特許 5698756 円筒研削によってクランクシャフトの主軸受およびロッド軸受を研削するための方法ならびに当該方法を実行するための研削機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5698756

(24)【登録日】2015年2月20日

(45)【発行日】2015年4月8日

(54)【発明の名称】円筒研削によってクランクシャフトの主軸受およびロッド軸受を研削するための方法ならびに当該方法を実行するための研削機

(51)【国際特許分類】

   B24B 5/42 20060101AFI20150319BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20150319BHJP

【ＦＩ】

   B24B5/42

   B24B41/06 J

【請求項の数】16

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-537339(P2012-537339)

(86)(22)【出願日】2010年10月21日

(65)【公表番号】特表2013-510009(P2013-510009A)

(43)【公表日】2013年3月21日

(86)【国際出願番号】EP2010065890

(87)【国際公開番号】WO2011054679

(87)【国際公開日】20110512

【審査請求日】2013年7月3日

(31)【優先権主張番号】102009051737.5

(32)【優先日】2009年11月3日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】500271007

【氏名又は名称】エルビン・ユンカー・マシーネンファブリーク・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヒンメルスバッハ，ゲオルク

【審査官】 大山 健

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５１０８２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ５／００−５／５０

Ｂ２４Ｂ ４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物回転駆動部とその上に配されるチャックとを有する研削機において円筒研削によってクランクシャフトの主軸受およびロッド軸受を研削するための方法であって、
ａ）第１のセットアップにおいて、まず前記ロッド軸受が粗研削および仕上げ研削され、
ｂ）次いで、前記クランクシャフトが第２のセットアップへと移されて、前記主軸受が粗研削および仕上げ研削され、
ｃ）両方のセットアップにおいて、軸方向に互いに離れるとともに粗い外形を有する２つの研削されないクランプ点にて前記クランクシャフトがクランプされ、
ｄ）前記第２のセットアップは、回転駆動を行うとともに前記クランクシャフトの幾何学上の規定長手方向軸の周りの回転を引き起こす原理に従って行われる方法ステップを備える方法において、
ｅ）前記第１のセットアップを引き起こすために、前記クランクシャフト（１）の幾何学上の規定長手方向軸（１０）は関連する被加工物回転駆動部の回転軸（３２）と一致され、
ｆ）次いで、前記第１のセットアップの前記２つのクランプ点のうちの少なくとも１つに、前記関連する回転駆動部の前記チャック（４３）上に配置されるとともに半径方向面に移動可能な２つの支持部材（１２）がこれらのクランプ点に位置決めされ、この位置で一緒にロックされて前記チャック（４３）に動作可能に固定される支持部を形成し、
ｇ）半径方向において前記支持部材（１２）の反対側に配される少なくとも１つのクランプ部材（４４）は、前記クランプ点に位置決めされ、前記支持部材（１２）上の前記クランクシャフト（１）の位置を固定し、
ｈ）前記第１のセットアップにおいても前記クランクシャフト（１）の前記幾何学上の規定長手方向軸（１０）の周りを回転するように前記第１のセットアップの前記回転駆動部がセットされるという方法の特徴によって特徴づけられる方法。

【請求項2】

前記クランクシャフト（１）は、第１のセットアップでは、前記支持部材（１２）と、対応して形成されるチャック（４３）の少なくとも１つのクランプ部材（４４）とによって両方のクランプ点にてクランプされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記クランクシャフトがその端部にて被加工物主軸台と心押し台との間に回転可能にクランプされるとともに回転駆動される研削機において実行される方法において、調節動作の終了の際、前記クランクシャフトの前記幾何学上の規定長手方向軸（１０）と前記被加工物主軸台（２６）および前記心押し台（２７）の回転軸（３２）との間に達成された一致状態は、前記クランクシャフト（１）および回転可能な支持部の中心部と、前記被加工物主軸台（２６）および前記心押し台（２７）の駆動部分との間に確実なロック係合がもたらされるようにロックされることを特徴とする、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

円錐形の端部外形を有する中心部（５２，５３）が回転可能な調心部分として形成されるので前記確実なロック係合がもたらされ、前記中心部（５２，５３）は前記クランクシャフトの前記端部にて調心孔（８，９）と合致して係合することを特徴とする、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記中心部（５２，５３）は前記被加工物主軸台（２６）および／または前記心押し台
（２７）の前記チャック（４３）内で軸方向に移動可能であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記クランクシャフト（１）を前記研削機の前記第１のセットアップへ導入するために、その幾何学上の規定長手方向軸（１０）を調節するために、かつクランプおよび回転の目的のために、
ａ）前記中心部（５２，５３）が引っ込められた状態で前記被加工物主軸台（２６）および前記心押し台（２７）が、互いに前記クランクシャフト（１）の長さに対応する間隔にセットされ、
ｂ）前記クランクシャフト（１）が搬送装置によって、前記被加工物主軸台（２６）と前記心押し台（２７）との間のおおよその水平位置に導入され、前記チャック（４３）のラッチ肩部（５４）にセットされ、前記クランクシャフト（１）の前記幾何学上の規定長手方向軸（１０）が前記被加工物主軸台（２６）および心押し台（２７）の前記回転軸（３２）よりも若干低く配置されるように高さ調整が選択され、前記クランクシャフトの前記中心部（５２，５３）の前記円錐形の端部外形は、前記クランクシャフト（１）の端面において前記合致する調心孔（８，９）の外側に位置するが、前記調心孔（８，９）とはそれらの開口部の幅内で反対側に位置し、
ｃ）前記中心部（５２，５３）は再び延在し、関連する調心孔（８，９）の中に貫入し、その結果、前記クランクシャフト（１）は持ち上げられその幾何学上の規定長手方向軸（１０）が前記被加工物主軸台（２６）と前記心押し台（２７）の共通の回転軸（３２）と安定した一致状態になり、
ｄ）その後、前記支持部材（１２）が前記クランクシャフト（１）の前記クランプ点に位置決めされ、前記クランプ部材（４４）を位置決めすることにより、前記クランクシャフト（１）は前記支持部材（１２）に強固にクランプされ、
ｅ）最後に、回転駆動および研削動作が始められる方法ステップが行われることを特徴とする、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記チャック（４３）における前記支持部材（１２）は、互いに独立して半径方向に移動可能であり、両方の支持部材に等しく作用する油圧流体の作用下において、自動的に適応できる態様で前記クランクシャフト（１）の前記クランプ点に位置決めされることを特徴とする、請求項１〜６の少なくとも１項に記載の方法。

