JPH095009A - 歯車の歯形測定装置 - Google Patents
歯車の歯形測定装置Info
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- JPH095009A JPH095009A JP7172708A JP17270895A JPH095009A JP H095009 A JPH095009 A JP H095009A JP 7172708 A JP7172708 A JP 7172708A JP 17270895 A JP17270895 A JP 17270895A JP H095009 A JPH095009 A JP H095009A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 同時接触線あるいはかみあい進行方向に沿っ
た歯形を容易かつ正確に測定する。 【構成】 触針３６を歯車の歯面に接触させつつ歯面に
沿って移動させ、その触針３６の歯面に垂直な方向の変
位に基づいて歯形を測定する歯車の歯形測定装置におい
て、前記歯車をその中心軸線を中心に予め制御された量
で回転させる回転機構３０と、その歯車の歯面に接触さ
せた前記触針３６を、その歯車の中心軸線と平行な方向
とその中心軸線に垂直な平面内での直交２方向との合計
３方向のうちの少なくとも２方向に予め制御された量で
同時に移動させる直線移動機構３３，３４，３５とを備
えている。
た歯形を容易かつ正確に測定する。 【構成】 触針３６を歯車の歯面に接触させつつ歯面に
沿って移動させ、その触針３６の歯面に垂直な方向の変
位に基づいて歯形を測定する歯車の歯形測定装置におい
て、前記歯車をその中心軸線を中心に予め制御された量
で回転させる回転機構３０と、その歯車の歯面に接触さ
せた前記触針３６を、その歯車の中心軸線と平行な方向
とその中心軸線に垂直な平面内での直交２方向との合計
３方向のうちの少なくとも２方向に予め制御された量で
同時に移動させる直線移動機構３３，３４，３５とを備
えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、歯車の歯形を測定す
るための装置に関し、特にはすば歯車の歯形の誤差を測
定する装置に関するものである。
るための装置に関し、特にはすば歯車の歯形の誤差を測
定する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】歯形の測定は、例えば特開昭６２−１０
０６０１号公報に記載されているように、触針（プロー
ブ）を歯面に押し当てるとともに、その触針と歯車とを
相対移動させて触針を歯面に沿って滑らせ、その間の触
針の歯面に垂直な方向の変位を計測することにより行っ
ている。
０６０１号公報に記載されているように、触針（プロー
ブ）を歯面に押し当てるとともに、その触針と歯車とを
相対移動させて触針を歯面に沿って滑らせ、その間の触
針の歯面に垂直な方向の変位を計測することにより行っ
ている。
【０００３】その測定装置の概略的な構成を図１２に示
してあり、測定対象である歯車１は、サーボモータ２に
よって回転させられる歯車軸３によって保持され、サー
ボモータ２によって回転させられるとともにその回転量
がロータリエンコーダ４によって検出される。この歯車
３と同一ベース上に設けられたコラム５は、サーボモー
タ６によって歯車軸３に対して接近・離隔する方向（Ｙ
方向）に直線移動するよう構成され、その移動量はリニ
アエンコーダ７によって検出される。
してあり、測定対象である歯車１は、サーボモータ２に
よって回転させられる歯車軸３によって保持され、サー
ボモータ２によって回転させられるとともにその回転量
がロータリエンコーダ４によって検出される。この歯車
３と同一ベース上に設けられたコラム５は、サーボモー
タ６によって歯車軸３に対して接近・離隔する方向（Ｙ
方向）に直線移動するよう構成され、その移動量はリニ
アエンコーダ７によって検出される。
【０００４】このコラム５には、前記歯車軸３と平行な
方向（Ｚ方向）にサーボモータ８によって直線移動させ
られるＺ軸ヘッド９が取付けられており、その移動量は
リニアエンコーダ１０によって検出される。さらにＺ軸
ヘッド９の正面には、これと直交する方向（Ｘ方向）に
サーボモータ１１によって直線移動させられるＸ軸ヘッ
ド１２が取付けられており、その移動量はリニアエンコ
ーダ１３によって検出される。そして歯面に押し付けら
れて摺動することによって変位量を出力する触針１４が
検出器１５を介してＸ軸ヘッド１２に取付けられてい
る。
方向（Ｚ方向）にサーボモータ８によって直線移動させ
られるＺ軸ヘッド９が取付けられており、その移動量は
リニアエンコーダ１０によって検出される。さらにＺ軸
ヘッド９の正面には、これと直交する方向（Ｘ方向）に
サーボモータ１１によって直線移動させられるＸ軸ヘッ
ド１２が取付けられており、その移動量はリニアエンコ
ーダ１３によって検出される。そして歯面に押し付けら
