ハイポイドギア測定装置
【課題】ハイポイド歯車に高負荷トルクを加えても安定した状態でハイポイド歯車の伝達特性の測定を確実に行なうことができるハイポイド測定装置を提供する。
【解決手段】第１のブロック１０上にＧ軸方向にスライドするスライド台１４を設けてそのスライド台１４上にスライド自在にギア主軸１５を設ける。また第１のブロック１０上に第２のブロック１１を立設してその第２のブロック１１の側面にピニオン主軸１３をＶ軸方向にスライドさせるためのスライドテーブル１２を設ける。さらにピニオン主軸１３をＨ軸方向にスライドさせるすべり案内部１２３をそのスライドテーブル１２の側面に設ける。
【解決手段】第１のブロック１０上にＧ軸方向にスライドするスライド台１４を設けてそのスライド台１４上にスライド自在にギア主軸１５を設ける。また第１のブロック１０上に第２のブロック１１を立設してその第２のブロック１１の側面にピニオン主軸１３をＶ軸方向にスライドさせるためのスライドテーブル１２を設ける。さらにピニオン主軸１３をＨ軸方向にスライドさせるすべり案内部１２３をそのスライドテーブル１２の側面に設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに噛合するピニオンギアとリングギアとからなるハイポイド歯車のトルク伝達特性を測定するハイポイドギア測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、実車と同じ様な回転とトルクを負荷し、ピニオン主軸とギア主軸とに内蔵させたロータリーエンコーダを検出器として、回転速度や負荷トルクを変化させながら、ハイポイドギアが発生する回転角度伝達誤差をロータリーエンコーダのパルスより計測し、ＦＦＴ解析器による次数比解析を行なうハイポイドギア測定装置が知られている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、そのハイポイドギア測定装置２の構成を示す図である。
【０００４】
図１を参照して従来のハイポイドギア測定装置２の構成を簡単に説明する。
【０００５】
図１に示すハイポイドギア測定装置２が備える歯車保持具を有したピニオン主軸２１及びギア主軸２２に、測定担当者によってハイポイドギアを構成するピニオンギア２０１及びリングギア２０２がそれぞれ装着される。
【０００６】
図１のハイポイド測定装置２には、ピニオンギア２０１とリングギア２０２とをピニオン主軸２１とギア主軸２２とにそれぞれ装着してそれぞれのギアを噛み合せることができるようにするために、ピニオンギア２０１をピニオン主軸２１側の回転軸が延びる方向（以降Ｈ軸という）に沿ってスライドさせるスライド機構ＳＡと、リングギア２０２をギア主軸２２側の回転軸が延びる方向（以降Ｇ軸という）に沿ってスライドさせるスライド機構ＳＢと、リングギア２０２をそのＧ軸に直交する方向（以降Ｖ軸という）に沿ってスライドさせるスライド機構ＳＣとがそれぞれ設けられている。
【０００７】
このため、ピニオンギア２０１やリングギア２０２が連結されるピニオン主軸２１とギア主軸２２が備える回転軸の内部にはスプラインギアが内蔵され、ピニオン主軸２１やギア主軸２２をＨ軸やＧ軸に沿って水平方向にスライドしても回転とトルクとが確実に伝えられる。そしてそれらの回転軸の端部にプーリーとベルトを介してＡＣサーボモータが連結されて回転とトルクがピニオンギアとリングギアとの双方に別々に加えられる構成になっている。
【０００８】
ピニオンギア２０１をＨ軸に沿ってスライドさせるスライド機構ＳＡは、剛体となるベット２０とそのベット２０上に固定されたスライドベース２１０と、そのスライドベース２１０上をスライドするスライドテーブル２１１とで構成されている。
【０００９】
測定担当者によって図１のスライドテーブル２１１上のピニオン主軸２１にピニオンギア２０１が連結された後、ピニオンギア２０１とともにピニオン軸２１をＨ軸に沿ってスライドさせることによりピニオンギア２０１のＨ軸方向の位置が調整される。
【００１０】
また、リングギア２０２をＧ軸に沿ってスライドさせるスライド機構ＳＢは、ベット２０上に固定されたスライドベース２２０と、そのスライドベース２２０上をスライドするスライドテーブル２２１とで構成されている。
【００１１】
測定担当者によって図１のスライドテーブル２２１上のギア主軸２２にリングギア２０
２が連結された後、リングギア２０２とともにこのスライドテーブル２２１をＧ軸に沿ってスライドさせることによりリングギア２０２のＧ軸方向の位置が調整される。
【００１２】
さらにリングギア２０２をＧ軸に沿ってスライドさせるスライドテーブル２２１上に、リングギア２０２をＶ軸方向に沿ってスライドさせるためのスライド機構ＳＣが設けられている。このスライド機構ＳＣは、Ｖ軸方向に沿ってスライドするスライドテーブル２２１に連結されたコラム２２２とそのコラム２２２に沿ってスライドするスライドテーブル２２３とで構成されている。
【００１３】
測定担当者によって図１のスライドテーブル２２１上のギア主軸２２にリングギア２０２が連結された後、リングギア２０２とともにこのスライドテーブル２２３をＶ軸に沿ってスライドさせることによりリングギア２０２のＶ軸方向の位置が調整される。
【００１４】
つまり、測定担当者は、これらのスライド機構ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを使って、ピニオン主軸２１とギア主軸２２に装着されたピニオンギア２０１とリングギア２０２とを噛み合わせてからハイポイド歯車の伝達特性の測定を行なうことになる。
【００１５】
図２は、図１のハイポイド測定装置２を上方から見た図である。この図２には図１の構成に加えて、前述のハイポイド歯車に負荷を加える駆動部が示されている。
【００１６】
ピニオン主軸２１に負荷を加える駆動部には、プーリＰ１，Ｐ２とベルトＶ１を介しＡＣサーボモータＭ１が連結され、またギア主軸２２に負荷を加える駆動部にはプーリＰ３，Ｐ４とベルトＶ２を介しＡＣサーボモータＭ２が連結されている。上記した様に各スライドテーブル２１１，２２１，２２３の位置調整が行なわれてピニオンギア２０１（図１参照）とリングギア２０２（図１参照）とが噛み合うとピニオン軸２１のモータＭ１とギア軸２２のモータＭ２とがハイポイド歯車を介して連結されることになるので、双方のＡＣサーボモータＭ１，Ｍ２を使ってハイポイド歯車に負荷を加えることができるようになる。
【００１７】
そしてハイポイド歯車に、ＡＣサーボモータＭ１，Ｍ２によって実車と同じような回転やトルクが加えられて測定が開始されると、ピニオン主軸２１とギア主軸２２との双方に内蔵されたロータリーエンコーダ（不図示）からのパルスが不図示のＦＦＴ解析器に伝えられそのＦＦＴ解析器によってハイポイド歯車の伝達特性がどのようなものであるかが解析される。
【００１８】
ところで、いままでの図２に示すハイポイド測定装置２は、主に中・小型車の巡航・緩加速のトルク領域（〜６００Ｎｍ）の測定を行なうことを目的としていたが、近年においては大型車の発進・加速のトルク領域（〜１８００Ｎｍ）である高負荷トルクをハイポイド歯車に加えてハイポイド歯車の伝達特性を測定する必要が出てきている。
【００１９】
しかしながら国内においては高負荷トルクを加えることができるハイポイド測定装置の製作実績はまだなく、海外を含めてもその製作事例が無い。このような高負荷トルクを加えることができるハイポイド測定装置にあっては、高負荷トルクをハイポイド歯車に加えたときのハイポイド歯車からの反力によってハイポイド測定装置自身が出来るだけ変形しない構造になっていることが必要となる。
【００２０】
しかし、図１のハイポイド測定装置２では上記した様に６００Ｎｍまでの測定レンジしか持たせていないので、１８００Ｎｍまでの高負荷トルクを加えると大きな変形が生じる恐れがある。
【００２１】
ここで、図１のハイポイド測定装置２に高負荷トルクを加えると、どのような変形が生じる恐れがあるかを説明する。
【００２２】
図３は、第１の主軸２１側をＶ軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図であり、図４は、第２の主軸２２側をＶ軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図である。
