との間の間隙は、カムフォロア装置が作動状態にあるとき約０．０１２インチすることが、そしてカムフォロア装置が非作動状態にあるとき約０．１０インチとすることができる。ある実施形態では、非作動状態での間隙スは、作動状態における間隙（例えば０．０１２インチ）と調整要素３６０の復元値（例えば０．０９０インチ）の和と等しくてもよい。作動状態においては、間隙はカムフォロア装置の一方の側にのみ存在してもよい。例えば、図１６に示すように、カムフォロア配置が作動状態にあるとき、保持要素３０４の外縁３３７とハウジング３４３の内縁３７６との間の間隙３９９は、カムフォロア装置３００の一方側（左）において０．０１２インチであり、かつ、カムフォロア装置の反対側（右）において約０インチであってもよい。特に、作動状態では、一方向にカムフォロア３０７，３５７に抗してカム表面に加えられる駆動力はカムフォロア装置を同じ方向に移動させ、ハウジング開口の一方側に当接させる。ハウジング開口のこの側における間隙は、０インチまで減少してもよい。

第１および第２の保持要素３０４，３５４は、互いに対して、独立して移動するよう構成される。カムフォロア装置が作動状態にあるとき、駆動力が、第１および第２の保持要素３０４，３５４間で調整要素３６０を圧縮するように、そして第１および第２の保持要素３０４，３５４を互いに近接するように移動させるように作用する。カムフォロア装置が非作動ポジションにあるとき、第１および第２の保持要素３０４，３５４は、駆動力が存在しない状況下での調整要素３６０の復元によって互いに離れるように移動する。

例えば図１１Ａおよび図１２Ａに示すように、第１の保持部材３０４，３５４は開口３２０，３２２を含み、かつ、第２の保持要素３５４は開口３７０，３７２を含む。第１の保持要素３０４が第２の保持要素３５４と組み合わされたとき、開口３２２および３７０はカムフォロア３５７を受けるために結合し、かつ、開口３２０および３７２はカムフォロア３０７を受けるために結合する。図１１Ａおよび図１２Ａに示すように、開口３２０，３７０は開口３２２，３７２よりも軸方向に長くてもよい。概して、開口３２０，３７０および開口３２２，３７２は、第１の保持要素３０４および第２の保持要素３５４が軸方向に互いに対して移動することを可能とするような寸法とされる。すなわち、開口３２２を介して第１の保持要素３０４に結合されたカムフォロア３５７は開口３７０内で軸方向に移動することができ、一方、同時に、開口３７２を介して第２の保持要素３５４に結合されたカムフォロア３０７は開口３２０内で軸方向に移動できる。開口３２０，３２２，３７０，３７２の幅と高さは、カムフォロア装置の寸法に依存して変化してもよい。ある実施形態では、開口３２０，３７０は開口３２２，３７２と実質的に同じ高さおよび幅を有することができるが、この高さおよび幅は、それらが第１の保持要素３０４と第２の保持要素３５４との間の所望の相対運動を可能とする限り変化してもよい。

例えば、図１１Ａ、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、開口３２０，３７０は、それぞれ第１および第２のスライドプレート３０３，３５３を受けるよう構成される。ある実施形態では、第１および第２のプレート３０３，３５３は、実質的に類似していてもよい。第１の開口３２０，３７０は、第１および第２のプレート３０３，３５３が開口３２０，３７０内で軸方向に移動できるように、それぞれの第１および第２のプレート３０３，３５３よりも軸方向に長くてもよく、特に、第１および第２のプレート３０３，３５３は、カムフォロア装置が作動状態から非作動状態へと移行するとき、第１の開口３２０，３７０内で移動する。

第１および第２のプレート３０３，３５３の厚さ、長さおよび幅は、カムフォロア装置の寸法に従って変化してもよい。例えば、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、第１および第２のプレート３０３，３５３の厚さ３９４、長さ３９３および幅３９１は、それぞれ、約０．１２インチ、１．６０インチ、および０．９９７〜１．００３インチであってもよい。概して、第１および第２のプレート３０３，３５３は、カムフォロア装置が対応するハウジング開口内にフィットし、かつ、その中で適切に移動することを、それらが可能にするような寸法とされる。

