(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１ウェイト部及び第２ウェイト部を有し、且つコネクティングロッドが取り付けられたクランクシャフトに対して研削加工を施すための研削加工装置であって、
保持又は保持解除可能な保持部を有し、保持状態で前記第１ウェイト部又は第２ウェイト部の各々を保持する一方、保持解除状態で前記第１ウェイト部又は第２ウェイト部の各々を解放する第１保持機構及び第２保持機構と、
前記第１保持機構及び前記第２保持機構を保持し、且つ該第１保持機構及び該第２保持機構ごと前記クランクシャフトを回転させる回転機構と、
回転する前記クランクシャフトに対して研削加工を施す研削加工手段と、
を備え、
前記保持部は、前記第１保持機構及び前記第２保持機構が回転することによって保持状態から保持解除状態、又は保持解除状態から保持状態に切り替わることを特徴とする研削加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記第１保持機構及び前記第２保持機構は、それぞれ、前記回転機構に保持されるベースプレートと、前記保持部を構成する複数個の保持部材と、前記ベースプレートとともに前記保持部材を挟持し、且つ該保持部材を稼動させることで前記保持部の保持状態・保持解除状態を切り替える切替プレートとを有し、前記保持部材は、前記ベースプレート及び前記切替プレートの双方に連結されていることを特徴とする研削加工装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の装置において、前記保持部は、閉状態で前記第１ウェイト部又は前記第２ウェイト部の各々を保持する一方、開状態で前記第１ウェイト部又は前記第２ウェイト部の各々を解放する開閉可能なシャッタであることを特徴とする研削加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、前記回転機構は、前記コネクティングロッドを挟持するための１組の挟持部材を有し、前記１組の挟持部材は、前記コネクティングロッドを挟持する挟持位置又は退避位置に揺動可能であることを特徴とする研削加工装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置において、前記回転機構は、回転駆動機構の作用下に回転動作する従動プーリと、前記従動プーリに同期して回転動作する第１保持プレート及び第２保持プレートとを有し、前記第１保持プレートが前記第１保持機構を保持するとともに、前記第２保持プレートが前記第２保持機構を保持することを特徴とする研削加工装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置において、停止位置又は退避位置に進退動作可能なストッパと、前記回転機構に含まれて前記従動プーリに同期して回転動作する駆動プレートとをさらに有し、前記駆動プレートの回転動作を、停止位置に位置した前記ストッパによって停止することを特徴とする研削加工装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置において、前記従動プーリに懸架された駆動ベルトと、前記駆動ベルトの張力を調節するためのテンショナとを有することを特徴とする研削加工装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置において、前記回転機構側から前記第１保持機構側及び前記第２保持機構側に圧縮気体を流通するための圧縮気体通路が形成されていることを特徴とする研削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の内燃機関を構成するピストンの上下往復運動に伴って回転動作を行うクランクシャフトに対して研削加工を施すための研削加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関を運転するに際しては、燃料と空気との混合気が吸気口を介してシリンダに導入及び圧縮され、次に、圧縮された混合気が燃焼されて膨張する。燃焼した混合気は、排気口を介して排出される。
【０００３】
この過程では、シリンダ内をピストンが上下往復運動する。ピストンは、コネクティングロッド（以下、コンロッドともいう）を介してクランクシャフトに連結されており、このため、クランクシャフトは、ピストンの上下往復運動に伴って回転動作を行う。
【０００４】
このような動作を営むクランクシャフトとしては、例えば、特許文献１に示される圧入組立型のものが挙げられる。すなわち、圧入組立型のクランクシャフトは、第１クランク軸半体と、第２クランク軸半体とがクランクピンを介して連結されることで構成され、該クランクピンが、コンロッドの大径端部に形成された挿通孔に通される。
【０００５】
ここで、第１クランク軸半体は、第１軸部と、該第１軸部の一端部に形成された第１フランジ部及び第１ウェイト部とを有し、一方、第２クランク軸半体は、第２軸部と、該第２軸部の一端部に形成された第２フランジ部及び第２ウェイト部とを有し、この中の第２フランジ部及び第１ウェイト部のそれぞれが、第１クランク軸半体の第１フランジ部及び第１ウェイト部と対向する。
【０００６】
第１フランジ部及び第２フランジ部には、前記クランクピンを通すための第１ピン孔、第２ピン孔がそれぞれ貫通形成されている。クランクピンは、通常、第１ピン孔、コンロッドの挿通孔、第２ピン孔の順序で圧入され、これにより、圧入組立型のクランクシャフトが構成される。
【０００７】
なお、クランクシャフトの第１軸部及び第２軸部に対しては、研削加工が施される。この研削加工は、特許文献１〜３に記載されるように、圧入組立型のクランクシャフトとして組み上げられる前の第１クランク軸半体、第２クランク軸半体に対して実施される。換言すれば、研削加工は、第１ピン孔、コンロッドの挿通孔、第２ピン孔へのクランクピンの圧入に先んじて行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１３６３７７号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６３７８号公報
【特許文献３】特開２００３−１３６４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
第１クランク軸半体と第２クランク軸半体の各々に対して研削加工を施した後にクランクシャフトを組み上げる場合、第１軸部と第２軸部の芯部同士の位置を精度よく合致させることが容易ではない。すなわち、この場合、いわゆる芯ズレを低減することが容易ではない。
【００１０】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、クランクシャフトに対して研削加工を施すことが可能であり、このために各ウェイト部から延在する各軸部同士の芯ズレを可及的に低減することが可能な研削加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも第１ウェイト部及び第２ウェイト部を有し、且つコネクティングロッドが取り付けられたクランクシャフトに対して研削加工を施すための研削加工装置であって、
保持又は保持解除可能な保持部を有し、保持状態で前記第１ウェイト部又は第２ウェイト部の各々を保持する一方、保持解除状態で前記第１ウェイト部又は第２ウェイト部の各々を解放する第１保持機構及び第２保持機構と、
前記第１保持機構及び前記第２保持機構を保持し、且つ該第１保持機構及び該第２保持機構ごと前記クランクシャフトを回転させる回転機構と、
回転する前記クランクシャフトに対して研削加工を施す研削加工手段と、
を備え、
前記保持部は、前記第１保持機構及び前記第２保持機構が回転することによって保持状態から保持解除状態、又は保持解除状態から保持状態に切り替わることを特徴とする。
【００１２】
このように構成された研削加工装置において、クランクシャフトは、第１ウェイト部及び第２ウェイト部の各々が第１保持機構及び第２保持機構によって挟持され、この状態で、これら第１保持機構及び第２保持機構ごと回転動作される。この回転動作している際に、クランクシャフトに対して研削加工が施される。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、各部材から組み立てられたクランクシャフトに対して研削加工を施すことが可能である。このため、第１ウェイト部から延在する軸部と、第２ウェイト部から延在する軸部とが略同一軸線上に位置するようになるので、その後の仕上げ加工による芯出し作業が不要となる。すなわち、芯出し作業を別途行わなくとも、軸部同士の芯を容易に合わせることが可能となる。
