(57)【要約】【課題】エンドプレーの測定作業を効率よく行う。【解決手段】ギアユニット３０を回転軸２３が水平方向になるようにしてテーブル２０上に配置し、ギアユニット３０の少なくとも一部がテーブル２０の面と非接触になるように、回転軸２３を水平方向に維持した状態で上昇させて回転軸２３を固定し、回転軸２３の軸方向でギアケース２２の一方側から他方側の方向にギアケース２２に荷重を加えたときのギアケース２２の第一の位置と、回転軸２３の軸方向でギアケース２２の他方側から一方側の方向にギアケース２２に荷重を加えたときのギアケース２２の第二の位置との相対的な移動量からテーパローラ軸受のエンドプレーを検出する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギアが嵌合された回転軸をテーパローラ軸受を介してギアケースで支持するようにしたギアユニットの、上記テーパローラ軸受の外輪と内輪とのエンドプレーを測定するギアユニットのエンドプレー測定方法において、上記ギアユニットを上記回転軸が水平方向になるようにしてテーブル上に配置し、上記ギアユニットの少なくとも一部が上記テーブルの面と非接触になるように、上記回転軸を水平方向に維持した状態で上記ギアユニットを上昇させて上記回転軸を固定し、上記回転軸の軸方向でギアケースの一方側から他方側の方向に上記ギアケースに荷重を加えたときの上記ギアケースの第一の位置と、上記回転軸の軸方向でギアケースの他方側から一方側の方向に上記ギアケースに荷重を加えたときの上記ギアケースの第二の位置との相対的な移動量から上記テーパローラ軸受のエンドプレーを検出するようにしたことを特徴とするギアユニットのエンドプレー測定方法。
【請求項２】
ギアが嵌合された回転軸をテーパローラ軸受を介してギアケースで支持するようにしたギアユニットの、上記テーパローラ軸受の外輪と内輪とのエンドプレーを測定するギアユニットのエンドプレー測定装置において、水平面を有し、上記水平面で上記回転軸が水平方向になるように上記ギアユニットを支持するテーブルと、上記ギアユニットの少なくとも一部が上記テーブルの面と非接触になるように、上記回転軸を水平方向に維持した状態で上記ギアユニットを上昇させて上記回転軸を固定可能なギアユニット昇降手段と、上記ギアユニットの少なくとも一部が上記テーブルの面と非接触の状態で、上記回転軸の軸方向で上記ギアケースの一方側から他方側の方向に上記ギアケースに荷重を加える第一の荷重印加手段と、上記ギアユニットの少なくとも一部が上記テーブルの面と非接触の状態で、上記回転軸の軸方向で上記ギアケースの他方側から一方側の方向に上記ギアケースに荷重を加える第二の荷重印加手段と、上記第一の荷重印加手段により上記ギアケースに荷重を印加したときの上記ギアケースの第一の位置と、上記第二の荷重印加手段により上記ギアケースに荷重を印加したときの上記ギアケースの第二の位置との相対的な移動量によりエンドプレーを検出する変位測定手段とを備えたことを特徴とするギアユニットのエンドプレー測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道車両等に使用されるギアユニットのエンドプレーを測定するギアユニットのエンドプレー測定方法及び測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７及び図８は、例えば特開昭５７−１２４１２０号公報に記載された従来のギアユニットのエンドプレー測定方法を示す説明図である。図７において、ギアケース１が支持台２により床面３に支持されている。まず、ギア４が嵌着されたピニオン軸５の両端をそれぞれテーパローラ軸受６，７を介して、ギアケース１に固着されたカバー８及びギアケース１でそれぞれ支持する。さらに、ピニオン９と噛み合うギア１０が嵌着された出力側の回転軸１１の両端をそれぞれテーパローラ軸受１２，１３を介して、ギアケース１に固着された軸受ハウジング１４及びカバー８でそれぞれ支持する。ここで、ギアユニットの仮組立が終わる。
【０００３】
次に、図８に示すように回転軸１１の向きを上下反転させる。回転軸１１が垂直方向で下向きになるように支持台１５，１６で支持し、回転軸１１の先端が床面３から離れるように床面３との間に所定の間隔をあける。そして、この状態で回転軸１１の上端面を軽く叩いて回転軸１１を押し下げ、下側のテーパローラ軸受１３を適正な位置に落ち着かせる。このとき、上側のテーパローラ軸受１２の背面と軸受ハウジング１４の端面との間に隙間ｆが生じる。
