JP3838896B2

JP3838896B2 - バリ取り装置

Info

Publication number: JP3838896B2
Application number: JP2001312858A
Authority: JP
Inventors: 松菊工藤
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: JP2003117787A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バリ取り装置に関し、例えばワーク内に交差穴を形成した際に、交差穴の交差部分に発生するバリを除去するバリ取り装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
特開２０００−２５４８４６号公報には、交差穴の交差部分に発生するバリを除去する方法及び装置が開示されている。図７は、該公報に示された技術を説明する図である。該公報によれば、例えば自動車エンジンのバランスシャフト等のワーク１００にオイル穴１０１を形成する際には、まず最初に、図示していない長軸ドリルで第１の穴１０２を形成し、次に第１の穴１０２に直交する方向に長軸ドリルを切り込ませて第１の穴１０２に開口する第２の穴１０３を形成する。従って、図７（Ａ）に示すように、第１の穴１０２と第２の穴１０３との交差部１０４において長軸ドリルの切り込み出口となる第２の穴１０３の開口部分にバリ１０５が発生する。
【０００３】
このバリ１０５を除去するために、ドリルなどのバリ取り工具１０６を図７（Ａ）の矢印Ｃ方向から第１の穴１０２に挿入すると、図７（Ｂ）に示すように、バリ取り工具１０６の挿入方向手前側のバリ１０５ａは第２の穴１０３内に折れ曲がり、除去できない場合がある。この対策として、図７（Ｃ）に示すように、第２の穴１０３にピン１０７を挿入して閉塞し、バリ１０５ａが第２の穴１０３内に入り込むのを防止した状態で、図７（Ｄ）に示すように、第１の穴１０２にバリ取り工具１０６を挿入してバリを除去している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合、第２の穴１０３にピン１０７を挿入した状態で第１の穴１０２にバリ取り工具１０６を挿入しなければならない。また、オイル穴１０１内に交差部１０４が複数ある場合にはそれぞれの箇所でピン１０７の挿入とバリ取り工具１０６による除去を行わなければならない。従って、作業工数が多く、製品の生産性を向上させることが困難であった。
【０００５】
また、上記装置では、ピン１０７とバリ取り工具１０６を各穴にそれぞれ挿入しかつ、第２の穴１０３を閉塞する位置にピン１０７を正確に配置し、その後にバリ取り工具１０６を移動させてバリ１０５を除去するという制御を行う必要がある。従って、装置の構造及び制御が複雑で、装置を安価に提供することが困難である。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、穴部内のバリを簡単な構造で容易に除去できるバリ取り装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１に記載のバリ取り装置の発明は、棒状部材の先端に研削刃または切削刃を有するバリ取り工具を被加工物の穴部に挿入して、バリ取り工具の先端側を偏心回転させて穴部内のバリを研削または切削除去するバリ取り装置において、回転駆動装置によって回転駆動される本体と、バリ取り工具の基端を固定状態で保持して本体に傾動自在に支持されかつ固定状態で保持したバリ取り工具が本体の回転中心軸と同軸で延在する状態である基本姿勢状態から回転中心軸に対して傾斜する状態である傾斜姿勢状態に姿勢を変更可能なホルダと、ホルダを基本姿勢状態に保持する基本姿勢状態保持手段と、ホルダを傾斜姿勢状態に付勢する傾斜姿勢状態付勢手段とを備え、基本姿勢状態保持手段は、基本姿勢状態にホルダを保持する第１の位置と、ホルダの基本姿勢状態への保持を解除する第２の位置に選択的に移動可能であって、前記ホルダに予め設けられているセンタ穴に対向配置され、前記第２の位置から前記第１の位置に移動することにより前記センタ穴に係入して前記ホルダの姿勢を前記基本姿勢状態に保持するセンタピンを有し、前記ホルダは、前記本体に同軸回転自在に支持され、前記ホルダと前記本体とを一体に回転可能に結合すると共に前記ホルダと前記本体との間に設定値以上の負荷が作用することにより前記ホルダと前記本体との相対回転を許容するクラッチ手段を有することを特徴とする。
