JP2004028771A

JP2004028771A - 水穴検査装置

Info

Publication number: JP2004028771A
Application number: JP2002184826A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Inui; 乾　一人; Osamu Tarumi; 樽見　治; Noriyoshi Yamamoto; 山本　昇芳; Masanori Sakuratani; 櫻谷　昌功
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】水穴検査の信頼性を高め、エンジンコストの低減に寄与する。
【解決手段】検出手段１に発光部１３および受光部１４間を設け、この発光部１３および受光部１４を、その間で透過・不透過をセンシングしながらシリンダブロック３の水穴４内で移動させる。この時、測定断面における不透過部の通過時間を積算し、この積算値から水穴４の開口率を求めて水穴の貫通状態を判断する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳造されたエンジン構成要素の水穴の貫通状態を検査するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水冷式エンジンにおいては、シリンダブロック、ヘッドシリンダ等のエンジン構成要素に水穴（ウオータージャケット）を設け、この水穴に冷却水を循環供給することでエンジンの焼き付きを防止している。
【０００３】
図３は、エンジン構成要素の一つであるシリンダブロック３の平面図である。図示のように、シリンダブロック３には、多数の水穴４（Ａ）、４（ｂ）、５が形成され、その開口部がシリンダブロック３の上面に開口している。このうち、ボア８の配列方向に沿って形成された複数のボア間水穴４（第一ボア間水穴４（Ａ）および第二ボア間水穴４（ａ）で構成される）は、それぞれシリンダブロック３の上面に二つの開口部６，７を備えている。各ボア間水穴４は、一般にシリンダブロック３の高さ方向に深く、その幅（ボア８の配列方向の寸法）は、数ｍｍ程度で高さ方向に比べて極端に狭くなっている。
【０００４】
ところで、シリンダブロック３は、鋳造によって製造され、その際には各水穴４，５はジャケット中子を使用して形成される。この鋳造段階では、水穴に中子の芯割れ、砂の焼き付き、砂残り等の理由によって目詰まりする場合がある。この目詰まりは冷却不良の原因となるので、シリンダブロックの製造ラインではこのような目詰まりの有無を検査する必要がある。
【０００５】
図４は、上記水穴４，５のうちでボア間水穴４の目詰まりの有無を検査する水穴検査装置の概略構造を示すものである。図示のように、この検査装置は、ボア間水穴４の二つの開口部６，７にそれぞれロッド状の測定ツール２１，２２を挿入し、一方のツール２１に設けた発光部２３から他方の測定ツール２２に設けた受光部２４に投光し、光の透過・不透過によって貫通状態を検査するものである。測定は、図示のようにボア間水穴４の深さ方向複数箇所（例えば▲１▼〜▲５▼の５箇所）で行われ、何れかの測定で不透過であれば、不良品として処理するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置では、測定個所が限定されているため、測定個所の間で目詰まりを起こしている場合は、これを検出することができず、検査の信頼性に欠ける。また、測定個所の一部が不透過であるとしても、全体としては必要な流路断面積が確保されている場合もあり、かかる場合も不良品としたのではコスト面の無駄が多くなる。
【０００７】
そこで、本発明は、水穴検査の信頼性を高め、エンジンコストの低減に寄与する水穴検査装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる水穴検査装置は、エンジンの構成要素に設けられる水穴の貫通状態を検査するための装置であって、発光部および受光部間での透過・不透過をセンシングする検出手段と、検出手段を水穴内で移動させる駆動手段とを具備し、検出手段の移動中に上記センシングを行って測定断面における透過部または不透過部の割合を求め、この割合に基づいて水穴の貫通状態を判断するものである。
