特許 7607153 カム機構、カム機構の製造方法、カムシャフトの製造方法、ＮＣ円テーブル

(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】

(24)【登録日】2024-12-18

(45)【発行日】2024-12-26

(54)【発明の名称】カム機構、カム機構の製造方法、カムシャフトの製造方法、ＮＣ円テーブル

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/06 20060101AFI20241219BHJP

   B23Q 1/58 20060101ALI20241219BHJP

   B23Q 16/02 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

F16H25/06 Z

B23Q1/58 Z

B23Q16/02 E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023578638

(86)(22)【出願日】2023-02-03

(86)【国際出願番号】 JP2023003543

(87)【国際公開番号】W WO2023149540

(87)【国際公開日】2023-08-10

【審査請求日】2024-05-14

(31)【優先権主張番号】P 2022017314

(32)【優先日】2022-02-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000154901

【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】小笠原 哲也

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６４－０２１２６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ２５／０６

Ｂ２３Ｑ １／５８

Ｂ２３Ｑ １６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、ローラギヤと、カムシャフトを備える、カム機構であって、
前記ローラギヤ及び前記カムシャフトは、前記ベースに回転可能に支持されており、
前記ローラギヤは、タレットと、その外周に取り付けられた複数のカムフォロアを備え、
前記カムシャフトは、第１及び第２テーパリブを有するテーパリブと、シャフト部を備え、
前記第１及び第２テーパリブは、それぞれ、前記カムフォロアに係合されており、
前記第１及び第２テーパリブが前記カムフォロアに押し付けられる予圧の調整の際には、前記第１及び第２テーパリブは、前記シャフト部の回転軸周りを相対回転可能に構成され、
前記予圧の調整後には、前記第２テーパリブを前記シャフト部に対して固定し且つ前記第１及び第２テーパリブを相対回転不能にできるように構成され、
前記カムシャフトは、第１及び第２カムシャフト部材と、締結部材と、軸移動阻止部材とを備え、
前記第１カムシャフト部材は、前記シャフト部と前記第１テーパリブが一体に形成された部材であり、
前記第２カムシャフト部材は、前記第２テーパリブと貫通孔を備える部材であり、
前記シャフト部が前記貫通孔に挿入されることによって前記第１及び第２カムシャフト部材が前記シャフト部の回転軸周りを相対回転可能に連結され、
前記締結部材は、前記シャフト部と前記第２カムシャフト部材の締結とその解除を切り替え可能に構成され、
前記軸移動阻止部材は、前記第１及び第２テーパリブを互いに当接させた状態で、前記第１及び第２テーパリブが互いに軸方向に移動することを阻止可能に構成され、
前記締結部材は、前記第２カムシャフト部材と前記軸移動阻止部材の間に配置される、カム機構。

【請求項2】

請求項１に記載のカム機構であって、
前記カムシャフトの一端は、ホルダに回転可能に支持されており、
前記ホルダは、前記カムシャフトの軸方向の位置を調整可能に前記ベースに固定されている、カム機構。

【請求項3】

請求項１に記載のカム機構の製造方法であって、
係合工程と、予圧調整工程を備え、
前記係合工程では、前記第１及び第２テーパリブと前記カムフォロアを係合させた係合状態とし、
前記予圧調整工程では、前記係合状態で前記第１及び第２テーパリブを相対回転させる際のトルクに基づいて、前記予圧を調整する、方法。

【請求項4】

カムシャフトの製造方法であって、
準備工程と、組み合わせ工程と、テーパリブ形成工程を備え、
前記準備工程では、シャフト部と第１テーパリブ形成部を有する第１カムシャフト部材と、貫通孔と第２テーパリブ形成部を有する第２カムシャフト部材を準備し、
前記組み合わせ工程では、前記シャフト部を前記貫通孔に挿入することによって、第１及び第２テーパリブ形成部が互いに接触するように前記第１及び第２カムシャフト部材を組み合わせ、
前記テーパリブ形成工程では、前記第１及び第２テーパリブ形成部が互いに接触した状態で前記第１及び第２テーパリブ形成部に第１及び第２テーパリブを連続的に形成し、
前記シャフト部に、前記第２カムシャフト部材、締結部材、及び軸移動阻止部材がこの順で取り付けられ、
前記締結部材は、前記シャフト部と前記第２カムシャフト部材の締結とその解除を切り替え可能に構成され、
前記軸移動阻止部材は、前記第１及び第２テーパリブを互いに当接させた状態で、前記第１及び第２テーパリブが互いに軸方向に移動することを阻止可能に構成される、方法。

