JPS6026666B2 - クランクピン研削盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明クランクシャフトのクランクピンを研削するクラ
ンクピン研削盤に関するもので、クランクピンの藤方向
位置を精密に位置決めすることを目的とする。

従来、クランクシャフトの複数のクランクピンをクラン
クシャフトの軸線方向において砥石車と正しく対向せし
めるため、クランクシャフトを載暦するテーブルを移動
して第１図に示すように各クランクピンＰを順次砥石車
Ｇと対向する位置に割出し、その後ベッドーこ設けたロ
ケート装置のロケートヘツドＬＨを砥石車Ｇと対向する
クランクピンＰの両ショルダ面ＳＩ，Ｓ２間に挿入して
ロケートヘツドＬＨを第２図矢印Ａに示すように回転し
てその長径部が両ショルダ面ＳＩ，Ｓ２に係合するよう
にしている。

この際テーブルの移動により砥石車Ｇと対向位置に割出
されたクランクピンＰがクランクシャフトの長手方向に
おいて砥石車の例えば第１図に示すように左方に偏俺し
てし、たとするとロケートヘツドＬＨはまず右ショルダ
面ＳＩに当接してクランクシャフトを右方に移動してク
ランクピソＰの砥石車Ｇに対する偏りを是正する。よっ
てクランクピンＰは砥石車Ｇと正しく対向し両ショルダ
面ＳＩ，Ｓ２は基本的には砥石車Ｇによって均等量ａ研
削されることになり、研削中砥石車Ｇは左右ショルダ面
ＳＩ，Ｓ２から均等な研削力を受けて側圧は均衡するの
で砥石車Ｇが側圧の不均衡によって破壊する快れがなく
なり、また各クランクピンＰはショルダ面Ｓ１，Ｓ２の
前加工に従って所定の軸方向間隔で研削されることにな
る。しかしながら特にクランクシャフトが大重量の場合
は、テーブルを移動してクランクピンＰを砥石車Ｇと対
向する位置に割出した際クランクピンＰが左方にずれて
いるときと右方にずれているときとではロケートヘツド
ＬＨによるクランクシャフトの移動方向が右あるいは左
と異なるためロケートヘッドＬＨに作用する反力Ｆの方
向が異なり、ロケートヘッドＬＨを支持する支持機構の
遊隙あるいは弾性変形によりロケートヘツドＬＨの中心
０自体がずれてしまいクランクピンＰを精密に砥石車Ｇ
と対向させることができず、両ショルダ面ＳＩ，Ｓ２が
均等に研削されないこととなり、各クランクピンＰの間
隔を所望のとおり加工できず、また砥石車Ｇに不均等な
側圧を生じてびびりを生じやすくさらには砥石車Ｇの破
損の操れがあった。

本発明は従来のかかる欠点に鑑みて、ロケート装置の作
動前クランクシャフトを鞠線方向に押動して砥石車に対
してクランクピンを定方向に偏位せしめる装置を設け、
クランクシャフトをロケート装置によって常に上記の定
方向とは逆の定方向に移動してクランクピンを位置決め
するようにしたことを特徴とするものであり、従って本
発明によればロケートヘツドに作用するクランクシャフ
トの動作反力の方向が常に一定し、よって大重量のクラ
ンクシャフトであっても各クランクピンは砥石車に対し
て常に一定位置に精密に位置決めされることとなり、砥
石車によって両ショルダ面を常に均等に研削でき、各ク
ランクピンを前加工に従って厳密に所望の鞠方向間隔に
研削でき、研削の際側圧不均衡による砥石車の曲がりに
基づくびびりあるいは砥石車の破損は生じず、高精度だ
安全な研削作業を実現する効果がある。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第３図において１０はクランクピン研削盤のベッドで、
ベッド１０上にはテ−ブル１１および砥石台１２が互い
直交する方向に酒動自在に戦置されそれぞれ公知の送り
機構によって移動されるようになっている。砥石台１２
に回転自在に支承された砥石車Ｇはモーター３によって
高速回転される。前記テーブル１１上には一対の主軸台
１５，１６が固設され、各主軸台１５，１６には第４図
に示すように一対のスピンドル１７，１８が軸受１９，
２０を介して同一軸線上で回転自在に藤承されている。

