(57)【要約】【課題】プラネタリギア機構の各噛み合い部の相対回転を切り分けて計測することができるプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法を提供すること。【解決手段】プラネタリギア機構１の捩れ剛性計測方法は、サンギア１０、キャリア２０、ピニオンギア３０およびリングギア４０を備え、ピニオンギア３０が、サンギア１０の周りを公転できるようにキャリア２０に支持され、かつサンギア１０およびリングギア４０と噛み合うプラネタリギア機構１の捩れ剛性計測方法であり、サンギア１０、キャリア２０およびリングギア４０のうちの一つを、回転角の測定対象を選択してトルク負荷装置と接続し、測定対象以外の残り二つおよびピニオンギア３０のうちの二つを固定した状態で回転角を計測し、回転固定機構は、回転子と、固定子と、回転位置調整部材と、固定部材とを備え、回転子または固定子の円筒面と回転位置調整部材とにテーパ面が設けられている。【選択図】図１
2019090800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンギア、キャリア、ピニオンギアおよびリングギアを備え、前記ピニオンギアが、前記サンギアの周りを公転できるように前記キャリアに支持され、かつ前記サンギアおよび前記リングギアと噛み合うプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法において、
前記サンギア、前記キャリアおよび前記リングギアのうちの一つを、回転角の測定対象を選択してトルク負荷装置と接続し、測定対象以外の残り二つおよび前記ピニオンギアのうちの二つを固定した状態で回転角を計測し、
前記サンギアおよびキャリアの回転を固定する回転固定機構は、
固定対象と一体回転する円筒状の回転子と、
ケースに固定された円筒状の固定子と、
回転位置調整部材と、
前記回転位置調整部材を前記プラネタリギア機構の軸方向に固定する固定部材と、
を備え、
前記回転子または前記固定子の円筒面と、前記回転位置調整部材とに、互いに接触するテーパ面が設けられていることを特徴とするプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、キャリアを支持するキャリア支持治具と、キャリアに作用する荷重を算出するコントローラと、を備え、当該コントローラによって、駆動モータと負荷モータとを、リングギアとサンギアとが同期するように駆動し、「歪量と荷重の相関」に基づいて、キャリアに作用する荷重を算出するプラネタリギア機構の動特性測定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２５０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で開示された方法では、プラネタリギア機構の各噛み合い部の相対回転（例えばピニオンギアおよびサンギアの相対回転と、ピニオンギアおよびリングギアの相対回転）を切り分けて計測することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プラネタリギア機構の各噛み合い部の相対回転を切り分けて計測することができるプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法は、サンギア、キャリア、ピニオンギアおよびリングギアを備え、前記ピニオンギアが、前記サンギアの周りを公転できるように前記キャリアに支持され、かつ前記サンギアおよび前記リングギアと噛み合うプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法において、前記サンギア、前記キャリアおよび前記リングギアのうちの一つを、回転角の測定対象を選択してトルク負荷装置と接続し、測定対象以外の残り二つおよび前記ピニオンギアのうちの二つを固定した状態で回転角を計測し、前記サンギアおよびキャリアの回転を固定する回転固定機構は、固定対象と一体回転する円筒状の回転子と、ケースに固定された円筒状の固定子と、回転位置調整部材と、前記回転位置調整部材を前記プラネタリギア機構の軸方向に固定する固定部材と、を備え、前記回転子または前記固定子の円筒面と、前記回転位置調整部材とに、互いに接触するテーパ面が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
