ボールねじ測定装置およびその測定方法
【課題】 ボールねじのナットおよび軸のねじ径を、容易にかつ精度良く測定することができるボールねじ測定装置およびその測定方法を提供する。
【解決手段】 測定子本体２６の先端を、被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに測定圧を付与して当接させ、移動体１９等に対し、カウンターウェイト５を用いて移動体１９等の移動方向の重量バランスをとり、支持台１１を回転させて測定子本体２６の変位量を測定器６により測定する。
【解決手段】 測定子本体２６の先端を、被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに測定圧を付与して当接させ、移動体１９等に対し、カウンターウェイト５を用いて移動体１９等の移動方向の重量バランスをとり、支持台１１を回転させて測定子本体２６の変位量を測定器６により測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボールねじ測定装置およびその測定方法に関し、ボールねじの軸およびナットのボール溝径を高精度にかつ容易に測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじの雌ねじを測定する測定装置が実用に供されている（例えば特許文献１）。この測定装置は、雌ねじ部材であるナットを支持して回転する筒状の主軸と、この主軸の軸孔を通してナットのねじ孔内へ進出する支持杆とを有する。この支持杆に、雌ねじに当接する略半球状の計測子と、この計測子の進退量を計測する計測手段とを支持すると共に、前記支持杆の下部にこの支持杆を上方へ向けて付勢する空圧手段を設けている。
【特許文献１】特開２００２−１８１５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の測定装置では、ボールねじのナットの雌ねじの内径を測定することができるが、ボールねじの軸のねじ径を測定することができない。また、この測定装置では、前記支持杆を上下摺動自在に保持する保持筒が、一対のガイドバーにより摺動自在に支持されている。これらカイドバーは、水平線より２度前後傾斜して平行に設けられ、さらに前記保持筒は、空圧手段によりこれらカイドバー上から浮上させて設けられる。このように、従来の測定装置は構造が複雑であり、また、保持筒を浮上させるため、例えば、空気圧供給源から圧縮空気を常時供給する必要があるので、設備費用が高くなるうえ、容易に測定できない。
【０００４】
この発明の目的は、ボールねじのナットおよび軸のねじ径を、容易にかつ精度良く測定することができるボールねじ測定装置およびその測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のボールねじ測定装置は、回転可能に設けられ、その回転軸心と同心にボールねじの軸またはナットからなる被検査物を支持する支持台と、前記支持台に支持された被検査物に対し、前記支持台の回転軸心の軸方向に沿って移動可能に設けられる移動体と、前記移動体に先端が前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に設けられ、被検査物のねじ溝に当接する測定子と、前記移動体に設けられ、前記測定子にねじ溝に当接させる方向の圧力を付与する測定圧付与手段と、前記移動体およびこの移動体に設けられるものに対し、前記移動体の移動方向の重量バランスをとるカウンターウェイトと、前記測定子の変位量を測定して、被検査物のねじ径を測定するねじ径測定器とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によると、支持台に、この支持台の回転軸心と同心に被検査物を支持し、前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に移動体に設けられる測定子の先端を、被検査物のねじ溝に測定圧付与手段により圧力を付与して当接させる。移動体およびこの移動体に設けられるものは、カウンターウェイトを用いて重量バランスがとられ、これにより前記測定子は、前記移動体と共にフローティング状態となる。この状態で支持体を回転させて被検査物を回転させる。このとき、測定子は圧力の付与状態で被検査物のねじ溝に当接しているため、ねじ溝の螺進によって軸方向に移動しようとするが、上記のようにフローティング状態とされていて自由に軸方向に移動できる。そのため、支持台の回転によって、ねじ溝の任意の周方向部分に測定子を当て、この測定子の変位量を測定して被検査物のねじ径を測定することができる。
このように、カウンターウェイトを用いて移動体等に対し移動方向の重量バランスをとっているので、測定子は、ねじ溝の任意の周方向部分に当て、その部分のねじ径を測定することができる。したがって、位相の異なる多点でのねじ径を測定することができて、ボールねじの軸またはナットからなる被検査物のねじ径を、従来技術のものより容易にかつ精度良く測定することができる。また、従来の測定装置の構造よりも構造を簡単化でき、設備費用も低減することが可能となる。
【０００７】
この発明において、前記移動体の移動量を測定して被検出するリード測定器を設けても良い。この場合、被検査物のねじ径およびねじリードを測定することができる。したがって、被検査物に対し、一度の測定回数で、被検査物のねじ径およびねじリードを測定することができ、測定の工数低減を図ることができる。また、このボールねじ測定装置の汎用性を高めることが可能となる。
【０００８】
この発明において、前記測定子は、ねじ溝に当接する球面状または円筒面状の接触体を有するものであっても良い。この場合、ボールねじ完成品に使用される鋼球と同一半径の接触体を適用することができるので、装置の測定精度を高めることができる。
この発明において、前記ねじ径測定器で測定された、被検査物における複数の異なる位相の半径方向の変位量に基づいて、被検査物のねじ径を算出する算出手段を設けても良い。
この構成によると、一つの位相の半径方向の変位量に基づいて、被検査物のねじ径を算出するよりも、信頼性の高い測定結果を得ることができる。すなわち、装置の測定精度を高めることができる。
【０００９】
