(57)【要約】      （修正有）【課題】現物の基準歯車と被検査歯車の材質要素、熱処理要素の同異を検出でき、被検査歯車の一部と基準歯車の一部の材質要素、熱処理要素の同異を検出できる異材歯車検査装置を提供する。【解決手段】第１磁性コア１Ａを基準歯車の歯溝内に配置し、第２磁性コア１Ｂを被検査歯車の歯溝内に配置する。各磁性コアに交番磁界を印加し、基準歯車内又は被検査歯車内を通流した交流磁束に基づいて第１、第２誘起コイル３Ａ、３Ｂに起電圧を誘起する。各誘起コイルは、第１出力端３ａ１、３ｂ１及び第２出力端３ａ２、３ｂ２を有し、各第１出力端同士を直接接続する。検査回路手段Ｄは、第１、第２誘起コイル３Ａ、３Ｂに接続され、各誘起コイルの第１出力端間、及び第２出力端間に接続される出力抵抗器１１を備え、出力抵抗器の両端間の電圧変動を検出して出力することを特徴として異材歯車検査装置を構成する。【選択図】図１
0003168999.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
磁性金属で形成され、製品規格の材質要素、熱処理要素に適合する基準歯車と、磁性金属で前記基準歯車と同一形状に形成される被検査歯車において、前記基準歯車の材質要素、熱処理要素と前記被検査歯車の材質要素、熱処理要素の同異を検出する異材歯車検査装置であって、
交流電源に接続される第１磁気回路手段と、前記交流電源に接続される第２磁気回路手段と、前記各磁気回路手段に接続される検査回路手段を含んで構成され、
（１）前記第１磁気回路手段は、
前記基準歯車に接続され、前記基準歯車を含む第１磁気回路を形成する第１磁性コアと、
前記第１磁性コアに巻回され、前記第１磁性コアに交番磁界を印加する第１励磁コイルと、
前記第１磁性コアに巻回され、前記第１磁気回路の前記基準歯車内を通流した交番磁束に基づいて起電圧を誘起する第１誘起コイルを備え、
（２）前記第２磁気回路手段は、
前記被検査歯車に接続され、前記被検査歯車を含む第２磁気回路を形成する第２磁性コアと、
前記第２磁性コアに巻回され、前記第２磁性コアに交番磁界を印加する第２励磁コイルと、
前記第２磁性コアに巻回され、前記第２磁気回路の前記被検査歯車内を通流した交番磁束に基づいて起電圧を誘起する第２誘起コアを備え、
（３）前記各磁気回路手段の前記誘起コイルは、第１出力端及び第２出力端を有し、前記第１出力端同士を直列接続してなり、
（４）前記検査回路手段は、
前記各誘起コイルの前記第２出力端同士を直列接続し、
前記各誘起コイルの前記第１出力端間、及び前記第２出力端間に接続される出力抵抗器を備え、
前記出力抵抗器の両端間の電圧変動を検出して出力する、
ことを特徴とする異材歯車検査装置。
【請求項２】
前記検査回路手段は、
前記各誘起コイルの前記第２出力端に直列接続され、前記出力抵抗器に接続される可変抵抗器を備え、
前記可変抵抗器の抵抗値を変更して、前記出力抵抗器の前記両端間の電圧変動を調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の異材歯車検査装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、磁気特性を使用して非破壊で基準歯車と被検査歯車の材質要素、熱処理要素の同異を検出する異材歯車検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、金属製品の異材検査は、非破壊で検査している。
非破壊検査の技術として、特許文献１に開示する技術は、渦電流による異品検査装置を開示している。特許文献１の異品検査装置は、被測定物（磁性体の金属製品）を励磁コイル及び検出コイルに挿入し、被測定物に交番磁界を印加する。交番磁界を被測定物に印加することで、被測定物に渦電流を発生し、検出コイルのインピーダンスを検出する。検出コイルのインピーダンスと、予め実測される正規の金属製品の実測値範囲を比較することで、被測定物の異材を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２６２４号公報
【０００４】
しかし、特許文献１は、被測定物を励磁コイル及び検出コイルに挿入しているので、被測定物を構成する一部について検査できない。
