カムフォロア及びカムフォロアの製造方法
【課題】 切削加工によるファイバーフローの切断がなく、各部位に亘って連続するファイバーフローを有する強度の高いカムフォロアスタッドをしようすることにより、カムフォロアのコンパクト化と低コスト化を実現する。
【解決手段】 内周に外側軌道面３４を有する外輪３１と、前記外側軌道面３４に対向する内側軌道面２０を有し、前記内側軌道面２０の一方の側に隣接する鍔部１２と前記内側軌道面２０の他方の側に順に隣接する側板圧入部１７及び取付軸部１８が形成され、前記鍔部１２から外周に前記内側軌道面２０が形成された軌道部１６にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されているカムフォロアスタッド１１と、前記外側軌道面３４と前記内側軌道面３２の間に配列された転動体３２と、前記側板圧入部１７に圧入され前記鍔部１２と協働で前記外輪３１と前記転動体３２の軸方向の移動を制限する側板３３と、によってカムフォロアを構成する。
【解決手段】 内周に外側軌道面３４を有する外輪３１と、前記外側軌道面３４に対向する内側軌道面２０を有し、前記内側軌道面２０の一方の側に隣接する鍔部１２と前記内側軌道面２０の他方の側に順に隣接する側板圧入部１７及び取付軸部１８が形成され、前記鍔部１２から外周に前記内側軌道面２０が形成された軌道部１６にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されているカムフォロアスタッド１１と、前記外側軌道面３４と前記内側軌道面３２の間に配列された転動体３２と、前記側板圧入部１７に圧入され前記鍔部１２と協働で前記外輪３１と前記転動体３２の軸方向の移動を制限する側板３３と、によってカムフォロアを構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カムフォロア及びカムフォロアの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カムフォロアは、カムフォロアスタッドの一端部に転動体を介して、内周に外側軌道面を有する外輪を回転自在に装着したものであり、前記カムフォロア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ものであり、トラックローラとも呼ばれる（特許文献１及び２）。
【０００３】
前記のカムフォロアスタッド１は、図１５に示すように、外輪の外側軌道面に対向する内側軌道面を有する軌道部４と、前記内側軌道面の一方の側に隣接する鍔部３と、前記内側軌道面の他方の側に順に隣接する側板圧入部５及び取付軸部６とによって形成されている。前記軌道部４、側板圧入部５及び取付軸部６は、順次小径に形成され、軌道部４と側板圧入部５の間、側板圧入部５と取付軸部６の間は、段差形状になっている。前記の取付軸部６は、側板圧入部５側の挿通軸部７と先端側のネジ部８とに区分されている。前記軌道部４の内側軌道面と外輪の外側軌道面との間には、転動体が配列される。前記側板圧入部５には、前記鍔部３と対向する側板が圧入固定され、鍔部３と側板との協働により、外輪と転動体の軸方向の移動を制限している。
【０００４】
カムフォロアは、カムフォロアスタッド１の取付軸部６を取付対象となる機械装置のハウジングに差し込み、ハウジングの反対面に突き出たネジ部８にナットを締結することにより、片持ち式に固定される。前記転動体は、保持器付きのころタイプと、保持器を用いない総ころタイプとがある。
【０００５】
前記カムフォロアスタッド１は、一般に、金属棒材に切削加工を施すことにより、前記の各部を形成している。そして、その切削加工の前に、一方の端面となる鍔部の外端面に六角穴、他方の端面となる取付軸部の外端面にセンター穴を、鍛造によって加工することが知られている（特許文献２）。
【０００６】
また、前記軌道部に対する給油構造として、カムフォロアスタッドの取付軸部の外端面のセンターから前記軌道部のセンターに至る軸方向の給油穴を設け、その軸方向の給油穴の先端に連通し、かつ軌道部外径面に至る径方向の給油穴を設けることが知られている。軸方向の給油穴の開放端部には、グリースニップルが取付けられている（特許文献１又は２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５７０３６号公報（図３、図４、図９）
【特許文献２】特許第３８７４４７９公報（段落００３７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来、カムフォロアスタッド１は、金属線材を所要長さに切断した金属棒材を切削加工することにより製造されている。
【０００９】
金属棒材の金属組織は、何本もの繊維が集まったような繊維状の組織になっており、この繊維状の組織の流れはファイバーフローと呼ばれている。例えば、引き抜き加工によって製造された金属線材は、長さ方向に繊維状の流れ、即ち長さ方向にファイバーフローが現れる。
【００１０】
このような長さ方向にファイバーフローが揃った金属棒材を、外周面から切削加工して、カムフォロアスタッド１を形成した場合、図１５の模式図に細線で示すように、外周側の切削部分はファイバーフロー２が切断されることになる。
【００１１】
このようにして切削加工されたカムフォロアスタッド１の一端部の鍔部３の部分は、軌道部４側の端面においてファイバーフロー２が外周から順次切断されて形成される。したがって、鍔部３は、端面に向って切断されたファイバーフロー２の目が揃ったように並ぶため、鍔部３が、切断されたファイバーフロー２の目に沿って破断し易い。
【００１２】
特に、鍔部３の付け根部分に、鍔部に凹入するヌスミ９を形成した場合には、この付け根部分の強度がより弱くなるという問題がある。
【００１３】
また、軌道部４、側板圧入部５及び取付軸部６においても、外周部のファイバーフロー２は、切削加工により、切断された状態になるため、各部の外周部は、ファイバーフロー２の目に沿って破断し易い。
【００１４】
このため、切削加工により、カムフォロアスタッド１を形成した場合、鍔部３や各部位の外周部分の強度が弱くなるので、所定の強度のカムフォロアスタッド１を得るためには、厚さや径を大きくしなければならず、それによりカムフォロアが大型化し、コストアップになるという問題があった。
【００１５】
そこで、この発明は、切削加工によるファイバーフローの切断がなく、各部位に亘って連続するファイバーフローを有する強度の高いカムフォロアスタッドを得ることにより、カムフォロアのコンパクト化と低コスト化を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の課題を解決するために、この発明は、内周に外側軌道面を有する外輪と、前記外側軌道面に対向する内側軌道面を有し、前記内側軌道面の一方の側に隣接する鍔部と前記内側軌道面の他方の側に順に隣接する側板圧入部及び取付軸部が形成され、前記鍔部から外周に前記内側軌道面が形成された軌道部にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されているカムフォロアスタッドと、前記外側軌道面と前記内側軌道面の間に配列された転動体と、前記側板圧入部に圧入され前記鍔部と協働で前記外輪と前記転動体の軸方向の移動を制限する側板と、によってカムフォロアを構成したものである。
【００１７】
前記軌道部、側板圧入部及び取付軸部は、順次小径に形成され、軌道部と側板圧入部の間、側板圧入部と取付軸部の間にそれぞれ段差部が形成されている。
【００１８】
前記鍔部の付け根部分には、鍔部に凹入するヌスミを形成している。
【００１９】
また、前記内側軌道面と側板圧入部との間に形成される段差部のコーナーに、アールを付与している。
