JPH0843234A - 自動車に組立てられたドライブシャフトの釣合わせ方法 - Google Patents
自動車に組立てられたドライブシャフトの釣合わせ方法Info
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- JPH0843234A JPH0843234A JP7118661A JP11866195A JPH0843234A JP H0843234 A JPH0843234 A JP H0843234A JP 7118661 A JP7118661 A JP 7118661A JP 11866195 A JP11866195 A JP 11866195A JP H0843234 A JPH0843234 A JP H0843234A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/14—Determining imbalance
- G01M1/16—Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested
- G01M1/28—Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested with special adaptations for determining imbalance of the body in situ, e.g. of vehicle wheels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
- G01M13/028—Acoustic or vibration analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Testing Of Balance (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 周波数応答関数と駆動系の加速度データとを
使用して車両に組立て後に自動車の駆動系を釣合わせる
こと。 【構成】 インパクトハンマーとシステムアナライザ３
６とが、ドライブシャフト１６の各端部の周波数応答関
数を定めるために用いられる。これから、特定モデルの
自動車８のドライブシャフト１６および駆動系１０に対
応する回転の臨界周波数が定められる。そして、組立て
ラインを出た各自動車に、加速度計４４，４６を用いて
釣合いテストおよび位相角の測定を行う。測定に周波数
応答関数を組合わせることで、駆動系の不釣合いを定
め、補正質量を追加する必要があるか否かを定めるため
に、所定の限度と比較する。追加の必要があるときは、
必要な質量の大きさと向きが定められる。
使用して車両に組立て後に自動車の駆動系を釣合わせる
こと。 【構成】 インパクトハンマーとシステムアナライザ３
６とが、ドライブシャフト１６の各端部の周波数応答関
数を定めるために用いられる。これから、特定モデルの
自動車８のドライブシャフト１６および駆動系１０に対
応する回転の臨界周波数が定められる。そして、組立て
ラインを出た各自動車に、加速度計４４，４６を用いて
釣合いテストおよび位相角の測定を行う。測定に周波数
応答関数を組合わせることで、駆動系の不釣合いを定
め、補正質量を追加する必要があるか否かを定めるため
に、所定の限度と比較する。追加の必要があるときは、
必要な質量の大きさと向きが定められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車の駆動系、特に、
車両に組立て後に自動車の駆動系を釣合わせるための装
置および方法に関する。
車両に組立て後に自動車の駆動系を釣合わせるための装
置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明により解決しようとする課題】
車両の釣合いを失った駆動系は、トランスミッションか
ら車軸に延びるドライブシャフトに、ドライブシャフト
の回転毎に１回の衝撃を与える。駆動系の部材は本来的
に僅かな不釣合い特性を有している。残念ながら、ドラ
イブシャフトの衝撃は不所望な騒音と振動とを車両の乗
客用コンパートメント内に生じる。これらの衝撃から生
じる車両の触知および可聴特性を改善するために（すな
わち、騒音および振動を許容レベルに減少するため
に）、車両の駆動系あるいはその部材の釣合わせが必要
である。
車両の釣合いを失った駆動系は、トランスミッションか
ら車軸に延びるドライブシャフトに、ドライブシャフト
の回転毎に１回の衝撃を与える。駆動系の部材は本来的
に僅かな不釣合い特性を有している。残念ながら、ドラ
イブシャフトの衝撃は不所望な騒音と振動とを車両の乗
客用コンパートメント内に生じる。これらの衝撃から生
じる車両の触知および可聴特性を改善するために（すな
わち、騒音および振動を許容レベルに減少するため
に）、車両の駆動系あるいはその部材の釣合わせが必要
である。
【０００３】一般的に、現在の自動車の組立てラインは
車両の組立て後に駆動系の全体的な不釣合に対し補正を
行わない。一般的に、個々の部材あるいは少なくとも駆
動系の一対の近接する部材は車両に組立て前、釣合わせ
られている。取付具あるいは釣合わせ機械に装着された
ときに個々の車両のドライブシャフトおよびその他の駆
動系の部材を釣合わせるために幾つかの技術が現在使用
されている。しかし、ドライブシャフトおよびその他の
部材における端部での拘束（すなわち、限界条件）は取
付具から取り外され、車両に組立てられたときに変化す
る。
車両の組立て後に駆動系の全体的な不釣合に対し補正を
行わない。一般的に、個々の部材あるいは少なくとも駆
動系の一対の近接する部材は車両に組立て前、釣合わせ
られている。取付具あるいは釣合わせ機械に装着された
ときに個々の車両のドライブシャフトおよびその他の駆
動系の部材を釣合わせるために幾つかの技術が現在使用
されている。しかし、ドライブシャフトおよびその他の
部材における端部での拘束（すなわち、限界条件）は取
付具から取り外され、車両に組立てられたときに変化す
る。
【０００４】各部材の不釣合いを別個に最小にするため
にあらゆる努力がなされているが、それぞれは小さな残
留した不釣合いを有している。したがって、個々の部材
が車両に組立てられたときに、これらの小さな残留した
不釣合いが合算される可能性が依然として存在し、これ
らの小さな不釣合いの合計は特定車両の設計のための不
釣合いの許容可能な全体的な限度を越える場合がある。
にあらゆる努力がなされているが、それぞれは小さな残
留した不釣合いを有している。したがって、個々の部材
