JP2903826B2 - 雌ねじ計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ねじ孔の内壁に形成
された雌ねじの各種寸法を自動的に計測する雌ねじ計測
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ねじ孔の内壁に形成された雌ねじを計測
する方法としては従来、例えば図19に示すように、ハン
ドル１の端部にバネ材からなり横向きの突起2aを持つ検
出子２を取り付け、その検出子２の先端から所定タップ
深さに相当する距離の位置に刻み線３を設けた検査器具
４を用いる方法があり、この方法では計測者が、ハンド
ル１を手で持って検出子２をねじ孔５内に底突きするま
で挿入し、突起2aをねじ孔５の下孔部5aの内壁に押し当
てながらハンドル１を少しずつ引き上げて、突起2aが雌
ねじ６の最下端のねじ山6aに接触したことを手で知覚し
たら、ねじ孔５の上端5bと刻み線３との位置関係を目視
で確認し、その雌ねじのタップ深さが基準内か否かを判
定する。

【０００３】また他の、ねじ孔の内壁に形成された雌ね
じを計測する方法としては従来、例えば図20（ａ）に示
すように、ハンドル１の端部に計測対象雌ねじと螺合し
得る雄ねじ部7aを持つ検出子７を取り付け、その検出子
７の先端から所定タップ深さに相当する位置に刻み線３
を設けた検査器具８を用いる方法があり、この方法では
計測者が、図20（ｂ）に示すように、ハンドル１を手で
持って検出子７をねじ孔５内にねじ込んでゆき、雄ねじ
部7aの先端が雌ねじ６の最下端のねじ山6aまで達したこ
とを手で知覚したら、ねじ孔５の上端5bと刻み線３との
位置関係を目視で確認し、その雌ねじのタップ深さが基
準内か否かを判定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の雌ねじの計測方法ではいずれも、計測者が手の感触
で検出子２や７が雌ねじ６の最下端にあることを感知
し、さらに目視によりねじ孔５の上端5bと刻み線３との
位置関係を確認した結果から雌ねじのタップ深さを判断
しているので、計測者の熟練度や状況に応じて力の入れ
加減やめの位置にばらつきが生じて計測結果がばらつい
てしまい、また、孔５の上端5bと刻み線３との位置関係
を判断するのみのため雌ねじの各種寸法を定量的に把握
できないという問題があった。そして、たとえ刻み線３
の代わりに寸法目盛りを設けても、目視では読み取れる
寸法精度が極めて粗くなるという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述の如き
従来方法の課題を有利に解決した雌ねじ計測装置を提供
することを目的とするものであり、この出願に係る第１
の発明の雌ねじ計測装置は、センサホルダの所定位置に
設けられ、ねじ孔内に挿入されたそのセンサホルダの前
記所定位置と前記ねじ孔の内壁との距離を非接触で計測
する距離センサと、前記センサホルダを前記ねじ孔内に
挿入するとともに、そのねじ孔内へのセンサホルダの挿
入深さを出力するセンサホルダ挿入手段と、前記センサ
ホルダが前記センサホルダ挿入手段によって前記ねじ孔
内でそのねじ孔の軸線方向に移動されている間におけ
る、前記距離センサが逐次出力するねじ孔の内壁に対す
る距離を示す出力信号と、前記センサホルダ挿入手段が
逐次出力するセンサホルダの挿入深さを示す出力信号と
に基づき、前記ねじ孔内の雌ねじの形状を出力する雌ね
じ形状出力手段と、を具えてなるものである。

【０００６】またこの出願に係る第２の発明の雌ねじ計
測装置は、ねじ孔内に挿入されるプローブホルダに基部
を枢支されてそのプローブホルダから横向きに突出する
プローブと、前記プローブホルダを前記プローブの突出
方向へ任意の位置に進退移動させるとともにその進退移
動方向における前記プローブの先端部の位置を出力する
プローブホルダ進退移動手段と、前記ねじ孔の内壁と前
記プローブの先端部との接触を検知するプローブ接触検
知手段と、前記プローブホルダを前記ねじ孔内に挿入す
るとともに、そのねじ孔内へのプローブホルダの挿入深
さを出力するプローブホルダ挿入手段と、前記プローブ
ホルダが前記プローブホルダ挿入手段によって前記ねじ
孔内でそのねじ孔の軸線方向に移動されているとともに
前記プローブホルダ進退移動手段によって繰り返し進退
移動させられている間における、前記プローブ接触検知
手段が出力するねじ孔の内壁とプローブの先端部との接
触を知らせる出力信号と、前記プローブホルダ進退移動
手段が逐次出力するプローブの先端部の位置を示す出力
信号と、前記プローブホルダ挿入手段が逐次出力するプ
ローブホルダの挿入深さを示す信号とに基づき、前記ね
じ孔内の雌ねじの形状を出力する雌ねじ形状出力手段
と、を具えてなるものである。

【０００７】そしてこの出願に係る第３の発明の雌ねじ
計測装置は、ねじ孔内に挿入されるプローブホルダに、
そのプローブホルダから横向きに突出可能に支持される
とともに、そのねじ孔内の雌ねじのねじ溝の任意の一箇
所に密に嵌合可能な先端部を有するプローブと、前記プ
ローブを前記プローブホルダに対し突出および後退移動
させるプローブ進退移動手段と、前記ねじ孔の内壁と前
記プローブの先端部との接触状態を検出するプローブ接
触状態検出手段と、前記プローブホルダを前記ねじ孔内
に挿入するとともに、そのねじ孔内へのホルダの挿入深
さを出力するプローブホルダ挿入手段と、前記プローブ
ホルダ挿入手段によって前記ねじ孔内に挿入された前記
プローブホルダを所定挿入深さにてその軸線周りに回動
させつつ前記プローブ接触状態検出手段の出力信号を逐
次チェックして、前記プローブ進退移動手段により突出
移動された前記プローブの先端部を前記ねじ溝に密に嵌
合させるとともに、前記プローブホルダ挿入手段によっ
て前記プローブホルダが前記ねじ孔内から抜き出されて
ゆく間、前記プローブホルダをその軸線周りに回動させ
て、前記プローブ進退移動手段により突出移動された前
記プローブの先端部を前記ねじ溝に密に嵌合させ続ける
プローブホルダ回動手段と、前記プローブホルダが前記
プローブホルダ挿入手段によって前記ねじ孔内から抜き
出されてゆくとともに前記プローブホルダ回動手段によ
って回動されて、前記プローブの先端部が前記ねじ溝に
密に嵌合されながらそのねじ溝を辿っている間におけ
る、前記プローブ接触状態検出手段が出力するねじ孔の
内壁とプローブの先端部との接触状態を知らせる出力信
号と、前記プローブホルダ挿入手段が出力するプローブ
ホルダの挿入深さを示す信号とに基づき、前記ねじ孔内
の雌ねじの形状を出力する雌ねじ形状出力手段と、を具
えてなるものである。

