(57)【要約】【課題】迅速、正確、且つ再現可能に歯面の表面特性を測定できる測定アプローチを提供する。【解決手段】歯車ワークピース（１１）の少なくとも１つの歯面（７．１）における接触測定を実行する方法において、前記歯面（７．１）に関する最大領域を予め設定するステップと、前記歯面（７．１）に関し、前記最大領域と少なくとも部分的にオーバラップするクリティカル領域を予め設定するステップと、前記歯面（７．１）に沿って前記プローブ（３）を案内するように前記測定装置（１０）に対する前記プローブ（３）の相対移動を実行するステップと、を設けて、前記プローブ（３）の相対移動を実行するステップにおいて、前記最大領域内での前記歯面（７．１）のいくつかの位置について、第１分解能を実測値に提供し、前記クリティカル領域内での前記歯面（７．１）のいくつかの位置について、前記第１分解能よりも高い第２分解能を実測値に提供する。【選択図】図４
2018004625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブチップ式、プローブスキッド式、又はプローブボール式の測定装置（１０）のプローブ（３）を用いて歯車ワークピース（１１）の少なくとも１つの歯面（７．１）における接触測定を実行する方法であって、
前記歯面（７．１）に関する最大領域（Ｆｍａｘ）を予め設定するステップと、
前記歯面（７．１）に関し、前記最大領域（Ｆｍａｘ）と少なくとも部分的にオーバラップするクリティカル領域（Ｆｋ）を予め設定するステップと、
前記歯面（７．１）に沿って前記プローブ（３）を案内するように前記測定装置（１０）に対する前記プローブ（３）の相対移動を実行するステップと、を備え、
前記プローブ（３）の相対移動を実行するステップにおいて、
前記最大領域（Ｆｍａｘ）内での前記歯面（７．１）のいくつかの位置については、第１分解能が実測値に提供され、
前記クリティカル領域（Ｆｋ）内での前記歯面（７．１）のいくつかの位置については、前記第１分解能よりも高い第２分解能が実測値に提供される、方法。
【請求項２】
前記最大領域（Ｆｍａｘ）の実測値の提供は、前記プローブ（３）の第１の相対移動の実行時に行われ、
前記クリティカル領域（Ｆｋ）の実測値の提供は、前記プローブ（３）の第２の相対移動の実行時に行われる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最大領域（Ｆｍａｘ）の実測値の提供、及び、前記クリティカル領域（Ｆｋ）の実測値の提供は、前記プローブによる探査動作の範囲内で行われる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の相対移動の実行時に、前記クリティカル領域（Ｆｋ）の外側での実測値のみが提供される、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の相対移動の実行時に、前記クリティカル領域（Ｆｋ）内にも実測値が提供される、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記最大領域（Ｆｍａｘ）及び／又は前記クリティカル領域（Ｆｋ）のための一定のメッシュ密度の測定グリッドが予め設定される、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記最大領域（Ｆｍａｘ）及び／又は前記クリティカル領域（Ｆｋ）のための可変メッシュ密度の測定グリッドが予め設定される、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記クリティカル領域（Ｆｋ）は、前記歯面（７．１）の歯接触領域に一致するか、前記歯面（７．１）の歯接触領域を含むか、又は、前記歯面（７．１）の歯接触領域に関するデータから導き出される、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記歯面（７．１）の前記歯接触領域の位置は、前記歯車ワークピース（１１）の設計において決定された設計データから導き出される、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記プローブ（３）は、測定面に点接触する前記測定装置（１０）のスイッチプローブである、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記プローブ（３）は、測定面上を連続的な接触モードで案内される前記測定装置（１０）の測定プローブである、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記プローブ（３）は振動を受ける、ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記歯面（７．１）上の前記歯接触領域の位置は、データ記録から導き出され、
