(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィレットローラを先端部に設けたアッパーアームと、
クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を前記フィレットローラとで挟み込む把持ローラを先端部に設けたロワーアームと、
前記アッパーアームと前記ロワーアームの他端部に取り付けられ、これらアームを開閉自在として前記ピン部又はジャーナル部を前記フィレットローラと前記把持ローラとで挟み込むクランプ状態又は挟み込みを開放するアンクランプ状態とするアーム開閉機構部と、
前記アッパーアーム及び前記ロワーアームをフレームに支持させるアーム支持機構部と、
前記アッパーアームと前記ロワーアームをアンクランプ状態に保持させるアンクランプ保持機構部と、を備え、
前記アンクランプ保持機構部は、前記フレームに固定された固定ピンと、前記アッパーアーム及び前記ロワーアームにそれぞれ取り付けられた固定ピン受け部と、を有し、前記固定ピン受け部で前記固定ピンを挟み込むことでアンクランプ状態を保持させる構成としたことを特徴とするフィレットロール加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィレットロール加工装置であって、
前記アーム支持機構部は、前記フレームに揺動自在に吊り下げて取り付けられたアーム支持部材と、前記アーム支持部材の先端側部に前記アッパーアーム及び前記ロワーアームをぶら下げ且つこれらアームの開閉支点となるピンと、からなることを特徴とするフィレットロール加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載のフィレットロール加工装置であって、
前記アーム支持部材の揺動を停止させるロック機構部を備えたことを特徴とするフィレットロール加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載のフィレットロール加工装置であって、
前記ロック機構部は、前記アーム支持部材の基端部に形成された穴部と、前記穴部に挿入されるロックシャフトと、前記ロックシャフトを前記穴部に挿入させると共に穴部から抜く動作をさせる駆動部と、からなることを特徴とするフィレットロール加工装置。
【請求項５】
アッパーアームの先端部に設けたフィレットローラと、ロワーアームの先端部に設けた把持ローラとで、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を挟み込んだ状態で該クランクシャフトを回転させながらフレームに支持したアッパーアーム及びロワーアームを前記ピン部又はジャーナル部に連れ回りさせながらロール加工するフィレットロール加工方法において、
ロール加工しない加工待機時には、前記アッパーアーム及び前記ロワーアームにそれぞれ取り付けた固定ピン受け部で前記フレームに設けた固定ピンを挟み込んで、当該アッパーアームとロワーアームをアンクランプ状態に保持させることを特徴とするフィレットロール加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトのピン部またはジャーナル部のフィレット溝を加工するフィレットロール加工装置及びフィレットロール加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車などのエンジンを構成する部品のうちクランクシャフトには大きな負荷が掛かることから疲労破壊しないように、クランクピンやクランクジャーナルの隅部に形成されたフィレット溝に超鋼やハイス材からなるフィレットローラを数ＫＮ以上の押圧力で押し付け、クランクシャフトを回転させながらロール加工（塑性加工）することにより、フィレット溝に圧縮残留応力を与えるフィレットロール加工がなされている（例えば、特許文献１等に記載）。
【０００３】
ピン部のフィレットロール加工時には、フィレットローラを先端に有したアッパーアームと、ピン部を前記フィレットローラとで挟み込む把持ローラを先端に有したロワーアームとからなる一対のアームを、クランクシャフトの回転に応じて連れ回す必要があることから、アームをフレームに対して揺動自在に支持するアーム支持機構が必要である。また、フィレットロール加工待機時には、アッパーアームとロワーアームを開いたアンクランプ状態で待機させておく必要があるため、そのアンクランプ状態を保持させるためのアーム姿勢保持機構が必要となる。さらには、アッパーアームとロワーアームを開閉させるアーム開閉機構も必要となる。
【特許文献１】特開昭６２ー７９９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、フィレットロール加工装置には、複数の機構部が必要であるため、多数のシリンダなどからなるアクチュエータや配管、配線類が必要となる。そのため、フィレットロール加工装置の機構が複雑となり高コストになる。