が車両に組立てられたときに、これらの小さな残留した
不釣合いが合算される可能性が依然として存在し、これ
らの小さな不釣合いの合計は特定車両の設計のための不
釣合いの許容可能な全体的な限度を越える場合がある。
【０００５】そのために、車両に組立て後に釣合いを失
った駆動系を検出し、不釣合いを許容値まで減少するた
めに必要な補正を定めることができる全体的釣合わせシ
ステムに対する必要性が生じている。
った駆動系を検出し、不釣合いを許容値まで減少するた
めに必要な補正を定めることができる全体的釣合わせシ
ステムに対する必要性が生じている。
【０００６】現在、回転物の釣合わせをするための装置
が利用可能であり、航空機産業において使用されている
が、自動車の駆動系の釣合わせをするためには、シャー
シーダイナモメーターのローラー上で３回試行すること
が必要である。３回の試行を必要とすることは、車両の
駆動系を釣合わせるための時間と経費とが増し、組立て
ラインを出た各車両をテストしようとするときに経費高
の手続きとなる。
が利用可能であり、航空機産業において使用されている
が、自動車の駆動系の釣合わせをするためには、シャー
シーダイナモメーターのローラー上で３回試行すること
が必要である。３回の試行を必要とすることは、車両の
駆動系を釣合わせるための時間と経費とが増し、組立て
ラインを出た各車両をテストしようとするときに経費高
の手続きとなる。
【０００７】公知のシステムはシャフトを所定速度で回
転し、加速度を測定し、結果として生じた不釣合いをシ
ャフトの各端部で計算することを含んでいる。この後、
試行用のおもりをシャフトの第１端部の近部に加え、シ
ャフトを再び所定速度で回転し、再び加速度を測定し、
結果として生じた不釣合いを各端部で計算する。この
後、第１端部の試行用のおもりを取外し、試行用のおも
りをシャフトの第２端部の近部に加える。シャフトを所
定速度で回転し、加速度を測定し、結果として生じた不
釣合いをシャフトの各端部で計算する。この後、データ
はアナライザに送られ、このアナライザは３回の各試行
における不釣合いを比較し、コンピュータプログラムを
使用して影響係数を定める。この影響係数から、シャフ
トを釣合わせるためにシャフトの第１端部および第２端
部に加える必要があるおもりの量を定めることが可能で
ある。しかし、前述のように、これは、テストされる各
車両毎にシャフトを３回別個に回転させるだけでなく、
試行用のおもりの取付けおよび取外しを必要とする。こ
の工程は組立てラインを出た実質的に多数の車両に対し
実施するために、時間を要しかつ経費高であり、したが
って、実施不可能とする。
転し、加速度を測定し、結果として生じた不釣合いをシ
ャフトの各端部で計算することを含んでいる。この後、
試行用のおもりをシャフトの第１端部の近部に加え、シ
ャフトを再び所定速度で回転し、再び加速度を測定し、
結果として生じた不釣合いを各端部で計算する。この
後、第１端部の試行用のおもりを取外し、試行用のおも
りをシャフトの第２端部の近部に加える。シャフトを所
定速度で回転し、加速度を測定し、結果として生じた不
釣合いをシャフトの各端部で計算する。この後、データ
はアナライザに送られ、このアナライザは３回の各試行
における不釣合いを比較し、コンピュータプログラムを
使用して影響係数を定める。この影響係数から、シャフ
トを釣合わせるためにシャフトの第１端部および第２端
部に加える必要があるおもりの量を定めることが可能で
ある。しかし、前述のように、これは、テストされる各
車両毎にシャフトを３回別個に回転させるだけでなく、
試行用のおもりの取付けおよび取外しを必要とする。こ
の工程は組立てラインを出た実質的に多数の車両に対し
実施するために、時間を要しかつ経費高であり、したが
って、実施不可能とする。
【０００８】組立てラインを出たほぼ全ての組立てられ
た車両の車両用ドライブシャフトを釣合わせる経費を最
小とするために、釣合わせ工程は出来るだけ簡略である
ことが必要である。非常に多数の車両は、充分に釣合わ
せられかつ釣合わせるためにおもりを加える必要がない
駆動系を有しているために、釣合わせ工程は簡略でなけ
ればならない。また、車両は組立てられかつ本質的に出
荷準備ができているので、テストは非破壊的とする必要
がある。
た車両の車両用ドライブシャフトを釣合わせる経費を最
小とするために、釣合わせ工程は出来るだけ簡略である
ことが必要である。非常に多数の車両は、充分に釣合わ
せられかつ釣合わせるためにおもりを加える必要がない
駆動系を有しているために、釣合わせ工程は簡略でなけ
ればならない。また、車両は組立てられかつ本質的に出
荷準備ができているので、テストは非破壊的とする必要
がある。
【０００９】このために、組立て前、個々的には釣合わ
せられている場合があるが、その部材が釣合わせられて
いる車両と車両に組立て後に許容レベルの全体的不釣合
いを有する車両とに対し不必要な釣合わせ作業が行われ
ないことを保証する、駆動系を釣合わせるための安価、
簡単、迅速かつ正確な方法およびシステムに対する必要
性が存在する。
せられている場合があるが、その部材が釣合わせられて
いる車両と車両に組立て後に許容レベルの全体的不釣合
いを有する車両とに対し不必要な釣合わせ作業が行われ
ないことを保証する、駆動系を釣合わせるための安価、
簡単、迅速かつ正確な方法およびシステムに対する必要
性が存在する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】その実施例において、本
発明は、駆動輪が装着された駆動車軸との間に延びて、
エンジンとドライブシャフトとを連結するトランスミッ
ションを有する自動車に組立てられた、ドライブシャフ
トの釣合わせ方法を提案する。この方法はドライブシャ
フトの第１端部における周波数応答関数と第２端部にお
ける周波数応答関数とを定め、これからそれぞれの周波
数応答関数およびこれらの対応する臨界周波数の周波数
応答の臨界値と遅角とを定めるステップを有する。この
方法は更に、ドライブシャフトの第１端部に対応する自
動車の駆動輪の第１臨界速度を定め、駆動輪を第１臨界
速度で回転し、ドライブシャフトの第１端部における振
動加速度とその対応する加速度の位相角とを測定するこ
とを含む。これから第１端部の不釣合い値を計算可能で
あり、更に、この不釣合いを補正するためにドライブシ
ャフトの第１端部に加える質量の大きさとこの質量を配
置するときの質量の位相角とを計算可能である。
発明は、駆動輪が装着された駆動車軸との間に延びて、
エンジンとドライブシャフトとを連結するトランスミッ
ションを有する自動車に組立てられた、ドライブシャフ
