JP3079679B2 - ターニングブローチの振れ量測定方法、並びに該方法に使用する振れ量測定装置及びターニングブローチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ターニングブローチ
のブローチ本体に配設される複数の切刃の振れ量を効率
良く測定できる振れ量測定方法と、この測定方法を実施
する際に用いて好適な振れ量測定装置及びターニングブ
ローチに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、往復動式内燃機関のクランクシャ
フトの切削加工方法として、例えば図５及び図６に示す
ように、扇形状のターニングブローチ１を、加工機２の
チャック２ａに取り付けられたワークＷのジャーナルＪ
と対向させて上記加工機２の回転軸Ｓに複数装着し、上
記チャック２ａによってワークＷを軸線回りに特定方向
（図中矢印Ａ方向）へ高速で回転させるとともに、上記
回転軸Ｓによって上記ターニングブローチ１を特定方向
（図中矢印Ｂ方向）へ極低速で回転させることにより、
ターニングブローチ１のブローチ本体３の外周に設けら
れた切刃４、５（図６では切刃４のみ示す。）でワーク
ＷのカウンタウェイトＣの側面削り、上記ジャーナルＪ
の幅削り、及びジャーナルＪの径加工を連続して行う方
法が広く採用されつつある。

【０００３】ここで、上記切刃としては、ブローチ本体
３の周方向先端側に配置されるカウンタウェイト側面削
り用の切刃４と、これら切刃４の後方に設けられるジャ
ーナル加工用の切刃５との少なくとも２種類が設けられ
る。しかもジャーナル加工用の切刃５は、ブローチ本体
３の幅方向へ所定量突出するジャーナル幅加工用の切刃
と、ブローチ本体３の高さ方向へ所定量突出するジャー
ナル径加工用の切刃とに分けて設けられるのが一般的で
ある。

【０００４】そして、これらジャーナル加工用の切刃５
のブローチ本体３の幅方向や高さ方向への突出量は、ワ
ークＷのジャーナルＪの加工幅や加工径を支配すること
になるため、上述したターニングブローチ１では、切刃
５をブローチ本体３に取り付ける際にこれら切刃５のブ
ローチ本体３の幅方向や高さ方向への突出量が基準ゲー
ジなどを用いて精密に調整されている。なお、ここでい
う幅方向への突出量とはブローチ本体３の幅方向中心線
から切刃５の端部までの距離を、高さ方向への突出量と
は取付面６から切刃５までの距離を意味するものとし、
以下ではこれらの突出量を調整する作業を振れ調整作業
と称し、また、各切刃５の突出量の変化量を振れ量と称
するものとする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のターニングブローチ１では、ブローチ本体３を回転
軸Ｓから取り外した状態で切刃５の振れ調整作業を行っ
ているため、実際の切削時にはブローチ本体３の回転軸
Ｓへの取付誤差等によって切刃５の位置がずれてジャー
ナルＪの加工幅や加工径に狂いが生じることがあった。

【０００６】このような場合には、ジャーナルＪの加工
幅や加工径の誤差に相当する量を振れ量として改めて切
刃５の振れ調整作業を行う必要があり、その方法として
は例えばダイヤルゲージ等の測定手段を切刃５の近傍に
設置して切刃５の突出量の変化を測定しつつ切刃５の位
置を変化させることが考えられる。しかしながら、かか
かる方法では各切刃５ごとに測定手段のセットを繰り返
す必要があるので手間がかかり、調整を必要とする切刃
５の枚数が増加するにつれて振れ調整作業に要する時間
が飛躍的に増加する。

