JP2519218B2 - 回転装置並びに回転装置のプレロ−ド調整方法及びその調整装置 - Google Patents

回転装置並びに回転装置のプレロ−ド調整方法及びその調整装置

Info

Publication number
JP2519218B2
JP2519218B2 JP61216778A JP21677886A JP2519218B2 JP 2519218 B2 JP2519218 B2 JP 2519218B2 JP 61216778 A JP61216778 A JP 61216778A JP 21677886 A JP21677886 A JP 21677886A JP 2519218 B2 JP2519218 B2 JP 2519218B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearings
preload
pair
torque
collapsible spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61216778A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6372915A (ja
Inventor
文男 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP61216778A priority Critical patent/JP2519218B2/ja
Publication of JPS6372915A publication Critical patent/JPS6372915A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2519218B2 publication Critical patent/JP2519218B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06—Ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
    • F16C19/547—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
    • F16C19/548—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/38—Constructional details
    • F16H48/42—Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon
    • F16H2048/423—Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon characterised by bearing arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F16H57/022—Adjustment of gear shafts or bearings
    • F16H2057/0221—Axial adjustment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、回転軸の両端を支持する一対のベアリング
間にコラプシブルスペーサを介して、一定のプレロード
を付与して固定する回転装置並びに回転装置のプレロー
ド調整方法及びその調整装置に関する。
［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］ 周知のごとく、例えば自動車のデファレンシャルギヤ
に組付けられているドライブピニオンシャフトなどの回
転軸には、前進あるいは後退時の軸推力に伴うスラスト
荷重と、回転に伴うラジアル荷重とが同時に作用する。
そのため、上記回転軸の両端は、スラスト荷重と、ラジ
アル荷重の両方を同時に受けることのできるテーパベア
リングによって支持されているものが多い。
また、上記テーパベアリングには、上述のごとく、ス
ラスト荷重と、ラジアル荷重とが同時に作用するので、
上記テーパベアリングの上記回転軸に対する支持が不確
実だと、この回転軸にがたなどが発生しやすくなる。そ
のため、このがたなどの発生を防止すべく、通常は、上
記両ベアリング間に、コラプシブルスペーサを介装し、
このコラプシブルスペーサを介して上記両テーパベアリ
ングに常時一定のプレロードを付与している。
しかし、上記テーパベアリングに対するプレロード値
が大きすぎると、このテーパベアリングに異常な負担が
かかり、騒音あるいは損傷などの発生原因となる。
これに対処するに、例えば特公昭52−31592号公報で
は、回転軸を支承するベアリングにプレロードを付与す
る際、この回転軸を一方向へ回転させ、且つ、このベア
