JP5212087B2

JP5212087B2 - 遊星歯車の不等配置検出方法および不等配置検出装置

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Publication number: JP5212087B2
Application number: JP2008328397A
Authority: JP
Inventors: 巨宏林; 靖典小林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2028-12-24
Also published as: JP2010151537A

Description

本発明は、遊星歯車の不等配置検出方法および不等配置検出装置の技術に関する。

従来、遊星歯車機構を構成するプラネタリギア（遊星歯車）の不等配置を検出する方法としては、作業者がプラネタリギアの配置を目視で確認する方法がある。
しかしながら、作業者が目視でプラネタリギアの配置を確認する方法では、作業者の体調や確認作業に対する作業者の習熟度等によっては、プラネタリギアの不等配置を見逃してしまうことが懸念され、不具合のある遊星歯車機構が次工程に流出する可能性があることから、品質管理を徹底することが困難であるという問題があった。

また従来、遊星歯車機構を構成するプラネタリギアの不等配置を検出する方法としては、プラネタリギアの配置状況をＣＣＤカメラ等で撮像して、撮像データを画像処理することによって、光学的手法によって、不等配置を検出する方法が知られており、以下に示す特許文献１にその技術が開示され公知となっている。

しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術では、環境（周囲の明るさ、光の強さ、ＣＣＤカメラのセッティング条件等）の状態によって、容易に判定結果が変わってしまうことから、誤検出の可能性があった。また検出装置の設定に注意を要するとともに、周辺環境の管理にも注意を要することから、運用が難しいという問題もあった。
特開平７−３２５０４０号公報

本発明は、係る現状を鑑みてなされたものであり、遊星歯車機構の品質管理を徹底するべく、容易、かつ、確実に、プラネタリギアの不等配置を検出することができる不等配置検出装置および不等配置検出方法を提供することを課題としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、プラネタリギアの配置が適当であることが既知である基準遊星歯車機構を回転駆動した際の、該基準遊星歯車機構の入力軸、または、出力軸の回転量と、前記入力軸、または、前記出力軸に作用するトルクとの相間を表す基準波形データを算出し、該基準波形データにおいてデータ処理の対象とする処理対象区間を設定するとともに、該処理対象区間における前記基準波形データに対して基準線形近似線を算出し、さらに、該基準線形近似線に平行な２本の線分であって、該２本の線分の間に前記処理対象区間における前記基準波形データを内包する位置に設定される基準上限閾値線と基準下限閾値線を設定し、前記基準線形近似線と前記基準上限閾値線との離間幅である上限離間幅と、前記基準線形近似線と前記基準下限閾値線との離間幅である下限離間幅と、を予め設定しておき、プラネタリギアの配置が不明である検出対象たる遊星歯車機構を回転駆動した際の、該遊星歯車機構の入力軸、または、出力軸の回転量と、前記入力軸、または、前記出力軸に作用するトルクとの相間を表す波形データを算出し、前記処理対象区間における前記波形データに対して線形近似線を算出し、さらに、前記線形近似線を基準として前記上限離間幅だけ離間した上限閾値線と、前記線形近似線から下限離間幅だけ離間した下限閾値線と、を設定するとともに、前記上限閾値線と前記下限閾値線によって規定される良品範囲を設定して、前記波形データにおいて前記良品範囲から外れている部位が存在することをもって、前記遊星歯車機構を構成するプラネタリギアの不等配置を検出するものである。

請求項２においては、前記処理対象区間を細分化して細分化処理対象区間を設定し、前記細分化処理対象区間ごとに前記基準波形データの前記基準線形近似線を算出するとともに、前記波形データを前記細分化処理対象区間ごとに前記良品範囲と比較し、前記波形データにおいて前記良品範囲から外れている部位を有する前記細分化処理対象区間が存在していることをもって、前記遊星歯車機構を構成するプラネタリギアの不等配置を検出するものである。

