JPH01100434A - 歯すじ方向誤差検出用マスター歯車 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は両歯面噛み合い測定機で使用されることのでき
る歯すじ方向誤差検出用マスター歯車に関する。

〔従来の技術〕

特開昭５７−２３８３５号公報に記載されているように
、マスター歯車と被測定歯車とを噛み合わせて回転させ
ながら両歯車の中心間距離の変化を測定する両歯面噛み
合い測定機が知られている。

従来、歯すじ方向誤差を検出するためには、別の試験機
を用いて各歯を調査することが行われ、１個の歯車の試
験のためにかなり長い試験時間を必要としていた。その
ため、例えば、歯車製造ラインに追いつかず、製造され
る歯車を全数検査することができなかった。本願の出願
人は先に特願昭第６２−８１２５号において、上記した
ような両歯面噛み合い測定機を使用して歯すじ方向誤差
を検出することのできる歯すじ方向誤差検出用マスター
歯車を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記歯すじ方向誤差検出用マスター歯車は、所定数の変
化をつけた歯溝を含み、この所定数の歯溝を１単位とし
て複数の単位が全周に繰り返して形成されていることを
特徴とするものであった。

マスター歯車に変化をつけた歯溝を設けることは、規則
的に連続的に変化する基準歯すしを設けることである。

従って、このマスター歯車と被測定歯車とを噛み合わせ
て両歯車の中心間距離の変化を測定すると、測定チャー
ト上に、マスター歯車に変化をつけた歯溝に従って一定
のピッチで山と谷を繰り返す、例えばサインカーブ状の
波形曲線が得られる。被測定歯車の歯すじに異常がある
と、前記波形曲線の構成波形の形が歪む。即ち、山形の
テーパーが変化してへの字又は逆への字状になることに
よって、被測定歯車の歯すじ方向誤差を知ることができ
る。

本発明はこのような歯すじ方向誤差検出用マスター歯車
を改善しようとするものである。上記マスター歯車は１
．単位内で歯溝に変化をつけたものであった。即ち、連
続する１歯毎に歯すじの変化をつけていた。このため、
マスター歯車の製造に際して、各歯の形成毎に工具の段
取り替えを行うことが必要であり、そして変化する各歯
形間で発生するピッチ誤差を小さくするのが難しいとい
う問題が生じた。ピッチ誤差のついたマスター歯車を使
用すると、ピッチ誤差の影響が測定波形曲線に大きく現
れ、検出精度が低下するという問題点が発生した。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による歯すじ方向誤差検出用マスター歯車は、連
続した複数の歯を１群として所定の歯すじ精度で形成し
、群毎に順次歯すじ精度を変化させて円周上に配置した
ことを特徴とするものである。

〔作　用〕

上記構成によれば、１群内の歯は全て同じ歯すじを有す
るので、ｌ歯毎に変化させる場合よりも製造上簡単であ
る。群毎に順次歯すじ精度を変化させているので、被測
定歯車の歯すじに異常があればその内のいずれかの群に
近いものがあり、それを読み取ることによって歯すじ誤
差を検出することができる。

〔実施例〕

第１Ａ図及び第１Ｂ図は本考案による歯すじ方向誤差検
出用マスター歯車を示し、第２図及び第３図に示される
両歯面噛み合い測定機に使用されるものである。

第２図及び第３図を参照すると、両歯面噛み合い測定機
は、第１、第２、及び第３固定フレーム１０　、１２　
、１４を具備する。これらの第１、第２、及び第３固定
フレーム１０　、１２　、１４は相互に平行に配置され
る。第１固定フレーム１０には、軸線方向に対向した一
対のセンタストック１６　、１８が取りつけられ、これ
らのセンタストック１６．１８にはそれぞれ回りセンタ
２０　、２２が取りつけられる。これらの回りセンタ２
０　、２２にはマンドレル２４に支持されたマスター歯
車２６が回転可能に取りつけられる。また、第１固定フ
レームｌＯには、ブラケット２８が取りつけられる。ブ
ラケット２８は駆動歯車３０を支持し、駆動歯車３０は
電動機３２から駆動され且つマスター歯車２６に噛み合
ってこれを回転させる。

