JPH061234B2 - ドライブシャフトの良否判定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車等のドライブシャフトの良否を判定する
方法に関する。

（従来の技術） 自動車等のドライブシャフトは、例えばディファレンシ
ャルギヤから車輪に回転駆動力を伝達する手段として用
いられるが、車輪の上下動等に応じて傾動しながら動力
伝達を行う必要があるために、通常、その一端には等速
継手を、他端には軸方向に摺動自在な等速継手（以下軸
方向摺動継手という）を備えている。

この種のドライブシャフトの作動性の良否、特に軸方向
摺動継手の作動性の良否を判定する方法としては、ドラ
イブシャフトを回動自在に保持した状態で、軸方向摺動
継手から回転駆動力を付与して回動させ、次いで該軸方
向摺動継手を傾動させながら回転トルク値の変化を測定
し、この測定された回転トルク値を所定の基準値と比較
することにより判定する方法が本出願人により提案され
ている。

かかる判定方法は、従来、熟練者の手作業に頼っていた
ドライブシャフトの作動検査を自動化してこの作業効率
の向上を図ることができるものである。

ところで、軸方向摺動継手は、例えば第１図示のよう
に、ドライブシャフトＡ本体に嵌合されるインナ部材ａ
が、アウタ部材ｂの内周面に軸方向に形成した複数の溝
ｃのそれぞれに転動自在に係合されたローラｄに、該イ
ンナ部材ａの外周面に突設されたポートｅを介して傾動
自在に係合され、これによって該インナ部材ａがアウタ
部材ｂに対してその軸方向に摺動自在とされているた
め、これをドライブシャフトＡに組付ける際に、ローラ
ｄ等の部品の欠落や該ローラｄの組付方向の誤り等の誤
組付けが生じて、その組付状態が正常な組付状態となっ
ていないことがある。

そして、このような場合、例えばドライブシャフトＡに
組み込まれた軸方向摺動継手Ｂのローラｄが全て欠落し
たような場合には、そのインナ部材ａ及びアウタ部材ｂ
間でガタが発生し、その結果にドライブシャフトの作動
性が低下する。

しかしながら、上記の判定方法では、ドライブシャフト
Ａを回動させた状態、従って軸方向摺動継手Ｂを回動さ
せた状態でこれを傾動させて回転トルク値の測定を行う
ために、該軸方向摺動継手Ｂの停止状態で上記のガタが
有っても、該測定の際の回動中にはこのガタが発生せ
ず、このため、測定された回転トルク値が良品のそれと
ほとんど差がなくなって、このような欠落が有るドライ
ブシャフトが良品と判定される虞れがあった。

（解決しようとする課題） 本発明はかかる不都合を解消し、ドライブシャフトを回
動させながらその軸方向摺動継手を傾動させると共にそ
の回転トルク値を測定し、該測定結果によりドライブシ
ャフトの良否を判定する方法において、その軸方向摺動
継手の周方向のガタや部品の欠落、誤組付け等の正常で
ない組付状態を確実に検知してドライブシャフトの良否
を確実に判定することができる方法を提供することを目
的とする。

（課題を解決する手段） 本発明の発明者等は、ドライブシャフトに組み込まれた
軸方向摺動継手の周方向にガタが有る場合、例えばその
ローラが全て欠落しているような場合には、その回転駆
動開始直後において該回転駆動に伴う反動トルクがほと
んど発生しないと共に、該軸方向摺動継手が回動した後
はこれを傾動させた時の回転トルク値の変化が正常な組
付状態の軸方向摺動継手（以下単に良品という）のそれ
とほぼ同一であり、また、該軸方向摺動継手のローラの
数個が欠落していたり、或いは該ローラの組付方向が誤
っている等の誤組付けが有る場合には、上記の反動トル
クは良品のそれとほぼ同一であるが、その最大傾斜状態
において回転トルク値の変動が良品のそれに較べて大き
くなることに着目し、ドライブシャフトの回転トルクの
測定による良否の判定時に、該軸方向摺動継手の回転駆
動直後の回転トルクを測定し、且つ該軸方向摺動継手の
最大傾斜状態における回転トルクの変化量を測定するこ
とにより、軸方向摺動継手の周方向のガタやローラ等の
部品の欠落及び誤組付けを確実に検知して正常な組付状
態のドライブシャフトのみを良と判定することが可能で
あるという知見を得た。

そこで、本発明のドライブシャフトの良否判定方法は上
記の目的を達成するために、一端に軸方向摺動継手を備
えたドライブシャフトを回動自在に保持した状態で、該
ドライブシャフトに該軸方向摺動継手から回転駆動力を
付与しながら該軸方向摺動継手を傾動させると共にその
回転トルク値を測定し、該測定結果によりドライブシャ
フトの良否を判定する方法において、該ドライブシャフ
トの回転駆動の開始直後の回転トルク値の大きさを測定
する工程と、該開始直後の回転トルク値の大きさを所定
の基準値と比較してその良否を判定する工程と、少なく
とも軸方向摺動継手の最大傾斜状態における回転トルク
値の変化量を測定する工程と、該変化量を所定の基準値
と比較してその良否を判定する工程とを備えることを特
徴とする。

