JP2018132073A - カムフォロア - Google Patents

Abstract

【課題】カムフォロアについて、シール部材の締め代を増加させることなく、その密封性を向上させる。【解決手段】カムフォロア１０を、外輪１２と、外輪１２の両端面のうち、一方の端面のみを閉塞し他方の端面を開放する蓋体１４と、一端に軸受部１１ａが設けられ、他端に取り付け部１１ｂが設けられ、軸受部１１ａが外輪１２の両端面のうち開放された端面の側から差し込まれているスタッド１１と、スタッド１１の転走面と外輪１２の転走面の間に組み込まれたころ１３と、外輪１２の両端面のうち、開放された端面に臨むシール部材１５と、を備えるものとしたのである。外輪１２の片方の端面を蓋体１４により閉塞したため、密封性が向上し、グリース漏れが抑制される。グリース漏れを抑制するために、シール部材１５の締め代を過剰に大きくする必要がないため、トルク損失も抑制される。【選択図】図１

Description

本発明は、カムフォロアに関する。

図３に示すように、従来の一般的なカムフォロア２０は、スタッド２１と、外輪２２と、ころ２３と、シール部材２４を有する（特許文献１参照）。
スタッド２１は、その一端に外輪２２やころ２３を支持するための軸受部２１ａが設けられ、他端に取り付け対象部材へと取り付け可能な取り付け部２１ｂが設けられている。軸受部２１ａの外径面は、転走面２１ｃとなっており、この転走面２１ｃの両端には、一対のつば２１ｄが設けられている。
外輪２２はその内径面が転走面２２ａとなっており、この転走面２２ａは、スタッド２１の軸受部２１ａの転走面２１ｃと対向している。
スタッド２１の転走面２１ｃと外輪２２の転走面２２ａの間には、複数のころ２３が組み込まれている。ころ２３は保持器２３ａにより保持されている。
シール部材２４は、外輪２２に設けられたシール溝２２ｂに組み込まれており、そのリップがスタッド２１のつば２１ｄの外径面に接触している。
カムフォロア２０の内部には、グリースが封入されている。また、スタッド２１に設けられた給油穴２１ｅを通じて、グリースを転走面上に供給できるようになっている。
このようなカムフォロア２０において、スタッド２１の取り付け部２１ｂを取り付け対象部材に取り付けることによって、片持ち状態に支持された外輪２２が軌道上を転がり運動することになる。

この種のカムフォロア２０において、給油穴２１ｅを通じてグリースを外部から給脂することが容易な使用環境下では、潤滑性に関して特に問題は生じないが、給脂が困難な使用環境下では、グリースが外部に漏れ出して潤滑性に支障をきたすことのないように、密封性を向上させる必要がある。同様に、カムフォロア２０が、フライホイールダンパのトランスミッション側フライホイールに取り付けられるなど、グリースに遠心力が作用する使用環境下でも、シール部材２４に大きな圧力がかかり、グリースが外部に漏れ出しやすいため、密封性を向上させる必要がある。

密封性を向上させるための一つの方策としては、シール部材２４の締め代を増加させること、すなわちシール部材２４のリップとスタッド２１のつば２１ｄの外径面との接触圧を増加させることが考えられる。
しかしながら、シール部材２４の締め代を増加させると、シール部材２４とスタッド２１との摩擦が大きくなり、外輪２２が回転する際のトルク損失が増してしまうため、好ましくない。

特開２０１１−２１７１５号公報

そこで本発明の解決すべき課題は、カムフォロアについて、シール部材の締め代を増加させることなく、その密封性を向上させることである。

上記した課題を解決するため、発明にかかるカムフォロアを、内径面に転走面が形成された外輪と、前記外輪の両端面のうち、一方の端面のみを閉塞し他方の端面を開放する蓋体と、一端にその外径面に転走面が形成された軸受部が設けられ、他端に取り付け部が設けられ、前記軸受部が前記外輪の両端面のうち開放された端面の側から差し込まれているスタッドと、対向する前記スタッドの転走面と前記外輪の転走面の間に組み込まれた転動体と、を備えるものとしたのである。

外輪の片方の端面を蓋体により閉塞したため、密封性が向上し、グリース漏れが抑制される。グリース漏れを抑制するために、シール部材の締め代を過剰に大きくする必要がないため、トルク損失も抑制される。

