(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）を検査する装置であって：管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）と組み立てて協働しうるねじ付支持部（１４）；管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）との組立て中にねじ付支持部（１４）の進行を阻止する手段（１２、ｆｓ）；ねじ付支持部（１４）の進行を阻止する手段（１２、ｆｓ）に固定され、ねじ付支持部（１４）のねじ山のテーパと平行方向に延伸し、かつ管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）の軸を通る平面に属する方向に延伸する長手方向レール（２）；管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）を検査する手段（９）；及びねじ山を検査する手段（９）を長手方向レール（２）に平行に導く長手方向誘導手段（４）；を含む、装置。
【請求項２】
管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）との組立て中にねじ付支持部（１４）の進行を阻止する手段が、ねじ付支持部（１４）に固定された隣接部（１２）を含む、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）との組付け中にねじ付支持部（１４）の進行を阻止する手段が、ねじ付支持部（１４）のねじ山（ｆｓ）を含み、前記ねじ山が軸方向に締め付ける自動ロック式である、請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
長手方向誘導手段（４）が、長手方向レール（２）を摺動しうるガイドベアリングを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
さらに、ねじ付支持部（１４）のねじ山の軸と垂直かつ交差する方向にねじ山検査手段（９）を導きうる半径方向誘導手段（５）を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
半径方向誘導手段（５）が、長手方向誘導手段（４）に固定された半径方向レール（６）を摺動しうるガイドベアリングを含む、請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
半径方向誘導手段（５）が、２つの平行な細長い薄板を含み、前記各細長い薄板は一方の端部で長手方向誘導手段に固定され、他方の端部で検査手段（９）に固定される、請求項５に記載の検査装置。
【請求項８】
さらに、長手方向レール（２）に沿って管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）を検査する手段（９）の位置を決定する手段を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項９】
ねじ山（ｆｃ）を検査する手段（９）の位置を決定する手段が、レール（２）に設けられた目盛りを含む、請求項８に記載の検査装置。
【請求項１０】
ねじ山（ｆｃ）を検査する手段（９）の位置を決定する手段が、レール（２）に平行に固定された目盛り（７）及び前記目盛り（７）に沿って摺動しうるカーソル（１５）を含むポテンショメータにより形成される、請求項８に記載の検査装置。
【請求項１１】
支持部（１４）のねじ山（ｆｓ）の表面の耐摩耗性が高くなるように、支持部（１４）を構成する材料がアルミニウム、ブロンズ及びポリアミドからなる群から選択される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１２】
管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）を検査する手段（９）が２本のアーム（９１、９２）を含み、各アーム（９１、９２）が第１端部（９１２、９２２）及び第２端部（９１０、９２０）を含み、第１端部（９１２、９２２）が第２端部（９１０、９２０）との間で角変位（ｅ）しうる変形可能部分（９５）で互いに接続され、各第２端部（９１０、９２０）が接触要素（９３０、９４０）を保持し、検査手段が、さらに変位（ｅ）を決定する手段（９０）を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１３】