これにより、本発明に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法は、サンギア、キャリア、ピニオンギアおよびリングギアのうち、固定した二つの部材にトルクが掛からない状態で回転角を計測することにより、プラネタリギア機構の各噛み合い部の相対回転を切り分けて計測することができる。また、本発明に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法は、回転固定機構を用いることにより、回転子をテーパ面によって位置決めすることができるため、固定対象を適正な位置で位置決めすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法によれば、プラネタリギア機構の各噛み合い部の相対回転を切り分けて計測することができる。また、本発明に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法によれば、回転固定機構を用いることにより、計測ターゲットとギャップセンサとの干渉や計測範囲からの外れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るプラネタリギア機構の断面図である。
【図２】図２は、固定治具を取り付ける前のピニオンギアの構成を示す断面図である。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図５は、図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図６は、ピニオンギアの側面図である。
【図７】図７は、図１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】図８は、はすば角αのはすば歯車の側面と、噛み合い相手の噛み合っている歯の断面と、を示す図である。
【図９】図９は、圧力角θのはすば歯車の噛み合いを示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、トルクと捩れ角との関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法で用いる回転固定機構の構成を示す分解斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法で用いる回転固定機構の変形例１の構成を示す分解斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法で用いる回転固定機構の変形例２の構成を示す分解斜視図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施形態に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法で用いる回転固定機構の変形例３の構成を示す分解斜視図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施形態に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法で用いる回転固定機構の変形例４の構成を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１１】
本実施形態で用いるプラネタリギア機構１は、図１に示すように、サンギア１０と、キャリア２０と、ピニオンギア３０と、リングギア４０と、ＭＧシャフト６１と、ケース７０と、玉軸受８１，８２，８３と、を備えている。
【００１２】
サンギア１０、キャリア２０およびリングギア４０は、同軸に配置されており、玉軸受８１，８２，８３によって、それぞれ回転自在に支持されている。サンギア１０には、後記するように、ターゲットプレート１４０が設けられている。キャリア２０は、キャリア部２１と、シャフト部２２と、を有している。
【００１３】
ここで、一般的なピニオンギア３０は、例えば図２に示すように、サンギア１０の周りを公転し、かつ歯３１がピニオンシャフト３２および軸受ころ３３によって自転できるように、キャリア２０のキャリア部２１に支持されている。また、ピニオンギア３０の歯３１は、サンギア１０の歯１１およびリングギア４０の内歯４１とそれぞれ噛み合っている。
【００１４】
一方、本実施形態では、図１に示すように、ピニオンギア３０の内周には、図２に示したピニオンシャフト３２および軸受ころ３３の代わりに、第一固定治具９１、第二固定治具９２，９３、第三固定治具９４，９５および締結ねじ９６が挿入されている。これにより、ピニオンギア３０は、キャリア２０のキャリア部２１に対して固定された状態となっている。
【００１５】
第一固定治具９１は、筒状に形成されている。第一固定治具９１の外周は、ピニオンギア３０の内周に嵌合されている。また、第一固定治具９１の内周は、両端から軸方向中心に向かって径の小さくなるテーパ状に形成されている。
【００１６】
