歯車の歯当り評価方法及び装置
【課題】正確な噛み合い領域及び面圧を測定できるようにすることにより、高精度に歯当りを評価できるようにする。
【解決手段】互いに噛み合う一対の歯車の少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油を塗布する潤滑油塗布工程と、潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程と、上記歯面温度上昇が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、上記歯面温度上昇が相対的に高いほど面圧が高いと評価する歯当り評価工程とをそなえるようにする。
【解決手段】互いに噛み合う一対の歯車の少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油を塗布する潤滑油塗布工程と、潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程と、上記歯面温度上昇が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、上記歯面温度上昇が相対的に高いほど面圧が高いと評価する歯当り評価工程とをそなえるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の歯当りを評価するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歯車を製造する際に、ギアノイズが発生しないようにすることは不変的な課題である。特に、近年、自動車等の車室内の静粛性に対するユーザニーズの向上に伴い、自動車等の動力伝達系に用いられる歯車においては、比較的純音で耳につきやすいギアノイズの低減要求が厳しくなってきている。一般的にギアノイズを低減させるためには、熱処理後の歯面仕上追加等の工法見直し、あるいは、歯面精度管理を強化することが多い。歯面精度管理は、ヘリカルギアの場合、歯車測定機で行なわれることが大半であるが、特にベベルギア，ハイポイドギアにおいては、歯車測定機が高価で、且つ測定に時間を要するため、光明丹を用いた歯当たり評価方法を代用する場合が多い。この従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法は、光明丹を歯面に塗布し、噛み合わせにより光明丹が剥がれた箇所を熟練者が目視で確認したり、あるいは、カメラで撮影したりして、噛み合わせにより光明丹が剥がれた箇所とギアノイズ特性が良好なギア対の歯当たりとを比較評価することにより行なわれていた（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開昭６０−８２９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法では、本来は歯が当たらない部分においても、光明丹の厚さによって歯が当たってしまうことにより、その部分の光明丹が剥がれてしまい、正確な歯当り評価を行なうことができないといった課題や、面圧の強弱を判定することができないといった課題があり、十分な精度で歯当りを評価することが困難であった。
【０００４】
さらに、ギアノイズを低減させるためには、歯車の噛み合い起振力を把握し、噛み合い起振力を低減することが有効であると考えられるが、上述したような従来からの光明丹を用いた歯当たり評価方法では、上述の課題があるため、歯車の噛み合い起振力を評価することは困難であった。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたものであり、正確な噛み合い領域及び面圧を測定できるようにすることにより、高精度に歯当りを評価できるようにした歯車の歯当り評価方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、請求項１記載の本発明の歯車の歯当り評価方法は、互いに噛み合う一対の歯車の少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油を塗布する潤滑油塗布工程と、上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程と、上記歯面温度上昇検出工程で検出された上記歯面温度上昇の分布に基づいて、かかる歯面温度上昇が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度上昇が相対的に高いほど面圧が高いと評価する歯当り評価工程とをそなえたことを特徴としている。
【０００６】
また、上記歯面温度上昇検出工程は、上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する回転後歯面温度測定工程とをそなえ、上記歯当り評価工程では、上記回転後歯面温度測定工程で測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布に基づいて、かかる歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価することが好ましい（請求項２）。なお、この場合、前提として、上記歯車回転工程前には、少なくとも上記一方の歯車の歯面の各部分における温度は同一である。
【０００７】
また、上記歯面温度上昇検出工程は、上記潤滑油塗布工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転前歯面温度測定工程と、上記回転前歯面温度測定工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転後歯面温度測定工程と、上記回転前歯面温度測定工程で測定された回転前の上記歯面温度の分布と、上記回転後歯面温度測定工程で測定された回転後の上記歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出工程とをそなえ、上記歯当り評価工程では、上記歯面温度差算出工程で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布に基づいて、かかる歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することが好ましい（請求項３）。
【０００８】
また、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定方法は、互いに噛み合う一対の歯車の少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油を塗布する潤滑油塗布工程と、上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程と、上記歯面温度上昇検出工程で検出された上記歯面温度上昇の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割する噛み合い枚数領域分割工程と、上記噛み合い枚数領域分割工程で分割された上記歯面温度上昇の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出する領域間温度差算出工程と、上記領域間温度差算出工程で算出された隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差に基づいて、噛み合い起振力を推定する噛み合い起振力推定工程とをそなえたことを特徴としている。
【０００９】
なお、上記歯面温度上昇検出工程は、上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する回転後歯面温度測定工程とをそなえ、上記噛み合い枚数領域分割工程では、上記回転後歯面温度測定工程で測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割するとともに、上記領域間温度差算出工程では、上記噛み合い枚数領域分割工程で分割された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出することが好ましい。なお、この場合、前提として、上記歯車回転工程前には、少なくとも上記一方の歯車の歯面の各部分における温度は同一である。
【００１０】
また、上記歯面温度上昇検出工程は、上記潤滑油塗布工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転前歯面温度測定工程と、上記回転前歯面温度測定工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転後歯面温度測定工程と、上記回転前歯面温度測定工程で測定された回転前の上記歯面温度の分布と、上記回転後歯面温度測定工程で測定された回転後の上記歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出工程とをそなえ、上記噛み合い枚数領域分割工程では、上記歯面温度差算出工程で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割するとともに、上記領域間温度差算出工程では、上記噛み合い枚数領域分割工程で分割された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出することが好ましい。
【００１１】
また、請求項８記載の本発明の歯車の歯当り評価装置は、少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油が塗布された、互いに噛み合う一対の歯車を回転させる歯車回転手段と、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段と、上記歯面温度上昇検出手段で検出された上記歯面温度上昇の分布に基づいて、かかる歯面温度上昇が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度上昇が相対的に高いほど面圧が高いと評価する歯当り評価手段とをそなえたことを特徴としている。
【００１２】
なお、上記歯面温度上昇検出手段が、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する歯面温度測定手段をそなえ、上記歯当り評価手段が、上記歯面温度測定手段により測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布に基づいて、かかる歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価することが好ましい（請求項９）。なお、この場合、前提として、上記一対の歯車回転前には、少なくとも上記一方の歯車の歯面の各部分における温度は同一である。
【００１３】
また、上記歯面温度上昇検出手段が、上記一方の歯車の歯面の温度を測定する歯面温度測定手段と、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転前に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布と、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出手段とをそなえ、上記歯当り評価手段が、上記歯面温度差算出手段で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布に基づいて、かかる歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することが好ましい（請求項１０）。
【００１４】
また、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定装置は、少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油が塗布された、互いに噛み合う一対の歯車を回転させる歯車回転手段と、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段と、上記歯面温度上昇検出手段で検出された上記歯面温度上昇の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割する噛み合い枚数領域分割手段と、上記噛み合い枚数領域分割手段で分割された上記歯面温度上昇の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出する領域間温度差算出手段と、上記領域間温度差算出手段で算出された隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差に基づいて、噛み合い起振力を推定する噛み合い起振力推定手段とをそなえたことを特徴としている。
【００１５】
なお、上記歯面温度上昇検出手段が、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する歯面温度測定手段をそなえ、上記噛み合い枚数領域分割手段が、上記歯面温度測定手段により測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割するとともに、上記領域間温度差算出手段が、上記噛み合い枚数領域分割手段で分割された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出することが好ましい。なお、この場合、前提として、上記一対の歯車回転前には、少なくとも上記一方の歯車の歯面の各部分における温度は同一である。
【００１６】
また、上記歯面温度上昇検出手段が、上記一方の歯車の歯面の温度を測定する歯面温度測定手段と、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転前に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布と、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出手段とをそなえ、上記噛み合い枚数領域分割手段が、上記歯面温度差算出手段で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割するとともに、上記領域間温度差算出手段が、上記噛み合い枚数領域分割手段で分割された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出することが好ましい。
【００１７】
なお、上記の歯面温度の分布の測定を、上記歯面に対して非接触で行なうことが好ましい（請求項４，１１）。
さらに、上記の歯面温度の分布の測定を、サーモグラフィを用いて行なうことが好ましい（請求項５，１２）。
また、上記潤滑油の温度は、上記歯面温度上昇検出工程前は室温と等温に保持されることが好ましい（請求項６）。
なお、上記一対の歯車の温度は、上記歯面温度上昇検出工程前は室温と等温に保持されることが好ましい（請求項７）。
さらに、上記潤滑油の温度は、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転される前は室温と等温に保持されることが好ましい（請求項１３）。
また、上記一対の歯車の温度は、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転される前は室温と等温に保持されることが好ましい（請求項１４）。
【発明の効果】
【００１８】
したがって、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置によれば、互いに噛み合う一対の歯車が、回転して上記一対の歯車の歯面に荷重がかかることによって、その歯面に塗布された潤滑油が剪断され、その結果、潤滑油が剪断された歯面の温度が上昇するということを利用して、かかる歯面の温度上昇の分布を検出することにより、上記の歯面温度上昇の分布が相対的に大きい領域を噛み合い領域と評価し、また、上記の歯面温度上昇の分布が相対的に大きいほど面圧が高いと評価することができる。したがって、本来歯面同士が接触していない部分を噛み合い領域と誤判定することを防止でき、さらには、その噛み合い領域内における面圧の強弱を判定することができ、歯車の歯当り評価を高精度に行なうことができる（請求項１〜３，８〜１０）。
【００１９】
また、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、互いに噛み合う一対の歯車が回転して、上記一対の歯車の歯面に荷重がかかることによって、その歯面に塗布された潤滑油が剪断され、その結果、潤滑油が剪断された歯面の温度が上昇するとともに、上記一対の歯車の同時噛み合い枚数が変化することにより、歯面上に塗布された潤滑油の剪断抵抗に変動が生じ、かかる歯面上に温度差（歯面温度上昇の分布）を引き起こすということを利用することにより、かかる歯面の温度上昇の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割し、隣接する同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差を算出して、この温度差に基づいて噛み合い起振力を高精度に推定することができる。
【００２０】
また、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置、並びに、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、サーモグラフィカメラを用いて歯の歯面温度の分布を非接触で測定するため、短い測定時間で測定が可能となる（請求項４，５，１１，１２）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について説明すると、図１，図２は本発明の第１実施形態としての歯車の歯当り評価方法及び装置を示すもので、図１はその機能構成を示す模式図、図２は歯車の歯当り評価方法を示すフローチャートである。
【００２２】
まず、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置について説明する。
図１に示すように、本実施形態の歯車の歯当り評価装置は、駆動モータ（歯車回転手段）２０と、トルク付与モータ２１と、サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０と、フォトセンサ３１と、カメラコントロールユニット３２と、演算ユニット４０とをそなえて構成されている。
【００２３】
ここで、歯当り評価対象となる一対の歯車１０，１１のうち、歯車１０は、その軸１２が駆動モータ２０に接続されており、歯車１０は駆動モータ２０により回転駆動される駆動歯車として構成されている。一方、歯車１１は歯車１０の回転に従動して回転する従動歯車として構成されている。また、歯車１１は、その軸１３がトルク付与モータ２１に接続されており、このトルク付与モータ２１が歯車１１の回転数を歯車１１が歯車１０に従動して回転するよりも遅い回転数、すなわち、歯車１０の回転数よりも遅い回転数で回転するように制御されることにより、一対の歯車１０，１１に回転トルク（動力伝達負荷に相当するトルク）が付与されるようになっている。
【００２４】
また、歯車１０の軸１２の周面上のフォトセンサ３１の検出領域には、所定の間隔（所定中心角毎）に突起１４が突設されており、これらの複数の突起１４とフォトセンサ３１とから、歯車１０の回転角を検出するロータリエンコーダが構成される。
フォトセンサ３１は光を発信する光発信部とこの光発信部から発信された光を受信する光受信部とをそなえ、これらの光発信部と光受信部との間を突起１４が通過したことを検出することにより、歯車１０の回転角を検出する。これにより、歯車１０中の特定の歯（ここでは歯１０ａ）の回転位置を検出することができる。もちろん、この場合の回転位置を検出すべき特定の歯は、任意に選択できるようになっている。
【００２５】
サーモグラフィカメラ３０は、物体の温度を非接触で測定するものであり、ここでは、歯車１１との噛み合い部通過直後の歯車１０の歯面の温度の分布を測定すべく、歯車１０，１１の噛み合い部の下流側に設置されている。
本実施形態では、歯車１０中の特定の歯１０ａの歯面温度の分布を測定すべく、フォトセンサ３１がサーモグラフィカメラ３０の起動を制御するカメラコントロールユニット３２に接続され、フォトセンサ３１による監視情報（即ち、上記特定の歯１０ａの回転位置情報）に基づいて、カメラコントロールユニット３２が、サーモグラフィカメラ３０を制御するようになっている。
【００２６】
また、カメラコントロールユニット３２は、サーモグラフィカメラ３０の放射率を構成する放射率校正手段（図示略）をそなえるとともに、サーモグラフィカメラ３０で測定された歯車１０の歯１０ａの歯面温度の分布データを後述する演算ユニット４０へ送信するようになっている。
演算ユニット４０は、カメラコントロールユニット３２から受信した歯車１０の歯１０ａの歯面温度の分布データに基づいて、噛み合い領域及び面圧を評価して歯車１０，１１の歯当りを評価するものであり、歯面温度差算出手段４１と、歯当り評価手段４２とをそなえて構成されている。
【００２７】
なお、ここでは、サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０と、歯面温度算出手段４１により、駆動モータ（歯車回転手段）２０により歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段が構成される。
歯面温度差算出手段４１は、図２を参照しながら後述する本実施形態の歯車の歯当り評価方法における回転前歯面温度測定工程Ｓ２０及び回転後歯面温度測定工程Ｓ４０でそれぞれ測定された歯車１０の歯１０ａの歯面温度の分布の同一箇所での温度差（歯面温度差の分布；歯面温度上昇の分布）を算出するものであり、具体的には、カメラコントロールユニット３２から受信した回転後歯面温度測定工程Ｓ４０で測定された歯１０ａの歯面温度の分布から回転前歯面温度測定工程Ｓ２０で測定された歯１０ａの歯面温度の分布を差し引いて、歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布を算出するものである。
【００２８】
