特許 6074736 カム装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6074736

(24)【登録日】2017年1月20日

(45)【発行日】2017年2月8日

(54)【発明の名称】カム装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 55/10 20060101AFI20170130BHJP

   F16H 1/16 20060101ALI20170130BHJP

   F16H 53/06 20060101ALI20170130BHJP

   F16H 55/08 20060101ALI20170130BHJP

   F16H 55/22 20060101ALI20170130BHJP

   F16H 25/04 20060101ALI20170130BHJP

【ＦＩ】

   F16H55/10

   F16H1/16 A

   F16H53/06

   F16H55/08

   F16H55/22

   F16H25/04

【請求項の数】3

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2012-219642(P2012-219642)

(22)【出願日】2012年10月1日

(65)【公開番号】特開2014-70718(P2014-70718A)

(43)【公開日】2014年4月21日

【審査請求日】2015年9月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】511122075

【氏名又は名称】テクノダイナミックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】加藤 平三郎

【審査官】 塚原 一久

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−０２１２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平１−１６３２１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−１３０４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３０３３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３２４８３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ５１／００−５５／３０

Ｆ１６Ｈ １／００− １／２６

Ｆ１６Ｈ １９／００−３７／１６、４９／００

Ｆ１６Ｃ １９／００−１９／５６、３３／３０−３３／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カム溝を備え、回転可能なカムと、
前記カム溝と係合するカムフォロアを複数備え、前記カムの回転に伴って回転する回転部材と、を有するカム装置であって、
前記カム溝は、複数の前記カムフォロアのうちの少なくとも一のカムフォロアが前記カム溝の一側面に当たっている第一溝部と、複数の前記カムフォロアのうちの少なくとも一のカムフォロアが前記カム溝の前記一側面とは反対側の他側面に当たっている第二溝部と、前記第一溝部と前記第二溝部とを繋いでいる第三溝部であって、該第三溝部に位置するカムフォロアが前記一側面及び前記他側面のいずれとも当たっていない第三溝部と、を備え、
前記カム溝は、
前記カムの回転角度を横軸、前記回転部材の中心から見たときの前記カムフォロアが位置する角度位置を縦軸としたときのタイミング線図において、前記第一溝部及び前記第二溝部に対応する部分がいずれも直線区間となり、かつ、前記第三溝部に対応する部分が二つの前記直線区間を繋ぐ曲線区間となるような形状を備え、
前記回転部材の外周に設けられた外周溝に対向する対向円周溝が形成された外輪部と、前記外周溝と前記対向円周溝との間に設けられ、該外周溝及び該対向円周溝と接触して転動する複数の転動体と、を有し、前記外輪部は、前記対向円周溝の上側部分が形成されている上側外輪部と前記対向円周溝の下側部分が形成されている下側外輪部の二部材に分割され、前記上側外輪部と前記下側外輪部とを締付けるための締付け部材をさらに備える軸受けであって、
前記外輪部には、前記回転部材の径方向において前記締め付け部材よりも外側に、前記外輪部が前記転動体へ与える与圧を調整するための調整ネジが設けられている軸受けを有することを特徴とするカム装置。

【請求項2】

請求項１に記載のカム装置において、
前記カムは、ローラーギヤカムであることを特徴とするカム装置。

【請求項3】

請求項１に記載のカム装置において、
前記カムは、バレルカムであることを特徴とするカム装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カム装置に関する。

【背景技術】

【0002】

カム溝を備え、回転可能なカムと、カム溝と係合するカムフォロアを複数備え、カムの回転に伴って回転する回転部材と、を有するカム装置は、既によく知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２１５５５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

昨今、上述したカム装置に対する精度向上の要請が高まってきている。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、精度が高いカム装置を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための主たる発明は、
カム溝を備え、回転可能なカムと、
前記カム溝と係合するカムフォロアを複数備え、前記カムの回転に伴って回転する回転部材と、を有するカム装置であって、
前記カム溝は、複数の前記カムフォロアのうちの少なくとも一のカムフォロアが前記カム溝の一側面に当たっている第一溝部と、複数の前記カムフォロアのうちの少なくとも一のカムフォロアが前記カム溝の前記一側面とは反対側の他側面に当たっている第二溝部と、前記第一溝部と前記第二溝部とを繋いでいる第三溝部であって、該第三溝部に位置するカムフォロアが前記一側面及び前記他側面のいずれとも当たっていない第三溝部と、を備え、
前記カム溝は、
前記カムの回転角度を横軸、前記回転部材の中心から見たときの前記カムフォロアが位置する角度位置を縦軸としたときのタイミング線図において、前記第一溝部及び前記第二溝部に対応する部分がいずれも直線区間となり、かつ、前記第三溝部に対応する部分が二つの前記直線区間を繋ぐ曲線区間となるような形状を備え、
前記回転部材の外周に設けられた外周溝に対向する対向円周溝が形成された外輪部と、前記外周溝と前記対向円周溝との間に設けられ、該外周溝及び該対向円周溝と接触して転動する複数の転動体と、を有し、前記外輪部は、前記対向円周溝の上側部分が形成されている上側外輪部と前記対向円周溝の下側部分が形成されている下側外輪部の二部材に分割され、前記上側外輪部と前記下側外輪部とを締付けるための締付け部材をさらに備える軸受けであって、
前記外輪部には、前記回転部材の径方向において前記締め付け部材よりも外側に、前記外輪部が前記転動体へ与える与圧を調整するための調整ネジが設けられている軸受けを有することを特徴とするカム装置である。

