JPH08155708A - クランク軸のチャック方法、およびクランク軸のチャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランク軸１のジャーナル大径部１ｂ₁、お
よびジャーナル小径部１ｂ₂をチャックして、該クラン
ク軸１のクランクピン１ａを、スピンドル１２の中心軸
Ｘ−Ｘに一致せしめ得る技術を提供する。 【構成】 クランク軸１のジャーナル大径部１ｂ₁を、
Ｖブロック１４のＶ面・大１４ａで受ける。ジャーナル
小径部１ｂ₂を、Ｖブロック１４のＶ面・小１４ｂで受
ける。上記Ｖブロック１４を、偏心軸ｘ′−ｘ′を中心
として回動せさて調節する。クランクピン１ａの中心線
が前記の軸Ｘ−Ｘに一致したところでＶブロック１４の
回動調節を止め、その状態を固定する。固定は、ネジ輪
２６の締め込みによって行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被加工物をスピンドル
に取り付けて機械加工する場合、該被加工物の被加工部
分の中心線をスピンドルの回転中心軸と一致せしめるよ
うに心出ししてチャックする方法、および同じく心出し
してチャックする装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばクランクシャフトのクランクピン
のように、主軸部に対して偏心している円板状部分を機
械加工する際は、被加工物をスピンドルに取り付ける。
図６はクランクシャフトをスピンドルに取り付けた状態
を示し、部分的に破断して描いた模式図である。クラン
クシャフト１のクランクピン１ａは、クランクジャーナ
ル１ｂの中心線ｘ″に対して寸法Ｅだけ偏心している。
このクランクピン１ａを、スピンドル２の中心線Ｘと同
心に揃えて取り付ける作業を高精度で行なうことは容易
でなく、これを手作業で行なうには高度の熟練と多大の
時間と労力とを要する。また、この作業を自動的ないし
半自動的に行なうと誤差を生じやすい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図６に示したクランク
シャフト１をスピンドル２に対して位置決めするため、
該スピンドル２にＶブロックｖ₁，ｖ₂（仮想線で示す）
が設置されるが、これだけでクランクピン１ａをスピン
ドル中心線Ｘに対して正確に位置決めすることは容易で
ない。すなわち、 （１）．被加工物の円柱面とＶブロックのＶ形溝との間
にある程度の隙間を与えた状態で、該被加工物を矢印ｉ
方向に供給してからＶブロックに押し付ける必要が有
り、このため位置決めにバラツキを生じる。 （２）．上記のようなバラツキが有るため、これを見越
して素材の寸法を大きくしておく（取代を大きくとって
おく）必要が有る。このため、機械加工に要する時間が
長くなって製品コストを上昇させている。また、このよ
うに取代が大きいことは、製品の寸法精度に関しても好
ましくない影響を与えている。 （３）．被加工物の偏心寸法Ｅは必ずしも一定ではな
い。一方、機械加工設備は高価な耐久機器であるから、
被加工物の仕様変更ごとに機械加工設備を更新するよう
な不経済は許されない。 その結果、クランクシャフトのチャック装置は、各種寸
法の偏心量に順応する汎用性が求められる。こうした汎
用機能が無くては経済面に関して実用性が無い。本発明
は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的
とするところを図６の例について言うと、（イ）クラン
クピン１ａがスピンドルの中心軸Ｘと同心になるよう
に、クランクジャーナル１ｂをチャックすることがで
き、しかも、（ロ）偏心量Ｅが変化しても、迅速かつ容
易に偏心量対応調整を行ない得る、チャック技術を提供
しようとするものである。これにより、スピンドル２を
交換することなく、偏心量Ｅを異にするクランクシャフ
ト１の機械加工を施工することが期待できる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的（偏心量に順
応調整容易）を達成するため本発明に係るクランク軸の
チャック方法は、互いに平行な二つの軸部を有するクラ
ンク軸について、上記二つの軸部の内の片方の軸部をス
ピンドルに対して位置決めして、該二つの軸部の内の他
方の軸部を上記スピンドルと同心ならしめるチャック方
法において、前記スピンドルの中心軸をＸとするととも
に、上記の軸Ｘに対して平行な偏心軸ｘ′を想定し、前
記二つの軸部のうちでスピンドルにチャックされる片方
の軸部に当接するＶブロックを構成するとともに、該Ｖ
ブロックの谷の線が前記Ｘ軸と平行になるように配置
し、上記のＶブロックを、前記の偏心軸ｘ′を中心とし
て回動させることにより、上記Ｖブロックに対して片方
の軸部を当接せしめたクランク軸を偏心軸ｘ′のまわり
に回動せしめ、上記クランク軸の他方の軸部がスピンド
ルの中心軸Ｘに一致した状態で、前記Ｖブロックの偏心
軸ｘ′まわりの回動を停止させて固定し、前記のクラン
ク軸に比して軸径とアーム長さとの等しい多数のクラン
ク軸を、順次に前記のＶブロックに搭載，脱却を繰り返
し、それぞれのクランク軸の片方の軸を上記Ｖブロック
によって位置決めすることによって、該それぞれのクラ
ンク軸の他方の軸をスピンドルに対して同心に心出しす
ることを特徴とする。

【０００５】上記方法において前記のスピンドルに対し
てチャックされる片方の軸部が段付形状であって、大径
部と小径部とを有している場合、前記のＶブロックに、
上記大径部に当接するＶ字状溝および小径部に当接する
Ｖ字状溝を設けることが推奨される。さらに、前記Ｖブ
ロックの外周部、若しくは該Ｖブロックを固定された部
材に、前記偏心軸ｘ′を中心とする凸形円柱面を形成す
るとともに、前記スピンドルに、前記偏心軸ｘ′を中心
とする凹形円柱面を形成し、前記の凸形円柱面と凹形円
柱面とを回動可能に嵌合せしめて、上記Ｖブロックを偏
心軸ｘ′まわりの回動可能に支承すると好都合である。
上記方法における前記のＶブロックに、その凸形円柱面
の半径方向に突出する調整レバーを形成するとともに、
上記調整レバーに力を加えて上記Ｖブロックを偏心軸の
まわりに回動せしめて、前記クランク軸の二つの軸部の
うちの他方の軸部がスピンドルの中心軸Ｘと同心になっ
た状態で、Ｖブロックのスピンドルに対する回動を固定
すると、偏心量順応調整を円滑，正確に、しかも容易か
つ迅速に行ない得る。