【００２３】
今までよりも高い負荷トルクをハイポイド歯車に加えることを考えると、ハイポイド歯車を連結するピニオン主軸２１やギア主軸２２、さらにそれらが連結されるスライドベース２１１，２２０やコラム２２２には、変形を小さくおさえるためにより高い剛性が必要である。
【００２４】
しかし図３、図４に示す現行のハイポイド歯車測定装置２ではピニオン主軸２１やスライドベース２１０，２２０の内部に空間ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が設けられており、スライドテーブル２１１，２２１の案内部２１１０，２２１０やピニオン主軸２１とスライドテーブル２１１との連結部２１Ａやスライドベース２１０，２２０とベッド１０との連結部２１０Ａ，２２０Ａの肉厚が薄く構成されている。
【００２５】
つまり、ピニオン主軸２１やスライドテーブル２１１，２２１やスライドベース２１０，２２０の連結部の剛性が低く、図１の現行のハイポイド歯車測定装置２に１８００Ｎｍの高負荷トルクを加えると、ピニオン主軸２１やスライドベース２１１，２２０の空間部ＳＰ１〜ＳＰ３の周辺や、案内部２１１０，２２１０の周辺や各部を連結している薄肉部２１Ａ，２１０Ａ，２２０Ａの周辺に歯車からの反力により大きな変形が生じる恐れがある。
【００２６】
また、コラム２２２がスライドベース２２１上に載せられてギア主軸２２が剛体であるベッド２０から離れた距離ＨＡのところに設定されている。そのためスライドテーブル２２３の案内部２２３０には、歯車反力がより大きな力に増幅されて案内部２２３０に大きな変形を生じさせてしまう。
【００２７】
このように測定中にハイポイド測定装置２に変形が生じると、ハイポイドの噛み合い位置がずれて測定を正確に行なうことができない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２８】
【非特許文献１】小野測器セレクションガイド「歯車測定システム」ＣＡＴ．ＮＯ．１４１０−０４Ｐｒｉｎｔｅｄ ｉｎ Ｊａｐａｎ（０７４）１Ｋ‘０７４月改訂
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明は、ハイポイド歯車に高負荷トルクを加えても安定した状態でハイポイド歯車の伝達特性の測定を確実に行なうことができるハイポイド測定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記目的を達成する本発明のハイポイド測定装置は、互いに噛合するピニオンギアとリングギアとからなるハイポイド歯車のトルク伝達特性を測定するハイポイドギア測定装置において、
上面を有する第１ブロックと、
側面を有し前記第１ブロックに移動不能に固定されて立設した第２ブロックと、
上記第２ブロック側を向いた第１の側面とその第１の側面とは反対側の第２の側面とを
有し、その第１の側面が上記第２ブロックの側面にクランプにより移動不能に固定されアンクランプ時に上下方向にスライド自在なスライドテーブルと、
水平方向に延びる第１の回転軸を有し、上記ピニオンギアおよび上記リングギアの内の一方の第１のギアが取外し自在に装着され、装着された第１のギアにトルクを伝達する、上記スライドテーブルの上記第２の側面にクランプにより移動不能に固定され、アンクランプ時にその第１の回転軸の延びる方向にスライド自在な第１の主軸と、
上記第１ブロック上面に移動不能に固定されたスライド台と、
上記第１の主軸の上記第１の回転軸と交わる水平方向に延びる第２の回転軸を有し、上記ピニオンギアおよび上記リングギアのうちの上記第１のギアとは異なるもう一方の第２のギアが取外し自在に装着され、装着された第２のギアにトルクを伝達する、上記スライド台上面にクランプにより移動不能に固定され、アンクランプ時にその第２の回転軸の延びる方向にスライド自在な第２の主軸とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
上記本発明のハイポイド測定装置によれば、上記第２の主軸が上記第１ブロック上面に移動不能に固定されたスライド台上を上記第２の回転軸の延びる方向にスライドし、上記第１の主軸が、上記第１ブロックに移動不能に固定されて立設した第２のブロックの側面上を上下方向にスライドするとともに上記第１の回転軸の延びる方向にスライドする。
【００３２】
つまり、本願発明のハイポイド測定装置では、例えば図１で説明したギア主軸２０２（上記第２の主軸）側のＧ軸方向のスライド機構ＳＢはそのままにし、ベット１０から離れた位置に配置されるという欠点を持つＶ軸（上下）方向のスライド機構ＳＣを取り外してピニオン主軸（第１の主軸）側に移してそのＶ軸方向のスライド機構と図１で説明したピニオン主軸２０１のＨ軸方向のスライド機構とを上記第１ブロックに立設した第２ブロックの側面に設けることになる。
【００３３】
このため、上記第１のブロックと上記第２のブロックとを一体化して一つの剛体としての機能を担わせ、その剛体としての機能を担う第１のブロックと第２のブロックとの少なくとも一方から近い位置に上記第１の主軸と上記第２の主軸とを配置することによって、本願発明のハイポイド歯車測定装置に従来よりも強い剛性力を持たせることができる。
【００３４】
こうしてハイポイド歯車測定装置の剛性力の向上が図られると、ハイポイド歯車の伝達特性の測定を安定した状態で確実かつ正確に行なうことができる。
【００３５】
また上記第２のブロックとの間に上記スライドテーブルと上記第１の主軸を挟んで上記第１ブロックに移動不能に固定され、上記スライドテーブルの上記第２ブロックからのアンクランプ時および上記第１の主軸の上記スライドテーブルからのアンクランプ時の、重力によるその第１の主軸の倒れを防止する第３のブロックをさらに備えた態様であることが好ましい。
【００３６】
そうすると、上記スライドテーブルを上下方向にスライドさせているときの第１の主軸の倒れが上記第３のブロックによって防止され、スライドテーブルの安定したスライド動作が得られる。さらに上記第１のブロックと上記第２のブロックと上記第３のブロックとに一つの剛体としての機能を担わせることで更なる剛性力の向上を図ることができる。
【００３７】
また、上記第２ブロックは、その第２ブロック側面が上記スライドテーブルの上記第１の側面に面接触したままスライドテーブルのスライドを案内するすべり案内構造を有することが好ましく、
上記スライドテーブルは、そのスライドテーブルの上記第２の側面が上記第１の主軸に面接触したまま第１の主軸のスライドを案内するすべり案内構造を有することが好ましく、
上記スライド台は、スライド台上面が上記第２の主軸に面接触したまま第２の主軸のスライドを案内するすべり案内構造を有することが好ましい。
【００３８】
上記のように上記第２のブロックと上記スライドテーブルとの間のスライド面、上記スライドテーブルと上記第１の主軸との間のスライド面、上記スライド台と上記第２の主軸との間のスライド面をすべてすべり案内構造にすると、上記第２のブロックと上記スライドテーブルとの間に、また上記スライドテーブルと第１の主軸との間に、さらに上記スライド台と上記第２の主軸との間に隙間を生じさせることがなくなって、上記第２のブロックと上記スライドテーブルと上記第１の主軸と上記第１のブロックと上記スライド台と上記第２の主軸とをすべて一体構造にすることができ、更なる剛性力の向上を図ることができる。
【００３９】
さらに、上記第１の主軸にトルクを与える第１のサーボモータと、上記第２の主軸にトルクを与える第２のサーボモータとを備え、上記第１の主軸と上記第１のサーボモータとの間、および第２の主軸と上記第２のサーボモータとの間は、各ベルトを介して連結されていることが好ましい。
【００４０】
そうすると、ベルトを介して効率よくモータの回転が回転軸に伝えられ、ハイポイド歯車にモータからのトルクと回転が損失なく加えられる。
【発明の効果】
【００４１】