この発明のボールねじ測定方法は、ボールねじの軸またはナットからなる被検査物を測定するボールねじ測定方法であって、回転可能に設けられる支持台に、この支持台の回転軸心と同心に前記被検査物を支持し、前記支持台に支持された被検査物に対し、前記支持台の回転軸心の軸方向に沿って移動可能な移動体を設け、前記移動体に先端が前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に設けられる測定子をねじ溝に圧力を付与して当接させ、前記支持台およびこの移動体に設けられるものに対し、カウンターウェイトを用いて前記移動体の移動方向の重量バランスをとり、前記支持台を回転させて前記測定子の変位量を測定して、被検査物のねじ径を測定することを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、測定子をねじ溝に圧力を付与して当接させ、移動体およびこの移動体に設けられるものは、カウンターウェイトを用いて重量バランスがとられ、これにより前記測定子は、前記移動体と共にフローティング状態となる。この状態で支持体を回転させて被検査物を回転させる。このとき、測定子は圧力の付与状態で被検査物のねじ溝に当接しているため、ねじ溝の螺進によって軸方向に移動しようとするが、上記のようにフローティング状態とされていて自由に軸方向に移動できる。そのため、支持台の回転によって、ねじ溝の任意の周方向部分に測定子を当て、この測定子の変位量を測定して被検査物のねじ径を測定することができる。このように、ねじの軸またはナットからなる被検査物のねじ径を、従来技術のものより容易にかつ精度良く測定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のボールねじ測定装置の構成によると、測定子は、圧力の付与状態で被検査物のねじ溝に当接しているため、ねじ溝の螺進によって軸方向に移動しようとするが、この測定子は、カウンターウェイトにより移動体と共にフローティング状態とされていて自由に軸方向に移動できる。そのため、支持台の回転によって、ねじ溝の任意の周方向部分に測定子を当て、この測定子の変位量を測定して被検査物のねじ径を測定することができる。
このように、カウンターウェイトを用いて移動体等に対し移動方向の重量バランスをとっているので、測定子は、ねじ溝の任意の周方向部分に当て、その部分のねじ径を測定することができる。したがって、ボールねじのナットおよび軸のねじ径を、従来技術のものよりも容易にかつ精度良く測定することができる。また、従来の測定装置の構造よりも構造を簡単化でき、設備費用も低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の一実施形態にかかるボールねじ測定装置を図１ないし図５と共に説明する。以下の説明は、ボールねじ測定方法についての説明をも含む。このボールねじ測定装置は、ボールねじの軸またはナットからなる被検査物のねじ径を測定する装置である。先ず、被検査物としてナットを適用した場合について説明する。
図１および図２に示すように、このボールねじ測定装置１は、主に、回転機構２、回転駆動モータ３、移動機構４、カウンターウェイト５、および測定器６（図２）を有する。前記回転機構２は、被検査物Ｗｎをこの被検査物Ｗｎの軸心まわりに回転可能に支持する機構である。この実施形態では、被検査物Ｗｎの軸方向が上下方向となるように設けられる。前記上下方向をｚ方向と定義し、このｚ方向に直交しかつ後述するレバー支点のピンの軸方向をｘ方向と定義し、これらｚおよびｘ方向に直交する方向をｙ方向と定義する。各図において、ｘ，ｙ，ｚ方向を、矢符ｘ，ｙ，ｚにて表記する。
【００１３】
先ず、回転機構２等について説明する。
前記回転機構２は、ベース板７、ハウジング部材８、一対の転がり軸受９，９、円筒軸部材１０、支持台１１、筒状部材１２、およびギヤ１３等を備えている。これらのうちベース板７はいわゆるｘｙ平面に沿って設けられ、その他の部品等を支持する。このベース板７に、ｚ方向に貫通する貫通孔７ａが形成されている。ベース板７の一表面部つまり下部に、円筒状のハウジング部材８の軸方向一端部が固着されている。このハウジング部材８には、転がり軸受９，９の外輪外径面９ａを嵌合する嵌合孔８ａが前記貫通孔７ａと同心に形成されている。またハウジング部材８の軸方向他端部に、上下方向に並ぶ転がり軸受９，９のうち一方の転がり軸受９の外輪端面に当接する当接部８ｂが設けられている。
【００１４】
ベース板７の貫通孔７ａは、他方の転がり軸受９の外輪外径面９ａを嵌合する大径孔７ａａと、この大径孔７ａａに段部７ｂを介して連なり、大径孔７ａａよりも所定寸法小径に形成される小径孔７ａｂとからなる。したがって、一方の転がり軸受９はハウジング部材８の嵌合孔８ａに嵌合され、他方の転がり軸受９は、前記嵌合孔８ａおよびベース板７の大径孔７ａａに嵌合されている。これら転がり軸受９，９の内輪内径面９ｂに円筒軸部材１０が嵌合され、この円筒軸部材１０の軸方向一端のフランジ部１０ａに前記支持台１１が固着されている。前記フランジ部１０ａは、ベース板７の小径孔７ａｂに環状隙間を介して干渉することなく収容されている。
【００１５】
また、支持台１１上には、例えば、把持チャック１１ａが設けられている。この把持チャック１１ａは、周方向一定間隔おきに設けられる複数の把持部を有する。これら把持部は、上下方向に垂直な半径方向に移動自在に構成され、被検査物Ｗｎの外周面を着脱可能になっている。また、支持台１１には、被検査物Ｗｎの軸方向一端部を係合し支持する係合孔１１ｂが形成され、この係合孔１１ｂに段部を介して連なり後述する測定子１４との干渉を防ぐ小径孔１１ｃ、換言すれば測定子１４の進入、退避を許容する小径孔１１ｃが形成されている。したがって、支持台１１は、転がり軸受９，９等によって回転可能に設けられ、この支持台１１の回転軸心と被検査物Ｗｎの回転軸心とが同心となるように設けられる。
【００１６】
前記円筒軸部材１０の軸方向他端および一方の転がり軸受９の内輪隅部に、筒状部材１２の軸方向一端部が固着されている。この筒状部材１２の軸方向他端部に、ギヤ１３が固着されている。これら筒状部材１２、ギヤ１３は、測定子１４との干渉を防ぐ貫通孔１２ａ，１３ａがそれぞれ形成されている。
また、ベース板７の一表面部にブラケット１５が設けられ、このブラケット１５に、支持台１１を回転駆動する前記回転駆動モータ３が設けられている。この回転駆動モータ３のモータ軸に、ピニオンギヤ１６が固着され、このピニオンギヤ１６と前記ギヤ１３とが噛合している。回転駆動モータ３を回転駆動すると、この回転駆動力を順次、ピニオンギヤ１６、ギヤ１３、筒状部材１２、円筒軸部材１０および軸受内輪に伝達し、さらに支持台１１に伝達するようになっている。
【００１７】
次に、移動機構４について説明する。
前記移動機構４は、スライドベース１７、スライド案内機構１８、移動体１９、測定子１４、測定子逃がし装置２０、および測定圧付与手段２１を有する。これらのうちスライドベース１７に、移動体１９を上下方向に進退自在に案内するスライド案内機構１８が設けられる。また、スライドベース１７は、ベース板７に一体的に固定される。前記スライド案内機構１８は、直動転がり軸受からなり、スライドベース１７の表面部に上下方向に沿って延在して設けられるスライドレール１８ａと、このスライドレール１８ａに直動案内されるスライド１８ｂ，１８ｂとによって構成される。このスライド１８ｂは、ケース内に配置された複数個の小径鋼球を循環させることにより、スライドレール１８ａ上での移動を円滑にしている。これらスライド１８ｂに、移動体１９が固着されている。これにより、移動体１９は、支持台１１に支持された被検査物Ｗｎに対し、上下方向に移動可能に設けられる。
【００１８】
この移動体１９はｙ方向に見て上下方向に延在する長方形板状に形成され、この長手方向一端側の表面部に、測定子１４を揺動支持するためのブラケット２２が設けられている。このブラケット２２は前記表面部からｙ方向に所定距離突出する。このブラケット２２内にｘ方向にやや離隔して設けた一対の軸受２３，２３にピン２４が嵌合され、このピン２４をレバー支点として測定子１４のレバー２５が、ｘ軸まわりに揺動自在に支持されている。
