(57)【要約】【課題】  多数の歯車における打痕の有無と打痕の発生位置とを同時に検知可能として、打痕検知の装置コストを増大させることなく、Ｔ／Ｍ用変速ギヤのような多数の歯車の打痕検知の検査作業工数を低減し得る歯車の打痕検知方法及びその装置を提供する。【解決手段】  平行に配置されて対をなす２本の回転軸に、該回転軸の軸方向に沿って取り付けられて互いに噛み合う複数段の歯車の打痕の有無及び該打痕の発生位置を検知するにあたり、前記対をなす回転軸を回転させて前記複数段の歯車を噛み合せながら、該回転軸の振動を検出するとともに該回転軸の回転角を検出し、前記振動検出波形と前記回転角の検出値とにより前記歯車における打痕の有無及び該打痕の発生位置を検知する。【選択図】  図１
2005091232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に配置されて対をなす２本の回転軸に、該回転軸の軸方向に沿って取り付けられて互いに噛み合う複数段の歯車の打痕及び該打痕の発生位置を検知する歯車の打痕検知方法において、
前記対をなす回転軸を回転させて、前記複数段の歯車を噛み合せながら該回転軸の振動を検出するとともに該回転軸の回転角を検出し、前記振動の検出波形と前記回転角の検出値とにより前記歯車における打痕の有無及び該打痕の発生位置を検知することを特徴とする歯車の打痕検知方法。
【請求項２】
前記打痕の発生位置を検知した後、前記回転軸を回転させて前記打痕が所定の修正位置にきたとき該回転軸を停止せしめることを特徴とする請求項１記載の歯車の打痕検知方法。
【請求項３】
平行に配置されて対をなす２本の回転軸の軸方向に沿って互いに噛み合う複数段の歯車が取り付けられてなるギヤ組立品と、前記回転軸に連結されて前記ギヤ組立品を回転させるモータとを備え、前記ギヤ組立品の歯車の打痕及び該打痕の発生位置を検知する歯車の打痕検知装置において、前記複数段の歯車の噛み合い時における前記回転軸の振動を検出する振動センサと、前記回転軸の回転角を検出する回転角センサと、前記振動センサから入力される回転軸の振動検出値及び前記回転角センサから入力される回転軸の回転角の検出値に基づき、該振動検出値の振動検出波形から前記歯車における打痕の有無を検出するとともに、前記振動検出波形及び前記回転角の検出値から前記打痕の発生位置を検出する打痕検知コントローラとを有してなることを特徴とする歯車の打痕検知装置。
【請求項４】
前記モータの駆動、停止を制御するモータ制御装置を備え、前記打痕検知コントローラは、前記打痕の発生位置を検出してから、前記モータ制御装置に、前記回転軸を前記打痕が所定の修正位置にくるまで回転させ該修正位置にて停止せしめる制御信号を出力するように構成されてなることを特徴とする請求項３記載の歯車の打痕検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用トランスミッションの変速歯車等における歯車の打痕検知に適用され、平行に配置されて対をなす２本の回転軸に、該回転軸の軸方向に沿って取り付けられて互いに噛み合う複数段の歯車の打痕の有無及び該打痕の発生位置を検知する歯車の打痕検知方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のトランスミッション（以下Ｔ／Ｍという）においては、変速ギヤの製造工程中や工程間を搬送中に、歯車（ギヤ）の表面に打痕（凹部と該凹部の周辺に盛り上がった凸部が形成される）が発生することがある。
かかるＴ／Ｍ用変速ギヤの打痕の有無を検知する手段の１つとして、特許文献１（特開昭５８−１６９００３号公報）に記載された技術がある。
【０００３】
特許文献１に記載された技術においては、Ｔ／Ｍ用変速ギヤを取り出してモータにより回転させ、次の要領で打痕の有無を検知する。
１）  マスター歯車と被検査歯車とを１対毎噛み合わせてモータによって回転駆動する。
２）  前記回転時に振動検出センサによって、噛み合い振動成分を含む振動を電気信号に換えて取り出す。
３）  その電気信号の中から、特定の周波数範囲の信号成分を抽出する。
４）  その抽出成分の絶対値信号を形成した後、該絶対値信号の包絡線信号を形成する。
５）  該包絡線信号の大小によって、打痕の有無を判定する。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１６９００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術にあっては、次のような解決すべき問題点がある。
