JP2008038984A - ゴム連結体及びゴム連結体の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム連結体における各ゴム部材の境界位置を効率良く測定する。
【解決手段】ゴム硬度の異なる複数のゴム部材を一体的に連結して成形されたゴム連結体１の検査方法であって、Ｘ線造影剤を含有するゴム部材と含有しないゴム部材とを交互に連結してゴム連結体１を製造する製造工程と、ゴム連結体１をＸ線検査装置２で撮像する撮像工程と、この撮像したＸ線画像に基づいて、ゴム連結体１における各ゴム部材の境界位置を判別する判別工程とからなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ゴム硬度の異なる複数のゴム部材を一体的に連結して成形されたゴム連結体及びゴム連結体の検査方法に関する。

自動車のサスペンションに使用されるバンプストッパ等は、ゴム硬度の異なる複数のゴム部材を一体的に連結して成形されている（例えば特許文献１参照）。このように連結成形されたゴム連結体において、所定の位置に各ゴム部材の境界が存在するか否かを検査する際に、ゴム硬度計（例えば特許文献２参照）を使用して、所定間隔毎にゴム硬度を測定して、境界位置を判別する。しかし、全てのゴム連結体について検査する場合、全品について所定間隔ごとにゴム硬度計を押し当てて測定、検査することは、手間や時間が非常にかかり、検査効率が極めて悪いという問題があった。
特開２００５−２６５１５８号公報 特開２００６−３１８５号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ゴム連結体における各ゴム部材の境界位置を効率良く測定するために、全く新規なゴム連結体及びゴム連結体の検査方法を提供することにある。

前記した課題を解決するために、本発明に係るゴム連結体は、ゴム硬度の異なる複数のゴム部材を一体的に連結して成形されたゴム連結体であって、Ｘ線造影剤を含有するゴム部材と含有しないゴム部材とを交互に連結してなる。

好ましくは、前記ゴム連結体が２種類の各ゴム部材からなり、低硬度のゴム部材にＸ線造影剤が含有されている。

前記した課題を解決するために、本発明に係るゴム連結体の検査方法は、ゴム硬度の異なる複数のゴム部材を一体的に連結して成形されたゴム連結体の検査方法であって、Ｘ線造影剤を含有するゴム部材と含有しないゴム部材とを交互に連結してゴム連結体を製造する製造工程と、ゴム連結体をＸ線検査装置で撮像する撮像工程と、この撮像したＸ線画像に基づいて、ゴム連結体における各ゴム部材の境界位置を判別する判別工程と、からなることを特徴とする。

好ましくは、前記製造工程において、２種類のゴム部材を準備して、低硬度のゴム部材にＸ線造影剤を含有する。

好ましくは、前記判別工程において、画像処理手段を用いて、Ｘ線画像のデジタル画像データを取得し、演算手段を用いて、画像データと所定閾値とを比較することにより、境界位置を自動判別する。

好ましくは、前記製造工程において、ゴム連結体がバンプストッパであって、バンプストッパの軸方向に各ゴム部材を連結する。

更に好ましくは、前記製造工程において、各ゴム部材にカーボンブラックを含有する。

本発明に係るゴム連結体及びその検査方法は、前記のように、Ｘ線造影剤を含有するゴム部材と含有しないゴム部材とを交互に連結してゴム連結体を製造する。これにより、Ｘ線透過率の異なる各ゴム部材が、交互に並列することになる。従って、このゴム連結体をＸ線検査装置で撮像したＸ線画像では、各ゴム部材毎に明度が異なるので、非常に容易且つ迅速に、さらに非破壊で各ゴム部材の境界位置を検査することができる。

２種類のゴム部材でゴム連結体を構成する場合、低硬度側のゴム部材にＸ線造影剤を含有する。高硬度側のゴム部材は、要求特性によって硬度が異なるので、Ｘ線造影剤を含有しないことにより、容易に所定硬度のゴム部材を製造することができる。

