JPH01434A - 回転体の質量心出し機 - 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、回転体の質量心出し機に関する。

この種の機械は回転体の質量心出しに用いられる。　質
量心出しの際には、回転体の６軸は慣性主軸（質量軸）
上に置かれるか、または不つりあいの修正に好都合な軸
の位置に移動される。　特にクランク軸の場合これは普
通に行われる方法である。　なぜならクランク軸では、
不つりあい修正（一般にカウンターウェイトに対して行
われる）の可能性が限られており、しかもカウンターウ
ェイトは、クランク軸に対して作用する慣性の力を補償
するためのものとして、できるだけ一定にしておかなけ
ればならないからである。

［従来技術］ 例えば西ドイツ特許明細書第９７５．０８６号によって
知られている質量心出し機では、心出し機の基台上に弾
性支持された、回転と振動の可能なつりあい試験かごの
中にクランク軸の半加工品が収容される。　つりあい試
験かどの両方のジャーナルに、心出し用のマークを付け
るための穴あけ用スピンドルが１個ずつ取り付けられて
いる。

つりあい試験かごは回転体把持円盤を２個備えている。

・２個の回転体把持円盤は、軸方向のレールによって互
に結合されている。　つりあい試験かごそのものはつり
あい状態にあるが、クランク９由の半加工品を入れると
不つりあい状態になる。

その不つりあいは、回転中のつりあい試験かどの中でク
ランク軸の位置を変えることによって消滅せしめられる
。　この心出し機は、種々の長さのクランク軸の半加工
品を受は入れる用意をしていない。　精々、回転体把持
円盤に設けられている把持兼位置調整装置を用いて、限
られた範囲内で、種々の長さのクランク軸の半加工品を
受は入れることができるに過ぎない。

供試回転体としてのクランク軸の半加工債の質量、心出
しのための、始めに述べたような種類の機械は、刊行物
「自動車産業とシエンク」　（ダルムシュタット市カー
ル・シエンク株式会社の刊行物Ｂ１１１２−２０．４７
８　Ａ）によっても知られている。　その質量心出し機
では、２個の駆動ヘッドが、各駆動ヘッドと心出し機の
基台とにねじ止めされたばねを介して基台上に支持され
ている。

心出し機を長手方向に見た場合、駆動ヘッドはおよそ正
方形の形状をしており、正方形の各頂点に相当する位置
に配置された４組の支柱と締付は装置とを介して互に結
合されている。　　２個の回転体把持円盤は、４本の支
柱によって定められる空間の内部に設けられており、同
期旅回運動が可能で、それぞれ駆動ヘッドで支えられて
いる。　各円盤は、駆動ヘッドに接している面とは反対
側の面に調整歯車を介して操作し得るクランプアダプタ
ーとクランプアームを備えている。　このクランプアダ
プターとクランプアームとの間に、クランク軸の末端部
分をはめ込むことができる。　各回転体把持円盤ごとに
２個ずつの゛位置調整歯車を介して、クランク軸のそれ
ぞれの末端を回転体把持円盤の回転軸から２つの異なる
方向に移動させて、回転体の軸心を慣性主軸と合致させ
ることができる。　心出し用のマークを付けるための装
置は、心出し機の基台上に別個の装置として設けられて
いる。

［発明が解決しようとする問題点コ 上記刊行物によって知られている心出し機は、製造工程
に柔軟性が要求されている環境の中で種々の長さの回転
体用として迅速な調整を行うには、あまり適していない
。　なぜなら調整の際、各構成部材間の多数の継手をゆ
るめなければならないからである。　その上、駆動ヘッ
ドと心出し用のマークを付けるための装置とは、それぞ
れ別個に移動させ固定しなければならない。

本発明の基礎になっているのは、始めに述べたような種
類の機械において、広い［囲にわたって調整が可能で、
しかも迅速且つ簡単な手段で種々の長さの回転体に合わ
せ得るような機械を提供するという課題である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記の課題を次のようにして解決する。

すなわち少くとも１本の案内レールの上に載せて固定し
た２個の駆動ヘッドのうち、少くとも一方を長手方向に
移動可能とし、且つ両方の駆動ヘッドを上記案内レール
によって振動ブリッジに結合すること、支持部材の役目
をするばねを上記案内レールと基台との間に配置するこ
と、および、上記駆動ヘッドと心出し用のマークを付け
るための装置とを一体となって移動し得るユニットとし
て構成することによって解決する。

