(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド１上に接離方向に移動自在に設けられ、かつ加工すべきワーク３の両端を固定支持する２基のワークヘッド２と、これらワークヘッド２の間に、ワーク３の長手方向に移動自在に設けられ、かつ上記ワーク３のカウンタウエイト３ｃ外周を加工する内刃カッタ１０がそれぞれ設けられた左右２基のカッタヘッド５と、上記各カッタヘッド５の対向面にそれぞれ設けられ、かつ内刃カッタ１０が加工するカウンタウエイト３ｃに隣接するメインジャーナル３ｄを支持するワークレスト６を具備すると共に、内刃カッタ１０からワークレスト６までのピッチＰを、カウンタウエイト３ｃと、これに隣接するメインジャーナル３ｄのピッチＰとほぼ等しく設定したクランクシャフト加工装置によりクランクシャフトのカウンタウエイト外周を加工するに当って、右側カッタヘッド５に設けられた右側ワークレスト６によりメインジャーナル３ｄを支持した状態で右側カッタヘッド５の内刃カッタ１０により、上記支持したメインジャーナル３ｄの右側に隣接するカウンタウエイト３ｃの外周を加工すると共に、左側カッタヘッド５の内刃カッタ１０により、上記支持したメインジャーナル３ｄの右側に隣接するカウンタウエイト３ｃより左側へ１つ飛んだ位置にあるカウンタウエイト３ｃの外周を同時に加工することを特徴とするクランクシャフトの加工方法。
【請求項２】
ベッド１上に接離方向に移動自在に設けられ、かつ加工すべきワーク３の両端を固定支持する２基のワークヘッド２と、これらワークヘッド２の間に、ワーク３の長手方向に移動自在に設けられ、かつ上記ワーク３のカウンタウエイト３ｃ外周を加工する内刃カッタ１０がそれぞれ設けられた左右２基のカッタヘッド５と、上記各カッタヘッド５の対向面にそれぞれ設けられ、かつ内刃カッタ１０が加工するカウンタウエイト３ｃに隣接するメインジャーナル３ｄを支持するワークレスト６を具備すると共に、内刃カッタ１０からワークレスト６までのピッチＰを、カウンタウエイト３ｃと、これに隣接するメインジャーナル３ｄのピッチＰとほぼ等しく設定したクランクシャフト加工装置によりクランクシャフトのカウンタウエイト外周を加工するに当って、左側カッタヘッド５に設けられた左側ワークレスト６によりメインジャーナル３ｄを支持した状態で左側カッタヘッド５の内刃カッタ１０により、上記支持したメインジャーナル３ｄの左側に隣接するカウンタウエイト３ｃの外周を加工すると共に、右側カッタヘッド５の内刃カッタ１０により、上記支持したメインジャーナル３ｄの左側に隣接するカウンタウエイト３ｃより右側へ１つ飛んだ位置にあるカウンタウエイト３ｃの外周を同時に加工することを特徴とするクランクシャフトの加工方法。
【請求項３】
ベッド１上に接離方向に移動自在に設けられ、かつ加工すべきワーク３の両端を固定支持する２基のワークヘッド３と、これらワークヘッド３の間に、ワーク３の長手方向に移動自在に設けられ、かつ上記ワーク３のカウンタウエイト３ｃ外周を加工する内刃カッタ１０がそれぞれ設けられた左右２基のカッタヘッド５と、上記各カッタヘッド５の対向面にそれぞれ設けられ、かつ内刃カッタ１０が加工するカウンタウエイト３ｃに隣接するメインジャーナル３ｄを支持するワークレスト６を具備すると共に、内刃カッタ１０からワークレスト６までのピッチＰを、内刃カッタ１０が加工するカウンタウエイト３ｃと、これに隣接するメインジャーナル３ｄのピッチＰとほぼ等しく設定したクランクシャフト加工装置によりクランクシャフトのカウンタウエイト外周を加工するに当って、右側カッタヘッド５に設けられた右側ワークレスト６によりメインジャーナル３ｄを支持した状態で右側カッタヘッド５の内刃カッタ１０により、上記支持したメインジャーナル３ｄの右側に隣接するカウンタウエイト３ｃの外周を加工すると共に、左側カッタヘッド５の内刃カッタ１０により、上記支持したメインジャーナル３ｄの右側に隣接するカウンタウエイト３ｃより左側へ１つ飛んだ位置にあるカウンタウエイト３ｃの外周を同時に加工する第１工程と、左側カッタヘッド５に設けられた左側ワークレスト６によりメインジャーナル３ｄを支持した状態で左側カッタヘッド５の内刃カッタ１０により、上記支持したメインジャーナル３ｄの左側に隣接するカウンタウエイト３ｃの外周を加工すると共に右側カッタヘッド５の内刃カッタ１０により、上記支持したメインジャーナル３ｄの左側に隣接するカウンタウエイト３ｃより右側へ１つ飛んだ位置にあるカウンタウエイト３ｃの外周を同時に加工する第２工程を順次繰返して全てのカウンタウエイト３ｃの外周を加工することを特徴とするクランクシャフトの加工方法。
【請求項４】
第１工程と第２工程を逆にして順次工程を繰返すことにより全てのカウンタウエイト３ｃの外周を加工してなる請求項３記載のクランクシャフトの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はクランクシャフトの任意な径のカウンタウエイト外周を加工するクランクシャフトの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来エンジンなどに使用するクランクシャフトは、クランクシャフトミラーを使用してピンやメインジャーナルを切削加工しているが、カウンタウエイトの外周などは旋盤などの工作機械を使用して別工程で加工していた。
このため工程数が多くなって生産性が悪いと共に、旋盤などの工作機械を別に設置する必要があるため、設備が嵩むなどの不具合がある。
【０００３】
またクランクシャフトのカウンタウエイトは、図１に示すような形状となっていて、従来ではカウンタウエイトａの大径Ｒ1 側の外周ｂを工作機械で切削加工しているが、クランクシャフトによっては、カウンタウイエトａの小径Ｒ2 側の外周ｃも加工するものがあり、この場合従来の工作機械では、大径Ｒ1 側が工具と干渉するため、小径Ｒ2 側の外周ｃは加工できない不具合があった。なお、図１中ｄはメインジャーナルを示す。
【０００４】
かかる不具合を改善するため、特開平６−３２０３１９号公報や、特開平６−２９７２２１号公報によりクランクシャフトのメインジャーナル加工用カッタでカウンタウエイトの外周を加工できるようにしたクランクシャフトミラーが提案されている。
【０００５】
前者公報のクランクシャフトミラーは、ベッド上に設けられ、かつ加工すべきワークの両端を支持する２基のワークヘッドの間に、ワークの長手方向へ移動自在に２基のカッタユニットを設け、これらカッタユニットの一方にはピンジャーナル加工用カッタと、該ピンジャーナル加工用でピンジャーナルを加工する際、隣接するメインジャーナルをクランプするレスト装置を設けると共に、他方のカッタユニットには、メインジャーナル加工用カッタと、該メインジャーナル加工用カッタにより加工するカウンタウエイトと対をなすカウンタウエイトに隣接するメインジャーナルをクランプするレスト装置を設けたもので、メインジャーナル加工用カッタでカウンタウエイト外周を加工することができるため、カウンタウエイトの外周を旋盤などを使用して別工程で加工していた場合に比べて工程数が少なくなるため生産性の向上が図れるなどの効果がある。
【０００６】
また後者公報のクランクシャフトミラーは、カッタユニットとワークレストの間に切離し自在な連結機構を設けて、この連結機構によりカッタユニットとワークレストを連結することにより、カッタユニットの駆動モータによりワークレストを移動するようにしたもので、カッタユニットによりワークレストを移動しながら、ピンやジャーナル、カウンタウエイトの外周を加工するように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記何れの公報のものも、カッタユニットの一方に設けたカウンタウエイト加工用のカッタで、カウンタウエイトの外周を１個づつ加工しているため、クランクシャフトの全カウンタウエイトを加工するのに長時間を要して、生産性が悪いなどの不具合があった。
