特開 2024-30245 ウォームギヤの検査装置、及びウォームギヤの検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024030245

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】ウォームギヤの検査装置、及びウォームギヤの検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 13/021 20190101AFI20240229BHJP

【ＦＩ】

G01M13/021

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022132964

(22)【出願日】2022-08-24

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100205682

【弁理士】

【氏名又は名称】高嶋 一彰

(72)【発明者】

【氏名】中谷 喬

(72)【発明者】

【氏名】西村 年克

【テーマコード（参考）】

2G024

【Ｆターム（参考）】

2G024AB06

2G024CA04

(57)【要約】

【課題】ウォームギヤ単体にて当該ウォームギヤの噛み合い騒音を検査できるウォームギヤの検査装置、及びウォームギヤの検査方法を提供する。
【解決手段】本発明は、相手ギヤの回転角度に対するウォームの回転軸と前記相手ギヤの回転軸との軸間距離の変位量Ｘを二階微分して得られる加速度Ａの絶対値、又は前記加速度Ａの最大値Ａｐ１と最小値Ａｐ２の差分Ｄｘにより、ウォームの噛み合い騒音の良否を判定する。このため、ウォームを製品に組み付ける前、すなわちウォームの製造段階（製造業者）において、当該ウォームの噛み合い騒音の検査を行うことができる。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウォームと相手ギヤからなるウォームギヤの噛み合い騒音を検査するウォームギヤの検査装置であって、
前記相手ギヤを回転可能に保持すると共に、前記ウォームに前記ウォームの回転軸に対する径方向から前記相手ギヤを噛み合わせて前記径方向へ移動可能に設けられた支持体と、
前記相手ギヤの回転角度、及び前記ウォームの回転軸と前記相手ギヤの回転軸との軸間距離を計測可能なセンサと、
を有し、
前記ウォームを回転させて、前記センサによって計測された前記相手ギヤの回転角度に対する前記軸間距離の変位を二階微分して得られる加速度の絶対値、又は前記加速度の最大値と最小値の差分により、前記ウォームギヤの噛み合い騒音の良否を判定する、
ことを特徴とするウォームギヤの検査装置。

【請求項2】

請求項１に記載のウォームギヤの検査装置であって、
前記軸間距離の変位は、前記支持体の前記径方向の移動距離である、
ことを特徴とするウォームギヤの検査装置。

【請求項3】

請求項２に記載のウォームギヤの検査装置であって、
前記相手ギヤは、斜歯歯車であり、
前記支持体は、前記斜歯歯車の回転軸線の方向が前記ウォームの回転軸線に対して直角方向となるように、前記相手ギヤを保持する、
ことを特徴とするウォームギヤの検査装置。

【請求項4】

ウォームと相手ギヤからなるウォームギヤの噛合い騒音を検査するウォームギヤの検査方法であって、
前記相手ギヤの回転角度に対する前記ウォームの回転軸と前記相手ギヤの回転軸との軸間距離の変位を二階微分して得られる加速度の絶対値、又は前記加速度の最大値と最小値の差分により、前記ウォームギヤの噛み合い騒音の良否を判定する、
ことを特徴とするウォームギヤの検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウォームギヤの検査装置、及びウォームギヤの検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば以下の特許文献１に記載される従来のウォームギヤの品質検査として、従来は、ウォームギヤを適用する製品に組み付けた状態で、当該ウォームギヤの噛み合い騒音を検査していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許６７４２４８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前記従来のウォームギヤの検査方法は、ウォームギヤを適用する製品に組み付けた状態でなければ当該ウォームギヤの噛み合い騒音の検査を行うことができなかった。このため、ウォームギヤの製造段階（製造業者）で噛み合い騒音の検査を行えない不都合があり、改善の余地が残されていた。

【0005】

本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであり、ウォームギヤ単体で当該ウォームギヤの噛み合い騒音を検査することができるウォームギヤの検査装置、及びウォームギヤの検査方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、その一態様として、相手ギヤの回転角度に対するウォームの回転軸と前記相手ギヤの回転軸との軸間距離の変位を二階微分して得られる加速度の絶対値、又は前記加速度の最大値と最小値の差分を用いて、ウォームギヤの噛み合い騒音の良否を判定する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ウォームギヤ単体で、当該ウォームギヤの噛み合い騒音を検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明を適用する流量制御弁において第２ハウジングを外した状態を示す、流量制御弁の平面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】ウォームギヤの検査装置の概略図である。

