JPH0989549A - カム位相差角の測定装置 - Google Patents
カム位相差角の測定装置Info
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- JPH0989549A JPH0989549A JP27472295A JP27472295A JPH0989549A JP H0989549 A JPH0989549 A JP H0989549A JP 27472295 A JP27472295 A JP 27472295A JP 27472295 A JP27472295 A JP 27472295A JP H0989549 A JPH0989549 A JP H0989549A
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- Japan
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- cam
- angle
- cams
- measuring
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 カム位相差角を正確に測定する。
【解決手段】 モータ５はカムシャフト１をその中心軸
を中心として回転させる。接触子２Ａ〜２Ｄ備えた測長
器３Ａ〜３Ｄはカムシャフト１が回転する際にのカム７
Ａ〜７Ｄの外径をそれぞれ測定する。角度エンコーダ４
はカムシャフト１の回転角を検出する。演算器８は測長
器３Ａ〜３Ｄの測定値と角度エンコーダ４の検出値が入
力される。演算器８は、回転角毎に測定したカムの外径
からカム変位曲線を求め、このカム変位曲線における傾
斜部分の少なくとも２つの近似値直線の交点からカムの
頂点角度を求め、各カムの頂点角度の差からカムの位相
角差を求める。
を中心として回転させる。接触子２Ａ〜２Ｄ備えた測長
器３Ａ〜３Ｄはカムシャフト１が回転する際にのカム７
Ａ〜７Ｄの外径をそれぞれ測定する。角度エンコーダ４
はカムシャフト１の回転角を検出する。演算器８は測長
器３Ａ〜３Ｄの測定値と角度エンコーダ４の検出値が入
力される。演算器８は、回転角毎に測定したカムの外径
からカム変位曲線を求め、このカム変位曲線における傾
斜部分の少なくとも２つの近似値直線の交点からカムの
頂点角度を求め、各カムの頂点角度の差からカムの位相
角差を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カム位相角の測定
装置に関し、特に、複数のカムを同一軸上に設けた測定
物（例えばカムシャフト）において各カムトップ位置と
軸中心とを結ぶ直線を引いたとき、各カム毎の直線が軸
中心に対して作る角度である位相差角を測定するための
装置に関するものである。
装置に関し、特に、複数のカムを同一軸上に設けた測定
物（例えばカムシャフト）において各カムトップ位置と
軸中心とを結ぶ直線を引いたとき、各カム毎の直線が軸
中心に対して作る角度である位相差角を測定するための
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動者用エンジンのカムシャフ
トでは、その上に設けられた複数のカムにおけるカム位
相差角を測定し、この測定データに基づいてカム加工機
へフィードバックすることで、加工精度の向上と研磨用
砥石の交換の設定および組み立て後のエンジン性能の効
率向上を図っている。
トでは、その上に設けられた複数のカムにおけるカム位
相差角を測定し、この測定データに基づいてカム加工機
へフィードバックすることで、加工精度の向上と研磨用
砥石の交換の設定および組み立て後のエンジン性能の効
率向上を図っている。
【０００３】このようなカム位相差角の測定は、通常
は、図１を参照して、次のように行われている。なお、
図１において、符号３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、測定物
であるカムシャフト１のカム７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄに
それぞれ接触する接触子２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを備え
た測長器であり、また符号４は、カムシャフト１の角度
を割り出すための角度エンコーダであり、符号５はカム
シャフト１を回転させるためのモータ５である。
は、図１を参照して、次のように行われている。なお、
図１において、符号３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、測定物
であるカムシャフト１のカム７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄに
それぞれ接触する接触子２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを備え
た測長器であり、また符号４は、カムシャフト１の角度
を割り出すための角度エンコーダであり、符号５はカム
シャフト１を回転させるためのモータ５である。
【０００４】そして、カムシャフト１をその加工時に用
いるモータ孔の軸を基準として回転させて、測定位置の
手前９０°の場所に備えた近接スイッチ７１によりカム
トップを確認し、そこから角度エンコーダ４とモータ５
によりカムシャフト１を正確に９０°回転させ、この位