【０００６】上記の調整状態を安定させて確実に維持す
るためには、スピンドルに設けられた偏心軸ｘ′を中心
とする凹形円柱面よりなる穴の入口部にメネジを設ける
とともに、上記のメネジに螺合するオネジを有するネジ
輪を構成し、上記のネジ輪をスピンドルに螺合させて締
め込むことによって前記のＶブロック若しくはＶブロッ
クに固定された部材をスピンドルの端面若しくはスピン
ドルの穴の入口部に形成された段付面に当接せしめ、摩
擦力により、Ｖブロックの偏心軸ｘ′まわりの回動を固
定することが好適である。

【０００７】以上に概要を述べた本発明に係るチャック
方法を、高精度で、しかも迅速・容易に実施するには、
前記クランク軸の二つの軸部のうちでスピンドルにチャ
ックされる片方の軸部と同径のダミー軸と、上記ダミー
軸と同心の円板状フランジとを有する調整治具を構成
し、上記ダミー軸を前記のＶブロックに当接して位置決
めした状態で前記スピンドルを回しながら、前記円板状
フランジの外周面にゲージを当てて該円板状フランジの
偏心量を測定し、上記偏心量が所望の値となるように、
Ｖブロックを偏心軸ｘ′のまわりに回動させて固定する
と良い。またチャックしようとするクランク軸のチャッ
ク部が段付形であるときは、前記のスピンドルに対して
チャックされる片方の段付形状の軸部の大径部および小
径部のそれぞれと同径の大径ダミー軸および小径ダミー
軸、並びに円板状フランジを同心状に一体連設して調整
治具を構成し、クランク軸の大径部を当接させる前記の
Ｖ字状溝に上記大径ダミー軸を当接させるとともに、ク
ランク軸の小径部を当接させる前記のＶ字状溝に上記小
径ダミー軸を当接させた状態で前記スピンドルを回しな
がら、前記円板状フランジの外周面にゲージを当てて該
円板状フランジの偏心量を測定し、上記の偏心量が所望
の値となるように、Ｖブロックを偏心軸ｘ′のまわりに
回動させて固定することが好適である。

【０００８】以上に説明した本発明のチャック方法を容
易に実施するため創作した本発明に係る装置の構成は、
互いに平行な二つの軸部を有するクランク軸について、
上記二つの軸部の内の片方の軸部をスピンドルに対して
位置決めして、該二つの軸部の内の他方の軸部を上記ス
ピンドルと同心ならしめるチャック装置において、前記
スピンドルの中心軸をＸとするとともに、上記の軸Ｘに
対して平行な偏心軸ｘ′を想定し、前記二つの軸部のう
ちでスピンドルにチャックされる片方の軸部に当接する
Ｖブロックを構成するとともに、該Ｖブロックの谷の線
が前記Ｘ軸と平行になるように配置し、上記のＶブロッ
クを、前記の偏心軸ｘ′を中心として回動可能に支承し
て、上記Ｖブロックに対して片方の軸部を当接せしめた
クランク軸が偏心軸ｘ′のまわりに回動し得る構造とし
たことを特徴とする。

【０００９】

【作用】前記の発明方法によると、例えばクランク軸の
クランクジャーナルをＶブロックに当接せしめて位置決
めした状態で、該Ｖブロックを偏心軸のまわりに回動さ
せたとき（該偏心軸がスピンドルの中心軸と平行である
から）上記クランク軸のクランクピンは偏心軸を中心と
して回動し、クランクピンに対する平行を保ちつつクラ
ンクピンに対する偏心量が変化する。そこで、多数の同
形同寸のクランク軸の内の１本（若しくは、該クランク
軸を模して作った調整用ダミー軸）をＶブロックに当接
せしめた状態で該Ｖブロックを偏心軸まわりに回動させ
ると、何れかの１点においてクランクピンがスピンドル
に対して同心となるから、上記の１点でＶブロックの回
動を停めて固定することにより、Ｖブロックの調整が完
了する。この調整状態を崩すことなく、前記多数の同形
同寸のクランク軸を順次に供給して、そのクランクジャ
ーナルをＶブロックに当接させるとクランクピンがスピ
ンドルの中心軸と同心になるから、当該クランク軸のク
ランクジャーナルをＶブロックに対して固定してクラン
クピンの機械加工を行なえば良い。前記多数の同形同寸
のクランク軸に比して偏心量を異にするクランク軸の機
械加工を行なうには、前記Ｖブロックを偏心軸まわりに
回動させて「クランクピンがスピンドルと同心になる１
点」を求め直すことにより、迅速，容易に段取り変えが
完了する。このようにしてクランク軸の偏心量変化に順
応し得て汎用性の高いチャック装置を構成することが可
能となる。以上の作用説明は、クランクジャーナルをチ
ャックしてクランクピンをスピンドルと同心に揃える場
合を例として述べたが、これと反対に、クランクピンを
チャックしてクランクジャーナルをスピンドルと同心な
らしめてチャックすることも、同様にして可能である。

【００１０】また、本発明に係るクランク軸のチャック
装置は、上記の本発明方法の実施に必要なＶブロック
が、上記発明方法の実施に適当なように配置され、か
つ、上記発明方法の実施に必要な偏心軸まわりの回動が
可能なように支承されているので、この発明装置によれ
ば前述した本発明方法を容易に実施して、その作用を充
分に発揮せしめることができる。