［作用効果］ このような構成の結果、機械を種々の長さの回転体に合
わせる作業が迅速かつ簡単に行えるようになり、しかも
その作業を自動化し得るようになる。　なぜならその作
業は、ただ単に２個の駆動ヘッドのうちのどちらか一方
の固定手段をゆるめ、その駆動ヘッドを移動させた後、
再び固定手段を再び固定するに過ぎないからである。　
それ以外の継手、例えば基台上のばねの関節部や長手方
向の支柱と駆動ヘッドとの間の継手や心出し用のマーク
を付けるための装置と基台との間の継手などを、−旦ゆ
るめてまた固定し直すというような必要はない。

機械の各構成部材間の相対的な内部応力は、継手をゆる
めて駆動ヘッドを移動させた後、十分な位置調節を行わ
ないまま再び固定したために生ずるものであるが、本発
明のような構成にすれば、そのような内部応力は生じな
い。　従って機械の機能、特に測定装置の機能が、内部
応力によって害せられるという危険性はない。　２個の
駆動ヘッドの間の空間には、回転体を搭載する際の邪魔
になるような駆動ヘッド連結用の支柱がない。

［構　成］ 本発明の１つの実施例は、回転体の搭載に関して特に好
都合である。　その実施例では、案内レールが回転体把
持円盤の回転軸を含む平面の片側に、望ましくはその回
転軸を含む水平面の下方に配置されている。　従ってそ
の水平面の片側には、回転体を搭載する際の邪魔になる
かも知れないような構成部材が全熱配置されていないこ
とになる。

但し上記平面は、人間工学的な理由から、水平面に対し
て例えば４５°傾けてもよい。

本発明の１つの実施態様では、キャリジ状に形成された
駆動ヘッドを載せるために同一水平面上にある載荷面を
持った２本の案内レールが、墳材を介して台枠に結合さ
れている。　この実施例は、構造が簡単なこととすぐれ
た安定性を持っていることを特徴としている。　但し、
駆動ヘッドと、心出し用のマークを付けるための装置と
で構成され、両者が一体となって移動し得るユニットを
機械的な移動装置を介して台枠上に支持することが好ま
しい。

両方の回転体把持円盤を１個のモニターで駆動するよう
にした実施例では、回転体把持円盤用の駆動装置が油態
でしかも頑丈なものとなる。　この場合、モーターは台
枠の横材の中にはめ込まれたシャフトを介して、回転体
把持円盤に連結されている。　上記シャフトが一方では
モーターと、他方では回転体把持円盤とがベルトによっ
て連結されている。　その場合には外部の振動のほとん
ど遮断される。

実施例では回転体把持円盤が円筒状の中空部分を持って
おり、その部分で、駆動ヘッドの円筒状の突起に回転自
在に支えられている。　また、駆動ヘッドを簡単に調整
し得るという点で有利である。

上記シャフトと回転体把持円盤との間のベルト伝動位置
が、回転体把持円盤上に形成されたつば状のベルト接触
面と駆動ヘッド内に回転自在に支えられているが、軸方
向には駆動ヘッドに固定されているベルトプーリーとを
含んでいる。　ベルトプーリーは、シャフトの溝付き部
分とを合する輪郭を持った孔を備えており、駆動ヘッド
の軸方向移動に随伴してシャフト上を軸方向に移動し得
る。

更に、駆動ヘッドの円筒状の突起の中心部に貫通孔が設
けられており、その貫通孔が、心出し用のマークを付け
るための装置の一部を取り巻いている。

この場合、上記貫通孔内にブッシングを、軸方向に移動
し得るように、但し捻転に抗し得るようにはめ込み、そ
のブッシングの中に心出し用の電動式ドリルを回転自在
にはめ込み、軸方向に支持する構造が好ましい。

［実施例コ 次に、図面に示した本発明の実施例を、更に詳細に説明
する。

図面の中で、互に対応する構成部分には同じ参照数字を
使っている。

第１図の１は質量心出し機の基台を示す。　この質量心
出し機は振動ブリッジ２を備えている。

撮動ブリッジ２はばね３を介して基台１上に支持されて
いる。　回転体の不つりあいによって生じる振動ブリッ
ジ２の振動を検出するため、基台１に振動検出器１５　
（第２図）を取りつけである。

