JPS6331325B2 - - Google Patents
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- JPS6331325B2 JPS6331325B2 JP11609980A JP11609980A JPS6331325B2 JP S6331325 B2 JPS6331325 B2 JP S6331325B2 JP 11609980 A JP11609980 A JP 11609980A JP 11609980 A JP11609980 A JP 11609980A JP S6331325 B2 JPS6331325 B2 JP S6331325B2
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- machining
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- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 40
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 9
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- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F15/00—Methods or machines for making gear wheels of special kinds not covered by groups B23F7/00 - B23F13/00
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gear Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はラツクとピニオンとの噛合い位置によ
つてギヤ比が変化するギヤ比変化型(バリアブル
レシオタイプ)のラツクアンドピニオン機構のラ
ツク(以下バリアブルラツクと略称する)を加工
する装置に関するものである。Detailed Description of the Invention The present invention relates to a rack and pinion mechanism rack (hereinafter abbreviated as variable rack) of variable ratio type in which the gear ratio changes depending on the meshing position of the rack and pinion. The present invention relates to a device for processing.
この種のラツクアンドピニオン機構は、車両の
ステアリング装置用等として好適に使用し得るも
のであり、この機構に用いられるラツクはすぐ歯
のものはフライス加工又はブローチ加工により生
産性良く加工することができる。しかしながらね
じれ角のついたバリアブルラツクは、歯毎に歯す
じ方向が異なるのみならず、歯厚,モジユール,
ピツチ等が各所で異なるため加工が極めて困難
で、これを生産性良く加工し得る装置は未だ知ら
れていない。 This type of rack-and-pinion mechanism can be suitably used for vehicle steering devices, etc., and the racks used in this mechanism have straight teeth and can be processed with high productivity by milling or broaching. can. However, with a variable rack with a helix angle, not only the tooth lead direction differs for each tooth, but also the tooth thickness, module,
Machining is extremely difficult because the pitch etc. differ in each location, and no equipment is known yet that can process this with high productivity.
本発明はこのような事情を背景として、切削加
工によつて生産性よくバリアブルラツクを製造し
得る装置を提供することを目的としてなされたも
のである。しかして本発明に係るバリアブルラツ
クの加工装置は、
(1) 所望のラツクと噛合可能なピニオンに相当す
る形状を有し、各歯すじの先端に切刃が形成さ
れた切削工具と、
(2) 該切削工具を回転自在に保持するとともに、
駆動機構によつて該切削工具の軸心方向に往復
動させられる往復動部材と、
(3) 所望のラツクと同様にギヤ比が長手方向に変
化するように形成された歯を備え、前記切削工
具に噛合わされた状態で間欠送り機構により前
記往復動部材の各往復動の合間に間欠的に長手
方向に送られるマスタラツクと、
(4) 加工素材を前記マスタラツクと平行にかつ前
記切削工具と係合する位置に保持して該マスタ
ラツクと共に移動する素材保持手段と
を含むように構成される。 Against this background, the present invention has been made with the object of providing an apparatus capable of manufacturing variable racks with high productivity by cutting. Therefore, the variable rack processing apparatus according to the present invention comprises: (1) a cutting tool having a shape corresponding to a pinion capable of meshing with a desired rack and having a cutting edge formed at the tip of each tooth trace; ) While holding the cutting tool rotatably,
a reciprocating member that is reciprocated in the axial direction of the cutting tool by a drive mechanism; (4) a master rack that is intermittently fed in the longitudinal direction between each reciprocating movement of the reciprocating member by an intermittent feed mechanism in a state in which the workpiece is engaged with the tool; and material holding means for holding the material in the mating position and moving together with the master rack.
本発明に係る加工装置においては、往復動部材
は単純に往復動させられ、その往復動の合間にマ
スタラツクおよび素材保持手段が微小距離ずつ間
欠的に送られることにより、マスタラツクの案内
によつて切削工具に所定のバリアブルラツクを創
成するのに必要な運動が与えられるので、加工装
置の大半は通常の立削り盤に類似の比較的簡単な
もので良く、安価に製作できる。また既存の立削
り盤を改造して本発明装置を構成することも可能
である。 In the processing device according to the present invention, the reciprocating member is simply reciprocated, and the master rack and material holding means are intermittently fed by minute distances between the reciprocating movements, so that cutting is performed by the guidance of the master rack. Since the tool is provided with the necessary movement to create a predetermined variable rack, most of the processing equipment can be relatively simple, similar to a conventional milling machine, and can be manufactured at low cost. It is also possible to construct the apparatus of the present invention by modifying an existing milling machine.
