JP2006317310A

JP2006317310A - Apparatus for inspecting gear driven balancer

Info

Publication number: JP2006317310A
Application number: JP2005140869A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Yamaguchi; 郁夫山口; Tatsuhiro Furuya; 樹啓古谷
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2006-11-24
Also published as: CN1862245A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly and precisely inspect an engagement state of a crank gear and a balancer gear over the whole tooth surface. <P>SOLUTION: An inspecting apparatus is equipped with a driving mechanism 160 for rotating a crankshaft 3, and an engagement adjusting mechanism 126 for adjusting the engagement state of the crank gear 4 and the balancer gear 17. The engagement adjusting mechanism 126 adjusts them alternatively in directions being a driven direction in which rotation is performed by the crank gear 4, and its reverse-driven direction. The inspecting apparatus further comprises rotation angle detecting means 124, 154 which detect rotation angles of shafts 3, 17 respectively, and a thrust displacement measuring means 123 which detects a movement of a balancer shaft 14 in the axial direction. The engagement state of the crank gear 4 and the balancer gear 17 is adjusted during a period of prescribed rotation number in the driven direction, and then the direction is changed into the reverse-driven direction, and a backlash between the crank gear 4 and the balancer gear 17 is calculated based on displacement values measured by respective rotational angle detecting means 124, 154 and the thrust displacement measuring means 123. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はギア駆動式バランサの検査装置に関する。 The present invention relates to a gear-driven balancer inspection device.

４気筒エンジンにおいて、ピストン、コンロッド等の往復慣性質量による慣性力のアンバランスと釣り合うアンバランスマスをもつバランスシャフトを設け、クランクシャフト１回転につき、バランスシャフトを２回転させることにより、当該アンバランスによるコンロッド等の振動や騒音を除去する技術が知られている（例えば特許文献１）。バランスシャフトとコンロッドとの動力伝達のために、クランクシャフトにはクランクギアが焼嵌めされているとともに、バランスシャフトには、クランクギアに噛合するバランサギアが設けられている。 In a 4-cylinder engine, a balance shaft having an unbalance mass that balances the unbalance of inertia force due to reciprocating inertia mass such as pistons and connecting rods is provided, and by rotating the balance shaft twice for each rotation of the crankshaft, A technique for removing vibration and noise from a connecting rod or the like is known (for example, Patent Document 1). In order to transmit power between the balance shaft and the connecting rod, a crank gear is shrink fitted on the crankshaft, and a balancer gear that meshes with the crank gear is provided on the balance shaft.

ところで、クランクギアとバランサギアのバックラッシュが適切に設定されていない場合、バックラッシュが広すぎることによる歯打音や狭すぎることによる噛合音が生じることになる。そこで、特許文献１には、バックラッシュを適切に設定するための測定方法が開示されている。その構成では、クランクギアとバランサギアの何れか一方の回転を拘束し、他方をギアピッチ円相当径でいくら動くかをダイヤルゲージで測定するようにしていた。
特許第２８７６８１９号公報 By the way, if the backlash of the crank gear and the balancer gear is not set appropriately, a rattling sound due to the backlash being too wide and a meshing sound due to being too narrow will occur. Therefore, Patent Document 1 discloses a measurement method for appropriately setting backlash. In this configuration, the rotation of one of the crank gear and the balancer gear is constrained, and how much the other moves with a gear pitch circle equivalent diameter is measured with a dial gauge.
Japanese Patent No. 2876819

特許文献１の技術では、クランクギアとバランサギアの何れか一方の回転を拘束しているので、歯面全体の検査を行うことができなかった。そのため、検査ポイントから外れた位相でのギアの異常を検出することができなかった。また、手作業での検査であるため、作業に時間がかかるとともに、検出結果にばらつきが生じる恐れがあった。 In the technique of Patent Document 1, since the rotation of either the crank gear or the balancer gear is restricted, the entire tooth surface cannot be inspected. Therefore, the gear abnormality at the phase out of the inspection point cannot be detected. In addition, since the inspection is performed manually, the operation takes time and the detection results may vary.

本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、歯面全体にわたってクランクギアとバランサギアの噛合状態を迅速且つ精密に検査することのできるギア駆動式バランサの検査装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a gear-driven balancer inspection device capable of quickly and accurately inspecting the meshing state of the crank gear and the balancer gear over the entire tooth surface. Yes.

上記課題を解決するために本発明は、クランクシャフトに設けられたヘリカルギアのクランクギアとバランサシャフトに設けられたヘリカルギアのバランサギアとを噛合させるギア駆動式バランサの検査装置であって、クランクシャフトを回転させる駆動機構と、バランサギアのクランクギアとの噛み合いを、当該クランクギアに従動する従動方向と反従動方向とに択一的に調整可能な噛合調整機構と、クランクシャフトの回転角を検出するクランクシャフト回転角度検出手段と、バランサシャフトの回転角を検出するバランサシャフト回転角度検出手段と、バランサシャフトの軸方向の移動を検出するスラスト変位量計測手段と、所定回転数だけバランサギアのクランクギアへの噛み合いを前記従動方向と反従動方向の何れか一方に調整した後、他方に切り換えるように、噛合調整機構を制御する制御手段と、制御手段に噛合調整機構が制御されている間にクランクシャフト回転角度検出手段およびバランサシャフト回転角度検出手段が検出した回転角度並びにスラスト変位量計測手段が計測した変位量に基づいて、バランサギアとクランクギアのバックラッシュを演算する演算手段とを備えていることを特徴とするギア駆動式バランサの検査装置である。この態様では、クランクシャフトを駆動機構で駆動し、クランクシャフト回転角度検出手段およびバランサシャフト回転角度検出手段でクランクシャフトとバランサシャフトの回転角度を検出し、演算手段を用いて自動的にバックラッシュを演算することが可能になる。しかも、バックラッシュを計測するに当たり、噛合調整機構を制御手段で制御して、所定回転数だけバランサギアのクランクギアへの噛み合いを前記従動方向と反従動方向との何れか一方に調整した後、他方に切り換えているので、バックラッシュの自動演算に寄与するばかりでなく、クランクギアとバランサギアとのバックラッシュを両ギアの全周にわたって検出することが可能になる。加えて、バランサシャフトの軸方向の移動を検出するスラスト変位量計測手段を設け、バックラッシュの演算時にバランサシャフトの軸方向の移動をも入力要素としているので、クランクギアおよびバランサギアをヘリカルギアで構成している場合においても、より精度の高いバックラッシュを演算することが可能になる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a gear-driven balancer inspection device for engaging a helical gear crank gear provided on a crankshaft with a helical gear balancer gear provided on a balancer shaft. A mesh adjusting mechanism capable of selectively adjusting the meshing between the drive mechanism for rotating the shaft and the crank gear of the balancer gear in the driven direction and the counter driven direction driven by the crank gear; and the rotation angle of the crank shaft. The crankshaft rotation angle detection means for detecting, the balancer shaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the balancer shaft, the thrust displacement measuring means for detecting the axial movement of the balancer shaft, and the balancer gear of the predetermined number of rotations. Adjust the engagement with the crank gear in either the driven direction or the counter driven direction. Thereafter, the control means for controlling the meshing adjustment mechanism to switch to the other, the rotation angle detected by the crankshaft rotation angle detection means and the balancer shaft rotation angle detection means while the meshing adjustment mechanism is controlled by the control means, and An inspection apparatus for a gear-driven balancer, comprising: a balancer gear and a calculation means for calculating backlash of the crank gear based on the displacement measured by the thrust displacement measurement means. In this aspect, the crankshaft is driven by the drive mechanism, the rotation angle of the crankshaft and the balancer shaft is detected by the crankshaft rotation angle detection means and the balancer shaft rotation angle detection means, and the backlash is automatically detected using the calculation means. It becomes possible to calculate. In addition, when measuring the backlash, the mesh adjusting mechanism is controlled by the control means, and after adjusting the meshing of the balancer gear with the crank gear by a predetermined number of revolutions to one of the driven direction and the counter driven direction, Since it is switched to the other, it not only contributes to the automatic calculation of the backlash, but also the backlash between the crank gear and the balancer gear can be detected over the entire circumference of both gears. In addition, there is a thrust displacement measuring means that detects the axial movement of the balancer shaft, and the axial movement of the balancer shaft is also used as an input element during backlash calculation. Even in the case of the configuration, it is possible to calculate the backlash with higher accuracy.

好ましい態様において、噛合調整機構は、噛み合い時においてバランサシャフトの軸方向の変位を許容するフローティングジョイントを介してバランサシャフトを駆動するものであり、前記バランサシャフト回転角度検出手段は、このフローティングジョイントを介してバランサシャフトの回転角を検出するものである。この態様では、より高い寸法精度でスラスト変位量計測手段がバランサシャフトの軸方向の移動を計測することが可能になる。 In a preferred embodiment, the meshing adjustment mechanism drives the balancer shaft via a floating joint that allows displacement of the balancer shaft in the axial direction at the time of meshing, and the balancer shaft rotation angle detection means is configured via this floating joint. Thus, the rotation angle of the balancer shaft is detected. In this aspect, the thrust displacement measuring means can measure the movement of the balancer shaft in the axial direction with higher dimensional accuracy.

好ましい態様において、前記クランクシャフト回転角度検出手段は、前記フローティングジョイントと同一仕様のフローティングジョイントを介してクランクシャフトの回転角を検出するものである。この態様では、クランクシャフトの回転角を検出する際に、バランサシャフトと同じ伝達条件で回転角を検出することになり、検出精度が向上する。 In a preferred aspect, the crankshaft rotation angle detection means detects the rotation angle of the crankshaft through a floating joint having the same specifications as the floating joint. In this aspect, when the rotation angle of the crankshaft is detected, the rotation angle is detected under the same transmission conditions as the balancer shaft, and the detection accuracy is improved.

