JP5978510B2 - カムフォロア - Google Patents

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Description

本発明は、カムフォロアに関し、特に、スタッドのラジアル荷重に対する工具剛性を確保しつつ、製造コスト及び部品コストを抑制できるカムフォロアに関するものである。
従来より、円筒状の外輪と、その外輪に軸心方向一端側が挿通されるスタッドと、それら外輪およびスタッドの間に介設されスタッドに対する外輪の回転に伴って転動される転動体と、その転動体を保持する保持器と、を備えたカムフォロアが知られている。また、スタッドには、転動体にグリースを供給するための給脂孔が形成されている。
例えば、特許文献1には、スタッド2の軸心に中心給脂孔15が形成されると共に、その中心給脂孔15から軸受面8に向けて延設される分岐給脂孔16が形成されたカムフォロア100が開示されている。
上記した従来のカムフォロアでは、中心給脂孔15の両端にグリースニップル及び埋め栓が取り付けられており、スタッド2の軸受面8の回りに転動体5を介して外輪2を嵌合させた後、中心給脂孔15及び分岐給脂孔16の内部がグリースで満たされるまでグリースニップルから中心給脂孔15及び分岐給脂孔16の内部へグリースを充填することで、分岐給脂孔16の一端側(中心給脂孔15の反対側)の開口から転動体5へグリースが供給される。
特開2006−52775号公報(段落[0004]、図15など)
しかしながら、上記した従来のカムフォロアでは、転動体5へグリースを供給するため、スタッド2の内部に中心給脂孔15を貫通形成すると共にその中心給脂孔15に連通する分岐給脂孔16を形成するので、製造コストが嵩むと共にラジアル荷重に対するスタッド2の工具剛性が低下するという問題点があった。また、中心給脂孔15の両端にグリースニップル及び埋め栓を嵌入させる必要があるので、部品コストが嵩むという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、スタッドのラジアル荷重に対する工具剛性を確保しつつ、製造コスト及び部品コストを抑制できるカムフォロアを提供することを目的としている。
課題を解決するための手段および発明の効果
請求項1記載のカムフォロアによれば、スタッドの支持部の外周面に凹部が凹設されているので、転動体に供給するためのグリースを凹部に貯留し、支持部の外周面に転動体、保持器および外輪を取り付けることで、凹部から転動体へのグリースの供給を可能としつつ、スタッドの外部から凹部へのグリースの給脂を不要とできる。即ち、スタッドの外部から転動体までグリースを給脂するための通路の形成やその通路にグリースを充填させるために必要なグリースニップルや埋め栓等の部品を不要とすることができるので、製造コスト及び部品コストを抑制できるという効果がある。また、スタッドの外部から転動体までグリースを給脂するための通路をスタッドの取付部の内部に形成することが不要となるので、取付部を中実に構成することができる。よって、スタッドのラジアル荷重に対する工具剛性を確保できるという効果がある。
(a)は、本発明の第1実施の形態におけるカムフォロアの側面図であり、(b)は、図1(a)のIb−Ib線におけるカムフォロアの断面図である。 (a)は、図1(b)のIIa−IIa線におけるカムフォロアの断面図であり、(b)は、スタッドの側面図である。 (a)は、第2実施の形態におけるスタッドの側面図であり、(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb線におけるスタッドの断面図であり、(c)は、第3実施の形態におけるスタッドの側面図である。
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図1及び図2を参照して、第1実施の形態におけるカムフォロア100について説明する。図1(a)は、第1実施の形態におけるカムフォロア100の側面図であり、図1(b)は、図1(a)のIb−Ib線におけるカムフォロア100の断面図である。図2(a)は、図1(b)のIIa−IIa線におけるカムフォロア100の断面図であり、図2(b)は、スタッド30の側面図である。なお、外輪20と側板50との間には隙間が形成されるが、図2(a)では、図面を簡素化するため、その外輪20と側板50との間の隙間を省略して図示している。
図1及び図2に示すように、カムフォロア100は、円筒状の外輪20と、その外輪20を回転自在に軸支する円柱状のスタッド30と、それら外輪20及びスタッド30の間に介設されると共に円柱状に形成される複数の転動体40とを主に備えて構成されている。
外輪20は、移送される相手物をガイドする部材であり、スタッド30に回転自在に軸支されている。
スタッド30は、外輪20に挿通される支持部31と、その支持部31に対してスタッド30の軸心Oに沿って連設される取付部32とを備えている。