以上、説明したように、ハイポイド歯車に高負荷トルクを加えているときに安定した状態でハイポイド歯車の伝達特性の測定を行なうことができるハイポイド測定装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来のハイポイドギア測定装置２の構成を示す図である。
【図２】図１のハイポイド測定装置２を上方から見た図である。
【図３】ピニオン主軸２１側をＶ軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図である。
【図４】ギア主軸２２側をＶ軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図である。
【図５】ハイポイド測定装置１を斜め上方から見た斜視図である。
【図６】図５のハイポイド測定装置のＨ軸方向にスライドするスライド機構によってピニオンギア１０１とリングギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。
【図７】Ｇ軸方向にスライドするスライド機構によってリングギア１０１とピニオンギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。
【図８】Ｖ軸方向にスライドするスライド機構によってリングギア１０１とピニオンギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。
【図９】図５のハイポイド測定装置１を上方から見た図である。
【図１０】ギア主軸側の構成を示す図である。
【図１１】ピニオン主軸側の構成を示す図である。
【図１２】スライドテーブル１２やピニオン主軸１３やギア主軸１５をスライドさせて位置調整が終了した後、各調整機構ＳＡ，ＳＢ、ＳＣが備えるスライドテーブル１２やスライド台１４やピニオン主軸１３を移動不能にするためのクランプ機構の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４４】
図５には本実施形態のハイポイド測定装置１の構成を示す図が示されている。
【００４５】
図５は、ハイポイド測定装置１を斜め上方から見た斜視図であり、また図６は、図５のハイポイド測定装置１が備えるＨ軸方向へのスライド機構ＳＡ１によってピニオンギア１０１とリングギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。図７は、同様にＧ軸方向へのスライド機構ＳＢ１によってリングギア１０１とピニオンギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。図８は、同様にＶ軸方向へのスライド機構ＳＣ１によってリングギア１０１とピニオンギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。
【００４６】
図５を参照して構成を説明する。
【００４７】
まず図５に示す様にハイポイドギア測定装置１には、剛体としての機能を担うベッド１０が備えられている。そのベッド１０の上にコラム１１が立設され、そのコラム１１が多数のボルト（不図示）で移動不能にベッド１０に固定されている。こうしてベッド１０にコラム１１を強固に連結してコラム１１とベッド１０とを一体構造にすることで、これらに剛体としての機能を担わせる。
【００４８】
そのコラム１１の側面１１０には、ピニオン主軸１３をＨ軸方向にスライドさせるスライド機構ＳＡ１と、Ｖ軸方向にスライドさせるスライド機構ＳＣ１とが構成されている。
【００４９】
またギア主軸１５をＧ軸方向にスライドさせるスライド機構ＳＢ１は、剛体としての機能を担うベッド１０上に強固に連結されたスライド台１４上に構成されている。
【００５０】
図５〜図８を参照して上記スライド機構ＳＡ１の構成と上記スライド機構ＳＢ１の構成と上記スライド機構ＳＣ１の構成とをそれぞれ説明する。
【００５１】
まずピニオン主軸１３をＶ軸方向にスライドさせるためのスライド機構ＳＣ１の構成を説明する。
【００５２】
図８のピニオン主軸１３をＶ軸方向にスライドさせるためのスライド機構ＳＣ１は、図５に示す様にスライドテーブル１２によって構成され、そのスライドテーブル１２はコラム１１にＶ軸方向に移動自在に連結されている。このスライドテーブル１２は、コラム１１の側面１１０に面で接触してスライドする、いわゆるすべり案内構造を有する。
【００５３】
このスライドテーブル１２は、コラム１１に取り付けられているシリンダ（後述する）のクランプナットが、係合部ＥＮＧ１に係合しないアンクランプ状態のときには上下つまりＶ軸方向にスライドし、シリンダの先端のクランプナットがそのスライドテーブル１２の係合部ＥＮＧ１に係合するクランプ状態のときにはコラム１１に移動不能に固定されるように構成されている。
【００５４】
この様にスライドテーブル１２を剛体とみなせるコラム１１に移動不能に固定する構造にすることで、ブロックで構成されているコラム１１にクランプされた後のスライドテーブル１２にも剛体としての機能を担わせている。
【００５５】
また、このスライドテーブル１２の、コラム１１側の第１の側面１２１とは反対側の第２の側面１２２は、主軸１３の側面に面で接する、いわゆるすべり案内構造１２３を有する。このスライドテーブル１２の第２の側面１２２にも上記係合部ＥＮＧ１とは別の第２の係合部ＥＮＧ２が設けられており、ピニオン主軸１３は、そのピニオン主軸１３に取り付けられているシリンダ（不図示）のクランプナットがその第２の係合部ＥＮＧ２に係合
しないアンクランプ状態のときには図６に示す様にＨ軸方向に移動し、クランプナットがその第２の係合部ＥＮＧ２に係合するクランプ状態のときにはスライドテーブル１２に移動不能に固定される。
【００５６】
この様にコラムに移動不能に固定されたスライドテーブル１２にピニオン主軸１３を移動不能に固定することで、スライドテーブル１２とともにピニオン主軸１３にも剛体としての機能を担わせている。
【００５７】
一方、ギア主軸１５には、ギア主軸１５をＧ軸方向にスライドさせるスライド機構ＳＢ１を構成するスライド台１４が備えられている。そのギア主軸１５にも、ピニオン主軸と同様にシリンダが取り付けられており、スライド台１４にはそのシリンダの先端のクランプナットが係合する第３の係合部（後述する）が設けられている。このシリンダのクランプナットがその第３の係合部に係合しないアンクランプ状態のときには、ギア主軸１５が図７に示す様にＧ方向に移動し、シリンダ先端のクランプナットがスライド台内の第３の係合部に係合するクランプ状態にあるときにはギア主軸１５がスライド台１４に移動不能に固定される。
【００５８】
こうしてクランプ機構によってスライドテーブル１２がコラム１１にクランプされ、ピニオン主軸１３がスライドテーブル１２にクランプされ、さらにギア主軸１５がスライド台１４にクランプされた後、ピニオン主軸１３とギア主軸１５とがそれぞれ備える回転軸の端部の回転受部（後述する）にモータＭ３，Ｍ４からの回転とトルクとが加えられて双方の回転軸が回転することによりギア伝達特性の測定が開始される。
【００５９】
図９は、図５のハイポイド測定装置１を上方から見た図である。この図９には、ピニオン主軸１３とギア主軸１５とに回転を加えるための駆動部の構成が示されている。
【００６０】
図２の従来のハイポイド測定装置２では負荷トルクがあまり大きくなかったのでベルト減速機を含むモータ駆動部をハイポイド測定装置２内に内蔵させることができたが、本実施形態においては、図９に示す様にベルト減速機Ａを含むモータユニットが大きくなったことを理由にモータＭ３，Ｍ４をハイポイド測定装置１の外部に配置してベルトＶ３，Ｖ４，Ｖ５でモータＭ３，Ｍ４からの回転とトルクをピニオン主軸１３の回転軸の端に設けられている回転受部Ｒ１とギア主軸１５の回転軸の端に設けられている回転受部Ｒ２とに伝えることができる構成にしている。
【００６１】
こうしてピニオンギア１０１とリングギア１０２が噛み合わされた後においては、モータＭ３，Ｍ４から前述した様に１８００Ｎｍに達する高負荷トルクがハイポイド歯車に加えられて測定が行なわれる。
【００６２】