【００１１】

【実施例】次に、実施例を説明するに先立って、先ず基
本的原理について略述する。図７は本発明に係るチャッ
ク方法および同チャック装置の原理を説明するために示
した模式図であって、２種類の回動角位置におけるＶブ
ロックのそれぞれと、該Ｖブロックによって位置決めさ
れたクランク軸のクランクジャーナルとを描いてある。
実線で描いたＶ₁はＶブロックが或る特定の角位置をと
ったときの断面である。このＶブロックは図示の点Εｖ
を中心として回動可能に支承されている。この図に現わ
れている点Εｖは偏心軸の切口が現われているものであ
って、紙面と垂直方向に長さを有している。なお、本発
明の明細書における「偏心」は、（イ）被加工物である
クランク軸のクランクジャーナルとクランクピンとの偏
心、および、（ロ）Ｖブロックを回動可能に支承してい
る偏心軸、の二つが有る。紛らわしい場合は、Ｖブロッ
クの偏心軸を「偏心軸ｘ′」と呼ぶことにする。クラン
ク軸については偏心軸という語を用いず、「クランクジ
ャーナル」および「クランクピン」と呼び分けることに
する。本図７に示したＹ−Ｙはスピンドル（図示せず）
の軸心に直交する水平軸であり、Ｚ−Ｚは同じく垂直軸
である。該スピンドルの中心軸は紙面に垂直であり、
Ｙ，Ｚ両軸の交点Ｘは該中心軸の切口である。本図７は
基本的原理を示しているので、上記のＶブロックＶ₁に
よって位置決めされる円柱はクランクピン，クランクジ
ャーナルといった具体的な部材ではなく、抽象的な直円
柱であって、ＶブロックＶ₁によって位置決めされた円
柱Ｓ₁（実線）の中心はｘ₁′である。上記のＶブロック
Ｖ₁を矢印Ｌのように点Εｖを中心としてＶ₂位置（破
線）まで回動させると、これに当接して位置決めされた
円柱はＳ₂位置（破線）に移動し、その中心はｘ₂′とな
る。上述した例では、Ｖブロックの位置二つと、円柱の
位置二つと、該円柱の中心位置二つとを示したのみであ
るが、この作用から容易に理解されるように、Ｖブロッ
クを点Εｖ（Ｖブロックの回転中心である偏心軸）のま
わりに回動させると、これに当接して位置決めされてい
る円柱の中心は、図示の寸法εを中心とする円弧Ｓ₃に
沿って移動する。上記の円弧Ｓ₃は、図示しないスピン
ドルの中心軸Ｘを通っている。このため、実線で示した
ＶブロックＶ₁を矢印Ｒ方向に回動させると、円柱の中
心をＸ軸（スピンドル中心軸）に一致させることも可能
である。以上のようにして、Ｖブロックを偏心軸のまわ
りに回動させることにより、これに当接して位置決めさ
れている円柱の中心を、円弧Ｓ₃に沿わせて移動させる
ことができる。従って、Ｖブロックの回動角位置を固定
すると円柱の中心位置を円弧Ｓ₃上の１点に規制するこ
とができる。

【００１２】次に、図１ないし図４を併せて参照しつ
つ、本発明の実施例を説明する。図１は本発明に係るク
ランク軸のチャック方法を実施するために創作した本発
明のチャック装置の要部を描いた断面側面図に、被加工
物であるクランク軸を付記した図である。図２は上掲の
図１に示した実施例のチャック装置を該図１の左方から
見て描いた全体的正面図である。図３は上掲の図２に示
した全体的正面図の中央部付近に相当する要部を描いた
拡大詳細図である。そして図４は前掲の図１に示した実
施例の中央部付近に相当する要部を抽出して描いた拡大
断面図である。（図１参照）１０は装置のベース部材で
あって、このベース部材に対してベアリング１１を介し
てスピンドル１２が回転自在に支持されている。Ｘ−Ｘ
は該スピンドル１２の中心軸である。１０ａはベアリン
グ蓋、１０ｂはオイルシールである。上記スピンドル１
２には、前記の中心軸Ｘ−Ｘと平行に、かつ若干（本例
では１２mm）偏心させて、凹円柱面よりなる偏心穴１２
ａが穿たれている。上記偏心穴１２ａに対して回動自在
にスリーブ１３が嵌合され、かつ、上記偏心穴１２ａに
対してＶブロック１４が結合ボルト１５によって一体的
に結合されている。前記のＶブロック１４とスリーブ１
３とを別体に構成したのは、主として機械加工上の便宜
のためであって、本発明における構造機能の面から見れ
ばスリーブ１３とＶブロック１４とは一体の部材として
機能する。上記のＶブロック１４によって位置決めされ
ているクランク軸１の形状は、拡大図である図４に示す
ごとくであって、そのジャーナルは大径部１ｂ₁と小径
部１ｂ₂とから成っている。１ａはクランクピンであ
る。クランクジャーナルが径寸法一定の直円柱である場
合は１個のＶブロックで位置決めするが、本例のように
クランクジャーナルが段付形状の場合は、ジャーナル大
径部１ｂ₁を受けるＶ面・大１４ａと、ジャーナル小径
部１ｂ₂を受けるＶ面・小１４ｂとを形成する。Ｖ面・
大１４ａがクランクジャーナル大径部１ｂ₁に当接し、
Ｖ面・小１４ｂがクランクジャーナル小径部１ｂ₂に当
接して位置決めしている状態は、図３を併せて参照する
ことにより理解される。

