JPS58132407A

JPS58132407A - 円筒内面の長溝切削装置

Info

Publication number: JPS58132407A
Application number: JP1118482A
Authority: JP
Inventors: Seiji Bito; 尾藤　征史; Mitsuo Kobayashi; 光男小林; Sumiaki Murata; 村田　純明
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1982-01-27
Filing date: 1982-01-27
Publication date: 1983-08-06
Anticipated expiration: 2002-01-27
Also published as: JPH0240446B2

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】本発明は、円筒内面の長溝切削装置に係り、特に、円筒
内周面に両端が閉塞した複数本の長溝を摘心と平行でか
つ等しい深さにそれぞれ切削する装置に関する。

一般に自動車部品として、第１図に示すように。

円筒（以下、ワークということがある。）ｌの内周面Ｉ
Ａに両端が閉塞した長＃＄ｃ以下、単に長溝という。）
２を摘心と平行でかつ等しい深さに複数本形成してなる
部品３がある。

従来、第１図に示すような部品３を製造する場合、１１
２図に示すよ５に１両端間口の会長＃１２′をブローチ
加工しておいてから１円筒１′の両端部にリング４．４
をそれぞれ尾大して長溝２′の両端の開口を閉塞する方
法や、第３図に示すように、ボールミルのような刃物５
でワークｌの内周面ＩＡに長＃ｌＩ２を１本づつ割り出
しながら切削加工する方法や、第４図に示すように、キ
ースロッタ方式の刃物６でワークｌの内周面ＩＡに長＃
Ｉ２を１本づつ割り出しながら切削加工する方法、等が
使用されている。

しかしながら、仁のような従来の切削加工方法にあって
は、ｗＸＺ図に示す方法では、部品点数の増加による組
付工数が増加し、この加工製品をパルプ部品として使用
する場合、リングの接触面から漏洩が発生する、第３図
およびｗｃ４図に示す方法では、長溝の割り出し機構が
複雑化し、かつ。

長＃１１本づつの加工のため加工能率が低下する。

等の欠点があった。

本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、ワーク
の内周面に両端が閉塞した複数本の長溝を能率よく切削
することができる円筒内面の長溝切削装置を提供するに
ある。

本発明は、星形刃物をワークに対して所謂みそ丁９運動
させるようにすることにより、ワークに必要数の長溝を
自動的に割り出しながら併行進行的に切削加工していく
ようにしたことｔ４１Ｉ黴とする。

以下ＩＥＩ面に即して本発明の詳細な説明する。

第５図は本発明の一部１１１ＡｆＩＩを示すものであり
。

図示しないクランプ装置によって固定的に保持されるワ
ークｌの片脇位置には、テーブル１１がワークｌの軸心
と平行に往復移動自在に図示しないベッド上に載置され
、テーブルｌｌｔ’ｉ流体圧シリンダ１２尋によって往
復摺動駆動されるようになっている。テーブルｌｌ上に
は軸受ブロック１３が据付けられており、軸受ブロック
１３は大口径の主軸１４ｔ−回転自在に支承している。

この主軸１４ｕその軸心１４Ｃがワークｌの筒心ＩＣの
延長線と一致し得るように構成されている。主軸１４に
は副軸１５が軸心１４Ｃに傾斜して回転自在に支承され
、この副軸１５の軸心ｔｓｃｔｉ軸心１４Ｃの延長線、
すなわちワークｌの摘心ＩＣと傾斜角αをもって交差し
得るようになっている。

この副１１ｂ１５は円筒形状に形成されており、この円
筒内には刃物軸１６が筒心１５Ｃ上に摺動自在に嵌合さ
れ、この刃物軸１６は副軸１５にスプライン１７や滑り
キー等、適当な手段により回り止めされている。

