KR950005896B1

KR950005896B1 - 기어의 이 흔들림 측정장치

Info

Publication number: KR950005896B1
Application number: KR1019900016124A
Authority: KR
Inventors: 히로노부 아사이; 유끼히로 나까무라
Original assignee: 안도오 덴끼 가부시끼가이샤; 나카누마 쇼 오
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1995-06-02
Also published as: JPH0625707B2; KR910010171A; JPH03156339A

Abstract

내용 없음.

Description

기어의 이 흔들림 측정장치

제1도는 본 발명에 의한 기어의 이 흔들림 측정장치의 측면도.

제2도는 제1도의 정면도.

제3도는 제1도의 변위신호(7)와 타이밍신호(8), 위치검출신호(9)의 관계를 나타내는 도면.

제4도는 제1도의 동작을 설명하는 플로우챠트.

제5도는 종래 기술에 의한 구성도.

제6도는 변위센서(13)로 독해한 회전축(12)과 회전축(2A)의 축간거리 변화를 나타내는 파형도.

제7도는 공작물(11)과 안내기어(1)의 이 흔들림 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 안내기어 2 : 안내기어(1)의 회전축

3 : 변위센서 4 : 근접스위치

5 : 위치검출기 6 : 측정수단

7 : 변위신호 8 : 타이밍신호

9 : 위치검출신호 10 : 모우터

11 : 공작물 11A : 공작물

12A : 회전축 13 : 받침대

14 : 이동받침대 15 : 스프링

16 : 실린더

본 발명은, 자동차의 엔진이나 변속기등에 사용하는 기어의 이 흔들림 측정장치에 관한 것이다.

기어의 좋고 나쁨을 판정하기 위한 항목에는, OBD, 이 흔들림, 타 흔치(打痕치値)등이 있는데, 본 발명은이 맞물림 시험법에 의하여 이 흔들림을 측정하는 장치에 관한 것이다.

다음에, 종래 기술에 의한 기어의 이 맞물림 시험의 구성을 제5도에 의거 설명한다.

제5도의 (1)은 안내기어, (2)는 안내기어의 회전축, (11)은 공작물, (12)는 공작물(11)의 회전축, (17)은 변위센서, (18)은 근접스위치, (19)는 측정수단이다.

피측정물인 공작물(11)에 이 흔들림이 없는, 즉 형상적으로 균일하게 가공된 안내기어(1)를 눌러맞닿게하여 공작물(11)을 1회전시킨다. 공작물(11)의 회전축(12)과, 안내기어(1)의 회전축(2)간의 거리변화를 변위센서(17)로 독해한다.

다음에, 변위센서(17)로 독해한 회전축(12)과, 회전축(2)의 축간 거리변화를 제6도에 의거 설명한다.

제6도의 파형 변동은 공작물(11)의 형상이 이상적인 형상과 다를 때에 생기는 것이며, 이 때의 파형의최대치 내지 최소치가 이 흔들림이다. 단, 제6도의 파형도는 설명을 위하여 공작물(11)의 이 흔들림 성분만을 뽑아낸 것으로, 안내기어(1)의 이 흔들림이 없는 파형도이다. 다음에, 회전축(12)과 회전축(2)의 축간거리 변화량을 제7도에 의거 설명한다.

제7도에서 알 수 있는 바와 같이, 공작물(11)과, 안내기어(1)를 이 맞물림시켜 시험하기 때문에, 공작물(11)과 안내기어(1)의 이 흔들림의 합(合)으로 이루어진다.

따라서, 공작물(11)의 이 흔들림을 정확하게 측정하려면 안내기어(1)이 이 흔들림을 없앨 필요가 있다. 이 때문에, 안내기어(1)에는 충분한 정밀도가 요구되며, 신중하게 관리되지 않으면 안된다.

이 맞물림 시험에서는 축간거리변화를 변위센서로 독해하고, 이 데이터를 처리하고 있기 때문에, 축간거리에는 공작물의 좋고 나쁨뿐만 아니라 안내기어의 형상에도 좌우되므로, 안내기어에는 충분한 정밀도가 요구되기 때문에 코스트가 높아지고, 신중하게 관리하지 않으면 안된다. 또한, 최근 기어의 요구 정밀도가 높아지고, 이에 알맞는 정밀한 안내기어를 제작하려면 한계가 있다.

