JP2005233749A - 穴位置検査治具 - Google Patents

Abstract

【課題】検査物に形成された穴の位置を短時間に検査する穴位置検査治具を提供する。
【解決手段】
所定の位置に穴の形成された検査物を検査位置に位置決めする検査物位置決め手段と、検査物に形成された穴の位置を検査するために、検査物の穴に挿入する、先端に少なくとも２段の位置検査部を有したピンと、ピンを挿入するためのピン挿入部とを備えた穴位置検査治具である。そして検査位置に位置決めされた検査物の、穴にピンを挿入してそのピンの先端が穴に入るかどうかにより、穴の位置が基準の位置から許容範囲内に形成されているかを検査する。ピンの２段の位置検査部として、Ｘ方向を検査する第一位置検査部と、Ｙ方向を検査する第二位置検査部とを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査物に形成された穴の位置を検査する穴位置検査治具に関する。

各種流体を機器に供給する手段として、各種ポンプが使用されている。例えば、ギヤポンプは、所定量の流体を安定に、連続供給するポンプで、ギヤにより流体を送出する。このようなポンプを構成する部材には、所定の大きさの穴を所定位置に形成し、この穴を流体が通過することになる。そしてこのような部材を作製した場合、形成された穴の位置が設計値の許容範囲内にあるかを検査して、製品として使用される。

その穴の位置の検査方法として、従来からチェックピンと言われるピンを使用している。このチェックピンの例を図１２，１３に示す。図１２（ａ）は、穴の縦方向の位置を確認するためのピンである。また（ｂ）は、穴の横方向の位置を確認するためのピンである。つまり穴の位置の設計値からのずれの許容範囲が、縦方向と横方向で異なる場合、縦方向と横方向を異なるチェックピンで検査している。検査する製品を所定の位置に固定し、このピンを検査する穴に挿入して、挿入されれば、穴の位置が許容範囲内であると判断し、合格品とする。挿入されなければ、穴の位置が許容範囲外であると判断し、不合格品とする。

また図１３に示すような円柱状の先端を有するピンを一本のみ使用する方法もある。この場合、円柱の直径は、縦方向と横方向のずれの許容値の厳しい条件に合わせて決められる。

しかしながら２種類のチェックピンによって検査することは、２回同一の穴にピンを挿入することであり、検査時間がかかるため、作業効率が悪い。もし厳しい許容範囲の方に合わせたピン一本による検査を行えば、不合格となる製品が増え、歩留まりが悪くなる。

そこで本発明の課題は、検査物に形成された穴の位置を短時間に検査する穴位置検査治具を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための本発明の穴位置検査治具は、
所定の位置に穴の形成された検査物を検査位置に位置決めする検査物位置決め手段と、
検査物に形成された穴の位置を検査するために、検査物の穴に挿入する、先端に少なくとも２段の位置検査部を有したピンと、
ピンを挿入するためのピン挿入部とを備え、
検査位置に位置決めされた検査物の、穴にピンを挿入してそのピンの先端が穴に入るかどうかにより、穴の位置が基準の位置から許容範囲内に形成されているかを検査することを特徴とする。

検査物位置決め手段によって検査物を検査位置に設置し、固定することができる。そしてピン挿入部にピンを挿入し、そのピンの先端が検査物の穴に挿入されるかによって、穴位置が基準の位置から許容範囲内のずれであるかを検査することができる。ピンの先端に２段の位置検査部を形成することにより、穴の位置のずれの２方向の検査を一度にすることができる。これにより検査時間を短縮することができる。また２段の位置検査部の形状をそれぞれの位置のずれの許容度に対応するように形成することで、２方向の穴の位置のずれの許容範囲がそれぞれ異なる場合でも、それぞれの方向の確認を一度にすることができる。

そしてピンは、その本体部に所定の向きでピン挿入部に挿入するための方向基準ガイドを有し、
基準の位置からの、穴の位置の該穴の中心軸に垂直なＸ方向のずれと、これに垂直で且つ該穴の中心軸に垂直なＹ方向のずれとを検査するものである。ピンに方向基準ガイドが形成されていることから、ピンを所定の向きでピン挿入部に挿入することができる。これにより２段の位置検査部を所定の方向で穴に挿入することができ、２方向の位置のずれの検査を容易に行うことができる。方向基準ガイドとしては、溝が形成されている場合でもよいし、突起が形成されている場合でもよい。これにより、例えばＸ方向を穴の中心軸に垂直な横方向とすれば、Ｙ方向は穴の中心軸に垂直な縦方向となり、２段の位置検査部によって、縦方向と横方向とを検査することができる。