トの釣合わせ方法を提案する。この方法はドライブシャ
フトの第１端部における周波数応答関数と第２端部にお
ける周波数応答関数とを定め、これからそれぞれの周波
数応答関数およびこれらの対応する臨界周波数の周波数
応答の臨界値と遅角とを定めるステップを有する。この
方法は更に、ドライブシャフトの第１端部に対応する自
動車の駆動輪の第１臨界速度を定め、駆動輪を第１臨界
速度で回転し、ドライブシャフトの第１端部における振
動加速度とその対応する加速度の位相角とを測定するこ
とを含む。これから第１端部の不釣合い値を計算可能で
あり、更に、この不釣合いを補正するためにドライブシ
ャフトの第１端部に加える質量の大きさとこの質量を配
置するときの質量の位相角とを計算可能である。
【００１１】本発明は更に、駆動輪が装着された駆動車
軸との間に延びて、エンジンとドライブシャフトとを連
結するトランスミッションを有する自動車に組立てられ
た少なくとも１の部材を有するドライブシャフトを釣合
わせるための自動車の駆動系の釣合わせシステムを提案
する。このシステムは、ドライブシャフトの第１端部に
おける周波数応答関数と第２端部における周波数応答関
数とを定めるための手段と、それぞれの周波数応答関数
およびそれらの対応する臨界周波数の周波数応答の臨界
値を定めるための手段とを備えている。このシステムは
更に、ドライブシャフトの第１端部に対応する自動車の
駆動輪の第１臨界速度を定めるための手段と、駆動輪を
第１臨界速度で回転するための手段とを備えている。ド
ライブシャフトの第１端部における振動加速度とその対
応する加速度の位相角とを測定するための手段と第１端
部の不釣合い値を計算するための手段とが使用されてい
る。更に、この不釣合いを補正するためにドライブシャ
フトの第１端部に加える質量の大きさとこの質量を配置
するときの質量の位相角とを計算するための手段が使用
されている。
軸との間に延びて、エンジンとドライブシャフトとを連
結するトランスミッションを有する自動車に組立てられ
た少なくとも１の部材を有するドライブシャフトを釣合
わせるための自動車の駆動系の釣合わせシステムを提案
する。このシステムは、ドライブシャフトの第１端部に
おける周波数応答関数と第２端部における周波数応答関
数とを定めるための手段と、それぞれの周波数応答関数
およびそれらの対応する臨界周波数の周波数応答の臨界
値を定めるための手段とを備えている。このシステムは
更に、ドライブシャフトの第１端部に対応する自動車の
駆動輪の第１臨界速度を定めるための手段と、駆動輪を
第１臨界速度で回転するための手段とを備えている。ド
ライブシャフトの第１端部における振動加速度とその対
応する加速度の位相角とを測定するための手段と第１端
部の不釣合い値を計算するための手段とが使用されてい
る。更に、この不釣合いを補正するためにドライブシャ
フトの第１端部に加える質量の大きさとこの質量を配置
するときの質量の位相角とを計算するための手段が使用
されている。
【００１２】したがって、本発明の目的は周波数応答関
数と駆動系の加速度データとを使用して車両に組立て後
に自動車の駆動系を釣合わせることである。
数と駆動系の加速度データとを使用して車両に組立て後
に自動車の駆動系を釣合わせることである。
【００１３】ドライブシャフトの回転毎に１回の衝撃か
ら生じる車両の触知および可聴特性を改善する（すなわ
ち、騒音と振動とを減少する）、簡単、迅速、正確かつ
低コストの方法を使用するシステムにより、車両に組立
て後に駆動系の釣合わせることが可能であることが有利
である。
ら生じる車両の触知および可聴特性を改善する（すなわ
ち、騒音と振動とを減少する）、簡単、迅速、正確かつ
低コストの方法を使用するシステムにより、車両に組立
て後に駆動系の釣合わせることが可能であることが有利
である。
【００１４】本発明の他の効果は、特定モデルの車両の
特定のドライブトレインのためのドライブシャフトの限
界条件を定めかつ限定するためのアナライザとインパク
トハンマーとを使用することにより、限界条件を限定す
る手順の一部は組立てラインを出た全ての同様な車両に
対し繰返す必要はないということである。
特定のドライブトレインのためのドライブシャフトの限
界条件を定めかつ限定するためのアナライザとインパク
トハンマーとを使用することにより、限界条件を限定す
る手順の一部は組立てラインを出た全ての同様な車両に
対し繰返す必要はないということである。
【００１５】
【実施例】釣合わせシステムは、完全に組立てられた車
両８の車両駆動系１０の１次の力を最小とするために使
用される方法である。不釣合いの大きさおよび位相を定
めることにより、補償用の補正質量を加えて車両内にい
る人が感じる衝撃を減少させることが可能である。車両
８が本質的に顧客に搬送準備ができているときに、車両
８内に存在する全ての不釣合いを補償するために、これ
は車両８が完全に組立てられた後に行うのが最適であ
る。
両８の車両駆動系１０の１次の力を最小とするために使
用される方法である。不釣合いの大きさおよび位相を定
めることにより、補償用の補正質量を加えて車両内にい
る人が感じる衝撃を減少させることが可能である。車両
８が本質的に顧客に搬送準備ができているときに、車両
８内に存在する全ての不釣合いを補償するために、これ
は車両８が完全に組立てられた後に行うのが最適であ
る。
【００１６】自動車用の一般的なパワートレイン全体は
パワーをトランスミッション１４に伝達するエンジン１
２を含み、トランスミッション１４はドライブシャフト
組立体１６を駆動する。ドライブシャフト組立体１６は
デファレンシャル１８を駆動し、デファレンシャル１８
はパワーを後部車軸２０の各側に分割し、後部車軸２０
は一対の駆動輪２２を回転させる。
パワーをトランスミッション１４に伝達するエンジン１
２を含み、トランスミッション１４はドライブシャフト
組立体１６を駆動する。ドライブシャフト組立体１６は
デファレンシャル１８を駆動し、デファレンシャル１８
はパワーを後部車軸２０の各側に分割し、後部車軸２０
は一対の駆動輪２２を回転させる。
【００１７】釣合いがとれている駆動系１０はドライブ
シャフト組立体１６と同じ周波数で回転する部材を含ん
でいる。本発明のこの方法は駆動系１０の全部材を同時
に釣合わせて、これらの部材の全不釣合いを許容レベル
に減少させる。一般的に、駆動系１０はドライブシャフ
ト組立体１６の前部ユニバーサルジョイント２８に連結
されたトランスミッション延長部２４と、ドライブシャ
フト組立体１６の後部ユニバーサルジョイント３０に連
結されたデファレンシャル１８のピニオン鼻部２６とを
含んでいる。各駆動系部材は組立て前、別個に釣合わせ
