JP2002036104A

JP2002036104A - クランク軸の芯出し方法及びその装置

Info

Publication number: JP2002036104A
Application number: JP2000225877A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Onishi; 一実大西; Hiroaki Osawa; 浩晃大沢
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-02-05
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: JP3828725B2

Abstract

(57)【要約】【課題】理論解析を行うことなく、経験則に基づく処
理を行うことにより、高精度で短時間の芯出しが行える
ようにしたクランク軸の芯出し方法及びその装置を提供
すること。【解決手段】ジャーナル部２とピン部３とクランクア
ーム４とを有するクランク軸１の、前記ジャーナル部２
を支持手段９により回転自在に支持し、該支持手段９の
支持高さを調整することによりクランク軸１の芯出しを
行う方法において、前記クランク軸１の１回転中に、全
てのクランクアームのデフレクションを計測し、該計測
結果を用いて、全ての支持手段９の高さ調整を同時的に
行うこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クランク軸（偏心
軸を含む）の芯出し方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】大型ディーゼル機関等のクランク軸を旋
削加工や研削加工する場合、又は、このクランク軸をエ
ンジン等に組み込む場合、クランク軸の芯出しが必要に
なる。一般に、クランク軸の芯が出ているかどうかは、
クランク軸のジャーナル部を支持台（支持手段、振れ止
め装置、台盤メタル）で支持して当該クランク軸を一回
転させたとき、クランクアーム間の隙間である内股距離
の、クランク軸の１回転中における変動によって判断さ
れる。この内股距離の変動は「デフレクション」と呼ば
れ、クランクアーム間に取り付けられた距離検出手段に
より計測される。そして、前記支持台の高さを調整し
て、このデフレクションが予め設定された許容範囲内に
なったとき、クランク軸の芯出しが行われたと判断され
る。

【０００３】このクランク軸の芯出し方法に関しては、
例えば、特開昭６２−２１８０５５号公報、特開昭６３
−３４０５３号公報に記載のものが公知であり、その装
置としては、特公平２−３４７２２号公報に記載のもの
が公知である。前者の方法に係る技術は、クランク軸を
３次元梁構造物としてモデル化し、有限要素法による梁
解析理論を用いて、芯出しに必要な支持台高さの理論的
な目標値を算出して、支持台高さ調整用の駆動信号を出
力するものであった。後者の装置に係る技術は、クラン
ク軸型式、処理モード等に応じた構造解析、モデル演算
を行い、前記支持高さの制御量を算出するものであっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のものでは、
何れも理論的解析を行って、支持台高さを求めるもので
あり、各アーム毎に解析が行われ、他アームの影響が考
慮されていなかったので、クランク軸全体の芯出しに多
大の時間を要した。即ち、従来のものでは、有限要素法
などによる解析理論を用いて、その都度、演算し、制御
量を決定するため、非常に時間がかかった。また、単体
スローにおける解析値のため、他スローの影響が考慮さ
れていないので、１スローずつ順次支持台高さを調整す
る必要があった。そして、最終目標に達するには、全支
持台の調整を数回行う必要があり、時間が掛かり、最終
的に収束するまでに３０分以上を要していた。最悪の場
合、収束しないと言うこともあった。

【０００５】そこで、本発明は、理論解析を行うことな
く、経験則に基づく処理を行うことにより、高精度で短
時間の芯出しが行えるようにしたクランク軸の芯出し方
法及びその装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は次の手段を講じた。即ち、本発明の方法の
特徴とするところは、ジャーナル部とピン部とクランク
アームとを有するクランク軸の、前記ジャーナル部を支
持手段により回転自在に支持し、該支持手段の支持高さ
を調整することによりクランク軸の芯出しを行う方法に
おいて、前記クランク軸の１回転中に、全てのクランク
アーム間のデフレクションを計測し、該計測結果を用い
て、全ての支持手段の高さ調整を同時的に行う点にあ
る。

