歯面測定基準設定装置および歯面測定基準設定方法
【課題】傘歯車の歯面に基づいて傘歯車の外部に傘歯車の測定基準を設定することが可能な歯面測定基準設定装置および歯面測定基準設定方法を提供する。
【解決手段】
傘歯車１に形成される歯溝に嵌合する嵌合部材１１１・１１１・１１１および三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１における傘歯車１の歯溝との嵌合部位を結んだ仮想平面３０に平行な第一基準面１１５ａが形成される本体部材１１４を備える第一部材１１０と、第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動可能であり第一部材１１０に係合しているときに第一基準面１１５ａに平行な第二基準面１２３ａが形成され三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１が互いに異なる歯溝に嵌合した傘歯車１が固定される第二部材１２０と、を具備する歯面測定基準設定装置１００により設定された第二基準面１２３ａを基準として傘歯車１の歯面６・６・・・を測定する。
【解決手段】
傘歯車１に形成される歯溝に嵌合する嵌合部材１１１・１１１・１１１および三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１における傘歯車１の歯溝との嵌合部位を結んだ仮想平面３０に平行な第一基準面１１５ａが形成される本体部材１１４を備える第一部材１１０と、第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動可能であり第一部材１１０に係合しているときに第一基準面１１５ａに平行な第二基準面１２３ａが形成され三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１が互いに異なる歯溝に嵌合した傘歯車１が固定される第二部材１２０と、を具備する歯面測定基準設定装置１００により設定された第二基準面１２３ａを基準として傘歯車１の歯面６・６・・・を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傘歯車の歯面形状を測定する技術に関する。
より詳細には、傘歯車の歯面と一定の関係を有する基準面を設定し、当該基準面を用いて測定時の傘歯車の姿勢を決定することにより測定精度を向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、傘歯車の歯面形状あるいはピッチ（隣り合う二つの歯の間隔）を測定する装置が知られている。例えば、特許文献１および特許文献２に記載の如くである。
【０００３】
特許文献１に記載の装置は傘歯車の歯面形状を測定する装置であり、傘歯車を傘歯車の拡径側端面（傘歯車の軸線に垂直な一対の端面のうち、外径が大きい方の端面）に当接しつつ回転可能に支持するとともに傾斜可能な（板面の角度を変更可能な）傾斜板および傘歯車の歯面に当接するスタイラスを具備する。
特許文献１に記載の装置は、傾斜板に回転可能に支持された傘歯車の「歯すじ」がスタイラスの移動（摺動）方向に対して垂直となるように傾斜板の傾斜角度を調整することにより、傘歯車の歯面形状（実質的には、傘歯車の周面断面形状）を測定する。
【０００４】
特許文献２に記載の装置は傘歯車のピッチを測定する装置であり、傘歯車の歯溝に嵌合して傘歯車を支持する三本の位置決めピンおよび傘歯車の拡径側端面に当接して三本の位置決めピンに押し付けるベベルギヤ押さえを具備する。
特許文献２に記載の装置は、三本の位置決めピンのうち一本の位置決めピンを移動不能に固定し、残りの二本の位置決めピンを傘歯車の軸線を中心とする円周上に沿って移動可能に支持し、当該二本の位置決めピンの基準位置（傘歯車に形成される歯溝のピッチが設計値となるときの位置）からの変位量を測定することにより傘歯車のピッチを算出する。
【０００５】
しかし、特許文献１および特許文献２に記載の装置は、いずれも傘歯車の拡径側端面を基準として傘歯車を装置の所定の位置に所定の姿勢で固定するものであるため、傘歯車の拡径側端面の形状が傘歯車毎にばらつく場合には十分な測定精度を確保することが困難であるという問題を有する。
【０００６】
特に、冷間鍛造により製造される傘歯車の場合、成形時のスプリングバック、芯抜き加工（傘歯車を軸支する回転軸を貫装するための貫通孔を形成する加工）時の変形、浸炭時の歪み等に起因して、一対の端面、歯底面のエッジ部分（歯底面において一対の端面に隣接する部分）および歯先面のエッジ部分（歯先面において一対の端面に隣接する部分）の寸法精度が歯面の寸法精度に比べて低い。また、成形時の材料の流動不足により歯先面のエッジ部分に欠肉部が生じる場合もあり、このような欠肉部も寸法精度の低下の原因となる。
【０００７】
従って、冷間鍛造により製造される傘歯車の拡径側端面は、平滑面でなく曲面となっている、あるいは傘歯車の軸線に対して傾斜している（傘歯車の軸線に対して垂直でない）場合があり、このような拡径側端面を基準として傘歯車を所定の位置に固定しても所望の姿勢（向き）で固定することが困難であり、ひいては十分な測定精度を確保することが困難である。
【０００８】
また、傘歯車の歯面を基準として傘歯車を所定の位置に所定の姿勢で保持しつつ軸中心に回転させることにより、傘歯車に形成される貫通孔（傘歯車の回転可能に支持する回転軸が貫装される孔）の振れ、すなわち貫通孔の軸線が傘歯車の歯面を基準として設定される軸線に対して傾斜しているか否かを測定する装置も知られている。例えば、特許文献３に記載の如くである。
【０００９】
特許文献３に記載の装置は、回転可能に支持される円盤形状のベース、ベースの上方の盤面に固定される三個以上の球体およびダイヤルゲージを具備し、球体をそれぞれ傘歯車の歯溝に嵌合させることにより傘歯車の歯面を基準とする軸線とベースの回転中心線とを一致した状態で傘歯車をベースに固定し、ベースおよび傘歯車を一体的に回転させつつダイヤルゲージを傘歯車の貫通孔の内周面に当接させることにより貫通孔の振れを測定する。
【００１０】
しかし、特許文献３に記載の装置は、貫通孔の振れの測定時に三個以上の球体が常に傘歯車の歯溝に嵌合している（歯面に当接している）ため、接触式および非接触式のいずれの方式においても歯面形状を測定することが困難であるという問題を有する。
【特許文献１】特開平１−１４７３０１号公報
【特許文献２】特開平３−３３６０９号公報
【特許文献３】特開平９−３０４０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、傘歯車の歯面に基づいて傘歯車の外部に傘歯車の測定基準を設定することが可能な歯面測定基準設定装置および歯面測定基準設定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１３】
即ち、請求項１においては、
傘歯車の歯面を測定するための基準を設定する歯面測定基準設定装置であって、
前記傘歯車に形成される複数の歯溝のうち互いに異なる歯溝に嵌合する少なくとも三つの嵌合部材および前記少なくとも三つの嵌合部材における前記傘歯車の歯溝との嵌合部位を結んだ仮想平面に平行な第一基準面が形成される本体部材を備える第一部材と、
前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能であり、前記第一部材に係合しているときに前記第一基準面に平行となる第二基準面が形成され、前記少なくとも三つの嵌合部材が互いに異なる歯溝に嵌合した前記傘歯車が固定される第二部材と、
を具備するものである。
【００１４】
請求項２においては、
前記嵌合部材は、
前記傘歯車の歯溝に嵌合するボール部材と、
前記ボール部材を前記本体部材に固定するピン部材と、
を有するものである。
【００１５】
請求項３においては、
前記第二部材は、
前記傘歯車に形成された軸線方向の貫通孔に貫装される貫装部および前記貫装部の一端部に延設されるとともに前記傘歯車の縮径側端面に係合する係合部を有する軸部材と、
前記第二基準面および前記傘歯車の拡径側端面に当接する当接面が表裏に形成されるとともに前記第二基準面および前記当接面を貫通する貫装孔が形成され、前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能な受け部材と、
前記傘歯車の貫通孔および前記受け部材の貫装孔に貫装された前記軸部材の貫装部の他端部に螺合することにより前記拡径側端面が前記当接面に当接した状態で前記傘歯車を受け部材に固定する螺合部材と、
を備えるものである。
【００１６】
請求項４においては、
前記受け部材は、
前記第二基準面および球状の凹面が表裏に形成されるとともに前記第二基準面および前記凹面を貫通する第一貫装孔が形成され、前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能な胴体部材と、
前記凹面に当接する球状の凸面および前記傘歯車の拡径側端面に当接する前記当接面が表裏に形成され、前記凸面および前記当接面を貫通するとともに前記第一貫装孔と合わせて前記受け部材の貫装孔を成す前記第二貫装孔が形成され、前記凸面を前記凹面に当接させつつ前記胴体部材に対して揺動可能な当接部材と、
を有するものである。
【００１７】
請求項５においては、
前記第二基準面に当接する第三基準面、並びに、前記第三基準面が前記第二基準面に当接しているときに前記第二部材の軸部材および螺合部材をこれらに当接せずに収容する収容室が形成される第三部材を具備するものである。
【００１８】
請求項６においては、
少なくとも三つの嵌合部材および前記少なくとも三つの嵌合部材を結んだ仮想平面に平行な第一基準面が形成される本体部材を備える第一部材と、
前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能であり、前記第一部材に係合しているときに前記第一基準面に平行となる第二基準面が形成される第二部材と、
を具備し、傘歯車の歯面を測定するための基準を設定する歯面測定基準設定装置を用いた歯面測定基準設定方法であって、
前記第一部材の少なくとも三つの嵌合部材をそれぞれ前記傘歯車の異なる歯溝に嵌合する嵌合工程と、
前記第一部材の少なくとも三つの嵌合部材がそれぞれ前記傘歯車の異なる歯溝に嵌合した状態を保持しつつ、前記第一部材に摺動可能に係合している前記第二部材に前記傘歯車を固定する固定工程と、
を具備するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、傘歯車の歯面に基づいて傘歯車の外部に傘歯車の測定基準を設定することが可能である、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下では図１、図２および図４を用いて本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態である歯面測定基準設定装置１００について説明する。
図１に示す歯面測定基準設定装置１００は傘歯車１の歯面を測定するための基準を設定するものである。
「傘歯車の歯面を測定するための基準」は、より詳細には傘歯車の向き（姿勢）および傘歯車の位置を特定するための基準を指す。
【００２１】
傘歯車１は本発明に係る傘歯車の実施の一形態である。本実施形態の傘歯車１は自動車のデファレンシャルギヤ（差動ギヤ）を構成する部材の一つであり、冷間鍛造により製造される。
傘歯車１の外形は概ね円錐台形状であり、縮径側端面２および拡径側端面３からなる一対の端面および円錐面（一対の端面に連なる曲面）を有する。
縮径側端面２は傘歯車１の一対の端面のうち、直径が小さい方の端面である。
拡径側端面３は傘歯車１の一対の端面のうち、直径が大きい方の端面である。
傘歯車１の円錐面には複数の歯４・４・・・が形成される。歯４は傘歯車１の円錐面に形成される複数の歯溝のうち隣り合う二つの歯溝で挟まれる凸条の部分である。
歯４はそれぞれ歯先面５および一対の歯面６・６を有する。
歯先面５は歯４を構成する凸条の頂面を成す面であり、傘歯車１の円錐面を兼ねる。
一対の歯面６・６は歯４を構成する凸条の壁面を成す面である。歯面６・６の一端は歯先面５に連なる。
傘歯車１には歯底面７・７・・・が形成される。歯底面７は傘歯車１に形成される複数の歯溝の底を成す面であり、それぞれ隣り合う歯４・４の歯面６・６の他端に連なる。
傘歯車１には貫通孔８が形成される。貫通孔８は縮径側端面２と拡径側端面３とを連通する（貫通孔８の一端は縮径側端面２に開口し、貫通孔８の他端は拡径側端面３に開口する）。貫通孔８の中心線と傘歯車１の軸線９とは一致する。
本実施形態の傘歯車１はいわゆる「直歯傘歯車（Ｓｔｒａｉｇｈｔ ｂｅｖｅｌ ｇｅａｒ）」であり、傘歯車１の歯溝の長手方向が傘歯車１の円錐面（歯先面５・５・・・を繋ぐ曲面）の母線に一致する。
【００２２】
本実施形態の傘歯車１は直歯傘歯車であるが、本発明に係る歯面測定基準設定装置および本発明に係る歯面測定基準設定方法の適用範囲はこれに限定されない。
すなわち、本発明に係る歯面測定基準設定装置および本発明に係る歯面測定基準設定方法を「斜歯傘歯車（Ｈｅｌｉｃａｌ ｂｅｖｅｌ ｇｅａｒ）」、「曲歯傘歯車（Ｓｐｉｒａｌ ｂｅｖｅｌ ｇｅａｒ）」等、種々の傘歯車に適用可能である。
【００２３】
図１に示す如く、歯面測定基準設定装置１００は第一部材１１０、第二部材１２０および第三部材１３０を具備する。
【００２４】
第一部材１１０は本発明に係る第一部材の実施の一形態である。
第一部材１１０は三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１および本体部材１１４を備える。
【００２５】
嵌合部材１１１は本発明に係る嵌合部材の実施の一形態であり、傘歯車１に形成される複数の歯溝の互いに異なる位置に嵌合する部材である。嵌合部材１１１はボール部材１１２およびピン部材１１３を有する。
【００２６】
ボール部材１１２は本発明に係るボール部材の実施の一形態であり、嵌合部材１１１のうち実際に傘歯車１に形成される歯溝に嵌合する（隣り合う二つの歯４・４の互いに対向する歯面６・６に当接する）球状の部材である。
なお、本実施形態のボール部材１１２の形状は真球状（真円を当該真縁の中心点を通る軸を中心として回転することにより得られる回転体の形状）であるが、本発明はこれに限定されない。本発明に係るボール部材の他の形状の例としては、歪んだ球状（楕円を短軸または長軸を中心として回転することにより得られる回転体の形状）等が挙げられる。
【００２７】
ピン部材１１３は本発明に係るピン部材の実施の一形態であり、ボール部材１１２を本体部材１１４に固定する部材である。
本実施形態のピン部材１１３は略円柱形状の部材であり、ピン部材１１３の直径はボール部材１１２の直径よりもやや小さい。ピン部材１１３の一端部はボール部材１１２に固定され、他端部は本体部材１１４（より詳細には、後述する底板１１５）に固定される。
【００２８】
なお、本実施形態の嵌合部材１１１はボール部材１１２およびピン部材１１３の二つの部材からなり、ピン部材１１３の一端部にボール部材１１２をネジ止め、接着等の方法で固定するが、本発明に係る嵌合部材はこれに限定されない。例えば、嵌合部材１１１を構成するボール部材１１２およびピン部材１１３を一体成形しても良い。
