JPH08255B2 - 部材の曲がり矯正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、部材の曲がりを矯正するための方法に関す
る。

＜従来の技術＞ 例えば、自動車用パワーウィンドウモータに於て、ロ
ータシャフトの駆動端部に形成されたウォームと、窓を
開閉するべく連結された出力軸と一体を成すウォームホ
イールとを互いに噛み合わせることにより、小型モータ
により大きな出力を得て窓の開閉を行うものがある。こ
のウォームギヤ結合に於て、安定かつ効率の良いギヤ伝
達を行うためには、できるだけ曲がり即ち芯振れの少い
ウォームを用いる必要がある。従って、ロータシャフト
にウォームを形成した後に、芯振れ測定装置によりウォ
ームの芯振れを測定し、その測定値が許容値外の場合に
はウォームの矯正を行っていた。

例えば同一出願人による特願平１−72451号明細書に
示されているように、芯振れ量に応じて矯正量を与える
矯正テーブルに基づいて部材を矯正して、１回の矯正で
は許容値内に入らなかった場合には、矯正後の芯振れ量
を測定してその測定値に応じて再度矯正を行うようにし
ているものがある。しかしながら、例えば生産ロットを
変更すると、ロータシャフトの材質及び形状や転造時に
於ける加工状態などに違いが生じる場合があり、ロット
毎にシャフトの固さ等の特性が変化するため、前回最適
化された矯正量にてその次のロットに於いても同じよう
な矯正効果を得ることができない虞れがあった。ロット
を変更する度に、上記したテーブル上の矯正量を係数な
どを設定し直すなどして作業者が改めて変えることが考
えられるが、芯振れ矯正作業が煩雑化するという問題が
生じる。

＜発明が解決しようとする課題＞ このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目
的は、生産ロットを変更することにより生じる矯正値の
違いを自動的に修正し得るように改良された部材の曲が
り矯正方法を提供することにある。

［発明の構成］ ＜課題を解決するための手段＞ このような目的は、本発明によれば、一方向に曲がり
のある部材に対して当該曲がり方向とは相反する向きに
変形させて矯正する形式の部材の曲がり矯正方法であっ
て、前記部材の曲がり量を測定する過程と、複数の特定
曲がり量範囲に応じてそれぞれ矯正量を与える矯正量テ
ーブルに基づいて前記部材を矯正する過程と、矯正後の
部材の曲がり量を測定して許容値と比較する過程と、前
記矯正後の部材の曲がり量が前記許容値外の場合には当
該矯正過程に於ける矯正量に対応する前記矯正量テーブ
ルの部分を修正回数の増加に対応して漸減して所定の値
になるフィードバック値を加算して修正すると共に、前
記矯正後の曲がり量が前記許容値外の場合の前記矯正後
の部材の曲がり方向を判別して、前記矯正後の複数の特
定曲がり量範囲に応じて付加矯正量を与える付加矯正量
テーブルに基づく付加矯正量を、矯正前の曲がり方向と
同方向の場合には正の値とし相反する方向の場合には負
の値として、当該修正された値に付加してそれ以後の前
記矯正量テーブルの部分のデータとする過程とを有する
ことを特徴とする部材の曲がり矯正方法を提供すること
により達成される。

＜作用＞ このようにすれば、生産ロットの変更により、部材の
材質及び形状や転造時に於ける加工状態などに違いが生
じて、前回のロットに於ける最適矯正量では適正な矯正
を行うことが困難な場合でも、矯正量テーブルに基づい
た再矯正時に於ける矯正量に、部材の矯正後の曲がり方
向及び曲がり量に応じた付加矯正量を付加した値をもっ
て、矯正量テーブルの対応する部分を修正しておくた
め、新たなロットに於ける特性の違う部分に於いて修正
された特定曲がり量範囲に対するデータに矯正を行う際
に、自動的に適切な矯正を行うことができる。

