特許 6985437 研磨装置

(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】6985437

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】研磨装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 5/42 20060101AFI20211213BHJP

【ＦＩ】

   B24B5/42

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2020-19689(P2020-19689)

(22)【出願日】2020年2月7日

(65)【公開番号】特開2021-122913(P2021-122913A)

(43)【公開日】2021年8月30日

【審査請求日】2020年2月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】390033042

【氏名又は名称】ダイハツディーゼル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100183232

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 敏行

(72)【発明者】

【氏名】中塚 泰輔

【審査官】 山内 康明

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５７１５１２２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００９−０８２９９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ５／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランクピンの外周面を研磨する研磨装置であって、
上記クランクピンの軸方向となる長手方向に延在するベースと、
上記ベースの下側に取り付けられ、上記ベースの長手方向に沿って延在する平坦な研磨面を有する研磨部と、
上記研磨部の長手方向に対して直交する方向かつ上記研磨面に平行な方向に上記研磨部が往復振動するように上記ベースを駆動する駆動部と、
上記ベースにおいて上記研磨部が振動する方向の一方の側に上記研磨部と間隔をあけて設けられ、上記研磨部の長手方向に沿って延在する第１ガイド部と、
上記ベースにおいて上記研磨部が振動する方向の他方の側に上記研磨部と間隔をあけて設けられ、上記研磨部の長手方向に沿って延在する第２ガイド部と
を備え、
上記研磨部の長手方向が上記クランクピンの軸方向と一致するように上記研磨部の上記研磨面が上記クランクピンの外周面に接する状態で、上記第１ガイド部と上記第２ガイド部の夫々が、上記クランクピンの外周面に沿って上記ベースを上記クランクピンの周方向に案内する案内面を有することを特徴とする研磨装置。

【請求項2】

請求項１に記載の研磨装置において、
上記研磨部の長手方向の両側において、上記研磨部の端部よりも外側に所定の間隔をあけて上記ベースの端部が位置することを特徴とする研磨装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の研磨装置において、
上記ベースの両端部に設けられ、上記クランクピンの両端に連結されたクランクアームの側面に沿って上記ベースを案内するローラを備えることを特徴とする研磨装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、研磨装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ディーゼル機関やガス機関などのレシプロ機関においては、燃焼室での爆発力をクランク軸の回転力に変えているが、特に連接棒の大端部からクランクピン軸受とクランクピンとを介してクランク軸に力が伝達される。

【0003】

ここで、連接棒の大端部とクランクピンとの間にクランクピン軸受となるクランクピンメタルが取り付けられている。そのクランクピンメタルの内周面の中央部に、周方向に沿って環状の油溝が形成されている。

【0004】

上記クランク軸の回転に伴って発生するクランクピンの慣性力によって、クランクピンメタルの油溝がクランクピンに転写されて段付き摩耗が生じる。このような段付き摩耗をカムウェアといい、カムウェアが成長して段差が大きくなると、油膜が切れてクランクピン軸受が損傷する原因となる。

【0005】

従来の稼働中におけるレシプロ機関の定期メンテナンスにおいて、クランクピンにカムウェアが発生している場合、特に大型機関の場合にはクランク軸をレシプロ機関に組み入れた状態のままで、クランクピンの段部をヤスリ等で研磨して修正していた。

【0006】

しかしながら、クランクピンの研磨作業は、不要な箇所に傷を付けないよう練度が必要な上、作業に時間もかかる。

【0007】

このようなクランクピンの外周面を研磨する研磨装置として、研磨材が貼り付けられた円盤を回転させることにより被研磨面を研磨する研磨用サンダーを用いることが考えられる(例えば、実開昭６０−１０９７５０号公報(特許文献１)参照)。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】実開昭６０−１０９７５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記研磨用サンダーでは、平坦な被研磨面に対して研磨材が貼り付けられた円盤を平行に当接させるためのガイド体を備えているが、クランクピン外周の円筒面に対しては位置決めができず、正確な研磨が容易でないという問題がある。

