JPS6227304B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として測定機に用いられるねじ構
造およびその製造方法に関するものである。

測定機には、精密なねじ構造が多く採用されて
いる。これは、例えばマイクロメータの駆動部に
用いられる場合、精度確保のほかに、一定の測定
力を得るのに便利な構造だからである。つまり、
連動する２物体間の相対位置を、任意の位置で固
定化できるからである。しかし、一方において、
測定力による力を受けるため、一番摩耗しやすい
部分ともいえる。従つて、初期の精度を確保した
まま耐摩耗性の強化が望まれる。

昨今、耐摩耗性、軽量性、低熱膨張性、電気的
絶縁性等の利点から、測定機にセラミツクを利用
することが提起されている。しかしながら、上記
マイクロメータ如きもののセラミツク化は未だ行
われていない。これは、セラミツク材料から加工
性、経済性をも満足する精密なねじ構造を得るこ
とが極めて困難なためである。何故なら、セラミ
ツク材料の場合、その強度の点から従来の金属加
工法は通用しない。従つて、精度上の問題からも
研削加工によらなければならないが、小径例えば
直径が12mm以下の雌ねじの研削を行い得る機械は
現存しないので、同一材料からなるねじ構造つま
り雄ねじと雌ねじのねじ構造が得られないという
ことである。一方、大径としたのでは、測定機の
性格上、精度的、経済的、運用的に実用価値が低
下してしまう。

従つて、従来、セラミツクを利用した測定機と
しては、例えば特開昭57―19604号の如く、摺動
する主尺と副尺とをセラミツクで構成するまでに
とどまり、一定の測定力を保持するための別個の
手段を付加しなければならないという事態が生
じ、結果として実用価値が低い。

本発明の目的は、このような問題点に鑑みなさ
れたもので、セラミツク製のねじ構造およびその
製造方法を提供することにある。

そのため、本発明のねじ構造は、セラミツク材
料からなる雄ねじ部材と、この雄ねじ部材と同種
および同ねじピツチの雄ねじ部材から切り出した
２以上の雄ねじ片を雌ねじ素材の内周面上に配置
した雌ねじ部材とから構成することにより、比較
的小径なものについてもセラミツク化が達成でき
るねじ構造を提供しようとするものである。

また、本発明の製造方法は、セラミツク材料に
より同一ねじピツチの２つの雄ねじ部材を形成
し、この一方の雄ねじ部材を軸方向へ切断して複
数の雄ねじ片を作成し、ついでこの雄ねじ片をね
じ部分を内側にして雌ねじ素材の内周面に固定し
て雌ねじ部材を形成し、この雌ねじ部材と前記他
方の雄ねじ部材とを螺合させて一組のねじを製造
することにより、比較的小径なものについてもセ
ラミツク化が達成できるねじ構造の製造方法を提
供しようとするものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は本発明のねじ構造を適用したマイクロ
メータを示している。同図において、Ｕ字形に成
形されたフレーム本体１の一端部には、他端部と
対向する内面にセラミツク材料からなるアンビル
２が固定されている。また、前記フレーム本体１
の他端部には、その外面に円筒状のアウタースリ
ーブ３の内端が一体的に固定されているととも
に、内部に筒状のインナースリーブ４を介してセ
ラミツク材料からなるスピンドル５が前記アンビ
ル２に対して進退可能に挿通されている。前記ア
ウタースリーブ３の外周面には、0.5mm間隔の目
盛６が軸方向へ沿つて刻まれている。

また、前記スピンドル５には、略中央部から外
端部やや手前の範囲に亘つて0.5mmピツチの雄ね
じ部材としての雄ねじ部７が形成されているとと
もに、外端部に前記アウタースリーブ３の外側に
摺動自在に嵌合しかつスピンドル５と一体的に回
動するシンブル８および操作ノブ９がそれぞれ取
付けられている。前記シンブル８の内端部外周面
には、その外周を50等分した目盛１０が刻まれて
いる。また、前記操作ノブ９は、内部にラチエツ
ト機構を備え、スピンドル５に一定圧以上の測定
圧がかかつた際、前記シンブル８およびスピンド
ル５に対して空転するようになつている。

また、前記インナースリーブ４には、第２図に
示す如く、前記フレーム本体１側に固定された端
部と反対側の端部つまり外端部に、円周方向に対
して120度間隔の３本の割溝１１が軸方向に沿つ
て形成されているとともに、その外端部外周面に
ねじ部１２が、外端部内周面の120度間隔位置に
前記スピンドル５の雄ねじ部７に螺合するセラミ
ツク材料からなる３つの雄ねじ片１３がそれぞれ
設けられている。前記ねじ部１２には、前記イン
ナースリーブ４の外端部内径を径方向へ拡径また
は縮径するテーパーナツト１４が螺合されてい
る。これにより、スピンドル５の雄ねじ部７と雄
ねじ片１３とのクリアランスを調節できるように
なつている。

