JP2009119548A - 軸部仕上げ加工装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡素な構成でありながら、軸部の表面粗さを小さくすることが可能な軸部仕上げ加工装置を提供する。
【解決手段】第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14は、クランクシャフト1のピン部4を挟持する。これら第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14の各々には、ピン部4を押圧する第1シュー58及び第2シュー60が互いに対向するように設けられており、研磨布紙56は、これら第1シュー58及び第2シュー60によってピン部4の表面に押圧される。ここで、第1シュー58及び第2シュー60の各々は、ピン部4に臨む側の端面に設けられた第1押さえ片62及び第2押さえ片64を含み、第1押さえ片62はウレタンゴム等の弾性に富む素材からなり、第2押さえ片64は、表面にダイヤモンド砥粒が電着された鋼材等の剛性に富む素材からなる。
【選択図】図1
【解決手段】第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14は、クランクシャフト1のピン部4を挟持する。これら第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14の各々には、ピン部4を押圧する第1シュー58及び第2シュー60が互いに対向するように設けられており、研磨布紙56は、これら第1シュー58及び第2シュー60によってピン部4の表面に押圧される。ここで、第1シュー58及び第2シュー60の各々は、ピン部4に臨む側の端面に設けられた第1押さえ片62及び第2押さえ片64を含み、第1押さえ片62はウレタンゴム等の弾性に富む素材からなり、第2押さえ片64は、表面にダイヤモンド砥粒が電着された鋼材等の剛性に富む素材からなる。
【選択図】図1
Description
本発明は、軸部に研磨布紙を摺接させることで前記軸部の表面の仕上げ加工を行う軸部仕上げ加工装置に関する。
一般的なクランクシャフトの概略全体斜視図を図4に示す。クランクシャフト1は、ウェイト2と、該ウェイト2の略中央に位置するジャーナル部3と、ウェイト2の端部に位置するピン部4とに大別される。
この中、ピン部4には、内燃機関を構成するピストンを変位させるためのコンロッド(いずれも図示せず)が連結される。周知のように、クランクシャフト1は中央軸を中心として回転するので、この回転に伴ってコンロッドがピン部4に摺接することになる。
このため、ピン部4には、表面粗さを可及的に小さくするべく、仕上げ加工が行われる。表面粗さが過度に大きい状態であると、ジャーナル部3とコンロッドの間に潤滑油を保有することが容易でなくなるからである。
なお、ピン部4の仕上げ加工を行う軸部仕上げ加工装置としては、特許文献1に記載されたものが挙げられる。この装置では、2片のゴムによってジャーナル部3を挟持するとともに、ゴムとピン部4との間に研磨布紙を介装するようにしている。
特許文献1記載の軸部仕上げ加工装置は、ある程度の表面粗さとすることは可能であるが、表面粗さを一層小さくすることが希求されるような場合に対応することが容易ではないという不具合が顕在化している。
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、従来技術と構成を略同じくしながらも軸部の表面粗さを一層小さくすることが可能な軸部仕上げ加工装置を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、軸部を有するワークの表面を仕上げ加工するための軸部仕上げ加工装置であって、
前記軸部を挟持する第1シュー及び第2シューと、
前記第1シュー及び第2シューと前記軸部との間に介装される研磨布紙と、
を備え、
前記第1シューにおける前記研磨布紙に臨む側の端面は、前記第2シューにおける前記研磨布紙に臨む側の端面に比して軟質に設定される部位を備えることを特徴とする。
前記軸部を挟持する第1シュー及び第2シューと、
前記第1シュー及び第2シューと前記軸部との間に介装される研磨布紙と、
を備え、
前記第1シューにおける前記研磨布紙に臨む側の端面は、前記第2シューにおける前記研磨布紙に臨む側の端面に比して軟質に設定される部位を備えることを特徴とする。
このような構成においては、第2シューの端面が硬質で剛性が高いため、研磨前の軸部の表面の凹凸に倣って変形することがない。従って、軸部の表面の形状を矯正することが容易となる。換言すれば、軟質な第1シューのみを使用する場合に比して軸部の表面粗さやうねりを矯正することが容易であり、結局、平坦化が容易である。
一方、軟質な第1シューは弾性に富み、このため、例えば、軸部に湾曲部が存在する場合、その湾曲部の形状に倣って変形する。すなわち、軟質な第1シューを用いることにより、細部まで研磨を行うことができる。
なお、第2シューにおいて、研磨布紙に臨む側の端面には、ダイヤモンド砥粒が付着されていることが好ましい。このダイヤモンド砥粒が研磨布紙に噛み込むので、研磨布紙が位置ズレを起こすことが防止されるようになるからである。
