JP4591663B2 - Side shim selection method and side shim selection device for differential carrier assembly - Google Patents
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本発明は、ディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択方法及びサイドシム選択装置に関し、特に、ドライブピニオンギヤとリングギヤとのバックラッシュを調節するために組み込まれるサイドシムの厚さを選択する方法及び該サイドシムの厚さを選択するための装置に関する。 The present invention relates to a side shim selection method and a side shim selection device for a differential carrier assembly, and more particularly, a method for selecting a thickness of a side shim incorporated for adjusting backlash between a drive pinion gear and a ring gear, and selection of the thickness of the side shim. It is related with the apparatus for doing.
一般に、ディファレンシャルキャリアアッセンブリは、キャリアに回転可能に支持されるドライブピニオンシャフトの一端にドライブピニオンギヤが設けられて、該ドライブピニオンギヤに、デフケースサブアッセンブリのフランジに固定されるリングギヤが噛み合わされる。このようなディファレンシャルキャリアアッセンブリでは、ケースサブアッセンブリの両端の各軸部が、一対のサイドベアリングを介してキャリアに回転可能に支持される。また、ディファレンシャルキャリアアッセンブリでは、各サイドベアリングと当該各サイドベアリングが収容される各ベアリング支持部との間に各サイドシムが組み付けられて、各サイドシムの厚さが調節されることにより、ドライブピニオンギヤとリングギヤとのバックラッシュが調節される。そして、ドライブピニオンギヤとリングギヤとのバックラッシュを調節するに際して適正な厚みのサイドシムを選択するための様々な形態の技術がある。 Generally, in a differential carrier assembly, a drive pinion gear is provided at one end of a drive pinion shaft that is rotatably supported by the carrier, and a ring gear fixed to a flange of the differential case subassembly is meshed with the drive pinion gear. In such a differential carrier assembly, the shaft portions at both ends of the case subassembly are rotatably supported by the carrier via a pair of side bearings. Further, in the differential carrier assembly, each side shim is assembled between each side bearing and each bearing support portion in which each side bearing is accommodated, and the thickness of each side shim is adjusted, so that the drive pinion gear and the ring gear are adjusted. And backlash is adjusted. There are various forms of techniques for selecting a side shim having an appropriate thickness when adjusting the backlash between the drive pinion gear and the ring gear.
例えば、特許文献1には、デフケースサブアッセンブリが相対移動限度に近づく方向の一方のサイドベアリング組み付け端面とサイドベアリングアウターレースとの間に、デフケースサブアッセンブリが相対移動限度に達しないような厚さを有するマスターシムを配置して、該マスターシムを押圧するように荷重を負荷したときのデフケースサブアッセンブリの距離L2を計測する工程と、他方のサイドベアリング組み付け端面とサイドベアリングアウターレースとを押圧するように荷重を負荷したときのデフケースサブアッセンブリの距離L1を計測する工程と、デフケースサブアッセンブリが相対移動限度に達するように荷重を負荷したときのデフケースサブアッセンブリの距離L3を計測する工程と、を行い、ドライブピニオンギヤを1回転させた際の各距離L1,L2,L3の平均値を求めておいて、これら各距離L1,L2,L3の平均値に基づいてシムを選択するシム選択方法(以下、従来のシム選択方法と称す。)が開示されている。
For example,
しかしながら、上記従来のシム選択方法では、デフケースサブアッセンブリの各軸部の軸穴にシム選択装置の各センタリング軸がインローで嵌合されて、デフケースサブアッセンブリがシム選択装置に支持されるため、シム選択装置の各センタリング軸に対する、デフケースサブアッセンブリの軸中心線の相対位置が安定しない。これにより、各距離L1,L2,L3の繰り返しの測定値がばらついて、その結果、シム選択結果もばらつくことになる。また、従来のシム選択方法では、デフケースサブアッセンブリの軸中心線が、キャリアの各ベアリング支持部に対してオフセットされるが、デフケースサブアッセンブリがオフセットされる量は、シム選択装置並びに各構成要素の精度によってばらつきが生じるため、該ばらつきによってシム選択結果がばらついて、適正なサイドシムを選択することが困難になる。
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、第1の目的は、適正なサイドシムを選択することが可能なディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択方法を提供することにある。第2の目的は、適正なサイドシムを選択することが可能なディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object is to provide a side shim selection method for a differential carrier assembly capable of selecting an appropriate side shim. The second object is to provide a side shim selection device for a differential carrier assembly that can select an appropriate side shim.
