CN107835930B - 节锥角测定方法以及节锥角测定装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明涉及的节锥角测定方法中，使规定形状及尺寸的抵接部(51)与构成旋转动力传递单元(40)的凸条部(41)抵接，并且使抵接部(52)在从第一抵接工序中凸条部(41)与抵接部(51)抵接的位置(Pe1)向与旋转动力传递单元(40)的旋转轴(L)方向正交的方向离开规定的径向距离(d)的位置与凸条部(41)抵接，测定抵接部(51)与凸条部(41)抵接的位置(Pe1)和抵接部(52)与凸条部(41)抵接的位置(Pe2)之间的旋转轴(L)方向上的距离(S)，基于旋转轴方向上的距离(S)和规定的径向距离(d)，计算出旋转动力传递单元(40)的节锥角(θ)。

Description

节锥角测定方法以及节锥角测定装置
技术领域
本发明涉及端面花键等的旋转动力传递单元中的节锥角测定方法以及节锥角测定装置。
背景技术
例如，机动车等的将发动机动力向车轮传递的动力传递装置从发动机向车轮传递动力，并且除了需要允许行驶时的车辆的跳跃引起的角度位移、轴向位移之外，还需要允许用于车辆的转弯的角度位移。因此，一般来说，机动车等的驱动轴具有这样的结构：在差速器侧(内盘侧)配设能够与角度位移和轴向位移对应的滑动式等速万向联轴器，在驱动车轮侧(外盘侧)配设能取得较大的工作角的固定式等速万向联轴器，且通过轴将双方的等速万向联轴器连结。另外，驱动车轮侧的等速万向联轴器(固定式等速万向联轴器)与旋转自如地支承驱动车轮的车轮用轴承装置连结。
但是，近年来对于提高机动车的燃料利用率的要求越来越高，另一方面，对于作为机动车部件之一的车轮用轴承装置也强烈期望轻量化。以往，提出有各种各样的用于谋求车轮用轴承装置的轻量化方案，但与此同时在机动车的组装现场或维修场也强烈要求简化组装、分解作业而削减作业成本。
图1所示的车轮用轴承装置1是能满足上述的要求的结构的代表例。该车轮用轴承装置1被单元化，且构成为与等速万向联轴器31之间装卸自如。在此，车轮用轴承装置1主要具备：外侧构件2；轴环3；内圈4；作为滚动体的滚珠5；以及保持器6。在外侧构件2的内周形成有多列外侧轨道面7、7，在外侧构件2的外周一体地形成有用于将外侧构件2安装于车身的转向节(省略图示)的车身安装凸缘2a。在轴环3的一端部一体地形成有用于将轴环3安装于车轮(省略图示)的车轮安装凸缘8，在轴环3的外周形成有与外侧构件2的多列外侧轨道面7、7的一方对置的内侧轨道面9以及从该内侧轨道面9沿轴向延伸的圆筒状的小径台阶部10。在该小径台阶部10压入内圈4，在内圈4的外周形成有与外侧构件2的多列外侧轨道面7、7的另一方对置的内侧轨道面9。另外，由轴环3和内圈4构成内侧构件11。在外侧构件2的多列外侧轨道面7、7与内侧构件11的多列内侧轨道面9、9之间滚动自如地装入多个滚珠5、5，各滚珠5收容于保持器6。内圈4被使轴环3的小径台阶部10的端部向径向外方塑性变形而形成的敛缝部17沿轴向固定。在该情况下，在敛缝部17的端面形成有端面花键18。
另一方面，等速万向联轴器31主要具备外侧联轴器构件32、内侧联轴器构件33、保持器34以及转矩传递滚珠35。外侧联轴器构件32包括杯状部36以及与该杯状部36一体地形成的底部37，在底部37的内周形成有内螺纹部38。在该情况下，在底部37的肩部39形成有端面花键40。该端面花键40与在轴环3的敛缝部17的端面形成的端面花键18沿轴向抵接而成为相互啮合的状态，由此，能够将来自轴(省略图示)的转矩经由等速万向联轴器31以及轴环3向车轮安装凸缘8传递。
上述结构的等速万向联轴器31与车轮用轴承装置1例如通过使连结螺栓20与外侧联轴器构件32的底部37的内螺纹部38螺合而被在轴向上紧固固定。利用这样的装卸自如的单元的结构，能够谋求轻量·紧凑化，并且能够简化分解、组装作业。
