JP3311348B2 - 溝孔加工方法及び溝孔加工装置の改良 - Google Patents
溝孔加工方法及び溝孔加工装置の改良Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、構成部材の孔内に平行に縦方向に延びる複
数個の溝孔を加工する方法及び装置に関するものであ
る。このような構成部材は一例として自動車のパワース
テアリング回転弁のスリーブ素子である。その場合の溝
孔は、通常行き止まりの溝孔であり、これによりスリー
ブの孔内に円周方向に離間した一連の液圧ポートを形成
している。協働する円筒入力軸素子をこのスリーブ内に
収容し、入力軸素子とスリーブとを僅かに相対的に回転
すると、入力軸素子に形成した同様の円周方向に離間し
たポートとスリーブのポートとが関連し、スリーブが弁
スリーブとして作用する。本発明は、一般に、構成部材
の孔内に平行に縦方向に延在する内側溝孔を形成するに
際し、広く適用し得るが、特にこのようなスリーブを参
照して説明する。
数個の溝孔を加工する方法及び装置に関するものであ
る。このような構成部材は一例として自動車のパワース
テアリング回転弁のスリーブ素子である。その場合の溝
孔は、通常行き止まりの溝孔であり、これによりスリー
ブの孔内に円周方向に離間した一連の液圧ポートを形成
している。協働する円筒入力軸素子をこのスリーブ内に
収容し、入力軸素子とスリーブとを僅かに相対的に回転
すると、入力軸素子に形成した同様の円周方向に離間し
たポートとスリーブのポートとが関連し、スリーブが弁
スリーブとして作用する。本発明は、一般に、構成部材
の孔内に平行に縦方向に延在する内側溝孔を形成するに
際し、広く適用し得るが、特にこのようなスリーブを参
照して説明する。
本発明に最も近い従来技術は、Bishopの米国特許第41
54145号と、Bishopのオーストラリヤ暫定特許出願第PK3
520号とに開示されている。これ等のいわゆる「溝孔加
工機」はパワーステアリングの弁スリーブの孔の中の溝
孔を機械加工するものである。これ等の機械の設計で
は、切削スピンドルに取り付けた指状切削工具によって
回転する素材の孔から各溝孔を切除する。切削スピンド
ルは軸線の回りに角往復運動を行い徐々に深くなる一連
の切削行程、及び復帰行程を行い、縦断面で正確な閉じ
た室、又は液圧ポートを形成する。ワーク保持スピンド
ルに取り付けたワーク保持コレットにスリーブを保持す
るが、このワーク保持スピンドルは切削スピンドルの軸
線に対し垂直であるが、ずれている回転軸線を有する。
各溝孔の加工が完了すると、ワーク保持スピンドルを正
確に割り出すことによって、必要な数の溝孔をスリーブ
に精密に機械加工する。この溝孔の数は、大部分の自動
車の用途に対し、通常４、６、又は８である。
54145号と、Bishopのオーストラリヤ暫定特許出願第PK3
520号とに開示されている。これ等のいわゆる「溝孔加
工機」はパワーステアリングの弁スリーブの孔の中の溝
孔を機械加工するものである。これ等の機械の設計で
は、切削スピンドルに取り付けた指状切削工具によって
回転する素材の孔から各溝孔を切除する。切削スピンド
ルは軸線の回りに角往復運動を行い徐々に深くなる一連
の切削行程、及び復帰行程を行い、縦断面で正確な閉じ
た室、又は液圧ポートを形成する。ワーク保持スピンド
ルに取り付けたワーク保持コレットにスリーブを保持す
るが、このワーク保持スピンドルは切削スピンドルの軸
線に対し垂直であるが、ずれている回転軸線を有する。
各溝孔の加工が完了すると、ワーク保持スピンドルを正
確に割り出すことによって、必要な数の溝孔をスリーブ
に精密に機械加工する。この溝孔の数は、大部分の自動
車の用途に対し、通常４、６、又は８である。
現在使用されている多くのパワーステアリング回転弁
は、防火壁に取り付けたラックピニオンステアリング装
置に組み込まれており、この状態ではステアリング装置
が必要上比較的剛強に取り付けられていること及びそれ
が運転者に近いことのため、弁から発生するいずれの騒
音も運転者にとって非常に明白な騒音となっている。し
かし、一層遠方に位置するクロス部材にラックピニオン
ステアリング装置を取り付けた場合でも、又は古い形式
の再循環ボールナットステアリングボックスの場合で
も、弁の騒音はステアリング軸を伝わるから、運転者に
聞き取られる。回転弁の設計者にとって大きな関心時で
ある弁の騒音の型式は、弁の中の軸線方向に延びる一連
の制御オリフィスに液圧油が流れる際、この液圧油のキ
ャビテーションから生ずる「ヒス」である。これ等のオ
リフィスは、入力軸計量端縁とスリーブ溝孔端縁との隣
接する相互作用によって形成されているから、入力軸と
スリーブとの間が相対回転した時、これ等のオリフィス
は開閉する。オリフィスが基本的に並列に作用する組
の、即ち一連の液圧ホイートストンブリッジを形成する
ようにネットワークとしてオリフィスは開口する。駐車
のための運転中のように弁が高圧で作動している時、上
述の「ヒス」は特に明瞭に感知される。
は、防火壁に取り付けたラックピニオンステアリング装
置に組み込まれており、この状態ではステアリング装置
が必要上比較的剛強に取り付けられていること及びそれ
が運転者に近いことのため、弁から発生するいずれの騒
音も運転者にとって非常に明白な騒音となっている。し
かし、一層遠方に位置するクロス部材にラックピニオン
ステアリング装置を取り付けた場合でも、又は古い形式
の再循環ボールナットステアリングボックスの場合で
も、弁の騒音はステアリング軸を伝わるから、運転者に
聞き取られる。回転弁の設計者にとって大きな関心時で
ある弁の騒音の型式は、弁の中の軸線方向に延びる一連
の制御オリフィスに液圧油が流れる際、この液圧油のキ
ャビテーションから生ずる「ヒス」である。これ等のオ
リフィスは、入力軸計量端縁とスリーブ溝孔端縁との隣
接する相互作用によって形成されているから、入力軸と
スリーブとの間が相対回転した時、これ等のオリフィス
は開閉する。オリフィスが基本的に並列に作用する組
の、即ち一連の液圧ホイートストンブリッジを形成する
ようにネットワークとしてオリフィスは開口する。駐車
のための運転中のように弁が高圧で作動している時、上
述の「ヒス」は特に明瞭に感知される。
種々の入力軸計量端縁を非常に精密に製造して、組を
なす、又は一連の液圧ホイートストーンブリッジ内の油
の流れをこれ等ブリッジ間に等しく分散させ、これによ
り計量端縁の単位長さ当たりの流量密度が全体の平均値
を越え、そのため激しい乱流、従ってキャビテーション
が発生する瞬間を防止すれば、回転弁内の「ヒス」を著
しく防止し得ることがわかった。このような「羽毛」の
ような計量端縁、例えばHagaの米国特許第4460016号に
記載された端縁を、深さの公差と割出し公差とが微細な
交差になるまで研削し、この目的を達成しようとするこ
とが多い。しかし、最初に述べたように、回転弁内の液
圧オリフィスは、スリーブの溝孔の端縁の角度位置によ
って平等に決定される。
なす、又は一連の液圧ホイートストーンブリッジ内の油
の流れをこれ等ブリッジ間に等しく分散させ、これによ
り計量端縁の単位長さ当たりの流量密度が全体の平均値
を越え、そのため激しい乱流、従ってキャビテーション
が発生する瞬間を防止すれば、回転弁内の「ヒス」を著
しく防止し得ることがわかった。このような「羽毛」の
ような計量端縁、例えばHagaの米国特許第4460016号に
記載された端縁を、深さの公差と割出し公差とが微細な
交差になるまで研削し、この目的を達成しようとするこ
とが多い。しかし、最初に述べたように、回転弁内の液
圧オリフィスは、スリーブの溝孔の端縁の角度位置によ
って平等に決定される。
従って、入力軸の組をなす計量端縁の設計、及び製作
を改善しても、対応するスリーブの組をなす溝孔の端縁
が不正確に離間していれば、この改善は全体として無駄
になる。実際上、スリーブの溝孔の端縁の角度的離間の
精度は、弁の騒音レベルを決定する際の入力軸計量端縁
の精度に比較して等しく重要であることが実験で明らか
にされている。
を改善しても、対応するスリーブの組をなす溝孔の端縁
が不正確に離間していれば、この改善は全体として無駄
になる。実際上、スリーブの溝孔の端縁の角度的離間の
精度は、弁の騒音レベルを決定する際の入力軸計量端縁
の精度に比較して等しく重要であることが実験で明らか
にされている。
