(57)【要約】【課題】精度良く雌ねじの有効径を測定することのできる有効径測定装置を提供する。【解決手段】この装置は、雌ねじの内部に挿入されて同雌ねじの歯溝に各別に係合する二つの係合部２６，２７を備える。二つの係合部２６，２７は、互いの間隔を変更可能に設けられており、コイルスプリング２５の付勢力によって互いに離間する方向に付勢されている。二つの係合部２６，２７の間隔を検出するための距離センサ３１と、二つの係合部２６，２７を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度を検出するための距離センサ３２とが設けられる。【選択図】図２
2008261694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌ねじの有効径を測定する有効径測定装置であって、
互いに離間する方向に付勢されるとともに互いの間隔を変更可能に設けられてなるものであって、前記雌ねじの内部に挿入されて同雌ねじの歯溝に各別に係合する二つの係合部と、
それら係合部の間隔を検出する間隔検出手段と、
前記二つの係合部を繋ぐ仮想線と前記雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度を検出する角度検出手段と
を備えることを特徴とする雌ねじの有効径測定装置。
【請求項２】
前記雌ねじの中心軸と平行ではない方向に延びる軸を揺動中心として装置本体に対して揺動可能に設けられたシリンダ部と、同シリンダ部に出没可能に設けられたピストン部とを更に備え、
前記二つの係合部のうちの一方は前記シリンダ部に固定されてなるとともに、他方は前記ピストン部に固定されてなる
請求項１に記載の雌ねじの有効径測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の雌ねじの有効径測定装置において、
前記角度検出手段は、前記装置本体に設けられて前記シリンダ部の揺動位置を検出するセンサである
ことを特徴とする雌ねじの有効径測定装置。
【請求項４】
雌ねじの有効径を測定する有効径測定装置であって、
互いに離間する方向に付勢されるとともに互いの間隔を変更可能に設けられてなるものであって、前記雌ねじの内部に挿入されて同雌ねじの歯溝に各別に係合する二つの係合部と、
それら係合部のうちの一方が固定されてなるとともに、他方が前記雌ねじの中心軸に対する姿勢を一定に維持しつつ同雌ねじの中心軸および半径を含む平面と平行な方向に限って移動可能な状態で設けられてなる装置本体と、
該装置本体に設けられて前記二つの係合部の前記雌ねじの半径方向における間隔を検出する半径方向間隔検出手段と
を備えることを特徴とする雌ねじの有効径測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の雌ねじの有効径測定装置において、
前記半径方向間隔検出手段は、前記他方の係合部の前記半径方向における位置を検出するセンサである
ことを特徴とする雌ねじの有効径測定装置。
【請求項６】
前記装置本体に設けられて前記他方の係合部の前記中心軸方向における位置を検出するセンサを更に備える
請求項４または５に記載の雌ねじの有効径測定装置。
【請求項７】
雌ねじの有効径を測定する有効径測定装置であって、
互いに離間する方向に付勢されるとともに互いの間隔を変更可能に設けられてなるものであって、前記雌ねじの内部に挿入されて同雌ねじの歯溝に各別に係合する二つの係合部と、
それら係合部が共に前記雌ねじの中心軸に対する姿勢を一定に維持しつつ同雌ねじの中心軸および半径を含む同一の平面と平行な方向に限って移動可能な状態で設けられてなる装置本体と、
該装置本体に設けられて前記二つの係合部の前記雌ねじの半径方向における間隔を検出する半径方向間隔検出手段と
を備えることを特徴とする雌ねじの有効径測定装置。
【請求項８】
前記二つの係合部の前記中心軸方向における間隔を検出する軸方向間隔検出手段を更に備える
請求項４および５および７のいずれか一項に記載の雌ねじの有効径測定装置。
【請求項９】
前記雌ねじが形成された被測定物が固定されてなるとともに同雌ねじの内部への前記装置本体の着脱が可能な態様で同装置本体が設けられてなる基台を更に備え、
前記装置本体は、前記雌ねじの中心軸に対する姿勢を一定に維持する機構を介して、前記基台に取り付けられてなる
請求項２〜８のいずれか一項に記載の雌ねじの有効径測定装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の雌ねじの有効径測定装置において、
前記二つの係合部は共に前記雌ねじの歯溝に係合する部分が球面形状に形成されてなる
ことを特徴とする雌ねじの有効径測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雌ねじの有効径を測定する有効径測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
雌ねじの形成に際しては、製造公差などに起因して、その有効径に誤差が生じることが避けられない。そのため、雌ねじの有効径を測定するための装置が提案されている。
そうした装置としては、特許文献１に記載の装置が知られている。この装置は、間隔を置いて設けられた二本のアームを備えている。それらアームは、互いの間隔を変更可能に設けられており、スプリングによって互いに離間する方向に常時付勢されている。また各アームにはそれぞれ凸部が固定されており、それら凸部は、各別に雌ねじの歯溝に係合する位置に設けられている。