【０００７】本発明方法によれば、従来のように１スロ
ー毎、順次計算するものではなく、一括処理されるため
短時間で芯出しが行える。従来技術では、収束に３０分
以上を要していたが、本発明では、５分以内でクランク
軸全体の芯出しが行われる。前記方法において、予め、
デフレクション量と支持手段の調整量との関係をパター
ン化したデータベースを作成しておき、前記計測結果と
前記データベースとを突き合わせ処理して、全支持手段
の調整量を求めるのが好ましい。前記データベースのパ
ターン化おいて、熟練工の経験則を生かすことにおい
て、理論解析に勝る高精度な出力を得ることが可能にな
る。

【０００８】前記データベースのパターン化は、クラン
ク軸の型式と、支持手段の位置と、デフレクション量と
に基づいて場合分けすることができる。前記突き合わせ
処理は、計測データとデータベースとをファジー的推論
により適合させるものであることが好ましい。又、本発
明の装置の特徴とするところは、ジャーナル部とピン部
とクランクアームとを有するクランク軸の、前記ジャー
ナル部を支持手段により回転自在に支持し、該支持手段
の支持高さを調整することによりクランク軸の芯出しを
行う装置において、前記クランク軸の１回転中に、全て
のクランクアーム間のデフレクションを計測するデフレ
クション計測装置と、前記計測装置による計測結果を用
いて、全ての支持手段の高さ調整を同時的に行う高さ調
整装置とを備えた点にある。

【０００９】前記デフレクション計測装置は、前記クラ
ンク軸の回転角度を角度データとして検出する角度検出
手段と、前記クランクアーム間の内股距離を距離データ
として検出する距離検出手段と、前記角度データと距離
データとに基づきデフレクションを求める処理ユニット
とを有し、前記距離検出手段は、クランクアームに設け
られて、無線等により処理ユニットとデータ通信可能と
されているのが好ましい。前記高さ調整装置は、デフレ
クション量と支持手段の調整量との関係をパターン化し
たデータベースを記憶する記憶手段と、前記デフレクシ
ョン計測装置からのデフレクション量と前記記憶手段の
データベースとを突き合わせ処理する解析手段と、該解
析結果を前記支持手段へ制御量として出力する出力手段
とを備えているのが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１に示すものは、旋盤における、
クランク軸１の芯出し装置である。図例のクランク軸１
は、４気筒大型ディーゼルエンジン用のものであり、ジ
ャーナル部２とピン部３とクランクアーム４とを複数備
えている。クランク軸１の一端部には、スラスト荷重を
支承するためのスラスト部５が設けられている。旋盤
は、前記クランク軸１のジャーナル部２を加工するもの
である。この旋盤は、ベッド６とヘッドストック７と刃
物台（図示省略）を有する。ヘッドストック７には、回
転駆動される主軸が設けられ、該主軸端部に面盤（チャ
ック）８が設けられている。この面盤８にクランク軸１
の一端部が着脱自在に把持される。

【００１１】前記ベッド６上に支持手段（支持台、振れ
止め装置）９が設けられ、該支持手段９は、前記面盤８
に把持されたクランク軸１の各ジャーナル部２とスラス
ト部５を、該面盤８の回転軸心と同一軸心で回転自在に
支持するものである。図２に示す様に、前記支持手段９
は、ジャーナル部２の軸心を介した前後２方向から、ジ
ャーナル部２の下面を２点支持する前後の軸受けメタル
１０と、該前後のメタル１０を個別に上下方向に移動さ
せるモータ等からなる駆動装置１１とを有する。この前
後の軸受けメタル１０の高さを調整することにより、ク
ランク軸１の芯出しが行われる。

【００１２】なお、ジャーナル部２の旋盤加工に際して
は、加工するジャーナル部２の支持手段９はベッド６上
から取り外され、その位置に刃物台が位置決めされる。
本発明のクランク軸１の芯出し装置は、クランク軸の１
回転中に全てのクランクアーム４間のデフレクションを
計測するデフレクション計測装置１２と、該計測装置１
２による計測結果を用いて、全ての支持手段９の高さ調
整を同時的に行う高さ調整装置１３とから構成される。
前記デフレクション計測装置１２は、旋盤の面盤８に一
端を把持され、そのジャーナル部２を支持手段９に支持
されたクランク軸１を回転させたときの、該クランク軸
１の回転角度（ジャーナル部回転角度）を角度データと
して検出する角度検出手段１４と、前記クランクアーム
４の内股距離を距離データとして検出する距離検出手段
１５とを備えている。

