JP3409919B2 - 釣合い試験機 - Google Patents

釣合い試験機

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JP3409919B2
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哉行 柏木
隆義 末次
行夫 出浦
裕一 巳波
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株式会社アカシ
日産自動車株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14Determining unbalance
    • G01M1/16Determining unbalance by oscillating or rotating the body to be tested
    • G01M1/24Performing balancing on elastic shafts, e.g. for crankshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06Crankshafts

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば直列3気筒エン
ジン、直列5気筒エンジン、V形6気筒エンジンあるい
はV形8気筒エンジンなどに用いられるクランクシャフ
トのように、不釣合いをゼロにするのではなく、規定の
不釣合いを高い精度で残すことを必要とする被試験体を
対象とした、釣合い試験機に関する。
【0002】
【従来の技術】3気筒以下の気筒数をもつエンジンや4
気筒以上のエンジンでもクランクピンの向きの配列いか
んによっては、クランク軸単体で完全に釣合わせると、
ピストンその他往復質量の慣性力が釣合わないために大
きな振動が発生する。したがって、このような場合に
は、クランク軸に適切な不釣合いを残すことによって、
往復質量による慣性力の一部を打ち消すことが行なわれ
ている。
【0003】このため、従来は、図4に示す用に、クラ
ンクシャフト1のクランクピン2の位置に、ダミーウエ
イト(残すべき規定の不釣合いの逆に相当する不釣合い
部材)3を半割りにして抱かせて取り付け、この状態で
一般的な釣合い試験機に載せて、不釣合いがゼロになる
ようにした後、ダミーウエイト3を取り外してクランク
シャフト1に規定の不釣合いを設定するような方法がと
られていた。
【0004】この方法は、一般的な釣合い試験機による
不釣合い試験が行なえるという利点があるものの、1本
1本のクランクシャフトにダミーウエイトの取り付けお
よび取り外しが必要であり、非能率であるという不都合
がある。
【0005】そこで、図5に示すように、舟形振動台4
を釣合い試験機に組込み、この舟形振動台4に被試験体
としてのクランクシャフト1と、ダミーウエイト3をそ
なえたダミー軸5とをそれぞれ軸受9a,9bを介して
回転可能に取り付けて、クランクシャフト1とダミー軸
5とを回転駆動装置6により同期して回転させ、不釣合
いがゼロになるようにすることで、クランクシャフト1
に規定の不釣合いを設定するようにした試験機が提案さ
れた。
【0006】なお、図4中の符号6aは駆動軸,6bは
歯車群,符号7a,7bは自在接手,符号8は舟形振動
台を試験機の機枠10に懸吊するためのばねをそれぞれ示
している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この試験機では、クラ
ンクシャフト(被試験体)毎にダミーウエイトを取り付
ける作業を必要としないが、別の種類の被試験体(規定
の不釣合いの異なる被試験体)については、ダミー軸5
に取り付ける不釣合い部材を変更しなければならないと
いう不都合がある。なおその他に、一般的な釣合い試験
機を用いて、あらかじめ決められた位置に設けられてい
る不釣合いを測定し、規定の不釣合いとなるように、被
試験体の不釣合いを調整する方法も提案されている。
【0008】しかしこの方法は、規定の不釣合いの大き
さと許容誤差との比が大きいとき、精度を確保するのが
困難であり(それは、釣合い試験機の測定誤差は不釣合
い量に比例する傾向にあるためである)、規定の不釣合
いの大きさと許容誤差との比が比較的小さい場合に限ら
れる、という不都合がある。本発明は、従来技術の上述
のような不都合を解決した、釣合い試験機を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の請求項1に記載の釣合い試験機は、回転駆
動装置と、舟形振動台と、同舟形振動台に組込まれ上記
回転駆動装置に接続されるとともに被試験体を装着され
るスピンドルとをそなえ、上記舟形振動台に、上記回転
駆動装置により上記被試験体と同期して回転できるよう
に第1のダミー軸が取り付けられ、同第1のダミー軸に
第1の種類の被試験体に残すべき不釣合いの逆に相当す
る不釣合いを形成する第1の不釣合い部材が取り付けら
れ、ワンポジションクラッチを介して上記被試験体と同
期して回転できるように第2のダミー軸が上記舟形振動
台に取り付けられるとともに、同第2のダミー軸に、上
記第1のダミー軸の第1の不釣合い部材と合成して第2
の種類の被試験体に残すべき不釣合いの逆に相当する不
釣合いを形成する第2の不釣合い部材が取り付けられて
いることを特徴としている。
【0010】また同請求項2に記載の釣合い試験機は、
請求項1に記載の釣合い試験機において、上記スピンド
