(57)【要約】  本発明は、少なくとも一つのバニッシングローラを備えるローラバニシシング機のローラバニシシングツールの試験デバイスに関し、本デバイスは、少なくとも、上記ローラバニシシング機内において保持及び駆動する手段（５１、５２、５３、５４、５）であって上記試験デバイス（１）を回転させる手段と、前記ローラを支持する回転案内路（２２）であって、デバイス（１）の回転軸を中心として回転対称性を有し且つ丸みを帯びた部分を含む形状を有する案内路と、ローラバニシシング機の支持輪によって支持される円筒形の回転軸受け案内路（４２）を備えることを特徴とする。
2009534642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの円筒形ジャーナルをローラバニシシングするローラバニシシング機に使用されるローラバニシシングツールの試験デバイスであって、前記ローラバニシング機が、ローラバニシシングされる前記円筒形ジャーナルの一領域上で回転する少なくとも一つのローラと、前記ローラ（２）に圧力をかけるベアリングホイール（３）と、前記ローラの反対側で前記円筒形ジャーナルを支持する二つの支持輪（４）とを備え、
前記デバイスが、少なくとも、
−  回転軸（１０）を中心として試験デバイス（１）を回転させるローラバニシシング機内の保持及び駆動手段（５１、５２、５３、５４、５）、
−  前記ローラに関連して前記ローラに接触するローラ用回転案内路であって、試験デバイス（１）の回転軸（１０）を中心として回転対称性を有し、且つ丸みを帯びた部分を含む形状を有する、ローラ用回転案内路（２２）、及び
−  前記ローラバニシシング機の支持輪と接触する円筒形の回転案内路
を備えることを特徴とする、試験デバイス。
【請求項２】
関連するローラバニシシング機が、所定の数の円筒形ジャーナルを備えるクランクシャフトをローラバニシシングすることを目的とすること、及び
当該試験デバイスが、ローラバニシシング機の支持輪（４）の各対のための回転案内路（４２）と、ローラバニシシング機の各ローラに関連するローラ（２）用回転案内路（２２）を備えること
を特徴とする、請求項１に記載の試験デバイス。
【請求項３】
各々が少なくとも一つのローラ（２）用回転案内路（２２）を備えたローラ（２）用回転リング（２０、２１）を支持する主軸（６）を備え、当該主軸（６）が、各々が一対の支持輪（４）用の円筒形回転案内路（４２）を形成する支持輪（４）用回転リング（４０、４１）を支持し、回転リング（２０、４０、２１、４１）が主軸（６）に回転可能に固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の試験デバイス。
【請求項４】
主軸（６）が、回転リング（２０、２１、４０、４１）を位置決めするための肩部を備え、当該回転リングが当該肩部と並ぶことを特徴とする、請求項３に記載の試験デバイス。
【請求項５】
回転リング（２０、２１、４０、４１）が軸方向に沿った溝を備え、この溝により、回転リング（２０、２１、４０、４１）は、回転に関して保持力を補強するキー（１１）に接続することができ、前記キーが主軸（６）に設けられた溝内に配置されることを特徴とする、請求項３又は４に記載の試験デバイス。
【請求項６】
ローラ（２）用回転リングの各々が、ローラバニシシング機のベアリングホイールと同一のベアリングホイールによって形成されることを特徴とする、請求項３ないし５のいずれか一項に記載の試験デバイス。
【請求項７】
ローラバニシシング機内の保持及び駆動手段（５１、５２、５３、５４、５）が、
−  試験デバイスの回転軸（１０）を中心として対称に主軸の第１の端部（６１）に配置されて第１の駆動中心を受ける穴（５１）、
−  試験デバイスの回転軸（１０）を中心として対称に主軸の第２の端部（６１）に配置されて駆動デバイス（５）のねじ山付きロッド（５４）を受けるねじ穴（５２）、及び
−  ねじ山付きロッドから離れた方に、試験デバイス（１）の回転軸（１０）と同軸で且つ第２の駆動中心を受ける穴（５３）を備える駆動デバイス（５）
を備えることを特徴とする、請求項３ないし６のいずれか一項に記載の試験デバイス。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、例えばクランクシャフトの円筒形ジャーナルの、ローラバニシシングによる機械加工の分野に関する。本発明は具体的には、ローラバニシシングツールを試験するためのデバイスに関する。