【０００９】
測定断面は、検出手段の移動中における発光部と受光部を結んだ線の移動軌跡で表される。例えば測定断面中における透過部あるいは不透過部の通過時間を積算することにより、測定断面における透過部または不透過部の割合（開口率）が求められ、この割合が一定値以下となれば、水穴の貫通不良を認識することができる。
【００１０】
この検査装置は、主にシリンダブロックのボア間に形成された水穴（ボア間水穴）の検査用として特に好ましいものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１２】
図３に示すように、ワークとなるシリンダブロック３には、ボア８の配列方向（図３の左右方向）に沿って複数（本実施形態では４つ）のボア間水穴４が形成される。図示例においては、隣接するボア８の間と、両端ボア８のシリンダブロック端部側とに形成された水穴がボア間水穴４となる。このボア間水穴４は、二つの開口部６，７を介してシリンダブロック３の上面に開口している。ボア間水穴４は、断面が略矩形状で、何れも幅（ボア配列方向の幅寸法）が薄く（数ｍｍ程度）、かつボア８と同程度の深さを持つ空間である。少なくとも開口部６，７間では、ボア間水穴４は上記幅方向と直交する方向で屈曲部分のないストレート形状である。
【００１３】
図１に示すように、この実施形態の水穴検査装置は、検出手段１と、検出手段１を駆動する駆動手段２と、検出手段１での測定データに基づいて所定の演算を行う演算手段（図示せず）とを具備する。
【００１４】
検出手段１は、発光部１３と受光部１４を有するもので、受光部１４での受光量によって発光部１３との間の領域での透過と不透過が識別される。この発光部１３と受光部１４は、検出手段１に設けれた一対のロッド状の測定ツール１１，１２の先端に互いに対峙した状態で取付けられる。測定ツール１１，１２は互いに平行に配置されており、発光部１３および受光部１４側からシリンダブロック３上面に開口した開口部６，７を介して水穴４内に挿入される。ここで受光部１４としては、高感度で微弱な光も検出でき、かつボア間水穴４のような狭隘な空間にも挿入可能となる光電管式の光センサを使用するのが望ましい。測定ツール１１，１２は、それぞれ開口部６，７にスムーズに挿入できる断面形状を備え、かつその間隔は、水穴４の開口部６，７の間隔に一致している。
【００１５】
検出手段１にはタイマーを取付け、センサＯＮからセンサＯＦＦまでのセンシング時間を管理する。検出手段１によるセンシングのＯＮおよびＯＦＦは、駆動手段２の起動・停止と連動して行うことができる。例えば検出手段１のＯＮと同時に駆動手段２を起動して測定ツール１１，１２の移動を行い、検出手段１のＯＦＦと同時に駆動手段２を停止させて測定ツール１１，１２の移動を終了させる。
【００１６】
駆動手段２は、測定ツール１１，１２を発光部１３と受光部１４の位置関係を保持しながらボア間水穴４の深さ方向（図示例では垂直方向）に沿って連続的にスライド移動させるもので、例えばロボットアーム７（図２参照）で構成することができる。
【００１７】
この検査装置による検査手順を以下に説明する。
【００１８】
シリンダブロック３が検査位置に搬入されると、駆動手段２を起動して検出手段１の測定ツール１１，１２をボア間水穴４の開口部６，７に挿入する。この時、発光部１３と受光部１４はボア間水穴４の底部近傍に配置する。次いで駆動手段２を起動して検出手段１を連続的に上昇させる。この上昇過程では、検出手段１がＯＮ状態となり、以後、センシング領域中での透過および不透過が常時センシングされる。測定データは演算手段に伝送される。センシング領域に目詰まり等の遮蔽物が存在することにより、受光量が減少した場合、演算手段はこれを不透過部と認識し、この不透過部の通過に要する時間を積算して、これとセンシング時間（あるいは駆動手段２の起動時間）とから測定断面における透過部と不透過部の割合（開口率）を演算する（これとは逆に透過部の通過に要する時間を積算して開口率を演算してもよい）。
【００１９】
開口率が予め定めた下限値（例えば開口率８０％）よりも低い場合は、演算手段は検査したシリンダブロック３を不良品と認識する。
【００２０】
検査終了後、検出手段１が上昇して測定ツール１１，１２をボア間水穴４から抜き取る。その後、合格品は次工程に送られ、不合格品はラインから排出される。
