JP2013022655A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な機構で加工部の加工直径を調節することができる加工装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ドローバー引張機構９０は、一端が主軸台２０に揺動自在に係止されるレバー９２と、このレバー９２の他端と主軸台２０の間に渡されピストンロッド９４がほぼドローバー６１に平行に延ばされレバー９２を揺動させるレバー揺動シリンダ９５と、レバー９２の途中に揺動可能に止められドローバー６１へ延ばされ軸受９８を介してドローバー６１の一端に連結される連結部材９９とからなり、てこの原理でレバー９２でドローバー６１を軸方向へ移動させるようにした。
【効果】連結部材をレバーの途中に揺動可能に止め、レバー揺動シリンダでレバーを移動させるだけであるので、ドローバー引張機構を簡易且つ安価な機構にでき、装置全体としても簡易な機構で加工部の加工直径を調節することができる加工装置となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の加工部位に一括して機械加工を施すことができる加工装置に関する。

シリンダブロックを例に説明すると、シリンダブロックは、クランクシャフトの軸受部を複数箇所有する。これらの軸受部の内径仕上げは、１本のツールホルダに複数の砥石を設けてなるラインボーリングバーで一括して行われる。
加工量に比例して砥石は摩耗する。放置するとラインボーリングバーの外径が徐々に小さくなり、仕上がり精度が悪くなる。

対策として、ラインボーリングバーに外径を調節する機構を備える。そして、適宜外径を所定値にすることが考えられる。そこで、外径を調節する機構を備える加工装置が提案されてきた（例えば、特許文献１（図１）参照。）。

図１６は従来技術に係る加工装置２００を説明する図であり、基台２０１に加工対象物としてのシリンダブロック２０２をセットする。ツールホルダ２０３の軸方向に複数個の砥石２０４を配設したラインボーリングバー２０５を、シリンダブロック２０２の軸受部に通す。ラインボーリングバー２０５は、一端が主軸台２０６の主軸２０７に支持され、他端が心押台２０８に支持される。ラインボーリングバー２０５を回転させ、シリンダブロック２０２を移動させることで、シリンダブロック２０２の複数の軸受部は、一括して加工される。

ラインボーリングバー２０５は、筒状のツールホルダ２０３の外周に加工部としての砥石２０４が複数個配設される。主軸２０７及びツールホルダ２０３の内側にテーパ部２０９を有するドローバー２１０が挿通されており、主軸２０７の端部に設けられた引張手段２１１でドローバー２１０を引くことで、テーパ部２０９のテーパ作用によりラインボーリングバー２０５の加工直径が拡径する。
結果、ラインボーリングバー２０５の外径を所定値に設定することができる。

モータ２１２により引張手段２１１を作動させるが、外径はドローバー２１０の移動量に比例するため、ドローバー２１０を極めて高い精度で位置決めする必要がある。そのためには、モータ２１２は汎用モータではなく、サーボモータを使用する。

サーボモータは、回転角等を検出するエンコーダや、モータを細かく制御する高性能制御部が不可欠となり、エンコーダ、高性能制御部及びサーボモータ自体が高価である。すなわち、サーボモータは汎用モータに比較して大幅にコストアップになる。

しかし、加工装置の低コスト化が求められる中、サーボモータよりも簡易で且つ安価な機構で加工部の加工直径を調節することができる加工装置が求められている。

特開２０１０−２３４４８５公報

本発明は、簡易な機構で加工部の加工直径を調節することができる加工装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、主軸台で保持され回される筒状のツールホルダの外周に、加工部を周方向に複数個配設し、テーパ部を有するドローバーを前記ツールホルダに挿通し、前記ドローバーをドローバー引張機構で前記テーパ部のテーパ作用により前記加工部の加工直径を調節し、調節された前記加工部で被加工物に機械加工を施す加工装置であって、
前記ドローバー引張機構は、一端が前記主軸台に揺動自在に係止されるレバーと、このレバーの他端と前記主軸台の間に渡されピストンロッドがほぼ前記ドローバーに平行に延ばされ前記レバーを揺動させるレバー揺動シリンダと、前記レバーの途中に揺動可能に止められ前記ドローバーへ延ばされ軸受を介して前記ドローバーの一端に連結される連結部材とからなり、てこの原理で前記レバーで前記ドローバーを軸方向へ移動させるようにしたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、レバーの他端が当たることにより、レバー揺動シリンダの前進限位置を決定する前進限位置決め機構が主軸台に設けられ、この前進限位置決め機構は、前進限位置を可変にすることができる回転カムと、この回転カムを支えるカム軸と、このカム軸を回すカム回転手段とからなることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、カム軸に複数個の回転カムが備えられ、カム軸をカム軸移動機構によりカム軸の軸線に沿って移動させることで、回転カムを交換するようにしたことを特徴とする。