好ましい態様において、演算手段が演算したバックラッシュに基づいて、バランサシャフトの組付位置を調整する調整シムを選定する調整シム選定手段を備えている。この態様では、演算されたバックラッシュに基づき、好適な調整シムを選定し、出力（表示）することが可能になる。 In a preferred aspect, there is provided an adjustment shim selection means for selecting an adjustment shim for adjusting the assembly position of the balancer shaft based on the backlash calculated by the calculation means. In this aspect, a suitable adjustment shim can be selected and output (displayed) based on the calculated backlash.

好ましい態様において、前記調整シム選定手段は、バックラッシュ測定時の調整シムの寸法を基準として、バックラッシュの最小値から修正量を演算し、演算された修正量と基準となる前記調整シムの寸法との差分に基づいて、最適な調整シムを選定するものである。この態様では、バックラッシュの測定を実行したときの調整シムの寸法に基づいて、調整シムを選定しているので、より好適な調整シムを選定することが可能になる。 In a preferred aspect, the adjustment shim selection means calculates a correction amount from a minimum value of backlash on the basis of the size of the adjustment shim at the time of backlash measurement, and calculates the correction amount and the size of the adjustment shim as a reference. The optimum adjustment shim is selected based on the difference between the two. In this aspect, since the adjustment shim is selected based on the dimension of the adjustment shim when the backlash measurement is performed, a more suitable adjustment shim can be selected.

好ましい態様において、寸法別にランク分けされた複数の調整シムを記録するデータベースを設け、前記調整シム選定手段は、前記データベースから調整シムを仮選定するものであるとともに、バックラッシュが小さくなる特定の回転角度におけるバックラッシュが、バックラッシュの最小値との差において予め設定された許容値以下の場合には、仮選定された調整シムのランクをバックラッシュが大きくなるように変更するものである。この態様では、バックラッシュが小さくなる特定の回転角度でのバックラッシュが、バックラッシュの最小値との差において所定の許容量以下の場合には、最小値に基づいて仮選定された調整シムよりも好適な調整シムを選定することが可能になり、実際のエンジン作動時のバックラッシュを適切なものとすることができる。 In a preferred embodiment, a database for recording a plurality of adjustment shims ranked according to dimensions is provided, and the adjustment shim selection means temporarily selects the adjustment shims from the database, and a specific rotation that reduces backlash. When the backlash at the angle is equal to or smaller than a preset allowable value in the difference from the minimum value of the backlash, the temporarily selected adjustment shim rank is changed so that the backlash is increased. In this aspect, when the backlash at a specific rotation angle at which the backlash is reduced is equal to or smaller than the predetermined allowable amount in the difference from the minimum value of the backlash, the adjustment shim temporarily selected based on the minimum value is used. Therefore, it is possible to select a suitable adjustment shim, and the backlash at the time of actual engine operation can be made appropriate.

好ましい態様においては、制御手段に噛合調整機構が制御されている間にクランクシャフト回転角度検出手段およびバランサシャフト回転角度検出手段が検出した回転角度に基づいて、異常を検出する異常検出手段を備えている。この態様では、バックラッシュの検出に加えて、両ギアの全周にわたり個々の歯形の異常有無を検出することが可能になる。異常検出の態様としては、歯形異常、シャフト振れ異常、調整シムの選択異常が例示される。 In a preferred aspect, an abnormality detection means for detecting an abnormality based on the rotation angle detected by the crankshaft rotation angle detection means and the balancer shaft rotation angle detection means while the engagement adjusting mechanism is controlled by the control means is provided. Yes. In this aspect, in addition to the detection of backlash, it is possible to detect the presence or absence of individual tooth profiles over the entire circumference of both gears. Examples of abnormality detection include tooth profile abnormality, shaft runout abnormality, and adjustment shim selection abnormality.

本発明の別の態様は、クランクシャフトに設けられたクランクギアとバランサシャフトに設けられたバランサギアとを噛合させるギア駆動式バランサの検査装置であって、クランクシャフトを回転させる駆動機構と、バランサギアのクランクギアとの噛み合いを、当該クランクギアに従動する従動方向と反従動方向とに択一的に調整可能な噛合調整機構と、クランクシャフトの回転角を検出するクランクシャフト回転角度検出手段と、バランサシャフトの回転角を検出するバランサシャフト回転角度検出手段と、所定回転数だけバランサギアのクランクギアへの噛み合いを前記従動方向と反従動方向の何れか一方に調整した後、他方に切り換えるように、噛合調整機構を制御する制御手段と、制御手段に噛合調整機構が制御されている間にクランクシャフト回転角度検出手段およびバランサシャフト回転角度検出手段が検出した回転角度に基づいて、バランサギアとクランクギアの異常を検出する異常検出手段とを備えていることを特徴とするギア駆動式バランサの検査装置である。この態様では、クランクシャフトを駆動機構で駆動し、クランクシャフト回転角度検出手段およびバランサシャフト回転角度検出手段でクランクシャフトとバランサシャフトの回転角度を検出し、さらに全周にわたってバランスギアとクランクギアの異常を自動的に検出することが可能になる。 Another aspect of the present invention is a gear-driven balancer inspection device that meshes a crank gear provided on a crankshaft and a balancer gear provided on a balancer shaft, the driving mechanism for rotating the crankshaft, and a balancer A mesh adjusting mechanism capable of selectively adjusting the meshing of the gear with the crank gear in a driven direction driven by the crank gear and a counter driven direction; and a crankshaft rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of the crankshaft; The balancer shaft rotation angle detecting means for detecting the rotation angle of the balancer shaft, and adjusting the meshing of the balancer gear with the crank gear by either a predetermined number of rotations to one of the driven direction and the counter driven direction, and then switching to the other. The control means for controlling the meshing adjustment mechanism and the control means while the meshing adjustment mechanism is controlled. An abnormality detection means for detecting an abnormality of the balancer gear and the crank gear based on the rotation angle detected by the link shaft rotation angle detection means and the balancer shaft rotation angle detection means. Inspection equipment. In this mode, the crankshaft is driven by the drive mechanism, the crankshaft rotation angle detection means and the balancer shaft rotation angle detection means detect the rotation angles of the crankshaft and the balancer shaft, and the balance gear and crank gear are abnormal over the entire circumference. Can be automatically detected.

また、好ましい態様において、前記異常検出手段は、次数毎の伝達誤差を演算することにより、バランサギアとクランクギアの歯形異常を検出するものである。 In a preferred embodiment, the abnormality detecting means detects a tooth profile abnormality of the balancer gear and the crank gear by calculating a transmission error for each order.

以上説明したように、本発明によれば、バランスギアとクランクギアを全周にわたって自動的に検査することが可能になるので、歯面全体にわたってクランクギアとバランサギアの噛合状態を迅速且つ精密に検査することができるという顕著な効果を奏する。 As described above, according to the present invention, the balance gear and the crank gear can be automatically inspected over the entire circumference, so that the meshing state of the crank gear and the balancer gear can be quickly and accurately applied over the entire tooth surface. There is a remarkable effect that it can be inspected.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明の実施の一形態に係る概略構成を示す概略構成図であり、図２は図１のバランサカセット１０とエンジン１の組付状態を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an assembled state of the balancer cassette 10 and the engine 1 of FIG.

図１および図２を参照して、検査対象となるバランサカセット１０は、４脚のピラー１１（図２に２脚のみ図示）を有する筐体１２と、この筐体１２内に回転自在に支持される一対のバランサシャフト１４、１５とを有している。各バランサシャフト１４、１５は、筐体１２に形成された一対の軸受１２ａ（図１のみ図示）によって、回転自在に支持されている。各バランサシャフト１４、１５には、伝達ギア１４ａ、１５ａが固定されており、各伝達ギア１４ａ、１５ａが噛合することにより、両バランサシャフト１４、１５は、１：１の回転比で回動可能に構成されている。各バランサシャフト１４、１５には、アンバランスマス１６（図１に一方のみ図示）が固定されている。さらに一方のバランサシャフト１４には、ヘリカルギアで構成されたバランサギア１７が固定されており、その一部が筐体１２の底部（ピラー１１の突出方向）に露出している。 1 and 2, a balancer cassette 10 to be inspected is a casing 12 having a four-legged pillar 11 (only two legs are shown in FIG. 2) and is rotatably supported in the casing 12. A pair of balancer shafts 14 and 15 are provided. Each balancer shaft 14, 15 is rotatably supported by a pair of bearings 12 a (only FIG. 1 is shown) formed in the housing 12. Transmission gears 14a and 15a are fixed to the balancer shafts 14 and 15, respectively. When the transmission gears 14a and 15a are engaged with each other, the balancer shafts 14 and 15 can rotate at a rotation ratio of 1: 1. It is configured. An unbalanced mass 16 (only one is shown in FIG. 1) is fixed to each balancer shaft 14, 15. Further, a balancer gear 17 composed of a helical gear is fixed to one balancer shaft 14, and a part of the balancer gear 17 is exposed at the bottom of the housing 12 (the protruding direction of the pillar 11).

