JP2000111306A - 位相検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被検出部の位相を検出ために必要とされる作業
時間を抑制して、ワークのコストの高騰を抑制できる位
相検出装置を提供する。 【解決手段】位相検出装置１はチャック機構部１１と位
相検出ユニット１２等を備えている。チャック機構部１
１は旋回テーブル１７とワーク２を固定するチャック部
１８とを備えている。位相検出ユニット１２は接触子３
４と開閉センサ２７とロータリエンコーダ４２とを備え
ている。接触子３４はワーク２の軸線Ｐと同一線上の軸
線Ｐ１回りに回動自在に設けられかつこの軸線Ｐ１に対
し直交しかつ位相検出ユニット１２の外周方向に向って
変位する接触子３４を備えている。接触子３４はワーク
２の溝３に当接可能である。開閉センサ２７は接触子３
４の変位を検出する。ロータリエンコーダ４２は接触子
３４の軸線Ｐ１回りの位置情報を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸線に関して対称
に形成された周面と軸線に沿う被検出部とを備えたワー
クの軸線回りの位相を検出する位相検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車用の変速装置として用い
られるトロイダル形無段変速装置の入力ディスクと出力
ディスクとカムディスクとのうち少なくとも一つは、軸
に対しボールスプライン係合部によって取付けられるこ
とがある。

【０００３】このボールスプライン係合部は、断面円弧
状またはゴシックアーチ状に形成されかつ軸の外周面に
設けられたボールスプライン係合溝と、このボールスプ
ライン係合溝と対抗合致するとともに、断面円弧状また
はゴシックアーチ状に形成されかつ前記入出力ディスク
とカムディスクのうち少なくとも一つに設けられたボー
ルスプライン係合溝と、これらのボールスプライン係合
溝が互いに対抗合致した際にこれらの溝間に挿入される
球状のボールと、を備えている。前記ボールスプライン
係合溝は、軸線に沿ってそれぞれ形成されている。な
お、本明細書に記したゴシックアーチ状に形成された溝
とは、断面形状が、互いに中心が別の二つの円弧面によ
り構成されかつこれらの円弧面が溝底で互いに一体に連
なって形成された溝を示している。

【０００４】前記入出力ディスクやカムディスクなどの
ように、軸線に関して対称に形成された周面と前記軸線
に沿うボールスプライン係合溝などを備えたワークを製
造する際には、例えばまず円柱状の素材などから鍛造加
工や切削加工などによって前述したディスクの形状に近
い中間成品を一旦製造する荒加工工程と、この中間成品
に研削加工などを施して最終形状の前述したディスクを
得る仕上加工工程と、を経て製造するようになってい
る。以下に、円環状に形成されかつ内周面にボールスプ
ライン係合溝を備えたワークを例に説明する。

【０００５】荒加工工程を経て得られた中間製品６２
（以下ワークと呼ぶ）は、図５及び図６に示すように、
軸線Ｐ２に関して対称な円環状に形成されかつその内周
面６４に前記ボールスプライン係合溝に対応する溝６３
が形成されている。

【０００６】荒加工工程を経て得られたワーク６２に研
削加工などを施す際には、砥石などの工具を前記溝６３
に対応する所定の位置に位置決めする必要がある。この
ため、前記溝６３の軸線Ｐ２回りの位置を検出してワー
ク６２の位相を検出するなどして、溝６３と工具との位
置関係を適切に保つ必要があった。

【０００７】溝６３の軸線Ｐ２回りの位置を検出して、
溝６３と工具との位置関係を適切に保つために、従来、
人手によって図５に示す位置決め装置７１を用いて行っ
たり、図６に示す溝６３の位置を検出してワーク６２の
位相を検出する位相検出装置１０１を用いてきた。

【０００８】図５に例示された位置決め装置７１は、装
置本体７２と、この装置本体７２に設けられたチャック
部７３と、ワーク６２の内周部６５に挿入される位相合
わせ治具７４と、前記装置本体７２に取付けられたスト
ッパ７５と、を備えている。

【０００９】チャック部７３は、ワーク６２の外形に沿
って形成されているとともに、ワーク６２を締め付けて
固定できるようになっている。位相合わせ治具７４は、
ワーク６２の内周部６５に挿入可能な大きさに形成され
た治具本体７６と、この治具本体７６から突没自在に設
けられた接触子７７と、治具本体７６に取付けられたア
ーム７８と、を備えている。

【００１０】接触子７７は、治具本体７６から突出する
方向に付勢されているとともに溝６３に当接可能に形成
されている。接触子７７を溝６３の所定の位置に当接さ
せて、チャック部７３にワーク６２を載置させて、ワー
ク６２と位相合わせ治具７４を一体に回転させると、ア
ーム７８をストッパ７５と当接させられるようになって
いる。

