JP2667679B2 - 等速継手の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、等速継手のアウター部材に対してそのイン
ナー部材を傾動させつつ回転駆動力を付与し、この時の
回転トルクの変化を検出して等速継手の良否を判定する
検査装置に関する。

（従来の技術） 従来、インナー部材とアウター部材とを同軸上に備え
た等速継手、例えば自動車に用いられ車輪等の揺動時に
駆動側からの回転を等速で伝達するドライブシャフトの
等速ボールジョイントは作業者が該インナー部材をアウ
ター部材に対して傾動させることにより作業者の手に受
ける感覚でその良否を判定している。この方法によれ
ば、作業者の感覚により良否の判定をしているのでこの
傾動途中でアウター部材にインナー部材のボールの転動
が不円滑となるフィールロックを検知し得る。しかし、
作業者の手作業によるため作業効率が悪く、又誤判断が
多く正確に良否の判断をすることが難しい。

そこで、これを自動的に行う装置としては実開昭62−
201631号公報記載のものが知られている。これは、イン
ナー部材をアウター部材に対して実用する最大所定角度
に傾動して回動自在に保持し、これとボールを介して係
合するアウター部材を回転させて回転トルクの変化を検
出し、検出した回転トルクの上限値、下限値及びトルク
変動巾を予め設定する基準値と比較しては該等速継手の
良否の判定を行うものである。

しかし、この装置では、該インナー部材を最大所定角
度で傾動保持した状態でアウター部材を回転させると回
転トルク値は大きくなり、フィールロックのような小さ
なトルク変化を検出できないため該等速継手の良否の判
断を誤ることがあるという不都合がある。

また、インナー部材とアウター部材を組込みんだ等速
継手のアウター部材をアウター保持手段に保持し、進退
自在なインナー駆動手段を接近してインナー部材と係合
してこれを回転し、回転されたインナー部材を傾動手段
によって傾動し回転トルクを検出し該等速継手の検査を
行うものにおいては、該アウター部材が前後左右及び上
下方向に取付け誤差をもって該アウター保持手段に保持
されると、傾動手段の傾動中心は固定されているため、
係合時及び傾動時において該傾動手段の傾動中心と等速
継手側の傾動中心とに位置ずれが生じる。該インナー駆
動手段が位置ずれした該等速継手側の傾動中心に向かっ
て微小であるが変位されて該インナー部材と係合する。
これによって該インナー部材に該インナー駆動手段から
の偏荷重が作用する。この状態で該インナー部材が回転
されると共に、傾動されるので検出する回転トルクが変
動して正確な回転トルクを検出できない。従って、正確
な回転トルクの検出を行うには該アウター部材を正確に
位置決めしてインナー部材と該インナー駆動手段とを所
定の許容偏荷重内で係合する必要があり、この位置決め
作業が煩雑である。

（本発明が解決しようとする課題） 本発明は、かかる従来の不都合を解消し、等速継手の
機能を確実に且つ、容易に検査し得る等速継手の検出装
置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の検査装置は、かかる目的を達成するために、
等速継手のインナー部材を組込み状態のアウター部材を
回動自在に保持するアウター保持手段を設け、該アウタ
ー保持手段に対向して進退自在でインナー部材と係合す
ると共にインナー部材を回転駆動するインナー駆動手段
を設け、該インナー駆動手段をインナー部材とアウター
部材との傾動中心の回りに傾動する傾動手段を設け、イ
ンナー駆動手段による駆動トルクを検出する駆動トルク
検出手段を設け、該駆動トルク検出手段によって検出さ
れた検出トルク値を各傾動角度における設定トルク値と
比較して良否の判定を行う判定手段を設けて等速継手の
検査を行う検査装置において、前記インナー駆動手段を
インナー部材に係合したとき、前記インナー部材とアウ
ター部材との傾動中心と前記傾動手段の傾動中心との前
後左右及び上下方向に生ずる位置ずれに対し、該インナ
ー部材と摺動自在に係合する前記インナー駆動手段に備
えた駆動軸を該傾動手段の傾動中心から位置ずれした該
インナー部材とアウター部材との傾動中心に向かって摺
動可能に保持するフローティング手段を設けたことを特
徴とする。

（作 用） 本発明の検査装置は、かかる構成によれば、前記等速
継手のアウター部材をアウター保持手段に保持し、前記
インナー駆動手段を接近させ、前記フローティング手段
を介して前記インナー駆動手段に連接された前記駆動軸
を該アウター部材内の前記インナー部材に係合する。こ
の係合時に、前記等速継手側の傾動中心と傾動手段の傾
動中心前記位置ずれが生じている場当は、該インナー部
材に偏荷重が作用しないように該フローティング手段を
揺動中心として該駆動軸を位置ずれした該等速継手側の
傾動中心に向かって揺動して係合する。

