JP3866432B2

JP3866432B2 - ボールねじのナット検査装置

Info

Publication number: JP3866432B2
Application number: JP05468099A
Authority: JP
Inventors: 達也竹内
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2019-03-02
Also published as: JP2000249503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボールねじのナットを単品で検査するボールねじのナット検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボールねじのナットの検査要領を図６で説明する。
図６（ａ）〜（ｄ）は従来のナット検査要領の説明図であり、（ａ）はボールねじの平面図、（ｂ）はナットの平面図である。
（ａ）において、ボールねじ１００は、ねじ軸１０１と、このねじ軸１０１にボール１０２を介して組み付けたナット１０３とからなる機械部品である。
（ｂ）において、ナット１０３は、円筒部材１０５の内面１０６に螺旋溝であるところのねじ溝１０７を有し、外面の一端１０８に切欠き溝１０９を有し、外面の中央にねじ溝１０７に連通するボールリターン溝１１０を有する。切欠き溝１０９は溝幅がＷ１である。ボールリターン溝１１０は幅がＤ、長さがＥの長円の孔であって、一端１０８の面から距離Ｌの位置に角度θだけ旋回させて形成したものである。Ｃはボールリターン溝１１０の中心である。
一端１０８は加工の基準面であり、距離Ｌが検査対象の項目である。
【０００３】
（ｃ）において、従来のナットの検査は、測定治具１１３を使用する。この測定治具１１３は、本体１１４と、この本体１１４に形成した測定ピン１１５とからなる。測定ピン１１５は、半径ｒの円柱であり、半径ｒの中心はボールリターン溝１１０の中心Ｃ（ｂ参照）と同心である。
ナットの検査要領は、まず、ボールリターン溝１１０に測定治具１１３を矢印の方向へ嵌合する。
（ｄ）：次に、ノギス１１６で一端１０８の面から測定ピン１１５までの距離Ｌ１を測定する。測定結果から測定ピン１１５の半径ｒを減算し、距離Ｌを算出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のナットの検査では、ノギスで測定するため、ノギスの合せ（平行、直角）や読取に手間がかかり、検査効率が悪い。
また、測定者の熟練度及び個人差によって測定値のばらつきが大きくなる心配がある。さらに、ノギスで測定するため、読取値が０．０５ｍｍ程度までであり、精度のよい測定ができない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、検査効率がよく、測定精度のよいボールねじのナット検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、円筒部材の内面に螺旋溝を有し、外面の一端に切欠き溝を有し、外面の中央に螺旋溝に連通するボールリターン溝を有するボールねじのナットを検査するための装置において、このボールねじのナット検査装置を、ナットを載せるナット載せ台と、ナット載せ台に載せたナットの切欠き溝に差し込むことで、ナットの回転方向の位相を決めるナット位相決めピンと、位相の決まったナットのボールリターン溝に差し込むことで、ナットの軸方向の位置を決めるナット位置決めピンと、ナット位置決めピンで位置決めしたナットの一端面に接触させることで、ナットの一端面からボールリターン溝までの距離を計測する距離測定器とから構成した。
【０００７】
ナット載せ台にナットを載せると同時にナット位相決めピンによって位相を決め、一方、ナット位置決めピンを差し込むことによって、ナットの軸方向の位置を決めると同時に測定器に測定値が表示される。ナット位置決めピンを差し込むだけなので、検査に手間がかからない。
また、ナット位相決めピン及びナット位置決めピンでナットの位置を確実に決めるから、性能のよい距離測定器で測定することができ、測定精度が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係るボールねじのナット検査装置の斜視図であり、ボールねじのナット検査装置１０は、ナット２０を載せるナット載せ台１１と、このナット載せ台１１に固定した支持部材１２と、この支持部材１２に取付けてナット２０の回転方向の位相を決めるナット位相決めピン１３と、支持部材１２に嵌め込んでナット２０の軸方向の位置を決めるナット位置決めピン１４と、支持部材１２に取付けた距離測定器であるところのデジタルゲージ１５とからなる。
