JP2000141216A - クランクシャフト研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランクシャフトのジャーナル部の軸線を中
心に回転されている研削中のクランクピン部を、静止状
態に配置された簡単な構造のワークレストにより、振れ
なく確実に位置決め保持することができるクランクシャ
フト研削盤を提供する。 【解決手段】 砥石車２４によりクランクシャフト１８
のクランクピン部１８ｂを研削する際には、クランクシ
ャフト１８をジャーナル部１８ａの両端にて把持した状
態で、ジャーナル部１８ａの軸線Ｌ１を中心に回転させ
る。また、砥石車２４をクランクシャフト１８のクラン
クピン部１８ｂの回転に伴って、クランクシャフト１８
の回転軸線Ｌ１と直交する方向に進退移動させる。この
場合、研削中のクランクピン部１８ｂの両側に位置する
ジャーナル部１８ａに対応配設された一対のワークレス
ト３６，３７により、それらのジャーナル部１８ａを位
置決め保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、クランクシャフ
トのクランクピン部の研削に適したクランクシャフト研
削盤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、クランクシャフト研削盤において
は、クランクピン部の研削時に、クランクシャフトをク
ランクピン部の軸線を中心に回転させて、砥石車により
クランクピン部を研削するようにしたものが普及してい
る。このクランクシャフト研削盤による研削に際して
は、クランクシャフトのジャーナル部を両端にて把持し
た状態でクランクピン部の軸線を中心に回転してジャー
ナル部を偏心回転させるようにしているため、回転数を
高くすると、クランクシャフトの把持部に大きな遠心力
がかかって、その把持部に振動が発生するため、所定の
加工精度を確保することができなくなった。

【０００３】そこで、クランクピン部の研削時に、クラ
ンクシャフトをジャーナル部の両端にて把持した状態
で、ジャーナル部の軸線を中心に回転させるようにした
クランクシャフト研削盤が提案されている。この研削盤
においては、クランクシャフトのクランクピン部の回転
に伴って、砥石車をクランクシャフトの回転軸線と直交
する方向に進退移動させて、その砥石車によりクランク
ピン部を研削するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
クランクシャフト研削盤においては、研削中のクランク
ピン部を位置決め保持するためのワークレストを、クラ
ンクピン部の回転に追従して、クランクシャフトの回転
軸線と直交する方向へ移動可能に対向配置する必要があ
った。このため、ワークレストの構造が複雑になるとと
もに、回転中のクランクピン部を振れなく確実に位置決
め保持するのが困難であるという問題があった。

【０００５】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、クランクシャフトのジャーナル部の軸線
を中心に回転されている研削中のクランクピン部を、静
止状態に配置された簡単な構造のワークレストにより、
振れなく確実に位置決め保持することができるクランク
シャフト研削盤を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明では、研削
中のクランクピン部の両側に位置するジャーナル部に対
応して、それらのジャーナル部を位置決め保持するため
の一対のワークレストを設けたものである。

【０００７】従って、ジャーナル部の軸線を中心に偏心
回転されている研削中のクランクピン部を、その両側近
傍位置において、一対のワークレストを設け、それらの
ワークレストを回転軸線のジャーナル部に当てることに
より、クランクシャフトは砥石車とワークレストによっ
て挟まれてジャーナル部はほぼ静止状態になり、振れる
ことなく確実に位置決め保持することができる。従っ
て、高精度加工を効率的に行うことができる。従って、
一対のワークレストをクランクピン部の回転に追従し
て、クランクシャフトの回転軸線と直交する方向へ移動
させる必要がなく、静止状態に維持すればよいため、ワ
ークレスト及びその周辺機構の構造を簡単にすることが
できる。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のクランクシャフト研削盤において、前記一対のワー
クレストは、クランクシャフトの回転軸線と平行する方
向へ移動調整可能に配設したものである。

【０００９】従って、クランクシャフトのクランクピン
部を研削する際に、ジャーナル部のピッチが異なるクラ
ンクシャフトであっても、そのピッチに応じて、一対の
ワークレストを両ジャーナル部と対応する位置へ容易に
移動調整することができる。従って、各種のピッチ間隔
のクランクシャフトに自在に対応できる。

【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載のクランクシャフト研削盤において、
前記一対のワークレストはそれぞれ一対の保持アームを
備え、それらの保持アームは、ジャーナル部に接触する
作用位置と、そこから離間する退避位置とに移動可能に
配設したものである。