【００１１】位置決め装置７１を用いて所定の位置に溝
６３が位置するようにワーク６２を位置決めする際に
は、まず、チャック部７３にワーク６２を載置する。そ
して、ワーク６２の内周部６５に位相合わせ治具７４を
挿入するとともに、接触子７７を溝６３に押し当てる。
この状態で、ワーク６２を位相合わせ治具７４とともに
軸線Ｐ２回りに回転させ、アーム７８がストッパ７５に
当接した位置で、チャック部７３を締めてワーク６２を
固定する。このように、所定の位置に溝６３が位置する
ように、ワーク６２を位置決めするようになっている。

【００１２】チャック部７３を回転可能な旋回テーブル
上へ搭載し、ワーク６２をチャック部７３へ固定後、チ
ャック部７３、ワーク６２、位相合わせ治具７４を一体
で軸線Ｐ２回りに回転させて位置決めしてもよい。

【００１３】図６に例示された位相検出装置１０１は、
装置本体１０２と、Ｙ軸テーブル１０３と、Ｘ軸テーブ
ル１０４と、回転テーブル１０５と、チャック部１０６
と、Ｚ軸テーブル１０７と、アーム１０８と、検出部１
０９と、を備えている。装置本体１０１は、略平坦な平
坦面１１０ａを有するテーブル部１１０と、このテーブ
ル部１１０から上方に延びた壁部１１１と、を備えてい
る。

【００１４】Ｙ軸テーブル１０３は、テーブル部１１０
の平坦面１１０ａに沿う図示中の矢印Ｙに沿って移動自
在にテーブル部１１０に支持されている。Ｘ軸テーブル
１０４は、テーブル部１１０の平坦面１１０ａに沿いか
つ矢印Ｙに対し直交する図示中の矢印Ｘに沿って移動自
在にＹ軸テーブル１０３に支持されている。回転テーブ
ル１０５は、テーブル部１１０の平坦面１１０ａに対し
直交する軸線Ｐ３回りに回動自在にＸ軸テーブル１０４
に支持されている。

【００１５】チャック部１０６は、回転テーブル１０５
とともに回動自在に支持されている。チャック部１０６
は、ワーク６２の外形に沿って形成されているととも
に、ワーク６２を締め付けて固定するようになってい
る。Ｚ軸テーブル１０７は、矢印Ｙ，Ｘに対し直交する
図示中の矢印Ｚに沿って移動自在に壁部１１１に支持さ
れている。

【００１６】アーム１０８は、Ｚ軸テーブル１０７に、
このＺ軸テーブル１０７とともに矢印Ｚに沿って移動自
在に支持されているとともに、このＺ軸テーブル１０７
からチャック部１０６の上方に向って延びて形成されて
いる。

【００１７】検出部１０９は、取付部１１２と、接触セ
ンサ１１３とを備えている。取付部１１２は、アーム１
０８に取付けられて支持されている。接触センサ１１３
は、溝６３に当接自在に形成されているとともに、チャ
ック部１０６に相対して、前記取付部１１２に支持され
ている。接触センサ１１３は、溝６３に当接すると、こ
の溝６３の存在を検知するようになっている。

【００１８】位相検出装置１０１は、チャック部１０６
にワーク６２を載置しかつこのチャック部１０６がワー
ク６２を挟みこんで固定した状態で、接触センサ１１３
が溝６３または内周面６４に当接するまで、Ｘ、Ｙ、Ｚ
軸テーブル１０４，１０３，１０７を駆動した後、回転
テーブル１０５を駆動する。

【００１９】接触センサ１１３が、溝６３に当接する
と、このときの前述したテーブル１０５の回転位置か
ら、溝６３の位置を検出して、ワーク６２の位相を検出
するようになっている。接触センサ１１３の代わりに接
触式変位センサまたは非接触式変位センサを用いて、溝
６３の位置を検出する場合もある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示した位置決め装置７１を用いて、軸線Ｐ２回りの所定
の位置に溝６３が位置するように、ワーク６２を位置決
めするには、手作業で行うため、生産性が低く生産効率
が低下する傾向となっていた。このため、製造コストが
高騰する傾向となっていた。

【００２１】また、図６に示した位相検出装置１０１を
用いて、溝６３の位置を検出して、ワーク６２の位相を
検出するには、位相検出装置１０１が前述したテーブル
１０４，１０３，１０７，１０５が駆動するなどの動作
が複雑であるため、位相の検出に時間がかかって、生産
性が低く生産効率が低下する傾向となっていた。このた
め、製造コストが高騰する傾向となっていた。

