JPH05209703A - 歯車の歯厚計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定子の測定部分を稜線状とすると共に、駆
動装置等を設け、各種の歯車の歯厚を簡易に測定する。 【構成】 一対のスライダ１０にそれぞれ取付けられる
測定子１の稜線状の測定部１ａが被測定物となる歯車４
の歯面と接する。このスライダ１０は、それぞれブラケ
ット１１を介してリニアレール５ａ上を移動し得るリニ
アブロック５ｂに取付けられている。また、ブラケット
１１は、リニアレール５ａと平行であって駆動装置３に
より回転されるボールネジ６に螺合されている。駆動装
置３は制御装置により動作が制御される。以上より、制
御装置からの指令により駆動装置３が動作して、ボール
ネジ６の回転によりブラケット１１と共に測定子１が移
動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、簡易に歯車の歯厚を計
測し得る歯車の歯厚計測装置に関し、特に歯車加工機械
の機上に搭載する機上測定装置として適用可能なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、歯車歯厚を測定する方法とし
ては、種々のものが知られており、その一つとして、図
６に示すようなものがある。この方法は、加工された被
測定物である歯車４をゲージであるマスタギヤ８と噛合
わせた状態とし、これら歯車４の軸心とマスタギヤ８の
軸心との間の心間距離の変化を調べるというものであ
る。

【０００３】また、別の方法として、図７に示すような
ものがある。この方法は、同じく歯車４に予め直径の知
られているボール９を、偶数の歯数を有する歯車では直
径上で相対する歯溝に挿入し、奇数の歯数を有する歯車
では、直径上からπ／ｚ（ここでπは円周率、ｚは歯数
である。）だけ片寄った歯溝に挿入し、それぞれボール
９の外端部間の寸法を測るというものである。そして、
この方法をオーバピン法という。

【０００４】さらに、図８に示すような方法がある。こ
の方法は、またぎ枚数であるｎ枚の歯車の歯を相互に平
行な二平面をなす一対の測定子２１で挟んで寸法を測定
し、この結果から歯厚を求めるというものである。そし
てこの方法を歯直角またぎ歯厚法という。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６のマスタギヤ８を
歯車４に噛合わせて心間距離を測定する方法は、歯車の
諸元が異なると、それに適したマスタギヤ８が必要であ
り、高価なマスタギヤ８を多数作ると共にこのマスタギ
ヤを保管する空間が不可欠であり、また、保管場所から
測定装置までの運搬装置を設置する等の経済的な問題が
生じる。

【０００６】図７のオーバピン法では歯車のモジュール
ｍと歯数ｚが変わる度に測定用のボール９の交換をしな
ければならず、計測準備時間が過大になると共に、ボー
ル交換のための装置が必要となるという欠点を有する。

【０００７】歯直角またぎ歯厚法で歯厚計測する図８の
場合は、ねじれ角が変化すると測定子２１のついている
図示しない測定ヘッドを回転させる構造が必要であり、
ねじれ角が大きく歯幅が狭い歯車４では図９の状態とな
り、計測できない欠点がある。

【０００８】本発明は、以上のような課題を解決するも
のであり、測定子の測定部を稜線状に形成すると共に、
測定値を換算する演算装置を接続することにより、軸直
角またぎにより歯厚計測を可能とすることを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による歯車の歯厚
計測装置は、稜線状に形成されると共にその頂部が歯車
の歯面と接する測定部が相互に対向し且つ相互に平行に
位置する一対の測定子と、これら測定子に接続されて測
定部間の間隔を測定する測長器と、前記測定子がそれぞ
れ移動自在に支持される動力伝達手段と、該動力伝達手
段が連結され且つ前記測定子をそれぞれ移動して前記測
定部の間隔を変更し得る駆動装置と、該駆動装置に接続
されて該駆動装置の動作を制御する制御装置と、前記測
長器に接続されて歯車の軸直角またぎ歯厚の測定値を他
の測定方法による測定値に換算する演算装置とを有する
ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】制御装置からの信号により、駆動装置が動作し
て一対の測定子が動力伝達手段を介して移動し、歯車の
歯面にそれぞれ測定部が当接する。この際、測定子の歯
車歯面と接する測定部が稜線状となっている為、歯車の
軸方向と直交する方向に沿って歯厚が測定され、軸直角
またぎ歯厚が測長器で計測される。さらに、演算装置が
この測長器の測定値を演算して、他の測定方法による測
定値に換算する。

