JP2019105500A - Inspection method for gears - Google Patents

Inspection method for gears Download PDF

Info

Publication number
JP2019105500A
JP2019105500A JP2017237502A JP2017237502A JP2019105500A JP 2019105500 A JP2019105500 A JP 2019105500A JP 2017237502 A JP2017237502 A JP 2017237502A JP 2017237502 A JP2017237502 A JP 2017237502A JP 2019105500 A JP2019105500 A JP 2019105500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
defective
torque
inspection
torque meter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017237502A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
浩太郎 竹井
Kotaro Takei
浩太郎 竹井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2017237502A priority Critical patent/JP2019105500A/en
Publication of JP2019105500A publication Critical patent/JP2019105500A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

To provide an inspection method for smaller scale and simple gears, reducing inspection time of gears.SOLUTION: The inspection method for gears according to the present invention includes steps of connecting a torque meter 12 to a gear to be inspected, driving the gear by a gear drive 13, and acquiring the rotational torque of the gear from the torque meter 12.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ギヤの検査方法に関するものである。   The present invention relates to a method of inspecting a gear.

車両に搭載するディファレンシャルギヤは、組付けの際に傷が付くなどして、異音が生じ、騒音に繋がる場合がある。従来、ディファレンシャルギヤの異音を検査する方法として、異音を検知する検査装置が用いられてきた。特許文献1には、ディファレンシャルギヤを回転させ、振動センサを用いて振動を測定し、振動と騒音値の相関関係から騒音値を求める、ギヤの検査装置が開示されている。   The differential gear mounted on a vehicle may be damaged during assembly, which may cause noise and lead to noise. Heretofore, an inspection apparatus for detecting abnormal noise has been used as a method for inspecting abnormal noise of differential gears. Patent Document 1 discloses a gear inspection apparatus that rotates a differential gear, measures vibration using a vibration sensor, and obtains a noise value from the correlation between the vibration and the noise value.

特開平08−136407号公報Japanese Patent Application Publication No. 08-136407

異音を検知する検査装置を用いる場合は、検査の度に、組み付け途中のディファレンシャルギヤを検査装置まで移動させる必要があった。また、当該検査装置は大型であり場所を取る上に、異音の判定を行うまでに数百近くのN数(サンプル数)が必要となるという問題がある。   In the case of using an inspection device for detecting abnormal noise, it has been necessary to move the differential gear in the process of assembly to the inspection device every time of inspection. In addition, the inspection apparatus is large in size and takes up a place, and there is a problem that nearly hundreds of N numbers (number of samples) are required to determine abnormal noise.

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、ギヤの検査時間を短縮し、より小型で簡易なギヤの検査方法を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and aims to shorten the gear inspection time and to provide a smaller and simpler gear inspection method.

本発明にかかるギヤの検査方法は、検査対象であるギヤにトルクメータを接続する工程と、前記ギヤをギヤ駆動装置によって駆動させる工程と、前記ギヤの回転トルクを前記トルクメータより取得する工程と、を備える。   A method of inspecting a gear according to the present invention includes the steps of: connecting a torque meter to a gear to be inspected; driving the gear by a gear drive device; and acquiring rotational torque of the gear from the torque meter And.

本発明にかかるギヤの検査方法では、ギヤの回転トルクをトルクメータより取得し、ギヤの検査を行っている。したがって、ギヤの検査時間を短縮し、より小型で簡易なギヤの検査を行うことができる。   In the method of inspecting a gear according to the present invention, the rotational torque of the gear is acquired from a torque meter to inspect the gear. Therefore, the gear inspection time can be shortened, and a smaller and simpler gear inspection can be performed.

本発明により、ギヤの検査において、検査時間を短縮することができる。   According to the present invention, inspection time can be shortened in gear inspection.

実施の形態にかかるギヤ検査装置が、ギヤの回転トルクを取得する工程を示す写真である。The gear test | inspection apparatus concerning embodiment is a photograph which shows the process of acquiring the rotational torque of a gear. 実施の形態にかかるギヤ回転治具を示す斜視図である。It is a perspective view showing a gear rotation jig concerning an embodiment. 図1の破線部IIIで示す領域の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a region indicated by a broken line III in FIG. 実施例にかかる良品および不良品の回転トルクのデータについてFFT解析を行いグラフとして示した図、並びに、良品と不良品との差をグラフとして示した図である。It is a figure which carried out FFT analysis about data of rotation torque of good goods concerning the example, and inferior goods, and showed it as a graph, and a figure which showed a difference of good goods and inferior goods as a graph.