【００２０】
また、前記鍔部の外端面に穴底にセンター穴を有する六角穴及び前記取付軸部の外端面にセンター穴をそれぞれ形成している。
【００２１】
前記取付軸部には、取付軸部の先端面から前記軌道部に至る軸方向給油穴と、その軸方向給油穴に連続し、かつ前記軌道部の軌道面に至る径方向給油穴とを形成し、前記軸方向給油穴がカムフォロアの非負荷域へ偏心した位置に形成する。
【００２２】
前記取付軸部は、前記側板圧入側の挿通軸部と、その挿通軸部に段差部を介して軸方向に隣接したネジ部とからなり、前記段差部に所要のテーパを付与している。
【００２３】
この発明に係るカムフォロアは、前記外輪の両端にシール部材が設置され、前記シール部材のうちの一方が前記鍔部の外周面に摺接し、他方が前記側板の外周面に摺接している。
【００２４】
前記カムフォロアスタッドは、軸方向に沿ってファイバーフローが形成された金属棒材を前記軌道部、側板圧入部、取付軸部の基になる形状に形成する筒状のキャビティを有するダイスにセットして前記金属棒材の長手方向にパンチで加圧し、前記鍔部の基になる形状を有する一次成形品を成形する冷間鍛造工程と、前記一次成形品の外周面を研削して前記鍔部、前記軌道部、側板圧入部、前記側板取付部の一部を成形する研削加工工程と、を含む製造方法によって製造することができる。
【００２５】
前記鍔部の前記軌道部側の付け根を形成する前記ダイスの部分には、ヌスミを形成する突状型を設けている。
【００２６】
また、前記ダイスの前記挿通軸部と前記ネジ部となる箇所の間の前記段差部に所要のテーパの型が形成されている。
【００２７】
前記パンチは、前記鍔部を形成する成形キャビティを備えており、加圧によって変形した前記金属棒材の肉を前記成形キャビティに流し込んで前記鍔部の形状に形成している。
【００２８】
前記冷間鍛造の際に、前記鍔部外端面に、穴底にセンター穴を有する六角穴、及び前記取付軸部外端面にセンター穴を形成することができる。
【００２９】
前記冷間鍛造工程の後、転造によって前記取付軸部にネジ部を成形する転造工程を備えることができる。
【００３０】
前記のようにして製造したカムフォロアスタッドは、前記鍔部から外周に前記内側軌道面が形成された軌道部にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されている。
【００３１】
したがって、同程度の強度を有するものであれば、この発明に係るカムフォロアスタッドは、従来の切削加工により形成したカムフォロアスタッドよりも、形状を小さくすることが可能である。
【発明の効果】
【００３２】
前記のように、この発明のカムフォロアに使用するカムフォロアスタッドは、鍔部から外周に前記内側軌道面が形成された軌道部にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されているので、ファイバーフローの切断による強度低下がない。
【００３３】
このため、カムフォロアスタッドの強度が向上し、その分だけ、幅や径を小さく形成することができ、カムフォロアスタッドのコンパクト化を図ることができる。
【００３４】
また、前記のカムフォロアスタッドを用いたカムフォロアは、カムフォロアスタッドのコンパクト化にともなって、全体としてのコンパクト化を図ることができる。
【００３５】
前記段差部をテーパとすることによりこの部分の応力集中が緩和され、カムフォロアスタッドの強度が向上する。ネジ部を介して相手部材に取付けるときに加わる締め付けトルクに対する効果は特に大きく、この箇所に加わる応力を最大で約５０％減少させることができた。また、通常のカムフォロア使用時にカムフォロアスタッドに曲げモーメントが発生した場合に加わる応力も低減することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明に係るカムフォロアの一実施形態を示す断面図である。
【図２】この発明に係るカムフォロアに使用するカムフォロアスタッドの一実施形態を示す一部切り欠き正面図である。
【図３】（ａ）は、図２の一部拡大断面図、（ｂ）は、図２の他の部分の一部断面図、（ｃ）は、図２の変形例の一部を示す正面図である。
【図４】冷間鍛造により形成したカムフォロアスタッドの一次成形品のファイバーフローを模式的に現した断面図である。
【図５】冷間鍛造により形成したカムフォロアスタッドの一次成形品の一部切り欠き正面図である。
【図６】冷間鍛造を行う金型のパンチを開いた状態を示す断面図である。
【図７】冷間鍛造を行う金型のダイスに金属棒材をセットした状態を示す断面図である。
【図８】パンチで加圧して冷間鍛造を行う途中の状態を示す断面図である。
【図９】パンチで加圧して冷間鍛造が終了した時点の状態を示す断面図である。
【図１０】パンチの六角穴形成パンチで六角穴を形成する状態を示す断面図である。
【図１１】冷間鍛造後にパンチを開いてカムフォロアスタッドの一次成形品をダイスのノックアウトピンにより取り出す状態を示す断面図である。
【図１２】冷間鍛造により形成したカムフォロアスタッドの一次成形品に転造によりネジ部を形成した一部切り欠き正面図である。
【図１３】アンギュラ円筒研削砥石によりカムフォロアスタッドの一次成形品に側板圧入部の段差を形成する状態を示す部分正面図である。
【図１４】アンギュラ円筒研削砥石によりカムフォロアスタッドの一次成形品に側板圧入部の段差を形成する状態を示す全体正面図である。
【図１５】切削加工により形成した従来例のカムフォロアスタッドのファイバーフローを現した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
この発明に係るカムフォロアは、図１に示すように、内周に外側軌道面３４を有する外輪３１と、前記外側軌道面３４に対向する内側軌道面２０を有し、前記内側軌道面２０の一方の側に隣接する鍔部１２と前記内側軌道面２０の他方の側に順に隣接する側板圧入部１７及び取付軸部１８が形成され、前記鍔部１２から外周に前記内側軌道面２０が形成された軌道部１６にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されているカムフォロアスタッド１１と、前記外側軌道面３４と前記内側軌道面２０の間に配列された転動体３２と、前記側板圧入部１７に圧入され前記鍔部１２と協働で前記外輪３１と前記転動体３２の軸方向の移動を制限する側板３３とを備えている。
【００３８】
前記の鍔部１２と軌道部１６の間の段差部１３においては、軌道部１６側のコーナー部において鍔部１２側（軸方向）に凹入するヌスミ２７が形成される（図３（ａ）参照）。従来の場合のこの部分におけるヌスミは径方向に凹入するものであったが（図１５のヌスミ９参照）、この発明の場合は、後述のように、冷間鍛造によって加工されるものであるから、冷間鍛造の際に型抜きの方向（軸方向）に凹入させる必要がある。
【００３９】
なお、ヌスミ２７は、転動体３２が、総ころタイプの場合、ころ３２ａ（図３（ａ）参照）が、段差部１３のコーナー部に接触する不具合を回避するために設けられる。
【００４０】
前記軌道部１６、側板圧入部１７及び取付軸部１８は、順次小径に形成され、軌道部１６と側板圧入部１７の間に段差部１４、側板圧入部１７と取付軸部１８の間に段差部１５がそれぞれ形成されている。
【００４１】
前記内側軌道面２０と側板圧入部１７との間に形成される段差部１４のコーナー部２８には、図３（ｂ）に示すように、アール（Ｒ）が付与され、集中荷重による欠け等の損傷を防ぐようにしている。
【００４２】
前記鍔部１２の外端面には、穴底にセンター穴２６を有する六角穴２４が形成されている。また、前記取付軸部１８の外端面には、センター穴２５が形成されている。