【請求項8】

クランプ部材（４４）は油圧によって作動されることを特徴とする、請求項１〜７の少なくとも１項に記載の方法。

【請求項9】

クランクシャフトの主軸受およびロッド軸受の円筒研削のための研削機であって、
−２つの研削ステーションを備え、前記研削ステーションの各々には、被加工物主軸台および心押し台と、制御された態様で移動可能な必要な駆動される砥石車と、軸方向に互いに離れるとともに粗い外形を有する２つの研削されないクランプ点にて前記クランクシャフトをクランプするためのチャックとが設けられ、前記研削機はさらに、
−前記クランクシャフトを第１の研削ステーションから第２の研削ステーションに搬送するための搬送装置を備え、
−前記第１の研削ステーションは前記ロッド軸受を粗研磨および仕上げ研磨するようセットアップされ、前記第２の研削ステーションはその後で前記主軸受を粗研磨および仕上げ研磨するようセットアップされ、
−請求項１〜８の少なくとも１項に記載の方法を実行するための研削機において、
−前記第１の研削ステーション（２２）では、前記被加工物主軸台（２６）および前記心押し台（２７）の前記チャック（４３）には、２つの半径方向に移動可能な支持部材（１２）と、半径方向においてその反対側に少なくとも１つの半径方向に移動可能なクランプ部材（４４）とが設けられ、これらのすべては前記クランクシャフト（１）に対して互
いに独立して位置決めされ、前記２つの支持部材（１２）は互いに対してＶ字形状で配され、その結果支持部を形成し、
−前記２つの支持部材（１２）を前記チャック（４３）上の所望位置にロックして、動作可能に固定された支持部を形成するロック装置が設けられ、
−前記クランクシャフトの前記幾何学上の規定長手方向軸（１０）が前記被加工物主軸台（３６）および前記心押し台（３７）の共通の回転軸（３２）と一致した状態で前記２つの支持部材（１２）が前記クランクシャフト（１）に対して載置される際に、前記クランプ部材（４４）がロックおよび位置決めされるように配置がなされ、
−その結果、前記被加工物主軸台（３６）および／または前記心押し台（３７）の回転駆動により、前記クランクシャフト（１）がその幾何学上の規定長手方向軸（１０）の周りを回転することを特徴とする研削機。

【請求項10】

前記第１の研削ステーション（２２）において前記クランクシャフト（１）を微調整するために、前記被加工物主軸台（２６）および前記心押し台（２７）上の、調心部分として動作する前記中心部（５２，５３）は、調整および持上作用について前記調心孔（８，９）と相互作用するよう設計されることを特徴とする、請求項９に記載の研削機。

【請求項11】

前記支持部材（１２）はボルトの基本形状を有し、前記ボルトは、前記チャック（４３）において半径方向に延在するとともに、円錐形にテーパする態様で前記クランクシャフト（１）に面するそれらの領域において形成されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の研削機。

【請求項12】

前記半径方向に移動可能な支持部材（１２）および前記半径方向に移動可能なクランプ部材（４４）が、油圧手段、機械的手段、電気的手段、または気圧力学手段によって直接的または間接的に作動されることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の研削機。

【請求項13】

各支持部材（１２）のロック装置はロッキングピン（１６）を有し、前記ロッキングピン（１６）は、前記チャック（４３）において移動可能な態様でガイドされ、前記支持部材（１２）における長手方向溝（１９）に係合され、作動されると前記支持部材（１２）をそのそれぞれの位置に固くクランプすることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の研削機。

【請求項14】

前記ロッキングピンは、機械的手段、油圧手段、電気的手段、または気圧力学手段によって作動されることを特徴とする、請求項１３に記載の研削機。

【請求項15】

前記クランプ部材（４４）は旋回部材の形態にあり、その旋回軸（５５）は前記被加工物主軸台（２６）および前記心押し台（２７）の共通の回転軸（３２）と平行に延在し、その作動端部（５６）は、旋回状態では、前記支持部材（１２）とは反対側の前記クランクシャフト（１）の前記クランプ点上に載ることを特徴とする、請求項９〜１４の少なくとも１項に記載の研削機。

