JPS5815263B2 - ワ−クの周溝研削方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 開示技術は自動車のバーフィールドタイプ等速ジヨイン
ト付設インナーレース等の断面円形ワーク周溝を該ワー
ク外径のバラツキ度を測定してクランプ治具を研削治具
に相対移動させて最小誤差範囲に対する技術分野に属す
る。

而して、この発明は上記等速ジヨイント内装インナーン
−スの如き断面円形ワークの周面に縦方向に予め刻設し
た等ピッチ溝を割出しピンにて割出し研削するプロセス
で該分割溝の分割誤差と基準石に対する偏位誤差を可及
的に少くするようにした溝研削方法に関する発明であり
、特に、クランプ治具にワークをセットクランプした後
、その径誤差による中心の研削治具に対する基準石との
誤差を計測し、研削装置におけるクランプ治具に対する
割出しピンの割出し角誤差の最大の値のものを消去補正
し得る量だけ該クランプ治具でワークをクランプした状
態で研削治具に対し相対移動して全分割溝の分割誤差と
分割溝中心誤差を可及的に最小にするようにしたワーク
の周溝研削方法に係る発明である。

従来より断面円形であってその周面縦方向に溝が刻設形
成されである部品力令種態様で広く採用されており、例
えば、周知の如く前輪駆動タイプ自動車のパーフィール
ドタイプ等速ジヨイントのアッシーの１部品としてのイ
ンナレースがある。

而して、該インナーレースにおいては第１図に略示する
様にインナーレース１の球状周面２には６個のボール溝
３，３・・・・・・が縦方向に刻設され、図示しないボ
ール嵌合を介してアウターレースとの間にトルク伝達を
自在ジヨイント裡に行うようにされている。

ところで、該ボール溝としての６個の分割溝３゜３・・
・・・・の外球心４に対する等角分割精度、及び、対向
分割溝の２等分点５の該外球上４に対する偏位量が太き
いと当然のことながら耐久性が低下するばかりでなく、
騒音発生の原因となる不具合が生ずる。

したがって、該分割溝の予成形後の研削プロセスにおい
ては該分割溝の分割精度と外球上に対する偏位の抑制を
図ることが極めて重要なことになっている。

さりながも、素材としてのインナーレース１のワークは
不可避的に公差を含めてその外径にバラツキ誤差があり
研削治具をしてクランプされたワークに作用させると
その基準石に対する外球上のズレを避けきれず、そのた
め、本来的に上記精度を得ることが出来ない従来技術に
あっては研削前に前もってワークとしてのインナーレー
ス１の外径、或は、スプライン６の内径について公差を
極めて狭い範囲に管理せざるを得す、歩留りが悪くなる
ことからコスト高になる不利点があり、作業も厳しく煩
瑣である難点があった。

又、研削に際しては該外球上４、或は、内外径に合わせ
て分割溝３，３・・・・・・の相互隣位精度、対向分割
溝の２等分点５の偏位量を計測、調整する必要があり、
このため能率が悪く、しかも、精度の範囲が保たれず、
その上、高い熟練度を要する欠点があった。

この発明の目的は上述従来技術に基づくバーフィールド
タイプ等速ジヨイントのインナーレース等の断面円形部
材の周面複数分割縦溝を有するワークの研削精度保持の
問題点を解決すべき技術的課題とし、簡単に、又、自ｍ
的に全分割溝の分割精度を高め、基準石に対する対向分
割溝の２等分点の極小偏位置にすることが出来量産性に
マツチし、作業性もアップするようにし部品製造産業に
おける研削利用分野に益する優れたワークの周溝研削方
法を提供せんとするものである。

上述目的に沿うこの発明の構成は前述問題点を解決する
ために周面に等分割縦溝を有する断面円形ワークの内径
、或は、外径を加工基準に合わせて研削するに際し、該
外径、或は、内径の基準石との誤差を計測し、研削装置
におけるクランプ治具の割出しピンの割出し角誤差の最
大値を削去する補正量に対応する量だけクランプ治具を
基準石に対し移動して割出し誤差を少くするにした技術
的手段を講じたことを要旨とするものである。

次に、この発明の１実施例を第１図を参照して第２図以
下の図面に従って説明すれば以下の通りである。

第２，３図に示す研削装置７は前記断面円形ワークとし
ての前輪駆動自動車のバーフィールドタイプ等速ジヨイ
ントアッシーのインナーレース１の球状周面２に等ピッ
チで分割刻設される分割溝としてのボール溝３，３・・
・・・・の６個の研削装置であり、ベットに固定された
テーブル８の図示しないフレームには基準石としての所
定研削治具の砥石９が左右方向移動不能に、且つ、昇降
可能に適宜に設けられている。

而して、該テーブル８に対して適宜バンドル１０、ギヤ
、ネジ機構１１を介して図上左右方向に僅かに、即ち、
後記補正量移動可能にベースフレーム１２が可摺動裸足
設けられている。

