JPH084866B2 - 刻印加工装置およびそのダイヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は、車両用パワーステアリングギヤに使用され
るロータリバルブのバルブコアの製造に関するものであ
る。このようなバルブは、閉じた端部を有する複数の長
手方向のスロットを内面に有するスリーブ部材と、対応
する一連の溝孔を外周面に有するバルブコアとを具え
る。

（従来の技術） スリーブのスロットと、バルブコアの溝孔の端縁が互
いに並列になるように配置され、バルブ部材間に僅かな
相対回転が起きた際に、バルブ内の油を導くとともに、
その流れを調節するようにされる。典型的なこのような
バルブは、車両が直進状態にある時に、トーションバー
によってスプリングセンタ中立位置に付勢される２個の
バルブ素子を具える。このようなスプリングセンタリン
グは線型であるので、バルブ素子の相対回転は、ステア
リングホイールに付加されたトルクに正比例する。

このようなバルブの特性を改良するため、たとえば米
国特許第3591136号明細書に示されているように、バル
ブコアの溝孔の端縁を特定の形状として油の流れを非線
形に調整又は規制することが考えられる。この明細書に
開示された発明によれば、バルブコアの溝孔端縁の長さ
部分の少なくとも一部を、実質的にバルブコアの表面に
対して半径方向に位置させ、しかもその長さ部分に沿う
形状を、これら端縁が並列配置されたスリーブのスロッ
トの端縁に関して回転運動するにつれてカットオフ流量
が変化するようにしたものである。更にこの明細書によ
れば、最適なバルブ性能特性を与えるものとして広く認
められているような複雑な油圧反力バルブの動作を、こ
のバルブに与えるように、これら端縁を少なくともその
全長に亘って対数螺旋状に形成しても良い旨記載されて
いる。

上記明細書は、複雑な形状の溝孔端縁を有するバルブ
コアの製造方法を示しており、先ずフライス加工にて一
連の閉じた端部を有する溝孔を形成し、次いで、特有の
複雑な形状をした刻印ダイを長手方向に転動させること
により、これらスロットの全部の端縁を同時に刻印加工
するものである。この方法により製造されたバルブコア
は、インテグラル式ギヤに広く数年間に亘り使用されて
きたが、現在広く使われているラック・ピニオン式のパ
ワーステアリングギヤに使用するには満足すべきもので
はない。と言うのは、駐車時のような高圧時に油量を調
整すると、このバルブでは、溝孔端縁の形状によって、
所謂絞り音のようなヒスノイズが発生するからである。
ラック・ピニオン式のステアリングギヤは、通常バルク
ヘッドに直接に載置されるので、どんなノイズも容易に
運転者に伝達されてしまう。

これらのノイズは溝孔端縁を油の流れが薄いシート、
即ち「フェザー（fether）」状に分布するような形状と
することにより、大幅に減少させ得ることが知られてい
る。このことは高圧下で操作される溝孔端縁を、それら
の全長に亘り実質的に同一の断面形状に形成し、即ち米
国特許3591136号明細書に示されるような「ポケット」
を避けた形状とすることにより達成される。

このようなフェザー調整技術を用いた例を、日本の何
社かで製造されたパワーステアリングギヤに見ることが
できる。これらのギヤは、バルブコアに平行な回転軸線
を有する円筒研削といし車を、バルブコアがといし車に
掛合して回転している時にバルブコアの軸線に対して接
近させたり遠ざけたりすることにより、バルブコアの溝
孔の端縁を所定形状に研削している。しかしながらこの
製造方法では、形状的な制限により、上述したような油
圧反力型式のバルブに類似させるに必要なバルブコアの
溝孔端縁形状とすることはできない。

（発明が解決しようとする課題） 研削しその量を測定することにより得られるものより
も一層複雑な断面形状としたバルブコアの溝孔端縁を有
するバルブ素子の製造方法が、米国特許第4103407号明
細書及びドイツ国特許第3137367号明細書に示されてい
る。これらの特許はそれらの方法によれば、所望の表面
形状をした工具を予め溝孔がフライス加工されたバルブ
コアのブランクに、半径方向に単に押圧することによ
り、溝孔端縁を実質的にどの様な形状とすることも可能
である旨教示している。

しかしながら実際には、これら方法は静粛な作動に必
要なバルブコアのフェザー状溝孔端縁を刻印して形成す
るには適していない。と言うのは、刻印深さ寸法を十分
正確に保持することが非常に難しいからである。この困
難さは、明細書に示された方法によれば、一度でその全
長に亘り半径方向に刻印するため、半径方向に加えられ
る力が非常に大きく、またバルブコアが弾性変形するこ
とができるので、個々のバルブコアの部分、部分で、即
ちその長さ方向に沿って刻印する深さが変化することに
より惹起される。

