噛合伝達誤差測定装置
【課題】トルク変動や回転変動の影響を受けることなく噛合伝達誤差を高い精度で測定することができ、しかも連続的に測定が可能な噛合伝達誤差測定装置を提供する。
【解決手段】
第１試験歯車１６にはトルク付与装置４６によって負荷トルクを付与し、第２試験歯車１８にはトルク付与装置４８によって負荷トルクを付与し、非作動状態において、第１試験歯車１６および第２試験歯車１８が互いに静的に釣り合うように調整することで、それぞれの試験歯車に生じる負荷トルクは、トルク付与装置によるものだけとなる。また、トルク付与装置の構造上、連続的に測定が可能であり、しかもトルク変動はほとんど生じないため、高い精度で連続測定が可能となる。
【解決手段】
第１試験歯車１６にはトルク付与装置４６によって負荷トルクを付与し、第２試験歯車１８にはトルク付与装置４８によって負荷トルクを付与し、非作動状態において、第１試験歯車１６および第２試験歯車１８が互いに静的に釣り合うように調整することで、それぞれの試験歯車に生じる負荷トルクは、トルク付与装置によるものだけとなる。また、トルク付与装置の構造上、連続的に測定が可能であり、しかもトルク変動はほとんど生じないため、高い精度で連続測定が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車伝達機構の噛合伝達誤差測定装置にかかり、特に、噛合伝達誤差を高い精度で連続的に測定できる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
互いに噛み合って回転する一対の歯車は、歯面の形状誤差や歯のたわみなどによって噛合伝達誤差を生じ、動力伝達性能に影響を与えたり振動が発生したりする。かかる噛合伝達誤差を検出するために、互いに噛み合う一対の第１歯車および第２歯車に所定の噛合荷重を付与した状態で回転させ、それら第１歯車および第２歯車の回転角をそれぞれロータリエンコーダによって測定することにより、その回転角のずれを検出する歯車伝達機構の噛合伝達誤差測定装置が提案されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１に開示されている噛合伝達誤差測定装置においては、互いに噛み合う駆動歯車および従動歯車において、駆動歯車に連結された入力側モータによって速度制御した回転を与え、従動歯車側に連結された出力側モータによってトルク制御した負荷トルクを与えながらロータリエンコーダでそれぞれの回転角を検出し相互の位相差を演算することで噛合伝達誤差を測定し、さらに、入力側モータは、流体継手を介してロータリエンコーダに連結されると共に、出力側モータは、慣性体を介してロータリエンコーダに連結されている。ここで、たとえば出力側モータはトルク制御のため、その回転変動は制御できない。そのため、モータの回転変動が及ぼす影響を除去して回転の微少変動が測定できるように、上述のように出力側モータは慣性体を介して連結されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１３５３８３号公報
【特許文献２】特許第３０８５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の噛合伝達誤差測定装置では、出力側モータとロータリエンコーダとの間に慣性体を介して連結されることで、負荷トルクを与える出力側モータが起こす回転変動の測定値への影響を排除することができるが、一方では、歯車の噛合伝達誤差による回転の微少変動と比べて十分大きい、モータによる回転変動のノイズを測定から除去するための慣性体が、本来測定すべき歯車による微少な回転変動まで除去してしまう恐れがあった。
【０００６】
この問題に対して、特許文献２に開示されている噛合伝達誤差測定装置においては、互いに噛み合う駆動歯車および従動歯車において、それぞれの歯車の回転軸に負荷錘を吊り下げることによって、それぞれの歯車には常に一定の負荷トルクをかけることができ、高い精度で回転誤差を検出することを可能にしている。しかし、特許文献２の噛合伝達誤差測定装置では、回転軸の回転に伴って負荷錘が上昇あるいは降下するが、その上昇あるいは降下の移動量に制限があるため、連続的に測定できない問題があった。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トルク変動や回転変動の影響を受けることなく噛合伝達誤差を高い精度で測定することができ、しかも連続的に測定が可能な噛合伝達誤差測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）互いに噛み合う一対の被測定歯車に一定の負荷トルクを与えつつそれら一対の被測定歯車を回転させる過程でその被測定歯車の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定方法において、（ｂ）前記被測定歯車とともに第１軸心まわりに回転する第１定滑車と、回転制御モータによりその第１軸心に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車とを設け、（ｃ）それら第１定滑車および第２定滑車に可撓性無端環状の動力伝達線材を巻き架け、（ｄ）前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に所定の負荷錘を有する動滑車を架け、（ｅ）前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動することにより、前記一定の負荷トルクを付与することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）互いに噛み合う一対の被測定歯車に一対のトルク付与装置から一定の負荷トルクをそれぞれ与えつつそれら一対の被測定歯車を回転させる過程でその被測定歯車の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定装置において、（ｂ）前記トルク付与装置は、（ｃ）前記被測定歯車とともに第１軸心まわりに回転する第１定滑車と、（ｄ）回転制御モータによりその第１軸心に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車と、（ｅ）前記第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられた可撓性無端環状の動力伝達線材と、（ｆ）前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に架けられた所定の負荷錘を有する動滑車と、（ｇ）前記一定の負荷トルクを付与するために、前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動する回転駆動制御装置とを、含み、（ｈ）前記一対の負荷錘を適宜調整することで、非作動状態において前記一対の被測定歯車は静的に釣り合わされていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）入力軸および差動装置によって出力される一対の出力軸を備えた変速機のそれぞれの回転軸にそれぞれ設けられたトルク付与装置から一定の負荷トルクを与えつつ、それら入力軸および一対の出力軸を回転させる過程でその変速機の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定装置において、（ｂ）前記トルク付与装置は、（ｃ）前記それぞれの回転軸とともにその軸心まわりに回転する第１定滑車と、（ｄ）回転制御モータによりその回転軸に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車と、（ｅ）前記第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられた可撓性無端環状の動力伝達線材と、（ｆ）前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に架けられた所定の負荷錘を有する動滑車と、（ｇ）前記一定の負荷トルクを付与するために、前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動する回転駆動制御装置とを、含み、（ｈ）前記それぞれの回転軸に設けられた負荷錘の錘を適宜調整することで、非作動状態において前記変速機は静的に釣り合わされていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項２または３に記載の噛合伝達誤差測定装置において、前記回転制御モータには、減速装置が接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１にかかる発明の噛合伝達誤差測定方法によれば、第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられている２本の可撓性無端環状の動力伝達線材の一方に所定の負荷錘を有する動滑車を架け、他方の動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように回転制御モータを駆動させることによって、たとえば、モータ等の回転付与装置によって、第１定滑車を回転させると同時に回転制御モータによって第２定滑車が同様に回転し、他方の動力伝達線材には常時弛みが形成され連続回転が可能になる。また、被測定歯車には動滑車および負荷錘によって常時所定の負荷トルクがかけられ、しかも他方の動力伝達線材には弛みを常時持たせることで、他方の動力伝達線材による負荷トルクの変動を阻止することができ、トルク変動等の影響がほとんど生じない状態で連続測定が可能となる。
