JPH01276040A - 歯車試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は歯車試験装置に関し、さらに詳しくは歯車の回
転に伴う摩耗や耐久性等を試験するための歯車試験装置
に関する。

（従来の技術〉 従来、金属製又は合成樹脂製の歯車の摩耗状態や耐久性
等の試験は、実際にこの歯車を実機に設置した状態で行
うのが実情である。しかし、このような実機による歯車
の試験では、歯車の回転数やトルクに一定の制限がある
ため、摩耗や耐久性の試験にかなりの時間を要するとい
う問題がある。

また、実機の歯車設置箇所においては、互いに噛合する
２つの歯車の軸間距離が一定でおるため、一定の大きざ
の歯車しか試験を行うことかできないという問題もある
。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来においては、歯車の試験に多くの
時間を要するとともに、測定すべき歯車の大きさも限定
されるという問題がある。

そこで本発明は、試験時間の短縮化が図れ、かつ測定対
象に対する自由度が大きい歯車試験装置を提供すること
を目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手口） 本発明の歯車試験装置は、主動側の歯車を設置する主動
歯車の設置手段と、この主動歯車設置手段に設置される
主動側歯車と噛合状態に従動歯車を設置する従動歯車設
置手段と、前記主動歯車設置手段に設置される歯車を回
転駆動する駆動条件が変更可能な回転駆動手段と、この
回転駆動手段による回転駆動に伴う物理量を測定する測
定手段と、前記主動、従動両歯車設置手段の位置を相対
的に変位させる変位手段とを有するものである。

（作　用） 以下に上記構成の装置の作用を説明する。

この装置の主動歯車設置手段に主動側の歯車を、従動歯
車設置手段に従動歯車をそれぞれ設置し、前記両歯車を
噛合させる。この状態で、回転駆動手段により主動側の
歯車を回転駆動すると、前記両歯車は回転駆動され、こ
のとき、測定手段により前記両歯車の回転に伴う物理量
が測定され、前記両歯車の摩耗や耐久性の試験が実行さ
れる。また、前記回転駆動手段の駆動条件を種々変更す
ることにより、上述した試験に要する時間を短縮するこ
とも可能となる。

さらに、変位手段により、前記主動、従動両歯車設置手
段の位置を相対的に変位させることにより、種々の大き
さの歯車をこの装置による試験に用いることができる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図に示す歯車試験装置１は、基台２と、この基台２
上に配置した主動歯車設置手段３と、基台２上において
第１図に示すＹｌ、Ｙ２方向に変位可能なスライドテー
ブル４を有する変位手段５と、この変位手段５のスライ
ドテーブル４上に配置された従動歯車設置手段６と、前
記主動歯車設置手ｖ３に連結されこの主動歯車設置手段
３に回転駆動力を伝達する第１の回転駆動手段７Ａと、
前記従動歯車設置手段６に設置される従動軸２１を加速
または減速駆動する第２の回転駆動手段７Ｂと、この装
置における試験に伴う種々の物理量（詳細は後述する）
を測定する測定手段８と、前記基台２上に配置された測
長ユニット９とを有している。

前記主動歯車設置手段３は、基台２上において主動軸１
０をＸ方向に沿って水平状態に、かつ回転可能に支持す
る主動側軸受部１１を備え、この主動側軸受部１１から
前記スライドテーブル４側に突出させた主動軸１０の一
方の端部に、主動側の金属製の歯車１２を着脱可能な状
態で設置するようになっている。

前記変位手段５は、基台２上においてＹｌ。

Ｙ２方向に沿って平行配置された一対の固定レール１３
ａ、１３ｂと、この両固定レール１３ａ。

１３ｂにそれぞれスライド可能な状態で係合させたスラ
イドガイド１４ａ、１４ｂと、この両スライドガイド１
４ａ、１４ｂ上に載置した前記スライドテーブル４と、
一方のスライドガイド１４ａに螺合してその突出端部を
一方の固定レール１３ａの側面に当接させることにより
スライドテーブル４を固定状態とする位置決めハンドル
１５と、前記スライドテーブル４の一方の端部下側に固
定されＹｌ　、Ｙ２方向の貫通ねじを設けたスライドね
じ体１６と、基台２上における両固定レール１３ａ、１
３ｂ間に配置されたガイドねじ体１７と、前記スライド
ねじ体１６、ガイドねじ体１７に螺合されると共に、基
台２の前方に突出する端部に操作ハンドル１９を備えた
回転ねじ体１８とを置端している。