【００２１】
以上のように本発明装置は、連続移動する検出手段１でセンシングしながら不透過時間（あるいは透過時間）を積算して測定断面における開口率を求めることにより、ボア間水穴４の貫通チェックを行っている。そのため、従来のように測定部間での検査信頼性が低下することはなく、また、水穴の一部で目詰まりを起こしていても全体として必要な開口率が確保されていれば、目詰まり個所の如何を問わず、合格品とすることができる。従って、本来、性能上問題のない不合格品を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。また、従来装置のような水穴の単なる貫通確認ではなく、個々のシリンダブロック３のボア間水穴４の開口率を保証するものであるから、ワーク保証強度の向上を図ることができる。
【００２２】
以上の検査装置においては、検出手段１１のセンシングＯＮ・ＯＦＦ時の発光部１３や受光部１４のボア間水穴４に対する相対的な位置は、個々のシリンダブロック３の位置決め誤差によって変動する。この誤差を吸収するため、測定位置ではシリンダブロック３の位置決め位置を予め確認し、その誤差を吸収できるように駆動手段２で発光部１３および受光部１４の位置補正を行って、適正なセンシング位置を確保するのが望ましい。
【００２３】
図２は、上記検査装置の具体的構成を示すものである。この装置では、検出手段１の１８０°対向位置に二組の測定ツール１１，１２、および１１’，１２’をそれぞれ装着したものである。測定ツール１１，１２と１１’，１２’とでは、測定ツール間の距離を異ならせ、例えば測定ツール１１，１２間の距離Ｄを、他方の測定ツール１１’，１２’間の距離ｄよりも大きくする（Ｄ＞ｄ）。これにより、図３に示すように第一ボア間水穴４（Ａ）および第二ボア間水穴４（ａ）で開口部６，７間の寸法が異なる場合でも、検出手段１を回転させることにより、一つの検出手段１１で全てのボア間水穴４（Ａ）、４（ａ）の貫通検査が可能となる。
【００２４】
以上の説明では、ボア間水穴４の貫通チェックのみを例示したが、これ以外のシリンダブロックの水穴（例えば図３に示すボア側方水穴５）の貫通チェックに上記検査装置を使用することができる。また、シリンダブロックに限らず、他のエンジン構成要素（例えばヘッドシリンダ）に設けられた水穴の貫通チェックにも上記検査装置を使用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、水穴内で連続してセンシングを行うので、従来のように測定部間での検査精度が問題となることはなく、検査信頼性を向上させることができる。また、水穴の一部で目詰まりを起こしていても全体として必要な開口率が確保されていれば、目詰まり個所の如何を問わず、合格品とすることができるので、本来性能上問題のない不合格品を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。また、従来装置における水穴の単なる貫通確認ではなく、個々のシリンダブロックの水穴の開口率を保証するものであるから、ワーク保証強度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる水穴検査装置の概略構造を示す断面図である。
【図２】上記水穴検査装置の具体的な構成例を示す断面図である。
【図３】シリンダブロックの平面図である。
【図４】従来の水穴検査装置の概略構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　検出手段
２　　　駆動手段
３　　　シリンダブロック
４　　　ボア間水穴
５　　　ボア側方水穴
６、７　開口部
８　　　ボア
１１　　測定ツール
１２　　測定ツール
１３　　発光部
１４　　受光部

Claims

エンジンの構成要素に設けられる水穴の貫通状態を検査するための装置であって、発光部および受光部間での透過・不透過をセンシングする検出手段と、検出手段を水穴内で移動させる駆動手段とを具備し、検出手段の移動中に上記センシングを行って測定断面における透過部または不透過部の割合を求め、この割合に基づいて水穴の貫通状態を判断することを特徴とする水穴検査装置。
上記水穴が、ボア間水穴である請求項１記載の水穴検査装置。