(57)【要約】【課題】  駆動歯面と被動歯面との相対的な噛合状態を正確且つ容易にオペレータに把握させることのできる歯車対の歯面誤差評価装置を提供する。【解決手段】  制御装置３は、駆動歯車及び被動歯車の各基準歯面に対する歯面誤差データの測定値や設計値を用いて、両歯面の噛合時の相対的な歯面誤差である相対歯面誤差の分布情報を生成し、生成した相対歯面誤差分布情報に基づいて各歯面の評価を行うことにより、駆動歯面と被動歯面との相対的な噛合状態を正確且つ容易にオペレータに把握させる。【選択図】  図１
2005195360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動歯車の駆動歯面及び被動歯車の被動歯面の各基準歯面に対する歯面誤差を複数点測定する誤差測定手段と、
上記各基準歯面に対して設定した上記各歯面の歯面誤差の設計値、或いは、上記誤差測定手段で測定した上記歯面誤差の測定値に基づいて、上記駆動歯面と上記被動歯面との噛合時の相対的な歯面誤差である相対歯面誤差の分布情報を生成する分布情報生成手段と、
上記分布情報生成手段で生成した上記歯面形状誤差の分布情報に基づいて上記各歯面の定量評価を行う歯面評価手段とを備えたことを特徴とする歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項２】
上記分布情報生成手段は、上記駆動歯面と上記被動歯面との噛合時のズレ量に応じて、上記相対歯面誤差の分布情報の生成領域を可変に設定することを特徴とする請求項１記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項３】
上記分布情報生成手段は、上記駆動歯車及び上記被動歯車に負荷が付与されていない無負荷状態での上記相対歯面誤差の分布情報を生成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項４】
上記歯面評価手段は、無負荷状態での上記相対歯面誤差の分布情報に基づいて、上記駆動歯面と上記被動歯面の噛合時の最凸点位置を評価することを特徴とする請求項３記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項５】
上記分布情報生成手段は、上記駆動歯車及び上記被動歯車に所定の負荷が付与された負荷状態での上記相対歯面誤差の分布情報を生成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項６】
上記歯面評価手段は、負荷状態での上記相対歯面誤差の分布情報に基づいて、上記駆動歯面と上記被動歯面との間の伝達誤差を評価することを特徴とする請求項５記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項７】
上記歯面評価手段による評価結果に基づいて、歯面誤差に対する修正量を設定する修正量設定手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項８】
上記修正量は、上記駆動歯面或いは上記被動歯面の少なくとも何れか一方に対する圧力角誤差修正量であることを特徴とする請求項７記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項９】
上記修正量は、上記駆動歯面或いは上記被動歯面の少なくとも何れか一方に対する歯形丸み修正量であることを特徴とする請求項７記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項１０】
上記修正量は、上記駆動歯面或いは上記被動歯面の少なくとも何れか一方に対するねじれ角誤差修正量であることを特徴とする請求項７記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項１１】
上記修正量は、上記駆動歯面或いは上記被動歯面の少なくとも何れか一方に対するクラウニング修正量であることを特徴とする請求項７記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項１２】
上記修正量は、上記駆動歯面或いは上記被動歯面の少なくとも何れか一方に対するバイアス修正量であることを特徴とする請求項７記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項１３】
上記相対歯面誤差の分布情報を等高線状に可視化表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の歯車対の歯面誤差評価装置。
【請求項１４】
駆動歯車の駆動歯面及び被動歯車の被動歯面の各基準歯面に対する歯面誤差を誤差測定手段を用いて複数点測定する誤差測定ステップと、
