JPS62214312A - 等速ボ−ルジヨイントのボ−ル溝測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、等速ボールジヨ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ヨ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ヨイント
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ヨ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。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は上記したボール溝間の測定を自動的に行えるよ
うにしたもので、その構成はワークを着脱可能に保持す
る回転割出し可能な回転部材と、この回転部材を回転割
出しする割出し手段と、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軸線方向に所定
量移動され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、ｌＯ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１
２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）を駆動源とするねし送り機構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Ｗ１７を介して移動台１２に設置さ
れた割出しモータ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ヨイ
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
所定の測定範囲り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へラド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および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２６，２
８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は凹路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ＮＣ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が回路のローディング装置により基準シート１
９上にセントされると、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Ｗ
１にそれぞれ係合される。しかして測定球３５．３６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３５．３
６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で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りだけ相対変位
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が測定範囲りだけ上昇される
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
ール溝間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・ノブ１０１においてそのＢＢＤが現在まで
の最小寸法かどうかが判別され、イエスの場合のみステ
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ＢＢＤ　１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ＢＢＤＩ
、ＢＢＤ、２．ＢＢＤ３が求められる。

これら各ボール溝間の最小寸法ＢＢＤＩ、ＢＢＤ２．Ｂ
ＢＤ３は、第６図のフローチャートで示ずようにさらに
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Ｂ　Ｂ　Ｄ　ｍ
　ｔ　ｎ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。

上記実施例においては、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
るい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ランク可能に支持し
、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ランク機能により、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
差に拘らず、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■−■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・・・フローランク支
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、Ｗｌ・・・ボール溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）等速ボールジョイントのアウタレース（ワーク）
   のボール溝間寸法を測定する測定装置において、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、こ
   の回転部材を回転割出しする割出し手段と、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
   態で軸線方向に所定量移動され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。