刃物軸１６と前記主軸１４の軸心１４Ｃの延長線と交差
することある一端部には、第６図に示すような星形刃物
１Ｂが軸心１５Ｃと直角に固着されている。この星形刃
物１８はその外周上に所定数の切刃１９ｆｔ等角放射状
に突設されており、切刃１９群の外径寸法はワークｌの
内径寸法よりも若干小径に設定されている。切刃１９は
歯車の歯形状とほぼ類似する形状に形成されており、そ
の歯幅はワーク１に切削すべき長＃２０幅よりも若干小
さく、またその歯高は長＃ｌ１２の深さよりやや大きく
、それぞれ設定されている。切刃１９群の数鴇は、切削
すべき長溝２群の本数Ｎよりも、１〜２程度少ない数、
すなわち、Ｎ−％：１〜２゜Ｋ設定され１本実施例では
、長溝２群の本数が８本であるのに対し、切刃１９群の
数は６枚に設定されている。また、相隣９合う切刃１９
．１９のそれぞれのピッチ円と切刃１９の中心線との交
点間の寸法（以下、配置円周ピッチという。）は。

相隣り合う長溝２，２の配置円周ピッチと等しく−なる
ように設定されている。

前記テーブルｌｌ上における前記軸受ブロック１３のワ
ークｌとは反対側の片脇位置には、スタンド２０がほぼ
直角に立設されており、このスタンド２０の上部には支
軸２１が前記主軸１４側に向けて軸心１４Ｃ上に固定さ
れている。支軸２１の先端Ｋｆｌ傘歯車からなる太陽歯
車２２が軸心１４Ｃと直角に固定されている。他方、前
記副軸１５の外局上における前記刃物１８とは反対側の
端部には、傘歯車からなる遊星歯車２３が一体的に形成
されており、この遊星歯車２３は太陽−車２２に自転し
つつ公転し得るように噛合している。

前記刃物軸１６の刃物１８の取付端と反対側の端部は副
軸１５の端部から突出しており、この突出端部には雄ね
じ部２４が形成されている。この雄ねじ部２４には、主
軸１４に回転自在に支承された送り雌ねじ軸２５が螺合
されており、この雌ねじ軸２５は副軸１５の遊星歯車２
３の端面に滑動自在に轟接し、かつ主軸１４の一部に反
対側端を当接することにより、軸心方向の移動を規制さ
れている。送り雌ねじ軸２５の外周上における遊１歯車
２３側の端部には、傘歯車からなる従動歯車２６が一体
的に形成されている。他方、前記支軸２１には駆動軸２
７が回転自在に嵌合されており、この軸２７の外周上に
おける前記太陽−軍２２側端部には原動歯車２８が一体
的に形成され、この歯車２８Ｆｉ前記従動歯車２６に従
動歯車２６の公転を許容し得るように噛合している。駆
動軸２７の他端部にはウオームホイール２９＞１一体的
に形成されており、このウオームホイール２９はウオー
ム３０に噛合している。ウオーム３０は前記スタンド２
０の上部に固着されたボックス３１に回転自在に支承さ
れており、このボックス３１内に収容され九正逆回転可
能なモータ３２によって回転駆動されるようになってい
る。を九、このボックス３１は駆動軸２７をその外側か
ら回転自在に支承している。そして、前記雄ねじ部２４
゜送り雌ねじ軸２５、主従歯車２８．２６、駆動軸２７
、ウオームホイール２９、ウオーム３ｏおよびモータ３
２は、前記刃物軸１６を副軸１５に対しその軸心方向に
往復摺動駆動させる駆動手段の一例を構成している。

前記軸受ブロック１３の外部には１回転駆動源としての
モータ３３が据付けられており、このモータ３３の回転
力は、モータ出力軸に突設された原動プーリー３４．ベ
ルト３５および前記主軸１４の外周上に一体的に形成さ
れた従動プーリー３６に伝達されるようになっている。

したがって、主軸１４はモータ３３により回転駆動され
る。

前記太陽歯車２２と遊星歯車２３との歯数比に、Ｎ：％
になっている。Ｎは長溝２の本数であり、譜は刃物１８
の刃部１９の数である。本実施例において、歯数比は、
８：６になっている。したがって、主軸１４が１回転す
ると、刃物１８の位相がワークｌの円周上の一点に対し
て８７％、本実施例では、８／６、だけ進角するように
なっている。