【００１１】

【実施例】本発明の歯車の歯厚計測装置に係わる一実施
例を図１から図５に示し、これらの図に基づき本実施例
を説明する。

【００１２】図１から図４に示すように、歯車４の歯面
と接する頂部を稜線状に形成した測定部１ａが相互に平
行な２直線となるように、相対する一対の測定子１がス
ライダ１０に固定的に取付けられている。そして、スラ
イダ１０は、それぞれブラケット１１に図示しないボル
トによりねじ止めされている。

【００１３】一方、ブラケット１１の直線状の移動を案
内するリニアガイド５が図２上、上下方向に沿って本装
置の外枠をなす枠体１４上に形成されている。また、リ
ニアガイド５の案内部材となるリニアレール５ａ上を一
対のリニアブロック５ｂが、これら間に介在されている
図示しないボールによって移動自在となりつつ、リニア
レール５ａにリニアブロック５ｂが係合されている。す
なわち、リニアガイド５はリニアレール５ａ及びリニア
ブロック５ｂ等で構成され、これら一対のリニアブロッ
ク５ｂと前述のスライダ１０との間は、図示しないボル
トにより、それぞれねじ止めされている。

【００１４】また、このリニアレール５ａと平行して枠
体１４に動力伝達手段であるボールネジ６が回転自在に
支持されており、ボールネジ６の一端部にギヤ１３が固
定して取付けられている。このギヤ１３には、モータ等
で構成され且つ枠体１４に固定される駆動装置３に取付
けられたギヤ１２が噛合わされており、これにより、ボ
ールネジ６と駆動装置３が連結されている。そして、前
述のブラケット１１には、ボールネジ６と図示しないボ
ールを介して螺合するナット部１５がボルト１６により
固定され、ナット部１５を介してボールネジ６にブラケ
ット１１が移動自在に支持されている。

【００１５】さらに、前記枠体１４には、一対のブラケ
ット１１の位置を正確に測定する測長器であるリニアス
ケール２が、リニアレール５ａと平行すると共にブラケ
ット１１に接続されて設置されており、ブラケット１１
にスライダ１０を介して取付けられた一対の測定子１の
測定部１ａの間隔を測定し得るようになっている。

【００１６】従って、駆動装置３がそれぞれ駆動回転す
るとギヤ１２が回転され、ギヤ１２と噛合わされるギヤ
１３が回転してボールネジ６が駆動装置３からの回転動
力で廻わされる。この結果、ボールネジ６とナット部１
５とが相対的に回転して、リニアレール５ａに沿って図
２上、上下方向にブラケット１１がリニアブロック５ｂ
と共に滑らかに移動することになり、ブラケット１１に
取付けられたスライダ１０及び測定子１が一体的に移動
することになる。つまり、各測定子１は、図１に示すよ
うに、独立して紙面に垂直な歯車４の回転軸方向と直交
する方向に動くことができ、測定子１の測定部１ａの間
隔がリニアスケール２で測定される。

【００１７】他方、図１に示すように、枠体１４は、歯
車４に接近、離反するように、移動用のガイドとなる支
持台１７に移動自在に支持されており、さらに、本装置
には、枠体１４を支持台１７上で移動し得る図示しない
前後進軸が備えられている。従って、測定子１が取付け
られた枠体１４等は、図１上、２点鎖線Ｄの位置と、歯
厚計測するのに理想的な実線Ｅの位置とをとり得るよう
になっている。

【００１８】そして、この図に示すように、一対の駆動
装置３は、駆動装置３の動作を制御する制御装置７と接
続されている。また、リニアスケール２は、図示しない
演算装置に接続されていて、リニアスケール２の測定に
よる測定値の演算を行って、他の測定方法を用いた場合
の値に換算し、その換算値を出力するようになってい
る。

【００１９】次に、以上に述べたような本実施例の装置
の作用について説明する。

【００２０】まず、支持台１７上を移動して枠体１４を
歯車４の直前まで移動した後、制御装置７からそれぞれ
の駆動装置３に指令信号を送り、駆動装置３を動作させ
て、それぞれのボールネジ６を回転する。これに伴っ
て、一対のリニアブロック５ｂがリニアレール５ａに沿
いつつ移動し、リニアブロック５ｂと一体となってブラ
ケット１１及びこれに取付けられている測定子１が移動
して、測定子１の間隔が縮まる。そして、両測定子１の
測定部１ａが歯車４の歯面に接触すると、この位置に位
置決めされる。さらに、この状態でリニアスケール２が
一対の測定子１の測定部１ａ間の間隔を測定し、出力す
る。