【００１９】
前記測定子１４は、前記レバー２５と、このレバー２５の長手方向一端部に設けた測定子本体２６とを有する。前述のように、レバー２５が、ｘ軸まわりに揺動自在に支持されることで、前記測定子本体２６の先端は、ｙ方向に移動可能に設けられ、被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに当接する構成になっている。また、移動体１９の長手方向他端側の表面部に、測定圧付与手段２１としてのばねが設けられている。このばねは、例えば、圧縮コイルばねからなり、測定子本体２６にねじ溝Ｗｎａに当接させる方向の圧力つまり測定圧を付与する機能を有する。前記移動体１９に設けられるばね支持部材２７と、レバー２５の長手方向他端部に形成されるばね収容孔２５ａとにわたって、このばねが設けられている。また、このばねによる測定圧を変更可能になっている。この測定圧の変更は、例えば、ばね定数等を変更した他のばねに交換する、ばねの軸方向長さを手動により調整する、等により実施することができる。ただし、測定圧付与手段２１は、圧縮コイルばねに限定されるものではなく、圧縮コイルばね以外の種々のばねを適用し得る。
【００２０】
測定子本体２６について説明する。
図３に示すように、測定子本体２６は、軸２８、接触体２９、および止めねじ３０を有する。この軸２８は、レバー２５の長手方向一端部に形成されたｙ方向の貫通孔２５ｂに嵌合する軸部２８ａと、この軸部２８ａの一端に設けられ接触体２９を保持するテーパ状の接触体保持部２８ｂとを有する。この軸部２８ａの軸方向中間付近に、断面Ｖ字形状の環状溝２８ａｖが形成されている。また、レバー２５の長手方向一端部には、前記貫通孔２５ｂおよび外方に連通する雌ねじ２５ｃであって、測定子本体２６の長手方向に沿う雌ねじ２５ｃが形成されている。この雌ねじ２５ｃに、例えば、六角穴付きの前記止めねじ３０を螺着していき、この止めねじ３０の円錐状の先端部３０ａを、前記軸部２８ａの断面Ｖ字形状の環状溝２５ａｖのうちの一方の谷に当接させる。これにより、接触体保持部２８ｂの座面２８ｂｚがレバー２５に強固に固着され、測定子本体２６の位置決め精度を高め得る。接触体保持部２８ｂのｙ方向先端部分に円錐孔２８ｂｅが形成され、この円錐孔２８ｂｅに、例えば鋼球からなる接触体２９であってねじ溝Ｗｎａに当接する接触体２９が設けられている。ただし、この接触体２９は、必ずしも鋼製に限定されるものではなく、例えばセラミックスからなる球等を適用してもよい。また、接触体として、部分的な球面を有する部分球面状の接触体、または円筒面状の接触体等を適用してもよい。このような場合であっても、本実施形態と同様の効果を奏する。
【００２１】
前記測定子逃がし装置２０は、移動体１９の長手方向中間付近に、ブラケット３１を介して設けられる。この測定子逃がし装置２０は、例えば空気圧シリンダからなるいわゆる測定子ノックアウトシリンダによって実現される。この測定子逃がし装置２０のロッド２０ａを、レバー２５の長手方向他端部に設けた押圧部２５ｄに対し所定小距離離隔して対向するように設けられている。前記測定子本体２６をねじ溝Ｗｎａに当接させて測定に供するとき、このロッド２０ａをシリンダ本体に退入させておき、押圧部２５ｄに対する離隔状態を維持する。例えば、段取り替えや被検査物Ｗｎを交換するときにロッド２０ａを突出させて、押圧部２５ｄに当接させる。これにより、前記ばねの付勢力に抗して、ピン２４を支点として測定子本体２６がねじ溝Ｗｎａから離れる。
【００２２】
次に、カウンターウェイト５等について説明する。
図１に示すように、カウンターウェイト５は、移動体１９およびこの移動体１９に設けられるものに対し、前記移動体１９の移動方向つまり上下方向の重量バランスをとる機能を有する。前記移動体１９に設けられるものとしては、ブラケット２２、一対の軸受２３、ピン２４、ブラケット３１、測定子逃がし装置２０、ばね支持部材２７、ばね２１、ねじ径測定器６ａ、およびねじ径測定器用支持板３２、スライド１８ｂ等が挙げられる。
【００２３】
スライドベース１７の表面部のうち上端部分に、滑車３３がｙ方向軸心まわりに回動可能に設けられている。この滑車３３の上半部に、例えばワイヤ等からなる索状体３４が掛けられると共に、索状体３４の一端部が移動体１９の長手方向他端部に連結され、かつ同索状体３４の他端部がカウンターウェイト５に連結されている。測定子本体２６の接触体２９を被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに圧力を付与して当接させる。移動体１９等は、このカウンターウェイト５を用いて重量バランスがとられ、これにより測定子本体２６は、移動体１９と共にフローティング状態となる。この状態で支持台１１を回転させて被検査物Ｗｎを回転させる。このとき、測定子本体２６は圧力の付与状態で被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに当接しているため、ねじ溝Ｗｎａの螺進によって軸方向に移動しようとするが、上記のようにフローティング状態とされていて自由に軸方向に移動できる。そのため、支持台１１の回転によって、ねじ溝Ｗｎａの任意の周方向部分に測定子本体２６を当て、この測定子本体２６の変位量を測定して被検査物Ｗｎのねじ径を測定することができる。
【００２４】
次に、測定器６について説明する。
前記測定器６は、被検査物Ｗｎのねじ径を測定するねじ径測定器６ａと、被検査物Ｗｎのねじリードを測定するリード測定器６ｂとを有する。移動体１９の長手方向他端側の表面部に、ｙ方向一方に突出するねじ径測定器用支持板３２が設けられる。この支持板３２はｘｙ平面に沿って設けられ、この支持板３２の表面部つまり上部に、ねじ径測定器６ａの測定器本体が設けられている。また、レバー２５の長手方向他端部のうちばね収容孔２５ａの裏面に、被測定部３５が設けられている。この被測定部３５は、前記測定器本体のスピンドル６ａｓが当接する位置に設けられる。このねじ径測定器６ａは、ねじ溝Ｗｎａに測定圧で当接する測定子本体２６の変位量を、前記スピンドル６ａｓのｙ方向の変位量により算出して、被検査物Ｗｎのねじ径を測定するように構成されている。
【００２５】
前記リード測定器６ｂの測定器本体は、例えば、ベース板７等の固定物に設けられている。この測定器本体のスピンドル６ｂｓは、ｚ方向に突出するように向けられる。また、前記支持板３２の表面部のうち先端部分に、リード測定器６ｂに対する被測定部３６が設けられている。この被測定部３６は、前記測定器本体のスピンドル６ｂｓが当接する位置に設けられる。このリード測定器６ｂは、移動体１９のｚ方向の移動量を測定することにより、ねじリードを被検出するように構成されている。
【００２６】