特許文献１は、正規の金属製品の実測値範囲を予め実測しているので、現物の正規の金属製品との比較で被測定物（金属製品）の同異を検出できない。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、現物の基準歯車と被検査歯車の材質要素、熱処理要素の同異を検出でき、被検査歯車の一部と基準歯車の一部の材質要素、熱処理要素の同異を検出できる異材歯車検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の請求項１に係る発明は、磁性金属で形成され、製品規格の材質要素、熱処理要素に適合する基準歯車と、磁性金属で前記基準歯車と同一形状に形成される被検査歯車において、前記基準歯車の材質素材、熱処理素材と前記被検査歯車の材質要素、熱処理要素の同異を検出する異材検査装置であって、交流電源に接続される第１磁気回路手段と、前記交流電源に接続される第２磁気回路手段と、前記各磁気回路手段に接続される検査回路手段を含んで構成され、（１）前記第１磁気回路手段は、前記基準歯車に接続され、前記基準歯車を含む第１磁気回路を形成する第１磁性コアと、前記第１磁性コアに巻回され、前記第１磁性コアに交番磁界を印加する第１励磁コイルと、前記第１磁性コアに巻回され、前記第１磁気回路の前記基準歯車内を通流した交番磁束に基づいて起電圧を誘起する第１誘起コイルを備え、（２）前記第２磁気回路手段は、前記被検査歯車に接続され、前記被検査歯車を含む第２磁気回路を形成する第２磁性コアと、前記第２磁性コアに巻回され、前記第２磁性コアに交番磁界を印加する第２励磁コイルと、前記第２磁性コアに巻回され、前記第２磁気回路の前記被検査歯車内を通流した交番磁束に基づいて起電圧を誘起する第２誘起コイルを備え、（３）前記各磁気回路手段の前記誘起コイルは、第１出力端及び第２出力端を有し、前記第１出力端同士を直列接続してなり、（４）前記検査回路手段は、前記各誘起コイルの前記第２出力端同士を直列接続し、前記各誘起コイルの前記第１出力端間、及び前記第２出力端間に接続される出力抵抗器を備え、前記出力抵抗器の両端間の電圧変動を検出して出力することを特徴とする異材歯車検査装置である。
【０００７】
本考案の請求項２に係る発明は、前記検査回路手段は、前記各誘起コイルの前記第２出力端に直列接続され、前記出力抵抗器に接続される可変抵抗器を備え、前記可変抵抗器の抵抗値を変更して、前記出力抵抗器の両端間の電圧変動を調整することを特徴とする請求項１に記載の異材歯車検査装置である。
【考案の効果】
【０００８】
本考案の請求項１に係る発明によれば、第１磁気回路手段の第１磁性コアに基準歯車を接続して第１磁気回路を形成し、第２磁気回路手段の第２磁性コアに被検査歯車を接続して第２磁気回路を形成する。各磁気回路手段の第１、第２励磁コイルに交流電流を通電して、第１、第２磁性コアに交番磁界を印加することで、基準歯車内又は被検査歯車内に交番磁束を通流する。各磁気回路手段の第１、第２誘起コイルは、基準歯車内又は被検査歯車内を通流した交番磁束に基づいて起電圧を誘起する。
基準歯車及び被検査歯車の透磁率（磁気抵抗）は、各歯車の材質要素、熱処理要素に起因して変化し、基準歯車と被検査歯車の材質要素、熱処理要素が同一であると、同一の透磁率となり、基準歯車と被検査歯車の材質要素、熱処理要素が異なると、異なる透磁率となる。透磁率（磁気抵抗）の同異は、被検査歯車内を通流した交番磁束も相異させることになり、これにより第２誘起コイルの起電圧も相異する。従って、基準歯車と被検査歯車の材質要素、熱処理要素が同一である場合と、各歯車の材質要素、熱処理要素が異なる場合では、被検査歯車の透磁率（磁気抵抗）は相異し、第２誘起コイルの誘起する起電圧も相異する。
そして、第１誘起コイルの誘起する起電圧に基づく交流電流と、第２誘起コイルの誘起する起電圧に基づく交流電流を検査回路手段の出力抵抗器に通流することで、出力抵抗器の両端間の電圧変動を検出して出力する。第２誘起コイルの誘起する起電圧は、被検査歯車の透磁率（磁気抵抗）の同異に基づいて変化するので、基準歯車と被検査歯車の材質要素、熱処理要素が同一である場合と、基準歯車と被検査歯車の材質要素、熱処理要素が異なる場合では、出力抵抗器の両端間の電圧変動も相異する。
これにより、検査回路手段において、出力抵抗器の両端間の電圧変動を検出して出力し、電圧変動に基づいて基準歯車と被検査歯車の材質要素、熱処理要素の同異を検査することができ、現物の基準歯車との比較において被検査歯車の材質要素、熱処理要素の同異を検査できる。
また、基準歯車及び被検査歯車は、各励磁コイル及び各誘起コイルに挿入することなく、第１、第２磁性コイルに接続されるので、被検査歯車を構成する一部、例えば、ギア歯の歯先、歯溝の歯底等に第１磁性コア、第２磁性コアを接続するだけで、被検査歯車と基準歯車の材質要素、熱処理要素の同異を検出できる。
【０００９】
本考案の請求項２に係る発明によれば、基準歯車と被検査歯車の同異を検査する前に、第１、第２磁気回路手段に基準歯車を接続し、可変抵抗器の抵抗値を変更することで、出力抵抗器の両端間の電圧変動を調整できる。これにより、複数の基準歯車の相互間に、製品規格で許容されるバラツキがあっても、複数の基準歯車の平均値に電圧変動を調整でき、精度良く、基準歯車と被検査歯車の材質要素、熱処理要素の同異を検出して出力できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案に係る異材歯車装置の全体構成を示す回路図である。