但是，这种旋转动力传递单元的制造后的检查项目之一具有节锥角。所谓节锥角，如图2、图3A以及图3B所示，是指使通过齿41与齿19的啮合位置Pel、Pe2…的节圆Pc1、Pc2…(参照后述的图4)在端面花键18、40的旋转轴方向上重合时得到的圆锥状的基准面(节锥PC)的顶角θ，所述齿41为构成一方的端面花键40的齿，所述齿19是与所述齿41成对且为构成另一方的端面花键18的齿。该节锥角θ对端面花键40、18的强度也有影响，因此评价其精度非常重要。
在此，例如，在专利文献1中提出作为用于测定齿轮的齿形的方法而使用接触式探针的测头的方法。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-133237号公报
发明内容
发明要解决的课题
例如，使用专利文献1记载的测定技术也能求出端面花键的节锥角，但在该情况下，必须用接触式探针扫描齿面上的一定的区域，因此，测定作业所需要的时间变长。另外，上述测定技术涉及的试验机(具备接触式探针的三维形状测定装置)的价格非常高。基于以上的理由，如专利文献1记载的现存的测定技术不适于例如流水线上的测定作业等针对批量产品的全数检查。
当然，以上的问题并不仅限于端面花键，是沿圆周方向排列有多个凸条部而成的、能通过与相对的凸条部的卡合来传递旋转动力的旋转动力传递单元普遍广泛存在的问题。
鉴于以上的情况，在本说明书中，将简单且在短时间内测定端面花键等的旋转动力传递单元的节锥角作为要解决的技术课题。
用于解决课题的方案
所述课题的解决通过本发明涉及的节锥角测定方法来实现。即，该测定方法是用于测定沿周向排列有多个凸条部而成的旋转动力传递单元的节锥角的方法，所述旋转动力传递单元能够通过与相对的凸条部的卡合而传递旋转动力，其特征在于，包括：第一抵接工序，在该第一抵接工序中，使规定形状及尺寸的抵接部与凸条部抵接；第二抵接工序，在该第二抵接工序中，使抵接部在从第一抵接工序中凸条部与抵接部抵接的位置向与旋转动力传递单元的旋转轴方向正交的方向离开规定的径向距离的位置与凸条部抵接；距离测定工序，在该距离测定工序中，测定在第一抵接工序中凸条部与抵接部抵接的位置和在第二抵接工序中凸条部与抵接部抵接的位置之间的旋转轴方向上的距离；以及节锥角算出工序，在该节锥角算出工序中，基于测定出的旋转轴方向上的距离和规定的径向距离，计算出旋转动力传递单元的节锥角。
根据本发明涉及的测定方法，仅通过在与旋转动力传递单元的旋转轴方向正交的方向、即在径向上彼此分开规定的距离(径向距离)的两个部位使具有规定形状及尺寸的抵接部与凸条部抵接，并获取此时的两个部位的抵接位置之间的旋转轴方向上的距离、可以说是与凸条部抵接的抵接位置的相对高度，就能够基于三角函数而求出旋转动力传递单元的节锥角。因此，能够非常简单容易地求出旋转动力传递单元的节锥角。另外，仅测定使规定形状及尺寸的抵接部在两个部位与凸条部抵接时的抵接部与凸条部的抵接位置之间的旋转轴方向上的距离这样的作业即可，因此，作业时间也较短即可。另外，若通过上述的动作及作业即可，则所需要的设备也简单即可，因此，能够降低作业成本。
另外，本发明涉及的节锥角测定方法也可以为，在第一抵接工序及第二抵接工序中，通过使抵接部沿旋转轴方向移动而使抵接部与凸条部抵接。
本发明如上述那样在两个部位使凸条部与抵接部抵接，并测定此时的各抵接位置的旋转轴方向上的距离，因此，只要在各抵接工序中使抵接部沿旋转轴方向移动而与凸条部抵接，则能够基于此时的抵接部的行程量(旋转轴方向上的移动量)求出上述旋转轴方向上的距离。由此，能够以更高的精度求出旋转轴方向上的距离，因此，能够提高基于旋转轴方向上的距离算出的节锥角的算出精度。
另外，本发明涉及的节锥角测定方法也可以为，将抵接部的形状及尺寸设定为在凸条部与相对的凸条部的啮合位置处与凸条部抵接。