請求項４に係る発明では、カム回転手段は、カム軸の設けられる歯車と、この歯車の歯に噛み合うドライブ爪と、このドライブ爪を歯車の正転方向に歯１個分だけ前進させ、次に歯からドライブ爪を引き離し元の位置に戻すドライブ爪移動手段とからなることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、カム軸に、歯車が逆転することを防止する逆転防止機構が付設され、この逆転防止機構はカム軸に取付けられるラチェットギヤと、主軸台から延ばされるラチェット爪と、このラチェット爪をラチェットギヤへ付勢する弾性部材とからなることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ドローバー引張機構は、一端が主軸台に揺動自在に係止されるレバーと、レバー揺動シリンダと、レバーの途中に揺動可能に止められドローバーへ延ばされ軸受を介してドローバーの一端に連結される連結部材とからなる。
連結部材をレバーの途中に揺動可能に止め、レバー揺動シリンダでレバーを移動させるだけであるので、ドローバー引張機構を簡易且つ安価な機構にでき、装置全体としても簡易な機構で加工部の加工直径を調節することができる加工装置となる。
加えて、てこの原理でレバーでドローバーを軸方向へ移動させるようにしたので、小さな力でドローバーを移動させることができ、レバー揺動シリンダの小型化を図ることができ、ドローバー引張機構の小型化を図ることができる。

請求項２に係る発明では、レバーの他端が回転カムに当たることにより、レバー揺動シリンダの前進限位置が決定する。
レバーの他端を回転カムに当てるだけなので、レバー揺動シリンダを進退だけの機能を有する廉価なものにでき、前進限位置決め機構のコストの低減を図ることができる。
加えて、前進限位置決め機構は、回転カムを回転させるだけでレバー揺動シリンダの前進限位置を微調整できる簡易な構造であるので、前進限位置決め機構のコストの低減をより一層図ることができる。

請求項３に係る発明では、カム軸に複数個の回転カムが備えられ、カム軸をカム軸移動機構によりカム軸の軸線に沿って移動させることで、回転カムを交換するようにした。
カム軸の軸線に沿って移動させるだけで大きさの異なる回転カムを交換できるので、レバー揺動シリンダの前進限位置を大きく変更する機構を簡易な構造にできる。

請求項４に係る発明では、カム回転手段は、カム軸の設けられる歯車と、ドライブ爪と、ドライブ爪移動手段とからなる。
ドライブ爪をドライブ爪移動手段により歯１個分だけ前進させるので、カムの回転を正確に制御でき、レバー揺動シリンダの前進限位置の微調整を正確に行うことができ、加工直径の精度の向上を図ることができる。

請求項５に係る発明では、カム軸に逆転防止機構が付設され、この逆転防止機構はカム軸に取付けられるラチェットギヤと、ラチェット爪と、弾性部材とからなる。
カム軸の逆転防止機構は、簡単な部品で且つ少ない部品点数で構成されるので、逆転防止機構のコストの低減を図ることができる。

本発明に係る加工装置の断面図である。 ラインボーリングバーの要部斜視図である。 図２の３−３線断面図である。 図３の４−４線断面図である。 ラインボーリングバーの作用図である。 本発明に係る加工装置の要部斜視図である。 本発明に係る加工装置の要部分解斜視図である。 前進限位置決め機構を説明する図である。 図８の９矢視図である。 カム回転手段の斜視図である。 カム回転手段の作用図である。 逆転防止機構の作用図である。 前進限位置決め機構の作用図である。 本発明に係る加工装置の加工フロー図である。 加工直径の調整フロー図である。 従来技術に係る加工装置の基本原理を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、縦型の加工装置１０は、床１１から立ち上げられるコラム１２と、このコラム１２にレール１３を介して移動自在に設けられる主軸台２０と、この主軸台２０の近傍でコラム１２に設けられる主軸台昇降機構４０と、主軸台２０の下方でコラム１２に設けられる心押台５０と、この心押台５０と主軸台２０とで支持されるラインボーリングバー６０と、床１１に設けられ被加工物としてのシリンダブロック１４を支持する加工対象物支持台８０とで大まかに構成される。