【００１１】従って、各一対の保持アームを前記作用位
置から退避位置に移動配置させた状態で、クランクシャ
フトとワークレストとをクランクシャフトの回転軸線と
平行する方向へ相対移動させて、砥石車によるクランク
ピン部の研削位置を容易に変更して、複数のクランクピ
ンに対して順次加工を施すことができる。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載のクランクシャフト研削盤において、前記各一対の保
持アームは、ジャーナル部に接触する作用位置において
クランクシャフトの回転軸線と直交する方向へ位置変更
可能にしたものである。

【００１３】従って、クランクシャフトのクランクピン
部を研削する際に、ジャーナル部の外径寸法が異なるク
ランクシャフトであっても、そのジャーナル部の外径寸
法の変化に応じて、各一対の保持アームの作用位置を容
易に変更することができる。従って、大きさの異なる各
種のクランクシャフトの対応することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の一実施形態
を、図面に基づいて詳細に説明する。図１及び図２に示
すように、ベッド１１上にはテーブル１２が一対のレー
ル１３に沿って左右方向へ移動可能に支持されている。
ベッド１１の一側部にはテーブル移動用モータ１４が配
設され、このモータ１４により送りねじ１５を介してテ
ーブル１２が移動される。テーブル１２上には一対の主
軸台１６，１７が配設され、これらの主軸台１６，１７
間にクランクシャフト１８が着脱可能及び回転可能に装
着される。

【００１５】前記クランクシャフト１８は、複数のジャ
ーナル部１８ａと、それらのジャーナル部１８ａ間にお
いて偏心位置に配置された複数のクランクピン部１８ｂ
とを備えている。そして、このクランクシャフト１８
は、ジャーナル部１８ａの両端にて主軸台１６，１７の
チャック部に把持された状態で、一方の主軸台１６に設
けられたシャフト回転用モータ１９により、ジャーナル
部１８ａの軸線Ｌ１を中心に回転される。

【００１６】前記テーブル１２の後方において、ベッド
１１上には砥石台２０が一対のレール２１に沿って、テ
ーブル１２の移動方向と直交する前後方向へ移動可能に
支持されている。ベッド１１の後部には砥石台移動用モ
ータ２２が配設され、このモータ２２により送りねじ２
３を介して砥石台２０が前述したテーブル１２の移動方
向と直交する前後方向へ移動される。砥石台２０の側部
には砥石車２４が回転可能に支持され、砥石台２０上に
配設された砥石車回転用モータ２５により、駆動プーリ
２６、ベルト２７及び被動プーリ２８を介して回転され
る。

【００１７】そして、クランクシャフト１８上のクラン
クピン部１８ｂの研削時には、テーブル１２の移動によ
り、１つのクランクピン部１８ｂが砥石車２４に対向配
置されるとともに、砥石台２０の上部に設けられたホー
ムポジションから加工位置への前進移動により、砥石車
２４がクランクピン部１８ｂに接触される。この状態
で、クランクシャフト１８がジャーナル部１８ａの軸線
Ｌ１を中心に回転されるとともに、砥石車２４が回転駆
動されて、クランクピン部１８ｂが研削される。この場
合、クランクピン部１８ｂの偏心回転に追従して、砥石
台２０が前後方向に往復移動されて、砥石車２４がクラ
ンクシャフト１８の回転軸線Ｌ１と直交する方向に進退
移動され、クランクピン部１８ｂに対する砥石車２４の
接触状態が維持される。

【００１８】図１及び図２に示すように、前記テーブル
１２の前方において、ベッド１１の前部には２つのサド
ル２９，３０が一対のレール３１に沿って、クランクシ
ャフト１８の回転軸線Ｌ１と平行する左右方向へ移動可
能に支持されている。ベッド１１の前部には一対の移動
調整用モータ３２，３３が上下に間隔をおいて配設さ
れ、これらのモータ３２，３３により送りねじ３４，３
５を介してサドル２９，３０が前述したクランクシャフ
ト１８の回転軸線Ｌ１と平行する左右方向へそれぞれ移
動調整される。

【００１９】前記両サドル２９，３０上には、ワークレ
スト３６，３７がそれぞれ装設されている。そして、砥
石車２４によるクランクピン部１８ｂの研削時には、砥
石車２４の両側近傍位置において、研削中のクランクピ
ン部１８ｂの両側に位置する一対のブレードが、これら
のワークレスト３６，３７によって位置決め保持され
る。

