JP2561229B2

JP2561229B2 - フィレットロール装置

Info

Publication number: JP2561229B2
Application number: JP25554587A
Authority: JP
Inventors: 三男佐々木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1996-12-04
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: JPH0197563A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はエンジン等のクランクシャフトにおける各ジ
ャーナル部及びピン部のフィレット部にロール掛け加工
を行うフィレットロール装置に関する。

（従来の技術）一般にエンジンのクランクシャフトにおいては、各ジ
ャーナル部及びピン部の両側のフィレット部に強度の向
上等を目的としてロール掛け加工が行われ、これを行う
フィレットロール装置として、例えば特開昭61−19561
号公報に示されたものがある。このフィレットロール装
置は、基本的には、クランクシャフトの軸線方向に移動
可能とされた可動台と、該可動台に備えられた支持部材
及び揺動アームと、該支持部材に開閉可能に枢支され且
つクランクシャフトにおけるジャーナル部両端のフィレ
ット部を夫々臨む一対のフィレットローラを保持した第
１開閉アーム（当該公報では一対のプレート）と、上記
揺動アームに開閉可能に枢支され且つクランクシャフト
におけるピン部両端のフィレット部を夫々臨む一対のフ
ィレットローラを保持した第２開閉アームとで構成され
ている。そして、第１開閉アームでクランクシャフトの
ジャーナル部を挾持し、第２開閉アームでクランクシャ
フトのピン部を挾持した状態で、該クランクシャフトを
その軸心回りに回転駆動することにより、第１開閉アー
ムに備えられた一対のフィレットローラで上記ジャーナ
ル部両端のフィレット部をロール掛けし、また第２開閉
アームに備えられ一対のフィレットローラで上記ピン部
両端のフィレット部をロール掛けするようになってい
る。その場合に、第２開閉アームは揺動アームに枢支さ
れているのでピン部の偏心回転に追従し、また、両アー
ムにおける各一対のフィレットローラは、夫々ジャーナ
ル部及びピン部の両端を臨むように該ジャーナル部及び
ピン部の幅に対応する間隔で軸方向の２箇所に備えられ
ていることにより、該ジャーナル部両端及びピン部両端
の各フィレット部に同時にロール掛けを行い得るように
なっている。そして、各１つのジャーナル部及びピン部
についてのロール掛け加工が終了すれば、第1,第２開閉
アームを開いた上で上記可動台によりこれらのアームを
次のジャーナル部及びピン部まで移送し、このようにし
て各ジャーナル部及びピン部両端の各フィレット部につ
いてのロール掛け加工を順次行うようになっている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、クランクシャフトにおいては、端部に位置
するジャーナル部のクランクシャフト先端側に該ジャー
ナル部より小径の軸部を直径連設する場合があり、この
場合、当該ジャーナル部は反先端側にのみフィレット部
を有することになる。そのため、上記公報にも示されて
いるように、この片フィレットのジャーナル部に対する
ロール掛け用として、軸方向の１箇所にのみフィレット
ロールを保持した開閉アームを別途備えなければならな
いことになる。また、クランクシャフトにおいては、複
数のピン部は幅が等しくされるのが通例であるが、ジャ
ーナル部については、例えば４気筒エンジン用の場合に
おける第2,第３気筒間のジャーナル部等の中央に位置す
るジャーナル部の幅を他のジャーナル部の幅より広くす
る場合がある。その場合、両側にフィレット部を有する
ジャーナル部用として、フィレットローラの軸方向の配
設間隔が異なる２種の開閉アームを備えなければならな
いことになる。その結果、一端に上記の如き片フィレッ
トのジャーナル部が設けられ、且つ中央に他のジャーナ
ル部より幅の広いジャーナル部が設けられたクランクシ
ャフトに対しては、ピン部用も含めて少なくとも４種の
開閉アームが必要となり、フィレットロール装置が著し
く複雑なものとなる。