発明にかかるカムフォロアにおいて、外輪と蓋体とを一体に形成する構成を採用することができる。このようにすると、外輪と蓋体の一体的な強度が増し、外輪と蓋体とが分離等することが防止できる。

また発明にかかるカムフォロアにおいて、外輪と蓋体とを別体に形成し、蓋体の周縁部を外輪に係合させることにより両者を固定する構成を採用することができる。このようにすると、外輪と蓋体の材質を違えて、それぞれの役割に応じて最適の材質を選択することができ、また蓋体が破損等した場合に蓋体だけを交換することができる。
この場合に、蓋体は、円盤形のシールド板とシールド板の周縁からシールド板の板面に対して垂直に立ち上がる圧入部とを有し、外輪は、その端面に前記蓋体の圧入部が圧入されるシールド溝を有するのが好ましい。このようにすると、外輪と蓋体との固定が容易となる。

発明にかかるカムフォロアにおいて、スタッドは、蓋体と対向する側の端面に、球面の一部をなす曲面部を有する構成を採用することができる。
このようにすると、スタッドの端面と蓋体とが摺動する際に、スタッドの端面が平坦である場合と比較して、接触面積を小さくすることができること等から、ｐｖ値（比荷重ｐと滑り速度ｖの積）を抑えることができる。

発明にかかるカムフォロアにおいて、外輪の内径面に固定され前記スタッドの外径面に接触するシール部材を、前記外輪の両端面のうち、開放された端面の側にのみ備える構成を採用するのが好ましい。
このようにすると、従来のように外輪の両端面にシール部材を設ける場合に比べて、シール部材の数を減らすことができるため、コストおよびシール部材とスタッドの外径面との接触に伴なうトルク損失が低減される。
外輪の両端面のうち、シール部材が設けられていない側の端面は蓋体により閉塞されているため、シール部材が存在しなくともグリース漏れが生じることはない。

発明にかかるカムフォロアを以上のように構成したので、シール部材の締め代を増加させることなく、その密封性を向上させることが可能となる。

第１実施形態のカムフォロアの部分破断側面図 第２実施形態のカムフォロアの部分破断側面図 従来のカムフォロアの部分破断側面図

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１に示す第１実施形態のカムフォロア１０は、スタッド１１と、スタッド１１に外嵌される外輪１２と、スタッド１１と外輪１２の間に組み込まれるころ１３と、外輪１２の両端面に設けられた蓋体１４およびシール部材１５とを備え、給脂が困難な使用環境の下でも、グリース漏れや焼付きが生じず、潤滑性に優れたものである。なお、本実施形態では、カムフォロア１０の回転軸と平行な方向を「軸方向」、カムフォロア１０の回転軸に直交する方向を「径方向」とする。

第１実施形態のカムフォロア１０のスタッド１１は、略円柱形であり、外輪１２およびころ１３が組み付けられる先端側の軸受部１１ａと、フライホイールダンパのトランスミッション側フライホイールなどの取り付け対象物に取り付け可能な取り付け部１１ｂと、からなる。
軸受部１１ａの外径面には、ころ１３を案内可能な転走面１１ｃが設けられている。また軸受部１１ａの転走面１１ｃの軸方向の両端部には、外径側に突出する一対のつば１１ｄ，１１ｅが設けられている。ここで取り付け部１１ｂに近い側のつば１１ｄは、スタッド１１と別体のリング状に形成されている。このつば１１ｄは、スタッド１１の軸受部１１ａに外輪１２を外嵌した後、圧入等の適宜手段によりスタッド１１に固定される。
軸受部１１ａの端面に相当するつば１１ｅの外面は、凸状の曲面部１１ｆとなっている。曲面部１１ｆは略球面の一部をなしており、これによりつば１１ｅの厚みは、スタッド１１の軸線に近づくにしたがって増している。

第１実施形態のカムフォロア１０の外輪１２は、略円筒形であり、その内径面の軸方向の中央にころ１３を案内可能な転走面１２ａが設けられている。
図示のように、スタッド１１の軸受部１１ａは、外輪１２の両端面のうち一方の端面（後述するように蓋体１４により閉塞されておらず、シール部材１５が設けられた側の端面）から内部に差し込まれており、外輪１２の転走面１２ａとスタッド１１の転走面１１ｃとは対向している。