【００１３】
また、請求項２にかかる発明の噛合伝達誤差測定装置によれば、一対のトルク付与装置は、それぞれ第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられている２本の可撓性無端環状の動力伝達線材の一方に所定の負荷錘を有する動滑車を架け、他方の動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように回転制御モータを駆動させることによって、たとえば、モータ等の回転付与装置によって、第１定滑車を回転させると同時に回転制御モータによって第２定滑車が同様に回転し、他方の動力伝達線材には常時弛みが形成され連続回転が可能になる。また、被測定歯車には動滑車および負荷錘によって常時所定の負荷トルクがかけられ、しかも他方の動力伝達線材には弛みを常時持たせることで、他方の動力伝達線材による負荷トルクの変動が阻止されている。また、一対の被測定歯車は一対のトルク付与装置の負荷錘を適宜調整することによって静的に釣り合わされている。こうすることで、たとえばモータ等の回転付与装置によって、一対の被測定歯車を回転させると、一対のトルク付与装置によって、一対の被測定歯車には常時トルク付与装置のみによる負荷トルクが付与され、しかも連続的に測定が可能となる。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明の噛合伝達誤差測定装置によれば、それぞれの回転軸に設けられたトルク付与装置はそれぞれ、第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられている２本の可撓性無端環状の動力伝達線材の一方に所定の負荷錘を有する動滑車を架け、他方の動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように回転制御モータを駆動させることによって、たとえば、モータ等の回転付与装置によって、第１定滑車を回転させると同時に回転制御モータによって第２定滑車が同様に回転し、他方の動力伝達線材には常時弛みが形成され連続回転が可能になる。また、被測定歯車には動滑車および負荷錘によって常時所定の負荷トルクがかけられ、しかも他方の動力伝達線材には弛みを常時持たせることで、他方の動力伝達線材による負荷トルクの変動が阻止されている。また、変速機は、それぞれの回転軸に設けられているトルク付与装置の負荷錘を適宜調整することによって、釣り合わされている。こうすることで、たとえばモータ等の回転付与装置によって、変速機を回転させると、それぞれのトルク付与装置によって、それぞれの回転軸には常時トルク付与装置のみによる負荷トルクが付与され、しかも連続的に測定が可能となる。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明の噛合伝達誤差測定装置によれば、回転制御モータに減速装置が接続されることで、回転制御モータの出力を補うことができ、また、回転制御モータを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明が適用された歯車の噛合伝達誤差測定装置１０の簡略図である。噛合伝達誤差測定装置１０は、図示しない軸受により回転可能に支持された第１メイン軸１２および第１メイン軸１２に平行に配置され図示しない軸受により回転可能に支持された第１カウンタ軸１４を備えている。第１メイン軸１２には、第１試験歯車１６が相対回転不能に取り付けられ、一方、第１カウンタ軸１４には第１試験歯車１６と噛み合う状態で第２試験歯車１８が相対回転不能に取り付けられている。第１メイン軸１２と第１カウンタ軸１４との軸間距離は、一対の第１試験歯車１６および第２試験歯車１８の中心距離に設定されており、第１試験歯車１６および第２試験歯車１８は、それぞれ第１メイン軸１２および第１カウンタ軸１４に着脱可能に取り付けられるようになっている。第１メイン軸１２には、第１試験歯車１６とともに第１メイン軸１２まわりを回転する第１メイン軸定滑車２０が相対回転不能に設けられており、第１メイン軸１２の第１試験歯車１６の反対側端部には、駆動モータ２２が連結されており、第１メイン軸定滑車２０と第１試験歯車１６との間には、回転角を検出するためのロータリエンコーダ１７が組み込まれている。また、紐やワイヤー等から成る動力伝達線材２４が架け渡されることによって第１メイン軸定滑車２０と作動的に連結される第２メイン軸定滑車２６が配置され、第１メイン軸１２に平行な第２メイン軸２７を介して、第１回転制御モータ２８が連結されている。ここで、駆動モータ２２および第１回転制御モータ２８には、たとえば同期モータ等の制御可能なモータが使用される。なお、本実施例の第１試験歯車１６および第２試験歯車１８が本発明の互いに噛み合う一対の被測定歯車に対応しており、第１メイン軸定滑車２０および第２メイン軸定滑車２６が本発明の第１定滑車および第２定滑車に対応しており、第１メイン軸１２および第２メイン軸２７が本発明の第１軸および第２軸に対応しており、第１回転制御モータ２８が本発明の回転制御モータに対応している。
【００１８】
図２は、第１メイン軸定滑車２０および第２メイン軸定滑車２６を矢印Ａ方向から見た矢視図である。ここで、第１メイン軸定滑車２０は駆動モータ２２に連結されており、第２メイン軸定滑車２６は第１回転制御モータ２８に連結され、互いの定滑車の径寸法は等しくされている。第１メイン軸定滑車２０および第２メイン軸定滑車２６には可撓性無端環状の動力伝達線材２４が巻き架けられており、その動力伝達線材２４によって作動的に連結されている。ここで、第１メイン軸定滑車２０と第２メイン軸定滑車２６との間に巻き架けられることで架け渡された２本の動力伝達線材２４のうち、実線で示される側の動力伝達線材２４には、第１負荷錘３０を有する第１動滑車２９が架けられている。一方、第１メイン軸定滑車２０と第２メイン軸定滑車２６との間に巻き架けられることで架け渡された２本の動力伝達線材２４のうち、破線で示される側の動力伝達線材２４には常時弛みが形成されている。なお、本実施例の第１動滑車２９が本発明の動滑車に対応しており、第１負荷錘３０が本発明の負荷錘に対応している。
【００１９】
図１に戻り、第１カウンタ軸１４の第２試験歯車１８の反対側端部には、第２試験歯車１８とともに第１カウンタ軸１４まわりを回転する第１カウンタ軸定滑車３２が相対回転不能に設けられており、第２試験歯車１８と第１カウンタ軸定滑車３２との間にはロータリエンコーダ３３が組み込まれている。また、動力伝達線材２４によって第１カウンタ軸定滑車３２と作動的に連結する第２カウンタ軸定滑車３６が配置され、第１カウンタ軸１４に平行な第２カウンタ軸３７を介して、第２回転制御モータ３８が連結されている。ここで、第２回転制御モータ３８には、たとえば同期モータ等の制御可能なモータが使用される。なお、本実施例の第１カウンタ軸定滑車３２および第２カウンタ軸定滑車３６が本発明の第１定滑車および第２定滑車に対応しており、第１カウンタ軸１４および第２カウンタ軸３７が本発明の第１軸および第２軸に対応しており、第２回転制御モータ３８が本発明の回転制御モータに対応している。
【００２０】
図３は、第１カウンタ軸定滑車３２および第２カウンタ軸定滑車３６を矢印Ｂ方向から見た矢視図である。ここで、第１カウンタ軸定滑車３２は、第１カウンタ軸１４に連結されており、第２カウンタ軸定滑車３６は、第２回転制御モータ３８に連結されており、互いの定滑車の径寸法は等しくされている。第１カウンタ軸定滑車３２および第２カウンタ軸定滑車３６には動力伝達線材２４が巻き架けられており、その動力伝達線材２４によって作動的に連結されている。ここで、第１カウンタ軸定滑車３２と第２カウンタ軸定滑車３６との間に巻き架けられることで架け渡された２本の動力伝達線材２４のうち、実線で示される側の動力伝達線材２４には、第２負荷錘４２を有する第２動滑車４０が架けられている。一方、第１カウンタ軸定滑車３２と第２カウンタ軸定滑車３６との間に巻き架けられることで架け渡された２本の動力伝達線材２４のうち、破線で示される側の動力伝達線材２４には、常時弛みが形成されている。なお、本実施例の第２動滑車４０が、本発明の動滑車に対応しており、第２負荷錘４２が本発明の負荷錘に対応している。
【００２１】