れて摺動することによって変位量を出力する触針１４が
検出器１５を介してＸ軸ヘッド１２に取付けられてい
る。
【０００５】歯車軸３を駆動するサーボモータ２は、コ
ントローラ１６によって制御するようになっており、こ
のコントローラ１６にはロータリエンコーダ４がインタ
ーフェース１７を介して接続されている。またコラム５
を駆動するサーボモータ６およびＺ軸ヘッド９を駆動す
るサーボモータ８ならびにＸ軸ヘッド１２を駆動するサ
ーボモータ１１のいずれか一つを選択的に制御するコン
トローラ１８が設けられており、このコントローラ１８
には、前記インターフェース１７が接続されるととも
に、このインターフェース１７には、更に前記各リニア
エンコーダ７、１０、１３と検出器１５とが接続されて
いる。
ントローラ１６によって制御するようになっており、こ
のコントローラ１６にはロータリエンコーダ４がインタ
ーフェース１７を介して接続されている。またコラム５
を駆動するサーボモータ６およびＺ軸ヘッド９を駆動す
るサーボモータ８ならびにＸ軸ヘッド１２を駆動するサ
ーボモータ１１のいずれか一つを選択的に制御するコン
トローラ１８が設けられており、このコントローラ１８
には、前記インターフェース１７が接続されるととも
に、このインターフェース１７には、更に前記各リニア
エンコーダ７、１０、１３と検出器１５とが接続されて
いる。
【０００６】そして演算制御装置１９が設けられるとと
もに、この演算制御装置１９には、テープリーダ２０や
データタイプライタ２１あるいはＸ−Ｙプロッタ２２な
どの入出力装置が接続されている。
もに、この演算制御装置１９には、テープリーダ２０や
データタイプライタ２１あるいはＸ−Ｙプロッタ２２な
どの入出力装置が接続されている。
【０００７】上記の装置によって歯形を測定する場合、
図１３に示すように、コラム５およびＺ軸ヘッド９を固
定した状態で、歯車１を所定角度Δθ1 回転させるとと
もに、Ｘ軸ヘッド１２を、基礎円の接線方向であるＸ方
向へΔＸだけ移動させ、理想インボリュート歯形を画か
せる。なお、この場合のΔＸとΔθ1 の間には、基礎円
半径をｒg とすると、下記の式で示す関係が成立する。
図１３に示すように、コラム５およびＺ軸ヘッド９を固
定した状態で、歯車１を所定角度Δθ1 回転させるとと
もに、Ｘ軸ヘッド１２を、基礎円の接線方向であるＸ方
向へΔＸだけ移動させ、理想インボリュート歯形を画か
せる。なお、この場合のΔＸとΔθ1 の間には、基礎円
半径をｒg とすると、下記の式で示す関係が成立する。
【０００８】ΔＸ＝ｒg ・Δθ1 したがって、触針１４の先端は、歯車１の中心軸線に垂
直な面２３上を歯面に沿って移動することになり、歯形
に誤差がなければ、インボリュート曲線あるいは誤差零
の直線が出力され、また歯形に誤差があれば、その凹凸
に応じて変化した曲線あるいは直線が出力される。
直な面２３上を歯面に沿って移動することになり、歯形
に誤差がなければ、インボリュート曲線あるいは誤差零
の直線が出力され、また歯形に誤差があれば、その凹凸
に応じて変化した曲線あるいは直線が出力される。
【０００９】また歯すじ測定を行う場合には、図１４に
示すように、コラム５およびＸ軸ヘッド１２を固定した
状態で、歯車１を所定角度Δθ2 回転させるとともに、
Ｚ軸ヘッド９を図の上下方向にΔＺだけ移動させ、理想
のリードを画かせる。なおこの場合のΔＺとΔθ2 との
間には、リードをＬとすると、下記の式で示す関係が成
立する。
示すように、コラム５およびＸ軸ヘッド１２を固定した
状態で、歯車１を所定角度Δθ2 回転させるとともに、
Ｚ軸ヘッド９を図の上下方向にΔＺだけ移動させ、理想
のリードを画かせる。なおこの場合のΔＺとΔθ2 との
間には、リードをＬとすると、下記の式で示す関係が成
立する。
【００１０】ΔＺ＝Ｌ・Δθ2 ／２π したがって、触針１４の先端は、測定径Ｄの円筒２４上
をその軸線方向に沿って移動することになり、その移動
方向に沿った歯面の凹凸に従って変位し、それに応じた
出力を得ることができる。
をその軸線方向に沿って移動することになり、その移動
方向に沿った歯面の凹凸に従って変位し、それに応じた
出力を得ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置に
よる歯形測定の際の触針１４による歯面のトレース方向
を図示すれば、図１５に実線の矢印で示すとおりであ
る。また歯すじ測定の際の触針１４による歯面のトレー
ス方向を図示すれば、図１６に実線の矢印で示すとおり
である。これに対し、はすば歯車はねじれ角をもってい
るために相手歯車と所定の接触幅によってかみ合いが生
じ、その各瞬間ごとの接触幅（同時接触線）は図１５に
破線で示すようになる。
よる歯形測定の際の触針１４による歯面のトレース方向
を図示すれば、図１５に実線の矢印で示すとおりであ
る。また歯すじ測定の際の触針１４による歯面のトレー
ス方向を図示すれば、図１６に実線の矢印で示すとおり
である。これに対し、はすば歯車はねじれ角をもってい
