JP2670205B2 - 筒状ワークの内周面の溝形成加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のパワーステア
リング装置に用いられるロータリーバルブのスリーブ等
の筒状ワークの内周面に切削加工により溝を形成するた
めの装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に示すように、例えば、ロータリ
ーバルブのスリーブＷの内周面には、その中間部に、該
スリーブＷの軸方向に延在する縦断面、略円弧形状のポ
ート溝ａが該スリーブＷの周方向に間隔を存して複数形
成され、この種の、ポート溝ａを形成する溝形成加工装
置としては、従来、例えば特公昭４９−４９５４１号公
報に開示されているものが知られている。

【０００３】この溝形成加工装置は、ポート溝ａの形成
・加工に際して、スリーブＷを揺動可能に保持すると共
に、カッターを先端部に備えた切削工具をスリーブＷ内
に挿入し、この時、該スリーブＷ及び切削工具を共に揺
動させながら、該スリーブＷの内周面の中間部の所定の
箇所を切削工具のカッターにより徐々に切削し、これに
よって、ポート溝ａを形成するようにしている。

【０００４】しかしながら、かかる溝形成加工装置で
は、スリーブＷ及び切削工具の両者を適当なタイミング
で揺動させなければならず、このため、スリーブＷの揺
動機構や切削工具の揺動機構等が複雑なものとなると共
に大型化し、また、高価なものとなるという不都合があ
った。そして、かかる溝形成加工装置では、スリーブＷ
及び切削工具の両者の揺動のタイミングを適切にとりつ
つ、両者を高速で揺動させることは困難であり、従っ
て、溝加工を短時間で効率よく行うことが困難であっ
た。

【０００５】また、この種の溝形成加工装置としては、
例えば特開昭６２−３４７１４号公報に開示されている
ものも知られている。

【０００６】この溝形成加工装置は、先端部に上下一対
のカッターを有するクランクアームをクランク軸から延
設すると共にその中間部で揺動自在に枢支したものであ
り、ポート溝ａの加工に際しては、カッターを所定位置
に固定保持したスリーブＷ内に挿入した状態でクランク
軸を回動させることにより、両カッターをクランクアー
ムと共にスリーブＷの略軸方向で往復動させつつ上下に
揺動させて、両カッターに略楕円形状の軌跡を同位相で
描かせ、この時、その軌跡の半工程において各カッター
によりスリーブＷの内周面を切削し、これによって、ス
リーブＷの内周面に上下一対のポート溝ａ，ａを同時に
形成するようにしている。

【０００７】しかしながら、かかる溝形成加工装置で
は、スリーブＷの一対の溝加工を並行して行うことがで
きるものの、一般には、両カッターをクランクアームに
高精度の位置関係で取付けることは困難であり、このた
め、両カッターの軌跡が微妙に異なるものとなって、各
ポート溝ａを高精度で同一形状に加工することが困難な
ものとなっていた。

【０００８】また、かかる溝形成加工装置では、各カッ
ターの軌跡が略楕円形状となるため、その半工程におい
て各カッターがスリーブの内周面を切削した後に残りの
半工程において原位置に復帰する際には、該カッターが
これを取付けたクランクアームの先端部と共にその研削
箇所からスリーブＷの軸心側に比較的大きく離反するこ
ととなる。このため、各カッターによる切削時に各カッ
ターに高負荷が加わるような場合に、該カッターを取付
けたクランクアームの先端部の径を大きくしてその剛性
を高めようとしても、該クランクアームとスリーブＷと
の干渉を避けるために該クランクアームの先端部の径を
あまり大きくできず、従って、各カッターに加わる高負
荷に耐え得る十分な剛性を確保することが困難であると
いう不都合があった。

【０００９】さらに、この種の溝形成加工装置として
は、例えば特公昭６３−４７５６５号公報に開示されて
いるものも知られている。

【００１０】この溝形成加工装置は、先端部にカッター
を有するクランクアームをクランク軸から延設すると共
にその中間部で揺動自在に枢支し、さらに、クランク軸
に設けたカムとこのカムに当接されたカムフォロアとに
より、クランク軸の回動時にカッターにポート溝ａを形
成するための所定の軌跡を描かせると共に、この時、そ
のカムフォロアにロッドを介して当接された第２のカム
により、カッターをスリーブＷの内周面に順次、接近・
離反させて該スリーブＷの内周面を切削するようにした
ものである。

