(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプアームの回動作用下にクランクシャフトを固定するクランプ装置であって、
前記クランクシャフトを支持する支持機構と、
前記クランプアームに連結された第１リンク部材によるリンク作用下に、該クランプアームを回動動作させる駆動手段と、
台座の上面に固定された軸受ブロックと、軸部を介して前記軸受ブロックに回動自在に軸支され前記クランクシャフトのピン部に係合する係合部が形成された傾動部材と、一端部が前記クランプアームに連結され他端部が前記傾動部材に連結された第２リンク部材とを有する傾動機構と、
を備え、
前記第２リンク部材のリンク作用下に前記クランプアームの回動動作に連動して前記傾動部材が軸部を中心として所定角度回動することにより、前記係合部に係合するクランクシャフトが周方向に傾動することを特徴とするクランクシャフト用クランプ装置。
【請求項２】
請求項１記載のクランクシャフト用クランプ装置において、
傾動部材には、回転中心となる軸部から偏位した位置にピン部材を介して第２リンク部材の他端部が連結されていることを特徴とするクランクシャフト用クランプ装置。
【請求項３】
請求項１記載のクランクシャフト用クランプ装置において、
傾動部材は、軸受ブロックに枢着された軸部と、クランクシャフトのウエイト部間に形成されたピン部に係合する略半長円状の凹部が形成された平板状の平板部とを有することを特徴とするクランクシャフト用クランプ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクランクシャフト用クランプ装置において、
第１リンク部材および第２リンク部材のリンク作用下にクランプアームと傾動部材とが略同時に連動し、クランクシャフトは、初期位置から約９０度だけ周方向に傾動した状態でクランプアームに保持されることを特徴とするクランクシャフト用クランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送されたクランクシャフトを作業ステーション上に固定するクランクシャフト用クランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両のエンジンの主軸を構成するクランクシャフトが知られている。この種のクランクシャフトの製造工程において、前記クランクシャフトを固定するための手段としては、例えば、シリンダの駆動作用下にピストンロッドに連結されたアームを回動させ、前記アームを介してクランクシャフトを保持することにより該クランクシャフトを固定するクランプ装置が用いられている。
【０００３】
ところで、搬送手段によって作業ステーションに搬送されたクランクシャフトを前記クランプ装置で固定して、例えば、穴あけ加工やキー溝加工等の種々の加工を行う場合、クランクシャフトを周方向に所定角度回動させて該クランクシャフトの姿勢を修正する姿勢修正装置が必要となる。
【０００４】
すなわち、クランクシャフトは、膨出するウエイト部とクランクピン部とが一体的に構成され、前記ウエイト部の重力によって所定の姿勢に保持された状態となる。従って、例えば、ドリルによって穴あけ加工を行う場合、前記所定の姿勢にあるクランクシャフトを周方向に所定角度回動させ、前記ドリルに対して穿孔部位が対峙するようにクランクシャフトの姿勢を修正する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、クランクシャフトを固定するクランプ装置と前記クランクシャフトの姿勢を修正する姿勢修正装置とがそれぞれ必要となるため、作業ステーションにおける装置全体の構成が複雑化するとともに、作業ステーションにおけるスペースの有効利用を図ることができないという不都合がある。
【０００６】
また、クランクシャフトがウエイト部を有することから、前記クランクシャフトの姿勢を簡便に修正することができないという不都合がある。
【０００７】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、簡素な構成によってクランクシャフトの固定と姿勢修正とを簡便に遂行し、しかもスペースの有効利用を図ることが可能なクランクシャフト用クランプ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、クランプアームの回動作用下にクランクシャフトを固定するクランプ装置であって、
前記クランクシャフトを支持する支持機構と、