主軸台２０は、レール１３に移動自在に設けられる移動部材２１と、この移動部材２１に設けられる筒状の主軸台筒部材２２と、この主軸台筒部材２２の内側にベアリング２３、２３を介して回転自在に設けられる主軸２４と、この主軸２４のスプライン部２５に噛み合うようにしてスライド可能に設けられる回転スライド部材２６と、この回転スライド部材２６に設けられドローバー６１を係止する横出しロッド２７と、回転スライド部材２６に設けられる従動歯車２８と、ベアリング２３、２３の間に設けられるカラー２９と、移動部材２１に設けられる主軸用モータ３１と、この主軸用モータ３１の軸３２に設けられ駆動歯車３３とを有する。

主軸２４は、主軸台筒部材２２に対して回転するが、主軸台筒部材２２に対して図上下方向に移動しないように設けられる。回転スライド部材２６は、主軸２４と共に回転し、主軸２４に対して図上下方向にスライド可能に設けられる。回転スライド部材２６が図上下方向にスライドしても、従動歯車２８は駆動歯車３３に噛み合う。すなわち、回転スライド部材２６の図上下方向のスライド移動に関わらず、主軸用モータ３１が駆動すると、主軸２４が回転する。

主軸台昇降機構４０は、コラム１２に設けられるブラケット４１と、このブラケット４１に設けられる昇降用モータ４２と、昇降用モータ４２に設けられる螺旋軸４３と、この螺旋軸４３に噛み合うナット部４４を有し螺旋軸４３に昇降可能に設けられる昇降ブラケット４５とからなる。移動部材２１は、締結部材４６により昇降ブラケット４５に固定される。昇降用モータ４２に螺旋軸４３を回転させることで、昇降ブラケット４５、主軸台２０及びラインボーリングバー６０は、昇降する。

心押台５０は、コラム１２に設けられる台座部材５１と、この台座部材５１に設けられるベアリング保持部５２と、このベアリング保持部５２にベアリング５３、５３を介して設けられる回転支持部５４とからなる。回転支持部５４にラインボーリングバー６０の先端が挿入されることで、心押台５０にラインボーリングバー６０の先端が回転自在に支持される。

ラインボーリングバー６０は、主軸２４に接続され主軸２４と共に回される筒状のツールホルダ６２と、このツールホルダ６２の外周に複数個配設されシリンダブロック１４のジャーナル穴の内径を加工する加工部としての砥石６３と、ツールホルダ６２に挿通されテーパ部６４が形成されるドローバー６２とを有する。

主軸台筒部材２２に、ドローバー６１を引くドローバー引張機構９０が設けられる。ドローバー引張機構９０でドローバー６１を引くとテーパ部６４のテーパ作用により砥石６３の加工直径が調整される（詳細後述）。

加工対象物支持台８０は、床１１に固定された基台８１と、基台８１に昇降可能に且つ回転可能に設けられた昇降軸８２と、この昇降軸８２から水平に延ばされたアーム部８３と、アーム部８３の先端に設けられた加工対象物保持部８４とからなる。

機械加工時は、主軸台２０を上昇させた状態で、所定位置にて加工対象物支持台８０にシリンダブロック１４をセットし、昇降軸８２を回転させてシリンダブロック１４をラインボーリングバー６０の下方に位置させる。主軸台２０を下降させラインボーリングバー６０をシリンダブロック１４のジャーナル穴に挿通する。ドローバー引張機構９０によりラインボーリングバー６０の加工直径を拡径し、加工対象物支持台８０でシリンダブロック１４上下方向に移動させて機械加工を施す。

なお、実施例において、加工装置１０は縦型としたが、横型の加工装置であっても差し支えない。また、加工部６３は、砥石としたが、バイドなど他の切削工具であっても差し支えない。

次にラインボーリングバー６０の外観について説明する。
図２に示されるように、ラインボーリングバー６０は、筒状のツールホルダ６２と、ツールホルダ６２の外周６５にボルト６６で取付けられツールホルダ６２を巻き込むような形状を呈する複数のアーム６７と、これらのアーム６７の先端に設けられシリンダブロック（図１、符号１４）のジャーナル穴を加工する砥石６３と、ツールホルダ６２の端部を形成するフランジ部６８と、ツールホルダ６２の内部にドローバー（図１、符号６１）が挿通される挿通孔６９とを有する。

