(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動歯車と従動歯車とを有する検査対象物を保持し、前記駆動歯車と前記従動歯車との相対的回転遅れに起因するギヤノイズ及び振動の発生の有無を検査するギヤノイズ及び振動検査装置であって、
前記駆動歯車に回転駆動力を入力する第１動力入力機構と、前記従動歯車に回転駆動力を入力する第２動力入力機構とを有し、前記第１動力入力機構及び第２動力入力機構の交差部位に前記検査対象物がセットされる室が設けられた装置本体と、
前記装置本体に設けられ、前記検査対象物を保持する保持手段と、
前記装置本体に設けられ、前記検査対象物から発生するギヤノイズを検出するギヤノイズ検出手段と、
前記装置本体に設けられ、前記検査対象物の振動を検出する振動検出手段と、
前記第１動力入力機構に設けられ、該第１動力入力機構の回転駆動力を前記検査対象物に伝達する治具と、
を備え、
前記第１動力入力機構は、逆テーパ状孔部が形成された伝達軸を具備し、
且つ前記治具には、前記逆テーパ状孔部に嵌挿されるテーパ部が設けられ、
さらに、前記第２動力入力機構を構成する伝達軸と前記従動歯車との間に、弾性カップリングが介装されたことを特徴とするギヤノイズ及び振動検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記治具は、第１動力入力機構に対して着脱自在に設けられることを特徴とするギヤノイズ及び振動検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２軸歯車機構である検査対象物における駆動歯車に対する従動歯車の相対的回転遅れに起因するギヤノイズ及び振動の発生の有無を検査することが可能なギヤノイズ及び振動検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、歯車伝達機構の駆動歯車を第１モータで駆動させ、且つ従動歯車に第２モータで回転負荷を付与しながら前記駆動歯車及び従動歯車を噛み合った状態で回転させ、前記両歯車の回転位相角をそれぞれの回転角検出器で検出して相互の位相差を演算することにより、両歯車の噛み合い伝達誤差を測定する伝達誤差測定装置が開示されている。
【０００３】
この特許文献１では、駆動歯車と第１モータとの間の振動系の機械的接続を分離するために流体継手を設けるとともに、従動歯車と第２モータとの間の振動系を遮断するために慣性体（フライホイール）を設けることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７４８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に開示された伝達誤差測定装置では、駆動歯車に対する従動歯車（被動歯車）の相対的回転遅れ（噛み合い伝達誤差）が、具体的な位相角度差（検出値）として測定されるものであり、測定対象である歯車伝達機構を実際の車両に組み付けた場合（実機組み付け状態）、ギヤノイズが発生するか否か、及び振動が発生するか否かの検査には、不向きである。
【０００６】
本発明は、実機組み付け状態と略同等の状態において、ギヤノイズ及び振動の発生の有無を検査するとともに、検査対象に対する振動の伝達を阻止することが可能なギヤノイズ及び振動検査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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、駆動歯車と従動歯車とを有する検査対象物を保持し、前記駆動歯車と前記従動歯車との相対的回転遅れに起因するギヤノイズ及び振動の発生の有無を検査するギヤノイズ及び振動検査装置であって、
前記駆動歯車に回転駆動力を入力する第１動力入力機構と、前記従動歯車に回転駆動力を入力する第２動力入力機構とを有し、前記第１動力入力機構及び第２動力入力機構の交差部位に前記検査対象物がセットされる室が設けられた装置本体と、
前記装置本体に設けられ、前記検査対象物を保持する保持手段と、
前記装置本体に設けられ、前記検査対象物から発生するギヤノイズを検出するギヤノイズ検出手段と、
前記装置本体に設けられ、前記検査対象物の振動を検出する振動検出手段と、
前記第１動力入力機構に設けられ、該第１動力入力機構の回転駆動力を前記検査対象物に伝達する治具と、
を備え、
前記第１動力入力機構は、逆テーパ状孔部が形成された伝達軸を具備し、
且つ前記治具には、前記逆テーパ状孔部に嵌挿されるテーパ部が設けられたことを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、第１動力入力機構と第２動力入力機構とが交差する室内に検査対象物がセットされた状態において、第１動力入力機構の回転駆動力が治具を介して検査対象物の駆動歯車側に伝達され、一方、第２動力入力機構の回転駆動力が検査対象物の従動歯車側に伝達される。その際、装置本体に配置された振動検出手段によって検査対象物で発生する振動を検出するとともに、ノイズ検出手段によって検査対象物で発生するノイズを検出する。
【０００９】