バランサカセット１０を固定するために、エンジン１のシリンダブロック２には、クランクシャフト３に焼嵌めされたクランクギア４を開放する部位が下面に形成されており、この部位からバランサギア１７がクランクギア４に噛合できるように、各ピラー１１に対応する取付部５が設けられている。バランサカセット１０は、ピラー１１毎に設けられたボルト２１を取付部５のねじ穴に螺合させることにより、エンジン１に対して着脱自在に固定される。この際、各取付部５とバランサカセット１０のピラー１１との間には、調整シム２０が配置され、この調整シム２０によって、バランサギア１７とクランクギア４のバックラッシュＭが調整されるようになっている。 In order to fix the balancer cassette 10, a part of the cylinder block 2 of the engine 1 that opens the crank gear 4 that is shrink-fitted on the crankshaft 3 is formed on the lower surface, from which the balancer gear 17 is connected to the crank gear. The attachment part 5 corresponding to each pillar 11 is provided so that it can mesh with 4. The balancer cassette 10 is detachably fixed to the engine 1 by screwing a bolt 21 provided for each pillar 11 into a screw hole of the mounting portion 5. At this time, an adjustment shim 20 is arranged between each mounting portion 5 and the pillar 11 of the balancer cassette 10 so that the backlash M between the balancer gear 17 and the crank gear 4 is adjusted by the adjustment shim 20. It has become.

次に、検査装置１００は、図１のようにシリンダブロック２に組み付けられているバランサカセット１０に装着されるバランサユニット１１０と、クランクシャフト３に組み付けられるクランクユニット１４０と、エンジン１のクランクシャフト３を駆動する駆動ユニット１６０と、各ユニット１１０〜１６０の制御ユニット２００とを有している。 Next, as shown in FIG. 1, the inspection apparatus 100 includes a balancer unit 110 mounted on the balancer cassette 10 assembled to the cylinder block 2, a crank unit 140 assembled to the crankshaft 3, and the crankshaft 3 of the engine 1. Drive unit 160 and control unit 200 of each of units 110-160.

図３は図１の実施形態に係るバランサユニット１１０の底面図、図４は同バランサユニット１１０の側面図である。 FIG. 3 is a bottom view of the balancer unit 110 according to the embodiment of FIG. 1, and FIG. 4 is a side view of the balancer unit 110.

図１、図３、図４を参照して、バランサユニット１１０は、ステー１１１につり下げられる天板１１２を有している。この天板１１２には、ＬＭガイド１１３を介してスライド板１１４が連結されている。スライド板１１４は、天板１１２に取り付けられたエアシリンダ１１５によって、ＬＭガイド１１３の長手方向に駆動可能に構成されている。エアシリンダ１１５とスライド板１１４との間には、コイルばねを含むダンパ１１６が設けられている。 With reference to FIGS. 1, 3, and 4, the balancer unit 110 has a top plate 112 that is suspended from the stay 111. A slide plate 114 is connected to the top plate 112 via an LM guide 113. The slide plate 114 is configured to be driven in the longitudinal direction of the LM guide 113 by an air cylinder 115 attached to the top plate 112. A damper 116 including a coil spring is provided between the air cylinder 115 and the slide plate 114.

スライド板１１４の略中央部には、軸受１１７が固定されている。この軸受１１７は、ＬＭガイド１１３の長手方向に沿って回転軸１１８を回転自在に支持している。回転軸１１８の一方の端部には、フローティングジョイント１２０が取り付けられ、このフローティングジョイント１２０を介してバランサカセット１０のバランサシャフト１４をクランプするエアチャック１２１が取り付けられている。 A bearing 117 is fixed to a substantially central portion of the slide plate 114. The bearing 117 rotatably supports the rotating shaft 118 along the longitudinal direction of the LM guide 113. A floating joint 120 is attached to one end of the rotating shaft 118, and an air chuck 121 that clamps the balancer shaft 14 of the balancer cassette 10 is attached via the floating joint 120.

回転軸１１８の他端部には、エアチャック１２１を開閉駆動するための空気を供給するロータリジョイント１２２が取り付けられており、このロータリジョイント１２２から供給された加圧空気が、回転軸１１８内に形成された空気通路を経由してエアチャック１２１に供給され、エアチャック１２１を開閉駆動するようになっている。ロータリジョイント１２２に加圧空気を供給する供給弁は、制御ユニット２００によって制御されるように構成されている。 A rotary joint 122 that supplies air for opening and closing the air chuck 121 is attached to the other end of the rotary shaft 118, and the pressurized air supplied from the rotary joint 122 enters the rotary shaft 118. The air chuck 121 is supplied to the air chuck 121 through the formed air passage to open and close the air chuck 121. The supply valve that supplies pressurized air to the rotary joint 122 is configured to be controlled by the control unit 200.

次に、フローティングジョイント１２０とエアチャック１２１との間には、渦電流式変位センサ１２３が設けられており、スライド板１１４に対してエアチャック１２１が相対的に軸方向に移動した場合、その変位を渦電流式変位センサ１２３が検出できるようになっている。この渦電流式変位センサ１２３は、本実施形態において、バランサシャフト１４の軸方向の移動を検出するスラスト変位量計測手段を構成している。本実施形態のように、クランクギア４、バランサギア１７としてヘリカルギアを採用した場合、噛合状態によって歯当たりが従動方向状態と反従動方向状態との間で変化した際、バランサシャフト１４が軸方向に変位するため、その変位量が考慮されていない場合には、バックラッシュＭの判定に対して大きな誤差要因となる。しかも、バランサシャフト１４のスラスト変位量は、製品毎に異なるため、一律に決定することができない。そこで、本実施形態では、バランサシャフト１４のスラスト変位量を検出し、このスラスト変位量に基づいて、バックラッシュ計測値を補正することにより、計測値の精度を高めるようにしている。 Next, an eddy current displacement sensor 123 is provided between the floating joint 120 and the air chuck 121. When the air chuck 121 moves relative to the slide plate 114 in the axial direction, the displacement Can be detected by the eddy current displacement sensor 123. In this embodiment, the eddy current displacement sensor 123 constitutes a thrust displacement amount measuring unit that detects the movement of the balancer shaft 14 in the axial direction. When helical gears are employed as the crank gear 4 and the balancer gear 17 as in the present embodiment, the balancer shaft 14 is axially moved when the tooth contact changes between the driven direction state and the counter driven direction state depending on the meshing state. Therefore, when the amount of displacement is not taken into account, it becomes a large error factor for the determination of the backlash M. In addition, since the thrust displacement amount of the balancer shaft 14 differs for each product, it cannot be determined uniformly. Therefore, in the present embodiment, the amount of thrust displacement of the balancer shaft 14 is detected, and the backlash measurement value is corrected based on the amount of thrust displacement, thereby improving the accuracy of the measurement value.

軸受１１７とロータリジョイント１２２との間には、ロータリエンコーダ１２４が設けられ、回転軸１１８の回転角度を検出できるようになっている。このロータリエンコーダ１２４は、本実施形態において、バランサシャフト１４の回転角を検出するバランサシャフト回転角度検出手段を構成している。 A rotary encoder 124 is provided between the bearing 117 and the rotary joint 122 so that the rotation angle of the rotary shaft 118 can be detected. In this embodiment, the rotary encoder 124 constitutes a balancer shaft rotation angle detection unit that detects the rotation angle of the balancer shaft 14.

さらにロータリエンコーダ１２４とロータリジョイント１２２との間には、プーリ１２５が配置されており、回転軸１１８の外周に固定されている。このプーリ１２５は、図略のステーによってスライド板１１４に取り付けられたモータ１２６の出力プーリ１２７とタイミングベルト１２８を介して連結されており、回転軸１１８は、モータ１２６によって、駆動可能に構成されている。 Further, a pulley 125 is disposed between the rotary encoder 124 and the rotary joint 122 and is fixed to the outer periphery of the rotating shaft 118. The pulley 125 is connected to an output pulley 127 of a motor 126 attached to the slide plate 114 by a stay (not shown) via a timing belt 128, and the rotating shaft 118 is configured to be drivable by the motor 126. Yes.

計測時において、エンジン１が検査装置１００にセットされると、当該エンジン１に取り付けられたバランサカセット１０のバランサシャフト１４は、回転軸１１８と同心にエアチャック１２１に対向する。この状態でエアシリンダ１１５を作動させ、スライド板１１４を介してエアチャック１２１を弾性的にバランサカセット１０に付勢することにより、エアチャック１２１は、バランサシャフト１４をクランプすることが可能になる。この結果、バランサシャフト１４が回動することによって、回転軸１１８が回転し、その回転角度をロータリエンコーダ１２４が検出できるようになっている。他方、モータ１２６が駆動されることにより、回転軸１１８、フローティングジョイント１２０、並びにエアチャック１２１を介してトルクをバランサシャフト１４に伝達し、バランサギア１７のクランクギア４との噛み合いを、当該クランクギア４に従動する従動方向（以下、「ドライブ側」という）と反従動方向（以下、「コースト側」という）とに択一的に調整可能になっている。このように本実施形態において、モータ１２６は、バランサギア１７のクランクギア４との噛み合いをドライブ側とコースト側とに択一的に調整可能な噛合調整機構を構成している。 At the time of measurement, when the engine 1 is set in the inspection apparatus 100, the balancer shaft 14 of the balancer cassette 10 attached to the engine 1 faces the air chuck 121 concentrically with the rotating shaft 118. In this state, the air cylinder 115 is operated and the air chuck 121 is elastically biased to the balancer cassette 10 via the slide plate 114, so that the air chuck 121 can clamp the balancer shaft 14. As a result, the rotation of the balancer shaft 14 causes the rotation shaft 118 to rotate, and the rotary encoder 124 can detect the rotation angle. On the other hand, when the motor 126 is driven, torque is transmitted to the balancer shaft 14 via the rotating shaft 118, the floating joint 120, and the air chuck 121, and the meshing of the balancer gear 17 with the crank gear 4 is performed. 4 can be adjusted alternatively to the driven direction (hereinafter referred to as “drive side”) and the counter driven direction (hereinafter referred to as “coast side”). Thus, in the present embodiment, the motor 126 constitutes a mesh adjustment mechanism that can selectively adjust the mesh of the balancer gear 17 with the crank gear 4 between the drive side and the coast side.

