JP2001072223A - クランクシャフトの搬送・位相決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波誘導加熱コイルの直下位置でのピン部
の位相決めを行なわずに済み、ひいては熱処理（焼入処
理等）のサイクルタイムの短縮を図ることができるクラ
ンクシャフトの搬送・位相決め装置を提供する。 【解決手段】 ジャーナル部支持用のＶ字ブロック１１
〜１３がそれぞれ固定された固定ビーム１４と、ジャー
ナル部支持用のＶ字ブロック２１〜２４がそれぞれ固定
された可動ビーム２５と、可動ビーム２５の昇降機構５
０及び前後進機構３０から成る搬送機構と、クランクシ
ャフト７０の搬送方向において固定ビーム１４のＶ字ブ
ロック１２と同位置に配置されかつ任意の同位相のピン
部と同間隔をもって互いに対向するピン部支持用のＶ字
ブロック６１と、Ｖ字ブロック６１を上下方向に昇降さ
せる昇降機構６０ａと、クランクシャフト７０の回転軸
心の直下位置に位相決めされたピン部１Ｐを保持するＵ
字ブロック２７とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クランクシャフト
のピン部を焼入等の熱処理を行なう際にクランクシャフ
トを所定経路に沿って搬送しながら前記ピン部の位相決
めをするようにしたクランクシャフトの搬送・位相決め
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５及び図６は、従来のクランクシャフ
トの搬送・位相決め装置を示すものであって、この装置
は、直列４気筒クランクシャフト７０のピン部１Ｐ，２
Ｐ，３Ｐ，４Ｐ（図７参照）を焼入する工程においてこ
のクランクシャフト７０を所定の経路に沿って搬送する
と共に、高周波誘導加熱コイルの直下位置に搬送された
クランクシャフト７０を前記直下位置で位相決めして高
周波誘導加熱を施行するのに従来より用いられているも
のである。

【０００３】この従来のクランクシャフト搬送・位相決
め装置は、図５及び図６に示すように、一対の固定ビー
ム１４と、枠体２０の一部を構成する一対の可動ビーム
２５とを備えている。そして、一対の固定ビーム１４に
は、その長手方向において間隔Ｍ及び２Ｍを隔てた３箇
所にＶ字状凹部を有するＶ字ブロック１１，１２，１３
が固定され、上下動ビーム４１に沿ってスライド可能に
配設された可動ビーム２５上には、その長手方向におい
て等間隔Ｍを隔ててＶ字状凹部を有するＶ字ブロック２
１，２２，２３，２４が固定されている（図６参照）。

【０００４】固定ビーム１４は、ベースＢ上に立設され
たスタンド１６を介して水平状に支持されており、可動
ビーム２５は、昇降機構５０（図６参照）及び前後進機
構３０（図５参照）により図６においてａ→ｂ→ｃ→ｄ
の方向に順次に循環作動されるように構成されている。
例えば、図７に示すような４気筒のクランクシャフト７
０を搬送する場合には、図７で示す如く各クランクシャ
フト７０の左右両端のジャーナル部１Ｊ，５Ｊが固定ビ
ーム１４上のＶ字ブロック１１〜１３のＶ字状凹部１１
ａ〜１３ａでそれぞれ支持され（図８参照）、かつ、各
クランクシャフト７０のジャーナル部（前記ジャーナル
部１Ｊ，５Ｊに隣接するジャーナル部）２Ｊ，４Ｊが可
動ビーム２５上のＶ字ブロック２１〜２４のＶ字状凹部
２１ａ〜２４ａでそれぞれ支持され、この支持状態の下
で、図６において符号ａ→ｂ→ｃ→ｄで示される循環経
路に沿った搬送動作にて、焼入処理すべきクランクシャ
フト７０が順次に搬入位置から高周波誘導加熱コイル７
１の直下位置（加熱位置）を経由して搬送されるように
なっている。

【０００５】高周波加熱コイル７１の直下位置に搬送さ
れたクランクシャフト７０は、図９に示す如く、可動ビ
ーム２５の上昇位置においてその両端の回転軸の端面
に、センタ８１，９１がそれぞれ係着された図外の前後
進機構にてスピンドルユニット８０，９０が作動される
のに応じてクランクシャフト７０がセンタリングされて
チャック９２にてチャッキングされるように構成されて
いる。なお、上述のスピンドルユニット９０は、図外の
モータ（クランクシャフト回転駆動用モータ）にて回転
駆動されるように構成されると共に、回転角度検出用エ
ンコーダ（図示せず）が備えられている。

【０００６】また、クランクシャフト７０が上述の如く
センタリングされてチャッキングされた後には、可動ビ
ーム２５が図６のａ→ｂ→ｃ→ｄの移動動作によって原
位置に再び戻される一方、スピンドルユニット９０が図
外のクランクシャフト回転駆動用モータによって回転駆
動されるのに伴い、チャッキングされたクランクシャフ
ト７０がその軸線を中心に回転駆動されるように構成さ
れている。

