JPH02285201A - クランクシャフトの寸法測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、機械加工された内燃機関用クランクシャフト
のジャーナル部の幅寸法を測定する測定装置に関する。

従来の技術 クランクシャフトの機械加工ラインにおいて旋削加工が
施されたクランクシャフトのジャーナル部の幅寸法を測
定する装置として例えば第６図に示す構造のものがある
。この装置は、クランクシャフトＣｓの第３のジャーナ
ル部Ｊ３の中心から左右同距離の位置にある第２．第４
のジャーナル部Ｊ２．Ｊ４の幅寸法を同時に測定するた
めの装置で、第２．第４のジャーナル部Ｊ２，１４は旋
削工程で共通のターニングツールによって旋削が施され
ているものである。

第６図において、５１．５２はエアシリンダ５８．５９
のはたらきにより前進後退し、かつクランクシャフトＣ
ｓの両端のセンタ穴に係合してクランクシャフトＣｓを
支持するセンタ、５３．５４は第２．第４のジャーナル
部Ｊ２．Ｊ４に対応して設けられた差動トランス式の測
定ヘッド、５５は測定ヘッド５３．５４とクランクシャ
フトＣ８との軸方向の位置決めを司る位置決めブロック
で、測定ヘッド５３．５４はエアシリンダ５６のはたら
きにより、また位置決めブロック５５は他のエアシリン
ダ５７のはたらきによりそれぞれクランクシャフトＣｓ
の軸線に対しその直交方向から前進後退動作する。

この構造においては、図示しない搬送装置によリセンタ
５１．５２と同一軸線上にクランクシャフトＣｓが搬送
されてくると、エアシリンダ５７のはたらきにより位置
決めブロック５５が下降し、位置決めブロック５５を第
３のジャーナル部Ｊ３の幅内に押し込むことで測定ヘッ
ド５３．５４とクランクシャフトＣｓとの長手方向の位
置決めがなされる。さらに、双方のセンタ５１．５２を
前進させてクランクシャフトＣ３の両端のセンタ穴に係
合させることでクランクシャフトＣｓの径方向の位置決
めがなされる。その上でエアシリンダ５６のはたらきに
より測定ヘッド５３．５４を下降させ、この測定ヘッド
５３．５４を第２．第４のジャーナル部Ｊ２．Ｊ４の幅
内に押し込むことで各ジャーナル部Ｊ２．Ｊ４の幅寸法
が測定される。そして、測定ヘッド５３．５４により電
気信号として取り出された実測値と予め設定された上下
限の許容限界寸法とを比較することにより、第２、第４
のジャーナル部Ｊ２．Ｊ４の幅寸法が適正であるかどう
か判定される。

発明が解決しようとする課題 このような従来の測定装置においては、クランクシャフ
トＣ８の軸方向の位置決めと径方向の位置決めとを相互
に独立したエアシリンダ５７，５８．５９を使って行っ
ているため、位置決めブロック５５が第３のジャーナル
部Ｊ３に正しく嵌合しないかぎりセンタ５１．５２を前
進動作させることができず、測定のためのサイクルタイ
ムが長くなる。

また、第３のジャーナル部Ｊ３の幅寸法が異なるクラン
クシャフトの寸法を測定しようとすると、基準ブロック
５５を取り替えるか、あるいは別の測定ステーションを
設けないかぎり対応することができず、特に複数種類の
クランクシャフトが同一ラインを流れるいわゆる混流加
工ラインにおいては柔軟性の面で十分でない。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、測定サイクルタイムの短縮化
が図れ、しかも複数種類のクランクシャフトの測定に対
応することができる測定装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、一端部にその端面よりも大径の大径軸部が形
成されたクランクシャフトの両端をセンタで支持して一
対のジャーナル部の幅寸法を測定する装置において、ク
ランクシャフトの長さに応じてそのクランクシャフトを
位置決めすべき位置まで前進し、前記大径軸部の端面に
当接してクランクシャフトの軸方向の位置決めを司る基
準部材と、基準部材にスライド可能に挿入・支持される
とともに弾性体により付勢力が与えられて前記基準部材
とともに前進後退動作し、クランクシャフトの一端面の
センタ穴と係合して径方向の位置決めを司るヘッドセン
タと、クランクシャフトの他端面のセンタ穴と係合して
径方向の位置決めを司るとともに、前記大径軸部の端部
を基準部材に対して押し付けるテールセンタと、前記ク
ランクシャフトの軸線に対しその直交方向から一体的に
前進後退動作して一対のジャーナル部に接触し、方はジ
ャーナル部の幅寸法の最大許容寸法を有し他方はジャー
ナル部の幅寸法の最小許容寸法を有する一対の測定子と
、前記測定子の変位量に基づいて該測定子がジャーナル
部に嵌合したか否かを検出する検出器とを備えている。

