JPS622921B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクランク軸上の複数のジヤーナル部を
加工するクランク軸加工装置に関するものであ
る。

クランク軸に一定間隔に存して配設された複数
のジヤーナル部を、クランク軸の一端から他端に
向つてその配列順序に従つて順次切削加工する従
来のクランク軸加工装置においては、加工工具に
よつて加工されるジヤーナル部に隣接する加工済
のジヤーナル部を振れ止め装置によつて回転可能
に支持するようになつているが、加工工具によつ
て加工されるジヤーナル部に隣接する前記と反対
側のジヤーナル部は未だ加工されていないいわゆ
る黒皮状態であるため、その未加工のジヤーナル
部の軸心を偏位させないように振れ止めすること
が難しく、従つて従来においてはクランク軸を片
側の振れ止め作用のみによつて加工するようにな
つている。

しかしながら、このような片側支持によつてク
ランク軸を加工するものにおいては、クランク軸
振れ止めの支持剛性が不足し、特に重切削におい
てはクランク軸に撓みが生じて加工精度が悪化
し、そのために高能率な加工が行えないという問
題を招いていた。

よつて本発明の目的は、加工すべきジヤーナル
部に隣接する両側の加工済および未加工のジヤー
ナル部を支持する各別の振れ止め装置を設け、以
つてクランク軸ジヤーナル部を高精度にかつ高能
率に加工できるようにすることである。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図において、１０はベツドを示し、このベツ
ド１０上には左右一対の主軸台１１，１２が所定
の間隔を存して設置され、これら主軸台１１，１
２に主軸１３（第５図参照）が同一軸線上に回転
可能に軸承され、サーボモータ１５，１６によつ
て同期的に回転駆動されるようになつている。主
軸１３の各先端にはクランク軸Ｗの両端部を把持
するチヤツク１７，１８が設けられ、これらチヤ
ツク１７，１８は主軸台１１，１２の後部に設置
されたチヤツク作動用シリンダ１９，２０にて開
閉されるようになつている。

また前記ベツド１０上には左右一対の割出台２
１，２２が主軸軸線と平行な方向に摺動可能に支
持され、サーボモータ２３，２４によつて割出移
動されるようになつている。割出台２１，２２に
は工具ユニツト２５，２６が主軸軸線に直角な水
平方向に摺動可能に装架され、これら工具ユニツ
ト２５，２６は図略のサーボモータにより送り制
御されるようになつている。工具ユニツト２５，
２６には工具保持体２７，２８が主軸軸線と平行
な軸線のまわりに回転可能に軸承され、これら工
具保持体２７，２８の外周に形成された歯車２９
（第２図）に図略の回転駆動装置が連結されてい
る。工具保持体２７，２８にはまた内周面に切刃
を形成した環状の切削加工工具３０（第２図）が
装着され、これら加工工具３０の内径はクランク
軸Ｗの最大振れよりも大きく設定されている。

第２図および第３図において、前記割出台２１
上には前記工具ユニツト２５の後方において第１
の支持台３１が設置されている。支持台３１には
スリーブ部材３２が主軸軸線と平行な軸線のまわ
りに回転可能に支持され、このスリーブ部材３２
に軸部材３３が相対回転可能に嵌挿されている。
これらスリーブ部材３２および軸部材３３の先端
には開閉可能に重合された一対の振れ止めアーム
３４，３５が固着され、この振れ止めアーム３
４，３５の各内面には把持ローラ３６，３７が回
転支承されている。かかる一対の振れ止めアーム
３４，３５は前記加工工具３０と主軸軸線方向に
一定距離隔てられ、クランク軸Ｗ上の加工工具３
０にて加工されるジヤーナル部に隣接する加工済
のジヤーナル部を把持ローラ３６，３７を介して
回転可能に支持するようになつている。