【０００９】
ナット２０は、従来（図６（ｂ））で説明したナット１０３と同一なので詳細な説明は省略するが、外面の一端２１に切欠き溝２２を有し、外面の中央にボールリターン溝２３を有する。
ここで、検査要領について簡単に説明すると、まず、ナット載せ台１１にナット２０を矢印▲１▼の如く載せる。次に、支持部材１２にナット位置決めピン１４を矢印▲２▼の如く通し、ボールリターン溝２３にナット位置決めピン１４を差し込み、距離を計測する。
【００１０】
図２は本発明に係るボールねじのナット検査装置の分解斜視図であり、ナット載せ台１１は、ベース３１にＶブロック３２をボルト３３・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）で取付け、一体的にしたものである。
【００１１】
支持部材１２は、Ｖブロック３２に取付けるＬ形本体４１と、このＬ形本体４１に開けた位相決めピン孔４２と、この位相決めピン孔４２に対し平行に開けた位置決めピン孔４３と、Ｌ形本体４１の一端４４に取付ける測定器押え４５とからなる。４７，４７はＬ形本体４１を取付けるボルト、４８，４８は測定器押え４５を取付けるボルト、４９はデジタルゲージ１５を固定するボルトである。
【００１２】
ナット位相決めピン１３は、Ｌ形本体４２に嵌合する軸部５１と、この軸部５１の一端に形成したフランジ５２と、このフランジ５２に形成したストッパ５３と、軸部５１の他端に形成したガイド部５４並びに嵌合部５５とからなる。５７，５７はフランジ５２を固定するボルトである。
軸部５１は、位相決めピン孔４２の直径より僅かに小さい直径で形成した軸であり、位相決めピン孔４２との間で隙間がほとんどないものである。
嵌合部５５は、切欠き溝の幅Ｗ１（図６（ｂ）参照）より僅かに小さい幅で形成したものであり、その幅は切欠き溝との間で所定の隙間を確保するものである。
【００１３】
ナット位置決めピン１４は、Ｌ形本体４１に嵌合する軸部６１と、この軸部６１の一端に形成した差し込み部６２とからなる。差し込み部６２は平行な二面で形成した長円嵌合部６３と、この長円嵌合部６３から下方に傾斜した長円ガイド部６４と、逃げ部６５とからなる。
軸部６１は、位置決めピン孔４３の直径より僅かに小さい直径で形成した軸であり、位置決めピン孔４３との間で隙間がほとんどないものである。
長円嵌合部６３は、ボールリターン溝の幅Ｄ（図６（ｂ）参照）より僅かに小さい幅で形成したものであり、この幅はボールリターン溝との間で所定の隙間を確保するものである。
【００１４】
デジタルゲージ１５は、最小読取値が０．００１ｍｍであり、本体７１と、この本体７１の一方に進退自在に取付けた触子７２と、本体７１の上面に設けた表示部７３及び操作部７４と、本体７１の他方に設けた信号出力部７５とからなる。信号出力部７５はケーブル７６を有する。ケーブル７６をＮＣねじ研削盤（不図示）に接続することで、ＮＣねじ研削盤へ信号を送る。
【００１５】
図３は本発明に係るナット検査装置の要部断面図であり、デジタルゲージ１５の触子７２をナット位相決めピン１３の下部近傍に臨ませ、Ｌ形本体４１から下方にナット位相決めピン１３のガイド部５４並びに嵌合部５５を所定量だけ突出させたことを示す。また、支持部材１２の位置決めピン孔４３にナット位置決めピン１４を挿入することで、差し込み部６２を所定量だけ突出させたことを示す。
【００１６】
以上に述べたボールねじのナット検査装置の作用を次に説明する。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係るナット検査装置の第１作用図である。
（ａ）において、ナット載せ台１１にナット２０を矢印▲３▼の如く載せる。ナット載せ台１１のＶブロック３２がナット２０を所定位置に保持する。
【００１７】
（ｂ）において、Ｖブロック３２に倣ってナット２０を押し込んでいくと、切欠き溝２２がガイド部５４に接触し、ガイド部５４が案内しつつナット２０を回転方向に微動させる。切欠き溝２２がガイド部５４を通過し、嵌合部５５に嵌合すると、ナット２０の回転方向の位相が決まる。言い換えると、ナット載せ台１１に載せたナット２０の切欠き溝２２にナット位相決めピン１３を差し込むことで、ナット２０の回転方向の位相を決める。
