JP2869441B2 - テーパローラベアリングエンドプレー調節用のシム厚測定方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランスミッションの
メインシャフト、カウンタシャフト等に用いられるテー
パローラベアリングエンドプレー調節用のシム厚測定装
置に関し、特に、測定工数の低減及び測定精度の向上を
図る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】トランスミッションのメインシャフト、
カウンタシャフトに使用しているテーパローラベアリン
グは、ある一定のエンドプレーを持たせて組み付ける必
要がある。即ち、図７に示すにように、テーパローラベ
アリング１は、回転軸としての例えばメインシャフトの
インプットシャフト部２外周面と、トランスミッション
ケース３の端壁側カバー３Ａの開口部３ａ内周面との間
に介装される。前記端壁側カバー３Ａには、インプット
シャフト部２に嵌装されるキャップ４がボルト５により
固定され、該キャップ４によって、前記テーパローラベ
アリング１のアウターレースが押さえられる。

【０００３】ここで、トランスミッションを組み立てる
際には、メインシャフトのアウトプットシャフト部を支
持する他のベアリングの支持位置を基準として、前記イ
ンプットシャフト部２を支持するテーパローラベアリン
グ１のアウタレースと、該アウタレースを押さえる前記
キャップ４内端面との隙間（遊び：エンドプレー）を所
定量に保持する必要がある。

【０００４】このため、従来では、テーパローラベアリ
ング１のアウタレースと、キャップ４内端面との間に所
定厚さのシム６を介在させ、該シム厚の調節により、所
定量のエンドプレーを確保するようにしている。このよ
うに所定量のエンドプレーを確保する場合、各トランス
ミッションの組み立て毎にシム厚を調節する必要があ
り、従来では図８に示すような測定具７をメインシャフ
ト８にセットし、この測定具７により必要とするシム厚
を測定し、このシム厚となるようにシムを選定するよう
にしている。

【０００５】測定具７による測定方法を簡単に説明する
と、測定具７をワーク９（メインシャフト８が組み込ま
れたトランスミッションケース）を乗せる。測定具７に
アウターレース９を入れ、更に、キャップ１０を取付ボ
ルト１１にて所定の締付トルクで締め付ける。メインシ
ャフト８のインプットシャフト部８Ａを３回以上回転す
る。２つのダイヤルゲージ１２を読み、その値の平均値
を計算する。計算した結果がシム厚である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のシム厚測定方法にあっては、シム厚の測定に
当たって、測定具の０調整を行う際に過去のデータを用
いた係数を使用するようにしている。この係数は過去の
データに基づいた値であって真の値ではないため、シム
厚を正確に測定することはできない。

【０００７】この結果、テーパローラベアリングの寿命
が短くなる等、テーパローラベアリングの品質の低下を
来し、ひいてはトランスミッション自体の品質を低下さ
せる原因となる。このため、前記係数をより真の値に近
づけることが必要であるが、このためには、多くのデー
タを繰り返し取る必要があり、面倒で手間の係る作業が
必要があった。

【０００８】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、シム厚測定に必要なデータを自動的に取っ
て、シム厚を演算して求める構成とすることにより、真
のシム厚を簡単かつ短時間で得ることのできる方法並び
に装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、回転軸と固定部との間に介装されるテーパロ
ーラベアリングのエンドプレー調整用のシム厚を測定す
る方法であって、前記固定部端面に前記テーパローラベ
アリングのアウタレースに当接するスペーサ部を有する
ベースをセットし、該ベースに荷重を印加しつつ回転軸
を回転し、そのときの前記ベースと固定部端面との隙間
変位を計測しつつ固定部に印加される荷重を計測し、該
計測データにより回帰分析を行って回帰式を得、該回帰
式に基づいて前記荷重０の隙間量を求め、前記スペーサ
部厚をＡ、前記隙間量をＢ、前記エンドプレーをＣ、前
記シム厚をＤとした時、Ｄ＝Ａ−Ｂ−Ｃを演算して、シ
ム厚Ｄを求めるようにした。

