ワークの位置決め具及びその位置決め方法
【課題】 構造を簡易にして、測定精度を向上させるワークの位置決め具及びその位置決め方法を提供する。
【解決手段】 測定台上に配置された６個の位相ガイド７に、内周面の６個の縦ボール溝１０のそれぞれを嵌合させてセットされたワーク１０の上端部Ｗ１に、内側クランパー６１を装着する。次に、クランパー１１が内側クランパー６１に挿入されると、クランパー１１の傾斜部６２が、内側クランパー６１のピン６４に当接しながら下降するため、ピン６４が周方向にスライドすると共に、内側クランパー６１及びワークＷが回転する。そして、各縦ボール溝１０の一端が対応する位相ガイド７の一端に接触して、ワークＷが周方向に位置決めされて固定されるので、測定中にワークＷが周方向に揺動することなく、測定精度を向上させることができる。
【解決手段】 測定台上に配置された６個の位相ガイド７に、内周面の６個の縦ボール溝１０のそれぞれを嵌合させてセットされたワーク１０の上端部Ｗ１に、内側クランパー６１を装着する。次に、クランパー１１が内側クランパー６１に挿入されると、クランパー１１の傾斜部６２が、内側クランパー６１のピン６４に当接しながら下降するため、ピン６４が周方向にスライドすると共に、内側クランパー６１及びワークＷが回転する。そして、各縦ボール溝１０の一端が対応する位相ガイド７の一端に接触して、ワークＷが周方向に位置決めされて固定されるので、測定中にワークＷが周方向に揺動することなく、測定精度を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等速ジョイントに使用され内周面に複数の縦ボール溝を有するアウタレースの諸寸法を測定するため、アウタレースの周方向の位置決めをするためのワークの位置決め具及びその位置決め方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内周面の周方向に等角度の間隔を置いて複数形成された縦ボール溝を有するアウタレース（以下ワークと称す）の諸寸法を測定する際には、ワークを測定機にその周方向及び径方向の位置決めして固定すると共に、縦ボール溝のそれぞれに測定子先端の測定球を接触させる。そして、ワークを軸線方向に所定距離スライドさせて、上下方向の多点において、縦ボール溝それぞれの径方向の位置を各センサーにより測定し、その測定結果に基いて測定プログラムによりワークの諸寸法、例えばワークの中心、該中心から縦ボール溝までの距離及び対向する縦ボール溝間の距離等が演算される。
【０００３】
そこで、内周面に複数の縦ボール溝を有するワークの諸寸法を測定する従来の測定方法を、図１〜図６に基いて簡単に説明する。
図５及び図６に示すように、ワークＷの内周面に形成される複数の縦ボール溝１０に、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置される位相ガイド７をそれぞれ嵌合させて周方向の位置決めをすると共に、ワークＷ内の上壁面中央の凹部４３に垂直方向に延びる径方向ガイド棒４０の上端の凸部４４を嵌合させて径方向の位置決めをして、測定台５にセットする。
次に、図１及び図２に示すように、ロック付きエアシリンダ１７を駆動させると共にクランパー１１を下降させて、クランパー１１がワークＷの上端部の軸部Ｗ１に挿入されて軸元の端面Ｗ２を固定する。この時、各測定子４６の先端の測定球５０が各縦ボール溝１０を常時押圧できるように、各測定子４６は、常時引張バネ５７により各縦ボール溝１０側に付勢されている。
【０００４】
そして、このように位置決めされ固定されたワークＷを、各測定子４６先端の測定球５０が各縦ボール溝１０に接触された状態で、上下方向に所定速度で所定距離移動させる。そして、各縦ボール溝１０の上下方向の多点において、センサー５４により各縦ボール溝１０の径方向の位置が測定される。この測定された測定値に基いて測定プログラムによりワークＷの諸寸法、例えばワークＷの中心、該中心から縦ボール溝１０までの距離及び対向する縦ボール溝１０、１０間の距離等が演算される。
【０００５】
しかしながら、従来の測定機では、位相ガイド７の幅Ｘは、ワークＷに設けた縦ボール溝１０の開口幅Ｙの製作寸法公差における最小寸法に設定されているため、図６に示すように、縦ボール溝１０の開口幅Ｙが位相ガイド７の幅Ｘよりも大きく、位相ガイド７と縦ボール溝１０との間に隙間Ｚが生じ、ワークＷを周方向に位置決めすることができず、上述した方法で測定している最中に、ワークＷが周方向に隙間Ｚ分だけ揺動し、測定精度を悪化させていた。
しかも、他の測定機で同様の測定を行ったワーク（マスター）を、上述した方法で測定する時にも、上述した同様のガタが生じ、マスター及び測定されるワーク全ての位置決めされる位置が相違するために、測定条件が一致せず、測定値もバラバラになり、ワークの高精度の測定ができなかった。
【０００６】
そこで、上述したワークの測定機に対する周方向の位置決め手段として、特許文献１には、等速ボールジョイントに使用される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が開示されている。すなわち、この特許文献１には、まず、ワークが回転軸上にクランプされると共に、割出しモータにより回転軸が回転しつつワークを回転させて、ボール溝センサーにより、ボール溝が検出された角度位置でワークが位置決めされる。その後、ワークを軸方向にスライドさせると共に、ワーク内に一対の測定球を挿入して、これら測定球を対向する２つのボール溝のそれぞれに係合させる。この時さらに、ワークを割出しモータによって微細に回転させて、電気マイクロメータの出力が最大値となる角度位置、すなわち、測定球がボール溝に正確に合致した角度位置でワークが位置決めされ固定されることが開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−２１４３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１の発明は、ワークを、一対の測定球が対向するボール溝に正確に係合する、すなわち一対の測定球の作動直線上に対向するボール溝が配置されるように、割出しモータにより２段階に分けて回転させて周方向の位置決めが成されているが、位置決めするための機構が複雑で、高価なものとなり、さらには、ワークを位置決めする際の時間が長くなる虞があり、測定する際の作業効率が非常に悪い。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、構造を簡易にして、測定精度を向上させるワークの位置決め具及びその位置決め方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載したワークの位置決め具の発明は、内周面に測定箇所である複数の縦ボール溝を有するワークを、測定機に対してその周方向の位置決めをするワークの位置決め具において、前記複数の縦ボール溝のそれぞれに嵌合され、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置される位相ガイドと、前記ワークの端部に挿入され、該ワークを固定するクランパーと、該クランパーを前記ワークの端部に挿入させて固定する際に、前記ワークを周方向に回転させて、前記各縦ボール溝の一端を前記対応する位相ガイドの一端に接触させる回転手段と、を有することを特徴とするものである。