【図２】図１の異材歯車検査装置を構成する第１磁気回路手段、及び第２磁気回路手段を示す拡大図である。
【図３】基準歯車、及び被検査歯車の構成を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図５】基準歯車、被検査歯車に第１磁気回路手段、第２磁気回路手段を接続した状態を示す平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ拡大断面図であって、第１磁気回路手段及び第２磁気回路手段を基準歯車の歯底に接続した状態を示す図である。
【図７】図５のＡ−Ａ拡大断面図であって、第１磁気回路手段を基準歯車の歯底に接続し、第２磁気回路手段を被検査歯車の歯底に接続した状態を示す図である。
【図８】基準歯車及び被検査歯車の浸炭焼入れと、各磁気回路手段の接続状態を示す拡大断面図である。
【図９】。第１磁気回路手段を基準歯車の歯先に接続し、第２磁気回路手段を被検査歯車の歯先に接続した状態を示す拡大断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
本考案に係る歯車検査装置について、図１乃至図９を参照して説明する。なお、異材歯車検査装置の構成、異材歯車の検査手順の順に説明する。
【００１２】
＜歯車検査装置の構成＞
異材歯車検査装置の構成について、図１乃至図７を参照して説明する。
【００１３】
図１乃至図４において、異材歯車検査装置（Ｘ）は、基準歯車（ＧＡ）の材質要素、熱処理要素と被検査歯車（ＫＧＡ）の材質要素、熱処理要素の同異を検出（検査）して出力する。
【００１４】
図３及び図４において、基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）は、平歯車を例示している。各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）は、はすば歯車、ラック、内歯車、傘歯車、ねじ歯車、ウォーム、ウォームホイール等を含む。
基準歯車（ＧＡ）は、図３及び図４に示すように、ギア歯（Ｚ）の歯数（Ｚ１）、歯先円直径（ｄＡ）、基準円直径（ｄ）、歯底円直径（ｄＢ）、モジュール（ｍ）、ピッチ（Ｐ）及び歯幅（Ｂ）等に設計されている。基準歯車（ＧＡ）は、磁性金属で形成され、製品規格の材質要素、熱処理要素に適合している。製品規格とは、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）に要求される製品品質を意味する。製品規格の材質要素は、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）を形成する磁性金属の品質を意味し、例えば、低炭素鋼（炭素含有量：０．１５〜０２５％）である。製品規格の熱処理要素は、例えば、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）において、ギア歯（Ｚ）の歯先（Ｚａ）、歯面（Ｚｂ）、及び歯溝（ＧＶ）の歯底（Ｚｃ）に施される浸炭処理（浸炭焼入れ）を意味し、製品規格の浸炭処理は、硬化深さ（ｈ）：０．８〜１．０ｍｍ、表面硬度：５５〜６０ＨＲＣである。なお、歯溝（ＧＶ）は、ギア歯（Ｚ）、（Ｚ）間に形成される凹溝である。
【００１５】
被検査歯車（ＫＧＡ）は、図３及び図４に示すように、磁性金属で基準歯車（ＧＡ）と同一形状に形成され、基準歯車（ＧＡ）と同様、ギア歯（Ｚ）の歯数（Ｚ１）、歯先円直径（ｄＡ）、基準円直径（ｄ）、歯底円直径（ｄＢ）、モジュール（ｍ）、ピッチ（Ｐ）及び歯幅（Ｂ）等に設計されている。
被検査歯車（ＫＧＡ）は、製品規格の材質要素、熱処理要素の適合又は不適合の検査を実行する検査対象歯車である。
【００１６】
図１及び図２において、異材歯車検査装置（Ｘ）は、第１磁気回路手段（Ｍ１）と、第２磁気回路手段（Ｍ２）と、検査回路手段（Ｄ）を含んで構成される。
【００１７】
第１磁気回路手段（Ｍ１）は、基準歯車（ＧＡ）内に交番磁束（φ１）を通流して、基準歯車（ＧＡ）内を通流した交番磁束（φ１ａ）に基づいて交流の起電圧（ｅ１）を誘起するもので、例えば、交流変圧器で構成される。第１磁気回路手段（Ｍ１：以下「第１交流変圧器（Ｍ１）」と称する）は、交流電源（ＡＣ）に接続されている。
【００１８】
第１交流変圧器（Ｍ１）は、図１及び図２に示すように、鉄芯である第１磁性コア（１Ａ）と、第１磁性コア（１Ａ）に巻回される第１励磁コイル（２Ａ）と、第１磁性コア（１Ａ）に巻回される第１誘起コイル（３Ａ）を備えてなる。
【００１９】
第１磁性コア（１Ａ）は、図２に示すように、ケイ素鋼等の軟磁性金属でコ字型に形成され、上側コア（１ａ）、左側コア（１ｂ）及び右側コア（１ｃ）で構成される。
