JPH0694574A - かみ合い歯車の破壊発生検出方法およびそれに使用する感圧シート - Google Patents

かみ合い歯車の破壊発生検出方法およびそれに使用する感圧シート

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JPH0694574A
JPH0694574A JP4242067A JP24206792A JPH0694574A JP H0694574 A JPH0694574 A JP H0694574A JP 4242067 A JP4242067 A JP 4242067A JP 24206792 A JP24206792 A JP 24206792A JP H0694574 A JPH0694574 A JP H0694574A
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JP
Japan
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meshing
elastic wave
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gear
occurrence
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JP4242067A
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English (en)
Inventor
Takuo Yamaguchi
口 拓 郎 山
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 かみ合い歯車の破壊発生を精度良く検出する
ことができるようにする。 【構成】 かみ合い歯車対の破壊強度試験において試験
対象かみ合い歯車1の破壊発生を検出するに際し、一対
のかみ合い歯車1,3の両方に、かみ合い面からの弾性
波検出感度が等しく得られると共に歯車の破壊発生点の
近傍となる位置に弾性波センサ6,7を取り付け、前記
弾性波センサ6,7間の信号強度比を除算回路18で測
定して試験対象かみ合い歯車1の破壊発生を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、かみ合い歯車対の破壊
強度試験においてかみ合い歯車の破壊発生を検出するの
に利用されるかみ合い歯車の破壊発生検出方法に係わ
り、また、前記かみ合い歯車の破壊発生検出方法の実施
に際してかみ合い歯車のかみ合い位置を検出するのに使
用される感圧シートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等に用いられる動力伝達用
歯車の強度評価は、かみ合わせた一対の歯車に一定の負
荷を加え、規定繰り返し数までに破損が生じないことを
保証するために行う耐久評価がほとんどであった。
【0003】しかし、最近では、ピッチングや微小き裂
などの小規模な破壊の解析や市場で極くまれに発生する
軽微な不具合品に加わった負荷入力推定などが求められ
るようになっており、そのためには、微小な破壊の存
在、ないしは破壊の発生および進行を検出するための手
法が必要とされている。
【0004】このような微小破壊の測定が可能である技
術のひとつに、アコースティックエミッション法(AE
法)がある。
【0005】このAE法は、一般に、固体材料に力を加
えていくと材料内の組織的に不均一な部分に応力の集中
が生じて弾性エネルギが蓄えられ、この応力が限界に達
すると材料は塑性変形や微視的破壊を生じて応力の緩和
がはかられるようになり、このとき、前記蓄えられた弾
性エネルギが開放されて、その一部が弾性波として周囲
に伝搬していくことを利用したもので、この弾性波のこ
とをアコースティックエミッション(AE)と称してい
る。
【0006】このような弾性波は、固くかつ脆い材料に
もあらわれやすく、例えば、浸炭処理した動力伝達歯車
の破壊検出にも有用である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
弾性波(AE)検出方法によって、かみ合い歯車の歯元
における破壊発生を検出しようとすると、かみ合い歯車
同士のかみ合い面において擦れ音が生じ、この擦れ音が
雑音となって破壊発生の検出精度を低下させてしまうこ
とがあるという問題点があった。
