JPH0420743B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、クランクシヤフトのピン部における
フイレツト部分にローラ加工を施こすために用い
るクランクシヤフト用ローラ加工装置に関するも
のである。

（従来の技術） 一般に、自動車用エンジン等のクランクシヤフ
トの製造においては、そのクランクシヤフトのジ
ヤーナル部およびピン部に形成されるフイレツト
部分の強度を高めるために、かかる部分にローラ
加工を施こしている。

このようなローラ加工を施こすための装置とし
ては、例えば特開昭59−13536号公報に開示され
た形式のものが知られている。この公報に開示の
装置においては、クランクシヤフトをその軸線を
中心に回転させると共に、回転するクランクシヤ
フトのジヤーナル部を、フイレツトローラを回転
可能に支持したアームによつて把持し、そのフイ
レツトローラによつてジヤーナル部のフイレツト
部分をローラ加工するようになつている。また、
クランクシヤフトの回転によつて、その軸線を中
心に公転するクランクシヤフトのピン部は、フイ
レツトローラを回転可能に支持した別のアームに
よつて把持されることになつており、このアーム
はクランクシヤフトの軸線に垂直な面内を揺動可
能に支持されており、従つてピン部はアームに把
持された状態でクランクシヤフト軸線を中心に公
転し、この公転により生じるフイレツトローラと
ピン部のフイレツト部分との間の相対移動によつ
て、このフイレツト部分のローラ加工が行なわれ
る。このように、揺動自在なアームによつて支持
されたフイレツトローラにより、ピン部を把持す
ることによつて、クランクシヤフトのピン部のフ
イレツト部分に対するローラ加工を、ジヤーナル
部のフイレツト部分のローラ加工と同時に行い得
るようになつている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のように構成される形式の
装置においては、ピン部を把持するアームは揺動
自在となつているので、ピン部を把持していない
状態、例えばローラ加工が終了してクランクシヤ
フトを取り出した状態においては、アームの揺動
を規制するものが存在しなくなるので、下方へ自
然落下してしまい、新たなクランクシヤフトを取
り付けるのに好適な位置等にそのアームを保持し
ておくことが不可能となる。そのために、上記の
公報に記載の装置では、アームの姿勢保持機構を
備えている。しかるに、この姿勢保持機構は、構
造が複雑であり、しかもそれを取付けるためのス
ペースが多く必要であるという問題点がある。

本発明の目的は、この点に鑑みて、かかる装置
におけるアームの姿勢保持機構を簡単な構成で、
しかもコンパクトなものとして実現することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明のローラ
加工装置においては、クランクシヤフトを、その
軸線を中心に回転させる回転駆動手段から抜き取
る抜取動作に連動して、揺動自在なアームに係合
する固定手段を備え、この固定手段によつて、ク
ランクシヤフトが取り外された後においても上記
のアームを定まつた位置に保持し得るようにして
いる。

この固定手段は、開閉アームの各々に形成した
係止孔等の係止部と、抜取動作に応動して各開閉
アームの係止部に係合する係止部材から構成され
る。

（発明の効果） 以上のように構成される本発明のローラ加工装
置においては、加工が終了したクランクシヤフト
を取り外すために回転駆動手段の把持部からクラ
ンクシヤフトを抜取るための抜取動作に連動し
て、揺動自在な開閉アームに係合する固定手段を
有している。従つて、この開閉アームの姿勢保
持、すなわちこのアームを定まつた位置に固定す
るために、特別な駆動機構を何ら必要とすること
なく、開閉アームに形成した係合孔および固定ベ
ースに支持された係合ピンに代表される係合要素
を有する固定手段によつて、開閉アームを固定す
るための機構を実現できる。

