JPH08166232A - ねじ部材検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ねじ部材の軸振れを確実かつ容易に検査でき
る装置を提供する。 【構成】 ねじ転造盤２１の固定ダイス２２と可動ダイ
ス２３とによって雄ねじ２４ａを転造されて回転するね
じ部材２４の他端側に接触して軸振れを検出する環状の
検査装置２６が、前記可動ダイス２３と一体に移動する
ように設けられているため、転造過程でねじ部材２４が
移動しても軸振れを正確に検出することができる。ま
た、基準ねじ５６と、これと垂直方向に一体に移動しか
つ別体に回転する引張用ねじ５７とを備え、この両ねじ
５６，５７に螺合させるとともに引張用ねじ５７のみを
回動して被検査ボルト５５をロックし、この状態で全体
を回転させて軸振れを検査するので、単一の装置で有効
径狙い値の異なる複数種類のねじ部材を検査できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、転造ボルト等のねじ
部材の軸振れを検査する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】転造ボルト等のねじ部材の製造工程にお
いては、ねじ部材の軸振れ検査等を行って、不良品の混
入防止を図る必要がある。この軸振れ検査は、例えばね
じ転造盤によって線材等にねじを形成する段階において
検査して、軸振れ量が許容範囲を越えた不良品を選別
し、排除するのが好ましいが、図６に示すように、ねじ
転造盤１においては、同一方向に回転する固定ダイス２
と可動ダイス３との一対の転造ダイス間のレスト１ａ上
に、ねじ部材４となる線材を配置するとともに、前記可
動ダイス３を固定ダイス２の方向（矢印Ａ方向）に移動
させて線材を挟圧し、その結果、その線材を塑性変形さ
せてねじを形成している。したがって、このねじ部材４
にセンサの先端を接触させて軸振れの検出を行う場合、
前記レスト１ａ上の線材の軸心を基準として機台上など
に取り付けたセンサでは、転造の進行に伴ってねじ部材
４が可動ダイス３の外周面に沿って矢印Ｂの方向に移動
するため、軸振れを正確に検出することが困難である。

【０００３】そこで、従来においては、例えば図７およ
び図８に示すような検査装置１１を用いて軸振れ検査を
行っていた。この検査装置１１は、図９に示した軸振れ
の検出原理を用いて検査するもので、先ず、この図９に
示した装置によって軸振れの検出原理を説明する。

【０００４】転造を完了したボルト５に対して軸振れ検
査を行うには、水平な基台６上にベアリング７を介して
垂直な軸を中心に回転自在に保持された基準ねじ（雌ね
じ）８にこのボルト５を、その雄ねじ部５ａの先端がス
トッパ９に当接するまで螺合させ、この状態において、
ボルト５を基準ねじ８とともに回転させて、このボルト
５の雄ねじ５ａが形成された側と反対側の頭部５ｂ側の
外周面（首下部）に、ダイヤルゲージ１０の測定子１０
ａを接触配置して、その部分の軸振れ量を測定する。

【０００５】しかし、このようにして検査装置１１によ
りボルト５の軸振れを検査するためには、ボルト５の雄
ねじ５ａと基準ねじ８とが正しく螺合してボルト５が、
芯出し状態に保持されることが前提とされるが、加工ね
じ有効径は公差を有するため、螺合状態が緩くてガタツ
キが生じる場合があり、このような場合には軸振れ量を
正確に検査することができず、したがって、数種類の基
準ねじ８を準備しておき、螺合させた際に最もガタツキ
の少ない基準ねじ８を選んで検査を行う必要があった。

【０００６】そこで、従来においては前述した検査装置
１１（図７および図８参照）が使用されている。この検
査装置１１は、ねじ有効径基準で軸振れ量を測定するも
ので、同一規格の雌ねじで、有効径狙い値が公差内の異
なる値を示す４種類の基準ねじを備えている。すなわち
ターンテーブル１２上には、９０度の間隔で４つの円筒
状の測定治具１３，１４，１５，１６がそれぞれ回転可
能に設けられており、各測定治具１３，１４，１５，１
６の中央には、有効径狙い値の異なる雌ねじである基準
ねじ１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａが形成されてい
る。

