JPH0715380B2 - 等速ボ−ルジヨイントのボ−ル溝測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、等速ボールジョイントのアウタレースのボー
ル溝間寸法を自動的に測定する測定装置に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 一般に等速ボールジョイントのアウタレースには円周上
等角度位置に６個のボール溝が形成されている。この種
のアウタレースにおいては、直径方向に対向する２つの
ボール溝間の最小寸法の相互差が等速ボールジョイント
の耐久性能に影響を及ぼすため、これを管理する必要が
ある。従って２つのボール溝間寸法の測定が必要とな
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来においてはダイヤルインジケータを
用いて作業者の手動操作にてボール溝間寸法を測定して
いるため、測定能力および測定精度に限界があった。特
にスライド形の等速ボールジョイントのアウタレースに
おいては、ボール溝が直線状に形成されており、その直
線上の多点を測定してその最小値を求め、合格、不合格
の判定ならびにランク分けを行う必要があるため、測定
が非常に煩雑となるばかりか、繰返し精度に問題があっ
た。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は上記ボール溝間の測定を自動的に行えるように
したもので、その構成は、ワーク（アウタレース）を着
脱可能に保持する回転割出し可能な回転部材と、先端に
ワークの直径線上の２つのボール溝にそれぞれ接触する
測定球を備えた相対変位可能な一対の測定レバーと、こ
の一対の測定レバーの相対変位を検出する変位検出器
と、前記一対の測定レバーをワークの軸線と直角な面内
でフローチング可能に支持するフローチング支持手段
と、このフローチング支持手段と前記回転部材とをワー
クの軸線方向に相対的に移動させる移動手段と、この移
動手段により前記測定球がワークの２つのボール溝に接
触した状態で前記回転部材を回転して前記変位検出器の
出力が最大値となる角度位置に回転部材を位置決めする
割出し手段と、この割出し手段により前記変位検出器の
出力が最大値となる角度位置に回転部材が位置決めされ
た状態で移動手段により回転部材を軸線方向に所定量相
対移動させる間に複数点において前記変位検出器からの
信号を取込んでそのうちの最小値を求める信号処理装置
とによって構成したものである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
において、10はフレーム11に取付けられた支持プレート
を示し、この支持プレート10には移動台12が上下方向に
摺動可能に案内され、送りモータ13（第４図参照）を駆
動源とするねじ送り機構14により上下動されるようにな
っている。移動台12には支持台15が設置され、この支持
台15に回転軸16が鉛直軸線のまわりに回転可能に軸承さ
れている。回転軸16の一端はベルト伝動装置17を介して
移動台12に設置された割出しモタ18（第４図参照）に連
結されている。回転軸16の上端にはスライド形等速ボー
ルジョイントのアウタレース（以下ワークＷという）の
肩部を支持する基準シート19と、ワークＷの軸部をクラ
ンプするクランパ20が設けられている。かかるワークＷ
は第２図および第３図に示すように一端に椀状部を有
し、その内面の円周上等角度位置に６つのボール溝W1が
軸線方向に沿って形成されている。しかして後述するよ
うに直径方向に対向する３組のボール溝間寸法が軸線方
向の所定の測定範囲Ｌに亘って測定される。

前記支持プレート10の上部には取付ブラケット21が固設
され、この取付ブラケット21に前記ワークＷのボール溝
W1間寸法を測定する測定ヘッド22がフローチング支持機
構23を介して支持されている。以下測定ヘッド22およフ
ローチング支持機構23の構成を第２図に基づいて説明す
る。

25は前記取付ブラケット21に固設されたベースで、この
ベース25には第１の平行ばね26の一端が固着され、この
平行ばね26の下端に第１可動支持板27が固着されてい
る。第１可動支持板27には第２の平行ばね28の一端が前
記第１の平行ばね26と直角方向に固着され、この第２の
平行ばね28の下端に第２可動支持板29が固着されてい
る。かかる２組の平行ばね26,28の弾性作用により、第
２可動支持板29は前記回転軸16の軸線に直角な面内でフ
ローチングできるようになっている。