【００１０】請求項２記載の発明は、回転軸と固定部と
の間に介装されるテーパローラベアリングのエンドプレ
ー調整用のシム厚を測定する装置であって、前記固定部
端面にセットされ、前記テーパローラベアリングのアウ
タレースに当接するスペーサ部を有するベースと、該ベ
ースに荷重を印加する荷重印加手段と、前記回転軸を回
転する回転手段と、前記ベースと固定部端面との隙間変
位を計測する隙間変位計測手段と、固定部に印加される
荷重を計測する荷重測定手段と、該計測データにより回
帰分析を行って回帰式を得る手段と、該回帰式に基づい
て前記荷重０の隙間量を求める手段と、前記スペーサ部
厚、前記隙間量及び前記エンドプレーに基づいてシム厚
を演算する手段と、を含んで構成した。

【００１１】請求項３記載の発明は、前記ベースに、前
記荷重印加手段、前記回転手段、前記隙間変位計測手段
及び荷重測定手段が夫々一体に取り付けるようにした。
請求項４記載の発明は、前記ベースを円形板から形成
し、その中央部には、回転軸端部が挿通される開口部を
設け、該開口部の内端周部から環状に張り出すスペーサ
部を設けた構成とする。

【００１２】請求項５記載の発明は、前記荷重印加手段
をアクチュエータから構成してなる。請求項６記載の発
明は、前記アクチュエータをベース上面に固定取付し、
アクチュエータの作動ロッドの前・後端部を、夫々アク
チュエータ本体の両端部から突出し、該アクチュエータ
本体先端部から突出する作動ロッド前端部外周面にはお
ねじ部を形成し、ベースに形成された貫通孔を貫通する
作動ロッド前端部外周面のおねじ部を端壁側カバーに形
成されためねじ部に嵌合させる一方、アクチュエータ本
体後端部から突出する作動ロッド後端部には該作動ロッ
ドをねじ嵌合するときの回転用摘み部を設けるようにし
た。

【００１３】請求項７記載の発明は、前記回転手段を、
モータと、該モータの回転軸に取り付けられた駆動ギヤ
と、前記回転軸端部に嵌合取付され、前記駆動ギヤに噛
合する被動ギヤと、から構成した。請求項８記載の発明
は、前記隙間変位計測手段の本体をベース上面に固定取
付し、該本体前端部から突出する測定部をベースに形成
された貫通孔を貫通してベース下面から突出させ、固定
部端面に当接し得るように構成した。

【００１４】請求項９記載の発明は、前記荷重測定手段
をベース上面に固定取付される歪みゲージから構成し
た。

【００１５】

【作用】請求項１及び２記載の発明においては、シム厚
測定に必要なデータを自動的に取って、シム厚を演算し
て求める構成であるから、真のシム厚を正確に測定する
ことができ、テーパローラベアリングの寿命の向上を図
れる等、テーパローラベアリングの品質向上を図れ、真
のシム厚を簡単かつ短時間で得ることができ、作業時間
の短縮化を図れ、作業性の向上を図ることができる。

【００１６】請求項３及び４記載の発明においては、ベ
ースを固定部端面にセットするだけで、シム厚を容易に
測定することができる。請求項５及び６記載の発明にお
いては、荷重を固定部に容易にかつ確実に印加すること
ができる。請求項７記載の発明においては、回転軸を容
易にかつ確実に回転することができる。

【００１７】請求項８記載の発明においては、隙間変位
を容易にかつ確実に測定することができる。請求項９記
載の発明においては、荷重を容易にかつ確実に測定する
ことができる。

【００１８】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図１〜図３は、本発明のテーパローラベアリン
グエンドプレー調節用のシム厚測定装置の一実施例を示
す図である。図１及び図２において、この実施例のテー
パローラベアリング２０は、回転軸としての、トランス
ミッション２１のメインシャフト２２のインプットシャ
フト部２２Ａの外周面と、固定部としての、トランスミ
ッションケース２３の端壁側カバー２３Ａの開口部２３
ａ内周面との間に介装されるものである。

