JP2011007585A

JP2011007585A - ねじ角度測定工具

Info

Publication number: JP2011007585A
Application number: JP2009150487A
Authority: JP
Inventors: Shuji Kawamura; 周治川村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2011-01-13

Abstract

【課題】板金部材に対するねじの軸の傾き角度を測定できるねじ角度測定工具を提供すること。
【解決手段】被測定部材６１の一面６２に設けられたねじの軸の延長方向と、被測定部材６１の面６３に対する垂直線との間になす角を測定するためのねじ角度測定工具１において、一端部２１ａがねじに締めこまれる係合軸部２１と、係合軸部２１から他端部２１ｂ側に延びてねじの軸の延長方向を指し示す指示部２３と、係合軸部２１と指示部２３との間に設けられた球体２４と、から構成された第一部品２と、被測定部材６１の平面６３と密着する一方の端部３１２と、なす角を表示する表示部としての他方の端部３２３と、一方の端部３１２と他方の端部３２３との間に設けられ、球体２４の表面に自在に係合する係合部３１４と、で構成される第二部品３と、からなる。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、ねじの角度を測定するためのねじ角度測定工具に関する。

従来、自動車の製造工程において、板金部材で構成される車体のピラーにヒンジやドアストライカーを取り付ける場合、以下のような手順で作業が行われる。
まず、穴が開けられたピラーの内面にナットを溶接して接合する。次に、ピラーの外面側にヒンジ穴が開けられたヒンジなどを配置する。そして、ヒンジの外面側から挿通したボルトをピラーの内面に溶接されたナットに締め付ける。このように、ヒンジ及びピラーをボルトで挟み込むことによりピラーにヒンジを取り付ける作業が行われている。
このような作業の中で、ピラーにヒンジを取り付ける際に、ナットがピラーに対して垂直に溶接されていないと、ボルトがピラーに対して傾いた状態でナットに締め付けられてしまう。その結果、ヒンジの取り付け不具合が発生する可能性があった。ヒンジの角度ズレは、車体のドアの建てつけに大きな影響があり、自動車生産の重要な管理項目となっている。
そのため、ピラーの内面に溶接されるナットがピラーに対して垂直に溶接されていることが望まれている。

ところで、２枚の板金部材を溶接する場合、スポット溶接機が板金部材に対して垂直に配置された状態で溶接されなければ、溶接不良が発生する可能性があった。このような溶接不良の発生を防止するために、例えば、溶接機の溶接ガンの中心軸の板金部材に対する垂直を確認するための溶接ガンの垂直測定ゲージが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−２７１９５５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の垂直測定ゲージでは、スポット溶接の際の板金部材に対する溶接ガンの垂直は確認できるが、板金部材に溶接されたナットのねじの軸の板金部材に対する角度の確認はできない。

従って、本発明は、板金部材に対するねじの軸の傾き角度を測定できるねじ角度測定工具を提供すること目的とする。

本発明は、被測定部材の一面に設けられたねじの軸の延長方向と、前記被測定部材の面に対する垂直線との間になす角を測定するためのねじ角度測定工具において、一端部が前記ねじに締めこまれる係合軸部と、前記係合軸部から他端部側に延びて前記ねじの軸の延長方向を指し示す指示部と、前記係合軸部と前記指示部との間に設けられた球体と、から構成された第一部品と、前記被測定部材の平面と密着する一方の端部と、前記なす角を表示する表示部としての他方の端部と、前記一方の端部と前記他方の端部との間に設けられ、前記球体の表面に自在に係合する係合部と、で構成される第二部品と、からなることを特徴とする、ねじ角度測定工具に関する。

また、前記第一部品と前記第二部品とは、分離可能であることが好ましい。

また、前記第一部品には、前記第一部品を前記被測定部材に固定するためのナットが設けられていることが好ましい。

本発明のねじ角度測定工具によれば、の板金部材に対するねじの軸の傾き角度を測定できる。

本発明の第１実施形態のねじ角度測定工具１を用いて、センターピラー６１の裏面に溶接されたナットの雌ねじのねじ軸の傾き角度を測定している状態を示す図である。図１に示すねじ角度測定工具１を矢印Ａ方向から視た平面図である。図１に示すねじ角度測定工具１を矢印Ｂ方向から視た側面図である。本発明の第２実施形態のねじ角度測定工具１を用いて、エンジンに固定されたスタッドボルトの雄ねじのねじ軸の傾き角度を測定している状態を示す図である。

