JPH05141913A - ねじ状シヤフトの外径振れを測定可能にした真円度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はねじ状シャフトの外径振れを測定可
能にした真円度測定装置に関し、従来の円筒物の真円度
測定装置でねじ状シャフトの外径振れを容易に測定可能
にすることを目的とする。 【構成】 被測定物１を軸が回転軸に略一致するように
保持して回転する回転台２、及び回転軸に垂直な平面内
で回転可能に支持されるアーム３と、アーム３の一端に
設けられた測定子４と、アーム３の他端の移動量を検出
する移動量検出手段５と、測定子４が被測定物１に接触
するように付勢する付勢手段６を有する検出器８を備え
た真円度測定装置において、回転軸に垂直に回転可能に
支持される第二アームと、第二アームの先端に回転軸に
垂直な軸を中心として回転可能でねじ溝の幅の二倍以上
の長さの平板とを有するねじ測定補助部材１３を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボールねじのようなね
じ状シャフト（以下ねじとする。）の外径振れを測定可
能にした円筒物の真円度測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】円筒物の真円度を測定するための被測定
物の軸を回転軸に一致させて回転し、被測定物の側面に
アームに取り付けられた測定子を押し当て、回転による
アーム他端の移動量の変化を検出することで真円度を測
定する装置が利用されている。図３はこの真円度測定装
置の構成を示す図である。

【０００３】図３において、１が真円度を測定する円筒
物である。被測定物１は回転台２の上に、円筒の軸が回
転軸に一致するように保持される。８は検出器であり、
回転軸に垂直な方向に回転できるように支点７で支持さ
れたアーム３を有する。アーム３の先端には球状の測定
子４が設けられており、もう一方の端の移動量を差動コ
イル等の移動量検出器５で検出する。６は測定子４を被
測定物１に押し当てる付勢用のばねである。

【０００４】測定は、図４に示すような測定子４を被測
定物１の側面に押し当てた状態で回転台２を回転し、移
動量検出器５の出力を読み取って行う。被測定物１の軸
は回転台２の回転軸に完全に一致していることが望まし
く、回転台２にはＸＹテーブル及び傾斜調整台が備わっ
ており、これを調整して被測定物１の軸を回転軸に合わ
せる。ある程度一致すれば検出値を処理することにより
真円度が求まる。

【０００５】ボールねじ等のねじ状シャフトは、シャフ
トの軸受部とボールねじの外径部の同軸度、外径の曲が
り及び真円度が重要であり、シャフト軸受部に対する外
径の振れを測定する必要がある。本来は有効径に相当す
る部分の振れを測定することが望ましいが、この測定は
容易でないため、代わりに外径の振れを測定して有効径
の振れを類推するのが一般的である。そのため円筒物の
真円度測定装置を用いて、ねじの外径振れを測定するこ
とが行われる。

【０００６】しかしねじを図３に示すような真円度測定
装置で測定する場合、ねじが一回転する間には、測定子
４がかならずねじ溝に入り込むためそのままでは測定で
きない。そこで検出器８が取り付けられている台１４を
上下する機構を利用して、ねじの回転に合わせて検出器
８を上下移動させて測定することが行われる。しかしこ
のような測定は操作が面倒であるという問題がある。

【０００７】そこで図４に示すように、測定子４を円筒
状とし、円筒の長さをねじ溝に入り込まないねじ溝の幅
の二倍以上の長さとして上記のような問題を生じること
なくねじの外径を測定することが行われる。ねじの外径
振れを測定する時にのみ、このような円筒状の測定子を
有する検出器に交換される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図４のような円筒状の
測定子を使用することにより、測定子がねじ溝に入り込
むことはなくなる。前述のように回転台２に保持される
ねじ１は、その軸が回転軸と完全に一致するように調整
されることが望ましい。しかしこれを完全に一致するよ
うに調整するのは難しく、非常な手間がかかるため、あ
る程度の範囲で一致すれば、計算処理により真円度が求
まるようにしている。

【０００９】そのため測定時に、図５に示すようにねじ
１の軸と回転軸が傾いている場合も生じ得る。この場
合、図５に示すように、平板１１はねじ１の外径の一部
に接触するだけで平板１１とねじ１の外径の間にすき間
が生じ、検出誤差となる。本発明は上記問題点に鑑みて
なされたものであり、真円度測定装置でねじの外径振れ
を測定する時に、ねじ軸が回転台の回転軸に完全に一致
していなくとも精確な真円度が測定できるようにするこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記問題点
を解決するため、回転台の回転軸に垂直な方向に回転可
能に支持されるアームの先端に、この回転軸に垂直な軸
を中心として回転可能な平板を設け、この平板をねじ溝
に入り込まない大きさとする。そして測定子をこの平板
を介してねじに押し当てる。

【００１１】すなわち本発明は、円筒状の被測定物をそ
の軸が自己の回転軸に略一致するよう保持して回転する
回転台、及び回転軸に垂直な平面内で回転可能に支点で
支持されるアームと、アームの一方の端に設けられた測
定子と、アームの他端の移動量を検出する移動量検出手
段と、測定子が被測定物の側面に接触するようにアーム
を付勢する付勢手段とを有する検出器を備えた真円度測
定装置において、回転台の回転軸に垂直な方向に回転可
能に支持される第二アームと、第二アームの先端に回転
台の回転軸に垂直な軸を中心として回転可能に保持され
測定するねじ状シャフトのねじ溝の幅の二倍以上の長さ
の平板を有するねじ測定補助手段を備え、測定子を平板
を介して測定するねじ状シャフトに押し当てることでね
じ状シャフトの外径振れを測定可能にしたことを特徴と
する。