リングを軸方へ押圧するナットを上記回転軸の回転速度
よりも速く回転させて上記ベアリングを次第に予圧し、
その間、この予圧に伴う上記ベアリングの反力を測定
し、この反力を上記プレロードに換算して、所定プレロ
ード値に到達したら上記ナットの上記ベアリングに対す
る締め付けを停止し、プレロードを設定する技術が開示
されている。
しかし、この先行技術では、ナットを回転させる際
に、上記コラプシブルスペーサのプレロードのみを測定
し、上記ナットの締め付けトルクは測定していないた
め、このナットの締め付けトルクが規定値以内か、否か
は判別されない。上記ナットに対する締め付けトルクが
規定値を越えると、このナットが螺入される上記回転軸
のねじ部が損傷を受けやすくなる。
また、特開昭60−139915号公報には、まず、コラプシ
ブルスペーサを挟持する一対のテーパベアリングを相対
的に押圧し、その間、このテーパベアリングに対するプ
レロードを測定し、このプレロードが所定値に達したと
き、上記テーパベアリングに対する付勢力を停止し、次
いで、上記テーパベアリングの相対的な移動量を測定
し、この移動幅に応じたシムを選定し、このシムを上記
テーパベアリングと上記コラプシブルスペーサ間に介装
し、プレロードを一定に保持する技術が開示されてい
る。
しかし、この先行技術では、プレロードを測定した
後、このプレロードに適合したシムをいちいち選択し
て、装着する作業が必要であるため、作業が煩雑で、生
産性の効率化を実現することが困難である。
また、上記各先行技術に開示されているプレロード値
は、コラプシブルスペーサの弾性変形領域で設定されて
いる。しかし、このコラプシブルスペーサの弾性変形領
域内のプレロード値は、不安定であり、長期的なエンジ
ン稼働に対して変動しやすく、騒音、がたの発生などの
不具合を生じる可能性がある。
［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、回転軸
にスラスト方向の往復荷重が連続的に加えられても、ベ
アリングに付与されるプレロード値が変動せず、また、
プレロード値の設定が確実、且つ、迅速に行え、その
上、ナットなどの係合部材が螺入される回転軸のねじ部
に損傷を与えることのない回転装置並びに回転装置のプ
レロード調整方法及びその調整装置を提供することを目
的としている。
［問題点を解決するための手段］ 本発明による回転装置は、回転軸の両端を支持する一
対のベアリングの一方が上記回転軸に螺入された係合部
材に押圧付勢自在に当接され、さらに上記一対のベアリ
ング間に、この一対のベアリングにプレロードを付与す
るコラプシブルスペーサが介装されている回転装置にお
いて、前記コラプシブルスペーサの中途に形成された座
屈部が塑性変形領域を越えて変形され、且つこの座屈部
に連続する上記コラプシブルスペーサ全体の弾性力にて
前記一対のベアリングにプレロードが付与されているこ
とを特徴とする。
本発明による回転装置のプレロード調整方法は、回転
軸の一端に、一対のベアリングの一方を掛止し、また上
記回転軸の他端に上記一対のベアリングの他方を装着
し、且つこの両ベアリング間にコラプシブルスペーサを
介装し、次いで上記回転軸の他端に係合部材を螺入し、
その後この係合部材を回転させて上記コラプシブルスペ
ーサを押圧しながら予め定められた初期設定トルクまで
締結し、次いで上記係合部材を予め設定された量だけ回
転させて上記コラプシブルスペーサの中途に形成された
座屈部を塑性変形領域まで押圧し、その後上記係合部材
に対する回転角と締め付けトルクを計測しながら上記コ
ラプシブルスペーサの上記座屈部を上記塑性変形領域を
越えて変形させて上記一対のベアリングに対するプレロ
ードを設定することを特徴とする。
本発明による回転装置のプレロード調整装置は、回転
軸の両端を支持する一対のベアリングの一方が上記回転
軸に螺入された係合部材に押圧付勢自在に当接され、さ
らに上記一対のベアリング間に、この一対のベアリング
に対して、その中途に形成された座屈部を塑性変形領域
を越えて変形させるとともに、この座屈部に連続する全
体の弾性力でプレロードを付与するコラプシブルスペー
サが介装されている回転装置の上記係合部材を回転させ
る係合工具が、装置本体に設けられた間欠回転自在なモ
ータに連設され、さらにこのモータに、上記係合部材の
上記コラプシブルスペーサに対する締め付けトルクを検
出するトルクセンサと、上記モータの回転角を検出する
角度センサとが制御装置を介して連設されていることを
特徴とする。
［作 用］ 本発明では、まず、回転装置に設けられた回転軸の両
端をベアリングで支持し、且つ、このベアリング間にコ
ラプシブルスペーサを介装し、次いで、上記回転軸の一
端にナットなどの係合部材を螺入する。そして、この係
合部材に回転工具を係合し、この回転工具に連設するモ
ータを間欠回転させながら、このモータに連設されたト