前記基準部材を前進後退動作させる駆動手段としては例
えばディジタル型の多段シリンダ等を用いる。

作用 この構造によると、クランクシャフトの種類に応じて基
準部材の前進限位置を変化させ、その上でテールセンタ
を前進させることにより、いずれのクランクシャフトも
大径軸部の端面を基準として軸方向の位置決めがなされ
、測定対象となる一対のジャーナル部の軸方向位置が測
定子の位置と一致する。同時に、弾性付勢されたヘッド
センタは基準部材とともに前進動作するので、クランク
シャフトはヘッドセンタとテールセンタによって径方同
の位置決めがなされる。

この状態で一対の測定子を前進させることにより、各測
定子が対応するジャーナル部と接触する。

そして、一対のジャーナル部は共通のターニングツール
によって加工されたことを前提としており、しかも一方
の測定子は最小許容寸法形状を、他方の測定子は最大許
容寸法形状をそれぞれ有していることから、一方の測定
子が相手側のジャーナル部の幅と嵌合し、かつ他方の測
定子が相手側のジャーナル部の幅と嵌合しないことが検
出器によって検出されれば双方のジャーナル部の幅寸法
は許容域内におさまっているものとみなすことができる
。

実施例 第１図〜第４図は本発明の一実施例を示す構成説明図で
、第５図に示すクランクシャフトＣｓの第１〜第５のジ
ャーナル部Ｊ１〜Ｊ５のうち、第２、第４のジャーナル
部Ｊ２．Ｊ４の幅寸法ｍ２゜ｍ４　（ｍ２＝ｍ４）を測
定対象とする装置を示している。Ｓは大径軸部としての
第１のジャーナル部Ｊ１の端部に連続して形成されたギ
ヤシャツ小部である。

そして、第５図に示されたクランクシャフトＣ８をＡ種
類とし、またＡ種類のクランクシャフトＣに対してギヤ
シャフト部Ｓの長さｅのみが短いもの（第３のジャーナ
ル部Ｊ３の幅寸法ｆはＡ種類のものと等しい）をＢ種類
とし、さらにＡ種類のクランクシャフトＣｓに対して第
３のジャーナル部Ｊ３の中心からの距離ｇ、ｈが所定量
だけ大きく（第３のジャーナル部Ｊ３の幅寸法ｆがＡ種
類のものより大きい）、かつギヤシャフト部Ｓの長さｅ
が所定量だけ大きいものをＣ種類のクランクシャフトと
すると、第２．第４のジャーナル部Ｊ２．Ｊ４のピッチ
は同一であるから上記の測定装置はいずれの種類のクラ
ンクシャツ１−Ｃｓであっても第２．第４のジャーナル
部Ｊ２．Ｊ４の幅寸法を測定できるものである。

第１図〜第４において、ｌはベース２に取り付けられた
ヘッドストック、３は同じくベース２にヘッドストック
１と対向するように取り付けられたテールストック、４
はヘッドストックｌとテールストック３とを結ぶ軸線の
上方に設置された測定ユニットである。

