JPH01210254A - ラッピングマシーン - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用エンジンなどのクランクシャフトや
、カムシャフト等にラッピング加工を施すラッピングマ
シーンに係わる。

（従来の技術） クランクシャフトのジャーナル部、ピン部やカムシャツ
１−のカム部に対する仕上げ加工は振動や騒音を低減す
るためラッピング加工が行われている。例えば特開昭６
０−１７２４５８号公報に示されているように、ヘッド
の一方に２台のピン部用の加工ユニットが、また他方に
２台のジャーナル部用の加工ユニットがそれぞれ一体と
なって摺動自在に搭載され、ピン部用加エユニソトば独
立して前後方向に移動可能に構成し、各ユニットの移動
により異なる径のジャーナル部或いはピン部にラッピン
グ加工ができるようになっている。

（発明か解決しようとする課題） 上記従来装置によると、ワークが変ったときの段取時間
が短縮され、作業能率の向上が１υ１待される等の利点
がある。反面ピン部用加工ユニット及びジャーナル部用
加工ユニットを移動するモータ、ボールねじ等の移動装
置かそれぞれ２組ずつ必要であり、それに伴い装置か複
雑になり、大型化し、占有空間を増大するとともに制御
系も複雑になり、装置の製造コス１〜、設備費が嵩み高
価になる等の問題がある。

本発明は」二部の問題を解決するために提案されたもの
であって、装置を簡素化、小型化し、安価に提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、ワークを回転可能に支持する駆動装置と、そ
の駆動装置を載置したスライドテーブルを前記ワーク軸
線方向に沿ってベッド上を移動可能とする移動装置と、
上記ヘッド上にワーク軸線方向に並設して取付けられた
少なくとも２種以上のラッピング加工ユニットを備え、
数値制御指令に基ついて前記移動装置によってスライド
テーブルを移動し、前記ワークのラッピング加工部を前
記ラッピング加工ユニットとの対向位置へ移動するとと
もに、ラッピング加工ユニットをラッピング加工位置へ
移動し、ラッピング加工を順次ワークのラッピング加工
部に実行することを特徴する。

（作　用） 上記ラッピングマシーンは次のように作用する。

スライドテーブル上に駆動装置によって回転可能に支持
されたワークは、数値制御指令に基づいて所望のラッピ
ング加工部がラッピング加工ユニットと対向するように
ワーク軸線方向に沿って移動するとともに、ヘッド上に
ワーク軸線方向に沿って並設された少なくとも２種以上
のラッピング加工ユニットの内、所望のラッピング加工
部と対応するラッピング加工ユニットが選択され、その
選択されたラッピング加エユニソトが前記ワークのラッ
ピング加工部をワークの回転によりラッピング加工をす
る。この動作を数値制御指令に基づいて、順次繰り返し
、各ラッピング加工部のラッピング加工を実行する。

（実施例） 以下、本発明をワークとしてのクランクシャフトのラッ
ピング加工部であるピン部、ジャーナル部にラッピング
加工を施すラッピングマシーンに適用した場合を例にし
た実施例を図面に基づいて詳細に説明する。第１図は本
装置の平面図、第２図はその側面図である。

本装置によりラッピング加工を施すクランクシャフトは
第５図に示すようにエンジンブロック（図示せず）に回
転自在に支承されるジャーナル部ＪＩＩＪ２・・・、コ
ネクティングロッドの端部と回転自在に結合されるピン
部ｐＩＩ　　ｐ２１　　ｐ３・・・及び、これらジャー
ナル部ＪＩＩＪ２・・・とピン部１）＋、ｐｚ・・・と
を一体に連結するクランクアームａｌ＋　　ａ２・・・
から構成されている。

第１図及び第２図中性号１はベッドであり、ヘッド１上
に固設した案内レールｌａ上に移動可能にスライドテー
ブル２が載置されている。スライドテーブル２は案内レ
ールｌａ上に予じめ定められたプログラムに従い数値制
御指令に基づいてスライドチーフル用モータＭｌ、モー
タＭ１により回動するボールねし２ａ及びボールねし２
ａに螺合しスライドテーブル２の下面に固設されたナツ
ト２ｂからなる移動装置により所定量ずつクランクシャ
フト軸線方向Ａへ移動する。