また、歯当り評価手段４２は、歯面温度差算出手段４１で算出された歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布に基づいて、歯車１０の歯１０ａにおける、かかる歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することにより、歯車１０，１１の歯当り評価を行なうものである。
次に、本実施形態の歯当り評価方法について、図２を参照しながら説明する。
【００２９】
まず、潤滑油塗布工程Ｓ１０において、互いに噛み合う一対の歯車１０，１１の少なくとも一方の歯車（ここでは歯車１０）の歯面に潤滑油を塗布する。次いで、回転前歯面温度測定工程Ｓ２０において、駆動歯車である歯車１０の歯のうち、任意に選択した特定の歯１０ａの歯面温度の分布をサーモグラフィカメラ３０により測定する。測定された歯面温度の分布データは、カメラコントロールユニット３２を介して演算ユニット４０へ送信される。
【００３０】
次に、歯車回転工程Ｓ３０において、駆動モータ２０により、一対の歯車１０，１１を回転駆動する。ここで、歯車回転工程Ｓ３０における歯車１０，１１の回転は、歯車１０の歯数と歯車１１の歯数とが同数で１回転毎に噛み合う歯が同一の場合には、所定回転数回転させる。また、歯車１０の歯数と歯車１１の歯数とが同数又は異なる場合で、歯車１０が１周する毎に噛み合う歯車１１の歯が異なる場合には、特定の歯１０ａが噛み合う歯車１１の歯全てと噛み合うまで回転させる。また、このとき、トルク付与モータ２１により、歯車１０，１１間に所定のトルクが一定付与される。
【００３１】
そして、歯車回転工程Ｓ３０における回転完了直後、即ち、歯車１０の歯１０ａが、歯車１１の歯との噛み合い部を通過したらすぐに、回転後歯面温度測定工程Ｓ４０において歯１０ａの歯面温度の分布をサーモグラフィカメラ３０で測定する。つまり、歯車１０，１１が噛み合いながら所定回転数回転されて、歯車１０，１１の歯面に荷重がかかることによって、その歯面（ここでは歯１０ａの歯面）に潤滑油塗布工程Ｓ１０で塗布された潤滑油が剪断され、その結果、潤滑油が剪断された歯面（即ち、荷重がかかった歯面）の温度が上昇するということを利用して、かかる温度の上昇をサーモグラフィカメラ３０で測定する。そして、測定された歯面温度の分布データは、カメラコントロールユニット３２を介して演算ユニット４０へ送信される。
【００３２】
次に、歯面温度差算出工程Ｓ５０において、演算ユニット４０の歯面温度差算出手段４１において回転前歯面温度測定工程Ｓ２０で測定された回転前の歯１０ａの歯面温度の分布データと回転後歯面温度測定工程Ｓ４０で測定された回転後の歯１０ａの歯面温度の分布データとの差である歯面温度差の分布が算出される。
そして、歯当り評価工程Ｓ６０において、演算ユニット４０の歯当り評価手段４２において歯面温度差算出工程Ｓ５０で算出された歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布に基づいて、歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することにより、歯車１０，１１の歯当り評価を行なう。
【００３３】
なお、ここでは、回転前歯面温度測定工程Ｓ２０と、歯車回転工程Ｓ３０と、回転後歯面温度測定工程Ｓ４０と、歯面温度差算出工程Ｓ５０とにより、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程が構成され、歯面温度差算出工程Ｓ５０で算出される上記の歯面温度差の分布が歯面温度上昇の分布に相当する。
【００３４】
また、本実施形態の歯当り評価方法では、潤滑油塗布工程Ｓ１０において、歯車１０，１１の歯面に潤滑油を塗布したため、潤滑油塗布工程Ｓ１０後の回転前歯面温度測定工程Ｓ２０前に、カメラコントロールユニット３２の放射率校正手段（図示略）により、サーモグラフィカメラ３０の放射率を校正する放射率校正工程Ｓ１１がそなえられている。
なお、潤滑油塗布工程Ｓ１０で歯車１０の歯面に塗布される潤滑油は、歯車１０，１１が実際に動力伝達ギアとして使用される際に使用するものを用いる。但し、歯面の温度上昇を見るために、実際に使用するものとは異なる特別な潤滑油を用いてもよい。
【００３５】
また、潤滑油の温度は、歯面温度差算出工程Ｓ５０で算出される歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布を正確に測定するため、基本的に（回転前歯面温度測定工程Ｓ２０実行前は）、室温と等温に保持されており、さらには、同様の理由で歯車１０，１１自体も、基本的に室温と等温に保持されている。
ここで、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置の有効性を確認するために、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果と、上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを比較することにより行なった試験及びその試験結果について説明する。
【００３６】
なお、本試験では、一対の歯車１０，１１として、グリーソン式勾配歯曲がりばかさ歯車を用いた。この歯車１０，１１の材質はクロムモリブデン鋼で歯切後高周波焼入れが施されたものであり、モジュール４．０ｍ、圧力角２０°、軸角度９０°、歯幅２７ｍｍ、ねじれ角３５°のもので、歯車１０，１１の歯数は、歯車１０の歯数を２０枚、歯車１１の歯数を４０枚のものを用いた。また、サーモグラフィカメラ３０の測定波長は３〜４μｍ程度とした。
【００３７】
本試験では、まず、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置によって、歯面温度差算出工程Ｓ５０において求められた歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布と、上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを比較することにより、歯車の歯面温度差の分布を測定することの有用性を確認した。この結果を図３（ａ１），（ａ２），（ｂ１），（ｂ２），（ｃ１），（ｃ２）に示す。
【００３８】
なお、図３（ａ１），（ａ２），（ｂ１），（ｂ２），（ｃ１），（ｃ２）において、左側の図（即ち、付番号が１の図）は上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態を示し、右側の図（即ち、付番号が２の図）は、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果（以下、単に歯面温度差の分布ともいう）を示す。
【００３９】
また、図３及び後述する図４，図６，図７，図１０において、歯面の左側は図１における歯車１０の内端Ｘであり、歯面の右側は図１における歯車１０の外端Ｙであるため、以下、歯面の左側を内端といい、歯面の右側を外端という。
なお、図３及び後述する図４，図６，図７，図１０における従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態は、スマッジング部分が光明丹が残っている部分を示し、斜線部分に囲まれた白抜きの部分が光明丹が剥がれ落ちた部分を示す。
【００４０】
また、図３及び後述する図４，図６，図７，図１０における歯面温度差の分布は０．１℃の等温線であらわし、歯面が白い部分は温度差が最も低い部分を示し、歯面を斜線で示す部分は温度差が上昇している部分を示し、歯面が黒い部分は温度差が最も上昇している部分を示す。
図３に示すように、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態では、歯１０ａの歯面上の歯当たり位置が、内端から外端へ移動するとともに、温度上昇領域も同様に移動していることがわかる。しかし、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態では、歯当たり領域（噛み合い領域）内のばらつきを評価することは困難である。これに対して、歯面温度差の分布によれば、歯当たり領域（噛み合い領域）内でも接触部分にかなりのばらつきがあることがその温度分布により確認することができる。
【００４１】
このように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置によって歯面温度差の分布を測定することで歯当たりを確認可能であるとともに、歯当たり領域（噛み合い領域）内での接触部分のばらつきを確認することが可能になる。
なお、図３に示す、上記の歯当たり位置の内端から外端への移動は、歯車１０が勾配歯曲がりばかさ歯車であり、歯の剛性が内端側よりも外端側の方が高いため生じる。
【００４２】
ところで、本試験で使用した歯車１０，１１は、勾配歯であるため、強度や高トルク域でのギアノイズを考慮し、歯当たりが内端に寄りやすい歯形形状になっている。そのため、次に、これら歯車１０，１１に対して意図的に軸角度誤差を与え、外端に歯当たりを変化させた時の歯面温度差の分布と、上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを比較した。この結果を図４（ａ），（ｂ）に示す。なお、図４（ａ）は上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態を示し、図中における線Ａは光明丹が剥がれた領域において、サーモグラフィカメラ３０により測定される歯面温度の分布データから推定される噛み合い接触線を示す。また、図４（ｂ）は歯面温度差の分布を示す。
【００４３】
また、図５は歯車１０の歯１０ａの歯すじ方向各部（内端から５ｍｍ，１３ｍｍ，２０ｍｍ）の歯元応力値を示すものである。なお、この歯元応力値は、歯車１０の歯１０ａの歯元隅肉部（Hoferの３０°接線法に位置するところ）にひずみゲージを貼り付けて測定
した値である。あるひずみゲージから得られた歯元ひずみ量が大きければ、そのひずみゲージが貼り付けられた歯形方向の歯面上に位置する箇所にかかる荷重が大きいこととなり、その結果、その箇所の面圧も高くなる。すなわち、あるひずみゲージから得られた歯元応力値が高ければ面圧も高くなり、歯元応力値が低ければ面圧も低くなる。
【００４４】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態では、噛み合い領域は歯面の外端によっているが、歯面温度差の分布では噛み合い領域は中央よりやや外端によっている程度である。図４（ａ）に示すように、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態において、外端、歯先に噛み合い領域が寄っているのは、噛み合い始めである。
【００４５】
しかし、図５に示すように、噛み合い始めにおける外端の歯元応力値は、ほぼゼロに近く、内端の歯元応力値が高い値を示している。したがって、実際には、この時の歯１０ａの歯面にかかる荷重は歯面中央に分布し、外端での荷重は極めて小さいことがわかる。
このように、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態では、外端の歯先では、光明丹の厚みにより本来接触しない部分が剥がれてしまったか、歯面は接触しているが、荷重はほとんどかかっていないと考えられる。
【００４６】
これに対して、図４（ｂ）に示すように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果（歯面温度差の分布）によると、噛み合い領域と評価できる温度が上昇している領域が歯面の中央部分に存在しており、外端での温度はほとんど上昇していないため、外端では面圧は極めて小さいと評価することができる。
このように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果（歯面温度差の分布）では、図５に示す歯元応力値の結果と一致した歯当たりを評価することができ、歯車の噛み合い領域及び面圧を正確に把握することができる。
【００４７】
次に、我々は、一対の歯車１０，１１のトルクが変化した時の歯面温度差の分布と、上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを比較した。この結果を図６（ａ１），（ａ２），（ｂ１），（ｂ２），（ｃ１），（ｃ２）に示す。なお、図６（ａ１），（ａ２），（ｂ１），（ｂ２），（ｃ１），（ｃ２）において、左側の図（即ち、付番号が１の図）は上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態を示し、右側の図（即ち、付番号が２の図）は、歯面温度差の分布を示す。また、図６（ａ１），（ａ２）はトルクが９８Ｎｍ時を示し、図６（ｂ１），（ｂ２）はトルクが６８．８Ｎｍ時を示し、図６（ｃ１），（ｃ２）はトルクが４９Ｎｍ時を示す。なお、これらトルクの変動は、トルク付与モータ２１により、歯車１１の回転数を歯車１１が歯車１０に従動して回転するよりも遅い回転数で回転するように制御することにより行なった。
【００４８】
図６に示すように、歯面温度差の分布でも従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態でも、トルクの増加にともない、噛み合い領域（噛み合い面積）が増加する。特に歯面温度差の分布では、トルクの増加にともなう噛み合い領域の増大が明確にわかる。これに比べると、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態ではあまり変化が見られない。これは、歯車１０，１１が起動からトルク安定域に入るまでの間（ここでは約３０秒間）に、光明丹が剥がれてしまい、トルクによる変化が見られなかったと考えられる。
【００４９】
以上より、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果（歯面温度差の分布）では、トルク変動による歯当たりの変化を評価する場合にも有効である。
さらに、我々は、歯車の歯面温度の分布に基づいて面圧を評価できることを確認するために、歯車１０，１１の歯元応力値と、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果（歯面温度差の分布）とを歯車１０，１１の同時噛み合い枚数に着目して比較検討した。図７（ａ）は噛み合い時の歯車１０の歯１０ａの中央部分における歯元応力値を示す図であり、図７（ｂ）はこのときの歯１０ａの歯面温度差の分布を示す図である。
【００５０】
一対の歯車１０，１１の実噛み合い率は１．４程度であるため、歯車１０の歯と歯車１１の歯との噛み合い枚数状態（同時噛み合い枚数）には、図７（ａ）に示すように、噛み合い枚数状態（同時噛み合い枚数）は、１枚の場合と２枚の場合とが存在する。また、この噛み合い枚数状態は、図７（ｂ）に示すように、サーモグラフィカメラ３０により測定される歯面温度の分布データから推定される噛み合い接触線Ａ１〜Ａ４として歯面温度差の分布上に示すことができる。即ち、歯面温度差の分布上における噛み合い接触線Ａ１，Ａ２に挟まれた領域及び噛み合い接触線Ａ３，Ａ４に挟まれた領域が、噛み合い枚数状態が１枚噛み合いの状態である領域を示し、噛み合い接触線Ａ２，Ａ３に挟まれた領域が、噛み合い枚数状態が２枚噛み合い状態である領域を示す。なお、この噛み合い枚数状態を判定する方法については、下記第２実施形態の噛み合い枚数領域分割手段５２の説明として後述する。
【００５１】
ここで、図７（ａ），（ｂ）を比較検討すると、図７（ａ）の歯元応力値を見ると、１枚噛み合い領域で高い歯元応力値を示すとともに、図７（ｂ）の歯面温度差の分布においても、１枚噛み合いの領域では高い温度を示している。逆に、２枚噛み合い領域では、歯元応力値が低い値を示すとともに、歯面温度差の分布でも低い温度を示している。これは、１枚噛み合いの領域は１枚の歯で荷重を分担しており、単純に考えると面圧は２枚噛み合い時の２倍になっているためであると考えられる。
【００５２】
以上の結果より、歯元応力値が高い領域、即ち、面圧が高い領域では、歯面温度差も高い温度を示しており、温度分布を確認することで面圧の強弱を把握することができる。
このように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置によれば、歯車１０，１１が噛み合いながら回転して、歯車１０，１１の歯面に荷重がかかることによって、その歯面に塗布された潤滑油が剪断され、その結果、潤滑油が剪断された歯面の温度が上昇するということを利用し、回転前後の歯面温度差の分布に基づいて歯面温度が相対的に上昇している領域を噛み合い領域と評価し、また、歯面温度上昇が相対的に大きいほど面圧が高いと評価するようにした。このため、本来歯面同士が接触していない部分を噛み合い領域と誤判定することを確実に防止でき、さらには、その噛み合い領域内における面圧の強弱を判定することができ、歯車の歯当り評価を高精度に行なうことができる。
【００５３】
また、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置では、サーモグラフィカメラ３０を用いて歯１０ａの歯面温度の分布を非接触で測定するため、短い測定時間で測定が可能となる。また、放射率校正工程Ｓ１１でサーモグラフィカメラ３０の放射率を校正するため、歯１０ａの歯面性状あるいは潤滑油を塗布されたことによる影響を確実に除去することができて、より高精度な歯車の歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なうことができる。
【００５４】
また、一対の歯車１０，１１に潤滑油を塗布するため、本歯車の歯当り評価方法及び装置において歯車１０，１１が噛み合うことで発生する歯車１０，１１の歯面の損傷を防止することができる。
さらに、サーモグラフィカメラ３０により歯１０ａの歯面温度の分布の測定を行なうため、反射光の影響を考慮しなければならないが、本実施形態では、回転前歯面温度測定工程Ｓ２０で測定された回転前の歯１０ａの歯面温度の分布と回転後歯面温度測定工程Ｓ４０で測定された所定回転数回転後の歯１０ａの歯面温度の分布との差に基づいて歯当り評価及び噛み合い起振力の推定を行なうため、サーモグラフィカメラ３０に対する歯１０ａの歯面からの反射光の影響を完全に除去することができ、より高精度に歯車の歯当り評価及び歯車の噛み合い起振力推定を行なうことができる。
【００５５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態（本発明の関連技術）について説明すると、図８，図９は本発明の第２実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置を示すもので、図８はその機能構成を示す模式図、図９は歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。
まず、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置について説明する。
【００５６】
図８に示すように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力装置は、図１を参照しながら上述した第１実施形態の歯車の歯当り評価装置に対して、駆動モータ（歯車回転手段）２０，トルク付与モータ２１，サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０，フォトセンサ３１，カメラコントロールユニット３２については同様のものをそなえて構成されており、演算ユニット５０の構成のみが異なっている。したがって、ここではその共通部分についての詳細な説明は省略する。なお、図８において図１と同符号のものは同様のものを示す。
【００５７】
本実施形態の歯車の噛み合い起振力装置の演算ユニット５０は、歯面温度差算出手段５１と、噛み合い枚数領域分割手段５２と、領域間温度差算出手段５３と、噛み合い起振力推定手段５４と、表示手段５７とをそなえて構成されている。
なお、ここでは、サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０と、歯面温度差算出手段５１とにより、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段が構成される。
【００５８】
歯面温度差算出手段５１は、図１に示した第１実施形態の歯車の歯当り評価装置における歯面温度差算出手段４１と同様のものである。つまり、図９を参照しながら後述する本実施形態の歯車の歯当り評価方法における回転前歯面温度測定工程Ｓ２０及び回転後歯面温度測定工程Ｓ４０でそれぞれ測定された歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布（歯面温度上昇の分布）を算出するものである。
【００５９】
噛み合い枚数領域分割手段５２は、歯面温度差算出手段５１で算出された歯面温度差の分布を、歯車１０の歯１０ａの歯車１１の歯との同時噛み合い枚数（噛み合い枚数状態）毎に分割するものである。同時噛み合い枚数毎の分割は、歯車１０の歯１０ａの歯元（歯元隅肉部）にひずみゲージを貼り付け、このひずみゲージを歯車１１とかみあった状態で回転させながら測定することにより予め求められた歯元応力値から算出される噛み合い率と、この噛み合い率に基づいて算出される噛み合い枚数毎の時間の割合と、サーモグラフィカメラ３０により測定される歯面温度の分布データから推定される噛み合い接触線との関係から、同時噛み合い枚数が変化する点を判別することによって行なわれる。
【００６０】
噛み合い率は、歯元応力値に表われる応力立ち上がり開始点に相当する噛み合い始めから、応力立ち下り終了点に相当する噛み合い終わりまでの時間をａとし、歯１０ａの１ピッチ移動時間をｂとすると、ａをｂで除すことにより算出する。
また、この噛み合い率の値が、１以上２以下であれば、同時噛み合い枚数が１枚の領域と２枚の領域とが存在することを表わし、噛み合い枚数が２枚の領域（時間）は、下記式（１）により算出し、１枚噛み合い枚数が１枚の領域（時間）は下記式（２）により算出する。
【００６１】
２枚噛み合い領域（時間）＝（ａ／ｂ−１）×ａ …（１）
１枚噛み合い領域（時間）＝[１−（ａ／ｂ−１）]×ａ …（２）