上記第1の目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、ディファレンシャルキャリアアッセンブリの相互に噛み合わされるドライブピニオンギヤとリングギヤとのバックラッシュを調節するに際して、キャリアに配設されてデフケースサブアッセンブリの両端の軸部を支持する各軸支部のうち、該デフケースサブアッセンブリの反フランジ側の第1の軸部を支持する第1の軸支部に組み付けられる第1のサイドシムの厚さと、前記デフケースサブアッセンブリのフランジ側の第2の軸部を支持する第2の軸支部に組み付けられる第2のサイドシムの厚さと、が選択されるディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択方法であって、前記第1の軸支部に第1のマスタシムが組み付けられると共に前記第2の軸支部に第2のマスタシムが組み付けられるステップと、前記デフケースサブアッセンブリが芯出しされて軸中心線の回りに回転可能に支持されるステップと、前記第1の軸部に装着された第1のサイドベアリングのアウタレース外側面にスラスト方向のベアリング与圧を作用させつつ、前記ドライブピニオンギヤを回転駆動させた後、前記デフケースサブアッセンブリの、前記リングギヤの1回転当りの前記キャリアに対する軸中心線方向への変位の平均値L1が測定されるステップと、前記第2の軸部に装着された第2のサイドベアリングのアウタレース外側面にスラスト方向のベアリング与圧を作用させつつ、前記ドライブピニオンギヤを回転駆動させた後、前記デフケースサブアッセンブリの、前記リングギヤの1回転当りの前記キャリアに対する軸中心線方向への変位の平均値L2が測定されるステップと、前記第1の軸支部から前記第1のマスタシムが取り外されると共に前記第2の軸支部から前記第2のマスタシムが取り外されるステップと、各マスタシムが取り外された後、前記第1のサイドベアリングのアウタレース外側面にスラスト方向のベアリング与圧を作用させて、前記ドライブピニオンギヤと前記リングギヤとをノンバックにして、この状態で、前記ドライブピニオンギヤを回転駆動させて、前記デフケースサブアッセンブリの、前記リングギヤの1回転当りの前記キャリアに対する軸中心線方向への変位の平均値L3が測定されるステップと、の各ステップを含んで構成されて、測定された各平均値L1,L2,L3に基づいて各サイドシムの厚さが選択されることを特徴とする。
In order to achieve the first object, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択方法において、相互に近接離反可能な一対のセンタリングコーンがデフケースサブアッセンブリの各軸部に形成された各軸穴に係合されることにより、デフケースサブアッセンブリが芯出しされて軸中心線の回りに回転可能に支持されることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択方法において、キャリアの各軸支部が各軸支部の半径方向へ2分割されて形成されて、一対のセンタリングコーンがデフケースサブアッセンブリの各軸部に形成された各軸穴に係合されることにより、デフケースサブアッセンブリが各軸支部の軸線に対して各軸支部の分割方向へ所定距離だけオフセットされることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載のディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択方法において、デフケースサブアッセンブリが芯出しされた状態で、該デフケースサブアッセンブリの軸中心線と一端にドライブピニオンギヤが取り付けられたドライブピニオンシャフトの他端の端面との距離が測定されて、該測定結果に基づいてドライブピニオンギヤの取付基準位置とキャリアの各軸支部の軸線との間の距離が導出されて、ドライブピニオンギヤの取付基準位置とキャリアの各軸支部の軸線との間の距離に基づいて、ドライブピニオンギヤとリングギヤとの歯当りが評価されることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the differential carrier assembly side shim selection method according to the first aspect, a pair of centering cones that can be moved closer to and away from each other are provided in each shaft hole formed in each shaft portion of the differential case subassembly. By engaging, the differential case sub-assembly is centered and supported so as to be rotatable around the axial center line.
A third aspect of the present invention is the differential carrier assembly side shim selection method according to the first or second aspect, wherein each shaft support portion of the carrier is formed by being divided into two in the radial direction of each shaft support portion. When the cone is engaged with each shaft hole formed in each shaft portion of the differential case subassembly, the differential case subassembly is offset by a predetermined distance in the dividing direction of each shaft support portion with respect to the axis of each shaft support portion. It is characterized by.
The invention according to
上記第2の目的を達成するために、本発明のうち請求項5に記載の発明は、請求項1〜4に記載のディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択方法に用いられるディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択装置であって、デフケースサブアッセンブリの両端の軸部を支持するキャリアの各軸支部に必要に応じて組み付けられるマスタシムと、デフケースサブアッセンブリが組み付けられたキャリアが正規位置に位置決め固定されるキャリア固定手段と、該キャリア固定手段によりキャリアが位置決め固定された状態で、デフケースサブアッセンブリが芯出しされて軸中心線の回りに回転可能に支持される支持手段と、該支持手段によって支持されたデフケースサブアッセンブリの両端の軸部に装着された一対のサイドベアリングにスラスト方向のベアリング与圧を作用させるベアリング与圧手段と、ドライブピニオンギヤが回転駆動されて該ドライブピニオンギヤに噛み合わされるリングギヤが回転される駆動手段と、デフケースサブアッセンブリのキャリアに対する軸中心線方向への変位が測定される第1の測定手段と、該第1の測定手段の測定結果が演算処理されて、キャリアの反フランジ側の第1の軸支部に組み付けられる第1のサイドシムの厚さとフランジ側の第2の軸支部に組み付けられる第2のサイドシムの厚さとが出力される演算手段と、を具備するサイドシム選択装置によって、第1のサイドシムの厚さと第2のサイドシムの厚さとが選択されることを特徴とする。
In order to achieve the second object, the invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択装置において、支持手段が、デフケースサブアッセンブリの両端の軸部に形成された各軸穴に係合されて相互に近接離反される一対のセンタリングコーンを備えることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載のディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択装置において、キャリアの各軸支部が各軸支部の半径方向へ2分割されて形成されて、デフケースサブアッセンブリが各軸支部の軸線に対して各軸支部の分割方向へ所定距離だけオフセットされるオフセット手段を備えることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項5〜7のいずれかに記載のディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択装置において、支持手段によって支持されたデフケースサブアッセンブリの軸中心線と一端にドライブピニオンギヤが取り付けられたドライブピニオンシャフトの他端の端面との距離が測定される第2の測定手段を備えて、該第2の測定手段の測定結果に基づいて導出されるドライブピニオンギヤの取付基準位置とキャリアの各軸支部の軸線との間の距離に基づいて、ドライブピニオンギヤとリングギヤとの歯当りが評価されることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the side shim selection device for the differential carrier assembly according to the fifth aspect, the support means is engaged with the respective shaft holes formed in the shaft portions at both ends of the differential case subassembly so as to mutually It is characterized by comprising a pair of centering cones that are brought close to and away from.
According to a seventh aspect of the present invention, in the side shim selection device for a differential carrier assembly according to the fifth or sixth aspect, each shaft support portion of the carrier is formed by being divided into two in the radial direction of each shaft support portion. Is provided with offset means that is offset by a predetermined distance in the dividing direction of each shaft support with respect to the axis of each shaft support.