【0007】

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】カム装置１０の上面模式図及び側面模式図である。

【図2】従来例に係るローラーギヤカム２０がカムフォロア４２に係合している様子を示した模式図である。

【図3】従来例に係るタイミング線図（模式図）である。

【図4】従来例に係る回転テーブル４０の角度誤差についての測定データである。

【図5】本実施の形態に係るローラーギヤカム２０がカムフォロア４２に係合している様子を示した模式図である。

【図6】本実施の形態に係るタイミング線図（模式図）である。

【図7】本実施の形態の変形例に係るローラーギヤカム２０がカムフォロア４２に係合している様子を示した模式図である。

【図8】従来例に係る四点接触玉軸受５０を示した模式図である。

【図9】本実施の形態に係る四点接触玉軸受５０の側面模式図である。

【図10】本実施の形態に係る与圧調整ネジ６０による与圧調整を説明するための説明模式図である。

【図11】本実施の形態に係る四点接触玉軸受５０の上面模式図である。

【図12】第二実施形態に係るカム装置１０の上面模式図及び側面模式図である。

【図13】従来例に係るバレルカム２１がカムフォロア４２に係合している様子を示した模式図である。

【図14】従来例に係るタイミング線図（模式図）である。

【図15】第二実施形態に係るバレルカム２１がカムフォロア４２に係合している様子を示した模式図である。

【図16】第二実施形態に係るタイミング線図である。

【図17】その他の実施の形態に係る与圧調整ネジ６０による与圧調整を説明するための説明模式図である。

【図18】その他の実施の形態に係る与圧調整ネジ６０による与圧調整を説明するための説明模式図である。

【図19】その他の実施の形態に係るクロスローラー軸受５１の側面模式図である。

【図20】その他の実施の形態に係る与圧調整ネジ６０による与圧調整を説明するための説明模式図である。

【図21】その他の実施の形態に係る与圧調整ネジ６０による与圧調整を説明するための説明模式図である。

【図22】その他の実施の形態に係る与圧調整ネジ６０による与圧調整を説明するための説明模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

【0010】

カム溝を備え、回転可能なカムと、
前記カム溝と係合するカムフォロアを複数備え、前記カムの回転に伴って回転する回転部材と、を有するカム装置であって、
前記カム溝は、複数の前記カムフォロアのうちの少なくとも一のカムフォロアが前記カム溝の一側面に当たっている第一溝部と、複数の前記カムフォロアのうちの少なくとも一のカムフォロアが前記カム溝の前記一側面とは反対側の他側面に当たっている第二溝部と、前記第一溝部と前記第二溝部とを繋いでいる第三溝部であって、該第三溝部に位置するカムフォロアが前記一側面及び前記他側面のいずれとも当たっていない第三溝部と、を備え、
前記カム溝は、
前記カムの回転角度を横軸、前記回転部材の中心から見たときの前記カムフォロアが位置する角度位置を縦軸としたときのタイミング線図において、前記第一溝部及び前記第二溝部に対応する部分がいずれも直線区間となり、かつ、前記第三溝部に対応する部分が二つの前記直線区間を繋ぐ曲線区間となるような形状を備えることを特徴とするカム装置。
かかる場合には、精度が高いカム装置が実現される。

【0011】

また、前記カムは、ローラーギヤカムであることとしてもよい。
かかる場合には、軸間距離を動かして与圧調整を行う必要がなく回転部材の回転精度の悪化という問題が生じず、かつ、バックラッシの発生も適切に防止される。

【0012】

また、前記カムは、バレルカムであることとしてもよい。
かかる場合には、バックラッシの発生が適切に防止される。

【0013】

また、前記回転部材の外周に設けられた外周溝に対向する対向円周溝が形成された外輪部と、前記外周溝と前記対向円周溝との間に設けられ、該外周溝及び該対向円周溝と接触して転動する複数の転動体と、を有し、前記外輪部は、前記対向円周溝の上側部分が形成されている上側外輪部と前記対向円周溝の下側部分が形成されている下側外輪部の二部材に分割され、前記上側外輪部と前記下側外輪部とを締付けるための締付け部材をさらに備える軸受けであって、
前記外輪部には、前記回転部材の径方向において前記締め付け部材よりも外側に、前記外輪部が前記転動体へ与える与圧を調整するための調整ネジが設けられている軸受けを有することとしてもよい。
かかる場合には、与圧調整作業が簡易なものとなる。

【0014】

＝＝＝カム装置１０の構成例について＝＝＝
ここでは、カム装置１０の構成例について、図１を参照しながら説明する。図１は、カム装置１０の上面図及び側面図である。

【0015】

カム装置１０は、モーター（不図示）により回転駆動されるカムの一例としてのローラーギヤカム２０と、回転部材の一例としての回転テーブル４０と、を備えている。

【0016】

ローラーギヤカム２０は、カム溝２２を備え、一対の転がり軸受３０により、ハウジング３２に対して回転可能（回転自在）に支持されている。ローラーギヤカム２０には、その一端側において、不図示のモーターが締結されており、当該モーターの駆動力によりローラーギヤカム２０が回転駆動されるようになっている。なお、ローラーギヤカム２０には、入力軸３４が一体的に設けられている。

【0017】

回転テーブル４０は、例えば、被加工物を保持する役割を有する。この回転テーブル４０は、軸受けの一例としての四点接触玉軸受５０により、ハウジング３２に対して回転可能（回転自在）に支持されている。当該回転テーブル４０の下面側には、円筒状のターレット４０ａが垂下され、ターレット４０ａの外周面の下部には、周方向に沿って等間隔に配置された複数のカムフォロア４２が設けられている（つまり、回転テーブル４０は、カムフォロア４２を放射状に複数備えている）。このカムフォロア４２は、前述したローラーギヤカム２０のカム溝２２と係合しており（カム溝２２に噛み合っており）、前記モーターの回転力が、ローラーギヤカム２０及びカムフォロア４２を介して、回転テーブル４０に伝わるようになっている。すなわち、回転テーブル４０はローラーギヤカム２０の回転に伴って回転する。

