JPH0139047B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、歯車測定機械のための歯形測定制御
装置に関する。 従来の歯形測定を説明するために、先ず第１図
を参照するに、この図には、歯形測定を逐次実行
することができる歯車測定機械が示されている。
被験歯車１は、回転可能な軸２に装着されてい
る。該軸２上には、被験歯車の基礎円半経に対応
する半径を有する基礎円円板３が取り付けられて
いる。この基礎円円板３は送りキヤリツジ４を介
して、ころがりキヤリツジ６に取り付けられてい
るころがり定規５に当接される。ころがりキヤリ
ツジ６が矢印の方向に移動すると、バネ圧力下で
当接している基礎円円板３は滑りを伴わずにころ
がり定規に沿つて転動する。この転動中、探触子
キヤリツジ７に配設されている探触子８の歯先
は、バネ圧力下で、被験歯車の被験歯面に当接し
た状態に留まつている。この探触子の歯先は、正
確に、ころがり定規５の縁上に位置している。歯
面の形状がインボリユート形である場合には、探
触子の位置は変らない。これに対して、インボリ
ユート形状からの偏差が存在する場合には、探触
子はその偏差の分だけ側方に振れる。この探触子
の振れは、電子的測定記録装置９によつて電気信
号に変換されて記録用紙１０上に記録される。 このような歯車測定機械においては、測定はで
きるだけ高い測定速度（即ちできるだけ大きい転
動速度）で行なうべきであるが、しかしながらこ
の速度は、測定記録装置９の許容し得る最大の記
録速度（即ち最大可能な用紙送り速度）によつて
制限される。以下、この事に関連して詳細に説明
する。 上記の測定運動は、唯一のレバー１２の操作に
よつて制御される。このレバーは、歯車測定機械
の制御パネルの操作者の容易に手の届く箇所に設
けられておつて４つの方向に揺動することができ
る（但し第１図には、図示を明瞭にするために、
２つの方向にのみ揺動し得るものとして図示され
ている）。このレバーの揺動により、運動方向が
選択され且つ測定キヤリツジ（ころがりキヤリツ
ジ６または垂直キヤリツジ１１）の速度が無段階
的に零から最大速度まで調整される。被験歯車を
それに関連の基礎円円板と共に歯車測定機械に取
り付け、探触子を手動で測定出発位置に予め設定
した後に、操作者によつてレバー１２をその出発
位置から、最大ころがり速度が得られるストツパ
位置まで動かす。しかしながら、この最大ころが
り速度は、それが可能最大の用紙送り速度と両立
する場合しか歯車測定機械で実現し得ない。この
問題点をさらに明確にするために第２図を参照す
る。この第２図には、実線で従来の歯形測定制御
装置が（そして破線で本発明による歯車測定制御
装置１３が）示されている。 揺動可能なレバー１２は、ポテンシヨメータ
P₁の摺動子SP₁に作用し、該ポテンシヨメータP₁
から取り出されてころがりキヤリツジ６の駆動モ
ータ１６″を駆動する電圧を変化させる。該ころ
がりキヤリツジ６と共にころがり定規５が連動
し、そして後者は基礎円円板３を回転させる。基
礎円円板３の回転は、回転角に比例してパルスを
発生する増分角度発生器１５によつて検出され
る。該パルスにより、測定記録装置９に設けられ
ておつて用紙送りを行うステツプ・モータ１６′
が制御される。さらに、用紙送りモータ１６′に
は線図長変換比予備選択装置１７が作用して、線
図長変換比により選択された尺度に対して忠実
に、探触子の測定運動に対応して用紙送りが行な
われるように、上記用紙送りモータ１６′に供給
され単位時間当りのパルスの数を制御する。 ころがり速度を設定するレバー１２の行程は、
選択された基礎円円板の半径および選択された線
図長変換比によつて影響を受ける。小さい歯車を
測定する場合、それに対応して小さい基礎円円板
が用いられる場合には、ころがり定規の速度が同
じであるとすると、基礎円円板の回転速度は増大
