JP2014190955A - 流体を用いた部品判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ハウジングに組み込む部品の存在の有無で、弁体の位置が代わりその結果、圧縮空気の気体流路を変えるとともに、前記気体流路に備えた圧力センサの信号出力により、前記組み付け部品を判別する装置がある。前記組み付け部品の厚さが薄いことで、前記弁体が前記組み付け部品と接触しない課題がある。また、より簡単な構造で、小型、低コストの判別装置が望まれている。
【解決手段】
組み込み部品が在る場合、圧縮空気がハウジングと空気流路治具が構成する内部空間に流れる空気流路となる。その結果、前記圧縮空気の圧力上昇により、前記内部空間が拡大して前記ハウジングを上昇させる。前記組み込み部品が無い状態の空気流路は、大気に開放する空気流路に切り替わる。その結果、前記ハウジングは上昇しない。
前記ハウジングの動作により、前記組み込み部品を判別する、流体を用いた部品判別装置を提供する。
【選択図】図５

Description

本発明は、空気流路を備える治具の外寸と、部品の内径との間の空隙の大きさにより、空気流路が変化することを特徴とした部品判別装置に関するものである。

特許文献１は挿入部品の組付け状態検出装置であって、内燃機関の吸気・排気バルブのＶＶＴアッセンブリの製造過程に使用する。当特許文献は、アッセンブリのハウジングにスリーブ部材を組付けされたとき、弁体が圧縮空気の空気流路を閉じることで、高くなった空気圧を圧力センサが検出して、前記スリーブ部材が組み込まれていることを、前記圧力センサの信号で外部に出力する。前記スリーブ部材が組付けされないとき、圧縮空気の空気流路が開放されことで低くなった空気圧により前記圧力センサが作動しないことを特徴とする。

特許第３４８９４８２号

前記特許文献１は、弁体を動作させるために、弁体のピストンが直線的な動作でスリーブ部材に接触する機構を備える。一方、前記スリーブ部材の厚さが薄い場合、あるいは図１（a)が示すスリーブ４の内径が軸受２の内径以上である場合、当該機構では前記スリーブ部材を検出するのは困難である。
前記弁体を動作する機構を持たない、より簡便な方法と機構を用いた、前記スリーブ部材を判別する装置が求められている。

スリーブが軸受ハウジングに組み込んだ場合、空気流路加圧ポートを備えた空気流路治具と、前記スリーブが構成する空気流路は、外部から入れた圧縮空気が、前記軸受ハウジングと前記空気流路治具の間に設けた空間部に流れる。前記圧縮空気が、前記空間部の体積を広げるとともに前記軸受ハウジングを上昇させる。
前記スリーブが前記軸受ハウジングに組み込まれない、また前記はスリーブ部材の厚さが薄い状態では、空気流路は、前記空気流路加圧ポートを出た空気は、大気に開放される流体流路に切り替わる。この結果、圧縮空気は前記空間部に向かわない。その結果、前記空間部は拡大せず、前記軸受ハウジングは上昇しない。
前記軸受ハウジングの動作により、前記スリーブ部材を判別する装置を提供する。

スリーブ部材が軸受ハウジングに組み込んだ状態では、空気流路治具の気体流路は、圧縮空気が前記軸受ハウジングと前記空気流路治具の間に設けた空間部に流れる流路になる。一方、前記スリーブ部材が組み込まれない状態、または前記スリーブ部材の厚さが薄い状態では、前記空気流路治具の気体流路は、圧縮空気を大気に開放する気体流路に切り替わる。かかる特性を持つ前記空気流路治具を用いることで、直線的に可動する弁体が必要なくなる。前記スリーブ部材が軸受と同じ内径である場合、または、前記スリーブ部材の厚さが薄い場合、前記気体流路は大気に開放する気体流路に切り替るので前記特許文献１の課題を解決できる。
また前記特許文献１の弁体は、前記弁体を動かすスプリングを必要とするが、本発明の空気流路治具は弁体を可動するのに必要なアクチェータは無く、その構造は単純で、製造も簡単にできる。

軸受ハウジングの断面図 空気流路治具 軸受ハウジング、空気流路治具および空気流路治具保持部の組み付け 圧縮空気の流れ スリーブ付き軸受ハウジングの動作 空気流路治具 軸受ハウジングと空気流路治具の組み付け 圧縮空気の流れ スリーブ組み付け判別装置

以下、この発明の実施について説明する。

本発明の実施の形態１を図１から図５を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、円筒軸受ハウジング１の断面図である。前記円筒軸受ハウジング１には、軸受２と軸受け３が組み込んでいる。図１（a)は、スリーブ４が前記軸受ハウジング１に挿入されて組み付いていることを示す。図１（b）は、前記軸受ハウジング１に前記スリーブ４が組み付いていないことを表している。