ルクセンサによってトルクを測定して上記係合部材を初
期設定トルクに到達するまで締め付ける。次いで、上記
係合部材を上記回転工具によって、予め設定された回転
角だけ回転させて、上記コラプシブルスペーサの座屈部
が塑性変形領域に達するまで押圧し、その後、上記係合
部材をさらに回転させて上記座屈部を塑性変形領域を越
えて変形させ、その間、上記トルクセンサによって締め
付けトルクを測定し、上記ベアリングに対する上記コラ
プシブルスペーサ全体の弾性力によるプレロード値を予
め定められた値に設定する。
［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図面は本発明の一実施例に係り、第１図は調整完了後
の回転装置の断面図、第２図はプレロード調整装置の要
部と回転装置の断面側面図、第３図はコラプシブルスペ
ーサの縦断面図、第４図は調整完了後のコラプシブルス
ペーサの縦断面図、第５図はプレロード調整装置の全体
側面図、第６図は縦軸に締め付けトルク（Ｔ）、横軸に
係合工具の回転角（θ）を示す特性図、第７図は制御装
置のブロック図、第８図は制御装置のフローチャート図
である。
これらの図において、符号１は回転装置の一例である
デファレンシャル装置で、このデファレンシャル装置１
のギヤキャリヤ２に、回転軸の一例であるドライブピニ
オンシャフト３が挿通され、このドライブピニオンシャ
フト３の両端に形成されたジャーナル3aが対向一対のテ
ーパベアリング4a,4bを介して上記ギヤキャリヤ２に回
動自在に支承されている。また、この両方テーパベアリ
ング4a,4bのインナレース4c,4d間に、コラプシブルスペ
ーサ５が介装されている。
第３図に示すように、組付け前の上記コラプシブルス
ペーサ５は、先端部5a方向へ拡開するテーパ状に形成さ
れており、且つ、このコラプシブルスペーサ５の基端部
5b寄りの中途に、座屈部5cが凸湾曲形成されている。
第４図に示すように、組付け後の上記コラプシブルス
ペーサ５は、上記座屈部5cが外方へ断面Ｕ字状に塑性変
形され、且つ、このコラプシブルスペーサ５の先端部5a
と基端部5bが、上記テーパベアリング4a,4bのインナレ
ース4c,4dに一定のプレロードを付与している。
また、上記ドライブピニオンシャフト３の先端には、
図示しないデファレンシャルケースに取付けられたリン
グギヤに噛合するドライブピニオン3bが形成され、一
方、上記ドライブピニオンシャフト３の基端部にねじ部
3cが螺設されていると共に、このねじ部3c側のジャーナ
ル3aとねじ部3cとの間にはスプライン部3dが形成されて
いる。
さらに、このドライブピニオンシャフト３のスプライ
ン部3dにフランジコンパニオン６の本体胴部6aに形成さ
れたスプライン穴6fを挿通してドライブピニオンシャフ
ト３とドライブコンパニオン６とがスプライン結合さ
れ、この本体胴部6aの先端が上記テーパベアリング4bの
インナレース4dに当接されている。また、この本体胴部
6aと上記デファレンシャル装置１の開口部1a間にシール
部材７が介装されている。また、上記フランジコンパニ
オン６の本体胴部6aの中途に段部6bが形成されており、
この段部6bに、上記デファレンシャル装置１の開口部1a
に対向されて、上記シール部材７の防塵および保護する
フランジ部材８が取り付けられている。
また、上記フランジコンパニオン６の基端にフランジ
部6cが形成されており、このフランジ部6cに複数のボル
ト挿通孔6dが等間隔をおいて穿設されている。なお、こ
のフランジコンパニオン６のフランジ部6cに図示しない
プロペラシャフトに形成されたフランジョークが、上記
ボルト挿通孔6dに挿通されるボルト（図示せず）を介し
て連結される。
また、上記ドライブピニオンシャフト３のねじ部3cが
上記フランジコンパニオン６の上記フランジ部6c側に穿
設された凹部6eに露呈され、このねじ部3cに螺入された
ナット９が上記フランジコンパニオン６の凹部6eに掛止
されている。
また、符号11はプレロード調整装置である。このプレ
ロード調整装置11のフロア13に設置されたベース12上
に、上記デファレンシャル装置１のギヤキャリヤ２を保
持固定する組立てパレット14が固設されている。さら
に、上記ベース12上には、上記デファレンシャル装置１
に設けられたフランジコンパニオン６のフランジ部6cに
対向する装置本体部15が設けられており、この装置本体
部15のベッド16が上記ベース12に固設されている。さら
に、このベッド16にサドル17がデファレンシャル装置１
方向にスライド自在に載置され、このサドル17に、上記
ベース12に固設されたアクチュエータ18のプランジャ18
aが連設されている。
また、上記サドル17にナットランナケース19が固設さ
れており、このナットランナケース19の、上記デファレ
ンシャル装置１のフランジコンパニオン６に対向する面
に、上記フランジコンパニオン６のボルト挿通孔6dに挿
