JPH03181835A - つりあい試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車のプロペラシャフトの動バランスを
計測しかつ修正するつりあい試験機に関するものである
。

従来の技術 プロペラシャフトは、ＰＲ（前置きエンジン後輪駆動）
の自動車においてトランスミッションからの回転出力を
リアアクスルに伝達する部材であり、絶えず変動するエ
ンジンのトルクを受けながら高速回転するため、回転し
たときに振動が起らないように、車体へ組付ける前に充
分にバランス調整しておく必要があり、例えば特開昭６
０−２工４３１号公報に記載されている方法等により動
バランスを測定し、測定結果に基づいてバランス修正を
行なっている。

また、１本もののプロペラシャフトの動バランスを測定
しかつ修正する従来の装置においては、その両端の２箇
所を、また共鳴現象による振動や破壊を防ぐために２分
割してユニバーサルジ３インドで連結した２本もののプ
ロペラシャフトの動バランスを測定しかつ修正する従来
の装置においては、その両端とセンタベアリングの位置
との３箇所をそれぞれ振動測定架台上に支持し、この状
態で回転させて発生する振動を測定するとともに、測定
結果に基づいてプロペラシャフトの必要箇所にバランス
ウェイトを溶接してバランス修正を行なっている。また
、プロペラシャフトとディファレンシャルギヤアッセン
ブリとを連結した状態でのバランス調整は、プロペラシ
ャフトを単体でバランス調整を行ない、バランス修正後
のプロペラシャフトの残留アンバランスと、ディファレ
ンシャルギヤアッセンブリのコンパニオンフランジの芯
ずれにより生じるアンバランスとが相殺されるように、
両者を逆位相に組付けてバランス調整している。

例えば第６図は、２本連結式のプロペラシャフト（の動
バランスの測定および修正を行なう従来のつりあい試験
機２を示し、また第７図はディファレンシャルギヤアッ
センブリ３から延出したプロペラシャフト１との結合部
品であるコンパニオン４の結合部の振れの測定方法を示
すものである。′そして、このつりあい試験機２は、そ
の回転軸に平行でかつ垂直に基台５上に対向配置された
２枚の板ばね６，６（一方は図示せず）を有するフロン
ト用、センタ用およびリヤ用の３台の振動測定架台７，
８．９を備えており、第６図において左端に配置された
リヤ用の振動測定架台７は、２枚の板ばね６によって下
側から支持しかつ水平に設けられたスピンドル１０を備
えており、このスピンドル１０の一端には、プロペラシ
ャフト１のリヤ側端部を締結するチャック１１を備え、
他端にはプーリ１２が軸着され、モータ１３の回転を伝
達されてこのスピンドル１０を回転駆動するようになっ
ている。またセンタ用の振動測定架台８は、同様に配置
した２枚の板ばね６の上部にクランプ装［１４を備え、
このクランプ装置１４によってプロペラシャフト１のセ
ンタベアリングエ５をクランプして、プロペラシャフト
ｔの中間部を回転可能に支持するようになっている。ま
たフロント用の振動測定架台９は、２枚の板ばね６によ
って下側から支持しかつ水平に設けられスピンドルエ６
を備えており、このスピンドル１６の一端には、プロペ
ラシャフト１のフロント側端部を締結するコレットチャ
ック１７を備えている。さらに、各振動測定架台７．８
．９のそれぞれには速度ピックアップ１８等の振動検出
器が設置されて振動を検出するようになっている。また
、前記リヤ用の振動測定架台７のモータ１３に駆動され
るスピンドル１０には、このスピンドル１０の回転位相
を測定するエンコーダ１９が設けられている。

そして、スピンドル１０をモータ１３によって駆動して
プロペラシャフト１を回転させると、プロペラシャフト
１のバランス不良によって振動が発生し、このプロペラ
シャフト１の振動が各振動測定架台７，８．９の板ばね
６を振動させる。その結果、それぞれ設置された速度ピ
ックアップ１８がそれぞれ振動を測定し、測定された各
データは、スピンドル１０に設けられたエンコーダエ９
からの角度信号とともに計測ユニット２０に入力される
。そして、測定結果に基づいて、エンコーダ１９からの
角度信号に応じてモータ１３がコントロールされ、プロ
ペラシャフト１が、溶接ガン２１に対応する所定の位置
に割出され、プロペラシャフトｌのアンバランス量に応
じてバランスピースの溶接を行なう。このバランス測定
およびバランス修正を必要に応じて複数回繰り返し行な
って調整している。