【０００７】そして、クランクシャフト７０のピン部１
Ｐ〜４Ｐが高周波誘導加熱コイル７１の直下にそれぞれ
対応配置された後に、ピン部位相検出用レバー１０１が
上昇され始めるようになっている（図１０参照）。な
お、このピン部位相検出用レバー１０１の上昇前におい
ては、このレバー１０１は、クランクシャフト７０の回
転に伴って高周波誘導加熱加熱コイル７１が追従移動し
てもこのコイル７１に干渉しない範囲（コイル動作範囲
外）に待期している。また、上述のピン部位相検出用レ
バー１０１は、図１０に示すように、その一端がピン部
１Ｐに接触しているか或いは非接触の状態であるかにつ
いて、その他端の側に配置された無接触型のスイッチ１
０２によって検出できる構造となっている。かくして、
このピン部位相検出用レバー１０１により、ピン部１Ｐ
とレバー１０１とが互いに接触した状態から非接触の状
態になる位相角度、或いは、ピン部１Ｐが前記レバー１
０１に対して非接触の状態からこれらが互いに接触する
位相角度を検知する機能を有している。また、クランク
シャフト７０の回転は、この機構により検出されたピン
部の角度から予め設定してある位相角度だけエンコーダ
パルスに基づいて回転され、ピン部がクランクシャフト
の回転軸心の直下に配置された位置で回転停止されるよ
うになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き従来のクランクシャフトの搬送・位相決め装置で
は、次のような問題点がある。すなわち、クランクシャ
フト７０が高周波誘導加熱コイル７１の直下位置まで搬
送されてきた時点でピン部１Ｐ〜４Ｐの位相決めを行な
うようにすると、この位置でのクランクシャフト７０の
滞留時間が長くなり、装置全体としてのサイクルタイム
（クランクシャフト７０が投入されてから焼入処理され
て次工程に搬出されるまでの所要時間）が長くなってし
まうという不具合がある。近年においては、ユーザーの
希望が年々厳しくなっており、短時間で同一物を大量生
産する傾向の中で、できるだけサイクルタイムを短縮す
ることが望まれているのが実状であり、上述のような従
来の装置では、このようなユーザーの要望に応えること
ができないという問題点がある。

【０００９】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたものであって、その目的は、ピン部加熱用
の高周波誘導加熱コイルの直下位置にクランクシャフト
が搬送される途中でクランクシャフトのピン部の位相決
めを行なうことができて、高周波誘導加熱コイルの直下
位置でのピン部の位相決めを行なわずに済み、ひいては
熱処理（焼入処理等）のサイクルタイムの短縮を図るこ
とができるクランクシャフトの搬送・位相決め装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、回転軸と同軸のジャーナル部、及
び、このジャーナル部から偏心した位置に同位相と１８
０゜との位相間隔をもって配設されたピン部を有するク
ランクシャフトを、前記回転軸を水平に保ちながら前記
回転軸に対して直角でかつ水平の方向に搬送すると共
に、前記ピン部の位相の位相決めを行なうようにしたク
ランクシャフトの搬送・位相決め装置において、（ａ）
間隔Ｍ及び間隔２Ｍを隔てた３箇所に一対のジャーナ
ル部支持用のＶ字ブロックがそれぞれ固定された固定ビ
ームと、（ｂ） 前記固定ビームに対して平行に配置さ
れ、かつ、等間隔Ｍを隔てた４箇所に一対のジャーナル
部支持用のＶ字ブロックがそれぞれ固定された可動ビー
ムと、（ｃ） 前記可動ビームを上下方向に昇降させる
昇降機構、及び、前記可動ビームを水平方向に前後進さ
せる前後進機構とから成る搬送機構と、（ｄ） クラン
クシャフトの搬送方向において前記固定ビームの第２番
目のＶ字ブロックと同位置に配置され、かつ、任意の同
位相のピン部と同間隔をもって互いに対向するようにプ
レート上に固定されたピン部支持用の一対のＶ字ブロッ
クと、（ｅ） 前記プレート上の一対のＶ字ブロックを
前記プレートと共に上下方向に昇降させる昇降機構と、
（ｆ） 前記可動ビーム上の第２番目の一対のＶ字ブロ
ックと平行に配置され、かつ、クランクシャフトの回転
軸心の直下位置に位相決めされたピン部を保持するＵ字
ブロックと、をそれぞれ具備するようにしている。ま
た、本発明では、前記固定ビームの第２番目の一対のＶ
字ブロックが有するＶ字状凹部の切欠幅Ｗを、ジャーナ
ル部軸心に対するピン部軸心の偏心距離をＬ、任意の正
の値をＡとすると、Ｗ≧２Ｌ＋Ａとなるように設定して
いる。また、本発明では、前記固定ビームの第１番目と
第２番目のＶ字ブロック間の任意の位置において、前記
可動ビームが上昇位置で前進中に前記プレート上のＶ字
ブロックに対応しないクランクシャフトのピン部に当接
して当該ピン部を上死点以外の位置に移動させるべく前
記クランクシャフトを回転させるための手段を備えるよ
うにしている。また、本発明では、前記手段を、前記ク
ランクシャフトの回転軸と同方向に揺動可能で、かつ、
転動自在に支持された円盤にて構成している。また、本
発明では、前記クランクシャフトの搬送途中で位相決め
されたピン部を、その位相を保持しつつ、高周波誘導加
熱コイルの直下位置に搬送するようにしている。