また、第１回転制御モータ２８、第２回転制御モータ３８、および駆動モータ２２が非作動の状態において、噛合伝達誤差測定装置１０が静的に釣り合うように第１負荷錘３０および第２負荷錘４２の質量がそれぞれ調整される。つまり、互いに噛み合うことで作用し合う第１試験歯車１６および第２試験歯車１８の反力が等しくなるように第１負荷錘３０および第２負荷錘４２の質量が調整される。たとえば、第１メイン軸定滑車２０と第１カウンタ軸定滑車３２との径寸法が等しく且つ第１動滑車２９および第２動滑車４０の質量が等しい場合では、第１負荷錘３０と第２負荷錘４２との比が、第１試験歯車１６のピッチ半径と第２試験歯車１８のピッチ半径との比と等しくなるように設定される。なお、第１メイン軸定滑車２０の径寸法と第１カウンタ軸定滑車３２の径寸法との比が第１試験歯車１６のピッチ半径と第２試験歯車１８のピッチ半径との比と等しくすると第１負荷錘３０および第２負荷錘４２の質量を等しくすることもできる。
【００２２】
また、噛合伝達誤差測定装置１０は、電子制御装置４４によって制御される。たとえば駆動モータ２２によって噛合伝達誤差測定装置１０を作動させると、駆動モータ２２の回転数をロータリエンコーダ１７によって検出し、第１回転制御モータ２８が、電子制御装置４４によって、ロータリエンコーダ１７によって得られた回転数と同じ回転数となるように同期させられる。すなわち、駆動モータ２２の回転数と第１制御モータ２８の回転数が等しくなるように同期させられる。ここで図２に示すように、第１メイン軸定滑車２０と第２メイン軸定滑車２６の径寸法は等しく互いに同じ回転数で回転させられるため、第１メイン軸定滑車２０が動力伝達線材２４を移動させる速度と第２メイン軸定滑車２６が動力伝達線材２４を移動させる速度が等しくなり、第１動滑車２９の位置および動力伝達線材２４の弛みの形状が変化することなく連続的に回転させることが可能となる。さらに、長時間測定する場合では、動力伝達線材２４は微少な回転数のずれによって弛みがなくなり、第１動滑車２９の位置が上下する恐れがあるが、第１動滑車２９に設けられている図示しない位置検出センサーによって、第１動滑車２９の位置が逐次検出され、電子制御装置４４に入力される。この情報をもとに、電子制御装置４４が駆動モータ２２および第１回転制御モータ２８を好適に制御することで第１動滑車２９の位置は常時一定に保たれるとともに、動力伝達線材２４には常時弛みが形成される。なお、これら第１メイン軸定滑車２０、第２メイン軸定滑車２６、動力伝達線材２４、第１動滑車２９、第１負荷錘３０、および電子制御装置４４によって、トルク付与装置４６が構成される。また、本実施例の電子制御装置４４が本発明の回転駆動制御装置に対応している。
【００２３】
同様に、駆動モータ２２の作動により、第１試験歯車１６および第２試験歯車１８が回転することで第１カウンタ軸１４が回転させられるが、その回転数をロータリエンコーダ３３によって検出し、第２回転制御モータ３８が、電子制御装置４４によって、ロータリエンコーダ３３によって得られた回転数と同じ回転数となるように同期させられる。すなわち、第１カウンタ軸１４の回転数と第２回転制御モータ３８の回転数が等しくなるように同期させられる。ここで図３に示すように、第１カウンタ軸定滑車３２と第２カウンタ軸定滑車３６の径寸法は等しく互いに同じ回転数で回転させられるため、第１カウンタ軸定滑車３２が動力伝達線材２４を移動させる速度と第２カウンタ軸定滑車３６が動力伝達線材２４を移動させる速度とが等しくなり、第２動滑車４０の位置および動力伝達線材２４の弛みの形状が変化することなく連続的に回転させることが可能となる。さらに、長時間測定する場合では、動力伝達線材２４は微少な回転するのずれによって弛みがなくなり、第２動滑車４０の位置が上下する恐れがあるが、第２動滑車４０に設けられている図示しない位置検出センサーによって、第２動滑車４０の位置が逐次検出され、電子制御装置４４に入力される。この情報をもとに、電子制御装置４４が第２回転制御モータ３８を好適に制御することで第２動滑車４０の位置は常時一定に保たれるとともに、動力伝達線材２４には常時弛みが形成される。なお、これら第１カウンタ軸定滑車３２、第２カウンタ軸定滑車３６、動力伝達線材２４、第２動滑車４０、第２負荷錘４２、および電子制御装置４４によって、トルク付与装置４８が構成される。
【００２４】
このように構成される噛合伝達誤差測定装置１０において、駆動モータ２２によって低速回転で装置を作動させると、第１試験歯車１６および第２試験歯車１８は噛み合った状態で釣り合わされているので、駆動モータ２２には反力が生じず、第１試験歯車１６および第２試験歯車１８にかかる負荷トルクはそれぞれの回転軸に設けられたトルク付与装置４６および４８によってかけられる負荷トルクのみとなる。具体的には、第１動滑車２９および第１負荷錘３０の荷重を加えた荷重の半分の荷重と第１メイン軸定滑車２０の半径寸法の積が負荷トルクとして第１試験歯車１６にかけられる。同様に、第２動滑車４０および第２負荷錘４２の荷重を加えた荷重の半分の荷重と第１カウンタ軸定滑車３２の半径寸法の積が負荷トルクとして第２試験歯車１８にかけられる。これより、駆動モータ２２で装置を駆動させながらエンコーダ１７および３３によってそれぞれの回転角を測定することにより、その回転角の位相のずれから噛合伝達誤差を検出できる。
【００２５】
上述のように、本実施例によれば、第１試験歯車１６にはトルク付与装置４６によって負荷トルクを付与し、第２試験歯車１８にはトルク付与装置４８によっ負荷トルクを付与し、非作動状態において第１試験歯車１６および第２試験歯車１８が互いに静的に釣り合うように調整することで、それぞれの試験歯車に生じる負荷トルクは、トルク付与装置４６および４８によるもののみとなる。また、トルク付与装置４６および４８の構造上、連続的に測定が可能であり、しかもトルク変動はほとんど生じないため、高い精度で測定が可能となる。
【００２６】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２７】
図４は、本発明の他の実施例である噛合伝達誤差測定装置５０の簡略図である。なお、本実施例においても噛合伝達誤差測定装置５０は図示しない電子制御装置によって前述の実施例と同様に制御されている。図４に示されるように、噛合伝達誤差測定装置５０は、前述の噛合伝達誤差測定装置１０に減速機を設けたものである。具体的には、第１回転制御モータ２８と第２メイン軸定滑車２６との間に減速機５２が介装されることによって第１回転制御モータ２８の回転が減速される。一方、第２カウンタ軸定滑車３６と第２回転制御モータ３８との間に減速機５４が介装されることによって第２回転制御モータ３８の回転が減速される。また、噛合伝達誤差測定装置５０の他の構成および作動については、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様であるため、同様の効果を得ることができる。なお、第１回転制御モータ２８および第２回転制御モータ３８の回転数は減速機５２および５４の減速比を考慮して決定される。
【００２８】
このように、前述の実施例によれば、噛合伝達誤差測定装置５０は、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様に高い精度で且つ連続的に測定することが可能であり、しかも減速機５２および減速機５４によって、第１回転制御モータ２８および第２回転制御モータ３８の回転力が補助される。これより第１回転制御モータ２８および第２回転制御モータ３８のトルク不足を補うことができ、第１回転制御モータ２８および第２回転制御モータ３８をコンパクトにすることもできる。
【００２９】
つぎに、本発明のさらに他の実施例を説明する。図５は、本発明のさらに他の実施例である噛合伝達誤差測定装置７０の簡略図である。なお、本実施例においても噛合伝達誤差測定装置７０は図示しない電子制御装置によって前述の実施例と同様に制御されている。図５に示されるように、噛合伝達誤差測定装置７０の試験歯車は、互いに噛み合う一対の傘歯車７２となっており、第１メイン軸１２および第１カウンタ軸１４は互いに直交している。ここで、噛合伝達誤差測定装置７０の他の構成および作動については、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様であるため、同様の効果を得ることができる。
【００３０】
このように、前述の実施例によれば、噛合伝達誤差測定装置７０は、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様に高い精度で且つ連続的に測定することが可能であり、しかも、傘歯車やハイポイドギヤ等の回転軸心が垂直に変化するような態様の歯車でも測定が可能となる。
【００３１】
つぎに、本発明のさらに他の実施例を説明する。図６は、本発明のさらに他の実施例である変速機８２の噛合伝達誤差測定装置８０の簡略図である。なお、本実施例においても噛合伝達誤差測定装置８０は、図示しない電子制御装置によって前述の実施例と同様に制御されている。図６に示されるように、変速機８２は、前輪駆動方式の変速機８２となっており、入力軸８４と、変速機８２内の図示しない差動装置によって出力軸８６および８８の一対の出力軸と、を備えている。これにより、噛合伝達誤差測定装置８０は、入力軸８４に設けられたトルク付与装置９０並びに出力軸８６および８８に設けられたトルク付与装置９２および９４の３つのトルク付与装置が設けられ、各軸にロータリエンコーダ９６が組み込まれている。