【０００５】
また、アームがアンクランプ状態のときに、アーム支持機構とアーム姿勢保持機構の一方または両方が作動しなかった場合、アームの重量が過大であることにより、アームの姿勢が大きく傾き、その状態からアーム支持機構及びアーム姿勢保持機構が元の位置に復元しても正常位置まで復帰できない状態となり、アーム位置復元に大変な労力と時間が掛かる。
【０００６】
そこで、本発明は、装置構成を簡略化して装置コストを低減すると共にアーム位置復元の必要がないフィレットロール加工装置及びフィレットロール加工方法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】
【０００７】
本発明のフィレットロール加工装置は、フィレットローラを先端部に設けたアッパーアームと、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を前記フィレットローラとで挟み込む把持ローラを先端部に設けたロワーアームと、前記アッパーアームと前記ロワーアームの他端部に取り付けられ、これらアームを開閉自在として前記ピン部又はジャーナル部を前記フィレットローラと前記把持ローラとで挟み込むクランプ状態又は挟み込みを開放するアンクランプ状態とするアーム開閉機構部と、前記アッパーアーム及び前記ロワーアームをフレームに支持させるアーム支持機構部と、前記アッパーアームと前記ロワーアームをアンクランプ状態に保持させるアンクランプ保持機構部と、を備える。前記アンクランプ保持機構部は、前記フレームに固定された固定ピンと、前記アッパーアーム及び前記ロワーアームにそれぞれ取り付けられた固定ピン受け部と、を有し、前記固定ピン受け部で前記固定ピンを挟み込むことでアンクランプ状態を保持させる構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のフィレットロール加工装置によれば、アクチュエータの数を減らして装置構成を簡略化することができると共に装置コストを低減でき、また、アーム位置の復元をする必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、自動車エンジンの一部を構成するクランクシャフトのフィレット溝をフィレットロール加工するフィレットロール加工装置に、本発明を適用した例である。
【００１０】
［フィレットロール加工装置の構成］
図１はフィレットロール加工装置のユニット全体を示す平面図、図２はクランクシャフトの正面図、図３はフィレットロール加工装置の正面図、図４は図３のＡ−Ａ線矢視図、図５は退避位置にあるフィレットロール加工装置の正面図、図６はクランプ位置にあるフィレットロール加工装置の正面図である。
【００１１】
本実施の形態のフィレットロール加工装置は、クランクシャフトのピン部またはジャーナル部の隅部に形成されたフィレット溝をフィレットロール加工することにより圧縮残留応力を発生させて当該クランクシャフトの疲労強度を向上させる装置である。この装置は、図１に示すように、クランクシャフト１をクランプし且つ回転させるワーククランプ回転機構部２に隣接して設けられ、ベッド３上に設けられた前後スライド機構部４と左右スライド機構部５により、フィレットロール加工装置６をクランクシャフト１に対して接近離反させると共に軸方向に移動させるように構成されている。
【００１２】
フィレットロール加工装置６は、例えば４気筒エンジン用、６気筒エンジン用、或いは車種により数種類の形態のクランクシャフト１があるため、それらに応じて加工できるように複数設けられている。図１では、フィレットロール加工装置６をクランクシャフト１の軸方向に所定間隔で５つ配列させた構成としている。
【００１３】
クランクシャフト１には、図２に示すように、フロントシャフト部７と同軸上にジャーナル部８が５個所設けられると共に、そのフロントシャフト部７に偏心した位置にピン部９が４個所設けられている。かかるクランクシャフト１は、４気筒エンジンに使用されるもので、フロントシャフト部７が設けられるフロント側（向かって右側）が従動側とされ、リア側（向かって左側）がトランスミッション側とされる。
【００１４】
ピン部９は、フロント側からリア側に向かってそれぞれ１番ピン、２番ピン、３番ピン、４番ピンとされ、ジャーナル部８も同様に、フロント側からリア側に向かってそれぞれ１番ジャーナル、２番ジャーナル、３番ジャーナル、４番ジャーナルとされる。これらピン部９、ジャーナル部８及びフロントシャフト部７のフィレット溝９ａ、８ａ、７ａは、全て本実施の形態のフィレットロール加工装置でフィレットロール加工を行う。
【００１５】
