JPS5896208A - 歯形誤差測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は歯車の歯形誤差の一定方法の改良に興し、特に
、測定子の駆動装置を小型化てきるようＫしたものであ
る。

近都、歯車の製作技術の発展にともない大蓋・大重量の
インボリュート歯車、例えば、直径５鷺９重さ５０を程
度の４のも作られるようになって来た。このような大Ｉ
１ｍ車に限らず加工精度等を知る必要から歯形の＃ｊ定
が必要不可欠であシ、従来から種々の方法が提案されて
いる。

特に、大盤歯車については測定装置への載せ換えを行な
わすに加工機、例えば、ホブ盤上に載置し九ｆｔ掬定す
ることができる装Ｗ１が提案され、電子技術郷の発達と
ともＫがなシの精度での測定が可能とな夛つつある。

例えば、第１図体）に概略を示した一定方法では、測定
子Ｏ１の先端を被−］定−車ｏ２の基礎円（半！１ｒｇ
　）上にセットし、この測定子ｏ１を回転テーブル上の
被Ｓ＋定歯車ｏ２の回転角−とＸ−−・Ｉなるインボリ
ュート鍵形−線の関係式を満足するように駆動し、測定
子ｏ１の出方とじて歯形誤差を求めるものがある（実公
昭５ｓ−４４１６４）。

ところが、上記測定方法では、第１図（ｂ）に示すよう
な被測定歯車０２の歯底円半径ｒｂが基礎円半径ｒｇよ
Ｉｔ大きい場合（通常の歯車ではｒｂ＞　ｒｇである）
Ｋは、測定子０１の先端を基礎円上に設定することがで
きない。

そこで、従来は、測定子０１を被測定歯車０２の中心１
ｉＩＬ上の基礎円の接線の延長上にセットする方法がと
られていえ。

しかし、この方法では、第１図（＆Ｉ　Ｋ示した基礎円
上Ｋ１１定子０１１セツトする場合に比較して測定子０
１の中心線りからのずらし量とのため、中心線りから左
右両側に長さとだけ、即ち２ｄ分だけ１１１１定に関与
しない部分ができ、測定子の駆動装置が大型化してしま
う。特に、大型−軍では、この部分の値も大匙く、例え
ば、モジュール２Ｓ、歯丈５１Ｌ２ｓｇｍ、圧力角２０
’、歯数１３９枚、ねじれ角２　＠”４５”５６”、　
ＰＯＤ３８９２麟、外径３９４２■、基礎円３６０４■
なる諸元の被測定歯車では、上記２ｄの値が１３００　
ｍにもなり、駆動装置の大型化のみならず、測定子駆動
部の精度上も問題となる。

本発明はかかる従来の欠点管解消し、測定子の駆動装置
の小型化を達成できるとともに測定精度も高い歯形誤差
測定方法の掃供を目的とする。

かかる目的ｔ−達成する本発明の構成は、回転駆動され
る被測定歯車の基礎円の外１ｉ　Ｋ　１１］定開始点を
設定し、当＃測定開始点と前記被測定歯車の中心とを結
ぶ方向と直交する方向に歯面上を走査し凹凸を検出する
測定子を駆動し、前記被測定歯車の回転角と前記測定子
の駆動量および歯面Ｏ凹凸の検出値とから演算により曽
記被槻定歯車の基礎円に対する歯形−線會前配測定開始
点を原点とした変換歯形−線と比較して誤差を求めるよ
うＫしたことｆｌｌ＃＊とする。

以下、本発明方法を図面を参照して詳細に説明する。

第２図−１（１））は本発明の歯形誤差測定方法の一実
施例を適用し之歯形誤差欄定装置にかかシ、侃）は正面
図、６）は平面図である。

ホメ盤のペッド１上に設けられ・たテーブル２には被測
定歯車５が加工が完了した状膝のまオ装置されている。

そして、コラム３およびホブサドル４に着脱自在にコラ
ム移動量検出器ムが設けである。このコラム移動量検出
器ムはベッド１に象付けられた直線スケール６およびコ
ラム３に取付けられ量検出ヘッド７とで構成される。を
九、＠２図Ｇ】に示すように、テーブル２０儒面に着脱
自在に被測定歯車５０回転角検出装置Ｂが設けである。

この回転角検出装置Ｂはテーブル２の＠面に摩擦されて
回転する摩擦円板８と、この摩擦ＭｉｓＫ直結された・
くルス発生器９とで構成されておシ、ノくルス発生器９
で摩擦円板＄の回転角、すなわち、テーブル２上の被一
定歯車５０Ｈ転角をノ（ルスに変換する。