【００１４】
第１保持機構は、例えば、回転機構に保持されるベースプレートと、保持部を構成する複数個の保持部材と、ベースプレートとともに保持部材を挟持し、且つ該保持部材を稼動させることで前記保持部の保持状態・保持解除状態を切り替える切替プレートとで構成することができる。このような構成においては、ベースプレートと切替プレートとの間に位相差を生じさせることにより保持部材が稼動し、その結果、保持部が保持状態から保持解除状態、又はその逆に切り替わる。勿論、第２保持機構も同様に構成することができる。
【００１５】
なお、保持部は、例えば、開閉可能なシャッタとして設けることができる。この場合、シャッタは、閉状態で第１ウェイト部又は第２ウェイト部の各々を保持し、一方、開状態で第１ウェイト部又は第２ウェイト部の各々を解放する。
【００１６】
また、回転機構に、コネクティングロッドを挟持するための１組の挟持部材を設けることが好ましい。勿論、該１組の挟持部材は、コネクティングロッドを挟持する挟持位置又は退避位置（コネクティングロッドを解放する位置）に揺動可能である。
【００１７】
この場合、クランクシャフトとコネクティングロッドの双方が挟持されることになるので、クランクシャフトが一層堅牢に保持される。従って、研削加工を施すことが一層容易となるので、前記２つの軸部同士の位置精度が一層向上する。
【００１８】
なお、回転機構は、例えば、回転駆動機構の作用下に回転動作する従動プーリと、該従動プーリに同期して回転動作する第１保持プレート及び第２保持プレートとを有するものとして構成することができる。この場合、第１保持プレートで前記第１保持機構を保持するとともに、第２保持プレートで前記第２保持機構を保持するようにすればよい。
【００１９】
さらに、停止位置又は退避位置に進退動作可能なストッパと、回転機構に含まれて前記従動プーリに同期して回転動作する駆動プレートとを設けることが好ましい。この場合、駆動プレートの回転動作を、停止位置に位置した前記ストッパによって停止させるとともに、第１保持プレート及び第２保持プレートを回転動作させることによって、駆動プレートと、第１保持プレート及び第２保持プレートとの間に位相差が生じる。このようにして位相差を形成することにより、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材を揺動させることが可能となる。
【００２０】
さらにまた、前記従動プーリに懸架された駆動ベルトの張力を調節するためのテンショナを設けることが好ましい。これにより駆動ベルトの張力を調節することが容易となり、その結果、回転機構の回転速度を調節することが容易となる。
【００２１】
以上の構成において、前記回転機構側から前記第１保持機構側及び前記第２保持機構側に圧縮気体を流通させることが好ましい。圧縮気体は、圧縮気体通路を形成し、これに流通させればよい。
【００２２】
圧縮気体が上記の方向に流通することにより、研削屑や塵等が回転機構に侵入することが防止される。従って、回転機構に対するメンテナンスの頻度を低減することができる。また、研削屑や塵等が研削加工手段（砥石等）と研削箇所との間に進入することが回避されるので、研削箇所に傷が発生することを回避することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、クランクシャフトを、その第１ウェイト部及び第２ウェイト部の各々を第１保持機構及び第２保持機構によって挟持した状態で回転動作させることができるので、この回転動作の最中に、クランクシャフトに対して研削加工を施すことができる。すなわち、各部材から組み立てられた製品としてのクランクシャフトに対して研削加工を施すことが可能である。
【００２４】
従って、第１ウェイト部から延在する軸部と、第２ウェイト部から延在する軸部とが略同一軸線上に位置するようになるので、その後の芯出し作業（仕上げ加工）を別途行う必要は特にない。その結果、加工工程数が低減するので、クランクシャフトを効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】研削対象であるクランクシャフトの要部概略断面側面図である。
【図２】第１クランク軸半体のピン孔に圧入されたクランクピンを、コンロッドの挿通孔、第２クランク軸半体のピン孔に圧入する状態を示した要部概略断面側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る研削加工装置の要部平面一部水平断面図である。
【図４】図３の研削加工装置の一部分解概略正面図である。
【図５】図３の要部拡大断面図である。
【図６】図３の研削加工装置に含まれる回転機構を構成する第１保持プレートの全体概略正面図である。
【図７】前記回転機構を構成する駆動プレートの全体概略正面図である。
【図８】前記駆動プレートに連結される回転停止部材の全体概略正面図である。
【図９】前記回転機構を構成する第２保持プレートの全体概略正面図である。
【図１０】前記回転機構に組み込まれる第１挟持部材、第２挟持部材の全体概略正面図である。
【図１１】図３の研削加工装置に含まれる第１シャッタ機構（第１保持機構）の水平断面を示す要部拡大断面図である。
【図１２】前記第１シャッタ機構を構成する第１ベースプレートの全体概略正面図である。
【図１３】前記第１シャッタ機構を構成する第１開閉プレート（切替プレート）の全体概略正面図である。
【図１４】前記第１シャッタ機構を構成する第１羽根部材（保持部材）の全体概略正面図である。
【図１５】前記第１開閉プレートと前記第１羽根部材との連結を示す要部概略斜視図である。
【図１６】第１羽根部材（ないし第２羽根部材）の移動前後を示す要部概略正面図である。
【図１７】前記第１シャッタ機構を構成する第１シャッタカバーの全体概略正面図である。
【図１８】図３の研削加工装置に含まれる第２シャッタ機構（第２保持機構）の水平断面を示す要部拡大断面図である。
【図１９】前記第２シャッタ機構を構成する第２ベースプレートの全体概略正面図である。
【図２０】前記第２シャッタ機構を構成する第２開閉プレート（切替プレート）の全体概略正面図である。
【図２１】前記第２シャッタ機構を構成する第２羽根部材（保持部材）の全体概略正面図である。
【図２２】前記第２開閉プレートと前記第２羽根部材との連結を示す要部概略斜視図である。
【図２３】前記第２シャッタ機構を構成する第２シャッタカバーの全体概略正面図である。
【図２４】図４から第１挟持部材及び第２挟持部材が挟持位置に移動した状態を示す要部平面一部水平断面図である。
【図２５】第１シャッタ（ないし第２シャッタ）が全開状態にあるときの第１羽根部材（ないし第２羽根部材）の位置を模式的に示す要部概略正面図である。
【図２６】第１シャッタ（ないし第２シャッタ）が全開状態から全閉状態に移行する途中にあるときの第１羽根部材（ないし第２羽根部材）の位置を模式的に示す要部概略正面図である。
【図２７】第１シャッタ（ないし第２シャッタ）が全閉状態にあるときの第１羽根部材（ないし第２羽根部材）の位置を模式的に示す要部概略正面図である。
【図２８】研削対象である別のクランクシャフトの要部概略断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る研削加工装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、圧入組立型のクランクシャフトに対して研削加工を行う場合を例示して説明する。
【００２７】
はじめに、研削加工対象であるクランクシャフトにつき説明する。
【００２８】
図１は、クランクシャフト１０の要部概略断面側面図である。このクランクシャフト１０は、第１クランク軸半体１２と、第２クランク軸半体１４とがクランクピン１６を介して連結されることで構成される。なお、クランクピン１６は、コンロッド１８の大径端部に形成された挿通孔２０に通され、且つ第１クランク軸半体１２の第１ピン孔２２、第２クランク軸半体１４の第２ピン孔２４に圧入される。
【００２９】
この場合、第１クランク軸半体１２は、第１フランジ部２６及び第１ウェイト部２８を含む円盤形状部３０と、該円盤形状部３０の一端面から円環状に突出して延在する中空軸部３２とを有する。この中、中空軸部３２には、その軸船方向に沿って、内孔としての大オイル孔３４と、これに連なる第１センタ穴３６とが形成されている。
