JP2848151B2 - ディファレンシャル装置のバックラッシシム選択方法 - Google Patents

ディファレンシャル装置のバックラッシシム選択方法

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JP2848151B2
JP2848151B2 JP24562392A JP24562392A JP2848151B2 JP 2848151 B2 JP2848151 B2 JP 2848151B2 JP 24562392 A JP24562392 A JP 24562392A JP 24562392 A JP24562392 A JP 24562392A JP 2848151 B2 JP2848151 B2 JP 2848151B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディファレンシャル装
置のドライブピニオンとリングギヤとのバックラッシ調
整のために適正な厚みのシムを選択する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のバックラッシシムの選択
方法としては、例えば特開昭63−180767号公報
に開示されている技術を挙げることができる。この公報
においては、まずディファレンシャル装置の各構成部品
においてシムの厚みに影響を及ぼす部分の寸法を単品状
態で測定する。一方、各構成部品の組付け時において圧
入部品に加えられる負荷やプレロードの設定などにより
決定される実際の組付け状態での寸法を圧入締め代など
により予測する。そしてこの予測に基づき前記の測定寸
法を補正してシムの厚みを求めている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし各構成部品を組
付けた状態での寸法は、ワーク(ディファレンシャル装
置)毎に多少のばらつきがあり、それを見越したうえで
補正寸法を予測することは困難である。この結果、前記
シムの厚みを精度よく設定することができず、したがっ
てドライブピニオンとリングギヤとのバックラッシ調整
にもばらつきが生じる。また前述したように各構成部品
をそれぞれ単品で寸法測定しているため、測定作業の工
数が多く、作業も煩雑となりやすい。
【0004】本発明の技術的課題は、ディファレンシャ
ル装置の組付け時に設定されるプレロードなどに伴う寸
法の変化分を織り込んで測定した各寸法に基づいてバッ
クラッシ調整用のシムの厚みを算出することにより、こ
のシムの厚みをワーク毎に最適な寸法とし、また測定作
業の工数の低減も図ることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明におけるディファレンシャル装置のバックラ
ッシシム選択方法は、ドライブピニオンとこれに常時噛
合うリングギヤを備えたデフケースとが共にデフキャリ
ヤ内に組込まれるとともに、このデフケースを回転自在
に支持する左右のサイドベアリングのそれぞれの端面と
デフキャリヤの左右のシム取付け面との間に前記ドライ
ブピニオンとリングギヤとのバックラッシ調整用のシム
が設けられるディファレンシャル装置を対象とし、前記
のデフキャリヤに対してドライブピニオンを組付けた状
態で、このドライブピニオンの噛合い歯面から前記デフ
キャリヤの一方のシム取付け面までの寸法L1と、左右
のシム取付け面の間の寸法L2とをそれぞれ測定する一
方、前記のデフケースにリングギヤ及び両サイドベアリ
ングを組付けた状態で、このリングギヤの噛合い歯面か
ら一方のサイドベアリングの端面までの寸法L3と、両
サイドベアリングの端面間の寸法L4をそれぞれ測定
し、前記の寸法L1〜L4に基づいて前記バックラッシ
調整用のシムの厚みを算出する。
【0006】
【作用】本発明のバックラッシシム選択方法によれば、
前記デフキャリヤにドライブピニオンを組付けた状態
で、またデフケースにリングギヤ及び両サイドベアリン
グを組付けた状態で前記の各寸法L1〜L4を測定して
いるため、これらの各寸法L1〜L4はディファレンシ
ャル装置の組付け時における圧入負荷やプレロードに伴
う寸法の変化分が織り込まれた値となる。したがってこ
