(57)【要約】【課題】トルクの負荷が与えられる検査対象物についてより正確な検査を行うこと。【解決手段】検査装置１は、トルクが入力される第１ギヤ２４と、前記第１ギヤ２４と噛み合う第２ギヤ２２と、を有する検査対象物２に対し、第１ギヤ２４と第２ギヤ２２の歯打ち現象を検査する検査装置であって、連動して回転するギヤによって検査対象物２にトルク負荷を伝達する負荷軸部１１と、負荷軸部１１にトルク負荷を供給するトルク負荷供給部１２と、を備え、負荷軸部１１のギヤの１つは第１ギヤ２４と噛み合い、負荷軸部１１の少なくとも１つのギヤの剛性は第１ギヤ２４の剛性より低い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクが入力される第１ギヤと、前記第１ギヤと噛み合う第２ギヤと、を有する検査対象物に対し、前記第１ギヤと前記第２ギヤの歯打ち現象を検査する検査装置であって、
連動して回転するギヤによって検査対象物にトルク負荷を伝達する負荷軸部と、
前記負荷軸部にトルク負荷を供給するトルク負荷供給部と、を備え、
前記負荷軸部のギヤの１つは、前記第１ギヤと噛み合い、
前記負荷軸部の少なくとも１つのギヤの剛性は、前記第１ギヤの剛性より低いことを特徴とする、
検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク負荷が与えられる駆動ユニットの性能を検査する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００８−１０４２５７号公報がある。この公報には、トルク負荷を与える負荷モータによって、ハイブリッド駆動ユニットの性能を検査する検査装置が開示されている。ここでハイブリックド駆動ユニットとはハイブリッド車に用いるトランスアクスル（ＨＶトランスアクスル）であり、例えば検査装置では、歯打ち異音が発生している場合に、その歯打ち異音現象の解析のための検査を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０４２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した関連する検査装置では、トルクの負荷を検査対象に与える場合に、検査対象物に伝えるためのギヤを設備側に設けることが考えられる。しかしながら、この場合には、設備側のギヤから検査対象物に意図しないトルク変動が加わり、歯打ち現象等を正確に検査できない可能性がある。これは例えば、検査対象物にトルク負荷を与えるための設備側発電機や、その他の手段において、電磁力を利用したトルク負荷では磁石の極数に応じた次数のトルクリップル（トルク変動）が発生することによって発生する可能性がある。
【０００５】
さらに、モータ駆動設備を用いた試験では、モータ駆動設備と検査対象物が連成することにより、車両とは異なる捩り共振が発生することがある。これは、車両とモータ駆動によるベンチマークとでは、検査対象物に接続する軸の剛性や軸の長さ、その他の構成要素が異なるためである。例えばベンチマークでは、モータと検査対象物との間に、トルク計や軸接手を介在させるなどの構成要素の違いによって、捩り共振が発生することがある。
本発明は、トルクの負荷が与えられる検査対象物について、より正確な検査を行う検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる検査装置は、トルクが入力される第１ギヤと、前記第１ギヤと噛み合う第２ギヤと、を有する検査対象物に対し、前記第１ギヤと前記第２ギヤの歯打ち現象を検査する検査装置であって、連動して回転するギヤによって検査対象物にトルク負荷を伝達する負荷軸部と、前記負荷軸部にトルク負荷を供給するトルク負荷供給部と、を備え、前記負荷軸部のギヤの１つは、前記第１ギヤと噛み合い、前記負荷軸部の少なくとも１つのギヤの剛性は、前記第１ギヤの剛性より低い。
これにより、トルク負荷供給部からの意図しないトルク変動を低減することができる。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、トルクの負荷が与えられる検査対象物について、より正確な検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】検査装置の一例を示した図である。
【図２】負荷軸部と検査対象物を簡略化して示した図である。
【図３】出力ギヤの断面図である。
【図４】評価設備構成の一例を示す図である。
【図５】トルクの変動効果を低減させることを目的としながら検査を行うフローの一例を示す図である。