【００１３】更に、このデフレクション計測装置１２
は、前記角度検出手段１４と有線等により接続され、前
記距離検出手段１５と無線により接続されて、両検出手
段１４，１５により検出されたデータを処理する処理ユ
ニット１６を備えている。前記角度検出手段１４は、前
記ヘッドストック７の主軸の回転角度を検出するエンコ
ーダーから構成されており、該検出した主軸の回転角度
は、装着したクランク軸１の回転角度とされている。前
記距離検出手段１５は、一対のクランクアーム４，４間
のピン部３とは反対側の所定の位置に、着脱自在に取り
付けられた計測部１７を有する。この計測部１７は、ク
ランクアーム４の内股距離を計測できるものであれば、
接触式や無接触式の如何なる形式のものであっても良
い。接触式の場合は、デジタルダイヤルゲージが例示さ
れる。

【００１４】前記距離検出手段１４には、前記計測部１
７の他に、該計測部１７により計測したデータ等を記憶
するメモリー１８と、前記処理ユニット１６からの無線
信号を受信する受信部１９と、メモリー１８のデータを
処理ユニット１６に無線送信する送信部２０と、及び電
源２１のバッテリーなどを一体的に有する。前記処理ユ
ニット１６は、クランク軸１の形状情報などを入力する
ための入力部２２と、前記距離検出手段１５にデータを
無線送信するための送信部２３と、前記距離検出手段１
５からのデータを無線受信するための受信部２４と、前
記距離検出手段１５や角度検出手段１４からのデータを
処理する処理部２５と、処理部２５で処理した結果を表
示する表示部２６などを有する。

【００１５】前記処理ユニット１６と距離検出手段１５
との無線データ通信は、デジタルデータ通信とされてい
る。前記処理ユニット１６の送信部２３は、角度検出手
段１４により検出したクランク軸１の一回転の回転角度
（ジャーナル部回転角度）を、前記距離検出手段１５に
対して、１°毎に送信する。即ち、ジャーナル部回転角
度０°〜３６０°の角度データを、０°、１°、２°、
３°・・・と１°毎に送信する。前記距離検出手段１５
は、その受信部１９において前記角度データを受信する
と、該角度データをトリガー信号として、クランクアー
ム４，４間の内股距離を測定する。即ち、０°のとき距
離ａ０、１°のとき距離ａ１、２°のとき距離ａ２、・
・・として、内股距離を測定する。そして、その測定結
果を角度データと対にして前記メモリー１８に計測デー
タとして記憶する。即ち、メモリー１８内には、「０
°：ａ０」、「１°：ａ１」、「２°：ａ２」、・・・
の如く、３６０個の計測データが記憶される。

【００１６】このように、角度データをトリガー信号と
して距離を計測することにより、角度データと距離デー
タの対応づけが正確になる。前記距離検出手段１５は、
クランク軸１の全てのクランクアーム４，４間に設けら
れており、前記計測は、クランク軸１の一回転中におい
て、全ての距離検出手段１５において同時に行われる。
処理ユニット１６においては、前記距離検出手段１５の
メモリー１８内の必要なデータのみの送信を、前記各距
離検出手段１５に対して要求する。即ち、デフレクショ
ン量はピン部３の位置が、０°、９０°、１８０°、２
７０°の４個所の位置において評価されるので、ジャー
ナル部回転角度に対し、必要とする部位のピン部回転角
度が対応づけされ、その対応づけされた４個所の角度デ
ータが、その特定の距離検出手段１５に送信される。