請求項２に記載したワークの位置決め具の発明は、請求項１に記載した発明において、前記回転手段は、前記クランパーと前記ワークとの間に介装され、前記ワークの端部に装着される内側クランパーと、該内側クランパーの所定部位から突設されるピンと、前記クランパーに設けられ、前記ピンが当接可能な傾斜部とからなり、前記クランパーを前記内側クランパーの端部に挿入させると、前記クランパーの傾斜部が前記内側クランパーのピンの端部に当接しつつ、前記ピンが前記傾斜部に沿ってスライドすると共に、前記内側クランパーと共に前記ワークが周方向に回転する構成であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載したワークの位置決め方法の発明は、内周面に測定箇所である複数の縦ボール溝を有するワークを、測定機に対してその周方向の位置決めをして固定する際には、まず、前記ワークの前記複数の縦ボール溝に、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置された位相ガイドをそれぞれ嵌合させてセットし、次に、クランパーを前記ワークの端部に挿入させて固定する際に、前記ワークを周方向に回転させると共に、前記各縦ボール溝の一端を前記対応する位相ガイドの一端に接触させた状態で位置決めして固定することを特徴とするものである。
請求項４に記載したワークの位置決め方法の発明は、請求項３に記載した発明において、前記ワークの前記複数の縦ボール溝に、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置される位相ガイドをそれぞれ嵌合させてセットする工程は、前記測定機から複数延び、前記ワークの周方向に屈曲自在である各測定子の先端の測定球を、前記ワークの前記各縦ボール溝のそれぞれに接触させる工程を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
従って、請求項１に記載したワークの位置決め具の発明では、クランパーがワークの端部に挿入されてワークを固定する際に、ワークが周方向に回転されて、ワークの各縦ボール溝の一端が対応する位相ガイドの一端に接触された状態で位置決め固定される。
請求項２に記載したワークの位置決め具の発明では、クランパーが内側クランパーの端部に挿入されると、クランパーの傾斜部が内側クランパーのピンの端部に当接し、ピンが傾斜部に沿ってスライドするので、内側クランパーと共にワークが周方向に回転される。
【００１２】
請求項３に記載したワークの位置決め方法の発明では、まず、ワークの各縦ボール溝に位相ガイドをそれぞれ嵌合させてセットし、次に、クランパーをワークの端部に挿入させて固定する際にワークを周方向に回転させると、ワークは、各縦ボール溝の一端が対応する位相ガイドの一端に接触した状態で位置決めされて固定される。
請求項４に記載したワークの位置決め方法の発明では、クランパーをワークの端部に挿入させて固定する際にワークを周方向に回転させ、ワークが、各縦ボール溝の一端を対応する位相ガイドの一端に接触させた状態で位置決めされ固定された時、各測定子は、ワークの回転に伴って、ワークの周方向に屈曲して、先端の各測定球が各縦ボール溝に接触された状態が維持される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、構造を簡易にして、測定精度を向上させるワークの位置決め具及びその位置決め方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図７に基いて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係るワークの位置決め具は、図１〜図４に示す測定機に採用されており、まず、この測定機の主構成について詳細に説明する。
測定機は、図１〜図４に示すように、複数のフレーム及びプレートにより骨組みされた第１〜第３枠体１〜３により構成されており、第１枠体１及び第２枠体２は並設され、第３枠体３は、第１枠体１の下方に配置されている。
ワークＷが載置される測定台５は、図１及び図２に示すように、第１枠体１の開口部１ｂを有する下部プレート１ａ上に固定されている。この測定台５は、複数のプレート材を組み合わせたブロック状に形成されると共に、その略中央で上下に貫通する開口部６を備え、測定台５の上面と下部フレーム１ａとの間には図示しない弾性部材が組み込まれており、測定台５の上面が、下部フレーム１ａに対して上下動する構成となっている。
【００１５】
また、図１及び図２に示すように、測定台５の開口部６の上端周縁には位相ガイド７が立設されている。この位相ガイド７は、図６に示すように、円形の開口部６の上端周縁に等角度の間隔を置いてワークＷの縦ボール溝１０の数に対応する数（本実施の形態では６個）が配置されている。なお、位相ガイド７については後で詳述する。
【００１６】
また、測定台５の上方には、図１及び図２に示すように、円筒状のクランパー１１が移動台１２に固定されている。この移動台１２は、上下に延びる連結プレート１３を介して上部プレート１４に連結されている。これら移動台１２及び上部プレート１４には、それぞれ円筒状ガイド１５、１５が固定されている。これら円筒状ガイド１５、１５は、第１枠体１に固定されたガイド棒１６に挿通されると共に、上方の円筒状ガイド１５には、測定台５に並設され第１枠体１に固定されたロック付きエアシリンダ１７のシリンダロッド１８に連結されている。このロック付きエアシリンダ１７は、シリンダロッド１８を伸縮動作させ、シリンダロッド１８を適宜の位置でロックさせる機能を備えている。
【００１７】
さらに、図１及び図２に示すように、クランパー１１の上方には、ロック付きエアシリンダ１９が配置され、上部プレート１４に固定されている。このロック付きエアシリンダ１９は、シリンダロッド２０を伸縮動作させ、シリンダロッド２０を最大伸長位置でロックさせる機能を備えている。また、このロック付きエアシリンダ１９のシリンダロッド２０の下端には中間部プレート２１が固定されている。この中間部プレート２１の両側には、ロッド２２、２２がそれぞれ固定されている。これらのロッド２２、２２は、移動台１２内を上下に移動可能で、その下端には下部プレート２３を介して突起部２４、２４がそれぞれ設けられている。
【００１８】
そして、ロック付きエアシリンダ１７を駆動させると、シリンダロッド１８が縮退動作して、ロック付きエアシリンダ１９、移動台１２及びクランパー１１が一点鎖線で示す位置まで下降しつつ、クランパー１１が内側クランパー６１（図５参照）を介してワークＷの上方に延びる円柱状の軸部Ｗ１に挿入されてワークＷの軸元の端面Ｗ２を固定して、シリンダロッド１８がロックされる。そして、ワークＷがクランパー１１により固定される。
次に、ロック付きエアシリンダ１９を駆動させると、シリンダロッド２０が伸長動作すると共に、上部プレート２１に固定された２本のロッド２２、２２が移動台１２内を下降して、それぞれ下端の突起部２４、２４が測定台５の上面を押圧してロックされる。この時、測定台５の上面は、突起部２４、２４により押圧されて所定距離下降して、位相ガイド７の上端がワークＷの下端付近まで下降する形態となる。この構成により、ワークＷの縦ボール溝１０の上下方向の測定範囲を広げることが可能となっている。
【００１９】
