JPS6243703Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、位相の異なる複数のクランクピン部
を有するクランク軸なる工作物（ワーク）を割出
し可能に保持するチヤツクに関するものである。

一般に、クランク軸なる工作物はジヤーナル部
及びクランクピン部を有し、クランクピン部は複
数個形成され、その位相がエンジンの気筒数によ
つて異なる。例えば、２気筒，４気筒では２位相
（相隣るピン部の位相角は180゜）であり、３気
筒，６気筒では３位相（同120゜）であり、４気
筒では４位相（同90゜），５気筒では５位相（同
72゜）である。

このような種々の位相を有するクランク軸を、
その種類に応じて同じ工作機械で加工すべく、多
位相の位相割出しができるようにするために、例
えば実開昭51−15794号公報に示される如く複数
の割出し板に複数のノツチを設けるような構成が
提案されている。たとえば、２位相用の割出し板
には２つのノツチ（相隣るノツチの位相角は180
゜）を設け、３位相用の割出し板には３つのノツ
チ（同120゜）を設けている。しかし現実には、
あらゆるピン位相の割出しを可能にするのはスペ
ース的な制約もあつて極めて困難である。また、
それぞれの割出し板には等ピツチでノツチが設け
られており、位相割出しのピツチを変えることが
できない。

一方、クランク軸のクランクピン部の加工にお
ける加工アイドルタイムの１つとしてテーブルイ
ンデツクス時間があり、同一位相のピン部を連続
して加工するため、６気筒のクランク軸を例にと
れば、第１ピンを加工したあと最も遠く離れた第
６ピンを加工する位置までテーブルを移動させて
いた。このためテーブルインデツクスに時間がか
かることになり能率低下を招いていた。上記の場
合、第１ピン加工後に隣接の第２ピンを加工する
ようにすればテーブルインデツクス量は最小にな
り大幅な時間短縮が可能となるが従来においては
等ピツチの位相割出ししかできないため、位相割
出しのピツチを変えて各ピンを加工することがで
きず時間短縮を達成することができなかつた。

本考案は、上記従来の欠点に鑑み、多種類のク
ランク軸の加工を可能にするべくあらゆる気筒数
のピン位相割出しを可能とし、また不等ピツチの
位相割出しをも可能ならしめることを目的とす
る。

以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図は本考案の一実施例の全体を示す縦断面
図であり、第２図は第１図の要部拡大断面図であ
つて、図中符号１は主軸面板でその軸心Ｏ回りに
回転自在である。この面板１にはチヤツク本体２
が案内部１ａに沿つて半径方向に摺動自在な如く
に装着されている。前記面板１の中心部には第１
の回転軸３が、該面板１に対して相対回転可能な
如くに装着されている。この回転軸３は、後述の
如き位相割出しを行なうための回転力を伝達する
軸であつて割出し時には自在継手４（例えばシユ
ミツトカツプリング）を介して、軸心がｅだけ離
れた第２の回転軸５に前記回転力を伝達する。

前記第２回転軸５はスプライン部５ａを有する
ことから、回転しうると同時に軸方向にも移動可
能である。この軸方向移動は、一端に形成された
フランジ部５ｂの環状溝５ｃに嵌合せしめた上下
１個づつの係止ピン６をシフトフオーク７によつ
て軸方向に移動させることにより行なう。前記シ
フトフオーク７の動きは、第１図示のシリンダ７
Ａに油圧を送ることによりなされる。

前記第２回転軸５は中空軸８にキー止めされ、
ピストン部材９、保持部材１０，１１，玉軸受１
２，１３を介して前記チヤツク本体２に対して相
対回動可能な如くに装着されている。ピストン部
材９は保持部材１０を介してチヤツク本体２に一
体回転可能な如くに組付けられ、該部材９の前方
部及び中央外周部にはそれぞれシリンダ１４，１
５が形成され、後方部にはギヤカツプリング１６
が設けられている。該ギヤカツプリング１６は前
方部分１６ａと後方部分１６ｂとから成り、図示
の状態は両者が噛合つている状態であるが前記シ
リンダ１５に油圧を送ることにより両部分１６
ａ，１６ｂの噛合いを解除することができる。