支持部31は、円環状に形成された対向する一対の側板50の内周側に圧入され、それら一対の側板50によって外輪20及び転動体40の支持部31に対する軸心O方向への相対変位が規制されている。 取付部32は、所定設備Eに固定される部位であり、取付部32の所定位置からスタッド30の軸心O方向における支持部31と反対側の端部までの範囲内に位置する部分の外周面にはおねじが螺刻されている。
複数の転動体40は、それぞれの転動体40の軸心方向をスタッド30の軸心O方向と一致させた状態で外輪20の内周面とスタッド30の支持部31の外周面との間に周方向等間隔に介設されている。即ち、複数の転動体40は、円筒状の保持器41によって保持されることで周方向における位置が規定される。
ここで、外輪20と相手物(図示せず)とが当接した際、カムフォロア100には、相手物と外輪20とが当接する部分からスタッド30の軸心Oへ向けてラジアル荷重が作用する。本実施の形態では、スタッド30の軸心O方向視(図1(b)紙面垂直方向視)において、相手物が外輪20と当接する位置を当接位置Pとする。
また、カムフォロア100は、所定設備Eに対してスタッド30の取付部32が固定された状態で使用されるものであり、スタッド30の軸心O方向から視て一定の方向から支持部31にラジアル荷重が作用する。本実施の形態では、スタッド30の軸心O方向視において、支持部31の外周面のうち当接位置Pに最も近接する位置を第1位置pと定義する。よって、相手物と外輪20とが当接位置Pで当接した際、支持部31には第1位置pから軸心Oに向けてラジアル荷重が作用する。
なお、上記した所定設備Eとしては、例えば、複数のカムフォロア100の当接位置Pを同一平面上に配置し、複数のカムフォロア100の外輪20に当接された相手物を一方向へ直線移動させるための設備等が例示される。本実施の形態では、所定設備Eの一部分にカムフォロア100の取付部32が挿通され、側板50が所定設備Eの一面側(図1(a)左側)に係止されると共に、所定設備Eの他面側(図1(a)右側)で取付部32にナットが螺合されることで、カムフォロア100が所定設備Eに保持されている。
支持部31の外周面には、ドリル等の切削工具によって軸心Oへ向けて穿設された凹部60が凹設されている。凹部60は、転動体40へ供給されるグリースを貯留するための部位であり、支持部31の外周面に開口する略円形状の開口61と、凹部60の底面を構成する凹設底面62と、それら開口61及び凹設底面62を連設する内周面63とから構成され、凹部60には略円柱状の内部空間が形成されている。
なお、開口61は、その内径が転動体40の軸心方向における寸法よりも小さく設定されている。これにより、開口61と対向して位置する転動体40に対し、支持部31の外周面(スタッド30の軸心Oに沿った開口61の径方向外側に位置する支持部31の外周面)を当接させることができる。よって、転動体40全体が凹部60の内部空間に入り込むことを防止できる。
また、開口61は、支持部31の外周面のうち、第1位置pを避けた位置に形成されている。即ち、第1位置pでは、スタッド30の軸心Oに沿った方向において開口61を非形成とする周面として構成されている。よって、ラジアル荷重が大きく作用する第1位置pにおいて、支持部31の外周面と転動体40との当接面積を広く確保することができる。
即ち、スタッド30の取付部32が所定設備Eに締結固定され、相手物が当接位置Pで外輪20と当接した状態では、当接位置Pにおいて外輪20がラジアル荷重によってスタッド30側へ押圧される。そのため、第1位置pにおいて支持部31の外周面に当接する転動体40には、当接位置Pからスタッド30側へ向けてラジアル荷重が大きく作用する。
従って、仮に、支持部31の第1位置pに開口61が形成された場合、開口61に対向して位置する転動体40と支持部31の外周面との当接面積は、開口61の面積の分だけ小さくなる。この場合、外輪20から転動体40へ作用するラジアル荷重を、支持部31の外周面に当接する転動体40の一部分で支持することとなり、ラジアル荷重によって転動体40が破損しやすくなる。
これに対し、スタッド30は、支持部31の第1位置pが、スタッド30の軸心Oに沿った方向(図2(a)左右方向)において開口61を非形成とする周面として構成されているので、の第1位置pにおける支持部31の外周面と転動体40との当接面積を広くして、転動体40に作用するラジアル荷重を分散させることができる。よって、ラジアル荷重による転動体40の損傷を低減させることができる。
凹部60は、その内部空間と外部とが開口61を介してのみ連通しているので、カムフォロア100を組み立てる際には、凹部60にグリースを充填した状態でスタッド30の支持部31の外周面に転動体40、保持器41及び外輪20を取り付ける。これにより、凹部60から転動体40へのグリースの供給を可能としつつ、スタッド30の外部から凹部60へのグリースの給脂を不要とできる。即ち、スタッド30の外部から転動体40までグリースを給脂するための通路の形成やその通路にグリースを充填させるために必要なグリースニップルや埋め栓等の部品を不要とすることができるので、製造コスト及び部品コストを抑制できる。
