JP2002107142A - 歯車測定機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動体の高精度な位置決めや、複雑な機構の
検出器を要することなく、高精度の歯面測定が可能の歯
車測定機を提供する。 【解決手段】 回転する被測定歯車Ｇの回転角を角度検
出手段12により検出する。被測定歯車Ｇの歯面に対する
測定子13の接触状態を保つように移動体14により被測定
歯車Ｇの回転に応じて測定子13を直線移動する。測定子
13の移動位置を定位置の位置検出手段15で直接検出す
る。移動体14と測定子13との間に弾力性部材22を設け、
被測定歯車Ｇの歯面に測定子13を接触させた状態を保つ
とともに移動体14から測定子13に伝わる振動を吸収す
る。位置検出手段15は、測定子13の本体部21に反射鏡31
を設け、この反射鏡31に対向してレーザ測長器32を設け
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、歯車の歯面形状を
測定する歯車測定機に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯車の歯形誤差、歯すじ誤差を測定する
従来の技術として、特開昭５９−１５０３０４号公報、
特開昭６２−２８２２１６号公報に示されるような歯車
測定機がある。

【０００３】これらの従来の歯車測定機は、被測定歯車
の回転と連動して高精度の数値制御で移動される移動台
上に検出器が配置され、この検出器の先端に被測定歯車
の歯面と接触する測定子が取付けられ、この測定子を歯
面に接触させたときの測定子の変位量を、検出器内に設
けられた差動トランス、電気マイクロメータなどの検出
手段で相対的誤差として検出し、被測定歯車の歯形誤
差、歯すじ誤差として捉えるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来の歯車測定機
は、検出器の動きを司る移動台の位置決め精度、検出器
内部の誤差などが、測定精度に影響するため、高精度な
移動台の位置決めや、複雑な機構の検出器が必要であ
り、その最小読取り単位にも限界があり、０．１μｍ単
位である。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、移動体の高精度な位置決めや、複雑な機構の検出
器を要することなく、高精度の歯面測定が可能の歯車測
定機を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、回転駆動される被測定歯車の回転角を検出する角
度検出手段と、被測定歯車の歯面に接触した状態で直線
移動する測定子と、歯面に対する測定子の接触状態を保
つように被測定歯車の回転に応じて移動する移動体と、
測定子の移動位置を定位置で直接検出する位置検出手段
とを具備した歯車測定機であり、そして、移動体は、歯
面に対する測定子の接触状態を保つように被測定歯車の
回転に応じて移動するものであって、この移動体に検出
器を配置することなく、位置検出手段により測定子の移
動位置を定位置で直接検出するから、移動体の高精度な
位置決め制御は必要なく、また従来の検出器のように複
雑な機構を用いることなく、角度検出手段により検出さ
れた被測定歯車の回転角との関係で高精度の歯面測定が
可能となる。

【０００７】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の歯車測定機において、移動体と測定子との間に、被
測定歯車の歯面に測定子を接触させた状態を保つととも
に移動体から測定子に伝達される振動を吸収する弾力性
部材を設けた歯車測定機であり、そして、弾力性部材に
より、被測定歯車の歯面に測定子を接触させた状態を保
つとともに、移動体から測定子に伝達される振動を吸収
することで、位置検出手段による測定子の位置検出精度
が向上する。

【０００８】請求項３に記載された発明は、請求項１ま
たは２記載の歯車測定機において、測定子の移動を案内
するガイドレールを具備した歯車測定機であり、そし
て、ガイドレールにより測定子の移動を案内すること
で、測定子の移動動作が安定するので、位置検出手段に
よる測定子の位置検出精度が向上する。

【０００９】請求項４に記載された発明は、請求項１乃
至３いずれか記載の歯車測定機における位置検出手段
が、測定子に設けられた反射鏡と、反射鏡に対向して設
けられレーザビームにより反射鏡との距離を測定するこ
とで測定子の移動位置を検出するレーザ測長器とを具備
した歯車測定機であり、そして、測定子の反射鏡に対向
するレーザ測長器により高精度の直接測定が可能であ
り、最小読取り単位が向上する。

【００１０】請求項５に記載された発明は、請求項１乃
至３いずれか記載の歯車測定機における位置検出手段
が、測定子の移動経路に沿って設けられ測定子の移動位
置を電気的、光学的および磁気的のいずれかにより測定
するリニアスケールを具備した歯車測定機であり、そし
て、リニアスケールにより高精度の測定が可能であり、
最小読取り単位が向上する。