図５は、図１の実施形態に係るクランクユニット１４０の側面図である。 FIG. 5 is a side view of the crank unit 140 according to the embodiment of FIG.

図１および図５を参照して、クランクユニット１４０は、ステー１４１で固定されたベース板１４２を有している。このベース板１４２には、ＬＭガイド１４３を介してスライド板１４４が連結されている。スライド板１４４は、ベース板１４２に取り付けられたエアシリンダ１４５によって、ＬＭガイド１４３の長手方向に駆動可能に構成されている。エアシリンダ１４５とスライド板１４４との間には、コイルばねを含むダンパ１４６が設けられている。 Referring to FIGS. 1 and 5, crank unit 140 has base plate 142 fixed by stay 141. A slide plate 144 is connected to the base plate 142 via an LM guide 143. The slide plate 144 is configured to be driven in the longitudinal direction of the LM guide 143 by an air cylinder 145 attached to the base plate 142. A damper 146 including a coil spring is provided between the air cylinder 145 and the slide plate 144.

スライド板１４４の略中央部には、軸受１４７が固定されている。この軸受１４７は、ＬＭガイド１４３の長手方向に沿って回転軸１４８を回転自在に支持している。回転軸１４８の一方の端部には、フローティングジョイント１５０が取り付けられ、このフローティングジョイント１５０を介してクランクシャフト３をクランプするエアチャック１５１が取り付けられている。フローティングジョイント１５０は、バランサユニット１１０に採用されているフローティングジョイント１２０と同一仕様のものであり、このフローティングジョイント１５０を採用することによって、クランクシャフト３の回転角とバランサシャフト１４の回転角とが同じ伝達条件で検出されるように構成されている。 A bearing 147 is fixed to a substantially central portion of the slide plate 144. The bearing 147 rotatably supports the rotating shaft 148 along the longitudinal direction of the LM guide 143. A floating joint 150 is attached to one end of the rotating shaft 148, and an air chuck 151 that clamps the crankshaft 3 is attached via the floating joint 150. The floating joint 150 has the same specification as that of the floating joint 120 employed in the balancer unit 110. By employing the floating joint 150, the rotation angle of the crankshaft 3 and the rotation angle of the balancer shaft 14 are the same. It is comprised so that it may be detected by transmission conditions.

回転軸１４８の他端部には、エアチャック１５１を開閉駆動するための空気を供給するロータリジョイント１５２が取り付けられており、このロータリジョイント１５２から供給された加圧空気が、回転軸１４８内に形成された空気通路を経由してエアチャック１５１に供給され、エアチャック１５１を開閉駆動するようになっている。ロータリジョイント１５２に加圧空気を供給する供給弁は、制御ユニット２００によって制御されるように構成されている。 A rotary joint 152 that supplies air for opening and closing the air chuck 151 is attached to the other end portion of the rotary shaft 148, and the pressurized air supplied from the rotary joint 152 enters the rotary shaft 148. The air chuck 151 is supplied to the air chuck 151 via the formed air passage to open and close the air chuck 151. The supply valve that supplies pressurized air to the rotary joint 152 is configured to be controlled by the control unit 200.

軸受１４７とロータリジョイント１５２との間には、ロータリエンコーダ１５４が設けられ、回転軸１４８の回転角度を検出できるようになっている。このロータリエンコーダ１５４は、本実施形態において、クランクシャフト３の回転角を検出するクランクシャフト回転角度検出手段を構成している。本実施形態では、このロータリエンコーダ１５４の出力を基準として、クランクシャフト３とバランサシャフト１４の伝達誤差を制御ユニット２００で演算するように構成されている。 A rotary encoder 154 is provided between the bearing 147 and the rotary joint 152 so that the rotation angle of the rotary shaft 148 can be detected. In the present embodiment, the rotary encoder 154 constitutes a crankshaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the crankshaft 3. In the present embodiment, the control unit 200 is configured to calculate a transmission error between the crankshaft 3 and the balancer shaft 14 with the output of the rotary encoder 154 as a reference.

計測時において、エンジン１が検査装置１００にセットされると、当該エンジン１のクランクシャフト３は、回転軸１４８と同心にエアチャック１５１に対向する。この状態でエアシリンダ１４５を作動させ、スライド板１４４を介してエアチャック１５１を弾性的にクランクシャフト３に付勢することにより、エアチャック１５１は、クランクシャフト３をクランプすることが可能になる。この結果、クランクシャフト３が回動することによって、回転軸１４８が回転し、その回転角度をロータリエンコーダ１５４が検出できるようになっている。 When the engine 1 is set in the inspection apparatus 100 during measurement, the crankshaft 3 of the engine 1 faces the air chuck 151 concentrically with the rotating shaft 148. In this state, the air cylinder 145 is operated and the air chuck 151 is elastically biased to the crankshaft 3 via the slide plate 144, so that the air chuck 151 can clamp the crankshaft 3. As a result, when the crankshaft 3 rotates, the rotating shaft 148 rotates and the rotary encoder 154 can detect the rotation angle.

次に、図１を参照して、駆動ユニット１６０は、制御ユニット２００によって駆動制御されるモータで具体化されたものであり、本実施形態における駆動機構を構成している。 Next, referring to FIG. 1, the drive unit 160 is embodied by a motor that is driven and controlled by the control unit 200, and constitutes a drive mechanism in the present embodiment.

図６は、図１の実施形態に係る制御ユニット２００の構成図である。 FIG. 6 is a configuration diagram of the control unit 200 according to the embodiment of FIG.

図６を参照して、制御ユニット２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２等の主記憶装置、ＲＯＭ２０３、ハードディスク装置２０４等の補助記憶装置、キーボード２０５、マウス２０６、ディスプレイ２０７、プリンタ２０８等が入出力装置２０９を介して接続されたコンピュータによって具体化されている。 Referring to FIG. 6, the control unit 200 includes a CPU 201, a main storage device such as a RAM 202, an auxiliary storage device such as a ROM 203 and a hard disk device 204, a keyboard 205, a mouse 206, a display 207, a printer 208, etc. It is embodied by a computer connected through the network.

ハードディスク装置２０４には、図略のリレーショナルデータベースシステムがインストールされており、このリレーショナルデータベースシステムによって管理されているシムランクマスタテーブル２１０が記憶されている。このシムランクマスタテーブル２１０は、（連番、シムランク、ノミナル厚さ、規格公差）を属性として有している。 An unillustrated relational database system is installed in the hard disk device 204, and a shim rank master table 210 managed by the relational database system is stored. The shim rank master table 210 has (serial number, shim rank, nominal thickness, standard tolerance) as attributes.

図７は、シムランクマスタテーブル２１０のビュー表である。 FIG. 7 is a view table of the shim rank master table 210.

図７に示すように、シムランクマスタテーブル２１０に定義されているシムランクＳｓｍは、０．０１０ｍｍ刻みで４０段階に設定されている。 As shown in FIG. 7, the shim rank Ssm defined in the shim rank master table 210 is set in 40 steps in increments of 0.010 mm.

さらにハードディスク装置２０４には、各ユニット１１０〜１６０の駆動系を駆動する駆動制御プログラムや、センサ、ロータリエンコーダからの出力に基づいてバックラッシュＭの演算を実行する演算プログラム、さらには歯形不良の検出を実行する歯形不良検出プログラム等をモジュールとして有する検査プログラム２２０がインストールされている。 The hard disk device 204 further includes a drive control program for driving the drive systems of the units 110 to 160, a calculation program for calculating the backlash M based on outputs from the sensors and rotary encoders, and detection of tooth profile defects. An inspection program 220 having a tooth profile defect detection program or the like for executing the above as a module is installed.

図８は、検査プログラム２２０のバックラッシュ検出モジュールのフローを示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the backlash detection module of the inspection program 220.

図１、図８を参照して、以上の構成では、予め基準調整シムとして設定されたシムランクＳｓｍ（図７におけるＮｏ．４６、シムランクＳｓｍ＝５０）の調整シム２０を介してエンジン１にバランサカセット１０を装着し、エンジン１を検査装置１００に装着する。 Referring to FIGS. 1 and 8, in the above configuration, the balancer cassette is connected to engine 1 via adjustment shim 20 of shim rank Ssm (No. 46 in FIG. 7, shim rank Ssm = 50) set in advance as a reference adjustment shim. 10 is mounted, and the engine 1 is mounted on the inspection apparatus 100.

次いで、計測すべき噛み合い方向（ドライブ側、コースト側）を特定するために、添え字ｎをｄｒｖと定義し（ステップＳ１）、駆動ユニット１６０の駆動を開始する（ステップＳ２）。ステップＳ１において、添え字ｎがｄｒｖと定義されたことにより、バランサユニット１１０のモータ１２６は低速で回転（または停止）し、バランサギア１７のバックラッシュ状態がドライブ側に設定される（ステップＳ３）。この状態で、各ロータリエンコーダ１２４、１５４が回転角度を検出すると、検査プログラム２２０の演算モジュールは、両ロータリエンコーダ１２４、１５４の検出値から伝達誤差Ｅｃを演算する（ステップＳ４）。さらに、検査プログラム２２０の演算モジュールは、渦電流式変位センサ１２３が検出したスラスト変位量ｘに基づき、次式（１）（２）を用いてスラスト変位分の補正値Ｅ_amdを演算する（ステップＳ５）。 Next, in order to specify the meshing direction (drive side, coast side) to be measured, the subscript n is defined as drv (step S1), and the drive of the drive unit 160 is started (step S2). Since the subscript n is defined as drv in step S1, the motor 126 of the balancer unit 110 rotates (or stops) at a low speed, and the backlash state of the balancer gear 17 is set to the drive side (step S3). . In this state, when each rotary encoder 124, 154 detects the rotation angle, the calculation module of the inspection program 220 calculates a transmission error Ec from the detection values of both rotary encoders 124, 154 (step S4). Further, the calculation module of the inspection program 220 calculates the correction value E _amd for the thrust displacement using the following equations (1) and (2) based on the thrust displacement amount x detected by the eddy current displacement sensor 123 (step) S5).