領域間温度差算出部５３は、同時噛み合い枚数毎の領域に分割された歯面温度差の分布において、隣り合う領域間の温度差を算出するものである。
噛み合い起振力推定手段５４は、領域間温度差算出部５３により算出された、同時噛み合い枚数毎の領域に分割された歯面温度差の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差に基づいて、噛み合い起振力を推定するものであり、この噛み合い起振力推定手段５４は、噛み合い起振力記憶部５５と、噛み合い起振力推定部５６とをそなえて構成されている。
【００６２】
噛み合い起振力記憶部５５は、隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差と噛み合い起振力との対応マップ（図示略）を、かかる温度差の生じた歯面の領域毎、ここでは、歯面の内端部分、歯面の中央部分、歯面の外端部分の３つの領域毎に保持するものである。
なお、噛み合い起振力記憶部５５に保持された上記３つの対応マップの値は、経験的に求められた、隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差に応じた、噛み合い起振力の１指標である噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ＝ Meshing Transmission Error）に基づいて、算出された値を採用している。なお、上記の隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差と噛み合い伝達誤差との関係については、図１０を参照しながら後述する。
【００６３】
そして、噛み合い起振力推定部５６は、領域間温度差算出部５３で算出された、隣り合う領域間の温度差と、噛み合い起振力記憶部５５に保持された、かかる温度差の歯面上の領域（即ち、内端部分、中央部分、外端部分のいずれかの歯面の領域）に対応した対応マップとに基づいて、噛み合い起振力を推定するものである。
なお、表示手段５７は、噛み合い起振力推定手段５４で推定された噛み合い起振力を表示するものである。
【００６４】
次に、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法について説明する。図９に示すように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法は、図２を参照しながら上述した第１実施形態の歯車の歯当り評価方法と、潤滑油塗布工程Ｓ１０〜歯面温度差算出工程Ｓ５０までは同様であり、噛み合い枚数領域分割工程Ｓ６１，領域間温度差算出工程Ｓ７０，噛み合い起振力推定工程Ｓ８０が異なっている。したがって、潤滑油塗布工程Ｓ１０〜歯面温度差算出工程Ｓ５０については、その詳細な説明は省略する。なお、図９において図２と同符号のものは同様のものを示す。
【００６５】
つまり、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法では、噛み合い枚数領域分割工程Ｓ６１において、演算ユニット５０の噛み合い枚数領域分割手段５２により、歯面温度差算出工程Ｓ５０において演算ユニット５０の歯面温度差算出手段５１により算出された歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布を、歯車１０の歯１０ａの歯車１１の歯との同時噛み合い枚数毎に分割する。
【００６６】
次に、領域間温度差算出工程Ｓ７０において、領域間温度差算出部５３により、噛み合い枚数領域分割工程Ｓ６１で同時噛み合い枚数毎の領域に分割された歯面温度差の分布における隣り合う領域間の温度差を算出する。
そして、噛み合い起振力推定工程Ｓ８０において、噛み合い起振力推定手段５４の噛み合い起振力推定部５６により、領域間温度差算出工程Ｓ７０で算出された、隣り合う領域間の温度差と、噛み合い起振力記憶部５５の上記対応マップとに基づいて、噛み合い起振力を推定する。
【００６７】
なお、ここでは、回転前歯面温度測定工程Ｓ２０と、歯車回転工程Ｓ３０と、回転後歯面温度測定工程Ｓ４０と、歯面温度差算出工程Ｓ５０とにより、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程が構成され、歯面温度差算出工程Ｓ５０で算出される上記の歯面温度差の分布が歯面温度上昇の分布に相当する。
【００６８】
ここで、本実施形態にかかる歯車の噛み合い起振力推定方法の噛み合い起振力推定工程Ｓ７２における推定根拠を確認する、つまり、本歯車の噛み合い起振力推定装置の噛み合い起振力記憶部５５に保持されている噛み合い領域毎の上記対応マップにおける、隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差と噛み合い起振力との対応関係の根拠を確認するために行なった試験について説明する。
【００６９】
本試験は、噛み合い起振力の１指標としての噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）と、上述した図７（ｂ）に基づく、隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差との関係について検証したものであり、この結果を図１０に示す。
ところで、上述のように、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）は、噛み合い起振力の１指標として、噛み合い起振力とは高い相関関係にある。また、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）は、一般的に、トルクの変動、噛み合い領域の歯面上の位置によって変動するものであることが知られており、さらに、その同時噛み合い枚数が１枚噛み合いから、２枚噛み合いへ変動する際の歯面にかかる荷重の変動量が大きいと、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の１次成分は大きくなることが知られている。
【００７０】
そこで、本試験では、１枚噛み合い領域と２枚噛み合い領域との温度差と、かかる温度差が発生した歯１０ａの歯面上の領域毎（ここでは、内端部分の領域と外端部分の領域毎）の噛み合い伝達誤差との関係を検証した。なお、図１０における噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の変動は、トルクの変動によるものであり、トルクが増加するにつれ、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）も増加する。
【００７１】
図１０に示すように、内端部分の領域では外端部分の領域よりもトルクによる噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の変動が大きい。これは、本試験で使用した歯車１０，１１は、上述のように曲がりばかさ歯車であるため、外端部分によるほど歯の曲げ剛性が高く、その結果、外端部分では噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の変動量が少なくなったと考えられる。また、内端部分、外端部分ともに、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の増加にともない温度差も増加している。しかし、同じ噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）約４０ｓｅｃでも、内端部分より外端部分の方が、かかる温度差は大きい。このことより、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の与える影響は、歯面にかかる荷重の変動より、噛み合い領域の歯面上の位置のずれの方が大きいと考えられる。
【００７２】
以上の結果より、かかる温度差が発生した歯１０ａの歯面上の領域（噛み合い領域）が同じ位置（領域）であれば、同時噛み合い枚数毎の領域に分割された歯面温度差の分布における隣り合う領域間の温度差と、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）との対応関係を予め求めておくことにより、かかる温度差から噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）を把握することができる。したがって、この噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）に基づいて求めることができる噛み合い起振力についても、かかる温度差が発生した歯１０ａの歯面上の領域毎に推定することができる。
【００７３】
このように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、歯車１０，１１の歯面に荷重がかかることによって、その歯面に塗布された潤滑油が剪断され、その結果、潤滑油が剪断された歯面の温度が上昇するとともに、同時噛み合い枚数が変化することにより、かかる歯面上に塗布された潤滑油の剪断抵抗に変動が生じ、かかる歯面上に温度差（歯面温度上昇の分布）を引き起こすということを利用して、歯車１０，１１の回転前後の歯１０ａの歯面温度差の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割し、分割された隣接する同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差を算出して、この温度差と、この温度差が発生した歯１０ａの歯面上の領域とに基づいて、噛み合い起振力記憶部５５の対応マップから歯車１０，１１の噛み合い起振力を高精度に推定することができる。
【００７４】
さらに、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、上述の第１実施形態にかかる歯車の歯当り評価方法及び装置と同様の構成（共通部分）により、上述した第１実施形態において、かかる同様の構成により奏する作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【００７５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態（本発明の関連技術）について説明すると、図１１，図１２は本発明の第３実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置を示すもので、図１１はその機能構成を示す模式図、図１２は歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。
【００７６】
本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定装置は、噛み合い起振力の１指標である噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）を推定することにより、この噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）に基づいて噛み合い起振力の大小を推定するように構成されており、図１１に示すように、演算ユニット５０ａの噛み合い起振力推定手段５４ａの構成のみが、上述した第２実施形態の歯車の噛み合い起振力推定装置と異なっている。また、本実施形態の噛み合い起振力推定方法についても、図１２に示すように、噛み合い伝達誤差推定工程Ｓ８１，噛み合い起振力推定工程Ｓ８２のみが、上述した第２実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法と異なっている。したがって、ここでは上述した第２実施形態との共通部分についてはその詳細な説明を省略する。なお、図１１において図８と同符号のものは同様のものを示し、図１２において図９と同符号のものは同様のものを示す。
【００７７】
図１１に示すように、本実施形態の噛み合い起振力推定装置も上述した第２実施形態と同様に、駆動モータ２０と、トルク付与モータ２１と、サーモグラフィカメラ３０と、フォトセンサ３１と、カメラコントロールユニット３２とをそなえ、さらに、演算ユニット５０ａをそなえて構成されている。
演算ユニット５０ａは、歯面温度差算出手段５１と、噛み合い枚数領域分割手段５２と、領域間温度差算出部５３と、噛み合い起振力推定手段５４ａと、表示手段５７とをそなえて構成されている。ここで、歯面温度差算出手段５１，噛み合い枚数領域分割手段５２，領域間温度差算出部５３，表示手段５７については、上述した第２実施形態のものと同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００７８】
噛み合い起振力推定手段５４ａは、噛み合い伝達誤差記憶部５８と、噛み合い伝達誤差推定部５９と、噛み合い起振力推定部５６ａとをそなえて構成されており、噛み合い伝達誤差記憶部５８は、隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差と噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）との対応マップ（図示略）を、かかる温度差の生じた歯面の領域毎、ここでは、歯面の内端部分、歯面の中央部分、歯面の外端部分の３つの領域毎に保持するものである。なお、この噛み合い伝達誤差記憶部５８に保持された上記３つの対応マップは、経験的に求められたものである。
【００７９】
そして、噛み合い伝達誤差推定部５９は、領域間温度差算出部５３で算出された、隣り合う領域間の温度差と、噛み合い伝達誤差記憶部５８に保持された、かかる温度差の歯面上の領域（即ち、内端部分、中央部分、外端部分のいずれかの歯面の領域）に対応した対応マップとに基づいて、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）を推定するものである。
そして、噛み合い起振力推定部５６ａは、噛み合い伝達誤差推定部５９で推定された噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の値に応じて、噛み合い起振力を推定するものである。つまり、噛み合い起振力推定部５６ａは、かかる対応マップに基づいて推定された噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の数値に応じて、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）が大きければ、噛み合い起振力も大きく、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）が小さければ、噛み合い起振力も小さいと推定する。
【００８０】
次に、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法について説明する。
図１２に示すように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法は、図９に示す第２実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法と、潤滑油塗布工程Ｓ１０〜領域間温度差算出工程Ｓ７０までは同様であり、噛み合い伝達誤差推定工程Ｓ７１，噛み合い起振力推定工程Ｓ８２のみが異なっている。したがって、ここでは、潤滑油塗布工程Ｓ１０〜領域間温度差算出工程Ｓ７０については、その詳細な説明は省略する。
【００８１】
つまり、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法では、噛み合い伝達誤差推定工程Ｓ８１において、噛み合い起振力推定手段５４ａの噛み合い伝達誤差推定部５９により、領域間温度差算出工程Ｓ７０で算出された、隣り合う領域間の温度差と、噛み合い伝達誤差記憶部５８の上記対応マップとに基づいて、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）を推定する。
そして、噛み合い起振力推定工程Ｓ８２において、噛み合い起振力推定手段５４ａの噛み合い起振力推定部５６ａにより、噛み合い伝達誤差推定工程Ｓ８１で推定された噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）に基づいて、かかる噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）が大きければ、噛み合い起振力も大きく、かかる噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）が小さければ、噛み合い起振力が小さいと推定する。
【００８２】
このように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、同時噛み合い枚数毎の領域に分割された歯面温度差の分布における隣り合う領域間の温度差に基づいて、歯車１０，１１の噛み合い起振力の１指標である、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）を推定し、この噛み合い伝達誤差に基づいて噛み合い起振力の大小を推定するため、上述した第２実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００８３】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明すると、図１３，図１４は本発明の第４実施形態としての歯車の歯当り評価方法及び装置を示すもので、図１３はその機能構成を示す模式図、図１４は歯車の歯当り評価方法を示すフローチャートである。なお、図１３において、図１と同符号のものは同様のものを示し、図１４において、図２と同符号のものは同様のものを示す。
【００８４】
本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置は、上述の第１実施形態にかかる歯車の歯当り評価方法及び装置のように、回転前後の歯１０ａの歯面温度差の分布に基づいて歯車１０，１１の歯当り評価を行なうのではなく、回転後の歯１０ａの歯面温度の分布のみを測定し、この回転後の歯面温度の分布に基づいて歯車１０，１１の歯当りを評価するものである。
【００８５】
したがって、本実施形態の歯車の歯当り評価装置は、図１３に示すように、図１に示す第１実施形態の歯車の歯当り評価装置と同様に、駆動モータ２０と、トルク付与モータ２１と、サーモグラフィカメラ３０と、フォトセンサ３１と、カメラコントロールユニット３２とをそなえて構成されている。なお、これら共通部分については、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
なお、ここでは、サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０が、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段として構成される。
そして、本実施形態の歯車の歯当り評価装置にかかる演算ユニット４０ａは、歯当り評価手段４２ａのみをそなえて構成されている。
【００８７】
この歯当り評価手段４２ａは、図１４を参照しながら後述する本実施形態の歯車の歯当り評価方法における回転後歯面温度測定工程Ｓ３１において、サーモグラフィカメラ３０により測定され、カメラコントロールユニット３２から受信した回転後の歯１０ａの歯面温度の分布（歯面温度上昇の分布）に基づいて、歯車１０，１１の歯当り評価を行なうものである。つまり、歯当り評価手段４２ａは、回転後の歯１０ａにおける歯面温度の分布に基づいて、かかる歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価することにより、歯車１０，１１の歯当り評価を行なう。
【００８８】
次に、本実施形態の歯車の歯当り評価方法について説明する。上述のように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法では、上述した第１実施形態とは異なり、回転前の歯１０ａの歯面温度の分布測定（図１の回転前歯面温度測定工程Ｓ２０参照）は行なわず、したがって、回転前後の歯面温度差の分布算出（図１の歯面温度差算出工程Ｓ５０）は行なわずに、回転後の歯１０ａの歯面温度の分布のみを測定して、この歯面温度の分布に基づいて歯当り評価を行なうように構成されている。
【００８９】
したがって、図１４に示すように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法では、潤滑油塗布工程Ｓ１０において、互いに噛み合う一対の歯車１０，１１の少なくとも一方の歯車（ここでは歯車１０）の歯面に潤滑油を塗布し、次いで、放射率校正工程Ｓ１１において、サーモグラフィカメラ３０の放射率を校正する。なお、潤滑油塗布工程Ｓ１０及び放射率校正工程Ｓ１１は、上述の第１実施形態にかかる潤滑油塗布工程Ｓ１０及び放射率校正工程Ｓ１１と同様であるため、ここではその詳細な説明は省略する。
【００９０】
そして、潤滑油塗布工程Ｓ１０後の放射率校正工程Ｓ１１後に、歯車回転工程Ｓ２１において、歯車１０，１１を所定回転数回転させる。この歯車回転工程Ｓ２１は、図１を参照しながら上述した第１実施形態にかかる歯車回転工程Ｓ３０に相当する工程である。
次いで、回転後歯面温度測定工程Ｓ３１において、歯車１０の歯１０ａの歯面温度の分布を測定する。この回転後歯面温度測定工程Ｓ３１は、図１を参照しながら上述した第１実施形態にかかる回転後歯面温度測定工程Ｓ４０に相当する工程である。なお、ここでは、歯車回転工程Ｓ２１と、回転後歯面温度測定工程Ｓ３１とにより、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程が構成される。
【００９１】
そして、歯当り評価工程Ｓ４１において、演算ユニット４０ａの歯当り評価手段４２ａにより、回転後歯面温度測定工程Ｓ３１で測定された歯１０ａの回転後の歯面温度の分布（歯面温度上昇の分布）に基づいて、かかる歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価する。
このように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置によれば、上述の第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００９２】
