JP2000081360A - プロペラシャフトのバランス測定装置とその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャックユニットを段取り替えすることな
く、タイプ違いのプロペラシャフトのアンバランス測定
に共用できるようにする。 【解決手段】 スリーブヨーク専用のチャックユニット
１４に脱着可能な軸部３１と、フランジヨーク４のフラ
ンジ部７を固定できるねじ杆３３を設けた面盤３２とを
備えたアダプタ３０を用意し、両端にフランジヨークタ
イプの自在継手２を有するプロペラシャフト１′のアン
バランス測定に際しては、その自在継手２のフランジヨ
ーク７を前記アダプタ３０を介してスリーブヨーク専用
のチャックユニット１４に支持させ、一端にスリーブヨ
ークタイプの自在継手を有するプロペラシャフトのアン
バランス測定に際しては、前記アダプタ３０を取外し
て、スリーブヨークを直接チャックユニット１４に支持
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のプロペラシャ
フトのアンバランスを測定するバランス測定装置とその
使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のバランス測定装置は、図
６〜９に示すように、基台１０上に一対の振動架台１
１、１２を設け、各振動架台１１、１２にプロペラシャ
フト１の両端に設けられた自在継手２，３のヨーク４，
５を支持するチャックユニット１３、１４を備えた回転
軸１５、１６を支持させ、一方の回転軸１５を基台１０
上に設けた駆動装置１７から延ばした主軸（図示略）と
直結し、該主軸の回転をチャックユニット１３、１４を
介してプロペラシャフト１に伝える構造となっている。
各振動架台１１、１２には振動を検出する速度型ピック
アップ（図示略）が取付けられており、該ピックアップ
の信号は駆動装置１７上に設置した計測制御ユニット１
８に送出されるようになっている。また、駆動装置１７
には主軸の回転角度すなわちプロペラシャフト１の回転
角度を検出するロータリエンコーダ１９が付設され、そ
の信号も計測制御ユニット１８に送出されるようになっ
ている。

【０００３】上記したバランス測定装置２０において
は、チャックユニット１３、１４にプロペラシャフト１
の両端の自在継手２、３のヨーク４、５を支持させた
後、駆動装置１７の作動によりプロペラシャフト１を回
転させると、プロペラシャフト１にアンバランスがある
場合は、振動架台１１、１２が振動してピックアップに
誘導起電圧が発生し、計測制御ユニット１８は、前記ピ
ックアップからの信号と前記ロータリエンコーダ１９か
らの信号とに基づいてプロペラシャフト１のアンバラン
スの量および方向を演算し、その結果を表示器（図示
略）に表示する。

【０００４】なお、上記バランス測定装置２０には、通
常、溶接装置２１が併設されている。この溶接装置２１
は、チャックユニット１３、１４に支持されたプロペラ
シャフト１に沿って延ばされた支持フレーム２２と、こ
の支持フレーム２２に装着された２台の溶接機２３と各
溶接機２３に電力を供給する溶接電源２４とを備えてい
る。２台の溶接機２３は、プロペラシャフト１の所定の
アンバランス修正位置に対応して配置されており、上記
計測制御ユニット１８の表示内容に従って所定のバラン
スピース２５（図７）をプロペラシャフト１の周面に自
動溶接する。

