JP2001264038A - ネジ欠損検出装置並びにネジ欠損検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネジ山に損傷を与えることなく、ネジの欠損
の有無を精度良く検出することができるネジ欠損検出装
置並びにネジ欠損検出方法を得る。 【解決手段】 加工部品２にネジ加工された被検ネジ穴
３のネジ山５へ被検ネジ穴３の軸方向に対して斜め方向
より流体を放出し、放出した流体を再度被検ネジ穴３の
ネジ山５へ所定角度で放出する流体放出手段１と、上記
流体放出手段１に接続して所定の圧力に加圧した流体を
供給する流体供給手段８と、上記流体放出手段１に接続
して供給された上記流体の圧力を検出する圧力検出手段
９を備えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械加工部品の検
査装置並びに検査方法の分野に属し、特に加工ネジのネ
ジ山の欠損の有無を検査するネジ欠損検出装置並びにネ
ジ欠損検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のネジ欠損検出装置の構成
を示す断面図である。また、図６は正常ネジ検査時の要
部断面図を、図７は欠損ネジ検査時の要部断面図を示
す。測定具１１は、加工部品１２に加工された被検ネジ
穴１３に所定の位置を保持した状態で挿入されている。
測定具１１には、流体を導入する縦方向流路１４及び、
下端部にてこれに連結し、被検ネジ穴１３の軸方向に対
して垂直に流体を放出する横方向流路１５を備える。ま
た、縦方向流路１４の上端部には、所定の圧力に加圧し
た流体を測定具１１へ供給する流体源１６ならびに、供
給された流体の圧力を検出する圧力センサー１７が接続
されている。

【０００３】次に動作について説明する。流体源１６よ
り測定具１１へ流体を供給すると、流体は縦方向流路１
４及び横方向流路１５を経由して、加工部品１２に加工
された被検ネジ穴１３の軸方向に対して垂直に放出され
る。図６に示されるように、被検ネジ穴１３に正常にネ
ジ山１８が形成されている場合は、放出された流体はネ
ジ山１８の螺旋溝を円滑に通過して被検ネジ穴１３の外
部へ抜ける。圧力センサー１７は、この状態における圧
力を検出し、正常時の基準圧力範囲内として被検ネジ穴
１３は良品と判定される。一方、図７に示されるよう
に、被検ネジ穴１３のネジ山１８に欠損がある場合は、
測定具１１の外周部と被検ネジ穴１３の内面の間隙が非
常に狭くなり、放出された流体は円滑に被検ネジ穴１３
の外部へ抜けることができず、圧力センサー１７で検出
される圧力は、上記の正常時の基準圧力範囲から逸脱す
る高い圧力が発生する。ネジ欠損時のこの圧力と上記の
正常時の基準圧力との圧力差を検知することで、被検ネ
ジ穴１３のネジ山１８に欠損があることが検出され、不
良品と判定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のネ
ジ欠損検出装置において、ネジ山１８の正常時と欠損時
の流体圧力差を充分発生させるためには、測定具１１と
被検ネジ穴１３の間隙を充分狭くする必要があり、測定
具１１を被検ネジ穴１３へ挿入する際に、両者が干渉し
てネジ山１８に損傷を与えてしまうという問題があっ
た。また、圧力測定の精度を維持するためには、測定具
１１と被検ネジ穴１３の相対位置を厳密に合わせる必要
があり、測定の準備に時間がかかったり、位置ずれが残
っていた場合に圧力測定誤差が発生し、正常品を不良と
判定する等の誤判定が起きるという問題があった。

【０００５】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、ネジ山に損傷を与えることなく、
ネジの欠損の有無を精度良く検出することができるネジ
欠損検出装置並びにネジ欠損検出方法を得るものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るネジ欠損
検出装置においては、ネジ加工された被検ネジのネジ山
へ該被検ネジの軸方向に対して斜め方向より流体を放出
する流体放出手段と、上記流体放出手段に接続して所定
の圧力に加圧した流体を供給する流体供給手段と、上記
流体放出手段に接続して供給された上記流体の圧力を検
出する圧力検出手段を備えるようにしたものである。

【０００７】また、この発明に係るネジ欠損検出装置に
おいては、流体放出手段は、放出された流体を再度被検
ネジのネジ山へ所定角度で放出するよう誘導する流体誘
導手段を備えるようにしたものである。

【０００８】また、この発明に係るネジ欠損検出装置に
おいては、流体放出手段は、被検ネジとの所定の相対位
置を保持する位置決め手段を備えるようにしたものであ
る。

【０００９】また、この発明に係るネジ欠損検出装置に
おいては、位置決め手段は、被検ネジへの挿入を誘導す
る挿入誘導手段を備えるようにしたものである。

【００１０】また、この発明に係るネジ欠損検出方法に
おいては、所定の圧力に加圧した流体を供給する工程
と、供給された上記流体をネジ加工された被検ネジのネ
ジ山へ該被検ネジの軸方向に対して斜め方向より放出す
る工程と、上記流体の圧力を検出する工程とを備えるよ
うにしたものである。