【請求項5】

モータと、カム機構と、回転テーブルを備える、ＮＣ円テーブルであって、
前記カム機構は、請求項１又は請求項２に記載のカム機構であり、
前記モータは、前記カムシャフトを回転駆動可能に構成され、
前記回転テーブルは、前記タレットの回転に伴って回転可能に構成されている、ＮＣ円テーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カム機構、カム機構の製造方法、カムシャフトの製造方法、及びＮＣ円テーブルに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１等に開示されているような、ローラギヤカム機構はバックラッシが無く、転がり接触のため高効率であることが知られており、工作機械で使用されるＮＣ円テーブルなどで採用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２２４５４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ローラギヤカム機構では、カムシャフト（特許文献１のローラギヤカム）のテーパリブをカムフォロアに対して適正荷重で予め押し付けておくこと（つまり、予圧しておくこと）によって、バックラッシを無くしている。ローラギヤカム機構を適切に動作させるためには、予圧を適正に設定することが重要である。

【0005】

予圧の調整は、一例では、カムシャフトの中心軸を移動させることによって行うことが考えられる。しかし、この方法で予圧を調整すると、カムシャフトの中心軸が理論上の位置から外れたところに配置されてしまうために、カムシャフト１回転中のタレット回転動作に僅かな回転ムラ（ゆらぎ）が発生しまい、その回転ムラにより、ローラギヤカム機構をＮＣ円テーブル等で使用した際に割出精度が悪化する要因となっている。

【0006】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、カムシャフトの中心軸を移動させることなく、予圧を調整可能な、カム機構を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、以下の発明が提供される。
［１］ベースと、ローラギヤと、カムシャフトを備える、カム機構であって、前記ローラギヤ及び前記カムシャフトは、前記ベースに回転可能に支持されており、前記ローラギヤは、タレットと、その外周に取り付けられた複数のカムフォロアを備え、前記カムシャフトは、第１及び第２テーパリブを有するテーパリブと、シャフト部を備え、第１及び第２テーパリブは、それぞれ、前記カムフォロアに係合されており、第１及び第２テーパリブが前記カムフォロアに押し付けられる予圧の調整の際には、第１及び第２テーパリブは、前記シャフト部の回転軸周りを相対回転可能に構成され、前記予圧の調整後には、第２テーパリブを前記シャフト部に対して固定し且つ第１及び第２テーパリブを相対回転不能にできるように構成される、カム機構。
［２］［１］に記載のカム機構であって、前記カムシャフトは、第１及び第２カムシャフト部材と、締結部材を備え、第１カムシャフト部材は、前記シャフト部と第１テーパリブが一体に形成された部材であり、第２カムシャフト部材は、第２テーパリブと貫通孔を備える部材であり、前記シャフト部が前記貫通孔に挿入されることによって第１及び第２カムシャフト部材が前記シャフト部の回転軸周りを相対回転可能に連結され、前記締結部材は、前記シャフト部と第２カムシャフト部材の締結とその解除を切り替え可能に構成されている、カム機構。
［３］［１］又は［２］に記載のカム機構であって、前記カムシャフトは、軸移動阻止部材を備え、前記軸移動阻止部材は、第１及び第２テーパリブを互いに当接させた状態で、第１及び第２テーパリブが互いに軸方向に移動することを阻止可能に構成される、カム機構。
［４］［１］～［３］の何れか１つに記載のカム機構であって、前記カムシャフトの一端は、ホルダに回転可能に支持されており、前記ホルダは、前記カムシャフトの軸方向の位置を調整可能に前記ベースに固定されている、カム機構。
［５］［１］～［４］の何れか１つに記載のカム機構の製造方法であって、係合工程と、予圧調整工程を備え、前記係合工程では、第１及び第２テーパリブと前記カムフォロアを係合させた係合状態とし、前記予圧調整工程では、前記係合状態で第１及び第２テーパリブを相対回転させる際のトルクに基づいて、前記予圧を調整する、方法。
［６］カムシャフトの製造方法であって、準備工程と、組み合わせ工程と、テーパリブ形成工程を備え、前記準備工程では、シャフト部と第１テーパリブ形成部を有する第１カムシャフト部材と、貫通孔と第２テーパリブ形成部を有する第２カムシャフト部材を準備し、前記組み合わせ工程では、前記シャフト部を前記貫通孔に挿入することによって、第１及び第２テーパリブ形成部が互いに接触するように第１及び第２カムシャフト部材を組み合わせ、前記テーパリブ形成工程では、第１及び第２テーパリブ形成部が互いに接触した状態で第１及び第２テーパリブ形成部に第１及び第２テーパリブを連続的に形成する、方法。
［７］モータと、カム機構と、回転テーブルを備える、ＮＣ円テーブルであって、前記カム機構は、［１］～［４］の何れか１つに記載のカム機構であり、前記モータは、前記カムシャフトを回転駆動可能に構成され、前記回転テーブルは、前記タレットの回転に伴って回転可能に構成されている、ＮＣ円テーブル。