ルに上記第1の種類の上記被試験体に残すべき不釣合い
の逆に相当する不釣合いを形成する第1の不釣合い部材
が取り付けられて、同スピンドルが上記第1のダミー軸
を構成することを特徴としている。
【0011】さらに同請求項3に記載の釣合い試験機
は、回転駆動装置と、舟形振動台と、同舟形振動台に組
込まれ上記回転駆動装置に接続されるとともに被試験体
を装着されるスピンドルとをそなえ、上記舟形振動台
に、上記回転駆動装置により上記被試験体と同期して回
転できるように複数のダミー軸が取り付けられ、同各ダ
ミー軸に、被試験体に残すべき複数の種類の不釣合いの
逆にそれぞれ相当する不釣合いを形成する各不釣合い部
材が取り付けられ、上記各ダミー軸がそれぞれワンポジ
ションクラッチを介して上記回転駆動装置に接続されて
いることを特徴としている。
【0012】
【作用】上述の本発明の釣合い試験機では、複数の種類
の不釣合いに相当する複数のダミー軸が舟形振動台に取
り付けられており、それらのうちから必要とするダミー
軸のみを、ワンポジションクラッチの操作で被試験体と
同期して回転させることができる。
【0013】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明すると、図1は第1実施例としての釣合い試験機の模
式正面図、図2は第2実施例としての釣合い試験機の模
式正面図、図3はダミー軸駆動機構の変形例を示す模式
側面図である。なお、図1〜3中図4,5と同じ符号は
ほぼ同一の部材を示している。
【0014】まず図1により、第1実施例について説明
する。図1に示す第1実施例の釣合い試験機も舟形振動
台4をそなえており、舟形振動台4上で軸受9bを介し
て回転可能に支持された被試験体としてのクランクシャ
フト1に規定の不釣合いを設定するもので、舟形振動台
4に、第1のダミー軸11および第2のダミー軸12が軸受
13を介して回転可能に取り付けられている。第1のダミ
ー軸11は自在接手7aを介して回転駆動装置6の第1の
駆動歯車軸6cに接続されている。
【0015】また、第2のダミー軸12はワンポジション
クラッチ14を介して第1のダミー軸11に接続されてい
る。回転駆動装置6の第2の駆動歯車軸6dに、自在接
手7bを介して舟形振動台4に組込まれ、被試験体とし
てのクランクシャフト1を装着されるスピンドル4aが
接続されている。
【0016】そして、第1のダミー軸11に第1の不釣合
い部材としての重錘11aが取り付けられている。この重
錘11aは、クランクシャフト1に残すべき第1の種類の
不釣合いの逆に相当するものである。また、第2のダミ
ー軸12に第2の不釣合い部材としての重錘12aが取り付
けられている。この重錘12aは、第1の不釣合い部材と
しての重錘11aによる第1の不釣合いと合成されたと
き、クランクシャフト1に残すべき第2の種類の不釣合
いの逆に相当するものである。
【0017】なお、この実施例でも、舟形振動台4はば
ね8により試験機の機枠10に懸吊されており、被試験体
としてのクランクシャフト1は舟形振動台4に軸受9b
を介して回転可能に支持されるとともに、スピンドル4
aおよび自在接手7bを介して駆動装置6の第2の駆動
歯車軸6dに接続される。符号15は駆動源としてのモー
タを示している。
【0018】上述の構成において、第1の種類の不釣合
いを必要とするクランクシャフトの場合は、第1のダミ
ー軸11だけが回転するようにワンポジションクラッチ14
を切離し、回転駆動装置6により当該クランクシャフト
1を第1のダミー軸11と同期回転させ、舟形振動台4の
振動がゼロになるように釣合わせる。第2の種類の不釣
合いを必要とするクランクシャフトの場合は、第1のダ
ミー軸11と第2のダミー軸12とが共に回転するようにワ
ンポジションクラッチ14を接続し、回転駆動装置6によ
り当該クランクシャフト1と第1および第2のダミー軸
11,12とを同期回転させ、舟形振動台4の振動がゼロに
なるように釣合わせる。
【0019】このようにして、ワンポジションクラッチ
14の操作だけで2種類の不釣合いに対応させることがで
きる。なお、図3に示すように、第1および第2のダミ
ー軸11,12を舟形振動台4と平行に取り付け、両ダミー
軸(のスプロケット)とスピンドル4a(のスプロケッ
ト)との間にタイミングベルト16を捲装して、第1およ
び第2のダミー軸11,12をベルト駆動するようにしても
よい。
【0020】また、この実施例では、2本のダミー軸を
取り付けているが、第3,第4のダミー軸および第2,
第3のワンポジションクラッチを設けることにより、第
3,第4の種類の不釣合いに対応できることは言うまで
もない。
【0021】次に、図2により第2実施例を説明する。
この実施例の釣合い試験機では、舟形振動台4に組込ま
れているスピンドル4aに第1の不釣合い部材としての
重錘11aが取り付けられて、スピンドル4aが第1のダ
ミー軸を構成している点で第1実施例の釣合い試験機と
相違している。なお第2のダミー軸12はワンポジション
クラッチ14を介して回転駆動装置6の第1の駆動歯車軸
6cに接続されている。
【0022】上述の構成により、この第2実施例の場
合、スピンドル4aに第1のダミー軸を兼ねさせること
ができ、全体構成を簡素化できる利点がある。なお操作
および作用効果は第1実施例の場合と異ならない。上述
の第1および第2実施例では、第2の種類の不釣合いの
試験のうちの一方の試験が、第1および第2のダミー軸
11,12を共に回転させて行なわれる構成となっている
が、変形例としての次のような構成としても、同様の作
