JP2007155338A - 検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査工程おいて、ケースが定常状態になった場合を想定して、ケース内の収容物の上面レベルをケース外から検出して演算し、正しい判定結果を得ることのできる検出装置を提供する。
【解決手段】本検出装置１は、金属ケース２が定常状態になる以前の検査工程において、定常状態における金属ケース２内の潤滑オイル３の液面レベル４を演算することが可能であるので、検査工程時と定常状態時とにおいて、金属ケース２の傾斜方向及び傾斜角度が相違しても、検査工程時に、金属ケース２の定常状態における正しい液面レベル４を検出することができ、この液面レベル４に基いて良否が判定されるため、検査工程時の判定結果を信頼することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、搭載前の検査工程において、トランスミッションケースやデファレンシャルケース等の金属ケース内に充填される潤滑オイル（収容物）の貯溜形態（上面レベル）を、金属ケース外から非接触で検出して演算し、その良否を判定する検出装置に関するものである。

一般に、自動車にはトランスミッションやデファレンシャル装置等が搭載されているが、これらトランスミッションを収容したトランスミッションケースや、デファレンシャル装置を収容したデファレンシャルケース等には潤滑オイルが充填されている。そこで、トランスミッションが収容されたトランスミッションケースや、デファレンシャル装置が収容されたデファレンシャルケースが車体に搭載される以前の検査工程において、トランスミッションケースやデファレンシャルケース内に充填された潤滑オイルの液面レベルが、所定の範囲内であるか否かを検査する工程がある。

従来、この検査工程において、トランスミッションケースやデファレンシャルケース等の金属ケース内に充填された潤滑オイルの液面レベルを検出する際には、まず、金属ケースに設けられた孔から潤滑オイル内にレベル検出用パイプを入れた後、該レベル検出用パイプ内に空気を圧送して、潤滑オイルからの抵抗圧を演算することにより潤滑オイルの液面レベルを検出し、この液面レベルが所定の範囲内であるか否かを判定していた。

しかしながら、上述したような潤滑オイルの液面レベルの検出方法では、潤滑オイルに直接接触しなければ液面レベルを検出することができず、作業効率が非常に悪かった。しかも、金属ケースの、検査工程での設置状態と車体へ搭載された状態（定常状態）とが異なり、それぞれの状態における金属ケースの傾斜方向及び傾斜角度が相違するために、検査工程における金属ケース内の潤滑オイルの液面レベルの検出値が、金属ケースが車体に搭載された状態での液面レベルと異なり、検査工程で検出された液面レベルによる判定結果の信頼性が低かった。

そこで、金属ケース内の収容物の上面レベルを非接触で測定する従来技術として特許文献１には、タンクが、蓋体に固定されたタンク取り付け用ブラケットを介して壁部に鉛直に吊り上げられた状態で取り付けられており、このブラケットの本体部には、縦方向に複数のレベルセンサが間隔を置いて配置されると共にタンクの側壁面に密着されるように取り付けられ、これらレベルセンサによりタンク内の収容物の液面レベルが検出されることが開示されている。
特開２００３−２１４９２４号公報

しかしながら、上述した特許文献１の発明は、縦方向に間隔おいて複数配置されるレベルセンサをタンクの側壁部に密着させて、設置状態が固定され移動されることのないタンク内の収容物の上面レベルを検出するためのものであり、上述した問題点、すなわち、検査工程における状態と車体へ搭載された状態とにおいて、金属ケースの傾斜角度等が異なるために、検査工程で検出された潤滑オイルの液面レベルの検出値が、金属ケースが車体に搭載された状態時の液面レベルと一致せず、検査工程時に検出された液面レベルによる判定結果を信頼することができない、という問題点が生じることがなく、特許文献１の発明では上述した問題点を解決することは到底できない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、検査工程おいて、ケースが定常状態になった場合を想定して、ケース内の収容物の上面レベルをケース外から検出して演算し、正しい判定結果を得ることのできる検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した検出装置の発明は、ケース内の収容物の貯溜形態を前記ケース外から非接触で検出可能な検出装置において、該検出装置は、前記ケースの傾きを検出する角度ゲージと、前記ケース外から非接触で前記収容物の上面レベルを検出するレベル検出器と、前記角度ゲージ及び前記レベル検出器それぞれからの信号に基いて、定常状態における前記ケース内の前記収容物の上面レベルを演算して、演算後の前記収容物の上面レベルが所定の範囲内であるか否かを判定する機能を少なくとも有する制御装置とから構成されることを特徴とするものである。
請求項２に記載した検出装置の発明は、請求項１に記載した発明において、前記制御装置は、演算後の前記収容物の上面レベルをデータとして蓄積する機能を有することを特徴とするものである。
請求項３に記載した検出装置の発明は、請求項１または２に記載した発明において、前記制御装置は、演算後の前記収容物の上面レベルを画像表示する画像表示部を具備していることを特徴とするものである。
請求項４に記載した検出装置の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載した発明において、前記レベル検出器は、超音波を使用したものであることを特徴とするものである。