請求項３においては、入力軸、または、出力軸の回転量を検出する回転量検出部と、前記入力軸、または、前記出力軸に作用するトルクを検出するトルク検出部と、前記回転量検出部による回転量の検出結果と前記トルク検出部によるトルクの検出結果が入力される演算装置と、を備え、前記演算装置には、プラネタリギアの配置が適当である基準遊星歯車機構から検出した回転量とトルクとの相間を表す基準波形データにおいて、データ処理の対象として設定される処理対象区間と、該処理対象区間における前記基準波形データを線形近似して算出した基準線形近似線に対して平行な２本の線分であって、該２本の線分の間に前記処理対象区間における前記基準波形データを内包する位置に設定される基準上限閾値線および基準下限閾値線の前記基準線形近似線との離間幅である上限離間幅および下限離間幅と、が予め記憶され、プラネタリギアの配置が不明である検出対象たる遊星歯車機構から、前記回転量検出部によって、前記遊星歯車機構の入力軸、または、出力軸の回転量を検出するとともに、前記トルク検出部によって、前記入力軸、または、前記出力軸に作用するトルクを検出し、前記演算装置によって、前記遊星歯車機構の回転量とトルクとの相関を表す波形データを生成し、前記処理対象区間における前記波形データに対して線形近似線を算出し、さらに、前記線形近似線を基準として前記上限離間幅だけ離間した上限閾値線と、前記線形近似線から下限離間幅だけ離間した下限閾値線と、を設定するとともに、前記上限閾値線と前記下限閾値線によって規定される良品範囲を設定して、前記波形データにおいて前記良品範囲から外れている部位が存在することをもって、前記遊星歯車機構を構成するプラネタリギアの不等配置を検出するものである。

請求項４においては、前記処理対象区間を細分化して細分化処理対象区間を設定し、前記細分化処理対象区間ごとに前記基準波形データの前記基準線形近似線を算出するとともに、前記波形データを前記細分化処理対象区間ごとに前記良品範囲と比較し、前記波形データが前記良品範囲から外れている部位を有する前記細分化処理対象区間が存在していることをもって、前記遊星歯車機構を構成するプラネタリギアの不等配置を検出するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、プラネタリギアの不等配置を容易に検出することができる。

請求項２においては、プラネタリギアの不等配置を精度良く検出することができる。

請求項３においては、プラネタリギアの不等配置を容易に検出することができる。

請求項４においては、プラネタリギアの不等配置を精度良く検出することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施例に係る不等配置検出装置の全体構成について、図１を用いて説明をする。図１は本発明の一実施例に係る不等配置検出装置の全体構成を示す模式図である。

図１に示す如く、本発明の一実施例に係る不等配置検出装置１は、遊星歯車機構２におけるプラネタリギア３・３・・・が不等配置となっているか否かを検出するための装置であり、モータ７、回転量検出部８、トルク検出部９、演算装置１０等によって構成されている。

遊星歯車機構２は、不等配置検出装置１によって不等配置を検出する対象となる遊星歯車機構の一例であり、プラネタリギア３・３・・・、プラネタリキャリア４、サンギア５、アウターギア６、入力軸１１、出力軸１２等によって構成されている。そして、プラネタリギア３・３・・・は、プラネタリキャリア４が有するキャリア軸４ａ・４ａ・・・によって回転可能に支持されている。
尚、本実施例で示す遊星歯車機構２では、サンギア５が入力部となるため、サンギア５を、入力軸１１上に該入力軸１１の軸心とサンギア５の軸心とを一致させた状態で固設している。また、本実施例で示す遊星歯車機構２では、プラネタリキャリア４が出力部となるため、プラネタリキャリア４を、出力軸１２上に該出力軸１２の軸心とプラネタリキャリア４の軸心とを一致させた状態で固設している。