【０００２】
ローラバニシシング機は、クランクシャフトの円筒形ジャーナルの両側での隅肉の生産を可能にする。クランクシャフトの円筒形ジャーナルの各々は、二つのローラの間でだけでなく、ローラの反対側に配置される二つの支持輪の間でも押し付けられる。ローラの回転軸はクランクシャフトの回転軸に対して傾斜しており、これらのローラはクランクシャフトの円筒形ジャーナルの各側を加圧する。ローラによって掛かる圧力により、クランクシャフトの円筒形ジャーナルの両側で隅肉をローラバニシシングすることが可能になる。ベアリングホイールが、ケージによって所定の位置に保持されるローラを加圧する。クランクシャフトが回転すると、ローラは、クランクシャフトジャーナルとベアリングホイールの両方の上で転がる。クランクシャフトは、クランクシャフトを保持及び駆動する手段を備えるローラバニシシング機によって回転させられる。
【０００３】
ローラバニシシングクランクシャフトの動作には非常にコストがかかる。この動作のコストを低減させるために、当該ツールは、ツールの耐用年数を保証又は改善し、ツールが確実に安定して磨耗するように最適化される必要がある。一方で、ツールの磨耗を制御して、加工品質を保証する必要があり、他方で、ツールの耐用年数を最適化することによりツールから最大の利益を得て、最小ローラバニシシング特性を維持する必要がある。
【０００４】
一つの技術的問題は、ローラバニシシングツールの試験の性能に関する。具体的には、耐用年数の試験が、確実に安定性を向上させて且つ耐用年数を延ばすために必要である。同様に、ローラバニシシングツールに修正を加える際は常に、これらのツールを加工ラインにおいて使用する前に少なくとも一つの検証を要する。現在、ローラバニシシングツールに対して試験を行う場合には、生産ラインにおいて予備検証を行うことが必要である。したがって、生産ラインの設定を修正する必要があり、これは生産性の観点から不利である。更に、試験の実施には生産ラインの再構成が必要となってこのために非常に長い時間を要し、大抵は多くの異なる試験が必要であるのでますます長い時間が必要となる。その上、これら試験がクランクシャフト上で行われるので、これらクランクシャフトを販売することを考えると、これらクランクシャフトが無駄になってしまう。クランクシャフトがローラバニシシングツールよりも早く劣化し、且つ一組のローラバニシシングツールの完全な磨耗を試験するのに多数のクランクシャフトが必要であるため、無駄になるクランクシャフトの数は増加する。したがって、ローラバニシシングツールに対するこれらの試験は、生産性に関しては二重に不利である。
【０００５】
本発明の目的は、クランクシャフトを使用せずに、機械加工ラインから独立して試験を実行することができるような、ローラバニシシング用ツールの試験デバイスを創出することによって、従来技術の多数の不利点を克服することである。
【０００６】
この目的は、少なくとも一つの円筒形ジャーナルをローラバニシシングするためのマシンであって、ローラバニシシングされる円筒形ジャーナルの一領域上で転がる少なくとも一つのローラと、前記ローラに圧力を掛けるベアリングホイールと、前記ローラの反対側で円筒形ジャーナルを支持する二つの支持輪を備えるマシンに使用されるローラバニシシングツールの試験デバイスによって達成される。本試験デバイスは、少なくとも、
−  回転軸を中心として当該試験デバイスを回転させるローラバニシシング機内の保持及び駆動手段、
−  前記ローラに関連して前記ローラに接触するローラ用回転案内路であって、当該デバイスの回転軸を中心とした回転対称性を有し、且つ丸みを帯びた部分を含む形状を有するローラ用回転案内路、及び
−  ローラバニシシング機の前記支持輪と接触する円筒形の回転案内路
を備えることを特徴とする。
【０００７】
別の特定の態様によれば、関連するマシンは、所定の数の円筒形ジャーナルを備えるクランクシャフトのローラバニシシングを目的としており、当該デバイスは、支持輪の各対のための円筒形の回転案内路と、マシンの各ローラに関連するローラのための回転案内路とを備える。
【０００８】
別の特定の態様によれば、当該デバイスは、各々がローラ用回転案内路の少なくとも一つを備えるローラのための回転リングを支持する主軸を備え、この主軸が、各々が一対の支持輪の円筒形回転案内路を形成する支持輪のための回転リングを支持し、これら回転リングは主軸に回転可能に固定されている。
【０００９】