ることが可能であるが、一般的に各部材は残留した不釣
合いにより生じる小さな力のベクトルを依然として有し
ている。このために、所定の完全に組立てられた車両に
おいては、これらの小さな力のベクトルが合算され、駆
動系１０に全体として許容することができない不釣合い
を生じる。
シャフト組立体１６と同じ周波数で回転する部材を含ん
でいる。本発明のこの方法は駆動系１０の全部材を同時
に釣合わせて、これらの部材の全不釣合いを許容レベル
に減少させる。一般的に、駆動系１０はドライブシャフ
ト組立体１６の前部ユニバーサルジョイント２８に連結
されたトランスミッション延長部２４と、ドライブシャ
フト組立体１６の後部ユニバーサルジョイント３０に連
結されたデファレンシャル１８のピニオン鼻部２６とを
含んでいる。各駆動系部材は組立て前、別個に釣合わせ
ることが可能であるが、一般的に各部材は残留した不釣
合いにより生じる小さな力のベクトルを依然として有し
ている。このために、所定の完全に組立てられた車両に
おいては、これらの小さな力のベクトルが合算され、駆
動系１０に全体として許容することができない不釣合い
を生じる。
【００１８】上記釣合わせシステムはシャーシーダイナ
モメーター上での動的回転試験中、各車両に実施される
のが好ましいが、特定モデルの車両およびこの車両に設
けられたドライブトレインに対する最初の測定は、ピニ
オン鼻部およびトランスミッション延長部の周波数応答
関数とそれらの対応する臨界回転速度とを定めるために
最初に実施される。この最初の測定は駆動系１０の限界
条件を限定し、テストされる各車両の臨界値を定める。
この最初の測定は所定モデルの車両および駆動系に対し
１回行う必要があるにすぎず、車両の動的応答に影響を
及ぼす変更が車両あるいはパワートレインに対し行われ
ない場合、再度行う必要はない。
モメーター上での動的回転試験中、各車両に実施される
のが好ましいが、特定モデルの車両およびこの車両に設
けられたドライブトレインに対する最初の測定は、ピニ
オン鼻部およびトランスミッション延長部の周波数応答
関数とそれらの対応する臨界回転速度とを定めるために
最初に実施される。この最初の測定は駆動系１０の限界
条件を限定し、テストされる各車両の臨界値を定める。
この最初の測定は所定モデルの車両および駆動系に対し
１回行う必要があるにすぎず、車両の動的応答に影響を
及ぼす変更が車両あるいはパワートレインに対し行われ
ない場合、再度行う必要はない。
【００１９】アナライザ３６に電気的に接続された第１
加速度計３４がピニオン鼻部２６の真下に配置され、ア
ナライザ３６に電気的に接続された第２加速度計３８が
トランスミッション延長部２４の真下に配置される。ア
ナライザ３６は好ましくは、カリフォルニア州、サンデ
イエゴのScientific Atlanta Corp.製のモデルＳＡ−６
１０であり、BALANCEPROソフトウエアを使用する。
加速度計３４がピニオン鼻部２６の真下に配置され、ア
ナライザ３６に電気的に接続された第２加速度計３８が
トランスミッション延長部２４の真下に配置される。ア
ナライザ３６は好ましくは、カリフォルニア州、サンデ
イエゴのScientific Atlanta Corp.製のモデルＳＡ−６
１０であり、BALANCEPROソフトウエアを使用する。
【００２０】図示されていないインパクトハンマーは所
定の大きさの力で垂直方向にピニオン鼻部２６に衝撃を
与え（ステップ１０２）、加速度計３０はピニオン鼻部
２６の垂直方向の振動加速度を測定する。アナライザ３
６は加速度計３０により検知された振動加速度の信号を
受取り、周波数応答関数を計算する（ステップ１０
４）。次ぎに、トランスミッション延長部２４の近部に
装着された加速度計２８を使用してステップ１０２，１
０４が繰返され、インパクトハンマーは垂直方向にトラ
ンスミッション延長部２４に衝撃を与える。アナライザ
３６は１秒の２乗あたり１ニュートンあたりのメートル
の単位（ｍ／ｓ2 ／Ｎ）の周波数応答関数とヘルツ（Ｈ
ｚ）の単位の周波数に対する度の単位の位相遅角との画
像データを生成する。このデータはドライブシャフト１
６の各端部の共振限界条件を限定する。
定の大きさの力で垂直方向にピニオン鼻部２６に衝撃を
与え（ステップ１０２）、加速度計３０はピニオン鼻部
２６の垂直方向の振動加速度を測定する。アナライザ３
６は加速度計３０により検知された振動加速度の信号を
受取り、周波数応答関数を計算する（ステップ１０
４）。次ぎに、トランスミッション延長部２４の近部に
装着された加速度計２８を使用してステップ１０２，１
０４が繰返され、インパクトハンマーは垂直方向にトラ
ンスミッション延長部２４に衝撃を与える。アナライザ
３６は１秒の２乗あたり１ニュートンあたりのメートル
の単位（ｍ／ｓ2 ／Ｎ）の周波数応答関数とヘルツ（Ｈ
ｚ）の単位の周波数に対する度の単位の位相遅角との画
像データを生成する。このデータはドライブシャフト１
６の各端部の共振限界条件を限定する。
【００２１】このデータに基づいて、この特定モデルの
車両をシャーシーダイナモメーター上で回転試験すると
きの臨界速度を定めることが可能である。この臨界速度
は２つの方法のいずれか１あるいはその組合わせにおい
て定めることが可能である。第１の方法は、２セットの
画像データからピニオン鼻部に対応する周波数応答（Ｆ
ＲＦP ）およびその対応する周波数（ｆｒｅｑP ）のピ
ーク時の大きさと遅角（ΦP ）ならびに、トランスミッ
ション延長部に対応する周波数応答（ＦＲＦT）および
その対応する周波数（ｆｒｅｑT ）のピーク時の大きさ
と遅角（ΦT ）とを定めることである。これらはテスト
目的用の臨界値であろう。ここで使用されている下付き
文字Ｐはピニオン鼻部２６に接続されたドライブシャフ
ト１６の端部に関連して測定されかつ計算された値に対
応し、下付き文字Ｔはトランスミッション延長部２４に
接続されたドライブシャフト１６の端部に関連する値に
対応する。
車両をシャーシーダイナモメーター上で回転試験すると
きの臨界速度を定めることが可能である。この臨界速度
は２つの方法のいずれか１あるいはその組合わせにおい
て定めることが可能である。第１の方法は、２セットの
画像データからピニオン鼻部に対応する周波数応答（Ｆ
ＲＦP ）およびその対応する周波数（ｆｒｅｑP ）のピ
ーク時の大きさと遅角（ΦP ）ならびに、トランスミッ
ション延長部に対応する周波数応答（ＦＲＦT）および
その対応する周波数（ｆｒｅｑT ）のピーク時の大きさ
と遅角（ΦT ）とを定めることである。これらはテスト
目的用の臨界値であろう。ここで使用されている下付き