【００１３】Ｖブロック１４とスリーブ１３との一体結
合部材は（図１参照）スピンドル１２の偏心穴１２ａと
嵌合しているので、該偏心穴１２ａの中心線である偏心
軸ｘ′の回りに回動し得るようになっている。この回動
は図７（原理図）において説明した点Εｖを中心とする
回動であって、この回動角を調節することと、固定する
ことが必要である。そこで本実施例は次のように構成さ
れている。図１に示すように、Ｖブロック１４から調整
レバー１４ｃが半径方向に突出している。そして、図
２，図３に現われているように該調整レバー１４ｃを挟
んで１対の押しネジ形の調整ボルト１８ａ，１８ｂが設
けられていて、該１対の調整ボルトの何れか一方を弛め
て他方を締め込むことにより、Ｖブロック１４が回動方
向に微調整される。図示を省略するが、上記の押しネジ
形の調整ボルトに代えて、ウォームホイールを調整レバ
ー１４ｃに取り付けるとともに、ウォームギヤーをＶブ
ロック１４に対して回転可能に支承して双方を噛合せし
めても良い。この場合のウォームホイールは完全なホイ
ール状をしていなくても、半割ホイールないし数分割ホ
イール状の「ウォームホイールに類似する部材」であっ
ても良い。その理由は、Ｖブロックの回動ストローク角
度が僅少（数分の１回転程度）で足りるからである。押
しネジとウォームとは互いに長短が有るから、適宜のも
のを選定する必要が有る。押しネジの使用は職人的な熟
練を要するのに比して、ウォームによる調整は迅速・容
易であるが、ウォーム歯車機構においてはバックラッシ
を絶無に出来ない。本実施例においては、当初押しネジ
を用いたがユーザーの技能実情を考慮してウォームに改
造した。

【００１４】上述のようにしてＶブロックを回転方向に
調節すると、次にはこれを固定しなければならない。
（図１参照）偏心穴１２ａの入口付近は大径になってい
て、スリーブ１３の外径もこれに応じて大径となってい
て、両者の段差部が調整座金１７を介して対向，当接し
ている。そして、ネジ輪２６のオネジ２６ａがスピンド
ル１２のメネジ１２ｂと螺合していて、このネジ輪２６
を締め込むと摩擦によってスリーブ１３およびＶブロッ
ク１４の回動が制動され、該ネジ輪２６を弛めるとＶブ
ロック１４が偏心軸ｘ′まわりに回動可能となる。

【００１５】本実施例においては、先に説明したように
段付形状のクランクジャーナルの大径部と小径部とをそ
れぞれＶブロック１４のＶ面・大１４ａとＶ面・小１４
ｂとで受けているので、これら２個のＶ面に対向せしめ
て２個の油圧シリンダ・甲１５と同・乙１６とを設けて
ある。クランクジャーナルが段付形状でなくてストレー
トであれば１個のシリンダで押圧固定することも可能で
ある。また、クランクジャーナルが３段階もしくはそれ
以上の多段形状の場合も、Ｖ面とシリンダとの数は２組
で足りる。

【００１６】次に、前記２個のシリンダ甲，乙の力のバ
ランスについて考察する。（図４参照）この状態におけ
るクランク軸の機械加工はクランクピン１ａに施される
ので、加工反力はジャーナル大径部１ｂ₁を押圧してい
るシリンダ・甲１５に大きく掛かる。油圧シリンダの押
圧力は、油圧とピストン有効面積とを選定して任意に設
定し得るが、工業製品として考察した場合、双方のシリ
ンダの油圧を同一にすることが形状，重量，コストの面
から望ましい。さらに、部品互換性の面から２個の油圧
シリンダを同形，同寸にすることが望ましい。そこで本
実施例は、同一油圧，同形シリンダによって所望の押圧
力分布が得られるよう、同形，同寸の２個のシリンダ
甲，乙１５，１６を、揺動ブロック甲１７ａ，同乙１７
ｂに設置し、レバー軸１９によってシーソー状に支承す
るとともに、油道１７ｃを介して同一の圧力油を与え
る。

【００１７】揺動ブロックを甲１７ａと乙１７ｂとに分
割したのは機械工作，組立上の必要によるものであっ
て、本発明における構造・機能については、一体の部材
として作用する。前記のレバー軸１９は、図２に示した
１対のブラケット２０ａ，２０ｂにより、Ｖブロック１
４に対して支持されている。２個の油圧シリンダ・甲１
５と同・乙１６とは、抵抗が等しければ等しい力を発生
する。従って、図示のレバーの腕長さ寸法Ｌ₁とＬ₂とが
等しければ等しい力を発生して「てこ」が釣り合う。し
かし、本例においては、大きい力を与えたいシリンダ・
甲１５のレバーの腕長さ寸法Ｌ₁を大きくしてある。こ
れだけの構成では、腕の長いシリンダ・甲１５が勝って
伸長し、腕の短いシリンダ・乙１６は強制的に押し縮め
られ、揺動ブロック・甲１７ａ，同・乙１７ｂは図にお
いて右回り（時計方向）に傾動してしまう。そこで、上
記右回り傾動を阻止するようにストッパボルト２１を設
けてある。上記ストッパボルト２１の作用で揺動ブロッ
ク・甲１７ａ，同・乙１７ｂは図示の状態に静止し、２
個のシリンダは等しい伸長力を発生する。その結果、そ
れぞれのシリンダ１５，１６は、レバーの腕長さＬ₁，
Ｌ₂に比例した力の分布でクランク軸１を押圧する。

【００１８】（図１参照）本発明者が本実施例の装置を
試作して実験，研究を繰り返したとき、スピンドル１２
の中心軸１２に対する偏心軸ｘ′の平行度について高精
度を得ることが容易でなかった。そこで、図１について
先に述べた調整座金１７をスピンドル１２の段差面とス
リーブ１３の段差面との間に介装するとともに、この調
整座金１７の両面に極微小のテーパを付して偏心軸ｘ′
の平行度を修正した。

