JPS609652A - カム研削盤 - 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】 本発明は多気筒内燃機関のカムシャフトのカム部をマス
ターカムにより倣い研削するカム研削盤、とくに多種、
少ロッドのカムシャフトを研削するカム研削盤に関する
ものである。

第１図はカム研削盤においてワークを支持するりσ−ド
ル部の正面図である。研削盤テーブル／に両端支持され
た揺動軸コに支持される揺動台３上には左側に主軸台部
Ａ１右側にワーク取付部Ｂを配しである。主軸台部Ａに
揺動台３に回転自在に支持された主軸Ｖ端に回動方向に
調整可能な駆動金５を備えるワーク駆動具６が固定され
、ワークＷは駆動具６を挿通して主軸ダに嵌入するセン
タｔと揺動台３を主軸軸方向に位置を調整固定可能な心
弁台ｇ端に出入り可能に固定されたセンタ９により両端
支持され、駆動金ＳがワークＷ端のキー溝と係合する。

主軸グにはマスターカム７１群が固定されている。マス
ターカム７１群は現用されでいるカム研削盤ではワーク
Ｗの種類が夫々備える数を合計したものが主軸すに並列
する。

主軸グはモータｌＯの軸端に固定されたブーＩＪ　２ｏ
からベルト／Ｆを介して揺動軸コと同軸心上に回転自在
に支持される段ブーＩＪ　／　５　ａに回転が伝わり、
段ブーＩＪ　／　！ｒｂから主軸り端に固定されたプー
リ／６にベルト／りにより回転が伝達されて回される。

研削盤のといし台に備える円筒形の研削といし／３と同
じ側に回転自在なフォロアーローラ１．２が配しである
。

第１図では研削といし／Ｊとフォロアーローラ／コは揺
動台３の上方にあるが、図に具現するためのものでこれ
らの研削といし／３、フォロアーローラ１２は揺動台３
の側方にあり、揺動台３は研削中は絶えずマスターカム
ｉｉの何れかがフォロアーローラ／：１に圧接するよう
に附勢されているものである。

モータｉｏが附勢されるとブーＩＪ　ｉ　ｔ、が回され
、主軸グが回る。そしてフォロアーローラｔ２が接して
いるマスターカム／／上を転動し、揺動台、２は揺動軸
コを中心に揺動し、回転している研削といし／、３によ
りワークＷに所定のカムプロファイルを形成する。

この種の従来のカム研削盤のワーク支持装置はワークを
同軸心に支承してマスターカムを回動するようにするた
めマスターカムを軸方向に並列する。そして加工するカ
ムシャフトのカム枚数と同数のマスターカムを必要とし
ている。

しかし、最近同一機械で多種類のカムシャツ１−を加工
する要求が多くなり、ワーク支持装置の同一主軸に組込
まれるマスターカムの種類も多くなる。しかるに同一機
械で多種類のカムシャフトを加工するには一種類のカム
シャフトを加工するに必要なマスターカムの枚数を少く
しないとワーク支持装置の同一主軸に組適才れるマスタ
ーカムの種類を多くすることは不可能である。

本発明の目的は、多種類のカムシャフトを、最小限（７
）マスターカムを用いてマスターカムを取替えることな
く加工出来るようなカム研削盤を提供することである。

本発明はカム研削盤のクレードルのワークを回転駆動し
マスターカムを備える主軸に割出し固定具の一方の部材
を備え、主軸上にマスターカムを担持するスリーブを軸
方向摺動可能に且つ回動するように配し、該スリーブの
一端は主軸の割出し固定具と係合する割出し固定具の他
方の部材を備え、該スリーブに主軸軸方向の駆動装置の
出力端を係合し、割出し固定具が保合状態にない位置に
おいて該スリーブを割出し位置にて回動方向に固定する
制動装置を配し、主軸に割出し可能な回転駆動手段を設
けたものである。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。以下の
説明において特に断らない場合もあるが軸方向とは主軸
ψの軸方向のことである。