スライドテーブル２上には駆動ヘソＦ用案内レール３ａ
が固設され、案内レール３ａ上に摺動自在に駆動ヘッド
３が載置されており、駆動ヘソＦ用エアシリンダ３ｂの
伸縮により駆動ヘッド３が駆動ヘッド用案内レール３ａ
上を往復する。駆動ヘッド３にはクランクシャツＩ−Ｗ
の一端を把持する駆動側チャック３Ｃが設ジノられ、ま
た駆動ヘッド３は主軸回転用モータＭ２により回転駆動
されるようになされている。

またスライドテーブル２には駆動ヘッド３と対向して従
動ヘッド４が従動ヘソＦ用案内レール４ａ上に移動可能
に載置され、従動ヘッド用エアシリンダ（図示せず）に
よりそのレール４ａ上を移動する。従動ヘッド４には前
記駆動側チャック３ＣとともにクランクシャフトＷの他
端を支持する従動側センター４０が駆動側チャック３Ｃ
と同軸線上に回転自在に設けられている。

ベッド１上には駆動側チャック３Ｃ１従動側センター４
０に支持されるクランクシャツ＋−Ｗの軸線に沿って、
ジャーナル部用ラッピング加エユニソｌ−５１，５２，
５３，５４及び、ピン部用ラッピング加工ユニソト９１
．９２が設けられている。

ジャーナル部用ラッピング加エユニツｌ−５１。

５２．５３．５４は第３図に示す構成になっている。す
なわちべ・ノド１上にはクランクシャツＩ−Ｗの軸線に
沿って、その軸線と直交する方向へ延びるジャーナル部
用ラッピング加工ユニット用レール５ａが並設されてい
る。そのレール５ａ上に滑動自在に支持プレート５ｂが
設けである。支持プレート５ｂには、クランクシャフト
Ｗの軸線と平行な支軸５Ｃによって揺動プレー）５ｄが
枢支されている。揺動プレート５ｄの前端部にはラッピ
ングヘット装置６が配設しである。

ラッピングヘッド装置６は揺動プレート５ｄに固設され
た固定レバー６ａと、その固定レバー６ａと対向し、か
つ」二下方向に揺動自在に支軸６Ｃによって揺動プレー
ト５ｄに枢着された回動レバー６ｂからなっている。固
定レバー６ａ、回動レバー６ｂには、クランクシャフト
Ｗのジャーナル部ｊ１の軸心を中心とする円弧面に形成
されたシュー６ｄ、６ｄが係脱可能に固着されている。

上記円弧面の径はラッピング加工しようとするクランク
シャフトＷのジャーナル部ｊ１の径と路間−に形成され
でいる。

回動レバー６ｂの支軸６Ｃ近傍と、揺動プレート５ｄ間
にワーククランプ用のエアシリンダ６ｅが、エアシリン
ダ６ｅの一端を揺動プレー１・５ｄに固設されたブラケ
ット５ｅに固着し、ピストンロンドロｆがアーム６ｇを
介して支軸６ｈにより連結することにより設けられてい
る。６１はエアシリンダ６ｅのストロークを規制するス
１−ソバ−である。

支持プレート５ｂの後方にペーパーリール装置７が設け
られている。ペーパーリール装置７ば、支持プレー）５
ｂと一体にレール５ａ上を滑動するリール支持台７ｃの
上部に回転自在に軸支された繰出リール７ａ、リール支
持台７ｃの下部に設けられモータＭ３に回転駆動される
巻取リール７ｂ及び、繰出リール７ａに巻装された研磨
用ペーパー７０を巻取リール７ｂまで誘導案内する案内
ローラ７ｄ、７ｄ・・・から構成される。

繰出リール７ａに巻装された研磨用ペーパー７ｅは案内
ローラ７ｄ、７ｄ・・・を経て回動レバー６ｂの先端６
ｊに案内されクランクシャフトＷのジャーナル部ｊ１と
シュー６ｄ、６ｄ間を経て固定レバー６ａの先端６に、
案内ローラ７ｄ、７ｄ・・・を経てモータＭ３に回転駆
動される巻取り−ル７ｂに巻き取られる。７ｆはモータ
Ｍ３の回転を減速し巻取リール７ｂを駆動伝達する減速
機である。