以上説明したボールねじ測定装置１によると、支持台１１に、この支持台１１の回転軸心と同心に被検査物Ｗｎを支持し、前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に設けられる測定子本体２６の接触体２９を、被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに測定圧付与手段２１により圧力を付与して当接させる。移動体１９およびこの移動体１９に設けられるものは、カウンターウェイト５を用いて重量バランスがとられ、これにより測定子１４は、移動体１９と共にフローティング状態となる。この状態で支持体１１を回転させて被検査物Ｗｎを回転させる。
このとき、測定子本体２６は圧力の付与状態で被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに当接しているため、ねじ溝Ｗｎａの螺進によって軸方向に移動しようとするが、上記のようにフローティング状態とされていて自由に軸方向に移動できる。そのため、支持台１１の回転によって、ねじ溝Ｗｎａの任意の周方向部分に測定子本体２６の接触体２９を当て、この測定子本体２６の変位量を測定して被検査物Ｗｎのねじ径を測定することができる。
このように、カウンターウェイト５を用いて移動体１９等に対し移動方向の重量バランスをとっているので、測定子１４はねじ溝Ｗｎａの任意の周方向部分に当て、その部分のねじ径をねじ径測定器６ａにより測定することができる。したがって、被検査物Ｗｎのねじ径を、従来技術のものより容易にかつ精度良く測定することができる。また、従来の測定装置の構造よりも構造を簡単化でき、設備費用も低減することが可能となる。
【００２７】
また、移動体１９の移動量を測定して被検出するリード測定器６ｂを設けているので、被検査物Ｗｎのねじ径およびねじリードを測定することができる。したがって、被検査物Ｗｎに対し、例えば、一度の測定回数で、被検査物Ｗｎのねじ径およびねじリードを測定することができ、測定の工数低減を図ることができる。また、このボールねじ測定装置１の汎用性を高めることが可能となる。
測定圧付与手段２１としてばねを適用したので、測定子本体２６にねじ溝Ｗｎａに当接させる方向の測定圧を簡単にかつ恒久的に付与することができる。これにより、被検査物Ｗｎを、例えば径の異なるものに段取り変えするときの工数低減を図ることができる。
【００２８】
また、測定子１４は、ねじ溝Ｗｎａに当接する接触体２９を有するので、ボールねじ完成品に使用される鋼球と同一半径の接触体２９を適用することができる。それ故、装置１の測定精度を高めることができる。
また、ねじ径測定器６ａで測定された、被検査物Ｗｎにおける複数の異なる位相の半径方向の変位量に基づいて、被検査物Ｗｎのねじ径、つまりねじ直径を算出する算出手段３７（図２参照）を設けても良い。この場合、一つの位相の半径方向の変位量に基づいて、被検査物Ｗｎのねじ径を算出するよりも、信頼性の高い測定結果を得ることができる。すなわち、装置１の測定精度を高めることができる。また、このような算出手段３７の機能を備えた測定器６を適用することも可能である。
【００２９】
次に、被検査物Ｗｎとして、ボールねじの「軸」を適用した場合について、図４および図５と共に説明する。以下の説明においては、先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００３０】
軸を測定する場合、回転テーブルである支持台１１の中心と同軸上に、この軸を両センターで支持し測定に供する。したがって、被検査物Ｗｎとしての軸を支持する支持具３８等が、前述の図１および図２に示すボールねじ測定装置１と異なる。この支持具３８以外は、前記ボールねじ測定装置１と同様の構成となっている。したがって、図１および図２で示した測定方法と同一の測定方法により、軸のねじ径およびねじリードを容易にかつ精度良く測定することができる。このボールねじ測定装置によると、部品の支持形態を変更するだけで、ボールねじの軸およびナットの両方を測定することができる。したがって、装置の汎用性を高めることができる。
本発明の他の実施形態として、ボールねじ測定装置からリード測定器６ｂを除外した装置を用いてもよい。この場合にも、ボールねじのナットおよび軸のねじ径を、従来技術のものよりも容易にかつ精度良く測定することができる。さらに、装置の初期導入費用を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態にかかる、ナットのねじ溝を測定するボールねじ測定装置の断面図である。
【図２】同ボールねじ測定装置を別の切断面で切断して見た断面図である。
【図３】同ボールねじ測定装置の測定子先端の要部断面図である。
【図４】この発明の一実施形態にかかる、軸のねじ溝を測定するボールねじ測定装置の断面図である。
【図５】同ボールねじ測定装置の別の切断面で切断して見た断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…ボールねじ測定装置
５…カウンターウェイト
６ａ…ねじ径測定器
６ｂ…リード測定器
１１…支持台
１４…測定子
１９…移動体
２１…測定圧付与手段
２５…レバー
２６…測定子本体
２９…接触体
３７…算出手段
Ｗｎ…被検査物
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボールねじ測定装置およびその測定方法に関し、ボールねじの軸およびナットのボール溝径を高精度にかつ容易に測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじの雌ねじを測定する測定装置が実用に供されている（例えば特許文献１）。この測定装置は、雌ねじ部材であるナットを支持して回転する筒状の主軸と、この主軸の軸孔を通してナットのねじ孔内へ進出する支持杆とを有する。この支持杆に、雌ねじに当接する略半球状の計測子と、この計測子の進退量を計測する計測手段とを支持すると共に、前記支持杆の下部にこの支持杆を上方へ向けて付勢する空圧手段を設けている。
【特許文献１】特開２００２−１８１５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の測定装置では、ボールねじのナットの雌ねじの内径を測定することができるが、ボールねじの軸のねじ径を測定することができない。また、この測定装置では、前記支持杆を上下摺動自在に保持する保持筒が、一対のガイドバーにより摺動自在に支持されている。これらカイドバーは、水平線より２度前後傾斜して平行に設けられ、さらに前記保持筒は、空圧手段によりこれらカイドバー上から浮上させて設けられる。このように、従来の測定装置は構造が複雑であり、また、保持筒を浮上させるため、例えば、空気圧供給源から圧縮空気を常時供給する必要があるので、設備費用が高くなるうえ、容易に測定できない。
【０００４】