＜実施例＞ 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳し
く説明する。

第１図は、本発明が適用されたロータシャフト１の芯
振れを矯正するための装置２の概略を模式的に示す図で
ある。例えば、自動車用パワーウィンドウモータに用い
られるロータシャフト１の図に於ける右側の出力用端部
にはウォーム1aが形成されており、パワーウィンドウモ
ータに一体的に組付けられるギヤボックス内のウォーム
ホイールとウォーム1aとが互いに噛合する。このウォー
ム1aに曲がり即ち芯振れが生じていると、安定かつ効率
の良いギヤ伝達ができなくなるため、モータ製造工程に
於て、ロータシャフト１にウォーム1aを形成した後に上
記芯振れ矯正装置２により芯振れを測定して、許容値外
のものについては矯正を行うようにしている。

芯振れ矯正装置２には、ウォーム1aの芯振れを測定す
るため変位センサ３と、その芯振れを矯正するためのア
クチュエータとしてのリードスクリュー付きパルスモー
タ４とが設けられている。変位センサ３は、例えば直動
型の変位センサからなり、往復動自在であってかつロー
タシャフト１の外周面に弾発的に衝当するようにされた
プッシュロッド3aと、プッシュロッド3aの突出端に揺動
自在に設けられた当接片3bとを有し、ウォーム1aの歯欠
けなどによる影響を受けないように複数の歯に渡って、
ウォーム1aの外周面に当接片3bを当接させることによ
り、ウォーム1aの芯振れを測定し、その測定値を制御装
置５に出力している。また、パルスモータ４は、駆動軸
4aの突出端によりロータシャフト１のウォーム1a側であ
る先端部をウォーム1aの曲がりを矯正する向きである図
の矢印Ａの向きに押し下げる際に、制御装置５からの駆
動信号により、後記する矯正値に応じたパルス数分だけ
回転するようにされている。

次に、このようにして構成された芯振れ矯正装置２の
作動要領について、第２図に示すフローチャートを参照
して以下に示す。

まず、ステップST1に於て、図示されないチャックに
より把持されて固定状態にあるロータシャフト１に対し
て、変位センサ３の当接片3bを前記したようにウォーム
1aの外周面に弾発的に当接させつつ、例えばチャックを
回転させることにより、ロータシャフト１を真の軸線回
りに１回転させてウォーム1aの芯振れを測定する。この
とき、１回転させたウォーム1aの上下方向の振れ幅の半
分の測定値をもって真の軸心の位置として記憶しておく
ことにより、図に於て真の軸心の位置から変位センサ３
により測定した変位量を減算することにより、真の軸心
の上側が正の値となりかつ下側が負の値となる芯振れ量
Ｙを算出することができる。尚、更にロータシャフト１
を回転させて、芯振れの正の値が最大となる位置で位置
決めする。

次にステップST2に於て、予め、設定された許容値と
ステップST1にて測定した芯振れ量とを比較して、芯振
れ量が許容値内の場合には矯正を行わずに終了し、芯振
れ量が許容値外の場合には、ステップST3に進み、ステ
ップST3に於て芯振れの矯正を行う。この芯振れの矯正
を行う際には、駆動軸4aを推進させて前記したようにロ
ータシャフト１の先端部を下方に押し下げるべく、パル
スモータ４を、後記するメモリ部６に於ける矯正量のデ
ータＺによるパルス分だけ回転させる。尚、この矯正量
のデータＺは、複数の特定芯振れ量範囲に応じて与えら
れる矯正量テーブルとして予め設定された所謂データテ
ーブルから読み出される。そして、ステップST4に於
て、矯正後の芯振れ量の測定を行い、次のステップST5
に於て、再度許容値とステップST4で測定された芯振れ
量とを比較して、芯振れ量が許容値内の場合には矯正を
行わずに終了する。

ステップST5に於て、芯振れ量が許容値外の場合には
ステップST6に進む。ステップST6に進んだものについて
は、ストックされていた矯正量のデータＺに基づく矯正
が不十分であったためであるから、ステップST6に於
て、矯正量のデータＺの修正を行うためのフィードバッ
ク値Xnの計算を次式により算出する。