更に支持プレー）５ｂは制御指令によって制御されるエ
アシリンダ５ｆの伸縮によりジャーナル部用ラッピング
加工ユニット用レール５ａ上を往復動する。

８は支持プレー１〜５ｂに設けられた位置規制装置であ
り、支持プレート５ｂに取付けられたエアシリンダ５ｈ
により上下動し、ジャーナル部用ラッピング加工ユニソ
ト５１の不作動時に上動せしめられ、規制装置８の上端
部を揺動プレー）５ｄに当接し、揺動プレー）５ｄを保
持する。

ピン部用ラッピング加工ユニソト９１は第４図に示す構
成になっている。すなわち、ベッド１上にクランクシャ
フトＷの軸線と直交する方向にピン部用ラッピング加工
ユニット用レール９ａを設け、そのレール９ａ上に移動
自在に支持プレート９ｂを設けである。支持プレー１−
９　ｂには、クランクシャツｌ−Ｗの軸線と直交する方
向に延びる長孔９ｃが形成され、クランクシャツｌ−Ｗ
の軸線と平行な支軸９ｄが長孔９ｃに嵌合することによ
って揺動プレー１・９ｅか往復動、揺動自在に支持され
ている。

揺動プレート９ｅの前端部にはラッピング装置１０が配
設されている。

ラッピング装置１０ば揺動プレー１〜９ｅに固設された
固定レバー１０ａと、固定レバー１０ａと対向し、かつ
上下方向に揺動自在に支軸１０ｃによって揺動プレー１
・９ｅに枢支された回動レバー］、　Ｏｂからなってい
る。固定レバー１０ａ、回動レバー１０ｂには、クラン
クシャツｌ−Ｗのピン部ｐ、の軸心を中心とする円弧面
に形成されたニー１０ｄ、ｌｏｄが着脱自在に固着され
ている。円弧面の径はラッピング加工しようとするクラ
ンクシャフトＷのピン部ｐ１の径と路間−に形成されて
いる。

回動レバー１０ｂの支軸］Ｏｃの近傍と揺動プ１ル −１〜９ｅ間にワーククランプ用のエアシリンダ１０ｅ
か、エアシリンダ１０ｅの一端を揺動プレート９ｅに固
着されたフラケソト９ｇに、ビスＩ・ンロソＦ’　］　
Ｏｆかアーム１０ｈを介して支軸１０ｉにより連結する
ことにより結合されている。１０ｊはエアシリンダ１０
ｅのストロークを規制するストッパーである。

支持プレー）９ｂの後方にペーパーリール装置１１が設
りられている。ペーパーリール装置１１（ｊリール支持
台１１．　Ｃの上部に回転自在に軸支された繰出リール
ｌｌａ、リール支持台１１Ｇの下部に設ジノられたモー
タＭ４に回転駆動される巻取リールｌｌｂ及び、繰出リ
ール］、　１　ａに巻装された研磨ペーパーｌｉｅを巻
取リールｌｌｂまで案内する案内ローラｌｉｄ、ｌｉｄ
・・・から構成される。

繰出リールｌｌａに巻装された研磨ペーパー１１、　ｅ
は案内ローラｌｉｄ、ｌｉｄ・・・、回動レバー１０ｂ
の先端１０ｋに案内され、クランクシャフトＷのピン部
ｐ１とシュー１０ｄ、１０ｄの間を経て固定レバーＬＯ
ａの先端１０１、案内ローラｌｉｄ、ｌｉｄ・・・を経
て巻取リールｌｌｂに巻取られる。

支持プレー）９ｂば制御指令によって制御されるエアシ
リンダ９ｆの伸縮によりピン部用ラッピング加工ユニッ
ト用レール９ａ上を往復動する。

１２は支持プレー１−９ｂに設けられた位置規制装置で
あり、支持プレート９ｂに取付けられたエアシリンダ（
図示せず）により」二下動じ、ピン部用ラッピング加エ
ユニソ１−９１の不作動時に上動せしめられ、規制装置
１２の」二端部を揺動プレート９ｅに当接し、揺動プレ
ー１・９ｅを保持する。