第二固定治具９２，９３は、それぞれ筒状に形成されている。第二固定治具９２，９３の外周の一端は、キャリア２０のピニオンギア取付孔２１ａ，２１ｂにそれぞれ嵌合されている。また、第二固定治具９２，９３の外周の他端は、先端に向かって径の小さくなるテーパ状に形成されている。また、第二固定治具９２，９３の内周には、先端に向かって径の小さくなるテーパ孔が設けられている。
【００１７】
第三固定治具９４，９５は、それぞれ筒状に形成されている。第三固定治具９４，９５の外周は、第二固定治具９２，９３の内周のテーパ孔に対応するテーパ状に形成されている。また、第三固定治具９４，９５の内周には、締結ねじ９６が挿入されており、当該締結ねじ９６によって互いに引き合うように固定されている。
【００１８】
この締結ねじ９６が締め込まれることにより、第三固定治具９４，９５の外径が拡がり、第三固定治具９４，９５の拡径に伴って第二固定治具９２，９３の外径が拡がり、第二固定治具９２，９３の拡径に伴って第一固定治具９１の外径が拡がる。これにより、第三固定治具９４，９５と第二固定治具９２，９３との間、第二固定治具９２，９３と第一固定治具９１との間、第二固定治具９２，９３とピニオンギア取付孔２１ａ，２１ｂとの間、および、第一固定治具９１とピニオンギア３０との間が締り嵌めの状態となる。
【００１９】
キャリア２０のシャフト部２２は、第一固定治具１０１、第二固定治具１０２および第三固定治具１０３によって、ケース７０に固定されている。第一固定治具１０１は、内周がシャフト部２２に嵌合されており、テーパ状の外周が第二固定治具１０２のテーパ状の内周に嵌合されている。また、第一固定治具１０１は、締結ねじ１０４によって第二固定治具１０２に固定されている。この締結ねじ１０４が締め込まれることにより、第一固定治具１０１とシャフト部２２との間、第一固定治具１０１と第二固定治具１０２との間、および、第二固定治具１０２と第三固定治具１０３との間が締り嵌めの状態となる。
【００２０】
第二固定治具１０２は、テーパ状の内周が第一固定治具１０１のテーパ状の外周に嵌合されており、外周が第三固定治具１０３の内周に嵌合されている。
【００２１】
第三固定治具１０３は、内周が第二固定治具１０２の外周に嵌合されている。また、第三固定治具１０３は、締結ねじ１０５によってケース７０に固定されている。
【００２２】
ＭＧシャフト６１は、図示しないトルク負荷装置と接続されている。ＭＧシャフト６１の内周には、締結ねじ６２が挿入されている。この締結ねじ６２が締め込まれることにより、ＭＧシャフト６１とサンギア１０との間が締り嵌めの状態となる。
【００２３】
（リングギアの回転角計測手段）
リングギア４０の回転角計測手段について、図３を参照しながら説明する。リングギア４０には、回転方向に対して直角な面４３，４４，４５，４６ができるように切欠きが形成されている。そして、これらの面４３，４４，４５，４６に対して検出面が向かい合うように、平板状のギャップセンサ１１１，１１２，１１３，１１４がケース７０に取り付けられている。また、ギャップセンサ１１１，１１２，１１３，１１４の他にも、図１に示すように、リングギア４０のスラスト面に対して検出面が向かい合うように、平板状のギャップセンサ１１５,１１６がケース７０に取り付けられている。これらギャップセンサ１１５,１１６は、同図に示すように縦方向に配置されている。また、同図では図示を省略したが、ケース７０には、ギャップセンサ１１５，１１６と直交する方向にも、二つのギャップセンサが取り付けられている。
【００２４】
（キャリアの回転角計測手段）
キャリア２０の回転角計測手段について、図４を参照しながら説明する。キャリア２０には、回転方向に対して直角な面２３，２４，２５，２６ができるように切欠きが形成されている。そして、これらの面２３，２４，２５，２６に対して検出面が向かい合うように、平板状のギャップセンサ１１７，１１８，１１９，１２０がリングギア４０に取り付けられている。また、ギャップセンサ１１７，１１８，１１９，１２０の他にも、図１に示すように、キャリア２０のスラスト面に対して検出面が向かい合うように、平板状のギャップセンサ１２１,１２２が、支柱４７，４８を介してリングギア４０に取り付けられている。これらギャップセンサ１２１,１２２は、同図に示すように縦方向に配置されている。また、同図では図示を省略したが、リングギア４０には、ギャップセンサ１２１,１２２と直交する方向にも、二つのギャップセンサが取り付けられている。
【００２５】
（ピニオンギアの回転角計測手段）