ここで、従来においては、図１〜図４で説明した様に、ピニオン主軸２１やスライドベース等２１０に空間が設けられたり、コラム２２２がスライドベース２２１に載せられて唯一剛体と見なせるベッド２０から離れたところにリングギア２０２が配置されたりしてしまうために、ハイポイド測定装置の剛性が低下して大きな変形が生じる恐れがあるという問題を抱えていた。
【００６３】
そこでこの従来の問題を本願発明ではどのように解決したかを説明する。
【００６４】
図１０は、ギア主軸１５側の構成を示す図であり、図１１は、ピニオン主軸１３側の構成を示す図である。
【００６５】
図１０、図１１に示す様に。本実施形態では、図２、図３で説明したような肉厚の薄い
部分が廃止されて全体的に厚い肉厚で構成されて剛性力の向上が図られている。
【００６６】
また図１０（Ａ）に示す様に、ギア主軸１５を、本発明にいう第１のブロックとなるベッド１０上に固定されたスライドベース１４から短い距離Ｈ１のところに配置してギア主軸１５を図１０（Ｂ）に示すクランプ機構によりスライド台１４にクランプすることで剛性力の向上が図られている。
【００６７】
さらに図１１に示す様に、ピニオン主軸１３を、ベッド１０と同様に剛体と見なせる第１のブロック１１から短い距離Ｈ２のところに配置してクランプ機構によりクランプすることで剛性力の向上が図られている。なお、この図１１には第３のブロック１６を設けてアンクランプ状態のときのスライドにおけるピニオン主軸１３の倒れや、その第３のブロック１６とギブｇ１、ギブｇ２とを使ってピニオン主軸１３のスライド時の精度確保が図られたこともあわせて示されている。
【００６８】
こうして従来あった主軸やスライド台などの肉厚の薄い部分をなくして部材個々の強度の向上を図り、歯車に近いところに剛体とみなせるブロックを配置してそのブロックに各主軸をクランプすることで、より一層の剛性力の向上が図られている。
【００６９】
ここで、ハイポイド歯車の伝達特性を測定している最中の剛性力の向上を図ることを目的として設けられたクランプ機構の構造を説明しておく。
【００７０】
図１２は、スライドテーブル１２やピニオン主軸１３やギア主軸１５をスライドさせて位置調整が終了した後、各調整機構ＳＡ，ＳＢ、ＳＣが備えるスライドテーブル１２やスライド台１４やピニオン主軸１３を移動不能にするためのクランプ機構の構成を示す図である。
【００７１】
この図１２（ａ）には、図１０と図１１とに示されている第３の係合部ＥＮＧ３，第２の係合部ＥＮＧ２を含むクランプ機構の構成が示されている。また、図１２（ｂ）には、図１１に示されている第１の係合部ＥＮＧ１を含むクランプ機構の構成が示されている。
【００７２】
図１２（ａ）に示す様に、シリンダロッドＳＬ１にはクランプボルトＣＬが取り付けられていて、そのシリンダロッドＳＬ１の動きが油圧によって制御される様に構成されている。供給口Ａに油圧をかけると、シリンダロッドＳＬ１とともにクランプボルトＣＬ、さらにはクランプナットＣＮ１が図の右側にスライドし、クランプナットＣＮ１がスライドテーブル１２内の係合部ＥＮＧ２に係合してピニオン主軸１３がスライドテーブル１２に強固に固定される。また、供給口Ｂに油圧をかけると、シリンダロッドＳＬ１とともにクランプボルトＣＬ、さらにはクランプナットＣＮ１が左に移動し、スライドテーブル１２の係合部ＥＮＧ２からクランプナットＣＮ１が外れてピニオン主軸１３がスライドテーブル１２からアンクランプされる。本実施形態では、図１１に示すピニオン主軸１３の図の上下の手前―真ん中―奥側の計６箇所にシリンダを配置してピニオン主軸１３をスライドテーブル１２にしっかりとクランプすることができる構成にしている。
【００７３】
一方、ピニオン主軸１３側のスライドテーブル１２に図１２（ａ）の構成を採用すると、電源オフ時には油圧も落ちるので時間の経過とともにクランプ力が低下してスライドテーブル１２が自重で落下してしまう。そこで、ピニオン主軸１３側については、図１２（ｂ）に示す様なクランプ機構にして皿バネＳＰＲを設けてスライドテーブル１２が自重方向には落ちない構成にしている。この図１２（ｂ）の構成においては、シリンダロッドＳＬ１をアンクランプ状態にするときには、供給口Ｂに油圧をかけて皿バネのバネ付勢に逆らう力を発生させてシリンダロッドＳＬ１をスライドさせる構成にしてある。
【００７４】
この様な構成にすると、自動的にシリンダロッドをスライドさせる構造にしても、各主軸をスライドさせた後に各主軸を剛体とみなせる各ブロックに自動的にクランプして各主軸と各ブロックとの一体化を図ることができ、各主軸の剛性をできるだけ落とさないようにすることが可能となる。
【００７５】
以上、説明したように、ハイポイド歯車に高負荷トルクを加えているときに安定した状態でハイポイド歯車の伝達特性の測定を行なうことができるハイポイド測定装置が実現する。
【００７６】
なお、本実施形態においては、ピニオン軸を第１の主軸とし、ギア軸を第２の主軸として説明を行なったが、ギア軸を第２の主軸とし、ピニオン軸を第１の主軸としても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１ ２ ハイポイドギア測定装置
１０ 第１のブロック
１１ 第２のブロック
１２ スライドテーブル
１２１ 第１の側面
１２２ 第２の側面
１３ ピニオン主軸
１４ スライド台
１５ ギア主軸
１６ 第３のブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに噛合するピニオンギアとリングギアとからなるハイポイド歯車のトルク伝達特性を測定するハイポイドギア測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、実車と同じ様な回転とトルクを負荷し、ピニオン主軸とギア主軸とに内蔵させたロータリーエンコーダを検出器として、回転速度や負荷トルクを変化させながら、ハイポイドギアが発生する回転角度伝達誤差をロータリーエンコーダのパルスより計測し、ＦＦＴ解析器による次数比解析を行なうハイポイドギア測定装置が知られている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、そのハイポイドギア測定装置２の構成を示す図である。
【０００４】
図１を参照して従来のハイポイドギア測定装置２の構成を簡単に説明する。
【０００５】
図１に示すハイポイドギア測定装置２が備える歯車保持具を有したピニオン主軸２１及びギア主軸２２に、測定担当者によってハイポイドギアを構成するピニオンギア２０１及びリングギア２０２がそれぞれ装着される。
【０００６】
図１のハイポイド測定装置２には、ピニオンギア２０１とリングギア２０２とをピニオン主軸２１とギア主軸２２とにそれぞれ装着してそれぞれのギアを噛み合せることができるようにするために、ピニオンギア２０１をピニオン主軸２１側の回転軸が延びる方向（以降Ｈ軸という）に沿ってスライドさせるスライド機構ＳＡと、リングギア２０２をギア主軸２２側の回転軸が延びる方向（以降Ｇ軸という）に沿ってスライドさせるスライド機構ＳＢと、リングギア２０２をそのＧ軸に直交する方向（以降Ｖ軸という）に沿ってスライドさせるスライド機構ＳＣとがそれぞれ設けられている。
【０００７】
このため、ピニオンギア２０１やリングギア２０２が連結されるピニオン主軸２１とギア主軸２２が備える回転軸の内部にはスプラインギアが内蔵され、ピニオン主軸２１やギア主軸２２をＨ軸やＧ軸に沿って水平方向にスライドしても回転とトルクとが確実に伝えられる。そしてそれらの回転軸の端部にプーリーとベルトを介してＡＣサーボモータが連結されて回転とトルクがピニオンギアとリングギアとの双方に別々に加えられる構成になっている。
【０００８】
ピニオンギア２０１をＨ軸に沿ってスライドさせるスライド機構ＳＡは、剛体となるベット２０とそのベット２０上に固定されたスライドベース２１０と、そのスライドベース２１０上をスライドするスライドテーブル２１１とで構成されている。
【０００９】
測定担当者によって図１のスライドテーブル２１１上のピニオン主軸２１にピニオンギア２０１が連結された後、ピニオンギア２０１とともにピニオン軸２１をＨ軸に沿ってスライドさせることによりピニオンギア２０１のＨ軸方向の位置が調整される。
【００１０】
