(57)【要約】      （修正有）【課題】省スペースな構成とすることができるクランクシャフト長さ測定装置及びクランクシャフト長さ測定方法を提供する。【解決手段】クランクシャフト５００の長手方向の各部の寸法を測定するクランクシャフト長さ測定装置１００であって、クランクシャフト５００を支持する支持台３５と、接触センサー１０と、接触センサー１０をクランクシャフト５００の長手方向（Ｘ方向）とＸ方向に互いに直交する２方向（Ｙ、Ｚ方向）とに移動可能なドライブユニット２０と、クランクシャフト５００の長手方向の各部の寸法を測定するコントローラと、を備え、コントローラは、ドライブユニット２０によって接触センサー１０を移動させることにより、クランクシャフト５００における接触センサー１０が接触した部分の長手方向の位置を認識し、認識したクランクシャフト５００の位置に基づいてクランクシャフト５００の長手方向のピン部５２０の寸法を測定する。【選択図】図１
2015158453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定するクランクシャフト長さ測定装置であって、
前記クランクシャフトを支持する支持部と、
接触センサーと、
前記接触センサーを前記クランクシャフトの長手方向と該長手方向に互いに直交する２方向とに移動可能なサーボ機構と、
クランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記サーボ機構によって前記接触センサーを移動させて前記クランクシャフトに接触させることにより、前記クランクシャフトにおける前記接触センサーが接触した部分の長手方向の位置を認識し、前記認識したクランクシャフトの長手方向の位置に基づいてクランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定する、
クランクシャフト長さ測定装置。
【請求項２】
クランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定するクランクシャフト長さ測定方法であって、
前記クランクシャフトを支持し、
移動機構によって接触センサーを前記クランクシャフトの長手方向と該長手方向に互いに直交する２方向とに移動させて前記クランクシャフトに接触させることにより、前記クランクシャフトにおける前記接触センサーが接触した部分の長手方向の位置を認識し、
前記認識したクランクシャフトの長手方向の位置に基づいてクランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定する、
クランクシャフト長さ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定するクランクシャフト長さ測定装置及びクランクシャフト長さ測定方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
クランクシャフトは、エンジンの構成部品の一つであって、ピストンの往復運動を回転運動に変換する軸部材である。クランクシャフトは、機械加工後に各部の寸法が許容範囲以内に加工されているかを確認する必要がある。従来、クランクシャフトの各部の寸法を測定するクランクシャフト長さ測定装置は公知である（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示されるような従来のクランクシャフト長さ測定装置において、クランクシャフトの長手方向の各部（例えば各ピン部）の寸法を測定する場合には、各ピン部がクランクシャフトの中心軸から偏心して配置されているため、測定対象であるクランクシャフトを回転させる必要があった。
【０００４】
しかし、クランクシャフト長さ測定装置でクランクシャフトを回転させるには、クランクシャフトを回転させるスペース、回転させるモータ、回転量を検知する回転センサー等が必要であって、クランクシャフト長さ装置を省スペースで構成することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−０８３４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、省スペースな構成とすることができるクランクシャフト長さ測定装置及びクランクシャフト長さ測定方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、クランