JPH11194072A - ギヤ騒音検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ギヤ騒音検査装置を種々なワークに共通使用で
きるようにする。 【解決手段】 振動センサーユニット１と、この検出結
果が出力される本体制御部２と、その判定結果を表示す
るシグナルポール３を備え、振動センサーユニット１を
本体制御部２と分離させる。振動センサーユニット１は
近接スイッチ５と振動センサー６を一体化し、磁石７に
よりワーク８のステー９へ着脱自在に取付ける。振動セ
ンサー６はワーク８の振動に対応した電圧が変化する検
出信号を出力する。本体制御部２はワークセンサー１
０、ワークタイマー１１、判定手段１２、遅延タイマー
１３、制御手段１５を備え、判定手段１２は振動センサ
ー６の検出信号が所定レベルより大きいとＮＧ信号を制
御手段１５へ出力し、所定レベル以下のときは信号を出
力しない。シグナルポール３は判定結果等を表示するた
めの表示部であり、ワークセット後の検査開始前及びＮ
Ｇ判定時に点灯するＮＧランプ１６とブザー１８、検査
開始及びＯＫ判定時に点灯するスタートランプ１７を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はギヤ機構における
ギヤ騒音を振動センサーにより検出し、その検出結果に
基づいて判定手段により異常有無を判定するようにした
ギヤ騒音検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平８−１３６４０７号には、デファ
レンシャルケースをワーク台へ取付け、上方から昇降シ
リンダに支持されたクランプ台を下降させ、このクラン
プ台と一体になっているクランパによりワークを位置決
め固定するとともに、クランパ内に組み込まれた振動セ
ンサーにより、ギヤ打音等を検出するギヤ騒音検査装置
が示されている。

【０００３】なお、検査対象となるギヤ騒音は、特定の
歯部における噛み合い時に発生する断続的なギヤ打音
や、噛み合い時に連続的に発生するセリ音等があり、こ
れらのギヤ騒音の発生と同時にギヤ機構に振動が発生
し、この振動とギヤ騒音の大きさに相関関係があるた
め、振動センサによって振動の大きさを検出し、検出値
が所定レベル以上のとき異常振動と判断して抜き取るよ
うになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の場合は、
振動検出部である振動センサーを組み込んだクランプ台
はワーク専用に設計されるため、ワークが異なる毎にク
ランパが異なり、その結果、振動検出部を作成し直すこ
とになる。このため、種々なワークに対して振動センサ
ーを共通使用できる汎用性のあるギヤ騒音検査装置が求
められている。

【０００５】そのうえ、振動センサーがクランパ内蔵の
ため、測定位置が固定され、必要に応じて測定位置を変
化させることができず、このため測定の自由度が制約さ
れる。さらに、振動センサーが検出する振動は、ワーク
の振動そのものでなく、クランパを介して間接的なもの
となるため、多少とも変質されたものとなる。したがっ
て、ワークの振動そのものを直接検出することも望まれ
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願のギヤ騒音検査装置に係る第１の発明は、ギヤ
機構におけるギヤ騒音を振動センサーにより検出し、そ
の検出結果に基づいて判定手段により異常有無を判定す
るようにしたギヤ騒音検査装置において、前記振動セン
サーを、前記判定手段が設けられた装置本体部と分離さ
せるとともに、この振動センサーを取付手段によりワー
クへ直接着脱自在に取付けるようにしたことを特徴とす
る。

【０００７】第２の発明は上記第１の発明において、振
動センサーを近接スイッチと一体の振動センサーユニッ
トとしたことを特徴とする。このとき、近接スイッチが
ＯＮした後所定時間経過後に振動を計測開始する遅延タ
イマーを設けてノイズの計測を回避するようにもでき
る。

【０００８】第３の発明は上記第１の発明において、取
付手段が磁石又はクリップであることを特徴とする。

【０００９】

【発明の効果】第１の発明によれば、振動センサーを装
置本体部と分離して取付手段によりワークへ直接着脱自
在に取付けることができるため、ワークが異なる毎に専
用の振動検出部を作成し直すような必要がなく、種々な
ワークに対して共通使用できるため汎用性が得られる。

【００１０】そのうえ、ワークの真に測定必要な位置へ
随時に取付できるから、必要に応じて測定位置を変化さ
せることができるため測定の自由度が大きくなる。さら
に、振動センサーはワークの振動そのものを直接検出で
きるから、より正確な判定が可能になる。