この発明はかかる不具合を改善するためになされたもので、２基のカッタヘッドにそれぞれ取付けた内刃カッタにより、同時に２個のカウンタウエイト外周を加工するクランクシャフトの加工方法を提供して、生産性の向上を図ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、ベッド上に接離方向に移動自在に設けられ、かつ加工すべきワークの両端を固定支持する２基のワークヘッドと、これらワークヘッドの間に、ワークの長手方向に移動自在に設けられ、かつ上記ワークのカウンタウエイト外周を加工する内刃カッタがそれぞれ設けられた２基のカッタヘッドと、上記各カッタヘッドの対向面にそれぞれ設けられ、かつ内刃カッタが加工するカウンタウエイトに隣接するメインジャーナルを支持するワークレストを具備すると共に、内刃カッタからワークレストまでのピッチを、内刃カッタが加工するカウンタウエイト及びこれに隣接するメインジャーナルのピッチとほぼ等しく設定クランクシャフト加工装置によりクランクシャフトのカウンタウエイト外周を加工するに当って、右側カッタヘッドに設けられた右側ワークレストによりメインジャーナルを支持した状態で右側カッタヘッドの内刃カッタにより、上記支持したメインジャーナルの右側に隣接するカウンタウエイトの外周を加工すると共に、左側カッタヘッドの内刃カッタにより、上記支持したメインジャーナルの右側に隣接するカウンタウエイトより左側へ１つ飛んだ位置にあるカウンタウエイトの外周を同時に加工するしたものである。
【０００９】
上記方法により、ワークの複数のカウンタウエイトの外周が同時に切削加工できるため、従来のクランクシャフトミラーで１個毎に加工していた場合に比べて加工時間が短縮できるため生産性が大幅に向上する。
【００１０】
また径の異なるカウンタウエイトの外周も加工することができるため、従来の工作機械で加工していた場合に比べて、加工できないワークがなくなるため、汎用性が向上すると共に、加工するカウンタウエイトに隣接するメインジャーナルをワークレストで支持して加工するため、加工中ワークがたわむことがなく、これによって精度の高い加工が可能になる。
【００１１】
上記目的を達成するための請求項２記載の発明は、ベッド上に接離方向に移動自在に設けられ、かつ加工すべきワークの両端を固定支持する２基のワークヘッドと、これらワークヘッドの間に、ワークの長手方向に移動自在に設けられ、かつ上記ワークのカウンタウエイト外周を加工する内刃カッタがそれぞれ設けられた左右２基のカッタヘッドと、上記各カッタヘッドの対向面にそれぞれ設けられ、かつ内刃カッタが加工するカウンタウエイトに隣接するメインジャーナルを支持するワークレストを具備すると共に、内刃カッタからワークレストまでのピッチを、内刃カッタが加工するカウンタウエイト及びこれに隣接するメインジャーナルのピッチとほぼ等しく設定したクランクシャフト加工装置によりクランクシャフトのカウンタウエイト外周を加工するに当って、左側カッタヘッドに設けられた左側ワークレストによりメインジャーナルを支持した状態で左側カッタヘッドの内刃カッタにより、上記支持したメインジャーナルの左側に隣接するカウンタウエイトの外周を加工すると共に、右側カッタヘッドの内刃カッタにより、上記支持したメインジャーナルの左側に隣接するカウンタウエイトより右側へ１つ飛んだ位置にあるカウンタウエイトの外周を同時に加工するようにしたものである。
【００１２】
上記方法により、ワークの複数のカウンタウエイトの外周が同時に切削加工できるため、従来のクランクシャフトミラーで１個毎に加工していた場合に比べて加工時間が短縮できるため生産性が大幅に向上する。