【請求項16】

前記第２の研削ステーション（２３）における前記被加工物主軸台（３６）の前記チャックは、油圧により位置決めされた共通の相互クランプ顎部を有し、前記２つの研削ステーション（２２，２３）における前記クランクシャフト（１）がそれらの幾何学上の規定長手方向軸（１０）の周りを回転することを特徴とする、請求項９〜１５の少なくとも１項に記載の研削機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研削機において円筒研削によってクランクシャフトの主軸受およびロッド軸受を研削するための、請求項１のプリアンブルに記載の方法と、当該方法を実行するための、請求項８のプリアンブルに記載の研削機とに関する。上記のタイプの方法および研削機は、ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１から公知である。

【背景技術】

【0002】

すでにＥＰ １ １８１ １３２ Ｂ１において、クランクシャフトの主軸受およびロッド軸受の円筒研削の間に、主軸受の前にロッド軸受を仕上げ研削することが提案されている。この提案は、ロッド軸受の研削の間のクランクシャフトのかなりの変形が、主軸受のその後の仕上げ研削の間に再び少なくとも部分的に除去され得るという知見に基づいている。しかしながらここでは、主軸受の粗研削をロッド軸受の研削の前に行わなければならないことを想定している。したがって、ＥＰ １ １８１ １３２ Ｂ１によると、必要とされる精度で主軸受を粗研削し得るために、安定的な載置座部がまずクランクシャフトの主軸受に対して基礎とされる。この目的のために、クランクシャフトは正確に規定された回転軸で、具体的には、直径、丸み、実際の運転、および中心性に関するすべての主軸受についての規定する基準軸であるその幾何学上の規定長手方向軸で、クランプされなければならない。この幾何学上の規定長手方向軸はさらに、ロッド軸受の機械加工についての基準軸として利用可能でなければならない。ロッド軸受の粗研削および仕上げ研削に続いて、クランクシャフトの主軸受が最終的に仕上げ研削される。ＥＰ １ １８１ １３２ Ｂ１から公知である方法には、研削動作のすべてが単一のセットアップで行われるという利点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、研削の間にクランクシャフトをクランプおよび支持することによって発生する制約によって、ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１に詳細に記載されるように他の変形のリスクが導入される。したがって、改善策として、上記の文献は、単一のセットアップでクランクシャフトを研削研削することをあきらめることを提案している。正確に言えば、ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１によると、単一の研削機内に配置され得る２つの研削ステーションが提案される。まず、第１の研削ステーションにおいてロッド軸受が粗研削および仕上げ研削される。その後、クランクシャフトは、主軸受が粗研削および仕上げ研削される第２の研削ステーションの中へと移送される。この公知の方法には、研削されるべきクランクシャフトが、単に屑取によって機械加工されたその粗い外形によって２つの研削ステーションにおいてクランプされるという特定の特徴がある。この場合、クランクシャフトの円筒状の円周面が、ターニング、ドリリング、またはトロコイドミリングによって初めに機械加工される。すなわち、まだ未研削状態である。この場合、第１の研削ステーションにおいて、クランクシャフトはシェルチャックに搭載される。シェルチャックは、クランクシャフトの端部側の円筒部または２つの外側主軸受に有利に取り付けられる。当然ながら、ロッド軸受の研削の間、クランクシャフトは、幾何学上の規定長手方向軸の周りを回転せず、そこから逸脱するとともにクランプ点にてクランクシャフトの粗い外形によって与えられる回転軸の周りを回転する。しかしながら、ピン−チェイシング研削処理ではロッド軸受はいずれにしても、ＣＮＣ制御された円筒研削によって研削されなければならないので、ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１によると、対応する修正が研削機のコンピュータにおいてなされなければならない。この目的のために、クランクシャフトは研削の前に正確に測定されなければならない。クランクシャフトの幾何学上の規定長手方向軸からの実際の回転軸の偏差が分かる場合、これはコンピュータによって感知され得、ＣＮＣ研削の間に考慮される。その結果、第１の研削ステーションでの研削の後では、主軸受はまだ研削されていないが、ロッド軸受はクランクシャフトが正確な幾何学上の規定長手方向軸の周りを回転したかのように研削されたクランクシャフトが存在することになる。

【0004】

ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１によると、クランクシャフトの端面における通常の調心孔へと貫入する中心部同士の間にクランクシャフトがクランプされるのは、第２の研削ステーションにおいてだけである。これらの調心孔は、ロッド軸受が研削される前にクランクシャフトの製造業者によって作られ、各クランクシャフトの幾何学上の規定長手方向軸を決定する。

【0005】

ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１に従った方法は、経済的な態様で、まずロッド軸受のすべてを粗研削および仕上げ研削し、その後、変更されたセットアップで主軸受を粗研削および仕上げ研削することに成功した。しかしながら、ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１に従った方法には相当な負担が伴う。なぜならば各クランクシャフトごとに、幾何学上の規定長手方向軸に対する回転軸の位置を正確に測定しなければならないからである。上記の位置は、クランプ点での粗い外形のクランプにより生じる。したがって本発明の目的は、はるかに少ない負担でも同じ高精度の研削結果が達成され得るように請求項１のプリアンブルに係る公知の方法を単純化することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的は、請求項１における特徴のすべてを有する方法によって達成される。この方法は、請求項９に記載の特徴を有する研削機上で実行される。

