JPS581724B2 - はすば歯車の正常インボリユ−ト歯形の管理測定用具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ホルダにダイヤルゲージが取り付けられて
いて、前記ダイヤルゲージが先端部を備えた可動の測定
アームを有する、はすは歯車の歯のインボリュート歯形
の精度を検査する用具に関する。

歯車を正しくかみあわせて、振動の無い静かな動作で摩
耗の少ないかみあいを実現させるためには、各歯車の歯
形を正しいインボリュート歯形にする必要がある。

しかし、このインボリュート歯形はかなり複雑で、その
製作と管理はともに容易ではない。

この発明の、はすば歯車の歯のインボリュート歯形の精
度を検査する用具は、前記ホルダが、検査される歯車と
同じピッチを有するラックを備え、前記ラックの各歯が
１対の平らな傾斜面を備え、前記傾斜面はそれぞれ、検
査される歯車の歯と同じ正面圧力角を有し、前記ホルダ
がさらにブラケットを備え、前記ブラケットに調節自在
に取り付けられているダイアルゲージは、ラックの歯の
前記傾斜面のひとつに平行な直線経路に沿ってラックに
対して相対的に移動可能であり、それによってラックに
対する前記測定アームの先端の高さ位置を変えることが
でき、検査中に前記測定アームの先端が検査される歯車
の歯面に接触するように、前記ダイヤルゲージを位置決
めすることができるように構成されている。

以下にこの発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図と第２図にインボリュート歯形を検査する用具を
示す。

前記用具の基本要素はラツク１であり、前記ラックは複
数の平面からなる複数個の歯を有し、前記平面のうちの
１対は傾斜面となっている。

前記ラックは検査される歯車と同じピッチを有し，前記
傾斜面は検査される歯車の歯と同じ圧力角を有する。

前記ラックの歯は複数の平面から構成されているので，
その製作と検査は、従来の方法を用いて高い精度で行う
ことができる。

第１図では、はすば歯車２の歯形を検査するために，ラ
ツク１がはすば歯車の上に載っており、前記ラックの歯
は前記はすば歯車の歯とかみあっている。

この発明の検査用具はさらに、測定器としてダイヤルゲ
ージ３を有し、このダイヤルゲージは、ラックに付属す
るブラケット４に調節自在に取り付けられている。

前記ダイヤルゲージ３はブラケット４の傾斜側面に沿っ
て直線的に移動することが可能で、そのラックに対する
高さを調節できる。

調節ねじ８は、ラックに対するダイヤルゲージの高さを
調節するために設けられており、ブラケット４上には目
盛５があって、ダイヤルゲージの高さを読み取ることが
できる。

ブラケット４の傾斜側面は、ラックの歯の平らな傾斜面
のひとつに平行になっており、ダイヤルゲージはこの平
行な方向に沿って調節自在となっている。

ダイヤルゲージ３には測定用の接触子すなわち測定アー
ム６があって、前記測定アームは軸９に枢着され、ラッ
クにあいている穴７を通って延びている。

前記測定アームの先端は歯車２の歯面にすべり接触をし
て、測定アームの枢軸まわりの変位がダイヤルゲージで
表示される。

ラツク１は歯車２の上で自由にころがり運動をするので
、ラックと歯車のかみあいの程度はラックの歯形と歯厚
に依存する。

ラックの歯形については原則として、歯の２つの平らな
傾斜面が、歯車を製作する工具と同じ正面圧力角を有す
る。

ラックの歯厚については、歯の傾剥面が歯車のピッチ円
上を定常的にころがり運動をするように決められる。

ラックの歯は、第１図に示されるように、歯先の一部が
適当に切り取られていて、平らな傾斜面が歯車の歯面と
接触している。

ラックの歯厚はひとつの傾斜面の中点から他の傾斜面の
中点までの距離で表わされ，この歯厚は歯車の１対の隣
りあう歯の間のピッチ田上での距離にほぼ等しい。

ラツク１がはすば歯車２の上で一様でなめらかなころが
り運動をするのを理解するには、ラックと歯車を軸方向
に延長したと仮定して、らせん歯の付いた円筒上を歯付
き平面がころがり運動することを想像すればよい。

このとき、ラックの歯のうち少なくとも２個がいつも同
時に、歯車側の対応する歯間隙にかみあうことになろう
。

従って、ラックと歯車が一様でなめらかなころがり運動
をするためには、歯車の歯幅について、歯車の歯のひと
つの端面の位置と隣りの歯の反対側の端面の位置とが、
歯車の歯幅方向で重なり合うようにする必要があり、そ
のためには歯のねじれ角にふさわしい歯幅とする必要が
ある。

はすば歯車の場合には、かみあい上の理由から通常この
条件はすでに満たされている。

歯形を検査するには、調節ねじ８を使ってダイヤルゲー
ジ３を垂直方向に調節し、測定アーム６の先端を、検査
される歯車２の歯面の歯先から歯元までの任意の位置に
接触させる。

それから、このときの目盛５の値を記録し、ラックを歯
車上で少しだけころがし、測定アームの先端の変位量を
ダイヤルゲージで読み取る。

以下に、この測定原理を詳細に説明する。

まず、ラツク１は第１図に示されるように中立位置にあ
るものとする。

測定アーム６の先端は、ちょうど歯車２の歯とラックの
歯とが接触する点で、歯面に接触しており、この接触点
が歯車のピッチ円上にくるようにする。

そしてこの接触状態において、測定アームが垂直になる
ように（すなわちダイヤルゲージ３に示される測定アー
ム先端の変位量がゼ川こなるように）、ダイヤルゲージ
の位置を調節する。