ピンの先端に形成された２段の位置検査部は、穴の該穴の中心軸に垂直なＸ方向を確認する第一位置検査部と、穴の該穴の中心軸に垂直なＹ方向を確認する第二位置検査部からなり、
第一位置検査部は、穴のＸ方向の位置許容範囲に対応する幅と、その幅より小さい厚みを有し、
第二位置検査部は、穴のＹ方向の位置許容範囲に対応する幅と、その幅より小さい厚みを有して、それら第一位置検査部と第二位置検査部とが立体的に交差する。

第一検査部により穴のＸ方向のずれを検査することができ、第二検査部によって穴のＹ方向の位置のずれを検査することができる。また第一検査部は、Ｘ方向の穴のずれの許容範囲を加味した幅を有し、その幅より小さい厚みを有することから、Ｙ方向の検査がなされないようになっている。これによりＹ方向の検査は、第二検査部によってすることができる。同様に、第二検査部はＹ方向の穴のずれの許容範囲を加味した幅を有し、その幅より小さい厚みを有することから、Ｘ方向の検査がなされないようになっている。これによりＸ方向の検査は、第一検査部によってすることができる。また第一位置検査部の穴のＸ方向の位置許容範囲に対応する幅とは、穴の径よりも小さい幅で、許容範囲の限界まで穴の位置がＸ方向にずれた場合でも、第一位置検査部がその穴に挿入される幅を指す。第二位置検査部の穴のＹ方向の位置許容範囲に対応する幅も、同様である。

第一位置検査部は、円柱をＸ方向に平行にかつ均等に２平面取りした２つの円弧部と２つの直線部とで画定される先端形状を有し、
第二位置検査部は、円柱をＹ方向に平行にかつ均等に２平面取りした２つの円弧部と２つの直線部とで画定される先端形状を有する。

第一位置検査部のＸ方向と垂直な厚み方向は、Ｙ方向の検査を阻害しないためにＸ方向の幅より小さく形成する。そして厚み方向を平坦に除去してもよい。このようにすることで、第一検査部は、２つの平面と、２つの円弧部とによって画定される形状となる。これにより、第一検査部は、Ｘ方向の検査のみを行うことができ、Ｙ方向を第二位置検査部によって行うことができる。第二位置検査部についても同様である。このようにすることで、第一位置検査部と第二位置検査部とのお互いが、他の方向の検査を阻害することを防ぐことができる。

検査物位置決め手段には、検査物を検査位置に位置決めするために、検査物に形成された穴の位置の基準となる基準点に挿入する基準ピンを有する。検査物に穴の位置決めの基準となる基準点を形成し、その基準点に、基準ピンを挿入することにより、検査物の位置決めを容易かつ迅速に行うことができる。

以下、図を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。図１は、本発明の穴位置検査治具の一実施例である。穴位置検査治具１は、検査対象の製品を設置する検査物設置台１０と、検査物設置台１０に設置された検査物を固定するための部材固定部２０とを有する。これら検査物設置台１０や部材固定部２０は、検査物を検査物設置部９に位置決めする検査物位置決め手段である。検査物設置台１０には、チェックピン挿入部７が形成されており、ここにチェックピン３１を挿入する。またチェックピン３１の挿入方向をガイドする方向基準ピン３も有する。さらに検査物の方向を決めるための検査物底部に形成された基準点に挿入するための基準ピン５、その基準ピン５をガイドするための方向基準ピン６を有する。

部材固定部２０は、検査物設置台１０に設置された検査物５１を上部から押さえて固定するための固定プレート１１、上下させることにより固定プレート１１で検査物５１を押さえるためのトグルクランプ１４、そのトグルクランプ１４の動きを伝えるアーム１３、固定プレート１１とアーム１３とを接続する連結軸１２とを有する。トグルクランプ１４を手動にて上下させることにより固定プレート１１を上下させることができる。トグルクランプ１４を下げる（図の位置）と、固定プレート１４が下がり、検査物を固定することができる。図は、固定プレート１１により検査物５１を固定したところを示す。