図１１Ａを参照すると、第１および第２のプレート３０３，３５３は、カムフォロア３０７，３５７を受ける開口３０９，３５９を含む。ある実施形態では、開口３０９，３５９は、第１および第２のプレート３０３，３５３の略中央に配置されてもよい。たとえば、第１および第２のプレート３０３，３５３の長さ３９３が約１．６０インチの場合、開口３０９，３５９の中心は、第１および第２のプレート３０３，３５３のいずれかの端部から約０．８０インチの距離３９２で軸方向に配置される。概して、開口３０９，３５９に関する直径の範囲は、カムフォロア装置のサイズに応じて変化してもよい。図１１Ａに示すように、カムフォロア３０７は、第１のプレート３０３の開口３０９を通って延びるシャフト３４７を含み、かつ、カムフォロア３５７は、第２のプレート３５３の開口３５９を通って延びるシャフト３９７を含む。シャフト３４７，３９７は、各カムフォロア３０７，３５７をカムフォロア装置の他のコンポーネントに対して結合する。例えば、ある実施形態では、シャフト３４７，３９７とそれぞれの開口３０９，３５９の壁との間のスペースは、約０．００４インチから約０．００８インチの間であってもよい。一般に、第１および第２のプレート３０３，３５３の移動は、たとえシャフト３４７，３９７が第１および第２の保持要素３０４，３５４の両方を貫通する場合でさえ、第１および第２の保持要素３０４，３５４が互いに対して移動することを可能とする。

図１１Ａにさらに示されるように、開口３２２，３７２は、それぞれ、第１および第２のワッシャ３０８，３５８を受けるよう構成される。開口３２２，３７２の直径は、ワッシャ３０８，３５８がワッシャ３０８，３５８のそれぞれの開口内で動くのが概ね防止されるように、ワッシャ３０８，３５８の外径と実質的に同じであってもよい。一般に、ワッシャ３０８，３５８の外径範囲は変化し得る。カムフォロア３０７のシャフト３４７は第１のワッシャ３０８の開口を通って延び、かつ、カムフォロア３５７のシャフト３９７は第２のワッシャ３５８の開口を通って延びる。シャフト３４７，３９７と各開口３０９，３５９との間のスペースは、約０．００４インチから約０．００８インチからの間であってもよい。

図１１Ａおよび図１１Ｂを参照すると、開口３２０は、カムフォロア装置内でカムフォロア３０７を固定するためにシャフト３４７を受ける第１のナット３０５を受けるよう構成される。同様に、開口３２２は、シャフト３９７を受けかつカムフォロア装置内でカムフォロア３５７を固定する第２のナット３５５を受けるよう構成される。第１のワッシャ３０８は、第１のカムフォロア３０７がカムフォロア装置に組み込まれるとき、第１のカムフォロア３０７の頭部に当接してもよく、そして第２のワッシャ３５８は、第２のカムフォロア３５７がカムフォロア装置に組み込まれるとき、ナット３５５に当接してもよい。

例えば、図８、図９、図１１Ａおよび図１２Ａに示すように、第１および第２の保持要素３０４，３５４は、調整要素３６０を収容するためのエンクロージャ５０６を形成するように構成された、それぞれのリセス３１３，３６３および突起３１４，３６４を含んでいてもよい。第１および第２の保持要素３０４，３５４が一つに組み立てられるとき、第１の保持要素３０４のリセス３１３は第２の保持部材３５４のリセス３６３に対面する。さらに、突起３１４は第２の保持要素３５４に向かって（接触することなく）第１の保持部材３０４から延在し、かつ、突起３６４は、第１の保持要素３０４に向かって（接触することなく）第２の保持部材３５４から延在する。ある実施形態では、エンクロージャ５０６は、カムフォロア装置のほぼ中央に配置されてもよい。

