JPH067349Y2 - 内歯付き歯車の噛合試験装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ワークギヤにマスタギヤを噛合させて回転駆
動し、その軸間距離の変位を計測することによりワーク
ギヤを検査する、内歯付き歯車の噛合試験装置に関す
る。

［従来技術及びその課題］ 従来より、歯車に於る歯の振れや偏心及び搬送途中で歯
面に生じた打痕等は、作動時に於て騒音発生の原因とな
る為、特に車両の変速ギヤ等に於ては厳しく検査され
る。

その為の検査装置として、ワークギヤを回転自在に支持
すると共に、該ワークギヤに所定精度で形成されたマス
タギヤを噛合させ、この噛合状態でマスタギヤを回転駆
動して両者の軸間変位を測定計測することによりワーク
ギヤを検査するものが知られている。（特開昭５９−１
１６５２５号公報等参照） このような歯車試験装置では、一般にワークギヤはその
装着孔に嵌挿される保持シャフトによって回転自在に保
持されるようになっており、このワークギヤ保持部又は
マスタギヤ保持部の何れかが両者が離接する方向に移動
可能となっていると共に、その移動量を計測できるよう
に構成される。

ワークギヤ保持部は、ワークギヤの装着孔に保持シャフ
トを嵌挿してワークギヤを保持し、ワークギヤの装着孔
内周と保持シャフト外周（嵌合部）との間で摺動して回
転するようになっている。ワークギヤとマスタギヤは所
定の力で押圧されて標準噛合状態となるよう構成される
為、ワークギヤ装着孔と保持シャフト外径との嵌合は高
い嵌合精度を必要としない。つまり、ワークギヤの装着
孔と、保持シャフト外周とは、ワークギヤがマスタギヤ
と噛合する円周位置に於て当接し、回転中心を挟む対称
位置に於ては離間する状態でも良いものである。

ところで、車両の変速ギヤに於ては、ワークギヤの装着
孔内周にスプライン等の内歯が形成されているものがあ
り、このような内歯付きギヤも上記の如き歯車試験装置
により検査される。

しかし乍ら、前述のような内歯を切削により加工形成し
たものでは、カッターの抜き方向であるギヤの歯部の側
端面に当該カッターの抜き方向に返りが生ずるが、この
返りが加工後の熱処理工程で装着孔の中心方向に向って
立ち上ることがある。このように返りが中心方向に向っ
て立ち上った場合、上記従来の歯車試験装置では、ワー
クギヤとマスタギヤとが噛合する円周位置に於けるワー
クギヤの装着孔内周面と保持シャフト外周との間に返り
が介在して当接が不充分となり、その結果、誤測定を生
じ、本体の目的であるワークギヤの検査としてはその検
査精度が劣るという問題があった。

［考案の目的］ 本考案は、上記の如き事情に鑑み、加工時の返り等、本
来の目的と関係のない要因による検査精度の劣化を除去
して検査でき、誤測定を排した検査精度の高い内歯付き
歯車の噛合試験装置の提供、を目的とする。

［考案の構成］ このため、本考案に係る内歯付き歯車の噛合試験装置
は、ワークギヤが嵌挿載置される回転自在のワークギヤ
支持部と、該ワークギヤ支持部の上側に昇降可能に配置
され、ワークギヤの内歯側端面に当接するテーパ面を有
し先端でワークギヤ支持部と相対回転不能に係合する回
転自在の芯出し軸とを備えて構成したものである。

そして、ワークギヤ支持部上にワークギヤを嵌挿載置
し、上方から芯出し軸を下降させ、そのテーパ面をワー
クギヤの内歯端部に当接させて当該芯出し軸の中心とワ
ークギヤの中心を一致させる（所謂芯出しする）と共
に、先端をワークギヤ支持部と相対回転不能に嵌合させ
ることにより、ワークギヤと噛合するマスタギヤの回転
により芯出し軸，ワークギヤ及びワークギヤ支持部が一
体となって回転駆動され、従って、ワークギヤの装着孔
の形状や返り等の影響を排除した検査が可能となるもの
である。

［考案の実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案に係る内歯付き歯車の噛合試験装置の一
実施例の概略構成図であり、第２図はその主要部の拡大
図である。

図示内歯付き歯車の噛合試験装置１は、車両のトランス
ミッションに用いられる内周にスプライン用の内歯が形
成された変速ギヤの全数検査に利用されるものであり、
ワークギヤ支持部である支持テーブル１０と、該支持テ
ーブル１０の上側に芯出し軸としてのセンタリングシャ
フト２１を備えたセンタリング部２０が配置されると共
に、支持テーブル１０の側方にはマスタギヤ３を回転駆
動可能に保持するマスタギヤ保持部３０が配置されて構
成されている。

