JPH1047906A - クランクシャフトの測定装置 - Google Patents

クランクシャフトの測定装置

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JPH1047906A
JPH1047906A JP20196496A JP20196496A JPH1047906A JP H1047906 A JPH1047906 A JP H1047906A JP 20196496 A JP20196496 A JP 20196496A JP 20196496 A JP20196496 A JP 20196496A JP H1047906 A JPH1047906 A JP H1047906A
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JP
Japan
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pin
arm
dial gauge
journal
measuring
Prior art date
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Application number
JP20196496A
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English (en)
Inventor
Yoshizo Usui
好造 臼井
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランクシャフトのジャーナルとピンの中心
間距離をジャーナルとピンの径寸法の変化による影響を
排除して精度良く測定する装置を提供する。 【解決手段】 クランクシャフトのジャーナル1a,1
bに載置される一対のV型支持部7a,7bを連結する
プレート12上に第2のプレート14を介してダイヤル
ゲージ5が取り付けられる。プレート12と一体の支持
ブロック11には、軸10を介してV型アーム8が揺動
自在に取り付けられるピン1cに当接されるV型アーム
8の揺動量は、測定アーム13を介してダイヤルゲージ
5の測定部を押し込む。この構成によってジャーナル1
a,1bとピン1cの径寸法の変化を排除して中心間距
離を正確に測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、内燃機関等に装備
されるクランクシャフトのジャーナル中心からピン中心
までの距離を測定する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、機械部品等の外径寸法等を測定
する場合には、特開平3−107701号公報に示され
るようなダイヤルゲージを用いた測定装置が使用され
る。図13は、クランクシャフト1の側面図であって、
クランクシャフトのジャーナル部1a,1bの外径寸法
に対するピン部1cの外径寸法を測定する装置は図10
〜図12に示される。
【0003】図10において1はクランクシャフト、2
a及び2bは、V型支持、3はダイアルゲージ取付板、
4はダイルゲージ取付板3をV型支持2a,2bに固定
するための止め具、5は、ダイヤルゲージ、6はダイヤ
ルゲージ5をダイヤルゲージ取付板3に固定するための
止め具である。測定しようとするクランクシャフト1の
ジャーナル1a、1bおよびピン1cおよび1/2スト
ロークが寸法公差の中央にある『マスター』に乗せて0
点合わせ(ダイヤルゲージ5の指針5aを0に合わせ
る)を行う。
【0004】従来の測定具の測定方法 1.まずピンの外径D2が変化した時のダイヤルゲージ
の指示誤差を求める。ピンの変化量がそのままダイヤル
ゲージの測定部を上下させる為ピン外径変化量の半径分
が、指示誤差となる。誤差=ΔD2/2ピンが大きくな
るとダイヤルゲージの指示値はプラス方向へと動く。 2.次に、ジャーナル外径D1が変化した時のダイヤル
ゲージの指示誤差を求める。V型支持は、90°の角度
でジャーナルに接しているのでジャーナルの半径分変化
量の√2倍が上下方向に現われる。 誤差=(−ΔD1/2)√2=(−ΔD1)/√2 ジャーナルが大きくなるとダイヤルゲージの指示値は、
マイナス方向へ動く。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ジャーナル1a,1b
とピン1cの外径段差を測定値としているので、ジャー
ナル1a,1bとピン1cの外径寸法が『マスター』の
寸法と異なる分がダイヤルゲージ指示値に含まれるた
め、正しい1/2ストローク値が得られない。そこで、
本発明は、従来の測定具の問題点であるクランクシャフ
ト1と『マスター』のジャーナル1a、1bとピン1c
の外径寸法誤差が1/2ストローク値に極力影響しない
ような測定具とする。そして簡単な機構で軽量であるこ
と、劣化時の補修が容易なことを図る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明クランクシャフト
の測定装置は、クランクシャフトのジャーナルの円周面
に当接する一対のV型支持部と、V型支持部に固定され
たプレートに取付られ、ダイヤルケージを支持する支持
プレートと、前記V型支持部に固定されたプレートに固
定され、クランクシャフトピンの円周面に当接するV型