また、スタッド30の外部から転動体40までグリースを給脂するための通路をスタッド30の取付部32の内部に形成することが不要となるので、取付部32を中実に構成することができる。よって、スタッド30のラジアル荷重に対する工具剛性を大きく確保できるので、スタッド30の支持部31にラジアル荷重が作用した際に、支持部31と取付部32との連設部分でスタッド30が折損することを抑制できる。
なお、スタッド30の支持部31の軸心O方向における端面や側板50等に目印を付すことにより第1位置p又は凹部60の形成位置を視認可能とされる。これにより、周方向におけるスタッド30の向きを適切な方向へ向けた状態でカムフォロア100を固定することができる。
また、凹部60に貯留されるグリースとしては、固形状のグリースを使用することが好ましいが、粘性の高いオイル状のグリースを使用してもよい。即ち、グリースの粘度は、使用状況に応じて適宜選択可能である。
次に、第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、凹部60が略円形状の開口61と、凹設底面62と、それら開口61及び凹設底面62を連設する内周面63とから構成され、凹部60の内部空間が略円柱状に形成される場合に説明したが、第2実施の形態では、凹部260が開口261と、矩形状の凹設底面262と、その凹設底面262に連設された対向する一対の内壁面263とから構成されている。なお、上記した第1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。図3(a)は、第2実施の形態におけるスタッド230の側面図であり、図3(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb線におけるスタッド230の断面図である。
図3(a)及び図3(b)に示すように、スタッド230は、支持部31の外周面にエンドミル等の切削工具によって形成される凹部260を備えている。凹部260は、支持部231の外周面に開口する開口261と、凹部260の底面を構成する凹設底面262と、スタッド230の軸心O方向における凹設底面260の端部およびスタッド230の軸心Oに沿って方向における開口261の端部を連設する一対の内壁面263とから構成されている。
開口261は、スタッド230の下方(図3(a)下側)から視て略矩形状に形成されている。また、凹設底面262は、スタッド230の軸心Oに垂直な断面視において開口261の周方向両端を結ぶ略直線状に形成されると共に、凹設底面262のスタッド230の軸心O方向に沿った寸法(図3(a)左右方向における凹設底面262の寸法)が、開口261の周方向一端から周方向他端に亘って一定に設定されている。
よって、エンドミル等の切削工具によってスタッド230の支持部231に凹部260を形成する際には、支持部231の外周面からスタッド230の軸心Oに垂直な一方向(図3(b)左右方向)へ切削工具を平行移動させることで、軸心Oに垂直な一方向(図3(a)紙面垂直方向)から視た形状が切削工具の外形を転写した形状となる凹部260を形成することができる。よって、支持部231に対する凹部260の形成作業を簡素化することができる。
さらに、一対の内壁面263は、互いに平行な平坦面であって凹設底面262に垂直に形成されている。よって、汎用の切削工具をスタッド230の軸心Oに対して垂直な一方向へ平行移動させることで凹部260を形成することができるので、特殊な切削工具が不要となる分、製造コストを抑制することができる。
次に、第3実施の形態について説明する。第1実施の形態では、凹部60が略円形状の開口61と、凹設底面62と、それら開口61及び凹設底面62を連設する内周面63とから構成され、凹部60の内部空間が略円柱状に形成される場合に説明したが、第3実施の形態では、凹部360が開口361と、矩形状の凹設底面362と、その凹設底面362に連設された対向する一対の内壁面363とから構成されている。なお、上記した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。図3(c)は、第3実施の形態におけるスタッド330の側面図である。
図3(c)に示すように、スタッド330は、支持部331の外周面にエンドミル等の切削工具によって形成される凹部360を備えている。凹部360は、支持部31の外周面に開口する開口361と、凹部360の底面を構成する凹設底面362と、スタッド330の軸心O方向における凹設底面360の端部に連設される一対の内壁面363とから構成されている。
なお、スタッド330の軸心Oに垂直な断面における凹部360の形状は、第2実施の形態における凹部260と同一形状となる(図3(b)参照)。
凹設底面362は、スタッド330の軸心Oに垂直な断面視において開口361の周方向両端を結ぶ略直線状に形成されると共に、スタッド330の軸心Oに沿った凹設底面362の寸法(図3(c)左右方向における凹設底面362の寸法)が、開口361の周方向一端から周方向他端に亘って一定に設定されている。