【0007】

本発明に従った方法によると、第１のセットアップにおいて、研削されるべきクランクシャフトを関連する被加工物回転駆動部の回転軸と一致させる。次いで、関連する回転駆動部のチャックの上に配置されるとともに半径方向の面に移動し得る２つの支持部材が、これらのクランプ点に位置決めされ、当該位置においてともにロックされ、これによりチャックに動作可能に固定される角柱の態様で支持部を形成する。この角柱の支持部の特性は、互いに対して必ずＶ字型の位置にある支持部材から得られる。支持部材とは半径方向において反対側に位置するクランプ部材が次いで、好ましくは油圧によってクランクシャフトに面して位置決めされ、互いに強固にロックされた上記の２つの支持部材によって与えられる上記の支持部に対してクランクシャフトを押圧する。支持部材およびクランプ部材の主な目的は、研削の間にクランクシャフトの回転駆動を行うことである。これは、クランクシャフトのクランプ位置が回転駆動部の中心部によって決定されるからである。しかしながら支持部材同士の固いロックの結果、特に寸法的に剛性のクランプが得られるので、研削の間に剛性および支持作用もクランクシャフトに対して達成される。その結果、ロッド軸受の研削の間のクランクシャフトの変形が避けられないことが続く場合でも、研削結果の特定の精度が全体に亘って生じる。したがって、安定的な座部の追加を省略することができる。有利なことに、この特定のタイプのクランピングにより、ロッド軸受の研削の間でもクランクシャフトがその幾何学上の規定長手方向軸の周りを回転することになる。したがって、ＣＮＣ研削の間にコンピュータによる決定の回りくどい道程を省略することが可能になるという利点がある。

【0008】

第２のクランプステーションの場合、ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１から公知の方法のような第２のセットアップが保持される。ここで、クランクシャフトは一般に中心部同士の間にクランプされ、補償チャックによって回転するようセットされる。そのクランプ顎部はすべて相互に補償する。これは、第２のセットアップにおいて、可能な限りすべての主軸受が同時に、またはそうでなければ連続して研削されることが意図されるので、クランプ点が従来通りジャーナルおよび／またはフランジ上においてより外側に位置決めされなければならないという理由による。その結果、クランクシャフトにおいて屈曲剛性が低くなることにより、最大でも安定的な座部の追加が必要になる。この結果、第２のセットアップにおいて異なる加工方法が存在することになる。

【0009】

本発明に従った方法の発展例が請求項２〜８に記載される。
請求項２〜５は、クランクシャフトが第１のセットアップ（第１の研削ステーション）においてクランプされる際に、クランクシャフトの幾何学上の規定長手方向軸が被加工物回転駆動部の回転軸と一致するのを達成するための措置を示す。

【0010】

請求項６は、クランクシャフトが研削機の第１のセットアップの中に導入される場合の手順を規定する。この場合、クランクシャフトはまず、チャックに固定される載置肩部上にセットされ、次いで被加工物主軸台および心押し台の中心部による組み合された調節および持上移動で２つの規定する長手方向軸の安定した一致状態へと動かされる。

【0011】

請求項７は、チャックにおける支持部材は互いに独立して半径方向に移動可能であり、両方の支持部材に等しく作用する油圧流体の作用下で自動的に適応可能な態様でクランクシャフトのクランプ点に位置決めされるということが不可欠であると強調する。

【0012】

本発明に従った方法を行うための研削機が請求項９において特定される。
請求項１０〜１６はこの研削機の有利な設計の詳細に関する。

【0013】

請求項１６は、本発明に従った研削機も２つの異なるセットアップ、したがって２つの研削ステーションへの細分化を保持することを特定する。ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１のような第２の研削ステーションの構成が保持される。

【0014】

図面に示される例示的な実施例に基づいて、以下の記載において本発明をより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に従った方法を実行するための研削機を上から見た図を示す図である。

【図2】チャックを有するクランクシャフトの部分断面側面図を示し、ロッド軸受の研削の間にクランクシャフトをクランプする第１の可能な方法を説明する図である。

【図2a】図２の詳細の拡大図を示す図である。

【図3】図２に対応する図であって、ロッド軸受の研削の間にクランクシャフトをクランプするさらなる可能な方法の図を示す図である。

【図4】図２における線Ｂ−Ｂに沿った断面を示す図である。

【図5】図２における線Ａ−Ａに沿った部分断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、研削機の上方から見た図を例示目的で示す。クランクシャフト１は、研削機により本発明に従って研削されるよう意図される。図２は、被加工物主軸台２６に配置される関連するチャック４３を有する従来の４シリンダのクランクシャフト１の側面図を例示する。クランクシャフト１は、チーク２と、内側主軸受３および外側主軸受４と、さらにロッド軸受５とを有する。例示されるクランクシャフト１の左側の端部はフランジ６において終端し、右側の端部はジャーナル７において終端する。クランクシャフト１は、幾何学上の規定長手方向軸１０を有する。長手方向軸１０は、主軸受３，４、フランジ６、およびジャーナル７といったクランクシャフト１のすべての調心された部分の中心線を形成するとともに、円筒研削のすべての動作について決定的である。幾何学上の規定長手方向軸１０はすでにクランクシャフトブランクの製造者によって、通常は調心孔８および９によって示されている。調心孔８および９は、クランクシャフト１の２つの端面に設けられる。幾何学上の規定長手方向軸１０はしたがって、当該２つの調心孔８，９の間の接続直線として、クランクシャフト１の研削の間、利用可能である。