【０００５】ところで、プロペラシャフト１としては、
図示例（図７）のように、フランジヨーク４を備えたフ
ランジヨークタイプの自在継手２を一端に、スリーブヨ
ーク５を備えたスリーブヨークタイプの自在継手３を他
端にそれぞれ有するもの（以下、これをＡタイプとい
う）と、前記フランジヨークタイプの自在継手２を両端
に有するもの（以下、これをＢタイプという）とがあ
る。ここで、フランジヨーク４は、図８に良く示される
ように、十字軸Ｓ（図７）の取付孔６ａを有する二又の
爪部６の基端側に平坦なフランジ部７を備え、一方、ス
リーブヨーク５は、図９に良く示されるように、同じく
十字軸Ｓの取付孔８ａを有する二又の爪部８の基端側に
筒状のスリーブ部９を備えており、したがって、これら
ヨーク４、５を支持するチャックユニット１３、１４と
しても、自ら異なる形式（機構）となっている。一例と
してフランジヨーク４を支持するチャックユニット１３
としては、そのフランジ部７の背面に設けられているボ
ス部７ａを嵌合させた状態として、該フランジ部７をク
ランプ爪（図示略）により端面に押圧固定するクランパ
ー形成のものが、また、スリーブヨーク５を支持するチ
ャックユニット１４としては、そのスリーブ部８をコレ
ット１４ａにより締付け固定するコレットチャック形式
のものがそれぞれ採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来のバラ
ンス測定装置（２０）は、プロペラシャフトの両端の自
在継手２、３のヨーク５、６の種類に応じて専用のチャ
ックユニット１３、１４を装備する構造となっており、
このため、Ａ、Ｂ両タイプのプロペラシャフトが混合し
て流れる混流生産ラインでは、Ａ、Ｂ両タイプのプロペ
ラシャフトに専用のバランス測定装置を設備しなければ
ならず、設備の二重投資によるコスト負担の増大や設置
スペースの拡大が避けられないという問題があった。な
お、この対策として、チャックユニット１３、１４を段
取り替えすることで一台のバランス測定装置をＡ、Ｂ両
タイプのプロペラシャフトに共用することも一部で行わ
れているが、この場合は、段取り替えに多くの時間がか
かるばかりか、組付精度による測定精度の悪化が避けら
れず、根本的な解決には至らない。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決すべく
なされたもので、その目的とするところは、チャックユ
ニットを段取り替えすることなく、タイプ違いのプロペ
ラシャフトに共用でき、もって設備コストの低減と設置
スペースの削減とに大きく寄与するプロペラシャフトの
バランス測定装置とその使用方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかゝるプロペラシャフトのバランス測定装
置は、プロペラシャフトの両端の自在継手のヨークを支
持する一対のチャックユニットを備え、該一対のチャッ
クユニットを介してプロペラシャフトを回転させて、そ
のアンバランスを測定するバランス測定装置において、
前記一対のチャックユニットは、その一方がフランジヨ
ーク専用に、その他方がスリーブヨーク専用にそれぞれ
構成されており、さらに、前記スリーブヨーク専用のチ
ャックユニットに脱着可能な軸部とフランジヨークを支
持可能なヨーク支持手段とを設けてなるアダプタを備え
たことを特徴とする。本発明の装置においては、アダプ
タをスリーブヨークのダミーとしてスリーブヨーク専用
のチャックユニットに支持させることにより、そのヨー
ク支持手段を用いてフランジヨークを支持することがで
きるようになる。

【０００９】したがって、請求項２に記載の方法発明の
ように、Ａタイプのプロペラシャフトのアンバランスの
測定に際しては、各チャックユニットに、対応するヨー
ク（フランジヨーク、スリーブヨーク）を直接支持さ
せ、Ｂタイプのプロペラシャフトのアンバランスの測定
に際しては、スリーブヨーク専用のチャックユニットに
アダプタを介してフランジヨークを支持させるようにす
れば、本装置の一台をＡ、Ｂ両タイプのプロペラシャフ
トのバランス測定に共用することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。図１および図２(1),(2) は、本
発明の第１の実施の形態を示したものである。なお、本
バランス測定装置の全体構造は前出図６に示したものと
同じであり、また、測定対象であるプロペラシャフトの
両端の自在継手２、３の構造も前出図７乃至図９に示し
たものと同じであるので、こゝでは、要部のみを示しか
つ同一部分には同一符号を付すこととする。

【００１１】本第１の実施の形態においては、プロペラ
シャフト１の一端側の自在継手３のスリーブヨーク５
（図７）に似せたアダプタ３０を別途用意し、フランジ
ヨークタイプの自在継手２を両端に設けたＢタイプのプ
ロペラシャフト１′のアンバランスの測定に際し、その
一端側のフランジヨーク４をこのアダプタ３０を介して
スリーブヨーク専用のチャックユニット（コレットチャ
ック）１４に支持させるようにした点にある。