【００１１】本発明の好ましい実施形態においては、ク
ランクシャフト搬送・位相決め装置の固定ビーム上の第
１番目の一対のＶ字ブロック上に、クランクシャフトの
ジャーナル部が載置されてクランクシャフトの回転軸心
が水平に配置される。そして、このクランクシャフトは
上下動ビームの昇降機構と、可動ビームの前後進機構と
により、上昇、前進、下降、後退が順次に繰り返され、
可動ビームのＶ字ブロックによって、１ピッチ（間隔
Ｍ）づつ順次に搬送されて高周波誘導加熱コイルの直下
位置まで搬送される。

【００１２】固定ビームの第２番目のＶ字ブロックが配
置されている位置にクランクシャフトが搬送されると、
このクランクシャフトはクランクシャフトの同位相の一
対のピン部の下方に待期しいているピン部位相決め（位
相決め）用のＶ字ブロック（Ｗ≧２Ｌ＋Ａによって規定
される切欠幅ＷのＶ字状凹部を有する）によってピン部
を支持されながら、一対のＶ字ブロックの固定されたプ
レートの昇降機構によって上昇される。上昇途中のクラ
ンクシャフトは、これに作用する重力により、前記一対
のＶ字ブロック上に支持されたピン部を中心に、支持さ
れていないピン部が下死点に位置するまで回転し、その
位置で停止される。

【００１３】しかる後、クランクシャフトは、プレート
の昇降機構によって下降され、再び固定ビームの第２番
目の一対のＶ字ブロック上に載置されるピン部の位相決
めが完了される。なお、この場合、上述の一対のＶ字ブ
ロックにて支持されるピン部の位相が下死点の位相とな
るような姿勢で固定ビームの第２番目の一対のＶ字ブロ
ック上にクランクシャフトが載置されて搬送されると、
他のピン部を支持されて上昇される際にクランクシャフ
ト全体の重量バランスがとれて、支持されたピン部を中
心にクランクシャフトが回転しない事態を生じる可能性
があるので、固定ビームの第１番目の一対のＶ字ブロッ
クから第２番目の一対のＶ字ブロックに搬送される途中
で、ピン部位相決め用のＶ字ブロックで支持されないピ
ン部が上死点を中心としたθの位相の時、このピン部に
干渉（当接）して、ピン部の位相を上死点を中心とした
θ以外の位相に変更させる円盤を設けることによって、
クランクシャフトの姿勢（ピン部の位相）が強制的に変
更される。

【００１４】このようにして、ピン部の位相が決められ
たクランクシャフトは、可動ビームが上昇する際に、可
動ビームに取付けられたピン部に跨ってピン部の位相を
保持するＵ字ブロックによって、下死点にあるピン部の
位相を保持されながら、固定ビームの第２番目のＶ字ブ
ロックから次のピッチ位置、すなわち、高周波誘導加熱
コイルの直下位置まで搬送される。

【００１５】また、本発明の好ましい実施形態において
は、前記固定ビーム上のＶ字ブロックに載置されたクラ
ンクシャフトに干渉しない高さ位置から、クランクシャ
フトを支持したときに、クランクシャフトのジャーナル
部が前記固定ビームのＶ字ブロックに干渉しない高さ位
置まで昇降する昇降機構とを備えている。

【００１６】また、本発明の好ましい実施形態において
は、前記固定ビームの第１番目と第２番目の間の任意の
位置において、可動ビームが上昇かつ前進中に前記プレ
ート上のＶ字ブロックと同間隔でないクランクシャフト
のピン部が上死点を中心とした角度θ以内の位相で搬送
された時に、このピン部に当たり、ピン部の位相を上死
点を中心とした角度θ以上の位相となるようにクランク
シャフトを回転させつつ、それ自身クランクシャフトの
回転軸と同方向に回転可能な機能を持つ円盤と、この円
盤を支持するための、クランクシャフトの回転軸と同方
向に揺動可能なアームとを備えている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１〜図４を参照して説明する。なお、図１〜図４に
おいて、図５〜図１０と同様の部分には同一の符号を付
して重複する説明を省略する。

【００１８】図１及び図２は、本発明の一実施形態に係
るクランクシャフトの搬送・位相決め装置を示すもので
ある。本装置は、図１及び図２に示すように、一対の固
定ビーム１４と、一対の上下動ビーム４１と、これらの
上下動ビーム４１に取り付けられた二対のローラ４２に
よって上下動ビーム４１上に前後進可能に配設された可
動ビーム２５と、上下動ビーム４１を昇降する昇降機構
５０と、可動ビーム２５を前後進する前後進機構３０と
をそれぞれ備えている。なお、上述の一対の上下動ビー
ム４１は、連結板４３で連結されて枠体４０を構成し、
一対の可動ビーム２５も連結板２６で連結されて枠体２
０を構成している。