【００４３】
前記取付軸部１８は、前記側板圧入側の挿通軸部１９と、その挿通軸部１９に段差部２２を介して軸方向に隣接したネジ部２１とからなり、前記段差部２２に所要のテーパが付与されている。
【００４４】
前記外輪３１の両端には、シール部材３６が設置され、前記シール部材３６のうちの一方が前記鍔部１２の外周面１２’に摺接し、他方が前記側板３３の外周面に摺接している。前記シール部材３６は、外輪３１の内周面に形成された外側軌道面３４と同芯でこれより大径の凹入段部３５、３５に装着されている。
【００４５】
前記鍔部１２及び側板３３は、外輪３１と転動体３２の軸方向の移動を阻止し、シール部材３６は内部の潤滑油の漏出を防止し、また外部からの塵埃の侵入を防止している。
【００４６】
前記のカムフォロアスタッド１１に設けられる給油穴３７は、ネジ部２１側の外端面から軌道部１６の中心部に達する軸方向給油穴３９と、その先端部に連通して軌道面２０に達する径方向給油穴４０とによって構成され、その軸方向給油穴３９の入口が給油ポート３８となる。給油ポート３８には使用時においてはグリースニップルが取付けられる。
【００４７】
カムフォロアの外輪３１には、一定の負荷荷重方向（図１び白抜き矢印参照）が定められる。このため、カムフォロアスタッド１１には、その中心線を基準に負荷域αと非負荷域βに区分できるが、前記軸方向給油穴３９は、その中心線から非負荷域βの方向に一定距離ｒだけ偏芯した位置に設けられる。これにより、カムフォロアスタッド１１の負荷域αにおける強度の向上を図っている。
【００４８】
図１の場合は、転動体３２としてのころが保持器４１によって保持される場合を示しているが、保持器４１を使用しない総ころタイプでもよい。この場合のころを図３（ａ）に符合３２ａで示している。
【００４９】
その他、前記カムフォロアスタッド１１の変形例として、前記のネジ部２１を省略し、挿通軸部１９だけで構成してもよい。チャンファ２３が挿通軸部１９を相手機械の取付穴に挿入する場合のガイドとなる。その取付穴に挿通軸部１９を圧入することにより固定される。また、六角穴２４に代えてマイナスドライバ係合用の溝を形成する場合もある。
【００５０】
また、シール部材３６を省略する場合もある。その場合、凹入段部３５は省略される。給油穴３７（給油ポート３８、軸方向給油穴３９、径方向給油穴４０）を省略する場合もある。
【００５１】
次に、この発明に係るカムフォロアに使用するカムフォロアスタッド１１の製造方法について説明する。
この発明に係るカムフォロアに使用するカムフォロアスタッド１１は、以下の工程によって製造することができる。
【００５２】
[鍛造工程]
まず、図４及び図５に示すカムフォロアスタッドの一次成形品１１ａを冷間鍛造によって成形する。一次成形品１１ａは、カムフォロアスタッド１１の側板圧入部１７と取付軸部１８の間に段差部１５がない形状のものであり、段差部１５は後述する研削工程により形成される。
【００５３】
冷間鍛造工程は、軸方向に沿ってファイバーフローが形成された金属棒材Ａを前記軌道部１６、側板圧入部１７、取付軸部１８の基になる形状に形成する筒状のキャビティを有するダイス５０にセットして、前記金属棒材Ａの長手方向にパンチ５２で加圧し、前記鍔部１２の基になる形状を有する一次成形品１１ａを成形する工程である。
【００５４】
図６に示す金型を用いて、軸心方向に沿ってファイバーフロー３０が連続する金属棒材Ａを室温で加圧成形する冷間鍛造により成形すると、ファイバーフロー３０は、図４の模式図に示すように、段差部分１３、１４でファイバーフロー３０が密になり、前記鍔部１２から外周に前記内側軌道面２０が形成された軌道部１６にかけて表面に沿ってファイバーフロー３０が連続して形成される。
【００５５】
上記金型は、図６に示すように、カムフォロアスタッド１１の軌道部１６、取付軸部１８の筒状の成形用キャビティ５１を備えるダイス５０と、鍔部１２の成形用キャビティ５３を下面に備えるパンチ５２とからなる。ダイス５０の中心には、成形品をダイス５０から押し出すノックアウトピン５４が設けられている。このノックアウトピン５４の上面には、センター穴を形成する円錐形の突部５９を設けている。また、パンチ５２の中心には、鍔部１２の六角穴２４を形成する六角穴形成パンチ５５のガイド孔５６が設けている。
【００５６】
上記ダイス５０の成形用キャビティ５１の開口周縁には、鍔部１２の付け根のヌスミ２７を形成する突状型５７を設けている。
【００５７】
また、ダイス５０の成形用のキャビティ５１における取付軸部１８を成形する部分には、取付軸部１８とネジ部２１となる箇所の間に、テーパ状の段差部２２を成形するテーパ５８が設けられている。
【００５８】
上記金型を使用してカムフォロアスタッド１１の一次成形品１１ａを成形するには、まず、図７に示すように、パンチ５２をダイス５０に対して上方に開いた状態で、軸方向にファイバーフローが連続する金属棒材Ａをダイス５０にセットする。次いで、パンチ５２を打ち下ろして金属棒材Ａを、図８、図９に示すように、ダイス５０内の成形用キャビティ５１と、パンチ５２の成形用キャビティ５３の形状に沿うように、金属棒材Ａを塑性変形させる。
【００５９】
この後、図１０に示すように、パンチ５２の六角穴形成パンチ５５を鍔部１２に圧入し、鍔部１２に、底部にセンター穴を有する六角穴２４を形成する。
このようにして、カムフォロアスタッド１１の一次成形品１１ａを冷間鍛造により成形した後、図１１に示すように、六角穴形成パンチ５５を上方に開き、ダイス５０のノックアウトピン５４を押し上げて、一次成形品１１ａをダイス５０から取り出す。
【００６０】
金属棒材Ａは、例えば、肌焼鋼を用いることができるが、これに限定されるものではなく、この発明の効果を損なわない材料であれば、特に指定はない。
【００６１】
なお、上記図６〜図１１に示す金型では、パンチ５２の下面に鍔部１２の成形用キャビティ５３を設けたが、ダイス５０側に鍔部１２を成形する成形用キャビティを形成し、加圧面が平らなパンチでダイスにセットした金属棒材を加圧成形するようにしてもよい。
【００６２】
図４は、前記一次成形品１１ａの軸方向に沿った断面の組織表面に現れたファイバーフロー３０を示した図面である。前記軸芯の周りにおいては、全体としてほぼ平行、かつ同程度の密度で現れる。これは、軸芯の周りの肉部分には鍛造による塑性変形の影響が少ないことを示している。これに対して、表面に近い部分では、ファイバーフロー３０の流れに変化があり、かつ高密度となっている。表面に近い部分には、鍛造による塑性変形が強く影響していることを示している。
【００６３】
表面に近い部分のファイバーフロー３０を詳細に見ると、鍔部１２においては、中心部分の六角穴２４の回りから高密度のファイバーフロー３０が鍔部１２の外表面に沿って外径方向に流れ、鍔部１２の先端から途切れることなく逆Ｕ字形に湾曲して折り返している。また、鍔部１２の厚さ方向の中心部分の流れは相対的に低密度であるが、途切れることなく狭い間隔の逆Ｕ字形に湾曲して折り返している。
【００６４】
鍔部１２の外表面に近い部分の高密度のファイバーフロー３０は、ヌスミ２７の部分においてその凹入形状に沿って一層高密度に変形した状態で湾曲し、途切れることなく軌道部１６に向かって拡がりながら流れている。
【００６５】
鍔部１２のファイバーフロー３０が途切れることなく逆Ｕ形に湾曲して折り返しているのは、金属棒材の先端部分が軸方向に加圧されることによって、パンチ５２の成形用キャビティ５３に金属の肉が径方向外向きに流れ込んで成形されることによるものと推測される。
【００６６】
また、ヌスミ２７の部分においてファイバーフロー３０が一層高密度となっているのは、ダイス５０の突状型５７が当たることにより、この成形部分がより圧縮された為である。
【００６７】