Xn＝Ａ・Y/（ｎ＋３） 上記式中のＡは、パルスモータ４を回転させるための
単位芯振れ量当りのパルス数であり、ｎは、ステップST
3の矯正で十分矯正されずにステップST6に進んだものが
あった場合にインクリメントされる値（同じ芯振れ量を
測定されたロータシャフトの個数）である。ステップST
1で例えばある芯振れ量（Ｙ＝Y1）が初めて測定され、
その芯振れ量Y1に対応する矯正量のデータに基づく矯正
をステップST3で行い、それでも許容値内に入らなくて
ステップST6に進んだ場合には上記芯振れ量Y1に対応す
る上記修正式中のｎを１とする。そして、他のロータシ
ャフトで同様にステップST6に進んだ際の異なる芯振れ
量Y2、Y3、…に対しても同様に行い、次にステップST1
において芯振れ量Y1が測定されかつステップST6に進ん
だ場合には、その芯振れ量Y1に対する修正回数が２回目
となり、上記式による修正を行う際のｎを２とする。従
って、初めてステップST6に進んだ場合には、その時の
ステップST1で測定された芯振れ量（例えばY1）をテー
ブルの部分に対応する修正式のｎが１になって、フィー
ドバック値X_nを求める上式の分母が４となり、上記した
ように同じ芯振れ量（Y1）においてステップST6に進む
ものが増えるにつれて修正式中のｎが１つずつ増えるた
め、Xnの値は次第に収束することとなる。尚、ｎの上限
値としては、例えば15程度にすると良い。

また、制御装置５内に於て、矯正量のデータＺを次式
により算出している。

Ｚ＝Ａ・Ｙ＋ΣXn 即ち、上記式の右辺の第１項により、芯振れ量Ｙに比
例したパルスモータ４を回転させるためのパルス数を計
算し、第２項により、前記したフィードバック値Xnの累
積値を計算して、両者の和により矯正量のデータＺが算
出される。尚、矯正量のデータＺは、前記したように複
数の特定芯振れ量範囲に分けられたデータテーブルにス
トックされており、ステップST6に於てフィードバック
値Xnを計算したら、その基になった芯振れ量Ｙの区分に
記憶されている矯正量のデータＺを書き替える。

次の新なロータシャフト１の矯正工程でのステップST
1に於て、それ以前に矯正量のデータＺを修正された芯
振れと同一の芯振れ量Ｙを測定すると、そのものに適用
される矯正量のデータＺは、前回の値よりもフィードバ
ック値Xn分だけ増えており、より大きな矯正を行うこと
ができる。しかしながら、その矯正量のデータＺではま
だ不十分である場合には、ステップST6に進むことにな
り、再度その矯正量のデータＺを修正することとなる。
尚、矯正量のデータＺ中に含まれるフィードバック値Xn
が、前記したように同一の芯振れ量Ｙを測定して修正し
た回数が増えるにつれて減少し、ｎの上限を定めること
により所定の値になることから、矯正量のデータＺも収
束するため、矯正量のデータＺに対する修正幅が大き過
ぎてしまうという不都合を好適に防止することができ、
適正な矯正量のデータＺを自動的に得ることができる。

ステップST6に於て、上記したようにフィードバック
値Xnの計算を行った後には、ステップST7に進む。ステ
ップST7では、許容値内に入らなかった場合の芯振れの
特性を判断するべく、芯振れの方向の判別及び芯振れ量
の算出を行う。この芯振れの方向の判別では、ロータシ
ャフト１が比較的固くて矯正後でも矯正前の曲がり方向
と同じ方向に曲がったままであるか、ロータシャフト１
が比較的軟らかくて前記した真の軸心の位置を越えて反
対方向に曲げられたかを判別する。また、芯振れ量の算
出では、ステップST4に於いて測定された芯振れ量Ｙを
用いることができる。この特性判断に基づいて、例えば
前記した矯正量テーブルと同様のデータテーブルからな
る付加矯正量テーブルを用いて付加矯正量を読み出す。
このとき、芯振れ方向が矯正前の曲がり方向と同じであ
ると判別された場合には付加矯正量テーブルから読み出
した付加矯正量を正の値とし、反対方向であると判別さ
れた場合には付加矯正量を負の値として、矯正量のデー
タＺに付加する。

