JP3535560B2 - 雌ネジ用限界ゲージ - 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、例えばナットなどの
ようなワークの雌ネジの精度を検査する際に用いられる
雌ネジ用限界ゲージに関する。

【０００２】

【従来の技術】雌ネジ用限界ゲージは、図８に示すよう
に両端に通りネジ２１と止りネジ２２とをそれぞれ一体
に形成して構成されていた。使用に当たっては、まず通
りネジ２１を雌ネジに螺合して良好に回転するか否かを
確かめて、通りネジ２１を雌ネジから外す。続いてゲー
ジ２３を持ち替えて、今度は止りネジ２２を、同じ雌ネ
ジに螺合する。そして、止りネジ２２が雌ネジに深く螺
合しないことを確認する。

【０００３】このように雌ネジの精度検査では、通りの
精度検査の後限界ゲージを持ち替えなければならないの
で、面倒であり、時間がかかる。

【０００４】しかも、すべてのワークを検査することが
できないので、無作為抽出したワークのみを検査せざる
を得ず、確実性の高い精度検査ができない。そのうえ、
手作業ゆえ精度検査が均一した基準で行なえない。

【０００５】このため、雌ネジの精度検査を自動的に行
ない、検査結果を数値で表すことが考えられるが、通り
ネジと止りネジとを両端に有した形の限界ゲージでは、
限界ゲージの向きを変える必要があるため、そのための
装置を構成することが甚だ困難であり、また通りネジの
みを有した限界ゲージと、止りネジのみを有した限界ゲ
ージとを用いたのでは、向きを変える必要はないもの
の、１つの雌ネジを検査するのに２つ分の構造が必要と
なり、装置が大掛かりなものとなってしまう。

【０００６】また、上述の難点を解消して自動化した場
合（特願平５−２８１６５６号）でも、無数の雌ネジを
連続して検査するので、限界ゲージのネジが摩耗しやす
いという難点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、通
りネジと止りネジとの配設状態を工夫することで、精度
検査の作業が容易に行なえ、また精度検査の半自動化あ
るいは自動化が図れるようにし、同時にネジが摩耗しに
くくすることで長寿命化を図ることができる雌ネジ用限
界ゲージの提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段を実施例の図１を用いて説明すると、その構
成は、通りネジと止りネジとを一体に形成した雌ネジ用
限界ゲージであって、前記通りネジと止りネジとを先端
側から順に前後に配設するとともに、上記通りネジの先
端部を複数山に渡ってテーパ状に形成した雌ネジ用限界
ゲージであることを特徴とする。

【０００９】また、少なくとも前記通りネジに対して表
面硬化処理を施すもよい。

【００１０】さらに、前記表面硬化処理は、該雌ネジ用
限界ゲージの素材と異なる色を有する表面硬化処理とす
るもよい。

【００１１】

【作用】すなわち、上述の構成によれば、雌ネジの精度
検査は、雌ネジ用限界ゲージを雌ネジに対して、先端側
の通りネジから順に螺合するだけでよい。

【００１２】また、その螺合に際しては、通りネジの先
端部を複数山に渡ってテーパ状に形成しているので、螺
合開始時に無理な負荷が掛かることを阻止でき、螺合し
やすい。また通りネジと止りネジとのうちの少なくとも
通りネジに表面硬化処理を施した場合には、表面硬さが
増して耐摩耗性が向上するとともに、表面粗さが低下し
て摩擦係数が小さくなる。

【００１３】

【発明の効果】上述の結果、この発明の達成する効果を
説明すると、通りネジと止りネジとを先端側から順に配
設したので、一回の螺合で精度検査ができ、簡単であり
時間もかからない。すなわち、通りネジを雌ネジに螺合
してみて所定の条件を満たしていなければその時点で検
査を終了し、所定の条件を満たしていれば、続いて止り
の検査を行なえばよく、雌ネジ用限界ゲージを雌ネジか
ら外すのはただ一度だけでよい。

【００１４】このため、雌ネジの精度検査は、手作業で
行なう他に、ハンディタイプの電動具を用いて半自動で
行なったり、装置を用いて自動で行なったりすることが
できる。