さらに、前記振動検出手段からの検出信号及び前記ノイズ検出手段からのノイズ検出信号がそれぞれコントローラ等の判断機構に伝達され、前記判断機構は、予め設定された基準値と前記検出信号及び前記ノイズ検出信号とをそれぞれ比較して許容範囲内であれば適格と判断し、許容範囲外であれば不適格と判断する。
【００１０】
このような検査を行う際、本発明によれば、第１動力入力機構に設けられた逆テーパ状孔部に対して治具のテーパ部を嵌挿することにより、前記第１動力入力機構の連結部位における間隙が零となり、振動（ガタ）の発生を抑制して検査対象物側へ振動が伝達されることを好適に阻止することができる。
【００１１】
さらに、本発明では、前記治具を第１動力入力機構に対して着脱自在に設けることにより、各種検査対象物に対応して簡便に交換することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、検査対象物を実使用時と略近似した状態において、前記検査対象物からギヤノイズが発生するか否か、及び振動が発生するか否かを確実に検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るギヤノイズ及び振動検査装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態に係るギヤノイズ及び振動検査装置（以下、単に検査装置という）１０の上方平面一部切欠平面図であり、図２は、その要部斜視説明図である。この検査装置１０は、ボックス状に形成された装置本体１２と、平面視して互いに略直交するように配置された第１動力入力機構１４及び第２動力入力機構１６と、図示しないアクチュエータの作用下に、前記第１動力入力機構１４と前記第２動力入力機構１６との交差部位に設けられた室１８を開閉するスライダ２０（図２参照）とを有する。
【００１５】
本実施の形態において、検査装置１０の検査対象物は、図３に示されるトランスファ２２である。周知のように、トランスファ２２は、四輪駆動車両２４において、トランスミッション２６とプロペラシャフト２８との間に配設され、フロント側エンジン３０からトランスミッション２６へ伝達された回転駆動力をリア側に向かって伝達する。
【００１６】
図１に示すように、トランスファ２２の内部には、駆動歯車３２と従動歯車３４が収容されている。後述するように、これら駆動歯車３２、従動歯車３４には、それぞれ、第１動力入力機構１４、第２動力入力機構１６から回転駆動力が入力される。
【００１７】
前記第１動力入力機構１４側には、図２に示すように、重量物からなり、検査対象物であるトランスファ２２をセットするための保持ブロック３６が配設される。前記保持ブロック３６の側面には、前記トランスファ２２を該保持ブロック３６の所定位置にクランプするための複数のストッパブロック３８と、前記トランスファ２２を所定位置に位置決めするための図示しない位置決め用凹部とが設けられている。
【００１８】
このストッパブロック３８は、ボルト４０を介してその一端部が回動可能に設けられ、前記ボルト４０を支点としてストッパブロック３８を所定角度回動させることにより、トランスファ２２を保持ブロック３６の一側面に係止することができる（図４及び図５参照）。
【００１９】
また、前記第１動力入力機構１４は１組の駆動歯車側モータ４２、４４と、軸受ユニット４８とを有し、この中、駆動歯車側モータ４２、４４の各モータ軸には駆動プーリ５０、５２が連結されている。さらに、前記軸受ユニット４８の入力軸５４には従動プーリ５６が連結されており、この従動プーリ５６と前記駆動プーリ５０、５２には、ベルト５８、６０がそれぞれ巻回されている。
【００２０】
図６に示すように、前記軸受ユニット４８において、入力軸５４にはスピンドル６２が連結されている。すなわち、該スピンドル６２は、入力軸５４に回転駆動力が伝達されることに伴って回転動作する。
【００２１】
図１、図６及び図７に示すように、このスピンドル６２の一端部には、逆テーパ状孔部６４が設けられている。すなわち、該逆テーパ状孔部６４の内径は、スピンドル６２の先端面から離間するに従ってテーパ状に縮径されている。
【００２２】
この逆テーパ状孔部６４には、治具６６が挿入される。後述するように、この治具６６は前記スピンドル６２と一体的に回転し、これにより駆動歯車側モータ４２、４４の回転駆動力をトランスファ２２に伝達する。
【００２３】
ここで、治具６６のフランジ部６８を間にした一側面には、図７に示されるように、前記スピンドル６２の逆テーパ状孔部６４に対応して先端部に向かって徐々に外径が縮径するテーパ部７０が突出して設けられ、他側面には、フランジ部６８の略中央部から円柱状突起部７２が突出形成されている。この円柱状突起部７２の先端外周面にはセレーション７４が刻設されており、該セレーション７４は、トランスファ２２の駆動歯車３２に設けられた歯部に噛合する。
【００２４】
なお、スピンドル６２の先端面には、互いに１８０°離間した位置に四角柱形状の嵌合ブロック７６が突出形成されている。一方、治具６６のフランジ部６８には、該フランジ部６８を外周側から切り欠くようにして嵌合用切欠７８が設けられている。治具６６のテーパ部７０がスピンドル６２の逆テーパ状孔部６４に挿入された際、嵌合用切欠７８に嵌合ブロック７６が嵌合する。