Ｙ＝ｘ／ｔａｎα （１）
Ｅ_amd＝Ｙ／Ｄ＊π （２）
但し、Ｙ：回転方向の変位量
α：ギア４、１７の捩れ角
Ｄ：バランサギア１７のピッチ円直径
次いで、演算された回転伝達誤差Ｅｃと補正量Ｅ_amdに基づき、測定値Ｅｎ（Ｅｎ＝Ｅｃ＋Ｅ_amd）を演算し（ステップＳ６）、回転角度θ毎にメモリに保存される（ステップＳ７）。 Y = x / tan α (1)
E _amd = Y / D * π (2)
However, Y: Displacement amount in the rotation direction α: Torsion angle of the gears 4 and 17 D: Pitch circle diameter of the balancer gear 17 Next, based on the calculated rotation transmission error Ec and the correction amount E _amd , the measured value En (En = Ec + E _amd ) is calculated (step S6) and stored in the memory for each rotation angle θ (step S7).

さらに、検査プログラム２２０は、駆動ユニット１６０がクランクシャフト３を３回転させたかどうか判別し（ステップＳ８）、３回転に満たない場合には、ステップＳ４のルーチンに戻って計測処理を繰り返す一方、３回転に達した場合には、コースト側の計測が終了しているか否かを判定する（ステップＳ９）。コースト側の計測が終了していない場合、噛み合い状態を判別する添え字ｎをｃｓｔに設定し（ステップＳ１０）、バランサユニット１１０のモータ１２６を高速で駆動して、バランサギア１７の噛み合い状態をコースト側に加勢した後（ステップＳ１１）、ステップＳ４のルーチンに戻る。 Further, the inspection program 220 determines whether or not the drive unit 160 has rotated the crankshaft 3 three times (step S8). If the number is less than three, the process returns to the routine of step S4 and repeats the measurement process. When the rotation has been reached, it is determined whether or not the coast side measurement has been completed (step S9). If the measurement on the coast side is not completed, the subscript n for determining the meshing state is set to cst (step S10), the motor 126 of the balancer unit 110 is driven at high speed, and the meshing state of the balancer gear 17 is coasted. (Step S11), the process returns to the routine of step S4.

コースト側の計測が３回転に達すると、ステップＳ８、Ｓ９の判別により、駆動ユニット１６０が停止され（ステップＳ１２）、バックラッシュＭが演算され（ステップＳ１４）、ディスプレイ２０７に表示される（ステップＳ１５）。 When the coast-side measurement reaches three revolutions, the drive unit 160 is stopped (step S12), the backlash M is calculated (step S14), and displayed on the display 207 (step S15). ).

図９は、図８のフローチャートに基づいて計測された伝達誤差のグラフである。 FIG. 9 is a graph of the transmission error measured based on the flowchart of FIG.

図９に示すように、上述したフローチャートにより、ドライブ側とコースト側とでそれぞれクランク回転角度毎の伝達誤差Ｅ_drv、Ｅ_cstを演算し、これに基づいて、バックラッシュＭ（Ｍ＝Ｅ_dv−Ｅ_cst）をバランサギア１７の全周にわたって精緻に計測することが可能になる。 As shown in FIG. 9, according to the above-described flowchart, transmission errors E _drv and E _cst are calculated for each crank rotation angle on the drive side and the coast side, respectively, and based on this, backlash M (M = E _dv − E _cst ) can be precisely measured over the entire circumference of the balancer gear 17.

図１０は検査プログラム２２０のバックラッシュ異常検出モジュールのフローを示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the backlash abnormality detection module of the inspection program 220.

図１０を参照して、検査プログラム２２０には、各ギア４、１７のバックラッシュ異常検出を実行するモジュールが含まれている。このバックラッシュ異常検出は、選定された調整シム２０を装着した後に行われる検査である。 Referring to FIG. 10, the inspection program 220 includes a module that performs backlash abnormality detection of the gears 4 and 17. This backlash abnormality detection is an inspection performed after the selected adjustment shim 20 is mounted.

このモジュールでは、検査対象となる要素Ｂａｄ＿ｖが設定される（ステップＳ２０）。ここで、Ｂａｄ＿ｖは、規定のバックラッシュ相当値であり、「ｖ」は、変数であり、単位はμｍで表わす。 In this module, an element Bad_v to be inspected is set (step S20). Here, Bad_v is a prescribed backlash equivalent value, “v” is a variable, and the unit is expressed in μm.

次に、計測が開始されるのを待機し（ステップＳ２１）、計測が開始されると、所定の回転角度θにおけるバックラッシュＭ（θ）を読取る（ステップＳ２２）。ここで、回転角度θとしては、アンバランスマス１６の影響を受ける箇所に応じて適宜設定されるものであり、本実施形態では、実際のエンジン作動時にバックラッシュＭ（θ）が最も小さくなる回転角度θ＝１００°、２８０°、その他が検査対象となっている。 Next, it waits for the start of measurement (step S21), and when the measurement is started, the backlash M (θ) at a predetermined rotation angle θ is read (step S22). Here, the rotation angle θ is appropriately set according to the location affected by the unbalance mass 16, and in this embodiment, the rotation at which the backlash M (θ) is minimized when the engine is actually operated. The angle θ = 100 °, 280 °, and others are inspection targets.

次いで、回転角度θ毎にバックラッシュＭ（θ）が許容範囲であるか否かが判別される（ステップＳ２３〜Ｓ２５）。 Next, it is determined whether or not the backlash M (θ) is within an allowable range for each rotation angle θ (steps S23 to S25).

各ステップＳ２３〜Ｓ２５において、全ての回転角度θにわたりバックラッシュＭ（θ）が許容範囲であれば、良品である旨をディスプレイ２０７に表示し（ステップＳ２６）、何れかの条件を満たさない場合には、バックラッシュＭ（θ）が異常である旨表示する（ステップＳ２７）。なお、Ｂａｄ＿Ａの下限値とＢａｄ＿Ｂの上限値は、Ｂａｄ＿Ｃの下限値とＢａｄ＿Ｄの上限値よりそれぞれ所定量大きい数値に設定されており、回転角度１００°と２８０°において、実際のエンジン作動時にバックラッシュＭ（θ）がさらに小さくなることを考慮して検査時の許容範囲として設定している。 In each step S23 to S25, if the backlash M (θ) is within an allowable range over all the rotation angles θ, a non-defective product is displayed on the display 207 (step S26), and any of the conditions is not satisfied. Displays that the backlash M (θ) is abnormal (step S27). Note that the lower limit value of Bad_A and the upper limit value of Bad_B are set to numerical values larger than the lower limit value of Bad_C and the upper limit value of Bad_D, respectively, and backlash occurs at actual engine operation at rotation angles of 100 ° and 280 °. Considering that M (θ) is further reduced, the allowable range at the time of inspection is set.

表示方法としては、検査対象となった回転角度θ毎に計測値を表示し、計測値が良品であれば「良」、許容範囲外であれば「不良」等の文字を用いて良否判定を表示すればよい。 As the display method, the measured value is displayed for each rotation angle θ that is the object of inspection, and if the measured value is a non-defective product, “good” is judged, and if it is outside the allowable range, the quality is judged using “bad”. Show it.

このように本実施形態では、各ギア４、１７を全周にわたって検査できることに伴い、回転角度θ毎に検査条件を変更して、所望の検査条件で良否判定を実行することが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, the gears 4 and 17 can be inspected over the entire circumference, so that the inspection condition can be changed for each rotation angle θ and the pass / fail judgment can be executed under the desired inspection condition.

図１１は検査プログラム２２０の歯形異常検出モジュールのフローを示すフローチャートであり、図１２は図１１のフローチャートにおけるＴＥ値のグラフである。 FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the tooth profile abnormality detection module of the inspection program 220, and FIG. 12 is a graph of the TE value in the flowchart of FIG.

図１１を参照して、検査プログラム２２０には、各ギア４、１７の歯形異常検出を実行するモジュールが含まれている。この歯形異常検出は、選定された調整シム２０を装着した後に行われる検査である。 Referring to FIG. 11, the inspection program 220 includes a module for detecting tooth profile abnormality of each gear 4, 17. This tooth profile abnormality detection is an inspection performed after the selected adjustment shim 20 is mounted.

このモジュールでは、検査対象となる要素ＴＥ_badが設定される（ステップＳ３０）。ここで、ＴＥ_badは、ＴＥ（ＴｒａｎｓｆｅｒＥｒｒｏｒ）値の良否を判定する閾値である。ＴＥ値は、伝達誤差の値を次数毎に周波数解析して得られるものである。 In this module, the element TE _bad to be inspected is set (step S30). Here, TE _bad is a threshold value for determining whether the TE (Transfer Error) value is good or bad. The TE value is obtained by frequency analysis of the transmission error value for each order.

上述のようなギア４、１７のバックラッシュ計測時において、検出されるＴＥ値は、図１２に示すように、各歯面が正常である場合には、所定の値以下であるのに対し、歯面の一部に異常がある場合には、その歯面に相当する次数の倍数だけ、ＴＥ値が高くなる。そこで、本実施形態では、ＴＥ値の良否判定を実行するための閾値をＴＥ_badとして規定し、これに基づいて、歯面の異常を検出するようにしているのである。 At the time of backlash measurement of the gears 4 and 17 as described above, the detected TE value is not more than a predetermined value when each tooth surface is normal, as shown in FIG. When a part of the tooth surface is abnormal, the TE value is increased by a multiple of the order corresponding to the tooth surface. Therefore, in this embodiment, the threshold value for executing the TE value pass / fail judgment is defined as TE _bad , and based on this, the tooth surface abnormality is detected.