【００１９】シム厚測定装置２４は、前記端壁側カバー
２３Ａ端面にセットされ、テーパローラベアリング２０
のアウタレース２０Ａに当接するスペーサ部２５Ａを有
するベース２５と、該ベース２５に荷重を印加する荷重
印加手段としてのアクチュエータ、例えば油圧シリンダ
２６と、メインシャフト２２を回転する回転手段と、前
記ベース２５と端壁側カバー２３Ａ端面との隙間変位を
計測する変位測定機２７と、端壁側カバー２３Ａに印加
される荷重を計測する荷重測定手段としての歪みゲージ
２８と、該計測データにより回帰分析を行って回帰式を
得る手段、該回帰式に基づいて前記荷重０の隙間量を求
める手段及び前記スペーサ部厚、前記隙間量及び前記エ
ンドプレーに基づいてシム厚を演算する手段をソフトウ
ェア的に装備した後述のコンピュータと、を含んで構成
される。

【００２０】ここで、前記ベース２５は、円形板から形
成される。ベース２５の中央部には、インプットシャフ
ト部２２Ａが挿通される開口部２５Ｂが設けられ、該開
口部２５Ｂの内端周部から環状に張り出すスペーサ部２
５Ａが設けられている。前記油圧シリンダ２６は３つ設
けられ、ベース２５上面の周方向に離間する３箇所に夫
々固定取付される。各油圧シリンダ２６の作動ロッドと
してのピストンロッド２６Ａの前・後端部は、夫々シリ
ンダ本体２６Ｂの両端部から突出され、該シリンダ本体
２６Ｂ先端部から突出するピストンロッド２６Ａ前端部
外周面にはおねじ部２６ａが形成され、ベース２５に形
成された貫通孔２５Ｃを貫通するピストンロッド２６Ａ
前端部外周面のおねじ部２６ａは端壁側カバー２３Ａに
形成されためねじ部２３ｂに嵌合される。又、シリンダ
本体２６Ｂ後端部から突出するピストンロッド２６Ａ後
端部には該ピストンロッド２６Ａをねじ嵌合するときの
回転用摘み部２６Ｃが設けられている。

【００２１】前記回転手段は、ベース２５上面にブラケ
ット２９を介して固定支持されたモータ３０と、該モー
タ３０の回転軸３０Ａに取り付けられた駆動ギヤ３１
と、前記インプットシャフト部２２Ａ先端部に嵌合取付
され、前記駆動ギヤ３１に噛合する被動ギヤ３２と、か
ら構成される。従って、モータ３０の駆動により、その
回転駆動力が駆動ギヤ３１及び被動ギヤ３２を介してイ
ンプットシャフト部２２Ａに伝達され、該インプットシ
ャフト部２２Ａが回転される。

【００２２】前記変位測定機２７は２つ設けられ、ベー
ス２５上面の前記油圧シリンダ２６固定箇所の内側の周
方向に離間する２箇所に夫々配置され、各変位測定機２
７の本体２７Ａはベース２５上面に固定取付される。こ
の各変位測定機２７の本体２７Ａ前端部から突出する測
定部２７Ｂはベース２５に形成された貫通孔２５Ｄを貫
通してベース２５下面から突出して、端壁側カバー２３
Ａ上面に当接し得るようになっている。

【００２３】前記歪みゲージ２８は２つ設けられ、ベー
ス２５上面の前記変位測定機２７固定箇所の内側の周方
向に離間する２箇所に夫々固定取付される。次に、前記
モータ３０と油圧シリンダ２６の制御構造と、シム厚の
演算制御構造を、図３を参照して説明する。即ち、前記
モータ３０と油圧シリンダ２６の制御を行うシーケンサ
３３がコントロールユニットＣ／Ｕに設けられており、
該シーケンサー３３からの信号はモータ３０と油圧シリ
ンダ２６の油圧回路に介装される油圧制御バルブコント
ローラ３４に入力される。

【００２４】一方、２つの変位測定機２７からの信号は
夫々アンプ３５及びＡ／Ｄ変換器３６を介してコントロ
ールユニットＣ／Ｕに設けられたコンピュータ３７に入
力され、２つの歪みゲージ２８からの信号も夫々アンプ
３５及びＡ／Ｄ変換器３６を介してコンピュータ３７に
入力される。又、コンピュータ３７からは、上記シーケ
ンサ３３とシム種類表示装置３８とに制御信号が出力さ
れる。

