JP2007256193A - 組付け位置検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで検査時間の短縮を図りながら検査精度の良い、組付け位置検査装置を提供する。
【解決手段】 組付け位置検査装置は、検査対象物１が締め込まれたワーク２の穴３の周囲に当接する基準面４を備えた本体５と、被検査対象物１に接触する軸部６と透過穴７とが形成されていて基準面４に対して相対変位可能に本体に支持された検知部材８と、本体側に設けられ検知部材８の変位に伴う透過穴７の変位経路に位置するとともに検知部材と本体との相対変位量が基準範囲の場合に透過穴７と重合する基準穴９と、基準穴９に光を照射する光源１０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークに形成された穴に挿入される検査対象物の組み付け位置を検知する装置に関する。

ワークとなるエンジンのシリンダーブロックには、ブロック成型時にオイル流路が形成されている。このオイル流路には型抜きの関係でオイル流路としては不要な開口（穴）が形成されることから、本来のオイル流路にオイルが流れるように、不要な開口に盲栓をねじ込んで閉鎖している。この盲栓は、一般に先端から後端に向かって末広がりになる接頭円錐形状であり、所定のトルクとなるまで締め込み装置で開口に締め込んでいる。

締め込み装置による盲栓の挿入位置、すなわち締込量は、所定のトルクとなるまで締め込むことで、その管理を行っているが、盲栓の精度や開口の精度などにより、トルク管理では締込量が一定になるとは限らない。このため、従来は作業者が、ノギスなどの測定器具で測定していた。また、特許文献１では、光学的なセンサーを用いて穴の深さを検査することが記載されている。

特公平７−２６６４６号公報

従来のように、作業員が測定器具を用いる方式で、作業員の確認ミスが想定されると共に、全ての製品に対する検査をすることは時間とコストを要してしまう。また、特許文献１に記載のようなセンサーを用いた方式では、センサーと盲栓との位置関係を一定にすることが難しい。
本発明は、低コストで検査時間の短縮を図りながら検査精度の良い組付け位置検査装置を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、検査対象物が締め込まれたワークの穴の周囲に当接する基準面を備えた本体と、検査対象物に接触する軸部と透過穴とが形成されていて、基準面に対して相対変位可能に前記本体に支持された検知部材と、本体側に設けられ、検知部材の変位に伴う透過穴の変位経路に位置するとともに、検知部材と本体との相対変位量が基準範囲の場合に透過穴と重合する基準穴と、基準穴に光を照射する光源を有することを特徴としている。

本発明にかかる組付け位置検査装置において、本体から検査対象物へ向かって検知部材を付勢する付勢手段を有することを特徴としている。
本発明にかかる組付け位置検査装置において、ワークがエンジンのシリンダーブロックであり、検査対象物がエンジンのシリンダーブロックに形成されたオイル流路の開口端部にねじ込まれる盲栓であることを特徴としている。

本発明によれば、ワークの穴に締め込まれている検査対象物に検知部材の軸部を接触させた状態で穴の周囲に基準面が当接するので、本体を移動させると本体と検知部材とが相対変位するとともに、この移動に合わせて検知部材の透過穴と基準穴との位置も相対変位する。このとき、検知部材と本体との相対変位量が基準範囲の場合には透過穴と基準穴とが重合するので、光源から照射された光が基準穴から透過穴を通過することを作業者が確認することで、測定器具を利用することなく検査対象物の位置が基準範囲にあることを低コストで容易、かつ短時間で検出することができる。また、検査対象物の位置は、本体とこれら相対変位可能に支持された検知部材との変位量で表されるので、光学センサーを用いて検査する場合よりも、検査対象物との位置関係のバラ付きが少なく、検査精度を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１に示す組付け位置検査装置は、検査対象物となる盲栓１が締め込まれるワーク２に形成した穴３の周囲に当接する基準面４を備えた本体５と、盲栓１に接触する軸部６と透過穴７とが形成されていて、基準面４に対して相対変位可能に本体５に支持された検知部材８と、本体側に設けられ検知部材８の変位に伴う透過穴７の変位経路に位置するとともに、検知部材８と本体５との相対変位量が基準範囲の場合に透過穴７と重合する基準穴９と、基準穴９に光を照射する光源としての光電管１０を備えている。

ワーク２は、本形態ではエンジンのシリンダーブロックである。シリンダーブロックであるワーク２は、ブロック成型時にオイル流路１１が形成される。このオイル流路１１には型抜きの関係でオイル流路としては不要な開口端部となる穴３が形成される。このため、本来のオイル流路１１にオイルが流れるように、この穴３に盲栓１をねじ込んで閉鎖している。盲栓１は、図２に示すように、先端側１Ａから後端１Ｂに向かって末広がりになる接頭円錐形状であり、その外周面に雄ネジ１Ｃが形成されている。穴３の内周面には、雄ネジ１Ｃが螺合する雌ネジ３Ａが形成されている。このようなオイル流路１１の端部に形成された穴３には、図示しない締め込み装置を用いて盲栓１が所定の締め付けトルクとなるまで締め込まれる。これにより穴３は閉鎖される。