次に、計測が開始されるのを待機し（ステップＳ３１）、計測が開始されると、次数毎のＴＥ値を演算する（ステップＳ３２）。そして、ＴＥ値が設定された閾値ＴＥ_bad以内であるか否かを判定し（ステップＳ３３）、ＴＥ値が設定された閾値ＴＥ_bad以内であれば、良品である旨をディスプレイ２０７に表示し（ステップＳ３４）、ＴＥ値が設定された閾値ＴＥ_badを越える場合には、歯形が異常である旨表示する（ステップＳ３５）。 Next, it waits for the start of measurement (step S31), and when the measurement is started, the TE value for each order is calculated (step S32). Then, it is determined whether or not the TE value is within the set threshold value TE _bad (step S33), and if the TE value is within the set threshold value TE _bad , the display 207 displays that the product is non-defective ( Step S34) When the TE value exceeds the set threshold TE _bad , a message indicating that the tooth profile is abnormal is displayed (Step S35).

図１３は検査プログラム２２０の調整シム選択モジュールのフローを示すフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the adjustment shim selection module of the inspection program 220.

図１３を参照して、検査プログラム２２０には、バランサカセット１０の装着時に選択されるべき調整シムを選定するモジュールが含まれている。 Referring to FIG. 13, the inspection program 220 includes a module for selecting an adjustment shim to be selected when the balancer cassette 10 is mounted.

このモジュールでは、要素Ｍｓｍ、Ｍｔａ、Ｒａｄ、Ｂａｄ＿ｖが設定される（ステップＳ４０）。 In this module, elements Msm, Mta, Rad, and Bad_v are set (step S40).

Ｍｓｍは、バックラッシュ計測時に基準として選定された調整シム２０のシムランクＳｓｍ（図７参照）であり、図示の実施形態の場合は５０である。 Msm is a shim rank Ssm (see FIG. 7) of the adjustment shim 20 selected as a reference at the time of backlash measurement, and is 50 in the illustrated embodiment.

Ｍｔａは、目標とされる最小のバックラッシュであり、単位はμｍで表わす。 Mta is the minimum targeted backlash and is expressed in μm.

Ｒａｄは、調整シム２０の１ランク分の変化量であり、単位はμｍで表わす。 Rad is the amount of change for one rank of the adjustment shim 20, and the unit is expressed in μm.

次に、計測が開始されるのを待機し（ステップＳ４１）、計測が開始されると、各回転角度θにおけるバックラッシュＭ（θ）を読取る（ステップＳ４２）。 Next, it waits for the start of measurement (step S41). When the measurement is started, the backlash M (θ) at each rotation angle θ is read (step S42).

次いで、シムランク調整量±Ｒｖが演算される（ステップＳ４３）。このステップＳ４３では、シムランク調整量±Ｒｖを次式により演算している。 Next, a shim rank adjustment amount ± Rv is calculated (step S43). In step S43, the shim rank adjustment amount ± Rv is calculated by the following equation.

±Ｒｖ＝（Ｍｍｉｎ−Ｍｔａ）／Ｒａｄ（３）
但し、Ｍｍｉｎ：計測されたバックラッシュの最小値
次に、演算されたシムランク調整量±Ｒｖから、好適なノミナル厚さＲｎが演算される（ステップＳ４４）。このステップＳ４４では、ノミナル厚さＲｎを次式により演算している。 ± Rv = (Mmin−Mta) / Rad (3)
However, Mmin: the minimum value of the measured backlash Next, a suitable nominal thickness Rn is calculated from the calculated shim rank adjustment amount ± Rv (step S44). In step S44, the nominal thickness Rn is calculated by the following equation.

Ｒｎ＝Ｒｎ（Ｍｓｍ）±Ｒｖ（４）
但し、Ｒｎ（Ｍｓｍ）：基準となる調整シム（シムランクＳｓｍ＝５０）２０のノミナル厚さ
次いで、図７で示したシムランクマスタテーブル２１０を検索し、ノミナル厚さの値が最も近いシムランクＳｓｍを仮選定する（ステップＳ４５）。 Rn = Rn (Msm) ± Rv (4)
However, Rn (Msm): nominal thickness of reference adjustment shim (shim rank Ssm = 50) 20 Next, the shim rank master table 210 shown in FIG. Temporary selection is made (step S45).

この時点で、制御ユニット２００は、計測結果に基づく好適な調整シムを選定することが可能になる。 At this point, the control unit 200 can select a suitable adjustment shim based on the measurement result.

さらに本実施形態では、特定の回転角度θ毎に、バックラッシュＭ（θ）が規定のバックラッシュ相当値Ｂａｄ＿Ｅ以内であるか否かを判別する（ステップＳ４６、Ｓ４７）。バックラッシュが小さくなる特定回転角度θ（図示の例では、θ＝１００°、２８０°）のバックラッシュＭ（θ）が実際のエンジン作動時にバックラッシュがさらに小さくなることを考慮して、予め設定された値（Ｂａｄ＿Ｅ＝Ｂａｄ＿Ａ−Ｂａｄ＿Ｃ）以内である場合には、シムランクＳｓｍを一つ繰り上げる演算を実行し（ステップＳ４８）、何れかの回転角度θでのバックラッシュＭ（θ）が規定のバックラッシュ相当値Ｂａｄ＿Ｅを越えている場合には、シムランクＳｓｍを維持する演算を実行する（ステップＳ４９）。 Furthermore, in the present embodiment, it is determined whether or not the backlash M (θ) is within a specified backlash equivalent value Bad_E for each specific rotation angle θ (steps S46 and S47). The backlash M (θ) at a specific rotation angle θ (θ = 100 °, 280 ° in the illustrated example) at which the backlash is reduced is set in advance in consideration of the fact that the backlash is further reduced during actual engine operation. If the calculated value (Bad_E = Bad_A−Bad_C) is not exceeded, a calculation is performed to increment the shim rank Ssm by one (step S48), and the backlash M (θ) at any rotation angle θ is the specified back. If the rush equivalent value Bad_E is exceeded, an operation for maintaining the shim rank Ssm is executed (step S49).

その後、シムランクＳｓｍを決定する演算を実行し（ステップＳ５０）、最終的に選定されたシムランクＳｓｍをディスプレイ２０７に表示する（ステップＳ５１）。 Thereafter, an operation for determining the shim rank Ssm is executed (step S50), and the finally selected shim rank Ssm is displayed on the display 207 (step S51).

このように本実施形態では、ギア４、１７の全周にわたるバックラッシュＭから好適な調整シム２０を選定することが可能になる。 Thus, in the present embodiment, it is possible to select a suitable adjustment shim 20 from the backlash M over the entire circumference of the gears 4 and 17.

調整シム２０の選定が実行され、基準となる調整シム２０以外の調整シム２０が選択された場合、一旦検査装置１００からエンジン１を取り外し、さらに、エンジン１からバランサカセット１０を取り外す。次いで、制御ユニット２００に選定されたシムランクＳｓｍのものに調整シム２０を交換して、バランサカセット１０を再度装着し、再度、検査が実行される。 When the adjustment shim 20 is selected and an adjustment shim 20 other than the reference adjustment shim 20 is selected, the engine 1 is once removed from the inspection apparatus 100, and the balancer cassette 10 is further removed from the engine 1. Next, the adjustment shim 20 is replaced with the one of the shim rank Ssm selected for the control unit 200, the balancer cassette 10 is mounted again, and the inspection is executed again.

図１４は検査プログラム２２０の選定された調整シム２０の検査モジュールのフローを示すフローチャートである。 FIG. 14 is a flowchart showing the flow of the inspection module of the selected adjustment shim 20 of the inspection program 220.

図１４を参照して、検査プログラム２２０には、選定した調整シム２０の検査を実行するモジュールが含まれている。 Referring to FIG. 14, the inspection program 220 includes a module that executes an inspection of the selected adjustment shim 20.

このモジュールでは、図１３のフローチャートを実行する調整シム選定モジュールのデータを利用して、再度、検査（図８のフローチャート）が実行されるのを待機する（ステップＳ６０）。 In this module, by using the data of the adjustment shim selection module that executes the flowchart of FIG. 13, it waits for the inspection (the flowchart of FIG. 8) to be executed again (step S60).

検査が実行されると、回転角度毎にバックラッシュＭ（θ）が読取られ（ステップＳ６１）、最大バックラッシュ変化量±Ｓｍａｘｖが次式により演算される（ステップＳ６２）。 When the inspection is executed, the backlash M (θ) is read for each rotation angle (step S61), and the maximum backlash change amount ± Smaxv is calculated by the following equation (step S62).

±Ｓｍａｘｖ＝−｛Ｒａｄ＊（Ｍｓｍ−Ｓｓｍ）｝（５）
次いで、演算された最大バックラッシュ変化量±Ｓｍａｘに基づき、許容（予測）される最大バックラッシュ量Ｓｍａｘが次式により演算される（ステップＳ６３）。 ± Smaxv = − {Rad * (Msm−Ssm)} (5)
Next, based on the calculated maximum backlash change amount ± Smax, an allowable (predicted) maximum backlash amount Smax is calculated by the following equation (step S63).

Ｓｍａｘ＝Ｍｍａｘ±Ｓｍａｘｖ（６）
但し、Ｍｍａｘ：測定された最大バックラッシュ
次いで、最大バックラッシュ量Ｓｍａｘが規定のバックラッシュ量Ｂａｄ＿Ｄ内であるか否かが判別され（ステップＳ６４）、規定の範囲内であれば、良品である旨をディスプレイ２０７に表示し（ステップＳ６５）、規定を越えている場合には、選択した調整シム２０が異常である旨表示する（ステップＳ６６）。 Smax = Mmax ± Smaxv (6)
However, Mmax: measured maximum backlash Next, it is determined whether or not the maximum backlash amount Smax is within the specified backlash amount Bad_D (step S64), and if it is within the specified range, it is a non-defective product. Is displayed on the display 207 (step S65), and if it exceeds the regulation, it is displayed that the selected adjustment shim 20 is abnormal (step S66).