前記歯車ワークピース（１１）の荷重下で生じる前記歯接触領域の位置の変位調整が実行され、
該変位調整に応じて調整されたデータ記録に基づいて、前記クリティカル領域（Ｆｋ）が設定される、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記クリティカル領域（Ｆｋ）は、前記歯面（７．１）の領域に一致するか、前記歯面（７．１）の領域を含むか、又は、前記歯車ワークピース（１１）を別の歯車ワークピースに組み合わせているときの励振挙動に関連する前記歯面（７．１）の領域に関するデータから導き出される、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
準備ステップにおいて、コンピュータを使用した前記歯車ワークピース（１１）の接触解析が実行され、
その後、前記接触解析に基づいて、前記クリティカル領域（Ｆｋ）を設定する、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記歯面（７．１）に関する前記最大領域（Ｆｍａｘ）を予め設定するステップでは、
周辺領域又は周辺クリアランスが設定され、
前記最大領域（Ｆｍａｘ）は、前記周辺領域又は前記周辺クリアランスを除外するように設定される、ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記最大領域（Ｆｍａｘ）は、前記歯面の放射投影において、多角形の輪郭を有する、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１分解能は、第１の個数の行及び列によって定義され、前記第２分解能は、第２の個数の行及び列によって定義され、
前記第２の個数は、前記第１の個数に比べて、高密度のグリッド（Ｇ１）を決定する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１分解能は、第１グリッド構造（Ｇ）によって定義され、
前記第２分解能は、第２グリッド構造（Ｇ１）によって定義され、
前記第２グリッド構造（Ｇ１）は、前記第１グリッド構造（Ｇ）よりも高い密度を設定する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記クリティカル領域（Ｆｋ）の設定よりも前に、前記歯車ワークピース（１１）の第１の測定が、前記測定装置（１０）又は別の測定装置において実行される、ことを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記クリティカル領域（Ｆｋ）の設定よりも前に、コンピュータによる接触解析が実行される、ことを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
歯車ワークピース（１１）の少なくとも１つの歯面（７．１）上での接触測定用に構成された少なくとも１つのプローブ（３）を備えた測定装置（１０）であって、
請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載の方法を実行するコントローラ（ＮＣ）を備えた、ことを特徴とする測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車ワークピースの少なくとも１つの歯面における接触測定を実行すること、及び、これに用いられる測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車の分野において、歯車ワークピースの表面形状（トポグラフィ（topography））及び表面特性は重要な特性である。
【０００３】
したがって、歯車ワークピースの表面形状及び表面特性を検出するためのものとして、種々の測定装置が存在する。これらの測定装置は、非接触式で作動するものと、プローブ式で作動するものとに区分される。
【０００４】