管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）を検査する手段（９）が共焦点センサを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１４】
炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）を検査する方法であって、以下の：
１）請求項５〜７のいずれか１項に従属する請求項１２に記載の検査装置のねじ付支持部（１４）を、管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）に、ねじ付け（ｔｈｒｅａｄｉｎｇ）の進行が阻止されるまでねじ付けする工程；
２）選択された位置Ｐｏに長手方向レール（２）に沿って検査手段（９）を位置決めする工程；
３）前記装置の接触要素（９３０、９４０）の一方がねじ山のロードフランクに接触し、他方の接触要素（９４０、９３０）がねじ山のスタブフランクに接触し、両接触要素が同一のねじ谷に内在するように、検査手段（９）を位置決めする工程；
４）角変位ｅを測定する工程；及び
５）上記角変位ｅを基準値ｅ−ｒｅｆと比較する工程；
を含む、方法。
【請求項１５】
炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）を検査する方法であって、以下の：
１）請求項５〜７のいずれか１項に従属する請求項１３に記載の検査装置のねじ付支持部（１４）を、管状コンポーネントのねじ山（ｆｃ）と、ねじ付けの進行が阻止されるまで、ねじ付けする工程；
２）長手方向レール（２）に沿って検査手段（９）を移動させる工程；及び
３）共焦点センサで収集されたデータを処理してねじ山（ｆｃ）の外形を定める工程；
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化水素坑井の探査又は作業に用いられる管状コンポーネントの一方の端部に近接して作製されたねじ山の検査の装置に関する。また、本発明は上記ねじ山を検査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化水素坑井の探査又は作業で用いられる管状コンポーネントねじ山の適合性を検査する装置がいくつか知られている。使用中（掘削作業中又は作業中）にかかる荷重のため、ねじ切り領域は、仕様通りに機械加工され、かつ公差の範囲内であることが望ましい。上記装置は、ねじ山の形状に関するデータが得られる検査手段を採用している。当該手段としては、ねじ山の形状を照合して、ねじ谷の幅、ピッチ、ねじ山のテーパ等の適合性（又は不適合性）を、当該基準値及び当該基準値の公差に応じて実証しうるゲージであってよい。また、当該手段として、ねじ谷の幅、ねじの高さ等を直接測定しうるセンサもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国再発行特許第３０６４７号明細書
【特許文献２】米国再発行特許第３４４６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本出願人は、上記検査を実行するねじ山の範囲を標識し、かつ検査手段を極めて正確に位置決めしなければならない場合が多いことを見出した。特許文献１及び特許文献２に記載の軸方向に締付ける自動ロック式ねじ山の場合、ねじ谷の幅が管状コンポーネントの面から離れると共に狭くなり、ねじ谷を測定する場合はねじ付き管状コンポーネントの面からの距離を考慮する必要がある。なお、管状コンポーネントの面は管状コンポーネントの先端又は終端表面である。同様に、ねじ山の幅が一定である従来のねじ山ではねじ谷の幅を測定する場合、ねじ山の中間の高さを測定していた。これは、検査手段の方法が安定し精度が高くなければならないことを意味する。
【０００５】
一般に、公知の装置では、ねじ付き管状コンポーネントの面上にベアリング点が生じ、ねじ付き管状コンポーネントに対し１又は２の表面接点を生じる三角定規で構成される。
【０００６】