第２固定フレーム１２には水平な支持軸３４が取りつけ
られ、支持軸３４には可動フレーム３６が回動可能に取
りつけられる。可動フレーム３６には、前記第１固定フ
レーム１０上の構造と同様に一対のセンタストック３８
　、４０が取りつけられ、これらのセンタストック３８
　、４０にはそれぞれ回りセンタ４２　、４４が取りつ
けられる。これらの回りセンタ２０　、２２にはマンド
レル４６に支持された被測定歯車４８が取りつけられる
。マスター歯車２６と被測定歯車４８とは相互に平行に
配置され、且つ相互に噛み合うことができるようになっ
ている。

被測定歯車４８は支持軸３４に枢着された可動フレーム
３６に支持されているので、支持軸３４を中心とした円
上を動くことができ、マスター歯車２６と被測定歯車４
８の中心間の距離が可変である。可動フレーム３６から
延びるアーム３６ａと第３固定フレーム１４との間には
圧縮スプリング５０が配置され、それによって、被測定
歯車４８がマスター歯車２６に向かつて付勢されている
。

被測定歯車４８に偏心やその他の欠陥があると、被測定
歯車４８が押されて両歯車間の中心間の距離が増加する
。

第３固定フレーム１４にはさらに変位検出器５２が取り
つけられ、その先端の測定子５２ａが可動フレーム３６
から延びるアーム３６ａに接触し、それによって、マス
ター歯車２６と被測定歯車４８の中心間の距離を検出す
ることができる。変位検出器５２は制御パネル５４に接
続される。また、マスター歯車２６の回転位置を検出す
るためにロータリエンコーダ５６が設けられる。

第１Ａ図及び第１Ｂ図を参照すると、マスター歯車２６
は、連続した複数の歯を１群として所定の歯すじ精度で
形成し、群毎に順次歯すじ精度を変化させて円周上に配
置したものである。実施例にいては、ＡからＥまでの５
群が設けられている。

各群はそれぞれ連続した複数の歯を含み、各群内の歯す
じは全て等しい。この場合、歯数が５で割り切れないと
きには各群の構成歯数は等しくなくてもよい。

歯すじは、第１Ｂ図に示されるように、群毎に順次変化
するように形成されている。この例は平歯車の場合を示
し、０群の歯が基準精度として形成され、歯すじが歯車
の軸線と平行である。はすば歯車の場合には、基準とな
る適切なねじれ角度を採用することができる。

０群の隣はＢ群とＤ群である。Ｂ群の歯の歯すじは左へ
Ｔ（Ｍ）だけ傾斜した精度で形成されている。また、Ｄ
群の歯の歯すじは右へＴだけ傾斜した精度で形成されて
いる。この場合、傾斜方向が逆であるので、Ｄ群のよう
に右へ傾斜しているのをマイナス符号を付けて示す。さ
らにその隣のＡ群とＥ群は、２Ｔ及び−２Ｔだけ傾斜し
た精度で形成されている。従って、Ａ群からＥ群へ向か
って順番に２７．Ｔ、Ｏ、−Ｔ、−２Ｔの歯すじ精度で
形成されている。

第４図は、第２図及び第３図に示される両歯面噛み合い
測定機に第１Ａ図及び第１Ｂ図に示されるマスター歯車
２６を取りつけて被測定歯車（サンプル）と噛み合わせ
且つ回転させつつ試験を行った結果を示す図である。マ
スター歯車２６のサンプルに対する噛み合い位置は時間
の経過とともに変化する。従って、第４図の横軸（時間
軸）の目盛りをマスター歯車２６の噛み合っている群Ａ
〜Ｅを表す記号で示した。

第４図（Ａ）は、サンプルの歯すじが右傾斜（−２７）
の場合の測定結果である。マスター歯車２６のＡ群の歯
すじ方向（２Ｔ）であるので、両歯車の中心間の距離は
サンプルとマスター歯車２６のＡ群の歯とが噛み合うと
きに丁度はすば歯車の噛み合いのように最小値（Ｘｏ）
になる。そして、両歯車の中心間の距離はマスター歯車
２６の噛み合い位置がＡ群からＥ群へ進むにつれて階段
状に右上がりに大きくなる。従って、このように階段状
に右上がりの測定曲線が得られたらサンプルの歯すじが
右方向にずれていることを知ることができるのである。