そこで、本発明は、上記の如き片フィレットのジャー
ナル部を有し、且つ他のジャーナル部のうちに幅の異な
るものが存在するクランクシャフト用のフィレットロー
ル装置において、これら各ジャーナル部及びピン部のフ
ィレット部をロール掛けする開閉アームの個数をできる
だけ少なくし、この種のフィレットロール装置の構造の
簡素化を図ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）即ち、本発明に係るフィレットロール装置は、両側に
フィレット部を有する幅の狭いジャーナル部と、同じく
両側にフィレット部を有する幅の広いジャーナル部と、
片側にのみフィレット部を有する片フィレットジャーナ
ル部と、これらのジャーナル部に対して偏心し且つ両側
にフィレット部を有するピン部とが設けられたクランク
シャフトを対象とするものであって、軸心回りに回転す
るクランクシャフトの上記各ジャーナル及びピン部をフ
ィレットローラを介して挾持する各一対の開閉アームと
して、上記幅の狭いジャーナル部に対応する間隔で両側
にフィレットローラが配設された第１開閉アームと、上
記幅の広いジャーナル部に対応する間隔で両側にフィレ
ットローラ配設された第２開閉アームと、上記ピン部の
幅に対応する間隔で両側にフィレットローラが配設され
且つ該ピン部の偏心回転に追従可能とされた第３開閉ア
ームとを備える。そして、上記片フィレットジャーナル
部におけるフィレット部については、上記第１開閉アー
ムもしくは第２開閉アームにおける片側のフィレットロ
ーラを用いてロール掛け加工を行うように構成する。

（作用）上記の構成によれば、クランクシャフトにおける幅の
狭いジャーナル部の両端のフィレット部、幅の広いジャ
ーナル部の両端のフィレット部、及びピン部の両端のフ
ィレット部については、これら各部の幅に対応させて両
側にフィレットローラを配設した第１開閉アーム、第２
開閉アーム及び第３開閉アームにより夫々ロール掛け加
工が行われることなる。そして、クランクシャフトの端
部に位置する片側にのみフィレット部を有する片フィレ
ットジャーナル部については、上記第１開閉アームもし
くは第２開閉アームにおける片側のフィレットローラを
用いてロール掛けが行われるので、この片フィレットジ
ャーナル部に対する専用の開閉アームを備える必要がな
くなる。その場合に、この片フィレットジャーナル部の
幅が両側にフィレット部を有する幅の狭い方のジャーナ
ル部より更に狭い時は、上記第１開閉アームもしくは第
２開閉アームのいずれを用いてもよく、また該片フィレ
ットジャーナル部の幅が両フィレットジャーナル部のう
ちの幅の狭い方より広くて、幅の広い方より狭い時は、
この幅の広いジャーナル部用の第２開閉アームを用いる
ことになるが、いずれの場合にも、当該開閉アームにお
ける使用されない側のフィレットローラは該片フィレッ
トジャーナル部よりクランクシャフト端部側にはみ出す
ことになって、該片フィレットジャーナル部における片
側のフィレット部に対するロール掛け作業の邪魔になる
ことがない。

（実施例）次に、本発明の実施例について説明する。

先ず、第１図により本実施例が適用されるクランクシ
ャフトＡの構成を説明すると、このクランクシャフトＡ
は４気筒エンジン用のものであって、軸心に対して偏心
した４つのピン部B₁〜B₄と、両端部及び各ピン部B₁〜B₄
の間に設けられた５つのジャーナル部C₁〜C₅とを有す
る。そして、上記各ピン部B₁〜B₄は、いずれも幅Lpが等
しく且つ両端に夫々フィレット部Ｂ′,B′を有する。ま
た、上記ジャーナル部C₁〜C₅は、図面上、右側の端部に
位置するジャーナル部C₅を除いていずれも両側にフィレ
ット部Ｃ′,C′を有すると共に、左側の端部に位置する
ジャーナル部C₁と、左側から２番目、４番目のジャーナ
ル部C₂,C₄（以下、これらのジャーナル部C₁,C₂,C₄を第
１ジャーナル部という）とが同一の幅Lj₁とされ、また
中央に位置するジャーナル部C₃（以下、第２ジャーナル
部という）は上記第１ジャーナル部C₁,C₂,C₄の幅Lj₁よ
り広い幅Lj₂とされている。更に、図面上、右側の端部
に位置するジャーナル部C₅（以下、第３ジャーナル部と
いう）は片側にのみフィレット部Ｃ′を有し、且つ幅Lj
₃は上記各第１ジャーナル部C₁,C₂,C₄の幅Lj₁より広く、
第２ジャーナル部C₃の幅Lj₂より狭くされている。

