JPH1123244A - ネジ穴の有効径計測方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネジ穴の有効径を計測する方法および装置を
提供する。 【解決手段】 測定子３をネジ穴ＳＨに挿入してネジ山
から前記測定子３のエアー噴出口３Ａまでの距離を一定
に保持し、上記エアー噴出口３Ａからネジ穴ＳＨの内周
面へエアーを噴出しながら軸方向に移動してエアーの背
圧を検出し、検出値のピーク値を平均化する（ａ）工程
と、前記測定子３のエアー噴出口３Ａが反対方向を指向
するように測定子を半回転すると共に測定子３における
エアー噴出口からネジ穴ＳＨのネジ山までの距離を一定
に保持し、上記エアー噴出口３Ａからエアーを噴出しつ
つ測定子３を軸方向に移動してエアーの背圧を検出し、
検出値のピーク値を平均化する（ｂ）工程と、エアーの
背圧とエアー噴出口３Ａからネジ穴の有効径までの関係
を示す関係式又は関係データと前記求めた平均値の合計
値とに基いてネジ穴の有効径を演算するネジ穴の有効径
測定方法及び装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネジ穴の有効径を
計測する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に係る先行例として、例えば特開
平６−３２３８３５号公報がある。この先行例において
は、ネジ穴内へ測定子を挿入し、この測定子の先端部に
備えたエアー噴出口とネジ穴の内周面との間の距離を一
定に保持し、前記エアー噴出口からエアーを噴出し乍ら
測定子を軸方向に移動しつつエアーの背圧を電圧に変換
して検出し、ネジ穴のネジ山に対応して検出される電圧
のピーク値の平均値を演算する。次に、測定子を１８０
°反転し、同様にネジ穴の内周面との距離を一定に保持
して同様の測定を行って電圧のピーク値の平均値を演算
している。

【０００３】そして、上記２回の測定データの平均値と
予めメモリに格納されている検出電圧と有効径との関係
を示すデータとに基いてネジ穴の有効径を演算している
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記先行例において、
測定子とネジ穴の内周面との間の距離を一定に設定する
には、測定子をネジ穴の軸心位置に位置決めした後、測
定子に備えたエアー噴出口からエアーを噴出しつつ径方
向に移動し、エアーの背圧が所定値になったときにネジ
穴の内周面と測定子との間の距離が一定になったものと
している。

【０００５】したがって、例えば測定子に備えたエアー
噴出口がネジ穴のネジ山に常に対応するものとは必ず、
ネジ穴の内周面と測定子との間の距離が常に所望の一定
距離にならないことがある。よって、計測の安定性の向
上を図る上において問題がある。

【０００６】また、ネジ穴の有効径を計測する方法とし
て、前記先行例における測定子を軸方向に移動して検出
される電圧変化のピーク値および最小値に基いて山径、
谷径を演算し、この山径と谷径とに基いて有効径を演算
することも考えられる。しかし、測定子とネジ穴の谷と
の間の距離が大きくなるので、場合によっては限界検出
距離を越えることとなり、谷径を正確に計測できないこ
とがあり、延ては有効径を演算できないことがある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
に鑑みて、請求項１に係る発明は、互いに直交するＸ，
Ｙ，Ｚ軸方向へ移動可能に設けた測定子をネジ穴に挿入
し、ネジ穴におけるネジ山から前記測定子に備えたエア
ー噴出口までの距離を一定寸法に保持し、上記エアー噴
出口からネジ穴の内周面へエアーを噴出しながら測定子
を軸方向に移動してエアーの背圧を検出し、複数箇所の
ネジ山に対応した検出値のピーク値を平均化する（ａ）
工程と、前記測定子のエアー噴出口が反対方向を指向す
るように測定子を半回転すると共に測定子におけるエア
ー噴出口からネジ穴におけるネジ山までの距離を前記一
定寸法に保持し、上記エアー噴出口からエアーを噴出し
つつ測定子を軸方向に移動してエアーの背圧を検出し、
複数箇所のネジ山に対応した検出値のピーク値を平均化
する（ｂ）工程と、エアーの背圧とエアー噴出口からネ
ジ穴の有効径までの関係を示す関係式又は関係データと
前記（ａ）工程および（ｂ）工程において求めた平均値
の合計値とに基いてネジ穴の有効径を演算するネジ穴の
有効径測定方法である。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明において、ネジ穴のネジ山から測定子におけるエア
ー噴出口までの距離を一定寸法に保持するとき、予め求
めたネジ穴の中心位置から測定子を半径方向に移動して
ネジ穴のネジ山に接触せしめ、この接触した位置から測
定子を前記中心位置方向へ前記一定寸法だけ戻すネジ穴
の有効径計測方法である。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載の発明において、測定子におけるエアー噴出口は、
ネジ穴におけるネジピッチの１／２ピッチより大きく１
ピッチより小さい径のエアー噴出口を使用するネジ穴の
有効径計測方法である。