【図4】図３に示すウォームギヤの検査装置の要部を拡大して表示した斜視図である。

【図5】図４のＢ－Ｂ線断面図である。

【図6】図５のＣ－Ｃ線断面図である。

【図7】各計測値の波形を示すグラフであって、（ａ）相手ギヤの回転角度に対するウォームの回転軸と相手ギヤの回転軸との軸間距離の変位量の波形、（ｂ）は同図（ａ）に示す変位量を一階微分して得られる速度の波形、（ｃ）は同図（ａ）に示す変位量を二階微分して得られる加速度の波形、を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明に係るウォームギヤの検査装置、及びウォームギヤの検査方法の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、下記の実施形態では、本発明の検査対象であるウォームギヤを従来と同様の自動車用冷却水の流量制御弁に適用したものを例示して説明する。

【0010】

（ウォームギヤの構成）
図１は、流量制御弁ＣＶにおいて第２ハウジングを取り外して減速機構４が露出した状態の流量制御弁ＣＶの平面図を示している。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿って切断した流量制御弁ＣＶの断面図を示している。

【0011】

図１、図２に示すように、本実施形態に係るウォームギヤが適用される流量制御弁ＣＶは、ハウジング１の内部に収容される弁体２と、弁体２を駆動する電動モータ３と、電動モータ３の回転力を減速して弁体２に伝達する減速機構４と、を備える。すなわち、流量制御弁ＣＶは、図示外の機関（エンジン）の運転状態に基づいて弁体２の回転位置が制御されることによって、流量制御弁ＣＶに導かれた冷却水が、例えば図示外のヒータやオイルクーラ、ラジエータなどに分配される。

【0012】

ハウジング１は、弁体２と電動モータ３を収容する第１ハウジング１１と、第１ハウジング１１に接続され、減速機構４を収容する第２ハウジング（図示外）と、を有する。第１ハウジング１１は、内部に弁体２を収容可能な筒状の弁体収容部１１１と、弁体収容部１１１に対して並列に設けられ、電動モータ３を収容可能なモータ収容部１１２と、を有する。第２ハウジング（図示外）は、第１ハウジング１１の軸方向（弁体２及び電動モータ３の回転軸方向）の一端部に被せるように取り付けられ、内部に減速機構４を収容可能な減速機構収容部１２１を画定する。

【0013】

電動モータ３は、出力軸３２が第２ハウジング（図示外）側へ臨むかたちでモータ本体３１がモータ収容部１１２に収容される。電動モータ３は、モータ本体３１の出力軸３２側の端部において径方向（電動モータ３の回転軸に直交する方向）の外側へ延びるように設けられたフランジ部３３を介して、モータ収容部１１２の開口縁部に複数のスクリュ３４により固定される。なお、電動モータ３は、図示しない車載の電子コントローラにより制御され、車両の運転状態に応じて弁体２を回転駆動する。

【0014】

減速機構４は、２組の食い違い歯車である、第１ウォームギヤ４１及び第２ウォームギヤ４２によって構成される。第１ウォームギヤ４１は、電動モータ３の出力軸３２と同軸上に設けられ、出力軸３２と一体となって回転する第１ウォーム４１１と、電動モータ３の出力軸３２と直交して配置される第１支持軸４３により回転支持され、第１ウォーム４１１と噛み合う第１斜歯歯車４１２と、によって構成される。第２ウォームギヤ４２は、第２支持軸４４により回転支持され、第１斜歯歯車４１２と一体となって回転する第２ウォーム４２１と、弁体２の回転軸２０に一体回転可能に固定され、第２ウォーム４２１と噛み合う第２斜歯歯車４２２と、によって構成される。