（作用） かかる手段によれば、前記ドライブシャフトの回転駆動
直後の回転トルク値を測定し、該回転トルク値を前記基
準値と比較することによって、前記軸方向摺動継手の周
方向のガタの有無が検出され、さらに、該軸方向摺動継
手の最大傾斜状態における回転トルク値の変化量を測定
して該変化量を前記基準値と比較することによって、該
軸方向摺動継手のローラの数個が欠品していたり、或い
は該ローラの組付方向が誤っている等の誤組付けの有無
が検出され、該両検出により軸方向摺動継手の組付状態
が正常であるかどうかが検知され、正常な組付状態のド
ライブシャフトのみが良と判定される。

（実施例） 本発明のドライブシャフトの良否判定方法の一例を第１
図乃至第４図に従って説明する。第２図は前記したドラ
イブシャフトＡの良否判定装置の概略的構成を説明する
ための説明図、第３図は該装置による良否判定手順を説
明するためのフローチャート、第４図は測定データの一
例の模式的線図である。

第２図で、この良否判定装置は、ドライブシャフトＡの
両端の軸方向摺動継手Ｂ及び等速継手Ｃをそれぞれ保持
具１，２により回動自在に保持し、該等速継手Ｃには保
持具２を介して負荷手段３を連結してドライブシャフト
Ａの回動時にこれに負荷を付与するようにしている。そ
して、軸方向摺動継手Ｂにはこれと同心で保持具１を介
して駆動軸４が連結され、さらに該駆動軸４はトルクメ
ータ５及び駆動ベルト６を介して駆動モータ７に連結さ
れ、該軸方向摺動継手Ｂは駆動モータ７の作動により回
転駆動力が付与され、これによってドライブシャフトＡ
が回動される。

また、これらの駆動モータ７、トルクメータ５及び保持
具１は図示しないシリンダにより仮想線示のように傾動
され、これによって該保持具１に保持された軸方向摺動
継手Ｂがその最大傾斜角度まで傾動される。

トルクメータ５は、上記の回動時に駆動軸４に発生する
トルク、すなわちドライブシャフトＡの回転トルクを検
出して該回転トルク値に応じた信号を出力し、該出力信
号は、ドライブシャフトＡの良否を判定するための信号
処理を行う良否判定器８に入力される。

良否判定器８は、トルクメータ５の出力信号をストレイ
ンアンプ９で増幅した後にＡ／Ｄ変換器10によりＡ／Ｄ
変換し、これをＣＰＵ11により後述するように処理して
ドライブシャフトＡの良否を判定し、その判定結果を表
示部12に表示するようにしている。

尚、かかる良否判定装置の全体の作動はメインコントロ
ーラ13により制御し、また、トルクメータ５の出力信号
はストレインアンプ９の出力側に接続されたペンレコー
ダ14により逐次記録するようにしている。

次にかかる良否判定装置によるドライブシャフトＡの良
否判定の全体的手順を第２図を参考に第３図に従って説
明する。

この良否判定装置では、第２図実線示のように、ドライ
ブシャフトＡの軸方向摺動継手Ｂ及び等速継手Ｃがそれ
ぞれ同心状態で前記両保持具１，２に保持された後に、
前記メインコントローラ13の制御により、まず前記した
ように軸方向摺動継手Ｂに回転駆動力が付与されてドラ
イブシャフトＡが回動され、これとほぼ同時に前記ＣＰ
Ｕ11によりその回転トルクの測定が開始される。

そして、この回転直後においてＣＰＵ11は、詳細を後述
するが、軸方向摺動継手Ｂに回転駆動力を付与した際に
その回転方向と逆方向に生じる反動トルクの大きさを検
出し、その検出値を所定の基準値と比較して良否を判定
する。この時、不良と判定された場合には以下の手順は
中止され、一方、良と判定された場合にはメインコント
ローラ13の制御により、軸方向摺動継手Ｂが前記したよ
うに回動しながら傾動される。

この傾動は、軸方向摺動継手Ｂが最大傾斜状態に達する
まで行われ、該最大傾斜状態に達すると、その状態に所
定の時間だけ保持される。そして、この保持状態におい
て、ＣＰＵ11は、詳細を後述するが、ドライブシャフト
Ａの回転トルクの変動量を検出し、その検出値を所定の
基準値と比較して良否を判定する。この時、前記と同様
に、不良と判定された場合には以下の手順は中止され、
一方、良と判定された場合にはメインコントローラ13の
制御により、軸方向摺動継手Ｂが上記と逆方向に傾動さ
れて原位置に復帰され、これによってドライブシャフト
Ａの良否判定の検査が終了する。

