JP3272091B2 - 二歯面噛合式歯車試験におけるマスターギヤーの偏心補正方法 - Google Patents

二歯面噛合式歯車試験におけるマスターギヤーの偏心補正方法

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JP3272091B2 JP05512993A JP5512993A JP3272091B2 JP 3272091 B2 JP3272091 B2 JP 3272091B2 JP 05512993 A JP05512993 A JP 05512993A JP 5512993 A JP5512993 A JP 5512993A JP 3272091 B2 JP3272091 B2 JP 3272091B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、二歯面噛合式歯車試
験におけるマスターギヤーの偏心補正方法、特に、マス
ターギヤーの回転中心及びマスターギヤーの一歯毎の歯
溝の振れに関する統括的補正量を算出して偏心補正する
為の二歯面噛合式歯車試験におけるマスターギヤーの偏
心補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、比較的安価で大量生産に向い
た歯車試験方法として、二歯面噛合式試験方法が多く用
いられている。この二歯面噛合式試験方法では、従来に
おいては、マスターギヤーの歯数と被検ギヤーの歯数と
を単に互い異なった状態で設定し、マスターギヤーの互
いに隣接する歯の間に被検ギヤーの一つの歯を介挿さ
せ、この被検ギヤーの歯の両歯面を、マスターギヤーの
一対の歯の互いに対向する歯面に夫々圧接させた噛合状
態(即ち、二歯面噛合状態)を維持しつつ、互いに回転
させ、同一の噛合中心間距離変動検出装置から得られる
噛合変動情報(図3に示す曲線)から、O.B.D.
(オーバボールダイヤメータ)、偏心量、打痕を、解析
取得していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の二歯面噛合式歯車試験方法では、測定精度及
び繰り返し測定の安定性を、マスターギヤーの静的寸法
精度及びそれを支持するスピンドルセンターの精度に依
存している。この為、この精度向上を図ろうとすれば、
当然の帰結として、大幅な製造コストアップを避けられ
ず、また、精度向上にはおのずと限界のある事も否めな
いものである。しかるに、従来の噛合試験装置のユーザ
ーからの精度向上要求と低価格化の要求との互いに矛盾
する要求の同時達成は困難でり、改善が要望されてい
る。この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもの
で、この発明の目的は、精度向上と低価格化とを同時に
達成する事の出来る二歯面噛合式歯車試験におけるマス
ターギヤーの偏心補正方法を提供する事である。
【0004】
【課題を解決する為の手段】上述した課題を解決し、目
的を達成する為、この発明に係わる二歯面噛合式歯車試
験におけるマスターギヤーの偏心補正方法は、マスター
ギヤーの歯数を、校正用ギヤーの歯数に対して共通な素
因数を持たない様に設定し、このように設定した歯数を
有するマスターギヤーと校正用ギヤーとを二歯面噛合状
態で互いに回転させ、この回転により得られる両者の中
心間距離の変動量を、前記マスターギヤーの一歯毎に測
定し、前記マスターギヤーの一歯毎の測定値の変動量を
測定して、前記マスターギヤーの回転中心の偏心量及び
マスターギヤーの一歯毎の歯溝の振れに関する統括的補
正量を算出する事を特徴としている。
【0005】また、この発明に係わる二歯面噛合式歯車
試験におけるマスターギヤーの偏心補正方法は、前記統
括的補正量を前記マスターギヤーの一歯毎に記憶してお
き、このマスターギヤーと被検ギヤーとを二歯面噛合状
態で互いに回転させる事により、前記被検ギヤーを試験
する際に、この試験結果を前記予め記憶しておいた統括
的補正量で補正する事を特徴としている。
【0006】また、この発明に係わる二歯面噛合式歯車
試験におけるマスターギヤーの偏心補正方法において、
前記統括的補正量は、前記マスターギヤーの全歯数に渡
る測定値を平均した平均値と各歯の測定値との差分から
各歯毎に規定される事を特徴としている。
【0007】
【実施例】以下に、この発明に係わる二歯面噛合式歯車
試験におけるマスターギヤーの偏心補正方法の一実施例
を添付図面を参照して説明する。
【0008】図1に、この一実施例の二歯面噛合式歯車