特にねじれ角を有するバリアブルラツクに関し
ては、従来の加工法中でこれの加工が可能なもの
としては型彫的機械加工,放電加工等しか考えら
れないのであるが本発明装置によればこれらの方
法に比較して遥かに効率的に加工することがで
き、本発明の完成によつて始めてねじれ角を有す
るバリアブルラツクの量産が可能となつたと言つ
ても過言ではない。また切削工具は通常のホブ加
工等で容易に製作でき、かつバリアブルラツクは
創成法によつて加工されるものであるため、噛合
精度の高い製品を得ることができるのである。 In particular, with regard to variable racks having a helix angle, the only conventional machining methods that can be used to process them are die-scattering machining, electric discharge machining, etc., but with the device of the present invention, these methods can be processed. It is no exaggeration to say that the completion of the present invention made it possible for the first time to mass produce variable racks with a helix angle. Furthermore, since the cutting tool can be easily manufactured by ordinary hobbing, and the variable rack is processed by the generation method, a product with high meshing accuracy can be obtained.
なお付言すれば、本発明は以上の説明から明ら
かなように、ねじれ角のついたバリアブルラツク
の生産性の高い加工を可能とすることを直接的な
目的としてなされたものではあるが、すぐ歯のバ
リアブルラツクを加工することも勿論可能であ
り、この場合にはギヤ比の変更に容易に対処し
得、また高価なフライスカツタ,ブローチカツタ
等を必要としないため、少量生産も可能である等
の効果が得られる。 It should be noted that, as is clear from the above description, the present invention was made for the direct purpose of enabling highly productive processing of variable racks with helix angles; Of course, it is also possible to process variable racks, and in this case, changing the gear ratio can be easily handled, and since expensive milling cutters, broach cutters, etc. are not required, small-scale production is also possible. The effect of this can be obtained.
以下本発明の実施例を示す図面に基いて詳細に
説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図及び第2図において、1は加工装置本体
のベースであり、2はヘツドである。ヘツド2は
ベース1に立設された図示しないコラムに固定さ
れて、ベース1の上方に位置させられている。 In FIGS. 1 and 2, 1 is the base of the main body of the processing device, and 2 is the head. The head 2 is fixed to a column (not shown) erected on the base 1 and is positioned above the base 1.
ヘツド2は往復動部材であるラム3が摺動可能
かつ回転不能に嵌合されている。ラム3はクラン
ク機構もしくはカム機構等回転運動を往復運動に
変換する機構を備えた図示しない駆動機構によつ
て上下に往復動させられる。ラム3にはボール軸
受4,5を介して工具保持体6が回転自在に取付
けられており、この工具保持体6には切削工具7
が固定されている。切削工具7は加工しようとす
るバリアブルラツクと噛合可能なピニオン(現に
そのバリアブルラツクと組合せて使用されるピニ
オンは勿論、剛性を増すために直径が大きくされ
たピニオンでも良い)に相当する形状を有し、ね
じれ角を有する各歯の端面8が夫々の歯すじにほ
ぼ直角となるように形成されて、その縁が切刃と
されている。 A ram 3, which is a reciprocating member, is fitted to the head 2 in a slidable but non-rotatable manner. The ram 3 is reciprocated up and down by a drive mechanism (not shown) equipped with a mechanism such as a crank mechanism or a cam mechanism that converts rotational motion into reciprocating motion. A tool holder 6 is rotatably attached to the ram 3 via ball bearings 4 and 5, and a cutting tool 7 is mounted on the tool holder 6.
is fixed. The cutting tool 7 has a shape corresponding to a pinion that can mesh with the variable rack to be machined (not only the pinion actually used in combination with the variable rack, but also a pinion with a larger diameter to increase rigidity). However, the end surface 8 of each tooth having a helix angle is formed so as to be approximately perpendicular to the respective tooth trace, and the edge thereof is used as a cutting edge.
一方ベース1上には移動台11が水平方向に摺
動可能に配設されている。移動台11は前記駆動
機構と連動して作動する間欠送り機構によつて微
少量ずつ送られるものである。間欠送り機構は通
常のものであるので図示及び詳細な説明は省略す
るが、切削工具7が上死点付近まで上昇させられ
た時点に作動して移動台11を予め設定された微
少距離ずつ移動させる。移動台11には一部が切
欠かれた円形の貫通孔12が水平に形成されてお
り、この貫通孔12にマスタラツク13が一部を
露出させて挿通され、ボルト14によつて固定さ
れている。マスタラツク13は露出させられた部
分に、加工しようとするバリアブルラツクと同様
にギヤ比が変化するように形成された歯を備えて
いる。この歯は型彫的機械加工,放電加工等によ
つて製作される。マスタラツク13と切削工具7
とは噛合されており、従つて切削工具7は前述の
ように往復動させられるときマスタラツク13に
よつて回転運動を与えられる。 On the other hand, a movable table 11 is disposed on the base 1 so as to be slidable in the horizontal direction. The movable table 11 is fed in minute amounts by an intermittent feed mechanism that operates in conjunction with the drive mechanism. Since the intermittent feed mechanism is a normal one, illustrations and detailed explanations will be omitted, but it operates when the cutting tool 7 is raised to near the top dead center and moves the movable table 11 by a preset minute distance. let A partially cut-out circular through hole 12 is horizontally formed in the movable table 11, and a master rack 13 is inserted through the through hole 12 with a portion exposed, and is fixed with a bolt 14. . The exposed portion of the master rack 13 is provided with teeth formed to vary the gear ratio, similar to the variable rack to be machined. These teeth are manufactured by die-sculpting machining, electrical discharge machining, or the like. Master rack 13 and cutting tool 7
are in mesh with each other, so that the cutting tool 7 is given rotational motion by the master rack 13 when reciprocated as described above.