フィレットロール加工装置６は、図３に示すように、フィレットローラ１０を先端部に設けたアッパーアーム１１と、クランクシャフト１のピン部９又はジャーナル部８を前記フィレットローラ１０とで挟み込む把持ローラ１２を先端部に設けたロワーアーム１３と、アッパーアーム１１とロワーアーム１３の他端部に取り付けられ、これらアーム１１，１３を開閉自在として前記ピン部９又はジャーナル部８を前記フィレットローラ１０と前記把持ローラ１２とで挟み込むクランプ状態又は挟み込みを開放するアンクランプ状態とするアーム開閉機構部１４と、アッパーアーム１１とロワーアーム１３をフレーム１５に支持させるアーム支持機構部１６と、アッパーアーム１１とロワーアーム１３をアンクランプ状態に保持させるアンクランプ保持機構部１７と、アーム支持部材の揺動を停止させるロック機構部１８と、から構成される。
【００１６】
フィレットローラ１０は、アッパーアーム１１の先端部に取り付けられたフィレットローラカセット１９に回転可能に設けられている。把持ローラ１２は、ロワーアーム１３の先端部に取り付けられた把持ローラカセット２０に回転可能に設けられている。かかる把持ローラ１２は、フィレットローラ１０をピン部９、ジャーナル部８及びフロントシャフト部７の反対側から支えるようになっている。
【００１７】
アーム開閉機構部１４は、アッパーアーム１１とロワーアーム１３を開閉自在とする駆動部であるクランプシリンダ２１と、クランプシリンダ２１のボディ２２に取り付けられるアッパージョイント２３と、クランプシリンダ２１のロッド２４先端に連結ネジ２５で固定されるロワージョイント２６と、からなる。
【００１８】
アッパージョイント２３は、クランプシリンダ２１のボディ２２にアッパーアーム１１を取り付けるための連結部材で、ヒンジピン２７をアッパーアーム１１の基端部とアッパージョイント２３の先端側部に貫通させている。ヒンジピン２７とアッパージョイント２３との結合部分には、アッパージョイント２３に対してアッパーアーム１１を回動可能とするための軸受け２８が設けられている。
【００１９】
ロワージョイント２６は、クランプシリンダ２１のロッド２４にロワーアーム１３を取り付けるための連結部材で、ヒンジピン２９をその先端側部とロワーアーム１３の基端部に貫通させている。ヒンジピン２９とロワーアーム１３との結合部分には、ロワージョイント２６に対してロワーアーム１３を回動可能とするための軸受け３０が設けられている。
【００２０】
このように構成されたアーム開閉機構部１４においては、クランプシリンダ２１のロッド２４をボディ２２内へと没すると、図３及び図４に示すように、アッパーアーム１１及びロワーアーム１３の先端部に設けたフィレットローラ１０と把持ローラ１２が共にクランクシャフト１から離れアームがアンクランプ状態となる。
【００２１】
一方、クランプシリンダ２１のロッド２４をボディ２２から突出させると、ロッド２４先端に連結されたロワージョイント２６に押されてロワーアーム１３の基端部が図３中下方へ押され、ロワーアーム１３の先端部に設けた把持ローラ１２がクランクシャフト１に接近する。把持ローラ１２がクランクシャフト１のピン部９又はジャーナル部８に接触すると、今度は、アッパーアーム１１が回転して先端部に設けたフィレットローラ１０を前記把持ローラ１２とでピン部９又はジャーナル部８を挟み込む。このアーム開閉機構部１４によるアームの開閉動作に関しては、後述するものとする。
【００２２】
アーム支持機構部１６は、フレーム１５に揺動自在に吊り下げて取り付けられた２本のアーム支持部材３１と、これらアーム支持部材３１の先端側部に前記アッパーアーム１１及びロワーアーム１３をぶら下げ且つこれらアームの開閉支点となるアーム支持開閉支持ピン３２と、からなる。
【００２３】
アーム支持部材３１は、フレーム１５の天板部１５ａを挟んでその両側にそれぞれその長手方向を垂直に向けて配置されると共に、天板部１５ａの上を横切るようにして設けられた連結部材３３により基端部同士が連結されている。各アーム支持部材３１は、天板部１５ａの側面に固定された支持ピン３４にその基端側部を回動自在に取り付けられ、この支持ピン３４を中心として揺動自在とされている。アーム支持部材３１の先端側には、アッパーアーム１１及びロワーアーム１３をぶら下げ且つこれらアームの開閉支点となるアーム支持開閉支持ピン３２が取り付けられている。
【００２４】
アーム支持開閉支持ピン３２は、アッパーアーム１１とロワーアーム１３の長手方向中央付近に取り付けられたアーム連結部材３５、３６とアーム支持部材３１の先端側部を貫通させて取り付けられている。アッパーアーム１１及びロワーアーム１３は、このアーム支持開閉支持ピン３２によりフレーム１５に対してぶら下げられると共に、このアーム支持開閉支持ピン３２を中心として相互に開閉自在とされている。なお、アーム支持開閉支持ピン３２の位置は、アッパーアーム１１及びロワーアーム１３が前記したアーム開閉機構部１４が取り付けられる基端側部にバランス的に重くなる位置に設定される。
