JPS59224254A - カム研削盤 - 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】 本発明は多気筒内燃機関のカムシャフトのカム部をマス
ターカムにより倣い研削するカム研削盤、とくに多種、
少ロッドのカムシャフトを研削するカム研削盤に関する
ものである。

第１図はカム研削盤においてワークを支持するクレード
ル部の正面図である。研削盤テーブルｌに両端支持され
た揺動軸コに支持される揺動台３上には左側に主軸台部
Ａ１右側にワーク取付部Ｂを配し、である。主軸台部Ａ
に揺動台３に回転自在に支持された主軸グ端に回動力向
にＷ々整可能な駆動金５を備えるワーク駆動具６が固定
され、ワークＷは駆動具６を挿通して主軸ぐに嵌入する
センタ７と揺動台３を主軸軸方向に位置を調整固定可能
な心押台ｇ端に出入り可能に固定されたセンタワにより
両端支持され、駆動金５がワークＷ端のキー溝と係合す
る。

゛主軸りにはマスターカム１１群が固定されている。マ
スターカム１１群は現用されている力、！−研削盤では
ワークＷの種類が夫々備える数を合計したものが主軸グ
に並列する。

主軸グはモータ１０の軸端に固定されたプーリュ０から
ベル）／Ｆを介して揺動軸コと同軸心上に回転自在に支
持される段プーリ１５ａに回転が伝わり、段ブーＩＪ　
／　ｊ−ｂから主軸グ端に固定されたプーリ／４・にベ
ルト／りｌこより回転が伝達されて回される。

研削盤のといし台に備える円筒形の研削といし／３と同
じ側に回転自在なフォロアーローラ７．２が蛇しである
。

第１図では研削といし１３とフォロアーローラ／、２は
揺動台３の上方にあるが、図１こ具現するためのもので
これらの研削といし／３、フォロアーローラ／Ｊは揺動
台３の側方にあり、揺動台３は絶えずマスターカム／／
の何れかがフォロアーローラ／、２に圧接するように附
勢されているものである。

モータｉｏが附勢されるとプーリ／４′が同され、主軸
グが回る。そしてフォロアーローラ／ｊが接しているマ
スターカム／／上を転動し、揺動台３は揺動軸コを中心
に揺動し、回転している研削といし１３によりワークＷ
に所定のカムプロファイルを形成する。

この種の従来のカム研削盤のワーク支持装置はワークを
同軸心に支承してマスターカムを回動するようにするた
めマスターカムを軸方向に並列する。そして加工するカ
ムシャフトのカム枚数と同数のマスターカムを必要とし
ている。

しかし、最近同一機械で多ｍ類のカムシャフトを加工す
る要求が多くなり、ワーク支持装置の同一主軸に組込ま
れるマスターカムのｓ類も多くなる。しかるに同一機械
で多種類のカムシャフトを加工するには一種類のカムシ
ャフトを加工するに必要なマスターカムの枚数を少くし
ないとワーク支持装置の同一主軸に組込まれるマスター
カムの種類を多くすることは不可能である。

本発明の目的は、多種類のカムシャフトを、最小限のマ
スターカムを用いてマスターカムを取替えることなく加
工出来るようなカム研削盤を提供することである。

本発明はカム研削盤のクレードルのワークを回転駆動し
マスターカムを備える主軸に主軸軸方向にカムフォロア
ーを移動させることにより主軸が回転割出しを行うよう
に主軸と同心の円筒カムを主軸に備えると共に主軸に割
出し具の一方を固定し、主軸の円筒カムと係合する前記
カムフォロアーを固定し、マスターカムを担持−し、前
記割出し具の他方の部材を備えたスＩＪ−ブを主軸に回
動及び軸方向移動自在に嵌入し、スリーブを選択的に制
動する部材とスリーブを軸方向に往復動させる流体圧駆
動のシリンダを主軸上に備えたものである。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。第一図
はカム研削盤の主軸台部Ａの主軸を含む縦断面図である
。

主軸ｌは揺動台３に固定した軸受台／ｇ、／９に夫々備
える軸受２１，２２に嵌入し且つ軸方向移動しないよう
に支持されている。主軸グＩこはインデックスプレート
、２３が固定されている。