試験におけるマスターギヤーの偏心補正方法の手順の概
念を示す様に、予め、マスターギヤー10の設計時にお
いて、その歯数Zmを、このマスターギヤー10の偏心
校正用ギヤー12の歯数Zwと、後述する所定の関数を
持って設定しておく。このようにマスターギヤー10の
歯数Zmと偏心校正用ギヤー12の歯数Zwとに互いに
相関関係を持たせる事により、マスターギヤー10の各
歯が有する加工公差による歯溝の振れと、これを回転駆
動するスピンドルの偏心による振れとを統括的に測定す
る事が可能となる。この結果、実際の測定時にはこれら
を反転消去させることにより、マスターギヤー10の回
転中心としてのこれを回転駆動するスピンドル14の回
転中心の偏心と、マスターギヤー10の各歯の歯溝の振
れとを実質的に無視する状態で測定することが出来る事
になる。
【0009】以下に、このマスターギヤー10の偏心補
正方法を具体的に説明する。先ず、マスターギヤー10
の歯数Zmは、図2に示す様に、設計時において、偏心
校正用ギヤー12の歯数Zwと共通な因数を持たない様
に決定される。即ち、上述した所定の関数とは、マスタ
ーギヤー10の歯数Zmを、偏心校正用ギヤー12の歯
数Zwと共通な因数を持たない様に決定する為の関数で
ある。例えば、偏心校正用ギヤー12の歯数Zwが「3
6」であるとすると、この「36」を素因数分解する
と、36=22 ×32 であるので、マスターギヤー10
の歯数Zmは、例えば、素数である「41」や、36と
共通因数を持たない数である「35」(=5×7)と設
定する。尚、この一実施例においては、マスターギヤー
10の歯数Zmは、「41」と設定する。
【0010】このように決定された歯数Zmを有するマ
スターギヤー10と偏心校正用ギヤー12とを、マスタ
ーギヤー10の互いに隣接する歯10a,10bの間に
偏心校正用ギヤー12の一つの歯12aを介挿させ、こ
の偏心校正用ギヤー12の歯12aの両歯面を、マスタ
ーギヤー10の一対の歯10a,10bの互いに対向す
る歯面に夫々圧接させた噛合状態(即ち、二歯面噛合状
態)を維持しつつ、互いに回転させ、図示しない噛合中
心間距離変動検出装置からマスターギヤー10を回転支
持するスピンドル14の回転中心位置と偏心校正用ギヤ
ー12の回転中心位置との間の距離を測定する。
【0011】ここで、偏心校正用ギヤー12の任意の歯
12aは、この偏心校正用ギヤー12がマスターギヤー
10の歯数Zm回だけ回転する事により、マスターギヤ
ー10の全ての歯に等しく一度づつ当接する事になる。
この場合、噛合中心間距離変動検出装置から得られる測
定値は、マスターギヤー10の回転中心としてのスピン
ドル14の回転中心の偏心と、各歯毎の歯溝の振れとの
合成の振れがないと仮定するならば、全ての回転状態に
おいて、偏心校正用ギヤー12の同一歯が当接している
ので等しく同じになるはずである。しかしながら、実際
には振れによる測定値の「揺らぎ」が発生し、その時々
に得られる測定値は変動する事になる。
【0012】この為、測定値をこのマスターギヤー10
の全歯数に渡り平均し、各歯毎の測定値とこの平均値と
の差分を求め、この差分を対向する各歯毎の、マスター
ギヤー10の回転中心の偏心による振れ、及び、マスタ
ーギヤー10の一歯毎の歯溝による振れに関する統括的
補正量と規定する。例えば、マスターギヤー10の第1
歯においてはプラス2μm、第2歯においてはプラス1
μm、第3歯においてはマイナス2μmという様に、各
々の歯に対して補正量をもとめることが出来ることにな
る。
【0013】そして、このようにマスターギヤー10の
各歯毎の統括的補正量を、一旦、図示しない記憶手段と
しての外部メモリに記憶しておく。
【0014】尚、図示しない被検ギヤーをこのマスター
ギヤー10により実際に測定する際においては、マスタ
ーギヤー10の第何番目の歯が被検ギヤーに当っている
かは、マスターギヤー10に接続されたエンコーダ16
からの出力により正確に検出されている。このようにし
て、被検ギヤーの試験において、試験される被検ギヤー
の歯からその時々に得られる測定値から、マスターギヤ
ー10の対応する歯の統括的補正量を図示しない外部メ
モリから読み出してこれを、電気的に減算する事によ
り、マスターギヤー10のスピンドル14の回転中心の
偏心(振れ)と各歯毎の歯溝の振れとの合成振れを、測
定値から電気的に除去することが出来る事になる。
【0015】この様にして電気的に偏心補正された状態
で測定された距離情報に基づき噛合変動情報を得、この
噛合変動情報から、歯車検査のパラメータとなるO.