【００２５】次に、かかる構成の作用について説明す
る。図１において、トランスミッションケース２３内に
メインシャフト２２を組み付けた半組立品の上端部にシ
ム厚測定装置２４がセットされ、シム厚が測定される。
先ず、ベース２５を端壁側カバー２３Ａ上面にセット
し、その開口部２３ａにインプットシャフト部２２Ａを
挿通させる。又、油圧シリンダ２６のピストンロッド２
６Ａを貫通孔２５Ｃに貫通させ、回転用摘み部２６Ｃに
よりピストンロッド２６Ａを回転させて、該ピストンロ
ッド２６Ａ前端部外周面のおねじ部２６ａを端壁側カバ
ー２３Ａに形成されためねじ部２３ｂに嵌合させ、ベー
ス２５を端壁側カバー２３Ａに固定する。

【００２６】このようにして、シム厚測定装置２４がセ
ットされた後、油圧シリンダ２６に油圧を供給しかつ油
圧を上げていき、ベース２５に荷重を印加して該荷重を
増大しつつ、モータ３０を駆動してインプットシャフト
部２２Ａを回転させる。そのときのベース２５と端壁側
カバー２３Ａ上面との隙間変位を変位測定機２７により
計測しつつ端壁側カバー２３Ａに印加される荷重を歪み
ゲージ２８により計測し、これらの計測データをコンピ
ュータ３７に入力する。そして、油圧シリンダ２６に油
圧を供給し、モータ３０を駆動してインプットシャフト
部２２Ａを回転させ、計測データをコンピュータ３７に
入力する動作を繰り返し行う。

【００２７】コンピュータ３７側では、前記計測データ
により回帰分析を行って回帰式を得、該回帰式に基づい
て前記荷重０の隙間量を求め、図４に示す、前記スペー
サ部２５Ａ厚をＡ、前記隙間量をＢ、前記エンドプレー
をＣ、前記シム厚をＤとした時、Ｄ＝Ａ−Ｂ−Ｃを演算
して、シム厚Ｄを求める作用を行う。次に、かかる作用
をコンピュータ３７とシーケンサ３３の制御内容を説明
する図５のフローチャートに従って詳細に説明する。

【００２８】フローチャートにおいて、スタート（装置
の起動）後に、ステップ１では、モータ３０をＯＮして
インプットシャフト部２２Ａを回転させ、ステップ２に
てベース２５に荷重（締付トルク）を印加して該荷重を
増大させる。ステップ３においては、印加荷重が規定荷
重に達したか否かを判定し、規定荷重に達すれば、ステ
ップ４に進んでモータ３０をＯＦＦする。ここまでの制
御はシーケンサ３３により実行される。

【００２９】ステップ５では、ベース２５と端壁側カバ
ー２３Ａ上面との隙間変位量データと、端壁側カバー２
３Ａに印加される荷重データを取得し、ステップ６に進
んで、これのデータを記憶する。ステップ７では、デー
タ数ｎが所定値ｘになったか否かを判定し、データ数ｎ
が所定値ｘになっていなければ、ステップ１に戻り、デ
ータ数ｎが所定値ｘになれば、ステップ８に進んで回帰
分析を行い、ステップ９に進む。ステップ９では、取得
したデータのうち不良データ数が判定され、不良データ
数が多ければ、ステップ１０に進んで全データを廃棄し
て、ステップ１に戻る。不良数が少なければ、ステップ
１１に進んで不良データを除外する。

【００３０】ここで、不良データは図６のように適正デ
ータｂから外れたデータａであり、これらを除外する。
ステップ１２では、再び回帰分析を実行して回帰式を
得、ステップ１３では、回帰式に基づいて荷重０の隙間
量を求め、スペーサ部厚をＡ、前記隙間量をＢ、前記エ
ンドプレーをＣ、前記シム厚をＤとした時、Ｄ＝Ａ−Ｂ
−Ｃを演算して、シム厚Ｄを求め、ステップ１４に進ん
で選択するべきシムの種類を表示する。