【００３０】
円盤形状部３０は、上記したように、第１フランジ部２６及び第１ウェイト部２８を一体的に有する。前記第１ピン孔２２は、この中の第１フランジ部２６に貫通形成される。第１ピン孔２２と大オイル孔３４には連通オイル孔３８が連通しており、該連通オイル孔３８の第１ピン孔２２側の開口には、クランクピン１６の小オイル孔４０が連通する。クランクピン１６が第１ピン孔２２に圧入された際、該小オイル孔４０は、第１ピン孔２２で開口した連通オイル孔３８に連通する。
【００３１】
残余の第２クランク軸半体１４は、第２フランジ部４２及び第２ウェイト部４４を含む円盤形状部４６と、該円盤形状部４６の一端面から円環状に突出して延在する中実軸部４８とで構成される。なお、第２フランジ部４２には連通オイル孔は形成されていない。
【００３２】
クランクシャフト１０においては、第１クランク軸半体１２の円盤形状部３０と、第２クランク軸半体１４の円盤形状部４６とが対向する。この際、第１フランジ部２６及び第１ウェイト部２８の各々が、第２フランジ部４２及び第２ウェイト部４４の各々に臨む。このとき、第２フランジ部４２に形成された第２ピン孔２４が前記第１ピン孔２２と対向する。上記したように、この第２ピン孔２４には、クランクピン１６が圧入される。
【００３３】
中実軸部４８は、大オイル孔３４が存在しないこと、及び外径が若干大きいことを除いては、中空軸部３２と略同様に構成されている。すなわち、中実軸部４８には、第２センタ穴５０のみが形成される。
【００３４】
クランクシャフト１０を構成する第１クランク軸半体１２、第２クランク軸半体１４は、例えば、精密鍛造によって個別に作製される。その後、これら第１クランク軸半体１２、第２クランク軸半体１４に対して調質が施される。
【００３５】
上記のようにして得られた第１クランク軸半体１２の第１ピン孔２２に対し、図２に示すように、クランクピン１６を圧入する。さらに、大オイル孔３４に連通する連通オイル孔３８と、該連通オイル孔３８に連通する小オイル孔４０とを、互いが連なるようにして、第１クランク軸半体１２、クランクピン１６の各々に形成する。
【００３６】
次に、第２クランク軸半体１４の第２ピン孔２４に対し、第１クランク軸半体１２の第１ピン孔２２に既に圧入済であるクランクピン１６を圧入する。すなわち、図２に示すように、第１クランク軸半体１２及び第２クランク軸半体１４を、第１フランジ部２６と第２フランジ部４２が対向するようにして配置する。勿論、第１ピン孔２２の位置に対応して第２ピン孔２４を位置させるとともに、クランクピン１６と第２ピン孔２４の間にコンロッド１８の挿通孔２０を介在させる。
【００３７】
そして、クランクピン１６を、コンロッド１８の挿通孔２０、第２ピン孔２４の順序で圧入する。これにより、図１に示す構成のクランクシャフト１０が得られる。
【００３８】
このようにして組み立てられたクランクシャフト１０における中空軸部３２や中実軸部４８に対し、研削加工が施される。この研削加工は、本実施の形態に係る研削加工装置によって実施される。
【００３９】
図３は、本実施の形態に係る研削加工装置１００の要部平面一部水平断面図である。この研削加工装置１００は、回転駆動機構１０２と、上記のクランクシャフト１０の第１ウェイト部２８及び第２ウェイト部４４をそれぞれ保持する第１シャッタ機構１０４（第１保持機構）及び第２シャッタ機構１０６（第２保持機構）と、前記回転駆動機構１０２の作用下にクランクシャフト１０を回転動作させる回転機構１０８とを備える。
【００４０】
なお、図３中の参照符号１１０、１１２は、第２クランク軸半体１４の第２センタ穴５０、第１クランク軸半体１２の第１センタ穴３６に挿入される第１挟持バー、第２挟持バーである。これら第１挟持バー１１０、第２挟持バー１１２は、それぞれ、図示しない固定基盤、可動基盤に支持されており、可動基盤を案内レール（図示せず）等の案内作用下に固定基盤に対して接近又は離間させることにより、第２挟持バー１１２を第１挟持バー１１０に対して接近又は離間させることができる。
【００４１】
回転駆動機構１０２は、装置本体１１４の内部に収容された図示しない回転駆動用モータと、該回転駆動用モータの回転軸１１６に外嵌された駆動プーリ１１８と、第１従動プーリ１２０とを有する。勿論、駆動プーリ１１８と第１従動プーリ１２０には第１駆動ベルト１２２が懸架されている。なお、駆動プーリ１１８、第１従動プーリ１２０及び第１駆動ベルト１２２は、保護カバー１２４内に収容されている。
【００４２】
第１従動プーリ１２０は、連結軸１２６の一端部に外嵌されている。この連結軸１２６の他端部には、回転機構１０８を構成する第２従動プーリ１２８が外嵌される。
【００４３】
回転機構１０８は、前記第２従動プーリ１２８の回転動作に追従して回転動作する第３従動プーリ１３０と、該第３従動プーリ１３０に同期して回転動作する第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４（図５参照）と、これら第１保持プレート１３２と第２保持プレート１３４に挟持される駆動プレート１３６とを有する。
【００４４】
勿論、図４、及び図３の要部拡大図である図５に示すように、第２従動プーリ１２８と第３従動プーリ１３０には、第２駆動ベルト１３８が懸架される。なお、図４は、図３に示される外方カバー１３９と、第２シャッタ機構１０６とを支持本体１４０から取り外した状態を示している。また、図４中のＸ１、Ｘ２方向は、図３中のＸ１、Ｘ２方向に対応する。
【００４５】
回転機構１０８は、図３及び図４に示す支持本体１４０に回転可能に支持される。先ず、この支持本体１４０につき説明する。
【００４６】
支持本体１４０には、第２駆動ベルト１３８の張力を調節するためのテンショナ１４２と、Ｘ１方向に沿って前進動作する一方、Ｘ２方向に沿って後退動作するストッパ用シリンダ１４４とが取り付けられる。この中、テンショナ１４２は、図４中のＹ１方向又はＹ２方向に沿って移動するテンション付与部材１４６を有し、テンション付与部材１４６がＹ１方向に沿って移動して第２駆動ベルト１３８を押圧することにより、該第２駆動ベルト１３８に付与される張力が大きくなる。一方、テンション付与部材１４６がＹ２方向、換言すれば、第２駆動ベルト１３８から離間する方向に移動するに従い、該第２駆動ベルト１３８に付与される張力が小さくなる。
【００４７】
ストッパ用シリンダ１４４を構成するロッド１４８の先端には、その先端部に受用凹部１５０が陥没形成されたストッパ１５２が設けられている。後述するように、このストッパ１５２により駆動プレート１３６の回転動作が停止される。また、第１シャッタ機構１０４、第２シャッタ機構１０６を構成する第１保持プレート１３２、第２保持プレート１３４の回転動作も停止される。
【００４８】
図３に示すように、支持本体１４０の内部には、圧縮気体としての圧縮エアを流通させるためのエア通路１５４（圧縮気体通路）が形成されている。エア通路１５４の開口には、圧縮エアを供給するための供給チューブ１５６が接続される（図３における上方側の開口に接続される供給チューブは図示していない）。後述するように、エア通路１５４を介して支持本体１４０の内部に供給された圧縮エアは、回転機構１０８を経由し、第１シャッタ機構１０４及び第２シャッタ機構１０６を介して外方に吐出され、大気と混合される。
【００４９】
次に、この支持本体１４０に対して回転可能に支持された回転機構１０８につき説明する。
【００５０】
図５に拡大して示すように、支持本体１４０には環状凹部１５８が形成される。前記第３従動プーリ１３０は、この環状凹部１５８に回転可能に収容される。
【００５１】
支持本体１４０の図５における左方には、図６に示す第１挿入孔１６０が貫通形成された第１保持プレート１３２が配置される。この第１保持プレート１３２は略円環形状であるが、その外周端の一部には、直径方向内方に指向して陥没するように第１切欠１６２が形成される。なお、説明の便宜上、第１切欠１６２の図６における左端を始端、右端を終端と指称し、各々の参照符号を１６２ａ、１６２ｂとする。
【００５２】
前記第１挿入孔１６０には、コンロッド１８が第１保持プレート１３２に干渉することを回避するための第１逃げ１６４が連なる。また、第１挿入孔１６０の近傍には、紙面の裏面で開口した複数個の結合ボルト用有底穴１６６が互いに等間隔で離間するようにして形成される。
【００５３】
この第１保持プレート１３２の外周端部近傍には、互いに略等間隔（約１２０°）で離間するようにして、第１掛止用ボルト１６８が螺合により設けられている。後述するように、第１掛止用ボルト１６８は、第１ベースプレート１７０の第１掛止用挿入孔１７２に挿入される。