振動ブリッジ２上には駆動へラド４および５が配置され
ており、回転体把持円盤６および７がそれらの駆動ヘッ
ドに回転自在に支えられている。

回転体把持円盤６および７は、この質量心出し機で質量
心出しをすべき回転体４０としてのクランク軸の半加工
品１０の末端領域をはめ込むためのクランプアーム８お
よび９を備えている。　クラジブアーム８および９には
位置調整装置１１および１２が付属している。　回転体
把持円盤６．７の回転中に、各駆動ヘッド４．５に付属
するクランプアーム８．９およびクランプアダプター１
１．１２を介して、クランク軸の半加工品ｌＯの軸を、
心出し機の回転軸に向かって平行移動させたり、それに
対して傾けたりすることができる。　心出し機の回転軸
は１、駆動ヘッド４．５および回転体把持円盤６．７の
互に心合わせされた軸によって確定される。　回転体の
軸の位置調整を終了した後、心出し用のマークを付ける
ための装置１３．１４で、クランク軸の半加工品１０の
端面に心出し用の孔をうがつ。　こうして質量心出しさ
れたクランク軸の半加工品１０は心出し機から取り出さ
れて加工装置に、次いでつりあい試験機に供給される。

振動ブリッジ２は心出し機の長芋方向に、すなわち回転
体把持円盤６．７の回転軸の方向に延びる２本の案内レ
ール２０．２１を備えている。

これら２本の案内レールは、横材２２．２３を介して、
はぼ平らな長方形の台枠２４に結合されている。　各案
内レール２０．２１に２本ずつのばね３が、長手方向に
間隔を置いて固定されている。

各ばねの他端は基台１に固定されている。　案内レール
２０．２１は心出し機の回転軸の下方に位置する水平面
上にある。

この実施例では案内レール２０．２１は長方形の横断面
を持った管で構成されて、載荷面を持っている。　キャ
リジ状の駆動ヘッド４および５はその載荷面に載せられ
て鉛直方向に支持される。

駆動ヘッド４および５には、管の鉛直面に接し得る部分
もあるので、駆動ヘッド４および５は横方向にずれる恐
れがない。

キャリジ状の駆動ヘッド４および５は、両方とも振動ブ
リッジ２すなわち台枠２４の案内レール２０．２１上で
長手方向に移動可能で、台枠２４に対して、例えば締付
は装置などで固定することもできる。　各駆動ヘッド４
．５は、円筒状の突起２５．２６と、案内レール２０．
２１の間から下向きに突出する突出部２７．２８とを備
えている。　回転体把持円盤６．７は上記の円筒状の突
起２５．２６にころ軸受を介して回転自在に支えられて
いるが、軸方向には突起２５．２６に固定されている。

　円筒法の突起２５．２６の中心から案内レール２０．
２１の載荷面までの距離は、主としてクランク軸の半加
工品１０の置火偏移とクランクの寸法によって定められ
る。　駆動ヘッド４．５には、それらの中心部を長手方
向に貫通して突起２５．２６にまで延びる貫通孔再、そ
れぞれ１本ずつ設けられている。　２本の貫通孔のうち
、駆動ヘッド４の貫通孔２９だけを部分断面図で示しで
ある。　貫通孔２９は、心出し用のマークを付けるため
の装置１３．１４の構成部材を収容する。

第１図の部分断面図から明らかなように、装置１３．１
４は、ブッシング３０の中に回転自在にはめ込まれ、そ
のブッシング３０で軸方向に支持された心出しドリル３
１を備えている。　心出しドリル３１はブッシング３０
と駆動ヘッド４または５から突出している方の末端部分
において、ベルト３２を介してモーター３３によって駆
動される。

ブッシング３０は駆動ヘッド４．５０貫通孔２９の中で
移動可能で、回転体把持円盤６または７とは反対の側に
位置する末端部分が駆動ヘッド４または４から突出して
いる。　ブッシング３０のその末端部分には、ベアリン
グ・プレート３４が固定されている。　ベアリング・プ
レート３４は、心出しドリル３１を駆動するためのモー
ター３３と、モーター３３に付属するベルトプーリーと
を支えている。　ブッシング３０は、心出しドリル３１
を収容するための孔を備えている。　ブッシング３０の
外周面には、つば３５が設けられている。　つば３５は
、貫通孔２９の大径部分の内部で気密状態を保ちながら
案内される。　心出し穿孔のため貫通孔内の気密部分に
圧力を供給することによって、ブッシング３０を心出し
ドリル３１と共に、クランク軸の半加工品１０に向かっ
て貫通孔２９から突出させたり、または貫通孔２９の中
へ、すなわち原位置へ後退させたりすることができる。