しかしながら、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置では、回転前後の歯面温度差の分布に基づいて歯当り評価を行なわないため、サーモグラフィカメラ３０に対する歯車１０の歯１０ａの歯面からの反射光の影響を完全に除去することはできない。
しかし、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置の対象となる歯車１０，１１が、例えば、平歯車等の歯車のねじれ角が無い歯車であれば、サーモグラフィカメラ３０に対する歯１０ａの歯面からの反射光の影響はほとんどなく、高精度に歯車の歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なうことができる。もちろん、対象となる歯車１０，１１のねじれ角が小さい場合でも、ある程度の精度で歯車の歯当り評価を行なうことができる。
【００９３】
したがって、対象となる歯車１０，１１のねじれ角が無い場合や小さい場合には、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置によれば、上述の第１実施形態における、歯１０ａの回転前の歯面温度の分布を測定する工程（図１の回転前歯面温度測定工程Ｓ２０参照）及び回転前後の歯面温度差の分布を算出する工程（図１の歯面温度差算出工程Ｓ５０参照）を省略することができるため、上述の第１実施形態に比べて、より効率的に時間を短縮して歯車の歯当り評価を行なうことができる。
【００９４】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態（本発明の関連技術）について説明すると、図１５，図１６は本発明の第５実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置を示すもので、図１５はその機能構成を示す模式図、図１６は歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。なお、図１５において、図８と同符号のものは同様のものを示し、図１６において、図９と同符号のものは同様のものを示す。
【００９５】
本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置は、上述した第４実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置と同様に、上述の第２実施形態にかかる歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置とは異なり、回転前後の歯１０ａの歯面温度差の分布に基づいて歯車１０，１１の噛み合い起振力を推定するのではなく、回転後の歯１０ａの歯面温度の分布のみを測定し、この回転後の歯面温度の分布に基づいて歯車１０，１１の噛み合い起振力を推定するものである。なお、ここでは、サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０が、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段として構成される。
【００９６】
したがって、図１５に示すように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定装置における演算ユニット５０ｂでは、噛み合い枚数領域分割手段５２ｂにより、サーモグラフィカメラ３０で測定され、カメラコントロールユニット３２から受信した回転後の歯１０ａの歯面温度の分布（歯面温度上昇の分布）を、同時噛み合い枚数毎の領域に分割する。そして、領域間温度差算出手段５３により、噛み合い枚数領域分割手段５２ｂにより分割された回転後の歯１０ａの歯面温度の分布に基づいて、隣り合う噛み合い枚数毎の領域間の温度差が算出され、噛み合い起振力推定手段５４により、噛み合い起振力が推定される。
なお、本実施形態の噛み合い起振力推定装置における噛み合い起振力推定手段５４の構成は、上述した第２実施形態と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００９７】
次に本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法について説明する。
図１６に示すように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法は、潤滑油塗布工程Ｓ１０〜回転後歯面温度測定工程Ｓ３１までは、上述した第４実施形態の歯車の歯当り評価方法と同様であるため、その詳細な説明は省略する。なお、ここでは、歯車回転工程Ｓ２１と、回転後歯面温度測定工程Ｓ３１とにより、歯車１０，１１が回転されたことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程が構成される。
【００９８】
そして、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法では、噛み合い枚数領域分割工程Ｓ４２において、回転後歯面温度測定工程Ｓ３１で測定された回転後の歯１０ａの歯面温度の分布（歯面温度上昇の分布）を、同時噛み合い枚数毎の領域に分割する。
次いで、領域間温度差算出工程Ｓ５１において、噛み合い枚数領域分割工程Ｓ４２で分割された回転後の歯面温度の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出し、噛み合い起振力推定工程Ｓ６２において、かかる温度差に基づいて噛み合い起振力を推定する。なお、領域間温度差算出工程Ｓ５１は、図９に示した第２実施形態における領域間温度差算出工程Ｓ７０に相当するものであり、噛み合い起振力推定工程Ｓ６２は、図９に示した第２実施形態における噛み合い起振力推定工程Ｓ８０に相当するものである。
【００９９】
このように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、上述の第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
しかしながら、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置では、回転前後の歯面温度差の分布に基づいて歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なわないため、サーモグラフィカメラ３０に対する歯車１０の歯１０ａの歯面からの反射光の影響を完全に除去することはできない。
【０１００】
しかし、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置の対象となる歯車１０，１１が、例えば、平歯車等の歯車のねじれ角が無い歯車であれば、サーモグラフィカメラ３０に対する歯１０ａの歯面からの反射光の影響はほとんどなく、高精度に歯車の歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なうことができる。もちろん、対象となる歯車１０，１１のねじれ角が小さい場合でも、ある程度の精度で歯車の歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なうことができる。
【０１０１】
したがって、対象となる歯車１０，１１のねじれ角が無い場合や小さい場合には、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、上述の第２実施形態における、歯１０ａの回転前の歯面温度の分布を測定する工程（図９の回転前歯面温度測定工程Ｓ２０参照）及び回転前後の歯面温度差の分布を算出する工程（図９の歯面温度差算出工程Ｓ５０参照）を省略することができるため、上述の第２実施形態に比べて、より効率的に時間を短縮して歯車の歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なうことができる。
【０１０２】
［その他］
以上、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置、並びに、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述した実施形態では、噛み合い起振力を推定する際に、噛み合い起振力もしくは噛み合い伝達誤差と、同時噛み合い枚数毎に分割された歯面温度分布における隣接する噛み合い領域間の温度差との対応マップを用いて、噛み合い起振力もしくは噛み合い伝達誤差を推定するように構成したが、これに限定されるものではない。例えば、噛み合い起振力推定手段に、かかる対応マップをそなえず、噛み合い起振力推定手段により噛み合い起振力を推定する際には、同時噛み合い枚数毎に分割された歯面温度分布における隣接する噛み合い領域間の温度差が大きければ噛み合い起振力も大きく、かかる温度差が小さければ噛み合い起振力も小さいと推定するように構成してもよい。
【０１０３】
また、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置、並びに、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置における、歯面温度上昇検出手段としては、上述した実施形態に限定されるものではなく、特に、上述の第１，第２実施形態の歯面温度上昇検出手段のように、回転前後の歯面温度差により歯面温度上昇の分布を測定するものではなく、かかる歯面温度上昇検出手段を、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯面の温度上昇の分布（歯面の温度変化）を直接検出しうる検出装置を用いることができれば、かかる検出装置によって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１実施形態としての歯車の歯当り評価装置の機能構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態としての歯車の歯当り評価方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果と、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを示す図であり、図３（ａ１），（ａ２）は噛み合い領域が歯面の内端部分に生じた際の図、図３（ｂ１），（ｂ２）は噛み合い領域が歯面の中央部分に生じた際の図、図３（ｃ１），（ｃ２）は噛み合い領域が歯面の外端部分に生じた際の図である。
【図４】本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果と、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを示す図であり、図４（ａ）は歯面の外端に歯当たりを変化させた時の従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態を示す図であり、図４（ｂ）は歯面の外端に歯当たりを変化させた時の本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果を示す図である。
【図５】図４における歯面の外端に歯当たりを変化させた時の歯面の領域毎の歯元応力値を示す図である。
【図６】本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果と、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを示す図であり、図６（ａ１），（ａ２）は歯車間のトルクが９８Ｎｍの時のものを示し、図６（ｂ１），（ｂ２）は歯車間のトルクが６８．８Ｎｍの時のものを示し、図６（ｃ１），（ｃ２）は歯車間のトルクが４９Ｎｍ時のものを示す。
【図７】歯車噛み合い時における、歯車の同時噛み合い枚数毎の歯車の歯元応力値と、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果とを示す図であり、図７（ａ）同時噛み合い枚数毎の歯車の歯元応力値を示す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す噛み合い時における本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定装置の機能構成を示す模式図である。
【図９】本発明の第２実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。
【図１０】噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）と、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果の隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差との対応関係を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定装置の機能構成を示す模式図である。
【図１２】本発明の第３実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態としての歯車の歯当り評価装置の機能構成を示す模式図である。
【図１４】本発明の第４実施形態としての歯車の歯当り評価方法を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第５実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定装置の機能構成を示す模式図である。
【図１６】本発明の第５実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１０，１１ 歯車
１０ａ 歯面
１２，１３ 軸
１４ 突起
２０ 駆動モータ（歯車回転手段）
２１ トルク付与モータ
３０ サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）
３１ フォトセンサ
３２ カメラコントロールユニット
４０，４０ａ，５０，５０ａ，５０ｂ 演算ユニット
４１ 歯面温度差算出手段
４２，４２ａ 歯当り評価手段
５１ 歯面温度差算出手段
５２，５２ｂ 噛み合い枚数領域分割手段
５３ 領域間温度差算出手段
５４，５４ａ 噛み合い起振力推定手段
５５ 噛み合い起振力記憶部
５６，５６ａ 噛み合い起振力推定部
５７ 表示手段
５８ 噛み合い伝達誤差記憶部
５９ 噛み合い伝達誤差推定部
Ｓ１０ 潤滑油塗布工程
Ｓ１１ 放射率校正工程
Ｓ２０ 回転前歯面温度測定工程
Ｓ２１，Ｓ３０ 歯車回転工程
Ｓ３１，Ｓ４０ 回転後歯面温度測定工程
Ｓ４１，Ｓ６０ 歯当り評価工程
Ｓ４２，Ｓ６１ 噛み合い枚数領域分割工程
Ｓ５０ 歯面温度差算出工程
Ｓ５１，Ｓ７０ 領域間温度差算出工程
Ｓ６２，Ｓ８０，Ｓ８２ 噛み合い起振力推定工程
Ｓ８１ 噛み合い伝達誤差推定工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の歯当りを評価するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歯車を製造する際に、ギアノイズが発生しないようにすることは不変的な課題である。特に、近年、自動車等の車室内の静粛性に対するユーザニーズの向上に伴い、自動車等の動力伝達系に用いられる歯車においては、比較的純音で耳につきやすいギアノイズの低減要求が厳しくなってきている。一般的にギアノイズを低減させるためには、熱処理後の歯面仕上追加等の工法見直し、あるいは、歯面精度管理を強化することが多い。歯面精度管理は、ヘリカルギアの場合、歯車測定機で行なわれることが大半であるが、特にベベルギア，ハイポイドギアにおいては、歯車測定機が高価で、且つ測定に時間を要するため、光明丹を用いた歯当たり評価方法を代用する場合が多い。この従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法は、光明丹を歯面に塗布し、噛み合わせにより光明丹が剥がれた箇所を熟練者が目視で確認したり、あるいは、カメラで撮影したりして、噛み合わせにより光明丹が剥がれた箇所とギアノイズ特性が良好なギア対の歯当たりとを比較評価することにより行なわれていた（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開昭６０−８２９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法では、本来は歯が当たらない部分においても、光明丹の厚さによって歯が当たってしまうことにより、その部分の光明丹が剥がれてしまい、正確な歯当り評価を行なうことができないといった課題や、面圧の強弱を判定することができないといった課題があり、十分な精度で歯当りを評価することが困難であった。
【０００４】
さらに、ギアノイズを低減させるためには、歯車の噛み合い起振力を把握し、噛み合い起振力を低減することが有効であると考えられるが、上述したような従来からの光明丹を用いた歯当たり評価方法では、上述の課題があるため、歯車の噛み合い起振力を評価することは困難であった。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたものであり、正確な噛み合い領域及び面圧を測定できるようにすることにより、高精度に歯当りを評価できるようにした歯車の歯当り評価方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、請求項１記載の本発明の歯車の歯当り評価方法は、互いに噛み合う一対の歯車の少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油を塗布する潤滑油塗布工程と、上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程と、上記歯面温度上昇検出工程で検出された上記歯面温度上昇の分布に基づいて、かかる歯面温度上昇が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度上昇が相対的に高いほど面圧が高いと評価する歯当り評価工程とをそなえたことを特徴としている。
【０００６】
また、上記歯面温度上昇検出工程は、上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する回転後歯面温度測定工程とをそなえ、上記歯当り評価工程では、上記回転後歯面温度測定工程で測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布に基づいて、かかる歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価することが好ましい（請求項２）。なお、この場合、前提として、上記歯車回転工程前には、少なくとも上記一方の歯車の歯面の各部分における温度は同一である。
【０００７】
また、上記歯面温度上昇検出工程は、上記潤滑油塗布工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転前歯面温度測定工程と、上記回転前歯面温度測定工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転後歯面温度測定工程と、上記回転前歯面温度測定工程で測定された回転前の上記歯面温度の分布と、上記回転後歯面温度測定工程で測定された回転後の上記歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出工程とをそなえ、上記歯当り評価工程では、上記歯面温度差算出工程で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布に基づいて、かかる歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することが好ましい（請求項３）。
【０００８】
また、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定方法は、互いに噛み合う一対の歯車の少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油を塗布する潤滑油塗布工程と、上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程と、上記歯面温度上昇検出工程で検出された上記歯面温度上昇の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割する噛み合い枚数領域分割工程と、上記噛み合い枚数領域分割工程で分割された上記歯面温度上昇の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出する領域間温度差算出工程と、上記領域間温度差算出工程で算出された隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差に基づいて、噛み合い起振力を推定する噛み合い起振力推定工程とをそなえたことを特徴としている。
【０００９】
なお、上記歯面温度上昇検出工程は、上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する回転後歯面温度測定工程とをそなえ、上記噛み合い枚数領域分割工程では、上記回転後歯面温度測定工程で測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割するとともに、上記領域間温度差算出工程では、上記噛み合い枚数領域分割工程で分割された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出することが好ましい。なお、この場合、前提として、上記歯車回転工程前には、少なくとも上記一方の歯車の歯面の各部分における温度は同一である。
【００１０】
