JPS638512A - ねじゲ−ジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はねじゲージに関する。更に詳しくは、本発明は
測定器械及びねじ測定方法に関し、スタイラスはねじ表
面の輪郭に沿って従動せしめられ、スタイラスの動きを
一連の電気信号に変換する変換器に連結され、該電気信
号は比較のための標準ねじのデジタルモデルと比較され
得る。

例えば弾丸ケーシングのような種々の機械加工部品の製
造のために、このような部品のねじは精密を要する規格
に応じて機械加工される必要が度々ある。ねじ形状は相
互に関係ある数多くのパラメータから成る。これらのね
じ形状パラメータはピッチ直径、ピンチ円筒、ピッチ、
最大直径、最小直径、ねじ山の角度、ねじれ角、及び進
み角から成る。これらの種々のねじパラメータ間の相互
関係はそれらの１つの変化が他の変化を引き起こすよう
なものである。例えばねし山の角度の変化はピッチ直径
及び最小直径の変化を起こさせ得る。

何かの使用に際して所望のねじ形状の精度を達成するた
めには、単一の操作でこれらの種々のねじ形状パラメー
タの全てを測定する、すなわちねじ輪郭を精密にしるす
ねしゲージを有することが望ましく、しかも充分な迅速
さを有して製造されるとすぐに各機械加工部品のねじ形
状を測定することが経済的に実行可能なことである。

グラハム（Ｇｒａｈａｍ）の米国特洋第３，３１９，３
４１号に開示されたようなベンチタイプ測定機構は迅速
なねじの測定が提供できず、しかも現代の製造機械に求
められる迅速な修正をも提供できない。さらにベンチタ
イプのこのような測定機構では各ねじを測定するために
ねじが切られた工作物をセットアツプするという時間を
浪費する工程を必要とするために製造されるとすぐに各
工作物のねじを測定することができない。それ故にこの
ようなベンチタイプの測定機構の使用においてオーディ
ソトタイプの品質管理ゲージとしてのみに使用する、す
なわちランダムな数の工作物のねじのみを測定し、望ま
れ得る機械加工された各部品のねじ形状の精度を達成で
きない傾向が有り得る。

グラハム（Ｇｒａｈａｍ）の特許の第１図、更に詳しく
は第５図に示された如く、従動ブレードを支持するアー
ムが測定される工作物の回転軸に平行な方向に従動ブレ
ードから延びている装置において、従動ブレードに険し
いねじ表面を登らせて正確な輪郭を作り出す信号を得る
ことには多大な困難が待ち受けている。従動子が険しい
表面を登るのを助けるために横断される表面に関して上
下方向に従動子に高周波振動を与えるパイブレークを使
用することが提案されている。しかし、グラハム（Ｇｒ
ａｈａｍ）の特許の第２バラグラフに指摘された如く、
望ましくない振動及び調和、あるいは従動子及びその支
持機構に対して一般的にとっぴな行動を与える。この問
題を解決する試みにおいて、グラハム（Ｇｒａｈａｍ）
はショック吸収及び制動手段を必要としパイブレークを
キャリジ上に再配置する複雑な改良を提案している。こ
のような複雑な振動及びショック吸収手段は疑いなく信
頼できないものであるだけでなく、そのような装置の使
用はねじ部分の測定より他の方に時間がかかるように器
械を遅らせる結果となる。

それ故に、本発明の目的は、単一の操作で種々のねじ形
状パラメータの全てを迅速にかつ自動的に測定する、す
なわちねじ輪郭を精密にしるすねじゲージを提供するこ
とにある。

本発明の別の目的は、ねじ切り完了後に測定のために離
れた機械にねじが切られた工作物をセットアツプするよ
うな必要がないねしゲージを提供することにある。

本発明の更に別の目的は、ねじ製造機械においてねじ切
り後自動的にねじ形状パラメータが測定される、すなわ
ちねじ製造機械から工作物が取外される前に受入れ／排
除の決断がされ得るようなねじ製造機械の実時間処理と
してねしゲージが処理されるようなねじゲージを提供す
ることにある。

本発明の更に別の目的は、機械のオフセットに適応する
ために使用するねじゲージを提供することにある。

本発明の更に別の目的は、振動装置を必要とせずにスタ
イラスが険しいねじ表面を容易にかつ迅速に横断可能で
あるようなねじゲージを提供することにある。

本発明の更に別の目的は、信頼性があり、頑丈であり、
かつ安価なねじゲージを提供することにある。

本発明のこれら及び他の目的は、添付図面に関してされ
た本発明の好適実施例の以下の詳細な説明により明らか
になろう。

第１図を参照するに、ねじ製造機械の工作物ホルダ１２
内に挾持された工作物部分が１０で示される。１４で示
されたものはねじ製造機械により工作物１０から切削さ
れたねじである。雌ねじが図面に示されているが、本発
明に係るねしゲージは雄ねじの計測にも使用され得る。

