特許 7588015 センタ穴決定装置およびセンタ穴決定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-13

(45)【発行日】2024-11-21

(54)【発明の名称】センタ穴決定装置およびセンタ穴決定方法

(51)【国際特許分類】

   F16C 3/08 20060101AFI20241114BHJP

   B23B 5/18 20060101ALN20241114BHJP

【ＦＩ】

F16C3/08

B23B5/18

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021052360

(22)【出願日】2021-03-25

(65)【公開番号】P2022149982

(43)【公開日】2022-10-07

【審査請求日】2024-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000152675

【氏名又は名称】コマツＮＴＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】義本 明広

【審査官】大山 広人

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／０９３２１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１８９４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０１６９８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０３１９８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ ３／０８

Ｂ２３Ｂ ５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端部と第２端部との間に位置するカウンタウェイトを有する素材クランクシャフトのセンタ穴を決定するセンタ穴決定装置であって、
前記カウンタウェイトの実形状に基づいて前記素材クランクシャフトの慣性主軸を取得する慣性主軸取得部と、
前記第１端部の実形状と前記慣性主軸とに基づいて、前記素材クランクシャフトの切削後において前記第１端部の素材表面が残るか否かを判定する判定部と、
前記第１端部の素材表面が残らないと判定された場合に、前記慣性主軸に基づいて前記素材クランクシャフトのセンタ穴を決定するセンタ穴決定部と、
を備えるセンタ穴決定装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記第１端部及び前記第２端部それぞれの実形状と前記慣性主軸とに基づいて、前記素材クランクシャフトの切削後において前記第１端部及び前記第２端部それぞれの素材表面が残るか否かを判定し、
前記センタ穴決定部は、前記第１端部及び前記第２端部それぞれの素材表面が残らないと判定された場合に、前記慣性主軸に基づいて前記素材クランクシャフトのセンタ穴を決定する、
請求項１に記載のセンタ穴決定装置。

【請求項3】

第１端部と第２端部との間に位置するカウンタウェイトを有する素材クランクシャフトのセンタ穴を決定するセンタ穴決定方法であって、
前記カウンタウェイトの実形状に基づいて前記素材クランクシャフトの慣性主軸を取得する取得工程と、
前記第１端部の実形状と前記慣性主軸とに基づいて、前記素材クランクシャフトの切削後において前記第１端部の素材表面が残るか否かを判定する判定工程と、
前記第１端部の素材表面が残らないと判定された場合に、前記慣性主軸に基づいて前記素材クランクシャフトのセンタ穴を決定するセンタ穴決定工程と、
を備えるセンタ穴決定方法。

【請求項4】

前記判定工程では、前記第１端部及び前記第２端部それぞれの実形状と前記慣性主軸とに基づいて、前記素材クランクシャフトの切削後において前記第１端部及び前記第２端部それぞれの素材表面が残るか否かを判定し、
前記センタ穴決定工程では、前記第１端部及び前記第２端部それぞれの素材表面が残らないと判定された場合に、前記慣性主軸に基づいて前記素材クランクシャフトのセンタ穴を決定する、
請求項３に記載のセンタ穴決定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センタ穴決定装置およびセンタ穴決定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンに組み込まれるクランクシャフトは、鍛造又は鋳造によって形成される素材クランクシャフトの両端面にセンタ穴を形成した後、センタ穴を基準として素材クランクシャフトの素材表面を切削加工される。

【0003】

特許文献１では、素材クランクシャフトのうちカウンタウェイトの形状からセンタ穴を決定する手法が開示されている。具体的には、特許文献１では、カウンタウェイトの設計形状を幾何中心周りに複数の領域に分割し、各領域の形状をカウンタウェイトの実形状に合わせたときの伸縮率に基づいて、センタ穴が決定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１７９０４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の手法では、素材クランクシャフトのうちカウンタウェイトの形状のみからセンタ穴が決定されるため、そのセンタ穴を基準として素材クランクシャフトの素材表面を切削すると、素材クランクシャフトの両端部（具体的には、フロントシャフト及びリヤフランジ）の素材表面が残ってしまうおそれがある。