【００１１】しかしながら、かかる溝形成加工装置にお
いては、二つの比較的大型なカムが同一平面上に並設さ
れると共に、これらを駆動する駆動機構が各別に必要と
なり、装置全体の構成が大型化すると共に、駆動機構等
の構成が複雑なものとなるという不都合があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、簡略且つ小型な構成でロータリーバルブのス
リーブ等の筒状ワークの内周面に切削加工により略円弧
状の溝を効率よく形成することができると共に、その溝
形成加工の高速化を容易に図ることができ、さらには、
その加工時に高負荷が加わるような場合にも容易にその
負荷に耐え得る構成とすることができる溝形成加工装置
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成するために、所定の位置に保持された筒状ワークの内
周面にその軸方向に延在する略円弧形状の溝を切削加工
により形成するための装置において、前記溝の切削加工
に際して前記筒状ワークに挿入される切削工具を先端部
に備える工具保持体と、該工具保持体を該切削工具と共
に該筒状ワークの軸方向及び幅方向に移動自在に支承す
る基体と、前記筒状ワークの略軸方向に間隔を存して該
工具保持体から揺動自在に延設された一対のリンクアー
ムと、両リンクアームのうち、一方のリンクアームの先
端部を前記基体に回動自在に枢支する支軸と、他方のリ
ンクアームの先端部を回動自在に枢支して前記基体に回
動自在に支承された第１の駆動クランク軸と、前記基体
に前記第１の駆動クランク軸と同期して回動自在に支承
されて前記工具保持体に係合された第２の駆動クランク
軸とを備え、前記工具保持体は、前記両リンクアームに
より前記筒状ワークの内周面に沿って揺動可能に支承さ
れ、該第２の駆動クランク軸は、その回動により前記工
具保持体を往復揺動させるべく前記工具保持体に係合さ
れ、前記第１の駆動クランク軸は、該第２の駆動クラン
ク軸の回動時にこれと同期して前記他方のリンクアーム
の先端部を該第２の駆動クランク軸の回動軸心の回りに
公転させるべく該他方のリンクアームの先端部を枢支
し、該第２の駆動クランク軸の回動による工具保持体の
往復揺動と、その往復揺動時の前記他方のリンクアーム
の先端部の公転とにより、該工具保持体の往路側あるい
は復路側への揺動時に前記切削工具が前記筒状ワークの
内周面を略円弧状に切削する軌跡を描き、且つ、該揺動
と逆向きへの揺動時に該切削工具が該筒状ワークの内周
面から離反した位置で該筒状ワークの軸心と略平行な軌
跡を描くように構成したことを特徴とする。

【００１４】さらに、前記基体を前記筒状ワークの切削
加工の際に前記切削工具が該筒状ワークの内周面に向か
う方向に移動自在に支承する基台と、前記両駆動クラン
ク軸のいずれか一方に減速機を介して連動して回動自在
に連結されたカムと、前記基台に設けられると共に該カ
ムに当接係合されたカムフォロアと、前記基体を該カム
フォロアに向かって付勢する付勢手段とを備え、前記カ
ムは前記切削加工の一工程において前記切削工具が前記
筒状ワークの内周面に順次接近・離反するように前記基
体を移動させる形状に形成されていることを特徴とす
る。

【００１５】また、前記工具保持体及び前記両リンクア
ームを収納するケース部が前記基体に設けられると共
に、前記切削工具が該ケース部に穿設された貫通穴を介
して外部に突出され、該貫通穴の周囲の位置で該切削工
具とケース部との間に伸縮自在なブーツが介装されてい
ることを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明によれば、前記切削工具を前記筒状ワー
クに挿入した状態で前記第２の駆動クランク軸を回動さ
せると、前記工具保持体が切削工具及び前記両リンクア
ームと共に該筒状ワークの内周面に沿って往復揺動す
る。

【００１７】この時、仮に、前記両リンクアームの先端
部が前記基体の定位置で枢支されているとすると、該切
削工具は、その揺動により、往路側及び復路側のいずれ
の方向への揺動であっても、略円弧状の同一の軌跡を描
きつつ往復動する。

【００１８】然るに、本発明によれば、前記他方のリン
クアームの先端部が前記第２の駆動クランク軸と同期し
て回動する前記第１の駆動クランク軸に枢支されている
ため、当該他方のリンクアームの先端部が、上記の往復
揺動時に該第１の駆動クランク軸の回動軸心の回りに公
転し、その公転半径を適切に設定しておけば、上記の揺
動に当該他方のリンクアームの先端部の公転運動が加わ
ることにより、往路側及び復路側のいずれかへの揺動時
に、前記切削工具が筒状ワークの内周面に向かって略円
弧状の軌跡を描き、且つ、これと反対方向への揺動時に
は、筒状ワークの内部側でその軸心と略平行な直線的な
軌跡を描くようになる。

【００１９】そして、該筒状ワークの切削に際しては、
該切削工具が円弧状に軌跡を描く際に該筒状ワークの内
周面が該切削工具により円弧状に切削されて溝が形成さ
れ、直線的な軌跡を描く際には、該切削工具がその切削
箇所から離反した位置で該筒状ワークの軸方向に直線的
に移動して原位置に復帰する。

【００２０】また、前記カム及びカムフォロア等を備え
るときには、前記切削工具が上記のように軌跡を描いて
往復運動するのと並行して、前記両駆動クランク軸のい
ずれか一方の回動が前記減速機を介して減速されて前記
カムに伝達され、これにより、該カムが両駆動クランク
軸と連動して回動される。

【００２１】そして、この時、前記基体が前記付勢手段
により前記カムフォロアに向かって付勢されていること
により、該カムは該カムフォロアに常時、当接係合され
ており、このため、該カムの形状により、前記切削加工
の一工程において前記切削工具が前記筒状ワークの内周
面に順次接近・離反するように前記基体が移動する。

【００２２】そして、このように、該切削工具が前記の
軌跡を描きつつ、前記筒状ワークの内周面に順次接近・
離反することにより、その接近時に、前記筒状ワークの
内周面が徐々に円弧状に切削されて前記溝が形成され、
その後に、該切削工具が該筒状ワークの内周面から離反
される。

【００２３】また、前記工具保持体及び前記両リンクア
ームを前記ケース部に収納すると共に、前記切削工具を
該ケース部に穿設した前記貫通穴を介して外部に突出さ
せ、該貫通穴の周囲の位置で該切削工具とケース部との
間に前記ブーツを介装したときには、前記筒状ワークの
切削加工に際して生じる切り屑等が貫通穴を介してケー
ス部内に侵入するのが該ブーツにより防止される。

