JP2003260601A - クランクピン旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランクシャフトのピンを主軸軸線上に簡単
且つ低コストな機構により短時間で正確に位置決めす
る。 【解決手段】 主軸にクランクシャフトのピンの偏心量
だけ偏心して主軸軸線と平行な軸線回りに回転可能に支
承された回転体にジャーナルをクランプした状態で、主
軸と回転体との間に介在された係脱装置を開離し、ピン
押動体を主軸軸線に向かって前進し加工されたピンを押
動して回転軸線から所定距離だけ離れた位置に位置決め
し、主軸をクランクシャフトの割出し回転角度の半分だ
け回転して次に加工するピンを主軸軸線上に位置決め
し、その後に係脱装置を係合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸にクランクシ
ャフトをピンが主軸軸線上に位置するようにクランプ
し、ピンをバイトにより旋削加工するクランクピン旋盤
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】４気筒エンジン用のクランクシャフトの
未加工のピンを回転駆動される主軸の軸線上に位置決め
するために、クランクシャフトを主軸に対して相対的に
１８０度割出し回転する装置を備えたクランクピン旋盤
として、ワーク移送機構によりクランクシャフトを把持
し、主軸に装備されクランクシャフトのジャーナルを把
持するチャックを開放し、主軸を１８０度だけ割出し回
転し、ワーク移送機構をピンの偏心量の２倍だけ主軸半
径方向に移動させ、未加工のピンを主軸軸線上に位置決
めしてチャックでジャーナルを把持する偏心ワークの加
工装置が特開平８−１１００１号公報に記載されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のクランクピ
ン旋盤においては、クランクシャフトを主軸に対して割
出し回転するために、ワーク移送装置によりクランクシ
ャフトを把持してジャーナルをチャックから抜き出し、
主軸を１８０度回転し、ワーク移送装置をピンの偏心量
だけ半径方向に移動し、その後にジャーナルをチャック
に挿入してクランプしなければならず、次に加工するピ
ンの主軸軸線上への位置決めに時間がかかるとともに、
チャックが一つの位相のピンの加工後に、ジャーナルを
一旦開放するので、クランクシャフトと主軸との間に回
転方向のズレが生じ、他のピンの主軸軸線上への位置決
めに誤差が生じる問題があった。また、ワーク移送装置
がクランクシャフトを把持して移送しなければならず、
装置が大型化してコスト高になる不具合があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、主軸駆動装
置により回転される主軸を軸承する主軸台をベッドに載
置し、該主軸にクランクシャフトのジャーナルをピンが
主軸軸線上に位置するように偏心してクランプし、バイ
トが取り付けられた工具台を前記ベッドに装架して工具
台送り装置により前記主軸台に対して相対移動して前記
ピンを前記バイトによって旋削加工するクランクピン旋
盤において、前記主軸に前記ピンの偏心量だけ偏心して
前記主軸軸線と平行な軸線回りに回転可能に支承された
回転体と、前記回転体と前記主軸との間に介在され係合
状態で該回転体と前記主軸との相対回転を規制し開離状
態で相対回転を許容する係脱装置と、前記回転体に設け
られ前記クランクシャフトのジャーナルを着脱可能にク
ランプするクランプ装置と、前記ベッドに装架され押動
体送り装置により前記主軸軸線に向かって進退移動され
て前記ピンを押動するピン押動体と、前記係脱装置を開
離状態にし、加工されたピンを前記ピン押動体により押
動して前記回転軸線から所定距離だけ離れた位置に位置
決めするとともに、前記主軸を前記主軸に対するクラン
クシャフトの割出し回転角度の半分だけ回転して次に加
工するピンを前記主軸軸線上に位置決めし、前記係脱装
置を係合状態にする制御装置を設けたことである。

【０００５】請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載のクランクピン旋盤において、前記制御装
置は数値制御装置であり、前記主軸駆動装置、工具台送
り装置及び押動体送り装置は、数値制御装置からの指令
に基づいて数値制御されるサーボモータを夫々含み、前
記数値制御装置は、前記係脱装置を開離状態にし、前記
押動体送り装置と前記主軸駆動装置とを同時制御して加
工されたピンを前記ピン押動体により押動して前記回転
軸線から所定距離だけ離れた位置に位置決めするととも
に、前記主軸を前記主軸に対するクランクシャフトの割
出し回転角度の半分だけ回転して次に加工するピンを前
記主軸軸線上に位置決めし、前記係脱装置を係合状態に
することである。