【0018】

＝＝＝本実施の形態に係るローラーギヤカム２０のカム溝２２の形状について＝＝＝
次に、本実施の形態に係るローラーギヤカム２０のカム溝２２の形状について説明する。

【0019】

なお、以下では、先ず、図２及び図３を用いて従来例に係るローラーギヤカム２０のカム溝２２の形状について説明し、図４を用いて当該従来例に係るローラーギヤカム２０の問題点について説明する。そして、これに引き続いて、本実施の形態に係るローラーギヤカム２０のカム溝２２の形状について図５乃至図７を用いて説明し、本実施の形態に係るローラーギヤカム２０の有効性について説明する。

【0020】

図２は、従来例に係るローラーギヤカム２０がカムフォロア４２に係合している様子を示した図である。左図（すなわち、左上図及び左下図）は、設計における係合の様子を表した状態図であり、右図（すなわち、右上図及び右下図）は、与圧調整後（これについては、後に説明する）の係合の様子を表した状態図である。

【0021】

先ず、設計における係合の様子が表された左図に着目する。当該左図においては、５つのカムフォロア４２（１〜５の番号が振られている）が、同時に、ローラーギヤカム２０のカム溝２２に係合している。また、左下図に示すように、カムフォロア４２のカムフォロア径ｄは、カム溝２２のカム溝巾Ｄよりも小さくなっており、５つのカムフォロア４２のいずれもカム溝２２の側面２４に接触していない。すなわち、５つのカムフォロア４２のいずれについても、カム溝２２の側面２４との間に隙間８０を有している。

【0022】

図３は、ローラーギヤカム２０の回転角度を横軸（ｘ軸）、回転テーブル４０の中心４０ｂから見たときのカムフォロア４２が位置する角度位置を縦軸（ｙ軸）としたときの、従来例に係る（図２に対応した）タイミング線図である。

【0023】

図３に示されるように、当該タイミング線図において、カム溝２２に対応する部分（具体的には、図３において、カム溝２２の二つの側面２４のｙ軸方向における中央値を結んだ線）は、一つの直線区間となっている。なお、カム溝２２の二つの側面２４のｙ軸方向における中央値について一例を挙げて説明すると、ｘ軸の座標がｘ１であった場合の二つの側面２４のｙ座標をｙ１、ｙ２としたときに、中央値ｙｃは（ｙ１＋ｙ２）／２である（図３に示した３つの座標参照）。

【0024】

換言すれば、カム溝２２の二つの側面２４の各々に対応する部分は、一側面２４ａに対応する部分及び当該一側面２４ａとは反対側の他側面２４ｂに対応する部分のいずれも、一つの直線区間となっている（カム溝２２のカム溝巾Ｄは、カム溝２２のいずれの場所においても同様となるように設計されているため、一側面２４ａと他側面２４ｂとは平行になっている）。

【0025】

そして、当該図３からも明らかなように、いずれのカムフォロア４２も、カム溝２２の一側面２４ａ及び他側面２４ｂのいずれとも接触していない。

【0026】

なお、カム溝２２に係る変位（すなわち、ｘ座標の値の変遷に対する中央値ｙｃの変遷を模式的に表したもの）と、その一回微分値（つまり、カム溝２２に係る速度）と、その一回微分値（つまり、カム溝２２に係る加速度）も、合わせて図３（の下部）に表している。また、所謂理論変位についても、図３に表している。理論変位は、各カムフォロア４２の中心を結んだ線と一致し、さらに、前記中央線を結んだ線と一致している。

【0027】

図２の左図及び図３を用いて上記で説明したように、従来は、カムフォロア４２がカム溝２２の側面２４と接触しないようにカム装置１０が設計されていた。しかしながら、かかる状態では、所謂バックラッシが発生するため、従来、カム装置１０の製造の際には、バックラッシの発生を防止すべく、以下に説明する与圧調整作業が行われていた。

【0028】

すなわち、図２の左図と右図を比較することにより明らかな通り、ローラーギヤカム２０を回転テーブル４０側へ（図２において、上方向へ）押し付けることにより、右下図に示すように、カムフォロア４２をカム溝２２の側面２４に接触させ、カムフォロア４２に適度な与圧がかかるようにしていた。すなわちローラーギヤカム２０と回転テーブル４０の軸間距離を近づけることにより、与圧の調整を行っていた。

【0029】

しかしながら、図２の左図に示したカム装置１０の設計状態から、ローラーギヤカム２０を半ば強引に動かしているため、ローラーギヤカム２０の回転に伴って回転する回転テーブル４０の回転精度に悪影響が出てしまっていた（図４参照。なお、当該回転精度の悪化は、非常に微小なもので、従来はあまり問題とされていなかった。しかしながら、昨今のカム装置１０に対する非常に厳しい精度要求を考慮すると、当該回転精度の悪化が問題とされるようになってきたと言うことができる）。

【0030】

かかる悪影響について、さらに詳しく説明する。図２の左図に示したカム装置１０の設計状態から、ローラーギヤカム２０を回転テーブル４０側へ（図２において、上方向へ）押すと、やがてカムフォロア４２がカム溝２２の側面２４に接触するが、図２から理解できるように、先ず、５つのカムフォロア４２のうち１番と５番のカムフォロア４２が当該側面２４に接触する（なお、このときには、２番〜４番のカムフォロア４２は側面２４に接触していない）。すなわち、１番と５番のカムフォロア４２に、先ず、与圧が発生する。

【0031】

次に、この状態から、ローラーギヤカム２０を回転テーブル４０側へさらに押すと、やがて２番と４番のカムフォロア４２も側面２４に接触し、図２の右図の状態となる。すなわち、２番と４番のカムフォロア４２にも与圧が発生するが、その一方で、１番と５番のカムフォロア４２は、さらに強い力で側面２４に押し付けられ、これらのカムフォロア４２の与圧はさらに大きくなる（１番と５番のカムフォロア４２の与圧＞２番と４番のカムフォロア４２の与圧）
すなわち、従来においては、バックラッシの発生を適切に防止させるために、１番、２番、４番、５番のカムフォロア４２のいずれにも与圧を発生させようとすると、１番と５番のカムフォロア４２の与圧が過度に大きくなってしまっていた（過度に大きくなることを避けられなかった）。