【００２４】

【実施例】本発明の溝形成加工装置の一例を図１乃至図
７に従って説明する。

【００２５】図１は該溝形成加工装置の側面図、図２は
図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３及び図４はそれぞれは
図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図及びＩＶ−ＩＶ線断面
図、図５乃至図７はその作動説明図である。

【００２６】図１で、１は前記ポート溝ａ（図１１参
照）を形成すべき筒状ワークであるスリーブＷを着脱自
在に保持するワーク保持ユニット、２は該スリーブＷの
内周面に切削加工によりポート溝ａを形成する加工ユニ
ットであり、これらは基台３上に設けられている。

【００２７】ワーク保持ユニット１は、基台３上に敷設
されたガイドレール４上を基台３の幅方向（図１の紙面
に垂直な方向）に移動自在に設けられたスライドテーブ
ル５と、該スライドテーブル５上に立設された取付部６
に回動自在に取付けられた回転保持部７とを備えてい
る。

【００２８】この場合、回転保持部７は、その軸心が基
台３の前後方向（前記スライドテーブル５の移動方向に
直交する方向）に向けられ、その先端部にスリーブＷを
同心に着脱自在に挿着・保持する。そして、回転保持部
７は、取付部６を介してモータ８に接続され、後述の溝
形成加工の際には、保持したスリーブＷの内周面に一つ
のポート溝ａ（図１１参照）が形成される毎に、該モー
タ８の駆動下に所定の角度毎に回動される。

【００２９】尚、スライドテーブル５は、図示しないシ
リンダ等により回転保持部７と共にガイドレール４上を
移動される。

【００３０】加工ユニット２は、基台３上に敷設された
ガイドレール９上を前記回転保持部７の軸心と平行にワ
ーク保持ユニット１に向かって移動自在に設けられたス
ライドテーブル１０を備え、該スライドテーブル１０上
には、本発明の要部であるケース状の基体１１が固設さ
れている。

【００３１】そして、基体１１の内部からは、その内部
において後述する工具保持体に固設された工具ホルダー
１２が前記回転保持部７に挿着されたスリーブＷに向か
って突出され、該工具ホルダー１２の先端部の側部には
カッター１３が固着されている。この場合、スライドテ
ーブル１０は、基体１１等と共に図示しないシリンダ等
によりガイドレール９上を移動されるようになってお
り、工具ホルダー１２及びカッター１３は、スライドテ
ーブル１０をワーク保持ユニット１に向かって前進させ
ることにより回転保持部７に挿着されたスリーブＷに挿
入される。

【００３２】図２に示すように、前記基体１１の内部に
は、本発明の要部であるプレート状の工具保持体１４、
一対のリンクアーム１５，１６、第１の駆動クランク軸
１７及び第２の駆動クランク軸１８等が収納されてい
る。

【００３３】工具保持体１４は、基体１１の内部の後部
側から前記回転保持部７に向かって水平姿勢で延在し、
その両側縁部が基体１１に固設された一組のガイド体１
９ａ，１９ｂを介して該基体１１に支承されている。

【００３４】さらに詳細には、図２及び図３に示すよう
に、ガイド体１９ａ，１９ｂは、工具保持体１４を間に
挟み込むようにして互いに対向して基体１１に固設さ
れ、その内側面部には、それぞれ工具保持体１４の長手
方向（回転保持部７に挿着されるスリーブＷの軸方向）
に延在するガイド溝２０，２０が形成されている。そし
て、工具保持体１４は、その両側縁部がガイド溝２０，
２０にその底壁部と間隙を存して遊挿され、これによっ
て、回転保持部７に挿着されるスリーブＷの軸方向に移
動自在とされると共に、幅方向にも若干量移動自在とさ
れている。

【００３５】尚、この場合、図２に示すように、ガイド
体１９ｂはガイド体１９ａよりも短く形成されており、
ガイド体１９ａはこれに対応する工具保持体１４の側縁
部をそのほぼ全長にわたって支承する一方、ガイド体１
９ｂは、これに対応する工具保持体１４の側縁部の略中
央部分を支承している。

【００３６】また、図２に示すように、工具保持体１４
の先端部には、前記工具ホルダー１２が固設され、この
工具ホルダー１２は、基体１１の前面部に穿設された貫
通穴２１を介してスリーブＷに向かって突出されて、該
工具保持体１４と一体に移動自在とされている。そし
て、工具ホルダー１２の先端部には、その側部から側方
に突出された前記カッター１３が固着されている。

【００３７】尚、工具保持体１４の略中央部には、その
幅方向に延在する長孔２２が穿設され、この長孔２２に
は後述するように第２の駆動クランク軸１８が係合され
る。

【００３８】前記リンクアーム１５，１６は、それぞれ
工具保持体１４の先端部及び後端部から該工具保持体１
４の前記ガイド体１９ｂ側の側方に支軸２３，２４を介
して揺動自在に延設され、該ガイド体１９ｂを間に挟み
込むようにして互いに平行に延在している。

【００３９】この場合、工具保持体１４の先端部側のリ
ンクアーム１５は、その先端部が基体１１に固定支軸２
５を介して枢支され、該固定支軸２５を支点として工具
保持体１４と共にその略長手方向に揺動可能とされてい
る。

【００４０】一方、図４に示すように、工具保持体１４
の後端部側のリンクアーム１６の下側の位置には、前記
第１の駆動クランク軸１７がリンクアーム１６の先端部
に向かって上下方向に延在して設けられていると共に基
体１１にベアリング２６を介して回動自在に支承されて
おり、リンクアーム１６の先端部は、該駆動クランク軸
１７の上端部にその回動軸心Ｐと偏心して形成された偏
心支軸１７ａに枢支されている。