また、上記歯面温度上昇検出工程は、上記潤滑油塗布工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転前歯面温度測定工程と、上記回転前歯面温度測定工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転後歯面温度測定工程と、上記回転前歯面温度測定工程で測定された回転前の上記歯面温度の分布と、上記回転後歯面温度測定工程で測定された回転後の上記歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出工程とをそなえ、上記噛み合い枚数領域分割工程では、上記歯面温度差算出工程で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割するとともに、上記領域間温度差算出工程では、上記噛み合い枚数領域分割工程で分割された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出することが好ましい。
【００１１】
また、請求項８記載の本発明の歯車の歯当り評価装置は、少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油が塗布された、互いに噛み合う一対の歯車を回転させる歯車回転手段と、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段と、上記歯面温度上昇検出手段で検出された上記歯面温度上昇の分布に基づいて、かかる歯面温度上昇が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度上昇が相対的に高いほど面圧が高いと評価する歯当り評価手段とをそなえたことを特徴としている。
【００１２】
なお、上記歯面温度上昇検出手段が、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する歯面温度測定手段をそなえ、上記歯当り評価手段が、上記歯面温度測定手段により測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布に基づいて、かかる歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価することが好ましい（請求項９）。なお、この場合、前提として、上記一対の歯車回転前には、少なくとも上記一方の歯車の歯面の各部分における温度は同一である。
【００１３】
また、上記歯面温度上昇検出手段が、上記一方の歯車の歯面の温度を測定する歯面温度測定手段と、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転前に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布と、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出手段とをそなえ、上記歯当り評価手段が、上記歯面温度差算出手段で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布に基づいて、かかる歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することが好ましい（請求項１０）。
【００１４】
また、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定装置は、少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油が塗布された、互いに噛み合う一対の歯車を回転させる歯車回転手段と、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段と、上記歯面温度上昇検出手段で検出された上記歯面温度上昇の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割する噛み合い枚数領域分割手段と、上記噛み合い枚数領域分割手段で分割された上記歯面温度上昇の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出する領域間温度差算出手段と、上記領域間温度差算出手段で算出された隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差に基づいて、噛み合い起振力を推定する噛み合い起振力推定手段とをそなえたことを特徴としている。
【００１５】
なお、上記歯面温度上昇検出手段が、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する歯面温度測定手段をそなえ、上記噛み合い枚数領域分割手段が、上記歯面温度測定手段により測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割するとともに、上記領域間温度差算出手段が、上記噛み合い枚数領域分割手段で分割された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出することが好ましい。なお、この場合、前提として、上記一対の歯車回転前には、少なくとも上記一方の歯車の歯面の各部分における温度は同一である。
【００１６】
また、上記歯面温度上昇検出手段が、上記一方の歯車の歯面の温度を測定する歯面温度測定手段と、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転前に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布と、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出手段とをそなえ、上記噛み合い枚数領域分割手段が、上記歯面温度差算出手段で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割するとともに、上記領域間温度差算出手段が、上記噛み合い枚数領域分割手段で分割された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出することが好ましい。
【００１７】
なお、上記の歯面温度の分布の測定を、上記歯面に対して非接触で行なうことが好ましい（請求項４，１１）。
さらに、上記の歯面温度の分布の測定を、サーモグラフィを用いて行なうことが好ましい（請求項５，１２）。
また、上記潤滑油の温度は、上記歯面温度上昇検出工程前は室温と等温に保持されることが好ましい（請求項６）。
なお、上記一対の歯車の温度は、上記歯面温度上昇検出工程前は室温と等温に保持されることが好ましい（請求項７）。
さらに、上記潤滑油の温度は、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転される前は室温と等温に保持されることが好ましい（請求項１３）。
また、上記一対の歯車の温度は、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転される前は室温と等温に保持されることが好ましい（請求項１４）。
【発明の効果】
【００１８】
したがって、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置によれば、互いに噛み合う一対の歯車が、回転して上記一対の歯車の歯面に荷重がかかることによって、その歯面に塗布された潤滑油が剪断され、その結果、潤滑油が剪断された歯面の温度が上昇するということを利用して、かかる歯面の温度上昇の分布を検出することにより、上記の歯面温度上昇の分布が相対的に大きい領域を噛み合い領域と評価し、また、上記の歯面温度上昇の分布が相対的に大きいほど面圧が高いと評価することができる。したがって、本来歯面同士が接触していない部分を噛み合い領域と誤判定することを防止でき、さらには、その噛み合い領域内における面圧の強弱を判定することができ、歯車の歯当り評価を高精度に行なうことができる（請求項１〜３，８〜１０）。
【００１９】
また、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、互いに噛み合う一対の歯車が回転して、上記一対の歯車の歯面に荷重がかかることによって、その歯面に塗布された潤滑油が剪断され、その結果、潤滑油が剪断された歯面の温度が上昇するとともに、上記一対の歯車の同時噛み合い枚数が変化することにより、歯面上に塗布された潤滑油の剪断抵抗に変動が生じ、かかる歯面上に温度差（歯面温度上昇の分布）を引き起こすということを利用することにより、かかる歯面の温度上昇の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割し、隣接する同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差を算出して、この温度差に基づいて噛み合い起振力を高精度に推定することができる。
【００２０】
また、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置、並びに、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、サーモグラフィカメラを用いて歯の歯面温度の分布を非接触で測定するため、短い測定時間で測定が可能となる（請求項４，５，１１，１２）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について説明すると、図１，図２は本発明の第１実施形態としての歯車の歯当り評価方法及び装置を示すもので、図１はその機能構成を示す模式図、図２は歯車の歯当り評価方法を示すフローチャートである。
【００２２】
まず、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置について説明する。
図１に示すように、本実施形態の歯車の歯当り評価装置は、駆動モータ（歯車回転手段）２０と、トルク付与モータ２１と、サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０と、フォトセンサ３１と、カメラコントロールユニット３２と、演算ユニット４０とをそなえて構成されている。
【００２３】
ここで、歯当り評価対象となる一対の歯車１０，１１のうち、歯車１０は、その軸１２が駆動モータ２０に接続されており、歯車１０は駆動モータ２０により回転駆動される駆動歯車として構成されている。一方、歯車１１は歯車１０の回転に従動して回転する従動歯車として構成されている。また、歯車１１は、その軸１３がトルク付与モータ２１に接続されており、このトルク付与モータ２１が歯車１１の回転数を歯車１１が歯車１０に従動して回転するよりも遅い回転数、すなわち、歯車１０の回転数よりも遅い回転数で回転するように制御されることにより、一対の歯車１０，１１に回転トルク（動力伝達負荷に相当するトルク）が付与されるようになっている。
【００２４】
また、歯車１０の軸１２の周面上のフォトセンサ３１の検出領域には、所定の間隔（所定中心角毎）に突起１４が突設されており、これらの複数の突起１４とフォトセンサ３１とから、歯車１０の回転角を検出するロータリエンコーダが構成される。
フォトセンサ３１は光を発信する光発信部とこの光発信部から発信された光を受信する光受信部とをそなえ、これらの光発信部と光受信部との間を突起１４が通過したことを検出することにより、歯車１０の回転角を検出する。これにより、歯車１０中の特定の歯（ここでは歯１０ａ）の回転位置を検出することができる。もちろん、この場合の回転位置を検出すべき特定の歯は、任意に選択できるようになっている。
【００２５】
サーモグラフィカメラ３０は、物体の温度を非接触で測定するものであり、ここでは、歯車１１との噛み合い部通過直後の歯車１０の歯面の温度の分布を測定すべく、歯車１０，１１の噛み合い部の下流側に設置されている。
本実施形態では、歯車１０中の特定の歯１０ａの歯面温度の分布を測定すべく、フォトセンサ３１がサーモグラフィカメラ３０の起動を制御するカメラコントロールユニット３２に接続され、フォトセンサ３１による監視情報（即ち、上記特定の歯１０ａの回転位置情報）に基づいて、カメラコントロールユニット３２が、サーモグラフィカメラ３０を制御するようになっている。
【００２６】
また、カメラコントロールユニット３２は、サーモグラフィカメラ３０の放射率を構成する放射率校正手段（図示略）をそなえるとともに、サーモグラフィカメラ３０で測定された歯車１０の歯１０ａの歯面温度の分布データを後述する演算ユニット４０へ送信するようになっている。
演算ユニット４０は、カメラコントロールユニット３２から受信した歯車１０の歯１０ａの歯面温度の分布データに基づいて、噛み合い領域及び面圧を評価して歯車１０，１１の歯当りを評価するものであり、歯面温度差算出手段４１と、歯当り評価手段４２とをそなえて構成されている。
【００２７】
なお、ここでは、サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０と、歯面温度算出手段４１により、駆動モータ（歯車回転手段）２０により歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段が構成される。
歯面温度差算出手段４１は、図２を参照しながら後述する本実施形態の歯車の歯当り評価方法における回転前歯面温度測定工程Ｓ２０及び回転後歯面温度測定工程Ｓ４０でそれぞれ測定された歯車１０の歯１０ａの歯面温度の分布の同一箇所での温度差（歯面温度差の分布；歯面温度上昇の分布）を算出するものであり、具体的には、カメラコントロールユニット３２から受信した回転後歯面温度測定工程Ｓ４０で測定された歯１０ａの歯面温度の分布から回転前歯面温度測定工程Ｓ２０で測定された歯１０ａの歯面温度の分布を差し引いて、歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布を算出するものである。
【００２８】
また、歯当り評価手段４２は、歯面温度差算出手段４１で算出された歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布に基づいて、歯車１０の歯１０ａにおける、かかる歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することにより、歯車１０，１１の歯当り評価を行なうものである。
次に、本実施形態の歯当り評価方法について、図２を参照しながら説明する。
【００２９】
まず、潤滑油塗布工程Ｓ１０において、互いに噛み合う一対の歯車１０，１１の少なくとも一方の歯車（ここでは歯車１０）の歯面に潤滑油を塗布する。次いで、回転前歯面温度測定工程Ｓ２０において、駆動歯車である歯車１０の歯のうち、任意に選択した特定の歯１０ａの歯面温度の分布をサーモグラフィカメラ３０により測定する。測定された歯面温度の分布データは、カメラコントロールユニット３２を介して演算ユニット４０へ送信される。
【００３０】
次に、歯車回転工程Ｓ３０において、駆動モータ２０により、一対の歯車１０，１１を回転駆動する。ここで、歯車回転工程Ｓ３０における歯車１０，１１の回転は、歯車１０の歯数と歯車１１の歯数とが同数で１回転毎に噛み合う歯が同一の場合には、所定回転数回転させる。また、歯車１０の歯数と歯車１１の歯数とが同数又は異なる場合で、歯車１０が１周する毎に噛み合う歯車１１の歯が異なる場合には、特定の歯１０ａが噛み合う歯車１１の歯全てと噛み合うまで回転させる。また、このとき、トルク付与モータ２１により、歯車１０，１１間に所定のトルクが一定付与される。
【００３１】
そして、歯車回転工程Ｓ３０における回転完了直後、即ち、歯車１０の歯１０ａが、歯車１１の歯との噛み合い部を通過したらすぐに、回転後歯面温度測定工程Ｓ４０において歯１０ａの歯面温度の分布をサーモグラフィカメラ３０で測定する。つまり、歯車１０，１１が噛み合いながら所定回転数回転されて、歯車１０，１１の歯面に荷重がかかることによって、その歯面（ここでは歯１０ａの歯面）に潤滑油塗布工程Ｓ１０で塗布された潤滑油が剪断され、その結果、潤滑油が剪断された歯面（即ち、荷重がかかった歯面）の温度が上昇するということを利用して、かかる温度の上昇をサーモグラフィカメラ３０で測定する。そして、測定された歯面温度の分布データは、カメラコントロールユニット３２を介して演算ユニット４０へ送信される。
【００３２】
次に、歯面温度差算出工程Ｓ５０において、演算ユニット４０の歯面温度差算出手段４１において回転前歯面温度測定工程Ｓ２０で測定された回転前の歯１０ａの歯面温度の分布データと回転後歯面温度測定工程Ｓ４０で測定された回転後の歯１０ａの歯面温度の分布データとの差である歯面温度差の分布が算出される。
そして、歯当り評価工程Ｓ６０において、演算ユニット４０の歯当り評価手段４２において歯面温度差算出工程Ｓ５０で算出された歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布に基づいて、歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することにより、歯車１０，１１の歯当り評価を行なう。
【００３３】
なお、ここでは、回転前歯面温度測定工程Ｓ２０と、歯車回転工程Ｓ３０と、回転後歯面温度測定工程Ｓ４０と、歯面温度差算出工程Ｓ５０とにより、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程が構成され、歯面温度差算出工程Ｓ５０で算出される上記の歯面温度差の分布が歯面温度上昇の分布に相当する。
【００３４】
また、本実施形態の歯当り評価方法では、潤滑油塗布工程Ｓ１０において、歯車１０，１１の歯面に潤滑油を塗布したため、潤滑油塗布工程Ｓ１０後の回転前歯面温度測定工程Ｓ２０前に、カメラコントロールユニット３２の放射率校正手段（図示略）により、サーモグラフィカメラ３０の放射率を校正する放射率校正工程Ｓ１１がそなえられている。
なお、潤滑油塗布工程Ｓ１０で歯車１０の歯面に塗布される潤滑油は、歯車１０，１１が実際に動力伝達ギアとして使用される際に使用するものを用いる。但し、歯面の温度上昇を見るために、実際に使用するものとは異なる特別な潤滑油を用いてもよい。
【００３５】
また、潤滑油の温度は、歯面温度差算出工程Ｓ５０で算出される歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布を正確に測定するため、基本的に（回転前歯面温度測定工程Ｓ２０実行前は）、室温と等温に保持されており、さらには、同様の理由で歯車１０，１１自体も、基本的に室温と等温に保持されている。
ここで、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置の有効性を確認するために、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果と、上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを比較することにより行なった試験及びその試験結果について説明する。
【００３６】
なお、本試験では、一対の歯車１０，１１として、グリーソン式勾配歯曲がりばかさ歯車を用いた。この歯車１０，１１の材質はクロムモリブデン鋼で歯切後高周波焼入れが施されたものであり、モジュール４．０ｍ、圧力角２０°、軸角度９０°、歯幅２７ｍｍ、ねじれ角３５°のもので、歯車１０，１１の歯数は、歯車１０の歯数を２０枚、歯車１１の歯数を４０枚のものを用いた。また、サーモグラフィカメラ３０の測定波長は３〜４μｍ程度とした。
【００３７】
本試験では、まず、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置によって、歯面温度差算出工程Ｓ５０において求められた歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布と、上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを比較することにより、歯車の歯面温度差の分布を測定することの有用性を確認した。この結果を図３（ａ１），（ａ２），（ｂ１），（ｂ２），（ｃ１），（ｃ２）に示す。
【００３８】
なお、図３（ａ１），（ａ２），（ｂ１），（ｂ２），（ｃ１），（ｃ２）において、左側の図（即ち、付番号が１の図）は上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態を示し、右側の図（即ち、付番号が２の図）は、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果（以下、単に歯面温度差の分布ともいう）を示す。
【００３９】
また、図３及び後述する図４，図６，図７，図１０において、歯面の左側は図１における歯車１０の内端Ｘであり、歯面の右側は図１における歯車１０の外端Ｙであるため、以下、歯面の左側を内端といい、歯面の右側を外端という。
なお、図３及び後述する図４，図６，図７，図１０における従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態は、スマッジング部分が光明丹が残っている部分を示し、斜線部分に囲まれた白抜きの部分が光明丹が剥がれ落ちた部分を示す。
【００４０】
また、図３及び後述する図４，図６，図７，図１０における歯面温度差の分布は０．１℃の等温線であらわし、歯面が白い部分は温度差が最も低い部分を示し、歯面を斜線で示す部分は温度差が上昇している部分を示し、歯面が黒い部分は温度差が最も上昇している部分を示す。
図３に示すように、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態では、歯１０ａの歯面上の歯当たり位置が、内端から外端へ移動するとともに、温度上昇領域も同様に移動していることがわかる。しかし、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態では、歯当たり領域（噛み合い領域）内のばらつきを評価することは困難である。これに対して、歯面温度差の分布によれば、歯当たり領域（噛み合い領域）内でも接触部分にかなりのばらつきがあることがその温度分布により確認することができる。
【００４１】
このように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置によって歯面温度差の分布を測定することで歯当たりを確認可能であるとともに、歯当たり領域（噛み合い領域）内での接触部分のばらつきを確認することが可能になる。