そして、該インナー駆動手段により該インナー部材を
位置ずれした該等速継手側の傾動中心の回りに回転させ
る。この状態で前記傾動手段により該インナー駆動手段
をその傾動中心の回りに傾動する。傾動時には、前記係
合時と同様に該フローティング手段を介して該駆動時を
該等速継手側の傾動中心に向かって揺動自在に保持しつ
つ回転する。この時の回転トルクを駆動トルク検出手段
により検出し、該検出トルクを各傾動角度における設定
トルク値と前記判定手段で比較し該等速継手の良否の判
定を行う。

（実施例） 本発明の一実施装置を第１図乃至第５図を用いて以下
詳細に説明する。

第１図は側面図、第２図は背面図、第３図は説明的断
面正面図、第４図はインナー駆動手段の部分拡大断面
図、第５図は装置構成図である。

本実施装置は、等速継手Ｘのアウター部材に、内周に
スプラインを刻設したインナー部材を組込んだ状態で該
アウター部材とインナー部材との間の傾動中心の回りに
傾動して回転トルクを検出して該等速継手Ｘの検査を行
うものであって、第１図示のように機台１上に等速継手
Ｘのアウター部材を回動自在に保持するアウター保持手
段２と、アウター保持手段２の上方の対向位置から下降
して前記インナー部材と係合される駆動軸３を備えたイ
ンナー駆動手段である駆動装置４と、第２図示のように
機台１上に支持軸５、６を備え駆動装置４を保持及び傾
動させる傾動手段であり平行リンク装置７と、第５図示
のように駆動装置４に連結し発生トルクを検出する駆動
トルク検出手段であるトルクメータ８と、本装置本体を
制御する手段と等速継手Ｘの良否を判定する判定手段と
を備えた制御装置９と、第４図示のように該駆動装置４
に設けられ前記等速継手側の傾動中心が平行リンク装置
７の傾動中心Ｏから前後左右及び上下に位置ずれを生じ
たときにこの位置ずれ位置Ｏ′の該インナー部材と後述
のスプラインと噛合する該駆動軸３を揺動自在に保持す
るフローティング手段であるフローティングホルダ10と
からなる。

駆動装置４は第１図示のようにアウター保持手段２の
上方にフローティングホルダ10を介して揺動自在に保持
される駆動軸３を備えた従動部4aと、減速機13、電動機
14とを連接する駆動部4bとからなり、上方に設けたベル
ト12により駆動部4bの回転駆動力を従動部4aに伝達す
る。15は駆動部4bに連結したトルクリミッタを示し、第
１図示のように左側前方に従動部4aを支持し後方の平行
リンク装置７を跨いだ位置に駆動部4bを支持する傾動桁
11を設け、傾動桁11を介して平行リンク装置７に第３図
示のハとニの位置で傾動自在に保持される。

従動部4aの駆動軸３は、第４図示のように先端部の外
周に面取りを施して前記インナー部材と噛合するスプラ
インを刻設し、後端部に備えた角状段部3aで前記フロー
ティングホルダ10に保持される。

前記フローティングホルダ10には鍔状突起16aを備え
この上下に軸受16bを配した揺動部材16を設け、該揺動
部材16の上端外周には歯面円弧状の外周スプライン16c
を刻設すると共に該駆動軸３を嵌合保持する角状段部16
dを設け、該揺動部材16を軸受16bを介して保持するアウ
ターケース17を設けている。該アウターケース17の該軸
受上部には歯面円弧状の内周スプライン17aを刻設し、
該揺動部材16の外周スプライン16cとアウターケース17
の内周スプライン17aと各々噛合するスプライン18a、18
bを備えた連結部材18を設け、該駆動軸３を該連結部材1
8を介して該アウターケース17の軸受16bの回りに揺動自
在に連接保持している。

前記フローティングホルダ10は過負荷に対応して上方
に離脱されるスプラインの噛合手段（図示しない）に連
結される。該噛合手段はベルト12によって従動されるト
ルクメータ８に摺動自在に連結される。トルクメータ８
の上端にはデータサンプリング用エンコーダ19を設け
る。傾動桁11から左側前方に突出する下側取付板20を設
け、下側取付板20の下方に前記スプラインの噛合手段を
介して駆動軸３を保持する昇降機枠21を設ける。昇降機
枠21を昇降自在にガイドするガイド22を設け、昇降機枠
21を介して駆動軸３を等速継手Ｘに着脱するように下側
取付板20に昇降シリンダ23を設ける。トルクメータ８は
その上下を傾動桁11から前方に突設される上側、中間取
付板24、25に保持される。