従って、請求項１に記載した検出装置の発明では、検査場に設置されたケースは角度ゲージによりその傾斜方向及び傾斜角度が検出されると共に、レベル検出器によりケース外から非接触で収容物の上面レベルが検出され、これら角度ゲージ及びレベル検出器で検出されたそれぞれの値が信号として制御装置に出力される。そして、制御装置では、角度ゲージ及びレベル検出器それぞれから入力された信号に基いて、定常状態におけるケース内の収容物の上面レベルが演算されて、演算後の収容物の上面レベルが所定の範囲内であるか否かが判定される。
請求項２に記載した検出装置の発明では、制御装置には、演算後の収容物の上面レベルがデータとして蓄積される。
請求項３に記載した検出装置の発明では、制御装置に備えられた画像表示部には、演算後の収容物の上面レベルが画像表示されるようになり、例えば、ケース内における空気の領域は白色で表示されると共に、収容物の領域は黒色で表示されて、これらの境目が収容物の上面レベルとして表示される。また、この画像表示部には、上限レベル及び下限レベルが直線状でそれぞれ表示されており、上限レベル及び下限レベルに対する演算後の上面レベルの位置関係を目視で確認でき、演算後の上面レベルが上限レベルと下限レベルとの間に表示されれば、その判定結果がＯＫとなる。
請求項４に記載した検出装置の発明では、ケース外からケース内へ超音波を発射して、空気と収容物との音響インピーダンスの差を利用することにより、収容物の上面レベルが検出される。

本発明によれば、検査工程おいて、ケースが定常状態になった場合を想定して、ケース内の収容物の上面レベルをケース外から検出して演算し、正しい判定結果を得ることのできる検出装置を提供することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１及び図２に基いて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る検出装置１は、トランスミッションケースやデファレンシャルケース等の金属ケース（ケース）２が車体に搭載される以前に行われる、金属ケース２内に充填された潤滑オイル（収容物）３の貯溜形態に係る検査工程において、金属ケース２が車体へ搭載された状態（定常状態）を想定した上で、金属ケース２内の潤滑オイル３の液面レベル（上面レベル）４を金属ケース２外から検出して演算し、その液面レベル４が所定の範囲内であるか否かを判定するものである。

この本発明の実施の形態に係る検出装置１は、図１に示すように、金属ケース２の外側面に密着されるように固定される角度ゲージ５と、金属ケース２の外側面に、想定される潤滑オイル３の液面レベル４を跨ぐように密着されて固定される超音波送受信器（レベル検出器）１０と、角度ゲージ５及び超音波送受信器１０のそれぞれからの信号に基いて、金属ケース２の定常状態、すなわち、金属ケース２が車体へ搭載された状態における金属ケース２内の潤滑オイル３の液面レベル４を演算して、該演算後の潤滑オイル３の液面レベル４が所定の範囲内であるか否かを判定する機能を少なくとも有する制御装置８とから構成されている。

