JPS59134653A - ボ−ルスタツド球部の仕上げ加工装置 - 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】 本発明は、ボールジヨイントに用いるポールスタッド等
の球部を規定の面粗度及び寸法に仕上げ加工するポール
スタッド球部の仕上げ加工装置に関する。

従来、自動車用ポールジヨイントの構成部品となるポー
ルスタッド球部の加工は、バイトによる球面切削後に、
パフ磨きもしくはローラ転造などにより規定の球面粗度
と寸法が得られるように仕上げ加工している。

例えば球面切削後の転造仕上げを例にとると、まず第１
図に示すように、ポールスタッドワーク１を回転主軸２
に取付け、ポールスタッドワーク１におけるポールスタ
ッド球部１ａの加工中心Ｐを中心に倣い回転する球面切
削用バイト取付台３に固着したバイト４を矢印Ａ−Ａ’
に示すように回転移動することでポールスタッド球部１
ａを仕上げ代を残して球面切削する。

次いで、球面切削の済んだポールスタッドワーク１を第
２図に示すような転造仕上げ装置にセットする。

すなわち、ベアリング５を介して回転自在に設けたポー
ルスタッド受は台６にポールスタッド球部り１を取付け
てポールスタッド球部１ａの中心Ｐを両側に位置する球
面転造ダイア、７′の転造面７ａ、　７ａ’の曲率中心
に合わせ、この状態で両側よりポールスタッド球部１ａ
に転造ダイア、７′を圧接して相対回転することで球面
の仕上げ加工を行なう。

ところで、第２図に示す球面転造ダ／ｇ７．７’による
仕上げ加工にあっては、第３図に拡大して示すように、
ポールスタッド球部１ａに対する球面転造ダイアの転造
面７ａの圧接について、転造面７ａの外側と中央とでは
回転半径の違いによって周速度が異り、外側の周速度が
高いためにポールスタッド球部１ａの両側から中央に向
って転造仕上げが進み、このため中央に対ｌ−両側の仕
上げ代が大きくなって仕上げ寸法に一差を生じ、更に転
造速度の違いによってポールスタッド球部の両側と中央
とでは表面粗度が変ってしまう。

そこで、このような転造仕上げによる寸法誤差及び面粗
度のバラツキを低減するため、第１図に示したポールス
タッド球部の球面切削において、第４図に示すように、
ポールスタッド球部１ａの中心Ｐに対しバイトの倣い中
心Ｑを寸法ｔぶんだけ極く僅かずらし、斜線部で示す中
心で約０．０１〜０．０２ｍｍとなり両側で約０．０２
〜０．０３ｍｍとなる仕上げ代が残るように楕円状に切
削加工している。

しかしながら、このような従来のポールスタッド球部の
仕上げ加工にあっては、球面の切削加工と転造仕上げ加
工を別々の設備装置に分けて行なわなければならないた
めに加工工数が掛ると共に設備コストも増え、更に、転
造仕上げ代を見込んだ特殊な切削加工を必要とするため
生統効率が低いという問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に−みてなされたも
ので、ポールスタッド球部の球面切削及び球面仕上げを
同じ設備装置で行なえると共に仕上げ代を考慮した特殊
な球面切削を不要にして加工工数及び製造コストを大幅
に低減できるポールスタッド球部の仕上げ加工装置を提
供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、回転主軸上に取付け
られたポールスタッド球部を球面切削後に規定の面粗度
及び寸法に仕上げ加工する装置として、球面切削用バイ
トを取付けたバイト取付台と、ポールスタンド球部への
圧接による相対回転で球表面を均一に仕上げるローラダ
イを取付けたローラダ４取付台と金設け、このバイト取
付台及びローラダイ取付台のそれぞれを倣い機構により
回転主軸に取付けたポールスタッド球部の加工中心を倣
い中心として軸方向に移動回転できるようにし、球面切
削に続いて同じ装置で仕上げ加工を行なえるようにする
と共に、球面切削と並行して仕上げ加工ができるように
もしたものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第５図は本発明の一実施例を示した説明図である。まず
、構成を説明すると、１０は一定速度で回転される回転
主軸であり、回転主軸１０の先端に仕上げ加工を行なう
２点鎖線で示すボールスタッドワーク１を回転主軸１０
の軸線Ｘ−Ｘ上に取り付けるチャック１１を備えている
。