【0006】

そのため、切削後においても素材クランクシャフトの両端部の素材表面が残るか否かをセンタ穴決定時に判定できることが望まれている。

【0007】

本発明の目的は、素材クランクシャフトの切削後において両端部の素材表面が残るか否かを判定可能なセンタ穴決定装置およびセンタ穴決定方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るセンタ穴決定装置は、第１端部と第２端部との間に位置するカウンタウェイトを有する素材クランクシャフトのセンタ穴を決定する。センタ穴決定装置は、慣性主軸取得部と、判定部と、センタ穴決定部とを備える。慣性主軸取得部は、カウンタウェイトの実形状に基づいて素材クランクシャフトの慣性主軸を取得する。判定部は、第１端部の実形状と慣性主軸とに基づいて、素材クランクシャフトの切削後において第１端部の素材表面が残るか否かを判定する。センタ穴決定部は、第１端部の素材表面が残らないと判定された場合に、慣性主軸に基づいて素材クランクシャフトのセンタ穴を決定する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、素材クランクシャフトの切削後において両端部の素材表面が残るか否かを判定可能なセンタ穴決定装置およびセンタ穴決定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】素材クランクシャフトの斜視図。

【図2】素材クランクシャフトの加工システムの構成を示す模式図。

【図3】センタ穴決定装置の構成を示す模式図。

【図4】カウンタウェイトの設計形状と実形状とを示す図。

【図5】カウンタウェイトの設計形状の実形状へのベストフィットについて説明するための図。

【図6】カウンタウェイトの各分割領域の伸縮について説明するための図。

【図7】カウンタウェイトの分割領域を示す図。

【図8】フロントシャフトの素材表面が残るか否かを判定する工程を説明するための図。

【図9】センタ穴決定方法を説明するためのフロー図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（素材クランクシャフト１）
図１は、素材クランクシャフト１の構成を示す斜視図である。素材クランクシャフト１は、例えば鍛造又は鋳造により成形される。本実施形態に係る素材クランクシャフト１は、直列４気筒エンジン用の素材クランクシャフトである。

【0012】

図１において、Ｚ軸は素材クランクシャフト１の中心軸であり、Ｘ軸はＺ軸に垂直な軸であり、Ｙ軸はＺ軸及びＸ軸に垂直な軸である。

【0013】

素材クランクシャフト１は、フロントシャフトＥ１、リヤフランジＥ２、８つのカウンタウェイトＣＷ（ＣＷ１～ＣＷ８）、４つのメインジャーナルＪ（Ｊ１～Ｊ５）及び４つのピンジャーナルＰ（Ｐ１～Ｐ４）を有する。

【0014】

素材クランクシャフト１では、Ｚ軸方向において、フロントシャフトＥ１、メインジャーナルＪ１、カウンタウェイトＣＷ１、ピンジャーナルＰ１、カウンタウェイトＣＷ２、メインジャーナルＪ２、カウンタウェイトＣＷ３、ピンジャーナルＰ２、カウンタウェイトＣＷ４、メインジャーナルＪ３、カウンタウェイトＣＷ５、ピンジャーナルＰ３、カウンタウェイトＣＷ６、メインジャーナルＪ４、カウンタウェイトＣＷ７、ピンジャーナルＰ４、カウンタウェイトＣＷ８、メインジャーナルＪ５、リヤフランジＥ２の順に並んでいる。

【0015】

フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２は、素材クランクシャフト１の両端部に位置する。フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２それぞれは、本発明に係る「第１端部」及び「第２端部」の一例である。

【0016】

フロントシャフトＥ１は、後工程においてセンタ穴が形成される第１端面Ｓ１を有する。リヤフランジＥ２は、後工程においてセンタ穴が形成される第２端面Ｓ２を有する。

【0017】

なお、素材クランクシャフト１の構成は、図１に示された構成に限られない。素材クランクシャフト１は、少なくとも１つのカウンタウェイトＣＷと、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２のうち少なくとも一方とを有していればよい。

【0018】

（クランクシャフト加工システム１００）
次に、本実施形態に係るクランクシャフト加工システム１００について、図２を参照しながら説明する。図２は、クランクシャフト加工システム１００の構成を示す模式図である。

【0019】

クランクシャフト加工システム１００は、センタ穴加工機１０、センタ穴決定装置２０及びクランクシャフト加工機３０を有する。

【0020】

センタ穴加工機１０は、実形状測定部１１及びセンタ穴加工部１２を備える。

【0021】

実形状測定部１１は、素材クランクシャフト１の実形状を測定するための測定手段の一例である。

【0022】

実形状測定部１１は、例えば、レーザ変位計、赤外線変位計、ＬＥＤ式変位センサ等の非接触変位計、又は、作動トランス等の接触式変位計を有する。実形状測定部１１は、変位計からの測定値に基づいて、素材クランクシャフト１のうちフロントシャフトＥ１、リヤフランジＥ２及び８つのカウンタウェイトＣＷそれぞれの実形状を測定する。後述するように、８つのカウンタウェイトＣＷの実形状は、慣性主軸を求めるために用いられ、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２の実形状は、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２の素材表面が切削後に残るか否かを判定するために用いられる。