前記第２回転軸５の前方端面にはノツクピン１
７が突設固定されている。このノツクピン１７
は、二点鎖線示の如くに工作物Ｗを取付けたとき
にその基準穴に係合させるべく設けてあるもの
で、このように基準穴に係合せしめる理由は、工
作物（クランク軸）Ｗのクランクピン部Wpの軸
心を既述の面板１の軸心Ｏと完全に一致させ、該
工作物Ｗが加工すべきクランクピン部Wpの軸心
回りに正しく回転するようにせんがためである。

前記工作物Ｗの取付けに際しては、先ず当該工
作物Ｗに相応するジヤーナルホルダ（工作物の種
類に応じて種々用意してある）１８をチヤツク本
体２に装着し、その上に工作物Ｗのジヤーナル部
Wjを設置し、しかる後にクランプアーム１９を
該ジヤーナル部Wjにクランプせしめて工作物Ｗ
を強固にクランプ保持する。前記クランプアーム
１９は図示してない部分でチヤツク本体２に枢支
されており、該アーム１９をジヤーナル部Wjに
クランプせしめるには、チヤツク本体２に設けた
クランプ用シリンダ２０に油圧を送ることにより
行なう。

第２図の如く、主軸面板１の外周部には、チヤ
ツク本体２を半径方向に移動させるための装置が
設けられている。すなわち、既述の第１回転軸３
の軸線に対して直角方向に設置された第３の回転
軸２１の一端にはソケツト穴２１ａが穿設され、
他端には第１かさ歯車２２が固定され、該かさ歯
車２２には第２かさ歯車２３が常時噛み合つてい
る。また、この第２かさ歯車２３は図示してない
部分でウオームに固定されており、該ウオームが
ウオーム歯車２４と噛み合つている。このウオー
ム歯車２４は、面板１に対して回転自在に装着さ
れた送りネジ部材２５に固定されており、該部材
２５の端部にはオネジ２５ａが形成され、該オネ
ジ２５ａはチヤツク本体２に固定されたナツト２
６のメネジに常時螺合している。

このため、前記ソケツト穴２１ａを介して第３
回転軸２１をその軸線回りに回転させると、その
回転力が第１かさ歯車２２→第２かさ歯車２３→
ウオーム歯車２４→送りネジ部材２５の順序で伝
達される。ここで、送りネジ部材２５は面板１の
半径方向に移動することはない。これゆえネジ結
合しているナツト２６が第２図における矢印方向
すなわち面板１の半径方向に相対移動する。この
結果、チヤツク本体２が同じ半径方向に移動す
る。

このようにチヤツク本体２を半径方向に移動さ
せ得るように構成してある理由は、工作物Ｗの偏
心量（ジヤーナル部Wjの軸心からクランクピン
部Wpの軸心までの距離であつて、換言すれば第
２図のｅ）は工作物の種類によつて異なり、この
種類に応じてジヤーナル部を適確に保持し、クラ
ンクピン部の軸心回りに回転させる必要があるか
らである。

第１図の如く、主軸面板１は主軸３１の端部に
固定されて一体回転可能であり、主軸３１は主軸
台３２に軸支されており、該主軸３１の略中央部
には主軸歯車３３が固定されている。この主軸歯
車３３には中間歯車３４を介して駆動歯車３５が
噛み合つており、該歯車３５が固定されている軸
体３６は端部の結合リンダ３７を介して同期軸３
８に連結されている。この同期軸３８を設けてい
る理由は、第１図では工作物Ｗの左方部分は図示
省略してあるが、実際には左方のジヤーナル部
Wjが第１図と同様な方法でクランプされ、軸体
３６と同様な軸体によつてクランクピン部Wpの
軸心回りに回転させられるので、かかる場合に両
軸体を同期せしめ一体回転させる必要があるため
前記同期軸３８を設けているのである。

上記第１回転軸３の後方端部には歯車３９及び
クラツチ４０が設けられ、歯車３９は中間歯車４
１を介して他の歯車４２に噛み合いエンコーダ４
３が取り付けられた軸体４４を回転せしめる。ま
たクラツチ４０は正逆回転可能なサーボモータ４
５に連結されており、該クラツチ４０が非接続状
態にあるときでも工作物Ｗを加工中の場合はギヤ
カツプリング１６が噛み合い状態にあるためチヤ
ツク本体２の回転力が保持部材１０，ピストン部
材９，中空軸８，第２回転軸５を介して第１回転
軸３に伝えられ、前記軸体４４及びエンコーダ４
３に伝えられる（ただし、この場合はエンコーダ
４３による後述の如き位相角度表示作用は働かな
い）。