さらに、図３に示すように、第１枠体１は、上下動自在に第２枠体２に支持されている。すなわち、第１枠体１のフレーム３０には、円筒状ガイド３１を介して内面にネジ部を有する円筒状移動体３２が連結されている。この円筒状移動体３２は、サーボモータ３４から延設され外周面にネジ部を有する棒状回転体３３に装着されている。この棒状回転体３３は、回転可能に第２枠体２のフレーム２ａに支持されている。そして、サーボモータ３４により棒状回転体３３が回転されると円筒状移動体３２と共に第１枠体１が上下方向に移動する構成となっている。そこで、円筒状移動体３２の上下には、第２枠体２の上下に延設されるガイド棒３５に挿通されるガイド体３６、３６がそれぞれ配置され、第１枠体１のフレーム３０に固定されている。
【００２０】
さらにまた、図４に示すように、第１枠体１に備えられた測定台５の下方には、第３枠体３が配置されており、この第３枠体３の下部フレーム３ａの下方には、ワークＷの上下方向の移動距離を測定する図示しないセンサーが配置されている。このセンサーから延びるシャフト４１はシャフトガイドブロック４２内を挿通してワークＷの径方向の位置決めをする径方向ガイド棒４０の下端に接触されている。この径方向ガイド棒４０の下端は、円筒状プレート５ｂの中央に設けた固定部５ａに固定されている。この円筒状プレート５ｂは、測定台５の底面に固定されると共に、下部プレート１ａの開口部１ｂに配置されている。また、径方向ガイド棒４０は、測定台５の開口部６の中央に延び、その上端に形成された台形状の凸部４４が、ワークＷ内の中央上壁面に設けられた凹部４３に係合するようになる。さらに、円筒状プレート５ｂの固定部５ａの下方で、シャフトガイドブロック４２との間には、径方向ガイド棒４０を常時上方に付勢する圧縮バネ４５がシャフト４１の外周面に沿って配置されている。
【００２１】
図４に示すように、径方向ガイド棒４０の周りには、ワークＷの縦ボール溝１０（図６参照）の数に対応する数（本実施の形態では６本）の測定子４６が円周上に等角度の間隔を置いて配列されている。これら測定子４６は、上部に配される上部測定子４７と、この上部測定子４７と板バネ４８を介して接続される下部測定子４９とから構成されている。
【００２２】
上部測定子４７は、図４に示すように、その下部がプレート状で、中間部から上部までが棒状に形成されている。また、上部測定子４７の上端には、外方に向けて測定球５０が形成されている。この測定球５０は、その直径がワークＷの縦ボール溝１０（図６参照）の直径と略同等に設定されている。また、測定子４６は、板バネ４８の部位で周方向に屈曲可能であり、先端の測定球５０が矢印の方向にスイングできる構成となっている。
【００２３】
下部測定子４９は、図４に示すように、上部ブロック状測定子５１と下部ブロック状測定子５２とから構成され、上下に延在する縦ブロック状測定子５３、５３’により連結されている。また、上部ブロック状測定子５１の端面に、センサー部５４’が接触できるようにセンサー本体５４が配置されており、このセンサー本体５４は、第３枠体３の下部フレーム３ａに固定されたＬ字状ブロック５６の上部に固定されている。そして、このセンサ部５４’より、測定子４６先端の測定球５０の位置（縦ボール溝１０の径方向の位置）を検出することが可能となっている。
【００２４】
また、図４に示すように、センサ部５４’の下方には、引張バネ５７が配され、その一端が縦ブロック状測定子５３’に接続され、その他端がＬ字状ブロック５６の中間部に接続されている。そして、引張バネ５７により、常時、各測定子４６先端の測定球５０がワークＷの縦ボール溝１０（図６参照）を付勢するように構成されている。
【００２５】
さらに、引張バネ５７の下方には、エアシリンダ５５が配置され、Ｌ字状ブロック５６の中間部に固定されている。そして、ワークＷの測定が終了すると、エアシリンダ５５が駆動されて、シリンダロッド５５’の先端が縦ブロック状測定子５３の端面を押して、測定子４６先端の測定球５０を縦ボール溝１０から離間させるよう構成されている。
なお、上述した構成は、測定子４６の１本に対する構成であり、残りの５本の測定子４６についても同様の構成が採用されている。
【００２６】
そして、本発明の実施の形態に係るワークの位置決め具は、図５及び図６に示すように、ワークＷの内周面の６個の縦ボール溝１０のそれぞれに嵌合され、円周上に等角度の間隔を置いて６個配置される位相ガイド７と、上下にスライド可能で、ワークＷの上端部の軸部Ｗ１に挿入されて、ワークＷの軸元の端面Ｗ２を固定するクランパー１１と、このクランパー１１を下降させてワークＷの上端部の軸部Ｗ１に挿入させて固定する際、ワークＷを周方向に回転させて、各縦ボール溝１０の一端を対応する位相ガイド７の垂直部８の一端に接触させる回転手段６０とから構成されている。
【００２７】
位相ガイド７は、前述したように、測定台５の開口部６の上端周縁に等角度の間隔を置いて６個配置されている。これら位相ガイド７は、図１及び図６に示すように、側面視形状が略Ｌ字状に形成されており、その垂直部８が、ワークＷの内周面に形成された６個の縦ボール溝１０にそれぞれ嵌合されるようになる。この垂直部８は、その上面視形状が略矩形状に形成されている。この垂直部８の長手方向の幅Ｘは、縦ボール溝１０の開口幅Ｙよりも短いため、各位相ガイド７の垂直部８にワークＷの縦ボール溝１０のそれぞれが嵌合されると、各垂直部８の両端と各縦ボール溝１０の開口両縁との間には隙間Ｚが生じるようになる。
【００２８】
回転手段６０は、図５及び図６に示すように、クランパー１１とワークＷの上端部の軸部Ｗ１との間に介装され、ワークＷの軸部Ｗ１に装着される内側クランパー６１と、該内側クランパー６１の下端の環状フランジ部６３から上方に突設されるピン６４と、クランパー１１の環状下端面６５に設けられ、ピン６４が当接可能な傾斜部６２とから構成されている。この傾斜部６２は、環状下端面６５から反時計周り方向の斜め上方に傾斜させたものである。
【００２９】
そして、このように回転手段６０が構成されると、測定台５上の位相ガイド７のそれぞれに内周面の各縦ボール溝１０を嵌合させてセットされたワークＷの軸部Ｗ１の外周面に内側クランパー６１の内周面を当接させるように装着する。その後、クランパー１１を下降させて内側クランパー６１の端部に挿入させる。すると、クランパー１１の傾斜部６２が内側クランパー６１のピン６４の上端に当接しながら下降し、ピン６４が傾斜部６２に沿って周方向にスライドして、内側クランパー６１と共にワークＷが周方向で反時計周り方向に回転する。そして、図７に示すように、それぞれの縦ボール溝１０の一端が、対応する位相ガイド７の垂直部８の一端に接触してワークＷの周方向の位置決めが可能となる。
なお、図５においては、ピン６４及び該ピン６４と対応する傾斜部６２とは、１組しか形成されていないが、適宜の数を形成してもよい。
【００３０】
次に、ワークＷを上述した測定機に位置決めする方法を説明する。
まず、ワークＷを、その内周面の６個の縦ボール溝１０のそれぞれが、円周上に等角度の間隔を置いて６個配置された位相ガイド７のそれぞれに嵌合するように、且つ、ワークＷ内の中央上壁部の凹部４３に、径方向ガイド棒４０の上端に設けた凸部４４を嵌合させて、測定台５にセットする。また、この時、エアシリンダ５５のシリンダロッド５５’は延出されておらず、６本の測定子４６先端の測定球５０が、引張バネ５７により、それぞれ対応する縦ボール溝１０を付勢する形態となっている。さらに、この段階では、位相ガイド７の垂直部８と縦ボール溝１０と間には隙間Ｚが生じており、ワークＷがしっかりと周方向に位置決めされていない形態となっている。
