專利名稱：端面花鍵的形狀測定用的基準設(shè)定工具、使用其的形狀測定裝置以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基準設(shè)定工具、以及使用該基準設(shè)定工具的形狀測定裝置以及方法，該基準設(shè)定工具為了對形成于車輛用輪轂單元的端面花鍵的被動齒(花鍵齒)的形狀進行測定而被使用。
背景技術(shù)：
為了將汽車的車輪旋轉(zhuǎn)自如地支承于懸架裝置而使用輪轂單元。另外，作為輪轂單元，眾所周知有如下輪轂單元在供驅(qū)動輪安裝的轂輪的軸向內(nèi)側(cè)(車輛內(nèi)側(cè))的端面形成端面花鍵，該端面花鍵具有與形成于等速萬向節(jié)的外圈的驅(qū)動齒嚙合的被動齒(花鍵齒)(例如，參照日本特表2008 - 536737號公報、日本特開2008 — 174178號公報)。在該輪轂 單元中，汽車的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)動力從等速萬向節(jié)經(jīng)由被動齒而傳遞到轂輪。上述那樣的端面花鍵中的各個被動齒，為了與等速萬向節(jié)的驅(qū)動齒適當?shù)貒Ш?，而對齒面尺寸、排列齒距、相對于旋轉(zhuǎn)中心的同軸度等各種尺寸要求規(guī)定的精度。因此，在制造輪轂單元之后，進行檢查工序，也就是使用三維測定裝置等來測定被動齒的各種尺寸，確認是否得到規(guī)定的精度。端面花鍵的被動齒通常將與等速萬向節(jié)的驅(qū)動齒的嚙合中的節(jié)面(P i t chsurface)設(shè)定為基準面(例如，在圖2中由雙點劃線α表示的假想面；以下，稱為“設(shè)計基準面”)而設(shè)計形狀。然而，由于該設(shè)計基準面只是假想面，因此無法在檢查工序中對實際產(chǎn)品的被動齒的形狀測定過程中使用該設(shè)計基準面。因此，雖然以往通過將轂輪的凸緣面、車輪嵌合面等加工面作為臨時的基準面來測定花鍵齒的各種尺寸，但這樣的話測定誤差變大，難以穩(wěn)定地進行正確的尺寸測定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于，提供一種能夠為了測定被動齒的形狀而設(shè)定適當?shù)幕鶞实亩嗣婊ㄦI的形狀測定用的基準設(shè)定工具、以及端面花鍵的形狀測定裝置以及方法。為了對形成于車輛用輪轂單元的軸向的端面且與等速萬向節(jié)的驅(qū)動齒嚙合的被動齒的形狀進行測定而被使用的、本發(fā)明的端面花鍵的形狀測定用的基準設(shè)定工具的結(jié)構(gòu)上的特征是，具有基準齒，該基準齒形成為模仿上述等速萬向節(jié)的驅(qū)動齒的形狀而排列成圓環(huán)狀；以及基準面，該基準面與該基準齒具有規(guī)定的關(guān)系，并且為了在使上述基準齒與上述被動齒嚙合的狀態(tài)下設(shè)定該被動齒的形狀測定的基準位置而使用。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將結(jié)合附圖以及具體實施方式
予以明確，其中數(shù)字表示構(gòu)成元件，其中圖I是示出本發(fā)明的實施方式中的車輛用輪轂單元的剖視圖。