文字Ｐはピニオン鼻部２６に接続されたドライブシャフ
ト１６の端部に関連して測定されかつ計算された値に対
応し、下付き文字Ｔはトランスミッション延長部２４に
接続されたドライブシャフト１６の端部に関連する値に
対応する。
【００２２】２つの対応する周波数は回転試験中、ドラ
イブシャフト１６の回転周波数として使用されるであろ
う。変数ｆｒｅｑP およびｆｒｅｑT は駆動輪２２の対
応する回転速度（ＳP ，T ）に変換される（ステップ１
０８）。これらは車両の回転試験をするための臨界速度
として使用されるであろう。
イブシャフト１６の回転周波数として使用されるであろ
う。変数ｆｒｅｑP およびｆｒｅｑT は駆動輪２２の対
応する回転速度（ＳP ，T ）に変換される（ステップ１
０８）。これらは車両の回転試験をするための臨界速度
として使用されるであろう。
【００２３】車両の回転試験をするときの臨界速度を定
めるための第２の方法は、図示されていない一対のコン
タクト加速度計を、トランスミッション延長部２４とピ
ニオン鼻部との各々に１つづつ装着し、路上試験を実施
することにより達成可能である。路上試験中、車両８は
種々の速度で駆動され、車両８を回転試験するときの臨
界速度（ＳP ，T ）を定めるために、ピニオン鼻部２６
とトランスミッション２４における振動加速度を測定す
る。これは、実際の路上での使用中、車体の応答を考慮
しつつ、ＳP とＳT とを定めることを可能とする。
めるための第２の方法は、図示されていない一対のコン
タクト加速度計を、トランスミッション延長部２４とピ
ニオン鼻部との各々に１つづつ装着し、路上試験を実施
することにより達成可能である。路上試験中、車両８は
種々の速度で駆動され、車両８を回転試験するときの臨
界速度（ＳP ，T ）を定めるために、ピニオン鼻部２６
とトランスミッション２４における振動加速度を測定す
る。これは、実際の路上での使用中、車体の応答を考慮
しつつ、ＳP とＳT とを定めることを可能とする。
【００２４】ＳP およびＳT は路上での評価により定め
られると、記録されかつ１秒あたりのサイクル（ヘル
ツ）の単位の対応するドライブシャフトの臨界回転周波
数（ｆｒｅｑP ，T ）に変換される。この後、周波数応
答（ＦＲＦP ，T ）の臨界的な大きさおよび遅角
（ΦP ，T ）が、ｆｒｅｑP およびｆｒｅｑT を周波数
に対する周波数応答関数の２セットの画像データ上に配
置しかつ各周波数値に対応する周波数応答の大きさ（Ｆ
ＲＦP ，T ）および位相（ΦP ，T ）を定めることによ
り決定可能である。
られると、記録されかつ１秒あたりのサイクル（ヘル
ツ）の単位の対応するドライブシャフトの臨界回転周波
数（ｆｒｅｑP ，T ）に変換される。この後、周波数応
答（ＦＲＦP ，T ）の臨界的な大きさおよび遅角
（ΦP ，T ）が、ｆｒｅｑP およびｆｒｅｑT を周波数
に対する周波数応答関数の２セットの画像データ上に配
置しかつ各周波数値に対応する周波数応答の大きさ（Ｆ
ＲＦP ，T ）および位相（ΦP ，T ）を定めることによ
り決定可能である。
【００２５】次ぎに、組立てラインを出た各車両あるい
は所定の割合の車両に対し、回転試験が、最初の測定に
より定められたＳP とＳT とを使用してシャーシーダイ
ナモメーター上で行われる。組立てラインを出た車両
（あるいは、駆動系の釣合いを再チェックする必要があ
る他の状況の車両）は図示されていない回転試験装置に
移動され、駆動輪２２がロール上に配置される（ステッ
プ１１０）。回転試験に使用される基本的なシャーシー
ダイナモメーター装置は自動車業界において通常のもの
であり、ここでは説明しない。
は所定の割合の車両に対し、回転試験が、最初の測定に
より定められたＳP とＳT とを使用してシャーシーダイ
ナモメーター上で行われる。組立てラインを出た車両
（あるいは、駆動系の釣合いを再チェックする必要があ
る他の状況の車両）は図示されていない回転試験装置に
移動され、駆動輪２２がロール上に配置される（ステッ
プ１１０）。回転試験に使用される基本的なシャーシー
ダイナモメーター装置は自動車業界において通常のもの
であり、ここでは説明しない。
【００２６】テストされる組立てラインを出た車両８の
各ドライブシャフト１６に、光ファイバのピックアップ
４２と整合するように、ドライブシャフト１６に沿う所
定の位置に反射性塗料のストライプ４０が塗布されるで
あろう。光ファイバピックアップ４２がアナライザ３６
に電気的に接続されている。塗料のストライプ４０は測
定装置のトラッキング信号として作用し、試験中、ドラ
イブシャフト１６の位相角を定めることを可能とする。
各ドライブシャフト１６に、光ファイバのピックアップ
４２と整合するように、ドライブシャフト１６に沿う所
定の位置に反射性塗料のストライプ４０が塗布されるで
あろう。光ファイバピックアップ４２がアナライザ３６
に電気的に接続されている。塗料のストライプ４０は測
定装置のトラッキング信号として作用し、試験中、ドラ
イブシャフト１６の位相角を定めることを可能とする。
【００２７】一対のレーザ４４，４６、マイクロ波加速
度計あるいはその他の非接触プローブが、ドライフシャ
フト１６に沿ってピニオン鼻部２６およびトランスミッ
ション２４のそれぞれの近部に各々１つづつ装着され
る。センサ４４，４６はアナライザ３６に電気的に接続
され、ドライブシャフト１６の垂直加速度を測定する。
これらのサンサは、必要ならば、図示されていない釣合
わせ質量がドライブシャフト１６に沿って加えられる好
適な位置に配置される。
度計あるいはその他の非接触プローブが、ドライフシャ
フト１６に沿ってピニオン鼻部２６およびトランスミッ
ション２４のそれぞれの近部に各々１つづつ装着され
る。センサ４４，４６はアナライザ３６に電気的に接続
され、ドライブシャフト１６の垂直加速度を測定する。
これらのサンサは、必要ならば、図示されていない釣合
わせ質量がドライブシャフト１６に沿って加えられる好
適な位置に配置される。
【００２８】駆動輪２２は臨界車両速度（Ｓp ）まで加
速される（ステップ１１４）。垂直方向の加速度測定
（Ａp ）は１秒の２乗あたりのメートルの単位（ｍ／ｓ
2 ）で加速度計４４により行われ、度の単位の対応する
位相角（θp ）が測定される（ステップ１１６）。ニュ
ートンの単位の発生した力（Ｆp ）はＡp をＦＲＦp で
割って定められる（ステップ１１８）。
速される（ステップ１１４）。垂直方向の加速度測定
（Ａp ）は１秒の２乗あたりのメートルの単位（ｍ／ｓ
2 ）で加速度計４４により行われ、度の単位の対応する
位相角（θp ）が測定される（ステップ１１６）。ニュ