【００１１】請求項６に記載された発明は、請求項１乃
至５いずれか記載の歯車測定機における測定子が、被測
定歯車の歯形誤差測定方向および歯すじ誤差測定方向に
移動可能に設けられ、位置検出手段は、測定子が移動可
能の２方向に設けられた歯車測定機であり、そして、被
測定歯車の歯形誤差および歯すじ誤差を高精度に検出す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の種々の実施の形態
を図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１は、第１の実施の形態を示し、駆動モ
ータ11により回転駆動される被測定歯車Ｇの回転角を検
出する角度検出手段12と、被測定歯車Ｇの歯面に接触し
た状態で直線移動する測定子13と、歯面に対する測定子
13の接触状態を保つように被測定歯車Ｇの回転に応じて
移動する移動体14と、測定子13の移動位置を定位置で直
接検出する位置検出手段15とを具備している。

【００１４】移動体14は、送り機構16により直線移動さ
れるスライド部材である。送り機構16は、駆動モータ17
により回転される送りねじ18が、移動体14と螺合され、
この送りねじ18と平行に設けられた図示されないガイド
レールに摺動自在に嵌合された移動体14を、送りねじ18
の回転量に応じて直線移動する。

【００１５】移動体14と測定子13の本体部21との間には
弾力性部材22が設けられている。この弾力性部材22は、
被測定歯車Ｇの歯面に測定子13を接触させた状態を保つ
とともに、移動体14から測定子13に伝達される振動を吸
収する１対の板ばね23，24であり、移動体14の左右側面
から測定子13の本体部21の左右側面にわたって設けられ
ている。

【００１６】測定子13の接触端13aは、常にインボリュ
ート歯形の基礎円の接線と歯面との交点に位置し、基礎
円の接線に沿って移動する。

【００１７】前記角度検出手段12は、ロータリエンコー
ダ25であり、その読取ヘッド26により読取られた被測定
歯車Ｇの回転角は、コンピュータのインターフェース27
を経てメモリ28に取込まれ、中央処理装置（以下、中央
処理装置を「ＣＰＵ」という）29により演算処理され
る。

【００１８】このＣＰＵ29には、各種の入力装置および
出力装置（以下、これらの入力装置および出力装置を
「入出力装置」という）30が接続され、その出力装置
に、ＣＰＵ29により演算処理された被測定歯車Ｇの回転
角に応じた歯形誤差などを出力する。

【００１９】前記位置検出手段15は、測定子13の本体部
21の側面に設けられた反射鏡31と、この反射鏡31に対向
して設けられレーザビームにより反射鏡31との距離を測
定することで測定子13の移動位置を検出するレーザ測長
器32とを具備している。

【００２０】このレーザ測長器32は、測定機本体側の定
位置に固定されたもので、レーザガンなどと称されるレ
ーザ発射装置33から発生したレーザビームは、ビームベ
ンダなどと称される直角鏡34により折曲され、このレー
ザビームは、インタフェロメータなどと称される干渉計
35内の反射でそのままレシーバなどと称される受光器36
に到達するビームと、干渉計35から測定子13の本体部21
の側面の反射鏡31に照射されて反射した後に受光器36に
到達するビームとに分かれ、これらのレーザ光の干渉を
利用して、側面の反射鏡31までの距離を精密に測定でき
る。

【００２１】このレーザ測長器32により測定された測定
子13の位置情報は、コンピュータのインターフェース27
を経てメモリ28に取込まれ、ＣＰＵ29により演算処理さ
れる。

【００２２】このＣＰＵ29で演算処理された制御信号に
基づき、モータ制御装置37が前記駆動モータ11，17をそ
れぞれ駆動する。すなわち、前記歯車回転用の駆動モー
タ11は、モータ制御装置37からの駆動信号により駆動さ
れて、被測定歯車Ｇの回転速度、回転角を制御し、ま
た、送り機構16の駆動モータ17は、モータ制御装置37か
らの駆動信号により駆動され、移動体14の移動速度、移
動量を制御する。

【００２３】このように構成された歯車測定機におい
て、位置検出手段15により測定子13の移動位置を定位置
のレーザ測長器32で直接検出するから、移動体14の高精
度な位置決め制御は必要なく、また従来の検出器のよう
に複雑な機構を用いることなく、角度検出手段12により
検出された被測定歯車Ｇの回転角との関係で高精度の歯
面測定が可能となる。