【００３１】
次に、このワークＷの軸部Ｗ１に内側クランパー６１を当接させて装着した後、ロック付きエアシリンダ１７を駆動させて、ロック付きエアシリンダ１９、移動台１２及びクランパー１１を一点鎖線で示す位置まで下降させて、クランパー１１を内側クランパー６１の端部に挿入する。
すると、クランパー１１の傾斜部６２が内側クランパー６１のピン６４の上端に当接しながら下降し、ピン６４が傾斜部６２に沿って周方向にスライドすると共に、内側クランパー６１と共にワークＷが周方向で反時計周り方向に回転する。
そして、図７に示すように、それぞれの縦ボール溝１０の一端が、対応する位相ガイド７の垂直部８の一端に接触してワークＷが位置決めされ固定される。
また、これと同時に、６本の測定子４６先端の測定球５０は、ワークＷの回転と同時にそれぞれの板バネ４８がワークＷの回転方向（反時計周り方向）に屈曲して、各縦ボール溝１０との接触が維持される。
【００３２】
次に、ロック付きエアシリンダ１９が駆動されて、測定台５の上面が、２本のロッド２２、２２により押圧されて所定距離下降して、位相ガイド７の垂直部８の上端がワークＷの下端付近まで下降した形態となる。
以上でワークＷの位置決めが完了する。
【００３３】
また、上述した位置決め方法における別の方法を説明する。
上述した位置決め方法では、ワークＷを回転させる前に、予め、各測定球５０を縦ボール溝１０に接触させておき、その状態でワークＷを回転させて位置決めを完了していたが、ワークＷの位置決めが全て完了されるまでは、エアシリンダ５５のシリンダロッド５５’を延出させ、各測定球５０を縦ボール溝１０から待避させた状態としておく。そして、ワークＷの回転が完了し全ての位置決めが完了した後に、エアシリンダ５５のシリンダロッド５５’を縮退させて、引張バネ５７により、各測定球５０を、ワークＷの内周面に接触させると同時に、板バネ４８をワークＷの回転方向に屈曲させて、各測定球５０を対応する縦ボール溝１０のそれぞれに接触させるようにしている。この方法を採用することにより、ワークＷの位置決めの最中にワークＷに作用する荷重により、各測定子４６が変形したり、損傷したりすることを防ぐ。
【００３４】
そして、ワークＷを、モータ３４を駆動させることにより、上下方向に所定速度で移動させて、上下方向の多点において、全縦ボール溝１０の径方向の位置が各センサー５４により同時測定される。この測定された結果に基いて、測定プログラムによってワークＷの諸寸法、例えばワークＷの中心、該中心から縦ボール溝１０までの距離及び対向する縦ボール溝１０、１０間の距離等が演算される。
【００３５】
その後、ワークＷの測定が完了すると、各エアシリンダ５５が駆動されて、各測定子４６先端の測定球５０が各縦ボール溝１０から離間されると共に、ロック付きエアシリンダ１７によりクランパー１１を元の位置に上昇させた状態として、測定後のワークＷを取り外して、次のワークＷを位相ガイド７に嵌合して、上述した動作が繰り返される。
【００３６】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、測定台５上に配置された６個の位相ガイド７に、内周面の６個の縦ボール溝１０を嵌合させてセットされたワークＷの軸部Ｗ１に、内側クランパー６１を装着する。その後、クランパー１１を内側クランパー６１に挿入すると、クランパー１１の傾斜部６２が、内側クランパー６１のピン６４に当接しながら下降して、ピン６４が周方向にスライドすると共に、内側クランパー６１と共にワークＷが回転する。そして、それぞれの縦ボール溝１０の一端が対応する位相ガイド７の垂直部８の一端に接触して、ワークＷが周方向に位置決めされて固定される。
【００３７】
これにより、ワークＷをモータ３４を駆動させて、上下方向に移動させても、ワークＷはしっかりと位置決め固定されているので、ワークＷが測定中に周方向に揺動せず、測定精度を向上させることができる。しかも、ワークＷのマスターを測定する際でも、マスターを上述したように回転させて位置決めして測定するため、マスターと、測定されるワークＷとは、位置決め固定される位置が近似され測定条件が一致するので、ワークＷの測定結果をマスターと比較でき、ワークＷの高精度な測定が可能となる。
さらに、本発明の実施の形態に係るワークの位置決め具は、複雑な構造及び制御を採用せず、構造を簡易にしているため、安価なワークの位置決め具を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るワークの位置決め具を採用した測定機の正面の上部を示した図である。
【図２】図２は、図１の測定機の側面の一部を示した図である。
【図３】図３は、図１の測定機の側面の一部を示した図である。
【図４】図４（ａ）は、図１の測定機の正面の下部を示し、図４（ｂ）は、測定子を拡大して示した図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係るワークの位置決め具を拡大した図である。
【図６】図６は、ワークの縦ボール溝が位相ガイドに嵌合された上面図である。
【図７】図７は、ワークが回転されて縦ボール溝の一端が位相ガイドの一端に接触した状態を示した上面図である。
【符号の説明】
【００３９】
７ 位相ガイド、１０ 縦ボール溝、１１ クランパー、４６ 測定子、５０ 測定球、
６０ 回転手段、６１ 内側クランパー、６２ 傾斜部、６４ ピン、Ｗ ワーク、Ｗ１ 軸部（端部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等速ジョイントに使用され内周面に複数の縦ボール溝を有するアウタレースの諸寸法を測定するため、アウタレースの周方向の位置決めをするためのワークの位置決め具及びその位置決め方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内周面の周方向に等角度の間隔を置いて複数形成された縦ボール溝を有するアウタレース（以下ワークと称す）の諸寸法を測定する際には、ワークを測定機にその周方向及び径方向の位置決めして固定すると共に、縦ボール溝のそれぞれに測定子先端の測定球を接触させる。そして、ワークを軸線方向に所定距離スライドさせて、上下方向の多点において、縦ボール溝それぞれの径方向の位置を各センサーにより測定し、その測定結果に基いて測定プログラムによりワークの諸寸法、例えばワークの中心、該中心から縦ボール溝までの距離及び対向する縦ボール溝間の距離等が演算される。
【０００３】
そこで、内周面に複数の縦ボール溝を有するワークの諸寸法を測定する従来の測定方法を、図１〜図６に基いて簡単に説明する。
図５及び図６に示すように、ワークＷの内周面に形成される複数の縦ボール溝１０に、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置される位相ガイド７をそれぞれ嵌合させて周方向の位置決めをすると共に、ワークＷ内の上壁面中央の凹部４３に垂直方向に延びる径方向ガイド棒４０の上端の凸部４４を嵌合させて径方向の位置決めをして、測定台５にセットする。
次に、図１及び図２に示すように、ロック付きエアシリンダ１７を駆動させると共にクランパー１１を下降させて、クランパー１１がワークＷの上端部の軸部Ｗ１に挿入されて軸元の端面Ｗ２を固定する。この時、各測定子４６の先端の測定球５０が各縦ボール溝１０を常時押圧できるように、各測定子４６は、常時引張バネ５７により各縦ボール溝１０側に付勢されている。