【００１９】以上のように構成されたクランク軸のチャ
ック装置にクランク軸を装着するには、調整ボルト１８
を操作してＶブロック１４を偏心軸ｘ′まわりに回動さ
せて、クランク軸１のクランクピンが軸Ｘ（スピンドル
中心線）に一致させる調整が必要である。本実施例にお
いては、図４について先に説明したジャーナル大径部１
ｂ₁とジャーナル小径部１ｂ₂とを有するクランク軸１を
チャックするように調整するための調整治具を構成し
た。次に、調整方法について詳しく述べる。図５は本発
明に係るクランク軸のチャック装置を用いて本発明に係
るクランク軸のチャック方法を実施する場合の調節用に
構成した調整治具の２例を示し、（Ａ）は段付形状のク
ランクジャーナルをチャックするための調整治具の一部
を破断して描いた側面図に、心振れ量計測用のダイヤル
ゲージを付記した説明図、（Ｂ）はストレート形状のク
ランクジャーナルをチャックするための調整治具の外観
側面図である。図５（Ａ）に示した調整治具３１は、ク
ランク軸のクランクジャーナル大径部と同径の大径ダミ
ー軸３１ａと、ジャーナル小径部と同径の小径ダミー軸
３１ｂと、円板状フランジ３１ｃとを同心に、一体に連
設した構造である。図１に示したクランク軸１に代えて
上記の調整治具３１を取り付けると、円板状フランジ３
１ｃの中心軸はスピンドル１２の中心軸Ｘ−Ｘとは一致
しないし、また偏心軸ｘ′とも一致しない。この場合、
調整治具３１の中心は図７（原理図）に示した円弧Ｓ₃
上の何処かに位置している。図６に示したクランクシャ
フト１のクランクピン１ａの中心軸Ｘと、クランクジャ
ーナル１ｂの中心軸Ｘ″との間の距離Ｅは、クランクシ
ャフト１の仕様ごとに定まる個有の値である。いま、図
１に示した実施例のクランク軸１について、正しい調整
状態にあるものとし、クランクジャーナルの中心軸とク
ランクピンの中心軸との間の距離寸法がＥであるとす
る。このクランク軸１に代えて前記の調整治具３１をセ
ットすると、該調整治具の中心軸はスピンドルの中心軸
Ｘ−Ｘに比して平行に、寸法Ｅだけ離間する。そこで、
ネジ輪２６を弛めて、スリーブ１３がスピンドル１２に
対して回動し得るようにし、調整ボルト１８を操作して
Ｖブロック１４を偏心軸ｘ′まわりに回動させながら、
調整治具３１のフランジ３１ｃの周囲にダイヤルゲージ
Ｄ₁（図５参照）を当て、指針の振れ量が２Ｅとなるよ
うにすると、当該クランク軸のチャック装置は上記クラ
ンク軸１（ジャーナル−ピン間距離Ｅ）に関する正しい
調整状態が再現される。この状態でネジ輪２６を締め込
んでＶブロックの回動を固定する。この際、図５（Ａ）
に示したダイヤルゲージＤ₂のようにしてフランジ３１
ｃの平面部の面振れを計測することによって軸心の平行
度を確認し、要すれば調整座金１７（図１）によって調
整する。調整治具３１を用いる上記の調整操作は、クラ
ンク軸１が図４に示したようにジャーナル大径部１ｂ₁
とジャーナル小径部１ｂ₂とを有する段付形状の場合で
あったが、これと異なる実施例として（図示を省略する
が）クランク軸のジャーナルが段付形状でなくストレー
ト軸部を有するものである場合には、図５（Ｂ）に示し
た調整治具３２のように、クランク軸ジャーナルと同径
のダミー軸３２ａと円板状フランジ３２ｂとを同心に一
体連設した治具を用いて、前記調整治具３１におけると
同様にして調整すれば良い。

【００２０】（図１参照）Ｖブロック１４と一体的に連
結されたスリーブ１３が、スピンドル１２の偏心穴１２
ａに嵌合されているため、その嵌合部がベアリング１１
によって強固に支持されている。その結果、Ｖブロック
１４も該ベアリング１１の直近に位置している。このた
め、クランク軸１が機械加工を受ける部分が、スピンド
ル１２から軸心方向について至近距離に位置し、しか
も、剛性の大きいＶブロック１４によって確実にチャッ
クされているので、単に無負荷状態で高精度に位置決め
されるというだけでなく、大きい切削反力（若しくは研
削反力）を確実に支持し、負荷状態（機械加工中）にお
いて高いチャック精度が得られる。従来技術におけるク
ランク軸チャックの調整は一般にシムを用いていたた
め、高度の熟練と多大の時間・労力とを費していたが、
本発明を適用してＶブロックの回動角位置調整の形でク
ランク軸チャックの心出しをすることにより、格別の熟
練を要せず、しかも迅速，容易に高精度の調整を行ない
得るようになった。

【００２１】

【発明の効果】本発明方法を適用すると、例えばクラン
ク軸のクランクジャーナルをＶブロックに当接せしめて
位置決めした状態で、該Ｖブロックを偏心軸のまわりに
回動させたとき（該偏心軸がスピンドルの中心軸と平行
であるから）上記クランク軸のクランクピンは偏心軸を
中心として回動し、クランクピンに対する平行を保ちつ
つクランクピンに対する偏心量が変化する。そこで、多
数の同形同寸のクランク軸の内の１本（若しくは、該ク
ランク軸を模して作った調整用ダミー軸）をＶブロック
に当接せしめた状態で該Ｖブロックを偏心軸まわりに回
動させると、何れかの１点においてクランクピンがスピ
ンドルに対して同心となるから、上記の１点でＶブロッ
クの回動を停めて固定することにより、Ｖブロックの調
整が完了する。この調整状態を崩すことなく、前記多数
の同形同寸のクランク軸を順次に供給して、そのクラン
クジャーナルをＶブロックに当接させるとクランクピン
がスピンドルの中心軸と同心になるから、当該クランク
軸のクランクジャーナルをＶブロックに対して固定して
クランクピンの機械加工を行なえば良い。前記多数の同
形同寸のクランク軸に比して偏心量を異にするクランク
軸の機械加工を行なうには、前記Ｖブロックを偏心軸ま
わりに回動させて「クランクピンがスピンドルと同心に
なる１点」を求め直すことにより、迅速，容易に段取り
変えが完了する。このようにしてクランク軸の偏心量変
化に順応し得て汎用性の高いチャック装置を構成するこ
とが可能となる。以上の作用説明は、クランクジャーナ
ルをチャックしてクランクピンをスピンドルと同心に揃
える場合を例として述べたが、これと反対に、クランク
ピンをチャックしてクランクジャーナルをスピンドルと
同心ならしめてチャックすることも、同様にして可能で
ある。