【0008】そこで、このような問題点を解消するため
の手段として、例えば、複数の弾性波センサを用いて、
弾性波の到達時間差から弾性波の発生源を標定する方法
もあるが、通常の時間差計測装置の分解能では、例え
ば、鉄鋼材料の位置標定で10mm程度が限界であるた
め、かみ合い歯車のように破壊発生装置である歯元とか
み合い面とが接近している場合は、精度の良い位置標定
を行うことができ難いという問題点があり、また、位置
標定を行うためには高価な測定システムが必要であると
いう問題点があった。
【0009】したがって、高価な測定システムを必要と
することなく、歯車の破壊発生を精度良く検出すること
が可能であるかみ合い歯車の破壊発生検出方法の開発が
望まれているという課題があった。
【0010】
【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題にかんが
みてなされたものであって、安価な測定システムであり
ながら、かみ合い歯車の微小破壊等の破壊発生を精度良
く検出することが可能であるかみ合い歯車の破壊発生検
出方法を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるかみ合い
歯車の破壊発生検出方法は、かみ合い歯車対の破壊強度
試験においてかみ合い歯車の微小破壊等の破壊発生を検
出するに際し、一対のかみ合い歯車の各々に、かみ合い
面からの弾性波検出感度が等しく得られると共に歯車の
破壊発生点の近傍となる位置に弾性波センサを取り付
け、前記弾性波センサ間の信号強度比を測定することに
よって、破壊発生に伴う弾性波と歯面での擦れ音とを識
別して、かみ合い歯車の破壊発生を精度良く検出するこ
とができるようにした構成としたことを特徴としてい
る。
【0012】また、上記したかみ合い歯車の破壊発生検
出方法に使用する本発明に係わる感圧シートは、振動減
衰率の高い素材をベース材に用いた構成としたことを特
徴としている。
【0013】
【発明の作用】本発明に係わるかみ合い歯車の破壊発生
検出方法では、一対のかみ合い歯車の各々に、かみ合い
面からの弾性波検出感度が等しく得られると共に歯車の
破壊発生点の近傍となる位置に弾性波センサを取り付
け、前記弾性波センサ間の信号強度比を測定してかみ合
い歯車の破壊発生を検出する構成としたから、破壊発生
に伴う弾性波と歯車同士のかみ合い面での擦れ音とが識
別され、前記擦れ音が弾性波に対して雑音となることな
く、かみ合い歯車の破壊発生が精度良く検出されること
となる。
【0014】また、本発明に係わるかみ合い歯車の破壊
発生防止方法に使用される感圧シートは、振動減衰率の
高い素材をベース材として用いた構成としたから、かみ
合い歯車対のうち試験対象である一方の歯車で発生した
弾性波がかみ合い相手材である他方の歯車に伝達される
際に、感圧シートのベース材によって著しく減衰するこ
ととなるため、弾性波センサ間の信号強度比が増大し
て、破壊発生の検出精度が大幅に向上することとなる。
【0015】
【実施例】図1は本発明に係わるかみ合い歯車の破壊発
生検出方法の実施例を示すものであって、一方の強度試
験対象かみ合い歯車1は一方の軸2に取り付けられてい
ると共に、他方の相手かみ合い歯車3は他方の軸4に取
り付けられており、両歯車1,3はかみ合い位置5でか
み合っている。
【0016】そして、他方の軸4が矢印A方向に回転す
ると、相手かみ合い歯車3および試験対象かみ合い歯車
1が回転すると共に、試験対象かみ合い歯車1の歯元1
aに最大曲げ応力が生じて、その後破損に至る。
【0017】この場合、試験対象かみ合い歯車1に加わ
る歯元最大曲げ応力が、相手かみ合い歯車3に発生する
歯元最大曲げ応力よりも大きいものとなるようにしてお
り、その結果、破損は試験対象かみ合い歯車1で生じる
ようにしてある。
【0018】また、試験対象かみ合い歯車1および相手
かみ合い歯車3のそれぞれに、かみ合い面からの弾性波
検出感度が等しく得られると共に歯車の破壊発生点の近
傍となる位置に破壊発生検出用弾性波センサ6,7が取
り付けてある。
【0019】そして、各弾性波センサ6,7からの信号
をそれぞれプリアンプ16,17に入力して増幅した
後、除算回路18において信号強度比を測定し、有効な
信号だけを記録器19にて記録する構成となっている。
【0020】次に、このような構成のかみ合い歯車の破
壊発生検出装置を用いて、かみ合い歯車の破壊発生を検
出するに際しては、まず、試験対象かみ合い歯車1にお
いて、歯元1aの最大曲げ応力発生位置近傍に、一方の