【０００４】
そして、このように位置決めされ固定されたワークＷを、各測定子４６先端の測定球５０が各縦ボール溝１０に接触された状態で、上下方向に所定速度で所定距離移動させる。そして、各縦ボール溝１０の上下方向の多点において、センサー５４により各縦ボール溝１０の径方向の位置が測定される。この測定された測定値に基いて測定プログラムによりワークＷの諸寸法、例えばワークＷの中心、該中心から縦ボール溝１０までの距離及び対向する縦ボール溝１０、１０間の距離等が演算される。
【０００５】
しかしながら、従来の測定機では、位相ガイド７の幅Ｘは、ワークＷに設けた縦ボール溝１０の開口幅Ｙの製作寸法公差における最小寸法に設定されているため、図６に示すように、縦ボール溝１０の開口幅Ｙが位相ガイド７の幅Ｘよりも大きく、位相ガイド７と縦ボール溝１０との間に隙間Ｚが生じ、ワークＷを周方向に位置決めすることができず、上述した方法で測定している最中に、ワークＷが周方向に隙間Ｚ分だけ揺動し、測定精度を悪化させていた。
しかも、他の測定機で同様の測定を行ったワーク（マスター）を、上述した方法で測定する時にも、上述した同様のガタが生じ、マスター及び測定されるワーク全ての位置決めされる位置が相違するために、測定条件が一致せず、測定値もバラバラになり、ワークの高精度の測定ができなかった。
【０００６】
そこで、上述したワークの測定機に対する周方向の位置決め手段として、特許文献１には、等速ボールジョイントに使用される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が開示されている。すなわち、この特許文献１には、まず、ワークが回転軸上にクランプされると共に、割出しモータにより回転軸が回転しつつワークを回転させて、ボール溝センサーにより、ボール溝が検出された角度位置でワークが位置決めされる。その後、ワークを軸方向にスライドさせると共に、ワーク内に一対の測定球を挿入して、これら測定球を対向する２つのボール溝のそれぞれに係合させる。この時さらに、ワークを割出しモータによって微細に回転させて、電気マイクロメータの出力が最大値となる角度位置、すなわち、測定球がボール溝に正確に合致した角度位置でワークが位置決めされ固定されることが開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−２１４３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１の発明は、ワークを、一対の測定球が対向するボール溝に正確に係合する、すなわち一対の測定球の作動直線上に対向するボール溝が配置されるように、割出しモータにより２段階に分けて回転させて周方向の位置決めが成されているが、位置決めするための機構が複雑で、高価なものとなり、さらには、ワークを位置決めする際の時間が長くなる虞があり、測定する際の作業効率が非常に悪い。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、構造を簡易にして、測定精度を向上させるワークの位置決め具及びその位置決め方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載したワークの位置決め具の発明は、内周面に測定箇所である複数の縦ボール溝を有するワークを、測定機に対してその周方向の位置決めをするワークの位置決め具において、前記複数の縦ボール溝のそれぞれに嵌合され、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置される位相ガイドと、前記ワークの端部に挿入され、該ワークを固定するクランパーと、該クランパーを前記ワークの端部に挿入させて固定する際に、前記ワークを周方向に回転させて、前記各縦ボール溝の一端を前記対応する位相ガイドの一端に接触させる回転手段と、を有することを特徴とするものである。
請求項２に記載したワークの位置決め具の発明は、請求項１に記載した発明において、前記回転手段は、前記クランパーと前記ワークとの間に介装され、前記ワークの端部に装着される内側クランパーと、該内側クランパーの所定部位から突設されるピンと、前記クランパーに設けられ、前記ピンが当接可能な傾斜部とからなり、前記クランパーを前記内側クランパーの端部に挿入させると、前記クランパーの傾斜部が前記内側クランパーのピンの端部に当接しつつ、前記ピンが前記傾斜部に沿ってスライドすると共に、前記内側クランパーと共に前記ワークが周方向に回転する構成であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載したワークの位置決め方法の発明は、内周面に測定箇所である複数の縦ボール溝を有するワークを、測定機に対してその周方向の位置決めをして固定する際には、まず、前記ワークの前記複数の縦ボール溝に、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置された位相ガイドをそれぞれ嵌合させてセットし、次に、クランパーを前記ワークの端部に挿入させて固定する際に、前記ワークを周方向に回転させると共に、前記各縦ボール溝の一端を前記対応する位相ガイドの一端に接触させた状態で位置決めして固定することを特徴とするものである。
請求項４に記載したワークの位置決め方法の発明は、請求項３に記載した発明において、前記ワークの前記複数の縦ボール溝に、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置される位相ガイドをそれぞれ嵌合させてセットする工程は、前記測定機から複数延び、前記ワークの周方向に屈曲自在である各測定子の先端の測定球を、前記ワークの前記各縦ボール溝のそれぞれに接触させる工程を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
従って、請求項１に記載したワークの位置決め具の発明では、クランパーがワークの端部に挿入されてワークを固定する際に、ワークが周方向に回転されて、ワークの各縦ボール溝の一端が対応する位相ガイドの一端に接触された状態で位置決め固定される。
請求項２に記載したワークの位置決め具の発明では、クランパーが内側クランパーの端部に挿入されると、クランパーの傾斜部が内側クランパーのピンの端部に当接し、ピンが傾斜部に沿ってスライドするので、内側クランパーと共にワークが周方向に回転される。
【００１２】
請求項３に記載したワークの位置決め方法の発明では、まず、ワークの各縦ボール溝に位相ガイドをそれぞれ嵌合させてセットし、次に、クランパーをワークの端部に挿入させて固定する際にワークを周方向に回転させると、ワークは、各縦ボール溝の一端が対応する位相ガイドの一端に接触した状態で位置決めされて固定される。
請求項４に記載したワークの位置決め方法の発明では、クランパーをワークの端部に挿入させて固定する際にワークを周方向に回転させ、ワークが、各縦ボール溝の一端を対応する位相ガイドの一端に接触させた状態で位置決めされ固定された時、各測定子は、ワークの回転に伴って、ワークの周方向に屈曲して、先端の各測定球が各縦ボール溝に接触された状態が維持される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、構造を簡易にして、測定精度を向上させるワークの位置決め具及びその位置決め方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図７に基いて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係るワークの位置決め具は、図１〜図４に示す測定機に採用されており、まず、この測定機の主構成について詳細に説明する。