【００３２】
また、トルク付与装置８０は、図２と同様の構造となっており、トルク付与装置９２および９４は図３と同様の構造となっており、出力軸８６の軸端には、駆動モータ２２が連結されている。ここで、トルク付与装置９０、９２および９４の各負荷錘の質量は、変速機８２の変速比を考慮して噛合伝達誤差測定装置８０の非作動時において静的に釣り合いが保てるように調整される。また、噛合伝達誤差測定装置８０の他の構成および作動については、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様であるため、同様の効果を得ることができる。
【００３３】
このように、前述の実施例によれば、噛合伝達誤差測定装置８０は、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様に高い精度で且つ連続的に測定することが可能であり、しかも、変速機８２のように測定軸が増加しても、トルク付与装置を増やし、前述の実施例と同様に各負荷錘を調整すれば、容易に測定することが可能となる。
【００３４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３５】
たとえば、噛合伝達誤差測定装置１０の駆動モータ２２の位置は、第１メイン軸１２に設けられているが、第１カウンタ軸１４側に設けて実施することもできる。すなわち、駆動モータ２２自体はトルク付与に関与するモータではなく、装置を回転させるためのものであるため、装置に矛盾の生じない範囲で自由に駆動モータ２２を設けて実施することができる。なお、他の実施例においても同様に駆動モータ２２の位置を変更して実施することができる。また、本実施例では、駆動源として駆動モータ２２を設けているが、特にモータである必要はなく、手動など他の駆動源を用いて実施することもできる。
【００３６】
また、前述の実施例では、第１メイン軸定滑車２０および第２メイン軸定滑車の径寸法が等しくされているが、それぞれの径寸法が異なっても実施は可能である。同様に、第１カウンタ軸定滑車３２および第２カウンタ軸定滑車３６の径寸法が異なっていても実施は可能である。
【００３７】
また、前述の実施例では、動力伝達線材２４は紐、ワイヤー等で構成されているが、ケーブル、ロープ、Ｖベルト、丸ベルト、平ベルト等で実施することもできる。また、滑りを抑制するために、定滑車をスプロケットで構成し、動力伝達線材２４をチェーンに変えて実施することもできる。
【００３８】
また、前述の実施例では、各第１定滑車と被測定歯車とは同心軸上に配設されているが、特に同心軸上に配設する必要はなく、ベルトやチェーン等を介して作動的に連結されるように配設することもできる。すなわち、定トルクを付与可能に作動的に連結されていれば問題はない。
【００３９】
また、前述の実施例では、噛合伝達誤差測定装置５０には減速機５２および５４が設けられているが、減速機は回転制御モータと一体型になっているものであっても構わない。
【００４０】
また、前述の実施例では、噛合伝達誤差測定装置７０では、傘歯車が測定されるが、本発明の噛合伝達誤差測定装置は、ねじ歯車など他の態様の歯車においても、適用することができる。
【００４１】
また、前述の実施例では、変速機８２は、前輪駆動方式の変速機８２となっているが、後輪駆動方式等の他の形式の変速機であっても本発明は適用することができる。
【００４２】
また、前述の実施例では、動滑車２９および４０の位置を制御することで噛合伝達誤差測定装置１０の連続測定を可能としているが、動力伝達線材２４の弛みの位置を制御することで連続測定を可能にすることもできる。
【００４３】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明が適用された噛合伝達誤差測定装置の簡略図である。
【図２】トルク付与装置を矢印Ａ方向から見た矢視図である。
【図３】トルク付与装置を矢印Ｂ方向から見た矢視図である。
【図４】本発明が適用された噛合伝達誤差測定装置の他の簡略図である。
【図５】本発明が適用された噛合伝達誤差測定装置の更に他の簡略図である。
【図６】本発明が適用された噛合伝達誤差測定装置の更に他の簡略図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０、５０、７０、８０：噛合伝達誤差測定装置 １２：第１メイン軸（第１軸） １４：第１カウンタ軸（第１軸） １６：第１試験歯車（被測定歯車） １８：第２試験歯車（被測定歯車） ２０：第１メイン定滑車（第１定滑車）２４：動力伝達線材 ２６：第２メイン軸定滑車（第２定滑車） ２７：第２メイン軸（第２軸） ２８：第１回転制御モータ（回転制御モータ） ２９：第１動滑車（動滑車） ３０：第１負荷錘（負荷錘） ３２：第１カウンタ軸定滑車（第１定滑車） ３６：第２カウンタ軸定滑車 ３７：第２カウンタ軸（第２軸） ３８：第２回転制御モータ（回転制御モータ） ４０：第２動滑車（動滑車） ４２：第２負荷錘（負荷錘） ４４：電子制御装置（回転駆動制御装置） ４６、４８トルク付与装置 ５２、５４：減速機 ８２：変速機 ８４：入力軸 ８６、８８：出力軸 ９０、９２、９４：トルク付与装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車伝達機構の噛合伝達誤差測定装置にかかり、特に、噛合伝達誤差を高い精度で連続的に測定できる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
互いに噛み合って回転する一対の歯車は、歯面の形状誤差や歯のたわみなどによって噛合伝達誤差を生じ、動力伝達性能に影響を与えたり振動が発生したりする。かかる噛合伝達誤差を検出するために、互いに噛み合う一対の第１歯車および第２歯車に所定の噛合荷重を付与した状態で回転させ、それら第１歯車および第２歯車の回転角をそれぞれロータリエンコーダによって測定することにより、その回転角のずれを検出する歯車伝達機構の噛合伝達誤差測定装置が提案されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１に開示されている噛合伝達誤差測定装置においては、互いに噛み合う駆動歯車および従動歯車において、駆動歯車に連結された入力側モータによって速度制御した回転を与え、従動歯車側に連結された出力側モータによってトルク制御した負荷トルクを与えながらロータリエンコーダでそれぞれの回転角を検出し相互の位相差を演算することで噛合伝達誤差を測定し、さらに、入力側モータは、流体継手を介してロータリエンコーダに連結されると共に、出力側モータは、慣性体を介してロータリエンコーダに連結されている。ここで、たとえば出力側モータはトルク制御のため、その回転変動は制御できない。そのため、モータの回転変動が及ぼす影響を除去して回転の微少変動が測定できるように、上述のように出力側モータは慣性体を介して連結されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１３５３８３号公報
【特許文献２】特許第３０８５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の噛合伝達誤差測定装置では、出力側モータとロータリエンコーダとの間に慣性体を介して連結されることで、負荷トルクを与える出力側モータが起こす回転変動の測定値への影響を排除することができるが、一方では、歯車の噛合伝達誤差による回転の微少変動と比べて十分大きい、モータによる回転変動のノイズを測定から除去するための慣性体が、本来測定すべき歯車による微少な回転変動まで除去してしまう恐れがあった。
【０００６】