【００２４】被測定歯車Ｇの回転角と測定子13の移動位
置との測定結果から歯形誤差を測定する原理は、後で図
４に基づき説明する。

【００２５】また、弾力性部材22により、被測定歯車Ｇ
の歯面に測定子13の接触端13aを弾力的に附勢して接触
させた状態を保つとともに、移動体14から測定子13に伝
達される振動を吸収することで、位置検出手段15による
測定子13の位置検出精度が向上する。

【００２６】さらに、位置検出手段15は、測定子13の反
射鏡31に対向するレーザ測長器32により高精度の測定が
可能であり、従来の検出器より最小読取り単位が向上す
る。

【００２７】次に、図２は、第２の実施の形態を示す。
なお、図１に示された実施の形態と同様の部分には同一
符号を付して、その説明を省略する場合もある。

【００２８】この図２に示された実施の形態も、回転駆
動される被測定歯車Ｇの回転角を検出する角度検出手段
12と、被測定歯車Ｇの歯面に接触した状態で直線移動す
る測定子13と、歯面に対する測定子13の接触状態を保つ
ように被測定歯車Ｇの回転に応じて移動する移動体14
と、測定子13の移動位置を定位置で直接検出する位置検
出手段15とを具備し、移動体14と測定子13の本体部21と
の間に、被測定歯車Ｇの歯面に測定子13を接触させた状
態を保つとともに移動体14から測定子13に伝達される振
動を吸収する弾力性部材22が設けられている点は、図１
に示された実施の形態と同様である。

【００２９】図２に示された実施の形態は、位置検出手
段15として、測定機本体側の定位置に、測定子13の移動
経路に沿って直線的に形成されたリニアスケール41が固
定され、測定子13の本体部21に読取ヘッド42が一体的に
設けられた点で異なる。

【００３０】そして、このリニアスケール41は、測定子
13の移動位置を読取ヘッド42により電気的、光学的およ
び磁気的のいずれかにより測定するリニアエンコーダで
あり、リニアスケール41の読取ヘッド42により高精度の
測定が可能であり、最小読取り単位が向上する。

【００３１】次に、図３は、主軸駆動方式の歯車測定機
を表した第３の実施の形態を示し、図１に示された実施
の形態と同様に、回転駆動される被測定歯車Ｇの回転角
θを検出する角度検出手段12と、被測定歯車Ｇの歯面に
接触した状態で直線移動する測定子13と、歯面に対する
測定子13の接触状態を保つように被測定歯車Ｇの回転に
応じて移動する移動体14と、測定子13の移動位置Ｙを定
位置で直接検出する位置検出手段15とを具備している。

【００３２】一方、移動体14と測定子13の本体部21との
間に設けられた弾力性部材22は、移動体14にコイルばね
43の一端部が係合され、測定子13の本体部21にコイルば
ね43の他端部が係合されたものである。

【００３３】このようなコイルばね43を用いると、移動
体14と測定子13との間の自由度が高くなり、被測定歯車
Ｇの歯面に測定子13の接触端13aを接触させる際に安定
した加圧状態を保てるとともに、移動体14から測定子13
に伝達される振動を吸収しやすい。

【００３４】また、測定子13の本体部21は、測定機本体
側に設けられたガイドレール44に軸受を介し摺動自在に
嵌合され、ガイドレール44により案内されて移動する。

【００３５】前記位置検出手段15は、測定子13の移動経
路に沿ってリニアスケール41が固定され、測定子13の本
体部21に読取ヘッド42が一体的に設けられ、測定子13の
移動位置を電気的、光学的および磁気的のいずれかによ
り測定する。

【００３６】このように構成された歯車測定機におい
て、位置検出手段15のリニアスケール41により測定子13
の移動位置を定位置で直接検出するから、移動体14の高
精度な位置決め制御は必要なく、また従来の検出器のよ
うに複雑な機構を用いることなく、角度検出手段12によ
り検出された被測定歯車Ｇの回転角θとの関係で高精度
の歯面測定が可能となる。

【００３７】また、弾力性部材22のコイルばね43によ
り、被測定歯車Ｇの歯面に測定子13を接触させた状態を
保つとともに、移動体14から測定子13に伝達される振動
を吸収することで、位置検出手段15による測定子13の位
置検出精度が向上する。

