JPH06502806A - 車両のパワーステアリング機構の製作に使用する機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車両のパワーステアリング機構の製作に使用する機械本発明は、車両の流体圧式 パワーステアリング機構に使用される回転弁の部品に流体制御輪郭部を形成する ための方法及び装置に関する。そのような回転弁は、複数の溝がその外側周縁に 設けられた入力−シャフトを有する。その溝は、閉塞端部を有し、ランドによっ て分離され、軸方向に延在する。スリーブか、入力−シャフトに軸支されており 、そのスリーブには、軸方向に延在し、端部が閉塞しており、かつ入力−シャフ トの溝に合致する形状で、その下に重なるスロットの列がその中空部に設けられ ている。一つのスロットは、他方のランドより広く、それによって相対的回転が 入力−シャフトとスリーブとの間で中心又は中立状態から生じるとき、開き及び 閉じる軸方向に延在するオリフィスの組を形成する。以下では、このような回転 を弁操作角と言う。入力−シャフト溝の縁部は、メタリングと呼ぶ特定のオリフ ィス形状を備えるように輪郭されている。これらのオリフィスは、入力−シャフ トの溝とスリーブのスロツトとの間の油を、従ってエンジン駆動油ポンプとパワ ーステアリング機構に組み入れられた右左の流体補助シリンダー室との間の油を 連通させるために平行に作用する流停圧ホイートストーン橋の組を形成するよう なネットワークとして開口してし喝。

それによって、それは、弁圧特性を決定している。

このような回転弁の操作方法は、パワーステアリング機構の技術として既知であ って、この明細書でより詳細に説明することは省く。この操作の説明は、回転弁 の概念を開示した基本的特許として認められている米国特許第３．０２２．７７ ２号（ライ−ブラー）に記載されている。

このような回転弁は、現在、ラックとピニオンによるステアニーと言う音等の騒 音か、運転者に非常に明らかである。ヒユーと言う音は、作動油か入力−シャフ トメタリング縁部輪郭とスリーブスロットの隣接する縁部によって画成されたオ リフィスを流れる時、特に駐車した状態での車両の操作中等の弁の高圧力操作中 に、作動油のキャビテーションによって発生する。

オリフィスは、メタリング縁部輪郭が深さに対する幅の高いアスベスト比を有し 、それによって−個のメタリング縁部輪郭に沿って深さが全て一定である薄いシ ートとして油の流れを規制する。このことは、パワーステアリング弁の技術分野 では既知である。同様に、前述のオリフィスのネットワークの間で油の流れか等 しく分割され、上述のアスベスト比を増大することは重要である。これは、長さ に沿って深さの均一性を確保するために各メタリング縁部輪郭の精密な製作並び に入力−シャフトは、駐車中の操縦と関連する回転弁の高圧操作を制圓するメタ リング縁部輪郭の部分において重要である。そこで、発生する圧力は、代表的に は８　ＭＰａで、メタリング縁部輪郭の深さは、約０．０１２ｍｍである。この 部分は、入力−シャフトの外周に接している。しかし、精密さは、発生した圧力 が代表的に２ＭＰａで輪郭深さが約０．０２４ｍｍであるメタリング縁部輪郭で ヒユーと言う音の発生を避けるために要求される。回転弁の中心位置に向うメタ リング縁部輪郭の残部は、弁圧力特性を決定する上で重要であるが、弁騒音には 重要ではない。

キャビテーションは、メタリング縁部輪郭か入力−シャフトの外径に関して１２ 対！より大きくない傾斜を有する楔形状である場合には発生しにくい。駐車領域 でのメタリング縁部輪郭の低い傾斜は、メタリング縁部輪郭の上述の高度に正確 な角間隔を達成するのを困難にする。この角間隔は、弁操作角を制御し、従って 弁騒音のみならずステアリング機構駐車効果を制御する。

製作者の中には、その外径を円筒形に仕上げ研磨するために以前使用されていた 、入力−シャフトが中心で支持される、特定目的の面取り研磨機械でメタリング 縁部輪郭を研磨することによって、上述の精密さを得ようと努力した者もいる。

