(57)【要約】【課題】循環部品の形状の測定に係るコストを低減することが可能となるとともに、循環部品の形状の測定精度を向上させることが可能な形状測定装置を提供する。【解決手段】ボールねじに備えられる循環部品２の形状を測定する形状測定装置１を、ボールねじが有するねじ軸のねじ軸側転動溝と同一リードの測定ねじ軸側転動溝１２が形成された測定ねじ軸４と、測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度を、ねじ軸側転動溝に対する循環部品２の角度と同一角度に保持する保持手段６と、測定ねじ軸４の外周側へねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動可能に配置される測定ナット８と、測定ナット８に取り付けられて循環部品２と対向可能に配置されるとともに、測定ねじ軸４の中心軸線と平行をなす計測基準線ＤＬと循環部品２との間隔を連続的に計測する計測手段１０を備えた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状のねじ軸側転動溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸の外周側に配置されるとともに前記ねじ軸側転動溝と対向するナット側転動溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸側転動溝とナット側転動溝との間に形成される負荷転動路内に転動自在に装填される複数のボールと、を有するボールねじに備えられて前記負荷転動路内を移動する前記ボールをすくい上げる又はすくい上げたボールを負荷転動路内へ戻す循環部品の形状を測定する形状測定装置であって、
前記ねじ軸側転動溝と同一リードの測定ねじ軸側転動溝を外周面に有する測定ねじ軸と、
前記循環部品が取り付けられ、且つ前記測定ねじ軸側転動溝に対する前記循環部品の角度を前記ねじ軸側転動溝に対する循環部品の角度と同一角度に保持する保持手段と、
前記測定ねじ軸の外周側へ前記ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸と相対移動可能に配置される測定ナットと、
前記測定ナットに取り付けられて前記循環部品と対向可能に配置されるとともに前記測定ねじ軸の中心軸線と平行をなす計測基準線と前記循環部品との間隔を連続的に計測する計測手段と、を備え、
前記計測手段を前記ねじ軸側転動溝と同一リードで前記測定ねじ軸と相対移動させながら前記計測基準線と循環部品との間隔を連続的に計測し、その計測した前記計測基準線と前記循環部品との間隔に基づいて循環部品の形状を測定することを特徴とする形状測定装置。
【請求項２】
前記計測手段は、前記循環部品と接触する測定子を備え、
前記計測手段を前記ねじ軸側転動溝と同一リードで前記測定ねじ軸と相対移動させるとともに前記測定子を前記循環部品と接触させながら前記計測基準線と循環部品との間隔を連続的に計測し、その計測した前記計測基準線と前記循環部品との間隔に基づいて循環部品の形状を測定することを特徴とする請求項１に記載した形状測定装置。
【請求項３】
前記測定子を前記測定ねじ軸の軸方向に移動させる軸方向移動部を備えたことを特徴とする請求項２に記載した形状測定装置。
【請求項４】
前記測定子を前記測定ねじ軸の軸回り方向に回転させる回転部と、前記測定子を前記回転部の径方向に移動させる径方向移動部と、を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載した形状測定装置。
【請求項５】
請求項１から４のうちいずれか１項に記載した形状測定装置を用いて前記循環部品の形状を測定したことを特徴とする形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじが有する循環部品の形状を測定する形状測定装置及び形状測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工作機械等に用いられているボールねじとしては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。図９に示すように、このボールねじ５２は、螺旋状のねじ軸側転動溝５４を外周面に有するねじ軸５６と、ねじ軸５６の外周側に配置されるとともに、ねじ軸側転動溝５４に対向するナット側転動溝（図示せず）を内周面に有するナット３２を備えている。ねじ軸側転動溝５４とナット側転動溝との間に形成される負荷転動路（図示せず）内には、複数のボール（図示せず）が転動自在に装填されており、ねじ軸５６（又はナット３２）が回転すると、ナット３２（又はねじ軸５６）がボールの転動を介してねじ軸５６の軸方向に直線移動する構成となっている。
【０００３】
このようなボールねじ５２では、負荷転動路内において複数のボールを無限循環させるために、ナット３２に、ねじ軸５６の軸方向と垂直をなすナット孔を設け、このナット孔に循環部品２を嵌合させて、循環部品２をナット３２に取り付けている。