【００３１】ここまでの制御はコンピュータ３７により
実行される。シーケンサ３３では、ステップ１５におい
て装置を原点に復帰させてフローを終了させる。かかる
構成によると、測定装置２４をトランスミッションの半
組立品にセットし、シム厚測定に必要なデータを自動的
に取って、シム厚を演算して求める構成であるから、真
のシム厚を正確に測定することができ、テーパローラベ
アリング２０の寿命の向上を図れる等、テーパローラベ
アリング２０の品質向上を図れ、ひいてはトランスミッ
ション自体の品質を向上することができると共に、真の
シム厚を簡単かつ短時間で得ることができ、従来のよう
に、面倒で手間の係る作業が不要であり、作業時間の短
縮化を図れ、作業性の向上を図ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、請求項２記載の発明による装置によって、
回転軸と固定部との間に介装されるテーパローラベアリ
ングのエンドプレー調整用のシム厚を測定する方法であ
って、前記固定部端面にベースをセットし、該ベースに
荷重を印加しつつ回転軸を回転し、そのときのベースと
固定部端面との隙間変位を計測しつつ固定部に印加され
る荷重を計測し、該計測データにより回帰分析を行って
回帰式を得、該回帰式に基づいて前記荷重０の隙間量を
求め、前記スペーサ部厚をＡ、前記隙間量をＢ、前記エ
ンドプレーをＣ、前記シム厚をＤとした時、Ｄ＝Ａ−Ｂ
−Ｃを演算して、シム厚Ｄを求めるようにしたから、真
のシム厚を正確に測定することができ、テーパローラベ
アリングの品質向上を図れると共に、真のシム厚を簡単
かつ短時間で得ることができ、作業時間の短縮化を図
れ、作業性の向上を図ることができる。

【００３３】請求項３記載の発明によると、請求項４記
載の発明のようなベースに、荷重印加手段、回転手段、
隙間変位計測手段及び荷重測定手段を夫々一体に取り付
ける構成により、ベースを固定部端面にセットするだけ
で、シム厚を容易に測定することができる。請求項５記
載の発明によると、前記荷重印加手段をアクチュエータ
から構成し、該アクチュエータを請求項６記載の発明の
ように構成したから、荷重を固定部に容易にかつ確実に
印加することができる。

【００３４】請求項７記載の発明によると、前記回転手
段を、モータと、該モータの回転軸に取り付けられた駆
動ギヤと、前記回転軸端部に嵌合取付され、前記駆動ギ
ヤに噛合する被動ギヤと、から構成したから、回転軸を
容易にかつ確実に回転することができる。請求項８記載
の発明によると、前記隙間変位計測手段の本体をベース
上面に固定取付し、該本体前端部から突出する測定部は
ベースに形成された貫通孔を貫通してベース下面から突
出させて固定部端面に当接し得るように構成したから、
隙間変位を容易にかつ確実に測定することができる。

【００３５】請求項９記載の発明によると、前記荷重測
定手段をベース上面に固定取付される歪みゲージから構
成したから、荷重を容易にかつ確実に測定することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のシム厚測定装置の一実施例を示す断
面図

【図２】 同上装置の斜視図

【図３】 同上装置における制御構造を説明するブロッ
ク図

【図４】 シム厚測定方法を説明する断面図

【図５】 同上装置の制御内容を説明するフローチャー
ト

【図６】 荷重と隙間量との関係を示す特性図

【図７】 トランスミッションのメインシャフトのイン
プットシャフト部部分の構造を示す斜視図

【図８】 従来のシム厚測定具の断面図

【符号の説明】

２０ テーパローラベアリング ２０Ａ アウタレース ２１ トランスミッション ２２ メインシャフト ２２Ａ インプットシャフト部 ２３ トランスミッションケース ２３Ａ 端壁側カバー ２４ シム厚測定装置 ２５ ベース ２５Ａ スペーサ部 ２６ 油圧シリンダ ２７ 変位測定機 ２８ 歪みゲージ ３３ シーケンサー ３７ コンピュータ