【0015】

ここで、第１斜歯歯車４１２と第２斜歯歯車４２２は、当該両歯車４１２，４２２が直列に並んで一体に形成された複合歯車部材４０であって、この複合歯車部材４０の軸方向両端部に挿入される第１支持軸４３及び第２支持軸４４を介して、第１ハウジング１１の１対の軸受部１１３，１１３に回転可能に支持される。これにより、電動モータ３の出力軸３２から出力された回転駆動力が、第１ウォームギヤ４１及び第２ウォームギヤ４２を介して減速され、弁体２に伝達される。なお、本実施形態では、第１ウォーム４１１が本発明に係るウォームに相当し、第１斜歯歯車４１２が本発明に係る相手ギヤに相当する。

【0016】

図３は、本実施形態に係るウォームギヤの検査装置５の概略図を示している。

【0017】

本実施形態に係るウォームギヤの検査装置５は、例えば図３に示すように、台状に形成された支持ベース５０と、支持ベース５０に固定され、第１回転軸線Ｚ１上にウォームである第１ウォーム４１１を回転可能に支持する固定支持体５１と、支持ベース５０に対して相対移動可能に設けられ、第１回転軸線Ｚ１に直交する第２回転軸線Ｚ２上に相手ギヤである第１斜歯歯車４１２を回転可能に支持する可動支持体５２と、を有する。

【0018】

固定支持体５１は、支持ベース５０に固定された基部５１１と、基部５１１の側方に延出し、第１ウォーム４１１を回転可能に支持する固定支持部５１２と、を有する。固定支持部５１２は、当該固定支持部５１２に回転可能に支持される第１支持軸５１３を介して、第１回転軸線Ｚ１上において第１ウォーム４１１を回転可能に支持する。また、固定支持部５１２に支持される第１支持軸５１３には、支持ベース５０に設けられた周知のステッピングモータ５３が、所定の伝達機構（例えばプーリ及びベルト）を介して接続される。これにより、第１ウォーム４１１は、ステッピングモータ５３から出力される駆動力により、第１回転軸線Ｚ１周りに回転する。

【0019】

また、ステッピングモータ５３は、第１ウォーム４１１の回転角度θｘ１を計測可能な回転センサ５４を内蔵する。回転センサ５４は、パルス信号により第１ウォーム４１１の回転角度θｘ１を計測する。なお、本実施形態は、第１ウォーム４１１の回転角度θｘ１を計測可能な回転センサ５４が第１ウォーム４１１を回転駆動するステッピングモータ５３に内蔵された態様を例示するが、回転センサ５４は、ステッピングモータ５３に内蔵された態様に限定されず、例えばステッピングモータ５３の外部に設けられていてもよい。

【0020】

可動支持体５２は、本発明に係る支持体に相当するものであり、支持ベース５０に支持される可動ベース５２１と、可動ベース５２１にフローティング状態に配置され、第１斜歯歯車４１２を回転可能に支持する可動支持部５２２と、を有する。可動ベース５２１は、当該可動ベース５２１に連係されるアクチュエータ５２４及び減速機構５２５を介して、第１回転軸線Ｚ１と第２回転軸線Ｚ２との軸間距離Ｌを調整可能となっている。可動支持部５２２は、第２支持軸５２３を介して、第１斜歯歯車４１２と第２斜歯歯車４２２とを一体に形成してなる複合歯車部材４０を、第１回転軸線Ｚ１に直交する第２回転軸線Ｚ２周りに回転可能に保持する。また、可動支持部５２２は、第１回転軸線Ｚ１に直交する第１ウォーム４１１の径方向Ｄにおいて固定支持体５１に対して相対移動可能に設けられると共に、付勢機構５２６を介して第１ウォーム４１１側へ常時付勢されている。

【0021】

以上のような構成から、検査装置５では、可動支持体５２に回転支持される第１斜歯歯車４１２が、固定支持体５１に回転支持される第１ウォーム４１１と噛み合わされ、ステッピングモータ５３により回転駆動される第１ウォーム４１１に従動して回転する。すると、可動支持体５２において、第１斜歯歯車４１２を回転支持する可動支持部５２２が第１ウォーム４１１側へ向けて常時付勢されていることにより、第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２の噛み合いに応じて、第１ウォーム４１１に対し第１斜歯歯車４１２が接近又は離間するように、第１斜歯歯車４１２を支持する可動支持部５２２が第１ウォーム４１１の径方向Ｄに沿って移動（変位）する。

