(57)【要約】【課題】リングギアとドライブピニオンとのバックラッシュの測定精度を向上させる。【解決手段】デフケース２００に格納されるリングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを測定する測定装置１００は、メインボディ１１０と、ダイヤル１４０と、ハンドル１５０と、デフケース２００に格納されるサイドギア２１０およびデフケース２００が一体に回転するように、押圧することによりサイドギア２１０をデフケース２００に固定するための爪１７０と、ドライブピニオンの回転を禁止するためのドライブピニオン回転禁止部と、固定されたサイドギア２１０を回転させるための回転部１６０と、リングギアの回転量を検出するためのダイヤルゲージ１３０とを含む。【選択図】        図１
2004301152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースに格納されるリングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを測定する測定装置であって、前記リングギアと前記ケースとは一体に回転し、前記測定装置は、
前記ケースに格納されるサイドギアおよび前記ケースが一体に回転するように、押圧することにより前記サイドギアを前記ケースに固定するためのサイドギア固定手段と、
前記ドライブピニオンの回転を禁止するためのドライブピニオン回転禁止手段と、
前記サイドギアを回転させるためのサイドギア回転手段と、
前記サイドギアの回転量を検出するための回転量検出手段とを含む、バックラッシュの測定装置。
【請求項２】
前記ドライブピニオン回転禁止手段は、前記ドライブピニオンと一体に回転するコンパニオンフランジの回転を禁止することにより、前記ドライブピニオンの回転を禁止するための手段を含む、請求項１に記載のバックラッシュの測定装置。
【請求項３】
前記サイドギア回転手段は、前記サイドギア固定手段を回転させることにより、前記固定されたサイドギアを回転させるための手段を含む、請求項１または２に記載のバックラッシュの測定装置。
【請求項４】
前記測定装置は、前記サイドギア固定手段と一体に回転するように接続された部材をさらに含み、
前記回転量検出手段は、前記部材の回転変位を検出することにより前記サイドギアの回転量を検出するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のバックラッシュの測定装置。
【請求項５】
前記リングギアと前記ドライブピニオンとを格納するケースは差動装置に含まれる、請求項１〜４のいずれかに記載のバックラッシュの測定装置。
【請求項６】
ケースに格納されるリングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを測定する測定方法であって、前記リングギアと前記ケースとは一体に回転し、前記測定方法は、
前記ケースに格納されるサイドギアおよび前記ケースが一体に回転するように、押圧することにより前記サイドギアを前記ケースに固定するサイドギア固定ステップと、
前記ドライブピニオンの回転を禁止するドライブピニオン回転禁止ステップと、
前記サイドギアを回転させるサイドギア回転ステップと、
前記サイドギアの回転量を検出する回転量検出ステップとを含む、バックラッシュの測定方法。
【請求項７】
前記ドライブピニオン回転禁止ステップは、前記ドライブピニオンと一体に回転するコンパニオンフランジの回転を禁止することにより、前記ドライブピニオンの回転を禁止するステップを含む、請求項６に記載のバックラッシュの測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車のバックラッシュを測定する技術に関し、特に、差動装置のケースに格納された歯車のバックラッシュを測定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の駆動力は、動力伝達装置を経て差動装置に入力され、左右の駆動輪に伝達される。
【０００３】
図８を参照して、一般的な差動装置の構成について説明する。この差動装置は、ディファレンシャル（以下、「デフ」と表わす。）ケース８００、ドライブピニオン８１０、リングギア８２０、２つのピニオンギア８３０、サイドギア８４０，８４２、およびドライブシャフト８６０，８６２を含む。
【０００４】
ドライブピニオン８１０には、変速機（図示しない）から伝達されるトルクが入力される。デフケース８００とリングギア８２０とは、一体となって回転する。ピニオンギア８３０とサイドギア８４０とは、かみ合っている。このような差動装置は、潤滑油が充填されたデフカバー（図示しない）に格納されている。
【０００５】
この差動装置に対して、変速機（図示しない）から入力されるトルクは、ドライブピニオン８１０を介して、リングギア８２０、デフケース８００およびピニオンシャフトに伝達される。トルクは、さらにピニオンギア８３０を介してサイドギア８４０，８４２に伝達される。サイドギア８４０，８４２に伝達されたトルクは、それぞれが取り付けられたドライブシャフト８６０，８６２に伝達され、車輪（図示しない）を駆動する。
【０００６】
