JPS585145B2 - 弁スプ−ルのマツチング研削法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 複数のポートを有するスリーブ内で対応する位置にラン
ドを有するスプールを軸方向に移動させることにより、
該ランドによって複数のポートを同時に開閉するスプー
ル型弁、特に流体圧制御機構に使用されるサーボ弁など
では、急速かつ正確な位置を目標とする始動停止を鋭敏
化するため、ポート［ッジとランドエツジとが重なる正
又は負の重合量を極力小さくかつ精密に工作して不感帯
を減少させることが重要となる。

この重合量の許容差は、普通の切換弁等と異なり数μ以
下である。

このように精密を要するスプール弁の工作においては、
従来から、完成したスリーブの寸法に合わせてスプール
を研削加工するいわゆるマツチング研削が行われている
。

しかしながら従来法においては、規準とするスリーブと
被加工物であるスプールとを研削盤のテーブル移動方向
と平行に並列させて配置しスリーブのポートとスプール
のランドとの間に両者を外面から観察する顕微鏡を往復
させて両者を交互に観測しなからスプールのランドエツ
ジをマツチング研削していた。

この場合、スリーブのポートは放電加工等におけるポー
トエツジの「だれ」や「ばり」などのためスリーブ外面
におけるポートエツジと内面におけるエツジとが厳密に
は一致していない場合が多いので、外面からの観測では
ランドエツジとの整合が不確実となるきらいがあり、顕
微鏡をテーブル移動方向と直角に移動させながら加工を
繰返すので、テーブルを移動させるときに生じ得る微少
な誤差（テーブル移動方向の直線に対する偏差）がアツ
ベの原理によって相当の値に拡大される欠点があった。

また、従来法では、作業者が熟練者でないと、精度の高
いスプール弁が得られず、生産性も上げられないという
欠点もあった。

本発明の弁スプールのマツチング研削法は、上記の欠点
を除去することを目的として提案されたものであって、
複数のポートを有するスリーブとこれに対応する位置に
ランドを有する液加ニスプールとをマツチングしなから
液加ニスプールのランドを研削する方法において、スリ
ーブ及びスプールを微調整可能にテーブル上に配置し、
スリーブのポートエツジを該スリーブの内側から光学的
に観測して拡大された映像を画面上に表わすと共に、ス
プールのランドエツジを外側から光学的に観測して拡大
された映像を別の画面上に表わし、前記両画面に表われ
た映像に基いて、スリーブのポートエツジとスプールの
ランドエツジの位相差を調整し、かつスプールのランド
エツジをスリーブのポートエツジに対して所定の重合度
が得られるようにしてスプールのランドエツジを研削す
ることを特徴とするものである。

以下、図面に基いて本発明の研削法の詳細を説明する。

第１図は従来のマツチング研削法の概略を説明する平面
図で、図示しない基台に対して図上で左右可動なテーブ
ル２′上に完成したスリーブＳ′と液加ニスプール（ワ
ーク）Ｗ′とを前記のとおりテーブル移動方向とそれぞ
れ平行に並列して配置して、前記基台に対し一定の関係
位置に維持されかつテーブル移動方向と直角な方向に移
動できる顕微鏡ｍｓで両者を観測するようにしたもので
ある。

テーブルを移動させて１つのポートエツジＰ′を顕微鏡
の指標に合わせ次にテーブルをその位置に置いて顕微鏡
をスプールのランド上に移動させて、ランドの削り代を
砥石５′により同指標まで研削する。