次に、第2,3図により本実施例に係るフィレットロー
ル装置の全体構成を説明すると、該装置は架台１上に立
設された複数の支柱２…２うちの１つの支柱２に水平方
向に配設された主軸３と、該主軸３に対向させて他の支
柱２に支持された芯押え４とを有し、主軸３の先端に備
えられたチャック５でクランクシャフトＡの一端を把持
し且つ他端を芯押え４で支持した状態で、モータ６によ
り主軸３と共にクランクシャフトＡ回転駆動するように
なっている。また、上記各支柱２…２の上端には、クラ
ンクシャフトＡの軸線方向に延びる一対のレール台7,7
が平行に架設されていると共に、その上方に可動台８が
備えられ、該可動台８の下面に固設された係合部材9,9
が上記レール台7,7の上面に敷設されたレール10,10に夫
々スライド可能に係合されていることにより、該可動台
８がクランクシャフトＡの軸線方向に移動可能とされて
いる。そして、該可動台８の下面に固設された螺合部材
11に上記レール10,10に平行に配設されたボールネジ12
が螺合されていると共に、該ボールネジ12を回転させる
モータ13が備えられ、これによりモータ13の作動によっ
て可動台８がレール10,10に沿ってクランクシャフトＡ
の軸線方向に駆動されるようになっている。

また、上記可動台８の下面には一対の支持プレート1
4,14が垂設され、両プレート14,14間にクランクシャフ
トＡの軸線方向に延びる第1,第２支軸15,16が架設され
ている。そして、下方に位置する第１支軸15には、支持
部材17,18を介してクランクシャフトＡの第１ジャーナ
ル部C₁,C₂,C₄用の第１開閉アーム19と第２ジャーナル部
C₃用の第２開閉アーム20とが支持され、また上方に位置
する第２支軸16には該支軸16に揺動自在に枢支された揺
動部材21を介してクランクシャフトＡのピン部B₁〜B₄用
の第３開閉アーム22が支持されている。これらの開閉ア
ーム19,20,22のうち、第1,第２開閉アーム19,20は、第
３図に示すように（第１開閉アーム19のみ図示）、上記
支持部材17（第２開閉アーム20にあっては、18）の下端
に中央部を枢支されて開閉自在とされた一対の上部アー
ム19a（20a）と下部アーム19b（20b）とを有すると共
に、両アーム19a,19b（20a,20b）のクランクシャフトＡ
側の端部には互いに対向させて上下一対のローラユニッ
ト23,23（24,24）が取り付けられ、且つ反クランクシャ
フトＡ側の端部には、自らは伸張方向に付勢されること
により、上記ローラユニット23,23（24,24）が取り付け
られた端部を閉方向に付勢するシリンダ25（26）が連結
されている。また、ピン部B₁〜B₄用の第３開閉アーム22
も同様の構成で、揺動部材21の下端に中央部を枢支され
て開閉自在とされた一対の上部アーム22aと下部アーム2
2bとを有すると共に、両アーム22a,22bのクランクシャ
フトＡ側の端部には上下一対のローラユニット27,27
（第４図参照）が取り付けられており、且つ反クランク
シャフトＡ側の端部には上記ローラユニット27,27が取
り付けられた端部を閉方向に付勢するシリンダ28が連結
されている。

ここで、第２図に示すように、上記第２開閉アーム20
及び第３開閉アーム22を夫々支軸15,16に沿ってクラン
クシャフトＡの軸心方向に移動させるモータ29,30が備
えられ、これらの開閉アーム20,22の第１開閉アーム19
に対する間隔が調整可能とされている。また、クランク
シャフトＡの一端部を支持する芯押え４の近傍には、一
対の開閉アーム押え31,31が備えられている。更に、第
３図に示すように、第1,第２開閉アーム19,20における
上部アーム19a,20aの反クランクシャフトＡ側の端部に
は、該開閉アーム19,20の開放時における上部アーム19
a,20aの位置を規制するシリンダ32,33（第２図参照）が
備えられ、また第３開閉アーム22については、該開閉ア
ーム22の開放時にシリンダ34によって下動されて、上部
アーム22aの位置を規制し且つ揺動部材21の揺動を阻止
する規制部材35が備えられている。