この発明の目的は、ボールねじのナットおよび軸のねじ径を、容易にかつ精度良く測定することができるボールねじ測定装置およびその測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のボールねじ測定装置は、回転可能に設けられ、その回転軸心と同心にボールねじの軸またはナットからなる被検査物を支持する支持台と、前記支持台に支持された被検査物に対し、前記支持台の回転軸心の軸方向に沿って移動可能に設けられる移動体と、前記移動体に先端が前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に設けられ、被検査物のねじ溝に当接する測定子と、前記移動体に設けられ、前記測定子にねじ溝に当接させる方向の圧力を付与する測定圧付与手段と、前記移動体およびこの移動体に設けられるものに対し、前記移動体の移動方向の重量バランスをとるカウンターウェイトと、前記測定子の変位量を測定して、被検査物のねじ径を測定するねじ径測定器とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によると、支持台に、この支持台の回転軸心と同心に被検査物を支持し、前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に移動体に設けられる測定子の先端を、被検査物のねじ溝に測定圧付与手段により圧力を付与して当接させる。移動体およびこの移動体に設けられるものは、カウンターウェイトを用いて重量バランスがとられ、これにより前記測定子は、前記移動体と共にフローティング状態となる。この状態で支持体を回転させて被検査物を回転させる。このとき、測定子は圧力の付与状態で被検査物のねじ溝に当接しているため、ねじ溝の螺進によって軸方向に移動しようとするが、上記のようにフローティング状態とされていて自由に軸方向に移動できる。そのため、支持台の回転によって、ねじ溝の任意の周方向部分に測定子を当て、この測定子の変位量を測定して被検査物のねじ径を測定することができる。
このように、カウンターウェイトを用いて移動体等に対し移動方向の重量バランスをとっているので、測定子は、ねじ溝の任意の周方向部分に当て、その部分のねじ径を測定することができる。したがって、位相の異なる多点でのねじ径を測定することができて、ボールねじの軸またはナットからなる被検査物のねじ径を、従来技術のものより容易にかつ精度良く測定することができる。また、従来の測定装置の構造よりも構造を簡単化でき、設備費用も低減することが可能となる。
【０００７】
この発明において、前記移動体の移動量を測定して被検出するリード測定器を設けても良い。この場合、被検査物のねじ径およびねじリードを測定することができる。したがって、被検査物に対し、一度の測定回数で、被検査物のねじ径およびねじリードを測定することができ、測定の工数低減を図ることができる。また、このボールねじ測定装置の汎用性を高めることが可能となる。
【０００８】
この発明において、前記測定子は、ねじ溝に当接する球面状または円筒面状の接触体を有するものであっても良い。この場合、ボールねじ完成品に使用される鋼球と同一半径の接触体を適用することができるので、装置の測定精度を高めることができる。
この発明において、前記ねじ径測定器で測定された、被検査物における複数の異なる位相の半径方向の変位量に基づいて、被検査物のねじ径を算出する算出手段を設けても良い。
この構成によると、一つの位相の半径方向の変位量に基づいて、被検査物のねじ径を算出するよりも、信頼性の高い測定結果を得ることができる。すなわち、装置の測定精度を高めることができる。
【０００９】
この発明のボールねじ測定方法は、ボールねじの軸またはナットからなる被検査物を測定するボールねじ測定方法であって、回転可能に設けられる支持台に、この支持台の回転軸心と同心に前記被検査物を支持し、前記支持台に支持された被検査物に対し、前記支持台の回転軸心の軸方向に沿って移動可能な移動体を設け、前記移動体に先端が前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に設けられる測定子をねじ溝に圧力を付与して当接させ、前記支持台およびこの移動体に設けられるものに対し、カウンターウェイトを用いて前記移動体の移動方向の重量バランスをとり、前記支持台を回転させて前記測定子の変位量を測定して、被検査物のねじ径を測定することを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、測定子をねじ溝に圧力を付与して当接させ、移動体およびこの移動体に設けられるものは、カウンターウェイトを用いて重量バランスがとられ、これにより前記測定子は、前記移動体と共にフローティング状態となる。この状態で支持体を回転させて被検査物を回転させる。このとき、測定子は圧力の付与状態で被検査物のねじ溝に当接しているため、ねじ溝の螺進によって軸方向に移動しようとするが、上記のようにフローティング状態とされていて自由に軸方向に移動できる。そのため、支持台の回転によって、ねじ溝の任意の周方向部分に測定子を当て、この測定子の変位量を測定して被検査物のねじ径を測定することができる。このように、ねじの軸またはナットからなる被検査物のねじ径を、従来技術のものより容易にかつ精度良く測定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のボールねじ測定装置の構成によると、測定子は、圧力の付与状態で被検査物のねじ溝に当接しているため、ねじ溝の螺進によって軸方向に移動しようとするが、この測定子は、カウンターウェイトにより移動体と共にフローティング状態とされていて自由に軸方向に移動できる。そのため、支持台の回転によって、ねじ溝の任意の周方向部分に測定子を当て、この測定子の変位量を測定して被検査物のねじ径を測定することができる。
このように、カウンターウェイトを用いて移動体等に対し移動方向の重量バランスをとっているので、測定子は、ねじ溝の任意の周方向部分に当て、その部分のねじ径を測定することができる。したがって、ボールねじのナットおよび軸のねじ径を、従来技術のものよりも容易にかつ精度良く測定することができる。また、従来の測定装置の構造よりも構造を簡単化でき、設備費用も低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の一実施形態にかかるボールねじ測定装置を図１ないし図５と共に説明する。以下の説明は、ボールねじ測定方法についての説明をも含む。このボールねじ測定装置は、ボールねじの軸またはナットからなる被検査物のねじ径を測定する装置である。先ず、被検査物としてナットを適用した場合について説明する。
図１および図２に示すように、このボールねじ測定装置１は、主に、回転機構２、回転駆動モータ３、移動機構４、カウンターウェイト５、および測定器６（図２）を有する。前記回転機構２は、被検査物Ｗｎをこの被検査物Ｗｎの軸心まわりに回転可能に支持する機構である。この実施形態では、被検査物Ｗｎの軸方向が上下方向となるように設けられる。前記上下方向をｚ方向と定義し、このｚ方向に直交しかつ後述するレバー支点のピンの軸方向をｘ方向と定義し、これらｚおよびｘ方向に直交する方向をｙ方向と定義する。各図において、ｘ，ｙ，ｚ方向を、矢符ｘ，ｙ，ｚにて表記する。
【００１３】
先ず、回転機構２等について説明する。
