(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックにおけるクランクシャフトの軸受部に挿入され、主軸と一体となって回転するアーバと、このアーバに対し偏心した状態で回転可能に支持され、先端に前記シリンダブロックにおけるクランクシャフト位置決め用のスラスト面を加工する工具を備えた工具繰出偏心軸と、前記アーバを回転可能に支持するワーク位置決め用の治具側に設けた固定スリーブとを有するシリンダブロックのクランクシャフト位置決め用スラスト面加工装置において、前記固定スリーブをアーバの軸方向複数ヶ所に設けるとともに、前記アーバと主軸とを、これら両者がラジアル方向に相対変位可能となる連結部で連結したことを特徴とするシリンダブロックのクランクシャフト位置決め用スラスト面加工装置。
【請求項２】
工具繰出偏心軸は、連結部付近を弾性変形しやすいよう他の部位に比べて細軸化したことを特徴とする請求項１記載のシリンダブロックのクランクシャフト位置決め用スラスト面加工装置。
【請求項３】
連結部は、オルダムカップリングで構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のシリンダブロックのクランクシャフト位置決め用スラスト面加工装置。
【請求項４】
シリンダブロックにおけるクランクシャフトの軸受部に、主軸と一体となって回転するアーバを挿入し、このアーバを、軸方向複数ヶ所にて、ワーク位置決め用治具側の固定スリーブで回転可能に支持するとともに、アーバと主軸とを、これら両者がラジアル方向に相対変位可能となる連結部で連結した状態で、前記アーバに対し偏心した状態で回転可能な工具繰出偏心軸の先端に設けた工具にて、前記シリンダブロックにおけるクランクシャフト位置決め用のスラスト面を加工することを特徴とするシリンダブロックのクランクシャフト位置決め用スラスト面加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シリンダブロックにおけるクランクシャフトの軸受部に挿入され、主軸と一体となって回転するアーバと、このアーバに対し偏心した状態で回転可能で、先端にシリンダブロックにおけるクランクシャフト位置決め用のスラスト面を加工する工具を備えた工具繰出偏心軸と、アーバを回転可能に支持するワーク位置決め用の治具側に設けた固定スリーブとを有するシリンダブロックのクランクシャフト位置決め用スラスト面加工装置および加工方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、ワーク位置決め用の治具側に設けた固定スリーブに回転可能に支持されるアーバの、スラスト加工面に対する直角度を確保することを目的としている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、シリンダブロックにおけるクランクシャフトの軸受部に挿入され、主軸と一体となって回転するアーバと、このアーバに対し偏心した状態で回転可能に支持され、先端に前記シリンダブロックにおけるクランクシャフト位置決め用のスラスト面を加工する工具を備えた工具繰出偏心軸と、前記アーバを回転可能に支持するワーク位置決め用の治具側に設けた固定スリーブとを有するシリンダブロックのクランクシャフト位置決め用スラスト面加工装置において、前記固定スリーブをアーバの軸方向複数ヶ所に設けるとともに、前記アーバと主軸とを、これら両者がラジアル方向に相対変位可能となる連結部で連結した構成としてある。
【０００４】
このような構成のシリンダブロックのクランクシャフト位置決め用スラスト面加工装置によれば、工具繰出偏心軸をアーバに対して回転させることにより、アーバが主軸とともに回転したときの工具繰出偏心軸先端の工具の加工軌跡が、アーバと工具繰出偏心軸との偏心量によって変化する。これによりスラスト面は、中央部から外周部にかけて必要とする部位が切削加工される。このような加工時において、アーバは、その軸方向複数ヶ所にてワーク位置決め用の治具側に設けた固定スリーブによって回転可能に支持されると同時に、主軸に対してラジアル方向に相対変位可能な連結部にて連結されていることから、主軸位置がラジアル方向に変位したとしても、アーバ側は固定スリーブに対して直角度が維持される。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１の発明の構成において、工具繰出偏心軸は、連結部付近を弾性変形しやすいよう他の部位に比べて細軸化した構成としてある。
【０００６】
上記構成によれば、主軸位置がラジアル方向に変位した際に、工具繰出偏心軸は、連結部付近で主軸の変位に追随して確実に弾性変形し、アーバ側の固定スリーブに対する直角度が確保される。
