JPH09304043A - 歯車の偏心量測定方法 - Google Patents
歯車の偏心量測定方法Info
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- JPH09304043A JPH09304043A JP11933196A JP11933196A JPH09304043A JP H09304043 A JPH09304043 A JP H09304043A JP 11933196 A JP11933196 A JP 11933196A JP 11933196 A JP11933196 A JP 11933196A JP H09304043 A JPH09304043 A JP H09304043A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １台の計算機数値制御式歯車測定機を有効利
用して、精度の高い歯の振れ測定を短時間のうちに行
う。 【解決手段】 計算機数値制御式歯車測定機により各々
の歯のピッチを測定して各歯毎の理論値に対するピッチ
誤差を求め、対角位置における累積ピッチ誤差から歯車
の偏心量を演算する。ハイポイド歯車の歯のねじれ角は
既知の値であり、前述の累積ピッチ誤差を歯のねじれ角
と直角方向に演算することによって、偏心量に関係する
値を求める。
用して、精度の高い歯の振れ測定を短時間のうちに行
う。 【解決手段】 計算機数値制御式歯車測定機により各々
の歯のピッチを測定して各歯毎の理論値に対するピッチ
誤差を求め、対角位置における累積ピッチ誤差から歯車
の偏心量を演算する。ハイポイド歯車の歯のねじれ角は
既知の値であり、前述の累積ピッチ誤差を歯のねじれ角
と直角方向に演算することによって、偏心量に関係する
値を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、歯車の偏心量を測
定する偏心量測定方法に関するものである。
定する偏心量測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の駆動軸などで使用されるハイポ
イド歯車（リング歯車およびピニオン）の偏心量を測定
する従来の方法は、専用の手動測定機により実施してい
る。
イド歯車（リング歯車およびピニオン）の偏心量を測定
する従来の方法は、専用の手動測定機により実施してい
る。
【０００３】例えば、図３に示されるように、この手動
測定機としてスペーシングテスタと呼ばれているものが
ある。このスペーシングテスタによる測定方法は、測定
しようとする歯1aに対し、ハイポイド歯車１の回転中心
Ｏを挟んで約１８０°の位置に存在する歯1bをストッパ
２に当てて位置決めする。
測定機としてスペーシングテスタと呼ばれているものが
ある。このスペーシングテスタによる測定方法は、測定
しようとする歯1aに対し、ハイポイド歯車１の回転中心
Ｏを挟んで約１８０°の位置に存在する歯1bをストッパ
２に当てて位置決めする。
【０００４】その際、測定しようとする歯1aとストッパ
２に当たる歯1bの歯面は、同一回転方向にある。
２に当たる歯1bの歯面は、同一回転方向にある。
【０００５】測定は、測定しようとする初めの歯1aの位
置で歯面にダイヤルゲージ３を当て、その時のダイヤル
ゲージ読値を０にリセットし、測定しようとする歯とス
トッパ２に当てる歯を順次１歯ずつずらしながら、その
時の歯の位置をダイヤルゲージ３で読取るようにする。
置で歯面にダイヤルゲージ３を当て、その時のダイヤル
ゲージ読値を０にリセットし、測定しようとする歯とス
トッパ２に当てる歯を順次１歯ずつずらしながら、その
時の歯の位置をダイヤルゲージ３で読取るようにする。
【０００６】歯車１を１回転させた時の、歯の位置の読
値の最大値と最小値の差が歯の振れ、すなわち偏心量と
なる。
値の最大値と最小値の差が歯の振れ、すなわち偏心量と
なる。
【０００７】例えば、ハイポイド歯車の回転中心Ｏに対
し加工中心Ｏ´がｅだけ偏心していると、ストッパ２に
当てた歯1bと対角位置にある歯1aにダイヤルゲージ３を
当てた時に、このダイヤルゲージ３により２ｅの値を読
取ることができる。
し加工中心Ｏ´がｅだけ偏心していると、ストッパ２に
当てた歯1bと対角位置にある歯1aにダイヤルゲージ３を
当てた時に、このダイヤルゲージ３により２ｅの値を読
取ることができる。
【０００８】次に歯車を１／２回転させると、ダイヤル
ゲージ３の読値は４ｅとなるから、この読値より偏心量