インデックスプレート：ｔ３は第２図の図示矢印■方向
から見た外周の展開図の第３図１４と示すように気筒数
に応じたノツチ溝２３−７・・・・を有している。図の
例では弘気筒及びｔ気筒として計ｇ個のノッｆ：礫次備
えている。マスターカムｉｉは主軸グ上を軸方向に摺動
可能なマスターカムスリーブ２’ｌ上に軸方向に並列し
て形成されている。マスグーカムスリーブ２グ端にはイ
ンデックスプレート２３とかみ合うインデックスドッグ
コ５を有している。インデックスドッグλＳの外周は第
２図の■矢印から見た図を第３図■に展開して示しであ
る。主軸ダには溝カム状にり気筒用のインデックスカム
、２Ａ、Ａｉ筒用のインデックスカムλりを刻設しであ
る。

マスターカムスリーブコグには半径方向にピン状の先端
がインデックスカム２６又はコアに係合し、上部にフラ
ンジを備えたインデックスカムのカムフォロアー、２ｇ
が嵌入する凹座付の穴、２９，３／が設けてあり、該カ
ムフォロアー２ｇが何れかめ凹座付の穴コア、３／にボ
ルト３．２により取付取外し可能とされている。マスタ
ーカムスリーブコグのインデックスドッグコ！のある端
部と反対端には歯車３３が固定されている。

歯車３３には主軸ダに軸方向に摺動可能に嵌入するイン
デックスピストン３１端に固定されたフランジ３！と円
環形の緩衝材３６を抱くように近接スイッチの感応片を
兼ねるカバー３７が固定されている。

インデックスピストン３グは主軸グに嵌入し、小ねじ３
ｇにより主軸亭に固定されたリング３９に固着された油
圧シリンダク／中に密封して納められている。主軸りの
中心後端のロークリジヨイント１１Ｏから導くように設
けた油路グλからインデックスピストン３グの内周の円
周溝ｌＩｑを介してインデックスピストン３グの半径方
向の油路Ｆｊからシリンダ室グ乙に通じている。油路ｌ
Ｉ２と同様に設けた油路グ３は油圧シリンダＦ／の円周
溝グアを介してシリンダ室弘９に開口する油路ａｇに通
じている。

マスターカムｉｉは本発明においてはエンジンの吸排気
用としてインテークカム創成用マスターカムＩＮとエフ
ジ−ストカム創成用マスターカムＦｌｉＸの二枚が用意
されている。そしてこれらの位相差は気筒数にか＼わら
ず一定である。

従って例えば６気筒のエンジンの場合は本来必要な吸排
気用マスターカムは合計１２枚必要だが本願発明では２
枚となっている。

インデックスカム、２１．．２りの形状は第一図の■矢
視展開図の第３図■、第°コ図の■矢視展開図の第３図
■に示される如く大略鋸刃状である。

歯車Ｊ３にはマスターカムスリーブ２グの主軸軸方向の
運動範囲において歯車５１が常時かみ合い、歯車ｓｉは
一方が揺動台３に固設して設けられた軸受５２により回
転自在となったブレーキ軸ＳＪに固定され、ブレーキ軸
５３端にブレーキ軸Ｓ３を回転自在にしたり、制動する
ようにブレーキ５グを備える。

グ気筒のカム軸のカムを研削する場合はカムフォロアー
２ｇは弘気筒用のインデックスカム２乙に係合してマス
ターカムスリーブ２１Ｉに固定する。この時マスターカ
ムスリーブ２グは右行していてインデックスドッグ２５
はインデックスプレート２３のノツチ溝２３−７に嵌入
しており、ロータリジヨイント１１０を通じて油路グ３
から送られた圧油によりインデックスピストン３ｔｌは
右行し、フランジ３Ｓ１緩衝材３Ａ。