段差部１４においてもコーナー部２８のアールに沿って湾曲し、やや高密度化して取付軸部１９に向かって流れる。また、テーパ状の段差部２２においては、これに沿って緩やかに傾斜して未加工部２１ａに向かって流れている。
【００６８】
未加工部２１ａの先端部においては、その先端方向に延び出した金属の肉の流れが、底部のセンター穴２５を成形する円錐形の突部５９によって成形され、外周部のファイバーフロー３０と中心部のファイバーフロー３０とがほぼＵ字形に連続するものと考えられる。
【００６９】
［ネジ転造工程］
前記のようにして成形された一次成形品１１ａは、ダイス５０のテーパ５８によって取付軸部１８の先端側が、テーパ状の段差部２２を介して小径に形成されている。この小径の部分を転造によって、図１２に示すように、ネジ部２１を形成する。
【００７０】
［研削工程］
次に、図１２に示すように、ネジ部２１を形成した一次成形品１１ａを、防浸炭処理、高周波焼入れ等の熱処理を適宜施した後、図１３、図１４に示すような、アンギュラ円筒研削機を使用して、側板圧入部１７の段差部１５を形成して、図２に示すような、カムフォロアスタッド１１を完成させる。
【００７１】
この研削工程において研削を行う箇所は、図１３に示すように、鍔部１２の外周面１２’、鍔部１２の軌道部１６側の段差部１３、軌道部１６の内側軌道面２０、段差部１４、側板圧入部１７、段差部１５、側板圧入部１７と段差部１５間のコーナーのアール（アールのサイズ：Ｒ０．１〜０．３ｍｍ）、取付軸部１８の挿通軸部１９であり、円筒砥石６０の周面はこの研削箇所に対応する形状になっている。
【００７２】
このアンギュラ型の円筒砥石６０は、図１４に示すように、周囲の研削面が砥石軸６０ａに対して所定の角度傾斜しており、図１３、図１４に白抜き矢印で示すように、一次成形品１１ａに対して斜めに押し当てることにより、軸、径、両方向の研削を一工程で行うことができる。
【００７３】
図１４において、符号６１は、円筒砥石６０の旋回ユニット、６２は旋回軸を示している。また、図１３、図１４において、符号６３は、一次成形品１１ａの支持軸を示している。
【００７４】
前記の研削工程において形成される側板圧入部１７の幅は、鍔部１２の幅より若干小さい程度であり、また、挿通軸部１９は、取付対象となる機器のハウジングの厚さと等しく形成される。側板圧入部１７の段差部１５は、ここに圧入される側板３３（図１参照）の圧入代に相当する微小なものである。前記の段差部２２にテーパを付与しているのは、応力緩和を図ると共に、取付軸部１８を機械の取付穴に挿入する際に、その取付穴に引っ掛かる不具合を防止し、円滑に挿入できるようにするためである。
【００７５】
前記鍔部１２の端面中央部には、六角穴２４が設けられ、取付軸部１８の先端面中央部に浅いセンター穴２５が設けられている。前記の六角穴２４は、ネジ部２１にナットを締め付ける際の共回りを防ぐために六角レンチを差し込む穴である。六角穴２４の穴底にセンター穴２６が形成され、研削加工時に他方のセンター穴２５とで、図１３、図１４に示すように、支持軸６３によってアンギュラ円筒研削機に回転自在に支持される。六角穴２４に代えてマイナスドライバを差し込む溝が設けられる場合がある。その場合も溝に前記のセンター穴２６が設けられる。
【符号の説明】
【００７６】
１１ カムフォロアスタッド
１１ａ 一次成形品
１２ 鍔部
１２’ 外周面
１３ 段差部
１４ 段差部
１５ 段差部
１６ 軌道部
１７ 側板圧入部
１８ 取付軸部
１９ 挿通軸部
２０ 内側軌道面
２１ ネジ部
２１ａ 未加工部
２２ 段差部
２３ チャンファ
２４ 六角穴
２５ センター穴
２６ センター穴
２７ ヌスミ
２８ コーナー部
３０ ファイバーフロー
３１ 外輪
３２ 転動体
３２ａ ころ
３３ 側板
３４ 外側軌道面
３５ 凹入段部
３６ シール部材
３７ 給油穴
３８ 給油ポート
３９ 軸方向給油穴
４０ 径方向給油穴
４１ 保持器
５０ ダイス
５１ 成形用キャビティ
５２ パンチ
５３ 成形用キャビティ
５４ ノックアウトピン
５５ 六角穴形成パンチ
５６ ガイド孔
５７ 突状型
５８ テーパ
５９ 突部
６０ 円筒砥石
６０ａ 砥石軸
６１ 旋回ユニット
６２ 旋回軸
６３ 支持軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カムフォロア及びカムフォロアの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カムフォロアは、カムフォロアスタッドの一端部に転動体を介して、内周に外側軌道面を有する外輪を回転自在に装着したものであり、前記カムフォロア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ものであり、トラックローラとも呼ばれる（特許文献１及び２）。
【０００３】
前記のカムフォロアスタッド１は、図１５に示すように、外輪の外側軌道面に対向する内側軌道面を有する軌道部４と、前記内側軌道面の一方の側に隣接する鍔部３と、前記内側軌道面の他方の側に順に隣接する側板圧入部５及び取付軸部６とによって形成されている。前記軌道部４、側板圧入部５及び取付軸部６は、順次小径に形成され、軌道部４と側板圧入部５の間、側板圧入部５と取付軸部６の間は、段差形状になっている。前記の取付軸部６は、側板圧入部５側の挿通軸部７と先端側のネジ部８とに区分されている。前記軌道部４の内側軌道面と外輪の外側軌道面との間には、転動体が配列される。前記側板圧入部５には、前記鍔部３と対向する側板が圧入固定され、鍔部３と側板との協働により、外輪と転動体の軸方向の移動を制限している。
【０００４】
カムフォロアは、カムフォロアスタッド１の取付軸部６を取付対象となる機械装置のハウジングに差し込み、ハウジングの反対面に突き出たネジ部８にナットを締結することにより、片持ち式に固定される。前記転動体は、保持器付きのころタイプと、保持器を用いない総ころタイプとがある。
【０００５】
前記カムフォロアスタッド１は、一般に、金属棒材に切削加工を施すことにより、前記の各部を形成している。そして、その切削加工の前に、一方の端面となる鍔部の外端面に六角穴、他方の端面となる取付軸部の外端面にセンター穴を、鍛造によって加工することが知られている（特許文献２）。
【０００６】
また、前記軌道部に対する給油構造として、カムフォロアスタッドの取付軸部の外端面のセンターから前記軌道部のセンターに至る軸方向の給油穴を設け、その軸方向の給油穴の先端に連通し、かつ軌道部外径面に至る径方向の給油穴を設けることが知られている。軸方向の給油穴の開放端部には、グリースニップルが取付けられている（特許文献１又は２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５７０３６号公報（図３、図４、図９）
【特許文献２】特許第３８７４４７９公報（段落００３７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来、カムフォロアスタッド１は、金属線材を所要長さに切断した金属棒材を切削加工することにより製造されている。
【０００９】
金属棒材の金属組織は、何本もの繊維が集まったような繊維状の組織になっており、この繊維状の組織の流れはファイバーフローと呼ばれている。例えば、引き抜き加工によって製造された金属線材は、長さ方向に繊維状の流れ、即ち長さ方向にファイバーフローが現れる。
【００１０】
このような長さ方向にファイバーフローが揃った金属棒材を、外周面から切削加工して、カムフォロアスタッド１を形成した場合、図１５の模式図に細線で示すように、外周側の切削部分はファイバーフロー２が切断されることになる。
【００１１】