この問題に対して、特許文献２に開示されている噛合伝達誤差測定装置においては、互いに噛み合う駆動歯車および従動歯車において、それぞれの歯車の回転軸に負荷錘を吊り下げることによって、それぞれの歯車には常に一定の負荷トルクをかけることができ、高い精度で回転誤差を検出することを可能にしている。しかし、特許文献２の噛合伝達誤差測定装置では、回転軸の回転に伴って負荷錘が上昇あるいは降下するが、その上昇あるいは降下の移動量に制限があるため、連続的に測定できない問題があった。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トルク変動や回転変動の影響を受けることなく噛合伝達誤差を高い精度で測定することができ、しかも連続的に測定が可能な噛合伝達誤差測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）互いに噛み合う一対の被測定歯車に一定の負荷トルクを与えつつそれら一対の被測定歯車を回転させる過程でその被測定歯車の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定方法において、（ｂ）前記被測定歯車とともに第１軸心まわりに回転する第１定滑車と、回転制御モータによりその第１軸心に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車とを設け、（ｃ）それら第１定滑車および第２定滑車に可撓性無端環状の動力伝達線材を巻き架け、（ｄ）前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に所定の負荷錘を有する動滑車を架け、（ｅ）前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動することにより、前記一定の負荷トルクを付与することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）互いに噛み合う一対の被測定歯車に一対のトルク付与装置から一定の負荷トルクをそれぞれ与えつつそれら一対の被測定歯車を回転させる過程でその被測定歯車の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定装置において、（ｂ）前記トルク付与装置は、（ｃ）前記被測定歯車とともに第１軸心まわりに回転する第１定滑車と、（ｄ）回転制御モータによりその第１軸心に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車と、（ｅ）前記第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられた可撓性無端環状の動力伝達線材と、（ｆ）前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に架けられた所定の負荷錘を有する動滑車と、（ｇ）前記一定の負荷トルクを付与するために、前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動する回転駆動制御装置とを、含み、（ｈ）前記一対の負荷錘を適宜調整することで、非作動状態において前記一対の被測定歯車は静的に釣り合わされていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）入力軸および差動装置によって出力される一対の出力軸を備えた変速機のそれぞれの回転軸にそれぞれ設けられたトルク付与装置から一定の負荷トルクを与えつつ、それら入力軸および一対の出力軸を回転させる過程でその変速機の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定装置において、（ｂ）前記トルク付与装置は、（ｃ）前記それぞれの回転軸とともにその軸心まわりに回転する第１定滑車と、（ｄ）回転制御モータによりその回転軸に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車と、（ｅ）前記第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられた可撓性無端環状の動力伝達線材と、（ｆ）前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に架けられた所定の負荷錘を有する動滑車と、（ｇ）前記一定の負荷トルクを付与するために、前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動する回転駆動制御装置とを、含み、（ｈ）前記それぞれの回転軸に設けられた負荷錘の錘を適宜調整することで、非作動状態において前記変速機は静的に釣り合わされていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項２または３に記載の噛合伝達誤差測定装置において、前記回転制御モータには、減速装置が接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１にかかる発明の噛合伝達誤差測定方法によれば、第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられている２本の可撓性無端環状の動力伝達線材の一方に所定の負荷錘を有する動滑車を架け、他方の動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように回転制御モータを駆動させることによって、たとえば、モータ等の回転付与装置によって、第１定滑車を回転させると同時に回転制御モータによって第２定滑車が同様に回転し、他方の動力伝達線材には常時弛みが形成され連続回転が可能になる。また、被測定歯車には動滑車および負荷錘によって常時所定の負荷トルクがかけられ、しかも他方の動力伝達線材には弛みを常時持たせることで、他方の動力伝達線材による負荷トルクの変動を阻止することができ、トルク変動等の影響がほとんど生じない状態で連続測定が可能となる。
【００１３】
また、請求項２にかかる発明の噛合伝達誤差測定装置によれば、一対のトルク付与装置は、それぞれ第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられている２本の可撓性無端環状の動力伝達線材の一方に所定の負荷錘を有する動滑車を架け、他方の動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように回転制御モータを駆動させることによって、たとえば、モータ等の回転付与装置によって、第１定滑車を回転させると同時に回転制御モータによって第２定滑車が同様に回転し、他方の動力伝達線材には常時弛みが形成され連続回転が可能になる。また、被測定歯車には動滑車および負荷錘によって常時所定の負荷トルクがかけられ、しかも他方の動力伝達線材には弛みを常時持たせることで、他方の動力伝達線材による負荷トルクの変動が阻止されている。また、一対の被測定歯車は一対のトルク付与装置の負荷錘を適宜調整することによって静的に釣り合わされている。こうすることで、たとえばモータ等の回転付与装置によって、一対の被測定歯車を回転させると、一対のトルク付与装置によって、一対の被測定歯車には常時トルク付与装置のみによる負荷トルクが付与され、しかも連続的に測定が可能となる。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明の噛合伝達誤差測定装置によれば、それぞれの回転軸に設けられたトルク付与装置はそれぞれ、第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられている２本の可撓性無端環状の動力伝達線材の一方に所定の負荷錘を有する動滑車を架け、他方の動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように回転制御モータを駆動させることによって、たとえば、モータ等の回転付与装置によって、第１定滑車を回転させると同時に回転制御モータによって第２定滑車が同様に回転し、他方の動力伝達線材には常時弛みが形成され連続回転が可能になる。また、被測定歯車には動滑車および負荷錘によって常時所定の負荷トルクがかけられ、しかも他方の動力伝達線材には弛みを常時持たせることで、他方の動力伝達線材による負荷トルクの変動が阻止されている。また、変速機は、それぞれの回転軸に設けられているトルク付与装置の負荷錘を適宜調整することによって、釣り合わされている。こうすることで、たとえばモータ等の回転付与装置によって、変速機を回転させると、それぞれのトルク付与装置によって、それぞれの回転軸には常時トルク付与装置のみによる負荷トルクが付与され、しかも連続的に測定が可能となる。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明の噛合伝達誤差測定装置によれば、回転制御モータに減速装置が接続されることで、回転制御モータの出力を補うことができ、また、回転制御モータを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明が適用された歯車の噛合伝達誤差測定装置１０の簡略図である。噛合伝達誤差測定装置１０は、図示しない軸受により回転可能に支持された第１メイン軸１２および第１メイン軸１２に平行に配置され図示しない軸受により回転可能に支持された第１カウンタ軸１４を備えている。第１メイン軸１２には、第１試験歯車１６が相対回転不能に取り付けられ、一方、第１カウンタ軸１４には第１試験歯車１６と噛み合う状態で第２試験歯車１８が相対回転不能に取り付けられている。第１メイン軸１２と第１カウンタ軸１４との軸間距離は、一対の第１試験歯車１６および第２試験歯車１８の中心距離に設定されており、第１試験歯車１６および第２試験歯車１８は、それぞれ第１メイン軸１２および第１カウンタ軸１４に着脱可能に取り付けられるようになっている。第１メイン軸１２には、第１試験歯車１６とともに第１メイン軸１２まわりを回転する第１メイン軸定滑車２０が相対回転不能に設けられており、第１メイン軸１２の第１試験歯車１６の反対側端部には、駆動モータ２２が連結されており、第１メイン軸定滑車２０と第１試験歯車１６との間には、回転角を検出するためのロータリエンコーダ１７が組み込まれている。また、紐やワイヤー等から成る動力伝達線材２４が架け渡されることによって第１メイン軸定滑車２０と作動的に連結される第２メイン軸定滑車２６が配置され、第１メイン軸１２に平行な第２メイン軸２７を介して、第１回転制御モータ２８が連結されている。ここで、駆動モータ２２および第１回転制御モータ２８には、たとえば同期モータ等の制御可能なモータが使用される。なお、本実施例の第１試験歯車１６および第２試験歯車１８が本発明の互いに噛み合う一対の被測定歯車に対応しており、第１メイン軸定滑車２０および第２メイン軸定滑車２６が本発明の第１定滑車および第２定滑車に対応しており、第１メイン軸１２および第２メイン軸２７が本発明の第１軸および第２軸に対応しており、第１回転制御モータ２８が本発明の回転制御モータに対応している。