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定するクランクシャフト長さ測定装置であって、前記クランクシャフトを支持する支持部と、接触センサーと、前記接触センサーを前記クランクシャフトの長手方向と該長手方向に互いに直交する２方向とに移動可能なサーボ機構と、クランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記サーボ機構によって前記接触センサーを移動させて前記クランクシャフトに接触させることにより、前記クランクシャフトにおける前記接触センサーが接触した部分の長手方向の位置を認識し、前記認識したクランクシャフトの長手方向の位置に基づいてクランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定するものである。
【０００９】
請求項２においては、クランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定するクランクシャフト長さ測定方法であって、前記クランクシャフトを支持し、移動機構によって接触センサーを前記クランクシャフトの長手方向と該長手方向に互いに直交する２方向とに移動させて前記クランクシャフトに接触させることにより、前記クランクシャフトにおける前記接触センサーが接触した部分の長手方向の位置を認識し、前記認識したクランクシャフトの長手方向の位置に基づいてクランクシャフトの長手方向の各部の寸法を測定するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のクランクシャフト長さ測定装置及びクランクシャフト長さ測定方法によれば、省スペースな構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】クランクシャフト長さ測定装置の構成を示す平面図。
【図２】同じく正面図。
【図３】クランクシャフト長さ測定装置の制御構成を示すブロック図。
【図４】クランクシャフト長さ測定工程の流れを示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１及び図２を用いて、クランクシャフト長さ測定装置１００の構成について説明する。
なお、図１は、クランクシャフト長さ測定装置１００の構成を正面視にて表している。また、図１の上方では、クランクシャフト５００の構成を側面視にて表している。さらに、図２は、クランクシャフト長さ測定装置１００の構成を平面視にて表している。なお、以下では、図１及び図２に記載される互いに直交するＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に従って説明するものとする。
【００１３】
クランクシャフト長さ測定装置１００は、本発明のクランクシャフト長さ測定装置に係る実施形態である。クランクシャフト長さ測定装置１００は、クランクシャフト５００の長手方向の各部の寸法を測定する装置である。
【００１４】
クランクシャフト５００は、エンジン（図示略）の構成部品の一つであって、ピストンの往復運動を回転運動に変換する軸部材である。クランクシャフト５００は、ジャーナル部５１０と、ピン部５２０と、を具備している。
【００１５】
ジャーナル部５１０は、クランクシャフト５００の中心軸Ｐｘ上に配置されている。ピン部５２０は、クランクシャフト５００の中心軸Ｐｘに対して偏心して配置されている。また、ピン部５２０の数は、エンジンの気筒数に応じて配置されている。本実施形態のクランクシャフト５００は、４気筒エンジンの構成部品であるため、４つのピン部５２０から構成されている。
【００１６】
クランクシャフト５００の中心軸Ｐｘ方向における中央側に配置される２つのピン部５２０は中心軸Ｐｘの一側に偏心し、中心軸Ｐｘ方向における両端側に配置される２つのピン部５２０は中心軸Ｐｘの他側に偏心しており、一側に偏心するピン部５２０と、他側に偏心するピン部５２０とは、中心軸Ｐｘを挟んで対向する位置に配置されている。
【００１７】
また、クランクシャフト５００を中心軸Ｐｘの方向から見た場合に、一側に偏心するピン部５２０の中心と、ジャーナル部５１０の中心（中心軸Ｐｘ）と、他側に偏心するピン部５２０の中心とを結んだ線は中心軸Ｐｘに直交する直線となるが、この直線を軸Ｐｙと規定する。
【００１８】
クランクシャフト長さ測定装置１００は、接触センサー１０と、サーボ機構としてのドライブユニット２０と、ベース３０と、制御手段としてのコントローラ５０（図３参照、図１及び図２では図示略）と、を具備している。