のような寸法の変化分を予測するといった不確定な要素
が排除され、測定寸法L1〜L4に基づいて前記シムの
厚みを正確に求めることができ、また測定項目も少なく
て済むため作業工数も低減される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。図3にディファレンシャル装置が断面図で示さ
れている。この図面で明らかなように、デフキャリヤ1
0の内部に組込まれているドライブピニオンシャフト1
2は、テーパードローラベアリングを用いたフロントベ
アリング18及びリヤベアリング19により回転自在に
支持されている。このドライブピニオンシャフト12に
おいてデフキャリヤ10の内部に位置する側の端部に
は、つぎに説明するデフケース20のリングギヤ24に
噛合ったドライブピニオン14が一体に形成されてお
り、かつ他方の端部には図示しないプロペラシャフト等
を通じてエンジンからの駆動力を受けるコンパニオンフ
ランジ16が回転伝達可能に結合されている。なおこの
コンパニオンフランジ16とドライブピニオンシャフト
12とをロックナット15で締付けることにより、これ
らの相互間に加えられる相反する方向のスラスト荷重に
基づいて前記フロントベアリング18及びリヤベアリン
グ19に対するプレロードが設定されるのは周知のとお
りである。
【0008】前記デフキャリヤ10の内部に組込まれて
いる前記デフケース20は、前記ドライブピニオンシャ
フト12の軸線と直交する軸線回りに回転するようにな
っている。つまりデフケース20の回転軸線上において
その左右両側に形成されているスリーブ部が、テーパー
ドローラベアリングを用いたサイドベアリング26,2
7によりデフキャリヤ10に対して回転自在に支持され
ている。またこのデフケース20の外周には前記リング
ギヤ24が、このデフケース20と一体的に組付けられ
ている。そこでエンジンの駆動力により前記コンパニオ
ンフランジ16を通じてドライブピニオンシャフト12
が回転すると、ドライブピニオン14とリングギヤ24
との噛合いによりデフケース20がその回転軸線回りに
回転することとなる。なお前記ドライブピニオン14と
リングギヤ24とは共にハイポイドギヤが使用されてい
る。
【0009】前記デフキャリヤ10は、デフケース20
の回転軸線に沿った方向に関して本体と分離されたキャ
リヤカバー11を備えている。したがって前記の両サイ
ドベアリング26,27のうち、図3の右側に位置する
サイドベアリング27のアウタレースはデフキャリヤ1
0に組付けられているものの、左側のサイドベアリング
26のアウタレースはキャリヤカバー11に組付けられ
ている。そして両サイドベアリング26,27のアウタ
レース端面と、これらの端面に対向するデフキャリヤ1
0及びキャリヤカバー11のそれぞれのシム取付け面1
0a,11aとの間には、前記ドライブピニオン14と
リングギヤ24とのバックラッシ調整用のシム28,2
9がそれぞれ設けられている。
【0010】図1に前記バックラッシ調整用のシム2
8,29の適正な厚みを求めるためのシステムの概要が
示されている。この図1で明らかなように測定システム
は、デフキャリヤサブアッシ測定部Aとデフケースサブ
アッシ測定部Bとキャリヤカバー測定部Cとに分かれて
いる。前記測定部Aでの測定対象であるデフキャリヤサ
ブアッシは、前記デフキャリヤ10(デフケース20が
取外された本体のみ)に対して前記ドライブピニオンシ
ャフト12が前記フロントベアリング18及びリヤベア
リング19により回転自在に支持された状態で組付けら
れている。またこのドライブピニオンシャフト12には
前記コンパニオンフランジ16が結合され、かつ前記ロ
ックナット15の締付けにより前述したように両ベアリ
ング18,19に対して所定のプレロードが付加されて
いる。一方、前記測定部Bでの測定対象であるデフケー
スサブアッシは、前記デフケース20の外周に前記リン
グギヤ24が装着されているとともに、左右のスリーブ
部に対して前記サイドベアリング26,27のインナレ
ースがそれぞれ圧入されている。
【0011】つぎに前記シム28,29の適正な厚みを
決定する手順について説明する。まず前記デフキャリヤ