【0032】

そして、当該過度な与圧が前述した回転精度に係る悪影響を生じさせていた。すなわち、５番のカムフォロア４２は、ローラーギヤカム２０が回転すると、与圧が過度にかかった（非常に与圧が大きい）状態から、いきなりカム溝２２から外れ、与圧フリーな状態となる。また、逆に、１番のカムフォロア４２は、与圧フリーな状態から非常に与圧が大きい状態へと瞬間的に変化する。そして、これらの大きな状態変化が、回転テーブル４０の回転誤差が生ずる原因となっていた。

【0033】

そこで、当該問題を解決するために、本実施の形態においては、ローラーギヤカム２０のカム溝２２の形状を以下のようにすることとした。

【0034】

図５は、図２に対応した図であり、本実施の形態に係るローラーギヤカム２０がカムフォロア４２に係合している様子を示した図である。本実施の形態においては、軸間距離を動かして与圧調整を行うことはないので、図２のような左図、右図の別はない。

【0035】

本実施の形態においても、従来例と同様、５つのカムフォロア４２（１〜５の番号が振られている）が、同時に、ローラーギヤカム２０のカム溝２２に係合しており、カムフォロア４２のカムフォロア径ｄは、カム溝２２のカム溝巾Ｄよりも小さくなっている。また、図２の右図（与圧調整後の従来例）と同様、カムフォロア４２がカム溝２２に接触している（後述するように、接触の仕方も与圧調整後の従来例と同様である）。

【0036】

具体的には、１番と２番のカムフォロア４２は、カム溝２２の前記一側面２４ａと接触する一方で前記他側面２４ｂと接触していない（他側面２４ｂとの間に隙間８０を有している）。また、４番と５番のカムフォロア４２は、逆に、他側面２４ｂと接触する一方で一側面２４ａと接触していない（一側面２４ａとの間に隙間８０を有している。なお、隙間８０の大きさは、他側面２４ｂとの間の隙間８０の大きさと同じとなっている）。したがって、１番と２番のカムフォロア４２と、４番と５番のカムフォロア４２とは、回転方向が逆になる。一方で、３番のカムフォロア４２は、一側面２４ａ及び他側面２４ｂの双方と接触していない。

【0037】

図６は、図３に対応した図であり、ローラーギヤカム２０の回転角度を横軸（ｘ軸）、回転テーブル４０の中心４０ｂから見たときのカムフォロア４２が位置する角度位置を縦軸（ｙ軸）としたときの、本実施の形態に係る（図５に対応した）タイミング線図である。

【0038】

図６からも明らかなように、また、前述したとおり、１番と２番のカムフォロア４２は、２つの側面２４のうちの一側面２４ａのみに接触し、４番と５番のカムフォロア４２は、２つの側面２４のうちの他側面２４ｂのみに接触し、３番のカムフォロア４２はいずれの側面２４も接触していない。

【0039】

換言すれば、本実施の形態に係るカム溝２２は、複数のカムフォロア４２のうちの少なくとも一のカムフォロア４２（本実施の形態においては、２つのカムフォロア４２）がカム溝２２の一側面２４ａに当たっている第一溝部２２ａと、複数のカムフォロア４２のうちの少なくとも一のカムフォロア４２（本実施の形態においては、２つのカムフォロア４２）がカム溝２２の他側面２４ｂに当たっている第二溝部２２ｂと、第一溝部２２ａと第二溝部２２ｂとを繋いでいる第三溝部２２ｃであって、該第三溝部２２ｃに位置するカムフォロア４２が一側面２４ａ及び他側面２４ｂのいずれとも当たっていない第三溝部２２ｃと、を備えている。

【0040】

そして、当該カム溝２２は、前述した従来例とは異なり、タイミング線図において、第一溝部２２ａ及び第二溝部２２ｂに対応する部分（前述した中央値を結んだ線）がいずれも直線区間となり、かつ、第三溝部２２ｃに対応する部分が二つの前記直線区間を繋ぐ曲線区間となるような形状を備えている。

【0041】

すなわち、本実施の形態においては、図６から明らかなように、カム溝２２に対応する部分を、全て直線区間とするのではなく、最初から（カム装置１０の設計状態から）、一側面２４ａにカムフォロア４２を当てて与圧を発生させるために用意された直線区間（与圧区間に対応している）と他側面２４ｂにカムフォロア４２を当てて与圧を発生させるために用意された直線区間（与圧区間に対応している）と与圧がかかっている当該カムフォロア４２を一方の直線区間から他方の直線区間へスムーズに移行させるために用意された与圧がかからない繋ぎの曲線区間（カムフォロアの外輪の回転方向切り換え区間、つまり、緩衝区間に対応している）とした。

【0042】

したがって、従来例のように軸間距離を動かして与圧調整を行う必要がなく回転テーブル４０の回転精度の悪化という問題が生じず、かつ、バックラッシの発生も適切に防止される。

【0043】

なお、図６には、図３と同様、カム溝２２に係る変位と、その一回微分値（つまり、カム溝２２に係る速度）と、その一回微分値（つまり、カム溝２２に係る加速度）も、合わせて表している。速度を見ると明らかなように、第一溝部２２ａ及び第二溝部２２ｂに対応する部分が直線区間に、第三溝部２２ｃに対応する部分が曲線区間（なお、曲線の形状は、図６の例に限定されるものではない）となっている。

【0044】

また、前記理論変位についても、図３と同様、図６に表している。図６から明らかなように、本実施の形態においては、曲線区間が存在するのにもかかわらず、理論変位が、各カムフォロア４２の中心を結んだ線と一致するようになっている（換言すれば、カムフォロア４２の中心位置が理論変位から外れないようにカム溝２２を創成している）。