この問題に対応するため、米国特許第4103407号明細
書では、半径方向に配設された刻印工具を、研削された
バルブコアの外表面の正確な位置に停止させるようにし
ている。しかしながらこの方法は、バルブコアの素材の
直径に関する誤差が、バルブコアの形成された溝孔端縁
と、対応するスリーブのスロットの端間との間の半径方
向の距離の変動に付加されるに過ぎない。

ドイツ国特許第3137367号明細書は、上述の米国特許
第4103407号明細書の限界に着目し、素材の半径方向の
刻印時における工具の半径方向の遊びを無くすことによ
り、この問題を解決できる旨主張している。しかしなが
ら、成形時におけるバルブコアの半径方向の弾性変形量
は、フェザー状溝孔端縁を製造するために許容される限
度を、いぜんとして遥かに越えたものである。

これらの欠点に対して、米国特許第3800386号明細書
は、米国特許第4100785号明細書に示された装置を用い
て、加工される素材の調整端縁部を軸方向にローリング
加工する方法が開示されており、この方法は、金属加工
成形の分野で良く知られているように、直接的な圧縮成
形又は圧印加工の時よりも押圧力の集中が少なく、フェ
ザー状調整端縁をもつバルブコアを製造するのに適して
いる。なおここで刻印加工とは、断面が正確に形成され
た湾曲表面を有する工具を、加工すべき素材の表面に予
め形成された溝孔の端縁に押し付けながら、素材の中心
軸に沿ってローリングするように工具を回転させて行
き、素材の溝孔端縁部に工具の断面形状に対応する形状
を付与するものである。

この方法は、押圧力の集中が少ないばかりでなく、各
瞬間毎の加工で溝孔端縁の一部の狭小な部分だけを加工
し得るので、成形に必要な荷重を更に減ずることができ
る。この方法による成形によれば、素材の弾性変形も減
少するので、その全利益は記述した他の方法に比較して
４〜５倍となる。

ここで注意すべきことは、上述した特許明細書が６個
の溝孔を有するバルブコアの製造方法に関するものであ
るのに対し、油の流れ分布を最大にする、即ちバルブに
よるヒスノイズの発生を減少させるためには、８個の溝
孔を有するバルブコアを使用することが好ましいことで
ある。

米国特許第3800386号明細書及び第4100785号明細書に
よれば、成形すべき夫々の溝孔端縁部の両側で、その端
縁の表面に等しい断面形状を持った２個の成形端縁部を
もち、夫々凸の弓状表面を有する６個の刻印ダイが、等
間隔に離間して配置されている。これらの刻印ダイはく
さび形状をしたダイブロック内に担持され、一方これら
ダイブロックは環状をしたヘッドストックの内周面に沿
って取り付けられら６個の半円筒状の支柱の周りを夫々
回転し、従って夫々の刻印ダイが刻印装置の中心軸線上
にあるバルブコアの表面を、６方向からローリング加工
するようになっている。成形すべきバルブコアは、油圧
シリンダにより前述したダイブロックの中心軸線方向に
往復運動が可能なスピンドル内のコレットに収容され
る。油圧シリンダのカム状の突起がダイブロックの衝合
部材に掛合し、スピンドルの往復運動に関連して協動し
て、前記往復運動方向と直交する軸線を持った支柱の周
りを回転する６個のダイブロックの回転運動を制御す
る。

刻印ダイは、ダイブロックの端部を開口させたスロッ
ト内に収容される。このような配置に起因する明らかな
弱さを解決し、また刻印荷重の作用の下でスロットガ拡
開して刻印ダイの取付位置が不安定になるのを回避する
ために，ダイブロックは互いに衝合する円錐形表面を具
えるようにようにしている。このような構成はしかし、
８個のロール、従って８個の刻印ダイ及びダイブロック
を使用するダイヘッドにおいては特に都合が悪く、この
場合のダイヘッドの位置の安定が課題となっていた。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するための手段として、パワ
ーステアリングギヤに使用されるロータリバルブのバル
ブコアに予め形成された溝孔の端縁に刻印加工を行うロ
ール式刻印加工装置のダイヘッドにおいて、ダイヘッド
は半径方向に配置された複数のダイホルダーを具えると
ともに、それぞれのダイホルダーはその内側端部に弓状
の刻印ダイを担持し且つ前記ダイヘッド内に前記半径方
向と直交する横方向に延在させた各軸により部分的に回
動するように支持され、前記各軸は該軸に支持されたダ
イホルダーの軸受面と合致する２部分からなる円錐支承
表面を持ち、前記各軸の間に在って前記各軸の２部分の
外端部に隣接してこれらを支持し、各軸の横方向の運動
を拘束して各軸を予め定められた位置に保持する拘束手
段と、前記軸に対して刻印ダイとは反対側の端部に、前
記ダイホルダーと連動し前記ダイホルダーの全部を同時
に部分的に回転させる手段と、刻印ダイの運動に同期し
て複数のダイホルダーの加工中心にバルブコアを位置さ
せて保持するバルブコア位置決め手段とを備えたことを
特徴とする、刻印加工装置のダイヘッドを提供する。

