JPH0572339U - 不釣合い自動修正装置のクランクシャフト取付け治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランクシャフトの不釣合い修正装置におい
て、ジャーナル径及びピン径、ストロークの異なる多種
類のクランクシャフトを自動的に保持して割出しを行え
るクランクシャフト取付け治具を提供する。 【構成】 クランクシャフトを両側から支持する一対の
センタと、前記センタを回転中心として前記クランクシ
ャフトの回転割出しを行う回転割出し機構と、前記回転
割出し機構にて回転させられる旋回プレートと、前記ク
ランクシャフトのクランクピンを挟む一対のクランプア
ームを同期させて開閉させるように構成し、前記一対の
クランプアームの中心線が前記センタの中心を通るよう
に前記旋回プレートに取付けられたピンクランプ機構
と、前記クランクシャフトのジャーナルを支えるナチュ
ラルクランプと、前記ジャーナルを前記ナチュラルクラ
ンプに押しつけるメインクランプとで構成したものであ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、エンジンのクランクシャフトの不釣合い自動修正装置において、 不釣合いの修正時にクランクシャフトを保持して割出しを行うクランクシャフト 取付け治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

多気筒エンジンでは、エンジン運転中に、クランクシャフトの回転に伴うピス トン並びにコンロッドの慣性力を互いに打消してエンジンの振動を抑えるように 、クランクシャフトに対するコンロッドの取付け位置をずらせてある。しかしそ れだけでは不十分で、クランクシャフト自身にもピストンやコンロッドの慣性力 を打消すためのバランスウエイトがクランクアームに設けられている。

【０００３】 上記バランスウエイトは、クランクシャフトに連結されるピストンやコンロッ ドに合せて設計されているが、加工誤差等により不釣合い（残留不釣合い）を生 じることがある。そのため、クランクシャフトは所定の加工後、不釣合い測定装 置において不釣合いの測定が行われ、残留不釣合いの有無や修正量が求められる 。そして修正が必要なクランクシャフトは、バランスウエイトに穴開け加工を行 って、修正している。

【０００４】 上記加工は、従来図７及び図８に示す様に、クランクシャフト（１）のジャー ナル（２）をメインクランプ（５）にてクランプし、クランクピン（３）を側方 から位置決め金具（６）に押しつけて位置決めし、ドリル（７）にてクランクシ ャフト（１）のバランスウエイト（４）に穴開けを行っている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

同一形式のエンジンにおいても、ノーマルタイプや過給機を取付けた高出力タ イプ等様々なエンジンが作られており、それに合せてクランクシャフト（１）も ジャーナル（２）の径やクランクピン（３）の径、さらにはジャーナルセンタか らピンセンタまでのストローク（ピンストローク）が異なるもの等様々なものが 製造されている。

【０００６】 このように、異なる種類のクランクシャフトの加工を行う場合、クランクシャ フト（１）の姿勢が常に一定になるように位置決めするためには、メインクラン プ（５）の受け金（８）をジャーナル（２）の径に合せて複数用意し、またクラ ンクピン（３）の径並びにピンストロークに合せて位置決め金具（６）の取付け 位置を変えるように構成している。

【０００７】 そして、クランクシャフト（１）の種類が変わると、それに対応させて作業者 が受け金（８）を交換し、かつ位置決め金具（６）の位置を移動させている。そ のため、作業性が悪く、頻繁にクランクシャフトの種類が変わる場合には生産性 も低かった。

【０００８】 この考案は、クランクシャフトの種類が変わっても、自動的にクランプしてそ の姿勢を一定に保持できる取付け治具を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案は、クランクシャフトを両側から支持する一対のセンタと、前記セン タを回転中心として前記クランクシャフトの回転・割出しを行う回転割出し機構 と、前記回転割出し機構にて回転させられる旋回プレートと、前記クランクシャ フトのクランクピンを挟む一対のクランプアームを同期させて開閉させるように 構成し、前記一対のクランプアームの中心線が前記センタの中心を通るように前 記旋回プレートに取付けられたピンクランプ機構と、前記クランクシャフトのジ ャーナルを支えるナチュラルクランプと、前記ジャーナルを前記ナチュラルクラ ンプに押しつけるメインクランプとで構成したものである。

【００１０】

【作用】 上記構成の取付け治具は、クランクシャフトを一対のセンタにて両側から支持 して、クランクシャフトのジャーナルの芯出しを行う。芯出し後、クランクシャ フトのクランクピンの一つをピンクランプにてクランプし、続いて回転割出し機 構にて旋回プレート及びセンタを回転させて、クランクシャフトの割出しを行う 。

【００１１】 割出しが完了すると、ナチュラルクランプにてクランクシャフトのジャーナル を支持させ、続いてメインクランプにてジャーナルを押えて固定する。この状態 でクランクシャフトのバランスウエイトに穴開け加工を行う。