【００１８】
図２は、第１メイン軸定滑車２０および第２メイン軸定滑車２６を矢印Ａ方向から見た矢視図である。ここで、第１メイン軸定滑車２０は駆動モータ２２に連結されており、第２メイン軸定滑車２６は第１回転制御モータ２８に連結され、互いの定滑車の径寸法は等しくされている。第１メイン軸定滑車２０および第２メイン軸定滑車２６には可撓性無端環状の動力伝達線材２４が巻き架けられており、その動力伝達線材２４によって作動的に連結されている。ここで、第１メイン軸定滑車２０と第２メイン軸定滑車２６との間に巻き架けられることで架け渡された２本の動力伝達線材２４のうち、実線で示される側の動力伝達線材２４には、第１負荷錘３０を有する第１動滑車２９が架けられている。一方、第１メイン軸定滑車２０と第２メイン軸定滑車２６との間に巻き架けられることで架け渡された２本の動力伝達線材２４のうち、破線で示される側の動力伝達線材２４には常時弛みが形成されている。なお、本実施例の第１動滑車２９が本発明の動滑車に対応しており、第１負荷錘３０が本発明の負荷錘に対応している。
【００１９】
図１に戻り、第１カウンタ軸１４の第２試験歯車１８の反対側端部には、第２試験歯車１８とともに第１カウンタ軸１４まわりを回転する第１カウンタ軸定滑車３２が相対回転不能に設けられており、第２試験歯車１８と第１カウンタ軸定滑車３２との間にはロータリエンコーダ３３が組み込まれている。また、動力伝達線材２４によって第１カウンタ軸定滑車３２と作動的に連結する第２カウンタ軸定滑車３６が配置され、第１カウンタ軸１４に平行な第２カウンタ軸３７を介して、第２回転制御モータ３８が連結されている。ここで、第２回転制御モータ３８には、たとえば同期モータ等の制御可能なモータが使用される。なお、本実施例の第１カウンタ軸定滑車３２および第２カウンタ軸定滑車３６が本発明の第１定滑車および第２定滑車に対応しており、第１カウンタ軸１４および第２カウンタ軸３７が本発明の第１軸および第２軸に対応しており、第２回転制御モータ３８が本発明の回転制御モータに対応している。
【００２０】
図３は、第１カウンタ軸定滑車３２および第２カウンタ軸定滑車３６を矢印Ｂ方向から見た矢視図である。ここで、第１カウンタ軸定滑車３２は、第１カウンタ軸１４に連結されており、第２カウンタ軸定滑車３６は、第２回転制御モータ３８に連結されており、互いの定滑車の径寸法は等しくされている。第１カウンタ軸定滑車３２および第２カウンタ軸定滑車３６には動力伝達線材２４が巻き架けられており、その動力伝達線材２４によって作動的に連結されている。ここで、第１カウンタ軸定滑車３２と第２カウンタ軸定滑車３６との間に巻き架けられることで架け渡された２本の動力伝達線材２４のうち、実線で示される側の動力伝達線材２４には、第２負荷錘４２を有する第２動滑車４０が架けられている。一方、第１カウンタ軸定滑車３２と第２カウンタ軸定滑車３６との間に巻き架けられることで架け渡された２本の動力伝達線材２４のうち、破線で示される側の動力伝達線材２４には、常時弛みが形成されている。なお、本実施例の第２動滑車４０が、本発明の動滑車に対応しており、第２負荷錘４２が本発明の負荷錘に対応している。
【００２１】
また、第１回転制御モータ２８、第２回転制御モータ３８、および駆動モータ２２が非作動の状態において、噛合伝達誤差測定装置１０が静的に釣り合うように第１負荷錘３０および第２負荷錘４２の質量がそれぞれ調整される。つまり、互いに噛み合うことで作用し合う第１試験歯車１６および第２試験歯車１８の反力が等しくなるように第１負荷錘３０および第２負荷錘４２の質量が調整される。たとえば、第１メイン軸定滑車２０と第１カウンタ軸定滑車３２との径寸法が等しく且つ第１動滑車２９および第２動滑車４０の質量が等しい場合では、第１負荷錘３０と第２負荷錘４２との比が、第１試験歯車１６のピッチ半径と第２試験歯車１８のピッチ半径との比と等しくなるように設定される。なお、第１メイン軸定滑車２０の径寸法と第１カウンタ軸定滑車３２の径寸法との比が第１試験歯車１６のピッチ半径と第２試験歯車１８のピッチ半径との比と等しくすると第１負荷錘３０および第２負荷錘４２の質量を等しくすることもできる。
【００２２】
また、噛合伝達誤差測定装置１０は、電子制御装置４４によって制御される。たとえば駆動モータ２２によって噛合伝達誤差測定装置１０を作動させると、駆動モータ２２の回転数をロータリエンコーダ１７によって検出し、第１回転制御モータ２８が、電子制御装置４４によって、ロータリエンコーダ１７によって得られた回転数と同じ回転数となるように同期させられる。すなわち、駆動モータ２２の回転数と第１制御モータ２８の回転数が等しくなるように同期させられる。ここで図２に示すように、第１メイン軸定滑車２０と第２メイン軸定滑車２６の径寸法は等しく互いに同じ回転数で回転させられるため、第１メイン軸定滑車２０が動力伝達線材２４を移動させる速度と第２メイン軸定滑車２６が動力伝達線材２４を移動させる速度が等しくなり、第１動滑車２９の位置および動力伝達線材２４の弛みの形状が変化することなく連続的に回転させることが可能となる。さらに、長時間測定する場合では、動力伝達線材２４は微少な回転数のずれによって弛みがなくなり、第１動滑車２９の位置が上下する恐れがあるが、第１動滑車２９に設けられている図示しない位置検出センサーによって、第１動滑車２９の位置が逐次検出され、電子制御装置４４に入力される。この情報をもとに、電子制御装置４４が駆動モータ２２および第１回転制御モータ２８を好適に制御することで第１動滑車２９の位置は常時一定に保たれるとともに、動力伝達線材２４には常時弛みが形成される。なお、これら第１メイン軸定滑車２０、第２メイン軸定滑車２６、動力伝達線材２４、第１動滑車２９、第１負荷錘３０、および電子制御装置４４によって、トルク付与装置４６が構成される。また、本実施例の電子制御装置４４が本発明の回転駆動制御装置に対応している。
【００２３】
同様に、駆動モータ２２の作動により、第１試験歯車１６および第２試験歯車１８が回転することで第１カウンタ軸１４が回転させられるが、その回転数をロータリエンコーダ３３によって検出し、第２回転制御モータ３８が、電子制御装置４４によって、ロータリエンコーダ３３によって得られた回転数と同じ回転数となるように同期させられる。すなわち、第１カウンタ軸１４の回転数と第２回転制御モータ３８の回転数が等しくなるように同期させられる。ここで図３に示すように、第１カウンタ軸定滑車３２と第２カウンタ軸定滑車３６の径寸法は等しく互いに同じ回転数で回転させられるため、第１カウンタ軸定滑車３２が動力伝達線材２４を移動させる速度と第２カウンタ軸定滑車３６が動力伝達線材２４を移動させる速度とが等しくなり、第２動滑車４０の位置および動力伝達線材２４の弛みの形状が変化することなく連続的に回転させることが可能となる。さらに、長時間測定する場合では、動力伝達線材２４は微少な回転するのずれによって弛みがなくなり、第２動滑車４０の位置が上下する恐れがあるが、第２動滑車４０に設けられている図示しない位置検出センサーによって、第２動滑車４０の位置が逐次検出され、電子制御装置４４に入力される。この情報をもとに、電子制御装置４４が第２回転制御モータ３８を好適に制御することで第２動滑車４０の位置は常時一定に保たれるとともに、動力伝達線材２４には常時弛みが形成される。なお、これら第１カウンタ軸定滑車３２、第２カウンタ軸定滑車３６、動力伝達線材２４、第２動滑車４０、第２負荷錘４２、および電子制御装置４４によって、トルク付与装置４８が構成される。
【００２４】
このように構成される噛合伝達誤差測定装置１０において、駆動モータ２２によって低速回転で装置を作動させると、第１試験歯車１６および第２試験歯車１８は噛み合った状態で釣り合わされているので、駆動モータ２２には反力が生じず、第１試験歯車１６および第２試験歯車１８にかかる負荷トルクはそれぞれの回転軸に設けられたトルク付与装置４６および４８によってかけられる負荷トルクのみとなる。具体的には、第１動滑車２９および第１負荷錘３０の荷重を加えた荷重の半分の荷重と第１メイン軸定滑車２０の半径寸法の積が負荷トルクとして第１試験歯車１６にかけられる。同様に、第２動滑車４０および第２負荷錘４２の荷重を加えた荷重の半分の荷重と第１カウンタ軸定滑車３２の半径寸法の積が負荷トルクとして第２試験歯車１８にかけられる。これより、駆動モータ２２で装置を駆動させながらエンコーダ１７および３３によってそれぞれの回転角を測定することにより、その回転角の位相のずれから噛合伝達誤差を検出できる。