以上要するに、本発明のローラ加工装置によれ
ば、揺動自在な開閉アームを固定するための手段
を簡単な構成で、しかもコンパクトに構成できる
という効果が得られる。

（実施例） 以下に、第１図ないし第６図を参照して、本発
明の実施例を説明する。図示の例は、４気筒エン
ジン用のクランクシヤフトを加工するための装置
である。

構 成 (i) 全体構成 第１図は本発明の装置の側面図であり、第２図
はその部分平面図である。図において、１は装置
の各部を支持するベースであり、このベース１上
には、主軸台３と心押台５が一定の間隔をおいて
対向配置されている。主軸台３には、心押台５の
側の端部に、把持部としてのチヤツク７を取り付
けた主軸９が回転可能に支持されている。この主
軸９の他端は、Ｖベルト１１等から成るベルト伝
達機構を介して主軸モータ（図示せず）に連結さ
れており、また、同様な伝達機構を介して、主軸
台３の上端に取にり付けたインデツクス用モータ
１３に連結されている。更に、上記の主軸９に
は、インデツクスプレート１５および近接スイツ
チ１７から成る回転位置センサ１９が取り付けら
れており、このセンサ１９の出力に基づき上記の
モータ１３が駆動制御され、これによつて主軸の
割出しを行なう。上記の心押台５には、上記の主
軸９と同心状にセンタ２１が回転自在に取り付け
られ、このセンタ２１はその軸線方向に移動可能
となつている。従つて、被加工物であるクランク
シヤフト２３は、その一端がチヤツク７によつて
把持され、他端がセンタ２１によつて支持される
と共にチヤツク７の側へ押圧さる。これよつて、
クランクシヤフトがチヤツク７およびセンタ２１
間に確実に保持され、この状態で主軸モータによ
つて軸線を中心に回転される。

ここで、チヤツク７は第３図に示すように円周
方向に３本の把持爪７ａを有し、これらの爪で囲
まれる部分７ｂに挿入されたクランクシヤフトの
一端を、これらの爪を半径方向の内方へ移動させ
て３点支持するようになつている。

一方、上記の主軸台３と心押台５の間のベース
１上には、固定した位置に固定ベース２７が支持
されている。この固定ベース２７上には、スライ
ドベース２９が支持されており、このスライドベ
ースは四隅に転動論３０を有し、上記の固定ベー
ス２７上において、主軸の軸線方向、すなわち、
チヤツクおよびセンタ間に保持されたクランクシ
ヤフト２３の軸線方向に移動可能となつている。
このスライドベース２９の心押台の側の端部は、
固定ベース２７に取付けたインサートシリンダ３
１のロツド３１ａに連結されている。このシリン
ダ３１によつてスライドベース２９に移動される
ようになつている。

上記のスライドベース２９上には、クランクシ
ヤフト２３のジヤーナル部２３ａおよびピン部２
３ｂを回転自在に保持するための複数の第１開閉
アーム３３および第２開閉アーム３５が支持され
ている。本例では、４気筒エンジン用のクランク
シヤフト２３に形成された４個所のジヤーナル部
２３ａ−１〜２３ａ−４に対応する４個の第１開
閉アーム３３−１〜３３−４と、焼入れが行なわ
れる一端の側のピン部２３ｂ−４を除く３個所の
ピン部２３ｂ−１〜２３ｂ−３に対応する３個の
第２開閉アーム３５−１〜３５−３を有してい
る。第１および第２開閉アームの詳細については
後述する。

次に、固定ベース２７上には、クランクシヤフ
トを主軸台と心押台の間に取り付けるために用い
るハンドローダ８１が配置されている。このハン
ドローダ８１は、第３図に示すように、主軸９と
平行に配置した軸８２を中心に回動可能なほぼＬ
字形のアーム８３を有している。このアーム８３
と同一構成のアーム８４が心押台５の側にあり、
これら両アーム８３，８４の載置面８３ａ，８４
ａ（図面においては８４ａは省略してある）上に
クランクシヤフトをさし渡して載置するようにな
つている。これらに載置されたクランクシヤフト
は、第３図に示すように、主軸９と同心状の位置
まで移動される。また、アーム８３の側面には、
第３図に示すようにもう１つのアーム８５が取り
付けられており、このアーム８５はクランクシヤ
フトの主軸台の側のピン部を支持するためのもの
である。このアーム８５によつて、クランクシヤ
フトは、その軸線まわりの角度位置が一定の状態
（本例では、ピン部がジヤーナル部と水平上とな
る位置）で、主軸台と心押台間に取り付け可能と
なつている。