このような構成を有する差動装置において、ドライブピニオン８１０とリングギア８２０とのバックラッシュは、各ギアの強度、歯面の焼付き、走行中の異音の発生などに影響を及ぼす。そのため、その組みつけ時あるいは所定の点検時に、ドライブピニオン８１０とリングギア８２０とのバックラッシュが測定され、その測定値が所定の範囲に含まれるように調整される。従来の差動装置の場合、上述したように、ドライブピニオン８１０およびリングギア８２０はデフカバー（図示しない）に格納されており、そのカバーは、バックラッシュの測定対象となるリングギアが露出するように分割することができた。そのため、このバックラッシュの測定を容易に行うことができた。
【０００７】
しかし、差動装置の小型化あるいは軽量化のためにデフカバーの分割態様が変更された結果、バックラッシュの測定部分であるリングギアが露出しないようなカバーが使用されつつある。この場合、バックラッシュの測定は、デフカバーに設けられているドレーン穴から測定器具を入れることにより行われる。その結果、測定器具の位置決めが困難になり、測定結果にバラツキが発生するという問題があった。また、測定者によって測定時間が異なり、結果として測定時間が長くなるという問題があった。
【０００８】
これらの問題を解決するために、特開平６−２３５６８１号公報（特許文献１）は、自動車用差動装置のバックラッシュを均一にかつ高精度で計測することができる計測方法を開示する。この計測方法は、リテーナの締めつけ調整によってドライブピニオンとリングギアとのバックラッシュ量を無しとした噛合状態でドライブピニオンおよび一方のアクスルシャフトを固定するステップと、他方のアクスルシャフトを正逆回転してこのアクスルシャフトの回転量を第１のバックラッシュ量として計測する第１の計測ステップと、リテーナの締めつけ調整によってドライブピニオンとリングギアとがバックラッシュ量を有する噛合状態でドライブピニオンおよび一方のアクスルシャフトを固定するステップと、他方のアクスルシャフトを正逆回転してこのアクスルシャフトの回転量を第２のバックラッシュ量として計測する第２の計測ステップと、第１のバックラッシュ量と第２のバックラッシュ量との差を演算してドライブピニオンとリングギアとのバックラッシュ量を算出するステップとを含む。
【０００９】
特許文献１に開示された計測方法によると、ドライブピニオンとリングギアとのバックラッシュ量がない状態が形成されると、固定されていないアクスルシャフトの回転量が第１のバックラッシュ量として計測される。その後、ドライブピニオンとリングギアとがバックラッシュ量を有する状態が形成されると、そのアクスルシャフトの回転量が第２のバックラッシュ量として計測される。このようにして計測された第１のバックラッシュ量と第２のバックラッシュ量との差に基づいて、ドライブピニオンとリングギアとのバックラッシュ量が算出される。
【００１０】
このようにすると、計測器具を差動装置のケースの内部に正確に配置することができなくても、アクスルシャフトの回転量を計測することによりドライブピニオンとリングギアとのバックラッシュ量を算出することができるため、均一で精度の高いバックラッシュ量を測定することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平６−２３５６８１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１に開示された計測方法によると、ドライブピニオンとリングギアとのバックラッシュ量を算出するには、アクスルシャフトの回転量を２度計測する必要がある。そのため、バックラッシュ量を速やかに計測できないという問題があった。
【００１３】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、差動装置のバックラッシュ量を速やかに、かつ精度よく計測することができるバックラッシュの測定装置および測定方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るバックラッシュの測定装置は、ケースに格納されるリングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを測定する装置である。このリングギアとケースとは一体に回転する。測定装置は、ケースに格納されるサイドギアおよびケースが一体に回転するように、押圧することによりサイドギアをケースに固定するためのサイドギア固定手段と、ドライブピニオンの回転を禁止するためのドライブピニオン回転禁止手段と、サイドギアを回転させるためのサイドギア回転手段と、サイドギアの回転量を検出するための回転量検出手段とを含む。
【００１５】
第１の発明によると、サイドギアは差動装置のケースに押圧されるため、サイドギアおよびケースが一体となって回転する。ドライブピニオンは回転が禁止されるため、所定の状態を維持する。サイドギア回転手段がサイドギアを回転させると、ケースおよびリングギアが一体となって回転する。回転量検出手段は、サイドギアの回転量を検出する。このようにすると、サイドギアの回転量を検出することにより、リングギアの回転量を検出することができる。そのため、リングギアの回転量を直接検出することができなくても、リングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを測定することができる。また、差動装置の内部におけるリングギアの回転がそのケースの外部において再現されるため、バックラッシュの測定が容易になり、測定値のばらつきも防止される。これにより、差動装置のバックラッシュ量を速やかに、かつ精度よく計測することができるバックラッシュの測定装置を提供することができる。