【０００８】

【作用】前記第１の発明の雌ねじ計測装置にあっては、
センサホルダ挿入手段が、センサホルダを計測対象のね
じ孔内に挿入しつつ、そのねじ孔内へのセンサホルダの
挿入深さを示す信号を出力し、それと同時に、センサホ
ルダの所定位置に設置された非接触式の距離センサが、
ねじ孔内に挿入された状態でそのねじ孔の内壁に対する
距離を示す信号を出力し、そして雌ねじ形状出力手段
が、センサホルダがセンサホルダ挿入手段によってねじ
孔内でそのねじ孔の軸線方向に移動されている間におけ
る、距離センサが逐次出力するねじ孔の内壁に対する距
離を示す出力信号と、センサホルダ挿入手段が逐次出力
するセンサホルダの挿入深さを示す出力信号とに基づ
き、ねじ孔内の雌ねじの形状を出力する。

【０００９】また、前記第２の発明の雌ねじ計測装置に
あっては、プローブホルダ挿入手段が、プローブホルダ
を計測対象のねじ孔内に挿入しつつ、そのねじ孔内への
プローブホルダの挿入深さを示す信号を出力し、プロー
ブホルダ進退移動手段が、プローブホルダひいてはそれ
に基部を支持されて横向きに突出するプローブをその突
出方向へ任意の位置に進退移動させつつ、その進退移動
方向におけるプローブの先端部の位置を出力し、プロー
ブ接触検知手段が、そのねじ孔の内壁とプローブの先端
部との接触を検知するとそれを知らせる信号を出力し、
そして雌ねじ形状出力手段が、プローブホルダがプロー
ブホルダ挿入手段によってねじ孔内でそのねじ孔の軸線
方向に移動されているとともにプローブホルダ進退移動
手段によって繰り返し進退移動させられている間におけ
る、プローブ接触検知手段が出力するねじ孔の内壁とプ
ローブの先端部との接触を知らせる出力信号と、プロー
ブホルダ進退移動手段が逐次出力するプローブの先端部
の位置を示す出力信号と、プローブホルダ挿入手段が逐
次出力するプローブホルダの挿入深さを示す信号とに基
づきねじ孔内の雌ねじの形状を出力する。

【００１０】そして前記第３の発明の雌ねじ計測装置に
あっては、プローブホルダ挿入手段が、プローブホルダ
を計測対象のねじ孔内に挿入するとともにそのねじ孔内
から抜き出しつつそのねじ孔内へのプローブホルダの挿
入深さを示す信号を出力し、プローブホルダ進退移動手
段が、プローブホルダひいてはそれに横向きに支持され
た、ねじ孔内の雌ねじのねじ溝の任意の一箇所に密に嵌
合可能な形状の先端部を有するプローブを、その突出方
向およびそれと逆方向へ進退移動させ、プローブ接触状
態検出手段が、そのねじ孔の内壁とプローブの先端部と
の接触状態を検出して信号を出力し、プローブホルダ回
動手段が、プローブホルダ挿入手段によってねじ孔内に
挿入されたプローブホルダを所定挿入深さにてその軸線
周りに回動させつつ前記プローブ接触状態検出手段の出
力信号を逐次チェックして、プローブ進退移動手段によ
り突出移動されたプローブの先端部をねじ溝に密に嵌合
させるとともに、プローブホルダ挿入手段によってプロ
ーブホルダがねじ孔内から抜き出されてゆく間、プロー
ブホルダをその軸線周りに回動させて、プローブ進退移
動手段により突出移動されたプローブの先端部を前記ね
じ溝に密に嵌合させ続け、そして雌ねじ形状出力手段
が、プローブホルダがプローブホルダ挿入手段によって
ねじ孔内から抜き出されてゆくとともにプローブホルダ
回動手段によって回動されて、プローブの先端部がねじ
溝に密に嵌合されながらそのねじ溝を辿っている間にお
ける、プローブ接触状態検出手段が出力するねじ孔の内
壁とプローブの先端部との接触状態を知らせる出力信号
と、プローブホルダ挿入手段が出力するプローブホルダ
の挿入深さを示す信号とに基づきねじ孔内の雌ねじの形
状を出力する。

【００１１】従って、上記第１〜第３の発明のいずれに
よっても、計測者の感覚に頼らず、電気的な検出結果に
基づいて雌ねじの形状を求めているので、計測者の熟練
度や状況に応じて計測結果がばらつくことがなく、計測
精度を高めることができる。また、非接触式の距離セン
サや接触式のプローブを用いて雌ねじの形状を求めてい
るので、雌ねじの各種寸法を定量的にかつ高精度に計測
することができる。

【００１２】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図１は、前記第１の発明の雌ねじ計測装
置の一実施例を示す構成図であり、図中11は、計測対象
のねじ孔内に挿入可能な太さの棒状をなすセンサホルダ
を示し、そのセンサホルダ11の下部には、非接触式の距
離センサとしての三本の渦電流式距離センサ12が、その
センサホルダの長手方向へ所定間隔で並ぶように横向き
に埋設されている。また上記センサホルダ11の上端部
は、図示しないシャンクに同心に固定され、そのシャン
クは、例えば図２に示す如き、センサホルダ挿入手段と
しての通常のＮＣ工作機械13の、ｘ，ｙ，ｚの三方向へ
任意の位置に移動可能な主軸端に装着されており、ここ
ではそのＮＣ工作機械13の主軸端を移動させることよ
り、センサホルダ11を、ワーク台14上の所定位置に固定
されたワーク15に対し移動させて、そのワーク15に形成
された計測対象のねじ孔５内に挿入することができる。

【００１３】ここで上記各距離センサ12は、その距離セ
ンサ12と前方の計測対象物との間の距離の増加に比例し
て上昇する電圧を出力し、それらの出力電圧は、上記シ
ャンクに併設されたいわゆるクイックチェンジ形ロータ
リ式コネクタを介して、固定された場所に設置された三
台のアンプ16にそれぞれ入力されて増幅され、それらの
アンプ16の出力信号は、互いに加算されるようにして、
雌ねじ形状出力手段としての、通常のマイクロコンピユ
ータを具える演算処理ユニット17に入力され、この演算
処理ユニット17には、ＮＣ工作機械13の制御装置が出力
する、主軸端位置ひいてはセンサホルダ11の先端位置を
示す信号も入力され、演算処理ユニット17は、入力信号
に基づき後述する演算処理行って、その結果を通常のデ
ィスプレイ装置18に出力し、ディスプレイ装置18はそれ
を画面表示する。