본 발명은, 하나의 이빨 이상 이빨수가 다른 공작물(11)에 이 맞물림하고, 제1의 공작물의 기어의 이빨수 이상을 회전하는 안내기어(1)와, 제1의 공작물의 제1의 회전축(12)과 안내기어(1)의 제2의 회전축과의 사이의 축간거리를 검출하는 변위센서(3)와, 안내기어(1)의 회전에 따라 하나의 이빨마다의 타이밍신호를 발생하는 근접스위치(4)와, 안내기어(1)의 회전각도에 따른 위치를 검출하는 위치검출기(5)와, 변위센서(3)의 변위신호(7), 근접스위치(4)의 타이밍신호(8), 위치검출기(5)의 위치검출신호(9)를 입력으로 하는 측정수단(6)과, 안내기어(1)를 회전시키는 모우터(10)를 구비하고, 제1의 공작물(11)의 이 흔들림과 안내기어(1)의 이 흔들림의 합을 제1의 공작물(11)의 이빨수×안내기어(1)의 이빨수 쌍(組) 이상 구하고, 안내기어(1)의 각 이빨마다의 이 흔들림 값을 구하며, 제1의 공작물(11)을 임의의 이빨수의 제2의 공작물(11A)로 바꾸어, 제1의 회전축(12A)과 제2의 회전축(2)의 축간거리를 측겅하고, 각 변위로부터 안내기어(1)의 이 흔들림 정도만큼를 보정하고, 제2의 공작물(11A)의 이 흔들림 성분만을 빼낸다.

다음에, 본 발명에 의한 기어의 이 흔들림 측정장치의 구성도를 제1도와 제2도에 의거 설명한다.

제1도는 측면도이며, 제2도는 정면도이다. 제1도 및 제2도의 3은 변위센서, 4는 근접스위치, 5는 위치검출기, 6은 측정수단, 7은 변위신호, 8은 타이밍신호, 9는 위치검출신호, 10은 모우터, 13은 받침대, 14는 이동받침대, 15는 스프링, 16은 실린더이다 .

회전축(2)은 회전축(12)과 평행으로 나란히 하고 있으며, 회전축(2)은 상·하로 이동한다. 또한, 회전축(2)은 모우터(10)에 의하여 일정한 속도로 회전한다. 3은 변위센서이며, 회전축(2)의 이동량연 변위신호(7)를 낸다. 4는 이빨신호 발생기등에 의한 근접스위치로서, 안내기어(1)의 회전에 따른 이빨에 대응한 타이밍신호(8)를 발새한다. 5는 로우터리 엔고우더 등에 의한 안내기어(1)의 위치검출기로서, 안내기어(1)의 이가 맞물려 있는 회전각도에 대응한 위치검출신호(9)를 낸다. 6은 측정수단으로서, 변위센서(3)의 변위신호(7), 근접스위치(4)의 타이밍신호(8) 및 위치검출기(5)의 위치검출신호(9)를 읽어내어 다음과 같이 동작한다.

받침대(13)에는 회전축(12)을 붙임고정하며, 이동받침대(14)에는 회전축(2)을 붙임고정한다. 이동받침대(14)는 반침대(13) 상을 슬라이드 할 수 있는 구조로 되어 있으며, 스프링(15)으로 받침대(13)쪽으로 누르고 있다. 안내기어(1)를 이동받침대(14)로부터 떼어낼 때에는 실린더(16)로 스프링(15)과 함께 이동받침대(14)를 실린더(16)쪽으로 이동시키어, 안내기어(1)와 공작물(11)의 연결을 떼어낸다.

다음에 제1도와 제2도의 작용을 실명한다.

우선, 안내기어(1)의 이 흔들림의 값만을 얻기 위하여, 안내기어(1)와 안내기어 (1)보다 1매의 이빨수가 적은 공작물(11)을 이 맞물리게 하여, 모우터(10)에 의하여 회전시킨다. 이때 근접스위치(4)로서 안내기어(1)의 이빨의 유무를 확인하고, 이빨이 있으면, 위치검출기(5)로서 안내기어(1)의 이빨위치를 구하고, 그 이빨위치의 회전축(12)과 회전축(2)과의 축간거리를 변위센서(3)로서 측정하여 이 축간거리를 L_1i로 하며, 공작물(11)의 이빨수×안내기어(1)의 이빨수 개(個)의 축간거리(L_1i)를 구할 수 있다.