【００１９】一対の固定ビーム１４上には、クランクシ
ャフト７０の左右両端側のジャーナル部１Ｊ及び５Ｊ
（図３参照）を支持するためのＶ字ブロック１１〜１３
が図２に示す如く搬送方向に沿って間隔Ｍ及び２Ｍを隔
てた位置に固定されている。また、一対の可動ビーム２
５は、一対の固定ビーム１４の内側に配置されており、
一対の可動ビーム２５には、クランクシャフト７０のジ
ャーナル部１Ｊ，５Ｊを支持するためのＶ字ブロック２
１〜２４がクランクシャフト７０の回転中心７０ａ方向
において対向する位置であって、かつ、搬送方向におい
て等間隔Ｍ（固定ビーム１４上のＶ字ブロック１１と１
２との間隔Ｍに相当）を隔てた位置に固定されている。
一対の固定ビーム１４上の第２番目のＶ字ブロック１２
のＶ字状凹部１２ａの切欠幅Ｗ１は、クランクシャフト
７０の回転中心７０ａに対するピン部の最大偏心量Ｌ
（図４参照）の２倍以上に設定されている。

【００２０】ここで、本実施形態における上下動ビーム
４１の昇降機構５０について説明すると、次の通りであ
る。すなわち、この上下動ビーム４１は、二対の揺動ア
ーム５１の上端に回転自在に取付けられて水平に支持さ
れている。そして、二対の揺動アーム５１の下端は、ベ
ースＢ上の軸受け５３に回転自在に支持されている揺動
軸５６にそれぞれ位相角が互いに等しい状態で取付けら
れている。さらに、前記揺動軸５６には、別の揺動アー
ム５２の下端がそれぞれ固定されており、この揺動アー
ム５２の上端には、上下動ビーム昇降用シリンダ５４の
作動ロッド５４ａが相対的に回転自在に連結されてい
る。また、上下動ビーム昇降用シリンダ５４は、揺動ア
ーム５２の揺動動作に追従し得るように、ベースＢ上に
固定された昇降シリンダ支持用スタンド５５に回転可能
な状態で保持されている。

【００２１】次に、本実施形態における可動ビーム２５
の前後進機構３０について説明する。まず、図１及び図
２に示すように、可動ビーム２５には、アーム３１を介
して、可動ビーム前後進用シリンダ３２の作動ロッド３
２ａが上下動ビーム４１の昇降動作に追従し得るように
相対的に回転自在に連結されている。また、可動ビーム
前後進用シリンダ３２は、上下動ビーム４１の昇降動作
に追従し得るように、ベースＢに固定されたスタンド３
３に回転自在に保持されている。

【００２２】さらに、本実施形態のクランクシャフト搬
送・位相決め装置においては、図１〜図４に示す如く、
ピン部位相保持用のＵ字ブロック２７が設けられてい
る。具体的には、このＵ字ブロック２７は、図４に明示
するように、ピン部１Ｐの外径寸法よりも幅がＩだけ広
いＵ字状の凹部２７ａを上端に有する部材であって、ク
ランクシャフト搬送・位相決め装置の可動ビーム２５に
スペーサ２８を介して取付けられている。なお、上述の
Ｉ寸法は、０．１〜０．５ｍｍ程度が望ましい。

【００２３】しかして、Ｕ字ブロック２７は、可動ビー
ム２５上のＶ字ブロック２２にピン部１Ｐが真下を向く
姿勢でクランクシャフト７０が対応配置された際に、図
１及び２に示すように、ピン部１Ｐの部分にＵ字ブロッ
ク２７のＵ字状凹部２７ａが跨る高さ位置に配置され、
かつ、可動ビーム２５が下降されて下降位置に配置され
た時に、固定ビーム１４のＶ字ブロック１２のＶ字状凹
部１２ａ上に載置されたクランクシャフト７０のピン部
１ＰにＵ字ブロック２７の上端が干渉しない隙間Ｊを持
つ高さ位置に配置されている。

【００２４】上述のＵ字ブロック２７は、クランクシャ
フト搬送・位相決め機構１のピン部位相決め位置におい
て固定ビーム１４のＶ字ブロック２２のＶ字状凹部２２
ａ上にクランクシャフト７０が載置された際に、クラン
クシャフト７０の回転中心７０ａ方向のピン部１Ｐの位
置と同位置となるようにスペーサ２８を介して固定され
ている。なお、このＵ字ブロック２７の取付位置は、他
のピン部４Ｐと同じ位置であっても良い。