本发明的成为测定对象的旋转动力传递单元的节锥角如前述那样是使该旋转动力传递单元的多个节圆在旋转轴方向上重合时得到的节锥的顶角，节圆是通过旋转动力传递单元的凸条部与相对的凸条部的啮合位置的假想圆(参照图3A、图3B以及后述的图4)。因此，通过将抵接部的形状及尺寸设定为在凸条部与相对的凸条部的啮合位置处与凸条部抵接，能够视为抵接部与凸条部的抵接点位于凸条部与相对的凸条部的啮合位置上。因此，在该情况下，能够将在距离测定工序中得到的、抵接部与凸条部的抵接位置之间的旋转轴方向上的距离直接用于计算节锥角。即，作为(旋转轴方向上的距离)/(规定的径向距离)＝tan{90°-(节锥角的二分之一)}，不进行测定值的补正等，能够直接计算出节锥角(参照后述的图10)。因此，通过这样，能够提高节锥角的算出精度。
另外，本发明涉及的节锥角测定方法也可以为，抵接部构成为球状。
通过这样将抵接部做成为球状，与凸条部的形状(特别是侧面的形状)如何无关，能够正确地在目标位置使凸条部与抵接部以点状抵接。另外，通过将凸状部做成为球状，即使抵接部从预定的位置偏离而与凸条部碰到，也能将抵接部自身引导到凸条部的侧面(例如齿面)之间的规定位置。因此，能够进行非常稳定的抵接作业以及之后的距离测定作业。
另外，本发明涉及的节锥角测定方法也可以为，使用两个抵接部，利用相对位移量测定部弹性支承一方的抵接部，使另一方的抵接部能与相对位移量测定部一体地移动，利用相对位移量测定部测定从使一方的抵接部与凸条部抵接的状态到使另一方的抵接部沿旋转轴方向移动而与凸条部抵接之间的另一方的抵接部在旋转轴方向上的移动距离，来作为一方的抵接部在旋转轴方向上的相对位移量，基于测定出的移动距离，计算出旋转轴方向上的相对距离。
如上述那样，设置两个抵接部和相对位移量测定部，并使它们一体地沿旋转轴方向移动，先使一方的抵接部与凸条部抵接，接着使另一方的抵接部沿旋转轴方向继续移动而与凸条部抵接，从而能够自动地计算出旋转轴方向上的相对距离。因此，即使不分别地检测各抵接部与凸条部的抵接位置，也能在抵接部向凸条部的接近动作以及抵接动作中自动地计算出旋转轴方向上的相对距离。另外，只要存在用于使两个抵接部与相对位移量测定部一体地移动的机构，则与作业者的熟练度如何无关，能够获得稳定的测定精度。
以上说明所涉及的节锥角测定方法能够较佳地应用于例如旋转动力传递单元为端面花键的情况。
另外，以上说明所涉及的节锥角测定方法能够较佳地应用于例如形成有凸条部的旋转动力传递单元和形成有相对的凸条部的成对的旋转动力传递单元中的至少一方构成车轮用轴承装置的情况。
或者，以上说明所涉及的节锥角测定方法能够较佳地应用于例如形成有凸条部的旋转动力传递单元和形成有相对的凸条部的成对的旋转动力传递单元中的至少一方构成等速万向联轴器的情况。
或者，以上说明所涉及的节锥角测定方法能够较佳地应用于例如形成有凸条部的旋转动力传递单元和形成有相对的凸条部的成对的旋转动力传递单元中的一方构成车轮用轴承装置、另一方构成等速万向联轴器的情况。
另外，所述课题的解决通过本发明涉及的节锥角测定装置也能实现。即，该测定装置是用于测定沿周向排列多个凸条部而成的旋转动力传递单元的节锥角的装置，所述旋转动力传递单元能够通过与相对的凸条部的卡合而传递旋转动力，其特征在于，具备：第一抵接部，其具有规定形状及尺寸，且能够与凸条部抵接；第二抵接部，其具有规定形状及尺寸，且能够在从凸条部与第一抵接部抵接的位置向与旋转动力传递单元的旋转轴方向正交的方向离开规定的径向距离的位置与凸条部抵接；距离测定部，其测定第一抵接部与凸条部抵接的位置和第二抵接部与凸条部抵接的位置之间的旋转轴方向上的距离。
