JP2001215174A - 歯車試験装置 - Google Patents

歯車試験装置

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JP2001215174A JP2000026245A JP2000026245A JP2001215174A JP 2001215174 A JP2001215174 A JP 2001215174A JP 2000026245 A JP2000026245 A JP 2000026245A JP 2000026245 A JP2000026245 A JP 2000026245A JP 2001215174 A JP2001215174 A JP 2001215174A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動軸と従動軸とのいずれかを回動調整した
後の再調整を不要で、連続的にパラメータを変化させる
ことができ、かつ試験の手数、時間を短縮することが可
能で、より実裝に近い試験が出来る歯車試験装置を提供
する。 【解決手段】 歯車試験装置1を構成する駆動部10及
び従動部20は、共通の架台2上に設けられており、駆
動部10の駆動軸11に装着された歯車Aと、従動部2
0の従動軸21に装着された歯車Bとを互いに噛み合わ
せ、駆動軸11を駆動して歯車の噛み合い挙動を試験す
る。第1スライドベース12と第1回動ベース14とを
一体にして回動させることにより、歯車Aが装着された
駆動軸11を噛合点Pを通る直線Ax1回りにx−y平面
と平行な面内で傾けることができ、第2回動ベース22
を回転軸23回りに回動させることにより、歯車Bが装
着された従動軸21を噛合点Pを通る直線Ax2回りにy
−z平面と平行な面内で傾けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、歯車の噛み合い挙
動を試験する歯車試験装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の歯車試験装置は、試験対象であ
る一対の歯車を夫々駆動軸と従動軸とに装着して互いに
固定的に噛み合わせ、駆動軸を駆動して両歯車を回転さ
せることにより、発生音、振動等を測定し、あるいはこ
れらを解析することにより打痕の有無を検出したり、両
軸間の伝達誤差を測定し、噛合状態での歯車の噛み合い
挙動を試験する。
【0003】一方、歯車を実用のギアボックス、例えば
自動車用ミッションケース等に実装した際には、必ずし
も両歯車の軸が互いに平行な理想状態に保たれるとは限
られず、ギアボックスの機械的な歪みにより、いずれか
の軸が傾いてねじりの位置関係になる場合もある。従来
のこの種用途に使用する歯車試験装置としては、例えば
特開平1−68635号公報に記載の歯車試験装置があ
るが、同装置の場合は、互いに異なる回動軸を中心に回
動可能な駆動軸および従動軸を備えており、実装時の噛
み合い挙動を正確に把握することが可能となる構成とな
っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の歯車試験装置では、駆動軸と従動軸とを支持す
る支承体が、いずれも歯車着脱点を通る線を中心に回動
するため、いずれかの軸を回動調整すると、歯車はその
回転中心を軸として回動して互いの噛合点が相対的にず
れることとなる。従って、調整後に軸間隔や歯幅を再調
整する必要となり、試験にかかる手数、時間が増加し試
験条件も制限されるという問題点があった。
【0005】本発明は、上記従来技術の課題(問題点)
を解決するもので、駆動軸と従動軸とのいずれかを回動
調整した後の再調整を不要とすることができ、試験の手
数、時間を短縮することが可能で、より実用的な歯車試
験装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる歯車試験
装置は、上記の課題を解決するため、請求項1に記載の
発明では、試験対象である一対の歯車を夫々駆動軸と従
動軸とに装着して互いに噛み合わせ、駆動軸を駆動して
両歯車を回転させることにより歯車の噛み合い挙動を試
験する構成において、駆動軸と従動軸との一方を支持す
る第1の支承体は、駆動軸と従動軸との軸線を含む平面
内に対して垂直で、かつ、歯車の噛合点を通る第1の直
線を中心に回動可能であり、他方を支持する第2の支承
体は、平面内で当該支承体が支承する軸の軸線に対して
垂直で、かつ、噛合点を通る第2の直線を中心に回動可
能であるように構成した。
【0007】上記の構成によれば、駆動軸、従動軸を支
持する支承体が、いずれも歯車噛合点を通る直線を中心
に回動するため、調整後も両歯車の噛合点がずれず、回
動調整後の噛合点の再調整が不要となり、連続的に変化
させた試験も可能となる。
【0008】また、請求項2に記載の発明では、第1、
第2の支承体は、駆動軸と従動軸とを第2の直線に沿う
方向にスライド可能に支持するように構成した。このよ
うに構成すれば、一対の歯車を相対的に離反・近接させ
ることができる。
【0009】さらに、請求項3に記載の発明では、請求
項2に記載の発明において、第1の直線を中心に回動可
能な第1回動ベースと、第1回動ベース上に第2の直線