このようにして切削加工されたカムフォロアスタッド１の一端部の鍔部３の部分は、軌道部４側の端面においてファイバーフロー２が外周から順次切断されて形成される。したがって、鍔部３は、端面に向って切断されたファイバーフロー２の目が揃ったように並ぶため、鍔部３が、切断されたファイバーフロー２の目に沿って破断し易い。
【００１２】
特に、鍔部３の付け根部分に、鍔部に凹入するヌスミ９を形成した場合には、この付け根部分の強度がより弱くなるという問題がある。
【００１３】
また、軌道部４、側板圧入部５及び取付軸部６においても、外周部のファイバーフロー２は、切削加工により、切断された状態になるため、各部の外周部は、ファイバーフロー２の目に沿って破断し易い。
【００１４】
このため、切削加工により、カムフォロアスタッド１を形成した場合、鍔部３や各部位の外周部分の強度が弱くなるので、所定の強度のカムフォロアスタッド１を得るためには、厚さや径を大きくしなければならず、それによりカムフォロアが大型化し、コストアップになるという問題があった。
【００１５】
そこで、この発明は、切削加工によるファイバーフローの切断がなく、各部位に亘って連続するファイバーフローを有する強度の高いカムフォロアスタッドを得ることにより、カムフォロアのコンパクト化と低コスト化を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の課題を解決するために、この発明は、内周に外側軌道面を有する外輪と、前記外側軌道面に対向する内側軌道面を有し、前記内側軌道面の一方の側に隣接する鍔部と前記内側軌道面の他方の側に順に隣接する側板圧入部及び取付軸部が形成され、前記鍔部から外周に前記内側軌道面が形成された軌道部にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されているカムフォロアスタッドと、前記外側軌道面と前記内側軌道面の間に配列された転動体と、前記側板圧入部に圧入され前記鍔部と協働で前記外輪と前記転動体の軸方向の移動を制限する側板と、によってカムフォロアを構成したものである。
【００１７】
前記軌道部、側板圧入部及び取付軸部は、順次小径に形成され、軌道部と側板圧入部の間、側板圧入部と取付軸部の間にそれぞれ段差部が形成されている。
【００１８】
前記鍔部の付け根部分には、鍔部に凹入するヌスミを形成している。
【００１９】
また、前記内側軌道面と側板圧入部との間に形成される段差部のコーナーに、アールを付与している。
【００２０】
また、前記鍔部の外端面に穴底にセンター穴を有する六角穴及び前記取付軸部の外端面にセンター穴をそれぞれ形成している。
【００２１】
前記取付軸部には、取付軸部の先端面から前記軌道部に至る軸方向給油穴と、その軸方向給油穴に連続し、かつ前記軌道部の軌道面に至る径方向給油穴とを形成し、前記軸方向給油穴がカムフォロアの非負荷域へ偏心した位置に形成する。
【００２２】
前記取付軸部は、前記側板圧入側の挿通軸部と、その挿通軸部に段差部を介して軸方向に隣接したネジ部とからなり、前記段差部に所要のテーパを付与している。
【００２３】
この発明に係るカムフォロアは、前記外輪の両端にシール部材が設置され、前記シール部材のうちの一方が前記鍔部の外周面に摺接し、他方が前記側板の外周面に摺接している。
【００２４】
前記カムフォロアスタッドは、軸方向に沿ってファイバーフローが形成された金属棒材を前記軌道部、側板圧入部、取付軸部の基になる形状に形成する筒状のキャビティを有するダイスにセットして前記金属棒材の長手方向にパンチで加圧し、前記鍔部の基になる形状を有する一次成形品を成形する冷間鍛造工程と、前記一次成形品の外周面を研削して前記鍔部、前記軌道部、側板圧入部、前記側板取付部の一部を成形する研削加工工程と、を含む製造方法によって製造することができる。
【００２５】
前記鍔部の前記軌道部側の付け根を形成する前記ダイスの部分には、ヌスミを形成する突状型を設けている。
【００２６】
また、前記ダイスの前記挿通軸部と前記ネジ部となる箇所の間の前記段差部に所要のテーパの型が形成されている。
【００２７】
前記パンチは、前記鍔部を形成する成形キャビティを備えており、加圧によって変形した前記金属棒材の肉を前記成形キャビティに流し込んで前記鍔部の形状に形成している。
【００２８】
前記冷間鍛造の際に、前記鍔部外端面に、穴底にセンター穴を有する六角穴、及び前記取付軸部外端面にセンター穴を形成することができる。
【００２９】
前記冷間鍛造工程の後、転造によって前記取付軸部にネジ部を成形する転造工程を備えることができる。
【００３０】
前記のようにして製造したカムフォロアスタッドは、前記鍔部から外周に前記内側軌道面が形成された軌道部にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されている。
【００３１】
したがって、同程度の強度を有するものであれば、この発明に係るカムフォロアスタッドは、従来の切削加工により形成したカムフォロアスタッドよりも、形状を小さくすることが可能である。
【発明の効果】
【００３２】
前記のように、この発明のカムフォロアに使用するカムフォロアスタッドは、鍔部から外周に前記内側軌道面が形成された軌道部にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されているので、ファイバーフローの切断による強度低下がない。
【００３３】
このため、カムフォロアスタッドの強度が向上し、その分だけ、幅や径を小さく形成することができ、カムフォロアスタッドのコンパクト化を図ることができる。
【００３４】
また、前記のカムフォロアスタッドを用いたカムフォロアは、カムフォロアスタッドのコンパクト化にともなって、全体としてのコンパクト化を図ることができる。
【００３５】
前記段差部をテーパとすることによりこの部分の応力集中が緩和され、カムフォロアスタッドの強度が向上する。ネジ部を介して相手部材に取付けるときに加わる締め付けトルクに対する効果は特に大きく、この箇所に加わる応力を最大で約５０％減少させることができた。また、通常のカムフォロア使用時にカムフォロアスタッドに曲げモーメントが発生した場合に加わる応力も低減することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明に係るカムフォロアの一実施形態を示す断面図である。
【図２】この発明に係るカムフォロアに使用するカムフォロアスタッドの一実施形態を示す一部切り欠き正面図である。
【図３】（ａ）は、図２の一部拡大断面図、（ｂ）は、図２の他の部分の一部断面図、（ｃ）は、図２の変形例の一部を示す正面図である。
【図４】冷間鍛造により形成したカムフォロアスタッドの一次成形品のファイバーフローを模式的に現した断面図である。
【図５】冷間鍛造により形成したカムフォロアスタッドの一次成形品の一部切り欠き正面図である。
【図６】冷間鍛造を行う金型のパンチを開いた状態を示す断面図である。
【図７】冷間鍛造を行う金型のダイスに金属棒材をセットした状態を示す断面図である。
【図８】パンチで加圧して冷間鍛造を行う途中の状態を示す断面図である。
【図９】パンチで加圧して冷間鍛造が終了した時点の状態を示す断面図である。
【図１０】パンチの六角穴形成パンチで六角穴を形成する状態を示す断面図である。
【図１１】冷間鍛造後にパンチを開いてカムフォロアスタッドの一次成形品をダイスのノックアウトピンにより取り出す状態を示す断面図である。
【図１２】冷間鍛造により形成したカムフォロアスタッドの一次成形品に転造によりネジ部を形成した一部切り欠き正面図である。
【図１３】アンギュラ円筒研削砥石によりカムフォロアスタッドの一次成形品に側板圧入部の段差を形成する状態を示す部分正面図である。
