JPS6157136B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクランク軸上の未加工のジヤーナル部
を振れ止めする振れ止め装置に関するものであ
る。

クランク軸に一定間隔を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、未加工のジヤーナル部
をその軸心を偏位させることなく、しかも確実に
把持する振れ止め装置を提供することである。

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，
１２に主軸１３（第６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、これなチ
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４３，４４
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４７，４
８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４３，
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、第５図および第６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５３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には第４図および第５図に示す
ように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が回
転体５４に軸支された円周上複数の支持ローラ７
６により回転可能に支承され、この回動リング７
５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。

従つて第４図および第５図に示す把持状態より
把持アーム６７を解放させる場合には、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、これによつてまず係合ピン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の発力に抗して把持アーム６７の回
動を許容する位置まで後退される。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が解放状態の把持アーム６７の外周面に乗
り上げて停止する。

また把持アーム６７によつてジヤーナル部を把
持する場合には、他方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、駆動アー
ム６６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がスプ
リング７３の発力により把持アーム７３の発力に
より把持アーム６７の後部に係合してバツクアツ
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スプリング６８
の発力で順次当接し、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変位させずに強固にクラ
ンプする。

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７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、作動リング７
９、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６７に
より把持する。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は第７図Ａに
示すように開放されている。

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のジヤーナル部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７６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４
３，４４を介してスリーブ材３２および軸部材３
３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３
６，３７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，J3が第１お
よび第２の振れ止め装置５１，８３により支持さ
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５１，８３によ
つて支持（第７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７図Ｃに
示すように第６のジヤーナル部J6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。

以上述べたように本発明は、クランク軸の軸線
方向に移動可能な割出台に、主軸と同期的に回転
される回転体を主軸軸線のまわりに回転可能に支
承し、この回転体に未加工ジヤーナル部をスプリ
ング力でそれぞれ把持する複数の把持アームを回
動可能に設け、これら把持アームをバツクアツプ
部材によつて後退を阻止するようにバツクアツプ
するようにした構成であるので、前記各把持アー
ムによつて黒皮状態の未加工ジヤーナル部をその
軸心を偏位させることなく、正確かつ確実に把持
することができるようになり、クランク軸の加工
時の振れを適確に防止できるようになる。

従つて上記した構成の振れ止め装置に加えて、
加工済のジヤーナル部を回転支承する公知の振れ
止め装置を設ければ、加工すべきジヤーナル部に
隣接する加工済ジヤーナル部と未加工ジヤーナル
部との２か所を支持することができ、これによつ
て重切削加工を可能にすることができる。

【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、第４図および第５図は第２図の―線、
―線およびＶ―Ｖ線に沿つてそれぞれ切断した
断面図、第６図は主軸と振れ止め装置との同期装
置を示す断面図、第７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、５
４……回転体、５７……同期用スプライン軸、６
７……把持アーム、８３……振れ止め装置、Ｗ…
…クランク軸、Ｊ……ジヤーナル部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主軸に支持されて回転駆動されるクランク軸
   上の複数のジヤーナル部を支持する振れ止め装置
   において、前記クランク軸の軸線方向に移動可能
   な割出台と、この割出台にクランク軸の軸線のま
   わりに回転可能に支持され前記主軸と同期的に回
   転される回転体と、この回転体の円周上に回転可
   能に支持され前記クランク軸の未加工ジヤーナル
   部を把持する複数の把持アームと、これら把持ア
   ームに把持側に付勢するスプリングを介して回動
   力を付与する回転駆動装置と、前記未加工ジヤー
   ナル部を把持した状態で把持アームに係合して把
   持アームの後退を阻止するようにバツクアツプす
   るバツクアツプ部材とによつて構成したことを特
   徴とする振れ止め装置。