According to an eighth aspect of the present invention, in the differential carrier assembly side shim selection device according to any one of the fifth to seventh aspects , a drive pinion gear is attached to the axial center line and one end of the differential case subassembly supported by the support means. Each of the reference position of the drive pinion gear and the carrier derived from the measurement result of the second measurement means, the second measurement means measuring the distance from the other end face of the drive pinion shaft . The tooth contact between the drive pinion gear and the ring gear is evaluated based on the distance between the shaft support and the axis.
したがって、請求項1に記載の発明では、デフケースサブアッセンブリが芯出しされて軸中心線の回りに回転可能に支持される。この状態でドライブピニオンギヤが回転駆動されて、デフケースサブアッセンブリの、リングギヤの1回転当りのキャリアに対する軸中心線方向への変位の平均値L1,L2,L3が測定される。そして、各平均値L1,L2,L3に基づいて各サイドシムの厚さT1,T2が選択される。
請求項2に記載の発明では、一対のセンタリングコーンがデフケースサブアッセンブリの各軸部の軸穴に係合されることにより、デフケースサブアッセンブリが芯出しされて軸中心線の回りに回転可能に支持される。
請求項3に記載の発明では、一対のセンタリングコーンがデフケースサブアッセンブリの各軸部の軸穴に係合されることにより、該デフケースサブアッセンブリがキャリアの各軸支部の軸線に対して各軸支部の分割方向へ所定距離だけオフセットされる。
請求項4に記載の発明では、デフケースサブアッセンブリの軸中心線と一端にドライブピニオンギヤが取り付けられたドライブピニオンシャフトの他端の端面との距離に基づいて、ドライブピニオンギヤの取付基準位置(PMD基準)とキャリアの各軸支部の軸線との間の距離PMD(Pinion Mount Distance)が導出される。そして、導出された距離PMDに基づいて、ドライブピニオンギヤとリングギヤとの歯当りが評価される。
Therefore, in the first aspect of the present invention, the differential case subassembly is centered and supported so as to be rotatable around the axial center line. In this state, the drive pinion gear is driven to rotate, and average values L1, L2, and L3 of the displacement of the differential case subassembly in the axial center line direction with respect to the carrier per rotation of the ring gear are measured. Then, the thicknesses T1 and T2 of the side shims are selected based on the average values L1, L2, and L3.
In the second aspect of the present invention, the pair of centering cones are engaged with the shaft holes of the respective shaft portions of the differential case subassembly, so that the differential case subassembly is centered and supported so as to be rotatable around the axial center line. Is done.
According to the third aspect of the present invention, the pair of centering cones are engaged with the shaft holes of the respective shaft portions of the differential case subassembly so that the differential case subassembly is supported by the respective shaft support portions with respect to the axes of the respective shaft support portions of the carrier. Is offset by a predetermined distance in the dividing direction.
According to the fourth aspect of the present invention, the drive pinion gear mounting reference position (PMD reference) is based on the distance between the axial center line of the differential case subassembly and the other end face of the drive pinion shaft to which the drive pinion gear is mounted at one end. And a PMD (Pinion Mount Distance) between each axis of the carrier and the axis of each carrier. Based on the derived distance PMD, the contact between the drive pinion gear and the ring gear is evaluated.
請求項5に記載の発明では、キャリア固定手段によって、デフケースサブアッセンブリが組み付けられたキャリアが正規位置に位置決め固定される。また、キャリア固定手段によってキャリアが位置決め固定された状態で、支持手段によって、デフケースサブアッセンブリが芯出しされると共に回転可能に支持される。さらに、ベアリング与圧手段によって、一対のサイドベアリングにスラスト方向のベアリング与圧が作用されて、駆動手段によって、ドライブピニオンギヤが回転駆動されて該ドライブピニオンギヤに噛み合わされるリングギヤが回転される。そして、第1の測定手段によって、デフケースサブアッセンブリの、キャリアに対する軸中心線方向への変位が測定されて、演算手段によって、第1の測定手段の測定結果が演算処理されて第1のサイドシムの厚さと第2のサイドシムの厚さとが選択される。 According to the fifth aspect of the present invention, the carrier to which the differential case subassembly is assembled is positioned and fixed at the normal position by the carrier fixing means. In addition, the differential case subassembly is centered and supported rotatably by the support means while the carrier is positioned and fixed by the carrier fixing means. Further, a bearing pressure in the thrust direction is applied to the pair of side bearings by the bearing pressurization means, and the drive pinion gear is rotationally driven by the drive means to rotate the ring gear engaged with the drive pinion gear. Then, the displacement of the differential case subassembly in the axial center line direction with respect to the carrier is measured by the first measuring means, and the measurement result of the first measuring means is calculated by the calculating means to calculate the first side shim. The thickness and the thickness of the second side shim are selected.
請求項6に記載の発明では、一対のセンタリングコーンがデフケースサブアッセンブリの各軸部の軸穴に係合されることにより、デフケースサブアッセンブリが芯出しされて軸中心線の回りに回転可能に支持される。
請求項7に記載の発明では、オフセット手段によって、デフケースサブアッセンブリがキャリアの各軸支部の軸線に対して当該軸支部の分割方向へ所定距離だけオフセットされる。
請求項8に記載の発明では、第2の測定手段によって、デフケースサブアッセンブリの軸中心線と一端にドライブピニオンギヤが取り付けられたドライブピニオンシャフトの他端の端面との距離が測定されて、該第2の測定手段の測定結果に基づいて、ドライブピニオンギヤの取付基準位置(PMD基準)とキャリアの各軸支部の軸線との間の距離PMD(Pinion Mount Distance)が導出される。そして、導出された距離PMDに基づいて、ドライブピニオンギヤとリングギヤとの歯当りが評価される。
According to the sixth aspect of the present invention, the pair of centering cones are engaged with the shaft holes of the respective shaft portions of the differential case subassembly, so that the differential case subassembly is centered and supported so as to be rotatable around the axial center line. Is done.