【０００８】
この発明によると、ホルダは、回転駆動される本体に傾動自在に支持されており、傾斜姿勢状態付勢手段によって傾斜姿勢状態に付勢されている。そして、基本姿勢状態保持手段を第１の位置から第２の位置に移動させることによって傾斜姿勢状態に姿勢状態を変更することができる。このホルダの姿勢の傾斜姿勢状態への変更により、バリ取り工具を本体の回転中心軸に対して傾斜させ、バリ取り工具の先端側を回転中心軸から離間した位置に配置させることができる。そして、本体を回転させることによって、バリ取り工具の先端側を偏心回転させ、被加工物の穴部内でバリ取り工具の研削刃や切削刃を旋回させて、穴部内のバリを研削又は切削除去することができる。また、基本姿勢状態保持手段を第２の位置から第１の位置に移動させることによって、ホルダの姿勢状態を、傾斜姿勢状態から基本姿勢状態に配置することができる。従って、バリ取り工具の穴部への挿入を容易ならしめ、また、挿入時や退出時に研削刃または切削刃が被加工物の他の部分に当接するのを防ぐことができる。また、傾斜姿勢状態付勢手段によってホルダを傾動させることから、常に安定した押圧力でバリ取り工具の研削刃又は切削刃を被加工物に押圧することができ、バリ取り加工を適切に施すことができる。
【００１０】
また、基本姿勢状態保持手段のセンタピンを第２の位置から第１の位置に移動させることにより、ホルダのセンタ穴への係合を解除してホルダを傾斜姿勢状態に姿勢変更させ、センタピンを第１の位置から第２の位置に移動させることにより、ホルダのセンタ穴に係入してホルダを基本姿勢状態に姿勢変更させることができる。従って、簡易な構成により、ホルダの姿勢状態を基本姿勢状態又は傾斜姿勢状態に容易に選択的に姿勢変更させることができる。
【００１２】
そして、バリ取り工具による研削または切削加工時に研削刃または切削刃が被加工物に噛み込む等の理由により、ホルダと本体との間に設定値以上の負荷が作用した場合には、クラッチ手段によりホルダと本体との結合を解除し、ホルダに対して本体を相対的に回転させ、バリ取り工具への過大な負荷を抑制し、折損や変形を防止する。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバリ取り装置において、本体が、回転中心軸に沿って延在する支持穴を有し、ホルダが、支持穴内に延在する円柱部を有しており、傾斜姿勢状態付勢手段が、ホルダを回転中心軸に直交する方向に押圧して傾斜姿勢状態に付勢する傾動スプリングと、支持穴内に配置されてホルダの円柱部を遊嵌可能な内径穴部を有するカラーと、カラーに径方向に移動可能に支持され、傾動スプリングによって一定の押圧力でホルダの外周面に押圧される押付パッドと、を有することを特徴とする。
【００１４】
この発明によると、本体は円筒形状を有していることから、回転中心軸を回転中心として回転させることが容易である。また、ホルダが支持穴に延在する円柱部を有していることから、支持穴内に容易に同軸回転自在に支持させることができる。更に、傾斜姿勢状態付勢手段は、傾動スプリングによって常に一定の押圧力でホルダを付勢して、ホルダの姿勢を傾斜姿勢状態にすることから、被加工物に対してバリ取り工具を一定の押圧力で押圧でき、バリ取り加工を適切に施すことができる。また、押付パッドで円柱部を押圧するので、その摩擦力によってホルダと本体を一体に回転させることができる。そして、ホルダと本体との間に設定値以上の負荷が生じた場合には、押付パッドと円柱部との間にすべりを生じさせ、本体をホルダに対して相対的に回転させることができる。また、例えばバリ取り工具の研削刃または切削刃が被加工物に噛み込んでバリ取り工具の回転が停止された場合には、本体のみを回転させ、本体が所期量回転することによって、ホルダを異なる方向に傾倒させ、研削刃または切削刃の被加工物への噛み込みを積極的に解除することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のバリ取り装置において、本体が、支持穴内に形成された回転中心軸に直交して延在する直交面を有し、ホルダが、直交面への接面によりホルダを本体の回転中心軸に沿って延在させる姿勢状態に規制する規制面を有し、本体の直交面に対して規制面を当接させる方向にホルダを付勢するクラッチスプリングを有することを特徴とする。