　ブッシング３０をモーターで移動させることも可能で
ある。

台枠２４の内部へ向かって下向きに突出する駆動ヘッド
４．５の突出部２７．２８には、それらの突出部を貫通
するねじ孔が設けられている。

これらのねじ孔は、それらにねじ込まれるねじ棒３７の
ための止めナツト３６の役目をする。　ねじ捧３７は、
台枠２４の横材２２．２３で軸方向への移動を阻止され
る。　クランク軸の半加工品１０の長さによって定まる
駆動ヘッド４．５の位置は、ねじ込み装置を用いてねじ
棒３７をねじることによって調節し、それに引き続いて
、駆動ヘッド４または５を案内レール２０．２１に押し
つける締付は装置（図示せず）を用いて駆動ヘッドを固
定する。　ねじ棒３７をねじる作業はサーボモーターに
よっても行うこともできる。　更に、両方の駆動ヘッド
に共用し得る１本のねじ棒を用いて、両方の駆動ヘッド
を同時に調整することもできる。

駆動ヘッド４．５の突出部２７．２８には更に回転体把
持円盤６．７を回転駆動するための手段が支えられてい
る。　図示の実施例の場合、両方の回転体把持円盤６．
７の同期駆動は、ベルト４１、シャフト３９、およびそ
れぞれの回転体把持円盤６．７用のベルト４２を介して
、基台１に固定されたモーター３８によって行われる。

　モーター３８は、台枠２４に、すなわち振動ブリッジ
２に固定することもできる。

シャフト３９は台枠２４の横材２２および２３に回転自
在に支えられている。　モーターの原動力をシャフト３
９に伝達するため、ベルト４１用のベルトプーリー４３
がシャフト３９に固定されている。　シャフト３９と回
転体把持円盤６または７との間のベルト伝動袋Ｎ４２の
一部として、シャフト３９上にブッシング状のベルトプ
ーリー４４がそれぞれ１個ずつ、長手方向には移動可能
であるがシャフト３９に対する相対回転ができないよう
に配置されている。　ベルトプーリー４４はシャフト３
９の溝付き部分と嵌合する輪郭を持った孔を備えている
。　ベルトプーリー４４の外周面にはベルト接触面と軸
受面が設けられており、後者によってベルトプーリー４
４は、駆動ヘッド４．５の突出部２７．２８の孔の中に
、ころ軸受を介して回転自在に配置されている。　その
孔の中でベルトプーリー４４は、軸方向に固定されてい
る。　このベルトプーリー４４のベルト接触面は、回転
体把持円盤６．７のベルト接触面との間にベルトをかけ
るためのものである。

回転体把持円盤６．７は、駆動ヘッド４．５に接してい
る正とは反対の側に、クランプアーム８．９とクランプ
アダプター１１．１２とを備えている。　これらの装置
は、クランク軸の末端部分砲把持し、クランク装の半加
工品ｌＯの軸心位置を調整するのに用いられる。　測定
された不つりあいに応じて、回転体把持円盤６．７の同
期回転中に、不つりあいが消滅せしめられるか、または
あらかじめ決めておいた量に致達するまでクランク軸の
半加工品ＩＯを空間的に位置調整するため、第２図に示
すようにそれぞれのａＭ平面のために、すなわちそれぞ
れの回転体把持円盤６．７に、２（固ずつのモーターが
クランプアダプター１１．１１′および１２．１２’に
取付けられ調整装置１１．１２として、またクランプア
ダプター１１１２に対して弾性的に圧迫を加える２個ず
つのクランプ・アーム８．８′および９．９′が把持袋
Ｎ８．９として設けられている。