回転主軸１０のチャック１１に取り付けられたポールス
タッドワーク１のボールスタッド球部１ａを球面切削す
る装置として、ポールスタッド球部１ａの中心Ｐを通り
、且つ回転主軸１０の軸線Ｘ−Ｘに直交する軸線をもっ
た倣い軸１２ａ’Ｑ中心に軸心線Ｘ−Ｘ方向に回転駆動
する球面切削用バイト取付台１３が設けられ、この球面
切削用バイト取付台１３には球面切削用のバイト１４が
ボルト１５による締付けをもって固定され、球面切削用
ノ（イト取付台１３に設けたバイト取付部１６は）・ン
ドル１７の同転により移動可能に設けられ、ノ・ンドル
１７０回転によりバイト取付部１６を移動してバイト１
４をポールスタッドワークｌの切削切込み位置にセント
出来るようにしている。

一方、球面切削用バイト取付台１３に相対した反対側の
位置には球面仕上用ローラダイ取付台１８が設けられ、
この球面仕上用ローラダイ取付台１８は球面切Ｐ］１］
用バイト取付台１３の倣い軸１２ａの外側に同軸配置し
た倣い軸１２ｂにより回転主軸１０の軸線Ｘ−Ｘ方向に
回転移動出来るように配置され、球面仕上用ローラダイ
取付台１８に設けた固定軸１９に球面仕上用のローラダ
イ２ｏを回転自在に軸承しており、更に球面仕上用ロー
ラダイ取付台１８の後部にはローラダイ加をボールスタ
ンドワークｌの球面仕上加工位置に移動して圧接するた
めのハンドル２１が設けられている。

次に球面切削用バイト取付台１３及び球面仕上用ローラ
ダイ取付台１８ｆ、倣い移動するための倣い機構の一実
施例を第５図のＹ−Ｙ断面を取り出して示した第６図を
参照して説明する。

この第６図に示す倣い機構はポールスタッド球部１ａの
中心Ｐを通る倣い軸心線Ｚ−Ｚを回転中心として内側に
球面切削用バイト取付台１３を固着した倣い軸１２ａが
設けられると共に、倣い軸１２ａの外側に球面仕上用ロ
ーラダイ取付台１８を固着した倣い軸１２ｂを同軸に相
対回転できる様に配設している。倣い軸１２ａ、１２ｂ
の下端部には一体にウオームギア２２ａ、２２ｂが設け
られ、このウオームギア２２ａ、２２ｂを回転駆動する
ためウオーム２３ａ。

２３ｂのそれぞれが噛合っている。

次に第５，６図の実施例を参照して本発明によるポール
スタッド球部の仕上げ加工を説明する。

まず、仕上げ加工しようとするボールスタンドワーク１
のポールスタッド球部の中心Ｐが倣い軸１２ａ、１２ｂ
の回転中心に一致するように回転主軸１０のチャック１
１にポールスタッドワーク１を取り付ける。次に回転主
軸１０を定速回転させた状態で球面切削用バイト取付台
１３のハンド＃１７を操作してバイト取付部１６をポー
ルスタッドワーク１に向けて前進させ、バイト１４の刃
先をポールスタッド球部１ａの左端に所定の切削代が得
られるように切り込ませる。この状態で球面切削用バイ
ト取付台１３の倣い動作用ヌイソチをオン操作すると、
第６図に示すウオーム２３ａが回転駆動され、ウオーム
ギア２２ａとの噛合いにより倣い軸１２ａが回転駆動さ
れることで球面切削用バイト取付台１３はポールスタッ
ド球部１ａの中心Ｐを回転中心として矢印Ａに示す方間
に回転移動され、ポールスタッド球部１ａが規定寸法に
球面切削される。