【００１６】
この発明によると、クラッチスプリングの付勢力によって規制面と直交面との間における摩擦力によって、本体とホルダとを一体に回転され、本体とホルダとの間に設定値以上の付加が作用したときには、規制面と直交面との当接部分にすべりを生じさせて相対的に回転させることができる。また、本体の直交面にホルダの規制面を接面させることにより、バリ取り工具を本体の回転中心軸と同軸上に延在するように配置することができる。従って、バリ取り工具の先端のふらつきを防止し、被加工物の穴部に挿入する際、及び穴部から抜き取る際に研削刃または切削刃が被加工物の非加工部分に接触するのを防止することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のバリ取り装置において、ホルダの外周に鍔部を有し、鍔部に規制面を形成すると共に、鍔部の外周を球状曲面に形成し、鍔部の球状曲面を本体の支持穴または支持穴に固設された軸受に接し、鍔部の球状曲面と本体の支持穴または支持穴に固設された軸受との接触部を支点として、ホルダを本体に対し傾動することを特徴とする。
【００１８】
この発明によると、ホルダの鍔部の外周が球状曲面に形成されているため、ホルダの傾動時、鍔部の球状曲面と本体の支持穴または支持穴に固設された軸受との接触部を支点に、バリ取り工具を装着したホルダを本体に対し、円滑に傾動することができる。また、ホルダの外周に形成した鍔部に規制面を形成したので、ホルダを容易に基本姿勢状態に維持することができると共に、ホルダの傾動時に鍔部の球状曲面による支点を位置決めして、常に一定支点による傾動が可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のバリ取り装置において、クラッチ手段が、鍔部の規制面と本体側の直交面との接触部における摩擦力と、押付パッドの押圧による摩擦力とによって、本体とホルダとを一体に回転し、本体とホルダとの間に設定値以上の負荷が作用したときには、接触部と押付パッドによるホルダの押圧部とに滑りが生じることによってホルダと本体との結合を解除することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、傾斜姿勢状態においては、クラッチスプリングの付勢力による鍔部の規制面と本体の直交面との接触部における摩擦力と、押付パッドと円柱部との摩擦力との共同によって、本体とホルダとを確実に一体に回転することができる。そして、本体とホルダとの間に設定値以上の負荷が作用したときには、接触部及び押付パッドと円柱部との間に滑りが生じることで、ホルダと本体との結合を確実に解除することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図１〜図６に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態を説明する概略図、図２は、図１の要部を一部断面により拡大して示す説明図、図３は、図２のＸ−Ｘ線での断面を矢視方向から拡大して示した図、図４は、図１の要部を一部断面により拡大して示す説明図、図５及び図６は、バリ取り装置の使用状態を例示する説明図である。
【００２３】
本実施の形態におけるバリ取り装置１０は、複数台が並行に並べられて設置された、いわゆる多軸専用機を構成しており、図１は、バリ取り装置１０を側方から示した図である。
【００２４】
バリ取り装置１０は、図１に示すように、移動シリンダＳ１によって駆動されるスライドユニットＳ上に取り付けられており、図示していないワーク保持手段に保持されているワークに対して接近する方向である前方（図中で矢印Ｆ方向）又は離間する方向である後方（図中で矢印Ｂ方向）に移動可能に設けられている。
【００２５】
このスライドユニットＳのスライド部Ｓ２には、バリ取り装置１０の支持ブロック１１が固定されている。支持ブロック１１は、スライド部Ｓ２のスライド移動方向と同方向に一直線状に延在する貫通孔１２を有しており、その貫通孔１２の両端部に取り付けられた一対のベアリング１３によって、本体２０を回転自在に支持している。尚、図中で符号１４は、貫通孔１２内への異物の侵入を阻止するオイルシールである。
【００２６】
