JP3008764B2 - スプラインの製造狙い目寸法管理方法 - Google Patents
スプラインの製造狙い目寸法管理方法Info
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- JP3008764B2 JP3008764B2 JP5335707A JP33570793A JP3008764B2 JP 3008764 B2 JP3008764 B2 JP 3008764B2 JP 5335707 A JP5335707 A JP 5335707A JP 33570793 A JP33570793 A JP 33570793A JP 3008764 B2 JP3008764 B2 JP 3008764B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スプラインの量産工程
において軸スプラインおよび穴スプラインそれぞれの製
造狙い目寸法を管理する方法に関する。
において軸スプラインおよび穴スプラインそれぞれの製
造狙い目寸法を管理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】スプラインの製造工程においては、軸ス
プラインあるいは穴スプライン単独での寸法加工精度の
みならず、軸スプラインと穴スプラインを相互にスプラ
イン嵌合させた時のはめ合い誤差（いわゆる「スプライ
ンがた」と称されているはめ合い隙間）までも管理する
必要があり、そのために従来は軸スプライン用のＯ．
Ｂ．Ｄマイクロメータや穴スプライン用のＢ．Ｂ．Ｄマ
イクロメータ、さらには限界ゲージである総形通りゲー
ジや総形止まりゲージを用いてスプラインのチェックを
行うようにしている。
プラインあるいは穴スプライン単独での寸法加工精度の
みならず、軸スプラインと穴スプラインを相互にスプラ
イン嵌合させた時のはめ合い誤差（いわゆる「スプライ
ンがた」と称されているはめ合い隙間）までも管理する
必要があり、そのために従来は軸スプライン用のＯ．
Ｂ．Ｄマイクロメータや穴スプライン用のＢ．Ｂ．Ｄマ
イクロメータ、さらには限界ゲージである総形通りゲー
ジや総形止まりゲージを用いてスプラインのチェックを
行うようにしている。
【０００３】なお、上記のＯ．Ｂ．ＤはＯｖｅｒ Ｂａ
ｌｌ Ｄｉａｍｅｔｅｒの略であって、同様にＢ．Ｂ．
ＤはＢｅｔｗｅｅｎ Ｂａｌｌ Ｄｉａｍｅｔｅｒの略
であり、したがってＯ．Ｂ．Ｄ寸法という場合には軸ス
プラインについてオーバボール（ピン）法により測定し
た歯厚寸法を意味し、同様にＢ．Ｂ．Ｄ寸法という場合
には穴スプラインについてオーバボール（ピン）法によ
り測定した歯溝幅寸法を意味する。
ｌｌ Ｄｉａｍｅｔｅｒの略であって、同様にＢ．Ｂ．
ＤはＢｅｔｗｅｅｎ Ｂａｌｌ Ｄｉａｍｅｔｅｒの略
であり、したがってＯ．Ｂ．Ｄ寸法という場合には軸ス
プラインについてオーバボール（ピン）法により測定し
た歯厚寸法を意味し、同様にＢ．Ｂ．Ｄ寸法という場合
には穴スプラインについてオーバボール（ピン）法によ
り測定した歯溝幅寸法を意味する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにＯ．Ｂ．
ＤマイクロメータやＢ．Ｂ．Ｄマイクロメータを用いた
場合には、実際のＯ．Ｂ．Ｄ寸法やＢ．Ｂ．Ｄ寸法を測
定することができるものの、製造されたスプラインの全
数について測定を行うことは非効率的であるから、限界
ゲージ方式による検査を補完しつつ加工されたスプライ
ンの精度を補償するために、製造されたスプラインの抜
き取り検査に用いられているにすぎない。一方、限界ゲ
ージである総形通りゲージや総形止まりゲージを用いた
場合には、最大許容寸法と最小許容寸法に等しく作られ
た２個のゲージを用いることにより、製造されたスプラ
インの全数についてその加工寸法が公差内におさまって
いるかかどうか（間接的なはめ合い管理）を比較的効率
的に検査できるものの、ゲージ自体がスプラインの図面
値（基準寸法）を基準とした寸法設定となっているた
め、ゲージを基準として個々のスプラインの加工寸法が
許容管理限界内に入っているか否かの判定ができるにと
どまる。
ＤマイクロメータやＢ．Ｂ．Ｄマイクロメータを用いた
場合には、実際のＯ．Ｂ．Ｄ寸法やＢ．Ｂ．Ｄ寸法を測
定することができるものの、製造されたスプラインの全
数について測定を行うことは非効率的であるから、限界
ゲージ方式による検査を補完しつつ加工されたスプライ
ンの精度を補償するために、製造されたスプラインの抜
き取り検査に用いられているにすぎない。一方、限界ゲ
ージである総形通りゲージや総形止まりゲージを用いた
場合には、最大許容寸法と最小許容寸法に等しく作られ
た２個のゲージを用いることにより、製造されたスプラ
インの全数についてその加工寸法が公差内におさまって
