JPH0712909U - おねじの有効径測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案はおねじの有効径測定器に関し、容易
におねじの有効径が測定できるおねじの有効径測定器が
実現を目的とする。 【構成】 基準となるおねじに押し当てた時に相互に平
行になる面８、９を有する第一回転部材１と第二回転部
材２と、第一回転部材１と第二回転部材２を回転させ所
定位置で間隔が狭くなる方向に所定圧力を与える回転機
構３と、測定するねじの溝形状に応じた直径を有し平行
になる面８に沿って所定範囲内で回転及び移動可能に保
持された少なくとも１本の第一針状部材４と、測定する
ねじの溝形状に応じた直径を有し平行になる面９に沿っ
て所定範囲内で回転及び移動可能に保持された少なくと
も１本の第二針状部材５とを備え、第一及び第二針状部
材４、５をねじ溝に所定圧力で押し当てた時の回転機構
３の回転位置の、基準となるおねじに押し当てた時の回
転位置との差を検出するように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、おねじの有効径測定器に関し、特にこのおねじの有効径測定器を利 用したおねじの有効径自動測定装置とおねじの加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ねじの加工具合を検査する方法としては、ねじゲージを用いて通り具合を検査 する方法があるが、定量的な評価が行えないという問題がある。ねじの加工状態 を示す値として有効径がある。ねじの有効径は所定の形状のおねじとめねじがね じ合わされた時の接触部分の中心という架空の点を連ねた架空の円筒の直径であ り、直接測定することはできない。おねじの有効径を測定する方法が、ＪＩＳ− Ｂ−Ｏ２６１に定められており、図７はこの規格で定められた測定方法を示す斜 視図である。図示のように、ＪＩＳ規格に規定された測定方法においては、３本 の針状部材１５１、１５２、１５３をねじ溝にはめ、マイクロメータ１２１で３ 本の針状部材を所定の圧力でねじ１００に押し当てた状態でマイクロメータの測 定面の間隔を検出し、針状部材の直径から算出される値を差し引いて有効径を測 定する。針状部材の直径は、ねじの種類及びピッチ等のねじ溝の形状に応じて定 められている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図からも明らかなように、この方法では３本の針状部材を保持した上でマイク ロメータを操作する必要があり、この方法でおねじの有効径を測定するにはかな りの熟練を要し、測定作業が煩雑であるという問題がある。このような作業を改 善するために、図７に示すように針状部材１５１、１５２、１５３に鎖１５４を 繋げ、この鎖１５４を保持してねじ溝にはめるようにすることも行われているが 、十分に改善された作業にはなっていないのが現状である。

【０００４】 また加工中の加工刃の磨耗や変形等の変動要因により加工されるねじの加工精 度が低下することもあるが、この精度低下を低減するには加工中に随時ねじの形 状、すなわち有効径を測定して加工制御にフィードバックする必要がある。しか し、図７に示された方法では、作業者が３本の針状部材を保持した上でマイクロ メータを操作して値を読み取り、加工を制御する制御装置に読み取った値又は換 算して得た有効径を入力する必要があり、ねじ加工の自動化ができないという問 題があった。

【０００５】 本考案は上記問題点に鑑みてなされたものであり、容易におねじの有効径が測 定できるおねじの有効径測定器の実現、及びそのおねじの有効径測定器を利用し ておねじの有効径測定が自動的に行えるおねじの有効径自動測定装置と高精度の おねじ加工が自動的に行えるおねじの加工装置の実現を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

図１は本考案のおねじの有効径測定器の基本構成を示す図である。 図示のように、本考案のおねじの有効径測定器は、基準となるおねじに押し当 てた時に、相互に平行になる面８、９を有する第一回転部材１と第二回転部材２ と、第一回転部材１と第二回転部材２を、平行になる面８、９の間隔が変化する 方向に回転させると共に所定位置で間隔が狭くなる方向に所定圧力を与える回転 機構３と、測定するねじの溝形状に応じた直径を有し、第一回転部材１側の平行 になる面８に沿って所定範囲内で回転及び移動可能に保持された少なくとも１本 の第一針状部材４と、測定するねじの溝形状に応じた直径を有し、第二回転部材 ２側の前記平行になる面９に沿って所定範囲内で回転及び移動可能に保持された 少なくとも１本の第二針状部材５とを備え、第一及び第二針状部材４、５が測定 するおねじのねじ溝に所定圧力で押し当てられた時の回転機構３の回転位置の、 基準となるおねじに押し当てた時の回転位置との差を検出することで有効径を測 定することを特徴とする。