しかし、上記装置では、安定した方法でねじ付き管状コンポーネント上に取付けられず、また、中央平面に属する軸に沿った測定を行うのに用いることができない。つまり、上記装置は、ねじ付き管状コンポーネントの面に対する測定に用いることができず、ねじ付き管状コンポーネントの面と表面接点の間で測定される部分が、ねじ付き管状コンポーネントの回転軸を通る平面に属することは確かである。
【０００７】
本出願人は、特に、座標が三次元参照システムで高精度で特定される接点でねじ山の検査を行うのに用いうる安定した検査装置を開発した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山を検査する装置であって：管状コンポーネントのねじ山と組み立てて協働しうるねじ付支持部；管状コンポーネントのねじ山との組立て中にねじ付支持部の進行を阻止する手段；ねじ付支持部に固定され、かつねじ付支持部のねじ山の軸を通る平面方向に延伸する長手方向レール；管状コンポーネントのねじ山を検査する手段；及び、ねじ山を検査する手段を長手方向レールに平行に導く長手方向誘導手段；を含む装置を提供する。
【０００９】
補完的又は代替的な随意の特徴を以下に定義する。
【００１０】
管状コンポーネントのねじ山との組付け中にねじ付支持部の進行を阻止する手段が、ねじ付支持部に固定された隣接部でもよい。
【００１１】
管状コンポーネントのねじ山との組付け中にねじ付支持部の進行を阻止する手段が、ねじ付支持部を含んでよく、当該ねじ山は軸方向に締め付ける自動ロック式であってよい。
【００１２】
長手方向レールが、ねじ付支持部のねじ山の軸と平行方向に延伸してよい。
【００１３】
長手方向レールが、ねじ付支持部のねじ山のテーパと平行方向に延伸してよい。
【００１４】
長手方向誘導手段が、長手方向レールに摺動しうるガイドベアリングを含んでよい。
【００１５】
検査装置が、さらに、ねじ付支持部のねじ山の軸と垂直かつ交差する方向にねじ山検査手段を導きうる半径方向誘導手段を含んでよい。
【００１６】
半径方向誘導手段が、長手方向誘導手段に固定された半径方向レールに摺動しうるガイドベアリングを含んでよい。
【００１７】
半径方向誘導手段が２つの平行な細長い薄板を含んでよく、当該各細長い薄板は一方の端部で長手方向誘導手段に固定され、他方の端部でねじ山検査手段に固定されてよい。
【００１８】
さらに、当該検査装置が、長手方向レールに沿って管状コンポーネントのねじ山を検査する手段の位置を決定する手段を含んでよい。
【００１９】
ねじ山検査手段の位置を決定する手段が長手方向レールに設けられた目盛りを含んでよい。
【００２０】
ねじ山検査手段の位置を決定する手段が長手方向レールに平行に固定された目盛り及び前記目盛りに沿って摺動しうるカーソルを含むポテンショメータにより形成されてもよい。
【００２１】
支持部のねじ山の表面の耐摩耗性が高くなるように、ねじ付支持部を構成する材料がブロンズ及びハードポリアミドタイプのプラスチック（hard polyamide type plastic）からなる群から選択されてよい。
【００２２】
管状コンポーネントのねじ山を検査する手段が２本のアームを含んでよく、各アームが第１端部及び第２端部を含み、第１端部は共に第２端部との間で角変位しうる変形可能部分で互いに接続され、各第２端部が接触要素を保持し、検査手段が、さらに変位を決定する手段を含んでよい。
【００２３】
管状コンポーネントのねじ山を検査する手段が共焦点センサを含んでよい。
【００２４】
また、本発明は、炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山を検査する方法に関し、以下の：
１）本発明の検査装置のねじ付支持部を管状コンポーネントのねじ山に、ねじ付けの進行が阻止されるまでねじ付けする工程であって、当該検査装置はさらに半径方向誘導手段を備え；
２）選択された位置Ｐｏに長手方向レールに沿って管状コンポーネントのねじ山を検査する手段を位置決めする工程であって、前記検査手段が２本のアームを含み、各アームが第１端部及び第２端部を含み、第１端部が共に第２端部との間で角変位しうる変形可能部分で互いに接続され、各第２端部が接触要素を保持し、検査手段が、さらに変位を決定する手段を含み；
３）前記装置の接触要素の一方がねじ山のロードフランクに接触し、他方の接触要素がねじ山のスタブフランクに接触し、両接触要素が同一のねじ谷に内在するように、検査手段を位置決めする工程；