アウター保持手段２は第３図示のように、等速継手Ｘ
の傾動中心Ｏを平行リンク装置７の支持軸５、６の中心
と同一高さで回動自在に保持する軸受部2aを設け、検査
終了時に軸受部2aに保持した等速継手Ｘを払いだす払出
シリンダ26を設けてなる。

平行リンク装置７は第３図示のように上下の平行リン
ク27、28と、平行リンク27、28を左右に移動自在とする
同一長さの揺動リンク29、30と、上側平行リンク27と左
右の揺動リンク29、30を揺動自在に枢支する連接ピン27
a,27bと、揺動リンク29、30を等速継手Ｘの傾動中心と
同一高さで揺動自在に枢支する支持軸5,6を備えて駆動
装置４の左側の機台１に固設する固定板31、32とにより
イ，ロ，ハ，ニ，ホ，ヘ，トで連接するリンク機構を形
成して備える。更に、下側平行リンク28と右側揺動リン
ク29の中間の連接部ホの支承軸33と連接して揺動リンク
29、30を揺動させる傾動シリンダ34を左側固定板32に揺
動自在に設ける。平行リンク27、28はハとニの位置で傾
動桁11を揺動自在に保持し、傾動シリンダ34の作動によ
り駆動装置４を引張って傾動させる。

次に前記実施装置の作動を説明する。

まず、駆動装置４を直立状態とし、第３図示のよう
に、アウター保持手段２の軸受2aに被検体である等速継
手Ｘを回動自在に保持する。次に、駆動装置４の昇降シ
リンダ23を駆動して昇降機枠21を降下させ、駆動軸３を
等速継手Ｘのインナー部材のスプラインに噛合せしめ
る。このとき、平行リンクの傾動中心Ｏと該等速継手Ｘ
の傾動中心Ｏ′の間に該等速継手Ｘのアウタ部材の位置
決め、製作誤差等によって微少な位置ずれを生じている
場合がある。この場合は、第４図示のように、該昇降機
枠21によって駆動軸３を降下させると該駆動軸３のスプ
ライン先端の面取り部が該等速継手Ｘのスプラインに案
内され、該駆動軸３を該フローティングホルダ10を揺動
中心として揺動し傾動中心Ｏから位置ずれした該等速継
手Ｘの傾動中心Ｏ′の位置で前記インナー部材と噛合す
る。

この状態で第１図示の電動機14を駆動することにより
ベルト12を介して従動部4aを構成するトルクメータ８、
スプラインの噛合手段及び駆動軸３を回転させる。その
後、第３図示のように平行リンク装置７の傾動シリンダ
34を圧縮して揺動リンク29、30を支持軸５、６の回りに
揺動させる。揺動リンク29、30は等速継手Ｘの傾動中心
Ｏと軸心位置を一致させた支持軸５、６を支点とし同一
長さを有するので平行リンク27、28は揺動リンク29、30
の揺動に対応して平行に引張られ平行リンク装置７は
イ，ロ，ハ，ニ，ホ，ヘ，トの位置からイ′，ロ′，
ハ′，ニ′，ホ′，ヘ，トの仮想線位置迄移動される。
該平行リンク27,28の移動により平行リンク27、28のハ
とニの位置で揺動自在に連結された傾動桁11はハ，ニ,O
の位置から各々ハ′，ニ′,Oの位置まで傾動され、これ
に取付けられた駆動装置４が傾動される。このとき、平
行リンク装置７の傾動中心Ｏと等速継手Ｘの傾動中心
Ｏ′とは位置ずれしているが、前記フローテイングホル
ダ10による駆動軸３の揺動により、偏荷重を生じること
なく追従して傾動される。

上述のように駆動軸３を駆動しつつこれを傾動せし
め、その傾動中に検査をする。該検査を第４図を用いて
説明する。

検査は等速継手Ｘのボール数の確認と駆動軸３の傾動
時における回転トルクの変化とを後述の各センサー及び
トルクメーター８で検出し、各センサー及びトルクメー
ター８と接続する制御装置９によって等速継手Ｘの良否
の判定を行う。制御装置９はボール検出用近接センサー
35と接続するセンサー用コントローラ36と、トルクメー
タ８に接続するストレインアンプ37と、データを設定入
力するデータ設定端末器38と、出力手段であるディスプ
レイ39及びプリンター40と、駆動軸３の傾動角を検出す
る傾動角検出センサー41と、これらからの入力又は出力
によって良否を判定するCPU42とからなり、CPU42には本
体制御装置43が接続されている。