【０００７】

【作用】

図２は本考案の原理説明図であり、ＪＩＳ−Ｂ−Ｏ２６１に定められているお ねじの有効径測定方法で針状部材をねじの溝に押し付けた時の状態を示している 。押し付けられた状態では、針状部材は押し付けの圧力により溝と平行な面８又 は９の間に保持される。この時、針状部材は実際には溝の方向に沿って斜めにな るが、図では省略してある。両側の針状部材と溝との接触部分の間隔が有効径に 相当する。針状部材の直径は測定する溝の形状に応じて定められており、平行な 面８と９の間隔から針状部材の直径に対応して定められる値を差し引けば有効径 が得られる。

【０００８】 測定するおねじは、当然誤差を有し、針状部材もある程度の直径の誤差を有す るため、針状部材を固定していたのでは図２に示すような状態で針状部材と溝と を接触させることはできない。そのため針状部材は溝に倣って自由に移動及び回 転できることが必要であり、これまでは作業者が針状部材を保持した上で溝には まるように調整しながらマイクロメータの測定面を押し付けていた。これに対し て、本考案では、第一針状部材４─１、４─２は第一回転部材１の面９に対して 平行になる面８に沿って所定範囲内で自由に回転及び移動できるように保持され ており、同様に第二針状部材５は第二回転部材２の面８に対して平行になる面９ に沿って所定範囲内で自由に回転及び移動できるように保持されている。従って 、測定するおねじと本考案の測定器を基準となるおねじに押し当てた時に面８と ９が平行になるようにある程度の精度で位置決めした後、回転機構３により第一 回転部材１と第二回転部材２を回転させて面８と９の間隔を狭めていけば、第一 針状部材４─１、４─２及び第二針状部材５は面８と９に沿って回転及び移動し て溝にはまる。しかも回転機構３はばね等を利用した機構によって実現される一 定の圧力で移動させる機能を有するため、図２のような状態が実現される。針状 部材の直径はＪＩＳ−Ｂ−０２７１に定められているものを用い、面８と９の間 隔を検出することにより有効径が得られる。

【０００９】 以上のように、本考案の有効径測定器においては、作業者が針状部材を保持す ることなしに測定状態が実現されるため、測定作業は大幅に簡略化され、非熟練 者でも容易に測定できるようになるだけでなく、測定作業に要する時間も大幅に 短縮される。 なおＪＩＳ−Ｂ−Ｏ２６１によれば、針状部材は一方が２本、もう一方が１本 であるが、本願考案の測定器においては、おねじの軸心に対する面８と９の平行 度をあらかじめ平行調整機構により調整し固定しておくので、針状部材は１本づ つでも測定精度が低下することはない。

【００１０】

【実施例】

本考案により、おねじの自動測定機を実現した実施例について説明する。 図３は本考案の実施例の構成を示す図である。 図３において、参照番号１００は測定されるおねじである。１１と１２が第一 回転部材と第一針状部材の部分に相当し、２１と２２が第二回転部材と第二針状 部材の部分に相当する。回転機構は、以下のような部分を有している。３０は回 転機構を保持する筐体である。６は回転機構によって回転する第一回転基体であ り、第一回転部材が取り付けられる。７は回転機構によって回転する第二回転基 体であり、第二回転部材が取り付けられる。３１─１と３１─２は第一回転基体 ６と第二回転基体７の回転軸であり、第一回転基体６と第二回転基体７はこの軸 を中心として回転自在に保持されている。３２─１と３２─２は第一回転基体６ と第二回転基体７を付勢するばねであり、これにより第一回転基体６と第二回転 基体７は間隔が狭くなる方向に回転するように付勢される。３４─１と３４─２ は第一回転基体６と第二回転基体７に設けられた一部が球状の部材であり、先端 の断面が鋭角の三角形である棒状部材３５と接触する。棒状部材３５を軸方向に 移動させることにより球状部材３４─１、３４─２と棒状部材３５の先端部との 接触位置が変化し、第一回転基体６と第二回転基体７の先端部を開閉させること ができる。３８─１と３８─２は差動トランスであり、第一回転基体６と第二回 転基体７に取り付けられた鉄芯の位置変化を電気信号として出力する。従って、 第一回転基体６と第二回転基体７の回転位置の変化が検出できる。第一回転基体 ６と第二回転基体７には第一回転部材１と第二回転部材２がおねじの径の大小に よってその取付位置を調節固定できるように取り付けられる。

