JP2596554Y2 - ワークの測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、位相が決められて嵌合
組立てされるオス側ワークとメス側ワークとの角変位量
を測定する測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ベルト式無段変速機のプーリ
は、ベルト溝の一方の側壁を構成する壁部を有するオス
側ワークとしてのシャフトと、該シャフトに外嵌され、
ベルト溝の他方の側壁を構成するメス側ワークとしてプ
ーリ側壁部材とを備えている。上記シャフトとプーリ側
壁部材とを嵌合するに当っては、ボールスプライン等を
用いて、軸線方向の相対移動を自在にかつ軸線廻りの相
対回動を不能に組立てるようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、従来のプー
リの品質管理では、シャフトやプーリ側壁部材等の個々
の部品の寸法・重量等については検査を行っているが、
シャフトとプーリ側壁部材とを嵌合組付けした状態での
検査は殆ど行われていないのが実情である。

【０００４】しかし、近年、プーリの品質管理を充実す
ることが要請されて来ており、シャフトとプーリ側壁部
材とを嵌合組付けした状態での検査、特に、両部材の相
対的な軸線廻りのがたつき（つまり角変位量）を測定す
ることが必要である。

【０００５】そこで、このような角変位量を測定する方
法として、オス側ワーク（シャフト）とメス側ワーク
（プーリ側壁部材）とを嵌合組付けした状態で、一方の
ワークを固定し、他方のワークをアクチュエータにより
軸線廻りに回動させ、その際のアクチュエータの作動変
位量から上記両ワークの相対的な軸線廻りの角変位量を
間接的に測定することが考えられる。しかし、この測定
方法の場合、測定されたワークの角変位量に、アクチュ
エータ等駆動部側の部品における撓みやがたつき等が含
まれることになり、充分な測定精度を確保することがで
きない。

【０００６】また一方、特開平３−１９１８０３号公報
には、液体を封入した室を有する外筒と、該外筒の封入
液体内に配置されかつ回転軸廻りに回転自在に保持され
た浮体とを備え、上記外筒と浮体との回転軸廻りの相対
角変位を検出するようにした角変位検出装置が開示され
ている。しかし、上記外筒と浮体との関係は、位相が決
められて嵌合組立てされるオス側ワークとメス側ワーク
との関係と全く異なるので、上記角変位検出装置を、オ
ス側ワークとメス側ワークとの角変位量を測定するのに
そのまま適用することはできない。

【０００７】本考案はかかる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、オス側ワークとメス
側ワークとを嵌合組付けした状態で、一方のワークを固
定し、他方のワークをアクチュエータにより軸線廻りに
回動させたとき、両ワークの角変位量を直接的に測定す
ることにより、測定結果からアクチュエータ等駆動部側
の部品における撓みやがたつき等を除き、測定精度を高
め得るワークの測定装置を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案の解決手段は、オス側ワークと、該オス側ワ
ークの外周面に対しスプラインを介して軸線方向に相対
移動自在にかつ軸線廻りに相対回動不能に外嵌されるメ
ス側ワークとの角変位量を測定する測定装置として、上
記オス側ワークをクランプする第１のクランプ手段と、
上記メス側ワークをクランプする第２のクランプ手段
と、上記第１及び第２のクランプ手段のうち、いずれか
一方のクランプ手段を少なくともワークの軸線廻りに回
動不能に支持する基台と、他方のクランプ手段を支持
し、かつ該クランプ手段と一体にワークの軸線廻りに回
動自在に設けられた測定台と、上記他方のクランプ手段
にクランプされたワークに、その軸線廻りの回動力を付
与する駆動手段と、上記基台に上記一方のクランプ手段
を介して回動不能に支持されたワークをクランプし、上
記測定台に、該測定台が上記駆動手段から付与される回
動力により回動するときに測定台に対してワークの軸線
廻りに相対回動することを許容するように取り付けられ
た測定用クランプ手段と、上記測定台に設けられ、上記
駆動手段から付与される回動力により測定台が回動する
ときに該測定台と一体的に回動し、上記測定用クランプ
手段と測定台との間の相対的な角変位量を測定する測定
手段とを備える構成とする。