一方、ディファレンシャルギヤアッセンブリ３の芯ずれ
測定は第７図に示すように、コンパニオン４の振れを測
定し、逆位相に連結するときのために、コンパニオン４
にマーキングを施しておく。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来より行なわれていたプロペラシャフト１の
アンバランス修正およびディファレンシャルギヤアッセ
ンブリ３の振れ測定を行なった後、両者を連結する段階
で残留アンバランスが相殺されるように逆位相に組付け
る方法では、ある程度のアンバランスが残ってしまい、
要求精度を満足できない場合がある。

この発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、車両
に組付ける前の段階で、プロペラシャフトとディファレ
ンシャルギヤアッセンブリとを連結した状態で動バラン
スを測定し、かつ修正することのできる精度の高いつり
あい試験機を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するための手段としテコノ発明は、プロ
ペラシャフトを、その少なくとも両端を振動測定架台に
支持し、回転させて動バランスを計測しかつ修正するつ
りあい試験機において、リヤ側のディファレンシャルギ
ヤアッセンブリが連結されたプロペラシャフトのフロン
ト側の端部を回転自在に支持する支持具を備えたフロン
ト側振動測定架台と、リヤ側に連結されたディファレン
シャルギヤアッセンブリを所定の姿勢に固定する固定具
を備えたリヤ側振動測定架台とを備えていることを特徴
としている。

作　　　用 以上のように構成することによりこの発明のつりあい試
験機は、プロペラシャフトのリヤ側にディファレンシャ
ルギヤアッセンブリを連結した状態で、動バランスの測
定および修正を行なうもので、プロペラシャフトのフロ
ント側端部をフロント側振動測定架台の支持具に回転自
在に支持し、他端のリヤ側に連結されたディファレンシ
ャルギヤアッセンブリを、リヤ側振動測定架台の固定具
に所定の姿勢に固定する。そして、このプロペラシャフ
トを回転駆動すると、フロント側を支持具により回転自
在に支持されるとともに、リヤ側はディファレンシャル
ギヤアッセンブリの軸受により回動自在に支持されるこ
とになるため円滑に回転する。

したがって、プロペラシャフトにディファレンシャルギ
ヤアッセンブリを接続した状態、すなわち実際に車体に
組付けられた状態と同じ状態での精度の高い動バランス
の測定および修正が可能となる。そして、このつりあい
試験機にょる動バランスの修正後は、ディファレンシャ
ルギアラセンブリとプロペラシャフトとの連結部にマー
キングを施し、必要があればディファレンシャルギヤア
ッセンブリとプロペラシャフトとの連結を一旦切り離し
、マーキングを目印に車体への組付は時に同じ状態に再
度連結する。

実　　施　　例 以下、この発明を、リヤ側の一端にディファレンシャル
ギヤアッセンブリ（以下、デフ・アッシーという）が連
結された２分割型プロペラシャフトのバランス測定およ
び修正を行なうつりあい試験機に適用した一実施例を第
１図ないし第５図に基づいて説明する。

つりあい試験機３１は、その回転軸線りに平行でかつ垂
直に基台３２上に対向配置された２枚の板ばね３３を有
するフロント用、センタ用およびリヤ用の３台の振動測
定架台３４．３５．３６を備えており、第１図において
左端に配置されたフロント用の振動測定架台３４は、２
枚の板ばね３３によって下側から支持しかつ水平に設け
られスピンドル３７を備えており、このスピンドル３７
の一端には、プロペラシャフトＷ１のフロント側端部を
締結するコレットチャック３８を備え、他端にはプーリ
３９が軸着され、モータ４０の回転を伝達されてこのス
ピンドル３７を回転駆動するようになっている。

またセンタ用の振動測定架台３５は、同様に配置した２
枚の板ばね３３の上部にクランプ装置４１を備え、この
クランプ装置４１によってセンタベアリングＢをクラン
プするようになっている。

またリヤ用の振動測定架台３６は、２枚の板ばね３３の
上部には、プロペラシャフトＷｌのリヤ側端部のコンパ
ニオンＣＩにコンパニオンＣ２を連結したデフ・アッシ
ーＷ２を載置し固定する治具パレット４３が、スライド
可能かつ着脱可能に設けられている。この治具パレット
４３は、デフ・アッシーＷ２を所定の姿勢に保持させる
とともに、リヤ用の振動測定架台３６上を、回転軸線り
と平行な方向にスライドするように設けられ、また、エ
アシリンダ４４ａのロッドにそれぞれ取り付けられたパ
レットクランプ４４．４４によって任意の位置にクラン
プできるようになっている。