B.D.(オーバ・ボール・ダイヤメータ)、偏心量、
打痕を、解析取得する。
【0016】詳細には、この噛合変動情報は、図3に示
す様に、従来と同様に曲線(より具体的には、サイン曲
線)として表される事になる。そして、図3において、
ノイズ状に発生するパルスから打痕が特定され、そのパ
ルスの大きさから打痕量が、また、パルス発生位置か
ら、打痕の発生した歯の位置が求められる。また、1枚
の被検ギヤーから得られる曲線の歯底値の最高値と最低
値との差から、偏心量が求められる。更に、この曲線に
表れる被検ギヤーの全歯の歯底値の平均値(Aw)と
O.B.D.校正用ギヤーの全歯の歯底値の平均値(A
m)との差Sを2倍した値を、このO.B.D.校正用
ギヤーのO.B.D.(Om)に加算する事により、被
検ギヤーのO.B.D.(Ow)が求められる。即ち、
Ow=Om+2S=Om+2・(Aw−Am)を演算す
る事により、被検ギヤー12のO.B.D.(Ow)が
求められる事になる。尚、このO.B.D.校正用ギヤ
ーとは、別の方法でこのO.B.D.を測定した被検ギ
ヤーを指す。
【0017】なお、従来のマスターギヤーの偏心補正方
法においては、マスターギヤー10の180度だけ反転
した振れの消去は可能であったが、この場合には各歯に
対する補正が考慮することが出来ず、偏心曲線がサイン
曲線でない場合には、補正する事により振れが更に悪化
する虞がある。しかしながら、上述したような本願発明
の補正方法を採用する事により、マスターギヤー10の
各歯の補正が可能な上に、偏心校正用ギヤー12も特に
考慮する必要がない事になるので、二歯面噛合式歯車試
験方法の精度向上と低価格化という二つの相反する要求
を、同時に満足することが出来る事になる。
【0018】この発明は、上述した一実施例の構成に限
定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形可能である事はいうまでもない。例えば、
上述した一実施例においては、歯数の数値は一例であ
り、表示した値に限定される事はない。
【0019】また、二歯面噛合式歯車試験におけるマス
ターギヤーの偏心補正方法においてマスターギヤー10
に二歯面噛合状態で噛合される校正用ギヤーとして、上
述した一実施例においては偏心校正用ギヤー12を用い
る様に説明したが、この偏心校正用ギヤー12として
は、専用のギヤーを用いる事に限定されることなく、上
述したO.B.D.校正用ギヤーを用いる事も出来る
し、また、通常の被検ギヤーを用いる事も出来る事はい
うまでもない。
【0020】
【発明の効果】以上詳述した様に、この発明に係わる二
歯面噛合式歯車試験におけるマスターギヤーの偏心補正
方法は、マスターギヤーの歯数を、校正用ギヤーの歯数
に対して共通な素因数を持たない様に設定し、このよう
に設定した歯数を有するマスターギヤーと校正用ギヤー
とを二歯面噛合状態で互いに回転させ、この回転により
得られる両者の中心間距離の変動量を、前記マスターギ
ヤーの一歯毎に測定し、前記マスターギヤーの一歯毎の
測定値の変動量を測定して、前記マスターギヤーの回転
中心の偏心量及びマスターギヤーの一歯毎の歯溝の振れ
に関する統括的補正量を算出する事を特徴としている。
【0021】また、この発明に係わる二歯面噛合式歯車
試験におけるマスターギヤーの偏心補正方法は、前記統
括的補正量を前記マスターギヤーの一歯毎に記憶してお
き、このマスターギヤーと被検ギヤーとを二歯面噛合状
態で互いに回転させる事により、前記被検ギヤーを試験
する際に、この試験結果を前記予め記憶しておいた統括
的補正量で補正する事を特徴としている。
【0022】また、この発明に係わる二歯面噛合式歯車
試験におけるマスターギヤーの偏心補正方法において、
前記統括的補正量は、前記マスターギヤーの全歯数に渡
る測定値を平均した平均値と各歯の測定値との差分から
各歯毎に規定される事を特徴としている。
【0023】従って、この発明によれば、精度向上と低
価格化とを同時に達成する事の出来る二歯面噛合式歯車
試験におけるマスターギヤーの偏心補正方法が提供され
る事になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係わる二歯面噛合式歯車試験におけ
るマスターギヤーの偏心補正方法の一実施例を概略的に
示す図である。
【図2】この発明に係わる二歯面噛合式歯車試験におけ
るマスターギヤーの偏心補正方法の一実施例の手順を示
す概念図である。