【００１９】
接触センサー１０は、物体に接触した際にコントローラ５０に信号を発信するものである。接触センサー１０は、支持棒１１の先端側に設けられている。支持棒１１は、後述するＹ軸移動部２１Ｙに対してＺ軸に平行になるように設けられている。
【００２０】
ドライブユニット２０は、接触センサー１０を３方向（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）に移動させるものである。ドライブユニット２０は、Ｘ軸移動機構２０Ｘと、Ｙ軸移動機構２０Ｙと、Ｚ軸移動機構２０Ｚと、を具備している。
【００２１】
Ｘ軸移動機構２０Ｘは、接触センサー１０をＸ軸方向に移動させる機構である。Ｘ軸移動機構２０Ｘは、Ｘ軸移動部２１Ｘと、ＬＭ（Ｌｉｎｅａｒ  Ｍｏｔｉｏｎ）ガイド２２Ｘと、Ｘ軸サーボモータ２３Ｘと、を具備している。Ｘ軸移動部２１Ｘは、Ｘ軸サーボモータ２３Ｘによって駆動され、ＬＭガイド２２Ｘに沿って移動するものである。
【００２２】
なお、Ｘ軸移動機構２０Ｘでは、Ｘ軸位置センサー５１（図３参照、図１及び図２では図示略）によって、Ｘ軸移動部２１ＸのＸ軸方向の移動量が測定されるものとする。
【００２３】
Ｙ軸移動機構２０Ｙは、接触センサー１０をＹ軸方向に移動させる機構である。Ｙ軸移動機構２０Ｙは、Ｙ軸移動部２１Ｙと、ＬＭガイド２２Ｙと、Ｙ軸サーボモータ２３Ｙと、を具備している。Ｙ軸移動部２１Ｙは、Ｙ軸サーボモータ２３Ｙによって駆動され、ＬＭガイド２２Ｙに沿って移動するものである。
【００２４】
Ｚ軸移動機構２０Ｚは、接触センサー１０をＺ軸方向に移動させる機構である。Ｚ軸移動機構２０Ｚは、Ｚ軸移動部２１Ｚと、ＬＭガイド２２Ｚと、Ｚ軸サーボモータ２３Ｚと、を具備している。Ｚ軸移動部２１Ｚは、Ｚ軸サーボモータ２３Ｚによって駆動され、ＬＭガイド２２Ｚに沿って移動するものである。
【００２５】
ベース３０は、ドライブユニット２０と、支持部としての支持台３５と、を載置するものである。支持台３５は、クランクシャフト５００を支持するものである。支持台３５は、クランクシャフト５００を、軸ＰｘがＸ軸方向に沿った水平方向に配置されるとともに、軸ＰｙがＹ軸方向に沿った鉛直方向に配置される姿勢で支持するものである。つまり、クランクシャフト５００は、全てのピン部５２０が軸Ｐｘと軸Ｐｙとに平行な鉛直面上に配置される姿勢で支持される。
【００２６】
図３を用いて、クランクシャフト長さ測定装置１００の制御構成について説明する。
なお、図３では、クランクシャフト長さ測定装置１００の制御構成をブロック図によって表している。
【００２７】
コントローラ５０は、Ｘ軸サーボモータ２３Ｘと、Ｙ軸サーボモータ２３Ｙと、Ｚ軸サーボモータ２３Ｚと、に接続されている。コントローラ５０は、Ｘ軸サーボモータ２３Ｘ、Ｙ軸サーボモータ２３Ｙ及びＺ軸サーボモータ２３Ｚを駆動して、Ｘ軸移動部２１Ｘ、Ｙ軸移動部２１Ｙ及びＺ軸移動部２１Ｚを移動させ、接触センサー１０を任意の３次元方向に移動させる機能を有している。
【００２８】
コントローラ５０は、接触センサー１０と、Ｘ軸位置センサー５１と、に接続されている。コントローラ５０は、接触センサー１０が物体に接触したことを認識する機能を有している。また、コントローラ５０は、Ｘ軸位置センサー５１によって、Ｘ軸移動部２１ＸのＸ軸方向への移動量（移動距離）を認識する機能を有している。
【００２９】
図４を用いて、クランクシャフト長さ測定工程Ｓ１００の流れについて説明する。
なお、図４では、クランクシャフト長さ測定工程Ｓ１００の流れをフローチャートによって表している。また、図４の左側では、説明を分かり易くするため、クランクシャフト５００の構成を平面視にて表している。さらに、以下では、図４に記載の前側及び後側の記載に従って説明するものとする。
【００３０】
クランクシャフト長さ測定工程Ｓ１００は、本発明のクランクシャフト長さ測定方法に係る実施形態である。クランクシャフト長さ測定工程Ｓ１００は、クランクシャフト５００の長手方向の各部の寸法を測定する工程である。
【００３１】
なお、本実施形態のクランクシャフト長さ測定工程Ｓ１００では、クランクシャフト５００の長手方向の各部の寸法として、各ピン部５２０・５２０・・の長手方向の寸法、並びに、クランクシャフト５００の長手方向の全長を測定するものとする。具体的には、コントローラ５０は、クランクシャフト５００の長手方向における一端の位置である基準位置Ｏを基準として各ピン部５２０・５２０・・の長手方向の寸法及び全長を測定するものとする。