【０００９】

【作用】上記の構成により、本考案では、嵌合組立てさ
れたオス側ワークとメス側ワークとの角変位量を測定す
るときには、先ず、上記オス側ワークを第１のクランプ
手段で、上記メス側ワークを第２のクランプ手段でそれ
ぞれクランプする。しかる後、駆動手段を作動させて測
定台を上記ワークの軸線廻りに回動させる。すると、該
測定台に設けられたクランプ手段でクランプされた上記
オス側ワーク又はメス側ワークがその軸線廻りに測定台
と共に回動し、基台にクランプ手段を介して回動不能に
支持された他方のワークとの間で角変位量を生じる。こ
のとき、測定用クランプ手段と測定台とがこの両ワーク
間の角変位量と同じだけワークの軸線廻りに相対的に回
動する。そして、上記測定手段は、一方のワークとその
軸線廻りに一体的に回動する測定台に設けられ、測定用
クランプ手段と測定台との間の相対的な角変位量を測定
する。この測定量は両ワーク間の角変位量と一致する。
従って、両ワーク間の角変位量を、測定用クランプ手段
及び測定台という剛体を介して検出することができ、こ
の測定結果に駆動手段側の部品における撓みやがたつき
等が含まれることはない。

【００１０】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１〜図４は本考案の一実施例に係わるワ
ークの測定装置Ａを示す。この測定装置Ａは、ベルト式
無段変速機のプーリＢにおける二つの構成部材同士の角
変位量を測定するものである。ここで、上記プーリＢの
構成について簡単に説明するに、プーリＢは、ベルト溝
の一方の側壁を構成する壁部ｄ1 を有するオス側ワーク
としてのシャフトｄと、該シャフトｄに外嵌され、ベル
ト溝の他方の側壁を構成するメス側ワークとしてのプー
リ側壁部材ｅとを備えている。上記シャフトｄの外周面
とプーリ側壁部材ｅの内周面との間には、ボール溝と該
溝内に挿入されたボールとからなる三つのボールスプラ
インｆ，ｆ，ｆが円周方向に等間隔に設けられ、これに
より、上記シャフトｄとプーリ側壁部材ｅとはそれらの
軸線方向の相対移動が自在でかつ軸線廻りの相対回動が
不能に組立てられるようになっている。そして、上記測
定装置Ａは、このシャフトｄとプーリ側壁部材ｅとの軸
線廻りの相対的な角変位量を測定するものである。

【００１２】図１〜図３において、１は基台、２は該基
台１上に前後に延びて配置された左右一対の走行レール
であり、該走行レール２に沿ってスライドテーブル３が
基台１上の測定位置に搬入又は測定位置から搬出される
ようになっている。上記スライドテーブル３には、シャ
フトｄと嵌合組付けされたプーリ側壁部材ｅを載置する
プーリ受け台４がプーリＢの軸線を挟んで左右２個所に
設けられている。該各受け台４には、上記プーリ側壁部
材ｅを受け台４の上面との間でクランプするクランプ爪
５がその中間部で回動可能に支持され、該クランプ爪５
には、受け台４に取付けられたシリンダ６のピストンロ
ッド６ａ先端が連結されており、このシリンダ６と上記
クランプ爪５とにより、受け台４上にプーリ側壁部材ｅ
をクランプするプーリクランプ手段７が構成されてい
る。尚、プーリクランプ手段７は、請求項１記載の発明
における第２のクランプ手段に相当する。また基台１
は、このプーリクランプ手段７をスライドテーブル３を
介してプーリＢの軸線廻りに回動不能に支持している。