第１磁性コア（１Ａ）は、図７に示すように、基準歯車（ＧＡ）の歯溝（ＧＶ）内に配置されて、左右側コア（１ｂ）、（１ｃ）を歯底（Ｚｃ）に接続する。これにより、磁性コア（１Ａ）は、基準歯車（ＧＡ）を含む第１磁気回路（ＭＣ１）を形成する。
【００２０】
第１励磁コイル（２Ａ）は、図２に示すように、第１磁性コア（１Ａ）の左側コア（１ｂ）側に位置されて、巻数（Ｎ１）で上側コア（１ａ）に巻回されている。第１励磁コイル（２Ａ）は、絶縁被覆を有する直径（ｄ）の軟銅線を用いている。第１励磁コイル（２Ａ）は、第１入力端（２ａ１）及び第２入力端（２ａ２）を有し、第１入力端（２ａ１）は交流電源（ＡＣ）に接続されている。第１励磁コイル（２Ａ）は、交流電流（ｉａ）の通電で第１磁性コア（１Ａ）に交番磁界（Ｈ１）を印加する。
【００２１】
第１誘起コイル（３Ａ）は、第１出力端（３ａ１）及び第２出力端（３ａ２）を有し、図２に示すように、第１磁性コア（１Ａ）の右側コア（１ｃ）側に位置されて、巻数（Ｎ２）で上側コア（１ａ）に巻回されている。第２誘起コイル（３Ａ）は、絶縁被覆を有する直径（ｄ）の軟銅線を用いている。
第１誘起コイル（３Ａ）は、基準歯車（ＧＡ）内を通流した交番磁束（φ１ａ）に基づいて交流の起電圧（ｅ１）を誘起する。
【００２２】
第２磁気回路手段（Ｍ２）は、被検査歯車（ＫＧＡ）内に交番磁束（φ２）を通流して、被検査歯車（ＫＧＡ）内を通流した交番磁束（φ２ａ）に基づいて交流の起電圧（ｅ２）を誘起するもので、例えば交流変圧器で構成される。第２磁気回路手段（Ｍ２：以下「第２交流変圧器（Ｍ２）」と称する）は、交流電源（ＡＣ）に接続されている。
【００２３】
第２交流変圧器（Ｍ２）は、鉄芯である第２磁性コア（１Ｂ）と、第２磁性コア（１Ｂ）に巻回される第２励磁コイル（２Ｂ）と、第２磁性コア（１Ｂ）に巻回される第２誘起コイル（３Ｂ）を備えてなる。
【００２４】
第２磁性コア（１Ｂ）は、第１交流変圧器（Ｍ１）の第１磁性コア（１Ａ）と同一構成にされ、ケイ素鋼等の軟磁性金属でコ字型に形成される。第２磁性コア（１Ｂ）は、図７に示すように、被検査歯車（ＫＧＡ）の歯溝（ＧＶ）内に配置されて、左右側コア（１ｂ）、（１ｃ）を歯底（Ｚｃ）に接続する。これにより、第２磁性コア（１Ｂ）は、被検査歯車（ＫＧＡ）を含む第２磁気回路（ＭＣ２）を形成する。
【００２５】
第２励磁コイル（２Ｂ）は、第１交流変圧器（Ｍ１）の第１励磁コイル（２Ａ）と同様に、絶縁被覆を有する直径（ｄ）の軟銅線を用いている。第２励磁コイル（２Ｂ）は、図２に示すように、第２磁性コア（１Ｂ）の右側コア（１ｃ）側に位置されて、巻数（Ｎ３）で上側コア（１ａ）に巻回されている。第２励磁コイル（２Ｂ）の巻数（Ｎ３）は、第１交流変圧器（Ｍ１）の第１励磁コイルの巻数（Ｎ１）と同一である。第２励磁コイル（２Ｂ）は、第１入力端（２ｂ１）及び第２入力端（２ｂ２）を有し、第１入力端（２ｂ１）は交流電源（ＡＣ）に接続されている。第２励磁コイル（２Ｂ）の第２入力端（２ｂ２）は、第１交流変圧器（Ｍ１）の第１励磁コイル（２Ａ）の第２入力端（２ａ２）に直列接続されている。第２励磁コイル（２Ｂ）は、交流電流（ｉａ）の通電で第２磁性コア（１Ｂ）に交番磁界（Ｈ２）を印加する。
【００２６】
第２誘起コイル（３Ｂ）は、第１交流電圧器（Ｍ１）の第１誘起コイル（３Ａ）と同様に、絶縁被覆を有する直径（ｄ）の軟銅線を用いている。第２誘起コイル（３Ｂ）は、第１出力端（３ｂ１）及び第２出力端（３ｂ２）を有し、図２に示すように、第２磁性コア（１Ｂ）の左側コア（１ｂ）側に位置されて、巻数（Ｎ４）で上側コア（１ａ）に巻回されている。第２誘起コイル（３Ｂ）の巻数（Ｎ４）は、第１交流変圧器（Ｍ１）の第１誘起コイルの巻数（Ｎ２）と同一である。
第２励磁コイル（３Ｂ）は、被検査歯車（ＫＧＡ）内を通流した交番磁束（φ２ａ）に基づいて交流の起電圧（ｅ２）を誘起する。
【００２７】
第１交流変圧器（Ｍ１）の第１励磁コイル（２Ａ）、第２交流変圧器（Ｍ２）の第２励磁コイル（２Ｂ）、及び交流電源（ＡＣ）は、図１に示すように、直列接続され、交流電源回路（ＡＤ）を形成している。交流電源回路（ＡＤ）において、第１励磁コイル（２Ａ）は、図２及び図７に示すように、磁力線を第１磁性コイル（１Ａ）の左側コア（１ｂ）に向ける交番磁界（Ｈ１）を発生し、第２励磁コイル（２Ｂ）は磁力線を第２磁性コイル（１Ｂ）の右側コイル（１ｃ）に向ける交番磁界（Ｈ２）を発生する。このため、各励磁コイル（２Ａ）、（２Ｂ）の巻回方向は、相互に逆方向にされる。
これにより、第１交流変圧器（Ｍ１）において、第１磁性コア（１Ａ）に印加される交番磁界（Ｈ１）に基づく交番磁束（φ１）は、図７に示すように、反時計方向に流れて基準歯車（ＧＡ）内を通流する。第２交流変圧器（Ｍ２）において、第２磁性コア（１Ｂ）に印加される交番磁界（Ｈ２）に基づく交番磁束（φ２）は、図７に示すように、時計方向に流れて被検査歯車（ＫＧＡ）内を通流する。
【００２８】
