JPH06506402A - 溝孔加工方法及び溝孔加工装置の改良 - 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】 溝孔加工方法及び溝孔加工装置の改良 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ボー 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 周方向に離間したボートとスリーブのボー１−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、Ｂ１５ｈｏｐの米国特許第４１５４１４５号と、 Ｂ１５ｈｏｐのオーストラリヤ暫定特許出願第ＰＫ３５２０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ては、切削スピンドル に取り付１ジ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周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、又は液圧ボートを形成する。

ワーク保持スピンドルに取ｊ）　（−ｔけたワーク保持コレットにスリーブを保 持スルが、コノ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ポールナツトステアリングボ 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部が流れる際、この液圧部のキャ 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 軸ど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ど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ｔ（ａｇａ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公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地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。

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（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０．０５ｍｍ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。

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２ｅｉｇｌｅｒの米国特許第３０２２７７２号、及び５ ｐａｎｎ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、多数歯のブローチェ具をスリーブの孔に通して徐々にブ ローチ加工する際、ブローチェ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、コツ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、マンドレルは多数面切削端 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。［５ｈｉｈａｒａ 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４７６２３０ ２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。ブローチェ具や、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。

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てあっても、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、即ち仕上か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この孔と同心に縦方向に延在し等角度 に配置した平行な一連の溝孔を機械加工するに当たり、第１に割出し可能なワー 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し、第２ に前記構成部材の前記孔を機械加工し、第３に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各溝孔の切削後に前記 ワーク保持スピンドルを割出し、又は代わりに前記第２の行程の前に前記第３の 行程を介挿し、いずれの場合でも前記孔の機械加工中前記構成部材を前記ワーク 保持装置内に同一位置、同一方向に保持したまま前記一連の溝孔の切削を実施す ることを特徴とする。

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、又は溶成、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。

スリーブが成る種の鋼、又は鷹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、或いは溶成、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か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Ｓ’Ｚｔ、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、更に研削 盤のコレット又はチャックに再び取り付ける必要か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、ｆ十Ｊ−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、非回転の中ぐり捧によってスリ ーブか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か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。回転中ぐり捧の軸線 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４二とである。こね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捧とを 同時に回転させることかできる。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捧との回転軸線間の距離の２倍（こ等しい振幅で生 じる、３しかし、ここに［正弦波Ｊ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」、（即ち半径方向量内方の波の頂 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Ｆがった孔ど 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 り捧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、構成部材の孔に同心に縦方向に延在し等角度に配置した平 行な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 持手段に把持した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。

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 。

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 。

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。

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。

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 。

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。

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。

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ｌ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ｌｌ内の軸 線ＩＯ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。

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ｌＯ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、はずみ主駆 動ブーり装置２０を支持する。

機械ベース４内に機械加工して形成ル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ｌ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 よって制卸される。切削カプセル＋１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、通常的３ｍｍであり、スリ ーブｌ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 しである。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の一部を除去しである。

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１０ １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 のため省略しである。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、はぼｌ対ｌ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１０３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はビン従動部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ビン 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。ゼネバ 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はその端部にビン従動部３９を有する。円板カム３８とビン従動 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ｌ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。

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に向は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５ｏを付勢して軸５１を図示の 方向に回転する。軸５Ｉを機械ベース４に支承し、ローダ駆動モータ５ｏ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５ ３にカム５２の軌道を掛合させる。両側に１個宛のビン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ｌ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（ことが必要で あり、これによりスリーブｌをコレット２から除去する。この運動はカム６ｏ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６■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にビン６７によって取り付けた リンク６６にビン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１］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２】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ｌはコレット２から除去される。操作者により次のスリー 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、 ビン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、この中ぐり捧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 かできるよう例えば、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ｌ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、非回転中ぐり捧９ｏの代わりに、中ぐり工 具８２を取り付ける回転中ぐり捧（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かできる が、中ぐり装置１８０内ての非同軸性と、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。

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。

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。

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９ ８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 を基準ど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」 二げたスリーブの孔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。上端縁か閉じるのと、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。

もっど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かできる が、仕上か−）だスリーブの孔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。

Ｆ／ｅ、１ Ｆ／ｅ、３ Ｆθ、６ Ｎ！担Ｘ膨」ＮＴ［田叫迂埠牛■ぶ込車讃１駅可■迫ＮＩＮ刀ｍ■ＭＩ羽Ａ１． ＡＥＦＪＪＱ■埠■Ｎα上ＷＡＬＬ９１Ｑ］５ｊＪＥＮＤ　ＯＦ　ＡＮＮＥＸ 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 スウエールズ　２２０９　ビバリー　ヒルズ　ポニアラロード　図 （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　チャマツウッド　ホーソーンアヴエニュ−４２ （７２）発明者　マツクリーン　ライル　ジョンオーストラリア国　ニューサウ スウエールズ　２１２２　マースフイールド　ウォータールー　ロード　９　／ １８４

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．構成部材の孔の中にこの孔と同心に縦方向に延在し等角度に配置した平行な 一連の溝孔を機械加工するに当たり、第１に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し、第２に前記構成部材の 前記孔を機械加工し、第３に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、又は代わりに前記第２の行程の前に前記第３の行程を介挿し、 いずれの場合でも前記孔の機械加工中前記構成部材を前記ワーク保持装置内に同 一位置、同一方向に保持したまま前記一連の溝孔の切削を実施することを特徴と する溝孔加工方法。
2. ２．前記機械加工の後に前記切削を行う請求の範囲１に記載の方法。
3. ３．前記切削の後に前記機械加工を行う請求の範囲１に記載の方法。
4. ４．前に切削し機械加工した孔によって案内されこの孔に同軸である仕上げプロ セスによって前記切削し機械加工した孔を仕上げる前記請求の範囲のいずれか１ 項に記載の方法。
5. ５．ホーニング、ダイヤモンドサイジング、及びラッピングの中から前記仕上げ プロセスを選択する請求の範囲４に記載の方法。
6. ６．前記機械加工中、前記構成部材を回転する前記請求の範囲のいずれか１項に 記載の方法。
7. ７．前記機械加工中、前記構成部材を回転しないで保持する請求の範囲１〜５の いずれか１項に記載の方法。
8. ８．構成部材の孔に同心に縦方向に延在し等角度に配置した平行な一連の溝孔を 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した 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溝孔 加工装置。
9. ９．前記ワーク保持スピンドルを回転自在とし、前記中ぐり手段が非回転中ぐり 棒を具える請求の範囲８に記載の装置。
10. １０．前記ワーク保持スピンドルが非回転であり、前記中ぐり手段が同転自在の 中ぐり棒を具える請求の範囲８に記載の装置。
11. １１．前記ワーク保持スピンドルを回転自在とし、前記中ぐり手段が回転自在の 中ぐり棒を具える請求の範囲８に記載の装置。
12. １２．前記中ぐり手段を保持する摺動タイルを具え、この摺動タイルは前記ワー ク保持スピンドルの軸線に一線の摺動軸線を有する請求の範囲８〜１１のいずれ か１項に記載の装置。
13. １３．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員を釈放できるよう、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、前記構成部材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構成部材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８に記載の装置。
14. １４．前記ワーク保持スピンドルの前記軸線にほぼ両軸に前記中ぐり手段を配置 した請求の範囲１３に記載の装置。