【０００３】
上記装置では、雌ねじの有効径の測定に際して、スプリングの付勢力に抗して二本のアームの距離が強制的に近づけられるとともに、その状態で各アームが雌ねじの内部に挿入された後、二本のアームの距離を強制的に近づける力が解除される。これにより、各凸部が雌ねじの歯溝に押し付けられた状態で同歯溝に係合するようになる。そして、このときの各アームの間隔が雌ねじの有効径に相当する値として測定される。
【特許文献１】特開２０００−２７５００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した有効径測定装置にあっては、各凸部の配設位置が、雌ねじのピッチやピッチ角が予め定められた一定の値である場合において有効径を精度良く測定することのできる位置に設定されている。そのため、上記有効径測定装置では、ピッチやピッチ角の異なる雌ねじについてはその有効径を精度良く測定することができない。
【０００５】
ここで、雌ねじの形成に際しては、前述した有効径の他にも、例えばピッチやピッチ角に誤差が生じることが避けられない。そのため上記有効径測定装置は、そうしたピッチやピッチ角の誤差によって雌ねじの有効径の測定値が異なる値となってしまう構造であり、これに起因する有効径の測定精度の低下が避けられない構造であると云える。
【０００６】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、精度良く雌ねじの有効径を測定することのできる有効径測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、雌ねじの有効径を測定する有効径測定装置であって、互いに離間する方向に付勢されるとともに互いの間隔を変更可能に設けられてなるものであって、前記雌ねじの内部に挿入されて同雌ねじの歯溝に各別に係合する二つの係合部と、それら係合部の間隔を検出する間隔検出手段と、前記二つの係合部を繋ぐ仮想線と前記雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度を検出する角度検出手段とを備えることをその要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、二つの係合部をそれぞれ雌ねじの歯溝に押し付けた状態にすることができる。そして、二つの係合部を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度を検出するとともに、間隔検出手段により検出した各係合部の間隔を上記角度に基づいて補正することにより、同間隔を雌ねじの半径方向における値、すなわち雌ねじの有効径に相当する値に変換することができる。したがって、雌ねじのピッチやピッチ角の誤差に起因して上記角度が変化するとはいえ、同角度の相違による精度低下を的確に抑えて、雌ねじの有効径を精度良く測定することができる。
【０００９】
なお、前記二つの係合部の配設態様としては、請求項２によるように、雌ねじの中心軸と平行ではない方向に延びる軸を揺動中心として装置本体に対して揺動可能に設けられたシリンダ部と同シリンダ部に出没可能に設けられたピストン部とを備えた有効径測定装置にあって、二つの係合部のうちの一方をシリンダ部に固定するとともに他方をピストン部に固定する、といった配設態様を採用することができる。前記「平行ではない方向に延びる軸」としては、雌ねじの中心軸と交差する方向に延びる軸や、雌ねじの半径と平行に延びる軸など挙げることができる。
【００１０】
また、このように二つの係合部が配設された装置にあっては、請求項３によるように、前記角度検出手段としてシリンダ部の揺動位置を検出するセンサを装置本体に設けることにより、同センサを通じて前記角度を検出することができるようになる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、雌ねじの有効径を測定する有効径測定装置であって、互いに離間する方向に付勢されるとともに互いの間隔を変更可能に設けられてなるものであって、前記雌ねじの内部に挿入されて同雌ねじの歯溝に各別に係合する二つの係合部と、それら係合部のうちの一方が固定されてなるとともに、他方が前記雌ねじの中心軸に対する姿勢を一定に維持しつつ同雌ねじの中心軸および半径を含む平面と平行な方向に限って移動可能な状態で設けられてなる装置本体と、該装置本体に設けられて前記二つの係合部の前記雌ねじの半径方向における間隔を検出する半径方向間隔検出手段とを備えることをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、前記他方の係合部が雌ねじの中心軸方向に移動可能に設けられているために、雌ねじの中心軸に対して装置本体を傾けることなく二つの係合部をそれぞれ雌ねじの歯溝に押し付けて係合させることができる。そのため、装置本体に設けられた半径方向間隔検出手段により、二つの係合部の上記雌ねじの半径方向における間隔を精度良く検出することができる。したがって、二つの係合部を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度が上記雌ねじのピッチやピッチ角の誤差に起因して変化するとはいえ、同角度の相違による精度低下を的確に抑えて、雌ねじの有効径を精度良く測定することができる。