上記各基準歯面に対して設定した上記各歯面の歯面誤差の設計値、或いは、上記誤差測定ステップで測定した上記歯面誤差の測定値に基づいて、上記駆動歯面と上記被動歯面との噛合時の相対的な歯面誤差である相対歯面誤差の分布情報を生成する分布情報生成ステップと、
上記分布情報生成手段で生成した上記歯面形状誤差の分布情報に基づいて上記各歯面の定量評価を行う歯面評価ステップとを備えたことを特徴とする歯車対の歯面誤差評価プログラム。
【請求項１５】
上記歯面評価ステップによる評価結果に基づいて、歯面誤差に対する修正量を設定する修正量設定ステップを備えたことを特徴とする請求項１４記載の歯車対の歯面誤差評価プログラム。
【請求項１６】
駆動歯車の駆動歯面及び被動歯車の被動歯面の各基準歯面に対する歯面誤差の設計値を設定する歯面誤差初期値設定工程と、
請求項１乃至請求項１３の何れかの歯車対の歯面誤差評価装置を用いて上記歯面誤差初期値設定工程で設定した上記歯面誤差の設計値に対する上記各歯面の定量評価を行う第１の歯面評価工程と、
上記第１の歯面評価工程での評価結果に基づいて上記駆動歯面或いは上記被動歯面の少なくとも何れか一方の歯面加工を行う第１の歯面加工工程と、
請求項１乃至請求項１３の何れかの歯車対の歯面誤差評価装置を用いて上記第１の歯面加工工程で加工した上記駆動歯面及び上記被動歯面の定量評価を行う第２の歯面評価工程と、
上記第２の歯面評価工程での評価結果に基づいて上記駆動歯面或いは上記被動歯面の少なくとも何れか一方の歯面加工を行う第２の歯面加工工程とを備えたことを特徴とする歯車対の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動歯車と被動歯車の歯面誤差を評価する歯車対の歯面誤差評価装置、及びこれを用いた歯車対の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、歯車対の耐久性や静粛性等は、歯面形状によって大きく左右されるため、歯面形状の正確な把握は特に重要である。この種の歯面形評価を行うための技術として、例えば、特許文献１には、触針式の歯面形状測定装置を用いて歯面の歯形，歯筋チャートを測定し、これらのチャートから、テンプレートを使用して歯面評価を行う技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、歯面にマーキングコンパウンドを被覆した歯車対を回転させるとともに、その回転によるコンパウンドの除去状態を撮影し、撮影した画像データをデジタル処理して歯面接触パターンのデジタル像を形成することで歯面評価を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１９０７０号公報
【特許文献２】特表平１０−５１０６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の各技術は、歯面形状を定性的に評価するものでしかなく、複雑な歯面の３次元形状を正確且つ容易にオペレータに判断させることは困難である。特に、歯面形状の評価の際に最も重要であると考えられる駆動歯面と被動歯面との相対的な噛合状態を上述の各技術を用いて正確に評価するためには、オペレータの高い熟練度等が要求され、歯面評価結果を効果的に実際の歯車対の歯面加工等にフィードバックさせることは困難である。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、駆動歯面と被動歯面との相対的な噛合状態を正確且つ容易にオペレータに把握させることのできる歯車対の歯面誤差評価装置、その評価プログラム、及びこれを用いた歯車対の製造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】
本発明は、駆動歯車の駆動歯面及び被動歯車の被動歯面の各基準歯面に対する歯面誤差を複数点測定する誤差測定手段と、上記各基準歯面に対して設定した上記各歯面の歯面誤差の設計値、或いは、上記誤差測定手段で測定した上記歯面誤差の測定値に基づいて、上記駆動歯面と上記被動歯面との噛合時の相対的な歯面誤差である相対歯面誤差の分布情報を生成する分布情報生成手段と、上記分布情報生成手段で生成した上記歯面形状誤差の分布情報に基づいて上記各歯面の定量評価を行う歯面評価手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、駆動歯車の駆動歯面及び被動歯車の被動歯面の各基準歯面に対する歯面誤差を誤差測定手段を用いて複数点測定する誤差測定ステップと、上記各基準歯面に対して設定した上記各歯面の歯面誤差の設計値、或いは、上記誤差測定ステップで測定した上記歯面誤差の測定値に基づいて、上記駆動歯面と上記被動歯面との噛合時の相対的