カムフォロワーとは何ですか？

カムフォロワーは、特定の動きを再現するために通常使用されるベアリングの一種です。 カムとフォロワーシステムでは、カムは、回転またはスライドする長方形の形状に加工された金属の平らな部分の形をした機械要素です。 フォロワーは、カムの表面に沿って移動し、そのエッジで形状を追跡し、その形状を移動パターンに変換します。 カムフォロワーは非常に単純な原理で動作し、基本的なものであると同時に非常に用途が広いため、多数のタスクに適用できます。 カムフォロワーシステムは、自動車、動く芝生の装飾品、ポンプ装置など、さまざまな装置で使用されています。

カムおよびフォロワーシステムフォーム

これらのシステムは通常、1つまたは複数のカムを回転させる回転ロッドと、近くに取り付けられたフォロワーの形を取ります。 正確に、カムフォロアが取り付けられる場所と使用されるフォロアのタイプは、システムの目的によって異なり、多くの異なる構成が利用可能です。 フォロワーは、重力、バネ、溝、またはその他の安定化方法によって、滑らかに、さらにはカムと接触している必要があります。そうしないと、動きを効果的に変換できません。 フォロワーシステムに安定化力がないと、フォロワーにぐらつきやジッターが発生する傾向があり、カムフォロワーによって動かされてフォロワーをより早く装着するデバイスに誤動作を引き起こす可能性があります。

フォロワーとカムの設計

カムフォロワーのヘッドデザインも異なります。 先の尖った頭を持つフォロワーは、カムの動きをより正確に保持して複製しますが、より早く摩耗して交換が必要になる可能性が高くなります。 頭の幅が広いフォロワーはそれほど簡単に磨耗しませんが、通常はある程度の精度が犠牲になります。 他の用途では、ヘッドは、滑らかな動きを可能にするために、平らまたは尖ったものではなく、ローラーを備えていてもよい。

カムフォロワーにはさまざまな種類があり、それぞれがカムによって加えられるさまざまな量の力と速度をサポートできます。 最も一般的なタイプの1つはニードルローラーで、これには長い、時には尖ったベアリングが含まれています。 カムフォロア内部のこれらの減摩要素により、カムフォロアがスムーズに移動し、より重い荷重を支えることができます。 別のタイプのケージローラーも似ていますが、針はケージによって分離されています。 これにより、より多くの潤滑と動作が可能になりますが、より高い負荷をサポートできません。

フォロワーの主な違いの1つは、フォロワーがデバイスに接続される方法です。 スタッドスタイルのフォロワーには、標準または頑丈なねじ付きロッドが組み込まれており、通常はすばやく簡単に取り付けることができます。 組み込みスタッドは便利かもしれませんが、その強度はスタッドがサポートできる負荷の大きさによって制限されます。 卵黄スタイルのフォロワーには中央に穴があります。 取り付けは不便ですが、強度の高いピンを使用できます。

ほとんどのカムは、基本的なモーションを作成するように設計されたシンプルな形状で作られています。カムの形状が複雑になるほど、フォロワーがそれを変換するために努力しなければなりません。 多くのカムフォロワーシステムは、ティアドロップの形をとったり、特定のモーションを作成するために単一のギザギザのインセットを持っています。 たとえば、自動車でピストンを制御するために使用されるフォロワーシステムは、フォロワーが涙滴の頂点に到達すると、取り付けられたピストンが発火する際に、通常、鋭い上向きの動きまたは変位を引き起こす涙滴形状を持っています。

用途

カムおよびフォロワーシステムは、さまざまな機械的用途で使用されていますが、車や他の自動車での役割で多くの人々に最も親しまれている可能性があります。 自動車には複数のカムフォロワーシステムがあり、各シリンダーに1つずつあり、すべてのピストンが一度に発火しないようにオフセットされています。 複数のシステムをすべて1つのカムシャフトに取り付けて、各ピストンに個別にエネルギーを供給するのではなく、シャフトの回転に使用するエネルギーを最大限に活用できます。 この場合、1つのカムフォロアが損傷すると、エンジンが失火する可能性があります。