前記クランプアームに連結された第１リンク部材によるリンク作用下に、該クランプアームを回動動作させる駆動手段と、
台座の上面に固定された軸受ブロックと、軸部を介して前記軸受ブロックに回動自在に軸支され前記クランクシャフトのピン部に係合する係合部が形成された傾動部材と、一端部が前記クランプアームに連結され他端部が前記傾動部材に連結された第２リンク部材とを有する傾動機構と、
を備え、
前記第２リンク部材のリンク作用下に前記クランプアームの回動動作に連動して前記傾動部材が軸部を中心として所定角度回動することにより、前記係合部に係合するクランクシャフトが周方向に傾動することを特徴とする。
【００１０】
なお、前記傾動部材は、軸受ブロックに枢着された軸部と、クランクシャフトのウエイト部間に形成されたピン部に係合する略半長円状の凹部が形成された平板状の平板部とを有し、回転中心となる軸部から偏位した位置にピン部材を介して第２リンク部材の他端部が連結されている。
【００１１】
本発明によれば、駆動手段を付勢してクランプアームが回動動作する際、前記クランプアームに連結された第１リンク部材および第２リンク部材のリンク作用下に該クランプアームと傾動部材とが略同時に連動し、クランクシャフトは、傾動部材によって初期位置から所定角度だけ周方向に傾動する。この結果、クランクシャフトは、このように傾動した状態でクランプアームに保持される。
【００１２】
このように、本発明では、簡素な機構によってクランクシャフトの固定と姿勢修正とが略同時に且つ簡便に行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係るクランクシャフト用クランプ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
図１並びに図２において、参照数字１１は、本発明の実施の形態に係るクランクシャフト用クランプ装置１０が組み込まれた製造ラインを示す。
【００１５】
この製造ライン１１は、ベルトコンベア１３によって搬送される軸状のワークであるクランクシャフト２４を把持して各作業ステーションに供給する移載装置１５を有し、前記移載装置１５は、機種判別装置が配設された機種判別ステーション１７にクランクシャフト２４を移送する。
【００１６】
機種判別ステーション１７では、クランクシャフト２４の長さ等を測定し、この測定結果に基づいてクランクシャフト２４の機種を判別する。その後、移載装置１５は、クランクシャフト２４をワーク整列ステーション１９に設けられた搬送台２１ａに２本ずつ並べて供給する。
【００１７】
搬送機構２３ａは、クランクシャフト２４を搬送台２１ａから搬送台２１ｂを経て加工台２５に搬送する。加工台２５に搬送されたクランクシャフト２４には、第１ターレットヘッド加工装置２７によって孔明け加工等が施される。加工処理されたクランクシャフト２４は、搬送機構２３ｂによって搬送台２１ｃ、２１ｄを介して加工台２９に搬送され、第２ターレットヘッド加工装置３１によってキー溝等が加工される。
【００１８】
その後、クランクシャフト２４は検出装置３３に搬送され、前記検出装置３３によってキー溝等の加工状態が検出される。そして、クランクシャフト２４は、搬送機構２３ｂにより搬送台２１ｅを介して搬送台２１ｆに搬送され、さらに次の工程に搬送される。
【００１９】
図３に示すように、本実施の形態に係るクランクシャフト用クランプ装置１０は、前記製造ライン１１中、第１ターレットヘッド加工装置２７および第２ターレットヘッド加工装置３１に近接する加工台２５、２９にそれぞれ配設されている。
【００２０】
このクランクシャフト用クランプ装置１０は、基台部１２と、前記基台部１２上に固定された台座１４と、前記基台部１２に固定されたシリンダ部（駆動手段）１６と、前記シリンダ部１６の駆動作用下に連結ピン１８を中心として所定角度回動動作するクランプアーム２０を有するクランプ機構２２と、前記クランプアーム２０の回動動作に連動してクランクシャフト２４（図７参照）を所定角度傾動させる傾動機構２６と、作業ステーション上に搬送された前記クランクシャフト２４を略水平状態に支持する支持機構２８（図７参照）とを有する。
【００２１】
シリンダ部１６は、内部に図示しないシリンダ室が形成された断面矩形状のシリンダボデイ３０と、前記シリンダ室を閉塞するロッドカバー３２とを有する。前記シリンダ室には、図示しない油圧出入ポートを介して供給される油圧の作用下に該シリンダ室に沿って往復運動するピストン（図示せず）が収装され、前記ピストンには該ピストンと一体的に変位するピストンロッド３４が連結されている。