このような構成により、本実施例で示す遊星歯車機構２では、入力軸１１からサンギア５に入力された回転力が、プラネタリギア３・３・・・およびアウターギア６等を介することによって変速されて、一定の変速比で変速された回転力が、プラネタリキャリア４から出力軸１２に出力される構成としている。
尚、遊星歯車機構は、どの部位を入力部とし、そして、どの部位を出力部とするかは所望する用途・能力等によって、適宜選択されるものであり、種々の構成態様を取り得るものである。このため、本発明の適用に係る遊星歯車機構の構成は、本実施例の遊星歯車機構２に示す構成に限定するものではなく、種々の構成態様の遊星歯車機構に対して本発明を適用することが可能である。

モータ７は、通電することによって、該モータ７が備えるモータ軸７ａを回転駆動することができる装置であり、不等配置検出装置１の駆動源を構成している。モータ軸７ａには、入力軸１１が接続されており、モータ軸７ａの軸心と入力軸１１の軸心とを一致させる構成としている。このような構成により、モータ７に通電することによって、モータ軸７ａが回転駆動され、これにより、入力軸１１を介してサンギア５を回転駆動することができる構成としている。

回転量検出部８はモータ軸７ａ（即ち、入力軸１１）の回転量を検出することができるセンサであり、回転量が「０」である状態から、モータ軸７ａが回転した量を機械的あるいは光学的に検出して、累積的に検出することができるものである。そして、回転量検出部８は演算装置１０と接続されている。
尚、本実施例では、図１に示すように回転量検出部８がモータ軸７ａ上に配設され、機械的あるいは光学的に回転量を検出する構成を例示しているが、モータ７のコントローラ等から取得される信号から電気的にモータ軸７ａの回転量を検出する構成とすることも可能であり、回転量検出部８の態様は適宜選択することが可能である。そして、回転量検出部８によって検出された回転量の情報（データ）は、演算装置１０に入力される。

トルク検出部９は、モータ軸７ａ（即ち、入力軸１１）に作用するトルクを検出することができるセンサであり、演算装置１０に接続されている。
尚、本実施例では、図１に示すようにモータ軸７ａ上にトルク検出部９を別途配設してトルクを検出する構成を例示しているが、トルク検出部９を別途設けることなく、モータ７に通電される電流の負荷状況から電気的にモータ軸７ａに作用するトルクを検出する構成とすることも可能であり、トルク検出部９の態様は適宜選択することが可能である。そして、トルク検出部９によって検出されたトルクのデータは、演算装置１０に入力される。

また、本実施例では、図１に示すように回転量検出部８およびトルク検出部９がモータ軸７ａ上に配設され、入力軸１１側の回転量およびトルクを検出する構成を例示しているが、回転量検出部８およびトルク検出部９を出力軸１２上に配設し、出力軸１２側の回転量およびトルクを検出する構成とすることも可能である。

演算装置１０は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等によって構成され、入力された情報（データ）を演算処理したり、演算処理したデータを記憶しておいたりすることができるものであり、回転量検出部８およびトルク検出部９が接続されている。そして、演算装置１０には、回転量検出部８により検出されたモータ軸７ａの回転量のデータと、トルク検出部９により検出されたモータ軸７ａに作用するトルクのデータが入力される。

そして、演算装置１０では、各部８・９から入力された回転量およびトルクのデータを処理して、回転量とトルクの相関データが算出される。ここで算出された相関データは波形データとして図形的に表すことができる。尚、回転量とトルクの相関データは必ずしも波形データとして図形化する必要はなく、回転量とトルクの相関を示す数値データとして算出することも可能である。

次に、上限閾値および下限閾値の設定状況について、図２〜図４を用いて説明をする。図２はプラネタリギアの配置が適当である遊星歯車機構を示す模式図、図３はプラネタリギアの配置が不等配置である遊星歯車機構を示す模式図、図４は入力軸の回転量と入力軸に作用するトルクの相関を示す図であって、特に（ａ）はプラネタリギアの配置が適当である遊星歯車機構に係る相関図、（ｂ）はプラネタリギアの配置が不等配置である遊星歯車機構に係る相関図である。