るために相手歯車と所定の接触幅によってかみ合いが生
じ、その各瞬間ごとの接触幅（同時接触線）は図１５に
破線で示すようになる。
【００１２】すなわち従来の装置は、設計上歯形を決め
る手法に従って、軸直角平面上での形状およびこれに直
交する方向での形状を求めるように構成されているか
ら、はすば歯車については実際のかみ合いを反映した歯
形を直接には得ることができない。
る手法に従って、軸直角平面上での形状およびこれに直
交する方向での形状を求めるように構成されているか
ら、はすば歯車については実際のかみ合いを反映した歯
形を直接には得ることができない。
【００１３】そのため同時接触線上での歯面精度やかみ
合いの進行方向での歯面精度を得る場合には、互いに接
近した多数の軸直角平面上での測定、あるいは径が段階
的に相違する多数の円筒状での歯すじ方向の測定を行
い、理論的に求まる同時接触線上での歯形を、得られた
多数のデータを補間して求めることになる。
合いの進行方向での歯面精度を得る場合には、互いに接
近した多数の軸直角平面上での測定、あるいは径が段階
的に相違する多数の円筒状での歯すじ方向の測定を行
い、理論的に求まる同時接触線上での歯形を、得られた
多数のデータを補間して求めることになる。
【００１４】しかしながらこのような方法では、測定し
ていない部分については補間することになるから、その
点で測定精度が悪化してしまう。これを解消するために
は、測定個所を可及的に多くしなければならず、測定作
業やデータ処理が面倒になるうえに、データの補間を完
全に解消することはできないので、測定精度の向上に限
界があった。
ていない部分については補間することになるから、その
点で測定精度が悪化してしまう。これを解消するために
は、測定個所を可及的に多くしなければならず、測定作
業やデータ処理が面倒になるうえに、データの補間を完
全に解消することはできないので、測定精度の向上に限
界があった。
【００１５】この発明は、上記の事情を背景にしてなさ
れたものであり、実際のかみ合い状況に則した歯形を容
易に測定することのできる装置を提供することを目的と
するものである。
れたものであり、実際のかみ合い状況に則した歯形を容
易に測定することのできる装置を提供することを目的と
するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、触針の移動を三次元方向で同時に制
御できるように構成したことを特徴とするものである。
すなわちこの発明は、触針を歯車の歯面に接触させつつ
歯面に沿って移動させ、その触針の歯面に垂直な方向の
変位に基づいて歯形を測定する歯車の歯形測定装置にお
いて、前記歯車をその中心軸線を中心に予め制御された
量で回転させる回転機構と、その歯車の歯面に接触させ
た前記触針を、その歯車の中心軸線と平行な方向とその
中心軸線に垂直な平面内での直交２方向との合計３方向
のうちの少なくとも２方向に予め制御された量で同時に
移動させる直線移動機構とを備えていることを特徴とす
るものである。
を達成するために、触針の移動を三次元方向で同時に制
御できるように構成したことを特徴とするものである。
すなわちこの発明は、触針を歯車の歯面に接触させつつ
歯面に沿って移動させ、その触針の歯面に垂直な方向の
変位に基づいて歯形を測定する歯車の歯形測定装置にお
いて、前記歯車をその中心軸線を中心に予め制御された
量で回転させる回転機構と、その歯車の歯面に接触させ
た前記触針を、その歯車の中心軸線と平行な方向とその
中心軸線に垂直な平面内での直交２方向との合計３方向
のうちの少なくとも２方向に予め制御された量で同時に
移動させる直線移動機構とを備えていることを特徴とす
るものである。
【００１７】
【作用】この発明の装置においては、触針を歯面に接触
させつつ移動させ、その際に触針が歯面に垂直な方向に
変位することによる変位量によって歯形の測定を行う。
その場合の触針と歯面との相対移動は、実際の歯車のか
み合いに準じて行われ、したがって、歯車は回転機構に
よりその中心軸線を中心に予め制御された量で回転させ
られる。また触針は、互いに直交する３軸のうち少なく
とも２軸方向に同時に制御されて各軸方向に直線移動さ
せられる。すなわち触針は三次元方向へ移動するので、
歯車の軸直角平面内での移動やそれに直交する方向への
移動に限らず、はすば歯車の同時接触線に沿う方向ある
いはこれに交差する方向へ移動する。したがって得られ
た歯形のデータは、同時接触線あるいはこれに交差する
方向に沿う歯形のデータであり、実際のかみ合い状態に
則した歯形を測定することができる。
させつつ移動させ、その際に触針が歯面に垂直な方向に
変位することによる変位量によって歯形の測定を行う。
その場合の触針と歯面との相対移動は、実際の歯車のか
み合いに準じて行われ、したがって、歯車は回転機構に
よりその中心軸線を中心に予め制御された量で回転させ
られる。また触針は、互いに直交する３軸のうち少なく
とも２軸方向に同時に制御されて各軸方向に直線移動さ