第１交流変圧器（Ｍ１）の各コイル（２Ａ）、（３Ａ）の巻数比（Ｎ１／Ｎ２）と、第２交流変圧器（Ｍ２）の各コイル（２Ｂ）、（３Ｂ）の巻数比（Ｎ３／Ｎ４）は同一構成である。
【００２９】
第１交流変圧器（Ｍ１）及び第２交流変圧器（Ｍ２）において、各誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の第１出力端（３ａ１）、（３ｂ１）同士を直列接続している。第１交流変圧器（Ｍ１）の第１誘起コイル（２Ａ）は、正の起電圧（ｅ１）を誘起し、第２交流変圧器（Ｍ２）の第２誘起コイル（３Ｂ）は、負の起電圧（ｅ２）を誘起する。
【００３０】
検査回路手段（Ｄ）は、図１に示すように、第１及び第２交流変圧器（Ｍ１）、（Ｍ２）に接続され、起電圧（ｅ１）、（ｅ２）に基づいて、基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の材質要素、熱処理要素の同異を示す電圧変動（Δｅ）を検出して出力する。
検査回路手段（Ｄ）は、各誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の第２出力端（３ａ２）、（３ｂ２）同士を直列接続する。
検査回路手段（Ｄ）は、出力抵抗器（１１）と、可変抵抗器（１２）と、第１抵抗器（１４）と、第２抵抗器（１５）及び差動増幅器（１６）を備え、各誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）を含む交流電気回路（ＤＫ）を構成している。
【００３１】
出力抵抗器（１１）は、図１に示すように、各誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の第１出力端子（３ａ１）、（３ｂ１）間、及び第２出力端（３ａ２）、（３ｂ２）間に接続される。
【００３２】
可変抵抗器（１２）は、図１に示すように、各誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の第２出力端（３ａ２）、（３ｂ２）間において、各誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の第２出力端（３ａ２）、（３ｂ２）に直列接続されている。また、可変抵抗器（１２）は、出力抵抗器（１１）の第１端（１１ａ１）に接続されている。
【００３３】
第１抵抗器（１４）は、図１に示すように、第１誘起コイル（３Ａ）の第２出力端（３ａ２）及び可変抵抗器（１２）に直列接続され、第２抵抗器（１５）は、第２誘起コイル（３Ｂ）の第２出力端（３ｂ２）及び可変抵抗器（１２）に直列接続されている。第１、第２抵抗器（１４）、（１５）は同一の抵抗値にされている。
【００３４】
差動増幅器（１６）は、図１に示すように、出力抵抗器（１１）の第１端（１１ａ１）及び第２端（１１ａ２）に接続され、出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）間で電圧変動（Δｅ）を検出・増幅して出力する。検出電圧（Δｅ）は、基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の材質要素、熱処理要素の同異を示す電圧値（Ｖ：ボルト）である。電圧変動（Δｅ）は、各誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の誘起する起電圧（ｅ１）、（ｅ２）の同異に基づいて異なる電圧値を示す。差動増幅器（１６）は、電圧計、オシロスコープ等の表示器（１７）に接続される。
【００３５】
＜異材歯車の検査手順＞
次に、異材歯車検査装置（Ｘ）による異材歯車の検査手順について、図１乃至図７を参照して説明する。
【００３６】
検査する作業者は、異材歯車装置（Ｘ）の調整処理を実行する。調整処理は、複数の基準歯車（ＧＡ１）、（ＧＡ２）を用意し、検出回路手段（Ｄ）の出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）間の電圧変動（Δｅ）を各基準歯車（ＧＡ）、（ＧＡ）の平均値に調整する。調整処理において、基準歯車（ＧＡ）は、製品規格で許容される材質要素、熱処理要素のバラツキがあるため、複数の基準歯車（ＧＡ）、（ＧＡ）を用いて電圧変動（Δｅ）を調整する。
【００３７】
作業者は、図５及び図６に示すように、第１磁性回路手段（Ｍ１）において、第１磁性コア（１Ａ）を一方の基準歯車（ＧＡ）の歯溝（ＧＶ）内に配置し、左右側コア（１ｂ）、（１ｃ）を歯溝（ＧＶ）の歯底（Ｚｃ）に接続する。第１磁性コア（１Ａ）の左右側コア（１ｂ）、（１ｃ）は、図６に示すように、歯幅（Ｂ）の両端側に接続される。これにより、第１磁性コア（１Ａ）は、一方の基準歯車（ＧＡ）を含む第１磁気回路（ＭＣ１）を形成する。