【0023】

なお、変位計を用いた実形状の測定方法としては、例えば、素材クランクシャフト１を回転させながら固定された変位計で測定する方法、固定された素材クランクシャフト１の周りに変位計を回転させながら測定する方法、或いは、素材クランクシャフト１を左右から挟み込むように配置した変位計を直線移動させながら測定する方法が挙げられるが、これに限られるものではない。

【0024】

また、実形状測定部１１は、測定対象を複数の異なる位置から測定することによって素材クランクシャフト１全体の実形状を３次元形状データとして生成する３次元デジタイザ（イメージスキャナ）であってもよい。

【0025】

センタ穴加工部１２は、センタ穴決定装置２０によって決定されたセンタ穴を素材クランクシャフト１の第１及び第２端面Ｓ１，Ｓ２に加工する。

【0026】

センタ穴決定装置２０は、素材クランクシャフト１の第１及び第２端面Ｓ１，Ｓ２に加工されるセンタ穴の位置を決定するための処理装置である。センタ穴決定装置２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０ｂ及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０ｃを有する。

【0027】

ＲＯＭ２０ｂは、ＣＰＵ２０ａに実行させる各種プログラムや各種情報を記憶する。本実施形態では、ＲＯＭ２０ｂは、素材クランクシャフト１のセンタ穴の位置を決定する処理のプログラムを記憶している。また、ＲＯＭ２０ｂは、素材クランクシャフト１のうちフロントシャフトＥ１、リヤフランジＥ２及び８つのカウンタウェイトＣＷそれぞれの設計形状を示す設計形状データを記憶している。ＲＡＭ２０ｃは、プログラムやデータを記憶する記憶領域、或いは、ＣＰＵ２０ａにおける処理データを格納する作業領域として利用される。

【0028】

クランクシャフト加工機３０は、センタ穴加工部１２においてセンタ穴が加工された素材クランクシャフト１の素材表面を切削する。クランクシャフト加工機３０は、設計形状に基づいて、主にフロントシャフトＥ１、リヤフランジＥ２、各カウンタウェイトＣＷ、各ピンジャーナルＰ及び各メインジャーナルＪそれぞれの素材表面を主に切削する。

【0029】

（センタ穴決定装置２０）
図３は、センタ穴決定装置２０の構成を示す模式図である。センタ穴決定装置２０は、実形状データ取得部２１、伸縮率算出部２２、補正部２３、慣性主軸取得部２４、判定部２５及びセンタ穴決定部２６を備える。

【0030】

＜実形状データ取得部２１＞
実形状データ取得部２１は、素材クランクシャフト１のうちフロントシャフトＥ１、リヤフランジＥ２及び８つのカウンタウェイトＣＷそれぞれの実形状を示す実形状データを実形状測定部１１から取得する。

【0031】

実形状データ取得部２１は、８つのカウンタウェイトＣＷそれぞれの実形状を示す実形状データを伸縮率算出部２２に送信し、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２それぞれの実形状を示す実形状データを判定部２５に送信する。

【0032】

＜伸縮率算出部２２＞
伸縮率算出部２２は、各カウンタウェイトＣＷの実形状を示す実形状データを実形状データ取得部２１から取得する。伸縮率算出部２２は、素材クランクシャフト１の各カウンタウェイトＣＷの設計形状を示す設計形状データをＲＯＭ２０ｂから取得する。

【0033】

図４は、カウンタウェイトＣＷの設計形状（実線）及び実形状（プロット●）を示す模式図である。

【0034】

図４に示すように、実形状の位置及び角度は、設計形状の位置及び角度に対してずれている。図４において、設計形状は実線で示されているが、実際の設計形状は多数の極座標によって示される。極座標の個数は特に制限されないが、例えば、カウンタウェイトＣＷの中心Ｐ１周りに等角度（１度）で３６０個設定することができる。