図１０に示すように、循環部品２は、図１１に示す循環部品片２ａを二つ組み合わせて形成されており、各循環部品片２ａは、それぞれ、各循環部品片２ａの長手方向に沿って形成されたボール循環溝５８を有している。二つの循環部品片２ａを組み合わせて循環部品２を形成した状態では、循環部品２の内部に、ボール循環溝５８同士が嵌合してボール循環路が形成さる。また、各循環部品片２ａは、それぞれ、負荷転動路内を移動するボールをすくい上げてボール循環路内へ移動させる、又はボール循環路内を移動するボールを負荷転動路へ戻すタング部３６を有しており、二つの循環部品片２ａを組み合わせて循環部品２を形成した状態では、ボール循環路の両端部にタング部３６が配置される。すなわち、循環部品２は、負荷転動路内を移動するボールを、負荷転動路の螺旋軌道に沿ってすくい上げ、このすくい上げたボールを再び負荷転動路へ戻す構造となっている。
【０００４】
また、図９に示すように、循環部品２は、循環部品２の中心軸線ＣＬ２が、ねじ軸５６の中心軸線ＣＬ４に対して所定の角度θだけ傾斜した状態で、ナット３２に取り付けられている。すなわち、タング部３６は、循環部品２をナット３２に取り付けた状態で、ねじ軸側転動溝５４に沿った螺旋状となるように形成されているため、タング部３６の形状は、複雑な形状となっている。
【０００５】
タング部３６が所望の形状に形成されておらず、タング部３６とねじ軸５６との間隔が小さすぎる場合、タング部３６とねじ軸５６が接触して発熱や損傷が発生するおそれがある。一方、タング部３６とねじ軸５６との間隔が大きすぎる場合、タング部３６の先端にボールが衝突してタング部３６が損傷するおそれがある。また、タング部３６とねじ軸５６との間隔が大きすぎる場合、隣り合うボール同士の間にスペーサを介装すると、このスペーサがタング部３６に引っ掛かり、ボールねじ５２の作動性が低下するおそれがある。
【０００６】
このため、循環部品２は複雑な形状となり、循環部品２を大量生産する際には、樹脂材料の成形によって循環部品２を製造することが、循環部品２の製造コストを低減するために好適である。
循環部品２を樹脂材料によって成形すると、循環部品２が複雑な形状であっても、循環部品２の製造コストを低減することが可能となるが、循環部品２の成形時に変形を生じやすくなるという欠点がある。循環部品２が単純な形状であれば、成形時に生じる変形を予測して成形金型を製作することにより、循環部品２を所望の形状に成形することが可能となるが、循環部品２が複雑な形状である場合は、成形時に生じる変形を予測することは困難である。特に、ボールねじ５２が備える循環部品２は、構造的に重要なタング部３６の形状が複雑であるため、循環部品２の形状を測定することが困難である。
【０００７】
このため、循環部品の形状が複雑である場合には、レーザーを用いて非接触で形状を測定する三次元の形状測定装置や、特許文献２に記載されているような、接触式の測定子を有する形状測定装置等を用いて、循環部品の形状を測定している。
【特許文献１】特開２００４−１５６７６７号公報（図２）
【特許文献２】特開２００２−５６５３号公報（図１〜図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したような、三次元の形状測定装置や特許文献２に記載されている形状測定装置は、構成が複雑であり高価なものとなるため、循環部品の形状の測定に係るコストが増加してしまう。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、簡単な構成によって、循環部品、特に複雑な形状のタング部の形状を計測することが可能な形状測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、螺旋状のねじ軸側転動溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸の外周側に配置されるとともに前記ねじ軸側転動溝と対向するナット側転動溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸側転動溝とナット側転動溝との間に形成される負荷転動路内に転動自在に装填される複数のボールと、を有するボールねじに備えられて前記負荷転動路内を移動する前記ボールをすくい上げる又はすくい上げたボールを負荷転動路内へ戻す循環部品の形状を測定する形状測定装置であって、
前記ねじ軸側転動溝と同一リードの測定ねじ軸側転動溝を外周面に有する測定ねじ軸と、
前記循環部品が取り付けられ、且つ前記測定ねじ軸側転動溝に対する前記循環部品の角度を前記ねじ軸側転動溝に対する循環部品の角度と同一角度に保持する保持手段と、
前記測定ねじ軸の外周側へ前記ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸と相対移動可能に配置される測定ナットと、
前記測定ナットに取り付けられて前記循環部品と対向可能に配置されるとともに前記測定ねじ軸の中心軸線と平行をなす計測基準線と前記循環部品との間隔を連続的に計測する計測手段と、を備え、
前記計測手段を前記ねじ軸側転動溝と同一リードで前記測定ねじ軸と相対移動させながら前記計測基準線と循環部品との間隔を連続的に計測し、その計測した前記計測基準線と前記循環部品との間隔に基づいて循環部品の形状を測定することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によると、測定ねじ軸側転動溝に対する循環部品の角度を、ねじ軸側転動溝に対する循環部品の角度と同一角度に保持した状態で、計測手段をねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸と相対移動させながら、計測基準線と循環部品との間隔を連続的に計測し、その計測した間隔に基づいて循環部品の形状を測定している。このため、計測手段は、ねじ軸側転動溝と同一リードの螺旋軌道を移動することとなり、循環部品の形状、特に、ねじ軸側転動溝に沿って形成された部分の形状を測定することが可能となる。