なお、図３に示す、上記の歯当たり位置の内端から外端への移動は、歯車１０が勾配歯曲がりばかさ歯車であり、歯の剛性が内端側よりも外端側の方が高いため生じる。
【００４２】
ところで、本試験で使用した歯車１０，１１は、勾配歯であるため、強度や高トルク域でのギアノイズを考慮し、歯当たりが内端に寄りやすい歯形形状になっている。そのため、次に、これら歯車１０，１１に対して意図的に軸角度誤差を与え、外端に歯当たりを変化させた時の歯面温度差の分布と、上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを比較した。この結果を図４（ａ），（ｂ）に示す。なお、図４（ａ）は上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態を示し、図中における線Ａは光明丹が剥がれた領域において、サーモグラフィカメラ３０により測定される歯面温度の分布データから推定される噛み合い接触線を示す。また、図４（ｂ）は歯面温度差の分布を示す。
【００４３】
また、図５は歯車１０の歯１０ａの歯すじ方向各部（内端から５ｍｍ，１３ｍｍ，２０ｍｍ）の歯元応力値を示すものである。なお、この歯元応力値は、歯車１０の歯１０ａの歯元隅肉部（Hoferの３０°接線法に位置するところ）にひずみゲージを貼り付けて測定
した値である。あるひずみゲージから得られた歯元ひずみ量が大きければ、そのひずみゲージが貼り付けられた歯形方向の歯面上に位置する箇所にかかる荷重が大きいこととなり、その結果、その箇所の面圧も高くなる。すなわち、あるひずみゲージから得られた歯元応力値が高ければ面圧も高くなり、歯元応力値が低ければ面圧も低くなる。
【００４４】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態では、噛み合い領域は歯面の外端によっているが、歯面温度差の分布では噛み合い領域は中央よりやや外端によっている程度である。図４（ａ）に示すように、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態において、外端、歯先に噛み合い領域が寄っているのは、噛み合い始めである。
【００４５】
しかし、図５に示すように、噛み合い始めにおける外端の歯元応力値は、ほぼゼロに近く、内端の歯元応力値が高い値を示している。したがって、実際には、この時の歯１０ａの歯面にかかる荷重は歯面中央に分布し、外端での荷重は極めて小さいことがわかる。
このように、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態では、外端の歯先では、光明丹の厚みにより本来接触しない部分が剥がれてしまったか、歯面は接触しているが、荷重はほとんどかかっていないと考えられる。
【００４６】
これに対して、図４（ｂ）に示すように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果（歯面温度差の分布）によると、噛み合い領域と評価できる温度が上昇している領域が歯面の中央部分に存在しており、外端での温度はほとんど上昇していないため、外端では面圧は極めて小さいと評価することができる。
このように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果（歯面温度差の分布）では、図５に示す歯元応力値の結果と一致した歯当たりを評価することができ、歯車の噛み合い領域及び面圧を正確に把握することができる。
【００４７】
次に、我々は、一対の歯車１０，１１のトルクが変化した時の歯面温度差の分布と、上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを比較した。この結果を図６（ａ１），（ａ２），（ｂ１），（ｂ２），（ｃ１），（ｃ２）に示す。なお、図６（ａ１），（ａ２），（ｂ１），（ｂ２），（ｃ１），（ｃ２）において、左側の図（即ち、付番号が１の図）は上述した従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態を示し、右側の図（即ち、付番号が２の図）は、歯面温度差の分布を示す。また、図６（ａ１），（ａ２）はトルクが９８Ｎｍ時を示し、図６（ｂ１），（ｂ２）はトルクが６８．８Ｎｍ時を示し、図６（ｃ１），（ｃ２）はトルクが４９Ｎｍ時を示す。なお、これらトルクの変動は、トルク付与モータ２１により、歯車１１の回転数を歯車１１が歯車１０に従動して回転するよりも遅い回転数で回転するように制御することにより行なった。
【００４８】
図６に示すように、歯面温度差の分布でも従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態でも、トルクの増加にともない、噛み合い領域（噛み合い面積）が増加する。特に歯面温度差の分布では、トルクの増加にともなう噛み合い領域の増大が明確にわかる。これに比べると、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態ではあまり変化が見られない。これは、歯車１０，１１が起動からトルク安定域に入るまでの間（ここでは約３０秒間）に、光明丹が剥がれてしまい、トルクによる変化が見られなかったと考えられる。
【００４９】
以上より、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果（歯面温度差の分布）では、トルク変動による歯当たりの変化を評価する場合にも有効である。
さらに、我々は、歯車の歯面温度の分布に基づいて面圧を評価できることを確認するために、歯車１０，１１の歯元応力値と、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果（歯面温度差の分布）とを歯車１０，１１の同時噛み合い枚数に着目して比較検討した。図７（ａ）は噛み合い時の歯車１０の歯１０ａの中央部分における歯元応力値を示す図であり、図７（ｂ）はこのときの歯１０ａの歯面温度差の分布を示す図である。
【００５０】
一対の歯車１０，１１の実噛み合い率は１．４程度であるため、歯車１０の歯と歯車１１の歯との噛み合い枚数状態（同時噛み合い枚数）には、図７（ａ）に示すように、噛み合い枚数状態（同時噛み合い枚数）は、１枚の場合と２枚の場合とが存在する。また、この噛み合い枚数状態は、図７（ｂ）に示すように、サーモグラフィカメラ３０により測定される歯面温度の分布データから推定される噛み合い接触線Ａ１〜Ａ４として歯面温度差の分布上に示すことができる。即ち、歯面温度差の分布上における噛み合い接触線Ａ１，Ａ２に挟まれた領域及び噛み合い接触線Ａ３，Ａ４に挟まれた領域が、噛み合い枚数状態が１枚噛み合いの状態である領域を示し、噛み合い接触線Ａ２，Ａ３に挟まれた領域が、噛み合い枚数状態が２枚噛み合い状態である領域を示す。なお、この噛み合い枚数状態を判定する方法については、下記第２実施形態の噛み合い枚数領域分割手段５２の説明として後述する。
【００５１】
ここで、図７（ａ），（ｂ）を比較検討すると、図７（ａ）の歯元応力値を見ると、１枚噛み合い領域で高い歯元応力値を示すとともに、図７（ｂ）の歯面温度差の分布においても、１枚噛み合いの領域では高い温度を示している。逆に、２枚噛み合い領域では、歯元応力値が低い値を示すとともに、歯面温度差の分布でも低い温度を示している。これは、１枚噛み合いの領域は１枚の歯で荷重を分担しており、単純に考えると面圧は２枚噛み合い時の２倍になっているためであると考えられる。
【００５２】
以上の結果より、歯元応力値が高い領域、即ち、面圧が高い領域では、歯面温度差も高い温度を示しており、温度分布を確認することで面圧の強弱を把握することができる。
このように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置によれば、歯車１０，１１が噛み合いながら回転して、歯車１０，１１の歯面に荷重がかかることによって、その歯面に塗布された潤滑油が剪断され、その結果、潤滑油が剪断された歯面の温度が上昇するということを利用し、回転前後の歯面温度差の分布に基づいて歯面温度が相対的に上昇している領域を噛み合い領域と評価し、また、歯面温度上昇が相対的に大きいほど面圧が高いと評価するようにした。このため、本来歯面同士が接触していない部分を噛み合い領域と誤判定することを確実に防止でき、さらには、その噛み合い領域内における面圧の強弱を判定することができ、歯車の歯当り評価を高精度に行なうことができる。
【００５３】
また、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置では、サーモグラフィカメラ３０を用いて歯１０ａの歯面温度の分布を非接触で測定するため、短い測定時間で測定が可能となる。また、放射率校正工程Ｓ１１でサーモグラフィカメラ３０の放射率を校正するため、歯１０ａの歯面性状あるいは潤滑油を塗布されたことによる影響を確実に除去することができて、より高精度な歯車の歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なうことができる。
【００５４】
また、一対の歯車１０，１１に潤滑油を塗布するため、本歯車の歯当り評価方法及び装置において歯車１０，１１が噛み合うことで発生する歯車１０，１１の歯面の損傷を防止することができる。
さらに、サーモグラフィカメラ３０により歯１０ａの歯面温度の分布の測定を行なうため、反射光の影響を考慮しなければならないが、本実施形態では、回転前歯面温度測定工程Ｓ２０で測定された回転前の歯１０ａの歯面温度の分布と回転後歯面温度測定工程Ｓ４０で測定された所定回転数回転後の歯１０ａの歯面温度の分布との差に基づいて歯当り評価及び噛み合い起振力の推定を行なうため、サーモグラフィカメラ３０に対する歯１０ａの歯面からの反射光の影響を完全に除去することができ、より高精度に歯車の歯当り評価及び歯車の噛み合い起振力推定を行なうことができる。
【００５５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態（本発明の関連技術）について説明すると、図８，図９は本発明の第２実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置を示すもので、図８はその機能構成を示す模式図、図９は歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。
まず、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置について説明する。
【００５６】
図８に示すように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力装置は、図１を参照しながら上述した第１実施形態の歯車の歯当り評価装置に対して、駆動モータ（歯車回転手段）２０，トルク付与モータ２１，サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０，フォトセンサ３１，カメラコントロールユニット３２については同様のものをそなえて構成されており、演算ユニット５０の構成のみが異なっている。したがって、ここではその共通部分についての詳細な説明は省略する。なお、図８において図１と同符号のものは同様のものを示す。
【００５７】
本実施形態の歯車の噛み合い起振力装置の演算ユニット５０は、歯面温度差算出手段５１と、噛み合い枚数領域分割手段５２と、領域間温度差算出手段５３と、噛み合い起振力推定手段５４と、表示手段５７とをそなえて構成されている。
なお、ここでは、サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０と、歯面温度差算出手段５１とにより、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段が構成される。
【００５８】
歯面温度差算出手段５１は、図１に示した第１実施形態の歯車の歯当り評価装置における歯面温度差算出手段４１と同様のものである。つまり、図９を参照しながら後述する本実施形態の歯車の歯当り評価方法における回転前歯面温度測定工程Ｓ２０及び回転後歯面温度測定工程Ｓ４０でそれぞれ測定された歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布（歯面温度上昇の分布）を算出するものである。
【００５９】
噛み合い枚数領域分割手段５２は、歯面温度差算出手段５１で算出された歯面温度差の分布を、歯車１０の歯１０ａの歯車１１の歯との同時噛み合い枚数（噛み合い枚数状態）毎に分割するものである。同時噛み合い枚数毎の分割は、歯車１０の歯１０ａの歯元（歯元隅肉部）にひずみゲージを貼り付け、このひずみゲージを歯車１１とかみあった状態で回転させながら測定することにより予め求められた歯元応力値から算出される噛み合い率と、この噛み合い率に基づいて算出される噛み合い枚数毎の時間の割合と、サーモグラフィカメラ３０により測定される歯面温度の分布データから推定される噛み合い接触線との関係から、同時噛み合い枚数が変化する点を判別することによって行なわれる。
【００６０】
噛み合い率は、歯元応力値に表われる応力立ち上がり開始点に相当する噛み合い始めから、応力立ち下り終了点に相当する噛み合い終わりまでの時間をａとし、歯１０ａの１ピッチ移動時間をｂとすると、ａをｂで除すことにより算出する。
また、この噛み合い率の値が、１以上２以下であれば、同時噛み合い枚数が１枚の領域と２枚の領域とが存在することを表わし、噛み合い枚数が２枚の領域（時間）は、下記式（１）により算出し、１枚噛み合い枚数が１枚の領域（時間）は下記式（２）により算出する。
【００６１】
２枚噛み合い領域（時間）＝（ａ／ｂ−１）×ａ …（１）
１枚噛み合い領域（時間）＝[１−（ａ／ｂ−１）]×ａ …（２）
領域間温度差算出部５３は、同時噛み合い枚数毎の領域に分割された歯面温度差の分布において、隣り合う領域間の温度差を算出するものである。
噛み合い起振力推定手段５４は、領域間温度差算出部５３により算出された、同時噛み合い枚数毎の領域に分割された歯面温度差の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差に基づいて、噛み合い起振力を推定するものであり、この噛み合い起振力推定手段５４は、噛み合い起振力記憶部５５と、噛み合い起振力推定部５６とをそなえて構成されている。
【００６２】
噛み合い起振力記憶部５５は、隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差と噛み合い起振力との対応マップ（図示略）を、かかる温度差の生じた歯面の領域毎、ここでは、歯面の内端部分、歯面の中央部分、歯面の外端部分の３つの領域毎に保持するものである。
なお、噛み合い起振力記憶部５５に保持された上記３つの対応マップの値は、経験的に求められた、隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差に応じた、噛み合い起振力の１指標である噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ＝ Meshing Transmission Error）に基づいて、算出された値を採用している。なお、上記の隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差と噛み合い伝達誤差との関係については、図１０を参照しながら後述する。
【００６３】
そして、噛み合い起振力推定部５６は、領域間温度差算出部５３で算出された、隣り合う領域間の温度差と、噛み合い起振力記憶部５５に保持された、かかる温度差の歯面上の領域（即ち、内端部分、中央部分、外端部分のいずれかの歯面の領域）に対応した対応マップとに基づいて、噛み合い起振力を推定するものである。
なお、表示手段５７は、噛み合い起振力推定手段５４で推定された噛み合い起振力を表示するものである。
【００６４】
次に、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法について説明する。図９に示すように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法は、図２を参照しながら上述した第１実施形態の歯車の歯当り評価方法と、潤滑油塗布工程Ｓ１０〜歯面温度差算出工程Ｓ５０までは同様であり、噛み合い枚数領域分割工程Ｓ６１，領域間温度差算出工程Ｓ７０，噛み合い起振力推定工程Ｓ８０が異なっている。したがって、潤滑油塗布工程Ｓ１０〜歯面温度差算出工程Ｓ５０については、その詳細な説明は省略する。なお、図９において図２と同符号のものは同様のものを示す。
【００６５】
つまり、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法では、噛み合い枚数領域分割工程Ｓ６１において、演算ユニット５０の噛み合い枚数領域分割手段５２により、歯面温度差算出工程Ｓ５０において演算ユニット５０の歯面温度差算出手段５１により算出された歯車１０の歯１０ａの歯面温度差の分布を、歯車１０の歯１０ａの歯車１１の歯との同時噛み合い枚数毎に分割する。
【００６６】
次に、領域間温度差算出工程Ｓ７０において、領域間温度差算出部５３により、噛み合い枚数領域分割工程Ｓ６１で同時噛み合い枚数毎の領域に分割された歯面温度差の分布における隣り合う領域間の温度差を算出する。
そして、噛み合い起振力推定工程Ｓ８０において、噛み合い起振力推定手段５４の噛み合い起振力推定部５６により、領域間温度差算出工程Ｓ７０で算出された、隣り合う領域間の温度差と、噛み合い起振力記憶部５５の上記対応マップとに基づいて、噛み合い起振力を推定する。
【００６７】
なお、ここでは、回転前歯面温度測定工程Ｓ２０と、歯車回転工程Ｓ３０と、回転後歯面温度測定工程Ｓ４０と、歯面温度差算出工程Ｓ５０とにより、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程が構成され、歯面温度差算出工程Ｓ５０で算出される上記の歯面温度差の分布が歯面温度上昇の分布に相当する。
【００６８】
ここで、本実施形態にかかる歯車の噛み合い起振力推定方法の噛み合い起振力推定工程Ｓ７２における推定根拠を確認する、つまり、本歯車の噛み合い起振力推定装置の噛み合い起振力記憶部５５に保持されている噛み合い領域毎の上記対応マップにおける、隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差と噛み合い起振力との対応関係の根拠を確認するために行なった試験について説明する。
【００６９】
本試験は、噛み合い起振力の１指標としての噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）と、上述した図７（ｂ）に基づく、隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差との関係について検証したものであり、この結果を図１０に示す。
ところで、上述のように、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）は、噛み合い起振力の１指標として、噛み合い起振力とは高い相関関係にある。また、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）は、一般的に、トルクの変動、噛み合い領域の歯面上の位置によって変動するものであることが知られており、さらに、その同時噛み合い枚数が１枚噛み合いから、２枚噛み合いへ変動する際の歯面にかかる荷重の変動量が大きいと、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の１次成分は大きくなることが知られている。
【００７０】
そこで、本試験では、１枚噛み合い領域と２枚噛み合い領域との温度差と、かかる温度差が発生した歯１０ａの歯面上の領域毎（ここでは、内端部分の領域と外端部分の領域毎）の噛み合い伝達誤差との関係を検証した。なお、図１０における噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の変動は、トルクの変動によるものであり、トルクが増加するにつれ、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）も増加する。
【００７１】
図１０に示すように、内端部分の領域では外端部分の領域よりもトルクによる噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の変動が大きい。これは、本試験で使用した歯車１０，１１は、上述のように曲がりばかさ歯車であるため、外端部分によるほど歯の曲げ剛性が高く、その結果、外端部分では噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の変動量が少なくなったと考えられる。また、内端部分、外端部分ともに、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の増加にともない温度差も増加している。しかし、同じ噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）約４０ｓｅｃでも、内端部分より外端部分の方が、かかる温度差は大きい。このことより、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の与える影響は、歯面にかかる荷重の変動より、噛み合い領域の歯面上の位置のずれの方が大きいと考えられる。
【００７２】
以上の結果より、かかる温度差が発生した歯１０ａの歯面上の領域（噛み合い領域）が同じ位置（領域）であれば、同時噛み合い枚数毎の領域に分割された歯面温度差の分布における隣り合う領域間の温度差と、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）との対応関係を予め求めておくことにより、かかる温度差から噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）を把握することができる。したがって、この噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）に基づいて求めることができる噛み合い起振力についても、かかる温度差が発生した歯１０ａの歯面上の領域毎に推定することができる。