【０００６】請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１又は２に記載のクランクピン旋盤において、前記
工具台に前記ピン押動体を装架し、前記工具台送り装置
は前記押動体送り装置としても機能することである。

【０００７】請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１又は２に記載のクランクピン旋盤において、前記
工具台に前記ピン押動体を装架し、前記工具台送り装置
は前記押動体送り装置としても機能し、該ピン押動体が
前記バイトより前記主軸軸線に位置決めされたピンに向
かって突出する作動位置と、後退する退避位置との間で
位置決めする進退装置を前記工具台に設けたことであ
る。

【０００８】請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請
求項３又は４に記載のクランクピン旋盤において、前記
工具台に板状の割出し体を前記主軸軸線と平行な軸線回
りに割出し回転可能に装架し、該割出し体の外周部に前
記バイト及びピン押動体を取り付け、前記割出し体を割
出し装置により割出し回転して前記バイト又は前記ピン
押動体を前記主軸軸線上に位置決めされたピンと対向す
る位置に割出すことである。

【０００９】

【発明の作用・効果】上記のように構成した請求項１に
係る発明においては、主軸にクランクシャフトのピンの
偏心量だけ偏心して主軸軸線と平行な軸線回りに回転可
能に支承された回転体にジャーナルをクランプした状態
で、主軸と回転体との間に介在された係脱装置を開離
し、ピン押動体を主軸軸線に向かって前進し加工された
ピンを押動して回転軸線から所定距離だけ離れた位置に
位置決めし、主軸をクランクシャフトの割出し回転角度
の半分だけ回転して次に加工するピンを主軸軸線上に位
置決めし、その後に係脱装置を係合するようにしたの
で、簡単且つ低コストな機構により、ピンを主軸軸線上
に短時間で正確に位置決めして旋削加工することができ
る。

【００１０】上記のように構成した請求項２に係る発明
においては、請求項１に記載のクランクピン旋盤におい
て、ピン押動体を進退移動する押動体送り装置と主軸を
回転する主軸駆動装置とを数値制御装置によって同時制
御して、加工されたピンをピン押動体により押動して回
転軸線から所定距離だけ離れた位置に位置決めするとと
もに、主軸をクランクシャフトの割出し回転角度の半分
だけ回転して次に加工するピンを主軸軸線上に位置決め
するので、請求項１に記載の発明の効果に加え、次に加
工するピンを簡単な操作で、正確、且つ円滑に主軸軸線
上に位置決めすることができる。

【００１１】上記のように構成した請求項３に係る発明
においては、請求項１又は２に記載のクランクピン旋盤
において、バイトを取り付ける工具台にピン押動体を装
架したので、請求項１又は２に記載の発明の効果に加
え、機構を更に簡略にして低コスト化することができ
る。

【００１２】上記のように構成した請求項４に係る発明
においては、請求項１又は２に記載のクランクピン旋盤
において、バイトを取り付ける工具台にピン押動体を進
退可能に装架し、ピン押動体をバイトより前方に突出し
た状態で前記工具台を前進し、加工されたピンをピン押
動体により押動して回転軸線から所定距離だけ離れた位
置に位置決めするようにしたので、請求項３に記載の発
明の効果に加え、ピン押動体を不使用時は後退させて他
の装置との干渉を防止することができる。

【００１３】上記のように構成した請求項５に係る発明
においては、請求項３又は４に記載のクランクピン旋盤
において、工具台に板状の割出し体を主軸軸線と平行な
軸線回りに割出し回転可能に装架し、該割出し体の外周
部にバイト及びピン押動体を取り付け、割出し体を回転
してバイト又はピン押動体を作動位置に割出し、主軸軸
線上に位置決めされたピンをバイトで旋削加工した後
に、ピン押動体により加工済みピンを押動しながら主軸
を回転して次に加工するピンを主軸軸線上に正確且つ迅
速に位置決めすることができる。

【００１４】

【実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づい
て説明する。図１はクランクピン旋盤の全体構成、図２
は主軸台の詳細を示し、図３は左右の主軸台に軸承され
た主軸のチャックにクランクシャフトWを把持し、バイ
トにより旋削加工する状態を示している。ベッド１上に
は、左右一対の主軸台２，２が互いに対向して載置さ
れ、各主軸台２には主軸駆動装置４により回転駆動され
る主軸３が軸承されている。クランクシャフトＷは、ジ
ャーナルＪに対して偏心量L1だけ偏心したピンＰが主軸
３の主軸軸線上に位置するように位置決めされて両端の
ジャーナルＪ，Ｊを主軸３，３に設けたクランプ装置
５，５によりクランプされている。