画像処理手段及び演算手段を用いることによって、目視によらずに各ゴム部材の境界位置を判別することができるので、自動化して作業時間を大幅に減らすことができる。

特に、ゴム連結体がバンプストッパである場合、全品について各ゴム部材の境界位置を正確に判別する必要があるので、硬度計による全品検査の手間や時間を大幅に減少して、検査効率を著しく向上することができる。

各ゴム部材がカーボンブラックを含有することにより、ゴム連結体が全体として強度を増すと共に、黒一色に構成され、単なる目視だけでは各ゴム部材の境界位置を判別することができない。しかし、この場合でも、本発明によれば、簡単に目視により各ゴム部材の境界位置を判別することができる。

以下、添付図面に基づき、本発明に係るゴム連結体の検査方法について、詳細に説明する。

図１は、ゴム連結体（バンプストッパ）を示しており、（ａ）はショックアブソーバーに装着された状態の断面図、（ｂ）は拡大断面図である。図２は、Ｘ線検査装置を示しており、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面断面図である。図３は、ゴム連結体（バンプストッパ）のＸ線画像を示す写真図である。

先ず、本発明の検査方法における被検査物である、ゴム連結体（バンプストッパ）について説明する。

図１（ａ）に示すように、バンプストッパ１は、自動車のショックアブソーバー７に装着されてる。バンプストッパ１は、自動車のサスペンションがストロークの限界近くに圧縮されたとき、ホイールからの衝撃が自動車のボディーに直接伝われないようにするための衝撃吸収材である。そして、バンプストッパ１は、弾性材料で形成され、一般的にはゴム製である。バンプストッパ１は、軸方向に中空形状であって、ピストンロッド７０に外挿される。ショックアブソーバ７に荷重がかかると、バンプストッパ１が軸方向に圧縮され、ストロークが弾性的に制限されると共に衝撃が吸収されるように構成されている。

バンプストッパ１は、ダストカバー３が下側に一体的に連結されている。ダストカバー３も、ゴム製であって、軸方向に中空な円筒形状である。ダストカバー３は、蛇腹形状で、軸方向に折り畳み可能に構成されている。ダストカバー３は、中空部にピストンロッド７０が挿入されている。従って、ダストカバー３は、ピストンロッド７０の上下移動に応じて伸縮するようになっている。そして、このダストカバー３が、ピストンロッド７０とシリンダ７１の間隙からのダスト侵入を防止している。

図１（ｂ）に示すように、バンプストッパ１は、ゴム硬度の異なる第一ゴム部材１０と第二ゴム部材１１を軸方向Ｃに一体的に連結してなるゴム連結体である。第一ゴム部材１０は、低硬度ゴム材料からなっている。第二ゴム部材１１は、第一ゴム部材１０よりも硬度の高いゴム材料で構成されている。第一ゴム部材１０は、環状凹部１０ａと環状凸部１０ｂが軸方向Ｃに交互に形成されている。また、第二ゴム部材１１も、環状凹部１１ａと環状凸部１１ｂが交互に形成されている。これにより、バンプストッパ１は、軸方向Ｃの荷重に対して変形可能になっている。

例えば、第一ゴム部材１０はゴム硬度が４０乃至６５度、第二ゴム部材１１はゴム硬度が７０乃至８５度で形成されている。このように、ゴム高度の異なるゴム部材１０，１１でバンプストッパ１を構成することにより、軸方向荷重が小さい範囲では、ゴム硬度の低い第一ゴム部材１０が変形してバネ定数が小さくなり、荷重が大きい範囲では、第一ゴム部材１０が変形せずに、ゴム硬度の高い第二ゴム部材１１の変形でバネ定数が大きくなる。これにより、ショックアブソーバの動作初期では、バンプストッパ１のたわみ量が大きくなり衝撃の緩和効果が増大し、ショックアブソーバの動作後半では、バンプストッパ１の変形が小さくなり、部材間の干渉、衝突を防止することができる。