根据本发明涉及的测定装置，与本发明涉及的测定方法相同，仅通过在与旋转动力传递单元的旋转轴方向正交的方向、即在径向上彼此分开规定的距离(径向距离)的两个部位使具有规定形状及尺寸的抵接部与凸条部抵接，并获得此时的两个部位的抵接位置之间的旋转轴方向上的距离、可以说是与凸条部抵接的抵接位置的相对高度，就能够基于三角函数求出旋转动力传递单元的节锥角。因此，能够非常简单且容易地求出旋转动力传递单元的节锥角。另外，仅测定规定形状及尺寸的抵接部在两个部位与凸条部抵接时的抵接部与凸条部的抵接位置之间的旋转轴方向上的距离这样的作业即可，因此，作业时间也较短即可。另外，若通过上述的动作及作业即可，则所需要的设备也简单即可，因此能够降低作业成本。
发明效果
如以上所述，根据本发明，能够简单且在短时间内测定端面花键等的旋转动力传递单元的节锥角。
附图说明
图1是本发明的一实施方式涉及的车轮用轴承装置以及等速万向联轴器的剖视图。
图2是用于说明旋转动力传递单元中的节锥角的主要部分剖视图。
图3A是图2所示的旋转动力传递单元的A-A剖视图。
图3B是图2所示的旋转动力传递单元的B-B剖视图。
图4是在图1所示的等速万向联轴器这一侧设置的端面花键的俯视图。
图5是本发明的一实施方式涉及的节锥角测定装置的侧视图。
图6是图5所示的节锥角测定装置的主视图。
图7是用于说明使用图5所示的测定装置的节锥角测定方法的一例的图，是表示将成为测定对象的端面花键配置于测定装置的规定位置的状态的主视图。
图8是用于说明使用图5所示的测定装置的节锥角测定方法的一例的图，是表示使第一抵接部与端面花键的齿面抵接的状态的主要部分放大剖视图。
图9A是表示图8所示的状态下的第一抵接部与齿面的位置关系的C-C剖视图。
图9B是表示图8所示的状态下的第二抵接部与齿面的位置关系的D-D剖视图。
图10是用于说明使用图5所示的测定装置的节锥角测定方法的一例的图，是表示使第二抵接部与端面花键的齿面抵接的状态的主要部分放大剖视图。
图11A是表示图10所示的状态下的第一抵接部与齿面的位置关系的E-E部视图。
图11B是表示图10所示的状态下的第二抵接部与齿面的位置关系的F-F剖视图。
图12是用于说明使用标准模块的距离测定部的校正动作的一例的图，是表示将标准模块配置于测定装置的规定装置的状态的主视图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的一实施方式。
图4是从沿着在图1所示的等速万向联轴器31的底部37形成的端面花键40的旋转轴(在此为外侧联轴器构件32的旋转轴L)的方向观察该端面花键40得到的图(俯视图)。该端面花键40通过沿圆周方向排列作为凸条部的多个齿41而成。在本实施方式中，端面花键40构成为绕其旋转轴L对称的形状。另外，各齿41沿着端面花键40的(进而外侧联轴器构件32的)半径方向延伸，其截面形状在半径方向的任一截面上均相同。在圆周方向上相邻的齿41、41之间的距离(即齿底42的圆周方向尺寸)随着从旋转轴L朝向半径方向外径侧而增大。在此，举出端面花键40的规格的一例，在包含四轮驱动车的乘用车中使用的情况下的端面花键40的外径尺寸为
Figure BDA0001546471830000081
左右，齿41的模数为1～3mm左右，压力角为20～30°左右的范围。设于车轮用轴承装置1这一侧的端面花键18也具有相同的形状以及规格。
这些端面花键18、40能够利用各种方法形成。例如，就设于等速万向联轴器31这一侧的端面花键40而言，虽然省略图示，但可以在通过塑性加工成形外侧联轴器构件32的同时在外侧联轴器构件32的底部37的肩部39成形。当然，也可以在制作外侧联轴器构件32之后在外侧联轴器构件32的底部37的肩部39通过塑性加工成形端面花键40。或者，也可以通过塑性加工以外的适当的手段(例如基于NC控制的切削加工等)来形成端面花键40。
另外，例如，就设于车轮用轴承装置1这一侧的端面花键18而言，可以通过使用旋转模式的摆动成形机(省略图示)而与敛缝部17同时成形。当然，端面花键18的成形方法不限于上述的旋转模式的摆动成形，也可以通过其他的摆动成形或塑性加工等来成形。