ヘッドストック１の軸５の先端には基準部材として下半
部の一部を切除した筒状のスリーブ６が一体に連結され
ており、さらにスリーブ６内にはコイルスプリング７に
て前方に付勢されたヘッドセンタ８がスライド可能に挿
入されている。軸５はこの軸５と平行に設けた多段シリ
ンダ９のピストンロッド１０に連結プレート１１を介し
て連結されており、この多段シリンダ９のはたらきによ
り軸５と一体のスリーブ６が前進後退動作する。

多段シリンダ９はストロークが異なる二つのエアシリン
ダ１２．１３を同一軸線上に配置したもので、二つのエ
アシリンダ１２．１３をともに伸長させた場合と一方の
エアシリンダ１２のみを伸長させた場合とでそのストロ
ークをディジタル的に変化させることができるものであ
る。つまり、二つのエアシリンダ１２．１３をともに伸
長させた場合と一方のエアシリンダ１２のみを伸長させ
た場合とでスリーブ６の前進限位置を選択的に切り換え
ることができるようになっている。

一方、テールストック３には先端にテールセンタ１４が
取り付けられた軸１５が設けられており、この軸１５は
連結プレート１６を介して軸１５と平行なエアシリンダ
１７のピストンロッド１８に連結されている。したがっ
て、テールセンタ１４はエアシリンダ１７のはたらきに
より前進後退動作し、第１図に示すようにヘッドセンタ
８と協働してクランクシャフトＣｓの両端を支持するこ
とになる。

測定ユニット４は、はぼ鉛直なベースプレート１９にス
ライドベース２０を昇降可能に支持させるとともに、ス
ライドベース２０にはクランクシャフトＣｓの第２．第
４のジャーナル部Ｊ２．Ｊ４に対応する一対の測定子２
１．２２を配したもので、スライドベース２０はエアシ
リンダ２３のはたらきによりレール２４およびリニアガ
イド２５に案内されて昇降動作する。２６．２７はスラ
イドベースの上昇限および下降限位置を規制するストツ
？櫂である。

一対の測定子２１．２２はガイドロッド２８゜２９の先
端に一体に固定されており、各ガイドロッド２８．２９
はスライドベース２０と一体のホルダ３０に上下動可能
に支持される一方、フィルスプリング３１により下向き
の付勢力が与えられている。各測定子２１．２２の先端
は断面矩形状に形成されており、一方の測定子２２の幅
寸法は第２．第４のジャーナル部Ｊ２．Ｊ４の幅ｍ　２
　＋ｍ４の最小許容寸法に設定され、他方の測定子２１
の幅寸法は第２．第４のジャーナル部Ｊ２．Ｊ４の幅ｍ
２．ｍ４の最大許容寸法に設定されている。そして、ス
ライドベース２０上には各ガイドロッド２８．２９に対
応して検出器としての近接スイッチ３２．３３が設けら
れており、後述するように第２．第４のジャーナル部Ｊ
２．Ｊ４に測定子２１．２２を押し当てた時のガイドロ
ッド２８．２９の変位量から測定子２１．２２がジャー
ナル部Ｊ２．Ｊ４の幅内に嵌合したか否かを近接スイッ
チ３２．３３で検出するようになっている。

３４はガイドロッド２９に一体に固定された近接体であ
る。

また、一方の近接スイッチ３２は第１図の状態でＯＦＦ
、他方の近接スイッチ３３は第１図の状態でＯＮとなる
ようにそれぞれ設定されている。

次に上記のように構成された測定装置の作用について説
明する。

第１図に示すように前工程で旋削加工が施されたクラン
クシャフトＣｓがリフト＆キャリ一方式の搬送装置３５
により測定ユニット４の直下まで搬送されて（ると、リ
フター３６が上昇してそのクランクシャフトＣｓを双方
のセンタ８，１４と同一軸線上の位置まで上昇させる。

そして、クランクシャフトＣｓが所定の高さ位置まで上
昇すると多段シリンダ９が作動してスリーブ６がヘッド
センタ８とともに前進し、スリーブ６がクランクシャフ
トｃｓの大径軸部である第１のジャーナル部Ｊｌの端面
に当接して先ず軸方向の位置決めがなされる。同時にヘ
ッドセンタ８がクランクシャフトＣｓの端面のセンタ穴
３７に係合することで径方向の位置決めがなされる。