【００５４】
その一方で、第１保持プレート１３２の内周端部近傍には、互いに略等間隔（約１２０°）で離間するようにして、３個の支持用ボルト１７４が螺合により設けられる。これら支持用ボルト１７４には、支持ベアリング１７６が通される。
【００５５】
第１保持プレート１３２の第１挿入孔１６０には、図７に示す略円環形状体の駆動プレート１３６が挿入される。この駆動プレート１３６は、前記３個の支持ベアリング１７６によって支持される（図５参照）。すなわち、３個の支持ベアリング１７６同士の内接円の直径は、駆動プレート１３６の外径に対応する。なお、第１挿入孔１６０に挿入された駆動プレート１３６における露呈した端面と、第１保持プレート１３２の端面とは略面一である。
【００５６】
図７に示すように、駆動プレート１３６の第２挿入孔１７８に対しては、内方から外方に向かって延在する第１長穴１８０が連なる。一方、外周端部近傍には、第１取付ボルト用孔１８２が形成される。これら第１長穴１８０及び第１取付ボルト用孔１８２は、第２保持プレート１３４とともに第１挟持部材１８４（図４参照）を取り付けるためのものである。この点については、後述する。
【００５７】
駆動プレート１３６には、第１ナット１８６（図５参照）を保持するための第１ナット保持ボルト１８８が螺合される。第１ナット保持ボルト１８８は、駆動プレート１３６における露呈した端面側から挿入され、該端面の裏面（第２保持プレート１３４に臨む側の端面）に突出する。前記第１ナット１８６は、この裏面に配置される。
【００５８】
また、駆動プレート１３６には、直径方向に沿って延在する幅広溝１９０が陥没形成されるとともに、この幅広溝１９０の底部に第１回転停止部材止用ボルト孔１９２が形成される。幅広溝１９０には、図８に示す回転停止部材１９４の一端部が挿入される。すなわち、該回転停止部材１９４の一端部には第２回転停止部材止用ボルト孔１９６が貫通形成されており、この第２回転停止部材止用ボルト孔１９６に通された締結ボルトが駆動プレート１３６の第１回転停止部材止用ボルト孔１９２に螺合されることにより、回転停止部材１９４が駆動プレート１３６に連結される。
【００５９】
回転停止部材１９４の先端部は、駆動プレート１３６の直径方向外方に露呈するように延在する。この露呈した先端部は、前記ストッパ１５２の図４における下方に臨む端面に当接する。
【００６０】
図７に示すように、駆動プレート１３６の外周端部近傍には、複数個（本実施の形態では、合計で１４個）の第１コイルばね支持用孔１９８が穿設される。この第１コイルばね支持用孔１９８には、図５に示すコイルばね２００の一端が挿入される。
【００６１】
支持本体１４０の図５における右方には、図９に示す第３挿入孔２０２が貫通形成された第２保持プレート１３４が配置される。この第２保持プレート１３４も略円環形状をなすが、その外周端の一部に、直径方向内方に指向して陥没するように第２切欠２０４が形成される。説明の便宜上、以下においては、第２切欠２０４の図９における左端を始端、右端を終端と指称し、各々の参照符号を２０４ａ、２０４ｂとする。なお、第３挿入孔２０２は、第１挿入孔１６０に比して小径であり、且つ第２挿入孔１７８と略等径である。
【００６２】
第３挿入孔２０２には、コンロッド１８が第２保持プレート１３４に干渉することを回避するための第２逃げ２０６と、内方から外方に向かって延在する第２長穴２０８とが連なる。また、第３挿入孔２０２の近傍には、第２取付ボルト用孔２１０が形成される。これら第２長穴２０８及び第２取付ボルト用孔２１０は、駆動プレート１３６とともに第２挟持部材２１２（図４参照）を取り付けるためのものである。
【００６３】
具体的には、図１０に示すように、第１挟持部材１８４には、大径の第３取付ボルト用孔２１４、小径の第１係合ボルト用孔２１６が形成される。この中、第３取付ボルト用孔２１４には、第１取付ボルト２１８が通される。この第１取付ボルト２１８は、駆動プレート１３６（図７参照）に形成された第１取付ボルト用孔１８２に螺合される。
【００６４】
また、第１係合ボルト用孔２１６（図１０参照）には第１係合ボルト２２０が螺合される。この第１係合ボルト２２０は、第２保持プレート１３４に形成された第２長穴２０８に通される（図４参照）。第１係合ボルト２２０の長手方向寸法が第２長穴２０８の深さに比して大きいので、第１係合ボルト２２０は、第２長穴２０８から若干突出する。
【００６５】
第２挟持部材２１２にも、大径の第４取付ボルト用孔２２２、小径の第２係合ボルト用孔２２４が形成される（図１０参照）。この中の第４取付ボルト用孔２２２には第２取付ボルト２２６が通され、該第２取付ボルト２２６は、第２保持プレート１３４に形成された第２取付ボルト用孔２１０に螺合される。
【００６６】
そして、第２係合ボルト用孔２２４には第２係合ボルト２２８が螺合される。この第２係合ボルト２２８は、駆動プレート１３６に形成された第１長穴１８０に通される（図７参照）。第２係合ボルト２２８の長手方向寸法が第１長穴１８０の深さに比して大きいので、第２係合ボルト２２８は、第１長穴１８０から若干突出する。
【００６７】
以上のようにして回転機構１０８に取り付けられた第１挟持部材１８４、第２挟持部材２１２は、図４に示す退避位置から、コンロッド１８の大径端部を挟持する挟持位置まで、又はその逆方向に揺動することが可能である。勿論、第１挟持部材１８４及び第２挟持部材２１２は、挟持位置に位置するとき、第１挿入孔１６０及び第３挿入孔２０２から露呈するように突出する（図２４参照）。なお、前記の揺動の際には、第１係合ボルト２２０が第２長穴２０８に案内されるとともに、第２係合ボルト２２８が第１長穴１８０に案内される。
【００６８】
第２保持プレート１３４の外周端部近傍にも、互いに略等間隔（約１２０°）で離間した３個の第２掛止用ボルト２３０が螺合により設けられる（図９参照）。後述するように、これら第２掛止用ボルト２３０は、第２ベースプレート２３２の第２掛止用挿入孔２３４に挿入される。
【００６９】
さらに、第２保持プレート１３４には、第３挿入孔２０２の近傍に、第１コイルばね支持用孔１９８の個数に対応する個数（本実施の形態では、合計で１４個）の第２コイルばね支持用孔２３６が穿設される。この第２コイルばね支持用孔２３６には、図５に示すコイルばね２００の残余の一端が挿入される。すなわち、コイルばね２００は、駆動プレート１３６と第２保持プレート１３４に係止される。
【００７０】
第２コイルばね支持用孔２３６の近傍には、第２ナット２３８及び第３ナット２４０を保持するための第２ナット保持ボルト２４２、第３ナット保持ボルト２４４が螺合により設けられる。第２ナット保持ボルト２４２、第３ナット保持ボルト２４４は、第２保持プレート１３４における第２ベースプレート２３２に臨む側の端面から挿入され、該端面の裏面（駆動プレート１３６に臨む側の端面）に突出する。前記第２ナット２３８及び前記第３ナット２４０は、この裏面に配置される。第１ナット保持ボルト１８８（図５参照）によって駆動プレート１３６に保持された前記第１ナット１８６は、これら第２ナット２３８及び第３ナット２４０の間に配置される。
【００７１】
図９に示すように、第２コイルばね支持用孔２３６の外周側には、連結ボルト用孔２４６が貫通形成される。図５から諒解されるように、第３従動プーリ１３０と第２保持プレート１３４は、連結ボルト用孔２４６に螺合される連結ボルト２４８を介して互いに連結される。
【００７２】
連結ボルト用孔２４６の外周側には、複数個の結合ボルト用挿入孔２５０（図９参照）が互いに等間隔で離間するようにして貫通形成される。第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４の裏面同士の一部は互いに当接しており（図５参照）、この当接した箇所同士に図示しない結合ボルトが配置される。結合ボルトは、結合ボルト用挿入孔２５０（図９参照）に通され、第１保持プレート１３２の結合ボルト用有底穴１６６（図６参照）に螺合される。
【００７３】
以上のように、第３従動プーリ１３０には第２保持プレート１３４が連結され、且つ該第２保持プレート１３４には第１保持プレート１３２及び駆動プレート１３６が別個に連結されている。従って、第３従動プーリ１３０が回転動作することに伴って第２保持プレート１３４が回転動作し、これに追従して、第１保持プレート１３２及び駆動プレート１３６が回転動作する。第１保持プレート１３２と駆動プレート１３６の間には支持ベアリング１７６が介在するので、第１保持プレート１３２が回転動作することに追従して駆動プレート１３６が回転動作することはない。