【００１５】また上述した効果の他に、請求項１の雌ネ
ジ用限界ゲージでは、通りネジの先端部の複数山に渡る
テーパ形状により、螺合が円滑に行なえるので、螺合開
始時に雌ネジとの間に働く摩擦抵抗を低減して、長寿命
化を図ることができる。

【００１６】請求項２の雌ネジ用限界ゲージでは、螺合
開始時に雌ネジとの間に働く摩擦抵抗を低減することが
できるととともに、耐摩耗性を向上し、摩擦係数を小さ
くすることができるので、より一層の長寿命化を図るこ
とができる。

【００１７】また、請求項３の雌ネジ用限界ゲージで
は、表面硬化処理により雌ネジ用限界ゲージの素材と異
なる色の付いた被膜層が形成された場合には、この色が
なくなった時、すなわち被膜の剥がれたときが雌ネジ用
限界ゲージの交換時期となる。このため、摩耗により寸
法が小さくなってしまった雌ネジ用限界ゲージを使い続
けるというようなことがなく、高い精度で検査を行なう
ことができる。

【００１８】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。

【００１９】図１はナットや各種部品等のようなワーク
に形成された雌ネジの精度を検査する雌ネジ用限界ゲー
ジ１（以下、限界ゲージという）を示す正面図であり、
この図に示すように、この限界ゲージ１は、雌ネジの通
りの精度を検査する通りネジ２と、雌ネジの止りの精度
を検査する止りネジ３とを、先端側から順に前後に配設
して構成している。そして、通りネジ２の先端部２ａを
テーパ状に形成している（図２参照）。また、上述の通
りネジ２と止りネジ３とには表面硬化処理を施している
（図３、図４参照）。

【００２０】すなわち、丸棒状の本体４の先端に通りネ
ジ２を有し、この通りネジ２の後方に所定間隔を隔てた
位置に止りネジ３を有した形状に、通常用いられる所定
の金属材料（例えば高速度鋼、ＳＫＨ５５など）で一体
形成している。

【００２１】本体４後端部は、手で保持したり、治具に
取付けたりするための保持部４ａであり、図面では後者
用に面取りを行なって、断面を略四角形状に形成してい
る。なお、この保持部４ａには、例えばローレット状、
あるいはスプライン状に溝を形成するもよく、丸棒状の
ままにしておくもよい。また本体４が丸棒状ではなく、
多角形や楕円形の棒状であり、通りネジ２と止りネジ３
とが一体ではなく固定したものであるもよい。

【００２２】また、上述の通りネジ２と止りネジ３との
間の長さは、ワークＷの雌ネジが跨がる長さであって
（図７参照）、図１に仮想線で示したように、通りネジ
２のピッチと、止りネジ３のピッチとが一致するように
設定している。上述の長さは、例えばワークＷが１０ミ
リナットである場合、ナットＷの一端が通りネジ２の後
端側に１．５山分螺合している時に他端が止りネジ３の
先端側に螺合し掛かるような長さである。

【００２３】前述した通りネジ２先端部２ａのテーパ
は、図２に示したように、有効径とピッチと、長さ等に
応じ、所定山数ｌで所定角度α傾斜して形成している。
例えばワークＷが同じく１０ミリナットである場合、３
山で５度のテーパとするのが望ましいが、極端に緩やか
すぎもしないきつすぎもしない、３山で３度〜１５度程
度の範囲内であればよい。

【００２４】また、前述した表面硬化処理は、各種の焼
入れ等によるものであるもよいが、例えば表面超硬化処
理としての化学蒸着法［ＣＶＤ（Chemical Vapor Dep
osition ）法］による処理が望ましい。