【０００７】また、ターニングブローチ１を加工機２の
回転軸Ｓに取り付けた状態では、切刃５の高さ方向の基
準とすべき取付面６が回転軸Ｓと密着していて利用でき
ないので、各切刃５の単独の振れ量は測れても複数の切
刃５の振れ量を統一した位置を基準として測定すること
はできない。すなわち、一の切刃５を例えば１０μｍ移
動させようとする場合には、対象とする切刃５にダイヤ
ルゲージをあてて振れ調整作業を行いつつ切刃５の振れ
量を読み取ればよいが、２以上の切刃５の取付面６から
の高さを一致させる場合など複数の切刃５の間で相対的
に突出量を調整しようとしても、これらの間に統一した
基準がないので相対的な調整ができないのである。

【０００８】なお、以上の問題は、図５及に図６に示し
たように切刃４、５を周方向後方へ向かうほど外周側へ
大きく突出させたいわゆるスパイラルタイプのターニン
グブローチ１に限らず、例えば図７に示すように長方形
平板状のブローチ本体７の一側部に切刃を取り付けたリ
ニアタイプのターニングブローチ８においても同様に生
じる。また、これらのターニングブローチ１、８と異な
り、切刃４、５を同一円弧上に位置させて加工時にブロ
ーチ本体をワークの径方向中心側へ送り出すようにした
いわゆるサーキュラータイプのターニングブローチ９で
も同様である。

【０００９】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、ターニングブローチを加工機に取り付けた状
態で切刃の振れ量を容易に測定できる振れ量測定方法を
提供し、さらに該測定方法に適した振れ量測定装置及び
ターニングブローチを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明のターニングブローチの振れ量測定方法で
は、ブローチ本体の幅方向を向く側部に、当該ブローチ
本体の送り方向に沿って延びる測定基準面を形成し、こ
の測定基準面上に上記ブローチ本体の高さ方向に延びる
支持部材を当該測定基準面に沿って移動自在に配設し、
この支持部材に上記測定手段を配設して上記複数の切刃
の振れ量を測定している。なお、ここでいう、ブローチ
本体の幅方向及び高さ方向には、扇形状に湾曲するブロ
ーチ本体の軸方向及び半径方向がそれぞれ含まれる。

【００１１】そして、上記振れ量測定方法に使用する振
れ量測定装置は、ターニングブローチのブローチ本体の
高さ方向一側部に配設された切刃と対向して該切刃の振
れ量を測定する測定手段と、この測定手段を支持する支
持部材とを具備してなるもので、上記支持部材は、一端
が上記ブローチ本体に形成された測定基準面と当接して
該測定基準面上を移動自在に設けられかつ他端が上記ブ
ローチ本体の高さ方向へ上記切刃を越えて突出する脚部
と、この脚部の他端側に設けられて上記測定手段が取り
付けられる支持台とを有していることを特徴とするもの
である。

【００１２】さらに、上記測定方法に使用するターニン
グブローチでは、ブローチ本体の幅方向を向く側面に、
該側面から突出する少なくとも一のフランジを形成し、
該フランジの上記ブローチ本体の高さ方向一側部に臨む
側に、当該ブローチ本体の送り方向に沿って延びる測定
基準面が形成されてなり、該測定基準面は、切刃の高さ
方向の振れ量の測定を行うための第１の測定基準面と切
刃の幅方向の振れ量の測定を行うための第２の測定基準
面とを有することを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記構成の振れ量測定方法によれば、ブローチ
本体の測定基準面上に支持部材を介して支持される測定
手段が送り方向に沿って移動することにより、複数の切
刃の振れ量を同一の基準で測定できる。しかも、測定す
る切刃を変更する度に測定手段をブローチ本体から一々
取り外して設置し直す必要もない。

【００１４】また、上記構成の振れ量測定装置によれ
ば、支持部材の脚部の一端をブローチ本体の測定基準面
と当接させて該支持部材を測定基準面に沿って移動させ
ることにより、支持台上に取り付けられた測定手段を、
測定基準面に対する距離を変化させることなく複数の切
刃間で移動させることができる。

【００１５】さらに、上記構成のターニングブローチに
よれば、ブローチ本体を加工機に装着した状態でブロー
チ本体の幅方向側部に第１の測定基準面と第２の測定基
準面とが設けられているので、これらの測定基準面を統
一した基準として複数の刃の高さ方向の振れ量と幅方向
の振れ量をそれぞれ測定して調整でき、これによって被
削材の加工深さ（加工径）と加工幅とに狂いを生じさせ
ることなく精密に加工できる。

【００１６】

【実施例】以下、図１〜図４を参照して、本発明の一実
施例をターニングブローチ、振れ量測定装置、振れ量測
定方法の順に説明する。

【００１７】図４において符号１０は本実施例に係るタ
ーニングブローチであり、このターニングブローチ１０
は、加工機（図示略）の回転軸Ｓにライナ１１を介して
取り付けられる複数枚、例えば３枚のセグメント１２〜
１４で構成される一のブローチ本体１５を備えている。
なお、ライナ１１は回転軸Ｓにボルト１１ａで取り付け
られる円環状の部材であり、その外周面は回転軸Ｓの外
周面と同軸の円筒面状に形成されている。

【００１８】図１〜図３に示すように、ブローチ本体１
５の周方向先端から数えて３番目に位置する第３のセグ
メント１４は、その幅方向（図１において紙面と直交す
る方向をいう。）の中央部に配置される扇形平板状の凸
壁部１６と、この凸壁部１６の基端側に配置されて当該
セグメント１４の幅方向を向く側面１４ａ、１４ａから
突出する二つのフランジ１７、１７とを有してなるもの
で、該セグメント１４の高さ方向一側部に位置する上記
凸壁部１６の外周部には、ジャーナル加工用の複数の切
刃チップ１８、１９が振れ調整機構２０、２１を介して
千鳥状に取り付けられている。

【００１９】切刃チップ１８、１９のうち、第３のセグ
メント１４の周方向先端側に配置される２枚の切刃チッ
プ１８は、ワークＷ（図７参照）のジャーナル幅加工を
目的とするもので、それぞれの厚さ方向を当該セグメン
ト１４の幅方向とほぼ一致させかつ各々の切刃１８ａを
凸壁部１６の外周面から突出させた状態で振れ調整機構
２０のホルダ２２に取り付けられている。振れ調整機構
２０は、セグメント１４の凹部１４ｂに挿入される上記
ホルダ２２と、これらホルダ２２と凹部１４ｂの底面と
の間に介在される楔部材２３とを有し、上記楔部材２３
のセグメント１４の幅方向への押し込み量を調整ねじ２
４で変化させることにより切刃チップ１８をセグメント
１４の径方向へ移動させる構成とされている。

【００２０】一方、第３のセグメント１４の周方向後端
側に配置される残りの２枚の切刃チップ１９は、ワーク
Ｗのジャーナル径加工を目的とするもので、それぞれの
厚さ方向をセグメント１４の径方向とほぼ一致させかつ
各々の切刃１９ａを凸壁部１６の外周面から突出させた
状態で振れ調整機構２１のホルダ２６に取り付けられて
いる。振れ調整機構２１は、セグメント１４の凹部１４
ｃに挿入される上記ホルダ２６と、これらホルダ２６と
凹部１４ｃの底面との間に介在される断面十字状の楔部
材２７と、ホルダ２６を凹部１４ｃの底面側へ押し付け
る皿ばね２８とを有し、上記楔部材２７を凹部１４ｃの
底面側に取り付けられた調整ねじ２９によってセグメン
ト１４の略周方向へ移動させることにより、切刃チップ
１９をセグメント１４の径方向内外へ強制的に移動させ
得る構成とされている。

【００２１】また、上記フランジ１７は凸壁部１６に沿
って弓状に湾曲し、それぞれの下面は上述したライナ１
１（図４参照）の外周面と同一曲率で湾曲する円筒面状
に形成されてライナ１１への取付面３０とされている。
そして、各フランジ１７の取付面３０と反対側の端面に
は測定基準面３１、３２が形成されている。