前記第１の支持台３１には回転駆動モータ３８
にて回転駆動されるねじ軸３９が回転のみ可能に
支承され、このねじ軸３９に螺合する送りナツト
４０を固設したラツク筒４１が軸方向移動のみ可
能に嵌装されている。ラツク筒４１に形成された
図略のラツクには支持台３１に回転可能に支承さ
れた軸方向に長い平歯車４２が噛合されている。
第１の支持台３１にはまた前記平歯車４２を挾ん
で互いに平行な一対の作動軸４３，４４がそれぞ
れ摺動可能に支持されている。一対の作動軸４
３，４４の各内面にはラツク４５，４６が形成さ
れ、これらラツク４５，４６は平歯車４２の両側
に噛合されている。一対の作動軸４３，４４には
また係合部４７，４８が形成され、これら係合部
４７，４８に前記スリーブ部材３２および軸部材
３３の各後部に結合された操作レバー４９，５０
が係合されている。

従つて回転駆動モータ３８によりねじ軸３９が
回転駆動されると、ラツク筒４１が摺動されて平
歯車４２が回転され、これにより一対の作動軸４
３，４４が互いに相反する方向に摺動され、スリ
ーブ部材３２および軸部材３３を介して一対の振
れ止めアーム３４，３５が開放あるいは閉止され
る。

しかして上記した構成により、加工工具３０に
て加工されるジヤーナル部に隣接する加工済のジ
ヤーナル部を回転可能に支持する第１の振れ止め
装置５１を構成し、この第１の振れ止め装置５１
の一対の振れ止めアーム３４，３５は、クランク
軸Ｗに干渉しない角度まで開けるようになつてい
る。

第２図、第４図および第５図において、前記割
出台２１には前記工具ユニツト２５の前方におい
て第２の支持台５３が設置されている。支持台５
３には環状の回転体５４が主軸１３と同心的に回
転可能に軸承され、この回転体５４の外周に歯車
５５が形成されている。支持台５３には歯車５５
に噛合する歯車５６を取付けた同期用スプライン
軸５７の一端が回転支承され、このスプライン軸
５７は主軸台１１に固設されたギヤボツクス５８
に回転支承されたスプラインスリーブ５９に軸方
向移動のみ可能に嵌合されている。スプラインス
リーブ５９上には歯車６０が形成され、この歯車
６０はギヤボツクス５８内に収納された所要の歯
車伝達機構６１を介して主軸１３上に装着された
駆動歯車６２に連結され、これにより前記回転体
５４は主軸１３と１：１で同期回転されるように
なつている。

前記回転体５４には円周上等分割位置に複数の
支持軸６５が互いに平行に回転支承され、これら
支持軸６５に駆動アーム６６が係止されている。
各支持軸６５にはまたクランク軸Ｗのジヤーナル
部を把持する複数の把持アーム６７が回転可能に
嵌合され、これら把持アーム６７は前記各駆動ア
ーム６６に微少角度だけ相対回転可能に連係され
ている。把持アーム６７と駆動アーム６６の各間
にはスプリング６８が介挿され、このスプリング
６８の発力によつて把持アーム６７は通常駆動ア
ーム６６に対し内方（把持方向）に付勢されてい
る。かかる複数の把持アーム６７は前記加工工具
３０と主軸軸線方向に一定距離隔てられ、クラン
ク軸Ｗ上の加工工具３０にて加工されるジヤーナ
ル部に隣接する未加工のジヤーナル部を把持する
ようになつている。

前記回転体５４にはまた円周上等分割位置に複
数の枢軸６９が前記各支持軸６５と平行に回転支
承され、これら枢軸６９上に係合リンク７０と作
動リンク７１がそれぞれ係止されている。作動リ
ンク７１には回転体５４に摺動可能に嵌装された
把持アームバツクアツプ用の楔部材７２が係合さ
れ、これら楔部材７２はスプリング７３の発力に
より把持アーム６７に係合する前進方向に付勢さ
れている。

