JPH0619043Y2 - 簡易歯筋誤差測定機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、はす歯歯車の歯筋を測定する簡易歯筋誤差測
定機に関する。

（従来の技術） 歯車は、動力伝達性能の向上や振動騒音防止のために高
精度に加工される。

したがって、このように高精度に加工するためには、は
す歯歯車等の歯形、歯筋あるいはピッチ等の形状寸法が
精密に測定されなければならない。

特に自動車に使用される歯車は、工作機械等に使用され
る大型歯車はなく、小さな歯車である。また、自動車等
に使用される歯車は、大量生産品であるので、測定に要
する時間をできる限り短縮し、かつ、簡易な手段で測定
できるものでなければならない。

従来の測定装置は、第８図および第９図に示すように、
歯車（被測定物）１をセンター３、３′で支持し、触針
14を歯車の測定箇所に接触して、別に設けた検出装置
４′にて歯車の形状・寸法を検出するようにしていた
（実開昭61-80402号公報）。

また、三か所のボールを歯車の歯溝に案内させて触針を
測定箇所に添わせ歯車のエンドリリーフ量を測定するも
のがある（実開昭59-108204号公報）。

これ以外に、特開昭57-132016号公報には次のようなは
す歯歯車の試験装置が開示されている。すなわち、この
装置は送り台の上に被測定物である歯車を装着する芯金
を備えた基礎円板を回転可能に設け、この送り台を操作
して基礎円板を定規に圧接し、この定規を移動すること
により基礎円板を回転するようにしている。

そして、この定規は定規台に摺動可能に取りつけられて
いると共に、同じ定規台に立設された測定台に上下動可
能に取りつけられた溝付き円板の溝に定規の端部が係合
し、溝付き円板の上下動により定規の係合端部が案内さ
れて、定規が移動し基礎円板が回転されるようになって
いる。

また、上記定規台の全体を移動させるための移動装置が
特別に設けられている。

この試験装置を使用して歯車の試験を行うに当たり、ま
ず芯金に歯車を装着した後に送り台を操作して基礎円板
を定規に圧接し、しかる後に移動装置を操作して定規台
全体を移動することにより、測定台に上下動可能に設け
られた触針を歯車の歯面に接触させて位置決めし、次に
測定台に設けた駆動装置を駆動して溝付き円板と共に触
針を昇降することにより、定規を移動して基礎円板を回
転させながら昇降する触針により歯車の歯面を試験する
ものである。

また、別の従来例として特開昭58-61404号公報には歯車
の歯面を検査するための試験機が開示されている。この
装置は往復台に、歯車取付部を同軸に備えたピッチ円筒
体を回転可能に設け、この往復台を移動してピッチ円筒
体を直線スケールに圧接し、この直線スケールを移動さ
せることにより、ピッチ円筒体を回転し、歯車取付部に
取付られた歯車を回転するようにしている。

一方触針は水平の案内路に案内されて水平移動する第一
の往復台に設けられた垂直方向に移動する往復台に装着
されており、上記ピッチ円筒体を回転するための直線ス
ケールはこの第一の往復台に連動して同一方向に移動す
る第三の往復台に摺動可能に設けられており、かつ、直
線スケールは単独の駆動装置により駆動されるようにな
っている。

また、この装置には歯車取付部とピッチ円筒体との間に
調整ネジを設けて、この調整ネジによりピッチ円筒体の
回転を歯車取付部に伝達したり、その伝達を解除したり
できるようになっている。

そして、この装置を使用して歯車の試験をするに当た
り、触針の位置決めは次のようにして行われる。先ず、
調整ネジにより歯車取付部が単独で回転できる状態にし
て、歯車取付部を回転する専用の駆動装置で歯車取付部
を回転することにより、歯車取付部に取りつけられてい
る歯車を回転し、歯車の歯面に触針を近付けて粗い位置
決めを行う。