４）角変位ｅを測定する工程；及び
５）上記角変位ｅを基準値ｅ−ｒｅｆと比較する工程；を含む。
【００２５】
また、本発明は、炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山を検査する方法であって、以下の：
１）本発明の検査装置のねじ付支持部を管状コンポーネントのねじ山と、ねじ付けの進行が阻止されるまで、ねじ付けする工程であって、前記検査装置がさらに半径方向誘導手段を含み、ねじ山検査手段として共焦点センサがあり；
２）長手方向レールに沿って共焦点センサを移動させる工程；及び
３）共焦点センサで収集されたデータを処理してねじ山（ｆｃ）の外形を定める工程；
を含む。
【００２６】
本発明のその他の利点及び特徴は、以下の非制限的例示である詳細な説明及び本発明の理解を助け、必要に応じて本発明の定義に寄与する添付の図面から、明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】２つのねじ付き管状コンポーネントの組立てで生じる接続の断面図である。
【図２】管状コンポーネントのねじ山の断面図の詳細である。
【図３】本発明の１実施形態の斜視図である。
【図４】本発明の１実施形態を分解して示す図である。
【図５】本発明の１実施形態を示す図である。
【図６】本発明の細部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、ねじ山により相互に接続され、かつ炭化水素坑井の作業ストリングに組み込まれる２本の実質的に管状のコンポーネントのねじ込み接続を示す。当該接続は、従来同様、雄ねじ端部１を含むコンポーネントと雌ねじ端部２を含むコンポーネントを含み、雄ねじ端部１は雌ねじ端部２に接続しうる。当該接続では、端部１が第１及び第２の封止表面を含んで第１封止領域５及び第２封止領域６を形成し、当該封止表面が、雌ねじ端部２の第１封止表面及び対応する第２封止表面各々締まり嵌め状態で協働しうる。また、端部１は、雌ねじ端部２の対応するねじ切り領域４に組み合わせ可能な雄ねじ領域３を含み、当該ねじ切り領域は、２つの封止領域５と６の間に設けられる。各端部１及び２は先端表面７及び８で各々終端する。
【００２９】
図２は、自動ロック式雄ねじのねじ切り領域３を詳細に示す。補助の雌ねじは図示しない。「自動ロック式」ねじという用語は、以下に詳細する特徴を含むねじを意味する。雄ねじ及び雌ねじには一定のピッチがある。雄ねじ及び雌ねじの幅は、終端表面７、８に向けて各々狭くなり、組立てで雄ねじと雌ねじが最終的に所定の位置で互いにロックされる。
【００３０】
より的確には、雌ねじのロードフランクのピッチ及び雌ねじのスタブフランクのピッチは一定である。当該ロードフランクのピッチは、スタブフランクのピッチよりも大きい。
【００３１】
雄ねじ３のスタブフランク３１のピッチ及び雄ねじのロードフランク３０のピッチは一定である。スタブフランク３１のピッチは、ロードフランク３０のピッチよりも小さい。
【００３２】
雄ねじと雌ねじのスタブフランク３１と同様に、雄ねじと雌ねじのロードフランク３０の間で主として接触させる。一般に、雄ねじの頂と雌ねじ谷の間には隙間が設けられるが、雄ねじ３２の谷３３と雌ねじの頂は接触する。つまり、上記隙間により、組立て中にグリースを排出でき、グリースによる過圧の危険性が回避される。
【００３３】
ねじは、ロードフランク間に一定幅のピッチＬＦＰpがあり、スタブフランク間に一定幅のピッチＳＦＰpがあり、かつ、ねじ谷の幅が管状コンポーネントの先端表面７の方向に向かって値ＷＩＤＴＨｍｉｎから値ＷＩＤＴＨｍａｘに広がる。
【００３４】
なお、雄ねじ及び雌ねじにダブテール形断面があると、組立て後に互いにしっかりと嵌合する点で有利である。これより、接続部が大きな曲げ荷重、引張荷重又は圧負荷を受けても、雄ねじと雌ねじが分離するような離脱（ジャンピングアウトとしても知られる）のおそれがなくなることが保証される。ねじ１及び２にテーパがある母線１００に沿うテーパ断面があると、雄ねじ要素の雌ねじ要素への係止が加速される点で有利である。
【００３５】
一般に、当該テーパ母線は、軸１０と１．５〜５度の角度を形成する。本例示のテーパ母線は、ロードフランクの中心を通過するものと定義される。