プロービング中（プローブでの機械的な探査中）において、プローブは、通常は表面上を案内される。この結果、プロービング通路（探査通路）上で、表面形状としても知られる高さ信号が記録される。平歯車の場合、輪郭線と歯すじ（flank line）とに沿ったラインのみが典型的に測定される。傘歯車の場合、歯面の放射投影（radial project）上に仮想グリッドが位置付けられ、これにより、このグリッドに基づいて目標測定ポイントを規定可能となる。傘歯車の歯面の表面形状をチェックするためには、比較的粗いメッシュ状のグリッドが適切である。
【０００５】
ほとんどのプローブ測定方法は、連続動作方法であり、仮に計測精度を向上させようとすると、時間及び演算能力の消費を増大させてしまう。歯車が１０個の歯を備えていると仮定すると、２０個の歯面が測定される必要がある。歯面毎に５×９個の測定ポイントが提供される場合、９００個の実測値が、上記のような測定のフレームワーク内に生じる。前記実測値は、算定評価され、調整されている間、例えば各ターゲットデータ（目標値）に関連づけられる。このようなシンプルな数値例に示されるように、ユーザは計算複雑性に直面することになる。
【０００６】
歯車上に位置付けられる要求は常に高まっているため、しばしば、歯面の微細構造に関する提示を可能にする検査が必要とされる。このような提示は、測定の分解能（resolution）が増大した場合にのみ可能である。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、迅速、正確、且つ再現可能に歯面の表面特性を測定できる測定アプローチを提供することである。
【０００８】
本発明の方法の特徴は、請求項１において提供される。本発明の装置の特徴は、請求項２１において提供される。本発明に係る方法の有利な形態は従属項において提供される。
【０００９】
本発明の好ましい形態の一態様においては、例えば、単純な計算方法で表面形状の実測値が表面の実測値と相関するように、測定が実行される。これを可能にするために、表面特性の測定は、好ましくは、幾何学的に既知の状況において、表面形状の測定と共に行われる。
【００１０】
好ましくは、最大領域の座標系（例えば、第１の測定グリッド）との公知の幾何学的相関を有する座標系（例えば、第２の測定グリッド）を備えたクリティカル領域内で測定が行われる。
【００１１】
好ましくは、第２の測定グリッドは、第１の測定グリッドとの公知の幾何学的相関を有する。該幾何学的相関は、例えば、第１の測定グリッドと第２の測定グリッドが少なくとも部分的に互いに重なり合う関係であってもよい。第１の測定グリッドおよび第２の測定グリッドは、歯面の同じ領域をカバーしてもよい。すなわち、２つの測定グリッドは、一致していてもよい。ただし、２つの測定グリッドは、メッシュ密度が異なることで、互いに異なっている。第１の測定グリッド及び第２の測定グリッドは、２つの測定グリッドが少なくとも１つの共通測定点（測定グリッドの格子点）を共有するような既知の幾何学的相関を有するように構成されてもよい。
【００１２】
「測定グリッド」という用語は、本明細書において広く解釈されるものとする。測定グリッドは、均一なメッシュ密度を有してもよいし、可変（不均一）のメッシュ密度を有してもよい。
【００１３】
第２の測定グリッドの均一又は可変のメッシュ密度は、第１の測定グリッドの均一又は可変のメッシュ密度に比べて、例えば高密度であってもよい。
【００１４】
全ての実施形態において、好ましくは、特定用途の歯車装置の測定が関連する。この目的のために、実際に測定されたデータ、又は、実際の測定グリッドは、測定される歯車装置に応じて、本発明に従って設定される。
【００１５】
本発明によれば、特定用途の態様（例えば、負荷がかかった態様、又は、無負荷の態様）に関連するクリティカル領域として、領域を定義し得る。
【００１６】
クリティカル領域の位置及び／又は寸法は、該クリティカル領域でのより高精度での測定を可能にするために、（好ましくはコンピュータ支援によって）自動的に決定されてもよい。
【００１７】
本発明によれば、局所的に測定精度を高めることができ、歯面全体に亘る高分解能の測定に比べて、測定時間を大幅に短縮できる。
【００１８】
本発明の方法は、好ましくは、より粗い第１の測定グリッドを備えた歯面と、該歯面におけるより細かい第２の測定グリッドを備えたクリティカル部分領域とが、１つの測定動作における組み合わされた態様において決定され得るように用いられる。これらの２つの測定グリッドが（コンピュータ的、又は、幾何学的に）公知の態様で互いに相関している場合、特に有利である。かかる相関としては、例えば、２つの測定グリッドが少なくとも部分的にオーバラップする例、及び、少なくとも１つの測定ポイントが共通している例が挙げられる。