超音波送受信器１０は、非接触で金属ケース２外から金属ケース２内の潤滑オイル３の液面レベル４を検出するもの、すなわち、金属ケース２外から金属ケース２内へ超音波を発射して、空気３ａと潤滑オイル３との音響インピーダンスの差を利用することにより、空気３ａと潤滑オイル３の境目である、潤滑オイル３の液面レベル４を検出するもので、送信センサ部６及び受信センサ部７を備えている。
また、超音波送受信器１０は、その送信センサ部６及び受信センサ部７が、金属ケース２の外側面に、取付治具１１によって潤滑オイル３の想定される液面レベル４を跨ぐように密着されて固定されている。さらに、この超音波送受信器１０は、制御装置８と電気的に接続されており、制御装置８からの信号により起動すると共に、超音波送受信器１０で検出された液面レベル４が信号として制御装置８に出力されるようになっている。

そこで、超音波送受信器１０の作用を説明すると、送信センサ部６から発射された超音波は、金属ケース２の周壁２ａと空気３ａとの境界面において相互の音響インピーダンスの差によって反射し、その反射波が受信センサ部７で受信され、同時に、送信センサ部６から発射された超音波は、金属ケース２の周壁２ａと潤滑オイル３との境界面において相互の音響インピーダンスの差によって反射し、その反射波が受信センサ部７で受信される。そして、受信センサ部７で受信された、空気３ａと金属ケース２の周壁２ａとの境界面で反射された反射波と、潤滑オイル３と金属ケース２の周壁２ａとの境界面で反射された反射波との差、すなわち音響インピーダンスの差によって、潤滑オイル３の液面レベル４が算出されるようになる。
なお、この超音波送受信器１０は、送信センサ部６と受信センサ部７とが一体化されてもよく、その構成について限定されるものではない。

角度ゲージ５は、そのセンサ部が送信センサ部６及び受信センサ部７の上方で、金属ケース２の外側面に密着されるように、取付治具１１によって送信センサ部６及び受信センサ部７と一体的に固定されて、金属ケース２の傾斜方向及び傾斜角度が検出可能になっている。そして、この角度ゲージ５は、制御装置８と電気的に接続されており、制御装置８からの信号により起動すると共に、金属ケース２の傾斜方向及び傾斜角度を検出して信号として制御装置８に出力されるようになっている。

制御装置８は、図１に示すように、角度ゲージ５及び超音波送受信器１０のそれぞれと電気的に接続されており、角度ゲージ５及び超音波送受信器１０のそれぞれを起動させるための機能と、角度ゲージ５及び超音波送受信器１０のそれぞれにおいて検出された検出結果に基いて、定常状態における金属ケース２内の潤滑オイル３の液面レベル４を演算すると共に、該演算後の液面レベル４が所定の範囲内であるか否かを判定する機能と、その判定結果及び演算後の液面レベル４の画像を電気的に接続された画像表示部９に出力させる機能と、演算後の潤滑オイル３の液面レベル４をデータとして蓄積する機能とを有している。

なお、金属ケース２の定常状態とは、上述しているように、通常の使用状態における金属ケース２の固定又は設置状態、すなわち、本実施の形態では、金属ケース２が車体へ搭載された状態のことであり、制御装置８には、金属ケース２が車体に搭載された状態時の傾斜方向及び傾斜角度が予め入力されている。

画像表示部９には、図２に示すように、制御装置８で判定された潤滑オイル３の液面レベル４の判定結果が「ＯＫ」または「ＮＧ」で表示される。さらに、この画像表示部９には、例えば、金属ケース２内における空気３ａの領域は白色で、潤滑オイル３の領域は黒色で表示されて、その境目が演算後の液面レベル４として画像表示される。また、画像表示部９には、上限レベルと下限レベルが直線状で表示されており、上限レベル及び下限レベルに対する演算後の潤滑オイル３の液面レベル４の位置関係を目視で確認できるようになっている。
なお、空気３ａの領域と潤滑オイル３の領域との色分けは、液面レベル４が認識できるならば、白色と黒色に限定されるものではない。