溝孔加工プロセスは、もともと溝孔内に非常に高い精
度で角度的にずれた一連の溝孔を形成するものである。
これは全ての溝孔を同一の切削工具で切削すること、及
びワーク保持スピンドルに直接取り付けた比較的大径の
マスター割出しホイールによって割出しを行っているこ
とに起因する。
度で角度的にずれた一連の溝孔を形成するものである。
これは全ての溝孔を同一の切削工具で切削すること、及
びワーク保持スピンドルに直接取り付けた比較的大径の
マスター割出しホイールによって割出しを行っているこ
とに起因する。
しかし、この一連の溝孔の有効中心は、スリーブの外
径に対して偏心していることが多い。これは、スリーブ
が不均一に把持されていることとスリーブの外径の真円
度が正しくないことに起因してワーク保持コレット内で
スリーブが動くこと、及びスリーブの位置が不規則に変
化することに原因がある。この問題は、次の熱処理中に
スリーブが変形することによって一層悪化するし、更に
仕上げ研削において、内面研削盤のスピンドル内でスリ
ーブのこの変形した外径を基にしてその内径を再修正す
ることに関連して偏心を生ずると一層悪化する。処理の
実際の程度によるが、これ等の誤差は、一連の溝孔の有
効中心と、仕上げたスリーブの内径との間の偏心が0.05
mmの値まで組み合わされ、この結果スリーブの内径に対
して正弦波状に変化する対応する大きな角度誤差をスリ
ーブの溝孔の端縁の配列に生ずる。例えば、内径20mmの
自動車用スリーブ孔の場合、上述の0.05mmの偏心によっ
て0.3度の最大振幅を有する正弦波状に変化するスリー
ブ溝孔の誤差になる。
径に対して偏心していることが多い。これは、スリーブ
が不均一に把持されていることとスリーブの外径の真円
度が正しくないことに起因してワーク保持コレット内で
スリーブが動くこと、及びスリーブの位置が不規則に変
化することに原因がある。この問題は、次の熱処理中に
スリーブが変形することによって一層悪化するし、更に
仕上げ研削において、内面研削盤のスピンドル内でスリ
ーブのこの変形した外径を基にしてその内径を再修正す
ることに関連して偏心を生ずると一層悪化する。処理の
実際の程度によるが、これ等の誤差は、一連の溝孔の有
効中心と、仕上げたスリーブの内径との間の偏心が0.05
mmの値まで組み合わされ、この結果スリーブの内径に対
して正弦波状に変化する対応する大きな角度誤差をスリ
ーブの溝孔の端縁の配列に生ずる。例えば、内径20mmの
自動車用スリーブ孔の場合、上述の0.05mmの偏心によっ
て0.3度の最大振幅を有する正弦波状に変化するスリー
ブ溝孔の誤差になる。
入力軸計量端縁の精度に関係なく、このようなスリー
ブの溝孔の端縁の誤差は、回転弁内の並列の液圧ホイー
トストンブリッジネットワーク内での油の流れに著しく
不平衡を生じ、そのため計量端縁の単位長さ当たりの流
量密度が若干のオリフィスについて非常に増大し、高い
作動圧力で油のキャビテーションと弁「ヒス」とを生ず
る。並列に作用する全ての端縁が同時に閉塞位置に接近
すれば、最高流量密度が最小になる。
ブの溝孔の端縁の誤差は、回転弁内の並列の液圧ホイー
トストンブリッジネットワーク内での油の流れに著しく
不平衡を生じ、そのため計量端縁の単位長さ当たりの流
量密度が若干のオリフィスについて非常に増大し、高い
作動圧力で油のキャビテーションと弁「ヒス」とを生ず
る。並列に作用する全ての端縁が同時に閉塞位置に接近
すれば、最高流量密度が最小になる。
上述したプロセス以外にもスリーブを製造する代案の
方法が多数存在しており、そのいずれの方法もスリーブ
の内径に対し、スリーブの一連の溝孔の中心が大きく偏
心している。例えばZeiglerの米国特許第3022772号、及
びSpannの米国特許第4454801号に示す形式のスリーブ
は、すべての溝孔を同時に多数歯ブローチ加工により形
成し、次に焼き入れし、溝孔を軸線方向にシールするよ
う２個の止めリング内にプレスし、次に内径を研削し、
及び／又はホーニングして製作している。Fergusonの米
国特許第4614014号に記載の形式のスリーブも同様にブ
ローチ加工しているが、硬化前に、溝孔の端部を常温据
込みによって軸線方向にシールしている。このようなス
リーブの溝孔をブローチ加工する時、多数歯のブローチ
工具をスリーブの孔に通して徐々にブローチ加工する
際、ブローチ工具の半径方向の移動を制御することは困
難であり、従ってこの加工法でも、スリーブの孔に対し
てスリーブの一連の溝孔の有効中心が大きく偏心するの
が普通である。更に、止めリングを挿入し、又はその代
わりに据込み操作を行うと、スリーブの材料を変形させ
内部応力を発生させると共に、硬化のための熱処理に関
連する上述の変形を生ずる。
方法が多数存在しており、そのいずれの方法もスリーブ
の内径に対し、スリーブの一連の溝孔の中心が大きく偏
心している。例えばZeiglerの米国特許第3022772号、及
びSpannの米国特許第4454801号に示す形式のスリーブ
は、すべての溝孔を同時に多数歯ブローチ加工により形
成し、次に焼き入れし、溝孔を軸線方向にシールするよ
う２個の止めリング内にプレスし、次に内径を研削し、
及び／又はホーニングして製作している。Fergusonの米
国特許第4614014号に記載の形式のスリーブも同様にブ
ローチ加工しているが、硬化前に、溝孔の端部を常温据
込みによって軸線方向にシールしている。このようなス
リーブの溝孔をブローチ加工する時、多数歯のブローチ
工具をスリーブの孔に通して徐々にブローチ加工する
際、ブローチ工具の半径方向の移動を制御することは困
難であり、従ってこの加工法でも、スリーブの孔に対し
てスリーブの一連の溝孔の有効中心が大きく偏心するの
が普通である。更に、止めリングを挿入し、又はその代
わりに据込み操作を行うと、スリーブの材料を変形させ
内部応力を発生させると共に、硬化のための熱処理に関
連する上述の変形を生ずる。
スリーブを製造する更に他の方法では、コップ状のス
リーブ素材にマンドレルを挿入することによって、溝孔
を形成している。Kajikawa等の米国特許第4535519号に
記載されている方法においては、マンドレルは多数歯切
削端縁を有し、マンドレルの単一プランジ切削によって
全ての溝孔を切削し、次に常温据込みによって溝孔の開
放端を軸線方向にシールしている。Ishihara等の米国特
許第4768268号に記載されている他の方法では、マンド
レルには溝が形成されており、マンドレルを後退させる
前にスリーブの溝孔を常温で形成し、次に常温据込みを
行っている。Bandou等の米国特許第4762302号に記載さ
れた他の方法では、半径方向に延びる形成ダイスをマン
ドレルに収容し、このダイスによって行き止まりの一連
の溝孔を常温で形成している。
リーブ素材にマンドレルを挿入することによって、溝孔
を形成している。Kajikawa等の米国特許第4535519号に
記載されている方法においては、マンドレルは多数歯切
削端縁を有し、マンドレルの単一プランジ切削によって
全ての溝孔を切削し、次に常温据込みによって溝孔の開
放端を軸線方向にシールしている。Ishihara等の米国特
許第4768268号に記載されている他の方法では、マンド
レルには溝が形成されており、マンドレルを後退させる
前にスリーブの溝孔を常温で形成し、次に常温据込みを
行っている。Bandou等の米国特許第4762302号に記載さ
れた他の方法では、半径方向に延びる形成ダイスをマン
ドレルに収容し、このダイスによって行き止まりの一連
の溝孔を常温で形成している。
上述の種々のスリーブ製造方法は、全て、仕上がった
スリーブの孔の内側に溝孔の端縁を正確に配置形成する
能力に関し明らかに不利である。まず、これ等の方法に
よれば全て、付加的な内部応力をスリーブ材料内に誘起
し、特に次の硬化処理作業中における応力解放作用に起
因し、制御されない変形を生ずる。第２に、工具が実際
に切削を行っても、又は常温変形を加えていても、各溝
孔は異なる工具により、又は１個の工具の異なる切刃素
子によって基本的に形成されることである。従って、単
純な溝加工と異なり、溝孔の端縁の角度的な配列は、著
しく高い精度に研削された割出し歯車によって決定され
るのでなく、また立削盤におけるように全ての溝孔を単
一の工具で加工する訳でもなく、非常に小さな工具の一
連の溝、又は切削端縁及びその幅の精度によって全体的
に決定されてしまう。第３に、最も重要なことである