전술한 바와 같이, L_1i는 안내기어(1)의 이 흔들림의 값(M_j)과 공작물(11)의 이 흔들림의 값분(W_1k)의 합친 것이다.

즉, 다음 식괴 같이 된다.

L_1i=M_j+W_1k………………………………………(1)

i, j, k는 각각의 위치를 나타내는 번호이다.

예를들면, 공작물(11)의 이빨수를 2매, (1≤k≤2), 안내기어(1)의 이빨수를 3매,(1≤j≤3)로 하면, 2×3=6의 6과 같이 되며, 6과 같은 축간거러(L_1i)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

L₁₁=M₁+W₁₁

L₁₂=M₂+W₁₂

L₁₃=M₃+W₁₁

L₁₄=M₁+W₁₂

L₁₅=M₂+W₁₁

L₁₆=M₃+W₁₂

이 식의 군에서 안내기어(2)의 이 흔들림 값 분(M_j)을 각각 구하면, M₁∼

M₂=M₁+(L₁₅-L₁₁)

M₃=M₁+(L₁₃-L₁₁)

으로 되며, 측정수단(6)에 기억해둔다.

다음에, 공작물(11)을 바꾸어 다른 임의의 이빨수의 공작물(11A)을 측정한다. 공작물(11A)은 전술한 공작물(11)을 측정할 때와 마찬가지로 근접스위치(4)와 위치검출기(5)의 신호에 이하여 변위센서(3)의 변위검출신호(9)를 안내기어(2)의 각 이빨마다 읽고 L_2i를 얻는다. L_2i에서도 L_1i와 마찬가지로,

L_2i=M_j+W_2k……………………………………………………(2)

로부터

W_2k=L_2i-M_j……………………………………………………(3)

따라서, L_1i로서 기억되고 있는 안내기어(1)의 이 흔들림 값(M_j)을 공제하여 공작물(11A)의 이 흔들림의 성분만을 구한다. 이상을 공작물(11A)의 1회전할 때까지 조작한다. 예를들면 공작물(11)과 마찬가지로 1≤k≤2, 1≤_j≤3)으로 하면,

W₂₁= L₂₁- M₁

W₂₁= L₂₂- M₂

으로 된다.

그리하여 W_2k의 최대값과 W_2k의 최소값으로부터, 이 흔들림 값은 다음식에서 구할 수 있다.

공작물(11A)의 이 흔들림 값=W_2K의 최대값-W_2k의 최소값…………(4)

즉, 축간 거리의 변화량은 안내기어와 공작물의 변위의 합진 결과로 되므로 미리 그전부터 안내기어 분을 구하여 기억해두고, 공작물을 측정할 때 이것을 보정함으로써, 안내기어의 형상에 영향받지 않고, 측정할수 있도록 하는 것이다. 이때, 안내기어분의 값은 각각의 위치에서 고유의 값으로 되기 때문에, 안내기어의 위치를 검출하는 검출기를 형성하여 이것에 의하여 관리하고 기억한다. 다음에, 제1도의 변위신호(7)와 타이밍신호(8), 위치검출신호(9) 관계를 제3도에 의하여 설명한다.

제3도는 공작물(11)과 안내기어(1)를 이 맞물림하였을 때, 변위센서(3)로 읽은 축간거리변화(L_1i)를 구하고, 안내기어(1)의 회전축(2)의 변화(M_j)와 공작물(11)의 회전축(12)의 변화(W_1k)를 계산으로 구한 도면이다. 다음에, 제1도의 동작을 제4도의 플로우챠트에서 설명한다.

제4도 (a)는 공간물(11)을 측정한 경우의 플로우챠트이다. 최초에, 스텝(21)에서는 근접수위치(4)에서 읽은 타이밍신호(8)의 유무, 즉 안내기어(91)의 이빨 유무를 확인한다. 다이밍신호(8)가 있으면, 스텝(22)으로 나아가고, 위치검출기(5)의 위치검출신호(9)를 읽는다. 다이밍신호(8)가 없으면, 안내기어(1)의 이빨을 발견할 때까지 안내어(1)를 회전시킨다. 스텝(23)에서는, 위치검출신호(9)로부터 안내기어(1)의 이빨의 위치를 구한다. 스텝(24)에서는 변위센서(3)로 회전축(12)과 회전축(2) 사이의 축간거리를 읽는다.