【0022】

また、可動支持体５２は、第１回転軸線Ｚ１と第２回転軸線Ｚ２の軸間距離Ｌであって第１ウォーム４１１の径方向Ｄにおける可動支持体５２の移動距離（変位）を計測可能な変位センサ５５を有する。変位センサ５５には、例えば光学式リニアスケールが用いられる。なお、変位センサ５５は、可動支持体５２の変位量を計測可能なセンサであれば、検査装置５の仕様等に応じて任意に変更可能である。

【0023】

図４は、図３に示す検査装置５の要部を拡大表示した検査装置５の斜視図を示している。図５は、図４のＢ－Ｂ線に沿って切断した検査装置５の断面図を示している。図６は、図５のＣ－Ｃ線に沿って切断した検査装置５の断面図を示している。なお、図示の便宜上、図４、図５では、それぞれ固定支持体５１の基部５１１及び固定支持部５１２を省略すると共に、可動支持体５２の可動ベース５２１を省略し、図６では、可動支持体５２の可動ベース５２１を省略している。

【0024】

図４～図６に示すように、検査装置５は、台状に形成された支持ベース５０と、支持ベース５０に固定され、第１回転軸線Ｚ１上に第１ウォーム４１１を回転可能に支持する固定支持体５１と、支持ベース５０に対して相対移動可能に設けられ、第１回転軸線Ｚ１に直交する第２回転軸線Ｚ２上に第１斜歯歯車４１２を回転可能に支持する可動支持体５２と、を有する。

【0025】

固定支持体５１は、例えば図４、図５に示すように、支持ベース５０に固定された基部５１１と、基部５１１の側方に可動支持体５２と対向して設けられ、第１支持軸５１３を介して第１ウォーム４１１を回転可能に支持する固定支持部５１２と、を有する。固定支持部５１２は、第１ウォーム４１１の内部を軸方向（第１回転軸線Ｚ１に沿う方向）に貫通状態に形成されたウォーム貫通孔４１１ａを貫通する軸部材５１４の軸方向両端部を回転可能に支持する一対の第１支持軸５１５と、を有する。

【0026】

可動支持体５２は、例えば図４、図６に示すように、支持ベース５０に支持される可動ベース５２１と、可動ベース５２１にフローティング状態に配置され、第１斜歯歯車４１２を回転可能に支持する可動支持部５２２と、を有する。可動支持部５２２は、軸方向（第２回転軸線Ｚ２に沿う方向）の両端側に挿入された一対の第２支持軸５２３，５２３を介して複合歯車部材４０を回転可能に支持するコ字形状に形成されていて、所定の金属材料により一体に形成されている。具体的には、可動支持部５２２は、第１ウォーム４１１の径方向Ｄに沿って概ね平行に延びる一対の支持アーム部５２２ａ，５２２ｂと、この支持アーム部５２２ａ，５２２ｂ同士を繋ぐ直線状の接続部５２２ｃと、を有し、前記一対の支持アーム部５２２ａ，５２２ｂに回転支持される一対の第２支持軸５２３，５２３により、第２回転軸線Ｚ２周りに第１斜歯歯車４１２を回転可能に支持する。

【0027】

（ウォームギヤの検査方法）
図７（ａ）は、第１斜歯歯車４１２の回転角度θｘ２に対する第１ウォーム４１１の回転軸線Ｚ１と第１斜歯歯車４１２の回転軸線Ｚ２との軸間距離Ｌの変位量Ｘの波形を表したグラフを示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す軸間距離Ｌの変位量Ｘを一階微分して得られる速度Ｖの波形を表したグラフを示している。図７（ｃ）は、図７（ａ）に示す軸間距離Ｌの変位量Ｘを二階微分して得られる加速度Ａの波形を表したグラフを示している。

【0028】

第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２を噛み合わせてなる第１ウォームギヤ４１の噛み合い騒音の検査を行うには、まず、製品に搭載した状態で実際に噛み合わせて使用する予定の一組の第１ウォームギヤ４１を、検査装置５にセットする（例えば図４参照）。続いて、ステッピングモータ５３を回転させて、第１ウォームギヤ４１を構成する第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２とを噛み合い駆動する。そして、回転センサ５４及び変位センサ５５によって、第１斜歯歯車４１２の回転角度θｘ２に対する第１ウォーム４１１の回転軸線Ｚ１と第１斜歯歯車４１２の回転軸線Ｚ２との軸間距離Ｌの変位（変位量Ｘ）を計測すると共に、軸間距離Ｌの変位量Ｘを一階微分して速度Ｖを、さらには軸間距離Ｌの変位量Ｘを二階微分して加速度Ａを、それぞれ計測する。なお、第１斜歯歯車４１２の回転角度θｘ２は、第１ウォーム４１１を回転駆動するステッピングモータ５３の回転角度θｘ１に基づいて算出される。