According to the seventh aspect of the present invention, the differential case subassembly is offset by a predetermined distance in the dividing direction of the shaft support portion with respect to the axis of each shaft support portion of the carrier by the offset means.
In the invention according to claim 8, the second measuring means measures the distance between the axial center line of the differential case sub-assembly and the end face of the other end of the drive pinion shaft having the drive pinion gear attached to one end thereof. Based on the measurement result of the second measuring means, a distance PMD (Pinion Mount Distance) between the drive pinion gear mounting reference position (PMD reference) and the axis of each shaft support of the carrier is derived. Based on the derived distance PMD, the contact between the drive pinion gear and the ring gear is evaluated.
適正なサイドシムが選択されるディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択方法が提供される。
また、適正なサイドシムが選択されるディファレンシャルキャリアアッセンブリのサイドシム選択装置が提供される。
A method for selecting a side shim of a differential carrier assembly in which an appropriate side shim is selected is provided.
Further, a side shim selection device for a differential carrier assembly in which an appropriate side shim is selected is provided.
本発明の一実施の形態を図1〜図8に基づいて説明する。図1に示されるように、本ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1のサイドシム選択方法は、キャリア2に組み付けられるドライブピニオンギヤ3と、デフケースサブアッセンブリ4のフランジ5に固定されるリングギヤ6と、が噛み合わされたディファレンシャルキャリアアッセンブリ1における、当該ドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6とのバックラッシュを調節するに際して、上記デフケースサブアッセンブリ4の両端(図1における紙面視左右両側)の軸部7,8に嵌着される各サイドベアリング9,10が支持されるキャリア2の各ベアリング支持部11,12(軸支部)のうち、反フランジ側(図1における紙面視右側)の第1の軸部7に装着される第1のサイドベアリング9が支持される第1のベアリング支持部11に組み付けられる第1のサイドシムの厚さT1と、フランジ側(図1における紙面視左側)の第2の軸部8に装着される第2のサイドベアリング10が支持される第2のベアリング支持部12に組み付けられる第2のサイドシムの厚さT2と、を選択するものである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the side shim selection method of the
また、図1に示されるように、本サイドシム選択方法では、キャリア2の各ベアリング支持部11,12に各マスタシム15,16が組み付けられて、デフケースサブアッセンブリ4の各軸部7,8の軸穴の開口端部が、同一の軸線C1(図6参照)上に配設されて該軸線C1の回りに回転可能な一対の支持部材13,14(センタリングコーン)のコーン部13a,14aによって押圧される。これにより、デフケースサブアッセンブリ4の軸中心線が一対の支持部材13,14の軸線C1に一致されて、当該デフケースサブアッセンブリ4が芯出しされると共に軸中心線(一対の支持部材13,14の軸線C1)の回りに回転可能に支持される。そして、この状態で、第1のサイドベアリング9のアウタレース外側面にスラスト方向(図1における紙面視左方向)のベアリング与圧を作用させつつドライブピニオンギヤ3を回転駆動させてドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6とを調和させた後、デフケースサブアッセンブリ4の、リングギヤ6の1回転当りのキャリア2に対する軸中心線方向(図1における紙面視左右方向)への変位の平均値L1(以下、変位L1と称す。)が測定される。
Further, as shown in FIG. 1, in this side shim selection method, the master shims 15 and 16 are assembled to the
また、本サイドシム選択方法では、第2のサイドベアリング10のアウタレース外側面にスラスト方向(図1における紙面視右方向)のベアリング与圧を作用させつつドライブピニオンギヤ3を回転駆動させてドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6とを調和させた後、デフケースサブアッセンブリ4の、リングギヤ6の1回転当りのキャリア2に対する軸中心線方向(図1における紙面視左右方向)への変位の平均値L2(以下、変位L2と称す。)が測定される。さらに、本サイドシム選択方法では、各ベアリング支持部11,12から各マスタシム15,16が取り外された後、ドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6とがノンバックにされて、この状態で、当該ドライブピニオンギヤ3が回転駆動されて、デフケースサブアッセンブリ4の、リングギヤ6の1回転当りのキャリア2に対する軸中心線方向(図1における紙面視左右方向)への変位の平均値L3(以下、変位L3と称す。)が測定される。そして、本サイドシム選択方法では、上記各変位L1,L2,L3に基づいて、第1のベアリング支持部11に組み付けられるサイドシムの厚さT1と、第2のベアリング支持部12に組み付けられるサイドシムの厚さT2と、が選択される。
Further, in this side shim selection method, the drive pinion gear 3 is driven to rotate while the bearing pressure in the thrust direction (right direction in the drawing in FIG. 1) is applied to the outer race outer surface of the second side bearing 10. After harmonizing with the
