JPS5937173B2 - バリアブルギアレシオラツクの製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバリアブルギアレシオラックの製造装置に係る
。

自動車の操舵特性を改善する一つの方法として、直進或
いはそれに近い操舵状態に於いてはステアリングホィー
ルの回転に対する舵輪の角変位の割合を比較的大きくし
、これに対して舵輪が左右何れかに大きく偏向される時
にはステアリングホィールの回転に対する舵輪の偏位角
を比較的小さくする方法が有る。

これを実施する為には、ステアリングカラムを介してス
テアリングホィールによって駆動されるピニオンと該ピ
ニオンに噛合いこれによつて左右方向に駆動されるラッ
クとからなるステアリングラック−ピニオン機構に於け
るラックをバリアブルギアレシオのラックとして構成す
ることが必要である。かかる目的の為のバリアブルギア
レシオラックは、ピニオンとして平歯車が用いられその
歯がすぐ歯として構成される時には、フライス切削等に
より比較的容易に形成されるが、ラックとピニオンの間
の噛合いをより滑らかにすべくその歯がはす歯等のまが
り歯とされる時には、これをフライス切削等の通常の切
削方法によつて形成することは技術的に不可能である。

また一方、この種のバリアブルギアレシオラックについ
ては、そのギアレシオを変える態様が無限に存在し、そ
の中から好ましいバリアブルギアレシオを見出すには多
数のギアレシオ可変態様について実験的研究が必要であ
り、その為ギアレシオの変化態様を種々に異ならせた多
数のバリアブルギアレシオラックを容易に製造すること
のできる装置が望まれるところである。本発明は上述の
如き要請に対処し、簡単な構成により、ギアレシオの可
変態様を任意の所要の態様に設定して、バリアブルギア
レシオラックを製造することのできる新規な装置を提供
することを目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、放電加工用のヘツドを
第一の軸線に沿う方向に移動させるサーボ機構を備えた
放電加工機と、前記ヘツド内に前記第一の軸線に対し実
質的に直角な第二の軸線に沿う方向に移動可能に組込ま
れたトランスバース要素と、前記ヘツド内に前記トラン
スバース要素の移動に対応して回転されるよう組込まれ
放電加工用のピニオン電極を担持する。

〔う構成されたスピンドル要素と、前記ヘツドの前記第
一の軸線に沿う方向の移動に感応して前記トランスバー
ス要素を前記第二の軸線に沿う方向に駆動する連動駆動
機構とを有し、前記連動駆動機構はカムとカム従動体と
を含み該カムの形状を変えることにより前記ヘツドの前
記第一の軸線に沿う方向の移動に対する前記トランスバ
ース要素の前記第二の軸線に沿う方向の移動を任意の従
属関係に設定することができるよう構成されていること
を特徴とするバリアブルギアレシオラツクの製造装置に
よつて達成される。以下に添付の図を参照して本発明を
実施例について詳細に説明する。

第１図は本発明によるバリアブルギアレシオラツク製造
装置の一つの実施例を示す一部断面による解図的側面図
である。

図に於いて、１はそれ自身公知の放電加工機であり、こ
れは従来放電加工用の電極を直接担持していた移動ヘツ
ド２ａを第一の軸線Ｘに沿う力向に移動させるサーボ機
構を備えており、本発明に於いてはこの移動ヘツド２ａ
に以下に説明される特殊な送り修正機構を組込んだヘツ
ド２が取付けられ、このヘツドに取付けられた放電加工
用電極を１駆動するようになつている。即ち、前記サー
ボ機構は、ヘツド２に装着され正電圧を印加された放電
加工用の電極が接地された被加工物に接触すると、その
間の電位差の低下を感知して電極を被加工物より引離す
方向へヘツドを駆動し、両者間にアークを形成せしめ、
また電極が被加工物より離れすぎその間にアークが保持
されなくなると、両者間の電位差の増大を感知して電極
を被加工物へ近づける方向に前記ヘツドを駆動し、かか
るヘツドの微調整駆動によつて電極と被加工物の間に常
に放電アークを保つようにし、電極により被加工物の放
電加工を達成する作用を成すものである。この場合、放
電加工用の電極は第２図に示されまた以下に詳細に説明
されるピニオン状の電極３であり、被加工物はラツクと
して形成される細長い材料４である。ヘツド２にはこれ
に対し第１図で見て左右に摺動し得るようにラツク５が
組込まれており、またこのラツクの歯と噛合うピニオン
６がその軸線の周りに回動可能に組込まれている。