【0029】

すると、例えば図７（ａ）に示すような軸間距離Ｌの変位量Ｘの波形データ、図７（ｂ）に示すような速度Ｖの波形データ、さらに図７（ｃ）に示すような加速度Ａの波形データが得られる。そして、この得られた各波形データのうち、図７（ｃ）に示す加速度Ａの波形データに着目すると、当該波形データでは、角度θ１、θ２、θ３、θ４、θ５において、加速度Ａの絶対値が所定の閾値Ｐよりも大きくなっている。さらに、角度θ２において記録された加速度Ａの最大値Ａｐ１となり角度θ４において記録された加速度Ａの最小値Ａｐ２との差分Ｄｘが、所定の閾値Ｑよりも大きくなっている。

【0030】

上記加速度Ａが著しく増大する現象は、角度θ１、θ２、θ３、θ４、θ５において、第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２の二歯面間における微小な凹凸（引っ掛かり）を乗り越えることによって発生する。すなわち、加速度Ａは、速度Ｖの変化量であるため、上記凹凸（引っ掛かり）を乗り越えた状態が、急峻な速度Ｖの変化量である過大な加速度Ａとして、当該加速度Ａの波形データに現れることとなる。

【0031】

なお、本実施形態では、上記凹凸（引っ掛かり）を乗り越えた状態が、微小な変化Ｆとして、軸間距離Ｌの変位量Ｘの波形データにも現れているが、上記凹凸（引っ掛かり）の程度によっては、当該軸間距離Ｌの変位量Ｘが微小なものとなり、第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２の噛み合い騒音を適切に確認できないおそれがある。さらには、上記加速度Ａを用いた評価では不良と判断されるものであっても、上記凹凸（引っ掛かり）の程度によってはＪＩＳの噛み合い誤差の規格内に収まってしまうことがあるため、前記ＪＩＳの噛み合い誤差の規格によって第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２の噛み合い騒音を適切に検査することは困難であった。

【0032】

そこで、本実施形態に係るウォームギヤの検査方法では、軸間距離Ｌの変位量Ｘを二階微分して得られる加速度Ａにより、第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２の噛み合い騒音を検査（測定）することとした。この軸間距離Ｌの変位量Ｘを二階微分して得られる加速度Ａに基づいて噛み合い騒音の不良が確認された場合には、当該不良と判定された第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２を不良品として除外する。そのうえで、前記不良の原因が第１ウォーム４１１及び第１斜歯歯車４１２のいずれにあるかを、第１ウォーム４１１及び第１斜歯歯車４１２の各マスターギヤによって判定することができる。

【0033】

また、第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２の二歯面間における微小な凹凸（引っ掛かり）は、主として第１ウォーム４１１を形成する転造ダイスの寿命が原因で生じ得ることから、第一次的には、前記転造ダイスの寿命の管理を適切に行うことにより、噛み合い騒音が規定値を超えるような第１ウォーム４１１が大量に製造されてしまう不具合を抑制することが望ましい。そのうえで、本実施形態では、前記転造ダイスの寿命以外の突発的又は偶発的な要因により発生し得る第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２の二歯面間における微小な凹凸（引っ掛かり）による噛み合い騒音について、検査装置５によって適切に検査（選別）可能となり、第１ウォーム４１１及び第１斜歯歯車４１２の品質不良を抑制することができる。

【0034】

（本実施形態の作用効果）
前記従来のウォームギヤの検査方法は、ウォームギヤを搭載する製品に当該ウォームギヤを組み付けた状態でなければウォームギヤの噛み合い騒音の検査を行うことができなかった。このため、ウォームギヤの製造段階（製造業者）で噛み合い騒音の検査を行えない不都合があり、改善の余地が残されていた。