【００２２】本発明は前記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、ボールスプライン係合溝
などの被検出部の位相を検出するために必要とされる作
業時間を抑制して、ワークのコストの高騰を抑制するこ
とができる位相検出装置を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の位相検出装置は、軸線に関し
て対称に形成された周面と前記軸線に沿う被検出部を少
なくとも一つ有するワークを保持し、前記被検出部の前
記軸線回りの位相を検出する位相検出装置であって、前
記ワークに対し相対的に回動自在でかつ前記軸線に対し
交差する方向に沿って移動自在に設けられているととも
に、前記ワークの被検出部に当接可能な接触部と、前記
接触部の軸線に対し交差する方向に沿った変位を検出す
る第１の検出手段と、前記接触部の前記軸線回りの位置
情報を検出する第２の検出手段と、を備えたことを特徴
としている。

【００２４】本発明の位相検出装置は、ワークの被検出
部に当接可能な接触部が、ワークに対し相対的に回動自
在でかつ軸線に対し交差する方向に沿って移動自在に設
けられているため、接触部をワークの内周部に挿入し、
接触部を軸線に対し交差する方向に沿って拡張するよう
押圧させながらワークに対し相対的に回動させることに
よって、接触部を被検出部に確実に当接させることがで
きる。

【００２５】このため、被検出部の軸線回りの位置つま
り位相を検出する作業の自動化を図ることが可能となる
とともに、接触部が軸線に対し交差する方向と軸線回り
の方向との二方向のみに変位するだけであるため、被検
出部の位相を検出する検出作業に要する作業時間を抑制
することが可能となる。

【００２６】第１の検出手段が接触部の軸線に対し交差
する方向に沿う変位を検出し、第２の検出手段が接触部
の軸線回りの位置情報を検出するので、接触部が被検出
部に当接した際の接触部の変位などを確実に検出するこ
とができ、被検出部の軸線回りの位置つまり位相を確実
に検出することができる。

【００２７】また、前述した位相検出装置において、前
記ワークを前記軸線回りに回動自在に支持するチャック
機構部を備えるのが望ましい。この場合、より確実に被
検出部の軸線回りの位置つまり位相を検出することがで
きる。

【００２８】前記位相検出装置において、前記接触部の
回動を規制する規制手段を備えているのが望ましい。こ
の場合、被検出部の位相を検出する検出作業に要する作
業時間をより抑制することが可能となる。

【００２９】この位相検出装置は、前記チャック機構部
の回動を制御し、前記接触部の軸線に対し交差する方向
に沿った移動を制御し、この接触部の変位に基いて前記
規制手段を制御する制御手段を備えるのが望ましい。こ
の場合、接触部の変位に基いて規制手段を制御するの
で、被検出部の位相を検出する検出作業に要する作業時
間をより一層抑制することが可能となる。

【００３０】前記位相検出装置は、前記接触部の軸線と
ワークの軸線とが互いに一致するように接触子を位置決
めするとともに、この接触子をワークの軸線方向に沿っ
て移動自在に支持する位置決めユニットを備えるのが望
ましい。この場合、位置決めユニットが接触部の軸線と
ワークの軸線とを互いに一致させた後、接触部を軸線に
沿ってワークに近付ける方向に変位させることによっ
て、接触部と被検出部とを互いに接触させて、ワークの
位相を検出することができる。このため、被検出部の位
相を検出する検出作業に要する作業時間をより一層抑制
することが可能となる。

【００３１】さらに、前記位相検出装置は、前記チャッ
ク機構部と、前記規制手段と、前記制御手段と、前記位
置決めユニットと、を備えるのが望ましい。この場合、
位相検出装置は、規制手段が接触部の回動を規制した状
態で、チャック機構部がワークを回転させる。そして、
接触部が軸線に対し交差する方向に沿って変位して、第
１の検出手段が、この接触部がワークの被検出部に当接
することを検出する。

【００３２】第１の検出手段が、接触部が被検出部に当
接するのを検出すると、規制手段の接触部の回動の規制
を解除する。その後、ワークと接触部とが互いに一体と
なって回動するとともに、第２の検出手段がこのワーク
の軸線回りの位置情報を検出するので、所定の位置に接
触部が達するまでワークを回転させることができる。し
たがって、ワークの位相を確実に検出することができる
とともに、ワークを所定の位相まで回転させた後位置決
めすることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１から図３を参照して説明する。

【００３４】図１などに示す位相検出装置１は、図４に
示す軸線Ｐに関して対称に形成された周面としてに内外
周面４ａ，４ｂと軸線Ｐに沿った被検出部３を備えたワ
ーク２において、被検出部３の軸線Ｐ回りの位置を検出
して、ワーク２の位相を検出する装置である。