前記回転体５４の内周には回動リング７５が円
周上複数の支持ローラ７６により回転可能に支承
され、この回動リング７５の円周上等分割位置に
複数の係合穴７７および係合ピン７８がそれぞれ
設けられている。係合穴７７には前記支持軸６５
に係止された作動リンク７９が遊動的に係合さ
れ、また係合ピン７８には前記枢軸６９に係止さ
れた係合リンク７０が係合されている。回動リン
グ７５の前面には作動ピン８１が突設され、この
作動ピン８１は作動ピン８１を挾んで相対向して
支持台５３に設置された図略の一対の作動シリン
ダにより回動リング７５の接線方向に一定量押動
されて回動リング７５が第４図の時計まわりおよ
び反時計まわりに所定角度回転されるようになつ
ている。

このように回動リング７５が一方の作動シリン
ダにより時計まわりに回転されると、まず係合ピ
ン７８により係合リンク７０が回動され、この係
合リンク７０と同軸上の作動リンク７１により楔
部材７２がスプリング３２の発力に抗して後退さ
れ、把持アーム６７より離間される。続いて係合
穴７７の端面により作動リンク７９が回動され、
駆動アーム６６および把持アーム６７がジヤーナ
ル部より離間する方向に回動される。しかるに作
動シリンダによる作動ピン８１への押圧力が解除
されると、前記スプリング７３の発力によつて楔
部材７２が把持アーム６７の外周面に乗り上げ、
しかる状態で他方の作動シリンダにより回動リン
ク７５が反時計まわりに回転され、駆動アーム６
６とともに把持アーム６７が回転されてジヤーナ
ル部を把持し、その状態で楔部材７２が把持アー
ム６７の後部に係合してバツクアルプする。この
際把持アーム６７と駆動アーム６６とが相対回転
できることから、ジヤーナル部が未加工の黒皮状
態であつても、円周上複数の把持アーム６７はジ
ヤーナル部の外周に当接した位置で順次停止し、
その位置で楔部材７２によりバツクアツプされる
ので、黒皮状態の未加工ジヤーナル部を半径方向
に偏位させずに強固にクランプできる。

しかして上記した構成により、加工工具３０に
て加工されるジヤーナル部に隣接する未加工のジ
ヤーナル部を把持する回転可能な第２の振れ止め
装置８３を構成し、この第２の振れ止め装置８３
の複数の把持アーム６７はクランク軸Ｗに干渉し
ない角度まで開けるようになつている。

次に上述したように構成された本発明装置の動
作を第６図を参照しながら説明する。

第１図に示す原位置状態において、左右主軸台
１１，１２の両チヤツク１７，１８にクランク軸
Ｗの両端部を支持し、チヤツク作動用シリンダ１
９，２０によりクランプする。続いてサーボモー
タ２３により割出台２１を所定量摺動させ、加工
工具３０をクランク軸Ｗの第１ジヤーナル部Ｊ１
に対応する位置に位置決めする。しかる状態で図
略の一方の作動シリンダにより回動リング７５を
第４図の反時計まわりに回転すると、作動リンク
７９、支持軸６５および駆動アーム６６が回動さ
れ、これにより複数の把持アーム６７がスプリン
グ６８を介して一体的に回動される。把持アーム
６７が黒皮状態の第２のジヤーナル部Ｊ２の外周
に当接して停止すると、駆動アーム６６はスプリ
ング６８を圧縮しながらさらに回動され、これに
よつて取代が一定でない黒皮状態の第２のジヤー
ナル部Ｊ２を複数の把持アーム６７によりスプリ
ング６８力でそれぞれ把持する。第２のジヤーナ
ル部Ｊ２を把持した各把持アーム６７はスプリン
グ７３力で付勢された楔部材７２によりバツクア
ツプされて後退を阻止される。

このようにして加工すべき第１のジヤーナル部
Ｊ１に隣接する未加工の第２のジヤーナル部Ｊ２
を第２の振れ止め装置８３の複数の把持アーム６
７により把持し、クランク軸Ｗをチヤツク１７と
第２の振れ止め装置８３により２点支持する。
（第６図Ａ）この場合第１の振れ止め装置５１の
一対の振れ止めアーム３４，３５は開放されてい
る。