第２磁気回路手段（Ｍ２）において、第２磁性コア（１Ｂ）を他方の基準歯車（ＧＡ）の歯溝（ＧＶ）内に配置し、左右側コア（１ｂ）、（１ｃ）を歯溝（ＧＶ）の歯底（Ｚｃ）に接続する。第２磁性コア（１Ｂ）の左右側コア（１ｂ）、（１ｃ）は、図６に示すように、歯幅（Ｂ）の両端側に接続される。これにより、第２磁性コア（１Ｂ）は、他方の基準歯車（ＧＡ）を含む第２磁気回路（Ｍ２）を形成する。
【００３８】
作業者は、図１及び図６に示すように、交流電源（ＡＣ）を駆動して、各磁気回路手段（Ｍ１）、（Ｍ２）の第１、第２励磁コイル（２Ａ）、（２Ｂ）に交流電流（ｉａ）を通電する。第１磁気回路手段（Ｍ１）の第１励磁コイル（２Ａ）は、磁力線を第１磁性コア（１Ａ）の左側コア（１ｂ）に向ける交番磁界（Ｈ１）を第１磁性コア（１Ａ）に印加し、第２磁気回路手段（Ｍ２）の第１励磁コイル（２Ｂ）は、磁力線を第２磁性コア（１Ｂ）の右側コア（１ｃ）に向ける交番磁界（Ｈ２）を第２磁性コア（１Ｂ）に印加する。
【００３９】
第１磁気回路手段（Ｍ１）において、交番磁束（φ１）は、図６に示すように、第１磁気回路（ＭＣ１）の左側コア（１ｂ）内、基準歯車（ＧＡ）の歯底（Ｚ１）内、右側コア（１ｃ）内及び上側コア（１ａ）内を通流する。
第２磁気回路手段（Ｍ２）において、交番磁束（φ２）は、図６に示すように、第２磁気回路（ＭＣ２）の右側コア（１ｃ）内、基準歯車（ＧＡ）の歯底（Ｚ１）内、左側コア（１ｂ）内及び上側コア（１ａ）内を通流する。
各基準歯車（ＧＡ）、（ＧＡ）は、製品規格の材質要素、熱処理要素に適合するので、透磁率（μ：磁気抵抗）は製品規格で許容される同一範囲となる。
従って、第１磁気回路（ＭＣ１）において、基準歯車（ＧＡ）内を通流した交番磁束（φ１ａ）と、第２磁気回路（ＭＣ２）において、基準歯車（ＧＡ）内を通流した交番磁束（φ２ａ）は同一となる。
また、各磁性コア（１Ａ）、（１Ｂ）は同一構成であるので、第１、第２誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）に作用する交番磁束（φ１ａ）、（φ２ａ）は同一となる。
【００４０】
第１磁気回路手段（Ｍ１）において、第１誘起コイル（３Ａ）は、図１及び図６に示すように、交番磁束（φ１ａ）の作用を受けると、交流で正の起電圧（ｅ１）を誘起する。
第２磁気回路手段（Ｍ２）において、第２誘起コイル（３Ｂ）は、交番磁束（φ２ａ）の作用を受けると、交流で負の起電圧（ｅ２）を誘起する。各磁気回路手段（Ｍ１）、（Ｍ２）のコイル巻数比（Ｎ１／Ｎ２）、（Ｎ３／Ｎ４）は同一構成（Ｎ１／Ｎ２＝Ｎ３／Ｎ４）であるので、各誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の誘起する起電圧は、ｅ１≒ｅ２となる。
【００４１】
検出回路手段（Ｄ）において、第１誘起コイル（３Ａ）の起電圧（ｅ１）に基づく交流電流（ｉ１）は、図１に示すように、時計方向に流れ、第１抵抗器（１４）、可変抵抗器（１２）及び出力抵抗器（１１）を通流する。
第２誘起コイル（３Ｂ）の起電圧（ｅ２）に基づく交流電流（ｉ２）は、図１に示すように、時計方向に流れ、出力抵抗器（１１）、可変抵抗器（１２）及び第２抵抗器（１５）を通流する。
検出回路手段（Ｄ）において、各交流電流（ｉ１）、（ｉ２）が出力抵抗器（１１）を通流すると、出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）間に電圧変動（Δｅ）、例えば、出力抵抗器（１１）の抵抗値：Ｒｘとすると、Δｅ＝（ｉ１−ｉ２）・Ｒｘの電圧降圧を生じる。
作業者は、可変抵抗器（１２）の抵抗値を変更して、出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）間の電圧変動（Δｅ）を、Δｅ＝０に調整する。
【００４２】
続いて、作業者は、被検査歯車（ＫＧＡ）の検査処理を実行する。
作業者は、交流電源（ＡＤ）の駆動を停止し、第２磁気回路手段（Ｍ２）から基準歯車（ＧＡ２）を取り外す。
作業者は、図５及び図７に示すように、第２磁気回路手段（Ｍ２）において、第２磁性コア（１Ｂ）を被検査歯車（ＫＧＡ）の歯溝（ＧＶ）内に配置し、左右側コア（１ｂ）、（１ｃ）を歯溝（ＧＶ）の歯底（Ｚ１）に接続する。第１磁性コア（１Ｂ）の左右側コア（１ｂ）、（１ｃ）は、図７に示すように、被検査歯車（ＫＧＡ）の歯底（Ｚ１）の両端側に接続される。これにより、第２磁性コア（１Ｂ）は、被検査歯車（ＫＧＡ）を含む第２磁気回路（ＭＣ２）を形成する。
【００４３】
作業者は、交流電源（ＡＣ）を駆動して、各磁気回路手段（Ｍ１）、（Ｍ２）の第１、第２励磁コイル（２Ａ）、（２Ｂ）に交流電源（ｉａ）を通電する。第１磁気回路手段（Ｍ１）の第１励磁コイル（２Ａ）は、図７に示すように、第１磁性コア（１Ａ）に交番磁界（Ｈ１）を印加し、第２磁気回路手段（Ｍ２）の第２励磁コイル（２Ｂ）は、第２磁性コア（１Ｂ）に交番磁界（Ｈ２）を印加する。
