(57)【要約】【課題】  ねじの表面積を簡単かつ正確に得られるねじの表面積計算プログラムの提供。【解決手段】  本発明は、ねじの各部位の寸法データを有し、ねじの各部位の形状が指定されると、これに該当する部位の寸法データを選択し、これらを使って当該ねじの表面積を算出する処理をコンピュータに実行させるものである。ねじの各部位の形状は、選択肢として表示されるようになっており、ここから所望の形状を選択できる。そして、選択されたねじの各部位の形状に対応する寸法データが取得され、この寸法データからねじの表面積が演算される。また、選択された形状に基づく各部位の形状はコンピュータに描画表示されるため、誤って違う形状を選択しても、それに気付き、正すことが容易になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじの各部位の寸法データを有し、ねじの各部位の形状が指定されると、これに該当する部位の寸法データを選択し、これらを使って当該ねじの表面積を算出する処理をコンピュータに実行させるねじ表面積計算プログラムにおいて、
前記ねじの各部位の形状を選択肢として表示するステップと、選択肢として表示されたねじの各部位の形状から選択された形状に対応する寸法データを取得するステップと、取得した寸法データからねじの表面積を演算するステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするねじの表面積計算プログラム。
【請求項２】
選択肢から選択されたねじの各部位の形状をコンピュータに描画表示させるステップを有することを特徴とする請求項１に記載のねじの表面積計算プログラム。
【請求項３】
演算したねじの表面積を表示するステップをコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のねじの表面積計算プログラム。
【請求項４】
選択肢から選択されたねじの各部位の形状と表面積とを印刷するステップをコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のねじの表面積計算プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種部材の締結に用いられるねじの表面積を計算する際に用いられるねじの表面積計算プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からねじの表面には様々な表面処理が行われている。めっき処理は、その代表的なものであるが、近年、品質管理上、こういったねじの表面処理の状態を詳しく調べる動きが活発になっている。こうしたねじ表面の状態、例えばめっき被膜の厚さや量等を知るために必要となるデータの一つに、ねじの表面積がある。最近では、例えば特許文献１に示されるソリッドモデリング等、様々なモデリング手法を用いて物体の三次元形状を表現することのできるCAD（Computer Aided Design；以下、三次元CADという）が普及しており、こうした三次元CADの中には、所望ねじをモデリングしさえすれば、その寸法に基づいて表面積を計算する機能を有するものもある。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１４０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、ねじの表面積を求めるためには、表面積計算機能を備えた三次元CADを利用することが考えられるが、三次元CAD自体は極めて高価かつ専門的なものであるため、誰にでも使いこなせるものではない。しかも、三次元CADを使う能力があったとしても、ねじの形状自体が非常に複雑であるため、その設計作業が極めて困難であり、正確に表面積を得るまでに長時間を有する。もちろん、各部の寸法を各種規格等から調べ、それを使って手計算で表面積を求めることも考えられるが、その場合にも、ねじの形状が複雑であるため、正確な表面積を得るためには、それなりの専門知識・能力と時間とを要する。このように、従来はねじの表面積を求めることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、ねじの表面積を簡単かつ正確に得ることができるねじの表面積計算プログラムの提供を目的とする。