【発明の効果】

【0008】

本発明のカム機構では、カムシャフトが第１及び第２テーパリブを備えており、第１及び第２テーパリブをシャフト部の回転軸周りを相対回転させることによって予圧を調整することができる。このように、本発明のカム機構では、カムシャフトの中心軸を移動させることなく、予圧を調整することができるので、カムシャフトの中心軸が理論上の位置からずれることによって生じる問題の発生を抑制することができる。また、第１及び第２テーパリブを相対回転させる際のトルクが予圧荷重に相関するので、このトルクを管理することで予圧荷重を管理することで可能になる。このため、予圧荷重の管理にかかる手間を低減させることができる。また、予圧調整後には、第２テーパリブを前記シャフト部に対して固定し且つ第１及び第２テーパリブを相対回転不能にできるように構成されるので、予圧調整後には、第１及び第２テーパリブが相対回転せず、適正な予圧を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態のＮＣ円テーブル１の斜視図である。

【図2】図２Ａは、図１のＮＣ円テーブル１の正面図である。図２Ｂは、図２Ａからモータケース５を外した上でベース６及びその内部の部材をシャフト部８ｂの中心を通り紙面に平行な面で切断した断面を示す図である。

【図3】図２Ｂ中の領域Ａの拡大図である。

【図4】図３中の領域Ｂの拡大図である。

【図5】図３中のＡ－Ａ断面図である。第２テーパリブ８ａ２は簡略表示している。

【図6】カムシャフト８の製造方法を説明するための正面図であり、図６Ａは、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を形成する前の第１及び第２カムシャフト部材８１，８２が分離されている状態、図６Ｂは、図６Ａの状態から第１及び第２カムシャフト部材８１，８２が組み合わされた後の状態、図６Ｃは、図６Ｂの状態から第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を形成した後の状態、図６Ｄは、図６Ｃの状態から第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を分離した後の状態を示す。

【図7】図７Ａは、図３中のカムシャフト８とホルダ１７を抜き出して互いに分離させた状態を示し、図７Ｂは、図７Ａの状態からカムシャフト８とホルダ１７を固定ナット２０で連結した後の状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。

【0011】

１．ＮＣ円テーブル１及びカム機構３の構成
図１～図７に示すように、本発明の一実施形態のＮＣ円テーブル１は、モータ２と、カム機構３と、回転テーブル４を備える。モータ２は、モータケース５で覆われている。

【0012】

図２、図３及び図５に示すように、モータ２のモータ軸２ａの回転が、カム機構３を介して回転テーブル４に伝達されて、回転テーブル４が回転制御される。回転テーブル４には、不図示のワークが取り付け可能であり、ワークを取り付けた状態で回転テーブル４が回転制御されることで、ワークが所望の加工姿勢に制御される。このため、ＮＣ工作機械の工具をワークに対して所望の角度で当てることができ、ＮＣ工作機械による加工時間の短縮及び作業効率の向上に寄与する。

【0013】

図３～図４に示すように、カム機構３は、ベース６と、ローラギヤ７と、カムシャフト８を備える。ローラギヤ７及びカムシャフト８は、ベース６に回転可能に支持されている。ローラギヤ７の回転軸は、図３の紙面垂直方向に延び、カムシャフト８の回転軸は、図３の左右方向に延びる。従って、ローラギヤ７の回転軸は、カムシャフト８の回転軸の垂直方向に延びる。カム機構３は、カムシャフト８の回転運動をローラギヤ７の回転運動に変換する機構であり、ローラギヤカム機構とも称することができる。