尚、第１図における符号４６はシリンダであつ
て、チヤツク本体２を面板１の方向にクランプす
るためのものである。

また第１図における上方部のナツトランナ装置
５０は、そのナツトランナ軸５１の下端を既述の
ソケツト穴２１ａに係合させてモータ５２により
該軸５１を回転させ、ナツト２６及びチヤツク本
体２を一体的に半径方向に移動させるための装置
である。また該ナツトランナ装置５０に隣接設置
してある変位量測定装置５３は、前記チヤツク本
体２が所定量だけ半径方向移動したか否かを測定
するための装置である。

このような構成において、工作物たるクランク
軸Ｗのクランクピン部Wpを加工する場合は、図
示の如くに両端のジヤーナル部Wjをクランプ保
持し、ピン部Wpの軸心と一致している第１回転
軸３の軸心回りにチヤツク本体２及びクランク軸
を回転させて前記ピン部Wpを加工するわけであ
るが、１箇所のクランクピン部Wpを加工した後
は位相の異なる他のクランクピン部Wpを加工せ
ねばならないため位相割出しする必要がある。

かかる位相割出しの作用について述べると、該
割出し時には主軸３１は回転停止しており、停止
位置は常に一定の位置となる（これは図示してな
い定位置停止装置よりなされる）。また、クラン
プ用シリンダ２０によりクランプアーム１９は油
圧クランプが解除される。一方第２図のシリンダ
１５に油圧を送つてギヤカツプリング１６を非係
合の状態にし、つまり第２回転軸５がチヤツク本
体２による拘束を受けない状態にして、第１図の
サーボモータ４５の回転をクラツチ４０によつて
適宜第１回転軸３に伝え、同時に歯車３９，４
１，４２を介してエンコーダ４３に伝える。そし
てエンコーダ４３の表示により所定の位相角度だ
けクランク軸Ｗが回動したか否かを判断する。

このようにすれば、例えば工作物たるクランク
軸が第３図の如き６気筒用のものであるときは、
第１ピンと第６ピンが同じ位相位置に形成され、
第２ピンと第５ピンが同じ位相位置に、また第３
ピンと第４ピンが同じ位相位置にそれぞれ形成さ
れているので、先ず第１ピンを加工したあとサー
ボモータ４５を正転させてクランク軸Ｗをa′矢印
の如くに回動させ、240゜位相の異なる第２ピン
の位置を割出して該第２ピンを加工する（240゜
だけ正確に回動したか否かは既述の如くエンコー
ダ４３の表示により判断する）。次に同方向にモ
ータ４５を回転させて240゜位相の異なる第３ピ
ンを割出して加工する。第４ピンは第３ピンと同
じ位相位置であるため位相割出しせずに加工でき
る。第５ピンは、前記モータ４５を正転させ、第
４ピン位置から120゜の位置を割出すことにより
加工する。第６ピンも同様である。つまりこのよ
うな加工は、サーボモータを同一方向に回転させ
不等ピツチ割出しすることにより、ａ→ｂ→ｃ…
と順次隣接のピンを加工するものである。

また、同じ６気筒用のクランク軸でも、第５図
のようにサーボモータを正逆転させて不等ピツチ
割出しすることによりクランクピン部の加工をす
ることもできる。すなわち第１ピン加工後にサー
ボモータ４５を逆転させ、クランク軸Ｗをa′矢印
の如くに120゜回動させて第２ピン位置を割出し
て加工し、さらに第３，第４ピンの加工後はサー
ボモータを正転させて順次第５，第６ピンを加工
する。この方法もａ→ｂ→ｃ…の如く順次隣接の
ピンを加工するものである。

工作物たるクランク軸が６気筒エンジン用以外
のものであつても上記と同様な方法で位相割出し
をし加工することができる。この場合、例えば位
相角120゜，240゜などを正確に割出すためにエン
コーダを用いているわけであるが、他の４気筒用
とか５気筒用などのクランク軸の場合でも割出し
できるように、ギヤ歯数１２０のギヤカツプリン
グ１６が一歯（ピツチ）ずれるとクランク軸が３
゜回転するように構成されている。つまり、最小
割出し角度３゜の倍数に当る位相角なら自在に割
出すことができ、２，３，４，５，６，８気筒エ
ンジンのクランクシヤフトの位相割出しをするこ
とができる。そして、シリンダ１５の油圧調整に
より、ギヤカツプリングの前方部分１６ａと後方
部分１６ｂの噛合いを解除し非係合の状態にして
から、所定の位相角度だけクランク軸Ｗを回転さ
せて位相割出しを行う。そして再度、シリンダ１
５の油圧調整によりギヤカツプリングを噛合わせ
る。すなわち位相割出しでは、ギヤカツプリング
の後方部分１６ｂだけが３゜の倍数に当る位相角
度に相当する歯数分ずれて、ギヤカツプリングの
前方部分１６ａと噛合う。