これら一対のスピンドル１７，１８の対向端面にはクラ
ンクシャフトＷの両端ジャーナルＪ１，Ｊ２をクランク
ピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の偏心量だけスピンドル１
７，１８の回転軸線と偏心して支承するチャック装置２
１，２２が固着されている。すなわちチャック装置２１
，２２の本体２３，２４にはジャーナルＪ１，Ｊ２を偏
心して支穣する一対のポットメタル２５，２６が固着さ
れ、ポットメタル２５，２６上のクランクシャフトＷを
クランプするクランプアーム２７，２８が開閉自在に枢
支され、クランプアーム２７，２８はシリンダ装置２９
，３０のピストンと連結される。かかる左右一対のスピ
ンドル１７，１８およびチャック装置２１，２２は研削
作業のため第３図に示すモータ３１と図略の公知の同期
機構により同期して回転駆動され、停止時には図略の公
知の定位層割出し装置により第４図に示すようにポケッ
トメタル２５，２６の関口端を上に向けて停止する。

チャック装置２１，２２上のクランクシャフトＷのクラ
ンクピンＰ１・・・・・・Ｐ４を大略砥石車Ｇの対向位
置に割出すためテーブル１１にはインデックスプレート
３５およびドッグレール３６が間設され、ベッド１０‘
こは図示省略した公知のノックピン操作機構とりミット
スイッチボックス３７とが設けられ、クランクピンを図
略のテーブル送りシリンダ装置との協働作用によりＰ１
，Ｐ４，Ｐ３，Ｐ２の順で砥石車Ｇと対向する位置に大
略割出し、最終のクランクピンＰ２の研削完了後テーブ
ル１１を移動してクランクピンＰＩを砥石車Ｇと対向す
る位置に割出して停止させる。

クランクシヤフトＷのクランクピンＰＩ…・・・Ｐ４を
スピンドル１７，１８の軸線上に割出すため左主軸台１
５には位相割出し装置４０が設けられている。

すなわち、チャック本体２３にはポケットメタル２５上
のジャーナルＪ２と同軸上に回転軸４１が回転自在に軸
承され、この回転軸４１にクランクシャフトＷのリャフ
ランジＲＦに偏心して穿設された穴に鉄合する位置決め
ピン４２と割出し板４３とが設けられている。割出し板
４３の外周にはクランクピンＰ１・・・・・・Ｐ４の角
度位相に対応して複数個の切欠きが設けられ、チャック
本体２３に摺動自在に保持されたプランジャ４４が前記
切欠き端面に当綾して割出し板４３、回転軸４１、クラ
ンクシャフトＷの回転角度位置を規制し、各クランクピ
ンＰＩ……Ｐ４をそれぞれスピンドル１７，１８の回転
軸線上にもたらす。通常図示した４気筒エンジンのクラ
ンクシャフトＷの場合クランクピンＰ１，Ｐ４は同位相
でありクランクピンＰ２，Ｐ３はこれらと１８０度位相
を異にしている。互いに異なる位相のクランクピンＰ１
，Ｐ４およびＰ２，Ｐ３をスピンドル１７，１８の回転
軸線にもたらすため、回転軸４１の左端には歯車４５が
固着され、この歯車４５は図略の中間歯車を介してスピ
ンドル１７の回転軸線上の歯車４６と噛合し伝達鞠４７
および図略のクラッチを介して回転駆動源と連結されて
いる。５川まロケート装置でベッド１０の砥石車Ｇと対
向する位置に設けられている。

ロケート装置本体５１にはスピンドル１７，１８の回転
軸線と直交する方向に進退用シリンダ５２が穿設され、
この進退用シリンダ５２に摺動ならびに回動自在に嫁合
するピストン５３のロッド５４端には第１図に示すよう
に円の両側を切欠いて長径部と短径部とを設けたロケー
トヘッドＬＨが固着されている。ピストン５３およびロ
ッド５４にはシリンダ５２のボトムキャップ５５に回動
自在に支承された回動軸５６が摺動自在に欧合し、先端
に設けたキー５７はピストン５３とロッド５４の内周に
鞠線方向に刻設された図略のキー溝に摺動自在に糠合し
ている。また、回動軸５６の下端に設けた歯車５８はロ
ケート装置本体５１に設けた回動用シリンダ装置５９の
図略のラックピストンと噛合している。従って進退用シ
リンダ５２のピストン５３の下端に圧油を供給すればピ
ストン５３、ロッド５４は上昇しロケートヘツドＬＨは
クランクピンＰの両ショルダ面Ｓ１，Ｓ２間に位置する
。