これにより、本実施形態では、バランサカセットの調整シム２０の選定良否を判別することが可能になる。 Thereby, in this embodiment, it becomes possible to discriminate | determine the selection quality of the adjustment shim 20 of a balancer cassette.

図１５は検査プログラム２２０のシャフト異常検出モジュールのフローを示すフローチャートである。 FIG. 15 is a flowchart showing the flow of the shaft abnormality detection module of the inspection program 220.

図１５を参照して、検査プログラム２２０には、バランサシャフト１４の異常検出を実行するモジュールが含まれている。この異常検出は、選定された調整シム２０を装着した後に行われる検査である。 Referring to FIG. 15, the inspection program 220 includes a module that performs abnormality detection of the balancer shaft 14. This abnormality detection is an inspection performed after the selected adjustment shim 20 is mounted.

このモジュールでは、検査対象となる要素ΔＢａｄ＿ｖが設定される（ステップＳ７０）。ΔＢａｄ＿ｖは、規定のバックラッシュ変化量である。 In this module, an element ΔBad_v to be inspected is set (step S70). ΔBad_v is a specified backlash change amount.

次に、計測が開始されるのを待機し（ステップＳ７１）、計測が開始されると、各回転角度θにおけるバックラッシュＭ（θ）を読取る（ステップＳ７２）。 Next, the system waits for the start of measurement (step S71). When the measurement is started, the backlash M (θ) at each rotation angle θ is read (step S72).

次いで、計測されたバックラッシュＭ（θ）の最大値Ｍｍａｘと最小値Ｍｍｉｎとの差が規定のバックラッシュ変化量ΔＢａｄ＿ｖ未満であるか否かが判別され（ステップＳ７３）、最大値Ｍｍａｘと最小値Ｍｍｉｎとの差が規定のバックラッシュ変化量ΔＢａｄ＿ｖ未満である場合には、良品である旨をディスプレイ２０７に表示し（ステップＳ７４）、最大値Ｍｍａｘと最小値Ｍｍｉｎとの差が規定のバックラッシュ変化量ΔＢａｄ＿ｖ以上である場合には、シャフト振れ異常がある旨表示する（ステップＳ７５）。 Next, it is determined whether or not the difference between the maximum value Mmax and the minimum value Mmin of the measured backlash M (θ) is less than a specified backlash change amount ΔBad_v (step S73), and the maximum value Mmax and the minimum value are determined. If the difference from Mmin is less than the specified backlash change amount ΔBad_v, the display 207 indicates that the product is non-defective (step S74), and the difference between the maximum value Mmax and the minimum value Mmin is the specified backlash change. If the amount is greater than or equal to the amount ΔBad_v, it is displayed that there is a shaft runout abnormality (step S75).

このように本実施形態では、各ギア４、１７の全周にわたって検査を実行することができることに伴い、シャフト振れ異常をも検出できるようになっている。 As described above, according to the present embodiment, since the inspection can be executed over the entire circumference of each of the gears 4 and 17, it is possible to detect a shaft runout abnormality.

以上説明したように、本実施形態では、クランクシャフト３を駆動ユニット１６０で駆動し、クランクシャフト３のロータリエンコーダ１５４およびバランサシャフト１４のロータリエンコーダ１２４でクランクシャフト３とバランサシャフト１４の回転角度θを検出し、制御ユニット２００を用いて自動的にバックラッシュＭを演算することが可能になる。しかも、バックラッシュＭを計測するに当たり、モータ１２６を制御ユニット２００で制御して、所定回転数だけバランサギア１７のクランクギア４への噛み合いを前記ドライブ側に調整した後、コースト側に切り換えているので、バックラッシュＭの自動演算に寄与するばかりでなく、クランクギア４とバランサギア１７とのバックラッシュＭを両ギア４、１７の全周にわたって検出することが可能になる。加えて、バランサシャフト１４の軸方向の移動を検出する渦電流式変位センサ１２３を設け、バックラッシュＭの演算時にバランサシャフト１４の軸方向の移動をも入力要素としているので、クランクギア４およびバランサギア１７をヘリカルギアで構成している場合においても、より精度の高いバックラッシュＭを演算することが可能になる。 As described above, in the present embodiment, the crankshaft 3 is driven by the drive unit 160, and the rotation angle θ between the crankshaft 3 and the balancer shaft 14 is set by the rotary encoder 154 of the crankshaft 3 and the rotary encoder 124 of the balancer shaft 14. It is possible to detect and automatically calculate the backlash M using the control unit 200. Moreover, in measuring the backlash M, the motor 126 is controlled by the control unit 200, and the meshing of the balancer gear 17 with the crank gear 4 is adjusted to the drive side by a predetermined number of revolutions, and then switched to the coast side. Therefore, not only contributes to the automatic calculation of the backlash M, but also the backlash M between the crank gear 4 and the balancer gear 17 can be detected over the entire circumference of both the gears 4 and 17. In addition, an eddy current displacement sensor 123 for detecting the axial movement of the balancer shaft 14 is provided, and the axial movement of the balancer shaft 14 is also used as an input element when calculating the backlash M. Therefore, the crank gear 4 and the balancer Even when the gear 17 is a helical gear, it is possible to calculate the backlash M with higher accuracy.

また本実施形態では、モータ１２６は、噛み合い時においてバランサシャフト１４の軸方向の変位を許容するフローティングジョイント１２０を介してバランサシャフト１４を駆動するものであり、ロータリエンコーダ１２４は、このフローティングジョイント１２０を介してバランサシャフト１４の回転角を検出するものである。このため本実施形態では、より高い寸法精度で渦電流式変位センサ１２３がバランサシャフト１４の軸方向の移動を計測することが可能になる。 In the present embodiment, the motor 126 drives the balancer shaft 14 via the floating joint 120 that allows displacement of the balancer shaft 14 in the axial direction when engaged, and the rotary encoder 124 moves the floating joint 120. The rotation angle of the balancer shaft 14 is detected via For this reason, in this embodiment, it becomes possible for the eddy current type displacement sensor 123 to measure the axial movement of the balancer shaft 14 with higher dimensional accuracy.

また本実施形態では、前記クランクシャフト３のロータリエンコーダ１５４は、前記フローティングジョイント１２０と同一仕様のフローティングジョイント１５０を介してクランクシャフト３の回転角を検出するものである。このため本実施形態では、クランクシャフト３の回転角を検出する際に、バランサシャフト１４と同じ伝達条件で回転角を検出することになり、検出精度が向上する。 In the present embodiment, the rotary encoder 154 of the crankshaft 3 detects the rotation angle of the crankshaft 3 via the floating joint 150 having the same specifications as the floating joint 120. For this reason, in this embodiment, when the rotation angle of the crankshaft 3 is detected, the rotation angle is detected under the same transmission condition as that of the balancer shaft 14, and the detection accuracy is improved.

また本実施形態では、制御ユニット２００が演算したバックラッシュＭに基づいて、バランサシャフト１４の組付位置を調整する調整シム２０を選定する調整シム選定手段を制御ユニット２００により実現している（図１３参照）。このため本実施形態では、演算されたバックラッシュＭに基づき、好適な調整シム２０を選定し、出力（表示）することが可能になる。 In the present embodiment, the control unit 200 implements an adjustment shim selection means for selecting the adjustment shim 20 for adjusting the assembly position of the balancer shaft 14 based on the backlash M calculated by the control unit 200 (see FIG. 13). Therefore, in the present embodiment, a suitable adjustment shim 20 can be selected and output (displayed) based on the calculated backlash M.

また本実施形態では、前記調整シム選定手段は、バックラッシュ測定時の調整シム２０の寸法を基準として、バックラッシュＭの最小値から修正量を演算し、演算された修正量と基準となる前記調整シム２０の寸法との差分に基づいて、最適な調整シム２０を選定するものである。このため本実施形態では、バックラッシュＭの測定を実行したときの調整シム２０の寸法に基づいて、調整シム２０を選定しているので、より好適な調整シム２０を選定することが可能になる。 In the present embodiment, the adjustment shim selection means calculates the correction amount from the minimum value of the backlash M on the basis of the size of the adjustment shim 20 at the time of backlash measurement, and the calculated correction amount and the reference The optimum adjustment shim 20 is selected based on the difference from the dimension of the adjustment shim 20. For this reason, in this embodiment, since the adjustment shim 20 is selected based on the dimension of the adjustment shim 20 when the measurement of the backlash M is executed, a more suitable adjustment shim 20 can be selected. .

また本実施形態では、寸法別にランク分けされた複数の調整シム２０を記録するシムランクマスタテーブル２１０を設け、前記調整シム選定手段は、前記シムランクマスタテーブル２１０から調整シム２０を仮選定するものであるとともに、バックラッシュＭが小さくなる特定の回転角度θにおけるバックラッシュＭ（θ）が、バックラッシュＭの最小値との差において予め設定された許容値以下の場合には、仮選定されたシムランクＳｓｍをバックラッシュＭが大きくなるように変更するものである。このため本実施形態では、バックラッシュＭが小さくなる特定の回転角度θでのバックラッシュＭ（θ）が、バックラッシュＭの最低値において所定の許容量以下の場合には、最小値に基づいて仮選定された調整シム２０よりも好適な調整シム２０を選定することが可能になり、実際のエンジン作動時のバックラッシュを適切なものとすることができる。 Further, in the present embodiment, a shim rank master table 210 for recording a plurality of adjustment shims 20 ranked according to dimensions is provided, and the adjustment shim selection means temporarily selects the adjustment shims 20 from the shim rank master table 210. When the backlash M (θ) at a specific rotation angle θ at which the backlash M is small is equal to or smaller than a preset allowable value in the difference from the minimum value of the backlash M, the temporary selection is made. The shim rank Ssm is changed so that the backlash M becomes larger. For this reason, in the present embodiment, when the backlash M (θ) at a specific rotation angle θ at which the backlash M becomes small is equal to or less than a predetermined allowable value at the minimum value of the backlash M, it is based on the minimum value. An adjustment shim 20 that is more suitable than the temporarily selected adjustment shim 20 can be selected, and backlash during actual engine operation can be made appropriate.