通される位置決めピン20と、上記フランジコンパニオン
６の凹部6eから露呈されている上記ドライブピニオンシ
ャフト３のねじ部3cに対向するボス21とが突設されてい
る。
また、このボス21に、上記ナットランナケース19に内
蔵されているパルスモータ22のスピンドル22aにスプラ
イン結合されているプランジャ23が進退自在に支承され
ている。さらに、このプランジャ23の先端に、上記ドラ
イブピニオンシャフト３のねじ部3cに螺入されるナット
９に係合される係合工具の一例であるナットボックス24
が固設されている。さらに、上記プランジャ23の上記ナ
ットボックス24と上記ボス21間に、圧縮スプリング25が
スリップリング26を介して介装されている。
また、上記ナットランナケース19に内蔵されたパルス
モータ22のスピンドル22aにパルスギヤ27が軸装されて
おり、このパルスギヤ27に角度センサ28が対設されてい
る。さらに、上記パルスモータ22の後部に、上記スピン
ドル22aのトルクを検出するトルクセンサ29が固設され
ている。
このトルクセンサ29は、図においえは、磁気を利用し
たねじれ角検出式トルクセンサであり、このトルクセン
サ29のトルク検出用軸29aが上記スピンドル22aに連設さ
れている。なお、このトルク検出用軸29aには、同一形
状をなす一対の強磁性体製ギヤが軸装されており、この
両強磁性体制ギヤに電磁ピックアップが対設されている
ものである（いずれも図示せず）。
また、上記ベース12にコントローラ30が固設されてい
る。このコントローラ30に電子制御ユニット（ECU）31
が内蔵されている。このECU31に、上記角度センサ28か
らの信号、上記トルクセンサ29からの信号が各々入力さ
れる。
このECU31の演算部（ALU）32に、アナログデジタル
（A/D）変換器33がバスライン34を介して接続されてい
る。なお、このA/D変換器33にサンプルホールド信号が
出力されている。
さらに、上記A/D変換器33に上記トルクセンサ29が接
続され、また、上記ALU32に、波形整形を兼用する入力
インターフェース回路35を介して上記角度センサ28が接
続されている。
さらに、上記ALU32にパルスモータ駆動回路36が接続
され、このパルスモータ駆動回路36に上記パルスモータ
22が接続されて、このパルスモータ22の回転角が制御さ
れる。
また、上記ALU32にトルク表示回路37を介してトルク
表示部38が接続されている。さらに、上記ALU32と上記
トルク表示回路37間にトルク値判別回路39が接続され、
このトルク値判別回路39に、正常／異常表示部40が接続
されている。
次に、上記構成による実施例の作用について説明す
る。
まず、ギヤキャリヤ２にドライブピニオンシャフト３
をテーパベアリング4a,4bを介して支承するとともに、
上記テーパベアリング4a,4b間にコラプシブルスペーサ
５を介装する。また、上記デファレンシャル装置１の開
口部1aにシール部材７を装着し、且つ、上記ドライブピ
ニオンシャフト３のスプライン部3dに、フランジ部材８
が予め固設されているフランジコンパニオン６のスプラ
イン穴6fを挿通して、ドライブピニオンシャフト３とフ
ランジコンパニオン６とをスプライン結合する。
そして、上記フランジコンパニオン６の凹部6eから露
呈された上記ドライブピニオンシャフト３のねじ部3cに
ネット９を緩く螺着する（第２図の状態）。
次いで、この所定に仮組みされたデファレンシャル装
置１を、プレロード調整装置11の組立てパレット14上に
載置固定する。次いで、図示しない始動スイッチをONす
ると、アクチュエータ18のプランジャ18aが突出動作
し、このプランジャ18aに連設するナットランナケース1
9が、ベッド16に載置されたサドル17に支持されながら
第５図の左方向へ移動される。
すると、まず、上記ナットランナケース19に内蔵され
ているパルスモータ22のスピンドル22aに連設するプラ
ンジャ23の先端に形成されたナットボックス24が上記デ
ファレンシャル装置１のナット９に係合される。その
後、上記アクチュエータ18のプランジャ18aがさらに突
出動作されると、上記プランジャ23が圧縮スプリング25
の付勢力に抗して相対的に後退動作する。
また、その間、上記ナットランナケース19に固設され
ている位置決めピン20が、上記デファレンシャル装置１
に設けられたフランジコンパニオン６のフランジ部6cに
穿設されているボルト挿通孔6dに挿通されて、上記デフ
ァレンシャル装置１の回転を規制するとともに、上記ナ
ット９に対し上記ナットボックス24を位置決めする。
その後、上記アクチュエータ18が所定量突出される
と、図示しないリミットスイッチがONされ、このプラン
ジャ18aの突出動作が停止される。次いで、プレロード
調整作業が開始される。
すなわち、第８図に示すフローチャートに従って説明
すると、まず、ステップS1でコントローラ30に内蔵され