【００３５】図示例においては、ワーク２として前述し
た図５及び図６に示したものと同様の円環状に形成され
かつ内周面４ａに被検出部としてのボールスプライン係
合溝に対応する溝を備えた中間製品を示している。この
ワーク２から得られる製品は、軸などにボールスプライ
ン係合部によって取付けられる。

【００３６】このボールスプライン係合部は、断面円弧
状またはゴシックアーチ状に形成されかつ軸の外周面に
この軸の軸線に沿って設けられたボールスプライン係合
溝と、断面円弧状またはゴシックアーチ状に形成されか
つ製品の内周面に軸線に沿って設けられたボールスプラ
イン係合溝と、を備え、これらのボールスプライン係合
溝を互いに対抗合致させかつこれらの係合溝内に球状の
ボールを挿入して構成されている。

【００３７】前記ボールスプライン係合溝を備えた製品
を製造する際においては、例えば、まず円柱状の素材な
どから鍛造加工や切削加工などによって製品の形状に近
い中間成品を一旦製造する荒加工工程と、この中間成品
に研削加工などを施して最終形状の製品を得る仕上加工
工程と、を経て製造するようになっている。

【００３８】前記ボールスプライン係合溝を備えた製品
は、軸線に関して対称な形状をなしているため、これら
の製品の製造過程おける中間製品（以下ワークと呼ぶ）
２は、図４に示すように、軸線Ｐに関して対称な形状に
形成されている。

【００３９】ワーク２は、図４に示すように、円環状に
形成されているとともに、その内周面４ａに、被検出部
としてのボールスプライン係合溝に対応する断面円弧状
の溝３が形成されている。溝３は、複数形成されてい
る。

【００４０】仕上加工工程において、ワーク２に研削加
工を施す際には、砥石などの工具を所定の位置に位置決
めしてボールスプライン係合溝を形成する必要がある。
このため、軸線Ｐ回りの溝３の位置を検出して、ワーク
２の位相を検出する必要が生じる。

【００４１】前述したワーク２の位相検出装置１は、図
１ないし図３に示すように、装置本体１０と、チャック
機構部１１と、位相検出ユニット１２と、位置決めユニ
ットとしてのＺ軸テーブル１３と、制御手段としての制
御機構部１４などを備えている。

【００４２】装置本体１０は、略平坦に形成された平坦
面１５ａを有するテーブル部１５と、このテーブル部１
５の平坦面１５ａから上方に向って形成された支持部１
６と、を備えている。

【００４３】チャック機構部１１は、装置本体１０のテ
ーブル部１５の平坦面１５ａ上に設けられており、旋回
テーブル１７と、チャック部１８とを備えている。旋回
テーブル１７は、テーブル部１５の平坦面１５ａ上に設
けられている。チャック部１８は、ワーク２の外形に沿
って形成されているとともに、ワーク２を締め付けて固
定できるようになっている。チャック部１８は、旋回テ
ーブル１７によって、締め付けて固定するワーク２の軸
線Ｐ回りに回動自在に支持されている。

【００４４】また、旋回テーブル１７は、制御機構部１
４と接続しており、この制御機構部１４の指令によって
チャック部１８を介してワーク２を回動させるようにな
っているとともに、予め設定された角度だけ回動するよ
うになっている。

【００４５】Ｚ軸テーブル１３は、支持部１６によっ
て、チャック部１８に締め付けられて固定されるワーク
２の軸線Ｐに沿う図示中の矢印Ｚに沿って移動自在に支
持されている。Ｚ軸テーブル１３は、制御機構部１４と
接続しており、制御機構部１４の指令によって、矢印Ｚ
に沿って移動するようになっている。

【００４６】また、Ｚ軸テーブル１３は、支持部１６か
ら、チャック部１８に締め付けられて固定されたワーク
２の上方に向って延びたアーム１９を支持している。ア
ーム１９は、Ｚ軸テーブル１３とともに矢印Ｚに沿って
移動自在となっている。

【００４７】位相検出ユニット１２は、アーム１９に支
持されたユニットカバー１２ａと、ユニット本体１２ｂ
とを備えている。ユニットカバー１２ａは筒状に形成さ
れているとともに下方に開口した状態でアーム１９に取
付けられている。