【００２５】次に、本実施形態におけるピン部位相決め
機構６０について説明する。本実施例のピン部位相決め
機構６０は、図３及び図４に示すように、クランクシャ
フト７０の同位相のピン部２Ｐ，３Ｐを支持するために
所定間隔をもって配設された一対のＶ字ブロック６１が
上面に固定されたプレート６２と、これら一対のプレー
ト６１を昇降移動するための昇降機構６０ａとを備えて
いる。また、前記Ｖ字ブロック６１のＶ字状凹部６１の
幅Ｗ２は、クランクシャフト７０の回転軸心７０ａに対
するピン部１Ｐの偏心距離Ｌに対しＷ２≧２Ｌ＋Ａ（但
し、Ａは任意の正数）となるように設定されている。さ
らに、前記Ｖ字ブロック６１の高さＨ（図４参照）は、
このＶ字ブロック６１のＶ字状凹部６１ａ上にクランク
シャフト７０のピン部２Ｐ，３Ｐが載置された状態の下
でこれらのピン部２Ｐ，３Ｐを中心にクランクシャフト
７０が回転される際に、クランクシャフト７０のウェイ
ト部７０ｂ（図３参照）等が前記プレート６２に干渉し
ないような高さに設定されている。

【００２６】また、上述のプレートの昇降機構６０ａ
は、プレート昇降用シリンダ６６と、ガイドシャフト６
３と、このガイドシャフト６３用の軸受け６４とを備え
ており、スタンド６５に固定された、プレート昇降用シ
リンダ６６のロッド６６ａはプレート下面に連結されて
いる。ガイドシャフト６３は、ベースＢ上に固定された
スタンド６５に取り付けられた軸受け６４によって支持
されると共に、その上端がプレート６２の下面に連結さ
れている。これにより、プレート６２が水平の姿勢を保
ちながら、プレート６２の上下動の動作がガイドされて
いる。

【００２７】さらに、このピン部位相決め機構６０は、
図２に示すように、クランクシャフト搬送・位相決め装
置の上方に円盤６７が配設されている。この円盤６７
は、クランクシャフト７０の回転軸心７０ａ方向におい
てピン部１Ｐと同位置に配置されると共に、可動ビーム
２５上のＶ字ブロック２１〜２４にてクランクシャフト
７０が上昇される際に、円盤６７の最下部と、真上を向
いたピン部１Ｐの最上部との間に距離Ｄが存在するよう
に配置されている。

【００２８】そして、上述の円盤６７は、図外のスタン
ドに図２の矢印Ｆ方向に回転自在に取付けられたアーム
６８によって、図２の矢印Ｅ方向に回転自在に支持され
ている。また、円盤６７の高さは、アーム６８の回転軸
６８ａの付近に配設されたストッパーボルト６９にて、
既述の配設位置より下方に移動しないように保持されて
いる。なお、この円盤６７の配設箇所は、クランクシャ
フト７０のピン部４Ｐと同じ位置であっても良い。

【００２９】次に、本実施形態に係るクランクシャフト
の搬送・位相決め装置の動作について説明すると、以下
の通りである。なお、この場合、焼入処理（高周波誘導
加熱処理等）のために搬送して位相決めするためのワー
ク（被処理体）は、直列４気筒クランクシャフト７０で
ある。

【００３０】まず、クランクシャフト投入位置に配置さ
れている固定ビーム１４上の一対のＶ字ブロック１１の
Ｖ字状凹部１１ａにクランクシャフト７０のジャーナル
部１Ｊ及び５Ｊがそれぞれ跨る姿勢で載置され、その後
に、上下動ビーム昇降用シリンダ５４のヘッド側ポート
５４ｂに圧力Ｐが供給される。これに伴い、前記シリン
ダ５４内より作動ロッド５４ａが押し出されて揺動アー
ム５１が揺動軸５６を中心に回動され、これに応じて上
下動ビーム４１が上昇移動される。そして、この上下動
ビーム４１と一緒に可動ビーム２５が上昇移動される。
この上昇移動の際に、クランクシャフト７０は、上昇移
動される可動ビーム２５のＶ字ブロック２１にてそのジ
ャーナル部１Ｊ，５Ｊがそれぞれ支持された状態のまま
前記揺動アーム５１の揺動角度に相応する距離だけ上昇
される（図２において矢印ａで示す搬送工程）。

【００３１】このようにしてクランクシャフト７０が上
昇されると、可動ビーム前後進用シリンダ３２のヘッド
側ポート３２ｂに圧力Ｐが供給されてこのシリンダ３２
内より作動ロッド３２ａが押し出され、アーム３１を介
して可動ビーム２５が前進移動される。これに伴い、ク
ランクシャフト７０が固定ビーム１４上の第２番目のＶ
字ブロック１２の真上位置まで搬送される（図２におい
て矢印ｂで示す搬送工程）。

【００３２】クランクシャフト７０の搬送中に、そのピ
ン部１Ｐがクランクシャフト７０の回転中心７０ａに直
交する垂直線に対して図２に示す所定範囲の角度（前記
垂直線を中心とする角度θの範囲内の位相）を維持して
いた場合には、ピン部１Ｐが円盤６７に当たり、可動ビ
ーム２５のＶ字ブロック２１のＶ字状凹部２１ａ上でク
ランクシャフト７０の回転中心７０ａを中心にピン部１
Ｐが回転され、前記角度θ以上の位相に角度修正され
る。この時、円盤６７は、それ自身もピン部１Ｐによっ
て回転されるため、円盤６７の円周の同じ位置に何度も
ピン部１Ｐが当たって円周上の１ヶ所が著しく摩耗する
のが防止される。また、円盤６７が取付けられているア
ーム６８は図１の矢印Ｆの方向に回転自在となっている
ため、仮にピン部１Ｐと円盤６７との間に互いに押し合
う力が発生しても、その力はアーム６８の回動により吸
収（開放）される。

