JPH0545060U - クランクシヤフト焼入機のワーク支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランクシャフトＷを焼入する際のクランク
シャフトＷの撓みによる装置劣化を防ぐ。 【構成】 クランクシャフトＷの一端を保持するテール
センター１０を、球面軸受４０により首振り自在に片支
持する。先端のチャック２１でクランクシャフトＷの他
端を保持する回転体２０を、球面軸受５０により首振り
自在に片支持する。クランクシャフトＷが撓んでも、そ
れに応じてテールセンター１０および回転体２０が傾斜
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、クランクシャフトを焼入する際にそのクランクシャフトを支持する クランクシャフト焼入機のワーク支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

建設機械用エンジン等に使用されるクランクシャフトの焼入は、通常、クラン クシャフトを水平に支持し、クランクシャフトの側を回転させることで行われる 。その場合、クランクシャフトは、図４に示すように、先端の尖ったテールセン ター１で一端が保持され、他端がチャック２で保持される。チャック２は、クラ ンクシャフトＷを回転させるため、回転体３の先端部に設けられている。そして 、クランクシャフトＷの例えば各ジャーナルＪを焼入する場合は、図５に示すよ うに、各ジャーナルＪを半周にわたって包囲する複数の加熱コイル４を、各ジャ ーナルＪに上方からそれぞれ対向させ、この状態で回転体３を回転させる。これ により、クランクシャフトＷが回転し、各ジャーナルＪの表面が加熱コイル４に より全周にわたって加熱される。各ジャーナルＪの表面が焼入温度まで加熱され ると、各加熱コイル４を引き上げ、クランクシャフトＷを回転させたまま、各ジ ャーナルＪに例えば斜め下方から液体を吹き付ける。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このようなクランクシャフトの焼入においては、加熱時にクランクシャフトＷ が回転されるので、例えば各ジャーナルＪは、最終的には全周が所定の焼入温度 まで加熱される。しかし、加熱コイル４は、ジャーナルＪに上方から対向され、 その上半部を加熱するので、ジャーナルＪの周方向の特定部分を見ると、図６に 示すように、上側に位置したときに加熱され、下側へ移動したときはむしろ冷却 され、これを繰り返しながら、所定の焼入温度に加熱される。そのため、加熱中 のクランクシャフトＷは、上半部が下半部より高温となり、上半部の熱膨張が下 半部の熱膨張より勝るために、上方へ撓む。逆に、急冷中は、クランクシャフト Ｗが下方へ撓む。

【０００４】 その結果、図７に示すように、テールセンター１に対してクランクシャフトＷ の端部が傾き、その保持が不安定になると共に、テールセンター１に無理な曲げ 力が加わり、テールセンター１を支持する軸受等の寿命が低下する。同様に、チ ャック２の側では、その爪がクランクシャフトＷの端部で無理にこじられ、チャ ック２に使用されている軸受等の寿命が低下する。なお、この問題は、図８に示 すように、クランクシャフトＷに対する自由度の少ない差し込み式のワーク保持 部１ａを有するテールセンター１で特に顕著となり、そのテールセンター１が受 ける偏過重に比べると、チャック２でのこじれによる偏過重は小さい。

【０００５】 本考案はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、クランクシャフトが撓ん だ場合もこれを確実に支持し、しかも、その撓みに起因する傷みを防ぐクランク シャフト焼入機のワーク支持装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の請求項１にかかるクランクシャフト焼入機のワーク支持装置は、焼入 すべきクランクシャフトの一端をテールセンターにより保持し、他端をチャック によりクランプしてクランクシャフトを回転させるクランクシャフト支持装置で あって、前記テールセンターの基端側および前記チャックを先端に有する回転体 の基端側にそれぞれ設けられて、前記テールセンターおよび回転体を首振り自在 に片支持する一組の球面軸受と、前記テールセンターおよび回転体をセンターに 保持するべく前記一組の球面軸受にそれぞれ組み込まれた保持バネとを具備する ことを特徴としている。

【０００７】 本考案の請求項２にかかるワーク支持装置は、焼入すべきクランクシャフトの 一端をテールセンターにより保持し、他端をチャックによりクランプしてクラン クシャフトを回転させるクランクシャフト支持装置であって、前記テールセンタ ーの先端部に設けられ、クランクシャフトの一端部が嵌合されると共に、その一 端部外周面に内周面が線接触するように、該内周面に周方向に連続する山部を設 けた差し込み式のワーク保持部を具備することを特徴としている。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。図１は本考案の請求項１に かかるワーク支持装置の一例についてその全体構造を示す立面図、図２は主要部 を拡大して示す断面図である。