しかる状態でサーボモータ１５，１６により両
主軸１３が同期的に回転駆動され、両チヤツク１
７，１８に支持されたクランク軸Ｗがジヤーナル
部のまわりに回転駆動される。主軸１３の回転は
駆動歯車６２より歯車伝達機構６１、スプライン
スリーブ５９、同期用スプライン軸５７および歯
車５６，５５を介して回転体５４に伝えられ、第
２のジヤーナル部Ｊ２を支持した第２の振れ止め
装置８３がクランク軸Ｗと一体的に回転される。
同時に加工工具３０を装着した工具保持体２７が
図略の回転駆動装置によりクランク軸Ｗと反対方
向に回転駆動されるとともに、工具ユニツト２５
が図略のサーボモータによりクランク軸Ｗの軸線
と直角な方向に摺動され、加工工具３０により第
１のジヤーナル部Ｊ１の外周面を切削加工する。

第１のジヤーナル部Ｊ１の所定の加工が完了す
ると、工具ユニツト２５が原位置まで後退される
とともに、工具保持体２７の回転が停止されかつ
主軸１３の回転が一定の角度位置で停止される。
続いて前記第１の作動シリンダを後退させると同
時に、それに対向する図略の第２の作動シリンダ
を作動させ、回動リング７５を第４図の時計まわ
りに回転すると、まず係合ピン７８により係合リ
ンク７０が回動され、この係合リンク７０と同軸
上の作動リンク７１により楔部材７２がスプリン
グ７３の発力に抗して後退され、把持アーム６７
より離間される。しかる後回動リング７５の係合
穴７７端面に係合する作動リンク７９を介して駆
動アーム６６および把持アーム６７が回動され、
第２ジヤーナル部Ｊ２の把持を開放する。しかる
状態で前記割出台２１をサーボモータ２３により
ジヤーナル部のピツチ間距離だけ摺動させ、加工
工具３０を第２のジヤーナル部Ｊ２に対応する位
置に位置決めする。これにより前記第２の振れ止
め装置８３は第２のジヤーナル部Ｊ２に隣接する
黒皮状態の第３のジヤーナル部Ｊ３に対応され、
また第１の振れ止め装置５１は加工済の第１のジ
ヤーナル部Ｊ１に対応される。

前記割出台２１が一定量摺動されると、前述し
たと同様にして第１の作動シリンダにより回動リ
ング７５が反時計まわりに回転され、複数の把持
アーム６７により第３のジヤーナル部Ｊ３を把持
し、楔部材７２によりバツクアツプされる。同時
に回転駆動モータ３８によりねじ軸３９が回転駆
動され、ラツク筒４１、平歯車４２および作動軸
４３，４４を介してスリーブ部材３２および軸部
材３３が互いに相反する方向に回転される。これ
により一対の振れ止めアーム３４，３５が閉止さ
れ、加工済の第１のジヤーナル部Ｊ１を把持ロー
ラ３６，３７を介して主軸軸線上に回転可能に把
持する。

しかる後前述したと同様にしてサーボモータ１
５，１６により主軸１３が同期的に回転駆動され
るとともに、同期用スプライン軸５７を介して第
２の振れ止め装置８３を備えた回転体５４が同期
的に回転され、クランク軸Ｗが回転駆動される。
同時に加工工具３０を装着した工具保持体２７が
回転駆動されるとともに、工具ユニツト２５が前
進され、加工工具３０により第２のジヤーナル部
Ｊ２の外周面を切削加工する。かかる第２のジヤ
ーナル部Ｊ２の加工時においては、そのジヤーナ
ル部Ｊ２に隣接する両側のジヤーナル部Ｊ１，Ｊ
３が第１および第２の振れ止め装置５１，８３に
より２点支持される。

以下同様にクランク軸Ｗ上のジヤーナル部の配
列順序に従つて第３、第４、第５、第６および第
７のジヤーナル部Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６，Ｊ７
を順次切削加工する。そして第３〜第６のジヤー
ナル部J3〜J6を加工する場合には、第２のジヤー
ナル部Ｊ２の加工時と同様に、隣接する両側のジ
ヤーナル部を第１および第２の振れ止め装置５
１，８３によつて支持（第６図Ｂ参照）し、また
最終の第７のジヤーナル部Ｊ７を加工する場合に
は、第６図Ｃに示すように第６のジヤーナル部Ｊ
６が第１の振れ止め装置５１によつて支持され、
第２の振れ止め装置８３は開放され、その結果ク
ランク軸Ｗは第１の振れ止め装置５１とチヤツク
１８とで２点支持される。