アームを揺動軸を中心に揺動自在に支持する支持ブロッ
クと、前記V型アームの一方の腕から、揺動軸を中心軸
として、対称に延び、ダイアルケージに当接する測定ア
ームとを備える。
【0007】
【発明の実施の形態】図1から図3は、本発明の測定装
置の構成を示す説明図である。図において、1はクラン
クシャフト、1a,1bはクランクシャフトのジャーナ
ル、1cはクランクシャフトのピン、5はダイヤルケー
ジ、7a,7bはV型支持部、8はV型アーム、9はコ
ンタクト、10はシャフト、11は支持ブロック、12
は第1のプレート、14は第2のプレート、15a,1
5bはベアリング、16は止めネジである
【0008】V型支持部7(7a,7b)は、クランク
シャフトのジャーナル1a、1bに馬乗りになり、外周
に沿って動く。V型支持部7には第1のプレート12お
よび支持ブロック11がネジにより固定されている。支
持ブロック11にはベアリング15a,15bが組み込
まれ、V型アーム8がシャフト10に止めネジ16で固
定されている。アーム8はベアリング15a,15bの
動きにより揺動運動しながらクランクシャフト1のピン
1cに馬乗りになり外周に沿って動くことが出来る。第
1のプレート12には、プレート14とダイヤルゲージ
5がネジにより固定されている。
【0009】ジャーナル1a,1bの中心とピン1cの
中心間距離;1/2ストロークが変化すると支持部7、
アーム8は、ジャーナル1a,1bピン1cの外周に沿
って互いに反対方向に回転する。回転は、支持ブロック
11に対しアーム8が揺動運動することになり、アーム
8にネジにより固定された測定アーム13によりダイヤ
ルゲージ5の測定部に作用し、指針5Aを動かし、1/
2ストロークの変化量を指示する。
【0010】ジャーナル1a,1bおよびピン1cの外
径寸法が変化すると支持部7、アーム8はジャーナル1
a,1bピン1cの外周に沿って互いに同一方向に回転
する。回転は、支持ブロック11に対しアーム8が揺動
運動することとなるが、互いに同一方向であるため相殺
され、ダイヤルゲージ5への作用はごく僅かな値とな
る。
【0011】ジャーナル1a,1bおよびピン1cの外
径寸法への変化による影響が僅かとなるのは、アーム8
の揺動中心であるシャフト10の中心が、ジャーナル1
a、1bの中心とピン1cの中心を結ぶ線Xに垂直でピ
ン1cの中心を通る線〔Ya〕上(又はすぐ近く)に在
ること、または、〔X〕に垂直でジャーナル1a、1b
の中心を通る線〔Yb〕上(又はすぐ近く)に在ること
が必要となる。
【0012】1/2ストローク変化量とダイヤルゲージ
の指示値を同一とするため、ピン1cの中心からシャフ
ト10の中心までの距離とシャフト10の中心から測定
アーム13とダイヤルゲージ5の測定部が接する位置ま
での距離は同一とすること。
【0013】以下本発明の測定装置の機能を説明する。
図4は、V型支持部7をジャーナル1a1bに当接し、
V型アーム8をピン1cに当接した状態を示す。図5
は、そのときの支持部7とアーム8の中心間距離と支持
部7、アーム8の頂点とアーム8の揺動中心との関係を
示す図である。
【0014】まず1/2ストロークが変化した時のダイ
ヤルゲージの指示誤差を求める。各部の寸法は設計の基
準となった寸法を用いている。図5,図6に示すよう
に、ジャーナル中心をa、ピン中心をb、支持部7の頂
点をc、アーム8の頂点をd、アーム8の揺動中心とな
るシャフトの中心をeとする。点a、b、eにより構成
される三角形はC;1/2ストロークが75mmの時、
bの真上;α0=90°にeがある。
【0015】β0は次の式により求められる。
【数1】
【0016】1/2ストロークがΔCだけ変化(長くな
る)すると三角形は形を変え、角度がα0→α、β0→β
へ変化する。(α0−α)=ε、(β0−β)=θとする
と、εはアーム8と測定アーム13が動く角度である。
θは支持部7、第1のプレート12、第2のプレート1
4、ダイヤルゲージの動く角度となり、双方の角度を合
計した分がダイヤルゲージの測定部を動かす(押し込
む)ことになる。
【0017】三角形の3辺A、B、Cの長さが分かれ
ば、式2、式3により求めることができる。
【数2】 計算例仮にCが75→75.12へ変化したとする。
【0018】
【数3】
【0019】この数式を(2)式、(3)式に代入して
計算すると、 α=89.90186° β=43.02499° となる。ところで、 ε=(α0−α)=90−89.90186=0.09
814° θ=(β0−β)=43.02507−43.0249
9=0.00008° ε+θ=0.09814+0.00008=0.098
22° となる。
【0020】揺動角度に揺動中心からダイヤルゲージ測
定部までの長さ;70をかけた値がダイヤルケージ測定
部が押し込まれる量となる。 押込量=tan(ε+θ)×70=tan0.0982
2°×70=0.1200001763 1/2ストロークの変化量0.12に対しダイヤルゲー
ジ指示値は、0.1200001763になり、誤差は
0.0000001763となる。
【0021】次にピンの径が変化した時のダイヤルゲー
ジの指示誤差を求める。図7に示すように、1/2スト
ロークが変化するとCの長さが変化する。ピンの径が変
化するとBの長さが変化する。Bの長さは、ピン径と線
分de;xにより決まる。xの長さは、設計時に決めら
れた寸法で、D2=φ83.1の時、B=70となるよ