また本実施形態では、制御ユニット２００にモータ１２６が制御されている間にクランクシャフト３のロータリエンコーダ１５４およびバランサシャフト１４のロータリエンコーダ１２４が検出した回転角度θに基づいて、異常を検出する異常検出手段を制御ユニット２００により実現している（図１１、図１４、図１５参照）。このため本実施形態では、バックラッシュＭの検出に加えて、両ギア４、１７の全周にわたり個々のバックラッシュ異常、歯形異常、選択シム異常、シャフト振れ異常等の異常有無を検出することが可能になる。 Further, in the present embodiment, an abnormality detection for detecting an abnormality based on the rotation angle θ detected by the rotary encoder 154 of the crankshaft 3 and the rotary encoder 124 of the balancer shaft 14 while the motor 126 is controlled by the control unit 200. Means are realized by the control unit 200 (see FIGS. 11, 14, and 15). For this reason, in the present embodiment, in addition to detecting the backlash M, it is possible to detect the presence or absence of individual backlash abnormalities, tooth profile abnormalities, selection shim abnormalities, shaft runout abnormalities, etc. It becomes possible.

上述した実施形態は本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。 The above-described embodiments are merely preferred specific examples of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiments.

例えば、図８〜図１５で説明した検査プログラム２２０の各モジュールは、論理的な分類に過ぎず、その実行順序や、各ステップの統合／分離は、プログラミングの実情に合わせて適宜変更される。 For example, the modules of the inspection program 220 described with reference to FIGS. 8 to 15 are merely logical classifications, and the execution order and integration / separation of steps are appropriately changed according to the actual situation of programming.

その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 It goes without saying that various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.

本発明の実施の一形態に係る概略構成を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing the schematic structure concerning one embodiment of the present invention. 図１のバランサカセットとエンジンの組付状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the assembly | attachment state of the balancer cassette of FIG. 1, and an engine. 図１の実施形態に係るバランサユニットの底面図である。It is a bottom view of the balancer unit which concerns on embodiment of FIG. 同バランサユニットの側面図である。It is a side view of the balancer unit. 図１の実施形態に係るクランクユニットの側面図である。It is a side view of the crank unit which concerns on embodiment of FIG. 図１の実施形態に係る制御ユニットの構成図である。It is a block diagram of the control unit which concerns on embodiment of FIG. シムランクマスタテーブルのビュー表である。It is a view table of a shim rank master table. 検査プログラムのバックラッシュ検出モジュールのフローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the backlash detection module of a test | inspection program. 図８のフローチャートに基づいて計測された伝達誤差のグラフである。It is a graph of the transmission error measured based on the flowchart of FIG. 検査プログラムのバックラッシュ異常検出モジュールのフローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the backlash abnormality detection module of a test | inspection program. 検査プログラムの歯形異常検出モジュールのフローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the tooth profile abnormality detection module of a test | inspection program. 図１１のフローチャートにおけるＴＥ値のグラフである。12 is a graph of TE values in the flowchart of FIG. 11. 検査プログラムの調整シム選択モジュールのフローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the adjustment shim selection module of a test | inspection program. 検査プログラムの選定された調整シムの検査モジュールのフローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the inspection module of the adjustment shim selected by the inspection program. 検査プログラムのシャフト異常検出モジュールのフローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the shaft abnormality detection module of a test | inspection program.

Explanation of symbols

１エンジン
３クランクシャフト
４クランクギア
１０バランサカセット
１４バランサシャフト
１６アンバランスマス
１７バランサギア
２０調整シム
１００検査装置
１１０バランサユニット
１２０フローティングジョイント
１２３渦電流式変位センサ（スラスト変位量計測手段の一例）
１２４ロータリエンコーダ（バランサシャフト回転角度検出手段の一例）
１２６モータ（噛合調整機構の一例）
１４０クランクユニット
１５０フローティングジョイント
１５４ロータリエンコーダ（クランクシャフト回転角度検出手段の一例）
１６０駆動ユニット（駆動機構の一例）
２００制御ユニット
２１０シムランクマスタテーブル（データベースの一例）
２２０検査プログラム
Ｍバックラッシュ
ｘスラスト変位量
θ 回転角度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3 Crankshaft 4 Crank gear 10 Balancer cassette 14 Balancer shaft 16 Unbalance mass 17 Balancer gear 20 Adjustment shim 100 Inspection apparatus 110 Balancer unit 120 Floating joint 123 Eddy current type displacement sensor (an example of thrust displacement amount measuring means)
124 Rotary encoder (an example of balancer shaft rotation angle detection means)
126 motor (an example of a meshing adjustment mechanism)
140 Crank unit 150 Floating joint 154 Rotary encoder (an example of crankshaft rotation angle detection means)
160 Drive unit (an example of a drive mechanism)
200 control unit 210 shim rank master table (example of database)
220 Inspection program M Backlash x Thrust displacement θ Rotation angle

Claims

A gear-driven balancer inspection device for meshing a helical gear crank gear provided on a crankshaft with a helical gear balancer gear provided on a balancer shaft,
A drive mechanism for rotating the crankshaft;
A meshing adjustment mechanism capable of selectively adjusting the meshing of the balancer gear with the crank gear in a driven direction driven by the crank gear and an anti-driven direction;
Crankshaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the crankshaft;
Balancer shaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the balancer shaft;
Thrust displacement measuring means for detecting the axial movement of the balancer shaft;
Control means for controlling the meshing adjustment mechanism so as to switch to the other after adjusting the meshing of the balancer gear to the crank gear by a predetermined number of revolutions to one of the driven direction and the counter-driven direction;
Based on the rotation angle detected by the crankshaft rotation angle detection means and the balancer shaft rotation angle detection means and the displacement amount measured by the thrust displacement amount measurement means while the meshing adjustment mechanism is controlled by the control means, the balancer gear and the crank An inspection device for a gear-driven balancer, comprising: an arithmetic means for calculating a gear backlash.

The gear-driven balancer inspection device according to claim 1,
The meshing adjustment mechanism drives the balancer shaft via a floating joint that allows displacement of the balancer shaft in the axial direction during meshing, and the balancer shaft rotation angle detecting means is configured to move the balancer shaft through the floating joint. A gear-driven balancer inspection device characterized by detecting a rotation angle.

The inspection apparatus for a gear-driven balancer according to claim 2,
The gear-driven balancer inspection device, wherein the crankshaft rotation angle detection means detects a rotation angle of the crankshaft through a floating joint having the same specifications as the floating joint.

The inspection apparatus for a gear-driven balancer according to any one of claims 1 to 3,
An inspection apparatus for a gear-driven balancer, comprising an adjustment shim selection means for selecting an adjustment shim for adjusting the assembly position of the balancer shaft based on the backlash calculated by the calculation means.

The gear-driven balancer inspection device according to claim 4,
The adjustment shim selection means calculates a correction amount from the minimum backlash value based on the size of the adjustment shim at the time of backlash measurement, and calculates the difference between the calculated correction amount and the reference adjustment shim size. An inspection apparatus for a gear-driven balancer, wherein an optimal adjustment shim is selected based on the selection.

The gear-driven balancer inspection device according to claim 5,
Create a database that records multiple adjustment shims ranked by dimension,
The adjustment shim selection means is to temporarily select an adjustment shim from the database, and the backlash at a specific rotation angle at which the backlash is reduced is an allowable value set in advance in a difference from the minimum value of the backlash. In the following cases, the gear driven balancer inspection device is characterized in that the rank of the temporarily selected adjustment shim is changed so as to increase the backlash.

The inspection apparatus for a gear-driven balancer according to any one of claims 1 to 6,
It comprises an abnormality detection means for detecting an abnormality based on the rotation angle detected by the crankshaft rotation angle detection means and the balancer shaft rotation angle detection means while the meshing adjustment mechanism is controlled by the control means. Inspection device for gear driven balancer.

A gear-driven balancer inspection device that meshes a crank gear provided on a crankshaft and a balancer gear provided on a balancer shaft,
A drive mechanism for rotating the crankshaft;
A meshing adjustment mechanism capable of selectively adjusting the meshing of the balancer gear with the crank gear in a driven direction driven by the crank gear and an anti-driven direction;
Crankshaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the crankshaft;
Balancer shaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the balancer shaft;
Control means for controlling the meshing adjustment mechanism so as to switch to the other after adjusting the meshing of the balancer gear to the crank gear by a predetermined number of revolutions to one of the driven direction and the counter-driven direction;
An abnormality detection means for detecting an abnormality in the balancer gear and the crank gear based on the rotation angle detected by the crankshaft rotation angle detection means and the balancer shaft rotation angle detection means while the meshing adjustment mechanism is controlled by the control means. A gear-driven balancer inspection device characterized by comprising:

The gear-driven balancer inspection device according to claim 8,
An inspection apparatus for a gear-driven balancer, wherein the abnormality detection means detects a tooth profile abnormality of the balancer gear and the crank gear by calculating a transmission error for each order.