【0045】

すなわち、１番と２番のカムフォロア４２に対応する第一の与圧区間においては、カム溝２２の中心線を、理論変位の線から、（Ｄ−ｄ）／２＋ａの寸法だけオフセットしている（ａは、与圧量を表す）。一方で、４番と５番のカムフォロア４２に対応する第二の与圧区間においては、カム溝２２の中心線を、理論変位の線から、反対方向に（Ｄ−ｄ）／２＋ａの寸法だけオフセットしている。そして、緩衝区間においては、当該オフセットを考慮して、第一の与圧区間と第二の与圧区間とを、曲線を用いて繋いでいる（結んでいる）。このようにして、カムフォロア４２の中心位置が理論変位とすべての区間で一致するように、カム溝２２を創成している。

【0046】

そして、このように、カムフォロア４２の中心位置が理論変位から外れないようにすることにより、誤差要因を少なくすることができ、高い回転精度を実現することができる。これは、ローラーギヤカム２０を回転テーブル４０側へ押して与圧調整を行う前述した従来例とは対照的である（この例では、バックラッシの除去はできるが、カムフォロア４２の中心位置が理論位置から外れるために、回転伝達の誤差が生じることとなる）。

【0047】

また、上記においては、２つのカムフォロア４２が一側面２４ａに当たっている第一溝部２２ａと２つのカムフォロア４２が他側面２４ｂに当たっている第二溝部２２ｂとを有するカム溝２２を例に挙げて説明したが、図７に示すように、１つのカムフォロア４２が一側面２４ａに当たっている第一溝部２２ａと１つのカムフォロア４２が他側面２４ｂに当たっている第二溝部２２ｂとを有するカム溝２２であってもよい。

【0048】

＝＝＝本実施の形態に係る四点接触玉軸受５０について＝＝＝
次に、本実施の形態に係る四点接触玉軸受５０について説明する。
なお、以下では、先ず、図８を用いて従来例に係る四点接触玉軸受５０について説明し、当該従来例に係る四点接触玉軸受５０の問題点について説明する。そして、これに引き続いて、本実施の形態に係る四点接触玉軸受５０について図９乃至図１１を用いて説明し、本実施の形態に係る四点接触玉軸受５０の有効性について説明する。

【0049】

図８は、従来例に係る一般的な四点接触玉軸受５０を示した図である。
この四点接触玉軸受５０は、外周溝の一例としての内輪部溝１０２が外周に形成された環状の内輪部１００と、当該内輪部溝１０２に対向する対向円周溝の一例としての外輪部溝５４が形成された環状の外輪部５２と、内輪部溝１０２と外輪部溝５４との間に設けられ、当該内輪部溝１０２及び外輪部溝５４と４点（すなわち、二つの内輪接点１０２ａ、１０２ｂと二つの外輪接点５４ａ、５４ｂ）で接触して転動する複数の玉状の転動体５６と、当該転動体５６を保持するための保持器５８と、を有している。そして、外輪部５２が上側外輪部５２ａと下側外輪部５２ｂの二部材に分割されている。

【0050】

そして、当該四点接触玉軸受５０においては、外輪部５２が二部材に分割されていることを利用して、外輪部５２が転動体５６へ与える与圧を調整する与圧調整作業が行われていた。例えば、図８に示されているように、上側外輪部５２ａと下側外輪部５２ｂの間に環状の間座１０４（すなわち、スペーサー）を挿入し、挿入する当該間座１０４の厚みを調整することにより、与圧の調整を行っていた。また、間座１０４を挿入しない状態で与圧が低すぎる場合には、上側外輪部５２ａと下側外輪部５２ｂの合わせ面を直接削り、与圧を高める調整を行っていた。

【0051】

しかしながら、かかる場合には、以下の不都合が生じていた。すなわち、間座１０４を用いた調整を行う場合においても合わせ面を削る調整を行う場合においても、調整の際には、上側外輪部５２ａや下側外輪部５２ｂを一度四点接触玉軸受５０から外し、再度組み立てを行う工程が必要となり、調整作業が煩雑なものとなっていた。また、再組立後の再実現がばらつくため、精度管理上の問題も生じていた。

【0052】

そこで、当該問題を解決するために、本実施の形態においては、四点接触玉軸受５０の構成を以下のようにすることとした。

【0053】

図９は、本実施の形態に係る四点接触玉軸受５０の側面模式図である。
この四点接触玉軸受５０は、従来例に係る四点接触玉軸受５０と同様、外周溝４４に対向する対向円周溝の一例としての外輪部溝５４が形成された環状の外輪部５２と、外周溝４４と外輪部溝５４との間に設けられ、当該外周溝４４及び外輪部溝５４と４点（すなわち、二つの外周溝接点４４ａ、４４ｂと二つの外輪接点５４ａ、５４ｂ）で接触して転動する複数の玉状の転動体５６と、当該転動体５６を保持するための保持器５８と、を有している。しかしながら、従来例に係る四点接触玉軸受５０とは異なり、内輪部は設けられておらず、外周溝４４は、回転テーブル４０の外周に設けられている（当該外周に直接形成されている）。

【0054】

外輪部５２は、外輪部溝５４の上側部分５４ｃが形成されている上側外輪部５２ａと、外輪部溝５４の下側部分５４ｄが形成されている下側外輪部５２ｂの二部材に分割されている。そして、これらの二部材は、上下方向に沿うように双方の部材に跨って設けられた締付け部材の一例としての締め付けボルト６２により締付けられている。

【0055】

また、回転テーブル４０の径方向において締め付けボルト６２よりも外側には、取り付けボルト６４と調整ネジの一例としての与圧調整ネジ６０が備えられている。

【0056】

取り付けボルト６４は、四点接触玉軸受５０をハウジング３２に取り付けるためのものである。この取り付けボルト６４は、上下方向に沿うように外輪部５２とハウジング３２とに跨って設けられており、外輪部５２をハウジング３２に固定している。