このようにしてバイト１４によるポールスタッド球部の
球面切削が完了したらハンドル１７の操作でバイト１４
を後退させ、次いでハンドル２１の操作で球面仕上用ロ
ーラダイ取付台１８に設けたローラダイ加を球面切削が
済んだポールスタッド球部１ａの左側に圧接し、球面仕
上用ローラダイ取付台１８を倣い移動するための操作ス
イッチをオン操作する。この操作スイッチのオン操作に
より第６図に示すウオーム２３ｂが回転駆動され、ウオ
ームギア２２ｂの噛合いをもって倣い軸１２ｂが回転駆
動され、ローラダイ加をポールスタッド球部１ａの球面
に圧接した状態で球面仕上用ローラダイ取付台１８はポ
ール−スタッド球部１ａの中心Ｐを回転中心として矢印
Ｂに示す方向に回転駆動され、この時ポールスタッド球
部１ａは回転主軸１０により定速回転されていることか
らポールスタッド球部１ａの球面に圧接したローラダイ
加を相対回転させることによってポールスタッド球部１
ａの球面をローラダイ加の圧接による転造をもって仕上
げ加工する。

このように本発明の仕上げ加工装置では、球面切削用の
バイト取付台及び球面仕上用のローラダイ取付台を共に
備えていることからポールスタッド球部の球面切削及び
球面仕上を同じ装置で行なうことが出来、又ローラダイ
の圧接による球面仕上であることから従来の一対の転造
ダイによる仕上げ加工のように球部の中央と両側でダイ
周速度の相違に基づく仕上代の違いを生ずることが無く
、従って、バイトによる球面切削についても倣い中心を
ずらす等の特別な加工を必要とせず、加工工数及び設備
構成を大幅に低減することが出来る。

尚、上記の加工動作は手動操作を例にとるものであった
が、上述した球面切削及び球面仕上げの操作手順を備え
たシーケンスプログラム装置を用いてポールスタッド球
部の球面切削及びローラダイによる転造仕上げを自動的
に行なっても良いことは勿論である。又、第６図に示し
た倣い機構は歯車駆動を例にとるものであったが、この
他に空圧又はｒＬＥＥシリンダ等による倣い軸の回転駆
動であっても良いことは勿論である。

第７図は本発明の他の実施例を示した説明図であり、こ
の実施例は球面仕上げに一対のローラダイを使用し、且
つ一方のローラダイをバイト取付台側に設け、ローラダ
イとバイトの位置を変えることにより球面切削と仕上げ
加工とが行なえるようにしたことを特徴とする。

即ち、図示しない球面切削用バイト取付台に設けられた
バイト取付部１６の一側にはポル）　１５をもってバイ
ト１４が固定され、又バイト取付台１６の他側には固定
軸１９′をもってローラダイ加′が回転自在に装着され
、バイト取付部１６はＱ点をもってバイト取付台に対し
回転自在に破り付けられている。

勿論、バイト取付部１６に相対した反対側の位置には第
５図の実施例と同様な球面仕上用ローラダイ取付台をも
って固定軸１９に回転自在に装着したローラダイ加が設
けられている。

次に第７図に示す実施例によるポールスタッド球部の仕
上げ加工を説明すると、まずバイト取付部１６のＰ点を
中心にバイト取付台１６を回転してバイト１４の刃先を
ボールスタッドワーク１におけるポールスタッド球部１
ａの左、側に切り込ませ、第６図に示した倣い機構によ
るバイト取付台の回転移動でポールスタッド球部１ａを
球面切削する。