【００７４】
なお、図５に示すように、支持本体１４０と第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４との間には、円環形状をなす環状ベアリング２５２が介在される。従って、第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４を含む回転機構１０８が回転動作することに追従して支持本体１４０が回転動作することはない。環状ベアリング２５２は、支持本体１４０に連結されたベアリング押さえ２５４によって押止される。
【００７５】
次に、第１シャッタ機構１０４及び第２シャッタ機構１０６につき説明する。
【００７６】
第１シャッタ機構１０４は、図５及び図１１に示すように、第１ベースプレート１７０と、保持部としての第１シャッタ２５６を構成する複数個の第１羽根部材２５８（保持部材）と、第１ベースプレート１７０とともに第１羽根部材２５８を挟持する第１開閉プレート２６０（切替プレート）とを有する。なお、本実施の形態では、１２個の第１羽根部材２５８が用いられている。
【００７７】
図１２に示すように、第１ベースプレート１７０は、第４挿入孔２６２が貫通形成された略円環形状体である。なお、図１２に示される端面は、第１保持プレート１３２に臨む側の端面である。
【００７８】
第４挿入孔２６２の近傍には、第１ベースプレート１７０の直径方向内方から外方に指向して延在する複数個（本実施の形態では１２個）の第１羽根係止用孔２６４が放射状に配置されるようにして貫通形成される。
【００７９】
第１ベースプレート１７０の外周端部近傍には、互いに略等間隔（約１２０°）で離間した３個の第１掛止用挿入孔１７２が形成される。第１掛止用挿入孔１７２は、第１掛止用ボルト１６８の頭部に比して大径な挿入用孔２６６と、小径な位置決め用孔２６８とを含む。第１ベースプレート１７０は、第１掛止用ボルト１６８の頭部が挿入用孔２６６に挿入された後、位置決め用孔２６８が第１掛止用ボルト１６８の頭部の位置となるまで若干旋回される。上記したように、位置決め用孔２６８が第１掛止用ボルト１６８の頭部に比して小径であるので、第１掛止用ボルト１６８の頭部が抜け止めとなる。これにより、第１ベースプレート１７０、ひいては第１シャッタ機構１０４が回転機構１０８の第１保持プレート１３２に保持される。
【００８０】
第１開閉プレート２６０は、図１３に示すように、第５挿入孔２７０が貫通形成された略円環形状体である。なお、図１３に示される端面は、第１ベースプレート１７０に臨む側の端面である。この端面には、Ｏリング２７２（図１１参照）を収容するための収容溝２７４が形成され、その裏面には、第１進入ボルト２７６（図５参照）が設けられる。
【００８１】
第５挿入孔２７０の近傍には、第１羽根係止用孔２６４の個数に対応する個数（本実施の形態では１２個）の第２羽根係止用孔２７８が互いに略等間隔で離間するようにして貫通形成される。
【００８２】
第１羽根部材２５８は、図１４に示すように、湾曲した円弧形状をなし、その一端部近傍には第３羽根係止用孔２８０が貫通形成され、他端部には第４羽根係止用孔２８２が貫通形成される。第３羽根係止用孔２８０は、一端部の幅方向中央から図１４の若干上方に偏倚して穿設され、一方、第４羽根係止用孔２８２は、他端部の幅方向略中央に穿設される。
【００８３】
図１５から諒解されるように、第１羽根部材２５８の一端部は、第３羽根係止用孔２８０、及び第１開閉プレート２６０の第２羽根係止用孔２７８に通された第１支軸２８４によって第１開閉プレート２６０に連結される。すなわち、第２羽根係止用孔２７８及び第３羽根係止用孔２８０には、支軸半体２８６、２８８がそれぞれ通される。これら支軸半体２８６、２８８同士が連結されることにより、前記第１支軸２８４が構成される。
【００８４】
一方、第１羽根部材２５８の他端部は、第４羽根係止用孔２８２、及び第１ベースプレート１７０の第１羽根係止用孔２６４（図１２参照）に通された第２支軸２９０（図１６参照）によって第１ベースプレート１７０に連結される。すなわち、第１羽根係止用孔２６４及び第４羽根係止用孔２８２には、上記と同様に支軸半体がそれぞれ通される。これら支軸半体同士が連結されることにより、前記第２支軸２９０が構成される。
【００８５】
以上の構成において、第１ベースプレート１７０が第１開閉プレート２６０に対して相対的に回転動作する（換言すれば、位相差が生じる）ことにより、第２支軸２９０が第１羽根係止用孔２６４に沿って変位し、これに追従して第１羽根部材２５８の位置が変化する。その結果、１２個の第１羽根部材２５８で構成される第１シャッタ２５６が開閉する。図１６には、第１シャッタ２５６が開閉するときの１個の第１羽根部材２５８の位置変化を代表的に示している。
【００８６】
第１開閉プレート２６０と第１羽根部材２５８との間には、図１７に示す第１シャッタカバー２９２が介装される。この場合、第１シャッタカバー２９２は、円環形状体である。該第１シャッタカバー２９２により、研削屑や大気中の塵等の異物が第１開閉プレート２６０側から回転機構１０８側に混入することが回避される。
【００８７】
残余の第２シャッタ機構１０６は、第１シャッタ機構１０４と略同様に構成されている。すなわち、図５及び図１８に示すように、第２シャッタ機構１０６は、第１ベースプレート１７０、第１シャッタ２５６、及び第１開閉プレート２６０に準拠した構成の第２ベースプレート２３２、保持部としての第２シャッタ２９４（保持部材としての第２羽根部材２９６）、及び切替プレートとしての第２開閉プレート２９８を有する。
【００８８】
この中の第２ベースプレート２３２は、図１９に示すように、第６挿入孔３００が貫通形成された略円環形状体である。なお、図１９に示される端面は、第２保持プレート１３４に臨む側の端面である。
【００８９】
第６挿入孔３００の近傍には、第２ベースプレート２３２の直径方向内方から外方に指向して延在する複数個（本実施の形態では１２個）の第５羽根係止用孔３０２が放射状に配置されるようにして貫通形成される。
【００９０】
第２ベースプレート２３２の外周端部近傍には、互いに略等間隔（約１２０°）で離間した３個の第２掛止用挿入孔２３４が形成される。第２掛止用挿入孔２３４は、第２掛止用ボルト２３０の頭部に比して大径な挿入用孔３０４と、小径な位置決め用孔３０６とを含む。第２ベースプレート２３２は、第２掛止用ボルト２３０の頭部が挿入用孔３０４に挿入された後、位置決め用孔３０６が第２掛止用ボルト２３０の頭部の位置となるまで若干旋回される。上記したように、位置決め用孔３０６が第２掛止用ボルト２３０の頭部に比して小径であるので、第２掛止用ボルト２３０の頭部が抜け止めとなる。これにより、第２ベースプレート２３２、ひいては第２シャッタ機構１０６が回転機構１０８の第２保持プレート１３４に保持される。
【００９１】
第２開閉プレート２９８は、図２０に示すように、第７挿入孔３０８が貫通形成された略円環形状体である。なお、図２０に示される端面は、第２ベースプレート２３２に臨む側の端面である。この端面には、Ｏリング３１０（図１８参照）を収容するための収容溝３１２が形成され、その裏面には、第２進入ボルト３１４（図５参照）が設けられる。
【００９２】
第７挿入孔３０８の近傍には、第５羽根係止用孔３０２の個数に対応する個数（本実施の形態では１２個）の第６羽根係止用孔３１６が互いに略等間隔で離間するようにして貫通形成される。
【００９３】
第２羽根部材２９６は、図２１に示すように、湾曲した円弧形状をなし、その一端部近傍には第７羽根係止用孔３１８が貫通形成され、他端部には第８羽根係止用孔３２０が貫通形成される。第７羽根係止用孔３１８は、一端部の幅方向中央から図２１の若干上方に偏倚して穿設され、一方、第８羽根係止用孔３２０は、他端部の幅方向略中央に穿設される。
【００９４】
図２２に示すように、第２羽根部材２９６の一端部は、第７羽根係止用孔３１８、及び第２開閉プレート２９８の第６羽根係止用孔３１６に通された第３支軸３２２によって第２開閉プレート２９８に連結される。すなわち、第６羽根係止用孔３１６及び第７羽根係止用孔３１８には、支軸半体３２４、３２６がそれぞれ通される。これら支軸半体３２４、３２６同士が連結されることにより、前記第３支軸３２２が構成される。
【００９５】
