JPH08125Y2 - ラッピングマシーン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車用エンジンなどのクランクシャフ
ト、カムシャフト等の被加工部材へラッピング加工を施
すラッピングマシーンに関する。

（従来の技術） クランクシャフトのジャーナル部、ピン部やカムシャ
フトのカム部等の被加工部材の仕上加工は、振動や騒音
の低減を図るためラッピングマシーンによるラッピング
加工が実施されている（特開昭60-172458号公報参
照）。ラッピングマシーンの概要は第４図に示すように
なっていて、図中符号１はランピングマシーンの本体で
ある。本体１には回転可能に繰出リール２がレバー1aを
介して軸2aにより軸支してある。繰出リール２に巻装さ
れた研摩用ペーパーＰは、ラッピングアーム７の上端に
配設されたクランプシリンダ3aの作動によりロッド3bを
介してリンク3c,3cによって固定支軸3d,3dを回動支点と
して開閉駆動されるラッピングヘッド装置３の回動レバ
ー3eの先端へ案内される。回動レバー3eの先端へ案内さ
れた研摩用ペーパーＰはクランクシャフト、カムシャフ
ト等の被加工物ｗと回動レバー3eに設けたシュー3f,3f
の間へ案内されて、被加工物ｗの回動運動に追従してラ
ッピングヘッド装置３が駆動され、被加工物ｗをラッピ
ング加工し、更に案内ローラ3gを介して他方の回動レバ
ー3hのシュー3f,3fと被加工物ｗとの間に案内され、こ
こにおいてもラッピング加工を被加工物ｗに施し、回動
レバー3hの先端へ案内され、案内ローラr,r,…を経て、
駆動装置（図示せず）によって回転駆動するペーパー送
り装置であるギヤ4a,4aによって送り出される。ギヤ4a,
4aによって送り出された研摩用ペーパーｐ、は本体１に
設けられたレバー1bにより回転駆動装置4b方向に付勢さ
れ該回転駆動装置4bにより軸4cを中心に回転する巻取リ
ール４に、巻取られる。

上記クランクシャフトのクランクピン部やカムシャフ
トのカム部等を被加工物ｗの被加工部位とした場合、被
加工物の回転中心に対して被加工部位中心は偏心してお
り、ラッピング加工の際、被加工物を回転させると被加
工物回転中心の回りを回転する。

このため、ラッピングヘッド装置３を吊下したラッピ
ングアームの上端には、ローラを有する支持ピン7bが回
動自在に配設されており、このローラを本体１に固設さ
れたガイド部材８のガイド部8aに挿通することにより、
ラッピング加工の際の被加工物回転による被加工部位の
被加工物回転中心回りの回動に追従して、ラッピングア
ーム７が案内部材８のガイド部8aに沿って上下方向に昇
降すると共に、上記支持ピン7bを回転支点として揺動が
可能となっている。

さらに、ラッピングアーム７の上端は、回転軸5aによ
ってラッピングマシーン本体１に枢軸支され一方端にバ
ランスウェイト5bを設けた揺動アーム5cの他方端と、ピ
ン5d、上記支軸ピン7bを介してリンク部材5eによって連
結されていて、ラッピング加工時においてラッピングア
ーム７及びラッピングヘッド装置３の重量が被加工物ｗ
の加工部位に作用しないようにバランスウェイト5bによ
って均衡を図っている。

（考案が解決しようとする課題） 上記従来例によると、例えば被加工物としてクランク
シャフトのクランクピン部へラッピング加工を施すとす
ると、ラッピング加工によるラッピングアームの上下動
に伴い揺動アームに設けられたバランスウェイトが揺動
運動を起こし、バランスウェイトの慣性力が揺動アー
ム、リンク部材、ラッピングアームを介してラッピング
ヘッド装置に伝達され、被加工物の被加工部位に影響を
与え、研摩用ペーパーが被加工物の被加工部位外周へ均
一に当接せず、円滑なラッピング加工が行えず加工精度
が充分に得られないという課題がある。

従って本考案は被加工物の被加工部位へラッピングヘ
ッド装置、ラッピングアームの重量が伝達されず、か
つ、被加工物の被加工部位への慣性力の作用を解消し、
研摩用ペーパーが被加工物の被加工部位の外周へ均一に
当接し、円滑なラッピング加工が実施でき、加工精度の
向上が得られるラッピングマシーン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） 上記目的を達成する本考案のラッピングマシーンは、
回転駆動される被加工物の回転中心に対して偏心する被
加工部位に研摩用ペーパーを当接挟持させて被加工物の
被加工部位外周にラッピング加工を施すラッピングヘッ
ド装置と、ラッピングマシーン本体に設けられたガイド
部と、被加工物の回転駆動に追従してガイド部に案内さ
れて上下移動し、かつ揺動可能にラッピングヘッド装置
を支持するラッピングアームとを有するラッピングマシ
ーンにおいて、上記ラッピングアームを上方へ牽引する
エアバランスシリンダにより吊下し、このエアバランス
シリンダへの空気圧供給が設定圧補償用のレデューシン
グバルブを介して行われることを特徴とする。