加工すべき素材Wはマスタラツク13の下方に
マスタラツク13に平行に取付けられる。すなわ
ち移動台11には貫通孔12の下方に同様な貫通
孔15が形成されており、素材Wはこの貫通孔1
5に挿通され、ボルト16によつて固定されるの
であつて、本実施例においては、移動台11とボ
ルト16とが素材保持手段を構成しているのであ
る。 The workpiece W to be processed is mounted below and parallel to the master rack 13. That is, a similar through hole 15 is formed in the movable table 11 below the through hole 12, and the material W is inserted into the through hole 1.
5 and is fixed with a bolt 16, and in this embodiment, the moving table 11 and the bolt 16 constitute a material holding means.
なお第2図に二点鎖線で示すように、ベース1
に立設されたスタンド17に油圧シリンダ18を
固定し、そのピストンロツド19の先端にプツシ
ヤヘツド21を取付け、これによつて切削工具7
をマスタラツク13に一定の力で押し付けるよう
にすれば、切削工具7の軸心に直角な方向の遊び
をなくし、安定した加工を行なうことが可能とな
る。 Furthermore, as shown by the two-dot chain line in Fig. 2, the base 1
A hydraulic cylinder 18 is fixed to an erected stand 17, and a pusher head 21 is attached to the tip of the piston rod 19, whereby the cutting tool 7
By pressing the master rack 13 against the master rack 13 with a constant force, play in the direction perpendicular to the axis of the cutting tool 7 can be eliminated and stable machining can be performed.
以上のように構成された加工装置において、移
動台11が第1図において最も左方へ移動させら
れ、切削工具7がマスタラツク13の右端部と噛
合つている状態で素材Wが移動台11に取付けら
れる。その後駆動装置が作動させられ、ラム3が
上下に往復動させられる。それに伴つて切削工具
7も往復動させられるが、それと同時にマスタラ
ツク13によつて回転運動も与えられる。切削工
具7が一往復して上死点近傍に達する毎に移動台
11が間欠送り機構によつて一定微少距離ずつ右
方へ移動させられる。 In the processing apparatus configured as described above, the moving table 11 is moved to the farthest left in FIG. It will be done. Thereafter, the drive device is activated to cause the ram 3 to reciprocate up and down. Along with this, the cutting tool 7 is also moved back and forth, but at the same time, the master rack 13 also imparts rotational movement. Each time the cutting tool 7 makes one reciprocation and reaches near the top dead center, the movable table 11 is moved to the right by a certain minute distance by the intermittent feed mechanism.
やがて切削工具7が素材Wに接触し切削加工が
開始され、素材Wにマスタラツク13の歯と同様
の歯が創成される。移動台11の間欠移動量は全
加工長さを通じて同じであるが、マスタラツク1
3の長手方向の移動量に対する切削工具7の回転
角度が加工位置において異なるため、素材Wにも
長手方向にギヤ比の変化する歯が形成されるので
ある。 Eventually, the cutting tool 7 comes into contact with the material W to start cutting, and teeth similar to the teeth of the master rack 13 are created on the material W. The amount of intermittent movement of the moving table 11 is the same throughout the entire machining length, but
Since the rotation angle of the cutting tool 7 relative to the amount of movement in the longitudinal direction of the cutting tool 7 differs depending on the processing position, the material W is also formed with teeth whose gear ratio changes in the longitudinal direction.