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、図面は適宜、簡略化されている。
なお、当然のことながら、図1〜3に示した右手系xyz座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、z軸プラス向きが鉛直上向き、xy平面が水平面である。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Also, in order to clarify the explanation, the drawings are simplified as appropriate.
As a matter of course, the right-handed xyz coordinates shown in FIGS. 1 to 3 are convenient for describing the positional relationship of the components. Usually, the z-axis plus direction is vertically upward, and the xy plane is a horizontal plane.

<実施の形態>
図1は、実施の形態にかかるギヤ検査装置1が、ギヤの回転トルクを取得する工程を示す写真である。
ギヤ検査の際は、図1に示すように、載置台であるパレットPの上に、組み付け工程の途中であるサブASSY(アセンブリ、assembly)SAが載置された状態で行う。本実施の形態では、ギヤとして、サブASSY SAに、ディファレンシャルギヤが組み付けられているが、他にも、例えば平歯車や、遊星歯車等についての検査にも用いることができる。
Embodiment
FIG. 1 is a photograph showing a process in which the gear inspection apparatus 1 according to the embodiment acquires the rotational torque of a gear.
In the gear inspection, as shown in FIG. 1, a sub-ASSY (assembly, assembly) SA which is in the middle of the assembling process is placed on the pallet P which is a mounting table. In the present embodiment, the differential gear is assembled to the sub-ASSY SA as a gear, but it can also be used for inspection on, for example, a spur gear or a planetary gear.

図1に示すように、ギヤに対し、ギヤ検査装置1をセットする。本実施の形態におけるギヤ検査装置1は、ギヤ回転治具11、トルクメータ12及びギヤ駆動装置13を組み合わせたものを指す。本実施の形態では、図1の写真に示すように、ギヤ駆動装置13としてナットランナーを用いているが、ギヤを駆動し回転させることが可能な装置であればよく、例えば、モータ等を用いてもよい。   As shown in FIG. 1, the gear inspection apparatus 1 is set to the gear. The gear inspection apparatus 1 in the present embodiment refers to a combination of the gear rotating jig 11, the torque meter 12 and the gear drive device 13. In the present embodiment, as shown in the photograph in FIG. 1, a nut runner is used as the gear driving device 13, but any device capable of driving and rotating a gear may be used. For example, using a motor etc. May be

図2は、実施の形態にかかるギヤ回転治具を示す斜視図である。まず、ギヤ部分にギヤ回転治具11を接続する。ギヤ回転治具11は、本実施の形態では円柱の中央部に角柱状の空洞が空いている形状をしているが、後述するトルクメータ12を支えることができ、トルクメータ12の回転を妨げない形状であればよい。ギヤ回転治具11は、例えば円柱状の空洞を有する円柱であってもよい。   FIG. 2 is a perspective view showing a gear rotating jig according to the embodiment. First, the gear rotating jig 11 is connected to the gear portion. The gear rotating jig 11 has a shape in which a prismatic cavity is open at the center of the cylinder in the present embodiment, but can support the torque meter 12 described later, and prevents the torque meter 12 from rotating. It does not matter if it has no shape. The gear rotating jig 11 may be, for example, a cylinder having a cylindrical cavity.

図3は、図1の破線部IIIで示す領域の拡大図である。ギヤ部分に接続したギヤ回転治具11に対し、トルクメータ12を接続する。トルクメータ12は、ギヤの回転トルクを計測するための機器である。最後に、トルクメータ12に対し、ギヤ駆動装置13を接続して、ギヤの検査を開始する。なお、ギヤ回転治具11、トルクメータ12及びギヤ駆動装置13を接続する順は入れ替えてもよい。例えば、あらかじめギヤ回転治具11とトルクメータ12とを接続してから、検査対象のギヤに接続してもよい。接続後は、ギヤ、ギヤ回転治具11、トルクメータ12、及びギヤ駆動装置13は連結された状態である。ギヤ駆動装置13の回転が、トルクメータ12とギヤ回転治具11を介しギヤに伝わる。そして、ギヤの回転トルクを、トルクメータ12によって計測する。   FIG. 3 is an enlarged view of a region indicated by a broken line III in FIG. The torque meter 12 is connected to the gear rotation jig 11 connected to the gear portion. The torque meter 12 is a device for measuring the rotational torque of the gear. Finally, the gear drive 13 is connected to the torque meter 12 to start gear inspection. The order of connecting the gear rotation jig 11, the torque meter 12, and the gear drive 13 may be reversed. For example, the gear rotation jig 11 and the torque meter 12 may be connected in advance and then connected to the gear to be inspected. After the connection, the gear, the gear rotation jig 11, the torque meter 12, and the gear drive 13 are in a connected state. The rotation of the gear drive 13 is transmitted to the gear via the torque meter 12 and the gear rotating jig 11. Then, the torque torque of the gear is measured by the torque meter 12.