また、ツールホルダ６２をラインボーリングバー６０の軸方向に複数個連ねることにより、シリンダブロック１４のジャーナル穴を複数箇所同時に加工することができる。

次にドローバー６１のテーパ作用について説明する。
図３に示されるように、ラインボーリングバー６０は、ツールホルダ６２の挿通孔６９にドローバー６１が通されている。ドローバー６１に、アーム６７をツールホルダ６２の径方向に拡径または縮径するテーパ部６４が設けられている。
また、ツールホルダ６２には、径方向に貫通穴７１が設けられている。この貫通穴７１にピン７２が摺動自在に収納されおり、ピン７２はテーパ部６４に当接する。ドローバー６１を軸方向に移動することでテーパ部６４のテーパ作用によりピン７２が押し上げられる。

アーム６７にねじ穴７３が設けられており、このねじ穴７３に調整ビス７４が設けられている。調整ビス７４の一端は、ピン７２の端部に当接している。
また、ツールホルダ６２には切削油通路７５に繋がる噴出孔７６が設けられており、切削油通路７５からの切削油は噴出孔７６から被研削面へ供給される。
なお、符号７７は砥石（図２、符号６３）を取付けるためのねじ穴である。

次に加工直径の拡径機構について説明する。
図４に示されるように、ラインボーリングバー６０は、砥石６３の加工直径を拡径する拡径機構７０を有する。
拡径機構７０は、ツールホルダ６２と、このツールホルダ６２に揺動可能に設けられ先端部に砥石６３を有する複数のアーム６７と、これらアーム６７に設けられツールホルダ６２の軸と平行に形成された溝７８と、アーム６７をツールホルダ６２に固定するボルト６６とを有する。

アーム６７は、ツールホルダ６２の外周に沿うような形状を呈している。アーム６７は、基端側に設けられた取付穴７９に挿通されたボルト６６を介してツールホルダ６２に取付けられている。アーム６７の先端側に砥石６３を取り付けるボルト用のねじ穴（図３、符号７７）が設けられており、砥石６３はボルトを介してアーム６７に取付けられている。

アーム６７は、ドローバー６１の周方向に等間隔に３個設けられているので、回転のバランスが保たれている。さらに、複数の砥石６３をドローバー６１の周方向に離間して設けても、砥石６３を拡径した際、ツールホルダ６２の回転軸と複数の砥石６３の研削面とは平行を保つので、研削精度を維持することができる。

また、ツールホルダ６２に周方向へ摺動可能なピン７２が設けられ、アーム６７に調整ビス７４が設けられている。ピン７２の摺動方向の外側に調整ビス７４の下端が接しており、調整ビス７４の突出量を変えることでアーム６７の位置を調整できる。
なお、実施例ではアーム６７を３個としたが、４個、５個でもよく、アーム６７を拡径することで研削することができれば、アーム６７が複数個あっても差し支えない。また、砥石６３の高さは揃っている。また、略等ピッチとは、若干ピッチが異なる場合も含み、砥石６３のピッチを若干変えることで、切削時のいわゆるビビリ等を軽減させることができる。さらに、砥石６３をツールホルダ６２の軸方向にずらして配置しても差し支えない。

次にシリンダブロック１４のジャーナル穴の加工について説明する。
図５に示されるように、被加工物としてのシリンダブロック１４は、クランクシャフトを挿通するジャーナル穴１５を有する。ラインボーリングバー６０を、ジャーナル穴１５に挿通し、拡径機構７０により砥石６３の突出させて加工直径を拡径する。ラインボーリングバー６０を回転させシリンダブロック１４を図上下方向に移動させることで、ジャーナル穴１５の機械加工が実施される。ジャーナル穴１５は複数箇所あるが、ジャーナル穴１５の数に応じて、ラインボーリングバー６０は加工部６３を有するので、複数のジャーナル穴１５を一括して加工することができる。

次に加工装置１０の要部について説明する。
図６に示されるように、主軸台２０からラインボーリングバー６０が下方に延びる。また、主軸台２０は、主軸台筒部材２２に設けられドローバー（図１、符号６１）を引くドローバー引張機構９０と、ドローバー６１の移動量を決める前進限位置決め機構１００と、カム（詳細後述）を移動するカム軸移動機構１１０と、カムを回すカム回転手段１２０とを備える。

次に前進限位置決め機構１００と、カム軸移動機構１１０と、カム回転手段１２０の機構を分解斜視図に基づいて詳しく説明する。
図７に示されるように、前進限位置決め機構１００は、ブラケット９３に設けられレバー（図６、符号９２）の当接面（図６、符号１０１）が当接し前進限位置を可変にすることができる回転カム１０２と、この回転カム１０２を支えるカム軸１０３と、このカム軸１０３を回転自在に支持するブラケット９３と、カム軸１０３の内部に軸方向移動可能に設けられカム軸１０３と共に回転するスプライン軸１０４とを有する。