この目的を達成するために本発明は、ねじの各部位の寸法データを有し、ねじの各部位の形状が指定されると、これに該当する部位の寸法データを選択し、これらを使って当該ねじの表面積を算出する処理をコンピュータに実行させるねじ表面積計算プログラムにおいて、前記ねじの各部位の形状を選択肢として表示するステップと、選択肢として表示されたねじの各部位の形状から選択された形状に対応する寸法データを取得するステップと、取得した寸法データからねじの表面積を演算するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。なお、選択肢から選択されたねじの各部位の形状をコンピュータに描画表示させるステップを有していることが望ましく、また、演算したねじの表面積を表示するステップをコンピュータに実行させるようになっていてもよい。さらには、選択肢から選択されたねじの各部位の形状と表面積とを印刷するステップをコンピュータに実行させることが望ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ねじの呼び径、頭部の形状、駆動部の形状等のねじの各部位の形状をそれぞれ選択肢として表示し、この選択肢から選択された部位の形状に対応する寸法データを取得し、取得した各部位の寸法データを組み合わせてねじの表面積を求めるものである。このため、三次元CADを用いて所望のねじを設計したり、ねじの各部の寸法から手計算を行う等の手間をかけることなく、所望のねじに合うよう、ねじの各部位の形状を選択するだけで、極めて簡単にねじの表面積を求めることができる。また、選択肢から選択されたねじの各部位の形状をコンピュータに描画表示させたり、あるいは表面積とともに印刷出力させられるため、コンピュータを操作する作業者においては、表面積を求めるねじの形状を視覚的に確認しながら作業を進めることができ、誤った形状のねじの表面積が算定されることを未然に防止することができる等の利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面に基づいて本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１に示すように、本発明に係るめっき中の不純物濃度計算プログラム１（以下、単に不純物濃度計算プログラム１という）は、ねじの表面積計算プログラム１１（以下、単に表面積計算プログラム１１という）と、濃度計算プログラム１２と、報告書作成プログラム１３とから構成されており、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、各種メモリ等の記憶装置に記憶されるアプリケーションプログラムである。したがって、記憶装置を具備する一般的なパーソナルコンピュータ２（以下、パソコン２という）のオペレーティングシステム上で実行可能な構造となっている。
【０００８】
前記パソコン２は、図２に示すように、マザーボード等の回路基板で構成された制御装置２ａと、この制御装置２ａによって制御される演算装置２ｂ（ＣＰＵ）と、前記記憶装置２ｃと、キーボード、マウス等で構成される入力装置２ｄと、液晶モニタ、プリンタ等で構成される出力装置２ｅとを備えた周知の構成である。
【０００９】
前記表面積計算プログラム１１は、部位寸法データベース１１ａ（以下、部位寸法ＤＢ１１ａという）を有する。この部位寸法ＤＢ１１ａには、ねじの駆動部の形状、ねじの頭部の形状、ねじの呼び径、ねじに組み込まれるワッシャの形状、ねじ部の形状、ねじ部の長さ、ねじ山のピッチ、完全ねじ部の長さ、テーパ部の長さ等のねじの各部位の形状に応じた寸法値が格納されている。
【００１０】
前記ねじの各部の寸法は、日本工業規格、ＩＳＯ、ＡＮＳＩ等の国内外の国家・団体規格、あるいは製造者単位で定められる所謂社内規格等により、ねじの呼び径を基準として細かく規格化されている。上記部位形状ＤＢ１１ａには、これらの規格によって規格化されたねじの呼び径を基準とした各部の寸法値が登録されている。
【００１１】
