JPS6254102A - ねじ軸有効径測定装置における測定器支持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ボールねじを構成するねじ軸有効径測定装
置における測定器支持機構に関するものである。

〔従来の技術〕

水平に架設された被測定ねじ軸を跨ぐＵの字形ゲージ本
体の両端部に電気マイクロメータ等の検出器とアンビル
とから成るねじ軸有効径測定器を取付け、その測定器の
先端の球形測子を上記被測定ねじ軸の両フランクに所定
の圧力をもって当接して被測定ねじ軸の回転と、ゲージ
本体のねじ輪軸方向の相対的移動とによってねじ軸の有
効径を自動的に測定するようにしたねじ軸有効径測定装
置は特開昭５６−２６２０２号公報において既に知られ
ている。

ところで、被測定ねじ軸のねじ溝は、加工時の誤差によ
ってリード角およびリード量に変化があり、またねじ軸
にたわみや曲がりのある場合もあるため、有効径を正確
に測定するには、ゲージ本体に支持された測定器が、ね
じ溝のリード角変化、リード量変化および被測定ねじ軸
の曲がりやたわみによる変化に対応して追従して動くよ
うにゲージ本体を支持する必要がある。又、ねじ軸の溝
径変更等によってもリード角、リード量が変化するが、
それらに追従して確実に正確に測定できなければならな
い。

このため、上記公報に示されたねじ軸有効径測定装置に
おいては、図面の第９図に示すように、水平に架設され
た被測定ねじ軸Ａの下方にそのねじ軸Ａに沿って平行移
動する移動台４０を設け、この移動台４０とその上部に
配置した第１摺動台４１との間にスライド軸受４２を設
けて第１摺動台４１をねじ軸Ａの軸方向に移動可能に支
持し、また第１ｒｆｉ動台４１とその上部に配置した第
２摺動台４３との間にスライド軸受４４を設けて第２摺
動台４３をねじ軸Ａの軸芯に対して直交方向に移動可能
に支持し、上記第２摺動台４３の上面に設けた支持軸４
５で測定器４６を存するＵの字形ゲージ本体４７を回転
可能に支持しである。

上記のような構成によって、測定器を支持するゲージ本
体４７は、被測定ねじ軸Ａの軸方向、その軸方向に対し
て直角な方向および支持軸４５を中心とする回転方向の
三方向に自由に移動し得るため、ねじ溝Ｂのリード角変
化、リード量変化および被測定ねじ軸の曲がりやたわみ
による変化に対応して測定器４６が追従して動くことに
なり、精度の高い測定が可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記測定器の支持機構においては、測定
器４６の三方向の自由度を得るために、移動台４０上に
二つの摺動台４１．４３を配置して各合間にスライド軸
受を設けであるため、支持機構が大型化するという不都
合がある。

そこで、この発明は上記の不都合を解消し、測定器支持
機構の小型化を図ることを技術的課題としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この発明は、被測定ねじ
軸を跨ぐＵの字形ゲージ本体の両端部にねじ溝有効径測
定器を取付け、そのゲージ本体に被測定ねじ軸のリード
角変化、リード量変化および軸たわみの変化に対応する
三方向の自由度を付与したねじ軸有効径測定装置におい
て、上記三方向の自由度のうちの少なくとも二方向の自
由度として、被測定ねじ軸に直角でかつ互いにほぼ９０
゜をなしている二つの軸芯と、被測定ねじ軸に平行な軸
芯の三つの軸芯のうちの二つの軸芯を中心としての旋回
による自由度としたのである。

〔作用〕

ゲージ本体に付与する三方向の自由度のうち、少なくと
も二方向の自由度を回動による自由度としたので、その
自由度を得るための支持装置として軸と軸受、球面座と
球面ブツシュ等のきわめて簡単な構成の軸受機構を採用
することができる。

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

〔第１実施例〕 第１図乃至第３図に示す実施例において、テーブル１の
上部には複数のワークレスト２が支持され、そのワーク
レスト２に設けた三つの爪３によってツークレースト２
間に水平に架設した被測定ねじ軸Ａの外周の三箇所が支
持されている。

なお、三つの爪３のうち、中央の爪３は被測定ねじ軸Ａ
の径方向に移動可能に支持され、ワークレスト２に支持
されたモータ４を駆動することによって移動するように
なっている。

上記被測定ねじ軸Ａを跨ぐように配置されたＵの字形ゲ
ージ本体５の一端部にアンビル６が支持され、またゲー
ジ本体５の他端部には、電気マイクロメータ等から成る
検出器７が支持されている。

アンビル６および検出器７の外周にはねじが形成され、
そのねじに噛み合わせたナツト８を回転すると、アンビ
ル６および検出器７のそれぞれが軸方向に移動し、先端
に設けた球形測子９の被測定ねじ軸Ａに対する先端位置
を調整し得るようになっている。