図1に示されるように、本ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1は、ドライブピニオンシャフト17が軸線方向(図1における紙面視上下方向)に配置された一対のベアリングを介してキャリア2に回転可能に支持されて、該ドライブピニオンシャフト17の一端に、上記ドライブピニオンギヤ3が設けられる。また、本ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1は、デフケースサブアッセンブリ4の各軸部7,8に各サイドベアリング9,10のインナレースが嵌着されると共に、各サイドベアリング9,10のアウタレースがキャリア2の各ベアリング支持部11,12に嵌合される。なお、上記キャリア2は、各ベアリング支持部11,12が、軸平面で上下方向(図1における紙面視上下方向)に2分割されて形成されており、サイドシム選択時には、各ベアリング支持部11,12のいずれかの分割された部分(図1における紙面視上側の部分)が内周面に形成された各キャップが、キャリア2から取り外された状態にある。この状態(各キャップが取り外された状態)では、デフケースサブアッセンブリ4がキャリア2に対して上下方向(図1における紙面視上下方向)へ着脱可能である。
As shown in FIG. 1, the
そして、図5に示されるように、本サイドシム選択方向では、一対の支持部材13,14によってデフケースサブアッセンブリ4が芯出しされることにより、当該デフケースサブアッセンブリ4(支持部材13,14)の軸中心線が、キャリア2のベアリング支持部11,12の軸線C2(図6参照)に対して、所定距離(本実施の形態では1mm)だけ上方(図1における紙面視上方)へオフセットされて配置される構造(オフセット手段)になっている。これにより、本サイドシム選択方法では、キャリア2に対するデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線方向への変位が測定されるに際して、デフケースサブアッセンブリ4の各軸部に装着された各サイドベアリング9,10が、キャリア2に配設された各ベアリング支持部11,12に対して容易に変位される。なお、上記デフケースサブアッセンブリ4には、軸部7,8と同一軸線上に配設された一対のサイドギヤと、軸部7,8に対して直交されるピニオンシャフトによって回転可能に軸支されて一対のサイドギヤに噛み合わされた一対のピニオンギヤと、が収容される。
As shown in FIG. 5, in the side shim selection direction, the
図2〜図4に示されるのは、デフケースサブアッセンブリ4の、リングギヤ6の1回転当りのキャリア2に対する軸中心線方向(図2及び図3における紙面視左右方向)への変位の各変位L1,L2,L3が測定されて、各変位L1,L2,L3に基づいて、第1のサイドシムの厚さT1と第2のサイドシムの厚さT2とが選択されるサイドシム選択装置18である。本サイドシム選択装置18は、本体フレーム19の上部に流体圧シリンダ20の駆動により昇降される押圧部材21(図1参照、キャリア固定手段。)が設けられて、該押圧部材21を下降させて当該押圧部材21の下面に突設された複数本の各ピンをキャリア2の所定位置に係合させることにより、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1が当該サイドシム選択装置18に対して正規位置に位置決め固定される。また、本サイドシム選択装置18は、本体フレーム19に対して左右方向(図2及び図3における紙面視左右方向)へスライド移動可能に設けられるユニットベース22を備える。
2 to 4 show each displacement L1 of the displacement of the
図4に示されるように、上記本体ベース19には、前後方向(図4における紙面視左右方向)へ傾斜される直動ガイド23を介して進退ベース24が設けられて、該進退ベース24には、左右方向(図4における紙面視方向)へ延びる直動ガイド25を介して上記ユニットベース22が設けられる。そして、該ユニットベース22の左右両側には、それぞれ測定ユニット26が配設される。なお、図3に示されるように、本サイドシム選択装置18は、前面視で左側(図3における紙面視左側)に配設される測定ユニット26b(以下、第2の測定ユニット26bと称す。)が、直動ガイド27を介して上記ユニットベース22に設けられて、流体圧シリンダ28によって左右方向(図2及び図3における紙面視左右方向)へ直動駆動されることにより、前面視で右側に配設される測定ユニット26a(以下、第1の測定ユニット26aと称す。)に対して近接離反される。図5に示されるように、第1の測定ユニット26aには、外円錐面を有するコーン部13aが先端に形成された支持部材13が軸線C1の回りに回転可能に設けられる。
As shown in FIG. 4, the
また、図5に示されるように、第1の測定ユニット26aは、支持部材13の軸線C1の回りの角度位相がエンコーダ29によって検出される。さらに、第1の測定ユニット26aには、一対の支持部材13,14の各コーン部13a,14aがデフケースサブアッセンブリ4の各軸部7,8の軸穴の開口端部に係合された状態で、測定子31がキャリア2のベアリング支持部11,12と同一軸線C2上に設けられるオイルシール装着部30に接触される振れセンサ32が設けられる。そして、本サイドシム選択装置18では、上記振れセンサ32の測定子31がオイルシール装着部30に接触された状態で、エンコーダ29によって支持部材13の角度位相が検出されつつ、デフケースサブアッセンブリ4が軸中心線の回りに回転されることにより、マイクロコンピュータで構成される演算装置によって、上記エンコーダ29の検出データと振れセンサ32の検出データとが演算処理されて、図7に示されるように、キャリア2のオイルシール装着部30の中心O1に対するデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線の、X方向(図4に示される紙面視左右方向)への偏心量X1とY方向(図4に示される紙面視上下方向)への偏心量Y1とが導出される。
Further, as shown in FIG. 5, in the
また、図5に示されるように、第1の測定ユニット26aには、一対の支持部材13,14の各コーン部13a,14aがデフケースサブアッセンブリ4の各軸部7,8の軸穴の開口端部に係合された状態で、本体フレーム19に位置決め固定されたキャリア2のオイルシール装着部30の開口端面が必要に応じて押圧される第1の押圧ヘッド33が設けられる。そして、本サイドシム選択装置18では、上記押圧ヘッド33によってキャリア2のオイルシール装着部30の開口端面が押圧されることにより、デフケースサブアッセンブリ4に図5における紙面視右方向への推進力が作用される。これにより、ユニットベース22が本体フレーム19に対して図5における紙面視右方向へスライド移動されて、デフケースサブアッセンブリ4がキャリア2に対して図5における紙面視右方向へ移動されることにより、第1のサイドベアリング9のアウタレース外側面に所定のベアリング与圧が付与される構造になっている。
Further, as shown in FIG. 5, the