圖2是圖I所示的車輛用輪轂單元的鉚接部的放大剖視圖。圖3是表示設(shè)定圖2所示的鉚接部端部的被動齒的測定基準位置的樣子的車輛用輪轂單元的剖面說明圖。圖4是基準設(shè)定工具的立體圖。圖5是測定裝置的立體圖。圖6是表示利用了基準設(shè)定工具的尺寸測定的樣子的車輛用輪轂單元的剖面說明圖。圖7是表示利用了基準設(shè)定工具的尺寸測定的樣子的車輛用輪轂單元的剖面說明圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細的說明。圖I是示出本發(fā)明的實施方式中的車輛用輪轂單元的剖視圖，圖2是該車輛用輪轂單元的鉚接部的放大剖視圖。車輛用輪轂單元I將汽車的車輪旋轉(zhuǎn)自如地支承于懸架裝置。車輛用輪轂單元I具備轂輪3、內(nèi)圈構(gòu)成部件4、外圈5、以及多個滾動體6。上述轂輪3具有圓筒狀的輪轂軸
2。上述內(nèi)圈構(gòu)成部件4鉚接固定于上述輪轂軸2的車輛內(nèi)側(cè)的端部(圖I中的右側(cè)端部)。上述外圈5配設(shè)于上述輪轂軸2的徑向外側(cè)。上述滾動體6滾動自如地配設(shè)于上述外圈5的內(nèi)周面的外圈軌道5a、5b、與上述輪轂軸2以及內(nèi)圈構(gòu)成部件4的外周面的內(nèi)圈軌道2a、4a之間。多個滾動體6沿周向以規(guī)定的間隔被保持器20保持。另外，在形成于外圈5與轂輪3之間的環(huán)狀空間，設(shè)置有從軸向兩端密封該環(huán)狀空間的密封部件21。在上述轂輪3的車輛外側(cè)端部(在圖I中為左側(cè)端部)形成有凸緣部7。在該凸緣部7形成供未圖示的螺栓嵌合的孔7a，輪胎的車輪、制動器圓盤等利用螺栓而被安裝。在外圈5的外周面形成有固定凸緣8，該固定凸緣8用于將輪轂單元I安裝于在車輛的懸架裝置支承的車身側(cè)部件(未圖示)。輪轂軸2 —體地具有大徑部9和小徑部11。上述大徑部9形成于凸緣部7側(cè)。上述小徑部11的直徑小于上述大徑部9且經(jīng)由臺階部10而與該大徑部9連續(xù)地形成。在大徑部9的外周面形成有與外圈5的外圈軌道5a對應(yīng)的內(nèi)圈軌道2a。內(nèi)圈構(gòu)成部件4在嵌入到輪轂軸2的小徑部11的外周面之后，小徑部11的端部被鑿緊，而固定于臺階部10與小徑部11的被鑿緊的部分(鉚接部)12之間。驅(qū)動軸31的驅(qū)動力經(jīng)由等速萬向節(jié)30而被傳遞到輪轂單元I。圖示的等速萬向節(jié)30是球籠式等速萬向節(jié)。上述等速萬向節(jié)30具備內(nèi)圈32、外圈33、多個球34、以及保持器35。上述內(nèi)圈32與驅(qū)動軸31的一端一體地連結(jié)。上述外圈33配設(shè)于上述內(nèi)圈32的外偵U。上述球34配設(shè)于內(nèi)圈32與外圈33之間。上述保持器35保持上述多個球34。等速萬向節(jié)30的外圈33具備大致碗形狀的外圈筒部33a和外圈軸部33b。上述外圈軸部33b從上述外圈筒部33a的端面的中心部突出地設(shè)置。在上述外圈軸部33b沿軸向形成有孔部36。在上述孔部36的內(nèi)周面形成有內(nèi)螺紋。帶頭緊固螺栓38的外螺紋37與上述孔部36的內(nèi)螺紋螺合，輪轂單元I與等速萬向節(jié)30通過該帶頭緊固螺栓38而被連接。
如圖2所示，在輪轂軸2的車輛內(nèi)側(cè)的軸向端部的鉚接部12的端面，形成有具有多個被動齒(花鍵齒)13的端面花鍵15。多個被動齒13在繞著輪轂單元I的軸心O (參照圖I)排列為圓環(huán)狀的狀態(tài)下，以該軸心O為中心而形成為放射狀。另外,在與上述鉚接部12對置的外圈筒部33a的端面，多個驅(qū)動齒14在繞著外圈33的軸心排列為圓環(huán)狀的狀態(tài)下，以該軸心為中心而形成為放射狀。而且，通過被動齒13與驅(qū)動齒14的嚙合，驅(qū)動軸31的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力經(jīng)由等速萬向節(jié)30而被傳遞到輪轂單元I。