【００２２】また、本発明に係るクランク軸のチャック
装置は、上記の本発明方法の実施に必要なＶブロック
が、上記発明方法の実施に適当なように配置され、か
つ、上記発明方法の実施に必要な偏心軸まわりの回動が
可能なように支承されているので、この発明装置によれ
ば前述した本発明方法を容易に実施して、その作用を充
分に発揮せしめることができるという優れた実用的効果
を奏し、精密加工機器技術の進歩に貢献するところ多大
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクランク軸のチャック方法を実施
するために創作した本発明のチャック装置の要部を描い
た断面側面図に、被加工物であるクランク軸を付記した
図である。

【図２】上掲の図１に示した実施例のチャック装置を該
図１の左方から見て描いた全体的正面図である。

【図３】上掲の図２に示した全体的正面図の中央部付近
に相当する要部を描いた拡大詳細図である。

【図４】前掲の図１に示した実施例の中央部付近に相当
する要部を抽出して描いた拡大断面図である。

【図５】本発明に係るクランク軸のチャック装置を用い
て本発明に係るクランク軸のチャック方法を実施する場
合の調節用に構成した調整治具の２例を示し、（Ａ）は
段付形状のクランクジャーナルをチャックするための調
整治具の一部を破断して描いた側面図に、心振れ量計測
用のダイヤルゲージを付記した説明図、（Ｂ）はストレ
ート形状のクランクジャーナルをチャックするための調
整治具の外観側面図である。

【図６】クランクシャフトをスピンドルに取り付けた状
態を示し、部分的に破断して描いた模式図である。

【図７】は本発明に係るチャック方法および同チャック
装置の原理を説明するために示した模式図であって、２
種類の回動角位置におけるＶブロックのそれぞれと、該
Ｖブロックによって位置決めされたクランク軸のクラン
クジャーナルとを描いてある。

【符号の説明】

１…クランクシャフト、１ａ…クランクピン、１ｂ…ク
ランクジャーナル、１ｂ₁…クランクジャーナル大径
部、１ｂ₂…クランクジャーナル小径部、２…スピンド
ル、１０…ベース部材、１０ａ…ベアリング蓋、１０ｂ
…オイルシール、１１…ベアリング、１２…スピンド
ル、１２ａ…偏心穴、１２ｂ…メネジ、１３…スリー
ブ、１４…Ｖブロック、１４ａ…Ｖ面・大、１４ｂ…Ｖ
面・小、１５…シリンダ・甲、１６…シリンダ・乙、１
７ａ…揺動ブロック・甲、１７ｂ…揺動ブロック・乙、
１８…調整ボルト、１９…レバー軸、２０ａ，２０ｂ…
ブラケット、２１…ストッパボルト、２２…押圧ブロッ
ク、３１…調整治具、３１ａ…大径ダミー軸、３１ｂ…
小径ダミー軸、３１ｃ…フランジ、３２…調整治具、３
２ａ…ダミー軸、３２ｂ…フランジ。