【００４１】従って、リンクアーム１６は、偏心支軸１
７ａを支点として工具保持体１４と共にその略長手方向
に揺動可能とされ、この時、その支点（偏心支軸１７
ａ）は、駆動クランク軸１７の回動に伴ってその回動軸
心Ｐの回りに公転する。

【００４２】前記第２の駆動クランク軸１８は、図２及
び図３に示すように、前記工具保持体１４の長孔２２の
下側で該長孔２２に向かって上下方向に延在して設けら
れていると共に基体１１にベアリング２７を介して回動
自在に支承され、その上端部に該駆動クランク軸１８の
回動軸心Ｑと偏心して形成された偏心駆動軸１８ａが長
孔２２に嵌挿されて該長孔２２に沿って摺動自在に工具
保持体１４に係合されている。

【００４３】従って、駆動クランク軸１８が回動される
と、その偏心駆動軸１８ａが駆動クランク軸１８の回動
軸心Ｑの回りに公転しつつ長孔２２に沿って摺動し、こ
の時、工具保持体１４は、両リンクアーム１５，１６と
共に前後方向に往復揺動される。そして、この時、前記
工具ホルダー１２及びカッター１３は、前記回転保持部
７に挿着されたスリーブＷに挿入された状態で該スリー
ブＷの内周面に沿って工具保持体１４と共に往復揺動さ
れる。

【００４４】また、図２乃至図４に示すように、第１の
駆動クランク軸１７と、第２の駆動クランク軸１８と
は、これらにそれぞれ挿着されたプーリ２８，２９と、
両プーリ２８，２９に巻装されたプーリベルト３０とに
より、同期して回動するように接続されている。そし
て、この場合、第１の駆動クランク軸１７の偏心支軸１
７ａと、第２の駆動クランク軸１８の偏心駆動軸１８ａ
とは、両駆動クランク軸１７，１８の同期した回動時
に、同位相でそれぞれの回動軸心Ｐ，Ｑ回りに公転する
ような位置関係で設けられている。

【００４５】すなわち、偏心駆動軸１８ａが前記回動保
持部７に最も近づく位置（以下、最前方位置という）に
公転した時には偏心支軸１７ａも回動保持部７に最も近
づく位置（以下、最前方位置という）に公転し、これと
逆に、偏心駆動軸１８ａが前記回動保持部７から最も離
反する位置（以下、最後方位置という）に公転した時に
は偏心支軸１７ａも回動保持部７から最も離反する位置
（以下、最後方位置という）に公転する。

【００４６】尚、図１に示すように、前記加工ユニット
２のスライドテーブル１０上には、基体１１の後方に第
２の駆動クランク軸１８を回動させるためのモータ３１
が固設されており、このモータ３１は、図示しないギヤ
あるいはプーリ等を介して該駆動クランク軸１８を回動
させるようにしている。この場合、本実施例では、この
モータ３１は、該駆動クランク軸１８及びこれに連動す
る駆動クランク軸１７を図２の時計回りに回動させるよ
うにしている。

【００４７】次に、かかる溝形成加工装置の作動を図１
及び図２を参照しつつ図５乃至図７に従って説明する。

【００４８】尚、図５及び図６においては、作動説明の
ために加工ユニット２の主要部のみを記載した。

【００４９】図１及び図２において、前記スリーブＷの
内周面にポート溝ａ（図１１参照）を形成する際には、
該スリーブＷをワーク保持ユニット１の回転保持部７に
挿着した後に、加工ユニット２をスリーブＷに向かって
前進させて工具ホルダー１２をカッター１３と共に該ス
リーブＷに所定の位置まで挿入する。

【００５０】次いで、加工ユニット２のモータ３１を作
動させて第２の駆動クランク軸１８を第１の駆動クラン
ク軸１７と共に図２の時計回りに同期回動させ、これに
よって、前記したように工具保持体１４をその長手方向
に往復揺動させる。

【００５１】この時、前記カッター１３は、工具ホルダ
ー１２及び工具保持体１４と共に、スリーブＷ内でその
内周面に沿って以下に説明するような軌跡を描いて往復
揺動する。

【００５２】すなわち、図５において、工具保持体１４
が基体１１の後部側からスリーブＷに向かって往路方向
に揺動する際には、第２の駆動クランク軸１８の偏心駆
動軸１８ａ及び第１の駆動クランク軸１７の偏心支軸１
７ａがそれぞれ最後方位置から最前方位置に向かって各
駆動クランク軸１８，１７の回動軸心Ｐ，Ｑの回りに時
計方向に同期して公転する。

【００５３】この時、工具保持体１４は、偏心駆動軸１
８ａと前記長孔２２との係合により、リンクアーム１
５，１６の先端部をそれぞれ枢支する前記固定支軸２５
及び偏心支軸１７ａを支点としてスリーブＷに向かって
揺動する一方、これと並行して、リンクアーム１６の揺
動支点である偏心支軸１７ａがその最後方位置から最前
方位置に向かって時計回りに公転する際に、その公転運
動の前半では該偏心支軸１７ａが工具保持体１４から離
反する方向に移動することにより、該工具保持体１４の
後端部がリンクアーム１６を介して該偏心支軸１７ａ側
に移動され、これによって、前記カッター１３はスリー
ブＷの内周面に接近する方向に移動しながら揺動する。
そして、偏心支軸１７ａの公転運動の後半では、該偏心
支軸１７ａが工具保持体１４に接近する方向に移動する
ことにより、該工具保持体１４の後端部がリンクアーム
１６を介して該偏心支軸１７ａと反対側に移動され、こ
れによって、前記カッター１３はスリーブＷの内周面か
ら離反する方向に移動しながら揺動する。