ここで問題となるのは、締め込んだ盲栓１がオイル流路１１側に入り込み過ぎてしまうと、オイル流路１１の流路面積が少なくなり、オイルの流れを阻害する要因に成り得ることである。盲栓１の入込量（締込量）は、予め基準位置で止まるように締付トルクで設定されているが、盲栓１の精度や穴３の精度などにより基準位置で示す設定した締付トルクとならないことがある。そこで、この盲栓１の入込量、つまり穴３の中での位置を、低コスト、時間短縮を図りながら計測して、その組付位置を精度よく検出するのが、本発明で提案する組付け位置検査装置である。

本体５は、その内部に一端面５Ａから他端面５Ｂに貫通する孔５Ｄが形成された角柱である。一端面５Ａにはフタ１５が複数のネジ２０で装着され、他端面５Ｂには基準面４が形成されている。フタ１５の内側面には、孔５Ｄの中心と同一中心位置となるように円柱状の凸部１５Ａが本体内容部に向かって突設されている。本体５の上部には、孔５Ｄまで到達し、孔５Ｄの一部が外部に露呈する切欠部５Ｃが形成されている。本体５の下部には、組付け位置検査装置をシリンダーブロック２に対して近接／離間する方向に移動させるスライダー３０に固定するための複数のネジ孔５Ｅが形成されている。組付け位置検査装置は、この本体５をスライダー３０にネジ３１で締結固定することで、スライダー３０と一体的に移動可能となる。このスライダー３０の移動は機械的に行っても良いし作業者が行っても良い。本体５の上面には、本体５の移動方向と平面視において直行する本体幅方向にネジ孔５Ｆ，５Ｆが形成されている。

検知部材８はその中央部８Ａが平坦面に形成された軸状部材であって、その一端側に軸部６が形成され、他端面８Ｄには円柱状の凸部８Ｃが凸部１５Ａに向かって突設されている。軸部６の直径は穴３の直径よりもやや小径であって、その先端には盲栓１の中央に形成された穴１Ｄに挿入される突起６Ａが形成されている。本形態では盲栓１に穴１Ｄが形成されているので突起６Ａを形成したが、突起６Ａを設けずに軸部６の端面が盲栓１の後端１Ｂの面に接触するような形態であってもよい。

検知部材８は、その両端側の直径が本体５の孔５Ｄの直径と略同一とされていて、孔５Ｄ内に挿入されることで、本体５に摺動自在に支持されるとともに、中央部８Ａが切欠部５Ｃにおいて本体外部に露呈する。中央部８Ａにはネジ孔８Ｂが形成されている。孔５Ｄへの検知部材の挿入時にはオイルなどの潤滑剤を検知部材８に塗付して摺動し易くする。平坦面に形成された中央部８Ａの軸方向への長さは、切欠部５Ｃの軸方向への長さよりも短く設定されている。本体５に支持されていて、切欠部５Ｃに位置する検知部材８の中央部８Ａには、透過穴７が長手部分１３Ａに形成されたＬ字形状の照準部材１３がネジ２１をネジ孔８Ｂに締結することで一体的に装着される。このため、透過穴７は検知部材８がその軸線方向に摺動すると一体的に移動する。

本体５の孔５Ｄの内部には、一端１２Ａが検知部材８の端面の凸部８Ｃに、他端１２Ｂがフタ１５の凸部１５Ａによって支持される付勢手段としてのコイルスプリング１２が配置されている。コイルスプリング１２は本体５から盲栓１へ向かって検知部材８を付勢するように配置されている。

本体５の上面にはガイド部材１４が装着される。ガイド部材１４は、その先端側に透過穴７が形成された照準部材１３の長手部分１３Ａが挿入されるスリット１４Ａが設けられていて二股状に形成されている。スリット１４Ａを介して互いに対向する先端１４Ｂ，１４Ｃには、互いに対向するように基準穴９，９に形成されている。各基準穴は図１，図２に示すように縦方向に延び、本体移動方向に幅でＷを有する長孔である。この幅Ｗは、透過穴７の直径と同一寸法とされている。ガイド部材１４の基端１４Ｄには、本体幅方向に延出する台座１４Ｅが形成されている。この台座１４Ｅの両端には、本体上面のネジ孔５Ｆ、５Ｆと重合する取付孔１４Ｆ、１４Ｆがそれぞれ形成されている。各取付孔１４Ｆは、検知部材８の摺動方向に延びる長穴であって、検知部材８の摺動方向への基準穴９，９と透過穴７との位置関係を調整可能としている。