【００１２】より詳しくは、上記アダプタ３０は、スリ
ーブヨーク５のスリーブ部９（図９）と同じ外径を有し
かつこれとほぼ同じ長さを有する軸部３１と、この軸部
３１の一端に連設された面盤３２と、この面盤３２のお
もて面に、その円周方向に等配して植設された複数（こ
こでは４本）のねじ杆３３と、このねじ杆３３に螺合可
能なナット３４とからなっている。また、面盤３２のお
もて面の中央には、フランジヨーク４のフランジ部７の
背面のボス部７ａを嵌合可能な凹部３５が形成されてい
る。各ねじ杆３３は、フランジヨーク４のフランジ部７
に穿設されている取付孔（図示略）に整合する位置に植
設されており、その突出長さはフランジヨーク４のフラ
ンジ部７の厚さよりも十分に長く設定されている。これ
により、前記取付孔にねじ杆３３を通しながらフランジ
ヨーク４のフランジ部７をアダプタ３０に押込むと、そ
の背面のボス部７ａがアダプタ３０の面盤３２の凹部３
５に嵌入し、該フランジ部７は面盤３２のおもて面に密
着する状態となる。一方、この密着状態で前記ねじ杆３
３の先端部がフランジヨーク４のフランジ部７のおもて
面側に突出するので、各ねじ杆３３にナット３４をねじ
込めば、フランジヨーク４はアダプタ３３に締付け固定
される。したがって、これらねじ杆３３とナット３４と
はフランジヨーク４を支持するヨーク支持手段を構成す
る。なお、各ねじ杆３３は、その基端部を面盤３２に穿
設した貫通孔３２ａに圧入させることにより該面盤３２
に固定されている。

【００１３】本バランス測定装置において、スリーブヨ
ーク５に専用のチャックユニット１４を備えた側の振動
架台１２（図６）は、駆動装置１７側の振動架台１１
（図６）に対して接近離間可能となっており、プロペラ
シャフトのアンバランスの測定に際しては、事前に前記
片側の振動架台１２を他側の振動架台１１から離間する
後退位置に位置決めしておく。一方、Ｂタイプのプロペ
ラシャフト１′のアンバランスの測定に際しては、予め
スリーブヨーク５に専用のチャックユニット１４に前記
アダプタ３０の軸部３１を嵌入し、該アダプタ３０をチ
ャックユニット１４に装着させる。そして、適宜の治具
を用いてプロペラシャフト１′を水平状態に維持して、
先ず、その一端側のフランジヨーク２を前記ねじ杆３３
とナット３４とを用いてアダプタ３０に固定し、続い
て、前記片側の振動架台１２を他側の振動架台１１に向
けて前進させて、プロペラシャフト１′の他端側のフラ
ンジヨーク４を専用のチャックユニット１３（図６）に
支持させる。

【００１４】その後は、従前どおりに前記駆動装置１７
の作動によりプロペラシャフト１′を回転させ、プロペ
ラシャフト１′のアンバランスの量および方向を求める
と共に、その結果に基いて溶接装置２１を作動させて、
該プロペラシャフト１′の周面にバランスピース２５を
自動溶接する。また、フランジヨーク４を備えたフラン
ジヨークタイプの自在継手２を一端に、スリーブヨーク
５を備えたスリーブヨークタイプの自在継手３を他端に
それぞれ設けたＡタイプのプロペラシャフト１（図７）
のアンバランスの測定に際しては、前記アダプタ３０を
チャックユニット１４から取外し、該チャックユニット
１４にスリーブヨーク５を直接支持させると共に、他側
のチャックユニット１３にフランジヨーク４を支持さ
せ、従前どおりの態様（図６）でそのアンバランスを測
定、修正する。

【００１５】図３(1),(2) は、本発明の第２の実施の形
態で用いるアダプタ４０を示したものである。本アダプ
タ４０は、スリーブヨーク５のスリーブ部９（図９）と
同じ外径を有しかつこれとほぼ同じ長さを有する軸部４
１と、この軸部４１の一端に連設された十字形の面盤４
２と、この面盤４２に背面側から螺合された固定ボルト
４３とから概略構成されている。面盤４２の各十字片の
先端部には、フランジ片４４ａを構成要素とする断面コ
字形の嵌合部４４が設けられており、前記固定ボルト４
３は、この嵌合部４４に近接する位置に配置されてい
る。

