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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft Motorprüfvorrichtungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Motorprüfvorrichtung, die auf mehrere Typen von Motoren angewendet werden kann.
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STAND DER TECHNIK
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Es hat einen Vorschlag einer Motorschleppbetriebsprüfvorrichtung für Motoren gegeben, die konfiguriert ist, eine Mehrzylindermotor, der eine Vielzahl von Kanälen einschließlich Ansaugkanälen und Auslasskanälen umfasst, in eine Pseudofahrzustand zu prüfen, in dem Motor durch einen Elektromotor ohne Verbrennung von Kraftstoff angetrieben wird (z.B. Patentdokument 1). Eine solche Motorprüfvorrichtung ist zum Prüfen der Leistung von Motoren in einer Kaltprüfung bestimmt. Die Vorrichtung kann Werte in verschiedenen Betriebszuständen während einer Schleppbetriebsprüfung von Motoren gleichzeitig messen und kann die Leistung von Motoren automatisch und genau auf einer automatisierten Montagestrecke von Motoren prüfen.
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Gemäß einer Konfiguration der oben beschriebenen Motorschleppbetriebsprüfvorrichtung wird ein Motor in die Prüfposition befördert und in ihr fixiert, und ein direkt an der Kurbelwelle des Motors befestigter Zahnkranz wird mit einer Vielzahl von Kopplungsfingern in Eingriff gebracht, die eine zuverlässige Rotation des Motors mit derselben Drehzahl wie die des Elektromotors ermöglichen und die Zeit für die Vorbereitung der Schleppbetriebsprüfung reduzieren.
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Ferner hat es hat einen Vorschlag einer Schleppbetriebsprüfvorrichtung für Motoren gegeben, um insbesondere eine Automatisierung des Öffnens/Schließens der Ventile der Druckprüfeinheit zum Ausführen von Druckprüfungen von Motoren zu verwirklichen (z.B. Patentdokument 2). Eine solche Prüfvorrichtung umfasst: eine Vielzahl von Druckprüfeinheiten; und mindestens einen Öffnungs-/Schließmechanismus, wobei jede der Vielzahl der Druckprüfeinheiten umfasst: eine Leitung, die mit einem einer Vielzahl von Kanälen verbunden ist; einen Sensor zum Ermitteln eines Drucks in der Leitung; und ein Ventil zum Öffnen/Schließen der Leitung, wobei der Öffnungs-/Schließmechanismus umfasst: einen Stellantrieb; und einen Übertragungsmechanismus, der mit dem Stellantrieb verbunden ist und die Antriebskraft des Stellantriebs auf eine Betätigungseinheit von jedem der Vielzahl der Ventile überträgt, um die Vielzahl der Ventile zu öffnen und zu schließen. Gemäß einer solchen Konfiguration ermöglicht die Prüfvorrichtung eine Automatisierung des Öffnens/ Schließens der Ventile und eine Reduzierung der Leitungslänge, wodurch die Genauigkeit der Messung von Druckfluktuationen verbessert wird.
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In Patentdokument 3 wird eine Abgasbehandlungsvorrichtung beschrieben, die Abgas behandelt, das von einem Verbrennungsmotor abgegeben wird, wenn der Motor getestet wird.
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In Patentdokument 4 wird eine Testvorrichtung des Motorantriebs eines Verbrennungsmotors beschrieben.
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VERWEISE DES STANDS DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENTE
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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PROBLEME, DIE DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLLEN
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Jedoch sind die herkömmlichen Motorprüfvorrichtungen (die nachstehend aus als Kaltprüfeinrichtungen bezeichnet werden), die im Patentdokument 1 und anderen Dokumenten beschrieben werden, eingerichtet, die Motoren zu prüfen, die bestimmte Spezifikationen aufweisen, und es ist der Anwendung der Vorrichtung auf mehrere Typen von Motoren wenig Beachtung geschenkt worden.
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Motoren, die durch eine Motorprüfvorrichtung geprüft werden sollen, haben Designspezifikationen entsprechend ihrer Typen für die Positionen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle, den Abständen zwischen den Ansaugkanälen/Auslasskanälen, den Ausrichtungen der Öffnungen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle (Neigungswinkel), der Anzahl der Zylinder und dergleichen.
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13 stellt in Konzeptionsdiagrammen den Aufbau von mehreren Typen von zu prüfenden Motoren dar. 13 (A) und 13 (C) stellen, in einer Draufsicht den Aufbau von mehreren Typen von Motoren dar, die durch die Motorprüfvorrichtung geprüft werden sollen. 13 (B) stellt in einer Teilquerschnittsansicht Querschnitte von mehreren Typen von Motoren dar, die durch die Motorprüfvorrichtung geprüft werden sollen.
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Wie in 13 (A) dargestellt, weisen mehrere Typen von zu prüfenden Motoren 130 die Öffnungen der Ansaugkanäle 130a und der Auslasskanäle 130b auf, die an unterschiedlichen Positionen definiert sind, und weisen die Ansaugkanäle 130a und die Auslasskanäle 130b auf, die an unterschiedlichen Zwischenräumen p angeordnet sind, obwohl beide vier Zylinder aufweisen. Wie ferner in 13 (B) dargestellt, weisen die mehreren Typen von zu prüfenden Motoren 130 Auslasskanäle 130b auf, die sich innerhalb der Motoren 130 in verschiedene Richtungen erstrecken, d.h. nach unten, horizontal und nach oben. Ferner weisen die mehreren Typen von zu prüfenden Motoren 130 die Öffnungen der Auslasskanäle 130b in unterschiedlichen Ausrichtungen (Neigungswinkel) auf. Wie ferner in 13 (C) dargestellt, weisen die mehreren Typen von zu prüfenden Motoren 130 eine unterschiedliche Anzahl von Zylindern auf, d.h. sie können Dreizylindermotoren, Vierzylindermotoren, Sechszylindermotoren und andere Mehrzylindermotoren sein.