いるかかどうか（間接的なはめ合い管理）を比較的効率
的に検査できるものの、ゲージ自体がスプラインの図面
値（基準寸法）を基準とした寸法設定となっているた
め、ゲージを基準として個々のスプラインの加工寸法が
許容管理限界内に入っているか否かの判定ができるにと
どまる。
【０００５】したがって、個々の軸スプラインおよび穴
スプラインは公差内に入るように仕上げられていても、
それらの軸スプラインと穴スプラインとをランダムな組
み合わせのもとで実際に嵌合させた結果、そのはめ合い
隙間が許容範囲を越えていて所定のはめ合い誤差（はめ
合い隙間）が得られないようなことがあり、この場合に
は、はめ合い誤差目標値とはめ合い誤差実測値とに基づ
いてＯ．Ｂ．Ｄ寸法およびＢ．Ｂ．Ｄ寸法に関する製造
狙い目寸法を見直して加工機械側にフィードバックする
ことになるのであるが、この狙い目寸法の決定にあたっ
てＯ．Ｂ．Ｄ寸法やＢ．Ｂ．Ｄ寸法のばらつきのほかに
後述する総合誤差と称されるパラメータを定量的に把握
する必要があるにもかかわらず、従来の検査方法ではそ
の総合誤差については全く把握することができない。
スプラインは公差内に入るように仕上げられていても、
それらの軸スプラインと穴スプラインとをランダムな組
み合わせのもとで実際に嵌合させた結果、そのはめ合い
隙間が許容範囲を越えていて所定のはめ合い誤差（はめ
合い隙間）が得られないようなことがあり、この場合に
は、はめ合い誤差目標値とはめ合い誤差実測値とに基づ
いてＯ．Ｂ．Ｄ寸法およびＢ．Ｂ．Ｄ寸法に関する製造
狙い目寸法を見直して加工機械側にフィードバックする
ことになるのであるが、この狙い目寸法の決定にあたっ
てＯ．Ｂ．Ｄ寸法やＢ．Ｂ．Ｄ寸法のばらつきのほかに
後述する総合誤差と称されるパラメータを定量的に把握
する必要があるにもかかわらず、従来の検査方法ではそ
の総合誤差については全く把握することができない。
【０００６】その結果、従来では最終的な製造狙い目寸
法を決定するにあって経験や勘に頼らざるを得ず、作業
者の負担が大きいばかりでなく個人差にばらつきが生じ
やすいという問題があった。また、仮に製造狙い目寸法
を決定できたとしても限界ゲージである総形通りゲージ
や総形止まりゲージを作製し直さなければならず、ゲー
ジが完成するまでは新しい製造狙い目寸法のもとでの生
産稼働に移行できないこととなり好ましくない。
法を決定するにあって経験や勘に頼らざるを得ず、作業
者の負担が大きいばかりでなく個人差にばらつきが生じ
やすいという問題があった。また、仮に製造狙い目寸法
を決定できたとしても限界ゲージである総形通りゲージ
や総形止まりゲージを作製し直さなければならず、ゲー
ジが完成するまでは新しい製造狙い目寸法のもとでの生
産稼働に移行できないこととなり好ましくない。
【０００７】ここで、前記総合誤差について説明する
と、軸スプラインと穴スプラインとのはめ合いに影響を
及ぼす主な歯形の誤差としては、図８に示すように、歯
形誤差、ピッチ誤差（累積ピッチ誤差）およびリード誤
差（歯すじ方向誤差）等がある。なお、歯形誤差は、歯
面の実際の歯形と基準ピッチ円との交点を通る正しいイ
ンボリュート曲線を基準にしたときの実際の歯形の出入
りであり、歯溝側の方向を正、歯の側の方向を負とす
る。正の歯形誤差は歯面の隙間を減らすように作用する
が、負の歯形誤差は歯面の隙間を増すように作用する。
これらの歯形の誤差のスプラインのはめ合いへの影響
は、歯面の隙間が最小の歯と歯溝との組み合わせの近傍
以外では、隙間の変化によってはめ合いに変化が及ばな
いので、一般的に各々の誤差の総和よりも小さいとされ
る。そして、はめ合いに及ぶ歯形の誤差の総合的効果を
総合誤差（総合許容誤差）Ｅといい、歯形誤差の正の値
（Ｆ F ）の２倍、ピッチ誤差（Ｆ T ）およびはめ合い長さ
に対するリード誤差（Ｆ β ）の総和の６０％で表す。す
なわち、 総合誤差Ｅ＝０．６×｛２Ｆ F ＋Ｆ T ＋（Ｌ／１００）・Ｆ β ｝ となる。ただし、Ｌはスプラインの噛み合い長さで、通
常はＬ＝（１／２）ｄ 0 （ｄ 0 は基準ピッチ円直径）とす
る。これらの定義は、ＪＩＳ Ｂ １７０２（平歯車お
よびはすば歯車の精度）に準じている。一方、誤差を含
まない完全歯形の仮想軸スプラインに各種の誤差を伴う
穴スプラインを任意の位置ではめ合わせるには、各種の
誤差によるしめしろの増加分すなわち総合誤差の分だけ
穴スプラインの歯溝幅を予め増す必要がある。このよう
に完全歯形の仮想軸スプラインに実際の穴スプラインが
任意の位置ではまり合うためには、穴スプラインの歯溝
幅を総合誤差の分だけ増加させた寸法で加工する必要が
あり、この寸法を穴スプラインについての実際寸法（加
工寸法）といい、完全歯形の仮想軸スプラインの歯厚に
等しい穴スプラインの歯溝幅の寸法を穴スプラインにつ
いての有効寸法という。同様に、完全歯形の仮想穴スプ