【００１１】また、この発明に係るネジ欠損検出方法に
おいては、放出された流体を再度被検ネジのネジ山へ所
定角度で放出するよう誘導する工程を備えるようにした
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明に
おける実施の形態１の構成を示す断面図である。また、
図２は正常ネジ検査時の要部断面図を、図３は欠損ネジ
検査時の要部断面図を示す。流体放出手段としての測定
具１は、加工部品２に加工された被検ネジ穴３に所定の
位置を保持した状態で挿入されている。測定具１には、
流体を測定具１内へ導入する縦方向流路４と下端部にて
これに連結し被検ネジ穴３のネジ山５の螺旋溝の斜面に
対してほぼ垂直に衝突するように被検ネジ穴３の軸方向
に対して斜め方向より流体を放出する複数個の横方向流
路６とを備える。また、測定具１の外周部には、放出さ
れた流体を被検ネジ穴３との間隙で加速し、再度別のネ
ジ山５の螺旋溝の斜面に対してほぼ垂直に衝突するよう
に誘導する流体誘導手段としての円錐状傾斜部７を備え
る。さらに、縦方向流路４の上端部には、所定の圧力に
加圧した流体を測定具１へ供給する流体供給手段として
の流体源８ならびに、供給された流体の圧力を検出する
圧力検出手段としての圧力センサー９が接続されてい
る。

【００１３】次に動作について説明する。流体源８より
測定具１へ流体を供給すると、流体は縦方向流路４及び
横方向流路６を経由して、加工部品２に加工された被検
ネジ穴３の軸方向に対して斜めの角度で被検ネジ穴３へ
放出される。図２に示されるように、被検ネジ穴３に正
常にネジ山５が形成されている場合は、流体はネジ山５
の螺旋溝の斜面に対してほぼ垂直に放出されるため、ネ
ジ山５との摩擦により大きな圧力損失を生じた後、被検
ネジ穴３の外部へ抜けようとする。次に、流体は測定具
１の外形部に設けられた円錐状傾斜部７に沿って誘導加
速され、別のネジ山５の螺旋溝の斜面に対してほぼ垂直
に衝突し、再び大きな圧力損失を生じた後、被検ネジ穴
３の外部へ抜ける。圧力センサー９は、この流体の二度
にわたる大きな圧力損失に伴って発生する高い圧力を検
出し、正常時の基準圧力範囲内として被検ネジ穴３は良
品と判定される。一方、図３に示されるように、被検ネ
ジ穴３のネジ山５に欠損がある場合は、放出された流体
はネジ山５への衝突による圧力損失の無いまま、測定具
１の外周部と被検ネジ穴３の内面の比較的広く設定され
た間隙を通って、円滑に被検ネジ穴３の外部へ抜ける。
この場合の圧力センサー９で検出される圧力は、上記の
正常時の基準圧力範囲から大きく逸脱した低い圧力とな
る。ネジ欠損時のこの低い圧力と上記の正常時の高い基
準圧力との圧力差を検知することで、被検ネジ穴３のネ
ジ山５の欠損が検出され、不良品と判定される。

【００１４】以上のように、実施の形態１によれば、測
定具１に、流体を被検ネジ穴３のネジ山５の螺旋溝の斜
面に対してほぼ垂直に衝突するように被検ネジ穴３の軸
方向に対して斜め方向より流体を放出する複数個の横方
向流路６と、放出された流体を被検ネジ穴３との間隙で
加速し、再度ネジ山５の螺旋溝の斜面に対してほぼ垂直
に衝突するように誘導する所定角度をもった円錐状傾斜
部７を設けたので、流体と被検ネジ穴３のネジ山５との
二度の衝突による摩擦によって大きな圧力損失を生じさ
せることができる。このため、ネジ欠損有無による検出
圧力差を従来になく大きくとることができ、誤検出の少
ない精度の高いネジ欠損検出が可能となる。

【００１５】また、実施の形態１によれば、ネジ欠損有
無による測定具１と被検ネジ穴３の間隙の変化により生
ずる圧力差を検出の主体としていないため、間隙を比較
的広くとることができ、両者の干渉によるネジの損傷を
防止することができる。

【００１６】また、通常、ネジ加工時に生じるネジの締
結に問題がない程度の表面傷やかえり等の加工痕の有無
により若干の圧力差が生じるが、実施の形態１によれ
ば、上記のようにネジ山５の欠損の有無により生じる圧
力差を大きくとれるため、これらの外乱の影響による測
定圧力のばらつきに伴う誤検出を低減することができ
る。