図２の（ａ）に、チェックピンの平面図、（ｂ）に側面図を示す。チェックピン３１は、本体部３７の先端に穴の位置を確認するための２段の位置検査部３２，３３が形成されている。第一検査部３２は、穴の中心軸に垂直なＸ方向を検査するためのもので、本体部３７に接して形成されている。さらに先端には、穴の中心軸に垂直で且つＸ方向と垂直なＹ方向を検査するための第二検査部３３が形成されている。また本体部３７の第一検査部３２側には、このチェックピン３１を挿入したときの方向性をガイドするための方向基準溝３４が形成されている。この方向基準溝３４によって、チェックピン３１の上下、左右方向を確定して挿入することができる。本体部３７には、ストッパー３５が形成されており、ストッパー３５が、チェックピン挿入部７の開口に接触するまでチェックピン３１を挿入することができれば、穴位置の検査に合格といえる。

図３（ａ）にチェックピンの先端の斜視図、（ｂ）に正面図を示す。前述の通り、先端部には、第一検査部３２、第二検査部３３が形成されている。第一検査部３２は、Ｘ方向、本実施例では横方向の位置を検査するためのもので、（ｂ）の点線で示す直径ｄ１の円柱の上部と下部を切断した形状を有する。ここでｄ１は、検査物の穴の直径よりも小さく、左右のずれの許容範囲を加味した大きさとなっている。すなわち左右のずれの許容範囲が大きければ大きいほど、ｄ１は小さくなる。また上部と下部を切断するのは、左右方向のチェックに使用するためであり、上下方向で引っかかり左右方向のチェックができなくなるのを防止するためである。

第二検査部３３は、Ｙ方向、本実施例では縦方向の位置を検査するためのもので、（ｂ）の点線で示す直径ｄ２の円柱の右部と左部を切断した形状を有する。ここでｄ２は、検査物の穴の直径よりも小さく、上下のずれの許容範囲を加味した大きさとなっている。また右部と左部を切断するのは、上下方向のチェックに使用するためであり、左右方向で引っかかり上下方向のチェックができなくなるのを防止するためである。

第一検査部３２と第二検査部３３は、図３の場合と逆に、第二検査部３３が本体部３７に接続して形成され、第一検査部３２が先端側に形成されていてもよい。

図４にチェックピンの先端の他の実施例を示す。前述と同様に、本体部３７の先端に、２段の検査部４２，４３が形成されている。（ａ）は、先端の斜視図、（ｂ）は正面図である。第一検査部４２は、Ｘ方向、本実施例では横方向の位置を検査するためのもので、（ｂ）の点線で示す直径ｄ１の円柱の上部と下部を切断した形状を有する。但し、切断形状は、前述の実施例のようにＸ方向の直径と平行ではなく、残部が凸状となるように切断されている。上部と下部を切断するのは、左右方向のチェックに使用するためであるので、上下方向で引っかかり左右方向のチェックができなくなるのを防止できればよく、図３の実施例のように平坦に切断しなくても、凸状に切断することも可能である。あるいは、凹状に形成してもよい。ここでｄ１は、前述と同様に、検査物の穴の直径よりも小さく、左右のずれの許容範囲を加味した大きさとなっている。

第二検査部４３は、Ｙ方向、本実施例では縦方向の位置を検査するためのもので、（ｂ）の点線で示す直径ｄ２の円柱の右部と左部を切断した形状を有する。但し、切断形状は、前述の実施例のように直径方向と平行ではなく、残部が凸状となるように切断されている。ここでｄ２は、検査物の穴の直径よりも小さく、上下のずれの許容範囲を加味した大きさとなっている。

図５（ａ）に本発明の穴位置検査治具によって検査される検査物の実施例として、ギヤポンプを構成するシリンダトップ５１を示す。ギヤポンプは、キャビティ内の一対のギヤの回転により、キャビティに連通する流入口から流体を吸引して、流出口から流体を流出するものであり、このシリンダトップ５１は、ギヤポンプの構成部品である。このシリンダトップ５１には、底面に位置の基準となる基準点５７が形成されており、この基準点５７からの横方向Ｘと縦方向Ｙが、所定の位置となるように穴５２が形成されている。

図５（ｂ）を用いて穴の位置のずれについて、横方向を例に説明する。図の穴５２は、設計値Ｘ通りに形成された場合を表す。穴５２’は、横方向にＸ’だけずれた場合を表す。図において、穴のずれは誇張して描かれている。設計値Ｘに対し、許容値Ｘ’を規定し、この許容値Ｘ’内に穴が形成されている場合は、合格品とする。これよりずれが大きければ不合格品となる。

縦方向Ｙについても、同様にずれの許容値Ｙ’が設定され、この許容値内であれば、合格品である。そして横方向の許容値Ｘ’と、縦方向の許容値Ｙ’とが、異なる。

図５に示されたシリンダトップに形成された穴の断面図を図６に示す。シリンダトップ５１の本体部５６に穴５２が形成されている。穴５２は、直径５４と深さ５５が大きく形成された大径部となっており、続いてテーパ部５７をへて、小径部５８、流通部５９へと接続されている。