【0057】

与圧調整ネジ６０は、外輪部５２が転動体５６へ与える与圧を調整するためのものである。この与圧調整ネジ６０は、上下方向に沿うように上側外輪部５２ａと下側外輪部５２ｂとに跨って設けられている。

【0058】

図１０は、与圧調整ネジ６０による与圧調整を説明するための説明模式図である。
与圧調整ネジ６０が締付けられると、上側外輪部５２ａは、締め付けボルト６２による接合面６２ａを支点として僅かに変位する（図１０において、変位した後の上側外輪部５２ａを点線で示す）。すなわち、上側外輪部５２ａの外側上部５２ｃは浮き上がる一方で、外輪部溝５４を形成する溝形成面５２ｄは、転動体５６側に傾斜することとなる（すなわち、上側外輪部５２ａの外周には引張り応力が作用し、上側外輪部５２ａの形状が変形しながら、溝形成面５２ｄが縮径する）。そして、このような上側外輪部５２ａの応力変形により、転動体５６へ与えられる与圧が大きくなる。一方で、与圧調整ネジ６０が緩められると、上側外輪部５２ａの動きは逆の動きとなり、与圧は小さくなる。なお、これらの変形の挙動は、ダイヤフラムスプリングの変形に伴う応力の挙動に類似している。与圧調整ネジ６０の締め付け力に対しての変形は、コイルスプリングのような線形ではなく、いわゆる非線形の変形となる。

【0059】

上述した従来例においては、調整の際には、上側外輪部５２ａや下側外輪部５２ｂを一度四点接触玉軸受５０から外し、再度組み立てを行う工程が必要となり、調整作業が煩雑化していたが、本実施の形態に係る与圧調整ネジ６０によれば、上側外輪部５２ａや下側外輪部５２ｂを取り外すことなく与圧調整作業を行うことができる。そのため、与圧調整作業が簡易なものとなる。

【0060】

図１１は、本実施の形態に係る四点接触玉軸受５０の上面模式図である。図１１に示されているように、与圧調整ネジ６０、締め付けボルト６２、取り付けボルト６４は、それぞれ、外輪部５２の周方向に沿って、等ピッチで複数設けられている。そして、前述したとおり、取り付けボルト６４及び与圧調整ネジ６０は、前記径方向において締め付けボルト６２よりも外側に位置しており、また、取り付けボルト６４と与圧調整ネジ６０は、径方向において、略同じ位置に位置している。

【0061】

また、与圧調整ネジ６０は、与圧調整機能だけではなく、回転テーブル４０の軸心（中心４０ｂ）のずれを補正する機能も備えている。例えば、図１１において、ラインＬよりも上側の与圧調整ネジ６０の締め付け力を下側の与圧調整ネジ６０の締め付け力よりも大きくすることとすれば（締め付けについて意図的に差をもたせれば）、上側と下側の応力変形の程度の相違により、前記軸心が下方向へ僅かに移動する。したがって、前記軸心が設計上の位置よりも少しずれているときに、与圧調整ネジ６０を用いて、前記軸心を設計上の位置へ持っていくことができる。

【0062】

＝＝＝第二実施形態に係るカム装置１０について＝＝＝
上記においては、カム装置１０として、ローラーギヤカム２０を備えたカム装置１０を例に挙げて、特徴的なカム溝２２の形状及び特徴的な四点接触玉軸受５０について説明した。しかしながら、当該特徴的なカム溝２２の形状及び特徴的な四点接触玉軸受５０が設けられるのは、ローラーギヤカム２０を備えたカム装置１０に限定されるものではない。ここでは、第二実施形態に係るカム装置１０としてバレルカム２１を備えたカム装置１０を挙げて説明する。

【0063】

図１２は、第二実施形態に係るカム装置１０の上面図及び側面図である。
カム装置１０は、モーター（不図示）により回転駆動されるカムの一例としてのバレルカム２１と、回転部材の一例としての回転テーブル４０と、を備えている。

【0064】

バレルカム２１は、カム溝２２を備え、一対の転がり軸受３０により、ハウジング３２に対して回転可能（回転自在）に支持されている。バレルカム２１には、その一端側において、不図示のモーターが締結されており、当該モーターの駆動力によりバレルカム２１が回転駆動されるようになっている。なお、バレルカム２１には、入力軸３４が一体的に設けられている。

【0065】

回転テーブル４０は、例えば、被加工物を保持する役割を有する。この回転テーブル４０は、軸受けの一例としての四点接触玉軸受５０により、ハウジング３２に対して回転可能（回転自在）に支持されている。当該回転テーブル４０の下面側には、円筒状のターレット４０ａが垂下され、ターレット４０ａの下面には、周方向に沿って等間隔に配置された複数のカムフォロア４２が設けられている（つまり、カムフォロア４２は、その回転軸方向が回転テーブル４０の回転軸方向と平行となるように、周方向に沿って等間隔に配置されている）。このカムフォロア４２は、前述したバレルカム２１のカム溝２２と係合しており（カム溝２２に噛み合っており）、前記モーターの回転力が、バレルカム２１及びカムフォロア４２を介して、回転テーブル４０に伝わるようになっている。すなわち、回転テーブル４０はバレルカム２１の回転に伴って回転する。

【0066】

＜＜＜第二実施形態に係るバレルカム２１のカム溝２２の形状について＞＞＞
次に、第二実施形態に係るバレルカム２１のカム溝２２の形状について説明する。
なお、以下では、先ず、図１３及び図１４を用いて従来例に係るバレルカム２１のカム溝２２の形状について説明し、当該従来例に係るバレルカム２１の問題点について説明する。そして、これに引き続いて、本実施の形態に係るバレルカム２１のカム溝２２の形状について図１５及び図１６を用いて説明し、本実施の形態に係るバレルカム２１の有効性について説明する。