【図１４】アンギュラ円筒研削砥石によりカムフォロアスタッドの一次成形品に側板圧入部の段差を形成する状態を示す全体正面図である。
【図１５】切削加工により形成した従来例のカムフォロアスタッドのファイバーフローを現した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
この発明に係るカムフォロアは、図１に示すように、内周に外側軌道面３４を有する外輪３１と、前記外側軌道面３４に対向する内側軌道面２０を有し、前記内側軌道面２０の一方の側に隣接する鍔部１２と前記内側軌道面２０の他方の側に順に隣接する側板圧入部１７及び取付軸部１８が形成され、前記鍔部１２から外周に前記内側軌道面２０が形成された軌道部１６にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されているカムフォロアスタッド１１と、前記外側軌道面３４と前記内側軌道面２０の間に配列された転動体３２と、前記側板圧入部１７に圧入され前記鍔部１２と協働で前記外輪３１と前記転動体３２の軸方向の移動を制限する側板３３とを備えている。
【００３８】
前記の鍔部１２と軌道部１６の間の段差部１３においては、軌道部１６側のコーナー部において鍔部１２側（軸方向）に凹入するヌスミ２７が形成される（図３（ａ）参照）。従来の場合のこの部分におけるヌスミは径方向に凹入するものであったが（図１５のヌスミ９参照）、この発明の場合は、後述のように、冷間鍛造によって加工されるものであるから、冷間鍛造の際に型抜きの方向（軸方向）に凹入させる必要がある。
【００３９】
なお、ヌスミ２７は、転動体３２が、総ころタイプの場合、ころ３２ａ（図３（ａ）参照）が、段差部１３のコーナー部に接触する不具合を回避するために設けられる。
【００４０】
前記軌道部１６、側板圧入部１７及び取付軸部１８は、順次小径に形成され、軌道部１６と側板圧入部１７の間に段差部１４、側板圧入部１７と取付軸部１８の間に段差部１５がそれぞれ形成されている。
【００４１】
前記内側軌道面２０と側板圧入部１７との間に形成される段差部１４のコーナー部２８には、図３（ｂ）に示すように、アール（Ｒ）が付与され、集中荷重による欠け等の損傷を防ぐようにしている。
【００４２】
前記鍔部１２の外端面には、穴底にセンター穴２６を有する六角穴２４が形成されている。また、前記取付軸部１８の外端面には、センター穴２５が形成されている。
【００４３】
前記取付軸部１８は、前記側板圧入側の挿通軸部１９と、その挿通軸部１９に段差部２２を介して軸方向に隣接したネジ部２１とからなり、前記段差部２２に所要のテーパが付与されている。
【００４４】
前記外輪３１の両端には、シール部材３６が設置され、前記シール部材３６のうちの一方が前記鍔部１２の外周面１２’に摺接し、他方が前記側板３３の外周面に摺接している。前記シール部材３６は、外輪３１の内周面に形成された外側軌道面３４と同芯でこれより大径の凹入段部３５、３５に装着されている。
【００４５】
前記鍔部１２及び側板３３は、外輪３１と転動体３２の軸方向の移動を阻止し、シール部材３６は内部の潤滑油の漏出を防止し、また外部からの塵埃の侵入を防止している。
【００４６】
前記のカムフォロアスタッド１１に設けられる給油穴３７は、ネジ部２１側の外端面から軌道部１６の中心部に達する軸方向給油穴３９と、その先端部に連通して軌道面２０に達する径方向給油穴４０とによって構成され、その軸方向給油穴３９の入口が給油ポート３８となる。給油ポート３８には使用時においてはグリースニップルが取付けられる。
【００４７】
カムフォロアの外輪３１には、一定の負荷荷重方向（図１び白抜き矢印参照）が定められる。このため、カムフォロアスタッド１１には、その中心線を基準に負荷域αと非負荷域βに区分できるが、前記軸方向給油穴３９は、その中心線から非負荷域βの方向に一定距離ｒだけ偏芯した位置に設けられる。これにより、カムフォロアスタッド１１の負荷域αにおける強度の向上を図っている。
【００４８】
図１の場合は、転動体３２としてのころが保持器４１によって保持される場合を示しているが、保持器４１を使用しない総ころタイプでもよい。この場合のころを図３（ａ）に符合３２ａで示している。
【００４９】
その他、前記カムフォロアスタッド１１の変形例として、前記のネジ部２１を省略し、挿通軸部１９だけで構成してもよい。チャンファ２３が挿通軸部１９を相手機械の取付穴に挿入する場合のガイドとなる。その取付穴に挿通軸部１９を圧入することにより固定される。また、六角穴２４に代えてマイナスドライバ係合用の溝を形成する場合もある。
【００５０】
また、シール部材３６を省略する場合もある。その場合、凹入段部３５は省略される。給油穴３７（給油ポート３８、軸方向給油穴３９、径方向給油穴４０）を省略する場合もある。
【００５１】
次に、この発明に係るカムフォロアに使用するカムフォロアスタッド１１の製造方法について説明する。
この発明に係るカムフォロアに使用するカムフォロアスタッド１１は、以下の工程によって製造することができる。
【００５２】
[鍛造工程]
まず、図４及び図５に示すカムフォロアスタッドの一次成形品１１ａを冷間鍛造によって成形する。一次成形品１１ａは、カムフォロアスタッド１１の側板圧入部１７と取付軸部１８の間に段差部１５がない形状のものであり、段差部１５は後述する研削工程により形成される。
【００５３】
冷間鍛造工程は、軸方向に沿ってファイバーフローが形成された金属棒材Ａを前記軌道部１６、側板圧入部１７、取付軸部１８の基になる形状に形成する筒状のキャビティを有するダイス５０にセットして、前記金属棒材Ａの長手方向にパンチ５２で加圧し、前記鍔部１２の基になる形状を有する一次成形品１１ａを成形する工程である。
【００５４】
図６に示す金型を用いて、軸心方向に沿ってファイバーフロー３０が連続する金属棒材Ａを室温で加圧成形する冷間鍛造により成形すると、ファイバーフロー３０は、図４の模式図に示すように、段差部分１３、１４でファイバーフロー３０が密になり、前記鍔部１２から外周に前記内側軌道面２０が形成された軌道部１６にかけて表面に沿ってファイバーフロー３０が連続して形成される。
【００５５】
上記金型は、図６に示すように、カムフォロアスタッド１１の軌道部１６、取付軸部１８の筒状の成形用キャビティ５１を備えるダイス５０と、鍔部１２の成形用キャビティ５３を下面に備えるパンチ５２とからなる。ダイス５０の中心には、成形品をダイス５０から押し出すノックアウトピン５４が設けられている。このノックアウトピン５４の上面には、センター穴を形成する円錐形の突部５９を設けている。また、パンチ５２の中心には、鍔部１２の六角穴２４を形成する六角穴形成パンチ５５のガイド孔５６が設けている。
【００５６】
上記ダイス５０の成形用キャビティ５１の開口周縁には、鍔部１２の付け根のヌスミ２７を形成する突状型５７を設けている。
【００５７】
また、ダイス５０の成形用のキャビティ５１における取付軸部１８を成形する部分には、取付軸部１８とネジ部２１となる箇所の間に、テーパ状の段差部２２を成形するテーパ５８が設けられている。
【００５８】
上記金型を使用してカムフォロアスタッド１１の一次成形品１１ａを成形するには、まず、図７に示すように、パンチ５２をダイス５０に対して上方に開いた状態で、軸方向にファイバーフローが連続する金属棒材Ａをダイス５０にセットする。次いで、パンチ５２を打ち下ろして金属棒材Ａを、図８、図９に示すように、ダイス５０内の成形用キャビティ５１と、パンチ５２の成形用キャビティ５３の形状に沿うように、金属棒材Ａを塑性変形させる。
【００５９】
この後、図１０に示すように、パンチ５２の六角穴形成パンチ５５を鍔部１２に圧入し、鍔部１２に、底部にセンター穴を有する六角穴２４を形成する。
