JP3139373B2 - 動アンバランス評価方法 - Google Patents

動アンバランス評価方法

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JP3139373B2 JP08120912A JP12091296A JP3139373B2 JP 3139373 B2 JP3139373 B2 JP 3139373B2 JP 08120912 A JP08120912 A JP 08120912A JP 12091296 A JP12091296 A JP 12091296A JP 3139373 B2 JP3139373 B2 JP 3139373B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロペラシャフト
等の長尺の回転体に存在する動アンバランス(静アンバ
ランス及び偶アンバランスの双方を含むもの)の良否判
定を、より適切に行うための手法に関する。
【0002】
【従来の技術】長尺の回転体、例えば自動車のプロペラ
シャフトは、その回転軸芯に対して重量アンバランスを
有すると、高速回転させた時に、振動を生じせしめる力
(以下、振動強制力と称す)がトランスミッション、デ
ィファレンシャルギヤ等と連結するための継手部である
プロペラシャフト端部に作用する。振動強制力は、アン
バランスの回転モーメントによって生ずるものであり、
この振動は自動車のNVH(Noise, Vibration and Har
shness:騒音、振動および粗い乗り心地)に悪影響を及
すものである。そこで、この振動強制力の発生を防止す
るためには、プロペラシャフト単体の動アンバランス測
定を行い、この動アンバランスを低減するための修正を
プロペラシャフトに施す必要がある。以下に、従来から
行われている、プロペラシャフトの動アンバランス修正
手順を説明する。
【0003】まず、プロペラシャフトが有する動アンバ
ランスの測定を行う。ところで、プロペラシャフトの動
アンバランス測定は、通常は超共振領域で行われる。こ
の超共振領域での測定では、以下のような比較測定の手
法が用いられる。まず、基準とするプロペラシャフト
の、軸方向に離間した2か所に予め測定位置を設定す
る。そして、該測定位置に既知のアンバランスを取付け
て、アンバランス測定機の架台に生ずる振動の大きさお
よび位相(以下、単に振動という。)の変化を測定す
る。ここで、基準とするプロペラシャフトの振動の変化
を、特に基準振動と称す。次に、未知のアンバランスを
有するプロペラシャフトについて、架台に生ずる振動を
測定する。
【0004】そして、未知のアンバランスを有するプロ
ペラシャフトで測定された振動と基準振動との差から、
未知のアンバランスを逆算する演算回路を設定する。こ
の演算回路に基づいて、多数のプロペラシャフトに対し
てアンバランスを逆算する。このようにして評価された
動アンバランスに基づいて、夫々のプロペラシャフト毎
に、逆算されたアンバランスを解消すべく、測定位置に
直接修正(重量の付加、又は除去)を施す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成をなす従来の動アンバランス評価方法には、次のよう
な欠点があった。従来は、測定位置に修正を施す(すな
わち、修正位置と測定位置とが同一である。)ので、測
定位置を設定するにあたり、修正の便宜性も考慮に入れ
る必要がある。言い換えれば、修正が困難な部分には測
定位置を設定することができない。今日では、プロペラ
シャフトに対する市場の要求から、前記振動強制力の作
用点である継手部の近傍に曲面形状を設けることが多く
なっているが、このような曲面形状を有する場所は、修
正位置としては不適当であり、また、継手部自体への修
正も困難であることから、測定位置は前記振動強制力の
作用点から遠く離れた位置に設置せざるを得ない。
【0006】すると、前記測定位置で測定される動アン
バランスの大きさおよび位相は、実際に振動強制力の作
用点において振動発生源となっている動アンバランスの
大きさおよび位相と一致しなくなってしまう。このた
め、実際は作用点にかかる振動強制力の値が規格の範囲
内にある製品が、不合格となることもあった。また、前
記作用点における振動強制力の値が規格外であるにも係
らず、測定位置における動アンバランス値が規格の範囲
内にあるという場合も生じ、このような製品は合格品と
して誤認されていた。
【0007】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ある測定位置におい
て測定された動アンバランス値から、強制振動力の作用
点における動アンバランス値を求めることにより、より
正確に製品を評価することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明に係る手段は、長尺の回転体に対する動アンバ
ランス評価方法であって、回転体の任意位置における動
アンバランス値を測定し、該測定値を基に、回転体の強
制振動力の作用点と前記任意位置との位置関係を考慮し
て、前記作用点における動アンバランス値を求め、評価
を行うことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。従来例と同一部分または相当
する部分についての、詳しい説明は省略する。
【0010】図1には、動アンバランス評価を行うプロ
ペラシャフト1が示されている。本発明の実施の形態に
おいては、任意位置における動アンバランス値を基に、
修正位置において必要とされる動アンバランス値を求め
る。動アンバランスの測定に際しては、従来と同様のア
ンバランス測定機を用いて、超共振領域における測定を
行う。この際に、プロペラシャフト1の各部を以下のよ
うに設定する。J1 およびJ2 は、それぞれトランスミ
ッション、ディファレンシャルギヤ等との継手部であ
り、プロペラシャフト1が持つ動アンバランスにより生
ずる振動強制力の作用点である。また、S1 およびS2