此外，在圖2中，在被動齒13與外圈筒部33a的驅(qū)動齒14的嚙合部16標注斜線。另外，圖2中，在被動齒13的齒頂與齒底標注附圖標記13c、13b，在驅(qū)動齒14的齒頂與齒底標注附圖標記14c、14b。被動齒13的數(shù)量為例如37個，驅(qū)動齒14形成為與被動齒13數(shù)目相同。在被動齒13與驅(qū)動齒14的嚙合位置設(shè)定有節(jié)面(節(jié)線)α。被動齒13以及驅(qū)動齒14的齒面、齒根等的尺寸以節(jié)面α為基準而設(shè)計，例如利用模型鍛造而被成形。 形成有端面花鍵15的輪轂單元I，在制造之后實施檢查工序，進行被動齒13的齒面形狀、齒根、齒距等各種尺寸的測定，檢查這些尺寸是否滿足規(guī)定的精度。雖然端面花鍵15的被動齒13在設(shè)計上以節(jié)面α (參照圖2)為基準面而設(shè)定齒面形狀等尺寸，但由于該基準面α (以下，稱為“設(shè)計基準面”)只是假想的面，因此不能在檢查工序以該設(shè)計基準面α為基準而進行尺寸測定。因此，在本實施方式中，為了設(shè)定代替設(shè)計基準面α的適當?shù)幕鶞拭?測定基準面)，使用接下來說明的基準設(shè)定工具50。圖3是表示設(shè)定圖2所示的被動齒的測定基準面的樣子的車輛用輪轂單元的剖面說明圖。圖4是基準設(shè)定工具50的立體圖?；鶞试O(shè)定工具50由圓環(huán)狀的塊形成,在其中心軸線β方向的一端面(圖3中的基準設(shè)定工具50的下表面)形成有多個基準齒53。該基準齒53是模仿等速萬向節(jié)30的驅(qū)動齒14的形狀而形成的，以與該驅(qū)動齒14完全相同的形狀形成為滿足規(guī)定的精度的尺寸。因此，在該基準齒53也設(shè)定如圖2所示那樣的假想的設(shè)計基準面α，按照以該設(shè)計基準面α為基準的正確的尺寸形成基準齒53。另外，多個基準齒53以相對于中心軸線β而滿足規(guī)定的精度的同軸度被排列為圓環(huán)狀。另外，在基準設(shè)定工具50的中心軸線β上形成有孔55?；鶞试O(shè)定工具50的中心軸線β方向的另一端面(圖3中的基準設(shè)定工具50的上表面)形成為平坦的面。該另一端面是以規(guī)定的精度與中心軸線β正交的面，并形成為以規(guī)定的精度與基準齒53的設(shè)計基準面α平行。該基準設(shè)定工具50的另一端面構(gòu)成在被動齒13的尺寸測定中使用的第一基準面51。另外，基準設(shè)定工具50的外周面52形成為以中心軸線β為中心的圓筒面。另外，基準設(shè)定工具50的外周面52以相對于中心軸線β而滿足規(guī)定的精度的同軸度、真圓度形成。該基準設(shè)定工具50的外周面52構(gòu)成在被動齒13的尺寸測定使用的第二基準面。在對輪轂單元I的端面花鍵15的被動齒13進行尺寸測定時，在使基準設(shè)定工具50的基準齒53與該被動齒13嚙合的狀態(tài)下，將輪轂單元I設(shè)置于三維測定機(本發(fā)明的測定部)60。如圖5所示，該三維測定機60具有平臺61、門形框架62、滑塊64、升降軸65、以及探測器67。在該探測器67的前端設(shè)置有球狀的測頭68。上述門形框架62被設(shè)為沿上述平臺61的前后方向(Y方向)移動自如。上述滑塊64被設(shè)為沿著上述門形框架62的水平橫梁63而在左右方向(X方向)移動自如。上述升降軸65在上述滑塊64設(shè)為沿著上下方向(z方向)升降自如。上述探測器67經(jīng)由支架66而安裝于上述升降軸65的下端。三維測定機60使探測器67沿三維方向(XYZ方向)移動的同時，使測頭68依次與工件W的測定部位抵接，測定抵接點處的坐標值。