【００１９】
本発明による測定プローブの使用方法は、特に、歯車の歯面の表面特性を測定するために用いられる。この使用方法では、歯面上をフラットな態様で測定プローブが案内されるように、測定プローブの長手方向軸が案内され、これにより、より粗い第１の測定グリッドの範囲内、及び、より細かい第２の測定グリッドの範囲内で、実測値を決定し得る。
【００２０】
本発明の利点は、例えば、歯面のうねり（waviness）が迅速かつ確実に決定され得ることである。
【００２１】
本発明の利点は、例えば、歯車の予想される騒音挙動に関する提示が迅速になされ得ることである。
【００２２】
本発明の利点は、例えば、歯車の歯面における亀裂形成、粒子形成および他の摩耗現象を検査するために、この方法を利用し得ることである。
【００２３】
上述の第１および第２の測定グリッド、または、測定密度が局所的に高められた測定グリッドは、断面図、および/または、各歯面の投影に基づいて、或いは、実際の歯面上で、定義され得る。
【００２４】
第１および/または第２の測定グリッドは、好ましくは、規則的な形状を有してもよい。該規則的な形状は、断面図および/または側面の投影、および/または、実際の歯面上において定義され得る。
【００２５】
本発明は、１Ｄ（一次元）、２Ｄ（二次元）、及び３Ｄ（三次元）測定装置に関連して利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
下記の添付図面を参照しながら、本発明の実施形態が詳細に説明される。
【図１】本発明に係る方法を実行するように構成された装置（本実施形態では、ＣＮＣ測定装置）を示す斜視図。
【図２Ａ】放射断面においてリングギヤを示し、歯面の領域において一様な（測定）グリッドを示す概略図。
【図２Ｂ】図２Ａの歯面の拡大図であり、一様な（測定）グリッドに加えて、例示的な歯接触パターンを示す図。
【図２Ｃ】図２Ｂと同様の拡大図であり、上記の（測定）グリッドと歯接触パターンとに加えて、より細かく一様な（測定）グリッドによってクリティカル領域が規定されている図。
【図３Ａ】傘歯車の１つの歯を示す概略斜視図であり、凹側面上に例示的な（測定）グリッドを示す図。
【図３Ｂ】図３Ａの歯を示す概略斜視図であり、凹側面上に一例としてのより細かい（測定）グリッドを示す図。
【図３Ｃ】傘歯車の１つの歯を示す概略斜視図であり、凹側面上に、より粗いグリッド構造を有する第１領域と、より細かいグリッド構造を有し第１領域内に収められた第２領域とを備えた例示的な（測定）グリッドを示す図。
【図４】本発明に従ったピニオンの歯面のプロービング中における例示的なプローブの概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本明細書では、関連する公報及び特許においても使用される用語が使用される。ただし、これらの用語は、より良い理解に役立てるためだけに用いられるものである。本発明の概念および特許請求の範囲の保護の範囲は、用語の特定の選択によって限定的に解釈されるべきではない。本発明は、他の用語システムおよび/または技術分野に容易に移行可能である。これらの用語は、他の技術分野にも適用可能である。
【００２８】
とりわけ、本件発明の課題は、歯面７．１の表面形状（トポグラフィ（topography））（例えばクラウニング）および表面特性（例えばうねり）に関する。「表面形状」という用語は、構造的記述の用語の中でも、どちらかと言えば、肉眼で見える巨視的な形状を意味するものとする。「表面特性」という用語は、点状ないし局所的な記述の用語の中でも、どちらかと言えば、微視的な特性を意味するものとする。通例、表面特性は、歯面７．１における５００μｍ以下の範囲での構造、要素、及び特徴に関する。
【００２９】
歯車ワークピースには、参照符号１１が付されている。特別な歯車ワークピースが参照される場合、該歯車ワークピースにはインデックスが設けられる。 図２Ａは、特別な歯車ワークピースとしてのリングギヤ１１．１を示している。図４は、例えば特殊な歯車ワークピースとしてのピニオン１１．２を示している。
【００３０】
本実施形態における測定方法では、測定対象の表面上を連続的な接触モードで測定プローブ３が案内されるか、又は、測定対象の表面にスイッチプローブ（switching probe）３が点接触される。測定感度を高めるために、プローブは、予め任意に決められてもよく、また、振動が提供されてもよい。
【００３１】