第２図はカム研削盤の主軸台部Ａの主軸を含む縦断面図
である。

主軸グは揺動台３に固定した軸受台ｉｇ、ｔｑに夫々備
える軸受２／、２２に嵌入し且つ軸方向移動しないよう
に支持されている。主軸すにはマスターカムｌ／の円周
割出し固定具の一方の部材としてインデックスプレート
２３が固定されている。インデックスプレートコ３は第
２図の図示矢印入方向から見た外周の展開図の第３図に
示すようにノツチ溝コ３１を有している。マスターカム
／／は主軸Ｖ上を回動差びに軸方向に摺動可能なマスタ
ーカムスリーブ２１上に軸方向に並列して形成されてい
る。マスターカムスリーブコグ端にはインデックスプレ
ート、２３とかみ合うマスターカムｉｉの円周割出し固
定具の他方の部材としてインデックスドッグ、２ｓを有
している。インデックスプレート、２３とインデックス
ドッグ２５は例えば四気筒エンジンの場合円周を四側出
し、六気筒エンジンの場合は円周を大割出しできるもの
であり、これらは例えば互に歯数を／、２枚として共用
できる。又インデックスドッグ、２５を一枚歯としたと
きは四気筒、六気筒エンジン用さしてノツチ溝、２３１
はｇ溝で共用可能である。マスターカムスリーブ２ｑの
インデックスドッグ２夕のある端部と反対端ζこは歯車
２６及び主軸グに軸方向に摺動可能ｌこ嵌入するピスト
ン２７端に固定されたフランジ２ｇと円環形の緩衝材λ
９を抱くようζこ近接スイッチの感応片を兼ねるカバー
３７が共締めして固定されている。

ピストンニアは、主軸グに嵌入し小ねじ３コにより主軸
ｌに固定されたリング３３に固着された油圧シリンダ３
す中に密封して納められている。主軸ｌの中心後端のロ
ータリジヨイント３５から導くように設けた油路３Ａか
らインデックスピストンａ７の内周の円周溝３りを介し
てインデックスピストン２７の半径方向の油路Ｊｇから
シリンダ室Ｊ９に通じている。油路３Ａと同様に設けた
油路４７／は油圧シリ〉′ダ３１の円周溝リスを介して
シリンダ室グ３に開口する油路ＶＶに通じている。

マスターカム／／は本発明においてはエンジンの吸排気
用としでインテークカム創成用マスターカムＩＮとエフ
ジ−ストカム創成用マスターカムＥＸの二枚が用意され
ている。そしてこれらの位相差は気筒数にがへわらず一
定である。

従って例えば六気筒のエンジンの場合は本来必要な吸排
気用マスターカムは合計／、２枚必要だが本願発明では
２枚となっている。

歯車、２乙の半径方向から、先端に歯車２乙とかみ合う
歯を設けた位置決めピストンロッドｔｔＳを備える油圧
シリンダグ６が揺動台、？に固定しである。

主軸りの後端ｌこはブー１）ｖ’ｑが固定され、プーリ
１７とステッピングモータｖｇの軸端に固定したブーＩ
Ｊ　ａ　ｑ間にベルト５ｔが巻掛けである。モータｕ、
ｒの軸心は揺動軸コに一致させるとモータＶｔは研削盤
テーブルｌ上に固設できる。そうでないときはモータｔ
１ｇを揺動台Ｊに固定する。プーリグクには円周上−個
所にドッグ５．２が設けられ、ドッグ５ユに感応して動
作するスイッチ５Ｊｉ（：１１オエンジンの気筒に附し
た番号例えば四気筒エンジンのときｉ：ｌ、２゜３、り
）が固設しである。即ち、エンジン各気筒の位相に対応
して一組のスイッチｒ、３ｉ、ドッグ！ｒ−を設ける。

これは主軸グを一定位置で停止させる主軸定位置停止装
置及び割出し位置を確認するものである。マスターカム
スリーブ、２％１．には円周上−個所にドッグｓｒｔが
設けられマスターカムトップ 致するとマスターカム／／のトップが存する位置が確認
される。カバー３１と対設する位置にスイッチＬ８−／
が配され、スイッチＬＳ−／はマスターカムスリーブ２
グの後退端を確認する。

そしてカバー３１と対設する位置においてスイッチＬＳ
−，２はマスターカムスリーブ２ｖ−の前進端を確認す
るものである。

既にのべたようにマスターカム／／は本発明においては
エンジンの吸排気用としてインテークカム創成用マスタ
ーカムＩＮとエフジ−ストカム創成用マスターカムＥＸ
の二枚が用意されている。そしてこれらの位相差は気筒
数にか−わらず一定である。従って例えば四気筒のエン
ジンの場合は本来必要な吸排気用マスターカムは合計８
枚必要だが本願発明では二枚となっている。同様に大気
筒用エンジンの場合も本来必要な吸排気用マスターカム
は合計７２枚必要だが二枚でよい。