この表面積計算プログラム１１の実行を、パソコン２の処理を中心に説明すると、次のようになる。まず、入力装置２ｄにおけるマウス（図示せず）を用いて、出力装置２ｅにおける液晶モニタ（図示せず）に表示されたアイコンがダブルクリックされて、制御装置２ａにプログラム起動指令信号が入力されると、制御装置２ａは記憶装置２ｃから表面積計算プログラム１１を読み込んで実行する。これにより、液晶モニタには図３に示す表面積計算ダイアログ３がグラフィカル・ユーザー・インターフェイス（以下、ＧＵＩという）により表示される。この表面積計算ダイアログは、形状指定エリア３１と、図形描画エリア３２と、表面積表示エリア３３とで構成される。
【００１２】
前記形状指定エリア３１には、上記部位寸法ＤＢ１１ａに登録されたねじの各部位の形状に対応するエディットボックスが設けられている。上記のねじの各部位の形状と形状指定エリア３１におけるエディットボックスとの対応関係は、次の通りである（図４参照）。
ねじの駆動部の形状：エディットボックス３１ａ
ねじの頭部の形状：エディットボックス３１ｂ
ねじの呼び径：エディットボックス３１ｃ
ねじに組み込まれるワッシャの形状：エディットボックス３１ｄ
ねじ部の形状：エディットボックス３１ｅ
ねじ部の長さ：エディットボックス３１ｆ
ねじ山のピッチ：エディットボックス３１ｇ
完全ねじ部の長さ：エディットボックス３１ｈ
テーパ部の長さ：エディットボックス３１ｉ
【００１３】
エディットボックス３１ａないし３１ｅは、リストボックスで構成されており、図５に示すように、複数の形状名または寸法値で成る選択肢が予め設定されている。したがって、ここを入力装置で操作することにより、選択肢がリスト表示され、その中から所望の形状名または寸法値を選択することができる。ここで各部位毎の形状名を選択すると、選択された形状名に対応する形状の寸法値が、前記部位寸法ＤＢ１１ａから選択される。また、ねじ部の長さのエディットボックス３１ｆは、任意の値を入力できるようになっている。ここに入力された長さ寸法値は、演算装置で部位寸法ＤＢ１１ａにおけるねじ部の長さの寸法値と比較され、この結果、入力された長さに最も近い規格寸法値が、部位寸法ＤＢ１１ａから選択され、演算装置２ｂにおけるレジスタやキャッシュ、あるいは前記記憶装置２ｃに記憶される。
【００１４】
制御装置２ａは、前述のように部位寸法ＤＢ１１ａから選択して記憶されたねじ各部位の寸法値と、これらに基づいて演算装置２ｃにより演算された各部の結合座標情報とを含んだ図形描画指令を液晶モニタに与える。これにより、表面積計算ダイアログ３の図形描画エリア３３には、ねじの正面図と側面図とが描画表示される（図３参照）。このねじの描画処理において用いられる結合座標情報とは、例えば駆動部と頭部との位置関係、頭部とねじ部との位置関係等、各部同士の位置関係を規定するための情報であり、この結合座標情報に従って描画処理が行われることにより、ねじの各部位の寸法値から得られる各部の形状を正確に結合させた図形を表示することができる。このように、図形描画エリア３３に形状指定エリア３１で指定されたねじの形状を描画表示することにより、形状指定エリア３１で指定した形状名に対する実際の形状を確認することができる。このため、作業者がねじの部位の形状名を覚え間違えていて、誤った形状を指定してしまっても、これに気付くことが容易になり、間違いを正して、正確な表面積を得ることが可能となる。
【００１５】
また、演算装置２ｂは、前述のように部位寸法ＤＢ１１ａから選択したねじ各部位の寸法値から、当該ねじの表面積を演算する。このねじの表面積は、各部位の形状毎の表面積を求めて合算し、ここから各部位同士の接合部分や欠如部分等、具体的に例を挙げると、頭部とねじ部との接合部分や、頭部上に占める駆動部（例えば十字穴）の領域部分、の総面積を差し引くことにより求める。なお、各部位の表面積算定については、予め各部位の形状毎に定められた計算式が用いられる。このようにして求められた所望ねじの表面積は、表面積表示エリア３２に表示される。ここで形状指定エリア３１の下部に設けられている印刷ボタン３４をクリックすると、図形描画エリア３３に表示されたねじの図形と、表面積表示エリア３２に表示されている表面積データとが、出力装置２ｅのプリンタによって印刷出力される。
【００１６】