この時、前工程からは前述したＡ、Ｂ、Ｃの三種類のク
ランクシャフトＣｓがランダムに送られてくるので、多
段シリンダ９は予め与えられる種別情報に基づいて作動
して各クランクシャフトＣ＄の種類に応じた位置までス
リーブ６を前進させる。つまり、Ａ、Ｂ二種類のクラン
クシャフトＯ８とＣ種類のクランクシャフトＣｓとでは
前述したように第５図のｇ、ｈの寸法が異なるために、
クランクシャフトＣｓの軸方向の位置決め基準となるス
リーブ６の前進限位置を変える必要がある。

そこで、Ａ、Ｂ二種類のクランクシャフトＣｓの場合に
はエアシリンダ１２のみを伸長動作させる一方、Ｃｇ！
類のクランクシャフトＣｓの場合には双方のエアシリン
ダ１２．１３をともに伸長動作させる。その結果、前述
したｇ、ｈ寸法の違いにかかわらず測定対象となる第２
．第４のジャーナル部Ｊ２．Ｊ４の位置を測定子２１．
２２の位置に一致させることができる。

また、Ａ、Ｂ、Ｃ三種類のクランクシャフトＣ８は第５
図のギヤシャフト部Ｓの０寸法がそれぞれに異なるが、
このギヤシャフト部Ｓの長さｅの差はヘッドセンタ８の
変位によって吸収される。

上記のようにスリーブ６が所定位置まで前進すると、そ
れに続いてテールストック３側のエアシリンダ１７が作
動してテールセンタ１４が前進し、テールセンタ１４は
クランクシャフトＣｓのフランジ部Ｆ側の端面のセンタ
穴３８に係合する。その結果、クランクシャフトＣｓは
スリーブ６によって軸方向の位置決めがなされた状態で
、その両端がセンタ８．１４で支持されることによって
径方向の位置決めがなされる。

こうして、クランクシャフトＣｓの軸方向および径方向
の位置決めがなされると、測定ユニット４のエアシリン
ダ２３が作動してスライドベース２０がクランクシャフ
トＣｓに対して下降する。

スライドベース２０が下降すると一方の測定子２２が第
２のジャーナル部Ｊ２に、他方の測定子２１が第４のジ
ャーナル部Ｊ４にそれぞれ押し付けられる。そして、一
方の測定子２２の先端は第２゜第４のジャーナル部Ｊ２
．Ｊ４の幅寸法ｍ２．　ｍ４の最小許容寸法と同じ寸法
に形成されていることから、その測定子２２の先端が第
２のジャーナル部Ｊ２の幅内に正しく嵌合すればガイド
ロッド２９は何ら変位せず、逆に測定子２２が第２のジ
ャーナル部Ｊ２の幅内に入らなければガイドロッド２９
が相対的に上動する。その結果、ガイドロッド２９と一
体の近接体３４が近接スイッチ３３から離間することで
近接スイッチ３３がＯＦＦとなる。

一方、もう一方の測定子２１の先端は第２．第４のジャ
ーナル部Ｊ２．Ｊ４の幅寸法ｍ　２　＋　ｍ　４の最大
許容寸法と同じ寸法に形成されていることから、上記と
同様にその測定子２１先端が第４のジャーナル部Ｊ４の
幅内に嵌合すればガイドロッド２８は何ら変位せず、逆
に測定子２１が第４のジャーナル部Ｊ４の幅内に入らな
ければガイドロッド２８が相対的に上動する。その結果
、ガイドロッド２８の先端が近接スイッチ３２に近接す
ることで近接スイッチ３２がＯＮとなる。