【００１６】
第２の発明に係るバックラッシュの測定装置は、第１の発明の構成に加えて、ドライブピニオン回転禁止手段は、ドライブピニオンと一体に回転するコンパニオンフランジの回転を禁止することにより、ドライブピニオンの回転を禁止するための手段を含む。
【００１７】
第２の発明によると、ドライブピニオンと一体に回転するコンパニオンフランジの回転が禁止されると、ドライブピニオンの回転も禁止される。このようにすると、サイドギアを回転させた場合に、その回転変位を正確に検出することができる。したがって、サイドギアと一体となって回転するリングギアと、ドライブピニオンとのバックラッシュを正確に検出することができる。
【００１８】
第３の発明に係るバックラッシュの測定装置は、第１または第２の発明の構成に加えて、サイドギア回転手段は、サイドギア固定手段を回転させることにより、固定されたサイドギアを回転させるための手段を含む。
【００１９】
第３の発明によると、サイドギア固定手段を回転させると、サイドギアが回転する。このとき、ケースおよびリングギアも一体となって回転するため、リングギアの回転をサイドギアの回転として再現することができる。したがって、サイドギアの回転量を検出することにより、バックラッシュを正確に検出することができる。
【００２０】
第４の発明に係るバックラッシュの測定装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、サイドギア固定手段と一体に回転するように接続された部材をさらに含む。回転量検出手段は、部材の回転変位を検出することによりサイドギアの回転量を検出するための手段を含む。
【００２１】
第４の発明によると、サイドギア固定手段と一体に回転するように接続された部材の回転変位を容易に検出することができる。これにより、サイドギアの回転量も容易に検出できるため、バックラッシュを効率よく、かつ精度よく検出することができる。
【００２２】
第５の発明に係るバックラッシュの測定装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、リングギアとドライブピニオンとを格納するケースは差動装置に含まれるものである。
【００２３】
第５の発明によると、差動装置に含まれるドライブピニオンとリングギアとのバックラッシュを容易に測定することができる。
【００２４】
第６の発明に係るバックラッシュの測定方法は、ケースに格納されるリングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを測定する方法である。リングギアとケースとは一体に回転する。この測定方法は、ケースに格納されるサイドギアおよびケースが一体に回転するように、押圧することによりサイドギアをケースに固定するサイドギア固定ステップと、ドライブピニオンの回転を禁止するドライブピニオン回転禁止ステップと、サイドギアを回転させるサイドギア回転ステップと、サイドギアの回転量を検出する回転量検出ステップとを含む。
【００２５】
第６の発明によると、サイドギアは差動装置のケースに押圧されるため、サイドギアおよびケースが一体となって回転する。ドライブピニオンは回転が禁止されるため、所定の状態を維持する。サイドギア回転ステップにて、サイドギアを回転させると、ケースおよびリングギアが一体となって回転する。回転量検出ステップにて、サイドギアの回転量が検出される。このようにすると、サイドギアの回転量を検出することにより、リングギアの回転量を検出することができる。そのため、リングギアの回転量を直接検出することができなくても、リングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを測定することができる。また、差動装置の内部におけるリングギアの回転がそのケースの外部において再現されるため、バックラッシュの測定が容易になり、測定値のばらつきも防止される。これにより、差動装置のバックラッシュ量を速やかに、かつ精度よく計測することができるバックラッシュの測定方法を提供することができる。
【００２６】
第７の発明に係るバックラッシュの測定方法は、第６の発明の構成に加えて、ドライブピニオン回転禁止ステップは、ドライブピニオンと一体に回転するコンパニオンフランジの回転を禁止することにより、ドライブピニオンの回転を禁止するステップを含む。
【００２７】
第７の発明によると、ドライブピニオンと一体に回転するコンパニオンフランジの回転が禁止されると、ドライブピニオンの回転も禁止される。このようにすると、サイドギアを回転させた場合に、その回転変位を正確に検出することができる。したがって、サイドギアと一体となって回転するリングギアと、ドライブピニオンとのバックラッシュを正確に検出することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２９】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るバックラッシュの測定装置１００について説明する。この測定装置１００は、車両の差動装置に含まれるリングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを測定するために使用される。図１は、測定装置１００がデフケース２００に取り付けられており、押圧することによりサイドギア２１０をデフケース２００に固定している状態を表わす。