【００２５】
上述のように、本実施例によれば、第１試験歯車１６にはトルク付与装置４６によって負荷トルクを付与し、第２試験歯車１８にはトルク付与装置４８によっ負荷トルクを付与し、非作動状態において第１試験歯車１６および第２試験歯車１８が互いに静的に釣り合うように調整することで、それぞれの試験歯車に生じる負荷トルクは、トルク付与装置４６および４８によるもののみとなる。また、トルク付与装置４６および４８の構造上、連続的に測定が可能であり、しかもトルク変動はほとんど生じないため、高い精度で測定が可能となる。
【００２６】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２７】
図４は、本発明の他の実施例である噛合伝達誤差測定装置５０の簡略図である。なお、本実施例においても噛合伝達誤差測定装置５０は図示しない電子制御装置によって前述の実施例と同様に制御されている。図４に示されるように、噛合伝達誤差測定装置５０は、前述の噛合伝達誤差測定装置１０に減速機を設けたものである。具体的には、第１回転制御モータ２８と第２メイン軸定滑車２６との間に減速機５２が介装されることによって第１回転制御モータ２８の回転が減速される。一方、第２カウンタ軸定滑車３６と第２回転制御モータ３８との間に減速機５４が介装されることによって第２回転制御モータ３８の回転が減速される。また、噛合伝達誤差測定装置５０の他の構成および作動については、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様であるため、同様の効果を得ることができる。なお、第１回転制御モータ２８および第２回転制御モータ３８の回転数は減速機５２および５４の減速比を考慮して決定される。
【００２８】
このように、前述の実施例によれば、噛合伝達誤差測定装置５０は、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様に高い精度で且つ連続的に測定することが可能であり、しかも減速機５２および減速機５４によって、第１回転制御モータ２８および第２回転制御モータ３８の回転力が補助される。これより第１回転制御モータ２８および第２回転制御モータ３８のトルク不足を補うことができ、第１回転制御モータ２８および第２回転制御モータ３８をコンパクトにすることもできる。
【００２９】
つぎに、本発明のさらに他の実施例を説明する。図５は、本発明のさらに他の実施例である噛合伝達誤差測定装置７０の簡略図である。なお、本実施例においても噛合伝達誤差測定装置７０は図示しない電子制御装置によって前述の実施例と同様に制御されている。図５に示されるように、噛合伝達誤差測定装置７０の試験歯車は、互いに噛み合う一対の傘歯車７２となっており、第１メイン軸１２および第１カウンタ軸１４は互いに直交している。ここで、噛合伝達誤差測定装置７０の他の構成および作動については、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様であるため、同様の効果を得ることができる。
【００３０】
このように、前述の実施例によれば、噛合伝達誤差測定装置７０は、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様に高い精度で且つ連続的に測定することが可能であり、しかも、傘歯車やハイポイドギヤ等の回転軸心が垂直に変化するような態様の歯車でも測定が可能となる。
【００３１】
つぎに、本発明のさらに他の実施例を説明する。図６は、本発明のさらに他の実施例である変速機８２の噛合伝達誤差測定装置８０の簡略図である。なお、本実施例においても噛合伝達誤差測定装置８０は、図示しない電子制御装置によって前述の実施例と同様に制御されている。図６に示されるように、変速機８２は、前輪駆動方式の変速機８２となっており、入力軸８４と、変速機８２内の図示しない差動装置によって出力軸８６および８８の一対の出力軸と、を備えている。これにより、噛合伝達誤差測定装置８０は、入力軸８４に設けられたトルク付与装置９０並びに出力軸８６および８８に設けられたトルク付与装置９２および９４の３つのトルク付与装置が設けられ、各軸にロータリエンコーダ９６が組み込まれている。
【００３２】
また、トルク付与装置８０は、図２と同様の構造となっており、トルク付与装置９２および９４は図３と同様の構造となっており、出力軸８６の軸端には、駆動モータ２２が連結されている。ここで、トルク付与装置９０、９２および９４の各負荷錘の質量は、変速機８２の変速比を考慮して噛合伝達誤差測定装置８０の非作動時において静的に釣り合いが保てるように調整される。また、噛合伝達誤差測定装置８０の他の構成および作動については、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様であるため、同様の効果を得ることができる。
【００３３】
このように、前述の実施例によれば、噛合伝達誤差測定装置８０は、前述の噛合伝達誤差測定装置１０と同様に高い精度で且つ連続的に測定することが可能であり、しかも、変速機８２のように測定軸が増加しても、トルク付与装置を増やし、前述の実施例と同様に各負荷錘を調整すれば、容易に測定することが可能となる。
【００３４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３５】
たとえば、噛合伝達誤差測定装置１０の駆動モータ２２の位置は、第１メイン軸１２に設けられているが、第１カウンタ軸１４側に設けて実施することもできる。すなわち、駆動モータ２２自体はトルク付与に関与するモータではなく、装置を回転させるためのものであるため、装置に矛盾の生じない範囲で自由に駆動モータ２２を設けて実施することができる。なお、他の実施例においても同様に駆動モータ２２の位置を変更して実施することができる。また、本実施例では、駆動源として駆動モータ２２を設けているが、特にモータである必要はなく、手動など他の駆動源を用いて実施することもできる。
【００３６】
また、前述の実施例では、第１メイン軸定滑車２０および第２メイン軸定滑車の径寸法が等しくされているが、それぞれの径寸法が異なっても実施は可能である。同様に、第１カウンタ軸定滑車３２および第２カウンタ軸定滑車３６の径寸法が異なっていても実施は可能である。
【００３７】
また、前述の実施例では、動力伝達線材２４は紐、ワイヤー等で構成されているが、ケーブル、ロープ、Ｖベルト、丸ベルト、平ベルト等で実施することもできる。また、滑りを抑制するために、定滑車をスプロケットで構成し、動力伝達線材２４をチェーンに変えて実施することもできる。
【００３８】
また、前述の実施例では、各第１定滑車と被測定歯車とは同心軸上に配設されているが、特に同心軸上に配設する必要はなく、ベルトやチェーン等を介して作動的に連結されるように配設することもできる。すなわち、定トルクを付与可能に作動的に連結されていれば問題はない。
【００３９】
また、前述の実施例では、噛合伝達誤差測定装置５０には減速機５２および５４が設けられているが、減速機は回転制御モータと一体型になっているものであっても構わない。
【００４０】
また、前述の実施例では、噛合伝達誤差測定装置７０では、傘歯車が測定されるが、本発明の噛合伝達誤差測定装置は、ねじ歯車など他の態様の歯車においても、適用することができる。
【００４１】
また、前述の実施例では、変速機８２は、前輪駆動方式の変速機８２となっているが、後輪駆動方式等の他の形式の変速機であっても本発明は適用することができる。
【００４２】
また、前述の実施例では、動滑車２９および４０の位置を制御することで噛合伝達誤差測定装置１０の連続測定を可能としているが、動力伝達線材２４の弛みの位置を制御することで連続測定を可能にすることもできる。
【００４３】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明が適用された噛合伝達誤差測定装置の簡略図である。
【図２】トルク付与装置を矢印Ａ方向から見た矢視図である。
【図３】トルク付与装置を矢印Ｂ方向から見た矢視図である。
【図４】本発明が適用された噛合伝達誤差測定装置の他の簡略図である。
【図５】本発明が適用された噛合伝達誤差測定装置の更に他の簡略図である。