【００７３】
このように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、歯車１０，１１の歯面に荷重がかかることによって、その歯面に塗布された潤滑油が剪断され、その結果、潤滑油が剪断された歯面の温度が上昇するとともに、同時噛み合い枚数が変化することにより、かかる歯面上に塗布された潤滑油の剪断抵抗に変動が生じ、かかる歯面上に温度差（歯面温度上昇の分布）を引き起こすということを利用して、歯車１０，１１の回転前後の歯１０ａの歯面温度差の分布を同時噛み合い枚数毎の領域に分割し、分割された隣接する同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差を算出して、この温度差と、この温度差が発生した歯１０ａの歯面上の領域とに基づいて、噛み合い起振力記憶部５５の対応マップから歯車１０，１１の噛み合い起振力を高精度に推定することができる。
【００７４】
さらに、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、上述の第１実施形態にかかる歯車の歯当り評価方法及び装置と同様の構成（共通部分）により、上述した第１実施形態において、かかる同様の構成により奏する作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【００７５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態（本発明の関連技術）について説明すると、図１１，図１２は本発明の第３実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置を示すもので、図１１はその機能構成を示す模式図、図１２は歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。
【００７６】
本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定装置は、噛み合い起振力の１指標である噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）を推定することにより、この噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）に基づいて噛み合い起振力の大小を推定するように構成されており、図１１に示すように、演算ユニット５０ａの噛み合い起振力推定手段５４ａの構成のみが、上述した第２実施形態の歯車の噛み合い起振力推定装置と異なっている。また、本実施形態の噛み合い起振力推定方法についても、図１２に示すように、噛み合い伝達誤差推定工程Ｓ８１，噛み合い起振力推定工程Ｓ８２のみが、上述した第２実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法と異なっている。したがって、ここでは上述した第２実施形態との共通部分についてはその詳細な説明を省略する。なお、図１１において図８と同符号のものは同様のものを示し、図１２において図９と同符号のものは同様のものを示す。
【００７７】
図１１に示すように、本実施形態の噛み合い起振力推定装置も上述した第２実施形態と同様に、駆動モータ２０と、トルク付与モータ２１と、サーモグラフィカメラ３０と、フォトセンサ３１と、カメラコントロールユニット３２とをそなえ、さらに、演算ユニット５０ａをそなえて構成されている。
演算ユニット５０ａは、歯面温度差算出手段５１と、噛み合い枚数領域分割手段５２と、領域間温度差算出部５３と、噛み合い起振力推定手段５４ａと、表示手段５７とをそなえて構成されている。ここで、歯面温度差算出手段５１，噛み合い枚数領域分割手段５２，領域間温度差算出部５３，表示手段５７については、上述した第２実施形態のものと同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００７８】
噛み合い起振力推定手段５４ａは、噛み合い伝達誤差記憶部５８と、噛み合い伝達誤差推定部５９と、噛み合い起振力推定部５６ａとをそなえて構成されており、噛み合い伝達誤差記憶部５８は、隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差と噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）との対応マップ（図示略）を、かかる温度差の生じた歯面の領域毎、ここでは、歯面の内端部分、歯面の中央部分、歯面の外端部分の３つの領域毎に保持するものである。なお、この噛み合い伝達誤差記憶部５８に保持された上記３つの対応マップは、経験的に求められたものである。
【００７９】
そして、噛み合い伝達誤差推定部５９は、領域間温度差算出部５３で算出された、隣り合う領域間の温度差と、噛み合い伝達誤差記憶部５８に保持された、かかる温度差の歯面上の領域（即ち、内端部分、中央部分、外端部分のいずれかの歯面の領域）に対応した対応マップとに基づいて、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）を推定するものである。
そして、噛み合い起振力推定部５６ａは、噛み合い伝達誤差推定部５９で推定された噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の値に応じて、噛み合い起振力を推定するものである。つまり、噛み合い起振力推定部５６ａは、かかる対応マップに基づいて推定された噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）の数値に応じて、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）が大きければ、噛み合い起振力も大きく、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）が小さければ、噛み合い起振力も小さいと推定する。
【００８０】
次に、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法について説明する。
図１２に示すように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法は、図９に示す第２実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法と、潤滑油塗布工程Ｓ１０〜領域間温度差算出工程Ｓ７０までは同様であり、噛み合い伝達誤差推定工程Ｓ７１，噛み合い起振力推定工程Ｓ８２のみが異なっている。したがって、ここでは、潤滑油塗布工程Ｓ１０〜領域間温度差算出工程Ｓ７０については、その詳細な説明は省略する。
【００８１】
つまり、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法では、噛み合い伝達誤差推定工程Ｓ８１において、噛み合い起振力推定手段５４ａの噛み合い伝達誤差推定部５９により、領域間温度差算出工程Ｓ７０で算出された、隣り合う領域間の温度差と、噛み合い伝達誤差記憶部５８の上記対応マップとに基づいて、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）を推定する。
そして、噛み合い起振力推定工程Ｓ８２において、噛み合い起振力推定手段５４ａの噛み合い起振力推定部５６ａにより、噛み合い伝達誤差推定工程Ｓ８１で推定された噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）に基づいて、かかる噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）が大きければ、噛み合い起振力も大きく、かかる噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）が小さければ、噛み合い起振力が小さいと推定する。
【００８２】
このように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、同時噛み合い枚数毎の領域に分割された歯面温度差の分布における隣り合う領域間の温度差に基づいて、歯車１０，１１の噛み合い起振力の１指標である、噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）を推定し、この噛み合い伝達誤差に基づいて噛み合い起振力の大小を推定するため、上述した第２実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００８３】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明すると、図１３，図１４は本発明の第４実施形態としての歯車の歯当り評価方法及び装置を示すもので、図１３はその機能構成を示す模式図、図１４は歯車の歯当り評価方法を示すフローチャートである。なお、図１３において、図１と同符号のものは同様のものを示し、図１４において、図２と同符号のものは同様のものを示す。
【００８４】
本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置は、上述の第１実施形態にかかる歯車の歯当り評価方法及び装置のように、回転前後の歯１０ａの歯面温度差の分布に基づいて歯車１０，１１の歯当り評価を行なうのではなく、回転後の歯１０ａの歯面温度の分布のみを測定し、この回転後の歯面温度の分布に基づいて歯車１０，１１の歯当りを評価するものである。
【００８５】
したがって、本実施形態の歯車の歯当り評価装置は、図１３に示すように、図１に示す第１実施形態の歯車の歯当り評価装置と同様に、駆動モータ２０と、トルク付与モータ２１と、サーモグラフィカメラ３０と、フォトセンサ３１と、カメラコントロールユニット３２とをそなえて構成されている。なお、これら共通部分については、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
なお、ここでは、サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０が、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段として構成される。
そして、本実施形態の歯車の歯当り評価装置にかかる演算ユニット４０ａは、歯当り評価手段４２ａのみをそなえて構成されている。
【００８７】
この歯当り評価手段４２ａは、図１４を参照しながら後述する本実施形態の歯車の歯当り評価方法における回転後歯面温度測定工程Ｓ３１において、サーモグラフィカメラ３０により測定され、カメラコントロールユニット３２から受信した回転後の歯１０ａの歯面温度の分布（歯面温度上昇の分布）に基づいて、歯車１０，１１の歯当り評価を行なうものである。つまり、歯当り評価手段４２ａは、回転後の歯１０ａにおける歯面温度の分布に基づいて、かかる歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価することにより、歯車１０，１１の歯当り評価を行なう。
【００８８】
次に、本実施形態の歯車の歯当り評価方法について説明する。上述のように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法では、上述した第１実施形態とは異なり、回転前の歯１０ａの歯面温度の分布測定（図１の回転前歯面温度測定工程Ｓ２０参照）は行なわず、したがって、回転前後の歯面温度差の分布算出（図１の歯面温度差算出工程Ｓ５０）は行なわずに、回転後の歯１０ａの歯面温度の分布のみを測定して、この歯面温度の分布に基づいて歯当り評価を行なうように構成されている。
【００８９】
したがって、図１４に示すように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法では、潤滑油塗布工程Ｓ１０において、互いに噛み合う一対の歯車１０，１１の少なくとも一方の歯車（ここでは歯車１０）の歯面に潤滑油を塗布し、次いで、放射率校正工程Ｓ１１において、サーモグラフィカメラ３０の放射率を校正する。なお、潤滑油塗布工程Ｓ１０及び放射率校正工程Ｓ１１は、上述の第１実施形態にかかる潤滑油塗布工程Ｓ１０及び放射率校正工程Ｓ１１と同様であるため、ここではその詳細な説明は省略する。
【００９０】
そして、潤滑油塗布工程Ｓ１０後の放射率校正工程Ｓ１１後に、歯車回転工程Ｓ２１において、歯車１０，１１を所定回転数回転させる。この歯車回転工程Ｓ２１は、図１を参照しながら上述した第１実施形態にかかる歯車回転工程Ｓ３０に相当する工程である。
次いで、回転後歯面温度測定工程Ｓ３１において、歯車１０の歯１０ａの歯面温度の分布を測定する。この回転後歯面温度測定工程Ｓ３１は、図１を参照しながら上述した第１実施形態にかかる回転後歯面温度測定工程Ｓ４０に相当する工程である。なお、ここでは、歯車回転工程Ｓ２１と、回転後歯面温度測定工程Ｓ３１とにより、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程が構成される。
【００９１】
そして、歯当り評価工程Ｓ４１において、演算ユニット４０ａの歯当り評価手段４２ａにより、回転後歯面温度測定工程Ｓ３１で測定された歯１０ａの回転後の歯面温度の分布（歯面温度上昇の分布）に基づいて、かかる歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、かかる歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価する。
このように、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置によれば、上述の第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００９２】
しかしながら、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置では、回転前後の歯面温度差の分布に基づいて歯当り評価を行なわないため、サーモグラフィカメラ３０に対する歯車１０の歯１０ａの歯面からの反射光の影響を完全に除去することはできない。
しかし、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置の対象となる歯車１０，１１が、例えば、平歯車等の歯車のねじれ角が無い歯車であれば、サーモグラフィカメラ３０に対する歯１０ａの歯面からの反射光の影響はほとんどなく、高精度に歯車の歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なうことができる。もちろん、対象となる歯車１０，１１のねじれ角が小さい場合でも、ある程度の精度で歯車の歯当り評価を行なうことができる。
【００９３】
したがって、対象となる歯車１０，１１のねじれ角が無い場合や小さい場合には、本実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置によれば、上述の第１実施形態における、歯１０ａの回転前の歯面温度の分布を測定する工程（図１の回転前歯面温度測定工程Ｓ２０参照）及び回転前後の歯面温度差の分布を算出する工程（図１の歯面温度差算出工程Ｓ５０参照）を省略することができるため、上述の第１実施形態に比べて、より効率的に時間を短縮して歯車の歯当り評価を行なうことができる。
【００９４】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態（本発明の関連技術）について説明すると、図１５，図１６は本発明の第５実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置を示すもので、図１５はその機能構成を示す模式図、図１６は歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。なお、図１５において、図８と同符号のものは同様のものを示し、図１６において、図９と同符号のものは同様のものを示す。
【００９５】
本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置は、上述した第４実施形態の歯車の歯当り評価方法及び装置と同様に、上述の第２実施形態にかかる歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置とは異なり、回転前後の歯１０ａの歯面温度差の分布に基づいて歯車１０，１１の噛み合い起振力を推定するのではなく、回転後の歯１０ａの歯面温度の分布のみを測定し、この回転後の歯面温度の分布に基づいて歯車１０，１１の噛み合い起振力を推定するものである。なお、ここでは、サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）３０が、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段として構成される。
【００９６】
したがって、図１５に示すように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定装置における演算ユニット５０ｂでは、噛み合い枚数領域分割手段５２ｂにより、サーモグラフィカメラ３０で測定され、カメラコントロールユニット３２から受信した回転後の歯１０ａの歯面温度の分布（歯面温度上昇の分布）を、同時噛み合い枚数毎の領域に分割する。そして、領域間温度差算出手段５３により、噛み合い枚数領域分割手段５２ｂにより分割された回転後の歯１０ａの歯面温度の分布に基づいて、隣り合う噛み合い枚数毎の領域間の温度差が算出され、噛み合い起振力推定手段５４により、噛み合い起振力が推定される。
なお、本実施形態の噛み合い起振力推定装置における噛み合い起振力推定手段５４の構成は、上述した第２実施形態と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００９７】
次に本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法について説明する。
図１６に示すように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法は、潤滑油塗布工程Ｓ１０〜回転後歯面温度測定工程Ｓ３１までは、上述した第４実施形態の歯車の歯当り評価方法と同様であるため、その詳細な説明は省略する。なお、ここでは、歯車回転工程Ｓ２１と、回転後歯面温度測定工程Ｓ３１とにより、歯車１０，１１が回転されたことにより生じる歯車１０の歯１０ａの歯面温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程が構成される。
【００９８】
そして、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法では、噛み合い枚数領域分割工程Ｓ４２において、回転後歯面温度測定工程Ｓ３１で測定された回転後の歯１０ａの歯面温度の分布（歯面温度上昇の分布）を、同時噛み合い枚数毎の領域に分割する。
次いで、領域間温度差算出工程Ｓ５１において、噛み合い枚数領域分割工程Ｓ４２で分割された回転後の歯面温度の分布における隣接する同時噛み合い枚数毎の領域の温度差を算出し、噛み合い起振力推定工程Ｓ６２において、かかる温度差に基づいて噛み合い起振力を推定する。なお、領域間温度差算出工程Ｓ５１は、図９に示した第２実施形態における領域間温度差算出工程Ｓ７０に相当するものであり、噛み合い起振力推定工程Ｓ６２は、図９に示した第２実施形態における噛み合い起振力推定工程Ｓ８０に相当するものである。
【００９９】
このように、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、上述の第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
しかしながら、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置では、回転前後の歯面温度差の分布に基づいて歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なわないため、サーモグラフィカメラ３０に対する歯車１０の歯１０ａの歯面からの反射光の影響を完全に除去することはできない。
【０１００】
しかし、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置の対象となる歯車１０，１１が、例えば、平歯車等の歯車のねじれ角が無い歯車であれば、サーモグラフィカメラ３０に対する歯１０ａの歯面からの反射光の影響はほとんどなく、高精度に歯車の歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なうことができる。もちろん、対象となる歯車１０，１１のねじれ角が小さい場合でも、ある程度の精度で歯車の歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なうことができる。
【０１０１】
したがって、対象となる歯車１０，１１のねじれ角が無い場合や小さい場合には、本実施形態の歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置によれば、上述の第２実施形態における、歯１０ａの回転前の歯面温度の分布を測定する工程（図９の回転前歯面温度測定工程Ｓ２０参照）及び回転前後の歯面温度差の分布を算出する工程（図９の歯面温度差算出工程Ｓ５０参照）を省略することができるため、上述の第２実施形態に比べて、より効率的に時間を短縮して歯車の歯当り評価及び噛み合い起振力推定を行なうことができる。
【０１０２】
［その他］
以上、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置、並びに、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述した実施形態では、噛み合い起振力を推定する際に、噛み合い起振力もしくは噛み合い伝達誤差と、同時噛み合い枚数毎に分割された歯面温度分布における隣接する噛み合い領域間の温度差との対応マップを用いて、噛み合い起振力もしくは噛み合い伝達誤差を推定するように構成したが、これに限定されるものではない。例えば、噛み合い起振力推定手段に、かかる対応マップをそなえず、噛み合い起振力推定手段により噛み合い起振力を推定する際には、同時噛み合い枚数毎に分割された歯面温度分布における隣接する噛み合い領域間の温度差が大きければ噛み合い起振力も大きく、かかる温度差が小さければ噛み合い起振力も小さいと推定するように構成してもよい。