本実施形態の測定方法は、プロービング方法としても知られている接触式の方法に関する。この種の測定は、接触測定としても設計されている。プローブと表面との接触部は、（例えば、均一又は不均一なグリッドの格子点（グリッド点（grid point））上で点状に形成されてもよいし、直線状のライン（例えば、グリッドのライン）、曲線、又は多角形の輪郭に沿って延びるように形成されてもよい。
【００３２】
歯面７．１の表面形状及び表面特性の測定を信頼性が高く、再現性があり、かつ高精度の態様で行うために、図２Ａにおいて一例として示されている歯車ワークピース１１．１に対して、図１において一例として示されているような測定装置１０において、接触測定が行われる。かかる測定の詳細について、図４を参照しながら説明する。かかる接触測定の範囲内で、例えば、次のステップＭ１〜ステップＭ４が実行される。
［ステップＭ１］
図２Ｂを参照して、歯面７．１に関する最大領域Ｆｍａｘの事前決定（設定）の方法の一例を説明する。本発明において、最大領域Ｆｍａｘの決定方法は、１つの方法に限られない。最大領域Ｆｍａｘの事前決定は、好ましくは、コンピュータ支援によって行われる。具体例は、次の通りである。
［ａ］歯車ワークピース１１の歯の設計において、典型的には、歯車ワークピース１１の歯面７．１の目標測定データが、後の使用のために定義され、保存される。目標測定データは、歯面７．１の最大領域Ｆｍａｘにおける設計において定義されてもよい。この場合、ステップＭ１では、対応するパラメータがメモリから読み込まれる。
［ｂ］最大領域Ｆｍａｘは、設計中、又は、接触測定の実行前のいずれかに定義されてもよい。最大領域Ｆｍａｘの定義（設定）は、例えば、グラフィカルユーザインターフェースを使用して、インデント（indentation）ないし縁取り（edge）の手動入力によって行われてもよい。図２Ｂの例に示されるように、最大領域Ｆｍａｘは、例えば、長方形として定義されてもよい。図２Ｂの歯面７．１において、測定グリッドＧの領域外にあるエッジに、狭い境界ストリップ（narrow border strip）が認められる。図２Ｂにおいて、歯面７．１は、歯先８．１によって上端の境界が形成され、歯元８．２によって下端の境界が形成され、外側歯端部（outer tooth end）８．３によって左端の境界が形成され、内側歯端部（inner tooth end）８．４によって右端の境界が形成されている。狭い境界ストリップ、ないしインデントは、例えば、ミリメートルないし百分率で定義されてもよい。
［ｃ］概して、最大領域Ｆｍａｘは、相対量又は絶対量を予め決めることによって、多角形の輪郭として定義されてもよい。
［ステップＭ２］
図２Ｃを参照して、歯面７．１に関するクリティカル領域（critical region、臨界領域、重要領域）Ｆｋの事前決定（設定）の方法の一例を説明する。図２Ｃの例において、クリティカル領域Ｆｋは、完全に最大領域Ｆｍａｘ内に存在する。クリティカル領域Ｆｋは、少なくとも部分的に又は完全に最大領域Ｆｍａｘとオーバラップしてもよい。「クリティカル」という用語の使用から分かるように、クリティカル領域Ｆｋは、接触測定の実行に特に関連する領域である。「クリティカル」という用語は、狭い意味で理解されるべきでない。クリティカル領域Ｆｋは、接触測定において特に重要な領域である。図２Ｂ及び図２Ｃには、歯面７．１の歯接触パターンＴ１の一例が示されている。歯接触パターンＴ１の領域内での構成要素のより詳細な検査を可能にするために、クリティカル領域Ｆｋは、例えば、歯接触パターンＴ１を含むように定義され、位置付けられる。本発明において、クリティカル領域Ｆｋを事前決定（設定）する方法は、１つの方法に限られるものでない。クリティカル領域Ｆｋの事前決定（設定）は、好ましくは、コンピュータ支援によって行われる。具体例は次の通りである。
［ａ］歯車ワークピース１１の歯の設計において、クリティカル領域Ｆｋは、後の使用のために保存されてもよい。
［ｂ］例えば、歯面７．１の歯接触パターンＴ１の位置を予め決定するために、シミュレーションが使用されてもよい。このシミュレーションに基づいて、クリティカル領域Ｆｋが定義（設定）されてもよい。
［ｃ］例えば、より精密な検査を必要とする領域を決定するために、歯車ワークピース１１と別の歯車との運転挙動（running behaviour）の測定が実行されてもよい。この場合、クリティカル領域Ｆｋは、より正確に検査される必要がある領域を含むように定義される。
［ｄ］クリティカル領域Ｆｋは、歯面７．１の画像検査後に定義されてもよい。
［ステップＭ３］