なお、測子９の球形はポールねじを構成するボールと同
一径になっている。また、測子９は、その背部に設けた
スプリング（図示省略）の弾力によって被測定ねじ軸Ａ
のねじ溝に押し付けられている。

上記ゲージ本体５は、被測定ねじ軸Ａの軸芯に直交する
ゲージ支持軸１０を備え、そのゲージ支持軸１０がラジ
アル軸受１１を介して支持プロ・ツク１２に回転可能に
支持されている。また、支持ブロック１２には、被測定
ねじ軸Ａの軸芯に平行なブロック支持軸１３が設けられ
、そのブロック支持軸１３はハウジング１４に設けた案
内孔１５に挿入され、上記案内孔１５の内部に組み込ん
だボールスライド１６によって回転可能に、かつ軸方向
にスライド可能に支持されている。

測定器支持機構を上記のような構成とすることにより、
アンビル６と検出器７との組合わせから成る測定器は、
ゲージ支−持軸１０を中心として第３図の矢印イ方向、
ブロック支持軸１３の軸方向（第３図の矢印口で示す）
およびブロック支持軸１３を中心として第３図の矢印凸
方向の三方向の自由度が得られる。その三方向の自由度
のうち、矢印イ方向の自由度は被測定ねじ軸Ａの有効径
変化にともなうリード角の変化に追従し、矢印口方向の
自由度はねじ軸Ａのリード量の変化に追従し、さらに矢
印凸方向の自由度は、第２図に示す被測定ねじ軸Ａの中
心ａとゲージ支持軸１０の回動輪芯すとの位置のずれに
追従する。

したがって、アンビル６および検出器７の先端の測子９
を被測定ねじ軸へのねじ溝Ｂに当接してその被測定ねじ
軸Ａを一方向に回転し、被測定ねじ軸Ａとハウジング１
４のいずれか一方を被測定ねじ軸への軸方向に移動させ
ることにより、ねじ溝Ｂの加工誤差にも拘わらず、上記
測子９のそれぞれはねじ溝Ｂに沿って確実に動き、被測
定ねじ軸Ａの有効径を正確に測定することができる。

アンビル６と検出器７の組合わせから成る測定器に付与
した三方向の自由度のうち、二方向の自由度をハウジン
グ１４に組み込んだポールスライド１６によって得るよ
うにした点は、測定器支持機構の小型化に寄与し、ねじ
軸有効径測定装置の測定器として用いる場合はもちろん
研削盤上の限られたスペース内に測定装置を設置してワ
ークにねじ溝を加工しつつそのねじ溝の有効径を測定す
る場合（インプロセスゲージ）にもきわめて有効である
。

実施例の場合は、アンビル６と検出器７の組合わせから
成る有効径測定器を用いたが、上記アンビル６に変えて
検出器を用いることもできる。この場合、ねじ軸の有効
径は、両検出器の出力の和をもって得ることができるた
め、ゲージ本体５の回動軸芯すと被測定ねじ軸Ａの中心
ａとの間に位置のずれがある場合でも測定が可能である
。したがって、測定器に付与する自由度は、第３図に示
す矢印イおよび口方向の二つのみでよく、第３図の矢印
ハで示す方向の自由度を不要とすることができる。この
結果、ハウジング１４に組み込む軸受として、ボールス
プラインやレール付きリニアボールスプライン等の摩擦
の少ない軸受を使用することができる。

〔第２実施例〕 第４図に示す第２実施例は、ゲージ本体５のゲージ支持
軸１０を回転可能に支持する支持ブロック１２の両側面
に一対のブロック支持軸１３を突設し、そのブロック支
持軸１３の端部をコの字形支持枠１７の両端部に設けた
軸受１８で回動可能に支持しである。また、支持枠１７
の上辺材１９に突設した支持軸２０をハウジング１４に
設けた軸受１５′で回動可能に支持しである。

上記のような構成によって、ゲージ本体５に支持された
測定器は、ゲージ支持軸１０を中心として矢印（イ）方
向、ブロック支持軸１３を中心として矢印（ハ）方向お
よび支持軸２０を中心として矢印（ニ）方向の三方向の
自由度が得られる。これら三方向の自由度のうち、矢印
（イ）方向の自由度は、被測定ねじ軸Ａのリード角変化
に追従し、矢印（ハ）方向の自由度は、軸たわみ変化に
追従し、さらに矢印（ニ）方向の自由度は、リード量変
化に追従する。

〔第３実施例〕 第５図に示す第３実施例は、一対のフォークヨーク２２
．２３を十字ピン２４で互に連結し、一方のフォークヨ
ーク２２をゲージ本体５に設けたゲージ支持軸１０に固
定し、他方のフォークヨーク２３に設けた支持軸２５を
ハウジング１４の軸受１５′で回動可能に支持しである
。