【００２５】
さらに、フランジ部６８には貫通孔８０が複数個形成されており、各貫通孔８０を通されたボルト８２は、前記保持ブロック３６に設けられたボルト穴８４に螺合される。この螺合と、上記した嵌合用切欠７８と嵌合ブロック７６の嵌合とにより、治具６６がスピンドル６２に堅牢に固定される。
【００２６】
この場合、スピンドル６２の逆テーパ状孔部６４に対して治具６６のテーパ部７０が相互に嵌着されることにより、芯ずれを防止して振動の発生を抑制するとともに、トランスファ２２側に向かって振動が伝達されることを阻止することができる。
【００２７】
図１に示すように、第２動力入力機構１６は、１組の従動歯車側モータ８８、９０と、軸受ユニット９２とを有する。そして、第１動力入力機構１４における駆動歯車側モータ４２、４４及び軸受ユニット４８と同様に、従動歯車側モータ８８、９０の各モータ軸に連結された駆動プーリ９４、９６と、軸受ユニット９２の入力軸９８に連結された従動プーリ１００には、ベルト１０２、１０４がそれぞれ巻回されている。
【００２８】
また、軸受ユニット９２を構成する前記入力軸９８には、スピンドル１０６が連結されている。従って、該スピンドル１０６は、入力軸９８に回転駆動力が伝達されることに伴って回転動作する。この点も、第１動力入力機構１４と同様である。
【００２９】
スピンドル１０６は、変位ユニット１０８に挿通されている（図１参照）。図４及び図５に示すように、この変位ユニット１０８の脚部１１０はガイドレール１１２に摺動自在に載置されており、その一方で、該脚部１１０にはシリンダ１１４のロッド１１６が連結されている。このロッド１１６が前進・後退動作することに伴い、変位ユニット１０８、ひいてはスピンドル１０６を含む第２動力入力機構１６がガイドレール１１２に沿って変位する。
【００３０】
スピンドル１０６の先端には、該スピンドル１０６に比して大径な第１連結チャック１２０が嵌着されている。一方、トランスファ２２は、従動歯車３４の軸部に設けられた歯部と噛合する歯部が形成されたフランジ１２２を有し、このフランジ１２２の開口端部には、第２連結チャック１２４が嵌合されている。この第２連結チャック１２４と前記第１連結チャック１２０とが弾性カップリング１２６を介して連結されることにより、第２動力入力機構１６の回転駆動力がスピンドル１０６を介して従動歯車３４に入力可能となっている。
【００３１】
弾性カップリング１２６は、周知のように、衝撃や振動等を効果的に吸収する連結継手である。従って、弾性カップリング１２６の介在により、第２動力入力機構１６から従動歯車３４に振動等が伝達されることが防止される。
【００３２】
そして、図２、図４及び図５に示すように、前記保持ブロック３６の上部側には、トランスファ２２の振動を検出する振動センサ１３０が配設されており、前記振動センサ１３０の検出信号が図示しないコントローラに伝達される。また、前記保持ブロック３６に近接する部位には、トランスファ２２のケーシング内に設けられた駆動歯車３２と従動歯車３４とが噛合することによって発生するギヤノイズを集音するマイク１３２が設けられ、前記マイク１３２からのノイズ検出信号も、図示しない前記コントローラに伝達される。
【００３３】
本実施の形態に係る検査装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について以下説明する。
【００３４】
はじめに、図４に示すように、第１動力入力機構１４と第２動力入力機構１６とが交差する室１８が開成された状態において、第１動力入力機構１４の保持ブロック３６の側面に対し、図５に示すように、複数のストッパブロック３８を介して検査対象であるトランスファ２２を係止する。その後、シリンダ１１４（図４及び図５参照）を付勢してロッド１１６を前進動作させ、第２動力入力機構１６をガイドレール１１２に沿ってトランスファ２２側に向かって接近させる。最終的に、弾性カップリング１２６を介して第１連結チャック１２０と第２連結チャック１２４とを連結する。
【００３５】
さらに、図示しないアクチュエータを付勢してスライダ２０を変位させ、該スライダ２０によって前記室１８を密閉する。このようにして密閉されたボックス状の室１８内にトランスファ２２がセットされた状態において、駆動歯車側モータ４２、４４及び従動歯車側モータ８８、９０を回転駆動させる。
【００３６】
第１動力入力機構１４の駆動歯車側モータ４２、４４の回転駆動力は、入力軸５４、スピンドル６２及び治具６６を介してトランスファ２２の駆動歯車３２に伝達される。この際、スピンドル６２から治具６６に対し、嵌合用切欠７８と嵌合ブロック７６の嵌合（図７参照）を介して回転トルクが伝達される。
【００３７】
一方、第２動力入力機構１６の従動歯車側モータ８８、９０の回転駆動力は、入力軸９８、スピンドル１０６、第１連結チャック１２０、弾性カップリング１２６及び第２連結チャック１２４を介してトランスファ２２の従動歯車３４に伝達される（図１参照）。
【００３８】
このようにトランスファ２２のケーシング内に収容された駆動歯車３２及び従動歯車３４にそれぞれ回転駆動力が伝達されることにより、これら駆動歯車３２と従動歯車３４が相互に噛合した状態を保持しながら回転する。
【００３９】