ステップST7の次にはステップST8に進み、ステップST
8に於て、ステップST5に於て所定の回数（Ｎ回）繰り返
して不合格となったことを検出したら、ステップST9に
進み、不合格の表示を行って終了する。尚、上記ステッ
プST8に於て確認する回数は、例えば自動製造ラインで
モータを生産する場合には、２回が適当である。不合格
がＮ回未満の場合にはステップST3に戻り再度矯正を行
う。また、他の部材に於いて芯振れ量が前記修正したテ
ーブルデータに対応する場合には、前記したようにして
付加矯正量を付加された矯正量に応じて、パルスモータ
４を相当パルス数だけ回転させて再度矯正を行う。従っ
て、例えば生産ロットを変更して、ロータシャフト１の
材質及び形状や転造時に於ける加工状態などの違いによ
り矯正し過ぎや過度な矯正不足が生じても、個々の違い
に応じた最適な矯正量にするべく矯正量テーブルのデー
タを修正することができ、ロット毎に適切な矯正を行う
ことができる。

尚、本実施例のステップST6に於て、フィードハック
値Xnを算出する式の分母として、同一の芯振れ量Ｙの個
数に３を加算したが、ｎ＋３に限定するものではなく、
ロータシャフト１の形状及び材質の違いなどにより、ｎ
に加算する数値を適宜変えることができる。また、本実
施例では、モータのロータシャフトにウォームを形成し
たものについて示したが、シャフトに限定されず、例え
ば真直状態で用いる板状部材の一部に何等かの加工をし
て、その加工工程に於て曲がりが生じたものについても
適用可能である。

また、本実施例に於いて変位センサ３としてウォーム
1aの外周面に当接する当接片3bを用いたが、当接片3bに
代えてウォーム1aに噛み合うウォームホイールを用いれ
ば、実際に芯出しを必要とする部位を直接測定すること
となり、更に高精度の矯正を行うことができる。

［発明の効果］ このように本発明によれば、部材の曲がり量に応じて
矯正量を与える矯正量テーブルに基づいて矯正した部材
の曲がり量が許容値外であった場合には、矯正後の曲が
り量及び曲がり方向に応じた付加矯正量を再矯正時に於
ける矯正量テーブルに基づく矯正量に付加して修正し、
次にその修正値を用いる曲がり量が測定された場合には
その修正値を用いて矯正を行うことから、部材に対する
最適な矯正値を個々の特にロット毎の特性に応じて自動
的に求めて矯正を行うことができると共に、ロットの変
更の度に矯正量の設定を作業者が変える必要が無いた
め、曲がりの矯正作業の効率を向上し得るなど、その効
果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された部材の曲がり矯正装置の
概略を示す模式図である。 第２図は、矯正装置の作動要領を示すフローチャートで
ある。 １……ロータシャフト、1a……ウォーム、２……芯振れ
矯正装置、３……変位センサ、3a……スライド軸、3b…
…当接片、４……パルスモータ、4a……駆動軸、５……
制御装置、６……メモリ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方向に曲がりのある部材に対して当該曲
   がり方向とは相反する向きに変形させて矯正する形式の
   部材の曲がり矯正方法であって、 前記部材の曲がり量を測定する過程と、複数の特定曲が
   り量範囲に応じてそれぞれ矯正量を与える矯正量テーブ
   ルに基づいて前記部材を矯正する過程と、矯正後の部材
   の曲がり量を測定して許容値と比較する過程と、前記矯
   正後の部材の曲がり量が前記許容値外の場合には当該矯
   正過程に於ける矯正量に対応する前記矯正量テーブルの
   部分を修正回数の増加に対応して漸減して所定の値にな
   るフィードバック値を加算して修正すると共に、前記矯
   正後の曲がり量が前記許容値外の場合の前記矯正後の部
   材の曲がり方向を判別して、前記矯正後の複数の特定曲
   がり量範囲に応じて付加矯正量を与える付加矯正量テー
   ブルに基づく付加矯正量を、矯正前の曲がり方向と同方
   向の場合には正の値とし相反する方向の場合には負の値
   として、当該修正された値に付加してそれ以後の前記矯
   正量テーブルの部分のデータとする過程とを有すること
   を特徴とする部材の曲がり矯正方法。