(57)【要約】【課題】  アンバランスのばらつきが抑制されるバランシングマシン用マスタを提供する。【解決手段】  バランスウェイト６の一側面１７がマスタ本体の対向する長手方向基準面に当接されて当該バランスウェイト６が長手方向に位置決めされると共に一対のバランスウェイト片６ａ，６ｂの各内周面１６によって各ピン５の外周面に形成された各位相方向基準面３ａ〜３ｄが挟み込まれてバランスウェイト６が位相方向に位置決めされる。これにより、バランスウェイト６がマスタ本体４に対して高い精度で位置決めされるので、マスタ本体にバランスウェイト６が着脱されてもアンバランスが再現されて、アンバランスのばらつきが抑制される。【選択図】  図４
2005308065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトのアンバランス修正に用いられてマスタ本体の各ピンにバランスウェイトが装着されるバランシングマシン用マスタであって、前記バランスウェイトを各ピンの軸線方向へ位置決めさせる長手方向基準面と、前記バランスウェイトを各ピンの軸線の回りに位置決めさせる位相方向基準面と、が前記クランクシャフトに追加工されて前記マスタ本体が形成されることを特徴とするバランシングマシン用マスタ。
【請求項２】
前記長手方向基準面は、各ピンの長手方向両側に配置される隔壁に各ピンを介して対向させて設けられ、前記位相方向基準面は、各ピンの外周面に設けられた４面が、各ピンの軸線に対して平行に、且つ相互に隣接する面が垂直になるようにして各ピンの軸線の回りに配置され、前記バランスウェイトは、前記ピンの外周面に整合させた形状が内周面に形成された円環状の部材が、軸平面で２分割された一対のバランスウェイト片によって構成されており、前記マスタは、前記バランスウェイトの一側面を対向する前記長手方向基準面に当接させると共に前記一対のバランスウェイト片の各内周面で各ピンの各位相方向基準面を挟み込むようにして、前記バランスウェイトが各ピンに装着されて形成されることを特徴とする請求項１に記載のバランシングマシン用マスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バランシングマシン用マスタに関し、特に、Ｖ型エンジンのクランクシャフトのアンバランス修正に用いられるバランシングマシン用マスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、クランクシャフトのアンバランス（以下、単にアンバランスと称す。）を修正する場合には、バランシングマシンにセットされたクランクシャフトを所定振動周波数で回転させてこの時のアンバランスの修正方向（位相）及び量を測定装置によって測定し、該測定装置の測定結果を演算装置によって演算処理してアンバランスの修正方向及び量を導出させる。そして、該演算処理結果に基づいてドリルによってカウンタウェイトに穴が加工されることにより、アンバランスが修正される（例えば、特許文献１参照。）。このようなバランシングマシンでは、アンバランスの修正精度、即ち製品精度を確保するために、当該バランシングマシンに付属のマスタによって定期的に調整（パラメータの補正等）される。該マスタは、Ｖ型６気筒エンジン用のクランクシャフトの場合には、各ピン（第１ピン〜第６ピン）に修正研磨が施されて公称上アンバランスが０近傍に修正されて、コンロッドの質量とピストンの質量とを加えた質量に近似した質量のバランスウェイトが各ピンに取り付けられて、回転系（マスタ）に、実地に近似させた慣性モーメントが作用される。
【０００３】
しかしながら、上記マスタは、量産品のクランクシャフトを流用して製作されるため、製作される毎に異なるアンバランスが発生する。そして、製品のアンバランスは原器となるマスタのアンバランスに依存されるため、マスタが製作される毎に当該マスタのアンバランスに応じたアンバランスが製品に残留される。また、図８に示されるように、各ピン５に取り付けられるバランスウェイト６は、リング状に形成された部材が軸平面で２分割されて構成されており、内円筒面１６がマスタ本体のピン５の外周面に嵌着されて各ピン５に取り付けられる。このため、バランスウェイト６は、着脱の再現性に乏しく、当該バランスウェイト６が着脱される毎に、マスタ本体の長手方向（クランクシャフトの軸線方向）と位相方向（クランクシャフトの軸線を中心とする円の半径方向）とに取り付け位置が変位される。したがって、従来のマスタは、バランスウェイト６が着脱される毎にアンバランスが異なり、製品のアンバランスがロット間でばらついていた。また、従来、マスタは、限られた業者によって製作されており、バランスウェイトの着脱が繰り返されてアンバランスが最適化されるため、その製作には多大なコストと工数とを要していた。