図２には、プラネタリギア３・３・・・がプラネタリキャリア４のキャリア軸４ａ・４ａ・・・上に適切に配置された遊星歯車機構２ａを例示している。本実施例に示す遊星歯車機構２ａでは、９個のプラネタリギア３・３・・・が、４０度ずつ位相を異ならせて均等な位置に配設（９等配）されている。
尚、本発明に係る不等配置検出装置および検出方法は、適用される遊星歯車機構が有するプラネタリギアの個数によって限定されるものではない。

まず、係る構成である遊星歯車機構２ａを不等配置検出装置１に装着する。具体的には、入力軸１１をモータ軸７ａと接続し、アウターギア６を不等配置検出装置１に対して固定して、図１に示すような配置構成とする。

そして、モータ７を駆動して、遊星歯車機構２ａを回転駆動させつつ、回転量検出部８によってモータ軸７ａの回転量を検出し、かつ、トルク検出部９によって、モータ軸７ａに作用するトルクを検出する。そして、各部８・９によって検出した回転量およびトルクのデータは演算装置１０に入力される。

そして、演算装置１０によって、入力された回転量とトルクのデータに基づいて、回転量とトルクの相関データが算出される。ここで、プラネタリギア３・３・・・の配置が適当である遊星歯車機構２ａについての相関データは、図４（ａ）に示すような波形データ（正常波形）として表される。

図４（ａ）に示す如く、波形データは、遊星歯車機構２ａの回転初期の段階においては、乱れているため、データの解析に適した部位を抽出するために、処理対象区間Ｘを設定している。

そして、処理対象区間Ｘにおける相関データを線形近似することによって、基準線形近似線Ｓ_ｋを算出する。尚、この基準線形近似線Ｓ_ｋは、波形データから算出することが可能であり、あるいは、数値データから直接算出することも可能である。

そして、処理対象区間Ｘにおいて、基準線形近似線Ｓ_ｋと平行な線分である基準上限閾値線Ｈ_ｋと基準下限閾値線Ｌ_ｋを規定する。係る基準上限閾値線Ｈ_ｋと基準下限閾値線Ｌ_ｋは、処理対象区間Ｘにおける全ての波形データが、基準上限閾値線Ｈ_ｋと基準下限閾値線Ｌ_ｋの間に内包される位置となるように、基準線形近似線Ｓ_ｋとの上限離間幅ｄ_Ｈと下限離間幅ｄ_Ｌを設定することによって規定される。
この上限離間幅ｄ_Ｈおよび下限離間幅ｄ_Ｌの値は、プラネタリギア３・３・・・の不等配置を検出するために適当な値を適宜余裕を見込んで設定している。

このようにしてプラネタリギア３・３・・・の配置が適当である遊星歯車機構２ａについて算出した基準線形近似線Ｓ_ｋを基準として上限離間幅ｄ_Ｈと下限離間幅ｄ_Ｌを設定する。
そして、演算装置１０には、上限離間幅ｄ_Ｈ、下限離間幅ｄ_Ｌおよび処理対象区間Ｘ等のデータが予め記憶される。

次に、本発明の一実施例に係る不等配置検出装置による遊星歯車の不等配置の検出方法について、図３〜図５を用いて説明をする。図５は処理対象区間を細分化した場合における入力軸の回転量と入力軸に作用するトルクの相関を示す図であって、特に（ａ）はプラネタリギアの配置が適当である遊星歯車機構に係る相関図、（ｂ）はプラネタリギアの配置が不等配置である遊星歯車機構に係る相関図である。

図３には、キャリア軸４ａ・４ａ・・・上のプラネタリギア３・３・・・が不等配置となっている遊星歯車機構２ｂを例示している。本実施例に示す遊星歯車機構２ｂでは、９個のプラネタリギア３・３・・・が、４０度ずつ位相を異ならせて均等な位置に配設（９等配）されるべきところが、そのうち一つのプラネタリギア３ａだけ位相がズレた状態で配設されている。