【００２９】
本体部材１１４は本発明に係る本体部材の実施の一形態であり、底板１１５および一対の壁板１１６・１１６を有する。
【００３０】
底板１１５は一対の板面を有し、当該板面に垂直な方向から見て略正方形の板状の部材である。底板１１５の一対の板面は互いに平行かつ平滑であり、当該一対の板面の一方が第一基準面１１５ａを成す。
底板１１５には孔１１５ｂが形成される。孔１１５ｂは底板１１５の一対の板面の中央部において一対の板面を連通する（孔１１５ｂの一端は一対の板面の一方（第一基準面１１５ａ）の中央部に開口し、孔１１５ｂの他端は一対の板面の他方の中央部に開口する）。
【００３１】
底板１１５の一対の板面の他方（第一基準面１１５ａの反対側となる板面）には三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１、より詳細にはピン部材１１３・１１３・１１３の他端部が固定（本実施形態ではネジ止め）される。
【００３２】
図２に示す如く、底板１１５の一対の板面の他方において三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１が固定される位置は、底板１１５に形成される孔１１５ｂの中心線、すなわち底板１１５の中心線１１５ｃを中心とする同心円上に設定される。
また、隣り合う嵌合部材１１１・１１１の位相差（底板１１５の一対の板面に垂直な方向から見て、隣り合う嵌合部材１１１の一方が固定される位置および底板１１５の中心線１１５ｃを結ぶ直線と、隣り合う嵌合部材１１１の他方が固定される位置および底板１１５の中心線１１５ｃを結ぶ直線と、の成す角度）は、傘歯車１のピッチ（隣り合う歯溝間の位相差）の整数倍となる。
さらに、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１は同形状であり、第一基準面１１５ａに平行な面である底板１１５の一対の板面の他方に固定される。
従って、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１をそれぞれ理想的な形状（設計図通りの形状）の傘歯車１の互いに異なる歯溝に嵌合した場合、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１における傘歯車１の歯溝との嵌合部位（歯面６・６・・・との当接部位）を結んだ仮想平面３０（図４参照）は傘歯車１の軸線９に垂直となり、第一基準面１１５ａに平行となり、かつ、底板１１５の中心線１１５ｃと傘歯車１の軸線９とは一致する（一直線となる）。すなわち、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１により支持される理想的な形状の傘歯車１の第一基準面１１５ａに対する姿勢および位置は一義的に定まる。
【００３３】
本実施形態では、底板１１５の一対の板面に垂直な方向から見て三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１を頂点とする三角形は中心線１１５ｃと交差する（三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１を頂点とする三角形の内側に中心線１１５ｃが配置される）。
このように三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１を配置することにより、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１により支持される傘歯車１の姿勢が安定する（自重あるいは外力に起因する第一部材１１０に対する傘歯車１の姿勢の変動を抑制することが可能である）。
特に、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１により支持される傘歯車１の姿勢を安定させる観点からは、隣り合う嵌合部材１１１・１１１の位相差をそれぞれ１２０°または１２０°に近い値に設定することが望ましい。
【００３４】
本実施形態の第一部材１１０は三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１を備え、これらにより傘歯車１を支持するが、本発明に係る第一部材はこれに限定されず、四つ以上の嵌合部材を備えても良い。
ただし、嵌合部材を四つ以上備え、かつ各嵌合部材における傘歯車の歯溝との嵌合部位の第一基準面からの高さが揃っていない場合には、これらの嵌合部材の中から三つの嵌合部材を選択する組み合わせの数だけ傘歯車の歯溝との嵌合部位を結んだ仮想平面を設定し得ることとなり、第一部材に対する傘歯車の姿勢および位置を一義的に定めることが困難となる。
従って、各嵌合部材における傘歯車の歯溝との嵌合部位の第一基準面からの高さを精度良く揃えることにより、傘歯車の歯溝との嵌合部位を結んだ仮想平面を一義的に定める（ひいては、第一部材に対する傘歯車の姿勢および位置を一義的に定める）ことが望ましい。
【００３５】
一対の壁板１１６・１１６は一対の板面を有する板状の部材であり、当該板面に垂直な方向から見て略長方形の板状の部材である。
一対の壁板１１６・１１６の一端部は底板１１５における対向する一対の端面にそれぞれ固定される。底板１１５に固定された一対の壁板１１６・１１６は底板１１５に固定された嵌合部材１１１・１１１・１１１を挟んで板面が平行となる。
一対の壁板１１６・１１６の互いに対向する板面には、それぞれ摺動溝１１６ａ・１１６ａが形成される。
底板１１５に固定された一対の壁板１１６・１１６の摺動溝１１６ａ・１１６ａの長手方向は底板１１５の中心線１１５ｃの長手方向に対して平行であり、第一基準面１１５ａに対して垂直である。
【００３６】
第二部材１２０は本発明に係る第二部材の実施の一形態である。
第二部材１２０は軸部材１２１、受け部材１２２、スペーサ１２５、ナット１２６およびナット１２７を備える。
【００３７】
軸部材１２１は本発明に係る軸部材の実施の一形態である。
軸部材１２１は貫装部１２１ａおよび係合部１２１ｂを有する。
【００３８】
貫装部１２１ａは本発明に係る貫装部の実施の一形態であり、軸部材１２１のうち傘歯車１の貫通孔８に貫装される部分である。貫装部１２１ａは概ね円柱形状であり、その外径は貫通孔８の内径よりも小さい。
貫通孔８に貫装された貫装部１２１ａの外周面と傘歯車１の貫通孔８の内周面との間にはある程度の大きさの隙間が形成されるため、貫装部１２１ａは軸線９に垂直な方向（傘歯車１の半径方向）にある程度移動することが可能である。
【００３９】
係合部１２１ｂは本発明に係る係合部の実施の一形態であり、軸部材１２１のうち傘歯車１の縮径側端面に係合する部分である。係合部１２１ｂは貫装部１２１ａの一端部に延設される。
係合部１２１ｂは概ね円柱形状であり、貫装部１２１ａおよび係合部１２１ｂは同心となる。すなわち、軸部材１２１の中心線および係合部１２１ｂの中心線は一直線となり、これらは軸部材１２１の軸線１２１ｄを成す。
係合部１２１ｂの外径は貫装部１２１ａよりも大きく、傘歯車１の貫通孔８の内径よりも大きく、かつ第一部材１１０（の底板１１５）に形成された孔１１５ｂよりも小さい。
係合部１２１ｂの外周面と第一部材１１０に形成された孔１１５ｂの内周面との間にはある程度の大きさの隙間が形成されるため、軸部材１２１は第一部材１１０に形成された孔１１５ｂを貫通する（通過する）ことが可能である。
【００４０】
貫装部１２１ａの他端部（係合部１２１ｂが延設される方の端部の反対側の端部）には雄ネジ１２１ｃが形成される。
【００４１】
受け部材１２２は本発明に係る受け部材の実施の一形態である。
受け部材１２２は胴体部材１２３および当接部材１２４を有する。
【００４２】
胴体部材１２３は本発明に係る胴体部材の実施の一形態であり、受け部材１２２のうち第一部材１１０に摺動可能に係合する機能を果たす部材である。
胴体部材１２３は板状の部材であり、胴体部材１２３には第二基準面１２３ａ、凹面１２３ｂ、第一貫装孔１２３ｃ、係合凸条１２３ｄ・１２３ｄおよび係合穴１２３ｅ・１２３ｅが形成される。
【００４３】
第二基準面１２３ａは胴体部材１２３の表裏一対の板面の一方を成す面である。
第二基準面１２３ａは平滑な面であり、胴体部材１２３の一対の端面に対して垂直である。胴体部材１２３の一対の端面は互いに平行であり、かつ胴体部材１２３の一対の端面の間隔は一対の壁板１１６・１１６の互いに対向する板面の間隔と略同じである（厳密には、胴体部材１２３の一対の端面の間隔は一対の壁板１１６・１１６の互いに対向する板面の間隔よりもわずかに小さい）。
【００４４】
凹面１２３ｂは胴体部材１２３の表裏一対の板面の他方を成す面であり、所定の曲率半径の窪んだ球面である。
【００４５】
第一貫装孔１２３ｃは第二基準面１２３ａおよび凹面１２３ｂを貫通する孔である。
第一貫装孔１２３ｃの内径は軸部材１２１の貫装部１２１ａの外径と略同じである（厳密には、第一貫装孔１２３ｃの内径は軸部材１２１の貫装部１２１ａの外径よりもわずかに大きい）。
従って、軸部材１２１の貫装部１２１ａが第一貫装孔１２３ｃに貫装されることにより、軸部材１２１は胴体部材１２３に摺動可能に支持される。
【００４６】
係合凸条１２３ｄ・１２３ｄはそれぞれ胴体部材１２３の一対の端面に形成される突起である。係合凸条１２３ｄ・１２３ｄは第二基準面１２３ａに対して垂直な方向に延び、かつ胴体部材１２３の一対の端面に垂直な方向に突出した形状を有する。係合凸条１２３ｄ・１２３ｄは一対の壁板１１６・１１６の互いに対向する板面に形成された摺動溝１１６ａ・１１６ａに係合する。係合凸条１２３ｄ・１２３ｄの幅はいずれも摺動溝１１６ａ・１１６ａの幅と略同じである（厳密には、係合凸条１２３ｄ・１２３ｄの幅は摺動溝１１６ａ・１１６ａの幅よりもわずかに小さい）。
【００４７】
係合穴１２３ｅ・１２３ｅはいずれも第二基準面１２３ａに開口する穴である。
【００４８】
係合凸条１２３ｄ・１２３ｄがそれぞれ摺動溝１１６ａ・１１６ａに係合することにより、胴体部材１２３は一対の壁板１１６・１１６ひいては第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動することが可能である。
また、第一部材１１０に係合しているとき、第一基準面１１５ａに平行な方向への胴体部材１２３の移動は規制される。
【００４９】
一対の壁板１１６・１１６の対向する板面（摺動溝１１６ａ・１１６ａが形成される面）は第一基準面１１５ａに垂直である。
また、第一部材１１０に摺動可能に係合した胴体部材１２３の一対の端面は一対の壁板１１６・１１６の対向する板面に当接し、胴体部材１２３の一対の端面は第二基準面１２３ａに垂直である。
従って、胴体部材１２３が第一部材１１０に係合しているときには第二基準面１２３ａは第一基準面１１５ａに平行となり、胴体部材１２３が第一部材１１０に対して摺動しても第二基準面１２３ａと第一基準面１１５ａとが互いに平行な状態が保持される。
【００５０】
第一貫装孔１２３ｃは胴体部材１２３の中央部に配置され、第一貫装孔１２３ｃの長手方向は第二基準面１２３ａに垂直である。
従って、第一部材１１０に係合している胴体部材１２３の第一貫装孔１２３ｃに貫装される軸部材１２１の軸線１２１ｄ、第一部材１１０の底板１１５の中心線１１５ｃ、および三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１がそれぞれ異なる歯溝に嵌合している傘歯車１の軸線９は一致する（一直線となる）。
【００５１】
当接部材１２４は本発明に係る当接部材の実施の一形態であり、受け部材１２２のうち傘歯車１の拡径側端面３に当接する機能を果たす部材である。
当接部材１２４は概ね円盤形状の部材であり、当接部材１２４には凸面１２４ａ、当接面１２４ｂおよび第二貫装孔１２４ｃが形成される。
【００５２】
凸面１２４ａは当接部材１２４の表裏一対の盤面の一方を成す面である。凸面１２４ａは突出した球面であり、凸面１２４ａの曲率半径は凹面１２３ｂの曲率半径と略同じである。
当接部材１２４は凸面１２４ａを凹面１２３ｂに当接させつつ胴体部材１２３に対して揺動する（凸面１２４ａおよび凹面１２３ｂを球面とする仮想的な球の中心からの距離を一定に保持しつつ移動する）ことが可能である。
【００５３】
当接面１２４ｂは当接部材１２４の表裏一対の盤面の他方を成す面である。当接面１２４ｂは平滑であり、傘歯車１の拡径側端面３に当接する。
【００５４】
第二貫装孔１２４ｃは凸面１２４ａおよび当接面１２４ｂを貫通する孔である。
第二貫装孔１２４ｃの内径は軸部材１２１の貫装部１２１ａの外径よりも大きく、第二貫装孔１２４ｃに軸部材１２１の貫装部１２１ａを貫装したとき、貫装部１２１ａの外周面と第二貫装孔１２４ｃの内周面との間にはある程度の隙間が形成される。
【００５５】
胴体部材１２３の第一貫装孔１２３ｃと当接部材１２４の第二貫装孔１２４ｃとを合わせたものは、胴体部材１２３の第二基準面１２３ａから当接部材１２４の当接面１２４ｂまでを貫通する孔、すなわち「受け部材１２２の第二基準面１２３ａおよび当接面１２４ｂを貫通する孔」を成す。
従って、第一貫装孔１２３ｃは本発明に係る第一貫通孔の実施の一形態であり、第二貫装孔１２４ｃは本発明に係る第二貫装孔の実施の一形態であり、第一貫装孔１２３ｃと第二貫装孔１２４ｃとを合わせたものは本発明に係る貫装孔の実施の一形態である。
【００５６】
スペーサ１２５は中央部に貫通孔が形成された円盤形状の部材である。スペーサ１２５は「受け部材１２２の第二基準面１２３ａおよび当接面１２４ｂを貫通する孔」に貫装された軸部材１２１の貫装部１２１ａにおいて第二基準面１２３ａから突出している部分に遊嵌される。
【００５７】
ナット１２６およびナット１２７は本発明に係る螺合部材の実施の一形態である。
ナット１２６およびナット１２７は傘歯車１の貫通孔８および「受け部材１２２の第二基準面１２３ａおよび当接面１２４ｂを貫通する孔」に貫装された軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部（に形成された雄ネジ１２１ｃ）に螺合する。
【００５８】
ナット１２６を締め付けることにより、軸部材１２１は第二基準面１２３ａに接近する方向に引き寄せられ、軸部材１２１の係合部１２１ｂの端面（貫装部１２１ａおよび係合部１２１ｂの境界部分）が傘歯車１の縮径側端面２に当接し、傘歯車１の拡径側端面３が当接面１２４ｂに当接し、スペーサ１２５の一対の盤面がそれぞれ第二基準面１２３ａおよびナット１２６に当接する。
その結果、傘歯車１は受け部材１２２に強固に（受け部材１２２に対する姿勢および位置を変更不能に）固定される。
さらに、ナット１２７を締め付けてナット１２６に当接させることにより、ナット１２６が弛むこと（ひいては、傘歯車１が受け部材１２２に固定された状態が解除されること）を抑止することが可能である。
【００５９】
第三部材１３０は本発明に係る第三部材の実施の一形態である。
本実施形態の第三部材１３０は支持部材１３１・１３２および係合ピン１３４・１３５を備える。
【００６０】
支持部材１３１・１３２はいずれも直方体形状の部材であり、重力が作用する方向に対して垂直な面（水平面）であるテーブル面２０に所定の間隔を空けて固定される。