ただし、ラックには前記接触点において測定アーム用の
穴があいていて、実際にはこの部分でラックと歯車が接
触しておらず、前記前提条件ではこの事実を無視するも
のとする。

今、ラックをこの位置から前後にいくらかころがり運動
させると、前記接触点は少しだけ移動するが，測定アー
ムはラックに対してほとんど動かず、ダイヤルゲージの
変位量はわずかであってほとんどゼロに等しい。

その後、歯形の他の部分を測定するために、ラツク１に
対してダイヤルゲージ３を上か下にいくらか移動させる
。

このとき、歯車２の歯形が丸味を帯びているために、測
定アーム６は枢軸９のまわりに反時計方向に変位する。

この状態からラックを測定位置（ダイヤルゲージの指示
値がゼロとなる位置）に戻すためにラックを前か後ろに
少しだけころがり運動させる。

このとき測定アームは歯車の歯面上をほとんどすべらず
に枢軸のまわりを回転することになる。

測定アームの先端の動きはラックの歯の傾斜面に垂直方
向すなわちブラケットの傾斜側面に垂直方向の成分を有
している。

この測定アームの動きは検査される歯車の歯面の形状に
依存している。

さて、以上のようにして測定位置に戻ったラックをこの
測定位置付近で前後に少しだけ動かして、このときのダ
イヤルゲージの変位量を測定する。

歯車の歯形が正しいインボリュート曲線となっていると
きは、測定アームの接触点がピッチ円上にある場合と、
ピッチ円から上下にずれた場合とで、ダイヤルゲージの
測定位置付近の変位量が等しくなるはずである。

一方、インボリュート曲線からはずれているときは、上
記２つの場合でダイヤルゲージの変位量が異なってくる
。

ラツク１に対するダイヤルゲージ３の高さを調節して、
多くの高さについて次々と測定位置付近でのダイヤルゲ
ージの変位量を測定すれば、検査される歯車の歯面の正
確な描写を手に入れることができる。

これらの変位量を第３図に示すようなグラフに表わすと
すれば、正しいインボリュート歯形の場合は直線を示す
はずである。

第３図の上部は歯形の概略を示し、下部には、ラツク１
に対するダイヤルゲージ３の各高さにおける、測定アー
ム６の先端部の変位量を、歯面の両側について拡大して
示してある。

ここで、縦軸はダイヤルゲージのラックに対する高さを
表わし、横軸は測定位置における測定アームの先端の変
位量を表わす。

このグラフにおいて、歯車２の歯面の両側で、曲線の中
央部が縦軸に非常に接近していることがわかるが、曲線
の上部と下部では縦軸から離れている。

これは、歯車の歯先と歯元の摩耗を緩和するために、こ
の部分が通常いくらか研摩されて歯形が修正されている
ためである。

この修正を施すことによって、歯形が摩耗しても、少な
くとも最初のうちは正しいインボリュート曲線からずれ
る代わりにむしろ近づいていくようになっている。

歯車の歯は、全ての歯にわたってほとんど同じ形をして
いるので、普通１個の歯の歯形を測定すれば十分である
。

あるいは、歯車の周囲の離れた地点から数個の歯を選ん
で測定してもよい。

以上説明してきた検査用具は、同じピッチを有するさま
ざまな歯車に用いることができて、歯車が右はすばか左
はすばかを問わない。

一方、異なったピッチの歯車を検査するときは、ラツク
１を交換可能にする必要があって、例えばラックをブラ
ケット４にねじ止めするなどの方法をとればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の検査用具の−実施例を歯車に載せ
たときの概略側面図で、歯車の軸方向から見た図面，第
２図は、第１図の検査用具の端面図、第３図は、歯形の
測定結果のグラフである。 １・・・・・・ラック、２・・・・・・歯車、３・・・
・・・ダイヤルゲ゛ージ、４・・・・・・ブラケット、
５・・・・・・目盛、６・・・・・・測定アーム、７・
・・・・・穴、８・・・・・・調節ねじ、９・・・・・
・枢軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホルダにダイヤルゲージが取り付けられていて、前
   記ダイヤルゲージが先端部を備えた可動の測定アームを
   有する、はすば歯車の歯のインボリュート歯形の精度を
   検査する用具において、前゜記ホルダが、検査される歯
   車と同じピッチを有するラックを備え、 前記ラックの各歯が１対の平らな傾斜面を備え、前有傾
   斜面はそれぞれ、検査される歯車の歯と同じ正面王力角
   を有し、 前記ホルダがさらにブラケットを備え、前記ブラケット
   に調節自在に取り付けられているダイヤルゲージは、ラ
   ックの歯の前記傾斜面のひとつに平行な直線経路に沿っ
   てラックに対して相対的に移動可能であり、それによっ
   てラックに対する前記測定アームの先端の高さ位置を変
   えることができ、 検査中に前記測定アームの先端が、検査される歯車の歯
   面に接触するように、前記ダイヤルゲージを位置決めす
   ることができるように構成されていることを特徴とする
   、はすば歯車の歯のインボリュート歯形の精度を検査す
   る用具。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の用具において、前記ラ
   ックが交換自在である、はすば歯車の歯のインボリュー
   ト歯形の精度を検査する用具。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の用具において、前記ラ
   ックの歯先の一部が切り取られていて、前記ラックの歯
   のひとつの傾斜面の中点から他の傾斜面の中点まで測定
   された歯厚が、検査される歯車の隣りあう１対の歯の間
   のピッチ円上での距離にほぼ等しくなっている、はすは
   歯車の歯のインボリュート歯形の精度を検査する用具。