本体２０は、両端がそれぞれ支持ブロック１１から突出する長さを有した丸棒形状を有しており、支持ブロック１１に支持される細径部２１と、支持ブロックよりも前方に突出した部分に支持ブロック１１の貫通孔１２よりも大径を有する拡径部２２を有している。そして、細径部２１の支持ブロック１１よりも後方に突出した部分には、従動プーリＰ２が同軸上に嵌合されている。従動プーリＰ２は、バリ取り装置１０と同様にスライド部Ｓ２に固定されたモータＭに取り付けられている主動プーリＰ１との間を、２本のゴムベルトＧによって連結されており、モータＭの回転に連動して本体２０を回転させることができる。
【００２７】
一方、拡径部２２には、図２に示すように、前端面２０Ａに一端が開口しかつ本体２０の回転中心軸Ｌと同軸上に延在するように支持穴２３が穿設されている。この支持穴２３は、軸受ブッシュ２４を有する大径穴部２３ａと、大径穴部２３ａに連続し段差を介して縮径された小径穴部２３bを有しており、ホルダ３０が同軸回転自在でかつ傾動自在に支持されている。
【００２８】
ホルダ３０は、支持穴２３内で本体２０と同方向に延在する第１円柱部３１と、第１円柱部３１に連続して本体２０の端部から前方に突出する第２円柱部３２と、第１円柱部３１と第２円柱部３２との間で支持穴２３内に固設された軸受ブッシュ２４に対向する円盤状の鍔部３３とを有しており、キャップ２５を本体２０の前端面２０Ａに取り付けることによって、支持穴２３内に回転自在に支持されている。キャップ２５は、図２に示すように、所定の剛性を有した平板部材によって構成されており、回転中心軸Ｌに直交して支持穴２３を閉塞するように延在する直交面２５ａと、支持穴２３よりも小径で回転中心軸Ｌと同軸上にキャップ２５を貫通する開口穴２５ｂとを備えている。また、第２円柱部３２には、キャップ２５の開口穴２５ｂとの間をシールするためのオイルシール３４が設けられており、支持穴２３内への切り粉やクーラントの進入が防止されている。
【００２９】
また、ホルダ３０の前部には、バリ取り工具Ｋの基端を固定状態で保持するための保持手段３５が設けられている。保持手段３５は、ホルダ３０の前端面３０Ａに一端が開口しバリ取り工具Ｋの棒状体Ｋ１を嵌挿可能な内径を有してホルダ３０の中心に沿って穿設された挿入穴部３６と、挿入穴部３６の底部に設けられホルダ３０からの突出量を調整する突出量調整ねじ３７と、第２円柱部３２を径方向に貫通してバリ取り工具Ｋをホルダ３０に固定する固定ねじ３８を有しており、バリ取り工具Ｋをホルダ３０と同軸上に延在するように固定状態で保持することができる。バリ取り工具Ｋは、図１に示すように、略同一径を有して一直線状に延在する棒状体Ｋ１と、棒状体Ｋ１の先端に同軸上に設けられ棒状体Ｋ１の外径よりも大径を有する研削刃である球状ヤスリＫ２を有している。なお、研削刃に代えて、所定形状の切削刃を有するものであってもよい。
【００３０】
そして、図２に示すように、ホルダ３０の後部には、後端面３０Ｂに開口し、ホルダ３０の中心軸と同軸上に延在するように円錐状のセンタ穴３９が凹設されている。また、ホルダ３０の鍔部３３には、軸受ブッシュ２４の内周面に線接触する縦断面が円弧形状を有した球状曲面３３ａと、キャップ２５の直交面２５ａに対向し接面することによってホルダ３０の姿勢状態をホルダ３０に固定状態で保持したバリ取り工具Ｋが本体２０の回転中心軸Ｌと同軸で延在する状態である基本姿勢状態に規制する規制面３３ｂが形成されている。
【００３１】
上記構成を有するホルダ３０は、保持手段３５に固定状態で保持したバリ取り工具Ｋが回転中心軸Ｌに対して傾斜する状態である傾斜姿勢状態を維持するように、第１円柱部３１が支持穴２３内で傾動スプリング４１によって径方向に付勢されている。傾動スプリング４１は、拡径部２２の後部に径方向に穿設されたスプリング取付穴２７内で、スプリングキャップ４２と第１円柱部３１との間を径方向に離間する方向に付勢するように装着されており、第１円柱部３１を径方向に押圧してホルダ３０を傾斜姿勢状態に付勢している。ここで、ホルダ３０の鍔部３３の外周が球状曲面３３ａに形成されているため、ホルダ３０の傾動時、鍔部３３の球状曲面３３ａと本体２０の支持穴２３内に固設された軸受ブッシュ２４との接触部を支点として、バリ取り工具Ｋを装着したホルダ３０を本体２０に対し、円滑に傾動させることができる。
【００３２】