通過運算該坐標值能夠求得工件W的各種尺寸。該三維測定機60能夠使用現(xiàn)有的公知的市售產(chǎn)品。在本實施方式中，如圖3所示，作為工件W，將安裝了基準設(shè)定工具50的輪轂單元I安裝于平臺61上。使探測器67的測頭68分別與基準設(shè)定工具50的第一基準面51和第二基準面52抵接，分別測量該第一基準面51以及第二基準面52的坐標。將第一基準面51以及第二基準面52分別設(shè)定為測定被動齒13的尺寸時的測定基準面(測定基準位置)A、B。接著，從平臺61上的輪轂單元I卸下基準設(shè)定工具50，使探測器67的測頭68與端面花鍵15的被動齒13抵接，從而測量被動齒13的齒面、齒根、齒距等各種尺寸。此時，測頭68相對于被動齒13的抵接點的坐標為，以由第一基準面51以及第二基準面52設(shè)定 的測定基準面A、B為基準的坐標。基準設(shè)定工具50的第一基準面51與基準齒53中的設(shè)計基準面α (參照圖2)平行，并隔開規(guī)定的間隔形成。因此，通過使基準設(shè)定工具50的基準齒53與輪轂單元I的被動齒13嚙合，能夠?qū)⒈粍育X13的設(shè)計基準面α保持原狀態(tài)地置換為沿Z方向移動規(guī)定間隔的第一基準面51。因此，將該第一基準面51作為測定基準面Α，通過以測定基準面A為基準來測定被動齒13的形狀能夠?qū)崿F(xiàn)更正確的測定，能夠正確地檢查被動齒13的各種尺寸是否滿足規(guī)定的精度。另外，通過將第二基準面52設(shè)為測定基準面B，能夠求得基準齒53的中心軸線β(參照圖4)的位置(坐標)。通過使基準齒53與被動齒13嚙合，該中心軸線β相當于被動齒13中的設(shè)計上的中心軸線，因此通過測量各個被動齒13相對于該中心軸線β的尺寸，能夠正確地求得各個被動齒13相對于假想的中心軸線的同軸度等。以上的測定是對端面花鍵15的全部的被動齒13進行的，并且是花費一定程度的時間而進行的詳細的測定。因此，不是針對全部的產(chǎn)品進行，而是作為從相同型號的產(chǎn)品中抽取一部分來進行的抽取檢查是能夠恰當?shù)貙嵤┑?。而且，針對全部的產(chǎn)品而進行的全數(shù)檢查，能夠利用接下來說明的測定方法使用基準設(shè)定工具50而簡易地進行。圖6以及圖7是示出將基準設(shè)定工具作為測定對象的測定方法的車輛用輪轂單元的剖面說明圖。該圖6以及圖7所示的測定方法，不是如上述的測定方法那樣直接地測定各被動齒13的尺寸，而是將與該被動齒13嚙合的基準設(shè)定工具50本身作為測定對象。為了使輪轂單元I的端面花鍵15高精度地組裝于等速萬向節(jié)30的驅(qū)動齒14，而設(shè)定有幾個保證項目。作為該保證項目，有例如使轂輪3旋轉(zhuǎn)時的被動齒13相對于外圈5的軸心O方向的跳動量、被動齒13相對于轂輪3的軸心O的同軸度(徑向的跳動量)、以及被動齒13相對于轂輪3的凸緣面7的高度的跳動量等。而且，為了針對這些保證項目進行檢查，能夠?qū)嵤﹫D6以及圖7所示的測定方法。首先，如圖6所示，在使基準設(shè)定工具50與輪轂單元I的端面花鍵15嚙合的狀態(tài)下，將基準設(shè)定工具50固定于輪轂單元I。在本實施方式中，利用由螺栓72連結(jié)的一對夾持板70、71夾住轂輪3與基準設(shè)定工具50。然后，將輪轂單元I的外圈5固定于固定部件74。然后，在使度盤式指示器等測定儀器75、76與基準設(shè)定工具50的第一基準面51和第二基準面52抵接的狀態(tài)下，使轂輪3繞軸心O旋轉(zhuǎn)一圈。