【００１０】請求項４に係る発明は、長手方向に対して
直交する方向へエアーを噴出するエアー噴出口を先端部
に備えた測定子を、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向へ移動可能かつ長
手方向の軸心回りに回転可能に支持した測定子支持移動
機構と、測定子のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の移動位置を検出す
る移動位置検出装置と、前記エアー噴出口からエアーを
噴出したときの背圧を電圧に変換する圧力電圧変換器
と、この圧力電圧変換器の出力電圧とネジ穴の有効径と
の関係を示す関係式又は関係データを予め格納してある
メモリと、前記測定子をネジ穴に挿入しネジ穴における
ネジ山とエアー噴出口との間隔寸法を一定寸法に保持し
て軸方向に移動したときに複数のネジ山に対応して検出
した前記圧力電圧変換機器の出力電圧のピーク値を平均
化した第１の平均電圧と前記測定子を半回転し同様にし
て検出した圧力電圧変換器の出力電圧のピーク値を平均
化した第２の平均電圧との合計値と、前記メモリに格納
した関係式又は関係データとに基いてネジ穴の有効径を
演算する演算処理装置と、を備えてなるものである。

【００１１】請求項５に係る発明は、請求項４に記載の
発明において、測定子は、円柱形状の測定子本体の先端
部に球面状接触体を一体に備え、この球面状接触体の周
面にエアー噴出口を備えた構成である。

【００１２】請求項６に係る発明は、請求項４に記載の
発明において、測定子は円柱形状の測定子本体の先端部
付近にエアー噴出口を備え、このエアー噴出口を囲繞し
てエアー逃げ溝を形成した構成である。

【００１３】

【発明の効果】請求項１に係る発明は、互いに直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向へ移動可能に設けた測定子をネジ穴に
挿入し、ネジ穴におけるネジ山から前記測定子に備えた
エアー噴出口までの距離を一定寸法に保持し、上記エア
ー噴出口からネジ穴の内周面へエアーを噴出しながら測
定子を軸方向に移動してエアーの背圧を検出し、複数箇
所のネジ山に対応した検出値のピーク値を平均化する
（ａ）工程と、前記測定子のエアー噴出口が反対方向を
指向するように測定子を半回転すると共に測定子におけ
るエアー噴出口からネジ穴におけるネジ山までの距離を
前記一定寸法に保持し、上記エアー噴出口からエアーを
噴出しつつ測定子を軸方向に移動してエアーの背圧を検
出し、複数箇所のネジ山に対応した検出値のピーク値を
平均化する（ｂ）工程と、エアーの背圧とエアー噴出口
からネジ穴の有効径までの関係を示す関係式又は関係デ
ータと前記（ａ）工程および（ｂ）工程において求めた
平均値の合計値とに基いてネジ穴の有効径を演算するネ
ジ穴の有効径測定方法であるから、測定子のエアー噴出
口からネジ穴のネジ山までの距離の一定寸法を小さくし
て計測することができ、計測精度の向上を図ることがで
きる。また、１回目の計測による平均値と測定子を半回
転した後の２回目の計測による平均値の合計値を用いて
ネジ穴の有効径を演算するものであるから、ネジ穴の下
穴径の中心と有効径の中心とが僅かにずれているような
場合があっても、上記ずれをキャンセルして計測できる
ことになる。