また、本体２０における支持穴２３の小径穴部２３ｂ内には、第１円柱部３１を遊嵌可能な内径穴部４３ａを有する円筒状のカラー４３が嵌合されている。カラー４３の内径穴部４３ａは、図３に示すように、ホルダ３０が基本姿勢状態にある場合に第１円柱部３１の外周面との間に所定のクリアランスを形成する内径を有している。カラー４３には、スプリング取付穴２７に対向する部分に切欠部４４が形成されており、この切欠部４４内には、押付パッド４５が第１円柱部３１に対して接離自在に装着されている。押付パッド４５は、傾動スプリング４１と第１円柱部３１との間に介在されており、傾動スプリング４１によって第１円柱部３１に押圧され、カラー４３とのクリアランスにより規定される範囲内において、鍔部３３の球状曲面３３ａと本体２０の軸受ブッシュ２４との接触線を中心に、ホルダ３０を傾動させる方向に付勢している。従って、傾動スプリング４１、スプリングキャップ４２、カラー４３、押付パッド４５によって、ホルダ３０を傾斜姿勢状態に付勢する傾斜姿勢状態付勢手段４０が構成される。
【００３３】
また、ホルダ３０は、図２に示すように、クラッチスプリング４７によって、ホルダ３０の軸方向でかつ鍔部３３の規制面３３ｂをキャップ２５の直交面２５ａに当接させる方向に向かって付勢されている。クラッチスプリング４７は、本体２０の小径穴部２３ｂに嵌挿されたカラー４３と第１円柱部３１に嵌挿された押付ピース４６との間で第１円柱部３１に挿通された状態で取り付けられており、鍔部３３の規制面３３ｂを本体２０側に固定されたキャップ２５の直交面２５ａに接触させ、その接触部に摩擦力を生じさせる。そして、この摩擦力と、傾動スプリング４１の押圧によってホルダ３０の第１円柱部３１に押圧される押付パッド４５との間の摩擦力との共同、或いは第１円柱部３１がカラー４３の内径穴部４３ａと押付パッド４５との間に挟持されることによる摩擦力との共同により、本体２０に対するホルダ３０の回転が規制され、本体２０とホルダ３０とを一体に回転することができる。また、本体２０とホルダ３０との間に設定値以上の回転負荷が作用した場合には、ホルダ３０の第１円柱部３１と本体２０側に嵌挿されたカラー４３の内径穴部４３ａ、押付パッド４５との間、並びに、ホルダ３０の鍔部３３と本体２０側のキャップ２５、軸受ブッシュ２４との間に滑りが生じ、ホルダ３０に対して本体２０を相対的に回転させることができる。従って、本体２０側に嵌挿されたカラー４３、クラッチスプリング４７、押付ピース４６、並びに押付パッド４５により、本体２０とホルダ３０とを一体に回転可能に結合すると共に、ホルダ３０に設定値以上の負荷が作用した場合にその結合を解除するクラッチ手段が構成される。
【００３４】
一方、本体２０の細径部２１内にはホルダ３０の基本姿勢状態への保持、及びその保持の解除を行う基本姿勢状態保持手段５０が設けられている。基本姿勢状態保持手段５０は、図４に示すように、本体２０の細径部２１に回転中心軸Ｌと同軸上に一定径で一直線状に延在すると共に前端が支持穴２３に連通して後端が本体２０の後端面２０Ｂに開口する内径穴２６に往復動自在に支持されたロッド５１と、半球面形状を有してロッド５１の前端に設けられ、ロッド５１の前方への移動によりセンタ穴３９に係入可能なセンタピン５２と、本体２０の後端面２０Ｂから後方に突出したロッド５１の後端部５３と本体２０との間に介在されてロッド５１を後方に向かって付勢する戻しばね５４を有している。また、ロッド５１の後端部５３に対向する位置には、姿勢保持シリンダ５５が設けられている。姿勢保持シリンダ５５は、例えば圧縮空気の供給制御によりシリンダロッド５６の突出動作及び退避動作を行うものであり、突出動作により、ロッド５１の後端部５３に当接し、ロッド５１を戻しばね５４の付勢力に抗して前方（矢印Ｆ方向）に移動させることができ、退避動作により、ロッド５１の後端部５３から離間して、ロッド５１を戻しばね５４の付勢力により後方（矢印Ｂ方向）に移動させることができる。ロッド５１は、姿勢保持シリンダ５５の突出動作によって、センタピン５２をセンタ穴３９に係入させてホルダ３０を基本姿勢状態に保持する第１の位置に移動され、また、姿勢保持シリンダ５５の退避動作によって、センタピン５２のセンタ穴３９への係入を解除してホルダ３０を傾斜姿勢状態に保持する第２の位置に移動される。尚、図４は、ロッド５１が第２の位置に移動した状態を示している。
【００３５】
次に、上記構成を有するバリ取り装置１０の使用方法、動作及びその作用効果について以下に説明する。
【００３６】