そして、係る構成である遊星歯車機構２ｂを不等配置検出装置１に装着して、モータ７を駆動して、遊星歯車機構２ｂを回転駆動させつつ、各部８・９によってモータ軸７ａの回転量をおよびモータ軸７ａに作用するトルクを検出する。そして、各部８・９によって検出した回転量およびトルクのデータが演算装置１０に入力される。

そして、演算装置１０によって、入力された回転量とトルクのデータに基づいて、回転量とトルクの相関データが算出される。ここで、プラネタリギア３・３・・・が不等配置である遊星歯車機構２ｂについての相関データは、図４（ｂ）に示すような波形データ（異常波形）として表される。

次に、図４（ｂ）に示す如く、算出された相関データ（波形データ）の処理対象区間Ｘにおいて、線形近似線Ｓを算出する。そして、この線形近似線Ｓを基準として、演算装置１０に予め記憶されている上限離間幅ｄ_Ｈと下限離間幅ｄ_Ｌを用いて、上限閾値線Ｈおよび下限閾値線Ｌを設定し、線形近似線Ｓに対する良品範囲Ｄを規定する。
すると、プラネタリギア３・３・・・が不等配置となっている遊星歯車機構２の場合、回転量とトルクの相関を示す波形データは、振幅が大きくなる傾向があるため、波形データが良品範囲Ｄからはみ出す部位が出現する。

このように、処理対象区間Ｘについて算出した波形データにおいて、上限閾値線Ｈと下限閾値線Ｌによって規定される良品範囲Ｄからはみ出す部位が存在している場合には、プラネタリギア３・３・・・が不等配置であると判断するようにしている。

さらに、図５（ａ）に示す如く、処理対象区間Ｘを細分化して、細分化処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３を設定し、各処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３ごとに基準線形近似線Ｓ_ｋ１・Ｓ_ｋ２・Ｓ_ｋ３を算出し、それぞれに基準上限閾値線Ｈ_ｋ１・Ｈ_ｋ２・Ｈ_ｋ３および基準下限閾値線Ｌ_ｋ１・Ｌ_ｋ２・Ｌ_ｋ３を規定して、各処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３ごと各上限離間幅ｄ_Ｈ１・ｄ_Ｈ２・ｄ_Ｈ３および各下限離間幅ｄ_Ｌ１・ｄ_Ｌ２・ｄ_Ｌ３を設定することが可能である。

この場合、図５（ｂ）に示す如く、不等配置の検出対象から検出した波形データに対しても、処理対象区間Ｘを細分化して、細分化処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３を設定し、各処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３ごとに線形近似線Ｓ_１・Ｓ_２・Ｓ_３を算出し、各処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３ごと各上限離間幅ｄ_Ｈ１・ｄ_Ｈ２・ｄ_Ｈ３および各下限離間幅ｄ_Ｌ１・ｄ_Ｌ２・ｄ_Ｌ３を用いて、それぞれに上限閾値線Ｈ_１・Ｈ_２・Ｈ_３および下限閾値線Ｌ_１・Ｌ_２・Ｌ_３を設定し、細分化処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３ごとに良品範囲Ｄ_１・Ｄ_２・Ｄ_３を設定することが可能となる。

このように処理対象区間Ｘを細分化することによって、良品範囲Ｄ_１・Ｄ_２・Ｄ_３をより狭く設定することが可能となり、不等配置検出装置１によってプラネタリギア３・３・・・の不等配置を検出する精度をより向上させることができる。

また、図５（ａ）に示すように、プラネタリギア３・３・・・の配置が適切である場合には、細分化処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３ごとに求めた各基準線形近似線Ｓ_ｋ１・Ｓ_ｋ２・Ｓ_ｋ３の傾きは全て略一致する傾向がある。一方、図５（ｂ）に示すように、プラネタリギア３・３・・・の不等配置である場合には、細分化処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３ごとに求めた各線形近似線Ｓ_１・Ｓ_２・Ｓ_３の傾きはばらつく傾向がある。