【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明において、ネジ穴のネジ山から測定子におけるエア
ー噴出口までの距離を一定寸法に保持するとき、予め求
めたネジ穴の中心位置から測定子を半径方向に移動して
ネジ穴のネジ山に接触せしめ、この接触した位置から測
定子を前記中心位置方向へ前記一定寸法だけ戻すもので
あるから、ネジ穴におけるネジ山から測定子のエアー噴
出口までの距離の一定寸法をネジ穴径に拘りなく常に一
定に設定することができる。よって、ネジ穴径毎に上記
一定寸法を変更する煩しさがないと共に、上記一定寸法
を小さくして計測精度の向上を図ることができる。

【００１５】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載の発明において、測定子におけるエアー噴出口は、
ネジ穴におけるネジピッチの１／２ピッチより大きく１
ピッチより小さい径のエアー噴出口を使用するものであ
るから、エアーの背圧の変化量が小さすぎることや、ネ
ジ穴の谷部、山部の変化をとらえられなくなるようなこ
とがなく、精度の良い計測を行うことができる。

【００１６】請求項４に係る発明は、長手方向に対して
直交する方向へエアーを噴出するエアー噴出口を先端部
に備えた測定子を、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向へ移動可能かつ長
手方向の軸心回りに回転可能に支持した測定子支持移動
機構と、測定子のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の移動位置を検出す
る移動位置検出装置と、前記エアー噴出口からエアーを
噴出したときの背圧を電圧に変換する圧力電圧変換器
と、この圧力電圧変換器の出力電圧とネジ穴の有効径と
の関係を示す関係式又は関係データを予め格納してある
メモリと、前記測定子をネジ穴に挿入しネジ穴における
ネジ山とエアー噴出口との間隔寸法を一定寸法に保持し
て軸方向に移動したときに複数のネジ山に対応して検出
した前記圧力電圧変換機器の出力電圧のピーク値を平均
化した第１の平均電圧と前記測定子を半回転し同様にし
て検出した圧力電圧変換器の出力電圧のピーク値を平均
化した第２の平均電圧との合計値と、前記メモリに格納
した関係式又は関係データとに基いてネジ穴の有効径を
演算する演算処理装置と、を備えてなるものであるか
ら、ネジ穴の中心と有効径の中心とが僅かにずれている
ような場合であっても、上記ずれをキャンセルして計測
できることにより、計測精度の向上を図ることができ
る。

【００１７】請求項５に係る発明は、請求項４に記載の
発明において、測定子は、円柱形状の測定子本体の先端
部に球面状接触体を一体に備え、この球面状接触体の周
面にエアー噴出口を備えた構成であるから、エアー噴出
口から噴出されたエアーを周囲に均等的に逃すことがで
き、測定状態の安定化を図ることができる。

【００１８】請求項６に係る発明は、請求項４に記載の
発明において、測定子は円柱形状の測定子本体の先端部
付近にエアー噴出口を備え、このエアー噴出口を囲繞し
てエアー逃げ溝を形成した構成であるから、エアー噴出
口から噴出されたエアーをエアー逃げ溝へ均等的に逃す
ことができ、測定状態の安定化を図ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１を参照するに、本発明の実施
の形態例に係るネジ穴の有効径計測装置１は、長手方向
に対して直交する方向へエアーを噴出するエアー噴出口
３Ａを先端部に備えた測定子３を備えると共に、上記測
定子３を互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向へ移動可能か
つ長手方向の軸心回りに回転可能に支持した測定子支持
移動機構５を備えている。

【００２０】上記測定子支持移動機構５は、例えば三次
元測定装置においてプローブを支持する構成と同様の構
成であって公知の構成であるから、上記測定子支持移動
機構５の詳細についての説明は省略する。