【００２５】ここで、この化学蒸着法について簡単に説
明すると、この化学蒸着法は、炭化物（例えばＴｉＣ、
Ｃｒ−Ｃ）や窒化物（例えばＴｉＮ）、炭窒化物（例え
ばＴｉＣＮ）、セラミック酸化物（例えばＡｌ_２Ｏ_３）
などの超硬質化合物をコーティングする方法で、（１）
表面硬さが向上する、（２）密着性が高い、（３）コー
ティング層５が極めて薄い、（４）コーティング層５が
処理品の形状に関係なく全面均一である、（５）表面粗
さが良好で摩擦係数が小さい、といった優れた特徴を有
することで知られている。なお、限界ゲージの材料によ
っては、低温で処理する物理蒸着法によるもよい。この
場合の素材とは、例えば超硬セラミック、軽合金、プラ
スチック等である。

【００２６】コーティング層５の厚さ（被膜厚）は、６
〜１０μｍがよく、中でも８μｍが好ましい。また、超
硬質化合物は、先に例示したＴｉＣ（チタンカーバイ
ト）であるも、ＴｉＮ（チタニウム窒化物）であるも、
またＣｒ−Ｃ（クロムカーバイト）や、Ａｌ２ Ｏ３
（アルミナ）等であるもよい。さらに、このコーティン
グ層５は図３に示したような単層ではなく、図４に示し
たように、複層多重コーティングするもよい。図４で
は、その一例として、最下層にＣｒ−Ｃ層５ａを、次層
にＴｉＣ層５ｂを、最上層にＴｉＮ層５ｃをコーティン
グした状態である。

【００２７】なお、こうした表面硬化処理は、通りネジ
２のみに行なうもよい。

【００２８】前述のように構成した限界ゲージ１の作用
および効果を次に説明する。 まず、雌ネジの精度検査
に当たっては、限界ゲージ１を雌ネジに対して通りネジ
２の先端側から順に螺合するだけでよい。すなわち、通
りネジ２を雌ネジに螺合してみて、所定の条件を満たさ
ず、きつすぎたり緩すぎたりしていればその時点で検査
を終了し、所定の条件を満たしていれば、続いて止りの
検査を行なえばよい（図７参照）。

【００２９】また、その螺合に際しては、通りネジ２の
先端部２ａを複数山に渡ってテーパ状に形成した場合に
は、螺合開始時に無理な負荷が掛かることを阻止でき、
螺合しやすい状態を作ることができる。また、通りネジ
２や止りネジ３との双方に表面硬化処理を施した場合に
は、表面硬さが増して耐摩耗性が向上するとともに、表
面粗さが低下して摩擦係数が小さくなる。

【００３０】上述の螺合は、限界ゲージ１後端部の保持
部４ａを直接手で保持したり、この保持部４ａに設ける
ハンドル（図示せず）を介して手で保持したりして行な
うもよく、また、限界ゲージ１を保持して回転させるこ
とが可能なハンディタイプの電動具（図示せず）を用い
て行なうもよいが、ワークＷがナットである場合には、
図６に示したようなナットネジの精度検査装置１１を用
いるとよい。

【００３１】ここで、このナットネジの精度検査装置１
１について簡単に説明すると、この装置１１は、ポッパ
１２より順次整列供給されるナットＷに対して限界ゲー
ジ１を螺合して、この時の限界ゲージ１の回転トルクと
限界ゲージ１の進み具合とにより精度検査を行ない、そ
の検査結果に基づいて検査済みナットＷの選別を行なう
ものである。

【００３２】より具体的に説明すると、ポッパ１２で整
列されたナットＷは供給路１３を通って供給路１３内の
所定の検査位置に支持される。そしてナットＷが所定の
検査位置に支持されたことをセンサ（図示せず）が検知
すると、限界ゲージ駆動部１４が駆動し、載置板１５が
前進するとともに、モータ１６が駆動して、限界ゲージ
駆動部１４の先端に保持した限界ゲージ１が正回転す
る。上述の載置板１５の前進位置は、複数のセンサ（図
示せず）で検知されるようにしている。

【００３３】そして、図７の（ａ）に示したようにナッ
トＷに対して検査準備位置にあった限界ゲージ１は、ナ
ットＷの方向に移動し、通りネジ２がナットＷに螺合し
始める状態になる［図７（ｂ）］。この状態をセンサで
検知するとともに、トルク検出器１７により限界ゲージ
１の回転トルクの検出を開始する。このトルク検出は、
図７（ｃ）に示すように止りネジ３がナットＷに螺合し
始める状態になるまで行なわれ、あらかじめ設定したト
ルク値を逸脱したトルクが検出された場合には、その時
点で検査を中止し、載置板１５を後退するとともに、モ
ータ１６を逆回転し、そのナットＷの精度検査を終了す
るとともに、振分け部１８が駆動してそのナットＷは、
通り不良ナットとして排出させる。