【００４８】図２は、位相検出ユニット１２の要部であ
るユニット本体１２ｂを示している。同図に示すよう
に、ユニット本体１２ｂは、ハウジング２１と、軸部２
２と、検出部２３と、を備えている。ハウジング２１
は、全体としては有底筒状に形成されており、その底部
２１ａが上方に位置しかつ下方に開口した状態で、ユニ
ットカバー１２ａ内に設けられている。軸部２２は、前
記ハウジング２１内に、軸受ユニット２４を介して、ハ
ウジング２１に対して回動自在に取付けられている。

【００４９】軸部２２は、ハウジング２１を介してアー
ム１９に取付けられた状態でその内部に下方に向って突
没自在なプッシャ部材２５と、このプッシャ部材２５を
突没させる直動ソレノイド２６と、第１の検出手段とし
ての開閉センサ２７と、を設けている。

【００５０】プッシャ部材２５は、その先端部が、軸部
２２から離れるのにしたがってつまり下方に向うにした
がって徐々に先細となるように、テーパ面２８を有して
形成されている。直動ソレノイド２６は、制御機構部１
４と接続しているとともに、その端面２６ａがプッシャ
部材２５と接して設けられている。直動ソレノイド２６
は、制御機構部１４からの指令にしたがって伸縮して、
プッシャ部材２５を突没させるようになっている。

【００５１】開閉センサ２７は、制御機構部１４と接続
しているとともに、直動ソレノイド２６の端面２６ａに
相対して設けられている。開閉センサ２７は、直動ソレ
ノイド２６が伸長してこの直動ソレノイド２６の端面２
６ａが所定量以上変位すると、制御機構部１４に向って
接触子当接信号を発するようになっている。

【００５２】この開閉センサ２７が接触子当接信号を発
する直動ソレノイド２６の所定量の変位は、後述するよ
うに接触子３４が軸線Ｐに対し直交する方向に沿って変
位して溝３に当接する量とするのが望ましい。この開閉
センサ２７は、機械式のスイッチや非接触形の各種のセ
ンサを用いることができる。

【００５３】このように、開閉センサ２７は、直動ソレ
ノイド２６の端面２６ａの変位を検出することによっ
て、接触子３４の軸線Ｐに対し直交などの交差する方向
に沿った変位を検出するようになっている。直動ソレノ
イド２６の変位を検出する開閉センサ２７の代わりに検
出部本体３１の開閉を直接に検出することで、接触子３
４の開閉を検出する開閉センサを用いても良い。

【００５４】検出部２３は、軸部２２に取付けられてお
り、一対の検出部本体３１と、これらの検出部本体３１
にそれぞれ設けられた延伸部３３と、接触子３４などを
備えている。検出部本体３１は、それぞれ板状に形成さ
れており、軸線Ｐ２に関して互いに対称となる位置に配
されている。検出部本体３１は、それそれ、ピボット３
２を中心に揺動自在に軸部２２に支着されているととも
に、その底部がチャック部１８に相対して設けられてい
る。

【００５５】前記ハウジング２１及び軸部２２の軸線
は、互いに同一線上に位置しかつ一対の検出部本体３１
の対称軸上に配されており、これらの軸線は、位相検出
ユニット１２の軸線Ｐ１をなしている。

【００５６】一対の検出部本体３１，３１の互いに対向
する面はそれぞれ、軸線Ｐ１に沿って軸部２２に向って
互いに対向する隙間が徐々に拡大する傾斜面３５とされ
ている。傾斜面３５は、プッシャ部材２５のテーパ面２
８と当接するようになっている。

【００５７】延伸部３３は、検出部本体３１の底部から
チャック部１８に向って延びて形成されている。接触子
３４は、延伸部３３それぞれの先端部に設けられてい
る。

【００５８】接触子３４は、ボールスプライン係合溝に
対応する被検出部としての溝３に沿う断面円弧状に形成
されかつ位相検出ユニット１２の外周方向に突出して形
成されているとともに、延伸部３３を介して検出部本体
３１に固定されている。接触子３４は、溝３に当接可能
に形成されている。

【００５９】前述した構成によって、直動ソレノイド２
６が制御機構部１４からの指令に基いてプッシャ部材２
５を軸部２２から突出させると、このプッシャ部材２５
の突出に伴ってテーパ面２８及び傾斜面２５を介して接
触子３４が、位相検出ユニット１２の外周方向に向って
押圧される。接触子３４は、チャック部１８に挟み込ま
れたワーク２の軸線Ｐに対し交差する方向としての直交
する方向に沿って、外周方向に向って変位することとな
る。

【００６０】また、延伸部３３と接触子３４とは、プッ
シャ部材２５などから外周方向に向って押圧されていな
い際には、ワーク２の内周部５に侵入自在となってい
る。接触子３４は、プッシャ部材２５などによって外周
方向に向って押圧されると、ワーク２の溝３に当接する
ようになっている。