する。従つて、増分角度発生器１５は単位時間当
りより多くのパルスを発生することになり、その
結果ステツプ・モータは単位時間当りより大きな
運動を行ない、以つて単位時間当りの用紙送り速
度を高めようとする。しかしながら、用紙送り速
度には越えることができない最適な速度がある。
従つて、小さい基礎円円板を用いる場合には、レ
バー１２をストツパ位置まで変位してはならない
訳である。同じ事が、線図長変換比の選択にも当
て嵌る。この変換において、回転角に対し例えば
比１：２、１：１、２：１、４：１、５：１、
８：１、10：１および20：１を予め選択しておく
ことができよう。この比が大きくなると用紙送り
速度も大きくなる。そこで例えば用紙送り速度の
最適値が４：１の比にあるとすると、それより大
きい比にしようとしてレバー１２をストツパ位置
まで変位することは許されない。 上に述べたような理由から、最適な用紙送り速
度を達成するためにレバー１２をどの程度変位し
たらよいかは、操作者の熟練度および勘に任され
ている。この事は、異つた大きさの歯車を逐次的
に試験する場合には欠点である。と言うのは、操
作者はその度ごとのレバー１２の位置を既に知つ
ていなければならないか、あるいはまた予備的な
試験で見つけていなければならないからである。
それでもなお操作者がレバー１２を過度に大きく
動かした場合には、許容し得る最大の用紙送り速
度を越えてしまうために、測定記録装置９は記録
を行なわなくなる。従つて、この歯車測定方法は
熟達した操作者の存在を前提としている。 本発明の課題は、予め選択された線図長変換比
および基礎円半径に関係なくレバーをストツパ位
置に設定した場合に常に測定記録装置の最適な用
紙送り速度が達成されることを保証する歯車測定
機械のための歯形測定制御装置を提供することに
ある。 本発明の上記の課題は、特許請求の範囲第１項
の特徴部分に記載の構成によつて解決される。 本発明による歯形測定制御装置によれば、レバ
ーによつて設定されポテンシヨメータから取り出
される電圧は、ころがりキヤリツジ駆動モータに
印加される前に、レバーがストツパ位置にある場
合選択された基礎円円板の半径および予め選択さ
れた線図長変換比に関係なく最適な記録用紙送り
が行なわれるように、修正される。例えば、線図
長変換比が５：１よりも小さい場合には、第１の
切換スイツチは、ポテンシヨメータから取り出さ
れた電圧が抵抗回路の入力端に直接印加されるよ
うに設定される。線図長変換比が５：１に等しい
かまたはそれよりも大きい場合には、第１の切換
スイツチは、ポテンシヨメータから取り出される
電圧が電圧減衰回路を介して抵抗回路網の入力端
に印加されるように設定される。この電圧減衰回
路は、抵抗回路網に印加される電圧を予め選択さ
れた線図長変換比に比例して小さくする作用をな
す。さらに、抵抗回路網は選択された基礎円円板
の半径に比例して電圧信号を変更し、そしてこの
変更された電圧信号が最終的にころがりキヤリツ
ジ駆動モータに供給されるのである。基礎円円板
の半径が大きくなると、それに比例して抵抗回路
網の抵抗が大きくされ、それによりころがりキヤ
リツジ駆動モータに供給される電圧が大きくされ
て、その結果基礎円円板の半径に対する回転速度
は一定に留まるのである。したがつて、基礎円円
板の半径が小さくなれば、ころがりキヤリツジの
速度が小さくなり、その逆も真である。このよう
に、単にころがりキヤリツジもしくはころがり定
規の速度を適正化するだけで、基礎円円板の回転
速度は、最適な記録用紙の送り速度に対応する所
定の値に保たれる。この場合電圧の減衰および変
更は、レバーをそのストツパ位置にした場合に常
に最適な記録用紙送り速度が得られるように行な
われる。 特許請求の範囲第２項記載の本発明の実施例に
おいては、選択された線図長変換比に依存しての
電圧減衰が回路技術上非常に簡単な仕方で、２つ
の切換スイツチ、１つの演算増幅器および４つの