ピニオンギア３０の回転角計測手段について、図５および図６を参照しながら説明する。ピニオンギア３０には、計測ターゲット１２３，１２４が取り付けられている。そして、計測ターゲット１２３，１２４のピニオンギア３０に対する回転方向面１２３ａ，１２４ａと径方向面１２３ｂ，１２４ｂに対して、検出面が向かい合うように、平板状のギャップセンサ１２５，１２６，１２７，１２８が、支持部材１２９，１３０を介して、キャリア２０に取り付けられている。また、ギャップセンサ１２５，１２６，１２７，１２８の他にも、図６に示すように、計測ターゲット１２３，１２４におけるピニオンギア３０のスラスト面に相当する面に対して検出面が向かい合うように、平板状のギャップセンサ１３１がキャリア２０に取り付けられている。また、同図では図示を省略したが、キャリア２０には、ギャップセンサ１３１の奥側にも、ギャップセンサが取り付けられている。
【００２６】
（サンギアの回転角計測手段）
サンギア１０の回転角計測手段について、図７を参照しながら説明する。サンギア１０には、回転軸に対して直交する方向に延びる板状のターゲットプレート１４０が取り付けられている。ターゲットプレート１４０には、回転方向に対して直角な面１４１，１４２，１４３，１４４ができるように切欠きが形成されている。そして、これらの面１４１，１４２，１４３，１４４に対して検出面が向かい合うように、平板状のギャップセンサ１３２，１３３，１３４，１３５がケース７０に取り付けられている。また、図示は省略したが、ギャップセンサ１３２，１３３，１３４，１３５の他にも、ターゲットプレート１４０の軸方向面１４５に対して検出面が向かい合うように、複数の平板状のギャップセンサがケース７０に取り付けられている。
【００２７】
ここで、図８は、はすば角αのはすば歯車１５１の側面と、噛み合い相手のはすば歯車１５２における噛み合っている歯の断面と、を示す図であり、図９は、圧力角θのはすば歯車１５３，１５４の噛み合いを示す図である。図８に示すように、はすば歯車１５１，１５２の噛み合い位置は、スラスト方向にｘだけ移動すると、回転方向にｘｔａｎαだけ移動する。また、図９に示すように、はすば歯車１５３，１５４の噛み合い位置は、ラジアル方向にｙだけ移動すると、回転方向にｙｔａｎθだけ移動する。このことから、プラネタリギア機構１の各ギアの捩れ剛性を計測する際に、各ギアのスラスト方向およびラジアル方向の動きも計測して、回転角計測値を補正する必要があることがわかる。
【００２８】
（リングギアの回転角等の計測方法）
リングギア４０の回転角およびラジアル方向の移動を計測する方法について、図３を参照しながら説明する。リングギア４０の回転角は、「（ギャップセンサ１１１の出力とギャップセンサ１１３の出力との差）／２」、または「（ギャップセンサ１１２の出力とギャップセンサ１１４の出力との差）／２」、により計測することができる。
【００２９】
リングギア４０のラジアル水平方向の移動は、「（ギャップセンサ１１１の出力とギャップセンサ１１３の出力との和）／２」により計測することができる。また、リングギア４０のラジアル鉛直方向の移動は、「（ギャップセンサ１１２の出力とギャップセンサ１１４の出力との和）／２」により計測することができる。
【００３０】
リングギア４０のスラスト方向の移動は、「ギャップセンサ１１５，１１６の出力の平均」により計測することができる。なお、リングギア４０のスラスト方向の移動だけではなく、傾きも考慮する場合、図１に示したギャップセンサ１１５の出力とギャップセンサ１１６の出力との差から、鉛直方向の傾きを、ギャップセンサ１１５，１１６と直交する方向に配置された図示しない二つのギャップセンサの出力の差から、水平方向の傾きを計測することができる。
【００３１】
（キャリアの回転角等の計測方法）
キャリア２０の回転角およびラジアル方向の移動を計測する方法について、図４を参照しながら説明する。キャリア２０の回転角は、「（ギャップセンサ１１７の出力とギャップセンサ１１９の出力との差）／２」、または「（ギャップセンサ１１８の出力とギャップセンサ１２０の出力との差）／２」、により計測することができる。
【００３２】
キャリア２０のラジアル水平方向の移動は、「（ギャップセンサ１１７の出力とギャップセンサ１１９の出力との和）／２」により計測することができる。また、キャリア２０のラジアル鉛直方向の移動は、「（ギャップセンサ１１８の出力とギャップセンサ１２０の出力との和）／２」により計測することができる。
【００３３】
キャリア２０のスラスト方向の移動は、「ギャップセンサ１２１，１２２の出力の平均」により計測することができる。なお、キャリア２０のスラスト方向の移動だけではなく、傾きも考慮する場合、図１に示したギャップセンサ１２１の出力とギャップセンサ１２２の出力との差から、鉛直方向の傾きを、ギャップセンサ１２１，１２２と直交する方向に配置された図示しない二つのギャップセンサの出力の差から、水平方向の傾きを計測することができる。
【００３４】