【００２５】
アンクランプ保持機構部１７は、フレーム１５に固定された固定ピン３７と、アッパーアーム１１及びロワーアーム１３にそれぞれ取り付けられた固定ピン受け部３８，３９と、を有し、前記固定ピン受け部３８、３９で前記固定ピン３７を挟み込むことでアームのアンクランプ状態を保持させる。
【００２６】
固定ピン３７は、フレーム１５の天板部１５ａの両側に設けられた垂直板部１５ｂ間に固定されている。固定ピン３７は、垂直板部１５ｂの略中央高さ位置にその両端部を植立させる円柱形状のピンからなる。固定ピン受け部３８、３９は、固定ピン３７を受ける部位を略Ｖ字形状としたブロックとして形成され、アッパーアーム１１とロワーアーム１３の対向位置にそれぞれ固定されている。これら固定ピン受け部３８、３９で固定ピン３７を上下方向から挟み込むことで、前記アッパーアーム１１及びロワーアーム１３のアンクランプ状態を保持させることができる。
【００２７】
ロック機構部１８は、アーム支持部材３１の基端部に形成された穴部４０と、この穴部４０に挿入されるロックシャフト４１と、ロックシャフト４１を前記穴部４０に挿入させると共に穴部４０から抜く動作をさせる駆動部であるロックシリンダ４２とからなる。
【００２８】
穴部４０は、アーム支持部材３１の基端部同士を連結させた連結部材３３に円形穴として形成されている。ロックシャフト４１は、ロックシリンダ４２のロッド４３先端に取り付けられ、ロッド４３の進退操作により前記穴部４０に挿入されると共に穴部４０から引き抜かれる。ロックシリンダ４２は、フレーム１５の天板部１５ａに立設された支柱４４に固定されてなるシリンダ取付け部材４５に設けられている。
【００２９】
このロック機構部１８によれば、ロックシリンダ４２を作動させてロッド４３をシリンダ本体から突出させてロックシャフト４１を前記穴部４０に挿入させることで、アーム支持部材３１の揺動を停止させることができる。一方、ロックシリンダ４２のロッド４３をシリンダ本体に没してロックシャフト４１を前記孔部４０から引き抜くことで、アーム支持部材３１を揺動可能な状態とすることができる。
【００３０】
そして、このように構成されたフィレットロール加工装置６には、アーム開確認センサ４６と、アーム閉確認センサ４７と、ロック確認センサ４８と、アンロック確認センサ４９と、が設けられている。
【００３１】
アーム開確認センサ４６は、アッパーアーム１１の基端部に取り付けられたセンサ取付け部材５０に設けられ、ロワーアーム１３の基端部に設けられたアーム開被検出部５１を検出する。このアーム開確認センサ４６がアーム開被検出部５１を検出すると、アームが開状態のアンクランプ状態にあると判断する。
【００３２】
アーム閉確認センサ４７は、アッパーアーム１１の先端寄りの位置に取り付けられたセンサ取付け部材５２に設けられ、クランクシャフト１のピン部９又はジャーナル部８をクランプした時に相対向するロワーアーム１３に取り付けられたアーム閉被検出部５３を検出してアームの閉状態を確認する。アーム閉被検出部５３は、ロワーアーム１３に取り付けられた被検出部取付け部材５４に設けられている。このアーム閉確認センサ４７がアーム閉被検出部５３を検出すると、アームが閉状態のクランプ状態にあると判断する。
【００３３】
ロック確認センサ４８は、前記シリンダ取付け部材４５に取り付けられたセンサ取付け部材５５に設けられ、ロックシリンダ４２のロッド４３に取り付けられた被検出部取付け部材５６に固定されるロック被検出部５７を検出する。このロック確認センサ４８がロック被検出部５７を検出すると、ロックシャフト４１が穴部４０に挿入され前記アーム支持部材３１が揺動不可能であるロック状態にあると判断する。
【００３４】
アンロック確認センサ４９は、前記ロック確認センサ４８が取り付けられたセンサ取付け部材５５に設けられ、前記被検出部取付け部材５６に固定されるアンロック被検出部５８を検出する。なお、アンロック確認センサ４９は、ロック確認センサ４８の真上に設けられ、アンロック被検出部５８は、ロック被検出部５７の真上に設けられている。
【００３５】
ロックシャフト４１が穴部４０から抜けると、このロックシャフト４１に取り付けられたロック被検出部５７及びアンロック被検出部５８も該ロックシャフト４１と共に上昇し、ロック確認センサ４８ではロック被検出部５７が検出されず、アンロック確認センサ４９ではアンロック被検出部５８が検出されることになる。
【００３６】
以上のように構成されたフィレットロール加工装置６は、前後スライド機構部４によりクランクシャフト１に対して接近離反されるようになっている。前後スライド機構部４は、前後スライドテーブル５９上に固定した前後スライドレール６０の上にフレーム１５を載せ、前後スライド用シリンダ６１でフィレットロール加工装置６を前記スライドレール６０に沿ってスライドさせることにより、クランクシャフト１に対してフィレットロール加工装置６を接近離反させる。