【0014】

図３に示すように、ローラギヤ７は、タレット７ａと、その外周に取り付けられた複数のカムフォロア７ｂを備える。カムフォロア７ｂは、放射状に等間隔に配置されることが好ましい。カムフォロア７ｂは、回転可能であり、その回転軸の方向は、タレット７ａの回転中心Ｃから各カムフォロア７ｂに向かう直線の方向と一致することが好ましい。従って、各カムフォロア７ｂの回転軸は、タレット７ａの回転軸に対して垂直に延びることが好ましい。

【0015】

図５に示すように、タレット７ａは、ベアリング１１によって回転可能に支持されており、タレット７ａの前面側には、回転テーブル４が固定されている。このため、タレット７ａの回転に伴って回転テーブル４が同心で回転する。ベース６の前面側（図５の右側）には、ベアリング１１を覆うように固定外輪部１２が設けられている。固定外輪部１２がベース６に固定されることによってベアリング１１がベース６に固定されるようになっている。ベアリング１１は、好ましくは、クロスローラベアリングである。なお、ベアリング１１がボルト固定穴を有する場合、固定外輪部１２を用いずにベアリング１１をベース６に固定してもよい。

【0016】

ベース６の背面側（図５の左側）には、リアプレート１３が設けられている。リアプレート１３を取り外すことによって、ベース６の背面側に設けた開口部６ｅを通じて、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２とカムフォロア７ｂの係合状態の確認等を行うことができる。

【0017】

図４に示すように、カムシャフト８は、テーパリブ８ａと、シャフト部８ｂを備える。テーパリブ８ａは、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を備える。第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２は、それぞれ、別々のカムフォロア７ｂに係合されている。テーパリブ８ａは、カムシャフト８の回転に伴ってカムシャフト８の軸方向に位相が変位するように構成されており、カムシャフト８の回転に伴ってテーパリブ８ａにカムフォロア７ｂが順次係合することよって、カムシャフト８の回転がローラギヤ７に伝達する。第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２は、テーパリブ８ａが分割されて構成されており、予圧の調整の際には、シャフト部８ｂの回転軸周りを相対回転可能に構成されている。この際、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２は、同軸で相対回転する。

【0018】

カムシャフト８の回転に伴ってテーパリブ８ａがカムフォロア７ｂを押圧することによってローラギヤ７が回転する。テーパリブ８ａとカムフォロア７ｂの間にバックラッシがあると、位置決め速度や精度が低くなるため、テーパリブ８ａをカムフォロア７ｂに対して適正荷重で予め押し付け（つまり、予圧して）バックラッシを無くすことが好ましい。

【0019】

特許文献１のように、テーパリブ８ａが分割されていない場合、一例では、カムシャフト８全体をカムフォロア７ｂに近づけることによって、予圧の調整を行うことができる。この場合、鉛直面とカムフォロア７ｂの側面の間の角度をθ（図４に図示）とし、カムシャフト８をカムフォロア７ｂに押し付ける力（図４の紙面上方向の力）をＦとすると、力Ｆによって発生する予圧荷重Ｐは、Ｆｓｉｎθとなり、θに依存した値となる。このため、カムフォロア７ｂの周方向の位置に応じて予圧の大きさが変化してしまう。また、カムシャフト８全体をカムフォロア７ｂに近づけると、カムシャフト８の中心軸が理論上の位置から外れたところに配置されてしまう。このため、カムシャフト８の１回転中のタレット７ａの回転動作に僅かな回転ムラ（ゆらぎ）が発生しまい、その回転ムラにより、ローラギヤカム機構をＮＣ円テーブル等で使用した際に割出精度が悪化する要因となっている。

【0020】

これに対して、本実施形態のように、テーパリブ８ａが分割されている場合、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２がカムフォロア７ｂに係合されている状態で、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を相対回転させて、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２の間の角度位相をずらすことによって、予圧を調整することができる。このように、カムシャフト８の中心軸を移動させることなく、予圧を調整することができるので、カムシャフト８の中心軸が理論上の位置からずれることによって生じる問題の発生を抑制することができる。また、カムシャフト８を理論上の位置に設置することで、カムシャフト８の１回転当たりにおけるテーパリブ８ａとカムフォロア７ｂとの接触を均一且つ正確にすることができる。さらに、カムフォロア７ｂの接触を均一且つ正確にすることで、予圧を一定にすることができる。さらに、カムフォロア７ｂにかかる予圧を一定にすることで、カムフォロア７ｂの寿命を延ばすことができるか、または、外部からの負荷を大きくすることができる。さらに、カムフォロア７ｂがテーパリブ８ａと噛み合う時に衝突音及び振動が発生するが、それらを低減することができる。