【００２２】これら測定基準面３１、３２のうち、セグ
メント１４の高さ方向を向く第１の測定基準面３１は、
研削加工によって各フランジ１７の取付面３０と等間隔
を保ちつつセグメント１４の周方向に延びる曲面に形成
され、しかも各測定基準面３１の取付面３０からの距離
は左右で等しくなっている。一方、図２により詳細に示
すように、セグメント１４の幅方向を向く第２の測定基
準面３２は、上記第１の測定基準面３１の法線方向に延
びる平坦面に形成され、しかもこれら測定基準面３２の
間隔はセグメント１４の周方向一端から他端まで一定と
されている。なお、各フランジ１７には、セグメント１
４の周方向に延びる長穴状の取付穴３３が形成され、そ
の一部にはボルト座３３ａが形成されている。

【００２３】さらに、セグメント１４の内周側には当該
セグメント１４の周方向に延びるキー溝３４と、幅方向
に延びるキー溝３５とが形成されている。そして、図４
に示すように、第３のセグメント１４は、キー溝３４、
３５をライナ１１の外周部に取り付けられるキー３６と
係合させ（一方のキーは図から省略する。）、かつ取付
面３０をライナ１１の外周面と密着させることによって
その周方向及び幅方向を回転軸Ｓの周方向及び軸線方向
と一致させ、この状態で、上記取付穴３３に挿入される
取付ボルト３７によってライナ１１に取り付けられて回
転軸Ｓと一体的に回転可能とされる。

【００２４】なお、以上の構成は第３のセグメント１４
に関するものであるが、図４に示すように第１、第２の
セグメント１２、１３にも同様に測定基準面３１、３２
（図４では測定基準面３２を省略する。）が形成され、
しかもこれら第１、第２のセグメント１２、１３の回転
軸Ｓへの取付構造も同様である。そして、これら各セグ
メント１２〜１４は、互いの周方向を一致させて回転軸
Ｓに取り付けられ、従って、本発明でいうブローチ本体
１５の周方向、幅方向及び高さ方向は、本実施例の場
合、セグメント１２〜１４の周方向、幅方向及び高さ方
向と一致する。

【００２５】一方、図１及び図２において符号４０は本
実施例に係る振れ量測定装置である。この振れ量測定装
置４０は、切刃チップ１８、１９の振れ量を測定するダ
イヤルゲージ（測定手段）４１と、このダイヤルゲージ
４１を支持する支持部材４２とからなるものである。ダ
イヤルゲージ４１は、ケース４３の案内筒４３ａの一端
から突出して測定対象物に接触する測定子４４の軸方向
変位を、ケース４３に内臓された図示せぬ拡大機構で拡
大してケース４３に設けられた指針等の表示手段（図示
略）に表示する周知のものである。

【００２６】また、支持部材４２は、ターニングブロー
チ１０の第１の測定基準面３１上に配置される一対の脚
部４５と、上記ダイヤルゲージ４１が取り付けられる支
持台４６とから概略構成されている。各脚部４５は、一
端側に第１の測定基準面３１と当接する２つのローラ４
７を備え、該ローラ４７が第１の測定基準面３１に沿っ
て転動することによりブローチ本体１５の周方向へ移動
可能とされている。また、ローラ４７のブローチ本体１
５の幅方向中心側を向く端面４７ａは、ターニングブロ
ーチ１０の第２の測定基準面３２と僅かな距離をおいて
対向する平坦面に形成され、脚部４５をブローチ本体１
５の幅方向いずれか一方の側へ押し込んでローラ端面４
７ａを上記第２の測定基準面３２と当接させることによ
り当該脚部４５の幅方向の位置を一定に保持できるよう
になっている。

【００２７】脚部４５の他端側はブローチ本体１５の高
さ方向に上記切刃１８ａ、１９ａを越えて突出して上記
支持台４６で連結されている。そして、上記支持台４６
にはブローチ本体１５の高さ方向に延びる貫通孔４７が
形成され、この貫通孔４７に嵌合される上記ダイヤルゲ
ージ４１の案合筒４３ａを止めネジ４８で径方向に押さ
えつけることにより、ダイヤルゲージ４３を支持する構
成とされている。