【図６】捩り共振周波数を調整することを目的としながら検査を行うフローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、検査装置１は、検査対象物（供試体）２を検査する検査装置であって、複数のギヤを有する負荷軸部１１と、負荷軸部１１にトルク負荷を供給するトルク負荷供給部１２と、を備える。なお図２は、検査装置１の負荷軸部１１と、検査対象物２の記載を簡略化して示したものであるとともに、各部におけるトルクの向きや回転方向、トルクの変動発生部位、歯打ちが起きる箇所等の一例を示したものである。
【００１０】
ここでは検査対象物２は、遊星歯車機構であるものとして説明する。すなわち、検査対象物２は、中央に配置されるサンギヤ２１と、サンギヤ２１の周囲に配置されサンギヤ２１と噛み合う複数のプラネタリーギヤ２２と、プラネタリーギヤ２２同士を繋ぐとともにプラネタリーギヤ２２の公転運動を拾うプラネタリーキャリア２３と、複数のプラネタリーギヤ２２に対してそれぞれ噛み合うアウターギヤ２４と、を備える。なお、アウターギヤ２４は、外歯と内歯がそれぞれ設けられているものとする。
【００１１】
負荷軸部１１は、入力ギヤ３１と、入力ギヤ３１と噛み合うドライブギヤ３２と、ドライブギヤ３２と噛み合う出力ギヤ３３と、を備える。
【００１２】
入力ギヤ３１は、トルク負荷供給部１２からのトルクを受けて、軸周りの回転を行う。入力ギヤ３１が回転することにより、歯が噛み合うように配置されているドライブギヤ３２が回転する。なお入力ギヤ３１は、一定回転速度で駆動する。
【００１３】
ドライブギヤ３２は、出力ギヤ３３と、検査対象物２のアウターギヤ２４のそれぞれに対して、歯が噛み合うように配置されている。例えばドライブギヤ３２は、径が大きく形成された平歯の第１の歯部３２ａと、径が小さく形成された平歯の第２の歯部３２ｂを有している。第１の歯部３２ａはアウターギヤ２４と噛み合い、第２の歯部３２ｂは出力ギヤ３３と噛み合う。これによりドライブギヤ３２は、入力ギヤ３１からのトルクを受けて回転することによって、出力ギヤ３３とアウターギヤ２４のそれぞれを回転させる。
【００１４】
出力ギヤ３３は、ドライブギヤ３２と歯が噛みあっており、ドライブギヤ３２からのトルクを受けて回転する。さらに出力ギヤ３３は、図１に示すように、ベルトを介して他のギヤ４１等と連動しており、電磁力によって負荷を発生させるトルク負荷装置４２に接続されている。これにより出力ギヤ３３は、トルク負荷装置４２で発生させた負荷により、一定のトルク負荷がかけられている。なお、トルク負荷装置４２から出力ギヤ３３にかける負荷を調整するために、他のギヤ４１には減速機構が設けられていても良い。
【００１５】
また出力ギヤ３３は、図３に示すように、シャフト（軸）３３ａに対して、ギヤ本体３３ｂが固定されることで形成されているものとする。なお図３は、出力ギヤ３３の断面図である。ここでギヤ本体３３ｂとは、略円板状であり、複数の歯を有した部分である。すなわち、出力ギヤ３３は、シャフト３３ａとギヤ本体３３ｂとが締結ボルト３３ｃにより締結されており、分割可能な構造である。
【００１６】
出力ギヤ３３のギヤ本体３３ｂには、捩り共振周波数を調整するために、樹脂製のギヤが用いられている。この樹脂製のギヤは、検査対象物２のアウターギヤ２４より低剛性である。すなわち出力ギヤ３３では、シャフト３３ａとギヤ本体３３ｂが分割可能であることから、ギヤ本体３３ｂに用いられるギヤが適切な低剛性ギヤとなるように交換し、シャフト３３ａに組み付け直すことによって、捩り共振周波数を調整することができる。
【００１７】
ここで共振周波数は、検査装置１を含めた検査設備と検査対象物２が連成することにより発生する。例えば、図４に示すように、トランスアクスルの評価を行うために複数の検査設備の構成要素が設けられている場合、共振周波数は、各構成要素の慣性モーメントと捩り剛性、及び、ギヤ歯面剛性により決定される。したがって、シャフト３３ａに組み付けられたギヤ本体３３ｂを交換可能とし、ギヤ歯面剛性を変更することで、捩り共振周波数を調整することができる。
【００１８】
トルク負荷供給部１２は、入力ギヤ３１に対してトルクを与えて回転動作させる。より具体的には、トルク負荷供給部１２では、入力ギヤ３１の軸に回転力を与えることで、軸周りに配置されたギヤ本体を回転させる。例えばトルク負荷供給部１２には、モータを用いることができる。
【００１９】
トルク負荷装置４２は、電磁力を用いて負荷を発生させる。トルク負荷装置４２で発生させた負荷は、出力ギヤ３３に与えられる。
【００２０】
なお、負荷軸部１１のドライブギヤ３２と噛み合うアウターギヤ２４を第１ギヤとし、アウターギヤ２４と噛み合うプラネタリーギヤ２２を第２ギヤとする。
【００２１】
次に、図５を参照して、トルクの変動効果を低減させることを目的としながら、検査対象物２の検査を実施するフローについて説明する。