以下、本発明のねじ角度測定工具の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、図１から図２Ｂにより、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態のねじ角度測定工具１を用いて、センターピラー６１の裏面に溶接されたナットの雌ねじのねじ軸の傾き角度を測定している状態を示す図である。図２Ａは、図１に示すねじ角度測定工具１を矢印Ａ方向から視た平面図である。図２Ｂは、図１に示すねじ角度測定工具１を矢印Ｂ方向から視た側面図である。

本実施形態のねじ角度測定工具１は、図１に示すように、例えば、車体６０のセンターピラー（被測定部材）６１の裏面（一面）６２に溶接（接合）されるナットの雌ねじのねじ軸の延長方向と、センターピラー６１の表面６３に対する垂直線との間になす傾き角度を測定するために用いられる。ここで、本実施形態における車体６０の方向に関しては、車体６０の上下方向を高さ方向Ｈといい、車体６０の前後方向を前後方向Ｔという。高さ方向Ｈと前後方向Ｔとは、略垂直の関係にある。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、車体６０は、板金部材を加工した後のセンターピラー６１と、センターピラー６１の裏面６２に溶接されたナット６５と、を有して構成される。
センターピラー６１は、車体６０の前後方向Ｔの略中央部に高さ方向Ｈに延びるように形成される車体６０の柱状の板金部材である。センターピラー６１には、ドアを開閉自在に支持するためのヒンジ（図示せず）が取り付けられる部分に、センターピラー６１を貫通する穴部６４が形成される。
ナット６５は、円柱状に形成される。ナット６５は、ナット６５の端面に対して略垂直に形成されるナット穴部６６を有する。ナット穴部６６には、雌ねじ（ねじ）が形成される。
センターピラー６１とナット６５とは、穴部６４とナット穴部６６とが重なるように配置されて溶接される。

このようにナット６５が溶接されたセンターピラー６１の表面６３側には、例えば、ドア用ヒンジ（図示せず）が取り付けられる。そして、車体６０の外側からヒンジ穴部及び穴部６４にボルト（図示せず）が挿通されて、ボルトがセンターピラー６１の裏面６２に溶接されたナット６５に締め込まれる。これにより、ヒンジは、センターピラー６１の表面６３側に固定される。
なお、本実施形態においては、センターピラー６１にヒンジを取り付ける場合を例に説明しているが、これに限定されない。例えば、センターピラーにドアストライカー（図示せず）を取り付ける場合に適用してもよいし、フロントピラーにヒンジを取り付ける場合に適用してもよい。また、ナット６５が板金部材に溶接されている構造に限定されず、物品にタッピングした雌ねじや、スタッドボルト用の雌ねじ等も測定できる。

ねじ角度測定工具１は、このようにナット６５がセンターピラー６１に溶接されている状態において、ナット６５におけるナット穴部６６の軸の延長方向とセンターピラー６１における表面６３に対する垂直線との間になす傾き角度を測定できる。ここで、本実施形態の説明においては、「雌ねじ（雄ねじ）のねじ軸の延長方向とセンターピラー６１における表面６３に対する垂直線との間になす傾き角度」を「雌ねじ（雄ねじ）の傾き角度」という。

次に、本実施形態におけるねじ角度測定工具１について詳細に説明する。
ねじ角度測定工具１は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、角度指示部材（第一部品）２と、角度目盛り表示部材（第二部品）３と、を備える。
角度指示部材２は、雄ねじが外周面に沿って形成された係合軸部２１と、先端に指針部２２を有する指示部２３と、球体形状の球体部２４（球体）と、角度指示部材２をセンターピラー６１に固定するための固定ナット部材（ナット）３３と、を備えて構成される。
係合軸部２１は、棒状に長く形成される。係合軸部２１は、一端部２１ａがセンターピラー６１の表面６３側からセンターピラー６１に挿通されて、センターピラー６１の裏面６２に溶接されたナット６５のナット穴部６６に締め込まれる。これにより、角度指示部材２は、ナット６５に係合される。具体的には、ナット６５の雌ねじのねじ軸の傾き角度を測定する場合において、係合軸部２１は、センターピラー６１の表面６３側から挿通され、センターピラー６１及びナット６５を貫通している。係合軸部２１は、センターピラー６１の穴部６４に挿通された状態で、センターピラー６１の裏面６２側においてナット６５のナット穴部６６に係合している。