このように本考案は、主軸端面に半径方向に摺
動自在に装着され加工すべきクランク軸のジヤー
ナル部を偏心して保持するジヤーナルホルダを備
えたチヤツク本体と、該チヤツク本体に枢支され
前記ジヤーナル部を前記ジヤーナルホルダに対し
て押圧クランプし前記クランク軸の位相割出し時
には前記ジヤーナル部の押圧クランプを解除する
クランプ手段と、前記ジヤーナル部の軸心と同軸
的に前記チヤツク本体に軸承され前記チヤツク本
体に対して相対回動可能な中空軸と、該中空軸に
軸方向移動のみ許容されて同軸的に装着され該中
空軸と一体回転可能であり前記クランク軸の端部
と係脱可能で前記クランプ手段のアンクランプ時
に前記クランク軸に回転を伝達する回転伝達手段
と、前記中空軸とチヤツク本体との間に配設され
前期中空軸とチヤツク本体を係脱し位相割出し時
に噛合いを解除するギヤカツプリングと、該ギヤ
カツプリング係脱用のシリンダ装置と、前記回転
伝達手段に自在継手を介して連結され主軸中心に
軸承された第１回転軸と、該第１回転軸にクラツ
チを介して連結された正逆転自在のサーボモータ
と、前記第１回転軸に回転連結されたエンコーダ
とから成る構成としたので、位相割出しの最小ピ
ツチがギヤカツプリングの歯のピツチとなり非常
に細かい割出しピツチが取り得、あらゆる気筒数
のクランク軸の位相割出しが可能となる。また、
サーボモータ及びエンコーダを用いた割出し用駆
動部を設けたことから、不等ピツチ，正逆方向い
ずれの割出しも可能となり、テーブルインデツク
ス量が最小となるピン部加工順序が採用でき、加
工アイドルタイムの短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の全体を示す縦断面
図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は
クランク軸のクランクピン部の位置を示す説明
図、第４図，第５図は各クランクピン部の加工順
序を示す説明図である。 ２……チヤツク本体、３……第１回転軸、４…
…自在継手、５……第２回転軸、８……中空軸、
９……ピストン部材、１４，１５……シリンダ、
１６……ギヤカツプリング、１８……ジヤーナル
ホルダ、１９……クランプアーム、２５……送り
ネジ部材、２６……ナツト、３１……主軸、４０
……クラツチ、４３……エンコーダ、４５……サ
ーボモータ、Ｗ……工作物（クランク軸）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主軸端面に半径方向に摺動自在に装着され加工
   すべきクランク軸のジヤーナル部を偏心して保持
   するジヤーナルホルダを備えたチヤツク本体と、
   該チヤツク本体に枢支され前記ジヤーナル部を前
   記ジヤーナルホルダに対して押圧クランプし前記
   クランク軸の位相割出し時には前記ジヤーナル部
   の押圧クランプを解除するクランプ手段と、前記
   ジヤーナル部の軸心と同軸的に前記チヤツク本体
   に軸承され前記チヤツク本体に対して相対回動可
   能な中空軸と、該中空軸に軸方向移動のみ許容さ
   れて同軸的に装着され該中空軸と一体回転可能で
   あり前記クランク軸の端部と係脱可能で前記クラ
   ンプ手段のアンクランプ時に前記クランク軸に回
   転を伝達する回転伝達手段と、前記中空軸とチヤ
   ツク本体との間に配設され前期中空軸とチヤツク
   本体を係脱し位相割出し時に噛合いを解除すギヤ
   カツプリングと、該ギヤカツプリング係脱用のシ
   リンダ装置と、前記回転伝達手段に自在継手を介
   して連結され主軸中心に軸承された第１回転軸
   と、該第１回転軸にクラツチを介して連結された
   正逆転自在のサーボモータと、前記第１回転軸に
   回転連結されたエンコーダとから成ることを特徴
   とするクランク軸を保持するチヤツク。