支持部材１３１・１３２の上下方向の高さは同じであり、支持部材１３１・１３２の上面は第三基準面１３３を成す。
テーブル面２０に固定された第三部材１３０（支持部材１３１・１３２）の第三基準面１３３は、テーブル面２０に平行である。
【００６１】
係合ピン１３４・１３５はいずれも略円柱形状の部材であり、それぞれ支持部材１３１・１３２に固定される。支持部材１３１・１３２にそれぞれ固定された係合ピン１３４・１３５は、第三基準面１３３から上方に突出する。
第二基準面１２３ａを第三基準面１３３に当接させつつ受け部材１２２を第三部材１３０に載置したとき、係合ピン１３４・１３５はそれぞれ係合穴１２３ｅ・１２３ｅに嵌合し、第三部材１３０に載置された受け部材１２２の位置は一義的に定まる。
また、このとき軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部（第二基準面１２３ａから突出している部分）、スペーサ１２５、ナット１２６およびナット１２７は支持部材１３１・１３２に挟まれた空間である収容室１３６に収容され、支持部材１３１・１３２（第三部材１３０）に当接しない。
本実施形態では係合ピン１３４・１３５をそれぞれ係合穴１２３ｅ・１２３ｅに嵌合することにより第三部材１３０に載置された受け部材１２２の位置を一義的に定めるが、本発明はこれに限定されない。
例えば、受け部材の四つの側面にそれぞれ当接する突起を第三部材の第三基準面上に設けても良い。
【００６２】
以下では、図３から図９を用いて歯面測定基準設定装置１００を用いた傘歯車１の三次元形状測定方法について説明する。
図３に示す如く、歯面測定基準設定装置１００を用いた傘歯車１の三次元形状測定方法は嵌合工程Ｓ１１００、固定工程Ｓ１２００、円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００、位置決め工程Ｓ２２００、形状測定工程Ｓ２３００を具備する。
歯面測定基準設定装置１００を用いた傘歯車１の三次元形状測定方法を構成するこれらの工程のうち、前半部を成す嵌合工程Ｓ１１００および固定工程Ｓ１２００を合わせたものは歯面測定基準設定装置１００を用いた傘歯車１の三次元形状測定方法の予備的作業たる基準設定作業に属し、後半部を成す円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００、位置決め工程Ｓ２２００および形状測定工程Ｓ２３００を合わせたものは歯面測定基準設定装置１００を用いた傘歯車１の三次元形状測定方法の実際の測定作業（実測定作業）に属する。
そして、嵌合工程Ｓ１１００および固定工程Ｓ１２００を合わせたものは本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態に相当する。
【００６３】
嵌合工程Ｓ１１００は第一部材１１０の三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１をそれぞれ傘歯車１の異なる歯溝に嵌合する工程である。
図４に示す如く、嵌合工程Ｓ１１００において、まず第一基準面１１５ａが下向きとなる姿勢で第一部材１１０が所定の位置に配置される。
次に、縮径側端面２が下向きとなる姿勢で傘歯車１が第一部材１１０の一対の壁板１１６・１１６で挟まれる空間に収容され、傘歯車１に形成される複数の歯溝のそれぞれ異なるものに三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１が嵌合される。
その結果、傘歯車１は第一部材１１０に支持され、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１における傘歯車１の歯溝との嵌合部位（歯面６・６・・・との当接部位）を結んだ仮想平面３０は第一基準面１１５ａに平行となり、かつ、底板１１５の中心線１１５ｃと傘歯車１の軸線９とは一致する。
なお、傘歯車１の円錐頂点４０、すなわち各歯溝のピッチ円錐線４１・４１・・・が交差する点は軸線９上にあるため、嵌合工程Ｓ１１００の終了時点では円錐頂点４０は中心線１１５ｃ上にある。
【００６４】
ピッチ円錐線４１は傘歯車１の各コーンディスタンスにおけるピッチ円を結んだ線（より厳密には、傘歯車１の軸線９を含む平面と各ピッチ円との交点を結んだ線）を成す。
なお、「ピッチ円」は傘歯車１を摩擦車（一対の端面およびこれらに挟まれる外周面を有する円錐台形状を有し、当該外周面の摩擦により駆動力を伝達するもの）に置き換えたときの外周面の断面形状（傘歯車１の軸線９に垂直な断面の形状）に相当する。
ピッチ円錐線４１・４１・・・は傘歯車１の軸線９に対してピッチ円錐角δだけ傾斜した直線群として設定される。
ここで、ピッチ円錐角δは、傘歯車１の歯数がＺ１、傘歯車１に噛合する他の傘歯車（不図示）の歯数がＺ２である場合に、（１）Ｚ１≦Ｚ２の場合にはδ＝Ａｒｃｔａｎ（Ｚ１／Ｚ２）［°］で表され、（２）Ｚ１＞Ｚ２の場合にはδ＝９０−Ａｒｃｔａｎ（Ｚ２／Ｚ１）［°］で表される。
【００６５】
以下では、傘歯車１の歯面６・６・・・の三次元形状が十分な精度を有しており（設計データに対する寸法誤差が許容範囲内に収まっており）、かつ、拡径側端面３が仮想平面３０に対して平行ではない（仮想平面３０に対して所定の角度θだけ傾斜している）場合について説明を行う。
嵌合工程Ｓ１１００が終了したら、固定工程Ｓ１２００に移行する。
【００６６】
固定工程Ｓ１２００は第一部材１１０の三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１がそれぞれ傘歯車１の異なる歯溝に嵌合した状態を保持しつつ、第一部材１１０に摺動可能に係合している第二部材１２０に傘歯車１を固定する工程である。
図３に示す如く、本実施形態では、固定工程Ｓ１２００は貫装工程Ｓ１２１０、当接工程Ｓ１２２０および締結工程Ｓ１２３０を備える。
【００６７】
貫装工程Ｓ１２１０は傘歯車１に軸部材１２１を貫装する工程である。
図５に示す如く、貫装工程Ｓ１２１０において、軸部材１２１は孔１１５ｂから第一部材１１０の一対の壁板１１６・１１６で挟まれる空間に進入し、傘歯車１の貫通孔８に貫装される。
貫装工程Ｓ１２１０が終了したら、当接工程Ｓ１２２０に移行する。
【００６８】
当接工程Ｓ１２２０は受け部材１２２の当接面１２４ｂを傘歯車１の拡径側端面３に当接させる工程である。
図６に示す如く、当接工程Ｓ１２２０において、まず受け部材１２２が当接面１２４ｂを下向きとする姿勢（第二基準面１２３ａを上向きとする姿勢）で第一部材１１０（一対の壁板１１６・１１６）に係合し、軸部材１２１の貫装部１２１ａが受け部材１２２の貫装孔（第一貫装孔１２３ｃおよび第二貫装孔１２４ｃを合わせたもの）に貫装される。
次に、受け部材１２２が第一部材１１０に係合しつつ下方に摺動し、当接面１２４ｂが傘歯車１の拡径側端面３に当接する。
本実施形態では拡径側端面３が仮想平面３０に対して平行ではないが、当接部材１２４が胴体部材１２３に対して揺動することにより、当接面１２４ｂを傘歯車１の拡径側端面３に均一に当接させる（当接面１２４ｂを傘歯車１の拡径側端面３の広い領域に当接させる）ことが可能である。
なお、第二貫装孔１２４ｃの内径は軸部材１２１の貫装部１２１ａの外径よりも大きく、貫装部１２１ａの外周面と第二貫装孔１２４ｃの内周面との間にはある程度の隙間が形成されるため、当接部材１２４が胴体部材１２３に対してある程度揺動しても第二貫装孔１２４ｃの内周面が貫装部１２１ａの外周面に当接することはない。
当接工程Ｓ１２２０が終了したら、締結工程Ｓ１２３０に移行する。
【００６９】
締結工程Ｓ１２３０はナット１２６およびナット１２７を軸部材１２１に螺合することにより傘歯車１を受け部材１２２に締結する工程である。
図７に示す如く、締結工程Ｓ１２３０において、まずスペーサ１２５が軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部（第二基準面１２３ａよりも上方に突出している部分）に外嵌される。
次に、ナット１２６が軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部に螺装され、締め付けられる。
続いて、ナット１２７が軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部に螺装され、締め付けられる。
ナット１２６およびナット１２７を締め付けることにより、仮想平面３０、第一基準面１１５ａおよび第二基準面１２３ａが互いに平行、かつ軸線９、中心線１１５ｃおよび軸線１２１ｄが一直線となる状態で傘歯車１が受け部材１２２に固定されることとなる。
また、仮に図７において受け部材１２２を上方に摺動させることにより第一部材１１０を第二部材１２０から取り外した場合でも、第二部材１２０および第二部材１２０に固定された傘歯車１は、仮想平面３０および第二基準面１２３ａが互いに平行、かつ軸線９および軸線１２１ｄが一直線となる状態を保持することが可能である。
すなわち、寸法精度が傘歯車１の他の部分よりも高い傘歯車１の歯面６・６・・・に基づいて一義的に定められる平面であり、三次元形状を測定する際に基準として利用することが望ましい面である仮想平面３０に対して平行な関係を有する第二基準面１２３ａを、傘歯車１の外部に傘歯車１と一体化した状態で（第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものを移動したり、あるいは姿勢変更したりしても仮想平面３０と第二基準面１２３ａとが平行な関係が保持可能な状態で）設定することが可能である。
締結工程Ｓ１２３０が終了したら、固定工程Ｓ１２００が終了し、円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００に移行する。
【００７０】
円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００は第二基準面１２３ａに対する円錐頂点４０の位置を算出する工程である。
図８に示す如く、円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００において、まず、第一部材１１０、第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものを回転させることによりその姿勢が上下逆に変更される。
次に、係合ピン１３４・１３５がそれぞれ係合穴１２３ｅ・１２３ｅに嵌合するとともに第二基準面１２３ａが第三基準面１３３に当接した状態で、第一部材１１０、第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものが第三部材１３０に載置される。
続いて、第一基準面１１５ａから第二基準面１２３ａまでの距離Ｌ１が測定される。
距離Ｌ１を測定する方法としては既知のあらゆる測距方法を採用することが可能である。
既知の測距方法の例としては、ノギスあるいはメジャーを用いる方法、光学式の測距装置を用いる方法等が挙げられる。
続いて、距離Ｌ１の測定値に基づいて、第二基準面１２３ａから円錐頂点４０までの距離Ｌが算出される。
図８に示す如く、第二基準面１２３ａから円錐頂点４０までの距離Ｌは、第一基準面１１５ａから第二基準面１２３ａまでの距離Ｌ１、仮想平面３０から第一基準面１１５ａまでの距離Ｌ２、および仮想平面３０から円錐頂点４０までの距離Ｌ３を用いて、数式「Ｌ＝Ｌ１−Ｌ２＋Ｌ３」で表される。
仮想平面３０から第一基準面１１５ａまでの距離Ｌ２および仮想平面３０から円錐頂点４０までの距離Ｌ３は、いずれも傘歯車１および第一部材１１０の設計図における形状に基づいて一義的に定まる値であり、定数として予め設定することが可能である。
従って、数式「Ｌ＝Ｌ１−Ｌ２＋Ｌ３」に距離Ｌ１の測定値、並びに距離Ｌ２および距離Ｌ３の設定値を代入することにより、第二基準面１２３ａから円錐頂点４０までの距離Ｌを算出することが可能である。
円錐頂点４０はその性質上軸線９上にあり、第二部材１２０に固定されているときの傘歯車１の軸線９は第二基準面１２３ａに対して垂直であり、かつ軸線９と第一基準面１１５ａとの交点の位置は一義的に定まる（本実施形態の場合、第二部材１２０の設計上、第二基準面１２３ａの中心点に一致する）ので、第二基準面１２３ａに対する円錐頂点４０の位置が特定される。
円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００が終了したら、位置決め工程Ｓ２２００に移行する。
【００７１】
本実施形態では第二基準面１２３ａに対する傘歯車１の位置（高さ）を特定する方法として第二基準面１２３ａから円錐頂点４０までの距離Ｌを算出したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、傘歯車の歯先面を滑らかに繋いだ円錐の頂点あるいは傘歯車の歯底面を滑らかに繋いだ円錐の頂点から第二基準面までの距離を算出し、これらの算出結果に基づいて第二基準面に対する傘歯車の位置（高さ）を特定しても良い。
【００７２】
位置決め工程Ｓ２２００は、第二基準面１２３ａに基づいて、第二部材１２０に固定された傘歯車１を位置決めする（より詳細には、傘歯車１の三次元形状測定を行う装置に対して所定の位置に所定の姿勢で固定する）工程である。
図９に示す如く、位置決め工程Ｓ２２００において、まず第一部材１１０を上方に摺動させることにより、第一部材１１０が第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものから取り外される。
本実施形態では、円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００において第一部材１１０、第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものを載置した位置（第三部材１３０の上）が傘歯車１の歯面６・６・・・の三次元形状の測定を行う位置を兼ねるため、第一部材１１０が第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものから取り外された時点で第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものの位置決めが終了する。
テーブル面２０から第三基準面１３３までの距離Ｌ４（第三部材１３０の高さＬ４）は既知の値であるため、テーブル面２０から第二部材１２０を介して第三部材１３０に載置された傘歯車１の円錐頂点４０までの距離は円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００において算出された距離Ｌと距離Ｌ４の和（＝Ｌ＋Ｌ４）で表すことが可能である。また、第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものは第三部材１３０の所定の位置（係合ピン１３４・１３５がそれぞれ係合穴１２３ｅ・１２３ｅに嵌合する位置）に所定の姿勢（第二基準面１２３ａが第三基準面１３３に当接する姿勢）で固定されるため、テーブル面２０に対する円錐頂点４０の位置および傘歯車１の姿勢を特定することが可能である。
位置決め工程Ｓ２２００が終了したら、形状測定工程Ｓ２３００に移行する。
【００７３】