ｅを求めるものである。
ゲージ３の読値は４ｅとなるから、この読値より偏心量
ｅを求めるものである。
【０００９】このような測定を、一歯毎に行って、各歯
の偏心量ｅn を求め、最大値または最小二乗法によるＸ
方向およびＹ方向の偏心量を算出する。
の偏心量ｅn を求め、最大値または最小二乗法によるＸ
方向およびＹ方向の偏心量を算出する。
【００１０】一方、歯車の歯形および歯すじなどを測定
するための計算機数値制御式歯車測定機（以下、ＣＮＣ
歯車測定機という）がある。このＣＮＣ歯車測定機は、
各歯ごとのピッチ誤差を全歯について測定する機能を有
している。
するための計算機数値制御式歯車測定機（以下、ＣＮＣ
歯車測定機という）がある。このＣＮＣ歯車測定機は、
各歯ごとのピッチ誤差を全歯について測定する機能を有
している。
【００１１】ピッチ誤差の測定は、歯車の歯の位置誤差
を歯車の回転中心に対して、各歯の割出し誤差として求
めている。この結果より、算出される累積ピッチ誤差
は、歯車の偏心量に関係しているものの、それ以外の誤
差も含んでおり、歯の振れの値としてはそのままでは使
用できない。
を歯車の回転中心に対して、各歯の割出し誤差として求
めている。この結果より、算出される累積ピッチ誤差
は、歯車の偏心量に関係しているものの、それ以外の誤
差も含んでおり、歯の振れの値としてはそのままでは使
用できない。
【００１２】そこで、歯の振れの測定とピッチ誤差の測
定は、別々の測定機で測定する必要があるため、歯車の
回転中心が測定機への取付誤差などにより、両者で異な
る不具合がある。
定は、別々の測定機で測定する必要があるため、歯車の
回転中心が測定機への取付誤差などにより、両者で異な
る不具合がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来の手動測定機は、
約１８０°の位置に対向する歯をストッパに当てていた
ため、押付け力のばらつきが測定される歯のばらつきと
なっていた。特に、スペーシングテスタと呼ばれる測定
機を用いて手動で測定する場合、押付力は手感に頼って
いたため、測定値が大きくばらつく要因となっていた。
約１８０°の位置に対向する歯をストッパに当てていた
ため、押付け力のばらつきが測定される歯のばらつきと
なっていた。特に、スペーシングテスタと呼ばれる測定
機を用いて手動で測定する場合、押付力は手感に頼って
いたため、測定値が大きくばらつく要因となっていた。
【００１４】このため、手動測定機であるスペーシング
テスタは、ワークのセットおよび測定に熟練を要し、測
定の繰返し精度が悪く、また測定に長い時間がかかる。
テスタは、ワークのセットおよび測定に熟練を要し、測
定の繰返し精度が悪く、また測定に長い時間がかかる。
【００１５】さらに、前記のように歯の振れの測定とピ
ッチ誤差の測定は、別々の測定機で測定しており、測定
機の台数および測定作業に無駄がある。
ッチ誤差の測定は、別々の測定機で測定しており、測定
機の台数および測定作業に無駄がある。
【００１６】このように、従来においては、歯の振れを
測定するための専用の測定機を必要とし、また、測定を
一歯毎に行っているため測定時間がかかり、また、歯数
が奇数歯の場合は測定できない問題もある。
測定するための専用の測定機を必要とし、また、測定を
一歯毎に行っているため測定時間がかかり、また、歯数
が奇数歯の場合は測定できない問題もある。
【００１７】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、１台の計算機数値制御式歯車測定機を有効利用し
て、精度の高い歯の振れ測定を短時間のうちに行うこと
などを目的とするものである。
ので、１台の計算機数値制御式歯車測定機を有効利用し
て、精度の高い歯の振れ測定を短時間のうちに行うこと
などを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、歯車の回転中心に対し加工中心の偏心量を測定す
る歯車の偏心量測定方法において、歯車の歯形および歯
すじなどを自動的に測定する計算機数値制御式歯車測定
機により各々の歯のピッチを測定して理論値に対するピ
ッチ誤差を求め、対角位置におけるピッチ誤差から歯の
振れを演算する歯車の偏心量測定方法である。
明は、歯車の回転中心に対し加工中心の偏心量を測定す
る歯車の偏心量測定方法において、歯車の歯形および歯
すじなどを自動的に測定する計算機数値制御式歯車測定