調整要素３６０（これは、組み立てられたカムフォロア装置のエンクロージャ５０６内に設置される）は、適当な圧縮可能／膨張可能な材料から形成することができる。例えば、調整要素３６０は、ポリウレタン（例えばウレタン等）および／または他の適切な圧縮可能／膨張可能な材料から形成することができる。さらに、調整要素３６０は、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように実質的に円筒形であっても、実質的に球状であっても、実質的に正方形であっても、実質的に矩形であっても、あるいはいかなるその他の形状であってもよい。調整要素がエンクロージャ５０６内に設置されるとき、調整要素３６０は圧縮される。例えば、調整要素３６０が、その最も弛緩した（非圧縮）状態にあり、かつ、その最大幅であるとき、調整要素３６０は約０．３７５インチの幅であってもよい。だが、エンクロージャ５０６内で圧縮されたとき、カムフォロア装置が非作動状態にあるときには調整要素３６０の幅は約０．２９８インチまで、そしてカムフォロア装置が作動状態にあるときには調整要素３６０の幅は約０．２８６インチまで減少させられてもよい。調整要素３６０が作動状態であるか非作動状態にあるかにかかわらず、調整要素３６０の長さは、約０．７５ないし約０．８５インチ、例えば図１３Ａに示すような約０．８インチの長さであってもよい。一般に、調整要素３６０の直径は、カムフォロア装置の全体寸法に依存して変化し得る。

上述したように、第１のカムフォロア３０７のシャフト３４７は、開口３２０および３７２を通って延び、かつ、ナット３０５によって第１および第２の保持要素３０４，３５４のアセンブリに結合される。同様に、第２のカムフォロア３５７のシャフト３９７は、開口３７０および３２２を通って延び、かつ、ナット３５５によって第１および第２の保持要素３０４，３５４のアセンブリに結合されている。ラムアセンブリの各カムフォロア装置に関して、第１および第２のカムフォロアはカムに追従するが、これは、物品と係合して物品に加工作業を行うためのラムアセンブリの動きを決定する。上記ラムアセンブリ４０は、二つのカムフォロア装置１００，２００を含むので、ラムアセンブリ４０は全部で四つのカムフォロアを含む。ある実施形態では、第１のカムフォロア装置１００の二つのカムフォロアは、一つのカム４４に追従してもよく、そして第２のカムフォロア装置２００の二つのカムフォロアは別のカムに追従してもよい。対照的に、単一のカムフォロアを備えたラムアセンブリ３４０は、もっぱら一つのカムに追従できるカムフォロアを含む。

例えば、図１１Ｇに示すように、保持要素３０４，３５４は接触面５０３，５０４を含む。カムフォロア装置が作動状態にある場合、図９に示すように、接触面５０３，５０４と各作動面３１１，３６１との間に間隙５００，５０１はほとんどあるいは全く存在しない。図１１Ｄに示すようにカムフォロア装置３０７，３５７が非作動状態にある場合、保持要素３０４，３５４およびカムフォロア３０７，３５７は、カムフォロア３０７，３５７をカムのカム表面と接触した状態で維持するために軸方向に約０．１ないし約０．４インチだけ一緒に移動するように、約０．１から約０．４インチの総間隙５００，５０１が存在してもよい。総間隙は第１の間隙５００と第２の間隙５０１との合計である。

カムフォロア３０７，３５７が作動状態から非動作状態へと動くとき、カムフォロア３０７，３５７は軸方向に沿ってカムのカム表面と接触したままである。例えば、図５に示すように、カムフォロア装置１００がハウジング４３内に収容されたとき、カムフォロア３０７，３５７が軸１５−１５に沿って対応するカム表面４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂに沿って滑らないように、カムフォロア３０７はカム４４のカム／リブ面４４ａ，４４ｂと接触したままであり、かつ、カムフォロア３５７はカム４５のカム／リブ面４５ａ，４５ｂと接触したままである。カム表面４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂは軸１５−１５に垂直であり、カムフォロア３０７，３５７が対応するカム表面４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂと接触状態のままであるときカムフォロア３０７，３５７は、カム表面４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂに対して垂直な方向にかつ軸線１５−１５と平行に移動する。

調整要素３６０は、第１および第２の保持要素３０４，３５４間でエンクロージャ５０６内に配置され、かつ、第１および第２の保持要素３０４，３５４に作用して、第１および第２の保持要素３０４，３５４と各作動面３１１，３６１と間の間隙５００，５０１を最小化し、これによってカムフォロア３０７，３５７がカム表面と接触した状態が維持されるよう構成される。

