JPH0319757A - 位相割出し機構を備えた主軸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、クランクピン研削盤等に使用するのに適した
、位相割出し機構を備えた主軸装置に関する。

（従来の技術） この種の位相割出しｍ構を備えた主軸装置としては、例
えば特開昭６２−１５０７０号公報に開示された技術が
ある。この技術は、主軸の先端に偏心して支持された位
相変換軸に主軸と同芯に設けた位相割出し軸を連動連結
し、主軸と位相割出し軸の開に介装したハーモニックデ
イファレンシャルユニットをモータにより作動させて位
相変換軸を主軸に対し回動させ、位相変換軸の先端にジ
ャーナル部が連結されたクランクシャフトのクランクピ
ン部を主軸中心線上に割り出すようにしたものである。

（発明が解決しようとする課Ｂ） しかしながら、この技術においては，高価なサーボモー
タ等の駆動モータをクランクピン部の位相割出し用と主
軸の開動用の両方に別々に必要とするので、装置が高価
になる。

本発明は、一つの馳動モータによりクランクビン部の割
出しおよび主軸の駒動の両方を行わせるようにしてこの
ような問題を解決し、位相割出し機構を備えた主軸装置
の製造コストを低下させ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、本発明による位相割出し機構を備えた主軸
装置は、添付図面に例示するごとく、主軸台１０に軸承
された主軸１１と、この主軸の先端に装着されたチャッ
ク本体１２と、このチャック本体に前記主軸１ｌと偏心
しかつこれと平行に軸承された位相変換軸１５と、前記
主軸↓１に同軸的に軸承され前記位相変換軸１５と連動
して同主軸に対し回動するよう連結された位相割出し軸
１６を備え、前記位相変換軸↓５と共に回動するよう連
結されて前記チャック本体１２に支持された工作物Ｗを
前記主軸１ｌと位相割出し軸１Ｇの相対回動により前記
チャック本体１２に対し回動して前記主軸の中心軸線に
対し所定の位相関係となる位置に割り出すようにした位
相割出し機構を備えた主軸装置において、３つの回転部
材３１，３３．３４を有しこの各回転部材がそれぞれ駒
動モータ４０、前記主軸ｌ１及び位相割り出し軸↓６と
連動して回転するよう連結された差動歯車装置３０と、
前記主軸１１と位相割り出し軸］６を係脱可能に結合す
るカンプリング２０と、前記主軸１１及び位相割出し軸
コ６の何れか一方を前記主軸台↓Ｏに係脱可能に結合す
るブレーキ２５．と、前記位相割出し軸１６の回転角を
検出するエンコーダ２６を備えたことを特徴とするもの
である。

（作用） 主軸１１の中心軸心に対する工作物Ｗの割出しは、カン
プリング２０を離脱しブレーキ２５を係合して行う。こ
の状態においては、主軸１］及び位相割出し軸１６の何
れか一方が主軸台１０に係合されて停止しているので、
駒動モータ４０を作動させれば、差動向車装置３０を介
して何れも駅動モータ４０に連結された主軸１１と位相
割出し軸１６は相対回動され，位相変換ｆｉｌ５に連結
されてチャック本体１２に支持された工作物Ｗは主軸］
１の中心軸線に対し所定の位相に割り出される。この所
定の位相への割出しはエンコーダ２６ににより検出され
る位相割出し軸１６の停止位置からの回動角に基づいて
行うことができる。

主軸１１の回転開動は、カンプリング２０を係合しブレ
ーキ２５を解除して行う。この状態においては、主軸１
１と位相割出し軸１６は一体的に結合されているので、
醸動モータ４０を作動させれば差動歯車装ｉｔｆｆｉ３
０を介して主軸１１と位相割出し輔】−６は一体的に回
転駈動される。

（発明の効果） １：述のごとく、本発明によれば、−つの開動モータに
より主軸の中心軸線に対する工作物の割出し及びｋ軸の
ト８１転駆動の両方を行うことができるので、位相割出
し機構を備えた主軸装置の製造コストを低下させること
ができる。

（実施例） 第工図はクランクピン研削盤における本発明の第１実施
例を示し、第２図は同じく第２実施例を示す。

先ず第１実施例の説明をすれば、クランクピン研削盤の
ベッド（図示省略）」一には−組の主軸台１０と心押台
５０が対向して設けられ、それぞれには主軸１１と心押
軸５１が互いに同軸的に軸承されている。心神台５０は
主軸台↓Ｏに対し進退可能に設けられている。各軸１１
，５１の先端に装着されたチャック本体１．２．５１に
は、後述のごとく工作物（以下クランク軸という）Ｗ両
端のジャーナル部Ｗｂ，Ｗｅが支持されている。クラン
ク軸Ｗの各クランクピン部Ｗａは、ジャーナル部Ｗｂ，
Ｗｃの中心軸線に対し異なった位相に配置されている。