【０００７】
請求項３の発明は、連結部は、オルダムカップリングで構成されている。
【０００８】
上記構成によれば、主軸位置がラジアル方向に変位する際に、アーバは、オルダムカップリングを介して主軸に対して相対変位し、スラスト面に対して直角度が確保される。
【０００９】
請求項４の発明は、シリンダブロックにおけるクランクシャフトの軸受部に、主軸と一体となって回転するアーバを挿入し、このアーバを、軸方向複数ヶ所にて、ワーク位置決め用治具側の固定スリーブで回転可能に支持するとともに、アーバと主軸とを、これら両者がラジアル方向に相対変位可能となる連結部で連結した状態で、前記アーバに対し偏心した状態で回転可能な工具繰出偏心軸の先端に設けた工具にて、前記シリンダブロックにおけるクランクシャフト位置決め用のスラスト面を加工する加工方法としてある。
【００１０】
上記加工方法によれば、主軸位置がラジアル方向に変位しても、アーバは、軸方向複数ヶ所にて固定スリーブに支持されると同時に、主軸に対し連結部を介して相対変位するので、アーバのスラスト面に対する直角度が確保される。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、アーバは、その軸方向複数ヶ所にてワーク位置決め用の治具側に設けた固定スリーブによって回転可能に支持されると同時に、主軸に対しラジアル方向に相対変位可能となる連結部にて連結されているので、主軸位置がラジアル方向に変位しても、アーバ側は固定スリーブに対して直角度を維持でき、スラスト面に対する加工精度を向上させることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、工具繰出偏心軸は、連結部付近を弾性変形しやすいよう他の部位に比べて細軸化したので、主軸位置がラジアル方向に変位した際に、工具繰出偏心軸は、連結部付近が主軸の変位に追随して確実に弾性変形し、アーバ側の固定スリーブに対する直角度を確保することができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、連結部は、オルダムカップリングで構成されているので、主軸位置がラジアル方向に変位する際に、アーバは、オルダムカップリングを介して主軸に対して相対変位し、スラスト面に対して直角度を確保することができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、主軸位置がラジアル方向に変位しても、アーバは、軸方向複数ヶ所にて固定スリーブに支持されると同時に、主軸に対し連結部を介して相対変位するので、アーバのスラスト面に対する直角度を確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１６】
図１は、この発明の実施の一形態を示すシリンダブロックのクランクシャフト位置決め用スラスト面加工装置の断面図である。自動車用エンジンのシリンダブロック１は、ワーク位置決め用治具３に図示しない部位にて位置決め固定されている。このシリンダブロック１は、図示しないクランクシャフトが回転可能に挿入される軸受部としてのクランクシャフトベアリング孔５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅを備えており、このうち中央のクランクシャフトベアリング孔５ｃ周囲の左右両側面が、クランクシャフトの軸方向の位置決め用のスラスト面７，９であり、このスラスト面７，９を本装置によって仕上げ加工する。
【００１７】
本装置の主軸１０は、ワーク位置決め用治具３側のベッド上をスライドユニットを介して図中で左右方向にスライド移動可能であり、その先端に主軸１０と一体となって、中心軸Ａを中心として回転するアーバとしてのフローティングアーバ１１が取り付けられている。フローティングアーバ１１は、クランクシャフトベアリング孔５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅに挿入可能であり、加工作業時には、図中で右側からクランクシャフトベアリング孔５ｅ，５ｄに挿入された状態となる。
【００１８】
フローティングアーバ１１は、図中で右側端部のフランジ１１ａが固定具１２内に配置されることで、主軸１０に保持され、フランジ１１ａの端面１１ｂと主軸１０の端面１０ａとが、連結部としてのオルダムカップリング１３によって連結されている。すなわち、このオルダムカップリング１３により、フローティングアーバ１１は、主軸１０とともに回転可能であると同時に、主軸１０に対してラジアル方向に相対変位可能となる。
【００１９】
