JPS61226606A - 偏心的な支承面の真円偏差を測定するための装置 - 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 本発明は特に連接棒支承部の偏心的な支承面の真円偏差
を測定するための装置であって、当該の偏心的な支承面
に対して半径方向で向けられておりしかもこの半径方向
に対してと前記半径方向の支承面の回転軸線とに対して
ほぼ直角に側方可動なように保持された長さ測定検出子
を備え、また回転時に該長さ測定検出子の運動方向での
前記の偏心的な支承面の運動に応じて、当該の方向で長
さ測定検出子を追従させるための手段を備えている形式
のものに関する。

従来の技術 ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１４７４２４号明細
書で公知の上記形式を有する装置においては、長さ測定
検出子が、該検出子の側方運動を可能にするキャリッジ
によって保持されており、この際に該キャリッジと延い
ては長さ測定検出子との側方追従運動が、弓なりの運動
を行なう駆動装置によって強制制御され、この駆動装置
の振幅と位相とは偏心的な支承面の回転位置に関して調
節可能である。この公知装置の有する欠点は、強制制御
を行なうための装置が比較的に複雑であり正確な調節が
難しく、従って常に誤差が残ってしまい、それが測定さ
れた半径方向値と延いては測定された支承面の円形履歴
とに重ねられてしまうことである。

アメリカ合衆国マサチューセンタ、ウオールタムのアド
コーレ（Ａｄｃｏｌｅ）・コーポレーション社のパンフ
レットに記されたモデル　９１Ｏ１１２００，１３００
によって公知の、偏心的な支承面の真円偏差の測定装置
においては、測定（検出）棒の端部に、測定されるべき
偏心的な支承面上に接線的に載せられる長い測定エツジ
が配置されており、その載着点がクランク軸の回転時に
往復移動するようになっている。この公知装置の欠点は
、その測定エツジが、測定されるべき支承面の偏心率に
応じて比較的に長く、しかも十分にまっすぐでありかつ
測定方向に対して正確に垂直に向けられていなければな
らないことである。この条件は高い経費を必要としまた
完全に満たされることはないので、前記の残余誤差が測
定値に影響してしまう。更に別の欠点は摩擦に基づいて
測定エツジが急速に摩耗してしまうことである。

発明の課題 本発明の課題は上記の公知装置の欠点を取り除き、冒頭
に述べた形式の装置において、構造が単純で取扱いが容
易で、しかも長期の使用においても摩耗に基づく誤差が
生じないものを提供することである。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するための本発明による手段は、前記
の追従手段として形成された追従部材が偏心的な支承面
の半径方向で可動なように保持されておりまた２つの、
測定されるべき偏心的な支承面の周方向で互いに距離を
置いて配置された接触センタ又は接触縁を有し、更に偏
心的な支承面へ当該接触センタ又は接触縁を圧着させる
ための押圧部材が配設されており、更に前記追従部材が
長さ測定検出子の側方運動の　　　　゛方向で該長さ測
定検出子と連結されていることによって解決された。

発明の作用及び効果 本発明の原理は、接線的に接触するエツジを基本的に使
用せず、その代わりに点状の測定を行ない、この際にそ
の偏心性に基づいて測定個所に必要とされる側方追従を
、測定すべき偏心的な支承面に直接に接触する追従部材
によっ゛て行なうことである。従ってこの追従作用は測
定された偏心的な支承固自体によって行なわれ、公知装
置のように複雑な外部制御式の追従装置によって行なわ
れなくて済む。

実施態様 特許請求の範囲第２項記載の実施態様によれば、偏心運
動の追従のための、長さ測定検出子の側方運動性は旋回
支承部によって形成され、この旋回支承部に関連して半
径方向測定が行なわれ該支承部は、その支承誤差を実際
的に無視可能な程正確に製造することが可能である。