従つてヘツド２に対しラツク５が第１図で右方或いは左
カへ摺動されると、これに伴つてピニオン６はその軸線
の周りに第１図で見て時計方向或いは反時計方向に回動
する。ピニオン６は第２図により良く示されている如く
その軸を構成するスピンドル７を回転駆動するようにな
つており、該スピンドルはコレツトチヤツク８を介して
前述のピニオン状の電極３を担持するようになつている
。

ヘツド２には更に第１図で見てその左右両側に延在する
スタイラス９及び１０が設けられている。

スタイラス９は第１図に於いて解図的に示されている如
くシリンダ要素１１、該シリンダ要素にピストン状に係
合するアーム１２、シリンダ要素１１内に装着されアー
ム１２を延在方向へ押圧する圧縮コイルばね１３、前記
圧縮コイルばねのばね力を調整するねじ要素１４を含ん
でおり、またアーム１２の先端には第３図により良く示
されている如くプーリ１５とカム従動ローラ１６が設け
られている。スタイラス１０もまたスタイラス９と同様
の構造を有し、即ちシリンダ要素１７、アーム１８、圧
縮コイルばね１９、調整ねじ２０を有する。尚スタイラ
ス９についてはそのアーム１８の先端にはカム従動ロー
ラは必要とされず、プーリ２１のみが設けられれば充分
である。また以下の作動説明より理解される如く、スタ
イラス１０に於ける圧縮コイルばね１９はスタイラス９
に於ける圧縮コイルばね１３より幾分弱いばね力を有す
るように構成されている。スタイラス９の側のアーム１
２の先端に設けられたプーリ１５には、一端にてラツク
５の端部に固定され他端にて装置の構造枠体２２に固定
されたワイヤ２３が掛けられている。

同様にスタイラス１０の側に於けるアーム１８の先端に
設けられたプーリ２１には、一端にてラツク５の端部に
固定され他端にて装置の構造枠体２２に固定されたワイ
ヤ２４が掛けられている。ワイヤ２３及び２４の構造枠
体２２に固定された端部とプーリ１５及び２１の間に延
在する部分２３ａ及び２４ａは何れも軸線Ｘに実質的に
平行に延在するよう配置されている。またワイヤ２３及
び２４の長さは図示の如くスタイラス９の側に於いてそ
のアーム１２がシリンダ要素１１より最大限に延出して
いる時スタイラス１０の側に於いてはアーム１８はシリ
ンダ要素１７内へ以下に説明されるカムの形状に関連し
て必要な量だけ押込まれた状態となるように定められて
いる。アーム１２の先端に設けられたカム従動ローラ１
６と係合する位置にカム２５が設けられている。

