JP2980932B2 - Method and apparatus for measuring unbalance of propeller shaft with differential coupling - Google Patents
Method and apparatus for measuring unbalance of propeller shaft with differential couplingInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、ビスカス・カップリングなどのような差
動カップリングが連結されたプロペラシャフトのための
不釣合い測定方法および装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an unbalance measurement method and apparatus for a propeller shaft to which a differential coupling such as a viscous coupling is connected.
＜従来の技術＞ 近年の自動車には、走行性能、走破性能に優れたいわ
ゆるフルタイム4WD方式の採用が普及してきている。<Prior Art> In recent years, the adoption of a so-called full-time 4WD system having excellent running performance and running performance has become widespread.
フルタイム4WD方式においては、前輪と後輪とに適切
な駆動力配分を行うことが必須であるが、そのための装
置としては、現在、ビスカス・カップリングが広く採用
されている。In the full-time 4WD system, it is essential to appropriately distribute the driving force between the front wheels and the rear wheels, and a viscous coupling is widely used as a device for that purpose.
ところで、ビスカス・カップリング付プロペラシャフ
トの不釣合い測定を行う場合、従来の技術では、ビスカ
ス・カップリング付プロペラシャフト全体としての不釣
合い測定は行わずに、ビスカス・カップリングの両側に
連結されるプロペラシャフトピースの不釣合いを個別に
測定し、不釣合い修正を行った後、組付誤差が極力生じ
ないように、細心の注意を払って、組付が行われてい
た。By the way, in the case of performing the unbalance measurement of the propeller shaft with the viscous coupling, in the related art, the unbalance measurement of the propeller shaft with the viscous coupling is not performed, and the unbalance measurement is performed on both sides of the viscous coupling. After individually measuring the unbalance of the propeller shaft pieces and correcting the unbalance, the assembly has been performed with great care so as to minimize an assembly error.
しかしながら、ビスカス・カップリングとプロペラシ
ャフトピースとの組付時には、必然的に組付誤差が生
じ、これにより発生する不釣合いは、従来の技術では修
正できなかった。よって、プロペラシャフト全体では、
釣合いが取れていない状態となり、車両に要求される振
動，騒音の品質を満足させることができなかった。However, when assembling the viscous coupling and the propeller shaft piece, an assembling error necessarily occurs, and the resulting imbalance cannot be corrected by the conventional technology. Therefore, in the whole propeller shaft,
As a result, the balance was not achieved, and the quality of vibration and noise required for the vehicle could not be satisfied.
そこで、このような従来技術の欠点を解消するための
提案が、実開平１−121829号公報に開示されている。当
該公報に開示の装置は、ビスカス・カップリングの両側
に連結されたプロペラシャフトピースに、それぞれ別々
の駆動装置を接続し、各駆動装置によってプロペラシャ
フトピースを互いに異なる回転速度で回転させ、そのと
きの不釣合いを測定するものである。Therefore, a proposal for solving such a disadvantage of the conventional technique is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-112829. In the device disclosed in this publication, a separate drive device is connected to each of the propeller shaft pieces connected to both sides of the viscous coupling, and each drive device rotates the propeller shaft pieces at different rotational speeds. Is to measure the imbalance of
＜発明が解決しようとする課題＞ ビスカス・カップリングで連結された左右のプロペラ
シャフトピースを相互に異なる回転速度で回転させるた
めには、駆動装置のパワーが、プロペラシャフトを搭載
しようとする自動車のエンジンパワーに匹敵する程度の
パワーでなければならない。このような高パワーの駆動
装置を用いると、不釣合い測定装置が大型化すると共
に、その価格が非常に高価なものになる。<Problems to be Solved by the Invention> In order to rotate the left and right propeller shaft pieces connected by the viscous coupling at mutually different rotational speeds, the power of the driving device is set to the value of the vehicle on which the propeller shaft is mounted. The power must be comparable to the engine power. When such a high-power drive device is used, the size of the unbalance measuring device increases, and its price becomes extremely expensive.
また、プロペラシャフトピースと駆動装置とは、一般
に、ユニバーサルジョイントによって接続されるが、プ
ロペラシャフトピースを振動自在に保持しつつ、駆動装
置からの大パワーの回転力をプロペラシャフトピースへ
振動なしに伝達できるようなユニバーサルジョイントの
設計や製作が非常に困難であるという欠点がある。In addition, the propeller shaft piece and the driving device are generally connected by a universal joint.However, while holding the propeller shaft piece so as to be able to vibrate, a large power rotational force from the driving device is transmitted to the propeller shaft piece without vibration. The disadvantage is that it is very difficult to design and manufacture universal joints that can be made.
この発明は、上述の背景の元になされたもので、ビス
カス・カップリング付プロペラシャフトの不釣合い測定
を、組付けた状態においてすることができる測定方法お
よびその測定方法を実現するための装置を提供すること
を主たる目的としている。The present invention has been made on the basis of the above-mentioned background, and provides a measurement method capable of performing unbalance measurement of a propeller shaft with a viscous coupling in an assembled state and an apparatus for realizing the measurement method. Its primary purpose is to provide.
また、この発明は、ビスカス・カップリング付プロペ
ラシャフトが搭載される自動車エンジンに比べて十分に
低パワーの駆動装置によって、組付けた状態のビスカス
・カップリング付プロペラシャフトの不釣合い測定をす
ることができる不釣合い測定装置を提供することを目的
としている。Further, the present invention is to measure the unbalance of a mounted propeller shaft with a viscous coupling by a driving device having sufficiently lower power than an automobile engine equipped with a propeller shaft with a viscous coupling. It is an object of the present invention to provide an unbalance measuring device which can perform the measurement.