【００２２】
前記ピストンロッド３４の一端部には、連結ピン１８を介してクランプアーム２０が連結され、前記クランプアーム２０は、前記連結ピン１８をその回動中心として所定角度回動自在に設けられている。
【００２３】
クランプ機構２２は、ロッドカバー３２の上面部に固定された固定ブロック３６と、一端部が連結ピン３８を介して前記固定ブロック３６に回動自在に軸支され、他端部が連結ピン４０を介して前記クランプアーム２０の略中央部に回動自在に軸支された一組の第１リンク部材４４ａ、４４ｂとを有する。前記一組の第１リンク部材４４ａ、４４ｂは、それぞれ所定間隔離間して略平行に対向して設けられる。
【００２４】
前記一組の第１リンク部材４４ａ、４４ｂの間には、一端部が前記連結ピン４０を介してクランプアーム２０の略中央部に軸支され、他端部が連結ピン４６を介して傾動部材４８に軸支された第２リンク部材５０が設けられる。前記第１リンク部材４４ａ、４４ｂおよび第２リンク部材５０の一端部は、クランプアーム２０の一側面に形成された凹部４２を介して、連結ピン４０によって共通に軸支されている。
【００２５】
傾動機構２６は、図７に示されるように、台座１４の上面に固定された軸受ブロック５２と、前記軸受ブロック５２に回動自在に軸支された傾動部材４８と、連結ピン４６を介して前記傾動部材４８に連結された第２リンク部材５０とを有する。前記傾動部材４８は、軸受ブロック５２の貫通孔５４に嵌挿された軸部５６と、断面略Ｕ字状に形成された平板部５８とから構成される。前記平板部５８には、略半長円状の凹部からなり、クランクシャフト２４のウエイト部６０ａ、６０ｂ間の断面円形状のピン部６２に係合するワーク係合部６４が形成されている。なお、前記軸部５６には、抜け止め用のプレート６６を保持するねじ部材６８が螺入されている。
【００２６】
支持機構２８は、クランクシャフト２４の一端部を支持する凹部７０ａが形成された第１支持ブロック７２ａと、前記クランクシャフト２４の他端部を支持する凹部７０ｂが形成された第２支持ブロック７２ｂとを有する。
【００２７】
本実施の形態に係るクランクシャフト用クランプ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００２８】
図示しない搬送手段によってクランクシャフト２４が作業ステーション上に搬送され、前記クランクシャフト２４は、第１および第２支持ブロック７２ａ、７２ｂに略水平位置に支持された状態となる。この場合、クランクシャフト用クランプ装置１０は、初期位置において、図４に示されるように、クランプアーム２０がアンクランプ状態にあるとともに、傾動部材４８の軸線が略鉛直方向にあってワーク係合部がクランクシャフト２４のピン部６２に係合した状態にある（図８参照）。
【００２９】
図示しない一方の油圧出入ポートを介してシリンダ部１６のシリンダ室内に油圧が供給され、前記油圧の作用下に図示しないピストンが上昇すると前記ピストンと一体的にピストンロッド３４が上昇し、第１リンク部材４４ａ、４４ｂのリンク作用下に、連結ピン１８を中心としてクランプアーム２０が矢印Ａ方向に所定角度回動して図５に示す状態となる。
【００３０】
この場合、傾動部材４８は、第２リンク部材５０のリンク作用下に前記クランプアーム２０の回動動作に連動し、軸部５６を中心として矢印Ｂ方向に所定角度回動して初期位置から図５に示す状態に至る。従って、クランクシャフト２４は、図９に示されるように、傾動部材４８のワーク係合部６４に係合するピン部６２を介して周方向に所定角度傾動する。
【００３１】
ピストンがさらに上昇して変位終端位置に到達した際、図６に示されるように、傾動部材４８が軸部５６を中心として初期位置から約９０度傾動するとともに、クランプアーム２０が連結ピン１８を中心としてさらに矢印Ａ方向に回動変位してクランクシャフト２４のピン部６２に当接する。この結果、クランクシャフト２４は、クランプアーム２０と台座１４の上面との間で保持されるピン部６２を介して、初期位置から周方向に約９０度回動した状態でクランプされ、図１０に示されるように、ウエイト部６０ａ、６０ｂが略水平位置に突出した状態に保持される。
【００３２】
このようにしてクランクシャフト２４がクランプされた状態において、第１ターレットヘッド加工装置２７または第２ターレットヘッド加工装置３１を介して、例えば、ウエイト部６０ａ、６０ｂに対する穴あけ加工、キー溝加工等が行われる。
【００３３】
次に、クランクシャフト２４に対する種々の加工作業が終了した後、このようなクランプ状態を解除する場合について説明する。