【００１６】ここで、上記アダプタ４０の面盤４２に設
けられた嵌合部４４は、その底面がフランジヨーク４の
フランジ部７の最大径よりもわずか大きなピッチ円Ｐ上
に配置されると共に、そのフランジ片４４ａの端面が前
記フランジ部７の最小径よりもわずか大きなピッチ円Ｑ
上に配置されている。また、この嵌合部４４内の間隙Ｌ
は前記フランジ部７の厚さよりもわずか大きく設定され
ており、さらに、面盤４２のおもて面の中央には、フラ
ンジヨーク４のフランジ部７の背面のボス部７ａを嵌合
可能な凹部４５が形成されている。すなわち、フランジ
ヨーク４は、そのフランジ部７の回転位相を適宜調整す
ることで、該フランジ部７を面盤４２側に押込んで面接
触させ、かつ嵌合部４４内に収めることができるように
なっている。しかして、前記アダプタ４０のボルト４３
は、フランジヨーク４のフランジ部７に穿設されている
取付孔７ｂに整合する位置に配置されており、フランジ
ヨーク４のフランジ部７を嵌合部４４内に収めて適宜位
置決めした後、固定ボルト４３をねじ込むと、その先端
部が前記取付孔７ｂに挿入され、フランジヨーク４のフ
ランジ部７が面盤４２に対して回り止めされる。一方、
この状態では、フランジヨーク４のフランジ部７が嵌合
部４４のフランジ片４４ａによって面盤４２から抜止め
されているので、フランジヨーク４はアダプタ４０に確
実に位置固定される。したがって、前記固定ボルト４３
と嵌合部４４とはフランジヨーク４を支持するヨーク支
持手段を構成するものとなる。

【００１７】本第２の実施の形態においては、Ｂタイプ
のプロペラシャフト１′（図１）のアンバランスの測定
に際しては、上記第１の実施の形態と同様に、予めスリ
ーブヨーク専用のチャックユニット１４に前記アダプタ
４０の軸部４１を嵌入し、該アダプタ４０をチャックユ
ニット１４に装着させる。なお、この時、そのアダプタ
４０の固定ボルト４３は十分に緩めておく。そして、適
宜の治具を用いてプロペラシャフト１′を水平状態に維
持して、先ず、プロペラシャフト１′を回しながら、そ
のフランジヨーク４のフランジ部７をアダプタ４０の面
盤４２側に押込み、続いて、さらにプロペラシャフト
１′を回して、該フランジ部７を面盤４２の嵌合部４４
内に収め、その取付孔７ｂを固定ボルト４３に整合させ
る。次に、固定ボルト４３をねじ込み、その先端部を前
記取付孔７ｂに挿入させてフランジ部７をアダプタ４０
に対して位置固定する。その後は、第１の実施の形態と
同様に、前記片側の振動架台１２を他側の振動架台１１
に向けて前進させて、プロペラシャフト１′の他端側の
フランジヨーク２を専用のチャックユニット１３（図
６）に支持させ、プロペラシャフト１′を回転させてそ
のアンバランスを測定、修正する。本第２の実施の形態
においては、プロペラシャフト１′を回転位置決めした
後、固定ボルト４３をわずかねじ込むだけでアダプタ４
０にフランジヨーク４を固定できるので、その脱着作業
は簡単となる。

【００１８】図４(1),(2) は、本発明の第３の実施の形
態で用いるアダプタ５０を示したものである。本アダプ
タ５０の特徴とするところは、上記第２の実施の形態に
おける固定ボルト４３に代え、ボール５１を用いた点に
ある。この場合、ボール５１は、面盤４２に穿設した貫
通孔５２内に収めて、その背部を、前記貫通孔５２の開
口端部に螺着したプラグ５３に一端を係止させたばね５
４により前方へ付勢するようにする。本第３の実施の形
態においては、プロペラシャフト１′を回しながら、そ
のフランジヨーク４のフランジ部７をアダプタ４０の面
盤４２内に押込み、続いて、さらにプロペラシャフト
１′を回して該フランジ部７の取付孔７ｂをボール５１
に整合させると、該ボール５１の一部が前記取付孔７ｂ
に入り込み、フランジ部７がアダプタ４０に対して自動
的に位置固定される。すなわち、上記第１の実施の形態
におけるようなナット３５の締付け作業、あるいは第２
の実施の形態におけるような固定ボルト４３のねじ込み
作業が不要になり、その脱着作業はより簡単となる。し
たがって、本第３の実施の形態においては、ボール５
１、プラグ５３、ばね５４および嵌合部４４はフランジ
ヨーク４を支持するヨーク支持手段を構成するものとな
る。