【００２１】前記測定子３は、一種のエアーマイクロメ
ータを構成するものであって、円柱形状の測定子本体７
の先端部に球面状接触体９を一体に備えた構成であり、
この球面状接触体９の球面状をなす外周面に前記エアー
噴出口３Ａが形成してある。上記球面状接触体９は、本
例においては球体の対向する部分を適宜に切り落として
球帯形状に形成してある。

【００２２】したがって、エアー供給源（図示省略）か
ら供給される一定圧のエアーを前記エアー噴出口３Ａか
ら被測定物へエアーを噴出し、エアーの背圧を検出する
ことによって被測定物とエアー噴出口３Ａとの間の間隔
寸法を検出するとき、エアー噴出口３Ａから噴出された
エアーはエアー噴出口３Ａの周囲に均等的に逃げること
になり、必要以上の背圧の上昇を抑制でき、計測精度の
向上を図ることをできるものである。

【００２３】また、前記測定子３には、球面状の前記接
触体９がワークＷに接触したことを検出するためのタッ
チセンサ１１が設けてあると共に、前記エアー噴出口３
Ａからエアーを噴出したときのエアーの背圧を電圧に変
換する圧力電圧変換器１３が適宜に接続してある。前記
タッチセンサ１１は、測定子３がワークＷに接触したと
きに例えば電流回路が形成されることを検出する構成で
ある。

【００２４】前記タッチセンサ１１および圧力電圧変換
器１３は演算処理装置１５の１例としてのパソコンに電
気的に接続してある。さらに上記演算処理装置１５に
は、前記測定子支持移動機構５によって測定子３をＸ，
Ｙ，Ｚ軸方向へ移動したときの移動位置を検出するため
の３軸方向の複数のマグネスケール等のリニアスケール
あるいはロータリーエンコーダ等よりなる移動位置検出
装置１７が接続してあると共に、前記測定子支持移動機
構５を制御して前記測定子３の移動動作を制御するＮＣ
装置１９が接続してある。

【００２５】さらに前記演算処理装置１５はメモリ２１
を備えており、このメモリ２１には、前記圧力電圧変換
器１３の出力電圧とネジ穴における有効径との関係を示
す関係式又は関係データが格納してある。

【００２６】以上のごとき構成において、ワークＷに形
成されたネジ穴ＳＨの有効径を計測するには、次のごと
く行う。

【００２７】先ず、図３に示すように、基準ネジ穴に対
して下穴径が大、中、小でかつ各下穴径に対して有効径
が大、中、小の基準となる９種類のマスターリングを使
用して圧力電圧変換器３の出力電圧と有効径との関係を
示す関係データを作成する。

【００２８】すなわち、例えば位置決め治具等を使用し
て正確に位置決めしたマスターリングにおけるネジ穴内
に前記測定子３を挿入し、測定子３における接触体９に
形成したエアー噴出口３Ａ側をネジ穴のネジ山に接触せ
しめた後、ネジ穴の中心位置方向へ離反せしめて上記ネ
ジ山とエアー噴出口３Ａとの間の距離を所望の一定寸法
に保持する。そして、エアー噴出口３Ａからエアーを噴
出しつつ測定子３を軸方向に移動し、そのときのエアー
の背圧を電圧に変換して得られる圧力電圧変換器１３の
出力電圧は図４に示すようになる。

【００２９】図４においてのピーク値Ａ１，Ａ２，Ａ
３，…はネジ穴のネジ山のピッチに対応して得られる。
このピーク値Ａ１，Ａ２，Ａ３，…を平均して一方の平
均電圧を求める。

【００３０】次に、エアー噴出口３Ａを反対方向に指向
すべく測定子３を１８０°回転し、ネジ穴の他方のネジ
山に接触せしめた後に前述と同様に他方のネジ山とエア
ー噴出口３Ａとの間の距離を前記一定寸法に保持し、前
述と同様にしてピーク値を平均して他方の平均電圧を求
める。そして、一方の平均電圧と他方の平均電圧との和
と有効径との関係を各マスターリング毎にプロットする
と、図５に示すデータが得られる。