形状測定工程Ｓ２３００は、三次元形状測定装置を用いて傘歯車１の歯面６・６・・・の三次元形状を測定する工程である。
「三次元形状測定装置」には接触式の三次元形状測定装置（例えば、プローブを歯面に当接させつつ走査することにより歯面の三次元形状を測定する装置等）、非接触式の三次元形状測定装置（例えば、歯面にレーザ光を照射しつつ走査して反射光を検出することにより歯面の三次元形状を測定する装置、同一の歯面を複数の異なる方向から撮像し、得られた画像に基づいて歯面の三次元形状を測定する装置等）等、既知のあらゆる三次元形状測定装置が含まれる。
図９に示す如く、本実施形態の歯面測定基準設定装置１００の場合、第一部材１１０を第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものから取り外すことにより、傘歯車１の歯面６・６・・・の側方および上方が歯面測定基準設定装置１００を構成する部材等により遮られることがなく、三次元形状測定を容易に行うことが可能である。
【００７４】
以上の如く、歯面測定基準設定装置１００は、
傘歯車１の歯面６・６・・・を測定するための基準を設定するものであって、
傘歯車１に形成される複数の歯溝のうち互いに異なる歯溝に嵌合する三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１および三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１における傘歯車１の歯溝との嵌合部位（本実施形態の場合、ボール部材１１２と歯面６との当接部位）を結んだ仮想平面３０に平行な第一基準面１１５ａが形成される本体部材１１４を備える第一部材１１０と、
第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動可能であり、第一部材１１０に係合しているときに第一基準面１１５ａに平行となる第二基準面１２３ａが形成され、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１が互いに異なる歯溝に嵌合した傘歯車１が固定される第二部材１２０と、
を具備する。
このように構成することは、以下の利点を有する。
すなわち、歯面測定基準設定装置１００は、傘歯車１において他の部分よりも寸法精度が高い歯面６・６・・・に嵌合する第一部材１１０に歯面６・６・・・に基づいて設定される仮想平面３０に平行な第一基準面１１５ａを形成し、第一部材１１０に係合しつつ摺動可能な第二部材１２０に第一基準面１１５ａに平行な第二基準面１２３ａを形成するとともに第二部材１２０に傘歯車１を固定することにより、傘歯車１の外部に第二基準面１２３ａを設定することが可能である。
また、歯面測定基準設定装置１００は、第二基準面１２３ａに対する傘歯車１の円錐頂点４０の位置を容易に特定することが可能である。
従って、歯面測定基準設定装置１００は、傘歯車１の測定基準（傘歯車１の位置および姿勢を特定するために用いるものであり、本実施形態では第二基準面１２３ａおよび円錐頂点４０を合わせたものがこれに相当する）を容易に設定することが可能である。
さらに、歯面測定基準設定装置１００は、第二基準面１２３ａを傘歯車１の外部かつ拡径側端面３を挟んで歯４・４・・・の反対側となる位置に設定するとともに傘歯車１と第二部材１２０との位置関係（ひいては、歯面６・６・・・と第二基準面１２３ａとの位置関係）を保持しつつ第一部材１１０を傘歯車１および第二部材１２０を合わせたものから取り外し可能とすることにより、歯面６・６・・・の測定を容易とする（第一部材１１０により歯面６・６・・・の測定が阻害されることがない）。
【００７５】
また、嵌合部材１１１は、
傘歯車１の歯溝に嵌合するボール部材１１２と、
ボール部材１１２を本体部材１１４に固定するピン部材１１３と、
を有する。
このように構成することにより、第一部材１１０は傘歯車１の歯溝以外の部分に接触することなく傘歯車１を支持することが可能であり、傘歯車１の仮想平面３０と第一基準面１１５ａとの位置関係を適正に（互いに平行に）設定することが可能である。
【００７６】
また、第二部材１２０は、
傘歯車１に形成された軸線方向の貫通孔８に貫装される貫装部１２１ａおよび貫装部１２１ａの一端部に延設されるとともに傘歯車１の縮径側端面２に係合する係合部１２１ｂを有する軸部材１２１と、
第二基準面１２３ａおよび傘歯車１の拡径側端面３に当接する当接面１２４ｂが表裏に形成されるとともに第二基準面１２３ａおよび当接面１２４ｂを貫通する貫装孔（第一貫装孔１２３ｃおよび第二貫装孔１２４ｃを合わせたもの）が形成され、第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動可能な受け部材１２２と、
傘歯車１の貫通孔８および受け部材１２２の貫装孔に貫装された軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部に螺合することにより拡径側端面３が当接面１２４ｂに当接した状態で傘歯車１を受け部材１２２に固定するナット１２６・１２７と、
を備える。
このように構成することにより、仮想平面３０と第二基準面１２３ａとが平行となる姿勢を保持しつつ傘歯車１を第二部材１２０に容易に固定することが可能である。
【００７７】
また、受け部材１２２は、
第二基準面１２３ａおよび球状の凹面１２３ｂが表裏に形成されるとともに第二基準面１２３ａおよび凹面１２３ｂを貫通する第一貫装孔１２３ｃが形成され、第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動可能な胴体部材１２３と、
凹面１２３ｂに当接する球状の凸面１２４ａおよび傘歯車１の拡径側端面３に当接する当接面１２４ｂが表裏に形成され、凸面１２４ａおよび当接面１２４ｂを貫通するとともに第一貫装孔１２３ｃと合わせて受け部材１２２の貫装孔を成す第二貫装孔１２４ｃが形成され、凸面１２４ａを凹面１２３ｂに当接させつつ胴体部材１２３に対して揺動可能な当接部材１２４と、
を有する。
このように構成することにより、傘歯車１の拡径側端面３が仮想平面３０に対して平行でない場合でも、当接部材１２４が胴体部材１２３に対して揺動することにより当接面１２４ｂを傘歯車１の拡径側端面３に均一に当接させる（当接面１２４ｂを傘歯車１の拡径側端面３の広い領域に当接させる）ことが可能であり、仮想平面３０と第二基準面１２３ａとが平行となる姿勢を保持しつつ傘歯車１を第二部材１２０に確実に固定することが可能である。
【００７８】
また、歯面測定基準設定装置１００は、
第二基準面１２３ａに当接する第三基準面１３３、並びに、第三基準面１３３が第二基準面１２３ａに当接しているときに第二部材１２０の軸部材１２１およびナット１２６・１２７をこれらに当接せずに収容する収容室１３６が形成される第三部材１３０を具備する。
このように構成することにより、傘歯車１および第二部材１２０を合わせたものを所定の位置に所定の姿勢で容易に配置することが可能である。
【００７９】
また、本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態は、
三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１および三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１を結んだ仮想平面３０に平行な第一基準面１１５ａが形成される本体部材１１４を備える第一部材１１０と、
第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動可能であり、第一部材１１０に係合しているときに第一基準面１１５ａに平行となる第二基準面１２３ａが形成される第二部材１２０と、
を具備し、傘歯車１の歯面６・６・・・を測定するための基準を設定する歯面測定基準設定装置１００を用いた歯面測定基準設定方法であって、
第一部材１１０の三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１をそれぞれ傘歯車１の異なる歯溝に嵌合する嵌合工程Ｓ１１００と、
第一部材１１０の三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１がそれぞれ傘歯車１の異なる歯溝に嵌合した状態を保持しつつ、第一部材１１０に摺動可能に係合している第二部材１２０に傘歯車１を固定する固定工程Ｓ１２００と、
を具備する。
このように構成することは、以下の利点を有する。
すなわち、本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態によれば、傘歯車１において他の部分よりも寸法精度が高い歯面６・６・・・に嵌合する第一部材１１０に歯面６・６・・・に基づいて設定される仮想平面３０に平行な第一基準面１１５ａを形成し、第一部材１１０に係合しつつ摺動可能な第二部材１２０に第一基準面１１５ａに平行な第二基準面１２３ａを形成するとともに第二部材１２０に傘歯車１を固定することにより、傘歯車１の外部に第二基準面１２３ａを設定することが可能である。
また、本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態によれば、第二基準面１２３ａに対する傘歯車１の円錐頂点４０の位置を容易に特定することが可能である。
従って、本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態によれば、傘歯車１の測定基準（傘歯車１の位置および姿勢を特定するために用いるものであり、本実施形態では第二基準面１２３ａおよび円錐頂点４０を合わせたものがこれに相当する）を容易に設定することが可能である。
さらに、本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態によれば、第二基準面１２３ａを傘歯車１の外部かつ拡径側端面３を挟んで歯４・４・・・の反対側となる位置に設定するとともに傘歯車１と第二部材１２０との位置関係（ひいては、歯面６・６・・・と第二基準面１２３ａとの位置関係）を保持しつつ第一部材１１０を傘歯車１および第二部材１２０を合わせたものから取り外し可能とすることにより、歯面６・６・・・の測定が容易である（第一部材１１０により歯面６・６・・・の測定が阻害されることがない）。
【００８０】
図１、図２、および図４から図９に示す本実施形態の歯面測定基準設定装置１００は第一部材１１０、第二部材１２０および第三部材１３０を具備するが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図１０に示す如く、第二部材１２０において当接面１２４ｂの反対側の板面から突出する軸部材１２１の他端部よりも長い複数の突起を当該板面に形成し、当該複数の突起の先端面を第二基準面１２３ａとすることにより、図１に示す第三部材１３０を省略することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図２】本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態における第一部材を示す底面図。
【図３】本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態を示すフロー図。
【図４】嵌合工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図５】固定工程のうち貫装工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図６】固定工程のうち当接工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図７】固定工程のうち締結工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図８】円錐頂点位置算出工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図９】位置決め工程および形状測定工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図１０】本発明に係る歯面測定基準設定装置の別実施形態を示す側面断面図。
【符号の説明】
【００８２】
１ 傘歯車
６ 歯面
３０ 仮想平面
１００ 歯面測定基準設定装置
１１０ 第一部材
１１１ 嵌合部材
１１４ 本体部材
１１５ａ 第一基準面
１２０ 第二部材
１２３ａ 第二基準面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傘歯車の歯面形状を測定する技術に関する。
より詳細には、傘歯車の歯面と一定の関係を有する基準面を設定し、当該基準面を用いて測定時の傘歯車の姿勢を決定することにより測定精度を向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、傘歯車の歯面形状あるいはピッチ（隣り合う二つの歯の間隔）を測定する装置が知られている。例えば、特許文献１および特許文献２に記載の如くである。
【０００３】
特許文献１に記載の装置は傘歯車の歯面形状を測定する装置であり、傘歯車を傘歯車の拡径側端面（傘歯車の軸線に垂直な一対の端面のうち、外径が大きい方の端面）に当接しつつ回転可能に支持するとともに傾斜可能な（板面の角度を変更可能な）傾斜板および傘歯車の歯面に当接するスタイラスを具備する。
特許文献１に記載の装置は、傾斜板に回転可能に支持された傘歯車の「歯すじ」がスタイラスの移動（摺動）方向に対して垂直となるように傾斜板の傾斜角度を調整することにより、傘歯車の歯面形状（実質的には、傘歯車の周面断面形状）を測定する。
【０００４】
特許文献２に記載の装置は傘歯車のピッチを測定する装置であり、傘歯車の歯溝に嵌合して傘歯車を支持する三本の位置決めピンおよび傘歯車の拡径側端面に当接して三本の位置決めピンに押し付けるベベルギヤ押さえを具備する。
特許文献２に記載の装置は、三本の位置決めピンのうち一本の位置決めピンを移動不能に固定し、残りの二本の位置決めピンを傘歯車の軸線を中心とする円周上に沿って移動可能に支持し、当該二本の位置決めピンの基準位置（傘歯車に形成される歯溝のピッチが設計値となるときの位置）からの変位量を測定することにより傘歯車のピッチを算出する。
【０００５】
しかし、特許文献１および特許文献２に記載の装置は、いずれも傘歯車の拡径側端面を基準として傘歯車を装置の所定の位置に所定の姿勢で固定するものであるため、傘歯車の拡径側端面の形状が傘歯車毎にばらつく場合には十分な測定精度を確保することが困難であるという問題を有する。
【０００６】
特に、冷間鍛造により製造される傘歯車の場合、成形時のスプリングバック、芯抜き加工（傘歯車を軸支する回転軸を貫装するための貫通孔を形成する加工）時の変形、浸炭時の歪み等に起因して、一対の端面、歯底面のエッジ部分（歯底面において一対の端面に隣接する部分）および歯先面のエッジ部分（歯先面において一対の端面に隣接する部分）の寸法精度が歯面の寸法精度に比べて低い。また、成形時の材料の流動不足により歯先面のエッジ部分に欠肉部が生じる場合もあり、このような欠肉部も寸法精度の低下の原因となる。