ートンの単位の発生した力（Ｆp ）はＡp をＦＲＦp で
割って定められる（ステップ１１８）。
【００２９】不釣合い（Ｍｒp ）は
【数１】 式Ｍｒp ＝Ｆp ／（４＊π2 ＊（ｆｒｅｑp ）2 ） によりキログラム−メートル（Ｋｇ−Ｍ）の単位で定め
られる（ステップ１２０）。次に、Ｍｒp が所定の許容
限度と比較される。これが所定値より大きいときは、補
正質量の大きさを定める必要があり、所定値より小さい
ときは、この端のドライブシャフトは釣合いが十分に保
たれ許容可能であり、補正を必要としないであろう（ス
テップ１２２）。不釣合いの所定の許容限度は車両毎で
あり、比較的心地好くかつ静かな乗りを提供するために
どのレベルの不釣合いがドライバおよび乗客にとって許
容可能であるかの決定に依存する。
られる（ステップ１２０）。次に、Ｍｒp が所定の許容
限度と比較される。これが所定値より大きいときは、補
正質量の大きさを定める必要があり、所定値より小さい
ときは、この端のドライブシャフトは釣合いが十分に保
たれ許容可能であり、補正を必要としないであろう（ス
テップ１２２）。不釣合いの所定の許容限度は車両毎で
あり、比較的心地好くかつ静かな乗りを提供するために
どのレベルの不釣合いがドライバおよび乗客にとって許
容可能であるかの決定に依存する。
【００３０】Ｍｒp が所定の許容限度より大きいとき
は、ドライブシャフト１６のこの端に加える必要がある
質量の大きさが定められる。Ｍｒp はドライブシャフト
１６のピニオンの鼻部の端部の不釣合いを補正するため
に設ける質量（Ｍp ）の大きさを定めるために、メート
ル（ｍ）の単位のドライブシャフトの半径（ｒ）で割ら
れる（ステップ１２４）。この質量は、位相角（θp ）
に１８０度を加え、それからｆｒｅｑp のときの周波数
応答位相データにより定められた遅角（Φp ）を引くこ
とにより、塗料ストライプ４０に対し周方向（ｄP ）に
向けられ；この後、この質量はそこで心出しされる（ス
テップ１２６）。アナライザ３６および加速度計４４は
ヘビースポット(heavy spot)をドライブシャフト１６上
に配置するために設けられているので、１８０度がθp
に加えられる。したがって、このヘビースポットに釣合
わせるために、質量が反対側に加えられる。
は、ドライブシャフト１６のこの端に加える必要がある
質量の大きさが定められる。Ｍｒp はドライブシャフト
１６のピニオンの鼻部の端部の不釣合いを補正するため
に設ける質量（Ｍp ）の大きさを定めるために、メート
ル（ｍ）の単位のドライブシャフトの半径（ｒ）で割ら
れる（ステップ１２４）。この質量は、位相角（θp ）
に１８０度を加え、それからｆｒｅｑp のときの周波数
応答位相データにより定められた遅角（Φp ）を引くこ
とにより、塗料ストライプ４０に対し周方向（ｄP ）に
向けられ；この後、この質量はそこで心出しされる（ス
テップ１２６）。アナライザ３６および加速度計４４は
ヘビースポット(heavy spot)をドライブシャフト１６上
に配置するために設けられているので、１８０度がθp
に加えられる。したがって、このヘビースポットに釣合
わせるために、質量が反対側に加えられる。
【００３１】次に、ドライブシャフト１６のトランスミ
ッション延長端部が釣合わせられる（ステップ１２
８）。次に、駆動輪２２の速度がドライブシャフト１６
のトランスミッション端部の臨界回転速度（ＳT ）に対
応するように変えられる（ステップ１３０）。次に、下
付き文字Ｐを有する上記で使用されたものの代わりに下
付き文字Ｔを有するトランスミッション端部の値を使用
するトランスミッション延長部２４に対しステップ１１
６から１２６が繰返される。
ッション延長端部が釣合わせられる（ステップ１２
８）。次に、駆動輪２２の速度がドライブシャフト１６
のトランスミッション端部の臨界回転速度（ＳT ）に対
応するように変えられる（ステップ１３０）。次に、下
付き文字Ｐを有する上記で使用されたものの代わりに下
付き文字Ｔを有するトランスミッション端部の値を使用
するトランスミッション延長部２４に対しステップ１１
６から１２６が繰返される。
【００３２】これで、回転試験が終了する。ＭｒP とＭ
ｒT との双方が許容限度内にあるときは（ステップ１３
２）、この車両に対しては釣合わせの補正は行う必要は
ない（ステップ１３４）。しかし、ＭｒP とＭｒT との
いずれかが許容限度内にないときは、車両８はドライブ
シャフト１６の先に定められた位置に質量を加えること
ができる場所に移動されるであろう（ステップ１３
６）。質量をドライブシャフトに加えることは当該技術
分野においては一般的なことであり、ここでは更に説明
しない。次に、他の車両が車両駆動系のテストのために
に選択され（ステップ１３８）、工程がステップ１１０
から再び開始する。
ｒT との双方が許容限度内にあるときは（ステップ１３
２）、この車両に対しては釣合わせの補正は行う必要は
ない（ステップ１３４）。しかし、ＭｒP とＭｒT との
いずれかが許容限度内にないときは、車両８はドライブ
シャフト１６の先に定められた位置に質量を加えること
ができる場所に移動されるであろう（ステップ１３
６）。質量をドライブシャフトに加えることは当該技術
分野においては一般的なことであり、ここでは更に説明
しない。次に、他の車両が車両駆動系のテストのために
に選択され（ステップ１３８）、工程がステップ１１０
から再び開始する。
【００３３】一体形のドライブシャフトに関して本発明
について図示しかつ説明したが、本発明は複数の部材の
ドライブシャフトにも使用可能である。複数の部材のド
ライブシャフトは、一体形のドライブシャフトの場合に
端部で測定されるように、複数の部材に沿ってドライブ
シャフトの個々の各部材間の接合部の近部で加速度と位
相角とを測定する必要がある。これは、シャフト全体の
各端部で行われる測定の他に行われるであろう。たとえ
ば、ドライブシャフトが２部材のドライブシャフトであ
る場合、一体形のときと同様に各端部で測定が行われ、
２部材を一体的に接続する中央の軸受あるいは接合部で
も測定が行われるであろう。
について図示しかつ説明したが、本発明は複数の部材の
ドライブシャフトにも使用可能である。複数の部材のド
ライブシャフトは、一体形のドライブシャフトの場合に
端部で測定されるように、複数の部材に沿ってドライブ
シャフトの個々の各部材間の接合部の近部で加速度と位
相角とを測定する必要がある。これは、シャフト全体の
各端部で行われる測定の他に行われるであろう。たとえ
ば、ドライブシャフトが２部材のドライブシャフトであ
る場合、一体形のときと同様に各端部で測定が行われ、