測定機は、図１〜図４に示すように、複数のフレーム及びプレートにより骨組みされた第１〜第３枠体１〜３により構成されており、第１枠体１及び第２枠体２は並設され、第３枠体３は、第１枠体１の下方に配置されている。
ワークＷが載置される測定台５は、図１及び図２に示すように、第１枠体１の開口部１ｂを有する下部プレート１ａ上に固定されている。この測定台５は、複数のプレート材を組み合わせたブロック状に形成されると共に、その略中央で上下に貫通する開口部６を備え、測定台５の上面と下部フレーム１ａとの間には図示しない弾性部材が組み込まれており、測定台５の上面が、下部フレーム１ａに対して上下動する構成となっている。
【００１５】
また、図１及び図２に示すように、測定台５の開口部６の上端周縁には位相ガイド７が立設されている。この位相ガイド７は、図６に示すように、円形の開口部６の上端周縁に等角度の間隔を置いてワークＷの縦ボール溝１０の数に対応する数（本実施の形態では６個）が配置されている。なお、位相ガイド７については後で詳述する。
【００１６】
また、測定台５の上方には、図１及び図２に示すように、円筒状のクランパー１１が移動台１２に固定されている。この移動台１２は、上下に延びる連結プレート１３を介して上部プレート１４に連結されている。これら移動台１２及び上部プレート１４には、それぞれ円筒状ガイド１５、１５が固定されている。これら円筒状ガイド１５、１５は、第１枠体１に固定されたガイド棒１６に挿通されると共に、上方の円筒状ガイド１５には、測定台５に並設され第１枠体１に固定されたロック付きエアシリンダ１７のシリンダロッド１８に連結されている。このロック付きエアシリンダ１７は、シリンダロッド１８を伸縮動作させ、シリンダロッド１８を適宜の位置でロックさせる機能を備えている。
【００１７】
さらに、図１及び図２に示すように、クランパー１１の上方には、ロック付きエアシリンダ１９が配置され、上部プレート１４に固定されている。このロック付きエアシリンダ１９は、シリンダロッド２０を伸縮動作させ、シリンダロッド２０を最大伸長位置でロックさせる機能を備えている。また、このロック付きエアシリンダ１９のシリンダロッド２０の下端には中間部プレート２１が固定されている。この中間部プレート２１の両側には、ロッド２２、２２がそれぞれ固定されている。これらのロッド２２、２２は、移動台１２内を上下に移動可能で、その下端には下部プレート２３を介して突起部２４、２４がそれぞれ設けられている。
【００１８】
そして、ロック付きエアシリンダ１７を駆動させると、シリンダロッド１８が縮退動作して、ロック付きエアシリンダ１９、移動台１２及びクランパー１１が一点鎖線で示す位置まで下降しつつ、クランパー１１が内側クランパー６１（図５参照）を介してワークＷの上方に延びる円柱状の軸部Ｗ１に挿入されてワークＷの軸元の端面Ｗ２を固定して、シリンダロッド１８がロックされる。そして、ワークＷがクランパー１１により固定される。
次に、ロック付きエアシリンダ１９を駆動させると、シリンダロッド２０が伸長動作すると共に、上部プレート２１に固定された２本のロッド２２、２２が移動台１２内を下降して、それぞれ下端の突起部２４、２４が測定台５の上面を押圧してロックされる。この時、測定台５の上面は、突起部２４、２４により押圧されて所定距離下降して、位相ガイド７の上端がワークＷの下端付近まで下降する形態となる。この構成により、ワークＷの縦ボール溝１０の上下方向の測定範囲を広げることが可能となっている。
【００１９】
さらに、図３に示すように、第１枠体１は、上下動自在に第２枠体２に支持されている。すなわち、第１枠体１のフレーム３０には、円筒状ガイド３１を介して内面にネジ部を有する円筒状移動体３２が連結されている。この円筒状移動体３２は、サーボモータ３４から延設され外周面にネジ部を有する棒状回転体３３に装着されている。この棒状回転体３３は、回転可能に第２枠体２のフレーム２ａに支持されている。そして、サーボモータ３４により棒状回転体３３が回転されると円筒状移動体３２と共に第１枠体１が上下方向に移動する構成となっている。そこで、円筒状移動体３２の上下には、第２枠体２の上下に延設されるガイド棒３５に挿通されるガイド体３６、３６がそれぞれ配置され、第１枠体１のフレーム３０に固定されている。
【００２０】
さらにまた、図４に示すように、第１枠体１に備えられた測定台５の下方には、第３枠体３が配置されており、この第３枠体３の下部フレーム３ａの下方には、ワークＷの上下方向の移動距離を測定する図示しないセンサーが配置されている。このセンサーから延びるシャフト４１はシャフトガイドブロック４２内を挿通してワークＷの径方向の位置決めをする径方向ガイド棒４０の下端に接触されている。この径方向ガイド棒４０の下端は、円筒状プレート５ｂの中央に設けた固定部５ａに固定されている。この円筒状プレート５ｂは、測定台５の底面に固定されると共に、下部プレート１ａの開口部１ｂに配置されている。また、径方向ガイド棒４０は、測定台５の開口部６の中央に延び、その上端に形成された台形状の凸部４４が、ワークＷ内の中央上壁面に設けられた凹部４３に係合するようになる。さらに、円筒状プレート５ｂの固定部５ａの下方で、シャフトガイドブロック４２との間には、径方向ガイド棒４０を常時上方に付勢する圧縮バネ４５がシャフト４１の外周面に沿って配置されている。
【００２１】
図４に示すように、径方向ガイド棒４０の周りには、ワークＷの縦ボール溝１０（図６参照）の数に対応する数（本実施の形態では６本）の測定子４６が円周上に等角度の間隔を置いて配列されている。これら測定子４６は、上部に配される上部測定子４７と、この上部測定子４７と板バネ４８を介して接続される下部測定子４９とから構成されている。
【００２２】
上部測定子４７は、図４に示すように、その下部がプレート状で、中間部から上部までが棒状に形成されている。また、上部測定子４７の上端には、外方に向けて測定球５０が形成されている。この測定球５０は、その直径がワークＷの縦ボール溝１０（図６参照）の直径と略同等に設定されている。また、測定子４６は、板バネ４８の部位で周方向に屈曲可能であり、先端の測定球５０が矢印の方向にスイングできる構成となっている。
【００２３】
下部測定子４９は、図４に示すように、上部ブロック状測定子５１と下部ブロック状測定子５２とから構成され、上下に延在する縦ブロック状測定子５３、５３’により連結されている。また、上部ブロック状測定子５１の端面に、センサー部５４’が接触できるようにセンサー本体５４が配置されており、このセンサー本体５４は、第３枠体３の下部フレーム３ａに固定されたＬ字状ブロック５６の上部に固定されている。そして、このセンサ部５４’より、測定子４６先端の測定球５０の位置（縦ボール溝１０の径方向の位置）を検出することが可能となっている。
【００２４】