カム２５は図示の例に於いてはその両端部に平行部を、
その間に斜面部を有する形状に作られており、ヘツド２
が図にて下方へ移動し、それに伴つてスタイラス９が図
にて下方へ移動すると、アーム１２は最初図にて左右方
向へは移動せず、単にＸ方向にのみ移動するが、或る所
から次第にＸ軸線に直角なＹ軸線に沿つて図にて左方へ
も移動し、しかる後或る所から再びＸ方向にのみ移動す
る。かかる装置によつて材料４を電極３によつて放電加
工し、バリアブルギアレシオラツクを製造す・るには、
図示の如き状態より放電力旺機１を始動させれば良い。
電極３によつて材料４がその一端部より加工され、これ
にラツク歯が形成されるにつれて、放電加工機１は電極
３を図にて下方へ順次送つて行く。この際ヘツド２が図
にて下方へ移動するにつれてワイヤ２３（こ於ける２３
ａの部分は増大し、ワイヤ２４に於ける２４ａの部分は
減少するので、これに伴つてラツク５は図にて右方へ駆
動され、これに伴つてピニオン６は図にて時計方向へ駆
動され、これと同時にピニオン状の電極３もまた同方向
へ回転駆動され、材料４上に該ピニオンと噛合うラツク
歯が形成される。カム従動体１６がカム２５の部分２５
ａに係合している間は、ピニオン状の電極３の回転は材
料４に沿う該電極の送り量に比例するので、材料４上に
は或る一定のギアレシオによるラツク歯が形成される。

ヘツド２が更に下降してカム従動ローラ１６がカム２５
の部分２５ｂに係合するようになると、ヘツド２の送り
量に対し或る割合にてアーム１２が図にて左方へ駆動さ
れ、それに対応してラツク５の図にて右方への移動量が
低減されることから、材料４に沿う電極３の送り量に対
する電極３の回転量は或る割合で減少する。従つてこの
部分に対応して材料４上に形成されるラツク歯はカム部
２５ａに対応して形成されたラツク歯に比してピツチが
大きいものとなる。更にヘツド２が下降し、カム従動ロ
ーラ１６がカム２５に於け．３部分２５ｃに係合するよ
うになると、材料４に沿う電極３の送り量に対するその
回転量はカム部２５ａに対応する部分に於けるそれと同
じになり、この時形成されるラツク歯のピツチは再び元
の値に減小し、即ちカム２５ａに対応して形成されたラ
ツク歯と同一形状のラツク歯となる。かくして材料４上
に形成されたバリアブルギアレシオラツクは、その中央
部にてその両端部より粗いピツチを有するラツクとなる
。以上の説明から明らかな如く、本発明の装置を、用い
る時には、カム２５の形状を適当に選定することによつ
て、ギアレシオの変化態様を種々に異ならせたバリアブ
ルギアレシオラツクを容易に製造することができる。

第４図は第１図に示す実施例に於けるラツク５とピニオ
ン６による直線運動一回転運動変換機構の他の一つの実
施例を示す斜視図である。

この実施例に於いては、第１図の実施例に於けるラツク
５を廃し、該ラツクに相当する部分を含めてワイヤ２３
と２４を連続せしめたワイヤに相当するワイヤ２６がス
ピンドル７の周りに数回に亘つて巻付けられている。か
かる構成によつても、ヘツド２が送り方向へ進められる
につれて、スピンドル７の周りに巻付けられているワイ
ヤ２６は全体として該スピンドルに対し接線方向に移動
し、これに伴つてスピンドル７は第１図に示す実施例に
於けると同様の要領によりその軸線の周りに回転駆動さ
れる。尚この実施例の場合、スピンドル７に対するワイ
ヤ２６の装着位置をより確実にする為にスピンドル７の
該当する部分の周りにはワイヤ２６を案内する為の所定
の螺旋溝２７が形成されるのが好ましい。第５図は更に
本発明の第三の実施例を示す第１図と同様の一部断面に
よる概略図であり、第６図は第５図の線一による断面図
である。