【００１５】ベッド１上にはサドル６が主軸軸線Ｃと平
行なＺ軸方向に摺動可能に載置され、サーボモータ７に
よって回転駆動されるボールねじ機構８によりＺ軸方向
に移動される。サドル６上には、工具台９が主軸軸線Ｃ
と直角なＸ軸方向に摺動可能に載置され、サーボモータ
１０によって回転駆動されるボールねじ機構１１により
Ｘ軸方向に移動される。サドル６、サーボモータ７，１
０及びボールねじ機構８，１１等によって工具台９を主
軸台２に対して相対移動する工具台送り装置が構成され
ている。工具台９には、７角形の板状の割出し体１３が
主軸軸線と平行な軸線回りに回転可能に装架され、割出
し装置１４により割出し体１３が割出し回転され、割出
し体１３の外周部分に各辺に対応して形成されたバイト
取付部１４が主軸台２，２と対向する加工位置に割出さ
れる。割出し体１３の一辺部分には、ピン押動体１５が
装架され、割出し装置３６により割出し体１３が割出し
回転され、ピン押動体１５が主軸軸線Ｃ上に位置決めさ
れたピンＰと対向する作動位置に割出される。

【００１６】左右の主軸台２，２は同一構成であるの
で、左主軸台２について詳説し、右主軸台２の説明を省
略する。主軸台２には、主軸３が軸受１６によって回転
可能に軸承され、主軸３の後端部に固着されたタイミン
グギヤ１７と主軸台２に固定されたサーボモータ１８の
出力軸に嵌着されたタイミングギヤ１９とがタイミング
ベルト２０によって回転連結され、サーボモータ１８に
よってＣ軸回りに回転駆動される。サーボモータ１８、
タイミングギヤ１７，１９、タイミングベルト２０等に
よってサーボモータを含む主軸駆動装置４が構成されて
いる。

【００１７】主軸３の先端部には、支持体２１がスペー
サ２２を介在してボルトにより固定されている。支持体
２１には筒状の回転体２３が主軸軸線Ｃと平行でピンＰ
の偏心量L1だけ主軸軸線Ｃから偏心した偏心軸線Ｅ回り
に軸受２４によって回転可能に支承されている。ピンＰ
の偏心量がL1と異なるＬ2であるクランクシャフトWのピ
ンＰを旋削加工する場合は、主軸軸線Ｃと偏心軸線Ｅと
の間隔が偏心量L2となるスペーサ２２を介在して支持体
２１を主軸２の先端部にボルトにより固定する。回転体
２３の外周部には歯付きカップリング２５が固定され、
支持体２１には歯付きカップリング２６が歯付きカップ
リング２５の外周側に並んで固定されている。２７は歯
付きカップリング２５及び２６に係脱する歯付きカップ
リングで、回転体２３を取り巻く環状ピストン２８に固
定されている。環状ピストン２８は支持体２１に回転体
２３を取り巻いて形成された環状シリンダ２９に嵌合さ
れている。環状ピストン２８は、環状シリンダ２９の底
部との間に介在された複数の圧縮スプリング３０によっ
て前方に付勢されて歯付きカップリング２７を歯付きカ
ップリング２５，２６に噛合させ、回転体２３を支持体
２１に対して回転方向に位置決め固定する。環状シリン
ダ２９の前室に圧油が供給されて環状ピストン２８が後
退されると、歯付きカップリング２７が歯付きカップリ
ング２５，２６から離脱し、回転体２３は自由回転可能
となる。支持体２１は主軸３に固定されているので、歯
付きカップリング２５〜２７及び環状シリンダ装置２８
〜３０等は、回転体２３と主軸３との間に介在され、係
合状態で回転体２３と主軸３との相対回転を規制し、離
脱状態で相対回転を許容する係脱装置３１を構成する。