【００５４】このため、カッター１３は、工具保持体１
４の往路方向への揺動の際には、図７に示すように、ス
リーブＷの内周面に沿ってこれに徐々に接近、離反する
ように円弧状の軌跡Ｘａを描く。

【００５５】一方、図６において、工具保持体１４がス
リーブＷ側から基体１１の後部側に向かって復路方向に
揺動する際には、偏心駆動軸１８ａ及び偏心支軸１７ａ
がそれぞれ最前方位置から最後方位置に向かって各駆動
クランク軸１８，１７の回動軸心Ｑ，Ｐの回りに時計方
向に同期して公転する。

【００５６】この時、工具保持体１４は、上記の場合と
逆に、リンクアーム１５，１６の先端部の固定支軸２５
及び偏心支軸１７ａを支点として基体１１の後部側に向
かって揺動する一方、これと並行して、リンクアーム１
６の揺動支点である偏心支軸１７ａがその最前方位置か
ら最後方位置に向かって時計回りに公転する際に、その
公転運動の前半では該偏心支軸１７ａが工具保持体１４
に接近する方向に移動することにより、該工具保持体１
４の後端部がリンクアーム１６を介して該偏心支軸１７
ａと反対側に該工具保持体１４の揺動を打ち消すように
移動され、さらに、偏心支軸１７ａの公転運動の後半で
は、該偏心支軸１７ａが工具保持体１４から離反する方
向に移動することにより、該工具保持体１４の後端部が
リンクアーム１６を介して該偏心支軸１７ａ側に該工具
保持体１４の揺動を打ち消すように移動される。

【００５７】このため、カッター１３は、工具保持体１
４の復路方向への揺動の際には、図７に示すように、ス
リーブＷの内周面に沿ってその軸方向に直線的な軌跡Ｘ
ｂを描く。

【００５８】従って、カッター１３は、工具保持体１４
の上記の往復揺動の際に、図７に示すように、スリーブ
Ｗの内周面に沿って略弓形状の軌跡Ｘを描いて往復動す
ることとなる。

【００５９】そして、このようにカッター１３を往復動
させた状態で、次に、図１に示すワーク保持ユニット１
を前記ガイドレール４上で移動させることにより、スリ
ーブＷの内周面のカッター１３に対向する箇所を図５矢
印Ｙにより示すように該カッター１３に徐々に接近させ
る。

【００６０】この時、カッター１３は、その円弧状の軌
跡Ｘａに沿った往路方向への移動時に該スリーブＷの内
周面を徐々に切削し、これによって、その切削箇所に前
記ポート溝ａ（図１１参照）が形成される。また、この
時、カッター１３は、その直線状の軌跡Ｘｂに沿った復
路方向への移動時には、該スリーブＷの切削箇所から離
反した状態で該切削箇所に沿ってスリーブＷの軸方向に
移動して原位置に復帰する。

【００６１】そして、このようにスリーブＷの内周面に
一つのポート溝ａが形成された後には、該カッター１３
が再びスリーブＷの内周面から軸心側に離反された状態
で、前記回転保持部７がスリーブＷと共に前記モータ８
（図１参照）により所定角度回動されて他のポート溝ａ
を形成すべき箇所がカッター１３に対向され、この状態
で再び前記と同様に他のポート溝ａが形成される。以
下、かかる作動を繰り返すことにより、スリーブＷに複
数のポート溝が形成される。

【００６２】このように、本実施例の溝形成加工装置に
おいては、スリーブＷの内周面に略円弧形状のポート溝
ａを切削・形成するためのカッター１３の往復運動を、
工具保持体１４、リンクアーム１５，１６、駆動クラン
ク軸１７，１８による簡略且つ小型な構成で行わしめる
ことができる。そして、カッター１３の往復運動におい
ては、スリーブＷの内周面の切削を行わない復路方向へ
の移動時に該スリーブＷの内周面に沿って直線的に移動
させるようにしているので、その非切削時のカッター１
３及び工具ホルダー１２のスリーブＷの軸心側への移動
量を小さくなものとすることができ、従って、工具ホル
ダー１２の径を大きくしてその剛性を高めても支障なく
カッター１３の往復運動を行わしめることができ、切削
時にカッター１３に加わる負荷が大きい場合であっても
該カッター１３及び工具ホルダー１２をその負荷に充分
耐え得る構成とすることができる。

【００６３】尚、本実施例では、工具保持体１４の往路
方向への揺動時にカッター１３により溝形成加工を行う
ようにしたが、これと逆に工具保持体１４の復路方向へ
の揺動時に溝形成加工を行うようにすることも可能であ
ることはもちろんである。

【００６４】この場合には、例えば、両駆動クランク軸
１７，１８を本実施例の場合と逆方向に回動させれば、
明らかにカッター１３の軌跡が本実施例の場合と逆向き
となるので、両駆動クランク軸１７，１８を本実施例の
場合と逆方向に回動させると共に、該カッター１３の刃
先を工具保持体１４の復路方向へ向けることにより、本
実施例と同様に溝形成加工装置が構成される。