また、このリヤ側の振動測定架台３６は、シリンダ装置
４５によって回転軸線りと平行な方向（治具パレット４
３のスライド方向と同じ方向）にスライドさせることが
できるようになっていて、このシリンダ装置４５により
スライドさせることによりプロペラシャフトＷｌ　とデ
フ・アッシーＷ２との連結作業を容易とするとともに、
治具パレット４３をスライドさせることによってデフ・
アッシーＷ２の重心位置を容易に調整できるようになっ
ている。

一方、各振動測定架台３４．３５．３６のそれぞれには
速度ピックアップ４６等の振動検出器が設置されている
。また、前記フロント用の振動測定架台３４の駆動用モ
ータ４０に駆動されるスピンドル３７には、このスピン
ドル３７の回転位相を測定するエンコーダ４７が設けら
れている。そして、各速度ピックアップ４６およびエン
コーダ４７による測定データはそれぞれ計測ユニット４
８に入力される。なお、符号４９は、プロペラシャフト
Ｗ１にバランスピースを溶接する溶接ガンで、非回転部
に支持して所定の位置にそれぞれ設けられている。

次に、この実施例の作用を説明する。

プロペラシャフトＷ１とデフ・アッシーＷ２とは、切り
離した状態で別々に準備され（第３図参照）、フロント
用、センタ用、リヤ用の各振動測定架台３４，３５．３
６はそれぞれの回転軸線りが水平状態において同一線上
となるように配置され、先ず、デフ・アッシーＷ２を、
リヤ用の振動測定架台３６の上部に予めセットされた車
種別の専用の治具パレット４３上に、回転軸線りが水平
となるように所定の姿勢で載置する。次にプロペラシャ
フトＷ１のフロント側端部（第３図において左端）をフ
ロント用の振動測定架台３４のコレットチャックに把持
させるとともに、センタ用の振動測定架台３５のクラン
プ装置４１にセンタベアリングＢをクランプした後、フ
リーとなっているプロペラシャフトＷｔのリヤ側端部を
回転軸線り上に水平に保持し、この状態でリヤ用の振動
測定架台３６上のデフ・アッシーＷ２を搭載した治具パ
レット４３をプロペラシャフトＷｌの方向にスライドさ
せる（第４図参照）。

そして、プロペラシャフトＷｌの端部のコンパニオンＣ
Ｉに、デフ・アッシー前２側のコンパニオンＣ２が嵌合
する位置まで治具ベレット４３を移動させて、このコン
パニオンＣ１，Ｃ２を互いに接続することによりプロペ
ラシャフトＷｌとデフ・アッシーＷ２とを一体に連結す
る。次に、治具パレット４３がセットされているリヤ用
の振動測定架台３６を、シリンダ装置４５により・セン
タ用の振動測定架台３５の方向にスライドさせて、この
リヤ用の振動測定架台３６の重心Ｇｌがデフ・アッシー
Ｗ２の重心Ｇ２と重なる位置までスライドさせて安定さ
せる（第５図参照）。その後、エアシリンダ４４ａによ
ってパレットクランプ４４．４４を駆動しにより治具パ
レット４３を固定する。

次に、フロント用の振動測定架台３４のスピンドル３７
に取り付けたエンコーダ４７とともに計測ユニット４８
にそれぞれ配線接続された速度ピックアップ４６を各振
動測定架台３４．３５．３６のそれぞれに取り付けて準
備を完了する（第１図参照）。

そして、駆動用モータ４０によってスピンドル３７を回
転駆動すると、プロペラシャフトＷｌが回転するととも
に、プロペラシャフトＷ１のリヤ側端部にコンパニオン
Ｃ２によって連結されかつデブアツシーＷ２のベアリン
グで軸受けされているドライブピニオン軸も回転する。

その結果、プロペラシャフトＷ１とデフ・アッシーＷ２
とが一体に連結された状態で動バランスが測定され、バ
ランス不良があると振動が発生し、このプロペラシャフ
トＷ１の振動が各振動測定架台３４，３５．３６の板ば
ね３＆を振動させる。