このような機械は、大きな直径の研磨ホイールを有し、その幅は、各人力−シャ フト溝の縁部を横断するメタリング縁部輪郭の軸方向寸法に等しく、それにより 一連の平坦な面取りを行う。あるケースでは、各メタリング縁部輪郭は、２個以 上の面取りから構成されている。例えば、米国特許第４，４６０，０１６号（ハ ガ）によれば、流れの分離及び従ってキャビテーションと騒音とを低減するため に各縁部に３個の緩い勾配の面取りを設けることを推奨している。しかし、その ような入力−シャフト構成は、６個のスロットを使用するならば、各横断の間で 必ず割り出しをするメタリング縁部輪郭を備えた、入力−シャフトを製造するた めに円筒形の研磨ホイールの３６個もの別個の横断を必要とする。８個のスロッ トの大カーシャフトは、４８個の横断と割り出しとを必要とする。そのような製 作方法は、２分が過ぎる毎に全てのメタリング縁部輪郭を処理することが必要に なり、時間がかかり、コストが嵩む。従って、このプロセスを利用すると、輪郭 か円滑な曲線を構成しないので、米国特許第４，４６０，０１６号の第７図に示 すような望ましくない再流入を示す弁圧力特性となる。

そのような面取り研磨機械において、大きな直径の研磨ホイールは、溝の中心線 に向かって配置されたメタリング縁部輪郭の部分を研磨することが不可能である 。そのような場合、研磨ホイールか同じ溝の対向する縁部と干渉する原因に増大 する深さがなるからである。入力−シャフトメタリング縁部輪郭の急な勾配で傾 斜しかつ比較的深い部分は、以下“内部“メタリング縁部輪郭と称し、その幾何 学的形状は、一般的には弁圧力特性の中心領域に影響する。この部分は、上述し た理由から、″外部“面取りを研削できる面取り研磨機械以外の手段により製作 される。この既に説明した、メタリング縁部輪郭の緩い勾配の模型部分は、中位 及び高い操作圧力での弁圧力特性を決定し、かつ弁騒音特性を決定する。

本発明によれば、外部メタリング縁部輪郭は、入力−シャフトの連続回転中に研 磨され、従って深さ又は割り出しの正確さを犠牲にすることなく、従来の研磨方 法に比べて輪郭のより高速な研磨を可能としている。面取り、アーク、スクロー ル及び他の凸部輪郭、或いはそれらの任意の組み合わせを含むメタリング縁部輪 郭が研磨される。

さて、カム研磨機械が既知で、自動車のエンジン、ネジ切断タップ及びロータ切 断機械のカムシャフト等の部品を研磨するために広範囲に使用されている。その ようなカム研磨機械では、被加工物は、中心に支持され、主カムの作用の下で研 磨ホイールに向は円筒状に進退しながら、連続的に回転する。主カムは、直接歯 車で駆動され、被加工物の回転と同期している。ストックの所要量は、被加工物 の回転中、研磨ホイールにより徐々に減少する。本発明に係る回転弁入力−シャ フト面取りの研磨の特徴は、ユニークであって、他の用途のために設計された機 械では例とならない特別な尺度を必要とする。

本発明によれば、外部メタリング縁部輪郭は、最初粗削りされるのではなく、寧 ろ典型的には溝か切られた円筒形人力−シャフト半加工品上に１回又は２回回転 で直接研磨される。これは、大カーシャフトの回転の等しい増分に対して、スト ック除去の量か入力−シャフトの各回転中異常に数回変動することを意味する。

代表的には、単位回転角度当たりストック除去率のピークは、平均の率の２０乃 至３０倍である。しかし、実際的には、微細な砂と特定の接着剤からなる、この 目的用の研磨ホイールの表面か、このような突然のピークストック除去率によっ て劣化するのでないならば、単位時間当たりのストック除去率は、ある低い値以 上になるへきでない。良く知られているように、研磨工程におけるストック除去 率が、速すぎるか、又は遅すぎるかのいずれかであるならば、ホイール分解の正 当な率は、生じることなく、砂のグレイジング又は接着剤の過剰な分解率のいず れかに到達する。