【００１７】即ち、図例の４気筒用クランク軸１の第１
〜４ピン部のうち、第１ピン部３のピン部回転角度とジ
ャーナル部回転角度との関係が、例えば、ジャーナル部
回転角度が１０°のとき、ピン部回転角度が０°であっ
た場合、１０°、１００°、１９０°、２８０°の角度
データが、処理ユニット１６の送信部２３より、第１ピ
ン部３の距離検出手段１５の受信部１９に送信される。
第２ピン部３のピン部回転角度とジャーナル部回転角度
との関係が、ジャーナル部回転角度が１９０°のとき、
ピン部回転角度が０°であった場合、１９０°、２８０
°、１０°、１００°の４個の角度データが、処理ユニ
ット１６の送信部２３より、第２ピン部３の距離検出手
段１５に送信される。

【００１８】尚、ジャーナル部回転角度とピン部回転角
度との関係は、入力部２２から入力されるクランク軸形
状情報より得られる。即ち、入力情報には、気筒数、点
火順序等が含まれる。この実施の形態によれば、ジャー
ナル部回転角度とピン部回転角度との対応づけに誤差が
生じない。前記処理ユニット１６からの４個の角度デー
タを受信した特定の距離検出手段１５は、そのメモリー
１８に記憶している３６０個の計測データの内、要求さ
れた４個の計測データを送信部２０を介して、処理ユニ
ット１６の受信部２４に送信する。

【００１９】尚、一の処理ユニット１６と、複数の距離
距離検出手段１５、１５・・とのデータ通信は、特定の
距離検出手段１５に付与された識別符号（ＩＤ）を送信
データに付加することにより行えば、当該データ通信が
どの距離検出手段１５に対するものか、またはどの距離
検出手段１５からのものかの識別が可能になる。処理ユ
ニット１６の処理部２５は、前記各距離検出手段１５か
らの４つの計測データに基づき、各ピン部３の０°、９
０°、１８０°、２７０°におけるデフレクション量を
算出して、その結果を表示部２６に表示する。この表示
部２６の表示イメージは、前記従来の技術で示した特開
平６−２６８５６号公報の「図１１」に記載の如きであ
る。

【００２０】前記処理部２５には、前記４つの計測デー
タが、何らかの事情で欠落している場合、そのデータを
補間する機能を有する。この補完機能は次の如きもので
ある。例えば、第１ピン部３からの１００°（ピン部回
転角度では９０°）のデータが欠落している場合、前記
１００°の前後３点の計測データの送信を当該距離検出
手段１５に要求する。そして、送付された３点の計測デ
ータの平均値をもって、当該１００°の位置におけるデ
フレクション量とする。前記補間において、要求したデ
ータが更に欠落している場合は、更に前後２点のデータ
を要求し、その平均値をもって、当該位置でのデフレク
ション量とする。

【００２１】このようなデータ補完機能を有することに
より、データの再収集の手間が省かれる。また、メモリ
ー１８には、３６０個の多数のデータを記憶するように
したので、データの再収集の必要がなくなった。なお、
前記データ送信は、デジタル通信とされているので、電
波が弱くなってもデータの欠落が無い。また、データ末
尾にチェックデータを２バイト付けて、エラーのチェッ
クを行っているので、エラーの発生が防止される。次
に、前記支持手段９の高さ調整装置１３につき、説明す
る。

【００２２】この高さ調整装置１３は、デフレクション
量と支持手段９の調整量との関係をパターン化したデー
タベースを記憶する記憶手段２７と、前記デフレクショ
ン計測装置１２からのデフレクション量と前記記憶手段
２７のデータベースとを突き合わせ処理する解析手段２
８と、該解析結果を前記支持手段９へ制御量として出力
する出力手段２９とを備えている。更に、この高さ調整
装置１３には、支持手段９の位置情報等を入力する操作
盤３０が設けられている。ここで、前記記憶手段２７に
記憶されるデータベースにつき説明する。

【００２３】このデータベースは、次に説明する知見に
基づきパターン化されており、そのパターン化は、支持
手段９の位置及びクランク軸１の形式に基づく分類と、
デフレクションに基づく分類に大別される。まず、支持
手段９の位置及びクランク軸１の型式に基づくパターン
化につき説明する。図３，４に示すように、クランク軸
１の一端部を旋盤の面盤８で把持し、他端部を自由状態
とし、各ジャーナル部２及びスラスト部５を支持手段９
で支持した状態において、その支持手段９の高さを調整
するとき、その支持手段９の位置、クランク軸１の形状
によって、各スローのデフレクションに与える影響が異
なるという事実を発見した。