ている電子制御ユニット（ECU）31から上記パルスモー
タ22にナット締め付け開始信号が出力される。
上記パルスモータ22に機動信号が入力されると、この
パルスモータ22のスピンドル22aが回転され、このスピ
ンドル22aにスプライン結合されているプランジャ23に
一体形成されているナットボックス24が上記ナット９を
締め付ける。
すると、このナット９が上記ドライブピニオンシャフ
ト３の基端部に挿通されているフランジコンパニオン６
の凹部6eを締め付け、このフランジコンパニオン６を第
２図の左方向へ押圧する。その結果、このフランジコン
パニオン６の先端が、上記ドライブピニオンシャフト３
のジャーナル3aに挿通されているテーパベアリング4bの
インナレース4dを介してコラプシブルスペーサ５を押圧
付勢する。すると、このコラプシブルスペーサ５に圧縮
応力が発生し、その反力で上記両テーパベアリング4a,4
bにプレロードが付与される。
上記ナット９の締め付けが開始されると、ステップS2
へ進み、トルクセンサ29からのフィードバックが開始さ
れ、このトルクセンサ29のフィードバック信号がA/D変
換器33を介して演算部（ALU）32に入力される。なお、
このトルクセンサ29は、例えば、ねじれ角検出式トルク
センサであり、上記スピンドル22aに連設するトルク検
出用軸29aのねじれ角を締め付けトルクに換算して検出
するものである。
また、上記ALU32には、初期の少ない設定トルク値T0
が予め入力されており、ステップS3にて、上記パルスモ
ータ22の上記ナット９に対する締め付けトルクＴと上記
ALU32に予め入力されている設定トルク値T0とを比較演
算する。そして、上記締め付けトルクがＴ＜T0と判定さ
れたらステップS3へ戻る。また、上記締め付けトルクが
Ｔ＝T0と判定されたらステップS4へ進み、トルクセンサ
29のフィードバックが停止され、同時に、ステップS5に
て角度センサ28からのフィードバックが開始される。
すると、この角度センサ28からのフィードバック値
が、入力インタフェース回路35を介して上記ALU32に入
力される。なお、この角度センサ28は、例えば、上記ス
ピンドル22aに軸装されたパルスギヤ27からの反射光を
角度センサ28にて受光し、この受光をカウントして回転
角を検出するものである。
また、上記ALU32には、上記締め付けトルクT0時の、
上記パルスモータ22のスピンドル22aの回転角θ０を基
準値０とした回転角θ１（第６図参照）が予め入力され
ている。なお、この回転角θ１は、上記コラプシブルス
ペーサ５の座屈部5cが座屈されて塑性変形領域へ達する
までの上記コラプシブルスペーサ５の収縮量を実験で算
出し、その値を上記ナット９の回転角に換算したもので
ある。
そして、ステップS6へ進み、上記ALU32にて、上記パ
ルスモータ22に設けられたスピンドル22aの回転角θ
と、予め入力されている基準回転角θ１を比較演算す
る。
上記ナット９の回転角がθ０からθ１へ進む間、この
ナット９の締め付け力を受けて、上記コラプシブルスペ
ーサ５の座屈部5cが軸径方向へ次第に座屈され、第６図
に示すように、弾性変形領域ａから上降伏点ｂが経て塑
性変形領域ｃへ至る。上記コラプシブルスペーサ５の座
屈部5cが塑性変形領域ｃに到達すると、第４図に示すよ
うに、この座屈部5cがＵ字状に変形され、互いの対向面
が近接される。
そして、上記角度センサ28からのフィードバック値に
より、パルスモータ22のスピンドル22aの回転角がθ＜
θ１と判定されたら再びステップS5へ戻り、また、この
スピンドル22aの回転角がθ≦θ１と判定されたらステ
ップS7へ進む。
そして、このステップS7で、トルクセンサ29のフィー
ドバックが再び開始され、同時に、ステップS8で上記ナ
ット９が回転角θ１からΔθへ進む間の上記塑性変形領
域ｃのランディング幅（締め付けトルクのばらつき）Δ
Ｔの平均値T1を上記ALU32にて算出する。
次いで、ステップS9へ進み、上記ナット９がθ２まで
回転されたときに、予め上記ALU32に入力されている一
定加算トルクＴ′と、上記平均値T1とがALU32で加算さ
れて、規格締め付けトルク下限T2（＝Ｔ′＋T1）が換算
され、この規格締め付けトルク下限T2と，上記ナット９
がθ２まで回転されたときの締め付けトルクＴとを比較
する。そして、上記ナット９の締め付けトルクがＴ＜T2
なら上記ステップS9へ戻る。
また、この締め付けトルクがＴ≧T2ならステップS10
へ進み、上記パルスモータ22に回転停止信号が入力さ
れ、このパルスモータ22のスピンドル22aの回転が停止
され、同時に、上記ECU31のALU32からトルク表示回路37
に信号が出力され、トルク表示部38に締め付けトルクが
表示される。
次いで、ステップS11へ進み、上記締め付けトルクＴ
がトルク値判別回路39へ入力され、このトルク値判別回
路39にて、この締め付けトルクＴが上記ALU32に予め入