【００３８】さらに、ガイドレール44により測定子13の
本体部21の移動を案内することで、測定子13の移動動作
が安定するので、位置検出手段15による測定子13の位置
検出精度が向上する。

【００３９】その上、位置検出手段15は、リニアスケー
ル41により高精度の測定が可能であり、最小読取り単位
が向上する。

【００４０】次に、図４は、同上歯車測定機による歯形
誤差測定の一例を示し、図３におけるロータリエンコー
ダ25の読取ヘッド26により検出された被測定歯車Ｇの回
転角θと、リニアスケール41の読取ヘッド42により検出
された測定子13の移動量Ｙとの関係は、理論値がＹ＝Ｒ
g・θの直線であるのに対し、測定された歯形は図４に
示された不定形線となる。この不定形線の最大幅が歯形
誤差となる。ここで、Ｒgは、被測定歯車Ｇの基礎円半
径である。

【００４１】図５および図６は、図３に示された実施の
形態を含む主軸駆動方式の歯車測定機であり、図５に示
されるように、被測定歯車Ｇは、駆動モータ11により駆
動される回転軸51と、門形フレーム52を介して取付けら
れた上部軸受53との間に支持され、駆動モータ11による
歯車回転角θは、ロータリエンコーダ25の読取ヘッド26
により検出される。

【００４２】一方、測定機本体側は、図５に示されるよ
うに、ベース体54に対し、Ｘ軸方向（歯車Ｇに対し前後
方向）の送り機構55が設けられている。このＸ軸方向の
送り機構55は、ベース体54に対しコラム体56がＸ軸方向
移動自在に設けられ、Ｘ軸駆動モータ57により回転され
るＸ軸方向の送りねじ58がコラム体56の一部に螺合さ
れ、送りねじ58の回転量によりＸ軸方向移動量が決定さ
れ、そのコラム体56の移動量は、Ｘ軸方向のリニアスケ
ール59により検出される。

【００４３】さらに、コラム体56に対し、Ｚ軸方向（歯
車に対し上下方向）の送り機構61が設けられている。こ
のＺ軸方向の送り機構61は、Ｚ軸方向のガイドレール62
（図６）により昇降体63がＺ軸方向移動自在に設けら
れ、Ｚ軸駆動モータ64によりプーリ65を介して回転され
るＺ軸方向の送りねじ66に昇降体63の一部が螺合され、
その送りねじ66の回転量により昇降体63のＺ軸方向移動
量が決定され、その昇降体63の移動量は、Ｚ軸方向のリ
ニアスケール67により検出される。

【００４４】さらに、図６に示されるように、昇降体63
に対し、Ｙ軸方向（歯車に対し左右方向）の前記送り機
構16が設けられている。このＹ軸方向の送り機構16は、
昇降体63にＹ軸方向のガイドレール44が水平に固定さ
れ、このＹ軸方向のガイドレール44により測定子13の本
体部21がＹ軸方向移動自在に設けられ、一方、駆動モー
タ17により回転される送りねじ18に移動体14が螺合さ
れ、この移動体14と測定子13の本体部21とが、コイルば
ねなどの弾力性部材22により弾力的に連結され、また、
測定子13の移動量は、昇降体63に固定されたＹ軸方向の
リニアスケール41により直接検出される。

【００４５】このように、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の２
方向に、送り機構16，61および位置検出手段15のリニア
スケール41，67が、それぞれ設けられたから、被測定歯
車Ｇの歯形誤差の測定および歯すじ誤差の測定が可能で
ある。

【００４６】被測定歯車Ｇの歯形誤差を測定するとき
は、被測定歯車Ｇを回転させながら測定子13をＹ軸方向
に移動し、また、被測定歯車（はすば歯車）Ｇの歯すじ
誤差を測定するときは、被測定歯車Ｇを回転させながら
測定子13をＺ軸方向に移動する。歯すじ誤差の測定原理
は、後で図９により説明する。