【0067】

図１３は、従来例に係るバレルカム２１がカムフォロア４２に係合している様子を示した図であり、図１３の左図は、設計における係合の様子を表した状態図である。当該左図においては、３つのカムフォロア４２（１〜３の番号が振られている）が、同時に、バレルカム２１のカム溝２２に係合している。また、カムフォロア４２のカムフォロア径ｄは、カム溝２２のカム溝巾Ｄよりも小さくなっており、３つのカムフォロア４２のいずれもカム溝２２の側面２４に接触していない。すなわち、３つのカムフォロア４２のいずれについても、カム溝２２の側面２４との間に隙間８０を有している。

【0068】

図１４は、バレルカム２１の回転角度を横軸（ｘ軸）、回転テーブル４０の中心４０ｂから見たときのカムフォロア４２が位置する角度位置を縦軸（ｙ軸）としたときの、従来例に係る（図１３に対応した）タイミング線図である。

【0069】

図１４に示されるように、当該タイミング線図において、カム溝２２に対応する部分（具体的には、図１４において、カム溝２２の二つの側面２４のｙ軸方向における中央値を結んだ線）は、一つの直線区間となっている。

【0070】

換言すれば、カム溝２２の二つの側面２４の各々に対応する部分は、一側面２４ａに対応する部分及び当該一側面２４ａとは反対側の他側面２４ｂに対応する部分のいずれも、一つの直線区間となっている（カム溝２２のカム溝巾Ｄは、カム溝２２のいずれの場所においても同様となるように設計されているため、一側面２４ａと他側面２４ｂとは平行になっている）。

【0071】

そして、当該図１４からも明らかなように、いずれのカムフォロア４２も、カム溝２２の一側面２４ａ及び他側面２４ｂのいずれとも接触していない。

【0072】

ここで、ローラーギヤカム２０が備えられたカム装置１０の前述した実施形態（第一実施形態とも呼ぶ）においては、バックラッシの発生を防止するために、ローラーギヤカム２０を回転テーブル４０側へ押し付ける与圧調整作業が行われていたことについて説明したが、バレルカム２１が備えられた当該カム装置１０においては、バレルカム２１を回転テーブル４０側へ押し付けたとしても、バックラッシの発生を防止することはできない（この点で、第一実施形態とは異なっている）。すなわち、図１３の右図に示すように、仮に、バレルカム２１を回転テーブル４０側へ押し付けてカムフォロア４２がカム溝２２の側面２４に接触したとしても、３つのカムフォロア４２のいずれもが同じ側の側面２４に接触するので、第一実施形態のように、バックラッシの発生を防止することはできない。したがって、第二実施形態（バレルカム２１が備えられたカム装置１０）における従来例の問題は、当該バックラッシが発生することである。

【0073】

そして、当該問題を解決するために、第二実施形態においては、バレルカム２１のカム溝２２の形状を、第一実施形態と同様の形状としている。

【0074】

図１５は、図１３に対応した図であり、第二実施形態に係るバレルカム２１がカムフォロア４２に係合している様子を示した図である。

【0075】

第二実施形態においても、従来例と同様、３つのカムフォロア４２（１〜３の番号が振られている）が、同時に、バレルカム２１のカム溝２２に係合しており、カムフォロア４２のカムフォロア径ｄは、カム溝２２のカム溝巾Ｄよりも小さくなっている。

【0076】

また、カムフォロア４２は、カム溝２２に接触している。具体的には、１番のカムフォロア４２は、カム溝２２の前記一側面２４ａと接触する一方で前記他側面２４ｂと接触していない（他側面２４ｂとの間に隙間８０を有している）。また、３番のカムフォロア４２は、逆に、他側面２４ｂと接触する一方で一側面２４ａと接触していない（一側面２４ａとの間に隙間８０を有している）。したがって、１番のカムフォロア４２と、３番のカムフォロア４２とは、回転方向が逆になる。一方で、２番のカムフォロア４２は、一側面２４ａ及び他側面２４ｂの双方と接触していない。

【0077】

図１６は、図１４に対応した図であり、バレルカム２１の回転角度を横軸（ｘ軸）、回転テーブル４０の中心４０ｂから見たときのカムフォロア４２が位置する角度位置を縦軸（ｙ軸）としたときの、第二実施形態に係る（図１５に対応した）タイミング線図である。

【0078】

図１６からも明らかなように、また、前述したとおり、１番のカムフォロア４２は、２つの側面２４のうちの一側面２４ａのみに接触し、３番のカムフォロア４２は、２つの側面２４のうちの他側面２４ｂのみに接触し、２番のカムフォロア４２はいずれの側面２４も接触していない。

【0079】

換言すれば、本実施の形態に係るカム溝２２は、複数のカムフォロア４２のうちの少なくとも一のカムフォロア４２（本実施の形態においては、１つのカムフォロア４２）がカム溝２２の一側面２４ａに当たっている第一溝部２２ａと、複数のカムフォロア４２のうちの少なくとも一のカムフォロア４２（本実施の形態においては、１つのカムフォロア４２）がカム溝２２の他側面２４ｂに当たっている第二溝部２２ｂと、第一溝部２２ａと第二溝部２２ｂとを繋いでいる第三溝部２２ｃであって、該第三溝部２２ｃに位置するカムフォロア４２が一側面２４ａ及び他側面２４ｂのいずれとも当たっていない第三溝部２２ｃと、を備えている。

【0080】

そして、当該カム溝２２は、前述した従来例とは異なり、タイミング線図において、第一溝部２２ａ及び第二溝部２２ｂに対応する部分（前述した中央値を結んだ線）がいずれも直線区間となり、かつ、第三溝部２２ｃに対応する部分が二つの前記直線区間を繋ぐ曲線区間となるような形状を備えている。