次に、調整ネジによりピッチ円筒体と歯車取付部とを一
体にしてピッチ円筒体の回転が歯車取付部に伝達できる
ようにした後に、直線スケール専用の駆動装置により直
線スケールを水平移動してピッチ円筒体を回転し、歯車
取付部に取付られている歯車を回転することにより、触
針を歯車の歯面に正確に接触するようにして位置決めさ
れる。

このように歯面に対する触針の位置決をした後に、第一
往復台および触針が装着されている第二往復台を移動
し、この第一往復台の移動に連動して第三往復台を移動
して直線スケールを移動することにより、ピッチ円筒体
を介して歯車取付部に取りつけられている歯車を回転さ
せながら、歯面にそって触針を移動させて歯面の検査を
するようにしている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記従来の測定装置は、例えば歯車のモジュール、歯車
の外形あるいは歯幅などの歯車諸元が変わっても、歯
筋、歯形、歯溝などが測定できる万能歯車測定装置であ
ったので、上記諸元に合わせて測定装置をセットする時
間および歯の両面を測定するのに長時間を要し（たとえ
ば、20〜30分／歯）生産性さ低いという問題があった。

また、上記従来の測定装置は、大形歯車を対象としてい
る関係上、測定装置が大型化して高価なものとなるの
で、万能型にせざるを得なく、したがって万能型固有の
前記問題を有し、また、測定装置が大型であるので、歯
車加工設備の近傍に設置することができず、その都度歯
車を測定室に運んで測定室に設置された測定装置により
測定することとなり、測定に長時間を要するという問題
があった。

特に、はす歯歯車の加工工程で基本になる歯筋の測定が
その都度測定室にて測定しなければならず、作業能率が
極めて低いという問題があった。

また、特開昭57-132016号公報に開示されている従来例
にあっては、基礎円板を定規に圧接または離間するため
の送り台と、触針を位置決めするために定規台全体を移
動させるための装置と、触針により検査するための定規
台および測定台が必要になって、装置全体が大型にな
り、また、特開昭58-61404号公報に開示された装置にあ
っては、ピッチ円筒体を定規に圧接または離間させるた
めの往復台と、触針を位置決めするために歯車取付部を
回転する駆動装置と、触針により歯車を検査するための
第一、第二および第三の往復台と、第一往復台と第三の
往復台とを連結するための連結機構などが必要となっ
て、装置全体が大型になり、大型に起因した上記問題が
ある。

そして、上記いずれの従来例においても、基礎円盤（ピ
ッチ円筒体）を定規に圧接するための送り台（往復
台）、触針の位置決め、触針による歯面の検査はそれぞ
れ独立した駆動装置により駆動しているので、これら複
数の駆動装置による動作タイミングや駆動部分の製作誤
差（例えば案内路）が加算されて精度の高い測定をする
のは困難であり、また、これら複数の駆動タイミングを
図りながら操作するには制御手段が必要になって高価な
ものとなるなどの問題がある。

本考案は、歯車の加工工程における基本要素であるはす
歯歯車の歯筋を専用に測定し、はす歯歯車の歯筋を高精
度に、かつ、容易に測定することができる小型の装置に
して上記問題を解決した、簡易歯筋誤差測定機を提供す
るものである。

（問題点を解決するための手段） 即ち本考案による簡易歯筋測定装置は、被測定物を垂直
に支持するための上下動可能な上側センター及び上下動
しない下側センターと、該下側センターをセンターピン
支持軸の上端で軸支し、該センターピン支持軸を更に軸
受けを介して基台に軸支し、該センターピン支持軸の下
端に設けた回転円盤と、該センターピン支持軸に軸支し
た前記下側センターの回転を拘束および拘束解除するた
めに前記センターピン支持軸に設けたストッパボルト
と、前記回転円盤に離間接近可能にローラを設け、該ロ
ーラと回転円板の間に介在させ該ローラの移動により押
付力が与えられて常時回転円板に接触することにより回
転円板に回転力を与えるための摩擦板と、該摩擦板を水
平移動させるためのベッドと、該ベッドに取りつけられ
前記回転円盤の直径Ｄと被測定物のリードＬとの関係が
tanθ＝Ｌ／πＤなる関係を有する傾斜角θを有する傾
斜板と、該傾斜板にて上下動し被測定物に臨んで設けら
れた位置決めピンとから成ることを特徴とするものであ
る。