接下来，基于图5～图11B说明上述端面花键18、40中的节锥角测定方法的一例。需要说明的是，在本实施方式中，以测定上述端面花键18、40中的、设于等速万向联轴器31这一侧的端面花键40的节锥角的情况为例进行说明。
图5是表示本发明的一实施方式涉及的节锥角测定装置50的整体结构的主视图，图6表示节锥角测定装置50的侧视图。如图5及图6所示，节锥角测定装置50具备：能与作为凸条部的端面花键40的齿41抵接的第一抵接部51；与第一抵接部51分开设置、能与端面花键40的齿41抵接的第二抵接部52；距离测定部53；使第一及第二抵接部51、52与距离测定部53一体地升降的升降机构54。
第一抵接部51只要能与等速万向联轴器31侧的端面花键40的齿41的齿面41a抵接即可，可以取任意的形状及尺寸，例如，在本实施方式中构成为球状。另外，此时，第一抵接部51的外径尺寸设定为：例如，如后述的图9A等所示，在成为测定对象的端面花键40的齿41与相对的端面花键18的齿19的啮合位置Pe1处与齿41的齿面41a抵接。
第二抵接部52配设于与第一抵接部51在与该第一抵接部51的移动方向正交的方向上分开规定距离的位置。具体而言，如图8所示，第二抵接部52配置为，其中心轴C2位于从第一抵接部51的中心轴C1向与沿着等速万向联轴器31的旋转轴L方向正交的方向(在图8中为左右方向)离开规定的径向距离d的位置。
另外，与第一抵接部51相同，第二抵接部52只要能与等速万向联轴器31侧的端面花键40的齿41的齿面41a抵接即可，可以取任意的形状及尺寸，例如，在本实施方式中构成为球状。另外，此时，第二抵接部52的外径尺寸设定为：例如，如后述的图11B等所示，在成为测定对象的端面花键40的齿41与相对的端面花键18的齿19的啮合位置Pe2处与齿41的齿面41a抵接。在如本实施方式这样端面花键40的齿41在其长边方向上构成为相同的截面形状的情况下，第二抵接部52的外径尺寸设定为与第一抵接部51的外径尺寸相同的大小。
距离测定部53能够测定从使第一抵接部51与齿41的齿面41a抵接的状态起的、第二抵接部52的旋转轴L方向的相对移动距离。在本实施方式中，距离测定部53由例如作为相对位移量测定部的度盘式指示器55构成，通过使其测头55a与和第一抵接部51连结的可动销56抵接，从而能够弹性地支承与可动销56连结的第一抵接部51。
升降机构54具有：支柱57；能滑动地安装于支柱57的滑动部58；对滑动部58赋予驱动力的升降用进给手柄59，例如能够使用游标高度尺等作为升降机构54。在本实施方式中，升降机构54的支柱57设为与成为测定对象的端面花键40的旋转轴L平行(图7)，并且，第一抵接部51与第二抵接部52以及距离测定部53一体地设于滑动部58。由此，在驱动了升降用进给手柄59(在图示例中为由作业者的旋转操作赋予了驱动力)时，一体地设于滑动部58的第一及第二抵接部51、52沿着等速万向联轴器31的旋转轴L升降(图7)。
另外，在本实施方式中，在第一及第二抵接部51、52的附近设有定位部60。该定位部60例如经由沿水平方向延伸的连结部61与滑动部58连结固定，如图7所示，该定位部60能对外侧联轴器构件32进行定位，以使得在该定位部60与形成有成为测定对象的端面花键40的外侧联轴器构件32的外周面抵接的状态下，第一及第二抵接部51、52能分别在共同的齿41的径向规定位置处与齿面41a抵接。需要说明的是，附图标记62表示平台(参照图5～图7)。
以下，主要基于图7～图11B说明使用上述结构的测定装置50的端面花键40的节锥角θ的测定方法的一例。
(S1)定位工序
首先，如图7所示，使形成有成为测定对象的端面花键40的外侧联轴器构件32(或者具备外侧联轴器构件32等速万向联轴器31)与节锥角测定装置50的定位部60抵接。此时，通过以使端面花键40的旋转轴L与滑动部58的升降方向平行的方式使外侧联轴器构件32的外周面与定位部61抵接，从而端面花键40被定位于规定的姿势及位置。