【０００７】そして、被検査ボルト１７を、その雄ねじ
１７ａを各測定治具１３，１４，１５，１６の基準ねじ
１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａにそれぞれ螺合させ、
その結果、最もガタツキの少ない例えば基準ねじ１６ａ
を選択し、この基準ねじ１６ａに螺合させた被検査ボル
ト１７を保持した測定治具１６を、前記ターンテーブル
１２を回転させることによりダイヤルゲージ１８が設け
られた検査位置に移動させる。さらにダイヤルゲージ１
８の測定子１８ａの先端が被検査ボルト１７の外周面に
当接するようにセットした後、この検査位置において前
記被検査ボルト１７を測定治具１６と共に垂直な軸を中
心に回転させ、前記ダイヤルゲージ１８の指針の示す値
から被検査ボルト１７の軸振れを読み取り、軸振れ量が
許容範囲を超える被検査ボルト１７を不良品として選別
していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、転造
後に、ねじの有効径基準で軸振れを検査する場合には、
複数の基準ねじ１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａの中か
ら適切な基準ねじを選ぶ際に、被検査ボルト１７の雄ね
じ１７ａを試しに螺合させる動作を、適切な螺合状態が
見付かるまで繰り返し行う必要があった。したがって、
被検査ボルト１７の螺合動作に時間がかかるため、全数
検査は不可能であった。

【０００９】また、図示していないが、ねじを転造する
前の材料の段階で軸振れを検査することも可能である。
しかしこの場合、所定の長さに切断された線材の一端を
芯出し状態に把持するとともに、回転させて直線性を検
査し、その軸振れ量が許容範囲を超えるものを排除し、
この直線性の検査に合格した線材のみを転造素材として
用いることとなる。

【００１０】しかし、ねじ転造前に検査したのでは、検
査装置に線材を芯出し状態にチャックするのに手間が掛
かるとともに、転造時の振れ悪化量が測定できないた
め、転造後に再び検査する必要があり、二度手間になる
という問題があった。

【００１１】この発明は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、ねじ部材の軸振れ量を検査して、ねじ部材の良品
と不良品とを容易に選別して排除でき、あるいはまた転
造後に軸振れを検査する際の基準ねじに対する螺合操作
を１回で済むようにして検査に要する時間を大幅に短縮
可能なねじ部材検査装置を提供することを目的としてい
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段としてこの発明は、少なくとも一端側に雄ねじ
が形成されたねじ部材を、前記一端側を芯出し状態に保
持して回転駆動し、このねじ部材の他端側の所定の部位
の軸振れを検査するねじ部材検査装置において、前記ね
じ部材を挟み込んで前記雄ねじを形成する固定側丸転造
ダイスと可動側丸転造ダイスとのいずれか一方に、この
ねじ部材の他端側の所定の部位との接触の有無によって
軸振れを検出するセンサが、前記一方の転造ダイスと同
一軸線上に配置されていることを特徴とするものであ
る。

【００１３】また請求項２に記載した発明は、ねじ部材
の一端に形成された雄ねじを、回転可能な枠部材にその
回転軸線と中心軸線を一致させた基準ねじに螺合させ、
そのねじ部材を前記枠部材と共に回転させた際のねじ部
材の他端側の半径方向の振れを検査するねじ部材検査装
置において、前記雄ねじと螺合する引張用ねじが、前記
基準ねじと同一軸線上に前記枠部材に回転自在に保持さ
れていることを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】請求項１に記載した発明では、雄ねじが形成さ
れたねじ部材は、一対の丸転造ダイスによって保持され
てその軸心を中心に回転駆動される。その場合、そのね
じ部材の他端側の軸部は、センサと対向した位置にあ
り、雄ねじとの軸心のずれに応じて軸振れが生じること
により、センサに接触もしくは非接触となる。すなわち
軸振れが許容範囲内にあれば、ねじ部材の他端側の部分
はセンサに接触せず、また軸振れが許容範囲を越えてい
れば、ねじ部材の他端部がセンサに接触する。その結
果、このセンサに対するねじ部材の接触の有無によって
ねじ部材の軸振れが許容範囲に入っているか否かが検査
される。そしてこの発明の装置では、センサが一方の丸
転造ダイスと同一軸線上に把持されているから、転造の
進行に伴ってねじ部材の軸心が移動したとしても、正確
に軸振れを検査することができる。