【００２０】そこで、前記ワークレスト３６，３７の構
成について詳細に説明する。図３〜図５に示すように、
各ワークレスト３６，３７のハウジング４０は、複数の
ねじ４１によりサドル２９，３０の上面に取り付けられ
ている。ハウジング４０には、上下一対の作動軸４２，
４３がクランクシャフト１８の回転軸線Ｌ１と直交する
前後方向へ移動可能に貫通支持され、それらの内端には
ナット４４，４５が固定されている。

【００２１】前記上部作動軸４２の後端には第１保持ア
ーム４６が取り付けられ、その先端部には研削中のクラ
ンクピン部１８ｂの両側に位置する一対のジャーナル部
１８ａに対して後方から接触可能な接触部４６ａが設け
られている。第１保持アーム４６の下方において、ハウ
ジング４０の後面には第２保持アーム４７が支軸４８を
介して回動可能に取り付けられ、その先端部には前記ジ
ャーナル部１８ａに対して下方から接触可能な接触部４
７ａが設けられている。下部作動軸４３の後端にはフッ
ク４９が取り付けられ、第２保持アーム４７上に突設さ
れた係合ピン５０に係合されている。

【００２２】前記ハウジング４０の前面にはギヤケース
５１が固定され、その前面開口部には蓋体５２が取り付
けられている。ギヤケース５１には上下一対の送りねじ
５３，５４が上下作動軸４２，４３の軸線と同一軸線上
に延びるように、ベアリング５５，５６を介して回転可
能に支持され、それらのねじ部がナット４４，４５にそ
れぞれ螺合されている。

【００２３】前記ギヤケース５１の前面には第１アーム
変移用モータ５７が配設され、このモータ５７により、
ギヤケース５１内の駆動ギヤ５８、中間ギヤ５９及び被
動ギヤ６０を介して上部送りねじ５３が回転される。そ
して、この上部送りねじ５３の回転に伴い、ナット４４
を介して上部作動軸４２が前後方向に移動され、第１保
持アーム４６が図３に実線で示すようにジャーナル部１
８ａに接触した作用位置と、同図に鎖線で示すようにそ
こから前方に離間した退避位置とに移動配置される。ま
た、この第１保持アーム４６の作用位置は、ジャーナル
部１８ａの外径寸法の変化に応じて、前記モータ５７の
回転制御により、クランクシャフト１８の回転軸線Ｌ１
と直交する前後方向に設定変更される。

【００２４】前記第１アーム変移用モータ５７の下方に
おいて、ギヤケース５１の前面には第２アーム変移用モ
ータ６１が配設され、このモータ６１により、ギヤケー
ス５１内の駆動ギヤ６２、中間ギヤ６３及び被動ギヤ６
４を介して下部送りねじ５４が回転される。そして、こ
の下部送りねじ５４の回転に伴い、ナット４５を介して
下部作動軸４３が前後方向に移動され、作動軸４３の先
端に設けられたフック４９及び係合ピン５０を介して、
第２保持アーム４７が図３に実線で示すようにジャーナ
ル部１８ａに接触した作用位置と、同図に鎖線で示すよ
うにそこから下方に離間した退避位置とに回動配置され
る。また、この第２保持アーム４７の作用位置は、ジャ
ーナル部１８ａの外径寸法の変化に応じて、前記モータ
６１の回転制御により、クランクシャフト１８の回転軸
線Ｌ１と直交する上下方向に設定変更される。

【００２５】次に、前記のように構成されたクランクシ
ャフト研削盤の動作を説明する。さて、このクランクシ
ャフト研削盤において、テーブル１２上の主軸台１６，
１７間に装着されたクランクシャフト１８のクランクピ
ン部１８ｂを研削する場合には、まず砥石台２０がクラ
ンクシャフト１８から離れた後方のホームポジションに
位置している。それとともに、両ワークレスト３６，３
７における一対の保持アーム４６，４７が、図３に鎖線
で示すように、クランクシャフト１８のジャーナル部１
８ａから離間した位置に配置される。そして、テーブル
移動用モータ１４によりテーブル１２が移動されて、ク
ランクシャフト１８上の研削しようとする１つのクラン
クピン部１８ｂが砥石車２４に対向配置される。