【００１８】回転体２３には、クランクシャフトＷのジ
ャーナルＪを着脱可能にクランプするクランプ装置とし
てコレットチャック３２が設けられている。回転体２３
の内周穴には、ジャーナルＪを把持する複数の把持爪３
３ａが先端部に弾性変形可能に形成されたコレット体３
３が回り止めされて遊嵌されている。把持爪３３ａの外
周には、前方に向かって大径となるテーパが形成され、
該テーパが回転体２３の前端に固定されたテーパ体３４
に前方に向かって大径に形成されたテーパ穴と係合して
いる。コレット体３３の底部にはジャーナルＪの端面に
穿設されたセンタ穴と嵌合するセンタ３５が偏心軸線Ｅ
回りに回転可能に軸承されている。支持体２１には連結
体３７が回転体２３の後端に対向して偏心軸線Ｅ方向に
移動可能に嵌合され、連結体３７の前端部に内方に形成
された突起部がコレット体３３の後端外周部に刻設され
た凹部と係合し、コレット体３３を偏心軸線Ｅ方向に進
退移動して把持爪３３ａをテーパ係合により開閉するよ
うになっている。連結体３７は、回転体２３の後端に相
対回転を規制されて軸線方向に相対移動可能に係合さ
れ、後端部には係合体３８が軸線方向の相対移動を規制
して回転可能に支承されている。

【００１９】回転体２３に固定さえたテーパ体３４の端
面には位置決めピン４６が突設され、ローダによって搬
入されたクランクシャフトＷが左右主軸台２のセンタ３
５間に挟持された状態で、カウンタバランスに形成され
た基準面が位置決めピン４６に押圧されると、最初に旋
削加工される位相のピンＰが主軸軸線Ｃ上に位置決めさ
れる。位置決めピン４６には圧縮エアが噴出される検出
穴４６ａが穿設され、基準面が位置決めピン４６に当接
して検出穴４６ａを閉鎖したことによる検出穴４６ａ内
の圧力上昇を検知してクランクシャフトＷが位置決めさ
れたことを確認している。

【００２０】主軸３には、作動ロッド３９が軸線上に相
対回転を規制して軸線方向に相対移動可能に嵌合され、
先端には大径部４０が一体的に固定されている。大径部
４０には半径溝４０ａが刻設され、半径溝４０ａに係入
された係合体３８の前側段部の前方に位置して係合体３
８と作動ロッド３９との軸線方向の相対移動を規制し、
半径方向の相対移動を許容する押え板４１が半径溝４０
ａの両縁部に固定されている。作動ロッド３９の後端部
には主軸３の後端に固定されたシリンダ装置４２のピス
トンが連結され、シリンダ装置４２にはインデューサ４
３を介して圧縮エアが給排され作動ロッド３９を進退移
動する。作動ロッド３９には、環状シリンダ２９の前室
に圧油を給排するための油路３９ａ、位置決めピン４６
に穿設された検出穴４６ａに圧縮エアを供給するエア通
路３９ｂが軸線方向に穿設され、油路３９ａはインデュ
ーサ４４を介して油圧源に連結され、エア通路３９ｂは
インデューサ４５を介してエア源に連通されている。

【００２１】図４に示すように、工具台９には割出し軸
５０が主軸軸線Ｃと平行な割出し軸線上で割出し回転可
能に、且つ割出し軸線方向に移動可能に軸承されてい
る。即ち、工具台９に設けられたシリンダ９ａにピスト
ン体５１が嵌合され、ピストン体５１に割出し軸５０が
貫通して軸受５２により軸承されている。割出し軸５０
は後端部に嵌着された歯車５３等の歯車機構を介して工
具台に固定された油圧モータ５４の出力軸に回転連結さ
れている。割出し軸５０の前端に形成されたフランジ部
５０ａの背面には、歯付きカップリング５５が固定さ
れ、ピストン体５１の往復動による割出し軸５０の進退
移動によって工具台９に固定された歯付きカップリング
５６と係脱する。

【００２２】フランジ部５０ａには、図５に示す７角形
の板状の割出し体１３が固定され、割出し体１３には、
６個の辺に対応してバイト取付部１４が形成され、１個
の辺に対応してピン押動体１５が進退可能に装架されて
いる。バイト取付部１４には、肉厚がピンＰ部分の両側
ショルダの間隔のほぼ半分の厚さで割出し体１３の外周
の各辺から内側に向かって円弧状に延在する凹部１４ａ
が形成されている。凹部１４ａの円弧の半径は、バイト
取付部１４に取り付けられたバイトＴによりピンＰを旋
削加工するとき、回転するクランクシャフトＷのカウン
タバランスが割出し体１３の外周部と干渉しない半径と
する。図６に示すように、割出し体１３の表面には、５
個所のバイト取付部１４に対応してバイト嵌合溝１４ｂ
が半径方向に刻設され、バイト嵌合溝１４ｂの両側には
バイト嵌合溝１４ｂより浅いクランパ係合溝１４ｃが刻
設されている。１個所のバイト取付部１４においては、
図７に示すように、凹部１４ａの底面にバイト嵌合溝１
４ｂが半径方向に刻設され、バイト嵌合溝１４ｂの両側
にはバイト嵌合溝１４ｂより浅いクランパ係合溝１４ｃ
が刻設されている。両側面を下面に向かって幅広に傾斜
して形成されたバイトＴは、バイト嵌合溝１４ｂに底部
を嵌入され、先端部下面に一体的に突設された突出部を
バイト取付部１４の外周端面に当接して位置決めされ、
傾斜した両側面とクランパ係合溝１４ｃの両側壁との間
に夫々挿入されたクランパ５７をボルト５７によって凹
部１４ａ方向に締め付けることにより固定されている。