【００１３】
また径の異なるカウンタウエイトの外周も加工することができるため、従来の工作機械で加工していた場合に比べて、加工できないワークがなくなるため、汎用性が向上すると共に、加工するカウンタウエイトに隣接するメインジャーナルをワークレストで支持して加工するため、加工中ワークがたわむことがなく、これによって精度の高い加工が可能になる。
【００１４】
上記目的を達成するための請求項３及び４記載の発明は、ベッド上に接離方向に移動自在に設けられ、かつ加工すべきワークの両端を固定支持する２基のワークヘッドと、これらワークヘッドの間に、ワークの長手方向に移動自在に設けられ、かつ上記ワークのカウンタウエイト外周を加工する内刃カッタがそれぞれ設けられた左右２基のカッタヘッドと、上記各カッタヘッドの対向面にそれぞれ設けられ、かつ内刃カッタが加工するカウンタウエイトに隣接するメインジャーナルを支持するワークレストを具備すると共に、内刃カッタからワークレストまでのピッチを、内刃カッタが加工するカウンタウエイト及びこれに隣接するメインジャーナルのピッチとほぼ等しく設定したクランクシャフト加工装置によりクランクシャフトのカウンタウエイト外周を加工するに当って、右側カッタヘッドに設けられた右側ワークレストによりメインジャーナルを支持した状態で右側カッタヘッドの内刃カッタにより、上記支持したメインジャーナルの右側に隣接するカウンタウエイトの外周を加工すると共に、左側カッタヘッドの内刃カッタにより、上記支持したメインジャーナルの右側に隣接するカウンタウエイトより左側へ１つ飛んだ位置にあるカウンタウエイトの外周を同時に加工する第１工程と、左側カッタヘッドに設けられた左側ワークレストによりメインジャーナルを支持した状態で左側カッタヘッドの内刃カッタにより、上記支持したメインジャーナルの左側に隣接するカウンタウエイトの外周を加工すると共に、右側カッタヘッドの内刃カッタにより、上記支持したメインジャーナルの左側に隣接するカウンタウエイトより右側へ１つ飛んだ位置にあるカウンタウエイトの外周を同時に加工する第２工程を順次繰返し、または上記第１工程と第２工程を逆にして順次工程を繰返すことにより、全てのカウンタウエイトの外周を加工するようにしたものである。
【００１５】
上記方法により、ワークの複数のカウンタウエイトの外周が同時に切削加工できるため、従来のクランクシャフトミラーで１個毎に加工していた場合に比べて加工時間が短縮できるため生産性が大幅に向上する。
【００１６】
また径の異なるカウンタウエイトの外周も加工することができるため、従来の工作機械で加工していた場合に比べて、加工できないワークがなくなるため、汎用性が向上すると共に、加工するカウンタウエイトに隣接するメインジャーナルをワークレストで支持して加工するため、加工中ワークがたわむことがなく、これによって精度の高い加工が可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図２以下に示す図面を参照して詳述する。
図２はクランクシャフト加工装置の正面図を示すもので、ベッド１上に２基のワークヘッド２が接離方向に移動自在に設置されており、これらワークヘッド２の対向面に、ワーク３の両端をクランプするチャック４が設けられている。
上記チャック４は図３に示すように、ワーク３の両端に予め穿設されたセンタ孔３ａに嵌入するセンタ４ａと、ワーク３の両端を３方よりクランプして、回転を固定する３本の爪体４ｂを有している。
【００１８】
また上記ワークヘッド２の間には２基のカッタヘッド５と、各カッタヘッド５の対向面にワークレスト６が、ワークヘッド２と同じ方向へ移動自在に設置されている。