【００３１】図５において、線Ａは下穴径が小の場合に
おける出力電圧の合計値と有効径の合計値との関係を示
し、線Ｂ、線Ｃはそれぞれ下穴径が中、大の場合におけ
る出力電圧の合計値と有効径の合計値との関係を示すも
のである。上記有効径の合計値は、一方の平均電圧を測
定したときにおけるエアー噴出口３Ａからネジ穴の有効
径距離までの寸法と、他方の平均電圧を測定したときに
おけるエアー噴出口３Ａから有効径距離までの寸法との
合計値を示すものである。

【００３２】図５に示すごときデータは、例えばＭ６，
Ｍ８等のように各ネジ径毎に予め求められて前記メモリ
２１に出力電圧とネジ穴の有効径との関係を示す関係式
又は関係データとして、予め格納されているものであ
る。なお、上記関係式又は関係データのメモリ２１への
格納時期は、ネジ穴の計測前であれば何時でも良いもの
である。

【００３３】ワークＷにおけるネジ穴ＳＨの有効径を計
測するには、図２に示すように、測定子３に対向して位
置決めしたワークＷ方向へ測定子３を移動せしめてワー
クＷの基準面に接触体９を接触せしめ、この接触位置を
検出装置１７によって検出し、演算処理装置１５に備え
たメモリに一時的に格納する。

【００３４】次に、測定子３を僅かに戻した後、ネジ穴
ＳＨ内に適宜に挿入し、測定子３の接触体９をネジ穴Ｓ
Ｈにおけるネジ山の複数箇所に接触せしめ、その接触位
置に基いてネジ穴ＳＨの軸心位置及び下穴径を演算処理
装置１５において演算して求め、この軸心位置及び下穴
径をメモリに一時的に格納する。この際、下穴径の大、
中、小を判別する。

【００３５】その後、求めた上記軸心位置に測定子３を
位置決めし、エアー噴出口３Ａ側がネジ穴ＳＨのネジ山
に接触するように移動し、接触体９が上記ネジ山に接触
した後に測定子３を前記軸心位置方向へ一定寸法（一定
距離）だけ戻し位置決めする。そして、エアー噴出口３
Ａから一定圧のエアーを噴出し乍ら測定子３をネジ穴Ｓ
Ｈの深さ方向へ移動し、エアーの背圧の変化を圧力電圧
変換器１３によって電圧として検出すると共に位置検出
装置１７によって測定子３の移動位置を検出し、かつ前
記電圧のピーク値の平均値を求める。この際、出力電圧
の変化状態が小さくなる位置を検出することにより、ネ
ジ穴ＳＨの有効深さを検出することができる。

【００３６】測定子３における接触体９が有効ネジ深さ
に相当する位置に達した後、測定子３をネジ穴ＳＨの軸
心位置に戻すと共にエアー噴出口３Ａが反対方向を指向
するように測定子３を１８０°回転する。そして、前記
接触体９をネジ穴ＳＨの反対側のネジ山に接触せしめた
後、上記ネジ山とエアー噴出口３Ａとの間隔が前記一定
寸法となるように測定子３を中心位置方向へ戻して位置
決めする。その後、エアー噴出口３Ａから一定圧のエア
ーを噴出し乍らネジ穴ＳＨの入口方向へ戻しつつエアー
の背圧を圧力電圧変換器１３により電圧として検出する
と共に移動位置を検出し、かつ前記電圧のピーク値の平
均値を求める。

【００３７】そして、前回の電圧の平均値と今回の平均
値との合計値と、メモリ２１に格納してある電圧と有効
径との関係を示す関係式又は図５に示すごとき関係デー
タとに基いてネジ穴ＳＨの有効径の合計値（図６のａ＋
ｂ）を演算し、かつ１回目の電圧の平均値を求める際の
測定子３の位置から２回目の電圧の平均値を求める際の
測定子３の位置までの移動距離（図６のｃ）を加算する
ことによってネジ穴ＳＨの有効径を求めることができ
る。