【００３３】これに引き続き、上下動ビーム昇降用シリ
ンダ５４の圧力Ｐがヘッド側ポート５４ｂからロッド側
ポート５４ｃに図外の切換器によって切り換えられ、可
動ビーム２５が下降移動されるにの伴って、クランクシ
ャフト７０が下降されてそのジャーナル部１Ｊ，５Ｊが
固定ビーム１４上の第２番目の一対のＶ字ブロック１２
のＶ字状凹部１２ａ上に載置される（図２において矢印
ｃで示す搬送工程）。そして、クランクシャフト７０の
下降移動が終了すると、可動ビーム前後進用シリンダ３
２の圧力Ｐがヘッド側ポート３２ｂからロッド側ポート
３２ｃに図外の切換器によって切り換えられ、これに伴
って可動ビーム２５が後退されて原位置に戻される（図
２において矢印ｄで示す搬送工程）。

【００３４】しかる後に、ピン部位相決め機構６０のプ
レート昇降用シリンダ６６のヘッド側に圧力Ｐが供給さ
れてこのシリンダ６６内より作動ロッド６６ａが押し出
され、プレート６２上の一対のＶ字ブロック６１が上昇
移動される。これに伴い、固定ビーム１４上の第２番目
のＶ字ブロック１２に載置されたクランクシャフト７０
のピン部２Ｐ，３Ｐが前記一対のＶ字ブロック６１にて
支持され、この状態でクランクシャフト７０が上昇移動
される。

【００３５】なお、既述のように、クランクシャフト７
０のピン部２Ｐ，３Ｐを支持する一対のＶ字ブロック６
１は、その上面のＶ字状凹部６１ａの幅（上昇面の切欠
き幅）Ｗ２が、クランクシャフト７０の回転中心７０ａ
に対するピン部２Ｐ，３Ｐの偏心距離Ｌに対し、Ｗ２≧
２Ｌ＋Ａの広さに設定されているので、クランクシャフ
ト７０のピン部２Ｐ，３Ｐの位相がいづれの状態であっ
ても、ピン部２Ｐ，３Ｐを下方からすくい上げることが
できる。

【００３６】ピン部２Ｐ，３Ｐを支持された状態でＶ字
ブロック６１にて上昇移動されるクランクシャフト７０
は、上昇移動中に、クランクシャフト７０自身に作用す
る重力によって、ピン部２Ｐ，３Ｐの軸心を中心に、ピ
ン部１Ｐ，４Ｐがほぼ下死点に位置するまで自転するこ
とにより、ピン部１Ｐ〜４Ｐの位相が決められる。すな
わち、各ピン部１Ｐ〜４Ｐの軸心がクランクシャフト７
０の回転軸心に直角な垂直線上において交差するように
位相決めされ、ひいてはピン部１Ｐ，４Ｐがほぼ下死点
に、そしてその他のピン部２Ｐ，３Ｐが上死点に位相決
めされる。なお、固定ビーム１４上の第２番目のＶ字ブ
ロック１２の上端面のＶ字状凹部１２ａの幅（切欠幅）
Ｗ１は、ピン部位相決め機構６０のＶ字ブロック６１に
てピン部２Ｐ，３Ｐが支持された状態で上昇移動される
際にこれらのピン部２Ｐ，４Ｐを中心にクランクシャフ
ト７０が回転しても、ジャーナル部１Ｊ，５Ｊが固定ビ
ーム１４上のＶ字ブロック１２のＶ字状凹部１２ａから
外れないＷ１≧２Ｌ＋Ｇの広さを持っているので（図４
参照）、固定ビーム１４上のＶ字ブロック１２からクラ
ンクシャフト７０が落下することはない。

【００３７】次いで、Ｖ字ブロック６１が所定の上昇端
まで上昇移動された後に、プレート昇降用シリンダ６６
の圧力Ｐがヘッド側ポート６６ｂからロッド側ポート６
６ｃに図外の切換器によって切り換えられ、作動ロッド
６６ａがシリンダ内に引き戻される。これに伴って、一
対のＶ字ブロック６１が下降移動され、クランクシャフ
ト７０のピン部１Ｐ，４Ｐがほぼ下死点に、その他のピ
ン部２Ｐ，３Ｐが上死点にそれぞれ配置される位相をも
って、クランクシャフト７０のジャーナル部１Ｊ，５Ｊ
が固定ビーム１４の第２番目のＶ字ブロック１２のＶ字
状凹部１２ａ上に再び載置される。