【００１４】また上記ＮＣ工作機械13の制御装置には、
ワーク台14上のワーク15の、計測対象のねじ孔５の上端
高さ、深さおよび水平方向位置のデータを与えると、そ
れらのデータに基づき、ＮＣ工作機械13が主軸端を移動
させ、センサホルダ11を、ねじ孔５の上方に位置させて
からゆっくり下降させて、そのねじ孔５内に底突きする
寸前まで挿入し、その後所定の計測動作を行うように、
制御プログラムが与えられている。

【００１５】かかるねじ孔計測装置にあっては、上記制
御プログラムに従いＮＣ工作機械13がセンサホルダ11を
ねじ孔５内に挿入してゆっくり下降させてゆくと、先ず
図３（ａ）に示すように、三本の距離センサ12が全て雌
ねじ６の完全ねじ部Ａのねじ山6aを検知し、次いで図３
（ｂ）に示すように、最下端の距離センサ12から順次雌
ねじ６の不完全ねじ部Ｂのねじ山6aを検知してゆき、そ
の後図３（ｃ）に示すように、三本の距離センサ12が全
て下孔部5aを検知するようになり、これにより演算処理
ユニット17には、三台のアンプ16から、三本の距離セン
サ12の出力電圧が加算された、図４に示す如く変化する
信号が入力されることになる。

【００１６】この図４中、センサホルダ11を下降させる
送り変位がａの位置は、三本の距離センサ12のうち最下
端の距離センサ12が雌ねじ６の完全ねじ部Ａのねじ山6a
を検知し始めた時点を示し、送り変位がｂの範囲は、三
本の距離センサ12が順次雌ねじ６の完全ねじ部Ａのねじ
山6aを検知してゆく状態を示し、送り変位がｃの位置
は、三本の距離センサ12の全てによる完全ねじ部Ａのね
じ山6aの検知が始まった時点を示し、送り変位がｄの範
囲は、三本の距離センサ12が全て完全ねじ部Ａのねじ山
6aを検知している状態を示し、送り変位がｅの位置は、
三本の距離センサ12のうち最下端の距離センサ12が雌ね
じ６の不完全ねじ部Ｂのねじ山6aを検知し始めた時点を
示し、送り変位がｆの範囲は、三本の距離センサ12が順
次不完全ねじ部Ｂのねじ山6aおよび下孔部5aを検知して
ゆく状態を示し、送り変位がｇの位置は、三本の距離セ
ンサ12の全てによる下孔部5aの検知が始まった時点を示
し、そして送り変位がｈの範囲は三本の距離センサ12が
全て下孔部5aを検知している状態を示している。また、
電圧加算値の最大値は雌ねじ６の完全ねじ部Ａの谷径
に、そして電圧加算値の最小値は雌ねじ６の完全ねじ部
Ａの山径にそれぞれ対応している。

【００１７】しかして上記演算処理ユニット17は、あら
かじめ与えられた、センサホルダ11の下端位置に対する
最下端の距離センサ12の高さ方向位置の関係に基づき演
算処理を行って、入力された電圧の変化における上記送
り変位がａの位置での、ＮＣ工作機械13の制御装置が出
力するセンサホルダ11の下端位置から、その時点での最
下端の距離センサ12の高さ方向位置、すなわち完全ねじ
部Ａの開始位置を求めるとともに、上記送り変位がｅの
位置での、ＮＣ工作機械13の制御装置が出力するセンサ
ホルダ11の下端位置から、その時点での最下端の距離セ
ンサ12の高さ方向位置、すなわち不完全ねじ部Ｂの開始
位置を求めて、それらの間の送り変位であるタップ深さ
を求める。

【００１８】また上記演算処理ユニット17は、当該装置
での計測後に例えば断面につき拡大投影器等を用いて山
径および谷径寸法を高精度に計測された何種類かのねじ
孔の当該装置でのアンプの加算出力電圧とその高精度計
測値との比較データをあらかじめ与えられており、その
比較データに基づき演算処理を行って、入力された電圧
の変化における上記最大値から、その計測対象のねじ孔
５の雌ねじ６の完全ねじ部Ａの谷径を求めるとともに、
その電圧の変化における上記最小値から、そのねじ孔５
の雌ねじ６の完全ねじ部Ａの山径を求める。

【００１９】従ってこの実施例の雌ねじ計測装置によれ
ば、計測者の感覚に頼らず電気的な検出結果に基づいて
雌ねじ６の形状を求めているので、計測者の熟練度や状
況に応じて計測結果がばらつくことがなく、計測精度を
高めることができる。また、非接触式の渦電流式距離セ
ンサ12を用いて雌ねじ６の形状を求めているので、雌ね
じ６のタップ深さ、谷径および山径寸法を定量的にかつ
高精度に計測することができる。

【００２０】そしてこの実施例の装置では特に、三本の
距離センサ12の出力電圧を加算して用いて、雌ねじ６の
ある程度の範囲の深さについて同時に距離を検知してい
るので、ねじ孔内壁の完全ねじ部に切粉等の異物が付着
している場合に、一本のセンサのみでは生じ易い不完全
ねじ部との誤検知を防止することができ、さらに、ねじ
孔５内でセンサホルダ11をその軸線周りに回動させて、
雌ねじ６に対する何方向かの距離を求めれば、雌ねじ６
の中心の位置も高精度に求めることもできる。なお、こ
の発明における距離センサの本数は、一本以上であれば
良く、上記例の三本には限定されない。また非接触式の
距離センサは、例えばレーザー光を用いた光学式距離セ
ンサでも良く、この場合、センサホルダの基部に光学式
距離センサを設けるとともにセンサホルダの先端部に反
射鏡を斜めに設けて横方向の距離を計測できるようにし
ても良い。

【００２１】図５は、前記第２の発明の雌ねじ計測装置
の一実施例を示す構成図であり、図中21はプローブ、22
はそのプローブ21の基部を枢支する、計測対象のねじ孔
内に充分挿入可能な大きさの円盤状をなすプローブホル
ダ、23はそのプローブホルダ21を支持するアーム、そし
て24はそのアーム23を支持する、プローブホルダ進退移
動手段としてのプローブホルダ進退移動機構をそれぞれ
示す。

【００２２】ここにおけるプローブホルダ進退移動機構
24は、図５に示す姿勢に基づいて説明すると、上下方向
に延在する軸線を持つ、図６に外観を示す如く円筒状を
なす基台25と、その下端部に横向きに固定された、図７
に断面を示す如く四角い枠状をなすブラケット26とを具
え、その基台25の中央孔内には、ベアリング27を介して
従動歯車28が回転自在に支持され、また基台25上にはサ
ーボモータ29が取付けられており、従動歯車28はそのサ
ーボモータ29の出力軸に設けられた駆動ピニオン30と噛
合し、その従動歯車28の中心部にはそれと同心にボール
循環式のナット31が固定され、そのナット31にはボール
ねじ軸32が螺合され、そのボールねじ軸32の下端部に一
体的に設けたスプライン軸33は、上記ブラケット26の上
部に固定されたボール循環式のスプラインホルダ34に、
回転を規制されると同時に昇降自在なように嵌合されて
いる。