ラインに各種の誤差を伴う軸スプラインを任意の位置で
はめ合わせるには、軸スプラインの歯厚を総合誤差の分
だけ減少させた寸法で加工する必要があり、この寸法を
軸スプラインについての実際寸法（加工寸法）といい、
完全歯形の仮想穴スプライン の歯溝幅に等しい軸スプラ
インの歯厚の寸法を軸スプラインについての有効寸法と
いう。これらの各実際寸法と有効寸法および総合誤差と
の関係を図９に示す。 したがって、従来では製造された
スプラインについてＯ．Ｂ．ＤマイクロメータやＢ．
Ｂ．Ｄマイクロメータを用いて抜き取り方式にて歯厚お
よび歯溝幅の実際寸法（Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法およびＢ．Ｂ．
Ｄ寸法）を測定する一方、歯溝幅と歯厚についての有効
寸法および実際寸法を限界ゲージにて全数検査してその
はめ合いを管理している。 より詳しくは、通りゲージに
よって検査される歯溝幅の有効寸法の下の寸法許容差と
歯厚の有効寸法の上の寸法許容差とによって有効隙間の
最小値Ｃ 1 が決まり、止まりゲージによって検査される
歯溝幅の実際寸法の上の寸法許容差と歯厚の実際寸法の
下の寸法許容差によって歯厚および歯溝幅の公差Ｔ W ，
Ｔ S および総合誤差Ｅ W ，Ｅ S が規制され、その結果とし
て有効隙間の最大値Ｃ 2 が決まり、スプラインのはめ合
いが管理されるものの、総合誤差Ｅ W ，Ｅ S を定量的に把
握していないので、その総合誤差Ｅ W ，Ｅ S の変動による
はめ合い隙間不良が発生したとしても、その総合誤差Ｅ
W ，Ｅ S を考慮した製造狙い目寸法の見直しに長時間を要
することになる。なお、歯溝幅および歯厚の有効寸法に
ついても、歯形の精密測定によって実際寸法および歯形
の各種誤差を測定して間接的に求める以外に有効な方法
がないとされている。
と、軸スプラインと穴スプラインとのはめ合いに影響を
及ぼす主な歯形の誤差としては、図８に示すように、歯
形誤差、ピッチ誤差（累積ピッチ誤差）およびリード誤
差（歯すじ方向誤差）等がある。なお、歯形誤差は、歯
面の実際の歯形と基準ピッチ円との交点を通る正しいイ
ンボリュート曲線を基準にしたときの実際の歯形の出入
りであり、歯溝側の方向を正、歯の側の方向を負とす
る。正の歯形誤差は歯面の隙間を減らすように作用する
が、負の歯形誤差は歯面の隙間を増すように作用する。
これらの歯形の誤差のスプラインのはめ合いへの影響
は、歯面の隙間が最小の歯と歯溝との組み合わせの近傍
以外では、隙間の変化によってはめ合いに変化が及ばな
いので、一般的に各々の誤差の総和よりも小さいとされ
る。そして、はめ合いに及ぶ歯形の誤差の総合的効果を
総合誤差（総合許容誤差）Ｅといい、歯形誤差の正の値
（Ｆ F ）の２倍、ピッチ誤差（Ｆ T ）およびはめ合い長さ
に対するリード誤差（Ｆ β ）の総和の６０％で表す。す
なわち、 総合誤差Ｅ＝０．６×｛２Ｆ F ＋Ｆ T ＋（Ｌ／１００）・Ｆ β ｝ となる。ただし、Ｌはスプラインの噛み合い長さで、通
常はＬ＝（１／２）ｄ 0 （ｄ 0 は基準ピッチ円直径）とす
る。これらの定義は、ＪＩＳ Ｂ １７０２（平歯車お
よびはすば歯車の精度）に準じている。一方、誤差を含
まない完全歯形の仮想軸スプラインに各種の誤差を伴う
穴スプラインを任意の位置ではめ合わせるには、各種の
誤差によるしめしろの増加分すなわち総合誤差の分だけ
穴スプラインの歯溝幅を予め増す必要がある。このよう
に完全歯形の仮想軸スプラインに実際の穴スプラインが
任意の位置ではまり合うためには、穴スプラインの歯溝
幅を総合誤差の分だけ増加させた寸法で加工する必要が
あり、この寸法を穴スプラインについての実際寸法（加
工寸法）といい、完全歯形の仮想軸スプラインの歯厚に
等しい穴スプラインの歯溝幅の寸法を穴スプラインにつ
いての有効寸法という。同様に、完全歯形の仮想穴スプ
ラインに各種の誤差を伴う軸スプラインを任意の位置で
はめ合わせるには、軸スプラインの歯厚を総合誤差の分
だけ減少させた寸法で加工する必要があり、この寸法を
軸スプラインについての実際寸法（加工寸法）といい、
完全歯形の仮想穴スプライン の歯溝幅に等しい軸スプラ
インの歯厚の寸法を軸スプラインについての有効寸法と
いう。これらの各実際寸法と有効寸法および総合誤差と
の関係を図９に示す。 したがって、従来では製造された
スプラインについてＯ．Ｂ．ＤマイクロメータやＢ．
Ｂ．Ｄマイクロメータを用いて抜き取り方式にて歯厚お
よび歯溝幅の実際寸法（Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法およびＢ．Ｂ．
Ｄ寸法）を測定する一方、歯溝幅と歯厚についての有効
寸法および実際寸法を限界ゲージにて全数検査してその
はめ合いを管理している。 より詳しくは、通りゲージに
よって検査される歯溝幅の有効寸法の下の寸法許容差と