【0017】

このようなクランクシャフト１を研削するために用いられる機械は、個々のサブアセンブリおよび要素が当業者に根本的によく知られているので、図１の概略的な全体図に基づき全体として記載され得る。研削機は、研削セル２１を形成する。研削セル２１は、第１の研削ステーション２２と第２の研削ステーション２３とを含む。この場合、第１の研削ステーション２２はロッド軸受５を研削するのに独占的に用いられる。その一方、第２の研削ステーション２３においては、主軸受３および４が独占的に研削される。研削セルを通過する際のクランクシャフト１の流れ方向を矢印２０によって示す。したがって、ロッド軸受５は、主軸受３および４の前に粗研削および仕上げ研削される。これら２つの研削ステーション２２，２３は、共通の機械ベッド２４の上に配される。機械ベッド２３はさらに機械テーブル２５を含む。

【0018】

第１の研削ステーション２２は、被加工物主軸台２６と、心押し台２７とを含む。被加工物主軸台２６と心押し台２７とはともに、電気モータによって同期して駆動され得る。クランクシャフト１は、被加工物主軸台２６と心押し台２７との間にクランプされる。さらに、第１の研削ステーション２２は、研削主軸台２９を有するクロススライド２８を含む。研削主軸台２９上には、砥石車３１を有する２つの研削スピンドル３０が配置される。クロススライド２９は全体として、送り方向３３に、すなわちクランプされたクランクシャフト１の幾何学上の規定長手方向軸１０に対して垂直に動かされ得る。その上に配置される研削スピンドル３０は、クロススライド２９上で個々にまたは一緒に方向３４に、すなわち幾何学上の規定長手方向軸１０に対して平行に動かされ得る。さらに、研削スピンドル３０同士の間の距離は方向３４に変更され得る。これにより、ロッド軸受５を研削するためのすべての通常の動作が、ＣＮＣ制御を用いておよび用いずに公知のように行われ得る。

【0019】

同様に第２の研削ステーション２３は、被加工物主軸台３６と心押し台３７とを含む。被加工物主軸台３６と心押し台３７との間に、クランクシャフト１がクランプされ、回転駆動される。第２の研削ステーション２３に属するクロススライド３８は、共通の駆動スピンドル３９上に、砥石車４０を有する複数の砥石車集合を保持する。砥石車４０は、主軸受３，４の研削の間、主軸受３，４に向かって共に送られる。さらに、上記の複数の砥石車集合は方向３４にも動かされ得る。

【0020】

クロススライド２８，３８の送りスピンドルのための駆動モータを４１で指定し、研削ステーション２２，２３の滑面から切屑を離したままにするカバーを４２で指定する。２つの被加工物主軸台２６，３６のためのクランプおよび駆動装置ならびに２つの心押し台２７，３７のクランプおよび駆動装置は共通の長手方向軸３２に位置する。長手方向軸３２は、研削の間は同時にクランクシャフト１の回転軸（Ｃ軸）である。測定装置は、詳細には例示されないが、研削動作の間に動作測定のために設けられる。

【0021】

同じ出願人によるＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１は、本発明に従った研削機のこれまで記載した特徴を開示しており、クランクシャフト１は、２つの研削ステーション２２，２３の異なる使用目的に対応した態様で、各研削ステーション２２，２３において異なってクランプされる必要があるという教示も開示している。本願の場合も、第２の研削ステーション２３におけるクランプのために、ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１から公知の方法を採用する。したがって、主軸受３，４を研削するために、クランクシャフト１は、第２の研削ステーション２３において被加工物主軸台３６のスピンドルおよび心押し台３７のスピンドルの上に配置される中心部同士の間にクランプされる。これらの中心部の円錐形の端部の外形は、クランクシャフト１の端部にて調心孔８および９と係合する。したがって、クランクシャフト１の幾何学上の規定長手方向軸１０は、被加工物主軸台３６および心押し台３７の共通の長手方向軸３２と一致する。上記の軸は、研削の間は同時にクランクシャフト１の回転軸である。

【0022】

中心部同士の間にクランプされるクランクシャフト１は、補償チャックを有する駆動部によって回転駆動される。このようなチャックでは、少なくとも２つのクランプ顎部の群が好ましくは油圧で作動される。すべてのクランプ顎部は、同じ油圧流体補給線に接続され、主軸受３，４の共通の長手方向の範囲に配置されるクランクシャフト１の部分上に半径方向に位置決めされる。特に、フランジ６またはジャーナル７はクランプ点として好適である。なぜならば、結果として主軸受のすべてが研削にさらされるからである。この場合、クランプ点の外側外形は、クランクシャフト１の幾何学上の規定長手方向軸１０に対して正確に中心対称となる必要はない。むしろ、研削されていない粗い外形であり得る。これは各々の場合、中心部同士の間のクランプによって、クランクシャフト１がその幾何学上の規定長手方向軸１０の周りを回転することが保証されるからである。補償チャックのクランプ顎部は、個々に自身で移動され得るが、油圧媒体を介して相互に補償され得る。したがって、各クランプ顎部は、クランクシャフト１のクランプ点にて同じ力で位置決めされる。この場合、クランプ顎部はクランクシャフト１を回転駆動するのみである。しかしながら、これらのクランプ顎部は、柔軟に補償する態様で位置決めされるので、研削の間、クランクシャフト１に対して剛性クランプ作用を与えないか、ほんのわずかしか与えず、クランクシャフト１の湾曲に対処する。直径、丸み、実際の運転、および中心性に対する誤差を避けるために、主軸受３，４が第２のクランプステーション２において研削されている場合、クランクシャフト１は安定的な座部によって中心部の長手方向領域において支持されることが絶対的に必要である。