【００２３】この一方、上記ブラケット26の下部にはガ
イドレール35が水平に固定され、そのガイドレール35に
はボール循環式のスライダ36が移動可能に嵌合されてお
り、そのスライダ36には移動ブロック37が固定され、そ
の移動ブロック37の一端部には上記アーム23が固定され
ている。また、移動ブロック37の両側部にはカムフォロ
ワとしてのピン38が突出し、一方上記スプライン軸33の
下端部には、両側部にボールねじ軸32の軸線方向に対し
て互いに同一角度で傾斜した長孔39a を形成されたコ字
状のカム部材39が、移動ブロック37を跨ぐように固定さ
れており、上記ピン38は、それらの長孔39a 内に実質的
に遊び無く、かつ長孔39a の長手方向へ摺動可能なよう
に嵌入されている。

【００２４】かかるプローブホルダ進退移動機構24にあ
っては、サーボモータ29がその出力軸を所定方向へ所定
量回転させると、その回転が駆動ピニオン30および従動
歯車28を介してナット31に伝達され、それによってナッ
ト31が所定方向へ回動して、スプライン軸33とスプライ
ンホルダ34との嵌合で回動を規制されたボールねじ軸32
が所定距離上昇し、またサーボモータ29がその出力軸を
上記所定方向とは逆の方向へ所定量回転させると、同様
にしてボールねじ軸32が所定距離下降する。そして、そ
のボールねじ軸32の昇降は、図８（ａ）および（ｂ）に
示すように、カム部材39の長孔39a とピン38との嵌合に
よって移動ブロック37の水平方向への移動に変換され、
これにより移動ブロック37はアーム23を介しプローブホ
ルダ22を支持しつつ、ガイドレール35による案内下で、
ボールねじ軸32の昇降距離に対応した距離だけ水平移動
する。

【００２５】なお、サーボモータ29にはロータリエンコ
ーダ40が併設されており、そのロータリエンコーダ40は
サーボモータ29の出力軸の回転量をパルス信号によって
出力する。従ってこのプローブホルダ進退移動機構24に
よれば、サーボモータ29の作動に基づきプローブホルダ
22を任意の距離だけ、図示の姿勢では水平方向へ進退移
動させるとともに、そのプローブホルダ22の現在位置
を、ロータリエンコーダ40の出力信号として出力するこ
とができる。

【００２６】プローブホルダ進退移動機構24はさらに、
基台25の下端部に固定されて上記ブラケット26を覆う円
筒状のカバー41と、基台25の上端部に固定されて上記サ
ーボモータ29やボールねじ軸32を覆う円錐状のシャンク
42とを具え、そのシャンク42は、例えばＭＡＳ規格のＢ
Ｔシャンクに合致する形状および寸法とされて、プロー
ブホルダ挿入手段としての、例えば図２に示すものと同
様の通常のＮＣ工作機械の、ｘ，ｙ，ｚの三方向へ任意
の位置に移動可能な主軸端に装着されており、ここでは
そのＮＣ工作機械の主軸端を移動させることより、プロ
ーブホルダ進退移動機構24ひいてはプローブホルダ22
を、ワーク台上の所定位置に固定されたワークに対し移
動させて、そのワークに形成された計測対象のねじ孔内
に挿入することができる。

【００２７】ところで、上記プローブ21は、例えば図９
（ａ）に示すように、その先端部に球状の接触部21a を
形成されるとともに、その基部を支持軸43を介しプロー
ブホルダ22の側部に支持されて、図中仮想線で示すよう
に上下方向へ揺動自在とされている。またプローブ21
は、その基部から後方へ延びる可撓性の接点支持部21b
を上方および下方からスプリング44で付勢されて、接触
部21a に外力が加わらない自由状態では図中実線で示す
中立位置に位置し、その接点支持部21b の端部には可動
接点45が設けられる一方、プローブホルダ22内には、プ
ローブ21が上記中立位置に位置する状態でその可動接点
45に機械的に接触するように、プローブホルダ22に対す
る電気的絶縁状態で固定接点46が設けられている。従っ
て、上記可動接点45は、プローブ21がその接触部21a と
ワークとの当接により所定限度以上上方または下方へ揺
動すると、図中仮想線で示す如く固定接点46から分離さ
れ、この結果それらの間の電気的導通も断たれることに
なりる。またここでは、プローブ21と、計測対象のねじ
孔を持つワークとの間の接触による電気的導通も、別途
の回路を通して検知されるようになっている。

【００２８】そして、上記プローブ21とワークとの間の
接触による電気的導通を示す信号および上記可動接点45
と固定接点46との間の電気的導通を示す信号は、図５に
示すように、上記ロータリエンコーダ40の出力信号とと
もに、上記基部25に併設された図示しない、いわゆるク
イックチェンジ形ロータリー式コネクタを介して、固定
された場所に設置された雌ねじ形状出力手段としての、
通常のマイクロコンピュータおよびそれと別個の通常の
サーボコントローラを具える演算処理ユニット47に入力
され、そのサーボコントローラが出力する制御信号は、
上記コネクタを介してサーボモータ29に供給される。さ
らにこの演算処理ユニット47には、上記ＮＣ工作機械の
制御装置が出力する、主軸端位置ひいてはプローブホル
ダ進退移動機構24の位置を示す信号も入力され、演算処
理ユニット47は、ＮＣ工作機械の制御装置と協調してサ
ーボコントローラを介し上記プローブホルダ進退移動機
構24の作動を制御するとともに、上記各入力信号に基づ
き演算処理を行って、その結果を通常のディスプレイ装
置48に出力し、ディスプレイ装置48はそれを画面表示す
る。

【００２９】ここで、上記ＮＣ工作機械の制御装置に
は、ワーク台上のワークの、計測対象のねじ孔の上端高
さ、深さおよび水平方向位置のデータを与えると、それ
らのデータに基づきＮＣ工作機械が主軸端を移動させて
後述する所定の計測動作を行うように、制御プログラム
が与えられており、また上記演算処理ユニット47には、
ＮＣ工作機械がその計測動作を行う際に、プローブホル
ダ進退移動機構24が、ワークにプローブ21が接触するま
でプローブホルダ22を前進させ、接触後にその接触位置
から所定微少距離だけプローブホルダ22を後退させ、そ
の後再びワークにプローブ21が接触するまでプローブホ
ルダ22を前進させる、というオッシレーション動作を行
うように、制御プログラムが与えられている。