【００６５】次に、本発明の溝形成加工装置の他の例を
図８乃至図１０に従って説明する。図８は該溝形成加工
装置の要部の説明的側面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線
断面図、図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図である。

【００６６】尚、説明に際して、前述の溝形成加工装置
と同一構成のものについては、同一の参照符号を付して
説明する。

【００６７】図８で、３２は前述した溝形成加工装置と
同様にワーク保持ユニット１の回転保持部７に保持され
たスリーブＷにポート溝ａを形成加工するための加工ユ
ニットであり、この加工ユニット３２は、前述した溝形
成加工装置と同様に、基台３上に敷設されたガイドレー
ル９上を前記回転保持部７に保持されるスリーブＷに向
かって図示しないシリンダ等により進退自在に設けられ
たスライド基台３３と、該スライド基台３３上に設けら
れた基体３４とを備えている。

【００６８】この場合、基体３４は、スライド基台３３
の前後部に形成された支承部３５，３５上に水平方向に
摺動自在に支承され、さらに、後部側の支承部３５に立
設された支軸３６に枢着され、該支軸３６の回りに水平
方向に揺動自在とされている。

【００６９】基体３４の前部には、ケース部３４ａが形
成されており、このケース部３４ａの内部には、図９に
示すように、前述した溝形成加工装置と同様に、カッタ
ー１３を側部に固着された工具ホルダー１２を保持する
工具保持体１４、工具保持体１４をワーク保持ユニット
１に向かって揺動自在に支持する一対のリンクアーム１
５，１６、工具保持体１４の揺動を案内するガイド体１
９ａ，１９ｂ等が収納され、工具ホルダー１２は、ケー
ス部３４ａの内部から、その前面部に穿設された貫通穴
３７を介して回転保持部７に保持されるスリーブＷに向
かって突出されている。これらの構成は、基本的には前
述した溝形成加工装置と同一構成とされている。この場
合、ケース部３４ａの内部から突出された工具ホルダー
１２の胴部と、ケース部３４ａの前面部との間には、貫
通穴３７を包覆する伸縮自在な弾性樹脂材料等から成る
ブーツ３８が介装され、このブーツ３８により貫通穴３
７が外部に対して遮蔽されている。

【００７０】また、図８乃至図１０に示すように、基体
３４のケース部３４ａの下部には、前述した溝形成加工
装置と同様に、工具保持体１４を往復揺動させるための
駆動クランク軸１８と、リンクアーム１６の先端部を公
転自在に枢支する駆動クランク軸１７とがそれぞれ工具
保持体１４の下方位置及びリンクアーム１６の先端部の
下方位置で回動自在に支承されている。そして、駆動ク
ランク軸１８は、その上部に形成された偏心駆動軸１８
ａを介して工具保持体１４に穿設された長孔２２に摺動
自在に嵌挿されて該工具保持体１４に係合され、駆動ク
ランク軸１７は、その上部に形成された偏心支軸１７ａ
を介してリンクアーム１６の先端部を公転自在に枢支し
ている。これらの構成は、基本的には前述した溝形成加
工装置と同一構成とされている。

【００７１】この場合、各駆動クランク軸１７，１８に
は、ケース部３４ａの内部において、そのそれぞれの回
動軸心Ｐ，Ｑと同心に、ギヤ３９，４０が各駆動クラン
ク軸１７，１８と一体に回動自在に挿着されており、こ
れらのギヤ３９，４０は、ケース部３４ａの底部から立
設された支軸４１ａ（図１０に示す）に回動自在に挿着
されたアイドルギヤ４１を介して互いに歯合されてい
る。

【００７２】従って、駆動クランク軸１７は、駆動クラ
ンク軸１８が回動されると、ギヤ３９〜４１を介して該
駆動クランク軸１８と同方向に同期して回動される。

【００７３】また、図８に示すように、駆動クランク軸
１８は、基体３４を前記スライド基台３３に向かって貫
通しており、その下端部には被動プーリ４２が挿着され
ている。そして、この被動プーリ４２は、ケース部３４
ａと前記支軸３６との間で基体３４に固設されたモータ
４３の駆動軸４３ａに挿着された駆動プーリ４４にプー
リベルト４５を介して接続されている。これにより、駆
動クランク軸１８は、モータ４３により駆動プーリ４
４、プーリベルト４５及び被動プーリ４２を介して回動
される。

【００７４】一方、図１０に示すように、駆動クランク
軸１７は、その下端部が基体３４の下部に該駆動クラン
ク軸１７と同心に固設された減速機４６の入力部４６ａ
に連結され、この減速機４６の基体３４の下方に突出さ
れた出力軸４６ｂには、大略円板形状で所定の外周面形
状を有するカム４７が挿着されている。そして、このカ
ム４７の外周面には、基体３４の側方で前記スライド基
台３３上に回動自在に支承されたローラ状のカムフォロ
ア４８が当接されている。この場合、基体３４のカムフ
ォロア４８と反対側の箇所には、図９に示すように、ス
ライド基台３３上に固設された取付部材４９から基体３
４の側面部に向かって伸長された付勢手段であるスプリ
ング５０が押圧部材５１を介して該基体３４の側面部に
圧接されており、これにより基体３４がカムフォロア４
８に向かって付勢され、前記カム４７がカムフォロア４
８に常時、当接されている。