第一ゴム部材１０又は第二ゴム部材１１のいずれか一方には、Ｘ線造影剤（例えば硫酸バリウム）が含有されている。本実施形態では、第二ゴム部材１１は、要求特性のゴム硬度に応じてゴム材料を選定し製造するので、要求に応じ易いように、第二ゴム部材１１にはＸ線造影剤が含有されておらず、第一ゴム部材１０にＸ線造影剤が含有されている。例えば、Ｘ線造影剤は、第一ゴム部材１０の体積比で２乃至１０％配合されている。なお、バンプストッパ１は、強度を増すためにカーボンブラックが全体に含有されており、全体的に黒一色に構成されている。

次に、本発明の検査方法における検査装置及び検査手順について説明する。

図２（ａ）に示すように、Ｘ線検査装置２は、本体２０及びベルトコンベア２３を備えている。ベルトコンベア２３は、平面視環状になっており、途中で本体２０を通過するように構成されている。ベルトコンベア２３は、上面が図示時計回りに移動するようになっている。そして、ベルトコンベア２３は、前記した被検査物のゴム連結体（バンプストッパ）１を搬送し本体２０内を通過させる。

図２（ｂ）に示すように、本体２０は、左右両側に開口部２０ａ（一点鎖線）を有している。ベルトコンベア２３が、この開口部２０ａを通じて、バンプストッパ１を本体２０内に通過させる。本体２０内に、Ｘ線管装置２９及びＸ線検出器２７が設置されている。Ｘ線管装置２９は、Ｘ線高電圧発生装置２１に接続されている。Ｘ線検査装置２は、Ｘ線制御装置２２を備えており、検査装置２全体をコントロールするようになっている。Ｘ線制御装置２２は、Ｘ線検査装置２を制御するように、Ｘ線高電圧発生装置２１に接続されている。Ｘ線制御装置２２は、ベルトコンベア２３を駆動する駆動モータ２６にも接続されており、ベルトコンベア２３の正転、逆転、停止などの駆動を制御する。

図２（ａ）に示すように、本体２０は、バンプストッパ１の進入側に位置検出センサ２５が設置されている。位置検出センサ２５は、Ｘ線制御装置２２に接続されている（図示略）。そして、Ｘ線制御装置２２は、位置検出センサ２５がバンプストッパ１を検知した所定時間経過後に、Ｘ線高電圧発生装置２１を駆動、停止して、バンプストッパ１を後述のＸ線撮像するようになっている。即ち、位置検出センサ２５によって、パンプストッパ１がＸ線照射野内にあるときだけ、Ｘ線撮像するようになっている。

本体２０内には、Ｘ線照射野を設定するためのＸ線コリメータ２８，２８’が設置されている。そして、Ｘ線高圧発生装置２１、Ｘ線管装置２９及びＸ線コリメータ２８，２８’が、Ｘ線ビームを形成する。

本体２０内には、バンプストッパ１を透過したＸ線を検出して電気信号に変換するＸ線検出器２７が設置されている。Ｘ線検出器２７は、入射Ｘ線を光に変換するシンチレータと、その光を電気信号に変換するフォトダイオードを備えている（図示略）。

Ｘ線検査装置２は、画像処理手段４を備えている。画像処理手段４は、Ｘ線検出器２７に接続されたＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換器４０を備えている。従って、バンプストッパ１を透過したＸ線ビームが、Ｘ線検出器２７で電気信号に変換され、その電気信号がＡ／Ｄ変換器４０でデジタルデータに変換される。画像処理手段４は、このデジタルデータに基づいて、バンプストッパ１をデジタル画像データとして処理する。そして、画像処理手段４に接続された表示手段（モニタ）２４が、このデジタル画像データから、バンプストッパ１のＸ線撮像を表示する（図３参照）。

図３に示すように、バンプストッパ１は、Ｘ線造影剤が含有された第一ゴム部材１０側（上部側）が黒色に、Ｘ線撮像剤が含有されていない第二ゴム部材１１側（下部側）が白色にＸ線撮像される。