ナット２０を載せ終ると、続けて、支持部材１２にナット位置決めピン１４を矢印▲４▼の如く挿入する。
【００１８】
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るナット検査装置の第２作用図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面拡大図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ線断面拡大図である。
（ａ）において、支持部材１２の位置決めピン孔４３にナット位置決めピン１４を挿入すると、軸部６１がフランジ５２のストッパ５３に当るので、差し込み部６２はボールリターン溝２３内で停止し、位置決めを行う。具体的には、支持部材１２の位置決めピン孔４３にナット位置決めピン１４を挿入していくと、長円ガイド部６４がボールリターン溝２３に接触し、長円ガイド部６４が案内しつつナット２０を軸方向に微動させる。長円ガイド部６４がボールリターン溝２３を通過すると、長円嵌合部６３がボールリターン溝２３に嵌合するので、ナット２０の軸方向の位置が決まる。
つまり、位相の決まったナット２０のボールリターン溝２３にナット位置決めピン１４を差し込むことで、ナット２０の軸方向の位置を決める。
【００１９】
（ｂ）において、長円嵌合部６３は長さＰ１の範囲（接触面積Ａ１（斜線部））でボールリターン溝２３に接触し、長円嵌合部６３に合せてボールリターン溝２３を位置決めすることで、軸方向の位置決めを行う。一方、長円ガイド部６４はボールリターン溝２３を貫通し、ボールリターン溝２３に接触しないので、軸方向の位置決め精度に悪影響を及ぼさない。
また、長円嵌合部６３は長さＰ２の位置で静止する。長さＰ２はボールリターン溝２３の長さＥより小さいので、長円嵌合部６３がボールリターン溝２３に干渉することはなく、ナット２０の回転方向の位置決めに影響を及ぼさない。
【００２０】
（ｃ）において、長円嵌合部６３は長さＰ１の範囲で軸方向に作用する。また、長円嵌合部６３の幅は、ボールリターン溝２３の幅Ｄより僅かに小さい幅寸法なので、隙間が非常に小さく、軸方向の位置決め精度が極めてよい。また、長さＰ２＜長さＥなので、回転方向のナット位相決めピン１３の嵌合部５５による位置決めに影響しない。
嵌合部５５の幅は切欠き溝２２の幅Ｗ１より僅かに小さい幅寸法なので、隙間が非常に小さく、回転方向の位置決め精度が極めてよい。また、ガイド部５４は切欠き溝２２と干渉しないので、軸方向の位置決めに影響しない。
その結果、ナット位相決めピン１３及びナット位置決めピン１４で精度のよい位置決めをすることができる。
【００２１】
ナット２０を位置決めすると、ナット２０の一端２１の面がデジタルゲージ１５の触子７２を矢印▲５▼方向に押付け、触子７２は所定位置で停止しする。その結果、表示部７３に計測結果を表示する。言い換えると、デジタルゲージ１５の触子７２を、ナット位置決めピン１４で位置決めしたナット２０の一端２１の面に接触させることで、ナット２０の一端２１の面からボールリターン溝２３までの距離Ｌを計測する。計測の値はデジタルで表示されるから、読取値に個人差が起きず、読取値がばらつくことはない。
【００２２】
測定結果によって、ナット２０の合格、不合格を判断し、合格品を次工程のねじ溝仕上げ工程に搬送するとともに、測定者は、操作部７４を押し、信号出力部７５からＮＣねじ研削盤へ計測結果を出力する。この出力信号（測定値）は、ねじ溝を仕上げるＮＣねじ研削盤の砥石の位置設定を行うものである。
デジタルゲージ１５からＮＣねじ研削盤へ直接信号を出力し、転記やキー入力操作を省いたので、人為的なエラーが発生することはなく、生産コストの低減を図ることができる。
【００２３】
ここで、ねじ溝仕上げ工程を説明する。
ＮＣねじ研削盤は、ワークを回転させる主軸と、砥石を回転させつつ、ねじ溝に沿って砥石を送る砥石台と、これらを制御する制御部（制御盤・操作盤）とからなる。制御部では、デジタルゲージ１５からの信号を処理し、砥石台へ軸方向の基準位置を出力（研削条件も含め）する。