前記回転機構２は、ベース板７、ハウジング部材８、一対の転がり軸受９，９、円筒軸部材１０、支持台１１、筒状部材１２、およびギヤ１３等を備えている。これらのうちベース板７はいわゆるｘｙ平面に沿って設けられ、その他の部品等を支持する。このベース板７に、ｚ方向に貫通する貫通孔７ａが形成されている。ベース板７の一表面部つまり下部に、円筒状のハウジング部材８の軸方向一端部が固着されている。このハウジング部材８には、転がり軸受９，９の外輪外径面９ａを嵌合する嵌合孔８ａが前記貫通孔７ａと同心に形成されている。またハウジング部材８の軸方向他端部に、上下方向に並ぶ転がり軸受９，９のうち一方の転がり軸受９の外輪端面に当接する当接部８ｂが設けられている。
【００１４】
ベース板７の貫通孔７ａは、他方の転がり軸受９の外輪外径面９ａを嵌合する大径孔７ａａと、この大径孔７ａａに段部７ｂを介して連なり、大径孔７ａａよりも所定寸法小径に形成される小径孔７ａｂとからなる。したがって、一方の転がり軸受９はハウジング部材８の嵌合孔８ａに嵌合され、他方の転がり軸受９は、前記嵌合孔８ａおよびベース板７の大径孔７ａａに嵌合されている。これら転がり軸受９，９の内輪内径面９ｂに円筒軸部材１０が嵌合され、この円筒軸部材１０の軸方向一端のフランジ部１０ａに前記支持台１１が固着されている。前記フランジ部１０ａは、ベース板７の小径孔７ａｂに環状隙間を介して干渉することなく収容されている。
【００１５】
また、支持台１１上には、例えば、把持チャック１１ａが設けられている。この把持チャック１１ａは、周方向一定間隔おきに設けられる複数の把持部を有する。これら把持部は、上下方向に垂直な半径方向に移動自在に構成され、被検査物Ｗｎの外周面を着脱可能になっている。また、支持台１１には、被検査物Ｗｎの軸方向一端部を係合し支持する係合孔１１ｂが形成され、この係合孔１１ｂに段部を介して連なり後述する測定子１４との干渉を防ぐ小径孔１１ｃ、換言すれば測定子１４の進入、退避を許容する小径孔１１ｃが形成されている。したがって、支持台１１は、転がり軸受９，９等によって回転可能に設けられ、この支持台１１の回転軸心と被検査物Ｗｎの回転軸心とが同心となるように設けられる。
【００１６】
前記円筒軸部材１０の軸方向他端および一方の転がり軸受９の内輪隅部に、筒状部材１２の軸方向一端部が固着されている。この筒状部材１２の軸方向他端部に、ギヤ１３が固着されている。これら筒状部材１２、ギヤ１３は、測定子１４との干渉を防ぐ貫通孔１２ａ，１３ａがそれぞれ形成されている。
また、ベース板７の一表面部にブラケット１５が設けられ、このブラケット１５に、支持台１１を回転駆動する前記回転駆動モータ３が設けられている。この回転駆動モータ３のモータ軸に、ピニオンギヤ１６が固着され、このピニオンギヤ１６と前記ギヤ１３とが噛合している。回転駆動モータ３を回転駆動すると、この回転駆動力を順次、ピニオンギヤ１６、ギヤ１３、筒状部材１２、円筒軸部材１０および軸受内輪に伝達し、さらに支持台１１に伝達するようになっている。
【００１７】
次に、移動機構４について説明する。
前記移動機構４は、スライドベース１７、スライド案内機構１８、移動体１９、測定子１４、測定子逃がし装置２０、および測定圧付与手段２１を有する。これらのうちスライドベース１７に、移動体１９を上下方向に進退自在に案内するスライド案内機構１８が設けられる。また、スライドベース１７は、ベース板７に一体的に固定される。前記スライド案内機構１８は、直動転がり軸受からなり、スライドベース１７の表面部に上下方向に沿って延在して設けられるスライドレール１８ａと、このスライドレール１８ａに直動案内されるスライド１８ｂ，１８ｂとによって構成される。このスライド１８ｂは、ケース内に配置された複数個の小径鋼球を循環させることにより、スライドレール１８ａ上での移動を円滑にしている。これらスライド１８ｂに、移動体１９が固着されている。これにより、移動体１９は、支持台１１に支持された被検査物Ｗｎに対し、上下方向に移動可能に設けられる。
【００１８】
この移動体１９はｙ方向に見て上下方向に延在する長方形板状に形成され、この長手方向一端側の表面部に、測定子１４を揺動支持するためのブラケット２２が設けられている。このブラケット２２は前記表面部からｙ方向に所定距離突出する。このブラケット２２内にｘ方向にやや離隔して設けた一対の軸受２３，２３にピン２４が嵌合され、このピン２４をレバー支点として測定子１４のレバー２５が、ｘ軸まわりに揺動自在に支持されている。
【００１９】
前記測定子１４は、前記レバー２５と、このレバー２５の長手方向一端部に設けた測定子本体２６とを有する。前述のように、レバー２５が、ｘ軸まわりに揺動自在に支持されることで、前記測定子本体２６の先端は、ｙ方向に移動可能に設けられ、被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに当接する構成になっている。また、移動体１９の長手方向他端側の表面部に、測定圧付与手段２１としてのばねが設けられている。このばねは、例えば、圧縮コイルばねからなり、測定子本体２６にねじ溝Ｗｎａに当接させる方向の圧力つまり測定圧を付与する機能を有する。前記移動体１９に設けられるばね支持部材２７と、レバー２５の長手方向他端部に形成されるばね収容孔２５ａとにわたって、このばねが設けられている。また、このばねによる測定圧を変更可能になっている。この測定圧の変更は、例えば、ばね定数等を変更した他のばねに交換する、ばねの軸方向長さを手動により調整する、等により実施することができる。ただし、測定圧付与手段２１は、圧縮コイルばねに限定されるものではなく、圧縮コイルばね以外の種々のばねを適用し得る。
【００２０】
測定子本体２６について説明する。
図３に示すように、測定子本体２６は、軸２８、接触体２９、および止めねじ３０を有する。この軸２８は、レバー２５の長手方向一端部に形成されたｙ方向の貫通孔２５ｂに嵌合する軸部２８ａと、この軸部２８ａの一端に設けられ接触体２９を保持するテーパ状の接触体保持部２８ｂとを有する。この軸部２８ａの軸方向中間付近に、断面Ｖ字形状の環状溝２８ａｖが形成されている。また、レバー２５の長手方向一端部には、前記貫通孔２５ｂおよび外方に連通する雌ねじ２５ｃであって、測定子本体２６の長手方向に沿う雌ねじ２５ｃが形成されている。この雌ねじ２５ｃに、例えば、六角穴付きの前記止めねじ３０を螺着していき、この止めねじ３０の円錐状の先端部３０ａを、前記軸部２８ａの断面Ｖ字形状の環状溝２５ａｖのうちの一方の谷に当接させる。これにより、接触体保持部２８ｂの座面２８ｂｚがレバー２５に強固に固着され、測定子本体２６の位置決め精度を高め得る。接触体保持部２８ｂのｙ方向先端部分に円錐孔２８ｂｅが形成され、この円錐孔２８ｂｅに、例えば鋼球からなる接触体２９であってねじ溝Ｗｎａに当接する接触体２９が設けられている。ただし、この接触体２９は、必ずしも鋼製に限定されるものではなく、例えばセラミックスからなる球等を適用してもよい。また、接触体として、部分的な球面を有する部分球面状の接触体、または円筒面状の接触体等を適用してもよい。このような場合であっても、本実施形態と同様の効果を奏する。
【００２１】
