JPH0437706Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は軸のフイレツト部、特に一体形クラン
ク軸のジヤーナルにおいて、半円断面の環状凹溝
を有するフイレツト部（以下、「えぐり込みフイ
レツト部」という）の両側を同時にロール加工が
できるロール加工装置に関する。

（従来の技術） 軸の強度向上を図るため軸のフイレツト部にロ
ールを転圧させて表面加工効果を与えることは公
知である。例えば、舶用大型クランク軸では、第
８図に示すように、焼ばめ組立前の単位のクラン
クスローａをターンテーブルｂ上に取付けてピン
ｃの中心のまわりに回転させ、ピン両側のフイレ
ツト部ｄに向かつて１対の傾斜配置のワークロー
ルｅを矢印ｆ方向に押付け、ロール加工を行う。
通常、ピンｃをワークロールｅと反対側で押えロ
ールｇにより支承する。

他方、第９図イに示す一体形クランク軸ｈにロ
ール加工を適用するに際し、次の３つの課題があ
る。

（ｉ） 機関運転時の応力状態からピンフイレツ
トｄだけでなく、ジヤーナルｉのフイレツト部
ｊについてもロール加工してクランク軸強度を
向上させる必要がある。

（） これらのフイレツト部ｄ，ｊは機関全長
の短縮化の要求から、点線で示すようにクラン
クアームｋにえぐり込んだ形状とするのが一般
的であり、しかもえぐり込み深さは近年益々増
大の傾向にある。

（） ピンフイレツトｄのえぐり込みはピント
ツプｌに向かう途中で途切れているが、ジヤー
ナルフレツトｊのえぐり込みはジヤーナル全周
にわたつているのが一般的である。

従つて、ピンフレツトｄの場合には、第８図の
１対のワークロールｅをえぐり込みの途切れてい
るピントツプｌ方向からセツトし両側フイレツト
の同時加工が可能であるが、ジヤーナルフイレツ
トｊの場合は一対のワークロールｅをフイレツト
部のえぐり込み内に直接セツトできない。

従来技術によれば、ジヤーナルフイレツトｊの
ロール加工は次のようにして行われている。

(A) 第９図ロのように単一ワークロールｅで片側
のフイレツトのみを加工し、これを各フイレツ
トにつき行う。

(B) 第９図ハのようにジヤーナルフイレツトｊを
えぐり込みにない形状にする。

（考案が解決しようとする課題） 従来技術(A)では、片側フイレツト毎の加工とな
るため、両側同時加工に較べて効率が悪い。さら
に高いロール荷重が必要な場合にはロールの保持
や負荷方法などに困難があり、またクランク軸側
においても、曲げ、スラストを受けるのでクラン
ク軸自体の保持の困難も加わる。

従来技術(B)では、ジヤーナルｉには最低限、主
軸受幅を確保する必要があり、えぐり込みをなく
した分だけジヤーナル長が長くなる。その結果、
クランク軸ひいてはエンジンのコンパクト化を著
しく損うことになる。

このように、従来はフイレツト部の片側にのみ
ワークロールをセツテイングすることは実施され
ているが、フイレツト部の両側に同時にワークロ
ールをセツテイングして同時加工を可能とすべき
構成は何ら提案されていない。

本考案は、一対のワークロールをクランクアー
ム間の狭溢な間隔を通過させ、加工位置である両
側えぐり込みフイレツト部にセツテイング可能と
し、その同時加工ができる軸フイレツト部のロー
ル加工装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的達成のため、本考案のロール加工装置
は、ワークロールによりえぐり込みフイレツト部
に転圧加工を施すロール加工装置において、支持
主フレームに工具受具をその軸心まわりに回動可
能に軸支し、かつ、該工具受具に工具受具を回動
せしめる駆動機構を連結するとともに、先端部に
フイレツト部加工用の上記ワークロールを回転可
能に軸架してなる加工工具を前記工具受具に着脱
自在に装架し、前記駆動機構により回動せる該工
具受具を介して該加工工具を加工姿勢とセツテイ
ング姿勢とに切換自在としたことを特徴とする。

（作用） 上記構成においては、駆動機構を作動させるこ
とによつて軸心まわりに回動せる工具受具を介し
て、先端にワークロールを有する加工工具を所定
角度旋回した状態（第６図イ参照、この状態を、
「セツテイング姿勢」という）にし、隣り合うク
ランクアーム間のジヤーナルに対して進入させた
後、所定角度反転（逆旋回）させて（第４図ロ参
照、この状態を「加工姿勢」という）一対のワー
クロールをえぐり込みのあるジヤーナルフイレツ
ト部両側に難無くセツトできるようになる。この
結果、えぐり込み部を有するジヤーナルの両側フ
イレツト部の同時ロール加工が可能となる。換言
すれば、一対のワークロールを加工位置まで浸入
させてセツテイングする時の姿勢と、ワークロー
ルの加工位置における姿勢とを随意切り換えて、
一対のワークロールを狭溢なクランクアーム間に
難無く進入させてえぐり込みのあるジヤーナルフ
イレツト部にセツテイング可能とするものであ
る。この場合、組み込み時の加工ヘツド幅は、ワ
ークロール１個辺の直径とほぼ一致し、旋回後の
加工時にはワークロール２個分の直径にほぼ一致
するため、前記手順により１対のワークロールの
セツテイングが可能となるものである。