トルクメータ12より取得した回転トルクのデータの解析を行い、所望の値に設定した良品の基準値から外れたデータを示すものを不良品と判断する。データの解析には様々な手法を用いることが可能であり、例えば、回転トルクの最大振幅を比較する方法や、得られた回転トルクを高速フーリエ変換(fast Fourier transform, FFT変換)し、データの差を比較する方法などが挙げられる。   The data of the rotational torque acquired from the torque meter 12 is analyzed, and it is determined that the data indicating the data deviated from the non-defective standard value set to the desired value is the non-defective product. Various methods can be used to analyze the data. For example, a method of comparing the maximum amplitudes of rotational torques, fast Fourier transform (FFT) of the obtained rotational torques, and data There is a method of comparing the difference.

ギヤが良品であった場合、表面に傷などが少ないため、回転トルクの変動は少ない。それに対し、ギヤが不良品、例えばギヤ打痕等が生じている場合は、ギヤの回転が滑らかではなくなり、回転トルクに変動が生じる。すなわち、ギヤ打痕等によって回転トルクに影響があり、当該ギヤ打痕等は異音の原因となると考えられる。換言すると、ギヤの回転トルクの計測を行うことによって、間接的にギヤの異音を検査することが可能である。   When the gear is non-defective, the fluctuation of the rotational torque is small because the surface is less damaged. On the other hand, when the gear is defective, for example, when a gear nick or the like occurs, the rotation of the gear is not smooth and the rotational torque fluctuates. That is, it is considered that the rotational torque is affected by gear nicks and the like, and the gear nicks and the like cause abnormal noise. In other words, by measuring the rotational torque of the gear, it is possible to indirectly inspect the abnormal noise of the gear.

従来、異音を検知する検査装置を用いる場合は、検査の度に、組み付け途中のディファレンシャルギヤを検査装置まで移動させる必要があった。また、当該検査装置は大型であり場所を取る上に、異音の判定を行うまでに数百近くのN数(サンプル数)が必要となるという問題がある。   Conventionally, in the case of using an inspection device for detecting abnormal noise, it has been necessary to move a differential gear in the process of assembly to the inspection device every time of inspection. In addition, the inspection apparatus is large in size and takes up a place, and there is a problem that nearly hundreds of N numbers (number of samples) are required to determine abnormal noise.

本実施の形態では、トルクメータ及びギヤ駆動装置を用いてギヤの回転トルクを取得することにより、ギヤの検査を行っている。ギヤの検査にトルクメータ及びギヤ駆動装置を用いると、従来のギヤ検査装置と比較して簡便であり、小型である。また、検査装置自体の移動が可能であるため、組み付け途中のギヤが工程上を流れている状態のまま、サブASSYの向きを変える必要なく、ギヤの検査を行うことができる。さらに、少ないN数であっても、適切に検査することができる。   In the present embodiment, the gear is inspected by acquiring the rotational torque of the gear using a torque meter and a gear drive. The use of a torque meter and a gear drive for gear inspection is simpler and smaller than conventional gear inspection devices. In addition, since the inspection apparatus itself can be moved, the gear can be inspected without changing the direction of the sub-ASSY while the gear in the process of assembly is flowing on the process. Furthermore, even a small N number can be properly inspected.