【００２８】次に、本実施例の振れ量測定方法を、上述
した振れ量測定装置４０及びターニングブローチ１０の
作用とともに説明する。

【００２９】まず、本実施例の振れ量測定装置４０によ
って加工機に取り付けられたターニングブローチ１０の
切刃１８ａ、１９ａの振れ量を個々に測定するには、支
持部材４２の各脚部４５のローラ４７をブローチ本体１
５の第１の測定基準面３１と当接させて支持部材４２を
支持するとともに、ダイヤルゲージ４１を支持台４６に
装着してその測定子４４の先端を切刃１８ａ、１９ａと
接触させ、この状態で切刃１８ａ、１９ａの振れ調整作
業を行ってダイヤルゲージ４１で振れ量を読み取れば良
い。この場合、支持部材４２を第１の測定基準面３１に
沿って移動させつつ各切刃１８ａ、１９ａの振れ量測定
を行うことにより、ダイヤルゲージ４１をブローチ本体
１５に対して一々着脱する必要がなくなるので、調整作
業に要する手間を省いて振れ調整作業に要する時間を大
幅に削減できる。

【００３０】また、例えば切刃１９ａ同士の高さを一致
させたい場合には、一方の切刃１９ａにダイヤルゲージ
４１の測定子４４を接触させて当該ダイヤルゲージ４１
の測定値を読み、ついで支持部材４２を移動させてダイ
ヤルゲージ４１の測定子４４を他方の切刃１９ａに接触
させてその測定値を読む。この場合、各切刃１９ａに対
するダイヤルゲージ４１の測定値の差は、第１の測定基
準面３１がブローチ本体１５の取付面３０と等間隔を保
って延びているので、各切刃１９ａの径方向への突出量
の差に他ならない。従って、先に測定した一方の切刃１
９ａのダイヤルゲージ４１の測定値と、他方の切刃１９
ａのダイヤルゲージ４１の測定値とが一致するまで他方
の切刃１９ａの振れ調整を行うことにより、各切刃１９
ａのブローチ本体１５の径方向高さを一致させることが
できる。このように、本実施例では第１の測定基準面３
１を基準として２以上の切刃１９ａの振れ量を測定でき
るので、切刃間の相対的な振れ調整作業時を加工機上で
行うことができる。

【００３１】なお、以上の説明では切刃１８ａ、１９ａ
の高さの調整を行う場合について説明したが、本実施例
のターニングブローチ１０では、ブローチ本体１５に第
２の測定基準面３２を設けているので切刃１８ａの幅方
向の振れ量を測定することもできる。すなわち、既述の
ように脚部４５のローラ端面４７ａを第２の測定基準面
３２と当接させることによって支持部材４２の幅方向の
位置が一定に保持されるので、ダイヤルゲージ４１を取
り付ける向きを９０゜ 反転させて測定子４４をブローチ
本体１５の幅方向に移動自在とすることにより複数の切
刃の幅方向の振れ量を同一の基準で迅速に測定できるの
である。

【００３２】

【００３３】さらに、本実施例では特にスパイラルタイ
プのターニングブローチを例に挙げて説明したが、本発
明はこれに限らず、図７に示すリニアタイプや図８に示
すサーキュラータイプのものであっても当然適用し得る
ものである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の振れ量
測定方法によれば、支持部材を測定基準面に沿ってブロ
ーチ本体の送り方向に移動させることにより、複数の切
刃の振れ量を迅速に測定できるので、加工機上での振れ
調整作業に要する手間を省略して振れ調整作業に要する
時間を大幅に短縮できる。しかも、複数の切刃の間で相
対的に振れ量を測定できるので相対的な振れ調整作業を
容易になし得るという効果も奏する。