抵抗を用いて達成される。 特許請求の範囲第３項記載の本発明の構成にお
いては、電圧減衰回路の入力側に付加的に１つの
電圧インバータが設けられ、このインバータは電
圧減衰回路の入力電圧の符号を、演算増幅器に適
した符号に反転する。 特許請求の範囲第４項記載のインバータの実施
態様においては、所定の線図長変換比に対して、
電圧減衰回路に含まれている抵抗の抵抗値を選択
し、かつ単純な仕方で適当な抵抗比に単に切換え
るだけで、その時の線図長変換に必要とされる電
圧減衰係数が設定される。 特許請求の範囲第５項に記載されている本発明
の実施態様においては、２つの抵抗と、該抵抗の
うちの１つと共に演算増幅器の帰還回路に設けら
れておつて基礎円円板をころがり定規に当接する
送りキヤリツジに接続されている摺動子を有する
ポテンシヨメータとにより、簡単な仕方で、歯形
測定制御装置からころがりキヤリツジ駆動モータ
に供給される電圧を、基礎円円板の半径に対応し
て大きくしたりすることができる。この場合、電
圧の増大または減少は、電圧減衰回路における抵
抗比を考慮して、最適な記録用紙送り速度を達成
するためにレバーを常にそのストツパ位置まで動
かすことができるように行なわれる。 以下本発明の１実施例を図面を参照し詳細に説
明する。 第２図に示されている符号化スイツチ１８は、
直接、線図長変換比プリセレクト装置１７の中に
設けることもできるし、あるいはまた該装置１７
の代りに設けることもできる。この符号化スイツ
チ１８は、歯形測定制御装置１３に対し、予め選
択された線図長変換比の２進符号化値を発生す
る。該歯形測定制御装置１３にはさらに、以下に
詳細に述べる仕方で、基礎円半径に関する情報も
供給される。 第３図に示されている本発明による歯形測定制
御装置のブロツク・ダイヤグラムと第２図に示さ
れている方式との比較から明らかなように、予め
選択された線図長変換比および選択された基礎円
半径４は、歯形測定制御装置を介して直接、ころ
がりキヤリツジ６の駆動モータ１６″に出力端子
Ａを介して供給される電圧に作用する。第３図を
参照するに、符号化スイツチ１８は電圧減衰回路
１９に作用すると共に他方または、線図長と増分
角度発生器１５の回転角との間の比が所定値より
小さい範囲では、切換スイツチ２０に作用する。
該切換スイツチ２０の共通の端子Ｍは抵抗回路網
２１に接続されている。該抵抗回路網の出力端子
Ａは歯形測定制御装置の出力端となつておつて、
また抵抗回路網には追つて詳述する仕方で基礎円
半径に関する情報が入力するレバー１２は、第３
図に略示されているように、ポテンシヨメータ
P₁の摺動子SP₁に接続されており、該ポテンシヨ
メータP₁からころがりキヤリツジ駆動モータ１
６″のための制御電圧が取出される。この電圧は、
切換スイツチ２０を介して、該切換スイツチが下
の位置にある時には直接抵抗回路網２１に印加さ
れ、そして上の位置にある時には電圧減衰回路１
９を介して該抵抗回路網２１に印加される。 次に第４図を参照して、歯形測定制御装置１３
の構造に関し詳細に説明する。電圧減衰回路１９
の入力端T₃は抵抗R₁を介して演算増幅器２２の
反転入力端に接続されている。該増幅器２２の非
反転入力端は前置抵抗RV₁に接続されている。反
転入力端に接続されている出力端を有する演算増
幅器２２の帰還結合回路には、抵抗R₁と同じ抵
抗値を有する抵抗値を有する抵抗R₂が接続され
ている。したがつて、この演算増幅器２２は電圧
インバータとして接続されており、その入力端
T₃に受ける電圧に対し、演算増幅器２３の反転
入力端への印加に当つて正しい符号を与える。演
算増幅器２２の出力端は、切換スイツチ２４の共
通の端子Ｍに接続されており、該切換スイツチ２
４の切換端子K₁は抵抗R₄を介して演算増幅器２
３の反転入力端に接続され、そしてその切換端子
K₂は抵抗R₃を介して該増幅器２３の反転入力端
に接続されている。増幅器２３の非反転入力端に