支持テーブル１０は、ワークギヤ２がその側面で当接載
置されるテーブル１１が、軸受であるテーブルベース１
２にベアリングを介して回転自在に装着保持されて構成
されている。

テーブル１１の中央には、ワークギヤ２の装着孔２Ａの
内歯内周径（歯先径）より小径の嵌入部１３がワークギ
ヤ２の厚さより低く突出形成され、該嵌入部１３の上面
中央には後述するセンタリングシャフト２１の先端嵌合
部２１Ａが相対回転不能に嵌合する多角形状の嵌合孔１
３Ａが形成されている。

センタリング部２０は、昇降ベース２３の下面に固定さ
れた円筒状の軸受部２２に、センタリングシャフト２１
がベアリングを介し回転自在に装着されている。

昇降ベース２３は、装置のフレーム５に水平に固定され
たブラケット５１に下向きとして装着保持された昇降シ
リンダ２４のロッド２４Ａに固定され、該昇降シリンダ
２４の駆動により昇降駆動されるようになっている。
尚、センタリングシャフト２１の中心は前述の支持テー
ブル１０の中心と完全に一致し、又、センタリングシャ
フト２１と平行に移動（昇降）するようになっているも
のである。

センタリングシャフト２１の軸受部２２下端より突出す
る先端部は、大径のセンタリング固定部２１Ａとなって
いる。

センタリング固定部２１Ａの先端は、所定角度の円錐状
テーパ面２１Ｂを介して小径に形成されており、最先端
には前述の支持テーブル１０の嵌入部１３の嵌合孔１３
Ａに相対回転不能に嵌合する断面形状多角形状の嵌合部
２１Ｃが形成されている。このセンタリング固定部２１
Ａの外径はワークギヤ２の内歯内周径より大きく、且
つ、円錐状テーパ面２１Ｂの先端部の径は内歯内周径よ
り小さくなっており、従って、その先端部はワークギヤ
２の装着孔内に嵌入可能であると共に円錐状テーパ面２
１Ｂが内歯端面に当接するようになっている。

尚、この円錐状テーパ面２１Ｂの角度は、ワークギヤ２
の内歯側端面の面取り面２Ｂの角度と等しく形成されて
いるものである。

マスタギヤ保持部３は、フレーム５上面に支持テーブル
１０と離接する方向に移動可能として設けられたスライ
ドプレート３３の一端寄りに固定された軸受３２に、支
持シャフト３１がベアリングを介して回転可能に装着さ
れて構成される。

該支持シャフト３１は、テーブル１１の回転軸と平行と
して配置され、その上端に所定精度で形成されたマスタ
ギヤ３が嵌合固定されるテーパ状の嵌合部３１Ａが形成
されると共に、その下端がユニバーサルジョイント３４
を介して図示しない回転駆動手段と連結されており、該
回転駆動手段により回転駆動されるようになっている。

スライドプレート３３には、フレーム５の側面に固定さ
れたブラケット５２に保持されたスライド用シリンダ３
５のロッド３５Ａ先端が連結されており、スライド用シ
リンダ３５の駆動によってスライドプレート３３（即ち
支持シャフト３１）は支持テーブル１０と離接する方向
に移動駆動されるようになっている。

このスライドプレート３３とスライド用シリンダ３５の
ロッド３５Ａとの連結部は、スライドプレート３３に固
定された連結ブロック３３Ａにロッド３５Ａが摺動可能
に嵌合すると共に、ロッド３５Ａに外挿されたスプリン
グ３６が、連結ブロック３３Ａをロッド３５Ａの先端大
径部に押圧付勢する構成となっている。つまり、スライ
ド用シリンダ３５は、スプリング３６を介して（スプリ
ング３６の押圧付勢力で）スライドプレート３３を押圧
移動するように構成されているものである。尚、引っ張
り移動の際、ロッド３５Ａの先端大径部が連結ブロック
３３Ａに当接して引っ張る為、スプリング３６を介する
ことなく移動駆動されるものである。

スライドプレート３３の軸受３２固定側とは反対側の端
部には、変位検出ヘッド４０が設けられている。

該変位検出ヘッド４０は、伸縮可能でその伸縮量を測定
可能な測定装置のプローブ４１を、その伸縮方向をスラ
イドプレート３３のスライド方向と一致させて配置した
ものであり、該プローブ４１をフレームに固定された当
接ブロック５３に当接させることにより、スライドプレ
ート３３の移動量を測定できるようになっているもので
ある。

而して、上記の如く構成された歯付き歯車の噛合試験装
置１では、下記の如く作用してワークギヤ２を検査す
る。

まず、ワークギヤ２を、その内周にスプライン歯の形成
された装着孔２Ｂ内に嵌入部１３を嵌入させてテーブル
１１上に載置する。尚、この時、ワークギヤ２の内歯加
工の際のカッター抜き方向側の端面を下側（テーブル１
１上面と当接する側）として載置する。