【0035】

また、特公平７－７６６８１号公報に記載されるように、検査装置に加速度センサを搭載し、この加速度センサを用いてウォームの歯面検査を行うことが知られている。しかしながら、検査装置に加速度センサを搭載する場合、設備費用が増大するうえ、当該装置は特定のウォームギヤ専用の検査装置となってしまい、ウォームギヤの製造コストが増大してしまうおそれがあった。また、加速度センサの設置には高い精度が要求されるため、当該加速度センサの管理が煩雑となり、ウォームギヤの生産性の低下や、製造コストの増大を招来してしまうおそれもあった。

【0036】

これに対して、本実施形態に係るウォームギヤの検査装置及び検査方法では、以下の効果が奏せられることにより、前記従来のウォームギヤの検査装置の課題を解決することができる。

【0037】

すなわち、本実施形態に係るウォームギヤの検査装置５は、ウォーム（第１ウォーム４１１）と相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）からなるウォームギヤ（第１ウォームギヤ４１）の噛み合い騒音を検査するウォームギヤの検査装置であって、相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）を回転可能に保持すると共に、ウォーム（第１ウォーム４１１）にウォーム（第１ウォーム４１１）の回転軸（第１回転軸線Ｚ１）に対する径方向から相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）を噛み合わせて前記径方向へ移動可能に設けられた支持体（可動支持体５２）と、相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）の回転角度θｘ２、及びウォーム（第１ウォーム４１１）の回転軸（第１回転軸線Ｚ１）と相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）の回転軸（第２回転軸線Ｚ２）との軸間距離Ｌを計測可能なセンサ（回転センサ５４及び変位センサ５５）と、を有し、ウォーム（第１ウォーム４１１）を回転させて、センサ（回転センサ５４及び変位センサ５５）によって計測された相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）の回転角度θｘ２に対する前記軸間距離Ｌの変位（変位量Ｘ）を二階微分して得られる加速度Ａの絶対値、又は前記加速度Ａの最大値Ａｐ１と最小値Ａｐ２の差分Ｄｘにより、ウォームギヤ（第１ウォームギヤ４１）の噛み合い騒音の良否を判定する。

【0038】

換言すれば、本実施形態に係るウォームギヤの検査方法は、ウォーム（第１ウォーム４１１）と相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）からなるウォームギヤ（第１ウォームギヤ４１）の噛合い騒音を検査するウォームギヤの検査方法であって、相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）の回転角度θｘ２に対するウォーム（第１ウォーム４１１）の回転軸（第１回転軸線Ｚ１）と相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）の回転軸（第２回転軸線Ｚ２）との軸間距離Ｌの変位（変位量Ｘ）を二階微分して得られる加速度Ａの絶対値、又は前記加速度Ａの最大値Ａｐ１と最小値Ａｐ２の差分Ｄｘにより、ウォームギヤ（第１ウォームギヤ４１）の噛み合い騒音の良否を判定する。

【0039】

このように、本実施形態では、相手ギヤである第１斜歯歯車４１２の回転角度θｘ２に対するウォームである第１ウォーム４１１の回転軸（第１回転軸線Ｚ１）と第１斜歯歯車４１２の回転軸（第２回転軸線Ｚ２）との軸間距離Ｌの変位量Ｘを二階微分して得られる加速度Ａの絶対値、又は前記加速度Ａの最大値Ａｐ１と最小値Ａｐ２の差分Ｄｘにより、第１ウォームギヤ４１の噛み合い騒音の良否を判定する。これにより、第１ウォームギヤ４１（複合歯車部材４０）を製品に組み付ける前、すなわち第１ウォームギヤ４１（複合歯車部材４０）の製造段階（製造業者）において、当該第１ウォームギヤ４１の噛み合い騒音の検査を行うことができる。

【0040】

さらに、本実施形態では、加速度センサ等により第１斜歯歯車４１２の加速度Ａを直接検出するのではなく、第１ウォーム４１１の回転軸（第１回転軸線Ｚ１）と第１斜歯歯車４１２の回転軸（第２回転軸線Ｚ２）との軸間距離Ｌの変位量Ｘを二階微分して加速度Ａを得ている。このため、検査装置の支持体（本実施形態に係る可動支持体５２に相当）に加速度センサを配置して、ウォームホイール（本実施形態に係る第１斜歯歯車４１２に相当）の加速度を検出することによってウォームの歯面を検査する前記従来の検査方法と比べて、加速度センサの煩雑な管理が不要となり、ウォームギヤの生産性の向上が図れる。