(ii) 第１開閉アーム 第６図は第１図の−線で切断した部分の断
面図であり、第１開閉アーム３３−１を示すもの
である。図に示すように、第１開閉アームは、上
アーム３３ａと下アーム３３ｂとを有し、下アー
ム３３ｂはスライドベース２９の上面に固定され
ており、上アーム３３ａは、下アームの上端中央
部に取り付けた支持ピン３７を中心に回動可能
に、下アームの上端に支持されている。これら両
アーム３３ａ，３３ｂの各先端部には、ジヤーナ
ル部２３ａを上下方向から保持するローラホルダ
３９，４１が取り付けられている。これらのロー
ラホルダには、ジヤーナル部のフイレツト部分に
臨むフイレツトローラ４３および受けローラ４５
が保持されている。また、両アーム３３ａ，３３
ｂの後端部の間には、開閉用シリンダ４７が配置
され、そのピストンロツド４７ａの移動により、
上アーム３３ａが支持ピン３７を中心に、クラン
クシヤフト２３の軸線に直角な平面内を上下方向
に回動されるようになつている。

なお、他のジヤーナル部２３ａ−２〜２３ａ−
４を保持する開閉アームの構造も、上記のものと
同一である。

(iii) 第２開閉アーム 第４図および第５図は、第１図の−線およ
び−線で切断した部分の断面図であり、それ
ぞれ開閉アーム３５−２、３５−１を示すもので
ある。このうち、開閉アーム３５−１を例に挙げ
て、その構造を説明する。図に示すよう、第２開
閉アームは、第１開閉アームと同様に、上アーム
３５ａ、下アーム３５ｂから成り、上アーム３５
ａが支持ピン５１を中心に回動可能に下アームの
上端に支持されている。また、これら両アーム３
５ａ，３５ｂの各先端部には、ピン部２３ｂを上
下方向から保持する保持手段を構成するローラホ
ルダ５３，５５が取り付けられている。これらの
ローラホルダには、ピン部のフイレツト部分に臨
むフイレツトローラ５７および受けローラ５９が
保持されている。また、両アーム３５ａ，３５ｂ
の後端部の間には、開閉用シリンダ６１が配置さ
れ、そのピストンロツド６１ａの移動により、上
アーム３５ａが支持ピン５１を中心に、クランク
シヤフト２３の軸線に直角な平面内を上下方向に
回動されるようになつている。

しかしながら、この第２開閉アームにおける下
アーム３５ｂは、第１開閉アームのそれとは異な
り、スライドベース２９に固設されていない。そ
の代りに、下アーム３５ｂの支持ピン５１よりも
後端側に位置する部分が下方に突出され、その下
方端に摺動ピン６３が取り付けられている。この
ピン６３はスライドベース２９の上面に固設した
案内溝６５内に回転自在に嵌入されており、この
溝６５に沿つて摺動可能となつている。この溝
は、クランクシヤフトの軸線と直角な平面内にお
いて水平方向に延びている。従つて、第２開閉ア
ーム３５は、このピン６３を中心とする回動と、
案内溝６５に沿つた水平移動とによつて、クラン
クシヤフトの軸線に直角な平面内を揺動自在とな
つている。

このように、第２開閉アーム３５は揺動自在と
なつているので、クランクシヤフト２３を把持し
ていない状態においては、その位置が定まらず、
固定されていない不安定な状態となる。かかる第
２開閉アーム３５を定まつた位置に固定するため
の機構である固定手段を、次に説明する。