一方、上記各開閉アーム19,20,22のクランクシャフト
Ａ側の端部に夫々取り付けられた各一対のローラユニッ
ト23,23,24,24,27,27はいずれも同様の構成とされ、第
４図に示すように、クランクシャフトＡのジャーナル部
もしくピン部の両端を臨ませて一対のフィレットローラ
36,36を軸方向に所定の間隔を隔てて八字状に回転自在
に支持すると共に、その背部に軸37及びニードルベアリ
ング38を介して回転自在にバックアップローラ39を備え
た構成とされている。そして、これらのローラユニット
のうち、第１開閉アーム19のローラユニット23,23にお
ける各一対のフィレットローラ36,36間の間隔は、クラ
ンクシャフトＡにおける第１ジャーナル部C₁,C₂,C₄の幅
Lj₁に対応する寸法lj₁とされ、第２開閉アーム20のロー
ラユニット24,24における各一対のフィレットローラ36,
36間の間隔は、クランクシャフトＡにおける第２ジャー
ナル部C₃の幅Lj₂に対応する寸法lj₂とされ、更にピン部
用の第３開閉アーム22のローラユニット27,27における
各一対のフィレットローラ36,36間の間隔は、クランク
シャフトＡにおけるピン部B₁〜B₄の幅Lpに対応する寸法
lpとされている。

次に、このフィレットロール装置の作用について説明
する。

先ず、第２図に示すように、クランクシャフトＡの一
端を主軸３のチャック５に把持させ且つ他端を芯押え４
により支持させると共に、モータ13により可動台８をク
ランクシャフトＡの軸心方向に移動させて、該可動台８
と共に移動する第１開閉アーム19をクランクシャフトＡ
の図面上、最も左側に位置するジャーナル部C₁に対応位
置させ、且つモータ30によりこの第１開閉アーム19に対
するピン部用の第３開閉アーム22の位置を調整して、該
第３開閉アーム22をクランクシャフトＡの最も左側に位
置するピン部B₁に対応位置させる。次に、上記第１開閉
アーム19及び第３開閉アーム22の上部アーム19a,22a及
び下部アーム19b,22bをシリンダ25,28により夫々閉動さ
せて、第４図に示すように両開閉アーム19,22における
各上下一対のローラユニット23,23及び27,27でクランク
シャフトＡの上記ジャーナル部C₁及びピン部B₁を夫々挾
持する。そして、この状態でモータ６により主軸３を介
してクランクシャフトＡをその軸心回りに回転駆動す
る。この時、第３開閉アーム22は、これを枢支する揺動
部材21が第２支軸16の回りに揺動するのでピン部B₁の偏
心回転に追従して移動することになる。また、上記ジャ
ーナル部C₁の幅Lj₁と、これを挾持する第１開閉アーム1
9のローラユニット23,23における一対のフィレットロー
ラ36,36の間隔lj₁、及び上記ピン部B₁の幅Lpと、これを
挾持するローラユニット27,27における一対のフィレッ
トローラ36,36の間隔lpとは夫々対応しているので、上
記ジャーナル部C₁及びピン部B₁の両端のフィレット部
Ｃ′,C′及びＢ′,B′が第４図に示すように夫々ロール
掛けされることになる。尚、この場合、図面上、左側か
ら２番目のジャーナル部C₂の幅がLj₁であるのに対し
て、これに対応位置する第２開閉アーム20のローラユニ
ット24,24におけるフィレットローラ36,36の間隔がlj₂
であって、これらは対応しないので、この場合は、第４
図に示すように、第２開閉アーム20の上、下アーム20a,
20bは開放されて休止状態とされる。このようにして、
第１図に示すように、第１回目の作業でクランクシャフ
トＡにおける図面上、最も左側に位置するジャーナル部
C₁と同じく最も左側に位置するピン部B₁についての各両
側のフィレット部Ｃ′,C′及びＢ′,B′に対するロール
掛け加工が終了する。

次に、上記各開閉アーム19,20,22を可動台８と共にク
ランクシャフトＡの軸心方向に移動させて、ジャーナル
部及びピン部に対する２回目の作業を行うのであるが、
この場合は、第１図の左側から２番目のジャーナル部
C₂、同じく２番目のピン部B₂及び３番目のジャーナル部
C₃の各幅Lj₁,Lp,Lj₂と、これらに各対応位置する第１開
閉アーム19、第３開閉アーム22及び第２開閉アーム20に
おる各フィレットローラ36,36間の間隔lj₁,lp,lj₂とが
夫々対応するので、上記の全ての開閉アーム19,20,22を
用い、２番目、３番目のジャーナル部C₂,C₃及び２番目
のピン部B₂の両端の各フィレット部Ｃ′,C′,B′,B′に
ついてのロール掛け加工を同時に行う。更に、３回目の
作業に際しては、第３開閉アーム22のみを用いて第１図
の左側から３番目のピン部B₃の両端のフィレット部
Ｂ′,B′についてロール掛け加工を行う。