が、上記のような方法では、一連の溝孔の有効中心と、
仕上がったスリーブの孔との間を同心に維持することは
実際上不可能である。ブローチ工具や、上述の種々の形
態のマンドレルはスリーブの溝孔を形成中、又は切削
中、全て側方に浮動するから、最終的に形成される一連
の溝孔は、スリーブの内径、又は外径に対し正確に位置
しない。
スリーブの孔の内側に溝孔の端縁を正確に配置形成する
能力に関し明らかに不利である。まず、これ等の方法に
よれば全て、付加的な内部応力をスリーブ材料内に誘起
し、特に次の硬化処理作業中における応力解放作用に起
因し、制御されない変形を生ずる。第２に、工具が実際
に切削を行っても、又は常温変形を加えていても、各溝
孔は異なる工具により、又は１個の工具の異なる切刃素
子によって基本的に形成されることである。従って、単
純な溝加工と異なり、溝孔の端縁の角度的な配列は、著
しく高い精度に研削された割出し歯車によって決定され
るのでなく、また立削盤におけるように全ての溝孔を単
一の工具で加工する訳でもなく、非常に小さな工具の一
連の溝、又は切削端縁及びその幅の精度によって全体的
に決定されてしまう。第３に、最も重要なことである
が、上記のような方法では、一連の溝孔の有効中心と、
仕上がったスリーブの孔との間を同心に維持することは
実際上不可能である。ブローチ工具や、上述の種々の形
態のマンドレルはスリーブの溝孔を形成中、又は切削
中、全て側方に浮動するから、最終的に形成される一連
の溝孔は、スリーブの内径、又は外径に対し正確に位置
しない。
上述したように、従来の溝孔加工法によるスリーブの
製造方法は、この第３の欠点に関連する問題点を完全に
解決しておらず、一連の溝孔をスリーブ内に角度に関し
ては殆ど完全に配置し得たとしても、溝孔の中心は、仕
上がったスリーブの孔に対して、通常0.05mmまで偏心し
てしまう。
製造方法は、この第３の欠点に関連する問題点を完全に
解決しておらず、一連の溝孔をスリーブ内に角度に関し
ては殆ど完全に配置し得たとしても、溝孔の中心は、仕
上がったスリーブの孔に対して、通常0.05mmまで偏心し
てしまう。
従って本発明の真髄は、スリーブの仕上がった孔に同
心に一連の溝孔を機械加工することにあり、そのため、
ワークスピンドル内にスリーブを不完全に把持しても、
またワーク保持スピンドルの軸受支持が不完全であって
も、最初に説明した正確な割出しによって得られたスリ
ーブ内の溝孔の配置についての必要な微小な角度公差を
維持し得る方法と手段とによって、上述の偏心の原因を
少なくとも実質的に減少させ、即ち仕上がったスリーブ
の孔の中に角度的にほぼ完全に配置した溝孔端縁を有す
る溝付きスリーブを製造することができる。
心に一連の溝孔を機械加工することにあり、そのため、
ワークスピンドル内にスリーブを不完全に把持しても、
またワーク保持スピンドルの軸受支持が不完全であって
も、最初に説明した正確な割出しによって得られたスリ
ーブ内の溝孔の配置についての必要な微小な角度公差を
維持し得る方法と手段とによって、上述の偏心の原因を
少なくとも実質的に減少させ、即ち仕上がったスリーブ
の孔の中に角度的にほぼ完全に配置した溝孔端縁を有す
る溝付きスリーブを製造することができる。
従って、本発明方法は、構成部材の孔の中に平行に縦
方向に延在する或る角度をなして配置した一連の溝孔を
機械加工する方法において、割出し可能なワーク保持ス
ピンドルに取り付けたワーク保持装置の把持手段に内に
前記構成部材を把持し、前記構成部材の前記孔を機械加
工し、切削工具の徐々に一層深くなる一連の切削行程に
よって前記孔内に前記一連の溝孔を切削し、その際各溝
孔の切削後に前記ワーク保持スピンドルを割り出しが行
われるようになし、前記一連の溝孔の切削は、構成部材
が前記孔の前記機械加工中と同じ位置と方位において前
記把持手段内に把持された状態にある間に行われること
の工程を含むことを特徴とする。
方向に延在する或る角度をなして配置した一連の溝孔を
機械加工する方法において、割出し可能なワーク保持ス
ピンドルに取り付けたワーク保持装置の把持手段に内に
前記構成部材を把持し、前記構成部材の前記孔を機械加
工し、切削工具の徐々に一層深くなる一連の切削行程に
よって前記孔内に前記一連の溝孔を切削し、その際各溝
孔の切削後に前記ワーク保持スピンドルを割り出しが行
われるようになし、前記一連の溝孔の切削は、構成部材
が前記孔の前記機械加工中と同じ位置と方位において前
記把持手段内に把持された状態にある間に行われること
の工程を含むことを特徴とする。
スリーブに孔を加工した時と同一のコレット位置でス
リーブの溝孔を加工するから、ワーク保持スピンドルの
回転に関連する偏心や、スリーブの外径を把持するコレ
ットの確実性に関連する偏心は除去される。この方法を
実現するには、孔を加工した後、スリーブをコレットか
ら取り外さず、溝孔加工の前に（或いはその逆に）コレ
ット内のスリーブの交換を行わないのが好適である。そ
うしないと、コレット内のスリーブの位置を同一に維持
するのが非常に難しく、従って仕上がった孔と一連の溝
孔との間に偏心を生ずる。この理由のため、この方法の
最大の利点を達成すべきであるならば、「孔加工機、又
は溝孔加工機」の外でスリーブを中間処理することはあ
り得ないことである。ここでの中間処理としては、例え
ば誘導焼入れ、又は滲炭、又はスリーブ内の一連の溝孔
に液圧連結する開口孔の穿孔を含む。
リーブの溝孔を加工するから、ワーク保持スピンドルの
回転に関連する偏心や、スリーブの外径を把持するコレ
ットの確実性に関連する偏心は除去される。この方法を
実現するには、孔を加工した後、スリーブをコレットか
ら取り外さず、溝孔加工の前に（或いはその逆に）コレ
ット内のスリーブの交換を行わないのが好適である。そ
うしないと、コレット内のスリーブの位置を同一に維持
するのが非常に難しく、従って仕上がった孔と一連の溝
孔との間に偏心を生ずる。この理由のため、この方法の
最大の利点を達成すべきであるならば、「孔加工機、又
は溝孔加工機」の外でスリーブを中間処理することはあ
り得ないことである。ここでの中間処理としては、例え
ば誘導焼入れ、又は滲炭、又はスリーブ内の一連の溝孔
に液圧連結する開口孔の穿孔を含む。
スリーブが或る種の鋼、又は微粒子鋳鉄のような更に
熱処理を必要としない材料から成るか、或いは滲炭、又
は誘導焼入れを必要とする通常のスリーブ材料から成る
時でも、孔明け、溝加工によって製造したスリーブの孔
を仕上げ加工する好適なプロセスはホーニングである。
ホーニングはスリーブの孔を超微細表面仕上げするのに
理想的に適しており、更に、溝孔加工後、孔の中に半径
方向に突出する溝孔端縁上の小さなばりを除去し得るこ
とが実験において確かめられている。しかし、ホーニン
グの主要な利点は、孔明け、溝孔加工プロセスによって
一連の溝孔に対して同心性を既に確立しているスリーブ
の内径に接触させて、ホーニング工具を案内することで
ある。従って、スリーブのホーニングされて仕上がった
孔は、スリーブの一連の溝孔の中心に対し完全に同心で
ある。このような同心性は、従来の孔の仕上げ研削では
達成されない。その理由は、従来の方法では、溝孔加工
機、又は孔加工機からスリーブを外さなければならず、
孔に研削盤のコレット又はチャックに再び取り付ける必
要があるため偏心誤差を再び生ずるからである。上述し
たように、種々のスリーブ製造プロセスの中の若干のプ
ロセスに、仕上げ操作としてホーニングは使用されてい
る。しかし、その場合、このホーニングの特殊な利点は
全く生かされていない。それは、スリーブの一連の溝孔
の中心に対しもともと偏心しているスリーブの孔にホー
ニング工具が従動するからである。スリーブの一連の溝
孔の中心に同心性を維持しながら、スリーブの孔を仕上
げ加工する代案の方法としてダイヤモンドサイジング及
びラッピングがある。
熱処理を必要としない材料から成るか、或いは滲炭、又
は誘導焼入れを必要とする通常のスリーブ材料から成る
時でも、孔明け、溝加工によって製造したスリーブの孔
を仕上げ加工する好適なプロセスはホーニングである。
ホーニングはスリーブの孔を超微細表面仕上げするのに
理想的に適しており、更に、溝孔加工後、孔の中に半径
方向に突出する溝孔端縁上の小さなばりを除去し得るこ
とが実験において確かめられている。しかし、ホーニン
グの主要な利点は、孔明け、溝孔加工プロセスによって