前記従動歯車設置手段６は、スライドテーブル４上にお
いて所定の間隔をもって配置された第１゜第２の軸受部
２０ａ、２０ｂと、この両軸受部２０ａ、２０ｂにより
Ｘ方向に沿って水平状態に、かつ回転可能な状態に支持
された従動軸２１とを具備している。そして、この従動
軸２１の一方の端部を前記主動輪１０の一方の端部の近
傍に臨ませると共に、この端部に金属製の従動歯車２２
を着脱可能な状態で、かつ主動側の歯車１２と噛合させ
た状態で設置するようになっている。

前記第１の回転駆動手段７Ａは、前記主動軸１０の他方
の端部に固着された伝達プーリ１０ａと、基台２上に配
置したインバータ制御機能を具備した駆動モータ２３と
、この駆動モータ２３の原動軸２３ａに固着した原動プ
ーリ２４と、前記伝達プーリ２２．原動プーリ２４間に
張設された伝達ベルト２５とを具備している。

前記第２の回転駆動手段−ｔ’　Ｂは、前記スライドテ
ーブル４上の従動軸２１の回転を基台２上の所望の位置
に伝達する一対のユニバーサルジョイン２６ａ、２６ｂ
を用いた回転伝達手段２７と、−方のユニバーサルジヨ
イント２６ｂに連結され、測定手段８を構成するトルク
検出器２９により水平状態に支持された伝達軸２８と、
この伝達軸２８の端部に固着された回転プーリ３０と、
前記トルク検出器２９の近傍に配置された制動手段（例
えば、神鋼電機（１１製の「パウダブレーキ」）３１と
、この制動手段３１の制動軸３１ａに固着された制動プ
ーリ３２と、前記回転プーリ３０゜制動プーリ３２に張
設されたタイミングベルト３３とを具備している。

そして、制動手段３１による制動力を、制動軸３１ａ、
制動プーリ３２．タイミングベルト３３回転プーリ３０
を経て伝達軸２８に伝達し、さらに、この伝達軸２８の
回転をユニバー１ツルジヨイント２６ｂ、２６ａを経て
従動軸２１に伝達することにより、この従動軸２１に対
しブレーキ力くまたは加速力）を付与するようになって
いる。

前記測定手段８は、前記従動軸２１の回転数を測定する
例えば磁気センサを用いた回転検出器３４と、伝達軸２
８に作用するトルクを検出するトルク検出器２９と、前
記回転検出器３４及びトルク検出器２つの検出結果を表
示する表示器３５と、前記駆動モータ２３の動作時間を
表示すると共に、動作時間を設定可能な試験時間表示タ
イマ３６とを具備している。

前記回転検出器３４は、従動軸２１に取付けた歯数が既
知の回転数検出用歯車３７と、この歯巾３７の近傍に配
置した例えば磁気センサにより構成された回転検出セン
サ３８とを具備している。

前記測長ユニット９は、前記歯車１２及び従動歯車２２
の下方に配置されたユニット本体３９と、このユニット
本体３９に設けたＹｌ、Ｙ２方向のスライド溝４０に案
内される２個の指針４１ａ。

４１ｂと、ユニット本体３９から立設されＹｌ。

Ｙ２方向の目盛４２を付した目盛板４３と、前記スライ
ドガイド１４ａのＹ１方向への変位を指針４１ｂに伝達
する伝達レバー４４とを具備している。

そして、両指針４１ａ、４１ｂにより歯車１２及び従動
歯車２２の大きさや軸間距離を測定するようになってい
る。

尚、既述した物理量としては、回転検出器３４により検
出される回転数、トルク検出器２９により検出されるト
ルク及び駆動モータ２３の動作時間を用いるものとして
以下の説明を行う。

また、第１図中、４５は制御ボックスであり、この制御
ボックス４５内に第２図に示す制御部５０を内蔵してい
る。

第２図は、本実施例装置の制御系を示すものであり、制
御部５０により前記駆動モータ２３．制動手段３１を制
御すると共に、回転検出器３４及びトルク検出器２９の
検出結果を表示器３５に転送するようになっている。ま
た、この制御部５０には試験時間タイマ３６が接続され
、試験時間タイマ３６により前記駆動モータ２３の動作
時間を設定し得るようになっている。