【００４４】
第１磁気回路手段（Ｍ１）において、交番磁束（φ１）は、図７に示すように、第１磁気回路（ＭＣ１）の左側コア（１ｂ）内、基準歯車（ＧＡ１）の歯底（Ｚ１）内、右側コア（１ｃ）及び上側コア（１ａ）内を通流する。
第２磁気回路手段（Ｍ２）において、交番磁束（φ２）は、図７に示すように、第２磁気回路（ＭＣ２）の右側コア（１ｃ）内、被検査歯車（ＫＧＡ）の歯底（Ｚ１）内、左側コア（１ｂ）内及び上側コア（１ａ）内を通流する。
ここで、基準歯車（ＧＡ１）と被検査歯車（ＫＧＡ）の材質要素、熱処理要素が同一であると、各歯車（ＧＡ１）、（ＫＧＡ）の透磁率（μ０）、（μ１）は、同一透磁率：μ０＝μ１となるので、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）内を通流した交番磁束（φ１ａ）、（φ２ａ）は同一（φ１ａ＝φ２ａ）となる。
一方、基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の材質要素、熱処理要素が異なると、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）の透磁率（μ０）、（μ１）は、異なる透磁率となるので、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）内を通流した交番磁束（φ１ａ）、（φ２ａ）は異なり、φ１ａ≠φ２ａである。例えば、透磁率：μ０＞μ１、交番磁束：φ１ａ＞φ２ａとなる。
【００４５】
第１磁気回路手段（Ｍ１）において、第１誘起コイル（３Ａ）は、交番磁束（φ１ａ）の作用を受けると、交流で正の起電圧（ｅ１）を誘起する。
第２磁気回路手段（Ｍ２）において、第２誘起コイル（３Ｂ）は、交番磁束（φ２ａ）の作用を受けると、交流で負の起電圧（ｅ２）を誘起する。
ここで、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）内を通流した交番磁束：φ１ａ＝φ２ａであると、第１、第２誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の誘起する起電圧（ｅ１）、（ｅ２）は、ｅ１＝ｅ２となる。
一方、交番磁束：φ１ａ≠φ２ａ、例えばφ１ａ＞φ２ａであると、第１、第２誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の起電圧（ｅ１）、（ｅ２）は、ｅ１≠ｅ２、ｅ１＞ｅ２となる。
このように、各磁気回路手段（Ｍ１）、（Ｍ２）では、基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の材質要素、熱処理要素が同一であると、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）の透磁率：μ０＝μ１、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）内を通流した交番磁束：φ１ａ＝φ２ａ、及び第１、第２誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の誘起する起電圧：ｅ１＝ｅ２（但し、ｅ２は負の起電圧）となる。一方、基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の材質要素、熱処理要素が異なると、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）の透磁率：μ０≠μ１、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）内を通流した交番磁束：φ１ａ≠φ２ａ、及び第１、第２誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の誘起する起電圧：ｅ１≠ｅ２（但し、ｅ２は負の起電圧）となる。
【００４６】
検出回路手段（Ｄ）において、第１誘起コイル（３Ａ）の誘起する起電圧（ｅ１）に基づく交流電流（ｉ１）は、図１に示すように、時計方向に流れ、第１抵抗器（１４）、可変抵抗器（１２）及び出力抵抗器（１１）を通流する。
第２誘起コイル（３Ｂ）の誘起する起電圧（ｅ２）に基づく交流電流（ｉ２ｂ）は、図１に示すように、時計方向に流れ、出力抵抗器（１１）、可変抵抗器（１２）、第２抵抗器（１５）を通流する。
出力抵抗器（１１）において、各交流電流（ｉ１）、（ｉ２）が通流すると、出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）間に電圧変動（Δｅ）が生じる。