一連の溝孔に対して同心性を既に確立しているスリーブ
の内径に接触させて、ホーニング工具を案内することで
ある。従って、スリーブのホーニングされて仕上がった
孔は、スリーブの一連の溝孔の中心に対し完全に同心で
ある。このような同心性は、従来の孔の仕上げ研削では
達成されない。その理由は、従来の方法では、溝孔加工
機、又は孔加工機からスリーブを外さなければならず、
孔に研削盤のコレット又はチャックに再び取り付ける必
要があるため偏心誤差を再び生ずるからである。上述し
たように、種々のスリーブ製造プロセスの中の若干のプ
ロセスに、仕上げ操作としてホーニングは使用されてい
る。しかし、その場合、このホーニングの特殊な利点は
全く生かされていない。それは、スリーブの一連の溝孔
の中心に対しもともと偏心しているスリーブの孔にホー
ニング工具が従動するからである。スリーブの一連の溝
孔の中心に同心性を維持しながら、スリーブの孔を仕上
げ加工する代案の方法としてダイヤモンドサイジング及
びラッピングがある。
中ぐり作業中にワーク保持スピンドルが回転し、非回
転の中ぐり棒によってスリーブが機械加工されるのでな
く、ワーク保持スピンドルは静止したままで、回転中ぐ
り棒によってスリーブが機械加工されるとすれば、中ぐ
り溝孔加工プロセスの利点の大部分が生ずることになる
ことはもちろんである。回転中ぐり棒の軸線をワーク保
持スピンドルの軸線に同軸に正確に一線にすることは当
然のことながら必須のことである。これ等の軸線間に偏
心距離を生ずると、スリーブの孔と、スリーブの一連の
溝孔の中心との間の偏心として、加工精度に直接反映さ
れてしまう。しかし、溝孔加工と中ぐり加工との間にコ
レット内でスリーブの再取り付けを必要としないことに
よる上記の詳細に説明した全ての利点は、本発明の好適
な実施例の場合に確保される。
転の中ぐり棒によってスリーブが機械加工されるのでな
く、ワーク保持スピンドルは静止したままで、回転中ぐ
り棒によってスリーブが機械加工されるとすれば、中ぐ
り溝孔加工プロセスの利点の大部分が生ずることになる
ことはもちろんである。回転中ぐり棒の軸線をワーク保
持スピンドルの軸線に同軸に正確に一線にすることは当
然のことながら必須のことである。これ等の軸線間に偏
心距離を生ずると、スリーブの孔と、スリーブの一連の
溝孔の中心との間の偏心として、加工精度に直接反映さ
れてしまう。しかし、溝孔加工と中ぐり加工との間にコ
レット内でスリーブの再取り付けを必要としないことに
よる上記の詳細に説明した全ての利点は、本発明の好適
な実施例の場合に確保される。
他の選択的な実施例では、中ぐり作業中、ワーク保持
スピンドルと中ぐり棒とを同時に回転させることができ
る。ワーク保持スピンドルと中ぐり棒とを反対方向に回
転するよう設計し、金属の除去割合が最大になるように
するのが好適である。これ等の相対回転速度と、中ぐり
棒の（１回転当たりの）軸線方向送り量とに応じて、ス
リーブの孔内に軸線方向に配置される正弦波の形状の仕
上表面が、ワーク保持スピンドルと中ぐり棒との回転軸
線間の距離の２倍に等しい振幅で生じる。しかし、ここ
に「正弦波」と称したが、この孔はスリーブの一連の溝
孔の中心と完全に同心であり、従って、次のホーニン
グ、ダイヤモンドサイジング、又はラッピング中、工具
は「最大材料状態」、（即ち半径方向最内方の波の頂
部）に従動する。その結果、スリーブの一連の溝孔とス
リーブの仕上がった孔との間は完全に同心になる。この
構成の一利点は、切削スピンドル割出し機構は高速回転
に容易に適合させることができないのに、非常に高速で
回転するよう中ぐり棒を容易に支承することができるこ
とである。
スピンドルと中ぐり棒とを同時に回転させることができ
る。ワーク保持スピンドルと中ぐり棒とを反対方向に回
転するよう設計し、金属の除去割合が最大になるように
するのが好適である。これ等の相対回転速度と、中ぐり
棒の（１回転当たりの）軸線方向送り量とに応じて、ス
リーブの孔内に軸線方向に配置される正弦波の形状の仕
上表面が、ワーク保持スピンドルと中ぐり棒との回転軸
線間の距離の２倍に等しい振幅で生じる。しかし、ここ
に「正弦波」と称したが、この孔はスリーブの一連の溝
孔の中心と完全に同心であり、従って、次のホーニン
グ、ダイヤモンドサイジング、又はラッピング中、工具
は「最大材料状態」、（即ち半径方向最内方の波の頂
部）に従動する。その結果、スリーブの一連の溝孔とス
リーブの仕上がった孔との間は完全に同心になる。この
構成の一利点は、切削スピンドル割出し機構は高速回転
に容易に適合させることができないのに、非常に高速で
回転するよう中ぐり棒を容易に支承することができるこ
とである。
本発明の他の態様は、構成部材の孔の中に平行に縦方
向に延在する或る角度をなして配置した一連の溝孔を機
械加工する装置において、割出し可能なワーク保持スピ
ンドルに取り付けたワーク保持装置内に前記構成部材を
把持する把持手段と、この把持手段に把持されている間
に前記構成部材を中ぐり加工する中ぐり手段と、前記孔
内に一連の溝孔を切削する溝孔加工手段とを具え、前記
構成部材を前記把持手段内に連続的に把持している間
に、前記中ぐり手段と前記溝孔加工手段とを作動させる
ことを特徴とする。
向に延在する或る角度をなして配置した一連の溝孔を機
械加工する装置において、割出し可能なワーク保持スピ
ンドルに取り付けたワーク保持装置内に前記構成部材を
把持する把持手段と、この把持手段に把持されている間
に前記構成部材を中ぐり加工する中ぐり手段と、前記孔
内に一連の溝孔を切削する溝孔加工手段とを具え、前記
構成部材を前記把持手段内に連続的に把持している間
に、前記中ぐり手段と前記溝孔加工手段とを作動させる
ことを特徴とする。
添付図面を参照して、例として本発明を説明する。
第１図は、本発明による孔及び溝孔加工装置の一部断
面斜視図である。
面斜視図である。
第２図は、第１図の装置の（第４図のＡ−Ａ平面に沿
う）部分断面正面図である。
う）部分断面正面図である。
第３図は、第１図の装置の（第４図のＢ−Ｂ平面に沿
う）部分断面正面図である。
う）部分断面正面図である。
第４図は、切削スピンドルの軸線を含む平面内の第１
図の装置の部分断面平面図である。
図の装置の部分断面平面図である。
第５図は、ワーク保持スピンドルと切削カプセルとの
運動を統合する機構を示す第１図の装置の下部の部分断
面斜視図である。
運動を統合する機構を示す第１図の装置の下部の部分断
面斜視図である。
第６図は、第４図のＣ−Ｃ平面に沿うワーク保持スピ
ンドルの部分正面図である。
ンドルの部分正面図である。
第７図は、本発明により製作したスリーブの断面図で
ある。
ある。
第８図は、従来の方法で製作したスリーブの断面図で
ある。
ある。
第１図は、回転し、軸線方向に摺動し得るよう機械ベ
ース４に取り付けたワーク保持スピンドル３のコレット
２に保持したスリーブ１を示す。切削スピンドル７から
突出するアーム６に切削工具５を取り付ける。切削スピ
ンドル７は、約40度の角度に角度揺動する。切削工具５
をその最上昇位置に示す。
ース４に取り付けたワーク保持スピンドル３のコレット
２に保持したスリーブ１を示す。切削スピンドル７から
突出するアーム６に切削工具５を取り付ける。切削スピ
ンドル７は、約40度の角度に角度揺動する。切削工具５
をその最上昇位置に示す。
次に第２図において、スピンドル支持体９内の軸線８
の周りに回転するよう切削スピンドル７を支承する。こ
のスピンドル支持体９は、切削カプセル11内の軸線10の
周りに角度揺動するよう支承されている。スピンドル支
持体９の代表的な揺動角は約８度である。
の周りに回転するよう切削スピンドル７を支承する。こ
のスピンドル支持体９は、切削カプセル11内の軸線10の
周りに角度揺動するよう支承されている。スピンドル支
持体９の代表的な揺動角は約８度である。
切削カプセル11内に支承された軸14に取り付けた隣接
する２個のカム12、13によって、スピンドル支持体９の
揺動運動を制御する。カム12はローラ従動車15に作用
し、カム13は、スピンドル支持体９から延びるアームに
支承したローラ従動車16に作用する。カム12、13によっ
てデスモドロミック構造を構成し、これにより第２図に
詳細に示すように遊びを生ずることなく、スピンドル支
持体９を角度揺動させる。
する２個のカム12、13によって、スピンドル支持体９の
揺動運動を制御する。カム12はローラ従動車15に作用