次に、上記の判定方法を第１図及び第２図を参考に第４
図に従って具体的に説明する。

第４図は良品のドライブシャフトＡにおいて上記の測定
を行った時の時間ｔに対する回転トルクＴの変化を模式
的に示したものである。

第４図において、良品のドライブシャフトＡでは、ま
ず、前記した回動開始直後において、前記駆動モータ７
の駆動力が前記駆動軸４に作用してこれに連結された該
ドライブシャフトＡを回動させる方向に回転トルクＴが
急激に増加し、その次の瞬間にこの反作用として該駆動
軸４に該ドライブシャフトＡ側からその回動を阻止しよ
うとする比較的大きなトルクＴｒ（以下リアクショント
ルクＴｒという）が発生し、その後は一定のトルク値と
なるように回転トルクＴが振動しながら減衰する。そし
て、上記の最初の判定においては、ドライブシャフトＡ
の回動開始直後の所定の時間間隔ｔ_１においてこのリア
クショントルクＴｒが検出され、その大きさがあらかじ
め設定された回転トルクＴの基準値Ｔｓと比較され、該
リアクショントルクＴｒの大きさが基準値Ｔｓ以上であ
れば良と判定される。

ここで、第１図において、例えば前記したようにローラ
ｄが全て欠落している場合等のように、軸方向摺動継手
ＢのドライブシャフトＡ本体に嵌合されるインナ部材ａ
と回転駆動力を付与されるアウタ部材ｂとの間に周方向
のガタが有る場合には、該インナ部材ａ及びアウタ部材
ｂが周方向に密着していないので、上記のリアクション
トルクの大きさが第４図仮想線示のように、良品のリア
クショントクルＴｒのように大きくならず、このような
場合には、リアクショントルクの大きさが基準値Ｔｓよ
りも小さくなって不良と判定される。

かかる判定の後に、軸方向摺動継手Ｂの傾動を開始する
と、良品のドライブシャフトＡにおいては第４図示のよ
うに、回転トルクＴはその値が比較的小さな振幅で周期
的に振動しながら上昇する。そして、前記の二番目の判
定においては、軸方向摺動継手Ｂが最大傾斜状態となっ
た後、所定の時間間隔ｔ_２の経過後に、所定の時間間隔
ｔ_３だけ回転トルクＴの振幅幅ΔＴｆ（以下単にフリク
ショントルクΔＴｆという）が検出され、該フリクショ
ントルクΔＴｆの値があらかじめ設定された基準値ΔＴ
ｓ以下であれば良と判定される。

ここで、軸方向摺動継手Ｂが正常な組付け状態でない場
合、例えば、第１図示のローラｄの数個が欠落している
場合や、該ローラｄの組付け方向が誤っている等の誤組
付けがある場合には、フリクショントルクが第４図仮想
線示のように比較的大きくなり、このような場合には、
該フリクショントルクが基準値ΔＴｓを越えて不良と判
定される。

上述したように、本実施例では、リアクショントルクＴ
ｒを検出することによって軸方向摺動継手Ｂの周方向の
ガタが検出され、さらに、該軸方向摺動継手Ｂの最大傾
斜状態におけるフリクショントルクΔＴｆを検出するこ
とによってその誤組付け等が検出され、これらの検出に
よって該軸方向摺動継手Ｂの正常でない組付状態が検知
され、これによってドライブシャフトＡの良否が判定さ
れる。

（効果） 上記の説明から明らかなように、本発明のドライブシャ
フトの良否判定方法によれば、ドライブシャフトの回転
駆動の開始直後の回転トルク値の大きさを測定してこれ
を所定の基準値と比較することによって、該軸方向摺動
継手の周方向のガタの有無を確実に検出することがで
き、また、該軸方向摺動継手の最大傾斜状態における回
転トルク値の変動量を測定してこれをを所定の基準値と
比較することによって、該軸方向摺動継手の構成部品や
欠落の誤組付け等の有無を確実に検出することができ、
これらの検出によって該軸方向摺動継手が正常な組付状
態にあるかどうかを確実に検知することができ、従って
ドライブシャフトの良否を確実に判定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は軸方向摺動継手の一例の説明的断面図、第２図
はドライブシャフトの良否判定装置の概略的構成を説明
するための説明図、第３図は該装置による良否判定の全
体の手順を説明するためのフローチャート、第４図は測
定データの一例の模式的線図である。 Ａ…ドライブシャフト Ｂ…軸方向摺動継手 Ｔ…回転トルク Ｔｓ，ΔＴｓ…基準値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に軸方向摺動継手を備えたドライブシ
   ャフトを回動自在に保持した状態で、該ドライブシャフ
   トに該軸方向摺動継手から回転駆動力を付与しながら該
   軸方向摺動継手を傾動させると共にその回転トルク値を
   測定し、該測定結果によりドライブシャフトの良否を判
   定する方法において、該ドライブシャフトの回転駆動の
   開始直後の回転トルク値の大きさを測定する工程と、該
   開始直後の回転トルク値の大きさを所定の基準値と比較
   してその良否を判定する工程と、少なくとも軸方向摺動
   継手の最大傾斜状態における回転トルク値の変動量を測
   定する工程と、該変化量を所定の基準値と比較してその
   良否を判定する工程とを備えることを特徴とするドライ
   ブシャフトの良否判定方法。