本発明では、この制限は、被加工物の単位回転角度当たりの前述のストック除去 率の逆数にほぼ近い、同様に大きな率によって各回転中に入力−シャフトの角速 度を変更することによって克服される。角速度が一定であったならば、生じるで あろう範囲より遥に小さい範囲で、単位時間当たりの現実のストック除去率は変 動する。これによって、メタリング縁部輪郭の完全な組を研磨する時間は、従来 の方法によって必要とされた時間の極く一部に減少し、研磨ホイールの装着と装 着との間の時間は、非常に長くなる。

従って、本発明は、パワーステアリング歯車人力−シャフトの軸方向に延在する 溝の縁部に設けられた外部メタリング縁部輪郭を研磨する機械であって、前記入 力−シャフトを支持して回転させる手段と、加工面が前記入力−シャフトの軸に 平行に装着された、実質的に円筒形の研磨ホイールと、研磨された前記外部メタ リング縁部輪郭の各々か前記入力−シャフトの外側周縁の周りの少なくとも相互 の外部メタリング縁部輪郭の形状の鏡像である形状を有して、時計周り及び反時 計周りのメタリング縁部輪郭の対称な組を形成するように、前記入力−シャフト の各回転中に複数回周期的に前記入力−シャフトと前記研磨ホイールとの距離を 増大し、かつ縮小する手段とを備えた機械において、前記駆動手段は、前記入力 −シャフトと前記研磨ホイールとの間の前記距離の前記周期的増大及び縮小と調 整された態様で前記入力−シャフトの角速度を周期的に変動するように配設され 、それによって、前記角速度が一定で前記周期的変動角速度の平均値に等しいな らば、生じるてあろうピーク率と比較して単位時間当たりピークストック除去率 を実質的に減少することを特徴とする機械からなる。

大抵の場合、単位回転角度当たりピークストック除去率か発生するとき、入力− シャフトは、数ミリセコンドの間実質的に回転を停止し、一方、入力−シャフト は研磨ホイールに向かって動く。このように、従来技術の研磨機械の主カムの角 速度を単に変えることは、主カムの回転とこのような機械の被加工物の回転との 間での前述した直接同期のため好ましくない。従って、被加工物が回転をほぼ停 止した時に、被加工物に関して研磨ホイールの効果的な切り込み速度は、はぼ零 に低下する。機械生産性の満足すべき水準を達成するために、二つの可変速度駆 動装置か、入力−シャフト回転と切り込み機能のために使用され、このような駆 動装置は、入力−シャフトの角速度の非常に広い範囲にわたって完全な同期に維 持されなければならない。

例え２個の数値制御サーボモータをこのようなカム研磨機械の駆動装置に使用し たとしても、このような要求を達成するのは難しい。

本発明の好適な態様では、単一のモータか２個のカムを駆動する。第１カムは切 り込み／送りだし機能を駆動し、従来のカム研磨機械の主カムに類似する。第２ カムは、モータと回転する入力−シャフトとの間の速度割合をその輪郭によって 周期的に変える差動装置を駆動する。この差動装置は、第１カムによって作動さ れた切り込み／送りだし機能に影響することなく、入力−シャフトの角速度の大 きな周期的変動を容易にする。更に、両方のカムが単一のモータで直接駆動され 、従って完全に同期しているので、大カーシャフトの切り込み／送りだし動作と 回転運動とは完全に同期する。差動装置によって可能となった大きな角速度変動 は、尖った先端又は極端に小さい半径の領域でなく現実的な輪郭を切り込み／送 りだしカムに、使用することを可能としている。

重要な事は、メタリング縁部の研磨中に除去されるべきストックか、単位回転周 当たり変動するのみならず、同一のメタリング縁部輪郭かこの溝から離れるよう に研磨される時に比べて、任意の形状のメタリング縁部輪郭か隣接する溝に向か って研磨される時、完全に異なることである。従って、例え対向するメタリング 縁部輪郭か、溝中心線に関して対称形状であるとしても、単位時間当たりのほぼ 一定なストック除去率を維持するために必要とされる入力−シャフト角速度変動 は、このような中心線に関して非対称な特性を有する。