な歯面誤差である相対歯面誤差の分布情報を生成する分布情報生成ステップと、上記分布情報生成手段で生成した上記歯面形状誤差の分布情報に基づいて上記各歯面の定量評価を行う歯面評価ステップとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、駆動歯車の駆動歯面及び被動歯車の被動歯面の各基準歯面に対する歯面誤差の設計値を設定する歯面誤差初期値設定工程と、歯車対の歯面誤差評価装置を用いて上記歯面誤差初期値設定工程で設定した上記歯面誤差の設計値に対する上記各歯面の定量評価を行う第１の歯面評価工程と、上記第１の歯面評価工程での評価結果に基づいて上記駆動歯面或いは上記被動歯面の少なくとも何れか一方の歯面加工を行う第１の歯面加工工程と、歯車対の歯面誤差評価装置を用いて上記第１の歯面加工工程で加工した上記駆動歯面及び上記被動歯面の定量評価を行う第２の歯面評価工程と、上記第２の歯面評価工程での評価結果に基づいて上記駆動歯面或いは上記被動歯面の少なくとも何れか一方の歯面加工を行う第２の歯面加工工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の歯車対の歯面誤差評価装置及びその評価プログラムによれば、駆動歯面と被動歯面との相対的な噛合状態を正確且つ容易にオペレータに把握させることができ、この歯面誤差評価装置及び評価プログラムを用いて歯車対を製造することにより、耐久性や静粛性に優れた歯車対を効率的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一形態に係わり、図１は歯面誤差評価装置の概略構成図、図２は歯面誤差測定装置を示す斜視図、図３は歯面誤差測定対象の抽出例をを示す説明図、図４は歯面の歯筋方向への測定パターンの一例を示す説明図、図５は駆動歯車の歯幅が被動歯車の歯幅よりも小さい場合の歯面誤差データの抽出領域を示す説明図、図６は駆動歯車の歯幅が被動歯車の歯幅よりも小さい場合の歯面誤差データの抽出領域を示す説明図、図７は歯面誤差修正量設定ルーチンを示すフローチャート、図８は歯面誤差測定サブルーチンを示すフローチャート、図９は相対歯面誤差分布情報生成サブルーチンを示すフローチャート、図１０は等高線表示された相対歯面誤差分布の一例を示す説明図、図１１は最凸点位置に基づく歯面評価の一例を示すマップ、図１２は各入力トルクでの歯車対の組付誤差と伝達誤差との関係を示す図表、図１３は圧力角誤差及びねじれ角誤差の修正による相対歯面誤差の変化を示す説明図、図１４は歯形丸み及びクラウニングの修正による相対歯面誤差の変化を示す説明図、図１５はバイアスの修正による相対歯面誤差の変化を示す説明図、図１６は歯車対の製造工程を示すフローチャートである。
【００１１】
図１において符号１は、歯車対の歯面評価を行う歯面誤差評価装置を示し、この歯面誤差評価装置１は、誤差測定手段としての触針式の歯面誤差測定装置２と、この歯面誤差測定装置２を制御する制御装置３とを有して構成されている。ここで、本形態では、はすば歯車（ヘリカルギヤ）で構成される歯車対を評価対象とする歯面誤差評価装置の一例について説明する。
【００１２】
図２に示すように、歯面誤差測定装置２は、評価対象としての歯車を保持する歯車保持部１０と、この歯車保持部１０に保持された歯車の歯面誤差を測定する触針１１とを有して構成されている。
【００１３】
歯車保持部１０は、測定装置本体２０に対して相対回転自在に取り付けられた回転体２１と、この回転体２１を回転駆動する回転モータ２２（図１参照）と、回転体２１上で歯車を保持する歯車保持軸２３と、測定装置本体２０に立設する支柱２４上に支持され歯車保持軸２３との間に歯車を挟持するピン２５とを有して構成されている。
【００１４】
また、測定装置本体２０には歯車保持部１０に対して進退移動自在なＹ軸スライダ２６が支柱２４に対向して立設され、このＹ軸スライダ２６には、歯車保持部１０に対して昇降移動自在なＺ軸スライダ２７が取り付けられている。さらに、Ｚ軸スライダ２７には、Ｙ軸スライダ２６及びＺ軸スライダ２７の移動方向と直交する水平方向に移動自在なＸ軸スライダ２８が取り付けられ、このＸ軸スライダ２８には触針保持軸２９を介して触針１１が取り付けられている。各スライダ２６〜２８は、それぞれ、Ｙ軸モータ３０、Ｚ軸モータ３１、及び、Ｘ軸モータ３２（図１参照）の駆動によってそれぞれ直線移動するもので、これら各モータ３０〜３２の駆動により、触針１１は歯車保持部１０上の歯車に対して３次元的に相対移動可能となっている。
【００１５】
また、各モータ２２，３０〜３２は、モータ制御部３５〜３８を介して制御装置３に接続されており、各モータ制御部３５〜３８には、各モータ２２，３０〜３２に付設されたエンコーダ３９〜４２が接続されている。そして、各モータ制御部３５〜３８は、各エンコーダ３９〜４２の出力信号に基づいて、回転体２１の回転角度、及び、各スライダ２６〜２８の直線移動量を取得するようになっている。