そのため、各振動測定架台３４，３５．３６に設置され
た速度ピックアップ４６により振動量が測定され、また
エンコーダ４７によりプロペラシャフトＷ１の回転角度
が測定される。そして各速度ピックアップ４６により測
定された各振動量のデータは、スピンドル３７に設けら
れたエンコーダ４７からの角度信号とともに計測ユニッ
ト４８に入力される。そして測定の結果から、回転する
プロペラシャフトＷ【の振動を打ち消すためにバランス
ピースを溶接する位置を割出し、エンコーダ４７からの
角度信号に基づいて駆動用モータ４０をコントロールし
、プロペラシャフトＷ１を所定の位置に停止させる。回
転を停止させた状態でプロペラシャフトＷ１の所定の回
転位置にバランスピースを溶接してバランス修正を行な
い、このバランス測定およびバランス修正を１回または
複数回行なって、高精度のバランス調整を達成している
。特にプロペラシャフトＷｌ　とデフ・アッシーＷ２と
を一体に連結した状態で動バランスの測定および修正を
行なうため、実際に車体に組付けた状態に近い状態でバ
ランス調整でき、プロペラシャフトＷ１とデフ・アッシ
ーＷ２とを別々にバランス測定および振れを測定して相
殺する場合やプロペラシャフトＷ！の単品アンバランス
修正の場合のように、車両に組付けてプロペラシャフト
Ｗ１をデフ・アッシーＷ２に連結した際に、新たにアン
バランスが生じるようなことがなくなる。

またこの実施例では、デフ・アッシーＷ２を専用の治具
パレット４３上に載置して、この治具パレット４３がリ
ヤ用の振動測定架台３６上をスライドするようにしたの
で、デフ・アッシーＷ２の重心移動や、プロペラシャフ
トＷ！とデフ・アッシーＷ２との連結等の作業性が大幅
に向上する。

なお、この発明においては、治具パレット４３を使用せ
ずに、デフ・アッシーＷ２を振動測定架台３６上に直接
に取り付けることもでき、この場合には、デフ・アッシ
ーＷ２の重心位置を補正する機能を振動測定架台３６に
保持させればよい。

発明の効果 以上、説明したようにこの発明のつりあい試験機は、リ
ヤ側のディファレンシャルギヤアッセンブリが連結され
たプロペラシャフトのフロント側の端部を回転自在に支
持する支持具を備えたフロント側振動測定架台と、リヤ
側に連結されたディファレンシャルギヤアッセンブリを
所定の姿勢に固定する固定具を備えたリヤ側振動測定架
台とを備えており、プロペラシャフトとディファレンシ
ャルギヤアッセンブリとを実際に車体に組付けた状態に
近い状態でバランス測定しかつ修正できるため、精度の
高いバランス調整を容易に行なうことができる。また、
リヤ側の振動測定架台に軸受は装置が不要となるため設
備のコストダウンが図れる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第を図ないし第５図はこの発明の一実施例を示すもので
、第１図は稼動状態のつりあい試験機の全体の構成を示
す説明図、第２図はデフ・アッシー側を支持する振動測
定架台を示す斜視図、第３図はプロペラシャフトとデフ
・アッシーの側面図、第４図はプロペラシャフトのリヤ
側端部にデフ・アッシーを連結する過程を示す説明図、
第５図はデフ・アッシーの重心位置まで振動測定架台の
重心を移動させる状態を示す説明図、第６図および第７
図は従来例を示し、第６図は従来のつりあい試験機を示
す説明図、第７図はデフ・アッシーのバランス測定方法
を示す説明図である。 ３１・・・つりあい試験機、　３３・・・板ばね、　３
４・・・フロント用の振動測定架台、　３５・・・セン
タ用の振動測定架台、　３６・・・リヤ用の振動測定架
台、　３７・・・スピンドル、　４１・・・クランプ装
置、４３・・・治具パレット、　　４４・・・パレット
クランプ、４５・・・シリンダ装置、　４６・・・速度
ピックアップ、４７・・・エンコーダ、　　４８・・・
計測ユニット、４９・・・溶接ガン、　Ｂ・・・センタ
ベアリング、　Ｃ１ｃ１．ｃ２・・・コンパニオン、　
Ｗｌ・・・プロペラシャフト、　Ｗ２・・・デフ・アッ
シー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プロペラシャフトを、その少なくとも両端を振動測定架
   台に支持し、回転させて動バランスを計測しかつ修正す
   るつりあい試験機において、リヤ側のディファレンシャ
   ルギヤアッセンブリが連結されたプロペラシャフトのフ
   ロント側の端部を回転自在に支持する支持具を備えたフ
   ロント側振動測定架台と、リヤ側に連結されたディファ
   レンシャルギヤアッセンブリを所定の姿勢に固定する固
   定具を備えたリヤ側振動測定架台とを備えていることを
   特徴とするつりあい試験機。