【００１３】一方、上記基台１上の測定位置には、上記
スライドテーブル３を挟んで左右一対のガイドポスト１
１，１１が立設され、該両ガイドポスト１１，１１には
チャッキングヘッド１２が昇降動可能に設けられてい
る。該チャッキングヘッド１２の中央部には下方に突出
する円筒状のチャック支持部１２ａが形成され、該支持
部１２ａの外周にはＴ字形の平板からなる測定台１３の
嵌合ボス部１３ａがベアリング１４を介して回転自在に
装着されている。該測定台１３の下面には、チャッキン
グヘッド１２が所定位置に下降したとき上記シャフトｄ
の壁部ｄ1 周縁に当接する当接部材１５が少なくともプ
ーリＢの軸線を挟んで左右２個所に固定されている。左
右２個所の当接部材１５には、それぞれ上記シャフトｄ
の壁部ｄ1を当接部材１５の受け面（下面）との間でク
ランプするクランプ爪１６がその中間部で回動可能に支
持され、該クランプ爪１６には、測定台１３に下向きに
取付けられたシリンダ１７のピストンロッド１７ａ先端
が連結されており、このシリンダ１７、上記クランプ爪
１６及び当接部材１５によりシャフトｄの壁部ｄ1 をク
ランプするシャフトクランプ手段１８が構成されてい
る。尚、シャフトクランプ手段１８は、請求項１記載の
発明における第１のクランプ手段に相当する。また測定
台１３は、このシャフトクランプ手段１８を支持し、か
つ該クランプ手段１８と一体にプーリＢの軸線廻りに回
動自在にチャッキングヘッド１２に支持されている。

【００１４】上記チャッキングヘッド１２のチャック支
持部１２ａ内には、下端にテーパ面２１ａを有する円筒
部材２１がベアリング２２，２２を介して回転自在に設
けられ、該円筒部材２１内にはコレットチャック２３が
嵌入されている。該コレットチャック２３の一端（上
端）は、連結部材２４を介してチャッキング用シリンダ
２５のピストンロッド２５ａに連結されており、該シリ
ンダ２５は、上記円筒部材２１の上端に固定された水平
プレート２６に取付部材２７を介して取付けられてい
る。しかして、上記コレットチャック２３の下部内にシ
ャフトｄの上部が挿入された状態で上記シリンダ２５を
作動させてコレットチャック２３を上方に引き上げる
と、円筒部材２１のテーパ面２１ａによりコレットチャ
ック２３を絞って上記シャフトｄを掴むようになってい
る。

【００１５】また、上記水平プレート２６には、図４に
も示すように、チャッキングヘッド１２に取付けられた
駆動手段としてのシリンダ２８のピストンロッド２８ａ
が連結されており、上記コレットチャック２３でシャフ
トｄを掴んだ状態で上記シリンダ２８を作動させ、水平
プレート２６、円筒部材２１及びコレットチャック２３
を介してシャフトｄにその軸線廻りの回動力を付与する
ように構成されている。

【００１６】さらに、上記測定台１３の下面には、板ば
ね３１を介して測定用クランプ手段３２が取付けられ、
該クランプ手段３２は、板ばね３１に固定された取付基
板３３と、該取付基板３３に設けられた保持片３４と、
上記取付基板３３に取付けられたシリンダ３５と、該シ
リンダ３５のピストンロッド３５ａに設けられた押圧片
３６とを備え、シリンダ３５の作動により上記保持片３
４と押圧片３６との間で上記プーリ側壁部材ｅの周縁を
クランプするように構成されている。ここで、このクラ
ンプ手段３２でクランプされたプーリ側壁部材ｅとシャ
フトｄとがそれらの軸線廻りに相対回動するとき、上記
板ばね３１が弾性変形することで、クランプ手段３２が
シャフトｄ側の測定台１３に対し、プーリ側壁部材ｅと
一体に相対回動するようになっている。すなわち、クラ
ンプ手段３２は、測定台１３に、該測定台１３がシリン
ダ２８から付与される回動力により回動するときに測定
台１３に対してプーリ側壁部材ｅ及びシャフトｄの軸線
廻りに相対回動することを許容するように取り付けられ
ている。