歯面７．１に沿ってプローブ３のプローブチップ、プローブスキッド、又はプローブボール４を案内するために、測定装置１０に対するスイッチプローブ（測定プローブ）３の第１の相対移動が行われる。第１の相対移動は、歯面７．１の最大領域Ｆｍａｘ内におけるいくつかの位置のための実測値に第１分解能（first resolution）が提供されるように効果的に行われる。図２Ａ〜図２Ｃに示される例では、第１の接触測定の動作は、最大領域Ｆｍａｘのために５行（ｚｅ＝５）及び９列（ｓ＝９）を予め定めた均一な測定グリッドＧに基づいて行われる。この例では、行と列の各交点（格子点）（grid point）で、測定値が検出される。この例において、第１分解能は、表面Ｆｍａｘに関する４５（５×９）個の測定値である。
第１の相対移動の動作は、歯面７．１上の最大領域Ｆｍａｘにおいてライン毎（行毎、及び、列毎）に測定プローブ３が案内されるように、連続的に行われてもよい。この動作は、随意に、プローブ３の振動に重ね合わされてもよい。例えば、等距離において、現在の測定値がメモリに書き込まれるように実測値が検出されてもよい。あるいは、プローブ３の一定の移動中における一定の時間単位（周期）で、測定値が検出され、記憶されてもよい。
ただし、第１の相対移動の動作は、局所的な測定を行うためにグリッドＧの個々の格子点にプローブ３が案内されるように、離散的（個別的）（discretely）に行われてもよい。この個別的な測定の動作は、スイッチプローブに特に適している。
［ステップＭ４］
歯面７．１に沿ってプローブ３（ステップＭ３と同じプローブ３が用いられてもよいし、ステップＭ３とは異なる第２のプローブが用いられてもよい。）を案内するために、測定装置１０に対するプローブ３のプローブチップ、プローブスキッド、又はプローブボール４の第２の相対移動が行われる。第２の相対移動は、歯面７．１のクリティカル領域Ｆｋ内におけるいくつかの位置のための実測値に第２分解能（second resolution）が提供されるように効果的に行われる。第２分解能は、第１分解能よりも高い。クリティカル領域Ｆｋにおける接触測定は、既述の通り、連続的方法で行われてもよいし、個別的方法で行われてもよい。図２Ａ〜図２Ｃに示される例では、クリティカル領域Ｆｋでの接触測定は、より狭いメッシュを有する均一な測定グリッドＧ１に基づいて行われる。該測定グリッドＧ１は、クリティカル領域Ｆｋのために５行（ｚｅ＝５）及び９列（ｓ＝９）を予め定めている。この例では、行と列の各交点（格子点）（grid point）で、測定値が検出される。この例において、第２分解能は、表面Ｆｍａｘに関する４５（５×９）個の測定値である。第２分解能は、第１分解能と同じ値であってもよいし、第１分解能と異なる値であってもよい。クリティカル領域Ｆｋは、最大領域Ｆｍａｘよりも小さいため、第２分解能はより重要である。クリティカル領域Ｆｋの測定に用いられる測定グリッドＧ１は、図２Ｃに示すように、最大領域Ｆｍａｘの測定グリッドＧと空間的に一致してもよい。例えば、最大領域Ｆｍａｘの測定グリッドＧの少なくとも１つの行ｚｅと、クリティカル領域Ｆｋの測定グリッドＧ１の１つの行ｚｅとが一致してもよい。これにより、同じ基準座標系に全ての実測値が存在する利点が得られる。ステップＭ４で用いられるクリティカル領域Ｆｋの測定グリッドＧ１が最大領域Ｆｍａｘの測定グリッドＧに一致しない場合、実測値同士を相互に関連づけるようにコンピュータによる調整（例えば、座標変換）が行われる。
【００３３】
図３Ｃを参照して以下に説明するように、本発明の方法は、第１の相対移動が第２の相対移動に収束（converge into）し、その後、第１の相対移動に戻るように実行されてもよい。
【００３４】
本発明の方法は、ステップＭ３の範囲内、及びステップＭ４の範囲内の両方で、プローブ３によるクリティカル領域Ｆｋの探査が行われてもよい。
【００３５】
本発明の方法では、概して、歯面７．１に沿ってプローブ３が案内されるように、測定装置１０に対するプローブ３の相対移動が実行され、該相対移動中に、歯面７．１の最大領域Ｆｍａｘ内のいくつかの位置のための実測値に第１分解能が提供され、且つ、歯面７．１のクリティカル領域Ｆｋ内のいくつかの位置のための実測値に、第１分解能よりも高い第２分解能が提供されることを特徴とする。
【００３６】
第１分解能でのプロービング（探査）は、最大領域Ｆｍａｘにおけるクリティカル領域Ｆｋの外側部分に制限されてもよい。
【００３７】
本発明の方法は、ステップＭ３よりも前にステップＭ４が実行されるように行われてもよい。
【００３８】