この状態でダイヤルゲージ１７の測定子１７ａを回転軸１１の上端面に当てて目盛りを零点に合わせる。次に、一方の支持台１６を外して回転軸１１の下端を床面３に当てると、回転軸１１がギアケース１に対して相対的に押し上げられて、上側のテーパローラ軸受１２の背面が軸受ハウジング１４の端面に当接するまで軸方向へ変位する。この軸方向の変位をダイヤルゲージ１７により読み取って、テーパローラ軸受け１２の外輪と内輪との隙間（エンドプレー）を測定する。この測定したエンドプレーに応じて、シムにより外輪と内輪とのエンドプレーを適正な値に調整する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のギアユニットのエンドプレー測定方法は以上のように行われている。ここで、例えば鉄道車両用のギアユニットは、総重量が５００ｋｇ〜７５０ｋｇ、回転軸１１の軸径が１８０ｍｍ〜２２０ｍｍ、回転軸１１の軸方向の全体の長さが１，８００ｍｍ〜２，０００ｍｍというように長尺で大形である。このように、長尺・大形のギアユニットを図７の状態で仮組立後に、図８に示すように上下を反転させるので、反転装置が必要になると共に反転作業に長時間を要するため、エンドプレーの測定作業を効率よく行うのが困難であるという問題点があった。
この発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、エンドプレーの測定作業を効率よく行うことができるギアユニットのエンドプレー測定方法及び測定装置を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるギアユニットのエンドプレーの測定方法は、ギアが嵌合された回転軸をテーパローラ軸受を介してギアケースで支持するようにしたギアユニットの、テーパローラ軸受の外輪と内輪とのエンドプレーを測定するギアユニットのエンドプレー測定方法において、ギアユニットを回転軸が水平方向になるようにしてテーブル上に配置し、ギアユニットの少なくとも一部がテーブルの面と非接触になるように、回転軸を水平方向に維持した状態でギアユニットを上昇させて回転軸を固定し、回転軸の軸方向でギアケースの一方側から他方側の方向にギアケースに荷重を加えたときのギアケースの第一の位置と、回転軸の軸方向でギアケースの他方側から一方側の方向にギアケースに荷重を加えたときのギアケースの第二の位置との相対的な移動量からテーパローラ軸受のエンドプレーを検出するようにしたものである。
【０００６】
さらに、ギアが嵌合された回転軸をテーパローラ軸受を介してギアケースで支持するようにしたギアユニットの、テーパローラ軸受の外輪と内輪とのエンドプレーを測定するギアユニットのエンドプレー測定装置において、水平面を有し、水平面で回転軸が水平方向になるようにギアユニットを支持するテーブルと、ギアユニットの少なくとも一部がテーブルの面と非接触になるように、回転軸を水平方向に維持した状態でギアユニットを上昇させて回転軸を固定可能なギアユニット昇降手段と、ギアユニットの少なくとも一部がテーブルの面と非接触の状態で、回転軸の軸方向でギアケースの一方側から他方側の方向にギアケースに荷重を加える第一の荷重印加手段と、ギアユニットの少なくとも一部がテーブルの面と非接触の状態で、回転軸の軸方向でギアケースの他方側から一方側の方向にギアケースに荷重を加える第二の荷重印加手段と、第一の荷重印加手段によりギアケースに荷重を印加したときのギアケースの第一の位置と、第二の荷重印加手段によりギアケースに荷重を印加したときのギアケースの第二の位置との相対的な移動量によりエンドプレーを検出する変位測定手段とを備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１の構成を示す正面図、図２は図１を右側から見た側面図、図３は図１の要部を示す平面図、図４は図１の要部を示す断面図、及び図５は図１の要部を示す正面図である。
図１から図５において、１８は床面、１９は床面１８に設置された架台、２０は架台１９上に直動ガイド２１を介して水平に配置された平面上のテーブルで、直動ガイド２１により図１の図示で左右方向に移動可能である。２２はテーブル２０上に配置されたギアケースで、開口部２２ａ，２２ｂを有する。２３はギアケース２２の開口部２２ａ，２２ｂに挿通された回転軸で、軸方向が水平になるように配置されている。２４は回転軸２３に焼嵌め等により嵌合されたギア、２５，２６はギアケース２２の各開口部２２ａ，２２ｂに固着された軸受ふたで、ギアケース２２で支持されると共に回転軸２３が回動自在になるように構成されている。