次いで、球面切削が完了した後に第７図に示すようにバ
イト取付部１６を回転してローラダイ加′をポールスタ
ッド球部１ａの左側にセットし、続いてポールスタッド
球部１ａの両側からローラダイ加。

旬′を圧接した状態でバイト取付台及びローラダイ取付
台を第６図に示す倣い機構によって同時に回転移動させ
、ローラダイ２０．２０’によりポールスタッド球部１
ａを両側から挟みつけた状態で転造仕上げする。この一
対のローラダイ２０．２０’による挟みっけをもって行
なう球面仕上げにあっては、ローラダイ２０．２０’の
挟みつゆによってローラダイの圧接による曲げ力がボー
ルスタッドワークに加わることが無いため、更に均一な
球面仕上げを施すことが出来る。

第８図は本発明の他の実施例を示した説明図であり、こ
の実施例は第５図に示ｔ７た実施例と同じ装を構成をと
るものであるが、バイトによる球面切削とローラダイに
よる仕上げと同時に並行して行なうようにしたことを特
徴とする。

即ち、回転主軸ｌＯにより定速回転されてい〜るボール
スタッドワーク１のポールスタッド球部１ａに対しバイ
ト１４を切り込ませると共に、ローラダイ囚を圧接させ
、第６図に示す倣い機構によって同時にバイト１４とロ
ーラダイ加を矢印Ａ、Ｈに示すように回転移動させてお
り、このバイト１４とローラダイ加の同時送りに際して
はバイト１４の方がローラダイ加より先に倣い送りされ
るようにしている。具体的には第６図に示した倣い機構
の駆動として、ウオーム２３ａを最初に回転駆動し、所
定の時間遅れをもってウオーム２３ｂを回転駆動するこ
とで実現できる。勿論、倣い機構によるバイト１４の送
り速度がローラダイ加の送り速度より早い時には同時に
バイト１４をローラダイ加の倣い送りを行なうようにし
ても球面切削が先に行なわれた、後にローラダイ旬によ
る転造仕上げが行なわれるようになる。

更に第８図に示す実施例の特徴は、通常ローラダイ加に
比べてバイト１４の方の摩耗が早（、バイト１４の刃先
が摩耗した場合にはバイト１４の剛性に比べて固定軸１
９に軸承したローラダイ加の剛性の方が高いため、バイ
）　１４が摩耗した分だけローラダイ加の圧接でポール
スタッド球部１ａはバイト側に押される。しかしながら
、バイト側に押された分だけバイト１４による切削量が
増力口し、そのためバイト１４が摩耗しても仕上代が増
加することは無く、常に適度な仕上代が保たれる。従っ
て若干のバイ１１耗があっても規定の仕上げ寸法が得ら
れるポールスタッドの生産を続けることが出来、摩耗に
よるバイトの交換頻度が少なくなることで生産効率を更
に高めることが出来る。

次に本発明の詳細な説明する。

まず、球面切削用バイトの取付台と球面仕上用ローラダ
イの取付台を並設していることからポールスタッド球部
の球面切削加工と球面仕上加工を同一装置で行なうこと
が出来、設備装置が一台で済み、球面切削と球面仕上げ
についてワークの付替えを必要としないことから設備コ
スト及び加工工数の大幅な低減を図ることが出来る。

又、ポールスタッド球部に対するロー　ラダイの圧接に
よる球面仕上加工であることから、ポールスタッド球部
の両側及び中央のいずれについても均一な仕上代を確保
しておくだけで良く、バイトによる球面切削が従来の転
造ダイによる仕上げのように特殊な楕円形状となる球面
切削等を行なわなくて済み、球面切削自体も簡単に行な
うことが出来る。