例えば、図１０に示すように、調整要素３６０は、カムフォロア装置が作動状態から非作動状態へと移行するときに移動するように構成される。作動状態では、調整要素３６０ａは圧縮され、寸法が小さくなっている。非作動状態では、調整要素３６０ｂは弛緩状態となり、寸法が大きくなっている。作業ポジションでの調整要素３６０ａの直径は、非作動状態での調整要素３６０ｂの直径よりも小さい。

調整要素３６０は、カムフォロア配置がハウジングの開口内で浮遊することを可能とするよう構成される。調整要素３６０は、カムフォロア配置が軸線１５−１５に沿ってハウジング内で平行移動できるように収縮あるいは膨張する。これに関して、調整要素３６０は、カムフォロア３０７，３５７がカムのカム表面に接触した状態を維持するためのバイアスを加える。調整要素３６０がない場合、カムフォロアおよびカム表面の寸法変化に起因して、カムフォロア３０７，３５７とカム表面との間の分離が生じ得る。不都合なことに、これは、カムフォロア３０７，３５７がカム表面に沿って滑ることを許容する。

有利なことには、調整要素３６０がカムフォロア３０７，３５７に、したがってカム表面に及ぼす力は、従来のカムフォロア装置で使用されるスプリングの力より小さくてもよい。ある実施形態では、調整要素３６０が及ぼす力は、従来のカムフォロア装置に比べて、約１２５lbfないし約１７５lbfだけ低下し得る。したがって、従来のシステムと比較して、カムおよびカムフォロアの寿命見込みは約２３〜３３％だけ増加し得る。

例えば、図８、図１１Ａおよび図１１Ｄに示すように、第１および第２の保持要素３０４，３５４は、それぞれ作動要素３１２，３６２を受けるよう構成された側方開口３２８，３７８を含むことができる。カムフォロア装置がハウジングの開口内に収容されたとき、作動要素３１２，３６２は、それぞれ、第１および第２の保持要素３０４、３５４と開口の壁との間に配置される。作動要素３１２，３６２は、エネルギーを吸収し、そして第１および第２の保持要素３０４，３５４がハウジング開口の壁と接触状態となるように移動するときに生じるノイズを低減するように機能する。例えば、図９に示すように、保持要素３０４，３５４は、ハウジングに、約７５lbfないし約５００lbfの大きさ荷重Ｗ_ＡおよびＷ_Ｂを加えることが可能であるが、作動要素３１２，３６２は荷重の大部分を吸収し、接触によって生じるノイズを低減する。大きなカムフォロア予負荷力（例えば、約１５０lbfないし約２００lbf）によって作動状態において大きな荷重Ｗ_Ａ，Ｗ_Ｂを加えるその他のカムフォロア装置とは対照的に、本実施形態のカムフォロア装置は、小さなカムフォロア予負荷力（例えば、約２５lbf）で作動状態において大きな荷重Ｗ_Ａ，Ｗ_Ｂを加えることができる。作動要素３１２，３６２は、作動状態では、保持要素３０４，３５４に無視できる程度の力を加える。例えば、作動要素３１２，３６２は、作動状態の間、保持要素３０４，３５４に約６lbf未満の力を加えることができる。作動要素３１２，３６２は、非作動状態の間、いかなる力も加えないであろう。作動要素の使用は利点を提供するが、ある実施形態ではそうした作動要素の使用を省略してもよいことは明らかである。

作動要素３１２，３６２は、ポリウレタン（例えばウレタン等）および／または適切なエネルギー吸収材料から形成することができる。作動要素３１２，３６２は、実質的円筒形、実質的球形、実質的正方形、実質的長方形またはその他のいかなる形状であってもよい。

図１〜１４に示すカムフォロア装置は、上述した材料の単一の成形片から形成された作動要素３１２，３６２を利用するが、図１５は、スプリングおよびボールアセンブリを含む代替的作動要素４３０を採用する実施形態を示している。図１５に示すように、カムフォロア装置４００は、調整要素３６０および二つの作動要素４３０を含んでいてもよい。カムフォロア装置４００は、作動要素４３０の使用を除いて、カムフォロア装置１００，２００，３００と実質的に類似していてもよい。