【0010】

そこで、この発明の課題は、クランクピンの外周面の研磨作業が容易にできる研磨装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この発明の一態様に係る研磨装置は、
クランクピンの外周面を研磨する研磨装置であって、
上記クランクピンの軸方向となる長手方向に延在するベースと、
上記ベースの下側に取り付けられ、上記ベースの長手方向に沿って延在する平坦な研磨面を有する研磨部と、
上記研磨部の長手方向に対して直交する方向かつ上記研磨面に平行な方向に上記研磨部が往復振動するように上記ベースを駆動する駆動部と、
上記ベースにおいて上記研磨部が振動する方向の一方の側に上記研磨部と間隔をあけて設けられ、上記研磨部の長手方向に沿って延在する第１ガイド部と、
上記ベースにおいて上記研磨部が振動する方向の他方の側に上記研磨部と間隔をあけて設けられ、上記研磨部の長手方向に沿って延在する第２ガイド部と
を備え、
上記研磨部の長手方向が上記クランクピンの軸方向と一致するように上記研磨部の上記研磨面が上記クランクピンの外周面に接する状態で、上記第１ガイド部と上記第２ガイド部の夫々が、上記クランクピンの外周面に沿って上記ベースを上記クランクピンの周方向に案内する案内面を有することを特徴とする。

【0012】

上記構成によれば、ベースにおいて研磨部が振動する方向の両側に研磨部と間隔をあけて、研磨部の長手方向に沿って延在する第１,第２ガイド部が設けられているので、第１,第２ガイド部の案内面によりクランクピン外周の円筒面に対してベースの位置決めができることにより研磨装置本体を安定させることができ、クランクピンの外周面の研磨作業を容易に行うことができる。

【0013】

また、一実施形態の研磨装置では、
上記研磨部の長手方向の両側において、上記研磨部の端部よりも外側に所定の間隔をあけて上記ベースの端部が位置する。

【0014】

上記実施形態によれば、研磨部の長手方向の両側において、研磨部の端部よりも外側に所定の間隔をあけてベースの端部が位置することによって、クランクピンの両端に連結されたクランクアーム近傍に設けられたフィレットが研磨部により削られることがないようにできる。

【0015】

また、一実施形態の研磨装置では、
上記ベースの両端部に設けられ、上記クランクピンの両端に連結されたクランクアームの側面に沿って上記ベースを案内するローラを備える。

【0016】

上記実施形態によれば、クランクピンの回りを周方向に沿って研磨装置本体を移動させるとき、ベースの両端部に設けられたローラにより、クランクピンの両端に連結されたクランクアームの側面に沿ってベースを案内するので、研磨装置本体を安定させることができる。

【発明の効果】

【0017】

以上より明らかなように、この発明によれば、クランクピンの外周面の研磨作業が容易にできる研磨装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】この発明の実施の一形態の研磨装置によりクランクピンの外周面が研磨されるディーゼルエンジンの側面図である。

【図2】上記ディーゼルエンジンのクランク軸の要部の側面図である。

【図3】上記研磨装置の正面図である。

【図4】上記研磨装置の上面図である。

【図5】上記研磨装置の側面図である。

【図6】上記クランクピンの外周面を研磨する研磨装置を示す正面図である。

【図7】上記クランクピンの外周面を研磨する研磨装置を示す上面図である。

【図8】上記クランクピンの外周面を研磨する研磨装置を示す側面図である。

【図9】クランクピンの外周面を研磨する研磨装置の動きを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、この発明の研磨装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。尚、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。

【0020】

図１はこの発明の実施の一形態の研磨装置１(図３〜図５に示す)によりクランクピン１１１の外周面が研磨されるディーゼルエンジン１００の側面図である。ディーゼルエンジン１００は、レシプロ機関の一例である。

【0021】

ディーゼルエンジン１００は、シリンダ１０１と、ピストン１０２と、ピストン１０２に上端部が連結された連結棒１０３と、連結棒１０３の下端部に連結されたクランクピン１１１を有するクランク軸１１０とを有する。クランクピン１１１の両端にクランクアーム１１２が連結されている。

【0022】

図２は、図１に示すディーゼルエンジン１００のクランク軸１１０の要部の側面図である。図２に示すように、クランクピン１１１は、連結棒１０３の下端部に設けられた貫通穴１０３ａに回転自在に挿通されている。クランクピン１１１と連結棒１０３との間には、円筒状のクランクピンメタル１０４(軸受)が配置されている。このクランクピンメタル１０４の内周面には周方向に油溝(図示せず)が設けられている。

【0023】

図３は、研磨装置１の正面図を示し、図４は、研磨装置１の上面図を示し、図５は、研磨装置１の側面図を示している。

【0024】

研磨装置１は、図３〜図５に示すように、サンダー本体１０と、サンダー本体１０が取り付けられた長方形の板状のベース２０と、ベース２０に取り付けられた研磨部３０と、ベース２０に設けられた第１ガイド部４０と、ベース２０に設けられた第２ガイド部５０とを備える。ベース２０は、クランクピン１１１の軸方向となる長手方向に延在する。