第１図に示すごとく、主軸１］の先端に装着されたチャ
ック本体１２の先端部には、クランク軸Ｗの一方のジャ
ーナル部ｗｂを、クランクピン部Ｗａの回転半径だけ主
軸１ｌの中心軸線に対し偏心した位置に把持するクラン
プ爪１８ａとこれを開閉するクランブ用シリンダ１８ｂ
よりなるクランプ装置↓８が設けられている。チャック
本体工２の先端から多少後退した位置には、クランプ爪
１８ａに把持されるジャーナル部ｗｂと同軸的に中空軸
１３が配置され、この中空軸１３には位相変換輔］，５
が回転自在に軸承されている。中空軸１３及び位相変換
軸１５は、中空軸工３とチャック本体１２の間に設けた
ピン抜差シリンダ装置１４により軸線方向に進退され、
この前進により位相変換軸１５は、その先端に偏心して
設けた係合ピン１９がジャーナル部ｗｂ端面の孔に係合
して、共に回転するようにクランク軸Ｗに連結される。

また、主軸１１には位相割出し軸１６が同軸的かつ回転
白在に軸承され、この位相割出し軸１６と位相変換軸１
５は、連動しで同じ向きに同し角度だけ回転するように
、シュミットカップリング１７により連結されている。

位相割出し軸ｌ６と主軸↓↓の後端部には、この両軸工
１．１６を係脱可能に結合するハースカップリング２０
が設けられている。このハースカップリング２０は主軸
」−１に固定された固定部＋１２１と滑りキーにより位
相割出し軸１６に軸動可能に係合された可動部材２２よ
りなり、外周に形戒されたピストン部２２ａと主軸台１
０に取り付けられた係脱用シリンダ２３により、可動部
材２２が図示左方に移動して固定部材２１に係合されれ
ば両軸１１，１６は一体的に結合され、可動部材２２が
右方に移動して後退すれば両軸１１，１６はＮ脱されて
相対回動可能となる。位相割出し軸１６の後端と主軸台
１０の間には，位相割出し軸１６の回転角を検出するエ
ンコーダ２６が設けられている。

主軸１１及び位相割出し軸１６は差動歯車装置３０を介
して駆動モータ４０により回転開動される。差動歯車装
置３０は太陽ギヤ（以下第１回転部材という）３１と、
その外周に噛合した遊星ギャ３２を回転自在に支持する
回転アーム（以下第２回転部材という）３３と、遊星ギ
ャ３２と噛合する内歯を有するリングギャ（以下第３回
転部材という）３４により構威されている。そして、第
１回転部ｕ３１はギャ４工，４２により廃動モータ４０
に連結され、第２回転部材３３はギャ４３，４．４．，
４５により位相割出し軸１６に連結され、第３回転部材
３４はその外周に設けた外歯とギャ４６により主軸１１
に連結されている。ギャ４６に噛合するギャ４７と主軸
台１０の開には，主軸１１を主軸台１０に対し係脱可能
に結合する電磁式のブレーキ２５が設けられている。

ブレーキ２５を作動させて主軸↓ｌが回動しないように
拘束し、ハースカップリング２０を離脱して位相割出し
軸１６を回動自在とした状態で、駆動モータ４０を作動
させれば、差動歯車装置３０の第３回転部材３４は回動
しないので第２回転部材３３により位相割出し軸１６が
回動され，シュミットカップリング１７を介して位相変
換軸１５も回動される。また、ハースカンプリング２０
を係合して主軸↓１と位相割出し軸１６を結合し、ブレ
ーキ２５を解除した状態で、５ｖ動モータ４０を作動さ
せれば、差動歯車装置３０の第２及び第３回転部材３３
，３４により両軸１１．，１６が一体的に回転馳動され
る。

第１図に示すごとく、心押台５０に軸承された心押軸５
工先端の第２チャック本体５２の先端部には、クランプ
爪５８ａとクランプ用シリンダ５８ｂよりなり、クラン
プ装置１８と実質的に同一構成でクランク軸Ｗのジャー
ナルｆｉｔｌ　Ｗ　ｃを同様に把持するクランプ装置５
８が設けられている。また、心神軸５工には進退軸５３
が同軸的にかつ軸動自在に設けられ、プッシュシリンダ
５５により進退運動が与えられるようになっている。進
退軸５３のクランプ装置５８側の先端に固定されたブロ
ック５４には、進退軸５３と車行方向に移動可能にかつ
クランプ爪５８ａに把持されるジャーナル部Ｗｃと同軸
的にプッシャ５６が設けられ、スプリング５７によりジ
ャーナル部Ｗｅ側に向けて付勢されている。心押軸５］
は、駒動モータ４０と同期して作動する第２駈動モータ
６０により、−ｑ １０ 主＃Ｉ１］と全く同−［ｉｉ７１Ｉ２を行うよう、ギヤ
６１〜６４を介して回転駆動されるようになっている。

次に、この第１実施例によるクランクビン研削盤の作動
の説明をする。

主！Ｐ１１１　１　１及び心神軸５ｌが定位置停止され
、位相変換軸］５の係合ピン１９が初期位相に割り出さ
れ、ハースカップリング２０が係合され、ブレーキ２５
が解除された状態で、クランク軸Ｗを概略の初期位相決
めをして搬入し、心押台５０を前進させて両端のジャー
ナル部Ｗｂ，Ｗｅをクランプ爪１　８　ａ，　　５　８
　ａにまり回勤可能に仮支持する。