【００１７】また、通常、被検ネジ穴３の径や深さの差
異や、貫通の有無等により、流体の占める流路の容積が
変わるため、測定圧力の絶対値は変動するが、実施の形
態１によれば、ネジ山５の欠損の有無により生じる圧力
差を大きくとれるため、これらのネジ形態の差異による
測定圧力の絶対値の相違に伴う検出感度の低下を抑制す
ることができ、多種多様なネジの欠損検査に対応するこ
とができる。

【００１８】また、実施の形態１では、測定具１の形状
として、横方向流路６を被検ネジ穴３の軸方向に対して
斜め上方に向けて所定角度傾斜し、円錐状傾斜部７を横
方向流路６の上方に設けた例を示したが、他の形状とし
て横方向流路６を被検ネジ穴３の軸方向に対して斜め下
方に向けて所定角度傾斜し、円錐状傾斜部７を横方向流
路６の下方に設けても良い。また、実施の形態１と同様
の機能を有していれば、以上の形状に限定されるもので
はない。

【００１９】また、実施の形態１では、測定具１の形状
として、被検ネジ穴３の軸方向に対して斜め方向へ傾斜
した横方向流路６と、円錐状傾斜部７とを設け、被検ネ
ジ穴３のネジ山５への二度の衝突によって流体の大きな
圧力損失を生じさせる例を示したが、円錐状傾斜部７を
設けずに、被検ネジ穴３の軸方向に対して斜め方向へ傾
斜した横方向流路６だけを設けても良い。この場合で
も、流体が被検ネジ穴３のネジ山５の螺旋溝の斜面に対
してほぼ垂直に衝突するため、従来になく大きな圧力損
失が得られ、充分に精度の高いネジ欠損検出が可能であ
る。

【００２０】尚、実施の形態１では、測定具１へ供給す
る流体として圧縮空気を想定した場合の例を示したが、
流体はこれに限定されるものではなく、その他の気体や
液体を用いても良い。

【００２１】実施の形態２．図４は、実施の形態２の構
成を示す断面図であり、図１における測定具１に被検ネ
ジ穴３との位置決め手段を備えた場合の例を示してい
る。測定具１は、加工部品２に加工された被検ネジ穴３
との位置決め手段としての勘合部１０を備え、勘合部１
０の先端には被検ネジ穴３への挿入を誘導する挿入誘導
手段としてのテーパ部１０ａを備える。測定具１を被検
ネジ穴３へ挿入する際、テーパ部１０ａに導かれ、勘合
部１０はネジ穴入り口部と所定のはめ合いにより勘合す
る。これにより、測定具１と被検ネジ穴３の相対位置は
高精度に位置決めされる。

【００２２】実施の形態２によれば、被検ネジ穴３に損
傷を与えることなく、容易に測定具１を挿入でき、かつ
高精度に位置決めができる。このため、測定具１と被検
ネジ穴３の位置ずれによる圧力測定誤差を低減すること
ができ、ネジ欠損検出精度を一定に保つことができる。

【００２３】また、通常、加工部品を用いた製品の組立
工程においては、加工部品の位置決め方法として、その
ネジ穴に組立機の位置決めピンを挿入して行う方法がよ
く用いられる。実施の形態２により、勘合部１０を備え
た測定具１を上記の位置決めピンとして併用すれば、加
工部品のネジ欠損検査と製品組立工程での位置決めを同
時に実施することができ、工程の簡略化により製造コス
トを低減することができる。

【００２４】また、実施の形態２では、測定具１の形状
として、テーパ部１０ａを有する勘合部１０を備えた例
を示したが、同様の位置決め機能を有していれば、以上
の形状に限定されるものではない。

【００２５】尚、実施の形態１或いは実施の形態２で
は、被検ネジとしてメスのネジ穴を検査する場合の例を
示したが、被検ネジがオスのネジ軸の場合も同様であ
り、オスのネジ軸に適した測定具１の形状を持たすこと
により、実施の形態１或いは実施の形態２と同様のネジ
欠損検出の機能を実現できることは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】このように本発明は、以上説明したよう
に構成されているので、以下に示すような効果がある。

【００２７】この発明に係るネジ欠損検出装置によれ
ば、ネジ加工された被検ネジのネジ山へ該被検ネジの軸
方向に対して斜め方向より流体を放出する流体放出手段
と、上記流体放出手段に接続して所定の圧力に加圧した
流体を供給する流体供給手段と、上記流体放出手段に接
続して供給された上記流体の圧力を検出する圧力検出手
段を備えるようにしたので、ネジ欠損有無による検出圧
力差を大きくとることができ、検出誤差の少ない高精度
なネジ欠損検出装置が得られる。さらに、流体放出手段
と被検ネジの間隙を広くとることができるので、両者の
干渉によるネジの損傷を防止することができる。