ある製作者が使用する大カーシャフトは、溝の対向する側にあるメタリング縁部 輪郭か全く異なる形状であるか、しかしこのような場合、いずれの、例えばシャ フトの回りの時計回りの方向の縁部の輪郭は、他方の、反時計回りの縁部の鏡像 であって、従ってメタリング縁部輪郭の鏡像組を形成し、かつ弁の操作に必要な 対称性を保持する。このような大カーシャフトの溝の数は、４で分割できる数、 典型的には８乃至１２個の溝のいずれかである。このような場合、入力−シャフ トの角速度は、対向する縁部を研磨するとき、更に適当な態様で修正される。

一般に、角速度の変動の特定のパターンは、各人力−シャフトとその特定のメタ リング縁部輪郭に必要とされる。好適には、縁部は、１回又は２回の入力−シャ フトの回転で研磨される。

徐々に増大する深さに多くの回転を使用するならば、当初の回転中に前加工され た溝縁部に隣接する輪郭の一部は、研磨ホイールによって接触され、従って非常 に長い時間が全外側メタリング縁部輪郭を研磨するために費やされる。１回又は ２回の回転の研磨を行っている時、必要とされる角速度の非常に速い変化は、入 力−シャフトに駆動機構のための困難性を課するが、この困難性は、機械的に又 はＮＣｆ１制御により、本発明に係る機械によって克服される。

図１は、パワーステアリング機構の弁ハウジングに取り付けられた回転弁の断面 図である。

図２は、回転弁のスリーブ部品を取り囲む、入力−シャフトの図１での面ＡＡの 断面図である。

図３は、入力−シャフトメタリング縁部輪郭と隣接するスリーブスロット縁部と の間に形成されたオリフィスの詳細を示す図２の領域Ｂの拡大図である。

図４は、本発明に係るメタリング縁部輪郭研磨機械の斜視図である。

図５は、入力−シャフトに接触する研磨ホイールを示す図４の面ＣＣの断面図で ある。

図６は、駆動装置の詳細を示す図４の面ＣＣに断面図である。

図７は、バレルカムの詳細を示す図４の機械の部分の拡大図である。

図８は、軸に直交するカム７３の図である。

図９は、任意の溝の２個のメタリング縁部輪郭の研磨のための入力−シャフト回 転角の関数としてストック除去率のプロ・ノドを示す（即ち、プロットは、６０ °人カーシャフト回転角に相当する）。

図１に示すように、弁ハウジング１は、ポンプの入口及び循環連結部２及び３と 、右及び左の手動式シリンダ連結部４及び５とを有する。弁ハウジングｌが取り 付けられたステアリング機構ハウジング６は、機械的ステアリング要素、例えば 玉軸受８により軸支され、かつシール９か設けられたピニオン７を有する。３つ の主な弁要素は、入力−シャフトｌＯ１その上に軸支されたスリーブ１１及びね じり捧１２を備えている。ねじり捧１２は、一端がビン１３により入力−シャフ トＩＯに固定され、同様に他端がビン１４によりピニオン７に連結されている。

それはまた、ブシュ１５により入力−シャフトｌＯを軸支する。

スリーブ１１は、ピニオン７から放射状に延びるビン１７に係合するスロット１ ６を内部に有する環状伸び部を持つ。

図２にも示すように、入力−シャフト１０はその外周面に、軸方向に伸びる６つ の端部閉塞溝１８を有する。これらの溝は、スリーブ１１のかみ合う内面上の軸 方向に伸びる対応した６つの端部閉塞スロット１９に対し、はみ出して重なるよ うに配置されている。スリーブｌｌはまたその外周面に、軸方向において離間し 、シールによって隔てられた一連の周囲溝２０ａ、２０ｂ、２０ｃを有する。入 カーシャフトＩＯ内の放射状孔２１か、１つ置きの溝１８を、ポンプ循環結合部 ３に向けて循環油か流動可能な大カーシャフト１０内の中央孔２１に接続してい る。