【００３０】
測定装置１００は、メインボディ１１０と、測定棒１２０と、ダイヤル１４０と、回転軸１４２と、ハンドル１５０と、回転部１６０と、固定用ねじ１６２と、２つの爪１７０とを含む。測定棒１２０は、後述するように回転リング（図示しない）により、メインボディ１１０に取り付けられている。測定棒１２０には、ダイヤルゲージ１３０が取り付けられている。回転軸１４２には、ねじ溝が形成されており、ダイヤル１４０の回転により、回転軸１４２はメインボディ１１０の内部に送り出されたり、外部に引き出されたりする。各爪１７０の先端部は、外側に折り曲げられている。
【００３１】
この測定装置１００は、その中心軸とデフケース２００の開口部の中心軸とが一致するように、その開口部に配置されている。爪１７０とサイドギア２１０とデフケース２００との間には、所定の押圧力が与えられている。この押圧力は、ダイヤル１４０とハンドル１５０とを締結することにより発生する。これにより、サイドギア２１０はデフケース２００の内面に固定されるため、サイドギア２１０とデフケース２００とは一体となって回転する。
【００３２】
ここで、測定装置１００の測定対象となる差動装置の構成の概略について説明する。なお、差動装置の歯車の構成は一般的なものであるため、ここでは詳細な説明は繰り返さない。
【００３３】
サイドギア２１０はリングギアと一体となって回転する。リングギアはドライブピニオンとかみ合っている。したがって、デフケース２００とサイドギア２１０とを固定することにより、ドライブピニオンとリングギアとのバックラッシュを測定することができる。
【００３４】
図２を参照して、測定装置１００の構造について説明する。図２は、デフケース２００に取り付けられる前の測定装置１００の状態を表わす。爪１７０はそれぞれ閉じているため、サイドギア２１０をつかむために先端部が曲がっていても、デフケース２００の開口部を通してその内部の所定の位置にセットすることができる。
【００３５】
図３を参照して、本実施の形態に係る測定棒１２０を測定装置１００に取り付ける方法について説明する。図３は、測定棒１２０を上方から表わした図である。
【００３６】
回転リング１２２には、測定棒１２０および回転部１６０が取り付けられている。回転リング１２２には、６つの位置決め部１２４が取り付けられている。この位置決め部１２４により、回転リング１２２とメインボディ１１０との間の位置が定められる。回転部１６０には、固定用ねじ１６２が取り付けられている。この固定用ねじ１６２を緩めることにより、回転リング１２２を任意の方向に回転させることができる。固定用ねじ１６２を締結することにより、回転リング１２２は再びメインボディ１１０に固定される。このようにすると、測定棒１２０を任意の位置（角度）に設定することができるため、バックラッシュの測定も任意の角度において可能となる。
【００３７】
図４を参照して、本実施の形態に係る測定装置１００のデフケース２５０への取り付けについて、さらに説明する。図４は、デフケース２５０および測定装置１００を水平方向から表わした図である。デフケース２５０には、固定冶具４００が配置されている。
【００３８】
この固定冶具４００には、測定装置１００がデフケース２５０の開口部の位置に合わせて配置されている。固定冶具４００には、さらに、合わせガイド４４０を介してダイヤルゲージベース４３０が取り付けられている。ダイヤルゲージベース４３０には、ダイヤルゲージ４２０が取り付けられている。このダイヤルゲージ４２０と測定装置１００とは、図４に示すように、それらの中心線が直角となるように配置される。また、測定装置１００は、その中心線がデフケース２５０の入力軸と直交するように、固定冶具４００に取り付けられる。
【００３９】
このようにすると、デフケース２５０の内部におけるサイドギアとダイヤルゲージとの接触状態を、デフケース２５０の外部においても正確に再現することができる。
【００４０】
図５を参照して、測定装置１００におけるバックラッシュの測定場所について説明する。図５は、図４に示した測定装置１００およびダイヤルゲージ４２０が取り付けられたダイヤルゲージベース４３０を上方から表わした図である。
【００４１】
ダイヤルゲージ４２０の先端は、測定棒１２０と直交するように接触している。この接点は、バックラッシュを測定しようとするリングギアの大きさに基づいて定められる。ダイヤルゲージ４２０はダイヤルゲージベース４３０に取り付けられているため、ダイヤルゲージベース４３０の位置を合わせガイド４４０により調節することにより、ダイヤルゲージ４２０と測定棒１２０との接点の位置を調整することができる。このようにすると、大きさの異なる差動装置において、１種類の測定装置１００により、リングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを測定することができる。
【００４２】
図６を参照して、測定装置１００が取り付けられるデフケース２５０においてドライブピニオン（図示しない）を固定する方法について説明する。図６は、ドライブピニオンの回転を禁止するためのマグネット６００が固定冶具４００（図４）およびコンパニオンフランジ２６０に取り付けられた状態を表わす。