上記各カッタヘッド５はベッド１の両端側に設けられた駆動モータ７によりボールねじ軸８を介して独立して移動自在なサドル５ａを有しており、これらサドル５ａ上に、サドル５ａと直交する方向へ移動自在なスライド５ｂが設けられている。
上記スライド５ｂには、図示しない揺動機構により上下方向へ揺動されるスイングアーム５ｃが設けられていて、このスイングアーム５ｃに、回転しながらワーク３のカウンタウエイト３ｃの外周を切削加工する内刃カッタ１０がカッタドラム５ｄを介して回転自在に支承されている。
【００１９】
上記内刃カッタ１０は、カッタ本体１０ａとカッタアダプタ１０ｂよりなり、カッタアダプタ１０ｂが上記スイングアーム５ｃに回転自在に支承されたカッタドラム５ｄに着脱自在に取付けられていて、図示しないカッタモータにより回転されるようになっている。
【００２０】
そして上記カッタ本体１０ａの内周面には、円周方向に等間隔に多数のチップ１０ｃが取付けられていると共に、これらチップ１０ｃの刃幅はカウンタウエイト３ｃの幅より少し大きくなっている。
【００２１】
一方各ワークレスト６は、上下方向に開閉する一対のレストアーム６ａをそれぞれ有していて、これらレストアーム６ａの対向面に形成された半円状の切欠部６ｂには、上記内刃カッタ１０が同時に切削加工する一対のカウンタウエイト３ｃの一方に隣接するメインジャーナル３ｄを４方より支持するパッド６ｃが取付けられている。
【００２２】
またカッタ本体１０ａによりワーク３のカウンタウエイト３ｃ外周を切削加工する際、カウンタウエイト３ｃに隣接するメインジャーナル３ｄをワークレスト６が支持できるよう、ワークレスト６側のカッタ本体１０ａとワークレスト６の間の間隔は図６及び図７に示すようにピッチＰに設定されている。
【００２３】
次に上記構成されたクランクシャフト加工装置を使用して、任意な径のカウンタウエイト外周を切削する加工方法を説明する。
加工すべきワーク３を各チャック４間に搬入し、ワーク３の両端を各チャック４の爪体４ｂでクランプしてワーク３を固定したら、まず左側のカッタヘッド５の内刃カッタ１０を第１カウンタウエイトＣ1 に、右側のカッタヘッド５の内刃カッタ１０を第３カウンタウエイトＣ3 に位置決めし、そして右側のカッタヘッド５のワークレスト６で第２メインジャーナルＪ2 を支持したら、図５及び図６に示すように、第１工程で第１、第３カウンタウエイトＣ1 ，Ｃ3 の大径側の外周を加工する。
【００２４】
第１工程で第１、第３カウンタＣ1 ，Ｃ3 の加工が完了したら、左側のカッタヘッド５の内刃カッタ１０を第２カウンタウイトＣ2 へ、右側のカッタヘッド５の内側カッタ１０を第４カウンタウエイトＣ4 へ移動して、左側のワークレスト６で第２メインジャーナルＪ2 を支持して、図５及び図７に示すように第２工程で第２、第４カウンタウイトＣ2 ，Ｃ4 の大径側の外周を加工する。
【００２５】
以下同様に左右のカッタヘッド５を移動して、第３工程では右側のワークレスト６で第４メインジャーナルＪ4 を支持した状態で、左側の内刃カッタ１０で第５カウンタウエイトＣ5 を、そして右側の内刃カッタ１０で第７カウンタウエイトＣ7 の大径側の外周を加工する。
【００２６】
最後の第４工程で左側のワークレスト６で第４メインジャーナルＪ4 を支持した状態で、左側の内刃カッタ１０で第６カウンタウエイトＣ6 を、そして右側の内刃カッタ１０で第８カウンタウエイトＣ8 の大径側の外周を加工するもので、４工程で第１カウンタウエイトＣ1 から第８カウンタウエイトＣ8 の外周を切削加工することができる。
【００２７】
なお上記の方法では、第１〜第８カウンタウエイトＣ1 〜Ｃ8 の大径側の外周を切削加工する場合について説明したが、同様な方法で第１〜第８カウンタウエイトＣ1 〜Ｃ8 の小径側の外周も切削加工することができる。