また、第1シューの素材の具体例としてはゴムを挙げることができ、一方、第2シューの素材の具体例としては鋼材を挙げることができる。
さらに、第1シューにおいて、軸部の軸線方向に沿う寸法を第2シューに比して大きく設定することが好ましい。軸部に湾曲部が存在する場合、第1シューがこの湾曲部に到達すれば、該第1シューの端面が軟質であるために湾曲部に乗り上げる。従って、湾曲部に対しても精密な研磨加工を施すことができる。
本発明によれば、第1シュー及び第2シューにおける軸部に臨む側の端面の中、第2シュー側を硬質に設定するようにしている。硬質な第2シューの端面は、研磨前の軸部の表面の凹凸に倣って変形することがないので、軸部の表面粗さやうねりを矯正することが容易である。従って、軸部の表面粗さを向上させることができる。
また、軟質で弾性に富む第1シューによって、軸部を細部まで研磨することが可能となる。
以下、本発明に係る軸部仕上げ加工装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態に係る軸部仕上げ加工装置の長手方向に沿う全体概略一部断面側面図を図1に示す。この軸部仕上げ加工装置10は、ワークとしてのクランクシャフト1のピン部4を挟持する第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14を備える。なお、図1において、クランクシャフト1(ピン部4)は、紙面に直交する方向に延在している。
軸部仕上げ加工装置10を構成する長尺な機体16は、入力ポート18が形成された第1ホルダ20と、ボルト22を介して第1ホルダ20に連結された第2ホルダ24と、第2ホルダ24に連結されて若干幅広の第3ホルダ26とを有する。なお、第2ホルダ24には、出力ポート28が形成されている。
第2ホルダ24には空気圧シリンダ30が収容されており、前記入力ポート18は、この空気圧シリンダ30に作動エアを供給するためのものである。一方、前記出力ポート28からは、空気圧シリンダ30から排出された作動エアが除去される。
第3ホルダ26には、第1止軸32及び第2止軸34を介して第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14が軸止されている。その一方で、第3ホルダ26には、第1アーム36及び第2アーム38の一端部が第3止軸40及び第4止軸42を介して連結されている。さらに、これら第1アーム36及び第2アーム38の他端部は、第5止軸44によって前記空気圧シリンダ30のロッド46に連結されている。
第1クランプ爪12、第3ホルダ26及び第2クランプ爪14には、第1ローラ48、第2ローラ50、第3ローラ52及び第4ローラ54が設置されている。これら第1ローラ48から第2ローラ50、第3ローラ52を経て第4ローラ54にかけて、研磨布紙56が所定の張力で巻回されている。
そして、第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14のそれぞれには、ピン部4を挟持する第1シュー58及び第2シュー60が互いに対向するように設置されている。すなわち、研磨布紙56は、第1シュー58及び第2シュー60によって支持された状態でクランクシャフト1のピン部4を押圧する。
図2に示すように、第1シュー58及び第2シュー60の各々は、第1押さえ片62、第2押さえ片64を含む。この中、第1押さえ片62におけるクランクシャフト1のピン部4の軸線方向に沿う寸法(以下、幅方向寸法という)は、第1シュー58に比して若干大きく設定されている。また、第1押さえ片62は比較的軟質な素材、例えば、ウレタンゴムから構成され、一方、第2押さえ片64は比較的剛性に富む素材、例えば、その表面にダイヤモンド砥粒が電着された鋼材から構成される。本実施の形態においては、第1押さえ片62の厚み寸法は、第2押さえ片64の厚み寸法と略同等に設定されている。
さらに、本実施の形態においては、図2から諒解されるように、第1シュー58の幅方向寸法は、第2シュー60に比して大きく設定されている。
なお、この場合、各ピン部4の端部には、湾曲したアール部66が形成されている。
本実施の形態に係る軸部仕上げ加工装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14を閉じる場合、出力ポート28から作動エアを除去して空気圧シリンダ30のロッド46を後退させる。これに伴い、第1アーム36及び第2アーム38に引っ張られた第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14が第1止軸32及び第2止軸34を中心に回動動作し、最終的に、第1シュー58及び第2シュー60がピン部4を挟持する。勿論、この際、第1押さえ片62及び第2押さえ片64が研磨布紙56を介してピン部4を押圧する。
この状態で、クランクシャフト1がその長手方向に沿って複数回往復動作される。勿論、この往復動作のストロークは、第1シュー58がウェイト2に当接する程度の範囲内である。
ここで、上記したように、第1押さえ片62は比較的軟質、換言すれば、弾性に富む素材(例えば、ウレタンゴム)からなる。このため、第1押さえ片62は、第1シュー58が最大ストローク位置に変位した際、図3に示すように、第1押さえ片62及び研磨布紙56がアール部66に到達して乗り上げる。従って、アール部66に対しても研磨を施すことができる。