用効果が得られる。
【0023】すなわち、第1のワンポジションクラッチ
を介して被試験体と同期して回転できるように第1のダ
ミー軸を配設し、この第1のダミー軸に、第1の種類の
被試験体に残すべき規定の不釣合いの逆に相当する不釣
合い部材を取り付ける。さらに第2のワンポジションク
ラッチを介して被試験体と同期して回転できる第2のダ
ミー軸を配設し、この第2のダミー軸に、第2の種類の
被試験体に残すべき規定の不釣合いの逆に相当する不釣
合い部材を取り付ける構成とする。
【0024】そして、第1の種類の被試験体の場合は、
第1のダミー軸だけが回転するように第1のワンポジシ
ョンクラッチを接続し、舟形振動台の振動がゼロになる
ように釣合わせる。また、第2の種類の被試験体の場合
は、第2のダミー軸だけが回転するように第2のワンポ
ジションクラッチを接続し、舟形振動台の振動がゼロに
なるように釣合わせる。
【0025】このようにして、この変形例のものでは、
釣合い試験時に、回転するダミー軸は常に1本であるた
め、騒音や省力化の点で有利である。なお、上述の各実
施例中の「ワンポジションクラッチ」とは、回転運動を
接続・切離しできる機構を持ち、ある決められた位相関
係でのみ接続できるクラッチを言う。またワンポジショ
ンクラッチを電磁式とするとき、遠隔あるいは自動操作
が可能となって、高能率化、省力化につながる。
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の釣合い試
験機によれば、ワンポジションクラッチの切り換えによ
って、被試験体に残すべき不釣合い(ダミー)を変更す
ることができる利点が得られる。
【0041】このワンポジションクラッチを電磁式クラ
ッチにすれば、被試験体に残すべき不釣合いを電気信号
で切り換えることができ、遠隔あるいは自動切り換えが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例としての釣合い試験機の模
式正面図。
【図2】同第2実施例としての釣合い試験機の模式正面
図。
【図3】ダミー軸駆動機構の変形例を示す模式側面図。
【図4】従来の不釣合い試験方法の1例の説明図。
【図5】従来の釣合い試験機の模式正面図。
【符号の説明】
1 被試験体としてのクランクシャフト 3 ダミーウエイト 4 舟形振動台 4a スピンドル 5 ダミー軸 6 回転駆動装置 7a,7b 自在接手 8 ばね 9a,9b 軸受 10 試験機の機枠 11 第1のダミー軸 11a 第1の不釣合い部材としての重錘 12 第2のダミー軸 12a 第2の不釣合い部材としての重錘 13 軸受 14 ワンポジションクラッチ 15 駆動源としてのモータ 16 タイミングベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出浦 行夫 神奈川県座間市広野台2丁目5020番地 株式会社アカシ 相模工場内 (72)発明者 巳波 裕一 神奈川県座間市広野台2丁目5020番地 株式会社アカシ 相模工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 1/24

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 釣合い試験機において、回転駆動装置
    と、舟形振動台と、同舟形振動台に組込まれ上記回転駆
    動装置に接続されるとともに被試験体を装着されるスピ
    ンドルとをそなえ、上記舟形振動台に、上記回転駆動装
    置により上記被試験体と同期して回転できるように第1
    のダミー軸が取り付けられ、同第1のダミー軸に第1の
    種類の被試験体に残すべき不釣合いの逆に相当する不釣
    合いを形成する第1の不釣合い部材が取り付けられ、ワ
    ンポジションクラッチを介して上記被試験体と同期して
    回転できるように第2のダミー軸が上記舟形振動台に取
    り付けられるとともに、同第2のダミー軸に、上記第1
    のダミー軸の第1の不釣合い部材と合成して第2の種類
    の被試験体に残すべき不釣合いの逆に相当する不釣合い
    を形成する第2の不釣合い部材が取り付けられているこ
    とを特徴とする、釣合い試験機。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の釣合い試験機におい
    て、上記スピンドルに上記第1の種類の上記被試験体に
    残すべき不釣合いの逆に相当する不釣合いを形成する第
    1の不釣合い部材が取り付けられて、同スピンドルが上
    記第1のダミー軸を構成することを特徴とする、釣合い
    試験機。
  3. 【請求項3】 釣合い試験機において、回転駆動装置
    と、舟形振動台と、同舟形振動台に組込まれ上記回転駆
    動装置に接続されるとともに被試験体を装着されるスピ
    ンドルとをそなえ、上記舟形振動台に、上記回転駆動装
    置により上記被試験体と同期して回転できるように複数
    のダミー軸が取り付けられ、同各ダミー軸に、被試験体
    に残すべき複数の種類の不釣合いの逆にそれぞれ相当す
    る不釣合いを形成する各不釣合い部材が取り付けられ、
    上記各ダミー軸がそれぞれワンポジションクラッチを介
    して上記回転駆動装置に接続されていることを特徴とす
    る、釣合い試験機。
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