ボール数の検査は、最大傾動時においてボール検出セ
ンサー35でボール数を連続的に検出し、駆動軸３の１回
転における等速継手Ｘのボール数をカウントしてCPU42
で判定して出力する。

回転トルクの変化の検出は、発生トルクが最大値と最
小値とを有して変動するので、この発生トルクに対応し
て予め所定傾動角度における各許容値の範囲即ち最大ト
ルク特許範囲、最小トルク許容範囲、中心トルク許容範
囲、許容トルク巾及び最大値と最小値におけるトルク増
加率を設定しておく。

そして、駆動軸３を傾動させる際に、トルクメータ８
及び傾動角検出センサー41によって各傾動角度における
発生トルクの最大値と最小値を検出し、各傾動角度にお
ける中心トルク値、トルク変動巾及びトルク増加率を前
記CPU42により演算処理し、予め設定されている各許容
値と比較して良否を判定する。

このように、駆動軸３の複数の所定傾動角度における
最大トルク値、最小トルク値、中心トルク値、トルク変
動巾、及び各所定傾動角度間における最大トルク値側の
増加率と最小トルク値側のトルク増加率の各許容値を設
定しておき、トルクメータ８と傾動角検出センサー41に
よって検出された発生トルク値の演算値を比較すること
により等速継手Ｘの状態及び機能を正確に検査すること
ができる。

特に、最大、最小トルク値におけるトルク増加率につ
いても比較するので、傾動途中に生ずるフィールロック
等の微小なトルク変化をも検出することができて検査の
正確性を更に高めることができる。

また、本発明は等速継手Ｘの良否の判定を自動的に行
い、等速継手Ｘを保持するアウター保持手段２を下方に
配しているので等速継手Ｘの組込ラインの途中又は最終
工程に容易に配置することができ、組込みと検査とを一
貫して行えるため作業効率を向上することができる。

（効 果） 本発明は、前記の説明から明らかなように、アウター
保持手段に等速継手を保持し、インナー駆動手段のフロ
ーティング手段を介して揺動自在に保持される駆動軸を
偏荷重の影響を除去して該アウター部材に容易に係合す
ることができると共に、該駆動軸に回転駆動力を付与し
つつ傾動手段で傾動させ、駆動トルク検出手段によって
回転トルクを検出し判定手段に出力して比較し良否の判
定を行うことにより等速継手の機能を確実に且つ、容易
に検査しうる等速継手の検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施装置を示し、第１図
は側面図、第２図は背面図、第３図は説明的断面正面
図、第４図はインナー駆動手段の部分断面図、第５図は
装置構成図を示す。 ２……アウター保持手段 ３……駆動軸 ４……インナー駆動手段 ７……傾動手段 ８……駆動トルク検出手段 ９……判定手段 10……フローティング手段 Ｏ……傾動手段の傾動中心 Ｏ′……等速継手の傾動中心 Ｘ……等速継手

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】等速継手のインナー部材を組込み状態のア
   ウター部材を回転自在に保持するアウター保持手段を設
   け、該アウター保持手段に対向して進退自在でインナー
   部材と係合すると共にインナー部材を回転駆動するイン
   ナー駆動手段を設け、該インナー駆動手段をインナー部
   材とアウター部材との傾動中心の回りに傾動する傾動手
   段を設け、インナー駆動手段による駆動トルクを検出す
   る駆動トルク検出手段を設け、該駆動トルク検出手段に
   よって検出された検出トルク値を各傾動角度における設
   定トルク値と比較して良否の判定を行う判定手段を設け
   て等速継手の検査を行う検査装置において、前記インナ
   ー駆動手段をインナー部材に係合したとき、前記インナ
   ー部材とアウター部材との傾動中心と前記傾動手段の傾
   動中心との前後左右及び上下方向に生ずる位置ずれに対
   し、該インナー部材と摺動自在に係合する前記インナー
   駆動手段に備えた駆動軸を該傾動手段の傾動中心から位
   置ずれした該インナー部材とアウター部材との傾動中心
   に向かって揺動可能に保持するフローティング手段を設
   けたことを特徴とする等速継手の検査装置