【００４３】
マグネット６００は、その磁力により固定冶具４００の側面に固定されるとともに、コンパニオンフランジ２６０の回転を禁止する。これにより、ドライブピニオンを容易に固定することができるため、ドライブピニオンとリングギアとのバックラッシュを正確に測定することができる。
【００４４】
図７を参照して、以上の構造に基づく測定装置１００を使用したバックラッシュの測定方法について説明する。
【００４５】
ステップ（以下、ステップをＳと表わす。）７０２にて、測定者は、各ギアが組みつけられた状態（いわゆるアッシー状態）にあるデフケース２００（図１）に測定装置１００を取り付ける。この取り付けは、ドライブシャフト用の開口部から、先端部が閉じられた２つの爪１７０（図２）を差し込むことにより行われる。
【００４６】
Ｓ７０４にて、測定者は、ダイヤル１４０を回して、２つの爪１７０の先端部を開く。これにより、各爪１７０がデフケース２００から外れることが防止される。
【００４７】
Ｓ７０６にて、測定者は、ハンドル１５０を回して、２つの爪１７０を所定の位置まで引き上げる。この所定の位置とは、サイドギア２１０をデフケース２００に押圧して固定するために十分な位置をいう。サイドギア２１０はデフケース２００と各爪１７０との間に挟まれるため、測定装置１００とサイドギア２１０とは直結状態となる。これにより、デフケース２００の内部におけるリングギアの回転は、測定装置１００の測定棒１２０に再現される。
【００４８】
Ｓ７０８にて、測定者は、サイドギア２１０と一体に取り付けられた測定装置１００のメインボディ１１０を回転させる。このとき、リングギアとドライブピニオンとのバックラッシュは、リングギアの半径と同じ位置に取り付けられたダイヤルゲージ１３０のメモリの変化として表われる。
【００４９】
Ｓ７１０にて、測定者は、ダイヤルゲージ１３０のメモリの値を読み取る。この値は、デフケース２００の内部に格納されているリングギアの回転量を表わす。また、ドライブピニオンは回転が禁止されているため、回転量は０である。これにより、デフケース２００の内部におけるリングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを測定することができる。
【００５０】
以上のようにして、本実施の形態に係る測定装置１００によると、爪１７０がデフケース２００の内部に入れられた後（Ｓ７０２）、ダイヤル１４０の回転により（Ｓ７０４）、サイドギア２１０がデフケース２００の内面に押圧される。これにより、測定装置１００とデフケース２００とは直結される。測定者がメインボディ１１０を回転させると（Ｓ７０８）、サイドギア２１０とデフケース２００との回転変位が測定装置１００上のダイヤルゲージに表われる。デフケース２００はリングギア（図示しない）と一体となって回転するため、この回転変位を読み取ることにより（Ｓ７１０）、リングギアの回転を検出することができる。
【００５１】
このようにすると、デフケース２００の内部に格納されているリングギアとドライブピニオンとのバックラッシュを容易に計測することができる。このとき、測定位置の相違による測定値のばらつきは発生しない。これにより、差動装置のバックラッシュ量を速やかに、かつ精度よく計測することができるバックラッシュの測定装置を提供することができる。
【００５２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る測定装置をデフケースに取り付けた状態を表わす図（その１）である。
【図２】図１に示した測定装置の構造を表わす断面図である。
【図３】図１に示した測定装置の測定棒を表わす図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る測定装置をデフケースに取り付けた状態を表わす図（その２）である。
【図５】図４に示した測定棒とダイヤルゲージとの測定位置を表わす図である。
【図６】図４に示したデフケースのドライブピニオンの固定方法を表わす図である。
【図７】本実施の形態に係る測定装置を使用したバックラッシュの測定方法を表わすフローチャートである。
【図８】従来の差動装置の構成図である。
【符号の説明】
１００  測定装置、１１０  メインボディ、１２０  測定棒、１２２  回転リング、１２４  位置決め部、１３０，４２０  ダイヤルゲージ、１４０  ダイヤル、１５０  ハンドル、１６０  回転部、１６２  固定用ねじ、爪  １７０、２００，２５０，８００  デフケース、２１０，８４０，８４２  サイドギア、２６０  コンパニオンフランジ、４００  固定冶具、４３０  ダイヤルゲージベース、４４０  合わせガイド、  ６００  マグネット、８１０  ドライブピニオン、８２０  リングギア、８３０  ピニオンギア、８６０，８６２  ドライブシャフト。
【図１】
2004301152.tif 000003
【図２】
2004301152.tif 000004
【図３】
2004301152.tif 000005
【図４】
2004301152.tif 000006
【図５】
2004301152.tif 000007
【図６】
2004301152.tif 000008
【図７】
2004301152.tif 000009
【図８】
2004301152.tif 000010