（ピニオンギアの回転角等の計測方法）
ピニオンギア３０の回転角およびラジアル方向の移動を計測する方法について、図５および図６を参照しながら説明する。ピニオンギア３０の回転角（自転）は、「（ギャップセンサ１２６の出力とギャップセンサ１２７の出力との差）／２」により計測することができる。
【００３５】
ピニオンギア３０のラジアル水平方向の移動（公転移動）は、「（ギャップセンサ１２５の出力とギャップセンサ１２６の出力との差とギャップセンサ１２７の出力とギャップセンサ１２８の出力との差との平均）／ｓｉｎ４５°」により計測することができる。また、ピニオンギア３０のラジアル鉛直方向の移動は、「（ギャップセンサ１２５〜１２８の出力の平均）／ｓｉｎ４５°」により計測することができる。また、ピニオンギア３０のスラスト方向の移動は、図６のギャップセンサ１３１の出力により計測することができる。
【００３６】
（サンギアの回転角等の計測方法）
サンギア１０の回転角およびラジアル方向の移動を計測する方法について、図７を参照しながら説明する。サンギア１０の回転角は、「（ギャップセンサ１３２の出力とギャップセンサ１３４の出力との差）／２」、または「（ギャップセンサ１３３の出力とギャップセンサ１３５の出力との差）／２」、により計測することができる。
【００３７】
サンギア１０のラジアル水平方向の移動は、「（ギャップセンサ１３２の出力とギャップセンサ１３４の出力との和）／２」により計測することができる。また、サンギア１０のラジアル鉛直方向の移動は、「（ギャップセンサ１３３の出力とギャップセンサ１３５の出力との和）／２」により計測することができる。
【００３８】
サンギア１０のスラスト方向の移動は、「軸方向面１４５に対して検出面が向かい合うように設けられたギャップセンサの出力の平均」により計測することができる。また、サンギア１０の傾きは、前記したリングギア４０およびキャリア２０と同様の方法で計測することができる。
【００３９】
（捩れ剛性計測方法）
以下、ピニオンギア３０をキャリア２０に固定して（図１参照）、ピニオンギア３０とサンギア１０の噛み合い部の捩れ剛性（回転角）を計測する方法について、図１０および図１１を参照しながら説明する。
【００４０】
図１０において、ばね記号Ｓ１０はサンギア１０の部品剛性を、ばね記号Ｓ２０はキャリア２０の部品剛性を、ばね記号Ｓ３０はピニオンギア３０の部品剛性を、ばね記号Ｓ４０はリングギア４０の部品剛性を、平行線内のばね記号ａ，ｂは各ギアの噛み合い部の捩れ剛性（以下、「歯対剛性」という）を、カギ記号は各ギアの噛み合い部または軸受内のすべり摩擦やガタによる剛性を示している。
【００４１】
サンギア１０とピニオンギア３０の歯対剛性を切り出す方法について、図１１を参照しながら説明する。ここでは、ピニオンギア３０をキャリア２０に固定した状態で、サンギア１０にトルク負荷装置を接続し、サンギア１０にトルクを入力する。これにより、同図の実線部にはトルクが作用し、破線部にはトルクは作用しない状態となる。そして、ケース７０に取り付けたギャップセンサ１３２〜１３５（図７参照）により、ケース７０から見たサンギア１０の回転角（図１１の＜１＞参照）を計測する。
【００４２】
同様に、リングギア４０から見たキャリア２０の回転角（図１１の＜２＞参照）と、キャリア２０から見たピニオンギア３０の回転角（同図の＜３＞参照）と、ケース７０から見たリングギア４０の回転角（同図の＜４＞参照）と、をそれぞれ計測する。次に、それぞれの計測値＜１＞〜＜４＞を、前記した各ギアのラジアル水平方向、ラジアル鉛直方向およびスラスト方向の移動と、ギア比とで補正する（補正後の計測値を＜１＞’〜＜４＞’とする）。そして、サンギア１０とピニオンギア３０の歯対剛性は、「＜１＞’−＜４＞’−＜２＞’−＜３＞’」によって求めることができる。
【００４３】
続いて、ピニオンギア３０とリングギア４０の歯対剛性を切り出す方法について、図１２を参照しながら説明する。ここでは、ピニオンギア３０をキャリア２０に固定した状態で、図示しないカウンタギアを介してリングギア４０にトルク負荷装置を接続し、リングギア４０にトルクを入力する。これにより、同図の実線部にはトルクが作用し、破線部にはトルクは作用しない状態となる。そして、リングギア４０から見たキャリア２０の回転角（図１２の＜２＞参照）と、キャリア２０から見たピニオンギア３０の回転角（図１２の＜３＞参照）と、をそれぞれ計測する。次に、それぞれの計測値＜２＞、＜３＞を、前記した各ギアのラジアル水平方向、ラジアル鉛直方向およびスラスト方向の移動と、ギア比とで補正する（補正後の計測値を＜２＞’、＜３＞’とする）。そして、ピニオンギア３０とリングギア４０の歯対剛性は、「＜２＞’＋＜３＞’」によって求めることができる。
【００４４】