【図3】二歯面噛合式歯車試験方法で得られる噛合変動
情報を示す線である。
【符号の説明】
10 マスターギヤー 10a;10b マスターギヤーの歯 12 偏心校正用ギヤー 12a 偏心校正用ギヤー12の歯 14 スピンドル 16 エンコーダである。 Zm マスターギヤー10の歯数 Zw 校正用ギヤー12の歯数

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マスターギヤーの歯数を、校正用ギヤー
    の歯数に対して共通な素因数を持たない様に設定し、 このように設定した歯数を有するマスターギヤーと校正
    用ギヤーとを二歯面噛合状態で互いに回転させ、 この回転により得られる両者の中心間距離の変動量を、
    前記マスターギヤーの一歯毎に測定し、 前記マスターギヤーの一歯毎の測定値の変動量を測定し
    て、 前記マスターギヤーの回転中心の偏心及びマスターギヤ
    ーの一歯毎の歯溝の振れに関する統括的補正量を算出す
    る二歯面噛合式歯車試験におけるマスターギヤーの偏心
    補正方法であって、 前記統括的補正量は、前記マスターギヤーの全歯数に渡
    る測定値を平均した平均値と各歯の測定値との差分から
    各歯毎に規定される事を特徴とする二歯面噛合式歯車試
    験におけるマスターギヤーの偏心補正方法。
  2. 【請求項2】 前記統括的補正量を前記マスターギヤー
    の一歯毎に記憶しておき、 このマスターギヤーと被検ギヤーとを二歯面噛合状態で
    互いに回転させる事により、前記被検ギヤーを試験する
    際に、この試験結果を前記予め記憶しておいた統括的補
    正量で補正する事を特徴とする請求項1に記載の二歯面
    噛合式歯車試験におけるマスターギヤーの偏心補正方
    法。
  3. 【請求項3】 マスターギヤーと校正用ギヤーとを二歯
    面噛合状態で互いに回転させ、 この回転により得られる両者の中間距離の変動量を、前
    記マスターギヤーの一歯毎に測定し、 前記マスターギヤーの一歯毎の測定量の変動量に基づ
    き、前記マスターギヤーの回転中心の偏心量及び該マス
    ターギヤーの一歯毎の歯溝の歯振れ量に関する統括的補
    正量を算出し、 この統括的補正量を前記マスターギヤーの一歯毎に記憶
    しておき、 前記マスターギヤーで被検ギヤーを試験する際に、この
    試験結果を前記記憶しておいた統括的補正量で補正する
    事を特徴とする二歯面噛合式歯車試験におけるマスター
    ギヤーの偏心補正方法。
  4. 【請求項4】 マスターギヤーの互いに対向する二歯面
    に同時に校正部材を接触させ、 この接触状態におけるマスターギヤーと校正部材との中
    心間距離を測定し、 前記マスターギヤーを順次一歯分づつ回転させて、上記
    測定動作を前記マスターギヤーの全歯に渡り繰り返し実
    行する事により、前記マスターギヤーの一歯毎の測定値
    の変動量を測定し、 この変動量に基づき、前記マスターギヤーの回転中心の
    偏心量及び該マスターギヤーの一歯毎の歯溝の振れ量に
    関する統括的補正量を算出し、 この統括的補正量を前記マスターギヤーの一歯毎に記憶
    しておき、 前記マスターギヤーで被検ギヤーを試験する際に、この
    試験結果を前記記憶しておいた統括的補正量で補正する
    事を特徴とする二歯面噛合式歯車試験におけるマスター
    ギヤーの偏心補正方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106767594A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 江苏大学 一种基于扇形齿轮量具的大型齿轮机床测头中心标定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106767594A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 江苏大学 一种基于扇形齿轮量具的大型齿轮机床测头中心标定方法
CN106767594B (zh) * 2016-12-08 2019-04-02 江苏大学 一种基于扇形齿轮量具的大型齿轮机床测头中心标定方法

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