し、カム13は、スピンドル支持体９から延びるアームに
支承したローラ従動車16に作用する。カム12、13によっ
てデスモドロミック構造を構成し、これにより第２図に
詳細に示すように遊びを生ずることなく、スピンドル支
持体９を角度揺動させる。
軸線８の周りの切削スピンドル７の揺動運動をレバー
17と、連結ロッド18とによって制御する。軸14上に取り
付けた偏心部19に連結ロッド18を支承する。この幾何学
的関係を第３図に詳細に示す。従って、切削スピンドル
７の揺動運動は、偏心部19によってレバー17に与えられ
る運動と、デスモドロミックカム12、13によってスピン
ドル支持体９の軸線10に与えられる運動により生ずる軸
線８の揺動運動との合計である。軸14はその外端付近
に、はずみ車駆動プーリ装置20を支持する。
17と、連結ロッド18とによって制御する。軸14上に取り
付けた偏心部19に連結ロッド18を支承する。この幾何学
的関係を第３図に詳細に示す。従って、切削スピンドル
７の揺動運動は、偏心部19によってレバー17に与えられ
る運動と、デスモドロミックカム12、13によってスピン
ドル支持体９の軸線10に与えられる運動により生ずる軸
線８の揺動運動との合計である。軸14はその外端付近
に、はずみ車駆動プーリ装置20を支持する。
機械ベース４内に機械加工して形成した精密な案内路
内に摺動する摺動路21に切削カプセル11を取り付ける。
機械の作動中、切削工具５は、一連の交互の加工切削行
程と復帰工程とを行うよう往復動する。その際、摺動路
21、切削カプセル、及び全ての関連する機構から成る全
体の機構は徐々に（第１図で見て）右に摺動しスリーブ
１に正確な溝孔を切削する。次に摺動路21は正確な溝孔
の深さを僅かに越える距離だけ左に後退し、ワーク保持
スピンドル３は新たな位置に割り出される。必要な数
（代表的には６個、又は８個）の全ての溝孔を機械加工
し終わるまで、このサイクルが繰り返される。
内に摺動する摺動路21に切削カプセル11を取り付ける。
機械の作動中、切削工具５は、一連の交互の加工切削行
程と復帰工程とを行うよう往復動する。その際、摺動路
21、切削カプセル、及び全ての関連する機構から成る全
体の機構は徐々に（第１図で見て）右に摺動しスリーブ
１に正確な溝孔を切削する。次に摺動路21は正確な溝孔
の深さを僅かに越える距離だけ左に後退し、ワーク保持
スピンドル３は新たな位置に割り出される。必要な数
（代表的には６個、又は８個）の全ての溝孔を機械加工
し終わるまで、このサイクルが繰り返される。
第２図、及び第４図において、溝孔を切削中の摺動路
21と切削カプセル11との右への運動は、機械ベース４に
支承された軸25に取り付けた送りカム22によって制御さ
れる。切削カプセル11から突出するアーム24に取り付け
た従動部23に送りカム22は作用する。送りカム22は、第
４図に示す方向に回転する。一端は、従動部23を収容す
るのに適する幅を有する半径溝孔27から、他端は、凹形
円筒面26まで、時計方向に延在する渦巻面を送りカム22
はその周縁のほぼ４分の３にわたり有する。送りカム22
の渦巻き面のリフトは符号28に示す半径方向の移動量を
有するが、この移動量は、通常約3mmであり、スリーブ
１に正確な溝孔の深さを僅かに超過する距離だけ摺動路
21と切削スピンドル７とを右に動かすのに十分なリフト
である。
21と切削カプセル11との右への運動は、機械ベース４に
支承された軸25に取り付けた送りカム22によって制御さ
れる。切削カプセル11から突出するアーム24に取り付け
た従動部23に送りカム22は作用する。送りカム22は、第
４図に示す方向に回転する。一端は、従動部23を収容す
るのに適する幅を有する半径溝孔27から、他端は、凹形
円筒面26まで、時計方向に延在する渦巻面を送りカム22
はその周縁のほぼ４分の３にわたり有する。送りカム22
の渦巻き面のリフトは符号28に示す半径方向の移動量を
有するが、この移動量は、通常約3mmであり、スリーブ
１に正確な溝孔の深さを僅かに超過する距離だけ摺動路
21と切削スピンドル７とを右に動かすのに十分なリフト
である。
第５図には、ワーク保持スピンドル３と切削カプセル
11との運動を統合する機構を示す。図面では、簡明のた
め、切削スピンドル７の上方の機械の上部を除去してあ
る。また、割出し機構、及びその他の機構を露出するた
め、ワーク保持スピンドル３の一部を除去してある。
11との運動を統合する機構を示す。図面では、簡明のた
め、切削スピンドル７の上方の機械の上部を除去してあ
る。また、割出し機構、及びその他の機構を露出するた
め、ワーク保持スピンドル３の一部を除去してある。
機械ベース４の後側には、継手によって駆動軸29に連
結した主駆動モータ101を取り付ける。この駆動軸29の
後端に、プーリ30を支持し、ベルト102を介してこのプ
ーリ30によって軸14を駆動する。駆動軸29の前端にウオ
ーム31を取り付け、軸32に取り付けたウオーム歯車103
をこのウオームによって駆動する。
結した主駆動モータ101を取り付ける。この駆動軸29の
後端に、プーリ30を支持し、ベルト102を介してこのプ
ーリ30によって軸14を駆動する。駆動軸29の前端にウオ
ーム31を取り付け、軸32に取り付けたウオーム歯車103
をこのウオームによって駆動する。
これ等の軸、及びここに説明する機構の他の全ての軸
についての支承部は、簡明のため省略してある。軸32の
上端に歯車33を設け、軸25の下端に設けた歯車34に噛合
させる。
についての支承部は、簡明のため省略してある。軸32の
上端に歯車33を設け、軸25の下端に設けた歯車34に噛合
させる。
駆動軸29と軸14との間のベルト駆動比は、ほぼ１対１
であり、主駆動モータ101の各回転毎に、切削スピンド
ル７は、１個の完全な下降切削行程と次の復帰行程とを
通じて往復動する。更に、ウオーム31とウオーム歯車10
3との間の歯車比は約40対１であり、１個の溝孔を機械
加工するのに必要な全切削移動量を従動部23、従って切
削カプセル11に伝えるのに必要なのはカム22の１回転の
3/4のみ（上述の渦巻面）である。軸36に取り付けた歯
車35を歯車34によって駆動するが、この軸36には、ゼネ
バ駆動板37と、円板カム38とを取り付ける。この円板カ
ム38はピン従動部39に掛合する。ゼネバ駆動板37は、そ
れから突出するアームを有し、このアームに支持するゼ
ネバ駆動ピン40をゼネバホイール41の４個の溝孔に通常
のように順次掛合させる。セネバホイール41を軸42に取
り付け、この軸42の下端に歯車43を設け、ワーク保持ス
ピンドル３に取り付けた主割出し歯車44にこの歯車43を
噛合させる。主割出し歯車44は、ワーク保持スピンドル
３を回転する目的と、この主割出し歯車44の歯に掛合す
る爪45によって精密な割出しの目的との２つの目的に役
立つ。上端にレバー47を有する軸46に爪45を取り付け
る。このレバー47はその端部にピン従動部39を有する。
円板カム38とピン従動部39との回転作用によって爪45が
一時的に離れる時以外は、ばねにより主割出し歯車44の
適切な歯に爪45を常時掛合させる。
であり、主駆動モータ101の各回転毎に、切削スピンド
ル７は、１個の完全な下降切削行程と次の復帰行程とを
通じて往復動する。更に、ウオーム31とウオーム歯車10
3との間の歯車比は約40対１であり、１個の溝孔を機械
加工するのに必要な全切削移動量を従動部23、従って切
削カプセル11に伝えるのに必要なのはカム22の１回転の
3/4のみ（上述の渦巻面）である。軸36に取り付けた歯
車35を歯車34によって駆動するが、この軸36には、ゼネ
バ駆動板37と、円板カム38とを取り付ける。この円板カ
ム38はピン従動部39に掛合する。ゼネバ駆動板37は、そ
れから突出するアームを有し、このアームに支持するゼ
ネバ駆動ピン40をゼネバホイール41の４個の溝孔に通常
のように順次掛合させる。セネバホイール41を軸42に取
り付け、この軸42の下端に歯車43を設け、ワーク保持ス
ピンドル３に取り付けた主割出し歯車44にこの歯車43を
噛合させる。主割出し歯車44は、ワーク保持スピンドル
３を回転する目的と、この主割出し歯車44の歯に掛合す
る爪45によって精密な割出しの目的との２つの目的に役
立つ。上端にレバー47を有する軸46に爪45を取り付け
る。このレバー47はその端部にピン従動部39を有する。