【0021】

また、テーパリブ８ａは、カムシャフト８の回転に伴ってタレット７ａの周方向に均一に変位するように形成されている。このため、図４に示すように、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２の相対回転によって各カムフォロア７ｂにかかる荷重（矢印Ｐで図示）は、タレット７ａの周方向（つまり、タレット７ａの回転中心Ｃを中心とする回転の周方向）についてのカムフォロア７ｂの位置に関わらず一定となる。

【0022】

また、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を相対回転させる際のトルクが予圧荷重に相関するので、このトルクを管理することで予圧荷重を管理することが可能になるので、予圧荷重の管理にかかる手間を低減させることができる。トルクの管理は、トルクレンチのようなトルク管理可能な工具を用いて行うことができる。また、予圧調整後には、第２テーパリブ８ａ２をシャフト部８ｂに対して固定し且つ第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を相対回転不能にできるように構成されているので、予圧調整後には、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２が相対回転せず、適正な予圧を維持することができる。

【0023】

図４に示すように、カムシャフト８は、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２と、締結部材８３備えることが好ましい。第１カムシャフト部材８１は、シャフト部８ｂと第１テーパリブ８ａ１が一体に形成された部材である。第２カムシャフト部材８２は、第２テーパリブ８ａ２と貫通孔８２ａを備える部材である。シャフト部８ｂが貫通孔８２ａに挿入されることによって第１及び第２カムシャフト部材８１，８２が相対回転可能に連結される。シャフト部８ｂの外周面は、貫通孔８２ａの内周面の少なくとも一部を案内しており、シャフト部８ｂを貫通孔８２ａ内に配置することによって、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２が同軸上に位置決め可能になっている。

【0024】

第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を相対回転させる際には、第２カムシャフト部材８２の回転を阻止した状態で、第１カムシャフト部材８１を回転させることが好ましい。好ましくは、第２カムシャフト部材８２には、キリ穴８２ｃが設けられており、図３に示すように、ベース６には、キリ穴８２ｃに隣接した（好ましくは対向した）位置に開口部６ａが設けられており、開口部６ａを通じて、キリ穴８２ｃにピンなどの固定治具を差し込むことによって、第２カムシャフト部材８２の回転を阻止することができる。開口部６ａは、好ましくは、ベース６の底面に設けられる。第１カムシャフト部材８１は、例えば、図３に示すように端面に六角穴８１ａを設け、六角棒スパナを六角穴８１ａに差し込んで回転させたり、スパナに係合可能な二面を設け、これらの二面をスパナに係合させて回転させたりすることができる。第１カムシャフト部材８１は、好ましくは、ベース６の側面に設けた開口部６ｃを通じて、ベース６内に工具を挿入して回転させることができる。

【0025】

図４に示すように、締結部材８３は、シャフト部８ｂと第２カムシャフト部材８２の締結とその解除を切り替え可能に構成されている。締結部材８３が締結を解除した状態では、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２が相対回転可能であり、この状態で、上述した方法によって、予圧を調整することができる。予圧の調整後は、締結部材８３がシャフト部８ｂと第２カムシャフト部材８２を締結すると、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２が相対回転不能となり、調整済みの適正な予圧が維持される。

【0026】

締結部材８３は、互いに連結されたフランジ８３ａとスリーブ８３ｂを備えることが好ましい。スリーブ８３ｂは、シャフト部８ｂの外周面と貫通孔８２ａの内周面の間に設けられたスリーブ配置空間８２ｂに配置される。スリーブ配置空間８２ｂは、好ましくは、貫通孔８２ａの内面に形成した凹部によって構成される。スリーブ８３ｂの内周面がシャフト部８ｂの外周面によって案内される。スリーブ８３ｂがスリーブ配置空間８２ｂに配置された状態で、フランジ８３ａに設けた操作部８３ｃ（図２Ａに図示）を操作してスリーブ８３ｂを変位又は変形させることによって、締結部材８３による締結及びその解除が実現される。操作部８３ｃは、好ましくは、ベース６に設けた調整用穴６ｄを通じて操作することができる。調整用穴６ｄは、好ましくは、ベース６の正面側に設けられる。

【0027】

フランジ８３ａは、径方向外側に張り出した部位であり、操作部８３ｃは、フランジ８３ａに設けられることが好ましい。また、図４に示すように、フランジ８３ａの側面が、第２カムシャフト部材８２の端面に当接することが好ましい。