第１図において符号１３は数値制御指令によりクランク
シャツＩ−Ｗを駆動ヘッド３と従動ヘッド４との間へ供
給し、且つ離脱させるワーク供給用リフタであり、１４
は操作盤、１５ば操作盤１４の指令に基づき各部装置へ
作動及び停止を指示する制御装置である。

次に上記実施例の作動について説明する。クランクシャ
フトＷをヘッド１上に設けたワーク供給用リフタ１３に
載置し、操作盤１４の起動スイッチ等の起動信号により
予め定められたプログラムに従いワーク供給リック１３
が作動し、クランクシャツｌ−Ｗは、駆動ヘッド３の駆
動側チャック３ｃ及び従動ヘッド４の従動側センター４
０の回転軸心位置へと移動し、その位置に保持される。

次にスライドテーブル２上の駆動ヘッド３、従動ヘッド
４かそれぞれ駆動ヘッド用案内レール３ａ、従動ヘッド
用案内レール４ａに沿って駆動ヘット用エアシリンダ３
ｂ、従動ヘッド用エアシリンダ（図示せず）の伸長によ
り移動し、それぞれのチャック３ｃ、センター４０がク
ランクシャツ１〜Ｗの両端部を支持し、その後ワーク供
給用リフタ１３は元の状態に復帰し待機する。

次に予しめ設定されたプログラムに従い数値制御指令に
基ついて移動装置であるスライドテーブル用モータＭ１
、そのモータＭ１により回動するホールねじ２ａ、ホー
ルねじ２ａに螺合するスライドテーブル２の下面に固着
されたナツト２ｂ等によってスライドテーブル２がヘッ
ド１に固設し］４ た案内レール１ａに沿って滑動し、駆動ヘッド３、従動
ヘッド４に支持されたクランクシャフトＷの第１ジャー
ナル部ｊ＋がラッピング加工ユニソト５１．５２，５３
．５４の内の第１ジャーナル部用ラッピング加エユニソ
ト５１と対向する位置まで移動して停止する。

次に第１ジャーナル部用ラッピング加工ユニソト５１に
おけるワーククランプ用のエアシリンダ６ｅを収縮させ
、回動レバー６ｂを支軸６Ｃを中心とし上方へ回動し、
固定レバー６ａと回動レバ−６ｂ間を開口した状態で、
エアシリンダ５ｆが伸長し、支持プレート５ｂかジャー
ナル部用ラッピング加工ユニット用レール５ａ上を移動
し、第１ジャーナル部ｊ＋の位置まて固定レバー６ａの
シュー６ｄが移動したところで停止する。

次に位置規制装置８を下降せしめ、揺動プレート５ｄの
固定を解除し、揺動プレー１・５ｄを支軸５ｃを介して
支持プレー１−５ｂに対し揺動自在とするとともに、ワ
ーククランプ用エアシリンダ６ｅを収縮し、固定レバー
６ａ及び、回動レバー６ｂのシュー６ｄ、６ａ間にクラ
ンプすることにより、研磨用ペーパー７ｅをクランクシ
ャフトＷのジャーナル部ｊ＋　に囲繞する。次に主軸回
転用モータＭ２を回転せしめ、駆動ヘッド３のチャック
３Ｃが回転し、クランクシャフトＷも回転する。

この回転に伴い第１ジャーナル部ｊ１に外周面に圧接し
た研磨ペーパー７ｅによりラッピング加工をするととも
に、数値制御指令に基づいてスライ［テーブル用モータ
Ｍ１の回動によりスライドテーブル２をクランクシャフ
ト軸線方向に僅かな往復運動せしめ、クランクシャフト
Ｗに往復運動を与えラッピング加工に必要なオシレーシ
ョンを行なう。ラッピング加工を完了するとクランクシ
ャフトＷの回転を止め、エアシリンダ６ｅを伸長し、シ
ュー６ｄ、６ｄによる研磨用ペーパー７ｅの圧接は解放
され、エアシリンダ５ｆの収縮により支持プレート５ｂ
がジャーナル部用ラッピング加工用レール５ａ上を移動
し元の位置まで移動して停止する。