以上のように、本実施形態に係るプラネタリギア機構１の捩れ剛性計測方法では、サンギア１０、キャリア２０およびリングギア４０のうちの一つを、回転角の測定対象を選択してトルク負荷装置と接続し、測定対象以外の残り二つおよびピニオンギア３０のうちの二つを固定した状態で回転角を計測することにより、図１３に示すように、部品剛性、歯対剛性およびガタの影響を切り分けて計測することができる。
【００４５】
表１〜表３に、入力軸および固定軸の選択パターンに対する部品剛性、歯対剛性、ガタの影響の計算方法を示す。なお、表中の≪１≫〜≪４≫は、それぞれケース７０から見たリングギア４０の回転角（図１０の≪２≫参照）、ケース７０から見たサンギア１０の回転角（同図の≪１≫参照）、リングギア４０から見たキャリア２０の回転角（同図の≪３≫参照）、キャリア２０から見たピニオンギア３０の回転角（同図の≪４≫参照）であり、かつ、前記した各ギアのラジアル水平方向、ラジアル鉛直方向およびスラスト方向の移動と、ギア比とで補正した後の値である。
【００４６】
【表１】
2019090800.tif 000003
【表２】
2019090800.tif 000004
【表３】
2019090800.tif 000005
【００４７】
このように、本実施の形態に係るプラネタリギア機構１の捩れ剛性計測方法によれば、サンギア１０、キャリア２０、ピニオンギア３０およびリングギア４０のうち、固定した二つの部材にトルクが掛からない状態で回転角を計測することにより、プラネタリギア機構１の各噛み合い部の相対回転を切り分けて計測することができる。
【００４８】
（回転固定機構）
ここで、前記したプラネタリギア機構１の捩れ剛性計測方法では、各要素（サンギア１０、キャリア２０、ピニオンギア３０およびリングギア４０）の動きをギャップセンサによって計測しているが、プラネタリギア機構１に装着可能な大きさのギャップセンサは、通常は計測範囲が１ｍｍ程度しかない。そのため、軸固定の際は、計測ターゲットがギャップセンサと干渉したり、あるいは離れ過ぎて計測範囲から外れないように、固定する際の角度を微調整しつつ、かつ固定位置がずれないように、計測ターゲットを強固に固定する必要がある。以下、本実施形態に係るプラネタリギア機構１の捩れ剛性計測方法において、各要素（サンギア１０、キャリア２０、ピニオンギア３０およびリングギア４０）の回転を固定する回転固定機構１６０の構成について、図１４を参照しながら説明する。
【００４９】
回転固定機構１６０は、例えばキャリア２０のシャフト部２２の回転を固定する固定治具であり、固定子１６１と、回転子１６２と、回転位置調整部材１６３と、固定部材１６４と、を備えている。
【００５０】
固定子１６１は、略円筒状に形成されており、ケース７０に固定されている。固定子１６１の内周面には、一対の段差部１６１１，１６１２が設けられている。段差部１６１１，１６１２は、固定子１６１の軸中心に対して、回転対称の位置に形成されている。また、段差部１６１１，１６１２は、固定子１６１の内周面から固定子１６１の径方向内側（軸中心）に向かって突出するように形成されている。また、段差部１６１１，１６１２は、プラネタリギア機構１の軸方向であって、固定子１６１から固定部材１６４へと向かう方向に幅が狭くなるテーパを有している。
【００５１】
回転子１６２は、略円筒状に形成されており、固定対象（ここではキャリア２０）と一体回転する。回転子１６２のその外周面には、一対の段差部１６２１，１６２２が設けられている。段差部１６２１，１６２２は、回転子１６２の軸中心に対して、回転対称の位置に形成されている。また、段差部１６２１，１６２２は、回転子１６２の外周面から回転子１６２の径方向外側に向かって突出するように形成されている。また、段差部１６２１，１６２２は、軸方向であって、回転子１６２から固定部材１６４へと向かう方向に幅が狭くなるテーパを有している。また、回転子１６２は、中心部にメススプライン１６２３が設けられている。このメススプライン１６２３には、シャフト部２２のオススプラインが挿入される。このように、シャフト部２２は、当該シャフト部２２のオススプラインが回転子１６２のメススプライン１６２３にスプライン嵌合されることにより、固定子１６１に固定される。
【００５２】
回転位置調整部材１６３は、円筒を軸方向に四つに切り分けた形状からなる部材片１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄから構成されている。回転位置調整部材１６３の部材片１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄは、固定子１６１側および回転子１６２側が、段差部１６１１，１６１２，１６２１，１６２２と同じ角度のテーパで形成されており、段差部１６１１，１６１２，１６２１，１６２２の間に形成される谷の部分（図１４のＡ，Ｂ参照）にテーパ面同士で接触するように挿入される。