歯厚の有効寸法の上の寸法許容差とによって有効隙間の
最小値Ｃ 1 が決まり、止まりゲージによって検査される
歯溝幅の実際寸法の上の寸法許容差と歯厚の実際寸法の
下の寸法許容差によって歯厚および歯溝幅の公差Ｔ W ，
Ｔ S および総合誤差Ｅ W ，Ｅ S が規制され、その結果とし
て有効隙間の最大値Ｃ 2 が決まり、スプラインのはめ合
いが管理されるものの、総合誤差Ｅ W ，Ｅ S を定量的に把
握していないので、その総合誤差Ｅ W ，Ｅ S の変動による
はめ合い隙間不良が発生したとしても、その総合誤差Ｅ
W ，Ｅ S を考慮した製造狙い目寸法の見直しに長時間を要
することになる。なお、歯溝幅および歯厚の有効寸法に
ついても、歯形の精密測定によって実際寸法および歯形
の各種誤差を測定して間接的に求める以外に有効な方法
がないとされている。
【０００８】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、従来では定量的に把握し得なかった総合誤
差を十分に考慮した上で歯厚寸法および歯溝幅寸法に関
する最適な製造狙い目寸法を決定できるようにし、もっ
て製造された軸スプラインと穴スプラインとをランダム
にはめ合わせたとしてもどのはめ合いでも全体として円
滑にはめ合わせることができるようにした方法を提供す
ることにある。
れたもので、従来では定量的に把握し得なかった総合誤
差を十分に考慮した上で歯厚寸法および歯溝幅寸法に関
する最適な製造狙い目寸法を決定できるようにし、もっ
て製造された軸スプラインと穴スプラインとをランダム
にはめ合わせたとしてもどのはめ合いでも全体として円
滑にはめ合わせることができるようにした方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は図１に示すよう
に、スプラインの単品での精度を測定し、その測定結果
をコンピュータにより統計処理するとともに、統計処理
結果からスプラインの製造狙い目寸法を決定する方法で
あって、製造された多数の軸スプラインおよび穴スプラ
インのそれぞれについてＯ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．
Ｂ．Ｄ寸法のほか複数項目の精度誤差を測定する工程
と、前記Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．Ｂ．Ｄ寸法および
複数項目の精度誤差のそれぞれについて平均値と標準偏
差とを求める工程と、前記Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．
Ｂ．Ｄ寸法および複数項目の精度誤差のばらつき分布か
ら任意の精度の軸スプラインと穴スプラインとの組み合
わせを抽出し、これら軸スプラインと穴スプラインの多
数の組み合わせについてそれぞれにはめ合い誤差を求め
る工程と、前記はめ合い誤差の平均値と標準偏差とを求
める工程と、目標とするはめ合い誤差をもとにこのはめ
合い誤差目標値の範囲のなかに前記はめ合い誤差の分布
を入れるのに必要なはめ合い誤差の平均値のシフト量を
求める工程と、前記シフト量に基づいてＯ．Ｂ．Ｄ寸法
とＢ．Ｂ．Ｄ寸法に関する最適な製造狙い目寸法をそれ
ぞれに算出して出力する工程とを含んでいる。
に、スプラインの単品での精度を測定し、その測定結果
をコンピュータにより統計処理するとともに、統計処理
結果からスプラインの製造狙い目寸法を決定する方法で
あって、製造された多数の軸スプラインおよび穴スプラ
インのそれぞれについてＯ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．
Ｂ．Ｄ寸法のほか複数項目の精度誤差を測定する工程
と、前記Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．Ｂ．Ｄ寸法および
複数項目の精度誤差のそれぞれについて平均値と標準偏
差とを求める工程と、前記Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．
Ｂ．Ｄ寸法および複数項目の精度誤差のばらつき分布か
ら任意の精度の軸スプラインと穴スプラインとの組み合
わせを抽出し、これら軸スプラインと穴スプラインの多
数の組み合わせについてそれぞれにはめ合い誤差を求め
る工程と、前記はめ合い誤差の平均値と標準偏差とを求
める工程と、目標とするはめ合い誤差をもとにこのはめ
合い誤差目標値の範囲のなかに前記はめ合い誤差の分布
を入れるのに必要なはめ合い誤差の平均値のシフト量を
求める工程と、前記シフト量に基づいてＯ．Ｂ．Ｄ寸法
とＢ．Ｂ．Ｄ寸法に関する最適な製造狙い目寸法をそれ
ぞれに算出して出力する工程とを含んでいる。
【００１０】
【作用】この方法によると、軸スプラインおよび穴スプ
ラインの多数のサンプルのそれぞれについての測定結果