【００１１】第２の発明によれば、振動センサーを近接
スイッチと一体の振動センサーユニットとしたので、振
動センサーユニットをワークへ取付ると近接スイッチが
ＯＮになり、その後自動的にワークのギヤ騒音を検出す
ることができる。

【００１２】第３の発明によれば、取付手段を磁石又は
クリップとすることにより、簡単な構造で振動センサー
をワークへ着脱自在かつ容易に取付できる。このとき、
ワークが鉄製等強磁性体であれば磁石を使用でき、非磁
性体であればクリップを使用できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本願発明の
一実施例を説明する。図１は実施例装置のブロック図、
図２は判定方法の説明図、図３はレベル設定治具の概略
図、図４は装置全体のシーケンス図、図５は検査方法の
フローチャートである。

【００１４】図１において、このギヤ騒音検査装置は、
図示省略のワーク台及びワークのギヤ機構を駆動させる
ためのギヤ駆動手段で構成された装置本体部と、ギヤ駆
動時におけるギヤ騒音を検出・判定する検査部を備える
とともに、検査部は、振動センサーユニット１と、この
検出結果に基づいてギヤ騒音のレベルを判定する本体制
御部２と、その判定結果を表示するシグナルポール３を
備える。

【００１５】なお、検査部は、振動センサーユニット１
を除き装置本体部に対して一体又は別体のいずれであっ
てもよい。さらに、シグナルポール３は装置本体部又は
本体制御部２のいずれかと一体もしくはこれらのいずれ
とも別体になっていてもよい。

【００１６】この振動センサーユニット１は、装置本体
部及び本体制御部２のいずれとも別体に構成され、かつ
本体制御部２と電線を介して電気的に接続するだけであ
り、本体制御部２と分離されているので、電線の長さの
範囲で任意の取付場所へ自由に移動させることができ
る。

【００１７】なお、検出信号の伝送手段を電線に代えて
無線や赤外線等のコードレス形式にすれば、振動センサ
ーユニット１の取付範囲がさらに拡大し、取付の自由度
を大きくできる。

【００１８】前記振動センサーユニット１は、共通プレ
ート４に取付けられた近接スイッチ５と振動センサー６
を備え、振動センサー６には本願発明の取付手段の一例
である磁石７が一体化され、この磁石７によりワーク８
から一体に突出しているステー９へ着脱自在に取付けら
れている。

【００１９】近接スイッチ５は磁石７をステー９へ取付
けることにより、先端検出部がステー９へ所定距離以上
近接したときＯＮとなり、これにより振動センサーユニ
ット１のワーク８に対するセット状態を検出するように
なっている。

【００２０】振動センサー６は圧電体で構成され、ワー
ク８に内蔵されたギヤ機構が回転駆動されるときのステ
ー９へ伝わる振動に応じて内部の圧電体が振動して電圧
を発生することにより、これを検出信号として出力する
公知のものである。

【００２１】本実施例におけるワーク８は車両のミッシ
ョンであり、内部に後述するギヤ機構を備えたアルミ合
金のケースを有し、ワーク台へセットされ、モータ等の
駆動手段によりギヤ機構を駆動する。ステー９は鉄等の
強磁性体である。

【００２２】本体制御部２は、ワークセンサー１０、ワ
ークタイマー１１、判定手段１２、遅延タイマー１３及
び制御手段１５を備えるとともに、その判定結果等の表
示部であるシグナルポール３は、ＮＧランプ１６、スタ
ートランプ１７及びブザー１８を備え、ＮＧランプ１６
及びブザー１８は主に異常判定（ＮＧ）時に点灯又は鳴
動し、スタートランプ１７は主に正常判定（ＯＫ）時に
点灯するようになっている。

【００２３】ワークセンサー１０は光電管で構成され、
ワーク８をワーク台にセットするとこれを光電管で検知
してＯＮになり、検出信号をワークタイマー１１へ出力
する。ワークタイマー１１はワークセンサー１０の検出
信号が入力されると、約９０〜１２０秒後に判定手段１
２をＯＮし、同時にＮＧランプ１６を点灯させ、振動セ
ンサーユニット１がワーク８へ取付られることにより近
接スイッチ５がＯＮになると消灯する。

【００２４】判定手段１２は振動センサー６の検出した
ワーク８の振動に対応する検出信号を増幅するアンプで
あり、かつその検出信号が所定レベルより大きいとＮＧ
信号を制御手段１５へ出力し、所定レベル以下のときは
信号を出力しないように構成されている。

【００２５】遅延タイマー１３は判定手段１２による判
定開始を一定時間（約１〜３秒）遅延させるためのもの
であり、遅延時間が経過すると、判定手段１２による判
定を開始するとともに、スタートランプ１７を点灯させ
る。