本明細書で使用される用語の“ねじ”は溝、波形、ねじ
、傾斜した平面等を有する（それらに限定はされない）
工作物の輪郭部分を示すことを意味する。ねじ製造機械
は１６で示されたタレットを有し、該タレットは工作物
１０に２以上のシーケンス操作を行うための２以上の工
具類の回動自在なホルダである。例えば一方のこのよう
な工具はねじ１４が切られる穴を形成するためのドリル
であり、他方の工具はねじ１４を切るためのねじ切り工
具であろう。下に記載される種々のねじ切り及び他の機
械操作並びにねじ測定を行うためにタレット１６は工作
物ホルダ１２の軸方向で工作物１０のねじ１４の切削の
軸方向である１８で示された方向に可動自在である。

信頼性があり構造上複雑でないねしゲージは最小の可動
部を有し、−ＦＧ的に１９で示される。ねし１４の種々
のねじ形成パラメータを計測するためにねしゲージはチ
ップ２１を有するスタイラス手段又は従動子２０を有し
、該チップはねじ１４の表面を越えて可動又は従動され
、スタイラスがねじ１４の軸方向に可動されるにつれて
ねじの輪郭を精密にしるす。この場合、スタイラスの可
動方向は好ましくは、工作物１０を無回転の静止位置に
把持したままでスタイラスをねじ表面の片側に寄せるた
め２２で示された軸方向である。あるいはスタイラス２
０は工作物１０が軸方向に可動中、静止したまま把持さ
れ得ることは想像されよう。ねじゲージ１９は好ましく
はあまり険しくないねじ表面を昇るようにセットアツプ
され、より険しいねじ表面を下降するように一方に片寄
せられる。スタイラス２０がねじ１４に関してねじ１４
み軸方向に動かされると、ねじの輪郭は２４で示された
ねじ１４の半径方向のスタイラスチップ２１の動きを生
じさせ、スタイラスは次に記載される如くねじ表面に係
合する適切なバイアス手段により半径方向に片寄せられ
る。

本明細書で使用される用語の“半径方向”及び“軸方向
”は工作物ホルダの回転軸に垂直方向及び本発明のねじ
ゲージにより計測されるために把持されたねじ部材のね
じに平行方向を夫々意味する。移動が同時に軸方向及び
半径方向であり得ることは理解されよう。

スタイラス２０は線形可変移動変成器（以下“ＬＶＤＴ
”という）又は良好な直線性、再現性、感度を提供する
他の適切な変換手段のシャフト又はインラインプローブ
２６に直接取付けられる。半径方向の移動のためのスタ
イラスの片寄せを提供するばね手段（図示せず）を内部
を存し得るＩ、Ｖ　Ｄ　Ｔ２８はねじの輪郭に従動する
ためにＬＶＤＴ２８及びスタイラス２０を所定の位置に
支持するための支持手段３０上に取付けられる。スタイ
ラスチップ２１の直径は計測されるねじの根元に係合す
るように０．００１５インチのように充分小さいことが
好ましい。

本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する
ものには一般に知られた計器であるしＶＤＴ２８は、ス
タイラスチップ２１の半径方向２４の線形移動をスタイ
ラスチップ２１の軸方向１８の位置に対応する一連の電
気信号に変換し、３２で示された信号増幅器でこれらの
信号を増幅することにより、これらの信号は次に記載さ
れる如くねじ１４のデジタルモデルを提供するために使
用され得る。ＬＶＤＴは分離可動性コア、すなわちプロ
ーブ２６の移動量に比例する出力を発生する電気機械装
置である。それは−次コイル（図示せず）及び対称的に
スペースを置かれた２つの二次コイル（図示せず）を有
する。コイル組立体の内部の可動自在の棒状磁気コア（
図示せず）は鎖交磁束のための径路を提供する。−次コ
イルが交流電源によす加圧されると２つの二次コイル内
で電圧が誘導される。コイルは対立して直列に連結され
て２つの電圧は反対の極性を有する。変換器の正味の出
力は上記の誘導電圧間と異なる。コア又はプローブ２６
が中央又はゼロの位置であると出力はゼロである。コア
又はプローブ２６がゼロの位置から移動されると、誘導
電圧は一方のコイルでは増加し反対のコイルでは減少す
る。スタイラスチップの移動量は相対的なアームから枢
軸までの距離の比に依存して変換器コアで機械的に増幅
される。

従ってねじ形状により起こされるスタイラスの動きは高
い感度及び精度を有する変換器の出力を生む。

もしねしゲージ１９が卓上タイプの構造で提供されると
すると計測される各工作物のためにゲージをセットアツ
プする冗長で費用のかかる工程が必要となろう。工作物
が冗長なセントアップを必要とせずに迅速に検査され得
るように工作物がねじ製造機械内にある間に種々のねじ
形状パラメータの全てを自動的に計測するために、ＬＶ
ＤＴとスタイラスサポート３０をねじ製造機械のタレッ
ト１６に連結するための連結手段３４のような本発明に
係る手段が設けられ、ねじ切り後にタレット１６はねじ
を測定又は計測するために迅速且つ効果的にスタイラス
２０を所定の位置にもっていくように回転され得る。タ
レット１６に取付けられたゲージ１９を有するねじ製造
機械の工具スライドはスタイラスをねじの軸方向１８に
動かすための横断機構として使用され得る。