このようにして、カムフォロアスタッド１１の一次成形品１１ａを冷間鍛造により成形した後、図１１に示すように、六角穴形成パンチ５５を上方に開き、ダイス５０のノックアウトピン５４を押し上げて、一次成形品１１ａをダイス５０から取り出す。
【００６０】
金属棒材Ａは、例えば、肌焼鋼を用いることができるが、これに限定されるものではなく、この発明の効果を損なわない材料であれば、特に指定はない。
【００６１】
なお、上記図６〜図１１に示す金型では、パンチ５２の下面に鍔部１２の成形用キャビティ５３を設けたが、ダイス５０側に鍔部１２を成形する成形用キャビティを形成し、加圧面が平らなパンチでダイスにセットした金属棒材を加圧成形するようにしてもよい。
【００６２】
図４は、前記一次成形品１１ａの軸方向に沿った断面の組織表面に現れたファイバーフロー３０を示した図面である。前記軸芯の周りにおいては、全体としてほぼ平行、かつ同程度の密度で現れる。これは、軸芯の周りの肉部分には鍛造による塑性変形の影響が少ないことを示している。これに対して、表面に近い部分では、ファイバーフロー３０の流れに変化があり、かつ高密度となっている。表面に近い部分には、鍛造による塑性変形が強く影響していることを示している。
【００６３】
表面に近い部分のファイバーフロー３０を詳細に見ると、鍔部１２においては、中心部分の六角穴２４の回りから高密度のファイバーフロー３０が鍔部１２の外表面に沿って外径方向に流れ、鍔部１２の先端から途切れることなく逆Ｕ字形に湾曲して折り返している。また、鍔部１２の厚さ方向の中心部分の流れは相対的に低密度であるが、途切れることなく狭い間隔の逆Ｕ字形に湾曲して折り返している。
【００６４】
鍔部１２の外表面に近い部分の高密度のファイバーフロー３０は、ヌスミ２７の部分においてその凹入形状に沿って一層高密度に変形した状態で湾曲し、途切れることなく軌道部１６に向かって拡がりながら流れている。
【００６５】
鍔部１２のファイバーフロー３０が途切れることなく逆Ｕ形に湾曲して折り返しているのは、金属棒材の先端部分が軸方向に加圧されることによって、パンチ５２の成形用キャビティ５３に金属の肉が径方向外向きに流れ込んで成形されることによるものと推測される。
【００６６】
また、ヌスミ２７の部分においてファイバーフロー３０が一層高密度となっているのは、ダイス５０の突状型５７が当たることにより、この成形部分がより圧縮された為である。
【００６７】
段差部１４においてもコーナー部２８のアールに沿って湾曲し、やや高密度化して取付軸部１９に向かって流れる。また、テーパ状の段差部２２においては、これに沿って緩やかに傾斜して未加工部２１ａに向かって流れている。
【００６８】
未加工部２１ａの先端部においては、その先端方向に延び出した金属の肉の流れが、底部のセンター穴２５を成形する円錐形の突部５９によって成形され、外周部のファイバーフロー３０と中心部のファイバーフロー３０とがほぼＵ字形に連続するものと考えられる。
【００６９】
［ネジ転造工程］
前記のようにして成形された一次成形品１１ａは、ダイス５０のテーパ５８によって取付軸部１８の先端側が、テーパ状の段差部２２を介して小径に形成されている。この小径の部分を転造によって、図１２に示すように、ネジ部２１を形成する。
【００７０】
［研削工程］
次に、図１２に示すように、ネジ部２１を形成した一次成形品１１ａを、防浸炭処理、高周波焼入れ等の熱処理を適宜施した後、図１３、図１４に示すような、アンギュラ円筒研削機を使用して、側板圧入部１７の段差部１５を形成して、図２に示すような、カムフォロアスタッド１１を完成させる。
【００７１】
この研削工程において研削を行う箇所は、図１３に示すように、鍔部１２の外周面１２’、鍔部１２の軌道部１６側の段差部１３、軌道部１６の内側軌道面２０、段差部１４、側板圧入部１７、段差部１５、側板圧入部１７と段差部１５間のコーナーのアール（アールのサイズ：Ｒ０．１〜０．３ｍｍ）、取付軸部１８の挿通軸部１９であり、円筒砥石６０の周面はこの研削箇所に対応する形状になっている。
【００７２】
このアンギュラ型の円筒砥石６０は、図１４に示すように、周囲の研削面が砥石軸６０ａに対して所定の角度傾斜しており、図１３、図１４に白抜き矢印で示すように、一次成形品１１ａに対して斜めに押し当てることにより、軸、径、両方向の研削を一工程で行うことができる。
【００７３】
図１４において、符号６１は、円筒砥石６０の旋回ユニット、６２は旋回軸を示している。また、図１３、図１４において、符号６３は、一次成形品１１ａの支持軸を示している。
【００７４】
前記の研削工程において形成される側板圧入部１７の幅は、鍔部１２の幅より若干小さい程度であり、また、挿通軸部１９は、取付対象となる機器のハウジングの厚さと等しく形成される。側板圧入部１７の段差部１５は、ここに圧入される側板３３（図１参照）の圧入代に相当する微小なものである。前記の段差部２２にテーパを付与しているのは、応力緩和を図ると共に、取付軸部１８を機械の取付穴に挿入する際に、その取付穴に引っ掛かる不具合を防止し、円滑に挿入できるようにするためである。
【００７５】
前記鍔部１２の端面中央部には、六角穴２４が設けられ、取付軸部１８の先端面中央部に浅いセンター穴２５が設けられている。前記の六角穴２４は、ネジ部２１にナットを締め付ける際の共回りを防ぐために六角レンチを差し込む穴である。六角穴２４の穴底にセンター穴２６が形成され、研削加工時に他方のセンター穴２５とで、図１３、図１４に示すように、支持軸６３によってアンギュラ円筒研削機に回転自在に支持される。六角穴２４に代えてマイナスドライバを差し込む溝が設けられる場合がある。その場合も溝に前記のセンター穴２６が設けられる。
【符号の説明】
【００７６】
１１ カムフォロアスタッド
１１ａ 一次成形品
１２ 鍔部
１２’ 外周面
１３ 段差部
１４ 段差部
１５ 段差部
１６ 軌道部
１７ 側板圧入部
１８ 取付軸部
１９ 挿通軸部
２０ 内側軌道面
２１ ネジ部
２１ａ 未加工部
２２ 段差部
２３ チャンファ
２４ 六角穴
２５ センター穴
２６ センター穴
２７ ヌスミ
２８ コーナー部
３０ ファイバーフロー
３１ 外輪
３２ 転動体
３２ａ ころ
３３ 側板
３４ 外側軌道面
３５ 凹入段部
３６ シール部材
３７ 給油穴
３８ 給油ポート
３９ 軸方向給油穴
４０ 径方向給油穴
４１ 保持器
５０ ダイス
５１ 成形用キャビティ
５２ パンチ
５３ 成形用キャビティ
５４ ノックアウトピン
５５ 六角穴形成パンチ
５６ ガイド孔
５７ 突状型
５８ テーパ
５９ 突部
６０ 円筒砥石
６０ａ 砥石軸
６１ 旋回ユニット
６２ 旋回軸
６３ 支持軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に外側軌道面を有する外輪と、
前記外側軌道面に対向する内側軌道面を有し、前記内側軌道面の一方の側に隣接する鍔部と前記内側軌道面の他方の側に順に隣接する側板圧入部及び取付軸部が形成され、前記鍔部から外周に前記内側軌道面が形成された軌道部にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されているカムフォロアスタッドと、
前記外側軌道面と前記内側軌道面の間に配列された転動体と、
前記側板圧入部に圧入され、前記鍔部と協働で前記外輪と前記転動体の軸方向の移動を制限する側板と、
を備えるカムフォロア。
【請求項２】
前記鍔部の付け根部分に、鍔部に凹入するヌスミが形成されてい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】