歯車３３を介してインデックスプレートコ３に押し付け
られている状態にある。

まずワークＷを両センタ７．９間に固定し、ワーク駆動
金５をワークＷに係合する。第１図に示すようにインテ
ークカムＩＩＮ　　の位相をマスターカムエＮの位相に
一致させる。次ぎにフォロアーローラ１２にマスターカ
ムＩＮを当接させる。モータ１０を附勢するとプーリ／
６′が回転し、主軸ダが回転し、インデックスプレート
ａ３からインデックスドッグ２５と回転力は伝えられて
マスターカムスリーブ２グ及びマスターカムｌｌは主軸
グと一体的に回転し、駆動具６が駆動金Ｓをつれて回転
してワークＷは回転させられ、研削といし１３によりイ
ンテークカムｌ工ＮがテーブルｌＩｒ：、敷設されたフ
ォロアローラ１２により倣い研削される。

インテークカム／工Ｈの加工が完了すると、回路の揺動
台３後退用シリンダによりマスターカム／ｌがフォロア
ーローラ１２より離される。

次に研削盤テーブル／を次のエフジ−ストカム／ＥＸが
研削といし１３に対応する位置にインデックスし、さら
にフォロアーローラ７．２をマスターカムＥＸの位置に
シフトして、前記り同様に研削といし１３により倣い研
削する。

エフジ−ストカム／ＥＸの加工が完了すると、マスター
カム／／がフォロアーローラ１２より離間し、ワークＷ
のインチ−フカムコＩＮが研削といし１３に対応するよ
うに研削盤テーブルｌ長手方向をインデックスすると共
にフォロアーローラ１２を再びインテークカム創成用マ
スターカムＩＮに対応するようシフトし、同時にマスタ
ーカム／／をインテークカム／工Ｎと２ＩＮとの位相角
（ｙ気筒の時９００、を気筒の時ＡＯ０）だけ主軸グに
対して割出し回転させる。

このマスターカムｌ／の割出し回転は次に述べる方法で
行われる。

第グ図のフローチャートも参照して説明する。

先ず四方切換弁ＳＶ／の５ＯＬ−，２が附勢され、油路
ｔＩ：ｌからシリンダ室ＩＩ６に圧油が送り込まれイン
デックスピストン３ダは左行する。

か＼るインデックスピストン３’ｌの左行はインデック
スピストン３弘端に固定したフランジ３Ｓがカバー３７
を左行させ、カバー３７が固定された歯車３３を左行し
、同時に歯車３３を固定したマスターカムスリーブＪｆ
を左行するのでインデックスドッグＪ、ｔはインデック
スプレート、２３のノツチ溝２３二ｌから抜は出す（第
３図■）。そしてカムフォロアー２ｇは第３図■の位置
ａから主軸軸方向に刻設したカム溝２４ａ中を位置すに
移動する。

左行端でスイッチＬＳ−／がカバー３７により動作する
と図示されない制御回路を介してブレーキｊｌ’が働き
、歯車５１は固定され、マスターカムスリーブ２’ｌは
回動できなくなると同時に、四方切換弁ＳＶ／の５ＱＬ
−／が附勢されると共に四方切換弁８Ｖｌの５ＱＬ−３
が附勢され、圧力制御弁ＰＶ／　　を圧油がとおり油圧
力は制限され、油路’１２．’１３への圧油送入路が入
替わり、今まで油路グ３から送り込まれていたシリンダ
室ｌ１６は無圧となり、油路Ｉ１．２から油圧シリンダ
４１．／の円周溝弘り、油路グｇをとおり、シリンダ室
グ９に圧油が送り人まれる。インデックスビス、トン３
ダは後退時と逆にフランジ３５、緩衝材３６、歯車３３
を介してマスターカムスリーブ２グを右行させる。一方
主軸グは回転したままであるから、カムフォロアー２ｊ
は第３図■のｂの位置から円周方向のカム溝、２４ｂの
ｃ、ｄの状態を通過し、主軸ｌ方向に進み、次の位相カ
ム溝２６’　ａのθの位置に到達する。

説明はカムフォロアー２１が移動するように書かれてい
るがカムフォロアー２ｔを固設しているマスターカムス
リーブ２ＱはフＬ／−キｚｔｉにより制動されているか
ら主軸グはこれによりインテークカムコニＮ（ｉ：／、
、・）とエフジ−ストカム１ＫＸ（１＝／・・・）Ｋ付
隣接する気筒間の位相差のカム回転角分だけ回動する。