【００１１】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記計測手段は、前記循環部品と接触する測定子を備え、
前記計測手段を前記ねじ軸側転動溝と同一リードで前記測定ねじ軸と相対移動させるとともに前記測定子を前記循環部品と接触させながら前記計測基準線と循環部品との間隔を連続的に計測し、その計測した前記計測基準線と前記循環部品との間隔に基づいて循環部品の形状を測定することを特徴とするものである。
本発明によると、測定子を、ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸と相対移動させながら循環部品と接触させて、計測基準線と循環部品との間隔を連続的に計測することにより、循環部品の形状を測定することが可能となる。このため、従来から用いられていたような形状測定装置と比較して、形状測定装置の構成を簡単なものとすることが可能となる。
【００１２】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した発明であって、前記測定子を前記測定ねじ軸の軸方向に移動させる軸方向移動部を備えたことを特徴とするものである。
本発明によると、測定子を測定ねじ軸の軸方向に移動させることが可能となるため、循環部品の形状の測定精度が向上する。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項２または３に記載した発明であって、前記測定子を前記測定ねじ軸の軸回り方向に回転させる回転部と、前記測定子を前記回転部の径方向に移動させる径方向移動部と、を備えたことを特徴とするものである。
本発明によると、測定子を測定ねじ軸の軸回り方向に回転させることが可能となるとともに、測定子を回転部の径方向に移動させることが可能となるため、循環部品の形状の測定精度が向上する。
【００１３】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１から４のうちいずれか１項に記載した形状測定装置を用いて前記循環部品の形状を測定したことを特徴とするものである。
本発明によると、従来から用いられていたものよりも簡単な構成の形状測定装置によって、循環部品の形状、特に、ねじ軸側転動溝に沿って形成された部分の形状を測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡単な構成の形状測定装置によって、循環部品の形状、特に、ねじ軸側転動溝に沿って形成されたタング部の形状を測定することが可能となるため、循環部品の形状の測定に係るコストを低減することが可能となるとともに、循環部品の形状の測定精度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の第一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１から図４を参照して本実施形態の構成を説明する。なお、図９から図１１に示したものと同様の構成については、同一符号を付して説明する。
図１は、本実施形態の形状測定装置１を示す図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面矢視図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本実施形態の形状測定装置１は、ボールねじに備えられる循環部品２の形状を測定する装置であり、測定ねじ軸４と、保持手段６と、測定ナット８と、計測手段１０を備えている。なお、ボールねじ及び循環部品２の構成は、図９から図１１に示したものと同様の構成であるため、説明を省略する。
測定ねじ軸４は、螺旋状の測定ねじ軸側転動溝１２を外周面に有しており、その両端は保持手段６によって保持されている。測定ねじ軸側転動溝１２は、図９に示したねじ軸が有するねじ軸側転動溝と、同一リードに形成されている。
【００１７】
保持手段６は、循環部品２が取り付けられる循環部品保持部１４と、測定ねじ軸４の両端をそれぞれ保持する一対のねじ軸保持部１６，１６を備えている。循環部品保持部１４は、板状の部材であり、循環部品２が嵌合する嵌合孔１８，１８と、後述する締結部材２０が挿通される第一取付け孔２２，２２が、それぞれ、平面部を貫通して設けられている。ねじ軸保持部１６には、第一取付け孔２２と対応する第二取付け孔２４が設けられており、第一取付け孔２２と第二取付け孔２４とを連通させた状態で、第一取付け孔２２及び第二取付け孔２４に挿通した締結部材２０を締結することにより、保持手段６が形成される。
【００１８】
測定ナット８は、測定ねじ軸４の外周側へ配置されており、測定ねじ軸側転動溝１２と対向する測定ナット側転動溝（図示せず）を内周面に有している。測定ねじ軸側転動溝１２と測定ナット側転動溝との間に形成される測定負荷転動路（図示せず）内には、複数のボールが転動自在に装填されている。そして、測定ねじ軸４（又は測定ナット８）が回転すると、測定ナット８（又は測定ねじ軸４）がボールの転動を介して、ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動する構成となっている。測定ナット８の中心軸線は、測定ねじ軸４の中心軸線ＣＬ１と重なっている。