この傾向を利用して、細分化処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３ごとに求めた各線形近似線Ｓ_１・Ｓ_２・Ｓ_３の傾きの差異やばらつき等を考慮する（即ち、判断基準に加える）ことによって、不等配置検出装置１によって、プラネタリギア３・３・・・の不等配置をさらに容易に検出するとともに、検出する精度をさらに向上させることが可能である。

即ち、本発明の一実施例に係る不等配置検出装置１は、プラネタリギア３・３・・・の配置が適当であることが既知である基準遊星歯車機構たる遊星歯車機構２ａから、該遊星歯車機構２ａの入力軸１１、または、出力軸１２の回転量と、入力軸１１、または、出力軸１２に作用するトルクとの相間を表す基準波形データを算出し、該基準波形データにおいてデータ処理の対象とする処理対象区間Ｘを設定するとともに、該処理対象区間Ｘにおける前記基準波形データに対して基準線形近似線Ｓ_ｋを算出し、さらに、該基準線形近似線Ｓ_ｋに平行な２本の線分であって、該２本の線分の間に処理対象区間Ｘにおける前記基準波形データを内包する位置に設定される基準上限閾値線Ｈ_ｋと基準下限閾値線Ｌ_ｋを設定し、基準線形近似線Ｓ_ｋと基準上限閾値線Ｈ_ｋとの離間幅である上限離間幅ｄ_Ｈと、基準線形近似線Ｓ_ｋと基準下限閾値線Ｌ_ｋとの離間幅である下限離間幅ｄ_Ｌと、を予め設定しておき、プラネタリギア３・３・・・の配置が不明である検出対象たる遊星歯車機構２ｂを回転駆動した際の、該遊星歯車機構２ｂの入力軸１１、または、出力軸１２の回転量と、入力軸１１、または、出力軸１２に作用するトルクとの相間を表す波形データを算出し、処理対象区間Ｘにおける前記波形データに対して線形近似線Ｓを算出し、さらに、線形近似線Ｓを基準として上限離間幅ｄ_Ｈだけ離間した上限閾値線Ｈと、線形近似線Ｓから下限離間幅ｄ_Ｌだけ離間した下限閾値線Ｌと、を設定するとともに、上限閾値線Ｈと下限閾値線Ｌによって規定される良品範囲Ｄを設定して、前記波形データにおいて良品範囲Ｄから外れている部位が存在することをもって、遊星歯車機構２ｂを構成するプラネタリギア３・３・・・の不等配置を検出するものである。

また、本発明の一実施例に係る不等配置検出装置１による不等配置検出方法は、入力軸１１、または、出力軸１２の回転量を検出する回転量検出部８と、入力軸１１、または、出力軸１２に作用するトルクを検出するトルク検出部９と、回転量検出部８による回転量の検出結果とトルク検出部９によるトルクの検出結果が入力される演算装置１０と、を備え、演算装置１０には、プラネタリギア３・３・・・の配置が適当である基準となる遊星歯車機構たる遊星歯車機構２ａから検出した回転量とトルクとの相間を表す基準波形データにおいて、データ処理の対象として設定される処理対象区間Ｘと、該処理対象区間Ｘにおける前記基準波形データを線形近似して算出した基準線形近似線Ｓ_ｋに対して平行な２本の線分であって、該２本の線分の間に処理対象区間Ｘにおける前記基準波形データを内包する位置に設定される基準上限閾値線Ｈ_ｋおよび基準下限閾値線Ｌ_ｋの基準線形近似線Ｓ_ｋとの離間幅である上限離間幅ｄ_Ｈおよび下限離間幅ｄ_Ｌと、が予め記憶され、プラネタリギア３・３・・・の配置が不明である検出対象たる遊星歯車機構２ｂから、回転量検出部８によって、遊星歯車機構２ｂの入力軸１１、または、出力軸１２の回転量を検出するとともに、トルク検出部９によって、入力軸１１、または、出力軸１２に作用するトルクを検出し、演算装置１０によって、遊星歯車機構２ｂの回転量とトルクとの相関を表す波形データを生成し、処理対象区間Ｘにおける前記波形データに対して線形近似線Ｓを算出し、さらに、線形近似線Ｓを基準として上限離間幅ｄ_Ｈだけ離間した上限閾値線Ｈと、線形近似線Ｓから下限離間幅ｄ_Ｌだけ離間した下限閾値線Ｌと、を設定するとともに、上限閾値線Ｈと下限閾値線Ｌによって規定される良品範囲Ｄを設定して、前記波形データにおいて良品範囲Ｄから外れている部位が存在することをもって、遊星歯車機構２ｂを構成するプラネタリギア３・３・・・の不等配置を検出するものである。
このような構成により、プラネタリギア３・３・・・の不等配置を容易に検出することができる。