（） 固定手段 本例における固定手段は、固定ベース２７上に
固設した複数の係止ピン７１と、これらの係止ピ
ンが着脱自在に嵌入するように第２開閉アーム３
５に形成した係合孔７３とから構成されている。
詳述するに、第１図、第２図に示すように、係止
ピン７１（７１−１，７１−２，７１−３）は、
固定ベース２７上に垂直に立設したブラケツト７
５（７５−１，７５−２，７５−３）の頂部側面
に固着されている。これらのブラケツト７５−
１，７５−２，７５−３は、クランクシヤフト２
３の軸線方向において、各第２開閉アーム３５−
１，３５−２，３５−３のそれぞれよりも、心押
台の側に配置されている。また、各係止ピン７１
は、クランクシヤフトの軸線と平行な状態に、各
ブラケツト７５の主軸台３の側の側面に固設され
ている。一方、第４図あるいは第５図に示すよう
に、第２開閉アーム３５の側においては、その下
アーム３５ｂの先端下方の位置に、クランクシヤ
フトの軸線方向に延びる２個の係合孔７３ａ，７
３ｂが形成されている。

ここで、各係止ピン７１の高さ位置および各係
合孔７３の形成位置について説明する。公知のよ
うに、４気筒エンジンのクランクシヤフトにおい
ては、両端のクランクピン２３ｂ−１、２３ｂ−
４に対して、その間のクランクピン２３ｂ−２，
２３ｂ−３はクランクシヤフト２３の軸線まわり
に180度の角度をもつて配置されている。そして、
本例では、ローラ加工終了後において、加工済み
のクランクシヤフト２３は、インデツクスモータ
の駆動によつて、そのクランクピン２３ｂが水平
面上に位置するように割出しが行なわれる。従つ
て、第４図および第５図にすように、両側のクラ
ンクピン２３ｂ−１，２３ｂ−４はクランクシヤ
フト２３の軸線に対して第２開閉アーム３５の先
端側に位置し、これに対してその間のクランクピ
ン２３ｂ−２，２３ｂ−３はクランクシヤフト２
３の軸線に対して第２開閉アームの後端側の同一
高さの所に位置する。そこで、かかる状態のまま
で、各第２開閉アームの下アーム３５ｂを固定す
るために、第１図に示すように、係止ピン７１−
１は他の係止ピン７１−２，７１−３に比べて、
低い位置でしかも横方向にみてクランクシヤフト
２３の軸線の側に近い位置にあり、第５図に示す
ように、下アーム３５ｂに形成した下方の側の係
合孔７３ａ−１に嵌入可能とされている。同様
に、係止ピン７１−２，７１−３はそれぞれ各下
アーム３５ｂ−２，３５ｂ−３に形成した上方の
側の係合孔７３ｂ−２，７３ｂ−３に嵌入可能と
されている。

作 用 次に、本例の装置の作用を、固定手段による第
２開閉アーム３５の固定動作（姿勢保持動作）を
中心に説明する。

まず、クランクシヤフト２３を取り付けるにあ
たつては、ハンドローダ８１により、クランクシ
ヤフト２３を主軸９の軸線に一致するように配列
し、その後、心押台のセンタ２１によつてクラン
クシヤフト２３の一端を主軸台３のチヤツク７に
挿入する。しかる後に、このチヤツク７によりク
ランクシヤフトの一端が把持される。この際、第
２開閉アーム３５は後述のように、固定された状
態にある。

次に、インサートシリンダ３１が駆動されて、
スライドベース２９が主軸台３の側に移動され
る。この移動により、スライドベース２９に支持
された各第２開閉アーム３５も同一方向に移動さ
れて、係合孔７３から固定位置にある各係止ピン
７１が抜け、第２開閉アーム３５は揺動自在とな
り、この後は、クランクシヤフトの各ピン部２３
ｂ−１，２３ｂ−２，２３ｂ−３によつて支持さ
れる。この後、第１、第２開閉アーム３３，３５
の開閉シリンダ４７，６１により、これらの開閉
アームが閉じられて、クランクシヤフト２３のジ
ヤーナル部２３ａ、ピン部２３ｂはそれぞれ第１
および第２開閉アーム３３，３５によつて回転可
能に保持された状態となる。

この後、主軸モータ（図示せず）によりクラン
クシヤフト２３がその軸線を中心に回転される。
この回転により、第１開閉アームのフイレツトロ
ーラによつてジヤーナル部２３ａのフイレツト部
分にローラ加工が施される。また、クランクシヤ
フトの軸線を中心に公転するクランクシヤフトの
ピン部２３ｂのフイレツト部分は、揺動自在な第
２開閉アームのフイレツトローラによつてローラ
加工が施される。