(S2)第一抵接工序
接下来，通过驱动升降机构54的升降用进给手柄59，而使滑动部58下降，从而使一体地设于滑动部58的第一抵接部51与端面花键40的齿面41a抵接(图8、图9A)。在本实施方式中，第一抵接部51在成为测定对象的端面花键40的齿41与相对的齿19的啮合位置Pe1处与在圆周方向上相邻的齿面41a、41a抵接。在该状态下，即在第一抵接部51与齿面41a抵接的状态下，将构成距离测定部53的度盘式指示器55的刻度量(第一抵接部51的相对位置)设为零。需要说明的是，此时，第二抵接部52还未与齿面41a抵接(图8、图9B)。
(S3)第二抵接工序
这样，从第一抵接部51与齿面41a抵接的状态起，进一步使升降机构54的滑动部58下降，从而使一体地设于滑动部58的第二抵接部52与端面花键40的齿面41a抵接(图10、图11B)。在本实施方式中，第二抵接部52与和第一抵接部51所抵接的齿面41a共同的齿面41a抵接(图10)，且在与相对的齿19的啮合位置Pe2处与在圆周方向上相邻的齿面41a、41a抵接(图11B)。
(S4)相对距离测定工序
在这样地使第一及第二抵接部51、52与共同的齿面41a抵接之后，测定第一抵接部51与齿面41a抵接的位置和第二抵接部52与齿面41a抵接的位置之间的旋转轴L方向上的相对距离。在本实施方式中，测定在啮合位置Pel处与齿面41a抵接的状态的第一抵接部51的中心位置O1和在啮合位置Pe2处与齿面41a抵接的状态的第二抵接部52的中心位置O2之间的旋转轴L方向上的分开距离S(图10)。在此，从第一抵接部51与齿面41a抵接的状态到第二抵接部52与齿面41a抵接的状态之间的第二抵接部52的下降量相当于度盘式指示器55(图7)的相对位移量。另外，在第一及第二抵接部51、52与齿面41a的抵接位置均为啮合位置Pe1、Pe2、双方的抵接部51、52的形状及尺寸相等的情况下，上述的度盘式指示器55的相对位移量等于从双方的抵接部51、52的中心位置O1、O2之间的初始分开距离S0(参照图6)减去使第一及第二抵接部51、52与齿面41a抵接时的中心位置O1、O2之间的分开距离S而得到的值。另外，该分开距离S能视为与各啮合位置Pe1、Pe2处节圆半径PCD1、PCD2(参照图8等)的差PCD1-PCD2相等。因此，将从第二抵接部52与齿面41a抵接的状态下的度盘式指示器55的刻度量减去第一抵接部51与齿面41a抵接时的度盘式指示器55的刻度量得到的值(的绝对值)从初始分开距离S0中减去而得到的值被测定为分开距离S。在本实施方式中，由于将第一抵接部51与齿面41a抵接时的度盘式指示器55的刻度量设为零，因此，从初始分开距离S0减去第二抵接部52与齿面41a抵接的状态下的度盘式指示器55的刻度量(绝对值)得到的值成为分开距离S。
(S5)节锥角算出工序
最后，基于在上述工序S4中获取的分开距离S与径向距离d来计算出端面花键40的节锥角θ。如图10所示，在第一及第二抵接部51、52的中心位置O1、O2之间的铅垂方向的分开距离S与径向距离d之间，下述的数学式1成立。在此，角度α是连结第一及第二抵接部51、52的中心位置O1、O2的直线与和旋转轴L正交的直线交叉的角度，在角度α与成为计算对象的节锥角θ之间，下述的数学式2成立。
[数学式1]
Figure BDA0001546471830000121
[数学式2]
Figure BDA0001546471830000122
因此，根据数学式1及数学式2，节锥角θ能够作为中心位置O1、O2之间的铅垂方向的分开距离S与径向距离d的函数而以数学式3的方式求出。
[数学式3]
Figure BDA0001546471830000123