【００１７】また、上記測定台１３の下面には取付部材
３７を介して測定手段としてのニードル式測定器３８の
ニードル軸３８ａが支持され、該ニードル軸３８ａは、
上記クランプ手段３２の保持片３４と対向して配置され
かつスプリング（図示せず）により該保持片３４に常時
当接するように付勢されている。そして、測定器３８
は、上記シリンダ２８から付与される回動力により測定
台１３がプーリＢの軸線廻りに回動し、シャフトｄとプ
ーリ側壁部材ｅとが相対回動する時その両者間の角変位
量に伴ってニードル軸３８ａが軸方向に移動することか
ら上記角変位量を測定し表示部３８ｂに表示するように
構成されている。

【００１８】尚、図１中、４１は基台１の測定位置に上
向きに配置されたシャフト押上用シリンダであって、該
シリンダ４１のピストンロッド４１ａにはロードセル４
２が取付けられている。該ロードセル４２は、シリンダ
４１の伸長作動時にスライドテーブル３の開口部４３を
通してシャフトｄの下面に当接し該シャフトｄを上方に
持ち上げ、その際の摺動抵抗を測定するものである。ま
た、図１及び図２中、４６は測定台１３の嵌合ボス部１
３ａの外周にベアリング４７を介して相対回転可能に装
着された支持プレートであって、該支持プレート４６
は、チャッキングヘッド１２が図１に示す位置にまで下
降したとき基台１に立設された支持体４８の上端面に当
接してチャッキングヘッド１２の下降を規制しかつ支持
体４８と協働してチャッキングヘッド１２及び測定台１
３を支持するようになっている。

【００１９】次に、上記実施例の測定装置Ａによりベル
ト式無段変速機のプーリＢにおけるシャフトｄとプーリ
側壁部材ｅとの角変位量等を測定する場合の手順につい
て説明する。

【００２０】先ず始めに、ボールスプラインｆで位相が
決められて嵌合組立てされたシャフトｄとプーリ側壁部
材ｅとをスライドテーブル３の受け台４上に所定状態に
載置し、そのプーリ側壁部材ｅをプーリクランプ手段７
によりクランプして固定する。しかる後、上記スライド
テーブル３を走行レール２，２に沿って基台１上の測定
位置に搬入し、上記シャフトｄとプーリ側壁部材ｅとを
チャッキングヘッド１２の下方に配置する。このとき、
上記チャッキングヘッド１２は、ガイドポスト１１，１
１の上昇位置で待機しており、また、チャッキング用シ
リンダ２５は伸長し、コレットチャック２３の下部は円
筒部材２１のテーパ面２１ａより下方に突出しかつ開き
状態にある。

【００２１】続いて、シャフト押上用シリンダ４１を伸
長作動させ、該シリンダ４１のピストンロッド４１先端
のロードセル４２で上記シャフトｄを上方に持ち上げ、
その際の摺動抵抗を測定する。この後、上記シリンダ４
１を縮小作動させ、シャフトｄを元に戻す。

【００２２】次に、上記チャッキングヘッド１２を所定
位置にまで下降する。この所定位置では、支持プレート
４６が支持体４８の上端面に当接してチャッキングヘッ
ド１２の下降が規制される。また、測定台１３下面の当
接部材１５が上記シャフトｄの壁部ｄ1 周縁に当接す
る。この状態からシャフトクランプ手段１８で上記シャ
フトｄの壁部ｄ1 周縁を上記当接部材１５との間にクラ
ンプして測定台１３に固定する。

【００２３】その後、上記チャッキング用シリンダ２５
を縮小作動させてコレットチャック２３を上方に引き上
げ、円筒部材２１のテーパ面２１ａによりコレットチャ
ック２３を絞って上記シャフトｄを掴む。

【００２４】続いて、測定用クランプ手段３２でプーリ
側壁部材ｅを掴んだ後、シリンダ２８を伸長作動させて
シャフトｄをその軸線廻りに図３で反時計方向に回動さ
せる。このとき、測定器３８の表示部３８ｂでの指針表
示を零にセットする。続いて、上記シリンダ３５を縮小
作動させてシャフトｄを時計方向に回動させ、上記表示
部３８ｂの指針表示から上記シャフトｄとプーリ側壁部
材ｅとの角変位量を測定する。