ガイド部材１４は、各取付孔１４Ｆにネジ２２を挿通して各ネジ孔５Ｆに締結することで本体５と一体化される。本形態において、基準穴９，９と透過穴７の位置関係は、検知部材８がコイルスプリング１２の作用により最大限に本体５から突出しているときに、透過穴７が基準穴９，９よりも前方側に位置するように調整されている。

光電管１０，１０は一方が発光器、他方が受光器で構成されていて、基準穴９，９と対向するように、図示しないブラケットを介して本体５に装着される。

このような構成の組付け位置検査装置によると、スライダー３０の高さを調整してシリンダーブロック１の穴３と軸部６の位置を合わせて穴３に向かって移動する。すると、図３に示すように、軸部６が穴３内に進入して突起６Ａが盲栓１の穴１Ｄに挿入されるとともに、軸部６の端面が盲栓１の後端１Ｂと当接する。

この状態でスライダー３０をさらに移動させると、盲栓１は固定されているので、図４に示すように、本体５が穴３に向かって移動し、基準面４が穴３の周囲の部位３Ｂに当接する。すなわち、本体５を移動させると本体５と検知部材８とが相対変位するとともに、この移動に合わせて検知部材８の透過穴７と基準穴９，９との位置も相対変位する。このとき、検知部材８と本体５との相対変位量が基準範囲の場合には、透過穴７と基準穴９，９とが重合するので、光電管１０の発光器から照射された光が一方の基準穴９から透過穴７を介して他方の基準穴９を通過し、受光器で受講される。そして、この受光器が光を検知したときに適正品とすることで、従来のようにノギスのような測定器具を利用することなく盲栓１の位置が基準範囲にあることを低コストで容易、かつ短時間で検出することができる。また、本形態では、光電管１０として発光器と受光器をセットとして用いたが、発光器単体で用いても良い。この場合、基準穴９から透過穴７を介して他方の基準穴９へ通過した光を作業者が確認することで、適正品とすることもできる。

検知部材８と本体５との相対変位量が基準範囲外の場合、例えば、図５に示すように盲栓１が符号Ｇで示す基準位置よりも穴３の奥まで入り過ぎている場合には、透過穴７と基準穴９，９とがずれた状態となるので、光電管１０の発光器から照射された光が長手部分１３Ａで遮られる。また、盲栓１の位置は、本体５とこれら相対変位可能に支持された検知部材８との変位量で表されるので、従来のように光学センサーだけを用いて検査する場合よりも、盲栓１との位置関係のバラ付きが少なく、検査精度を高めることができる。

上記形態において、ワークはシリンダーブロック１、検知対象は同ブロックに形成された穴３に閉め込まれた盲栓１とし、この盲栓１の穴３内での位置（締込量）が適正位置にあるか否かを検出するようにしたが、例えば盲栓１を穴３から突出させた状態とする場合には、シリンダーブロック１からの盲栓１の突出量を検知するようにしてもよい。

この場合には、検知部材８の基準面４からの突出量を少なくし、基準面４が穴３の周囲の部位に当接するまでスライダー３０を移動させることで、検知部材８の透過穴７と基準穴９，９の位置が相対変位し、このときの基準穴９から透過穴７を介して他方の基準穴９へ通過した光の有無を確認することで、盲栓１の突出量が適正範囲か否かを容易に検出することができる。

本発明の一実施形態である組付け位置検査装置の構成を示す分解斜視図である。 組付け位置検査装置と検査対象物との関係を示す側面視図である。 組付け位置検査装置による検査対象物の検査状態を示す側面視図である。 検査対象物の位置が基準範囲にあるときの、透過穴と基準穴との位置関係を示す拡大図である。 検査対象物の位置が基準範囲外にあるときの、透過穴と基準穴との位置関係を示す拡大図である。

符号の説明

１ 検査対象物（盲栓）
２ ワーク（シリンダーブロック）
３ 穴（開口端部）
４ 基準面
５ 本体
６ 軸部
７ 透過穴
８ 検知部材
９ 基準穴
１０ 光源
１１ オイル流路
１２ 付勢手段

Claims (3)

1. 検査対象物が締め込まれたワークの穴の周囲に当接する基準面を備えた本体と、
   前記検査対象物に接触する軸部と透過穴とが形成されていて、前記基準面に対して相対変位可能に前記本体に支持された検知部材と、
   前記本体側に設けられ、前記検知部材の変位に伴う前記透過穴の変位経路に位置するとともに、前記検知部材と前記本体との相対変位量が基準範囲の場合に、前記透過穴と重合する基準穴と、
   前記基準穴に光を照射する光源を有することを特徴とする組付け位置検査装置。
2. 前記本体から検査対象物へ向かって前記検知部材を付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１記載の組付け位置検査装置。
3. 前記ワークは、エンジンのシリンダーブロックであり、
   前記検査対象物は、前記エンジンのシリンダーブロックに形成されたオイル流路の開口端部にねじ込まれる盲栓であることを特徴とする請求項１または２記載の組付け位置検査装置。

Images