【００１６】
制御装置３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力ポート等（何れも図示せず）を備えたパーソナルコンピュータ等で構成されている。この制御装置３の入力ポートには、触針１１の振れ量を検出する検出器４５や、キーボード等で構成された入力装置４６等が接続され、出力ポートには、各モータ制御部３５〜３８や、表示手段としてのモニタ４７等が接続されている。制御装置３には評価対象となる歯車対の各諸元が入力装置４６等を通じて予め入力されており、制御装置３は、ＲＯＭ内に格納されたプログラムに基づき、例えば図７に示す歯面誤差修正量設定ルーチンに従って後述の各処理を行う。これにより、制御装置３は、分布情報生成手段、歯面評価手段、修正量設定手段としての各機能を実現する。
【００１７】
すなわち、図７に示すように、制御装置３は、先ず、ステップＳ１において、歯面誤差測定装置２を駆動制御し、オペレータによって歯車保持部１０上に順次セットされる駆動歯車及び被動歯車の歯面誤差を測定する。
【００１８】
この歯面誤差の測定は、具体的には、例えば図８に示す歯面誤差測定サブルーチンに従って実行される。すなわち、オペレータ等によって歯車保持部１０上に駆動歯車がセットされてサブルーチンがスタートすると、制御装置３は、先ず、ステップＳ１０１において、各モータ２２，３０〜３２を駆動制御し、駆動歯面に接触する触針１１の振れ量から、駆動歯面の歯面誤差を測定する。
【００１９】
この歯面誤差とは、歯車諸元により定まる歯車の基準歯面（例えば、はすば歯車においては歯車諸元により一義的に定まる歯面のインボリュート曲線）に対する実際の歯面の誤差量である。制御装置３は、所定に抽出された駆動歯車上の各歯面に対し、例えば、図４に一点鎖線で示すように、歯先噛合い開始位置から歯元噛合い終了位置までの間で所定の等間隔毎に計７回、触針１１を歯筋方向（歯幅方向）に沿って走査させ、所定サンプル間隔毎に歯面誤差を測定することで、例えば、１歯面当たり、７行×ｎ列の歯面誤差の測定データ群を得る。その際、図４に二点差線で示すように、歯面の歯幅中央で触針１１を歯形方向に沿って走査させて歯形方向の歯面誤差を測定し、この歯形方向の測定データに基づいて各歯筋方向の各測定データを相対的に補正することにより、より精度の高い歯面誤差の測定データ群を取得することができる。
【００２０】
ここで、本形態においては、歯面誤差測定が行われる歯面として、例えば図３に示すように、略９０°毎の角度位置に位置する歯車上の各歯面がそれぞれ抽出される。そして、制御装置３のＲＡＭ内には、例えば、各抽出歯面の対応する測定データ毎の平均値が歯面誤差の測定データ群として格納される。
【００２１】
続くステップＳ１０２において、制御装置３は、例えば多点スプライン補間法を用いてステップＳ１０１で測定されたデータ群の補間計算を行い、各歯筋方向のサンプル間隔が例えば０．１ｍｍとなる７行×ｎ’列の歯面誤差のデータ群を取得する。
【００２２】
すなわち、制御装置３は、例えば、（１）式に示すように、歯面誤差の各測定データ列を用いて、歯筋方向をｘ軸とするスプライン近似式を列毎にそれぞれ求め、この近似式から補間データを算出することで所望サンプル間隔のデータ群を取得する。  
【数１】
2005195360.tif 000003
【００２３】
ここで、（１）式において、前段の関数は近似式全体の傾向を表す項であり、同項のＡk-1〜Ａ0は、ｎ個のデータ列の中から所定に抽出したｋ個の歯面誤差データに基づいてそれぞれ設定される係数である。また、（１）式において、後段の関数は隣り合うデータ間を滑らかに連結するための項であり、同項のＣiは、互いに隣り合うデータ対に基づいてそれぞれ設定される係数である。
【００２４】
なお、このステップＳ１０２の補間処理は、ステップＳ１０１で測定される歯筋方向のサンプル間隔が、所望のサンプル間隔（例えば、０．１ｍｍ）と一致する場合には省略可能である。
【００２５】
次に、オペレータ等によって歯車保持部１０上の歯車が駆動歯車から被動歯車に交換されると、制御装置３は、ステップＳ１０３において、被動歯車（被動歯面）に対して上述のステップＳ１０１と略同様の処理を行い（すなわち、歯先噛合い終了位置から歯元噛合い開始位置までの間で所定の等間隔毎に計７回、触針１１を歯筋方向（歯幅方向）に沿って走査させ）、７行×ｏ列の歯面誤差の測定データ群を取得する。
【００２６】
続くステップＳ１０４において、制御装置３は、必要に応じて、上述のステップＳ１０２と略同様の補間処理を行い、各歯筋方向のサンプル間隔が例えば０．１ｍｍとなる７行×ｏ’列の歯面誤差のデータ群を取得した後、サブルーチンを抜ける。