せられる。すなわち触針は三次元方向へ移動するので、
歯車の軸直角平面内での移動やそれに直交する方向への
移動に限らず、はすば歯車の同時接触線に沿う方向ある
いはこれに交差する方向へ移動する。したがって得られ
た歯形のデータは、同時接触線あるいはこれに交差する
方向に沿う歯形のデータであり、実際のかみ合い状態に
則した歯形を測定することができる。
【００１８】
【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいて説明す
る。図１はこの発明の一実施例を概略的に示しており、
歯車を装着するための回転軸３０がベッド３１上に上下
方向に向けて設けられており、歯車の他方の軸端を支え
るピン３２が、回転軸３０の上方に回転軸３０と対向し
て配置されている。
る。図１はこの発明の一実施例を概略的に示しており、
歯車を装着するための回転軸３０がベッド３１上に上下
方向に向けて設けられており、歯車の他方の軸端を支え
るピン３２が、回転軸３０の上方に回転軸３０と対向し
て配置されている。
【００１９】またベッド３１上にコラム３３が、回転軸
３０に接近・離隔する方向（Ｙ方向）に往復動可能に配
置されている。このコラム３３の回転軸３０側の正面に
は、回転軸３０の中心軸線と平行な方向すなわち上下方
向（Ｚ方向）に往復動するＺ軸ヘッド３４が取付けられ
ている。さらにこのＺ軸ヘッド３４の正面には、回転軸
３０に対して左右方向（Ｘ方向）に往復動するＸ軸ヘッ
ド３５が取付けられている。このＸ軸ヘッド３５の回転
軸３０側の正面に、触針３６がその変位を検出する検出
器３７を介して取付けられている。
３０に接近・離隔する方向（Ｙ方向）に往復動可能に配
置されている。このコラム３３の回転軸３０側の正面に
は、回転軸３０の中心軸線と平行な方向すなわち上下方
向（Ｚ方向）に往復動するＺ軸ヘッド３４が取付けられ
ている。さらにこのＺ軸ヘッド３４の正面には、回転軸
３０に対して左右方向（Ｘ方向）に往復動するＸ軸ヘッ
ド３５が取付けられている。このＸ軸ヘッド３５の回転
軸３０側の正面に、触針３６がその変位を検出する検出
器３７を介して取付けられている。
【００２０】上記の回転軸３０およびコラム３３ならび
に各軸のヘッド３４，３５は、数値制御（ＮＣ）されて
回転および駆動されるようになっている。図２はその制
御系統を模式的に示しており、回転軸３０を駆動するサ
ーボモータ３８は、回転コントローラ３９によって制御
されるようになっており、その回転量を検出するロータ
リエンコーダ４０が、回転コントローラ３９にフィード
バック信号を入力するよう接続されている。また、コラ
ム３３を直線的に往復動させるサーボモータ４１は、Ｙ
軸コントローラ４２によって制御されるようになってお
り、コラム４１の移動量を検出するリニアエンコーダ４
３が、フィードバック信号をＹ軸コントローラ４２に入
力するよう接続されている。
に各軸のヘッド３４，３５は、数値制御（ＮＣ）されて
回転および駆動されるようになっている。図２はその制
御系統を模式的に示しており、回転軸３０を駆動するサ
ーボモータ３８は、回転コントローラ３９によって制御
されるようになっており、その回転量を検出するロータ
リエンコーダ４０が、回転コントローラ３９にフィード
バック信号を入力するよう接続されている。また、コラ
ム３３を直線的に往復動させるサーボモータ４１は、Ｙ
軸コントローラ４２によって制御されるようになってお
り、コラム４１の移動量を検出するリニアエンコーダ４
３が、フィードバック信号をＹ軸コントローラ４２に入
力するよう接続されている。
【００２１】Ｚ軸ヘッド３４を上下方向に直線的に移動
させるサーボモータ４４は、Ｚ軸コントローラ４５によ
って制御されるようになっており、その移動量を検出す
るリニアエンコーダ４６が、フィードバック信号をＺ軸
コントローラ４５に入力するように接続されている。さ
らにＸ軸ヘッド３５を左右方向に駆動するサーボモータ
４７は、Ｘ軸コントローラ４８によって制御されるよう
になっており、そのＸ方向の移動量を検出するリニアエ
ンコーダ４９が、フィードバック信号をＸ軸コントロー
ラ４８に入力するよう接続されている。
させるサーボモータ４４は、Ｚ軸コントローラ４５によ
って制御されるようになっており、その移動量を検出す
るリニアエンコーダ４６が、フィードバック信号をＺ軸
コントローラ４５に入力するように接続されている。さ
らにＸ軸ヘッド３５を左右方向に駆動するサーボモータ
４７は、Ｘ軸コントローラ４８によって制御されるよう
になっており、そのＸ方向の移動量を検出するリニアエ
ンコーダ４９が、フィードバック信号をＸ軸コントロー
ラ４８に入力するよう接続されている。
【００２２】これらのコントローラ４９，４２，４５，
４８に制御信号を出力する制御装置５０が設けられてお
り、この制御装置５０には、前記検出器３７が接続され
る一方、制御内容あるいは検出結果を出力する出力装置
５１が接続されている。なお、回転軸３０の回転および
触針３６の移動方向は、図１に＋，−の符号で示すよう