【００３５】また、上記構成の振れ量測定装置によれ
ば、支持部材をブローチ本体の測定基準面に沿って移動
させることにより、支持台上に取り付けられた測定手段
を測定基準面に対する距離を変化させることなく複数の
切刃間で移動させることができるので、上記振れ量測定
方法を容易に実現できる。

【００３６】さらに、上記構成のターニングブローチに
よれば、ブローチ本体の幅方向側部に当該ブローチ本体
の送り方向に沿って延びる第１および第２の測定基準面
を備えたから、これらの測定基準面を複数の切刃の振れ
量測定の統一した基準面にそれぞれ用いることで、切刃
の高さ方向の振れ量と幅方向の振れ量をそれぞれ測定で
きて精密に調整でき、切削の際に被削材の加工深さと加
工幅とに狂いを生じさせることなく精密に加工できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるブローチ本体及振れ
量測定装置の側面図である。

【図２】図１のII方向からの矢視図である。

【図３】図１のIII方向からの矢視図である。

【図４】本発明の一実施例におけるターニングブローチ
の全体構成を示す側面図である。

【図５】ターニングブローチによる一般的なクランクシ
ャフトの切削方法を説明するための斜視図である。

【図６】スパイラルタイプのターニングブローチによる
切削加工方法を説明するための図である。

【図７】リニアタイプのターニングブローチによる切削
加工方法を説明するための図である。

【図８】サーキュラータイプのターニングブローチによ
る切削加工方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ ターニングブローチ １５ ブローチ本体 １７ フランジ １８，１９ ジャーナル加工用の切刃チップ １８ａ，１９ａ 切刃 ３１，３２ 測定基準面 ４０ 振れ量測定装置 ４１ ダイヤルゲージ（測定手段） ４２ 支持部材 ４５ 脚部 ４６ 支持台

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23D 43/06 B23D 39/00 B23Q 17/22

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ターニングブローチのブローチ本体の高
   さ方向一側部に当該ブローチ本体の送り方向へ間隔をお
   いて配設される複数の切刃の振れ量を、これら切刃と対
   向して配置される測定手段で測定するターニングブロー
   チの振れ量測定方法であって、 上記ブローチ本体の幅方向を向く側部に、当該ブローチ
   本体の送り方向に沿って延びる測定基準面を形成し、こ
   の測定基準面上に上記ブローチ本体の高さ方向に延びる
   支持部材を当該測定基準面に沿って移動自在に配設し、
   この支持部材に上記測定手段を配設して上記複数の切刃
   の振れ量を測定することを特徴とするターニングブロー
   チの振れ量測定方法。
2. 【請求項２】 ターニングブローチのブローチ本体の高
   さ方向一側部に配設された切刃と対向して該切刃の振れ
   量を測定する測定手段と、この測定手段を支持する支持
   部材とを具備してなり、上記支持部材は、一端が上記ブ
   ローチ本体の幅方向の側部に形成された測定基準面と当
   接して該測定基準面上を移動自在に設けられかつ他端が
   上記ブローチ本体の高さ方向へ上記切刃を越えて突出す
   る脚部と、この脚部の他端側に設けられて上記測定手段
   が取り付けられる支持台とを有していることを特徴とす
   るターニングブローチの振れ量測定装置。
3. 【請求項３】 ブローチ本体の高さ方向一側部に、当該
   ブローチ本体の送り方向へ間隔をあけて複数の切刃が配
   設されてなるターニングブローチにおいて、 上記ブローチ本体の幅方向を向く側面に、該側面から突
   出する少なくとも一のフランジを形成し、該フランジの
   上記ブローチ本体の高さ方向一側部に臨む側に、当該ブ
   ローチ本体の送り方向に沿って延びる測定基準面を形成
   してなり、 該測定基準面は、前記切刃の高さ方向の振れ
   量の測定を行うための第１の測定基準面と前記切刃の幅
   方向の振れ量の測定を行うための第２の測定基準面とを
   有することを特徴とするターニングブローチ。