次に巻取リール駆動用モータＭ３を回転せしめ、巻取リ
ール７ｂを所定量回転し、ラッピングヘッド６側の研磨
用ペーパー７ｅが引き寄せられ、新しいペーパー７ｅが
繰出リール７ａから繰り出される。

次にプログラムに従い再び数値制御指令に基づいてスラ
イドテーブル２を移動させクランクシャフトＷの第２ジ
ャーナル部ｊ２が第２ジャーナル部用ラッピング加工ユ
ニット５２と対向する位置まで移動させ、上記同様の作
動により第２ジャーナル部ｊ２にラッピング加工を施す
。同様に順次第３ジャーナル部ｊ３、第４ジャーナル部
ｊ４にそれぞれ第３．第４ジャーナル部用ラッピング加
工ユニソト５３．５４によりラッピング加工を実行し、
全ジャーナル部のラッピング加工を完了する。

クランクシャツｌ−Ｗが、その各ジャーナル部がラッピ
ング加エユニソト５１〜５４に正対するような寸法のも
のである場合には、上記のラッピング加工は同時に行な
われ、また下記のピン部のラッピング加工も１ケ所につ
いてはジャーナル部と同時に行なうことができる。

次にピン部用ラッピング加エユニソト９１．９２により
ピン部１）＋、１）ｚ・・・ｐ６にラッピング加工を行
う作動について説明する。

数値制御指令により移動装置であるスライドテーブル用
モータＭ１を回転し、ポールねじ２ａ、ナツト２ｂを介
してスライドテーブル２を移動させ、駆動ヘッド３、従
動ヘッド４に支持させたクランクシャフトＷの第１ピン
部ｐ１がピン部用ラッピング加工ユニソト９１と対向す
る位置で停止する。

次にピン部用ラッピング加工ユニソト９１の支持プレー
ト９ｂに取付けられたエアシリンダ（図示せず）により
位置規制装置１２の上端部を揺動プレー）９ｅに押圧し
た状態すなわち支持プレー）９ｂに対し前後方向の動き
及び揺動規制された状態でエアシリンダ９ｆを伸張し、
支持プレート９ｂがピン部用ラッピング加工ユニット用
レール９ａ上を移動せしめ、クランクシャフトＷの第１
ピン部ｐ、の位置に固定レバー１０ａのシュー１０ｄが
移動したとるで停止する。

続いて支持プレート９ｂに支持されたエアシリンダ（図
示せず）を収縮させ位置規制装置１２の上端部を下方に
下げ、揺動プレー１・９ｅの揺動及び前後方向の動きの
規制を解除する。

次にワーククランプ用エアシリンダ１０ｅを収縮し、固
定レバー１０ａ及び回動レバー１０ｂのシュー１０ｄ、
１０ｄ間にクランクシャツｌ−Ｗの第１ピン部ｐ１をク
ランプすることにより、研磨用ペーパー１１．　ｅをク
ランクシャツｌ−Ｗの第１ピン部ｐ１の外周面に囲繞す
る。次に主軸回転用モータＭ２を回転し、クランクシャ
フトＷを回転する。この回転により揺動プレー１−９ｅ
の揺動、この揺動に伴う支軸９ｄの長孔９ｃ内にお＆）
Ｉる往復動によってクランクシャフトＷの第１ピン部ｐ
１の動きに倣ってその第１ピン部ｐ１の外周面に圧接し
た研磨ペーパー１．１．６によりラッピング加工を施す
とともに、数値制御指令により、スライドテーブル２を
クランクシャフト軸線方向に僅かな往復運動を与え、ク
ランクシャツｌ−Ｗにオシレージョンを行なう。ラッピ
ング加工を完了すると、クランクシャツｌ−Ｗの回転を
止め、エアシリンダ１０ｅを伸長し、シュ　１０ｄ、１
０ｄによる研磨ペーパー１１ｅの圧接ば開放され、エア
シリンダ９ｆの収縮により支持プレー１−９　ｂかピン
部用ラッピング加工用レール９ａ上を滑動し、元の位置
へ移動して停止する。

次に巻取リール駆動用モータＭ４により巻取リールｌｌ
ｂを所定量回転し、ラソピングヘソＦ１０例の研磨用ペ
ーパー１１ｅが引き寄せられ、新しいペーパーｌｉｅか
繰出リール］　１．　ａから繰出される。