【0023】

このような補償チャックの例が、ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１において図８により詳細に記載される。上記文献に存在する、第２の研削ステーション２３においてクランクシャフト１をクランプおよび回転駆動するための実施例のすべても本願の内容に含まれる。これらの補償チャックが用いられる場合、主軸受３，４は第２の研削ステーション２３において確実に粗研削および仕上げ研削され得る。

【0024】

しかしながら、ロッド軸受５を研削するための第１のクランプステーション２２では、クランクシャフト１は図２から図５において大きく概略的に例示されるように、ＤＥ １０ ２００８ ００７ １７５ Ａ１に係る先行技術から逸脱する態様でクランプおよび回転駆動される。図２の左側の領域における断面図はこの場合、図４における断面線ＣＭＣに対応し、Ｍは幾何学上の規定長手方向軸１０上のクランクシャフトの断面の中心点である。図２および図２ａは、中心部５２が軸方向に移動可能な被加工物主軸台２６のチャック４３を示す。クランクシャフト１に面する中心部５２の前端は、円錐形の端部外形５２ａとして形成され、したがってクランクシャフト１における関連する調心孔８内への挿入を促進する。心押し台２７もこの種類のチャック４３を有するよう形成され得る。図３における円錐形の端部外形を有する中心部５３と関連する調心孔９とを参照のこと。図４に示すように、図２、図２ａ、および図３によるとクランクシャフト１のフランジ６およびジャーナル７に対して露出するＵ字型のポケット１１が、クランクシャフト１に面するチャック４３の端面上に形成される。図２および図３によると、クランクシャフト１は各々の場合、２つの載置肩部５４上に載置される。これらの載置肩部５４は、ポケット１１の基部から突起の形態で突出し、Ｖ字形状で傾斜した態様で互いに対して延在し、チャック４３に対して静的である支持角柱を一緒に形成する。図４の例示では、載置肩部５４は支持部材１２の後ろに配置されるので見ることができない。

【0025】

さらにチャック４３には、２つの軸方向スライド１４が設けられる。軸方向スライド１４は、油圧流体の作用下で、軸方向において両矢印１５の方向に移動可能である。チャック４３の回転軸３２について、これら２つの軸方向スライド１４は、図４からわかり得るように、互いに約６０度から１２０度の角度でＶ字形状でオフセットされた態様で配される。軸方向スライド１４の端面は支持部材１２の後ろに配される。支持部材１２は、同様に互いに対してＶ字形状で配され、クランプ顎部の機能を有し、回転軸３２に対して半径方向に移動可能である。両矢印１３を参照のこと。各軸方向スライド１４は、傾斜面を介して半径方向スライド５７に動作可能に接続される。半径方向スライド５７は、半径方向に移動可能な態様でチャック４３に搭載される。次いで、各半径方向スライド５７は、チャック４３から突出する支持部材１２にねじ込まれる。各半径方向スライド５７は、その支持部材１２とともに機能ユニットを形成する。この分けられた構成により、クランクシャフト１が異なる直径を有するクランプ点にてクランプされることを意図する場合に、容易に支持部材１２を変更することが可能になる。

【0026】

両矢印１５は、２つの軸方向スライド１４が、油圧流体によって軸方向において２つの正反対の方向に移動され得ることを示す。油圧流体は、両方の軸方向スライド１４に等しく作用し、同じ供給線に接続される。図２ａにおいて左への移動の場合、半径方向スライド５７は、互いに接触する傾斜面を介して、回転軸３２の方向において内方に移動される。その結果、半径方向スライド５７にねじ込まれた支持部材１２も同じ方向に移動し、クランクシャフト１のクランプ点にて、図２の場合は左側に配置される外側主軸受４にて、当接する。軸方向スライド１４が反対の方向（図２ａでは右）に移動する場合、支持部材１２は再び半径方向において外方に移動する。支持部材１２上への圧力は、油圧回路におけるさまざまな圧力調整器によって調整され得る。

【0027】

図５に従った断面図を参照して、２つのロッキングピン１６が、半径方向内方にオフセットされる態様で軸方向スライド１４に対して平行に軸方向延在孔１８に設けられる。軸方向延在孔１８は回転軸３２に対して同じ角度で配される。両矢印１７を参照して、ロッキングピン１６は、制御された態様で２つの正反対の方向１７に変位され得る。その作動位置では、１つのロッキングピン１６が、その円錐形の前端部により台形溝１９の中に入ることにより係合する。台形溝１９は、長手方向および関連する半径方向スライド５７の移動方向に配置される。半径方向スライド５７は次いで、所望の位置にしっかりとクランプされる。ロッキングピン１６は、機械的手段、油圧手段、電気的手段、または気圧力学手段によって作動および復帰され得る。作動のためには油圧手段、復帰のためにはばねといったように、作動および復帰のために異なる手段が好適である。軸方向スライド１４についても、同様の可能な調節方法が存在する。

