JP5094866B2 - クランクシャフト用ディープローリング機械 - Google Patents

Description

本発明は、クランクシャフトの回転軸方向にそれぞれ、横方向に間隔をあけて隣接し、ディープローリング機械に旋回可能に取り付けられている、シザーズ構造の複数のディープローリング装置を有し、いくつかのディープローリング装置がメインベアリングジャーナルのディープロール用に、そして他のいくつかがクランクシャフトのクランクピンジャーナルのディープローリング用に設けられており、ディープローリング装置が両方のシザーアームの外側の端でそれぞれ、ディープローリングツールを構成するディープローリングローラヘッドと支持ローラヘッドを支持し、そのディープローリングツールがシザーアームに沿ってディープローリング装置の付属の固定具からディープローリング機械まで、シザーアームの長さに対する幅の大きさよりも大きい間隔を有す、クランクシャフト用ディープローリング機械に関する。

シザーズ構造のディープローリング装置を有する前述のようなディープローリング機械は、例えば特許文献１などで既知である。シザーズ構造のディープローリング装置を使用するディープローリング機械は、特許出願者の以前のドイツ国特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９９８．７−１４号（特許文献２）の主題でもある。

シザーズ構造のディープローリング装置は、ディープローリングツールがシザーアームに沿って、ディープローリング装置の付属の固定具からディープローリング機械まで、シザーアームの長さに対する幅の大きさよりも大きい間隔を有していることを特徴とする。そのため該ディープローリング装置はディープローリング機械内でクランクシャフトが回転する、クランクシャフトの回転軸方向における安定性が比較定期小さい。最近のクランクシャフト用ディープローリング機械の場合がそうであるように、複数のディープローリング装置が存在する場合は、その結果として、クランクシャフトのディープロール時に、軸線方向の振動などのような好ましくない動きが生じることがあり、それがすべてのディープローリング装置に伝えられる。このような振動はその結果として加工結果の劣化につながる。

欧州特許公開ＥＰ ０ ８８１ ０４１ Ｂ１号明細書 ドイツ国特許ＤＥ １０ ２００５ ０１４ ９９８ Ａ１号明細書 欧州特許公開ＥＰ １ １１２ １４６ Ｂ１号明細書 ドイツ国特許ＤＥ １０３ ６１ ７３８ Ｂ３号明細書 欧州特許公開ＥＰ １ ４６９ ９７２ Ｂ１号明細書

そのため、ディープローリング時にディープローリング装置をクランクシャフトの回転軸の縦方向に安定させる装置をディープローリング機械に設けるという本発明の課題が生じる。該装置は可能な限り簡単に形成されていなければならず、ディープローリング装置の作用方法を妨げるのではなく、その反対に向上させなければならない。

この課題の解決策として、メインベアリングジャーナルまたはクランクピンジャーナルのディープロール用に設けられているディープローリング装置の少なくとも１つに、ディープローリング装置の作業位置でクランクシャフトに係合して、ディープローリング装置をクランクシャフトの回転軸方向に安定させる装置が設けられていれば、ディープローリング装置を軸線方向に安定させることができることがわかった。

簡単なケースでは、このような装置は支持ローラヘッドに固定されており、ディープローリングローラが閉じた状態であるときに、クランクシャフトのベアリングジャーナルの付属のオイルカラーの間に係合する、軸線方向案内ローラ１つから成る。支持ローラヘッドに固定された軸線方向案内ローラは、特許文献３などで既知である。この軸線方向案内ローラは、ディープローラングツールが閉じる間、ディープローリングローラまたは支持ローラがクランクシャフトのオイルカラーに追突するのを防ぐために設けられている。

また、ディープローランローラヘッドに取り付けられている別のタイプの軸線方向案内ローラも、特許文献４で既知である。既知の装置は、ディープローリングツールから発する力、またはディープローリングツールで発生する力を軸線方向に吸収するのに適したガイド装置を作るという課題が根底にある。既知の装置の作用方法の長所は、ディープローリング装置の軸線方向の動作をクランクシャフトの回転軸の縦方向に制限するディープローリングローラヘッド上に固定配置された軸方向案内ローラが、同じ方向に作用する力をクランクシャフトのオイルカラーに導入することにある。ただし、既知の装置との関連においては、どちらかといえば、ディープローリングローラに発生することのある、大きさの異なるディープロール力をクランクシャフトに導入することが考えられていた（図６、図７を参照）。それに反し、ディープローリング装置全体を軸線方向に安定させ、必要に応じて振動を抑えるという考えは、既知の装置ではまだ考慮されていなかった。また特に、前記特許文献３で既知であるように、支持ローラヘッドに取り付けられている軸線方向案内ローラがディープローリング機械の残りのディープローリング装置に安定化作用を示すことは認識されていなかった。

特許文献５では、プリズム状の摺動体として形成されている軸線方向案内装置が知られている。この既知の装置もまた、支持ローラヘッドに固定され、ディープローリングツールが閉じているときに、クランクシャフトのベアリングジャーナルの付属のオイルカラーの間に係合する。既知の装置との関連において、ディープローリング装置がシザーズ構造をしているため、軸線方向の案内が同時にディープローリングローラヘッドをクランクシャフトの軸線方向へ案内する役割をすることも知られている。

