JPH0150522B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関等のクランク軸のピン部の加
工に使用する偏心チヤツク装置、特にそのバラン
ス装置に関する。

（従来の技術） クランク軸のピン部の加工は、ピン部の中心が
工作機械の主軸軸心と一致するように偏心チヤツ
ク装置によりクランク軸のジヤーナル部を主軸軸
心に対して偏心した位置で把持して行つている。
クランク軸は種類によりジヤーナル部とピン部の
間のピンストロークが異なるので、従来は１台の
工作機械により複数種類のクランク軸のピン部を
把持する把持部を設けたスライダを工作機械の主
軸に装着されるチヤツク本体に対し半径方向に案
内支持してなる可動式の偏心チヤツク装置を使用
し、加工すべきクランク軸のピンストロークに応
じスライダを把持部と共に半径方向に移動し位置
決め保持して加工を行つていた。

この種の偏心チヤツク装置においては、スライ
ダと把持部の半径方向移動により偏心チヤツク装
置の重心が主軸軸心より偏心するので、この移動
範囲が大となると重心の偏心距離の変化も大とな
つて工作機械の振動が生ずる。このような問題を
解決するために、主軸に偏心量を変えることがで
きるバランスウエイトを設けたもの（例えば特開
昭58−223502号公報）もあつた。

（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においては、クラン
ク軸把持部の偏心量の調整を送りねじにより行つ
ており、またこの調整とは別個にバランスウエイ
トの偏心量の調整を行つているのでピンストロー
クの変更に伴う偏心チヤツク装置の調整に手間が
かかり、また全体として構造複雑で大型になると
いう問題があつた。本発明はバランスウエイトの
移動をクランク軸把持部の移動と連動させ、また
各機能部分の構造及び配置に工夫を加えることに
より、迅速かつ確実に各調整を行うことができ、
しかもコンパクトなクランク軸用偏心チヤツク装
置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために、本発明は図示の実施例に示す如
く、後部において工作機械の主軸１１に装着され
るチヤツク本体１５と、このチヤツク本体により
前記主軸１１と直交する直径方向に案内支持され
たスライダ２０と、このスライダに装着されて把
持爪３３によりクランク軸Ｗのジヤーナル部Wa
を着脱可能に把持する把持部３０と、前記チヤツ
ク本体１５に対し前記スライダ２０と把持部３０
を前記直径方向に位置決め保持する位置決め装置
４５よりなる偏心チヤツク装置において、前記位
置決め装置４５は前記主軸１１の回転軸線に対し
前記直径方向に偏心して位置せしめられ、かつ前
記直径方向とほゞ直交方向に移動可能に設けられ
傾斜突起６２ｃを介して前記スライダ２０と係合
してこれを移動させるピストン部材６２を備えた
駆動装置６０と、前記スライダ２０と当接可能な
位置に割り出される複数の異なる高さの当接突起
５２ａを有するストツパ５２を備えたストツパ装
置５０よりなり、更に前記主軸１１の回転軸線に
対し前記位置決め装置４５と逆向きに偏心した位
置において前記チヤツク本体１５に前記直径方向
に案内支持されたバランスウエイト８０と、この
バランスウエイトと同じ側に偏心して設けられ前
記スライダ２０とバランスウエイト８０の間にお
いて前記直径方向と直交する軸線回りに回動自在
に前記チヤツク本体１５に軸支され同軸線に対し
互いに反対側に位置する部分がそれぞれ前記スラ
イダ２０及びバランスウエイト８０に係合して同
バランスウエイトを同スライダの移動と連動して
反対方向に移動させる回動部材７１よりなる連動
装置７０と、前記位置決め装置４５とバランスウ
エイト８０の間において前記スライダ２０に設け
られ前記主軸１１の回転軸線と平行方向に移動可
能なピストン２１を備え楔部材３６を介して前記
把持部３０の把持爪３３を開閉するシリンダ装置
を備えたことを特徴とするものである。