【0028】

図４から特に明らかなように、ピボットアームの形態にある旋回可能なクランプ部材４４が、支持部材１２に対向するチャック４３の側上に設けられる。上記クランプ部材４４の旋回軸は５５で指定され、その作動端部は５６で指定される。図４は、クランプ部材４４のクランプ位置を実線で示し、その解放位置を破線で示す。寸法及び設置条件は、作動の際に、クランプ部材４４の作動端部５６が、支持部材１２同士の間の延在する角度二等分線上に位置するクランクシャフト１Ｌの点に対して載置されるように選択される。ロッキングピン１６の場合と同じ手段がクランプ部材４４を作動するために問題となる。

【0029】

上記の研削機を用いて、研削方法が以下のように行われる。
研削されるべきクランクシャフト１は、鋼または鋳物材料からなり、鋳造または鍛造され得、研削されていない粗い状態にある。屑を取り除くことにより、すなわち主としてターニング、ドリリング、またはトロコイドミリングにより、粗く機械加工される。クランクシャフト１はまず、搬送装置により第１の研削ステーション２２の中へと移動され、被加工物主軸台２６と心押し台２７との間にクランプされる。図３を参照して、被加工物主
軸台２６および心押し台２７の両方に図２から図５に従ったチャック４３が具備される実施例が示される。したがって、チャック４３の各々にも中心部５２，５３が設けられる。クランクシャフト１が導入される前に、中心部５２，５３が軸方向内方に引っ込められた状態で被加工物主軸台２６および心押し台２７が、クランクシャフト１の長さに対応する軸方向間隔にセットされる。チャック４３の回転長手方向軸は、支持部材１２およびラッチ肩部１４がそれらの底部位置にある位置へと移動する。

【0030】

次いで、クランクシャフト１は被加工物主軸台２６と心押し台２７との間へ好ましくは上から水平位置に下げられ、ともにチャック４３に対して静的な角柱を形成するラッチ肩部５４の上に載置する。図３の場合、被加工物主軸台２６のラッチ肩部５４上のフランジ６と、心押し台２７のラッチ肩部５４上のジャーナル７とによりクランクシャフト１が載置する。回転軸３２に配置される中心部５２，５３とラッチ肩部５４との間の半径方向の距離は、クランクシャフト１の幾何学上の規定長手方向軸１０が被加工物主軸台２６および心押し台２７の共通の回転軸よりも若干低くなるように選択される。したがって、中心部５２，５３は、それらの開口部の幅内で調心孔８，９と反対に位置する。この時点では、２つのチャック４３の支持部材１２は、２つの外側主軸受の下にてある間隔で位置する。クランクシャフト１は、その研削されない粗い外形がチャックのラッチ肩部５４上にある状態で載置するので、このクランピングの段階では、クランクシャフト１の幾何学上の規定長手方向軸１０は被加工物主軸台２６および心押し台２７の共通の回転軸３２と十分に正確に平行に延在しない。修正は次の段階で行われる。

【0031】

この目的のために、２つの中心部５２，５３は、調心孔８，９の中へと延在および貫入する。これは、中心部５２，５３の円錐形の端部外形５２ａ，５３ａにより可能になる。中心部５２，５３は調心孔８，９の内壁に当接し、クランクシャフト１に対して持上および調節作用を加える。したがって、クランクシャフト１の位置は、高さおよび横方向に修正される。中心部５２，５３が完全に延在した場合、クランクシャフト１はラッチ肩部５４から離され、その幾何学上の規定長手方向軸１０が被加工物主軸台２６および心押し台２７の共通の回転軸３２に正確に延在する（一致の状態）。この段階では、２つのチャック４３の支持部材１２は、外側主軸受４の下に、まだ距離をおいて位置している。しかしながら、当該距離はとても小さいので、図においては尺度合わせして再現し得ない。

【0032】

その後、２つのチャック４３における軸方向スライド１４の作動により、支持部材１２は２つの外側主軸受４まで動かされる。支持部材１２は互いに対してそれらの位置を自動的に補償し得るので、外側主軸受４の粗い外形による支持部材１２の位置が互いに異なる場合でも、同じ圧力によってチャックの２つの支持部材１２がクランクシャフト１に当接することとなる。圧力の大きさは、クランクシャフト１のターニングの間に、中心部５２，５３においてクランクシャフト１のセットアップを支持するが危険には晒さず、チャックとしての支持部材１２のその後の機能に十分であるように選択される。この当接位置に到達すると、両方のチャック４３におけるロッキングピン１６が作動され、上記ロッキングピン１６が半径方向スライド５７上に位置する長手方向溝１９に入って、関連する支持部材１２とともに当接位置において半径方向スライド５７をロックする。

【0033】

なお、クランクシャフト１は、研削ステーション２２内に導入される際に、底部の支持部材１２へ直接に配置されてから、当該支持部材１２がクランクシャフトまで動かされることも可能である。そのため、静的なラッチ肩部５４は省略可能である。しかしながら、静的なラッチ肩部５４に搬送動作端部を保持させ、移動可能な支持部材１２を第１の配置の動作の範囲まで解放するほうがより信頼性があると考えられる。

【0034】

各チャック４３の２つの支持部材１２はそれらのロック位置では、それらのＶ字型の配置により同様にクランクシャフト１のための角柱の態様でともに支持部を形成する。この支持部は、さらなる動作の間に支持部材１２が解放し得ないようにロッキングピン１６の圧力がセットされる状態でチャック４３に動作可能に固定される。これは、油圧で生成されるロック力についてもあてはまる。この点において、第１の研削ステーション２２のチャック４３は、第２の研削ステーション２３におけるチャックとは明確に異なる。第２の研削ステーション２３の場合、すべてのチャックは研削の間のクランクシャフト１の回転の最中であっても相互に補償する。