【００１９】
計測手段１０は、例えば、ダイヤルゲージによって形成されており、伸縮部２６と、計測部２８と、測定子３０を備えている。伸縮部２６は、測定ねじ軸４の径方向に沿って伸縮可能に延在しており、一方の端部が計測部２８を介して測定ナット８の外周面に取り付けられ、他方の端部が測定子３０の基端部に連結されている。
計測部２８は、伸縮部２６の測定ねじ軸４の径方向に沿った変位に連動して、その変位量を表示する表示部（図示せず）を備えており、伸縮部２６の測定ねじ軸４の径方向に沿った変位量を連続的に計測する。なお、表示部としては、例えば、伸縮部２６の測定ねじ軸４の径方向に沿った変位量を、指針の回転角によって示す指針式のものや、デジタル表示によって示すデジタル式のものを用いる。
測定子３０は、循環部品２と対向可能に配置されており、測定ナット８が測定ねじ軸４と相対移動すると、この相対運動に伴ってねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動し、この相対移動の過程で先端３０ａが循環部品２と接触する。
【００２０】
また、伸縮部２６は、無負荷状態、すなわち、測定子３０の先端３０ａが循環部品２と未接触の状態では、測定ねじ軸４の径方向に伸張して、測定ねじ軸４の中心軸線ＣＬ１と平行をなす計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔を、計測基準線ＤＬと循環部品２との間の間隔よりも長くする。また、測定子３０の先端３０ａが循環部品２と接触した状態では、測定子３０から受けた負荷によって測定ねじ軸４側へ向けて収縮して、計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔を、計測基準線ＤＬと循環部品２との間の間隔と同一とする。なお、本実施形態では、計測基準線ＤＬを測定ねじ軸４の中心軸線ＣＬ１とした場合について説明する。
したがって、計測手段１０は、測定子３０が測定ナット８の測定ねじ軸４との相対移動に伴って、ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動する際に、計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔、すなわち、計測基準線ＤＬと循環部品２との間隔を連続的に計測する機能を有している。
【００２１】
図３は、循環部品保持部１４を示す図であり、図３（ａ）は循環部品保持部１４を図１と同一方向から見た図、図３（ｂ）は循環部品保持部１４を図３（ａ）中に記載した矢印ｂの方向から見た図である。また、図４は、循環部品保持部１４に循環部品２を取り付けた状態を示す図であり、図４（ａ）は循環部品保持部１４及び循環部品２を図１と同一方向から見た図、図４（ｂ）は循環部品保持部１４及び循環部品２を図４（ａ）中に記載した矢印ｂの方向から見た図である。
【００２２】
図３に示すように、循環部品保持部１４に設けられた各嵌合孔１８は、図４に示すように、嵌合孔１８に循環部品２が嵌合した状態で、循環部品２の中心軸線ＣＬ２が、測定ねじ軸４の中心軸線ＣＬ１に対して所定の角度θだけ傾斜した状態となるように形成されている。すなわち、循環部品２が循環部品保持部１４へ取り付けられた状態は、図９に示したような、循環部品２が、ボールねじ５２が有するナット３２に取り付けられた状態と同様となっている。
【００２３】
したがって、保持手段６が形成され、一対のねじ軸保持部１６，１６によって測定ねじ軸４の両端が保持され、循環部品保持部１４に循環部品２が取り付けられると、測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度が、図９に示したような、ねじ軸側転動溝５４に対する循環部品２の角度と同一角度に保持される。なお、循環部品保持部１４に循環部品２を取り付ける際は、循環部品２を嵌合孔１８に嵌合させた後に、循環部品２に取付けカバー３４を被せる。
【００２４】
次に、上記の構成を備えた形状測定装置１の作用・効果等を説明する。
本実施形態の形状測定装置１を用いた、循環部品２の形状の測定作業は、以下の手順に沿って行う。
まず、循環部品２を循環部品保持部１４へ取り付けるとともに、測定ねじ軸４の両端を、それぞれ、一対のねじ軸保持部１６，１６によって保持する。そして、保持手段６を形成して、測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度を、ねじ軸側転動溝に対する循環部品２の角度と同一角度に保持する。
【００２５】
測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度を、ねじ軸側転動溝に対する循環部品２の角度と同一角度に保持した後、測定ナット８を測定ねじ軸４と相対移動させて、測定子３０の先端３０ａを循環部品２のタング部３６に接触させる。測定子３０の先端３０ａをタング部３６に接触させると、伸縮部２６が、測定子３０から負荷を受けて測定ねじ軸４側へ向けて収縮し、計測基準線ＤＬと測定子３０との間隔が、計測基準線ＤＬと循環部品２との間の間隔と同一となる。
【００２６】