置においてカム７の中心軸からの距離を接触子２Ａ，２
Ｂ，２Ｃ，２Ｄの変位から測定し、演算器８によってそ
の付近の値の中の最大値をカム長とし測定する。そし
て、この測定結果をグラフ化している。そして、このグ
ラフにおける測定データの最大値からカムトップを割り
出している。
いるモータ孔の軸を基準として回転させて、測定位置の
手前９０°の場所に備えた近接スイッチ７１によりカム
トップを確認し、そこから角度エンコーダ４とモータ５
によりカムシャフト１を正確に９０°回転させ、この位
置においてカム７の中心軸からの距離を接触子２Ａ，２
Ｂ，２Ｃ，２Ｄの変位から測定し、演算器８によってそ
の付近の値の中の最大値をカム長とし測定する。そし
て、この測定結果をグラフ化している。そして、このグ
ラフにおける測定データの最大値からカムトップを割り
出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば図７
に示したように、カムトップ付近の測定値は一定で余り
変化が見られず、殆ど同じ値が測定される。このため、
従来技術ではカムトップ付近の測定データの最大値から
角度を正確に割り出すことができず、測定値からカムの
頂点を求めることができないことから、カム位相差角を
正確に測定することが困難であった。
に示したように、カムトップ付近の測定値は一定で余り
変化が見られず、殆ど同じ値が測定される。このため、
従来技術ではカムトップ付近の測定データの最大値から
角度を正確に割り出すことができず、測定値からカムの
頂点を求めることができないことから、カム位相差角を
正確に測定することが困難であった。
【０００６】本発明は、カム位相差角を正確に測定する
ことができる、カム位相差角の測定装置を提供すること
を課題としている。
ことができる、カム位相差角の測定装置を提供すること
を課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のカム位相差角の
測定装置は、測定物設けられた複数のカムの位相差角を
測定する測定装置において、前記測定物その中心軸を中
心として回転させる駆動手段と、前記測定物が回転する
際に前記複数のカムの外径をそれぞれ測定する外径測定
手段と、前記測定物が回転する際の回転角を検出する回
転角検出手段と、前記外径測定手段の測定値と前記回転
角検出手段の検出値に基づいて演算処理を行う演算手段
とを有し、前記演算手段は、所定の回転角毎に測定した
前記外径からカム変位曲線を求め、前記カム変位曲線に
おける傾斜部分の少なくとも２つの近似値直線の交点か
らカムの頂点角度を求め、各カムの頂点角度の差からカ
ムの位相角差を求めることを特徴とする。
測定装置は、測定物設けられた複数のカムの位相差角を
測定する測定装置において、前記測定物その中心軸を中
心として回転させる駆動手段と、前記測定物が回転する
際に前記複数のカムの外径をそれぞれ測定する外径測定
手段と、前記測定物が回転する際の回転角を検出する回
転角検出手段と、前記外径測定手段の測定値と前記回転
角検出手段の検出値に基づいて演算処理を行う演算手段
とを有し、前記演算手段は、所定の回転角毎に測定した
前記外径からカム変位曲線を求め、前記カム変位曲線に
おける傾斜部分の少なくとも２つの近似値直線の交点か
らカムの頂点角度を求め、各カムの頂点角度の差からカ
ムの位相角差を求めることを特徴とする。
【０００８】好ましい実施の形態では、前記少なくとも
２つの近似値曲線がカムのカムトップの両側の傾斜部分
における２つの近似値曲線を含むものである。また、前
記測定物がカムシャフトである。
２つの近似値曲線がカムのカムトップの両側の傾斜部分
における２つの近似値曲線を含むものである。また、前
記測定物がカムシャフトである。
【０００９】本発明のように少なくとも２つの近似値曲
線の交点からカムの頂点角度（つまり、カムトップ）を
求めることで、カムの頂点角度並びに位相角差を正確に
求めることが可能となる。そして、得られた位相角差の
データに基づいて、カム輪郭加工機をフィードバック制
御して、カムシャフトの加工精度を向上したり、あるい
は、カム輪郭研削砥石の外径減少量を割り出してその交
換時期を知るなどの応用が可能となる。
線の交点からカムの頂点角度（つまり、カムトップ）を
求めることで、カムの頂点角度並びに位相角差を正確に
求めることが可能となる。そして、得られた位相角差の
データに基づいて、カム輪郭加工機をフィードバック制
御して、カムシャフトの加工精度を向上したり、あるい
は、カム輪郭研削砥石の外径減少量を割り出してその交
換時期を知るなどの応用が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。
明する。
【００１１】図１、２に、本実施の形態に使用される測
定装置の概要を示した。この測定装置は、測定物である
カムシャフト１のカム７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）に
それぞれ接触する接触子２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）
を備えた測長器３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）と、測定
物であるカムシャフト１の角度を割り出すための角度エ
ンコーダ４と、カムシャフトを回転させるためのモータ
５と、演算器８とから構成されるものがある。なお、角