また、回転カム１０２は、図左側の大径回転カム１０６と、図右側の小径回転カム１０７とからなる。カム軸移動シリンダ１１２を進退させることで、大径回転カム１０６と小径回転カム１０７とを切り換えることができる（詳細後述）。

カム軸移動機構１１０は、ブラケット９３に設けられるカム用ブラケット１１１と、このカム用ブラケット１１１に設けられるカム軸移動シリンダ１１２と、このカム軸移動シリンダ１１２のロッド１１３に接続されるカム軸１０３とを有する。カム軸１０３は、ブラケット９３の穴１１４に移動自在に設けられる。カム１０２はカム軸移動シリンダ１１２により押し引きされることで、カム１０２がブラケット９３に突き当たり軸方向の位置決めがなされる。

カム回転手段１２０は、カム軸１０３にスプライン軸１０４を介して設けられる歯車１２１と、この歯車１２１の歯に噛み合うドライブ爪１２２と、このドライブ爪１２２を歯車１２１の正転方向に歯１個分だけ前進させ歯からドライブ爪１２２を引き離し元の位置に戻すドライブ爪移動手段１２３と、歯車１２１の回転を止める回転止め１２４とを有する。

ドライブ爪移動手段１２３は、ブラケット９３にボルト１２５により固定されるステー１２６と、このステー１２６に揺動自在に設けられるドライブシリンダ１２７と、このドライブシリンダ１２７のロッド１２８に揺動自在に接続される湾曲アーム１３１とを有する。湾曲アーム１３１は、ブラケット９３の穴１３２に回転自在に支持される軸部１３３を有し、ロッド１２８の接続部と軸部１３３との途中にドライブ爪１２２が揺動自在に設けられ、軸部１３３より先端側に回転止め１２４が湾曲アーム１３１と一体に設けられる。

また、スプライン軸１０４はカム軸１０３のスプライン穴１３４に噛み合うように挿入され、カム軸１０３の図右端はブラケット９３の図右側の穴１１４に通されカム軸移動シリンダ１１２のロッド１１３に接続される。カム軸１０３の図左端はブラケット９３の図左側の穴１１４に通される。スプライン軸１０４は溝１３５を有し、この溝１３５はブラケット９３の取付面１３６より外方の位置で、Ｕ字切り欠き部１３７を有する止め板１３８が嵌められることで軸方向の移動が制限される。

スプライン軸１０４の溝１３５より外方側に、座金１３９が嵌められ、さらに外方側に歯車１２１と一体化されたラチェットギヤ１４１及び歯車１２１が嵌められる。歯車１２１は、スプライン穴１４２を有し、このスプライン穴１４２にスプライン軸１０４を嵌めることで、スプライン軸１０４と歯車１２１は一体となり回転する。

次にドローバー引張機構９０の構成及び前進限位置決め機構１００の作用について説明する。
図８に示されるように、ドローバー引張機構９０は、主軸台筒部材２２の上面３４に設けられる揺動支持部９１と、この揺動支持部９１に一端が揺動自在に係止されるレバー９２と、主軸台筒部材２２に設けられるブラケット９３と、このブラケット９３に設けられピストンロッド９４がほぼドローバー（図１、符号６１）に平行に延ばされレバー９２の他端に接続されるレバー揺動シリンダ９５と、レバー９２の途中に設けられた長穴９６にピン９７によって揺動可能に留められ軸受（図１、符号９８）を介してドローバー６１の一端に連結される連結部材９９とからなる。

なお、レバー揺動シリンダ９５はブラケット９３にピン１０８により揺動自在に設けられ、レバー９２の当接面１０１側はピストンロッド９４に軸１０９を介して揺動自在に設けられる。

前進限位置決め機構１００において、ブラケット９３にカム軸１０３が支持され、カム軸１０３に回転カム１０２が設けられる。

レバー揺動シリンダ９５を前進させると、実線で示すレバー９２は回転カム１０２に当接することで、レバー９２の前進が制限される。レバー９２の上方への揺動により、ピン９７を介して連結部材９９は上昇する。結果、回転スライド部材２６も上昇し、図１に示すドローバー６１を上方に引くことができる。
また、レバー揺動シリンダ９５を後退させると、レバー９２は想像線で示すレバー９２の位置に下降する。結果、回転スライド部材２６も下降し、ドローバー６１を下方に押すことができる。

