(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象である一対の歯車を夫々駆動軸と従動軸とに装着して互いに噛み合わせ、前記駆動軸を駆動して両歯車を回転させることにより歯車の噛み合い挙動を試験する歯車試験装置において、
前記駆動軸と従動軸との一方を支持する第１の支承体は、前記駆動軸と従動軸との軸線を含む平面内に対して垂直で、かつ、前記歯車の噛合点を通る第１の直線を中心に回動可能であり、他方を支持する第２の支承体は、前記平面内で当該支承体が支承する軸の軸線に対して垂直で、かつ、前記噛合点を通る第２の直線を中心に回動可能であることを特徴とする歯車試験装置。
【請求項２】
前記第１、第２の支承体は、前記駆動軸と従動軸とを前記第２の直線に沿う方向にスライド可能に支持し、前記一対の歯車を相対的に離反・近接させることを特徴とする請求項１に記載の歯車試験装置。
【請求項３】
前記第１の支承体は、前記第１の直線を中心に回動可能な第１回動ベースと、該第１回動ベース上に前記第２の直線に沿う方向にスライド可能に設けられた第１スライドベースとを備え、該第１スライドベース上に前記駆動軸と従動軸との一方を支承し、前記第２の支承体は、前記第２の直線に沿う方向にスライド可能な第２スライドベースと、該第２スライドベース上に前記第２直線を中心に回動可能に設けられた第２回動ベースとを備え、該第２回動ベース上に前記駆動軸と従動軸との他方を支承することを特徴とする請求項２に記載の歯車試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車の噛み合い挙動を試験する歯車試験装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の歯車試験装置は、試験対象である一対の歯車を夫々駆動軸と従動軸とに装着して互いに固定的に噛み合わせ、駆動軸を駆動して両歯車を回転させることにより、発生音、振動等を測定し、あるいはこれらを解析することにより打痕の有無を検出したり、両軸間の伝達誤差を測定し、噛合状態での歯車の噛み合い挙動を試験する。
【０００３】
一方、歯車を実用のギアボックス、例えば自動車用ミッションケース等に実装した際には、必ずしも両歯車の軸が互いに平行な理想状態に保たれるとは限られず、ギアボックスの機械的な歪みにより、いずれかの軸が傾いてねじりの位置関係になる場合もある。
従来のこの種用途に使用する歯車試験装置としては、例えば特開平１−６８６３５号公報に記載の歯車試験装置があるが、同装置の場合は、互いに異なる回動軸を中心に回動可能な駆動軸および従動軸を備えており、実装時の噛み合い挙動を正確に把握することが可能となる構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の歯車試験装置では、駆動軸と従動軸とを支持する支承体が、いずれも歯車着脱点を通る線を中心に回動するため、いずれかの軸を回動調整すると、歯車はその回転中心を軸として回動して互いの噛合点が相対的にずれることとなる。従って、調整後に軸間隔や歯幅を再調整する必要となり、試験にかかる手数、時間が増加し試験条件も制限されるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の課題（問題点）を解決するもので、駆動軸と従動軸とのいずれかを回動調整した後の再調整を不要とすることができ、試験の手数、時間を短縮することが可能で、より実用的な歯車試験装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる歯車試験装置は、上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明では、試験対象である一対の歯車を夫々駆動軸と従動軸とに装着して互いに噛み合わせ、駆動軸を駆動して両歯車を回転させることにより歯車の噛み合い挙動を試験する構成において、駆動軸と従動軸との一方を支持する第１の支承体は、駆動軸と従動軸との軸線を含む平面内に対して垂直で、かつ、歯車の噛合点を通る第１の直線を中心に回動可能であり、他方を支持する第２の支承体は、平面内で当該支承体が支承する軸の軸線に対して垂直で、かつ、噛合点を通る第２の直線を中心に回動可能であるように構成した。
【０００７】