２部材を一体的に接続する中央の軸受あるいは接合部で
も測定が行われるであろう。
【００３４】更に、自動車で使用される一体形のドライ
ブシャフトの場合、質量がドライブシャフトの前部と後
部とに加えられるとき、ドライブシャフトは一般的に、
各端部に加えられる質量が互いに小さな影響を及ぼすほ
どに十分に長い。これらの影響は一般的に、ドライブシ
ャフトを釣合わせるときに、他方の質量に対する一方の
質量の影響を無視できるほど十分に小さいであろう。し
かし、二重部材あるいはそれより多くの部材を備えるド
ライブシャフトが車両に使用されるとき、全体の長さが
同じであっても各部材の長さは短い。このタイプの状況
において、各端部の釣合わせ質量は互いに大きな影響を
及ぼし、これを補償するために連結係数を必要とする場
合がある。連結係数は回転物の釣合わせ技術において新
規なことと考えられていないので、ここでは更に論述し
ない。
ブシャフトの場合、質量がドライブシャフトの前部と後
部とに加えられるとき、ドライブシャフトは一般的に、
各端部に加えられる質量が互いに小さな影響を及ぼすほ
どに十分に長い。これらの影響は一般的に、ドライブシ
ャフトを釣合わせるときに、他方の質量に対する一方の
質量の影響を無視できるほど十分に小さいであろう。し
かし、二重部材あるいはそれより多くの部材を備えるド
ライブシャフトが車両に使用されるとき、全体の長さが
同じであっても各部材の長さは短い。このタイプの状況
において、各端部の釣合わせ質量は互いに大きな影響を
及ぼし、これを補償するために連結係数を必要とする場
合がある。連結係数は回転物の釣合わせ技術において新
規なことと考えられていないので、ここでは更に論述し
ない。
【００３５】本発明のある実施例について詳細に説明し
たが、この発明が関連する技術分野に精通した者は種々
の他の設計と添付特許請求の範囲により限定された発明
を実施するための実施例とを認識するであろう。
たが、この発明が関連する技術分野に精通した者は種々
の他の設計と添付特許請求の範囲により限定された発明
を実施するための実施例とを認識するであろう。
【図１】車両のドライブトレインおよび周波数応答関数
試験装置の概略的平面図。
試験装置の概略的平面図。
【図２】車両のドライブトレインの一部と回転試験用の
加速度および位相角測定装置とを図解的に示す斜視図。
加速度および位相角測定装置とを図解的に示す斜視図。
【図３】測定および釣合わせ工程のフローチャート。
【図４】測定および釣合わせ工程のフローチャート。
【符号の説明】 ８ 車両 １０ 駆動系 １２ エンジン １４ トランスミッション １６ ドライブシャフト組立体 １８ デファレンシャル ２０ 後部車軸 ２２ 駆動輪 ２４ トランスミッション延長部 ２６ ピニオン鼻部 ２８，３０ ユニバーサルジョイント ３４，３８，４４，４６ 加速度計 ３６ アナライザ ４０ 塗料ストライプ ４２ 光ファイバピックアップ
Claims (2)
- 【請求項１】 駆動輪が装着された駆動車軸との間に延
びて、エンジンとドライブシャフトとを連結するトラン
スミッションを有する自動車に組立てられたドライブシ
ャフトの釣合わせ方法であって： （ａ）ドライブシャフトの第１端部の周波数応答関数と
第２端部の周波数応答関数とを定め； （ｂ）それぞれの周波数応答関数およびそれらの対応す
る臨界周波数の周波数応答の臨界値と遅角とを定め； （ｃ）ドライブシャフトの第１端部に対応する自動車の
駆動輪の第１臨界速度を定め； （ｄ）駆動輪を第１臨界速度で回転し； （ｅ）ドライブシャフトの第１端部における振動加速度
とその対応する加速度の位相角とを測定し； （ｆ）第１端部の不釣合いの値を計算し； （ｇ）この不釣合いを補正するためにドライブシャフト
の第１端部に加える質量の大きさとこの質量を配置する
ときの質量の位相角とを計算する、ステップを備える方
法。 - 【請求項２】 更に、 （ｈ）ドライブシャフトの第２端部に対応する駆動輪の
第２臨界速度を定め； （ｉ）駆動輪を第２臨界速度で回転し； （ｊ）ドライブシャフトの第２端部における振動加速度
とその対応する加速度の位相角とを測定し； （ｋ）ドライブシャフトの第２端部の不釣合いの値を計
算し； （ｌ）ドライブシャフトの第２端部に加える質量の大き
さとこの質量を配置するときの質量の位相角とを計算す
る、ステップを備える請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US265869 | 1994-06-27 | ||
| US08/265,869 US5431049A (en) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | Vehicle driveline balancing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843234A true JPH0843234A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=23012199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7118661A Pending JPH0843234A (ja) | 1994-06-27 | 1995-05-17 | 自動車に組立てられたドライブシャフトの釣合わせ方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5431049A (ja) |
| JP (1) | JPH0843234A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107063572A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-18 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 基于最小二乘法的传动系动不平衡测试方法 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5760302A (en) * | 1996-07-08 | 1998-06-02 | Ford Global Technologies, Inc. | Driveline system balancing method and apparatus |
| US5703796A (en) * | 1996-07-11 | 1997-12-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Driveline alignment apparatus and method |