１箇所の研削が終ると再び顕微鏡をスリーブ上に戻しテ
ーブルを移動させて他のポートエツジをその指標に合わ
せる。

以下同様な作業の繰返しでスプールのランドがすべてマ
ツチング研削できる。

但しこの方法には前記の欠点がある。

本発明の方法を実施するについて、規準となる完成した
スリーブＳと液加ニスプールＷとは図示例のように直列
状に配置することができる。

但し、この配置を従来法と同様な平行配置（図示省略）
としても、この発明の効果には大きな影響は与えられる
ことはない。

上記直列配置の場合を示す第２、第３図において、１は
研削盤の基台、２はテーブルで、基台上の移動を直線状
に案内する移動路に沿って横方向に移動できる。

２１はテーブルを移動させるためのテーブル用バンドル
で、ロックボルト２２の操作で早送り及び微細送りが選
択できる。

テーブル２上には、前記スリーブ及びスプールを直列に
配置するテーブル移動路乏平行な直線Ｘ−Ｘが想定でき
るが、以下説明の便宜のためこれを加工線と呼ぶ。

加工線Ｘ−Ｘ−Ｌの一方向（Ａ側とし、図示実施例では
右側）に偏した位置には基準となるスリーブを加工線に
沿って支持するスリーブ支持装置（Ｖ形台）３を装置す
る。

スリーブ支持装置は調整ねじ３１でテーブル上を加工線
方向に移動させ微少調節することができる。

加工線Ｘ−Ｘ線上の他方向Ｂ側には、主軸４１を備える
スプール支持装置４が配置され、心神装置４０と共にス
プールＷを加工線上に支持する。

スプール支持装置４は、テーブル上を加工線方向に移動
させることができる。

またスプールＷの片方の軸心を支承する主軸４１は心押
しバンドル４２の操作で軸方向に微動させることができ
、その移動量はダイヤルゲージ４３で測定できる。

心神装置４０はその心神軸４４が常時スプールの他側の
軸心に圧接されるように装置されたもので、スプール支
持装置４がテーブル上を加工線方向に移動する場合はこ
れに従動する。

主軸４１と心神軸４４との軸心に心違いを生じた場合は
上押台バンドル４５の操作で心神装置４０を移動させる
ことにより心神軸４４の軸心を修正する。

５は研削工具で、回転、駆動される砥石５０を備える。

研削工具５は工具台バンドル５２の操作でテーブル上を
加工線と直角に移動させ得る。

砥石５０がスプールのランド部分を越えて反対側へ移動
するときは、砥石支持腕５１を上向きに旋回させるか工
具本体５を後退させるなどでその凸部を越えさせること
ができる。

５３は研削時に砥石を加工線方向（砥石軸方向）に微小
送りするための送りバンドルである。

前記スリーブ支持装置３の上方には、スリーブ支持装置
上に支持されるスリーブＳの中空内に深く進入できるよ
う加工線Ｘ−Ｘ上を水平に長く伸びる茎部を有する内視
鏡６が装置されており、この内視鏡の基端は、基台１に
固定された適宜のフレーム１０によって一定位置に支持
されているスリーブ側テレビカメラＴ１に結合されて、
基台に対して一定の関係位置に維持されるものである。

内視鏡６は、その中空内に内視鏡を嵌入させて装着され
るスリーブのポート部分を観測し得る通常は上向きの視
野を有し、視野内の像をテレビカメラＴ１に送る。

スリーブ側テレビカメラ（以下テレビカメラを「ｔｃ」
と略記する）Ｔ１の画像は、高倍率（通常１００倍程度
）の受像機を使用するスリーブ側モニタテレビ（以下モ
ニタテレビを「ｍｔ」と略記する）Ｍｌに写し出す。

他方のスプール上方には、そのランド部分を観測できる
視野を有する顕微鏡７が、スプール側ｔｃＴ２に取付け
て支持されている。

スプール側ｔｃＴ２もフレーム１０によって固定的に支
持され、顕微鏡７を基台に対して一定の関係位置に維持
する９スプール側ｔｃＴ２の画像は同様高倍率スプール
側ｍｔＭ２に写し出される。

両ｍｔの画面には、それぞれポートエツジ及びランドエ
ツジと対照できる指標（図示のものは画面中央の縦線）
Ｇ１．Ｇ２が表示されている。

これら２つのｍｔは両者の画像を監視しながらスリーブ
ＳやスプールＷの位置決め及び研削を行い易い位置に配
置してフレーム１０等により支持する。

図中１１はテーブル２に取付けたリニアエンコーダで、
基台１に取付けられたエンコーダヘッド１２と組合わせ
てテーブル２の移動量を測定するものである。

この測定結果は図示を省略したデジタル表示装置等に表
示されるので、スリーブ及びスプールの長さ方向の寸法
を測定することができる。

以上のように構成された弁スプールのマツチング研削装
置でスプールのランド部分を研削するには、先ず複数の
ポート（実施例のものはＰｌ、Ｐ２の２個）を穿設して
完成したスリーブＳを、その中空内に内視鏡６先端部を
挿入してスリーブ支持装置３上に支持する。