また、リングギア２０２をＧ軸に沿ってスライドさせるスライド機構ＳＢは、ベット２０上に固定されたスライドベース２２０と、そのスライドベース２２０上をスライドするスライドテーブル２２１とで構成されている。
【００１１】
測定担当者によって図１のスライドテーブル２２１上のギア主軸２２にリングギア２０
２が連結された後、リングギア２０２とともにこのスライドテーブル２２１をＧ軸に沿ってスライドさせることによりリングギア２０２のＧ軸方向の位置が調整される。
【００１２】
さらにリングギア２０２をＧ軸に沿ってスライドさせるスライドテーブル２２１上に、リングギア２０２をＶ軸方向に沿ってスライドさせるためのスライド機構ＳＣが設けられている。このスライド機構ＳＣは、Ｖ軸方向に沿ってスライドするスライドテーブル２２１に連結されたコラム２２２とそのコラム２２２に沿ってスライドするスライドテーブル２２３とで構成されている。
【００１３】
測定担当者によって図１のスライドテーブル２２１上のギア主軸２２にリングギア２０２が連結された後、リングギア２０２とともにこのスライドテーブル２２３をＶ軸に沿ってスライドさせることによりリングギア２０２のＶ軸方向の位置が調整される。
【００１４】
つまり、測定担当者は、これらのスライド機構ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを使って、ピニオン主軸２１とギア主軸２２に装着されたピニオンギア２０１とリングギア２０２とを噛み合わせてからハイポイド歯車の伝達特性の測定を行なうことになる。
【００１５】
図２は、図１のハイポイド測定装置２を上方から見た図である。この図２には図１の構成に加えて、前述のハイポイド歯車に負荷を加える駆動部が示されている。
【００１６】
ピニオン主軸２１に負荷を加える駆動部には、プーリＰ１，Ｐ２とベルトＶ１を介しＡＣサーボモータＭ１が連結され、またギア主軸２２に負荷を加える駆動部にはプーリＰ３，Ｐ４とベルトＶ２を介しＡＣサーボモータＭ２が連結されている。上記した様に各スライドテーブル２１１，２２１，２２３の位置調整が行なわれてピニオンギア２０１（図１参照）とリングギア２０２（図１参照）とが噛み合うとピニオン軸２１のモータＭ１とギア軸２２のモータＭ２とがハイポイド歯車を介して連結されることになるので、双方のＡＣサーボモータＭ１，Ｍ２を使ってハイポイド歯車に負荷を加えることができるようになる。
【００１７】
そしてハイポイド歯車に、ＡＣサーボモータＭ１，Ｍ２によって実車と同じような回転やトルクが加えられて測定が開始されると、ピニオン主軸２１とギア主軸２２との双方に内蔵されたロータリーエンコーダ（不図示）からのパルスが不図示のＦＦＴ解析器に伝えられそのＦＦＴ解析器によってハイポイド歯車の伝達特性がどのようなものであるかが解析される。
【００１８】
ところで、いままでの図２に示すハイポイド測定装置２は、主に中・小型車の巡航・緩加速のトルク領域（〜６００Ｎｍ）の測定を行なうことを目的としていたが、近年においては大型車の発進・加速のトルク領域（〜１８００Ｎｍ）である高負荷トルクをハイポイド歯車に加えてハイポイド歯車の伝達特性を測定する必要が出てきている。
【００１９】
しかしながら国内においては高負荷トルクを加えることができるハイポイド測定装置の製作実績はまだなく、海外を含めてもその製作事例が無い。このような高負荷トルクを加えることができるハイポイド測定装置にあっては、高負荷トルクをハイポイド歯車に加えたときのハイポイド歯車からの反力によってハイポイド測定装置自身が出来るだけ変形しない構造になっていることが必要となる。
【００２０】
しかし、図１のハイポイド測定装置２では上記した様に６００Ｎｍまでの測定レンジしか持たせていないので、１８００Ｎｍまでの高負荷トルクを加えると大きな変形が生じる恐れがある。
【００２１】
ここで、図１のハイポイド測定装置２に高負荷トルクを加えると、どのような変形が生じる恐れがあるかを説明する。
【００２２】
図３は、第１の主軸２１側をＶ軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図であり、図４は、第２の主軸２２側をＶ軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図である。
【００２３】
今までよりも高い負荷トルクをハイポイド歯車に加えることを考えると、ハイポイド歯車を連結するピニオン主軸２１やギア主軸２２、さらにそれらが連結されるスライドベース２１１，２２０やコラム２２２には、変形を小さくおさえるためにより高い剛性が必要である。
【００２４】
しかし図３、図４に示す現行のハイポイド歯車測定装置２ではピニオン主軸２１やスライドベース２１０，２２０の内部に空間ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が設けられており、スライドテーブル２１１，２２１の案内部２１１０，２２１０やピニオン主軸２１とスライドテーブル２１１との連結部２１Ａやスライドベース２１０，２２０とベッド１０との連結部２１０Ａ，２２０Ａの肉厚が薄く構成されている。
【００２５】
つまり、ピニオン主軸２１やスライドテーブル２１１，２２１やスライドベース２１０，２２０の連結部の剛性が低く、図１の現行のハイポイド歯車測定装置２に１８００Ｎｍの高負荷トルクを加えると、ピニオン主軸２１やスライドベース２１１，２２０の空間部ＳＰ１〜ＳＰ３の周辺や、案内部２１１０，２２１０の周辺や各部を連結している薄肉部２１Ａ，２１０Ａ，２２０Ａの周辺に歯車からの反力により大きな変形が生じる恐れがある。
【００２６】
また、コラム２２２がスライドベース２２１上に載せられてギア主軸２２が剛体であるベッド２０から離れた距離ＨＡのところに設定されている。そのためスライドテーブル２２３の案内部２２３０には、歯車反力がより大きな力に増幅されて案内部２２３０に大きな変形を生じさせてしまう。
【００２７】
このように測定中にハイポイド測定装置２に変形が生じると、ハイポイドの噛み合い位置がずれて測定を正確に行なうことができない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２８】
【非特許文献１】小野測器セレクションガイド「歯車測定システム」ＣＡＴ．ＮＯ．１４１０−０４Ｐｒｉｎｔｅｄ ｉｎ Ｊａｐａｎ（０７４）１Ｋ‘０７４月改訂
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明は、ハイポイド歯車に高負荷トルクを加えても安定した状態でハイポイド歯車の伝達特性の測定を確実に行なうことができるハイポイド測定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記目的を達成する本発明のハイポイド測定装置は、互いに噛合するピニオンギアとリングギアとからなるハイポイド歯車のトルク伝達特性を測定するハイポイドギア測定装置において、
上面を有する第１ブロックと、
側面を有し前記第１ブロックに移動不能に固定されて立設した第２ブロックと、
上記第２ブロック側を向いた第１の側面とその第１の側面とは反対側の第２の側面とを
有し、その第１の側面が上記第２ブロックの側面にクランプにより移動不能に固定されアンクランプ時に上下方向にスライド自在なスライドテーブルと、
水平方向に延びる第１の回転軸を有し、上記ピニオンギアおよび上記リングギアの内の一方の第１のギアが取外し自在に装着され、装着された第１のギアにトルクを伝達する、上記スライドテーブルの上記第２の側面にクランプにより移動不能に固定され、アンクランプ時にその第１の回転軸の延びる方向にスライド自在な第１の主軸と、
上記第１ブロック上面に移動不能に固定されたスライド台と、
上記第１の主軸の上記第１の回転軸と交わる水平方向に延びる第２の回転軸を有し、上記ピニオンギアおよび上記リングギアのうちの上記第１のギアとは異なるもう一方の第２のギアが取外し自在に装着され、装着された第２のギアにトルクを伝達する、上記スライド台上面にクランプにより移動不能に固定され、アンクランプ時にその第２の回転軸の延びる方向にスライド自在な第２の主軸とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
