JPS6250246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は順番に実施される複数の加工段階で一
方のクランク軸端から他方のクランク軸端に向か
つて段階的に行なわれるクランク軸のフライス加
工法に関する。

従来技術 クランク軸のクランクピンと中間軸受とをフラ
イス加工するときに解放される内部応力によつて
クランク軸の加工済みの部分が歪み変形され、フ
ライス加工後で行なわれる仕上げ加工前にクラン
ク軸が矯正されなければならないことを避けるた
めには西ドイツ国特許第1803703号明細書によれ
ば、クランクピンと軸受ピンとのフライス加工を
一方のクランク軸端から他方のクランク軸端に向
かつて順番に実施し、各クランクピン又は中間軸
受ピンをフライス加工するときに、この加工され
るクランクピン又は中間軸受ピンに隣接する加工
済みの中間軸受ピン又はクランクピンのところで
クランク軸を支えることが既に提案されている。
このような方法でフライス加工することによつ
て、加工時の内部応力の解放に基づく歪み変形は
未加工のクランク軸部分に限られ、かつ段階的な
フライス加工によつて除かれるようになる。従つ
てクランク軸をフライス加工後に矯正することは
不要になる。

しかしながらこの方法を実施するためには比較
的に多くの時間が必要である。何故ならばこの方
法ではクランクピン又は中間軸受ピンを１つしか
加工できず、次のクランクピン又は中間軸受ピン
をフライス加工するたびにクランク軸を支える個
所を替えなければならず、しかもクランク軸の支
えが中間軸受ピンとクランクピンとのところで交
互に行なわれなければらないからである。

これらの欠点を除くためには西ドイツ国特許第
2208593号明細書によれば、クランク軸をフライ
ス加工するときにクランク軸を常に中間軸受ピン
のところで支え、そのつど１つのクランクピンと
１つの中間軸受ピンとを同時にフライス加工する
ことが提案されている。この方法ではクランク軸
の支えが同軸的な中間軸受ピンのところだけで行
なわれるので、クランク軸の支えが容易になり、
しかも１つのクランクピンと１つの中間軸受ピン
とが同時に加工されることによつてクランク軸全
体の加工時間が短縮される。

しかしながらこの方法では１つのクランクピン
と１つの中間軸受ピンとが同時にフライス加工さ
れることによつてクランク軸が歪み変形して中間
軸受ピンの加工とクランクピンの加工とが相互に
不都合な影響を及ぼし合うようになる。さらにク
ランク軸はフライス加工されるときに湾曲するか
若しくは歪み変形するのでフライス工具に対する
中間軸受ピンの位置が変化し、中間軸受ピンの円
筒面に形状誤差が生じる。この形状誤差は、仕上
げ加工を行なうときに研磨しなければならない材
料量を増大させるだけではなく、次にフライス加
工しようとするクランクピンと中間軸受ピンとの
加工精度に不都合な影響を及ぼす。何故ならばこ
の場合には形状誤差を有する中間軸受ピンのとこ
ろでクランク軸が支えられ、次のクランクピンと
中間軸受ピンとを加工すると中間軸受ピンの形状
誤差は強められて、加工された中間軸受ピンに伝
達されるからである。

又、１つのクランクピンと中間軸受ピンとを同
時に加工することはクランク軸の極めて高い熱負
荷、延いては熱膨張を惹起する。この結果、一方
ではフライス工具とクランクピン又は中間軸受ピ
ンとが螺線に沿つて相対的に移動することにな
り、他方では狭い許容寸法誤差が達成されず、仕
上げ研磨量が大きくなり、延いては多大の研磨費
用が必要になる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の解決しようとする問題点は、前述の加
工方法の欠点を除きクランク軸を正確にフライス
加工でき、フライス加工後のクランク軸の矯正が
不要になるばかりではなく、フライス加工誤差範
囲を狭まく保つことができ、必要な研磨量が少な
くなるような冒頭に延べた形式の方法を提供する
ことである。

本発明が解決しようとする問題点は冒頭に延べ
た形式のクランクのフライス加工法において、前
記クランク軸の一方の軸端側を軸方向に沿つて自
由にかつ半径方向に対して拘束的に支持すると共
に前記クランク軸の他方の軸端側を軸方向及び半
径方向に対して共に拘束的に支持し、まず軸方向
に沿つて自由な軸端側から第１の中間軸受ピンを
フライス加工し、この中間軸受ピンを振れ止めで
支えている間に、軸方向に沿つて自由な軸端側に
おいて振れ止めに隣接したクランクピンと振れ止
めで支えられている第１の中間軸受ピンの次の第
２の中間軸受ピンとをフライス加工するときに、
クランクピンの加工を先に行ない、第２の中間軸
受ピンの加工を後で行ない、クランクピンを加工
するときに第２の中間軸受ピンに所属のクランク
アームの側面の少なくとも一部分を同時に加工
し、次いで第２の中間軸受ピンを振れ止めで支
え、前記のフライス加工を繰返すことによつて解
決された。