＜課題を解決するための手段＞ この発明は、ビスカス・カップリングなどのような差
動カップリングと、その両側へ延びる２つのプロペラシ
ャフトピースとを含むプロペラシャフトのための不釣合
い測定方法であって、プロペラシャフト全体の初期不釣
合い測定を行い、その測定結果を記憶する第１測定工
程、差動カップリングを境にして、差動カップリングの
両側へ延びる２つのプロペラシャフトピース間の回転方
向の接続位置を任意の角度だけ変化させる工程、接続位
置が変化された後のプロペラシャフトの不釣合い測定を
行う第２測定工程、ならびに第２測定工程で測定された
測定結果および第１測定工程で測定されて記憶されてい
る測定結果に基づいて、予め定める修正面における各プ
ロペラシャフトピース毎の不釣合いを独立的に算出する
不釣合い算出工程を含むことを特徴とする差動カップリ
ング付プロペラシャフトの不釣合い測定方法である。<Means for Solving the Problems> The present invention is an unbalance measurement method for a propeller shaft including a differential coupling such as a viscous coupling and two propeller shaft pieces extending to both sides thereof. The first unbalance measurement of the entire propeller shaft, and the first measurement step of storing the measurement result. The rotation direction between two propeller shaft pieces extending to both sides of the differential coupling with the differential coupling as a boundary. Changing the connection position of the propeller shaft by an arbitrary angle, a second measurement step of performing unbalance measurement of the propeller shaft after the connection position is changed, and a measurement result and a first measurement step measured in the second measurement step. Based on the measured and stored measurement results, the unbalance of each propeller shaft piece on a predetermined correction plane is independently determined. An unbalance measurement method for a propeller shaft with a differential coupling, comprising an unbalance calculation step of calculating.
また、この発明は、ビスカス・カップリングなどのよ
うな差動カップリングと、その両側へ延びる２つのプロ
ペラシャフトピースとを含むプロペラシャフトのための
不釣合い測定装置であって、不釣合い測定のために、前
記プロペラシャフト全体を所定の測定速度で回転させる
ための主駆動手段、プロペラシャフト全体が所定の測定
速度で回転されるときに、プロペラシャフトの不釣合い
による振動を検出する振動検出手段、プロペラシャフト
の一方のシャフトピースを必要に応じて拘束することの
できる拘束手段、拘束手段によって一方のシャフトピー
スが拘束されているときに、他方のシャフトピースを任
意の角度回転させ、一方のシャフトピースおよび他方の
シャフトピース間の回転方向の接続位置を変化させるた
めの補助駆動手段、各プロペラシャフトピースに連結さ
れ、それぞれのシャフトピースの絶対角度位置を検出す
るための角度検出手段、ならびに振動検出手段の検出出
力および角度検出手段の検出角度に基づいて、予め定め
る修正面における各プロペラシャフトピース毎の不釣合
いを独立的に算出する算出手段を含むことを特徴とする
差動カップリング付プロペラシャフトの不釣合い測定装
置である。The present invention also provides an unbalance measuring device for a propeller shaft including a differential coupling such as a viscous coupling and two propeller shaft pieces extending to both sides thereof, wherein Main drive means for rotating the entire propeller shaft at a predetermined measurement speed; vibration detection means for detecting vibration due to unbalance of the propeller shaft when the entire propeller shaft is rotated at a predetermined measurement speed; Restraining means capable of restraining one shaft piece of the shaft as needed, when one shaft piece is restrained by the restraining means, the other shaft piece is rotated by an arbitrary angle, and one shaft piece and Auxiliary driving means for changing the rotational connection position between the other shaft pieces, Angle detection means for detecting the absolute angular position of each shaft piece connected to the propeller shaft piece, and each propeller shaft on a predetermined correction plane based on the detection output of the vibration detection means and the detection angle of the angle detection means An unbalance measuring device for a propeller shaft with a differential coupling, comprising a calculating means for independently calculating an unbalance for each piece.
＜作用＞ この発明によれば、途中に差動カップリングが接続さ
れたプロペラシャフトの不釣合いを測定する場合におい
て、まず、プロペラシャフト全体の初期不釣合いを測定
してその結果を記憶し、次に、差動カップリングを境に
して両側のシャフトピースの回転方向の接続位置を違え
た状態でプロペラの不釣合いを測定する。そして、その
測定結果と、既に記憶されている初期不釣合い結果と、
各シャフトピース間の回転方向の接続位置の変動量とか
ら、予め定める修正面における各シャフトピースの有す
る不釣合いを独立的に抽出する。<Operation> According to the present invention, when measuring the unbalance of a propeller shaft to which a differential coupling is connected in the middle, first, the initial unbalance of the entire propeller shaft is measured, and the result is stored. Then, the unbalance of the propeller is measured in a state where the connection positions in the rotational direction of the shaft pieces on both sides of the differential coupling are different. Then, the measurement result, the already stored initial unbalance result,
The unbalance of each shaft piece on a predetermined correction plane is independently extracted from the amount of change in the connection position in the rotation direction between the shaft pieces.
よって、プロペラシャフトの不釣合いを、個々のピー
スごとにではなく、全体として、測定できる。Thus, the unbalance of the propeller shaft can be measured as a whole, not for each individual piece.
＜実施例＞ 以下には、図面を参照して、この発明の一実施例につ
いて詳細に説明をする。An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
第１図は、被試験体としてのビスカス・カップリング
付プロペラシャフトの一例の概略構造を示す図である。
このビスカス・カップリング付プロペラシャフト１に
は、第１シャフトピースＡおよび第２シャフトピースＢ
ならびにビスカス・カップリングＣが含まれている。FIG. 1 is a view showing a schematic structure of an example of a propeller shaft with a viscous coupling as a test object.
The propeller shaft 1 with a viscous coupling includes a first shaft piece A and a second shaft piece B.
And a viscous coupling C.
第１シャフトピースＡにはメインシャフト２、連結シ
ャフト３および端部材４が含まれていて、それらは揺動
自在な２つのジョイント5,6で連結されている。The first shaft piece A includes a main shaft 2, a connecting shaft 3 and an end member 4, which are connected by two swingable joints 5, 6.