に沿う方向にスライド可能に設けられた第1スライドベ
ースとから第1の支承体を構成し、第1スライドベース
上に駆動軸と従動軸との一方を支承させ、第2の直線に
沿う方向にスライド可能な第2スライドベースと、第2
スライドベース上に第2の直線を中心に回動可能に設け
られた第2回動ベースとから第2の支承体を構成し、第
2回動ベース上に駆動軸と従動軸との他方を支承させる
ように構成した。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる歯車試験装
置の一実施の形態を図1乃至図4の各図に基づいて説明
する。図1は、本発明の一実施の形態にかかる歯車試験
装置1の要部を示す正面図である。説明のため、図中に
x、y、z軸を定義する。x−y平面は水平面、z軸は
鉛直軸である。
【0011】歯車試験装置1は、図1に示すように、試
験対象である歯車Aを装着させる駆動部10と、もう一
方の試験対象である歯車Bを装着させる従動部20とか
ら構成されている。また、駆動部10及び従動部20
は、夫々共通の架台2上に設けられており、駆動部10
の駆動軸11に装着された歯車Aと、従動部20の従動
軸21に装着された歯車Bとを互いに噛み合わせ、駆動
軸11を駆動して両歯車を回転させることにより歯車の
噛み合い挙動を試験する。以下の説明では、駆動軸11
と従動軸21とが平行である状態を「基準状態」と定義
し、このときに両軸がy軸と平行になることとする。
【0012】続いて、本発明の歯車装置の駆動部10及
び従動部20の詳細について説明する。図2は駆動部1
0の平面図、図3は駆動部10の側面図、そして、図4
は従動部20の側面図である。駆動部10は、図2及び
図3に示すように、第1スライドベース12上に駆動軸
11及びこれを回転させるモータ13とが固着されてお
り、このモータ13を作動させることにより、歯車Aを
回転させる。駆動軸11は、基準状態では上記のように
y軸に対して平行である。第1スライドベース12は、
スライダ12a1、12a2を介して下層の第1回動ベー
ス14に支持されている。第1スライドベース12は、
第1回動ベース14に対してx軸方向に沿ってスライド
可能であり、このスライド調整により歯車Aを歯車Bに
対して離反・近接させることができる。
【0013】上記の第1回動ベース14は、一方の端部
でz軸と平行な回動軸15を介して架台2に支持される
と共に、中間部で架台2に固定された中間ベース16に
スライダ16aを介して支持されている。回動軸15
は、基準状態において駆動軸11と従動軸21との軸線
を含む平面に対して垂直で、かつ、歯車A、Bの噛合点
Pを通る第1の直線Ax1に軸心を一致させるよう配置さ
れている。第1回動ベース14の他端部底面には、y方
向に長い長孔が形成された軸受14bが固着されてお
り、この軸受14bの長孔に偏心クランク軸17aの一
端が係合している。偏心クランク軸17aは、架台2に
固定された第1駆動装置17に接続されている。なお、
軸受14bは、第1駆動装置17の回転運動をほぼ直線
運動に変換して第1回動ベース14に伝達する機能を有
している。
【0014】従って、第1駆動装置17を作動させて第
1スライドベース12と第1回動ベース14とを一体に
して回動させることにより、歯車Aが装着された駆動軸
11を噛合点Pを通る直線Ax1回りにx−y平面と平行
な面内で傾けることができる(図2参照)。なお、第1回
動ベース14は、歯車A、Bの噛合点Pを通る第1の直
線Ax1を中心に回動可能であり、第1スライドベース1
2は、x軸方向にスライド可能であり、これらが「第1
の支承体」としての機能を有している。
【0015】一方、従動部20は、図1及び図4に示さ
れるように、従動軸21を支持する第2回動ベース22
と、この第2回動ベース22を支持する回転軸23と、
この回転軸23が固定された第2スライドベース24
と、第2回動ベース22を第2スライドベース24に対
して回動させる第2駆動装置25とから構成されてい
る。第2スライドベース24は、スライダ24a1、2
4a2を介して架台2に対してx軸方向にスライド可能
に支持されており、このスライド調整により歯車Bを歯
車Aに対して離反・近接させることができる。
【0016】また、回転軸23は、x−y平面内で従動
軸21の軸線に対して垂直で、かつ、歯車A、Bの噛合
点Pを通る第2の直線Ax2に軸心を一致させて配置され
ている。従って、第2駆動装置25を作動させて第2回
動ベース22を回転軸23回りに回動させることによ
り、歯車Bが装着された従動軸21を噛合点Pを通る直
線Ax2回りにy−z平面と平行な面内で傾けることがで
きる。なお、第2回動ベース22は、歯車A、Bの噛合
点Pを通る第2の直線Ax2を中心に回動可能であり、第
2スライドベース24は、x軸方向にスライド可能であ
り、これらが「第2の支承体」としての機能を有してい
る。
【0017】上記のように構成された本発明の一実施の
形態にかかる歯車試験装置1を使用する際には、駆動軸
11に歯車Aを固着し、従動軸21に歯車Bを固着し、
第1スライドベース12と第2スライドベース24とを
x軸方向に移動させて両歯車が回動軸15の中心である
直線Ax1上で噛み合うように調整し、クランプ機構で第
1スライドベース12を第1回動ベース14に固定する