【００２４】即ち、各アームにダイヤルゲージを取り付
け、支持手段９の軸受けメタル１０を上下駆動したとき
の、その隣のアームのデフレクションの変位を計測し
た。８台の支持手段９を個々に上下駆動したときの各々
の影響度を調べた。なお、図３，４における表中の「方
向」が「正」とは、支持手段９の軸受けメタル１０を上
方に移動させたとき、図５に示すように、ピン部３が上
死点でのダイヤルゲージ３１で示すデフレクションが、
マイナス方向に変化する場合を言い、「反」とは、プラ
ス方向に変化する場合を言う。そして、「量」の丸印
は、支持手段９の調整がデフレクションに与える影響度
が大きいと言うことを示し、三角印は、影響が少ないこ
とを示し、ペケ印は影響がないことを示している。

【００２５】即ち、面盤８側に一番近いＮｏ．１の支持
手段９を上方に移動したとき、Ａ位置のデフレクション
は、ピン部３が上死点においてマイナス方向に変化する
が、その影響はほとんどない。中間のＮｏ．４の支持手
段９を上方に移動したとき、Ｃ位置とＤ位置におけるデ
フレクションは、ピン部３が上死点においてマイナス方
向に変化し、その変化量は大きい。又は終端のＮｏ．８
の支持手段９を上方に移動させたとき、Ｆ位置における
デフレクションは、ピン部３が上死点でプラス方向に変
化し、その変化量は大きい。

【００２６】即ち、支持手段９の高さを調整するとき、
支持手段９の位置によって、その隣の部分のデフレクシ
ョン量に与える影響は同じでないと言うことが分かる。
また、図３のように、スラスト部５を面盤８側とは反対
側にに位置させた場合と、図４のように、面盤８側に位
置させた場合とでは、同じＮｏ．１支持手段９を同じ量
だけ高さ調整しても、Ａ位置のデフレクション量に与え
る影響は異なる。また、スラスト部５が無い場合と、ス
ラスト部５が短い場合と、スラスト部５が長い場合とで
も、デフレクションに与える影響は異なる。

【００２７】さらに、面盤８に一番近い支持手段９を調
整すると、面盤８に傾きが生じるので、面盤８の傾きを
デフレクションと同様に測定して、面盤８に傾きが生じ
ないように支持手段９を調整する必要がある（以下、こ
の調整を「面盤芯出し」という）。この面盤芯出しもク
ランク軸１の型式によって、デフレクションに与える影
響は異なるものとなると言うことが分かった。図６に示
すものは、一の支持手段９を調整した場合、その調整が
他のスローのデフレクションにどの様に影響を与えるか
を調べたものである。

【００２８】同図において、例えば、Ｎｏ．４支持手段
９を調整した場合は、丸印のＣ位置とＤ位置のデフレク
ションに大きな影響を与え、三角印のＢとＥ位置におけ
るデフレクションに与える影響は少なく、ペケ印のＡと
Ｆ位置のデフレクションには影響を与えないことを示し
ている。場合分けに際しては、支持手段９の位置によっ
て、どの範囲までのデフレクションに影響を与えるかが
考慮されなければならないことが分かった。即ち、逆に
言えば、ある位置でのデフレクションに基づき、どの支
持手段９をどの様に調整しなければならないかが分かっ
た。

【００２９】以上の知見に基づき、場合分けした。即
ち、クランク軸１がどの様な型式のもので、どの様に把
持されているか等のクランク軸１の型式情報と、支持手
段９がどの位置のものか等の位置情報とによって、デフ
レクションに与える影響が異なると言う知見に基づき、
次の９パターンに分類すれば、クランク軸１の支持手段
９の調整を網羅できることが分かった。（ルール１）、「中間」：中間位置のデフレクションに
基づく支持手段９の調整。