上記の構成によれば、駆動軸、従動軸を支持する支承体が、いずれも歯車噛合点を通る直線を中心に回動するため、調整後も両歯車の噛合点がずれず、回動調整後の噛合点の再調整が不要となり、連続的に変化させた試験も可能となる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、第１、第２の支承体は、駆動軸と従動軸とを第２の直線に沿う方向にスライド可能に支持するように構成した。このように構成すれば、一対の歯車を相対的に離反・近接させることができる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、第１の直線を中心に回動可能な第１回動ベースと、第１回動ベース上に第２の直線に沿う方向にスライド可能に設けられた第１スライドベースとから第１の支承体を構成し、第１スライドベース上に駆動軸と従動軸との一方を支承させ、第２の直線に沿う方向にスライド可能な第２スライドベースと、第２スライドベース上に第２の直線を中心に回動可能に設けられた第２回動ベースとから第２の支承体を構成し、第２回動ベース上に駆動軸と従動軸との他方を支承させるように構成した。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる歯車試験装置の一実施の形態を図１乃至図４の各図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態にかかる歯車試験装置１の要部を示す正面図である。説明のため、図中にｘ、ｙ、ｚ軸を定義する。ｘ−ｙ平面は水平面、ｚ軸は鉛直軸である。
【００１１】
歯車試験装置１は、図１に示すように、試験対象である歯車Ａを装着させる駆動部１０と、もう一方の試験対象である歯車Ｂを装着させる従動部２０とから構成されている。
また、駆動部１０及び従動部２０は、夫々共通の架台２上に設けられており、駆動部１０の駆動軸１１に装着された歯車Ａと、従動部２０の従動軸２１に装着された歯車Ｂとを互いに噛み合わせ、駆動軸１１を駆動して両歯車を回転させることにより歯車の噛み合い挙動を試験する。
以下の説明では、駆動軸１１と従動軸２１とが平行である状態を「基準状態」と定義し、このときに両軸がｙ軸と平行になることとする。
【００１２】
続いて、本発明の歯車装置の駆動部１０及び従動部２０の詳細について説明する。図２は駆動部１０の平面図、図３は駆動部１０の側面図、そして、図４は従動部２０の側面図である。
駆動部１０は、図２及び図３に示すように、第１スライドベース１２上に駆動軸１１及びこれを回転させるモータ１３とが固着されており、このモータ１３を作動させることにより、歯車Ａを回転させる。
駆動軸１１は、基準状態では上記のようにｙ軸に対して平行である。
第１スライドベース１２は、スライダ１２ａ1、１２ａ2を介して下層の第１回動ベース１４に支持されている。
第１スライドベース１２は、第１回動ベース１４に対してｘ軸方向に沿ってスライド可能であり、このスライド調整により歯車Ａを歯車Ｂに対して離反・近接させることができる。
【００１３】
上記の第１回動ベース１４は、一方の端部でｚ軸と平行な回動軸１５を介して架台２に支持されると共に、中間部で架台２に固定された中間ベース１６にスライダ１６ａを介して支持されている。
回動軸１５は、基準状態において駆動軸１１と従動軸２１との軸線を含む平面に対して垂直で、かつ、歯車Ａ、Ｂの噛合点Ｐを通る第１の直線Ax1に軸心を一致させるよう配置されている。
第１回動ベース１４の他端部底面には、ｙ方向に長い長孔が形成された軸受１４ｂが固着されており、この軸受１４ｂの長孔に偏心クランク軸１７ａの一端が係合している。
偏心クランク軸１７ａは、架台２に固定された第１駆動装置１７に接続されている。なお、軸受１４ｂは、第１駆動装置１７の回転運動をほぼ直線運動に変換して第１回動ベース１４に伝達する機能を有している。
【００１４】
従って、第１駆動装置１７を作動させて第１スライドベース１２と第１回動ベース１４とを一体にして回動させることにより、歯車Ａが装着された駆動軸１１を噛合点Ｐを通る直線Ax1回りにｘ−ｙ平面と平行な面内で傾けることができる(図２参照)。
なお、第１回動ベース１４は、歯車Ａ、Ｂの噛合点Ｐを通る第１の直線Ax1を中心に回動可能であり、第１スライドベース１２は、ｘ軸方向にスライド可能であり、これらが「第１の支承体」としての機能を有している。
【００１５】
一方、従動部２０は、図１及び図４に示されるように、従動軸２１を支持する第２回動ベース２２と、この第２回動ベース２２を支持する回転軸２３と、この回転軸２３が固定された第２スライドベース２４と、第２回動ベース２２を第２スライドベース２４に対して回動させる第２駆動装置２５とから構成されている。第２スライドベース２４は、スライダ２４ａ1、２４ａ2を介して架台２に対してｘ軸方向にスライド可能に支持されており、このスライド調整により歯車Ｂを歯車Ａに対して離反・近接させることができる。