【００３６】
図３及び図４は、炭化水素坑井の探査又は作業用管状コンポーネントのねじ山を検査する装置を示す。当該装置は、管状コンポーネントのねじ山と組合わせて協働しうるねじ付支持部１４を含む。当該ねじ付支持部１４は、テーパ部分のセクタに支持されるエンベロープである。つまり、テーパ部分の軸に垂直な平面に沿う支持部１４の断面が円弧になる。当該エンベロープは、当該装置が雄ねじ管状コンポーネントの検査用である場合は内周面上に、当該装置が雌ねじ管状コンポーネントの検査用である場合は外周面上にねじ山が設置される。好ましくは、ねじ付支持部１４は当該装置に着脱可能に固定される。実際、管状コンポーネントのねじ山ｆｃと組み合わせて協働しうるようにねじ付支持部１４を変えられるべきである。つまり、ねじ付支持部１４を支持するテーパ部分は、管状コンポーネントと同じテーパであり、管状コンポーネントに対応する直径であるべきである。同様に、支持部１４のねじ山は管状コンポーネントのねじ山に対応すべきである。好ましくは、支持部１４は、管状コンポーネントの円周の４分の１未満の円弧周囲を円周方向に延伸する。
【００３７】
また、当該装置は、管状コンポーネントのねじ山を検査する手段９を含む。ねじ山検査手段９は前記検査手段９を長手方向レール２に沿って平行に導きうる長手方向誘導手段４上に固定される。
【００３８】
長手方向レール２は、ねじ付支持部１４に固定され、ねじ付支持部１４のねじ山の軸を通る平面に属する方向に延伸する。
【００３９】
第１の構成では、長手方向レール２は、ねじ付支持部１４のねじ山の軸と平行方向に延伸し、前記軸は管状コンポーネントの軸と一致する。つまり、当該検査装置を管状コンポーネント上に取付けると、長手方向レールは管状コンポーネントのねじ山の軸に平行となる。当該構成により、管状コンポーネントの面に対する検査手段９の距離を直接測定しうる。実際、当該距離は、手段９を前記面（先端表面ともいう）から離す長手方向レールの部分に一致する。
【００４０】
第２の構成では、長手方向レール２が、ねじ付支持部１４のテーパと平行方向に延伸し、当該方向は管状コンポーネントのテーパ１００に一致する。つまり、当該検査装置を管状コンポーネント上に取付けると長手方向レールは管状コンポーネントのテーパに平行になる。つまり、当該構成により、管状コンポーネントのねじ山と測定手段９の間の距離を一定に保ちうる。
【００４１】
また、当該装置は、管状コンポーネントのねじ山との組立て中にねじ付支持部１４の進行を阻止する手段１２を含む。
【００４２】
図３及び図４に示す第１変形例では、管状コンポーネントのねじ山との組立て中にねじ付支持部１４の進行を阻止する手段は、ねじ付支持部１４に固定された隣接部１２である。図５に示すように、隣接部１２は、ねじ付支持部１４のねじ山ｆｓが管状コンポーネントのねじ山ｆｃと十分に組立てられると、前記管状コンポーネントの面（ｃ）に圧接する。
【００４３】
第２変形例では、管状コンポーネントのねじ山と組付け中にねじ付支持部１４の進行を阻止する手段が、軸方向に締付ける自動ロック式のねじ付支持部１４のねじ山ｆｓに構成され、前記ねじ山ｆｓは、管状コンポーネントの同様に軸方向に締付ける自動ロック式のねじ山と締め付けで協働する。
【００４４】
図３及び図４に示すように、長手方向誘導手段４は、有利には長手方向レール２を摺動しうるガイドベアリングである。
【００４５】
図３及び図４に示すように、検査装置はさらに有利には半径方向誘導手段５を含む。半径方向誘導手段５により、ねじ付支持部１４のねじ山の軸と垂直かつ交差する軸に沿って検査装置９を平行移動させうる。
【００４６】
図３及び図４に示すように、半径方向誘導手段５は、有利には、長手方向誘導手段４に固定される半径方向レール６を摺動しうるガイドベアリングである。
【００４７】
半径方向誘導手段は、２つの平行な細長い薄板を含み、各薄板は、有利には、一方の端部が長手方向誘導手段に固定され、他方の端部がねじ山検査手段に固定される。つまり、手段９を押圧すれば、手段９を枢動せずに縦方向に降下させられる。２つの薄板は互いに平行のまま、手段９は垂直になる。
【００４８】
図３及び図４に示すように、検査装置は、さらに有利には長手方向レール２に沿って管状コンポーネントのねじ山を検査する手段９の位置を決定する手段７を含む。
【００４９】