次にカム軸移動機構１１０の作用を説明する。
図９（ａ）は大径回転カム１０６がレバー９２に当接する状態を説明する図である。カム軸移動シリンダ１１２を後退させると、小径回転カム１０７がブラケット９３に突き当たる。そして、レバー揺動シリンダ９５を前進させると、レバー９２は大径回転カム１０６に当接する。

図９（ｂ）は小径回転カム１０７がレバー９２に当接する状態を説明する図である。カム軸移動シリンダ１１２を前進させると、大径回転カム１０６がブラケット９３に突き当たる。そして、レバー揺動シリンダ９５を前進させると、レバー９２は小径回転カム１０７に当接する。なお、カム軸１０３を移動させる際は、レバー揺動シリンダ９５を後退させるが又はＯＦＦにし、レバー９２が降下した状態でカム軸１０３を移動させる。また、カム軸１０３が移動しても、スプライン軸１０４は軸方向に移動しない（詳細後述）。

次に逆転防止機構について説明する。
図１０に示されるように、カム軸１０４に歯車１２１が逆転することを防止する逆転防止機構１４０が付設される。逆転防止機構１４０は、スプライン軸１０４に取付けられるラチェットギヤ１４１と、取付面１３６に揺動自在に取付けられるラチェット爪１４３と、このラチェット爪１４３をラチェットギヤ１４１へ付勢する弾性部材（図９、符号１４４）とからなる。

また、湾曲アーム１３１に軸１４５を介して揺動自在に設けられるドライブ爪１２２は、弾性部材により歯車１２１へ付勢される。

以上に述べたカム回転手段１１０の作用を次に述べる。
図１１（ａ）は歯車１２１が停止した状態を示す図であり、ドライブシリンダ１２７を矢印（１）のように前進させる。（ｂ）に示すように、回転止め１２４が矢印（２）のように歯１４６の図左側の歯底から外れ、ドライブ爪１２２が歯車１２１の歯１４７に噛み合い、矢印（３）のように歯車１２１が回転する。

（ｃ）に示すように、ドライブシリンダ１２７を矢印（４）のように後退させる。すると、（ｄ）に示すように、回転止め１２４が矢印（５）のように移動し、歯１４６の図右側の歯底に嵌る。

次に逆転防止機構１４０の作用を述べる。
図１２（ａ）はラチェットギヤ１４１が停止した状態を示す図であり、ドライブシリンダ１２７を前進させると、図１１に示した歯車１２１と共にラチェットギヤ１４１が矢印（６）のように回転する。ラチェット爪１４３は矢印（７）のように移動する。そして、ラチェット爪１４３は、（ｃ）に示すように歯１４８を乗り越えて矢印（８）のように歯１４８を係止する。（ｃ）の状態において、想像線で示す回転止め１２４は歯車１２１に掛かっていないが、逆転防止機構１４０により、歯車１２１が逆転することはない。

次に回転カム１０２の作用を次に述べる。
図１３（ａ）はカム１０２の半径が小さい位置にレバー９２が当接している状態を示す図であり、カム回転手段（図１０、符号１２０）により回転カム１０２が矢印（９）のように移動する。（ｂ）に示すように、レバー９２は矢印（１０）の向きに押し下げられる。結果、連結部材９９が矢印（１１）のように下降し、ドローバー（図１、符号６１）の引張量が調整される。なお、図１３では便宜上、回転カム１０２にレバー９２を当接させた状態で回転カム１０２を回転させたが、レバー揺動シリンダ９５を後退させてレバー９５を外した状態で回転カム１０２を回転させても差し支えない。

次に加工工程のフローを説明する。
図１４に示されるように、ステップ（以下、ＳＴと記す。）０１で、セットさせたシリンダブロック（図１、符号１４）にラインボーリングバー（図１、符号６０）を下降させる。
ＳＴ０２で、ラインボーリングバー６０の加工直径を拡径する。

ＳＴ０３で、ラインボーリングバー６０を回転させた状態で、シリンダブロック１４に対してラインボーリングバー６０を進め、シリンダブロック１４に機械加工を施す。（行き加工）
ＳＴ０４で、ラインボーリングバー６０を折返位置で停止する。
ＳＴ０５で、回転カム１０２を大径回転カム１０６から小径回転カム１０７に切り換える。