【００２３】バイト取付部１４は、かなりの肉厚を有す
る多角形の板状の割出し体１３を主軸軸線と平行な軸線
回りに割出し回転可能に工具台９に装架し、割出し体１
３に外周の各辺から内側に向かって円弧状に凹部１４ａ
を形成し、凹部１４ａの底部の表面側又は裏面側に刻設
したバイト嵌合溝１４ｂにバイトＴを嵌入し、クランパ
係合溝１４に挿入されたクランパ５７により固定する構
成としている。これにより、バイトＴを含めたバイト取
付部１４の厚みを薄くすることができるにも拘わらず、
バイト取付部１４の凹部１４ａの薄肉底部は外周への解
放面以外は割出し体１３の板厚を確保した段壁で囲ま
れ、且つ旋削抵抗方向に延在しているので、静的にも動
的にも剛性が高くなる。従って、クランクシャフトＷの
ピンＰ又はジャーナルＪのように旋削加工する円筒部の
両側に長いショルダが形成され、肉厚が両側ショルダの
間隔のほぼ半分のバイト取付部１４をショルダ間に突き
出した状態で円筒部をバイトで旋削加工しても、バイト
取付部１４は十分な剛性を有し高精度に旋削加工するこ
とができ、且つ回転するクランクシャフトのショルダ部
は凹部１４ａ内を回転するので、割出し体１３と干渉す
ることがない。

【００２４】割出し体１３には、ピン押動体１５が１個
の辺から外方に向かって進退可能に装架されている。６
０はピン押動体１５の後端面から半径方向に突設された
一対のロッドで、割出し体１３に固定された案内体６１
に摺動可能に嵌合されている。割出し体１３にはシリン
ダ装置６２が一対のロッド６０の間で固定され、ピスト
ンロッド６３がピン押動体１５の高端面に連結されてい
る。割出し軸５０及び割出し体１３に穿設された油路６
４ａ，６４ｂがシリンダ装置６２に接続され、油路６４
ａ，６４ｂが割出し軸５０の後端部に設けられたインデ
ューサ６５を介して油圧源に接続されている。ピン押動
体１５は、サーボモータ１０、送りねじ機構１１による
工具台９のＸ軸方向の移動により主軸軸線Ｃに向かって
進退移動され、ピン押動体１５を主軸軸線Ｃに向かって
進退移動する押動体送り装置は、工具台９、サーボモー
タ１０、送りねじ機構１１等により構成される。

【００２５】７０は数値制御装置で、サーボモータ７，
１０，１８に接続されてサドル６、工具台９のＺ軸、Ｘ
軸方向の移動及び主軸３の回転を数値制御するととも
に、環状シリンダ２９への圧油の給排、シリンダ装置４
２への圧縮エアの給排を制御して係脱装置３１の係脱、
コレットチャック３２の開閉を制御する。さらに、シリ
ンダ９ａに圧油を給排し、油圧モータ５４を回転制御し
て選択されたバイトＴ又はピン押動体１５を作動位置に
割出し制御する。また、シリンダ装置６２への圧油の給
排を制御してピン押動体１５の進退移動を制御する。

【００２６】次に、本発明に係るクランクピン旋盤の実
施形態の作動を説明する。クランクシャフトＷがローダ
により搬入され、左方にシフトされて左端ジャーナルＪ
が左主軸台２のコレットチャック３２に挿入され、セン
タ穴がセンタ３５に係合される。その状態で右主軸台２
が左方に移動され、右端ジャーナルＪが右主軸台のコレ
ットチャック３２に挿入されてセンタ３５に嵌合され、
クランクシャフトＷは両センタ３５間に挟持される。数
値制御装置７０の指令によりサーボモータ１０が駆動さ
れて工具台９が所定位置に前進された後、シリンダ装置
６２によってピン押動体１４が前進されてピンＰを押動
し、カウンタバランスに形成された基準面を位置決めピ
ン４６に押圧し、最初に旋削加工するピンＰを主軸軸線
Ｃ上に位置決めする。基準面が位置決めピン４６に当接
して検出穴４６ａを閉鎖し、検出穴４６ａ内の圧力上昇
が圧力スイッチによって検知され、クランクシャフトＷ
が位置決めされたことが確認されると、シリンダ装置４
２から圧縮エアが排出されて作動ロッド３９がシリンダ
装置４２に内装された圧縮スプリングのばね力によって
後退され、押え板４１、係合体３８、連結体３７を介し
てコレット体３３が引っ張られ、両端のジャーナルＪが
コレットチャック３２に把持される。