第２シャフトピースＢも、ほぼ同様に、メインシャフ
ト７、連結シャフト８および端部材９ならびに揺動自在
な２つのジョイント10,11を含む構成になっている。Similarly, the second shaft piece B includes a main shaft 7, a connecting shaft 8, an end member 9, and two swingable joints 10, 11.
そして、ビスカス・カップリングＣによって連結シャ
フト３と連結シャフト８とが連結されている。この結
果、ビスカス・カップリング付プロペラシャフト１は、
４ジョイント３ピース構成のプロペラシャフトになって
いる。The connecting shaft 3 and the connecting shaft 8 are connected by the viscous coupling C. As a result, the propeller shaft with viscous coupling 1
The propeller shaft has a 4-joint 3-piece configuration.
このようなビスカス・カップリング付プロペラシャフ
ト１の不釣合い測定においては、一般に、図中の〜
で示す６つの修正面が存在する。In such unbalance measurement of the propeller shaft 1 with a viscous coupling, generally, in FIG.
There are six correction planes denoted by.
次に、第１図のビスカス・カップリング付プロペラシ
ャフト１の不釣合いを測定するための装置の構成につい
て説明をする。Next, the configuration of an apparatus for measuring the unbalance of the propeller shaft with a viscous coupling 1 in FIG. 1 will be described.
第２図は、不釣合い測定装置の機構的な構成の概要を
示すブロック図である。この測定装置には、上述したビ
スカス・カップリング付プロペラシャフト１を支承する
ための４つの架台11,12,13,14が備えられている。架台1
1,14は、プロペラシャフト１の両端を支承するためのも
のであり、架台12,13はプロペラシャフト１の中央部２
ヶ所を支承するためのものである。各架台11,12,13,14
には、それぞれ、振動検出装置15,16,17,18が備えられ
ている。FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a mechanical configuration of the unbalance measuring device. This measuring apparatus is provided with four mounts 11, 12, 13, 14 for supporting the propeller shaft 1 with the viscous coupling described above. Stand 1
Reference numerals 1 and 14 are for supporting both ends of the propeller shaft 1, and mounts 12 and 13 are provided at a central portion 2 of the propeller shaft 1.
It is for supporting several places. Each stand 11, 12, 13, 14
Are provided with vibration detecting devices 15, 16, 17, and 18, respectively.
また、21は主駆動装置であり、22はたとえばサーボモ
ータで構成された補助駆動装置である。主駆動装置21と
補助駆動装置22とは伝達経路切換装置23で切換可能にさ
れており、いずれかの装置の駆動力がベルト24へ伝達さ
れる。Reference numeral 21 denotes a main drive device, and reference numeral 22 denotes an auxiliary drive device formed of, for example, a servomotor. The main drive device 21 and the auxiliary drive device 22 can be switched by a transmission path switching device 23, and the driving force of either device is transmitted to the belt 24.
ベルト24によって回転される回転軸25は、プロペラシ
ャフト１の端部材４に連結され、プロペラシャフト１を
回転させる。また、該回転軸25には、第１シャフトピー
スＡ側角度位置検出器26および基準位相発生器27が接続
されている。なお、角度位置検出器26が基準位相発生器
27の機能を備えている場合には、基準位相発生器27を省
略することができる。The rotating shaft 25 rotated by the belt 24 is connected to the end member 4 of the propeller shaft 1 and rotates the propeller shaft 1. Further, a first shaft piece A-side angular position detector 26 and a reference phase generator 27 are connected to the rotating shaft 25. Note that the angle position detector 26 is a reference phase generator.
When the function of 27 is provided, the reference phase generator 27 can be omitted.
また、ベルト24が設けられた側と反対側の端部には、
拘束・開放装置28および第２シャフトピースＢ側角度位
置検出器29が設けられている。拘束・開放装置28は、プ
ロペラシャフト１の第２シャフトピースＢ側を回転可能
な状態または回転不可能な状態に切換えるためのもので
ある。角度位置検出器29は、第２シャフトピースＢの回
転角度位置を検出するためのものである。Also, at the end opposite to the side where the belt 24 is provided,
A restraining / releasing device 28 and a second shaft piece B-side angular position detector 29 are provided. The restraining / releasing device 28 is for switching the side of the second shaft piece B of the propeller shaft 1 to a rotatable state or a non-rotatable state. The angular position detector 29 detects the rotational angle position of the second shaft piece B.
上述の構成において、不釣合い測定運転中は、伝達経
路切換装置23は主駆動装置21側に切換えられ、かつ、拘
束・開放装置28は開放状態にされる。よって、プロペラ
シャフト１は、ビスカス・カップリングＣの両側の第１
シャフトピースＡおよび第２シャフトピースＢ間で回転
数差を生じないで、所定の測定回転数で回転される。In the above-described configuration, during the unbalance measurement operation, the transmission path switching device 23 is switched to the main drive device 21 side, and the restraining / releasing device 28 is opened. Therefore, the propeller shaft 1 is located on the first side on both sides of the viscous coupling C.
The shaft piece A and the second shaft piece B are rotated at a predetermined measurement rotation speed without causing a rotation speed difference.
一方、ビスカス・カップリングＣの馴し運転または第
１シャフトピースＡおよび第２シャフトピースＢ間の角
度方向の接続位置を変更する場合には、伝達経路切換装
置23は補助駆動装置22側に切換えられ、かつ、拘束・開
放装置28は拘束状態にされる。よって、プロペラシャフ
ト１は、ビスカス・カップリングＣを境にして、第１シ
ャフトピースＡ側だけが回転可能にされ、第２シャフト
ピースＢ側は回転不可能な状態にされる。On the other hand, when the viscous coupling C is run in or the angular connection position between the first shaft piece A and the second shaft piece B is changed, the transmission path switching device 23 switches to the auxiliary drive device 22 side. And the restraining / opening device 28 is restrained. Therefore, only the first shaft piece A is rotatable and the second shaft piece B is not rotatable with respect to the viscous coupling C in the propeller shaft 1.