図７は、検査方法を説明するための模式図である。（ａ）に穴位置検査治具１の検査物設置台１０を簡略化して示す。検査物設置台１０には、検査物の形状に対応する検査物設置部９が形成されており、この検査物設置部９に検査物であるシリンダトップ５１を挿入して設置する。（ｂ）に示すように、シリンダトップ５１の底部には、穴の位置の基準となる基準点５７が形成されており、この基準点５７に検査物設置台１０に備えられた基準ピン５を挿入することで、シリンダトップ５１の横方向の回転を固定する。また縦方向は、検査物設置部９にシリンダトップ５１を挿入し、固定プレート１１（図１参照）で押さえることにより、固定される。そしてチェックピン３１をチェックピン挿入部７から挿入する。チェックピン３１には、方向基準溝３４が形成されており、この方向基準溝３４に方向基準ピン３が入るように、チェックピン３１を挿入することで、チェックピン３１を所望の角度で挿入することができる。

図８を用いて、チェックピンによる穴位置のずれの検査について説明する。（ａ）は、Ｘ方向のずれを説明する図である。中心８１の穴５２は、所定の位置（設計位置）に形成された場合を示す。中心８２の穴６１はプラス方向に許容範囲の限界位置までずれた場合で、中心８３の穴６２は、マイナス方向に許容範囲の限界位置までずれた場合である。穴６１に対しては、チェックピンの第一位置検査部３２の図の左側の側面が接していて、プラス方向の限界位置までずれていることを示している。また穴６２に対しては、チェックピンの第一位置検査部３２の図の右側の側面が接していて、マイナス方向の限界位置までずれていることを示している。したがって穴６１よりプラス方向（図の右方向）に、または穴６２よりマイナス方向（図の左方向）にずれた場合は、位置のずれが許容範囲を超えたことを意味し、検査不合格となる。

図８（ｂ）は、Ｙ方向のずれを説明する図である。中心８１の穴５２は、所定の位置（設計位置）に形成された場合を示す。中心８４の穴６３はプラス方向に許容範囲の限界位置までずれた場合で、中心８５の穴６４は、マイナス方向に許容範囲の限界位置までずれた場合である。穴６３に対しては、チェックピンの第二位置検査部３３の図の下側の側面が接していて、プラス方向の限界位置までずれていることを示している。また穴６４に対しては、チェックピンの第二位置検査部３３の図の上側の側面が接していて、マイナス方向の限界位置までずれていることを示している。したがって穴６３よりプラス方向（図の上方向）に、または穴６４よりマイナス方向（図の下方向）にずれた場合は、位置のずれが許容範囲を超えたことを意味し、検査不合格となる。

図９でチェックピン３１の挿入について説明する。破線７１は、チェックピン３１の中心線（中心軸）を表す。この中心線に穴の中心線が重なれば、設計場所に穴が形成されている。破線７２は、穴５２の中心線を示す。すなわち図で示した場合、破線７１と、破線７２とのずれが、設計位置と実際の位置との中心軸に垂直な穴の横方向のずれを表す。シリンダトップ５１の本体部５６に形成された穴５２の位置を検査するために、検査物設置台１０のチェックピン挿入部７からチェックピン３１を挿入する。チェックピンの回転方向（自転）は、方向基準溝３４に方向基準ピン３が挿入されることで固定される。そして図に示すように、チェックピン３１の第一検査部３２によって横方向が検査される。図では第一検査部３２の側面３８が穴５２の側壁と接し、側壁３９は、穴５２の側壁とは接していない。これにより、穴５２の位置が設計位置よりずれているが、チェックピンが挿入されたことにより許容範囲内のずれであることが確認される。

図１０は、図９と同様に、チェックピン３１を穴５２に挿入したところを表す。図１０では、図９に比べ穴５２の設計位置からのずれが大きくなっている。すなわち破線７１と破線７２との間隔が大きい。そのためチェックピン挿入部７からチェックピン３１を挿入すると、横方向のずれを検査するための第一検査部３２が、穴５２外縁の表面部５３に引っかかり、完全な位置まで挿入することができない。これにより、穴５２の位置のずれは設計位置からのずれの許容範囲を超えていることが確認できる。