【特許文献１】特開平８−２８５０１５号公報（段落番号００３１〜００５３、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、アンバランスのばらつきが抑制されるバランシングマシン用マスタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、クランクシャフトのアンバランス修正に用いられてマスタ本体の各ピンにバランスウェイトが装着されるバランシングマシン用マスタであって、バランスウェイトを各ピンの軸線方向へ位置決めさせる長手方向基準面と、バランスウェイトを各ピンの軸線の回りに位置決めさせる位相方向基準面と、がクランクシャフトに追加工されてマスタ本体が形成されることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、長手方向基準面は、各ピンの長手方向両側に配置される隔壁に各ピンを介して対向させて設けられ、位相方向基準面は、各ピンの外周面に設けられた４面が、各ピンの軸線に対して平行に、且つ相互に隣接する面が垂直になるようにして各ピンの軸線の回りに配置され、バランスウェイトは、ピンの外周面に整合させた形状が内周面に形成された円環状の部材が、軸平面で２分割された一対のバランスウェイト片によって構成されており、マスタは、バランスウェイトの一側面を対向する長手方向基準面に当接させると共に一対のバランスウェイト片の各内周面で各ピンの各位相方向基準面を挟み込むようにして、バランスウェイトが各ピンに装着されて形成されることを特徴とする。
【０００６】
従って、請求項１に記載の発明では、バランスウェイトは、長手方向基準面によって各ピンの軸線方向へ位置決めされて、位相方向基準面によって各ピンの軸線の回りに位置決めされる。
請求項２に記載の発明では、バランスウェイトの一側面を対向する長手方向基準面に当接させると共に一対のバランスウェイト片の各内周面で各ピンの各位相方向基準面を挟み込むようにしてバランスウェイトを各ピンに装着させて、マスタが形成される。
【発明の効果】
【０００７】
アンバランスのばらつきが抑制されるバランシングマシン用マスタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。なお、従来のマスタと同一又は同等の部分には同一の名称及び符号を付与する。本バランシングマシン用マスタ１（以下、単にマスタ１と称す。）は、クランクシャフト、特に、Ｖ型６気筒エンジンのクランクシャフトのアンバランスを修正するに際してバランシングマシンに付属されて、当該バランシングマシンの調整に用いられるものであって、量産品のクランクシャフトに長手方向基準面２と位相方向基準面３とが追加工されて形成されたマスタ本体４の各ピン５に、バランスウェイト６が装着されて形成される。図１及び図２に示されるように、上記長手方向基準面２は、上記マスタ本体４の各ピン５の長手方向（クランクシャフトの軸線方向であって、図２における紙面視左右方向。）両側の隔壁７〜１５（本実施の形態では、カウンタウェイト。）の対向する壁面に設けられて、各ピン５の軸線に対して垂直に配置される。そして、長手方向基準面２は、マスタ本体４に追加工された後、焼入れ処理されて修正研磨されることにより所定精度（本実施の形態では、表面粗さ6.3z。）に仕上げられる。
【０００９】
これにより、マスタ本体４は、隔壁７〜１５の対向する壁面の長手方向基準面２間の距離（図２に示されるＬ寸法）と、隔壁７に形成された長手方向基準面２に対する他の各隔壁８〜１５に形成された長手方向基準面２の位置（距離）とが確保される。また、図２及び図３に示されるように、上記位相方向基準面３は、マスタ本体４の各ピン５の外周面が面取り加工された４面３ａ〜３ｄが各ピン５の軸線の回りに配設される。また、位相方向基準面３は、同一のピン５に配設される各面３ａ〜３ｄが、当該ピン５の軸線に平行に配置されると共に該軸線に対して等距離に配置される。さらに、位相方向基準面３は、ピン５の周方向に隣り合う面３ａ〜３ｄが相互に垂直に配置される共に相互に平行な面３ａ，３ｃが、マスタ本体４の回転軸線とピン５とに直交される直線に直交されるように配置される。なお、各ピン５に形成される位相方向基準面３は、マスタ本体４に追加工された後、焼入れ処理されて修正研磨されることにより所定精度に仕上げられる。