【0025】

サンダー本体１０は、駆動部１１と、駆動部１１により振動する振動部１２とを有する。

【0026】

ベース２０は、サンダー本体１０の振動部１２の下端に、ボルトＢ１により締結されて固定された連結部材２１と、連結部材２１の下面側がボルトＢ２により締結されて固定された上面視が長方形の板状部材２２とを有する。板状部材２２の下面に長手方向に延在するように、互いに平行にかつ間隔をあけて凸部２２ａおよび凸部２２ｂが設けられている。この凸部２２ａと凸部２２ｂとの間に、上面視が長方形の板状の研磨部３０がボルトＢ５により両側から締め付けられて固定されている。研磨部３０は、砥石(例えば粒度＃１５０程度)であり、長方形状の平坦な研磨面３０ａを有する。研磨部３０の研磨面３０ａは、板状部材２２の凸部２２ａ,２２ｂの下面よりも下方に突出している。凸部２２ａ,２２ｂは、板状部材２２と一体に形成されている。

【0027】

また、ベース２０は、板状部材２２の長手方向の両側の端部にボルトＢ４により締結されて固定されたローラ用取付部材２３,２４と、ローラ用取付部材２３に回転可能に取り付けられた３つのローラ２５と、ローラ用取付部材２４に回転可能に取り付けられた３つのローラ２６とを有する。ローラ用取付部材２３,２４は、上方に向かって延び板状部材２２の長手方向の外側に屈曲している。ローラ用取付部材２３側の３つのローラ２５は、板状部材２２の短手方向に平行に間隔をあけて配列されている。同様に、ローラ用取付部材２４側の３つのローラ２６は、板状部材２２の短手方向に平行に間隔をあけて配列されている。

【0028】

この実施形態では、ローラ用取付部材２３,２４をボルトＢ４により板状部材２２に固定しているが、ローラ用取付部材２３,２４と板状部材２２とを一体に形成してもよい。

【0029】

サンダー本体１０の駆動部１１は、振動部１２と連結部材２１を介して、研磨部３０の長手方向に対して直交する方向(図３では紙面に対して垂直な方向)かつ研磨面３０ａに平行な方向に研磨部３０が往復振動するようにベース２０を駆動する。

【0030】

第１ガイド部４０は、ベース２０において研磨部３０が振動する方向の一方の側に研磨部３０と間隔をあけて設けられ、研磨部３０の長手方向に沿って延在する。また、第２ガイド部５０は、ベース２０において研磨部３０が振動する方向の他方の側に研磨部３０と間隔をあけて設けられ、研磨部３０の長手方向に沿って延在する。ベース２０の下側に第１ガイド部４０および第２ガイド部５０がボルトＢ３により締結されて固定されている。

【0031】

図３に示すように、研磨部３０の長手方向の両側において、研磨部３０の端部よりも外側に所定の間隔Ｌをあけてベース２０の端部が位置する。ここで、ベース２０の端部は、板状部材２２の長手方向の外側のローラ２５,２６の最外縁である。

【0032】

図６は、クランクピン１１１の外周面を研磨する研磨装置１の正面図を示し、図７は、クランクピン１１１の外周面を研磨する研磨装置１の上面図を示し、図８は、クランクピン１１１の外周面を研磨する研磨装置１の側面図である。

【0033】

図６〜図８に示すように、研磨装置１は、クランクピン１１１の外周面を研磨するとき、クランクアーム１１２間のクランクピン１１１の外周に配置される。図６では、第１ガイド部４０と第２ガイド部５０とを省略している。

【0034】

ここで、サンダー本体１０の駆動部１１によりベース２０と共に研磨部３０を往復振動させことによって、図６に示すように、クランクピン１１１の外周面のうち、クランクアーム１１２に隣接するフィレット１１３近傍の環状領域Ｓ１,Ｓ２と共に、環状領域Ｓ１,Ｓ２との間の中央領域Ｓ３および凹領域１１１ａ,１１１ｂを研磨して、クランクピン１１１の外周面が凹領域１１１ａ,１１１ｂの底部と同じ径になるようにする。