第１実施形態のカムフォロア１０のころ１３は、対向するスタッド１１の転走面１１ｃと外輪１２の転走面１２ａの間に転動可能に複数が組み込まれている。
ころ１３の間隔は、保持器１３ａにより一定に保持されている。
スタッド１１ところ１３とは、スタッド１１のつば１１ｄ、１１ｅにより軸方向への相対的な移動が規制されている。また、ころ１３と外輪１２とは、外輪１２に取り付けられた蓋体１４およびシール部材１５により軸方向への相対的な移動が規制されている。

蓋体１４は、略円盤形であり、外輪１２の両端面のうち、スタッド１１の取り付け部１１ｂからみて、遠い側の端面を閉塞している。外輪１２の両端面のうち、もう一方の端面は開放されている。蓋体１４は、カムフォロア１０内のグリースが通過し得るような孔は有しておらず、外輪１２の端面を完全に閉塞している。蓋体１４は、外輪１２のうち取り付け部１１ｂからみて、遠い側の軸方向端面とほぼ面一に設けられている。
第１実施形態では、蓋体１４は外輪１２と一体に形成されている。蓋体１４と外輪１２とを一体に形成する方法は特に限定されず、公知の成形法が適用可能である。
蓋体１４は、スタッド１１の曲面部１１ｆと対向しており、曲面部１１ｆとの間に、わずかなすき間が設けられている。

シール部材１５は、外輪１２の内径面において、外輪１２の開放された端面に近接して設けられている。一方、外輪１２の内径面において、蓋体１４により閉塞された側の端面に近接しては、シール部材１５は設けられていない。
シール部材１５は、内径側のシール本体１５ａと外径側のリング部１５ｂとを有し、リング部１５ｂが外輪１２の内径面に設けられたシール溝１２ｂに圧入されている。
シール本体１５ａはその内端にリップを有し、このリップは、スタッド１１のつば１１ｄの外径面に接触している。

第１実施形態のカムフォロア１０の構成は以上のようであり、蓋体１４により、カムフォロア１０の内部空間の一端側が閉塞されているため、グリース漏れが抑制されており、給脂困難な環境下でも、潤滑性を維持することができる。
外輪１２の内径面の両端部のうち、蓋体１４に近接する側の端部にはシール部材１５が設けられていないため、内径面の両端部にシール部材が設けられている場合と比較して、シール部材１５とスタッド１１との接触に基づくトルク損失が低減されている。シール部材１５の数が従来と比較して減少しているため、残るシール部材１５の締め代を大きくしてもトルク損失は従来ほど大きいものとはならず、これによりグリース漏れのさらなる抑制を図ることができる。
外力が負荷されるなどして、外輪１２とスタッド１１とが軸方向に相対移動し、蓋体１４にスタッド１１の端面が接触した場合でも、その端面は曲面部１１ｆとして構成されているため、ｐｖ値を抑えることができる。なお、ｐｖ値は、蓋体１４とスタッド１１との接触面圧ｐに、すべり速度ｖを乗じた値である。また、従来のカムフォロア２０と比較して、スタッドの軸受部に近い側の端面につば２１ｄが設けられていない分だけ、カムフォロアの軸方向寸法を小さくすることができる。

図２に示す、第２実施形態のカムフォロアは、スタッド１１と、スタッド１１に外嵌される外輪１２と、スタッド１１と外輪１２の間に組み込まれるころ１３と、外輪１２の両端面に設けられた蓋体１４およびシール部材１５とを備える。以下、第１実施形態のカムフォロアと同様の構成については説明を省略する。

第２実施形態のカムフォロアでは、シール部材１５は、リング部を介さず、その芯金を外輪１２のシール溝１２ｂに圧入する等して外輪１２に対して直接固定されている。
また、スタッド１１の軸受部側の端面には、曲面部は設けられておらず、平坦面となっている。