に基づき、Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．Ｂ．Ｄ寸法のば
らつきのほかに総合誤差であるところの歯形誤差、リー
ド誤差およびピッチ誤差のばらつきの分布を統計処理に
より算出する一方、ランダムなサンプルの組み合わせす
なわち軸スプラインと穴スプラインとの組み合わせによ
るはめ合い誤差を算出して統計処理し、そのはめ合い誤
差の分布を算出した上で、最終的に相手側スプラインと
組み合わせたときの最適なＯ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．
Ｂ．Ｄ寸法についての製造狙い目寸法を推測により決定
しているので、その製造狙い目寸法には総合誤差である
歯形誤差やリード誤差さらにはピッチ誤差が十分に反映
されることになる。
ラインの多数のサンプルのそれぞれについての測定結果
に基づき、Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．Ｂ．Ｄ寸法のば
らつきのほかに総合誤差であるところの歯形誤差、リー
ド誤差およびピッチ誤差のばらつきの分布を統計処理に
より算出する一方、ランダムなサンプルの組み合わせす
なわち軸スプラインと穴スプラインとの組み合わせによ
るはめ合い誤差を算出して統計処理し、そのはめ合い誤
差の分布を算出した上で、最終的に相手側スプラインと
組み合わせたときの最適なＯ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．
Ｂ．Ｄ寸法についての製造狙い目寸法を推測により決定
しているので、その製造狙い目寸法には総合誤差である
歯形誤差やリード誤差さらにはピッチ誤差が十分に反映
されることになる。
【００１１】したがって、その製造狙い目寸法を加工機
械側にフィードバックするようにすれば、加工条件が外
部環境等により時々刻々変化したとしても、はめ合い誤
差がそのはめ合い誤差目標値に入るように修正すること
ができる。
械側にフィードバックするようにすれば、加工条件が外
部環境等により時々刻々変化したとしても、はめ合い誤
差がそのはめ合い誤差目標値に入るように修正すること
ができる。
【００１２】
【実施例】図２は本発明の一実施例を示すシステムブロ
ック図で、加工された多数の軸スプラインおよび穴スプ
ラインのそれぞれについて、スプラインの精度を歯車測
定機１もしくは三次元測定機で測定し、その測定によっ
て得られたスプラインの精度データをワークステーショ
ン２に取り込んで記憶する。そして、測定精度データが
所定のサンプル数になったならばワークステーション２
は図１のような統計処理等を実行して、軸スプラインお
よび穴スプラインのＯ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．Ｂ．Ｄ
寸法に関する最適な製造狙い目寸法を算出し、それをプ
ロッター３およびデイスプレイ４に出力して表示する。
ック図で、加工された多数の軸スプラインおよび穴スプ
ラインのそれぞれについて、スプラインの精度を歯車測
定機１もしくは三次元測定機で測定し、その測定によっ
て得られたスプラインの精度データをワークステーショ
ン２に取り込んで記憶する。そして、測定精度データが
所定のサンプル数になったならばワークステーション２
は図１のような統計処理等を実行して、軸スプラインお
よび穴スプラインのＯ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．Ｂ．Ｄ
寸法に関する最適な製造狙い目寸法を算出し、それをプ
ロッター３およびデイスプレイ４に出力して表示する。
【００１３】図３，４，５は上記のシステムでのより詳
細な処理手順を示しており、加工された多数の軸スプラ
インおよび穴スプラインのそれぞれについて図２の歯車
測定機１にてスプライン精度を測定し、その測定精度デ
ータを順次ワークステーション２に取り込む（ステップ
Ｓ１，Ｓ２）。
細な処理手順を示しており、加工された多数の軸スプラ
インおよび穴スプラインのそれぞれについて図２の歯車
測定機１にてスプライン精度を測定し、その測定精度デ
ータを順次ワークステーション２に取り込む（ステップ
Ｓ１，Ｓ２）。
【００１４】この場合、軸スプラインの測定項目はＯ．
Ｂ．Ｄ寸法、歯形誤差、リード誤差およびピッチ誤差で
あり、同様に穴スプラインの測定項目はＢ．Ｂ．Ｄ寸
法、歯形誤差、リード誤差およびピッチ誤差である。
Ｂ．Ｄ寸法、歯形誤差、リード誤差およびピッチ誤差で
あり、同様に穴スプラインの測定項目はＢ．Ｂ．Ｄ寸
法、歯形誤差、リード誤差およびピッチ誤差である。
【００１５】そして、収集されたサンプルデータ数ｎが
予め設定された値Ｘ（５０〜１００のうちの任意の数）
となるまで上記の測定を繰り返し行い（ステップＳ３，