【００３０】なお、ワークに対する接触後にプローブ21
がさらに進むと、プローブ21が上方または下方へ揺動し
て上記移動接点45と固定接点46との間の電気的導通が断
たれる。従ってこの装置にあっては、上記オッシレーシ
ョン動作の際に、機構の慣性等で多少プローブ21が行き
過ぎても、プローブ21とワークとの間の電気的導通を示
す信号と、可動接点45と固定接点46との間の電気的導通
を示す信号との両方が出力された時点から、ワークに対
するプローブ21の中立状態での接触時点が正確に求ま
り、その接触時点でのプローブホルダ進退移動機構24の
位置と、プローブホルダ進退移動機構24に対するプロー
ブ21の接触部21a の位置とに基づき、ワーク表面の位置
が求まることになる。

【００３１】かかるねじ孔計測装置にあっては、上記制
御プログラムに従い図10に示すようにしてねじ孔の計測
が行われる。なお、図中黒丸はワーク15に接触している
プローブ21の接触部21a を示し、白丸はワーク15に接触
していないプローブ21の接触部21a を示す。すなわちこ
こでは、先ずＮＣ工作機械が、プローブホルダ進退移動
機構24ひいてはそのプローブホルダ進退移動機構24に対
し所定の後退位置にあるプローブホルダ22を、計測対象
のねじ孔の上方からその半径方向へ若干オフセットさせ
て位置させた後ゆっくり下降させてゆき、図10（ａ）に
示すように、ねじ孔５の周囲のワーク15の端面15a にプ
ローブ21の接触部21a が接触したら、プローブ21がその
端面15a から離間するまでプローブホルダ進退移動機構
24をそのねじ孔５の半径方向内方へ移動させて、プロー
ブ21でねじ孔５の上端5bの位置を正確に検出する。

【００３２】次いでここでは図10（ｂ）に示すように、
プローブホルダ進退移動機構24が上記オッシレーション
動作を行いながら、ＮＣ工作機械が、プローブホルダ進
退移動機構24を下降させることにてプローブホルダ22を
ねじ孔５内にゆっくり下降させてゆき、これによってプ
ローブホルダ22の高さを変化させながら、そのねじ孔５
内の雌ねじ６のねじ山6aに対するプローブ21の接触位置
を逐次検出し、演算処理ユニット47がその接触位置に基
づき雌ねじ６の形状を逐次求めてゆく。

【００３３】そして演算処理ユニット47は、その求めた
形状から図10（ｃ）に示すようにプローブ21が下孔部5a
の孔底に到達したことを検知したら、プローブホルダ進
退移動機構24に上記オッシレーション動作を停止させ、
次いでＮＣ工作機械の制御装置にその求めた雌ねじ６の
形状を与えて、図10（ｄ）に示す如く、その雌ねじ６の
形状に基づきプローブ21の接触部21a が雌ねじ６の谷底
をなぞるように、ＮＣ工作機械にプローブホルダ進退移
動機構24を螺旋状に移動させながら、ねじ孔５の上端5b
までプローブ21の接触部21a とワーク15との接触が保た
れることを検知し、それにより雌ねじ６の形状を正確に
計測できたことを確認する。

【００３４】従ってこの実施例の雌ねじ計測装置によれ
ば、計測者の感覚に頼らず電気的な検出結果に基づいて
雌ねじ６の形状を求めているので、計測者の熟練度や状
況に応じて計測結果がばらつくことがなく、計測精度を
高めることができる。また、接触式のプローブ22を用い
て雌ねじ６の形状を求めているので、雌ねじ６のタップ
深さ、谷径および山径寸法の他、ねじ孔５の孔位置、下
孔部5aの孔径および深さ、雌ねじ６の山形状、ピッチお
よび傾き等を一回の計測動作で定量的にかつ高精度に計
測することができる。

【００３５】しかもこの実施例の装置によれば、プロー
ブホルダ22の外径にそこから突出するプローブ21の長さ
と若干の余裕とを加えた寸法を最小径として、一台の装
置で多種類の径、多種類のピッチのねじ孔の計測を行う
ことができるので、極めて高い汎用性を得ることができ
る。

【００３６】なお、ワークへの当接によるプローブ21の
揺動は、プローブホルダ22内に上記可動接点45および固
定接点46を設ける代わりに、図９（ｂ）に示すように、
プローブ21の、支持軸43で支持された基部から後方へＴ
字状の腕21c を延ばし、その腕21c の端部を上下から挟
むように、プローブホルダ22内に二つの圧電素子49を設
けて、それらの圧電素子49の出力電圧の変化に基づき検
出するようにしても良い。

【００３７】図11は、前記第３の発明の雌ねじ計測装置
の一実施例を示す構成図、図12はその雌ねじ計測装置の
プローブホルダの先端部を拡大して示す断面図であり、
図中51は、計測対象のねじ孔５内に挿入可能な太さの棒
状をなすプローブホルダ、52は、これも棒状をなすプロ
ーブをそれぞれ示し、ここにおけるプローブ52は、図12
（ａ）および（ｂ）に示すように、ねじ孔５内の雌ねじ
６のねじ溝に密に嵌合可能なように、そのねじ山の角度
に一致する頂角の円錐状の先端部52a を有し、プローブ
ホルダ51の先端部（図11では下端部）内に横向きに設け
られた環状のブッシュ53によってプローブホルダ51の半
径方向へ進退移動自在に支持されるとともに、外周面の
周方向の一部に形成された図示しない平坦部とプローブ
ホルダ51の平坦部との摺接によりそれ自身の軸線まわり
の回動を規制されており、そのプローブ52の先端部52a
の外周面には、プローブホルダ51の軸線方向（図11では
上方および下方）へ向いてそれぞれ開口する空気吹出口
54が形成され、またそのプローブ52の基部には、プロー
ブホルダ51の先端部内に横向きに形成された、プローブ
進退移動手段としてのエアシリンダ55のピストン56が一
体的に結合され、さらにそのプローブ52の外周面とプロ
ーブホルダ51との間には、気密を保つためのシールリン
グ57が介挿されている。

【００３８】そしてそれらプローブ52およびピストン56
の中心部には、空気通路58が形成されており、その空気
通路58は、一端部が上記空気吹出口54で開口するととも
に、他端部がピストン56の、プローブ52と対抗するヘッ
ド側端面で開口して、上記エアシリンダ55のヘッド側空
気室59と上記空気吹出口54とを連通させ、またプローブ
52は、そのヘッド側空気室59内に設けられたスプリング
60によって、ピストン56を介し、先端部52a が雌ねじ６
のねじ山6aを傷つけない程度の押圧力で、常時突出方向
へ前進付勢されている。