本発明の方法は、ステップＭ３とステップＭ４が部分的に同時に（並行して）実行されるように行われてもよい。仮に、図２ＣのグリッドＧの第２行（歯先８．１側から数えて２番目の行）が左から右へ一定速度で探査される場合、クリティカル領域Ｆｋにおける分解能は、読み出されるクロックレートを調整することによって上昇されてもよい。具体的に、この場合、グリッドＧ１の中間の格子点でも実測値を得るために、読み出されたクロックレートが倍増される。図２Ｃの例において、最下行では、再度、グリッドＧの分解能でのプロービング（探査）が行われてもよい。
【００３９】
クリティカル領域Ｆｋは、歯面７．１の歯接触領域に一致ないし対応する領域であってもよい。例えば、クリティカル領域Ｆｋは、歯面７．１の歯接触領域を含む領域であってもよいし、歯面７．１の歯接触領域に関するデータ（例えばシミュレーションによって決定されたデータ）から導き出されてもよい。
【００４０】
歯面７．１の位置は、例えば、歯車ワークピース１１の設計中に決められた設計データから導き出されてもよい。
【００４１】
歯面７．１の歯接触領域の位置は、データ記録から導き出されてもよい。この場合、例えば、歯車ワークピース１１の荷重がかかった状態で生じる歯接触領域の位置の変位調整が、対応する調整データに基づいてクリティカル領域Ｆｋを決定するように行われる。
【００４２】
歯面７．１上におけるクリティカル領域Ｆｋの位置は、歯車ワークピース１１を別の歯車ワークピースに組み合わせ（噛み合わせ）ている（pairing）ときの励振挙動（excitation behavior）を考慮して決定されてもよい。励振挙動は、シミュレーション及び／又は測定によって検査されてもよく、これにより、より詳細に検査されるべき歯面７．１の１つ又は複数の領域を決定可能になる。これに応じて、クリティカル領域Ｆｋは、１つ又は複数の領域を含むように定義されてもよい。
【００４３】
クリティカル領域Ｆｋは、コンピュータによる接触解析に基づいて定義されてもよい。
【００４４】
クリティカル領域Ｆｋは、接触の行（線）（line）の進行（progression）に基づいて定義されてもよい。
【００４５】
図３Ａは、ヘリカル歯（helical toothing）を備えた歯車ワークピース１１における１つの歯７の概略斜視図を示す。図３Ａにおいて一例として示された歯７には、その凹側面７．１上にヘッドチャンファ（ヘッド面取り部）（head chamfer）６が設けられている。ヘッドチャンファ６の寸法は、略実寸で示されている。歯７は、図３Ａの右側におけるヒール部から図３Ａの左側におけるトー部に向かってテーパ状となっている。ヒール部の歯丈（tooth height）は、トー部の歯丈（tooth height）よりも大きい。
【００４６】
図３Ａにおいて、歯面７．１上には、例示的な第１測定グリッドＧが示されている。この例において、第１測定グリッドＧは、８行（ｚ＝８）、１４列（ｓ＝１４）で構成されている。歯車の測定では、奇数がより一般的である。図３Ａに示すように、歯面７．１において、測定グリッドＧ１は、全周に亘ってクリアランスが形成されるように位置付けられている。放射投影（radial projection）において均一な測定グリッドＧ，Ｇ１が定義された図２Ａ〜図２Ｃの場合とは異なり、図３Ａの測定グリッドＧは、実質的な目標面（real target flank）上において均一な測定グリッドＧとして定義されている。
【００４７】
図３Ａにおいて、楕円Ｏ１によって囲んで記された部分は、クリティカル領域Ｆｋである。このクリティカル領域Ｆｋにおいて、歯面７．１は、表面の局所的な不規則性（不整）（irregularity）を有する。この不規則性（不整）は、歯面７．１を測定する範囲内で、特に検査されるべきである。そこで、クリティカル領域Ｆｋにおける表面特性に関する情報が得られるように、第２測定グリッドＧ１が決められる。図３Ｂにおいて、第２測定グリッドＧ１が一例として示されている。この例において、第２測定グリッドＧ１は、７行（ｚ＝７）、１１列（ｓ＝１１）で構成されている。第２測定グリッドＧ１は、図３Ｂにおいても楕円Ｏ１で記されたクリティカル領域Ｆｋ内に位置している。
【００４８】
上記の測定グリッドＧ，Ｇ１は、関連する側面の投影（projection of the concerned flank）に基づいて定義されてもよいし、実質的な目標面（real target flank）上に定義されてもよい。
【００４９】