弾性波センサ6を取り付ける。
【0021】次に、相手かみ合い歯車3において、かみ
合い位置5で例えばシャープペンシルの芯を圧折して生
じた弾性波を前記一方の弾性波センサ6と同じ感度で検
出することができる位置に他方の弾性波センサ7を取り
付ける。
【0022】すなわち、かみ合い位置5において生じた
弾性波が、各弾性波センサ6,7においてほぼ同じ信号
強度で測定することができるようにする。
【0023】図2は相手かみ合い歯車3を回転させたと
きにおける両弾性波センサ6,7の信号強度比(一方の
弾性波センサ6の信号強度/他方の弾性波センサ7の信
号強度)の変化を示すものであって、図2の(a)は試
験開始時におけるイベント数と信号強度比との関係を示
し、図2の(b)は試験開始後に破壊荷重の70%を負
荷したときのイベント数と信号強度比との関係を示して
いる。
【0024】図2の(a)に示すように、試験開始時に
は、主にかみ合い面での擦れ音が雑音として生じている
ため、両弾性波センサ6,7における信号強度比はほぼ
1.0となっている。
【0025】そして、破壊強度試験を進めるにつれて試
験対象かみ合い歯車1の歯元1aには微小な割れが発生
するようになる。ここで、割れの発生個所により近い一
方の弾性波センサ6で計測される弾性波信号は、割れの
発生個所により遠い他方の弾性波センサ7で計測される
弾性波信号に比べてより大きいものとなるため、図2の
(b)に示すように、信号強度比がより高いものとして
現われる。そこで、前記信号強度比がより大きい一方の
弾性波センサ6からの弾性波信号のみを計測すること
で、試験対象かみ合い歯車1の割れ発生を精度良く検出
することができるようになる。
【0026】ところで、このようなかみ合い歯車対の破
壊強度試験においては、かみ合い歯車1,3のかみ合い
位置5が重要であり、かみ合い位置5を検知するために
は、例えば、感圧シートをかみ合い歯車1,3のかみ合
い面の間に挟んで試験が行われる。
【0027】本発明では、上記したかみ合い歯車の破壊
発生検出方法において使用するのに適した感圧シートを
提供するもので、感圧シートのベース材として振動減衰
率の高い素材を使用することを特徴としている。
【0028】図3および図4はその実施例を示すもので
あって、図3に示すように、感圧シート11はかみ合い
歯車1,3のかみ合い面の間に挟んで使用されるが、図
4に示すように、この場合の感圧シート11のベース材
11aには、振動の伝達が鈍い(振動減衰率が高い)と
共に高面圧に耐え得る材料としてポリ四フッ化エチレン
(商品名;テフロン)を用いている。
【0029】そして、このベース材11aの表面には、
圧力を加えたときに発色する感圧剤11bが塗布してあ
り、この発色状況によってかみ合い位置5を検知するこ
とができるように、この感圧シート11はかみ合い歯車
1,3のかみ合い面の間に挟んだ状態にして破壊強度試
験に用いられる。
【0030】したがって、このような振動減衰率の高い
素材をベース材11aとして用いた感圧シート11を使
用すれば、かみ合い歯車1,3のかみ合い位置において
発色することによってかみ合い歯車1,3のかみ合い状
態を把握することができる従来の効能に加えて、試験対
象かみ合い歯車1で発生した弾性波が相手かみ合い歯車
3に伝達される際に、感圧シート11において著しく減
衰することとなるため、両弾性波センサ6,7における
信号強度比がさらに増大することとなり、前述のかみ合
い歯車の破壊発生検出方法における検出精度が大幅に向
上するものとなる。
【0031】
【発明の効果】本発明に係わるかみ合い歯車の破壊発生
検出方法では、一対のかみ合い歯車の各々に、かみ合い
面からの弾性波検出感度が等しく得られると共に歯車の
破壊発生点の近傍となる位置に弾性波センサを取り付
け、前記弾性波センサ間の信号強度比を測定してかみ合
い歯車の破壊発生を検出する構成としたから、破壊発生
に伴う弾性波と歯車同士のかみ合い面での擦れ音とが識
別され、前記擦れ音が弾性波に対して雑音となることが
なくなって、かみ合い歯車の破壊発生が精度良く検出さ
れることになるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
【0032】また、本発明に係わるかみ合い歯車の破壊
発生防止方法に使用される感圧シートは、振動減衰率の
高い素材をベース材に用いた構成としたから、一対のか
み合い歯車のうち試験対象かみ合い歯車で発生した弾性