表面積計算ダイアログ３のメニューバー３５には、「ツール」メニュー３５ａが設けてあり、この中の「濃度計算」メニュー（図示せず）がマウスでクリックされると、制御装置２ａは、濃度計算プログラム１２を実行する。これにより、液晶モニタには、新たに図６に示す濃度計算ダイアログ４がＧＵＩにより表示される。この濃度計算ダイアログ４は、亜鉛めっきを行った後に三価クロメート処理を施すことにより、亜鉛めっき被膜表面に三価クロメート被膜を形成した（以下、この亜鉛めっき被膜と三価クロメート被膜とから成る被膜を「めっき被膜」という）ねじの、当該めっき被膜中に含まれる不純物たる六価クロムの含有濃度を算定するためのものである。本実施形態では、六価クロムの含有濃度を算定するための方法として、株式会社松下テクノリサーチから提案されている方法（以下、これを松下方法という）を用いている。この松下方法は、次の数１を用いて、試料となるねじに施されためっき被膜中に含まれる不純物たる六価クロムの含有濃度を求める方法である。
【数１】
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【００１７】
前記松下方法においては、六価クロム溶出量とねじの亜鉛めっき質量とが必要となるが、まず、六価クロム溶出量は次の手順で算定する。
（１）亜鉛めっきを行った後、三価クロメート処理を施すことにより、表面にめっき被膜を形成したねじを７０℃ないし１００℃の所定量の抽出液に所定時間浸す。抽出液としては、温水を用いる。
（２）抽出液からねじを取り出し、分析器具を用いて、抽出液中に含まれる六価クロムの濃度を調べる。分析器具としては、株式会社共立理化学研究所製の水質分析器具：パックテスト（登録商標）の型式KR-Cr6+を用いるとよい。また、株式会社島津製作所製の分光光度計ＵＶｍｉｎｉ（登録商標）−１２４０と、これで水質測定を行うための専用試薬セットである水質測定プログラムパックとを用いてもよい。
（３）以下の数２により、ねじ１本当たりの六価クロム溶出量を求める。
【数２】
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また、ねじの亜鉛めっき質量は、次の数３により算定する。
【数３】
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【００１８】
前記濃度計算ダイアログ４には、前記六価クロム溶出量および亜鉛めっき質量を算定し、これらから六価クロム含有濃度を求めるために必要な、測定値、測定本数、表面積、抽出水量、Ｃｒ６＋管理基準、めっき厚、めっき比重、めっき質量、総溶出量、溶出量、をそれぞれ設定するためのエディットボックスまたはテキストボックスが備えられている。これらエディットボックスまたはテキストボックスと図６中の符号との対応関係は次のとおりである。
測定値：エディットボックス４１ａ
測定本数：エディットボックス４１ｂ
表面積：エディットボックス４１ｃ
抽出液量：エディットボックス４１ｄ
Ｃｒ６＋管理基準：エディットボックス４１ｅ
めっき厚：エディットボックス４１ｆ
めっき比重：エディットボックス４１ｇ
めっき質量：テキストボックス４１ｈ
総溶出量：テキストボックス４１ｉ
溶出量：テキストボックス４１ｊ
【００１９】
前記測定本数、表面積、抽出液量、Ｃｒ６＋管理基準、めっき厚、めっき比重の各エディットボックス４１ｂ〜４１ｇの傍らには、これらに対応してチェックボックス４４ｂ〜４４ｇがそれぞれ設けてあり、これらのチェックボックスをチェックすることで、対応するエディットボックスの値の変更が可能になる。濃度計算ダイアログ４のデフォルトは、表面積、Ｃｒ６＋管理基準、めっき厚、めっき比重のエディットボックス４１ｃ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇに対応するチェックボックス４４ｃ，４４ｅ，４４ｆ，４４ｇがチェックされていない状態にあり、表面積のエディットボックス４１ｃには、前記表面積計算ダイアログ３において算定されたねじの表面積の値が、また、その他のエディットボックス４１ｂ，４１ｄ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇには、プログラムに標準設定された値がそれぞれ自動的に入力される。また、めっき質量、総溶出量、溶出量のテキストボックス４１ｈ〜４１ｊは、自動計算値の表示用であり、前記溶出量のボックス４１ｊには、数２により求められたねじ１本当たりの六価クロムの溶出量が、また、めっき質量のボックス４１ｈには、数３により求められたねじ１本当たりの亜鉛めっき質量がそれぞれ自動的に設定される。