ねじ山検査手段９の位置を決定する手段は、有利にはレール２上に設けられた目盛りである。
【００５０】
図３及び図４に示すように、ねじ山検査手段９の位置を決定する手段は、レール２に平行に固定された目盛り７と、前記目盛りに沿って摺動しうるカーソル１５とを含むポテンショメータにより形成される。つまり、当該実施形態により、当該検査装置が管状コンポーネント上に取付けられると、管状コンポーネントの面に対するねじ山検査手段９の位置を容易に測定しうる。目盛り７は、実際、レール２に対して固定され、レール２自体は隣接部１２に対して固定されるため、隣接部１２が圧接する管状コンポーネントの正面に対する手段９の距離に対応する目盛り７ａ測定値の目盛りを容易に目視しうる。
【００５１】
当然、検査手段９の位置を示すセンサ（光学センサ、渦電流センサ、レーザセンサ等）を採用するその他の手段も考え得る。
【００５２】
半径方向誘導手段５上に目盛りを配置してもよい。長手方向レール２に対する検査手段９の半径方向位置を決定するために半径方向レール６に目盛りをつけてもよい。
【００５３】
支持部１４を構成する材料は、管状コンポーネントが損傷せず、支持部１４のねじ山の表面の耐摩耗性が高まるように、有利には、アルミニウム、ブロンズ及びポリアミドからなる群から選択される。このため、検査対象の管状コンポーネント上にねじ付支持部１４を設置しても、支持部のねじ山の摩耗により阻止位置は変わらない。
【００５４】
図６は、上記の検査装置に組み込まれ得る検査手段９を示す。当該手段は、実際、管状コンポーネントのねじ山の幅を検査するために用いられる。
【００５５】
検査装置９は、２本のアーム９１、９２を含む。アーム９１は第１端部９１２及び第２端部９１０を含み、アーム９２は第１端部９２２及び第２端部９２０を含む。第１端部９１２、９２２は、変形可能部分９５を介して互いに接続される点で、「固定」されるという。変形可能部分９５を用いて角変位“ｅ”を生じさせることができ、それにより、可動端部というアームの第２端部９１０、９２０が枢動する。つまり、可動端部という第２端部９１０、９２０は、同一平面の円弧状の軌道に沿って互いに乖離又は接近する。可動端部という第２端部９１０、９２０は、各々接触要素９３０、９４０を保持する。また、検査手段９は、角変位ｅを決定する手段９０を含む。
【００５６】
角変位ｅを決定する手段９０は有利にはセンサを含む。一例として、手段９の大きさに対応する小型誘導トランシーバ型接触センサ、又は例えば容量性センサ等の非接触センサ又は渦電流センサ又は光学テクノロジー（レーザ、共焦点）を用いるセンサを用いてよい。当該センサは、接触要素９３０、９４０間の距離を測定することを意図する。つまり、最大測定範囲は変位ｅに等しい。センサは、運転及び環境条件下で正確度、バルク、測定範囲及び安定度という基準に従って選択される。必要な正確度の基準は、測定範囲の０．０１％の桁に対応する。
【００５７】
アーム９１、９２及び変形可能部分９５は有利には一体的に形成される。変形可能部分９５は可撓性、即ち、変形可能部分９５が撓むとアームの可動端部９１０と９２０の間に角変位ｅが生じうる。これは適当な材料と寸法を用いて達成される。本例示では、アーム及び変形可能部分がスチールから形成され、変形可能部分の厚さはアーム厚よりも小さい。
【００５８】
変形可能部分９５には、有利には、静止状態、即ち、検査装置を使用しない場合に、アームが基準位置にあるように、可撓性及び弾力性がある。
【００５９】
変形可能部分及びアームが、ねじ山の高さｈ及びねじ谷の幅ＷＩＤＴＨの関数として、一つのスチール部品を形成する場合の検査手段９の寸法は以下の通りである。
１）接触要素の直径が０．５〜１．２ｈである。
２）静止時の変位が０．１〜０．６ＷＩＤＴＨである。
３）接触要素の長さが、１ｍｍ〜２ｈである。
４）アームの厚さの比が、２よりも大きい。この厚みの差により、主として、１本のアームの移動が制限される。つまり、アームは固定されると基準として機能し、可動の他のアームの変位をより容易に測定できる。
５）変形可能部分の厚みが、薄い方のアーム厚の０．００５〜０．５倍の範囲である。アーム厚に対して、特に、薄い方のアーム厚に対して、変形可能部分を薄くすることにより、変形可能部分に、アームの変位ｅが生じるのに望ましい可撓性が備わる。
【００６０】