【００１１】 第一回転部材１と第二回転部材２は針状部材が保持される面の平行度を調整す る第一平行度調整機構１１と第二平行度調整機構２１を有している。図４は第一 平行度調整機構１１の構成を示す斜視図であり、第二平行度調整機構２１も同一 のものである。図５は第一平行度調整機構１１に取り付けられる第一針状部材４ の保持部材１２を示す図であり、第二針状部材５の保持部材２２も同一のもので ある。第一針状部材４の両側は固定部材１３と１４の切り欠き部１５と１６内に 保持され、切り欠き部１５と１６の高さは第一針状部材４が自由に移動できるよ うな大きさに定められているため、第一針状部材４は保持部材１２の面に沿って 切り欠き部１５と１６で規制される範囲内で自由に移動及び回転可能である。針 状部材４が複数ある場合も同様であり、それに応じて切り欠き部の個数が変わる 。

【００１２】 各種の針状部材を有する保持部材が用意されており、測定するおねじの形状に 応じて交換される。図４に示すように保持部材は平行度調整機構にねじで固定さ れるため、交換は容易に行える。保持部材は精密に作られているが、若干の誤差 を有する上、取り付けの誤差もあるため、単に交換しただけでは対向する平行面 の間の平行度が十分でない。そこで図４に示すような平行度調整機構で対向する 平行面の平行度を調整する。図４は２軸方向に独立して回転可能な機能と面間隔 を変化させる方向の平行移動が可能な機構である。この機構の詳細な説明は、本 考案と直接関係しないので省略する。調整は針状部材を避けるような形状をした ゲージを対向する平行面で挟んで行う。

【００１３】 測定を行う場合には、棒状部材３５を図３の右方向に移動させて第一回転部材 １と第二回転部材２の間隔を広げ、測定するねじのネジ溝が第一針状部材４と第 二針状部材５の位置付近にくるように配置する。次に棒状部材３５を左方向に移 動させて棒状部材３５と球状部材３４─１、３４─２が接触しないようにする。 この状態では、第一回転基体６と第二回転基体７にはばね３２─１、３２─２の 力のみが働くため、第一針状部材４と第二針状部材５はねじのネジ溝にばね３２ ─１、３２─２で規定される圧力で押し当てられる。この状態で差動トランス３ ８─１、３８─２の出力を読み取る。

【００１４】 測定値は直接有効径が得られることが望ましいため、測定前にマスターとなる おねじを測定し、その時の差動トランス３８─１と３８─２の検出値を基準とし て記憶し、測定時には基準との差を検出して有効径を算出して出力する。又は前 述の針状部材を避けるような形状をしたゲージの幅をＪＩＳ−Ｂ−Ｏ２６１に定 められた方法に基づいて算出された値とし、このゲージを測定した時の値を基準 として比較測定する。例えば０．２５ｍｍピッチのＭ８のおねじを測定する場合 には、直径０．１４４３ｍｍの針状部材を使用し、平行面の間隔は有効径より０ ．２１６３９４ｍｍだけ大きくなるので、検出した平行面の間隔からこの値を差 し引けばよい。

【００１５】 おねじの加工では、加工途中での加工用刃物の損傷や磨耗、更には温度変化等 の要因により加工精度が微小量ではあるが影響を受けるが、ボールねじ等の精密 な送り動作を必要とする機構に使用されるおねじの加工では、このような誤差が 問題になる。そのため加工途中でおねじの有効径を測定し、加工制御にフィード バックすることでより精密な加工を可能にすることが考えられる。しかしこれま では加工途中でおねじの有効径を自動的に測定する有効な方法がなかったため、 実際に行うのは難しく、また行う場合には大きなコスト増加があった。しかし上 記の本考案のおねじ有効径自動測定機を使用すれば、このような加工が容易にお こなえるようになる。