カムを研削する場合ピストンニアは右行端にあり、イン
デックスドッグ２左はインデックスプレート２３のノツ
チ溝ユ３１に嵌入しており、マスターカムスリーブユリ
とそれが担持する物を併せたマスターカムアセンブリ３
θは右行端にある。スイッチ、ｔ３１（１＝／）とドッ
グｒ２は一致している。

まずワークＷを両センタ７、９間ｌこ固定し、ワーク駆
動金３−をワークＷに係合する。第１図に示すようにイ
ンテークカム／ＩＨの位相を７スターカムＩＮの位相に
一致させる。次ぎにフォロアーローラｌコにマスターカ
ムエＮを当接さ吾る。ステッピングモータ＜７ｆｆを附
勢するとブーＩＪ　ｖ−７が回転し、主軸グが回転し、
インデックスプレートコ３からインデックスドッグ、２
５と回転力は伝えられてマスターカムスリーブ２１及び
マスターカム／／は主軸ｌと一体的に回転する。このと
きワークＷの回転は最適な研削を行うように一回転中に
もステッピングモータｖｇによって変速される。駆動具
４が駆動金５をつれて回転してワークＷは回転させられ
、研削といし／３によりインテークカム／’［Ｎが研削
盤テーブルｌに載設されたフォロアーローラ／２により
倣い研削される。

インテークカム／工Ｎの加工が完了すると、囲路の揺動
台３後退用シリンダによりマスターカム／ｌがフォロア
ーローラ１２より離される。

次に研削盤テーブルｌを次のエフジ−ストカムｔＦ、Ｘ
が研削といし１３に対応する位置にインデックスし、さ
らにフォロアーローラ１２をマスターカムＥＸの位置に
シフトして、前記と同様に研削といし１３により倣い研
削する。

エフジ−ストカム／ＥＸの加工が完了すると、マスター
カム／／がフォロアーローラ１２より離間し、ワークＷ
のインテークカムλＩＮが研削といし１３に対応するよ
うに研削盤テーブルｌ長手方向をインデックスすると共
にフォロアーローラ／２を再びインテークカム創成用マ
スターカムエＮに対応するようシフトし、併せてマスタ
ーカム／／をインテークカムｌ工ＮとコニＮとの位相角
（四気筒の時ｑｏ０、六気筒の時６θ０）だけ主軸グに
対して割出し回転させる。このマスターカム／／の割出
し回転は次に述べる方法で行われる。

前述したエンジン第一気筒に対するインテークカム／工
Ｎ１エクゾーストヵム／ＢＸの加工が終ると主軸ダは停
止する。主軸グは停止時はドッグ５．２によりスイッチ
！；、３１（１＝／）が感応すると共にドッグ５グによ
りスイッチＬＳ−３が感応する位置でステッピングモー
タｕｒは停止する。

そして主軸グはほぼ一定位置に停止する。続いて四方切
換弁ｓｖ、２のＥＩＯＬ　−ｔ、ｔが附勢され油圧シリ
ンダグ６の反ロッド側油室に送油され、ピストンロッド
ＶＳが突出して歯車２６とかみ合う。

四方切換弁ｓｖ７の８ＯＬ−，２が励磁され油圧シリン
ダ３ｖのシリンダ室３９に油路３６、円周溝３７、油路
３ｇをとおり圧油が送り込まれ、ピストン、２７は左行
する。

か−るインデックスピストンコアの左行はインデックス
ピストンコク端に固定したフランジコざがカバー３１を
左行させ、カバー３１が固定されたマスターカムスリー
ブ、２ダを左行するのでインデックスドッグＳＳはイン
デックスプレート、２３のノツチ溝２３１から抜は出す
。左行端でスイッチＬＳ−／がカバー、？　／により動
作すると図示されない制御回路を介してステッピングモ
ータｖｇがあらかじめ設定された角度だけ回転する。主
軸グのみ所定の角度だけ回ると今までドッグタコとスイ
ッチｓ　、３１　（１＝ｌ）が一致していたのがドッグ
タコとスイッチ！、？１（１＝２）が一致する。このと
き制動中のマスターカムスリーブコクに固定されたドッ
グＳＩＩは回動しｔχいてスイッチＬＳ−，，？は働い
たままであるからか＼る信号の一致ゲートの信号を受け
て四方切換弁ＳＶ／の５ＱＬ−／が附勢される古共に三
方切換弁８Ｖ３の５ＱＬ−３が附勢され、圧力制御弁Ｐ
ｖ／を圧油がとおり油圧力は制限され、油路Ｊ６．’４
／への圧油送入路が入替わり、今まで油路３６から送り
込すれていたシリンダ室３９は無圧となり、油路Ｖ／か
ら油圧シリンダ３グの円周溝’１２、油路ＺＶをとおり
、シリンダ室ＩＩ３に圧油が送り込まれる。ピストン、
２７は後退時と逆にフランジ２ｇ、緩衝材２９、歯車２
Ａを介してマスターカムスリーブ、２ｖを右行させる。

