JP2004347373A - 計測機器の位置決め装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリンダブロック1に形成されたバランサブッシュ穴3の開口端に着脱可能とされたアタッチメント部材7と、その背面側にてバランサブッシュ穴3の中心軸と略平行に配設されたスライドシャフト9に沿って移動可能とされたスライド本体部12と、このスライド本体部12に基端部が回動可能に軸支され先端部に面粗度計6が保持されたアーム部材13と、このアーム部材13を上下方向に回動させるチルト機構15と、スライド本体部12を所定位置で固定して面粗度計6をバランサブッシュ穴3内の所定の測定位置に位置決めする位置決め機構(16,17)と、を備えて成るものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両エンジンのシリンダブロック等のワークに形成された構造穴の形成状態を計測する計測機器を該構造穴に挿入して所定の測定位置に位置決めする装置に関し、詳しくは、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の計測を正確かつ安定して行うことができる計測機器の位置決め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、図9に示すように、車両エンジンのシリンダブロック1の長手方向には、例えばクランクシャフトが通るクランク穴2や、左右2本のバランサシャフトが通るバランサブッシュ穴3,3などの構造穴が機械加工により形成されており、バランサブッシュ穴3の内側の所定位置にはバランサブッシュ4が嵌合されている。このバランサブッシュ4は、バランサシャフトの磨耗を防ぐ軸受部材となるもので、その内周面がバランサシャフトの外周面と接触するので、内径寸法を正確な大きさにすると共に内周面の表面を滑らかに加工する必要がある。そして、シリンダブロック1の完成状態を検査する検査工程において、バランサブッシュ4の内周面の計測が行われており、従来から、構造穴の内径寸法やその内周面の表面粗度を計測する機器が用いられていた(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−138095号公報 (第3〜4頁、第2図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図9に示すように、シリンダブロック1を正位に置いた状態では、バランサブッシュ4の嵌合された位置を確認することができないため、上記特許文献1に記載された計測機器を用いてバランサブッシュ4の内周面の計測を行う検査工程においては、図示省略したが、上記シリンダブロック1を上下逆さまに置き直し、シリンダブロック1の底面に形成された構造穴からバランサブッシュ4の嵌合位置を目視で確認し、その位置に面粗度計等の計測機器をセットしてから所定の計測を行わなければならなかった。そのため、シリンダブロック1の検査工程に手間と時間がかかり、作業効率が悪いという問題点があった。また、上記計測機器はバランサブッシュ4の嵌合位置に手作業でセットされていたので、設定位置がばらつくこともあり、バランサブッシュ4などの計測が正確に行われない可能性もあった。
【0005】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の計測を正確かつ安定して行うことができる計測機器の位置決め装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による計測機器の位置決め装置は、ワークに形成された構造穴の形成状態を計測する計測機器を該構造穴に挿入して所定の測定位置に位置決めする装置であって、上記ワークの構造穴の開口端に着脱可能とされた装着部と、この装着部の背面側にて上記構造穴の中心軸と略平行に配設されたスライドシャフトに沿って移動可能とされたスライド本体部と、このスライド本体部に基端部が回動可能に軸支され先端部に上記計測機器が保持されたアーム部材と、このアーム部材を上下方向に回動させるチルト機構と、上記スライド本体部を所定位置で固定して上記計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に位置決めする位置決め機構と、を備えて成るものである。
【0007】