機により各々の歯のピッチを測定して理論値に対するピ
ッチ誤差を求め、対角位置におけるピッチ誤差から歯の
振れを演算する歯車の偏心量測定方法である。
【００１９】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の歯車の偏心量測定方法において、対角位置における
累積ピッチ誤差を求め、累積ピッチ誤差を既知の歯のね
じれ角と直角方向に演算することにより、ハイポイド歯
車における偏心量に該当する値を求める方法である。
載の歯車の偏心量測定方法において、対角位置における
累積ピッチ誤差を求め、累積ピッチ誤差を既知の歯のね
じれ角と直角方向に演算することにより、ハイポイド歯
車における偏心量に該当する値を求める方法である。
【００２０】請求項３に記載された発明は、請求項１ま
たは２記載の歯車の偏心量測定方法において、計算機数
値制御式歯車測定機の検出器により所定の圧力が検知さ
れたときに、ロータリエンコーダにより歯車の回転角を
読取ることにより、歯のピッチを測定する方法である。
たは２記載の歯車の偏心量測定方法において、計算機数
値制御式歯車測定機の検出器により所定の圧力が検知さ
れたときに、ロータリエンコーダにより歯車の回転角を
読取ることにより、歯のピッチを測定する方法である。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
１および図２を参照しながら説明する。
１および図２を参照しながら説明する。
【００２２】本発明は、計算機数値制御式歯車測定機
（以下、ＣＮＣ歯車測定機という）により、ピッチ誤差
と歯の振れを同時に測定できるようにしたものである。
なお、ＣＮＣ歯車測定機は、ピッチ測定専用機ではな
く、平歯車およびはすば歯車の歯形および歯すじも測定
できる。
（以下、ＣＮＣ歯車測定機という）により、ピッチ誤差
と歯の振れを同時に測定できるようにしたものである。
なお、ＣＮＣ歯車測定機は、ピッチ測定専用機ではな
く、平歯車およびはすば歯車の歯形および歯すじも測定
できる。
【００２３】歯の振れは、ピッチ誤差の測定データを基
に、以下に示すロジックを組込んだソフトプログラムに
より演算する。
に、以下に示すロジックを組込んだソフトプログラムに
より演算する。
【００２４】図１に設備の機能構成図を示す。１は測定
対象のハイポイド歯車などの歯車であり、この歯車１は
主軸11とドッグ12とにより固定されている。
対象のハイポイド歯車などの歯車であり、この歯車１は
主軸11とドッグ12とにより固定されている。
【００２５】先ず、歯車１の歯溝に検出器13の測定子14
を挿入し、測定子14の先端をピッチ円上にセットする。
を挿入し、測定子14の先端をピッチ円上にセットする。
【００２６】それから、主軸11により歯車１を回転さ
せ、設定された所定の圧力を差動トランス15で検知した
ら、歯車１の回転を停止するとともに、そのときの回転
角をロータリエンコーダ16で読取る。
せ、設定された所定の圧力を差動トランス15で検知した
ら、歯車１の回転を停止するとともに、そのときの回転
角をロータリエンコーダ16で読取る。
【００２７】次に、検出器13の測定子14を歯車１の歯溝
から後退させ、歯車１を所定角度回転させて、次歯の歯
溝の同一位置にセットし、上記と同一の方法で回転角を
読取る。このような手順を順次繰返して、全ての歯溝の
測定を行う。
から後退させ、歯車１を所定角度回転させて、次歯の歯
溝の同一位置にセットし、上記と同一の方法で回転角を
読取る。このような手順を順次繰返して、全ての歯溝の
測定を行う。
【００２８】このようにして、ロータリエンコーダ16に
より読取られた測定歯車１の回転角は、それぞれＣＮＣ
歯車測定機が具備するパーソナルコンピュータに取込ま
れ、次のように演算処理される。
より読取られた測定歯車１の回転角は、それぞれＣＮＣ
歯車測定機が具備するパーソナルコンピュータに取込ま
れ、次のように演算処理される。
【００２９】図２は、上記測定結果より歯の振れを求め
る概念図である。この図において、2aは、従来の歯の振
れ測定で用いていたストッパ２に相当する仮想ストッパ
である。
る概念図である。この図において、2aは、従来の歯の振
れ測定で用いていたストッパ２に相当する仮想ストッパ
である。
【００３０】この図２において、歯数ｎで、前記方法に
より測定した回転角と、あらかじめ歯車の設計諸元から
判明している理想的なピッチとから個々の歯のピッチ誤
差が求められる。