さらに、不釣合い修正のための位置決め時には、伝達
経路切換装置23は補助駆動装置22側に切換えられ、拘束
・開放装置28は開放状態にされる。よって、プロペラシ
ャフト１はビスカス・カップリングＣの両側のシャフト
ピースA,B間で回転数差を生じないで、位置決め回転数
で回転され得る。Further, at the time of positioning for correcting imbalance, the transmission path switching device 23 is switched to the auxiliary drive device 22 side, and the restraining / releasing device 28 is opened. Therefore, the propeller shaft 1 can be rotated at the positioning rotational speed without causing a rotational speed difference between the shaft pieces A and B on both sides of the viscous coupling C.
第３図は、第２図に示す不釣合い測定装置の電気的な
構成を表わすブロック図である。振動検出装置15,16,1
7,18の検出信号は、それぞれ、ローパスフィルタ38,39,
40,41を介して演算装置31へ与えられる。また、角度位
置検出器26,29の検出信号も演算装置31へ与えられる。
さらに、基準位相発生器27の発生する基準位相信号は、
正弦・余弦信号生成回路37を介して演算装置31へ与えら
れる。また、設定装置32によって、任意の設定値が設定
されると、その値も演算装置31へ与えられる。FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the unbalance measuring device shown in FIG. Vibration detector 15, 16, 1
7, 18 detection signals are low-pass filters 38, 39,
It is provided to the arithmetic unit 31 via 40 and 41. Further, the detection signals of the angular position detectors 26 and 29 are also supplied to the arithmetic unit 31.
Further, the reference phase signal generated by the reference phase generator 27 is
The signal is supplied to the arithmetic unit 31 via the sine / cosine signal generation circuit 37. When an arbitrary setting value is set by the setting device 32, the value is also provided to the arithmetic device 31.
演算装置31には、たとえば４つの掛算回路42,43,44,4
5が含まれていると共に、アナログ信号をディジタル信
号に変換するためのA/D変換器46が備えられている。The arithmetic unit 31 includes, for example, four multiplication circuits 42, 43, 44, 4
5, and an A / D converter 46 for converting an analog signal into a digital signal is provided.
また、演算装置31には、データ等を記憶するための記
憶装置33、不釣合いの量や角度を表示するための表示装
置34および制御装置35が接続されている。さらに、制御
装置35の制御信号は、主駆動装置21、補助駆動装置22、
伝達経路切換装置23および拘束・開放装置28等の駆動部
30へ与えられるようになっている。また、制御装置35の
制御信号は、不釣合い修正を行うための溶接装置36へ与
えられるようになっている。The arithmetic unit 31 is connected to a storage unit 33 for storing data and the like, a display unit 34 for displaying the amount and angle of the imbalance, and a control unit 35. Further, the control signal of the control device 35 includes a main drive device 21, an auxiliary drive device 22,
Drive units such as transmission path switching device 23 and restraining / opening device 28
30 to be given. Further, the control signal of the control device 35 is provided to a welding device 36 for performing imbalance correction.
次に、第１図ないし第３図を参照して、この実施例に
係る不釣合い測定装置によってビスカス・カップリング
付プロペラシャフト１の不釣合い測定を行い、その不釣
合いを修正する場合の測定装置の動作およびその際の作
業手順について、順に説明をする。Next, with reference to FIGS. 1 to 3, an unbalance measuring apparatus according to this embodiment measures the unbalance of the propeller shaft 1 with a viscous coupling and measures the unbalance. Will be described in order.
（ステップS1） まず、被試験体としてのビスカス・カップリング付プ
ロペラシャフト１を測定装置に装着して、測定装置を自
動起動させる。(Step S1) First, the propeller shaft 1 with a viscous coupling as a test object is mounted on a measuring device, and the measuring device is automatically started.
（ステップS2） 自動起動時には、拘束・開放装置28が拘束状態にさ
れ、伝達経路切換装置23が補助駆動装置22側に切換えら
れ、補助駆動装置22によってプロペラシャフト１が回転
され、ビスカス・カップリングＣの馴し運転がされる。(Step S2) At the time of automatic startup, the restraining / releasing device 28 is set in the restraining state, the transmission path switching device 23 is switched to the auxiliary drive device 22 side, the propeller shaft 1 is rotated by the auxiliary drive device 22, and the viscous coupling is performed. C is driven in.
（ステップS3） 不釣合いの第１測定運転が行われる。(Step S3) An unbalanced first measurement operation is performed.
この測定運転時には、伝達経路切換装置23が主駆動装
置側21に切換えられ、拘束・開放装置28は開放状態にさ
れる。よって、プロペラシャフト１は主駆動装置21によ
って所定の測定速度で回転される。そしてそのときに、
振動検出装置15,16,17,18でそれぞれ検出された振動デ
ータ、すなわち不釣合い信号は、それぞれ、ローパスフ
ィルタ38,39,40,41を介して掛算回路42,43,44,45へ与え
られる。At the time of this measurement operation, the transmission path switching device 23 is switched to the main drive device side 21, and the restraining / releasing device 28 is opened. Therefore, the propeller shaft 1 is rotated by the main drive device 21 at a predetermined measurement speed. And then,
The vibration data detected by the vibration detection devices 15, 16, 17, and 18, respectively, i.e., the unbalanced signals are provided to the multiplying circuits 42, 43, 44, and 45 via the low-pass filters 38, 39, 40, and 41, respectively. .