は、任意の測定位置である。さらに、W1およびW2
は、動アンバランスを修正するための修正位置である。
該修正位置は、修正が容易な位置であれば、任意に設定
することができる。
【0011】ここで、J1 ないしJ2 の長さをL、J1
ないしS1 の長さをlS1、J1 ないしS2 の長さを
S2、J1 ないしW1 の長さをlW1、J1 ないしW2
長さをlW2とする。また、lS1<lS2かつlW1<lW2
する。
【0012】測定位置S1 およびS2 における、動アン
バランス値US1、US2を、 US1=(VS1,θS1) US2=(VS2,θS2) とする。ここで、VS1、VS2は、それぞれアンバランス
の大きさを示すものである。また、θS1,θS2は、それ
ぞれアンバランスの位相を示すものである。
【0013】動アンバランスにより生ずる振動強制力の
作用点J1 およびJ2 における、動アンバランス値
J1、UJ2を、 UJ1=(VJ1,θJ1) UJ2=(VJ2,θJ2) とする。ここで、VJ1、VJ2は、それぞれアンバランス
の大きさを示すものである。また、θJ1,θJ2は、それ
ぞれアンバランスの位相を示すものである。
【0014】修正位置W1 およびW2 における、動アン
バランス値UW1、UW2を、 UW1=(VW1,θW1) UW2=(VW2,θW2) とする。ここで、VW1、VW2は、それぞれアンバランス
の大きさを示すものである。また、θW1,θW2は、それ
ぞれアンバランスの位相を示すものである。
【0015】アンバランス測定機によって、測定位置S
1 およびS2 で実測される動アンバランス値US1、US2
を用いて、動アンバランス値UJ1、UJ2、UW1、U
W2を、数1式ないし数4式で表すことができる。
【数1】
【数2】
【数3】
【数4】
【0016】さらに、上記数1式ないし数4式を書き換
えると、各動アンバランス値UJ1、UJ2、UW1、U
W2は、下記の数5式ないし数12式で表すことができ
る。
【数5】
【数6】
【数7】
【数8】
【数9】
【数10】
【数11】
【数12】
【0017】以上の関係を満たす演算回路を構成するこ
とによって、振動強制力の作用点J1 、J2 における動
アンバランス値(動アンバランスの大きさおよび位相)
J1、UJ2を求めることができる。この値から、作用点
1 、J2 における振動強制力を正しく評価することが
可能となる。このときの強制振動力が、規格の範囲内で
ある場合には合格品として判断され、規格外である場合
には修正位置W1 、W2 に修正を施す。このときの修正
位置における動アンバランス値UW1、UW2は、前記振動
強制力を解消するために必要な修正が、的確に行われ
る。
【0018】上記構成をなす本発明の実施の形態から得
られる作用効果は、以下の通りである。プロペラシャフ
ト1の任意の測定位置S1 およびS2 で測定された動ア
ンバランス値US1、US2を基に、プロペラシャフト1の
両側にある振動強制力の作用点J1 、J2 に対する測定
位置S1 、S2 および修正位置W1 、W2 の位置関係を
比率的に割り出し、この比率を材料力学的手法に当ては
めて、作用点J1 、J2 における動アンバランス値
J1、UJ2と、修正位置W1 、W2 における動アンバラ
ンス値UW1、UW2を求めることができる。動アンバラン
ス値UJ1、UJ2から振動強制力を求め、該振動強制力を
直接的に評価することができるので、製品の良否判断が
正確に行われる。また、振動強制力の位相が正確に求め
られるので、トランスミッション、ディファレンシャル
ギヤ等との間で逆位相結合を正確に行い、アンバランス
相殺を効果的に行うことができる。
【0019】さらに、動アンバランス値UW1、UW2
り、修正位置W1 、W2 に対する修正を適切に施すこと
が可能となる。よって、1回の修正で良品を得る比率が
高まる。また、作用点J1 、J2 の間のいかなる場所に
修正位置W1 、W2 を設定しても、その位置において必
要な修正量および位相を求めることができるので、再修
正を行う場合や、粗修正、精密修正の2段階にわたる修
正を行う製品においても、より正確な良否判定および修
正を施すことが可能となる。しかも、複数の修正位置に
対して1つの演算回路で対応することができるので、装
置の構成自体も単純化することが可能となる。また、修
正位置の設定が限定されるような形状のプロペラシャフ
トであっても、修正可能な位置における必要な修正が、
確実に行われることになる。
【0020】
【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。回転体の任意位置、特に測定に
適した位置で、一般的なバランス測定機を用いて動アン
バランス値の測定を行い、この値を基に、回転体の強制
振動力の作用点に生ずる動アンバランス値を直接的に求
めることができる。よって、回転体の良否判断がより正
確に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る動アンバランス評価
方法において、動アンバランス値の測定および修正を施
すプロペラシャフトを示す摸式図である。
【符号の説明】
1 プロペラシャフト J1 振動強制力の作用点 J2 振動強制力の作用点 S1 任意の測定位置 S2 任意の測定位置 W1 動アンバランスを修正するための修正位置 W2 動アンバランスを修正するための修正位置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長尺の回転体に対する動アンバランス評
    価方法であって、回転体の任意位置における動アンバラ
    ンス値を測定し、該測定値を基に、回転体の強制振動力
    の作用点と前記任意位置との位置関係を考慮して、前記
    作用点における動アンバランス値を求め、評価を行うこ
    とを特徴とする動アンバランス評価方法。
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