測定グリッドＧ，Ｇ１は、規則的な形状を有することが好ましい。該規則的な形状は、歯面７．１の断面若しくは投影において定義されてもよいし、実質的な目標面（real target flank）上に定義されてもよい。
【００５０】
測定グリッドＧ，Ｇ１は、可変（不均一）のメッシュ密度を備えた不規則な形状を有してもよい。
【００５１】
図３Ｃにおいて一例として示されるように、第２測定グリッドＧ１は、第１測定グリッドＧの一部として、メッシュ密度が局所的に増大するように定義されてもよい。メッシュ密度が局所的に増大する部分では、列幅または行幅が縮小されることが好ましい。図３Ｃには、列幅が縮小された例が図示されている。列幅または行幅が縮小されることで、第１測定グリッドＧと第２測定グリッドＧ１との間に、幾何学的に正確な相関を自動的に提供できる利点が得られる。
【００５２】
本実施形態によれば、図４に示すプローブボール４を備えたプローブ３が、走査される表面（ここでは、歯面７．１）上を移動する。図４は、歯車ワークピース１１．２としてのベベルギヤピニオンを示している。歯車ワークピース１１．２は、鉛直方向に沿って配置されるようにクランプされている（図１参照）。
【００５３】
プローブボール４は、走査される歯面７．１上の測定中に引き込まれたり、押し込まれたりする。例えば、歯７の歯元８．２から歯先８．１に向かう方向にプローブボール４が引き込まれる場合、プローブ３は、例えば、２つの直線運動の重畳動作によって引き込まれる。一方、歯車ワークピース１１は、測定中において歯面７．１に対してプローブボール４が常に一定の角度で位置合わせされるように反時計回り方向に回転される。歯車ワークピース１１の回転方向は、図１における矢印ω１で示されている。歯車ワークピース１１の回転軸（ワークピース回転軸）は、図１及び図４における参照符号Ａ１で示されている。
【００５４】
図１に示すように、プローブボール４は、例えば、細長いプローブアーム５の前端部に位置し、測定装置１０のタレット１上に移動可能に設けられている。
【００５５】
本発明の方法は、好ましくは、少なくとも１つのプローブ３を備えた測定装置１０に用いられる。測定装置１０は、歯車ワークピース１１の歯面７．１に対するプローブ３の相対移動を可能にするために、数値制御可能な軸を備えている。この数値制御可能な軸を移動させ、制御するコントローラＮＣが、図１に示されている。測定装置１０は、本発明の方法がコントローラＮＣにおいて実行されるように構成されている。本発明の方法は、好ましくは、コントローラＮＣによって読み込まれ、実行され得る一連の規則（rule）としてプログラムされている。
【００５６】
測定グリッドＧ，Ｇ１の列ｓに沿った測定が行われている間、例えば、歯車ワークピース１１の数値制御された回転ω１と、例えば、Ｙ軸及びＺ軸に平行なプローブ３の数値制御された直線移動とによって、所要の相対移動がなされ得る。測定グリッドＧ，Ｇ１の行ｚｅに沿った測定が行われている間も、プローブ３の数値制御された直線移動と、歯車ワークピース１１の数値制御された回転ω１との組合せによって、所要の相対移動がなされ得る。図４に示すように、複雑な形状を有する歯面７．１の場合、測定装置１０のいくつかの軸の重畳動作が必要になる。図４は、歯面７．１上の測定グリッドの一部を示している。
【符号の説明】
【００５７】
１          タレット
３          プローブ
４          プローブチップ又はプローブボール
５          レバーアーム（プローブアーム）
６          ヘッドチャンファ
７          歯
７．１      歯面
８．１      歯先
８．２      歯元
８．３      外側歯端部
８．４      内側歯端部
１０        測定装置
１１        歯車ワークピース
１１．１    リングギヤ
Ａ１        ワークピース回転軸
Ｆｋ        クリティカル領域
Ｆｍａｘ    最大領域
Ｇ          グリッド
Ｇ１        グリッド
ＮＣ        コントローラ（制御部）
Ｏ１        楕円
Ｒ１        ワークピーススピンドル軸
ｓ          列
Ｔ１        歯接触パターン
ｚｅ        行
ω１        回転動作
ｘ、ｙ、ｚ  座標系
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【外国語明細書】
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