力されている規格締め付けトルク上限T3と、上記締め付
けトルク下限T2間に収まっているか、否かを判定し、正
常／異常表示部40に、T2≦Ｔ≦T3なら合格表示を、ま
た、それ以外なら異常表示をする。
ところで、上記ナット９の締め付けトルクＴが、T2≦
Ｔ≦T3に収まる間、上記コラプシブルスペーサ５の座屈
部5cが塑性変形領域ｃから第４図に示すように、Ｕ字状
に屈曲され、互いの対向面が当接し、次いで、塑性変形
領域ｃ後の弾性変形領域ｄ内で上記コラプシブルスペー
サ５全体に圧縮荷重が印加され、その反力によって上記
コラプシブルスペーサ５の先端部5a、基端部5bから前記
テーパベアリング4a,4bに、一定圧のプレロードが付与
される。
このコラプシブルスペーサ５全体の弾性変形領域ｄ
は、上記座屈部5cの塑性変形領域ｃを越えて、上記コラ
プシブルスペーサ５全体に発生しているものであるた
め、このコラプシブルスペーサ５がドライブピニオンシ
ャフト３の前進あるいは後退時の推力による繰返し荷重
を受けても、上記テーパベアリング4a,4bに対するプレ
ロードが変動することなく、長期的使用に対しても常に
一定した値のプレロードが上記テーパベアリング4a,4b
に付与される。
そして、上記プレロード調整作業が終了した後、前記
アクチュエータ18のプランジャ18aを後退動作させ、こ
のプランジャ18aに連設するナットランナケース19をサ
ドル17に沿って同方向へ後退させ、上記ナットランナケ
ース19に内蔵されているパルスモータ22のスピンドル22
aにスプライン結合されているプランジャ23に固設され
ているナットボックス24の上記ナット９に対する係合を
解離するとともに、前記フランジコンパニオン６のフラ
ンジ6cに穿設されているボルト挿通孔6dから位置決めピ
ン20を抜き、上記装置本体部15を初期位置（第５図の状
態）に復帰させる。
そして、組立てパレット14に載置固定されているデフ
ァレンシャル装置１を取外し、次いで、プレロード未調
整の新たなデファレンシャル装置１を上記組立てパレッ
ト14に載置固定して、上述工程をリサイクルする。
なお、本発明は上記実施例に限るものではなく、例え
ば、回転軸はスラスト荷重が作用するものであればドラ
イブピニオンシャフト３に限るものではない。また、回
転装置もデファレンシャル装置１に限らず他のものてあ
ってもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明による回転装置は、回転軸
の両端を支持する一対のベアリングの一方が上記回転軸
に螺入された係合部材に押圧付勢自在に当接され、さら
に上記一対のベアリング間に、この一対のベアリングに
プレロードを付与するコラプシブルスペーサが介装され
ているものにおいて、前記コラプシブルスペーサの中途
に形成された座屈部が塑性変形領域を越えて変形され、
且つこの座屈部に連続する上記コラプシブルスペーサ全
体の弾性力によって前記一対のベアリングにプレロード
が付与されるので、従来の上記座屈部の弾性変形領域で
の弾性力によるプレロード付与に比べ、変位量が少な
く、上記回転軸に対し往復方向のスラスト荷重が繰返し
加えられても、上記一対のベアリングに対するプレロー
ド値が変動せず、長期的使用に充分に耐え、製品の信頼
性が大幅に向上する。
また、本発明による回転装置のプレロード調整方法
は、回転軸の一端に、一対のベアリングの一方を掛止
し、また上記回転軸の他端に上記一対のベアリングの他
方を装着し、且つこの両ベアリング間にコラプシブルス
ペーサを介装し、次いで上記回転軸の他端に係合部材を
螺入し、その後この係合部材を回転させて、上記コラプ
シブルスペーサを押圧しながら予め定められた初期設定
トルクまで締結し、次いで上記係合部材を予め設定され
た量だけ回転させて上記コラプシブルスペーサを座屈部
が塑性変形領域を越えて変形するまで押圧し、その後上
記係合部材に対する回転角と締付けトルクを計測しなが
ら上記コラプシブルスペーサの上記一対のベアリングに
対するプレロードを設定するようになっているので、作
業の自動化が図れるとともに、一定のプレロード値を正
確、且つ、迅速に設定することができ、作業の効率化が
実現される。
その上、最終工程では回転角と締め付けトルクを計測
しながら上記コラプシブルスペーサの上記一対のベアリ
ングに対するプレロードを設定するので、プレロード調
整中にナットなどの係合部材を螺入する回転軸のねじ部
に損傷を与えることがなく、製品の不良率が低減、およ
び、作業のより一層の効率化が実現される。
さらに、発明による回転装置のプレロード調整装置
は、回転軸の両端を支持する一対のベアリングの一方が
上記回転軸に螺入された係合部材に押圧付勢自在に当接
され、さらに上記一対のベアリング間に、この一対のベ
アリングにプレロードを付与するコラプシブルスペーサ
が介装されている回転装置の上記係合部材を回転させる
係合工具が、装置本体に設けられた間欠回転自在なモー