また、本発明の一実施例に係る不等配置検出装置１および不等配置検出装置１による不等配置検出方法では、処理対象区間Ｘを細分化して細分化処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３を設定し、細分化処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３ごとに前記基準波形データの基準線形近似線Ｓ_ｋ１・Ｓ_ｋ２・Ｓ_ｋ３を算出するとともに、前記波形データを細分化処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３ごとに各良品範囲Ｄ_１・Ｄ_２・Ｄ_３と比較し、前記波形データにおいて各良品範囲Ｄ_１・Ｄ_２・Ｄ_３から外れている部位を有する細分化処理対象区間ｘ_１・ｘ_２・ｘ_３が存在していることをもって、遊星歯車機構２ｂを構成するプラネタリギア３・３・・・の不等配置を検出するものである。
このような構成により、プラネタリギア３・３・・・の不等配置を精度良く検出することができる。

尚、本実施例では、遊星歯車機構の入力軸あるいは出力軸の、回転量とトルクの相関からプラネタリギアの不等配置を検出する構成としているが、例えば、入力軸の回転量に応じて出力軸が軸心方向に変位する構成の遊星歯車機構においては、不等配置検出装置によって、入力軸のトルクと出力軸に作用する軸心方向の荷重を検出し、トルクと荷重の相関を用いてプラネタリギアの不等配置を検出する構成とすることも可能である。

本発明の一実施例に係る不等配置検出装置の全体構成を示す模式図。プラネタリギアの配置が適当である遊星歯車機構を示す模式図。プラネタリギアの配置が不等配置である遊星歯車機構を示す模式図。入力軸の回転量と入力軸に作用するトルクの相関を示す図、（ａ）プラネタリギアの配置が適当である遊星歯車機構に係る相関図、（ｂ）プラネタリギアの配置が不等配置である遊星歯車機構に係る相関図。処理対象区間を細分化した場合における入力軸の回転量と入力軸に作用するトルクの相関を示す図、（ａ）プラネタリギアの配置が適当である遊星歯車機構に係る相関図、（ｂ）プラネタリギアの配置が不等配置である遊星歯車機構に係る相関図。