【００３７】
なお、前後スライド機構部４には、フィレットロール加工装置６がクランプ位置にスライドされたことを検出するためのクランプ位置検出センサ６２及びその被検出部６３と、フィレットロール加工装置６がクランクシャフト１から離れた退避位置にあることを検出する退避位置検出センサ６４及びその被検出部６５とが設けられている。図５は、フィレットロール加工装置６の退避位置を示し、図６は、フィレットロール加工装置６のクランプ位置を示している。
【００３８】
「フィレット加工動作」
次に、上述のように構成されたフィレットロール加工装置６によるクランクシャフト１のピン部９またはジャーナル部８のフィレット加工動作について説明する。図７から図１６はフィレットロール加工装置６の動作図である。
【００３９】
先ず、クランクシャフト１をワーククランプ回転機構部２にセットする。ワーククランプ回転機構部２では、チャッキング機構によってクランクシャフト１がチャッキングされる。
【００４０】
次に、このクランクシャフト１に対してフィレットロール加工装置６を、前後スライド機構部４及び左右スライド機構部５により位置出しを行う。すなわち、左右スライド機構部５によりフィレットロール加工装置６を、クランクシャフト１のクランク軸方向にスライドさせてフィレット加工位置に移動させる。また、前後スライド機構部４によりフィレットロール加工装置６を、図５の退避位置から図６のクランプ位置までスライドさせる。
【００４１】
そして、フィレットロール加工装置６がクランプ位置に位置決めされたところで、アーム開閉機構部１４のクランプシリンダ２１を作動させ、ロッド２４をクランプシリンダ２１のボディ２２から突出させる。すると、このロッド２４の先端に連結ネジ２５で固定されたロワージョイント２６が下方に押され、このロワージョイント２６にヒンジピン２９で連結されたロワーアーム１３の基端部を下方へ押し込む。すると、ロワーアーム１３は、図７に示すように、アーム支持機構部１６のアーム支持部材３１に軸支されたアーム支持開閉支持ピン３２を回転中心として回転し、先端部に設けられた把持ローラ１２をクランクシャフト１のピン部９に接近させる。
【００４２】
このとき、ロワーアーム１３に取り付けられた固定ピン受け部３９による前記固定ピン３７に対する挟み込みが解除されるが、アーム支持部材３１はロック機構部１８により揺動不可能なロックされた状態にあるため、クランクシャフト１とロワーアーム１３の位置関係が大きくずれることなくアーム閉じ動作が続けられる。ロワーアーム１３のアーム閉じ動作中は、アッパーアーム１１は、その自重により固定ピン受け部３８を前記固定ピン３７に載せた状態を保持し回転しない状態を維持する。
【００４３】
前記ピン部９に把持ローラ１２が接触すると、図８に示すように、ロワーアーム１３がそれ以上回転できなくなるため、今度は、アッパーアーム１１が回転し始める。アッパーアーム１１は、ヒンジピン２７を介してアッパージョイント２３に結合されているため、このアッパージョイント２３が上昇するのに伴ってアーム支持開閉支持ピン３２を中心として回転する。アッパーアーム１１の回転により、このアッパーアーム１１に取り付けられた固定ピン受け部３８が固定ピン３７から離れるが、アーム支持部材３１はロック機構部１８により揺動不可能なロックされた状態にあるため、クランクシャフト１とアッパーアーム１１の位置関係が大きくずれることなくアーム閉じ動作が続けられる。
【００４４】
そして、アッパーアーム１１の先端部に設けられたフィレットローラ１０がクランクシャフト１のピン部９に接触すると、図９に示すように、クランプ完了となる。クランプ完了状態は、アーム閉確認センサ４７で検出される。図１０は、クランクシャフト１のジャーナル部８がクランプされた状態を示す。
【００４５】
ピン部９のクランプが完了したらフィレットロール加工を開始する。以下、ピン部９にフィレットロール加工を行う例として説明する。先ず、図１１に示すように、ロック機構部１８を作動させてロックシャフト４１をアーム支持部材３１の基端部に形成した穴部４０から抜く。これにより、アーム支持部材３１のロック状態が解除される。次に、ワーククランプ回転機構部２を作動してクランクシャフト１を回転させる。
【００４６】
すると、ピン部９は、クランクシャフト１のクランプ軸芯と偏芯した位置にあるため、そのクランプ軸芯回りに回転する。したがって、このピン部９をフィレットローラ１０と把持ローラ１２とで挟み込んだアッパーアーム１１及びロワーアーム１３は、図１２から図１８に示すように、フレーム１５に軸支された支持ピン３４を回転中心として揺動するアーム支持部材３１に吊り下げられた状態で前記ピン部９に連れ回りして回転する。
【００４７】