【００３２】
ステップＳ１１０において、コントローラ５０は、Ｚ軸サーボモータ２３Ｚを駆動して、クランクシャフト５００に対してＺ軸移動部２１Ｚを後退させる（Ｚ軸移動部２１Ｚをクランクシャフト５００から離間する方向へ移動させる）。
【００３３】
ステップＳ１２０において、コントローラ５０は、Ｘ軸サーボモータ２３Ｘ及びＹ軸サーボモータ２３Ｙを駆動して、Ｘ軸移動部２１Ｘ及びＹ軸移動部２１Ｙを移動させて、接触センサー１０を第１ピンとなるピン部５２０の位置まで移動させる。なお、ピン部５２０のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置は、予めコントローラ５０に記憶されているものとする。
【００３４】
ステップＳ１３０において、コントローラ５０は、クランクシャフト５００に対して、Ｚ軸サーボモータ２３Ｚを駆動してＺ軸移動部２１Ｚをピン部５２０に向けて前進させる（Ｚ軸移動部２１Ｚをクランクシャフト５００に近接する方向へ移動させる）。この場合、Ｚ軸移動部２１Ｚは、接触センサー１０が次のステップＳ１４０においてＸ軸方向に移動された際に、ピン部５２０と接触可能になる位置まで、ピン部５２０側に移動される。なお、ピン部５２０の位置は、予めコントローラ５０に記憶されているものとする。
【００３５】
ステップＳ１４０において、コントローラ５０は、Ｘ軸サーボモータ２３Ｘを駆動してＸ軸移動部２１Ｘを移動させて、接触センサー１０をピン部５２０の前側端面まで移動させる。接触センサー１０は、ピン部５２０の前側端面まで移動されるとピン部５２０の前側端面と接触する。
【００３６】
コントローラ５０は、接触センサー１０がピン部５２０の前側端面と接触したことを認識し、Ｘ軸位置センサー５１によって基準位置Ｏからピン部５２０の前側端面を認識した位置までの距離Ｌ１を測定する。
【００３７】
ステップＳ１５０において、コントローラ５０は、Ｘ軸サーボモータ２３Ｘを駆動してＸ軸移動部２１Ｘを移動させて、接触センサー１０をピン部５２０の後側端面まで移動させる。接触センサー１０は、ピン部５２０の後側端面まで移動されるとピン部５２０の後側端面と接触する。
【００３８】
コントローラ５０は、接触センサー１０をピン部５２０の後側端面と接触したことを認識し、Ｘ軸位置センサー５１によって、基準位置Ｏから、クランクシャフト５００における接触センサー１０が接触した部分の長手方向の位置であるピン部５２０の後側端面の位置までの距離Ｌ２を測定する。
【００３９】
コントローラ５０は、距離Ｌ２から距離Ｌ１を差し引いて第１ピンであるピン部５２０の長手方向の寸法を算出する。そして、コントローラ５０は、ステップＳ１１０〜ステップＳ１５０の手順にて、基準位置Ｏを基準として、残りのピン部５２０（第２ピン〜第４ピン）の長手方向の長さを測定するものとする。さらに、コントローラ５０は、基準位置Ｏからクランクシャフト５００の長手方向における他端の位置までの距離を測定して、クランクシャフト５００の長手方向の全長を算出するものとする。
【００４０】
クランクシャフト長さ測定装置１００及びクランクシャフト長さ測定工程Ｓ１００の効果について説明する。
クランクシャフト長さ測定装置１００及びクランクシャフト長さ測定工程Ｓ１００によれば、クランクシャフト長さ測定装置１００を省スペースな構成とすることができる。
【００４１】
すなわち、クランクシャフト長さ測定装置１００及びクランクシャフト長さ測定工程Ｓ１００によれば、クランクシャフト５００を、全てのピン部５２０が軸Ｐｘと軸Ｐｙとに平行な鉛直面上に配置される姿勢で支持し、クランクシャフト５００に対して接触センサー１０を３次元方向に移動させることによって、クランクシャフト５００を回転させる構成を省略し、省スペースな構成とすることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０      接触センサー
２０      ドライブユニット
２０Ｘ    Ｘ軸移動機構
２０Ｙ    Ｙ軸移動機構
２０Ｚ    Ｚ軸移動機構
３０      ベース
３５      支持台
５０      コントローラ
１００    クランクシャフト長さ測定装置
５００    クランクシャフト
【図１】
2015158453.tif 000003
【図２】
2015158453.tif 000004
【図３】
2015158453.tif 000005
【図４】
2015158453.tif 000006