【００２７】主軸３がタイミングギヤ１９，１７、タイ
ミングベルト２０を介してサーボモータ１８により駆動
され、サドル６がボールねじ機構８を介してサーボモー
タ７によりＺ軸方向に移動されるとともに、工具台９が
ボールねじ機構１１を介してサーボモータ１０によりＸ
軸方向に進退され、主軸軸線Ｃ上に位置決めされたピン
ＰがバイトＴによって旋削加工される。他のバイトＴに
よる旋削加工を行なう場合、工具台９がサーボモータ１
０により後退され、シリンダ９ａの後室に油圧が供給さ
れ、割出し軸５０を軸承するピストン体５１が前進され
て歯付きカップリング５５，５６が開離し、割出し軸５
０延いては割出し体１３が歯車機構を介して油圧モータ
５４により回転され、次に使用されるバイトＴがピンＰ
と対向する位置に割出される。その後、シリンダ９ａの
前室に油圧が供給され、ピストン体５１が後退されて歯
付きカップリング５５，５６が係合し、割出し体１３が
位置決め固定される。そして、サドル６、工具台９がサ
ーボモータ７，１０によりＺ軸及びＸ軸方向に移動さ
れ、主軸軸線Ｃ上で回転されるピンＰが新たに割出され
たバイトＴにより旋削加工される。例えば４気筒エンジ
ン用のクランクシャフトＷのピンＰを旋削加工する場
合、同じ位相の第１，４ピンをこのように旋削加工した
後、工具台９は後退端に後退される。加工の一例として
は、図８（ａ）に示す両側にチップが固定されたバイト
Ｔを装着したバイト取付部１４を作動位置に割出し、工
具台９を前進して両側のショルダを旋削加工し、加工後
に工具台９を後退し、図８（ｂ）のようにチップが左端
に固定されたバイトを凹部１４ａの底面に装着されたバ
イト取付部１４を作動位置に割出し、サーボモータ７，
１０を２軸制御してサドル６と工具台９とを関連付けて
移動し、ピンＰの左半分のＲ部と円筒部を旋削加工し、
加工後に工具台９を後退し、図２のようにチップが右端
に固定されたバイトを割出し体１３の表面側に装着した
バイト取付部１４を作動位置に割出し、サーボモータ
７，１０を２軸制御してサドル６と工具台９とを関連付
けて移動し、ピンＰの右半分のＲ部と円筒部を旋削加工
する。

【００２８】第１，４ピンＰと１８０度だけ位相が異な
る第２，３ピンＰを主軸軸線Ｃ上に割出すために、数値
制御装置７０の指令に基づいて環状シリンダ２９の前室
に圧油がインデューサ４４、油路３９ａを介して供給さ
れ、環状ピストン２８が圧縮スプリング３０のばね力に
抗して後退され、歯付きカップリング２７が歯付きカッ
プリング２５，２６から開離し、歯付きカップリング２
５延いては回転体２３が自由回転可能となる。割出し体
１３が前述と同様に割出し位置決めされてピン押動体１
５が旋削加工された第４ピンＰと対向する作動位置に割
出され、ピン押動体１５は第４ピンＰに接近するために
シリンダ装置６２の作動によりピンＰ方向に突出され
る。この状態で、ピン押動体１５の前端が主軸軸線Ｃ上
の旋削加工された第４ピンＰと当接する位置まで工具台
９がサーボモータ１０により前進され（図９（ａ））、
続いてサーボモータ１０とサーボモータ１８とが同時２
軸制御されてピン押動体１５の前進と主軸３の回転とが
関連付けて行なわれ（図９（ｂ））、旋削加工された第
４ピンＰがピン押動体１５により押動されて、ピンＰの
ジャーナルＪからの偏心量L1の２倍の距離だけ主軸軸線
Ｃから離れた位置に位置決めされるとともに、主軸３
が、クランクシャフトＷを主軸３に対して割出し回転す
る角度（４気筒エンジンの場合１８０度）の半分だけ回
転して次に加工する第２，３ピンＰを主軸軸線Ｃ上に位
置決めする（図９（ｃ））。加工誤差等を吸収するため
に、ピン押動体１５とシリンダ装置６２のピストンロッ
ド６３とを圧縮スプリングを介在して連結し、過負荷が
作用した場合にピン押動体１５が圧縮スプリングのばね
力に抗して後退できるようにしてもよい。