【０００９】 ワーク支持装置は、テールセンター１０と回転体２０とで、クランクシャフト Ｗをベッド３０上のセンタ位置に水平支持する。テールセンター１０は、先端部 に差し込み式のワーク保持部１１（図８参照）を有する。テールセンター１０の 基端側には、球面軸受４０が設けられている。球面軸受４０は、図２に示すよう に、正面に球状の凹部４１ａが設けられた受座４１と、その凹部４１ａに回転自 在に嵌合した球体４２ａを有するボール部４２とからなる。受座４１は、ベッド ３０に立設された固定台３１上のスライドベース３２に固着され、後方のシリン ダ３３によりセンタ方向に往復駆動される。球面軸受４０のボール部４２は、テ ールセンター１０の基端面に固着されている。従って、テールセンター１０は、 球体４２ａの中心を支点として、自由に首振り運動ができる。そして、テールセ ンター１０がセンタ位置に保持されるように、球体４２ａを囲んで受座４１とボ ール部４２との間に介装された複数の保持バネ４３により、ボール部４２がテー ルセンター１０の先端側へ押圧されている。

【００１０】 ワーク支持装置の回転体２０は、先端部に周知構造のチャック２１を有し、基 端側に設けられた球面軸受５０により、首振り自在に片支持されている。球面軸 受５０は、テールセンター１０を片支持する球面軸受４０と同一であり、その受 座５１は、ベッド３０に立設された固定台３４に固着されている。ボール部５２ は、回転体２０の回転を阻害しないようにその基端面に取り付けられ、回転体２ ０をセンタ位置に保持するべく、複数の保持バネ５３により先端側へ押圧されて いる。回転体２０を回転させる回転機構２２は、ベッド３０上に設けられ、回転 体２０の首振り運動を阻害しないように、ユニバーサルジョイント等を介して回 転体２０に連結されている。

【００１１】 クランクシャフトＷを支持するには、クランクシャフトＷをセンタ位置に位置 させた状態で、シリンダ３３によりテールセンター１０をセンタ方向に駆動して 、テールセンター１０のワーク保持部１１をクランクシャフトＷの一端に嵌め込 み、他端をチャック２１でクランプする。クランクシャフトＷが支持されると、 加熱コイルを下降させ、クランクシャフトＷのジャーナル等を上方から加熱しな がら、回転体２０を回転させて、クランクシャフトＷを回転させる。

【００１２】 加熱中にクランクシャフトＷが上方へ撓むと、クランクシャフトＷの両端部が センタに対して傾斜するが（図７参照）、クランクシャフトＷの一端を支持する テールセンター１０は、その傾斜に応じた角度で、球面軸受４０のボール部４２ の球体４２ａ中心を支点として傾斜する。そのため、テールセンター１０のワー ク保持部１１とクランクシャフトＷの位置関係は、クランクシャフトＷが撓んだ 後も変わらず、その一端をワーク保持部１１により確実に支持する。また、テー ルセンター１０を支持するスライドベース３２に無理な力がかからず、スライド ベース３２に使用されている軸受等の寿命が延びる。同様に、回転体２０もクラ ンクシャフトＷの他端部の傾斜に伴って上方へ傾斜するので、その他端がチャッ ク２１により確実に支持されると共に、回転体２０を支持する軸受等に無理な力 がかからず、その寿命が延びる。

【００１３】 冷却中にクランクシャフトＷが下方へ撓んだ場合も、その撓みに応じてテール センター１０および回転体２０が傾斜するので、これらでクランクシャフトＷの 両端を確実に支持し、且つ、これらを支持する軸受等に偏荷重が加わるのを防い で、その寿命延長を図る。

【００１４】 図３は本考案の請求項２にかかるワーク支持装置の一例についてその主要部を 示す拡大断面図である。本支持装置では、テールセンター１０の先端に、クラン クシャフトＷの自由度を高めた差し込み式のワーク保持部１２が設けられている 。このワーク保持部１２は、内径をクランクシャフトＷの端部外径より充分に大 きくした保持部本体１３と、保持部本体１３内に嵌着されたカラー１４とからな る。カラー１４の入口部内周面には、断面が半円形の山部１４ａが、全周にわた って設けられている。山部１４ａは、クランクシャフトＷの端部外周面との間に ０．１ｍｍ程度のギャップができるように、その内径が決定されている。