스텝925)은 스텝(24)에서 읽은 축간거리의 값을 측정수단(6)에 격납한다. 스텝(26)은 스텝(25)에서 측정수단(6)에 격납한 측간 거리의 값이 공작물(11)의 이빨수×안내기어(1)의 이빨수 개를 얻었는가를 확인하고, 있다면, 다음 스텝(27)으로 나아가고, 없으면 처음으로 되돌아간다. 스텝(27)은 안내기어(1)의 각 위치의 이 흔들림 값을 연산하고, 측정수단(6)으로 기억한다.

다음에, 공작물(11A)을 측정하였을 때의 플로우챠트를 제4도(a)에서 설명한다. 처음에, 스텝(31)은 근접스위치(4)에서 읽은 타이밍신호(8)의 유, 무를 확인한다. 타이밍신호(8)가 있으면, 스텝(32)으로 나아가서, 위치검출기(5) 위치검출신호(9)를 읽는다 .

스텝(33)에서는 위치검출신호(9)로부터 안내기어(1)의 이빨의 위치를 구한다 .스텝(34)에서는, 변위센서(3)로 회전축(12A)과 회전축(2)의 사이의 축간 거리를 읽는다. 스텝(35)은, 스텝(27)에서 기억하고 있는 안내기어(1)의 이 흔들림 값을 사용하여, 공작물(11A)의 회전축(12A)의 변화분의 값을 연산한다. 스텝(36)은 스텝( 35)에서 연산한 회전축(12A) 변화분의 값이 공작물(11A)의 이빨수 개를 얻었는가를 확인하고, 있으면, 다음의 스텝(37)으로 나아가고, 없으면 처음으로 되돌아간다. 스텝(37)은 공작물(11A)의 회전축(12A)이 변화정도분의 최대값과 최소값을 구한다. 스텝(38)은, 회전축(21A)의 변화분의 최대값으로부터 최소값을 빼고, 이것을 공작물(11A)의 이 흔들림 값으로 된다. 또한, 본 발명에서는 위치검출기(5)는 로우터리 엔코우너를 사용하였으나, 원점스위치와 이빨 신호 발생기(4)와 가운터를 사용하고, 안내기어(1)의 위치신호(7)를 얻을 수 있도록 하면 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다

첫째, 안내기어는 정밀도가 낮은것이라도 정밀도가 높은 측정을 할 수 있으며, 염가의 흔들림 측정장치를 공급할 수 있다.

둘째, 안내기어에 마모등의 형상 변화가 나타나더라도, 재교정항으로써 정밀도의 높은 측정을 할 수 있으므로, 안내기어의 수명이 길어진다.

Claims

하나의 이빨 이상 이빨수가 다른 공작(11)에 이 맞물림하고, 제1의 공작물(11)의 이빨수 이상을 회전하는 안내기어(1)와, 제1의 공작물(11)의 제1의 회전축(12)과 안내기어(1)의 제2의 회전축(2)과의 사이의 축간 거리를 검출하는 변위센서(3)와, 안내기어(1)의 회전에 따라 하나의 이빨 마다의 타이밍신호를 발생하는 근접스위치(4)와, 안내키어(1)의 회전각도에 따른 위치를 검출하는 위치검출기(5)와, 변위센서(3)의 변위신호(7), 근접스위치(4)의 타이밍신호(8), 위치검출기(5)의 위치검출신호(9)를 입력으로 하는 측정수단(6)과, 안내기어(1)를 회전시키는 모우터(10)를 구비하며, 제1의 공작물(11)의 이 흔들림과 안내기어(1)의 이 흔들림의 합을 제1의 공작물(11)의 이빨수×안내기어(1)의 이빨수 쌍 이상 구하고, 안내기어(1)의 각 이빨마다의 이 흔들림 값을 구하며, 제1의 공작물(11)을 임의의 이빨수의 제2의 공작물(11A)로 바꾸어서, 제1의 회전축(12A)과 제2의 회전축(2)의 축간거리를 측정하며, 각 변위로부터 안내기어(1)의 이 흔들림 값분을 보정하고, 제2의 공작물(11A)의 이 흔들림 성분만을 빼내는 것을 특징으로 하는 기어의 이 흔들림 측정장치.