【００２７】
ここで、制御装置３は、ステップＳ１において、歯面誤差測定装置２による駆動歯面及び被動歯面の測定による上述の各歯面誤差データの取得に代えて、歯車対の設計段階にシミュレーション等に基づいて設定される各歯面の歯面誤差の設計値（設計段階に基準歯面に対して予め設定される歯面誤差のデータ群）を、入力装置４６を通じたオペレータ入力等によって取得することも可能である。
【００２８】
次に、ステップＳ２において、制御装置３は、上述のステップＳ１で取得した各データ群の測定値或いは設計値、すなわち、駆動歯面の歯面誤差のデータ群（７行×ｎ’列）及び被動歯面の歯面誤差のデータ群（７行×ｏ’列）に基づいて、両歯面の噛合時の相対的な歯面誤差である相対歯面誤差の分布情報を生成する。
【００２９】
この相対歯面誤差の分布情報の生成は、例えば図９に示す相対歯面誤差分布情報生成サブルーチンに従って実行される。すなわち、サブルーチンがスタートすると、制御装置３は、ステップＳ２０１において、歯車対の諸元によって一義的に定まる両歯面上の有効噛合領域を算出し、駆動歯面の噛合誤差のデータ群（７行×ｎ’列）及び被動歯面の噛合誤差のデータ群（７行×ｏ’列）の中から、有効噛合領域内に存在する歯面誤差のデータ群（７行×ｐ列）をそれぞれ抽出する。
【００３０】
ここで、駆動歯面及び被動歯面の有効噛合領域は、具体的には、歯車諸元である各歯面の歯幅及び両歯面間の歯幅ズレ量（駆動歯面の中心と被動歯面の中心との歯幅方向のズレ量）ΔＢに基づいて算出される。この場合、図５（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、駆動歯面Ｄｖの歯幅が被動歯面Ｄｎの歯幅よりも大きい場合であって、且つ、駆動歯面Ｄｖと被動歯面Ｄｎとが完全に重なる場合には、抽出される各歯面の歯幅方向のデータ数は、ｐ＝ｏ’となる。また、図５（ｃ）及び（ｄ）から明らかなように、駆動歯面Ｄｖの歯幅が被動歯面Ｄｎの歯幅よりも大きい場合であって、且つ、駆動歯面Ｄｖと被動歯面Ｄｎとが完全に重ならない場合には、抽出される各歯面の歯幅方向のデータ数は、ｐ＜ｏ’となる。また、図６（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、駆動歯面Ｄｖの歯幅が被動歯面Ｄｎの歯幅よりも小さい場合であって、且つ、駆動歯面Ｄｖと被動歯面Ｄｎとが完全に重なる場合には、抽出される各歯面の歯幅方向のデータ数は、ｐ＝ｎ’となる。また、図６（ｃ）及び図６（ｄ）から明らかなように、駆動歯面Ｄｖの歯幅が被動歯面Ｄｎの歯幅よりも小さい場合であって、且つ、駆動歯面Ｄｖと被動歯面Ｄｎとが完全に重ならない場合には、抽出される各歯面の歯幅方向のデータ数は、ｐ＜ｎ’となる。なお、図５及び図６は、噛合時に重畳される駆動歯面Ｄｖと被動歯面Ｄｎとを上下に並べて表示したものである。
【００３１】
続くステップＳ２０２において、制御装置３は、ステップＳ２０１で抽出された各歯面誤差データ群（７行×ｐ列）に基づいて、駆動歯面と被動歯面との噛合時の相対的な歯面誤差である相対歯面誤差の分布情報を生成する。ここで、相対歯面誤差の分布情報として、制御装置３では、例えば駆動歯面を基準として、歯車対に負荷が付与されていない無負荷状態でのものと、歯車対に所定負荷が付与された負荷状態のものとを生成する。
【００３２】
具体的に説明すると、７行×ｐ列の各歯面誤差データ群において、駆動歯面側のｉ行ｊ列目の歯面誤差データをDriveData(i,j)、被動歯面側のｉ行ｊ列目の歯面誤差データをDrivenData(i,j)とすると、無負荷状態での各相対歯面誤差データ（MuhukaSoutaiData(i,j)）は、例えば（２）式に示す計算式を用いて算出される。  
MuhukaSoutaiData(i,j)=DriveData(i,j)+DrivenData(7-1-i,j)      …（２）
すなわち、この計算式により、各歯面の抽出データ群が例えば７行×１６１列である場合には、
MuhukaSoutaiData(0,0)=DriveData(0,0)+DrivenData(6,0)，
MuhukaSoutaiData(0,1)=DriveData(0,1)+DrivenData(6,1)，…，
MuhukaSoutaiData(6,159)=DriveData(6,159)+DrivenData(0,159)，
MuhukaSoutaiData(6,160)=DriveData(6,160)+DrivenData(0,160)
の各データからなる、７行×１６１列の無負荷状態での相対歯面誤差のデータ群（相対歯面誤差の分布情報）が算出される。
【００３３】