【００３４】
図示しない他方の油圧出入ポートから油圧をシリンダ室に供給することによりピストンが下降し、前記ピストンと一体的にピストンロッド３４が下降することにより、クランプアーム２０が連結ピン１８を中心として前記とは反対方向（矢印Ａと反対方向）に回動する。従って、クランプアーム２０がクランクシャフト２４から離間することによりアンクランプ状態となり、初期位置に復帰する。
【００３５】
この場合、第２リンク部材５０のリンク作用下に前記クランプアーム２０の回動動作に連動して、傾動部材４８が軸部５６を中心として前記とは反対方向（矢印Ｂと反対方向）に回動することにより、図４に示される初期位置に復帰する。
【００３６】
本実施の形態では、クランクシャフト２４をクランプするクランプアーム２０の回動動作に連動して、傾動部材４８を介してクランクシャフト２４を周方向に所定角度傾動させることができる。従って、簡素な機構によってクランクシャフト２４の固定と姿勢修正とを略同時に簡便に遂行することができるとともに、作業ステーションにおけるスペースの有効利用を図ることができる。
【００３７】
また、本実施の形態では、第２リンク部材５０のリンク作用下にクランプアーム２０に連動する傾動部材４８を設けることにより、簡便にクランクシャフト２４を所定角度傾動させることができるという利点がある。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００３９】
すなわち、簡素な構成によってクランクシャフトの固定と姿勢修正とを簡便に且つ略同時に遂行することができる。しかも、クランクシャフト用シリンダが配設される作業ステーションにおけるスペースの有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るクランクシャフト用クランプ装置が組み込まれた製造ラインの平面図である。
【図２】図１に示す製造ラインの正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るクランクシャフト用クランプ装置の斜視図である。
【図４】図３に示すクランクシャフト用クランプ装置が初期位置にある状態の一部省略正面図である。
【図５】図４に示すクランプアームおよび傾動部材が初期位置から所定角度回動した状態の一部省略正面図である。
【図６】図５に示すクランプアームおよび傾動部材がさらに所定角度回動してクランプ状態となったときの一部省略正面図である。
【図７】図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図８】図４の初期位置におけるクランクシャフトのピン部と傾動部材との係合関係を示す斜視図である。
【図９】図５の状態におけるクランクシャフトのピン部と傾動部材との係合関係を示す斜視図である。
【図１０】図６のクランプ状態におけるクランクシャフトのピン部と傾動部材との係合関係を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…クランクシャフト用クランプ装置    １２…基台部
１４…台座                              １６…シリンダ部
１８、３８、４０、４６…連結ピン        ２０…クランプアーム
２２…クランプ機構                      ２４…クランクシャフト
２６…傾動機構                          ２８…支持機構
３４…ピストンロッド                    ３６…固定ブロック
４４ａ、４４ｂ…第１リンク部材          ４８…傾動部材
５０…第２リンク部材                    ５２…軸受ブロック
５６…軸部                              ６０ａ、６０ｂ…ウエイト部
６２…ピン部                            ６４…ワーク係合部
７２ａ、７２ｂ…支持ブロック
【図１】
0003658195.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003658195.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003658195.tif 000008
【図８】
0003658195.tif 000009
【図９】
0003658195.tif 000010
【図１０】
0003658195.tif 000011