【００１３】
なお、請求項５によるように、前記半径方向間隔検出手段として前記他方の係合部の前記半径方向における位置を検出するセンサを設けることにより、同センサによって上記半径方向における間隔に相当する値を検出することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の雌ねじの有効径測定装置において、前記装置本体に設けられて前記他方の係合部の前記中心軸方向における位置を検出するセンサを更に備えることをその要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、前記二つの係合部の前記中心軸方向における間隔を検出することができ、同間隔と前記半径方向における間隔とに基づいて雌ねじのピッチ角やリードを求めることができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、雌ねじの有効径を測定する有効径測定装置であって、互いに離間する方向に付勢されるとともに互いの間隔を変更可能に設けられてなるものであって、前記雌ねじの内部に挿入されて同雌ねじの歯溝に各別に係合する二つの係合部と、それら係合部が共に前記雌ねじの中心軸に対する姿勢を一定に維持しつつ同雌ねじの中心軸および半径を含む同一の平面と平行な方向に限って移動可能な状態で設けられてなる装置本体と、該装置本体に設けられて前記二つの係合部の前記雌ねじの半径方向における間隔を検出する半径方向間隔検出手段とを備えることをその要旨とする。
【００１７】
上記構成によれば、二つの係合部が共に雌ねじの中心軸方向に移動可能に設けられているため、雌ねじの中心軸に対して装置本体を傾けることなく二つの係合部をそれぞれ雌ねじの歯溝に押し付けて係合させることができる。そのため、装置本体に設けられた半径方向間隔検出手段により、二つの係合部の上記雌ねじの半径方向における間隔を精度良く検出することができる。したがって、二つの係合部を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度が上記雌ねじのピッチやピッチ角の誤差に起因して変化するとはいえ、同角度の相違による精度低下を的確に抑えて、雌ねじの有効径を精度良く測定することができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項４および５および７のいずれか一項に記載の雌ねじの有効径測定装置において、前記二つの係合部の前記中心軸方向における間隔を検出する軸方向間隔検出手段を更に備えることをその要旨とする。
【００１９】
上記構成によれば、軸方向間隔検出手段によって検出した雌ねじの中心軸方向における間隔と前記半径方向間隔検出手段によって検出した雌ねじの半径方向における間隔とに基づいて、雌ねじのピッチ角やリードを求めることができる。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項２〜８のいずれか一項に記載の雌ねじの有効径測定装置において、前記雌ねじが形成された被測定物が固定されてなるとともに同雌ねじの内部への前記装置本体の着脱が可能な態様で同装置本体が設けられてなる基台を更に備え、前記装置本体は、前記雌ねじの中心軸に対する姿勢を一定に維持する機構を介して、前記基台に取り付けられてなることをその要旨とする。
【００２１】
上記構成によれば、雌ねじの内部に装置本体を取り付ける際に、同雌ねじの中心軸に対する装置本体の姿勢を一定に保つことができる。そのため、装置本体が傾いた状態で雌ねじの有効径が測定されることを回避することができ、有効径を精度良く測定することができる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の雌ねじの有効径測定装置において、前記二つの係合部は共に前記雌ねじの歯溝に係合する部分が球面形状に形成されてなることをその要旨とする。
【００２３】
上記構成によれば、雌ねじの歯溝と各係合部との係合態様を一定にすることができ、雌ねじの有効径をより精度良く測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる雌ねじの有効径測定装置を具体化した第１の実施の形態について説明する。
【００２５】
ここでは先ず、本実施の形態にかかる有効径測定装置の概略構成について、図１を参照しつつ説明する。
図１に示すように、基台１０には被測定物であるワーク１１を固定する固定部１２が設けられている。なおワーク１１は、その内部に雌ねじが形成された円筒形状のものである。基台１０には、上記ワーク１１の雌ねじの有効径を測定するために、上記ワーク１１の内部に挿入される検出部２０が取り付けられている。本実施の形態では、この検出部２０が装置本体として機能する。
【００２６】
検出部２０は、アーム１３および送り機構１４を介して上記基台１０に取り付けられている。具体的には、アーム１３は基台１０を始点に延設されており、送り機構１４は同アーム１３に取り付けられている。また検出部２０は上記送り機構１４に取り付けられている。
【００２７】
この送り機構１４は、次のように機能する。