【００２６】図２はＮＧ信号の出力判定における基準設
定方法を示し、図中のＡに示すように、ワーク８内のギ
ヤ機構は、互いに噛み合うメインシャフト２０上のメイ
ンギヤ２１とカウンタシャフト２２上のカウンタギヤ２
３で構成される。

【００２７】このギヤ機構が発するギヤ騒音の大きさ
は、前述のようにギヤ機構駆動時におけるワークの振動
に置き換えることができ、この振動の大きさは振動セン
サー６による検出値（電圧Ｖ）で知ることができる。

【００２８】したがって、異常騒音となる騒音レベルに
対応する電圧を基準値（図中のＤ，Ｅ）に設定すれば、
それ以上のものがＮＧ信号となる。このＮＧとＯＫの境
界となるＮＧ信号の基準値は、実験により予め設定され
る。

【００２９】また、ギヤ打音を判定する場合は、図中の
Ｂで示すように所定の基準値Ｄより大きいものをＮＧ、
それ以下をＯＫと判断し、複数回転（例えば、５回転）
分計測してそのうち１回でも基準値Ｄ以上になればＮＧ
とする。

【００３０】セリ音の場合は、図中のＣのように１回転
分の検出値につき基準値Ｅを越えるものがあるとＮＧと
判定する。

【００３１】なお、このようなレベル設定を標準のギヤ
機構を駆動して行うと、設定の度にメインギヤ２１とカ
ウンタギヤ２３を噛み合わせ駆動することになり、噛み
合わせ部が次第に摩耗することにより振動が変化し、徐
々に精度が低下する。

【００３２】このため、レベル設定は、図３に示す振動
マスター治具により行う。この治具は、ベース２５上に
鉄板等の振動板２６を片持ち支持し、振動板２６のベー
ス２５上方位置に振動センサーユニット１を取付けると
ともに、振動板２６の自由端側で所定高さＨ上方から標
準質量２７を落として発生する振動板２６の振動を測定
し、これを基準値Ｄ又はＥとする。符号２８は標準質量
２７を予め一時的に保持しておくホルダである。

【００３３】図４は本検査装置のシーケンス図であり、
ＡＣ１００Ｖの母線３０は電源スイッチ３１で開閉され
るとともに、変換器３２を介してＤＣ２４Ｖの母線３３
と接続している。母線３０には振動センサーユニットの
振動センサー６と本体制御部が接続され、母線３３には
振動センサーユニットの近接スイッチ５及びシグナルポ
ール３が接続され、かつ電源スイッチ３１のＯＮで点灯
する電源ランプ３４が設けられている。

【００３４】本体制御部はリレー回路で構成され、ワー
クセンサー１０がＯＮのとき、ブレーク接点Ｔ３、同様
のブレーク接点を有するリセットボタンＰＢを介してス
タートリレーＲＬ１を作動する。

【００３５】スタートリレーＲＬ１が作動すると、メイ
ク接点ＲＬ１が閉じて、ワークセンサー１０を自己保持
し、かつワークタイマーＴ１をスタートさせ、同時にシ
グナルポール３のＮＧランプ１６を点灯させかつブザー
１８を鳴らす。

【００３６】なお、シグナルポール３は、メイク接点Ｔ
１が閉じてかつブレーク接点ＲＬ２が閉じているとき又
はメイク接点ＲＬ３が閉じるときＮＧランプ１６を点灯
してかつブザー１８を鳴らし、メイク接点Ｔ２が閉じて
いるときスタートランプ１７を点灯するようになってい
る。

【００３７】したがって、近接スイッチ５がＯＮすると
それ以降は、後述する近接スイッチリレーＲＬ２が作動
してブレーク接点ＲＬ２が開くまで、ＮＧランプ１６の
点灯及びブザー１８の鳴動が継続する。

【００３８】近接スイッチ５はＯＮにより近接スイッチ
リレーＲＬ２を作動させ、これにより、メイク接点ＲＬ
１と直列のメイク接点ＲＬ２が閉じて遅延タイマーＴ２
をスタートさせ、同時にメイク接点Ｔ１と直列のブレー
ク接点ＲＬ２を開いて、ＮＧランプ１６を消灯させ、か
つブザー１８を停止させる。

【００３９】遅延タイマーＴ２の遅延時間が経過する
と、振動センサー６へ直列に接続するメイク接点Ｔ２を
閉じて振動センサー６をスタンバイさせ、同時に他のメ
イク接点Ｔ２を閉じて、ブレーク接点ＲＬ３を介して検
査タイマーＴ３をスタートさせるとともにスタートラン
プ１７を点灯させる。