この状態で回動用シリンダ装置５９を作動して歯車５８
を回動すれ‘よ回動軸５６、ピストン５３、ロッド５４
、ロケートヘッドＬＨは一体的に回動し、ロケートヘッ
ドＬＨが両ショルダ面Ｓ１，Ｓ２と係合した角度位置で
停止して前述のごとくクランクピンＰを砥石車Ｇと正し
く対向させる。なお、ロケートヘッドＬＨの第４図に実
線で示した位置への退避は上記と逆のシーケンスで行わ
れる。ロケート装置５０の作動前にクランクシャフトＷ
を定方向に押動してクランクピンＰを砥石車Ｇに対して
定方向に偏位せしめる装置は右主軸台１６側に設けられ
ている。

すなわち、チャック本体２４にクランクシャフトＷの軸
線には押圧子６１が摺敷自在に支持され連結板６２によ
ってスピンドル１８の回転軸線上の往復軸６３と連結さ
れている。また、テーブル１１上にスピンドル１８の回
転軸線と同Ｄに設けられた押動シリンダ６４にはピスト
ン６５が沼動自在に鉄合し、そのロッド６６は回転継手
６７を介して前記往復軸６３に連結されており、押動シ
リンダ６４を作動してピストン６５を左進せしめれば、
ロッド６６、回転継手６７、往復鞠６３、連結板６２、
押圧子６１は一体となって左進し、押圧子６１はクラン
クシャフトＷをジャーナルＪ２の右ショルダ面がポット
メタル２５の端面に当接するまで押動して偏位する。な
お、押動シリンダ６４のピストン６５を図示位置に右進
させ押圧子６１を後退させてもクランクシャフトＷは偏
位した位置に残される。次に上記の各装置よりなるクラ
ンクピン研削盤の研削サイクルを第５，６図とともに説
明する。まず、クランプアーム２７，２８が開放した状
態で作業者あるいは適宜ローディング装置によりクラン
クシャフトＷが両チャック装置２１，２２上に搬入され
リャフランジＲＦに設けた穴が位置決めピン４２に鉄入
され、クランクピンＰＩが砥石車Ｇと対向して位置され
る。自動研削サイクルの開始により位相割出し装置４０
が作動してクランクピンＰＩがスピンドル１７，１８の
回転軸線上に割出される。

位相割出しの完了により第６図の接点ＣＲＢ−１が閉じ
られ自動研削サイクル中閉じられている接点ＣＲＡ−１
、およびピストン６５、押圧子６１が前進端にあるとき
以外は閉じているリミットスイッチＬＳＩの常閉接点Ｌ
ＳＩ−１を通じて押動シリンダ作動用リレーＣＲＩが付
勢され接点ＣＲＩ−１により自立回路が完成し、押動シ
リング６４に接続された図略の電磁切換弁が切換えられ
ピストン６５が前進し押圧子６１がクランクシャフトＷ
を第４図において左方に押動してクランクピンＰＩを砥
石車Ｇに対して左方に偏位させる（第１図参照）。

なお、ピストン６５の前進によりリミットスイッチＬＳ
２が押圧されなくなると接点ＣＲＢ−１は開路するよう
になっている。押圧子６１が押圧端に到達するとＩＪミ
ットスイッチＬＳＩが押動されその常閉接点ＬＳＩ−１
が開路してリレーＣＲＩが無勢されシリンダ６４に暖綾
された電磁切換弁が再び切換りピストン６５および押圧
子６１は後退端に復帰する。

かかるクランクピンＰＩの砥石車Ｇに対する偏位の完了
はつぎのようにして検出される。

すなわち、押敷シリンダ作動用リレーＣＲＩの上記の付
勢によりその常開接点ＣＲＩ−２が閉じ、ロケートヘッ
ド上昇時に開かれる常開接点ＣＲＬ−１を通じて補助リ
レーＣＲ２が付勢されその接点ＣＲ２−１を閉じて自立
回路を完成する。このとき常閉接点ＣＲＩ−３は開いて
いるのでリレーＣＲ３は付勢されず、ピストン６５が前
進端に到達してリレーＣＲＩが無勢された後ピストン６
５が原位置に復帰するとりミットスイッチＬＳ２−１が
閉じられリレーＣＲ３が接点ＣＲ２一１，ＣＲＩ一３，
ＬＳ２−１を通じて付勢されクランクピンＰＩの砥石車
Ｇに対する偏位の完了が報知する。このリレーＣＲ３の
付勢によって前述のごとくロケート装置５０を作動させ
ロケートヘツドＬＨを上昇後回転せしめる。

このときクランクピンＰＩは砥石車Ｇおよびロケートヘ
ツドＬＨの中心より左方にずれているのでロケートヘツ
ドＬＨは必ず右ショルダ面ＳＩに先に係合しクランクシ
ャフトＷを右方に移動してクランクピンＰＩを砥石車Ｇ
と精密に対向させる。しかる後シリンダ装置２９，３０
を作動してクランプアーム２７，２８を回動してクラン
クシャフトＷの両端ジャーナルＪ１，Ｊ２をポットメタ
ル２５，２６上に把持し、ロケートヘツドＬＨを逆転・
下降させる。