【0028】

一例では、締結部材８３はハイドロ式であり、操作部８３ｃの操作によってスリーブ８３ｂ内に封入された圧力媒体（例：油）を加圧することによってスリーブ８３ｂを拡張させることによって、締結部材８３を締結状態にすることができる。圧力媒体の加圧を解除することによって、締結部材８３を締結解除状態にすることができる。操作部８３ｃは、一例では、ボルトを備える構成であり、ボルトの回転によって締結部材８３の締結及びその解除を切り替えることができる。

【0029】

別の例では、締結部材８３は機械式であり、例えばシュパンリングのように、楔の作用によって締結及びその解除を実現するものが挙げられる。

【0030】

カムシャフト８は、軸移動阻止部材８４を備えることが好ましい。軸移動阻止部材８４は、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を互いに当接させた状態で、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２が互いに軸方向に移動することを阻止可能に構成される。第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を相対回転させる際に第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２が軸方向に相対移動可能な状態になっていると、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２が互いに離れる方向に相対移動して、両者の間に隙間が形成されてしまう虞がある。本実施形態では、軸移動阻止部材８４を設けることによって、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を相対回転させる際に第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２の間に隙間が形成されることを阻止することができる。

【0031】

締結部材８３は、第２カムシャフト部材８２と軸移動阻止部材８４の間に配置されることが好ましい。軸移動阻止部材８４は、僅かな荷重で締結部材８３を押して第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を互いに接触させた状態で、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２の軸方向の相対回転を阻止することが好ましい。

【0032】

好ましくは、シャフト部８ｂは、雄ねじ部８ｂ２を備え、軸移動阻止部材８４は、雄ねじ部８ｂ２に螺合可能なロックナット８４ａである。ロックナット８４ａを回転させることによって、ロックナット８４ａを適正な位置に配置し、その状態でロックナット８４ａの外周面に設けたネジ穴８４ａ１に止めネジ２１を螺合させ、止めネジ２１の先端に配置した銅合金のブッシュ２１ａを変形させ、雄ねじ部８ｂ２との隙間を潰すことによって、ロックナット８４ａを回転不能にしてシャフト部８ｂに固定することができる。

【0033】

締結部材８３とロックナット８４ａの間にスペーサ８５が配置されることが好ましい。雄ねじ部８ｂ２を設ける場所に制約がある場合には、ロックナット８４ａを十分に締結部材８３に近づけられない場合があるが、その場合、スペーサ８５を設けることによって、ロックナット８４ａからの圧力を締結部材８３に伝達することができる。

【0034】

図７Ａに示すように、カムシャフト８は、一端８ｃ１及び他端８ｃ２を備える。一端８ｃ１及び他端８ｃ２の間にテーパリブ８ａが配置される。図３に示すように、他端８ｃ２側は、好ましくはベアリング１４を介して、ベース６に回転可能に支持されることが好ましい。他端８ｃ２側は、カップリング１５を介して、モータ軸２ａに連結されることが好ましい。これによって、モータ軸２ａの回転に伴ってカムシャフト８が回転する。

【0035】

図７Ａに示すように、一端８ｃ１側は、好ましくはベアリング１６を介して、ホルダ１７に回転可能に支持されることが好ましい。図３に示すように、ホルダ１７は、ベース６に固定される。従って、一端８ｃ１側は、ホルダ１７を介して、ベース６に回転可能に支持される。ホルダ１７は、カムシャフト８の軸方向の位置を調整可能にベース６に固定されていることが好ましい。このような構成によれば、カムシャフト８の軸方向の位置を調整が容易になるので、カム機構３のアセンブリにかかる労力が低減される。また、この場合、カムシャフト８は、その軸方向のみに移動させることができるので、ローラギヤカム機構の理論位置へカムシャフト８を配置することが容易である。

【0036】

図７Ａに示すように、シャフト部８ｂの一端８ｃ１側には、ベアリング１６によって支持される支持部８ｂ３と、雄ねじ部８ｂ１が設けられることが好ましい。支持部８ｂ３は、雄ねじ部８ｂ１とテーパリブ８ａの間に配置される。支持部８ｂ３がベアリング１６で支持された状態で、図７Ｂに示すように固定ナット２０を雄ねじ部８ｂ１に螺合させることによって、カムシャフト８をホルダ１７に固定することができる。固定ナット２０は、ネジ穴２０ａにボルトを挿入して締め付けることによって緩みの発生を抑制することができる。