測定運動を形成するための別の手段は特許請求の範囲第
８項に記載されている。この実施態様においては、測定
方向の旋回運動に基づいて修正値を導入する必要がなく
、何故なら測定方向は常に同じでかつ検出棒方向に対し
て常に平行に向けられているからである。この実施態様
における長さ測定検出子とは、半径方向での測定運動と
接線方向での追従運動とを可能にするあらゆる構造のも
のを意味する。この実施態様において特に高い測定精度
が達成されなければならない場合、更に良好な構造によ
れば各ガイド内の製作誤差を特別な手段によって検出し
、相応する修正値を測定値に算入することが有利である
。この場合特に、レーザ光線及び検波器を以て作業し、
該検波器に関してのレーザ光線の偏位を検出して適切な
電気的な修正値を生ぜしめる光学的な誤差測定装置を用
いると有利である。

実施例 第１図に示されたように長さ測定検出子２のケーシング
１は、高い精度を有する位置固定的な旋回支承部３によ
って旋回可能に保持されており、該旋回支承部３の軸線
は、支承面５がその囲りを偏心的に矢印６の方向で回転
可能である回転支承部４の軸線に対して平行に延びてい
る。支承面５とは例えばクランク軸の連接棒支承部のた
めの支承面である。

ケーシングｌ内には検出棒７が鉛直方向可動に支承され
ており、この検出棒７はその検出センタ８を以て、偏心
的でかつ円筒状の支承面５上に載せられてばね９によっ
てその接触状態に保たれている。検出棒７は機械・電気
式の変換器１０と協働しており、この変換器ＩＯは検出
棒７の運動量に比例する電気的な交流電圧信号を発する
。

ケーシング１の外面は外側の案内面１１を形成し、この
案内面１１は追従部材１３の内側の案内面１２と協働し
て直線的なガイドを形成し、それによって追従部材１３
はほぼ垂直な方向で容易に可動なように案内されている
。追従部材Ｉ３の下端部には支承面５の周面方向で互い
に距離を置いてかつ検出センタ８の両側でローラ１４．
１５　　が配置されており、このローラ１４．１５　に
よって追従部材１３が支承面５上に係止されている。

第２図にはクランク軸１６の測定状態における第１図の
装置が縮小して示されており、このクランク軸Ｉ６はセ
ンタ１７．１８　　の間に締め込まれてモータ１９によ
って回転せしめられる。追従部材１３は偏心的な支承面
５、即ち連接棒支承面上に載せられている。また旋回支
承部３の軸線は回転支承部４の軸線に対して平行に延び
ている。

測定時にはクランク軸１６がその偏心的な支承面５を以
て回転支承部４を中心にモータＩ９によってゆっくりと
回転せしめられ、それによって支承面５の回転軸線２０
が回転支承部を中心に矢印６の方向で運動せしめられる
。追従部材１３はその二重矢印２１の方向での運動性と
自重とに基づいて、そのローラ１４．．１５　　を以て
常に支承面５上に載せられており、それによって同時に
旋回支承部３を中心にした二重矢印２２の方向での追従
部材１３の側方旋回運動と、延いては長さ測定検出子２
の相応する旋回運動とが行なわれる。この際に検出棒７
が旋回支承部３に対しての支承面５の半径方向距離を検
出し、この値が記録されて支承面５の真円性に関しての
分析が行なわれる。

第３図には本発明の別の実施例が示されている。この実
施例では第１図に示さ′れたケーシングＩがなく、機械
・電気式の変換器■０が直接に案内部材２３内に配置さ
れており、この案内部材２３内にはばね２４によって検
出方向に負荷された検出棒７も摺動可能に支承されてい
る案内部材２３が有する外側の案内面２５は、円板２７
に形成された内側の案内面２６の間で直線的に摺動可能
に案内されかつ保持されており、この円板２７は旋回軸
線２８を中心に二重矢印２９′の方向で摺動可能なよう
に支承されており、この際にその角度位置が角度発生器
２９によって検出される。円板２７に配設された機械・
電気式の変換器３０は、二重矢印３１’の方向での案内
部材２３の運動を検出して相応する電気式な出発信号を
発し、この際に特に装置の水平状態においてはその押圧
はモータ３１によって作用せしめられる。