本発明の好適実施例に関して、ＬＶＤＴ２８の出力はね
じ製造機械の３５で示されたコンピュータ制御システム
に連結され、コンピュータ制御３５は機械タレット１６
の位置に基づくスタイラステップ２１の軸方向１８位置
に関する情報を提供するようプログラムされる。このよ
うな情報は、すなわちタレットの位置であり、種々の他
の機械操作のためのコンビ１−夕制御３５内で一般にプ
ログラムされる。コンピュータ制御３５はねじ１４と比
較すべきものに対する標準的ねじのデジタルモデルを有
して好ましくプログラムされる。コンピュータ制御３５
の３６で示された比較器部分においてＬＶＤＴ２８から
の信号はデジタル化され、標準的ねじのデジタルモデル
と比較される。比較器３６の出力は３８で示されたデジ
タルプリントアウト及び／又は４０で示されたチャート
レコーダへ提供され得る。チャートレコーダ４０はスト
リップチャート上に表示されたアナログ出力を提供し得
る。

プリントアウト３８は種々のねじ形状パラメータの数的
価値をプリントする作表プリンタケーブルであり得る。

本発明の好適実施例に関して、比較器３６はＬＶＤＴ２
８により提供された実際の読みと一連の既定の制限を受
ける標準的ねじの数学的モデルとの間の違いを比較する
こと、及び違いが既定の制限内又は外にあるか否かに基
づく受入れ又は排出をし得る機械制御３５へ出力を提供
することをプログラムされ得る。コンピュータ制御３５
はねじ製造機械が特定の制限内の工具オフセットを自動
的に増加させるような比較に基づく最新の工具オフセッ
トデータを機械に発生させるようにプログラムされるこ
とが可能であり、よって後に製造された工作物は標準的
ねじのパラメータにより近いねじのパラメータを有する
。ねじ輪郭の比較は工具摩耗時間の考察を行う、漸進的
又は突発的な工具破壊の調査をする、又は工具が欠けた
かどうかの判断をするのに使用され得る。

ねじ１４がタレットの位置にあるねじ切り工具により工
作物１０内に切削された後に、ねじゲージはチップ２１
がねじ表面に接触するようにスタイラス２０を位置決め
するための既定の位置にタレットを回転させることによ
り使用され得る。タレット１６の軸方向位置に関連する
スタイラスチップ２１の軸方向位置は機械コンピュータ
制御３５内に記録される。ねじ輪郭のデジタルモデルを
得るためタレット１６はスタイラスチップが軸方向、好
ましくは２２で示された方向に動くように軸方向１８に
動かされる。タレット１６の軸方向位置の変化は機械コ
ンピュータ制′４ｆｆｌ１３５により記録され、スタイ
ラスチップ２１の軸方向位置の変化に比例するので、ス
タイラスチップの軸方向位置の変化はコンピュータ制御
３５内に記録される。スタイラスは軸方向に動かされる
のでチップ！２１はねじ表面に追従して軸方向に動く間
中必然的に軸方向に動かねばならない、　ＬＶＤ７２８
は軸方向に対応するスタイラスチップ２１の半径方向位
置を電気信号に変換し、該信号は信号増幅器３２に送ら
れ、そこで信号は増幅されて機械コンピュータ制御３５
へ送られ、そこではタレット１６の軸方向位置を示す信
号及びタレット１６の各軸方向におけるスタイラスチッ
プの半径方向位置を示すＬＶＤＴの信号からねじ１４の
デジタルモデルがつくりだされる。このデジタルモデル
は比較器３６内で予め決められたプログラムされた標準
的ねじのデジタルモデルと比較される。ＬＶＤＴ２８に
より堤供された実際の読みと標準的ねじの数学的モデル
との間の違いは予め決められた一連の制限と比較される
。機械コンピュータ制御３５は違いが予め決められた制
限内又は外にあるか否かに基づき工作物１０を自動的に
受入れ又は排出すること、及び違いが予め決められた制
限外ならば最新の工具オフセットデータを機械に発生さ
せることもたぶんプログラムされ得る。本発明を具体化
したねじゲージはねじ切り後にねじ切り機械内にセット
アツプされたまま各ねじの輪郭を標準的ねし輪郭に対し
て自動的に迅速に精密に検査するように設けられ、それ
により測定値が許容範囲の外ならば自動的に排除される
。