【０００８】
２７は回転軸２３と軸受ふた２５との間に配置されたテーパローラ軸受で、回転軸２３に焼嵌め等で嵌合された内輪２７ａと、軸受ふた２５に焼嵌め等により嵌合された外輪２７ｂとで構成されている。ここで、回転軸２３はテーパローラ軸受２７を介してギアケース２２で支持されている。２８は回転軸２３と軸受ふた２６との間に配置されたテーパローラ軸受で、回転軸２３に焼嵌め等で嵌合された内輪２８ａと、軸受ふた２６に焼嵌め等により嵌合された外輪２８ｂとで構成されている。ここで、回転軸２３はテーパローラ軸受２８を介してギアケース２２で支持されている。２９は回動自在にギアケース２２で支持されたピニオン軸で、ギア２４と噛み合った小歯車（図示せず）が焼嵌め等により嵌合されている。なお、２２〜２９でギアユニット３０が構成されている。３１は隙間調整用シムで、ギアケース２２と軸受ふた２５との間に複数枚が配置されている。
【０００９】
３２はギアケース２２の一方側の架台１９上に回転軸２３の両側に配置された一対の位置調整手段で、後述の第一の荷重印加手段３７を回転軸２３の軸方向に対して水平面で直角方向に駆動する。３３はギアケース２２の他方側の架台１９上に回転軸２３の両側に配置された一対の位置調整手段で、後述の第二の荷重印加手段４０を回転軸２３の軸方向に対して水平面で直角方向に駆動する。なお、各位置調整手段３２，３３は例えば図５に示すように、架台１９に固定されたモータ３４，モータ３４により駆動される台形ねじ３５及び台形ねじ３５に螺合されたナット３６で構成し、モータ３４の回転方向により各荷重印加手段３７，４０を回転軸２３に接近させ、又は回転軸２３から離反させる。３７は位置調整手段３２に搭載された位置調整手段３２と同様の構成である一対の第一の荷重印加手段で、モータ３８の動力によりローラ３９を介してギアケース２２の一方側から他方側の方向にギアケース２２に荷重を印加する。４０は位置調整手段３３に搭載された位置調整手段３３と同様の構成である一対の第二の荷重印加手段で、モータ４１の動力によりローラ４２を介してギアケース２２の他方側から一方側の方向にギアケース２２に荷重を印加する。
４３，４４はギアケース２２の各側に配置された一対のギアユニット昇降手段で、昇降用モータ４５，モータ４５により昇降可能な支持台４６及び回転軸２３と当接するローラ４７とで構成されている。なお、ギアユニット昇降手段４３は支柱４８を介して床面１８で支持され、ギアユニット昇降手段４４は架台１９上に配置されている。４９は回転軸２３に配置されたダイヤルゲージ等の変位測定手段で、固定具５０により回転軸２３に固着されている。
【００１０】
次に動作について説明する。図６は動作状態を示す説明図である。図１から図６において、まずテーブル２０上にギアユニット３０を載置する。なお、ギアユニット３０には図４に示すように調整用シム３１を予め余分に配置しておく。そして、図６に示すように、ギアユニット昇降手段４３，４４のモータ４５の駆動力により、ギアケース２２の少なくとも一部がテーブル２０の面と非接触になるように上昇させて、回転軸２３を固定した状態で維持する。通常、ギアケース２２は回転軸２３に対して非対称形であるため、ギアケース２２の片側のみがテーブル２０面から離れる。なお、回転軸２３はギアユニット３０の重量によりギアユニット昇降手段４３，４４のローラ４７上に固定される。
【００１１】
次に、位置調整手段３２，３３の各モータ３４を駆動して、ギアケース２２に荷重を印加するのに適切な位置に各荷重印加手段３７，４０を移動させる。続いて、第一の荷重印加手段３７のモータ３８を駆動して、第一の荷重印加手段３７が配置されている側のギアケース２３の一方側から他方側の方向にギアケース２２に、ローラ３９を介して荷重を印加する。そして、テーパローラ軸受２７の内輪２７ａの端面２７ｃを軸受ふた２５の端面２５ａとの隙間が最小となる第一の位置ｄ１までギアケース２２を移動させる。ここで、変位測定手段４９の目盛を零点に合わせる。