一方、第２羽根部材２９６の他端部は、第８羽根係止用孔３２０、及び第２ベースプレート２３２の第５羽根係止用孔３０２（図１９参照）に通された第４支軸３２８（図１６参照）によって第２ベースプレート２３２に連結される。すなわち、第５羽根係止用孔３０２及び第８羽根係止用孔３２０には、上記と同様に支軸半体がそれぞれ通される。これら支軸半体同士が連結されることにより、前記第４支軸３２８が構成される。
【００９６】
以上の構成においても、第１シャッタ機構１０４と同様に、第２ベースプレート２３２と第２開閉プレート２９８との間に位相差が生じることにより、第４支軸３２８が第５羽根係止用孔３０２に沿って変位し、これに追従して第２羽根部材２９６の位置が変化する。その結果、図１６に準拠し、１２個の第２羽根部材２９６で構成される第２シャッタ２９４が開閉する。
【００９７】
第２開閉プレート２９８と第２羽根部材２９６との間には、図２３に示す第２シャッタカバー３３０が介装される。この第２シャッタカバー３３０も円環形状体であるが、コンロッド１８が干渉することを回避するための第３逃げ３３２が形成され、且つタブ３３４が形成されている点で第１シャッタカバー２９２と相違する。この第２シャッタカバー３３０により、研削屑や大気中の塵等の異物が第２開閉プレート２９８側から回転機構１０８側に混入することが回避される。
【００９８】
以上の構成において、支持本体１４０には、第１保持プレート１３２の第１切欠１６２が近接したことを検出する近接センサ３３６が設けられる（図４参照）。また、第１シャッタ機構１０４、第２シャッタ機構１０６の近傍には、研削加工手段としての砥石３３８、３４０（図３参照）が接近又は離間可能に配設される。
【００９９】
本実施の形態に係る研削加工装置１００は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、その動作との関係で説明する。
【０１００】
作業者は、上記のようにして組み立てられたクランクシャフト１０のコンロッド１８の位置を、第１ウェイト部２８及び第１フランジ部と、第２ウェイト部４４及び第２フランジ部との間に挟まれるように調整する。次に、例えば、クランクシャフト１０を、第２軸部側から、全開状態の第２シャッタ２９４、第２保持プレート１３４の第３挿入孔２０２、駆動プレート１３６の第２挿入孔１７８、全開状態の第１シャッタ２５６の順に通し、第２軸部の第２センタ穴５０に第１挟持バー１１０を挿入する（図４参照）。第２シャッタ機構１０６に含まれる第２シャッタカバー３３０、第２保持プレート１３４及び第１保持プレート１３２には、それぞれ、第３逃げ３３２（図２３参照）、第２逃げ２０６（図９参照）、第１逃げ１６４（図６参照）が形成されている。従って、コンロッド１８が第２シャッタカバー３３０、第２保持プレート１３４及び第１保持プレート１３２に干渉することはない。
【０１０１】
次に、前記可動基盤を前記固定基盤側に移動させることで第２挟持バー１１２を第１センタ穴３６に挿入する。これにより、クランクシャフト１０が第１挟持バー１１０と第２挟持バー１１２に挟持され、位置決め固定される。なお、上記とは逆に、第１挟持バー１１０を第１センタ穴３６に挿入するとともに、第２挟持バー１１２を第２センタ穴５０に挿入するようにしてもよいことは勿論である。
【０１０２】
そして、供給チューブ１５６を介して圧縮エアを供給する。圧縮エアは、支持本体１４０のエア通路１５４を流通し、回転機構１０８の第１挿入孔１６０、第２挿入孔１７８及び第３挿入孔２０２から第１シャッタ機構１０４及び第２シャッタ機構１０６の第４挿入孔２６２及び第５挿入孔２７０へと向かう。このことから諒解されるように、圧縮エアは、研削加工装置１００の内部から外方へと向かって流れる。
【０１０３】
この時点では、ストッパ用シリンダ１４４のロッド１４８は最大限前進しており、該ロッド１４８の先端に設けられたストッパ１５２は、第１保持プレート１３２の第１切欠１６２、第２保持プレート１３４の第２切欠２０４に進入する。第１切欠１６２の始端１６２ａから終端１６２ｂまでの距離、及び第２切欠２０４の始端２０４ａから終端２０４ｂまでの距離がストッパ１５２の幅寸法に比して大きいので、第１切欠１６２の始端１６２ａから終端１６２ｂとストッパ１５２の間、及び第２切欠２０４の始端２０４ａから終端２０４ｂとストッパ１５２の間に、所定のクリアランスが形成される。従って、第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４は、ストッパ１５２が第１切欠１６２及び第２切欠２０４の各終端１６２ｂ、２０４ｂに到達するまで旋回することが可能である。
【０１０４】
なお、ストッパ１５２の受用凹部１５０には、第１開閉プレート２６０及び第２開閉プレート２９８のそれぞれに設けられた第１進入ボルト２７６（図５参照）、第２進入ボルト３１４（図５参照）が挿入される。受用凹部１５０と第１進入ボルト２７６、第２進入ボルト３１４の各々との間には、若干のクリアランスが形成される。
【０１０５】
この状態で、回転駆動機構１０２を構成する前記回転駆動用モータが緩慢に付勢される。すなわち、該回転駆動用モータの回転軸１１６が回転動作し、これに追従して駆動プーリ１１８が回転動作する。この回転駆動力が第１駆動ベルト１２２を介して第１従動プーリ１２０に伝達されて該第１従動プーリ１２０が回転動作し、さらに、連結軸１２６を介して第２従動プーリ１２８に伝達されて該第２従動プーリ１２８が回転動作する。
【０１０６】
回転駆動力は、さらに、第２駆動ベルト１３８を介して第３従動プーリ１３０に伝達される。従って、第３従動プーリ１３０が回転動作する。
【０１０７】
上記したように、第３従動プーリ１３０に連結ボルト２４８（図５参照）を介して第２保持プレート１３４が連結され、且つ第２保持プレート１３４に前記結合ボルトを介して第１保持プレート１３２が連結されているので、第３従動プーリ１３０が回転動作することに追従して第２保持プレート１３４及び第１保持プレート１３２が緩慢に回転動作する。また、コイルばね２００を介して第２保持プレート１３４に連結された駆動プレート１３６が緩慢に回転動作する。さらに、第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４が回転動作することに伴い、第１保持プレート１３２に保持された第１シャッタ機構１０４及び第２シャッタ機構１０６も緩慢に回転動作する。
【０１０８】
駆動プレート１３６が回転動作することに伴い、その一端部が該駆動プレート１３６に連結された回転停止部材１９４が回転動作を開始する。該回転停止部材１９４が所定角度回転動作すると、該回転停止部材１９４における駆動プレート１３６から露呈した先端部は、前進しているストッパ１５２の図４における下端部に当接する。この当接により、駆動プレート１３６のそれ以上の回転動作が停止される。
【０１０９】
このようにして駆動プレート１３６が停止される一方、第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４をさらに回転動作させるべく第３従動プーリ１３０の回転動作が続行される。このため、コイルばね２００（図５参照）が引っ張られて伸張する。コイルばね２００が伸張することにより、第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４をさらに回転動作させることができる。
【０１１０】
この結果、第２保持プレート１３４と駆動プレート１３６との間に位相差が生じる。従って、駆動プレート１３６に連結された第１挟持部材１８４の第１係合ボルト２２０が第２保持プレート１３４の第２長穴２０８の内壁に押圧されるとともに、第２保持プレート１３４に連結された第２挟持部材２１２の第２係合ボルト２２８が駆動プレート１３６の第１長穴１８０の内壁に押圧される。この押圧に伴って第１挟持部材１８４及び第２挟持部材２１２が引っ張られ、これにより、図２４に示すように、これら第１挟持部材１８４及び第２挟持部材２１２が挟持位置に向かって移動する。最終的に、第１挟持部材１８４及び第２挟持部材２１２は、コンロッド１８の大径な一端部を挟持する。なお、図２４においては、理解の容易のためにクランクシャフト１０の図示を省略するとともに、コンロッド１８を簡略して示している。
【０１１１】
その後、図示しないロック機構によって駆動プレート１３６が第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４に対して位置決めされる。このため、第１挟持部材１８４及び第２挟持部材２１２は、挟持位置に位置した状態を保つ。
【０１１２】