（作用） 本考案はこのように構成したので次の通りの作用があ
る。即ち、被測定物を垂直に支持するための上下動可能
な上側センター及び上下動しない下側センターを設けた
ので、下側センターで被測定物を一定の高さに位置決め
することが可能となり、かつ、上側センターのみの移動
により簡単な構造で、かつ、短時間に上側センターと下
側センターとで被測定物を一定の高さに保持することが
可能になる。

また、下側センターをセンターピン支持軸の上端で軸支
し、該センターピン支持軸を更に軸受けを介して基台に
軸支し、該センターピン支持軸の下端に回転円盤を設け
たので、上下側の二つのセンター、被測定物および回転
円板の軸心を一致させた状態で配設して小型化し、か
つ、下側センターと回転円板とを、回転動作に対して独
立した状態で配設することが可能になる。

そして、センターピン支持軸に軸支した前記下側センタ
ーの回転を拘束および拘束解除するために前記センター
ピン支持軸にストッパボルトを設けることにより、上記
回転動作に対して独立した状態の下側センターと回転円
板とを結合または結合解除することができ、回転円板の
回転を下側センターに伝達したり、その伝達を解除した
りすることが可能になる。

また、回転円盤に離間接近可能にローラを設け、該ロー
ラと回転円板の間に介在させ該ローラの移動により押付
力が与えられて常時回転円板に接触することにより回転
円板に回転力を与えるための摩擦板を設けたので、摩擦
板を回転円板に圧接または圧接解除するための操作を省
略することが可能になり、かつ、摩擦板を移動させるた
めの装置を省略して、装置全体を小型化することが可能
になる。

そして、この摩擦板をベッドの移動を利用して水平移動
させるようにしたので、ベッドを移動させることによ
り、回転円板を回転させることが可能になる。

そして更に、上記ベッドに取りつけられた前記回転円盤
の直径Ｄと被測定物のリードＬとの関係がtanθ＝Ｌ／
πＤなる関係を有する傾斜角度θを有する傾斜板と、該
傾斜板にて上下動し被測定物に臨んで設けられた位置決
めピンを設けたので、位置決めピンの上下動をベッドの
移動動作により行うことが可能になり、そして一つの傾
斜板を兼用して位置決めピンの位置決めと触針による歯
面の測定を行うので、位置決と測定の間には機構的な要
素はなく、歯車の歯筋に対して両者を完全に一致した状
態で対応させることができ、かつ、測定精度に影響を与
える要素としては傾斜板の傾斜角度θと回転円板の直径
Ｄだけであり、そこには機構的な要素はなく、精度の高
い測定をすることが可能になり、更に上記ストッパボル
トの簡単な操作により下側センターの回転（被測定物の
回転）を停止した状態でベッドを水平移動するという簡
単な操作で位置決めピンを上下させることが可能にな
り、被測定物の歯に対するダイヤルゲージの触針の位置
決めをすることが可能になる。

このように、ベッドの一つの移動動作によって、回転円
板を回転させ、傾斜板により位置決ピンを上下動させて
位置決めし、次にストッパボルトを締結して下側センタ
ーを回転させながら同一の傾斜板を使用してダイヤルゲ
ージの触針を上下動させて歯面を測定することができる
ので、装置全体の駆動源が一つでよくなり、その結果装
置全体を小型化することが可能になると共に、操作性を
向上させることが可能になり、更に制御手段が不要にな
って安価な装置にすることが可能になる。

