JPH0356801A - 溝付環状部品の内外周溝の位相角度測定装置 - 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〕 この発明は、内周と外周にそれぞれ周方向に沿って複数
の溝を設けた溝付環状部品の内外周溝の位相角度を測定
するための測定装置に関するものである． 〔従来の技術］ プロペラシャフト等の高速回転するシャフトにおいては
、回転バランスが重要であり、シャフトの回転バランス
が悪くなると回転時の固有振動が大きくなり、時にはそ
の振動によりジ３イント部に破損をきたす場合がある。

このようなプロペラシャフト等のジョイント部に等速ジ
ョイント及びクロスジョイント等を組合せて用いた場合
、シャフトの回転バランスは、上記組合せた状態におけ
るある特定位置に対しての等速ジョイントの取付け位置
、具体的には、等速ジョイントにおけるアウターレース
のボルト取付位置（トラック溝位置）と、インナレース
のシャフトに対ずる取付け位置との位相差に大きく左右
される。すなわち、インナーレースは、外周面に六等分
されたトランク溝が形威され、内Ｙ１′１面にシャフト
に係合するスプライン溝やセレーソヨン，１４が形威さ
れているが、このトラノク溝とスプライン溝やセレーシ
ゴン；７４とは、それぞれ別機←ｋにおいて何ら関連を
もたせずに形成されているため、両者の中心軸に対する
位相は不規則な関係にある。

この場合、トランク溝とスプライン溝等の位相が大きく
ｒれた位置で等速ジョイントを組み付けると、シャフト
の特定位置に対する位相差が生し、回転ハランスが悪く
なる。

このため、シャフトの回転バランスを良好に保つには、
トラノク溝とスプライン溝等との最も位相差の小さな位
置を検出し、その位置に、シャフトに対するスプライン
溝等の嵌合位置と、アウターレースのボルト取付け位置
を合わせてジョイントを組み付ける必要がある。

（発明が解決しようとする諜題〕 従来、このようなトランク講とスプライン溝やセレーシ
ョン溝との位相角度の測定は、測定室において三次元測
定機等の測定装置を用いて計測する方法がとられていた
。

しかし、上記のように溝の外形形状を装置の角度目盛乙
こ合わせて位相角度を計測する方法では、検査を行なう
部品数が多い場合、作業に著しく長い時間がかかる欠点
があった。

また、通常のインナーレースにおいては、形成されたト
ラノク溝のＰ．Ｃ．Ｄの中心とスプライン溝やセレーシ
ョン溝のＰ，Ｃ，Ｄの中心にずれがあるために、インナ
ーレースを内周又は外周を基準として検査位置に位置決
めする際、そのずれの補正に手間がかかり、作業能率が
悪いという欠点がある。

そこで、この発明の課題は、インナーレースのような内
外周に複数の溝を備えた溝付環状部品の内外周溝の位相
を測定する場合において、内外周溝の位相角度を短時間
で能率良く測定することができ、しかも内外周溝の中心
のずれに関係なく位相角度を正確に測定することができ
る測定装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、この発明は、回転軸の上端
に、その軸線と環状部品の中心線が平行に沿うように環
状部品を受けるｆｉ！置面と、その環状部品の内周溝に
嵌合する回転軸と同軸の基準軸を設け、上記回転軸をそ
の軸線と直交する方向にスライド可能に支持すると共に
、回転軸にその回転量を検出する検出器を取付け、．Ｕ
：．記基準軸に対して回転軸の軸線及びそのスライド方
向に直交する方向に対向させて、環状部品の外円溝に係
合する一対の押圧子を上記回転軸の中心軸を通る線上に
移動可能に設け、その両押圧子の一方の押圧力を他方に
対して大きく設定した構造を抹用したのである。

〔作用〕

環状部品を、その内周溝と基準軸を嵌合させてａ置面に
載せ、一対の押圧子により環状部品の外周溝を押圧する
と、環状部材の中心は、押圧子と係合する左右の外周溝
の中心線上に芯出しされる。