【００２８】また、この発明に係るネジ欠損検出装置に
よれば、流体放出手段は、放出された流体を再度被検ネ
ジのネジ山へ所定角度で放出するよう誘導する流体誘導
手段を備えるようにしたので、ネジ欠損有無による検出
圧力差をさらに大きくとることができ、より検出誤差の
少ない高精度なネジ欠損検出装置が得られる。

【００２９】また、この発明に係るネジ欠損検出装置に
よれば、流体放出手段は、被検ネジとの所定の相対位置
を保持する位置決め手段を備えるようにしたので、被検
ネジに損傷を与えることなく容易にかつ高精度に位置決
めができる。また、これにより、位置ずれによる圧力測
定誤差を低減することができ、ネジ欠損検出精度を一定
に保つことができる。

【００３０】また、この発明に係るネジ欠損検出装置に
よれば、位置決め手段は、被検ネジへの挿入を誘導する
挿入誘導手段を備えるようにしたので、被検ネジに損傷
を与えることなく容易に流体放出手段を被検ネジへ挿入
することができる。

【００３１】また、この発明に係るネジ欠損検出方法に
よれば、所定の圧力に加圧した流体を供給する工程と、
供給された上記流体をネジ加工された被検ネジのネジ山
へ該被検ネジの軸方向に対して斜め方向より放出する工
程と、上記流体の圧力を検出する工程とを備えるように
したので、ネジ欠損有無による検出圧力差を大きくとる
ことができ、検出誤差の少ない高精度なネジ欠損検出方
法が得られる。

【００３２】また、この発明に係るネジ欠損検出方法に
よれば、放出された流体を再度被検ネジのネジ山へ所定
角度で放出するよう誘導する工程を備えるようにしたの
で、ネジ欠損有無による検出圧力差をさらに大きくとる
ことができ、より検出誤差の少ない高精度なネジ欠損検
出方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１を示すネジ欠損検出装
置の断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態１を示す正常ネジ検査時
の要部断面図である。

【図３】 本発明の実施の形態１を示す欠損ネジ検査時
の要部断面図である。

【図４】 本発明の実施の形態２を示すネジ欠損検出装
置の断面図である。

【図５】 従来のネジ欠損検出装置を示す断面図であ
る。

【図６】 従来のネジ欠損検出装置を示す正常ネジ検査
時の要部断面図である。

【図７】 従来のネジ欠損検出装置を示す欠損ネジ検査
時の要部断面図である。

【符号の説明】 １ 測定具、２ 加工部品、３ 被検ネジ穴、４ 縦方
向流路、５ ネジ山、６横方向流路、７ 円錐状傾斜
部、８ 流体源、９ 圧力センサー、１０ 勘合部、１
０ａ テーパ部、１１ 測定具、１２ 加工部品、１３
被検ネジ穴、１４縦方向流路、１５ 横方向流路、１
６ 流体源、１７ 圧力センサー、１８ ネジ山

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 昭二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 須田 康司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2F066 AA26 AA31 CC36 DD07 DD11 FF06 FF14 HH02 HH13 JJ01 KK02 2G024 AA05 BA21 CA16 DA15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネジ加工された被検ネジのネジ山へ該被
   検ネジの軸方向に対して斜め方向より流体を放出する流
   体放出手段と、上記流体放出手段に接続して所定の圧力
   に加圧した流体を供給する流体供給手段と、上記流体放
   出手段に接続して供給された上記流体の圧力を検出する
   圧力検出手段を備えて成ることを特徴とするネジ欠損検
   出装置。
2. 【請求項２】 流体放出手段は、放出された流体を再度
   被検ネジのネジ山へ所定角度で放出するよう誘導する流
   体誘導手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のネ
   ジ欠損検出装置。
3. 【請求項３】 流体放出手段は、被検ネジとの所定の相
   対位置を保持する位置決め手段を備えたことを特徴とす
   る請求項１記載のネジ欠損検出装置。
4. 【請求項４】 位置決め手段は、被検ネジへの挿入を誘
   導する挿入誘導手段を備えたことを特徴とする請求項３
   記載のネジ欠損検出装置。
5. 【請求項５】 所定の圧力に加圧した流体を供給する工
   程と、供給された上記流体をネジ加工された被検ネジの
   ネジ山へ該被検ネジの軸方向に対して斜め方向より放出
   する工程と、上記流体の圧力を検出する工程とを備えた
   ことを特徴とするネジ欠損検出方法。
6. 【請求項６】放出された流体を再度被検ネジのネジ山へ
   所定角度で放出するよう誘導する工程を備えたことを特
   徴とする請求項５記載のネジ欠損検出方法。