指示部２３は、係合軸部２１の他端部２１ｂ側から延びて棒状に形成され、センターピラー６１の表面６３側に係合軸部２１の軸方向に沿って突出している。指示部２３は、ナット６５の雌ねじのねじ軸の延長方向を指し示す。指示部２３と係合軸部２１とは、それぞれの軸線が略一致し、センターピラー６１の表面６３に対して垂直な方向に配置される。指示部２３における先端には、先端が尖って形成される指針部２２が設けられる。
球体部２４は、その中心が指示部２３及び係合軸部２１の軸線上に位置して係合軸部２１と指示部２３との間に配置される。

角度目盛り表示部材３は、球体部２４の少なくとも一部を覆う筒状部３１と、筒状部３１の外面としての外周面３１１に連結される板状の枠部３２と、センターピラー６１に対するナット６５の傾き角度を表示する表示部としての目盛部３２１と、を有する。
筒状部３１は、略円筒状に形成される。なお、本実施形態においては、筒状部３１を略円筒状としているが、これに限定されない。筒状部３１は、雌ねじが設けられたセンターピラー６１の表面６３に対して平行に密着する機能を有すればよい。

筒状部３１の第１端面３１２（角度目盛り表示部材３の一方の端部）は、環状に形成される。第１端面３１２における内周縁の直径は、球体部２４の直径と略等しく形成される。筒状部３１の第１端面３１２は、センターピラー６１の表面（平面）６３と密着する。
筒状部３１の第２端面３１３は、筒状部３１における第１端面３１２とは反対側の端面を構成する。第２端面３１３は、第１端面３１２より内周縁から外周縁までの幅が広い環状に形成される。

筒状部３１の外周面３１１は、第１端面３１２の外周縁が第２端面３１３の外周縁まで延びるように形成される曲面である。
筒状部３１の内周面３１４は、球体部２４の表面に自在に係合する係合部として構成される。筒状部３１の内周面３１４は、第１端面３１２側から、第１内周面３１４ａ、第１内周面３１４ａから連続して形成される円弧曲面３１４ｂ、円弧曲面３１４ｂから連続して形成される第２内周面３１４ｃ、を有して構成される。
第１内周面３１４ａは、第１端面３１２の内周縁から筒状部３１の外周面３１１と平行に形成される。これにより、球体部２４は、第１内周面３１４ａにガイドされながら筒状部３１の内部に挿入される。
但し、球体部２４を筒状部３１に挿入することを容易にするため、内周面３１４は、球体部２４の挿入口側の径を大きくし、円弧曲面３１４ｂ側の方向に径が狭くなる構造にしてもよい。

円弧曲面３１４ｂは、内周面３１４における第２端面３１３よりに形成され、球体部２４の表面が沿うように当接する形状を有する。円弧曲面３１４ｂは、第２端面３１３側に至るに従って筒状部３１の内部側方向に徐々に傾斜する曲面である。

枠部３２は、略コ字状に形成され、筒状部３１の第２端面３１３側に連結される。
枠部３２は、筒状部３１の外周面３１１から第１端面３１２とは反対側に延びる一対の側板部３２２、３２２と、一対の側板部３２２、３２２の筒状部３１側とは反対側の端部をつなぐように形成され、枠部３２における端部（角度目盛り表示部材３の他方の端部）を構成する対向板部３２３と、を有する。
対向板部３２３は、指示部２３の指針部２２に対向して配置される。対向板部３２３は、球体部２４が円弧曲面３１４ｂに当接している状態において、球体部２４の中心点を中心とする円弧形状を有している。

目盛部３２１は、対向板部３２３に設けられる。目盛部３２１は、角度目盛り表示部材３をセンターピラー６１の表面６３に密着させた状態で、角度指示部材２の指針部２２により指し示されることで、センターピラー６１に対するねじの軸方向の傾き角度を表示する表示部として構成される。具体的には、目盛部３２１は、複数の目盛線３２４を有している。複数の目盛線３２４は、センターピラー６１に対するナット６５の雌ねじのねじ軸の傾き角度がない場合に指針部２２が指し示す基準目盛線３２４ａと、基準目盛線３２４ａを中心として等しい間隔で配置される複数の読取目盛線３２４ｂと、を有する。