そして、４回目の作業に際しては、４番目のジャーナ
ル部C₄及び４番目のピン部B₄に、これらの幅Lj₁,Lpにフ
ィレットローラ36,36の間隔lj₁,lpが対応する第１開閉
アーム19及び第３開閉アーム22を夫々対応位置させて、
上記４番目のジャーナル部C₄及び４番目のピン部B₄の両
端のフィレット部Ｃ′,C′,B′,B′にロール掛けを行う
のであるが、この時、図面上、最も右側に位置する５番
目の片フィレットジャーナル部C₅に対応位置する第２開
閉アーム20により、該ジャーナル部C₅における片側のフ
ィレット部Ｃ′についてのロール掛けを同時に行うので
ある。つまり、上記片フィレットジャーナル部C₅の幅Lj
₃は第２開閉アーム20における一対のフィレットローラ3
6,36の間隔lj₂よ狭いので、第５図に示すように、片側
のフィレットローラ36′のみを該ジャーナル部C₅におけ
る片側のフィレット部Ｃ′に対接させた時に、反対側の
フィレットローラ36″が該ジャーナル部C₅のクランクシ
ャフト先端側にはみ出して、上記フィレット部Ｃ′に対
するロール掛け作業の邪魔とならないのであり、このよ
うにして最も幅の広い中央のジャーナル部C₃用の第２開
閉アーム20を用いてクランクシャフト端部の片フィレッ
トジャーナル部C₅のロール掛け加工が行われることにな
るのである。尚、この第２開閉アーム20による片フィレ
ットジャーナル部C₅のロール掛け加工に際しては、開閉
アーム押え31,31により該第２開閉アーム20の上、下ア
ーム20a,20bクランクシャフトＡの軸端側から支えら
れ、該アーム20a,20bの側方への逃げが防止される。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、両側にフィレット部を
有する幅の異なる２種のジャーナル部と、片側のみフィ
レット部を有する片フィレットジャーナル部と、両側に
フィレット部を有するピン部とが設けられたクランクシ
ャフトの上記各フィレット部にロール掛け加工を行うフ
ィレットロール装置において、上記の両側にフィレット
部を有する２種のジャーナル部に夫々使用される第1,第
２開閉アームと、ピン部に使用される第３開閉アームと
を備えると共に、上記第1,第２開閉アームのうちのいず
れか一方を使用して上記片フィレットジャーナル部にお
ける片側のフィレット部のロール掛け加工を行うように
構成したから、ピン部を含めて合計４種のフィレットロ
ール加工部を３つの開閉アームで加工することが可能と
なる。これにより、この種のフィレットロール装置の構
造が簡素化されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例が適用されるクランクシャフト
の全体正面図、第２図は本発明の実施例に係るフィレッ
トロール装置の正面図、第３図は第２図III−III線で切
断した同装置の拡大断面図、第４図は第１回目のロール
掛け作業時の状態を示す要部拡大図、第５図は第４回目
のロール掛け作業時の状態を示す要部拡大図である。 19……第１開閉アーム、20……第２開閉アーム、22……
第３開閉アーム、36……フィレットローラ、Ａ……クラ
ンクシャフト、B₁〜B₄……ピン部、C₁,C₂,C₄……幅の狭
いジャーナル部、C₃……幅の広いジャーナル部、C₅……
片フィレットジャーナル部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】両側にフィレット部を有する幅の狭いジャ
ーナル部と、同じく両側にフィレット部を有する幅の広
いジャーナル部と、片側にのみフィレット部を有する片
フィレットジャーナル部と、これらのジャーナル部に対
して偏心し且つ両側にフィレット部を有するピン部とを
備えたクランクシャフトの上記各フィレット部にロール
掛け加工を行うフィレットロール装置であって、軸心回
りに回転するクランクシャフトの上記各ジャーナル部及
びピン部をフィレットローラを介して挾持する各一対の
開閉アームとして、上記幅の狭いジャーナル部に対応す
る間隔で両側にフィレットローラが配設された第１開閉
アームと、上記幅の広いジャーナル部に対応する間隔で
両側にフィレットローラが配設された第２開閉アーム
と、上記ピン部の幅に対応する間隔で両側にフィレット
ローラが配設され且つ該ピン部の偏心回転に追従可能と
された第３開閉アームとが備えられ、且つ上記フィレッ
トジャーナル部におけるフィレット部に対するロール掛
け加工を、上記第１開閉アームもしくは第２開閉アーム
における片側のフィレットローラを用いて行うように構
成されていることを特徴とするフィレットロール装置。