第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４が上記のようにして回転動作することに追従し、これら第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４の各々に保持された第１ベースプレート１７０、第２ベースプレート２３２も緩慢に回転動作する。これに対し、第１開閉プレート２６０及び第２開閉プレート２９８はほとんど回転動作しない。上記したように、ストッパ１５２の受用凹部１５０と、第１開閉プレート２６０及び第２開閉プレート２９８のそれぞれに設けられた第１進入ボルト２７６、第２進入ボルト３１４との間には若干のクリアランスが形成されるのみであるので、第１開閉プレート２６０及び第２開閉プレート２９８が若干回転動作すると、第１進入ボルト２７６、第２進入ボルト３１４の各々が受用凹部１５０の内壁に当接して堰止され、第１開閉プレート２６０及び第２開閉プレート２９８のそれ以上の回転動作が停止されるからである。
【０１１３】
従って、回転動作する第１ベースプレート１７０と、回転停止した第１開閉プレート２６０との間に位相差が生じる。このため、第１ベースプレート１７０に対して第１羽根部材２５８を軸支した第２支軸２９０が引っ張られるとともに、第１ベースプレート１７０の回転動作に伴って第１羽根係止用孔２６４内を変位する。その結果、第１羽根部材２５８によって構成される第１シャッタ２５６が、図２５、図２６及び図２７に示すような閉動作過程を経て閉止する。
【０１１４】
回転動作する第２ベースプレート２３２と、回転停止した第２開閉プレート２９８との間にも、上記と同様に位相差が生じる。このため、第２ベースプレート２３２に対して第２羽根部材２９６を軸支した第４支軸３２８が引っ張られるとともに、第２ベースプレート２３２の回転動作に伴って第５羽根係止用孔３０２内を変位する。その結果、第２羽根部材２９６によって構成される第２シャッタ２９４が閉止する（図２５〜図２７参照）。
【０１１５】
閉止した第１シャッタ２５６によって第２フランジ部及び第２ウェイト部４４が挟持されるとともに、閉止した第２シャッタ２９４によって第１フランジ部及び第１ウェイト部２８が挟持される。すなわち、クランクシャフト１０が第１シャッタ２５６及び第２シャッタ２９４によって挟持されるとともに、コンロッド１８が第１挟持部材１８４及び第２挟持部材２１２によって挟持される。
【０１１６】
ここで、第１保持プレート１３２の第１切欠１６２、第２保持プレート１３４の第２切欠２０４にストッパ１５２が進入しているので、第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４が回転動作することに伴い、第１切欠１６２、第２切欠２０４の各終端１６２ｂ、２０４ｂがストッパ１５２に到達する。すなわち、第１切欠１６２、第２切欠２０４の終端１６２ｂ、２０４ｂがストッパ１５２に当接し、これにより第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４がストッパ１５２に堰止される。この堰止により、第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４のそれ以上の回転が停止される。併せて、第１保持プレート１３２に保持された第１ベースプレート１７０、及び第２保持プレート１３４に保持された第２ベースプレート２３２の回転も停止する。
【０１１７】
この状態では、第２切欠２０４の始端２０４ａが近接センサ３３６の近傍に到達している。近接センサ３３６は、第２切欠２０４の始端２０４ａが近接したことを検出すると、図示しない制御回路に検出完了信号を発信する。この信号を受けた制御回路は、所定時間が経過した後、ストッパ用シリンダ１４４のロッド１４８を後退させる制御信号を発する。
【０１１８】
ロッド１４８が後退することに伴い、ストッパ１５２が第１切欠１６２、第２切欠２０４の外方に後退する。また、回転停止部材１９４とストッパ１５２が離間し、さらに、第１進入ボルト２７６及び第２進入ボルト３１４が受用凹部１５０から離脱する。このため、第１保持プレート１３２、第２保持プレート１３４、駆動プレート１３６が再度回転動作可能となる。
【０１１９】
次に、前記回転駆動用モータの回転軸１１６が高速で回転動作される。これに追従して駆動プーリ１１８、第１従動プーリ１２０、第２従動プーリ１２８及び第３従動プーリ１３０が高速で回転動作する。
【０１２０】
第３従動プーリ１３０が高速で回転動作することに伴い、第２保持プレート１３４及び第１保持プレート１３２が高速で回転動作する。また、コイルばね２００を介して第２保持プレート１３４に連結された駆動プレート１３６も高速で回転動作する。第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４に対する駆動プレート１３６の相対的な位置が前記ロック機構によって保たれているので、駆動プレート１３６は、第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４に対して位相差が生じた状態を保ちながら回転動作する。従って、第１挟持部材１８４及び第２挟持部材２１２は、コンロッド１８の大径端部に対する挟持を維持している。
【０１２１】
第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４が回転動作することに伴い、第１保持プレート１３２に保持された第１ベースプレート１７０及び第２ベースプレート２３２も高速で回転動作する。また、第１開閉プレート２６０及び第２開閉プレート２９８も回転動作する。第１開閉プレート２６０の第１進入ボルト２７６、第２開閉プレート２９８の第２進入ボルト３１４が受用凹部１５０から離脱しているので、第１開閉プレート２６０及び第２開閉プレート２９８がストッパ１５２によって堰止されることがないからである。勿論、第１ベースプレート１７０、第２ベースプレート２３２、第１開閉プレート２６０及び第２開閉プレート２９８が回転動作することに伴い、第１シャッタ２５６及び第２シャッタ２９４も回転動作する。
【０１２２】
従って、クランクシャフト１０及びコンロッド１８は、第１シャッタ２５６、第２シャッタ２９４、第１挟持部材１８４及び第２挟持部材２１２によって挟持された状態で、高速で回転動作を開始する。なお、第１挟持バー１１０及び第２挟持バー１１２と第２センタ穴５０及び第１センタ穴３６との間には遊びがあるため、中空軸部３２及び中実軸部４８の回転動作が第２挟持バー１１２及び第１挟持バー１１０によって妨げられることはない。
【０１２３】
このようにして回転動作したクランクシャフト１０の中空軸部３２や中実軸部４８に対し、砥石３３８、３４０による研削加工が施される。
【０１２４】
このように、本実施の形態においては、第１クランク軸半体１２及び第２クランク軸半体１４から組み立てられたクランクシャフト１０に対して研削加工を施すことが可能である。換言すれば、クランクシャフト１０を第１挟持バー１１０、第２挟持バー１１２、第１シャッタ機構１０４及び第２シャッタ機構１０６から離脱させることなく、中空軸部３２及び中実軸部４８に対して研削加工を施すことができる。
【０１２５】
従って、クランクシャフト１０として組み立てられる以前の第１クランク軸半体１２、第２クランク軸半体１４の各々に対して個別に研削加工を施す場合に比して、中空軸部３２と中実軸部４８との間で芯同士の位置を合致させることが容易となる。すなわち、中空軸部３２と中実軸部４８との間に芯ズレが発生することを容易に回避することができる。
【０１２６】
結局、本実施の形態によれば、クランクシャフト１０の加工精度が向上する。換言すれば、寸法精度に優れるクランクシャフト１０が得られる。このため、研削加工時の研削量が僅かとなるとともに、その後に仕上げ加工を別途行って中空軸部３２と中実軸部４８との芯出しを行う必要がなくなる。その結果、加工工程数が低減するので、クランクシャフト１０の生産効率が向上する。さらに、クランクシャフト１０の歩留まりが向上する。
【０１２７】
しかも、クランクシャフト１０が保持されてから研削加工が終了するまでの間、圧縮エアが回転機構１０８から第１シャッタ機構１０４側、第２シャッタ機構１０６側に流通するようにして供給されている。このため、回転機構１０８の内部や、砥石と研削箇所との間に研削屑や塵等が進入することが回避される。従って、研削加工装置１００に対するメンテナンスの頻度が低減するとともに、研削箇所に傷が発生することが回避される。
【０１２８】