測定子３０の先端３０ａをタング部３６に接触させた後、測定ナット８をねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動させる。測定ナット８をねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動させると、この相対移動に伴って、測定子３０の先端３０ａが、タング部３６と接触しつつねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動する。このとき、伸縮部２６は、計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔が、計測基準線ＤＬと循環部品２との間の間隔と同一となるように測定ねじ軸４側の径方向に沿って伸縮するため、計測部２８によって伸縮部２６の測定ねじ軸４の径方向に沿った変位量が連続的に計測され、その変位量が表示部に表示される。
【００２７】
測定子３０の先端３０ａを、タング部３６全体に対して、タング部３６と接触しつつねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動させるとともに、この相対移動中における伸縮部２６の測定ねじ軸４の径方向に沿った変位量を連続的に計測すると、この変位量に基づいて、測定子３０と計測基準線ＤＬとの間隔が連続的に計測される。この計測した計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔は、ねじ軸側転動溝の螺旋軌道と対応しており、測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度は、ねじ軸側転動溝に対する循環部品２の角度と同一角度に保持されているため、計測した計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔に基づいて、タング部３６の形状を測定し、循環部品２の形状を測定する。
【００２８】
したがって、本実施形態の形状測定装置１であれば、測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度を、ねじ軸側転動溝に対する循環部品２の角度と同一角度に保持した状態で、測定子３０を、ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動させながら、測定子３０の先端３０ａを循環部品２と接触させている。そして、計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔を連続的に計測し、その計測した間隔に基づいて循環部品２の形状を測定している。このため、測定子３０の先端３０ａは、ねじ軸側転動溝と同一リードの螺旋軌道を移動することとなり、循環部品２の形状、特に、ねじ軸側転動溝に沿って形成されたタング部３６の形状を測定することが可能となるため、複雑な形状のタング部３６を有する循環部品２の形状を、測定することが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態の形状測定装置１であれば、測定子３０の先端３０ａを、ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動させながら、計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔を連続的に計測することにより、循環部品２の形状を測定することが可能となる。このため、従来から用いられていたものと比較して、形状測定装置１の構成を簡単なものとすることが可能となり、循環部品２の形状の測定に係るコストを低減することが可能となる。
【００３０】
なお、本実施形態の形状測定装置１では、測定ねじ軸４及び測定ナット８の構成を、測定ねじ軸側転動溝１２と対向する測定ナット側転動溝を内周面に有し、測定ねじ軸側転動溝１２と測定ナット側転動溝との間に形成される測定負荷転動路内に、複数のボールが転動自在に装填されている構成、つまり、ボールねじの構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、測定ねじ軸４及び測定ナット８の構成が、転動体の転動を介さずに、ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動可能に、測定ねじ軸４に嵌合する構成、つまり、すべりねじの構成であってもよい。要は、測定ねじ軸４（又は測定ナット８）が回転すると、測定ナット８（又は測定ねじ軸４）が、ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動する構成であればよい。
【００３１】
また、本実施形態の形状測定装置１では、保持手段６の構成を、循環部品２が取り付けられる循環部品保持部１４と、測定ねじ軸４の両端をそれぞれ保持する一対のねじ軸保持部１６，１６を備えた構成としたが、これに限定されるものではなく、循環部品保持部１４とねじ軸保持部１６を一体成形した構成としてもよい。要は、保持手段６の構成が、測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度が、ねじ軸側転動溝に対する循環部品２の角度と同一角度に保持される構成であればよい。
【００３２】
さらに、本実施形態の形状測定装置１では、計測基準線ＤＬを、測定ねじ軸４の中心軸線ＣＬ１としたが、これに限定されるものではなく、計測基準線ＤＬは、測定ねじ軸４の中心軸線ＣＬ１と平行をなす直線であればよい。