【0035】

この状態では各チャック４３上の２つの支持部材は、中心部５２，５３において、載置するクランクシャフト１のセットアップを支持する固定された支持角柱としてのみ作用する。図４を参照して、クランピングを継続するために、旋回可能なクランプ部材４４がその解放位置からクランプ位置へと移動される。ここで、旋回可能なクランプ部材４４および２つの支持部材１２は、クランクシャフト１の回転および支持を保証しなければならないチャックの機能を担う。図４を参照して、クランプ部材４４の作動端部５６はほぼ支持部材１２同士の間の角度二等分線の直線上に存在するので、外側主軸受４の円周部に対する駆動力の作用は大きく均一である。研削の最中にクランクシャフト１が回転する間、支持部材１２はチャック４３に強固にロックされたままであり、中心部５２，５３によってもたらされるクランクシャフトの幾何学上の規定長手方向軸１０と回転軸１２との一致が危険にさらされることなく、旋回可能なクランプ部材４４がかける力を確実に吸収する。クランクシャフト１は、この長手方向軸１０に正確に沿って延在する態様でクランプされ、中心部から押し出され得ない。

【0036】

これをサポートするのは、クランクシャフト１が外側主軸受４にて第１の研削ステーション２２にクランプされるという事実である。これらにより、クランクシャフト１の中心の長手方向の領域に向かってもっとも内方に動かされるクランプ点が形成される。この場合、ロッド軸受５のすべてが１つのセットアップで粗研削および仕上げ研削され得る。クランプ点同士の間のクランクシャフト１の自由長さは、この場合もっとも短くなる。角柱の態様で固くロックされる支持部材１２と関連して、これはクランクシャフト１が砥石車の圧力下で湾曲しない事実につながる。したがって、安定的な座部の追加を省略することが可能である。たとえば２または３といった相対的に少ない数のロッド軸受の場合、したがってより短いクランクシャフトの場合、または研削精度について要求が低い場合、第１の研削ステーション２２において、クランクシャフト１をフランジおよび／またはジャーナルにてクランプし、上述したのと同じ態様で研削を行うことも原理的に可能である。

【0037】

ロッド軸受５が仕上げ研削されると、クランクシャフト１は、第２のセットアップが実行される第２の研削ステーション２３の中へ移動される必要がある。主軸受３，４のすべてが可能な限り同時に粗研削および仕上げ研削されることを意図しているので、クランプはクランクシャフト１の外側端部にてのみ行われ得る。したがって、第２の研削ステーション２３では、補償チャックのクランプ顎部はクランクシャフト１Ｌが回転する際に自動的に個々に曲がることができる必要がある。その結果、被加工物主軸台３６および心押し台２７の中心部同士の間にクランクシャフト１を確実に保持することが常に保証されるわけではないので、各々の場合、クランクシャフト１の中心領域における安定的な座部の追加が有利である。セットアップの変更にかかわらず、本発明に従った方法の利点は、ＥＰ １ １８１ １３２ Ｂ１に従った公知の方法の利点に勝る。具体的には、ロッド軸受５の粗研削および仕上げ研削の間にかなりの変形が最初からすぐに発生し、主軸受３，４のその後の粗研削および仕上げ研削の間、再び大きく除去され得るので、各々の場合、研削精度の増加が全体として達成される。

【符号の説明】

【0038】

参照符号のリスト
１ クランクシャフト
２ チーク
３ 内側主軸受
４ 外側主軸受
５ ロッド軸受
６ フランジ
７ ジャーナル
８ 調心孔（フランジ）
９ 調心孔（ジャーナル）
１０ クランクシャフトの幾何学上の規定長手方向軸
１１ Ｕ字型のポケット
１２ 支持部材
１３ 両矢印、クランプ顎部の移動方向
１４ 軸方向スライド
１５ 両矢印、軸方向スライドの移動方向
１６ ロッキングピン
１７ 両矢印、ロッキングピンの移動方向
１８ 孔
１９ 長手方向溝
２０ 流れ方向（クランクシャフトの搬送方向）
２１ 研削セル
２２ 第１の研削ステーション
２３ 第２の研削ステーション
２４ 共通の機械ベッド
２５ 機械テーブル
２６ 被加工物主軸台（第１の研削ステーション）
２７ 心押し台（第１の研削ステーション）
２８ クロススライド
２９ 研削主軸台
３０ 研削スピンドル
３１ 砥石車
３２ 共通の長手方向軸、クランクシャフトの回転軸
３３ 砥石車の送り方向
３４ 方向
３６ 被加工物主軸台（第２の研削ステーション）
３７ 心押し台（第２の研削ステーション）
３８ クロススライド
３９ 共通軸
４０ 砥石車
４１ 駆動モータ
４２ カバー
４３ チャック（第１の研削ステーション）
４４ 旋回可能なクランプ部材
４５ 旋回可能なクランプ要素の旋回軸
５２ 被加工物主軸台の中心部
５２ａ 円錐形の端部領域
５３ 心押し台の中心部
５３ａ 円錐形の端部領域
５４ ラッチ肩部
５５ クランプ部材の旋回軸
５６ 作動端部
５７ 半径方向スライド

【図1】

【図2】

【図2a】

【図3】

【図4】

【図5】