【００３０】この場合は、図７に示す様に、調整を行う
スローのデフレクション量（Ｇｎ）を入力とし、スロー
の面盤８に遠い側の支持手段９の軸受けメタル１０の移
動量（Ｓｎ）を出力とする。（ルール２）、「面盤（スラスト無）」：スラスト部５
を有しないクランク軸１の面盤芯出し。この場合は、図
８に示す様に、入力は面盤８のデフレクション量（Ｇ
０）で、出力は最も面盤８に近い支持手段９の軸受けメ
タル１０の移動量（Ｓ０）である。

【００３１】（ルール３）、「面盤（スラスト１）」：
スラスト部５が短い場合の面盤芯出し。この場合は、図
９に示す様に、面盤８のデフレクション量（Ｇ０）を入
力とし、２つの支持手段９の軸受けメタル１０の移動量
（Ｓ０，Ｓ１）を出力とする。（ルール４）、「面盤（スラスト２）」：スラスト部５
が長い場合の面盤芯出し。この場合は、図１０に示す様
に、入力は面盤８のデフレクション量（Ｇ０）で、出力
は２つの支持手段９のメタル移動量（Ｓ０，Ｓ１）であ
る。

【００３２】（ルール５）、「最終（スラスト無）」：
スラスト部５が無い場合の最終のデフレクションに基づ
く支持手段９の調整。この場合は、図１１に示す様に、
入力は最終スローのデフレクション量（Ｇｎ）で、出力
は最終支持手段９のメタル移動量（Ｓｎ＋１）である。（ルール６）、「最終（スラスト１）」：スラスト部５
が短い場合の最終のデフレクションに基づく支持手段９
の調整。この場合は、図１２に示す様に、入力を最終ス
ローのデフレクション量（Ｇｎ）とし、出力は最終の２
つの支持手段９のメタル移動量（Ｓｎ＋１、Ｓｎ＋２）
とする。

【００３３】（ルール７）、「最終（スラスト２）」：
スラスト部５が長い場合の最終のデフレクションに基づ
く支持手段９の調整。この場合は、図１３に示す様に、
入力を最終スローのデフレクション量（Ｇｎ）とし、出
力は最終の２つの支持手段９のメタル移動量（Ｓｎ＋
１、Ｓｎ＋２）とする。（ルール８）、「最面盤側（スラスト１）」：スラスト
部５が短い場合の面盤８側のデフレクションに基づく支
持手段９の調整。

【００３４】この場合は、図１４に示す様に、入力は面
盤８に最も近いスローのデフレクション量（Ｇ１）で、
出力は３つの支持手段９の軸受けメタル１０の移動量
（Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２）である。（ルール９）、「最面盤側（スラスト２）」：スラスト
部５が長い場合の面盤８側のデフレクションに基づく支
持手段９の調整。この場合は、図１５に示す様に、入力
は面盤８に最も近いスローのデフレクション量（Ｇ１）
で、出力は３つの支持手段９の軸受けメタル１０の移動
量（Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２）である。

【００３５】以上をまとめると、「表１」に示すように
なる。

【００３６】

【表１】

【００３７】次に、デフレクション量に基づく分類につ
き説明する。デフレクション量の大きさは、経験則によ
り０〜２５５の範囲で評価し、この数値を７段階にラベ
ル付けした。この７段階分類は、次の表２以下に示され
ているが、その意味は、次のとおりである。１：高（大）、２：高（中）、３：高（小）、４：中、
５：低（小）、６：低（中）、７：低（大）。そして、デフレクションの大きさについて７段階に分類
したデフレクションの組み合わせを、前述の９パターン
毎に検討した。このとき、デフレクションは、ピン部の
回転角度が０°、９０°、１８０°、２７０°表される
が、０°を固定とし、９０°、１８０°、２７０°の３
位置で表現することとし、分類の組み合わせ数の削減を
図った。さらに、実際にあり得ない組み合わせを排除し
て、次の表に示すように、４９パターンに分類した。