このとき押圧方向の内外周溝に位相差があれば、回転軸
がその位相差分だけ回転して保持されるので、その回転
量を検出器で検出する。

上記の場合、内周溝と外周溝の同心度にずれがあれば、
回転軸が水平方向にスライドしてそのずれが補正される
。また、押圧力の大きな押圧子に向かい合う内周溝が基
準軸に常に圧着されるために、その押圧子に対応する内
外周溝を測定位置にとることにより、内周溝と基準軸の
間の嵌合ガタによる測定誤差を無くすことができる。

〔実施例〕

第１図乃至第５図は、内周面にスプライン溝を設けたイ
ンナーレースのトラノク溝とスプライン溝の位相角度測
定に、この発明を適用した実施例を示している。

第１図及び第２図に示すように、実施例の測定装置は、
基台１の上部にスライド軸受２を介してスライドベース
３が水平方向に移動可能に取付けられ、そのスライドベ
ース３に軸受４を介して同耘軸５が回転可能に支持され
ている。スライドベース３の下部にはロークリエンコー
ダ６が取付けてあり、このロータリエンコーダ６のカン
プリング７と回転軸５の下端部の間に回転量取出し部が
形或されている。

上記スライドベース３は、第１図及び第４図に示すよう
に、後端部に取付けた引張りバネ８により常に後退方向
に付勢されており、スライドヘース３と基台１０間には
、ベース３の後退位置を調節するストッパボルトｓが設
けられている。

回転軸５の上端には、インナーレース１０を受ける部品
載置板１１が取付けられ、その部品載置板１１の上に基
準スプライン軸１２が取付けられている。

上記部品載置板１１の上面は水平面となっており、イン
ナーレース１０の端面を水平に受けて、その中心軸と回
転軸５の軸線が平行に沿うように支持するＩｎ’ｌ１面
１３が形威されている。

基準スプライン軸１２は、外周面にインナーレース１０
の内周のスプライン溝１４にほぼすき間なく嵌合するス
プライン歯形が形成されており、その軸線が回転軸５の
軸線に一致させて取付けられている。

また、上記基準スプライン軸１２の両側には、回転軸５
のスライド方向と直交する方向に対向して、一対の押圧
子１．　６　ａ、１６ｂが設けられている。この押圧子
１６ａ，１６ｂは、それぞれボール１７ａ、１７ｂと、
軸受箱１８ａ、１８ｂ及びエアシリンダ１９ａ、１９ｂ
とから或り、エアシリンダ１９ａ、１９ｂの作用により
ボール１７ａ、１？ｂが基準スプライン軸１２に向かっ
て接近離反を行なう。この押圧子１６ａ、１６ｂの移動
軌跡は、スライドベース３のスライド方向に直交し、か
つ基準スプライン軸１２の軸中心を通る水平線ａ上に一
致している。

上記のエアシリンダ１９ａ、１９ｂの推力は調節可能と
なっており、実施例では右側エアシリンダ１９ａの推力
Ｆａが左側エアシリンダ１９ｂの准力Ｆｂに対して太き
＜　（Ｆａ＞Ｆｂ）設定されている。また、上記ボール
１？ａ、１？ｂは、第３図に示すように、インナーレー
ス１０外周のトランク溝１５、１５′に嵌まり込んで、
その溝表面に２点当りで接触するように形威されている
。

上記の構造では、エアシリンダ１９ａ、１９ｂの駆動に
より左右のポール１７ａ，１７ｂが左右のトラック溝１
５、１５′に係合して押圧すると、その左右のトラック
溝１５、１５′の中心を結ぶ線が、ボール１７ａ、１７
ｂの中心線を結ぶ水平線ａ上に芯出しされる。

上記基準スプライン軸１２の右側の押圧子１６ａと向き
合うスプライン歯形１日は、その幅方向の中心位置が押
圧子１６ａ、１６ｂの移動方向の水平線ａ上に一致する
ように設定されており、トラノク溝１５、１５′の水平
線ａに対してスプライン歯形１９に嵌合したスプライン
溝１４が測定対象の溝となる。