符号の説明

１不等配置検出装置
２遊星歯車機構
３プラネタリギア
４プラネタリキャリア
８回転量検出部
９トルク検出部
１０演算装置
１１入力軸
１２出力軸

Claims

プラネタリギアの配置が適当であることが既知である基準遊星歯車機構を回転駆動した際の、
該基準遊星歯車機構の入力軸、または、出力軸の回転量と、
前記入力軸、または、前記出力軸に作用するトルクとの相間を表す基準波形データを算出し、
該基準波形データにおいてデータ処理の対象とする処理対象区間を設定するとともに、該処理対象区間における前記基準波形データに対して基準線形近似線を算出し、
さらに、該基準線形近似線に平行な２本の線分であって、該２本の線分の間に前記処理対象区間における前記基準波形データを内包する位置に設定される基準上限閾値線と基準下限閾値線を設定し、
前記基準線形近似線と前記基準上限閾値線との離間幅である上限離間幅と、
前記基準線形近似線と前記基準下限閾値線との離間幅である下限離間幅と、
を予め設定しておき、
プラネタリギアの配置が不明である検出対象たる遊星歯車機構を回転駆動した際の、
該遊星歯車機構の入力軸、または、出力軸の回転量と、
前記入力軸、または、前記出力軸に作用するトルクとの相間を表す波形データを算出し、
前記処理対象区間における前記波形データに対して線形近似線を算出し、
さらに、前記線形近似線を基準として前記上限離間幅だけ離間した上限閾値線と、
前記線形近似線から下限離間幅だけ離間した下限閾値線と、を設定するとともに、
前記上限閾値線と前記下限閾値線によって規定される良品範囲を設定して、
前記波形データにおいて前記良品範囲から外れている部位が存在することをもって、
前記遊星歯車機構を構成するプラネタリギアの不等配置を検出する、
ことを特徴とする遊星歯車機構の不等配置検出方法。
前記処理対象区間を細分化して細分化処理対象区間を設定し、
前記細分化処理対象区間ごとに前記基準波形データの前記基準線形近似線を算出するとともに、
前記波形データを前記細分化処理対象区間ごとに前記良品範囲と比較し、
前記波形データにおいて前記良品範囲から外れている部位を有する前記細分化処理対象区間が存在していることをもって、
前記遊星歯車機構を構成するプラネタリギアの不等配置を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車機構の不等配置検出方法。
入力軸、または、出力軸の回転量を検出する回転量検出部と、
前記入力軸、または、前記出力軸に作用するトルクを検出するトルク検出部と、
前記回転量検出部による回転量の検出結果と前記トルク検出部によるトルクの検出結果が入力される演算装置と、
を備え、
前記演算装置には、
プラネタリギアの配置が適当である基準遊星歯車機構から検出した回転量とトルクとの相間を表す基準波形データにおいて、データ処理の対象として設定される処理対象区間と、
該処理対象区間における前記基準波形データを線形近似して算出した基準線形近似線に対して平行な２本の線分であって、該２本の線分の間に前記処理対象区間における前記基準波形データを内包する位置に設定される基準上限閾値線および基準下限閾値線の前記基準線形近似線との離間幅である上限離間幅および下限離間幅と、
が予め記憶され、
プラネタリギアの配置が不明である検出対象たる遊星歯車機構から、
前記回転量検出部によって、
前記遊星歯車機構の入力軸、または、出力軸の回転量を検出するとともに、
前記トルク検出部によって、
前記入力軸、または、前記出力軸に作用するトルクを検出し、
前記演算装置によって、
前記遊星歯車機構の回転量とトルクとの相関を表す波形データを生成し、
前記処理対象区間における前記波形データに対して線形近似線を算出し、
さらに、前記線形近似線を基準として前記上限離間幅だけ離間した上限閾値線と、
前記線形近似線から下限離間幅だけ離間した下限閾値線と、を設定するとともに、
前記上限閾値線と前記下限閾値線によって規定される良品範囲を設定して、
前記波形データにおいて前記良品範囲から外れている部位が存在することをもって、
前記遊星歯車機構を構成するプラネタリギアの不等配置を検出する、
ことを特徴とする遊星歯車機構の不等配置検出装置。
前記処理対象区間を細分化して細分化処理対象区間を設定し、
前記細分化処理対象区間ごとに前記基準波形データの前記基準線形近似線を算出するとともに、
前記波形データを前記細分化処理対象区間ごとに前記良品範囲と比較し、
前記波形データが前記良品範囲から外れている部位を有する前記細分化処理対象区間が存在していることをもって、
前記遊星歯車機構を構成するプラネタリギアの不等配置を検出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の遊星歯車機構の不等配置検出装置。