この実施例に於いては、電極３を担持するスピンドル７
は第４図に示す実施例に於けるワイヤ２６に代わるベル
ト２８によつて回転駆動されるようになつている。スピ
ンドル７には、第６図により良く示されている如く、ベ
ルト２８と係合するプーリ部２９が設けられており、該
プーリ一部のほぼ３／４周に亘つて巻かれたベルト２８
はその両端部にて枠構造２２に固定されている。プーリ
部２９の周囲に巻かれたベルト２８は一対の押えローラ
３０によつてプーリ部２９に対し摩擦係合的に強く巻き
付けられるようになつており、これによつてスピンドル
７とベルト２８の間に滑りのない係合が達成されるよう
になつている。一対の押えローラ３０は夫々アーム３１
によつて担持されており、これらのアームは夫々ころ軸
受３２を介してヘツド２に固定された軸３３に対し回動
可能に装着されている。これら一対のアーム３１は、一
端にて該アームに係合し他端にてヘツド２に装着された
ピン３４に係合する一対の引張りコイルばね３５により
、一対のローラ３０を互いに近付ける方向へ回動する向
きのばね力を及ぼされており、これによつてベルト２８
を緊張状態に保持している。ベルト２８は更にヘツド２
に回動可能に装着されたローラ３６及び３７の間に案内
されている。

かかるローラ３６と３７の対は第５図に示す如くヘツド
２の両端部に設けられている。第５図に於いて右方のロ
ーラ対３６及び３７を通つてヘツド２の外部へ導かれた
ベルト２８は、以下に説明されるスタイラスの一端に設
けられたローラ３８と係合してこれより上方へ導かれ、
上端部にて前述の如く枠構造２２に固定されている。又
ヘツド２の他端に設けられたローラ対３６及び３７の間
を通つて導かれたベルトは、前記スタイラスの他端に設
けられている案内プーリ３９と係合し、これより下方へ
導かれ、その下端部にて前述の如く枠構造２２に固定さ
れている。ヘツド２の上方部には溝４０が切られており
、該溝の底部にはレール４１が設けられている。

そしてこのレール上にはころ軸受を構成するころ４２を
介して第６図に示す如き五角形断面を有するバ一４３が
その軸線に沿つて摺動可能に設けられている。このバ一
は前述のスタイラスを構成するものである。バ一４３の
二つの斜面には、これに対応する斜面を有するカバー４
４に組込まれころ軸受を構成するころ４５が係合してい
る。カバー４４はヘツド２の頂部に皿ばね４６を介して
載置され、ボルト４７によりヘツドに締付けられている
。バ一４３の一端（第５図で見て右端）にはＬ字形部材
４８がナツト４９により固定されており、該Ｌ字形部材
には前述の案内ローラ３８が回動可能に装着されている
と共に、カム従動ローラ１６が回動可能に装着されてい
る。

マのカム従動ローラ１６は第１図に示す実施例に於ける
カム従動ローラ１６と同様の作用を行なうものである。
バ一４３の他端部には小径部４３ａが形成されており、
その段部にはフランジ５０が装着されている。このフラ
ンジはヘツド２の一部に設けられたシリンダ部材５１の
シリンダ孔５２内に摺動可能に受けられている。シリン
ダ孔５２の開口端にはエンドカバー５３がねじ係合によ
り装着されており、バ一４３の小径部４３ａはエンドカ
バー５３に設けられた孔５４を貫通して延在している。
フランジ５０とエンドカバー５３の間には圧縮コイルば
ね５５が装着されており、バ一４３を第５図に示す如き
右方への移動の終端位置へ向けて可撓的に駆動するよう
になつている。バ一４３の第５図に於ける左端にはアー
ム５６がナツト５７により固定されており、該アームの
下端には前述の案内ローラ３９が回動可能に担持されて
いる。第６図１と示す如くスピンドル７はボール軸受５
８及び５９を経て）ツド２により回動可能に支持されて
おり、ベルト２８により前述の要領にて回転駆動される
ようになつている。６０はボール軸受５９を図示の如き
組立位置に保持するねじリングであり、６１はねじリン
グ６０の装着位置を維持するロツクナツトである。

又６２はねじリングとスピンドル７の間の空隙を閉じる
シールリングである。この第三の実施例に於いても、カ
ム従動ローラ１６に対し、第１図に示す実施例に於いて
設けられているカム２５と同様のカム２５が第５図に示
す態様にて適用される時には、ヘツド２の下降に伴つて
スピンドル７が回転する度合がカムに応じて第１図に示
す実施例による場合と同様の要領により修正さへカム２
５の輪郭を種々に変えることにより種々のバリアブルギ
アレシオラツクが製造されることは明らかであろう。