かくしてインデックスドッグ２５はインデックスプレー
トのノツチ溝、２３′とかみ合う。

こ＼でマスターカム前進端確認スイッチＬＳ−，２がカ
バー３１をドッグとして動作し該スイッチＬＳ−，２の
信号により四方切換弁ＢＶ２の５ＱＬ−！；が附勢され
て油圧シリンダグ６のロッド側油室に圧油は送入されピ
ストンロッドＩ１．５は後退して歯車コロは該ロッドＶ
Ｓから自由となる。同時に三方切要弁ＥＶ、？のＢＯＴ
、、７が消勢され、マスターカムスリーブｊＫは回動を
制約されなくなって高圧で右方向ｌこ押され、インデッ
クスドッグ２Ｓがインデックスプレートのノツチ溝２３
’に強く係合して正確な位置に割出される。

そして主軸すの割出し７位相の確認はマスターカムトッ
プ検出あスイッチＴＪＳりとドッグ、ｔｇ及び主軸ゲの
後端に固定した感応片を備えた割出し位相確認ドッグ５
．２に対向し−Ｃインテークカムｌ工ＮからりＩＮまで
の位相位置に配し“たスイッチ＆Ｊ　ｉ　（１＝／、２
，３．りにより確認される。主軸ｑのか＼る割出し動作
は駆動具６によりワークＷに伝えられる。

こ＼で研削盤テーブル／を割叶してフォロアーローラｌ
コとマスターカムｌｌ中のインテークカム創成用マスタ
ーカムＩＮを用いてインテークカムコニＮを倣い研削で
き、又次のエクゾーストカムユＥＸの倣い研削において
はマスターカム／／の回転割出し動作は不要で、フォロ
アーローラ／、２をエフジ−ストカム創成用マスターカ
ムＢＸ側ｔこシフトさぜるのみで加工出来る。

以下同様ｌこマスターカム／ｌを主軸Ｉｌｌこ対して所
定角度９００（四気筒の場合）づつ回転割出ししながら
インテークカム３工Ｎ、ＶＩＮ及びエフジ−ストカムＳ
ＥＸ　、　ｐＢＸを順次研削する。これにより各９個づ
つのインテークおよびエフジ−ストカムがそれぞれ一組
二枚のマスターカムによって倣い研削出来る。

他種のカムを研削するときはインテークカム創成用、エ
フジ−ストカム創成用の一組二枚のマスターカムをマス
ターカム１１群上に並設すればフォロアーローラ１２の
位置を変えるだけですむ。

大気筒用のカムを研削するときは上述において主軸グを
停止させたマスターカム／／に対してＡＯ度回動するよ
うにステッピングモータＦｆｆを駆動し、スイッチ５３
１の数を１＝６とすればよい。尚四気筒、六気筒を兼用
するようにスイッチ５３１の数を少くしてもよい。

実施例はマスターカムを主軸軸方向に移動させるのに主
軸端にロータリジヨイントを備え主軸上に油圧シリンダ
を構成して該油圧シリンダのピストンとマスターカムス
リーブを係合したが、マスターカムスリーブの軸方向移
動手段は実施例に限られるものではなく、例えばマスタ
ーカムスリーブにシフト用の円周溝を設け、該円周溝に
シフトヨークを嵌入してシフトヨークによりマスターカ
ムスリーブを移動させてもよい。

実施例はマスターカムスリーブに歯車２６を備えるがこ
れはピストンロツドク！キは歯車の円周上−個所の歯溝
で係合するので必ずしも歯車でなく一つの溝を設けた部
材でもよい。又この部分の装置はマスターカムスリーブ
にブレーキディスクを備え、ブレーキディスクをブレー
キシュートにより挾持して制動するようにしてもよい。

か＼る主軸の停止時の停止位置はインデックスプレート
２３のノツチ溝２ｊ’にインデックスドッグ２５が嵌入
出来ればよいのであり、インデックスプレート２３をク
ラウンギヤーとするとその歯溝入口にインデックスドッ
グ、２．５−の先端が入り込めればよいから、極めて正
確な停止位置を要求されるものではないからである。