１）  マスター歯車と被検査歯車とを１対毎噛み合わせて、噛み合い振動成分を含む振動を検出し、その振動成分を解析することにより打痕の有無を判定するので、打痕の有無は検出できても、該打痕が歯車のどの位置に発生しているのかは、作業者が目視で検知せざるを得ない。したがって、該打痕の発生位置の検知に多くの時間を要し、検査作業工数が増大する。
２）  マスター歯車と被検査歯車とを１対毎噛み合わせて打痕の有無を検知するので、Ｔ／Ｍ用変速ギヤのように多くの歯車の打痕検査を行う場合には、歯車個数分の検査回数（検査工数）を必要とし、この面からも検査作業工数が増大する。
【０００６】
従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、多数の歯車について打痕の有無と打痕の発生位置とを同時に検知可能として、打痕検知の装置コストを増大させることなく、Ｔ／Ｍ用変速ギヤのような多数の歯車の打痕検知の検査作業工数を低減し得る歯車の打痕検知方法及びその装置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】
【０００７】
本発明はかかる目的を達成するもので、平行に配置されて対をなす２本の回転軸に、該回転軸の軸方向に沿って取り付けられて互いに噛み合う複数段の歯車の打痕及び該打痕の発生位置を検知する歯車の打痕検知方法において、前記対をなす回転軸を回転させて、前記複数段の歯車を噛み合せながら該回転軸の振動を検出するとともに該回転軸の回転角を検出し、前記振動の検出波形と前記回転角の検出値とにより前記歯車における打痕の有無及び該打痕の発生位置を検知することを特徴とする。
【０００８】
そして、かかる方法発明を実施する装置の発明として、平行に配置されて対をなす２本の回転軸の軸方向に沿って互いに噛み合う複数段の歯車が取り付けられてなるギヤ組立品と、前記回転軸に連結されて前記ギヤ組立品を回転させるモータとを備え、前記ギヤ組立品の歯車の打痕及び該打痕の発生位置を検知する歯車の打痕検知装置において、複数段の歯車の噛み合い時における前記回転軸の振動を検出する振動センサと、前記回転軸の回転角を検出する回転角センサと、前記振動センサから入力される回転軸の振動検出値及び前記回転角センサから入力される回転軸の回転角の検出値に基づき、該振動検出値の振動検出波形から前記歯車における打痕の有無を検出するとともに、前記振動検出波形及び前記回転角の検出値から前記打痕の発生位置を検出する打痕検知コントローラとを有してなることを特徴とする歯車の打痕検知装置を提案する。
【０００９】
かかる発明によれば、対をなす２本の回転軸の軸方向に沿って互いに噛み合う複数段の歯車が取り付けられてなるギヤ組立品とモータとを連結して、該モータにより前記対をなす回転軸を回転させて前記複数段の歯車を同時に噛み合せながら、振動センサにより該回転軸の振動を検出するとともに回転角センサで該回転軸の回転角を検出し、該振動センサからの振動検出波形及び回転角センサからの回転角の検出値に基づき、歯車の打痕の形成によって振動検出波形がピークを形成する回転角を求める。
これにより、回転軸に取り付けられた複数段の歯車に形成されている打痕の有無を検知することができるとともに、打痕が発生している部位の歯車回転角を算出することができて、打痕の発生位置を正確に検知できる。  
【００１０】
また、かかる発明において、好ましくは、前記打痕の発生位置を検知した後、前記回転軸を回転させて前記打痕が所定の修正位置にきたときに回転軸を停止せしめる。
そして、かかる方法を実施する装置として、前記モータの駆動、停止を制御するモータ制御装置を備え、前記打痕検知コントローラは、前記打痕の発生位置を検出してから、前記モータ制御装置に、前記回転軸を前記打痕が所定の修正位置にくるまで回転させ該修正理位置にて停止せしめる制御信号を出力するように構成するのがよい。
このように構成すれば、打痕が発生している部位の歯車回転角を算出した後、前記回転軸を前記打痕の所定の修正位置まで回転させ、該修正位置にきたとき該回転軸を停止せしめることにより、打痕発生部位を所望の修正位置に自動的に停止できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２本の回転軸の軸方向に沿って互いに噛み合う複数段の歯車について、各歯車における打痕の有無と打痕の発生部位とを、目視による検知を要することなく同時に検知することができ、また、互いに噛み合う複数段の歯車について一度の検査回数で以って打痕の有無及び打痕の発生部位を検知できる。
これにより、モータにより対をなす回転軸を回転させて複数段の歯車を同時に噛み合せながら、該回転軸の振動を検出するとともに該回転軸の回転角を検出するという簡単な手段で、打痕の有無及び打痕の発生部位を同時に検知でき、打痕検知の装置コストを増大させることなく、打痕検知の検査作業工数を低減できる。
