JP4936065B2 - Tire wheel vibration isolating method and apparatus for tire wheel holding chuck - Google Patents
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本発明は、加工中に生じるタイヤホイールの振動を防止するようにしたタイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振方法及び装置に関する。 The present invention relates to a tire wheel vibration isolation method and apparatus for a tire wheel holding chuck that prevents vibration of a tire wheel that occurs during processing.
従来、タイヤホイール保持用チャックは、チャック本体にチャック軸線方向へ移動可能なダンパ保持部材を設け、ダンパ保持部材にチャック軸線を中心とする円周上に位置されてダンパケースからダンパピンがスプリングによりチャック軸線方向の前方へ突出している複数の防振ダンパが設けられている。そして、チャック本体にタイヤホイールの軸線方向を位置決めした状態でタイヤホイールを保持し、タイヤホイールのリム端にダンパのダンパピンを弾力的に押圧し、そのダンパピンによって加工中に生じるタイヤホイールの振動を防止するようになっている。
特許文献1では、ダンパを配置したダンパ保持部材を空気圧シリンダによりチャック軸線方向に移動可能とし、チャック本体にタイヤホイールの軸線方向を位置決めした状態でタイヤホイールを保持し、その後、予め後側シリンダ室を大気に開放したことで自重により待機位置に降下していたダンパ保持部材を、後側シリンダ室に供給した空気圧により上方に移動させることで、対応するダンパピンをリム端に当接させ、さらに、スプリングを圧縮しながらダンパ保持部材を移動させ、ダンパピン及びダンパケースの先端をリム端に当接させるようになっている。
In
上記のものでは、待機位置に降下していたダンパ保持部材を上方に移動させ、タイヤホイールのリム端に対応するダンパのダンパピンを当接させ、さらに、スプリングを圧縮しながらダンパケースの先端をリム端に当接させるようになっている。ところが、ダンパ保持部材をダンパピンによってスプリングを圧縮させる力により上方へ移動させることで、リム端が前記力を受け止めるときに衝撃により傷や凹みが生じるおそれがあった。また、前記待機位置は、ダンパとリム端が干渉しない位置であるので、タイヤホイールを把握した後、ダンパのダンパケースの先端をリム端に当接させるまでに、ダンパピンのストローク分以上ダンパ保持部材を移動させなければならず、タイヤホイールの加工までに時間がかかるおそれがあった。
そこで本発明の課題は、上記問題点に鑑み、衝撃を与えることなくリム端にダンパを当接させるようにしたタイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振方法、及び前記動作が短時間で行えるようにした装置を提供することを目的とする。
In the above, the damper holding member that has been lowered to the standby position is moved upward, the damper pin of the damper corresponding to the rim end of the tire wheel is brought into contact, and the tip of the damper case is rimmed while compressing the spring. It is made to contact the end. However, when the damper holding member is moved upward by the force of compressing the spring by the damper pin, there is a possibility that a scratch or a dent may be caused by an impact when the rim end receives the force. Further, since the standby position is a position where the damper and the rim end do not interfere with each other, the damper holding member is more than the damper pin stroke after the tire wheel is grasped and before the tip of the damper case of the damper is brought into contact with the rim end. There is a possibility that it takes time to process the tire wheel.
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a tire wheel holding vibration damping method for a tire wheel holding chuck in which a damper is brought into contact with a rim end without giving an impact, and the operation can be performed in a short time. An object of the present invention is to provide an apparatus.