【００３９】一方ここにおけるプローブホルダ51の基部
（図11では上端部）は、支持軸61を介してシャンク62に
同心に固定され、そのシャンク62は、例えばＭＡＳ規格
のＢＴシャンクに合致する形状および寸法とされて、プ
ローブホルダ挿入手段としての、通常の三軸制御型マシ
ニングセンタ63の主軸端に装着されており、ここではそ
のマシニングセンタ63の主軸端に対し、図示しないワー
ク台を、ｘ，ｙ，ｚの三方向（図11では、ｙ方向は紙面
と直角な方向）へ任意の位置に移動させることにより、
プローブホルダ51を、そのワーク台上の所定位置に固定
されたワーク15に対し相対的に移動させて、そのワーク
15に形成された計測対象のねじ孔５内に挿入することが
できる。

【００４０】さらに、上記支持軸61およびプローブホル
ダ51の内部には、その軸線方向へ延在するように二本の
空気通路64, 65が形成され、ここで空気通路64の一端部
は、上記エアシリンダ55の、上記ヘッド側空気室58に連
通し、また空気通路65の一端部は、そのエアシリンダ55
の、ヘッド側空気室58に対しピストン56の反対側に画成
されたロッド側空気室66に連通している。そして上記空
気通路64の他端部は、支持軸61の中間部に開口して、そ
の中間部に嵌装されるとともにマシニングセンタ63の固
定部分に着脱可能に装着されたロータリ式空圧ジョイン
ト67を介し、五ポート二位置電磁切換え弁68のポートｅ
につながる回路69に連通しており、また上記空気通路65
の他端部は、支持軸61の端部に開口して、シャンク62の
中心部の空気通路を介し、上記五ポート電磁切換え弁68
のポートｄにつながる回路70に連通している。

【００４１】ここで、上記電磁切換え弁68は、その弁体
がノーマル位置に位置する状態ではポートａをポートｄ
に、またポートｂをポートｅにそれぞれ連通させるとと
もにポートｃを閉止し、その一方電磁ソレノイドの励磁
により弁体が作動位置に位置する状態ではポートｂをポ
ートｄに、またポートｃをポートｅにそれぞれ連通させ
るとともにポートａを閉止する。そして、その電磁切換
え弁68のポートｂには排気消音器71が接続され、またポ
ートａには回路72を介しプローブ後退用圧縮空気供給源
73が接続され、さらにポートｃには回路74を介し検査用
圧縮空気供給源75が接続されており、ここにおけるプロ
ーブ後退用圧縮空気供給源73は、スプリング60の押圧力
に対抗してピストン56ひいてはプローブ52を後退させ得
る空気圧の圧縮空気を供給し、またここにおける検査用
圧縮空気供給源75は、プローブ後退用圧縮空気供給源72
が供給する圧縮空気よりも充分低い空気圧の圧縮空気を
供給する。

【００４２】ところで、上記検査用圧縮空気供給源75か
らプローブ52の先端部52a の空気吹出口54に圧縮空気を
供給し場合に、図13（ａ）に示すようにその先端部52a
が雌ねじ６のねじ溝に密に嵌合していれば、空気吹出口
54がねじ山で殆ど閉止されるためそこから圧縮空気が殆
ど吹出さず、従って回路74内の空気圧（背圧）は低下し
ないが、図13（ｂ）や同図（ｃ）に示すようにねじ溝が
浅かったり、ねじ溝と先端部52a との位置がずれたりし
ていると、空気吹出口54とねじ山との間にプローブ52の
先端部52a と雌ねじ６のねじ溝との嵌合状態に応じて変
化する隙間が生じてそこから図13（ｂ),（ｃ）中矢印で
示すように圧縮空気が吹き出し、従って回路74内の空気
圧もプローブ52の先端部52a と雌ねじ６のねじ溝との嵌
合状態に応じて低下することになる。

【００４３】この実施例の装置では上記事実に鑑みて、
上記ポートｃと検査用圧縮空気供給源75とをつなぐ回路
74に、その回路74内の空気圧（背圧）を検出する、プロ
ーブ接触状態検出手段としての通常の圧力センサ76が設
けられており、その圧力センサ76の出力信号は、雌ねじ
形状出力手段としての、通常のマイクロコンピュータを
具える演算処理ユニット77に入力される。この演算処理
ユニット77にはまた、上記マシニングセンタ63の制御装
置が出力する、主軸端位置ひいてはプローブホルダ51の
位置を示す信号も入力され、演算処理ユニット77は、マ
シニングセンタ63の制御装置と協調して上記電磁切換え
弁68の電磁ソレノイドの作動を制御するとともに、上記
各入力信号に基づき演算処理を行って、その結果を図示
しない通常のディスプレイ装置に出力し、その画面に表
示させる。

【００４４】ここで、上記マシニングセンタ63の制御装
置には、ワーク台上のワーク15の、計測対象のねじ孔５
の上端高さ、深さおよび水平方向位置のデータを与える
と、それらのデータに基づき、マシニングセンタ63がワ
ーク台を移動させて後述する所定の計測動作を行うよう
に、制御プログラムが与えられており、また上記演算処
理ユニット77には、マシニングセンタ63がその計測動作
を行う際に、ねじ孔５内へプローブホルダ51を挿入する
動作の間は上記電磁切換え弁68の電磁ソレノイドを非励
磁とし、それにより図12に示すように、プローブ後退用
圧縮空気供給源73から回路72, 電磁切換え弁68, 回路70
および空気通路65を介し空気室66内に圧縮空気を供給し
てプローブ52をプローブホルダ51内に後退させるととも
に、回路74を閉止しておき、その後、後述する所定のタ
イミングで電磁切換え弁68の電磁ソレノイドを励磁し、
それにより図14に示すように、空気室66内の空気圧を空
気通路65, 回路70および電磁切換え弁68を介し排気消音
器71から排出してスプリング60の付勢力でプローブ52を
プローブホルダ51から突出させるとともに、検査用圧縮
空気供給源75から回路74, 電磁切換え弁68, 回路69およ
び空気通路64を介し空気室59内に上記の如き低圧の圧縮
空気を供給して、その圧縮空気を空気通路58を介し空気
吹出口54に供給する、という制御動作を行うように、制
御プログラムが与えられている。

【００４５】さらに上記演算処理ユニット77には、何種
類かのねじ孔について、当該装置での計測後に例えばそ
の断面を拡大投影器等で拡大してねじ溝の深さを高精度
に計測し、圧力センサ76による回路76内の空気圧の検出
値とその高精度計測値との相関を求めて得た、雌ねじ６
のねじ溝の深さ寸法公差の上限寸法および下限寸法にそ
れぞれ対応する上限値および下限値のデータがあらかじ
め与えられている。