【０００７】
従って、冷間鍛造により製造される傘歯車の拡径側端面は、平滑面でなく曲面となっている、あるいは傘歯車の軸線に対して傾斜している（傘歯車の軸線に対して垂直でない）場合があり、このような拡径側端面を基準として傘歯車を所定の位置に固定しても所望の姿勢（向き）で固定することが困難であり、ひいては十分な測定精度を確保することが困難である。
【０００８】
また、傘歯車の歯面を基準として傘歯車を所定の位置に所定の姿勢で保持しつつ軸中心に回転させることにより、傘歯車に形成される貫通孔（傘歯車の回転可能に支持する回転軸が貫装される孔）の振れ、すなわち貫通孔の軸線が傘歯車の歯面を基準として設定される軸線に対して傾斜しているか否かを測定する装置も知られている。例えば、特許文献３に記載の如くである。
【０００９】
特許文献３に記載の装置は、回転可能に支持される円盤形状のベース、ベースの上方の盤面に固定される三個以上の球体およびダイヤルゲージを具備し、球体をそれぞれ傘歯車の歯溝に嵌合させることにより傘歯車の歯面を基準とする軸線とベースの回転中心線とを一致した状態で傘歯車をベースに固定し、ベースおよび傘歯車を一体的に回転させつつダイヤルゲージを傘歯車の貫通孔の内周面に当接させることにより貫通孔の振れを測定する。
【００１０】
しかし、特許文献３に記載の装置は、貫通孔の振れの測定時に三個以上の球体が常に傘歯車の歯溝に嵌合している（歯面に当接している）ため、接触式および非接触式のいずれの方式においても歯面形状を測定することが困難であるという問題を有する。
【特許文献１】特開平１−１４７３０１号公報
【特許文献２】特開平３−３３６０９号公報
【特許文献３】特開平９−３０４０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、傘歯車の歯面に基づいて傘歯車の外部に傘歯車の測定基準を設定することが可能な歯面測定基準設定装置および歯面測定基準設定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１３】
即ち、請求項１においては、
傘歯車の歯面を測定するための基準を設定する歯面測定基準設定装置であって、
前記傘歯車に形成される複数の歯溝のうち互いに異なる歯溝に嵌合する少なくとも三つの嵌合部材および前記少なくとも三つの嵌合部材における前記傘歯車の歯溝との嵌合部位を結んだ仮想平面に平行な第一基準面が形成される本体部材を備える第一部材と、
前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能であり、前記第一部材に係合しているときに前記第一基準面に平行となる第二基準面が形成され、前記少なくとも三つの嵌合部材が互いに異なる歯溝に嵌合した前記傘歯車が固定される第二部材と、
を具備するものである。
【００１４】
請求項２においては、
前記嵌合部材は、
前記傘歯車の歯溝に嵌合するボール部材と、
前記ボール部材を前記本体部材に固定するピン部材と、
を有するものである。
【００１５】
請求項３においては、
前記第二部材は、
前記傘歯車に形成された軸線方向の貫通孔に貫装される貫装部および前記貫装部の一端部に延設されるとともに前記傘歯車の縮径側端面に係合する係合部を有する軸部材と、
前記第二基準面および前記傘歯車の拡径側端面に当接する当接面が表裏に形成されるとともに前記第二基準面および前記当接面を貫通する貫装孔が形成され、前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能な受け部材と、
前記傘歯車の貫通孔および前記受け部材の貫装孔に貫装された前記軸部材の貫装部の他端部に螺合することにより前記拡径側端面が前記当接面に当接した状態で前記傘歯車を受け部材に固定する螺合部材と、
を備えるものである。
【００１６】
請求項４においては、
前記受け部材は、
前記第二基準面および球状の凹面が表裏に形成されるとともに前記第二基準面および前記凹面を貫通する第一貫装孔が形成され、前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能な胴体部材と、
前記凹面に当接する球状の凸面および前記傘歯車の拡径側端面に当接する前記当接面が表裏に形成され、前記凸面および前記当接面を貫通するとともに前記第一貫装孔と合わせて前記受け部材の貫装孔を成す前記第二貫装孔が形成され、前記凸面を前記凹面に当接させつつ前記胴体部材に対して揺動可能な当接部材と、
を有するものである。
【００１７】
請求項５においては、
前記第二基準面に当接する第三基準面、並びに、前記第三基準面が前記第二基準面に当接しているときに前記第二部材の軸部材および螺合部材をこれらに当接せずに収容する収容室が形成される第三部材を具備するものである。
【００１８】
請求項６においては、
少なくとも三つの嵌合部材および前記少なくとも三つの嵌合部材を結んだ仮想平面に平行な第一基準面が形成される本体部材を備える第一部材と、
前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能であり、前記第一部材に係合しているときに前記第一基準面に平行となる第二基準面が形成される第二部材と、
を具備し、傘歯車の歯面を測定するための基準を設定する歯面測定基準設定装置を用いた歯面測定基準設定方法であって、
前記第一部材の少なくとも三つの嵌合部材をそれぞれ前記傘歯車の異なる歯溝に嵌合する嵌合工程と、
前記第一部材の少なくとも三つの嵌合部材がそれぞれ前記傘歯車の異なる歯溝に嵌合した状態を保持しつつ、前記第一部材に摺動可能に係合している前記第二部材に前記傘歯車を固定する固定工程と、
を具備するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、傘歯車の歯面に基づいて傘歯車の外部に傘歯車の測定基準を設定することが可能である、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下では図１、図２および図４を用いて本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態である歯面測定基準設定装置１００について説明する。
図１に示す歯面測定基準設定装置１００は傘歯車１の歯面を測定するための基準を設定するものである。
「傘歯車の歯面を測定するための基準」は、より詳細には傘歯車の向き（姿勢）および傘歯車の位置を特定するための基準を指す。
【００２１】
傘歯車１は本発明に係る傘歯車の実施の一形態である。本実施形態の傘歯車１は自動車のデファレンシャルギヤ（差動ギヤ）を構成する部材の一つであり、冷間鍛造により製造される。
傘歯車１の外形は概ね円錐台形状であり、縮径側端面２および拡径側端面３からなる一対の端面および円錐面（一対の端面に連なる曲面）を有する。
縮径側端面２は傘歯車１の一対の端面のうち、直径が小さい方の端面である。
拡径側端面３は傘歯車１の一対の端面のうち、直径が大きい方の端面である。
傘歯車１の円錐面には複数の歯４・４・・・が形成される。歯４は傘歯車１の円錐面に形成される複数の歯溝のうち隣り合う二つの歯溝で挟まれる凸条の部分である。
歯４はそれぞれ歯先面５および一対の歯面６・６を有する。
歯先面５は歯４を構成する凸条の頂面を成す面であり、傘歯車１の円錐面を兼ねる。
一対の歯面６・６は歯４を構成する凸条の壁面を成す面である。歯面６・６の一端は歯先面５に連なる。
傘歯車１には歯底面７・７・・・が形成される。歯底面７は傘歯車１に形成される複数の歯溝の底を成す面であり、それぞれ隣り合う歯４・４の歯面６・６の他端に連なる。
傘歯車１には貫通孔８が形成される。貫通孔８は縮径側端面２と拡径側端面３とを連通する（貫通孔８の一端は縮径側端面２に開口し、貫通孔８の他端は拡径側端面３に開口する）。貫通孔８の中心線と傘歯車１の軸線９とは一致する。
本実施形態の傘歯車１はいわゆる「直歯傘歯車（Ｓｔｒａｉｇｈｔ ｂｅｖｅｌ ｇｅａｒ）」であり、傘歯車１の歯溝の長手方向が傘歯車１の円錐面（歯先面５・５・・・を繋ぐ曲面）の母線に一致する。
【００２２】
本実施形態の傘歯車１は直歯傘歯車であるが、本発明に係る歯面測定基準設定装置および本発明に係る歯面測定基準設定方法の適用範囲はこれに限定されない。
すなわち、本発明に係る歯面測定基準設定装置および本発明に係る歯面測定基準設定方法を「斜歯傘歯車（Ｈｅｌｉｃａｌ ｂｅｖｅｌ ｇｅａｒ）」、「曲歯傘歯車（Ｓｐｉｒａｌ ｂｅｖｅｌ ｇｅａｒ）」等、種々の傘歯車に適用可能である。
【００２３】
図１に示す如く、歯面測定基準設定装置１００は第一部材１１０、第二部材１２０および第三部材１３０を具備する。
【００２４】
第一部材１１０は本発明に係る第一部材の実施の一形態である。
第一部材１１０は三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１および本体部材１１４を備える。
【００２５】
嵌合部材１１１は本発明に係る嵌合部材の実施の一形態であり、傘歯車１に形成される複数の歯溝の互いに異なる位置に嵌合する部材である。嵌合部材１１１はボール部材１１２およびピン部材１１３を有する。
【００２６】
ボール部材１１２は本発明に係るボール部材の実施の一形態であり、嵌合部材１１１のうち実際に傘歯車１に形成される歯溝に嵌合する（隣り合う二つの歯４・４の互いに対向する歯面６・６に当接する）球状の部材である。
なお、本実施形態のボール部材１１２の形状は真球状（真円を当該真縁の中心点を通る軸を中心として回転することにより得られる回転体の形状）であるが、本発明はこれに限定されない。本発明に係るボール部材の他の形状の例としては、歪んだ球状（楕円を短軸または長軸を中心として回転することにより得られる回転体の形状）等が挙げられる。
【００２７】
ピン部材１１３は本発明に係るピン部材の実施の一形態であり、ボール部材１１２を本体部材１１４に固定する部材である。
本実施形態のピン部材１１３は略円柱形状の部材であり、ピン部材１１３の直径はボール部材１１２の直径よりもやや小さい。ピン部材１１３の一端部はボール部材１１２に固定され、他端部は本体部材１１４（より詳細には、後述する底板１１５）に固定される。
【００２８】
なお、本実施形態の嵌合部材１１１はボール部材１１２およびピン部材１１３の二つの部材からなり、ピン部材１１３の一端部にボール部材１１２をネジ止め、接着等の方法で固定するが、本発明に係る嵌合部材はこれに限定されない。例えば、嵌合部材１１１を構成するボール部材１１２およびピン部材１１３を一体成形しても良い。
【００２９】
本体部材１１４は本発明に係る本体部材の実施の一形態であり、底板１１５および一対の壁板１１６・１１６を有する。
【００３０】
底板１１５は一対の板面を有し、当該板面に垂直な方向から見て略正方形の板状の部材である。底板１１５の一対の板面は互いに平行かつ平滑であり、当該一対の板面の一方が第一基準面１１５ａを成す。
底板１１５には孔１１５ｂが形成される。孔１１５ｂは底板１１５の一対の板面の中央部において一対の板面を連通する（孔１１５ｂの一端は一対の板面の一方（第一基準面１１５ａ）の中央部に開口し、孔１１５ｂの他端は一対の板面の他方の中央部に開口する）。
【００３１】
底板１１５の一対の板面の他方（第一基準面１１５ａの反対側となる板面）には三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１、より詳細にはピン部材１１３・１１３・１１３の他端部が固定（本実施形態ではネジ止め）される。
【００３２】
図２に示す如く、底板１１５の一対の板面の他方において三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１が固定される位置は、底板１１５に形成される孔１１５ｂの中心線、すなわち底板１１５の中心線１１５ｃを中心とする同心円上に設定される。
また、隣り合う嵌合部材１１１・１１１の位相差（底板１１５の一対の板面に垂直な方向から見て、隣り合う嵌合部材１１１の一方が固定される位置および底板１１５の中心線１１５ｃを結ぶ直線と、隣り合う嵌合部材１１１の他方が固定される位置および底板１１５の中心線１１５ｃを結ぶ直線と、の成す角度）は、傘歯車１のピッチ（隣り合う歯溝間の位相差）の整数倍となる。
さらに、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１は同形状であり、第一基準面１１５ａに平行な面である底板１１５の一対の板面の他方に固定される。
従って、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１をそれぞれ理想的な形状（設計図通りの形状）の傘歯車１の互いに異なる歯溝に嵌合した場合、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１における傘歯車１の歯溝との嵌合部位（歯面６・６・・・との当接部位）を結んだ仮想平面３０（図４参照）は傘歯車１の軸線９に垂直となり、第一基準面１１５ａに平行となり、かつ、底板１１５の中心線１１５ｃと傘歯車１の軸線９とは一致する（一直線となる）。すなわち、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１により支持される理想的な形状の傘歯車１の第一基準面１１５ａに対する姿勢および位置は一義的に定まる。
【００３３】
本実施形態では、底板１１５の一対の板面に垂直な方向から見て三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１を頂点とする三角形は中心線１１５ｃと交差する（三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１を頂点とする三角形の内側に中心線１１５ｃが配置される）。
このように三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１を配置することにより、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１により支持される傘歯車１の姿勢が安定する（自重あるいは外力に起因する第一部材１１０に対する傘歯車１の姿勢の変動を抑制することが可能である）。
特に、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１により支持される傘歯車１の姿勢を安定させる観点からは、隣り合う嵌合部材１１１・１１１の位相差をそれぞれ１２０°または１２０°に近い値に設定することが望ましい。
【００３４】
本実施形態の第一部材１１０は三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１を備え、これらにより傘歯車１を支持するが、本発明に係る第一部材はこれに限定されず、四つ以上の嵌合部材を備えても良い。
ただし、嵌合部材を四つ以上備え、かつ各嵌合部材における傘歯車の歯溝との嵌合部位の第一基準面からの高さが揃っていない場合には、これらの嵌合部材の中から三つの嵌合部材を選択する組み合わせの数だけ傘歯車の歯溝との嵌合部位を結んだ仮想平面を設定し得ることとなり、第一部材に対する傘歯車の姿勢および位置を一義的に定めることが困難となる。