サブアッシ測定部Aにおいては、デフキャリヤ10にお
ける前記キャリヤカバー11との合わせ面を測定基準面
30に仮置きし、かつクランプユニット32によりその
シリンダ33の作動力でデフキャリヤ10の合わせ面を
測定基準面30に押し付ける。これと並行して前記コン
パニオンフランジ16に向けてモーター36及び角度検
出器37を備えた駆動ユニット34を前進させ、この駆
動ユニット34のクランプ部でコンパニオンフランジ1
6をチャックする。この状態で前記駆動ユニット34の
モーター36を駆動させ、前記コンパニオンフランジ1
6を介してドライブピニオンシャフト12を回転させ
る。このときドライブピニオン14の回転方向に関する
歯の概略位置を、前記測定基準面30の側に設けられて
いる割出し位置センサ38で検出する。この検出信号に
よって前記モーター36の駆動を停止させるとともに、
タッチセンサ40の先端をハイポイドギヤである前記ド
ライブピニオン14の一つの歯溝に挿入する。ここで前
記モーター36をまず正転させてタッチセンサ40の先
端が歯溝の一方の側面に当たったときの前記角度検出器
37での検出角度θ1L(ラジアン)を演算装置70で読
み取る。次いでモーター36を逆転させてタッチセンサ
40の先端が歯溝の他方の側面に当たったときの角度検
出器37での検出角度θ1Rを演算装置70で読み取る。
このようにして一つの歯溝について検出角度を読み取っ
た後は前記タッチセンサ40を一度後退させ、以下同様
にドライブピニオン14を回転させてはタッチセンサ4
0を別の歯溝に順次挿入して全歯について検出角度θi
L,θiRを演算装置70で読み取る。
【0012】図2に前記タッチセンサ40による角度検
出のための概念図が示されている。この図面で明らかな
ように、ドライブピニオン14の各歯溝においてタッチ
センサ40による測定位置での歯面間の角度は|θiL−
θiR|で表される。またドライブピニオン14の回転中
心から測定位置までの寸法(半径)をrとし、ドライブ
ピニオン14の歯数をnとする。ここでドライブピニオ
ン14の前記リングギヤ24に対する適正な噛合い歯面
からデフキャリヤ10のシム取付け面10aまでの寸法
L1(図1参照)は、つぎの数式1により算出される。
【0013】
【数1】 ただし、この数式1においてaは歯幅変化係数、Sは歯
幅ねらい値、Laはデフキャリヤ10のシム取付け面1
0aから測定基準位置までの寸法である。このようにし
て図1に示されている寸法L1を前記演算装置70で算
出するとともに、位置センサ42で計測されるデフキャ
リヤ10の前記合わせ面(測定基準面30)から前記シ
ム取付け面10aまでの寸法L2aを演算装置70で読
み取る。
【0014】前記デフケースサブアッシ測定部Bは、図
1で示すように基準ブロック50を備え、その上面に対
し円周方向の複数箇所(三箇所)に仮受け具51が配置
されている。そして各仮受け具51は、それぞれの先端
部においてデフケースサブアッシの前記リングギヤ24
の歯溝に嵌まる適正な径のボールを有する。これらの仮
受け具51に対しリングギヤ24をセットし、かつ上下
のクランプユニット52,53により前記の両サイドベ
アリング26,27のアウタレース端面をクランプす
る。またこれと同時にデフケース20のスリーブ部内周
に各クランプユニット52,53の一部が挿入され、こ
れによってデフケース20の芯出しを行いつつ、両サイ
ドベアリング26,27に実車相当のプレロードを付加
する。この状態において下側のクランプユニット53に
設けられている変位センサ56の測定子56aをハイポ
イドギヤである前記リングギヤ24の歯溝に挿入し、こ
のセンサ56で計測されるリングギヤ24の噛合い歯面
から一方のサイドベアリング27の端面までの寸法L3
を前記演算装置70で読み取る。またこれと並行して位
置センサ58で計測される両サイドベアリング26,2
7の間の寸法L4を同じく演算装置70で読み取る。
【0015】なお前記変位センサ56は、リングギヤ2
4の歯振れによる影響を考慮して円周方向の複数箇所
(三箇所)に配置し、計測寸法L3の平均化を図ってい
る。また両サイドベアリング26,27に対するプレロ
ードは比較的小さいので、変位センサ56の測定子56