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Wie oben beschrieben sind die herkömmlichen Motorprüfvorrichtungen jeweils auf die Designspezifikation eines Typs der zu prüfenden Motoren eingerichtet. Daher kann jede herkömmliche Motorprüfvorrichtung nur einen Typ von zu prüfenden Motoren prüfen, und es müssen unterschiedliche Typen von Prüfvorrichtungen verwendet werden, die zu den Typen von Motoren passen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Motorprüfvorrichtung bereitzustellen, die konfiguriert ist, zu prüfende Motoren zu prüfen, selbst wenn die Motoren die Öffnungen der Ansaugkanäle und der Auslasskanäle, die an unterschiedlichen Positionen definiert sind, die Ansaugkanäle und die Auslasskanäle, die an unterschiedlichen Zwischenräumen p angeordnet sind, oder andere Unterschiede aufweisen. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorprüfvorrichtung bereitzustellen, die konfiguriert ist, zu prüfende Motoren zu prüfen, selbst wenn die Motoren die Öffnungen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle in unterschiedlichen Ausrichtungen (Neigungswinkel), eine unterschiedliche Anzahl von Zylindern oder andere Unterschiede aufweisen.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
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Nach leidenschaftlichen Forschungen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass durch Vorsehen einer Vielzahl von Dichtkopfeinheiten, die relativ zu den Ansaugkanälen und den Auslasskanälen vorwärts und rückwärts beweglich sind und mit jeweiligen Kanälen der Ansaugkanäle und der Auslasskanäle verbindbar sind, wobei jede der Dichtkopfeinheiten eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Dichtköpfen aufweist, und einer Abstandsveränderungseinheit, um Zwischenräume zwischen den Dichtköpfen der Dichtkopfeinheiten zu ändern, wobei die Abstandsveränderungseinheit eine Vielzahl von ersten Bewegungsmechanismen, die mit den Dichtköpfen verbunden und in eine Richtung quer zu den nebeneinander angeordneten Dichtköpfen beweglich sind, und eine Vielzahl von Antrieben umfasst, um die ersten Bewegungsmechanismen anzutreiben, die Zwischenräume zwischen den Dichtköpfen geändert werden können, was zur Vollendung der vorliegenden Erfindung geführt hat. Insbesondere umfasst die vorliegende Erfindung die folgenden technischen Gegenstände.
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- (1) Eine Motorprüfvorrichtung, die konfiguriert ist, einen Motor mit einer Vielzahl von Kanälen, die Ansaugkanäle und Auslasskanäle umfassen, in einem Pseudofahrzustand zu prüfen, wobei die Vorrichtung aufweist:
- eine Vielzahl von Dichtkopfeinheiten, die relativ zu den Ansaugkanälen und den Auslasskanälen des Motors vorwärts und rückwärts beweglich sind, wobei jede der Dichtkopfeinheiten eine Vielzahl von Dichtköpfen umfasst, die nebeneinander angeordnet und mit jeweiligen Kanälen der Ansaugkanäle und der Auslasskanäle verbindbar sind; und
- mindestens eine Abstandsveränderungseinheit für mindestens eine der Dichtkopfeinheiten, um Zwischenräume zwischen jedem benachbarten Paar der Dichtköpfe der Dichtkopfeinheit zu ändern,
- wobei die mindestens eine Abstandsveränderungseinheit umfasst:
- eine Vielzahl von jeweiligen ersten Bewegungsmechanismen, die mit den Dichtköpfen verbunden und in eine Richtung beweglich sind, in die die Dichtköpfe nebeneinander angeordnet sind; und
- eine Vielzahl von Antrieben, um jeweils die ersten Bewegungsmechanismen anzutreiben.
- (2) Die Motorprüfvorrichtung gemäß (1), die ferner eine Steuereinheit umfasst, um die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Vielzahl der Dichtkopfeinheiten und einen Antriebsvorgang durch jeden der Antriebe der mindestens einen Abstandsveränderungseinheit zu steuern.
- (3) Die Motorprüfvorrichtung gemäß (1) oder (2), die ferner mindestens eine Kippeinheit zum kippbaren Halten von mindestens einer der Dichtkopfeinheiten umfasst, wobei die mindestens eine Kippeinheit umfasst: einen Rahmen, der die Dichtkopfeinheit schwenkbar hält; und einen Kippstellantrieb, der am Rahmen vorgesehen ist, um die Dichtkopfeinheit relativ zum Rahmen zu kippen.
- (4) Die Motorprüfvorrichtung gemäß irgendeinem von (1) bis (3), die ferner zweite Bewegungsmechanismen umfasst, die jeweils für die Dichtköpfe von mindestens einer der Dichtkopfeinheiten vorgesehen sind, um jeweils die Dichtköpfe in einer solchen Weise zu halten, dass es ermöglicht wird, dass die Dichtköpfe sich vorwärts und rückwärts bewegen.
- (5) Die Motorprüfvorrichtung gemäß irgendeinem von (1) bis (4),
wobei die ersten Bewegungsmechanismen Kugelmuttern und Gewindeschäfte umfassen,
wobei jeder der Dichtköpfe mit einer der Kugelmuttern verbunden ist,
wobei jede der Kugelmuttern mit einem der Gewindeschäfte in Eingriff steht, und
wobei jeder der Gewindeschäfte mit einem der Antriebe verbunden ist und die Antriebe die Gewindeschäfte drehen.