Ｓ４）、ｎ＝Ｘとなるとワークステーション２は統計処
理プログラムをもとに各測定項目ごとの平均値ｘAVと標
準偏差σとを算出する（ステップＳ５，Ｓ６）。すなわ
ち、軸スプラインについてはＯ．Ｂ．Ｄ寸法、歯形誤
差、リード誤差およびピッチ誤差のそれぞれについて平
均値ｘAVと標準偏差σとを求め、穴スプラインについて
はＢ．Ｂ．Ｄ寸法、歯形誤差、リード誤差およびピッチ
誤差のそれぞれについて平均値ｘAVと標準偏差σとを求
める。なお、上記のサンプルデータは一定期間ごとに最
新のものに更新される。
予め設定された値Ｘ（５０〜１００のうちの任意の数）
となるまで上記の測定を繰り返し行い（ステップＳ３，
Ｓ４）、ｎ＝Ｘとなるとワークステーション２は統計処
理プログラムをもとに各測定項目ごとの平均値ｘAVと標
準偏差σとを算出する（ステップＳ５，Ｓ６）。すなわ
ち、軸スプラインについてはＯ．Ｂ．Ｄ寸法、歯形誤
差、リード誤差およびピッチ誤差のそれぞれについて平
均値ｘAVと標準偏差σとを求め、穴スプラインについて
はＢ．Ｂ．Ｄ寸法、歯形誤差、リード誤差およびピッチ
誤差のそれぞれについて平均値ｘAVと標準偏差σとを求
める。なお、上記のサンプルデータは一定期間ごとに最
新のものに更新される。
【００１６】ここで、上記の平均値ｘAVと標準偏差σは
（１），（２）式によって求められる。
（１），（２）式によって求められる。
【００１７】
【数１】
【００１８】次に、上記のようにして各平均値ｘAVと標
準偏差σとが求められたならば、ワークステーション２
では乱数発生プログラムに基づきＢｏｘ−Ｍｕｌｅｒ法
により正規乱数（またはワイブル分布の乱数）を発生さ
せ（ステップＳ７）、前述した軸スプラインおよび穴ス
プラインについての合計８項目の精度ばらつき分布から
軸スプラインと穴スプラインの任意の精度の組み合わせ
を抽出する（ステップＳ８）。
準偏差σとが求められたならば、ワークステーション２
では乱数発生プログラムに基づきＢｏｘ−Ｍｕｌｅｒ法
により正規乱数（またはワイブル分布の乱数）を発生さ
せ（ステップＳ７）、前述した軸スプラインおよび穴ス
プラインについての合計８項目の精度ばらつき分布から
軸スプラインと穴スプラインの任意の精度の組み合わせ
を抽出する（ステップＳ８）。
【００１９】そして、予めワークステーション２に入力
されるスプライン諸元データ（歯数、圧力角、モジュー
ルおよび大・小径寸法等）をもとに、はめ合い誤差シミ
ュレーションプログラムを用いて上記の任意の精度の組
み合わせのもとでのスプライン嵌合時のはめ合い誤差を
算出する（ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１１）。
されるスプライン諸元データ（歯数、圧力角、モジュー
ルおよび大・小径寸法等）をもとに、はめ合い誤差シミ
ュレーションプログラムを用いて上記の任意の精度の組
み合わせのもとでのスプライン嵌合時のはめ合い誤差を
算出する（ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１１）。
【００２０】ここで、上記の正規乱数発生プログラムは
図６のように表わされ、またはめ合い誤差シミュレーシ
ョンプログラムとしては例えば特願平５−１６１１４３
号に記載されているものを用いる。
図６のように表わされ、またはめ合い誤差シミュレーシ
ョンプログラムとしては例えば特願平５−１６１１４３
号に記載されているものを用いる。
【００２１】上記のはめ合い誤差シミュレーションによ
るはめ合い誤差算出のサンプル数ｎは１０００〜１００
００程度に設定され、ｎ＝１０００〜１００００になる
までその都度正規乱数を発生させて、上記の任意の精度
の組み合わせのもとでのはめ合い誤差を繰り返し算出す
る（ステップＳ１２）。
るはめ合い誤差算出のサンプル数ｎは１０００〜１００
００程度に設定され、ｎ＝１０００〜１００００になる
までその都度正規乱数を発生させて、上記の任意の精度
の組み合わせのもとでのはめ合い誤差を繰り返し算出す
る（ステップＳ１２）。
【００２２】続いて、ワークステーション２は上記のよ
うにして求めたサンプル数ｎ＝１０００〜１００００の
はめ合い誤差データをもとに統計処理を行い、前述した
任意の精度の組み合わせのもとでのはめ合い誤差の平均
値ｘAVと標準偏差σとを算出する（ステップＳ１３）。
うにして求めたサンプル数ｎ＝１０００〜１００００の
はめ合い誤差データをもとに統計処理を行い、前述した
任意の精度の組み合わせのもとでのはめ合い誤差の平均
値ｘAVと標準偏差σとを算出する（ステップＳ１３）。
【００２３】さらに、ワークステーション２では予め入
力されるはめ合い誤差目標値の最大許容値と最小許容値
とをもとに、前述したはめ合い誤差の分布をはめ合い誤
差目標値の幅内におさめるのに必要なシフト量を算出す
る（ステップＳ１４，Ｓ１５）。