このような構成により、装着部をワークの構造穴の開口端に装着し、チルト機構によってアーム部材を上方向に回動して該アーム部材の先端側に保持された計測機器を持ち上げ、この状態でスライド本体部を前方向に移動し、位置決め機構でスライド本体部を所定位置に固定して計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に位置決めし、チルト機構によってアーム部材を下方向に回動して計測機器を下降し、計測機器を構造穴の内周面に接触させる。これにより、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の計測を正確かつ安定して行うことができる。
【0008】
また、上記装着部は、ワークの構造穴の開口端周辺に形成されたねじ孔に螺合して該装着部を固定するねじ部材を備えている。これにより、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の開口端周辺に形成されたねじ孔を利用して装着部を固定状態に装着することができる。
【0009】
さらに、上記チルト機構は、上記アーム部材の下面側に配設され該アーム部材の先端部を上下方向に回動させるカムと、このカムの回転軸に取付けられた操作レバーとから成るものである。これにより、この操作レバーを操作することによって、カムを回転させてアーム部材に保持された計測機器を上昇又は下降することができる。
【0010】
そして、上記位置決め機構は、上記スライドシャフトと略平行に配設され所定の測定位置と対応する位置に位置決め孔が形成されたストッパガイド部材と、上記スライド本体部に配設されストッパガイド部材の位置決め孔に係止して該スライド本体部を固定させるストッパ部材とから成るものである。これにより、ストッパガイド部材の位置決め孔にストッパ部材が係止することによって、スライド本体部が所定位置で固定されて動かなくなり、計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に正確に位置決めすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明による計測機器の位置決め装置の実施の形態を示す平面図であり、ワークとしてのシリンダブロック1に形成されたバランサブッシュ穴3(図9参照)の開口端に装着された状態を示す。また、図2は図1の正面図を示し、図3は図1の右側面図を示す。この計測機器の位置決め装置5は、例えばシリンダブロック1のバランサブッシュ穴3に嵌合されたバランサブッシュ4a,4bの内径寸法又はその内周面の表面粗度を計測する面粗度計6を、バランサブッシュ穴3に挿入して所定の測定位置に位置決めする装置であって、アタッチメント部材7と、スライド本体部12と、アーム部材13と、偏心カム14と、操作レバー15と、ストッパガイド部材16と、ストッパ部材17とを備えて成る。
【0012】
図1に示すように、シリンダブロック1の一端面には、アタッチメント部材7が装着されている。このアタッチメント部材7は、シリンダブロック1のバランサブッシュ穴3の開口端に着脱可能とされた装着部となるもので、図4に示すように、バランサブッシュ穴3の内径と略同じ大きさの開口部が形成された環状形状を有し、その前面側にて開口部の周縁部にはバランサブッシュ穴3に嵌め込み可能な環状の突起部7aが取付けられている。また、アタッチメント部材7の所定の4箇所には、後述するスライドシャフト9を取付けする取付け孔7bが穿設されている。
【0013】
このアタッチメント部材7の背面側の上部には、図5に示すように、ねじ部材8が配設されている。このねじ部材8は、シリンダブロック1のバランサブッシュ穴3の上部に形成されたねじ孔18(図9参照)に螺合してアタッチメント部材7を固定状態とするもので、図4に示すように、アタッチメント部材7の前面側にはその先端部にねじ溝が刻まれた回転軸8aが延びており、図5に示すように、アタッチメント部材7の背面側には回転軸8aを回すノブ8bが配設されている。
【0014】
また、アタッチメント部材7の背面側にて各取付け孔7bには、図1及び図2に示すように、4本のスライドシャフト9が取付けられている。この4本のスライドシャフト9は、後述するスライド本体部12を前後方向に滑らせる棒状体であって、それぞれがバランサブッシュ穴3の中心軸と略平行に配設されており、その後端部がエンドプレート10で固定されている。このエンドプレート10の背面には、ハンドル部材11が取付けられている。このハンドル部材11は、計測機器の位置決め装置5を取り扱うときに手で持つ部分となるもので、図2に示すように、把手部11aがスライド本体部12の上方に位置するように取付けられている。
【0015】