【００１６】 図６はおねじ加工機に本考案の有効径を自動的に測定する測定機を使用して、 加工制御にフィードバックしながら加工を行うようにしたおねじ加工機の実施例 のブロック構成図である。 図６において、１００は被加工物であり、１０１は被加工物１００を回転する 部分であり、１０２は被加工物１００を保持するチャックであり、１０３は被加 工物１００の一方を支持する部材である。１０４はねじ加工の刃物であり、１０ ５はその回転機構であり、移動機構を有する。１０６は加工の制御装置である。 １１１は本考案の有効径自動測定機の移動部材の部分であり、１１２は移動機構 である。有効径自動測定機を移動させる移動機構も備わっているがここでは省略 してある。加工中に随時刃物１０４を退避させて、有効径自動測定機を測定位置 に移動させて測定を行い、その測定結果に応じて加工制御装置１０６が加工条件 を変更する。このような動作がすべて自動的に行える。

【００１７】

【考案の効果】

本考案により、容易におねじの有効径が測定できるおねじの有効径測定器が実 現され、熟練者でなくても容易におねじの有効径が測定できるようになると共に 、おねじの有効径測定器を利用しておねじの有効径測定が自動的に行えるおねじ の有効径自動測定装置と高精度のおねじ加工が自動的に行えるおねじの加工装置 が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のおねじの有効径測定器の基本構成を示
す図である。

【図２】本考案の原理説明図である。

【図３】本考案の実施例の構成を示す図である。

【図４】実施例における平行度調整機構を示す斜視図で
ある。

【図５】実施例における針状部材の保持機構を示す図で
ある。

【図６】本考案をねじ加工機に適用した実施例の構成を
示すブロック図である。

【図７】ＪＩＳ−Ｂ−Ｏ２６１に定められたおねじの有
効径測定方法を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…第一回転部材 ２…第二回転部材 ３…回転機構 ４、４─１、４─２…第一針状部材 ５、５─１、５─２…第二針状部材 ６…第一回転基体 ７…第二回転基体 ８、９…平行面 １１…第一平行調節機構 ２１…第二平行調節機構 １００…被測定物

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 おねじの有効径測定器であって、 基準となるおねじに押し当てた時に、相互に平行になる
   面（８、９）を有する第一回転部材（１）と第二回転部
   材（２）と、 該第一回転部材（１）と第二回転部材（２）を、前記平
   行になる面（８、９）の間隔が変化する方向に回転さ
   せ、所定位置で間隔が狭くなる方向に所定圧力を与える
   回転機構（３）と、 測定するねじの溝形状に応じた直径を有し、前記第一回
   転部材（１）側の前記平行になる面（８）に沿って所定
   範囲内で回転及び移動可能に保持された少なくとも１本
   の第一針状部材（４）と、 測定するねじの溝形状に応じた直径を有し、前記第二回
   転部材（２）側の前記平行になる面（９）に沿って所定
   範囲内で回転及び移動可能に保持された少なくとも１本
   の第二針状部材（５）とを備え、前記第一及び第二針状
   部材（４、５）が測定するおねじのねじ溝に所定圧力で
   押し当てられた時の前記回転機構（３）の回転位置の、
   基準となるおねじに押し当てた時の回転位置との差を検
   出することで有効径を測定することを特徴とするおねじ
   の有効径測定器。
2. 【請求項２】 前記第一針状部材（４）を保持する保持
   部材（１２）および前記第２針状部材（５）を保持する
   保持部材（２２）は前記第１回転部材（１）および前記
   第２回転部材（２）にそれぞれ着脱可能であることを特
   徴とする請求項１に記載のおねじの有効径測定器。
3. 【請求項３】 前記第一回転部材（１）と前記第二回転
   部材（２）は、それぞれ前記平行になる面（８、９）の
   基準となるおねじに押し当てた時の平行度を調整する平
   行調整機構を備えることを特徴とする請求項１および請
   求項２に記載のおねじの有効径測定器。
4. 【請求項４】 おねじの有効径自動測定装置であって、 請求項１乃至３に記載のおねじの有効径測定器と、 外部からの信号に応じて前記回転機構（３）を駆動する
   駆動手段と、 前記回転機構（３）の回転位置の、基準となるおねじに
   押し当てた時の回転位置との差の測定値を出力する出力
   手段（３８）とを備えることを特徴とするおねじの有効
   径自動測定装置。
5. 【請求項５】 おねじの加工装置であって、 請求項４に記載のおねじの有効径自動測定装置と、 該おねじの有効径自動測定装置からの測定信号に応じて
   加工工程を制御する制御手段（１０６）とを備えること
   を特徴とするおねじの加工装置。