作動要素３１２，３６２と同様、作動要素４３０は、エネルギーを吸収し、第１および第２の保持要素３０４，３５４がハウジング開口の壁に接触するように移動するときに生じるノイズを低減する。だが、作動要素３１２，３６２とは異なり、作動要素４３０は、スプリングおよびボールアセンブリの使用によって、長い寿命を有するであろう。

特に、作動要素４３０はそれぞれ、ボール４３１およびスプリング４１２を含むことができ、かつ、作動要素３１２，３６２と同様、第１および第２の保持要素３０４，３５４の各端部４１３，４１４に配置されてもよい。第１および第２の作動要素４３０はそれぞれ、ボール４３１およびスプリング４１２を収容するようなサイズとされたエンクロージャを含む。スプリング４１２はボール４３１と係合し、そして端部４１３，４１４からボール４３１を付勢する。

作動要素４３０のサイズは変更可能であり、作動要素４３０のボール４３１およびスプリング４１２は適切な形状および寸法を有することができる。例えば、ある実施形態では、作動要素４３０は、約０．２４インチの直径および約０．３９インチの長さであってもよい。ある例では、作動要素４３０を省略することも可能であろう。さらに、作動要素４３０のエンクロージャは、ウレタン円筒プラグとして形成されてもよい。

本明細書で説明した実施形態は、調整要素３６０および任意選択で二つの作動要素３１２，３１６または４３０を含んでいてもよいが、調整要素および／または作動要素のその他の組合せも考えられる。例えば、あるカムフォロアの配置では二つの調整要素のみを採用してもよい。二つの調整要素のそれぞれは、カムフォロア装置の中央に配置される調整要素が存在しないように、第１および第２の保持要素３０４，３５４の端部に配置することができる。他の実施形態として、カムフォロア装置は、第１または第２の保持部材３０４，３５４の端部に配置された、ただ一つ調整要素を有していてもよい。さらに、他の実施形態によれば、カムフォロア装置は二つの調整要素を有していてもよく、この場合、第１の調整要素はカムフォロア装置の端部に配置され、そして第２の調整要素はカムフォロア装置の中央に配置される。

本明細書で使用しているように、用語「略」、「約」、「実質的に」および類似の用語は、一般的かつこの開示の対象事項に関連する当業者によって受け容れられる利用法と調和した広い意味を有するよう意図されている。本開示を参照した当業者にとっては、これらの用語が、本明細書で説明され特許請求の範囲に使用されたある特徴の記述を、これらの特徴の範囲を提示された正確な数値的範囲あるいは値へと限定することを伴わずに可能にするよう意図されていることは自明である。したがって、これらの用語は、記述された対象事項の想像上のあるいは重要でない変更あるいは改変を示すものとして解釈されるべきであり、そして、記載された数値範囲または値が、この範囲または値に近いかまたは厳密にその範囲内あってもよいように、本開示の範囲内にあると解釈される。

この開示のために、「結合される」という用語は、二つの部材を互いに直接的または間接的に接合することを意味する。そうした接合は、事実上、固定されていても可動であってもよい。そうした接合は、二つの部材または二つの部材および追加的中間部材を互いに単一の一体物として一体的に形成することで、あるいは二つの部材または二つの部材および追加的中間部材を互いに取り付けることで達成可能である。そのような接合は、事実上、永久的であってもよく、あるいは、事実上、取り外し可能かリリース可能であってもよい。

さまざまな要素の向きは他の例示的な実施形態によっては異なっていてもよく、そのような変形は本開示によって包含されることが意図されていることに留意すべきである、開示された実施形態の特徴は他の開示された実施形態に組み込むことができることは明らかである。

さまざまな例示的実施形態に示すようなカムフォロアあるいはその構成要素の構成および配置は単なる例示であることに留意された。本明細書では、いくつかの実施形態のみを詳しく説明しているが、本明細書に接した当業者であれば、開示された対象事項の新規な教示および利点から著しく逸脱することなく、多くの変更（例えば、さまざまな要素のサイズ、寸法、構造、形状および割合、パラメータの値、取り付け構造、材料の使用法、色、向き等の変化）が可能であることを容易に理解するであろう。例えば、一体的な形成として示される要素は、複数の部品または要素から構築することができ、要素の位置は逆転あるいはそれ以外の方法で変更可能であり、そして別個の要素または位置の特性または数は変更あるいは修正可能である。プロセスまたは方法ステップの順序または手順は、代替実施形態に基づいて変更あるいは再順序付けすることができる。本開示の範囲から逸脱することなく、さまざまな例示的実施形態の設計、動作条件および構成において、その他の置き換え、修正、変更および省略がなされてもよい。