【００４７】図７および図８は、第４の実施の形態を示
し、図７に示されるように、コラム体56に対し、Ｚ軸方
向（歯車に対し上下方向）の送り機構61が設けられてい
る。このＺ軸方向の送り機構61は、コラム体56に固定さ
れたＺ軸方向のガイドレール62により昇降体63がＺ軸方
向移動自在に設けられ、Ｚ軸駆動モータ（図示されな
い）により回転されるＺ軸方向の送りねじ66に昇降体63
の一部が螺合され、送りねじ66の回転量により昇降体63
のＺ軸方向移動量が決定され、その昇降体63のＺ軸方向
移動量は、測定子13の本体部21の下面に設けられた反射
鏡71と、この反射鏡71に対向してコラム体56の下部に設
置されたＺ軸方向のレーザ測長器72とにより検出され
る。

【００４８】さらに、昇降体63に対し、Ｙ軸方向（歯車
に対し左右方向）の送り機構16が設けられている。この
Ｙ軸方向の送り機構16は、昇降体63に固定されたＹ軸方
向のガイドレール44により測定子13の本体部21がＹ軸方
向移動自在に設けられ、一方、Ｙ軸駆動モータ17により
回転される送りねじ18に移動体14が螺合され、送りねじ
18の回転量により移動体14のＹ軸方向移動量が決定さ
れ、この移動体14と測定子13の本体部21に設けられた連
結部21aとが、ばねなどの弾力性部材22により弾力的に
連結されている。

【００４９】移動体14は、被測定歯車の歯面に対する測
定子13の接触状態を保つように被測定歯車の回転に応じ
て弾力性部材22を介し測定子13を移動する。また、測定
子13のＹ軸方向の移動量は、昇降体63の一側部に設置さ
れたＹ軸方向のレーザ測長器32により直接検出される。

【００５０】このように、被測定歯車の歯面と接触する
測定子13は、本体部21の前面に一体に突設され、Ｙ軸方
向すなわち被測定歯車の歯形誤差測定方向と、Ｚ軸方向
すなわち歯すじ誤差測定方向とに、それぞれ移動可能に
設けられている。

【００５１】さらに、Ｙ軸方向のレーザ測長器32と対向
する測定子13の本体部21の一側面に反射鏡31が一体に取
付けられ、また、Ｚ軸方向のレーザ測長器72と対向する
測定子13の本体部21の下面に、反射鏡71が一体に取付け
られている。

【００５２】すなわち、測定子13の移動位置を定位置で
直接検出する位置検出手段15は、測定子13のＹ軸および
Ｚ軸の２軸と直角な２面にそれぞれ設けられた反射鏡3
1，71と、これらの反射鏡31，71に対向してそれぞれ設
けられレーザビームにより反射鏡31，71との距離を測定
することで測定子13のＹ軸およびＺ軸の２軸方向の移動
位置を検出するレーザ測長器32，72とを具備している。

【００５３】Ｙ軸方向のレーザ測長器32と、Ｚ軸方向の
レーザ測長器72は、レーザ光源を共通にしたものであ
り、１つのレーザ発射装置33からＸ軸方向に発生したレ
ーザビームは、直角鏡34によりＹ軸方向に折曲され、ビ
ームスプリッタなどと称される分光器73で、Ｚ軸方向に
折曲されるレーザビーム74と、そのままＹ軸方向に進む
レーザビーム75とに分離される。

【００５４】図８に示されるように、Ｚ軸方向のレーザ
ビーム74は、干渉計35内の反射でそのまま受光器36に到
達するビームと、干渉計35から測定子13の側面の反射鏡
31に照射されて反射した後に受光器36に到達するビーム
とに分かれ、これらのレーザ光の干渉を利用して、側面
の反射鏡31までのＹ軸方向距離を精密に測定する。

【００５５】同様に、Ｙ軸方向のレーザビーム75は、干
渉計76内の反射でそのまま受光器77に到達するビーム
と、干渉計76から測定子13の下面の反射鏡71に照射され
て反射した後に受光器77に到達するビームとに分かれ、
これらのレーザ光の干渉を利用して、下面の反射鏡71ま
でのＺ軸方向距離を精密に測定する。

【００５６】このように構成された歯車測定機におい
て、測定子13の本体部21の２面の反射鏡31，71に対向す
る２系統のレーザ測長器32，72により、被測定歯車Ｇの
歯形誤差および歯すじ誤差の高精度の測定が可能であ
り、最小読取り単位が向上する。

【００５７】その上、各レーザ測長器32，72は、測定子
13の移動位置を定位置で直接検出するから、移動体14の
高精度な位置決め制御は必要なく、また従来の検出器の
ように複雑な機構を用いることなく、被測定歯車Ｇの高
精度の歯面測定が可能となる。