【００２９】第２，３ピンＰの主軸軸線Ｃ上への割出し
が完了すると、環状シリンダ２９の前室の圧油が排出さ
れ、環状ピストン２８が圧縮スプリング３０により前進
され、歯付きカップリング２７が歯付きカップリング２
５，２６と係合して回転体２３が主軸３に対して位置決
め固定される。ピン押動体１５と主軸３との同期移動に
よる第２，３ピンＰの主軸軸線Ｃ上への割出し回転に若
干誤差があっても歯付きカップリング２５〜２７の係合
により回転体２３は主軸３に対して正確に１８０度割出
し回転され、第２，３ピンＰは主軸軸線Ｃ上に正確に位
置決めされる。その後、工具台９がサーボモータ１０に
より後退され、ピン押動体１５がシリンダ装置６２によ
り後退され、第２ピンＰの旋削加工に最初に使用される
バイトＴが第２ピンＰと対向するように割出し体１３が
前述と同様に割出し回転され、第２ピンＰがバイトＴに
より旋削加工される。必要なバイトＴが順次作動位置に
割出されて第２ピンＰが旋削加工され、第２ピンＰの加
工が完了すると、工具台９が第４ピンＰと対向するよう
にサドル６がサーボモータ７により移動され、第４ピン
Ｐが同様に旋削加工される。

【００３０】第１乃至４ピンＰの加工が完了すると、ロ
ーダがクランクシャフトＷの下方に移動され、シリンダ
装置４２にインデューサ４３を介して圧縮エアが供給さ
れ、ロッド３９がシリンダ装置４２に内装された圧縮ス
プリングのばね力に抗して前進され、係合体３８、連結
体３７を介してコレット体３３が前進され、両端のジャ
ーナルＪがコレットチャック３２から解放され、右主軸
台２が右方に移動されてチャック３２がジャーナルＪか
ら開離され、ローダが右方にシフトして左端のジャーナ
ルＪを左主軸台２のコレットチャック３２から抜き出
し、旋回してクランクシャフトＷを機外に搬出する。

【００３１】上記実施形態では４気筒エンジン用のクラ
ンクシャフトＷについて説明したが、６気筒、８気筒の
エンジン等のクランクシャフトＷについても次に加工す
るピンを同様に主軸軸線Ｃ上に割出すことができる。例
えば６気筒エンジン用のクランクシャフトＷの場合、次
に加工するピンを主軸軸線Ｃ上に位置決めするために
は、クランクシャフトＷを主軸３に対して１２０度だけ
相対回転する必要があるので、旋削加工したピンをピン
押動体１５により所定位置まで押動するとともに、主軸
３を６０度だけ割出し回転すれば、次に加工するピンを
主軸軸線Ｃ上に位置決めすることができる。

【００３２】また、上記実施形態では、サーボモータ１
０，１８を同時２軸制御してピン押動体と主軸３とを同
期して移動させているが、４気筒エンジン用のクランク
シャフトの場合は、旋削加工したピンを主軸軸線Ｃとジ
ャーナルＪの軸線とを結ぶ線分の延長線上に位置決めす
るので、旋削したピンをピン押動体１５により所定圧力
で押動し、主軸３の回転に連動してピンをピン押動体１
５により所定位置まで押動するようにしてもよい。

【００３３】さらに、上記実施形態では、バイトを固定
する割出し体１３にピン押動体１５を取り付けたが、Ｘ
軸方向に移動する移動体を工具台９と別体にベッド１上
に装架し、この移動体にピン押動体１５を取り付けて押
動体送り装置としてもよい。