（作用） 空気圧供給が設定圧補償用のレデューシングバルブを
介して行われるエアバランスシリンダでラッピングアー
ムを上方へ牽引して吊下することによってラッピング加
工の際に被加工物の被加工部位に作用するラッピングア
ーム及びラッピングヘッド装置の重量に基づく上下動の
慣性力を吸収し、慣性力に基づいて起こる研摩用ペーパ
ーによる被加工部位への押圧力の変動を少なくし、円滑
なラッピング加工を行なう。

（実施例） 以下、本考案のラッピングマシーンの一実施例を第１
図乃至第３図に基づいて説明する。なお第１図乃至第３
図において第４図と対応する部分には説明の便宜上同一
符号を付する。第１図は本実施例の要部を示す正面図で
あって同側面図である第２図におけるＡ−Ａ線に沿う断
面図、第３図は本実施例のエアバランスシリンダの空気
供給状態を説明する説明図である。図中符号１はラッピ
ングマシーンの本体である。本体１には第２図に示すよ
うに被加工物ｗの各ラッピング加工部位に対応したラッ
ピングヘッド装置３及びラッピングアーム７等からなる
ラッピング装置が、軸９に外装されたカラー9aによって
位置決めされ、相互にボルト10により締結されたガイド
プレート11a,11bにより軸９の長手方向の位置決めがな
された状態で所望個数並設してある。本実施例では被加
工物ｗの被加工部位としてクランクシャフトのクランク
ピン部w₁にラッピング加工を施すクランクピン用のラッ
ピング装置を例に説明する。本体１には回転可能に繰出
リール２がレバー1aを介して軸2aによって軸支してあ
る。繰出リール２には研摩用ペーパーｐが繰り出し自在
に巻装してある。繰出リール２に巻装された研摩用ペー
パーｐは適宜個所に設けられた案内ローラr,r,…によっ
て案内され、ラッピングヘッド装置３へ導かれる。ラッ
ピングヘッド装置３はラッピングアーム７の下部側に配
設されており、固定支軸3d,3dを回動支点として回動レ
バー3e,3hがラッピングアームの上部に配設されたクラ
ンプシリンダ3aの動作によりクランプロッド3b及びリン
ク3c,3cを介して開閉駆動されるようになっていて、回
転レバー3eの先端に案内された研摩用ペーパーｐは被加
工物ｗとしてのクランクシャフトのクランクピン部w₁と
回動レバー3eに設けたシュー3f,3fとの間へ案内され、
クランプシリンダ3aの伸長によってシュー3f,3fがクラ
ンクピン部w₁を握持し、それに従って研摩用ペーパーｐ
がクランクピン部w₁へ押圧され、クランクシャフトが回
動することによって、クランクピン部w₁をラッピング加
工し、案内ローラ3gを介して他方の回動レバー3hのシュ
ー3f,3fとクランクピン部w₁との間に案内され、ここに
おいて更にクランクピン部w₁へラッピング加工を施す。
即ちクランクピンw₁の外周に研摩用ペーパーｐを当接挟
持せしめてラッピング加工を施す。回動レバー3hの先端
へ案内され、案内ローラr,r,…を経て、互に係合して回
転駆動するギヤ4a,4aを経て送り出される。ギヤ4a,4aに
より送り出された研摩用ペーパーｐは、本体１に設けら
れたレバー1bにより回転駆動装置4b方向に付勢され該回
転駆動装置4bにより回転駆動される巻取リール４に巻取
られるようになっている。

上記クランクピン部w₁の中心Ｏ′は、クランクシャフ
トの回転中心Ｏに対して所定量ｌ偏心しており、ラッピ
ング加工においてクランクシャフトを回転させるクラン
クシャフト回転中心Ｏ回りを回動する。

このため、ラッピングヘッド装置３を吊下したラッピ
ングアーム７の上端にローラ7aを有する支持ピン7bが回
転自在に設けられており、かつ、上記ローラ7aが本体１
に固設された案内部材８のガイド部8aに挿通されてお
り、これによって、ラッピング加工の際のクランクシャ
フト回転によるクランクピン部w₁のクランクシャフト回
転中心Ｏ回りの回動に追従して、ラッピングアーム７が
案内部材８のガイド部8aに案内されて上下方向に往復移
動すると共に上記ローラ7aを有する支持ピン7bを回動支
点として揺動することが可能となっている。