上記本発明のハイポイド測定装置によれば、上記第２の主軸が上記第１ブロック上面に移動不能に固定されたスライド台上を上記第２の回転軸の延びる方向にスライドし、上記第１の主軸が、上記第１ブロックに移動不能に固定されて立設した第２のブロックの側面上を上下方向にスライドするとともに上記第１の回転軸の延びる方向にスライドする。
【００３２】
つまり、本願発明のハイポイド測定装置では、例えば図１で説明したギア主軸２０２（上記第２の主軸）側のＧ軸方向のスライド機構ＳＢはそのままにし、ベット１０から離れた位置に配置されるという欠点を持つＶ軸（上下）方向のスライド機構ＳＣを取り外してピニオン主軸（第１の主軸）側に移してそのＶ軸方向のスライド機構と図１で説明したピニオン主軸２０１のＨ軸方向のスライド機構とを上記第１ブロックに立設した第２ブロックの側面に設けることになる。
【００３３】
このため、上記第１のブロックと上記第２のブロックとを一体化して一つの剛体としての機能を担わせ、その剛体としての機能を担う第１のブロックと第２のブロックとの少なくとも一方から近い位置に上記第１の主軸と上記第２の主軸とを配置することによって、本願発明のハイポイド歯車測定装置に従来よりも強い剛性力を持たせることができる。
【００３４】
こうしてハイポイド歯車測定装置の剛性力の向上が図られると、ハイポイド歯車の伝達特性の測定を安定した状態で確実かつ正確に行なうことができる。
【００３５】
また上記第２のブロックとの間に上記スライドテーブルと上記第１の主軸を挟んで上記第１ブロックに移動不能に固定され、上記スライドテーブルの上記第２ブロックからのアンクランプ時および上記第１の主軸の上記スライドテーブルからのアンクランプ時の、重力によるその第１の主軸の倒れを防止する第３のブロックをさらに備えた態様であることが好ましい。
【００３６】
そうすると、上記スライドテーブルを上下方向にスライドさせているときの第１の主軸の倒れが上記第３のブロックによって防止され、スライドテーブルの安定したスライド動作が得られる。さらに上記第１のブロックと上記第２のブロックと上記第３のブロックとに一つの剛体としての機能を担わせることで更なる剛性力の向上を図ることができる。
【００３７】
また、上記第２ブロックは、その第２ブロック側面が上記スライドテーブルの上記第１の側面に面接触したままスライドテーブルのスライドを案内するすべり案内構造を有することが好ましく、
上記スライドテーブルは、そのスライドテーブルの上記第２の側面が上記第１の主軸に面接触したまま第１の主軸のスライドを案内するすべり案内構造を有することが好ましく、
上記スライド台は、スライド台上面が上記第２の主軸に面接触したまま第２の主軸のスライドを案内するすべり案内構造を有することが好ましい。
【００３８】
上記のように上記第２のブロックと上記スライドテーブルとの間のスライド面、上記スライドテーブルと上記第１の主軸との間のスライド面、上記スライド台と上記第２の主軸との間のスライド面をすべてすべり案内構造にすると、上記第２のブロックと上記スライドテーブルとの間に、また上記スライドテーブルと第１の主軸との間に、さらに上記スライド台と上記第２の主軸との間に隙間を生じさせることがなくなって、上記第２のブロックと上記スライドテーブルと上記第１の主軸と上記第１のブロックと上記スライド台と上記第２の主軸とをすべて一体構造にすることができ、更なる剛性力の向上を図ることができる。
【００３９】
さらに、上記第１の主軸にトルクを与える第１のサーボモータと、上記第２の主軸にトルクを与える第２のサーボモータとを備え、上記第１の主軸と上記第１のサーボモータとの間、および第２の主軸と上記第２のサーボモータとの間は、各ベルトを介して連結されていることが好ましい。
【００４０】
そうすると、ベルトを介して効率よくモータの回転が回転軸に伝えられ、ハイポイド歯車にモータからのトルクと回転が損失なく加えられる。
【発明の効果】
【００４１】
以上、説明したように、ハイポイド歯車に高負荷トルクを加えているときに安定した状態でハイポイド歯車の伝達特性の測定を行なうことができるハイポイド測定装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来のハイポイドギア測定装置２の構成を示す図である。
【図２】図１のハイポイド測定装置２を上方から見た図である。
【図３】ピニオン主軸２１側をＶ軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図である。
【図４】ギア主軸２２側をＶ軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図である。
【図５】ハイポイド測定装置１を斜め上方から見た斜視図である。
【図６】図５のハイポイド測定装置のＨ軸方向にスライドするスライド機構によってピニオンギア１０１とリングギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。
【図７】Ｇ軸方向にスライドするスライド機構によってリングギア１０１とピニオンギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。
【図８】Ｖ軸方向にスライドするスライド機構によってリングギア１０１とピニオンギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。
【図９】図５のハイポイド測定装置１を上方から見た図である。
【図１０】ギア主軸側の構成を示す図である。
【図１１】ピニオン主軸側の構成を示す図である。
【図１２】スライドテーブル１２やピニオン主軸１３やギア主軸１５をスライドさせて位置調整が終了した後、各調整機構ＳＡ，ＳＢ、ＳＣが備えるスライドテーブル１２やスライド台１４やピニオン主軸１３を移動不能にするためのクランプ機構の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４４】
図５には本実施形態のハイポイド測定装置１の構成を示す図が示されている。
【００４５】
図５は、ハイポイド測定装置１を斜め上方から見た斜視図であり、また図６は、図５のハイポイド測定装置１が備えるＨ軸方向へのスライド機構ＳＡ１によってピニオンギア１０１とリングギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。図７は、同様にＧ軸方向へのスライド機構ＳＢ１によってリングギア１０１とピニオンギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。図８は、同様にＶ軸方向へのスライド機構ＳＣ１によってリングギア１０１とピニオンギア１０２の噛み合いが調整されるときの状態を示す図である。
【００４６】
図５を参照して構成を説明する。
【００４７】
まず図５に示す様にハイポイドギア測定装置１には、剛体としての機能を担うベッド１０が備えられている。そのベッド１０の上にコラム１１が立設され、そのコラム１１が多数のボルト（不図示）で移動不能にベッド１０に固定されている。こうしてベッド１０にコラム１１を強固に連結してコラム１１とベッド１０とを一体構造にすることで、これらに剛体としての機能を担わせる。
【００４８】
そのコラム１１の側面１１０には、ピニオン主軸１３をＨ軸方向にスライドさせるスライド機構ＳＡ１と、Ｖ軸方向にスライドさせるスライド機構ＳＣ１とが構成されている。
【００４９】
またギア主軸１５をＧ軸方向にスライドさせるスライド機構ＳＢ１は、剛体としての機能を担うベッド１０上に強固に連結されたスライド台１４上に構成されている。
【００５０】
図５〜図８を参照して上記スライド機構ＳＡ１の構成と上記スライド機構ＳＢ１の構成と上記スライド機構ＳＣ１の構成とをそれぞれ説明する。
【００５１】
まずピニオン主軸１３をＶ軸方向にスライドさせるためのスライド機構ＳＣ１の構成を説明する。
【００５２】
図８のピニオン主軸１３をＶ軸方向にスライドさせるためのスライド機構ＳＣ１は、図５に示す様にスライドテーブル１２によって構成され、そのスライドテーブル１２はコラム１１にＶ軸方向に移動自在に連結されている。このスライドテーブル１２は、コラム１１の側面１１０に面で接触してスライドする、いわゆるすべり案内構造を有する。