（実施例） 以下、本考案のロール加工装置を第１〜６図に
示す実施例により具体的に説明する。第１図は組
立状態のワークロール支持旋回部の部分縦断側面
図、第２図は第１図線におけるその旋回駆動部
の縦断端面図、第３図は第２図−線における
横断上視図である。第４〜７図は構成部品図であ
る。

第１図にはクランク軸のジヤーナルｊが示さ
れ、また支持主フレーム１に支持されセツト状態
に持来されたワークロール２が示されているが、
両者の押付け機構は省略されている。

一体形クランク軸のジヤーナルｊの両側のえぐ
り込みフイレツト部を同時ロール加工するための
１対のワークロール２，２は、第４図イに示すよ
うに加工工具３の上方先端部の両側に傾斜配置と
して対称的に回転可能に軸架される。加工工具３
の中部には軸線対称に１対の係止溝４，４が形成
されている。この各係止溝４は、第４図ロに示す
ように溝底が軸心Ｘを中心とする1/4円の円弧中
心５の両側から直線端部６，７が延びる形状であ
り、従つて直線端部６，７は互に直角である。加
工工具３の基端には、第４図イ，ロに示すように
工具受金８（第５図イ参照）と連結するためのテ
ーパピン部９が形成され、その下端にキー溝１０
が設けられている。

第５図イに示すように、工具受金８は主部が円
筒形でその周囲にブツシユ１１が外ばめされ、第
１図に示す如く所定位置にセツトされるクランク
軸のジヤーナルの下方位置で支持主フレーム１の
承孔１２に縦軸配置としてその軸心まわりに回動
可能に支承される。工具受金８の上端面側には連
結用テーパ孔１３が形設され、その底部にキー通
孔１４が横断方向に貫通して開設されている。そ
して、加工工具３を工具受金８に、テーパーピン
部９とテーパ孔１３とにより同軸にはめあわせて
連結し、キー溝１０とキー通孔１４とにわたり異
形キー１５を挿込んで両者を相対旋回不能に連結
してある。

上記加工工具３および工具受金８を軸心Ｘを中
心として回動（旋回・反転）駆動のための機構を
次のように構成する。すなわち、第５図イないし
ロに示す如く下端面に廻り止突稜１６を形成した
工具受金８の下端部に第７図に示す円弧範囲に歯
１７を有する旋回金物１８をはめあわせて固着す
る。これに対して支持主フレーム１の側には第２
図にも示すように旋回金物１８の無歯の部分と相
対する旋回止金１９を取付け旋回金物１８を支承
するようにする。そして第３図に示すように旋回
止金１９と反対側には支持主フレーム１に両端が
油圧シリンダとなるボア２０を有する保持金物２
１を取付け、ボア２０中にラツク２２を有する作
動杆２３を収容し、ラツク２２を保持金物２１の
窓孔を通して前記旋回金物１８の歯１７と噛合わ
せる。作動杆２３は両端にＯリング２４をはめて
封止し、ボア２０は両端を盲プラグ２５で閉じボ
ア２０の両端部を油圧シリンダに形成しその内側
にボア２０に通ずる圧油口２６を設ける。

支持主フレーム１には第６図に示すように一対
の平行の止め金２７，２７を取付け、その係止突
起２８，２８が加工工具３の係止溝４，４にはめ
あわされ前記形状の溝底部に接するようにする。
従つて係止突起２８が係止溝底の直線端部６，７
に接すると軸心Ｘを中心とする回動は停止し、そ
の間の90°範囲は旋回およびこれと反対方向の旋
回（即ち、反転）が可能である。

かくして、工具受金８が支持主フレーム１に旋
回・反転可能に軸支される結果、先端部に軸フイ
レツト部加工用のワークロールを回転可能に軸架
してなる加工工具３は、上記駆動機構により工具
受金８を会して一定角度その軸心まわりに旋回・
反転自在に構成される。これによつて、一対のワ
ークロールを加工位置に進入セッテイングする時
の姿勢（第６図イ）と、ワークロールの加工位置
における姿勢（第４図ロ）とを随意切り換えて、
一対のワークロールを狭溢なクランクアーム間に
干渉なく進入させてえぐり込みのあるジヤーナル
フイレツト部にセツテイング可能となる。

すなわち、上記構成の本考案ロール加工装置は
ボア２０の何れかの端部に圧油を導入することに
より作動杆２３は反対の端部に向かつて移動し、
ラツク２２，歯１７の噛合わせを介し工具受金８
および加工工具３は係止溝４の形状により端末を
規制される間の90°範囲に回動（旋回・反転）す
る。従つて両ワークロール２，２をジヤーナルと
直角の向きとして両側クランクアームｋ，ｋ間を
通してセツトしたのち、90°反転させればワーク
ロール２，２はジヤーナル両端のえぐれ込みをか
わしてフイレツト部に接し転回可能な向きに姿勢
を変えるので、圧下力を加えてクランク軸を回転
させることにより両側ジヤーナルフイレツト部の
同時ロール加工を行うことができる。