【００１６】
また、回転軸２３は、ｘ−ｙ平面内で従動軸２１の軸線に対して垂直で、かつ、歯車Ａ、Ｂの噛合点Ｐを通る第２の直線Ax2に軸心を一致させて配置されている。従って、第２駆動装置２５を作動させて第２回動ベース２２を回転軸２３回りに回動させることにより、歯車Ｂが装着された従動軸２１を噛合点Ｐを通る直線Ax2回りにｙ−ｚ平面と平行な面内で傾けることができる。
なお、第２回動ベース２２は、歯車Ａ、Ｂの噛合点Ｐを通る第２の直線Ax2を中心に回動可能であり、第２スライドベース２４は、ｘ軸方向にスライド可能であり、これらが「第２の支承体」としての機能を有している。
【００１７】
上記のように構成された本発明の一実施の形態にかかる歯車試験装置１を使用する際には、駆動軸１１に歯車Ａを固着し、従動軸２１に歯車Ｂを固着し、第１スライドベース１２と第２スライドベース２４とをｘ軸方向に移動させて両歯車が回動軸１５の中心である直線Ax1上で噛み合うように調整し、クランプ機構で第１スライドベース１２を第１回動ベース１４に固定すると共に、第２スライドベース２４を架台２に固定する。
【００１８】
次に、実装時の使用状態に合わせて、両軸を微調整する。
最初に、第１駆動装置１７を操作して駆動部１０の第１回動ベース１４を噛合点Ｐを中心に所定の角度回転させ、クランプ機構で中間ベース１６に固定する。
次に、第２駆動装置２５を操作して第２回動ベース２２を噛合点Ｐを通る軸線回りに所定角度回転させ、クランプ機構で第２スライドベース２４に固定する。
これらの微調整は、いずれも２つの歯車の噛合点を通る直線を中心とした回動調整であるため、調整後も両歯車の噛合点がずれず、回動調整後の噛合点の再調整は不要である。
【００１９】
このようにして駆動軸、従動軸の角度を設定した後、モータ１３を作動させて歯車Ａを回転させ、これに噛み合う歯車Ｂを回転させることにより、実装時の使用状態に合わせて歯車の噛み合い挙動を試験することができる。
例えば伝達誤差を測定する場合には、駆動軸、従動軸に夫々ロータリーエンコーダを取り付けて一定角度回転する毎にパルス信号を出力させる。
これらのパルス信号を分周器に入力して互いに噛み合う相手方の歯数により分周し、位相誤差測定器により分周パルスの位相差を検出する。
この位相差は、歯車間の伝達誤差に比例するため、位相差に基づいて良否の判定や各種の解析が可能となる。
【００２０】
また、うなり音を測定するには、マイクロホンを用いて回転音を検出し、これを回転次数比分析して発生音の原因を解析したり、うなり音のレベルが許容範囲内か否か等を判定する。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の歯車試験装置は上記のように構成されるから、次のような優れた効果を有する。
（１）まず、請求項１に記載のような基本構成とすれば、駆動軸と従動軸とを試験対象である２つの歯車の噛合点を中心に回動調整できるため、いずれかを回動調整した後にも噛み合い状態の再調整が不要で連続的にパラメータを変化させることが出来るので、再調整が必要な従来技術より試験の手数、時間を短縮することがより実裝に近いテストができる。
（２）また、請求項２に記載のように第１及び第２の支承体を構成すれば、駆動軸と従動軸を第２の直線に沿う方向に的確にスライドさせることにより、一対の歯車を相対的に離反・近接させることができる。
（３）さらに、請求項３のように第１及び第２の支承体を構成すれば、夫々スライドベースと回動ベースとを組み合わせることにより、第１及び第２の支承体の構成をコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる歯車試験装置の要部を示す正面図である。
【図２】図１の歯車試験装置の駆動部の平面図である。
【図３】図１の歯車試験装置の駆動部の側面図である。
【図４】図１の歯車試験装置の従動部の側面図である。
【符号の説明】
１：歯車試験装置
２：架台
１０：駆動部
１１：駆動軸
１２：第１スライドベース
１４：第１回動ベース
１５：回動軸
２０：従動部
２１：従動軸
２２：第２回動ベース
２３：回転軸
２４：第２スライドベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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