また、７行×ｐ列の各抽出データ群のうち、駆動歯面側のｉ行ｊ列目の歯面誤差データをDriveData(i,j)、被動歯面側のｉ行ｊ列目の歯面誤差データをDrivenData(i,j)とすると、負荷状態での各相対歯面誤差データ（HukaSoutaiData(i,j)）は、例えば（３）式に示す計算式を用いて算出される。  
HukaSoutaiData(i,j)=DriveData(i,j)+DrivenData(7-1-i,j)
+TaoreData(i,j)+GosaData(i,j)      …（３）
ここで、TaoreData(i,j)は歯車対に所定負荷を付与した際の歯車軸倒れ量（実測値）の影響を歯面上に反映させた補正値であり、GosaData(i,j)は歯車対の組付誤差量を歯面上に反映させた補正値である。  
すなわち、この計算式により、各歯面の抽出データ群が例えば７行×１６１列である場合には、
HukaSoutaiData(0,0)=DriveData(0,0)+DrivenData(6,0)
+TaoreData(0,0)+GosaData(0,0)，
HukaSoutaiData(0,1)=DriveData(0,1)+DrivenData(6,1)
+TaoreData(0,1)+GosaData(0,1)，…，
HukaSoutaiData(6,159)=DriveData(6,159)+DrivenData(0,159)
+TaoreData(6,159)+GosaData(6,159)，
HukaSoutaiData(6,160)=DriveData(6,160)+DrivenData(0,160)
+TaoreData(6,160)+GosaData(6,160)
の各データからなる、７行×１６１列の負荷状態での相対歯面誤差のデータ群（相対歯面誤差の分布情報）が算出される。
【００３４】
続くステップＳ２０３において、制御装置３は、各状態での相対歯面誤差のデータ群に対し、上述の多点スプライン補間法を用いて行補間及び列補間を行い、より詳細な相対歯面誤差のデータ群（例えば、２４１行×２４１列のデータ群）を生成した後、サブルーチンを抜ける。
【００３５】
ここで、制御装置３は、生成した各相対歯面誤差の分布情報を、モニタ４７を通じて等高線状に可視化表示することも可能である。すなわち、制御装置３は、例えば、各点の相対歯面誤差を所定誤差区分毎（例えば２μｍ毎に区分された誤差区分毎）に分類し、同じ誤差区分に分類した相対歯面誤差を同色で表示するための等高線データを生成する。そして、この等高線データをモニタ４７に出力することにより、モニタ４７には、例えば図１０に示すように、等高線表示された相対歯面誤差分布情報が表示される。
【００３６】
次に、ステップＳ３において、制御装置３は、ステップＳ２で生成した各相対歯面誤差の分布情報に基づく歯面評価を行う。
【００３７】
具体的に説明すると、制御装置３は、無負荷状態での相対歯面誤差の分布情報を用いて駆動歯面と被動歯面との噛合時の最凸点位置を検索し、この最凸点位置から、ＲＯＭ内に予め格納されている評価マップ（図１１参照）を参照して歯面評価を行う。ここで、最凸点とは、駆動歯面と被動歯面との噛合時に相対歯面誤差が最も小さくなる点（換言すれば、噛合時に最も強い応力が加わる駆動歯面及び被動歯面上の点）である。また、評価マップは、最凸点位置に応じて大きく変化する歯車対の歯面の強度評価を、例えば、最優良、優良、良、不良、悪、最悪の６段階評価で行うためのマップであり、歯車諸元等に基づいて予め実験やシミュレーション等により設定されるものである。
【００３８】
また、制御装置３は、歯車諸元や負荷状態での相対歯面誤差の分布情報等を用いて、各トルク状態での歯車対の組付誤差と伝達誤差との関係を演算し、これら伝達誤差の演算結果に基づく歯面評価を行う。ここで、伝達誤差とは、負荷による歯の変形と相対歯面誤差による回転変動を考慮した噛合誤差であり、この噛合誤差は、歯面間での起振の大きな要因であるため、一般に伝達誤差を小さくする程、歯車対の静粛性を向上することができる。そこで、制御装置３は、各伝達誤差が予め設定された閾値よりも小さい場合（例えば、図１２（ａ）参照）には静粛性の高い歯車対であるとの評価を行い、閾値よりも高い伝達誤差が存在する場合（例えば、図１２（ｂ）参照）に静粛性の低い歯車対であるとの評価を行う。
【００３９】
次に、ステップＳ４において、制御装置３は、ステップＳ３での最凸点位置に基づく歯面評価結果及び伝達誤差に基づく歯面評価結果に応じて、相対歯面誤差の分布状態を適宜変更するための歯面誤差修正量を設定した後、ルーチンを抜ける。
【００４０】
この場合、制御装置３では、歯面誤差修正量として、駆動歯面或いは被動歯面の少なくとも何れか一方の、圧力誤差修正量、ねじれ角誤差修正量、歯形丸み修正量、クラウニング修正量、バイアス修正量を適宜設定する。
