JPH0565097B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、片歯面噛合方式の噛合試験におい
て、その入、出力軸間の伝達誤差を測定する装置
に関する。

従来の技術 被測定歯車系の理想的な伝達状態においては、
その入力軸の回動角が出力軸に歯数比に応じた割
合で伝達されることになるが、実際には歯形誤差
等の影響を受けて理想の伝達状態に対して進んだ
り遅れたりする伝達誤差を生じる。

すなわち、理想状態では入力軸の回動角θiと、
出力軸の回動角θ₀に噛合比ｎを乗じた角度θ₀nは
一致しているが、伝達誤差を生じている状態で
は、その誤差分だけθ₀nが増減することになる。

この種の伝達誤差の測定装置としては、特開昭
55−78229号「噛合試験装置」があり、これは、
被測定歯車系の入、出力がそれぞれ一定微小角度
回動するごとにパルス信号を発生させるパルス発
生器と、その二つの発生パルス信号を歯数比に対
応させ、同一の周波数に逓降させる分周器と、そ
の分周された両パルス信号間の位相差を算出する
位相差演算器とからなる。

これにおいて、被測定歯車系の入力軸を適宜の
駆動源と結合して回動させると、それぞれのパル
ス発生器からは入、出力軸の回動角に応じたパル
ス信号が送出され、分周器においてそれぞれは互
に噛合う相手方の歯数Z₂、Z₁により分周されて同
一の周波数にされる。尚、多段噛合歯車系の場
合、例えば２段で歯数が順次Z₁、Z₂、Z₃、Z₄の場
合はそれぞれZ₂×Z₄、Z₁×Z₃によりそれぞれ分周
され、同一の周波数にされる。続いて、位相差演
算器においてその同一周波数のパルス信号から伝
達誤差に対応した位相差の演算、例えば両パルス
信号のずれ時間と一方のパルス信号周期の比の算
出が行なわれる。

発明が解決しようとする課題 ところで、上記のものにおいて例えば入力軸あ
るいは出力軸の１回転ごとに得られる伝達誤差の
測定点数を検討するのに歯数比が比較的小さな整
数の比で表わせる場合は、分周率も小さく、した
がつて、位相差、すなわち伝達誤差は多数求めら
れ、結局、入、出力軸の比較的小さな回動角ごと
に伝達誤差が得られるが、例えば自動車トランス
ミツシヨン等のように噛合比が単純な整数比では
表わせない噛合歯車系に対しては、それに応じて
分周率を極めて大にしなければならず、結局位相
差はそれに応じた大きな回動角ごとにしか得られ
ない。このため、上記装置は事実上この種の対象
に対して適用できないという問題点があつた。

課題を解決するための方法 本発明は、上記課題を解決するために、パルス
の分周の段階では、歯数比に近似した仮の単純な
整数比による分周を行なわせ、それにより分周パ
ルス信号の逓降率を小にすると共に、その際の噛
合比との誤差分に基づく位相差の変化分は予め理
論的に求めて補償するようにしたものであり、被
測定歯車系の入、出力軸がそれぞれ一定微小角度
回動するごとにパルス信号を発生させるパルス発
生器と、その二つの発生パルス信号を近似した周
波数に逓降させる分周器と、その両分周器の分周
パルス信号の位相差演算器と、その演算位相差か
ら伝達誤差の無い状態を仮定して予め理論的に求
めた分周パルス信号の理論位相差を差引く補正器
とからなる。

作 用 これにおいて、被測定歯車系の入力軸を駆動源
と結合して回転させると、それぞれのパルス発生
器からは入、出力軸の回動角に応じたパルス信号
が送出され、各対応する分周器に送出される。分
周器においては、両入力パルスを必要な大きさの
同一周波数にそろえて出力するために、伝達誤差
の測定点数と入出力軸間の歯数比に応じて選択さ
れる単純な整数比の分子、分母によりそれぞれ入
力パルス信号の分周が行なわれる。その分周パル
スは、次の位相差演算器に送られ、両信号の位相
差の算出が行なわれる。この場合、両分周パルス
信号の周波数は同一ではないため、伝達誤差が無
い状態においても位相差は鋸歯状に変化してお
り、上記の位相差はこれに伝達誤差に基づく位相
の進み、遅れ分が重量したものとなる。このうち
鋸歯状の位相変化は、被測定歯車系の歯数比と上
記分周器の分周率により予め求められるものであ
り、補正器において上記の位相差演算器から出力
される伝達誤差を含んだ位相差から予め求められ
ている鋸歯状の位相差変化分を差引くことにより
伝達誤差が算出される。