以上に於いては本発明を一つの実施例及びその一部の修
正例について詳細に説明したが、かかる実施例について
本発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業
者にとつて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバリアブルギアレシオラック製造
装置の一つの実施例を一部断面にて示す概略図、第２図
は第１図に示す装置の一部を第１図に於ける矢印−方向
に見た図、・第３図は第１図に示す装置の一部を第１図
の矢印−方向に見た図、第４図は第１図に示す装置の一
部に関する一つの修正例を示す斜視図、第５図は本発明
によるバリアブルギアレシオラツク製造装置の更に他の
一つの実施例を一部断面にて示す概略図、第６図は第５
図の線−による断面図である。 １・・・・・・放電加工機、２・・・・・・ヘツド、３
・・・・・・電極、４・・・・・・材料、５・・・・・
・ラツク、６・・・・・・ピニオン、７・・・・・・ス
ピンドル、８・・・・・・コレツトチヤツク、９，１０
・・・・・・スタイラス、１１・・・・・・シリンダ要
素、１２・・・・・・アーム、１３・・・・・・圧縮コ
イルばね、１４・・・・・・調整ねじ、１５・・・・・
・プーリ、１６・・・・・・カム従動ローラ、１７・・
・・・・シリンダ要素、１８・・・・・・アーム、１９
・・・・・・圧縮コイルばね、２０・・・・・・調整ね
じ、２１・・・・・・プーリ、２２・・・・・・枠構造
、２３，２４・・・・・・ワイヤ、２５・・・・・・カ
ム、２６・・・・・・ワイヤ、２７・・・・・・螺旋溝
、２８・・・・・・ベルト、２９・・・・・・ロール部
、３０・・・・・・ローラ、３１・・・・・・アーム、
３２・・・・・・ころ軸受、３３・・・・・・軸、３４
・・・・・・ピン、３５・・・・・・引張りコイルばね
、３６，３７，３８，３９・・・・・・口ーラ、４０・
・・・・・溝、４１・・・・・・レール、４２・・・・
・・ころ、４３・・・・・・バ一、４４・・・・・・カ
バー ４５・・・・・・ころ、４６・・・・・・皿ばね
、４７・・・・・・ボルト、４８・・・・・・Ｌ字形部
材、４９・・・・・・ナツト、５０・・・・・・フラン
ジ、５１・・・・・・シリンダ部材、５２・・・・・・
シリンダ孔、５３・・・・・・エンドカバー ５４・・
・・・・孔、５５・・・・・・圧縮コイルばね、５６・
・・・・・アーム、５７・・・・・・ナツト、５８，５
９・・・・・・ボール軸受、６０・・・・・・ねじスリ
ーブ、６１・・・・・・ロツクナツト、６２・・・・・
・シールリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 放電加工用のヘッドを第一の軸線に沿う方向に移動
   させるサーボ機構を備えた放電加工機と、前記ヘッド内
   に前記第一の軸線に対し実質的に直角な第二の軸線に沿
   う方向に移動可能に組込まれたトランスバース要素と、
   前記ヘッド内に前記トランスバース要素の移動に対応し
   て回転されるよう組込まれ放電加工用のピニオン電極を
   担持するよう構成されたスピンドル要素と、前記ヘッド
   の前記第一の軸線に沿う方向の移動に感応して前記トラ
   ンスバース要素を前記第二の軸線に沿う方向に駆動する
   連動駆動機構とを有し、前記連動駆動機構はカムとカム
   従動体とを含み該カムの形状を変えることにより前記ヘ
   ッドの前記第一の軸線に沿う方向の移動に対する前記ト
   ランスバース要素の前記第二の軸線に沿う方向の移動を
   任意の従属関係に設定することができるよう構成されて
   いることを特徴とするバリアブルギアレシオラックの製
   造装置。