【００２５】上記シャフトｄがその軸線廻りに回動する
ときには、該シャフトｄをクランプするシャフトクラン
プ手段１８が取付けられた測定台１３は、シャフトｄと
一体に回動する。一方、スライドテーブル３ないし基台
１側の受け台４上にプーリクランプ手段７でクランプさ
れたプーリ側壁部材ｅは回動することはなく、また該プ
ーリ側壁部材ｅをクランプする測定用クランプ手段３２
も回動しない。このクランプ手段３２とその支持部材で
ある測定台１３との相対的な角変位は、板ばね３１の弾
性変形により許容されるとともに、この角変位量が測定
器３８のニードル軸３８ａの軸方向変位量として現わ
れ、測定器３８の表示部３８ｂにシャフトｄとプーリ側
壁部材ｅとの角変位量として表示される。従って、この
表示部３８ｂに表示される角変位量は、シャフトｄとプ
ーリ側壁部材ｅとの軸線廻りの角変位量を単に測定台１
３等の剛体を介して検出するものであり、シャフトｄに
回動力を付与するシリンダ２８等の駆動系部品における
撓みやがたつき等が含まれることはないので、測定精度
を高めることができる。

【００２６】尚、上記実施例では、ベルト式無段変速機
のプーリＢにおけるシャフトｄとプーリ側壁部材ｅとの
角変位量を測定する場合について述べたが、本考案は、
この場合に限らず、オス側ワークと、該オス側ワークの
外周面に対しスプラインを介して軸線方向に相対移動自
在にかつ軸線廻りに相対回動不能に外嵌されるメス側ワ
ークとの角変位量を測定する場合にも同様に適用するこ
とができるのは勿論である。

【００２７】

【考案の効果】以上の如く、本考案におけるワークの測
定装置によれば、オス側ワークとメス側ワークとの角変
位量を、基台に回動不能に支持されたワークをクランプ
する測定用クランプ手段と他方のワークと一体回動する
測定台とを介して測定するので、この測定結果に駆動手
段側の部品における撓みやがたつき等が含まれることは
なく、測定精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係わるワークの測定装置の構
成を示す、図２のＩ−Ｉ線に沿った縦断側面図である。

【図２】図１のII−II線における断面図である。

【図３】図１のIII −III 線における断面図である。

【図４】図１のIV−IV線における断面図である。

【符号の説明】

Ａ 測定装置 Ｂ プーリ（ワーク） ｄ シャフト（オス側ワーク） ｅ プーリ側壁部材（メス側ワーク） １ 基台 ７ プーリクランプ手段（第２のクランプ手段） １３ 測定台 １８ シャフトクランプ手段（第１のクランプ手段） ２８ シリンダ（駆動手段） ３２ 測定用クランプ手段 ３８ 測定器（測定手段）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 オス側ワークと、該オス側ワークの外周
   面に対しスプラインを介して軸線方向に相対移動自在に
   かつ軸線廻りに相対回動不能に外嵌されるメス側ワーク
   との角変位量を測定する測定装置であって、 上記オス側ワークをクランプする第１のクランプ手段
   と、 上記メス側ワークをクランプする第２のクランプ手段
   と、 上記第１及び第２のクランプ手段のうち、いずれか一方
   のクランプ手段を少なくともワークの軸線廻りに回動不
   能に支持する基台と、 他方のクランプ手段を支持し、かつ該クランプ手段と一
   体にワークの軸線廻りに回動自在に設けられた測定台
   と、 上記他方のクランプ手段にクランプされたワークに、そ
   の軸線廻りの回動力を付与する駆動手段と、上記基台に上記一方のクランプ手段を介して回動不能に
   支持されたワークをクランプし、上記測定台に、該測定
   台が上記駆動手段から付与される回動力により回動する
   ときに測定台に対してワークの軸線廻りに相対回動する
   ことを許容するように取り付けられた測定用クランプ手
   段と、 上記測定台に設けられ、上記駆動手段から付与される回
   動力により測定台が回動するときに該測定台と一体的に
   回動し、上記測定用クランプ手段と測定台との間の相対
   的な角変位量を測定する測定手段とを備えたことを特徴
   とするワークの測定装置。