【００１５】また請求項２に記載した発明では、検査対
象であるねじ部材を基準ねじに所定寸法捩じ込んだ後
に、引張用ねじを回転させれば、ねじ部材は基準ねじに
対してガタツキがあっても、基準ねじと引張用ねじとの
間に軸線方向に向けた荷重を掛けた状態で固定される。
そしてこの状態で基準ねじおよび引張用ねじを取り付け
てある枠部材を回転させれば、ねじ部材はその雄ねじを
形成した部分の軸線を中心に回転し、したがって他端部
側の軸振れを例えばダイヤルゲージなどの検査手段によ
って検査することができる。そしてこのような構成であ
れば、単一の基準ねじによって、公差内の有効径狙い値
の異なる多種類のねじ部材の軸振れが検査可能となると
ともに、検査に要する時間も短縮される。

【００１６】

【実施例】以下、この発明のねじ部材検査装置の実施例
を図１ないし図５に基づいて説明する。

【００１７】図１ないし図４は、この発明の第１実施例
の検査装置を備えたねじ転造盤を示すもので、ねじ転造
盤２１は、シャフト２２ａ，２３ａにそれぞれ軸着され
て同一方向に回転駆動される固定ダイス２２と可動ダイ
ス２３との一対の丸転造ダイスと、この両ダイス２２，
２３間に配設され、その上端が、前記両ダイス２２，２
３の中心を結ぶ線より、転造するボルト２４の半径分下
側に配設されたレスト２５と、前記シャフト２３ａの可
動ダイス２３の軸着位置より先端側（図１において下
側）に取り付けられた環状の軸振れ検出装置２６とを備
えている。そして、前記軸振れ検出装置２６は、そのフ
ランジ状の検出部２６ａの外周部が、雄ねじ２４ａを転
造される転造ボルト２４の首下部２４ｂの外周面との間
に所定の間隙Ｓ（Ｓ＝許容軸振れ量×１／２）をあけて
配設されるように、シャフト２３ａとの間に絶縁リング
２７を介して装着されている。また絶縁リング２７は、
セラミック等の絶縁材料からなり断面楔形に形成されて
おり、締め付けナット２８によって前記可動ダイス２３
側に押動されることによって、前記軸振れ検出装置２６
をシャフト２３ａの外周に強固に軸着させるようになっ
ている。したがってフランジ状の検出部２６ａは可動ダ
イス２３と同一軸線上に保持されている。

【００１８】また、ねじ転造盤２１の転造ボルト２４の
排出方向（図１において下方向）には、図３に示すよう
に、前記可動ダイス２３側に設けられた軸振れ検出装置
２６によって検出された軸振れ量が許容範囲内（軸振れ
量＜隙間Ｓ×２）の良品を取り込むＯＫゲート３１と、
軸振れ量が許容範囲を超える（軸振れ量≧隙間Ｓ×２）
不良品を取り込むＮＧゲート３２とが設けられている。
このＯＫゲート３１とＮＧゲート３２とは、常態におい
てはＯＫゲート３１がボルト取り込み位置に配設されて
いる（図３の状態）。そして、不良品検出時、すなわ
ち、ねじ転造盤２１によって転造ボルト２４が、その一
端側を固定ダイス２２と可動ダイス２３との間で挟圧さ
れて回転駆動されて形成される雄ねじ２４ａが完成した
状態での軸振れ量が、許容範囲を超えている場合には、
転造ボルト２４の首下部２４ｂが、軸振れ検出装置２６
の検出部２６ａに接触して、転造ボルト２４と検出部２
６ａとの間が導通することによって不良品が検出される
とともに、この信号電流がゲート切換え用シリンダ３３
に流れて、ＮＧゲート３２がボルト取り込み位置に来る
ように切り替えて、払い出し装置３４によって両ダイス
２２，２３間から払い出された転造ボルト２４をＮＧゲ
ート３２が取り込むようになっている。そして、ＮＧゲ
ート３２の下流側は、不良品シュート３４を介して軸振
れ不良品用の受箱３５に接続されている。