力されるはめ合い誤差目標値の最大許容値と最小許容値
とをもとに、前述したはめ合い誤差の分布をはめ合い誤
差目標値の幅内におさめるのに必要なシフト量を算出す
る（ステップＳ１４，Ｓ１５）。
【００２４】すなわち、図７に示すように、ステップＳ
１３，Ｓ１４で算出したはめ合い誤差の分布をはめ合い
誤差目標値の許容幅内におさめるのに必要なそのはめ合
い誤差の分布の平均値ｘAVのシフト量Δｘ（ｄｅｇ）を
算出し、同時にそのΔｘ（ｄｅｇ）を歯厚方向での寸法
に換算した場合の値（μｍ）を同時に算出する。
１３，Ｓ１４で算出したはめ合い誤差の分布をはめ合い
誤差目標値の許容幅内におさめるのに必要なそのはめ合
い誤差の分布の平均値ｘAVのシフト量Δｘ（ｄｅｇ）を
算出し、同時にそのΔｘ（ｄｅｇ）を歯厚方向での寸法
に換算した場合の値（μｍ）を同時に算出する。
【００２５】そして、ワークステーション２では、上記
のシスト量をもとに、穴スプラインとスプライン嵌合さ
せた場合の軸スプラインのＯ．Ｂ．Ｄ寸法についての製
造狙い目寸法を算出する一方、同様に軸スプラインとス
プライン嵌合させた場合の穴スプラインのＢ．Ｂ．Ｄ寸
法についての製造狙い目寸法を算出する（ステップＳ１
６，Ｓ１７）。なお、上記の各製造狙い目寸法は歯厚と
Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法相互の関係式もしくは歯溝幅とＢ．Ｂ．
Ｄ寸法相互の関係式からそれぞれ決まる値である。
のシスト量をもとに、穴スプラインとスプライン嵌合さ
せた場合の軸スプラインのＯ．Ｂ．Ｄ寸法についての製
造狙い目寸法を算出する一方、同様に軸スプラインとス
プライン嵌合させた場合の穴スプラインのＢ．Ｂ．Ｄ寸
法についての製造狙い目寸法を算出する（ステップＳ１
６，Ｓ１７）。なお、上記の各製造狙い目寸法は歯厚と
Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法相互の関係式もしくは歯溝幅とＢ．Ｂ．
Ｄ寸法相互の関係式からそれぞれ決まる値である。
【００２６】こののち、上記の値をＯ．Ｂ．Ｄ寸法およ
びＢ．Ｂ．Ｄ寸法についての最適な製造狙い目寸法とし
てプロッター３およびディスプレイ４に出力して表示す
る。
びＢ．Ｂ．Ｄ寸法についての最適な製造狙い目寸法とし
てプロッター３およびディスプレイ４に出力して表示す
る。
【００２７】このように本実施例によれば、Ｏ．Ｂ．Ｄ
寸法やＢ．Ｂ．Ｄ寸法のばらつきのほか総合誤差である
歯形誤差やリード誤差等のばらつきを個々に統計処理し
た上で最適な製造狙い目寸法を算出するようにしている
ので、常にＯ．Ｂ．Ｄ寸法やＢ．Ｂ．Ｄ寸法のほか総合
誤差のばらつきが考慮された製造狙い目寸法を決定する
ことができる。
寸法やＢ．Ｂ．Ｄ寸法のばらつきのほか総合誤差である
歯形誤差やリード誤差等のばらつきを個々に統計処理し
た上で最適な製造狙い目寸法を算出するようにしている
ので、常にＯ．Ｂ．Ｄ寸法やＢ．Ｂ．Ｄ寸法のほか総合
誤差のばらつきが考慮された製造狙い目寸法を決定する
ことができる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、時々刻々
と変化する製造工程での総合誤差のばらつきに応じて
Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法やＢ．Ｂ．Ｄ寸法についての最適な製造
狙い目寸法を決定することができ、従来と比べて作業者
の負担を軽減できるとともに個人差によるばらつきを解
消でき、さらには数少ないサンプル数から製造工程での
ばらつきを考慮した製造狙い目寸法を決定できる効果が
ある。
と変化する製造工程での総合誤差のばらつきに応じて
Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法やＢ．Ｂ．Ｄ寸法についての最適な製造
狙い目寸法を決定することができ、従来と比べて作業者
の負担を軽減できるとともに個人差によるばらつきを解
消でき、さらには数少ないサンプル数から製造工程での
ばらつきを考慮した製造狙い目寸法を決定できる効果が
ある。
【図１】本発明の一実施例を示す概略説明図。
【図２】図１の処理を実行するためのシステムブロック
図。
図。
【図３】図１のより詳細な処理手順を示すフローチャー
ト。
ト。
【図４】図１のより詳細な処理手順を示すフローチャー
ト。
ト。
【図５】図１のより詳細な処理手順を示すフローチャー
ト。
ト。
【図６】乱数発生プログラムのフローチャート。
【図７】はめ合い誤差推測値とはめ合い誤差目標値との
関係を示す説明図。
関係を示す説明図。
【図８】スプラインの歯形誤差、ピッチ誤差およびリー
ド誤差の説明図。
ド誤差の説明図。
【図９】スプラインの実際寸法と有効寸法および総合誤
差との相互関係を示す説明図。
差との相互関係を示す説明図。
