JPH0469740B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、測定基準歯車としてのマスタギヤと
被測定歯車としてのワークギヤとの２歯面を噛合
わせて、ワークギヤの歯面状態を検出する２歯面
噛合いによる歯車測定装置に関する。

〔従来の技術〕

通常、歯車の性能を著しく損う、ばり、かえり
は、ほとんど歯面の稜称部に発生する。

このような歯車の歯面状態を測定する例えば歯
車回動選別機等に用いられる歯車測定装置は、第
４図に示すように、インボリユート歯形に形成さ
れたマスタギヤ１と被測定歯車のワークギヤ２と
を平行に噛合わせて回転させることにより、その
各ギヤ１，２を軸支する各回転軸３，４の中心距
離の変動からワークギヤ２の歯面状態等の測定を
行つている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、通常歯車（ワークギヤ２）の歯面は、
第５図に示すように、その歯すじ方向に脹らみ
（クラウニング）を持たせ、歯車の加工誤差、歯
車ケースの加工誤差、組立時の誤差などを吸収す
るように構成されている。そのため、こようなワ
ークギヤ２を対称にして、いかに高い精度のイン
ボリユート歯形のマスタギヤ１と２歯面噛合いに
よる歯車測定を行つても、おのずから測定には限
界があつて、ワークギヤ２の稜称部のばり、かえ
り等を検出することができないことがある。

この対策として、第６図に示すように、歯すじ
方向に凹みを持たせたホローリード歯形のマスタ
ギヤ１ａを採用することがあるが、ワークギヤ２
の脹らみ（クラウニング）の精度によつて、マス
タギヤ１ａとワークギヤ２とがＡ点あるいはＢ点
しか当たらない場合が発生することが多くある。

また、このホローリード歯形のマスタギヤ１ａ
を採用した場合には、歯の偏心、あるいは寸法な
どの他の測定項目が著しく不安定になり、さら
に、このホローリード歯形のマスタギヤ１ａで、
ワークギヤ２の歯形、歯すじ、歯みぞのふれ、ピ
ツチ誤差などについても高い検出精度を期するこ
とは著しく困難であり、たとえ可能だとしても、
マスタギヤ１ａがかなり高価なものになる。その
ため、通常のインボリユート歯形のマスタギヤ１
を高精度にする方が加工が容易で、安価にであ
る。

以上のような理由から、ホローリード歯形のマ
スタギヤを採用することは全く特殊な場合に限定
され、通常のインボリユート歯形のマスタギヤに
よる限界を許容した上で使用される場合がほとん
どであり、そのため、正しいインボリユート歯形
のマスタギヤを用いた場合には、２歯面噛合いに
よる歯車測定、特にワークギヤの歯端部において
のばり、かえりの検出に十分な信頼性が得られな
かつた。

本発明は上述のような点に鑑みなされたもの
で、２歯面噛合いによる歯車測定に高い検出能力
を得ることのできる２歯面噛合いによる歯車測定
装置を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、測定基準歯車１と被測定歯車２との
２歯面を噛合わせて被測定歯車２の歯形を測定す
る２歯面噛合いによる歯車測定装置において、上
記各歯車１，２のいずれか一方の例えば歯車２を
回転可能に軸支するとともにこの一方の歯車２を
他方の歯車１に対して所定の測定圧で押圧する第
１の支持手段１１を設け、かつ、上記他方の歯車
１を回転可能に軸支するともにその回転軸線を上
記一方の歯車２の回転軸線に対して平行および所
定角度に傾斜可能とされ、この他方の歯車１を上
記一方の歯車２に対して平行および傾斜状態で噛
合わせる第２の支持手段２１を設け、そして、そ
の第１および第２の支持手段１１，２１の少なく
とも一方に、両歯車１，２の噛合いによる中心距
離の変動を検出する検出手段３５を設け、この検
出手段３５は例えば歯車２を支持する台車１３の
前後移動状態を検出するものである。

〔作用〕

本発明は、測定基準歯車と被測定歯車の一方の
歯車に対して他方の歯車を平行および傾斜状態で
噛合わせて、被測定歯車の歯面の歯幅方向におけ
る中間部域および両端部域に測定基準歯車の歯面
を噛合させるものである。