１タレットアセンブリ
２シャフト
３スターホイールマウント
２５開口
２６内縁
４０ラムアセンブリ
４１ツーリングエンド
４３ハウジング
４４カム
４４ａ，４４ｂカム表面
４５カム
４５ａ，４５ｂリブ面
５３ハウジング
７５開口
７６内縁
１００第１のカムフォロア装置
２００第２のカムフォロア装置
３００カムフォロア装置
３０３第１のスライドプレート
３０４第１の保持要素（第１の保持部材）
３０５第１のナット
３０７第１のカムフォロア
３０８第１のワッシャ
３０９開口
３１１作動面
３１２作動要素
３１３リセス
３１４突起
３２０，３２２，３２５開口
３２８側方開口
３３７外縁
３４０ラムアセンブリ
３４３ハウジング
３４４第１の部分
３４５第２の部分
３４７シャフト
３５３第２のスライドプレート
３５４第２の保持要素（第２の保持部材）
３５５第２のナット
３５７第２のカムフォロア
３５８第２のワッシャ
３５９開口
３６０調整要素
３６１作動面
３６２作動要素
３６０ａ，３６０ｂ調整要素
３６３リセス
３６４突起
３７０，３７２開口
３７６内縁
３７７外縁
３７８側方開口
３９１幅
３９２距離
３９７シャフト
３９９間隙
４００カムフォロア装置
４１２スプリング
４１３，４１４端部
４３０作動要素
４３１ボール
５００第１の間隙
５０１第２の間隙
５０３，５０４接触面
５０６エンクロージャ
１０００機械装置
１００１機械モジュール
１００２部
１００４物品放出部
１０２０スターホイール
１０２２タレットスターホイール
１０２４移送スターホイール
１０２５ポケット

Claims

カムフォロアアセンブリであって、
開口を含むハウジングであって、ツールに結合されるハウジングと、
カム表面に接触するように構成された第１のカムフォロアおよび第２のカムフォロアと、
前記第１のカムフォロアに結合された第１の保持要素と、
前記第２のカムフォロアに結合された第２の保持要素であって、この第２の保持要素は、前記ハウジングの前記開口内に収容されるように前記第１の保持要素と組み合わされ、前記第１の保持デバイスおよび前記第２の保持デバイスは、互いに組み合わされたとき、互いに対して移動するように構成される第２の保持要素と、
圧縮可能な素材から形成された調整要素であって、この調整要素は、前記第１の保持デバイスおよび前記第２の保持デバイスに対してバイアスを提供すると共に、前記第１の保持要素と前記第２の保持要素との間の相対運動を決定する調整要素と、を具備し、
前記第１のカムフォロアおよび前記第２のカムフォロアは、前記第１の保持要素および前記第２の保持要素との間の相対運動に応じて互いに対して移動し、前記第１のカムフォロアおよび前記第２のカムフォロアは、前記第１のカムフォロアと前記第２のカムフォロアとの間の前記相対移動に応じて前記カム表面との接触を維持し、かつ、前記カム表面は、前記ハウジングに対して結合された前記ツールの移動を決定することを特徴とするカムフォロアアセンブリ。
少なくとも一つの作動要素をさらに具備し、前記少なくとも一つの作動要素は、前記組み立てられた第１の保持要素および第２の保持要素が前記開口内に配置されるとき、前記ハウジングと、前記組み立てられた第１の保持要素および第２の保持要素との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のカムフォロアアセンブリ。
前記組み立てられた第１の保持要素および第２の保持要素は、前記開口内で前記ハウジングに対して移動することを特徴とする請求項１に記載のカムフォロアアセンブリ。
前記調整要素はポリウレタンから形成されることを特徴とする請求項１に記載のカムフォロアアセンブリ。