に設定されている。
４８に制御信号を出力する制御装置５０が設けられてお
り、この制御装置５０には、前記検出器３７が接続され
る一方、制御内容あるいは検出結果を出力する出力装置
５１が接続されている。なお、回転軸３０の回転および
触針３６の移動方向は、図１に＋，−の符号で示すよう
に設定されている。
【００２３】つぎに上述した装置の作用すなわち上記の
装置による歯形の測定方法について説明する。測定対象
である歯車は、その回転軸心の両端を前記回転軸３０と
ピン３２とに一致させてこれらの間に保持し、また触針
３６の先端はその歯車におけるいずれかの歯の一方の歯
面に接触させる。この歯車の歯形のデータは、設計上の
データとして予め知られており、そのうちの必要なデー
タを前記制御装置５０に入力し、触針３６の移動方向お
よび移動量を予め設定しておく。
装置による歯形の測定方法について説明する。測定対象
である歯車は、その回転軸心の両端を前記回転軸３０と
ピン３２とに一致させてこれらの間に保持し、また触針
３６の先端はその歯車におけるいずれかの歯の一方の歯
面に接触させる。この歯車の歯形のデータは、設計上の
データとして予め知られており、そのうちの必要なデー
タを前記制御装置５０に入力し、触針３６の移動方向お
よび移動量を予め設定しておく。
【００２４】先ず、同時接触線に沿う歯形の測定につい
て説明すると、図３に示すように歯車５２を＋方向に所
定角度Δθ11だけ回転させ、これと同時にＺ軸ヘッド３
４およびＸ軸ヘッド３５をそれぞれΔＺ，ΔＸだけ移動
させる。これらの回転角Δθ11および移動量ΔＺ，ΔＸ
は、測定対象の歯車５２についての設計データから求め
られた同時接触線に沿って触針３６の先端が移動する値
であり、これらの間には下記の式で示す関係が成り立
つ。
て説明すると、図３に示すように歯車５２を＋方向に所
定角度Δθ11だけ回転させ、これと同時にＺ軸ヘッド３
４およびＸ軸ヘッド３５をそれぞれΔＺ，ΔＸだけ移動
させる。これらの回転角Δθ11および移動量ΔＺ，ΔＸ
は、測定対象の歯車５２についての設計データから求め
られた同時接触線に沿って触針３６の先端が移動する値
であり、これらの間には下記の式で示す関係が成り立
つ。
【００２５】Δθ11＝ΔＸ／ｒg ＋２π・ΔＺ／Ｌ したがって回転軸３０および２つの軸ヘッド３４，３５
を上記のように制御することによって、触針３６の先端
が同時接触線を創成するように移動する。その移動軌跡
を作用平面上に示せば、図４の実線の矢印のとおりであ
る。
を上記のように制御することによって、触針３６の先端
が同時接触線を創成するように移動する。その移動軌跡
を作用平面上に示せば、図４の実線の矢印のとおりであ
る。
【００２６】つぎにかみ合い進行方向に沿って歯形を測
定する場合には、触針３６が前述の移動方向に対して直
角方向に移動するようＺ軸ヘッド３４およびＸ軸ヘッド
３５の制御データを変換し、歯車５２を所定角度Δθ12
だけ回転すると同時に、各軸ヘッド３４，３５を−Δ
Ｚ，ΔＸだけ移動する。この場合の回転量および移動量
には下記の式の関係が成立する。
定する場合には、触針３６が前述の移動方向に対して直
角方向に移動するようＺ軸ヘッド３４およびＸ軸ヘッド
３５の制御データを変換し、歯車５２を所定角度Δθ12
だけ回転すると同時に、各軸ヘッド３４，３５を−Δ
Ｚ，ΔＸだけ移動する。この場合の回転量および移動量
には下記の式の関係が成立する。
【００２７】 Δθ12＝ΔＸ／ｒg ＋ΔＺ・Ｌ／２π・ｒg2 したがって触針３６は、図５に示すように歯面に接触し
たまま斜め方向に移動し、これはかみ合い進行方向に沿
っており、これを作用面上に表せば、図６の実線の矢印
のとおりである。なお、図６において破線は同時接触線
を示している。
たまま斜め方向に移動し、これはかみ合い進行方向に沿
っており、これを作用面上に表せば、図６の実線の矢印
のとおりである。なお、図６において破線は同時接触線
を示している。
【００２８】触針３６を上述のように歯面に接触させた
まま同時接触線方向あるいはかみ合い進行方向に移動さ
せると、その摺動過程での歯面の形状に従って触針３６
が歯面に垂直な方向に変位し、これが検出器３７によっ
て検出されて制御装置５０に入力される。このようにし
て得られた測定データは駆動および被駆動のかみ合いを
考慮した場合の作用平面上の座標軸（ξ，η）とともに
歯面の法線方向誤差量としてメモリーに記憶させる。な
お、この場合の作用平面上の座標は例えば図７に示すよ
うに設定することができる。
まま同時接触線方向あるいはかみ合い進行方向に移動さ
せると、その摺動過程での歯面の形状に従って触針３６
が歯面に垂直な方向に変位し、これが検出器３７によっ
て検出されて制御装置５０に入力される。このようにし
て得られた測定データは駆動および被駆動のかみ合いを
考慮した場合の作用平面上の座標軸（ξ，η）とともに
歯面の法線方向誤差量としてメモリーに記憶させる。な
お、この場合の作用平面上の座標は例えば図７に示すよ