また、本実施形態の形状測定装置１では、循環部品２のうち、タング部３６の形状を測定したが、これに限定されるものではなく、循環部品２のうち、タング部３６以外の形状を測定してもよい。
【００３３】
次に、本発明の第二実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図５を参照して本実施形態の構成を説明する。なお、上述した第一実施形態で説明したものと同様の構成については、同一符号を付して説明する。
図５は、本実施形態の形状測定装置１が備える計測手段１０の構成を示す図であり、図５（ａ）は計測手段１０を図１と同じ方向から見た図、図５（ｂ）は計測手段１０を図５（ａ）中に記載した矢印ｂから見た矢視図、図５（ｃ）は計測手段１０を図５（ａ）中に記載した矢印ｃから見た矢視図、図５（ｄ）は作業中の計測手段１０を図５（ａ）中に記載した矢印ｂから見た矢視図である。
【００３４】
図５に示すように、本実施形態の形状測定装置１が備える計測手段１０は、軸方向移動部３８と、回転部４０と、径方向移動部４２を備えており、軸方向移動部３８と、回転部４０及び径方向移動部４２を介して、測定ナット８に連結されている。
軸方向移動部３８は、測定ナット８と回転部４０を連結しており、測定ねじ軸４の軸方向に移動可能なスライダによって構成されている。回転部４０は、軸方向移動部３８と径方向移動部４２を連結しており、測定ねじ軸４の軸回り方向に回転する回転テーブルによって構成されている。径方向移動部４２は、計測手段１０に連結されており、回転部４０の径方向に移動するスライダ機構を構成するテーブル４４とガイド４６を備えている。
なお、以下の説明では、図５（ｄ）に示すように、軸方向移動部３８によって測定子３０を移動させる移動量をΔ１、回転部４０によって測定子３０を回転させる角度をβとし、径方向移動部４２によって測定子３０を移動させる移動量をΔ２と記載する。
その他の構成は、上述した第一実施形態と同様である。
【００３５】
次に、上記の構成を備えた形状測定装置１の作用・効果等を説明する。
本実施形態の形状測定装置１を用いた、循環部品２の形状の測定作業は、以下の手順に沿って行う。なお、上述した第一実施形態と同様の工程については、説明を省略する。
まず、上述した第一実施形態と同様の手順によって、測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度を、ねじ軸側転動溝に対する循環部品２の角度と同一角度に保持する。
【００３６】
次に、軸方向移動部３８によって、測定子３０を測定ねじ軸４の軸方向に移動させて、テーブル４４の回転中心及び測定子３０の先端３０ａの位相を、測定ねじ軸側転動溝１２の位相に合わせる。この場合、例えば、循環部品保持部１４に、予め、測定ねじ軸側転動溝１２の目印となる凸部や球面を設け、この目印に測定子３０の先端３０ａを合わせることにより、テーブル４４の回転中心及び測定子３０の先端３０ａの位相を、測定ねじ軸側転動溝１２の位相に合わせる。
【００３７】
テーブル４４の回転中心及び測定子３０の先端３０ａの位相を、測定ねじ軸側転動溝１２の位相に合わせた後、回転部４０によって、測定子３０を測定ねじ軸４の軸回り方向に回転させる。このとき、回転部４０によって測定子３０を回転させる角度βは、測定ねじ軸側転動溝１２のリード角と同一角とする。これにより、径方向移動部４２による測定子３０の移動方向は、測定ねじ軸側転動溝１２の軌道に対して直交する方向となる。
【００３８】
径方向移動部４２による測定子３０の移動方向を、測定ねじ軸側転動溝１２の軌道に対して直交する方向とした後、径方向移動部４２によって、測定子３０を回転部４０の径方向へ移動させて、測定子３０の循環部品２に対する位置決めを行う。測定子３０を回転部４０の径方向へ移動させると、図６に示すように、測定子３０の先端３０ａは、測定ねじ軸側転動溝１２の軌道に対して直交する方向へ移動して、タング部３６の中心軸線ＣＬ３からオフセットされる。径方向移動部４２による測定子３０の移動量Δ２は、測定子３０をタング部３６に接触させた際に、測定子３０の先端３０ａが、例えば、タング部３６の中心等、タング部３６の所望の位置と接触する移動量とする。なお、図６は、測定子３０の先端３０ａとタング部３６との接触状態を示す拡大図である。
【００３９】
測定子３０の循環部品２に対する位置決めを行った後、測定ナット８を測定ねじ軸４と相対移動させて、測定子３０の先端３０ａを循環部品２のタング部３６に接触させる。
測定子３０の先端３０ａをタング部３６に接触させた後、測定ねじ軸４をねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動させ、この相対移動中における伸縮部２６の測定ねじ軸４の径方向に沿った変位量を連続的に計測し、この変位量に基づいて、計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔を連続的に計測する。
【００４０】
次に、径方向移動部４２によって、測定子３０を回転部４０の径方向へ移動させて、測定子３０の先端３０ａが、タング部３６と接触する位置を移動させる。そして、測定子３０の先端３０ａをタング部３６に接触させて、測定ねじ軸４をねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動させ、この相対移動中における伸縮部２６の測定ねじ軸４の径方向に沿った変位量を連続的に計測し、この変位量に基づいて、計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔を連続的に計測する。