スリーブｌｌ内の放射状孔２３が、入力−シャフトＩＯの残りの１つ置きの溝１ ８を、中央周囲溝２０ｂ１それから入口ボート２に接続している。１つ置きのス リーブのスロット１９は、放射状孔２４により、対応する周囲溝２０ａ、２０ｃ 、それからシリンダ連結部４及び５に接続されている。

図２かられかるように、図示した弁の中央位置において、６つの溝及び６つのス ロットのはみ出した重なりは、軸方向に延びる１２個のオリフィス２５を形成し 、そのオリフィスの面積は、バルブ操作角度の関数として、すなわち入力−シャ フト１０及びスリーブ１１のそれらの中央位置からの相対的な回転の関数として 変化する。

図３は、図２の領域Ｂを大きく拡大した図で、入力−シャフト１０の１つの溝１ ８のメタリング縁部輪郭２６と、スリーブ１１の１つのスロット１９の相互作用 近接端部２７との間に形成された１つのオリフィス２５の細部を示すものである 。この実施態様で述べるロータリー弁においては、１２個のすべてのメタリング 縁部輪郭２６は、ミラーイメージを示した１つ置きのメタリング縁部輪郭を備え 、同一の幾何学的形状である。メタリング縁部輪郭２６は、ここては弁が中央位 置にあるときの端部２７に対する定位置が示されている。入力−シャフト１０と スリーブｉｌとの間の相対的な回転か生じるため、端部２７は位１ｔ２７ａ、２ ７ｂ及び２７ｃに連続的に移動し、中央位置からのこれらの回転は、バルブ操作 角度２８ａ、２８ｂ及び２８Ｃにそれぞれ対応する。外側メタリング縁部輪郭と 呼ばれるメタリング縁部輪郭２６は、点３０ての入力−シャフトｌＯの外径２９ との接点から、点３２．３３での内側メタリング縁部輪郭３１との接点に向けて 延びている。

外側メタリング縁部輪郭２６の点３０と３４との間の部分は本質的に平坦面であ り、その後それは点３２に近づくにつれてだんだん凸面になる。ここで、それは 溝１８の中心線３５と直角になり、そしてこれにより、ここで示した大きさでほ ぼ直線３６として見えるように、大きい直径の砥石車の表面によってもはや研削 されない。外側メタリング縁部輪郭２６は、点３４及び３２の間にらせん状又は うずまき状の幾何学的形状を有し、このような弁に要求される線形圧力特性を与 えるのを補助する。

内側メタリング縁部輪郭３１は、溝１８の側部の曲がり特性を示した二本の線と して示されており、それはよく知られた技術であるフライス削り、ホブ切り又は ロール刻印法によって形成される。外側メタリング縁部輪郭２６を研削する前に 、内側メタリング縁部輪郭３１は広かって、入力−シャフト外径２９に点３７及 び３８の間の外径上の曲線に沿って交差する。

オリフィス２５によって生じる圧力上昇は、そこて（点２７ａにおいて）スリー ブスロット端部２７が点３２に最も近づくバルブ操作角度２８ａに至るまで、内 側メタリング縁部輪郭３１の形状によって制御されることか理解される。他方、 バルブ操作角度２８ａ−２８ｃの範囲においてオリフィス２５によって生じる圧 力上昇は、外側メタリング縁部輪郭２６の形状のみによって制御される。点３９ において、外側メタリング縁部輪郭２６の深さ、すなわち２７ｃｍ３９の距離は 、典型的には０．０１２ｍｍであり、車の停止のための十分な圧力を発生する。

図４は、メタリング縁部輪郭研削機の主要な特徴を概略的に示す。このメタリン グ縁部輪郭研削機においては、機械基台４５の一部を形成する案内面４４内にお いて動作可能なスライド４３上に保持されたジャーナル４２内に収容された軸４ １を有するスピンドル上に、大径の砥石車４０が配置されている。入力−シャフ トＩＯは、回転のために止まりセンタ４６及び回りセンタ４７に保持されている 。止まりセンタ４６は、軸受は台４８を通して揺れ台４９に設置されている。回 りセンタ４７は、主作動スピンドルから突出し、軸受は台５１内での回転のため に軸止され、やはり揺れ台４９に設置されている。揺れ台４９は、機械基台４５ から延びる軸受は台５５及び５６内にそれぞれ保持されたピボット５３．５４を 媒介とした軸５２の回りでの揺動のために軸止されている。