本実施形態では、隣り合う目盛線３２４により表示される角度は、所定の目盛線３２４と球体部２４の中心点をつなぐ線と、所定の目盛線３２４の隣りの目盛線３２４と球体部２４の中心点とをつなぐ線との間の角度により決定する。目盛線３２４は、例えば、２度間隔で設けられている。指針部２２が指し示す目盛線３２４を読み取ることで、ナット６５の雌ねじのねじ軸の傾き角度を測定することができる。

以上の枠部３２は、略コ字形状における開放側の一対の端部が筒状部３１の外周面３１１に回転可能に連結されて、筒状部３１の外周面３１１に沿って軸線を中心に回転可能に構成される。つまり、側板部３２２、３２２は、球体部２４に対して１８０度自由に回転するので、指針部２２が車体６０に対してどの方向に向いた場合においても、ねじ角度測定工具１は、ねじの軸の傾き角度を測定できるという効果がある。

固定ナット部材３３は、内面に雌ねじを有し、係合軸部２１の雄ねじに係合可能に構成される。具体的には、固定ナット部材３３は、係合軸部２１における他端部２１ｂ側に係合して配置され、係合軸部２１の軸方向に移動可能に構成される。固定ナット部材３３は、係合軸部２１がセンターピラー６１の裏面６２側でナット６５に係合している状態において、センターピラー６１の表面６３側から締め込んで、指示部２３をセンターピラー６１に固定する。
この場合に、固定ナット部材３３を緩めた状態で、角度目盛り部材３の取り付け及び取り外しを繰り返すことにより、指示部２３と目盛部３２１の間に隙間がなくなるように、係合軸部２１の締め込みを徐々に調整する。そして、指示部２３と目盛部３２１との間の隙間がなくなった状態で、固定ナット部材３３を固定する。

次に、以上のねじ角度測定工具１を用いて、ナット６５の雌ねじのねじ軸の傾き角度を測定する方法について図１から図２Ａにより簡単に説明する。
まず、ナット穴部６６にねじ角度測定工具１の係合軸部２１を締め込み係合させる。具体的には、センターピラー６１にナット６５が溶接されている状態において、係合軸部２１の一端部２１ａをセンターピラー６１の表面６３側から挿入し、ナット６５のナット穴部６６に係合軸部２１を係合させる。

次に、筒状部３１の第１端面３１２側から角度指示部材２の指針部２２を挿入して、球体部２４を覆うように筒状部３１を配置する。そして、筒状部３１を球体部２４にガイドさせて係合軸部２１の軸方向に移動させる。球体部２４は、第１内周面３１４ａにガイドされながら筒状部３１の内部に挿入される。第１端面３１２がセンターピラー６１の表面６３に当接するまで移動させる。

次に、第１端面３１２をセンターピラー６１の表面６３に垂直に当接させた状態で、係合軸部２１を軸方向に移動して球体部２４を円弧曲面３１４ｂに当接していない状態から当接させる状態へ移動させる。

次に、角度指示部材２の位置を保持した状態で、角度目盛り表示部材３を取り外す。そして、固定ナット部材３３を緩めた状態で、角度目盛り部材３の取り付け及び取り外しを繰り返すことにより、指示部２３と目盛部３２１の間に隙間がなくなるように、係合軸部２１の締め込みを徐々に調整する。そして、指示部２３と目盛部３２１との間の隙間がなくなった状態で、固定ナット部材３３を固定する。

次に、ナット６５の雌ねじのねじ軸の傾き角度を読み取るために、一度外した角度目盛り表示部材３を取り付ける。指示部２３が指し示した目盛部３２１により、車体６０の所望の方向におけるナット６５の雌ねじのねじ軸の傾き角度を測定できる。

例えば、車体６０の前後方向Ｔに沿うように目盛部３２１を回転させて配置した場合には、車体６０の前後方向Ｔにおけるナット６５の雌ねじのねじ軸の傾き角度を測定できる。また、車体６０の高さ方向Ｈに沿うように目盛部３２１を回転させて配置した場合には、車体６０の高さ方向Ｈにおけるナット６５の雌ねじのねじ軸の傾き角度を測定できる。