波がかみ合い相手材である相手かみ合い歯車に伝達され
る際に、感圧シートのベース材によって著しく減衰する
こととなるため、弾性波センサ間の信号強度比が増大し
て、破壊発生の検出精度が大幅に向上することになると
いう著しく優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるかみ合い歯車の破壊発生検出方
法の実施例を示す要部説明図である。
【図2】一対のかみ合い歯車を回転させたときにおける
両弾性波センサの信号強度比を示し、図2の(a)は破
壊が未だ発生していない試験開始時におけるイベント数
と信号強度比との関係を示し、図2の(b)は試験開始
後に微小な割れが発生したときにおけるイベント数と信
号強度比との関係を示すグラフである。
【図3】本発明に係わる感圧シートの使用状況を示す説
明図である。
【図4】本発明に係わる感圧シートの模型的説明図であ
る。
【符号の説明】
1 試験対象かみ合い歯車 1a 試験対象かみ合い歯車の歯元 3 相手かみ合い歯車 5 かみ合い位置 6 試験対象かみ合い歯車に取り付けた弾性波センサ 7 相手かみ合い歯車に取り付けた弾性波センサ 11 感圧シート 11a 感圧シートのベース材 11b 感圧シートの感圧剤 16 プリアンプ 17 プリアンプ 18 除算回路 19 記録器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 かみ合い歯車対の破壊強度試験において
    かみ合い歯車の破壊発生を検出するに際し、一対のかみ
    合い歯車の各々に、かみ合い面からの弾性波検出感度が
    等しく得られると共に歯車の破壊発生点の近傍となる位
    置に弾性波センサを取り付け、前記弾性波センサ間の信
    号強度比を測定してかみ合い歯車の破壊発生を検出する
    ことを特徴とするかみ合い歯車の破壊発生検出方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のかみ合い歯車の破壊発
    生検出方法においてかみ合い歯車のかみ合い位置を検知
    するのに用いる感圧シートであって、振動減衰率の高い
    素材をベース材に用いたことを特徴とする感圧シート。
JP4242067A 1992-09-10 1992-09-10 かみ合い歯車の破壊発生検出方法およびそれに使用する感圧シート Pending JPH0694574A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016148662A (ja) * 2015-02-11 2016-08-18 ヴィッテンシュタイン アーゲー 駆動システムの機器を監視する方法及び装置
WO2017073160A1 (ja) * 2015-10-28 2017-05-04 株式会社神戸製鋼所 回転機の異常検知装置、回転機の異常検知方法、及び、回転機
CN110261480A (zh) * 2019-07-16 2019-09-20 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种快速测试压电材料声发射响应性能的系统及方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016148662A (ja) * 2015-02-11 2016-08-18 ヴィッテンシュタイン アーゲー 駆動システムの機器を監視する方法及び装置
WO2017073160A1 (ja) * 2015-10-28 2017-05-04 株式会社神戸製鋼所 回転機の異常検知装置、回転機の異常検知方法、及び、回転機
JP2017083284A (ja) * 2015-10-28 2017-05-18 株式会社神戸製鋼所 回転機の異常検知装置、回転機の異常検知方法、及び、回転機
CN110261480A (zh) * 2019-07-16 2019-09-20 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种快速测试压电材料声发射响应性能的系统及方法
CN110261480B (zh) * 2019-07-16 2024-03-12 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种快速测试压电材料声发射响应性能的系统及方法

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