なお、群内の各歯毎の変動はかなり小さく、かつ各群毎
の階段状の変化量はマスター歯車２６の設計時に予測で
きることであるので、このデータを使用して両歯面噛み
合い測定機の従来からの測定目的である被測定物のサイ
ズ（オーバボール径）、打痕、フレ等を検出することが
できる。

第４図（Ｂ）はサンプルの歯すじが歯車の軸線と平行な
正常なものの場合を示す。この場合には、基準の歯すじ
をもつ０群の歯と噛み合うときに両歯車の中心間の距離
が最小値（Ｘｏ）になる。第４図（Ｃ）は第４図（Ａ）
と反対にサンプルの歯すじが左傾斜（２Ｔ）の場合の測
定結果である。この場合には、Ａ群からＥ群に向かって
順次に右下がりの測定曲線が得られ、Ｅ群の歯と噛み合
うときに両歯車の中心間の距離が最小値（Ｘｏ）になる
。

また、階段状に現われる各位置での読み取り値はサンプ
ルＣ歯すじの誤差に基づくものである。このように、両
歯車の中心間の距離が最小値になるときの歯の位置及び
階段状の各読み取り値、並びに階段状の傾斜方向によっ
て歯すじ方向誤差を知ることができる。

第４図（Ｄ）はマスター歯車２６にピッチ誤差があると
きの検出データを示す図である。ピンチ誤差は上述した
ようにマスター歯車の製造に際して、歯すじの変化毎に
行う工具の段取り替えによ、って生じるものであり、本
発明の場合には各群と群の継ぎ目においてｐｄに示され
るように検出される。これは各群と群の継ぎ目の定まっ
た位置で規則的に現れ、且つ各群内には発生しないので
、データの解釈に当たってこれを無視することができる
のである。これに対して、連続する各歯の歯すじを変化
させる場合には、常時ピッチ誤差による影響を受けるの
で検出データの読み取りが難しくなった。

さらに、マスター歯車２６は、連続した複数の歯を１群
として所定の歯すじ精度で形成し、群毎に順次歯すじ精
度を変化させて円周上に配置するとともに、歯形精度を
順次変化させるのが好ましい。これは次のような場合に
有効である。歯車製造のためのシェービング機械におけ
る多種類ワーク加工の段取り替えでは、ワーク軸に対し
てカッタ軸を変化させるが、このときに段替えミスによ
７て軸の変化量が適正でない場合、ワークの歯すじ精度
とともに歯形精度も一定の関係で変化するからである。

このために、このような段替えミス品の検出を主目的と
した検査の場合には、歯すじ及び歯形を変化させたマス
ター歯車が有効なのである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば製造の簡単なマス
ター歯車を得ることができ、短い時間で精度よく歯すじ
方向誤差を検出することができ、歯車製造ラインとイン
ラインで歯すじ測定をすることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明による歯すじ方向誤差検出用マスター
歯車を示す正面図、第１Ｂ図は第１Ａ図のマスター歯車
に群別して設けられた歯すじの特徴を示す図、第２図は
第１Ａ図及び第１Ｂ図のマスター歯車を使用するのに適
した両歯面噛み合い測定機を示す部分断面正面図、第３
図は第２図の測定機の平面図、第４図は第１Ａ図及び第
１Ｂ図に示されるマスター歯車による噛み合い試験の測
定結果を示す図である。 ２６・・・マスター歯車、 ４８・・・被測定歯車。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マスター歯車と被測定歯車とを噛み合わせて該マスター
   歯車と被測定歯車との間の中心間距離を検出する両歯面
   噛み合い測定機で使用されるマスター歯車であって、連
   続した複数の歯を１群として所定の歯すじ精度で形成し
   、群毎に順次歯すじ精度を変化させて円周上に配置した
   ことを特徴とする歯すじ方向誤差検出用マスター歯車。