一方スリーブのポート対応位置に設けられ、ランド形成
材の両側に適量の削り代を付加した形のランド形成用凸
部（以下「ランド部分」という）複数個（実施例ではＲ
１，Ｒ２の２個）を有する液加ニスプールＷは、スプー
ル支持装置４及び心神装置４０との間に支持する。

スリーブ支持装置３のＶ彫金及びスプール支持装置の主
軸４１と心押軸４４とは、それぞれスリーブＳ及びスプ
ールＷの軸心を加工線Ｘ−Ｘを通る垂直面内に支持する
。

本発明研削法は、スリーブ及びスプールを上記のとおり
、テーブル２上の所定位置にセットした後、第４図ａ〜
ｃに要点を略示する順序で行われる。

ただし第４図は、スリーブＳのポートと内視鏡６の視野
との関係及びスプールＷのランド部分と顕微鏡７の視野
との関係を、それらのｍｔにおける画像と対照して示し
たもので、スリーブＳとスプールＷとのテーブル２上に
おける相対的位置関係は無視されている。

第４図ａはテーブル２上のスリーブの定位とスプールの
追従を示し、テーブル用バンドル２１の操作でテーブル
２と共にスリーブＳを軸方向に移動させ、スリーブの一
方向Ａ側（図面では右側）最端のポートエツジＰＥ１を
内視鏡の視野に入れ、調整ねじ３１（又はテーブル用バ
ンドルによる微；細送り）の操作で、スリーブ側ｍｔＭ
１内のポートエツジの像（斜線部分）をその指標Ｇ１と
正確に合致（以下「正合」と言う）させる。

この状態で、スリーブＳをテーブル２上に定位する。

次にテーブル（従ってスリーブ）を同位置に停止させた
状態でスプール支持装置４をテーブル上で移動させ、ス
プールＷを加工線に沿って移動させることにより、その
Ａ側最端のランド部分Ｒ１のＡ側端面（ランド部分エツ
ジとする）ＲＥ１を顕微鏡７の視野に入れ、該Ａ側ラン
ド部分エツジＲＥ１の像（斜線部分）をスプール側ｍｔ
Ｍ２の指標Ｇ２に合致させる。

この精度は必ずしも厳密でなくてよい。これでテーブル
上の位置を、定位されているスリーブに追従させた状態
となる。

第４図すはスプール定位の準備工程を示し、テーブル２
をＡ側方向へ移動させてスリーブのＢ側最端のポートエ
ツジＰＥ２を内視鏡６の視野に入れ、テーブル用バンド
ル２１のロックボルト２２を操作してテーブル微細送り
に切換え、同／’％ンドルの操作でスリーブＳのＢ側最
端のポートエツジＰＥ２の像をスリーブ側ｍｔＭｌの指
標Ｇ１に正合させる。

かくすると、スプール側ｍｔＭ２の画面には、スプール
ＷのＢ側最端のランド部分Ｒ２のＢ側のランド部分エツ
ジＲＥ２の像と指標Ｇ２との間にＬｌの間隔を生じる。

この間隔は、ランド部分Ｒ１，Ｒ２のランド−側に付加
されている削り代の合計量１１に相当する。

そこで、削り代を両ランド部分Ｒ１，Ｒ２の一側へ配分
するためほぼ１／２１１量テーブル上でスプールＷをＡ
側へ微動させる。

スプールＷ上の複数のランド部分の中心線の位置とスリ
ーブＳに設けた複数のポートの長さ方向における中心が
正しく一致している場合、削り代平均化のためには１／
２Ｌ１の移動でよいが、いずれかの中心線に偏差がある
場合はこれを修正し得る量を移動させることは言うまで
もない。