【００５８】次に、図９は、同上歯車測定機により、は
すば歯車の歯すじ誤差を測定する場合の一例を示し、ロ
ータリエンコーダ25の読取ヘッド26により検出された被
測定歯車Ｇの回転角θと、ピッチ円筒上の歯面の垂直方
向移動量Ｚとの関係は、理想的なインボリュートヘリコ
イド歯面の場合は、Ｚ＝（Ｒo／tanβo）・θの直線で
あるのに対し、Ｚ軸方向のレーザ測長器72により検出さ
れた測定値は、図９に示された不定形線となる。この不
定形線の最大幅が歯すじ誤差となる。なお、Ｒoは、被
測定歯車Ｇのピッチ円半径、βoは、ねじれ角である。

【００５９】図１０は、第５の実施の形態を示す。な
お、既に説明した実施の形態と同様の部分には、同一符
号を付して、その説明を省略する。

【００６０】送り機構16の送りねじ18に螺合された移動
体14と、ガイドレール44に摺動自在に嵌合されたスライ
ダ81とが、ボールジョイント82を介して連結され、スラ
イダ81に、板ばね23，24などの弾力性部材22を介して測
定子13の本体部21が取付けられている。

【００６１】ボールジョイント82は、移動体14に形成さ
れた凹部83に複数のボール84が嵌合され、これらのボー
ル84間に、スライダ81から突設されたロッド部85が相対
的にＸ軸方向移動自在に嵌合されたものである。

【００６２】したがって、駆動モータ17、送りねじ18、
移動体14で発生した振動のうちＸ軸方向の振動はボール
ジョイント82で吸収され、また、Ｙ軸方向の振動は弾力
性部材22により吸収されるから、いずれ方向の振動も測
定子13には伝わらない。このため、測定子13の移動量を
レーザ測長器32またはリニアスケール41により、直接か
つ高精度に測定できる。

【００６３】このように、本歯車測定機は、従来の移動
台上で動作する検出器を用いず、測定子13の位置を、測
定機本体側の定位置に固定されたレーザ測長器32，72
や、リニアスケール41，67などの位置検出手段15で、絶
対的誤差として直接検出することにより、従来の移動台
の位置決め誤差や、検出器の測定誤差の影響を受けな
い。

【００６４】加えて、レーザ測長器32，72やリニアスケ
ール41，67を用いることにより、最小読取り単位も、
０．０１μｍ単位まで向上させることができる。

【００６５】また、移動体14の前進および後退に用いて
いる送りねじ18の単体精度の影響を受けない。このた
め、安価なねじを採用できる。

【００６６】さらに、移動体14の位置決め精度が不要と
なるため、従来のクローズドループ制御すなわちフィー
ドバック制御がオープンループ制御でもよくなり、移動
体14の位置制御用リニアスケールが不要となる。また、
駆動モータ17の価格低減が可能となる。

【００６７】以上の各々の実施の形態において、前記リ
ニアスケール41は、リニアエンコーダとも称され、この
リニアスケール41には、電気的スケール、光学スケール
または磁気スケールなどが含まれる。

【００６８】前記送り機構16は、ねじ式に限定されず、
例えばリニアモータなどが含まれる。また、前記駆動モ
ータ17には、サーボモータ、パルスモータ、ダイレクト
ドライブモータなどが含まれる。さらに、前記送りねじ
18には、ボールねじ、台形ねじなどが含まれる。

【００６９】前記移動体14や測定子13の本体部21などの
移動を案内するガイドレール44には、すべり軸受、ころ
がり軸受、またはエアスライド軸受などが含まれる。

【００７０】前記入出力装置30における出力装置には、
アナログ記録計、デジタル記録計、Ｘ−Ｙプロッタ、レ
ーザプリンタなどが含まれる。

【００７１】最後に、板ばね23，24は、駆動モータ17、
送りねじ18、移動体14から発生する振動を測定子13に伝
えないために用いるもので、既に実施の形態で説明した
ように、同様の目的で設置されたコイルばね43や、ボー
ルジョイント82でも代用できる。

【００７２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、移動体
は、歯面に対する測定子の接触状態を保つように被測定
歯車の回転に応じて移動するものであって、この移動体
に検出器を配置することなく、位置検出手段により測定
子の移動位置を定位置で直接検出するから、移動体の高
精度な位置決め制御は必要なく、また従来の検出器のよ
うに複雑な機構を用いることなく、角度検出手段により
検出された被測定歯車の回転角との関係で高精度に歯面
測定できる。