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EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Motorprüfvorrichtung bereitgestellt, die konfiguriert ist, mehrere Typen von Motoren zu prüfen. Mit anderen Worten umfasst die Motorprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Dichtköpfen, die jeweils mit den Ansaugkanälen/Auslasskanälen verbunden werden sollen, und umfasst ferner eine Abstandsveränderungseinheit, um Zwischenräume zwischen den Dichtköpfen zu ändern, und kann daher flexibel auf mehrere Typen von Motoren unabhängig von den Zwischenräumen zwischen den Ansaugkanälen/Auslasskanälen der zu prüfenden Motoren angewendet werden.
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Ferner umfasst die Motorprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kippeinheit, um die Dichtköpfe als Ganzes kippbar zu halten und, kann daher auf mehrere Typen von Motoren unabhängig von den Ausrichtungen der Öffnungen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle (Neigungswinkel) der zu prüfenden Motoren angewendet werden. Ferner umfasst die Motorprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Hebeeinheit, um die vertikalen Positionen der Dichtkopfeinheiten zu ändern und kann daher auf mehrere Typen von zu prüfenden Motoren unabhängig von den vertikalen Positionen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle der Motoren angewendet werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der Ansaugprüfvorrichtung der Motorprüfvorrichtung darstellt.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der Abstandsveränderungseinheit der 1 darstellt.
- 3 ist eine Draufsicht, die den Aufbau der Abstandsveränderungseinheit darstellt.
- 4 ist eine seitliche Ansicht, die die Abstandsveränderungseinheit mit den daran montierten zweiten Bewegungsmechanismen darstellt.
- 5 ist eine Ansicht in die Richtung des Pfeils V der 4.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der Kippeinheit der 1 darstellt.
- 7 ist eine linke seitliche Ansicht der 6.
- 7A, 7B und 7C stellen jeweils die Kippeinheit, die nach oben, horizontal und nach unten angetrieben wird, in einer linken seitlichen Ansicht dar.
- 8A, 8B, und 8C sind Teilquerschnittdiagramme, die Ausrichtungen der Öffnungen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle (Neigungswinkel) des Motors E darstellen.
- 9 ist eine Draufsicht der 1.
- 10 ist eine linke seitliche Ansicht, die den Aufbau der Kippeinheit darstellt.
- 11 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der Hebeeinheit darstellt.
- 12 ist eine linke seitliche Ansicht, die den Aufbau der Hebeeinheit darstellt.
- 13A und 13C sind Diagramme in einer Draufsicht, die den Aufbau von mehreren Typen von zu prüfenden Motoren darstellen. 13B stellt in Teilquerschnittdiagrammen den Aufbau von mehreren Typen von zu prüfenden Motoren dar.
- 14 ist eine Draufsicht, die die gesamte Motorprüfvorrichtung (Kaltprüfeinrichtung) darstellt.
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ART UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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<Ausführungsform 1>
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Es werden unten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. 14 ist eine Draufsicht (Aufsicht), die die Motorprüfvorrichtung (Kaltprüfeinrichtung) darstellt. Wie in 14 dargestellt, nimmt die Motorprüfvorrichtung 1 einen Motor E auf, der durch eine Fördervorrichtung 2 befördert wird, der einen Rollenförderer oder dergleichen sein kann, um eine Prüfung am Motor E durchzuführen. Die Kurbelwelle des so aufgenommenen Motors E wird mit der Antriebseinheit 3 gekoppelt, um den Motor E mit der Antriebseinheit 3 zu koppeln.
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Die Motorprüfvorrichtung 1 prüft den Motor E. Die durch die Motorprüfvorrichtung 1 am Motor E durchgeführte Prüfung ist eine Prüfung der Leistung des zu prüfenden Motors E, die in einem Pseudofahrzustand ohne Verbrennung von Kraftstoff durchgeführt wird, d.h. eine sogenannte Kaltprüfung. Die Motorprüfvorrichtung 1 prüft die Leistung des Motors E durch Messung von Druckfluktuationen in den Ansaugkanälen des Motors E und durch Messung von Druckfluktuationen in den Auslasskanälen des Motors E. Die Motorprüfvorrichtung 1 gibt den aufgenommenen Motor E nach der Beendigung der Prüfung des Motors E an die Fördervorrichtung 2 zurück. Der Motor E wird dann durch die Fördervorrichtung 2 zum nächsten Prozess befördert.
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Die Motorprüfvorrichtung 1 misst Druckfluktuationen in den Ansaugkanälen und den Auslasskanälen des Motors E. Unter Bezugnahme auf 14 werden die Druckfluktuationen der Ansaugkanäle des Motors E durch eine Ansaugprüfvorrichtung 4 gemessen, und die Druckfluktuationen in den Auslasskanälen des Motors E werden durch eine Auslassprüfvorrichtung 5 gemessen. Die technischen Merkmale der Motorprüfvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind in der Ansaugprüfvorrichtung 4 und der Auslassprüfvorrichtung 5 vorhanden. Die Ansaugprüfvorrichtung 4 und die Auslassprüfvorrichtung 5 können aus einem sehr ähnlichen Aufbau bestehen. Hinsichtlich der Motorprüfvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform 1 wird daher hauptsächlich der Aufbau der Ansaugprüfvorrichtung 4 beschrieben.