【0035】

ここで、図４に示すように、設計形状には、カウンタウェイトＣＷの中心Ｐ１周りに複数の分割領域ＤＲが設定されている。各分割領域は、略扇形である。分割領域ＤＲの個数は特に制限されないが、図４では、カウンタウェイトＣＷの中心Ｐ１周りに等角度（１１．２５度）で３２個設定されている。カウンタウェイトＣＷの中心Ｐ１は、平面視におけるカウンタウェイトＣＷの幾何中心である。設計形状には、各分割領域ＤＲの重心Ｑ１（図４では、１つの重心Ｑ１だけ図示）の座標（ｘ、ｙ、ｚ）と、各分割領域Ｒの体積Ｖとが含まれている。伸縮率算出部２２は、全ての分割領域ＤＲについて、重心Ｑ１の座標（ｘ、ｙ、ｚ）と体積Ｖとを紐付けて記憶する。なお、座標を示すｘ、ｙ及びｚは、図１のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に対応している。

【0036】

次に、伸縮率算出部２２は、図５に示すように、ベストフィット法を用いて、設計形状を実形状に合うように移動及び／又は回転させることによって、設計形状と実形状との誤差の二乗和が最小になる位置を見つけ出す。そして、伸縮率算出部２２は、ベストフィット前のカウンタウェイトＣＷの中心Ｐ１と、ベストフィット後のカウンタウェイトＣＷの中心Ｐ２とを比較して、Ｘ軸方向の位置変位Ｍ１、Ｙ軸方向の位置変位Ｍ２、及び、Ｚ軸周りの角度変位Ｍ３を算出する。

【0037】

次に、伸縮率算出部２２は、図５に示すように、位置変位Ｍ１、位置変位Ｍ２及び角度変位Ｍ３を用いて、ベストフィット後の各分割領域ＤＲの重心Ｑ２の座標（ｘ’、ｙ’、ｚ）を求める。伸縮率算出部２２は、ベストフィット後の各分割領域ＤＲの重心Ｑ２の座標（ｘ’、ｙ’、ｚ）と体積Ｖとを紐付けて記憶する。なお、ベストフィット後の各分割領域ＤＲの重心Ｑ２のｚ座標は、ベストフィット前の各分割領域ＤＲの重心Ｑ１のｚ座標と同じである。また、ベストフィット後の各分割領域ＤＲの体積Ｖは、ベストフィット前の各分割領域ＤＲの体積Ｖと同じである。

【0038】

なお、図５では、重心Ｑ１と重心Ｑ２の位置関係を示すためにベストフィット後の設計形状における１つの分割領域ＤＲのみが図示されているが、ベストフィット後の設計形状においても、図４に示したように３２個の分割領域ＤＲが設定されている。

【0039】

次に、伸縮率算出部２２は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ベストフィット後の分割領域ＤＲと実形状とを比較して、ベストフィット後のカウンタウェイトＣＷの中心Ｐ２を中心とする径方向における両者の誤差値ａを求める。そして、伸縮率算出部２２は、図６（ｃ）に示すように、径方向における分割領域ＤＲの全長Ｓと誤差値ａとの和Ｔ（＝Ｓ+ａ）を求め、さらに、和Ｔを全長Ｓで除すことによって伸縮率Ｕ（＝Ｔ／Ｓ）を求める。後述するように、伸縮率Ｕは、各分割領域ＤＲを、径方向において、カウンタウェイトＣＷの実形状と合うように伸縮させるために用いられる。図６（ａ）～（ｃ）に示す例では、実形状のプロットが分割領域ＤＲの径方向外側に位置しているため、伸縮率Ｕは１よりも大きいが、実形状のプロットが分割領域ＤＲの径方向内側に位置する場合、伸縮率Ｕは１よりも小さくなる。

【0040】

＜補正部２３＞
補正部２３は、伸縮率Ｕに基づいて、ベストフィット後の各分割領域ＤＲの重心Ｑ２の座標（ｘ’、ｙ’、ｚ）を補正する。具体的には、補正部２３は、伸縮後の各分割領域ＤＲの重心Ｑ２の補正座標（ｘ’×Ｕ、ｙ’×Ｕ、ｚ）を求める。伸縮後の重心Ｑ２のｚ座標は、伸縮前の重心Ｑ２のｚ座標と同じである。

【0041】

また、補正部２３は、伸縮率Ｕに基づいて、ベストフィット後の各分割領域ＤＲの体積Ｖを補正する。具体的には、補正部２３は、伸縮後の各分割領域ＤＲの補正体積Ｖ×Ｕ^２を求める。各分割領域ＤＲの体積Ｖを補正することは、各分割領域ＤＲの質量（体積Ｖと材料密度の乗算値）を補正することを意味する。