【００１９】なお、上記第３の実施の形態におけるヨー
ク支持手段は、図５に示すように、上記ボール５１に代
えて段付き形状のピン６０を設けた構成とすることがで
きる。この場合は、面盤４２に穿設する貫通孔５２内に
段差部５２ａを設けることで、ピン６０の突出代を常に
一定とすることができ、該ピン６０が不必要にフランジ
部７の取付孔７ｂ（図４）に入り込むことはなくなる。

【００２０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝるプロペラシャフトのバランス測定装置およびその
使用方法によれば、アダプタをスリーブヨークのダミー
としてスリーブヨーク専用のチャックユニットに支持さ
せることにより、該アダプタのヨーク支持手段を用いて
フランジヨークを支持することができるので、チャック
ユニットを段取り替えすることなく、タイプ違いのプロ
ペラシャフトに本装置の一台を共用でき、特に少量生産
の混流生産ラインにおいて設備コストの低減と設置スペ
ースの削減とに寄与するところ大となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかゝるプロペラシャフトのバランス測
定装置の要部とその使用態様とを一部断面として示す側
面図である。

【図２】本バランス測定装置で用いるアダプタの構造を
示す正面図と断面図である。

【図３】アダプタの他の構造を示す正面図と断面図であ
る。

【図４】アダプタの、さらに他の構造を示す正面図と断
面図である。

【図５】図４に示したアダプタの変形構造を示す断面図
である。

【図６】プロペラシャフトのバランス測定装置の一般的
な構造を示す側面図である。

【図７】図６に示したバランス測定装置によるプロペラ
シャフトの支持態様を示す側面図である。

【図８】プロペラシャフトの一端のフランジヨークとそ
の支持状態を一部断面として示す側面図である。

【図９】プロペラシャフトの一端のスリーブヨークとそ
の支持状態を一部断面として示す側面図である。

【符号の説明】

１，１′ プロペラシャフト ２，３ 自在継手 ４ フランジヨーク ５ スリーブヨーク ７ フランジヨークのフランジ部 １１，１２ 振動架台 １３ フランジヨーク専用のチャックユニット １４ スリーブヨーク専用のチャックユニット ３０，４０，５０ アダプタ ３１，４１ 軸部 ３２，４２ 面盤 ３３ ねじ杆（ヨーク支持手段） ３４ ナット（ヨーク支持手段） ４３ ボルト（ヨーク支持手段） ４４ 嵌合部（ヨーク支持手段） ５１ ボール（ヨーク支持手段） ６０ ピン（ヨーク支持手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プロペラシャフトの両端の自在継手のヨ
   ークを支持する一対のチャックユニットを備え、該一対
   のチャックユニットを介してプロペラシャフトを回転さ
   せて、そのアンバランスを測定するバランス測定装置に
   おいて、前記一対のチャックユニットは、その一方がフ
   ランジヨーク専用に、その他方がスリーブヨーク専用に
   それぞれ構成されており、さらに、前記スリーブヨーク
   専用のチャックユニットに脱着可能な軸部とフランジヨ
   ークを支持可能なヨーク支持手段とを設けてなるアダプ
   タを備えたことを特徴とするプロペラシャフトのバラン
   ス測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のバランス測定装置を使
   用する方法であって、フランジヨークタイプの自在継手
   とスリーブヨークタイプの自在継手とを両端に持つプロ
   ペラシャフトのアンバランスの測定に際しては、各チャ
   ックユニットに、対応するヨークを直接支持させ、フラ
   ンジヨークタイプの自在継手を両端に持つプロペラシャ
   フトのアンバランスの測定に際しては、スリーブヨーク
   専用のチャックユニットにアダプタを介してフランジヨ
   ークを支持させることを特徴とするバランス測定装置の
   使用方法。