本発明は、ダンパ保持部材をチャック軸線方向の前方へ移動させ、そのダンパ保持部材をダンパピンによってスプリングを圧縮させない力でチャック軸線方向の後方へ移動可能とし、タイヤホイールのチャック軸線方向を位置決めして保持するとき、タイヤホイールのリム端を複数のダンパのダンパピンに当接させてスプリングを介してダンパ保持部材をチャック軸線方向の後方へ移動させ、タイヤホイールを保持した後、ダンパ保持部材をダンパのスプリングを圧縮させる力でチャック軸線方向の前方へ移動させ、ダンパピンのストローク分だけスプリングを圧縮させてダンパケースをタイヤホイールのリム端に当接させることを特徴とする。 In the present invention, the damper holding member is moved forward in the chuck axis direction, and the damper holding member can be moved rearward in the chuck axis direction with a force that does not compress the spring by the damper pin, and the chuck wheel axis direction of the tire wheel is positioned. When the tire wheel is held, the rim end of the tire wheel is brought into contact with the damper pins of the plurality of dampers, the damper holding member is moved rearward in the chuck axis direction via the spring, and after holding the tire wheel, the damper holding member is The spring is moved forward in the chuck axis direction by a force for compressing the spring, the spring is compressed by the stroke of the damper pin, and the damper case is brought into contact with the rim end of the tire wheel.
また、本発明は、チャック本体のチャック軸線の前後方向を上下方向とし、ダンパ保持部材を上下方向へ流体圧により移動可能とし、ダンパ保持部材をダンパのスプリングを圧縮させない低圧の流体圧により上方へ移動させておき、タイヤホイールの上下方向を位置決めして保持するとき、タイヤホイールのリム端を複数のダンパのダンパピンに当接させてスプリングを介してダンパ保持部材を低圧の流体圧に抗して下方へ移動させ、タイヤホイールを保持した後、ダンパ保持部材をダンパのスプリングを圧縮させる高圧の流体圧により上方へ移動させ、ダンパピンのストローク分だけスプリングを圧縮させてダンパケースをタイヤホイールのリム端に当接させることを特徴とする。 In the present invention, the longitudinal direction of the chuck axis of the chuck body is the vertical direction, the damper holding member can be moved in the vertical direction by fluid pressure, and the damper holding member is moved upward by low pressure fluid pressure that does not compress the damper spring. When the tire wheel is moved and positioned in the vertical direction, the rim end of the tire wheel is brought into contact with the damper pins of the plurality of dampers, and the damper holding member is resisted against the low pressure fluid pressure via the spring. After moving down and holding the tire wheel, the damper holding member is moved upward by the high pressure fluid pressure that compresses the spring of the damper, and the spring is compressed by the stroke of the damper pin, and the damper case is moved to the rim end of the tire wheel. It makes it contact | abut.
更に、本発明は、ダンパ保持部材をチャック軸線方向へ移動可能な流体圧シリンダの流体圧回路に、流体圧シリンダに供給する流体圧を低圧と高圧に切り換え可能な切換装置を設け、ダンパ保持部材をチャック軸線方向の前方へダンパのスプリングを圧縮させない低圧の流体圧と、ダンパのスプリングを圧縮させる高圧の流体圧とで選択的に移動可能にしたことを特徴とする。 Furthermore, the present invention is provided with a switching device capable of switching the fluid pressure supplied to the fluid pressure cylinder between a low pressure and a high pressure in the fluid pressure circuit of the fluid pressure cylinder capable of moving the damper holding member in the chuck axis direction, This is characterized in that it can be selectively moved by a low-pressure fluid pressure that does not compress the damper spring forward and a high-pressure fluid pressure that compresses the damper spring.