前記測定子逃がし装置２０は、移動体１９の長手方向中間付近に、ブラケット３１を介して設けられる。この測定子逃がし装置２０は、例えば空気圧シリンダからなるいわゆる測定子ノックアウトシリンダによって実現される。この測定子逃がし装置２０のロッド２０ａを、レバー２５の長手方向他端部に設けた押圧部２５ｄに対し所定小距離離隔して対向するように設けられている。前記測定子本体２６をねじ溝Ｗｎａに当接させて測定に供するとき、このロッド２０ａをシリンダ本体に退入させておき、押圧部２５ｄに対する離隔状態を維持する。例えば、段取り替えや被検査物Ｗｎを交換するときにロッド２０ａを突出させて、押圧部２５ｄに当接させる。これにより、前記ばねの付勢力に抗して、ピン２４を支点として測定子本体２６がねじ溝Ｗｎａから離れる。
【００２２】
次に、カウンターウェイト５等について説明する。
図１に示すように、カウンターウェイト５は、移動体１９およびこの移動体１９に設けられるものに対し、前記移動体１９の移動方向つまり上下方向の重量バランスをとる機能を有する。前記移動体１９に設けられるものとしては、ブラケット２２、一対の軸受２３、ピン２４、ブラケット３１、測定子逃がし装置２０、ばね支持部材２７、ばね２１、ねじ径測定器６ａ、およびねじ径測定器用支持板３２、スライド１８ｂ等が挙げられる。
【００２３】
スライドベース１７の表面部のうち上端部分に、滑車３３がｙ方向軸心まわりに回動可能に設けられている。この滑車３３の上半部に、例えばワイヤ等からなる索状体３４が掛けられると共に、索状体３４の一端部が移動体１９の長手方向他端部に連結され、かつ同索状体３４の他端部がカウンターウェイト５に連結されている。測定子本体２６の接触体２９を被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに圧力を付与して当接させる。移動体１９等は、このカウンターウェイト５を用いて重量バランスがとられ、これにより測定子本体２６は、移動体１９と共にフローティング状態となる。この状態で支持台１１を回転させて被検査物Ｗｎを回転させる。このとき、測定子本体２６は圧力の付与状態で被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに当接しているため、ねじ溝Ｗｎａの螺進によって軸方向に移動しようとするが、上記のようにフローティング状態とされていて自由に軸方向に移動できる。そのため、支持台１１の回転によって、ねじ溝Ｗｎａの任意の周方向部分に測定子本体２６を当て、この測定子本体２６の変位量を測定して被検査物Ｗｎのねじ径を測定することができる。
【００２４】
次に、測定器６について説明する。
前記測定器６は、被検査物Ｗｎのねじ径を測定するねじ径測定器６ａと、被検査物Ｗｎのねじリードを測定するリード測定器６ｂとを有する。移動体１９の長手方向他端側の表面部に、ｙ方向一方に突出するねじ径測定器用支持板３２が設けられる。この支持板３２はｘｙ平面に沿って設けられ、この支持板３２の表面部つまり上部に、ねじ径測定器６ａの測定器本体が設けられている。また、レバー２５の長手方向他端部のうちばね収容孔２５ａの裏面に、被測定部３５が設けられている。この被測定部３５は、前記測定器本体のスピンドル６ａｓが当接する位置に設けられる。このねじ径測定器６ａは、ねじ溝Ｗｎａに測定圧で当接する測定子本体２６の変位量を、前記スピンドル６ａｓのｙ方向の変位量により算出して、被検査物Ｗｎのねじ径を測定するように構成されている。
【００２５】
前記リード測定器６ｂの測定器本体は、例えば、ベース板７等の固定物に設けられている。この測定器本体のスピンドル６ｂｓは、ｚ方向に突出するように向けられる。また、前記支持板３２の表面部のうち先端部分に、リード測定器６ｂに対する被測定部３６が設けられている。この被測定部３６は、前記測定器本体のスピンドル６ｂｓが当接する位置に設けられる。このリード測定器６ｂは、移動体１９のｚ方向の移動量を測定することにより、ねじリードを被検出するように構成されている。
【００２６】
以上説明したボールねじ測定装置１によると、支持台１１に、この支持台１１の回転軸心と同心に被検査物Ｗｎを支持し、前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に設けられる測定子本体２６の接触体２９を、被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに測定圧付与手段２１により圧力を付与して当接させる。移動体１９およびこの移動体１９に設けられるものは、カウンターウェイト５を用いて重量バランスがとられ、これにより測定子１４は、移動体１９と共にフローティング状態となる。この状態で支持体１１を回転させて被検査物Ｗｎを回転させる。
このとき、測定子本体２６は圧力の付与状態で被検査物Ｗｎのねじ溝Ｗｎａに当接しているため、ねじ溝Ｗｎａの螺進によって軸方向に移動しようとするが、上記のようにフローティング状態とされていて自由に軸方向に移動できる。そのため、支持台１１の回転によって、ねじ溝Ｗｎａの任意の周方向部分に測定子本体２６の接触体２９を当て、この測定子本体２６の変位量を測定して被検査物Ｗｎのねじ径を測定することができる。
このように、カウンターウェイト５を用いて移動体１９等に対し移動方向の重量バランスをとっているので、測定子１４はねじ溝Ｗｎａの任意の周方向部分に当て、その部分のねじ径をねじ径測定器６ａにより測定することができる。したがって、被検査物Ｗｎのねじ径を、従来技術のものより容易にかつ精度良く測定することができる。また、従来の測定装置の構造よりも構造を簡単化でき、設備費用も低減することが可能となる。
【００２７】
また、移動体１９の移動量を測定して被検出するリード測定器６ｂを設けているので、被検査物Ｗｎのねじ径およびねじリードを測定することができる。したがって、被検査物Ｗｎに対し、例えば、一度の測定回数で、被検査物Ｗｎのねじ径およびねじリードを測定することができ、測定の工数低減を図ることができる。また、このボールねじ測定装置１の汎用性を高めることが可能となる。
測定圧付与手段２１としてばねを適用したので、測定子本体２６にねじ溝Ｗｎａに当接させる方向の測定圧を簡単にかつ恒久的に付与することができる。これにより、被検査物Ｗｎを、例えば径の異なるものに段取り変えするときの工数低減を図ることができる。
【００２８】
また、測定子１４は、ねじ溝Ｗｎａに当接する接触体２９を有するので、ボールねじ完成品に使用される鋼球と同一半径の接触体２９を適用することができる。それ故、装置１の測定精度を高めることができる。
また、ねじ径測定器６ａで測定された、被検査物Ｗｎにおける複数の異なる位相の半径方向の変位量に基づいて、被検査物Ｗｎのねじ径、つまりねじ直径を算出する算出手段３７（図２参照）を設けても良い。この場合、一つの位相の半径方向の変位量に基づいて、被検査物Ｗｎのねじ径を算出するよりも、信頼性の高い測定結果を得ることができる。すなわち、装置１の測定精度を高めることができる。また、このような算出手段３７の機能を備えた測定器６を適用することも可能である。
【００２９】
次に、被検査物Ｗｎとして、ボールねじの「軸」を適用した場合について、図４および図５と共に説明する。以下の説明においては、先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００３０】