すなわち先ず、ワーク１１の雌ねじの中心軸に対する検出部２０の姿勢を一定に維持したまま、雌ねじの中心軸と平行な方向への同検出部２０の移動を許容する。こうした検出部２０の中心軸と平行な方向への移動を通じて、雌ねじの内部への検出部２０の着脱（具体的には、ワーク１１内部への検出部２０の取り付けとワーク１１内部からの検出部２０の取り外しと）が可能になる。
【００２８】
また、ワーク１１の雌ねじの中心軸に対する検出部２０の姿勢を一定に維持したまま、雌ねじの半径と平行な方向への同検出部２０の移動を許容する。そうした検出部２０の半径と平行な方向への移動を通じて、検出部２０（詳しくは、後に詳述する二つの係合部）が雌ねじの歯溝に確実に係合するようになる。
【００２９】
次に、上記検出部２０の具体的な構造について、図２を参照しつつ詳細に説明する。
図２に示すように、検出部２０は円筒形状に形成されたボディ２１を備えている。ボディ２１の内部にはシャフト２２が取り付けられている。このシャフト２２は、円筒形状のボディ２１の半径方向において直線状に延びるように設けられている。また、ボディ２１の内部にはシリンダ部２３が設けられている。このシリンダ部２３は略筒形状に形成されており、同シリンダ部２３にはピストン部２４が出没可能に設けられている。シリンダ部２３の内部にはコイルスプリング２５が設けられている。このコイルスプリング２５の付勢力は、ピストン部２４をシリンダ部２３から脱出させるように作用している（図中の矢印Ａ参照）。
【００３０】
また、検出部２０はワーク１１の雌ねじの歯溝に各別に係合する二つの係合部２６，２７を備えている。一方の係合部２６はシリンダ部２３に固定されており、他方の係合部２７はピストン部２４に固定されている。また、それら係合部２６，２７は共にボディ２１の外方に突出するように設けられている。さらに、二つの係合部２６，２７の突出部分の先端、すなわちワーク１１の雌ねじの歯溝に各別に係合する部分はそれぞれ球面形状に形成されている。
【００３１】
上記シリンダ部２３は、シャフト２２の軸心を揺動中心として揺動可能な態様で、同シャフト２２に設けられている。これにより、シリンダ部２３に設けられたピストン部２４および各係合部２６が、シリンダ部２３ともどもボディ２１に対して揺動可能な構造になっている（図中の矢印Ｂ参照）。
【００３２】
検出部２０には、二つの係合部２６，２７の間隔を検出するための距離センサ３１が設けられている。この距離センサ３１としては近接センサが採用されている。詳しくは、シリンダ部２３には上記距離センサ３１が固定されており、ピストン部２４には上記距離センサ３１の検出面に対向する位置まで突出する形状の凸部２８が設けられている。二つの係合部２６，２７の間隔が変化すると、これに伴って上記凸部２８と距離センサ３１の検出面との間隔が変化して、同距離センサ３１の出力信号が変化する。この点をふまえて、本実施の形態では、二つの係合部２６，２７の間隔に相当する値として、距離センサ３１の出力信号が検出される。
【００３３】
また検出部２０には、そのボディ２１に、二つの係合部２６，２７を繋ぐ仮想線とワーク１１の雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面との角度を検出するための距離センサ３２が固定されている。この距離センサ３２としても近接センサが採用されている。距離センサ３２は具体的には、シリンダ部２３の揺動に伴って同シリンダ部２３と距離センサ３２の検出面との間隔が変化する位置に設けられている。シリンダ部２３の揺動位置が変化して上記角度が変化すると、これに伴って上記シリンダ部２３と距離センサ３２の検出面との間隔が変化して、同距離センサ３２の出力信号が変化する。本実施の形態では、上記角度に相当する値として、距離センサ３２の出力信号が検出される。ちなみに、この出力信号に基づいて、ワーク１１の雌ねじのピッチ角やリードを求めることができる。
【００３４】
本実施の形態の装置は、例えばマイクロコンピュータなどからなる電子制御装置３０を備えている。この電子制御装置３０には、各距離センサ３１，３２の出力信号が取り込まれている。そして、電子制御装置３０は、各距離センサ３１，３２の出力信号に基づいて、以下のような考えをもとに、ワーク１１の雌ねじの有効径を算出する。
【００３５】
ワーク１１の雌ねじに対する二つの係合部２６，２７の係合位置と同ワーク１１の雌ねじの有効径との関係は、図３に例示するような直角三角形により表すことができる。
すなわち、検出部２０の二つの係合部２６の係合位置が直角三角形の直角ではない角の頂点Ｋ１，Ｋ２に相当し、ワーク１１の雌ねじの有効径が直角を形成する二つの辺のうちの一方の長さＬｘに相当する。
【００３６】
本実施の形態では、各距離センサ３１，３２を通じて、二つの係合部２６，２７の間隔（斜辺の長さＬｓ）に相当する値と、二つの係合部２６，２７を繋ぐ仮想線とワーク１１の雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度（θ）に相当する値が検出されている。
【００３７】
そして、上記長さＬｘ（雌ねじの有効径に相当する値）は、斜辺の長さＬｓおよび上記角度θに基づいて余弦関数（具体的には、関係式「Ｌｘ＝Ｌｓ×（ｃｏｓθ）」）から、求めることができる。
【００３８】