【００５３】
このスライドテーブル１２は、コラム１１に取り付けられているシリンダ（後述する）のクランプナットが、係合部ＥＮＧ１に係合しないアンクランプ状態のときには上下つまりＶ軸方向にスライドし、シリンダの先端のクランプナットがそのスライドテーブル１２の係合部ＥＮＧ１に係合するクランプ状態のときにはコラム１１に移動不能に固定されるように構成されている。
【００５４】
この様にスライドテーブル１２を剛体とみなせるコラム１１に移動不能に固定する構造にすることで、ブロックで構成されているコラム１１にクランプされた後のスライドテーブル１２にも剛体としての機能を担わせている。
【００５５】
また、このスライドテーブル１２の、コラム１１側の第１の側面１２１とは反対側の第２の側面１２２は、主軸１３の側面に面で接する、いわゆるすべり案内構造１２３を有する。このスライドテーブル１２の第２の側面１２２にも上記係合部ＥＮＧ１とは別の第２の係合部ＥＮＧ２が設けられており、ピニオン主軸１３は、そのピニオン主軸１３に取り付けられているシリンダ（不図示）のクランプナットがその第２の係合部ＥＮＧ２に係合
しないアンクランプ状態のときには図６に示す様にＨ軸方向に移動し、クランプナットがその第２の係合部ＥＮＧ２に係合するクランプ状態のときにはスライドテーブル１２に移動不能に固定される。
【００５６】
この様にコラムに移動不能に固定されたスライドテーブル１２にピニオン主軸１３を移動不能に固定することで、スライドテーブル１２とともにピニオン主軸１３にも剛体としての機能を担わせている。
【００５７】
一方、ギア主軸１５には、ギア主軸１５をＧ軸方向にスライドさせるスライド機構ＳＢ１を構成するスライド台１４が備えられている。そのギア主軸１５にも、ピニオン主軸と同様にシリンダが取り付けられており、スライド台１４にはそのシリンダの先端のクランプナットが係合する第３の係合部（後述する）が設けられている。このシリンダのクランプナットがその第３の係合部に係合しないアンクランプ状態のときには、ギア主軸１５が図７に示す様にＧ方向に移動し、シリンダ先端のクランプナットがスライド台内の第３の係合部に係合するクランプ状態にあるときにはギア主軸１５がスライド台１４に移動不能に固定される。
【００５８】
こうしてクランプ機構によってスライドテーブル１２がコラム１１にクランプされ、ピニオン主軸１３がスライドテーブル１２にクランプされ、さらにギア主軸１５がスライド台１４にクランプされた後、ピニオン主軸１３とギア主軸１５とがそれぞれ備える回転軸の端部の回転受部（後述する）にモータＭ３，Ｍ４からの回転とトルクとが加えられて双方の回転軸が回転することによりギア伝達特性の測定が開始される。
【００５９】
図９は、図５のハイポイド測定装置１を上方から見た図である。この図９には、ピニオン主軸１３とギア主軸１５とに回転を加えるための駆動部の構成が示されている。
【００６０】
図２の従来のハイポイド測定装置２では負荷トルクがあまり大きくなかったのでベルト減速機を含むモータ駆動部をハイポイド測定装置２内に内蔵させることができたが、本実施形態においては、図９に示す様にベルト減速機Ａを含むモータユニットが大きくなったことを理由にモータＭ３，Ｍ４をハイポイド測定装置１の外部に配置してベルトＶ３，Ｖ４，Ｖ５でモータＭ３，Ｍ４からの回転とトルクをピニオン主軸１３の回転軸の端に設けられている回転受部Ｒ１とギア主軸１５の回転軸の端に設けられている回転受部Ｒ２とに伝えることができる構成にしている。
【００６１】
こうしてピニオンギア１０１とリングギア１０２が噛み合わされた後においては、モータＭ３，Ｍ４から前述した様に１８００Ｎｍに達する高負荷トルクがハイポイド歯車に加えられて測定が行なわれる。
【００６２】
ここで、従来においては、図１〜図４で説明した様に、ピニオン主軸２１やスライドベース等２１０に空間が設けられたり、コラム２２２がスライドベース２２１に載せられて唯一剛体と見なせるベッド２０から離れたところにリングギア２０２が配置されたりしてしまうために、ハイポイド測定装置の剛性が低下して大きな変形が生じる恐れがあるという問題を抱えていた。
【００６３】
そこでこの従来の問題を本願発明ではどのように解決したかを説明する。
【００６４】
図１０は、ギア主軸１５側の構成を示す図であり、図１１は、ピニオン主軸１３側の構成を示す図である。
【００６５】
図１０、図１１に示す様に。本実施形態では、図２、図３で説明したような肉厚の薄い
部分が廃止されて全体的に厚い肉厚で構成されて剛性力の向上が図られている。
【００６６】
また図１０（Ａ）に示す様に、ギア主軸１５を、本発明にいう第１のブロックとなるベッド１０上に固定されたスライドベース１４から短い距離Ｈ１のところに配置してギア主軸１５を図１０（Ｂ）に示すクランプ機構によりスライド台１４にクランプすることで剛性力の向上が図られている。
【００６７】
さらに図１１に示す様に、ピニオン主軸１３を、ベッド１０と同様に剛体と見なせる第１のブロック１１から短い距離Ｈ２のところに配置してクランプ機構によりクランプすることで剛性力の向上が図られている。なお、この図１１には第３のブロック１６を設けてアンクランプ状態のときのスライドにおけるピニオン主軸１３の倒れや、その第３のブロック１６とギブｇ１、ギブｇ２とを使ってピニオン主軸１３のスライド時の精度確保が図られたこともあわせて示されている。
【００６８】
こうして従来あった主軸やスライド台などの肉厚の薄い部分をなくして部材個々の強度の向上を図り、歯車に近いところに剛体とみなせるブロックを配置してそのブロックに各主軸をクランプすることで、より一層の剛性力の向上が図られている。
【００６９】
ここで、ハイポイド歯車の伝達特性を測定している最中の剛性力の向上を図ることを目的として設けられたクランプ機構の構造を説明しておく。
【００７０】
図１２は、スライドテーブル１２やピニオン主軸１３やギア主軸１５をスライドさせて位置調整が終了した後、各調整機構ＳＡ，ＳＢ、ＳＣが備えるスライドテーブル１２やスライド台１４やピニオン主軸１３を移動不能にするためのクランプ機構の構成を示す図である。
【００７１】
この図１２（ａ）には、図１０と図１１とに示されている第３の係合部ＥＮＧ３，第２の係合部ＥＮＧ２を含むクランプ機構の構成が示されている。また、図１２（ｂ）には、図１１に示されている第１の係合部ＥＮＧ１を含むクランプ機構の構成が示されている。
【００７２】
図１２（ａ）に示す様に、シリンダロッドＳＬ１にはクランプボルトＣＬが取り付けられていて、そのシリンダロッドＳＬ１の動きが油圧によって制御される様に構成されている。供給口Ａに油圧をかけると、シリンダロッドＳＬ１とともにクランプボルトＣＬ、さらにはクランプナットＣＮ１が図の右側にスライドし、クランプナットＣＮ１がスライドテーブル１２内の係合部ＥＮＧ２に係合してピニオン主軸１３がスライドテーブル１２に強固に固定される。また、供給口Ｂに油圧をかけると、シリンダロッドＳＬ１とともにクランプボルトＣＬ、さらにはクランプナットＣＮ１が左に移動し、スライドテーブル１２の係合部ＥＮＧ２からクランプナットＣＮ１が外れてピニオン主軸１３がスライドテーブル１２からアンクランプされる。本実施形態では、図１１に示すピニオン主軸１３の図の上下の手前―真ん中―奥側の計６箇所にシリンダを配置してピニオン主軸１３をスライドテーブル１２にしっかりとクランプすることができる構成にしている。
【００７３】
一方、ピニオン主軸１３側のスライドテーブル１２に図１２（ａ）の構成を採用すると、電源オフ時には油圧も落ちるので時間の経過とともにクランプ力が低下してスライドテーブル１２が自重で落下してしまう。そこで、ピニオン主軸１３側については、図１２（ｂ）に示す様なクランプ機構にして皿バネＳＰＲを設けてスライドテーブル１２が自重方向には落ちない構成にしている。この図１２（ｂ）の構成においては、シリンダロッドＳＬ１をアンクランプ状態にするときには、供給口Ｂに油圧をかけて皿バネのバネ付勢に逆らう力を発生させてシリンダロッドＳＬ１をスライドさせる構成にしてある。
【００７４】