〔実施例〕 次に、本発明の一実施例の構成を図面を参照し
て説明する。

第１図において、１１は第１の支持手段として
のワークギヤ支持手段で、この支持手段１１は、
ワークギヤ２を支軸１２により水平方向で回転可
能に支持し、この支軸１２は、マスタギヤ１への
押圧方向（第１図矢印方向）に移動可能に設けら
れた台車１３上に垂設されている。また、この台
車１３の後端側（第１図左側）には、ワークギヤ
２をマスタギヤ１に対して所定の測定圧で押圧す
る例えばばね体などの押圧手段１４が連設されて
いる。

２１は第２の支持手段としてのマスタギヤ支持
手段で、この支持手段２１は、マスタギヤ１を上
端に装着する支軸２２が軸支持体２３により回転
可能に支持され、この支持軸２２の下端部には、
従動プーリ２４が固定され、この従動プーリ２４
と、駆動モータ２５の駆動軸２５ａに固定された
駆動プーリ２６との間にベルト２７が架け渡され
て、駆動モータ２５の回転駆動により支軸２２な
どを介してマスタギヤ１が回転駆動される。

また、上記軸支持体２３には、上記支軸２２を
傾斜させるための傾斜手段３１が設けられてい
る。この傾斜手段３１は、軸支持体２３の下端部
を、回動連結部材３２により位置固定とする固定
体３３に連設して、この回動連結部材３２を中心
として上記支持軸２２の上端部が、上記ワークギ
ヤ支持手段１１の支持１２の方向およびその反対
方向に揺動傾斜可能とし、さらに、軸支持体２３
の回動連結部材３２が設けられた側面上部に、支
軸２２を傾斜制御するためのカム３４などが当接
して、このカム３４によりり軸支持体２３を介し
て支軸２２を連続的に傾斜させるようになつてい
る。

また、上記台車１３には、この台車１３の押圧
方向への移動量を検出手段として例えばダイヤル
ゲージなどの検出器３５が設けられ、かつ、上記
支軸２２の上端に装着されたマスタギヤ１の周面
（支軸２２が垂直状態の時）に臨ませてセンサ３
６が配置されいる。

次に、２歯面噛合いによる測定について説明す
る。

マスタギヤ１をマスタギヤ支軸２２に装着し
て、第２図のａに示すように、この支軸２２をカ
ム３４の回動によりワークギヤ支軸１３の方向へ
垂線に対してθ°傾斜させるとともに、ワークギヤ
２をワークギヤ支軸１２に装着して、台車１３に
連設された押圧手段１４により傾斜されたマスタ
ギヤ１に対して所定の測定圧でワークギヤ２を押
圧する。

次に、駆動モータ２５を所定回転数で回転駆動
して、マスタギヤ１およびそのマスタギヤ１に噛
合するワークギヤ２を回転させ、この回転によつ
て、第３図に示す、ワークギヤ２の歯面２ａのａ
範囲がマスタギヤ１の歯面と噛合する。

そして、このワークギヤ２の歯面２ａのａ範囲
内においては、ばり、かえり等が存在した場合に
は、マスタギヤ１に対してワークギヤ２がそのば
り、かえり等により通常の噛合いに比較すれば大
きく移動し、支軸１２および台車１３を介して検
出器３５により検出される。

次に、第２図のｂに示すように、マスタギヤ支
軸２２をカム３４の回動により揺動させてワーク
ギヤ支軸１３と平行状態に保持し、水平状態のマ
スタギヤ１に対してワークギヤ２を台車１３に連
設された押圧手段１４により所定の測定圧で押圧
する。

そして、上述と同様に駆動モータ２５により、
マスタギヤ１およびこのマスタギヤ１に噛合する
ワークギヤ２を回転させることにより、第３図に
示す、ワークギヤ２の歯面２ａのｂ範囲にマスタ
ギヤ１の歯面が噛合し、このワークギヤ２のｂ範
囲において、検出器３５による歯面検出が行われ
る。