一方、基準位相発生器27からは、プロペラシャフト１
が１回転させるごとに１個の基準信号が出力され、正弦
・余弦信号生成回路37へ与えられて、この信号生成回路
37において、基準位相に同期する正弦信号および余弦信
号が生成される。そして、各掛算回路42,43,44,45にお
いて、不釣合い信号と正弦信号および余弦信号とが掛算
され、不釣合いの大きさに比例する90゜分力成分が算出
されて、A/D変換器46へ与えられる。A/D変換器46では、
この90゜分力成分がディジタル信号化される。On the other hand, from the reference phase generator 27, the propeller shaft 1
One reference signal is output each time the motor rotates once, and is supplied to a sine / cosine signal generation circuit 37, where the signal generation circuit
At 37, sine and cosine signals synchronized to the reference phase are generated. Then, in each of the multiplying circuits 42, 43, 44, and 45, the unbalanced signal is multiplied by the sine signal and the cosine signal, and a 90 ° component component proportional to the magnitude of the unbalance is calculated, and the A / D conversion is performed. Provided to the container 46. In the A / D converter 46,
This 90 ° component force component is converted into a digital signal.
さらにまた、左右両側の角度位置検出器26,29でそれ
ぞれ検出された角度位置データ、つまり第１シャフトピ
ースＡおよび第２シャフトピースＢの角度位置データが
演算装置31へ与えられる。演算装置31は、これらデータ
を記憶装置33に記憶させる。Furthermore, the angular position data detected by the angular position detectors 26 and 29 on both the left and right sides, that is, the angular position data of the first shaft piece A and the second shaft piece B are provided to the arithmetic unit 31. The arithmetic device 31 stores these data in the storage device 33.
（ステップS4） 第１シャフトピースＡおよび第２シャフトピースＢ間
の回転方向（角度方向）の接続位置を任意の角度だけ変
化させる。(Step S4) The connection position in the rotational direction (angular direction) between the first shaft piece A and the second shaft piece B is changed by an arbitrary angle.
この接続位置の変更は、プロペラシャフト１を測定装
置に装着した状態で行われる。The change of the connection position is performed in a state where the propeller shaft 1 is mounted on the measuring device.
具体的には、伝達経路切換装置23が補助駆動装置22側
に切換えられ、かつ、拘束・開放装置28が拘束状態にさ
れる。この状態において、補助駆動装置22が一定時間駆
動される。よって、プロペラシャフト１は、ビスカス・
カップリングＣを境にして、第１シャフトピースＡ側だ
けが任意の角度回転される。Specifically, the transmission path switching device 23 is switched to the auxiliary drive device 22 side, and the restraining / opening device 28 is in the restraining state. In this state, the auxiliary drive device 22 is driven for a certain time. Therefore, the propeller shaft 1 is
With the coupling C as a boundary, only the first shaft piece A side is rotated by an arbitrary angle.
接続位置変更後の第１シャフトピースＡおよび第２シ
ャフトピースＢの角度位置は、それぞれ、角度位置検出
器26,29で検出され、演算装置31へ与えられる。演算装
置31は、与えられた角度位置データを記憶装置33に記憶
させる。The angular positions of the first shaft piece A and the second shaft piece B after the change of the connection position are detected by the angular position detectors 26 and 29, respectively, and provided to the arithmetic unit 31. The arithmetic unit 31 stores the given angular position data in the storage unit 33.
（ステップS5） 不釣合いの第２測定運転が行われる。(Step S5) An unbalanced second measurement operation is performed.
第２測定運転時にも、第１測定運転時と同様に、伝達
経路切換装置23が主駆動装置21側に切換えられ、拘束・
開放装置28は開放状態にされて、プロペラシャフト１は
主駆動装置21によって所定の測定速度で回転される。そ
して、振動検出装置15,16,17,18でそれぞれ振動データ
が検出され、演算装置31へ与えられる。この振動データ
は、第１シャフトピースＡおよび第２シャフトピースＢ
間の角度方向の接続位置を任意の角度だけ変更させた後
の振動データである。During the second measurement operation, similarly to the first measurement operation, the transmission path switching device 23 is switched to the main drive device 21 side, and the
The opening device 28 is opened, and the propeller shaft 1 is rotated by the main drive device 21 at a predetermined measurement speed. Then, the vibration data is detected by the vibration detecting devices 15, 16, 17, and 18, respectively, and is supplied to the arithmetic unit 31. The vibration data includes a first shaft piece A and a second shaft piece B
It is vibration data after changing the connection position in the angular direction between them by an arbitrary angle.
演算装置31では、第２測定運転時に各振動検出装置1
5,16,17,18から与えられる接続位置変更後の振動デー
タ、記憶装置33に記憶されている接続位置変更前の振動
データおよび各シャフトピースA,Bの角度位置データな
らびに接続位置変更後の各シャフトピースA,Bの角度位
置データに基づいて、第１図において説明した〜の
６面の修正面における不釣合いが算出される。この６面
の修正面における不釣合いの算出方法の具体例について
は、たとえば特開昭62−140041号公報に記載されてい
る。その算出方法の一例を簡単に述べると、次の通りで
ある。In the arithmetic unit 31, during the second measurement operation, each vibration detection device 1
The vibration data after the connection position change given from 5,16,17,18, the vibration data before the connection position change stored in the storage device 33 and the angular position data of each shaft piece A, B and after the connection position change Based on the angular position data of each of the shaft pieces A and B, the unbalance in the six correction surfaces described in FIG. 1 is calculated. A specific example of a method of calculating the unbalance on the six correction surfaces is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-140041. An example of the calculation method is briefly described as follows.
（ａ） 駆動側の第１シャフトピースＡが被駆動側の第
２シャフトピースＢと180゜接続位置を違えた状態にお
ける不釣合い生データを入力する。(A) Input raw unbalanced data in a state where the first shaft piece A on the driving side is different from the second shaft piece B on the driven side by a 180 ° connection position.
（ｂ） 第１修正運転時の各シャフトピースの初期不釣
合いと、上記第２修正運修正時の不釣合い生データとか
ら、第１シャフトピースＡの不釣合いと第２シャフトピ
ースＢの不釣合いとを分離する。(B) From the initial unbalance of each shaft piece at the time of the first correction operation and the unbalance raw data at the time of the second correction operation, the unbalance of the first shaft piece A and the unbalance of the second shaft piece B are obtained. And separate.