よって、エンドミル等の切削工具によってスタッド330の支持部331に凹部360を形成する際には、支持部331の外周面からスタッド330の軸心Oに垂直な一方向(図3(c)紙面垂直方向)へ切削工具を平行移動させることで、軸心Oに垂直な一方向から視た形状が切削工具の外形を転写した形状となる凹部360を形成することができる。よって、支持部331に対する凹部360の形成作業を簡素化することができる。
さらに、一対の内壁面363は、互いに平行な平坦面であって、一対の内壁面363の対向間隔が、凹設底面362から垂直方向(図3(c)下方向)へ離間するにつれて小さくなるように設定されている。
従って、凹部360の開口361を鉛直方向下側(図3(c)下側)に向けた状態でスタッド330の取付部32を所定設備E(図1(a)参照)に締結固定した場合には、凹部360に貯留されたグリースを一対の内壁面363によって受け止めることができると共に、スタッド330の支持部331の外周面に形成される開口361の面積を小さくすることができる。
即ち、一対の内壁面363が、スタッド330の軸心Oに垂直な一方向(図3(c)紙面垂直方向)から視て、開口361及び凹設底面362に垂直に形成されている場合、開口361を鉛直方向下側へ向けた状態でスタッド330が固定されると、凹部360に貯留されたグリース全体が、凹部360の開口361に対向して位置する転動体40及び保持器41(図1(b)参照)によって受け止められる。この場合、グリースの自重によって凹部360から転動体40へグリースが供給されやすい状態となるため、グリースの供給速度が速まり、グリースの消費が早くなる分、グリースによる転動体40の潤滑作用を維持できる期間が短くなる。
これに対し、スタッド330では、グリースの自重の一部を一対の内壁面363によって受け止めることができる。これにより、凹部360から転動体40へのグリースの供給速度を遅くすることができるので、グリースによる転動体の潤滑作用をより長期に亘って維持することができる。よって、カムフォロアの工具寿命を向上させることができる。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
例えば、上記各実施の形態における凹部60,260,360の凹設深さや形状は一例であり、上記各実施の形態では示したもの以外の形状で凹部60,260,360が形成されていてもよい。
即ち、上記第1実施の形態では、凹部60の開口61が略円形状に形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、凹部60の開口61が多角形状や楕円形状等に形成されてもよい。
さらに、上記第1実施の形態では、凹部60の内部空間が略円柱状に形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、凹部60の内部空間が、略角柱状に形成されていてもよく、また、開口61から凹設底面62へ向かうにつれて断面積が大きくなる略円錐状、略角錐状に形成されていてもよい。凹部60の内部空間を略円錐状または略角錐状に形成することで、凹部60から転動体へのグリースの供給速度を遅くすることができるので、グリースによる転動体の潤滑作用をより長期に亘って維持することができる。
また、上記第2実施および第3実施の形態では、凹部260,360の一対の内壁面263,263が平坦面である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、スタッド230,330の軸心Oに垂直な一方向から視て一対の内壁面263,363が湾曲していてもよい。
さらに、上記第2実施および第3実施の形態では、支持部231,331の外周面からスタッド230,330の軸心Oに垂直な一方向へ切削工具を平行移動させることで、凹部260,360の軸心Oに垂直な一方向から視た形状が切削工具の外形を転写した形状となる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、支持部231,331の外周面からスタッド230,330の軸心Oに垂直な平面に対して斜め方向へ切削工具を平行移動させることで、凹部260,360を形成してもよい。これにより、転動体40の軸心に沿った方向において、転動体40に対してグリースを直接的に供給可能な範囲を広くすることができるので、グリースによる転動体の潤滑作用をより高めることができる。
上記各実施の形態では、凹部60,260,360が切削工具により切削加工される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の方法によって凹部60,260,360を形成してもよい。他の方法としては、例えば、放電加工などが例示される。
<その他>
<手段>
技術的思想1のカムフォロアは、円筒状の外輪と、その外輪に挿通される支持部およびその支持部に対して軸心に沿って連設される取付部を有する円柱状のスタッドと、それら外輪およびスタッドの支持部の間に介設される円柱状の転動体と、その転動体を保持する円筒状の保持器とを備え、前記スタッドの取付部を所定設備に締結固定し、前記外輪を相手物に当接させて使用されるカムフォロアにおいて、前記スタッドは、前記支持部の外周面に凹設される凹部を備え、前記支持部が中実に形成されている。