は前置抵抗RV₂が接続されている。切換スイツチ
２４のスイツチ要素は、入力端DT₁を介して、符
号化スイツチ１８により切換えられる。増幅器２
３の反転入力端は切換スイツチ２５の共通の端子
Ｍに接続されている。この切換スイツチのスイツ
チ要素は、入力端DT₂を介して符号化スイツチ１
８により切換えられる。切換端子K₁は抵抗R₆を
介して増幅器２３の出力端に接続されている。ま
た、切換端子K₂は抵抗R₅を介して該増幅器２３
の出力端に接続されている。したがつて、増幅器
２３の入力回路には、切換スイツチ２４の切換に
よつて挿入することができる抵抗R₃およびR₄が
設けられ、増幅器２３の帰還結合回路には切換ス
イツチ２５の切換により挿入することができる抵
抗R₅およびR₆が設けられている。 レバー１２の振れはポテンシヨメータP₁で電
圧に変換される。この実施例において、線図長変
換比が５：１よりも小さい場合には切換スイツチ
２０は端子K₁側に閉成され、ポテンシヨメータ
P₁から取出される電圧は直接抵抗回路網２１の
入力端に印加される。この実施例において、線図
長変換比が５：１に等しいかまたはそれより大き
い場合には、切換スイツチ２０は端子K₂側に切
換えられ、ポテンシヨメータP₁から取出される
電圧は増幅器２２および２３を通される。増幅器
２２は、既に述べたように、単に電圧インバータ
としての働きをなし、電圧の符号だけを変える。
これに対して増幅器２３は、４つの電圧減衰が可
能なように接続されている。入力端DT₁および
DT₂を介して電圧減衰回路１９は、符号化スイツ
チ１８により、予め選択された線図長変換比に対
応するデータ（即ち論理信号値「０」および
「１」の組合わせ）を供給される。４つの可能な
減衰度は次表に掲げられている。

【表】 ここで述べている実施例では、抵抗R₃ないし
R₆に対し次の抵抗値を用いた。 R₃＝51kΩ、R₄＝30kΩ、R₅＝10kΩ、R₆＝
22kΩ. 上から明らかなように、８：１の線図長変換比
では、符号化スイツチは上の表にしたがい２進値
組合わせ「１／０」を発生し、その結果切換スイ
ツチ２４は端子K₂側に閉じ、切換スイツチ２５
は端子K₁側に閉じ、したがつて抵抗比は51kΩ／
22kΩとなり、この抵抗比で、抵抗回路網２１の
入力端に印加される電圧が減衰する。 第４図を参照するに、抵抗回路網２１は入力側
に抵抗R₇を有しており、この抵抗R₇は演算増幅
器２６の反転入力端に接続されている。該増幅器
２６の非反転入力端には前置抵抗RV₃が接続され
ている。増幅器２６の出力端と反転入力端を接続
する帰還結合回路には、ポテンシヨメータP₂お
よび抵抗R₈が直列に挿入されている。ポテンシ
ヨメータP₂の摺動子SP₂は、基礎円円板３をころ
がり定規に当接する送りキヤリツジ４に接続され
ている。この実施例においては、次の抵抗値を用
いた。 R₇＝20kΩ、R₈＝2.3kΩ、P₂＝20kΩ 切換スイツチ２０を介して抵抗回路網２１の入
力端に印加される電圧は、その場合、出力端Ａに
おいて、抵抗R₇：R₈＋（ポテンシヨメータP₂の可
変抵抗値）の関係にある値を有する。ポテンシヨ
メータP₂の可変抵抗値は、用いられている基礎
円円板３の半径に対応する送りキヤリツジ４の位
置に対応する。基礎円円板の半径が小さい場合、
即ち、歯車の基礎円の直径が小さい場合には、ポ
テンシヨメータP₂の可変抵抗値も小さい。した
がつて、切換スイツチ２０の共通の端子Ｍと出力
端Ａとの間の電圧は、ころがりキヤリツジ６の速
度が相応に低くなるように減衰される。該キヤリ
ツジ６はころがり定規を介して基礎円円板３を駆
動するので、その回転速度は該基礎円円板の半径
に対し比例関係にあり、半径が小さい場合にはこ
ろがりキヤリツジの速度も相応に小さくなり、他
方半径が大きい場合にはころがりキヤリツジの速
度も相応に大きくなり、ころがりキヤリツジ６に
よつて駆動される基礎円円板３の回転速度は一定