また、図４に示すように、センサ部５４’の下方には、引張バネ５７が配され、その一端が縦ブロック状測定子５３’に接続され、その他端がＬ字状ブロック５６の中間部に接続されている。そして、引張バネ５７により、常時、各測定子４６先端の測定球５０がワークＷの縦ボール溝１０（図６参照）を付勢するように構成されている。
【００２５】
さらに、引張バネ５７の下方には、エアシリンダ５５が配置され、Ｌ字状ブロック５６の中間部に固定されている。そして、ワークＷの測定が終了すると、エアシリンダ５５が駆動されて、シリンダロッド５５’の先端が縦ブロック状測定子５３の端面を押して、測定子４６先端の測定球５０を縦ボール溝１０から離間させるよう構成されている。
なお、上述した構成は、測定子４６の１本に対する構成であり、残りの５本の測定子４６についても同様の構成が採用されている。
【００２６】
そして、本発明の実施の形態に係るワークの位置決め具は、図５及び図６に示すように、ワークＷの内周面の６個の縦ボール溝１０のそれぞれに嵌合され、円周上に等角度の間隔を置いて６個配置される位相ガイド７と、上下にスライド可能で、ワークＷの上端部の軸部Ｗ１に挿入されて、ワークＷの軸元の端面Ｗ２を固定するクランパー１１と、このクランパー１１を下降させてワークＷの上端部の軸部Ｗ１に挿入させて固定する際、ワークＷを周方向に回転させて、各縦ボール溝１０の一端を対応する位相ガイド７の垂直部８の一端に接触させる回転手段６０とから構成されている。
【００２７】
位相ガイド７は、前述したように、測定台５の開口部６の上端周縁に等角度の間隔を置いて６個配置されている。これら位相ガイド７は、図１及び図６に示すように、側面視形状が略Ｌ字状に形成されており、その垂直部８が、ワークＷの内周面に形成された６個の縦ボール溝１０にそれぞれ嵌合されるようになる。この垂直部８は、その上面視形状が略矩形状に形成されている。この垂直部８の長手方向の幅Ｘは、縦ボール溝１０の開口幅Ｙよりも短いため、各位相ガイド７の垂直部８にワークＷの縦ボール溝１０のそれぞれが嵌合されると、各垂直部８の両端と各縦ボール溝１０の開口両縁との間には隙間Ｚが生じるようになる。
【００２８】
回転手段６０は、図５及び図６に示すように、クランパー１１とワークＷの上端部の軸部Ｗ１との間に介装され、ワークＷの軸部Ｗ１に装着される内側クランパー６１と、該内側クランパー６１の下端の環状フランジ部６３から上方に突設されるピン６４と、クランパー１１の環状下端面６５に設けられ、ピン６４が当接可能な傾斜部６２とから構成されている。この傾斜部６２は、環状下端面６５から反時計周り方向の斜め上方に傾斜させたものである。
【００２９】
そして、このように回転手段６０が構成されると、測定台５上の位相ガイド７のそれぞれに内周面の各縦ボール溝１０を嵌合させてセットされたワークＷの軸部Ｗ１の外周面に内側クランパー６１の内周面を当接させるように装着する。その後、クランパー１１を下降させて内側クランパー６１の端部に挿入させる。すると、クランパー１１の傾斜部６２が内側クランパー６１のピン６４の上端に当接しながら下降し、ピン６４が傾斜部６２に沿って周方向にスライドして、内側クランパー６１と共にワークＷが周方向で反時計周り方向に回転する。そして、図７に示すように、それぞれの縦ボール溝１０の一端が、対応する位相ガイド７の垂直部８の一端に接触してワークＷの周方向の位置決めが可能となる。
なお、図５においては、ピン６４及び該ピン６４と対応する傾斜部６２とは、１組しか形成されていないが、適宜の数を形成してもよい。
【００３０】
次に、ワークＷを上述した測定機に位置決めする方法を説明する。
まず、ワークＷを、その内周面の６個の縦ボール溝１０のそれぞれが、円周上に等角度の間隔を置いて６個配置された位相ガイド７のそれぞれに嵌合するように、且つ、ワークＷ内の中央上壁部の凹部４３に、径方向ガイド棒４０の上端に設けた凸部４４を嵌合させて、測定台５にセットする。また、この時、エアシリンダ５５のシリンダロッド５５’は延出されておらず、６本の測定子４６先端の測定球５０が、引張バネ５７により、それぞれ対応する縦ボール溝１０を付勢する形態となっている。さらに、この段階では、位相ガイド７の垂直部８と縦ボール溝１０と間には隙間Ｚが生じており、ワークＷがしっかりと周方向に位置決めされていない形態となっている。
【００３１】
次に、このワークＷの軸部Ｗ１に内側クランパー６１を当接させて装着した後、ロック付きエアシリンダ１７を駆動させて、ロック付きエアシリンダ１９、移動台１２及びクランパー１１を一点鎖線で示す位置まで下降させて、クランパー１１を内側クランパー６１の端部に挿入する。
すると、クランパー１１の傾斜部６２が内側クランパー６１のピン６４の上端に当接しながら下降し、ピン６４が傾斜部６２に沿って周方向にスライドすると共に、内側クランパー６１と共にワークＷが周方向で反時計周り方向に回転する。
そして、図７に示すように、それぞれの縦ボール溝１０の一端が、対応する位相ガイド７の垂直部８の一端に接触してワークＷが位置決めされ固定される。
また、これと同時に、６本の測定子４６先端の測定球５０は、ワークＷの回転と同時にそれぞれの板バネ４８がワークＷの回転方向（反時計周り方向）に屈曲して、各縦ボール溝１０との接触が維持される。
【００３２】
次に、ロック付きエアシリンダ１９が駆動されて、測定台５の上面が、２本のロッド２２、２２により押圧されて所定距離下降して、位相ガイド７の垂直部８の上端がワークＷの下端付近まで下降した形態となる。
以上でワークＷの位置決めが完了する。
【００３３】
また、上述した位置決め方法における別の方法を説明する。
上述した位置決め方法では、ワークＷを回転させる前に、予め、各測定球５０を縦ボール溝１０に接触させておき、その状態でワークＷを回転させて位置決めを完了していたが、ワークＷの位置決めが全て完了されるまでは、エアシリンダ５５のシリンダロッド５５’を延出させ、各測定球５０を縦ボール溝１０から待避させた状態としておく。そして、ワークＷの回転が完了し全ての位置決めが完了した後に、エアシリンダ５５のシリンダロッド５５’を縮退させて、引張バネ５７により、各測定球５０を、ワークＷの内周面に接触させると同時に、板バネ４８をワークＷの回転方向に屈曲させて、各測定球５０を対応する縦ボール溝１０のそれぞれに接触させるようにしている。この方法を採用することにより、ワークＷの位置決めの最中にワークＷに作用する荷重により、各測定子４６が変形したり、損傷したりすることを防ぐ。
【００３４】
そして、ワークＷを、モータ３４を駆動させることにより、上下方向に所定速度で移動させて、上下方向の多点において、全縦ボール溝１０の径方向の位置が各センサー５４により同時測定される。この測定された結果に基いて、測定プログラムによってワークＷの諸寸法、例えばワークＷの中心、該中心から縦ボール溝１０までの距離及び対向する縦ボール溝１０、１０間の距離等が演算される。
【００３５】
その後、ワークＷの測定が完了すると、各エアシリンダ５５が駆動されて、各測定子４６先端の測定球５０が各縦ボール溝１０から離間されると共に、ロック付きエアシリンダ１７によりクランパー１１を元の位置に上昇させた状態として、測定後のワークＷを取り外して、次のワークＷを位相ガイド７に嵌合して、上述した動作が繰り返される。