実施例 以下、本発明を出力軸と入力軸の歯数比が
1190／777の被測定歯数に対しての実施例に基づ
いて説明する。

第１図において、１は被測定歯車系であり、そ
の入、出力軸にはそれぞれロータリエンコーダか
らなるパルス発生器１１，１２がそれぞれ取付け
られている。

これにおいては入力軸が約1.53回転した際、出
力軸は約１回転し、それぞれのパルス発生器１
１，１２からは、それに対応した異なる周波数の
パルス信号が送出され、各対応する分周器１３，
１４に導入される。分周器１３，１４にはその両
出力が近似した周波数となるように、例えば、上
記歯数比の第３桁以上の簡単な整数比である整数
11／７が仮の歯数比として用いられ、分周器１３
の分周率は11に、分周器１４の分周率は７にそれ
ぞれ設定される。これにより分周器１３から送出
される分周パルス信号は分周器１４から送出され
る分周パルス信号と近似した周波数となる（第２
図ａ，ｂ参照）。

この分周パルス信号は次に位相差演算器１５に
導入され、両信号ａ，ｂの位相差の算出が行なわ
れる。

しかして、この演算位相差は、分周パルス信号
ａ，ｂの周波数が異なるため、伝達誤差のない状
態でも順次直線的に増加し、その位相差が2πな
ると再び０から増加する鋸歯状波的に変化するも
のとなり、伝達誤差がある場合には、その理想状
態の演算位相差である鋸歯状波的に変化する位相
差に第３図ｃに示すように伝達誤差に対応した位
相差変化分が重畳したものとなる。

続いて、上記演算位相差ｃは補正器１６に送ら
れ、順次補正器１６内のメモリ部に格納される。
そして、補正器１６の演算部において、その鋸歯
状波的に変化する理想状態での位相差を含んだ見
掛上の伝達誤差ｃに上記の理想状態の位相差、す
なわち理論的に求められる当然変化分の位相差の
補正値（第３図ｄ）が加算され、当然変化分を除
いた真の伝達誤差ｅの算出が行なわれる。

尚、上記の補正演算において、見掛上の伝達誤
差ｃと理論位相差の補正値ｄの加算の際、両値の
横軸を合せて、すなわち同期させて加算する必要
があるが、補正器１６内のメモリ部に格納した見
掛上の伝達誤差ｃの位相差の最小点間の周期の平
均値を求め、それを理論位相差の繰返し周期とし
て演算するか、あるいは、パルス発生器１１，１
２に基準点パルスの発生機能（１パルス／１回
転）を付加し、その基準点パルス発生後パルス発
生器からのパルス信号の発生数に対応させて予め
設定した補正量と演算させればよく、さらに適宜
の同期加算手段が利用可能である。

また、演算位相差ｃは2π近傍において伝達誤
差が大の場合、第４図に示すように2πを越える
部分Ａがオーバースケール（2πを越える）して
上記当然位相差の０部分にＡが表われるが、この
場合の演算位相差は図のＡ＋Ｂであり、したがつ
て、オーバースケール部では予め格納データ対し
て上記補正が行なわれる。

発明の効果 以上のとおりであり、本発明は被測定歯車系の
入出力軸から取出されるパルス信号を単純な整数
比の仮の歯数比により分周し、その位相差を演算
した後、それから伝達誤差のない状態でも生じる
位相差の当然変化分を補正して真の伝達誤差を算
出するので、入出力軸の所望の回動角ごとに伝達
誤差を求めることができ、極めて広い範囲の被測
定対象に対して適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロツク線図、
第２図は第１図の分周器の出力パルスの波形図、
第３図は第１図の位相差演算器の出力、補正器の
補正値および補正後の出力波形図、第４図はオー
バースケール状態での演算位相差の波形図であ
る。 １１，１２：パルス発生器、１３，１４：分周
器、１５：位相差演算器、１６：補正器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被測定歯車系の入、出力軸がそれぞれ一定微
   小角度回動するごとにパルス信号を発生させるパ
   ルス発生器と、その二つの発生パルス信号を近似
   した周波数に逓降させる分周器と、その両分周器
   の分周パルス信号の位相差演算器と、その演算位
   相差から伝達誤差の無い状態を仮定して予め理論
   的に求めた分周パルス信号の理論位相差を差引く
   補正器とからなるところの伝達誤差測定装置。