【００１５】 このようなワーク保持部１２においては、そのカラー１４の内周面が、ワーク 保持部１２に差し込まれたクランクシャフトＷの端部外周面に周方向で線接触す ることになるので、クランクシャフトＷがその加熱冷却中に撓むと、その端部が ワーク保持部１２内で傾き、ワーク保持部１２に無理な力がかからない。そのた め、テールセンター１０にクランクシャフトＷの端部が確実に保持されると共に 、テールセンター１０を支持する軸受等に偏荷重が加わらず、その寿命が延びる 。

【００１６】 なお、チャックの側は、特に対策を講じていないが、前述したとおり、ワーク 保持部が差し込み式の場合は、テールセンターが受ける偏過重に比べると、チャ ックでのこじれによる偏過重は小さく、テールセンターの側に対策を講じるのみ で、かなりの成果をあげることができる。チャックの側でも偏過重を防止しよう とするならば、この側に、前述した球面軸受による傾斜構造等を採用すればよい 。

【００１７】

【考案の効果】

以上、本考案の請求項１にかかるクランクシャフト焼入機のワーク支持装置に よる場合には、テールセンターおよびチャックを先端に有する回転体が、それぞ れ球面軸受により首振り自在に片支持されているので、クランクシャフトがその 加熱冷却中に撓んでも、その撓みに伴ってテールセンターおよび回転体が傾斜す る。そのため、テールセンターおよびチャックに対するクランクシャフト端部の 位置関係が変わらず、クランクシャフトが確実に支持されると共に、テールセン ターおよびチャックに偏荷重がかからず、これらに使用されている軸受等の寿命 が延長される。

【００１８】 また、本考案の請求項２にかかるワーク支持装置による場合には、テールセン ターの先端に設けられた差し込み式のワーク保持部が、ワーク保持部に差し込ま れたクランクシャフト端部の外周面に線接触するので、クランクシャフトがその 加熱冷却中に撓んだときは、その端部がワーク保持部内で傾き、テールセンター に無理な力がかからない。そのため、テールセンターにクランクシャフト端部が 確実に保持されると共に、テールセンターを支持する軸受等に偏荷重が加わらず 、その寿命が延びる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の請求項１にかかるワーク支持装置の一
例についてその全体構造を示す立面図である。

【図２】同ワーク支持装置の主要部を拡大して示す断面
図である。

【図３】本考案の請求項２にかかるワーク支持装置の一
例についてその主要部を示す拡大断面図である。

【図４】従来のワーク支持装置を示す立面図である。

【図５】加熱コイルによるワークの加熱を示す模式図で
ある。

【図６】ワークの加熱状態を示すタイムチャートであ
る。

【図７】ワークの撓みを示す模式図である。

【図８】差し込み式のワーク保持部を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ テールセンター １１、１２ ワーク保持部 １４ カラー １４ａ 山部 ２０ 回転体 ２１ チャック ３０ ベッド ４０、５０ 球面軸受 ４１、５１ 受座 ４２ ５２ ボール部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼入すべきクランクシャフトの一端をテ
   ールセンターにより保持し、他端をチャックによりクラ
   ンプしてクランクシャフトを回転させるクランクシャフ
   ト支持装置であって、前記テールセンターの基端側およ
   び前記チャックを先端に有する回転体の基端側にそれぞ
   れ設けられて、前記テールセンターおよび回転体を首振
   り自在に片支持する一組の球面軸受と、前記テールセン
   ターおよび回転体をセンターに保持するべく前記一組の
   球面軸受にそれぞれ組み込まれた保持バネとを具備する
   ことを特徴とするクランクシャフト焼入機のワーク支持
   装置。
2. 【請求項２】 焼入すべきクランクシャフトの一端をテ
   ールセンターにより保持し、他端をチャックによりクラ
   ンプしてクランクシャフトを回転させるクランクシャフ
   ト支持装置であって、前記テールセンターの先端部に設
   けられ、クランクシャフトの一端部が嵌合されると共
   に、その一端部外周面に内周面が線接触するように、該
   内周面に周方向に連続する山部を設けた差し込み式のワ
   ーク保持部を具備することを特徴とするクランクシャフ
   ト焼入機のワーク支持装置。