【0042】

そして、補正部２３は、補正体積Ｖ×Ｕ^２にカウンタウェイトＣＷの材料密度αを乗算することによって、各分割領域ＤＲの補正質量Ｍ（＝Ｖ×Ｕ^２×α）を求める。

【0043】

このように、伸縮率Ｕに基づいて分割領域ＤＲのサイズを伸縮（図６（ａ）～（ｃ）では伸張）させることによって、分割領域ＤＲを実形状のプロット位置まで全体的に等比伸縮させることができる。このことは、カウンタウェイトＣＷの設計形状が分割領域ＤＲごとに実形状に合わされることを意味している。従って、カウンタウェイトＣＷの実形状を容易かつ正確に再現することができる。

【0044】

補正部２３は、１つのカウンタウェイトＣＷごとに３２組の補正座標（ｘ’×Ｕ、ｙ’×Ｕ、ｚ）と補正質量Ｍとを求める。従って、補正座標（ｘ’×Ｕ、ｙ’×Ｕ、ｚ）と補正質量Ｍとの組み合わせは、１本の素材クランクシャフト１につき３２×８＝２５６組（８つのカウンタウェイトＣＷごとに３２組）となる。

【0045】

＜慣性主軸取得部２４＞
慣性主軸取得部２４は、図７に示すように、全てのカウンタウェイトＣＷの全ての分割領域ＤＲに係る２５６個の補正座標（ｘ’×Ｕ、ｙ’×Ｕ、ｚ）を補正質量Ｍの質点と捉えて、慣性主軸周りの慣性乗積が０（ゼロ）であるという条件から３次元の直線方程式を解くことによって、２５６個の質点の慣性主軸を取得する。

【0046】

慣性主軸取得部２４は、取得した慣性主軸を素材クランクシャフト１の慣性主軸として判定部２５に送信する。

【0047】

＜判定部２５＞
判定部２５は、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２それぞれの実形状を示す実形状データを実形状データ取得部２１から取得する。判定部２５は、素材クランクシャフト１の慣性主軸を取得する。

【0048】

判定部２５は、フロントシャフトＥ１の実形状と慣性主軸とに基づいて、クランクシャフト加工機３０において素材クランクシャフト１の素材表面が切削された後にフロントシャフトＥ１の素材表面が残るか否かを判定する。

【0049】

具体的には、判定部２５は、慣性主軸とフロントシャフトＥ１の素材表面との最小距離Ｒｍｉｎを算出した後、設計形状によって示される設計寸法Ｒ１が最小距離Ｒｍｉｎよりも大きいか否かを判断する。図８（ａ）に示すように、設計寸法Ｒ１が最小距離Ｒｍｉｎよりも大きい場合、判定部２５は、クランクシャフト加工機３０における切削後においてフロントシャフトＥ１の素材表面が残ると判定する。図８（ｂ）に示すように、設計寸法Ｒ１が最小距離Ｒｍｉｎ以下である場合、判定部２５は、クランクシャフト加工機３０における切削後においてフロントシャフトＥ１の素材表面が残らないと判定する。

【0050】

フロントシャフトＥ１と同様、判定部２５は、リヤフランジＥ２の実形状と慣性主軸とに基づいて、クランクシャフト加工機３０において素材クランクシャフト１の素材表面が切削された後にリヤフランジＥ２の素材表面が残るか否かを判定する。

【0051】

＜センタ穴決定部２６＞
センタ穴決定部２６は、判定部２５において、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２それぞれの素材表面が残らないと判定された場合、慣性主軸に基づいて素材クランクシャフト１のセンタ穴を決定する。

【0052】

具体的には、センタ穴決定部２６は、慣性主軸のｘ、ｙの式に、素材クランクシャフト１の第１及び第２端面Ｓ１，Ｓ２それぞれのｚ座標を慣性主軸のｘ、ｙの式に代入することによって、第１及び第２端面Ｓ１，Ｓ２それぞれにおけるセンタ穴の位置を決定する。その後、センタ穴決定部２６は、センタ穴を示す位置データをセンタ穴加工部１２に送信する。

【0053】

一方、センタ穴決定部２６は、判定部２５において、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２のうち少なくとも一方の素材表面が残ると判定された場合、クランクシャフト加工機３０において素材クランクシャフト１を切削しても不良品になってしまうため、第１及び第２端面Ｓ１，Ｓ２それぞれにおけるセンタ穴の位置を決定しない。その後、センタ穴決定部２６は、素材クランクシャフト１をラインから除外することを示す指示データをセンタ穴加工部１２に送信する。