（作用） スライダ２０と把持部３０は駆動装置６０によ
り直径方向に移動され、加工されるクランク軸Ｗ
のピンストロークに応じて割り出された当接突起
５２ａに当接されて位置決め保持され、この移動
と同時にバランスウエイト８０は連動装置７０の
回動部材７１を介してスライダ２０及び把持部３
０とは平行な反対方向に移動されて位置決めされ
る。スライダ２０と把持部３０の直径方向移動に
よる偏心チヤツク装置の重心の主軸軸心よりの偏
心距離は、バランスウエイト８０の直径方向の移
動により打ち消されて増加しない。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、ピンストローク
に応じてスライダ２０と把持部３０を半径方向移
動させても主軸軸心よりの重心の偏心距離があま
り変化しないので、前記半径方向移動に伴う工作
機械の振動を発生させることがない。従つて、１
台の工作機械でピンストロークが大幅に異なるク
ランク軸のピン部の加工が可能となり、クランク
軸加工用工作機械の汎用性を高めることができ
る。また、位置決め装置と連動装置を主軸の回転
軸線に対し互いに逆向きに偏心して設けると共に
その間に把持爪を開閉させるシリンダ装置を設け
たので、多数の機能部分を全てコンパクトにかつ
大きな重量アンバランスが生じないように偏心チ
ヤツク装置内に組み込むことができる。更に、駆
動装置、バランスウエイトと連動装置をスライダ
２０が移動する直径方向に設けたので、スライダ
２０を滑らかに作動させることができる。また更
に、割に出された当接突起に当接してスライダを
位置決めしているので、連動装置によりスライダ
とバランスウエイトの移動を連動させたことゝ相
まつて、クランク軸のピンストロークの変更に伴
う偏心チヤツク装置の調整を極めて迅速かつ確実
に行うことができる。

（実施例） 第１図〜第３図に示す如く、チヤツク本体１５
の後部は工作機械の主軸ヘツド１０に軸承された
主軸１１の先端にボルト止めされ、チヤツク本体
１５の前部にはスライダ２０が主軸１１と直交す
るＸ方向に摺動可能に案内支持され、スライダ２
０の前部にはクランク軸Ｗを着脱可能に把持する
把持部３０がボルト止めされている。チヤツク本
体１５の一側の案内孔１５ｂに本発明の要部をな
すバランスウエイト８０がＸ方向と平行に案内支
持され、ピニオン軸７１とラツク７２，７３より
なる連動装置７０によりスライダ２０とは反対方
向に移動するよう連動されている。

第２図及び第３図に示す如く、チヤツク本体１
５の前面にＸ方向に形成された溝１５ａの両側縁
に沿つて１対の案内部材１６がボルト止めされ、
案内部材１６の内側縁１６ａはスライダ２０の両
側の案内溝２０ａと摺動可能に係合してスライダ
２０を主軸１１と直交する直径方向に案内支持し
ている。スライダ２０をＸ方向に位置決め保持す
る位置決め装置４５はストツパ装置５０と駆動装
置６０とよりなり、前記直径方向において主軸１
１の回転軸線に対し一方向に偏心して設けられて
いる。第１図に示す如く、ストツパ装置５０の主
要部は支持ブロツク５１を介してチヤツク本体１
５に回動可能に保持されたストツパ５２であり、
このストツパ５２はスライダ２０に固定された当
接片２９と当接可能な位置に選択的に割り出され
る高さの異なる複数の当接突起５２ａを有してい
る。主軸１１を定位置停止装置（図示せず）によ
り所定角度位置にて停止した状態において割出装
置（図示せず）を接近させてストツパ５２の係合
突起５２ｂと係合し、ストツパ５２を回転するこ
とにより加工するクランク軸Ｗのピンストローク
に対応する高さの当接突起５２ａがスライダ２０
の当接片２９と当接可能な位置に割り出される。

駆動装置６０は、第１図に示す如く、主軸１１
に軸線と平行にチヤツク本体１５に固定された段
付シリンダ６１とこの段付シリンダ６１の内周面
にそれぞれ嵌合する大径部６２ａと小径部６２ｂ
を有するピストン部材６２よりなり、小径部６２
ｂの前側半分の両面は傾斜突起６２ｃを残して側
面取りを行い、スライダ２０に固定した係合部材
２８の係合溝２８ａに傾斜突起６２ｃを係合す
る。大径部６２ａの後側の作動シリンダ室６３に
管路６５より作動流体圧が加わればピストン部材
６２は前方に移動してスライダ２０を第１図にお
いて上方に移動させてストツパ装置５０との当接
を解除し、前側の戻しシリンダ室６４に管路６６
より作動流体圧が加われば、上記と逆の作用によ
りスライダ２０を下方に移動させて、当接片２９
を割出装置により割り出されたストツパ装置５０
の当接突起５２ａに当接し、加工するクランク軸
Ｗのピンストロークに対応してスライダ２０をＸ
方向に位置決め保持する。