一方、回転軸５の周面には、レバー２１が取付けられ、
スライドベース３にはエアシリンダ２３が取付けられた
ブロック２５が立設しており、レバー２１先端に取付け
たボルト２２が、上記エアシリンダ２３のピストン杵先
端に当接するようになっている．また、エアシリンダ２
３とレバー２１の間には　レバー２１をエアシリンダ２
３側に引き付ける引張バネ２４が取付けてあり、また、
第５図に示すごとく、ストッパボルト２６がブロンク２
５に取付けられている。上記の構造では、エアシリンダ
２３がポルト２２と当接した第１図の状態で保持される
と、回転軸５の回転の動きが止められ、回転検出器の原
位置（角度０”）状態が保持される。この状態からエア
シリンダ２３のピストンが後退すると、レバー２１が引
張バネ２４により引張られてストッパポルト２６に当た
り、回転軸５の動きを規制する。これは、ポール１７ａ
がトランク溝１５へ入りやすくする為である。

これにより、回転軸５は反時計方向のみ回転可能な状態
になる。

なお、ジゴイント部の回転バランスを良好に保つために
は、位相角度は通常２度以下であればよく、その許容値
より小さい位相差の位置を見付ければそれで測定作業を
終了することができる。しかし、実際には多くのトラッ
ク溝とスプライン溝の間の位相角度は上記許容値よりは
るかに大きい場合が多く、この場合、位相角度の大きさ
ζこ関係なく全てのトラック溝について測定を行なうと
すれば、測定回数が多くなり作業能率が悪くなる。

このため、部品載置板１１のＵ．置面１３には、位相差
を大まかに振り分けるためのピン２０が取付けられてい
る。このビン２０は、インナーレース１０を基準スプラ
イン軸１２に取付ける際、測定位置におけるトラック溝
１５とスプライン溝１４の位相角度が４度以上の場合、
ビン２０がインナーレース１０に干渉して基準スプライ
ン軸１２へのセットを阻止するように配置されている．
これにより、トラック溝１５とスプライン溝１４との位
相角度が許容値よりはるかに大きい測定箇所は基準スプ
ライン軸１２ヘセットする時点で除外でき、許容値に近
い測定箇所だけを測定することができる． 実施例は上記のような構造で戒っており、次にその作用
を説明する． 測定作業は、インナーレース１０のトラック溝１５ごと
に、対向するトランク溝１５、１５′と押圧子１６ａ、
１６ｂが向き合うように、内周側のスプライン溝１４と
基準スプライン軸１２を嵌合させて行なう。この場合、
トラソク溝１５とスプライン溝１４との位相角度が、４
度以上離れている場合、ピン２０がインナーレース１０
に干渉してインナーレース１０のセントができず、位相
角度が４度以下の場合のみインナーレース１０が基準ス
プライン軸１２にセットされる．このように、インナー
レース１０がビン２０と干渉せずに基準スプライン軸１
２にセットされると、エアシリンダ２３を後退させ、回
転軸５を反対方向のみへ回転可能な状態にする。この場
合、回転軸５とインナーレース１０は引張バネ２４の張
力により右回りに回転し、レバー２１がストノバボルト
２６に当接して停止する。

次に、左側の押圧子１６ｂのエアシリンダ１９ｂを前進
させて左側のボール１７ｂをトラック溝１５に接触させ
、インナーレース１０の内周面を基準スプライン軸１２
に圧着させる。