度エンコーダ４とモータ５は図示した例ではセンターユ
ニット６として一体化されている。また、接触子２（２
Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）およびこれが取り付けられた測
長器３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）は、カムシャフト１
におけるカムの７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）数に合わ
せて設けられる。
定装置の概要を示した。この測定装置は、測定物である
カムシャフト１のカム７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）に
それぞれ接触する接触子２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）
を備えた測長器３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）と、測定
物であるカムシャフト１の角度を割り出すための角度エ
ンコーダ４と、カムシャフトを回転させるためのモータ
５と、演算器８とから構成されるものがある。なお、角
度エンコーダ４とモータ５は図示した例ではセンターユ
ニット６として一体化されている。また、接触子２（２
Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）およびこれが取り付けられた測
長器３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）は、カムシャフト１
におけるカムの７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）数に合わ
せて設けられる。
【００１２】そして、カムシャフト１の、接触子２（２
Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）を取り付けられた測長器３（３
Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）により、カムシャフト１の外径
を３６０角度全周測定する。この場合、カムシャフト１
は、角度エンコーダ４とモータ５を取り付けたセンター
ユニット６により、カムシャフト１の中心軸を基準とし
て回転させる。
Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）を取り付けられた測長器３（３
Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）により、カムシャフト１の外径
を３６０角度全周測定する。この場合、カムシャフト１
は、角度エンコーダ４とモータ５を取り付けたセンター
ユニット６により、カムシャフト１の中心軸を基準とし
て回転させる。
【００１３】ここで、カムシャフト１における各カム７
（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）の外径の測定値は、測長器
３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）の測定値（読取り値）に
より求められ、このデータは演算器８に入力される。ま
た、モータ５に取り付けられた角度エンコーダ４のパル
スが演算器８に入力されてその回転角がカウントされ
る。そして、演算器８は、これらの入力データからカム
変位曲線を求め、またこのカム変位曲線から各カムトッ
プの角度を読取り、各カムトップにおける位相差角を求
める。
（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）の外径の測定値は、測長器
３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）の測定値（読取り値）に
より求められ、このデータは演算器８に入力される。ま
た、モータ５に取り付けられた角度エンコーダ４のパル
スが演算器８に入力されてその回転角がカウントされ
る。そして、演算器８は、これらの入力データからカム
変位曲線を求め、またこのカム変位曲線から各カムトッ
プの角度を読取り、各カムトップにおける位相差角を求
める。
【００１４】上記の、カム変位曲線は、例えば図３に示
したものである。なお、この図３の変位曲線は、図４に
示したカムの角度に対応するものである。そして、この
カム変位曲線において、理論的には、カム基円は水平線
を描き、基円からカムトップ付近までは最初は滑らかな
弧を描いているが、傾斜のついた直線となりカムトップ
付近で再び曲線となる。
したものである。なお、この図３の変位曲線は、図４に
示したカムの角度に対応するものである。そして、この
カム変位曲線において、理論的には、カム基円は水平線
を描き、基円からカムトップ付近までは最初は滑らかな
弧を描いているが、傾斜のついた直線となりカムトップ
付近で再び曲線となる。
【００１５】そして、このカム変位曲線における傾斜の
ついた直線を利用する。つまり、カムの外縁の軸心から
寸法を測定した値をカム変位曲線とし、また図５のよう
に傾斜部分の２つの直線Ｙ＝ａＸ−ＢとＹ＝−ｃＸ＋ｄ
とを測定値から求め、これら直線の交点の位相角をカム
の頂点の位相角とする。そして、カムシャフト１上の複