（実施例） 以下本考案の一実施例について説明する。第１図におい
て３′は上下動可能な上側センター、３は下側センター
３′に軸心を一致させて配設された上下動しない下側セ
ンターであり、１はこの量センター３′、３の軸心に一
致させて、両センター３′と３により垂直に支持された
被測定物である。２は被測定物１のはす歯部分である。
下側センター３はその軸心を一致させてセンタ支持軸15
にベアリング（スラストベアリング）を介して支持され
ており、更にセンタ支持軸15はその軸心を一致させて基
台に固定された軸受16にスラストベアリングを介して軸
支されており、センターピン支持軸15の下端には軸受16
の下端と回転円板９の座19との間にスラストベアリング
を介在して回転円板９が軸心を一致させて固定されてい
る。

これにより、回転円板９が回転してセンターピン支持軸
15が一体となって回転しても、スラストベアリングによ
り下側センター３にはこの回転が伝達されないようにな
っている。

そして、回転円板９の回転を下側センター３に伝達する
ために、ストッパボルト17がセンターピン支持軸15の側
面に設けたねじ孔に螺合するように設けられており、こ
のストッパボルト17を締めつけてその先端を下側センタ
ー３の外周面に圧接することにより、下側センター３と
センターピン支持軸15との間に相対的な回転をロックす
るようにしている。

10は回転円板９を回転するための摩擦板であり、第２図
に示すようにベッド20に取りつけられている。すなわち
第２図において、摩擦板10はベッド20に取りつけられた
Ｌ字状の腕21にピン26を介して回動可能に取りつけられ
て、回転円板９とローラ11との間に挟持されている。そ
してこの挟持力は腕23、24に設けられたローラ11、11′
を介して、タイロッド22を締め付けることにより、ロー
ラ11′を回転円板９の外周面に圧接すると共に、ローラ
11を摩擦板10に押し当てながら腕23と24との間の距離を
縮めることにより与えられるようになっている。

また、摩擦板10の先端には突出部27が形成されており、
摩擦板10が回転円板９とローラ11との間に挟持された状
態で、摩擦板10の先端部に設けた突出部27が腕24に接す
るようになっており、これにより、摩擦板10はローラ11
と回転板９との間で保持されるようになっている。

25はハンドルであり、握り部26にてこのハンドルを回す
と、移動ネジ棒12が回転し、移動ネジ棒12に螺合するベ
ッド20が20′の位置まで水平移動するようになってい
る。これに伴ってＬ字状の腕21を介して摩擦板10が一点
鎖線で示す10′の位置まで移動し、回転円板９が回転す
るようになっている。そして、ハンドル25を逆回転する
ことにより、摩擦板10は10′の位置から元の位置に移動
し、回転円板９を逆回転させることができるようになっ
ている。

第１図において、11、11′はローラ、12は移動ネジ棒、
20はベッドである。また、ベッド20には傾斜板13が固定
されている。この傾斜板13の傾斜面６にはリード板７が
接している。８は案内プレ−トである。

第３図において、上記傾斜板13およびリード板７につい
て更に詳しく説明すると、ベッド20に固定された傾斜板
13には一定の傾斜角度θの傾斜面６が形成されている。
そして、ハンドル25を回してベッド20を水平移動するこ
とにより傾斜板13も一体となって移動し、第４図に示す
ようにリード板７および案内プレート８は傾斜面６に沿
って上下動するようになっている。このリード板７およ
び案内プレート８の上下運動は第１図または第４図に示
すダイヤルゲージ４および位置決ピン５に伝えられ、ダ
イヤルゲージ４および位置決ピン５はリード板７および
案内プレート８の上下運動と同じ動作をするようになっ
ている。また、傾斜面６の傾斜角度θと回転円板９の直
径Ｄおよび被測定物１のリードＬとの間には次の関係が
ある。

tanθ＝Ｌ／πＤ‥‥（１）式 また、第５図に示すように歯車の歯の両面における歯筋
が同時に測定できるように触針14を備えたスイング式ダ
イヤルゲージ４が二個設けられている。また、第６図に
示すように、位置決めピン５はスイング可能になってお
り、ダイヤルゲージ４にて測定するときに邪魔にならな
いよう退避できるようになっている。