【0054】

（センタ穴決定方法）
図９は、センタ穴決定方法を説明するためのフロー図である。

【0055】

ステップＳ１において、実形状データ取得部２１は、素材クランクシャフト１のうちフロントシャフトＥ１、リヤフランジＥ２及び８つのカウンタウェイトＣＷそれぞれの実形状を示す実形状データを取得する。

【0056】

ステップＳ２において、慣性主軸取得部２４は、各カウンタウェイトＣＷの実形状に基づいて素材クランクシャフト１の慣性主軸を取得する。本実施形態において、慣性主軸取得部２４は、各分割領域ＤＲの形状をカウンタウェイトＣＷの実形状に合わせたときの伸縮率Ｕから算出される補正座標（ｘ’×Ｕ、ｙ’×Ｕ、ｚ）と補正質量Ｍの質点との組み合わせに基づいて慣性主軸を取得する。

【0057】

ステップＳ３において、判定部２５は、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２それぞれの実形状と慣性主軸とに基づいて、素材クランクシャフト１の素材表面が切削された後にフロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２それぞれの素材表面が残るか否かを判定する。フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２いずれの素材表面も残らないと判定された場合、処理はステップＳ４に進む。フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２いずれかの素材表面が残ると判定された場合、処理はステップＳ５に進む。

【0058】

ステップＳ４において、センタ穴決定部２６は、慣性主軸に基づいて素材クランクシャフト１のセンタ穴を決定する。

【0059】

ステップＳ５において、センタ穴決定部２６は、素材クランクシャフト１を切削しても不良品になってしまうため、センタ穴を決定しない。

【0060】

（実施形態の変形例）
＜変形例１＞
上記実施形態において、慣性主軸取得部２４は、各分割領域ＤＲの形状をカウンタウェイトＣＷの実形状に合わせたときの伸縮率Ｕから算出される補正座標（ｘ’×Ｕ、ｙ’×Ｕ、ｚ）と補正質量Ｍの質点との組み合わせに基づいて慣性主軸を取得することとした。しかしながら、慣性主軸取得部２４における慣性主軸の取得方法はこれに限られない。慣性主軸取得部２４は、カウンタウェイトＣＷの実形状に基づいて素材クランクシャフト１の慣性主軸を取得すればよい。

【0061】

例えば、慣性主軸の他の取得方法としては、最小二乗法によるベストフィットを適用する手法が挙げられる。具体的には、各カウンタウェイトＣＷの実形状と設計形状とをベストフィット比較することによって各カウンタウェイトＣＷにおける最小二乗中心を算出し、これらの最小二乗中心点を平均的に通る最小二乗軸線を慣性主軸とする。

【0062】

＜変形例２＞
上記実施形態において、判定部２５は、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２それぞれの実形状と慣性主軸とに基づいて、素材クランクシャフト１の素材表面が切削された後にフロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２それぞれの素材表面が残るか否かを判定した。しかしながら、判定部２５は、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２のうち経験的に素材表面が残りやすい一方だけに素材表面が残るか否かを判定してもよい。

【0063】

＜変形例３＞
上記実施形態において、センタ穴決定部２６は、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２のうち少なくとも一方の素材表面が残ると判定された場合、第１及び第２端面Ｓ１，Ｓ２それぞれにおけるセンタ穴の位置を決定しないこととした。しかしながら、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２のうち少なくとも一方の素材表面が残ると判定された場合には、慣性主軸を補正してもよい。例えば、フロントシャフトＥ１及びリヤフランジＥ２のうち素材表面が残る領域の反対方向に慣性主軸を微少量移動させた後、判定部２５において再度判定してもよい。

【0064】

＜変形例４＞
上記実施形態において、クランクシャフト加工システム１００は、センタ穴加工機１０、センタ穴決定装置２０及びクランクシャフト加工機３０を有することとしたが、これらに含まれる機能部は適宜分離又は結合することができる。例えば、センタ穴加工機１０は、実形状測定部１１及びセンタ穴加工部１２を備えることとしたが、実形状測定部１１及びセンタ穴加工部１２それぞれを別々の機械としてもよい。

【符号の説明】

【0065】

１ 素材クランクシャフト
１０ センタ穴加工機
２０ センタ穴決定装置
２１ 実形状データ取得部
２２ 伸縮率算出部
２３ 補正部
２４ 慣性主軸取得部
２５ 判定部
２６ センタ穴決定部
３０ クランクシャフト加工機
１００ クランクシャフト加工システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】