図１２は、クランクシャフト１が４５度回転したときのアーム姿勢状態を示す。図１３は、クランクシャフト１が９０度回転したときのアーム姿勢状態を示す。クランクシャフト１が９０度回転した位置では、アッパーアーム１１とロワーアーム１３がほぼ平行な状態となる。図１４は、クランクシャフト１が１３５度回転したときのアーム姿勢状態を示す。図１５は、クランクシャフト１が１８０度回転したときのアーム姿勢状態、図１６はクランクシャフト１が２２５度回転したときのアーム姿勢状態、図１７はクランクシャフト１が２７０度回転したときのアーム姿勢状態を示す。クランクシャフト１が２７０度回転した位置では、アッパーアーム１１とロワーアーム１３がほぼ平行な状態となる。図１８は、クランクシャフト１が３１５度回転したときのアーム姿勢状態を示す。
【００４８】
そして、アッパーアーム１１とロワーアーム１３が図１１に示す初期位置に戻ってアームの１回転が終了する。この動作をフィレットロールに必要な回転数だけクランクシャフト１を回転させることで、ピン部９にフィレットロール加工を行う。前後スライド機構部４のスライドシリンダと、アーム開閉機構部１４のクランプシリンダと、ロック機構部１８のロックシリンダと、フィレットロールの動作タイミングについては、図１９のタイミングチャートに示す。
【００４９】
そして、ピン部９のフィレットロール加工が終了したら今度は、ロック機構部１８のロックシャフト４１をアーム支持部材３１の基端部に形成した穴部４０に挿入し、前記アーム支持部材３１をロック状態とする。次に、アーム開閉機構部１４のロッド２４をクランプシリンダ２１のボディ２２内に没することでアッパーアーム１１及びロワーアーム１３を開き、フィレットローラ１０と把持ローラ１２とによるピン部９の把持状態を開放する。このアーム開動作時においては、アーム支持部材３１が揺動不可能なロック状態にあるため、固定ピン３７と固定ピン受け部３８、３９との位置関係が大きくずれることなくアームの開き動作が続けられる。
【００５０】
そして、固定ピン受け部３８、３９で固定ピン３７が挟み込まれると、図６に示すアンクランプ状態に戻る。アンクランプ状態は、アーム開確認センサ４６で検出される。次に、前後スライド機構部４を作動させてフィレットロール加工装置６を図５の退避位置に戻してピン部９のフィレットロール加工を終了する。ジャーナル部８をフィレット加工する場合は、ピン部９と同様の動作を行うことでジャーナル部８をフィレット加工することができる。
【００５１】
「本実施の形態による効果」
以上のようにして構成されたフィレットロール加工装置によれば、アッパーアーム１１とロワーアーム１３をアンクランプ状態に保持させるアンクランプ保持機構部を備えているため、アッパーアーム１１とロワーアーム１３のアンクランプ状態を保持させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態によれば、そのアンクランプ保持機構部を、フレーム１５に固定した固定ピン３７と、この固定ピン３７をアッパーアーム１１及びロワーアーム１３にそれぞれ取り付けた固定ピン受け部３８、３９とで挟み込む構造としたので、簡単な構造でアンクランプ状態を保持させることができると共に、コストダウンを図ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、アッパーアーム１１及びロワーアーム１３をフレーム１５に対して揺動自在に吊り下げたアーム支持部材３１の先端側部にぶら下げたので、アーム姿勢異常状態時の復帰を容易なものとすることができると共に機械保守性を向上させることができる。すなわち、仮にアッパーアーム１１及びロワーアーム１３が固定ピン３７から外れるという異常状態になっても、アーム自体がアーム支持部材３１で吊り下げられており且つ重力により常に鉛直方向に保持されているため、アッパーアーム１１及びロワーアーム１３のみがアーム支持開閉支持ピン３２を中心としてアーム開閉機構部１４側に回転するのみでその回転モーメントの反対方向に同等またはそれ以上の回転モーメントを与えることにより、容易にアーム姿勢を復元でき、従来困難であったアーム姿勢復元作業を大幅に改善することができる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、ロック機構部１８によりアーム支持部材３１の揺動を停止させるようにしたので、クランクシャフト１とアームの位置関係が大きくずれることなくアーム閉じ動作を続けることができ、また、固定ピン３７と固定ピン受け部３８、３９との位置関係が大きくずれることなくアーム開動作を続けることができる。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、アーム支持部材３１に形成した穴部４０にロックシャフト４１を挿脱させるように構成したロック機構部１８を設けたので、固定ピン受け部３８、３９が固定ピン３７から外れてクランプまたはアンクランプ動作中にアッパーアーム１１が外れるといった異常状態の発生を無くすことができる。したがって、本実施の形態によれば、アクチュエータの数を減らして装置構成を簡略化することができると共に、装置コストを低減でき、また、アーム位置の復元をする必要がなくなる。