【0041】

加えて、本実施形態では、前記従来の検査方法のように前記加速度センサを用いないことから、既存の検査装置の構成を大きく変更する必要がなく、当該検査装置を特定のウォームギヤ専用の検査装置とする必要もない。したがって、検査装置に要する設備費用の増大や、ウォームギヤの製造コストの増大を招来してしまうおそれもない。

【0042】

また、第１ウォームギヤ４１を構成する一方のギヤ（第１ウォーム４１１又は第１斜歯歯車４１２）を検査用ギヤ（マスターギヤ）によって構成した場合には、当該検査において噛み合い騒音が良好と判定されても、実際の製品（流量制御弁ＣＶ）に搭載した後に第１ウォームギヤ４１の噛み合い騒音が不良となってしまうおそれがある。これに対して、本実施形態では、実際に噛み合う第１ウォーム４１１と第１斜歯歯車４１２とに基づいて第１ウォームギヤ４１の噛み合い騒音を検査するため、当該第１ウォームギヤ４１が搭載される製品（流量制御弁ＣＶ）の品質をより的確に保証することができる。

【0043】

また、加速度Ａに基づいて第１ウォームギヤ４１の噛み合い騒音を検査することによって、第１ウォーム４１１の回転軸（第１回転軸線Ｚ１）と第１斜歯歯車４１２の回転軸（第２回転軸線Ｚ２）との軸間距離Ｌの変位量Ｘでは発見できない噛み合い騒音の不良についても適切に検査して良否を判定することができる。

【0044】

また、本実施形態では、前記相手ギヤは、斜歯歯車（第１斜歯歯車４１２）であり、支持体（可動支持体５２）は、斜歯歯車（第１斜歯歯車４１２）の回転軸線（第２回転軸線Ｚ２）の方向がウォーム（第１ウォーム４１１）の回転軸線（第１回転軸線Ｚ１）に対して直角方向となるように、相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）を保持する。

【0045】

このように、本実施形態では、第１ウォーム４１１の相手ギヤが、斜歯歯車である第１斜歯歯車４１２によって構成されている。このため、第１ウォーム４１１の相手ギヤが平歯車により構成されている場合と比べて、第１ウォーム４１１から相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）への動力伝達効率が向上するうえ、第１ウォーム４１１と相手ギヤ（第１斜歯歯車４１２）の噛み合い騒音も低減することができる。

【0046】

本発明に係るウォームギヤの検査装置５、及びウォームギヤの検査方法は、前記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、本発明の作用効果を奏し得る形態であれば、検査対象であるウォームギヤの仕様等に応じて自由に変更可能である。

【0047】

特に、前記実施形態では、ウォームギヤの検査装置５及びこれを用いた検査方法の検査対象であるウォームギヤの一例として第１ウォームギヤ４１を例示したが、第２ウォームギヤ４２についても同様に検査できることは言うまでもない。

【0048】

また、第１ウォーム４１１及び第２ウォーム４２１の相手ギヤについては、前述のように、動力伝達効率及び噛み合い騒音の観点から、本実施形態で例示したような斜歯歯車（第１斜歯歯車４１２及び第２斜歯歯車４２２）によって構成されることが望ましいが、例えば製造コストなどウォームギヤの仕様等に応じて、平歯車に変更することも可能である。

【符号の説明】

【0049】

４１…第１ウォームギヤ（ウォームギヤ）、４１１…第１ウォーム（ウォーム）、４１２…第１斜歯歯車（相手ギヤ）、５…検査装置、５２…可動支持体（支持体）、５４…回転センサ（センサ）、５５…変位センサ（センサ）、Ｚ１…第１回転軸線、Ｚ２…第２回転軸線、Ｌ…軸間距離、θｘ２…回転角度、Ｘ…変位量（変位）、Ａ…加速度、Ａｐ１…最大値、Ａｐ２…最小値、Ｄｘ…差分、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】