また、上記4本のスライドシャフト9にはスライド本体部12が取付けられている。このスライド本体部12は、アタッチメント部材7とエンドプレート10の間をスライドシャフト9に沿って移動するもので、剛性が高く、かつ高精度の加工ができるアルミニウム軽合金などの材質でできており、図6に示すように、その断面の上下左右の四箇所にスライドシャフト9を通す貫通孔12aが形成されている。また、スライド本体部12の下部側の略中央部には、後述するアーム部材13を配設する取付け溝12bが形成されている。さらに、スライド本体部12の左側面には、ストッパ部材17が取付けられている。このストッパ部材17は、後述するストッパガイド部材16の位置決め孔16a,16bに係止してスライド本体部12を固定させるもので、矢印Hに示す方向に付勢された状態で配設されており、その軸部をつまんで引張ることができ、手を離すと元に戻るようになっている。
【0016】
このスライド本体部12の取付け溝12bの間には、図6及び図7に示すように、2本のアーム部材13,13が配設されている。このアーム部材13は、図1及び図2に示すように、その先端部側で面粗度計6を挟んで保持する部材であって、例えばスチール鋼などの曲げ強度の高い材質でできており、図7に示すように、その基端部が軸部材19により回動可能に軸支されている。これにより、アーム部材13は、図2に示すように、軸部材19を中心として上下方向に回動することができる。
【0017】
このアーム部材13の下部側にて軸部材19の取付け位置の近傍には、図2に示すように、被押圧部材20が取付けられている。この被押圧部材20は、後述する偏心カム14の周縁部から力を受ける部材であって、2本のアーム部材13,13の下部に固定された状態で両者を繋いでいる。この被押圧部材20の下方には、偏心カム14が設けられている。この偏心カム14は、被押圧部材20に上向きの力を加えてアーム部材13を上下方向に回動させるチルト機構を構成するもので、回転軸14aからの距離が一定でない周辺を有し、回転しながらその周縁部で上記被押圧部材20に力を加えてアーム部材13を上下方向に回動させるようになっている。さらに、図1に示すように、例えばスライド本体部12の右側面には、偏心カム14の回転軸14aの右端部に固定された状態で取付けられた操作レバー15が配設されている。
【0018】
これにより、図3(b)の実線に示すように、操作レバー15が倒された状態のときには、偏心カム14の周縁部のうち回転軸19からの距離が短い部位が被押圧部材20に接触した状態となるので、図2に示すように、アーム部材13は実線で示す下降位置となる。これに対し、図3(b)に示すように、操作レバー15を矢印Gに示す方向に操作し、実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に回転させたときには、偏心カム14の周縁部のうち被押圧部材20に接触する部位は回転軸19からの距離が徐々に長くなっていくので、偏心カム14が被押圧部材20を押し上げ、図2に示すように、アーム部材13は上方に回動して二点破線で示す上昇位置にまで持ち上げられる。したがって、操作レバー15を操作することでアーム部材13を上下方向に回動し、その先端部側に保持された面粗度計6を測定面に対して上昇又は下降することができる。
【0019】
なお、上記面粗度計6は、ワークとしてのシリンダブロック1のバランサブッシュ穴3の内周面の表面粗度を計測する装置であって、該面粗度計6が下降位置とされた状態で測定面に接触する測定子13aを有しており、この測定子13aの触針(図示せず)が測定面の微細な凹凸に沿って上下動し、その上下動の変位の大きさに基づいて検知信号を生成してワークの表面粗度を測定するようになっている。そして、この面粗度計6から出力された検知信号は、図1に示す出力ケーブル21を介して図示省略した外部の装置に出力されるようになっている。
【0020】
そして、図2に示すように、アタッチメント部材7の背面側にて上下のスライドシャフト9,9の間には、該スライドシャフト9と略平行にストッパガイド部材16が配設されている。このストッパガイド部材16は、スライド本体部12を所定位置で固定して上記面粗度計6をバランサブッシュ穴3の内部の測定位置に位置決めする位置決め機構を構成するもので、バランサブッシュ4の嵌合された測定位置と対応する位置に位置決め孔16a,16bが形成されている。具体的には、図2における左側の第1のバランサブッシュ4aに対応する位置に第1の位置決め孔16aが形成されており、右側の第2のバランサブッシュ4bに対応する位置に第2の位置決め孔16bが形成されている。これにより、スライド本体部12aを移動して、ストッパガイド部材16の位置決め孔16a又は16bに、図1に示すストッパ部材17の先端部17aが係止することによって、スライド本体部12が所定位置で固定されて動かなくなり、面粗度計6をバランサブッシュ4a,4bと合致する位置に正確に位置決めすることができる。