把持部３０の把持部本体３１はスライダ２０の
前面にボルト止めされ、その前側には第２図に示
す如く120度間隔で放射状に配置された３個の把
持爪３３を、３個のガイド溝３１ｂ及び押え板３
２により把持部３０の中心に向けて摺動可能に保
持している。把持部本体３１内に各ガイド溝３１
ｂと平行に形成された３個のガイド孔３１ａに
は、３個の摺動部材３４が案内支持されている。
各ガイド孔３１ａとガイド溝３１ｂの間に位置す
る枢支ピン３７により把持部本体３１に枢支され
たレバー３５の両端を、それぞれ各把持爪３３の
係合凹部３３ａと摺動部材３４の係合孔３４ａに
係合して各把持爪３３を各摺動部材３４に連動す
る。第１図に示す如く、把持部本体３１の中心に
はワークＷを仮支持するセンタ３８を軸動可能に
支持せしめると共にこれと同軸に後方に突出して
段付ロツド２３を把持部本体３１に固定し、セン
タ３８と段付ロツド２３に設けた中心孔内の底部
間に介在せしめたスプリング３９によりセンタ３
８をワークＷに向けて付勢する。

スライダ２０の後部内側には段付ロツド２３と
同軸にシリンダ面２０ｂを形成し、シリンダ面２
０ｂと段付ロツド２３の細径部に環状ピストン２
１を嵌合してスライダ２０の後端部材２２との間
にはクランプシリンダ室２４を形成し、環状ピス
トン２１の前側には戻しシリンダ室２５を形成す
る。把持部本体３１には、各摺動部材３４に対応
して、３個の楔部材３６が段付ロツド２３と平行
に摺動可能に設けられ、各楔部材３６先端の傾斜
溝３６ｂは各摺動部材３４の内側に設けた係合突
起と摺動可能に係合すると共に後端の係合突起３
６ａは環状ピストン２１前部の係合溝２１ａと係
止している。管路２６よりクランプシリンダ室２
４に作動流体圧が加われば環状ピストン２１は前
進して各楔部材３６を前進させると共に各摺動部
材３４を半径外方に移動させ、レバー３５を介し
て各把持爪３３を半径内向に移動させてクランク
軸Ｗのジヤーナル部Waを把持する。管路２７よ
り戻しシリンダ室２５に作動流体圧が加われば環
状ピストン２１は後退し、前記と逆の作用により
各把持爪３３を半径外方に移動させてクランク軸
Ｗの把持を解除する。なお、把持部本体３１には
先端の基準面４０ａをクランク軸Ｗの端面に当接
して長手方向位置決めを行う長手基準部材４０を
設ける。

第１図及び第３図に示す如く、チヤツク本体１
５外周には、位置決め装置４５と反対側に位置す
る一側に、バランスウエイト８０をスライダ２０
の移動方向Ｘと平行な直径方向に案内支持する案
内孔１５ｂが設けられ、案内孔１５ｂと溝１５ａ
の間には連絡孔１５ｃが設けられている。連絡孔
１５ｃ内には、連動装置７０が設けられている。
連動装置７０のピニオン軸７１は、主軸１１の軸
線及びＸ方向と直交する軸線回りに回動自在に軸
受７４を介してチヤツク本体１５に軸支され、ス
ライダ２０とバランスウエイト８０の対向面に形
成されたラツク７２，７３はピニオン軸７１中央
のピニオンの直径方向反対側にそれぞれ噛合して
いる。スライダ２０がＸ方向に移動すれば、ピニ
オン軸７１及びラツク７２，７３を介してバラン
スウエイト８０はＸ方向と平行な反対方向に移動
する。

次に本実施例の作動につき説明すれば、定位置
停止装置により主軸１１が停止し、ピストン部材
６２が前進してスライダ２０がストツパ装置５０
より離れた状態において、加工するクランク軸Ｗ
のピンストロークに対応するストツパ装置５０の
当接突起５２ａが割出装置（図示せず）により割
り出され、次いでピストン部材６２が後退してス
トツパ２０及び把持部３０をＸ方向に移動し、当
接片２９を当接突起５２ａに当接して所定の位置
に位置決め保持する。スライダ２０及び把持部３
０のＸ方向移動により生ずる偏心チヤツク装置の
重心の主軸軸心よりの偏心は、バランスウエイト
８０のＸ方向と平行でスライダ２０と反対方向の
移動により打ち消されて増加しない。次いで、ク
ランク軸Ｗをマニプレータ等により搬入してセン
タ３８により支持し、基準面４０ａに当接して長
手方向位置決めを行い、更にクランクピンWbの
位相決めを行つた後、クランプシリンダ室２４に
作動流体圧を加えて把持爪３３によりクランク軸
Ｗのジヤーナル部Waを把持する。この状態にお
いては、ピン部Wbは主軸と同軸となつているの
で、主軸１１を回転駆動してピン部Wbの加工を
行う。