なお、本サイドシム選択装置18は、上記ベアリング与圧が、ユニットベース22に設けられる流体圧シリンダ34の推進力が調節されて任意に設定される。また、本サイドシム選択装置18では、キャリア2の各ベアリング支持部11,12に各マスタシム15,16が組み付けられていない場合には、押圧ヘッド33によってデフケースサブアッセンブリ4に図5における紙面視右方向への推進力が作用されて、ユニットベース22が本体フレーム19に対して図5における紙面視右方向へスライド移動されることにより、ドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6とがノンバックの状態になるように構成される。図5に示されるように、第2の測定ユニット26bには、外円錐面を有するコーン部14aが先端に形成された支持部材14が軸線C1の回りに回転可能に設けられる。該支持部材14は、図2に示されるエンコーダ35によって軸線C1の回りの角度位相が検出される。また、第2の測定ユニット26bには、一対の支持部材13,14の各コーン部13a,14aがデフケースサブアッセンブリ4の各軸部7,8の軸穴の開口端部に係合された状態で、キャリア2のベアリング支持部11,12と同一軸線C2上に設けられるオイルシール装着部36に測定子37が接触される振れセンサ38が設けられる。
In the side
そして、本サイドシム選択装置18では、上記振れセンサ38の測定子37がオイルシール装着部36に接触された状態で、図2に示されるエンコーダ35によって支持部材14の角度位相が検出されつつ、デフケースサブアッセンブリ4が軸中心線の回りに回転されることにより、マイクロコンピュータで構成される演算装置によって、上記エンコーダ35の検出データと振れセンサ38の検出データとが演算処理されて、図8に示されるように、キャリア2のオイルシール装着部36の中心O2に対するデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線の、X方向(図4に示される紙面視左右方向)への偏心量X2とY方向(図4に示される紙面視上下方向)への偏心量Y2とが導出される。また、図5に示されるように、第2の測定ユニット26bには、一対の支持部材13,14の各コーン部13a,14aがデフケースサブアッセンブリ4の各軸部7,8の軸穴の開口端部に係合された状態で、本体フレーム19に位置決め固定されたキャリア2のオイルシール装着部36の開口端面が必要に応じて押圧される第2の押圧ヘッド39が設けられる。
In the side
そして、本サイドシム選択装置18では、上記押圧ヘッド39によってキャリア2のオイルシール装着部36の開口端面が押圧されて、デフケースサブアッセンブリ4に図5における紙面視左方向への推進力が作用される。これにより、ユニットベース22が本体フレーム19に対して図5における紙面視左方向へスライド移動されて、デフケースサブアッセンブリ4がキャリア2に対して図5における紙面視左方向へ移動されることにより、第2のサイドベアリング10のアウタレース外側面に所定のベアリング与圧が付与される。なお、該ベアリング与圧は、ユニットベース22に設けられる流体圧シリンダ40(図2参照)の推進力が調節されて任意に設定される。また、図5に示されるように、本サイドシム選択装置18は、本体フレーム19に設けられる駆動装置43(駆動手段)によって、当該サイドシム選択装置18の正規位置に位置決めされたディファレンシャルキャリアアッセンブリ1のドライブピニオンシャフト17が回転駆動される。
In the side
上記駆動装置43は、回転軸44の上端部に回転台45が設けられて、該回転台45に立設されるピン46が、上記ドライブピニオンシャフト17の下部に固着されたフランジ47に係合される。なお、図2及び図5に示されるように、本サイドシム選択装置18には、2つの駆動装置43が並設されており、各駆動装置43がディファレンシャルキャリアアッセンブリ1に応じて使い分けされる。図5に示されるように、本サイドシム選択装置18は、本体フレーム19の所定位置に変位検出センサ41が設けられる。そして、本サイドシム選択装置18は、上記駆動装置43によってドライブピニオンシャフト17が回転駆動されてドライブピニオンギヤ3が回転されることにより、デフケースサブアッセンブリ4が軸中心線(支持部材13,14の軸線C1)の回りに回転されて、変位検出センサ41によって、この時の上記ユニットベース22に設けられる被検出子42の位置が検出されることにより、デフケースサブアッセンブリ4の、キャリア2に対する軸中心線方向(図5における紙面視左右方向)への各変位L1,L2,L3が測定される。
In the
そして、本サイドシム選択装置18は、上記演算装置によって、各変位L1,L2,L3、並びに各偏心量X1,Y1,X2,Y2が、サイドシム選択式に基づいて演算処理されて各サイドシムの厚さT1,T2が導出されるように構成される。
なお、上記サイドシム選択式は、
T1=L3−L1+M1+k×(BL0+A)+補正値1(以下、第1の選択式と称す。)
T2=L2−L1+M1+M2−T1+補正値2(以下、第2の選択式と称す。)
で表される。ここで、M1は、反フランジ側のベアリング支持部11(第1のベアリング支持部11)に組み付けられる第1のマスタシム15の厚さ、M2は、フランジ側のベアリング支持部12(第2のベアリング支持部12)に組み付けられる第2のマスタシム16の厚さ、kは、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1におけるドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6とのバックラッシュとデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線(支持部材13,14の軸線C1)方向への移動量とに応じて設定される設計上の係数、BL0は、バックラッシュねらい値である。
The side
The side shim selection formula is
T1 = L3−L1 + M1 + k × (BL0 + A) + correction value 1 (hereinafter referred to as a first selection formula)
T2 = L2-L1 + M1 + M2-T1 + correction value 2 (hereinafter referred to as a second selection formula)
It is represented by Here, M1 is the thickness of the
また、上記Aは、キャリア2のベアリング支持部11,12の軸線C2に対するデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線の偏心量の補正値である。該補正値Aは、図1に示されるように、ドライブピニオンギヤ3とリングギヤ5との歯当りねらい位置Sを基準とした時の、各サイドシム組み付け端面までのデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線方向の距離の割合をa:b(ここで、a+b=1)として、さらに、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1における、デフケースサブアッセンブリ4の上下方向(図1における紙面視方向)への単位変位量に対するドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6とのバックラッシュの変化量に応じて設定される設計上の係数をm、並びにディファレンシャルキャリアアッセンブリ1における、デフケースサブアッセンブリ4の前後方向(図1における紙面視上下方向)への単位変位量に対するドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6とのバックラッシュの変化量に応じて設定される設計上の係数をnとする場合、
A=m(a・X1+b・X2)+n(a・Y1+b・Y2)で表される。
A is a correction value for the amount of eccentricity of the center line of the
A = m (a * X1 + b * X2) + n (a * Y1 + b * Y2).