その際、保持ブロック３６の上部側に配置された振動センサ１３０からの検出信号及び前記保持ブロック３６に近接するマイク１３２からのノイズ検出信号がそれぞれ図示しないコントローラに伝達され、前記コントローラは、予め設定された基準値と前記検出信号及び前記ノイズ検出信号とをそれぞれ比較して許容範囲内であれば適格と判断し、許容範囲外であれば不適格と判断する。
【００４０】
この検査時、第２動力入力機構１６からの振動等は、第１連結チャック１２０と第２連結チャック１２４との間に介在された弾性カップリング１２６によって遮断される。このため、駆動歯車３２と従動歯車３４の噛合の不適合による振動やノイズ以外の振動及びノイズが検出されることはない。また、室１８が密閉されているので、トランスファ２２に外乱が加わったり、外部の雑音がノイズとして検出されたりすることが防止される。従って、検査精度を向上させることができる。
【００４１】
このように、本実施の形態では、検査対象であるトランスファ２２を実際の車両に組み付けた時（実機組み付け時）と略近似した状態において、前記トランスファ２２からギヤノイズが発生するか否か、及び振動が発生するか否かを確実に検査することができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、第１動力入力機構１４においてスピンドル６２の逆テーパ状孔部６４に対して治具６６のテーパ部７０を嵌挿することにより、前記スピンドル６２と治具６６との連結部位における間隙が零となり、振動（ガタ）の発生を抑制してトランスファ２２側へ振動が伝達されることを好適に阻止することができる。
【００４３】
すなわち、本実施の形態では、治具６６のテーパ部７０が先端の小径部から徐々に拡径して大径部となるように形成され、スピンドル６２の逆テーパ状孔部６４に対して前記テーパ部７０を連結する際に間隙が発生することがない。これに対して、例えば、円形状孔部からなるスプライン穴に対して僅かに小径な断面円形状のスプライン軸をスプライン嵌合させた場合、その嵌合部位には微小なクリアランスが発生する場合があり、前記クリアランスに起因して振動を完全に防止することが困難である。
【００４４】
さらに、本実施の形態では、テーパ部を有する種々の治具を準備しておき、検査対象に対応して選択された治具と交換することにより、検査対象の段取り替えを簡便且つ迅速に遂行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施の形態に係るギヤノイズ及び振動検査装置の上方平面一部切欠平面図である。
【図２】図１に示すギヤノイズ及び振動検査装置を構成し、第１動力入力機構と第２動力入力機構とが交差する部位に設けられた室を有する装置本体の要部斜視説明図である。
【図３】車両に組み込まれたトランスファの配置状態を示す概略構造図である。
【図４】前記第２動力入力機構及び保持ブロックの側面図である。
【図５】前記保持ブロックに設けられた複数のストッパブロックによって検査対象であるトランスファが係止された状態を示す側面図である。
【図６】前記第１動力入力機構の軸線方向に沿った一部破断側面図である。
【図７】前記第１動力入力機構に設けられ、スピンドルの逆テーパ状孔部に対して嵌挿される治具のテーパ部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０…ギヤノイズ及び振動検査装置        １２…装置本体
１４…第１動力入力機構                  １６…第２動力入力機構
１８…室                                ２０…スライダ
２２…トランスファ                      ３２…駆動歯車
３４…従動歯車                          ３６…保持ブロック
３８…ストッパブロック                  ４２、４４…駆動歯車側モータ
４８…軸受ユニット                      ５４…入力軸
６２…スピンドル                        ６４…逆テーパ状孔部
６６…治具                              ７０…テーパ部
７４…セレーション                      ７６…嵌合ブロック
７８…嵌合用切欠                        ８８、９０…従動歯車側モータ
９２…軸受ユニット                      ９８…入力軸
１０６…スピンドル                      １０８…変位ユニット
１１２…ガイドレール                    １１４…シリンダ
１２０…第１連結チャック                １２４…第２連結チャック
１２６…弾性カップリング                １３０…振動センサ
１３２…マイク
【図１】
0004594964.tif 000002
【図２】
0004594964.tif 000003
【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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