かくしてインデックスドッグ２Ｓはインデックスプレー
トのノツチ溝２３−．２と近接対向する。こ＼でマスタ
ーカム前進端確認スイッチｒ、＋ｓ−２がｆｙ、　）、
ｉ　−３７をドッグとして動作し該スイッチＩ、Ｓ−，
２の信号によりブレーキＳａが消勢され、四方切換弁ｅ
Ｖ、２の５ＱＬ−３が消勢され、マスターカムスリーブ
２グは回動を制約されなくなって主軸ダと一体的に回転
し高圧で前進、インデックスドッグ２Ｓはインデックス
プレートのノ゛ンチｔＷ２３−コに係合して正確な位置
に割出される。そして主軸ｑの割出し位相の確認はマス
ターカム原位置確認スイッチＬＳ−３とマスターカムス
リーブ２グに円周上の一個所で固定したドッグ３０及び
主軸弘の後端に固定した感応片を備えた割出し位相確認
ドラブタ５に対向してインテークカム／工ＮからグエＮ
　までの位相位置に配したスイッチＩ、Ｓ　−４、ＬＳ
−３−、ＬＳ　−４、ＩＪ８−７ニより確認される。主
軸グのか＼る割出し動作は駆動具６によりワークＷに伝
えられワークＷを所定位置に割出す。

こ＼で研削盤のテーブルｌを割出してフォロアーローラ
１２とマスターカム／／中のインテークカム創成用マス
ターカムＩＮを用いてインテークカムコニＮを倣い研削
でき、又次のエクゾーストカムコＢＸの倣い研削におい
てはマスターカム＜ｉの回転割出し動作は不要で、フォ
ロアーローラ１２をエフジ−ストカム創成用マスターカ
ムＥＸ側にシフトさせるのみで加工出来る。

以下同様ｌとマスターカム／／を主軸グに対して所定角
度９０°（Ｖ気筒の場合）づつ回転割出ししながらイン
テークカム３ＩＮ、ｇ工Ｎ及びエフジ−ストカム、？Ｅ
Ｘ、ＦＥＸを順次研削する。これにより各ｑ個づつのイ
ンテークおよびエフジ−ストカムがそれぞれ一組二枚の
マスターカムによって倣い研削出来る。

他種のカムを研削するときはインテークカム創成用、エ
フジ−ストカム創成用の一組二枚のマスターカムをマス
ターカム１７群上に並設すればフォロアーローラ／、２
の位置を変えるだけですむ。

６気筒用のカムを研削するときはボルト３２ヲ外してカ
ムフォロアー２ｇをマスターカムスリーブｕＦの穴２９
からぬいて穴３１に入替えて同じく固定するとカムフォ
ロアー２１ｒは６気筒用インデツクスカムニアと係合す
る。カムの割出し動作はグ気筒の場合と同様であってイ
ンデックスプレートユ３の６等配分割したノツチ溝が用
いられる。ノツチ溝、２．７−／、コ３−３　はグ気筒
吉共通であり、ノツチ＃、２３−５２２３〜Ａ。

２３−’７　、２３−ｇが用いられる。６気筒の場合も
動作はり気筒の割出しと同じである。

尚、実施例は主軸に直接インデックスカム２１、．２７
を設けたがインデックスカム２６及びコクは主軸グ自体
に加工する必要はなく、主軸グに嵌合したスリーブにカ
ムを設け、このスリーブを交換することによって割出し
角度は自由に変更することができる機構も含むものであ
る。

以上のように本発明は一種類のエンジンカム軸ｌこ対応
してカム創成用のマスターカム２枚／組を備え多種類の
エンジンカム軸に対応するようＺこ多数組のカム創成用
のマスターカムを主軸上を軸方向に移動自在なスリーブ
に担持させると共に、該スリーブと主軸間に円筒カム機
構を設け、該スリーブ端に主軸間にて割出しかみ合いを
行う割出し固定を行う装置とし、該スリーブが割出し時
に回動しないようにブレーキを設けたから、 （１）　　／ｆｉ類のワーク・に対するマスターカムが
最小となる。