上述の如く本実施例によれば、加工するクラン
ク軸Ｗのピンストロークにより異なるスライダ２
０と把持部３０の半径方向移動により生ずる偏心
チヤツク装置の重心の偏心距離の変化はバランス
ウエイト８０の反対方向の移動により打ち消され
て増加しないので、工作機械の振動が発生せず、
ピンストロークが大幅に異なるクランク軸のピン
部の加工も１台の工作機械で加工することができ
る。

また、連動装置７０と位置決め装置４５は、Ｘ
方向と平行な直径上において主軸１１の回転軸線
に対し互いに逆向きに偏心して配置するとともに
この両者７０，４５の間に把持爪３３を開閉させ
る環状ピストン２１を備えたシリンダ装置を配置
してので、多数の機能部分をすべてコンパクトに
かつ大きな重量アンバランスが生じないように偏
心チヤツク装置内に組み込むことができる。更
に、スライダ２０は割り出された当接突起５２ａ
に当接して位置決めされるので、連動装置７０に
よりスライダ２０とバランスウエイト８０の移動
を連動させたことゝ相まつて、クランク軸Ｗのピ
ンストロークの変更に伴う偏心チヤツク装置の調
整を極めて迅速かつ確実に行うことができる。

なお、バランスウエイト８０の重量はストロー
ク２０及び把持部３０の重量よりも小さいもので
足り、スライダ２０及び把持部３０の移動による
重心位置の移動の一部を打消すものであつても充
分目的を達成することができる。

また、上記実施例においては連動装置７０とし
てラツク及びピニオンを使用したが、リンク装置
を用いてもよい。リンク装置によれば、バランス
ウエイト８０をスライダ２０よりも大きく移動さ
せて、釣合効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明によるクランク軸用偏
心チヤツク装置の一実施例を示し、第１図は長手
方向断面図、第２図は正面図、第３図は一部切欠
した平面図である。 符号の説明、１１……主軸、１５……チヤツク
本体、２０……スライダ、３０……把持部、３３
……把持爪、３６……楔部材、４５……位置決め
装置、５０……ストツパ装置、５２……ストツ
パ、５２ａ……当接突起、６０……駆動装置、６
２……ピストン部材、６２ｃ……傾斜突起、７０
……連動装置、７１……回動部材（ピニオン軸）、
８０……バランスウエイト、Ｗ……クランク軸、
Wa……ジヤーナル部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 後部において工作機械の主軸に装着されるチ
   ヤツク本体と、このチヤツク本体により前記主軸
   と直交する直径方向に案内支持されたスライダ
   と、このスライダに装着されて把持爪によりクラ
   ンク軸のジヤーナル部を着脱可能に把持する把持
   部と、前記チヤツク本体に対し前記スライダと把
   持部を前記直径方向に位置決め保持する位置決め
   装置よりなる偏心チヤツク装置において、前記位
   置決め装置は前記主軸の回転軸線に対し前記直径
   方向に偏心して位置せしめられ、かつ前記直径方
   向とほゞ直交方向に移動可能に設けられ傾斜突起
   を介して前記スライダと係合してこれを移動させ
   るピストン部材を備えた駆動装置と、前記スライ
   ダと当接可能な位置に割り出される複数の異なる
   高さの当接突起を有するストツパを備えたストツ
   パ装置よりなり、更に前記主軸の回転軸線に対し
   前記位置決め装置と逆向きに偏心した位置におい
   て前記チヤツク本体に前記直径方向に案内支持さ
   れたバランスウエイトと、このバランスウエイト
   と同じ側に偏心して設けられ前記スライダとバラ
   ンスウエイトの間において前記直径方向と直交す
   る軸線回りに回動自在に前記チヤツク本体に軸支
   され同軸線に対し互いに反対側に位置する部分が
   それぞれ前記スライダ及びバランスウエイトに係
   合して同バランスウエイトを同スライダの移動と
   連動して反対方向に移動させる回動部材よりなる
   連動装置と、前記位置決め装置とバランスウエイ
   トの間において前記スライダに設けられ前記主軸
   の回転軸線と平行方向に移動可能なピストンを備
   え楔部材を介して前記把持部の把持爪を開閉する
   シリンダ装置を備えたことを特徴とするクランク
   軸用偏心チヤツク装置。