第２図は本発明の他の実施例を示し、５０は工作物部分
を示し、５２は工作物ホルダを示し、工作物から切削さ
れたねじを示し、５６はねじ製造機械タレットを示し、
５８は他の実施例に関する一Ｓ的なねじゲージを示し、
６０はねじ輪郭に追従するスタイラスを示し、６１はス
タイラスチップを示し、６２はＬＶＤＴ６４のシャフト
又はプローブを示し、全ての要素は第１図の同様な名称
の要素に対応する。本発明の他の実施例に関して、ＬＶ
ＤＴ６４は基礎６６に固着され、そのシャフト又はプロ
ーブ６２はリンク６８　、７０を有するリンク手段によ
りスタイラス６０に枢動自在に連結される。リンク７０
はリンク６８とプローブ６２の間をピンジヨイント７２
　、７４で夫々連結される。リンク６８は枢動ポイント
部材７８の周りを回動自在に動くようにねじ製造機械の
タレット５６の部材７６に枢動自在に連結され、部材７
６はタレット５６に固着され、枢動ポイント部材又はシ
ャフト７８は部材７６に連結され、よって８０で示され
たねじの軸方向（好ましくは８１で示された方向）への
タレット５６の移動はねじの軸方向のスタイラスチップ
６１の移動を生じさせ、リンク６８　、７０はスタイラ
スチップの位置をＬＶＤＴ６４のプローブ６２に伝える
。タレット５６及び基礎６６は連結されるかあるいは同
一速度比で動くように適合される。

ＬＶＤＴ６４で発生された信号は第１図の実施例で記載
された類似の使用のために増幅されて機械コンピュータ
制御に伝えられる。

第３図は第２図で図解的に示されたねじゲージと類似の
ねじゲージ１００の正面図である。１０２は部材であり
、ゲージ１００により測定されるねじ１６０の１０４で
示された軸方向に移動するためにねじ製造機械タレット
１０３に１０１で示された連結手段によりゲージ１００
を取付けるために設けられ、それによりねじゲージ１０
０の移動は測定されるねじ１６０の回転軸に平行方向で
ある。ＬＶＤＴ　１０Ｇは移動のために１２５で示され
た適切な連結手段により取付は部材１０２に連結される
。第１図及び第２図の夫々のＬＶＤＴ２８及び６４ニ類
似（７）ＬＶＤＴ　１０６は方向１０４に出入自在に可
動し得るプローブ１０８と出力手段１２４とを有する。

ＬＶＤＴはより小さい径の雌ねじを測定するため、並び
にスタイラスが直接ＬＶＤＴに連結されるとき好ましく
ないことにＬＶＤＴ上に起こり得る側方荷重を排除又は
減少させるため内側ねじ部材の外側に位置され得るため
に、本発明に関して次に記載される如＜　、ＬＶｏＴ’
　１０６及びスタイ　。

ラス１２０に枢動自在に連結されるリンクシステムが設
けられる。リンク又は枢動アーム１１２は枢動ポイント
部材又は枢動シャフト１１０の周りを回転するために取
付は部材１０２に枢動自在に連結され、端部部分１１５
　、１１７を有する。スタイラスホルダ１１４は一方の
端部部分を１１６で示された適切な連結手段により枢動
アーム１１２の一方の端部部分１１５に連結される。結
合されているスタイラスホルダ１１４と枢動アーム１１
２は第２図のリンク６８に対応し、類似の作用をする。

スタイラスホルダ１１４の他方の端部部分から垂直に延
び、１１８で示された適切な連結手段で連結されるのは
スタイラス１２０であり、ねじ表面１５８に係合するた
めに第２図のスタイラス６０及びチップ６１にＨＩ２し
てチップ１２２か細くて尖っており、ねじ１６０の１３
４で示された半径方向のスタイラスチップ１２２の移動
は枢動ポイント部材１１０の周りの１２３で示された回
転運動に変えられる。ＬＶＤＴプローブ１０日は１２７
で示された雌ねじ連結によるような連結部材１２６に螺
合自在又は適切に取付けられる。リンク１２８はその一
方の端部部分を枢動シャフト１３０で連結部材１２６に
枢動自在に連結され、その他方の端部部分を枢動シャフ
ト１３２で枢動アーム１１２の端部部分に連結され、且
つ寸法を仕上げられて位置決めされる。本発明は当業者
の技術原理に関連して、ＬＶＤＴ　１０６を拘束するこ
となくプローブ１０８を介してＬＶＤＴ　１０６に入力
するために枢動アーム１１２の回転運動１２３を軸方向
１０４の直線運動にする適切な解決法を提供する。適切
な玉軸受１３３は枢動シャフト１１０　、１３１　、及
び１３２での枢動を容易にするために設けられ、枢軸シ
ャフトは適切な保持リング１３５により所定の位置に保
持される。

枢動アーム１１２とＬＩＩＤＴ　１０６間のこのような
リンクは当業者により構成され得る。枢動アーム１１２
は第１部分１３６（その端には端部部分１１７がある）
を有し、枢軸シャツ）１１０，１３２間で一般には半径
方向１３４に延び、更に第２部分１３８（その端には端
部部分１１５がある）を有する。第２部分１３８はスタ
イラスホルダ１１４と共に下に記載される半径方向１３
４及び軸方向１０４に関しである角度を有して枢軸シャ
フト１１０及びスタイラス１２０間を一般的に延びてい
る。リンク１２８並びに連結部材１２６及びＬＶＤＴプ
ローブ１０Ｂは一般的に軸方向１０４に延びるが他方に
も延び得る。