【００１０】
これにより、マスタ本体４は、図２に示されるＡ寸法（面取り寸法）とＢ寸法（面間距離）とが確保される。また、図５に示されるように、上記バランスウェイト６は略円環状に形成されて、内周面１６には各ピン５の外周面に整合させた形状が賦与される。そして、バランスウェイト６は、マスタ本体４の軸線（クランクシャフトの軸線）と各ピン５の軸線とを含む平面Ｐ１によって、一対のバランスウェイト片６ａ，６ｂに分割される。また、バランスウェイト６は、各バランスウェイト片６ａ，６ｂの分割面の一方にねじ孔が螺設されると共に該分割面の他方にはねじ挿通用孔がそれぞれ設けられる。なお、バランスウェイト３は、切削加工後、焼入れ処理されて修正研磨されることにより、外周面、内周面１６、及び両側面１７が所定精度に仕上げ加工される。なお、マスタ本体４の各ジャーナル１８（図１参照）には、メッキ処理又は焼入れ処理が施される。
【００１１】
次に、本マスタ１の作用を説明する。マスタ本体４の各ピン５にバランスウェイト６を装着する場合には、図４及び図５に示されるように、一対のバランスウェイト片６ａ，６ｂの内周面１６でマスタ本体４のピン５の外周面に形成された位相方向基準面３を挟み込み、この状態で、バランスウェイト片６（一対のバランスウェイト片６ａ，６ｂ）の一側面１７（図４における紙面視右側の側面１７）をマスタ本体４の対向する長手方向基準面２に当接させる。そして、バランスウェイト片６ａのねじ挿通用孔に挿通させたねじをバランスウェイト片６ｂのねじ孔に螺合させて締め付けると共にバランスウェイト片６ｂのねじ挿通用孔に挿通させたねじをバランスウェイト片６ａのねじ孔に螺合させて締め付ける。これにより、マスタ本体４の各ピン５にバランスウェイト６が装着されて本マスタ１が形成される。そして、図６に示されるのは、一製品のクランクシャフトを流用して製作されたこのようにして形成された本マスタ１と、同一製品のクランクシャフトを流用して製作された従来のマスタ（ピン５の軸直角断面が円形、図８参照）と、のバランスウェイト６の着脱精度（着脱再現性）を比較したものである。
【００１２】
図６に示されるように、本マスタ１では、バランスウェイト６の一側面１７をマスタ本体４の対向する長手方向基準面２に当接させることにより、バランスウェイト６の着脱による当該バランスウェイト６の長手方向（クランクシャフトの軸線方向）のずれが0.005mmであった。これに対し、従来のマスタでは、バランスウェイト６の着脱による当該バランスウェイト６の長手方向のずれが0.2mmであった。また、本マスタ１では、各バランスウェイト片６ａ，６ｂの各内周面１６で、マスタ本体４の各ピン５の外周面に形成された各位相方向基準面３ａ〜３ｄを挟み込むようにして各ピン５にバランスウェイト６を装着させることにより、バランスウェイト６の着脱による当該バランスウェイト６の各ピン５の軸線の回りの位相方向（クランクシャフトの軸線を中心とする円の半径方向）のずれが0.01mmであった。これに対し、従来のマスタでは、バランスウェイト６の着脱による当該バランスウェイト６の位相方向のずれが0.3mmであった。
【００１３】
さらに、本マスタ１では、バランスウェイト６の着脱によって生じたアンバランス量が1g・cmであるのに対して、従来のマスタではバランスウェイト６の着脱によって生じたアンバランス量が30g・cmであった。そして、本マスタ１を用いて調整されたバランシングマシンによってアンバランスが修正された上記一製品（クランクシャフト）のアンバランス量は、2.7g・cmであるの対して、従来のマスタを用いて調整されたバランシングマシンによってアンバランスが修正された一製品のアンバランス量は、82.5g・cmであった。このように、本マスタ１を用いてバランシングマシンを調整することにより、従来のマスタを用いてバランシングマシンを調整した場合と比較してアンバランス量が約１／３０になった。