【0037】

図３に示すように、ベース６の側面には、サイドプレート１９が設けられている。サイドプレート１９を取り外すことによって、開口部６ｃを通じて、ベース６内にカムシャフト８及びホルダ１７を挿入することができる。

【0038】

２．カムシャフト８の製造方法
ローラギヤカム機構では、タレット回転動作の回転ムラを低減するために、テーパリブ８ａを精度良く形成することが極めて重要であるが、本実施形態では、テーパリブ８ａが第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２に分割されているため、テーパリブ８ａを精度良く形成することが容易ではない。

【0039】

そのため、以下、テーパリブ８ａを精度良く形成することが可能な、カムシャフト８の製造方法について説明する。

【0040】

本発明の一実施形態のカムシャフト８の製造方法は、準備工程と、組み合わせ工程と、テーパリブ形成工程を備える。

【0041】

準備工程では、図６Ａに示すように、シャフト部８ｂと第１テーパリブ形成部８１ｂを有する第１カムシャフト部材８１と、貫通孔８２ａと第２テーパリブ形成部８２ｄを有する第２カムシャフト部材８２を準備する。

【0042】

次に、組み合わせ工程では、図６Ｂに示すように、シャフト部８ｂを貫通孔８２ａ内に配置することによって、第１及び第２テーパリブ形成部８１ｂ，８２ｄが互いに接触するように第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を組み合わせる。この際に、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２が相対回転しないように固定することが好ましい。第１及び第２カムシャフト部材８１，８２は、締結部材８３を締結状態にすることによって相対回転不能としてもよく、別途設けた治具を用いて相対回転不能としてもよい。

【0043】

次に、テーパリブ形成工程では、図６Ｂ～図６Ｃに示すように、第１及び第２テーパリブ形成部８１ｂ，８２ｄが互いに接触した状態で第１及び第２テーパリブ形成部８１ｂ，８２ｄに第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を連続的に形成する。このように、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を別々に形成するのではなく、連続的に形成することによって、テーパリブ８ａを精度良く形成することができる。

【0044】

第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２は、切削などの方法によって形成することができる。第１及び第２カムシャフト部材８１，８２の間には切り屑が侵入している虞があるので、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を分離して洗浄することが好ましい。

【0045】

一方、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を分離すると、再度、組み立てたときに、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を周方向に位置合わせすることが容易ではない場合がある。そこで、本方法の分離工程では、図６Ｃ～図６Ｄに示すように、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を周方向に互いに位置合わせ可能にする目印１８をつけた状態で、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を互いに分離することが好ましい。目印１８は、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２にまたがって形成される合いマーク１８ａであることが好ましい。

【0046】

３．カム機構３の製造方法
次に、カム機構３の製造方法について説明する。本発明の一実施形態のカム機構３の製造方法は、係合工程と、予圧調整工程を備える。

【0047】

係合工程では、図３～図４に示すように、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２とカムフォロア７ｂを係合させた係合状態とする。次に、予圧調整工程では、上記係合状態で第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２を相対回転させる際のトルクに基づいて、予圧を調整する。このような方法によれば、トルクレンチのようなトルク管理可能な工具を用いて、予圧を調整することができるので、調整作業の手間を低減することができる。

【0048】

４．ＮＣ円テーブル１及びカム機構３の詳細な製造方法
ＮＣ円テーブル１及びカム機構３は、より詳しくは、以下の手順で製造することができる。

【0049】

（１）ユニット組み立て工程
ユニット組み立て工程では、ベース６外において、カムシャフト８とホルダ１７が連結されたカムシャフトユニット２２の組み立てを行う。この工程は、好ましくは、以下の手順で行うことができる。

【0050】

まず、図７Ａに示すように、第１カムシャフト部材８１のシャフト部８ｂの他端８ｃ２側に、第２カムシャフト部材８２、締結部材８３、スペーサ８５、軸移動阻止部材８４をこの順で取り付ける。スペーサ８５は不要な場合は省略可能である。

【0051】

次に、軸移動阻止部材８４で第２カムシャフト部材８２を押して、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２の端面を密着させ、その状態で、軸移動阻止部材８４をシャフト部８ｂに固定する。

【0052】

次に、締結部材８３を締結解除状態とした上で第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２の位相が一致するように第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を位置合わせし、その状態で締結部材８３を締結状態とする。