また、前記回転軸を前記打痕の所定の修正位置まで回転させ、停止せしめることにより、打痕発生部位を所望の修正位置に自動的に静置できることなり、打痕の修正作業能率が向上する。      
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の実施例に係る車両用トランスミッションの変速ギヤにおける打痕検知装置の全体構成図、図２は打痕検知手順を示すフローチャートである。図３は打痕検知方法の説明用線図である。
【００１３】
本発明の実施例に係る車両用トランスミッション（以下Ｔ／Ｍという）の変速ギヤにおける打痕検知装置を示す図１において、１００は打痕の検知対象であるＴ／Ｍギヤ組立品で、打痕検知用支持体２００に、後述するメインシャフト１０１及びドライブピニオン１０５の軸心２０１及びカウンタシャフト１０２の軸心２０２を垂直（竪）にして支持されている。
１０１はメインシャフト、１０５はドライブピニオン、１０２は該メインシャフト１０１と対をなして平行に配設されたカウンタシャフトである。該メインシャフト１０１及びドライブピニオン１０５及びカウンタシャフト１０２には、１速、２速、３速、４速、５速の変速ギヤ（以下ギヤという）１０３及び１０４が互いに噛み合わされて、軸方向に沿って該メインシャフト１０１、ドライブピニオン１０５及びカウンタシャフト１０２とともに回転自在に支持されている。７は前記メインシャフト１０１及びドライブピニオン１０５の下部軸受、８は上部軸受、９は前記カウンタシャフト１０２の下部軸受、１０は上部軸受である。
【００１４】
１１は前記カウンタシャフト１０２の軸端に連結された電動モータで、該電動モータ１１は可変速モータにて構成されるとともに、瞬時に停止可能なブレーキ機構を備えて、前記Ｔ／Ｍギヤ組立品１００を回転駆動するようになっている。
１は前記メインシャフト１０１及びドライブピニオン１０５の下部軸受７に取り付けられた振動センサで、前記Ｔ／Ｍギヤ組立品の振動、具体的には前記ギヤ１０３及び１０４の噛み合いによるメインシャフト１０１及びドライブピニオン１０５の振動即ち振動加速度を計測するものである。２はエンコーダからなる回転角センサで、前記カウンタシャフト１０２の軸端に取り付けられて該カウンタシャフト１０２の回転角を検出するものである。
【００１５】
４は制御機器が収納された制御盤、４１は該制御盤４内に設けられて前記電動モータ１１の駆動、停止を制御するモータ制御装置、３は後述する制御、操作を行う打痕検知コントローラで、前記振動センサ１から増幅器５及びＡ／Ｄ変換器６を介して前記メインシャフト１０１及びドライブピニオン１０５の振動の検出信号が入力されるとともに、前記回転角センサ２から前記カウンタシャフト１０２の回転角の検出信号が入力され、該検出信号に基づく制御演算結果により前記モータ制御装置４１に制御信号を出力するものである。
【００１６】
次に、図２及び図１に基づき、かかる打痕検知装置の動作を説明する。
先ず、電動モータ１１を起動してＴ／Ｍギヤ組立品１００を回転駆動し（図２のステップ（１））、打痕検知コントローラ３、モータ制御装置４１、振動センサ１、回転角センサ２等からなる打痕検出装置の電源を入れて起動する（ステップ（２））
次いで、振動センサ１により前記ギヤ１０３及び１０４の噛み合いによるメインシャフト１０１及びドライブピニオン１０５の振動加速度を計測して、このアナログ信号を増幅器５にて増幅し、Ａ／Ｄ変換器６にてデジタル信号に変換して、打痕検知コントローラ３に入力する（ステップ（３））。また、回転角センサ２によりカウンタシャフト１０２の回転角を検出して打痕検知コントローラ３に入力する（ステップ（４））。
【００１７】
打痕検知コントローラ３においては、次の手順で打痕検知を行う。
即ち、前記振動センサ１にて計測されるメインシャフト１０１及びドライブピニオン１０５の振動波形は、図３に示すように、Ａ（振動センサ波形）のように前記複数のギヤ１０３及び１０４の何れかに打痕が発生していると、ピークＡ１、Ａ２のような波形が周期的に形成される。この、周期的に形成されるピークＡ１の時間ｔ１及びピークＡ２の時間ｔ２から打痕が形成されているギヤが判定される。該打痕検知コントローラ３における振動波形解析部では、前記Ａ／Ｄ変換器６を経たデジタル信号に基づく振動波形データを解析し（ステップ（５））、振動波形データから打痕の有無を判定する（ステップ（６））。
【００１８】
次いで、前記振動センサ波形ＡのピークＡ１、Ａ２が検出されると、該ピークＡ１、Ａ２を、図３に示すＢのような回転角検出信号（回転角センサ波形）と対応させて、該ピークＡ１、Ａ２に対応する回転角θ１、θ２を算出する（ステップ（７））。