この幾何学的配列は、図５により明確に示されている。図５は、入力−シャフト １０の溝１８の対向する端部上の外側メタリング縁部輪郭２６の点３２及び３３ （図３）の間の２つの領域を研削しているときの砥石車４０を示す。入力−シャ フトＩＯは、止まりセンタ４６及び回りセンタ４７によって規定された軸の回り を図示した方向に回転し、また通常の円筒研削の慣行にしたがって、砥石車４０ は軸の回りを同じ方向に回転する。

揺れ台４９の揺動は軸の回りで小さい角度で生じ、入力−シャフトＩＯか砥石車 ４０から送り込まれたり送り出されたりするとともに、これにより外側メタリン グ縁部輪郭２６を研削する。

入力−シャフト１０は、回りセンタ５８を囲みかつ主作動スピンドル５０によっ て駆動されるチャック５８の２つのフローティングジョーに保持された入カーシ ャフトｌＯ上の機械加工された２つのフラット５７と協同している。チャック５ ８のジョーの開閉方法は従来と同様である。主作動スピンドル５０は、揺れ台４ ９の一部を形成する軸受は台５１内に軸止され、かつその上に固定されたウオー ム歯車５９によって回転せしめられる。つオーム軸６２と一体のつオーム６１は 、ウオーム歯車５９とゆるく自由に係合しているとともに、回転及び軸に沿った スライドの両方ために揺れ台４９から垂直に延びるジャーナル板６３及び６４に 軸止されている。ウオーム歯車６２は、ジャーナル板６３（図４）の前方に延び 、ピニオン歯６５を有しているとともに、ジャーナル板６４の後方に延び、モー ター６８のピニオン６７に係合する歯車６６を支持している。モーター６８は、 揺れ台４９の一体部分を形成するブラケット６９上に設置され、したかってそれ をピボット５３及び５４の回りに揺動させる。ウオーム軸６２はそのジャーナル 内で軸方向にスライドするため、ピニオン６５及び６７はいずれも延長してそれ ぞれ歯車７０及び６６とかみ合う。したがって、このウオーム軸６２の軸方向に おけるスライドは、主作動スピンドル５０の全体のアンギュラ回転に対しく又は アンギュラ回転から）、小さい増分アンギュラ回転を加えたり減じたりすること ができる。

歯車７０は軸７１上に支持され、また回転のためにジャーナル板６３及び６４に 軸止されているが、その中ての軸方向のスライドは抑制されている。ピニオン歯 ６５、歯車７０、つオーム６１及びつオーム歯車５９の比は、六溝入カーシャフ トを研削するとき、主作動スピンドル５０の１回の回転に対し軸７１が６回の回 転を行うようにする。図６にも示すように、カム７３か軸７１上に配置され、か つスライダ７５内に軸止された従動ピン７４に接触しているとともに、スライダ ７５は揺れ台４９から延びるポス７６内に代わるかわる収容される。スライダ７ ５は、その下端において、機械基台４５に固定されたピン７７上に静止する。有 頭ピン７９によって揺れ台４９に対して付勢されたバネ７８は、カム７３と従動 ピン７４との接触及びスライダ７５とピン７７との接触を維持するとともに、カ ム７３の葉型輪郭にしたがった揺れ台４９の確実かつ緩く自由な揺動を行わせる 。この揺れ台４９の揺動は、大カーシャフト１０の砥石車４０からの連続的な送 り込み及び送り出しを行わせ、これにより外側メタリング縁部輪郭２６を研削す る。図７に示すように、ウオーム軸６２の軸方向のスライドは、ウオーム軸６２ 上に軸止された鍔８２から突出したピン８１に係合した図示のエンドレススパイ ラル軌道を内部に有する筒型カム８０によって制御されるか、肩部８４によって 軸方向には制限される。