さら／、被測定歯車５の歯面の凹凸を検出する測定子１
２を駆動する測定子駆動装置Ｃがホブサドル４に取付社
てあり、）（ルス毫−夕１０と過多ねじＩＩＫＩＩ合し
九Ｉｌｌ電子１２と直線スケール１３および検出ヘッド
１４とで構成しである。この測定子１２はパルスモータ
１０および送多ねじ１１によるネジ送多機構によって図
中の矢印方向（第２図価）での左右方向）に駆動され直
線スケール１３および検出ヘッド１４でなるＩｌｌ定子
電子量検出器１５で測定子１２の移動量（駆動量）を検
出する。

そして、被測定歯車５の歯形誤差を求める丸めの測定デ
ータの記憶、演算、出力郷を行なう演算処理装置りが設
けである。

かように構成された歯形誤差−（定装置で、ＩＩＩ定子
電子を駆動するａｌｌ定子電子装置Ｃを小型化し移動距
離管短かくシ、シかも歯底円の半径）が基礎円の半径ｒ
ｇよりも大きｈ場合にも測定可能とするため、第３図に
示すように、Ｖ電子を基礎円の外側に設定し友測定開始
点Ｓに位置させるとともに＃ｌ定電子移動方向Ｘを一］
定開始点８と被測定歯車の中＜７０とを結ぶ中心線りと
直交する方向にする。この状態では１Ｅｌｌ定開始点８
と基礎円とはΔ１”ｇだけ離れている。

このようにｊｒｇだけ測定子１２を基礎円の外側に設定
するため、被測定歯車５０回転に伴って、その回転角に
応じてｔｉｉｓ上に測定子１２を動かしても測定子１２
の先端は基礎円に基づくインボリュート歯形１１１１！
１で形成され九−面上を走査せず、　ｙｔａａインボリ
ュート歯形からの誤差量が直接には求められないという
問題があるが、この点については、以下に説明する方法
によって解決できる。これを第４図に基づいて説明する
。

まず、基礎円（半径ｒｇ　）よシもノｒｇだけ半径の大
きい円（ＩＩＩ定円、半径ｒｇ＋）ｒｇ）を仮定して、
この掬定円上ＫＩＩＪ定開始点Ｓを設定し、この１点に
＠電子１２の先端Ｓｔ−設置する。

今、被測定歯車５は反時計方向＃Ｃ回転しているとし、
ある一つの代表歯Ｗｉ夏について考える。

この代表−面夏の基端部が第４図に示すように測定開始
点８ｔ−通る中心線り上にあるときを基準位置とする。

この基準位置から、測定子１２の先端部と代表歯’１ｉ
ｉｌとの接触、すなわち歯形誤差測定の開始は６点で起
り、このとき、被測定歯車５Ｆｉ基準位置から−・だ叶
回転するとともに歯面璽となる。

このｌ・は次式（１）で表わすことができる。

・・・　（１） 測定開始後、例えば、回転角検出装置Ｂによって測定し
た被測定歯車５０回転角＃（具体的には回転速度）およ
びＩＩＪ定子電子からの出力によって御ｊ電子駆動装置
Ｃ（パルスモータ１ｏと過多ねじ１１）ｌ駆動すべきｗ
Ｉ＠信号を、測定子１２の出力に応じて測定子１２の測
定量を〇にするように与えながら測定子１２１駆動する
方法（特８１８５６−６４６１０　）テｌｌｌ定を続叶
、歯面璽がさらに角度〜だけ回転Ｌ／ｍＩとなった状Ｉ
ＩＫついて考える。

この状態での測定子１２の先端の位置を御ｊ定開始点８
での中心線りと直交する方向のＰ点とする。

このときの測定子移動量検出ａ１５と測定子１２で検出
し友各欄定値の和がＸ・であるとすると、１１１４図中
の角度−１＋　’寞＊　’ｍはそれぞれ次式（２）％式
％ （２） 友だし、＃１はＨ転角検出装置Ｂで検出した被測定歯車
５の回転角 こむで、＃、杜第４図から明らかなようにインポリエー
ト歯形を決める糸巻のほどけ角であシ、＊両層が１ｌｉ
Ｉｌ的なインボリュート歯形であれば次式６）の関係が
成立する。