従って、各嵌合部材における傘歯車の歯溝との嵌合部位の第一基準面からの高さを精度良く揃えることにより、傘歯車の歯溝との嵌合部位を結んだ仮想平面を一義的に定める（ひいては、第一部材に対する傘歯車の姿勢および位置を一義的に定める）ことが望ましい。
【００３５】
一対の壁板１１６・１１６は一対の板面を有する板状の部材であり、当該板面に垂直な方向から見て略長方形の板状の部材である。
一対の壁板１１６・１１６の一端部は底板１１５における対向する一対の端面にそれぞれ固定される。底板１１５に固定された一対の壁板１１６・１１６は底板１１５に固定された嵌合部材１１１・１１１・１１１を挟んで板面が平行となる。
一対の壁板１１６・１１６の互いに対向する板面には、それぞれ摺動溝１１６ａ・１１６ａが形成される。
底板１１５に固定された一対の壁板１１６・１１６の摺動溝１１６ａ・１１６ａの長手方向は底板１１５の中心線１１５ｃの長手方向に対して平行であり、第一基準面１１５ａに対して垂直である。
【００３６】
第二部材１２０は本発明に係る第二部材の実施の一形態である。
第二部材１２０は軸部材１２１、受け部材１２２、スペーサ１２５、ナット１２６およびナット１２７を備える。
【００３７】
軸部材１２１は本発明に係る軸部材の実施の一形態である。
軸部材１２１は貫装部１２１ａおよび係合部１２１ｂを有する。
【００３８】
貫装部１２１ａは本発明に係る貫装部の実施の一形態であり、軸部材１２１のうち傘歯車１の貫通孔８に貫装される部分である。貫装部１２１ａは概ね円柱形状であり、その外径は貫通孔８の内径よりも小さい。
貫通孔８に貫装された貫装部１２１ａの外周面と傘歯車１の貫通孔８の内周面との間にはある程度の大きさの隙間が形成されるため、貫装部１２１ａは軸線９に垂直な方向（傘歯車１の半径方向）にある程度移動することが可能である。
【００３９】
係合部１２１ｂは本発明に係る係合部の実施の一形態であり、軸部材１２１のうち傘歯車１の縮径側端面に係合する部分である。係合部１２１ｂは貫装部１２１ａの一端部に延設される。
係合部１２１ｂは概ね円柱形状であり、貫装部１２１ａおよび係合部１２１ｂは同心となる。すなわち、軸部材１２１の中心線および係合部１２１ｂの中心線は一直線となり、これらは軸部材１２１の軸線１２１ｄを成す。
係合部１２１ｂの外径は貫装部１２１ａよりも大きく、傘歯車１の貫通孔８の内径よりも大きく、かつ第一部材１１０（の底板１１５）に形成された孔１１５ｂよりも小さい。
係合部１２１ｂの外周面と第一部材１１０に形成された孔１１５ｂの内周面との間にはある程度の大きさの隙間が形成されるため、軸部材１２１は第一部材１１０に形成された孔１１５ｂを貫通する（通過する）ことが可能である。
【００４０】
貫装部１２１ａの他端部（係合部１２１ｂが延設される方の端部の反対側の端部）には雄ネジ１２１ｃが形成される。
【００４１】
受け部材１２２は本発明に係る受け部材の実施の一形態である。
受け部材１２２は胴体部材１２３および当接部材１２４を有する。
【００４２】
胴体部材１２３は本発明に係る胴体部材の実施の一形態であり、受け部材１２２のうち第一部材１１０に摺動可能に係合する機能を果たす部材である。
胴体部材１２３は板状の部材であり、胴体部材１２３には第二基準面１２３ａ、凹面１２３ｂ、第一貫装孔１２３ｃ、係合凸条１２３ｄ・１２３ｄおよび係合穴１２３ｅ・１２３ｅが形成される。
【００４３】
第二基準面１２３ａは胴体部材１２３の表裏一対の板面の一方を成す面である。
第二基準面１２３ａは平滑な面であり、胴体部材１２３の一対の端面に対して垂直である。胴体部材１２３の一対の端面は互いに平行であり、かつ胴体部材１２３の一対の端面の間隔は一対の壁板１１６・１１６の互いに対向する板面の間隔と略同じである（厳密には、胴体部材１２３の一対の端面の間隔は一対の壁板１１６・１１６の互いに対向する板面の間隔よりもわずかに小さい）。
【００４４】
凹面１２３ｂは胴体部材１２３の表裏一対の板面の他方を成す面であり、所定の曲率半径の窪んだ球面である。
【００４５】
第一貫装孔１２３ｃは第二基準面１２３ａおよび凹面１２３ｂを貫通する孔である。
第一貫装孔１２３ｃの内径は軸部材１２１の貫装部１２１ａの外径と略同じである（厳密には、第一貫装孔１２３ｃの内径は軸部材１２１の貫装部１２１ａの外径よりもわずかに大きい）。
従って、軸部材１２１の貫装部１２１ａが第一貫装孔１２３ｃに貫装されることにより、軸部材１２１は胴体部材１２３に摺動可能に支持される。
【００４６】
係合凸条１２３ｄ・１２３ｄはそれぞれ胴体部材１２３の一対の端面に形成される突起である。係合凸条１２３ｄ・１２３ｄは第二基準面１２３ａに対して垂直な方向に延び、かつ胴体部材１２３の一対の端面に垂直な方向に突出した形状を有する。係合凸条１２３ｄ・１２３ｄは一対の壁板１１６・１１６の互いに対向する板面に形成された摺動溝１１６ａ・１１６ａに係合する。係合凸条１２３ｄ・１２３ｄの幅はいずれも摺動溝１１６ａ・１１６ａの幅と略同じである（厳密には、係合凸条１２３ｄ・１２３ｄの幅は摺動溝１１６ａ・１１６ａの幅よりもわずかに小さい）。
【００４７】
係合穴１２３ｅ・１２３ｅはいずれも第二基準面１２３ａに開口する穴である。
【００４８】
係合凸条１２３ｄ・１２３ｄがそれぞれ摺動溝１１６ａ・１１６ａに係合することにより、胴体部材１２３は一対の壁板１１６・１１６ひいては第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動することが可能である。
また、第一部材１１０に係合しているとき、第一基準面１１５ａに平行な方向への胴体部材１２３の移動は規制される。
【００４９】
一対の壁板１１６・１１６の対向する板面（摺動溝１１６ａ・１１６ａが形成される面）は第一基準面１１５ａに垂直である。
また、第一部材１１０に摺動可能に係合した胴体部材１２３の一対の端面は一対の壁板１１６・１１６の対向する板面に当接し、胴体部材１２３の一対の端面は第二基準面１２３ａに垂直である。
従って、胴体部材１２３が第一部材１１０に係合しているときには第二基準面１２３ａは第一基準面１１５ａに平行となり、胴体部材１２３が第一部材１１０に対して摺動しても第二基準面１２３ａと第一基準面１１５ａとが互いに平行な状態が保持される。
【００５０】
第一貫装孔１２３ｃは胴体部材１２３の中央部に配置され、第一貫装孔１２３ｃの長手方向は第二基準面１２３ａに垂直である。
従って、第一部材１１０に係合している胴体部材１２３の第一貫装孔１２３ｃに貫装される軸部材１２１の軸線１２１ｄ、第一部材１１０の底板１１５の中心線１１５ｃ、および三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１がそれぞれ異なる歯溝に嵌合している傘歯車１の軸線９は一致する（一直線となる）。
【００５１】
当接部材１２４は本発明に係る当接部材の実施の一形態であり、受け部材１２２のうち傘歯車１の拡径側端面３に当接する機能を果たす部材である。
当接部材１２４は概ね円盤形状の部材であり、当接部材１２４には凸面１２４ａ、当接面１２４ｂおよび第二貫装孔１２４ｃが形成される。
【００５２】
凸面１２４ａは当接部材１２４の表裏一対の盤面の一方を成す面である。凸面１２４ａは突出した球面であり、凸面１２４ａの曲率半径は凹面１２３ｂの曲率半径と略同じである。
当接部材１２４は凸面１２４ａを凹面１２３ｂに当接させつつ胴体部材１２３に対して揺動する（凸面１２４ａおよび凹面１２３ｂを球面とする仮想的な球の中心からの距離を一定に保持しつつ移動する）ことが可能である。
【００５３】
当接面１２４ｂは当接部材１２４の表裏一対の盤面の他方を成す面である。当接面１２４ｂは平滑であり、傘歯車１の拡径側端面３に当接する。
【００５４】
第二貫装孔１２４ｃは凸面１２４ａおよび当接面１２４ｂを貫通する孔である。
第二貫装孔１２４ｃの内径は軸部材１２１の貫装部１２１ａの外径よりも大きく、第二貫装孔１２４ｃに軸部材１２１の貫装部１２１ａを貫装したとき、貫装部１２１ａの外周面と第二貫装孔１２４ｃの内周面との間にはある程度の隙間が形成される。
【００５５】
胴体部材１２３の第一貫装孔１２３ｃと当接部材１２４の第二貫装孔１２４ｃとを合わせたものは、胴体部材１２３の第二基準面１２３ａから当接部材１２４の当接面１２４ｂまでを貫通する孔、すなわち「受け部材１２２の第二基準面１２３ａおよび当接面１２４ｂを貫通する孔」を成す。
従って、第一貫装孔１２３ｃは本発明に係る第一貫通孔の実施の一形態であり、第二貫装孔１２４ｃは本発明に係る第二貫装孔の実施の一形態であり、第一貫装孔１２３ｃと第二貫装孔１２４ｃとを合わせたものは本発明に係る貫装孔の実施の一形態である。
【００５６】
スペーサ１２５は中央部に貫通孔が形成された円盤形状の部材である。スペーサ１２５は「受け部材１２２の第二基準面１２３ａおよび当接面１２４ｂを貫通する孔」に貫装された軸部材１２１の貫装部１２１ａにおいて第二基準面１２３ａから突出している部分に遊嵌される。
【００５７】
ナット１２６およびナット１２７は本発明に係る螺合部材の実施の一形態である。
ナット１２６およびナット１２７は傘歯車１の貫通孔８および「受け部材１２２の第二基準面１２３ａおよび当接面１２４ｂを貫通する孔」に貫装された軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部（に形成された雄ネジ１２１ｃ）に螺合する。
【００５８】
ナット１２６を締め付けることにより、軸部材１２１は第二基準面１２３ａに接近する方向に引き寄せられ、軸部材１２１の係合部１２１ｂの端面（貫装部１２１ａおよび係合部１２１ｂの境界部分）が傘歯車１の縮径側端面２に当接し、傘歯車１の拡径側端面３が当接面１２４ｂに当接し、スペーサ１２５の一対の盤面がそれぞれ第二基準面１２３ａおよびナット１２６に当接する。
その結果、傘歯車１は受け部材１２２に強固に（受け部材１２２に対する姿勢および位置を変更不能に）固定される。
さらに、ナット１２７を締め付けてナット１２６に当接させることにより、ナット１２６が弛むこと（ひいては、傘歯車１が受け部材１２２に固定された状態が解除されること）を抑止することが可能である。
【００５９】
第三部材１３０は本発明に係る第三部材の実施の一形態である。
本実施形態の第三部材１３０は支持部材１３１・１３２および係合ピン１３４・１３５を備える。
【００６０】
支持部材１３１・１３２はいずれも直方体形状の部材であり、重力が作用する方向に対して垂直な面（水平面）であるテーブル面２０に所定の間隔を空けて固定される。
支持部材１３１・１３２の上下方向の高さは同じであり、支持部材１３１・１３２の上面は第三基準面１３３を成す。
テーブル面２０に固定された第三部材１３０（支持部材１３１・１３２）の第三基準面１３３は、テーブル面２０に平行である。
【００６１】
係合ピン１３４・１３５はいずれも略円柱形状の部材であり、それぞれ支持部材１３１・１３２に固定される。支持部材１３１・１３２にそれぞれ固定された係合ピン１３４・１３５は、第三基準面１３３から上方に突出する。
第二基準面１２３ａを第三基準面１３３に当接させつつ受け部材１２２を第三部材１３０に載置したとき、係合ピン１３４・１３５はそれぞれ係合穴１２３ｅ・１２３ｅに嵌合し、第三部材１３０に載置された受け部材１２２の位置は一義的に定まる。
また、このとき軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部（第二基準面１２３ａから突出している部分）、スペーサ１２５、ナット１２６およびナット１２７は支持部材１３１・１３２に挟まれた空間である収容室１３６に収容され、支持部材１３１・１３２（第三部材１３０）に当接しない。
本実施形態では係合ピン１３４・１３５をそれぞれ係合穴１２３ｅ・１２３ｅに嵌合することにより第三部材１３０に載置された受け部材１２２の位置を一義的に定めるが、本発明はこれに限定されない。
例えば、受け部材の四つの側面にそれぞれ当接する突起を第三部材の第三基準面上に設けても良い。
【００６２】
以下では、図３から図９を用いて歯面測定基準設定装置１００を用いた傘歯車１の三次元形状測定方法について説明する。
図３に示す如く、歯面測定基準設定装置１００を用いた傘歯車１の三次元形状測定方法は嵌合工程Ｓ１１００、固定工程Ｓ１２００、円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００、位置決め工程Ｓ２２００、形状測定工程Ｓ２３００を具備する。
歯面測定基準設定装置１００を用いた傘歯車１の三次元形状測定方法を構成するこれらの工程のうち、前半部を成す嵌合工程Ｓ１１００および固定工程Ｓ１２００を合わせたものは歯面測定基準設定装置１００を用いた傘歯車１の三次元形状測定方法の予備的作業たる基準設定作業に属し、後半部を成す円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００、位置決め工程Ｓ２２００および形状測定工程Ｓ２３００を合わせたものは歯面測定基準設定装置１００を用いた傘歯車１の三次元形状測定方法の実際の測定作業（実測定作業）に属する。
そして、嵌合工程Ｓ１１００および固定工程Ｓ１２００を合わせたものは本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態に相当する。
【００６３】
嵌合工程Ｓ１１００は第一部材１１０の三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１をそれぞれ傘歯車１の異なる歯溝に嵌合する工程である。
図４に示す如く、嵌合工程Ｓ１１００において、まず第一基準面１１５ａが下向きとなる姿勢で第一部材１１０が所定の位置に配置される。
次に、縮径側端面２が下向きとなる姿勢で傘歯車１が第一部材１１０の一対の壁板１１６・１１６で挟まれる空間に収容され、傘歯車１に形成される複数の歯溝のそれぞれ異なるものに三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１が嵌合される。
その結果、傘歯車１は第一部材１１０に支持され、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１における傘歯車１の歯溝との嵌合部位（歯面６・６・・・との当接部位）を結んだ仮想平面３０は第一基準面１１５ａに平行となり、かつ、底板１１５の中心線１１５ｃと傘歯車１の軸線９とは一致する。
なお、傘歯車１の円錐頂点４０、すなわち各歯溝のピッチ円錐線４１・４１・・・が交差する点は軸線９上にあるため、嵌合工程Ｓ１１００の終了時点では円錐頂点４０は中心線１１５ｃ上にある。
【００６４】
ピッチ円錐線４１は傘歯車１の各コーンディスタンスにおけるピッチ円を結んだ線（より厳密には、傘歯車１の軸線９を含む平面と各ピッチ円との交点を結んだ線）を成す。
なお、「ピッチ円」は傘歯車１を摩擦車（一対の端面およびこれらに挟まれる外周面を有する円錐台形状を有し、当該外周面の摩擦により駆動力を伝達するもの）に置き換えたときの外周面の断面形状（傘歯車１の軸線９に垂直な断面の形状）に相当する。
ピッチ円錐線４１・４１・・・は傘歯車１の軸線９に対してピッチ円錐角δだけ傾斜した直線群として設定される。