【００７３】請求項２記載の発明によれば、移動体と測
定子との間に設けられた弾力性部材により、被測定歯車
の歯面に測定子を接触させた状態を保つとともに、移動
体から測定子に伝達される振動を吸収することで、位置
検出手段による測定子の位置検出精度を向上できる。

【００７４】請求項３記載の発明によれば、ガイドレー
ルにより測定子の移動を案内することで、測定子の移動
動作が安定するので、位置検出手段による測定子の位置
検出精度を向上できる。

【００７５】請求項４記載の発明によれば、測定子の反
射鏡に対向するレーザ測長器により高精度の直接測定が
可能であり、最小読取り単位を向上できる。

【００７６】請求項５記載の発明によれば、測定子の移
動位置を電気的、光学的および磁気的のいずれかにより
測定するリニアスケールにより高精度の測定が可能であ
り、最小読取り単位を向上できる。

【００７７】請求項６記載の発明によれば、測定子が、
被測定歯車の歯形誤差測定方向および歯すじ誤差測定方
向に移動可能に設けられ、位置検出手段は、測定子が移
動可能の２方向に設けられたから、被測定歯車の歯形誤
差および歯すじ誤差を高精度に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯車測定機の第１の実施の形態を
示す概要図である。

【図２】本発明に係る歯車測定機の第２の実施の形態を
示す概要図である。

【図３】本発明に係る歯車測定機の第３の実施の形態を
示す概要図である。

【図４】同上歯車測定機による歯形誤差測定の一例を示
す測定図である。

【図５】図３に示された実施の形態を含む歯車測定機の
側面図である。

【図６】同上歯車測定機の正面図である。

【図７】本発明に係る歯車測定機の第４の実施の形態を
示す正面図である。

【図８】図７に示された歯車測定機のレーザ測長器を示
す配置図である。

【図９】（Ａ）は、理想的なインボリュートヘリコイド
歯面における回転角θと垂直方向移動量Ｚとの関係を示
すモデル図、（Ｂ）は、歯車測定機による歯すじ誤差測
定の一例を示す測定図である。

【図１０】本発明に係る歯車測定機の第５の実施の形態
を示す正面図である。

【符号の説明】

Ｇ 被測定歯車 12 角度検出手段 13 測定子 14 移動体 15 位置検出手段 22 弾力性部材 31，71 反射鏡 32，72 レーザ測長器 41，67 リニアスケール 44，62 ガイドレール

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA06 BB05 CC10 DD03 FF55 GG04 HH04 LL17 2F069 TT01 TT13 TT19

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される被測定歯車の回転角を検
   出する角度検出手段と、 被測定歯車の歯面に接触した状態で直線移動する測定子
   と、 歯面に対する測定子の接触状態を保つように被測定歯車
   の回転に応じて移動する移動体と、 測定子の移動位置を定位置で直接検出する位置検出手段
   とを具備したことを特徴とする歯車測定機。
2. 【請求項２】 移動体と測定子との間に設けられ被測定
   歯車の歯面に測定子を接触させた状態を保つとともに移
   動体から測定子に伝達される振動を吸収する弾力性部材
   を具備したことを特徴とする請求項１記載の歯車測定
   機。
3. 【請求項３】 測定子の移動を案内するガイドレールを
   具備したことを特徴とする請求項１または２記載の歯車
   測定機。
4. 【請求項４】 位置検出手段は、 測定子に設けられた反射鏡と、 反射鏡に対向して設けられレーザビームにより反射鏡と
   の距離を測定することで測定子の移動位置を検出するレ
   ーザ測長器とを具備したことを特徴とする請求項１乃至
   ３いずれか記載の歯車測定機。
5. 【請求項５】 位置検出手段は、 測定子の移動経路に沿って設けられ測定子の移動位置を
   電気的、光学的および磁気的のいずれかにより測定する
   リニアスケールを具備したことを特徴とする請求項１乃
   至３いずれか記載の歯車測定機。
6. 【請求項６】 測定子は、被測定歯車の歯形誤差測定方
   向および歯すじ誤差測定方向に移動可能に設けられ、 位置検出手段は、測定子が移動可能の２方向に設けられ
   たことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の歯車
   測定機。