本発明では、ダンパ保持部材を流体圧シリンダによってチャック軸線方向へ移動可能に設け、前記流体圧シリンダに供給する流体圧を低圧と高圧とに切り換えるようにしたことで、低圧の流体圧でダンパ保持部材を移動させ、タイヤホイールの中心ボス部がストッパに当接するまで、タイヤホイールのリム端を対応する複数のダンパのダンパピンに当接させてスプリングを介してダンパ保持部材を低圧の流体圧に抗してチャック軸線方向の下方へ移動させた後、流体圧を低圧から高圧に切り換え、ダンパピンのストローク分だけスプリングを圧縮させてダンパケースをタイヤホイールのリム端に当接させるようにダンパ保持部材をチャック軸線方向の上方へ移動させることが可能となり、ダンパピンをタイヤホイールのリム端に当接させた状態からダンパケースをリム端に当接させるので、従来のようにリム端にダンパピンが当接するときの衝撃を与えることがなく、衝撃によって傷や凹みが生じることを防止できる。また、ダンパピンのストローク分だけスプリングを圧縮させればダンパケースがタイヤホイールのリムに当接するので、従来のように、待機位置からリム端まで移動させることに比べて、ダンパ保持部材の移動距離が短くなり、タイヤホイールの加工までの時間を短縮することができる。 In the present invention, the damper holding member is provided so as to be movable in the chuck axis direction by the fluid pressure cylinder, and the fluid pressure supplied to the fluid pressure cylinder is switched between the low pressure and the high pressure, so that the damper is held at a low fluid pressure. The member is moved, and the rim end of the tire wheel is brought into contact with the damper pins of the corresponding dampers until the center boss portion of the tire wheel comes into contact with the stopper, and the damper holding member is resisted against the low pressure fluid pressure through the spring. Then, the damper holding member is moved so that the fluid pressure is switched from low pressure to high pressure and the spring is compressed by the stroke of the damper pin so that the damper case contacts the rim end of the tire wheel. It is possible to move upward in the chuck axis direction, and the damper pin is in contact with the rim end of the tire wheel Since the abutting the damper case to the rim edge from, it is possible to prevent without damper pin to the rim edge as in the prior art shock at the time of contact, scratches and dents by an impact occurs. In addition, if the spring is compressed by the stroke of the damper pin, the damper case abuts on the rim of the tire wheel, so that the movement distance of the damper holding member is longer than when moving from the standby position to the rim end as in the prior art. This shortens the time required for processing the tire wheel.
図1,2に示すチャック1のチャック本体2は、取付ボルト3によって後ボディ4の前端に前ボディ5が一体固着されている。前ボディ5には、円周方向に等間隔で複数(3個)のマスタジョウ6が夫々半径方向に移動するように装着され、周知のようにウエッジプランジャ7と楔係合している。ウエッジプランジャ7にはドローボルト8が連結され、ドローボルト8に接続された図示しない回転シリンダによってウエッジプランジャ7がチャック軸線L方向に進退するようになっている。ウエッジプランジャ7の進退によりマスタジョウ6がチャック半径方向に移動し、マスタジョウ6の前側に取り付けた把握爪9によってワークであるアルミ製のタイヤホイールWの中心孔Waを内径把握して芯出し保持するようになっている。把握爪9には、タイヤホイールWの中心ボス部と当接してタイヤホイールWの軸線方向の位置決めをするストッパ10が取り付けられている。