【００５３】
固定部材１６４は、回転位置調整部材１６３をプラネタリギア機構１の軸方向に固定するためのものである。固定部材１６４は、両端に通し孔１６４１が形成された、四つの棒状の部材片１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄから構成されている。固定部材１６４の部材片１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄは、回転位置調整部材１６３の部材片１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄの外側端面１６３１を押した状態で、通し孔１６４１を介して、固定子１６１のねじ穴１６１３にそれぞれねじ止めされる。
【００５４】
以下、回転固定機構１６０の動作について説明する。例えば、固定子１６１にねじ止めされている固定部材１６４の部材片１６４ａ，１６４ｃを増し締めすると、回転位置調整部材１６３の部材片１６３ａ，１６３ｃが押される。これにより、回転子１６２の外周面の段差部１６２１，１６２２のテーパ面が押されて回転子１６２が右回転する。また、回転位置調整部材１６３の部材片１６３ｂ，１６３ｄは、回転子１６２の外周面の段差部１６２１，１６２２のテーパ面および固定子１６１の内周面の段差部１６１１，１６１２によって押し出される。
【００５５】
反対に、固定子１６１にねじ止めされている固定部材１６４の部材片１６４ｂ，１６４ｄを増し締めすると、回転位置調整部材１６３の部材片１６３ｂ，１６３ｄが押される。これにより、回転子１６２の外周面の段差部１６２１，１６２２のテーパ面が押されて回転子１６２が左回転する。また、回転位置調整部材１６３の部材片１６３ａ，１６３ｃは、回転子１６２の外周面の段差部１６２１，１６２２のテーパ面および固定子１６１の内周面の段差部１６１１，１６１２によって押し出される。
【００５６】
以上の動作により、回転子１６２の回転位置、すなわちシャフト部２２を介したキャリア２０の回転位置を微調整することができる。この微調整が完了した時点で、押し出された側の回転位置調整部材１６３の部材片を押さえる固定部材１６４の部材片を固定子１６１のねじ穴１６１３にねじ止めすることにより、回転位置をずらすことなく、キャリア２０を強固に固定することができる。
【００５７】
（回転固定機構の変形例１，２）
図１４に示した回転固定機構１６０では、固定子１６１の段差部１６１１，１６１２および回転子１６２の段差部１６２１，１６２２がともにテーパを有していたが、例えば図１５および図１６に示す回転固定機構１６０Ａ，１６０Ｂのように、固定子と回転子のいずれかの段差部にテーパを設けてもよい。
【００５８】
変形例１に係る回転固定機構１６０Ａは、図１５に示すように、固定子１６１Ａおよび回転位置調整部材１６３Ａ以外の構成は前記した回転固定機構１６０と同様である。固定子１６１Ａの段差部１６１１Ａ，１６１２Ａは、テーパを有しておらず、軸方向に平行に形成されている。また、回転位置調整部材１６３Ａの部材片１６３Ａａ，１６３Ａｂ，１６３Ａｃ，１６３Ａｄは、固定子１６１Ａ側が軸方向に平行に形成されており、回転子１６２側が段差部１６２１，１６２２と同じ角度のテーパで形成されている。
【００５９】
変形例２に係る回転固定機構１６０Ｂは、図１６に示すように、回転子１６２Ｂおよび回転位置調整部材１６３Ｂ以外の構成は前記した回転固定機構１６０と同様である。回転子１６２Ｂの段差部１６２１Ｂ，１６２２Ｂは、テーパを有しておらず、軸方向に平行に形成されている。また、回転位置調整部材１６３Ｂの部材片１６３Ｂａ，１６３Ｂｂ，１６３Ｂｃ，１６３Ｂｄは、回転子１６２Ｂ側が軸方向に平行に形成されており、固定子１６１側が段差部１６１１，１６１２と同じ角度のテーパで形成されている。
【００６０】
（回転固定機構の変形例３）
図１４に示した回転固定機構１６０では、固定部材１６４を構成する四つの部材片１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄによって、回転位置調整部材１６３を構成する四つの部材片１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄをそれぞれ押す構成であったが、例えば図１７に示す回転固定機構１６０Ｃのように、二つの固定部材１６５，１６６を用いて部材片１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄを押してもよい。この場合、例えば固定部材１６５によって、回転子１６２の段差部１６２１，１６２２の一方側（紙面下側）のテーパ面に接触する回転位置調整部材１６３の部材片１６３ｂ，１６３ｄを押し、例えば固定部材１６６によって、回転子１６２の段差部１６２１，１６２２の他方側（紙面上側）のテーパ面に接触する回転位置調整部材１６３の部材片１６３ａ，１６３ｃを押す。