＃１　＋　ａｍ　−＃濡　　　　　　　　　　　・・・
（５）しかし、歯面謹上の２点に凹の歯形誤差があれば
、 一、＋＃、＞＃。

となり、逆ＫＰ点に凸の歯形誤差があれば’＊　＋　−
ｇ　＜　＃ｘ となる。

し九がって、各一定量＃１およびＸ・から求められる＃
、　＋　＃、　、　＃、の大小関係によって歯形誤差を
把握することができる。

ここで、代表歯面夏が理想インボリュート−面であると
すれば、Ｐ点のＵ−マ座標系に対するり座標値ｑはイン
ｙ　＋７二一ト曲線の式と座標変換の公式から次式（６
）で与えられる。

ｕｇｌ”、　［（ｓｉｎ＃１−１＠ａａｏｍｌｚ）ａ　
ｃｏｓ＃。

＋（ｏｏｓ＃１＋４１　ｓｉｎ＃１）ｅ＋ｓｉｎ＃１）
　　１ｌａｌｌ（５）したがって、Ｕの＃凰に対する微
分係数＋ｌｕ７．。

は次式（７）となる。

ｎ −＋！　−ｒｇ　（（ｍｉｎ＃、−＃１　＠ａｏｓ＃１
）　ｍ　ｓｉｎ＃１ａ＃ｌ −４−（ｅｏｓ＃ｍ＋＃ｓ・ｓｉｎ＃ｍ　）・６０８１
１　）　　・・（７）今、１ｇ　−１１−＃１５６１１
として（７）弐に代入すれば、符号も考慮してｄｕは次
式（８）となる。

６ｎｘｘ　ｒｇ　（（ｓｉｎ＃１−１２　Ｓ　ａｏａ＃
１）　ｍ　ｓｉｎ＃１＋（ｃｗ＃１＋＃１ｅａｉＪ！Ｌ
＃１）ｃｏｓ＃、）（＃、−＃、−１１　）・・拳　（
８ン したがって、歯面部の法線方向への歯形誤差ｌＦｉ第４
１１から明らかなように次大（９）で与えられる。

１ｗａｕＸｏｏｓ＃。

戴！”ｇ　（（ｓｉｎ＃、　−＃、　ａ　ｃｏｓ−富）
・−１ｎ６＋（ｅｏｓ＃１＋＃１ｓ　ｌ１ｌｉｎｅ１　
）　＠　ａｏｍｌ＠　）（＄１−１２−　＃、）　ｅ　
ｏｏｓ　＃１・・・（９） 以上、説明したように、測定子１２を基礎円よＪ）　ｊ
ｒｇだけ外側に設定して一歯形誤差１を上記（９）式で
演算によって求めることができる。したがって、−電子
を基礎円からずらして設定しても測定に関与しない部分
がなく、測定子駆動装置ｏｔ−小蓋化できるとともに駆
動誤差も減少し測定精度の向上ともなる。

オ良、ホブ盤上に被ｉｍｑ書車５ｔ−載置したまま測定
するネブＩＩＩＩＦｉ載式歯形誤差測定装置に適用すれ
ば、被測定歯車５を載せ換える必要がなく、大蓋・大重
量の歯車のＩｌｌ定が容易にでき極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図（１（ト）は従来の歯形調定方法の概略説明図で
、　（ａ）は測定子を基礎円上に設置する場合、（ロ）
は測定子を基礎円の接線の延長上に設置する場合、第２
図−）（ｂ）は本発明の歯形誤差測定方法の一実施例を
適用した歯形誤差測定装置にかかシ、（転）は正面図、
薗は平面図、第３図は本発明方法の測定子の設置場所の
説明図、［４図は本発明の歯形誤差の測定ｊ［ｊｌの説
明図である。 図　　両　　中、 ムはコラム移動量検出器、 ＢＦｉ回転角検出装置、 ｏＨ測定子駆動装置、 Ｄは演算処理装置、 ｒｇは基礎円の半径、 ）ｒ、は―ｊ定開開始点基礎円とのずれ量、ｒｂは歯底
円の半径、 ８は測定−始点、 ■、鳳、Ｉ紘歯形−纏である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転駆動される被測定歯車の基礎円の外憫に測定開始点
   を設定し、当該測定開始点と前記被測定歯車の中心とを
   結ぶ方向と直交する方向く歯面上を走査し凹凸を検出す
   る測定子を駆動し、前記被測定歯車の一転角と前記測定
   子の駆動量および歯面の凹凸の検出値とから演算によシ
   前記被測定歯車の基礎円に対する癩形曲線管前配橢定開
   始点を原点とした変換−形曲線と比較して誤差を求める
   ようにし喪ことを特徴とする歯形誤差測定方法。