【００４１】
具体的に説明すると、制御装置３は、駆動歯面或いは被動歯面の少なくとも何れか一方の圧力誤差、ねじれ角誤差、歯形丸み、クラウニング、バイアスを適宜変更させた際の相対歯面誤差の分布情報をシミュレーションによって求め、このシミュレーションされた相対歯面誤差の分布情報に基づく歯面評価を繰り返すことにより、例えば、最凸点を優良以上の領域に位置させ、且つ、各伝達誤差を閾値以下とするための歯面誤差修正量を求める。
【００４２】
ここで、相対歯面誤差分布の上下方向（歯形方向）への移動は圧力角誤差の増減修正によって実現され、相対歯面誤差分布の左右方向（歯幅方向）への移動は捩れ角誤差の増減修正によって実現される。すなわち、図１３に示すように、駆動歯面或いは被動歯面の歯先修正や歯元修正によって圧力角誤差をマイナス修正すると、相対歯面誤差分布は歯形方向に沿って歯先側に移動され、圧力角誤差をプラス修正すると、相対歯面誤差分布は歯形方向に沿って歯元側に移動される。また、駆動歯面或いは被動歯面の歯筋倒れ量修正によって捩れ角誤差をプラス修正すると、相対歯面誤差分布は歯幅方向に沿って噛合開始点側に移動され、捩れ角誤差をマイナス修正すると、相対歯面誤差分布は歯幅方向に沿って指向終了点側に移動される。
【００４３】
また、相対歯面誤差が小さい領域の上下方向（歯形方向）への拡縮は歯形丸みの増減修正によって実現され、相対歯面誤差が小さい領域の左右方向（歯幅方向）への拡縮はクラウニングの増減修正によって実現される。すなわち、図１４に示すように、駆動歯面或いは被動歯面の歯先或いは歯元修正によって歯形丸みをマイナス修正すると、相対歯面誤差が小さい領域は歯形方向に沿って拡大され、歯形丸みをプラス修正すると、相対歯面誤差が小さい領域は歯形方向に沿って縮小される。また、駆動歯面或いは被動歯面のクラウニングをマイナス修正すると、相対歯面誤差が小さい領域は歯幅方向に沿って拡大され、クラウニングをプラス修正すると、相対歯面誤差が小さい領域は歯幅方向に沿って縮小される。
【００４４】
また、相対歯面誤差が小さい領域の噛合方向（噛合進行方向）への拡縮はバイアスの増減修正によって実現される。すなわち、図１５に示すように、バイアスをプラス修正（バイアスイン）すると、相対歯面誤差が小さい領域は噛合方向に沿って拡大され、バイアスをマイナス修正（バイアスアウト）すると、相対歯面誤差が小さい領域は噛合方向に沿って縮小される。
【００４５】
ここで、歯面誤差修正量の設定は、等高線状にモニタ表示された相対歯面誤差分布情報を参照してオペレータにより適宜設定されるものであってもよい。
【００４６】
次に、上述の歯面誤差評価装置１を用いた歯車対の製造方法について、図１６に示すフローチャートに従って説明する。  
先ず、ステップＳ５０１において、オペレータは、歯面誤差評価装置１の制御装置３に対し、入力装置４６等を通じて、評価対象となる駆動歯車及び被動歯車の各諸元を入力するとともに、駆動歯面及び被動歯面の各基準歯面に対する歯面誤差データ（設計値）を初期値として設定する（歯面誤差初期値設定工程）。
【００４７】
続くステップＳ５０２において、オペレータは、歯面誤差評価装置１を用いて、各歯面誤差の設計値を考慮した上で歯車対の歯面評価（例えば、最凸点位置に基づく歯面評価及び伝達誤差に基づく歯面評価）を行う（第１の歯面誤差評価工程）。
【００４８】
そして、ステップＳ５０３において、オペレータは、ステップＳ５０２の評価結果に応じて歯面誤差修正量を適宜設定するとともに、この設定した歯面誤差修正量を加味した上で、駆動歯車及び被動歯車に対する歯面加工量を設定し、歯面加工を行う（第１の歯面加工工程）。
【００４９】
各歯車に対する歯面加工が行われてステップＳ５０４に進むと、オペレータは、歯面誤差評価装置１の歯車保持部１０上に駆動歯車及び被動歯車を順次セットして各歯面の歯面誤差を測定するとともに、これら測定データに基づく歯車対の歯面評価（例えば、最凸点位置に基づく歯面評価及び伝達誤差に基づく歯面評価）を行う（第２の歯面誤差評価工程）。
【００５０】
そして、ステップＳ５０５において、オペレータは、ステップＳ５０４での評価結果を参照し、評価結果が良好でない場合には、ステップＳ５０６に進む。すなわち、歯車対の強度や静粛性等は、歯面のミクロン単位の歯面状態にも影響されるため、たとえ、ステップＳ５０３の工程で適正な歯面加工量を設定して歯面加工を行ったとしても、機械加工誤差等の影響により良好な評価結果が得られない場合がある。そこで、オペレータは、ステップＳ５０４での評価結果に応じて歯面誤差修正量を再度設定するとともに、この設定した歯面誤差修正量を加味した上で、駆動歯車及び被動歯車に対する歯面加工量を設定し、歯面加工（第２の歯面加工工程）を行った後、ステップＳ５０４に戻る。
【００５１】