発明の効果 クランクピンと中間軸受ピンとを同時に加工し
ないことによつて、クランク軸の加熱量が比較的
に僅かになり、しかもクランク軸はほぼ、フライ
ス加工されている１つのクランクピン又は中間軸
受ピンのところでしか加熱されなくなる。つまり
本発明の方法ではフライス加工されているクラン
クピン又は中間軸受ピンとクランク軸を軸方向で
拘束するアキシヤルストツパとの間にはフライス
加工されている別のクランクピン又は中間軸受が
存在していないので、クランクピン又は中間軸受
は別のクランクピン又は中間軸受のフライス加工
によつて生ぜしめられるクランク軸の熱膨張の影
響を受けないでフライス加工される。この結果と
してフライス加工されるクランクピンは中間軸受
が螺線に沿つて加工されることが避けられ、正確
な寸法が維持される。他面においては本発明の方
法では研磨量を少なく見込むことができ、必要な
研磨費用が著しく節減され、１つのクランクピン
と１つの中間軸受ピンとを同時に加工することに
対する時間的な損失による損害は実質的に相殺さ
れる。

しかも前述の時間的な損失は１つのクランクピ
ンの加工が終わつた段階では次に加工される中間
軸受ピンのクランクアームの側面も少なくともに
部分的にフライス加工されており、後ではこの中
間軸受ピンだけがクランク軸の１回転する間にフ
ライス加工されればよいので、それほど大きなも
のにはならない。又、クランクピンと中間軸受ピ
ンに配属されたクランクアームの側面とを同時に
加工することによる付加的な熱負荷は殆ど問題に
はならない。何故ならばクランクアームの加工に
よる加熱はクランクピン又は中間軸受ピンを加工
する際の加熱に較べて著しく小さいからである。
そのうえ、次の中間軸受ピンを加工する場合には
クランクアームの側面の材料が既に少なくとも部
分的に切除されているので僅かな切削力しか生ぜ
ず、加工中のクランク軸の弾性変形が小さく保た
れ、狭まい誤差範囲が達成される。この誤差範囲
は２つのクランクピン又は中間軸受ピンを同時に
加工する場合よりも小さくなる。すなわち本発明
の加工法では２つのクランクピン又は中間軸受ピ
ンを同時に加工することによる２倍の切断力は生
ぜず、クランクピン又は中間軸受ピンは解放され
る応力に基づいて生じる歪み変形による相対的な
影響なしで加工されるからである。又、２つのク
ランクピン又は中間軸受ピンと同時に加工しない
ことによつて第１のクランクピン又は中間軸受ピ
ンの加工によつて惹起させられる第２のクランク
ピン又は中間軸受ピンの範囲に於ける軸の歪み変
形は、第１のクランクピン又は中間軸受ピンの加
工が終わつたあとで第２のクランクピン又は中間
軸受ピンが加工されるために再び除かれるように
なる。これは良好な形状精度を得るためには重要
な条件である。

本発明ではまずクランクピンが加工され、次い
で中間軸受ピンが加工されるのでクランク軸を支
持するために必要な中間軸ピンの精度は常に保証
される。さらにクランクアームの側面なしで中間
軸受ピンだけを加工するときの僅かな切削力は、
既に加工の終わつた、支持部の後ろにあるクラン
ク軸区分の変形をもたらさない。