そして、該ベースフレーム１２にはボルト１３゜１３・
・・・・・を介してケーシング１４，１４’が所定距離
々隔して固設されており、一方の、即ち、上記バンドル
１０とは逆位置のケーシング１４にはベアリング１５．
１５を介して適宜減速機付モータ１６に連結された基準
軸１７が回動可能に、且つ軸方向変位不能に軸装され、
その先端には平面略半周状で断面下爪がり状のテーパ形
状のクランプ面１８が形成され、又、下面にはボルト１
９を介してクランププレート２０を前帆固定している。

又、第３図に示す様に該基準軸１７には軸方向中心軸に
対し正確な精度で６０°で開き上記砥石９の中心線に対
して指向する軸を有するピン孔２１が腔部２２と前記ク
ランプ１８間に穿設されている。

そして、該ピン孔２１内には上記腔部２２にボルトを介
して固設したプレート２３との間に介装した弾圧バネ２
４に弾圧された割出しピン２５が嵌挿され、後端にネジ
装着された調節桿２６がその外端ストップフランジ２７
により上記プレート２３に抜は止めされる様にされてい
る。

一方、前記他のケーシング１４′には適宜エアシリンダ
２８によりクランプ、アンクランプ可能に軸方自進退動
可能なりランプ軸１７’がベアリング１５’、１５’を
介して回転、及び、軸方向移動可能に軸装されている。

而して、該クランプ軸１７′の先端には前記インナーレ
ース１のクランプ用の下爪がり状のテーパ形状のクラン
プ面１８′が形成され、又、下面は前記対向クランププ
レート２０を受は入れ摺動する而２９が段差３０を有し
て形成され、その下部にはボルト３１を介して挟持プレ
ート３２が固設されている。

同、前記基準軸１７と上記クランプ軸１７′の上部には
測定用の基準段部３３゜３３′が形成されている。

上述構成の研削装置７において、まずエアシリンダ２８
を縮退させてクランプ軸１７’んベアリング１５′内で
クランププレート２０が而２９、及び挾持プレート３２
から離脱しないように退行させ、該クランププレート２
０上に予め分割溝３３・・・・・・を６個所定に機械加
工されたワークとしてのインナーレース１をセットし、
エアシリンダ２８を伸張させ、基準軸１７のクランプ面
１８とクランプ軸１７′のクランプ面１８′とでテーパ
挾持し、インナーレース１をクランプしクランププレー
ト２０とで固定する。

ところで、上記クランプ面１８と１８’のテーパのクラ
ンププレート２０の垂線に対する円錐角度をα、該クラ
ンプ面１８．１８’とインナーレース１の球状周面２と
の接触角をβとすると、前述の如くワーク１の半径は公
差のバラツキΔＲがあるため、所謂外球径の該バラツキ
によるインナーレース１の中心４の基準石５、即ち、砥
石９の中氾はりの移動量δは 又、研削Ｈのインナーレース１のオーバーボール径とボ
ール径との差の１／２をＲ′とすると、として割出しピ
ン２５によるインナーレース１の溝３に対する割出し角
の角度θは したがって、該割出しピン２５による割出し角の角度θ
はインナーレース１の半径公差ΔＲが決まれば当該研削
装置７によって１意的に決まるものであり、又、割り出
し角誤差も決まる。

そこで、この発明つ誤差補正をしない場合を検討すると
、即ち、バンドル１０等を操作しない場合、実験データ
として ΔＲ＝Ｑ、Ｑｌｍｍ、ａ＝２０°、β＝３０°とすると
、ワークのインナーレース１の基準石に対する中心の変
動量δ＝０．０２１２ｍｍとなる。

そして、第４図に示す様にクランプセットしたインナー
レース１に対する割出しを行いながら、Ａ１−Ａ２溝、
Ｃ１−Ｃ２溝、Ｂ、−Ｂ２溝の順で砥石９により研削を
行うと、相隣る周溝３，３・・・・・・間の誤差ΔＰ（
’）は研削順ｎについて該ΔＰ（勺）を縦軸にｎを横軸
にとる第５図に示す様になり、前記研削装置７による割
出しピン２５による割出し角誤差ΔＰ２の潜在誤差は上
記δと前式により求められるが、この誤差に加えて上記
基準石に対する中心の変動量δによる誤差ΔＰ１が相伴
し、全体的に溝３の外球心４に対する割出し誤差ΔＰの
大幅な誤差が形成され、前述の如き問題が生ずる。

ところで、上記実験データからも、又、理論的に割出し
ピン２５による割出し角誤差ΔＰ２が研削装置７におい
てワーク１の径のバラツキ量ΔＲが決まると分子が、そ
の最大誤差量、例えば、第４図の例ではＢ１−Ａ１間の
誤差の部分ΔＰ２に相当する基準石に対するワーク中心
の変動量δによる誤差ΔＰ１を相殺的に計算して補正す
るようにすれば相和的に消去し合って割出し誤差ΔＰは
最小になることが分る。