第７図に示す例は回転円板９の他の回転手段であり、ピ
アノ線27′を回転円板９に巻きつけ、その両端はベッド
20に固定した把持部27にて把持したものである。

以上のように構成した本実施例の作用を次に説明する。
第１図において、被測定物１はセンター３、３′間に垂
直に保持される。この被測定物１の保持において、下側
センター３は上下動しないようになっており、上側セン
ター３′のみが上下動するようになっているので、被測
定物１の高さ位置が下側センター３で位置決めされて、
上側センター３′のみの移動により簡単な構造で、か
つ、短時間に上側センター３′と下側センター３とで被
測定物１を一定の高さに保持することが可能になる。こ
のときストッパボルト17は緩めた状態にある。

そしてストッパボルト17を緩めた状態においては、下側
センター３をセンターピン支持軸15の先端部で支持し、
センターピン支持軸15を更に軸受16介して基台に軸支
し、センターピン支持軸15の下端に回転円盤９を設けて
いるので、下側センター３の回転を停止した状態で回転
円盤９のみを回転させることが可能になる。

そして、センターピン支持軸15と下側センター３との間
の相対的な回転を拘束および拘束解除するために前記セ
ンターピン支持軸15にストッパボルト17を設けたので、
ストッパボルト17による簡単な操作で、かつ、短時間に
回転円盤９の回転を選択的に下側センター３に伝達した
り、あるいはその回転を伝達しないようにしたりするこ
とが可能になる。

これにより、回転円盤９が常時摩擦板10に接触して回転
円盤９が回転させられても、ストッパボルト17を緩めた
状態でハンドル25を回すという簡単な操作で、下側セン
ター３が回転しない（被測定物１が回転しない）状態を
維持して傾斜面６にそって位置決ピン５を上下動させる
ことが可能になり、任意の姿勢で静止している被測定物
１に対して位置決ピン５を短時間に位置決めすることが
可能になる。

上記位置決ピン５の位置決めにより、被測定物１のセッ
ト時の回転位相とダイヤルゲージ４の触針14の高さ関係
が正確に決められる。

そしてストッパボルト17を締めつけるという簡単な動作
により、回転円盤９にローラ11の押し付け力を介して常
時接触し回転力を与えるための摩擦板10が設けられ、か
つ、この摩擦板10を水平移動させるためのベッド20を設
けているので、摩擦板10を回転円盤９に押し付けるとい
う操作を省略して単にハンドル25を回転するという簡単
な操作でベッド20を水平移動させ、このベッド20の水平
移動に同期させて回転円盤９を回転し被測定物１を回転
させることが可能になる。

またベッド20には前記回転円盤９の直径Ｄと被測定物１
のリードＬとの関係がtanθ＝Ｌ／πＤなる関係を有す
る傾斜角度θを有する傾斜板13を設け、この傾斜板13に
て上下動し被測定物１に臨んで位置決めピン５が設けら
れているので、位置決めピン５を退避させダイヤルゲー
ジ４の触針14をその位置にセットすることにより、ハン
ドル25を単に正回転または逆回転させるという簡単な操
作で、被測定物１の回転に同期してダイヤルゲージ４が
傾斜板13の斜面６に沿って上下動し、これにより触針14
は、前記第１式の関係から、はす歯歯車のねじれ角をも
った歯筋に沿って接触させながら測定することが可能に
なる。