別の特定の態様によれば、主軸は回転リングを位置決めするための肩部を備え、回転リングがこの肩部と並ぶ。
【００１０】
別の特定の態様によれば、回転リングは軸方向の溝を有し、この溝により、当該回転リングは、回転の点で保持力を補強するキーに接続されることが可能であり、前記キーは、主軸に設けられた溝内に配置される。
【００１１】
別の特定の態様によれば、ローラ用回転リングの各々は、ローラバニシシング機のベアリングホイールと同一の一のベアリングホイールによって形成される。
【００１２】
別の特定の態様によれば、ローラバニシシング機内の保持及び駆動手段は、
−  試験デバイスの回転軸に対称に主軸の第１の端部に配置された、第１の駆動中心を受けるための穴と、
−  試験デバイスの回転軸に対称に主軸の第２の端部に配置された、駆動デバイスのねじ山付きロッドを受けるためのねじ穴と、
−  ねじ山付きロッドから離れた方に、試験デバイスの回転軸と同軸の、第２の駆動中心を受けるための穴を備える駆動デバイスと
を備える。
【００１３】
本発明、その態様、及び利点を、添付図面を参照する下記の説明により明らかにする。
【実施例】
【００１４】
ここで、添付図面を参照して本発明を説明する。図１に示すように、本発明による試験デバイス（１）は、ローラ（２）及び支持輪（４）に支持されている。各円筒形ジャーナルに対して一つの支持輪（４）が示されているが、ローラバニシシング機は一般に、各円筒形ジャーナルに対して二つの支持輪を有する支持ケーシングを備える。支持輪（４）は、軸（４１）を中心として回転可能にローラバニシシング機に連結されている。ローラ（２）は、ケージ（図示しない）によって定位置に保持される。ベアリングホイール（３）がローラ（２）に対して圧力を掛ける。ベアリングホイール（３）は、軸（３１）を中心として回転可能にローラバニシシング機に連結されている。本発明による試験デバイス（１）は、ローラバニシシング機によって、例えばセンタ／カウンタセンタシステムを使用して、その回転軸（１０）を中心として回転するように駆動される。試験デバイス（１）は例えば、試験デバイスの回転軸（１０）を中心として対称に配置された、支持センタを受けるためのハウジング（５１）を備える。他方、駆動デバイス（５）は、例えば、ねじ山付きロッド（５４）によって、回転軸（１０）を中心に配置された試験デバイス（１）のねじ山付きハウジング（５２）にねじ込まれる。駆動装置（５）は、例えば、試験デバイス（１）の回転軸（１０）を中心に配置されたハウジング（５３）内の駆動センタを受ける。
【００１５】
一変形実施形態では、軸の端部が、ローラバニシシング機に固定されるためにねじ切りされる。
【００１６】
試験デバイス（１）は、試験デバイス（１）の回転軸（１０）を中心として対称に形成されたローラ用回転案内路（２２）を備える。これらのローラ用回転案内路（２２）は、ローラバニシシング機のローラ（２）を支持する。ローラ（２）用回転案内路（２２）は、ローラバニシシング機内において、クランクシャフト上に形成される接続隅肉の位置に対応する位置にあり、これらの位置は、試験デバイス（１）の回転軸（１０）に垂直な面に対して位置決めされる。試験デバイス（１）の回転軸（１０）を通過する平面に沿った断面を取ると、ローラ（２）用回転案内路（２２）は、ローラ（２）を収容するための丸みを帯びた形状を含む。ローラ（２）用回転案内路（２２）の丸みを帯びた形状は特に、図１、図２、及び図３の各々に見ることができる。上にローラ（２）用回転案内路（２２）が形成される回転リング（２０、２１）の材料は、ローラバニシシング機のベアリングホイール（３）の材料と同一の硬度を有する。ローラ（２）用回転案内路（２２）の直径（Ｄ２２）は、このローラバニシシング機において機械加工される円筒形ジャーナルの直径と同一に選択される。ローラ（２）の試験を行うためにクランクシャフトを使用することをしのぐ利点は、本発明によるローラ用回転案内路（２２）がローラ（２）によって変形されることを想定していない点である。ローラ（２）が機械加工条件下の圧力と同じような圧力に曝されるため、ローラ（２）又はベアリングホイールの磨耗は同一となる。ローラ用回転案内路（２２）により、ベアリングホイール（３）に接続する少なくとも一組のローラ（２）に対する完全な磨耗試験が可能になる。一つの試験例においては、ローラバニシシング機が、ローラ（２）、ベアリングホイール（３）又はローラ用回転リング（２０）が破損するまで、本発明による試験デバイス（１）を駆動する。回転リング（２０、４０）は容易に分解することができ、例えば、試験の開始に先立って交換することができる。