フローティングアーバ１１には、中心軸Ａに対し偏心した位置にて軸方向に貫通している偏心軸挿通孔１１ｃが形成され、この偏心軸挿通孔１１ｃに工具繰出偏心軸１５が中心軸Ｂを中心として回転可能に挿通されている。工具繰出偏心軸１５は、フローティングアーバ１１の先端から突出した先端部周囲に、一対のカートリッジ１７を介して工具としてのツールチップ１９が取り付けられている。このツールチップ１９によりスラスト面７，９を加工する。
【００２０】
工具繰出偏心軸１５は、オルダムカップリング１３より図中で右側付近が、他の部位に対して細径化された細軸部１５ａが形成され、この細軸部１５ａにより弾性変形しやすいものとなっている。
【００２１】
一方、ワーク位置決め治具３側には、クランクシャフトベアリング孔５ｃ，５ｄ間およびクランクシャフトベアリング孔５ｄ，５ｅ間に配置された状態で、固定スリーブ２１および２３がそれぞれ一体的に設けられている。各固定スリーブ２１，２３にはベアリング２５，２７がそれぞれ設けられ、このベアリング２５，２７を介してフローティングアーバ１１が、その先端部位と軸方向ほぼ中央部位との２ヶ所にて回転可能に支持されている。
【００２２】
クランクシャフトベアリング孔５ｂ，５ｃ間にも、固定スリーブ２９が設けられているが、これは、シリンダブロック１に対し図中で左側から、スラスト面７，９に対する荒加工用の工具繰出偏心軸が挿入されて回転可能に支持するものである。
【００２３】
工具繰出偏心軸１５をフローティングアーバ１１に対し中心軸Ｂを中心として回転させることで、フローティングアーバ１１が主軸１０とともに回転したときの工具繰出偏心軸１５先端のツールチップ１９の加工軌跡が、フローティングアーバ１１と工具繰出偏心軸１５との偏心量Ｔによって変化する。これにより、スラスト面７，９は、中央部から外周部にかけて必要とする部位が切削加工される。
【００２４】
このような加工時において、フローティングアーバ１１は、その軸方向２ヶ所にてワーク位置決め用治具３側に設けた固定スリーブ２１，２３によって回転可能に支持されると同時に、主軸１０に対しオルダムカップリング１３にて連結されていることから、主軸１０の位置がラジアル方向に変位しても、フローティングアーバ１１と固定スリーブ２１，２３との位置関係は常に一定の精度に保たれる。主軸１０のラジアル方向の変位に伴って、工具繰出偏心軸１５は、基端側の細径化された細軸部１５ａが容易に弾性変形するので、細軸部１５ａより先端側は、フローティングアーバ１１に対して平行度が保たれる。
【００２５】
これにより、主軸１０とフローティングアーバ１１との中心合わせは高い精度でなくても、フローティングアーバ１１とスラスト面７，９との直角度が高精度に得られ、スラスト面７，９の加工精度を高く維持することができる。
【００２６】
主軸１０の位置がラジアル方向に変位する形態としては、主軸１０がスライドするスライドユニットの摩耗、スライドユニットが設置されるベッドの切削水による熱変形（反り）、基礎の変化、などがある。
【００２７】
図２は、スライドユニット３１が設置されているベッド３３が二点鎖線図示のように下方に反ったときの本装置のイメージ図である。これによれば、スライドユニット３１の下方への変位により、主軸１０はオルダムカップリング１３を支点として下方へ変位し、フローティングアーバ１１は水平状態が確保されている。
【００２８】
これに対し、図３は、アーバ３５を主軸３７と一体形状とし、かつアーバ３５を回転可能に支持する固定スリーブ３９を１ヶ所のみに設けた場合の前記図２と同様のイメージ図である。これによれば、スライドユニット３１の下方への変位により、アーバ３５は主軸３７とともに変位し、スラスト面７，９に対する直角度が損なわれていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示すシリンダブロックのクランクシャフト位置決め用スラスト面加工装置の断面図である。
【図２】図１のスラスト面加工装置における動作説明図である。
【図３】図１のスラスト面加工装置に対し、アーバを主軸と一体とし、かつアーバを回転可能に支持する固定スリーブを１ヶ所のみに設けた場合の動作説明図である。
【符号の説明】
１  シリンダブロック
３  ワーク位置決め用治具
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ  クランクシャフトベアリング孔（軸受部）
７，９  スラスト面
１０  主軸
１１  フローティングアーバ（アーバ）
１３  オルダムカップリング（連結部）
１５  工具繰出偏心軸
１５ａ  細軸部
１９  ツールチップ（工具）
２１，２３  固定スリーブ
【図１】
0003736241.tif 000002
【図２】
0003736241.tif 000003
【図３】
0003736241.tif 000004