【００５６】
本発明のフィレットロール加工方法によれば、アクチュエータなどの機構を必要とすることなく簡単な構造でアッパーアームとロワーアームをアンクランプ状態に保持することができる。
【００５７】
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】フィレットロール加工装置のユニット全体を示す平面図である。
【図２】クランクシャフトの平面図である。
【図３】フィレットロール加工装置の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視図である。
【図５】退避位置にあるフィレットロール加工装置の正面図である。
【図６】クランプ位置にあるフィレットロール加工装置の正面図である。
【図７】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、ロワーアームが回転し始めたときの図である。
【図８】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、アッパーアームが回転し始めたときの図である。
【図９】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、ピン部のクランプ状態を示す図である。
【図１０】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、ジャーナル部のクランプ状態を示す図である。
【図１１】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、ロックシャフトを穴部から抜いてアーム支持部材のロック状態を解除した状態を示す図である。
【図１２】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、クランクシャフトが４５度回転したときのアーム姿勢状態を示す図である。
【図１３】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、クランクシャフトが９０度回転したときのアーム姿勢状態を示す図である。
【図１４】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、クランクシャフトが１３５度回転したときのアーム姿勢状態を示す図である。
【図１５】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、クランクシャフトが１８０度回転したときのアーム姿勢状態を示す図である。
【図１６】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、クランクシャフトが２２５度回転したときのアーム姿勢状態を示す図である。
【図１７】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、クランクシャフトが２７０度回転したときのアーム姿勢状態を示す図である。
【図１８】フィレットロール加工装置によるフィレット加工動作を示し、クランクシャフトが３１５度回転したときのアーム姿勢状態を示す図である。
【図１９】前後スライド機構部のスライドシリンダと、アーム開閉機構部のクランプシリンダと、ロック機構部のロックシリンダと、フィレットロールの動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１…クランクシャフト
２…ワーククランプ回転機構部
３…ベッド
４…前後スライド機構部
５…左右スライド機構部
６…フィレットロール加工装置
８…ジャーナル部
９…ピン部
１０…フィレットローラ
１１…アッパーアーム
１２…把持ローラ
１３…ロワーアーム
１４…アーム開閉機構部
１５…フレーム
１６…アーム支持機構部
１７…アンクランプ保持機構部
１８…ロック機構部
２１…クランプシリンダ
２３…アッパージョイント
２６…ロワージョイント
３１…アーム支持部材
３２…アーム支持開閉支持ピン
３４…支持ピン
３７…固定ピン
３８，３９…固定ピン受け部
４０…穴部
４１…ロックシャフト
４２…ロックシリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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