ここで、前記雄ねじ片１３の製造方法を説明す
る。これには、第３図に示す如く、セラミツク材
料によつて前記雄ねじ部７と同ねじピツチに成形
した１本の雄ねじ軸２１を所定長さに切断して２
つの雄ねじ部材２２，２３を形成し、この一方の
雄ねじ部材２３を軸方向に切断して円周方向に分
割された複数の雄ねじ片１３を製造する。この雄
ねじ片１３を雌ねじ素材となる前記インナースリ
ーブ４に取付けるには、ねじ部側を内側にして例
えば接着等によつて固定する。これにより、雄ね
じ部７と螺合するセラミツク製の雌ねじ部が構成
されることになる。

なお、前記他方の雄ねじ部材２２を雄ねじ部７
として利用することもできる。この場合、雄ねじ
部材２２の両端に所定長さの軸を連結してスピン
ドル５を構成するか、或いは雄ねじ軸２１の製造
時に予めスピンドル５の形状に成形しておけばよ
い。

このようにして構成されたマイクロメータは、
通常のマイクロメータと同様な操作方法で使用さ
れる。つまり、シンブル８を回動させると、雄ね
じ部７と雄ねじ片１３のねじピツチに従つて、ス
ピンドル５がアンビル２に対して進退するため、
アンビル２とスピンドル５の間に被測定物を挾持
させれば、アンビル２とスピンドル５との距離つ
まり被測定物の寸法を目盛６と目盛１０とから読
取ることができる。

従つて、本実施例によれば、スピンドル５側に
設けられる雄ねじ部７をセラミツク材料によつて
構成するとともに、この雄ねじ部７と螺合される
雌ねじ部を前記雄ねじ部７と同材料および同ねじ
ピツチの雄ねじ部材２３から切出した複数の雄ね
じ片１３をインナースリーブ４の内周面に取付け
て構成したので、ねじ駆動部をセラミツク製とし
たマイクロメータを提供することができる。この
ことは、駆動部の耐摩耗性を向上させることがで
きることから、マイクロメータとしての初期の測
定精度を長期にわたつて維持させることができ
る。

特に、本実施例では、セラミツク材料によつて
構成された雄ねじ部材２３を軸方向に切断して円
周方向に分割された複数の雄ねじ片１３を形成
し、この雄ねじ片１３を雌ねじ素材となるインナ
ースリーブ４の内周面に取付けて雌ねじ部材を構
成するようにしたので、従来困難であつたセラミ
ツク製の小径雌ねじを製造することができる。し
かも、雄ねじ加工のみでよいから、その製造も極
めて容易に行える上、精度面、価格面での向上が
期待できる。

また、３つの雄ねじ片１３をインナースリーブ
４の内周面に配置するようにしたので、同一のね
じピツチである限り、異径雌ねじの製作も容易に
行うことができ、その上雄ねじ部７との接合面を
小さくできるから、摺動抵抗を小さくすることが
できる。更に、インナースリーブ４の径を変化で
きるようにしたので、雄ねじ部７と雄ねじ片１３
とのクリアランスを調整できる。このほか、セラ
ミツク材料には電気絶縁性があるため、例えば検
出部に電気的なエンコーダを利用しても、磁気的
問題を生じない利点がある。

なお、上記実施例では、スピンドル５の全体を
セラミツクとしたが、雄ねじ部７の部分のみがセ
ラミツクであつてもよい。また、雄ねじ部７と雌
ねじ部との材質は、セラミツクに含まれるもので
あれば、成分が異なつていてもよい。また、上記
実施例では、インナースリーブ４に３つの雄ねじ
片１３を配置して雌ねじ部を構成したが、雄ねじ
片１３は少なくとも２以上あればよい。更に、上
記説明では、マイクロメータのねじ駆動部に利用
した例を示したが、本発明は、マイクロメータに
限らず、ねじ構造を有する各種測定機や工作機械
等に利用することができる。

以上のとおり、本発明によれば、比較的小径な
ものについてもセラミツク化が達成できるねじ構
造およびその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部を切欠い
た正面図、第２図はその要部の拡大斜視図、第３
図は雄ねじ片の製造工程を示す説明図である。 ４…雌ねじ素材としてのインナースリーブ、７
…雄ねじ部材としての雄ねじ部、１３…雄ねじ
片、２１…雄ねじ軸、２３…雄ねじ部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セラミツク材料からなる雄ねじ部材と、この
   雄ねじ部材と同種および同ねじピツチの雄ねじ部
   材から切出した２以上の雄ねじ片を雌ねじ素材の
   内周面上に配置した雌ねじ部材とからなるねじ構
   造。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記雌ねじ
   素材は、その内周面が径方向へ拡縮可能に構成さ
   れていることを特徴とするねじ構造。 ３ セラミツク材料により同一ねじピツチの２つ
   の雄ねじ部材を形成し、この一方の雄ねじ部材を
   軸方向へ切断して複数の雄ねじ片を作成し、つい
   でこの雄ねじ片をねじ部分を内側にして雌ねじ素
   材の内周面に固定して雌ねじ部材を形成し、この
   雌ねじ部材と前記他方の雄ねじ部材とを螺合させ
   て１組のねじを製造することを特徴とするねじ構
   造の製造方法。 ４ 特許請求の範囲第３項において、外周に雄ね
   じを形成したセラミツク材料からなる１本の雄ね
   じ軸を、その軸方向に対して直交方向へ切断して
   ２つの雄ねじ部材を形成することを特徴とするね
   じ構造の製造方法。