次に、第一の荷重印加手段３７を後退させてギアケース２２から分離する。続いて、第二の荷重印加手段４０のモータ４１を駆動してギアケース２２に荷重を印加し、ギアケース２２の他方側から一方側の方向にギアケース２２を移動させる。今度は、テーパローラ軸受２７の内輪２７ａの端面２７ｃと軸受ふた２５の端面２５ａとの隙間が最大となる第二の位置ｄ２に達する。ここで、変位測定手段４９により第一の位置ｄ１と第二の位置ｄ２との相対的な移動量ｄ＝ｄ１−ｄ２を隙間（エンドプレー）として検出する。ここで、検出された隙間ｄを基に所定値の隙間になるように、シム３１の枚数を選択してシム３１の厚さｅを調整する。
【００１２】
以上のように、回転軸２３を水平方向に維持した状態で、回転軸２３の軸方向のギアケース２２の一方側から他方側の方向にギアケース２２に荷重を印加したときのギアケースの第一の位置ｄ１と、ギアケース２２の他方側から一方側の方向にギアケース２２に荷重を印加したときのギアケース２２の第二の位置ｄ２との相対的な移動量ｄからテーパローラ軸受２７のエンドプレーを検出することにより、回転軸２３を水平方向に維持した状態でエンドプレーを検出できるので、エンドプレーの測定を容易に行うことができる。
上記実施の形態１において、位置調整手段３２，３３により各荷重印加手段３７，４０を、ギアケース２２の適切な位置に移動させるものについて説明したが、ギアケース２２の適切な位置が確定しているものであれば、各荷重印加手段３７，４０の位置を固定することができるので、位置調整手段３２，３３は不要である。
また、上記実施の形態１において、第１の荷重印加手段３２及び第２の荷重印加手段３３を回転軸２３の両側に配置したものについて説明したが、それぞれ１個ずつでもギアケース２２を移動させることができる。
また、１個の変位測定手段４９によりギアケース２２の移動量を測定するものについて説明したが、回転軸２３の周上に複数個配置して各変位測定手段の検出値の平均値を採ることにより、検出精度の向上を図ることができる。
また、各荷重印加手段３７，４０及びギアユニット昇降手段４３，４４の各ローラ３９，４２，４７にナイロン等でライニングすることにより、ギアケース２２及び回転軸２３に傷等の損傷を与えるのを防止することができる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、回転軸を水平方向に維持した状態で、回転軸の軸方向でギアケースの一方側から他方側の方向にギアケースに荷重を印加したときのギアケースの第一の位置と、ギアケースの他方側から一方側の方向にギアケースに荷重を印加したときのギアケースの第二の位置との相対的な移動量からテーパローラ軸受のエンドプレーを検出することにより、回転軸を水平方向に維持した状態でエンドプレーを検出できるので、エンドプレーの測定を容易に行うことができる。
さらに、回転軸を水平方向に維持した状態で、回転軸の軸方向でギアケースの一方側から他方側の方向に第一の荷重印加手段によりギアケースに荷重を印加したときのギアケースの第一の位置と、ギアケースの他方側から一方側の方向に第二の荷重印加手段によりギアケースに荷重を印加したときのギアケースの第二の位置との相対的な移動量を変位測定手段により検出することにより、回転軸を水平方向に維持した状態でエンドプレーを検出できるので、エンドプレーの測定を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の構成を示す正面図である。
【図２】図１を右側から見た側面図である。
【図３】図１の要部を示す平面図である。
【図４】図１の要部を示す断面図である。
【図５】図１の要部を示す正面図である。
【図６】図１の動作状態を示す説明図である。
【図７】従来のギアユニットのエンドプレー測定方法を示す説明図である。
【図８】従来のギアユニットのエンドプレー測定方法を示す説明図である。
【符号の説明】
２０　テーブル、２２　ギアケース、２３　回転軸、２４　ギア、
２７，２８　テーパローラ軸受、３０　ギアユニット、３１　シム、
４３，４４　ギアユニット昇降手段、４９　変位測定手段。
【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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【図７】
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【図８】
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