这样，根据本发明涉及的测定装置50，仅通过使具有规定形状及尺寸的抵接部51、52在与端面花键40的旋转轴L方向正交的方向、即端面花键40的径向上分开规定距离(径向距离d)的两个部位与齿面41a抵接，而获取此时的两个部位的抵接位置Pel、Pe2之间的旋转轴L方向的分开距离S，就能基于三角函数求出端面花键40的节锥角θ。因此，能够非常简单且容易地求出端面花键40的节锥角θ。另外，仅测定使规定形状及尺寸的抵接部51、52在两个部位与齿面41a抵接时的抵接部51、52与齿面41a的抵接位置Pe1、Pe2之间的旋转轴L方向上的分开距离S这样的作业即可，因此，作业时间也较短即可。另外，若通过上述的动作及作业即可，则所需要的设备也简单即可，因此，能够降低作业成本。
特别是，如本实施方式这样，利用作为距离测定部53的度盘式指示器55弹性支承第一抵接部51，获取从第一抵接部51与齿面41a抵接的状态到第二抵接部52与齿面41a抵接的状态之间的第二抵接部52的下降量而作为度盘式指示器55的刻度变动量(第一抵接部51相对于度盘式指示器55的相对位移量)，因此，仅通过使第一及第二抵接部51、52下降而依次与共同的齿面41a抵接这样的作业，就能自动地求出分开距离S，进而求出节锥角θ。因此，能够更简单地求出节锥角θ。另外，通过设置用于使第一及第二抵接部51、52与距离测定部53一体地移动的机构(升降机构54)，与作业者的熟练度如何无关，能够获得稳定的测定精度。
以上，说明了本发明的一实施方式，但上述的节锥角测定方法及测定装置50只要在本发明的范围内即可，也可以采用其他的方式。
例如，在上述实施方式中，以如下那样地设定第一及第二抵接部51、52的外径尺寸的情况为例进行了说明，即，将第一及第二抵接部51、52的外径尺寸设定为：各抵接部51、52在成为测定对象的端面花键40的齿41与相对的端面花键18的齿19的啮合位置Pe1处与齿41的齿面41a抵接，但当然也可以设定为除此以外的形状及尺寸。例如，虽省略图示，但可以预先基于设定好的各抵接部51、52的形状及尺寸求出齿面41a与各抵接部51、52的抵接位置，并且计算出各抵接位置与啮合位置Pel、Pe2的旋转轴L方向上的分开距离，获取这些算出分开距离而作为补正值。由此，考虑实际的与齿面41a抵接的抵接位置和啮合位置Pe1、Pe2之间的高度方向的偏差，从而能够正确地计算出节锥角θ。
另外，在上述实施方式中，例示了使用两个抵接部51、52求出节锥角θ的情况，但当然本发明也可以采用除此以外的结构及方法。
例如，在上述实施方式中，例示了利用距离测定部53(度盘式指示器55)测定第一抵接部51的相对移动距离，并基于测定出的相对移动距离计算出分开距离S的情况，但当然也可以通过除此以外的方法计算出分开距离S。例如，虽省略图示，但也可以通过设置能检测各抵接部51、52的滑动方向上的位置的位置检测部，来计算出从第一抵接部51与齿面41a抵接的位置到第二抵接部52与齿面41a抵接的位置的旋转轴L方向上的分开距离S。
或者，若如上述实施方式那样使用游标高度尺作为升降机构54，也可以设置检测各抵接部51、52是否与齿面41a抵接的抵接检测部，并获取检测到抵接时的旋转轴L方向上的位置，从而来计算出旋转轴L方向上的分开距离S。
另外，如图12所示，通过使用具有第一平坦面64及第二平坦面65的标准模块63预先进行距离测定部53(度盘式指示器55)的校正，从而也能够简化上述的相对距离测定工序S4和节锥角算出工序S5。即，预先将标准模块63的彼此平行的第一平坦面64与第二平坦面65的台阶差设定为第一及第二抵接部51、52的中心位置O1、O2之间的分开距离S的目标尺寸。并且，在使该标准模块63与定位部60抵接的状态下，使第一抵接部51与第一平坦面64抵接，然后，使第二抵接部52与第二平坦面65抵接(图12)。并且，将该状态下的度盘式指示器55的刻度数设定为零。若这样将度盘式指示器55的刻度数设定为零，则之后只要实际使第一及第二抵接部51、52与成为测定对象的端面花键40的齿面41a依次抵接而获取此时的度盘式指示器55的刻度数(具体而言为从零起的正负任一方向的偏差量)，就能瞬时判定端面花键40的节锥角θ是否处于允许范围内(预先逆运算出节锥角θ的上限时及下限时的分开距离S，而算出能够允许的与分开距离S的目标尺寸的偏差幅度)。