前記第２可動支持板29には、第１の測定レバー32が設け
られ、この測定レバー32に十字ばね33を介して第２の測
定レバー34が第１の測定レバー32に対して接近、離間す
る方向に揺動可能に支持されている。これらの一対の測
定レバー32,34の先端外面には、ワークＷの直径方向に
対向する２つのボール溝W1にそれぞれ係合する予め設定
された外径寸法の測定球35,36が取付けられている。一
対の測定レバー32,34の間には引張ばね37が介在され、
この引張ばね37によって測定レバー32,34を測定球35,36
が離間する方向に付勢している。しかして一対の測定レ
バー32,34は図略のストッパ機構によって相対移動量が
規制されている。前記第１の測定レバー32には変位検出
器として電気マイクロメータ38が取付けられ、この電気
マイクロメータ38の可動子39が第２の測定レバー34に当
接され、これによって電気マイクロメータ38は一対の測
定レバー32,34の相対変位に応じた電気信号を出力す
る。

なお、第１図において40はボール溝検出用センサを示
し、このセンサ40は支持プレート10に設置されはた進退
用シリンダ41によって測定位置と退避位置との間で移動
されるようになっており、前記回転軸16上に保持された
ワークＷのボール溝W1の角度位置を検出するようになっ
ている。

第４図は制御装置を示すもので、45はNC装置で、主とし
て中央処理装置CPU、読出し専用メモリROM、書き替え可
能メモリRAMからなっている。46は前記送りモータ13お
よび割出しモータ18を制御するモータ制御回路、47は前
記電気マイクロメータ38の出力をAD変換してND装置45に
入力するAD変換器である。

次に上記構成における測定動作について説明する。

ワークＷが略図のローディング装置により基準シート19
上にセットされると、クランパ20が作動され、ワークＷ
が回転軸16上にクランプされる。続いて進退用シリンダ
41によってボール溝検出用センサ40が測定位置まで前進
され、その状態で割出しモータ18により回転軸16が回転
され、ワークＷは前記センサ40によりボール溝W1が検出
された角度位置で位置決めされる。しかる後送りモータ
13により移動台12が上昇され、測定ヘッド22の一対の測
定レバー32,34がワークＷ内に挿入され、その一対の測
定レバー32,34の測定球35,36が直径方向に対向する２つ
のボール溝W1にそれぞれ係合される。しかして測定球3
5,36がボール溝W1の測定開始点に到達すると移動台12の
上昇が停止される。その状態で割出しモータ18によって
回転軸16を微細回転し、電気マイクロメータ38の出力が
最大値となる角度位置で、すなわち測定球35,36がボー
ル溝W1に正確に合致した角度位置でワークＷが位置決め
される。

続いて移動台12が微細送りに変換されて再び上昇され、
この上昇中に一定の周期サンプリング信号が出力され、
そのときの電気マイクロメータ38の電気信号が取り込ま
れる。このようにして測定球35,36がボール溝W1に沿っ
て予め定められた測定範囲Ｌだけ相対変位される間に、
２つのボール溝間寸法が多点にわたって測定され、その
うちの最小値が記憶される。この測定処理プログラムに
ついては後述する。

上記したように移動台12が測定範囲Ｌだけ上昇される
と、送りモータ13の回転が逆転されて移動台12が下降さ
れ、測定レバー32,34がワークＷ内より離脱される。続
いて割出しモータ18により回転軸16が所定角度（ボール
溝W1が６個の場合60°）回転され次の一対のボール溝W1
が測定位置に割出される。しかる後上記したと同様に移
動台12が上昇され、次のボール溝間寸法の最小値が記憶
される。このようにして３組のボール溝寸法の最小値を
記憶する。

第５図は電気マイクロメータ38の信号処理のフローチャ
ートを示すもので、一定周期毎のサンプリング信号によ
り、まずステップ100において電気マイクロメータ38に
て測定されたボール溝間寸法BBDが読込まれ、次いでス
テップ101においてそのBBDが現在までのみステップ102
において最小寸法がBBDに更新される。ステップ103にお
いてサンプリング回数Ｎが一定数Ａになったことが判別
されると、ステップ104において前記ステップ102におけ
るBBDが最初のボール溝間の最小寸法BBD1として書き替
え可能メモリRAMの所定のアドレスに記憶される。