【００３８】ところで、ネジ穴の有効径を測定すると
き、測定子３のエアー噴出口３Ａから噴出されるエアー
の背圧は、上記エアー噴出口３Ａの径と被測定物との間
の距離によって決まる表面積によって変化する。したが
って、図７（１），（２）に示すように、測定子３にお
けるエアー噴出口３Ａが同径で、ネジ穴のネジ山ＳＭか
らエアー噴出口３Ａまでの距離Ｌが等しい条件の場合で
あっても、有効径が小の場合［図７（１）］と有効径が
大の場合［図７（２）］によって表面積ＳＡ，ＳＢの大
きさが異なり、背圧が異なる。すなわち、有効径小の場
合における表面積ＳＡの方が有効径大の場合における表
面積ＳＢより小さいので背圧は大きくなる。

【００３９】したがって、測定子３のエアー噴出口３Ａ
から噴出されるエアーの背圧を検出することによってネ
ジ穴の有効径を検出することができるものである。

【００４０】図７（１），（２）より理解されるよう
に、測定子３におけるエアー噴出口３Ａの径を小さくす
ると、例えば図７（３），（４）に示すように、表面積
ＳＡ，ＳＢの変化量が小さくなり感度が低下すると共
に、エアー噴出口３Ａからの検出距離も小さくなるもの
である。逆に、エアー噴出口３Ａの径を大きくすると、
ネジ穴における山部と谷部とを含んだ態様でもって背圧
を検出することとなり、山部と谷部との変化をとらえる
ことが難しくなるので、エアー噴出口３Ａを必要以上に
大きくすることは望ましいものではない。

【００４１】そこで、ネジ穴におけるネジ山のピッチと
測定子３に備えたエアー噴出口３Ａの径とが計測精度に
影響することを考慮して試験を行った。

【００４２】図８（１）は、ネジ穴としてＭ６×１．０
の場合で、測定子３の接触体９の径が３．８φ、エアー
噴出口３Ａの径が１．０φ、エアー噴出口３Ａからネジ
山までの寸法が０．１ｍｍの条件のときの圧力電圧変換
器１３の出力電圧とネジ穴深さとの関係を示し、図８
（２）は出力電圧の合計値と有効径距離の合計値との関
係を示すものである。

【００４３】図８（１）より明らかなように、前記条件
においては、ネジ山のピッチとエアー噴出口３Ａの径と
が等しく、ネジ穴における山部と谷部との電圧差が小さ
く、不安定なデータである。

【００４４】そこで、エアー噴出口３Ａの径を０．６φ
としてネジ山のピッチの約１／２にし、その他の条件は
前記条件と同一にして試験を行ったところ、図９
（１），（２）に示すデータが得られた。図９（１）よ
り明らかなように、このデータにおいてはネジ穴の山部
と谷部との電圧差が大きく、安定したデータである。し
かし、図９（２）と図８（２）との比較より明らかなよ
うに、図９（２）の方が線の傾斜が緩くなり感度が低下
していることがわかる。よって、ネジ山のピッチに比較
してエアー噴出口３Ａの径を小さくすると、感度が低下
することがわかる。

【００４５】次に、図８（１），（２）のデータを得た
ときと同一の測定子３を使用し、かつエアー噴出口３Ａ
からネジ山までの寸法を同一の０．１ｍｍに保持し、Ｍ
１２×１．７５のネジ穴の場合について同様の計測を行
ったところ、図１０（１），（２）に示すデータが得ら
れた。この場合、エアー噴出口３Ａの径はネジ山のピッ
チの１／２より僅かに大きなものであり、山部と谷部と
の電圧差が大きく安定したデータである。