円板カム38とピン従動部39との回転作用によって爪45が
一時的に離れる時以外は、ばねにより主割出し歯車44の
適切な歯に爪45を常時掛合させる。
歯車43と主割出し歯車44との間の比は通常１対２であ
り、図示の例において、歯車33、34、35がすべて同一の
直径であるとすると、ワーク保持スピンドル３の１回転
の1/8回転毎に１個の溝孔がスリーブ１に機械加工され
るから、８個の溝孔を有する１個のスリーブが加工され
る。６個の溝孔を有するスリーブの場合には、歯車43と
主割出し歯車44との間の比は２対３になる筈である。
り、図示の例において、歯車33、34、35がすべて同一の
直径であるとすると、ワーク保持スピンドル３の１回転
の1/8回転毎に１個の溝孔がスリーブ１に機械加工され
るから、８個の溝孔を有する１個のスリーブが加工され
る。６個の溝孔を有するスリーブの場合には、歯車43と
主割出し歯車44との間の比は２対３になる筈である。
第４図及び第５図に示す瞬間には、送りカム22は、凹
形円筒面26の大部分を経て回転し終わっており、この時
間の間に、摺動路21は左に動いて切削工具５をスリーブ
の孔から離し、ゼネバ機構37〜41はワーク保持スピンド
ル３を次の溝孔位置に駆動し終わっている。この摺動路
21の後退運動は、ばねによって行われ、このばねは、第
４図に示す位置までは左の方に摺動路21を押圧する。
形円筒面26の大部分を経て回転し終わっており、この時
間の間に、摺動路21は左に動いて切削工具５をスリーブ
の孔から離し、ゼネバ機構37〜41はワーク保持スピンド
ル３を次の溝孔位置に駆動し終わっている。この摺動路
21の後退運動は、ばねによって行われ、このばねは、第
４図に示す位置までは左の方に摺動路21を押圧する。
８個の溝孔を有するスリーブの最後の溝孔の場合に
は、送りカム22の半径溝孔27が従動部23に向け半径方向
に延在する位置に、計数機構（図示せず）によって主駆
動モータ101を急激に停止させる。
は、送りカム22の半径溝孔27が従動部23に向け半径方向
に延在する位置に、計数機構（図示せず）によって主駆
動モータ101を急激に停止させる。
同時に、減速機構を組み込んだローダ駆動モータ50を
付勢して軸51を図示の方向に回転する。軸51を機械ベー
ス４に支承し、ローダ駆動モータ50から遠方の軸51の端
部にカム52を支持する。ここに説明するように、このカ
ム52によってワーク保持スピンドル３を下降させ、次に
上昇させる。第６図に示すように、ワーク保持スピンド
ル３を緩く包囲するヨーク54に取り付けた従動部53にカ
ム52の軌道を掛合させる。両側に１個宛のピン55を半径
方向内方に突出し、ワーク保持スピンドル３に切削形成
した溝56に掛合させ、ヨーク54がワーク保持スピンドル
３に対し上下動しないようにすると共に自由に回転でき
るようにする。ヨーク54は、ワーク保持スピンドル３を
越えて延在し、機械ベース４と一体のブラケット58に取
り付けた枢着部57をヨーク54に設ける。このようにし
て、従動部53の上昇と下降とをワーク保持スピンドル３
に伝えることができる。図示のカム52の位置では、従動
部53は最上位置にあるが、カム52が更に回転すると、従
動部53は下方に駆動され、ワーク保持スピンドル３を下
降させるから、スリーブ１は切削工具５の下端から離れ
る。ワーク保持スピンドル３のこのような下降で、カム
52は約60度回転しており、そのために摺動路21は担持す
る切削スピンドル７と切削工具５と共に左に動くことが
必要であり、これによりスリープ１をコレット２から除
去する。この運動はカム60の作用によって行われる。第
５図に示す位置では、約60度にわたりこのカムの周りに
延在する最も小さい半径の軌道上の位置で従動部61に掛
合している。従動部61を後退レバー62に取り付ける。ブ
ラケット63において機械ベース４にこの後退レバー62を
枢着し、このレバーを上方に延長してフォーク64の形状
にする。切削カプセル11から延びるヨーク68にピン67に
よって取り付けたリンク66にピン65を掛合させる。従っ
て、カム60を連続して回転すると、切削カプセル11を第
４図で見て左に駆動し、切削カプセル11のアーム24に取
り付けた従動部23を送りカム22の半径溝孔27に入れる。
摺動路21のこの位置では、切削工具５はスリーブ１の外
径から離れるだけ十分に動いており、従って軸51の回転
によって作動する通常の形式のコレット作動機構（図示
せず）によって、スリーブ１はコレット２から除去され
る。操作者によっ次のスリーブの装着をしている間、ロ
ーダ駆動モータ50を停止させておき、次にローダ駆動モ
ータ50を再始動し、カム60のカム軌道の作用により摺動
路21を再び右に動かし、スリーブの最初の切削を開始で
きる位置まで摺動路を復帰させ、その後、上述の順序と
逆の順序でカム52の作用によりワーク保持スピンドル３
をその初期の高さまで上昇させる。ワーク保持スピンド
ル３をその最高位置に正確に剛固に支持することは重要
であり、この目的のため、フランジ72を設け、機械ベー
ス４に取り付けたフランジ付き軸受73にこのフランジ72
を押し付ける（第６図参照）。ワーク保持スピンドル３
を確実に剛固に支持するため、切削中、ピン55によって
ワーク保持スピンドル３に大きな上向きの力を作用させ
る。この状態で、次の部材の機械加工を開始するための
この機械の準備が完了する。
付勢して軸51を図示の方向に回転する。軸51を機械ベー
ス４に支承し、ローダ駆動モータ50から遠方の軸51の端
部にカム52を支持する。ここに説明するように、このカ
ム52によってワーク保持スピンドル３を下降させ、次に
上昇させる。第６図に示すように、ワーク保持スピンド
ル３を緩く包囲するヨーク54に取り付けた従動部53にカ
ム52の軌道を掛合させる。両側に１個宛のピン55を半径
方向内方に突出し、ワーク保持スピンドル３に切削形成
した溝56に掛合させ、ヨーク54がワーク保持スピンドル
３に対し上下動しないようにすると共に自由に回転でき
るようにする。ヨーク54は、ワーク保持スピンドル３を
越えて延在し、機械ベース４と一体のブラケット58に取
り付けた枢着部57をヨーク54に設ける。このようにし
て、従動部53の上昇と下降とをワーク保持スピンドル３
に伝えることができる。図示のカム52の位置では、従動
部53は最上位置にあるが、カム52が更に回転すると、従
動部53は下方に駆動され、ワーク保持スピンドル３を下
降させるから、スリーブ１は切削工具５の下端から離れ
る。ワーク保持スピンドル３のこのような下降で、カム
52は約60度回転しており、そのために摺動路21は担持す
る切削スピンドル７と切削工具５と共に左に動くことが
必要であり、これによりスリープ１をコレット２から除
去する。この運動はカム60の作用によって行われる。第
５図に示す位置では、約60度にわたりこのカムの周りに
延在する最も小さい半径の軌道上の位置で従動部61に掛
合している。従動部61を後退レバー62に取り付ける。ブ
ラケット63において機械ベース４にこの後退レバー62を
枢着し、このレバーを上方に延長してフォーク64の形状
にする。切削カプセル11から延びるヨーク68にピン67に
よって取り付けたリンク66にピン65を掛合させる。従っ
て、カム60を連続して回転すると、切削カプセル11を第
４図で見て左に駆動し、切削カプセル11のアーム24に取
り付けた従動部23を送りカム22の半径溝孔27に入れる。
摺動路21のこの位置では、切削工具５はスリーブ１の外
径から離れるだけ十分に動いており、従って軸51の回転
によって作動する通常の形式のコレット作動機構（図示
せず）によって、スリーブ１はコレット２から除去され
る。操作者によっ次のスリーブの装着をしている間、ロ
ーダ駆動モータ50を停止させておき、次にローダ駆動モ
ータ50を再始動し、カム60のカム軌道の作用により摺動
路21を再び右に動かし、スリーブの最初の切削を開始で
きる位置まで摺動路を復帰させ、その後、上述の順序と
逆の順序でカム52の作用によりワーク保持スピンドル３
をその初期の高さまで上昇させる。ワーク保持スピンド
ル３をその最高位置に正確に剛固に支持することは重要
であり、この目的のため、フランジ72を設け、機械ベー
ス４に取り付けたフランジ付き軸受73にこのフランジ72
を押し付ける（第６図参照）。ワーク保持スピンドル３
を確実に剛固に支持するため、切削中、ピン55によって