１…歯車測定機 ２…ワークステーション ３…プロッター ４…ディスプレイ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23P 19/04 B23P 11/00 F16D 1/06 G01B 21/20
Claims (1)
- 【請求項１】 スプラインの単品での精度を測定し、そ
の測定結果をコンピュータにより統計処理するととも
に、統計処理結果からスプラインの製造狙い目寸法を決
定する方法であって、 製造された多数の軸スプラインおよび穴スプラインのそ
れぞれについてＯ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．Ｂ．Ｄ寸法
のほか複数項目の精度誤差を測定する工程と、 前記Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．Ｂ．Ｄ寸法および複数
項目の精度誤差のそれぞれについて平均値と標準偏差と
を求める工程と、 前記Ｏ．Ｂ．Ｄ寸法もしくはＢ．Ｂ．Ｄ寸法および複数
項目の精度誤差のばらつき分布から任意の精度の軸スプ
ラインと穴スプラインとの組み合わせを抽出し、これら
軸スプラインと穴スプラインの多数の組み合わせについ
てそれぞれにはめ合い誤差を求める工程と、 前記はめ合い誤差の平均値と標準偏差とを求める工程
と、 目標とするはめ合い誤差をもとにこのはめ合い誤差目標
値の範囲のなかに前記はめ合い誤差の分布を入れるのに
必要なはめ合い誤差の平均値のシフト量を求める工程
と、 前記シフト量に基づいてＯ．Ｂ．Ｄ寸法とＢ．Ｂ．Ｄ寸
法に関する最適な製造狙い目寸法をそれぞれに算出して
出力する工程、 とを含むことを特徴とするスプラインの製造狙い目寸法
管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335707A JP3008764B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | スプラインの製造狙い目寸法管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335707A JP3008764B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | スプラインの製造狙い目寸法管理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185960A JPH07185960A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3008764B2 true JP3008764B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=18291586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5335707A Expired - Lifetime JP3008764B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | スプラインの製造狙い目寸法管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3008764B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60142486D1 (de) * | 2000-09-12 | 2010-08-12 | Honda Motor Co Ltd | Montagevorrichtung für gestapelten ring |
| AU2001278732A1 (en) | 2000-09-12 | 2002-03-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Assembly device for stacked ring |
| US20060130306A1 (en) * | 2004-12-21 | 2006-06-22 | Keller Thomas J | Method of manufacturing a sliding spline type of slip joint |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5335707A patent/JP3008764B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07185960A (ja) | 1995-07-25 |
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