【００３６】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、測定台５上に配置された６個の位相ガイド７に、内周面の６個の縦ボール溝１０を嵌合させてセットされたワークＷの軸部Ｗ１に、内側クランパー６１を装着する。その後、クランパー１１を内側クランパー６１に挿入すると、クランパー１１の傾斜部６２が、内側クランパー６１のピン６４に当接しながら下降して、ピン６４が周方向にスライドすると共に、内側クランパー６１と共にワークＷが回転する。そして、それぞれの縦ボール溝１０の一端が対応する位相ガイド７の垂直部８の一端に接触して、ワークＷが周方向に位置決めされて固定される。
【００３７】
これにより、ワークＷをモータ３４を駆動させて、上下方向に移動させても、ワークＷはしっかりと位置決め固定されているので、ワークＷが測定中に周方向に揺動せず、測定精度を向上させることができる。しかも、ワークＷのマスターを測定する際でも、マスターを上述したように回転させて位置決めして測定するため、マスターと、測定されるワークＷとは、位置決め固定される位置が近似され測定条件が一致するので、ワークＷの測定結果をマスターと比較でき、ワークＷの高精度な測定が可能となる。
さらに、本発明の実施の形態に係るワークの位置決め具は、複雑な構造及び制御を採用せず、構造を簡易にしているため、安価なワークの位置決め具を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るワークの位置決め具を採用した測定機の正面の上部を示した図である。
【図２】図２は、図１の測定機の側面の一部を示した図である。
【図３】図３は、図１の測定機の側面の一部を示した図である。
【図４】図４（ａ）は、図１の測定機の正面の下部を示し、図４（ｂ）は、測定子を拡大して示した図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係るワークの位置決め具を拡大した図である。
【図６】図６は、ワークの縦ボール溝が位相ガイドに嵌合された上面図である。
【図７】図７は、ワークが回転されて縦ボール溝の一端が位相ガイドの一端に接触した状態を示した上面図である。
【符号の説明】
【００３９】
７ 位相ガイド、１０ 縦ボール溝、１１ クランパー、４６ 測定子、５０ 測定球、
６０ 回転手段、６１ 内側クランパー、６２ 傾斜部、６４ ピン、Ｗ ワーク、Ｗ１ 軸部（端部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に測定箇所である複数の縦ボール溝を有するワークを、測定機に対してその周方向の位置決めをするワークの位置決め具において、
前記複数の縦ボール溝のそれぞれに嵌合され、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置される位相ガイドと、前記ワークの端部に挿入され、該ワークを固定するクランパーと、該クランパーを前記ワークの端部に挿入させて固定する際に、前記ワークを周方向に回転させて、前記各縦ボール溝の一端を前記対応する位相ガイドの一端に接触させる回転手段と、を有することを特徴とするワークの位置決め具。
【請求項２】
前記回転手段は、前記クランパーと前記ワークとの間に介装され、前記ワークの端部に装着される内側クランパーと、該内側クランパーの所定部位から突設されるピンと、前記クランパーに設けられ、前記ピンが当接可能な傾斜部とからなり、前記クランパーを前記内側クランパーの端部に挿入させると、前記クランパーの傾斜部が前記内側クランパーのピンの端部に当接しつつ、前記ピンが前記傾斜部に沿ってスライドすると共に、前記内側クランパーと共に前記ワークが周方向に回転する構成であることを特徴とする請求項１に記載のワークの位置決め具。
【請求項３】
内周面に測定箇所である複数の縦ボール溝を有するワークを、測定機に対してその周方向の位置決めをして固定する際には、まず、前記ワークの前記複数の縦ボール溝に、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置された位相ガイドをそれぞれ嵌合させてセットし、次に、クランパーを前記ワークの端部に挿入させて固定する際に、前記ワークを周方向に回転させると共に、前記各縦ボール溝の一端を前記対応する位相ガイドの一端に接触させた状態で位置決めして固定することを特徴とするワークの位置決め方法。
【請求項４】
前記ワークの前記複数の縦ボール溝に、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置される位相ガイドをそれぞれ嵌合させてセットする工程は、前記測定機から複数延び、前記ワークの周方向に屈曲自在である各測定子の先端の測定球を、前記ワークの前記各縦ボール溝のそれぞれに接触させる工程を含むことを特徴とする請求項３に記載のワークの位置決め方法。
【請求項１】
内周面に測定箇所である複数の縦ボール溝を有するワークを、測定機に対してその周方向の位置決めをするワークの位置決め具において、
前記複数の縦ボール溝のそれぞれに嵌合され、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置される位相ガイドと、前記ワークの端部に挿入され、該ワークを固定するクランパーと、該クランパーを前記ワークの端部に挿入させて固定する際に、前記ワークを周方向に回転させて、前記各縦ボール溝の一端を前記対応する位相ガイドの一端に接触させる回転手段と、を有することを特徴とするワークの位置決め具。
【請求項２】
前記回転手段は、前記クランパーと前記ワークとの間に介装され、前記ワークの端部に装着される内側クランパーと、該内側クランパーの所定部位から突設されるピンと、前記クランパーに設けられ、前記ピンが当接可能な傾斜部とからなり、前記クランパーを前記内側クランパーの端部に挿入させると、前記クランパーの傾斜部が前記内側クランパーのピンの端部に当接しつつ、前記ピンが前記傾斜部に沿ってスライドすると共に、前記内側クランパーと共に前記ワークが周方向に回転する構成であることを特徴とする請求項１に記載のワークの位置決め具。
【請求項３】
内周面に測定箇所である複数の縦ボール溝を有するワークを、測定機に対してその周方向の位置決めをして固定する際には、まず、前記ワークの前記複数の縦ボール溝に、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置された位相ガイドをそれぞれ嵌合させてセットし、次に、クランパーを前記ワークの端部に挿入させて固定する際に、前記ワークを周方向に回転させると共に、前記各縦ボール溝の一端を前記対応する位相ガイドの一端に接触させた状態で位置決めして固定することを特徴とするワークの位置決め方法。
【請求項４】
前記ワークの前記複数の縦ボール溝に、円周上に等角度の間隔を置いて複数配置される位相ガイドをそれぞれ嵌合させてセットする工程は、前記測定機から複数延び、前記ワークの周方向に屈曲自在である各測定子の先端の測定球を、前記ワークの前記各縦ボール溝のそれぞれに接触させる工程を含むことを特徴とする請求項３に記載のワークの位置決め方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１６２５４９（Ｐ２００６−１６２５４９Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５８３７５（Ｐ２００４−３５８３７５）
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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