【００１９】一方、ＯＫゲート３１の下流側は、ねじ外
径不良検出治具やテンション部径判別治具等の加工ＮＧ
センサ３６のチェックを受けて排出口３７に送られるよ
うに接続され、さらに、加工ＮＧセンサ３６によって加
工ＮＧが検出されない場合には、製品をストックヤード
等に送る製品排出シュート３８（図４参照）が、前記排
出口３７の良品排出部３７ａに取り付けられている。ま
た前記製品排出シュート３８の途中には、製品である転
造ボルト２４の首下未加工品や切粉巻付き品等の不良品
を排除する首下ＮＧ品排除手段３９が設けられ、この首
下ＮＧ排除手段３９により排除された首下ＮＧ品は、ア
ウトシュート４０によってＮＧ品受箱４１に送られてス
トックされるようになっている。

【００２０】また、前記加工ＮＧセンサ３６によって転
造ボルト２４に加工ＮＧが検出された場合には、排出口
３７に設けられた切り換え板３７ｂに信号が送られて良
品排出部３７ａが塞がれるとともに不良品排出部３７ｃ
が開かれて、前記加工ＮＧ品がこの不良品排出部３７ｃ
から排出されて加工ＮＧポケット（図示せず）に投入さ
れるようになっている。

【００２１】なお、図１ないし図３において符号２９は
ダイスカラー、３０は振れ止め軸受である。

【００２２】次に、上記のように構成されるこの実施例
の作用を説明すると、ねじ転造盤２１によって転造ボル
ト２４の一端側に雄ねじ２４ａを形成する際に、固定ダ
イス２２と可動ダイス２３との間に素材を挟圧し、可動
ダイス２３を固定ダイス２２側に移動させて雄ねじ２４
ａの転造を行う。可動ダイス２３を規定量移動させて雄
ネジ２４ａの転造をほぼ完了した時点で、弾性変形によ
る影響を是正するためにそのままの状態で回転駆動す
る。

【００２３】このとき、固定ダイス２２と可動ダイス２
３との間に挟圧された転造ボルト２４は、雄ねじ２４ａ
の転造の進行に合わせて可動ダイス２３が固定ダイス２
２の方向に移動するのに伴って、この可動ダイス２３の
外周に沿って斜め上方に若干移動しようとするが、軸振
れ検出装置２６が環状であり、しかも可動ダイス２３と
同軸上に設けられているため、前述のように転造ボルト
２４が、可動ダイス２３の外周に沿って若干上方に移動
しても、軸振れ量を正確に検出することができる。

【００２４】すなわち、雄ねじ２４ａを転造された転造
ボルト２４の軸振れ量が許容範囲（隙間Ｓ×２）内の場
合には、転造ボル２４と軸振れ装置２６とが接触しない
ので、導通信号が出力されない。この非導通状態によっ
て軸振れ量が許容範囲内と判定されるため、転造ボルト
２４は、払い出し装置３４によって払い出されてＯＫゲ
ート３１に取り込まれる。また軸振れ量が許容範囲を超
えている場合には、転造ボル２４と軸振れ装置２６とが
接触して導通信号が出力されので、切り換えられたＮＧ
ゲート３２に取り込まれるようにして、不良品発生時
点、すなわち転造段階で軸振れ不良品を検出して排除す
ることによって、軸振れ不良品が良品中に混入するのを
防止している。したがって、本実施例においては、転造
後に改めて軸振れ検査（全数検査）を行う必要がなくな
り、大幅な省力化が図れる。