【0053】

次に、ホルダ１７をシャフト部８ｂの一端８ｃ１側に取り付け、固定ナット２０を雄ねじ部８ｂ１に螺合させた後、ネジ穴２０ａに挿入したボルトを締め付けて固定ナット２０を固定する。ホルダ１７には、潤滑油漏れ対策のシールキャップ２３を装着してもよい。

【0054】

以上の工程でカムシャフト８とホルダ１７が連結されたカムシャフトユニット２２が組み立てられる。

【0055】

（２）係合工程
係合工程では、カムシャフトユニット２２及びローラギヤ７をベース６に装着して、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２とカムフォロア７ｂを係合させた係合状態とする。この工程は、好ましくは、以下の手順で行うことができる。

【0056】

まず、図３及び図５に示すように、ベース６にベアリング１４を装着する。次に、開口部６ｃを通じてカムシャフトユニット２２をベース６内に挿入し、他端８ｃ２側をベアリング１４で支持すると共に、ホルダ１７をベース６に固定する。ホルダ１７には固定用ボルト１７ａと調整用ストッパボルト１７ｂが設けて有り、ストッパボルト１７ｂの突出し量を調整することで、ホルダ１７の位置を調整する。ホルダ１７は、カムシャフト８の軸方向の位置のみが調整可能であるので、カムシャフト８を理論位置に簡易に調整することができる。

【0057】

第１カムシャフト部材８１を理論位置で固定し、締結部材８３を解除することで、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を回転可能にすることができる。締結部材８３の解除は、図２Ａに示すように、ベース６に設けた調整用穴６ｄから六角棒スパナなどの工具をベース６内に挿入して操作部８３ｃを操作することによって行うことができる。

【0058】

次に、ベース６の前面側に設けた開口部６ｆ（図５に図示）を通じて、ベアリング１１を予め装着したローラギヤ７をベース６内に挿入し、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２とカムフォロア７ｂを係合させた係合状態とする。次に、固定外輪部１２をベース６に固定することによって、ベアリング１１をベース６に固定する。

【0059】

（３）予圧調整工程
次に、図３に図示する開口部６ａを通じて、第２カムシャフト部材８２のキリ穴８２ｃにピンを差し込み、第２カムシャフト部材８２が回転しないようにした状態で、第１カムシャフト部材８１端面の六角穴８１ａを利用し、第１カムシャフト部材８１をトルクレンチにて回転させる。その際、第１及び第２テーパリブ８ａ１，８ａ２の山が離れる方向に回転させる。これにより、テーパリブ８ａは、タレット７ａの周方向へ均一で一定の変位を設けることができ、カムフォロア７ｂには一定の予圧がかかることとなる。また、トルクレンチを使用することで予圧の管理が可能となる。一定の予圧をかけた状態で締結部材８３を締結状態にして、第１及び第２カムシャフト部材８１，８２を固定する。

【0060】

以上の工程によって、予圧が適正に設定されたカム機構３を製造することができる。この後、タレット７ａに回転テーブル４を装着したり、シャフト部８ｂとモータ軸２ａを連結させたりすることによって、ＮＣ円テーブル１を製造することができる。

【0061】

５．その他の実施形態
・上記実施形態では、第１カムシャフト部材８１は、シャフト部８ｂと第１テーパリブ８ａ１が一体に形成された部材であったが、シャフト部８ｂを備える部材と、第１テーパリブ８ａ１を備える部材を別々に準備し、これらを組み合わせることで、第１カムシャフト部材８１を構成してもよい。
・上記実施形態中のカム機構３の適用例は、ＮＣ円テーブル１に限定されず、カムシャフト８とローラギヤ７の間の回転の伝達が必要な任意の装置に適用可能である。また、カム機構３は、ローラギヤ７からカムシャフト８に回転が伝達される装置に適用することも可能である。

【符号の説明】

【0062】

１：ＮＣ円テーブル、２：モータ、３：カム機構、４：回転テーブル、６：ベース、７：ローラギヤ、７ａ：タレット、７ｂ：カムフォロア、８：カムシャフト、８ａ：テーパリブ、８ａ１：第１テーパリブ、８ａ２：第２テーパリブ、８ｂ：シャフト部、８１：第１カムシャフト部材、８１ｂ：第１テーパリブ形成部、８２：第２カムシャフト部材、８２ｄ：第２テーパリブ形成部、８３：締結部材、８４：軸移動阻止部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】