aは、自体が備えているばね力によりリングギヤ24の
歯面に適正に接触することとなり、デフケースサブアッ
シの回転方向の割り出しは不要である。
【0016】前記キャリヤカバー測定部Cにおいては、
図1で示すように前記キャリヤカバー11におけるデフ
キャリヤ10との合わせ面を測定基準面60に仮置き
し、かつこの合わせ面をクランプユニット62により測
定基準面60に押し付ける。この状態において位置セン
サ64で計測されるキャリヤカバー11の合わせ面(測
定基準面60)から前記シム取付け面11aまでの寸法
L2bを前記演算装置70で読み取る。なおこの寸法L
2bと、前記デフキャリヤサブアッシ測定部Aでの測定
寸法L2aとの和(L2a+L2b)により、デフキャ
リヤ10とキャリヤカバー11とを接合した状態でのそ
れぞれのシム取付け面10a,11aの間の寸法L2が
得られる。したがってこれらの各寸法L1〜L4に基づ
く前記演算装置70の処理により、前記シム28,29
のそれぞれの厚みT1,T2はつぎの数式2,3でそれ
ぞれ求められる。
【0017】数2 T1=L1−L3+α1 数3 T2=L2−(L4+T1)+α2 ただし上記のα1,α2は補正値である。このように前
記ドライブピニオン14とリングギヤ24とのバックラ
ッシ調整用のシム28,29の最適な厚みが簡単に求め
られることとなる。
【0018】
【発明の効果】このように本発明によればバックラッシ
調整シムの厚みを算出するための各寸法が、ディファレ
ンシャル装置の組付け時における圧入負荷やプレロード
に伴う寸法の変化分を織り込んだ状態で測定され、もっ
て算出されるシムの厚みが高精度となり、かつ測定作業
の工数も低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】バックラッシ調整用シム厚みを求めるためのシ
ステム図である。
【図2】ドライブピニオンの歯面間の角度を検出するた
めの概念図である。
【図3】ディファレンシャル装置の断面図である。
【符号の説明】
10 デフキャリヤ 10a シム取付け面 11a シム取付け面 14 ドライブピニオン 20 デフケース 24 リングギヤ 26 サイドベアリング 27 サイドベアリング 28 バックラッシ調整用のシム 29 バックラッシ調整用のシム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16H 48/08 F16H 55/18 F16H 57/12 B23P 21/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ドライブピニオンと、これに常時噛合う
    リングギヤを備えたデフケースとが共にデフキャリヤ内
    に組込まれるとともに、このデフケースを回転自在に支
    持する左右のサイドベアリングのそれぞれの端面とデフ
    キャリヤの左右のシム取付け面との間に前記ドライブピ
    ニオンとリングギヤとのバックラッシ調整用のシムが設
    けられるディファレンシャル装置を対象とし、 前記デフキャリヤに対してドライブピニオンを組付けた
    状態で、このドライブピニオンの噛合い歯面から前記デ
    フキャリヤの一方のシム取付け面までの寸法L1と、左
    右のシム取付け面の間の寸法L2とをそれぞれ測定する
    一方、 前記デフケースにリングギヤ及び両サイドベアリングを
    組付けた状態で、このリングギヤの噛合い歯面から一方
    のサイドベアリングの端面までの寸法L3と、両サイド
    ベアリングの端面間の寸法L4をそれぞれ測定し、 前記の寸法L1〜L4に基づいて前記バックラッシ調整
    用のシムの厚みを算出することを特徴としたディファレ
    ンシャル装置のバックラッシシム選択方法。
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CN112413106B (zh) * 2020-12-10 2022-03-29 伯朗特机器人股份有限公司 一种锥齿轮间隙调整装置

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