（ｃ） 第１シャフトピースＡの不釣合い生データに影
響係数法を適用して、，，の各修正面における不
釣合いを計算する。(C) Apply the influence coefficient method to the unbalanced raw data of the first shaft piece A, and calculate the unbalance on each of the corrected surfaces of,.
（ｄ） 第２シャフトピースＢの不釣合い生データに影
響係数法を適用して、，，の各修正面における不
釣合いを計算する。(D) Apply the influence coefficient method to the raw unbalanced data of the second shaft piece B, and calculate the unbalance on each of the corrected surfaces of,,.
（ｅ） 〜の６面に修正面における不釣合いデータ
から、各修正面における溶接ピース重量を計算する。(E) Calculate the welding piece weight on each corrected surface from the unbalanced data on the corrected surfaces on the six surfaces.
なお、前述の（ｃ）および（ｄ）における影響係数法
とは、以下の方法をいう。Note that the influence coefficient method in (c) and (d) described above refers to the following method.
振動検出装置15,16,17または振動検出装置16,17,18の
不釣合い生データをy1,y2,y3、，，の各修正面の
不釣合いまたは，，の各修正面の不釣合いをU1,U
2,U3とすると、 となる。これを解いて、 ［Uj］＝［αij］-1［yi］ の演算を行えば、３つの不釣合い生データから、３つの
修正面の不釣合い値を得ることができる。これが影響係
数法である。Not the unbalance or each modified surface of ,, the unbalance raw data from the vibration detection device 15, 16, 17 or the vibration detecting device 16,17,18 y 1, y 2, y 3 ,,, each balancing plane of the U1, U balance
2, U3 Becomes By solving this and performing the operation of [Uj] = [α ij ] −1 [y i ], three unbalanced values of the corrected surface can be obtained from the three unbalanced raw data. This is the influence coefficient method.
そして、算出された結果は、表示装置34および制御装
置35へ転送される。Then, the calculated result is transferred to the display device 34 and the control device 35.
（ステップS6） 不釣合い修正が行われる。(Step S6) Imbalance correction is performed.
不釣合い修正においては、表示装置34に表示されてい
る重量の溶接ピースがオペレータによって溶接装置36に
セットされる。セットされた後、溶接装置36は制御装置
35によって制御され、プロペラシャフト１の修正面〜
における不釣合い角度位置に溶接ピースが溶接され
る。In the imbalance correction, the welding piece having the weight indicated on the display device 34 is set on the welding device 36 by the operator. After being set, the welding device 36
35, controlled by propeller shaft 1
The welding pieces are welded at the unbalanced angle positions in the above.
溶接装置36による溶接工程は、上記溶接ピースのセッ
トも含めて全て自動化されていてもよい。The welding process by the welding device 36 may be fully automated, including the set of welding pieces.
あるいは、表示装置34の表示内容に基づいて、オペレ
ータにより順次手作業で修正作業（溶接作業）が行われ
てもよい。Alternatively, the correction work (welding work) may be sequentially performed manually by the operator based on the display content of the display device 34.
なお、修正作業時においては、伝達経路切換装置23は
補助駆動装置22側に切換えられ、修正作業時にプロペラ
シャフト１を回転させる必要がある場合は、補助駆動装
置22によって必要な角度だけ回転される。At the time of the correction work, the transmission path switching device 23 is switched to the auxiliary drive device 22 side, and when the propeller shaft 1 needs to be rotated at the time of the correction work, the propeller shaft 1 is rotated by the required angle. .
（ステップS7） 不釣合い修正後のチェック運転が行われる。(Step S7) The check operation after the imbalance correction is performed.
チェック運転時には、伝達経路切換装置23は主駆動装
置21側に切換えられ、拘束・開放装置28は開放状態にさ
れ、プロペラシャフト１は主駆動装置21によって所定の
測定速度で回転される。よって、その時に振動検出装置
15,16,17,18でそれぞれ振動データが検出され、演算装
置31へ与えられる。At the time of the check operation, the transmission path switching device 23 is switched to the main drive device 21 side, the restraining / opening device 28 is opened, and the propeller shaft 1 is rotated by the main drive device 21 at a predetermined measurement speed. Therefore, at that time the vibration detection device
Vibration data is detected at 15, 16, 17, and 18, respectively, and supplied to the arithmetic unit 31.
演算装置31では、与えられる振動データが、第１図に
おいて説明した〜の修正面の内の予め決められた修
正面、たとえば−−−面を測定面とし、その４
面における測定データに変換されて、その結果と、設定
装置32から予め入力されて記憶装置33に記憶されている
条件とが比較され、不釣合いの合否判定が行われる。合
否判定の結果は、表示装置34へ転送されて表示されると
共に、制御装置35へ送られる。In the arithmetic unit 31, the given vibration data sets a predetermined correction surface among the correction surfaces (1) to (4) described in FIG.
The data is converted into measurement data on the surface, and the result is compared with a condition preliminarily input from the setting device 32 and stored in the storage device 33, and a determination of imbalance is performed. The result of the pass / fail judgment is transferred to the display device and displayed, and is also sent to the control device.
なお、修正面６面の内から測定面としてとり出す面の
組合わせは、 −−− −−− −−− −−− のいずれかであればよい。The combination of the surfaces to be taken out as the measurement surfaces from the six correction surfaces may be any one of −−−−−−−−−−−−−.
合否判定結果が“NG"の時には、以後の運転は取止め
られる。When the result of the pass / fail judgment is "NG", the subsequent operation is stopped.
（ステップS8） 第１シャフトピースＡおよび第２シャフトピースＢ間
の角度方向の接続位置を所定角度だけ変化させる。(Step S8) The connection position in the angular direction between the first shaft piece A and the second shaft piece B is changed by a predetermined angle.
この接続位置の変更は、プロペラシャフト１を測定装
置に装着した状態で行われる。The change of the connection position is performed in a state where the propeller shaft 1 is mounted on the measuring device.