【００１４】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本マスタ１は、バランスウェイト６の一側面１７がマスタ本体４の対向する長手方向基準面２に当接されて当該バランスウェイト６が長手方向（クランクシャフトの軸線方向）に位置決めされると共に一対のバランスウェイト片６ａ，６ｂの各内周面１６によって各ピン５の外周面に形成された各位相方向基準面３ａ〜３ｄが挟み込まれてバランスウェイト６が位相方向（クランクシャフトの軸線を中心とする円の半径方向）に位置決めされて、マスタ本体４の各ピン５にバランスウェイト６が装着される。
したがって、本マスタ１では、マスタ本体４に装着されるバランスウェイト６がマスタ本体４に対して高い精度で位置決めされるので、マスタ本体４にバランスウェイト６が着脱されてもアンバランスが再現される。これにより、本マスタ１では、従来のマスタのようにマスタ本体４にバランスウェイト６が着脱される毎にアンバランスの状態が著しく変化してしまうようなことなく、製作間の誤差（アンバランスのばらつき）が抑制されるので、バランシングマシンを均一に調整することが可能になる。そして、本マスタ１を付属したバランシングマシンでは、アンバランスが高い精度で修正された製品を安定して供給することができる。
【００１５】
また、本マスタ１は、専門の業者でなくても、クランクシャフトを製作するための設備で製作することができるので、製作コスト及び製作日数を大幅に削減することが可能になる。なお、一製品のクランクシャフトを流用して本マスタ１を製作した場合に、従来のマスタと比較して、製作コスト及び製作日数が１／６に削減された。
【００１６】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
図７に示されるように、マスタ本体の各ピン５の外周面を面取り加工して各ピン５の軸線の回りに位相方向基準面３ａ〜３ｄを配設し、同一のピン５に配設される各面３ａ〜３ｄを当該ピン５の軸線に平行に、且つ該軸線に対して等距離に配置し、さらに、相互に隣り合う面３ａと面３ｄとの交線及び面３ｂと３ｃとの交線が、マスタ本体４の軸線（クランクシャフトの軸線）と各ピン５の軸線とを含む平面Ｐ２上に位置されるようにして各ピン５に位相方向基準面３ａ〜３ｄを配置し、また、バランスウェイト６を、上記平面Ｐ２によって一対のバランスウェイト片６ａ，６ｂに分割する。そして、バランスウェイト６の一側面１７をマスタ本体４の対向する長手方向基準面２に当接させて当該バランスウェイト６を長手方向（クランクシャフトの軸線方向）に位置決めして、一対のバランスウェイト片６ａ，６ｂの略Ｖ字状に形成された各内周面１６によって各ピン５の外周面に形成された各位相方向基準面３ａ，３ｂ及び３ｃ，３ｄをＶ型バイス状に挟み込んでバランスウェイト６を位相方向（クランクシャフトの軸線を中心とする円の半径方向）に位置決めさせて、マスタ本体４の各ピン５にバランスウェイト６を装着するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本マスタのマスタ本体の平面図である。
【図２】図１におけるＣ部拡大図である。
【図３】図１におけるＤ−Ｄ矢視図である。
【図４】本マスタの説明図で、図２に示されるピンにバランスウェイトが装着された状態を示す図である。
【図５】本マスタの説明図で、図２に示されるピンにバランスウェイトが装着された状態を示す図である。
【図６】本マスタと従来のマスタとのバランスウェイトの着脱精度（着脱再現性）を比較した図である。
【図７】他の実施の形態を示す説明図で、ピンにバランスウェイトが装着された状態を示す図である。
【図８】従来のマスタを示す説明図で、ピンにバランスウェイトが装着された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  マスタ、２  長手方向基準面、３  位相方向基準面、４  マスタ本体（クランクシャフト）、５  ピン、６  バランスウェイト（６ａ，６ｂ  バランスウェイト片）、７〜１５  隔壁、１６  内周面（バランスウェイトの内周面）、１７  側面（バランスウェイトの側面）
【図１】
2005308065.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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