【００２５】また、本実施例の検査装置においては、軸
振れ検出装置２６による軸振れ検査を合格した転造ボル
ト２４に対して加工ＮＧ検査を行う加工ＮＧセンサ３６
を備えているため、ＯＫゲート３１に取り込まれた転造
ボルトに対して、例えば、ヘッダ加工されたボルト頭部
が正しい厚みに形成されているか、転造された雄ねじ２
４ａのヌスミ径の寸法は適切か、同じく雄ねじ２４ａの
ねじ外径の寸法は適切か、あるいはテンション部の軸径
が細過ぎないか等の各加工箇所をチェックできるように
なっており、加工ＮＧが検出された転造ボルト２４は、
下流側の排出口３７において不良品排出部３７ｃから排
出されてＮＧポケットに投入される。

【００２６】そして、加工ＮＧが検出されなかった転造
ボルト２４は、排出口３７において良品排出部３７ａか
ら製品排出シュート３８上に排出され、首下ＮＧ品排除
手段３９において、首下未加工品および切粉巻付き品を
排除することによって３段階に検査を行って、不良品を
確実に排除できるようになっている。

【００２７】以上のように、本実施例のねじ部材の軸振
れ検出装置２６によれば、軸振れ量が許容範囲を超えた
不良品の転造ボルト２４が検出されると、ゲート切換え
用シリンダ３３に信号電流が流れてＯＫゲート３１とＮ
Ｇゲート３２との切換えが行われて、検出された軸振れ
不良品を自動的に排除することができる。

【００２８】また図５はこの発明のねじ部材検査装置の
第２実施例を示している。この検査装置５１は、雄ねじ
５５ａが転造によって形成された被検査ボルト５５の軸
振れ量を測定する装置であり、水平な基台５２上にベア
リング５３を介して垂直な軸を中心に回動可能に設けら
れた有底円筒状の治具枠５４を備え、この治具枠５４内
には、被検査ボルト５５の雄ねじ５５ａが緩めに螺合可
能な基準ねじ５６が回動不能に設けられるとともに、こ
の治具枠５４の上端には、前記基準ねじ５６と同規格の
雌ねじである引張用ねじ５７が、前記基準ねじ５６と同
軸上となるようにベアリングレース５７ａを介して、垂
直方向には前記治具枠５４と一体に移動し、円周方向に
は治具枠５４と別体に回動可能に取り付けられている。
また、治具枠５４内の底部中央には、センタを兼ねるス
トッパ５８を備えている。そして、被検査ボルト５５の
雄ねじ５５ａを、治具枠５４に設けられた引張用ねじ５
７と基準ねじ５６とに、その先端がストッパ５８に当接
するまで螺合した際の前記被検査ボルト５５の首下部５
５ｂと水平方向に対向する位置に、ダイヤルゲージ５９
がその測定子５９ａの先端が前記首下部５５ｂの外周面
に当接するように配設されている。

【００２９】次に、上記のように構成されるこの第２実
施例の作用を説明すると、治具枠５４に同軸上に設けら
れた引張用ねじ５７と基準ねじ５６とに、被検査ボルト
５５の雄ねじ５５ａを、その先端が底部のストッパ５８
に当接するまで螺合する。この状態においては、雄ねじ
５５ａは、基準ねじ５６と螺合して押し下げられる方向
の荷重を受けている。

【００３０】次に、引張用ねじ５７を、螺合している雄
ねじ５５ａを押し上げる方向に回動させると、この引張
用ねじ５７と基準ねじ５６とが、治具枠５４によって一
体に連結されているため、雄ねじ５５ａは、芯出しされ
た状態でロックされる。したがって、基準ねじ５６と雄
ねじ５５ａとの螺合状態が緩くてガタツキがあっても、
引張用ねじ５７によって芯出し状態に固定でき、被検査
ボルト５５の軸振れ量をダイヤルゲージ５９によって正
確に測定することができる。