より具体的には、ステップS4と同様に、伝達経路切換
装置23が補助駆動装置22側に切換えられ、拘束・開放装
置28が拘束状態にされ、その状態で補助駆動装置22によ
ってプロペラシャフト１の第１シャフトピースＡ側だけ
が所定角度回転される。More specifically, similarly to step S4, the transmission path switching device 23 is switched to the auxiliary drive device 22 side, the restraining / opening device 28 is in the restrained state, and in this state, the propeller shaft 1 is Only the first shaft piece A side is rotated by a predetermined angle.
（ステップS9） 不釣合いの再チェック運転が行われる。(Step S9) An unbalanced recheck operation is performed.
この運転も、主駆動装置21によってなされるので、伝
達経路切換装置23は主駆動装置１側に切換えられ、か
つ、拘束・開放装置28は開放状態にされる。Since this operation is also performed by the main drive device 21, the transmission path switching device 23 is switched to the main drive device 1 side, and the restraining / releasing device 28 is opened.
プロペラシャフト１が所定速度で回転されると、振動
検出装置15,16,17,18からの振動データが演算装置31へ
与えられる。演算装置31では、与えられるデータを予め
決められた修正面、たとえば−−−面における
測定データに変換されて、その結果と、設定装置32から
予め入力されて記憶装置33に記憶されている条件とが比
較され、不釣合いの合否判定が行われる。When the propeller shaft 1 is rotated at a predetermined speed, the vibration data from the vibration detecting devices 15, 16, 17, and 18 is given to the arithmetic unit 31. In the arithmetic unit 31, the given data is converted into measurement data on a predetermined correction plane, for example, a --- plane, and the result and the condition stored in the storage unit 33 previously input from the setting unit 32 are stored. Are compared with each other, and an unbalanced pass / fail judgment is made.
それらの結果は、表示装置34に表示され、かつ、制御
装置35へ与えられる。The results are displayed on the display device 34 and provided to the control device 35.
合否判定結果が“NG"の時は、以後の運転は取止めら
れる。When the result of the pass / fail judgment is "NG", the subsequent operation is stopped.
（ステップS10） ステップS8およびステップS9の処理が規定回数繰返さ
れ、全ての合否判定結果が良好な場合は、プロペラシャ
フト１が検査に合格したものとされ、測定装置から自動
排出される。(Step S10) The processes of steps S8 and S9 are repeated a prescribed number of times, and if all the pass / fail judgment results are good, the propeller shaft 1 is determined to have passed the inspection and is automatically ejected from the measuring device.
以上のステップS1〜S10の不釣合い測定手順は、不釣
合いの第１測定を行い、その結果得られた初期不釣合い
を記憶しておき（ステップS3）、ビスカス・カップリン
グＣの両側の第１シャフトピースＡおよび第２シャフト
ピースＢ間の角度方向の接続位置を所定角度だけ変えて
（ステップS4）、不釣合いの第２測定を行い（ステップ
S5）、その測定結果に基づいてビスカス・カップリング
付プロペラシャフト１の不釣合いを算出するものである
が、不釣合い測定を、第１測定と第２測定だけにせず、
第１シャフトピースＡおよび第２シャフトピースＢ間の
角度方向の接続位置を複数回変更して、不釣合いの第３
測定、不釣合いの第４測定、…と複数回の不釣合いの測
定を行い、それらの結果に基づいてプロペラシャフト１
の不釣合いを算出するようにしてもよい。In the unbalance measurement procedure in steps S1 to S10 described above, the first measurement of the unbalance is performed, and the initial unbalance obtained as a result is stored (step S3), and the first measurement is performed on both sides of the viscous coupling C. The angular position of connection between the shaft piece A and the second shaft piece B is changed by a predetermined angle (step S4), and a second measurement of unbalance is performed (step S4).
S5) The unbalance of the propeller shaft with viscous coupling 1 is calculated based on the measurement result, but the unbalance measurement is not limited to the first measurement and the second measurement.
By changing the connection position in the angular direction between the first shaft piece A and the second shaft piece B a plurality of times, the unbalanced third
Measurement, fourth measurement of unbalance,... And measurement of unbalance a plurality of times, and based on those results, the propeller shaft 1
May be calculated.
＜発明の効果＞ この発明によれば、ビスカス・カップリングなどのよ
うな差動カップリング付プロペラシャフトの不釣合いを
測定する場合において、該プロペラシャフトを組付けた
状態において不釣合い測定をすることが可能であり、組
付作業時における誤差をなくすことができ、かつ作業能
率を向上させることができると共に、組付時の作業負担
を軽減することができる。<Effect of the Invention> According to the present invention, when measuring the unbalance of a propeller shaft with a differential coupling such as a viscous coupling, the unbalance measurement is performed in a state where the propeller shaft is assembled. It is possible to eliminate errors at the time of assembling work, to improve work efficiency, and to reduce the work load at the time of assembling.
また、差動カップリング付プロペラシャフトを不釣合
い測定装置に１度装着することにより、不釣合い測定が
完了するまで該プロペラシャフトを取りはずさなくても
よいので、不釣合い測定における処理工程数を軽減でき
る。Further, by mounting the propeller shaft with differential coupling once to the unbalance measuring device, the propeller shaft does not have to be removed until the unbalance measurement is completed, so that the number of processing steps in the unbalance measurement can be reduced. .
さらに、不釣合い測定装置は、差動カップリングで連
結された左右のプロペラシャフトピースを相互に異なる
回転速度で回転させるわけではないので、駆動装置の出
力が低パワーでよく、装置を小型でかつ廉価に形成する
ことができる。Further, since the unbalance measuring device does not rotate the right and left propeller shaft pieces connected by the differential coupling at different rotational speeds, the output of the driving device may be low power, and the device may be small and compact. It can be formed at low cost.