【００４６】ここで、エアー噴出口３Ａの径を０．６φ
として図１０（１），（２）のデータを得たときと同一
条件で同様の計測を行ったところ、図１１（１），
（２）のデータが得られた。この図１１（１）において
は安定したデータではあるが有効径部付近では限界検出
距離を越えており、また図１１（２）より明らかなよう
に感度が低下するので、ネジ山のピッチに比較してエア
ー噴出口３Ａの径が小さすぎることは望ましくないこと
がわかる。

【００４７】すなわち、図８〜図１１のデータを勘案す
ると、エアー噴出口３Ａの径は、ネジ穴のピッチとの関
係においては１／２ピッチよりは大きく、１ピッチより
は小さいことが望ましいことがわかる。

【００４８】図１２は測定子の第２例を示すものであ
る。この第２例に示す測定子２３は円柱形状をなしてお
り、先端部付近にエアー噴出口２３Ａを備えている。そ
して、エアー噴出口２３Ａを囲繞するエアー逃し溝２５
が形成してあり、このエアー逃し溝２５は、測定穴深さ
よりも長く軸方向に形成した溝２７と接続してある。な
お、本例においては、エアー噴出口２３Ａとエアー逃し
溝２５Ａとの間のランド部２９を矩形状にて例示してあ
るが、ランド部２９は図１２（３）に示すように円形状
に形成することが望ましい。ランド部２９を円形状にす
ると、エアー噴出口２３Ａからエアー逃し溝２５Ａまで
の距離が一定になりより安定するようになる。

【００４９】上記構成によれば、エアー噴出口２３Ａか
ら噴出されたエアーがエアー逃し溝２５に均等的に流出
されるので、エアーの背圧を必要以上に上昇せしめるよ
うなことがないものである。また、エアーが溝２７に沿
って流出するので、ネジ穴が袋穴の場合であってもエア
ーの干渉を生じることがなく何等の問題なしに高精度の
計測を行うことができるものである。

【００５０】以上のごとき説明より理解されるように、
本例によれば、ネジ穴ＳＨのネジ山に測定子３を接触せ
しめた後に、ネジ穴ＳＨの中心方向へ測定子３を戻して
エアー噴出口３Ａとネジ穴ＳＨのネジ山との間の間隙寸
法を一定に保持するものであるから、精度の良い間隙寸
法に維持でき、ネジ穴ＳＨの有効径の計測精度の向上を
図ることができるものである。

【００５１】また、測定子３におけるエアー噴出口３Ａ
はネジ穴の１／２ピッチより大きく１ピッチより小さい
径であるから、感度を低下することなく安定したデータ
を得ることができ、良好な計測を行うことができる。

【００５２】さらに、ネジ穴ＳＨの有効径の計測時に
は、測定子３におけるエアー噴出口３Ａが反対方向を指
向するように半回転することによって計測した２箇所の
平均電圧の合計値によって有効径を求めているので、ネ
ジ穴における下穴の中心位置と有効径の中心位置とが僅
かにずれている場合であっても、上記ずれをキャンセル
できることとなり、１箇所の計測の場合に比較してより
正確な計測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有効径計測装置を概念的に示した
説明図である。