次に、第２図のｃに示すように、マスタギヤ支
軸２２をカム３４の回動によりワークギヤ支軸１
３に対して反対の方向へ垂線に対して−θ°傾斜さ
せ、この傾斜されたマスタギヤ１にワークギヤ２
を台車１３に連設された押圧手段１４により所定
の測定圧で押圧する。

そして、上述と同様に駆動モータ２５により、
マスタギヤ１およびこのマスタギヤ１に噛合する
ワークギヤ２を回転させることにより、第３図に
示すワークギヤ２の歯面２ａのｃ範囲にマスタギ
ヤ１の歯面が噛合し、このワークギヤ２のｃ範囲
において、検出器３５による歯面検出が行われ
る。

以上のように、ワークギヤ２に対してマスタギ
ヤ１を連続的に傾斜させて噛合いさせることによ
り、ワークギヤ２の歯面２ａのａ、ｂ、ｃ範囲の
状態を検出することができる。

また、マスタギヤ支軸２２がワークギヤ１２と
平行の状態、すなわち、マスタギヤ１とワークギ
ヤ２とが水平状態で噛合回転している際に、マス
タギヤ１に臨ませて設けたセンサ３６を作動さ
せ、このセンサ３６から信号を受けたときに、特
に、歯みぞの振れ、歯の寸法の測定を行えば、さ
らに、インボリユート歯形のマスタギヤ１による
２歯面噛合いによる測定の限界が著しく解消され
る。

また、ワークギヤ２の歯面２ａの脹らみ（クラ
ウニング）が大きい場合には、マスタギヤ支軸２
２の傾斜角度θおよび−θを換えることによつ
て、歯面２ａのばり、かえり等を検出することが
できるが、通常、クラウニング量が0.02〜0.03／
20（歯幅）mm程度では、噛合いの異常は発生しな
い。

また、上記実施例では、ワークギヤ２に対して
マスタギヤ１を傾斜させて噛合いさせたが、マス
タギヤ１を支軸１２に取着するとともにワークギ
ヤ２を支軸２２に取着して、マスタギヤ１に対し
てワークギヤ２を傾斜させて噛合させ、歯車測定
を行つてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、測定基準歯車と被測定歯車の
一方の歯車に対して他方の歯車を平行および傾斜
状態で噛合わせて、被測定歯車の歯面の歯幅方向
における中間部域および両端部域に測定基準歯車
の歯面を噛合させるようにしたので、被測定歯車
の歯形状態を広範囲に渡つて測定できるととも
に、特に、従来不可能であつた断面の稜称部にお
けるばり、かえり等を検出する能力を高めること
が可能となり、２歯面噛合いによる歯車測定にお
いて高い検出能力（特に歯端部におけるばり、か
えりなどについて）を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例を示す概要
図、第２図はその測定動作を示す説明図、第３図
はその被測定歯車の歯面を示す一部斜視図、第４
図は従来の装置の概要図、第５図は従来行なわれ
てきた噛合い状態の説明図、第６図はその測定基
準歯車の他の例を示す噛合い状態の説明図であ
る。 １……測定基準歯車、２……被測定歯車、１１
……第１の支持手段、２１……第２の支持手段、
３５……検出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 測定基準歯車と被測定歯車との２歯面を噛合
   わせて被測定歯車の歯形を測定する歯車測定装置
   において、 上記各歯車のいずれか一方を回転可能に軸支す
   るとともにこの一方の歯車を他方の歯車に対して
   所定の測定圧で押圧する第１の支持手段と、 上記他方の歯車を回転可能に軸支するともにそ
   の回転軸線を上記一方の歯車の回転軸線に対して
   平行および所定角度に傾斜可能とされ、この他方
   の歯車を上記一方の歯車に対して平行および傾斜
   状態で噛合わせる第２の支持手段と、 上記第１および第２の支持手段の少なくとも一
   方に設けられ両歯車の噛合いによる中心距離の変
   動を検出する検出手段と、 を具備したことを特徴とする２歯面噛合いによる
   歯車測定装置。