次に上述した実施例装置の作用を説明する。

まず、主動軸１０に試験用の歯車１２を、従動軸２１に
試験用の従動歯車２２をそれぞれ取付け、操作ハンドル
１９を操作して、ターンテーブル４と共に従動軸２１及
び従動歯車２２をＹ１方向に変位させ、この従動歯車２
２を、歯車１２に噛合させる。このとき、指針４１ａは
予め主動軸１０の直下に設定しておくと、スライドガイ
ド１４ａの変位と共に変位する伝達レバー４４が指針４
１ｂをＹ２方向に押して行くので、従動歯車２２が歯車
１２に噛合したとき、両指針４１ａ。

４Ｉｂ間の距離を示す目盛４２の値が主動軸１０゜従動
軸２１間の距離を表すことになる。

次に、制御部５０により、駆動モータ２３の回転数を所
定の値に設定しつつこの駆動モータ２３を始動する。

駆動モータ２３の回転力は、原動プーリ２４゜伝達ベル
ト２５及び伝達プーリ１０ａを経て主動軸１０に伝達さ
れ、これにより、主動側の歯車１２は従動歯車２２及び
従動軸２１を回転させる。

従動軸２１の回転に伴い、回転数検出用歯車３６も回転
し、このとき、回転検出センサ３８により従動軸２１の
回転数が検出され、その結果が制御部５０により表示器
５０に送られて表示に供される。

また、従動軸２１の回転は、ユニバーサルジヨイント２
６ａ、２６ｂの作用で１：１の回転比で伝達軸２８に伝
達され、この伝達軸２８のトルクはトルク検出器２９に
より検出されて、その検出結果が従動軸２１のトルクを
示すものとして表示器３０により表示される。

一方、伝達軸２８の回転は、回転プーリ３０゜タイミン
グベルト３３．制動プーリ３２を経て制動手段３１にも
伝達されるが、このとき、逆に制動手段３１により伝達
軸２８の回転と逆方向の制動力を発生させれば、この制
動力は伝達軸２８゜従動軸２１及び従動歯車２２に対し
仮想的な負荷として作用する。

上述した実施例装置の動作において、駆動モータ２３の
回転数や制動手段３１の制動力を種々変更することによ
り、歯車１２及び従動歯車２２の試験条件が変るので、
試験時間の短縮も可能となる。

尚、駆動モータ２３の動作時間、すなわち、この装置に
よる試験時間は、試験時間表示タイマ３６により表示さ
れる。

また、変位手段５により、主動輪１０に対する従動軸２
１の軸間距離を種々変更できると共に、このとき、従動
軸２１と伝達軸２８とはユニバーサルジヨイント２６ａ
、２６ｂにより１：１の回転比の状態に維持されるので
、歯車１２．従動歯車２２を異なる大きさのものに取換
えた状態でも上述した場合と同様な試験を行うことがで
き、試験に供する歯車に対する自由度が大となる。

このようにして、本実施例装置によれば、試験に供する
歯車の回転に伴う回転数、トルク、試験時間のデータを
得ることができるので、歯車の摩耗や耐久性の試験を効
果的に行うことができる。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、試験に供する歯車としては上述した金属製の歯
車のほか、合成樹脂製の歯車の場合でも同様に実施でき
る。

また、上述した実施例では従動歯車設置手段をＹｌ、Ｙ
２方向に変位させる構成について説明したが、主動歯車
設置手段の方を変位させる構成としたり、これら両設置
手段双方を相対的に変位させる構成として実施可能であ
る。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、試験対象となる歯車に対
する駆動条件を変更して試験を実行できるようにしたも
のであるから、実機に歯車を取付けて試験を行う場合に
比べ、試験時間の短縮化が可能な歯車試験装置を提供す
ることができる。

また、主動側の歯車と、従動歯車との相対的位置関係を
変更できるので、試験対象として用いる歯車選択の自由
度が大きい歯車試験装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置を示す斜視図、第２図は同
装置の制御系を示すブロック図である。 １・・・歯車試験装置、３・・・主動歯車設置手段、５
・・・変位手段、６・・・従動歯車設置手段、７Ａ・・
・第１の回転駆動手段、８・・・測定手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主動側の歯車を設置する主動歯車設置手段と、この主動
   歯車設置手段に設置される主動側の歯車と噛合状態に従
   動歯車を設置する従動歯車設置手段と、前記主動歯車設
   置手段に設置される歯車を回転駆動する駆動条件が変更
   可能な回転駆動手段と、この回転駆動手段による回転駆
   動に伴う物理量を測定する測定手段と、前記主動、従動
   両歯車設置手段の位置を相対的に変位させる変位手段と
   を有することを特徴とする歯車試験装置。