埃が堆積しやすい底部に沿うよりもサイド又はトップに
沿ってねじの円周の一つの位置でねじの輪郭を描くよう
に゛ねじゲージ１００をセットア・ノブすることが好ま
しい。適切なスプリングアジャスタ１４２により調整さ
れた適切な引張コイルスプリング１４０はねじゲージが
ねじの輪郭を描くために上記サイド又はトップの位置に
セットアツプされるときねじ表面に対してスタイラスチ
ップ１２２を係合させるために枢動アーム１１２を片寄
らせるために好ましくは設けられる。異なるスプリング
は固有周波数を調整して振動を減少させるために代用さ
れ得る。更に、前述の如＜　ＬＶＤＴ　１０６内の内部
のスプリングもスタイラスチップ１２２をねじ表面に対
して保持するために設けられ得る。

空気タイプの一つのような適切な一般の制動装置１４４
は好ましくは部材１０２に取付けられ、ねじ表面の粗さ
及びねじ山１６４の角で起こり得る揺動に対して制動及
び適応するために連結部材１２６に適切に連結される。

本発明に関して、スタイラスチップ１２２に関する枢軸
シャフト１１０の位置を選択するために、第４図で示さ
れた８３度（ｄｅｇｒｅｅ）の面１７２及び９０度（ｄ
ｅｇｒｅｅ）の面のような急勾配のねじ面１５８はスタ
イラスチップ１２２により迅速に、すなわち１分間に１
０インチ以上のねじ軸方向の速度で横断され又は登られ
ることが可能であり、典型的なねじ測定操作ではおよそ
１０秒必要とされ、スタイラスチップは測定される全て
のねじ面の表面に常に接触し続けることが可能であり、
ねじゲージは使用上ねし製造機械タレットに取付は自在
であるような大きさに作られ、次の制約が考えられる。

第４図から第６図を参照するに、枢軸シャフト１１０の
位置はねじ山１６４及びねじ１６０のジオメトリにおけ
る圧力角Ａにより制限される。圧力角Ａはスタイラスチ
ップの動きのある瞬間の方向と、スタイラスチップがね
じ山に向かって動く間にスタイラスチップにより係合さ
れたねじ面１７２の垂直方向との間の角度である。スタ
イラスチップの動く方向は枢動アームが回転するにつれ
て変化する。

枢動アーム部分１３６の長さＲはＬＶＤＴ　１０６の移
動量及びねじ高さに依存し、公知な原則を利用すること
により決定され得る。スタイラスの寸法と形はねじ山の
角度により制限され、公知の技術的原則を使用すること
により決定され得る。スタイラスチップ１２２は先に論
じられた如く、ねじの根元に接触するに充分な程鋭くな
ければならない。

第４，５図を参照するに、線ｙ２は直線１５０の位置を
示し、スタイラスチップ１２２がねじ根元１６２に係合
して位置を定められるときに枢軸ポイント１１０及びス
タイラスチップ１２２間に延び、ねじ又は工作物ホルダ
の回転軸線（すなわち、回転軸に平行な線１５４）及び
線７２間の角度Ｚは根元１６２でのねじ歯のフランク角
■より小さく、スタイラスチップ１２２はタレン）　１
０３がねじの軸方間を遠ざかるように移動するにつれね
じ表面に接触し続け、スタイラスチップ１２２はねじ山
頂１６４からねし根元１６２に移動するにつれ、並びに
次の連続した山頂１６４への次の連続した面を登るとき
にねじ表面に接触し続ける。本明細書の目的上、フラン
ク角■は歯末の面（すなわち、面１７３）間のねじ歯の
根元における角度として定義され、スタイラスチップは
歯末の面上を半径方向に根元及びねじの半径方向面（す
なわち、面１７５）に向かって移動する。枢軸ポイント
又は枢動シャツ）　１１０は矢１６８で示された如く線
ｙ２の下に位置される。

第２図の直線８２は第４，５図に類似の例として直線１
５０を提供しているねしゲージ５８の直線を示す。

線ｙ１はスタイラスチップ１２２がねじ山頂１６４に係
合して最大許容圧力角Ａで限定されるときの直線１５０
の位置を表わし、枢軸ポイント又は枢軸シャフト１１０
は矢１６６で示された如く線ｙ１の上に位置される。第
６図に示されたシステムの線図を参照するに最大許容圧
力角Ａは第２図では７日、第３．４図では１１０である
枢軸ポイントＯの周りのモーメントを合計することによ
り計算され、静力学的条件は次の通りである。