また本発明は、前項に記載のダイヘッドにおいて、各
ダイホルダーの内側端部に刻印ダイを収容する行き止ま
りの凹部と、この刻印ダイを該凹部内に固着する固着手
段とを具えてなることを特徴とするダイヘッドに関す
る。

また本発明は前項に記載のダイヘッドにおいて、各ダ
イホルダーはその内側端部から離間した部分に歯を有す
るセクタを具え、前記セクタの中心は前記軸の軸線であ
り、ダイホルダーを同時に部分的に回転させる手段が複
数のラックから成り、該ラックは各ダイホルダーの歯付
きセクタに掛合し、ダイヘッドの中心軸線に対して同期
して直線移動できるようダイヘッドに支持されたことを
特徴とするダイヘッドに関する。

さらに本発明は、パワーステアリングギヤに使用され
るロータリバルブのバルブコアに予め形成された溝孔の
端縁に刻印加工を行うロール式刻印加工装置において、
単一の開口部分と、該開口部分の内側円形集合部分に半
径方向に配置されそれと直交する軸の周りに回動する複
数のダイホルダーを有するダイヘッドを具え、各ダイホ
ルダーは前記ダイヘッド内で部分的に回動するとともに
その前記集合部分の円周上に突出する弓状の刻印ダイを
担持すると共にその外側円周状部分に歯を有するセクタ
が形成され、更に前記ダイヘッドを支持する支持手段
と、該支持手段内に前記集合部分の中心軸に平行する方
向に往復運動可能に支持されかつセクタの歯に掛合する
複数のラックと、一端に加工すべきバルブコアを保持す
る手段を設けたワークスピンドルと、複数のラックを同
時に往復運動させる手段と、前記ワークスピンドルを往
復運動させる手段と、前記複数の往復運動を予め定めら
れた関係で同期させる手段とを具えたことを特徴とする
刻印加工装置に関する。

また本発明は、前項に記載の刻印加工装置において、
前記複数のラックを同時に往復運動させる手段は、前記
ワークスピンドルの中心軸と平行に往復運動し且つその
複数のアームの夫々が前記ラックの外側端部において夫
々のラックに接合されるようにした１個のスパイダを具
えることを特徴とする刻印加工装置に関する。

また本発明は、前々項又は前項に記載の装置におい
て、前記複数のラックを同時に往復運動させる手段と、
前記ワークスピンドルを往復運動させる手段と、前記複
数の往復運動を予め定められた関係で同期させる手段と
は、複数のカムトラックをその表面に形成した螺旋形カ
ムを含み、複数のラックとワークスピンドルとを夫々往
復運動させる手段は、カムトラックに夫々掛合するカム
フォロワ手段と、前記螺旋形カムを回転させる手段とを
含むことを特徴とする刻印加工装置に関する。

また本発明は前々項に記載の刻印加工装置において、
バルブコアを保持する手段は、前記ワークスピンドルの
一端に形成され、内側にスプラインを設けた孔からなる
ことを特徴とする刻印加工装置に関する。

さらに本発明は前々項に記載の刻印加工装置におい
て、加工すべき材料を供給する手段は、バルブコアの端
部を保持手段に掛合させる材料保持手段と、前記材料保
持手段を前記円形開口部の中心軸上で往復運動させる手
段と、前記材料保持手段の運動をワークスピンドル及び
ラックの往復運動と同期させ、バルブコアは前記バルブ
コア保持加工手段の方に移動しこれに掛合され且つ前記
保持加工手段から離脱させ、前記材料取付位置まで移動
させ且つ取付位置から取り出すようにしたことを特徴と
する刻印加工装置に関するものである。

本発明の好適な実施例では、従前の発明において可能
であったものより小さい半径をもった８個のロールから
なる刻印ダイを用いたので、成形圧力を一層局部的なも
のとし、成形すべきバルブコアの弾性変形による逃げを
減ずることができる。これは刻印ダイの回動とスピンド
ルの往復運動とを同期させるのに使用されるカム装置を
刻印装置内に離れた点まで移動させることによって達成
される。