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに平行な二つの軸部を有するクラン
   ク軸について、上記二つの軸部の内の片方の軸部をスピ
   ンドルに対して位置決めして、該二つの軸部の内の他方
   の軸部を上記スピンドルと同心ならしめるチャック方法
   において、 前記スピンドルの中心軸をＸとするとともに、上記の軸
   Ｘに対して平行な偏心軸ｘ′を想定し、 前記二つの軸部のうちでスピンドルにチャックされる片
   方の軸部に当接するＶブロックを構成するとともに、該
   Ｖブロックの谷の線が前記Ｘ軸と平行になるように配置
   し、 上記のＶブロックを、前記の偏心軸ｘ′を中心として回
   動させることにより、 上記Ｖブロックに対して片方の軸部を当接せしめたクラ
   ンク軸を偏心軸ｘ′のまわりに回動せしめ、 上記クランク軸の他方の軸部がスピンドルの中心軸Ｘに
   一致した状態で、前記Ｖブロックの偏心軸ｘ′まわりの
   回動を停止させて固定し、 前記のクランク軸に比して軸径とアーム長さとの等しい
   多数のクランク軸を、順次に前記のＶブロックに搭載，
   脱却を繰り返し、 それぞれのクランク軸の片方の軸を上記Ｖブロックによ
   って位置決めすることによって、該それぞれのクランク
   軸の他方の軸をスピンドルに対して同心に心出しするこ
   とを特徴とする、クランク軸のチャック方法。
2. 【請求項２】 前記のスピンドルに対してチャックされ
   る片方の軸部が段付形状であって、大径部と小径部とを
   有している場合、 前記のＶブロックに、上記大径部に当接するＶ字状溝お
   よび小径部に当接するＶ字状溝を設けることを特徴とす
   る、請求項１に記載したクランク軸のチャック方法。
3. 【請求項３】 前記Ｖブロックの外周部、若しくは該Ｖ
   ブロックを固定された部材に、前記偏心軸ｘ′を中心と
   する凸形円柱面を形成するとともに、 前記スピンドルに、前記偏心軸ｘ′を中心とする凹形円
   柱面を形成し、 前記凸形円柱面と凹形円柱面とを回動可能に嵌合せしめ
   て、上記Ｖブロックを偏心軸ｘ′まわりの回動可能に支
   承することを特徴とする、請求項１または請求項２に記
   載したクランク軸のチャック方法。
4. 【請求項４】 前記のＶブロックに、その凸形円柱面の
   半径方向に突出する調整レバーを形成するとともに、上
   記調整レバーに力を加えて上記Ｖブロックを偏心軸のま
   わりに回動せしめて、前記クランク軸の二つの軸部のう
   ちの他方の軸部がスピンドルの中心軸Ｘと同心になった
   状態で、Ｖブロックのスピンドルに対する回動を固定す
   ることを特徴とする、請求項３に記載したクランク軸の
   チャック方法。
5. 【請求項５】 前記調整レバーを挟んで、該調整レバー
   とほぼ直角方向に対する１対の押しネジを設け、該１対
   の押しネジの片方を僅かに弛めるとともに該１対の押し
   ネジの他方を締め込むことにより、該調整レバーに力を
   与えてＶブロックを回動させることを特徴とする、請求
   項４に記載したクランク軸のチャック方法。
6. 【請求項６】 前記調整レバーにウォームホイール若し
   くはウォームホイールに類似する部材を取り付けるとと
   もに、スピンドルに対して回転可能に支承したウォーム
   ギヤーを上記ウォームホイール若しくはこれに類似する
   部材に噛合せしめ、上記ウォームギヤーを回転させるこ
   とにより前記調整レバーに力を与えてＶブロックを回動
   させることを特徴とする、請求項４に記載したクランク
   軸のチャック方法。
7. 【請求項７】 スピンドルに設けられた、偏心軸ｘ′を
   中心とする凹形円柱面よりなる穴の入口部にメネジを設
   けるとともに、 上記のメネジに螺合するオネジを有するネジ輪を構成
   し、 上記のネジ輪をスピンドルに螺合させて締め込むことに
   よって前記のＶブロック若しくはＶブロックに固定され
   た部材をスピンドルの端面若しくはスピンドルの穴の入
   口部に形成された段付面に当接せしめ、 摩擦力により、Ｖブロックの偏心軸ｘ′まわりの回動を
   固定することを特徴とする、請求項４に記載したクラン
   ク軸のチャック方法。
8. 【請求項８】 前記のＶブロック若しくはＶブロックに
   固定された部材と、スピンドルの端面若しくは段付面と
   の間に介装される座金状の部材を構成し、 かつ、上記の座金状部材は、その両面に各種のテーパ角
   を有する多数のものを予め準備しておき、 上記の、テーパ角を異にする多数の座金状部材を着脱交
   換することよって、Ｖブロックの谷の線がスピンドルの
   中心軸Ｘと平行になるように調節することを特徴とす
   る、請求項７に記載したクランク軸のチャック方法。
9. 【請求項９】 前記のＶブロックに対して支持されたシ
   リンダによって、前記のクランク軸をＶブロックに向け
   て押圧し、該クランク軸をＶブロックに対して固定する
   ことを特徴とする、請求項１に記載したクランク軸のチ
   ャック方法。
10. 【請求項１０】 前記の偏心軸ｘ′に対して交わること
    なく直角方向のレバー軸によって揺動ブロックを傾動可
    能に支持するとともに、上記の揺動ブロックに２個のシ
    リンダを搭載することを特徴とする、請求項９に記載し
    たクランク軸のチャック方法。
11. 【請求項１１】 前記のＶブロックに対してストッパ手
    段を設置することにより、前記揺動ブロックの揺動角度
    を制限して、前記２個のシリンダそれぞれの押圧力の分
    担割合を調節することを特徴とする、請求項１０に記載
    したクランク軸のチャック方法。
12. 【請求項１２】 前記クランク軸の二つの軸部のうちで
    スピンドルにチャックされる片方の軸部と同径のダミー
    軸と、上記ダミー軸と同心の円板状フランジとを有する
    調整治具を構成し、 上記ダミー軸を前記のＶブロックに当接して位置決めし
    た状態で前記スピンドルを回しながら、前記円板状フラ
    ンジの外周面にゲージを当てて該円板状フランジの偏心
    量を測定し、 上記の偏心量が所望の値となるように、Ｖブロックを偏
    心軸ｘ′のまわりに回動させて固定することを特徴とす
    る、請求項１に記載したクランク軸のチャック方法。
13. 【請求項１３】 前記のスピンドルに対してチャックさ
    れる片方の段付形状の軸部の大径部および小径部のそれ
    ぞれと同径の大径ダミー軸および小径ダミー軸、並びに
    円板状フランジを同心状に一体連設して調整治具を構成
    し、 クランク軸の大径部を当接させる前記のＶ字状溝に上記
    大径ダミー軸を当接させるとともに、 クランク軸の小径部を当接させる前記のＶ字状溝に上記