その他のねじ山検査手段９を装置上に設置してもよい。これは、例えば、仕様に適合するねじ山部分を含むゲージであって、当該ねじ山部分が、検査対象の管状コンポーネントのねじ山がゲージのねじ山に対して確かに補完的であるか否かを立証するために用いるゲージに相当する。
【００６１】
例えば、Micro Epsilon社のoptoNCDT2401等の色共焦点イメージングを用いる共焦点センサを用いうる。当該センサでねじ山を所定の距離走査させて前記ねじ山の輪郭を決定しうる。当該輪郭の複雑さによっては、センサの角度を変えて前記輪郭を数回走査しなければならない。色共焦点イメージングは、厚み及び距離を測定する高精度かつ信頼性の高い技術として認識されている。色共焦点イメージングは、国際標準ISO25178で推奨される３Ｄ計測技術の１つである。当該測定原理は、白色光Ｗの点光源の像を光軸上に位置する連続の単色像として投影する色対物レンズ（chromatic objective）を採用する（色コーディング）。色コーディング領域に載置された標本の表面は入射光を拡散する。当該光は拡散して色対物レンズＬを通って逆方向に戻り、１つの波長λＭから全波長をフィルタリングして分離する開口Ｐに到達する。収集光は分光器Ｓで分析される。標本の位置は、検出された波長λＭに直接連関する。当該利点は以下の通りである。つまり、高解像度、高信号対ノイズ比、あらゆる種類の材料と機能すること、測定範囲の幅広い選択肢、局所的な大きな傾斜への対応、同軸形状（陰影がない）及びスペックル効果がないこと、である。
【００６２】
また、本発明は、図６に記載された検査手段を採用し、以下の工程で定義する検査方法に関する。
１）半径方向誘導手段５をさらに含む検査装置のねじ付支持部１４を、管状コンポーネントのねじ山ｆｃに、ねじ付け進行が阻止するまで、ねじ付けする工程である。
２）上記の検査手段９を、選択された位置Ｐｏに長手方向レール２に沿って位置決めする工程である。
３）前記装置の接触要素９３０、９４０の一方がねじ山のロードフランクと接触し、他方の接触要素９４０、９３０がねじ山のスタブフランクに接触し、両接触要素が同一のねじ谷に内在するように、検査手段９を位置決めする工程である。
４）角変位ｅを測定する工程である。
５）上記角変位ｅを基準値ｅ‐ｒｅｆと比較する工程である。
【００６３】
また、本発明は、共焦点センサを用いて以下の工程で定義する他の検査方法に関する。
１）本発明の検査装置のねじ付支持部１４を、管状コンポーネントのねじ山ｆｃに、ねじ付けの進行が阻止するまで、ねじ付けする工程である。
２）共焦点センサを長手方向レール２に沿って移動させる工程である。
３）共焦点センサにより収集されたデータを処理して、ねじ山ｆｃの外形を定める工程である。
【００６４】
当該検査装置には、ねじ山検査手段９の位置決めが長手方向と半径方向共に高精度かつ高信頼度であるという二重の利点がある。
【００６５】
ねじ付支持部１４と隣接部１２の協働により検査対象の管状コンポーネント上に検査装置を確実に高い信頼度で設置できる、つまり、検査装置を位置決めすると検査装置は動かしにくくなる。
【００６６】
次に、長手方向レール２は、検査手段９を、ねじ付支持部の軸に平行な軸に沿って精度よく移動できるガイドを構成し、前記軸は管状コンポーネントの回転軸でもある。つまり、管状コンポーネントのねじ山を正確な長手方向位置で検査しうる。図６に記載のねじ山幅を測定する手段９を含む検査装置は、自動ロック式ねじ山に適用しうる。ねじ谷幅がねじ山の全長で変化するタイプのねじ山は、管状コンポーネントの正面から所定の距離のねじ谷幅を測定しなければならない。
【００６７】
最後に、半径方向誘導手段５は、検査手段９をねじ付支持部の軸に対して半径方向に精度よく移動しうることを意味し、前記軸は管状コンポーネントの回転軸でもある。つまり、管状コンポーネントのねじ山を正確な半径方向位置で検査しうる。これは、ダブテール形のフランク断面がある自動ロック式ねじ山及び台形断面のねじ山の場合、ねじ山のフランクが管状コンポーネントの回転軸に垂直ではない点で有利である。ねじ谷幅は、ねじ谷の中間又はねじ山の頂で測定するかで変化するが、中間の高さでの測定をいうことが多い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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