| US5767403A (en) * | 1996-07-15 | 1998-06-16 | Ford Motor Company | Balanced driveline assembly and method |
| US5922952A (en) * | 1997-12-15 | 1999-07-13 | Ford Global Technologies, Inc. | Driveline system balancing method and apparatus |
| US7050892B1 (en) | 1999-12-21 | 2006-05-23 | Spx Corporation | Diagnostic tool security key |
| US6691573B2 (en) | 2000-09-11 | 2004-02-17 | Visteon Global Technologies, Inc. | Portable vehicle testing environment |
| US6490540B1 (en) * | 2000-11-15 | 2002-12-03 | Meritor Heavy Vehicle Technology, Llc | Method and apparatus for measuring driveline angles |
| CN100498262C (zh) * | 2001-11-14 | 2009-06-10 | 洛德公司 | 旋转构件的平衡装置以及相关方法 |
| US6840105B2 (en) * | 2002-01-14 | 2005-01-11 | Vetronix Corporation | Method and apparatus for balancing a vehicle driveshaft |
| US6893349B2 (en) * | 2003-02-14 | 2005-05-17 | Visteon Global Technologies, Inc. | Assembly for balancing a shaft assembly with misbuild prevention device |
| US6923058B2 (en) * | 2003-05-15 | 2005-08-02 | Torque-Traction Technologies, Inc | System and method for balancing a driveline system |
| US8056410B2 (en) * | 2009-05-21 | 2011-11-15 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Method for predicting imbalance of a propeller shaft assembly |
| CN103712746B (zh) * | 2014-01-09 | 2016-03-16 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 一种转子动平衡试验中机械滞后角的求取方法 |
| CN114429000B (zh) * | 2022-04-06 | 2022-07-08 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种传动系统动不平衡整车响应预测方法、系统及设备 |
| CN114813116B (zh) * | 2022-04-07 | 2024-06-11 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种乘用车传动系动平衡灵敏度试验分析方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS60130137U (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-31 | 日産自動車株式会社 | 推進軸 |
| US4895551A (en) * | 1987-09-24 | 1990-01-23 | A. O. Smith Corporation | Dynamically balanced drive shaft |
| US4887989A (en) * | 1987-12-28 | 1989-12-19 | A. O. Smith Corporation | Dynamically balanced driveshaft and method of producing the same |
| US4984173A (en) * | 1989-06-09 | 1991-01-08 | General Electric Company | System for aligning a rotating line-shaft |
| US5046361A (en) * | 1989-10-26 | 1991-09-10 | Sandstrom Kenneth A | Method and apparatus for balancing rotatable members |
| JPH03223514A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-02 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用プロペラシャフト |
-
1994
- 1994-06-27 US US08/265,869 patent/US5431049A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-05-17 JP JP7118661A patent/JPH0843234A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107063572A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-18 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 基于最小二乘法的传动系动不平衡测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5431049A (en) | 1995-07-11 |
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