研削加工が終了した後、回転駆動機構１０２が滅勢される。また、回転機構１０８、第１シャッタ機構１０４及び第２シャッタ機構１０６の回転動作が停止され、これに伴って、クランクシャフト１０及びコンロッド１８の回転動作も停止される。
【０１２９】
その後、上記とは逆の過程を経て第１シャッタ２５６及び第２シャッタ２９４が開放される。その結果、クランクシャフト１０の第２フランジ部４２及び第２ウェイト部４４が第１シャッタ２５６から解放されるとともに、第１フランジ部２６及び第１ウェイト部２８が第２シャッタ２９４から解放される。
【０１３０】
そして、駆動プレート１３６が前記ロック機構から解放される。駆動プレート１３６は、伸張した前記コイルばね２００が元の形状に戻ろうとする復元力によって弾発付勢され、その結果、駆動プレート１３６と第１保持プレート１３２及び第２保持プレート１３４との位相差が消失する。これに伴って、上記とは逆に、第１挟持部材１８４及び第２挟持部材２１２が退避位置に移動する。従って、コンロッド１８の大径端部が第１挟持部材１８４及び第２挟持部材２１２から解放される。
【０１３１】
さらに、前記可動基盤を前記固定基盤から離間する方向に移動させ、これにより第２挟持バー１１２を第１挟持バー１１０から離間させる。その結果、クランクシャフト１０が第１挟持バー１１０及び第２挟持バー１１２から解放され、全ての拘束から解放された状態となる。
【０１３２】
なお、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【０１３３】
例えば、上記した実施の形態では、円盤形状部３０と中空軸部３２が一体的に形成された単一部材としての第１クランク軸半体１２と、円盤形状部４６と中実軸部４８が一体的に形成された単一部材としての第２クランク軸半体１４とでクランクシャフト１０を構成し、該クランクシャフト１０に対して研削加工を行うようにしているが、図２８に示すように、第１フランジ部材３５０に対して中空軸部材３５２を接合して得られた第１クランク軸半体３５４と、第２フランジ部材３５６に対して中実軸部材３５８を接合して得られた第２クランク軸半体３６０とでクランクシャフト３６２を構成し、該クランクシャフト３６２の中空軸部材３５２、中実軸部材３５８に対して研削加工を行うようにしてもよい。
【０１３４】
また、第１シャッタ２５６及び第２シャッタ２９４を、例えば、ギアの作用下に開閉する構成にしてもよい。この場合、例えば、第１ベースプレート１７０と第１開閉プレート２６０、第２ベースプレート２３２と第２開閉プレート２９８に収容凹部を形成し、これら収容凹部に前記ギアを収容すればよい。
【０１３５】
さらに、第１シャッタ機構１０４及び第２シャッタ機構１０６を、第１シャッタ及び第２シャッタの開度が相違する別の第１シャッタ機構及び第２シャッタ機構や、ベースプレート及び開閉プレート等の形状が相違する別の第１シャッタ機構及び第２シャッタ機構に交換することにより、寸法や形状が相違するクランクシャフトに対しても、低コストで研削加工を施すことが可能となる。
【０１３６】
いずれにおいても、クランクシャフト１０、３６２を保持する保持機構としてシャッタ機構を採用することは必須ではなく、その他の保持機構を採用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１０、３６２…クランクシャフト          １２、３５４…第１クランク軸半体
１４、３６０…第２クランク軸半体        １６…クランクピン
１８…コンロッド                        ２２…第１ピン孔
２４…第２ピン孔                        ２６…第１フランジ部
２８…第１ウェイト部                    ３０、４６…円盤形状部
４２…第２フランジ部                    ４４…第２ウェイト部
４８…中実軸部                          １００…研削加工装置
１０２…回転駆動機構                    １０４…第１シャッタ機構
１０６…第２シャッタ機構                １０８…回転機構
１１０…第１挟持バー                    １１２…第２挟持バー
１３０…第３従動プーリ                  １３２…第１保持プレート
１３４…第２保持プレート                １３６…駆動プレート
１３８…第２駆動ベルト                  １４０…支持本体
１４２…テンショナ                      １４４…ストッパ用シリンダ
１５０…受用凹部                        １５２…ストッパ
１５４…エア通路                        １５６…供給チューブ
１６２…第１切欠                        １６８…第１掛止用ボルト
１７０…第１ベースプレート              １７２…第１掛止用挿入孔
１７６…支持ベアリング                  １８０…第１長穴
１８４…第１挟持部材                    １９４…回転停止部材
１９８…第１コイルばね支持用孔          ２００…コイルばね
２０４…第２切欠                        ２０６…第２逃げ
２０８…第２長穴                        ２１２…第２挟持部材
２２０…第１係合ボルト                  ２２８…第２係合ボルト
２３０…第２掛止用ボルト                ２３２…第２ベースプレート
２３４…第２掛止用挿入孔                ２３６…第２コイルばね支持用孔
２５２…環状ベアリング                  ２５６…第１シャッタ
２５８…第１羽根部材                    ２６０…第１開閉プレート
２７６…第１進入ボルト                  ２８４…第１支軸
２９０…第２支軸                        ２９２…第１シャッタカバー
２９４…第２シャッタ                    ２９６…第２羽根部材
２９８…第２開閉プレート                ３１４…第２進入ボルト
３２２…第３支軸                        ３２８…第４支軸
３３０…第２シャッタカバー              ３３２…第３逃げ
３３６…近接センサ                      ３３８、３４０…砥石
３５０…第１フランジ部材                ３５２…中空軸部材
３５６…第２フランジ部材                ３５８…中実軸部材
【図１】
0005632306.tif 000002
【図２】
0005632306.tif 000003
【図３】
0005632306.tif 000004
【図４】
0005632306.tif 000005
【図５】
0005632306.tif 000006
【図６】
0005632306.tif 000007
【図７】
0005632306.tif 000008
【図８】
0005632306.tif 000009
【図９】
0005632306.tif 000010
【図１０】
0005632306.tif 000011
【図１１】
0005632306.tif 000012
【図１２】
0005632306.tif 000013
【図１３】
0005632306.tif 000014
【図１４】
0005632306.tif 000015
【図１５】
0005632306.tif 000016
【図１６】
0005632306.tif 000017
【図１７】
0005632306.tif 000018
【図１８】
0005632306.tif 000019
【図１９】
0005632306.tif 000020
【図２０】
0005632306.tif 000021
【図２１】
0005632306.tif 000022
【図２２】
0005632306.tif 000023
【図２３】
0005632306.tif 000024
【図２４】
0005632306.tif 000025
【図２５】
0005632306.tif 000026
【図２６】
0005632306.tif 000027
【図２７】
0005632306.tif 000028
【図２８】
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