【００１７】
本発明による試験デバイス（１）は、支持輪（４）用の回転案内路（４２）を備える。これらの回転案内路（４２）は、ローラバニシシング機の支持輪（４）によって支持される。支持輪（４）用の回転案内路（４２）は、ローラバニシシング機内で機械加工されるクランクシャフトの円筒形ジャーナルの位置に対応する位置にあり、これらの位置は、試験デバイス（１）の回転軸（１０）に垂直な面に対して位置決めされる。支持輪（４）用の回転案内路（４２）は、試験デバイス（１）の回転軸（１０）に一致する対称軸を有する円筒の形状を有する。したがって、デバイス（１）の回転軸（１０）を通過する平面に沿った断面内における支持輪（４）用回転案内路（４２）の形状は直線形状である。この形状は特に、図１、図２、及び図３の各々に見ることができる。
【００１８】
本発明による試験デバイス（１）は、試験デバイス（１）を固定してローラバニシシング機によって駆動する機能を有する手段を有し、これらの手段はクランクシャフトの手段と同一であるか、又はいずれの種類のローラバニシシング機にも適応可能である。更に、試験デバイス（１）は、ローラバニシシングツールに対向するように配置されることで、本発明による試験デバイス（１）をあらゆる種類のローラバニシシング機に配置して当該機械を試験することを可能にする回転案内路（２２、４２）を備える。ローラバニシシングツール及びローラバニシシング機は例えば、以下の文献に記載されている。
−  例えば、ローラを浮動配置状態に保持するケージに結合された多数のローラバニシシングツールについて記載した米国特許出願第２００２／００２０２０２号
−  例えば、ローラをケージ内に支持する上部と、機械加工される円筒形ジャーナルのための二つの支持輪を備える下部とを備えるローラバニシシングツールの種々の実施例について記載した米国特許第６２５３５９０号
−  例えば、クランクシャフトジャーナルの両側に一つずつ配置される二つのアームと、ローラバニシシングツールとクランクシャフトの要素との衝突を防止するための軸方向案内輪とを備えるローラバニシシング機について記載した国際公開第２００５／０６３４３８号
【００１９】
したがって、本発明による試験デバイス（１）の使用により、多数の構成の試験を生産ラインから独立して行うことが可能になる。試験の構成は固定されたものではない。こうして、多数且つ様々な試験の実行が容易になる。したがって、試験ツールの改良を目的とした修正が容易になる。試験ツールの改良は例えば、ローラバニシシングツールの安定性の向上及び耐用年数の延長の保証に関する。その構造について後述で詳細に説明する本発明による試験デバイス（１）は、単純で廉価な要素を使用して達成可能であり、その上、この試験デバイス（１）は、クランクシャフトの生産ラインから独立して製造され、その後ローラバニシシング機に搭載される。試験は例えば、クランクシャフト生産ライン外部の補助機で実施される。本発明による試験デバイスによって、例えばローラバニシシング機の耐用年数又は磨耗率を試験するのにクランクシャフトが必要でなくなる。更に、完全な試験には、本発明による試験デバイス（１）が一つ必要となるだけである。注油は、クランクシャフトのローラバニシシングの場合と同じように行われる。本発明による試験デバイス（１）の寸法はクランクシャフトの寸法に近いので、試験条件は、クランクシャフトのローラバニシシングが行われる場合の条件と同一である。
【００２０】
次に、図１に示す試験デバイス（１）の一実施形態について説明する。限定しないが、試験デバイス（１）は、一つ以上の円筒形ジャーナルを備えるクランクシャフトをローラバニシシングするためのツールに適合され、このクランクシャフトのために、円筒形ジャーナルをローラバニシシングするためのツールが同時に又は順次試験される。
【００２１】
試験デバイス（１）の回転軸と同一の回転軸を有する主軸（６）は、二つのねじ切りされた端部（６１）によって延ばされるか、又はねじ切りされた端部を備える付属部品に結合される。この主軸の直径（Ｄ１）は、その両端部（６１）の直径（Ｄ２）よりも大きい。ねじ切りされた部分の直径は、止めナット（７、８、９）に合わせられる。
【００２２】