ワーク保持スピンドル３に大きな上向きの力を作用させ
る。この状態で、次の部材の機械加工を開始するための
この機械の準備が完了する。
本発明によれば、第１図に示す溝孔加工機は、中ぐり
装置80を組み込んでおり、機械ベース４内にワーク保持
スピンドル３を支持する軸受に一線に、この中ぐり装置
80の摺動クイル81の軸線を機械加工する。クイル81は非
回転中ぐり棒90を組み込んでおり、この中ぐり棒90に中
ぐり工具82を取り付ける。中ぐり装置80に設けた円筒案
内路83を通じてクイル81は垂直に往復動する。このよう
な案内路を移動させる移動装置は標準品として容易に入
手することができるから、クイル81を往復動させる機構
は図示しない。中ぐり作業中、モータ（図示せず）から
Ｖベルト85によって駆動されるＶプーリ84を組み込むこ
とができるよう例えば、フランジ付き軸受73（第６図参
照）を突出させることによって、ワーク保持スピンドル
３を回転する。このように構成することによって、スリ
ーブ１に形成する一連の溝孔の中心に対する、中ぐり工
具82によって生ずる孔の絶対的な同心性を確実にするこ
とができる。
装置80を組み込んでおり、機械ベース４内にワーク保持
スピンドル３を支持する軸受に一線に、この中ぐり装置
80の摺動クイル81の軸線を機械加工する。クイル81は非
回転中ぐり棒90を組み込んでおり、この中ぐり棒90に中
ぐり工具82を取り付ける。中ぐり装置80に設けた円筒案
内路83を通じてクイル81は垂直に往復動する。このよう
な案内路を移動させる移動装置は標準品として容易に入
手することができるから、クイル81を往復動させる機構
は図示しない。中ぐり作業中、モータ（図示せず）から
Ｖベルト85によって駆動されるＶプーリ84を組み込むこ
とができるよう例えば、フランジ付き軸受73（第６図参
照）を突出させることによって、ワーク保持スピンドル
３を回転する。このように構成することによって、スリ
ーブ１に形成する一連の溝孔の中心に対する、中ぐり工
具82によって生ずる孔の絶対的な同心性を確実にするこ
とができる。
このプロセスの代わりの適用例では、非回転中ぐり棒
90の代わりに、中ぐり工具82を取り付ける回転中ぐり棒
（図示せず）をクイル81に組み込み、中ぐり作業中、ワ
ーク保持スピンドル３を回転しないようにする構成で十
分である。このようにして、非常に精密な直径の孔をス
リーブ１に機械加工することができるが、中ぐり装置80
内での非同軸性と、機械ベース４内でのワーク保持スピ
ンドル３のスピンドル支承部の非同軸性とから僅かな偏
心を生ずる恐れが僅かながら存在する。しかし、同一の
僅かな偏心であっても、それが任意の、即ちランダムな
ものであれば、ワーク保持スピンドルを回転する最初に
述べた方法におけるよりも、この代わりの適用例は孔の
直径に関して一層精密なものになることはもちろんであ
る。
90の代わりに、中ぐり工具82を取り付ける回転中ぐり棒
（図示せず）をクイル81に組み込み、中ぐり作業中、ワ
ーク保持スピンドル３を回転しないようにする構成で十
分である。このようにして、非常に精密な直径の孔をス
リーブ１に機械加工することができるが、中ぐり装置80
内での非同軸性と、機械ベース４内でのワーク保持スピ
ンドル３のスピンドル支承部の非同軸性とから僅かな偏
心を生ずる恐れが僅かながら存在する。しかし、同一の
僅かな偏心であっても、それが任意の、即ちランダムな
ものであれば、ワーク保持スピンドルを回転する最初に
述べた方法におけるよりも、この代わりの適用例は孔の
直径に関して一層精密なものになることはもちろんであ
る。
代案として、中ぐり工具82とワーク保持スピンドル３
との両方を互いに異なる速度で回転してもよく、これに
より溝孔パターンの中心に対して平均して同心の孔を形
成することができる。しかし、この場合、スリーブの孔
の長さに沿い直径が交互に僅かに変化するが、この変化
は、次にホーニング、ダイヤモンドサイジング、又はラ
ッピングプロセスによって、除去することができる。
との両方を互いに異なる速度で回転してもよく、これに
より溝孔パターンの中心に対して平均して同心の孔を形
成することができる。しかし、この場合、スリーブの孔
の長さに沿い直径が交互に僅かに変化するが、この変化
は、次にホーニング、ダイヤモンドサイジング、又はラ
ッピングプロセスによって、除去することができる。
本発明方法による精度の向上を第７図に示し、従来例
の第８図と比較する。
の第８図と比較する。
第７図は、上に説明した方法により製造した８個の溝
孔を有する単一のスリーブ84を示しており、中ぐり作業
中、ワーク保持スピンドル３の回転軸線に合致する中心
85、即ち孔86の円筒面の中心の周りに、等しい幅の一連
の８個の溝孔を等角度に離間している。スリーブの円筒
外面87は中心88を有する。図面に示すように、この中心
88は中心85に対して偏心しているが、しかし、例えば、
スリーブ84内で入力軸104が時計方向に回転している間
に、同時に閉じる８個の端縁間に油の流れを等しく分配
するスリーブの作動にこのような偏心は影響を及ぼさな
い。角度89は、正しく回転中のこのような構成のスリー
ブの溝孔の対向する端縁の等しい円周角を示している。
孔を有する単一のスリーブ84を示しており、中ぐり作業
中、ワーク保持スピンドル３の回転軸線に合致する中心
85、即ち孔86の円筒面の中心の周りに、等しい幅の一連
の８個の溝孔を等角度に離間している。スリーブの円筒
外面87は中心88を有する。図面に示すように、この中心
88は中心85に対して偏心しているが、しかし、例えば、
スリーブ84内で入力軸104が時計方向に回転している間
に、同時に閉じる８個の端縁間に油の流れを等しく分配
するスリーブの作動にこのような偏心は影響を及ぼさな
い。角度89は、正しく回転中のこのような構成のスリー
ブの溝孔の対向する端縁の等しい円周角を示している。
第８図には、従来の方法により製造したスリーブ94を
示す。このスリーブは、本発明の中ぐり方法を使用する
ことなく第１図に示す機械により製造したスリーブに相
当している。外径97に対し測定したスリーブの軸線98と
一致しない一連の溝孔の中心95に示されるように、この
機械のコレットも不可避の若干の偏心を有している。し
かし、ここでスリーブを硬化し、外径97を基準として設
置した砥石による研削法により孔の仕上げ加工を行う。
この仕上げたスリーブの孔96の中心98は一連の溝孔の中
心95に対し偏心している。ここで、中心98を通る直径99
に沿って対向する端縁を有する入力軸105に関連して働
くこのようなスリーブの作動を考える。上端縁が閉じる
のと、これに対向する下端縁が閉じるのとの間には角度
100によって示される大きさの角度の遅れを生じ、その
結果、この弁の最終的な閉塞中に、油の不均一な分散を
生ずることは明らかである。
示す。このスリーブは、本発明の中ぐり方法を使用する
ことなく第１図に示す機械により製造したスリーブに相
当している。外径97に対し測定したスリーブの軸線98と
一致しない一連の溝孔の中心95に示されるように、この
機械のコレットも不可避の若干の偏心を有している。し
かし、ここでスリーブを硬化し、外径97を基準として設
置した砥石による研削法により孔の仕上げ加工を行う。
この仕上げたスリーブの孔96の中心98は一連の溝孔の中
心95に対し偏心している。ここで、中心98を通る直径99
に沿って対向する端縁を有する入力軸105に関連して働
くこのようなスリーブの作動を考える。上端縁が閉じる
のと、これに対向する下端縁が閉じるのとの間には角度
100によって示される大きさの角度の遅れを生じ、その
結果、この弁の最終的な閉塞中に、油の不均一な分散を
生ずることは明らかである。
もっと著しく複雑な一連の溝孔を種々の形式のスリー
ブに使用することができるが、仕上がったスリーブの孔
96に対して溝孔の角度間隔に最高の精密度を達成しない
限り、同一の状態が生ずる。
ブに使用することができるが、仕上がったスリーブの孔
96に対して溝孔の角度間隔に最高の精密度を達成しない
限り、同一の状態が生ずる。
本発明は、広く記載した本発明の範囲を逸脱すること
なく、特定の実施例について示した本発明には多数の変
更を加え得ることは当業者には明らかである。従って、
これ等の実施例は、すべて例示のためであって、本発明
を限定するものでない。
なく、特定の実施例について示した本発明には多数の変