【００４１】
上記の手順を繰り返し、測定子３０の先端３０ａがタング部３６と接触する位置を複数回移動させ、それぞれの位置において、計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔を連続的に計測する。そして、これらの計測した計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔に基づいて、タング部３６の形状を測定し、循環部品２の形状を測定する。
したがって、本実施形態の形状測定装置１であれば、測定子３０の先端３０ａを、測定ねじ軸側転動溝１２の軌道に対して直交する方向へ移動させて、それぞれの位置において、計測基準線ＤＬと測定子３０の先端３０ａとの間隔を連続的に計測することが可能となる。その結果、タング部３６の形状の測定精度を向上させることが可能となり、循環部品２の形状の測定精度を向上させることが可能となる。
その他の作用・効果は、上述した第一実施形態と同様である。
【００４２】
なお、本実施形態の形状測定装置１では、軸方向移動部３８によって測定子３０を測定ねじ軸４の軸方向に移動させて、テーブル４４の回転中心及び測定子３０の先端３０ａの位相を、測定ねじ軸側転動溝１２の位相に合わせたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、測定ねじ軸４を、測定ねじ軸４の軸方向に移動させて、テーブル４４の回転中心及び測定子３０の先端３０ａの位相を、測定ねじ軸側転動溝１２の位相に合わせてもよい。また、測定ねじ軸４の軸回り方向に回転させて、テーブル４４の回転中心及び測定子３０の先端３０ａの位相を、測定ねじ軸側転動溝１２の位相に合わせてもよい。
【００４３】
また、本実施形態の形状測定装置１では、計測手段１０の構成を、軸方向移動部３８と、回転部４０と、径方向移動部４２を備えた構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、計測手段１０の構成を、回転部４０及び径方向移動部４２を備えていない構成としてもよく、軸方向移動部３８を備えていない構成としてもよい。
【００４４】
次に、本発明の第三実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の形状測定装置１は、上述した第一及び第二実施形態のように、測定子３０を、ねじ軸側転動溝と同一リードの螺旋軌道を移動させることにより、タング部３６全体の形状を測定する場合に用いるものではなく、例えば、タング部３６の頂上部分のＲ寸法だけを測定する場合等に用いる。
【００４５】
まず、図７及び図８を参照して本実施形態の形状測定装置１の構成を説明する。なお、上述した第一実施形態で説明したものと同様の構成については、同一符号を付して説明する。
図７は、本実施形態の形状測定装置１を示す図であり、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面矢視図である。
図７及び図８に示すように、本実施形態の形状測定装置１は、以下に示す点のみ第一実施形態で説明したものと構成が異なっている。すなわち、本実施形態の形状測定装置１は、測定ナット８及び計測手段１０を備えておらず、小径円板４８及び大径円板５０を備えている。
【００４６】
小径円板４８及び大径円板５０は、共に円板状の部材であり、その中心は測定ねじ軸４の中心軸線ＣＬ１と同一となっている。
小径円板４８は、測定ねじ軸４に対して、ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動可能に嵌合しており、その半径は、測定ねじ軸４の中心軸線とタング部３６の頂上との公差下限値に等しい。
大径円板５０は、測定ねじ軸４に対して、ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動可能に嵌合しており、その半径は、測定ねじ軸４の中心軸線とタング部３６の頂上との公差上限値に等しい。
その他の構成は、上述した第一実施形態と同様である。
【００４７】
次に、上記の構成を備えた形状測定装置１の作用・効果等を説明する。
本実施形態の形状測定装置１を用いた、循環部品２の形状の測定作業は、以下の手順に沿って行う。
まず、循環部品２を循環部品保持部１４へ取り付けるとともに、測定ねじ軸４の両端を、それぞれ、一対のねじ軸保持部１６，１６によって保持する。そして、保持手段６を形成して、測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度を、ねじ軸側転動溝に対する循環部品２の角度と同一角度に保持する。ここで、小径円板４８及び大径円板５０は、予め、タング部３６と大径円板５０との間に小径円板４８が配置されるように、位置を調整しておく。
【００４８】
測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度を、ねじ軸側転動溝に対する循環部品２の角度と同一角度に保持した後、小径円板４８を測定ねじ軸４と相対移動させる。このとき、小径円板４８の半径は、測定ねじ軸４の中心軸線とタング部３６の頂上との公差下限値に等しいため、小径円板４８の外周面４８ａがタング部３６と接触した場合、タング部３６の形状は、所望の形状に形成されていないことがわかる。