次に図面について本発明を説明する： クランク軸１の中間軸受ピン３，４，５とクラ
ンクピン７，８，９，１０とこれらに配属された
クランクアームの側面１１，１２，１３，１４，
１５，１６，１７，１８を本発明の方法で加工す
るためには２つのカツタヘツドＭ１，Ｍ２と１つ
の振れ止めＬとが用いられる。クランク軸１は切
削加工済みの主軸受ピン２とフランジ１９の外周
面で緊定され、フランジ１９の端面で軸方向に位
置決めされている。これは第１図に於いて矢印２
０，２１，２２で示されている。クランク軸のフ
ライス加工はまずカツタヘツドＭ２が中間軸受ピ
ンとクランクアームの側面１２とをフライス加工
することで開始される。この場合にはカツタヘツ
ドＭ１と振れ止めＬはまだ作用していない（第１
図参照）。次の加工段階で振れ止めＬは加工され
たばかりの中間軸受ピン３を支え、カツタヘツド
Ｍ１がクランクアームの側面１１とクランクピン
７とをフライス加工する。クランクピン７が加工
されると同時にカツタヘツドＭ２によつてクラン
クアームの側面１４が加工されるが、カツタヘツ
ドＭ２は中間軸受ピン４が加工されるほどは送り
込まれない。従つてこの場合にはクランク軸１が
１回転する間にクランクピンがクランクアームの
側面１１と一緒にフライス加工されるとともに中
間軸受ピン４のクランクアームの側面１４の大部
分がフライス加工される（第２図参照）。クラン
クピン７を加工し終わるとカツタヘツドＭ１は出
発位置に戻り、クランク軸が次に１回転する間に
クランクアームの側面１４の残りと中間軸受ピン
４とが加工される。中間軸受ピン４が加工される
間も振れ止めＬによる中間軸受ピン３の支持は維
持される（第３図参照）。

中間軸受ピン４をカツタヘツドＭ２が加工し終
わると、このカツタヘツドＭ２も出発位置に戻
り、両方のカツタヘツドＭ１とＭ２及び振れ止め
Ｌは一緒に移動させられ、振れ止めＬが加工され
たばかりの中間軸受ピン４を支え、カツタヘツド
Ｍ１，Ｍ２が振れ止めＬの後ろのまだ加工されて
いないクランクピン８と振れ止めＬの前の次の中
間軸受ピン５とを加工できる位置にもたらされ
る。この場合には振れ止めＬの支えを変えない
で、まずクランクアームの側面１３とクランクピ
ン８とが加工されると同時にクランクアームの側
面１６がフライス加工されるのに対して、このク
ランクアームの側面１６に配属された中間軸受ピ
ン５はクランクピン８が加工された後で別個に加
工される（第４図と第５図参照）。

次の加工段階において振れ止めＬが中間軸受ピ
ン５を支え、前述のようにオーバラップする作業
形式でクランクピン９と中間軸受ピン６に所属す
るクランクアームの側面１８が加工され（第６図
参照）、その後で中間軸受ピン６が加工される
（第７図参照）。

クランク軸を加工する最後の加工段階では、カ
ツタヘツドＭ２は加工せず、振れ止めＬは最後の
中間軸受ピン６を支え、カツタヘツドＭ１は１つ
の加工工程で最後のクランクピン１０とこれに接
続するクランクアームの側面１７とを加工する
（第８図参照）。

これによつてクランク軸１は比較的に短い時間
でフライス加工され、後から行なわれる仕上げ研
磨のために準備される。クランク軸をフライス加
工後に矯正することはもはや不要になり、仕上げ
研磨量も少なくなり、仕上げ研磨は迅速に、しか
も特別な費用をかけることなしに行なわれるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第
６図、第７図、第８図は本発明による加工方法の
個々の加工段階を示す概略図である。 １…クランク軸、２…主軸受ピン、３，４，
５，６…中間軸受ピン、７，８，９，１０…クラ
ンクピン、１１，１２，１３，１４，１５，１
６，１７，１８…クランクアームの側面、１９…
フランジ、２０，２１，２２…矢印、Ｍ１，Ｍ２
…カツタヘツド、Ｌ…振れ止め。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 順番に実施される複数の加工段階で一方のク
   ランク軸端から他方のクランク軸端に向かつて段
   階的に行なわれるクランク軸のフライス加工法で
   あつて、前記クランク軸の一方の軸端側を軸方向
   に沿つて自由にかつ半径方向に対して拘束的に支
   持すると共に前記クランク軸の他方の軸端側を軸
   方向及び半径方向に対して共に拘束的に支持し、
   まず軸方向に沿つて自由な軸端側から第１の中間
   軸受ピン３をフライス加工し、この中間軸受ピン
   ３を振れ止めＬで支えている間に、軸方向に沿つ
   て自由な軸端側において振れ止めＬに隣接したク
   ランクピン７と振れ止めＬで支えられている第１
   の中間軸受ピン３の次の第２の中間軸受ピン４と
   をフライス加工するときに、クランクピン７の加
   工を先に行ない、第２の中間軸受ピン４の加工を
   後で行ない、クランクピン７を加工するときに第
   ２の中間軸受ピン４に所属のクランクアームの側
   面の少なくとも一部分を同時に加工し、次いで第
   ２の中間軸受ピン４を振れ止めＬで支え、前記の
   フライス加工を繰返すことを特徴とする、クラン
   ク軸のフライス加工法。