ここで、ピッチ円錐角δは、傘歯車１の歯数がＺ１、傘歯車１に噛合する他の傘歯車（不図示）の歯数がＺ２である場合に、（１）Ｚ１≦Ｚ２の場合にはδ＝Ａｒｃｔａｎ（Ｚ１／Ｚ２）［°］で表され、（２）Ｚ１＞Ｚ２の場合にはδ＝９０−Ａｒｃｔａｎ（Ｚ２／Ｚ１）［°］で表される。
【００６５】
以下では、傘歯車１の歯面６・６・・・の三次元形状が十分な精度を有しており（設計データに対する寸法誤差が許容範囲内に収まっており）、かつ、拡径側端面３が仮想平面３０に対して平行ではない（仮想平面３０に対して所定の角度θだけ傾斜している）場合について説明を行う。
嵌合工程Ｓ１１００が終了したら、固定工程Ｓ１２００に移行する。
【００６６】
固定工程Ｓ１２００は第一部材１１０の三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１がそれぞれ傘歯車１の異なる歯溝に嵌合した状態を保持しつつ、第一部材１１０に摺動可能に係合している第二部材１２０に傘歯車１を固定する工程である。
図３に示す如く、本実施形態では、固定工程Ｓ１２００は貫装工程Ｓ１２１０、当接工程Ｓ１２２０および締結工程Ｓ１２３０を備える。
【００６７】
貫装工程Ｓ１２１０は傘歯車１に軸部材１２１を貫装する工程である。
図５に示す如く、貫装工程Ｓ１２１０において、軸部材１２１は孔１１５ｂから第一部材１１０の一対の壁板１１６・１１６で挟まれる空間に進入し、傘歯車１の貫通孔８に貫装される。
貫装工程Ｓ１２１０が終了したら、当接工程Ｓ１２２０に移行する。
【００６８】
当接工程Ｓ１２２０は受け部材１２２の当接面１２４ｂを傘歯車１の拡径側端面３に当接させる工程である。
図６に示す如く、当接工程Ｓ１２２０において、まず受け部材１２２が当接面１２４ｂを下向きとする姿勢（第二基準面１２３ａを上向きとする姿勢）で第一部材１１０（一対の壁板１１６・１１６）に係合し、軸部材１２１の貫装部１２１ａが受け部材１２２の貫装孔（第一貫装孔１２３ｃおよび第二貫装孔１２４ｃを合わせたもの）に貫装される。
次に、受け部材１２２が第一部材１１０に係合しつつ下方に摺動し、当接面１２４ｂが傘歯車１の拡径側端面３に当接する。
本実施形態では拡径側端面３が仮想平面３０に対して平行ではないが、当接部材１２４が胴体部材１２３に対して揺動することにより、当接面１２４ｂを傘歯車１の拡径側端面３に均一に当接させる（当接面１２４ｂを傘歯車１の拡径側端面３の広い領域に当接させる）ことが可能である。
なお、第二貫装孔１２４ｃの内径は軸部材１２１の貫装部１２１ａの外径よりも大きく、貫装部１２１ａの外周面と第二貫装孔１２４ｃの内周面との間にはある程度の隙間が形成されるため、当接部材１２４が胴体部材１２３に対してある程度揺動しても第二貫装孔１２４ｃの内周面が貫装部１２１ａの外周面に当接することはない。
当接工程Ｓ１２２０が終了したら、締結工程Ｓ１２３０に移行する。
【００６９】
締結工程Ｓ１２３０はナット１２６およびナット１２７を軸部材１２１に螺合することにより傘歯車１を受け部材１２２に締結する工程である。
図７に示す如く、締結工程Ｓ１２３０において、まずスペーサ１２５が軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部（第二基準面１２３ａよりも上方に突出している部分）に外嵌される。
次に、ナット１２６が軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部に螺装され、締め付けられる。
続いて、ナット１２７が軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部に螺装され、締め付けられる。
ナット１２６およびナット１２７を締め付けることにより、仮想平面３０、第一基準面１１５ａおよび第二基準面１２３ａが互いに平行、かつ軸線９、中心線１１５ｃおよび軸線１２１ｄが一直線となる状態で傘歯車１が受け部材１２２に固定されることとなる。
また、仮に図７において受け部材１２２を上方に摺動させることにより第一部材１１０を第二部材１２０から取り外した場合でも、第二部材１２０および第二部材１２０に固定された傘歯車１は、仮想平面３０および第二基準面１２３ａが互いに平行、かつ軸線９および軸線１２１ｄが一直線となる状態を保持することが可能である。
すなわち、寸法精度が傘歯車１の他の部分よりも高い傘歯車１の歯面６・６・・・に基づいて一義的に定められる平面であり、三次元形状を測定する際に基準として利用することが望ましい面である仮想平面３０に対して平行な関係を有する第二基準面１２３ａを、傘歯車１の外部に傘歯車１と一体化した状態で（第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものを移動したり、あるいは姿勢変更したりしても仮想平面３０と第二基準面１２３ａとが平行な関係が保持可能な状態で）設定することが可能である。
締結工程Ｓ１２３０が終了したら、固定工程Ｓ１２００が終了し、円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００に移行する。
【００７０】
円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００は第二基準面１２３ａに対する円錐頂点４０の位置を算出する工程である。
図８に示す如く、円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００において、まず、第一部材１１０、第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものを回転させることによりその姿勢が上下逆に変更される。
次に、係合ピン１３４・１３５がそれぞれ係合穴１２３ｅ・１２３ｅに嵌合するとともに第二基準面１２３ａが第三基準面１３３に当接した状態で、第一部材１１０、第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものが第三部材１３０に載置される。
続いて、第一基準面１１５ａから第二基準面１２３ａまでの距離Ｌ１が測定される。
距離Ｌ１を測定する方法としては既知のあらゆる測距方法を採用することが可能である。
既知の測距方法の例としては、ノギスあるいはメジャーを用いる方法、光学式の測距装置を用いる方法等が挙げられる。
続いて、距離Ｌ１の測定値に基づいて、第二基準面１２３ａから円錐頂点４０までの距離Ｌが算出される。
図８に示す如く、第二基準面１２３ａから円錐頂点４０までの距離Ｌは、第一基準面１１５ａから第二基準面１２３ａまでの距離Ｌ１、仮想平面３０から第一基準面１１５ａまでの距離Ｌ２、および仮想平面３０から円錐頂点４０までの距離Ｌ３を用いて、数式「Ｌ＝Ｌ１−Ｌ２＋Ｌ３」で表される。
仮想平面３０から第一基準面１１５ａまでの距離Ｌ２および仮想平面３０から円錐頂点４０までの距離Ｌ３は、いずれも傘歯車１および第一部材１１０の設計図における形状に基づいて一義的に定まる値であり、定数として予め設定することが可能である。
従って、数式「Ｌ＝Ｌ１−Ｌ２＋Ｌ３」に距離Ｌ１の測定値、並びに距離Ｌ２および距離Ｌ３の設定値を代入することにより、第二基準面１２３ａから円錐頂点４０までの距離Ｌを算出することが可能である。
円錐頂点４０はその性質上軸線９上にあり、第二部材１２０に固定されているときの傘歯車１の軸線９は第二基準面１２３ａに対して垂直であり、かつ軸線９と第一基準面１１５ａとの交点の位置は一義的に定まる（本実施形態の場合、第二部材１２０の設計上、第二基準面１２３ａの中心点に一致する）ので、第二基準面１２３ａに対する円錐頂点４０の位置が特定される。
円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００が終了したら、位置決め工程Ｓ２２００に移行する。
【００７１】
本実施形態では第二基準面１２３ａに対する傘歯車１の位置（高さ）を特定する方法として第二基準面１２３ａから円錐頂点４０までの距離Ｌを算出したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、傘歯車の歯先面を滑らかに繋いだ円錐の頂点あるいは傘歯車の歯底面を滑らかに繋いだ円錐の頂点から第二基準面までの距離を算出し、これらの算出結果に基づいて第二基準面に対する傘歯車の位置（高さ）を特定しても良い。
【００７２】
位置決め工程Ｓ２２００は、第二基準面１２３ａに基づいて、第二部材１２０に固定された傘歯車１を位置決めする（より詳細には、傘歯車１の三次元形状測定を行う装置に対して所定の位置に所定の姿勢で固定する）工程である。
図９に示す如く、位置決め工程Ｓ２２００において、まず第一部材１１０を上方に摺動させることにより、第一部材１１０が第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものから取り外される。
本実施形態では、円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００において第一部材１１０、第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものを載置した位置（第三部材１３０の上）が傘歯車１の歯面６・６・・・の三次元形状の測定を行う位置を兼ねるため、第一部材１１０が第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものから取り外された時点で第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものの位置決めが終了する。
テーブル面２０から第三基準面１３３までの距離Ｌ４（第三部材１３０の高さＬ４）は既知の値であるため、テーブル面２０から第二部材１２０を介して第三部材１３０に載置された傘歯車１の円錐頂点４０までの距離は円錐頂点位置算出工程Ｓ２１００において算出された距離Ｌと距離Ｌ４の和（＝Ｌ＋Ｌ４）で表すことが可能である。また、第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものは第三部材１３０の所定の位置（係合ピン１３４・１３５がそれぞれ係合穴１２３ｅ・１２３ｅに嵌合する位置）に所定の姿勢（第二基準面１２３ａが第三基準面１３３に当接する姿勢）で固定されるため、テーブル面２０に対する円錐頂点４０の位置および傘歯車１の姿勢を特定することが可能である。
位置決め工程Ｓ２２００が終了したら、形状測定工程Ｓ２３００に移行する。
【００７３】
形状測定工程Ｓ２３００は、三次元形状測定装置を用いて傘歯車１の歯面６・６・・・の三次元形状を測定する工程である。
「三次元形状測定装置」には接触式の三次元形状測定装置（例えば、プローブを歯面に当接させつつ走査することにより歯面の三次元形状を測定する装置等）、非接触式の三次元形状測定装置（例えば、歯面にレーザ光を照射しつつ走査して反射光を検出することにより歯面の三次元形状を測定する装置、同一の歯面を複数の異なる方向から撮像し、得られた画像に基づいて歯面の三次元形状を測定する装置等）等、既知のあらゆる三次元形状測定装置が含まれる。
図９に示す如く、本実施形態の歯面測定基準設定装置１００の場合、第一部材１１０を第二部材１２０および傘歯車１を合わせたものから取り外すことにより、傘歯車１の歯面６・６・・・の側方および上方が歯面測定基準設定装置１００を構成する部材等により遮られることがなく、三次元形状測定を容易に行うことが可能である。
【００７４】
以上の如く、歯面測定基準設定装置１００は、
傘歯車１の歯面６・６・・・を測定するための基準を設定するものであって、
傘歯車１に形成される複数の歯溝のうち互いに異なる歯溝に嵌合する三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１および三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１における傘歯車１の歯溝との嵌合部位（本実施形態の場合、ボール部材１１２と歯面６との当接部位）を結んだ仮想平面３０に平行な第一基準面１１５ａが形成される本体部材１１４を備える第一部材１１０と、
第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動可能であり、第一部材１１０に係合しているときに第一基準面１１５ａに平行となる第二基準面１２３ａが形成され、三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１が互いに異なる歯溝に嵌合した傘歯車１が固定される第二部材１２０と、
を具備する。
このように構成することは、以下の利点を有する。
すなわち、歯面測定基準設定装置１００は、傘歯車１において他の部分よりも寸法精度が高い歯面６・６・・・に嵌合する第一部材１１０に歯面６・６・・・に基づいて設定される仮想平面３０に平行な第一基準面１１５ａを形成し、第一部材１１０に係合しつつ摺動可能な第二部材１２０に第一基準面１１５ａに平行な第二基準面１２３ａを形成するとともに第二部材１２０に傘歯車１を固定することにより、傘歯車１の外部に第二基準面１２３ａを設定することが可能である。
また、歯面測定基準設定装置１００は、第二基準面１２３ａに対する傘歯車１の円錐頂点４０の位置を容易に特定することが可能である。
従って、歯面測定基準設定装置１００は、傘歯車１の測定基準（傘歯車１の位置および姿勢を特定するために用いるものであり、本実施形態では第二基準面１２３ａおよび円錐頂点４０を合わせたものがこれに相当する）を容易に設定することが可能である。
さらに、歯面測定基準設定装置１００は、第二基準面１２３ａを傘歯車１の外部かつ拡径側端面３を挟んで歯４・４・・・の反対側となる位置に設定するとともに傘歯車１と第二部材１２０との位置関係（ひいては、歯面６・６・・・と第二基準面１２３ａとの位置関係）を保持しつつ第一部材１１０を傘歯車１および第二部材１２０を合わせたものから取り外し可能とすることにより、歯面６・６・・・の測定を容易とする（第一部材１１０により歯面６・６・・・の測定が阻害されることがない）。
【００７５】
また、嵌合部材１１１は、
傘歯車１の歯溝に嵌合するボール部材１１２と、
ボール部材１１２を本体部材１１４に固定するピン部材１１３と、
を有する。
このように構成することにより、第一部材１１０は傘歯車１の歯溝以外の部分に接触することなく傘歯車１を支持することが可能であり、傘歯車１の仮想平面３０と第一基準面１１５ａとの位置関係を適正に（互いに平行に）設定することが可能である。
【００７６】
また、第二部材１２０は、
傘歯車１に形成された軸線方向の貫通孔８に貫装される貫装部１２１ａおよび貫装部１２１ａの一端部に延設されるとともに傘歯車１の縮径側端面２に係合する係合部１２１ｂを有する軸部材１２１と、
第二基準面１２３ａおよび傘歯車１の拡径側端面３に当接する当接面１２４ｂが表裏に形成されるとともに第二基準面１２３ａおよび当接面１２４ｂを貫通する貫装孔（第一貫装孔１２３ｃおよび第二貫装孔１２４ｃを合わせたもの）が形成され、第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動可能な受け部材１２２と、
傘歯車１の貫通孔８および受け部材１２２の貫装孔に貫装された軸部材１２１の貫装部１２１ａの他端部に螺合することにより拡径側端面３が当接面１２４ｂに当接した状態で傘歯車１を受け部材１２２に固定するナット１２６・１２７と、