う決めている。x=B−D2/√2=11.2394で
ある。よって、Bの長さは、D2/√2+11.239
4となる。1/2ストロークの変化に伴う誤差を求めた
ときと同様に、3辺A、B、Cの長さから式2、式3に
より、α,βを求める。
【0022】計算例 仮に、Cが、75.12、ピン径;D2が、φ83.1
→φ83.4へ変化したとする、 A=102.59142 B=D2/√2+11.2394=83.4/√2+1
1.2394=70.212 C=75.12この数式を式2、式3に代入して計算す
ると、 α=89.7406° β=43.18679° となる。
【0023】そして、 ε+θ=(α0−α)+(β0−β) =(90−89.7406)+(43.02507−43.18679) =0.2594+(−0.16172) =0.09768 となる。
【0024】ダイヤルゲージ押込量=tan(ε+θ)
×70=tan0.09768×70=0.11933
92880 誤差は、0.12−0.1193392880=0.0
006607120となる。従来の測定具の誤差は、Δ
2/2=(83.4−83.1)/2=0.15であ
る。
【0025】次にジャーナルの径が変化した時のダイヤ
ルゲージの指示誤差を求める。図8、図9に示すよう
に、ピン径が、変化した時の誤差を求めたときと同様に
三角形ABCを使用する。但し、ジャーナル径が、変わ
るとAの長さも変化するので、Aの長さを求める。 まず、線分ce;Fの長さを求める。Fは一定で設計時
の寸法により決まる。角度δも一定の値をとる。 ジャーナル径;D1=φ106.3と1/2ストロー
ク;C=75 線分be;B=70から、
【0026】
【数4】
【0027】E、F、δにより、Aの長さと角度γは、
次式により求められる。
【数5】 Aの長さが求められれば、B,Cの長さからα,βは、
式2、式3に代入して求めることができる。 (γ0−γ)+(β0−β)=(γ0+β0)−(γ+β)
=λ,(α0−α)=η とすると、λは、V型支持部7、第1のプレート12、
第2のプレート14、ダイヤルゲージ5が動く角度 ηは、アーム8、測定アーム13が動く角度を表し、λ
+ηの合計した分、ダイヤルゲージの測定部が動かされ
る。
【0028】計算例 仮にストロークCが、75.12、ジャーナル径;D1
が、φ106.3→φ106.6へ変化したとする。 F=75.17767 δ=86.06011° E=D1/√2=106.6/√2=75.37758 Aは、式7により、 A=102.73628となる。 γは、式8により、 γ=46.88845°となる。 B=70 C=75.12
【0029】これらの数値を、式2、式3に代入計算す
ると、 α=90.06390°β=42.94968° となる。そして、 λ=(γ0+β0)−(γ+β)=90−(46.888
45+42.9496)=0.16187° η=(α0−α)=90−90.06390=−0.0
6390 となる。
【0030】 ダイヤルゲージ押込量=tan(λ+η)×70 =tan(0.16187−0.06390)×70 =0.1197003646 誤差は、0.12−0.1197003646=0.0
002996354となる。従来の測定具の誤差は、Δ
1/√2=(106.6−106.3)/√2=0.
21213である。
【0031】
【発明の効果】本発明の測定装置は以上のように、クラ
ンクシャフトのジャーナル及びピンの径寸法ピンの径寸
法の変化影響を極力排除して、正確に測定することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の測定装置の側面図。
【図2】本発明の測定装置の正面図。
【図3】図2の要部の断面図。
【図4】本発明の測定装置の作用を示す説明図。
【図5】測定方法を示す説明図。
【図6】測定方法を示す説明図。
【図7】測定方法を示す説明図。
【図8】測定方法を示す説明図。
【図9】測定方法を示す説明図。
【図10】従来の測定装置の正面図。
【図11】従来の測定装置の側面図。
【図12】従来の測定装置の作用を示す説明図。
【図13】測定対象のクランクシャフトの説明図。
【符号の説明】 1 クランクシャフト 1a,1b ジャーナル 1c ピン 5 ダイヤルゲージ 7 V型支持部 8 V型アーム 10 シャフト 12 プレート 13 測定アーム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クランクシャフトのジャ−ナルの円周面
    に当接する一対のV型支持部と、 V型支持部に固定されたプレ−トに取付られ、ダイヤル
    ケージを支持する支持プレートと、 前記V型支持部に固定されたプレートに固定され、クラ
    ンクシャフトピンの円周面に当接するV型アームを揺動
    軸を中心に揺動自在に支持する支持ブロックと、 前記V型アームの一方の腕から、揺動軸を中心軸とし
    て、対称に延び、ダイアルケージに当接する測定アーム
    と、 から成るクランクシャフトジャーナル中心からピン中心
    までの距離を測定する測定装置。
JP20196496A 1996-07-31 1996-07-31 クランクシャフトの測定装置 Pending JPH1047906A (ja)

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