ＳＴ０６で、ラインボーリングバー６０の加工直径をさらに拡径する。
ＳＴ０７で、ラインボーリングバー６０を回転させた状態で、シリンダブロック１４に対してラインボーリングバー６０を後退させ、シリンダブロック１４に機械加工を施す。（戻り加工）
ＳＴ０８で、ラインボーリングバー６０の加工直径を縮径する。
ＳＴ０９で、ラインボーリングバー６０を上昇させる。

なお、図１４の右側に各ステップにおける、レバー揺動シリンダ９５、カム進退シリンダ１１２及びドライブシリンダ１２７のロッドの状態を示す。

次に回転カムの回転工程をフローで説明する。
図１５に示されるように、ＳＴ１０で、ドライブシリンダ（図１１、符号１２７）を前進させて湾曲アーム（図１１、符号１３１）を押す。
ＳＴ１１で、回転止め（図１１、符号１２４）を外す。
ＳＴ１２で、ドライブ爪（図１１、符号１２２）で歯車（図１１、符号１２１）を押す。

ＳＴ１３で、歯車１２１を１歯分移動させる。
ＳＴ１４で、ラチェット爪（図１２、符号１４１）を次の歯にかけて、歯車１２１の逆転を防止する。
ＳＴ１５で、ドライブシリンダ１２７を後退させる。
ＳＴ１６で、ドライブ爪１２２を戻す。
ＳＴ１７で、回転止め１２４が次の歯底にかかり、歯車１２１が固定される。

以上に述べた内容をまとめて以下に記載する。
図１に示すように、主軸台２０で保持され回される筒状のツールホルダ６２の外周に、加工部６３を周方向に複数個配設し、テーパ部６４を有するドローバー６１をツールホルダ６２に挿通し、ドローバー６１をドローバー引張機構９０でテーパ部６４のテーパ作用により加工部６３の加工直径を調節し、調節された加工部６３で被加工物１４に機械加工を施す加工装置１０であって、ドローバー引張機構９０は、一端が主軸台２０に揺動自在に係止されるレバー９２と、このレバー９２の他端と主軸台２０の間に渡されピストンロッド９４がほぼドローバー６１に平行に延ばされレバー９２を揺動させるレバー揺動シリンダ９５と、レバー９２の途中に揺動可能に止められドローバー６１へ延ばされ軸受９８を介してドローバー６１の一端に連結される連結部材９９とからなり、てこの原理でレバー９２でドローバー６１を軸方向へ移動させるようにした。

この構成により、連結部材９９をレバー９２の途中に揺動可能に止め、レバー揺動シリンダ９５でレバー９２を移動させるだけであるので、ドローバー引張機構９０を簡易且つ安価な機構にでき、装置全体としても簡易な機構で加工部９３の加工直径を調節することができる加工装置１０となる。加えて、てこの原理でレバー９２でドローバー６１を軸方向へ移動させるようにしたので、小さな力でドローバー６１を移動させることができ、レバー揺動シリンダ９５の小型化を図ることができ、ドローバー引張機構９０の小型化を図ることができる。

図８に示すように、レバー９２の他端が当たることにより、レバー揺動シリンダ９５の前進限位置を決定する前進限位置決め機構１００が主軸台２０に設けられ、この前進限位置決め機構１００は、前進限位置を可変にすることができる回転カム１０２と、この回転カム１０２を支えるカム軸１０３と、このカム軸１０３を回すカム回転手段（図１０、符号１２０）とからなる。

この構成により、レバー９２の他端を回転カム１０２に当てるだけなので、レバー揺動シリンダ９５を進退だけの機能を有する廉価なものにでき、前進限位置決め機構１００のコストの低減を図ることができる。加えて、前進限位置決め機構１００は、回転カム１０２を回転させるだけでレバー揺動シリンダ９５の前進限位置を微調整できる簡易な構造であるので、前進限位置決め機構１００のコストの低減をより一層図ることができる。

図９に示すように、カム軸１０３に複数個の回転カム１０６、１０７が備えられ、カム軸１０３をカム軸移動機構１１０によりカム軸１０３の軸線に沿って移動させることで、回転カム１０６、１０７を交換するようにした。

この構成により、カム軸１０３の軸線に沿って移動させるだけで大きさの異なる回転カム１０６、１０７を交換できるので、レバー揺動シリンダ９５の前進限位置を大きく変更する機構を簡易な構造にできる。