測定時にはやはりローラ１１と１５との接触個所が側方
移動を行ない、案内部材２３に対して相対的に動く検出
センタ８の追従が行なわれ、それによって機械・電気式
の変換器１０が相応する出発信号を発する。しかしこの
出発信号はローラ１４，１５　　の接触状態、延いては
支承面５の非真円性にも間接的に影響される。従って、
この接触点の半径方向位置が機械・電気式の長さ測定検
出子３０によって検出され、この検出子３０が発する相
応した出発信号が機械・電気式の長さ測定検出子１０の
出発信号に算入されて合計値を形成し、この合計値が旋
回軸線２８に関しての検出センタ８の距離に相応するよ
うになっている。この第３図の実施例が有する利点は検
出棒７の移動量が極めて僅かで済み、従って該検出棒を
相応して高感度に形成しそれによって真円性の小さな変
化にも応じ得るようにすることが可能なことである。

第４図に示された実施例では追従部材３２が、ボールを
備えた直線的な　ガイド３３，３４によって、位置固定
的な部材３５に沿って案内されかつ保持されている。こ
の追従部材３２の検出端部３６には検出部材３９のため
の、ボールを備えた２つの直線的なガイド３７，３８　
　が配設されており、この検出部材３９は追従部材３２
の重量にほぼ基づいてその検出縁４０を以て支承面５上
に載せられており、他方で側方の案内縁４１が該支承面
５に接触し、この際の接触は引張りばね４２によって作
用せしめられている。

位置固定的な部材３５には機械・電気式の長さ測定検出
子４３が配設されており、この検出子４３が二重矢印４
４の方向での追従部材３２の運動を検出して相応する電
気信号を発し、この信号は結果として検出縁４０の運動
に相応しまた該信号から、回転支承部と回転軸線２０と
の間のクランク半径を考慮しての支承面５の半径方向値
が検出され得る。

追従部材３２にはレーザ４５が配設されており、このレ
ーザ４５の光線４６は追従部材３２のプリズム４７を介
して、位置感度の高い検波器５１上に当てられ、この検
波器５１は検出部材３９と固定結合されて、ガイド３７
及び３８内の案内誤差に相応する信号を発する。