另外，在以上的说明中，例示了将端面花键40的节锥角θ作为测定对象的情况，但本发明涉及的测定方法及测定装置50当然也适用于端面花键40以外的旋转动力传递单元。即，只要具有节锥角、在周向上排列多个凸条部而成的结构，可以在任意结构的旋转动力传递单元中应用本发明。

Claims (9)

1.一种节锥角测定方法，其是用于测定沿周向排列有多个凸条部而成的旋转动力传递单元的节锥角的方法，所述旋转动力传递单元能够通过与相对的凸条部的卡合而传递旋转动力，
所述节锥角测定方法包括：
第一抵接工序，在该第一抵接工序中，使规定形状及尺寸的抵接部与所述凸条部抵接；
第二抵接工序，在该第二抵接工序中，使所述抵接部在从所述第一抵接工序中所述凸条部与所述抵接部抵接的位置向与所述旋转动力传递单元的旋转轴方向正交的方向离开规定的径向距离的位置与所述凸条部抵接；
距离测定工序，在该距离测定工序中，测定在所述第一抵接工序中所述凸条部与所述抵接部抵接的位置和在所述第二抵接工序中所述凸条部与所述抵接部抵接的位置之间的所述旋转轴方向上的距离；以及
节锥角算出工序，在该节锥角算出工序中，基于所述测定出的旋转轴方向上的距离与所述规定的径向距离，计算出所述旋转动力传递单元的节锥角，
使用两个所述抵接部，利用相对位移量测定部弹性支承一方的抵接部，使另一方的抵接部能与所述相对位移量测定部一体地移动，
利用所述相对位移量测定部测定从使所述一方的抵接部与所述凸条部抵接的状态到使所述另一方的抵接部沿所述旋转轴方向移动而与所述凸条部抵接之间的所述另一方的抵接部在所述旋转轴方向上的移动距离，来作为所述一方的抵接部在所述旋转轴方向上的相对位移量，
基于所述测定出的移动距离，计算出所述旋转轴方向上的距离。
2.根据权利要求1所述的节锥角测定方法，其中，
在所述第一抵接工序及第二抵接工序中，通过使所述抵接部沿所述旋转轴方向移动而使所述抵接部与所述凸条部抵接。
3.根据权利要求1或2所述的节锥角测定方法，其中，
将所述抵接部的形状及尺寸设定为在所述凸条部与所述相对的凸条部的啮合位置处与所述凸条部抵接。
4.根据权利要求1或2所述的节锥角测定方法，其中，
所述抵接部构成为球状。
5.根据权利要求1或2所述的节锥角测定方法，其中，
所述旋转动力传递单元为端面花键。
6.根据权利要求1或2所述的节锥角测定方法，其中，
形成有所述凸条部的所述旋转动力传递单元与形成有所述相对的凸条部的成对的旋转动力传递单元中的至少一方构成车轮用轴承装置。
7.根据权利要求1或2所述的节锥角测定方法，其中，
形成有所述凸条部的所述旋转动力传递单元与形成有所述相对的凸条部的成对的旋转动力传递单元中的至少一方构成等速万向联轴器。
8.根据权利要求1或2所述的节锥角测定方法，其中，
形成有所述凸条部的所述旋转动力传递单元与形成有所述相对的凸条部的成对的旋转动力传递单元中的一方构成车轮用轴承装置，另一方构成等速万向联轴器。
9.一种节锥角测定装置，其是用于测定沿周向排列有多个凸条部而成的旋转动力传递单元的节锥角的装置，所述旋转动力传递单元能够通过与相对的凸条部的卡合而传递旋转动力，
所述节锥角测定装置具备：
第一抵接部，其具有规定形状及尺寸，且能够与所述凸条部抵接；
第二抵接部，其能够在从所述凸条部与所述第一抵接部抵接的位置向与所述旋转动力传递单元的旋转轴方向正交的方向离开规定的径向距离的位置与所述凸条部抵接；以及
距离测定部，其测定所述第一抵接部与所述凸条部抵接的位置和所述第二抵接部与所述凸条部抵接的位置之间的所述旋转轴方向上的距离。
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