タに連設され、さらにこのモータに、上記係合部材の締
め付けトルクを検出するトルクセンサと、上記モータの
回転角を検出する角度センサとが制御装置を介して連設
されているので、上記コラプシブルスペーサに対するプ
レロード値がトルクセンサと角度センサで制御され、そ
の結果、より高精度のプレロード値が一律に設定されて
品質が向上するばかりでなく、量産性に優れ、且つ、製
品コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例に係り、第１図は調整完了後の
回転装置の断面図、第２図はプレロード調整装置の要部
と回転装置の断面側面図、第３図はコラプシブルスペー
サの縦断面図、第４図は調整完了後のコラプシブルスペ
ーサの縦断面図、第５図はプレロード調整装置の全体側
面図、第６図は縦軸に締め付けトルク（Ｔ）、横軸に係
合工具の回転角（θ）を示す特性図、第７図は制御装置
のブロック図、第８図は制御装置のフローチャート図で
ある。 １……回転装置（デファレンシャル装置）、３……回転
軸（ドライブピニオンシャフト）、4a,4b……ベアリン
グ、５……コラプシブルスペーサ、5c……座屈部、９…
…係合部材（ナット）、15……装置本体、22……モー
タ、24……係合工具（ナットボックス）、28……角度セ
ンサ、29……トルクセンサ、31……制御装置（ECU）、T
0……初期設定トルク、ｃ……塑性変形領域、T1,T2,T3
……締め付けトルク、θ0,θ1,θ２……（係合工具の）
回転角。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】回転軸の両端を支持する一対のベアリング
    の一方が上記回転軸に螺入された係合部材に押圧付勢自
    在に当接され、 さらに上記一対のベアリング間に、この一対のベアリン
    グにプレロードを付与するコラプシブルスペーサが介装
    されている回転装置において、 前記コラプシブルスペーサの中途に形成された座屈部が
    塑性変形領域を越えて変形され、 且つこの座屈部に連続する上記コプラシブルスペーサ全
    体の弾性力にて前記一対のベアリングにプレロードが付
    与されていることを特徴とする回転装置。
  2. 【請求項２】回転軸の一端に、一対のベアリングの一方
    を掛止し、 また上記回転軸の他端に上記一対のベアリングの他方を
    装着し、 且つこの両ベアリング間にコラプシブルスペーサを介装
    し、 次いで上記回転軸の他端に係合部材を螺入し、 その後この係合部材を回転させて上記コラプシブルスペ
    ーサを押圧しながら予め定められた初期設定トルクまで
    締結し、 次いで上記係合部材を予め設定された量だけ回転させて
    上記コラプシブルスペーサの中途に形成された座屈部を
    塑性変形領域まで押圧し、 その後上記係合部材に対する回転角と締め付けトルクを
    計測しながら上記コラプシブルスペーサの上記座屈部を
    上記塑性変形領域を越えて変形させて上記一対のベアリ
    ングに対するプレロードを設定することを特徴とする回
    転装置のプレロード調整方法。
  3. 【請求項３】回転軸の両端を支持する一対のベアリング
    の一方が上記回転軸に螺入された係合部材に押圧付勢自
    在に当接され、 さらに上記一対のベアリング間に、この一対のベアリン
    グに対して、その中途に形成された座屈部を塑性変形領
    域を越えて変形させるとともに、この座屈部に連続する
    全体の弾性力でプレロードを付与するコラプシブルスペ
    ーサが介装されている回転装置の上記係合部材を回転さ
    せる係合工具が、装置本体に設けられた間欠回転自在な
    モータに連設され、 さらにこのモータに、上記係合部材の上記コラプシブル
    スペーサに対する締め付けトルクを検出するトルクセン
    サと、上記モータの回転角を検出する角度センサとが制
    御装置を介して連設されていることを特徴とする回転装
    置のプレロード調整装置。
JP61216778A 1986-09-13 1986-09-13 回転装置並びに回転装置のプレロ−ド調整方法及びその調整装置 Expired - Lifetime JP2519218B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61216778A JP2519218B2 (ja) 1986-09-13 1986-09-13 回転装置並びに回転装置のプレロ−ド調整方法及びその調整装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61216778A JP2519218B2 (ja) 1986-09-13 1986-09-13 回転装置並びに回転装置のプレロ−ド調整方法及びその調整装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6372915A JPS6372915A (ja) 1988-04-02