なお切削工具7が上昇させられる時にも素材W
に強く接触させられたまゝであると、切刃の摩耗
を早め、また切刃欠損の原因ともなるため、切削
工具7は上昇時には素材Wから僅かに離れさせら
れることが望ましい。これは切削工具7が下死点
近傍に達したとき移動台11を切削工具7から離
れる方向(送り方向に直角な方向)に微少距離移
動させ、切削工具7が上死点近傍に達したとき元
の位置に復帰させる機構を設けることによつて達
成されるが、第2図に二点鎖線で示されているよ
うなプツシヤヘツド21が設けられている場合に
は、切削工具7の下降時にはプツシヤヘツド21
を切削工具7に押圧し、上昇時には切削工具7か
ら離間させることによつてもほぼ同様な効果を得
ることができる。 In addition, when the cutting tool 7 is raised, the material W
If the cutting tool 7 remains in strong contact with the material W, it will accelerate the wear of the cutting edge and cause the cutting edge to break. Therefore, it is desirable that the cutting tool 7 be slightly separated from the material W when it is raised. This means that when the cutting tool 7 reaches the vicinity of the bottom dead center, the moving table 11 is moved a small distance in the direction away from the cutting tool 7 (direction perpendicular to the feeding direction), and when the cutting tool 7 reaches the vicinity of the top dead center. This is achieved by providing a mechanism for returning to the original position, but if a pusher head 21 is provided as shown by the two-dot chain line in FIG. 21
Almost the same effect can be obtained by pressing the cutting tool 7 against the cutting tool 7 and separating it from the cutting tool 7 when rising.
また、素材Wは切削工具7によつて加工され得
る位置において、マスタラツク13と平行に取付
けられ、これと共に移動させられゝば良いのであ
るから、第3図に示すように、素材Wを切削工具
7に対してマスタラツク13とは反対側に取付け
るようにすることも可能である。第3図における
その他の部分については前記実施例と同様である
ので、同一の符号を付して説明を省略する。 In addition, since the material W can be mounted parallel to the master rack 13 at a position where it can be processed by the cutting tool 7 and moved together with the master rack 13, the material W can be attached to the cutting tool 7 as shown in FIG. It is also possible to attach the master rack 7 to the side opposite to the master rack 13. The other parts in FIG. 3 are the same as those in the previous embodiment, so the same reference numerals are given and the explanation will be omitted.
第1図は本発明の一実施例である加工装置の要
部正面図(一部断面)であり、第2図はその側面
図である。第3図は本発明の別の実施例装置の側
面図である。
1:ベース、2:ヘツド、3:ラム(往復動部
材)、7:切削工具、11:移動台、13:マス
タラツク、W:素材。
FIG. 1 is a front view (partially in section) of a main part of a processing device which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. FIG. 3 is a side view of another embodiment of the present invention. 1: base, 2: head, 3: ram (reciprocating member), 7: cutting tool, 11: moving table, 13: master rack, W: material.
Claims (1)
ツクを加工する装置であつて、 所望のラツクと噛合可能なピニオンに相当する
形状を有し、各歯すじの先端に切刃が形成された
切削工具と、 該切削工具を回転自在に保持するとともに、駆
動機構によつて該切削工具の軸心方向に往復動さ
せられる往復動部材と、 所望のラツクと同様にギヤ比が長手方向に変化
するように形成された歯を備え、前記切削工具に
噛合わされた状態で間欠送り機構により前記往復
動部材の各往復動の合間に間欠的に長手方向に送
られるマスタラツクと、 加工素材を前記マスタラツクと平行にかつ前記
切削工具と係合する位置に保持して該マスタラツ
クと共に移動する素材保持手段と を備えたギヤ比変化型ラツクの加工装置。[Claims] 1. A device for machining the rack of a variable gear ratio rack and pinion mechanism, which has a shape corresponding to a pinion that can mesh with a desired rack, and has a cutting edge at the tip of each tooth trace. a reciprocating member that rotatably holds the cutting tool and is reciprocated in the axial direction of the cutting tool by a drive mechanism; a master ruck, which is provided with teeth formed to change direction and is intermittently fed in the longitudinal direction between each reciprocating movement of the reciprocating member by an intermittent feed mechanism while meshed with the cutting tool; A variable gear ratio type rack machining device comprising a workpiece holding means that moves together with the master rack while holding the workpiece parallel to the master rack in a position where it engages with the cutting tool.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11609980A JPS5741122A (en) | 1980-08-23 | 1980-08-23 | Machine tool for variable gear ratio racks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11609980A JPS5741122A (en) | 1980-08-23 | 1980-08-23 | Machine tool for variable gear ratio racks |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5741122A JPS5741122A (en) | 1982-03-08 |
| JPS6331325B2 true JPS6331325B2 (en) | 1988-06-23 |
Family
ID=14678671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11609980A Granted JPS5741122A (en) | 1980-08-23 | 1980-08-23 | Machine tool for variable gear ratio racks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5741122A (en) |
-
1980
- 1980-08-23 JP JP11609980A patent/JPS5741122A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5741122A (en) | 1982-03-08 |
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