つまり、一方の測定子２２は第２．第４のジャーナル部
Ｊ２．Ｊ４の幅寸法ｍ２．ｍ４の最小許容寸法を有し、
また他方の測定子２１は第２．第４のジャーナル部Ｊ２
．Ｊ４の幅寸法ｍ２．　ｍ４の最大許容寸法を有するも
のであるから、一方の測定子２１が第２のジャーナル部
Ｊ２の幅内に嵌合し、かつ他方の測定子２１が第４のジ
ャーナル部Ｊ４の幅内に入っていないことが近接スイッ
チ３２．３３によって検出されれば第２．第４のジャー
ナル部Ｊ２．Ｊ４の実際の幅寸法ｍ２＋　ｍ４は許容寸
法内に入っているものと判定されることになる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、基準部材の動きに連動し
て一方のセンタが動（構造であるので、基準部材による
クランクシャフトの軸方向の位置決めとセンタによる径
方向の位置決めとを実質的に同時に行うことができる。

その結果、従来のように基準部材が特定のジャーナル部
と正しく嵌合するのを待ってセンタによる径方向の位置
決めを行うのと比べて、位置決めに要する時間ひいては
測定サイクルタイムの短縮化を図ることができる。

また、基準部材はクランクシャフトの種別信号に基づい
て各クランクシャフトの長さに応じた位置まで前進する
ので、長さの異なるクランクシャフトについても段取り
替えなしに測定することができ、複数種類のクランクシ
ャフトが同一ラインを流れるいわゆる混流加工ラインに
も柔軟に対応できる。加えて、測定にあたっては測定子
を実質的にすきまゲージとして用いて、ジャーナル部の
幅寸法が所定の許容寸法内におさまっているか否かだけ
を検出しているため、従来のように各ジャーナル部の幅
寸法を個々に計測する場合と比べて測定系を簡素化して
装置製作費用を抑制できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図で正面から見た構成
説明図、第２図は測定ユニットの側面図、第３図はヘッ
ドストックの平面図、第４図はテールストックの平面図
、第５図はクランクシャフトの説明図、第６図は従来の
測定装置の一例を示す構成説明図である。 ｌ・・・ヘッドストック、３・・・テールストック、４
・・・測定ユニット、６・・・基準部材としてのスリー
ブ、７・・・コイルスプリング、８・・・ヘッドセンタ
、９・・・多段シリンダ、１４・・・テールセンタ、１
７・・・エアシリンダ、２０・・・スライドベース、２
１．２２・・・測定子、２３・・・エアシリンダ、３２
．３３・・・検出器としての近接スイッチ、３７．３８
・・・センタ穴、Ｃｓ・・・クランクシャフト、Ｊｌ・
・・大径軸部としての第１のジャーナル部、Ｊ２・・・
第２のジャーナル部、Ｊ４・・・第４のジャーナル部。 第２図 第３図 ］８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端部にその端面よりも大径の大径軸部が形成さ
   れたクランクシャフトの両端をセンタで支持して一対の
   ジャーナル部の幅寸法を測定する装置において、 クランクシャフトの長さに応じてそのクランクシャフト
   を位置決めすべき位置まで前進し、前記大径軸部の端面
   に当接してクランクシャフトの軸方向の位置決めを司る
   基準部材と、 基準部材にスライド可能に挿入・支持されるとともに弾
   性体により付勢力が与えられて前記基準部材とともに前
   進後退動作し、クランクシャフトの一端面のセンタ穴と
   係合して径方向の位置決めを司るヘッドセンタと、 クランクシャフトの他端面のセンタ穴と係合して径方向
   の位置決めを司るとともに、前記大径軸部の端面を基準
   部材に対して押し付けるテールセンタと、 前記クランクシャフトの軸線に対しその直交方向から一
   体的に前進後退動作して一対のジャーナル部に接触し、
   一方はジャーナル部の幅寸法の最大許容寸法を有し他方
   はジャーナル部の幅寸法の最小許容寸法を有する一対の
   測定子と、 前記測定子の変位量に基づいて該測定子がジャーナル部
   に嵌合したか否かを検出する検出器、とから構成されて
   いることを特徴とするクランクシャフトの寸法測定装置
   。