と共に、第2スライドベース24を架台2に固定する。
【0018】次に、実装時の使用状態に合わせて、両軸
を微調整する。最初に、第1駆動装置17を操作して駆
動部10の第1回動ベース14を噛合点Pを中心に所定
の角度回転させ、クランプ機構で中間ベース16に固定
する。次に、第2駆動装置25を操作して第2回動ベー
ス22を噛合点Pを通る軸線回りに所定角度回転させ、
クランプ機構で第2スライドベース24に固定する。こ
れらの微調整は、いずれも2つの歯車の噛合点を通る直
線を中心とした回動調整であるため、調整後も両歯車の
噛合点がずれず、回動調整後の噛合点の再調整は不要で
ある。
【0019】このようにして駆動軸、従動軸の角度を設
定した後、モータ13を作動させて歯車Aを回転させ、
これに噛み合う歯車Bを回転させることにより、実装時
の使用状態に合わせて歯車の噛み合い挙動を試験するこ
とができる。例えば伝達誤差を測定する場合には、駆動
軸、従動軸に夫々ロータリーエンコーダを取り付けて一
定角度回転する毎にパルス信号を出力させる。これらの
パルス信号を分周器に入力して互いに噛み合う相手方の
歯数により分周し、位相誤差測定器により分周パルスの
位相差を検出する。この位相差は、歯車間の伝達誤差に
比例するため、位相差に基づいて良否の判定や各種の解
析が可能となる。
【0020】また、うなり音を測定するには、マイクロ
ホンを用いて回転音を検出し、これを回転次数比分析し
て発生音の原因を解析したり、うなり音のレベルが許容
範囲内か否か等を判定する。
【0021】
【発明の効果】本発明の歯車試験装置は上記のように構
成されるから、次のような優れた効果を有する。 (1)まず、請求項1に記載のような基本構成とすれ
ば、駆動軸と従動軸とを試験対象である2つの歯車の噛
合点を中心に回動調整できるため、いずれかを回動調整
した後にも噛み合い状態の再調整が不要で連続的にパラ
メータを変化させることが出来るので、再調整が必要な
従来技術より試験の手数、時間を短縮することがより実
裝に近いテストができる。 (2)また、請求項2に記載のように第1及び第2の支
承体を構成すれば、駆動軸と従動軸を第2の直線に沿う
方向に的確にスライドさせることにより、一対の歯車を
相対的に離反・近接させることができる。 (3)さらに、請求項3のように第1及び第2の支承体
を構成すれば、夫々スライドベースと回動ベースとを組
み合わせることにより、第1及び第2の支承体の構成を
コンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態にかかる歯車試験装置の
要部を示す正面図である。
【図2】図1の歯車試験装置の駆動部の平面図である。
【図3】図1の歯車試験装置の駆動部の側面図である。
【図4】図1の歯車試験装置の従動部の側面図である。
【符号の説明】
1:歯車試験装置 2:架台 10:駆動部 11:駆動軸 12:第1スライドベース 14:第1回動ベース 15:回動軸 20:従動部 21:従動軸 22:第2回動ベース 23:回転軸 24:第2スライドベース

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試験対象である一対の歯車を夫々駆動軸
    と従動軸とに装着して互いに噛み合わせ、前記駆動軸を
    駆動して両歯車を回転させることにより歯車の噛み合い
    挙動を試験する歯車試験装置において、 前記駆動軸と従動軸との一方を支持する第1の支承体
    は、前記駆動軸と従動軸との軸線を含む平面内に対して
    垂直で、かつ、前記歯車の噛合点を通る第1の直線を中
    心に回動可能であり、他方を支持する第2の支承体は、
    前記平面内で当該支承体が支承する軸の軸線に対して垂
    直で、かつ、前記噛合点を通る第2の直線を中心に回動
    可能であることを特徴とする歯車試験装置。
  2. 【請求項2】 前記第1、第2の支承体は、前記駆動軸
    と従動軸とを前記第2の直線に沿う方向にスライド可能
    に支持し、前記一対の歯車を相対的に離反・近接させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の歯車試験装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の支承体は、前記第1の直線を
    中心に回動可能な第1回動ベースと、該第1回動ベース
    上に前記第2の直線に沿う方向にスライド可能に設けら
    れた第1スライドベースとを備え、該第1スライドベー
    ス上に前記駆動軸と従動軸との一方を支承し、前記第2
    の支承体は、前記第2の直線に沿う方向にスライド可能
    な第2スライドベースと、該第2スライドベース上に前
    記第2直線を中心に回動可能に設けられた第2回動ベー
    スとを備え、該第2回動ベース上に前記駆動軸と従動軸
    との他方を支承することを特徴とする請求項2に記載の
    歯車試験装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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