第１図は、被試験体としてのビスカス・カップリング付
プロペラシャフトの一例の概略構造を示す図である。 第２図は、この発明の一実施例に係る不釣合い測定装置
の機構的な構成の概要を示すブロック図である。 第３図は、この発明の一実施例に係る不釣合い測定装置
の電気的な構成を表わすブロック図である。 図において、１……ビスカス・カップリング付プロペラ
シャフト、Ａ……第１シャフトピース、Ｂ……第２シャ
フトピース、Ｃ……ビスカス・カップリング、15,16,1
7,18……振動検出装置、21……主駆動装置、22……補助
駆動装置、23……伝達経路切換装置、26,29……角度位
置検出器、27……基準位相発生器、28……拘束・開放装
置、31……演算装置、32……記憶装置、を示す。FIG. 1 is a view showing a schematic structure of an example of a propeller shaft with a viscous coupling as a test object. FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a mechanical configuration of the unbalance measuring device according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the unbalance measuring device according to one embodiment of the present invention. In the figure, 1 ... Propeller shaft with viscous coupling, A ... First shaft piece, B ... Second shaft piece, C ... Viscous coupling, 15,16,1
7, 18 vibration detecting device, 21 main driving device, 22 auxiliary driving device, 23 transmission path switching device, 26, 29 angular position detector, 27 reference phase generator, 28 .., A restricting / releasing device, 31... An arithmetic device, 32... A storage device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若松 稔 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 京極 義明 大阪府高槻市宮田町１丁目24番３号 株 式會社長濱製作所内 (72)発明者 永嶋 仁 大阪府高槻市宮田町１丁目24番３号 株 式會社長濱製作所内 (56)参考文献 実開 平１−121829（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01M 1/16 G01M 1/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Minoru Wakamatsu 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Yoshiaki Kyogoku 1-24-3 Miyatacho, Takatsuki City, Osaka Pref. Inside Nagahama Works (72) Inventor Hitoshi Nagashima 1-24-3 Miyatacho, Takatsuki City, Osaka Prefecture President, Hama Works, Ltd. (56) References Hikaru Hira 1-1121829 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01M 1/16 G01M 1/14
Claims (2)
カップリングと、その両側へ延びる２つのプロペラシャ
フトピースとを含むプロペラシャフトのための不釣合い
測定方法であって、 プロペラシャフト全体の初期不釣合い測定を行い、その
測定結果を記憶する第１測定工程、 差動カップリングを境にして、差動カップリングの両側
へ延びる２つのプロペラシャフトピース間の回転方向の
接続位置を任意の角度だけ変化させる工程、 接続位置が変化された後のプロペラシャフトの不釣合い
測定を行う第２測定工程、ならびに 第２測定工程で測定された測定結果および第１測定工程
で測定されて記憶されている測定結果に基づいて、予め
定める修正面における各プロペラシャフトピース毎の不
釣合いを独立的に算出する不釣合い算出工程、 を含むことを特徴とする差動カップリング付プロペラシ
ャフトの不釣合い測定方法。An unbalance measurement method for a propeller shaft including a differential coupling, such as a viscous coupling, and two propeller shaft pieces extending to both sides thereof, comprising: A first measurement step of performing a balance measurement and storing the measurement result; a connection point in a rotational direction between two propeller shaft pieces extending to both sides of the differential coupling by an arbitrary angle with respect to the differential coupling A step of changing, a second measurement step of performing unbalance measurement of the propeller shaft after the connection position is changed, and a measurement result measured in the second measurement step and a measurement measured and stored in the first measurement step An unbalance calculation step of independently calculating an unbalance for each propeller shaft piece on a predetermined correction surface based on the result; A method for measuring unbalance of a propeller shaft with a differential coupling, comprising:
カップリングと、その両側へ延びる２つのプロペラシャ
フトピースとを含むプロペラシャフトのための不釣合い
測定装置であって、 不釣合い測定のために、前記プロペラシャフト全体を所
定の測定速度で回転させるための主駆動手段、 プロペラシャフト全体が所定の測定速度で回転されると
きに、プロペラシャフトの不釣合いによる振動を検出す
る振動検出手段、 プロペラシャフトの一方のシャフトピースを必要に応じ
て拘束することのできる拘束手段、 拘束手段によって一方のシャフトピースが拘束されてい
るときに、他方のシャフトピースを任意の角度回転さ
せ、一方のシャフトピースおよび他方のシャフトピース
間の回転方向の接続位置を変化させるための補助駆動手
段、 各プロペラシャフトピースに連結され、それぞれのシャ
フトピースの絶対角度位置を検出するための角度検出手
段、ならびに 振動検出手段の検出出力および角度検出手段の検出角度
に基づいて、予め定める修正面における各プロペラシャ
フトピース毎の不釣合いを独立的に算出する算出手段、 を含むことを特徴とする差動カップリング付プロペラシ
ャフトの不釣合い測定装置。2. An unbalance measuring device for a propeller shaft including a differential coupling such as a viscous coupling and two propeller shaft pieces extending to both sides thereof, the apparatus comprising: Main drive means for rotating the entire propeller shaft at a predetermined measurement speed; vibration detection means for detecting vibration due to unbalance of the propeller shaft when the entire propeller shaft is rotated at a predetermined measurement speed; Restraining means capable of restraining one of the shaft pieces as required, while rotating the other shaft piece by an arbitrary angle when the one shaft piece is restrained by the restraining means, and rotating one shaft piece and the other. Auxiliary driving means for changing the connection position in the rotational direction between the shaft pieces of Angle detection means for detecting absolute angular position of each shaft piece connected to the propeller shaft pieces, and each propeller shaft on a predetermined correction plane based on the detection output of the vibration detection means and the detection angle of the angle detection means Calculating means for independently calculating the unbalance for each piece; and an unbalance measuring device for a propeller shaft with a differential coupling.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2079142A JP2980932B2 (en) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | Method and apparatus for measuring unbalance of propeller shaft with differential coupling |
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Publications (2)
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