前述の如く嵌入部１３の外径は内歯内周径より小径の
為、この載置しただけの状態では、支持テーブル１０の
中心とワークギヤ２の中心は一致していない。

次に、昇降シリンダ２４を駆動してセンタリング部２０
を下降させる。

その結果、まず、センタリングシャフトの最先端の嵌合
部２１Ｃが支持テーブル１０の嵌合孔１３Ａに嵌入し、
次いでセンタリング固定部２１Ａの円錐状テーパ面２１
Ｂがワークギヤ２の内歯側端の面取り面２Ｂに当接す
る。前述の如く円錐状テーパ面２１Ｂと面取り面２Ｂの
角度は一致しており、ここで、センタリング部２０の下
降押圧力は、円錐状テーパ面２１Ｂと面取り面２Ｂがそ
の円周方向に於て均等に接触するようワークギヤ２を移
動させ、ワークギヤ２の中心をセンタリングシャフト２
１に中心（即ちセンタリング部２０の中心及び支持テー
ブル１０の中心と同一）に一致させるよう作用する。

そして、ワークギヤ２の中心とセンタリング部２０の中
心が一致した状態で所定の押圧力で押圧し、ワークギヤ
２を支持テーブル１０に相対回転不能に押圧固定する。
この状態で、センタリングシャフト２１，ワークギヤ２
及び支持テーブル１０はその中心が正確に一致すると共
に、一体となって回転自在となる。

このように、ワークギヤ２を、上方に配置したセンタリ
ング部２０の円錐状テーパ面２１Ｂでワークギヤ２の内
歯側端の面取り面２Ｂを押圧して支持テーブル１０に固
定し、センタリングシャフト２１，ワークギヤ２及び支
持テーブル１０が一体となって回転するよう構成したこ
とにより、装着孔２Ａの内側にワークギヤの内歯加工に
係る返り等が残存している場合でも、全く影響されるこ
となく装着孔の中心と基準として回転するよう設置する
ことができるものである。

その後、スライド用シリンダ３５の駆動によりマスタギ
ヤ保持部３０を支持テーブル１０に接近させ、マスタギ
ヤ３をワークギヤ２に噛合させる。この時、マスタギヤ
３のワークギヤ２への押圧は、スプリング３６を介して
行なわれる。つまり、ワークギヤ２はマスタギヤ３へス
プリング３６の変形による所定の付勢力で押圧されて噛
合されることとなる。

このワークギヤ２とマスタギヤ３とが所定の押圧力で噛
合している状態で、変位検出ヘッド４０のプローブ４１
は当接ブロック５３に当接し、スライドプレート３３の
移動量を測定可能となる。

そして、マスタギヤ３を回転駆動すると、ワークギヤ２
はマスタギヤ３により回転駆動されるが、当該ワークギ
ヤ２に歯の振れや偏心及び歯面に打痕等の欠陥を有する
場合には、回転に伴なってワークギヤ２とマスタギヤ３
の軸芯間距離が変化し、その結果、マスタギヤ３をスプ
リング３６の押圧付勢力に抗して移動（スライドプレー
ト３３を移動）させることとなり、このスライドプレー
ト３３を移動量は変位検出ヘッド４０によって読み取る
ことができる。このスライドプレート３３を移動量（＝
ワークギヤ２とマスタギヤ３の軸芯間距離の変化量）に
基づいて、ワークギヤ２の良否判定（即ち検査）するこ
とができるものである。

［考案の効果］ 上記の如き、本考案に係る内歯付き歯車の噛合試験装置
によれば、加工時の返りの有無に拘らず、装着孔の中心
を基準として回転するよう設置でき、本来の目的と関係
のない要因による検査精度の劣化を除去して検査でき、
誤測定を排して精度の高い試験が可能となるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内歯付き歯車の噛合試験装置の一
実施例の概略構成図、第２図はその主要部の拡大図であ
る。 １…内歯付き歯車の噛合試験装置 ２…ワークギヤ ３…マスタギヤ １０…支持テーブル（ワークギヤ支持部） ２１…センタリングシャフト（芯出し軸） ２１Ａ…装着孔 ２１Ｂ…円錐状テーパ面（テーパ面）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】装着孔内周に内歯を有するワークギヤにマ
   スタギヤを噛合させて回転駆動し、両者の軸間変位を測
   定することにより前記ワークギヤを検査する歯車試験装
   置であって、 前記ワークギヤが嵌挿載置される回転自在のワークギヤ
   支持部と、 該ワークギヤ支持部の上側に、昇降可能に配置され、前
   記ワークギヤの内歯側端面に当接するテーパ面を有し、
   先端で前記ワークギヤ支持部と相対回転不能に係合する
   回転自在の芯出し軸と、 を備えて構成したこと、を特徴とする内歯付き歯車の噛
   合試験装置。