軸を測定する場合、回転テーブルである支持台１１の中心と同軸上に、この軸を両センターで支持し測定に供する。したがって、被検査物Ｗｎとしての軸を支持する支持具３８等が、前述の図１および図２に示すボールねじ測定装置１と異なる。この支持具３８以外は、前記ボールねじ測定装置１と同様の構成となっている。したがって、図１および図２で示した測定方法と同一の測定方法により、軸のねじ径およびねじリードを容易にかつ精度良く測定することができる。このボールねじ測定装置によると、部品の支持形態を変更するだけで、ボールねじの軸およびナットの両方を測定することができる。したがって、装置の汎用性を高めることができる。
本発明の他の実施形態として、ボールねじ測定装置からリード測定器６ｂを除外した装置を用いてもよい。この場合にも、ボールねじのナットおよび軸のねじ径を、従来技術のものよりも容易にかつ精度良く測定することができる。さらに、装置の初期導入費用を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態にかかる、ナットのねじ溝を測定するボールねじ測定装置の断面図である。
【図２】同ボールねじ測定装置を別の切断面で切断して見た断面図である。
【図３】同ボールねじ測定装置の測定子先端の要部断面図である。
【図４】この発明の一実施形態にかかる、軸のねじ溝を測定するボールねじ測定装置の断面図である。
【図５】同ボールねじ測定装置の別の切断面で切断して見た断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…ボールねじ測定装置
５…カウンターウェイト
６ａ…ねじ径測定器
６ｂ…リード測定器
１１…支持台
１４…測定子
１９…移動体
２１…測定圧付与手段
２５…レバー
２６…測定子本体
２９…接触体
３７…算出手段
Ｗｎ…被検査物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられ、その回転軸心と同心にボールねじの軸またはナットからなる被検査物を支持する支持台と、
前記支持台に支持された被検査物に対し、前記支持台の回転軸心の軸方向に沿って移動可能に設けられる移動体と、
前記移動体に先端が前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に設けられ、被検査物のねじ溝に当接する測定子と、
前記移動体に設けられ、前記測定子にねじ溝に当接させる方向の圧力を付与する測定圧付与手段と、
前記移動体およびこの移動体に設けられるものに対し、前記移動体の移動方向の重量バランスをとるカウンターウェイトと、
前記測定子の変位量を測定して、被検査物のねじ径を測定するねじ径測定器と、
を備えたボールねじ測定装置。
【請求項２】
請求項１において、前記移動体の移動量を測定して被検出するリード測定器を設けたボールねじ測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記測定子は、ねじ溝に当接する球面状または円筒面状の接触体を有するボールねじ測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記ねじ径測定器で測定された、被検査物における複数の異なる位相の半径方向の変位量に基づいて、被検査物のねじ径を算出する算出手段を設けたボールねじ測定装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記測定子は、移動体に揺動自在に支持されたレバーと、このレバーの長手方向一端部に設けた測定子本体とを有するボールねじ測定装置。
【請求項６】
ボールねじの軸またはナットからなる被検査物を測定するボールねじ測定方法であって、
回転可能に設けられる支持台に、この支持台の回転軸心と同心に前記被検査物を支持し、前記支持台に支持された被検査物に対し、前記支持台の回転軸心の軸方向に沿って移動可能な移動体を設け、
前記移動体に先端が前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に設けられる測定子をねじ溝に圧力を付与して当接させ、前記移動体およびこの移動体に設けられるものに対し、カウンターウェイトを用いて前記移動体の移動方向の重量バランスをとり、前記支持台を回転させて前記測定子の変位量を測定して、被検査物のねじ径を測定するボールねじ測定方法。
【請求項１】
回転可能に設けられ、その回転軸心と同心にボールねじの軸またはナットからなる被検査物を支持する支持台と、
前記支持台に支持された被検査物に対し、前記支持台の回転軸心の軸方向に沿って移動可能に設けられる移動体と、
前記移動体に先端が前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に設けられ、被検査物のねじ溝に当接する測定子と、
前記移動体に設けられ、前記測定子にねじ溝に当接させる方向の圧力を付与する測定圧付与手段と、
前記移動体およびこの移動体に設けられるものに対し、前記移動体の移動方向の重量バランスをとるカウンターウェイトと、
前記測定子の変位量を測定して、被検査物のねじ径を測定するねじ径測定器と、
を備えたボールねじ測定装置。
【請求項２】
請求項１において、前記移動体の移動量を測定して被検出するリード測定器を設けたボールねじ測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記測定子は、ねじ溝に当接する球面状または円筒面状の接触体を有するボールねじ測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記ねじ径測定器で測定された、被検査物における複数の異なる位相の半径方向の変位量に基づいて、被検査物のねじ径を算出する算出手段を設けたボールねじ測定装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記測定子は、移動体に揺動自在に支持されたレバーと、このレバーの長手方向一端部に設けた測定子本体とを有するボールねじ測定装置。
【請求項６】
ボールねじの軸またはナットからなる被検査物を測定するボールねじ測定方法であって、
回転可能に設けられる支持台に、この支持台の回転軸心と同心に前記被検査物を支持し、前記支持台に支持された被検査物に対し、前記支持台の回転軸心の軸方向に沿って移動可能な移動体を設け、
前記移動体に先端が前記回転軸心に対して垂直な方向に移動可能に設けられる測定子をねじ溝に圧力を付与して当接させ、前記移動体およびこの移動体に設けられるものに対し、カウンターウェイトを用いて前記移動体の移動方向の重量バランスをとり、前記支持台を回転させて前記測定子の変位量を測定して、被検査物のねじ径を測定するボールねじ測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２０９２４６（Ｐ２００８−２０９２４６Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４６４２５（Ｐ２００７−４６４２５）
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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