技術的思想2のカムフォロアは、技術的思想1記載のカムフォロアにおいて、前記スタッドは、前記所定設備に前記取付部が締結固定された状態で前記外輪を介して相手物に当接される前記支持部の外周面の第1位置が、前記スタッドの軸心に沿った方向において前記凹部を非形成とする周面として構成されている
技術的思想3のカムフォロアは、技術的思想1又は2に記載のカムフォロアにおいて、前記凹部は、底面を構成する凹設底面とその凹設底面に連設された対向する一対の内壁面とから構成され、前記凹設底面が、前記スタッドの軸心に垂直な断面視において、前記支持部の外周面に形成された前記凹部の開口の周方向両端を結ぶ略直線状に形成され、前記スタッドの軸心方向に沿った前記凹設底面の寸法が、前記開口の周方向一端から周方向他端に亘って一定である。
技術的思想4のカムフォロアは、技術的思想3記載のカムフォロアにおいて、前記一対の内壁面は、それら一対の内壁面の対向間隔が前記凹設底面から離間するにつれて小さくなっている。
<効果>
技術的思想1記載のカムフォロアによれば、スタッドの支持部の外周面に凹部が凹設されているので、転動体に供給するためのグリースを凹部に貯留し、支持部の外周面に転動体、保持器および外輪を取り付けることで、凹部から転動体へのグリースの供給を可能としつつ、スタッドの外部から凹部へのグリースの給脂を不要とできる。即ち、スタッドの外部から転動体までグリースを給脂するための通路の形成やその通路にグリースを充填させるために必要なグリースニップルや埋め栓等の部品を不要とすることができるので、製造コスト及び部品コストを抑制できるという効果がある。また、スタッドの外部から転動体までグリースを給脂するための通路をスタッドの取付部の内部に形成することが不要となるので、取付部を中実に構成することができる。よって、スタッドのラジアル荷重に対する工具剛性を確保できるという効果がある。
技術的思想2記載のカムフォロアによれば、技術的思想1記載のカムフォロアの奏する効果に加え、第1位置がスタッドの軸心に沿った方向において凹部を非形成とする周面として構成されているので、スタッドの第1位置が形成される側の外周面と外輪との間に介設される転動体に対して、スタッドの外周面との当接面積を広くして、転動体に作用するラジアル荷重を分散させることができる。よって、ラジアル荷重による転動体の損傷を低減させることができるという効果がある。
技術的思想3記載のカムフォロアによれば、技術的思想1又は2に記載のカムフォロアの奏する効果に加え、凹設底面が、スタッドの軸心に垂直な断面視において、支持部の外周面に形成された凹部の開口の周方向両端を結ぶ略直線状に形成されると共に、凹設底面のスタッドの軸心に沿った方向における寸法が、開口の周方向一端から周方向他端に亘って一定なので、スタッドの支持部の外周面からスタッドの軸心に垂直な一方向へ切削工具を平行移動させることで、凹部を形成することができる。よって、スタッドの支持部に対する凹部の形成作業を簡素化することができるという効果がある。
技術的思想4記載のカムフォロアによれば、技術的思想3記載のカムフォロアの奏する効果に加え、凹部の一対の内壁面の離間寸法が凹設底面から離間するにつれて小さくなっているので、凹部の開口を鉛直方向下側に向けた状態でスタッドの取付部を所定設備に締結固定した場合には、凹部に貯留されたグリースを一対の内壁面によって受け止めることができると共に、スタッドの支持部の外周面に形成される開口の面積を小さくすることができる。これにより、凹部から転動体へのグリースの供給速度を遅くすることができるので、グリースによる転動体の潤滑作用をより長期に亘って維持することができる。よって、カムフォロアの工具寿命を向上させることができるという効果がある。
100 カムフォロア
20 外輪
30,230,330 スタッド
40 転動体
41 保持器
60,260,360 凹部
61,261,361 開口
62,262,362 凹設底面
264,364 内壁面
O 軸心
p1 第1位置

Claims (1)

  1. 円筒状の外輪と、その外輪に挿通される支持部およびその支持部に対して軸心に沿って連設される取付部を有する円柱状のスタッドと、それら外輪およびスタッドの支持部の間に介設される円柱状の転動体と、その転動体を保持する円筒状の保持器とを備え、前記スタッドの取付部を所定設備に締結固定し、前記外輪を相手物に当接させて使用されるカムフォロアにおいて、
    前記スタッドは、前記支持部の外周面に凹設される凹部を備え、前記支持部が中実に形成され
    前記凹部は、前記支持部の外周面に形成されると共に前記転動体の軸心方向における寸法より小さい内径で形成される円形状の開口と、その開口から連設される内周面とを備えることにより、円柱状の内部空間が形成されることを特徴とするカムフォロア。
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