【００１２】

【作用】平板は回転台の回転軸に垂直な軸を中心として
回転可能であり、しかも第二アームに設けられているか
ら、測定するねじに押し当てれば常にねじの側面に接す
る。従って測定子を平板を介してねじに押し当てればね
じの外径の振れに一致する変化が平面の裏面、すなわち
測定子が接触する面にそきまま現れる。これが測定子の
位置変化となり移動量検出手段でねじの外径の振れとし
て検出される。すなわち本発明では、ねじの外径の振れ
をねじ測定補助手段により通常の測定子で測定できる形
に変換した上で測定する。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を図１に示す。(a) は上面
図、(b) 及び (c)は側面図である。本実施例は、基本的
には図３で示した従来の真円度測定装置にねじ測定補助
手段１４を付加したものであり、回転台２及び検出器８
は従来のものである。本実施例で測定するのは、図示の
ようなボールねじ１であり、回転台２に固定される。回
転台２にはＸＹテーブル及び傾斜調整台が備わってお
り、これらを調整してボールねじ１の軸が、回転台２の
回転軸にほぼ一致するように調整する。回転台は図示し
ていないがモータにより回転される。

【００１４】検出器８は台１４上に取り付けられてお
り、台１４は上下方向にモータ駆動により移動される。
検出器８には支点７で支持され回転台２の回転軸に垂直
な平面内で回転可能なアーム３が備わっており、アーム
３の先端には球状の測定子４がある。アーム３もう一方
の端は差動コイル５の内部にあり、この端の移動量が検
出される。６は付勢用ばねである。

【００１５】１３はねじ測定補助部材であり、ボールね
じ等のねじを測定する時のみ使用するオプション部品で
あり、容易に取り付け及び取り外しができる。ねじ測定
補助部材１３は支点１２を中心として回転台２の回転軸
に垂直に回転可能に支持された第二アーム９を備えてい
る。第二アーム９にはベアリングで回転可能に支持され
たシャフト１０があり、シャフト１０の先端には平板１
１が設けられている。従って平板１１はシャフト１０を
中心として回転する。平板１１のボールねじ１と接触す
る面のボールねじ１の軸方向の長さは、ボールねじ１の
溝の幅の２倍以上である。

【００１６】測定する手順は、ボールねじ１を回転台２
に取り付けて、ボールねじ１の軸と回転軸の誤差が所定
範囲内になるように調整する。次にねじ測定補助部材１
３を取り付け、ボールねじ１の測定する位置に合わせ、
図１のように配置する。そして検出器８の位置を調整し
て、測定子４が平板１１の面に押し当たるように配置す
る。この状態で回転台２を回転させれば真円度が測定で
きる。ボールねじ１の外径の曲がりや軸受部との同軸度
を測定する場合には検出器８とねじ測定補助部材１３を
一緒に上下方向に移動して、各部位で測定する。軸受部
はねじでないのでねじ測定補助部材１３は必要ない。軸
受部を測定するには検出器８を回転軸に近づけるように
移動させる必要があり、台１４にはこの方向の平行移動
機能が備わっているが、ここでは省略してある。

【００１７】図１の実施例では、平板１１を取り付けた
シャフト１０を回転可能に支持したが、図２に示すよう
に第二アーム９にシャフト１０を固定し、このシャフト
１０に平板１１を回転可能に取り付けても良い。本発明
ではねじ外径の振れを測定する時のみねじ測定補助部材
１３を使用するが、測定子４を平板としてアーム３に回
転可能に保持することもできる。しかしこのような構成
にした場合、アーム３に設けられる測定子の部分が大き
くなるため検出感度を上げるのが難しくなるという問題
がある。更に検出器８は高精度な機構であり、測定対象
によって頻繁に交換するのは交換時の衝撃による影響も
あるため好ましくない。図１のようにねじ測定の時のみ
補助部材１３を使用するならば検出器８の測定子４は汎
用性のある小球でよく、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【図２】平板に回転機構を設け、固定軸を中心として回
転可能にした実施例を示す図である。

【図３】円筒物の真円度測定装置を示す図である。

【図４】測定子を円筒にしてねじの外径振れを測定する
従来例を示す図である。

【図５】測定子を円筒にした時に、ねじ軸が回転軸に対
して傾いた時の誤差発生を示す図である。

【符号の説明】

１…被測定物（ねじ状シャフト） ２…回転台 ３…アーム ４…測定子 ５…移動量検出手段（差動アンプ） ６…付勢手段 ７…支点 ８…検出器 ９…第二アーム １０…シャフト １１…平板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の被測定物をその軸が自己の回転
   軸に略一致するよう保持して回転する回転台、及び前記
   回転軸に垂直な平面内で回転可能に支点で支持されるア
   ームと、該アームの一方の端に設けられた測定子と、前
   記アームの他端の移動量を検出する移動量検出手段と、
   前記測定子が被測定物の側面に接触するように前記アー
   ムを付勢する付勢手段とを有する検出器を備えた真円度
   測定装置において、 前記回転台の回転軸に垂直な方向に回転可能に支持され
   る第二アームと、該第二アームの先端に前記回転台の回
   転軸に垂直な軸を中心として回転可能に保持され測定す
   るねじ状シャフトのねじ溝の幅の二倍以上の長さの平板
   を有するねじ測定補助手段を備え、 前記測定子を前記平板を介して測定するねじ状シャフト
   に押し当てることでねじ状シャフトの外径振れを測定可
   能にしたことを特徴とする真円度測定装置。