一方、ステップＳ５０５において、ステップＳ５０４での評価結果が良好であったと判断した場合には、ステップＳ５０７に進み、オペレータは、過去の歯面加工量を総括して駆動歯車及び被動歯車に対する最終的な各歯面加工量（すなわち、例えば歯車対の量産時等に用いられる各歯面加工量）を設定した後、ルーチンを終了する。
【００５２】
このような形態によれば、駆動歯車と被動歯車との噛合時の相対的な歯面誤差である相対歯面誤差の分布情報を生成し、生成した相対歯面誤差分布情報に基づいて各歯面の評価を行うことにより、駆動歯面と被動歯面との相対的な噛合状態を正確且つ容易にオペレータに把握させることができる。
【００５３】
その際、駆動歯面と被動歯面との噛合時のズレ量に応じて有効噛合領域を算出し、この有効噛合領域に基づいて相対歯面誤差分布情報の生成領域を可変に設定することにより、歯車対の噛合時のズレ量を考慮した適切な相対歯面誤差分布情報を得ることができる。
【００５４】
また、相対歯面誤差分布情報として、駆動歯車及び被動歯車に負荷が付与されていない無負荷状態での相対歯面誤差分布情報を生成し、この無負荷状態での分布情報に基づいて両歯面の最凸点位置を評価することにより、歯車対の歯面に対する適切な強度評価を行うことができる。
【００５５】
また、相対歯面誤差分布情報として、駆動歯車及び被動歯車に所定負荷が付与された負荷状態での相対歯面誤差分布情報を生成し、この負荷状態での分布状態に基づいて両歯面の伝達誤差を評価することにより、歯車対の歯面に対する適切な静粛性の評価を行うことができる。
【００５６】
その際、相対歯面誤差の分布情報を補間計算付きで詳細に求めることにより、より良好な歯面評価を実現することができる。
【００５７】
また、上述の各歯面評価結果に基づいて各歯面に対する圧力角誤差修正量、歯形丸み修正量、捩れ角誤差修正量、クラウニング修正量、バイアス修正量等の各歯面誤差修正量を設定することにより、歯車対の強度や静粛性を効果的に向上させることができる。
【００５８】
また、生成した相対歯面誤差分布情報を、モニタ４７を通じて等高線状に可視化表示することにより、歯車対の噛合状態をオペレータに一目で把握させることができる。
【００５９】
また、このような歯面誤差評価装置１による定量的な評価結果に基づいて歯車対の各歯面加工量を設定することにより、オペレータの熟練度等に頼ることなく適正な歯面加工量を設定することができる。
【００６０】
なお、上述の形態においては、はすば歯対の評価についての一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他種の歯車対にも適用が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】歯面誤差評価装置の概略構成図
【図２】歯面誤差測定装置を示す斜視図
【図３】歯面誤差測定対象の抽出例をを示す説明図
【図４】歯面の歯筋方向への測定パターンの一例を示す説明図
【図５】駆動歯車の歯幅が被動歯車の歯幅よりも小さい場合の歯面誤差データの抽出領域を示す説明図
【図６】駆動歯車の歯幅が被動歯車の歯幅よりも小さい場合の歯面誤差データの抽出領域を示す説明図
【図７】歯面誤差修正量設定ルーチンを示すフローチャート
【図８】歯面誤差測定サブルーチンを示すフローチャート
【図９】相対歯面誤差分布情報生成サブルーチンを示すフローチャート
【図１０】等高線表示された相対歯面誤差分布の一例を示す説明図
【図１１】最凸点位置に基づく歯面評価の一例を示すマップ
【図１２】各入力トルクでの歯車対の組付誤差と伝達誤差と関係を示す図表
【図１３】圧力角誤差及びねじれ角誤差の修正による相対歯面誤差の変化を示す説明図
【図１４】歯形丸み及びクラウニングの修正による相対歯面誤差の変化を示す説明図
【図１５】バイアスの修正による相対歯面誤差の変化を示す説明図
【図１６】歯車対の製造工程を示すフローチャート
【符号の説明】
【００６２】
１  …  歯面誤差評価装置
２  …  歯面誤差測定装置（測定手段）
３  …  制御装置（分布情報生成手段、歯面評価手段、修正量設定手段）
４７  …  モニタ（表示手段）
Ｓ１  …  誤差測定ステップ
Ｓ２  …  分布情報生成ステップ
Ｓ３  …  歯面評価ステップ
Ｓ４  …  修正量設定ステップ
Ｄｎ  …  被動歯面
Ｄｖ  …  駆動歯面
代理人    弁理士      伊    藤      進
【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】
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【図１６】
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