限定しないが、主軸にはつば部（６２）又は肩部が配置される。回転リング（２０、４０）が主軸（６）に配置される。限定しないが、回転リング（２０、４０）は主軸（６）へのクランプ止めにより設置される。限定しないが、回転リング（２０、４０）は肩部（６２）によって支持される。肩部（６２）は、回転リング（２０、４０）が軸方向に支持されることを可能にする。回転要素（２０、４０）は、こうして主軸（６）に固定される。限定しないが、肩部は軸の端部に形成されるか又はつば部によって形成される。
【００２３】
限定しないが、回転リング（２０、４０）は、ナット（７）によって主軸（６）の一方の側にクランプ止めされ、ダブルナット（８、９）によって主軸（６）の他方の側にクランプ止めされる。
【００２４】
図１に示すように、ローラ（２）用回転案内路（２２）の直径（Ｄ２２）は、支持輪（４）用の回転案内路（４２）の直径（Ｄ４２）より大きい。限定しないが、ローラ（２）用回転案内路（２２）は、製造が容易であるように対称に形成される。こうして、この回転リング（２０）は、右側に位置するローラと左側に位置するローラに対して等しく機能し、場合によっては二つのローラに対して等しく機能する。
【００２５】
一実施例では、既存の部品を使用する。従って、ローラ（２）用回転リング（２０）は、ローラバニシシング機のベアリングホイール（３）によって形成され、支持輪（４）用の回転リング（４０）は、ベアリングホイール（３）の横方向の外径以下の外径を有するスペーサによって形成される。この実施形態は、既存の部品を使用するという利点を有し、これは、本発明による試験デバイス（１）が、主軸（６）以外は、新しい部品を機械加工する必要なしにすぐに生産できることを意味する。したがって、この実施形態では、ベアリングホイールであるローラ（２）用の回転リング（２０）が、ローラバニシシング機のベアリングホイール（３）の磨耗率と実質的に同一である磨耗率を有することになる。ローラバニシシングツールの耐用年数試験は例えば、ローラ（２）又はベアリングホイール（３）の剥離で終了する。更に、ベアリングホイール（３）がローラ（２）の回転要素として使用されるこの実施形態では、回転要素（２０）の硬度及び大きさに関してローラバニシシング機との互換性が保証される。
【００２６】
一変形実施形態では、図２に示すように、回転リング（２０、４０）がキー（１１）によって主軸（６）に回転可能に固定して保持される。限定しないが、主軸（６）は一つ以上のキー（１１）に結合する。限定しないが、これらのキーは、多数の回転デバイスを支持する軸のために使用される。
【００２７】
一変形実施形態では、図３に示すように、ローラ（２）用の回転リング（２１）は、ローラ（２）用回転案内路を一つだけ有する。位置決めスペーサ（１２）と回転リング（４１、２１）を組み合わせることにより、回転案内路（２２、４２）の位置が調整される。
【００２８】
一変形実施形態では、図３に示すように、支持輪（４）用の回転案内路（４２）が、ローラ（２）用回転案内路（２２）の底部と同じ高さに位置する。回転リング（２１）の直径（Ｄ２２）は、支持輪（４）用回転リング（４１）の直径（Ｄ４２）と同一である。
【００２９】
図１に表す試験デバイス（１）は、ローラバニシシング機に適応し、複数の円筒形ジャーナルのローラバニシシングを同時に試験することが可能であるが、本発明による試験デバイス（１）は、クランクシャフトの単一の円筒形ジャーナルのローラバニシシングツールの試験にも適応する。
【００３０】
当業者であれば、請求の範囲に示す本発明の応用分野から離脱することなく、本発明には他の多数の特定の形態の実施例が可能であることが明らかであろう。したがって、本実施形態は例示を目的とするが、請求の範囲によって規定される分野内で修正することが可能であり、本発明は、上述の詳細な説明に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ローラバニシシングツールを支持する本発明による試験デバイスの一実施例の断面図である。
【図２】本発明による回転リングの一実施例の部分断面図である。
【図３】本発明による回転リングの別の実施例の部分断面図である。
【図１】
2009534642.tif 000003
【図２】
2009534642.tif 000004
【図３】
2009534642.tif 000005
【国際調査報告】
2009534642.tif 000006
2009534642.tif 000007
2009534642.tif 000008
2009534642.tif 000009