次に、本発明の実施例について説明する。
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
Next, examples of the present invention will be described.
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

本実施例ではギヤとして、ディファレンシャルギヤを用いた。まず、良品のギヤおよび不良品のギヤ(打ち傷をつけたもの)をそれぞれ準備した。本実施例では、例として、ギヤの歯車の合計15歯中、2歯に傷をつけた不良品を準備し、使用した。   In this embodiment, a differential gear is used as the gear. First, non-defective gears and non-defective gears (with scratches) were prepared. In the present example, as an example, a defective product in which two teeth were damaged among a total of 15 teeth of the gears of the gears was prepared and used.

次に、良品のギヤおよび不良品のギヤに、ギヤ回転治具、トルクメータ、及びギヤ駆動装置としてナットランナーを接続し、各ギヤの回転トルクを、トルクメータを用いて計測した。本実施例では、トルクメータとして、UTM II−100Nm(ユニパルス社製)を用いた。また、ナットランナーとして、コントロールボックスはHandy 2000 Lite、ツールはEH2-R2085-PH(エスティック社製)を用いた。ナットランナーの回転数は、良品および不良品ともに20rpm(round per minute、回転/分)の条件で行った。   Next, a gear rotating jig, a torque meter, and a nut runner as a gear drive were connected to the non-defective gear and the non-defective gear, and the rotational torque of each gear was measured using the torque meter. In this example, UTM II-100Nm (manufactured by Unipulse Corporation) was used as a torque meter. As a nut runner, a control box used Handy 2000 Lite and a tool used EH2-R2085-PH (manufactured by Estic Inc.). The number of rotations of the nut runner was 20 rpm (round per minute) for both good and bad products.

本実施例では、トルクメータを用いて取得した良品および不良品の回転トルクのデータについて、それぞれFFT解析を行った。
図4は、実施例にかかる良品および不良品の回転トルクのデータについてFFT解析を行いグラフとして示した図、並びに、良品と不良品との差をグラフとして示した図である。図4aは良品の結果を、図4bは不良品の結果を、そして図4cは良品と不良品との差を示すグラフである。また、図4ではパワースペクトルを示している。
In the present example, FFT analysis was performed on the non-defective and non-defective rotational torque data acquired using the torque meter.
FIG. 4 is a graph showing FFT analysis of rotational torque data of non-defective and defective products according to the embodiment, and a graph showing the difference between non-defective and non-defective products. FIG. 4a is a graph showing the results of non-defective products, FIG. 4b the results of defective products, and FIG. 4c the difference between non-defective products and defective products. Further, FIG. 4 shows a power spectrum.

図4cに示すように、不良品の結果(図4b)から良品の結果(図4a)を減算すると、主に0〜100Hzの範囲内で、良品の波形と不良品の波形との間に差が生じた。本実施例において、不良品はギヤの歯車の合計15歯中、2歯に傷をつけているため、傷はあるものの少なく、比較的低周波領域においてこのような差が生じたものと考えられる。   As shown in FIG. 4c, when the non-defective result (FIG. 4a) is subtracted from the non-defective result (FIG. 4b), the difference between the non-defective waveform and the non-defective waveform is mainly within the range of 0 to 100 Hz. Arose. In this example, since the defective product is damaged in 2 teeth out of a total of 15 teeth of the gear of the gear, there is little damage, but it is considered that such a difference occurs in a relatively low frequency region .

本実施例では、先に述べたように主に0〜100Hzの範囲内で、良品の波形と不良品の波形との間に差が生じるという結果を得た。ただし、不良品についた傷の程度によって、良品と不良品との間に差が生じる周波数帯は異なるものと考えられる。   In the present embodiment, as described above, a result was obtained that a difference occurs between the non-defective waveform and the non-defective waveform within the range of 0 to 100 Hz. However, it is considered that the frequency band in which the difference between the non-defective product and the non-defective product occurs differs depending on the degree of the scratch attached to the non-defective product.

例えば、本実施例のように、比較的傷が少ない不良品の場合、回転の度、回転トルクに影響が出る頻度は低頻度となることから、良品との差がでる周波数も比較的低周波(例えば、0〜200Hz程度)となることが考えられる。   For example, as in the present embodiment, in the case of a defective product with relatively few scratches, the degree of rotation and the frequency at which the rotational torque is affected is low, so the frequency at which the difference with the non-defective product is relatively low. It is considered that (for example, about 0 to 200 Hz).