より測定した回転角と、あらかじめ歯車の設計諸元から
判明している理想的なピッチとから個々の歯のピッチ誤
差が求められる。
【００３１】説明の都合上、１歯目からｎ／２歯までの
各ピッチ誤差をφ1 ，・・・φn とし、（ｎ／２）＋１
歯からｎ歯までの各ピッチ誤差をθ1 ，・・・θn とす
ると、相互に対角位置にある各歯の振れΔφi は、以下
の式で求められる。
各ピッチ誤差をφ1 ，・・・φn とし、（ｎ／２）＋１
歯からｎ歯までの各ピッチ誤差をθ1 ，・・・θn とす
ると、相互に対角位置にある各歯の振れΔφi は、以下
の式で求められる。
【００３２】 Δφ1 ＝φ1 −θ1 ・ ・ Δφi ＝φi −θi ・ ・ Δφn ＝φn −θn したがって、求めたい歯の振れｆは、最大の振れＭaxΔ
φi および最小の振れＭinΔφi より、下式で演算する
ことができる。
φi および最小の振れＭinΔφi より、下式で演算する
ことができる。
【００３３】ｆ＝ＭaxΔφi −ＭinΔφi ここで、ｎが偶数のときは φi ＝θ(n/2)+i （ｉ＝１，２，・・・n/2 ） または φi ＝θ-(n/2)+i （ｉ＝(n/2)+1 ，・・・ｎ） さらに、ｎが奇数のときは φi ＝θ(n-1)/2 ＋ｉ （ｉ＝１，２，・・・(n+1)
／2 ） または φi ＝θ-(n+1)/2＋ｉ （ｉ＝(n+1) ／2 ＋１，・・
・ｎ） このアルゴリズムで求めた歯の振れｆは、従来の測定機
で求めた歯の振れの値と理論的に一致する。この歯の振
れｆに基づき歯車の回転中心のずれを解消するように修
正する。
／2 ） または φi ＝θ-(n+1)/2＋ｉ （ｉ＝(n+1) ／2 ＋１，・・
・ｎ） このアルゴリズムで求めた歯の振れｆは、従来の測定機
で求めた歯の振れの値と理論的に一致する。この歯の振
れｆに基づき歯車の回転中心のずれを解消するように修
正する。
【００３４】次に、ハイポイド歯車の場合は、ＣＮＣ歯
車測定機により各歯毎のピッチを求め、この各ピッチの
値を円周上の値に換算して累積することにより対角位置
の累積ピッチ誤差を求め、そして、ハイポイド歯車の歯
のねじれ角は既知の値であり、前述の累積ピッチ誤差を
歯のねじれ角と直角方向に演算することによって、従来
例の図３に２ｅで示された偏心量に該当する値が求めら
れる。
車測定機により各歯毎のピッチを求め、この各ピッチの
値を円周上の値に換算して累積することにより対角位置
の累積ピッチ誤差を求め、そして、ハイポイド歯車の歯
のねじれ角は既知の値であり、前述の累積ピッチ誤差を
歯のねじれ角と直角方向に演算することによって、従来
例の図３に２ｅで示された偏心量に該当する値が求めら
れる。
【００３５】この測定方法は、特にハイポイド歯車の偏
心量を測定する場合に適し、歯の振れの測定結果より、
記憶されたピッチ誤差より全体の傾向を判断することが
でき、歯車の回転中心のずれ解消に役立てることができ
る。
心量を測定する場合に適し、歯の振れの測定結果より、
記憶されたピッチ誤差より全体の傾向を判断することが
でき、歯車の回転中心のずれ解消に役立てることができ
る。
【００３６】加えて、シェービングカッタの研削のよう
に、片歯面毎の研削品または加工品の歯の振れであって
も、両歯面の研削または加工が完了する前に測定を行
い、ピッチ誤差を把握することができる。
に、片歯面毎の研削品または加工品の歯の振れであって
も、両歯面の研削または加工が完了する前に測定を行
い、ピッチ誤差を把握することができる。
【００３７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、計算機数
値制御式歯車測定機が有している各歯毎のピッチを測定
する機能を有効に利用し、測定したピッチを演算処理し
て偏心量を精度良く求めることができるため、従来の偏
心測定用測定機と、歯形および歯すじ測定用の計算機数
値制御式歯車測定機とを併設する必要がなく、計算機数
値制御式歯車測定機にソフトウェアを追加するのみで正
確な偏心量を測定することができ、歯車の回転中心のず
れ解消に役立てることができる。要するに、測定機の台
数削減、測定回数および測定時間の削減を図ることがで
きる。また、対角位置に対応する累積ピッチ誤差を演算
により求めるので、歯数が奇数歯の場合でも偏心量を求
めることができる。
値制御式歯車測定機が有している各歯毎のピッチを測定
する機能を有効に利用し、測定したピッチを演算処理し
て偏心量を精度良く求めることができるため、従来の偏