ワークW1が割出されて次の一対のボール溝W1が測定位置
に位置決めされた場合にも、上記と同様な処理が行わ
れ、３組のボール溝間のそれぞれの最小寸法BBD1,BBD2,
BBD3が求められる。

これら各ボール溝間の最小寸法BBD1,BBD2,BBD3は、第６
図のフローチャートで示すようにさせにそのうちの最大
値BBDmaxと最小値BBDminが求められ、最大値と最小値の
相互差ΔＤが設定値Ｂを越える場合にはNG（不合格品）
と判定し、設定値Ｂ以内の場合にはOK（合格品）として
最小値BBDminに基づいてランク分けされ、インナレース
との適合組付に供せられる。

上記実施例にいては、ローディング装置にて搬入された
ワークのボール溝位置をセンサにて検出してワークを位
置決めするようになっているが、ローディング装置ある
は手動にてワークを一定の角度位置に搬入するようにす
れば、上記センサを省略することもできる。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明は、ワークの直径線上の２つの
ボール溝に接触する測定球を備えた一対の測定レバーを
ワークの軸線と直角な面内でフローチング可能に支持
し、この測定レバーとワークとをワーク軸線方向に相対
移動させ、この相対移動の間に一対の測定レバーの相対
変位を検出する変位検出器の信号を取込んでボール溝間
の最小寸法を求めるようにした構成できあるので、必要
なボール溝間の測定を高能率かつ高精度に行い得る効果
があり、併せて測定レバーのフローチング機能により、
ワークを支持する回転軸と測定レバーとのアライメント
の誤差に拘わず、測定球をボール溝に正確に係合できる
ようになり、測定精度を向上できる効果も奏せられる。

しかも本発明は、測定球がアウタレースの２つのボール
溝に接触した状態で回転部材を回転して変位検出器の出
力が最大値となる角度位置に回転部材を位置決めするよ
うにしたので、ワークを所定の角度位置に自動的にかつ
迅速、正確に割出しできる効果も併せて奏せられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は全体構成
を示す図、第２図は第１図の部分拡大図、第３図は第２
図のIII-III線矢視図、第４図は制御装置を示す図、第
５図および第６図は測定処理プログラムを示すフローチ
ャートである。 12……移動台、15……支持台、16……回転軸、22……測
定ヘッド、23……フローチング支持機構、26,28……平
行ばね、32,34……測定レバー、35,36……測定球、37…
…引張スプリング、38……変位検出器（電気マイクロメ
ータ）、Ｗ……ワーク、W1……ボール溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】等速ボールジョイントのアウタレース（以
   下ワークという）のボール溝間寸法を測定する測定装置
   において、前記ワークを着脱可能に保持する回転割出し
   可能な回転部材と、先端にワークの直径線上の２つのボ
   ール溝にそれぞれ接触する測定球を備えた相対変位可能
   な一対の測定レバーと、この一対の測定レバーの相対変
   位を検出する変位検出器と、前記一対の測定レバーをワ
   ークの軸線と直角な面内でフローチング可能に支持する
   フローチング支持手段と、このフローチング支持手段と
   前記回転部材とをワークの軸線方向に相対的に移動させ
   る移動手段と、この移動手段により前記測定球がワーク
   の２つのボール溝に接触した状態で前記回転部材を回転
   して前記変位検出器の出力が最大値となる角度位置に回
   転部材を位置決めする割出し手段と、この割出し手段に
   より前記変位検出器の出力が最大値となる角度位置に回
   転部材が位置決めされた状態で前記移動手段により回転
   部材を軸線方向に所定量相対移動させる間に複数点にお
   いて前記変位検出器からの信号を取込んでそのうちの最
   小値を求める信号処理装置とによって構成してなる等速
   ボールジョイントのボール溝測定装置。