The chuck body 2 of the
チャック本体2の後ボディ4の外周には、ダンパ保持部材11がチャック軸線L方向へ移動可能に嵌め込まれている。ダンパ保持部材11はリング状の基部12にダンパプレート13を取り付けたものである。ダンパプレート13には、異なるホイール径WLのタイヤホイールWに対応してチャック軸線Lを中心とする円周上に複数の防振ダンパ14が配置されている。防振ダンパ14について説明する。図3に示す防振ダンパ14は、ダンパプレート13にナット15を介して一体固着されるダンパケース16と、ダンパケース16の段付き貫通孔17内に内装され、ダンパケース16の先端側の開口からチャック軸線方向へ進退可能に装着されたダンパピン18と、ダンパケース16の軸線後端開口を塞ぐ塞ぎ部材19と、ダンパピン18と塞ぎ部材19との間に介装される付勢部材として例示するスプリング20とが備えられたものである。前記ダンパピン18はスプリング20のばね力により突出方向に常時付勢され、通常はダンパピン18の大径部18aが段付き貫通孔17の段部に当接してダンパピン18の先端がダンパケース16の先端面より前方に突出している。尚、本実施形態では、スプリング20でダンパピン18を付勢しているが、ガス圧によってダンパピン18を付勢するようにしてもよい。
A
チャック本体2の後ボディ4には、前記ダンパプレート13に対して軸線後方となる位置に、円周方向に等間隔で複数(3個)の流体圧シリンダとして例示する空気圧シリンダ21が取り付けられている。各空気圧シリンダ21は、シリンダ本体22内のシリンダ室23にピストン24が移動可能に嵌め込まれ、ピストン24と一体のピストンロッド25が前記ダンパ保持部材11にボルト26により連結されている。ピストン24で区画される前側シリンダ室23aは、連通孔27を介して大気に開放されている。後側シリンダ室23bは後ボディ4に形成された半径方向の対応した各流路28に連通している。各流路28は、ウエッジプランジャ7を進退させるドローボルト8が貫通する後ボディ4の後壁の貫通孔4aに形成された環状溝29を介してドローボルト8中心の流体通路30に連通している。流体通路30は回転継手31を介して第1切換弁32(例えば3ポート2位置弁)に接続されている。第1切換弁32のPポート33には切換装置34を介して空気圧源35が接続されている。切換装置34は2つの減圧弁36a,36bと第2切換弁37とから成り、空気圧源36からの空気圧を減圧弁36a,36bにより低圧又は高圧とし、何れかの空気圧を第2切換弁37によって前記第1切換弁32のPポート33に供給するようになっている。
The
よって、空気圧シリンダ21は、切換装置34により後側シリンダ室23bに低圧又は高圧の何れかの空気圧を供給してピストンロッド25を前進させ、ピストンロッド25に連結されたダンパ保持部材11がチャック軸線L方向の前方(前進位置A)へ移動するようになっている。後側シリンダ室23bの空気圧を大気に開放すると、前進したピストンロッド25がダンパ保持部材11の自重により後退することで、ダンパ保持部材11がチャック軸線L方向の後方(後端位置B)へ移動するようになっている。また、各ダンパ14は、ピストンロッド25が前進しダンパ保持部材11が前進位置Aに移動したときに、ダンパピン18先端が対応するタイヤホイールのリム端WbよりストロークST分だけ上方となるようにダンパプレート13に取り付けられている。尚、前記低圧の空気圧は、3個の空気圧シリンダ21の後側シリンダ室23bに供給した場合に、ダンパ保持部材11をダンパ14のダンパピン18によってスプリング20を圧縮させない力(低推力)で移動させるように設定されている。また、前記高圧の空気圧は、3個の空気圧シリンダ21の後側シリンダ室23bに供給した場合に、ダンパ保持部材11をダンパ14のダンパピン18によってスプリング20を圧縮させる力(高推力)で移動させるように設定されている。
Therefore, the
上記構成のチャック1を上向き回転主軸40の先端に取付ボルト41により一体固着し、このチャック1を用いてホイール径WLが小径であるタイヤホイールWを加工する場合について説明する。図4のように、ワークW把握動作に先駆けて切換装置34により低圧の空気圧を後側シリンダ室23bに供給して、ダンパ保持部材11をチャック軸線L方向の上方(前進位置A)へ移動させる。その後、図5のように、加工するタイヤホイールWをチャック1の上方から降下させ、タイヤホイールWの中心ボス部がストッパ10に当接するまで、タイヤホイールWのリム端Wbを対応する複数のダンパ14のダンパピン18に当接させてスプリング20を介してダンパ保持部材11を低圧の空気圧に抗してチャック軸線L方向の下方(中間位置C)へ移動させる。そして、タイヤホイールWの中心ボス部がストッパ10に当接した状態で図示しない回転シリンダによってドローボルト8をチャック軸線L方向の下方へ移動させると、チャック半径方向へ移動する把握爪9によってタイヤホイールWが保持される。その後、図1のように、切換装置34により後側シリンダ室23bに供給していた空気圧を低圧から高圧に切り換える。