この点をふまえて、本実施の形態では、各距離センサ３１，３２の出力信号とワーク１１の雌ねじの有効径との関係が求められて電子制御装置３０に記憶されている。そして、電子制御装置３０は、そうした関係と各距離センサ３１，３２の出力信号とに基づいて演算を行い、雌ねじの有効径を算出する。
【００３９】
本実施の形態の有効径測定装置では、ワーク１１の雌ねじのピッチやピッチ角の誤差に起因して、二つの係合部２６，２７を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度が変化するために、図４や図５に示すように、二つの係合部２６，２７の間隔に相当する値（距離センサ３１の出力信号）とワーク１１の雌ねじの有効径との関係が変化する。なお図４は雌ねじのピッチ角が小さい例を示しており、図５は雌ねじのピッチ角が大きい例を示している。
【００４０】
本実施の形態では、上述した余弦関数に基づく関係式を通じて、二つの係合部２６，２７を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度に相当する値（距離センサ３２の出力信号）によって上記間隔に相当する値を補正するといったように、同間隔に相当する値を上記雌ねじの半径方向における値、すなわち雌ねじの有効径に相当する値に変換することができる。したがって、ワーク１１の雌ねじのピッチやピッチ角の誤差に起因して上記角度が変化するとはいえ、同角度の相違による精度低下を的確に抑えて、雌ねじの有効径を精度良く測定することができる。
【００４１】
ここで、本実施の形態にかかる有効径測定装置は、ワーク１１の雌ねじの中心軸に対する検出部２０の姿勢が所定の姿勢（詳しくは、雌ねじの中心軸と検出部２０（略円筒形状のボディ２１の中心軸）とが平行となる姿勢）から傾いた状態になってしまうと、測定精度が低下してしまう構造である。
【００４２】
この点、本実施の形態では、前述したように検出部２０が送り機構１４を介して基台１０に設けられており、同送り機構１４によって、ワーク１１の雌ねじの中心軸に対する検出部２０の姿勢が一定（上記所定の態勢）に維持される。そのため、検出部２０が所定の姿勢から傾いた状態でワーク１１に係合することが抑制されるようになる。したがって、同状態でワーク１１の雌ねじの有効径が測定されることを回避することができ、有効径を精度良く測定することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、コイルスプリング２５によって二つの係合部２６，２７が互いに離間する方向に付勢されており、また送り機構１４によってワーク１１の雌ねじの半径と平行な方向への検出部２０の移動が許容されている。これにより、検出部２０をワーク１１の内部に挿入するに際して、二つの係合部２６，２７が共に雌ねじの歯溝に押し付けられた状態になる位置まで、検出部２０が雌ねじの半径と平行な方向に自動的に移動するようになる。そのため、二つの係合部２６，２７が雌ねじの歯溝に確実に係合するようになり、これによって雌ねじの有効径の精度の良い測定が可能になる。
【００４４】
さらに、本実施の形態にかかる有効径測定装置では、ワーク１１の雌ねじのピッチやピッチ角の誤差に起因して、同雌ねじの歯溝に対する各係合部２６の接触角度が異なる角度になってしまう。この点、本実施の形態では、二つの係合部２６，２７の先端部分、すなわちワーク１１の雌ねじの歯溝に係合する部分が球面形状に形成されている。そのため各係合部２６の接触角度によることなく、ワーク１１の雌ねじの歯溝と各係合部２６との係合態様を一定にすることができ、雌ねじの有効径をより精度良く測定することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）二つの係合部２６，２７の間隔を検出するとともに、それら係合部２６，２７を繋ぐ仮想線と前記雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度を検出するようにした。そのため、ワーク１１の雌ねじのピッチやピッチ角の誤差に起因して上記角度が変化するとはいえ、同角度の相違による精度低下を的確に抑えて、ワーク１１の雌ねじの有効径を精度良く測定することができる。
【００４６】
（２）円筒形状のボディ２１の半径方向に延びる軸、言い換えれば、ワーク１１の雌ねじの半径と平行に延びる軸を揺動中心としてボディ２１に対して揺動可能なようにシリンダ部２３およびピストン部２４を設け、一方の係合部２６をシリンダ部２３に固定し、他方の係合部２６をピストン部２４に固定した。さらに、シリンダ部２３の揺動位置を検出するための距離センサ３２をボディ２１に設けるようにした。そのため、距離センサ３２を通じて前記角度を検出することができるようになる。
【００４７】
（３）基台１０に、ワーク１１を固定するとともに送り機構１４を介して検出部２０を取り付けるようにした。そのため、検出部２０が傾いた状態で雌ねじの有効径が測定されることを回避することができ、有効径を精度良く測定することができる。
【００４８】
（４）二つの係合部２６，２７における上記雌ねじの歯溝に係合する部分を球面形状に形成するようにした。そのため、ワーク１１の雌ねじの歯溝と各係合部２６，２７との係合態様を一定にすることができ、雌ねじの有効径をより精度良く測定することができる。
【００４９】
（第２の実施の形態）
以下、本発明にかかる雌ねじの有効径測定装置を具体化した第２の実施の形態について、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００５０】