一方、本発明特有の効果としては、ローラダイによるポ
ールスタッド球部の仕上加工について一対のローラダイ
による挟みっけをもって球面仕上げを行なうことにより
、ローラダイを球面に圧接してもポールスタッド球部に
曲げがおきず、より均一な仕上げ寸法及び面粗度をもり
た仕上加工を行なうことが出来る。又、一対のローラダ
イによる仕上加工について、一方のローラダイをバイト
と共にバイト取付台に切換え可能に装着してお（ことに
より、一対のローラダイを用いた時にもバイト取付台の
倣い移動をもって他方のローラダイと共に球面仕上げの
倣い送りを行なうことが出来、ローラダイ及びバイトを
倣い送りするための装置構成を１１１ｊ単にすることが
出来る。更にポールスタッド球部の球面切Ｆ４１Ｊとロ
ーラダイの圧接による仕上加工とを同時に並行して行な
うことにより、ポールスタッド球部の加工時間を短縮す
ることが出来、更にバイトの刃先が摩耗してもローラダ
イによるポールスタッド球部のバイトへの押付けで常に
均一な仕上代を保つ球面切削を行なうことが出来、僅か
なバイト摩耗が生じてもバイトを交換すること無く規定
の仕上げ寸法をもったポールスタッドの仕上げ加工を続
けることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置による球面切削を示した説明図、第２
図は従来の転造ダイによる球面仕上げを示した説明図、
第３図は従来の転造ダイのポールスタッド球部に対する
圧接状態の説明図、第４図は仕上げ代の相違を見込んだ
従来の球面切削形状の説明図、第５図は本発明の一実施
例を示した説明図、第６図は第５図のＹ−Ｙ断面をもっ
て倣い機構の一実施例を示した断面説明図、第７図は一
対のローラダイを用いた本発明の他の実施例を示した説
明図、第８図はバイトとローラダイを同時送りする本発
明の他の実施例を示した説明図である。 １・・・ポールスタッドワーク　１ａ・・・ポールスタ
ッド球部１０・・・回転主軸　　　　　１１・・・チャ
ック１２ａ・・・倣い軸（バイト用）１２ｂ・・・倣い
軸（ローラ用）１３・・・球面切削用バイト取付台 １４・・・バイト　　　　　　　１５・・・ボルト１６
・・・バイト取付部　　　１７．２１・・・ハンドル１
８・・・球面仕上用ローラダイ取付台１９．１９’・・
・固定軸　　　　加、２ｃｌ′・・・ローラダイ２２ａ
、ηｂ・・・ウオームギア ２３ａ、器ｂ・・・ウオーム 特許出願人　　リズム自動車部品製造株式会社代理人弁
理士　　　竹　　内　　　　進第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　回転主軸上に取付けられたポールスタッド球
   部を球面切削後に規定の面粗度及び寸法に仕上げ加工す
   るポールスタッド球部の仕上げ加工装置に於いて、 ポールスタッド球部を球面切削するバイトを取付けたバ
   イト取付台と、 ポールスタッド球部への圧接による相対回転で球部表面
   を均一に仕上げ加工するローラダイを取付けたローラダ
   イ取付台と、 前記バイト取付台及びローラダイ取付台のそれぞれを、
   回転主軸上に取付けたポールスタッドの球部中心を倣い
   中心として軸方向に回転移動する倣い機構とを備えたこ
   とを特徴とするポールスタッド球部の仕上げ加工装置。
2. （２）前記ローラダイ取付台は、ポールスタッド球部を
   両側から挟み付けるように一対のローラダイを相対して
   設けた特許請求の範囲第１項記載のポールスタッド球部
   の仕上げ加工装置。
3. （３）前記バイト取付台は、ポールスタッドの球部加工
   位置に切換え可能にバイト及びローラダイを取付けた特
   許請求の範囲第１項記載のポールスタッド球部の仕上げ
   加工装置。
4. （４）前記倣い機構は、バイト取付台グ）回転移動によ
   る球面切削に続いて同時にローラダイ取付台の回転移動
   による球面仕上げを行なう倣い駆動手段を有する特許請
   求の範囲第１項記載のポールスタッド球部の仕上げ加工
   装置。