計測結果の出力信号で砥石の位置を決めるので、ねじ溝に仕上げ残しが発生することはなく、所望の精度を確保することができる。また、主軸に取付けたクランプ部がナット２０の位置決め（位相方向、軸方向）を行うから、ナット２０の位置決め精度もよい。
従って、ねじ溝を完全に研削することができ、所望の寸法精度を確保することができる。
【００２４】
次に、図４，図５でナットの検査要領を説明する。
ボールねじのナット検査装置１０は、最初に、デジタルゲージ１５の基準（零点）を決め、その後に、ナット２０を計測する装置である。
図５（ｃ）：まず、デジタルゲージ１５の基準（零点）設定を行う。具体的には、基準（マスター用）となるナット（ナット２０と同様）を位置決め後、デジタルゲージ１５の操作部７４を押し、表示部７３に「００００」を表示して基準（零点）設定する。設定が完了したら、基準ナットを取り外す。
【００２５】
図４（ａ）：続けて、ナット載せ台１１にナット２０を矢印▲３▼の如く載せる。
図４（ｂ）：ナット２０がナット載せ台１１にほぼ載ったら、支持部材１２にナット位置決めピン１４を矢印▲４▼の如く挿入する。
図５（ａ）：ナット位置決めピン１４をストッパ５３に当るまで押し込む。
図５（ｃ）:最後に、デジタルゲージ１５の表示部７３に表示された値を読取る。例えば、表示部７３に「０．０１２」と表示された場合は、距離Ｌの検査結果は、基準＋０．０１２ｍｍである。
なお、デジタルゲージ１５の基準（零点）設定は１回行うと、所定の期間行う必要はない。
【００２６】
本ボールねじのナット検査装置では、ナット載せ台１１にナット２０を載せ、ボールリターン溝２３にナット位置決めピン１４を差し込むだけで計測できるので、検査に手間がかからない。
また、ナット位相決めピン１３及びナット位置決めピン１４で位置決め精度をよくするから、最小読取値が０．００１ｍｍのデジタルゲージ１５を使用することができ、検査の精度が向上する。
【００２７】
尚、本発明の実施の形態に示した図２のデジタルゲージ１５を三次元測定機に替えることも可能である。例えば、測定器押え４５を取り外した状態で、三次元測定機の所定位置（定盤上）にベース３１をセットする。三次元測定機で他の部位（ねじ溝など）を確認することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、ナット載せ台にナットを載せると同時にナット位相決めピンによって位相を決め、続けて、ナット位置決めピンを差し込むことによって、ナットの軸方向の位置を決めると同時に測定器に測定値が表示される。ナット位置決めピンを差し込むだけなので、検査に手間がかからない。その結果、検査効率を向上させることができる。
また、ナット載せ台、ナット位相決めピン及びナット位置決めピンでナットの位置決めを行うので、検査員の個人差が発生しない。その結果、測定値のばらつきを極めて小さくすることができる。
さらに、ナット位相決めピン及びナット位置決めピンでナットの位置決めを確実に行うので、従来の測定器に較べ、より高精度（最小読取値が０．００１ｍｍ）の測定器を使用することができる。
従って、測定の精度を向上させることができ、所望の品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るボールねじのナット検査装置の斜視図
【図２】本発明に係るボールねじのナット検査装置の分解斜視図
【図３】本発明に係るナット検査装置の要部断面図
【図４】本発明に係るナット検査装置の第１作用図
【図５】本発明に係るナット検査装置の第２作用図
【図６】従来のナット検査要領の説明図
【符号の説明】
１０…ナット検査装置、１１…ナット載せ台、１３…ナット位相決めピン、１４…ナット位置決めピン、１５…距離測定器（デジタルゲージ）、２０…ナット、２１…一端、２２…切欠き溝、２３…ボールリターン溝。

Claims

円筒部材の内面に螺旋溝を有し、外面の一端に切欠き溝を有し、外面の中央に前記螺旋溝に連通するボールリターン溝を有するボールねじのナットを検査するための装置において、
この装置は、ナットを載せるナット載せ台と、ナット載せ台に載せたナットの切欠き溝に差し込むことで、ナットの回転方向の位相を決めるナット位相決めピンと、位相の決まったナットのボールリターン溝に差し込むことで、ナットの軸方向の位置を決めるナット位置決めピンと、ナット位置決めピンで位置決めしたナットの一端面に接触させることで、ナットの一端面からボールリターン溝までの距離を計測する距離測定器とからなるボールねじのナット検査装置。