画像処理手段４は、さらに演算手段５に接続されている。前記したデジタル画像データが、演算手段５に入力されて処理される。演算手段５は、デジタル画像データを処理することにより、バンプストッパ１の上端から明度（濃淡）が変化（黒色から白色への変化）する位置（境界位置）までの距離を検出、記憶する。また、演算手段５は、バンプストッパ１上端から境界位置までの基準距離レンジを、閾値として予め記憶されている。

演算手段５が、この閾値と入力されたデジタル画像データとを比較して、パンプストッパ１における境界位置が基準距離レンジ内か否かを判別する。そして、境界位置が基準レンジ外にあるときは、演算手段５が信号を発して、例えば、報知ランプ（図示略）を点灯するように構成されている。この報知ランプに基づいて、作業者が、境界位置が基準レンジ内にある適正なバンプストッパ１と、境界位置が基準レンジ内にない不適正なバンプストッパ１を分別する。

前記した実施形態以外にも、被検査物のゴム連結体が、例えば、低ゴム硬度のゴム部材が内部にあって、このゴム部材を被覆するように高ゴム硬度のゴム部材が外部にあるものでもよい。この場合でも、低ゴム硬度のゴム部材にＸ線造影剤を含有して、本発明の検査方法を実施することにより、各ゴム部材の境界位置が所望の位置にあるか否かを明確に判別することができる。勿論、ゴム部材が３種類以上であってもよく、Ｘ線造影剤を含有しているゴム部材と含有していないゴム部材とを交互に連結することにより、境界位置を判別できる。

また、前記した形態では、演算手段５により境界位置を自動判別したが、表示手段２４に表示されたＸ線撮像から作業者が目視で判別してもよい。

ゴム連結体（バンプストッパ）を示しており、（ａ）はショックアブソーバーに装着された状態の断面図、（ｂ）は拡大断面図である。 Ｘ線検査装置を示しており、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面断面図である。 ゴム連結体（バンプストッパ）のＸ線画像を示す写真図である。

符号の説明

１ ゴム連結体（バンプストッパ）
１０ 第一ゴム部材
１１ 第二ゴム部材
２ Ｘ線検査装置
２１ Ｘ線高電圧発生装置
２４ 表示手段（モニタ）
２７ Ｘ線検出器
２９ Ｘ線管装置
４ 画像処理手段
５ 演算手段

Claims (7)

1. ゴム硬度の異なる複数のゴム部材を一体的に連結して成形されたゴム連結体であって、Ｘ線造影剤を含有する前記ゴム部材と含有しない前記ゴム部材とを交互に連結してなることを特徴とするゴム連結体。
2. 前記ゴム連結体が２種類の前記各ゴム部材からなり、低硬度の前記ゴム部材に前記Ｘ線造影剤が含有されていることを特徴とする請求項１に記載のゴム連結体。
3. ゴム硬度の異なる複数のゴム部材を一体的に連結して成形されたゴム連結体の検査方法であって、
   Ｘ線造影剤を含有する前記ゴム部材と含有しない前記ゴム部材とを交互に連結して前記ゴム連結体を製造する製造工程と、
   前記ゴム連結体をＸ線検査装置で撮像する撮像工程と、
   この撮像したＸ線画像に基づいて、前記ゴム連結体における前記各ゴム部材の境界位置を判別する判別工程と、
   からなることを特徴とするゴム連結体の検査方法。
4. 前記製造工程において、２種類の前記ゴム部材を準備して、低硬度の前記ゴム部材に前記Ｘ線造影剤を含有することを特徴とする請求項３に記載のゴム連結体の検査方法。
5. 前記判別工程において、画像処理手段を用いて、前記Ｘ線画像のデジタル画像データを取得し、演算手段を用いて、前記画像データと所定閾値とを比較することにより、前記境界位置を自動判別することを特徴とする請求項３又は４に記載のゴム連結体の検査方法。
6. 前記製造工程において、前記ゴム連結体がバンプストッパであって、前記バンプストッパの軸方向に前記各ゴム部材を連結することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のゴム連結体の検査方法。
7. 前記製造工程において、前記各ゴム部材にカーボンブラックを含有することを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載のゴム連結体の検査方法。