さらに、蓋体１４は、外輪１２とは別体に構成されている。
蓋体１４は、円盤形のシールド板１４ａと、シールド板１４ａの周縁部に設けられたシールド板１４ａの板面に対して垂直をなす圧入部１４ｂとからなる。シールド板１４ａの材質は特に限定されないが、鉄製、アルミニウム製、樹脂製であることが例示でき、耐摩耗性、強度が良好なものとして鋼製であることが好ましい。シールド板１４ａは、外輪１２のうち取り付け部１１ｂからみて、遠い側の軸方向端面とほぼ面一に設けられている。
一方、外輪１２は、その端面にシールド溝１２ｃが設けられ、このシールド溝１２ｃに、圧入部１４ｂが圧入されることにより、蓋体１４が外輪１２に対して固定されている。
第１実施形態と同様に、蓋体１４によりグリース漏れが抑制され、蓋体１４の側におけるシール部材１５が省略されることによりトルク損失が低減されている。
蓋体１４が外輪１２と別体に形成されているため、蓋体１４と外輪１２の材質をそれぞれの役割に応じて違えることができる。また蓋体１４が損耗等した場合に、外輪１２から取り外して適宜交換することが可能であり、利便性が向上している。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲内およびこれと均等の意味でのすべての修正と変形を含む。

実施形態では、スタッド１１に給油穴を設けていないが、給油穴を設けてもよい。
第２実施形態では、リング部１５ｂを用いずにシール部材１５を外輪１２に直接固定しているが、第１実施形態のようにリング部１５ｂを介してシール部材１５を外輪１２に固定してもよい。逆に、第１実施形態において、シール部材１５をリング部１５ｂを介さず外輪１２に直接固定してもよい。
第２実施形態では、スタッド１１の蓋体１４と対向する端面を平坦面としているが、第１実施形態のように曲面部１１ｆを設けてもよい。逆に、第１実施形態において、スタッド１１の蓋体１４と対向する端面を平坦面としてもよい。
蓋体１４を外輪と別体とした場合の蓋体１４の外輪１２に対する固定の態様は第２実施形態に限定されず、たとえば、ねじ止め、接着により固定してもよい。蓋体１４の外輪１２に対する固定の位置についても、外輪１２の端面を完全に閉塞し得る限りにおいて、限定されない。

１０ 実施形態のカムフォロア
１１ スタッド
１１ａ 軸受部
１１ｂ 取り付け部
１１ｃ 転走面
１１ｄ、１１ｅ つば
１１ｆ 曲面部
１２ 外輪
１２ａ 転走面
１２ｂ シール溝
１２ｃ シールド溝
１３ ころ
１３ａ 保持器
１４ 蓋体
１４ａ シールド板
１４ｂ 圧入部
１５ シール部材
１５ａ シール本体
１５ｂ リング部
２０ 従来のカムフォロア
２１ スタッド
２１ａ 軸受部
２１ｂ 取り付け部
２１ｃ 転走面
２１ｄ つば
２１ｅ 給油穴
２２ 外輪
２２ａ 転走面
２２ｂ シール溝
２３ ころ
２３ａ 保持器
２４ シール部材

Claims (6)

1. 内径面に転走面が形成された外輪と、
   前記外輪の両端面のうち、一方の端面のみを閉塞し他方の端面を開放する蓋体と、
   一端にその外径面に転走面が形成された軸受部が設けられ、他端に取り付け部が設けられ、前記軸受部が前記外輪の両端面のうち開放された端面の側から差し込まれているスタッドと、
   対向する前記スタッドの転走面と前記外輪の転走面の間に組み込まれた転動体と、を備えるカムフォロア。
2. 前記外輪と前記蓋体とは一体に形成されている請求項１に記載のカムフォロア。
3. 前記外輪と前記蓋体とは別体に形成され、前記蓋体の周縁部が前記外輪に係合することにより固定されている請求項１に記載のカムフォロア。
4. 前記蓋体は、円盤形のシールド板と前記シールド板の周縁からシールド板の板面に対して垂直に立ち上がる圧入部とを有し、
   前記外輪は、その端面に前記蓋体の圧入部が圧入されるシールド溝を有する、請求項３に記載のカムフォロア。
5. 前記スタッドは、前記蓋体と対向する側の端面に、球面の一部をなす曲面部を有している請求項１から４のいずれかに記載のカムフォロア。
6. 前記外輪の内径面に固定され前記スタッドの外径面に接触するシール部材を、前記外輪の両端面のうち、開放された端面の側にのみ備える請求項１から５のいずれかに記載のカムフォロア。

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