【００１２】 この様に、一対のセンタ及びピンクランプにてクランクシャフトのジャーナル 及びクランクピンの芯出し及び割出しを行った後、ジャーナルのクランプを行う ので、ジャーナル径やクランクピン径、さらにはピンストローク等が変わっても 、なんら調整や部品の交換を行うことなくクランクシャフトの姿勢を一定にでき る。

【００１３】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図１乃至図６を参照して説明する。

【００１４】 クランクシャフト取付け治具は、図１及び図２に示す様に、クランクシャフト （１）を両側から支持する一対のセンタ（１０）（１１）及びクランクシャフト の回転・割出しを行う回転割出し機構（１２）、センタ（１０）と一体に回転す る旋回プレート（１３）、クランクシャフト（１）のクランクピン（３）をクラ ンプするピンクランプ（１４）、クランクシャフト（１）のジャーナル（２）を 支えるナチュラルクランプ（１５）、ジャーナル（２）をナチュラルクランプ（ １５）に押しつけるメインクランプ（１６）とで構成してある。

【００１５】 一方のセンタ（以下第１センタと称す）（１０）は、第１支持フレーム（２０ ）に軸受け（２１）を介して回転自在に支持された第１センタボックス（２２） にスライド自在に支持されている。この第１センタ（１０）には第１ピストン（ ２３）が設けられ、第１センタボックス（２２）に構成された第１クランプシリ ンダ（２４）にてスライドさせられる。また第１センタボックス（２２）には第 １クランプシリンダ（２４）の外側にシフトシリンダ（２５）が組込まれ、シフ トシリンダ（２５）のピストン（２６）がスライドすることにより、第１センタ （１０）をシフトさせることができるようになっている。

【００１６】 他方のセンタ（以下第２センタと称す）（１１）は、第２支持フレーム（３０ ）に軸受け（３１）を介して回転自在に支持された第２センタボックス（３２） にスライド自在に支持されている。この第２センタ（１１）には第２ピストン（ ３３）が設けられ、第２センタボックス（３２）に構成された第２クランプシリ ンダ（３４）にてスライドさせられる。

【００１７】 回転割出し機構（１２）は、第１支持フレーム（２０）に割出し用サーボモー タ（３５）を取付け、このサーボモータ（３５）の出力軸（３６）の回転を歯車 機構（３７）を介して第１センタボックス（２２）を回転させ、第１センタボッ クス（２２）を介して旋回プレート（１３）を回転させるようになっている。

【００１８】 また旋回プレート（１３）にはクランクシャフト（１）の端部のフランジ（４ ０）を仮受けするための仮受け台（４１）を取付けてある。また、第２支持フレ ーム（３０）の上面にもクランクシャフト（１）の端部（４２）を仮受けするた めの仮受け台（４３）をブラケット（４４）を介して取付けてある。

【００１９】 ピンクランプ（１４）は、図３乃至図５に示す様に、旋回プレート（１３）の 下部縦壁に支持ブロック（４５）を取付け、この支持ブロック（４５）に一対の ピボット軸（４６）（４７）を回転自在に取付け、各ピボット軸（４６）（４７ ）の端部を支持ブロック（４５）から突出させ、その突出端にクランプアーム（ ５０）（５１）を取付けてある。ピボット軸（４６）（４７）にはピニオン（５ ２）（５３）を形成してあり、ピニオン（５２）（５３）間にスライド自在に間 在させたラック（５４）と噛み合わせてある。ラック（５４）は両端にピストン （５５）（５６）を取付けてあり、支持ブロック（４５）内に形成されたクラン プシリンダ（５７）にてスライドさせられる。クランプアーム（５０）（５１） は把持部（５０ａ）（５１ａ）をクランクシャフト（１）のピン部（３）を挟む クランクアーム間に入る厚みに形成し、かつある程度の長さを持たせてある。ま たクランプアーム（５０）（５１）は両者間の中心線が第１センタ（１０）の中 心を通るように配置させてある。

【００２０】 このピンクランプ（１４）は、クランプシリンダ（５７）にてラック（５４） をスライドさせることにより、ピニオン（５２）（５３）を介してピニオン軸（ ４６）（４７）を回転させ、ピニオン軸（４６）（４７）に取付けたクランプア ーム（５０）（５１）を開閉させる。