この様な構成にすると、自動的にシリンダロッドをスライドさせる構造にしても、各主軸をスライドさせた後に各主軸を剛体とみなせる各ブロックに自動的にクランプして各主軸と各ブロックとの一体化を図ることができ、各主軸の剛性をできるだけ落とさないようにすることが可能となる。
【００７５】
以上、説明したように、ハイポイド歯車に高負荷トルクを加えているときに安定した状態でハイポイド歯車の伝達特性の測定を行なうことができるハイポイド測定装置が実現する。
【００７６】
なお、本実施形態においては、ピニオン軸を第１の主軸とし、ギア軸を第２の主軸として説明を行なったが、ギア軸を第２の主軸とし、ピニオン軸を第１の主軸としても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１ ２ ハイポイドギア測定装置
１０ 第１のブロック
１１ 第２のブロック
１２ スライドテーブル
１２１ 第１の側面
１２２ 第２の側面
１３ ピニオン主軸
１４ スライド台
１５ ギア主軸
１６ 第３のブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛合するピニオンギアとリングギアとからなるハイポイド歯車のトルク伝達特性を測定するハイポイドギア測定装置において、
上面を有する第１ブロックと、
側面を有し前記第１ブロックに移動不能に固定されて立設した第２ブロックと、
前記第２ブロック側を向いた第１の側面と該第１の側面とは反対側の第２の側面とを有し、該第１の側面が前記第２ブロックの側面にクランプにより移動不能に固定されアンクランプ時に上下方向にスライド自在なスライドテーブルと、
水平方向に延びる第１の回転軸を有し、前記ピニオンギアおよび前記リングギアの内の一方の第１のギアが取外し自在に装着され、装着された該第１のギアにトルクを伝達する、前記スライドテーブルの前記第２の側面にクランプにより移動不能に固定され、アンクランプ時に該第１の回転軸の延びる方向にスライド自在な第１の主軸と、
前記第１ブロック上面に移動不能に固定されたスライド台と、
前記第１の主軸の前記第１の回転軸と交わる水平方向に延びる第２の回転軸を有し、前記ピニオンギアおよび前記リングギアのうちの前記第１のギアとは異なるもう一方の第２のギアが取外し自在に装着され、装着された該第２のギアにトルクを伝達する、前記スライド台上面にクランプにより移動不能に固定され、アンクランプ時に該第２の回転軸の延びる方向にスライド自在な第２の主軸とを備えたことを特徴とするハイポイドギア測定装置。
【請求項２】
前記第２のブロックとの間に前記スライドテーブルと前記第１の主軸を挟んで前記第１ブロックに移動不能に固定され、前記スライドテーブルの前記第２ブロックからのアンクランプ時および前記第１の主軸の前記スライドテーブルからのアンクランプ時の、重力による該第１の主軸の倒れを防止する第３のブロックをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のハイポイドギア測定装置。
【請求項３】
前記第２ブロックは、該第２ブロック側面が前記スライドテーブルの前記第１の側面に面接触したまま該スライドテーブルのスライドを案内するすべり案内構造を有することを特徴とする請求項１又は２記載のハイポイドギア測定装置。
【請求項４】
前記スライドテーブルは、該スライドテーブルの前記第２の側面が前記第１の主軸に面接触したまま該第１の主軸のスライドを案内するすべり案内構造を有することを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のハイポイドギア測定装置。
【請求項５】
前記スライド台は、該スライド台上面が前記第２の主軸に面接触したまま該第２の主軸のスライドを案内するすべり案内構造を有することを特徴とする請求項１から４記載のうちのいずれか１項記載のハイポイドギア測定装置。
【請求項６】
前記第１の主軸にトルクを与える第１のサーボモータと、前記第２の主軸にトルクを与える第２のサーボモータとを備え、前記第１の主軸と前記第１のサーボモータとの間、および第２の主軸と前記第２のサーボモータとの間は、各ベルトを介して連結されていることを特徴とする請求項１から５記載のうちのいずれか１項記載のハイポイドギア測定装置。
【請求項１】
互いに噛合するピニオンギアとリングギアとからなるハイポイド歯車のトルク伝達特性を測定するハイポイドギア測定装置において、
上面を有する第１ブロックと、
側面を有し前記第１ブロックに移動不能に固定されて立設した第２ブロックと、
前記第２ブロック側を向いた第１の側面と該第１の側面とは反対側の第２の側面とを有し、該第１の側面が前記第２ブロックの側面にクランプにより移動不能に固定されアンクランプ時に上下方向にスライド自在なスライドテーブルと、
水平方向に延びる第１の回転軸を有し、前記ピニオンギアおよび前記リングギアの内の一方の第１のギアが取外し自在に装着され、装着された該第１のギアにトルクを伝達する、前記スライドテーブルの前記第２の側面にクランプにより移動不能に固定され、アンクランプ時に該第１の回転軸の延びる方向にスライド自在な第１の主軸と、
前記第１ブロック上面に移動不能に固定されたスライド台と、
前記第１の主軸の前記第１の回転軸と交わる水平方向に延びる第２の回転軸を有し、前記ピニオンギアおよび前記リングギアのうちの前記第１のギアとは異なるもう一方の第２のギアが取外し自在に装着され、装着された該第２のギアにトルクを伝達する、前記スライド台上面にクランプにより移動不能に固定され、アンクランプ時に該第２の回転軸の延びる方向にスライド自在な第２の主軸とを備えたことを特徴とするハイポイドギア測定装置。
【請求項２】
前記第２のブロックとの間に前記スライドテーブルと前記第１の主軸を挟んで前記第１ブロックに移動不能に固定され、前記スライドテーブルの前記第２ブロックからのアンクランプ時および前記第１の主軸の前記スライドテーブルからのアンクランプ時の、重力による該第１の主軸の倒れを防止する第３のブロックをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のハイポイドギア測定装置。
【請求項３】
前記第２ブロックは、該第２ブロック側面が前記スライドテーブルの前記第１の側面に面接触したまま該スライドテーブルのスライドを案内するすべり案内構造を有することを特徴とする請求項１又は２記載のハイポイドギア測定装置。
【請求項４】
前記スライドテーブルは、該スライドテーブルの前記第２の側面が前記第１の主軸に面接触したまま該第１の主軸のスライドを案内するすべり案内構造を有することを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のハイポイドギア測定装置。
【請求項５】
前記スライド台は、該スライド台上面が前記第２の主軸に面接触したまま該第２の主軸のスライドを案内するすべり案内構造を有することを特徴とする請求項１から４記載のうちのいずれか１項記載のハイポイドギア測定装置。
【請求項６】
前記第１の主軸にトルクを与える第１のサーボモータと、前記第２の主軸にトルクを与える第２のサーボモータとを備え、前記第１の主軸と前記第１のサーボモータとの間、および第２の主軸と前記第２のサーボモータとの間は、各ベルトを介して連結されていることを特徴とする請求項１から５記載のうちのいずれか１項記載のハイポイドギア測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−５２８１３（Ｐ２０１１−５２８１３Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０４７８９（Ｐ２００９−２０４７８９）
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【出願人】（０００１４５８０６）株式会社小野測器 (230)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【出願人】（０００１４５８０６）株式会社小野測器 (230)
【Ｆターム（参考）】
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