また、原動歯車２８と従動歯車２６との歯数比は、太陽
歯車２２と遊星歯車２３との歯数比に等しくなっている
。

次に作用を説明する。

まず、ワークｌｔ−図示しないクランプ装置により固定
的に保持する。第５図に示すように、刃物１８’に主軸
１４の軸心１４ｃ上に位置させた状態で、流体圧シリン
ダ１２によりテーブル１１をワークｌの方向に前進させ
る。このとき、刃物１８の外径はワーク１の内径よりも
小径に設定されているので、刃物１８＃′ｉワークｌの
中空部内に進入する。刃物１８における任意の刃部１９
の刃先がワークｌの内周面ＩＡにおける切削すべき長溝
２の切削始点に位置したとき、刃物１８の進入を停止さ
せる。

続いて、モータ３３により主軸１４１に回動させながら
、モータ３２によりウオーム３０、ウオームホイール２
９．原動歯車２８、従動歯車２６゜送り雌ねじ軸２５、
雄ねじ部２１ｅ介して刃物軸１６を傾斜縮小方向へ前進
させる。この刃物軸１６の前進により、刃物１８はワー
クｌの内周面ＩＡにおいて長溝２の始点についての切削
機能を発揮しつつ、第６図囚に示す想儂線の位置から実
線の位置まで前進する。この前進量は長１ｐ１２の深さ
を規定する。長溝２の深さが所定値となったときに、モ
ータ３２を停止し、刃物１８の傾斜前進全停止させる。

ここで５回転軸１４が回転すると、副軸１５は軸心１４
ｃを中心に公転する。同時に、副軸１５はその遊星歯車
２３が太陽歯車２２に噛合しているので、その歯数比に
従って自転する。この副軸１５の自転はスプライン１７
を介して刃物軸１６に伝えられ、刃物軸１６は回転する
。

刃物軸１６の自転、公転により、刃物軸１６に固着され
た刃物１８は所謂みそす９運動を行なう。

すなわち、刃物軸１６は主軸１４の細心１４ｃに対し傾
斜角αをもって傾斜し、かつ、刃物１８は前記した傾斜
前進量により、その自転中心０１８が公転中心０１４よ
りもずれている（傾斜前進量ｔＬとすると、ＬＸＳｉｎ
αだけずれており、このずれｔは長溝２の深さに相当す
る。）ので、前記公転により、公転中心０１４ｔ−基点
として首振り運動する。この賞振り運動と同時に、刃物
１８は。

刃物軸１６に直角に同着されているので、切刃ｌ９の刃
先の半径をｒとすると、切刃１９の刃先において、γＸ
５ｌｎαの振巾をもって、刃物軸１６の自転により振巾
運動する。このような貫振り運動と振巾運動とが複合さ
れて所謂みそすり運動が行なわれる。このみそすり運動
において、前記振巾が主軸１４の１回転当たりの刃部１
９群の長溝２についての溝切削ストロークとなる。

し九がって、主軸１４を回転させつつ、シリンダ１２に
よりテーブル１ｌＴｈワークｌの方向に移動させて、刃
物１８をワークｌに対し平行移動させれば、＃記切削ス
トロークにより連続的に長溝２の切削加工か行なわれる
ことになる。

所定長さの長溝２群がワークｌの内周面上に形成された
ところで、摺動駆動手段としてのモータ３２を逆回転さ
せて刃物軸１６を傾斜拡大方向に後退させ、刃物１８の
自転中心０１８ｔ−公転中心０１４、すなわち軸心ＩＣ
上に位置せしめる。この状態になった後、シリンダ１２
によりテーブルｌｉｔワーク１から離れる方向に後退さ
せれば。

刃物１８Ｈワーク１の中空部内から抜き出すことができ
る。

ところで、長溝２０本数Ｎと刃物１８の切刃１９のａ−
とは異なっているが、太陽歯車２２と遊星−車２３との
歯数比が、Ｎ　：　＊に設定されているため、切刃１９
の位相が主軸１４の１回転すなわち、ｌ公転当り、８７
％だけ進角し、この進角により、両者Ｎと３との差は補
なわれ、所定の数の長溝２群がワークｌの内周面ＩＡ上
に等角放射状に自然的に割り出されながら切削されてい
く。

このとき、刃物１８における相隣る切刃１９．１９間の
円周ピッチは、ワーク内周面ＩＡ上における相隣る長溝
２，２間の円周ピッチと等しくなっているので、長溝２
群を等角放射状に配置する割り出しが行なわれる。