【００３８】このようにして固定ビーム１４上の第２番
目のＶ字ブロック１２上にピン部１Ｐ〜４ｐの位相がそ
れぞれ定められて載置されたクランクシャフト７０は、
可動ビーム２５の第２番目のＶ字ブロック２２によっ
て、ジャーナル部１Ｊ，５Ｊが支持された状態で再び上
昇移動される。この時、可動ビーム２５上に固定された
Ｕ字ブロック２７も、クランクシャフト７０のピン部１
Ｐに下方側から跨るように上昇移動され、ほぼ下死点に
位置するピン部１ＰがＵ字ブロック２７のＵ字状凹部２
７ａ内に納められる。これに伴い、前記ピン部１Ｐがそ
の際の位相を維持された状態となされて（ひいては、そ
の他のピン部２Ｐ，３Ｐ，４Ｐも同様）、クランクシャ
フト７０の回転中心７０ａを中心とする公転動作が阻止
される。

【００３９】次に、クランクシャフト７０は、可動ビー
ム２５の前進動作によって、更に１ピッチだけ先のピン
部高周波誘導加熱・冷却処理位置まで各ピン部１Ｐ〜４
Ｐの位相が保持された姿勢のまま搬送され、ピン部高周
波誘導加熱及び冷却工程で使用される図外の一対のスピ
ンドルユニットのセンターとチャックとによって支持さ
れる。その後、可動ビーム２５のみが、下降されてから
後退移動されて原位置に戻される。図外のスピンドルユ
ニットにて支持されたクランクシャフト７０の各ピン部
１Ｐ〜４Ｐには、上方で待期している高周波誘導加熱コ
イル７１が下降されて対応配置される。しかる後に、ク
ランクシャフト７０が図外のスピンドルユニットによっ
てその回転中心７０ａを中心に回転駆動されると、ピン
部１Ｐ〜４Ｐの公転動作に対応して高周波誘導加熱コイ
ル７１が追従移動される。

【００４０】そして、このクランクシャフト７０の回転
駆動の開始に同期して高周波誘導加熱コイル７１に高周
波電流が一定時間にわたり通電され、クランクシャフト
７０の各ピン部１Ｐ〜４Ｐが所要の焼入温度にまで高周
波誘導加熱される。次いで、高周波誘導加熱コイル７１
の下部に配設された一対のジャケット（図示せず）から
焼入冷却水が一定時間にわたり噴射される。これによ
り、各ピン部１Ｐ〜４Ｐが一定温度以下に急速に冷却さ
れ、各ピン部１Ｐ〜４Ｐの周面に焼入硬化層が形成され
る。かくして、以上の如き一連の自動連続操作により焼
入処理工程が終了される。

【００４１】このような構成のクランクシャフトの搬送
・位相決め装置によれば、投入されたクランクシャフト
７０を高周波誘導加熱コイル７１の直下位置まで可動ビ
ーム２５のａ→ｂ→ｃ→ｄの移動経路に沿って搬送する
途中で、ピン部１Ｐ〜４Ｐの位相を、ピン部位相決め機
構６０の円盤６７とＶ字ブロック６１の昇降動作によっ
て、順次に、粗決め、正決めすることができる。従っ
て、次の高周波誘導加熱工程において、位相決め完了状
態のピン部１Ｐ〜４Ｐを高周波誘導加熱コイル７１の直
下に正しく対応配置して焼入加熱を行なうことができ、
ひいては一連の焼入工程を自動連続操作にて能率良くし
かも良好な操作性をもって施行することが可能となる。

【００４２】以上、本発明の一実施形態につき述べた
が、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、
本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可
能である。例えば、円盤６７をピン部１Ｐに対応して配
設する必要は必ずしもなく、他のピン部２Ｐ，３Ｐ，４
Ｐの何れか１つに対応して配置しても良い。また、本発
明は、４気筒のクランクシャフト７０を搬送・位相決め
する装置に限らず、一対づつの同位相のピン部を有して
いるクランクシャフトであれば４気筒以外の多気筒のク
ランクシャフトにも適用可能である。また、本発明は、
ピン部の高周波焼入装置に限らず、高周波焼戻装置や高
周波焼鈍装置等にも適用可能であり、さらにクランクシ
ャフトのピン部の位相決めを前もって必要とする工作機
械等にも適用可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上の如く、本発明に係るクランクシャ
フトの搬送・位相決め装置によれば、投入されたクラン
クシャフトのピン部の位相の如何に拘わらず、その搬送
途中で、高周波誘導加熱コイルを各ピン部に対応配置す
るのに適した位相、すなわち、各ピン部がクランクシャ
フトの回転軸心を通る垂直線上に配置されるような位相
に設定することができるので、高周波誘導加熱位置にお
いてピン部の位相決めを行なう必要がなくなる。従っ
て、高周波誘導加熱工程でのクランクシャフトの滞留時
間を短縮することができ、ひいては装置のサイクルタイ
ムを短縮できる。しかも、本発明の装置を高周波焼入装
置等に用いるようにすれば、全工程の自動連続化が可能
で操作性及び処理効率の極めて良好な実用性に高い装置
を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るクランクシャフトの
搬送・位相決め装置を示す平面図である。