    小径ダミー軸を当接させた状態で前記スピンドルを回し
    ながら、前記円板状フランジの外周面にゲージを当てて
    該円板状フランジの偏心量を測定し、 上記の偏心量が所望の値となるように、Ｖブロックを偏
    心軸ｘ′のまわりに回動させて固定することを特徴とす
    る、請求項２に記載したクランク軸のチャック方法。
14. 【請求項１４】 互いに平行な二つの軸部を有するクラ
    ンク軸について、上記二つの軸部の内の片方の軸部をス
    ピンドルに対して位置決めして、該二つの軸部の内の他
    方の軸部を上記スピンドルと同心ならしめるチャック装
    置において、 前記スピンドルの中心軸をＸとするとともに、上記の軸
    Ｘに対して平行な偏心軸ｘ′を想定し、 前記二つの軸部のうちでスピンドルにチャックされる片
    方の軸部に当接するＶブロックを構成するとともに、該
    Ｖブロックの谷の線が前記Ｘ軸と平行になるように配置
    し、 上記のＶブロックを、前記の偏心軸ｘ′を中心として回
    動可能に支承して、 上記Ｖブロックに対して片方の軸部を当接せしめたクラ
    ンク軸が偏心軸ｘ′のまわりに回動し得る構造としたこ
    とを特徴とする、クランク軸のチャック装置。
15. 【請求項１５】 前記のスピンドルに対してチャックさ
    れる片方の軸部が段付形状であって、大径部と小径部と
    を有しており、 前記のＶブロックに、上記大径部を当接せしめるＶ字状
    溝および小径部を当接せしめるＶ字状溝が設けられてい
    ることを特徴とする、請求項１４に記載したクランク軸
    のチャック装置。
16. 【請求項１６】 前記Ｖブロックの外周部、若しくは該
    Ｖブロックを固定された部材に、前記偏心軸ｘ′を中心
    とする凸形円柱面が形成されるとともに、 前記スピンドルに、前記偏心軸ｘ′を中心とする凹形円
    柱面が形成されており、 前記の凸形円柱面と凹形円柱
    面とが回動可能に嵌合されていて、上記Ｖブロックが偏
    心軸ｘ′まわりの回動可能に支承されていることを特徴
    とする、請求項１４または請求項１５に記載したクラン
    ク軸のチャック装置。
17. 【請求項１７】 前記のＶブロックは、その凸形円柱面
    の半径方向に突出する調整レバーが形成されていて、上
    記調整レバーに力を加えて上記Ｖブロックを偏心軸のま
    わりに回動せしめ得るようになっていることを特徴とす
    る、請求項１６に記載したクランク軸のチャック装置。
18. 【請求項１８】 前記調整レバーを挟んで、該調整レバ
    ーとほぼ直角方向に対向する１対の押しネジが設けられ
    ていることを特徴とする、請求項１７に記載したクラン
    ク軸のチャック装置。
19. 【請求項１９】 前記調整レバーに、ウォームホイール
    若しくはウォームホイールに類似する部材が取り付けら
    れるとともに、 スピンドルに対して回転可能に支承したウォームギヤー
    を上記ウォームホイール若しくはこれに類似する部材に
    噛合せしめ、上記ウォームギヤーを回転させると前記調
    整レバーに力が加えられてＶブロックを回動させるよう
    になっていることを特徴とする請求項１７に記載したク
    ランク軸のチャック装置。
20. 【請求項２０】 スピンドルに設けられた、偏心軸ｘ′
    を中心とする凹形円柱面よりなる穴の入口部にメネジが
    設けられるとともに、 上記のメネジに螺合するオネジを有するネジ輪を具備し
    ており、 上記のネジ輪をスピンドルに螺合させて締め込むことに
    よって前記のＶブロック若しくはＶブロックに固定され
    た部材がスピンドルの端面若しくはスピンドルの穴の入
    口部に形成された段付面に当接せしめられ、 摩擦力により、Ｖブロックの偏心軸ｘ′まわりの回動が
    固定されるようになっていることを特徴とする、請求項
    １７に記載したクランク軸のチャック装置。
21. 【請求項２１】 前記のＶブロック若しくはＶブロック
    に固定された部材と、スピンドルの端面若しくは段付面
    との間に介装される座金状の部材を具備し、 かつ、上記座金状部材は、その両面に各種のテーパ角を
    有する多数のものが予め準備されていて、 上記の、テーパ角を異にする多数の座金状部材を着脱交
    換することによって、Ｖブロックの谷の線がスピンドル
    の中心軸Ｘと平行になるように調節し得るようになって
    いることを特徴とする、請求項２０に記載したクランク
    軸のチャック装置。
22. 【請求項２２】 前記のＶブロックに対して支持された
    シリンダによって、前記のクランク軸をＶブロックに向
    けて押圧し、該クランク軸をＶブロックに対して固定し
    得るようになっていることを特徴とする、請求項１４に
    記載したクランク軸のチャック装置。
23. 【請求項２３】 前記の偏心軸ｘ′に対して交わること
    なく直角方向のレバー軸によって揺動ブロックを傾動可
    能に支持するとともに、上記の揺動ブロックに２個のシ
    リンダが搭載されていることを特徴とする、請求項２２
    に記載したクランク軸のチャック装置。
24. 【請求項２４】 前記のＶブロックに対してストッパ手
    段を設置することにより、前記揺動ブロックの揺動角度
    を制限して、前記２個のシリンダそれぞれの押圧力の分
    担割合が配分されていることを特徴とする、請求項２３
    に記載したクランク軸のチャック装置。
25. 【請求項２５】 前記のクランク軸の二つの軸部のうち
    でスピンドルにチャックされる片方の軸部と同径のダミ
    ー軸と、上記ダミー軸と同心の円板状フランジとを有す
    る調整治具を具備し、 上記ダミー軸を前記のＶブロックに当接して位置決めし
    た状態で前記スピンドルを回しながら、前記円板状フラ
    ンジの外周面にゲージを当てて該円板状フランジの偏心
    量を測定し得るようになっていることを特徴とする、請
    求項１４に記載したクランク軸のチャック装置。
26. 【請求項２６】 前記のスピンドルに対してチャックさ
    れる片方の段付形状の軸部の大径部および小径部のそれ
    ぞれと同径の大径ダミー軸および小径ダミー軸、並びに
    円板状フランジを同心状に一体連設して調整治具を具備
    し、 クランク軸の大径部を当接させる前記のＶ字状溝に上記
    大径ダミー軸を当接させるとともに、 クランク軸の小径部を当接させる前記のＶ字状溝に上記
    小径ダミー軸を当接させた状態で前記スピンドルを回し
    ながら、前記円板状フランジの外周面にゲージを当てて
    該円板状フランジの偏心量を測定し得るようになってい
    ることを特徴とする、請求項１５に記載したクランク軸
    のチャック装置。