【００４９】
小径円板４８の外周面４８ａがタング部３６と接触せずに、小径円板４８がタング部３６の頂上を通過した後、大径円板５０を測定ねじ軸４と相対移動させる。このとき、大径円板５０の半径は、測定ねじ軸４の中心軸線とタング部３６の頂上との公差上限値に等しいため、大径円板５０の外周面５０ａがタング部３６と接触した場合、タング部３６の形状は、所望の形状に形成されていないことがわかる。
【００５０】
したがって、本実施形態の形状測定装置１であれば、測定ねじ軸側転動溝１２に対する循環部品２の角度を、ねじ軸側転動溝に対する循環部品２の角度と同一角度に保持した状態で、小径円板４８及び大径円板５０を、ねじ軸側転動溝と同一リードで測定ねじ軸４と相対移動させている。そして、小径円板４８の外周面４８ａ及び大径円板５０の外周面５０ａとタング部３６の頂上との接触状態を連続的に計測し、その計測した接触状態に基づいてタング部３６の形状を測定して、循環部品２の形状を測定している。このため、従来から用いられていたものと比較して、形状測定装置１の構成を簡単なものとすることが可能となり、循環部品２の形状の測定に係るコストを低減することが可能となる。
【００５１】
その他の作用・効果は、上述した第一実施形態と同様である。
なお、本実施形態の形状測定装置１では、測定ねじ軸４の構成を、ねじ軸側転動溝と同一リードの測定ねじ軸側転動溝１２を外周面に有する構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、測定ねじ軸４の外周面に、測定ねじ軸側転動溝１２を形成しない構成としてもよい。要は、小径円板４８及び大径円板５０が、測定ねじ軸４の軸方向へ以上可能な構成であればよい。
【００５２】
また、本実施形態の形状測定装置１では、小径円板４８及び大径円板５０が、測定ねじ軸４に対して、測定ねじ軸４と相対移動可能に嵌合している構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、３枚以上の径の異なる円板が、測定ねじ軸４に対して、測定ねじ軸４と相対移動可能に嵌合している構成としてもよい。また、複数の段が設けられた一枚の円板が、測定ねじ軸４に対して、測定ねじ軸４と相対移動可能に嵌合している構成としてもよく、テーパが設けられた一枚の円板が、測定ねじ軸４に対して、測定ねじ軸４と相対移動可能に嵌合している構成としてもよい。要は、測定ねじ軸４に対して、測定ねじ軸４と相対移動可能に嵌合している部材が、最小半径が測定ねじ軸４の中心軸線とタング部３６の頂上との公差下限値に等しく、最大半径が測定ねじ軸４の中心軸線とタング部３６の頂上との公差上限値に等しい構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第一実施形態の形状測定装置を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面矢視図である。
【図３】循環部品保持部を示す図であり、（ａ）は循環部品保持部を図１と同一方向から見た図、（ｂ）は循環部品保持部を（ａ）中に記載した矢印ｂの方向から見た図である。
【図４】循環部品保持部に循環部品を取り付けた状態を示す図であり、（ａ）は循環部品保持部及び循環部品を図１と同一方向から見た図、（ｂ）は循環部品保持部及び循環部品を（ａ）中に記載した矢印ｂの方向から見た図である。
【図５】本発明の第二実施形態の形状測定装置が備える計測手段の構成を示す図であり、（ａ）は計測手段を図１と同じ方向から見た図、（ｂ）は計測手段を（ａ）中に記載した矢印ｂから見た矢視図、（ｃ）は計測手段を（ａ）中に記載した矢印ｃから見た矢視図、（ｄ）は作業中の計測手段を（ａ）中に記載した矢印ｂから見た矢視図である。
【図６】測定子とタング部との接触状態を示す拡大図である。
【図７】本発明の第三実施形態の形状測定装置を示す図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面矢視図である。
【図９】ボールねじの構成を示す図である。
【図１０】循環部品の構成を示す図である。
【図１１】循環部品片の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    形状測定装置
２    循環部品
４    測定ねじ軸
６    保持手段
８    測定ナット
１０  計測手段
１２  測定ねじ軸側転動溝
１４  循環部品保持部
１６  ねじ軸保持部
１８  嵌合孔
２０  締結部材
２２  第一取付け孔
２４  第二取付け孔
２６  伸縮部
２８  計測部
３０  測定子
３２  ナット
３４  取付けカバー
３６  タング部
３８  軸方向移動部
４０  回転部
４２  径方向移動部
４４  テーブル
４６  ガイド
４８  小径円板
５０  大径円板
５２  ボールねじ
５４  ねじ軸側転動溝
５６  ねじ軸
５８  ボール循環溝
ＤＬ  計測基準線
ＣＬ１  測定ねじ軸の中心軸線
ＣＬ２  循環部品の中心軸線
ＣＬ３  タング部の中心軸線
ＣＬ４  ねじ軸の中心軸線
【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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【図１１】
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