次に、本発明の実施の形態に係る検出装置１の作用を説明する。
作業員は、まず、取付治具１１に、角度ゲージ５と、超音波送受信器１０の送信センサ部６及び受信センサ部７とを装着し、この取付治具１１を、検査場に設置された金属ケース２の外側面の所定位置に配置して固定手段（図示略）により固定する。この固定状態では、角度ゲージ５と送信センサ部６及び受信センサ部７とが、金属ケース２の外側面に密着されると共に、送信センサ部６及び受信センサ部７が、想定される潤滑オイル３の液面レベル４を跨ぐように固定される。
そして、作業員が、制御装置８の検出開始ボタン（図示略）を押す。すると、制御装置８から角度ゲージ５及び超音波送受信器１０に、それぞれを起動させる信号が出力されて、角度ゲージ５により金属ケース２の傾斜方向及び傾斜角度が検出されると共に、超音波送受信器１０により潤滑オイル３の液面レベル４が検出される。その後、これら角度ゲージ５及び超音波送受信器１０によって検出されたそれぞれの検出値が信号として制御装置８に出力される。

制御装置８では、角度ゲージ５及び超音波送受信器１０のそれぞれから入力された信号と、予め入力されてあった定常状態における金属ケース２の傾斜方向及び傾斜角度とに基いて、定常状態における金属ケース２内の潤滑オイル３の液面レベル４が演算され、その液面レベル４が所定の範囲内であるか否かが判定される。そして、画像表示部９には、判定結果として「ＯＫ」または「ＮＧ」が表示されると同時に、演算後の潤滑オイル３の液面レベル４が画像表示されて、その液面レベル４の上限レベル及び下限レベルに対する位置関係を目視で確認することができる。さらに、演算後の潤滑オイル３の液面レベル４は、制御装置８にデータとして蓄積される。
その後、取付治具１１を角度ゲージ５と送信センサ部６及び受信センサ部７と共に、金属ケース２の外側面から取り外して、検査が終了する。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る検出装置１によれば、金属ケース２が定常状態になる以前の検査工程において、定常状態における金属ケース２内の潤滑オイル３の液面レベル４を演算することが可能であり、検査工程時と定常状態時とにおいて、金属ケース２の傾斜方向及び傾斜角度が相違しても、検査工程時に、定常状態における金属ケース２内の潤滑オイル３の正しい液面レベル４を演算することができ、この液面レベル４に基いて良否が判定されるので、検査工程時の判定結果を信頼することができる。
また、潤滑オイル３の液面レベル４の画像が画像表示部９に表示されるため、上限レベル及び下限レベルに対する液面レベル４の位置関係を確認することができ、目視でも液面レベル４が上限レベルと下限レベルとの間に位置するか否かを判定することができる。
さらに、本実施の形態に係る検出装置１では、演算後の潤滑オイル３の液面レベル４をデータとして蓄積することができるので、品質管理上有効である。

なお、本発明の実施の形態では、取付治具１１に係る具体的な構造を言及していないが、取付治具１１は、金属ケース２の外側面と、送信センサ部６及び受信センサ部７との間に隙間が生じないように、送信センサ部６及び受信センサ部７の背面側に付勢部材等を配置して、常時送信センサ部６及び受信センサ部７を金属ケース２の外側面へ付勢して密着させる形態が好ましい。

図１は、本発明の実施の形態に係る検出装置のブロック図である。 図２は、液面レベルが画像表示部に表示された様子を示す図である。

符号の説明

１ 検出装置，２ 金属ケース（ケース），３ 潤滑オイル（収容物），４ 液面レベル（上面レベル），５ 角度ゲージ，６ 送信センサ部，７ 受信センサ部，８ 制御装置，９ 画像表示部，１０ 超音波送受信器（レベル検出器）

Claims (4)

1. ケース内の収容物の貯溜形態を前記ケース外から非接触で検出可能な検出装置において、
   該検出装置は、前記ケースの傾きを検出する角度ゲージと、前記ケース外から非接触で前記収容物の上面レベルを検出するレベル検出器と、前記角度ゲージ及び前記レベル検出器それぞれからの信号に基いて、定常状態における前記ケース内の前記収容物の上面レベルを演算して、演算後の前記収容物の上面レベルが所定の範囲内であるか否かを判定する機能を少なくとも有する制御装置とから構成されることを特徴とする検出装置。
2. 前記制御装置は、演算後の前記収容物の上面レベルをデータとして蓄積する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
3. 前記制御装置は、演算後の前記収容物の上面レベルを画像表示する画像表示部を具備していることを特徴とする請求項１または２に記載の検出装置。
4. 前記レベル検出器は、超音波を使用したものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の検出装置。