そのため、この発明においては、前述した如く、ワーク
としてのインナーレース１をクランプセットした状態で
基準軸１１Ａ及び、クランプ軸１７′の測定用の基準段
部３３，３３’間の距離を適宜手段で正確え計測してワ
ーク１の径を間接測定する。

該計測によるインナーレース１の径バラツキΔＲ量がＯ
でなければ、即ち、径のバラツキ量ΔＲが測定され＆ば
基準軸１７が軸方向不動であるため、該測定公差のバラ
ツキ量ΔＲが前記誤差量δの２倍であることにより、そ
の半分を前記式のＡに代入して割出しピン２５による対
応割出し角による割出し角誤差ΔＰ２を計算して決め、
その最大値を消去する２倍の量、即ち、基準軸′１７が
軸方向不動であるためによるクランプ軸１７′の移動量
として計算しその量だけノンドル１０、ネジ機構１１を
介してペースフンーム１２ごとインナーレース１を＋（
右側）、或は、−（左側）に移動することにより該イン
ナーレース１の径バラツキ誤差ΔＲによる割出し誤差を
消去出来る。

このようにして所定に割出し、分割溝３，３・・・・・
・を研削した場合、前述の様にデータα、β、δを得て
行った実験の結果を第６図に示すと、分割溝３，３・・
・・・・の相隣るものへ、割出し誤差ΔＰ（１）は全体
として最小に抑えられろことが判った。

尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るものでない
ことは勿論であり、例えば、バーフィールドタイプ等速
ジョイントインナーンースに限らず、ンブロ型等速ジヨ
イントのインナーレースのボール溝研削にも適用可能で
ある。

又、対象ワークは等速ジョイントインナーンースに限ら
ず、例えば、ピニオン研削等にも適用可能である。

以上、この発明によれば、等速ジヨイントのインナーレ
ースの如き断面円形であって、その周面に等ピッチ分割
の刻設溝を割出して研削する方法において、ワークをク
ランプ治具にクランプセットした後基準心に対してその
ワークの径の公差バラツキによる心ずれ量を計測し、割
出しピンの角誤差の最大値を消去する量に対応する量だ
け該心ずれ量を補正するようにクランプ治具を基準石に
対して対研削治具移動することにより割出し誤差を最小
に抑えるようにすることが出来るので、単にクランプし
たワークの径を間接的に測定するだけで簡単な計算、或
は、計数表によりクランプ治具を移動するだけで出来る
優れた効果があろうしたがって、研削治具はワークに対
し一次元的作動のみで良く、上記クランプ治具、該研削
治具の相互位置決め加工精度は著しく向上するという効
果が奏される。

又、このよう処することにより、ワーク素材を予め一定
の公差範囲に抑えて管理する必要もなく、よって、歩留
りも良く、コストダウンにもつながるメリットもある。

更に、作業は単に径量計測だけで良く、分割精度、ボー
ル溝球心の偏位量を計測する必要もなく、そのため熟練
も要せず、作業能率も良い効果もある。

その際、ワークをクランプした後のフラング間距離を計
測して割出すので、ワークセット誤差が生ぜず、又、演
淀値に応じて直ちに上記クランプ装置を移動させること
が出来、誤差矯正を正確に行える効果が奏されろ。

その結果、上記ワークの割出しを順次行うことにより全
体としての誤差が最小に抑えられるという効果が奏され
る。

加えて、精度も全製品を通じて略一定に保てるので製品
々質向上の点からも有益である利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークの１態様の説明図、第２図以下はこの発
明の詳細な説明図であり、第２図はクランプ説明側面図
、第３図は同平面図、第４図はワーク研削順説明図、第
５，６図は分割誤差説明図である。 ３・・・・・・溝、２・・・・・・周面、１・・・・・
・ワーク、１７゜１７′・・・・・クランプ治具、４・
・・・・・中心、９・・・・・・溝研削治具、２５・・
・・・・割出しピン、ΔＰ２・・・・・・割出しピンの
割出し誤差、ΔＰ・・・・・・全体としての割出し誤差
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 縦方向に刻設した複数の等ピッチ刻設溝を周面に有
   する断面円形のワークを両側からクランプ治具にて挾持
   した後肢クランプワークの中心と溝研削治具との基準石
   誤差を前記両クランプ治具間の距離で計測することによ
   り心ずれを補正した後上記溝を割出してワークの周溝を
   研削する方法において、前記クランプ治具の一方に設け
   た前記溝に対する割出しピンの割出し角誤差の最大の値
   の誤差を絶対量としてこれを消去補正する心ずれ補正を
   上記研削治具に対する両クランプ治具の該補正対応量だ
   けの相対移動により行い各分割溝が順欠割出されること
   によりその分割誤差が全体として最小である様にしたこ
   とを特徴とするワークの周溝研削方法。