【0035】

また、図８に示すように、第１ガイド部４０の案内面４０ａと第２ガイド部５０の案内面５０ａは、互いに鈍角をなしている。

【0036】

研磨部３０の長手方向がクランクピン１１１の軸方向と一致するように研磨部３０の研磨面３０ａがクランクピン１１１の外周面に接する状態で、第１ガイド部４０の下側の案内面４０ａおよび第２ガイド部５０の下側の案内面５０ａが、クランクピン１１１の外周面に沿ってベース２０を案内する。

【0037】

第１ガイド部４０の案内面４０ａと第２ガイド部５０の案内面５０ａの互いになす角度や大きさを適宜設定することにより、直径が若干異なるような複数種類のクランクピンの研磨に対応することができる。また、第１ガイド部４０と第２ガイド部５０とをベース２０に着脱可能に取り付けていることにより、研磨対象のクランクピンの直径に応じた第１,第２ガイド部に交換することが可能になる。

【0038】

図９に示すように、研磨装置１をクランクピン１１１の周方向に移動させてカムウェアを研磨する。図９では、クランクピン１１１の外周面の周方向においてカムウェアの最も段差が大きい位置を０ｄｅｇとして、±９０ｄｅｇの領域にカムウェアが発生している。なお、ディーゼルエンジン１００の構成などに応じて、例えば、クランクピン１１１の外周面の周方向においてカムウェアの最も段差が大きい位置を０ｄｅｇとして、±６０ｄｅｇの領域内にカムウェアが発生した場合、その領域内で研磨するようにしてもよい。

【0039】

ディーゼルエンジン１００のメンテナンス時、クランク軸１１０をディーゼルエンジン１００に組み入れた状態のままで、クランクピン１１１の外周面におけるカムウェアの段差の程度を測定して、その測定結果に基づいて、クランクピン１１１の段差をなくすように、研磨装置１によりクランクピン１１１の外周面の研磨作業を行う。

【0040】

第１ガイド部４０の案内面４０ａと第２ガイド部５０の案内面５０ａによって、上記研磨作業中に、クランクピン１１１の外周面においてクランクピン１１１の周方向に間隔をあけた２つの位置でクランクピン１１１の外周面に沿ってベース２０が案内される。

【0041】

上記構成の研磨装置１によれば、ベース２０において研磨部３０が振動する方向の両側に研磨部３０と間隔をあけて第１,第２ガイド部４０,５０が設けられているので、クランクピン１１１外周の円筒面に対してベース２０の位置決めができることにより研磨装置１を安定させることができ、クランクピン１１１の外周面の研磨作業を容易に行うことができる。

【0042】

また、上記研磨部３０の長手方向の両側において、研磨部３０の端部よりも外側に所定の間隔Ｌをあけてベース２０の端部が位置することによって、クランクピン１１１の両端に連結されたクランクアーム１１２近傍に設けられたフィレット１１３が研磨部３０により削られることがないようにできる。

【0043】

また、上記クランクピン１１１の回りを周方向に沿って研磨装置１を移動させるとき、ベース２０の両端部に設けられたローラ２５,２６により、クランクピン１１１の両端に連結されたクランクアーム１１２の側面に沿ってベース２０を案内するので、研磨装置１を安定させることができる。

【0044】

上記実施形態では、ディーゼルエンジン１００のクランクピン１１１の外周面を研磨する研磨装置１について説明したが、研磨対象はディーゼルエンジンのクランクピンに限らず、ガスエンジンなどの他の構成のレシプロ機関のクランクピンを研磨する研磨装置にこの発明を適用してもよい。

【0045】

また、上記実施形態では、第１ガイド部４０の案内面４０ａおよび第２ガイド部５０の案内面５０ａは、互いに鈍角をなす平面としたが、円筒面や湾曲面であってもよい。

【0046】

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

【符号の説明】

【0047】

１…研磨装置
１０…サンダー本体
１１…駆動部
１２…振動部
２０…ベース
２１…連結部材
２２…板状部材
２２ａ,２２ｂ…凸部
３０…研磨部
３０ａ…研磨面
４０…第１ガイド部
５０…第２ガイド部
１００…ディーゼルエンジン
１０１…シリンダ
１０２…ピストン
１０３…連結棒
１０４…クランクピンメタル
１１０…クランク軸
１１１…クランクピン
１１２…クランクアーム
１１３…フィレット
Ｓ１,Ｓ２…環状領域
Ｓ３…中央領域
Ｂ,１Ｂ２,Ｂ３,Ｂ４,Ｂ５…ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】