【００２６】続いて、移動調整用モータ３２，３３によ
り、サドル２９，３０がクランクシャフト１８の回転軸
線Ｌ１と平行する方向に移動調整されて、一対のワーク
レスト３６，３７が、研削しようとするクランクピン部
１８ｂの両側に位置するジャーナル部１８ａに対向配置
される。この状態で、両ワークレスト３６，３７におけ
る一対の保持アーム４６，４７が、図３に実線で示すよ
うに、クランクピン部１８ｂの両側に位置するジャーナ
ル部１８ａに接触した作用位置に移動配置されて、それ
らのジャーナル部１８ａが位置決め保持される。

【００２７】その後、シャフト回転用モータ１９によ
り、クランクシャフト１８がジャーナル部１８ａの軸線
Ｌ１を中心に回転されるとともに、砥石車回転用２５に
より砥石車２４が回転駆動される。そして、砥石台移動
用モータ２２により砥石台２０がホームポジションから
前方の加工位置に移動されて、砥石車２４がクランクピ
ン部１８ｂに接触され、そのクランクピン部１８ｂが研
削される。また、この研削時には、ジャーナル部１８ａ
の軸線Ｌ１を中心とするクランクピン部１８ｂの偏心回
転に追従して、砥石台２０上の砥石車２４がクランクシ
ャフト１８の回転軸線Ｌ１と直交する方向に進退移動さ
れる。

【００２８】このように、１つのクランクピン部１８ｂ
の研削が終了すると、クランクシャフト１８及び砥石車
２４の回転が停止される。また、砥石台２０が後方に退
避移動されて、砥石車２４がクランクピン部１８ｂから
離間されるとともに、両ワークレスト３６，３７におけ
る一対の保持アーム４６，４７が、図３に鎖線で示すよ
うに、ジャーナル部１８ａから離間した退避位置に移動
配置される。この状態で、テーブル１２が所定ピッチだ
け移動されて、次に研削する１つのクランクピン部１８
ｂが砥石車２４に対向配置される。その後は、砥石車２
４の加工位置への前進、ワークレスト３６，３７の保持
アーム４６，４７の作用位置への移動が行われ、加工動
作が行われる。この動作が繰り返し行われて、クランク
シャフト１８上の複数のクランクピン部１８ｂが順に研
削される。

【００２９】前記の実施形態によって期待できる効果に
ついて、以下に記載する。 ・ この実施形態のクランクシャフト研削盤において
は、砥石車２４によりクランクシャフト１８のクランク
ピン部１８ｂを研削する際に、クランクシャフト１８が
ジャーナル部１８ａの両端にて把持された状態で、ジャ
ーナル部１８ａの軸線Ｌ１を中心に偏心回転されるよう
になっている。また、クランクシャフト１８のクランク
ピン部１８ｂの回転に伴って、砥石車２４がクランクシ
ャフト１８の回転軸線Ｌ１と直交する方向に進退移動さ
れるようになっている。そして、研削中のクランクピン
部１８ｂの両側に位置するジャーナル部１８ａと対応す
るように、一対のワークレスト３６，３７が配設され、
それらのワークレスト３６，３７により両ジャーナル部
１８ａが位置決め保持されるようになっている。

【００３０】このため、ジャーナル部１８ａの軸線Ｌ１
を中心に回転されている研削中のクランクピン部１８ｂ
を、その両側近傍位置において、静止状態に配置された
一対のワークレスト３６，３７により、振れなく確実に
位置決め保持することができ、高精度加工を効率的に行
うことができる。また、一対のワークレスト３６，３７
はクランクピン部１８ｂを保持するものではないため、
そのワークレスト３６，３７をクランクピン部１８ｂの
回転に追従して、クランクシャフト１８の回転軸線Ｌ１
と直交する方向へ移動させる必要がなく、静止状態に維
持すればよい。このため、ワークレスト３６，３７やそ
の周辺機構に前後動させるための駆動機構等を設ける必
要がなく、構造を簡単にすることができる。

【００３１】・ この実施形態のクランクシャフト研削
盤においては、一対のワークレスト３６，３７が、クラ
ンクシャフト１８の回転軸線Ｌ１と平行する方向へ移動
調整可能に配設されている。このため、クランクシャフ
ト１８のクランクピン部１８ｂのピッチ変化に応じて、
一対のワークレスト３６，３７を両ジャーナル部１８ａ
と対応する位置へ容易に移動調整することができる。こ
のため、各種のクランクシャフトの加工に対応すること
ができる。