それは、揺れ台４９内のスロツット８６中へ下方に延びる案内ピン８５を有する ことにより、回転が防止される。

モーター６８を作動させると、主作動スピンドル５０及び入力−シャフト１０は 、図示した方向に回転し始め、入力−シャフト１０の研削を開始するため、スラ イド４３は直ちに少し送り込まれる。砥石車４０の幅は、メタリング縁部輪郭２ ６の軸方向の長さ全体が研削されるようにする。入力−シャフトｌＯの回転が続 くため、揺れ台４９はカム７３の作動の下で、図５．６．７及び８に示した位置 に達するまで、すなわち入力−シャフトｌＯ及び砥石車４０がそれぞれその後で 揺れ台４９の運動方向が反対になるそれらの最も近い点に達するまで、ビボット ５３及び５４の回りを動く。入力−シャフトｌＯの１回の６回転の後、このシー ケンスは次の溝１８の外側メタリング縁部輪郭２６か研削されるため繰り返され る。

図８かられかるように、図示した瞬間において、従動ピン７４は、カム７３の残 部に相対的になめらかな輪郭が存在するのに対し、入力−シャフト１０を砥石車 ４０内に突入させるカム７３の輪郭の突出部に達する。

この点における揺れ台４９のさらに役立つ揺動は、溝１８の対向側部上のメタリ ング縁部輪郭のその部分と同一平面上の平坦表面３２−３３　（図３参照）を生 じさせることを必要とする。

この１つの瞬間において、溝１８の両方の端部上における大部分の必要な金属ス トックは、入力−シャフト１０と比較して大きい砥石車４０の直径のブリッジン グ効果によって除去される。

図９は、溝１８の中心線３５の３０度前から３０度後の入力−シャフトの回転の 間におけるストック除去率のダイヤグラムを示す。図示した方向、すなわち図３ の左から右に研削が進行するため、はとんどのストックは、図３の点３０及び３ ４の間の外側メタリング縁部輪郭２６の研削に対応した事象８７として示したよ うに突然に除去されることがわかる。その後、回転が続くので、点３４及び３２ の間で研削が続くため少しのストックの除去かある。しかし、最後の瞬間におい て、入力−シャフトは砥石車に押し出され、事象８８として示すように非常に大 きなストック除去率が生じる。溝１８の中心線に達すると、事象８９によって示 されるように、ストック除去率は直ちに低いレベルに低下する。この後、わずか な量のストックのみが除去される。このストック除去率の大きな変化は、精密な 研削の慣行では全く容認できないものであり、したがって入力−シャフトｌＯの 角速度は事象８７か起こるように低下しかつ事象８８において事実上停止する広 い範囲にわたって変化する必要がある。これは、図７に示したように、ビン８１ と係合する筒型カム８０のスパイラル軌道の動きによってつオーム６１がウオー ム歯車５９とかみ合って回転するため、ウオーム６１を軸方向に押し込むことに よって達成される。

入力−シャフトＩＯの回転角度の点からみると、全体の事象は、溝１８の中心線 の回りで著しく非対称であることに注意することは重要である。非常に小さい入 力−シャフト１０の回転角度の間における高いストック除去率の周期に対応する 事象８８は、カム７３及び入力−シャフトｌＯの間におけるプログラムされた瞬 間の非常に高い速度比のため、カム７３の角度においてかなり拡大されている。

この速度比の変化の性質は、筒型カム８０におけるスパイラル軌道の形状の関数 である。ストック除去率（時間の関数として）の変化の性質は、この形状及びカ ム７３の輪郭の形状の両方の関数である。したがって、入力−シャフト回転角度 の関数としてのストック除去率の非対称の変化を打ち消すために、これら２つの 形状の少なくとも１つが必ず非対称である。理想的には、この実施態様に示した ように、カム輪郭の勾配を通常の機械慣行と一致させて実用的な値に限定するた めに、これらの形状の両方が非対称である。