【００７５】従って、基体３４は、カム４７の回動時
に、そのカム４７の外周面の形状に従って、前記スライ
ド基台３３上を前記支軸３６の回りに揺動することとな
る。

【００７６】次に、かかる溝形成加工装置の作動を説明
する。

【００７７】図８及び図９において、前記スリーブＷの
内周面にポート溝ａ（図１１参照）を形成する際には、
該スリーブＷをワーク保持ユニット１の回転保持部７に
挿着した後に、加工ユニット３２をスリーブＷに向かっ
て前進させて工具ホルダー１２をカッター１３と共に該
スリーブＷに所定の位置まで挿入する。

【００７８】次いで、加工ユニット３２のモータ４３を
作動させて、前述したように、駆動クランク軸１８を駆
動プーリ４４等を介して図９中、反時計回りに回動さ
せ、さらにこれと同期させて駆動クランク軸１７を前記
ギヤ３９〜４１を介して反時計回りに回動させる。

【００７９】そして、この駆動クランク軸１７，１８の
回動により、工具保持体１４は、前述した溝形成加工装
置と全く同様に、スリーブＷの内周面に略沿って往復揺
動し、この時、カッター１３は前述した図７に示す略弓
形状の軌跡Ｘを描いて往復運動する。

【００８０】一方、これと並行して、駆動クランク軸１
７の回動が前記減速機４６を介して前記カム４７に減速
して伝達され、該カム４７が該駆動クランク軸１７より
も充分遅い回転速度で該駆動クランク軸１７と同方向に
回動される。

【００８１】そして、かかるカム４７の回動により、前
記したように、基体３４が工具保持体１４等と共に、支
軸３６の回りに揺動される。

【００８２】この場合、カム４７の外周面の形状は、基
本的には、その回動開始時から略半回転までは、カッタ
ー１３が前記の軌跡Ｘを描きつつこれに対向するスリー
ブＷの内周面に向かって徐々に接近し、後半の略半回転
においては、カッター１３がスリーブＷの内周面から徐
々に離反して原位置に復帰するように、基体３４を揺動
させる形状に形成されており、このため、カッター１３
は、カム４７の回動の略半周期においてスリーブＷの内
周面を徐々に切削し、残りの略半周期においてその切削
箇所から離反される。そして、カム４７の形状及び減速
機４６の減速比は、かかるカム４７の回転におけるカッ
ター１３の移動により、所望のポート溝ａ（図１１参
照）がカッター１３により切削・形成されるように適切
に設定されており、これにより、スリーブＷの内周面に
所望のポート溝ａが形成される。

【００８３】尚、かかる切削加工においては、カッター
１３による切り屑が飛散するが、本実施例においては、
工具ホルダー１２と基体３４のケース部３４ａとの間に
前記ブーツ３８が介装され、このブーツ３８によりケー
ス部３４ａの貫通穴３７が外部に対して遮蔽されている
ので、その切り屑がケース部３４ａ内に入り込むような
ことはなく、これにより、ケース部３４ａ内の工具保持
体１４や駆動クランク軸１７，１８等のカッター１３の
駆動に係わる構成が切り屑等により阻害されることな
く、円滑に作動することとなる。

【００８４】このように、本実施例においては、前述し
た溝形成加工装置と同様に、スリーブＷの内周面に略円
弧形状のポート溝ａを切削・形成するためのカッター１
３の往復運動を簡略且つ小型な構成で行わしめることが
できることはもちろん、その往復運動を行わしめるため
の構成要素である駆動クランク軸１７によりカッター１
３をスリーブＷの内周面に向かって接近・離反させるべ
く基体３４を揺動させるためのカム４７を駆動するよう
にしたことによって、ポート溝ａの切削・形成を効率よ
く行うことができると共に、当該加工装置全体の構成も
簡略且つ小型な構成とすることができる。

【００８５】尚、本実施例においては、前記カム４７を
駆動クランク軸１７に連結するようにしたが、駆動クラ
ンク軸１８に連結するようにすることも可能であること
はもちろんである。

【００８６】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、第２の駆動クランク軸の回動により工具保持
体の筒状ワークの内周面に沿うように往復揺動させると
共に、該工具保持体を揺動自在とする一対のリンクアー
ムのいずれか一方のリンクアームの先端部を第２の駆動
クランク軸と同期して回動する第１の駆動クランク軸に
枢支して該第１の駆動クランク軸の回動軸心の回りに公
転させ、かかる工具保持体の往復揺動と一方のリンクア
ームの先端部の公転とにより、工具保持体の往路側ある
いは復路側への揺動時に切削工具が筒状ワークの内周面
を略円弧状に切削する軌跡を描き、且つ、該揺動と逆向
きへの揺動時に該切削工具が該筒状ワークの内周面から
離反した位置で該筒状ワークの軸心と略平行な軌跡を描
くように構成したことによって、筒状ワークの内周面に
略円弧形状の溝を形成するための切削工具の駆動を極め
て簡略且つ小型な構成で行うことができる。

【００８７】そして、このように、簡略且つ小型な構成
としたことによって、工具保持体や切削工具等の可動部
の慣性重量を小さなものとすることができると共に、前
記両駆動クランク軸を高速で回動させるだけで、切削工
具を所定の軌跡を描かせて高速で往復運動させることが
できるので、筒状ワークの溝形成加工を短時間で行うこ
とができると共に、精度の良い加工を行うことができ
る。