【００２１】 クランクシャフト（１）のジャーナル（２）を支えるナチュラルクランプ（１ ５）は、図６に示す様に、第１支持フレーム（２０）と第２支持フレーム（３０ ）との間に設置された固定ブロック（６０）にバックアップロッド（６１）をス ライド自在に貫通支持させ、バックアップロッド（６１）の上端にクランクシャ フト（１）のジャーナル（２）を支える基準ブロック（６２）を取付けてある。 また固定ブロック（６０）にバックアップロッド（６１）と平行にくさびロッド （６３）をスライド自在に取付け、くさびロッド（６３）の後端に取付けた押出 し板（６４）をバックアップロッド（６１）の後端部にスライド自在に貫通させ 、かつバックアップロッド（６１）の段部（６５）と押出し板（６４）との間に スプリング（６６）を圧縮間在させてある。

【００２２】 また支持ブロック（６０）内にバックアップロッド（６１）と交差させて固定 ロッド（６７）をスライド自在に設け、固定ロッド（６７）のテーパ面（７０） をバックアップロッド（６１）の周面に形成されたテーパ溝（７１）に挿入し、 かつ固定ロッド（６７）の中間部に形成した貫通穴（７２）にくさびロッド（６ ３）のテーパ部（７３）を挿入してある。前記固定ロッド（６７）のテーパ面（ ７０）はバックアップロッド（６１）を後退させないように傾斜させてあり、く さびロッド（６３）のテーパ部（７３）は固定ロッド（６７）をバックアップロ ッド（６１）へ押しつけるように傾斜させてある。またバックアップロッド（６ １）のテーパ溝（７１）は、固定ロッド（６７）の厚みより長く形成してあり、 固定ロッド（６７）の貫通穴（７２）はくさびロッド（６３）の厚みより長く形 成してある。また固定ロッド（６７）と固定ブロック（６０）との間にバックア ップスプリング（７４）を圧縮間在させて、固定ロッド（６７）を常にくさびロ ッド（６３）へ押しつけるようにしてある。

【００２３】 上記ナチュラルクランプ（１５）は、くさびロッド（６３）を固定ブロック（ ６０）に形成したバックアップシリンダ（７５）にてスライドさせるように構成 してあり、くさびロッド（６３）を前進させると、押出し板（６４）がスプリン グ（６６）を介してバックアップロッド（６１）を前進させる。一方くさびロッ ド（６３）が前進すると、くさびロッド（６３）のテーパ部（７３）に押されて 固定ロッド（６７）がバックアップロッド（６１）側に移動する。バックアップ ロッド（６１）の前進と固定ロッド（６７）の移動は同時に行われ、固定ロッド （６７）のテーパ面（７０）がバックアップロッド（６１）のテーパ溝（７１） に接触する前に、基準ブロック（６２）がクランクシャフト（１）のジャーナル （２）に接触するように配置されている。

【００２４】 そして、基準ブロック（６２）がクランクシャフト（１）のジャーナル（２） に接触すると、バックアップロッド（６１）は停止するが、くさびロッド（６３ ）は前進を続け、そのテーパ部（７３）により固定ロッド（６７）が押上げられ 、そのテーパ面（７０）がバックアップロッド（６１）のテーパ溝（７１）に接 触して停止する。バックアップロッド（６１）の停止により固定ロッド（６７） 及びくさびロッド（６３）も停止する。従って、基準ブロック（６２）がジャー ナル（２）を押して移動させることはない。また固定状態で基準ブロック（６２ ）が押されても、固定ロッド（６７）及びくさびロッド（６３）のくさび作用に より、バックアップロッド（６１）の後退が阻止され、位置ずれを生じることが ない。尚、基準ブロック（６２）は加工条件にあわせて所定のジャーナルを支持 するように形成する。

【００２５】 メインクランプ（１６）はクランクシャフト（１）を挟んでナチュラルクラン プ（１５）の反対側に配置され、押えアーム（７７）の中央部を支持部ブラケッ ト（７６）に揺動自在に取付け、かつ押えアーム（７７）を中間ロッド（８０） を介してメインクランプシリンダ（８１）にて揺動させるようにしてある。押え アーム（７７）は端部（８２）に長穴（８３）を形成し、この長穴（８３）を中 間ロッド（８０）の先端に設けられた連結ピン（８４）に係合させて、揺動動作 に支障を来さないようにしてある。また押えアーム（７７）の押え部（８５）は 、ナチュラルクランプ（１５）の基準ブロック（６２）にて支えられたジャーナ ル（２）を押えるように対向配置させてあり、押えアーム（７７）にてクランク シャフト（１）のジャーナル（２）をナチュラルクランプ（１５）の基準ブロッ ク（６２）へ押しつけるようになっている。