図５は、クランクシャフト１のジャーナル部２を回転中心に直交する断面で示したものであり、図６は、クランクシャフト１のクランクピン部６を回転中心に直交する断面で示したものであり、共にエンジンのクランクシャフト１のオイル穴内のバリ取り動作を説明するものである。
【００３７】
ジャーナル部２には、図５に示すように、クランクシャフト１の回転中心に直交して貫通する第１の穴２ａと、ジャーナル部２の外周面に一端が開口し他端が第１の穴２ａに連通する第２の穴２ｂとにより、略Ｔ字状に交差するオイル穴３が設けられている。このオイル穴３は、図示していない長軸ドリルで第１の穴２ａを穿設し、次に第２の穴２ｂを穿設することによって形成されたことから、その交差部分には第１の穴２ａ内に突出するようにバリ４が発生している。
【００３８】
また、クランクピン部６には、図６に示すように、クランクシャフト１の回転中心に直交して貫通する第１の穴６ａと、クランクピン部３の外周面に一端が開口し、他端が第１の穴６ａに連通する第２の穴６ｂとにより、略Ｔ字状に交差するオイル穴７が設けられている。このオイル穴７は、ジャーナル部２のオイル穴３と同様に、長軸ドリルで第１の穴６ａを穿設し、次に第２の穴６ｂを穿設することによって形成されたことから、その交差部分には第１の穴６ａ内に突出するようにバリ８が発生している。尚、ジャーナル部２の第２の穴２ａと、クランクピン部６の第２の穴６ａは、クランクシャフト１の回転中心から同方向に延在するように穿設されている。上記構成を有するクランクシャフト２は、ジャーナル部２の第２の穴２ａ及びクランクピン部６の第２の穴６ａの穴中心が各バリ取り装置１０の回転中心軸Ｌに一致して対向する加工姿勢状態に、図示していないワーク保持装置によって保持される。
【００３９】
また、バリ取り装置１０は、予め、姿勢保持シリンダ５５の突出動作により、ロッド５１を戻しばね５４の付勢力に抗して第２の位置から第１の位置に移動させ、ロッド５１のセンタピン５２をホルダ３０のセンタ穴３９に係入させて、ホルダ３０を基本姿勢状態に保持させ、ホルダ３０に保持されているバリ取り工具Ｋを、本体２０の回転中心軸Ｌと同軸上に延在するように配置させる。
【００４０】
バリ取り装置１０は、ホルダ３０が基本姿勢状態に保持され、クランクシャフト１がワーク保持手段によって加工姿勢状態に保持されると、スライドユニット部Ｓの移動シリンダＳ１により、クランクシャフト１に対して接近する方向に予め設定された距離だけ移動される。この移動により、図５及び図６に示すように、各バリ取り装置１０のバリ取り工具Ｋは、それぞれ先端がジャーナル部２の第２の穴２ａ内及びクランクピン部６の第２の穴６ａ内にそれぞれ挿入され、オイル穴３及びオイル穴７の交差部分にそれぞれ配置される。
【００４１】
その際、ホルダ３０は、基本姿勢状態保持手段５０によって基本姿勢状態に保持されていることから、クランクシャフト１に接近する方向にバリ取り装置１０を移動させるだけで、バリ取り工具Ｋの先端をジャーナル部２の第２の穴２ａ内及びクランクピン部６の第２の穴６ａ内にそれぞれ挿入することができ、挿入作業を容易ならしめることができる。また、オイル穴３、７内への挿入時に、バリ取り工具Ｋの先端のふらつきに起因した、ジャーナル部２の外周面等との当接による傷つきを防止することができる。
【００４２】
バリ取り工具Ｋの挿入により、球状ヤスリＫ２がオイル穴３及びオイル穴７の交差部分にそれぞれ配置されると、姿勢保持シリンダ５５の退避動作が行われ、ロッド５１が戻しばね５４の付勢力により第１の位置から第２の位置に移動され、図４に示すように、センタピン５２のセンタ穴３９への係入が解かれる。ホルダ３０は、センタピン５２のセンタ穴３９への係入が解かれると、第１円柱部３１が傾動スプリング４１の押圧によって径方向に移動される。
【００４３】
従って、ホルダ３０は、基本姿勢状態から鍔部３３の球状曲面２３ａを中心として傾動され、傾斜姿勢状態に姿勢変更され、バリ取り工具Ｋの球状ヤスリＫ２は、オイル穴３及びオイル穴７の各交差部分にそれぞれ所定の押圧力で押圧される。
【００４４】
係る状態でモータＭに電源が供給されて回転が開始され、その回転力が主動プーリＰ１、ゴムベルトＧ、従動プーリＰ２を介して本体２０に伝達されると、本体２０が回転中心軸Ｌを中心として回転される。これにより、ホルダ３０に保持されているバリ取り工具Ｋは、先端に設けられている球状ヤスリＫ２を、回転中心軸Ｌを中心とした円軌跡を描くように偏心回転され、バリ４及びバリ８を研削（切削刃を用いた場合には切削）除去することができる。