このようにハンドル25を回転させるという単純な操作
（ベッド20の水平移動）により、被測定物１の回転を停
止して位置決ピン５を上下動して触針14の位置決めを
し、その後ストッパボルト17をねじ込んで被測定物１を
回転するようにするので、位置決めと測定の両動作をベ
ッド20の一つの動作で行い、その操作を単純化すると共
に、装置全体を小型化することが可能になり、かつ、一
つの傾斜板13を兼用して位置決ピン５の位置決と触針14
による歯面の測定を行うので、位置決と測定の間には機
構的な要素はなく、歯車の歯筋に対して両者を完全に一
致した状態で対応させることができ、構造を簡略化して
高い精度の測定をすることが可能になる。

そして更に、上記位置決および測定における誤差発生の
要素としては、傾斜面６の傾斜角度θと回転円板９の直
径Ｄであり、他に機構的な要素が少ないので、位置決お
よび測定を高い精度で行うことが可能になる。

そして歯の両面の接触する二個の触針14により同時に歯
の両面の歯筋の測定が行われる。

また、第７図に示した実施例またはこれ以外にラック式
やウォーム式等があり、回転円板９の回転手段が異なる
のみであり、その作用は同じである。

（考案の効果） 以上詳述した通り本考案によれば、ベッドの一つの移動
動作によって、回転円板を回転させ、歯車の歯面との間
に一定の関係を持った傾斜角度の傾斜板により位置決ピ
ンを上下動させて位置決めし、次にストッパボルトを締
結して下側センターを回転させながら同一の傾斜板を使
用してダイヤルゲージの触針を上下動させて歯面を測定
することができるので、装置全体の駆動源が一つでよく
なり、その結果装置全体を小型化することができると共
に操作性を向上して、短時間にダイヤルゲージの触針の
位置決めと測定を行うことができ、更に制御手段が不要
になって安価な装置にすることができる。

このように小型化することができたので、実際には測定
装置の高さを400mm程度の小型にすることができて持ち
運びが容易であり、その結果加工設備の近傍に測定装置
を設置することができ、作業能率を大幅に向上すること
ができる。

このように、測定時間の短縮と作業能率の向上により生
産性が向上し、優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本考案の一実施例を示す図であ
り、第１図は測定装置全体を示す部分縦断面図、第２図
は回転円板の動作を一部横断面して示した平面図、第３
図は一部縦断面して示した傾斜板部分の側面図、第４図
は傾斜板部分を示す側面図、第５図は第４図のＡ−Ａ線
方向に見た平面図、第６図は位置決ピンの平面図、第７
図はピアノ線を用いて回転円板を回転するようにした平
面図である。 第８図および第９図は従来例であり、第８図は測定装置
の正面図、第９図は測定状態を示す斜視図である。 １……被測定物 ３……下側センター ３′……上側センター ５……位置決ピン ７……リード板 ８……案内プレート ９……回転円板 10……摩擦板 13……傾斜板 15……センタピン支持軸 20……ベッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−132016（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−88254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−61404（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定物を垂直に支持するための上下動可
   能な上側センター及び上下動しない下側センターと、該
   下側センターをセンターピン支持軸の上端で軸支し、該
   センターピン支持軸を更に軸受けを介して基台に軸支
   し、該センターピン支持軸の下端に設けた回転円盤と、
   該センターピン支持軸に軸支した前記下側センターの回
   転を拘束および拘束解除するために前記センターピン支
   持軸に設けたストッパボルトと、前記回転円盤に離間接
   近可能にローラを設け、該ローラと回転円板の間に介在
   させ該ローラの移動により押付力が与えられて常時回転
   円板に接触することにより回転円板に回転力を与えるた
   めの摩擦板と、該摩擦板を水平移動させるためのベッド
   と、該ベッドに取りつけられ前記回転円盤の直径Ｄと被
   測定物のリードＬとの関係がtanθ＝Ｌ／πＤなる関係
   を有する傾斜角θを有する傾斜板と、該傾斜板にて上下
   動し被測定物に臨んで設けられた位置決めピンとから成
   る簡易歯筋誤差測定機。