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸と固定部との間に介装されるテーパ
   ローラベアリングのエンドプレー調整用のシム厚を測定
   する方法であって、前記固定部端面に前記テーパローラ
   ベアリングのアウタレースに当接するスペーサ部を有す
   るベースをセットし、該ベースに荷重を印加しつつ回転
   軸を回転し、そのときの前記ベースと固定部端面との隙
   間変位を計測しつつ固定部に印加される荷重を計測し、
   該計測データにより回帰分析を行って回帰式を得、該回
   帰式に基づいて前記荷重０の隙間量を求め、前記スペー
   サ部厚をＡ、前記隙間量をＢ、前記エンドプレーをＣ、
   前記シム厚をＤとした時、Ｄ＝Ａ−Ｂ−Ｃを演算して、
   シム厚Ｄを求めるようにしたことを特徴とするテーパロ
   ーラベアリングエンドプレー調節用のシム厚測定方法。
2. 【請求項２】回転軸と固定部との間に介装されるテーパ
   ローラベアリングのエンドプレー調整用のシム厚を測定
   する装置であって、前記固定部端面にセットされ、前記
   テーパローラベアリングのアウタレースに当接するスペ
   ーサ部を有するベースと、該ベースに荷重を印加する荷
   重印加手段と、前記回転軸を回転する回転手段と、前記
   ベースと固定部端面との隙間変位を計測する隙間変位計
   測手段と、固定部に印加される荷重を計測する荷重測定
   手段と、該計測データにより回帰分析を行って回帰式を
   得る手段と、該回帰式に基づいて前記荷重０の隙間量を
   求める手段と、前記スペーサ部厚、前記隙間量及び前記
   エンドプレーに基づいてシム厚を演算する手段と、を含
   んで構成されたことを特徴とするテーパローラベアリン
   グエンドプレー調節用のシム厚測定装置。
3. 【請求項３】前記ベースに、前記荷重印加手段、前記回
   転手段、前記隙間変位計測手段及び荷重測定手段が夫々
   一体に取り付けられてなる請求項２記載のテーパローラ
   ベアリングエンドプレー調節用のシム厚測定装置。
4. 【請求項４】前記ベースは円形板から形成され、その中
   央部には、回転軸端部が挿通される開口部が設けられ、
   該開口部の内端周部から環状に張り出すスペーサ部が設
   けられた構成である請求項２又は３記載のテーパローラ
   ベアリングエンドプレー調節用のシム厚測定装置。
5. 【請求項５】前記荷重印加手段はアクチュエータからな
   る請求項２〜４のうちいずれか一つに記載のテーパロー
   ラベアリングエンドプレー調節用のシム厚測定装置。
6. 【請求項６】前記アクチュエータはベース上面に固定取
   付され、アクチュエータの作動ロッドの前・後端部は、
   夫々アクチュエータ本体の両端部から突出され、該アク
   チュエータ本体先端部から突出する作動ロッド前端部外
   周面にはおねじ部が形成され、ベースに形成された貫通
   孔を貫通する作動ロッド前端部外周面のおねじ部は端壁
   側カバーに形成されためねじ部に嵌合される一方、アク
   チュエータ本体後端部から突出する作動ロッド後端部に
   は該作動ロッドをねじ嵌合するときの回転用摘み部が設
   けられてなる請求項５記載のテーパローラベアリングエ
   ンドプレー調節用のシム厚測定装置。
7. 【請求項７】前記回転手段は、モータと、該モータの回
   転軸に取り付けられた駆動ギヤと、前記回転軸端部に嵌
   合取付され、前記駆動ギヤに噛合する被動ギヤと、から
   構成される請求項２〜６のうちいずれか一つに記載のテ
   ーパローラベアリングエンドプレー調節用のシム厚測定
   装置。
8. 【請求項８】前記隙間変位計測手段の本体はベース上面
   に固定取付され、該本体前端部から突出する測定部はベ
   ースに形成された貫通孔を貫通してベース下面から突出
   して、固定部端面に当接し得るように構成されてなる請
   求項２〜７のうちいずれか一つに記載のテーパローラベ
   アリングエンドプレー調節用のシム厚測定装置。
9. 【請求項９】前記荷重測定手段はベース上面に固定取付
   される歪みゲージからなる請求項２〜８のうちいずれか
   一つに記載のテーパローラベアリングエンドプレー調節
   用のシム厚測定装置。