【００４６】かかるねじ孔計測装置にあっては、上記制
御プログラムに従い、以下の如くしてねじ孔５内の雌ね
じ６の計測が行われる。すなわちここでは、上記演算処
理ユニット77が電磁切換え弁68の電磁ソレノイドを非励
磁としてプローブ52をプローブホルダ51内に後退させた
状態で、先ずマシニングセンタ63が、図11に示すように
プローブホルダ51をねじ孔５の上方に同心に配置した
後、ワーク台を上昇させて、そのプローブホルダ51を、
図15に示す如くプローブ52がワーク15の端面から基準雌
ねじ深さＬだけ入るまでねじ孔５内に挿入し、次いでそ
のプローブホルダ51の挿入状態で、上記演算処理ユニッ
ト77が電磁切換え弁68の電磁ソレノイドを励磁して、図
16に示す如くプローブ52をプローブホルダ51から突出さ
せるとともにその先端部52a の空気吹出口54に圧縮空気
を供給する。

【００４７】そしてこのプローブ52の突出後に、回路76
内の空気圧の検出値が上記下限値よりも低くなった場合
には、図16に示す如ように、プローブ52の先端部52a が
雌ねじ６のねじ溝に密に嵌合していず、空気吹出口54か
ら圧縮空気が吹き出していると考えられるため、マシニ
ングセンタ63は、図17中矢印で示す如く、プローブホル
ダ51をその軸線周りに極低速で回動させ、その間、演算
処理ユニット77は、圧力センサ76による回路76内の空気
圧の検出値のチェックを続けて、その検出値が最大値と
なる周方向位置で、図17に示すようにプローブ52の先端
部52a が雌ねじ６のねじ溝に密に嵌合したと判定してマ
シニングセンタ63に信号を送り、プローブホルダ51の上
記回動を停止させるとともに、その検出値の最大値を上
記上下限値と比較して、検出値がその上下限値の間の正
常領域内であれば、雌ねじ６のタップ深さおよびその最
大深さでのねじ溝深さが正常であると判定し、検出値が
その上限値を越える異常領域内にある場合には、検査用
圧縮空気供給源75や圧力センサ76等に異常があると判定
し、検出値がその下限値を下回っている場合には、タッ
プ深さが不足しているか、磨耗限界を越えているタップ
で雌ねじ加工されたためねじ溝が浅過ぎるか、タップの
折損等に起因して雌ねじ加工がされなかった未加工孔で
あるためプローブ52の先端部52a の先端が下孔の内壁に
当接していると判定する。

【００４８】しかる後、マシニングセンタ63は、プロー
ブ52の先端部52a が雌ねじ６のねじ溝を辿って谷底をな
ぞるように、プローブホルダ51をその軸線周りにねじを
緩める方向へ低速で回動させながらねじ孔５内からゆっ
くり抜き出してゆき、そのプローブホルダ51の抜き出し
の間に演算処理ユニット77は、圧力センサ76による回路
76内の空気圧の検出値と雌ねじ６の寸法公差の上下限寸
法に対応する上記上下限値との比較を継続して、図18
（ａ）中の関係線図に示すように、抜け際や口元面取り
部等、データが不正確になる部分を無視した計測ストロ
ーク範囲内で検出値Ｐがその上限値Ａと下限値Ｂとの間
の正常領域内に維持されれば、雌ねじ６のねじ溝が正規
の寸法・形状を持っていると判定し、検出値Ｐが下限値
Ｂを下回った状態から始まって正常領域内に入りそこで
維持されれば、雌ねじ加工したタップは正常だがタップ
深さが不足しており不合格であると判定し、検出値Ｐが
下限値Ｂを下回った状態に維持されれば、磨耗限界を越
えているタップで雌ねじ加工されたためねじ溝が浅過ぎ
るか、タップの折損等に起因して雌ねじ加工がされなか
った未加工孔であるため不合格であると判定し、検出値
が正常領域内から低下して下限値Ｂを下回ったら、タッ
プの中心とねじ孔５の中心との偏心が過大であったため
ねじ溝の深さのばらつきが過大となっており不合格であ
ると判定する。しかして演算処理ユニット77は、その判
定結果を上記ディスプレイ装置に出力して、その画面に
表示させる。

【００４９】従ってこの実施例の雌ねじ計測装置によれ
ば、計測者の感覚に頼らず電気的な検出結果に基づいて
雌ねじ６の良、不良を計測しているので、計測者の熟練
度や状況に応じて計測結果がばらつくことがなく、計測
精度を高めることができる。また、プローブ52の先端部
52a とねじ孔５の内壁との接触状態を検出する圧力セン
サ76を用いて雌ねじ６の形状を計測しているので、雌ね
じ６のタップ深さとねじ溝の深さを一回の計測動作で定
量的にかつ高精度に計測することができる。

【００５０】しかもこの実施例の装置によれば、マシニ
ングセンタ63の工具マガジンに、互いに異なる種類のね
じ孔５に対応するプローブ52を具える複数種類のプロー
ブホルダ51を収納しておけば、無人運転で、他種類の雌
ねじの検査を行うことができる。

【００５１】なお、プローブ52の先端部52a とねじ孔５
の内壁との接触状態の検出は、回路74に、圧力センサ76
を設ける代わりに流量計を介挿して、その流量計で回路
74内の空気流量Ｑを検出することにて行っても良く、こ
の場合には、図18（ｂ）に示すように、プローブホルダ
51の抜き出しの間に、上記例と同様にして定めた上限値
ａと下限値ｂとの間の合格領域内に空気流量Ｑが維持さ
れれば、雌ねじ６のタップ深さとねじ溝の深さが所定公
差内にあると判定することができる。

【００５２】

【発明の効果】かくして前記第１〜第３の発明によれ
ば、計測者の感覚に頼らず、電気的な検出結果に基づい
て雌ねじの形状を求めているので、計測者の熟練度や状
況に応じて計測結果がばらつくことがなく、計測精度を
高めることができる。また、非接触式の距離センサや接
触式のプローブを用いて雌ねじの形状を求めているの
で、雌ねじの各種寸法を定量的にかつ高精度に計測する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の第１の発明の雌ねじ計測装置の一実
施例を示す構成図である。

【図２】上記実施例の装置におけるＮＣ工作機械を示す
斜視図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は上記実施例の装置による雌ね
じの計測方法を示す説明図である。