次にプロクラムに従い再び数値制御指令に基づいてスラ
イドテーブル２を移動させクランクシャツｌ−Ｗの第２
ピン部ｐ２がピン部用ラッピングマシーユニソＩ・９２
と対向する位置まで移動させ、上記同様の作動により第
２ピン部ｐ２をラッピング加工する。同様の作動により
順次第３ピン部ｐ３・・・第６ピン部ｐ６にそれぞれラ
ッピング加工を実行し、全ピン部のラッピング加工を完
了する。

以上によりラッピング加工を施したクランクシャフトＷ
はワークリフタ１３に載置され、駆動側チャック３Ｃ１
従動側センター４０から解放され、ワーク供給リフタ１
３により本ラッピングマシーンよりＩｌｌ出される。

以上説明では、６気筒用エンジンのクランクシャフトの
加工について述べたが、他のクランクシャフトの加工に
もプログラム及び数値制御指令を替えることにより対応
できる。またラッピング加工部の加工条件は、ラッピン
グの加工精度等を考慮し、数値制御指令により自由に変
えることができる。

更にクランクシャフトはかりてなく、カムシャフト等円
柱状のワークのラッピング加工にもラッピングヘッド装
置のシュー及び数値制御指令を替えることにより適用可
能である。

（発明の効果） 本発明によれば予じめプロクラムされた数値制御指令に
応じて制御されるスライＩ・テーブルを移動させ、種類
の異なったワークに合致したう・７ピ２　］ ンク加工ユニソトによりラッピング加工ができ、段取り
替えの面倒な作業が省略され、多種のワークに対する汎
用性を有するとともに、加工条件をワークに合わせ適宜
変えることができる。

更にスライドテーブルを移動し、ワークを移動するよう
にしたので、ピン部用加エユニソト及び、ジャーナル部
用加エユニソトを移動するモータ、ボールねし等の移動
装置を省略でき、構成、作動制御系を簡素化、及び小型
化もてきる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のラッピングマシーンの概略平面図、第
２図は側面図、第３図はジャーナル部うッピング加エユ
ニノトの側面図、第４図はピン部うッピング加工ユニソ
ト、第５図はクランクシャツ１〜の説明図である。 １・・・ベソＦ、２・・・スライドテーブル、３・・・
駆動ヘッド、４・・・従動ヘット、５１．５２，５３゜
５４・・・ジャーナル部うッピング加工ユニソト、９１
．９２・・・ピン部うッピング加エユニソＩ・、Ｗ・・
・ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークを回転可能に支持する駆動装置と、この駆
   動装置を載置したスライドテーブルを前記ワーク軸線方
   向に沿ってベッド上で移動可能にする移動装置と、上記
   ベッド上にワーク軸線方向に並設して取付けられた、少
   なくとも２種以上のラッピング加工ユニットを備え、数
   値制御指令に基づいて前記移動装置によってスライドテ
   ーブルを移動し、前記ワークのラッピング加工部を前記
   ラッピング加工ユニットとの対向位置へ移動するととも
   に、ラッピング加工ユニットをラッピング加工位置へ移
   動し、ラッピング加工を順次ワークのラッピング加工部
   に実行することを特徴とするラッピングマシーン。
2. （２）クランクシャフトを回転可能に支持する駆動装置
   と、その駆動装置を載置したスライドテーブルを前記ク
   ランクシャフト軸線方向に沿ってベッド上で移動可能に
   する移動装置と、上記ベッド上にクランクシャフト軸線
   方向に並設して取付けられた少なくとも２種以上のジャ
   ーナル部用ラッピング加工ユニット及び、ピン部用ラッ
   ピング加工ユニットを備え、数値制御指令に基づいて前
   記移動装置によってスライドテーブルを移動し、前記ク
   ランクシャフトのジャーナル部又はピン部を前記ラッピ
   ング加工ユニットとの対向位置へ移動するとともに、ラ
   ッピング加工ユニットをラッピング加工位置へ移動し、
   ラッピング加工を順次ジャーナル部及びピン部に実行す
   ることを特徴とするラッピングマシーン。