うに設定することができる。
【００２９】このようにして得られた測定データのう
ち、作用平面上で同一の同時接触線およびかみ合い進行
線での駆動歯車および被動歯車についての測定値を、相
互に足し合せれば、駆動歯車と被動歯車との歯面形状の
相対誤差を求めることができる。例えば、図８において
矩形の平面は理想インボリュート歯面を示しており、こ
れに対してからまでの線は同時接触線を示してお
り、これらの同時接触線の位置での駆動歯車と被動歯車
との測定値がそれぞれの箇所に曲線で示すようになった
ものとすれば、これらの測定値を足し合せることによ
り、図９に示すデータが得られる。
ち、作用平面上で同一の同時接触線およびかみ合い進行
線での駆動歯車および被動歯車についての測定値を、相
互に足し合せれば、駆動歯車と被動歯車との歯面形状の
相対誤差を求めることができる。例えば、図８において
矩形の平面は理想インボリュート歯面を示しており、こ
れに対してからまでの線は同時接触線を示してお
り、これらの同時接触線の位置での駆動歯車と被動歯車
との測定値がそれぞれの箇所に曲線で示すようになった
ものとすれば、これらの測定値を足し合せることによ
り、図９に示すデータが得られる。
【００３０】図９に示す相対歯面形状誤差のデータから
同一同時接触線上での最大歯面形状誤差を選択し、横軸
にかみ合いに伴い移動する同時接触線の番号を採り、縦
軸に歯面形状誤差を採ったグラフを作成すれば図１０に
示すようになり、上述した測定結果から、無負荷時のか
み合いの回転変動（モーションカーブ）を得ることがで
きる。
同一同時接触線上での最大歯面形状誤差を選択し、横軸
にかみ合いに伴い移動する同時接触線の番号を採り、縦
軸に歯面形状誤差を採ったグラフを作成すれば図１０に
示すようになり、上述した測定結果から、無負荷時のか
み合いの回転変動（モーションカーブ）を得ることがで
きる。
【００３１】上述した測定装置によれば、触針３６をＸ
方向およびＹ方向に同時に制御して歯面に沿って移動さ
せるから、得られるデータは、はすば歯車については同
時接触線あるいはかみ合い進行方向に沿ったものとな
り、したがって容易かつ正確に歯面形状誤差を得ること
ができる。
方向およびＹ方向に同時に制御して歯面に沿って移動さ
せるから、得られるデータは、はすば歯車については同
時接触線あるいはかみ合い進行方向に沿ったものとな
り、したがって容易かつ正確に歯面形状誤差を得ること
ができる。
【００３２】なお、この発明は上述した実施例に限定さ
れないのであって、例えば図１１に示すように構成して
もよい。すなわち図１１に示す例はベッド３１上にＹ方
向に往復動するＹ軸テーブル６０を配置するとともに、
このＹ軸テーブル６０の上にＸ方向に往復動させられる
コラム６１を配置し、このコラム６１の回転軸３０側の
正面に上下方向（Ｚ方向）に往復動させられるＺ軸ヘッ
ド６２を設け、さらにこのＺ軸ヘッド６２の正面にこれ
と同方向に上下動させられる第２Ｚ軸ヘッド６３を設
け、この第２Ｚ軸ヘッドに検出器３７を介して触針３６
を取付けたものである。このような構成であっても触針
３６を三次元方向に数値制御して移動させることができ
るから、図１に示す装置と同様に、同時接触線あるいは
かみ合い進行方向に沿った歯形の測定を行うことができ
る。
れないのであって、例えば図１１に示すように構成して
もよい。すなわち図１１に示す例はベッド３１上にＹ方
向に往復動するＹ軸テーブル６０を配置するとともに、
このＹ軸テーブル６０の上にＸ方向に往復動させられる
コラム６１を配置し、このコラム６１の回転軸３０側の
正面に上下方向（Ｚ方向）に往復動させられるＺ軸ヘッ
ド６２を設け、さらにこのＺ軸ヘッド６２の正面にこれ
と同方向に上下動させられる第２Ｚ軸ヘッド６３を設
け、この第２Ｚ軸ヘッドに検出器３７を介して触針３６
を取付けたものである。このような構成であっても触針
３６を三次元方向に数値制御して移動させることができ
るから、図１に示す装置と同様に、同時接触線あるいは
かみ合い進行方向に沿った歯形の測定を行うことができ
る。
【００３３】また、上記の実施例では同時接触線および
これと直交するかみ合い進行方向についての歯形の測定
を行う場合について説明したが、この発明では必ずしも
これらの２方向に沿って歯形を測定する場合に限らず、
他の任意の方向に沿う歯形の測定を行う場合にも良好に
使用することができる。さらにこの発明の装置おける回
転および直線移動の制御系統は図２に示すものに限定さ
れず、要は回転および各軸の制御を行うことのできる構
成であればよい。
これと直交するかみ合い進行方向についての歯形の測定
を行う場合について説明したが、この発明では必ずしも
これらの２方向に沿って歯形を測定する場合に限らず、
他の任意の方向に沿う歯形の測定を行う場合にも良好に
使用することができる。さらにこの発明の装置おける回
転および直線移動の制御系統は図２に示すものに限定さ
れず、要は回転および各軸の制御を行うことのできる構
成であればよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の制御装
置によれば、歯面に接触させて移動させることによりそ
の間の変位を歯形の誤差として検出する触針を互いに直
交する少なくとも２方向に制御しつつ、移動させるよう
構成したから同時接触線あるいはかみ合い進行方向に沿
った歯形形状の誤差を直接検出することができ、したが
ってその測定結果から駆動歯車と被動歯車との相対的形
状誤差の最大値を求め、その最大値に基づいて無負荷時
のかみ合いの進行に伴うかみ合い伝達誤差の変動パター
ン（モーションカーブ）を容易に求めることが可能とな
る。その結果、歯面の修正形状を指示する場合、かみ合
いに基づいて修正形状を指示することが可能となり、歯
面の修正の指示とその実行とが容易になる。さらに上述
したモーションカーブを得ることが容易であるために、
製作済みの歯車の位置からかみ合い制御を考慮した最良
の歯車の組合せの選択が容易になる。
置によれば、歯面に接触させて移動させることによりそ
の間の変位を歯形の誤差として検出する触針を互いに直
交する少なくとも２方向に制御しつつ、移動させるよう
構成したから同時接触線あるいはかみ合い進行方向に沿
った歯形形状の誤差を直接検出することができ、したが
ってその測定結果から駆動歯車と被動歯車との相対的形
状誤差の最大値を求め、その最大値に基づいて無負荷時
のかみ合いの進行に伴うかみ合い伝達誤差の変動パター
ン（モーションカーブ）を容易に求めることが可能とな
る。その結果、歯面の修正形状を指示する場合、かみ合
いに基づいて修正形状を指示することが可能となり、歯
面の修正の指示とその実行とが容易になる。さらに上述
したモーションカーブを得ることが容易であるために、
製作済みの歯車の位置からかみ合い制御を考慮した最良
の歯車の組合せの選択が容易になる。
【図１】この発明の一実施例を概略的に示す斜視図であ
る。
る。
【図２】その駆動系統を説明するためのブロック図であ
る。
る。
【図３】同時接触線に沿って測定を行っている状況を説
明するための説明図である。
明するための説明図である。
【図４】その触針の移動軌跡を作用面上に示した図であ
る。
る。
【図５】かみ合い進行方向に沿った測定を行っている状
況を説明するための図である。
況を説明するための図である。
【図６】その触針の移動軌跡を作用面上に示した図であ
る。
る。
【図７】作用面上に採った座標を説明するための図であ
る。
る。
【図８】駆動歯車および被動歯車についての同時接触線
に沿う測定結果の一例を示す線図である。
に沿う測定結果の一例を示す線図である。
【図９】図８に示す測定結果を合成した相対歯面形状誤
差を示す線図である。
差を示す線図である。
【図１０】図９に基づいて作成したモーションカーブを
示す線図である。
示す線図である。
【図１１】この発明の他の実施例を説明するための斜視
図である。
図である。
【図１２】従来の測定装置の一例を説明するためのブロ
ック図である。
ック図である。
【図１３】従来の装置による軸直角平面内での歯形の測
定状況を説明するための図である。
定状況を説明するための図である。
【図１４】従来の装置による歯すじ方向に沿った歯形形
状の測定状況を説明するための図である。
状の測定状況を説明するための図である。
【図１５】従来の装置によりはすば歯車の歯面を軸直角
平面内で測定する場合の触針の軌跡を作用面上に記した
図である。
平面内で測定する場合の触針の軌跡を作用面上に記した
図である。
【図１６】従来の装置により歯すじ方向に歯形形状を測
定する場合の触針の移動軌跡を作用面上に付した図であ
る。
定する場合の触針の移動軌跡を作用面上に付した図であ
る。
３０ 回転軸 ３３ コラム ３４ Ｚ軸ヘッド ３５ Ｘ軸ヘッド ３６ 触針
Claims (1)
- 【請求項１】 触針を歯車の歯面に接触させつつ歯面に
沿って移動させ、その触針の歯面に垂直な方向の変位に
基づいて歯形を測定する歯車の歯形測定装置において、 前記歯車をその中心軸線を中心に予め制御された量で回
転させる回転機構と、 その歯車の歯面に接触させた前記触針を、その歯車の中
心軸線と平行な方向とその中心軸線に垂直な平面内での
直交２方向との合計３方向のうちの少なくとも２方向に
予め制御された量で同時に移動させる直線移動機構とを
備えていることを特徴とする歯車の歯形測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07172708A JP3127785B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 歯車の歯形測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07172708A JP3127785B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 歯車の歯形測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095009A true JPH095009A (ja) | 1997-01-10 |