ここで、第１誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）の誘起する起電圧：ｅ１＝ｅ２ｂであると、出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）の電圧変動（Δｅ）は、Δｅ＝０（ボルト）になる。一方、起電圧：ｅ１＞ｅ２であると、出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）間の電圧変動：Δｅ＝（ｉ１−ｉ２）・Ｒｘになる。
【００４７】
検出回路手段（Ｄ）において、出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）間の電圧変動（Δｅ）を検出して、差動増幅器（１６）で増幅して表示器（１７）に出力する。作業者は、表示器（１７）に表示される電圧変動（Δｅ）の交流波形を判別することで、基準歯車（ＫＧＡ）と基準歯車（ＧＡ）の材質要素、熱処理要素の同異を確認する。
【００４８】
このように、本考案に係る異材歯車検査装置（Ｘ）では、基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の透磁率（μ：磁気抵抗）の同異に着目して、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）内を通流した交番磁束（φ１ａ）、（φ２ａ）に基づいて起電圧（ｅ１）、（ｅ２）を誘起する。そして、第１、第２誘起コイル（３Ａ）、（３Ｂ）で誘起する起電圧（ｅ１）、（ｅ２）に基づいて、検出回路手段（Ｄ）の出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）間の電圧変動（Δｅ）を検出して出力することで、この電圧変動（Δｅ）に基づいて基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の材質要素、熱処理要素の同異を検出（検査）できる。
【００４９】
異材歯車検査装置（Ｘ）では、熱処理前において、基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）に基づく、出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）間の電圧変動（Δｅ）を検出して出力することで、基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の材質要素の同異を検出できる。
また、異材歯車検査装置（Ｘ）は、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）の歯底（Ｚｃ）について、材質要素、熱処理要素の同異を検出するものに限定されず、図８に示すように、第１磁気回路手段（Ｍ１）の第１磁性コア（１Ａ）を基準歯車（ＧＡ）の歯先（Ｚａ）に接続し、第２磁気回路手段（Ｍ２）の第２磁性コア（１Ｂ）を被検査歯車（ＫＧＡ）の歯先（Ｚａ）に接続して、各歯車（ＧＡ）、（ＫＧＡ）の歯先における材質要素、熱処理要素の同異を検出しても良い。
【００５０】
異材歯車検査装置（Ｘ）において、図９に示すように、浸炭処理の磁化深さの同異も検出できる。基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の硬化深さが同一であると、基準歯車（ＧＡ）の歯底（Ｚｃ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の歯底（Ｚｃ）の透磁率（μ０）、（μ１）は同一になり、硬化深さが相異すると、透磁率（μ０）、（μ１）は相異するので、検査回路手段（Ｄ）の出力抵抗器（１１）の両端（１１ａ１）、（１１ａ２）間の電圧変動（Δｅ）を検出することで、基準歯車（ＧＡ）と被検査歯車（ＫＧＡ）の熱処理要素である硬化深さの同異、硬化深さを検査できる。
また、基準歯車（ＧＡ）の製品規格の熱処理要素は、浸炭処理に限定されるものでなく、高周波処理（高周波焼入れ）、窒化処理等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本考案は、歯車の材質要素、熱処理要素を検出するのに好適である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｘ  異材歯車検査装置
Ｍ１  第１磁気回路手段
Ｍ２  第２磁気回路手段
Ｄ  検査回路手段
ＧＡ  基準歯車
ＫＧＡ  被検査歯車
ＡＣ  交流電源
ＭＣ１  磁気回路
ＭＣ２  磁気回路
２ａ１、２ｂ１  第１出力端
２ａ２、２ｂ２  第２出力端
１Ａ、１Ｂ  磁性コア
２Ａ、２Ｂ  一次側コイル
３Ａ、３Ｂ  二次側コイル
１１  出力抵抗器
【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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