【0021】
次に、このように構成された計測機器の位置決め装置5の使用方法について説明する。まず、図9に示すように、シリンダブロック1の姿勢を変えずに正位の状態に設置する。この状態で、図1及び図2に示すように、バランサブッシュ穴3の開口端にアタッチメント部材7の前面側の環状の突起部7aを嵌め込み、ねじ部材8のノブ8bを回して回転軸8aの先端部をシリンダブロック1のねじ孔18(図9参照)に螺合する。これにより、図1〜図3に示すように、計測機器の位置決め装置5をバランサブッシュ穴3に装着して固定することができる。
【0022】
次に、図3(b)に示すように、操作レバー15を矢印Gに示す方向に回転させると、図2に示すように、偏心カム14が被押圧部材20を上方に押し上げてアーム部材13が上方向に回動し、その先端部に保持された面粗度計6が上方に持ち上がる。これにより、面粗度計6の測定子6aが測定面に接触しない状態となる。この状態で、図1に示すストッパ部材17を外側に引張って、その先端部17aをストッパガイド部材16の位置決め孔から引き抜くと、スライド本体部12は前後方向に移動可能な状態となる。
【0023】
そして、スライド本体部12を前方向にスライドして面粗度計6をバランサブッシュ穴3に挿入していき、ストッパ部材17の先端部17aを例えば第1の位置決め孔16aに係止させる。これにより、図8に示すように、スライド本体部12が所定位置で固定されて動かなくなる。このとき、アーム部材13に保持された面粗度計6は、第1のバランサブッシュ4aに対応する位置の上方に位置決めされた状態となっている。そして、図3(b)に示す操作レバー15を矢印Gの反対方向に戻して面粗度計6を下方に降ろすと、その測定子6aが第1のバランサブッシュ4aの内周面の測定位置に正確に接触するようになる。その後、面粗度計6を作動させてバランサブッシュ4aの内周面の表面粗度を計測する。したがって、バランサブッシュ4の計測を正確かつ安定して行うことができる。また、所定の検査工程を終えた後には、上述した手順と逆の手順でスライド本体部12を元の位置に戻して、シリンダブロック1から計測機器の位置決め装置5を取り外す。
【0024】
以上に説明したように、バランサブッシュ4の内周面の計測を行う検査工程においては、ワークとしてのシリンダブロック1の姿勢を変えなくてもよいので、シリンダブロック1の検査工程の手間と時間を短縮し、作業効率を向上することができる。また、バランサブッシュ4の嵌合位置に面粗度計6を正確に位置決めすることができるので、その設定位置がばらつくことがなく、バランサブッシュ4の内周面の表面粗度を正確かつ安定して計測することができる。したがって、バランサブッシュ4の測定精度を向上することができる。
【0025】
なお、以上の説明においては、面粗度計6は、その測定子6aの触針(図示せず)が測定面の微細な凹凸に沿って上下動して表面粗度を計測するものとして説明したが、本発明はこれに限られず、ワークの形成状態を計測する装置であればどのようなものでもよい。例えば、内視鏡又はレーザ光線を用いてバランサブッシュ4の内周面を撮像し、これを予め用意された基準画像と比較してその表面粗度を検査するものでもよい。さらに、アーム部材13に取付けられた計測機器は面粗度計6に限られず、例えばシリンダブロック1のクランク穴2やバランサブッシュ穴3の加工状態を計測する計測機器としてもよい。
【0026】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項1に係る発明によれば、装着部をワークの構造穴の開口端に装着し、チルト機構によってアーム部材を上方向に回動して該アーム部材の先端側に保持された計測機器を持ち上げ、この状態でスライド本体部を前方向に移動し、位置決め機構でスライド本体部を所定位置に固定して計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に位置決めし、チルト機構によってアーム部材を下方向に回動して計測機器を下降し、計測機器を構造穴の内周面に接触させることができる。これにより、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の計測を正確かつ安定して行うことができる。したがって、ワークの構造穴の測定精度を向上することができる。
【0027】