次いでビン抜差シリンダ装置１４により位相変換軸１５
を前進させ、係合ビン１９をジャーナル部ｗｂ端面の孔
に係合すれば、最初に加工するクランクピン部Ｗａは主
軸１１の中心軸線上に確実にｄｑり出される。そしてプ
ッシュシリンダ５５により進退軸５３を前進位置とし、
プッシャ５６によりクランク軸Ｗを図酩の基準部材に押
圧して軸方向位置決めを行う。この状態でクランプ爪１
８ａ，５８ａによりジャーナル部Ｗｂ，Ｗｅを回動不能
一１１ に把持し、両駒動モータ４０，６０により主軸１１及び
心押軸５１を回転駆動して、図酩の砥石車により最初の
クランクピン部Ｗａのω［削を行う。

最初のクランクピン部Ｗａの研削が終了すれば、主軸１
１と心押軸５１を停止させ，クランプ爪１８　ａｈ　　
５　８　ａによる把持を回動可能となるように緩め、ハ
ースカップリング２０を離脱させ、ブレーキ２５を作動
させる。そして邸動モータ７′ＩＯを作動させて位相割
出し輔１６を回動し、シュミットカップリング１７を介
して位相変換軸１５を同動し、係合ピン１９を介してこ
れに連結されたクランク軸Ｗを回動して次に加工するク
ランクビン部Ｗａを主軸１１の中心軸線上に割り出す。

この割出しはエンコーダ２６により検出される位相割出
し軸１６の回動角（割出し前の位相と割出し後の位相と
の差）に基づいて行われる。そしてクランプ爪１　８　
ａ，　　５　８　ａによりジャーナル部ｗｂ，Ｗｃを回
動不能に把κＰし、ハースカンブリング２０を結合し、
ブレーキ２５を解除して、前述と同様に割り出されたク
ランクビン部Ｗａの研削加工１２ を行う。以下同様にして未加工のクランクピン部Ｗａを
割り出して研削加工する。なお、主軸１１の定位置停止
は、エンコーダ２６に基づき、位相割出し軸１６を割出
した直後の同−の位相になるまで主軸１１を回転させる
ことによって行うことができる。

」二述した実施例によれば、一つの駒動モータ４０によ
り、主軸１］の中心軸線上への各クランクビン部Ｗａの
割り出し、及び主軸１１の回転駆動の両方を行うことが
できるので馳動モータの数が減少し、クランクピン研削
盤の主軸装置の製造コストを低減させることができる。

ｆｔＳ２図に示す第２実施例においては、心押台５０側
にも主軸台１０側と全く同一構造の位相割出し機構を備
えた主軸装置を使用し、ブレーキ２５は位相割出し軸１
６側を主軸台１０及び心押台５０に係脱可能に結合した
点が前詑第１実施例と具なっている。この実施例におい
ては、クランクピン部Ｗａを主軸１１の中心軸線」二に
割り出す際には、主輔１］が回動するようになっている
。その他の構戊及び作用は第」実施例と同してあるので
、同一部分に同一符号を付して示すのみとし、詳細な説
明は省略する。なおこの場合は、エンコーダ２６は位相
割出し軸ｌ６と主軸１１の間の相苅同動角を検出するよ
うにするのか好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による位相割出し機構を備えた主軸装置
の第１実施例の全体構造を示す長手方向断面図、第２図
は同しく第２実施例の全体４Ｉ’ｉ逍を示す長手方向断
面図である。 符　　な　　の　　説　　明 １０・・・主軸台、１１・・・主軸、１２・・・チャッ
ク本体、１５・・・位相変換軸、　１６・位相割出し軸
、２０・・・カンブリング、２５・・・ブレーキ、　２
６・・・エンコーダ、　３０・・・差動歯車装置、３１
，３３．３４・・・回叫部材、４０・・・開動モータ、
Ｗ・・・工作物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主軸台に軸承された主軸と、この主軸の先端に装着され
   たチャック本体と、このチャック本体に前記主軸と偏心
   しかつこれと平行に軸承された位相変換軸と、前記主軸
   に同軸的に軸承され前記位相変換軸と連動して同主軸に
   対し回動するよう連結された位相割出し軸を備え、前記
   位相変換軸と共に回動するよう前記チャック本体に支持
   された工作物を前記主軸と位相割出し軸の相対回動によ
   り前記チャック本体に対し回動して前記主軸の中心軸線
   に対し所定の位相関係となる位置に割り出すようにした
   位相割出し機構を備えた主軸装置において、３つの回転
   部材を有しこの各回転部材がそれぞれ駆動モータ、前記
   主軸及び位相割り出し軸と連動して回転するよう連結さ
   れた差動歯車装置と、前記主軸と位相割り出し軸を係脱
   可能に結合するカップリングと、前記主軸及び位相割出
   し軸の何れか一方を前記主軸台に係脱可能に結合するブ
   レーキと、前記位相割出し軸の回転角を検出するエンコ
   ーダを備えたことを特徴とする位相割出し機構を備えた
   主軸装置。