【００３１】また、基準ねじ５６と雄ねじ５５ａとの螺
合状態が緩くてガタツキがあっても雄ねじ５５ａをガタ
ツキのない芯出し状態に固定できるため、単一の装置に
よって、有効径狙い値の異なる複数種類のボルトを芯出
し状態に固定でき、それぞれの軸振れを正確に検査する
ことができる。また試行錯誤で基準ねじを探す必要がな
いので、作業性が向上する。

【００３２】なお、この実施例においては、被検査ボル
ト５５が転造ボルトの場合について説明したが、切削ボ
ルト等の転造ボルト以外のボルト等のねじ部材の場合に
も同様に検査することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明は、ねじ部材を回転させた際の接触の有無によって
軸振れを検出するセンサが、前記ねじ部材の雄ねじを形
成する固定側と可動側との一対の丸転造ダイスを備えた
ねじ転造盤のいずれかの丸転造ダイスと同一軸線上に一
体に設けられているので、転造時にねじ部材の軸振れを
確実かつ正確に検査することができる。

【００３４】また請求項２に記載した発明は、前記ねじ
部材に形成された雄ねじを螺合する基準ねじ部が回転自
在な枠部材に保持されるとともに、この基準ねじ部と同
軸上に、前記雄ねじが螺合し、かつ基準ねじ部と一体に
移動する引張用ねじが、前記基準ねじ部とは別体に回転
可能に枠部材に設けられ、さらに前記基準ねじ部および
前記引張用ねじに一端側を螺合した前記ねじ部材を、こ
の基準ねじ部および引張用ねじと共に回転させた際の他
端側の軸振れを検出するセンサとを備えているので、単
一の装置によって有効径狙い値の異なる複数のねじ部材
の検査を行うことができ、装置の構成のみならず検査作
業を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の検査装置の要部を示す
一部断面平面図である。

【図２】第１実施例の検査装置の正面図である。

【図３】第１実施例の検査装置の全体の配置を示す平面
図である。

【図４】シュートの側面図である。

【図５】この発明の第２実施例の検査装置を示す断面側
面図である。

【図６】ボルト転造時の線材の移動方向を示す説明図で
ある。

【図７】従来のねじ部材検査装置を示す平面図である。

【図８】図７に示した装置の側面図である。

【図９】従来の別のねじ部材検査装置を示す断面側面図
である。

【符号の説明】

２１ ねじ転造盤 ２２ 固定ダイス ２３ 可動ダイス ２４ 転造ボルト ２４ａ 雄ねじ ２４ｂ 首下部 ２６ 軸振れ検出装置 ２７ 絶縁リング ３１ ＯＫゲート ３２ ＮＧゲート ３３ ゲート切換え用シリンダ ５１ 検査装置 ５２ 基台 ５３ ベアリング ５４ 治具枠 ５５ 被検査ボルト ５６ 基準ねじ ５７ 引張用ねじ ５９ ダイヤルゲージ ５９ａ 測定子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一端側に雄ねじが形成された
   ねじ部材を、前記一端側を芯出し状態に保持して回転駆
   動し、このねじ部材の他端側の所定の部位の軸振れを検
   査するねじ部材検査装置において、 前記ねじ部材を挟み込んで前記雄ねじを形成する固定側
   丸転造ダイスと可動側丸転造ダイスとのいずれか一方
   に、このねじ部材の他端側の所定の部位との接触の有無
   によって軸振れを検出するセンサが、前記一方の転造ダ
   イスと同一軸線上に配置されていることを特徴とするね
   じ部材検査装置。
2. 【請求項２】 ねじ部材の一端に形成された雄ねじを、
   回転可能な枠部材にその回転軸線と中心軸線を一致させ
   た基準ねじに螺合させ、そのねじ部材を前記枠部材と共
   に回転させた際のねじ部材の他端側の半径方向の振れを
   検査するねじ部材検査装置において、 前記雄ねじと螺合する引張用ねじが、前記基準ねじと同
   一軸線上に前記枠部材に回転自在に保持されていること
   を特徴とするねじ部材検査装置。