【００２６】 クランクシャフトの取付けに際して、第１センタ（１０）及び第２センタ（１ １）を互いに離反させ、ピンクランプ（１４）のクランプアーム（５０）（５１ ）を開いておく。そして、予め所定の角度に保持されたクランクシャフト（１） が仮受け台（４１）（４３）上に乗せられると、第１センタ（１０）及び第２セ ンタ（１１）を互いに接近させ、クランクシャフト（１）を両側から支持させ、 クランクシャフト（１）のジャーナル（２）の芯出しを行う。次にピンクランプ （１４）のクランプアーム（５０）（５１）を閉じてクランクピン（３）を把持 させ、把持したクランクピン（３）の芯出しを行う。この後、回転割出し機構（ １２）のサーボモータ（３５）が動作して、旋回プレート（１３）を回転させ、 クランクシャフト（１）の割出しを行う。

【００２７】 割出し後ナチュラルクランプ（１５）のバックアップシリンダ（７５）を動作 させてバックアップロッド（６１）を突出させ、基準ブロック（６２）をクラン クシャフト（１）のジャーナル（２）に接触させて支持させ、続いてメインクラ ンプ（１６）のメインクランプシリンダ（８１）が動作して、中間ロッド（８０ ）を前進させて押えアーム（７７）を揺動動作させ、押えアーム（７７）にてク ランクシャフト（１）のジャーナル（２）を押え、基準ブロック（６２）と押え アーム（７７）とでクランクシャフト（１）を強固にクランプする。

【００２８】 クランプが完了すると、クランクシャフト（１）の所定のバランスウエイトに 穴開けを行い、不釣合いの修正を行う。一旦加工が終わると、メインクランプシ リンダ（８１）により中間ロッド（８０）を後退させてメインクランプ（１６） の押えアーム（７７）を逃がし、かつバックアップシリンダ（７５）によりくさ びロッド（６３）を後退させ、押出し板（６４）を介してナチュラルクランプ（ １５）の基準ブロック（６２）も逃がし、クランクシャフト（１）を解放する。 この状態で、再度回転割出し機構（１２）のサーボモータ（３５）を動作させて 旋回プレート（１３）を回転させ、クランクシャフト（１）を次の加工位置に割 出す。

【００２９】 割出し後、再度ナチュラルクランプ（１５）の基準ブロック（６２）及びメイ ンクランプ（１６）の押えアーム（７７）をクランクシャフト（１）のジャーナ ル（２）に押しつけてクランクシャフト（１）をクランプし、不釣合いの修正を 行う。

【００３０】 上記動作を繰り返してクランクシャフト（１）に対する全ての修正が完了する と、メインクランプ（１６）及びナチュラルクランプ（１５）、ピンクランプ（ １４）によるクランプを解放し、続いて第１センタ（１０）及び第２センタ（１ １）を離反させて、クランクシャフト（１）を解放し、仮受け台（４１）（４３ ）上に載せ、搬出させる。

【００３１】 上記取付け治具ではクランクシャフト（１）のジャーナル（２）の中心及びク ランクピン（３）の中心を基準にしてクランプし、かつ割出しを行うので、クラ ンクシャフト（１）のクランクピン（３）のピン径やジャーナル（２）の径が変 わっても、なんら問題なく把持できる。

【００３２】

【考案の効果】

この考案によれば、クランクシャフトを、自動的に芯出し・割出しを行った上 で保持するので、不釣合いの修正を自動化でき、しかもクランクシャフトのピン 径やジャーナル径、ピンストロークが異なっていてもなんら問題なく保持でき、 作業性並びに生産性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る取付け治具の構造を示す概略図

【図２】本考案に係る取付け治具の全体構造を示す正面
図

【図３】本考案のピンクランプを示す側面図

【図４】図３におけるＡ−Ａに沿う断面図

【図５】図４におけるＢ−Ｂに沿う断面図

【図６】本考案のナチュラルクランプ及びメインクラン
プを示す断面図

【図７】従来の不釣合い修正を示す一部断面側面図

【図８】従来の不釣合い修正を示す要部の正面図

【符号の説明】

１ クランクシャフト ２ ジャーナル ３ クランクピン １０ センタ １１ センタ １２ 回転割出し機構 １３ 旋回プレート １４ ピンクランプ １５ ナチュラルクランプ １６ メインクランプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクシャフトを両側から支持する一対
   のセンタと、前記センタを回転中心として前記クランク
   シャフトの回転・割出しを行う回転割出し機構と、前記
   回転割出し機構にて回転させられる旋回プレートと、前
   記クランクシャフトのクランクピンを挟む一対のクラン
   プアームを同期させて開閉させるように構成し、前記一
   対のクランプアームの中心線が前記センタの中心を通る
   ように前記旋回プレートに取付けられたピンクランプ機
   構と、前記クランクシャフトのジャーナルを支えるナチ
   ュラルクランプと、前記ジャーナルを前記ナチュラルク
   ランプに押しつけるメインクランプとで構成したことを
   特徴とする不釣合い自動修正装置のクランクシャフト取
   付け治具。