A case will be described in which the
空気圧が低圧から高圧になったことで、ダンパ保持部材11をダンパ14のダンパピン18によってスプリング20を圧縮させない力(低推力)からスプリング20を圧縮させる力(高推力)が生じるので、ダンパピン18のストロークST分だけスプリング20を圧縮させてダンパケース16をタイヤホイールWのリム端Wbに当接させるように、ダンパ保持部材11が中間位置Cから前進位置Aへ移動することになる。その後、タイヤホイールWのリム端Wbにダンパ14が弾力的に押圧された状態で、主軸40が回転してタイヤホイールWに切削加工が行われる。加工中にチャック軸線L下方に向けて振動が生じた場合、ダンパケース16がリム端Wbに当接しているために、ダンパケース16を介してダンパ保持部材11に振動が伝わり、その振動は前記スプリング20を圧縮させる力(高推力)より大きいことから、チャック軸線L方向に移動可能なピストンロッド25を介して後側シリンダ室23b内の空気圧によって吸収されることになる。また、チャック軸線L上方に向けて振動が生じた場合、スプリング20のばね力でダンパピン18がリム端Wbに追従することで前記振動が吸収されることになる。
Since the air pressure is changed from low pressure to high pressure, a force (high thrust) that compresses the
加工が終了した後、ドローボルト8をチャック軸線L方向の上方へ移動させ、タイヤホイールWの保持が開放されると共に、加工済のタイヤホイールWがチャック1の上方へ取り外される。次いで、新たなタイヤホイールWがチャック1の上方に配置され、上記のようにタイヤホイールWを保持した後、タイヤホイールWのリム端Wbにダンパ14を弾力的に押圧した状態でタイヤホイールWの切削加工が行われることになる。また、図2に示す前記のホイール径WLと異なるホイール径WL1であるタイヤホイールW1を加工する場合でも、上記同様に、タイヤホイールW1を保持した後、タイヤホイールW1のリム端Wb1にダンパ14を弾力的に押圧した状態でタイヤホイールW1の切削加工が行われることになる。従って、ダンパ保持部材11を空気圧シリンダ21によってチャック軸線L方向へ移動可能に設け、前記空気圧シリンダ21に供給する空気圧を低圧と高圧とに切り換えるようにしたことで、低圧の空気圧でダンパ保持部材11を移動させ、タイヤホイールWの中心ボス部がストッパ10に当接するまで、タイヤホイールWのリム端Wbを対応する複数のダンパ14のダンパピン18に当接させてスプリング20を介してダンパ保持部材11を低圧の空気圧に抗してチャック軸線L方向の下方へ移動させた後、空気圧を低圧から高圧に切り換え、ダンパピン18のストロークST分だけスプリング20を圧縮させてダンパケース16をタイヤホイールWのリム端Wbに当接させるようにダンパ保持部材11をチャック軸線L方向の上方(前進位置A)へ移動させることが可能となり、ダンパピン18をタイヤホイールWのリム端Wbに当接させた状態からダンパケース16をリム端Wbに当接させるので、従来のようにリム端Wbにダンパピン18が当接するときの衝撃を与えることがなく、衝撃による傷や凹みが生じることがない。
After the processing is completed, the draw bolt 8 is moved upward in the chuck axis L direction, the holding of the tire wheel W is released, and the processed tire wheel W is removed above the
また、ダンパピン18のストロークST分だけスプリング20を圧縮させればダンパケース16がタイヤホイールWのリム端Wbに当接するので、従来のように、待機位置(後端位置B)からリム端Wbまで移動させることに比べて、ダンパ保持部材11の移動距離が短くなり、タイヤホイールWの加工までの時間を短縮することが可能となる。尚、本実施形態では、チャック本体1のチャック軸線Lの前後方向を上下方向として説明したが、前後方向とした場合には、高圧の空気圧でダンパ保持部材11を前進位置Aまで移動させ、そのダンパ保持部材11をタイヤホイールWによって後方へ移動させるときに、空気圧シリンダ21へ供給した空気圧を大気に開放しても、ピストン24やピストンロッド25に生じる摩擦抵抗によってダンパ保持部材11が後端位置Bに移動することがないために、低圧を零とすることが可能であり、切換装置34を不要とすることができる。更に、本実施形態では流体圧シリンダ21を空気圧シリンダで説明したが、油圧シリンダを用いても、各シリンダ室23a,23bに供給する油圧を調整してピストンロッド25に連結されたダンパ保持部材11を前進位置Aと中間位置Cとの間で移動するようにすればよい。
Further, if the
1 チャック
2 チャック本体
11 ダンパ保持部材
14 防振ダンパ
16 ダンパケース
18 ダンパピン
20 スプリング
21 空気圧シリンダ
34 切換装置
W タイヤホイール
Wb リム端
ST ストローク
L チャック軸線
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