【００４５】
そして、研削途中において、例えば球状ヤスリＫ２の噛み込みによりホルダ３０と本体２０との間に設定値以上の回転負荷が生じた場合には、ホルダ３０の鍔部３３と本体２０側のキャップ２５、軸受ブッシュ２４との間、並びに、ホルダ３０の第１円柱部３１と本体２０側に嵌挿されたカラー４３の内径穴部４３ａ、押付パッド４５との間に滑りが生じ、ホルダ３０に対して本体２０を相対的に回転させることができる。従って、バリ取り工具Ｋに過度の負荷が与えられるのを防止して、バリ取り工具Ｋの折損や変形を防止することができる。
【００４６】
また、噛み込みによりホルダ３０の回転が停止された場合には、本体２０が所期量回転し、傾動スプリング４１が第１円柱部３１を異なる方向から押圧することによって、噛み込み状態を積極的に解除することができる。ホルダ３０は、球状ヤスリＫ２の噛み込み状態が解除されると、押付ピース４６を介してのホルダ３０の鍔部３３へのクラッチスプリング４７の付勢力による鍔部３３の規制面３３ｂと本体２０側に固定されたキャップ２５の直交面２５ａとの接触部の摩擦力、並びに、押付パッド４５と円柱部３１との間の摩擦力により、再び本体２０と自動的に結合され、本体２０と一体に回転されて球状ヤスリＫ２の偏心回転を再開させる。従って、球状ヤスリＫ２の噛み込みにより、バリ取り工具Ｋの回転が停止されることがあっても、引き続き研削作業を続行することができる。従って、バリ取り加工作業のサイクルタイムを短くすることができ、製品の生産性を向上させることができる。
【００４７】
バリ４及びバリ８の研削作業が終了すると、モータＭの回転が停止され、本体２０の回転が停止される。そして、姿勢保持シリンダ５５の突出動作が行われ、ロッド５１が第２の位置から第１の位置に移動される。これにより、センタピン５２がセンタ穴３９に係入され、ホルダ３０は、傾動スプリング４１の付勢力に抗して傾斜姿勢状態から基本姿勢状態に姿勢変更されて保持される。
【００４８】
ホルダ３０の姿勢が基本姿勢状態に保持されると、スライドユニットＳによりバリ取り装置１０がスライド移動されて、ジャーナル部２の第２の穴２ａ及びクランクピン部６の第２の穴６ａから、それぞれバリ取り工具Ｋが退出される。ここで、ホルダ３０の姿勢を基本姿勢状態に保持した状態で退出させることによって、バリ取り工具Ｋの先端をオイル穴３及びオイル穴７の内壁面に非接触状態で抜き取ることができ、バリ取り工具Ｋの先端で傷つけたり、バリ取り工具Ｋの揺動によりジャーナル部２の外周面等に当接するのを防止することができる。オイル穴３、７からバリ取り工具Ｋが退出されると、バリ取り装置１０によるバリ取り加工が終了する。
【００４９】
この発明によれば、傾動スプリング４１によってホルダ３０を傾動させることから、常に一定の押圧力でバリ取り工具Ｋの球状ヤスリＫ２をオイル穴３、７内のバリ４、８に押圧することができる。従って、オイル穴３、７に対して適切にバリ取り加工を施すことができる。
【００５０】
また、ホルダ３０を傾斜姿勢状態や基本姿勢状態に規制するための機構が本体の外周囲に突起物として存在しないことから、本体２０の外径を小さくすることができる。従って、本実施の形態におけるクランクシャフト１のオイル穴３、７のように、軸間ピッチが狭い複数の穴部を同時に加工する多軸専用機に特に適している。
【００５１】
尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、ホルダ３０における鍔部３３の配置位置や、傾動スプリング４１の配置箇所などを適宜変更してもよい。また、軸受ブッシュ２４を省略し、鍔部３３の球状曲面２３ａを、本体２０の支持穴２３の周壁に接するようにしてもよい。但し、この場合は、支持穴２３の周壁における接触部を硬化処理、低摩擦処理しておくことが望ましい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るバリ取り装置によれば、基本姿勢状態保持手段を第１の位置から第２の位置に移動させることによって、ホルダの姿勢を基本姿勢状態から傾斜姿勢状態に姿勢変形することができる。また、基本姿勢状態保持手段を第２の位置から第１の位置に移動させることによって、ホルダの姿勢を傾斜姿勢状態から基本姿勢状態に姿勢変更することができる。
【００５３】