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(Dichtkopfeinheit 10)
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der Ansaugprüfvorrichtung 4 darstellt, der in der Motorprüfvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform 1 enthalten ist. Die Ansaugprüfvorrichtung 4 umfasst eine Dichtkopfeinheit 10. Die Dichtkopfeinheit 10 ist eine Einheit, die relativ zu den Ansaugkanälen des Motors E vorwärts und rückwärts beweglich ist, der eine Vielzahl von Kanälen einschließlich der Ansaugkanäle umfasst. Die Dichtkopfeinheit 10 weist Dichtköpfe 11 auf, die mit jeweiligen Kanälen einschließlich der oben erwähnten Ansaugkanäle verbindbar sind. Die Dichtkopfeinheit 10 umfasst eine Vielzahl von Dichtköpfen 11 (11a bis 11d). Die Vielzahl der Dichtköpfe 11 kann nebeneinander in die X-Achsenrichtung (horizontale Richtung) angeordnet werden und kann nebeneinander in die Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) angeordnet werden. In 1 umfasst die Ansaugprüfvorrichtung 4 vier Dichtköpfe 11, d.h. Dichtköpfe 11a, 11b, 11c und 11d, die nebeneinander angeordnet sind, jedoch ist die Anzahl der Dichtköpfe nicht darauf beschränkt. Die Anzahl der Dichtköpfe 11 kann wie jeweils anwendbar ausgewählt werden, um die Anzahl der Ansaugkanäle des zu prüfenden Motors E zu berücksichtigen.
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Die Dichtköpfe 11a, 11b, 11c und 11d, die die Dichtkopfeinheit 10 bilden, sind nebeneinander in die X-Achsenrichtung (horizontale Richtung) angeordnet. Die Dichtköpfe 11a, 11b, 11c und 11d können einen identischen Aufbau oder einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen. Ferner kann jeder der Dichtköpfe 11 mit einem Dichtungselement wie Gummi am Umfang seiner Öffnung versehen sein, um eine sichere Verbindung mit den Ansaugkanälen des Motors E und eine genaue Messung der Druckfluktuationen in den Ansaugkanälen sicherzustellen.
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Die Dichtköpfe 11 umfassen Ansaugdruckmesseinheiten, von denen jede eine Leitung 12, einen Drucksensor 14 und ein Ventil 15 umfasst. Mit anderen Worten ist jeder der Dichtköpfe 11a, 11b, 11c und 11d mit einer Ansaugdruckmesseinheit versehen. Die Dichtköpfe 11a, 11b, 11c und 11d sind kommunikativ mit Leitungen 12a, 12b, 12c bzw. 12d verbunden (1 stellt nur 12a dar). An der Umfangswand von jeder der Leitungen 12 ist ein Drucksensor 14 und ein Ventil 15 in dieser Reihenfolge von der zu den Ansaugkanälen des Motors E näher liegenden Seite angeordnet. An den Leitungen 12a, 12b, 12c und 12d sind Drucksensoren 14a, 14b, 14c bzw. 14d und Ventile 15a, 15b, 15c bzw. 15d angeordnet. Der Drucksensor 14a kann an einem Anbauteil 142a vorgesehen sein, der an einer Umfangswand der Leitung 12a ausgebildet ist. Entsprechend können die Drucksensoren 14b, 14c und 14d an Anbauteilen 142b bis 142d vorgesehen sein, die an den Umfangswänden der Leitungen 12b, 12c und 12d ausgebildet sind.
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Der Anbauteil 142a ist zwischen den Dichtköpfen 11a und dem Ventil 15a vorgesehen. Der Anbauteil 142a ist eine Durchgangsloch, das in der Erhebung ausgebildet ist, an der der Drucksensor 14a mit einer Schraube oder dergleichen befestigt ist, und steht mit dem Innenraum der Leitung 12a in Verbindung. Der Drucksensor 14a ist ein Sensor zum Messen der Druckfluktuationen in den Ansaugkanälen des Motors E und misst den Druck im Innenraum der Leitung 12a. Der Druck im Innenraum der Leitung 12a wird durch eine Detektionseinheit des Drucksensors 14a gemessen.
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Die Ventile 15a bis 15d weisen Betätigungseinheiten auf. Eine Aktivierung der Betätigungseinheiten der Ventile 15a bis 15d durch eine Dreh- oder eine Schiebebewegung öffnet oder schließt Abschnittsöffnungen der Leitungen 12a bis 12d. Wenn die Ventile 15a bis 15d geöffnet sind, befinden sich die Ansaugkanäle des zu prüfenden Motors E in einem offenen System, und die Ansaugkanäle stehen mit der Außenluft in Verbindung. Wenn die Ventile 15a bis 15d geschlossen sind, befinden sich die Ansaugkanäle des zu prüfenden Motors E in einem geschlossenen System, und die Ansaugkanäle sind von der Außenluft getrennt. Um die Druckfluktuationen in den Ansaugkanälen des Motors E mit der Motorprüfvorrichtung 1 zu messen, wird die Antriebseinheit 3 aktiviert, während die Ventile 15a bis 15d geschlossen sind und die (nicht dargestellten) Ventile der Auslassprüfvorrichtung 5 geöffnet sind, um den Motor E in einen Pseudofahrzustand zu versetzen. Die Druckfluktuationen in den Ansaugkanälen des Motors E werden dann durch die Drucksensoren 14a bis 14d gemessen.
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(Abstandsveränderungseinheit)
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Die in der Motorprüfvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthaltene Ansaugprüfvorrichtung 4 umfasst eine Abstandsveränderungseinheit 20, die zur Änderung der Zwischenräume zwischen den Dichtköpfen 11 imstande ist, die die Dichtkopfeinheit 10 bilden. Die Zwischenräume zwischen den Dichtköpfen 11 sind der Abstand in die X-Achsenrichtung (horizontale Richtung) zwischen den Dichtköpfen 11, die nebeneinander in die X-Achsenrichtung angeordnet sind, und zum Beispiel der Abstand zwischen jedem benachbarten Paar der Dichtköpfe 11a bis 11d. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der Abstandsveränderungseinheit 20 darstellt. 3 ist eine Draufsicht, die den Aufbau der Abstandsveränderungseinheit 20 darstellt.