【００６１】さらに、接触子３４は、軸部２２を介し
て、前述した軸受ユニット２４によって、前述した軸線
Ｐ１回りにワーク２に対し相対的に回動自在に、Ｚ軸テ
ーブル１３によって支持されている。

【００６２】検出部本体３１には、付勢手段としての復
帰ばね３６が設けれている。この復帰ばね３６は、直動
ソレノイド２６およびプッシャ部材２５による接触子３
４の外周方向に向う押圧が解除されると、延伸部３３を
介して接触子３４を初期位置に復帰させるように延伸部
３３を付勢している。

【００６３】一対の延伸部３３，３３それぞれに設けら
れた接触子３４，３４は、前記軸線Ｐ１に関して互いに
対称となる位置に配されているとともに、互いに軸線Ｐ
１に関して対称な形状に形成されている。一対の延伸部
３３，３３それぞれに設けられた接触子３４，３４は、
本明細書に記した接触部を構成し、軸線Ｐ１は本明細書
に記した接触部の軸線をなしている。

【００６４】位相検出ユニット１２は、その軸線Ｐ１
が、チャック部１８に固定されるワーク２の軸線Ｐと同
一線上に位置するように、アーム１９を介してＺ軸テー
ブル１３によって支持されている。位置検出ユニット１
２は、アーム１９を介してＺ軸テーブル１３によって、
チャック部１８に挟み込まれて固定されたワーク２に対
し接離自在に支持されている。

【００６５】また、ハウジング２１内には、規制手段と
してのブレーキユニット４１と、第２の検出手段として
のロータリエンコーダ４２とが設けられている。ブレー
キユニット４１は、制御機構部１４と接続しており、こ
の制御機構部１４からの規制指令信号に基いて、ハウジ
ング２１内に軸受ユニット２４によって回動自在に支持
された軸部２２の回動を規制するようになっている。こ
のように、ブレーキユニット４１は、軸部２２の回動を
規制することによって接触子３４の回動を規制するよう
になっている。

【００６６】ロータリエンコーダ４２は、制御機構部１
４と接続しており、軸部２２の軸線Ｐ回りの位置情報と
しての回転位置に対応する回転位置信号を制御機構部１
４に向って、逐次出力するようになっている。回転位置
とは、中心（軸線Ｐ）から所定の方向に延びた方向を基
準方向とし、中心（軸線Ｐ）回りの前述した基準方向と
のなす角度を示している。

【００６７】制御機構部１４は、制御部４３と、第１の
コントローラ４４と、アンプ４５と、第２のコントロー
ラ４６と、を備えており、位相検出装置１全体の制御を
つかさどるようになっている。制御機構部１４は、チャ
ック機構部１１の旋回テーブル１７と、Ｚ軸テーブル１
３と、直動ソレノイド２６と、開閉センサ２７と、ブレ
ーキユニット４１と、ロータリエンコーダ４２などに接
続している。

【００６８】制御部４３には、開閉センサ２７とロータ
リエンコーダ４２とが接続しており、開閉センサ２７か
ら接触子当接信号が入力するとともにロータリエンコー
ダ４２から回転位置信号が入力するようになっている。
制御部４３は、第１のコントローラ４４を介して直動ソ
レノイド２６とブレーキユニット４１とに接続してい
る。

【００６９】制御部４３は、接触子当接信号が入力する
と、ブレーキユニット４１の軸部２２の回動の規制を解
除するなどの、接触子３４の軸線Ｐに対し直交する方向
に沿った変位に基いてブレーキユニット４１を制御する
ようになっている。

【００７０】制御部４３は、第２のコントローラ４０及
びアンプ４５を介して、旋回テーブル１７と接続してい
る。制御部４３は、開閉センサ２７から接触子当接信号
が入力すると、旋回テーブル１７を、ロータリエンコー
ダ４２が所定の回転位置を検出するまで、回転させるよ
うになっている。

【００７１】また、制御部４３は、一旦ロータリエンコ
ーダ４２が所定の回転位置を検出し、少なくとも一つの
溝３に仕上加工を施したのちに、最終製品形状に基いた
ボールスプライン係合溝の周方向に沿った間隔にしたが
って、旋回テーブル１７を回転させるようになってい
る。

【００７２】前述した構成によれば、位相検出装置１を
用いて、溝３の軸線Ｐ回りの位置を検出して、ワーク２
の位相を検出する際には、まず、チャック部１８にワー
ク２を載置し、このチャック部１８を用いてワーク２を
挟み込んで固定する。