ローラ加工が終了すると、クランクシヤフト２
３は、インデツクスモータ１３によつて割出しが
行なわれて、第４図、第５図に示すように、ピン
部２３ｂがジヤーナル部２３ａと同一水平面上に
位置する状態にされる。この後、チヤツク７によ
る把持が解放され、また、心押台のセンタ２１が
退避する。しかる後に、インサートシリンダ３１
が駆動され、第１図、第２図に示す位置にあるス
ライドベース２９が心押台５の側へ移動される。
この結果、第１、第２開閉アーム３３，３５に保
持されたクランクシヤフト２３がチヤツク７から
抜き取られる。この抜取り動作によつて、各第２
開閉アームの下アーム３５ｂ−１，３５ｂ−２，
３５ｂ−３は各係止ピン７１−１，７１−２，７
１−３の側へ接近し、それらの下アームに形成し
た係合孔７３ａ−１，７３ｂ−２，７３ｂ−３内
にこれらの係止ピン７１−１，７１−２，７１−
３がそれぞれ嵌入する。この結果、各第２開閉ア
ーム３５は定まつた位置に固定される。

このようにして、係止ピン７１と係合孔７３と
が係合状態となつた後は、各第１、第２開閉アー
ム３３，３５は、開閉用シリンダ４７，６１によ
つて開かれ、クランクシヤフト２３が解放状態に
なる。この後、このクランクシヤフト２３は取り
除かれる。

上述の動作を繰り返すことによつて、順次に新
たなクランクシヤフトに対してローラ加工が行な
われる。

なお、上述の例は、４気筒エンジンに用いる特
定の形状のクランクシヤフトに対するローラ加工
のための装置について開示したものである。しか
しながら、気筒数の異なるエンジンに用いる他の
クランクシヤフト、あるいは同一気筒数のエンジ
ンに用いる他の種類のクランクシヤフトのローラ
加工装置についても、本発明を同様に適用できる
ことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図であ
る。第２図は第１図の装置を示す部分平面図であ
る。第３図、第４図、第５図および第６図は、そ
れぞれ、第１図の−線、−線、−線
および−線で切断した部分を示す断面図であ
る。 ３……主軸台、５……心押台、７……チヤツク
（把持部）、９……主軸、２３……クランクシヤフ
ト、２３ａ……ジヤーナル部、２３ｂ……ピン
部、２９……スライドベース、３１……インサー
トシリンダ、３３……第１開閉アーム、３５……
第２開閉アーム（揺動自在な開閉アーム）、３９，
４１，５３，５５……ローラホルダ、４３，４
５，５７，５９……ローラ、４７，６１……シリ
ンダ、７１……係合ピン、７３……係合孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クランクシヤフトの一端を把持する把持部を
   備え、該把持部により把持されたクランクシヤフ
   トをその軸線を中心に回転させる回転駆動手段
   と、 該回転駆動手段により回転されるクランクシヤ
   フトの軸線方向に間隔をおいて配置され、前記軸
   線と直交する面内で揺動自在に支持された複数の
   開閉アームと、 該開閉アームの各々に取り付けられ、クランク
   シヤフトのピン部のフイレツトに当接可能なフイ
   レツトローラにより、前記ピン部を回転可能に保
   持する保持手段と、 前記開閉アームを、前記回転駆動手段の把持部
   から離間する方向に移動させて、該把持部からク
   ランクシヤフトの一端を抜取る抜取手段と、 該抜取手段により移動された前記開閉アームに
   係合して、当該開閉アームを定まつた位置に固定
   する固定手段と、 を備え、 前記固定手段は、前記開閉アームの各々に形成
   した係止部と、装置の固定部に支持され前記抜取
   手段により前記開閉アームが移動したとき前記開
   閉アームの各々の前記係止部に係合する係止部材
   とを有していることを特徴とするクランクシヤフ
   ト用ローラ加工装置。