図１０に示すように、カム回転手段１２０は、カム軸１０３の設けられる歯車１２１と、この歯車１２１の歯に噛み合うドライブ爪１２２と、このドライブ爪１２２を歯車１２１の正転方向に歯１個分だけ前進させ、次に歯からドライブ爪１２２を引き離し元の位置に戻すドライブ爪移動手段１２３とからなることを特徴とする。

この構成により、ドライブ爪１２２をドライブ爪移動手段１２３により歯１個分だけ前進させるので、回転カム１０２の回転を正確に制御でき、レバー揺動シリンダ（図８、符号９５）の前進限位置の微調整を正確に行うことができ、加工直径の精度の向上を図ることができる。

図１０に示すように、カム軸１０３に、歯車１２１が逆転することを防止する逆転防止機構１４０が付設され、この逆転防止機構１４０はカム軸１０３に取付けられるラチェットギヤ１４１と、主軸台１２０から延ばされるラチェット爪１４３と、このラチェット爪１４３をラチェットギヤ１４１へ付勢する弾性部材（図９、符号１４４）とからなる。

この構成により、カム軸１０３の逆転防止機構１４０は、簡単な部品で且つ少ない部品点数で構成されるので、逆転防止機構１４０のコストの低減を図ることができる。

尚、本発明に係る回転カム１０２の形状は、図７に示す形状に限定されず、ドローバー６１を引く移動量に合わせた形状にしても差し支えない。また、歯車１２１の歯数は１６歯としたが、歯数を適宜変更しても差し支えない。

本発明の加工装置は、複数の軸穴を同時に加工するシリンダブロックのジャーナル穴の機械加工に好適である。

１０…加工装置、１４…被加工物（シリンダブロック）、２０…主軸台、６０…ラインボーリングバー、６１…ドローバー、６２…ツールホルダ、６３…加工部（砥石）、６４…テーパ部、６５…外周、９０…ドローバー引張機構、９２…レバー、９４…ピストンロッド、９５…レバー揺動シリンダ、９８…軸受、９９…連結部材、１００…前進限位置決め機構、１０２…回転カム、１０３…カム軸、１１０…カム軸移動機構、１２０…カム回転手段、１２１…歯車、１２２…ドライブ爪、１４０…逆転防止機構、１４１…ラチェットギヤ、１４３…ラチェット爪、１４４…弾性部材。

Claims (5)

1. 主軸台で保持され回される筒状のツールホルダの外周に、加工部を周方向に複数個配設し、テーパ部を有するドローバーを前記ツールホルダに挿通し、前記ドローバーをドローバー引張機構で前記テーパ部のテーパ作用により前記加工部の加工直径を調節し、調節された前記加工部で被加工物に機械加工を施す加工装置であって、
   前記ドローバー引張機構は、一端が前記主軸台に揺動自在に係止されるレバーと、このレバーの他端と前記主軸台の間に渡されピストンロッドがほぼ前記ドローバーに平行に延ばされ前記レバーを揺動させるレバー揺動シリンダと、前記レバーの途中に揺動可能に止められ前記ドローバーへ延ばされ軸受を介して前記ドローバーの一端に連結される連結部材とからなり、
   てこの原理で前記レバーで前記ドローバーを軸方向へ移動させるようにしたことを特徴とする加工装置。
2. 前記レバーの他端が当たることにより、前記レバー揺動シリンダの前進限位置を決定する前進限位置決め機構が前記主軸台に設けられ、この前進限位置決め機構は、前記前進限位置を可変にすることができる回転カムと、この回転カムを支えるカム軸と、このカム軸を回すカム回転手段とからなることを特徴とする請求項１記載の加工装置。
3. 前記カム軸に複数個の回転カムが備えられ、前記カム軸をカム軸移動機構により前記カム軸の軸線に沿って移動させることで、前記回転カムを交換するようにしたことを特徴とする請求項２記載の加工装置。
4. 前記カム回転手段は、前記カム軸の設けられる歯車と、この歯車の歯に噛み合うドライブ爪と、このドライブ爪を前記歯車の正転方向に前記歯１個分だけ前進させ、次に前記歯から前記ドライブ爪を引き離し元の位置に戻すドライブ爪移動手段とからなることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の加工装置。
5. 前記カム軸に、前記歯車が逆転することを防止する逆転防止機構が付設され、この逆転防止機構は前記カム軸に取付けられるラチェットギヤと、前記主軸台から延ばされるラチェット爪と、このラチェット爪を前記ラチェットギヤへ付勢する弾性部材とからなることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の加工装置。

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