図９，１０において穴の横方向のずれについて説明したが、縦方向のずれについては、第二位置検査部によって同様に検査される。縦方向に、許容範囲外のずれを生じていれば、第二検査部が穴の外縁の表面部５３に引っかかり、このことが確認できる。第一検査部、第二検査部の双方が、穴の開口内に挿入されることにより、縦方向のずれ、横方向のずれの双方が、それぞれのずれの許容範囲内にあることが確認できる。

図１１に穴位置検査治具と検査物との他の実施例を示す。（ａ）は、検査物１５１である。検査物１５１は、直方体であり、基準点１５７から横方向Ｘ、縦方向Ｙの所定の位置に穴１５２が形成されている。この穴１５２の位置のずれもチェックピンで検査することができる。（ｂ）は、検査物設置台１１０に検査物１５１を設置し、チェックピン３１を穴１５２に挿入したところである。図示はされていないが、前述の実施例と同様に、固定プレートなどによって、検査物１５１の上部から固定する。チェックピン３１が、完全に挿入されれば、穴１５２の位置は、設計位置から許容範囲内であることを確認することができる。

以上のように、チェックピンの先端の位置検査部を２段に形成することにより、検査物に形成された穴のＸ方向とＹ方向の位置の設計値からのずれを、１回の検査で、精度よく行うことができる。またＸ方向、Ｙ方向は、それぞれ横方向、縦方向となる場合に限られず、ななめ方向などであってもよい。チェックピンの第一位置検査部または第二位置検査部の形状も、幅方向は、位置のずれの許容範囲に対応した長さであるが、厚さ方向は、幅方向より短く、他の方向の検査を阻害しない長さであれば、実施例の形状に限られない。

本発明の穴位置検査治具の一実施例。 チェックピンの平面図と側面図。 チェックピンの先端を説明する図。 チェックピンの先端の他の実施例。 検査物の一実施例。 穴の形状を説明する図。 検査物設置台の模式図。 穴の位置のずれを説明する図。 チェックピンの挿入について説明する図。 チェックピンの挿入について説明する図２。 穴位置検査治具の他の実施例。 従来の２種類のチェックピンを説明する図。 従来のチェックピンの他の実施例を説明する図。

符号の説明

１ 穴位置検査治具
５ 基準ピン
９ 検査物設置部
１０ 検査物設置台
２０ 部材固定部
３１ チェックピン
３２ 第一位置検査部
３３ 第二位置検査部
５２ 穴

Claims (5)

1. 所定の位置に穴の形成された検査物を検査位置に位置決めする検査物位置決め手段と、
   前記検査物に形成された前記穴の位置を検査するために、前記検査物の前記穴に挿入する、先端に少なくとも２段の位置検査部を有したピンと、
   前記ピンを挿入するためのピン挿入部とを備え、
   前記検査位置に位置決めされた前記検査物の、前記穴に前記ピンを挿入してそのピンの前記先端が前記穴に入るかどうかにより、前記穴の位置が基準の位置から許容範囲内に形成されているかを検査することを特徴とする穴位置検査治具。
2. 前記ピンは、その本体部に所定の向きで前記ピン挿入部に挿入するための方向基準ガイドを有し、
   前記基準の位置からの、前記穴の位置の該穴の中心軸に垂直なＸ方向のずれと、これに垂直で且つ該穴の中心軸に垂直なＹ方向のずれとを検査するものである請求項１に記載の穴位置検査治具。
3. 前記ピンの先端に形成された２段の前記位置検査部は、前記穴の該穴の中心軸に垂直なＸ方向を確認する第一位置検査部と、前記穴の該穴の中心軸に垂直なＹ方向を確認する第二位置検査部からなり、
   前記第一位置検査部は、前記穴のＸ方向の位置許容範囲に対応する幅と、その幅より小さい厚みを有し、
   前記第二位置検査部は、前記穴のＹ方向の位置許容範囲に対応する幅と、その幅より小さい厚みを有して、それら第一位置検査部と第二位置検査部とが立体的に交差する請求項１または２に記載の穴位置検査治具。
4. 前記第一位置検査部は、円柱を前記Ｘ方向に平行にかつ均等に２平面取りした２つの円弧部と２つの直線部とで画定される先端形状を有し、
   前記第二位置検査部は、円柱を前記Ｙ方向に平行にかつ均等に２平面取りした２つの円弧部と２つの直線部とで画定される先端形状を有する請求項３に記載の穴位置検査治具。
5. 前記検査物位置決め手段には、前記検査物を検査位置に位置決めするために、前記検査物に形成された前記穴の位置の基準となる基準点に挿入する基準ピンを有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の穴位置検査治具。
   

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