【図２】上述のクランクシャフトの搬送・位相決め装置
の側面図である。

【図３】クランクシャフトがピン部位相決め機構に搬送
された際の状態を示す正面図である。

【図４】クランクシャフトがピン部位相決め機構に搬送
された際の状態を示す側面図である。

【図５】従来のクランクシャフトの搬送・位相決め装置
を示す平面図である。

【図６】従来のクランクシャフトの搬送・位相決め装置
を示す側面図である。

【図７】固定ビームの第１番目のＶ字ブロック上にクラ
ンクシャフトのジャーナル部が支持された状態を示す正
面図である。

【図８】固定ビームの第２番目のＶ字ブロック上にクラ
ンクシャフトのジャーナル部が支持された状態を示す正
面図である。

【図９】クランクシャフトをチャッキングした状態を示
す正面図である。

【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線矢視図である。

【符号の説明】

１Ｐ〜４Ｐ ピン部 １Ｊ〜５Ｊ ジャーナル部 １１〜１３ 固定ビーム上のＶ字ブロック １４ 固定ビーム ２１〜２４ 可動ビーム上のＶ字ブロック ２５ 可動ビーム ２７ Ｕ字ブロック ３０ 可動ビームの前後進機構 ５０ 可動ビームの昇降機構 ６０ ピン部位相決め機構 ６０ａ 昇降機構 ６１ Ｖ字ブロック ６７ 円盤 ７０ クランクシャフト ７１ 高周波誘導加熱コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 時枝 誠 神奈川県愛甲郡愛川町春日台４−１−１ 電気興業中津寮内 Ｆターム(参考） 3F036 BA01 CA04 CB02 CB08 CB19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と同軸のジャーナル部、及び、こ
   のジャーナル部から偏心した位置に同位相と１８０゜と
   の位相間隔をもって配設されたピン部を有するクランク
   シャフトを、前記回転軸を水平に保ちながら前記回転軸
   に対して直角でかつ水平の方向に搬送すると共に、前記
   ピン部の位相の位相決めを行なうようにしたクランクシ
   ャフトの搬送・位相決め装置において、（ａ） 間隔Ｍ
   及び間隔２Ｍを隔てた３箇所に一対のジャーナル部支持
   用のＶ字ブロックがそれぞれ固定された固定ビームと、
   （ｂ） 前記固定ビームに対して平行に配置され、か
   つ、等間隔Ｍを隔てた４箇所に一対のジャーナル部支持
   用のＶ字ブロックがそれぞれ固定された可動ビームと、
   （ｃ） 前記可動ビームを上下方向に昇降させる昇降機
   構、及び、前記可動ビームを水平方向に前後進させる前
   後進機構とから成る搬送機構と、（ｄ） クランクシャ
   フトの搬送方向において前記固定ビームの第２番目のＶ
   字ブロックと同位置に配置され、かつ、任意の同位相の
   ピン部と同間隔をもって互いに対向するようにプレート
   上に固定されたピン部支持用の一対のＶ字ブロックと、
   （ｅ） 前記プレート上の一対のＶ字ブロックを前記プ
   レートと共に上下方向に昇降させる昇降機構と、（ｆ）
   前記可動ビーム上の第２番目の一対のＶ字ブロックと
   平行に配置され、かつ、クランクシャフトの回転軸心の
   直下位置に位相決めされたピン部を保持するＵ字ブロッ
   クと、をそれぞれ具備することを特徴とするクランクシ
   ャフトの搬送・位相決め装置。
2. 【請求項２】 前記固定ビームの第２番目の一対のＶ字
   ブロックが有するＶ字状凹部の切欠幅Ｗを、ジャーナル
   部軸心に対するピン部軸心の偏心距離をＬ、任意の正の
   値をＡとすると、Ｗ≧２Ｌ＋Ａとなるように設定したこ
   とを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフトの搬
   送・位相決め装置。
3. 【請求項３】 前記固定ビームの第１番目と第２番目の
   Ｖ字ブロック間の任意の位置において、前記可動ビーム
   が上昇位置で前進中に前記プレート上のＶ字ブロックに
   対応しないクランクシャフトのピン部に当接して当該ピ
   ン部を上死点以外の位置に移動させるべく前記クランク
   シャフトを回転させるための手段を備えたことを特徴と
   する請求項請求項１又は２に記載のクランクシャフトの
   搬送・位相決め装置。
4. 【請求項４】 前記手段を、前記クランクシャフトの回
   転軸と同方向に揺動可能で、かつ、転動自在に支持され
   た円盤にて構成したことを特徴とする請求項３に記載の
   クランクシャフトの搬送・位相決め装置。
5. 【請求項５】 前記クランクシャフトの搬送途中で位相
   決めされたピン部を、その位相を保持しつつ、高周波誘
   導加熱コイルの直下位置に搬送するようにしたことを特
   徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のクランク
   シャフトの搬送・位相決め装置。