そしてモータ３１を起動してスピンドル１７，１８を同
期回転させつつ砥石台１２を前進させ砥石車Ｇによりク
ランクピンＰＩのショルダ面Ｓ１，Ｓ２と円筒面を研削
した後砥石台１２を後退させ、モータ３１を停止しポッ
トメタル２５，２６の開□端を上に割出す。

次にテーブル１１をクランクピンＰ４が砥石車Ｇに対向
する位置に割出し、クランプアーム２７，２８を開放す
る。

以後同様のサイクルをクランクピンＰ４，Ｐ３，Ｐ２に
ついて繰返しテーブル１１が第４図に図示した原位置に
復帰し、クランプアーム２７，２８を開放し、クランク
ピンＰｌ．Ｐ４をスピンドル１７，１８の回転軸線上に
割出し自動研削サイクルを終了する。

このようにして本発明においてはロケート装置５０によ
ってクランクピンＰが砥石車Ｇと精密に対向するように
移動されたクランクシャフトＷは繰返しロケート装置５
０の作動前押圧子６１によって必ず定方向に偏位せしめ
られ、ロケート装置５０により前記定方向とは逆の一定
方向に移動されて各クランクピンＰは砥石車Ｇと精密に
対向されるのである。

以上本発明の実施例を回転する１個のロケートヘツドを
有するロケート装置について説明したが一対の挺子を枢
支し両挺子間に酸を挿入して一対の挺子を同期して拡開
せしめてクランクピンを位置決めする形式のロケート装
置であってもよい。

また押圧子の操作する押動シリンダは比較的軽量のクラ
ンクシャフトのクランクピン研削盤においては必ずしも
必要でなく押圧子に常にスプリング力を付加し、スプリ
ング力によりクランクシャフトを押動してスプリング力
に抗してロケート装鷹により定方向からクランクシャフ
トを移動してクランクピンを位置決めすることも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は一般的なクランクピン研削盤にお
けるロケートヘッドの作動状況の説明図で第１図はロケ
ートヘッドの回転前、第２図はロケートヘッドの回転後
を示す。 第３図ないし第６図は本発明によるクランクピン研削盤
の一実施例を示し、第３図はその斜視図、第４図は要部
断面図、第５図はサイクル線図、第６図は電気回路線図
である。付号の説明 １０・・・・・・ベッド、１１・
・・・・・テーフル、１２・・・・・・砥石台、１５，
１６・・・・・・主軸台、１７，１８……スピンドル、
２１，２２……チヤツク装置、２７，２８・・・・・・
クランプアーム、２９，３０・・・・・・シリンダ装贋
、３５・・・・・・インデックスプレート、３７……リ
ミットスイッチボックス、４０・・・・・・位相割出し
装置、５０・・・・・・ロケート装置、６１・・・・・
・押圧子、Ｇ・・・・・・砥石車、ＬＨ・・・・・・ロ
ケートヘツド、Ｐ……クランクピン、Ｓ１，Ｓ２……シ
ョルダ面、Ｗ……クランクシャフト。 牙１図 矛２図 矛３図 図 寸 七 図 り 下 矛６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベツトと、このベツト上で互い直交する方向に移動
   自在なテーブルおよび砥石台と、前記テーブル上に固設
   された一対の主軸台と、これら一対の主軸台に同一軸線
   上で回転自在に軸承された一対のスピンドルと、これら
   一対のスピンドルの対向端面に固着され、複数のクラン
   クピンを有するクランクシヤフトのジヤーナルを前記ス
   ピンドルの回転軸線と偏心して把持する開放可能な一対
   のチヤツク装置と、前記テーブルを前記複数のクランク
   ピンが順次前記砥石台上の砥石車とほぼ対向するよう割
   出すテーブル割出し装置と、前記ベツドの前記砥石車と
   対向する位置に設けられ前記砥石車と対向するクランク
   ピンの両シヨルダ面に係合してこのクランクピンが前記
   砥石車と正しく対向する位置に前記クランクシヤフトを
   軸線方向に位置決めするロケート装置と、このロケート
   装置の作動前に前記クランクシヤフトを軸線方向に押動
   して前記砥石車に対してクランクピンを定方向に偏位せ
   しめる装置とを備えたことを特徴とするクランクピン研
   削盤。