従来の半円筒形をしたダイブロックの支柱を、円錐支
承部分を有する断面円形の軸体で置き換えるものとす
る。また従来、くさび形状のダイブロック内に担持され
たそれぞれの刻印ダイを、円形に近い形状のダイホルダ
ー内に収容する。このダイホルダーは、内向き表面に刻
印ダイを収容する盲孔よりなるポケットを有するととも
に、刻印ダイと回転中心の反対側に歯を有する短いセク
タが形成される。これらの歯をダイヘッド内で往復運動
するラックと掛合させることにより、刻印ダイは前記軸
体の周りで回転運動をする。

先端がくさびからなる拘束手段がダイホルダーの各軸
の２部分の端部に隣接してこれらを支持し、且つ夫々一
対の軸部分の間に在って各軸の横方向の運動を拘束して
各軸を予め定められた位置に保持する。この拘束手段は
ねじ等によりくさびを出し入れすることにより、ダイブ
ロック内で軸位置を移動させ、従ってダイブロックに対
する刻印ダイの位置を微調整することができる。

各ダイホルダーにそれぞれ１個ずつ配設したラック
は、スピンドルに同軸に配設したスパイダによって支持
され、スピンドルの往復運動に合わせて、予め定められ
た関係に従ってスピンドルとは逆向きに往復運動する。
このスパイダはカム装置により移動され、カム装置は、
刻印ダイの正確な有効ピッチ運動半径に従って、スピン
ドルの往復運動とダイホルダーの軸周りの回転運動との
間を、正確に整合させる。勿論ごの事柄は、加工すべき
バルブコアの溝孔の長さに従って変化させることがで
き、この変化を許容するためカムの形状を適当に調節す
ることができる。しかしながらこのカム手段を、前述の
米国特許第3800386号明細書及び第4100785号明細書に示
された極めて簡略化された装置と区別するために、本発
明には次に述べる幾つかの新しい且つ重要な作用上の特
徴が見出される。

（作用） 前述した従来例との比較において、本発明の作用上の
特徴を列挙する。

1.刻印ダイの回転半径を実質的に減少させた構造を使用
できること。

2.従来の方法では達成できない、バルブコアの連続的な
軸線方向の運動と、それに関連したダイホルダーの部分
的回転運動、および加工すべきバルブコアを装着位置か
ら自動的にダイヘッドへと移動させ、また装着位置に戻
す手段の動作とを関連させたこと。

3.ダイホルダーが、６個ではなく８個のロールを使用可
能であって、しかもダイホルダーに対する成形工具及び
ダイヘッドに対するダイホルダーの正確な取付および拘
束を保証し、このためバルブコアの溝孔に対する刻印を
正確な間隔で行うことができる。

4.ダイヘッドは、ダイホルダーを互いに衝合させる従来
の構造では達成できない、各ダイホルダーとそれに関連
する刻印工具とを、それぞれ独立させて側方に位置調節
することが出来る構造のものであること。

この発明のダイヘッドは、パワーステアリングギヤに
使用されるロータリバルブのバルブコアに予め形成され
た溝孔の端縁に刻印加工を行うロール式刻印加工装置の
ものであって、ダイヘッドは半径方向に配置された回動
する複数のダイホルダーの回転部分を支持するととも
に、それぞれのダイホルダーはその内側端部に弓状の刻
印ダイを担持すると共に前記ダイヘッド内に横方向に延
在させた軸により部分的に回動するように支持され、前
記各軸は該軸に支持されたダイホルダーの軸受面と合致
する２部分からなる円錐支承表面を持ち、前記各軸の２
部分の端部に隣接してこれらを支持し、且つ夫々一対の
軸部分の間に在って各軸の横方向の運動を拘束して各軸
を予め定められた位置に保持する拘束手段と、前記軸に
対して刻印ダイとは反対側の端部に連動する前記ダイホ
ルダーの全部を同時に部分的に回転させる手段と、刻印
ダイの運動に動悸して複数のダイホルダーの加工中心に
バルブコアを位置させて保持するバルブコア位置決め手
段とを備えてなるものである。