従って、傾斜姿勢状態において本体を回転させることによって、バリ取り工具の先端を旋回させ、被加工物の穴部内に形成されているバリを容易に研削または切削除去できる。また、基本姿勢状態で被加工物へのバリ取り工具の挿入及び退出を行うことによって、挿入及び退出時にバリ取り工具の研削刃や切削刃が被加工物に接触するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明する概略図である。
【図２】図１の要部を一部断面により拡大して示す説明図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線での断面を矢視方向から拡大して示した図である。
【図４】図１の要部を一部断面により拡大して示す説明図である。
【図５】バリ取り装置の使用状態を例示する説明図である。
【図６】バリ取り装置の使用状態を例示する説明図である。
【図７】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１クランクシャフト
２ジャーナル部
３オイル穴
６クランクピン部
７オイル穴
１０バリ取り装置
２０本体
３０ホルダ
４０傾斜姿勢状態付勢手段
５０基本姿勢状態保持手段
Ｌ回転中心軸
Ｋバリ取り工具

Claims

棒状部材の先端に研削刃または切削刃を有するバリ取り工具を被加工物の穴部に挿入して、前記バリ取り工具の先端側を偏心回転させて前記穴部内のバリを研削または切削除去するバリ取り装置において、
回転駆動装置によって回転駆動される本体と、
前記バリ取り工具の基端を固定状態で保持して前記本体に傾動自在に支持され、かつ前記固定状態で保持したバリ取り工具が前記本体の回転中心軸と同軸で延在する状態である基本姿勢状態から前記回転中心軸に対して傾斜する状態である傾斜姿勢状態に姿勢を変更可能なホルダと、
該ホルダの姿勢を前記基本姿勢状態に保持する基本姿勢状態保持手段と、
前記ホルダの姿勢を前記傾斜姿勢状態に付勢する傾斜姿勢状態付勢手段とを備え、
前記基本姿勢状態保持手段は、前記基本姿勢状態に前記ホルダの姿勢を保持する第１の位置と、前記ホルダの前記基本姿勢状態への保持を解除する第２の位置に選択的に移動可能であって、前記ホルダに予め設けられているセンタ穴に対向配置され、前記第２の位置から前記第１の位置に移動することにより前記センタ穴に係入して前記ホルダの姿勢を前記基本姿勢状態に保持するセンタピンを有し、
前記ホルダは、前記本体に同軸回転自在に支持され、
前記ホルダと前記本体とを一体に回転可能に結合すると共に前記ホルダと前記本体との間に設定値以上の負荷が作用することにより前記ホルダと前記本体との相対回転を許容するクラッチ手段を有することを特徴とするバリ取り装置。
前記本体は、該本体の回転中心軸に沿って延在する支持穴を有し、
前記ホルダは、前記支持穴内に延在する円柱部を有しており、
前記傾斜姿勢状態付勢手段は、前記ホルダを前記回転中心軸に直交する方向に押圧して前記傾斜姿勢状態に付勢する傾動スプリングと、前記支持穴内に配置されて前記ホルダの円柱部を遊嵌可能な内径穴部を有するカラーと、該カラーに径方向に移動可能に支持され、前記傾動スプリングによって一定の押圧力で前記ホルダの外周面に押圧される押付パッドと、を有することを特徴とする請求項１に記載のバリ取り装置。
前記本体は、前記支持穴内に形成された前記回転中心軸に直交して延在する直交面を有し、
前記ホルダは、前記直交面への接面により前記ホルダを前記本体の回転中心軸に沿って延在させる姿勢に規制する規制面を有し、
前記本体の前記直交面に対して前記規制面を当接させる方向に前記ホルダを付勢するクラッチスプリングを有することを特徴とする請求項２に記載のバリ取り装置。
前記ホルダの外周に鍔部を有し、該鍔部に前記規制面を形成すると共に、鍔部の外周を球状曲面に形成し、
該鍔部の球状曲面を前記本体の支持穴または該支持穴に固設された軸受に接し、前記鍔部の球状曲面と前記本体の支持穴または支持穴に固設された軸受との接触部を支点として、前記ホルダを前記本体に対し傾動することを特徴とする請求項３に記載のバリ取り装置。
前記クラッチ手段は、前記鍔部の規制面と本体側の前記直交面との接触部における摩擦力と、前記押付パッドの押圧による摩擦力とによって、前記本体と前記ホルダとを一体に回転し、前記本体と前記ホルダとの間に設定値以上の負荷が作用したときには、前記接触部と前記押付パッドによる前記ホルダの押圧部とに滑りが生じることによって前記ホルダと前記本体との結合を解除することを特徴とする請求項４に記載のバリ取り装置。