数のカムにおける位相角の差を計算することで、位相差
角を求める。
ついた直線を利用する。つまり、カムの外縁の軸心から
寸法を測定した値をカム変位曲線とし、また図５のよう
に傾斜部分の２つの直線Ｙ＝ａＸ−ＢとＹ＝−ｃＸ＋ｄ
とを測定値から求め、これら直線の交点の位相角をカム
の頂点の位相角とする。そして、カムシャフト１上の複
数のカムにおける位相角の差を計算することで、位相差
角を求める。
【００１６】より詳しく説明すれば、接触子２（２Ａ，
２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）を取り付けた測長器３（３Ａ，３
Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）により、カムシャフト１を角度エンコ
ーダ４およびモータ５を取り付けたセンターユニット６
によって回転させながら回転軸芯中心からカム外縁まで
の寸法Ｙを測定する。そして、図２のように、各カム７
（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）に対して、それぞれ個別に
矢印方向に回転させながら、まず図２（ａ）のように、
近接スイッチ７１によりカムトップを検知する。次い
で、図２（ｂ）のようにここから９０°回転した位置か
ら図２（ｃ）、（ｄ）のように順次カム７（７Ａ，７
Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）を回転させ、その時の値を演算器８で
読取り、測定と同時に角度エンコーダ４からのパルスを
カウントして角度Ｘ毎のデータを求める。なお、１パル
ス当たりの回転角度は同一間隔であり、位相角を求める
精度によりその角度を設定する。
２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）を取り付けた測長器３（３Ａ，３
Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）により、カムシャフト１を角度エンコ
ーダ４およびモータ５を取り付けたセンターユニット６
によって回転させながら回転軸芯中心からカム外縁まで
の寸法Ｙを測定する。そして、図２のように、各カム７
（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）に対して、それぞれ個別に
矢印方向に回転させながら、まず図２（ａ）のように、
近接スイッチ７１によりカムトップを検知する。次い
で、図２（ｂ）のようにここから９０°回転した位置か
ら図２（ｃ）、（ｄ）のように順次カム７（７Ａ，７
Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）を回転させ、その時の値を演算器８で
読取り、測定と同時に角度エンコーダ４からのパルスを
カウントして角度Ｘ毎のデータを求める。なお、１パル
ス当たりの回転角度は同一間隔であり、位相角を求める
精度によりその角度を設定する。
【００１７】また、上記で得られたデータを変換してカ
ム変位曲線を求める。そして、理論値よりカムトップか
らの±θの角度範囲を予め求めておき、実際の寸法の測
定値からその角度範囲の近似値直線を求める。ここで、
＋θ側の近似値直線は右上がりの直線Ｙ＝ａＸ−ｂであ
り、また−θ側の近似値直線は右上がりの直線Ｙ＝−ｃ
Ｘ＋ｄとなる。図６は＋θ側の近似値曲線Ｙ＝ａＸ−ｂ
を求める場合の例を示したものである。
ム変位曲線を求める。そして、理論値よりカムトップか
らの±θの角度範囲を予め求めておき、実際の寸法の測
定値からその角度範囲の近似値直線を求める。ここで、
＋θ側の近似値直線は右上がりの直線Ｙ＝ａＸ−ｂであ
り、また−θ側の近似値直線は右上がりの直線Ｙ＝−ｃ
Ｘ＋ｄとなる。図６は＋θ側の近似値曲線Ｙ＝ａＸ−ｂ
を求める場合の例を示したものである。
【００１８】次いで、これら２つの近似値直線の交点の
位置を求める。この位置が測定値の最大値であること
を、測定した値より確認して求めた角度を測定値から各
カムトップの角度差を求めてカムトップの位相角とす
る。そして、各カムトップの位相角の間の差を求めて位
相差角を求める。
位置を求める。この位置が測定値の最大値であること
を、測定した値より確認して求めた角度を測定値から各
カムトップの角度差を求めてカムトップの位相角とす
る。そして、各カムトップの位相角の間の差を求めて位
相差角を求める。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、高い精度で正確にカム
の位相差角を求めることができる。このため、本発明で
得られたデータをカムを加工する際の加工機や研磨機へ
フィードバックすることで、加工機および研磨機の加工
データを修正し、品質の向上を図ることができる。また
研磨砥石の交換時期をより正確に知ることができて、カ
ムシャフトなどの加工・研磨の際の不良率の低減も図る
ことができる。
の位相差角を求めることができる。このため、本発明で
得られたデータをカムを加工する際の加工機や研磨機へ
フィードバックすることで、加工機および研磨機の加工
データを修正し、品質の向上を図ることができる。また
研磨砥石の交換時期をより正確に知ることができて、カ
ムシャフトなどの加工・研磨の際の不良率の低減も図る
ことができる。
【図１】本発明の実施の形態のカム位相差角の測定装置
の説明図である。