（２）従来に比べて極めて多くの種類のワークに対する
マスターカムを組み込むことができる。

（３）　　エンジンカムを研削する場合、各気筒におい
てインテークカムとマスターカムのプロファイルのばら
つきが全くなくなる。

（４）　　モデルカムを製作する場合インテークカム、
エクゾストカム１組のみ作ればよいのでモデルカムを製
作するのが容易であり、マスターカムも少ないため加工
工数が少くてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図はカム研削盤のクレードル部の正面図、第２図は
本発明の実施例の縦断面図、第３図は第一図の一部展開
図、第９図は制御フローチャートである。 ｌ・・研削盤テーブル　コ・・揺動軸　３・・揺動台　
グ・・主軸　ｊ・・駆動金　６・・駆動具　７・・セン
タ　ｇ・・心弁台　ワ・・センタ　１０・・モータ　／
／・・マスターカム　／２・・フォロアーローラ　１３
・・研削といし　／り―・ベルト　／！ＥＬ、／３ｂ−
、段プーリ　　／６・　・プーリ　　／７・　・ベルト
　　／　ｇ。 ／ｑ脅・軸受台　２０−−プーリ　２／、＋２２・・軸
受　、２３ｍ・インデックスプレート　２３−７〜．２
Ｊ−ｇ・・ノツチ溝コク・・マスターカムスリーブ　コ
Ｓ・・インデックスドッグ　２６゜、２７・・インデッ
クスカム　２ｇ・・カムフォロアー　、２９−　　穴　
ｓｔ−穴　３２・・ボルト　３３＠中歯車　３す・書イ
ンデックスピストン　Ｊ　５”−−フランジ　、？Ｊ−
・緩衝材３ク一番カバー　３ｇ−・小ねじ　３ｑ・・リ
ング　グ０・・ロータリジヨイント　グ／・・油圧シリ
ンダ　ｔ１２．’１３・・油路　ｐ＜ｚ・・円周溝　＋
！Ｓ・・油路　ｔ１６・・シリンダ室りク・・円周溝　
グざΦ・油路　　グ９・・シリンダ室　！ｒ／・−歯車
　５コ・−軸受　５３舎・ブレーキ軸　、ｔ４ｔ・・ブ
レーキ　５ｓ・・割出し位置確認ドッグ　Ａ・・主軸台
部　Ｂ・・ワーク取付部　Ｗ・−・ワーク　／］：Ｎ−
グＩＮ・・インテークカム　／ＥＭ　５−ＦＢＩ・・エ
クゾーストカム　エＮ　・・マスターカム　ＥＸ　　・
・マスターカム。 特許出願人　日平産業株式会社 代理人新　井　−部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ　軸方向に並列する夫々の１組のカムが同−且つ同関
   係角度位置にあり、該カムの各組がそれぞれ異相の異な
   る位置に配された複数のカムを含むカム軸を多種類研削
   可能とするカム研削盤であって、カム軸の軸方向に移動
   可能に載置されたテーブルを設け、テーブル上でテーブ
   ル移動方向と平行な軸を中心として揺動可能に支持され
   た揺動台を配し、揺動台に回転可能に軸承され、ワーク
   の一方を支持−し、マスターカムを備えた主軸を備え、
   マスターカム群の１つに当接し軸方向にシフト可能なフ
   ォロアーローラを設けたものにおいて、主軸に主軸軸方
   向にカムフォロアーが往復動することにより主軸を回転
   割出しするカム溝及び円周割出し具の一方の部材を設け
   、複数のカム軸を研削するに必要なマスターカム群を担
   持し主軸との間の円周割出し具の他方の部材を夫々備え
   主軸の円筒カムと係合するカムフォロアーを固定したス
   リーブを設け、前記スリーブの回動を選択的に制止する
   制動部材と、前記スリーブを主軸軸方向に往復動させる
   流体圧シリンダを主軸上に備えてなり主軸とマスターカ
   ムを担持するスリーブ間において割出し回転可能とした
   ことを特徴とするカム研削盤。