図6に示されるように、本サイドシム選択装置18は、上記駆動装置43に、当該駆動装置43の軸中心線に対して同一軸線上に配置される尖端部材48が設けられる。そして、本サイドシム選択装置18は、尖端部材48が、正規位置に位置決め固定されたディファレンシャルキャリアアッセンブリ1の一端にドライブピニオンギヤ3が取り付けられたドライブピニオンシャフト17の他端の端面に当接されることにより、該ドライブピニオンシャフト17の他端の端面とデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線(支持部材13,14の軸線C1)との距離Pが測定される(第2の測定手段)構造になっている。また、本サイドシム選択装置18は、上記演算装置に、キャリア2のベアリング支持部11,12の軸線C2に対する、デフケースサブアッセンブリ4の軸中心線(支持部材13,14の軸線)のオフセット値Q(測定値)、及びドライブピニオンギヤ3の取付基準位置(PMD基準)とドライブピニオンシャフト17の他端の端面との距離R(前工程での測定結果)が設定されて、P,Q,Rが演算装置によって演算処理されることにより、ドライブピニオンギヤ3の取付基準位置とキャリア2のベアリング支持部11,12の軸線C2との間の距離PMD(Pinion Mount Distance)が導出される。
As shown in FIG. 6, in the side
以下、本実施の形態の作用を説明する。まず、キャリア2の各ベアリング支持部11,12(軸支部)に各マスタシム15,16が組み付けられたディファレンシャルキャリアアッセンブリ1が、パレット(ディファレンシャルキャリアアッセンブリ搬送用治具)に取り付けられる。そして、該ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1が取り付けられたパレットは、搬送装置によって搬送されて、サイドシム選択装置18の所定位置に位置決めされる。上記パレットが位置決めされると、サイドシム選択装置18の押圧部材21が下降されて、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1のキャリア2がサイドシム選択装置18における正規位置に位置決め固定される。次に、図5に示されるように、サイドシム選択装置18の一対の支持部材13,14(センタリングコーン)が、デフケースサブアッセンブリ4の両端の軸部7,8の各軸穴に係合されて、各軸部7,8の軸穴の開口端部が、各支持部材13,14の各コーン部13a,14aによって押圧される。
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. First, the
これにより、デフケースサブアッセンブリ4の軸中心線が一対の支持部材13,14の軸線C1に対して同一軸線上に配置されて、当該デフケースサブアッセンブリ4が芯出しされる。なお、デフケースサブアッセンブリ4が芯出しされた状態では、当該デフケースサブアッセンブリ4の軸中心線が、キャリア2のベアリング支持部11,12の軸線C2(図6参照)に対して、上方(図1における紙面視上方)へ所定距離(本実施の形態では1mm)だけオフセットされる。次に、図6に示されるように、サイドシム選択装置18の駆動装置43の回転台45が上昇されて、該回転台45のピン46がディファレンシャルキャリアアッセンブリ1のドライブピニオンシャフト17に固定されたフランジ47に係合されると共に、尖端部材48が一端にドライブピニオンギヤ3が取り付けられたドライブピニオンシャフト17の他端の端面に当接される。この状態で、ドライブピニオンシャフト17の他端の端面とデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線(支持部材13,14の軸線C1)との距離Pが測定されて、該測定結果が演算装置に設定される。
As a result, the axial center line of the
また、上記距離P、並びに、キャリア2のベアリング支持部11,12の軸線C2に対する、デフケースサブアッセンブリ4の軸中心線(支持部材13,14の軸線)のオフセット値Q及びドライブピニオンギヤ3の取付基準位置(PMD基準)とドライブピニオンシャフト17の他端の端面との距離Rが、当該演算装置によって演算処理されてドライブピニオンギヤ3の取付基準位置とキャリア2のベアリング支持部11,12の軸線C2との間の距離PMD(Pinion Mount Distance)が導出される。そして、導出されたPMDが上下限管理されることにより、ドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6との歯当り確認が行われる。一方、デフケースサブアッセンブリ4が一対の支持部材13,14によって支持された状態で、押圧ヘッド33によってキャリア2のオイルシール装着部30の開口端面が押圧されて、第1のサイドベアリング9のアウタレース外側面に0.5kNのベアリング与圧が付与される。この状態で、駆動装置43によってドライブピニオンギヤ3(ドライブピニオンシャフト17)が所定時間だけ回転駆動されて、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1の各部が調和される。
Further, the distance P, the offset value Q of the axis center line of the differential case subassembly 4 (the axis of the
そして、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1が調和された後、第1のサイドベアリング9のアウタレース外側面にベアリング与圧が保持された状態で、デフケースサブアッセンブリ4の変位L1が測定される。次に、第1のサイドベアリング9のアウタレース外側面のベアリング与圧が開放された後、押圧ヘッド39によってキャリア2のオイルシール装着部36の開口端面が押圧されて、第2のサイドベアリング10のアウタレース外側面に0.5kNのベアリング与圧が付与される。この状態で、駆動装置43によってドライブピニオンギヤ3(ドライブピニオンシャフト17)が所定時間だけ回転駆動されて、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1の各部が調和される。そして、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1が調和された後、第2のサイドベアリング10のアウタレース外側面にベアリング与圧が保持された状態で、デフケースサブアッセンブリ4の変位L2が測定される。
Then, after the