Ｎｐ　（ｃｏｓ　Ａ−Ｆｓｉｎ　Ａ）　＝Ｔ＋ＭｇＬＮ
ニスタイラス１２０上のねじ表面の反作用、Ｔ：枢軸ポ
イントの周りのスプリングトルク、Ｍニジステムの質量
、Ｆ：ねじ表面及びスタイラスチップ１２２間の摩擦係
数、Ａ：圧力角、ｐ：枢軸ポイント１１０からスタイラ
スチップ１２２の直線１５０に沿う距離、ｇ：重力加速
度、■、二重心（Ｃ，Ｇ、）から枢軸ポイント１１０の
水平路ｋ（（軸方向距離）。

スクイラスをねじから離すには、Ｎｐ　　（ｃｏｓ　Ａ
−Ｆｓｉｎ　Ａ）は常に正でなければならない。すなわ
ち、 ｃｏｓ　Ａ−Ｆｓｉｎ　Ａ＞Ｑ 従って、ＡＩＩＩＸ　＝ａｒｃｔａｎ（１／Ｆ）そのた
めに、線ｙｔと山頂１６４に向かってスタイラスチップ
により登られるねじ面との間の角度１７０は１８０°　
−ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｆ）より大きい。

摩擦係数Ｆはスタイラスチップ１２２、工作物、及びも
しあれば潤滑剤の材質に依有する。例えばＦを、３５と
仮定すると、最大圧力角Ａ　ＩｌｌｍＸは、Ａ、、、　
＝ａｒｃｔａｎ　（１／、３５）　＝　７０．７Ｌ。

誤りに対して余裕をみてお（ために、角度Ａ及びＺは例
えば夫々５０°及び４０°であるように選択され得る。

同−基準軸に並進させることにより、２つの拘束線の式
は、 ｙ　１　＝ｔａｎ　（９０°−（Ａ＋７°））　（ｘ　
＋ｔｈｒｅａｄ　ｈｅｉｇｈｔ）＝　（ｔａｎ　３３’
　）（ｘ　＋、０６７８）ｉｎ。

Ｙ　２　＝（ｔａｎＺ）（ｘ−ｔｌｏｒｉｚ、　ｄｉｓ
ｔ、　ｃｒｅｓｔ　１ｉｌ１３４　ｔ。

ｒｏｏｔ　Ｊ６２） ＝　（むａｎ４０’　　　）（ｘ　　　　、０８３）ｉ
ｎ。

ここでＸ及びｙは夫々水平及び垂直基準軸線１０４及び
１３４に沿って測定された距離である。

枢軸ポイント１１０は矢１６６及び１６８で夫々示され
た線ｙ１から上方及び線ｙ２から下方に位置されねばな
らないので、本発明に関して枢軸ポイント１１０は１８
０で示されたハンチングされた領域内に在る。枢軸ポイ
ント１１０の位置はタレットの位置及び他の機械部分の
位置を考慮して上記領域１８０内から選択される。例え
ば枢軸ポイントは次のように選択され得る。

ｘ　＝４．０３９　ｉｎ、　、ｙ　＝３．２２３　ｉｎ
。

従って、 Ａ、、、　＝４５．３７°、Ｚ、、、　−３８，５９゜
次のステップでは枢軸ポイント１１０からリンク１２８
の距離Ｒを見出す。この距離はＬＶＤＴ　１０６の許容
移動量に依有する。回転角Ｂの変化はリンク１２８がた
だ並進するように充分小さい（実際に角度Ｂの変化は一
般にｌｏより小さくなければならない）と仮定すると、
ＬＶＤＴコアの移動量とＢとの間の関係は、 ＬＶＤＴニア７移動ｆｉ　　Ｃ＝ＲΔＢここで、Ｂの変
化ΔＢはラジアンである。

第４図を参照するに、 Ｂ□Ｘ　−Ｂ　Ｉ　　Ｂ　！＊ｉ＋％ ここで、ｙｐ＝ｏでＢ＋　＝Ｂ、）’　ｐ＝、０６７Ｂ
ｉｎ、でＢ　！ｓｉ　ｎ　＝　Ｂである。ｙｐはスタイ
ラスのチ・ノブ１２２と枢軸ポイント１１０の間の垂直
移動量である。

また、 Ｂ＝ａｒｃｓｉｎ（（ｙ）’ｐ）／Ｐ）ｐ、、　（ｘ　
ｚ　＋ｙ　ｚ）Ｔ 従って、 Ｂ　、　＝ａｒｃｓｉｎ（３，２２３１５，１６７）　
＝３８．５８９゜Ｂ、、’ｌ、＝ａｒｃｓｉｎ（（３，
２２３−，０６７８）１５．１６７）＝３７．６３６′ Ｂ□、　＝　Ｂ　＋　　Ｂ　ｚ−ｉ　−＝　３８．５８
９°−３７，６３６’＝、９５３°（０，１７ｒａｄ、
） 枢軸ポイント１１０からリンク１２８の距離Ｒは、例え
ばしＶＤＴ　１０６の一般的な範囲であるＣ　ｗａ　ｍ
　Ｘが、０６ｉｎより小さいように選択される。例えば
Ｒが２ｉｎであるように選択されると、 Ｃ，、、＝ＲΔＢｅａｍ　＝　２．　ＯＸ、０１７＝、
０３４ｉｎ。