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(Erste Bewegungsmechanismen)
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Wie in 2 und 3 dargestellt, arbeitet die Abstandsveränderungseinheit 20 mit den Dichtköpfen 11 zusammen, die die Dichtkopfeinheit 10 bilden. Zum Beispiel arbeitet die Abstandsveränderungseinheit 20 mit den vier Dichtköpfen 11 zusammen, und zwei Paare der ersten Bewegungsmechanismen 21 sind an einem Rahmen 42 in einer solchen Weise angeordnet, dass sie sich in die X-Achsenrichtung erstrecken und einander gegenüberliegen. Am Rahmen 42 ist ferner ein Paar von Führungsschienen 26, 26 angeordnet, die sich in die X-Achsenrichtung erstrecken, wobei die beiden Paare der ersten Bewegungsmechanismen 21 zwischen dem Paar der Führungsschienen 26, 26 angeordnet sind. An jeder Führungsschiene 26 sind mindestens vier Schieneneingriffselemente 27 vorgesehen, die auf den Schienen gleiten. Jeder der ersten Bewegungsmechanismen 21 (21a bis 21d) ist auf einer Seite angeordnet, die näher zu den Ansaugkanälen des Motors E liegt, der geprüft werden soll, und umfasst einen Antrieb 23 (23a bis 23d), einen Gewindeschaft 211 (211a bis 211d), der mit dem Antrieb 23 mittels einer Kupplung 22 (22a bis 22d), eine Kugelmutter 24 (24a bis 24d), die mit einem Gewindeschaft 211 in Eingriff steht, und eine Lager verbunden ist, das ein Ende des Gewindeschafts 211 drehbar hält. Jeder der Antriebe 23 ist an einer Halteeinheit 28 (28a bis 28d) befestigt, die später beschrieben wird, die an der Basis 46a vorgesehen ist.
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Die ersten Bewegungsmechanismen 21, die die Abstandsveränderungseinheit 20 bilden, sind mit einer Steuereinheit 30 verbunden. Die Steuereinheit 30 bewirkt, dass die Antriebe 23 der ersten Bewegungsmechanismen 21 einzeln arbeiten. Durch die Funktion der Antriebe 23 werden die Gewindeschäfte 211 gedreht und die Kugelmuttern 24 werden in die X-Achsenrichtung bewegt. Auf der Oberseite jeder Kugelmutter 24 ist ein Gleitstück 201 (201a bis 201d) vorgesehen, das sich in die Y-Achsenrichtung erstreckt. Mit der Unterseite jedes Gleitstücks 201 sind Schieneneingriffselemente 27 verbunden, die an beiden Führungsschienen 26 vorgesehen sind. An jedem der Gleitstücke 201 ist ein Antrieb 311 (311a bis 31 1d) eines zweiten Bewegungsmechanismus 31 angeordnet, der später beschrieben werden soll. Durch die Funktion der Antriebe 23 werden die Kugelmuttern 24 und folglich die Gleitstücke 201 relativ zum Rahmen 42 einzeln in die X-Achsenrichtung bewegt.
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Da wie oben beschrieben die Motorprüfvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Abstandsveränderungseinheit 20 umfasst, können die Zwischenräume zwischen den Dichtköpfen 11 eingestellt werden, um sich den Zwischenräumen der Ansaugkanäle und/oder der Auslasskanäle des zu prüfenden Motors anzupassen. Indem die Antriebe 23 der Abstandsveränderungseinheit 20 einzeln gesteuert werden, können die Zwischenräume zwischen den Dichtköpfen 11 insgesamt gleich gemacht werden und können insgesamt unterschiedlich gemacht werden.
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Die Motorprüfvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht mittels der ersten Bewegungsmechanismen 21a, 21b, 21c und 21d der Abstandsveränderungseinheit 20 die Positionierung von jedem der Dichtköpfe 11a, 11b, 11c und 11d in die X-Achsenrichtung. Die Positionierung der Dichtköpfe 11a, 11b, 11c und 11d ermöglicht die Einstellung der Zwischenräume zwischen den nebeneinander angeordneten Dichtköpfen 11, um sich den Kanalabständen des zu prüfenden Motors anzupassen.
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<Ausführungsform 2>
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Wie in 1 dargestellt, umfasst die Ansaugprüfvorrichtung 4 der Motorprüfvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zweite Bewegungsmechanismen (Vorwärts-/Rückwärtskopfbewegungseinheit) 31, um die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Dichtköpfe 11 der Dichtkopfeinheit 10 zu steuern.
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(Steuereinheit 30)
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In der Ansaugprüfvorrichtung 4 ist die Steuereinheit 30 mit dem Servomotor 61 einer Gleiteinheit 60 verbunden, um die Dichtkopfeinheit 10 relativ zum zu prüfenden Motor E vorwärts oder rückwärts zu bewegen. Ferner ist die Steuereinheit 30 mit den Antrieben 23 der Abstandsveränderungseinheit 20 der Dichtkopfeinheit 10 verbunden, um die Zwischenräume zwischen den Dichtköpfen 11 zu steuern. Ferner ist die Steuereinheit 30 mit den Antrieben 310, die später beschrieben werden sollen, der zweiten Bewegungsmechanismen 31 verbunden, um die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Dichtköpfe 1111 zu steuern.