このような構成によって、ゲージ本体５に支持された測
定器は、支持軸２５を中心として矢印（イ）方向、十字
ピン２４の水平ピン２４′を中心として矢印（ハ）方向
および十字ピン２４の垂直ピン２４″を中心として矢印
（＝）方向の三方向の自由度が得られ、その三方向の自
由度によって第２実施例と同様に被測定ねじ軸Ａのリー
ド角変化、軸たわみ変化、およびリード量変化に追従す
る。

〔第４実施例〕 第６図に示す第４実施例は、ゲージ本体５のゲージ支持
軸１０に球面ブツシュ２６を嵌合し、その球面プしシー
２６をノ＼ウジング１４に設けた球面座２７で回動可能
に支持しである。このような構成によって、ゲージ支持
枠５に支持された測定器は、任意の方向に動くことがで
きるため、被測定ねじ軸Ａのリード角変化、リード量変
化および軸たわみ変化に追従する。

〔第５実施例〕 第７図に示す実施例は、ゲージ支持枠５に設けたゲージ
支持軸１０を支持ブロック１２の軸受１１で回動可能に
支持し、その支持ブロック１２の上面に突設したブロッ
ク支持軸１３をハウジング１４に設けたボールスライド
１６で軸方向に移動可能に、かつ回動可能に支持しであ
る。

上記のような構成によって、ゲージ本体５に支持された
測定器は、ゲージ支持軸１０を中心として矢印（イ）方
向に回動可能であるため、被測定ねじ軸へのリード角変
化に追従し、また、ブロック支持軸１３の軸方向、すな
わち、矢印（ネ）方向に移動可能であるため、軸たわみ
変化に追従して動く。さらに、ブロック支持軸１３を中
心として矢印（＝）方向に回動可能であるため、リード
量変化に追従して動く。

〔第６実施例〕 第８図に示す実施例は、ゲージ本体５に取付けたコの字
支持枠２８の両端部間に支持軸２９を渡し、その支持軸
２９にスライド可能に嵌合した球面ブツシュ３０をハウ
ジング１４に設けた球面座３１で回動可能に支持しであ
る。

上記のような構成によって、ゲージ本体５に支持された
測定器は、球面座３１に沿って矢印（イ）方向に回動可
能であるため、被測定ねじ軸Ａのリード角変化に追従し
、また、支持軸２９の軸方向（矢印（ロ）で示す）に移
動可能であるため、リード量変化に対応して動き、さら
に、支持軸２９を中心として矢印（ハ）方向に回動可能
であるため、軸たわみ変化に対応して動く。

〔効果〕

以上のように、この発明は、Ｕの字形ゲージ本体の両端
部に測定器を取付け、そのゲージ本体に、被測定ねじ軸
のリード変化に対応する自由度、リード量変化に対応す
る自由度、軸たわみ変化に対応する自由度の三つの自由
度を付与し、その三つの自由度のうち、少なくとも二つ
の自由度を回動による自由度としたので、軸や軸受、球
面座と球面ブツシュ等のきわめて簡単な構成の軸受機構
を採用することができる。このため、測定支持機構を簡
素化し、かつ小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る測定器支持機構の一実施例を
示す一部切欠正面図、第２図は同上の縦断側面図、第３
図は同上の支持機構の分解斜視図、第４図乃至第８図は
この発明の他の実施例を示すもので、第４図および第５
図は斜視図、第６図は一部切欠側面図、第７図および第
８図は斜視図、第９図は従来の測定器支持機構を示す一
部切欠側面図である。 Ａ・・・・・・被測定ねじ軸、Ｂ・・・・・・ねじ溝、
５・・・・・・ゲージ本体、６・・・・・・アンビル、
７・・・・・・検出器、９・・・・・・測子、１０・・
・・・・ゲージ支持軸、１２・・・・・・支持ブロック
、１３・・・・・・ブロック支持軸、１４・・・・・・
ハウジング。 特許出願人　　エヌ・チー・エヌ 東洋ベアリング株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定ねじ軸を跨ぐＵの字形ゲージ本体の両端部にねじ
   溝有効径測定器を取付け、そのゲージ本体に被測定ねじ
   軸のリード角変化、リード量変化および軸たわみの変化
   に対応する三方向の自由度を付与したねじ軸有効径測定
   装置において、上記三方向の自由度のうちの少なくとも
   二方向の自由度として、被測定ねじ軸に直角でかつ互い
   にほぼ９０°をなしている二つの軸芯と、被測定ねじ軸
   に平行な軸芯の三つの軸芯のうちの二つの軸芯を中心と
   しての旋回による自由度としたことを特徴とするねじ軸
   有効径測定装置における測定器支持機構。