【0081】

すなわち、本実施の形態においては、図１６から明らかなように、カム溝２２に対応する部分を、全て直線区間とするのではなく、一側面２４ａにカムフォロア４２を当てて与圧を発生させるために用意された直線区間（与圧区間に対応している）と他側面２４ｂにカムフォロア４２を当てて与圧を発生させるために用意された直線区間（与圧区間に対応している）と与圧がかかっている当該カムフォロア４２を一方の直線区間から他方の直線区間へスムーズに移行させるために用意された与圧がかからない繋ぎの曲線区間（カムフォロアの外輪の回転方向切り換え区間、つまり、緩衝区間に対応している）とした。

【0082】

したがって、従来例において問題となっていたバックラッシの発生が適切に防止されることとなる。

【0083】

＜＜＜第二実施形態に係るカム装置１０における四点接触玉軸受５０について＞＞＞
図１２の下図に示されているように、第二実施形態に係るバレルカム２１を備えたカム装置１０にも、第一実施形態（図１）と同様の四点接触玉軸受５０を設けることができる。そのため、第二実施形態に係るバレルカム２１を備えたカム装置１０においても、与圧調整ネジ６０を設けることによる前述したメリットを享受することが可能となる。

【0084】

＝＝＝上記実施形態（第一、第二実施形態）に係るカム装置１０の有効性について＝＝＝
上記実施形態に係るカム装置１０は、カム溝２２を備え、回転可能なカムと、カム溝２２と係合するカムフォロア４２を複数備え、カムの回転に伴って回転する回転テーブル４０と、を有している。そして、カム溝２２は、複数のカムフォロア４２のうちの少なくとも一のカムフォロア４２がカム溝２２の一側面２４ａに当たっている第一溝部２２ａと、複数のカムフォロア４２のうちの少なくとも一のカムフォロア４２がカム溝２２の一側面２４ａとは反対側の他側面２４ｂに当たっている第二溝部２２ｂと、第一溝部２２ａと第二溝部２２ｂとを繋いでいる第三溝部２２ｃであって、該第三溝部２２ｃに位置するカムフォロア４２が一側面２４ａ及び他側面２４ｂのいずれとも当たっていない第三溝部２２ｃと、を備え、カム溝２２は、カムの回転角度を横軸、回転テーブル４０の中心から見たときのカムフォロア４２が位置する角度位置を縦軸としたときのタイミング線図において、第一溝部２２ａ及び第二溝部２２ｂに対応する部分がいずれも直線区間となり、かつ、第三溝部２２ｃに対応する部分が二つの前記直線区間を繋ぐ曲線区間となるような形状を備えている。

【0085】

そのため、前述したとおり、軸間距離を動かして与圧調整を行う必要がなく回転テーブル４０の回転精度の悪化という問題が生じない（第一実施形態）。また、バックラッシの発生も適切に防止される（第一実施形態及び第二実施形態）。すなわち、カム装置１０の精度が向上することとなる。

【0086】

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係るカム装置を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

【0087】

上記実施の形態においては、図１１に示したように、取り付けボルト６４と与圧調整ネジ６０は、径方向において、略同じ位置に位置していることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図１７に示すように、取り付けボルト６４が、前記径方向において与圧調整ネジ６０よりも外側に位置していることとしてもよい。

【0088】

また、図１７の例では、取り付けボルト６４が、下側外輪部５２ｂの方をハウジング３２に固定しているが、これに限定されるものではなく、図１８に示すように、上側外輪部５２ａの方をハウジング３２に固定するようにしてもよい。そして、図１８の例では、図に点線で示したように、与圧調整ネジ６０による与圧調整により、図１７の例とは異なり、下側外輪部５２ｂの方が変位することになる。そして、このような下側外輪部５２ｂを変位させることによっても、転動体５６へ与えられる与圧の大きさを変化させることができる。

【0089】

また、上記実施の形態においては、軸受けとして四点接触玉軸受５０を例に挙げて説明したがこれに限定されるものではなく、転がり軸受け等他のあらゆる軸受けに適用できる。例えば、図１９乃至図２２に示すように、クロスローラー軸受５１であってもよい。なお、図１９は、図９に対応した図であり、クロスローラー軸受５１の側面図である。図２０は、図１０に対応した図であり、与圧調整ネジ６０による与圧調整を説明するための説明図である。図２１は、図１７に対応した図であり、与圧調整ネジ６０による与圧調整を説明するための説明図である。図２２は、図１８に対応した図であり、与圧調整ネジ６０による与圧調整を説明するための説明図である。

【符号の説明】

【0090】

１０ カム装置
２０ ローラーギヤカム
２１ バレルカム
２２ カム溝
２２ａ 第一溝部
２２ｂ 第二溝部
２２ｃ 第三溝部
２４ 側面
２４ａ 一側面
２４ｂ 他側面
３０ 転がり軸受
３２ ハウジング
３４ 入力軸
４０ 回転テーブル
４０ａ ターレット
４０ｂ 中心
４２ カムフォロア
４４ 外周溝
４４ａ 外周溝接点
４４ｂ 外周溝接点
５０ 四点接触玉軸受
５１ クロスローラー軸受
５２ 外輪部
５２ａ 上側外輪部
５２ｂ 下側外輪部
５２ｃ 外側上部
５２ｄ 溝形成面
５４ 外輪部溝
５４ａ 外輪接点
５４ｂ 外輪接点
５４ｃ 上側部分
５４ｄ 下側部分
５６ 転動体
５８ 保持器
６０ 与圧調整ネジ
６２ 締め付けボルト
６２ａ 接合面
６４ 取り付けボルト
８０ 隙間
１００ 内輪部
１０２ 内輪部溝
１０２ａ 外輪接点
１０２ｂ 外輪接点
１０４ 間座

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図6】

【図7】

【図10】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図20】

【図21】

【図22】

【図5】

【図8】

【図9】

【図11】

【図12】

【図19】