【図４】上記実施例の装置による雌ねじの計測結果を示
す特性図である。

【図５】この出願の第２の発明の雌ねじ計測装置の一実
施例を示す構成図である。

【図６】上記実施例の装置におけるプローブホルダ進退
移動機構の外観を示す斜視図である。

【図７】上記プローブホルダ進退移動機構の、図６のＭ
−Ｍ線に沿う断面図である。

【図８】（ａ）および（ｂ）は上記プローブホルダ進退
移動機構の作動状態を示す説明図である。

【図９】（ａ）および（ｂ）は上記実施例の装置におけ
るプローブの揺動を検知する方法の互いに異なる例をそ
れぞれ示す断面図である。

【図１０】（ａ）〜（ｄ）は上記実施例の装置による雌
ねじの計測方法を示す説明図である。

【図１１】この出願の第３の発明の雌ねじ計測装置の一
実施例を示す構成図である。

【図１２】（ａ）は上記実施例の装置におけるプローブ
ホルダの先端部を拡大して示す縦断面図であり、（ｂ）
は（ａ）のＮ−Ｎ線に沿う断面図である。

【図１３】（ａ）〜（ｃ）は上記実施例の装置におけ
る、ねじ溝の深さの変化に対するプローブ先端部の空気
吹出口からの空気吹出状態の変化を示す説明図である。

【図１４】上記実施例の装置におけるプローブホルダを
プローブが突出した状態で示す断面図である。

【図１５】（ａ）は上記実施例の装置による雌ねじの計
測時のプローブホルダの状態を示す断面図であり、
（ｂ）は（ａ）の矢印Ｒ方向から見た矢視図である。

【図１６】（ａ）は上記実施例の装置による雌ねじの計
測時のプローブホルダの状態を示す断面図であり、
（ｂ）は（ａ）の矢印Ｓ方向から見た矢視図である。

【図１７】（ａ）は上記実施例の装置による雌ねじの計
測時のプローブホルダの状態を示す断面図であり、
（ｂ）は（ａ）の矢印Ｔ方向から見た矢視図である。

【図１８】（ａ）は上記実施例の装置による雌ねじの計
測時のプローブの状態および圧力センサの検出値の変化
状態を示す説明図であり、（ｂ）は圧力センサに代えて
流量計を用いた場合の流量の変化状態を示す関係線図で
ある。

【図１９】従来の検査器具を用いた雌ねじ計測方法を示
す説明図である。

【図２０】（ａ）は従来の他の検査器具を示す正面図で
あり、（ｂ）はその検査器具を用いた雌ねじ計測方法を
示す説明図である。

【符号の説明】

５ ねじ孔 ６ 雌ねじ 11 センサホルダ 12 距離センサ 13 ＮＣ工作機械 15 ワーク 17,47,77 演算処理ユニット 21,52 プローブ 21a 接触部 22,51 プローブホルダ 24 プローブホルダ進退移動機構 52a 先端部 55 エアシリンダ 63 マシニングセンタ 76 圧力センサ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサホルダ（11）の所定位置に設けら
   れ、ねじ孔（５）内に挿入されたそのセンサホルダの前
   記所定位置と前記ねじ孔の内壁との距離を非接触で計測
   する距離センサ（12）と、 前記センサホルダを前記ねじ孔内に挿入するとともに、
   そのねじ孔内へのセンサホルダの挿入深さを出力するセ
   ンサホルダ挿入手段（13）と、 前記センサホルダが前記センサホルダ挿入手段によって
   前記ねじ孔内でそのねじ孔の軸線方向に移動されている
   間における、前記距離センサが逐次出力するねじ孔の内
   壁に対する距離を示す出力信号と、前記センサホルダ挿
   入手段が逐次出力するセンサホルダの挿入深さを示す出
   力信号とに基づき、前記ねじ孔内の雌ねじ（６）の形状
   を出力する雌ねじ形状出力手段（17）と、 を具えてなる、雌ねじ計測装置。
2. 【請求項２】 ねじ孔（５）内に挿入されるプローブホ
   ルダ（22）に基部を枢支されてそのプローブホルダから
   横向きに突出するプローブ（21）と、 前記プローブホルダを前記プローブの突出方向へ任意の
   位置に進退移動させるとともにその進退移動方向におけ
   る前記プローブの先端部の位置を出力するプローブホル
   ダ進退移動手段（24）と、 前記ねじ孔の内壁と前記プローブの先端部との接触を検
   知するプローブ接触検知手段(21a) と、 前記プローブホルダを前記ねじ孔内に挿入するととも
   に、そのねじ孔内へのプローブホルダの挿入深さを出力
   するプローブホルダ挿入手段と、前記プローブホルダが前記プローブホルダ挿入手段によ
   って前記ねじ孔内でそのねじ孔の軸線方向に移動されて
   いるとともに前記プローブホルダ進退移動手段によって
   繰り返し進退移動させられている間における、 前記プロ
   ーブ接触検知手段が出力するねじ孔の内壁とプローブの
   先端部との接触を知らせる出力信号と、前記プローブホ
   ルダ進退移動手段が逐次出力するプローブの先端部の位
   置を示す出力信号と、前記プローブホルダ挿入手段が逐
   次出力するプローブホルダの挿入深さを示す信号とに基
   づき、前記ねじ孔内の雌ねじ（６）の形状を出力する雌
   ねじ形状出力手段（47）と、 を具えてなる、雌ねじ計測装置。
3. 【請求項３】 ねじ孔（５）内に挿入されるプローブホ
   ルダ（51）に、そのプローブホルダから横向きに突出可
   能に支持されるとともに、前記ねじ孔内の雌ねじ（６）
   のねじ溝の任意の一箇所に密に嵌合可能な先端部を有す
   るプローブ（52）と、 前記プローブを前記プローブホルダに対し突出および後
   退移動させるプローブ進退移動手段（55）と、 前記ねじ孔の内壁と前記プローブの先端部との接触状態
   を検出するプローブ接触状態検出手段（76）と、 前記プローブホルダを前記ねじ孔内に挿入するととも
   に、そのねじ孔内へのホルダの挿入深さを出力するプロ
   ーブホルダ挿入手段（63）と、前記プローブホルダ挿入手段によって前記ねじ孔内に挿
   入された前記プローブホルダを所定挿入深さにてその軸
   線周りに回動させつつ前記プローブ接触状態検出手段の
   出力信号を逐次チェックして、前記プローブ進退移動手
   段により突出移動された前記プローブの先端部を前記ね
   じ溝に密に嵌合させるとともに、前記プローブホルダ挿
   入手段によって前記プローブホルダが前記ねじ孔内から
   抜き出されてゆく間、前記プローブホルダをその軸線周
   りに回動させて、前記プローブ進退移動手段により突出
   移動された前記プローブの先端部を前記ねじ溝に密に嵌
   合させ続けるプローブホルダ回動手段（63）と、 前記プローブホルダが前記プローブホルダ挿入手段によ
   って前記ねじ孔内から抜き出されてゆくとともに前記プ
   ローブホルダ回動手段によって回動されて、前記プロー
   ブの先端部が前記ねじ溝に密に嵌合されながらそのねじ
   溝を辿っている間における、 前記プローブ接触状態検出
   手段が出力するねじ孔の内壁とプローブの先端部との接
   触状態を知らせる出力信号と、前記プローブホルダ挿入
   手段が出力するプローブホルダの挿入深さを示す信号と
   に基づき、前記ねじ孔内の雌ねじの形状を出力する雌ね
   じ形状出力手段（77）と、 を具えてなる、雌ねじ計測装置。