【００２０】
濃度計算ダイアログ４の下部には、濃度表示エリア４２が設定されるとともに、計算、報告書作成、終了の各コマンドボタン４３ａ〜４３ｃが配置されている。上記エディットボックス４１ａ〜４１ｇに値を入力し、計算ボタン４３ａをマウスでクリックすると、演算装置２ｂは、これらの値と数１とからねじの三価クロメート被膜中の六価クロム含有濃度を演算する。そして、その結果は、制御装置２ａから液晶モニタに送られ、これにより濃度表示エリア４２には、図７に示すように、算定された六価クロム含有濃度が表示される。なお、この六価クロム含有濃度は、Ｃｒ６＋管理基準エディットボックス４１ｅの値より大きい場合は、警告を示す意図で赤色表示され、小さい場合は、緑色表示される。
【００２１】
また、前記報告書作成ボタン４３ｂをマウスでクリックすると、制御装置２ａは記憶装置２ｃから報告書作成プログラム１３を読み込んで実行する。これにより、液晶モニタには、図８に示す報告書ツールダイアログ５がＧＵＩにより表示される。この報告書ツールダイアログ５には、宛先、発行No、ユーザ品番、測定方法、測定試薬、測定機器、発行者の各エディットボックスが設けられている。
これらエディットボックスと図８中の符号との対応関係は次のとおりである。
宛先：エディットボックス５１ａ
発行No：エディットボックス５１ｂ
ユーザ品番：エディットボックス５１ｃ
測定方法：エディットボックス５１ｄ
測定試薬：エディットボックス５１ｅ
測定機器：エディットボックス５１ｆ
発行者：エディットボックス５１ｇ
【００２２】
必要なエディットボックスに情報を入力し、メニューバーの印刷を選択すれば、エディットボックスに入力された項目、濃度計算ダイアログで計算された六価クロム含有濃度および、これを算出するために用いられた各種値・条件（ねじの各部位の種類や寸法等）が所定の報告書様式にレイアウトされ、出力装置２ｅにおけるプリンタにより印刷される。
【００２３】
なお、以上の説明では、めっき被膜中に含まれる不純物濃度の計算においてねじの表面積計算プログラムを使用する例を紹介したが、本表面積計算プログラムは、上述の通り、不純物濃度計算プログラムや報告書作成プログラムとは、必ず連動するものではなく、単独での使用が可能である。すなわち、ねじの表面積を求めるだけでよい場合には、表面積計算プログラムだけを実行すればよい。したがって、めっき被膜中の不純物濃度の計算時以外にも、ねじの表面積を求めたい場合に対応して使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るめっき中の不純物濃度計算プログラムのブロック説明図。
【図２】本発明に係るめっき中の不純物濃度計算プログラムを実行するパソコンのブロック説明図。
【図３】本発明に係るめっき中の不純物濃度計算プログラムの実行状態説明図。
【図４】本発明に係るめっき中の不純物濃度計算プログラムの実行状態説明図。
【図５】本発明に係るめっき中の不純物濃度計算プログラムの実行状態説明図。
【図６】本発明に係るめっき中の不純物濃度計算プログラムの実行状態説明図。
【図７】本発明に係るめっき中の不純物濃度計算プログラムの実行状態説明図。
【図８】本発明に係るめっき中の不純物濃度計算プログラムの実行状態説明図。
【符号の説明】
【００２５】
１  めっき中の不純物濃度計算プログラム
１１  ねじの表面積計算プログラム
１１ａ  部位寸法データベース
１２  濃度計算プログラム
１３  報告書作成プログラム
２  パーソナルコンピュータ
３  表面積計算ダイアログ
３１  形状指定エリア
３２  表面積表示エリア
３３  図形描画エリア
４  濃度計算ダイアログ
４２  濃度表示エリア
５  報告書ツールダイアログ
【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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【図７】
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【図８】
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