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Wie in 4 und 5 dargestellt, sind Gleitstücke 201 (201a bis 201d) jeweils auf den Oberseiten der Kugelmuttern 24 der Abstandsveränderungseinheit 20 angeordnet, und die Antriebe 310 (310a bis 310d) sind jeweils auf den Gleitstücken 201 angeordnet. Jedes der Gleitstücke 201 umfasst einen flachen Teil 2011 und einen vorstehenden Teil 2012, der am gegenüberliegenden Ende des flachen Teils 2011 zum Motor E (auf der linken Seite in 4) vorgesehen ist. Hauptkörper 3101 der Antriebe 310 sind an den vorstehenden Teilen 2012 befestigt. Die Antriebe 310 bilden jeweils zweite Bewegungsmechanismen 31 für die Dichtköpfe 11, die die Dichtkopfeinheit 10 bilden.
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Jeder der Antriebe 310 der zweiten Bewegungsmechanismen 31 umfasst einen Hauptkörper 3101 und eine Zylinderstange 311 (311a bis 311d), die relativ zum Hauptkörper 3101 vorwärts und rückwärts beweglich ist. Die Antriebe 310a bis 310d sind abwechselnd auf unterschiedlichen Höhen angeordnet: der Antrieb 310a und der Antrieb 310c sind auf derselben höheren Höhe angeordnet, und der Antrieb 310b und der Antrieb 310d sind auf derselben niedrigeren Höhe in die Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) angeordnet. Wie in 5 dargestellt, ermöglichen es die abwechselnd auf unterschiedlichen Höhen angeordneten Antriebe 310, dass der Anordnungsabstand X1 der Antriebe 310 im Vergleich mit Antrieben reduziert wird, die benachbart auf derselben Höhe angeordnet sind. Da die Antriebe 310 näher zueinander angeordnet sind, wird mit anderen Worten die Gesamtbreite der zweiten Bewegungsmechanismen 31 in die X-Achsenrichtung reduziert.
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Es sind jeweils Gleitstücke 301 (301a bis 301d) mit den Enden der Zylinderstangen 311 verbunden. Ähnlich zu den Gleitstücken 201 weisen die Gleitstücke 301 eine gebogene Form wie der Buchstabe L auf und umfassen eine flachen Teil und einen vorstehenden Teil. An den flachen Teilen der Gleitstücke 301 sind jeweils die Dichtköpfe 11 angeordnet. Auf der Oberseite jedes Gleitstücks 201 ist mindestens eine Führungsschiene 3026 vorgesehen, die sich in die Y-Achsenrichtung erstreckt. An der Unterseite jedes Gleitstücks 301 sind mindestens zwei Schieneneingriffselemente 3027 vorgesehen, die auf der entsprechenden Führungsschiene 3026 gleiten.
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Mit diesem Aufbau werden die Gleitstücke 301 längs der Führungsschienen 3026 in Übereinstimmung mit den Vorwärts- oder Rückwärtsbewegungen der Zylinderstangen 311 vorwärts oder rückwärts bewegt. Infolgedessen können die Dichtköpfe 11, die die Dichtkopfeinheit 10 bilden, einzeln vorwärts oder rückwärts bewegt werden. Daher kann unabhängig davon, ob der zu prüfende Mehrzylindermotor E drei, vier, fünf oder irgendeine andere Anzahl von Zylindern aufweist, der Motor E durch Einstellen der Anzahl der Antriebe 310 geprüft werden, die so betätigt werden, dass sie sich an die Anzahl der Zylinder anpassen. Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform ein Fall beschrieben worden ist, in dem die Antriebe 310 einzeln betätigt werden, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Wenn zum Beispiel Motoren E eines einzigen Typs geprüft werden sollen, ist die Anzahl der Zylinder konstant, und es gibt keine Notwendigkeit, einen Stellantrieb für jeden Antrieb 310 vorzusehen, sondern es kann ein Stellantrieb zum gleichzeitigen Betätigen aller Gleitstücke 301 vorgesehen werden.
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<Ausführungsform 3>
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Wie in 6 dargestellt, umfasst die Ansaugprüfvorrichtung 4 der Motorprüfvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mindestens eine Kippeinheit 40, die die Dichtkopfeinheit 10 kippbar hält. Mit anderen Worten bewegt die Kippeinheit 40 kippbar die Dichtkopfeinheit 10, die oben beschriebene Abstandsveränderungseinheit 20 und die zweiten Bewegungsmechanismen (Vorwärts-/Rückwärts-Kopfbewegungseinheit) 31. Die Kippeinheit 40 umfasst einen Rahmen 42, der die Dichtkopfeinheit 10 schwenkbar hält, die Abstandsveränderungseinheit 20 und die zweiten Bewegungsmechanismen 31, und einen Kippstellantrieb 41, um ein bewegliches Element zu kippen, das später beschrieben werden soll. Der Kippstellantrieb 41 ist mit der oben beschriebenen Steuereinheit 30 verbunden.
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(Kippeinheit 40)
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Wie in 6 dargestellt, weist der Rahmen 42, der die Kippeinheit 40 bildet, eine Grundaufbau auf, der ein festes Element 45 in der Form eines umgekehrten Buchstaben U, ein Paar Winkelträger 44a, 44b, die für das feste Element 45 vorgesehen sind und jeweils eine Öffnung 44c aufweisen, und ein bewegliches Element 46 (Basis 46a, linker Halter 46b, rechter Halter 46c) umfasst, das schwenkbar am Paar der Winkelträger 44a, 44b angebracht ist. Die Abstandsveränderungseinheit 20 und die zweiten Bewegungsmechanismen (Vorwärts-/Rückwärts-Kopfbewegungseinheit) 31 sich auf der Oberseite der Basis 46a montiert. Der Kippstellantrieb 41 ist am Winkelträger 44a (oder 44b) befestigt. Das feste Element 45 und die Winkelträger 44a, 44b befinden sich im festen System, während sich das bewegliche Element 46 im beweglichen System befindet.