はぼ１／２の表現はこのような修正量を包含する。

第４図ｃは上記削り代平均化工程を示したものでスプー
ル側ｍｔＭ２の画面には、ランド部分エツジの像ＲＥ２
と指標Ｇ２との間に、平均化された幅１２の削り代に相
当する幅Ｌ２の削り代の像が得られる。

スプールＷはこの位置でテーブル２上に定位される。

これで、スリーブに設けた任意のポート部分エツジの像
をスリーブ側ｍｔＭ１の指標Ｇ１に合わせると、スプー
ル側ｍｔＭ２の画面にはほぼ同幅の削り代の像が得られ
る。

次の第１研削工程においては、任意のポートエツジ、通
常はいずれかの端（たとえばＡ側）のポートエツジＰＥ
１の像を再びスリーブ側ｍｔＭ１の指標Ｇ１に正合させ
、研削工具５を送りバンドル５３により操作してスプー
ル側ｍｔＭ２の画面にある削り代（図示を省略）をその
指標Ｇ２に正合するまで研削する。

かくして１つのランドエツジが仕上げられる。

同様にして、同じがわのすべてのランドエツジを仕上げ
る。

次には、ポートとランドの重合量を設定するため、テー
ブル上でスプールＷをＡ側（第１切削工程でＡ側を切削
した場合は正重合量）又はＢ側（同じ場合負重合量）へ
所定量微動させる。

この設定は心押しバンドル４２の操作で行うことができ
、その設定量はダイヤルゲージ４３で測定し得る。

次に前と同様にしてランド部分の他側の削り代をすべて
研削すると、１本の弁スプールのマツチング研削が完了
する。

以上スリーブＳとスプールＷとを共に加工線Ｘ−Ｘの垂
直上方に置く場合について述べたが、両者を平行配置す
る場合は、加工線Ｘ−Ｘをテーブル２上の研削工具５側
に偏した位置に想定し、研削工具と反対の側に他の１本
の平行線を想定して、スリーブ支持装置３と内視鏡６と
をその平行線に沿って前記と同様に設ければよい。

スプールに関連する構成は加工線Ｘ−Ｘ上に置く。

以上説明した本発明の研削法においては、従来法に比し
て以下説明する多くの効果を奏するものである。

（１）規準となるスリーブのポートエツジを弁スプール
のランドが現実に摺接する内側から観測するので、観測
上の誤差が全く生じないマツチング研削ができる。

（２）ポートエツジ及びランドエツジは、各別の観測装
置で観測されるので、従来の顕微鏡移動に基く誤差を生
じない。

（３）研削作業において、作業者は特に熟練した技能を
要しない利点があり、また、従来法のように顕微鏡を直
接具る必要がなく、疲労する度合が少ないので、生産性
の向上に寄与できる。

（４）ポートとランドの重合量もポートエツジをその内
側から観測する結果はとんど誤差がなく精度の高い製品
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のマツチング研削法の概略を示す平面図
、第２図は本発明研削法を実施するための装置を示す正
面図、第３図はその要点を示した平面図、第４図は本発
明研削法の工程図である。 １・・・・・・基台、３・・・・・・スリーブ支持装置
、４・・・・・・スプール支持装置、５・・・・・・研
削工具、Ｔ１．Ｔ２−・・・・・テレビカメラ、Ｍ１２
Ｍ２・・・・−・モニタテレビ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のポートを有するスリーブとこれに対応する位
   置にランドを有する被加ニスブールとをマツチングしな
   がら破卵ニスプールのランドを研削する方法において、
   スリーブ及びスプールを微調整可能にテーブル上に配置
   し、スリーブのポートエツジを該スリーブの内側から光
   学的に観測して拡大された映像を画面上に表わすと共に
   、スプールのランドエツジを外側から光学的に観測して
   拡大された映像を別の画面上に表わし、前記両画面に表
   われた映像に基いて、スリーブのポートエツジとスプー
   ルのランドエツジの位相差を調整し、かつスプールのラ
   ンドエツジをスリーブのポートエツジに対して所定の重
   合度が得られるようにした後、スプールのランドエツジ
   を研削することを特徴とする弁スプールのマツチング研
   削法。