の説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は図１の動作の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるカム変位曲線の説
明図である。
明図である。
【図４】カムの一例の説明図である。
【図５】図３のカム変位曲線において近似値直線を求め
る場合の説明図である。
る場合の説明図である。
【図６】図３のカム変位曲線の片側の近似値直線を求め
る場合の説明図である。
る場合の説明図である。
【図７】カムトップ付近におけるカム軸芯からの寸法の
変化を示したグラフである。
変化を示したグラフである。
１ カムシャフト ２ 接触子 ３ 測長器 ４ 角度エンコーダ ５ モータ ６ センターユニット ７ カム ８ 演算器
Claims (3)
- 【請求項１】 測定物(1) に設けられた複数のカム(7)
の位相差角を測定する測定装置において、 前記測定物(1) をその中心軸を中心として回転させる駆
動手段(5) と、 前記測定物(1) が回転する際に前記複数のカム(7) の外
径をそれぞれ測定する外径測定手段(3,2) と、 前記測定物(1) が回転する際の回転角を検出する回転角
検出手段(4) と、 前記外径測定手段(3,2) の測定値と前記回転角検出手段
(4) の検出値に基づいて演算処理を行う演算手段(8) と
を有し、 前記演算手段(8) は、所定の回転角毎に測定した前記外
径からカム変位曲線を求め、前記カム変位曲線における
傾斜部分の少なくとも２つの近似値直線の交点からカム
の頂点角度を求め、各カムの頂点角度の差からカムの位
相角差を求めることを特徴とするカム位相差角の測定装
置。 - 【請求項２】 前記少なくとも２つの近似値曲線がカム
のカムトップの両側の傾斜部分における２つの近似値曲
線を含むことを特徴とする請求項１記載の測定装置。 - 【請求項３】 前記測定物がカムシャフトであることを
特徴とする請求項１または２記載の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27472295A JPH0989549A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | カム位相差角の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27472295A JPH0989549A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | カム位相差角の測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989549A true JPH0989549A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17545668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27472295A Pending JPH0989549A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | カム位相差角の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0989549A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103063106A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-04-24 | 安徽华菱汽车有限公司 | 一种凸轮轴的测量工装及测量方法 |
| CN106979740A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-07-25 | 四川银钢通凸轮轴有限公司 | 一种凸轮轴轴颈直径测量检具 |
| JP2018535400A (ja) * | 2015-10-01 | 2018-11-29 | レイセオン カンパニー | 高精度位置センサを利用する多次元角度判定 |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP27472295A patent/JPH0989549A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103063106A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-04-24 | 安徽华菱汽车有限公司 | 一种凸轮轴的测量工装及测量方法 |
| CN103063106B (zh) * | 2012-12-24 | 2016-04-06 | 安徽华菱汽车有限公司 | 一种凸轮轴的测量工装及测量方法 |
| JP2018535400A (ja) * | 2015-10-01 | 2018-11-29 | レイセオン カンパニー | 高精度位置センサを利用する多次元角度判定 |
| CN106979740A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-07-25 | 四川银钢通凸轮轴有限公司 | 一种凸轮轴轴颈直径测量检具 |
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