【００３４】通りの精度検査が行なわれ、この結果が良
と判定されたならば、センサがトルク検出器１７に、今
度は最大トルクの測定を開始させる。そして、引き続い
て正回転する限界ゲージ１が、あらかじめ設定した範囲
内のトルクで図７（ｄ）に示したような状態で止ったな
らば、止りの検査結果も良としてこの時点で検査を終了
し、その検査済みのナットＷを良品シュートより排出す
る。 もし、図７（ｄ）のような状態で止まることなく
図７（ｅ）に示すような状態にまで螺合してしまったな
らば、止り不良ナットＷとして排出され、検査は終了す
る。

【００３５】すなわち、通りネジ２と止りネジ３とを先
端側から順に配設したので、雌ネジの精度検査は一回の
螺合で行なえる。換言すれば、限界ゲージ１を雌ネジか
ら外すのはただの一度だけでよいので、簡単であり時間
もかからない。このため、手作業で行なうだけでなく、
電動具を用いて半自動で行なうことも、また上述したよ
うな装置１１を用いて自動で行なうこともできる。

【００３６】また、通りネジ２の先端部２ａの複数山に
渡るテーパ形状により、螺合が円滑に行なえるので、螺
合開始時に雌ネジとの間に働く摩擦抵抗を低減すること
ができるとともに、表面硬化処理によって、耐摩耗性が
向上し、摩擦係数を小さくすることができるので、長寿
命化を図ることができる。

【００３７】しかも、上述の表面硬化処理として前述の
ような超硬質化合物をコーティングする方法を採用した
場合には、表面硬さや表面粗さの点で優れているので、
上述の効果を一層発揮できる。また、密着性が高いの
で、不測に剥離してしまう心配もない。そしてまた、こ
のコーティング層５は極めて薄く、コーティング層５が
処理品の形状に関係なく全面均一であるため、限界ゲー
ジの寸法精度も極めて高い。

【００３８】さらに、前述した化学蒸着法や物理蒸着法
によると、コーティング層５（被膜）は、金色等、素材
と異なる所定の色を有するので、この色がなくなった
時、すなわち被膜の剥がれたときが雌ネジ用限界ゲージ
の交換時期となる。このため、摩耗により寸法が小さく
なってしまった雌ネジ用限界ゲージを使い続けるという
ようなことがなく、高い精度で検査を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 雌ネジ用限界ゲージの正面図。

【図２】 図１のＡ部分を示す拡大図。

【図３】 雌ネジ用限界ゲージの一部拡大断面図。

【図４】 他の例を示す雌ネジ用限界ゲージの一部拡大
断面図。

【図５】 他の例を示す雌ネジ用限界ゲージの正面図

【図６】 雌ネジ用限界ゲージを使用可能なナットネジ
の精度検査装置を示す側面図。

【図７】 作用状態を示す説明図。

【図８】 従来技術の雌ネジ用限界ゲージを示す正面
図。

【符号の説明】

１…雌ネジ用限界ゲージ ２…通りネジ ２ａ…先端部 ３…止りネジ ５…コーティング層

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通りネジと止りネジとを一体に形成した雌
   ネジ用限界ゲージであって、 前記通りネジと止りネジとを先端側から順に前後に配設
   するとともに、 上記通りネジの先端部を複数山に渡ってテーパ状に形成
   した雌ネジ用限界ゲージ。
2. 【請求項２】少なくとも前記通りネジに表面硬化処理を
   施した請求項１記載の雌ネジ用限界ゲージ。
3. 【請求項３】前記表面硬化処理は、該雌ネジ用限界ゲー
   ジの素材と異なる色を有する表面硬化処理であることを
   特徴とする請求項２記載の雌ネジ用限界ゲージ。