【００７３】制御機構部１４が、Ｚ軸テーブル１３を位
相検出ユニット１２がワーク２に近付く方向に駆動し
て、ワーク２の内周部５に接触子３４を挿入し、ブレー
キユニット４１を作動させて軸部２２及び接触子３４の
回動を規制する。

【００７４】そして、直動ソレノイド２６を用いてプッ
シャ部材２５を突出し、接触子３４を軸線Ｐに対し直交
する方向に沿って外周方向に向って押圧しながら、旋回
テーブル１７を用いてワーク２を回転させる。このと
き、接触子３４は、ブレーキユニット４１によって回転
停止状態が維持されている。

【００７５】溝３と接触子３４とが互いに近付くと、溝
３内に接触子３４が徐々に侵入していく。すると、接触
子３４が、位相検出ユニット１２の外周方向に向って徐
々に変位していき、溝３に当接する。

【００７６】開閉センサ２７が、制御機構部１４に向っ
て接触子当接信号を発し、制御機構部１４がこの接触子
当接信号に基いて、旋回テーブル１７の回転を停止する
とともに、ブレーキユニット４１の軸部２２の回動の規
制を解除する。このように、開閉センサ２７が接触子当
接信号を発することで、溝３の軸線Ｐ回りの位置つまり
ワーク２の位相を検出する。その後、ロータリエンコー
ダ４２が所定の回転位置を検出するまで、再び旋回テー
ブル１７を駆動して、予め定められた所定の回転変位と
なる位置に、ワーク２を位置決めする。

【００７７】ワーク２の位置決めが終了した後、Ｚ軸テ
ーブル１３を用いて接触子３４をワーク２の内周部５か
ら抜き出すように、位相検出ユニット１２を逃がし、溝
３の仕上加工に移行する。

【００７８】この仕上加工の際に、複数の溝３を加工す
る場合には、一度のみワーク２の位相を検出して位置決
めした後、ワーク２の最終成品形状のボールスプライン
係合溝の周方向に沿った間隔にしたがって、旋回テーブ
ル１７を用いてワーク２を回転させつまり回転割出を行
って、仕上加工を行う。

【００７９】また、本実施形態の位相検出装置１は、溝
３の軸線Ｐ回りの位置つまりワーク２の位相を検出する
際には、ワーク２の内周面４ａにおいて、互いに対向す
る一対の溝３の位置を検出するようになっている。位相
検出装置１は、接触子３４を複数対あるいは、３個以上
の複数備えて構成され、一度のワーク２の位相を検出す
る際に、ワーク２の内周面４ａにおいて互いに相対する
複数対あるいは３個以上の複数の溝３の位置を検出する
ようにしてもよい。

【００８０】また、ワーク２の溝３の数が奇数個の場
合、例えば３か所に溝がある場合には位相検出装置１は
接触子３４をワーク２の溝３の配置に対応させて構成
し、ワーク２の位相を検出する際にワーク２の内周面４
ａにおいて３か所の溝３に接触子３４を当接させて溝３
の位置を検出してもよい。

【００８１】本実施形態によれば、直動ソレノイド２６
及びプッシャ部材２５などが接触子３４を位相検出ユニ
ット１２の外周方向に向って押圧しながら、旋回テーブ
ル１７がワーク２を回動させるので、接触子３４を溝３
に確実に当接させることができる。

【００８２】接触子３４が、溝３に当接すると開閉セン
サ２７が直動ソレノイド２６の端面２６ａの所定の変位
を検出して、制御機構部１４に向って接触子当接信号を
発する。このため、溝３の軸線Ｐ回りの位置つまりワー
ク２の位相を検出する作業の自動化が図れることとな
る。

【００８３】さらに、接触子３４が軸線Ｐに対し直交す
る方向と、ワーク２に対し相対的に軸線Ｐ回りの方向
と、の二方向のみに変位するだけであるため、溝３の位
置を検出する検出作業に要する作業時間を抑制すること
が可能となる。

【００８４】また、開閉センサ２７が接触子３４の軸線
Ｐに対し直交する方向に沿った変位を検出し、ロータリ
エンコーダ４２が接触子３４の軸線Ｐ回りの回転変位位
置を検出するので、接触子３４が溝３に当接した際の接
触子３４の変位を検出することができ、ワーク２の位相
を確実に検出することができる。

【００８５】また、ワーク２を軸線Ｐ回りに回動可能に
支持するチャック機構部１１と、接触子３４の回動を規
制するブレーキユニット４１と、接触子３４の軸線Ｐ１
とワーク２の軸線Ｐとが互いに同一線上に位置するよう
に位相検出ユニット１２を支持するＺ軸テーブル１３
と、を備えているので、ワーク２の位相を確実に検出で
きるとともに、この検出作業に要する作業時間を抑制で
きる。