【００３４】幅の薄い割出し体がピンの両側ショルダ間
に侵入可能となり、バイト或いは押動体の突出し量を少
なくして剛性を高くし、

【図面の簡単な説明】

【図1】 本発明に係るクランクピン旋盤の実施形態を
示す図。

【図２】 主軸台の縦断面図。

【図３】 左右主軸のチャックに把持されたクランクシ
ャフトWをバイトにより旋削加工する状態を示す図。

【図４】 工具台の割出し体部分の断面図。

【図５】 割出し体へのバイト及びピン押動体の取付け
状態を示す図。

【図６】 割出し体の表面のバイト取付部を示す図。

【図７】 凹部底面のバイト取付部を示す図。

【図８】 各種バイトによるピン部の旋削加工状態を示
す図。

【図９】 ピンの割出し動作を説明する図。

【符号の説明】

１・・・ベッド、２・・・主軸台、３・・・主軸、４・
・・主軸駆動装置、５・・・クランプ装置、６・・・サ
ドル、７，１０，１８・・・サーボモータ、９・・・工
具台、１３・・・割出し体、１４・・・バイト取付部、
１５ピン押動体、２３・・・回転体、２５〜２７・・・
歯付きカップリング、２８・・・環状ピストン、２９・
・・環状シリンダ、３１・・・係脱装置、３２・・・コ
レットチャック、３６・・・割出し装置、３９・・・作
動ロッド、４２・・・シリンダ装置、４６・・・位置決
めピン、５５，５６・・・歯付きカップリング、７０・
・・数値制御装置、Ｗ・・・工作物、Ｐ・・・ピン、Ｊ
・・・ジャーナル。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸駆動装置により回転される主軸を軸
   承する主軸台をベッドに載置し、該主軸にクランクシャ
   フトのジャーナルをピンが主軸軸線上に位置するように
   偏心してクランプし、バイトが取り付けられた工具台を
   前記ベッドに装架して工具台送り装置により前記主軸台
   に対して相対移動して前記ピンを前記バイトによって旋
   削加工するクランクピン旋盤において、前記主軸に前記
   ピンの偏心量だけ偏心して前記主軸軸線と平行な軸線回
   りに回転可能に支承された回転体と、前記回転体と前記
   主軸との間に介在され係合状態で該回転体と前記主軸と
   の相対回転を規制し開離状態で相対回転を許容する係脱
   装置と、前記回転体に設けられ前記クランクシャフトの
   ジャーナルを着脱可能にクランプするクランプ装置と、
   前記ベッドに装架され押動体送り装置により前記主軸軸
   線に向かって進退移動されて前記ピンを押動するピン押
   動体と、前記係脱装置を開離状態にし、加工されたピン
   を前記ピン押動体により押動して前記回転軸線から所定
   距離だけ離れた位置に位置決めするとともに、前記主軸
   を前記主軸に対するクランクシャフトの割出し回転角度
   の半分だけ回転して次に加工するピンを前記主軸軸線上
   に位置決めし、前記係脱装置を係合状態にする制御装置
   を設けたことを特徴とするクランクピン旋盤。
2. 【請求項２】 前記制御装置は数値制御装置であり、前
   記主軸駆動装置、工具台送り装置及び押動体送り装置
   は、数値制御装置からの指令に基づいて数値制御される
   サーボモータを夫々含み、前記数値制御装置は、前記係
   脱装置を開離状態にし、前記押動体送り装置と前記主軸
   駆動装置とを同時制御して加工されたピンを前記ピン押
   動体により押動して前記回転軸線から所定距離だけ離れ
   た位置に位置決めするとともに、前記主軸を前記主軸に
   対するクランクシャフトの割出し回転角度の半分だけ回
   転して次に加工するピンを前記主軸軸線上に位置決め
   し、前記係脱装置を係合状態にすることを特徴とする請
   求項１に記載のクランクピン旋盤。
3. 【請求項３】 前記工具台に前記ピン押動体を装架し、
   前記工具台送り装置は前記押動体送り装置としても機能
   することを特徴とする請求項１又は２に記載のクランク
   ピン旋盤。
4. 【請求項４】 前記工具台に前記ピン押動体を装架し、
   前記工具台送り装置は前記押動体送り装置としても機能
   し、該ピン押動体が前記バイトより前記主軸軸線に位置
   決めされたピンに向かって突出する作動位置と、後退す
   る退避位置との間で位置決めする進退装置を前記工具台
   に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のクラ
   ンクピン旋盤。
5. 【請求項５】 前記工具台に板状の割出し体を前記主軸
   軸線と平行な軸線回りに割出し回転可能に装架し、該割
   出し体の外周部に前記バイト及びピン押動体を取り付
   け、前記割出し体を割出し装置により割出し回転して前
   記バイト又は前記ピン押動体を前記主軸軸線上に位置決
   めされたピンと対向する位置に割出すことを特徴とする
   請求項３又は４に記載のクランクピン旋盤。