この場合、内刃カッタ１０がカウンタウエイト３ｃの大径側の外周と干渉しないようスライド５ｂの移動とスイングアーム５ｃの揺動を組合せて、図９に示すように、内刃カッタ１０のチップ１０ａがカウンタウエイト３ｃの小径側外周面３ｆを切削するようにすることにより、大径側の外周面３ｅがチップ１０ａと干渉するのを防止することができる。
【００２８】
また上記方法では、第１カウンタウエイトＣ1 側から、第８カウンタウエイトＣ8 側へ順次加工する場合について説明したが、第８カウンタウエイトＣ8 側から第１カウンタウエイトＣ1 側へ順次加工するようにしてもよい。この方法の場合の工程は図８に示すようになる。
【００２９】
一方上記加工方法は４気筒エンジンに使用するクランクシャフトを加工する場合について説明したが、上記実施の形態で説明したクランクシャフト加工装置によれば４気筒エンジン以外のエンジンに使用するクランクシャフトのカウンタウエイト外周も同様に加工することができる。
図１０に２気筒エンジンに、図１１に３気筒エンジンに、図１２に５気筒エンジンに、図１３の（イ）及び（ロ）に６気筒エンジンに使用するクランクシャフトのカウンタウエイト外周を加工する場合の工程図をそれぞれ示す。
またこれら図の工程順序は適宜変更できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  径の異なる外周面を有するカウンタウエイトの説明図である。
【図２】  この発明の実施の形態になるクランクシャフト加工装置の一部切欠正面図である。
【図３】  この発明の実施の形態になるクランクシャフト加工装置のチャック付近の一部切欠拡大図である。
【図４】  この発明の実施の形態になるクランクシャフト加工装置に設けられたワークレストの拡大図である。
【図５】  この発明の実施の形態になるクランクシャフトの加工方法を示す全工程図である。
【図６】  この発明の実施の形態になるクランクシャフトの加工方法の第１工程を示す説明図である。
【図７】  この発明の実施の形態になるクランクシャフトの加工方法の第２工程を示す説明図である。
【図８】  この発明の他の実施の形態になるクランクシャフトの加工方法を示す工程図である。
【図９】  この発明の実施の形態になるクランクシャフト加工機の作用説明図である。
【図１０】  この発明の実施の形態になるクランクシャフト加工機で２気筒エンジンのクランクシャフトを加工する場合の工程図である。
【図１１】  この発明の実施の形態になるクランクシャフト加工機で３気筒エンジンのクランクシャフトを加工する場合の工程図である。
【図１２】  この発明の実施の形態になるクランクシャフト加工機で５気筒エンジンのクランクシャフトを加工する場合の工程図である。
【図１３】  （イ）及び（ロ）はこの発明の実施の形態になるクランクシャフト加工機で６気筒エンジンのクランクシャフトを加工する場合の工程図である。
【符号の説明】
１…ベッド
２…ワークヘッド
３…ワーク
３ｂ…ピン
３ｃ…カウンタウエイト
３ｄ…メインジャーナル
５…カッタヘッド
６…ワークレスト
Ｊ1 〜Ｊ5 …メインジャーナル
Ｃ1 〜Ｃ8 …カウンタウエイト
【図１】
0003646904.tif 000002
【図２】
0003646904.tif 000003
【図３】
0003646904.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003646904.tif 000008
【図８】
0003646904.tif 000009
【図９】
0003646904.tif 000010
【図１０】
0003646904.tif 000011
【図１１】
0003646904.tif 000012
【図１２】
0003646904.tif 000013
【図１３】
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