【００８６】なお、位相検出装置１は、チャック機構部
１１の旋回テーブル１７を設けずに、位相検出ユニット
１２に接触子３４を回動させるモータなどの回動手段を
設けても良い。

【００８７】この場合、ワーク２の溝３に当接可能な接
触子３４をワーク２の内周部５に挿入し、接触子３４を
軸線Ｐ１に対し交差する方向に沿って移動させながら、
接触子３４をワーク２に対し回動させることによって、
接触子３４を溝３に確実に当接させることができる。

【００８８】このため、溝３の軸線Ｐ回りの位置つまり
位相を検出する作業の自動化を図ることが可能となると
ともに、接触子３４が軸線Ｐ１に対し交差する方向と軸
線Ｐ１回りの方向との二方向のみに変位するだけである
ため、溝３の位相を検出する検出作業に要する作業時間
を抑制することが可能となる。

【００８９】また、開閉センサ２７が接触子３４の軸線
Ｐ１に対し交差する方向に沿う変位を検出し、ロータリ
エンコーダ４２が接触子３４の軸線回りの位置情報を検
出するので、接触子３４が溝３に当接した際の接触子３
４の変位などを確実に検出することができ、溝３の軸線
Ｐ回りの位置つまり位相を確実に検出することができ
る。

【００９０】なお、本実施形態の位相検出装置１は、円
環状でかつ内周面４ａに溝３を有するワーク２の位相を
検出するようになっているが、円柱状でかつ外周面に被
検出部を有するワークの軸線回りの位相を検出するよう
に、接触子３４が位相検出ユニット１２の内周方向に変
位するように構成しても良い。

【００９１】また、本実施形態の位相検出装置１は、ト
ロイダル形無段変速装置の入出力ディスクまたはカムデ
ィスクを製造する際の中間成品の位相を検出して、これ
らのディスクを製造するするようになっているが、これ
らのディスクなどのワークの製造誤差などを検出する測
定装置として用いても良い。

【００９２】

【発明の効果】本発明によれば、被検出部の軸線回りの
位置つまり位相を検出する作業の自動化を図ることが可
能となるとともに、接触部が軸線に対し交差する方向と
軸線回りの回動方向との二方向のみに変位するだけであ
るため、被検出部の位相を検出する検出作業に要する作
業時間を抑制することが可能となる。したがって、ワー
クのコストの高騰を抑制することができる。

【００９３】また、第１の検出手段が接触部の軸線に対
し交差する方向に沿う変位を検出し、第２の検出手段が
接触部の軸線回りの回転角度を検出するので、接触部が
被検出部に当接した際の接触部の変位などを確実に検出
することができ、被検出部の軸線回りの位置つまり位相
を確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の位相検出装置の一部を示
す側面図。

【図２】同実施形態の位相検出ユニットのユニット本体
の断面図。

【図３】同実施形態の位相検出装置のブロック図。

【図４】（Ａ）は同実施形態の位相検出装置が位相を検
出するワークの平面図。（Ｂ）は図４（Ａ）中のｂ―ｂ
線に沿う断面図。

【図５】従来の位置決め装置を示す説明図。

【図６】（Ａ）は従来の位相検出装置の側面図。（Ｂ）
は図６（Ａ）中のｂ―ｂ線に沿う断面図。

【符号の説明】

１…位相検出装置 ２…ワーク ３…溝（被検出部） ４ａ…内周面 ４ｂ…外周面 Ｐ…ワークの軸線 ２７…開閉センサ（第１の検出手段） ３４…接触子（接触部） Ｐ１…接触部の軸線 ４２…ロータリエンコーダ（第２の検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F062 AA07 AA09 AA36 AA81 BB04 CC23 CC27 EE01 EE04 EE09 EE62 EE63 FF03 FF17 GG29 GG38 GG51 HH05 2F069 AA15 AA44 BB38 DD15 DD16 GG51 GG63 HH02 JJ06 JJ17 MM02 MM04 MM23 MM32 PP02 PP08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸線に関して対称に形成された周面と前記
   軸線に沿う被検出部を少なくとも一つ有するワークを保
   持し、前記被検出部の前記軸線回りの位相を検出する位
   相検出装置であって、 前記ワークに対し相対的に回動自在でかつ前記軸線に対
   し交差する方向に沿って移動自在に設けられているとと
   もに、前記ワークの被検出部に当接可能な接触部と、 前記接触部の軸線に対し交差する方向に沿った変位を検
   出する第１の検出手段と、 前記接触部の前記軸線回りの位置情報を検出する第２の
   検出手段と、 を備えたことを特徴とする位相検出装置。