本実施の形態にかかる有効径測定装置は、検出部の構造が第１の実施の形態にかかる有効径測定装置と異なる。
図６に、本実施形態にかかる検出部の具体構成を示す。
【００５１】
同図６に示すように、本実施の形態にかかる検出部４０は円筒形状に形成されたボディ４１を備えている。また、検出部４０はワーク１１の雌ねじの歯溝に各別に係合する二つの係合部４２，４３を備えている。それら係合部４２，４３は共にボディ４１の内部から外方に向けて突出するように設けられている。
【００５２】
それら係合部４２，４３のうちの一方（係合部４２）はボディ４１に固定されている。
また、二つの係合部４２，４３のうちの他方（係合部４３）は、ボディ４１の中心軸に対する姿勢を一定に維持しつつ、ワーク１１の雌ねじの中心軸および半径を含む平面と平行な方向に限って移動可能な状態で同ボディ４１に取り付けられている。具体的には、上記雌ねじの中心軸と平行な方向に限って移動可能なように第１プレート４４がボディ４１に設けられるとともに、上記雌ねじの半径方向に限って移動可能なように上記第１プレート４４に第２プレート４５が設けられており、さらに同第２プレート４５に係合部４３が固定されている。
【００５３】
二つの係合部４２，４３の間にはコイルスプリング４６が設けられている。このコイルスプリング４６の付勢力により、各係合部４２，４３が互いに離間する方向に常時付勢されている。
【００５４】
また、二つの係合部４２，４３の上記ボディ４１外方への突出部分の先端、すなわちワーク１１の雌ねじの歯溝に係合する部分はそれぞれ球面形状に形成されている。
検出部４０には、二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの半径方向における間隔を検出するための距離センサ５１が設けられている。この距離センサ５１としては近接センサが採用されている。詳しくは、一方の係合部４２には上記距離センサ５１の検出面が上記雌ねじの半径方向に指向するように同距離センサ５１が固定されており、他方の係合部４３には距離センサ５１の検出面に対向する位置にまで突出する形状の凸部４７が設けられている。係合部４３の上記雌ねじの半径方向における位置が変化して同方向における二つの係合部４２，４３の間隔が変化すると、これに伴って上記凸部４７と距離センサ５１の検出面との間隔が変化して、同距離センサ５１の出力信号が変化する。この点をふまえて、本実施の形態では、二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの半径方向における間隔に相当する値として、距離センサ５１の出力信号が検出される。
【００５５】
また検出部２０には、そのボディ４１に、二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの中心軸方向における間隔を検出するための距離センサ５２が固定されている。この距離センサ５２としても近接センサが採用されている。この距離センサ５２は、具体的には、その検出面が上記係合部４３の凸部４７に対向する位置であって、上記中心軸方向における間隔の変化に伴って上記係合部４３の凸部４７との間隔が変化する位置に設けられている。係合部４３の上記雌ねじの中心軸方向における位置が変化して同方向における二つの係合部４２，４３の間隔が変化すると、これに伴って上記凸部４７と距離センサ５２の検出面との間隔が変化して、同距離センサ５２の出力信号が変化する。この点をふまえて、本実施の形態では、二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの中心軸方向における間隔に相当する値として、距離センサ５２の出力信号が検出される。
【００５６】
各距離センサ５１，５２の出力信号は電子制御装置３０に取り込まれている。
そして、電子制御装置３０は、距離センサ５１の出力信号に基づいて演算を行い、ワーク１１の雌ねじの有効径を算出する。
【００５７】
ここで、本実施の形態にかかる有効径測定装置は、ワーク１１の雌ねじの中心軸に対する検出部４０の姿勢が所定の姿勢（詳しくは、雌ねじの中心軸と検出部４０（円筒形状のボディ４１の中心軸）とが平行となる姿勢）から傾いた状態になると、二つの係合部４２，４３を繋ぐ仮想線と雌ねじの半径とが一致しなくなり、測定精度が低下してしまう構造である。
【００５８】
また、本実施の形態にかかる有効径測定装置では、各係合部４２，４３とワーク１１の雌ねじとの係合位置は同雌ねじのピッチやピッチ角によって定まる。そのため仮に、二つの係合部が共にボディの中心軸方向に移動しない構造の検出部を用いるようにすると、雌ねじのピッチやピッチ角によっては、図１０に示すように、雌ねじの中心軸に対する検出部の姿勢が所定の姿勢から傾いた状態で同雌ねじの有効径が測定されることとなる。そしてこの場合には、測定精度の低下を招いてしまう。
【００５９】
この点、本実施の形態では、係合部４３がボディ４１の中心軸方向、言い換えれば、ワーク１１の雌ねじの中心軸方向に移動可能に設けられているために、図７や図８に示すように、同係合部４３が移動することにより、雌ねじの中心軸に対してボディ４１を傾けることなく二つの係合部４２，４３をそれぞれワーク１１の雌ねじの歯溝に押し付けて係合させることができる。なお図７は雌ねじのピッチ角が小さい場合を示しており、図８は雌ねじのピッチ角が大きい場合を示している。