さらに、ラッピングヘッド装置３を吊下したラッピン
グアーム７の上端は上記支持ピン7bを介してチェン6cの
一端と連結している。チェン6cの他端はブラケット1dを
介して本体１に支承されたエアバランスシリンダ６によ
ってラッピングアーム７を上方へ牽引して吊下してい
る。

エアバランスシリンダ６の空気圧はラッピングアーム
７とラッピングヘッド装置３の累積重量より若干小なる
牽引力を得るように制御され、ラッピング加工時のクラ
ンクピン部w₁の回動に伴う変位にラッピングヘッド装置
３が追従して上下動してもクランクピン部w₁にラッピン
グアーム７及びラッピングヘッド装置３の重量がかから
ず、また上方への牽引力の増大による研摩ペーパーｐの
切損を生じないようになされている。

エアバランスシリンダ６への空気圧の供給装置を第４
図に基づいて説明すると、空気圧供給源12より供給され
た空気圧はエアバランスシリンダ6,6,…の数に従って分
配され、コネクタ12a,12a…を介して供給され、設定圧
補償用のレデューシングバルブ12b,12b,…により所定の
空気圧がエアバランスシリンダ6,6,…に供給される。エ
アバランスシリンダ6,6,…に供給される空気圧は前述の
ようにエアバランスシリンダ６による牽引力がラッピン
グアーム７及びラッピングヘッド装置３の累積重量より
大であると、ラッピングアーム７が上昇移動し、被加工
物ｗとしてのクランクシャフトのクランクピン部w₁を正
位置で握持できず、クランクピン部w₁の外周を均一にラ
ッピング加工が施されず、また牽引力が小であるとクラ
ンクピン部w₁にラッピングアーム７及びラッピングヘッ
ド装置３の重量がかかり、クランクピン部w₁の外周に均
一なラッピング加工が施されず、研摩ペーパーの切損が
生ずるので、クランクピン部w₁に適切なラッピング加工
を施せるように、ラッピングアーム７とラッピングヘッ
ド装置３の累積重量より若干小さな牽引力を得るように
制御される。

なお、本実施例では、被加工物ｗの被加工部位をクラ
ンクシャフトのクランクピン部として説明したが、カム
シャフトのカム等、被加工物ｗの回転中心に対して被加
工部位の中心が偏心しているものであれば、いずれにも
応用できるものである。

（効果） 空気圧供給が設定圧補償用のレデューシングバルブを
介して行われるエアバランスシリンダによってラッピン
グアームをラッピングアームとラッピングヘッド装置の
累積重量より若干小なる牽引力で上方へ吊下することに
よって被加工物の被加工部位に上下動による慣性力によ
って悪影響を与えるカウンタウェイトを発することがで
き、かつ被加工物の被加工部位にラッピングヘッド装
置、ラッピングアーム等の重量が伝達されず、ラッピン
グ加工の際のラッピングヘッド装置、ラッピングアーム
等の上下動によって生じる慣性力がバランスシリンダに
て吸収されるので、研摩ペーパーが被加工物の被加工部
位の外周へ均一に当接し、円滑なラッピング加工が施せ
るとともに加工精度の向上が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のラッピングマシーンの一実施例の要部
を示す正面図、第２図は同側面図、第３図は本実施例の
エアバランスシリンダへの空気の供給を示す説明図、第
４図は従来例を示す説明図である。 １……本体、２……繰出リール、３……ラッピングヘッ
ド装置、６……エアバランスシリンダ、７……ラッピン
グアーム、8a……ガイド部、ｐ……研摩用ペーパー。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動される被加工物の回転中心に対し
   て偏心する被加工部位に研摩用ペーパーを当接挟持させ
   て被加工物の被加工部位外周にラッピング加工を施すラ
   ッピングヘッド装置と、ラッピングマシーン本体に設け
   られたガイド部と、被加工物の回転駆動に追従してガイ
   ド部に案内されて上下移動し、かつ揺動可能にラッピン
   グヘッド装置を支持するラッピングアームとを有するラ
   ッピングマシーンにおいて、上記ラッピングアームを上
   方へ牽引するエアバランスシリンダにより吊下し、この
   エアバランスシリンダへの空気圧供給が、設定圧補償用
   のレデューシングバルブを介して行われることを特徴と
   するラッピングマシーン。
2. 【請求項２】エアバランスシリンダによる上方への牽引
   力が、ラッピングヘッド装置とラッピングアームとの累
   積重量より若干小である請求項１記載のラッピングマシ
   ーン。