加工工具３の加工姿勢（第４図ロ）とセツテイ
ング姿勢（第６図イ）とにおける切り換え動作
は、上述の如く作動杆２３、旋回金物１８の作動
により行われものであつて、作動杆２３のストロ
ークエンドで位置決めされるものであるが、位置
決めを確実に行わせるために加工工具３に位置決
めの機能を付与したものである。即ち、第４図ロ
の断面形状から明らかなように円弧部５の方向は
回転可能となり、また、直線部６において支持主
フレームにねじ止めされた止め金２７の係止突起
２８に衝合することになり回転が阻止（拘束）さ
れることになり、前述の加工姿勢とセツテイング
姿勢とに確実に位置決めがなされることになる。

なお、加工工具３は工具受具８に着脱自在とな
つているから、加工工具３の交換に際しては、加
工工具３をセツテイング姿勢にすることにより前
記止め金２７，２７間の平行部から容易に交換し
うる。

上記の実施例においては駆動部は油圧駆動のも
のを例示したが、駆動方式は他の所望の種類のも
のに変更できる。またワークロールの旋回・反転
角度を90°として説明したが、ワークロールの加
工ヘツド部の特定位置での幅が隣合うクランクア
ーム間のジヤーナル長さより小さく、しかもその
位置から加工可能状態の位置にまで旋回する間に
フイレツトに干渉しなければ旋回・反転角度を
90°以外、90°以下とすることができる。

（考案の効果） 本考案によると、一対のワークロールを回転可
能に軸架してなる加工工具が、駆動機構によつて
工具受金を介して旋回・反転可能に構成されてい
るため（換言すれば、一対のワークロールの加工
位置に対するセツテイング時における姿勢と、該
ワークロールの加工位置における姿勢とに随意切
り換え得るため）、一対のワークロールを狭溢な
クランクアーム間に難無く進入させてえぐり込み
のあるジヤーナルフイレツト部にセツテイングで
き、従つて両側フイレツト部を同時にロール加工
することが可能となる。

えぐれ込みを有するクランク軸のジヤーナルの
両側フイレツト部の同時ロール加工を行うことが
できるので、クランク軸全長従つて機関全長を増
やすことなくクランク軸強度を向上させることが
でき、またロール加工に偏り力による困難を来す
ことは解消される効果がある。

また、加工工具は被加工物によつて適宜交換で
きることからその分本考案装置の汎用性が高ま
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例のロール加工装置の
組立状態におけるワークロール支持旋回部の部分
縦断側面図、第２図は第１図線におけるその旋
回駆動部の縦断正面図、第３図は第２図−線
におけるその横断上視図、第４図イは加工工具の
正面図、第４図ロはその係止溝部の横断面図（イ
における−矢視断面図）、第４図ハはその下
部の側面図、第５図イは工具受金の部分縦断側面
図、第５図ロはその下端面図、第６図イは止め金
の平面配置図、第６図ロは止め金の断面図（イに
おける−線断面図）、第７図イは旋回金物の
上視図、第７図ロはその側面図、第８図は従来技
術の組立形クランク軸の１クランクスローのロー
ル加工状態を示す図、第９図イは一体形クランク
軸の側面形状を示す部分図、第９図ロはその従来
技術のロール加工状況の１例を示す図、第９図ハ
はその従来技術のロール加工状況の他例を示す図
である。 １……支持主フレーム、２……ワークロール、
３……加工工具、４……係止溝、５……円弧中
部、６，７……直線端部、８……工具受金、９…
…テーパピン部、１０……キー溝、１１……ブツ
シユ、１２……承孔、１３……テーパ孔、１４…
…キー通孔、１５……キー、１６……突稜、１７
……歯、１８……旋回金物、１９……旋回止金、
２０……ボア、２１……保持金物、２２……ラツ
ク、２３……作動杆、２４……Ｏリング、２５…
…盲プラグ、２６……圧油口、２７……止め金、
２８……係止突起、Ｘ……軸心、ａ……クランク
スロー、ｂ……ターンテーブル、ｃ……ピン、ｄ
……フイレツト部、ｅ，ｅ……ワークロール、ｆ
……押付方向、ｇ……押えロール、ｈ……一体形
クランク軸、ｉ……ジヤーナル部、ｊ……フイレ
ツト部、ｋ……クランクアーム、ｌ……ピントツ
プ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ワークロールによりえぐり込みフイレツト部に
   転圧加工を施すロール加工装置において、支持主
   フレームに工具受具をその軸心まわりに回動可能
   に軸支し、かつ、該工具受具に工具受具を回動せ
   しめる駆動機構を連結するとともに、先端部にフ
   イレツト部加工用の上記ワークロールを回転可能
   に軸架してなる加工工具を前記工具受具に着脱自
   在に装架し、前記駆動機構により回動せる該工具
   受具を介して該加工工具を加工姿勢とセツテイン
   グ姿勢とに切換自在としたことを特徴とする軸フ
   イレツト部のロール加工装置。