このようにして切削加工された長溝の断面形状は、切刃
１９の刃先の運動軌跡によって規定されるため、トロコ
イド曲線に近いものになる。

本実施例によれば、ワークの内周面ＩＡ上に８本の長溝
２群を等角放射状に割り出して配置しつつ、各長＃Ｉ２
１−同時進行的に形成していくことができる。したがっ
て、複雑な割り出し機構を省略化するとともに、切削加
工能率を大幅に向上することができる。また、両端が閉
塞した長＃群を一時に形成することができるから、部品
点数の増加もない。

なお、前記実施例で、′１両端が閉塞した長溝群を切削
する場合につき説明し九が１両端が開放し九長溝群は一
層容扇に切削できることは勿論であり、本発明は両端が
閉塞した長溝群を切削する場合に特に優れた効果を発揮
するのである。

前記実施例では、太陽歯車として外歯ＩＩＬｔ−用いて
いるが、これは内歯歯車でもよい。また、刃物軸を往復
摺動させる駆動手段は、前記送りねじ機ａｔ含む構成に
限らず、例えば、電磁１ランジャ機構や流体圧機構等全
使用してもよい。さらに、主軸を回転駆動する手段やテ
ーブルを摺動駆動させる手段等は任意であることはいう
までもない。

また、テーブルはワークに対して相対的に移動すればよ
いから、ワーク側を可動としてもよい。

以上説明するように、本発明によれば、ワークの内周面
上に両端が閉塞した複数本の長溝を等角放射状位置に割
り出し配置しながら、同時進行的に切削することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は加工製品を示す側断面図および
正面図、第２図（Ａ）、　（ＢＴＵ従来の加工方法の一
例を示す側断面図および正断面図、第３図は従来の加工
方法の他の例を示す側断面図、第４図は従来の加工方法
の別の他の例を示す側断面図。第５図および第６図に本発明の一実施例を示すものであ
り、第５図は全体構成を示す側断面図、第６図（Ａ）、
　ＣＢ）は作用を説明するための拡大部分側断面図およ
び拡大部分正断面図である。１・・・ワーク、ＩＡ・・・内周面、２・・・長溝、１
１・・・テーブル、１２・・・流体圧シリンダ、１３・
・・軸受ブロック、１４・・・主軸、１５・・・副軸、
１６・・・刃物軸。１７・・・スプライン、１８・・・星形刃物、１９・・
・切刃、２０・・・スタンド、２１・・・支軸、２２・
・・太陽歯車、２３・・・遊星歯車、２４・・・雄ねじ
部、２５・・・送り雌ねじ軸％２６・・・従動歯車、２
７・・・駆動軸、２８・・・原動歯車、２９・・・ウオ
ームホイール、３ｏ・・・ウオーム、３１・・・ボック
ス、３２・・・モータ、３３・・・主軸駆動用モータ、
３４．３６・・・プーリー、３５・・・ベルト。代理人　　鵜　沼　辰　之（ほか２名）第１図第２図第３図１Ａと第５図寸ノ［２ − 第６図（Ａ）（８）４２−

Claims

【特許請求の範囲】

、（１）円筒内周面に両端が閉塞した複数本の長溝を筒
心と平行でかつ等しい深さにそれぞれ切削する円筒内面
の長溝切削装置において、前記円筒にその摘心と平行に
相対移動するテーブルと、このテーブル上に保持された
軸受ブロックと、この軸受ブロックに回転自在に支承さ
れた主軸と、この主軸に該主軸の軸心に対し方１の摘心
を傾斜して回転ｉ在に支承された円筒形状の副軸と、−
この副軸に回り止め状態で摘心方向に一動自在に支承さ
れ九刃物軸と、この刃物軸の前記主軸の軸心延長線と交
差することのある一端部に固着され、刃物軸の径方向に
央出した適数の切刃を有する屋形刃物と、前記テーブル
に固定された太陽歯車と、この太陽歯車に噛合し、かつ
、前記副軸に固定された遊星歯車と、前記刃物軸を往復
摺動駆動させる駆動手段とを備えたことを特徴とする円
筒内面の長溝切削装置。