尚、又、ステッピングモータを用いないで変速モータと
し主軸割出し時、低速呻てドッグ５−、スイッチ５３１
により制御するようにしてもよい。即ち、主軸ケマスタ
ーカムスリーブに対して円周割出しが可能な装置であれ
ばよいのである。

以上のように本発明は一柚類のエンジンカム軸に対応し
てカム創成用のマスターカムｌｌ中組を備え多種類のエ
ンジンカム軸に対応するように多数組のカム創成用のマ
スターカムを主軸上を回動並びに軸方向に移ΦｌＩ自在
なスリーブに担持させＳ該スリーブの制動装置＋４と主
軸を割出し師１転する装置を設けたから。

（１）７種類のワークに対するマスターカムが最小とな
る。

（２）従来に比べて極めて多くのｆｉ＋ｔ　４Ｍのワー
クに対するマスターカムを組み込むことができる。

（３）　エンジンカムを研削する場合、各気筒において
インテークカムとマスターカムのプロファイルのばらつ
きが全くなくなる。

（４）　モデルカムを製作する場合インテークカム、エ
クゾストカム１組のみ作ればよいのでモデルカムを製作
するのが容易であり、マスターカムも少ないため加工工
数が少くてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図はカム研削盤のクレードル部の正面図、第２図は
本発明の実施例の縦断面図、第３図は第２図のＡ矢視展
開図、第グ図は第２図のＢ−Ｂ断面図である。 ｌ・・研削盤テーブル　コ・・揺動軸　３・・揺動台　
グ・・主軸　Ｓ・・駆動金　６・・駆動具　７・・セン
タ　ｇ・・心押台　９・・センタ　１０−−モータ　／
ｌ・・マスターカム　／コ・・フォロアーローラ　１３
−・研削といし　／Ｆ・・ベル）　／ｓｔｈ、ｔｓｂ、
、段プーリ　／６−−プーリ　／７−−ベルト　／Ｓ。 １９・噂軸受台　２０−・プーリ　、２１，２２畳・軸
受　２３・・インデックスプレート２３１・・ノツチ溝
　ＪＦ・・マスターカムスリーブ２よ・・インデックス
ドッグ　Ｊ４・・歯車２７・・ピストン　２ｇ・・フラ
ンジ　コ９・・緩衝材　３０・・マスターカムアセンブ
リ３／−・カバー　３２・９小ねじ　３３・・リング　
３ダ・・油圧シリンダ　３Ｓ・・ロークリジヨイント　
３６・・油路　３７・・円周溝３ｇ−φ油路　３９・・
シリンダ室　Ｚ／・・油路　リコ・・円周溝　グ３・・
シリンダ室ｑグ・―油ＦＮ５ｔａｓ−・ピストンロッド
　リ６・・油圧シリンダ　ＬＩ？・・プーリ　ｙｔ・・
ステッピングモータ　ゲタ・・プーリ　Ｓ／・・ベルト
　５２・・ドッグ　−５３１・・スイッチ　５ダ・・ド
ッグ　Ａ・・主軸台部　Ｂ・・ワーク取付部　Ｗ−−ワ
ーク　ｌ工Ｎ〜ｑ工Ｎ−・インテークカム　／ＥＸ−＜
＜ＥＸ・・エフジ−ストカム　エＮ　１嘗マスターカム
　Ｅｘ　ｅ・マスターカム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ　軸方向に並列する夫々の１組のカムが同一　３゜且
   つ同関係角度位置にあり、該カムの各組がそれぞれ位相
   の異なる位置に配された複数のカムを含むカム軸を多種
   類研削可能とするカム研削盤であって、カム軸の軸方向
   に移動可能に載置されたテーブルを設け、テ、−プル上
   でテーブル移動方向と平行な軸を中心として揺動可能ｌ
   と支持された揺動台を配し、揺動台に回転可能に軸承さ
   れ、ワークの一方を支持し、マスターカムを備えた主軸
   を備え、マスターカム群の１つに当接し軸方向にシフト
   可能なフォロアーローラを設けたものにおいて、主軸に
   円周割出し具の一方の部材を設け、複数のカム軸を研削
   するに必要なマスターカム群を担持し主軸との間の円周
   割出し具の他方の部材、及び被制動部材を夫々備え、該
   被制動部材の制動装置、主軸の回転割出し装置を備えて
   なり、マスターカムを停止させて主軸を回転割出しする
   ことを可能としたことを特徴とするカム研削盤。