第４図に示された如く、スタイラス１２０と枢動アーム
１１２の間の角度には例えば９０であるように選択され
、スタイラス１２０とねじ輪郭、すなわち半径方向との
間の角度りは３３．５°であるように選択される。枢動
アーム１１２は角度Ｋ及びＤを補償するために必要なら
ば弯曲され得る。リンク１２８、部分１２６、及びシャ
フト１１０．１３０．１３２の寸法は軸受寸法に依有す
る。

第７．８図を参照するに、２００で示された本発明のね
じゲージの第３の実施例が示されている。

支持部材２０２はねじ製造機械のタレットに取付けるた
めに設けられる。本発明に関して更に簡易化されたリン
クを使用する広い範囲のための増大された精度並びに大
きな調整性を提供するために、ねじゲージ２００は回転
シャフト又はプローブ２０６を経て移動人力を許容する
回転形可変移動変成器（１’１ＶＤＴ）　２０４を有す
る。シャフト２０６はレバーアーム２０８の一方の端部
部分に固着され、それゆえに２１４で示されたねじ２１
６の半径方向にレバーアーム２０８の他の端部部分に取
付けられるスタイラス２１２上のスタイラスチフブ２１
０の動きは、ねじゲージ２００が２２０で示されたねじ
２１６の軸方向に動かされるにつれて２２２で示された
シャフト２０６の角回転を提供する。他のタイプの変換
器手段のＲＶＤＴ　２０４はＲＶＤＴ本体２１８ニ関し
て’ｚ＋７ト２０６の回転を測定し、第１．２図の実施
例に記載されたと類似の使用のために電気的出力信号を
提供する。