【００６０】
そのため、ボディ４１に設けられた距離センサ５１によって、二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの半径方向における間隔を精度良く検出することができる。このように本実施の形態の装置によれば、二つの係合部４２，４３を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面のなす角度が雌ねじのピッチやピッチ角の誤差に起因して変化するとはいえ、同角度の相違による精度低下を的確に抑えて、雌ねじの有効径を精度良く測定することができる。
【００６１】
また、本実施の形態にかかる有効径測定装置にあっては、各距離センサ５１，５２の出力信号に基づいて、ワーク１１の雌ねじのピッチ角やリードを測定することもできる。以下、ピッチ角やリードの測定方法について説明する。
【００６２】
二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの半径方向における間隔（雌ねじの有効径に相当する値）と、二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの中心軸方向における間隔と、二つの係合部２６，２７を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度（雌ねじのピッチ角やリードに相当する値）と、の関係は図９に例示するような直角三角形により表すことができる。
【００６３】
具体的には、二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの半径方向における間隔が直角を形成する二つの辺のうちの一方（辺Ｈ１）の長さＬ１に相当し、二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの中心軸方向における間隔が直角を形成する二つの辺のうちの他方（辺Ｈ２）の長さＬ２に相当し、二つの係合部４２，４３を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度が上記辺Ｈ１と斜辺Ｈ３とのなす角度θに相当する。
【００６４】
本実施の形態では、距離センサ５１，５２を通じて、二つの係合部２６，２７の上記雌ねじの半径方向における間隔に相当する値と、二つの係合部２６，２７の上記雌ねじの中心軸方向における間隔に相当する値とが検出されている。
【００６５】
そして、上記角度θ（雌ねじのピッチ角やリードに相当する値）は、辺Ｈ１の長さＬ１および辺Ｈ２の長さＬ２に基づいて逆正接関数（具体的には、関係式「θ＝ｔａｎ−１（Ｌ２／Ｌ１）」）から、求めることができる。
【００６６】
この点をふまえて、本実施の形態では、各距離センサ５１，５２の出力信号と雌ねじのピッチ角との関係が求められて電子制御装置３０に記憶されている。そして、電子制御装置３０は、そうした関係と各距離センサ５１，５２の出力信号とに基づいて演算を行い、ワーク１１の雌ねじのピッチ角やリードを算出する。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、前述した（３）および（４）に準じた効果に加えて、以下の（５）および（６）に記載する効果が得られるようになる。
（５）検出部４０のボディ４１に、一方の係合部４２を固定するとともに、他方の係合部４３を上記ワーク１１の雌ねじの中心軸に対する姿勢を一定に維持しつつ同雌ねじの中心軸および半径を含む平面と平行な方向に限って移動可能な状態で設けるようにした。さらに検出部４０のボディ４１に、二つの係合部４２，４３の上記ワーク１１の雌ねじの半径方向における間隔を検出するための距離センサ５１を取り付けるようにした。そのため、二つの係合部４２，４３を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度が上記雌ねじのピッチやピッチ角の誤差に起因して変化するとはいえ、同角度の相違による精度低下を的確に抑えて、雌ねじの有効径を精度良く測定することができる。
【００６８】
（６）検出部４０のボディ４１に、係合部４３の上記雌ねじの中心軸方向における位置を検出するための距離センサ５２を設けるようにした。そのため、距離センサ５２によって二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの中心軸方向における間隔を検出することができ、同間隔と距離センサ５１によって検出した前記半径方向における間隔とに基づいてワーク１１の雌ねじのピッチ角やリードを求めることができる。
【００６９】
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第１の実施の形態において、距離センサ３１として近接センサを設けることに代えて、超音波センサなどの他の非接触式のセンサや、ポテンショメータなどの接触式のセンサを設けるようにしてもよい。要は、二つの係合部２６，２７の間隔を検出することができるものであれば、距離センサ３１として採用することができる。
【００７０】