に留まる。このようにして、増分角度発生器１５
が発生するパルス周波数、即ち基礎円円板３の回
転速度が、最適な用紙送り速度に要求される所定
の値を超えないことが保証される。 上の説明から明らかなように、操作者は、予め
選択された線図長変換比を符号化スイツチ１８に
設定しかつ被験歯車に適応した基礎円円板を選択
した後にレバー１２をストツパ位置まで変位する
だけで、常に、最適な用紙送り速度したがつてま
た逐次測定に必要な最大のころがりもしくは測定
速度を得ることができる。また、操作者が線図長
変換比および／または基礎円円板を変更する時に
は、歯形測定制御装置により、出力端Ａに現われ
てころがりキヤリツジ駆動モータ１６″に供給さ
れる電圧は、自動的に、レバーのストツパ当接位
置で線図長変換比と基礎円円板半径の関連の組合
わせに対応する最適な用紙送り速度が得られるよ
うに変更される。 なお切換スイツチ２０，２４および２５は第４
図で記号的に機械的スイツチとして示してある
が、実際上は電子スイツチである。また増幅器２
２，２３および２６は実際上集積回路として構成
することができる。 ここで述べた実施例で用いた回路要素は次の通
りである。 ポテンシヨメータP₁ 5kΩ ポテンシヨメータP₂ 20kΩ 抵抗 R₁ 47kΩ R₂ 47kΩ R₃ 51kΩ R₄ 30kΩ R₅ 10kΩ R₆ 22kΩ R₇ 20kΩ R₈ 2.7kΩ RV₁ 22kΩ RV₂ 15kΩ RV₃ 10kΩ 使用した増幅器の型 ２２ ２３
２２ ２３…… MC1458（Motorola） ２６ 電力増幅器PA12（Apex）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による歯形測定制御装置が設け
られる歯車測定機械を示す斜視図、第２図は実線
で従来の歯形測定における装置の構成を示し、破
線で本発明による歯形測定制御装置を示すブロツ
ク・ダイヤグラム、第３図は本発明による歯形測
定制御装置を示すブロツク・ダイヤグラム、そし
て第４図は本発明による歯形測定制御装置の詳細
な回路図である。 １……被験歯車、２……軸、３……基礎円円
板、４……送りキヤリツジ、５……ころがり定
規、６……ころがりキヤリツジ、７……探触子キ
ヤリツジ、８……探触子、９……測定記録装置、
１０……記録用紙、１２……操作レバー、Ｐ……
ポテンシヨメータ、SP……ポテンシヨメータの
摺動子、１６″……キヤリツジ６の駆動モータ、
１６′……用紙送り用ステツプ・モータ、Ｒ……
抵抗、２２；２３，２６……増幅器、１８……符
号化スイツチ、１７……線図長変換比プリセレク
ト装置、１３……歯形測定装置、１９……電圧減
衰回路、１５……増分角度発生器、２０……切換
スイツチ、２１……抵抗回路網。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被験歯車１に結合されておつて送りキヤリツ
   ジ４によりころがり定規５に当接される基礎円デ
   イスクないし円板３が滑りを伴わずに転動するこ
   とができる前記ころがり定規５を担持するころが
   りキヤリツジ６の駆動モータ１６″の方向および
   速度を無段階的に制御するための揺動可能なレバ
   ー１２と、前記基礎円デイスクないし円板３に結
   合された増分角度発生器１５と、前記ころがりキ
   ヤリツジ６の運動に対応し且つ符号化スイツチ１
   ８により予め選択された線図長変換比に対応して
   前記角度発生器１５により制御される駆動モータ
   １６により用紙送りが行なわれる測定記録装置９
   とを備えた歯車測定機械のための歯形測定制御装
   置において、前記レバー１２に結合された摺動子
   SP₁を有するポテンシヨメータP₁と、前記ポテン
   シヨメータP₁の摺動子SP₁ないし前記符号化スイ
   ツチ１８の出力端に接続されている入力端T₃，