カム輪郭の細部に関係なく、正味効果は、砥石車及び入力−シャフトの間の研削 圧力を同じレベルにする（又はさらに均一にする）ための研削の間に入力−シャ フトの角速度に大きな変化を規制することの効果であり、そのためさもなければ 起こる砥石車のガウジングを防ぎ、そして同時にもし回転速度が一定でかつこれ により前述したピークのストック除去率によって限定されると２０から３０回く らい生じることになる機械の平均の効果的な回転速度を許容する。

広く述べられた本発明の意図又は範囲から離れることなく、多数の変化及び／又 は改良か特定の実施態様に示された本発明に行われることは、当業者にとって、 理解されるであろう。したがって、本実施悪様は、全ての点において、例示的か つ非限定的であると考えられる。

嘴 布’Ｊ’！ｊ６’・−ＩＹ（Ｊ八県冨Ｗ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．パワーステアリング歯車入力−シャフトの軸方向に延在する溝の縁部に設け られた外部メタリング縁部輪郭を研磨する機械であって、前記入力−シャフトを 支持して回転させる手段と、加工面が前記入力−シャフトの軸に平行に装着され た、実質的に円筒形の研磨ホイールと、研磨された前記外部メタリング縁部輪郭 の各々が前記入力−シャフトの外側周縁の周りの少なくとも相互の外部メタリン グ縁部輪郭の形状の鏡像である形状を有して、時計周り及び反時計周りのメタリ ング縁部輪郭の対称な組を形成するように、前記入力−シャフトの各回転中に複 数回周期的に前記入力−シャフトと前記研磨ホイールとの距離を増大し、かつ縮 小する手段とを備えた機械において、前記駆動手段は、前記入力−シャフトと前 記研磨ホイールとの間の前記距離の前記周期的増大及び縮小と調整された態様で 前記入力−シャフトの角速度を周期的に変動するように配設され、それによって 、前記角速度が一定で前記周期的変動角速度の平均値に等しいならば、生じるで あろうピーク率と比較して単位時間当たりピークストック除去率を実質的に減少 することを特徴とする機械。
2. ２．前記組のいずれかの第１外部メタリング縁部輪郭を研磨して、前記距離が減 少する時の前記入力−シャフトの角速度の前記変動は、前記組の第２の対称的外 部メタリング縁部輪郭を研磨して、前記距離が増大する時の前記入力−シャフト の角速度の前記変動から異なるように、前記駆動手段が配置されていることを特 徴とする請求項１記載の機械。
3. ３．前記距離の増大及び縮小の割合が、各外部メタリング縁部輪郭の研磨中前記 入力−シャフトの前記角速度に関して異なり、それによって前記入力−シャフト の外側に隣接してほぼ平坦な面取り面と及びそれぞれの溝縁部に向かって除々に 減少する半径の渦を有するほぼ渦巻き状のメタリング縁部輪郭を形成することを 特徴とする請求項１又は２記載の機械。
4. ４．前記入力−シャフトを回転させるために支持する手段は、前記入力−シャフ トの前記軸に平行な軸の周りに揺動するように軸支された架台に着脱自在に取り 付けられ、前記揺動は、前記入力−シャフトの各回転中複数回前記入力−シャフ トと前記研磨ホイールとの間の前記距離の前記周期的増大及び縮小を引き起こし 、モータは主駆動手段を駆動し、第１カムは前記主駆動手段から駆動されるシャ フトにそれと共に回転するように配設され、第１従動子は前記第１カムに係合し 、かつ前記架台に協働するように連結されて、前記揺動を引き起こし、第２カム は前記主駆動手段から駆動されるシャフトにそれと共に回転するように配設され 、第２従動子は第２カムに係合して、差動装置は、前記主駆動手段と前記入力− シャフトとの間に配設されて前記入力−シャフトの回転を引き起こし、前記差動 装置は前記主駆動手段に動作可能に連結された第１入力−シャフトと前記入力− シャフトに動作可能に連結された出力シャフトを有し、前記差動装置は、前記第 ２従動子手段に動作可能に連結された第２入力−シャフトに配設され、それによ って前記入力−シャフトの各回転中複数回前記入力−シャフトの前記角速度の前 記周期的変動を引き起こすことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１ 項に記載の機械。