【００２１】この際、図４に示す図３のＣ−Ｃ矢視図の
ように、測定子１の断面がナイフエッジのように稜線状
になっていることから、図３に示す測定子１の端点Ａか
ら端点Ｂの直線部分が移動中に掃く軌跡は、常に歯車軸
直角平面上にある。従って、図５に示すように両測定子
１が歯車４の歯面に接触したときにリニアスケール２が
計測した測定子１の測定部１ａ間距離は、軸直角またぎ
歯厚寸法である。この軸直角またぎ歯厚は、演算装置に
より、歯車の諸元を用いて歯直角またぎやオーバピン法
による計測値に換算することができる。

【００２２】尚、本実施例において、測長器をリニアス
ケール２としたが他の周知な測定手段としても、同様の
効果が得られることはいうまでもなく、また、動力伝達
手段もボールネジ６以外の周知な動力伝達手段としても
よい。

【００２３】

【発明の効果】本発明の歯車の歯厚計測装置によれば、
測定子の測定部を稜線状とすると共に、測定子を移動す
る駆動装置及び駆動装置の動作を制御する制御装置を有
するようにし、さらには、測長器の測定値を換算する演
算装置を接続するような構成とした結果、以下のような
効果が生じた。

【００２４】すなわち、歯車の諸元が異なる種々の歯車
を同一の計測装置で測定できることとなり、例えば図６
のマスタギヤ８あるいは図７の測定用ボール９の段取替
えが不要であり測定時間の短縮につながる。また、マス
タギヤ８の保管スペース、マスタギヤ８やボール９の交
換装置も不要となりコストが低減される。さらに図９の
ねじれ角が大きく歯幅の狭い歯車４の計測もでき、歯厚
計測装置としての汎用性が高い。

【００２５】この一方、本発明の歯厚計測装置を歯車加
工機械の機上に搭載することで、加工される歯車の精度
管理が可能となり、本装置の計測結果を歯車加工機械に
フィードバックすることにより、歯切加工精度を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる歯厚計測装置の概略
全体図である。

【図２】図１の歯厚計測装置の要部拡大図である。

【図３】本発明の一実施例に係わる歯厚計測装置の測定
子の拡大平面図である。

【図４】図３のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図５】本発明の一実施例に係わる歯厚計測装置による
歯厚測定を例示した図である。

【図６】従来技術の一例として、マスタギヤとの噛合い
を用いた歯厚計測方法を表わした図である。

【図７】従来技術の他の一例として、オーバピン法によ
る歯厚計測方法を表わした図である。

【図８】従来技術の一例として、歯直角またぎ歯厚法に
よる歯厚計測方法を表わした図である。

【図９】図８の歯厚計測方法では測定できない場合を表
わした図である。

【符号の説明】 １、２１ 測定子 ２ リニアスケール ３ 駆動装置 ４ 歯車 ５ａ リニアレール ５ｂ リニアブロック ６ ボールネジ ７ 制御装置 ８ マスタギヤ ９ ボール １０ スライダ １１ ブラケット １２、１３ ギヤ １４ 枠体 １７ 支持台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東川 隆英 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三菱 重工業株式会社京都精機製作所内 (72)発明者 一幡 浩久 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三菱 重工業株式会社京都精機製作所内 (72)発明者 西澤 峻一 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三菱 重工業株式会社京都精機製作所内エム・エ イチ・アイ工作機械エンジニアリング株式 会社京都支社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 稜線状に形成されると共にその頂部が歯
   車の歯面と接する測定部が相互に対向し且つ相互に平行
   に位置する一対の測定子と、これら測定子に接続されて
   測定部間の間隔を測定する測長器と、前記測定子がそれ
   ぞれ移動自在に支持される動力伝達手段と、該動力伝達
   手段が連結され且つ前記測定子をそれぞれ移動して前記
   測定部の間隔を変更し得る駆動装置と、該駆動装置に接
   続されて該駆動装置の動作を制御する制御装置と、前記
   測長器に接続されて歯車の軸直角またぎ歯厚の測定値を
   他の測定方法による測定値に換算する演算装置とを有す
   ることを特徴とする歯車の歯厚計測装置。