   DT₁，DT₂を有する線図長変換比を考慮するため
   の電圧減衰回路１９と、前記ポテンシヨメータ
   P₁の摺動子SP₁に接続されている切換端子K₁およ
   び前記電圧減衰回路１９の出力端に接続されてい
   る他の切換端子K₂ならびに特定の線図長変換比
   において符号化スイツチ１８により前記一方の切
   換端子から他方の切換端子に切り換えられるスイ
   ツチ要素を有する第１の切換スイツチ２０と、前
   記第１の切換スイツチ２０の共通の端子Ｍに接続
   された入力端および前記ころがりキヤリツジ駆動
   モータ１６″に接続された出力端を有しかつ前記
   基礎円デイスクないし円板３の半径に比例して制
   御装置１３の出力電圧を変化させる抵抗回路網２
   １とを含むことを特徴とする歯車測定機械のため
   の歯形測定制御装置。 ２ 電圧減衰回路１９が第２および第３の切換ス
   イツチ２４，２５と演算増幅器２３とを備えてお
   り、その際第２の切換スイツチ２４の共通の端子
   ＭはポテンシヨメータP₁の摺動子SP₁に接続さ
   れ、１つの切換端子K₁は第１の抵抗R₄を介して
   演算増幅器２３の１つの入力端に接続され、他の
   切換端子K₂は第２の抵抗R₃を介して前記演算増
   幅器２３の同じ入力端に接続され、そして該第２
   の切換スイツチのスイツチ要素の位置は電圧減衰
   回路１９の１つの入力端DT₁を介して符号化スイ
   ツチ１８により切換可能であり、また前記第３の
   切換スイツチ２５の共通の端子Ｍは演算増幅器２
   ３の１つの入力端に接続され、前記第３の切換ス
   イツチの１つの切換端子K₁は第３の抵抗R₆を介
   し、そして他の切換端子K₂は第４の抵抗R₅を介
   して、前記第１の切換スイツチ２０の他方の切換
   端子K₂と接続されている前記演算増幅器２３の
   出力端に接続され、そして前記第３の切換スイツ
   チ２５のスイツチ要素は別の入力端DT₂を介して
   前記符号化スイツチ１８により切換可能であり、
   前記演算増幅器２３の他方の入力端には前置抵抗
   RV₂が接続されている特許請求の範囲第１項記載
   の歯形測定制御装置。 ３ ポテンシヨメータP₁の摺動子SP₁と第２の切
   換スイツチ２４の共通の端子Ｍとの間に電圧イン
   バータ２２，R₁，R₂，RV₁が接続され、演算増
   幅器２３の１つの入力端が反転入力端である特許
   請求の範囲第２項記載の歯形測定制御装置。 ４ 特定の線図長変換比より上の領域では、符号
   化スイツチ１８が第１の切換スイツチ２０を他方
   の切換端子K₂側に切り換えて設定された線図長
   変換比に対応する２進値を発生し、それにより電
   圧減衰に対して次表に掲げる抵抗比を得る、即ち 【表】 に従つて抵抗比を得る特許請求の範囲第２項また
   は第３項記載の歯形測定制御装置。 ５ 抵抗回路網２１が、第５の抵抗R₇と、第６
   の抵抗R₈と、設定用抵抗として接続された別の
   ポテンシヨメータP₂と、さらに別の演算増幅器
   ２６とを備え、前記第５の抵抗R₇は第１の切換
   スイツチ２０の共通の端子Ｍと前記別の演算増幅
   器２６の１つの入力端との間に接続され、該１つ
   の入力端には、前記第６の抵抗R₈および前記別
   のポテンシヨメータP₂の直列接続を含む帰還結
   合路が接続され、該ポテンシヨメータP₂の摺動
   子SP₂は送りキヤリツジ４によつて基礎円円板３
   の半径に対応して変位され、前記別の演算増幅器
   の他方の入力端には前置抵抗RV₃が接続され、前
   記別の演算増幅器の出力端が前記抵抗回路網の出
   力端Ａを形成し、
   第５の抵抗／第６の抵抗＋調整可能なポテンシヨメータ
   抵抗 の関係で変化する第圧を発生する特許請求の範囲
   第１項ないし第４項のいずれかに記載の歯形測定
   制御装置。