【００４０】検査タイマーＴ３は前記判定法方で説明し
たように、必要な回転数分の計測が可能なようにタイマ
ー時間を任意に設定でき、設定時間の間振動センサー６
によるＮＧ信号の入力を待ち受けする。

【００４１】そこで、この間に振動センサー６へＮＧ信
号が入力されると、振動センサー６がＯＮになり、ブレ
ーク接点を有するリセットボタンＰＢを介して振動セン
サーリレーＲＬ３を作動させる。

【００４２】検査リレーＲＬ３が作動すると、メイク接
点ＲＬ３が閉じて振動センサー６をＯＮに自己保持する
とともに、シグナルポール３のＮＧランプ１６を点灯さ
せかつブザー１８を鳴らす。同時に、検査タイマーＴ３
に接続するブレーク接点ＲＬ３を開き、検査タイマーＴ
３を停止させる。

【００４３】この状態はリセットされるまで継続し、リ
セットボタンＰＢを押して接点を開くと、スタートリレ
ーＲＬ１及び検査リレーＲＬ３が不作動になり、その結
果、閉じていたメイク接点ＲＬ１が開いてワークセンサ
ー１０の自己保持を解き、かつワークタイマーＴ１及び
遅延タイマーＴ２を解除する。

【００４４】遅延タイマーＴ２の解除によって閉じてい
たメイク接点Ｔ２が開き、振動センサー６をＯＦＦにし
かつ検査タイマーＴ３を解除し、さらにスタートランプ
１７を消す。

【００４５】これと同時に閉じていたメイク接点ＲＬ３
が開いて振動センサー６の自己保持を解き、さらにＮＧ
ランプ１６を消灯させ、かつブザー１８を停止させ、全
体がリセットされる。

【００４６】一方、検査タイマーＴ３のタイムアップま
でに振動センサー６へＮＧ信号が入力されなければ、タ
イムアップとともにリセットがかかる。すなわちまず、
ワークセンサー１０と直列のブレーク接点Ｔ３を開いて
スタートリレーＲＬ１を不作動にする。

【００４７】スタートリレーＲＬ１が不作動になると、
閉じていたメイク接点ＲＬ１が開いてワークセンサー１
０の自己保持を解き、ワークタイマーＴ１及び遅延タイ
マーＴ２を解除し、その結果、閉じていたメイク接点Ｔ
２が開いてスタートランプ１７を消灯する。

【００４８】次に、図５のフローチャートに基づいて検
査法方を説明する。まず、電源をＯＮにしてワークセン
サー１０をスタンバイさせ（Ｓ１）、ワーク８をワーク
台へセットすると（Ｓ２）、これをワークセンサー１０
の光電管が検知してＯＮとなる（Ｓ３）。

【００４９】これにより、ワークタイマーＴ１がスター
ト（Ｓ４）し、その後所定時間経過すると、ＮＧランプ
１６を点灯させかつブザー１８を鳴らして振動センサー
ユニット１のセットを促し（Ｓ５）、この状態を振動セ
ンサーユニット１のセットまで継続する。

【００５０】このようにワークタイマーＴ１を設定する
のはワーク８のセット後、検査開始までのタイムラグを
考慮したものであり、振動センサーユニット１のセット
へ余裕を持って移行できるようにするためである。

【００５１】その後、振動センサーユニット１がセット
されると（Ｓ６）、近接スイッチ５がＯＮになり（Ｓ
７）、ＮＧランプ１６を消灯させかつブザー１８を停止
する（Ｓ８）とともに、遅延タイマーＴ２がスタートす
る（Ｓ９）。

【００５２】遅延タイマーＴ２は、近接スイッチ５のＯ
Ｎで直ちに検査開始とした場合に、ギヤ機構の回転が不
安定等の原因で発生するノイズを入力しないようにする
ために用いられ、所定の遅延時間経過後、検査開始とな
り、検査タイマーＴ３がスタートして（Ｓ１０）、同時
にスタートランプ１７が点灯し（Ｓ１１）、以後所定時
間内で判定がおこなわれる（Ｓ１２）。

【００５３】この判定結果がＯＫの場合は、検査タイマ
ーＴ３のタイムアップまで判定を継続し（Ｓ１３）、タ
イムアップと同時にスタートランプ１７を消灯する（Ｓ
１４）。この間にＮＧランプ１６の点灯及びブザー１８
の鳴動がないので、検査はＯＫと判断でき、これにより
検査を完了する（Ｓ１５）。