その一方で、第2押さえ片64においては、その表面のダイヤモンド砥粒が研磨布紙56に噛み込む。このため、研磨布紙56が滑ることに伴う位置ズレが防止される。すなわち、いわゆるスリップ防止が営まれる。
また、第2押さえ片64が剛性に富む素材(例えば、鋼材)であるため、この第2押さえ片64に密着した研磨布紙56は、ピン部4の表面に存在する凹凸に倣って変形することがない。従って、ピン部4の表面は、高い凸部から順次研磨される。
このことから諒解されるように、本実施の形態によれば、ピン部4の表面の表面粗さやうねりを矯正して平坦化することが容易であり、結局、ピン部4の表面の形状を短時間で矯正することが可能となる。
以上の研磨加工が終了した後、入力ポート18から作動エアを導入して空気圧シリンダ30のロッド46を前進させ、第5止軸44を中心として第1アーム36及び第2アーム38を回動動作させる。これに追従して第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14が第1止軸32及び第2止軸34を中心に回動動作し、第1シュー58及び第2シュー60がピン部4から離間する。すなわち、第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14が開く。
そして、ピン部4がある程度回転されるとともに研磨布紙56が第1ローラ48〜第4ローラ54に沿って所定量送り出された後、出力ポート28から作動エアが除去され、第1クランプ爪12及び第2クランプ爪14が再び閉じ、第1押さえ片62及び第2押さえ片64がピン部4を押圧する。この状態で、ピン部4の別の部位に対して上記の作業が実施される。
以上のように、第2押さえ片64として剛性に富む素材を採用することにより、ピン部4の表面の形状を矯正することができると同時に、表面粗さを向上させることができる。しかも、第1押さえ片62が弾性に富む素材であるので、ピン部4とウェイト2の境界であるアール部66に対しても精密な研磨を施すことができる。
すなわち、上記のようにして仕上げ加工を行った場合、従来技術に比して表面粗さが格段に向上する。結局、本実施の形態によれば、前記特許文献1に記載された軸部仕上げ加工装置と略同様の構成でありながら、表面粗さを小さくすることが可能となる。
なお、上記した実施の形態においては、第1押さえ片62の材質としてウレタンゴムを例示するとともに、第2押さえ片64の材質として鋼材を例示して説明しているが、両押さえ片の材質は、これらに特に限定されるものではない。すなわち、第1押さえ片62の素材はその他のゴム等弾性に富むものであればよく、第2押さえ片64の素材はその他の金属材等剛性に富むものであればよい。また、第1押さえ片62と第2押さえ片64の厚み寸法を、例えば、軟質な第1押さえ片62の方を大きくする等、互いに相違させるようにしてもよいことは勿論である。
さらに、軸部仕上げ加工装置10の加工対象(ワーク)は、クランクシャフト1のピン部4に限定されるものではなく、軸部材ないしは所定の部材の軸部であってもよい。
勿論、ジャーナル部3に対しても、ピン部4と同様にして研磨を施すことができる。
1…クランクシャフト 3…ジャーナル部
4…ピン部 10…軸部仕上げ加工装置
12、14…クランプ爪 30…空気圧シリンダ
36、38…アーム 56…研磨布紙
58、60…シュー 62、64…押さえ片
66…アール部
4…ピン部 10…軸部仕上げ加工装置
12、14…クランプ爪 30…空気圧シリンダ
36、38…アーム 56…研磨布紙
58、60…シュー 62、64…押さえ片
66…アール部
Claims (4)
- 軸部を有するワークの表面を仕上げ加工するための軸部仕上げ加工装置であって、
前記軸部を挟持する第1シュー及び第2シューと、
前記第1シュー及び第2シューと前記軸部との間に介装される研磨布紙と、
を備え、
前記第1シューにおける前記研磨布紙に臨む側の端面は、前記第2シューにおける前記研磨布紙に臨む側の端面に比して軟質に設定される部位を備えることを特徴とする軸部仕上げ加工装置。 - 請求項1記載の軸部仕上げ加工装置において、前記第2シューの前記研磨布紙に臨む側の端面にダイヤモンド砥粒が付着されていることを特徴とする軸部仕上げ加工装置。
- 請求項1又は2記載の軸部仕上げ加工装置において、前記第1シューがゴムからなり、且つ前記第2シューが鋼材からなることを特徴とする軸部仕上げ加工装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の軸部仕上げ加工装置において、前記軸部の軸線方向に沿う前記第1シューの寸法が、前記第2シューに比して大きいことを特徴とする軸部仕上げ加工装置。
Priority Applications (3)
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- 2008-11-12 WO PCT/JP2008/070581 patent/WO2009063899A1/ja active Application Filing
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