次に、図３により、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、本発明の第２実施形態のねじ角度測定工具１を用いて、エンジンに固定されたスタッドボルトの雄ねじのねじ軸の傾き角度を測定している状態を示す図である。第２実施形態については、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、詳しい説明を省略する。第２実施形態において説明しない点は、第１実施形態についての説明が適用される。
第２実施形態のねじ角度測定工具１は、エンジン７０の板金部材７１に取り付けられたスタッドボルト７２の雄ねじのねじの軸の傾き角度を測定することができる。
図３に示すように、スタッドボルト７２は、両端部の外周面に雄ねじが形成された円柱形状を有する。スタッドボルト７２の一端部７２ａは、エンジン７０の板金部材７１に締め込められて固定されている。スタッドボルト７２の他端部７２ｂは、エンジン７０の板金部材７１の表面７３側から突出している。

第２実施形態のねじ角度測定工具１は、第１実施形態の係合軸部２１とは形状が異なる。これは、雄ねじの傾き角度を測定するために好都合な構造である。
図３に示すように、第２実施形態の係合軸部２１は、円筒状に形成される。係合軸部２１の内周面には、スタッドボルト７２の他端部７２ｂを締め込み可能な雌ねじ（ねじ）が形成されている。
係合軸部２１は、一端部２１ａがエンジン７０の板金部材７１の表面７３側からスタッドボルト７２の他端部７２ｂに締め込まれる。係合軸部２１の他端部２１ｂ側から延びた指示部２３は、スタッドボルト７２の雄ねじのねじ軸の延長方向を指し示すように構成される。
これにより、ねじ角度測定工具１は、スタッドボルト７２の雄ねじのねじ軸の傾き角度を測定することができる。

本実施形態のねじ角度測定工具１によれば、以下のような効果を奏する。
角度指示部材２の係合軸部２１をナット６５又はスタッドボルト７２に係合させた状態で、ねじの傾き角度を表示する目盛部３２１を有する角度目盛り表示部材３を配置した。これにより、簡易な構成で、板金部材６１に設けられたねじの軸の傾き角度を測定することができる。また、車体６０の表面６３側から容易にねじの軸の傾き角度を測定することができる。

また、角度指示部材２と角度目盛り表示部材３とは分離可能である。これにより、指針部２２と対向板部３２３の目盛部３２１との間に隙間がなくなるように調整できるので、目盛りの読み取り精度が向上する。その結果、測定精度が向上する。
また、筒状部３１に対して回転可能に連結される枠部３２を設けた。これにより、どのような方向にねじ穴やボルトが傾いたとしてもねじの軸の傾き角度の測定が可能となる。

また、係合軸部２１に係合可能な固定ナット部材３３を備えた。これにより、指示部２３を車体６０に固定し、ガタやブレを防止することができる。その結果、測定精度が向上する。

以上、本発明の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、筒状部３１が球体部２４を覆うように構成する場合に適用したが、これに制限されない。例えば、筒状部３１が球体部２４の一部を覆う構成であってもよい。
また、筒状部３１と球体部２４がボールジョイントで結合して構成されていてもよい。
また、本実施形態では、枠部３２を１８０度回転して、前後方向Ｔと高さ方向Ｈの２方向のナット６５の傾き角度を測定する場合に適用したが、これに制限されない。

１ねじ角度測定工具
２角度指示部材（第一部品）
３角度目盛り表示部材（第二部品）
２１係合軸部
２３指示部
２４球体部（球体）
３１筒状体
３２枠部
６１板金部材（被測定部材、センターピラー）
６２裏面（一面）
６３表面（平面）
６４穴部
６６ナット穴部
３１２第１端面（一方の端部）
３１４内周面（係合部）
３２１目盛部
３２３対向板部（他方の端部）

Claims

被測定部材の一面に設けられたねじの軸の延長方向と、前記被測定部材の面に対する垂直線との間になす角を測定するためのねじ角度測定工具において、
一端部が前記ねじに締めこまれる係合軸部と、前記係合軸部から他端部側に延びて前記ねじの軸の延長方向を指し示す指示部と、前記係合軸部と前記指示部との間に設けられた球体と、から構成された第一部品と、
前記被測定部材の平面と密着する一方の端部と、前記なす角を表示する表示部としての他方の端部と、前記一方の端部と前記他方の端部との間に設けられ、前記球体の表面に自在に係合する係合部と、で構成される第二部品と、からなることを特徴とする、ねじ角度測定工具。
前記第一部品と前記第二部品とは、分離可能であることを特徴とする、請求項１に記載のねじ角度測定工具。
前記第一部品には、前記第一部品を前記被測定部材に固定するためのナットが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のねじ角度測定工具。