また、請求項2に係る発明によれば、上記装着部は、ワークの構造穴の開口端周辺に形成されたねじ孔に螺合して該装着部を固定するねじ部材を備えたことにより、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の開口端周辺に形成されたねじ孔を利用して装着部を固定状態に装着することができる。
【0028】
さらに、請求項3に係る発明によれば、上記チルト機構は、上記アーム部材の下面側に配設され該アーム部材の先端部を上下方向に回動させるカムと、このカムの回転軸に取付けられた操作レバーとから成ることにより、この操作レバーを操作することによって、カムを回転させてアーム部材に保持された計測機器を上昇又は下降することができる。したがって、アーム部材を上向きに回動して計測機器を上昇することでワークの構造穴に計測機器が接触しないようにすることができ、アーム部材を下向きに回動して計測機器を下降することでワークの構造穴に計測機器を接触させて計測をすることができる。
【0029】
そして、請求項4に係る発明によれば、上記位置決め機構は、上記スライドシャフトと略平行に配設され所定の測定位置と対応する位置に位置決め孔が形成されたストッパガイド部材と、上記スライド本体部に配設されストッパガイド部材の位置決め孔に係止して該スライド本体部を固定させるストッパ部材とから成ることにより、ストッパガイド部材の位置決め孔にストッパ部材が係止することによって、スライド本体部が所定位置で固定されて動かなくなり、計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に正確に位置決めすることができる。したがって、ワークの構造穴の計測を正確かつ安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による計測機器の位置決め装置の実施形態を示す平面図であり、シリンダブロックのバランサブッシュ穴に装着された状態を示す。
【図2】図1の正面図である。
【図3】図1の右側面図であり、(a)は全体図を示し、(b)はF矢視図を示す。
【図4】図2のA−A線断面図である。
【図5】図2のB−B線断面図である。
【図6】図2のC−C線断面図である。
【図7】図2のD−D線断面図である。
【図8】図1のE−E線断面図である。
【図9】ワークとしてのシリンダブロックの形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…シリンダブロック(ワーク)
2…クランク穴(構造穴)
3…バランサブッシュ穴(構造穴)
4…バランサブッシュ
5…測定機器の位置決め装置
6…面粗度計
7…アタッチメント部材
8…ねじ部材
9…スライドシャフト
10…エンドプレート
11…ハンドル部材
12…スライド本体部
13…アーム部材
14…偏心カム
15…操作レバー
16…ストッパガイド部材
16a,16b…位置決め孔
17…ストッパ部材
18…ねじ孔
Claims (4)
- ワークに形成された構造穴の形成状態を計測する計測機器を該構造穴に挿入して所定の測定位置に位置決めする装置であって、
上記ワークの構造穴の開口端に着脱可能とされた装着部と、
この装着部の背面側にて上記構造穴の中心軸と略平行に配設されたスライドシャフトに沿って移動可能とされたスライド本体部と、
このスライド本体部に基端部が回動可能に軸支され先端部に上記計測機器が保持されたアーム部材と、
このアーム部材を上下方向に回動させるチルト機構と、
上記スライド本体部を所定位置で固定して上記計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に位置決めする位置決め機構と、
を備えて成ることを特徴とする計測機器の位置決め装置。 - 上記装着部は、ワークの構造穴の開口端周辺に形成されたねじ孔に螺合して該装着部を固定するねじ部材を備えたことを特徴とする請求項1記載の計測機器の位置決め装置。
- 上記チルト機構は、上記アーム部材の下面側に配設され該アーム部材の先端部を上下方向に回動させるカムと、このカムの回転軸に取付けられた操作レバーとから成ることを特徴とする請求項1記載の計測機器の位置決め装置。
- 上記位置決め機構は、上記スライドシャフトと略平行に配設され所定の測定位置と対応する位置に位置決め孔が形成されたストッパガイド部材と、上記スライド本体部に配設されストッパガイド部材の位置決め孔に係止して該スライド本体部を固定させるストッパ部材とから成ることを特徴とする請求項1記載の計測機器の位置決め装置。
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