またこの発明は、パワーステアリングギヤに使用され
るロータリバルブのバルブコアに予め形成された溝孔の
端縁に刻印加工を行うロール式刻印加工装置であって、
単一の開口部分と、該開口部分の内側円形集合部分に半
径方向に配置されそれと直交する軸の周りに回動する複
数のダイホルダーを有するダイヘッドを具え、各ダイホ
ルダーは前記ダイヘッド内で部分的に回動するとともに
その前記集合部分の円周上に突出する弓状の刻印ダイを
担持すると共にその外側円周状部分に歯を有するセクタ
が形成され、更に前記ダイヘッドを支持する支持手段
と、該支持手段内に前記集合部分の中心軸に平行する方
向に往復運動可能に支持されかつセクタの歯に掛合する
複数のラックと、一端に加工すべきバルブコアを保持す
る手段を設けたワークスピンドルと、複数のラックを同
時に往復運動させる手段と、前記ワークスピンドルを往
復運動させる手段と、前記複数の往復運動を予め定めら
れた関係で同期させる手段とを具えてなるものである。

（実施例） 以下図面を参照しながら、本発明の実施例について説
明する。

第１図及び第２図に、本薄命のロール式刻印装置の配
置を示す。この刻印装置は、２個の主要な構成要素であ
るダイヘッド１と、その操作機構を具えた機械ベース２
とを具える。

図示の実施例でバルブコア３は、刻印加工操作が完了
し装着プラットホーム43上に静止した状態である。ダイ
ヘッド１は、半径方向に取付けられた８個の弓状をした
刻印ダイ31を具え、各ダイはそれぞれダイホルダー５に
収容され、ダイヘッド１に取付けた軸６に支承される。

各ダイホルダー５は、スパイダ９のアームに取り付け
たラック８に掛合する歯７が外周面に形成された扇形の
セクタを有する。即ち、ダイホルダー部分に作用して全
てのダイホルダーを同期させて回転させる運動手段を構
成するスパイダ９は、スピンドル10と同軸の円筒部分が
スピンドル上を軸方向に往復運動するように取り付けら
れ支承される。スピンドル10はその下側に突出して固定
されたカムフォロワ14をもち、このカムフォロワ15は螺
旋形溝孔を有する円筒状カム16のカムトラック17に掛合
する。

スパイダ９は、スピンドル10を包囲して後方（第１図
の左方）に延在する円筒部分と、この円筒部分に取付け
られカムトラック19に掛合するカムフォロワ15とを具え
る。

心棒11はレバー23の上端部でスロット25に掛合するこ
とにより、装置の中心軸線方向に往復運動する。レバー
23は、支点23aにおいて装置のベース２に回動自在に支
持され、その他端部に装置の中心軸線と平行する方向に
往復運動するリンクロッド22に掛合するスロットを有す
る。同様にリンクロッド22はその対向する端部に、支点
24aにおいて装置に対して回動自在に支持されたレバー2
4の一端に掛合する。レバー24はその上端部に、センタ2
8を担持する心押し軸27のピンに掛合するスロット26を
具える。それ故、前端部にセンタ11aを担持する心棒11
と、センタ28を担持する心押し軸27とは、リンクロッド
22が往復運動する際に同期して装置の中心軸線に沿って
往復運動し、バルブコア３をダイホルダーの中心に位置
させるバルブコア位置決め手段を構成する。この往復運
動は、螺旋形カム16のカムトラック18に掛合するカムフ
ォロワ21により調整することが出来る。

レバー23及びレバー24は長さが等しいので、センタ11
a及びセンタ28は一定の間隔を保って保持されるのに対
し、第１図に示す装着位置にある機構では、一時的にバ
ルブコア３をセンタから開放するために、少なくとも一
方のセンタがバルブコア３から離れるように構成するこ
とが好ましい。この目的のため、第１図の実施例では、
スロット25と心棒11との間の連結部は、心棒11に巻き付
けられたばね11cを介して連結される。

ばね11cは心棒11の係止部11bが装置のベース２の左側
端部に接触した際に、レバー23のスロット25に近い部分
と係合することにより圧縮変形される。このばね11cの
圧縮変形に伴い心棒11の右方向への動きは停止され、従
ってバルブコア３は心棒11のセンタ11aから開放される
ことになる。それ故バルブコア３は装着プラットホーム
43上に自由に載置されることが出来、このプラットホー
ムにおいて図示しない手動又は自動装着装置によりバル
ブコアを装着又は取り外し、次に加工すべきバルブコア
と置き換えることができる。

螺旋形カム16はカムシャフト16aに装着する。なお、
このカムシャフトはベース２に適宜支承され、ベース２
の後部に装着された減速歯車付き電動モータ2aにより駆
動される。作動時に螺旋形カム16は連続して回転し、装
置に必要な各部分の操作を連続して自動的に行わせる。