更を加え得ることは当業者には明らかである。従って、
これ等の実施例は、すべて例示のためであって、本発明
を限定するものでない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レスケ クラウス ユエルゲン オーストラリア国 ニューサウスウェー ルズ 2209 ビバリー ヒルズ ポニア ラ ロード 54 (72)発明者 バックスター ジョン オーストラリア国 ニューサウスウェー ルズ 2067 チャッツウッド ホーソー ン アヴェニュー 42 (72)発明者 マックリーン ライル ジョン オーストラリア国 ニューサウスウェー ルズ 2122 マースフィールド ウォー タールー ロード ９／184 (56)参考文献 特開 昭61−173807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−197103（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−158390（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23D 3/00,5/00 B23P 23/02 B23B 39/00,41/00
Claims (7)
- 【請求項１】構成部材の孔の中に平行に縦方向に延在す
る或る角度をなして配置した一連の溝孔を機械加工する
方法において、割出し可能なワーク保持スピンドルに取
り付けたワーク保持装置の把持手段に内に前記構成部材
を把持し、前記構成部材の前記孔を機械加工し、切削工
具の徐々に一層深くなる一連の切削行程によって前記孔
内に前記一連の溝孔を切削し、その際各溝孔の切削後に
前記ワーク保持スピンドルを割り出しが行われるように
なし、前記一連の溝孔の切削は、構成部材が前記孔の前
記機械加工中と同じ位置と方位において前記把持手段内
に把持された状態にある間に行われることの工程を含む
ことを特徴とする溝孔加工方法。 - 【請求項２】前記孔内の前記一連の溝孔の切削は前記孔
の機械加工の前に行うことを特徴とする請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】切削されかつ機械加工される孔は、前に切
削されかつ機械加工された孔によって案内される従って
その孔と実質上同軸に案内される仕上げプロセスによっ
て、仕上げられることを特徴とする請求項１又は２の何
れか１項に記載の方法。 - 【請求項４】前記孔の機械加工中構成部材と中ぐり手段
の間に相対的回転が起こることを特徴とする請求項１又
は２の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項５】スリーブの孔の中に平行に縦方向に延在す
る或る角度をなして配置した一連の溝孔を機械加工する
装置において、割出し可能なワーク保持スピンドルに取
り付けたワーク保持装置内に前記スリーブを把持する把
持手段と、この把持手段に把持されている間に前記スリ
ーブを中ぐり加工する中ぐり手段と、前記孔内に一連の
溝孔を切削する溝孔加工手段とを具え、前記スリーブを
前記把持手段内に連続的に把持している間に、前記中ぐ
り手段と前記溝孔加工手段とを作動させることを特徴と
する溝孔加工装置。 - 【請求項６】前記中ぐり手段を保持する摺動クイルを具
え、この摺動クイルは前記ワーク保持スピンドルの軸線
と一線整列した摺動軸線を有することを特徴とする請求
項５に記載の装置。 - 【請求項７】切削スピンドルに取り付けた切削工具を具
え、前記切削スピンドルの回転軸線が前記ワーク保持ス
ピンドルの回転軸線にほぼ垂直でこの回転軸線から相互
にずれており、前記切削スピンドルは切削カプセル内で
角度往復運動するよう枢着支持されており、切削行程及
び復帰行程中前記切削工具の切削端縁の移動通路が異な
るものとなって切削工具を釈放できるよう、各切削行程
中前記切削スピンドルの前記軸線は前記ワーク保持スピ
ンドルの前記軸線に向け移動でき、各復帰行程中前記切
削スピンドルの前記軸線は前記ワーク保持スピンドルの
前記軸線から離れて移動でき、更に、前記スリーブの前
記孔内に或る所定の深さまで切削工具を送り込ませるよ
う前記ワーク保持スピンドルの前記軸線に向け前記切削
カプセルをトラバースさせ各溝孔を機械加工した後前記
ワーク保持スピンドルの前記軸線から離して前記切削カ
プセルをトラバースさせる第１切削カプセルトラバース
手段と、前記中ぐり手段を前記スリーブ内に挿入できる
十分な距離だけ前記ワーク保持スピンドルの軸線から側
方に離して前記切削カプセルをトラバースさせる第２切
削カプセルトラバース手段とを具える請求の範囲５に記
載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU5592 | 1991-04-12 | ||
| AUPK559291 | 1991-04-12 | ||
| PCT/AU1992/000158 WO1992018277A1 (en) | 1991-04-12 | 1992-04-10 | Improvements in method and apparatus for slotting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06506402A JPH06506402A (ja) | 1994-07-21 |
| JP3311348B2 true JP3311348B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=3775339
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50759892A Expired - Lifetime JP3242651B2 (ja) | 1991-04-12 | 1992-04-10 | 溝孔加工機の又はそれに関する改良 |
| JP50759792A Expired - Lifetime JP3311348B2 (ja) | 1991-04-12 | 1992-04-10 | 溝孔加工方法及び溝孔加工装置の改良 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50759892A Expired - Lifetime JP3242651B2 (ja) | 1991-04-12 | 1992-04-10 | 溝孔加工機の又はそれに関する改良 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5292214A (ja) |
| EP (2) | EP0579697B1 (ja) |
| JP (2) | JP3242651B2 (ja) |
| KR (2) | KR100223951B1 (ja) |
| AT (1) | ATE170119T1 (ja) |
| AU (2) | AU643381B2 (ja) |
| BR (2) | BR9205440A (ja) |
| CA (2) | CA2095326C (ja) |
| DE (3) | DE579697T1 (ja) |
| ES (2) | ES2047463T3 (ja) |
| RU (2) | RU2092285C1 (ja) |
| WO (2) | WO1992018277A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2092285C1 (ru) | 1991-04-12 | 1997-10-10 | А.Е.Бишоп энд Ассошиэйтс Пти. Лимитед | Способ обработки резанием параллельных продольных пазов и устройство для его осуществления |
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| CN113635060B (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-17 | 江苏芝麻工具有限公司 | 一种仪表盘用钣金组装槽切割设备 |
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