心測定用測定機と、歯形および歯すじ測定用の計算機数
値制御式歯車測定機とを併設する必要がなく、計算機数
値制御式歯車測定機にソフトウェアを追加するのみで正
確な偏心量を測定することができ、歯車の回転中心のず
れ解消に役立てることができる。要するに、測定機の台
数削減、測定回数および測定時間の削減を図ることがで
きる。また、対角位置に対応する累積ピッチ誤差を演算
により求めるので、歯数が奇数歯の場合でも偏心量を求
めることができる。
【００３８】請求項２記載の発明によれば、累積ピッチ
誤差を既知の歯のねじれ角と直角方向に演算することに
より、ハイポイド歯車の偏心量に該当する値を求めるこ
とができる。
誤差を既知の歯のねじれ角と直角方向に演算することに
より、ハイポイド歯車の偏心量に該当する値を求めるこ
とができる。
【００３９】請求項３記載の発明によれば、計算機数値
制御式歯車測定機の検出器により所定の圧力が検知され
たときに、ロータリエンコーダにより歯車の回転角を読
取ることにより、従来の手動測定機を用いた場合の押付
け力のばらつきによる測定値のばらつきを防止して、繰
返し精度の高い歯車の振れ測定を短時間のうちに行うこ
とができる。
制御式歯車測定機の検出器により所定の圧力が検知され
たときに、ロータリエンコーダにより歯車の回転角を読
取ることにより、従来の手動測定機を用いた場合の押付
け力のばらつきによる測定値のばらつきを防止して、繰
返し精度の高い歯車の振れ測定を短時間のうちに行うこ
とができる。
【図１】（Ａ）は本発明の歯車の偏心量測定方法の一実
施形態を示す平面図、（Ｂ）はその正面図である。
施形態を示す平面図、（Ｂ）はその正面図である。
【図２】測定歯車の回転角測定結果より歯の振れを求め
る概念図である。
る概念図である。
【図３】従来のスペーシングテスタによる測定方法を示
す原理図である。
す原理図である。
１ 歯車 13 検出器 16 ロータリエンコーダ
Claims (3)
- 【請求項１】 歯車の回転中心に対し加工中心の偏心量
を測定する歯車の偏心量測定方法において、 計算機数値制御式歯車測定機により各々の歯のピッチを
測定して理論値に対するピッチ誤差を求め、 対角位置におけるピッチ誤差から歯の振れを演算したこ
とを特徴とする歯車の偏心量測定方法。 - 【請求項２】 対角位置における累積ピッチ誤差を求
め、累積ピッチ誤差を既知の歯のねじれ角と直角方向に
演算することにより、ハイポイド歯車における偏心量に
該当する値を求めることを特徴とする請求項１記載の歯
車の偏心量測定方法。 - 【請求項３】 計算機数値制御式歯車測定機の検出器に
より所定の圧力が検知されたときに、ロータリエンコー
ダにより歯車の回転角を読取ることにより、歯のピッチ
を測定することを特徴とする請求項１または２記載の歯
車の偏心量測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11933196A JP3186976B2 (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 歯車の偏心量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11933196A JP3186976B2 (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 歯車の偏心量測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09304043A true JPH09304043A (ja) | 1997-11-28 |
| JP3186976B2 JP3186976B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=14758840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11933196A Expired - Fee Related JP3186976B2 (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 歯車の偏心量測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186976B2 (ja) |
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