第３図はダイヘッド１の正面と、第１図の線Ｂ−Ｂに
沿う一部断面を組み合わせて示した図であり、第４図は
第３図の一部断面を拡大して示す。

これらの図から明らかなように、ダイヘッド１は図示
の実施例では８本の軸６を収容するため、その前面に八
角形の凹部を有する中実の鋼製円板よりなる。各軸６は
それぞれ４個の要素を具える。すなわち、２個の環状を
した短軸6a、6b、ボルト6c及びナット6dである。これら
短軸は、ダイホルダー５の円錐支承部分に直接衝合し、
ダイホルダー５を軸周りで回転自在に支承する円錐支承
表面29を具える。軸及びダイホルダーは共に合金鋼で作
られており、一定の潤滑性を付与する、例えば「タフラ
イディング法」により硬化成形される。これらの軸には
又、圧力下で潤滑油が供給される。

図示のように支承部を円錐形状とすることにより、支
承に利用できる空間が限定されているにも拘らず、刻印
荷重の作用下でダイホルダーに高い剛性を与えることが
できる。

バルブコア３に予めフライス削り加工により形成した
溝孔41の端縁に、精密に調整した端縁形状99を刻印形成
するために（第4b図、第５図参照）、刻印ダイ31は、第
３図の断面図において示されるように、横方向及び半径
方向の両方の動きに対して十分な精度と剛性とをもって
支持されなければならない。刻印ダイは特に横方向に正
確に位置調整されなければならず、このため、短軸6a及
び6bの平坦な端部表面6e及び6fを、夫々くさび32及び33
のテーパ面に衝合させ、これらくさびを適宜出し入れす
ることにより、横方向の位置調整を行う。これらのくさ
びは半円形断面を持ち（第4a図参照）、夫々一対の軸部
分の間に在って隣接する軸32a及び33aの対応するくさび
に夫々衝合し、それぞれ独立して半径方向に位置調節が
できるようにダイヘッド１内に配設される。各くさび
は、その半径方向位置を個別に位置調節することが出来
るようにする手段として、例えばねじ34及び35を用い
る。ねじ34を内方向に、またねじ35を外方向に向けて回
すと、第４図に示す軸の集合体は図の右方向に移動す
る。この目的のために、第５図に示すように、先端のネ
ジ部か短軸6a、6bのネジ孔にねじ込まれ且つダイヘッド
１の挿通孔に遊嵌されたボルト36を一旦緩め、軸の移動
後に再び締め込み、軸６をダイヘッド１に対して固定す
るようにする。

ダイヘッド１の全ての軸を正確に位置させた後、16個
の全てのくさび、例えばくさび32及び33はこれに対応す
るくさび、例えば軸32a、33aのくさびにそれぞれ剛固に
衝合し、プレストレス印加構造を構成する。この構造は
全てのくさびを締め付けることによって短軸にプレスト
レスを加えて短軸を固定し、ダイヘッド１内において刻
印ダイ31を位置決めし、また刻印ダイ31に生じる横方向
と半径方向の力を、堅固なダイヘッド本体に伝える働き
をする。

第５図に示すように、刻印ダイ31は断面がテーパ形状
をなしていて、凹部、すなわち底付きポケット37内に嵌
合される。前記刻印ダイは前記ポケット内に、ネジ38に
よってポケットの底に押しつけるように保持されてい
る。

このようにして、軸６のボルト6cをボルト36によりダ
イヘッド１内に半径方向に対して移動しないように剛固
に取り付ける。前記ポルト36を回動することにより、ダ
イヘッド１の平面に形成した八角形の凹部の位置決め面
44に軸を引きつけ固定する。前記ねじ38はまた、刻印ダ
イを前記ポケットの側壁の切欠き内に保持したピン39に
押し付ける。刻印ダイはテーパ形状をしているので、ね
じ38をねじ込むことによって生じる力は刻印ダイをポケ
ット内に押し込むように作用する。ポケット内には充填
材40が配設され、刻印ダイ31の半径方向の位置決めを正
確に行う。このような構成により、８個のダイを具える
ダイヘッドにおいて、必要とされる区域にダイホルダー
５の細長い部分を配設しても、刻印ダイを剛固にしかも
確実に保持することができる。