逆に、比較的傷が多い不良品の場合、回転の度、回転トルクに影響が出る頻度は高頻度となることから、良品との差が出る周波数も比較的高周波となることが考えられる。   On the other hand, in the case of a defective product having a relatively large number of flaws, the degree of rotation and the frequency at which the rotational torque affects the frequency is high. Therefore, the frequency at which the difference from the non-defective product is relatively high.

したがって、求める製品の良品の精度、すなわち基準値を設定し、当該基準値から何%程度外れたら不良品とするかは、所望の製品によって適宜変更できるものとする。   Therefore, the accuracy of the non-defective product to be obtained, that is, the reference value is set, and how many% deviates from the reference value to be a defective product can be appropriately changed depending on the desired product.

以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。   As mentioned above, although the present invention was explained according to the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited only to the composition of the above-mentioned embodiment, It is within the range of the invention of the claim of the present claim. Of course, it includes various modifications, modifications, and combinations that can be made by a vendor.

1 ギヤ検査装置
11 ギヤ回転治具
12 トルクメータ
13 ギヤ駆動装置
P パレット
SA サブASSY
1 gear inspection device 11 gear rotating jig 12 torque meter 13 gear drive P pallet SA sub ASSY

Claims (1)

検査対象であるギヤにトルクメータを接続する工程と、
前記ギヤをギヤ駆動装置によって駆動させる工程と、
前記ギヤの回転トルクを前記トルクメータより取得する工程と、を備える、
ギヤの検査方法。
Connecting a torque meter to the gear to be inspected;
Driving the gear by a gear drive;
Obtaining the rotational torque of the gear from the torque meter.
Gear inspection method.
JP2017237502A 2017-12-12 2017-12-12 Inspection method for gears Pending JP2019105500A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017237502A JP2019105500A (en) 2017-12-12 2017-12-12 Inspection method for gears

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017237502A JP2019105500A (en) 2017-12-12 2017-12-12 Inspection method for gears

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019105500A true JP2019105500A (en) 2019-06-27

Family

ID=67061563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017237502A Pending JP2019105500A (en) 2017-12-12 2017-12-12 Inspection method for gears

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019105500A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110987418A (en) * 2020-01-04 2020-04-10 山东理工大学 Open-loop force system indexing loading gearbox state detection test bed

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110987418A (en) * 2020-01-04 2020-04-10 山东理工大学 Open-loop force system indexing loading gearbox state detection test bed
CN110987418B (en) * 2020-01-04 2021-12-07 山东理工大学 Open-loop force system indexing loading gearbox state detection test bed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11002525B2 (en) Gear inspection apparatus and gear inspection method using the same
DE102007031742B4 (en) Device and method for noise testing of radial bearings
CN113776733A (en) Dynamic balance test equipment and test method for revolving body
KR100811222B1 (en) Spindle inspection device and inspection method for machine tools
JP2019105500A (en) Inspection method for gears
US4483177A (en) Transducer calibration verification fixture for multiple spindle torque units
US20140026673A1 (en) Methods, systems, and computer readable media for testing cutting blade integrity
KR101306768B1 (en) Automatic tap inspection device using a current and a resistance of a motor
CN116625676A (en) Universal speed reducer test device
CN107314727A (en) Automobile wheel hub surface mass detecting instrument
KR100491132B1 (en) Performance and vibration tester of motor
CN102914234B (en) Gear detecting device
KR101281897B1 (en) Performance tester on actual vehicle condition for multi purpose actuator
JP2006010600A (en) Method and tool for testing breakage strength of gear tooth
CN103592126A (en) Device and method for testing noise of bearing of automobile tensioning wheel
Abouel-seoud et al. An experimental study on the diagnostic capability of vibration analysis for wind turbine planetary gearbox
KR101807628B1 (en) Nut Inspection Equipment
CN105121908A (en) Method for inspecting contact between mating gears
CN103852201B (en) There is the torque force testing instrument that function is eliminated in vibrations
CN109443132B (en) Rear torsion bar suspension cushion assembly detection tool
CN209745151U (en) Detection equipment for gear
CN207163657U (en) A kind of quick rotation inertia quality somascope
KR200336668Y1 (en) shape tolerance measuring apparatus of parts
CN117387929B (en) A/C swing head clamping force static and dynamic detection device
US20140352398A1 (en) device and method for checking an assembly wrench

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200526

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210330

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20211005