由此基準設(shè)定工具50也隨著轂輪3旋轉(zhuǎn)一圈，從而能夠利用測定儀器75、76來測量第一基準面51以及第二基準面52的跳動量。第一基準面51的跳動量相當于被動齒13相對于外圈5的軸心O方向的跳動量(基準面α的跳動量)。另外，第二基準面52的跳動量相當于轂輪3相對于旋轉(zhuǎn)中心(軸心O)的徑向的跳動量(同軸度)。另外，如圖7所示，將固定基準設(shè)定工具50的輪轂單元I的轂輪3的凸緣7載置于旋轉(zhuǎn)基座77上。然后，使塊規(guī)78對準將從凸緣7到被動齒13的設(shè)計上的基準面α為止的高度與基準設(shè)定工具50的高度(從基準齒53的設(shè)計基準面α到第一基準面51為止的間隔)的尺寸相加的尺寸，并載置于旋轉(zhuǎn)基座77上。然后，利用度盤式指示器等測定儀器 79，將使旋轉(zhuǎn)基座77繞軸心O旋轉(zhuǎn)一圈時的基準設(shè)定工具50的第一基準面51的高度的變化與塊規(guī)78的高度作比較，測定置換為第一基準面51的被動齒13的設(shè)計基準面α的跳動。因此，在圖6以及圖7所示的測定方法中，即使不直接測定被動齒13，而是通過測定基準設(shè)定工具50的第一基準面51以及第二基準面52也能夠?qū)χ付ǖ谋ＷC項目進行檢查。本發(fā)明并不局限于上述實施方式，能夠在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明的范圍內(nèi)進行適當?shù)淖兏＠?，雖然上述實施方式的基準設(shè)定工具50具備第一基準面51和第二基準面52兩個基準面，但也可以是只有任一個。另外，只要基準面與基準齒53具有規(guī)定的關(guān)系，也可以是上述的第一、第二基準面51、52以外的基準面。根據(jù)本發(fā)明，為了測定被動齒的形狀而設(shè)定適當?shù)幕鶞?，從而能夠?qū)嵤┱_的測定。
權(quán)利要求
1.一種端面花鍵(15)的形狀測定用的基準設(shè)定工具(50)，該基準設(shè)定工具(50)為了對形成于車輛用輪轂單元(I)的軸向的端面、且與等速萬向節(jié)(30)的驅(qū)動齒(14)嚙合的被動齒(13)的形狀進行測定而使用， 所述基準設(shè)定工具(50)的特征在于， 具有 基準齒(53)，該基準齒(53)形成為模仿所述等速萬向節(jié)的驅(qū)動齒的形狀而排列為圓環(huán)狀； 基準面(51、52)，該基準面(51、52)與上述基準齒具有規(guī)定的關(guān)系，并且為了在使所述基準齒與所述被動齒嚙合的狀態(tài)下設(shè)定該被動齒的形狀測定的基準位置而使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的端面花鍵(15)的形狀測定用的基準設(shè)定工具，其特征在于， 所述基準設(shè)定工具的所述基準面包含與所述基準齒的排列中心軸線正交的第一基準面(51)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的端面花鍵(15)的形狀測定用的基準設(shè)定工具，其特征在于， 所述基準設(shè)定工具的所述基準面包含由以所述基準齒的排列中心軸線為中心的圓筒面構(gòu)成的第二基準面(52)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的端面花鍵的形狀測定用的基準設(shè)定工具，其特征在于， 所述基準面作為在使所述被動齒與所述等速萬向節(jié)的驅(qū)動齒嚙合的狀態(tài)下供測定儀器測定形狀的被測定面而利用。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的端面花鍵的形狀測定用的基準設(shè)定工具，其特征在于， 所述基準面作為在使所述被動齒與所述等速萬向節(jié)的驅(qū)動齒嚙合的狀態(tài)下供測定儀器測定形狀的被測定面而利用。