クランク軸の半加工品１０の軸心を空間的に位置調整し
た後、両方の心出しドリル３１を同時に動作位置に移動
させ、軸心の空間的位置を定める心出し孔をクランク軸
の半加工品１０の端面にうがつ。　これで質量心出しの
過程は終了する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による質量心出し機の部分断面図、第
２図は、第１図の線１−１についての断面図である。 ■は基台、　　　　　　　２は振動ブリッジ、３はばね
、　　　　　　　４と５は駆動ヘッド、６と７は把持円
盤、 ８．９；１１．１２は把持兼位置調整装置、１３と１４
は心出しマーク付与装置、 ２０と２１は案内レール、 ４０は回転体である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基台（１）、心出しされるべき回転体（４０）のた
   めの把持兼位置調整装置（８、９、１１、１２）を備え
   て同期回転する回転体把持円盤（６、７）を支えるため
   、ばね（３）を介して基台（１）上に支持され、それぞ
   れ振動ブリッジ（２）に結合された２個の駆動ヘッド（
   ４、５）、および、回転体（４０）の端面に心出しマー
   クを付けるため、長手方向に駆動ヘッド（４、５）のほ
   び背後に置かれた２個の装置（１３、１４）を備えた、
   回転体（４０）の質量心出し機において、少くとも１本
   の案内レールの上に載せて固定した２個の駆動ヘッド（
   ４、５）のうち少くとも一方を長手方向に移動可能とし
   、且つ両方の駆動ヘッド（４、５）を上記案内レールに
   よつて振動ブリッジ（２）に結合すること、支持部材の
   役目をするばね（３）を上記案内レール（２０、２１）
   と基台（１）との間に配置すること、および、上記駆動
   ヘッド（４、５）と、心出しマークを付けるための装置
   （１３、１４）とを、一体となつて移動し得るユニット
   として構成することを特徴とする、質量心出し機。 ２）案内レール（２０、２１）が、回転体把持円盤（６
   、７）の回転軸を含む平面の片側に、望ましくはその回
   転軸を含む水平面の下方に、配置されていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項記載の質量心出し機。 ３）キヤリジ状に形成された駆動ヘッド（４、５）を載
   せるため、同一水平面上にある載荷面を持つた２本の案
   内レール（２０、２１）が、横材（２２、２３）を介し
   て台枠（２４）に結合されていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項および第２項のうちの一方または双
   方に記載の質量心出し機。 ４）駆動ヘッド（４、５）と、心出し用のマークを付け
   るための装置（１３、１４）とで構成されて、一体とな
   つて移動し得るユニットのための、望ましくは機械的な
   移動装置（３７）が、台枠（２４）上に支持されている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第３項記載の質量心
   出し機。 ５）両方の回転体把持円盤（６、７）を１個のモーター
   （３８）で駆動すること、しかもそのモーター（３８）
   が、台枠（２４）の横材（２２、２３）の中にはめ込ま
   れたシャフト（３９）を介して、回転体把持円盤（６、
   ７）に連結されていることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項ないし第４項のうちいずれか１項または複数項
   に記載の質量心出し機。 ６）上記シャフト（３９）が、一方ではモーター（３８
   ）と、他方では回転体把持円盤（６、７）と、ベルト（
   ４１、４２）によつて連結されていることを特徴とする
   、特許請求の範囲第５項記載の質量心出し機。 ７）回転体把持円盤（６、７）が円筒状の中空部分を持
   つており、その部分で駆動ヘッド（４、５）の円筒状の
   突起（２５、２６）に回転自在に支えられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のうちい
   ずれか１項または複数項に、特に第６項に記載の質量心
   出し機。 ８）シャフト（３９）と回転体把持円盤（６、７）との
   間のベルト伝動装置（４２）が、回転体把持円盤（６、
   ７）上に形成されたつば状のベルト接触面と、駆動ヘッ
   ド（４、５）内に回転自在に支えられているが、軸方向
   には駆動ヘッドに固定されているベルトプーリー（４４
   ）とを含んでいること、およびそのベルトプーリー（４
   ４）が、シャフト（３９）の溝付き部分と嵌合する輪郭
   を持つた孔を備えており、駆動ヘッド（４、５）の軸方
   向移動に随伴して、シャフト（３９）上を軸方向に移動
   し得ることを特徴とする、特許請求の範囲第７項記載の
   質量心出し機。 ９）駆動ヘッド（４、５）の円筒状の突起（２５、２６
   ）の中心部に貫通孔が設けられており、その貫通孔が、
   心出し用のマークを付けるための装置（１３、１４）の
   一部を取り巻いていることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項ないし第８項のうちいずれか１項または複数項
   に記載の質量心出し機。 １０）上記貫通孔内にブッシング（３０）を、軸方向に
   移動し得るように、但し捻転に抗し得るようにはめ込み
   、そのブッシング中に心出し加工用の電動式ドリル（３
   １）を回転自在にはめ込み、軸方向に支持することを特
   徴とする、特許請求の範囲第９項記載の質量心出し機。