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】

【表４】

【００４１】前記「表２」に示すものは、前記「ルール
１」におけるもので、デフレクションの４９パターンに
対する支持手段９の調整量がデータベース化されてい
る。この表中の「入力」は、ラベル化されたデフレクシ
ョン量であり、「出力」は、ラベル化された制御量であ
る。この「出力」の「Ｆｒ」と「Ｒｅ」は、支持手段９
の前後の軸受けメタル１０に対するものである。なお、
「表３」に示すものは、前記「ルール８」におけるもの
であり、「表４」に示すものは、「ルール９」における
ものである。

【００４２】而して、高さ調整装置１３の記憶手段２７
には、図１６に示すようなデータベースが記憶されてい
る。即ち、支持手段９の位置による９パターンと、デー
タレベルによる４９パターンとに分類されたデータベー
スが記憶手段２７に記憶されている。なお、図１６中の
９パターンの表は、前記「表１」と同じ内容を示し、４
９パターンの表は、前記「表２〜４」と同じ内容を示し
ている。前記高さ調整装置１３の解析手段２８は、デフ
レクション計測装置１２から送られてきたデフレクショ
ン測定結果を、前記９パターンと、入力レベルにおける
４９パターンとに従いパターン化する。このパターン化
データを利用し、ファジー的推論を用いて行われる。

【００４３】そして、測定結果をパターン化したものと
データベースとを突き合わせて、合致したものの「出
力」を呼び出し、呼び出された「ラベル」を出力手段２
９により実際の制御量に変換し、支持手段９の駆動装置
１１に出力する。図１７に本発明の処理手順が示されて
いる。即ち、ステップＳ１では、クランク軸型式情報
（スロー数、各ピンの角度、長さ等の情報）、システム
パラメータなどが処理ユニット１６の入力部２２よりキ
ーボード入力される。

【００４４】ステップＳ２では、処理モード、支持手段
９の位置情報、スタート、ストップ指令等が高さ調整装
置１３の操作盤３０より入力される。そして、ステップ
Ｓ３では、デフレクション計測装置１２において、クラ
ンク軸１を一回転させ、距離検出手段１５により、全て
のクランクアーム間の内股距離が計測される。ステップ
Ｓ４では、必要な情報として各スロー毎にトップを０に
置き換えてデーター整形が行われる。

【００４５】ステップＳ５では、各スローのデフレクシ
ョンが表示部２６により表示される。ステップＳ６で
は、高さ調整装置１３の解析手段２８により、芯出し判
定が行われる。即ち、実測デフレクション量と目標デフ
レクション量とが比較され、所定の芯出し精度か否かが
判定される。芯出し精度が、計画目標値以内の場合、ス
テップ２で次の指示待ちとなり、許容範囲外であると
き、ステップＳ７に進み、芯出しをするための振れ止め
爪移動量を決定する。

【００４６】ステップＳ７では、デフレクションの値と
位置の情報の必要項目を整理する。ステップＳ８では、
ステップ７の情報を基に、ファジー的推論にて、パター
ン化された振れ止め爪移動量のデータから、補完し、最
終的な爪移動量を決定する。ステップＳ９では、各振れ
止め爪移動量を指示し、実行する。そして、再度、ステ
ップ３へ戻り、デフレクションの計測を行う。以上を、
目標値になるまで繰り返し実行する。

【００４７】尚、本発明は、前記の実施の形態に記載の
ものに限定されるものではなく、例えば、９パターンや
４９パターンのパターン数は、これに限定されるもので
はない。また、旋盤における芯出しに限らず、研削盤や
その他のものに適用可能である。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、クランク軸の芯出し作
業が、従来に比べて大幅に短縮でき、例えば、従来で
は、３０分以上必要としていたのが、本発明では５分以
内で芯出し作業を行うことが出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るクランク軸
の芯出し装置の構成図である。