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Der linke Halter 46b und der rechte Halter 46c umfassen jeweils ein Achsenelement 49d und ein Achsenelement 49e, die sich nach außen erstrecken. Das Achsenelement 49d und das Achsenelement 49e sind in die Öffnungen 44c der Winkelträger 44a bzw. 44b eingesetzt. Das Paar der Winkelträger 44a, 44b ist jeweils an ihren Außenseiten mit Ringelementen 47, 47 versehen (das Ringelement am Winkelträger 44a wird nicht dargestellt), und jedes Ringelement 47 weist ein Loch 472 auf, in dem ein Lager 474 vorgesehen ist. Diese Lager 474 halten drehbar die Achsenelemente 49d, 49e und folglich das bewegliche Element 46. Eines der Achsenelemente 49d (oder 49e) ist mit einem Untersetzungsgetriebe 43 verbunden, das mit einem Kippstellantrieb 41 verbunden ist.
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Eine Aktivierung des Kippstellantriebs 41 dreht das Achsenelement 49d, um das bewegliche Element 46 innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs um Achsenelemente 49d, 49e nach oben und nach unten zu schwenken, die als Drehachse dienen. So wird die Kippeinheit 40 gekippt.
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Der Winkelbereich, um die die Kippeinheit 40 schwenken darf, ist nicht beschränkt, solange es keinen störenden Eingriff zwischen dem festen Element 45 und irgendeinem des beweglichen Elements 46, der Abstandsveränderungseinheit 20 und dem zweiten Bewegungsmechanismus 31 während des Kippvorgangs gibt. Wie zum Beispiel in 7 dargestellt, kann der Bereich zwischen 30° nach oben in die Z-Achsenrichtung (7 (A)) und -30° nach unten in die Z-Achsenrichtung (7 (C)) betragen, wenn man die Position, in der die Basis 46a der Kippeinheit 40 horizontal ist (7 (B)), als die Bezugsposition (0°) nimmt.
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Wie in 8 dargestellt, variieren die Ausrichtungen der Öffnungen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle (Neigungswinkel) von Motoren E alle abhängig von den Spezifikationen für die Motoren E. Der Motor E oben, der in 8 (A) dargestellt wird, weist die nach unten ausgerichteten Öffnungen 80 der Ansaugkanäle/Auslasskanäle in einem unteren Teil des Motors E auf. Um diesen Motor E zu prüfen, wird die Kippeinheit 40 betätigt, um ein Kippen an nach oben in die Z-Achsenrichtung zu bewirken. Der Motor E in der Mitte, der in 8 (B) dargestellt wird, weist horizontal ausgerichtete Öffnungen 80 der Ansaugkanäle/Auslasskanäle auf einer Seite des Motors E auf. Um diesen Motor E zu prüfen, wird die Kippeinheit 40 nicht betätigt, um irgendein Kippen zu bewirken, und behält eine horizontale Stellung bei. Der Motor E unten, der in 8 (C) dargestellt wird, weist nach unten ausgerichtete Öffnungen 80 der Ansaugkanäle oder der Auslasskanäle in einem oberen Teil des Motors E auf. Um diesen Motor E zu prüfen, wird die Kippeinheit 40 betätigt, um ein Kippen nach unten in die Z-Achsenrichtung zu bewirken. Folglich können die Motoren E, die durch die Motorprüfvorrichtung geprüft werden sollen, aus verschiedenen Typen bestehen und weisen verschiedene Positionen und Ausrichtungen (Neigungswinkel) für die Ansaugkanäle/Auslasskanäle auf. Außerdem können sich die Ansaugkanäle/Auslasskanäle des Motors E zum Inneren des Motors in verschiedenen Längen erstrecken.
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Durch Betätigen der Kippeinheit 40, um das bewegliche Element 46 zu kippen, kann die Motorprüfvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Dichtkopfeinheit 10 schwenken. Da die Dichtkopfeinheit 10 an der Basis 46a montiert ist, die das bewegliche Element 46 bildet, können die Dichtköpfe 11 der Dichtkopfeinheit 10 durch Steuern des Kippwinkels der Basis 46a unter jedem Neigungswinkel positioniert werden, um sich den Spezifikation des zu prüfenden Motors anzupassen,.
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<Ausführungsform 4>
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Die Motorprüfvorrichtung 1 umfasst eine Hebeeinheit 50, um die Kippeinheit 40 in die Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) nach oben und nach unten zu bewegen. Da die Kippeinheit 40 die Dichtkopfeinheit 10, die Abstandsveränderungseinheit 20 und die zweiten Bewegungsmechanismen 31 umfasst, werden diese Einheiten durch den Funktion der Hebeeinheit 50, um die Bewegungen in die Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) nach oben und nach unten zu bewirken, in die Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) nach oben und nach unten bewegt.
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Wie in den 9 und 11 dargestellt, umfasst die Hebeeinheit 50 einen Rahmenoberteil 51, Rahmenseiten 52L, 52R in der Form des Buchstabens L, eine Rahmenbasis 53, die an den Schenkelabschnitten der Rahmenseiten 52L, 52R befestigt ist, und einen Servomotor 55. Der Servomotor 55 ist an einer der Rahmenseiten 52L (oder 52R) befestigt.