6.一種端面花鍵(15)的形狀測定裝置，該端面花鍵(15)的形狀測定裝置對形成于車輛用輪轂單元(I)的軸向端面、且與等速萬向節(jié)(30)的驅(qū)動齒(14)嚙合的被動齒(13)的形狀進行測定， 該端面花鍵(15)的形狀測定裝置的特征在于， 具備 權(quán)利要求I或2所述的基準設(shè)定工具；以及 測定部，該測定部在使所述基準設(shè)定工具的所述基準齒與所述車輛用輪轂單元的被動齒嚙合的狀態(tài)下，使用所述基準面來設(shè)定測定基準位置(A、B)，并以該測定基準位置為基準來測定所述被動齒的形狀。
7.一種端面花鍵(15)的形狀測定方法，該端面花鍵(15)的形狀測定方法對形成于車輛用輪轂單元(I)的軸向端面、且與等速萬向節(jié)(30)的驅(qū)動齒(14)嚙合的被動齒(13)的形狀進行測定， 該端面花鍵(15)的形狀測定方法的特征在于， 包括 使權(quán)利要求I或2所述的基準設(shè)定工具的基準齒與所述車輛用輪轂單元的被動齒嚙合的工序； 使用所述基準設(shè)定工具的基準面來設(shè)定測定基準位置(A、B)的工序；以及從所述車輛用輪轂單元卸下所述基準設(shè)定工具，并以所述測定基準位置為基準來測定所述被動齒的形狀的工序。
8.一種端面花鍵(15)的形狀測定方法，該端面花鍵(15)的形狀測定方法對形成于車輛用輪轂單元(I)的軸向端面、且與等速萬向節(jié)(30)的驅(qū)動齒(14)嚙合的被動齒(13)的形狀進行測定， 該端面花鍵(15)的形狀測定方法的特征在于， 包括 使權(quán)利要求4所述的基準設(shè)定工具的基準齒與所述車輛用輪轂單元的被動齒嚙合的工序；以及 使所述被動齒繞所述車輛用輪轂單元的軸心旋轉(zhuǎn)，并測定所述基準設(shè)定工具的基準面的形狀的工序。
9.一種端面花鍵(15)的形狀測定方法，該端面花鍵(15)的形狀測定方法對形成于車輛用輪轂單元(I)的軸向端面、且與等速萬向節(jié)(30)的驅(qū)動齒(14)嚙合的被動齒(13)的形狀進行測定， 該端面花鍵(15)的形狀測定方法的特征在于， 包括 使權(quán)利要求5所述的基準設(shè)定工具的基準齒與所述車輛用輪轂單元的被動齒嚙合的工序；以及 使所述被動齒繞所述車輛用輪轂單元的軸心旋轉(zhuǎn)，并測定所述基準設(shè)定工具的基準面的形狀的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供端面花鍵(15)的形狀測定用的基準設(shè)定工具(50)，該基準設(shè)定工具(50)為了對形成于車輛用輪轂單元(1)的軸向的端面，且與等速萬向節(jié)(30)的驅(qū)動齒(14)嚙合的被動齒(13)的形狀進行測定而被使用。該基準設(shè)定工具(50)具有基準齒(53)，該基準齒(53)形成為模仿等速萬向節(jié)(30)的驅(qū)動齒(14)的形狀而排列成圓環(huán)狀；以及基準面(51、52)，該基準面(51、52)與該基準齒(53)具有規(guī)定的關(guān)系，并且為了在使該基準齒(53)與上述被動齒(13)嚙合的狀態(tài)下設(shè)定該被動齒(13)的形狀測定的基準位置而被使用。
文檔編號G01B21/24GK102967286SQ20121032019
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者河本將司 申請人:株式會社捷太格特