前記回転角θ１、θ２は電動モータ１１の回転角であり、前記ギヤ１０３及び１０４はそれぞれギヤ比が異なるため、打痕が形成されているギヤ上での正確な角度位置を示すには、モータの回転角θ１×ギヤ比α１でピークＡ１打痕位置が分かる。同じようにモータの回転角θ２×ギヤ比α２でピークＡ２の打痕が形成されているギヤ上での打痕位置が分かる（ステップ（７））。
これにより、前記ギヤ１０３及び１０４における打痕形成の有無、及び打痕形成ギヤの打痕位置を１回の計測で検知することができる。
そして、前記のようにして打痕形成位置が検知された後においては、該打痕検知コントローラ３は、前記回転角θ１×α１（またはθ２×α２）に所定の修正位置となる角度を加えたものの算出値に基づく電動モータ１１の制御停止信号を前記モータ制御装置４１に出力する。つまり、該モータ制御装置４１は、打痕が形成されているギヤがθ１×α１回転した後、前記ギヤ１０３及び１０４の打痕位置が所定の修正位置、つまり作業者が打痕を修正する回転角の位置（修正位置）になるまで回転したとき、該修正位置で該電動モータ１１を停止させる（ステップ（８））。
【００１９】
そして、作業者が打痕を修正する（ステップ（９））、修正後は、再度ステップ（１）に戻り打痕なしと判定されるまで動作を繰り返す。
【００２０】
以上のように、かかる実施例によれば、前記電動モータ１１により対をなすメインシャフト１０１、ドライブピニオン１０５及びカウンタシャフト１０２を回転させて複数段のギヤ１０３及び１０４を同時に噛み合せながら、振動センサ１で該メインシャフト１０１及びドライブピニオン１０５及びカウンタシャフト１０２の噛み合い振動を検出するとともに、回転角センサ２で電動モータ１１の回転角を検出し、該振動センサ１からの振動検出波形及び回転角センサ２からの回転角の検出値に基づき、ギヤ１０３及び１０４の打痕によって振動検出波形がピークＡ１、Ａ２を形成する回転角θ１、θ２を算出する。
また、周期的に形成されるピークＡ１の時間ｔ１及びピークＡ２の時間ｔ２から打痕が形成されているギヤが判定され、そして回転角θ１及びθ２×ギヤ比α１×α２からピークＡ１、Ａ２の打痕が形成されているギヤ上での打痕位置を算出する。これにより、前記複数段のギヤ１０３及び１０４に形成されている打痕を検知することができる。
即ちかかる実施例によれば、前記各ギヤ１０３及び１０４における打痕の有無と打痕の発生部位とを、目視を要することなく同時に検知することができ、また、互いに噛み合う複数段のギヤ１０３及び１０４について、一度の検査回数で以って打痕の有無及び打痕の発生部位を検知できる。
【００２１】
また、かかる実施例によれば、前記各ギヤ１０３及び１０４における打痕が発生している部位の歯車回転角θ１、θ２から打痕が形成されているギヤ上での打痕位置を算出した後、前記メインシャフト１０１及びカウンタシャフト１０２を前記打痕を修理するための所定の修理位置まで回転させ、修正位置にきたとき該メインシャフト１０１、ドライブピニオン１０５及びカウンタシャフト１０２が前記打痕を修正するための所定の修正位置まで回転させ修正位置に来たとき、メインシャフト１０１、ドライブピニオン１０５及びカウンタシャフト１０２の回転を停止せしめることにより、打痕発生部位を所望の修正位置に自動的に静止することができる。これにより、打痕の修正作業能率が向上する。  
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明によれば、多数段の歯車における打痕の有無と打痕の発生位置とを同時に検知可能となり、打痕検知の装置コストを増大させることなく、Ｔ／Ｍ用変速ギヤのような多数の歯車の打痕検知の検査作業工数を低減し得る、歯車の噛み合い打痕検知方法及びその装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係る車両用トランスミッションの変速ギヤにおける打痕検知装置の全体構成図である。
【図２】打痕検知手順を示すフローチャートである。
【図３】打痕検知方法の説明用線図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  振動センサ
２  回転角センサ
３  打痕検知コントローラ  
４  制御盤
４１  モータ制御装置
１１  電動モータ
１００  Ｔ／Ｍギヤ組立品
１０１  メインシャフト
１０２  カウンタシャフト
１０３、１０４  変速ギヤ
１０５  ドライブピニオン  
【図１】
2005091232.tif 000003
【図２】
2005091232.tif 000004
【図３】
2005091232.tif 000005