そのため本発明のもう一つ実施形態は、ディープローリング装置のシザーアームに沿ってディープローリング装置を安定化させるための装置を取り付けるものとしている。ディープローリングローラヘッドまたは支持ローラヘッドが固定されているところであるシザーアームの外側の端と、シザーアームによって形成されるシザーのピボットの間に切断部を１つ配置し、そこからクランクシャフトに係合させることが好ましい。そのような装置の場合それは、一方ではディープローリングツールの相互間隔を確保し、もう一方では、クランクシャフトへの係合を確保する、ディスタンスピースまたはスペーサであってかまわない。そのような解決方法は特に、スペース上の理由から軸線方向案内ローラをディープローリングローラヘッドまたは支持ローラヘッドに取り付けることのできない、スプリットピン・クランクシャフトなどの複雑なクランクシャフトの加工の場合に提供される。

ディープローリング機械の透視図 ディープローリングツールの側面図 図２におけるディープローリングツールのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図

以下に実施例を使って本発明を詳しく説明する。

ディープローリング機械２のクロスバー１に複数のディープローリング装置３が隣同士に配置されている。ディープローリング装置３はシザー構造に設計されており、ディープローリング機械２にクランプされたクランクシャフト５の回転軸４に沿って、相互間隔６を置いてクロスバー１に固定されている。ディープローリング装置３の幅７はそれぞれ、その長さに比べて小さい。そのため、ディープローリング装置３は回転軸４の方向に特に曲がりやすくなっている。また、その曲がり易さが原因で、クランクシャフト５のディープロール時に軸線方向４に向けて、すべてのディープローリング装置３を襲う可能性のある振動がディープローリング機械２内に生じる。

そのような振動を防ぐため、ディープローリングツール１０の支持ローラヘッド９に回転可能に取り付けられている軸線方向案内ローラ８が設けられている。図２に示されているように、ディープローリングローラヘッド１１と支持ローラヘッド９から成るディープローリングツール１０が閉じているときは、軸線方向案内ローラ８がクランクシャフト５のベアリングジャーナル１４の付属のオイルカラー１２および１３の間に係合する。この係合により、軸線方向案内ローラ８が付属のディープローリング装置３を軸線方向４に安定化させ、クロスバー１の固定具と、ディープローリング装置３のシザーアームの外側の端のディープローリングツール１０の間でディープローリング装置３に発生する力をクランクシャフト５に伝え、それにより付属のディープローリング装置３を安定させる。そのような力は例えば、軸線方向の力が異なるために、ディープローリング機械２のディープローリング装置のどれか１つに生じる振動の結果として発生することがある。

ディープローリング機械２のディープローリング装置３がそれぞれ回転軸４方向に安定すれば、すでに十分である。これは例えば、クランクシャフト５のメインベアリングジャーナル１４に係合する１つまたは複数のディープローリングツール１０または、クランクシャフトのクランクピンジャーナルに係合する１つまたは複数のディープローリングツール１０によって行われても良い。しかし概して、ディープローリング機械２のすべてのディープローリング装置３にディープローリング装置３を軸線方向４に安定させる装置を設けるという方向に移っていった。

図には表示されていないが、本出願ではもう１つの実施形態で、相互間隔６を置いて、各ディープローリング装置３の間に安定化のための装置を取り付けられることが可能である。その場合それは、例えば、ディープローリング装置３のシザーアームのある１点からクランクシャフト５のベアリングジャーナル１４に係合するディスタンスピースやスペーサであってよい。このような安定具の取付け場所は、例えばディープローリング装置３のシザーアームの接合点であることが好ましい。

１ クロスバー
２ ディープローリング機械
３ ディープローリング装置
４ 回転軸
５ クランクシャフト
６ 相互間隔
７ 幅
８ 軸線方向案内ローラ
９ 支持ローラヘッド
１０ ディープローリングツール
１１ ディープローリングローラヘッド
１２ オイルカラー
１３ オイルカラー
１４ メインベアリングジャーナル

Claims (5)

1. いくつかのディープローリング装置（３）がメインベアリングジャーナル（１４）のディープロール用に、他のディープローリング装置（３）がクランクシャフト（５）のクランクピンジャーナルのディープロール用に設けられており、ディープローリング装置（３）がその両方のシザーアームの外側の端でそれぞれ、共にディープローリングツール（１０）を形成するディープローリングローラヘッド（１１）と支持ローラヘッド（９）を支持し、ディープローリング装置（３）はその長さと比べて小さい幅（７）をそれぞれ有し、
   −メインベアリングジャーナル（１４）またはクランクピンジャーナルのディープロール用に提供されているディープローリング装置（３）の少なくとも１つに、ディープローリング装置（３）が作業位置にあるときにディープローリング装置（３）をクランクシャフト（５）の回転軸（４）方向に安定させるための装置が設けられていることを特徴とする、クランクシャフト（５）の回転軸（４）方向にそれぞれ横方向に間隔（６）を置いて隣同士でディープローリング機械（２）に旋回可能なように固定されている、シザーズ構造の複数のディープローリング装置（３）を備えたクランクシャフト（５）用ディープローリング機械（２）。
2. ディープローリングツール（１０）のディープローリングヘッド（１１）にディープローリング装置（３）を安定させるための装置が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のディープローリング機械。
3. シザーアームの外側の端とシザーアームによって形成されるシザーのピボットとの間に、ディープローリング装置（３）を安定させるための装置が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のディープローリング機械。
4. シザーアームのジョイントにディープローリング装置（３）を安定させるための装置が設けられていることを特徴とする、請求項３に記載のディープローリング機械。
5. ディープローリング装置（３）を安定させるための装置がスペーサまたはディスタンスピースとして設けられていることを特徴とする、請求項４に記載のディープローリング機械。

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