【図２】図２は、支持手段の詳細図面である。

【図３】図３は、クランク軸の型式と支持手段の位置が
デフレクションに与える影響を調べた実験概要の説明図
である。

【図４】図４も、クランク軸の型式と支持手段の位置が
デフレクションに与える影響を調べた実験概要の説明図
である。

【図５】図５は、図３，４中の表の説明をするためのデ
フレクションの説明図である。

【図６】図６は、支持手段の調整が他のデフレクション
に与える影響を調べた実験概要の説明図である。

【図７】図７は、中間スロー調整用のルールを示す説明
図である。

【図８】図８は、面盤（スラスト部無し）調整用のルー
ルを示す説明図である。

【図９】図９は、面盤（スラスト１）調整用のルールを
示す説明図である。

【図１０】図１０は、面盤（スラスト２）調整用のルー
ルを示す説明図である。

【図１１】図１１は、最終（スラスト無し）調整用のル
ールを示す説明図である。

【図１２】図１２は、最終（スラスト１）調整用のルー
ルを示す説明図である。

【図１３】図１３は、最終（スラスト２）調整用のルー
ルを示す説明図である。

【図１４】図１４は、面盤側（スラスト１）調整用のル
ールを示す説明図である。

【図１５】図１５は、面盤側（スラスト２）調整用のル
ールを示す説明図である。

【図１６】図１６は、高さ調整装置内におけるデータ処
理のブロック図である。

【図１７】図１７は、本発明方法の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１クランク軸２ジャーナル部３ピン部４クランクアーム９支持手段１２デフレクション計測装置１３高さ調整装置１４角度検出手段１５距離検出手段１６処理ユニット２７記憶手段２８解析手段２９出力手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ジャーナル部とピン部とクランクアーム
とを有するクランク軸の、前記ジャーナル部を支持手段
により回転自在に支持し、該支持手段の支持高さを調整
することによりクランク軸の芯出しを行う方法におい
て、前記クランク軸の１回転中に、全てのクランクアーム間
のデフレクションを計測し、該計測結果を用いて、全て
の支持手段の高さ調整を同時的に行うことを特徴とする
クランク軸の芯出し方法。
【請求項２】予め、デフレクション量と支持手段の調
整量との関係をパターン化したデータベースを作成して
おき、前記計測結果と前記データベースとを突き合わせ処理し
て、全支持手段の調整量を求めることを特徴とする請求
項１記載のクランク軸の芯出し方法。
【請求項３】前記データベースのパターン化は、クラ
ンク軸の型式と、支持手段の位置と、デフレクションと
に基づいて場合分けされていることを特徴とする請求項
２記載のクランク軸の芯出し方法。
【請求項４】前記突き合わせ処理は、計測データとデ
ータベースとをファジー的推論により適合させるもので
あることを特徴とする請求項２又は３記載のクランク軸
の芯出し方法。
【請求項５】ジャーナル部とピン部とクランクアーム
とを有するクランク軸の、前記ジャーナル部を支持手段
により回転自在に支持し、該支持手段の支持高さを調整
することによりクランク軸の芯出しを行う装置におい
て、前記クランク軸の１回転中に、全てのクランクアーム間
のデフレクションを計測するデフレクション計測装置
と、前記計測装置による計測結果を用いて、全ての支持手段
の高さ調整を同時的に行う高さ調整装置とを備えたこと
を特徴とするクランク軸の芯出し装置。
【請求項６】前記デフレクション計測装置は、前記ク
ランク軸の回転角度を角度データとして検出する角度検
出手段と、前記クランクアームの内股距離を距離データ
として検出する距離検出手段と、前記角度データと距離
データとに基づきデフレクションを求める処理ユニット
とを有し、前記距離検出手段は、クランクアーム間に設けられて、
無線等により処理ユニットとデータ通信可能とされてい
ることを特徴とする請求項５記載のクランク軸の芯出し
装置。
【請求項７】前記高さ調整装置は、デフレクション量
と支持手段の調整量との関係をパターン化したデータベ
ースを記憶する記憶手段と、前記デフレクション計測装
置からのデフレクション量と前記記憶手段のデータベー
スとを突き合わせ処理する解析手段と、該解析結果を前
記支持手段へ制御量として出力する出力手段とを備えて
いることを特徴とする請求項５又は６記載のクランク軸
の芯出し装置。