・第１の実施の形態において、距離センサ３２として近接センサを設けることに代えて、超音波センサなどの他の非接触式のセンサや、ポテンショメータなどの接触式のセンサを設けるようにしてもよい。また、距離センサ３２に代えて、シリンダ部２３の揺動角を検出する角度センサを設けるようにしてもよい。要は、二つの係合部２６，２７を繋ぐ仮想線と雌ねじの中心軸に直交する方向に延びる仮想面とのなす角度、あるいは同角度に相当する値を検出することができればよい。
【００７１】
・第１の実施の形態において、シリンダ部２３の揺動中心軸は、ワーク１１の雌ねじの半径と平行に延びる軸に限らず、例えば雌ねじの中心軸と交差する方向に延びる軸など、雌ねじの中心軸と平行ではない方向に延びる軸であれば任意に変更可能である。
【００７２】
・第１の実施の形態において、二つの係合部２６，２７の配設態様は、互いに離間する方向に付勢されるとともに互いの間隔を変更可能に設けられ、且つワーク１１の内部に挿入されて雌ねじの歯溝に各別に係合する態様であれば、任意に変更可能である。
【００７３】
・第２の実施の形態において、係合部４２を、係合部４３と同様に、検出部４０のボディ４１の中心軸に対する姿勢を一定に維持しつつ、ワーク１１の雌ねじの中心軸および半径を含む平面と平行な方向に限って移動可能な状態で同ボディ４１に取り付けるようにしてもよい。
【００７４】
なお同構成にあって、ワーク１１の雌ねじのピッチ角やリードを算出するためには、係合部４２の上記雌ねじの中心軸方向における位置を検出するための位置センサを設けるようにすればよい。同位置センサの出力信号と距離センサ５２の出力信号とに基づいて、二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの中心軸方向における間隔を算出することができ、同間隔に基づいて雌ねじのピッチ角やリードを算出することができる。
【００７５】
また、それら位置センサおよび距離センサ５２を設けることに代えて、一方の係合部４２に距離センサ（例えば近接センサ）をその検出面が上記雌ねじの中心軸方向に指向するように固定するとともに、他方の係合部４３に同距離センサの検出面に対向する位置にまで突出する形状の凸部を設けるようにしてもよい。同構成によれば、距離センサを通じて、二つの係合部４２，４３の上記雌ねじの中心軸方向における間隔を検出することができる。
【００７６】
・第２の実施の形態において、距離センサ５１として近接センサを設けることに代えて、超音波センサなどの他の非接触式のセンサや、ポテンショメータなどの接触式のセンサを設けるようにしてもよい。要は、二つの係合部２６，２７の上記雌ねじの半径方向における間隔を検出することができるものであれば、距離センサ５１として採用することができる。
【００７７】
・第２の実施の形態において、距離センサ５２として近接センサを設けることに代えて、超音波センサなどの他の非接触式のセンサや、ポテンショメータなどの接触式のセンサを設けるようにしてもよい。要は、二つの係合部２６，２７の上記雌ねじの中心軸方向における間隔を検出することができるものであれば、距離センサ５２として採用することができる。
【００７８】
・第２の実施の形態において、必ずしもワーク１１の雌ねじのピッチ角やリードを算出しなくてもよい。なお、ワーク１１の雌ねじのピッチ角やリードの算出を実行しない場合には、距離センサ５２を省略することができる。
【００７９】
・各実施の形態において、各係合部の突出部分の先端形状は、球面形状に限らず、任意に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明を具体化した第１の実施の形態についてその概略構成を示す略図。
【図２】第１の実施の形態にかかる検出部についてその内部構造を示す断面図。
【図３】雌ねじの有効径の算出についての考え方を説明するための略図。
【図４】第１の実施の形態にかかる検出部の作動状態の一例を示す断面図。
【図５】第１の実施の形態にかかる検出部の作動状態の他の例を示す断面図。
【図６】第２の実施の形態にかかる検出部についてその内部構造を示す断面図。
【図７】第２の実施の形態にかかる検出部の作動状態の一例を示す断面図。
【図８】第２の実施の形態にかかる検出部の作動状態の他の例を示す断面図。
【図９】雌ねじのピッチ角やリードの算出についての考え方を説明するための略図。
【図１０】比較例の有効径測定装置の検出部の作動態様を示す側面図。
【符号の説明】
【００８１】
１０…基台、１１…ワーク、１２…固定部、１３…アーム、１４…送り機構、２０…検出部、２１…ボディ、２２…シャフト、２３…シリンダ部、２４…ピストン部、２５…コイルスプリング、２６，２７…係合部、２８…凸部、３０…電子制御装置、３１…距離センサ（間隔検出手段）、３２…距離センサ（角度検出手段）、４０…検出部、４１…ボディ、４２，４３…係合部、４４…第１プレート、４５…第２プレート、４６…コイルスプリング、４７…凸部、５１…距離センサ（半径方向間隔検出手段）、５２…距離センサ（軸方向間隔検出手段）。
【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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【図９】
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【図１０】
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