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Wie in 10 dargestellt, ist der Servomotor 55 mittels einer Kupplung 58 mit einem Gewindeschaft 56 verbunden. Der Gewindeschaft 56 erstreckt sich in die Z-Achsenrichtung und steht mit einer Kugelmutter 57 in Eingriff. Die Kugelmutter 57 ist mit einem Kupplungselement 570 verbunden. Das Kupplungselement 570 ist an der Rückseite des festen Elements 45 der Kippeinheit 40 befestigt. Durch die Rotation des Servomotors 55 wird der Gewindeschaft 56 gedreht, um die Kugelmutter 57 in die Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) nach oben und nach unten zu bewegen. Infolgedessen wird das Kupplungselement 570 mit der Kugelmutter 57 nach oben und nach unten bewegt, und die Kippeinheit 40 (das feste Element 45) wird dadurch in die Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) nach oben und nach unten bewegt.
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Die Rahmenseiten 52L und 52R sind jeweils an ihren Vorderseiten (Seiten zum Motor) mit Führungsschienen 59 (59L, 59R) versehen, wobei sich die Führungsschienen jeweils in die Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) erstrecken. Jede der Führungsschienen 59 steht mit zwei Schieneneingriffselementen 591 in Eingriff. Wie in 12 dargestellt, sind die Schieneneingriffselemente an der Rückseite des festen Elements 45 befestigt. Wenn sich der Servomotor 55 dreht, um das Kupplungselement 570 und folglich das feste Element 45b nach oben und nach unten zu bewegen, werden ihre Bewegungen durch die Führungsschienen 59 und die Schieneneingriffselemente 591 geführt.
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Die Motorprüfvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Position der Dichtkopfeinheit 10 in die vertikale Richtung relativ zum Motor E durch Verwenden der Hebeeinheit 50 frei steuern. Die Hebeeinheit 50 steuert die vertikale Position der Dichtkopfeinheit 10, um sich den vertikalen Positionen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle des Motors E anzupassen.
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Da wie oben beschrieben die Motorprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Abstandsveränderungseinheit 20 umfasst, ist es möglich, die Zwischenräume zwischen den nebeneinander angeordneten Dichtköpfen 11 zu steuern, um sich den Spezifikation des zu prüfenden Motors anzupassen. Da ferner die Motorprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die zweiten Bewegungsmechanismen 31 umfasst, ist es möglich, die Dichtköpfe 11 einzeln vorwärts und rückwärts zu bewegen. Da ferner die Motorprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Kippeinheit 40 umfasst, ist es möglich, den Kippwinkel der Dichtkopfeinheit 10 zu steuern, um sich dem Neigungswinkel der Öffnungen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle und den Positionen der Öffnungen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle des zu prüfenden Motors anzupassen. Da ferner die Motorprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Hebeeinheit 50 umfasst, ist es möglich, die vertikale Position der Dichtkopfeinheit 10 zu steuern, um sich den Positionen der Öffnungen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle des Motors E anzupassen.
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Die Motorprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf mehrere Typen von Motoren angewendet werden. In der vorliegenden Erfindung sind die zu prüfenden Motoren hinsichtlich der Anzahl der Zylinder, der Anordnung der Zylinder oder dergleichen nicht beschränkt. Die zu prüfenden Motoren können Dreizylindermotoren, Vierzylindermotoren, Sechszylindermotoren, Achtzylindermotoren oder dergleichen sein, und können mehrere Typen von Motoren wie Benzinmotoren, Dieselmotoren und dergleichen sein. Die zu prüfenden Motoren sind auch nicht hinsichtlich der Designspezifikationen wie den Positionen der Öffnungen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle, den Abständen zwischen den Ansaugkanälen/Auslasskanälen, den Ausrichtungen der Öffnungen der Ansaugkanäle/Auslasskanäle (Neigungswinkel) oder dergleichen beschränkt.
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Obwohl oben Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und irgendwelche Änderungen von Bedingungen und dergleichen, ohne den Geist der vorliegenden Erfindung zu verlassen, liegen im Bereich der Anwendung der vorliegenden Erfindung.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie oben beschrieben, wird erwartet, dass die Motorprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die zum Prüfen von mehrere Typen von Motoren imstande ist, insbesondere als eine Motorprüfvorrichtung verwendet wird, um eine Motorschleppbetriebsprüfung an einer automatisierten Montagestrecke unabhängig von Zwischenräumen zwischen den Ansaugkanälen/Auslasskanälen und dergleichen der zu prüfenden Motoren auszuführen. Die Motorprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere in der Automobilbranche sowie im Schiffbau, Landwirtschaft, Baugewerbe und anderen verschieden Branchen verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motorprüfvorrichtung
- 2
- Fördervorrichtung
- 3
- Antriebseinheit
- 4
- Ansaugprüfvorrichtung
- 5
- Auslassprüfvorrichtung
- 10
- Dichtkopfeinheit
- 11a bis 11d
- Dichtköpfe
- 20
- Abstandsveränderungseinheit
- 21a bis 21d
- Erste Bewegungsmechanismen
- 211 a bis 211d
- Gewindeschäfte
- 23a bis 23d
- Antriebe
- 24a bis 24d
- Kugelmuttern
- 30
- Steuereinheit
- 31a bis 31d
- Zweite Bewegungsmechanismen
- 310a bis 310d
- Antriebe
- 40
- Kippeinheit
- 41
- Kippstellantrieb
- 42
- Rahmen
- 44
- Winkelträger
- 45
- Festes Element
- 46
- Bewegliches Element
- 47
- Ringelement
- 50
- Hebeeinheit
- 51
- Rahmenoberteil
- 52L,
- 52R Rahmenseiten
- 55
- Servomotor
- 58
- Kupplung
- 59L, 59R
- Führungsschienen