JP2519218B2 true JP2519218B2 (ja) 1996-07-31

Family

ID=16693743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61216778A Expired - Lifetime JP2519218B2 (ja) 1986-09-13 1986-09-13 回転装置並びに回転装置のプレロ−ド調整方法及びその調整装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2519218B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0716901Y2 (ja) * 1989-04-28 1995-04-19 マツダ株式会社 回転軸のプリロード調整制御装置
JP2002054721A (ja) * 2000-08-08 2002-02-20 Fuji Heavy Ind Ltd ドライブ軸用スペーサの支持構造
JP2002264675A (ja) * 2001-03-07 2002-09-18 Fuji Heavy Ind Ltd ディファレンシャル装置
JP4952617B2 (ja) * 2008-03-05 2012-06-13 マツダ株式会社 回転軸のプリロード調整方法及び装置
CN105058035B (zh) * 2015-08-05 2017-05-10 安徽巨一自动化装备有限公司 驱动桥总成主锥螺母拧测机
US11859693B2 (en) 2020-03-06 2024-01-02 Hamilton Sundstrand Corporation Gear timing with helical spline and shims
CN114060406A (zh) * 2020-08-05 2022-02-18 耐世特汽车系统（苏州）有限公司 通过消除轴承游隙来锁紧轴的设置方法及装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS48101038U (ja) * 1972-03-01 1973-11-28
JPH0236735Y2 (ja) * 1984-09-27 1990-10-05

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6372915A (ja) 1988-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0137782B1 (ko) 동력타취장치
JPS632295Y2 (ja)
JPH0920256A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2519218B2 (ja) 回転装置並びに回転装置のプレロ−ド調整方法及びその調整装置
US9835197B2 (en) Pinion assembly preloading system
US5579570A (en) Apparatus for preloading pinion bearing
JPH092298A (ja) 電動パワーステアリング装置
JPH1144319A (ja) 軸受の予圧付与装置
JPH0369667B2 (ja)
JP3835374B2 (ja) ボルト締結方法及びその装置
JP2519610B2 (ja) 電動プレス方法
JP4408251B2 (ja) 車輪用軸受装置の軸受すきま測定方法
US5855065A (en) Method for assembling a rotary apparatus with gap-controlling features
JP2770459B2 (ja) 圧電式アクチュエータの製造装置
JP3645688B2 (ja) ラックピニオン式ステアリング装置
JP2866282B2 (ja) 車軸用軸受装置及びその軸受隙間測定方法
JP2685134B2 (ja) 軸受キャップの組付方法
JP3587614B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP3883635B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2547601B2 (ja) 物品の組付け方法
JP3328719B2 (ja) 動力舵取装置
JPH0126481Y2 (ja)
EP0119007A3 (en) Apparatus for installing rivet nuts
CN212931747U (zh) 一种电动助力转向管柱减速机构启动扭矩跌落值测量装置
JPH07277203A (ja) 衝撃吸収式ステアリングコラム