【００８８】また、切削工具の往復運動において、筒状
ワークの非切削時に該切削工具を筒状ワークの略軸心方
向に直線的に移動させるようにしたことによって、該切
削工具の筒状ワークの径方向への移動量を小さなものと
することができ、従って、該切削工具を比較的大きなも
のとしてその剛性を高めるようにしても該切削工具が筒
状ワークと干渉せずに支障なく往復運動することがで
き、該切削工具に高負荷が加わるような場合であって
も、その負荷に充分耐え得る構成とすることができる。
また、前記両駆動クランク軸のいずれか一方に減速機を
介して連結されたカムと、前記基体を移動自在に支承す
る基台に設けたカムフォロアとを当接係合させ、前記筒
状ワークの切削加工の一工程において、前記切削工具に
所定の軌跡を描かせた状態で、該カムとカムフォロアと
の当接係合により、該切削工具を基体を介して筒状ワー
クの内周面に向かって順次接近・離反させて、該筒状ワ
ークの内周面に該切削工具の軌跡に対応する形状の溝を
徐々に切削・形成するようにしたことによって、該溝の
切削・形成を効率よく行うことができると共に、当該溝
形成加工装置全体の構成も簡略且つ小型な構成とするこ
とができる。

【００８９】また、前記工具保持体及び前記両リンクア
ームを前記ケース部に収納すると共に、前記切削工具を
該ケース部に穿設した前記貫通穴を介して外部に突出さ
せ、該貫通穴の周囲の位置で該切削工具とケース部との
間に前記ブーツを介装したことによって、前記筒状ワー
クの切削加工に際して生じる切り屑等が貫通穴を介して
ケース部内に侵入するのを防止することができ、切削工
具を駆動するための工具保持体及び前記両リンクアーム
等の作動を円滑に行わしめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溝形成加工装置の一例の側面図、

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図、

【図５】溝加工形成装置の作動説明図、

【図６】溝加工形成装置の作動説明図、

【図７】溝加工形成装置の作動説明図、

【図８】本発明の溝形成加工装置の要部の説明的側面
図、

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図、

【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図、

【図１１】溝を形成した筒状ワークの縦断面図。

【符号の説明】

１１，３４…基体、１３…カッター（切削工具）、１４
…工具保持体、１５，１６…リンクアーム、１７…第１
の駆動クランク軸、１８…第２の駆動クランク軸、２５
…固定支軸、３３…基台、３４ａ…ケース部、３８…ブ
ーツ、４７…カム、４８…カムフォロア、５０…スプリ
ング（付勢手段）、Ｗ…スリーブ（筒状ワーク）、ａ…
ポート溝、Ｘ…軌跡。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の位置に保持された筒状ワークの内周
   面にその軸方向に延在する略円弧形状の溝を切削加工に
   より形成するための装置において、前記溝の切削加工に
   際して前記筒状ワークに挿入される切削工具を先端部に
   備える工具保持体と、該工具保持体を該切削工具と共に
   該筒状ワークの軸方向及び幅方向に移動自在に支承する
   基体と、前記筒状ワークの略軸方向に間隔を存して該工
   具保持体から揺動自在に延設された一対のリンクアーム
   と、両リンクアームのうち、一方のリンクアームの先端
   部を前記基体に回動自在に枢支する支軸と、他方のリン
   クアームの先端部を回動自在に枢支して前記基体に回動
   自在に支承された第１の駆動クランク軸と、前記基体に
   前記第１の駆動クランク軸と同期して回動自在に支承さ
   れて前記工具保持体に係合された第２の駆動クランク軸
   とを備え、前記工具保持体は、前記両リンクアームによ
   り前記筒状ワークの内周面に沿って揺動可能に支承さ
   れ、該第２の駆動クランク軸は、その回動により前記工
   具保持体を往復揺動させるべく前記工具保持体に係合さ
   れ、前記第１の駆動クランク軸は、該第２の駆動クラン
   ク軸の回動時にこれと同期して前記他方のリンクアーム
   の先端部を該第２の駆動クランク軸の回動軸心の回りに
   公転させるべく該他方のリンクアームの先端部を枢支
   し、該第２の駆動クランク軸の回動による工具保持体の
   往復揺動と、その往復揺動時の前記他方のリンクアーム
   の先端部の公転とにより、該工具保持体の往路側あるい
   は復路側への揺動時に前記切削工具が前記筒状ワークの
   内周面を略円弧状に切削する軌跡を描き、且つ、該揺動
   と逆向きへの揺動時に該切削工具が該筒状ワークの内周
   面から離反した位置で該筒状ワークの軸心と略平行な軌
   跡を描くように構成したことを特徴とする筒状ワークの
   内周面の溝形成加工装置。
2. 【請求項２】前記基体を前記筒状ワークの切削加工の際
   に前記切削工具が該筒状ワークの内周面に向かう方向に
   移動自在に支承する基台と、前記両駆動クランク軸のい
   ずれか一方に減速機を介して連動して回動自在に連結さ
   れたカムと、前記基台に設けられると共に該カムに当接
   係合されたカムフォロアと、前記基体を該カムフォロア
   に向かって付勢する付勢手段とを備え、前記カムは前記
   切削加工の一工程において前記切削工具が前記筒状ワー
   クの内周面に順次接近・離反するように前記基体を移動
   させる形状に形成されていることを特徴とする請求項１
   記載の筒状ワークの内周面の溝形成加工装置。
3. 【請求項３】前記工具保持体及び前記両リンクアームを
   収納するケース部が前記基体に設けられると共に、前記
   切削工具が該ケース部に穿設された貫通穴を介して外部
   に突出され、該貫通穴の周囲の位置で該切削工具とケー
   ス部との間に伸縮自在なブーツが介装されていることを
   特徴とする請求項１記載の筒状ワークの内周面の溝形成
   加工装置。