次に第5a図乃至第5f図について説明する。第5a図は第
１図に関連した状態を示しており、即ちバルブコア３は
装着プラットホーム43上に静止しており、次のバルブコ
アと容易に置き換えることができる。全構成要素は静止
位置にあり、記述したようにセンタ11a及び28は、セン
タ28が停止する直前でセンタ11aの右方向への移動が係
止部11bにより阻止されるので、バルブコア３と分離し
ている。その後刻印されたバルブコア３は新たな加工前
のバルブコアに取って代わられ、前者と同じ位置に配置
される。カム16が更に回転し、リンクロッド22が右方へ
の運動を開始してセンタ28を左方に移動させ、バルブコ
ア３をセンタ11aまで運び、その後これらが一体になっ
て移動し、バルブコア３のスプラインを設けた端部を、
スピンドル10の端部に形成した孔の内側に設けたスプラ
イン42に掛合させる。別の実施例の構造としては、内側
スプライン42をスピンドル10内に収容される既知のコレ
ットと協動するようにしても良い。この点において、カ
ムトラック17は各々構成要素すなわちスピンドル10、セ
ンタ11a、バルブコア３及びセンタ28が、第5b図に示す
ように、第5c図に示す端位置に達するまで、連携して全
て左方に移動するように、スピンドル10もまた左方に移
動させる。構成要素すなわちスピンドル10、センタ11
a、バルブコア３及びセンタ28が端位置にくると、スパ
イダ９とラック８が第5c図に矢印で示すように右方へ移
動し、第5d図の位置まで進む。その際、全てのダイホル
ダー５は第5c図の矢印に示すように内方へ回転させられ
る。

バルブコア３はその長さ方向に沿うある点、すなわち
肩部3bにより小径の部分3aをもち、もし肩部3bが軸６の
中心6gの十分左方に停止すれば、ダイホルダー５は、刻
印ダイ31が肩部3bに接触することなく、第5d図に示すそ
の最内方位置まで回転することができる。そこでダイホ
ルダー５はその回転を止め、それぞれの構成要素すなわ
ちスピンドル10、センタ11a及びセンタ28は、バルブコ
ア３を刻印準備位置まで運ぶ。

第5e図は、刻印が始まった様子を示し、バルブコア３
は第5d図と同様な右方への運動が続いているが、ダイホ
ルダー５は外方に回転を始めている。

第5f図は、刻印が完了し、ダイホルダー５は最外方位
置にあり停止状態にある。各構成要素すなわちセンタ11
a及びセンタ28は右方への運動を続け、バルブコア３を
第5a図に示す装着位置に運び、１つのサイクルを完了す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を一部断面にして示す、部分断面正
面図、 第２図は第１図の線Ａ−Ａに沿う断面図、 第３図は第１図の線Ｂ−Ｂに沿うダイヘッドの一部断面
図で、全てのダイホルダーを第５図に示す中心位置に回
動させた状態で示した図、 第４図は第３図の一部を拡大して示す図、 第4a図は第４図の線Ｃ−Ｃに沿う断面図、 第4b図は第４図の領域Ｅの範囲の拡大図、 第５図は第３図の線Ｄ−Ｄに沿う断面図、 第5a図、第5b図、第5c図、第5d図、第5e図及び第5f図は
一操作の間に各工程にある装置のそれぞれの要素の位置
を示す線図である。 １…ダイヘッド、２…ベース ３…バルブコア、５…ダイホルダー ６…軸、6a、6b…短軸 6c…ボルト、6d…ナット ７…歯、８…ラック ９…スパイダ、10…スピンドル 11…心棒、11a、28…センタ 12、13…ジャーナル、14、15、21…カムフォロワ 16…螺旋形カム、17、18、19…カムトラック 22…リンクロッド、23、24…レバー 25、26…スロット、27…心押し軸 29…円錐支承表面、30…円錐支承区域 31…刻印ダイ、32、33…くさび 32a、33a…軸、34、35、38…ねじ 36…ボルト、37…底付きポケット 39…ピン、40…充填材 41…溝孔、42…スプライン 43…装着プラットホーム、44…位置決め面 99…端縁形状