を備える。
このように構成することにより、仮想平面３０と第二基準面１２３ａとが平行となる姿勢を保持しつつ傘歯車１を第二部材１２０に容易に固定することが可能である。
【００７７】
また、受け部材１２２は、
第二基準面１２３ａおよび球状の凹面１２３ｂが表裏に形成されるとともに第二基準面１２３ａおよび凹面１２３ｂを貫通する第一貫装孔１２３ｃが形成され、第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動可能な胴体部材１２３と、
凹面１２３ｂに当接する球状の凸面１２４ａおよび傘歯車１の拡径側端面３に当接する当接面１２４ｂが表裏に形成され、凸面１２４ａおよび当接面１２４ｂを貫通するとともに第一貫装孔１２３ｃと合わせて受け部材１２２の貫装孔を成す第二貫装孔１２４ｃが形成され、凸面１２４ａを凹面１２３ｂに当接させつつ胴体部材１２３に対して揺動可能な当接部材１２４と、
を有する。
このように構成することにより、傘歯車１の拡径側端面３が仮想平面３０に対して平行でない場合でも、当接部材１２４が胴体部材１２３に対して揺動することにより当接面１２４ｂを傘歯車１の拡径側端面３に均一に当接させる（当接面１２４ｂを傘歯車１の拡径側端面３の広い領域に当接させる）ことが可能であり、仮想平面３０と第二基準面１２３ａとが平行となる姿勢を保持しつつ傘歯車１を第二部材１２０に確実に固定することが可能である。
【００７８】
また、歯面測定基準設定装置１００は、
第二基準面１２３ａに当接する第三基準面１３３、並びに、第三基準面１３３が第二基準面１２３ａに当接しているときに第二部材１２０の軸部材１２１およびナット１２６・１２７をこれらに当接せずに収容する収容室１３６が形成される第三部材１３０を具備する。
このように構成することにより、傘歯車１および第二部材１２０を合わせたものを所定の位置に所定の姿勢で容易に配置することが可能である。
【００７９】
また、本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態は、
三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１および三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１を結んだ仮想平面３０に平行な第一基準面１１５ａが形成される本体部材１１４を備える第一部材１１０と、
第一部材１１０に係合しつつ第一基準面１１５ａに垂直な方向に摺動可能であり、第一部材１１０に係合しているときに第一基準面１１５ａに平行となる第二基準面１２３ａが形成される第二部材１２０と、
を具備し、傘歯車１の歯面６・６・・・を測定するための基準を設定する歯面測定基準設定装置１００を用いた歯面測定基準設定方法であって、
第一部材１１０の三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１をそれぞれ傘歯車１の異なる歯溝に嵌合する嵌合工程Ｓ１１００と、
第一部材１１０の三つの嵌合部材１１１・１１１・１１１がそれぞれ傘歯車１の異なる歯溝に嵌合した状態を保持しつつ、第一部材１１０に摺動可能に係合している第二部材１２０に傘歯車１を固定する固定工程Ｓ１２００と、
を具備する。
このように構成することは、以下の利点を有する。
すなわち、本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態によれば、傘歯車１において他の部分よりも寸法精度が高い歯面６・６・・・に嵌合する第一部材１１０に歯面６・６・・・に基づいて設定される仮想平面３０に平行な第一基準面１１５ａを形成し、第一部材１１０に係合しつつ摺動可能な第二部材１２０に第一基準面１１５ａに平行な第二基準面１２３ａを形成するとともに第二部材１２０に傘歯車１を固定することにより、傘歯車１の外部に第二基準面１２３ａを設定することが可能である。
また、本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態によれば、第二基準面１２３ａに対する傘歯車１の円錐頂点４０の位置を容易に特定することが可能である。
従って、本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態によれば、傘歯車１の測定基準（傘歯車１の位置および姿勢を特定するために用いるものであり、本実施形態では第二基準面１２３ａおよび円錐頂点４０を合わせたものがこれに相当する）を容易に設定することが可能である。
さらに、本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態によれば、第二基準面１２３ａを傘歯車１の外部かつ拡径側端面３を挟んで歯４・４・・・の反対側となる位置に設定するとともに傘歯車１と第二部材１２０との位置関係（ひいては、歯面６・６・・・と第二基準面１２３ａとの位置関係）を保持しつつ第一部材１１０を傘歯車１および第二部材１２０を合わせたものから取り外し可能とすることにより、歯面６・６・・・の測定が容易である（第一部材１１０により歯面６・６・・・の測定が阻害されることがない）。
【００８０】
図１、図２、および図４から図９に示す本実施形態の歯面測定基準設定装置１００は第一部材１１０、第二部材１２０および第三部材１３０を具備するが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図１０に示す如く、第二部材１２０において当接面１２４ｂの反対側の板面から突出する軸部材１２１の他端部よりも長い複数の突起を当該板面に形成し、当該複数の突起の先端面を第二基準面１２３ａとすることにより、図１に示す第三部材１３０を省略することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図２】本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態における第一部材を示す底面図。
【図３】本発明に係る歯面測定基準設定方法の実施の一形態を示すフロー図。
【図４】嵌合工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図５】固定工程のうち貫装工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図６】固定工程のうち当接工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図７】固定工程のうち締結工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図８】円錐頂点位置算出工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図９】位置決め工程および形状測定工程における本発明に係る歯面測定基準設定装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図１０】本発明に係る歯面測定基準設定装置の別実施形態を示す側面断面図。
【符号の説明】
【００８２】
１ 傘歯車
６ 歯面
３０ 仮想平面
１００ 歯面測定基準設定装置
１１０ 第一部材
１１１ 嵌合部材
１１４ 本体部材
１１５ａ 第一基準面
１２０ 第二部材
１２３ａ 第二基準面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傘歯車の歯面を測定するための基準を設定する歯面測定基準設定装置であって、
前記傘歯車に形成される複数の歯溝のうち互いに異なる歯溝に嵌合する少なくとも三つの嵌合部材および前記少なくとも三つの嵌合部材における前記傘歯車の歯溝との嵌合部位を結んだ仮想平面に平行な第一基準面が形成される本体部材を備える第一部材と、
前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能であり、前記第一部材に係合しているときに前記第一基準面に平行となる第二基準面が形成され、前記少なくとも三つの嵌合部材が互いに異なる歯溝に嵌合した前記傘歯車が固定される第二部材と、
を具備する歯面測定基準設定装置。
【請求項２】
前記嵌合部材は、
前記傘歯車の歯溝に嵌合するボール部材と、
前記ボール部材を前記本体部材に固定するピン部材と、
を有する請求項１に記載の歯面測定基準設定装置。
【請求項３】
前記第二部材は、
前記傘歯車に形成された軸線方向の貫通孔に貫装される貫装部および前記貫装部の一端部に延設されるとともに前記傘歯車の縮径側端面に係合する係合部を有する軸部材と、
前記第二基準面および前記傘歯車の拡径側端面に当接する当接面が表裏に形成されるとともに前記第二基準面および前記当接面を貫通する貫装孔が形成され、前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能な受け部材と、
前記傘歯車の貫通孔および前記受け部材の貫装孔に貫装された前記軸部材の貫装部の他端部に螺合することにより前記拡径側端面が前記当接面に当接した状態で前記傘歯車を受け部材に固定する螺合部材と、
を備える請求項１または請求項２に記載の歯面測定基準設定装置。
【請求項４】
前記受け部材は、
前記第二基準面および球状の凹面が表裏に形成されるとともに前記第二基準面および前記凹面を貫通する第一貫装孔が形成され、前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能な胴体部材と、
前記凹面に当接する球状の凸面および前記傘歯車の拡径側端面に当接する前記当接面が表裏に形成され、前記凸面および前記当接面を貫通するとともに前記第一貫装孔と合わせて前記受け部材の貫装孔を成す前記第二貫装孔が形成され、前記凸面を前記凹面に当接させつつ前記胴体部材に対して揺動可能な当接部材と、
を有する請求項３に記載の歯面測定基準設定装置。
【請求項５】
前記第二基準面に当接する第三基準面、並びに、前記第三基準面が前記第二基準面に当接しているときに前記第二部材の軸部材および螺合部材をこれらに当接せずに収容する収容室が形成される第三部材を具備する請求項３または請求項４に記載の歯面測定基準設定装置。
【請求項６】
少なくとも三つの嵌合部材および前記少なくとも三つの嵌合部材を結んだ仮想平面に平行な第一基準面が形成される本体部材を備える第一部材と、
前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能であり、前記第一部材に係合しているときに前記第一基準面に平行となる第二基準面が形成される第二部材と、
を具備し、傘歯車の歯面を測定するための基準を設定する歯面測定基準設定装置を用いた歯面測定基準設定方法であって、
前記第一部材の少なくとも三つの嵌合部材をそれぞれ前記傘歯車の異なる歯溝に嵌合する嵌合工程と、
前記第一部材の少なくとも三つの嵌合部材がそれぞれ前記傘歯車の異なる歯溝に嵌合した状態を保持しつつ、前記第一部材に摺動可能に係合している前記第二部材に前記傘歯車を固定する固定工程と、
を具備する歯面測定基準設定方法。
【請求項１】
傘歯車の歯面を測定するための基準を設定する歯面測定基準設定装置であって、
前記傘歯車に形成される複数の歯溝のうち互いに異なる歯溝に嵌合する少なくとも三つの嵌合部材および前記少なくとも三つの嵌合部材における前記傘歯車の歯溝との嵌合部位を結んだ仮想平面に平行な第一基準面が形成される本体部材を備える第一部材と、
前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能であり、前記第一部材に係合しているときに前記第一基準面に平行となる第二基準面が形成され、前記少なくとも三つの嵌合部材が互いに異なる歯溝に嵌合した前記傘歯車が固定される第二部材と、
を具備する歯面測定基準設定装置。
【請求項２】
前記嵌合部材は、
前記傘歯車の歯溝に嵌合するボール部材と、
前記ボール部材を前記本体部材に固定するピン部材と、
を有する請求項１に記載の歯面測定基準設定装置。
【請求項３】
前記第二部材は、
前記傘歯車に形成された軸線方向の貫通孔に貫装される貫装部および前記貫装部の一端部に延設されるとともに前記傘歯車の縮径側端面に係合する係合部を有する軸部材と、
前記第二基準面および前記傘歯車の拡径側端面に当接する当接面が表裏に形成されるとともに前記第二基準面および前記当接面を貫通する貫装孔が形成され、前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能な受け部材と、
前記傘歯車の貫通孔および前記受け部材の貫装孔に貫装された前記軸部材の貫装部の他端部に螺合することにより前記拡径側端面が前記当接面に当接した状態で前記傘歯車を受け部材に固定する螺合部材と、
を備える請求項１または請求項２に記載の歯面測定基準設定装置。
【請求項４】
前記受け部材は、
前記第二基準面および球状の凹面が表裏に形成されるとともに前記第二基準面および前記凹面を貫通する第一貫装孔が形成され、前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能な胴体部材と、
前記凹面に当接する球状の凸面および前記傘歯車の拡径側端面に当接する前記当接面が表裏に形成され、前記凸面および前記当接面を貫通するとともに前記第一貫装孔と合わせて前記受け部材の貫装孔を成す前記第二貫装孔が形成され、前記凸面を前記凹面に当接させつつ前記胴体部材に対して揺動可能な当接部材と、
を有する請求項３に記載の歯面測定基準設定装置。
【請求項５】
前記第二基準面に当接する第三基準面、並びに、前記第三基準面が前記第二基準面に当接しているときに前記第二部材の軸部材および螺合部材をこれらに当接せずに収容する収容室が形成される第三部材を具備する請求項３または請求項４に記載の歯面測定基準設定装置。
【請求項６】
少なくとも三つの嵌合部材および前記少なくとも三つの嵌合部材を結んだ仮想平面に平行な第一基準面が形成される本体部材を備える第一部材と、
前記第一部材に係合しつつ前記第一基準面に垂直な方向に摺動可能であり、前記第一部材に係合しているときに前記第一基準面に平行となる第二基準面が形成される第二部材と、
を具備し、傘歯車の歯面を測定するための基準を設定する歯面測定基準設定装置を用いた歯面測定基準設定方法であって、
前記第一部材の少なくとも三つの嵌合部材をそれぞれ前記傘歯車の異なる歯溝に嵌合する嵌合工程と、
前記第一部材の少なくとも三つの嵌合部材がそれぞれ前記傘歯車の異なる歯溝に嵌合した状態を保持しつつ、前記第一部材に摺動可能に係合している前記第二部材に前記傘歯車を固定する固定工程と、
を具備する歯面測定基準設定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１５１５３８（Ｐ２０１０−１５１５３８Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２８３９８（Ｐ２００８−３２８３９８）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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