【０１０３】
また、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置、並びに、本発明の関連技術としての歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置における、歯面温度上昇検出手段としては、上述した実施形態に限定されるものではなく、特に、上述の第１，第２実施形態の歯面温度上昇検出手段のように、回転前後の歯面温度差により歯面温度上昇の分布を測定するものではなく、かかる歯面温度上昇検出手段を、歯車１０，１１が回転したことにより生じる歯車１０の歯面の温度上昇の分布（歯面の温度変化）を直接検出しうる検出装置を用いることができれば、かかる検出装置によって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１実施形態としての歯車の歯当り評価装置の機能構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態としての歯車の歯当り評価方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果と、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを示す図であり、図３（ａ１），（ａ２）は噛み合い領域が歯面の内端部分に生じた際の図、図３（ｂ１），（ｂ２）は噛み合い領域が歯面の中央部分に生じた際の図、図３（ｃ１），（ｃ２）は噛み合い領域が歯面の外端部分に生じた際の図である。
【図４】本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果と、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを示す図であり、図４（ａ）は歯面の外端に歯当たりを変化させた時の従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態を示す図であり、図４（ｂ）は歯面の外端に歯当たりを変化させた時の本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果を示す図である。
【図５】図４における歯面の外端に歯当たりを変化させた時の歯面の領域毎の歯元応力値を示す図である。
【図６】本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果と、従来からの光明丹を用いた歯当り評価方法における歯面の状態とを示す図であり、図６（ａ１），（ａ２）は歯車間のトルクが９８Ｎｍの時のものを示し、図６（ｂ１），（ｂ２）は歯車間のトルクが６８．８Ｎｍの時のものを示し、図６（ｃ１），（ｃ２）は歯車間のトルクが４９Ｎｍ時のものを示す。
【図７】歯車噛み合い時における、歯車の同時噛み合い枚数毎の歯車の歯元応力値と、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果とを示す図であり、図７（ａ）同時噛み合い枚数毎の歯車の歯元応力値を示す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す噛み合い時における本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定装置の機能構成を示す模式図である。
【図９】本発明の第２実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。
【図１０】噛み合い伝達誤差（ＭＴＥ）と、本発明の歯車の歯当り評価方法及び装置における歯面の温度測定結果の隣り合う同時噛み合い枚数毎の領域間の温度差との対応関係を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定装置の機能構成を示す模式図である。
【図１２】本発明の第３実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態としての歯車の歯当り評価装置の機能構成を示す模式図である。
【図１４】本発明の第４実施形態としての歯車の歯当り評価方法を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第５実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定装置の機能構成を示す模式図である。
【図１６】本発明の第５実施形態としての歯車の噛み合い起振力推定方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１０，１１ 歯車
１０ａ 歯面
１２，１３ 軸
１４ 突起
２０ 駆動モータ（歯車回転手段）
２１ トルク付与モータ
３０ サーモグラフィカメラ（歯面温度測定手段）
３１ フォトセンサ
３２ カメラコントロールユニット
４０，４０ａ，５０，５０ａ，５０ｂ 演算ユニット
４１ 歯面温度差算出手段
４２，４２ａ 歯当り評価手段
５１ 歯面温度差算出手段
５２，５２ｂ 噛み合い枚数領域分割手段
５３ 領域間温度差算出手段
５４，５４ａ 噛み合い起振力推定手段
５５ 噛み合い起振力記憶部
５６，５６ａ 噛み合い起振力推定部
５７ 表示手段
５８ 噛み合い伝達誤差記憶部
５９ 噛み合い伝達誤差推定部
Ｓ１０ 潤滑油塗布工程
Ｓ１１ 放射率校正工程
Ｓ２０ 回転前歯面温度測定工程
Ｓ２１，Ｓ３０ 歯車回転工程
Ｓ３１，Ｓ４０ 回転後歯面温度測定工程
Ｓ４１，Ｓ６０ 歯当り評価工程
Ｓ４２，Ｓ６１ 噛み合い枚数領域分割工程
Ｓ５０ 歯面温度差算出工程
Ｓ５１，Ｓ７０ 領域間温度差算出工程
Ｓ６２，Ｓ８０，Ｓ８２ 噛み合い起振力推定工程
Ｓ８１ 噛み合い伝達誤差推定工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛み合う一対の歯車の少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油を塗布する潤滑油塗布工程と、
上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程と、
上記歯面温度上昇検出工程で検出された上記歯面温度上昇の分布に基づいて、該歯面温度上昇が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度上昇が相対的に高いほど面圧が高いと評価する歯当り評価工程とをそなえたことを特徴とする、歯車の歯当り評価方法。
【請求項２】
上記歯面温度上昇検出工程は、
上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、
上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する回転後歯面温度測定工程とをそなえ、
上記歯当り評価工程では、上記回転後歯面温度測定工程で測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布に基づいて、該歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価することを特徴とする、請求項１記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項３】
上記歯面温度上昇検出工程は、
上記潤滑油塗布工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転前歯面温度測定工程と、
上記回転前歯面温度測定工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、
上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転後歯面温度測定工程と、
上記回転前歯面温度測定工程で測定された回転前の上記歯面温度の分布と、上記回転後歯面温度測定工程で測定された回転後の上記歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出工程とをそなえ、
上記歯当り評価工程では、上記歯面温度差算出工程で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布に基づいて、該歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することを特徴とする、請求項１記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項４】
上記の歯面温度の分布の測定を、上記歯面に対して非接触で行なうことを特徴とする、請求項２又は３記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項５】
上記の歯面温度の分布の測定を、サーモグラフィを用いて行なうことを特徴とする、請求項４記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項６】
上記潤滑油の温度は、上記歯面温度上昇検出工程前は室温と等温に保持されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項７】
上記一対の歯車の温度は、上記歯面温度上昇検出工程前は室温と等温に保持されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項８】
少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油が塗布された、互いに噛み合う一対の歯車を回転させる歯車回転手段と、
上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段と、
上記歯面温度上昇検出手段で検出された上記歯面温度上昇の分布に基づいて、該歯面温度上昇が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度上昇が相対的に高いほど面圧が高いと評価する歯当り評価手段とをそなえたことを特徴とする、歯車の歯当り評価装置。
【請求項９】
上記歯面温度上昇検出手段が、
上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する歯面温度測定手段をそなえ、
上記歯当り評価手段が、上記歯面温度測定手段により測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布に基づいて、該歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価することを特徴とする、請求項８記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１０】
上記歯面温度上昇検出手段が、
上記一方の歯車の歯面の温度を測定する歯面温度測定手段と、
上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転前に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布と、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出手段とをそなえ、
上記歯当り評価手段が、上記歯面温度差算出手段で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布に基づいて、該歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することを特徴とする、請求項８記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１１】
上記歯面温度測定手段が、上記歯面の温度を非接触で測定することを特徴とする、請求項９又は１０記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１２】
上記歯面温度測定手段が、サーモグラフィで構成されていることを特徴とする、請求項１１記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１３】
上記潤滑油の温度は、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転される前は室温と等温に保持されることを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１４】
上記一対の歯車の温度は、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転される前は室温と等温に保持されることを特徴とする、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１】
互いに噛み合う一対の歯車の少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油を塗布する潤滑油塗布工程と、
上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出工程と、
上記歯面温度上昇検出工程で検出された上記歯面温度上昇の分布に基づいて、該歯面温度上昇が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度上昇が相対的に高いほど面圧が高いと評価する歯当り評価工程とをそなえたことを特徴とする、歯車の歯当り評価方法。
【請求項２】
上記歯面温度上昇検出工程は、
上記潤滑油塗布工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、
上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する回転後歯面温度測定工程とをそなえ、
上記歯当り評価工程では、上記回転後歯面温度測定工程で測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布に基づいて、該歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価することを特徴とする、請求項１記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項３】
上記歯面温度上昇検出工程は、
上記潤滑油塗布工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転前歯面温度測定工程と、
上記回転前歯面温度測定工程後に上記一対の歯車を回転させる歯車回転工程と、
上記歯車回転工程後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を測定する回転後歯面温度測定工程と、
上記回転前歯面温度測定工程で測定された回転前の上記歯面温度の分布と、上記回転後歯面温度測定工程で測定された回転後の上記歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出工程とをそなえ、
上記歯当り評価工程では、上記歯面温度差算出工程で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布に基づいて、該歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することを特徴とする、請求項１記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項４】
上記の歯面温度の分布の測定を、上記歯面に対して非接触で行なうことを特徴とする、請求項２又は３記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項５】
上記の歯面温度の分布の測定を、サーモグラフィを用いて行なうことを特徴とする、請求項４記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項６】
上記潤滑油の温度は、上記歯面温度上昇検出工程前は室温と等温に保持されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項７】
上記一対の歯車の温度は、上記歯面温度上昇検出工程前は室温と等温に保持されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の歯車の歯当り評価方法。
【請求項８】
少なくとも一方の歯車の歯面に潤滑油が塗布された、互いに噛み合う一対の歯車を回転させる歯車回転手段と、
上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転したことにより生じる上記一方の歯車の歯面の温度上昇の分布を検出する歯面温度上昇検出手段と、
上記歯面温度上昇検出手段で検出された上記歯面温度上昇の分布に基づいて、該歯面温度上昇が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度上昇が相対的に高いほど面圧が高いと評価する歯当り評価手段とをそなえたことを特徴とする、歯車の歯当り評価装置。
【請求項９】
上記歯面温度上昇検出手段が、
上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記一方の歯車の歯面温度の分布を上記歯面温度上昇の分布として測定する歯面温度測定手段をそなえ、
上記歯当り評価手段が、上記歯面温度測定手段により測定された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度の分布に基づいて、該歯面温度が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度が相対的に高いほど面圧が高いと評価することを特徴とする、請求項８記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１０】
上記歯面温度上昇検出手段が、
上記一方の歯車の歯面の温度を測定する歯面温度測定手段と、
上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転前に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布と、上記歯車回転手段による上記一対の歯車回転後に上記歯面温度測定手段により測定された上記一方の歯車の歯面温度の分布との差である歯面温度差の分布を上記歯面温度上昇の分布として算出する歯面温度差算出手段とをそなえ、
上記歯当り評価手段が、上記歯面温度差算出手段で算出された上記歯面温度上昇の分布としての上記歯面温度差の分布に基づいて、該歯面温度差が相対的に高い領域を噛み合い領域と評価するとともに、該歯面温度差が相対的に高いほど面圧が高いと評価することを特徴とする、請求項８記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１１】
上記歯面温度測定手段が、上記歯面の温度を非接触で測定することを特徴とする、請求項９又は１０記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１２】
上記歯面温度測定手段が、サーモグラフィで構成されていることを特徴とする、請求項１１記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１３】
上記潤滑油の温度は、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転される前は室温と等温に保持されることを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の歯車の歯当り評価装置。
【請求項１４】
上記一対の歯車の温度は、上記歯車回転手段により上記一対の歯車が回転される前は室温と等温に保持されることを特徴とする、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の歯車の歯当り評価装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−２６３９７８（Ｐ２００７−２６３９７８Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５７９１６（Ｐ２００７−１５７９１６）
【出願日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【分割の表示】特願２００４−２８５６０（Ｐ２００４−２８５６０）の分割
【原出願日】平成１６年２月４日（２００４．２．４）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００３年９月２日 日本機械学会東海支部主催の「東海支部三重地区講演会」において文書をもって発表
【出願人】（０００２３１３５０）ジヤトコ株式会社 (899)
【出願人】（５０３０２７９３１）学校法人同志社 (346)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【分割の表示】特願２００４−２８５６０（Ｐ２００４−２８５６０）の分割
【原出願日】平成１６年２月４日（２００４．２．４）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００３年９月２日 日本機械学会東海支部主催の「東海支部三重地区講演会」において文書をもって発表
【出願人】（０００２３１３５０）ジヤトコ株式会社 (899)
【出願人】（５０３０２７９３１）学校法人同志社 (346)
【Ｆターム（参考）】
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