【図６】本発明が適用された噛合伝達誤差測定装置の更に他の簡略図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０、５０、７０、８０：噛合伝達誤差測定装置 １２：第１メイン軸（第１軸） １４：第１カウンタ軸（第１軸） １６：第１試験歯車（被測定歯車） １８：第２試験歯車（被測定歯車） ２０：第１メイン定滑車（第１定滑車）２４：動力伝達線材 ２６：第２メイン軸定滑車（第２定滑車） ２７：第２メイン軸（第２軸） ２８：第１回転制御モータ（回転制御モータ） ２９：第１動滑車（動滑車） ３０：第１負荷錘（負荷錘） ３２：第１カウンタ軸定滑車（第１定滑車） ３６：第２カウンタ軸定滑車 ３７：第２カウンタ軸（第２軸） ３８：第２回転制御モータ（回転制御モータ） ４０：第２動滑車（動滑車） ４２：第２負荷錘（負荷錘） ４４：電子制御装置（回転駆動制御装置） ４６、４８トルク付与装置 ５２、５４：減速機 ８２：変速機 ８４：入力軸 ８６、８８：出力軸 ９０、９２、９４：トルク付与装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛み合う一対の被測定歯車に一定の負荷トルクを与えつつ該一対の被測定歯車を回転させる過程で該被測定歯車の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定方法であって、
前記被測定歯車とともに第１軸心まわりに回転する第１定滑車と、回転制御モータにより該第１軸心に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車とを設け、
それら第１定滑車および第２定滑車に可撓性無端環状の動力伝達線材を巻き架け、
前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に所定の負荷錘を有する動滑車を架け、
前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動することにより、前記一定の負荷トルクを付与することを特徴とする噛合伝達誤差測定方法。
【請求項２】
互いに噛み合う一対の被測定歯車に一対のトルク付与装置から一定の負荷トルクをそれぞれ与えつつ該一対の被測定歯車を回転させる過程で該被測定歯車の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定装置であって、
前記トルク付与装置は、
前記被測定歯車とともに第１軸心まわりに回転する第１定滑車と、
回転制御モータにより該第１軸心に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車と、
前記第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられた可撓性無端環状の動力伝達線材と、
前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に架けられた所定の負荷錘を有する動滑車と、
前記一定の負荷トルクを付与するために、前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動する回転駆動制御装置とを、含み、
前記一対の負荷錘を適宜調整することで、非作動状態において前記一対の被測定歯車は静的に釣り合わされていることを特徴とする噛合伝達誤差測定装置。
【請求項３】
入力軸および差動装置によって出力される一対の出力軸を備えた変速機のそれぞれの回転軸にそれぞれ設けられたトルク付与装置から一定の負荷トルクを与えつつ、該入力軸および一対の出力軸を回転させる過程で該変速機の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定装置であって、
前記トルク付与装置は、
前記それぞれの回転軸とともにその軸心まわりに回転する第１定滑車と、
回転制御モータにより該回転軸に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車と、
前記第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられた可撓性無端環状の動力伝達線材と、
前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に架けられた所定の負荷錘を有する動滑車と、
前記一定の負荷トルクを付与するために、前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動する回転駆動制御装置とを、含み、
前記それぞれの回転軸に設けられた負荷錘の錘を適宜調整することで、非作動状態において前記変速機は静的に釣り合わされていることを特徴とする噛合伝達誤差測定装置。
【請求項４】
前記回転制御モータには、減速装置が接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載の噛合伝達誤差測定装置。
【請求項１】
互いに噛み合う一対の被測定歯車に一定の負荷トルクを与えつつ該一対の被測定歯車を回転させる過程で該被測定歯車の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定方法であって、
前記被測定歯車とともに第１軸心まわりに回転する第１定滑車と、回転制御モータにより該第１軸心に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車とを設け、
それら第１定滑車および第２定滑車に可撓性無端環状の動力伝達線材を巻き架け、
前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に所定の負荷錘を有する動滑車を架け、
前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動することにより、前記一定の負荷トルクを付与することを特徴とする噛合伝達誤差測定方法。
【請求項２】
互いに噛み合う一対の被測定歯車に一対のトルク付与装置から一定の負荷トルクをそれぞれ与えつつ該一対の被測定歯車を回転させる過程で該被測定歯車の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定装置であって、
前記トルク付与装置は、
前記被測定歯車とともに第１軸心まわりに回転する第１定滑車と、
回転制御モータにより該第１軸心に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車と、
前記第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられた可撓性無端環状の動力伝達線材と、
前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に架けられた所定の負荷錘を有する動滑車と、
前記一定の負荷トルクを付与するために、前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動する回転駆動制御装置とを、含み、
前記一対の負荷錘を適宜調整することで、非作動状態において前記一対の被測定歯車は静的に釣り合わされていることを特徴とする噛合伝達誤差測定装置。
【請求項３】
入力軸および差動装置によって出力される一対の出力軸を備えた変速機のそれぞれの回転軸にそれぞれ設けられたトルク付与装置から一定の負荷トルクを与えつつ、該入力軸および一対の出力軸を回転させる過程で該変速機の噛合伝達誤差を測定する噛合伝達誤差測定装置であって、
前記トルク付与装置は、
前記それぞれの回転軸とともにその軸心まわりに回転する第１定滑車と、
回転制御モータにより該回転軸に平行な第２軸心まわりに回転駆動される第２定滑車と、
前記第１定滑車および第２定滑車に巻き架けられた可撓性無端環状の動力伝達線材と、
前記第１定滑車および第２定滑車の間に巻き架けられることによりそれらの間に２本架け渡された状態の前記動力伝達線材のうちの一方に架けられた所定の負荷錘を有する動滑車と、
前記一定の負荷トルクを付与するために、前記第１定滑車および第２定滑車の間に２本架け渡された動力伝達線材のうちの他方に常時弛みが形成されるように前記回転制御モータを駆動する回転駆動制御装置とを、含み、
前記それぞれの回転軸に設けられた負荷錘の錘を適宜調整することで、非作動状態において前記変速機は静的に釣り合わされていることを特徴とする噛合伝達誤差測定装置。
【請求項４】
前記回転制御モータには、減速装置が接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載の噛合伝達誤差測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１６３１５６（Ｐ２００７−１６３１５６Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５６２８９（Ｐ２００５−３５６２８９）
【出願日】平成１７年１２月９日（２００５．１２．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月９日（２００５．１２．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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