| JP3127785B2 JP3127785B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=15946875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07172708A Expired - Fee Related JP3127785B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 歯車の歯形測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3127785B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201695A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 歯面形状計測装置 |
| JP2010160072A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Toyota Motor Corp | 歯車の歯面形状の測定装置、測定方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 |
| CN102749193A (zh) * | 2012-07-09 | 2012-10-24 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 高精度中央传动锥齿轮着色检查方法 |
| JPWO2010122680A1 (ja) * | 2009-04-24 | 2012-10-25 | 株式会社東京テクニカル | インボリュート歯車の歯形測定方法 |
| CN102829744A (zh) * | 2012-09-03 | 2012-12-19 | 中国南方航空工业(集团)有限公司 | 圆弧端齿的测量方法 |
| CN103969044A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-06 | 东北大学 | 一种齿轮传动精度测试实验台 |
| CN107030010A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-11 | 江苏浙宏科技股份有限公司 | 一种焊球选分装置 |
| KR20180099118A (ko) * | 2017-02-28 | 2018-09-05 | 일륭기공(주) | 볼 조인트 어셈블리의 결합거리 측정 장치 |
| CN109443238A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-03-08 | 北京工业大学 | 基于齿面接触线测量的齿轮线结构光快速扫描测量方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102564751B (zh) * | 2011-12-28 | 2014-07-02 | 浙江工业职业技术学院 | 船用拖带三角板拉力试验装置 |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP07172708A patent/JP3127785B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102829744A (zh) * | 2012-09-03 | 2012-12-19 | 中国南方航空工业(集团)有限公司 | 圆弧端齿的测量方法 |
| CN103969044A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-06 | 东北大学 | 一种齿轮传动精度测试实验台 |
| KR20180099118A (ko) * | 2017-02-28 | 2018-09-05 | 일륭기공(주) | 볼 조인트 어셈블리의 결합거리 측정 장치 |
| CN107030010A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-11 | 江苏浙宏科技股份有限公司 | 一种焊球选分装置 |
| CN109443238A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-03-08 | 北京工业大学 | 基于齿面接触线测量的齿轮线结构光快速扫描测量方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3127785B2 (ja) | 2001-01-29 |
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