位置固定的な部材３５には更にレーザ４８が取付けられ
ており、このレーザ４８の光線４９が位置感度の高い検
波器５０に当てられ、この検波器５０によって、ガイド
３３，３４　　内の誤差に基づいた追従部材３２の運動
に相応する信号が発せられる。従って検波器５１と５０
との各出発信号は測定された半径方向値の修正のために
働き、それによって信号全体が誤差のないものとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであって、第１
図は本発明の第１実施例による装置を被測定支承面の回
転軸線に対して垂直な断面で示した図、第２図は第１図
の装置をクランク軸と一緒に上から見た縮小平面図、第
３図は本発明の第２実施例を示す断面図、第４図は本発
明の第３実施例を示す平面図である。 ｌ・・・ケーシング、２，３０．４３・・・長さ測′定
検出子、３・・・旋回支承部、４・・・回転支承部、５
・・・支承面、６・・・矢印、７・・・検出棒、８・・
・検出センタ、９．２４・・・ばね、ＩＯ・・・変換器
、１１，１２．２５．２６・・・案内面、　１３．３２
・・・追従部材、１４．１５・・・ローラ、１６・・・
クランク軸、１７゜１８・・・センタ、１９．３１・・
・モータ、　２０・・・回転軸線、２１．２９’、４４
・・・二重矢印、２３・・・案内部材、２７・・・円板
、２８・・・旋回軸線、２９・・・角度発生器、　３３
．３４，３７．３８・・・ガイド、３５・・・位置固定
的な部材、３６・・・検出端部、３９・・・検出部材、
４０・・・検出縁、４１・・・案内縁、４２・・・引張
りばね、４５．４８・・・レーザ、４６．４９・・・光
線、４７・・・プリズム、　５０．５１・・・検波器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、偏心的な支承面の真円偏差を測定するための装置で
   あって、当該の偏心的な支承面に対して半径方向で向け
   られておりしかもこの半径方向に対してと前記半径方向
   支承面の回転軸線とに対してほぼ直角に側方可動なよう
   に保持された長さ測定検出子を備え、また回転時に該長
   さ測定検出子の運動方向での前記の偏心的な支承面の運
   動に応じて、当該の方向で長さ測定検出子を追従させる
   ための手段を備えている形式のものにおいて、前記の追
   従手段として形成された追従部材（１３）が偏心的な支
   承面（５）の半径方向で可動なように保持されておりま
   た２つの、測定されるべき偏心的な支承面（５）の周方
   向で互いに距離をおいて配置された接触センタ又は接触
   縁を有し、更に偏心的な支承面（５）へ当該接触センタ
   又は接触縁（１４、１５）を圧着させるための押圧部材
   （９）が配設されており、更に前記追従部材（１３）が
   長さ測定検出子（２）の側方運動の方向で該長さ測定検
   出子（２）と連結されていることを特徴とする、偏心的
   な支承面の真円偏差を測定するための装置。 ２、単数又は複数の長さ測定検出子（２）が旋回支承部
   （３）によって回転可動に保持されており、この旋回支
   承部（３）の旋回軸線が測定個所から離れてかつ、偏心
   的な支承面（５）の回転軸線（２０）に対して平行に延
   びており、長さ測定検出子（２）と追従部材（１３）と
   の間の連結部が、測定方向に対して平行に向けられた直
   線的なガイド（１１、１２）から成っている、特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ３、押圧部材がばね（９）又はモータ（３１）である、
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４、追従部材（１３）が自重によってその接触モータ又
   は接触縁を以て、測定されるべき偏心的な支承面（５）
   に対して押付けられるように、前記の直線的なガイド（
   １１、１２）がほぼ鉛直方向に延びている、特許請求の
   範囲第２項記載の装置。 ５、接触縁が２つのローラ（１４、１５）から成り、こ
   の各ローラの軸線が測定されるべき偏心的な支承面（５
   ）の回転軸線（２０）に対して平行に延びている、特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ６、長さ測定検出子（２）が追従部材（１３）の内部に
   配置されている、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ７、単数又は複数の長さ測定検出子が追従部材（２３）
   と結合されており、この追従部材（２３）が、測定方向
   に向けられた直線的なガイド（２５、２６）内に摺動可
   能にかつ旋回支承部によって旋回可能に保持されており
   、この旋回支承部の旋回軸線（２８）が測定個所から離
   れてかつ偏心的な支承面（５）の回転軸線（２０）に対
   して平行に延びており、更に追従部材（２３）の運動を
   検出するための第２の長さ測定検出子（３０）が配設さ
   れており、それによって両方の長さ測定検出子（１０、
   ３０）の測定値の合計に、旋回軸線（２８）に関して偏
   心的な支承面（５）のその都度の半径方向値が算入され
   る、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８、追従部材（３２）が機械式の長さ測定検出子（４３
   ）の検出棒によって形成されており、該追従部材の検出
   端部（３６）に直線的なガイド（３７、３８）が配設さ
   れており、このガイド（３７、３８）が、測定方向に対
   して直角にかつ偏心的な支承面（５）の回転軸線に対し
   て直角に向けられておりまた、２つの接触センタ又は接
   触縁（４０、４１）を有する検出部材（３９）を可動に
   保持しており、この両方の接触縁（４０、４１）の内の
   一方が長さ測定検出子（２）の検出センタ又は検出縁（
   ４０）を形成している、特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 ９、長さ測定検出子（３２、４３）の検出棒のガイド（
   ３３、３４）の横方向運動及び（又は）傾き運動の誤差
   、及び（又は）検出棒（３２）の検出端部（３６）に配
   置されたガイド（３７、３８）の横方向運動及び（又は
   ）傾き運動の誤差を測定するための手段が配設されてい
   る、特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０、誤差測定のための手段がそれぞれ１つの、ガイド
   （３３、３４）の１部分（３２、３５）に配置されたレ
   ーザ（４５、４８）を有し、このレーザ（４５、４８）
   の光線が検波器（５０、５１）に向けられており、この
   検波器（５０、５１）がガイド（３３、３４）の他の部
   材（３９、３２）に配置されており、レーザ（４５、４
   ８）の光線（４６、４９）によって該光学検波器（５０
   、５１）上に形成される光点が移動した時に補正信号を
   発するようになっている、特許請求の範囲第９項記載の
   装置。