【００３２】・ この実施形態のクランクシャフト研削
盤においては、一対のワークレスト３６，３７がそれぞ
れ一対の保持アーム４６，４７を備え、それらの保持ア
ーム４６，４７が、ジャーナル部１８ａに接触する作用
位置と、そこから離間する退避位置とに移動可能に配設
されている。このため、各一対の保持アーム４６，４７
を作用位置から退避位置に移動配置させた状態で、クラ
ンクシャフト１８をワークレスト３６，３７に対してク
ランクシャフト１８の回転軸線Ｌ１と平行する方向へ相
対移動させて、砥石車２４によるクランクピン部１８ｂ
の研削位置を容易に変更することができる。従って、各
クランクピン部１８ｂを順次加工することができる。

【００３３】・ この実施形態のクランクシャフト研削
盤においては、各一対の保持アーム４６，４７が、作用
位置においてクランクシャフト１８の回転軸線Ｌ１と直
交する方向へ位置変更可能になっている。このため、ク
ランクシャフト１８のクランクピン部１８ｂを研削する
際に、位置するジャーナル部１８ａの外径寸法の変化に
応じて、各一対の保持アーム４６，４７の作用位置を容
易に変更することができる。従って、前述のように、各
種のクランクシャフトの加工に対応できる。

【００３４】なお、この実施形態は、次のように変更し
て具体化することも可能である。 ・ ワークレスト３６，３７をクランクシャフト１８の
回転軸線Ｌ１と平行する方向に移動調整するための構成
を適宜に変更すること。例えば、前記実施形態で採用し
た送りねじを有する機構の代わりに、リニアモータを使
用したりすること。

【００３５】・ ワークレスト３６，３７の保持アーム
４６，４７の構成、及びそれらの保持アーム４６，４７
を作用位置と退避位置とに移動させるための構成を適宜
に変更すること。例えば、前記実施形態で採用した構成
の代わりに、エアシリンダを有する機構を採用するこ
と。

【図面の簡単な説明】

【図１】 クランクシャフト研削盤の一実施形態を示す
平面図。

【図２】 クランクシャフト研削盤の要部側断面図。

【図３】 ワークレストの構成を拡大して示す要部側断
面図。

【図４】 ワークレストの要部横断面図。

【図５】 ワークレストの蓋体を取り外して示す正面
図。

【符号の説明】

１１…ベッド、１２…テーブル、１４…テーブル移動用
モータ、１６，１７…主軸台、１８…クランクシャフ
ト、１８ａ…ジャーナル部、１８ｂ…クランクピン部、
１９…シャフト回転用モータ、２０…砥石台、２２…砥
石台移動用モータ、２４…砥石車、２５…砥石車回転用
モータ、２９，３０…サドル、３２，３３…移動調整用
モータ、３６，３７…ワークレスト、４２…上部作動
軸、４３…下部作動軸、４４，４５…ナット、４６…第
１保持アーム、４６ａ…接触部、４７…第２保持アー
ム、４７ａ…接触部、５３…上部送りねじ、５４…下部
送りねじ、５７…第１アーム変移用モータ、６１…第２
アーム変移用モータ、Ｌ１…クランクシャフトの回転軸
線。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトをジャーナル部の両端
   にて把持した状態で、ジャーナル部の軸線を中心に回転
   させるとともに、砥石車をクランクシャフトのクランク
   ピン部の回転に伴って、クランクシャフトの回転軸線と
   直交する方向に進退移動させて、砥石車によりクランク
   ピン部を研削するようにしたクランクシャフト研削盤に
   おいて、 研削中のクランクピン部の両側に位置するジャーナル部
   に対応して、それらのジャーナル部を位置決め保持する
   ための一対のワークレストを設けたクランクシャフト研
   削盤。
2. 【請求項２】 前記一対のワークレストは、クランクシ
   ャフトの回転軸線と平行する方向へ移動調整可能に配設
   した請求項１に記載のクランクシャフト研削盤。
3. 【請求項３】 前記一対のワークレストはそれぞれ一対
   の保持アームを備え、それらの保持アームは、ジャーナ
   ル部に接触する作用位置と、そこから離間する退避位置
   とに移動可能に配設した請求項１または請求項２に記載
   のクランクシャフト研削盤。
4. 【請求項４】 前記各一対の保持アームは、ジャーナル
   部に接触する作用位置においてクランクシャフトの回転
   軸線と直交する方向へ位置変更可能にした請求項３に記
   載のクランクシャフト研削盤。