ついで、右側押圧子１６ａのエアシリンダ１９ａを前進
させてボール？７ａをトラック溝１５′に圧着させると
、インナーレース１０の中心は、押圧子１６ａ、１６ｂ
と係合する左右のトラック溝１５、１５′の中心線上に
保持される．このとき、両押圧子１６ａ、１６ｂを結ぶ
水平線ａに対して直角方向にトラック溝１５のＰ．Ｃ．
Ｄの中心とスプライン溝１４のＰ，　　Ｃ．　　Ｄの中
心が偏心していれば、その偏心量の分だけスライドベー
ス３がスライドするので、左右のトラック溝１５、１５
′は両押圧子１６ａ、１６ｂ間で回転軸５の中心に位置
決めされる． また、左側の押圧子１６ｂの推力Ｆｂに比べて右側の押
圧子１６ａの推力Ｆａが大きく設定してあるため、基準
スプライン軸１２とインナーレース１０のスプライン溝
１４との間にガタがある場合でも、推力の差により測定
位置にあるスプライン溝１４は基準のスプライン歯形１
９に常に圧着された状態になり、嵌合ガタによる測定誤
差が取除かれる． このように両押圧子＋６２、１６ｂの押圧によってトラ
ック溝１５、１５′の中心は基準スブライン軸１２の中
心上に正確に芯出しされる．そして、このように芯出し
される際、トラック溝１５とスプライン溝１４との間に
位相差があれば、その位相差の分だけ基準スプライン軸
１２は回転する．このときの回転軸５の動きは、カノブ
リング７を介してロータリエンコーダ６に伝達されるの
で、このロータリエンコーダ６の発生パルスをパルスカ
ウンタ等で読み取ることにより、測定位置のトラック溝
１５とスプライン溝１４の位相角度を知ることができる
． 上記の作業をそれぞれのトラック溝１５について繰り返
し実施することにより、最小の位相角度位置を決定する
ことができる。

なお、上記実施例において、内周溝をスプライン溝に代
えてセレーシジン溝とすることもできる。

また、インナーレースに限らず、環状部品で内外周に周
方向に沿って複数の溝を設けたものであれば、上記例と
同様に通用することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれぽ、満付部品を取付ける
回転軸をスライド可能として内外周溝の同心度のずれを
補正すると共に、押圧子の押圧力を違えることにより基
準軸と内周溝とのバックラッシュを餌くすようにしたの
で、溝付部品を正確に基準軸に芯出しすることができる
。また、基準軸の回転量を検出器で検出するので、内外
周溝の位相角度を短時間で容易に測定することができる
。

したがって、この発明の測定装置を使用することにより
、多数の溝付部品の位相検査を短時間で処理することが
可能となり、計測の技術を習熟していなくても確実に測
定が出来る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の測定装置を示す平面図、第２図は同上
の一部縦断側面図、第３図は同上の要部を示す図、第４
図は第１図のＡ−Ａ線からみた一部縦断面図、第５図は
第１図のＢ−Ｂ線に沿った一部縦断面図である． １・・・・・・基台、　　　　　　３・・・・・・スラ
イドベース、５・・・・・・回転軸、 ６・・・・・・ロータリエンコーダ、 １０・・・・・・インナーレース、 １１・・・・・・部品載置仮、 １２・・・・・・基準スプライン軸、 １３・・・・・・載置面、　　　　１４・・・・・・ス
フ゜ライン’１２＆、１５、１５′・・・・・・トラッ
ク溝、１６ａ、１６ｂ・・・・・・押圧子、 １７ａ，１７ｂ−・・・・・ボール、 ｔＳａ、１８ｂ・・・・・・軸受箱、 １９ａ，１９ｂ・・・・・・エアシリンダ、１９・・・
・・・スプライン歯形、 ２０・・・・・・ビン、　　　　２１・・・・・・レバ
ー２２・・・・・・ボルト、　　２３・・・・・・エア
シリンダ、２４・・・・・・引張バネ、　２６・・・・
・・ストッパボルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内周面と外周面に周方向に沿って複数の溝を備え
   た環状部品の内外周溝の位相角度を測定する測定装置に
   おいて、回転軸の上端に、その軸線と環状部品の中心軸
   が平行に沿うように環状部品を受ける載置面と、その環
   状部品の内周溝に嵌合する回転軸と同軸の基準軸を設け
   、上記回転軸をその軸線と直交する方向にスライド可能
   に支持すると共に、回転軸にその回転量を検出する検出
   器を取付け、上記基準軸に対して回転軸の軸線及びその
   スライド方向に直交する方向に対向させて、環状部品の
   外周溝に係合する一対の押圧子を上記回転軸の軸線を通
   る線上に移動可能に設け、かつ、その両押圧子の一方の
   押圧力を他方に対して大きく設定したことを特徴とする
   溝付環状部品の内外周溝の位相角度測定装置。