前記内側軌道面と側板圧入部との間に形成される段差部のコーナーに、アールが付与され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】
前記鍔部の外端面に穴底にセンター穴を有する六角穴及び前記取付軸部の外端面にセンター穴がそれぞれ形成されてい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】
前記取付軸部の先端面から前記軌道部に至る軸方向給油穴と、その軸方向給油穴に連続し、かつ前記軌道部の軌道面に至る径方向給油穴とが形成され、前記軸方向給油穴がカムフォロアの非負荷域へ偏心した位置に形成されていることを特徴とする請求１から４のいずれかに記載のカムフォロア。
【請求項６】
前記取付軸部が、前記側板圧入側の挿通軸部と、その挿通軸部に段差部を介して軸方向に隣接したネジ部とからなり、前記段差部に所要のテーパが付与されたことを特徴とする請求１から５のいずれかに記載のカムフォロア。
【請求項７】
前記外輪の両端にシール部材が設置され、前記シール部材のうちの一方が前記鍔部の外周面に摺接し、他方が前記側板の外周面に摺接していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のカムフォロア。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のカムフォロアの製造方法であって、
前記カムフォロアスタッドが、軸方向に沿ってファイバーフローが形成された金属棒材を前記軌道部、側板圧入部、取付軸部の基になる形状に形成する筒状のキャビティを有するダイスにセットして前記金属棒材の長手方向にパンチで加圧し、前記鍔部の基になる形状を有する一次成形品を成形する冷間鍛造工程と、前記一次成形品の外周面を研削して前記鍔部、前記軌道部、側板圧入部、前記側板取付部の一部を成形する研削加工工程とによって製造されることを特徴とするカムフォロアの製造方法。
【請求項９】
前記鍔部の前記軌道部側の付け根を形成する前記ダイスの部分に、ヌスミを形成する突状型が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のカムフォロアの製造方法。
【請求項１０】
前記ダイスの前記挿通軸部と前記ネジ部となる箇所の間の前記段差部に所要のテーパの型が形成されていることを特徴とする請求項８または９に記載のカムフォロアの製造方法。
【請求項１１】
前記パンチは、前記鍔部を形成する成形キャビティを備えており、加圧によって変形した前記金属棒材の肉を前記成形キャビティに流し込んで前記鍔部の形状に形成することを特徴とする請求項９乃至１０のいずれかに記載のカムフォロアの製造方法。
【請求項１２】
前記冷間鍛造の際に、前記鍔部外端面に、穴底にセンター穴を有する六角穴、及び前記取付軸部外端面にセンター穴を形成することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載のカムフォロアの製造方法。
【請求項１３】
前記冷間鍛造工程の後、転造によって前記取付軸部にネジ部を成形する転造工程を備えた請求項９乃至１２のいずれかに記載のカムフォロアの製造方法。
【請求項１】
内周に外側軌道面を有する外輪と、
前記外側軌道面に対向する内側軌道面を有し、前記内側軌道面の一方の側に隣接する鍔部と前記内側軌道面の他方の側に順に隣接する側板圧入部及び取付軸部が形成され、前記鍔部から外周に前記内側軌道面が形成された軌道部にかけて表面に沿ってファイバーフローが連続して形成されているカムフォロアスタッドと、
前記外側軌道面と前記内側軌道面の間に配列された転動体と、
前記側板圧入部に圧入され、前記鍔部と協働で前記外輪と前記転動体の軸方向の移動を制限する側板と、
を備えるカムフォロア。
【請求項２】
前記鍔部の付け根部分に、鍔部に凹入するヌスミが形成されてい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】
前記内側軌道面と側板圧入部との間に形成される段差部のコーナーに、アールが付与され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】
前記鍔部の外端面に穴底にセンター穴を有する六角穴及び前記取付軸部の外端面にセンター穴がそれぞれ形成されてい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】
前記取付軸部の先端面から前記軌道部に至る軸方向給油穴と、その軸方向給油穴に連続し、かつ前記軌道部の軌道面に至る径方向給油穴とが形成され、前記軸方向給油穴がカムフォロアの非負荷域へ偏心した位置に形成されていることを特徴とする請求１から４のいずれかに記載のカムフォロア。
【請求項６】
前記取付軸部が、前記側板圧入側の挿通軸部と、その挿通軸部に段差部を介して軸方向に隣接したネジ部とからなり、前記段差部に所要のテーパが付与されたことを特徴とする請求１から５のいずれかに記載のカムフォロア。
【請求項７】
前記外輪の両端にシール部材が設置され、前記シール部材のうちの一方が前記鍔部の外周面に摺接し、他方が前記側板の外周面に摺接していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のカムフォロア。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のカムフォロアの製造方法であって、
前記カムフォロアスタッドが、軸方向に沿ってファイバーフローが形成された金属棒材を前記軌道部、側板圧入部、取付軸部の基になる形状に形成する筒状のキャビティを有するダイスにセットして前記金属棒材の長手方向にパンチで加圧し、前記鍔部の基になる形状を有する一次成形品を成形する冷間鍛造工程と、前記一次成形品の外周面を研削して前記鍔部、前記軌道部、側板圧入部、前記側板取付部の一部を成形する研削加工工程とによって製造されることを特徴とするカムフォロアの製造方法。
【請求項９】
前記鍔部の前記軌道部側の付け根を形成する前記ダイスの部分に、ヌスミを形成する突状型が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のカムフォロアの製造方法。
【請求項１０】
前記ダイスの前記挿通軸部と前記ネジ部となる箇所の間の前記段差部に所要のテーパの型が形成されていることを特徴とする請求項８または９に記載のカムフォロアの製造方法。
【請求項１１】
前記パンチは、前記鍔部を形成する成形キャビティを備えており、加圧によって変形した前記金属棒材の肉を前記成形キャビティに流し込んで前記鍔部の形状に形成することを特徴とする請求項９乃至１０のいずれかに記載のカムフォロアの製造方法。
【請求項１２】
前記冷間鍛造の際に、前記鍔部外端面に、穴底にセンター穴を有する六角穴、及び前記取付軸部外端面にセンター穴を形成することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載のカムフォロアの製造方法。
【請求項１３】
前記冷間鍛造工程の後、転造によって前記取付軸部にネジ部を成形する転造工程を備えた請求項９乃至１２のいずれかに記載のカムフォロアの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２７１５４（Ｐ２０１１−２７１５４Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７２１６９（Ｐ２００９−１７２１６９）
【出願日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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