また、各変位L1,L2が測定された後、キャリア2の各ベアリング支持部11,12の各マスタシム15,16が取り外される。次に、押圧ヘッド33によってキャリア2のオイルシール装着部30の開口端面が0.5kNの推進力で押圧されることにより、デフケースサブアッセンブリ4がキャリア2に対して軸中心線方向反フランジ側(図1における紙面視右方向)へ移動されてドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6とがノンバックの状態になる。この状態で、駆動装置43によってドライブピニオンギヤ3(ドライブピニオンシャフト17)が所定時間だけ回転駆動されて、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1の各部が調和される。そして、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1が調和された後、ドライブピニオンギヤ3とリングギヤ4とがノンバックの状態で、デフケースサブアッセンブリ4の変位L3が測定される。次に、デフケースサブアッセンブリ4が一対の支持部材13,14によって支持されて、且つ各サイドベアリングのベアリング与圧が開放された状態で、キャリア2の各オイルシール装着部30,36の中心O1,O2が測定される。
Further, after the displacements L1 and L2 are measured, the master shims 15 and 16 of the
そして、各オイルシール装着部30,36の中心O1,O2、並びに、一対の支持部材13,14の軸線位置から得られるデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線の位置に基づいて、演算装置によって、中心O1に対するデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線のX方向への偏心量X1とY方向への偏心量Y1とが導出されると共に、中心O2に対するデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線のX方向への偏心量X2とY方向への偏心量Y2とが導出される。さらに、第1の選択式によって第1のサイドシムの厚さT1が導出されると共に、第2の選択式によって第2のサイドシムの厚さT2が導出される。
Based on the center O1, O2 of each oil
本実施の形態では以下の効果を奏する。
本サイドシム選択方法及びサイドシム選択装置18では、デフケースサブアッセンブリ4の両端の軸部7,8の各軸穴の開口端部が、一対の支持部材13,14(センタリングコーン)のコーン部13a,14aによって押圧される。
したがって、本サイドシム選択方法及びサイドシム選択装置18では、デフケースサブアッセンブリ4の軸中心線が一対の支持部材13,14の軸線C1に一致されて、当該デフケースサブアッセンブリ4が芯出しされる。これにより、従来のサイドシム選択装置のように、デフケースサブアッセンブリ4の軸中心線の位置が、キャリア2並びに一対の支持部材13,14に対してばらつくことがなく、デフケースサブアッセンブリ4の軸中心線の位置が安定するため、各変位L1,L2,L3の繰り返しの測定精度が高められて適正な厚さT1,T2のサイドシムが選択される。
This embodiment has the following effects.
In the present side shim selection method and side
Therefore, in the side shim selection method and the side
また、本サイドシム選択方法及びサイドシム選択装置18では、デフケースサブアッセンブリ4の軸中心線の位置が正確に検知されるため、キャリア2のベアリング支持部11,12の軸線C2(本実施の形態では、オイルシール装着部30,36の中心O1,O2が測定されてC2の位置が検知される。)に対するデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線(本実施の形態では、支持部材13,14の軸線位置C1の位置が検知される。)の各偏心量X1,Y1,X2,Y2が高い精度で導出されるため、これら各偏心量X1,Y1,X2,Y2に基づいてより適正な厚さT1,T2のサイドシムが選択される。
Further, in the side shim selection method and the side
さらに、本サイドシム選択方法及びサイドシム選択装置18では、デフケースサブアッセンブリ4の軸中心線の位置が正確に検知されるため、尖端部材48が一端にドライブピニオンギヤ3が取り付けられたドライブピニオンシャフト17の他端の端面に当接されてドライブピニオンシャフト17の他端の端面とデフケースサブアッセンブリ4の軸中心線(支持部材13,14の軸線C1)との距離Pが高い精度で測定される。これにより、距離Pに基づいて、ドライブピニオンギヤ3の取付基準位置(PMD基準)とキャリア2のベアリング支持部11,12の軸線C2との間の距離PMD(Pinion Mount Distance)が導出される。したがって、導出されたPMDが上下限管理されることによりドライブピニオンギヤ3とリングギヤ6との歯当り確認を行うことが可能になる。これにより、従来、熟練作業者による目視での歯当り確認工程が廃止されて、歯当り基準が明確化されて品質(信頼性)が高められると共に、定量検査で済ませることが可能になり、生産性を向上させることができる。
Further, in the present side shim selection method and side
なお、本サイドシム選択方法及びサイドシム選択装置18は、ディファレンシャルキャリアアッセンブリ1と同様に、ハイポイドギヤのバックラッシュを適正に管理する必要があるトランスファアッセンブリ等に採用することが可能である。
The side shim selection method and the side
1 ディファレンシャルキャリアアッセンブリ、2 キャリア、3 ドライブピニオンギヤ、4 デフケースサブアッセンブリ、5 フランジ、6 リングギヤ、7,8 軸部、9,10 サイドベアリング、11,12 ベアリング支持部(軸支部)、13,14 支持部材(センタリングコーン)、15,16 マスタシム、17 ドライブピニオンシャフト、18 サイドシム選択装置
1 differential carrier assembly, 2 carrier, 3 drive pinion gear, 4 differential case subassembly, 5 flange, 6 ring gear, 7, 8 shaft part, 9, 10 side bearing, 11, 12 bearing support part (shaft support part), 13, 14 support Member (Centering cone), 15, 16 Master shim, 17 Drive pinion shaft, 18 Side shim selection device
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