本発明は図示及び記載された実施例に何ら限定されず、
本願特許請求の範囲内において様々の変形が為され得る
ことは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるねしゲージの図解図、
第２図は本発明のねじゲージの他の実施例の第１図と類
似する図、第３図は第２図のねじゲージの他の実施例の
正面図、第４図は第３図のねじゲージの連結の幾可的配
列を示す図解図、第５図は第３図のねじゲージの枢軸ポ
イントの制限領域を表示した幾可的配列を示す第４図と
類似する図、第６図は第３図のねじゲージの連結システ
ムの概略を示す第４図と類似する図、第７図は本発明の
ねじゲージの別の実施例の部分図解図、第８図は第７図
の回転形可変移動変換器の部分斜視図。 １０・・・工作物、　　　　１４　、５４　、１６０・
・・ねじ、２０　、６０　、１２０・・・スタイラス、
２１　、６１　、１２２・・・チップ、２８　、６４　
、１０６−ＬＶＤＴ、　　３２　＝−・信号増幅器、３
５・・・機械コンピュータ制御、 ３６・・・比較器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作物ホルダを有し、更に工作物ホルダ内に把持さ
   れた工作物にねじを切るための工具を有する工作機械を
   位置決めするタレットを有し、該タレットは工作物ホル
   ダの軸方向に移動自在であるねじ切機械に使用されるね
   じゲージであって、工作物の半径方向の移動に適応され
   たスタイラス手段と、該スタイラス手段を支持する支持
   手段と、該スタイラス手段により操作された変換器手段
   と、該支持手段をタレット上に取付ける手段とを有し、
   該スタイラス手段はそれが工作物ホルダの軸方向に移動
   されるにつれて工作物のねじの輪郭に従い、該支持手段
   はねじの輪部に従い、該変換器手段は該スタイラス手段
   により従動されたねじの輪郭を表示する信号を発生し、
   該取付け手段はねじ形成後ねじ測定のためにスタイラス
   手段を所定の位置に移動させ、使用している間ねじの軸
   方向にスタイラス手段を移動させるねじゲージ。 ２、上記変換器手段により発生された信号を標準ねじの
   デジタルモデルを有するねじ切機械のコンピュータ制御
   手段に送る手段と、該変換器手段からの信号をデジタル
   化してそれを標準ねじのデジタルモデルと比較する手段
   とを有する特許請求の範囲第１項記載のねじゲージ。 ３、デジタルモデル信号と、既定の差異の制限に相応す
   る上記変換器手段からのデジタル化信号との間の差異を
   比較する手段を有する特許請求の範囲第２項記載のねじ
   ゲージ。 ４、上記変換器手段を支持手段に取付ける手段を有し、
   該変換器手段はプローブ手段を有し、該プローブ手段は
   スタイラス手段に連結される特許請求の範囲第１項記載
   のねじゲージ。 ５、上記変換器手段は所定の固着位置に支持されてプロ
   ーブ手段を有し、スタイラス支持手段はプローブ手段と
   スタイラス手段との間を連結するための連結手段を有し
   、連結手段をタレット取付手段に枢動自在に取付けるた
   めの手段が設けられている特許請求の範囲第１項記載の
   ねじゲージ。 ６、ねじがサイド又はトップの位置で輪郭を描かれ得る
   ようにねじの表面に係合するため上記スタイラス手段を
   一方に片寄らす手段を有する特許請求の範囲第５項記載
   のねじゲージ。 ７、連結手段のねじ表面に粗さによる影響と揺動を制動
   するために連結手段に連結された手段を有する特許請求
   の範囲第５項記載のねじゲージ。 ８、連結手段のねじ表面の粗さによる影響と揺動を制動
   するために連結手段に連結された手段を有する特許請求
   の範囲第６項記載のねじゲージ。 ９、上記変換器手段は線形可変移動変成器である特許請
   求の範囲第１項記載のねじゲージ。 １０、上記変換器手段は回転形可変移動変成器である特
   許請求の範囲第１項記載のねじゲージ。 １１、上記変成器は回転自在のプローブ手段を有し、ス
   タイラス支持手段はプローブ手段に取付けられたレバー
   アームを有し、ねじの半径方向へのスタイラス手段の移
   動は該変成器への入力のためのプローブ手段の回転を生
   じさせる特許請求の範囲第１０項記載のねじゲージ。 １２、スタイラスと変換器を有するねじゲージを、スタ
   イラスのチップをねじ部分に係合させてねじ部分の軸方
   向に移動させ、スタイラスチップが軸方向に移動される
   とねじの輪郭はスタイラスチップの半径方向の動きを生
   じさせる工程と、 枢軸ポイント部材の周りを回動自在の連結部材を経てス
   タイラスチップの半径方向の移動を変換器のプローブに
   伝える工程と、 枢軸ポイント部材の位置を選択し、枢軸ポイント部材と
   ねじ歯の谷底ポイントとの間の直線は工作物ホルダの回
   転軸に平行な直線と共にある角度を形成し、その角度は
   ねじ歯の谷底でのフランク角より小さく、枢軸ポイント
   部材とねじ歯の山頂ポイントとの間の直線はスタイラス
   チップがねじ歯の山頂ポイントへ移動するねじ歯の面と
   共にある角度を形成し、その角度は１８０°−ａｒｃｔ
   ａｎ（１／Ｆ）より大きく、Ｆはスタイラスチップと工
   作物間の摩擦係数であるような工程、 とを有し、回転軸を有するねじ加工された工作物のねじ
   部分を測定するための方法。 １３、上記変換器は線形可変移動変成器である特許請求
   の範囲第１２項記載の方法。 １４、ねじ表面に係合するために連結手段を一方に片寄
   らせ、従ってねじはサイド又はトップの位置で輪郭を描
   かれ得る特許請求の範囲第１２項記載の方法 １５、連結手段のねじ表面の粗さによる影響と揺動を制
   動する特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １６、ねじ表面に係合するために連結手段を一方に片寄
   らせ、従ってねじはサイド又はトップの位置で輪郭を描
   かれ得る特許請求の範囲第１５項記載の方法。 １７、工作物はねじ切機械の工作物ホルダ内に把持され
   、ねじ切機械は工作物にねじを切るための工具を有する
   工作機械の位置決めのためのタレットを有し、タレット
   は工作物ホルダの軸方向に移動自在であって、タレット
   が工作物の軸方向に移動されるにつれてスタイラスを有
   するねじゲージを工作物の軸方向へ移動させるためにね
   じゲージをタレット上に取付ける特許請求の範囲第１６
   項記載の方法。 １８、工作物はねじ切機械の工作物ホルダ内に把持され
   、ねじ切機械は工作物にねじを切るための工具を有する
   工作機械の位置決めのためのタレットを有し、タレット
   は工作物ホルダの軸方向に移動自在であって、タレット
   が工作物の軸方向に移動されるにつれてスタイラスを有
   するねじゲージを工作物の軸方向へ移動させるためにね
   じゲージをタレット上に取付ける特許請求の範囲第１２
   項記載の方法。 １９、上記変換器により発生された信号をねじ切機械の
   コンピュータ制御手段に送り、該コンピュータ制御手段
   は標準ねじのデジタルモデルを有するものであって、変
   換器からの信号をデジタル化して標準ねじのデジタルモ
   デルとそれらを比較することから成る特許請求の範囲第
   １８項記載の方法。 ２０、デジタルモデルの信号と変換器からの相応するデ
   ジタル化された信号との間の差異を既定の差異の制限と
   比較することから成る特許請求の範囲第１９項記載の方
   法。 ２１、変換器により発生した信号を標準ねじのデジタル
   モデルを有するコンピュータ制御手段に送るものであっ
   て、変換器からの信号をデジタル化して標準ねじのデジ
   タルモデルとそれらを比較することから成る特許請求の
   範囲第１２項記載の方法。 ２２、デジタルモデルの信号と変換器からの相応するデ
   ジタル化された信号との間の差異を既定の差異の制限と
   比較することから成る特許請求の範囲第２１項記載の方
   法。