上記実施例においては、未加工のジヤーナル部
を支持する第２の振れ止め装置８３を機械的な同
期装置を介して主軸１３の回転に同期させるよう
にしたが、第２の振れ止め装置８３を別に設けた
サーボモータにより主軸１３と同期的に回転駆動
させるようにすることもできる。

また前記第１および第２の振れ止め装置５１，
８３も実施例に記載された構成にのみ限定される
ものではなく、第１の振れ止め装置５１について
は加工済のジヤーナル部を回転可能に支承する機
能、また第２の振れ止め装置８３については未加
工（黒皮状態）のジヤーナル部をその軸心を偏位
させることなく支持して回転する機能をそれぞれ
逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

以上述べたように本発明は、クランク軸上のジ
ヤーナル部をその配列順序に従つて順次加工する
に際し、加工すべきジヤーナル部に隣接する未加
工のジヤーナル部を、そのジヤーナル部の軸心を
偏位させることなく複数の把持アームによつて支
持する振れ止め装置を回転可能に設けたことによ
り、加工済のジヤーナル部を支持する振れ止め装
置とにより、加工すべきジヤーナル部に隣接する
両側のジヤーナル部を各別の振れ止め装置により
支持でき、これにより切削抵抗によつてクランク
軸が撓むのを防止でき、ジヤーナル部を正確にか
つ高能率に加工できる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すもので、
第１図はクランク軸加工装置の正面図、第２図は
第１図の作動状態を示す要部拡大断面図、第３図
および第４図は第２図の―線および―線
に沿つてそれぞれ切断した断面図、第５図は主軸
と振れ止め装置との同期装置を示す断面図、第６
図はクランク軸の加工状態を示す説明図である。 １０……ベツド、１１，１２……主軸台、１３
……主軸、１７，１８……チヤツク、２１，２２
……割出台、２５，２６……工具ユニツト、２
７，２８……工具保持体、３０……加工工具、３
４，３５……把持アーム、３８……駆動モータ、
５１……第１の振れ止め装置、５４……回転体、
５７……同期用スプライン軸、６７……把持アー
ム、８３……第２の振れ止め装置、Ｗ……クラン
ク軸、Ｊ……ジヤーナル部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クランク軸上の複数のジヤーナル部をクラン
   ク軸の一端から他端に向つてその配列順序に従つ
   て順次加工するクランク軸加工装置にして、前記
   クランク軸の両端部を支持して回転駆動する主軸
   を軸承した左右一対の主軸台をベツド上に設置
   し、このベツド上に割出台をクランク軸の軸線方
   向に移動可能に支持し、この割出台に工具ユニツ
   トをクランク軸の軸線と直角な方向に摺動可能に
   装架し、この工具ユニツトにジヤーナル部加工工
   具を保持し、この加工工具によつて加工されるジ
   ヤーナル部の一方側に隣接する加工済のジヤーナ
   ル部および他方側に隣接する未加工のジヤーナル
   部をそれぞれ振れ止めする第１および第２の振れ
   止め装置を前記割出台上に設け、前記第１の振れ
   止め装置を、前記加工済のジヤーナル部を主軸軸
   線のまわりに回転可能に支承する開閉可能な振れ
   止めアームにて構成し、また前記第２の振れ止め
   装置を、前記ジヤーナル部の周囲に配置され前記
   未加工のジヤーナル部をスプリングを介して把持
   する複数の把持アームと、これら把持アームをジ
   ヤーナル部の半径方向にそれぞれ回動可能に支持
   する主軸軸線のまわりに回転可能な回転体とによ
   つて構成してなるクランク軸加工装置。 ２ 前記第２の振れ止め装置の回転体を前記主軸
   と同期的に回転駆動するようにしてなる特許請求
   の範囲第１項に記載のクランク軸加工装置。