【００６１】
（回転固定機構の変形例４）
図１４に示した回転固定機構１６０では、固定部材１６４を固定子１６１のねじ穴１６１３にねじ止めしていたが、例えば図１８に示す回転固定機構１６０Ｄのように、シャフト部２２Ａにねじ穴２２Ａａを形成し、締結ねじ１６９を用いて固定部材１６７をシャフト部２２Ａにねじ止めしてもよい。
【００６２】
この場合、例えば固定部材１６７によって、回転子１６２の段差部１６２１，１６２２の一方側（紙面下側）のテーパ面に接触する回転位置調整部材１６３の部材片１６３ｂ，１６３ｄを押し、例えば固定部材１６８によって、回転子１６２の段差部１６２１，１６２２の他方側（紙面上側）のテーパ面に接触する回転位置調整部材１６３の部材片１６３ａ，１６３ｃを押す。またその際、固定部材１６７に形成された通し孔１６７１を、固定子１６１Ｄに形成された棒状の突出部１６１４に挿通する。
【００６３】
以上のように、回転固定機構１６０，１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄでは、回転子または固定子の円筒面と、回転位置調整部材とに、互いに接触するテーパ面が設けられている。これにより、回転子をテーパ面によって位置決めすることができるため、固定対象を適正な位置で位置決めすることができる。そのため、計測ターゲットとギャップセンサとの干渉や計測範囲からの外れを抑制することができる。
【００６４】
以上、本発明に係るプラネタリギア機構の捩れ剛性計測方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６５】
１  プラネタリギア機構
１０  サンギア
１１  歯
２０  キャリア
２１  キャリア部
２１ａ，２１ｂ  ピニオンギア取付孔
２２，２２Ａ  シャフト部
２２Ａａ  ねじ穴
２３，２４，２５，２６  面
３０  ピニオンギア
３１  歯
３２  ピニオンシャフト
３３  軸受ころ
４０  リングギア
４１  内歯
４３，４４，４５，４６  面
４７，４８  支柱
６１  ＭＧシャフト
６２  締結ねじ
７０  ケース
８１，８２，８３  玉軸受
９１  第一固定治具
９２，９３  第二固定治具
９４，９５  第三固定治具
９６  締結ねじ
１０１  第一固定治具
１０２  第二固定治具
１０３  第三固定治具
１０４，１０５  締結ねじ
１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，１２１，１２２，１２５，１２６，１２７，１２８，１３１，１３２，１３３，１３４，１３５  ギャップセンサ
１２３，１２４  計測ターゲット
１２３ａ，１２４ａ  回転方向面
１２３ｂ，１２４ｂ  径方向面
１２９，１３０  支持部材
１４０  ターゲットプレート
１４１，１４２，１４３，１４４  面
１４５  軸方向面
１５１，１５２，１５３，１５４  はすば歯車
１６０，１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄ  回転固定機構
１６１，１６１Ａ，１６１Ｄ  固定子
１６１１，１６１２，１６１１Ａ，１６１２Ａ  段差部
１６１３  ねじ穴
１６１４  突出部
１６２，１６２Ｂ  回転子
１６２１，１６２２，１６２１Ｂ，１６２２Ｂ  段差部
１６２３  メススプライン
１６３，１６３Ａ，１６３Ｂ  回転位置調整部材
１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄ，１６３Ａａ，１６３Ａｂ，１６３Ａｃ，１６３Ａｄ，１６３Ｂａ，１６３Ｂｂ，１６３Ｂｃ，１６３Ｂｄ  部材片
１６３１  外側端面
１６４，１６５，１６６，１６７，１６８  固定部材
１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ  部材片
１６４１，１６７１  通し孔
１６９  締結ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2019090800.tif 000020
【図１６】
2019090800.tif 000021
【図１７】
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【図１８】
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