【００５４】一方、Ｓ１２において判定がＮＧになれ
ば、ＮＧランプ１６の点灯及びブザー１８の鳴動が生じ
るので（Ｓ１６）、直ちにリセットボタンＰＢを押して
リセットし（Ｓ１７）、その後、ワーク８にＮＧスタン
プを押し（Ｓ１８）、このワーク８を抜き取る（Ｓ１
９）ことにより、完了となる（Ｓ２０）。

【００５５】このように、本実施例の装置によれば、振
動センサーユニット１を本体制御部２と分離するととも
に、ワーク８へ直接着脱自在に取付けることができるた
め、ワーク８が異なってもその都度専用の振動センサー
ユニット１を作成し直す必要がなく、種々なワークに対
して共通使用できるため汎用性が得られる。

【００５６】そのうえ、ワーク８の真に測定必要な位置
へ随時に取付できるから、必要に応じて測定位置を変化
させることができるようになり、測定の自由度が大きく
なる。さらに、振動センサーユニット１はワーク８の振
動そのものを直接検出できるから、より正確な判定が可
能になる。

【００５７】しかも、振動センサー６を近接スイッチ５
と一体の振動センサーユニット１としたので、振動セン
サーユニット１をワーク８へ取付け、近接スイッチ５が
ＯＮになるとその後自動的にワーク８のギヤ騒音を検査
することができる。

【００５８】そのうえ、取付手段を磁石７にすることに
より、簡単な構造で振動センサー６をワーク８の強磁性
体であるステー９へ着脱自在かつ容易に取付できる。

【００５９】図６は他の使用例を示す図であり、振動セ
ンサー６に設けた磁石７を利用して、自動車のボンネッ
ト４０や床下４１等の鉄部へ取付けて内部のギヤ騒音を
検査するものであり、大型の完成車両に対しても容易か
つ迅速に検査可能であり、特別の大型かつ高価なワーク
台を形成する必要もなくなる。

【００６０】図７は振動センサー６に手で握るようにな
っているクリップ５０を一体化した例であり、５１はハ
ンドル、５２はリターンスプリング、５３は支点軸、５
４は挟み部である。

【００６１】この挟み部５４でワークの検査部近傍を挟
めば容易にワークへ取付けることができ、特に、ワーク
全体又はその取付部分がプラスチック等の非磁性体であ
る場合でも取付可能になるから好都合である。

【００６２】なお、本願発明は上記実施例に限定され
ず、種々に変形可能であり、例えば、このようなギヤ騒
音を検査する対象ワークはギヤ機構を内蔵するものなら
ば可能であり、他に車両用のデフ装置等がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例装置のブロック図

【図２】 判定方法の説明図

【図３】 レベル設定治具の概略図

【図４】 装置全体のシーケンス図

【図５】 検査方法のフローチャート

【図６】 他の使用例を示す概略図

【図７】 別実施例の概略図

【符号の説明】

１：振動センサーユニット、２：本体制御部、３：シグ
ナルポール、５：近接スイッチ、６：振動センサー、
７：磁石、８：ワーク、９：ステー、１０：ワークセン
サー、１１：ワークタイマー、１２：判定手段、１３：
遅延タイマー、１５：制御手段、１６：ＮＧランプ、１
７：スタートランプ、１８：ブザー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ギヤ機構に発生するギヤ騒音を振動センサ
   ーにより検出し、その検出結果に基づいて判定手段によ
   り異常有無を判定するようにしたギヤ騒音検査装置にお
   いて、前記振動センサーを、前記判定手段が設けられた
   装置本体部と分離させるとともに、この振動センサーを
   取付手段によりワークへ直接着脱自在に取付けるように
   したことを特徴とするギヤ騒音検査装置。
2. 【請求項２】振動センサーを近接スイッチと一体の振動
   センサーユニットとしたことを特徴とする請求項１に記
   載したギヤ騒音検査装置。
3. 【請求項３】近接スイッチがＯＮになってから、所定時
   間経過後にギヤ騒音の判定を開始するための遅延タイマ
   ーを設けたことを特徴とする請求項２に記載したギヤ騒
   音検査装置。
4. 【請求項４】前記取付手段が磁石であることを特徴とす
   る請求項１に記載したギヤ騒音検査装置。
5. 【請求項５】前記取付手段が振動センサーと一体でかつ
   前記装置本体部と別体であるとともにワークに対してそ
   の一部へ挟んで取付けられるクリップであることを特徴
   とする請求項１に記載したギヤ騒音検査装置。