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーサー・アーネスト・ビシヨツプ オーストラリア国ニユー サウス ウエー ルズ グクデスビル バツフアロー ロー ド19 (56)参考文献 特公 昭47−48796（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許3591136（ＵＳ，Ａ) 米国特許4100785（ＵＳ，Ａ) 米国特許3800386（ＵＳ，Ａ)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パワーステアリングギヤに使用されるロー
   タリバルブのバルブコア（３）に予め形成された溝孔の
   端縁に刻印加工を行うロール式刻印加工装置のダイヘッ
   ドにおいて、 ダイヘッド（１）は半径方向に配置された複数のダイホ
   ルダー（５）を具えるとともに、それぞれのダイホルダ
   ー（５）はその内側端部に弓状の刻印ダイ（31）を担持
   し且つ前記ダイヘッド内に前記半径方向と直交する横方
   向に延在させた各軸（６）により部分的に回動するよう
   に支持され、前記各軸（６）は該軸に支持されたダイホ
   ルダーの軸受面と合致する２部分からなる円錐支承表面
   （29、30）を持ち、 前記各軸の間に在って前記各軸の２部分の外端部に隣接
   してこれらを支持し、各軸（６）の横方向の運動を拘束
   して各軸を予め定められた位置に保持する拘束手段と、 前記軸（６）に対して刻印ダイ（31）とは反対側の端部
   に前記ダイホルダー（５）と連動して前記ダイホルダー
   （５）の全部を同時に部分的に回転させる手段と、 刻印ダイ（31）の運動に同期して複数のダイホルダー
   （５）の加工中心にバルブコア（３）を位置させて保持
   するバルブコア位置決め手段とを備えたことを特徴とす
   る、刻印加工装置のダイヘッド。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のダイヘッド
   において、各ダイホルダー（５）の内側端部に刻印ダイ
   （31）を収容する行き止まりの凹部と、この刻印ダイ
   （31）を該凹部内に固着する固着手段とを具えてなるこ
   とを特徴とするダイヘッド。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   ダイヘッドにおいて、各ダイホルダー（５）はその内側
   端部から離間した部分に歯（７）を有するセクタを具
   え、前記セクタの中心は前記軸（６）の軸線であり、 ダイホルダー（５）を同時に部分的に回転させる手段が
   複数のラック（８）から成り、該ラックは各ダイホルダ
   ー（５）の歯（７）付きセクタに掛合し、ダイヘッドの
   中心軸線に対して同期して直線移動できるようダイヘッ
   ドに支持されたことを特徴とするダイヘッド。
4. 【請求項４】パワーステアリングギヤに使用されるロー
   タリバルブのバルブコア（３）に予め形成された溝孔の
   端縁に刻印加工を行うロール式刻印加工装置において、 単一の開口部分と、該開口部分の内側円形集合部分に半
   径方向に配置されそれと直交する軸の周りに回動する複
   数のダイホルダー（５）を有するダイヘッド（１）を具
   え、各ダイホルダー（５）は前記ダイヘッド内で部分的
   に回動するとともにその前記集合部分の円周上に突出す
   る弓状の刻印ダイを担持すると共にその外側円周状部分
   に歯（７）を有するセクタが形成され、 更に前記ダイヘッド（１）を支持する支持手段と、該支
   持手段内に前記集合部分の中心軸に平行する方向に往復
   運動可能に支持されかつセクタの歯（７）に掛合する複
   数のラック（８）と、 一端に加工すべきバルブコアを保持する手段を設けたワ
   ークスピンドル（10）と、 複数のラック（８）を同時に往復運動させる手段と、 前記ワークスピンドル（10）を往復運動させる手段と、 前記複数の往復運動を予め定められた関係で同期させる
   手段とを具えたことを特徴とする刻印加工装置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載の装置におい
   て、前記複数のラック（８）を同時に往復運動させる手
   段は、前記ワークスピンドルの中心軸と平行に往復運動
   し且つその複数のアームの夫々が前記ラックの外側端部
   において夫々のラック（８）に接合されるようにした１
   個のスパイダ（９）を具えることを特徴とする刻印加工
   装置。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第４項又は第５項に記載の
   装置において、前記複数のラック（８）を同時に往復運
   動させる手段と、前記ワークスピンドル（10）を往復運
   動させる手段と、前記複数の往復運動を予め定められた
   関係で同期させる手段とは、複数のカムトラック（17、
   19）をその表面に形成した螺旋形カム（16）を含み、 複数のラック（８）とワークスピンドル（10）とを夫々
   往復運動させる手段は、カムトラック（17、19）に夫々
   掛合するカムフォロワ（14、15）手段と、前記螺旋形カ
   ム（16）を回転させる手段とを含むことを特徴とする刻
   印加工装置。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第４項又は第５項に記載の
   装置において、バルブコアを保持する手段は、前記ワー
   クスピンドル（10）の一端に形成され、内側にスプライ
   ンを設けた孔からなることを特徴とする刻印加工装置。
8. 【請求項８】特許請求の範囲第４項又は第５項に記載の
   装置において、加工すべき材料を供給する手段は、バル
   ブコアの端部を保持手段に掛合させる材料保持手段と、
   前記材料保持手段を前記円形開口部の中心軸上で往復運
   動させる手段と、前記材料保持手段の運動をワークスピ
   ンドル及びラックの往復運動と同期させ、バルブコアは
   前記バルブコア保持加工手段の方に移動しこれに掛合さ
   れ且つ前記保持加工手段から離脱させ、前記材料取付位
   置まで移動させ且つ取付位置から取り出すようにしたこ
   とを特徴とする刻印加工装置。