【００２２】
トルク負荷供給部１２が動作し、入力ギヤ３１にトルクを与える（Ｓ１１）。言い換えると、入力軸は、設備側に設けられたモータにより与えられた駆動力によって駆動する。入力ギヤ３１は、一定の回転速度で回転を行う。
【００２３】
入力ギヤ３１が回転することにより、ドライブギヤ３２が回転し、アウターギヤ２４と出力ギヤ３３に回転のトルクが与えられる。ここでアウターギヤ２４にトルクが与えられることで、検査対象物２を構成している他の各ギヤの動作も開始し、検査対象物２に起因するトルク変動が発生する（Ｓ１２）。例えば、検査対象物２に起因するトルク変動の発生要因には、検査対象物内部のモータのコギングトルクなどが挙げられる。
【００２４】
また、トルク負荷装置４２により、出力ギヤ３３の軸にトルクを負荷する（Ｓ１３）。ここで出力ギヤ３３に与えられるトルクは、車両実同時に発生するのと同等の一定のトルクとする。
【００２５】
ここで、出力ギヤ３３にトルク負荷装置４２から負荷を与えた場合に、検査装置１を含んだ設備側に起因するトルク変動が発生する（Ｓ１４）。
【００２６】
この設備側に起因するトルクの変動を、出力ギヤ３３が低剛性であることによって吸収し、トルク変動を低減する（Ｓ１５）。
【００２７】
この結果、設備側に起因するトルクの変動が低減されて、実現象である検査対象物２に起因するトルク変動による歯打ち現象が再現される（Ｓ１６）。
【００２８】
次に、図６を参照して、捩り共振周波数を調整することを目的としながら、検査対象物２の検査を実施するフローについて説明する。
【００２９】
複数準備した低剛性のギヤのうち、最も剛性の高いギヤを出力ギヤ３３として設置する（Ｓ２１）。なお、ここでは剛性が最も高いギヤを基準のギヤとする。
【００３０】
トルク負荷供給部１２が動作し、入力ギヤ３１にトルクを与える（Ｓ２２）。ここで、設備側と検査対象物２とが連成して発生する捩り共振周波数を調査する。
【００３１】
より低剛性のギヤに変更するか否かを判定する（Ｓ２３）。具体的には、捩り共振周波数が、着目する歯打ち現象の周波数よりも低いか否かを判定する。捩り共振周波数が歯打ち現象の周波数よりも低ければ（Ｓ２３でＹｅｓ）、Ｓ２５に進む。捩り共振周波数が歯打ち現象の周波数よりも高ければ（Ｓ２３でＮｏ）、Ｓ２４に進む。
【００３２】
Ｓ２１で組み付けたギヤよりも低剛性のギヤに交換する（Ｓ２４）。その後、Ｓ２２に戻り、捩り共振周波数の調査から繰り返す。
【００３３】
捩り共振周波数が歯打ち現象の周波数よりも低くなる出力ギヤ３３を用いた状態で、検査対象物２の歯打ちの検査を行う（Ｓ２５）。
【００３４】
このようにして、負荷軸部１１に用いられているギヤの剛性が、第１ギヤであるアウターギヤ２４の剛性より低い状態で検査を行うことで、トルク負荷供給部１２からの意図しないトルク変動を低減することができる。また、負荷軸部１１に用いられているギヤにおいて、シャフトとギヤ本体とが分割可能な構造であることにより、捩り共振周波数を調整できる。したがって、トルク変動を低減させるとともに捩り共振周波数を調整しながら、検査対象物２の歯打ちの発生状態の検査を行うことができる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上記では、捩り共振周波数の調整のために出力ギヤ３３の剛性がアウターギヤ２４の剛性より低いものであるとして説明したが、これに限られず、例えばドライブギヤ３２と出力ギヤ３３の間に他のギヤを挟むこととした場合に、その挟まれたギヤの剛性が低いものを用いることとしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１            検査装置
２            検査対象物（供試体）
１１            負荷軸部
１２            トルク負荷供給部
２１            サンギヤ
２２            プラネタリーギヤ（第２ギヤ）
２３            プラネタリーキャリア
２４            アウターギヤ（第１ギヤ）
３１            入力ギヤ
３２            ドライブギヤ
３３            出力ギヤ
３３ａ            シャフト
３３ｂ            ギヤ本体
３３ｃ            締結ボルト
４１            ギヤ
４２            トルク負荷装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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