【図２】ネジ穴の有効径を計測する工程を示した説明図
である。

【図３】マスターリングの一覧を示す説明図である。

【図４】ネジ穴深さ方向と圧力電圧変換器の出力とを示
す説明図である。

【図５】出力電圧の合計値と有効径距離の合計値との関
係を示す説明図である。

【図６】ネジ穴の有効径の求め方を示す説明図である。

【図７】測定子におけるエアー噴出口の径とネジ穴のピ
ッチとの関係を示す説明図である。

【図８】ネジ穴のピッチとエアー噴出口の径との関係に
よる検出データの変化を示す説明図である。

【図９】ネジ穴のピッチとエアー噴出口の径との関係に
よる検出データの変化を示す説明図である。

【図１０】ネジ穴のピッチとエアー噴出口の径との関係
による検出データの変化を示す説明図である。

【図１１】ネジ穴のピッチとエアー噴出口の径との関係
による検出データの変化を示す説明図である。

【図１２】測定子の第２例を示す説明図である。

【符号の説明】

３，２３ 測定子 ３Ａ，２３Ａ 噴出口 ５ 測定子支持移動機構 ７ 測定子本体 ９ 球面状接触体 １３ 圧力電圧変換器 １５ 演算処理装置 １７ 移動位置検出装置 ２５ エアー逃し溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向へ移動
   可能に設けた測定子をネジ穴に挿入し、ネジ穴における
   ネジ山から前記測定子に備えたエアー噴出口までの距離
   を一定寸法に保持し、上記エアー噴出口からネジ穴の内
   周面へエアーを噴出しながら測定子を軸方向に移動して
   エアーの背圧を検出し、複数箇所のネジ山に対応した検
   出値のピーク値を平均化する（ａ）工程と、前記測定子
   のエアー噴出口が反対方向を指向するように測定子を半
   回転すると共に測定子におけるエアー噴出口からネジ穴
   におけるネジ山までの距離を前記一定寸法に保持し、上
   記エアー噴出口からエアーを噴出しつつ測定子を軸方向
   に移動してエアーの背圧を検出し、複数箇所のネジ山に
   対応した検出値のピーク値を平均化する（ｂ）工程と、
   エアーの背圧とエアー噴出口からネジ穴の有効径までの
   関係を示す関係式又は関係データと前記（ａ）工程およ
   び（ｂ）工程において求めた平均値の合計値とに基いて
   ネジ穴の有効径を演算することを特徴とするネジ穴の有
   効径計測方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、ネジ穴
   のネジ山から測定子におけるエアー噴出口までの距離を
   一定寸法に保持するとき、予め求めたネジ穴の中心位置
   から測定子を径方向に移動してネジ穴のネジ山に接触せ
   しめ、この接触した位置から測定子を前記中心位置方向
   へ前記一定寸法だけ戻すことを特徴とするネジ穴の有効
   径計測方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の発明において、
   測定子におけるエアー噴出口は、ネジ穴におけるネジピ
   ッチの１／２ピッチより大きく１ピッチより小さい径の
   エアー噴出口を使用することを特徴とするネジ穴の有効
   径計測方法。
4. 【請求項４】 長手方向に対して直交する方向へエアー
   を噴出するエアー噴出口を先端部に備えた測定子を、
   Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向へ移動可能かつ長手方向の軸心回りに
   回転可能に支持した測定子支持移動機構と、測定子の
   Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の移動位置を検出する移動位置検出装
   置と、前記エアー噴出口からエアーを噴出したときの背
   圧を電圧に変換する圧力電圧変換器と、この圧力電圧変
   換器の出力電圧とネジ穴の有効径との関係を示す関係式
   又は関係データを予め格納してあるメモリと、前記測定
   子をネジ穴に挿入しネジ穴におけるネジ山とエアー噴出
   口との間隔寸法を一定寸法に保持して軸方向に移動した
   ときに複数のネジ山に対応して検出した前記圧力電圧変
   換機器の出力電圧のピーク値を平均化した第１の平均電
   圧と前記測定子を半回転し同様にして検出した圧力電圧
   変換器の出力電圧のピーク値を平均化した第２の平均電
   圧との合計値と、前記メモリに格納した関係式又は関係
   データとに基いてネジ穴の有効径を演算する演算処理装
   置と、を備えてなることを特徴とするネジ穴の有効径計
   測装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の発明において、測定子
   は、円柱形状の測定子本体の先端部に球面状接触体を一
   体に備え、この球面状接触体の周面にエアー噴出口を備
   えた構成であることを特徴とするネジ穴の有効径計測装
   置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の発明において、測定子
   は円柱形状の測定子本体の先端部付近にエアー噴出口を
   備え、このエアー噴出口を囲繞してエアー逃げ溝を形成
   した構成であることを特徴とするネジ穴の有効径計測装
   置。