図２は、空気流路治具５の斜視図である。当図に示していないが圧縮空気が流入する穴を前記空気流路治具５の底面に開けている。前記空気流路治具５に開けた空気流路加圧ポート６の個数は１個である。このことは、前記空気流路治具５の長軸に対して対称の反対側に、別の空気流路加圧ポートを備えないので前記空気流路加圧ポート６から吹き出す圧縮空気は、前記空気流路治具５の長軸に対して非対称の状態で吹き出すことになる。前記空気流路加圧ポート６から出た前記圧縮空気は、空気開放部７を周回する。前記空気流路治具５は空気流路用溝９と１０を持つ。前記空気流路用溝は、前記空気流路治具５の長軸に対して対称の反対側にも存在する。

図３は、前記軸受ハウジング１、前記空気流路治具５、そして空気流路治具保持部１１を組み合わせた状態を表す断面図である。空気配管用継手１２から入れた圧縮空気は、前記空気流路治具保持部１１と前記空気流路治具５の空気流路を通り、前記空気流路加圧ポート６から出てくる。図３の（a）と（b）はそれぞれ前記スリーブ４が組み付いた円筒軸受ハウジング１と、前記スリーブ４がない円筒軸受ハウジング１を表す断面図である。図３の前記空気配管用継手１２には、当図に記載していないが、圧縮空気を送り出すポンプと、絞り弁を取り付けた圧縮空気流路が接続されている。

図４の断面図において矢印は、前記空気流路加圧ポート６から出てきた空気の流れを示している。図４（a）の前記スリーブ４は、前記空気流路開放部７を塞ぐ。そこで前記空気流路加圧ポート６から出た空気は、前記空気流路用溝９と１０に進む。一方前記空気流路治具５の平面８と軸受３の底面に内部空間１３を構成している。前記空気流路用溝１０に流れ込んだ圧縮空気は前記内部空間１３の圧力を上昇することで当該空間を拡大して軸受３を押し上げる。この結果、前記軸受ハウジング１全体が上昇することになる。拡大した内部空間が図４（b）の１４である。
図４（c）で示すように、前記前記スリーブ４が組み付いていない場合、あるいは前記スリーブ４の内径と、前記前記空気流路治具５の外径の間の空隙が広い場合、空気を塞ぐ空気流路を構成しないため、前記空気流路加圧ポート６を出た圧縮空気は大気に開放される。その結果、前記内部空間１３は拡大せず、前記軸受ハウジング１は上昇しない。
前記絞り弁は、検出すべき前記スリーブ４の有無により、前記軸受ハウジング１が上昇する圧力と、上昇しない圧力を任意の値に定めるために使用するものである。

図５は、上昇した軸受ハウジング１の状態を示す。図５（a）は、前記空気流路加圧ポート６の圧力が前記軸受ハウジング１の自重に打ち勝ち、内部空間１４が拡大することで上昇中の前記軸受ハウジング１を表す。前記空気流路治具５の片側に開けた前記空気流路加圧ポート６から出る空気は空気流量冶具５の長軸関して非対称になる。前記空気流路加圧ポート６から軸受３は非対称の圧力を受ける。前記軸受ハウジング１の中心軸は空気流量冶具５の中心軸から外れる。その結果、前記軸受ハウジング１は、垂直方向ではなく斜め上方に上昇することになる。上方から見ると、前記軸受３の内径部分は、前記空気流路治具５の頭頂部とが重なる状態で上昇する。圧縮空気の供給が停止したとき、前記軸受ハウジング１は自重で落ち始めるが、前記軸受３の底面が前記空気流路治具５の頭頂部に乗り上げるので、前記軸受ハウジング１は斜めに上昇した姿勢で停止する。圧縮空気の供給停止後の前記空気記軸受ハウジング１の姿勢を図５（ｂ）が示す。
前記軸受ハウジング１の動作により、前記スリーブ４の判別が可能である。

部品判別装置と、前記スリーブ４ならびに前記軸受２と３を前記軸受ハウジング１へ組み付ける圧入作業用治具は異なる装置である。
しかし、前記部品判別装置と、前記圧入作業用治具を一体化した圧入作業用治具を製作することは可能である。圧入作業と部品判別の検査作業を分けることなく一箇所で行える。このことで、製造と検査の時間が短縮され作業者への負担が軽減される。

本発明の実施の形態２を図６から図９を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態２．
図６の斜視図は、空気流路治具１５である。当図に示していないが圧縮空気が流入する穴と、流出する穴が２個、前記空気流路治具１５の底面に開けている。空気流路加圧ポート１６からが出た圧縮空気は、円筒形に掘った溝である空気開放部１７を周回する。前記空気流路治具１５の平面１８は軸受３の底面にと対面する面である。

図７の（a）と（b）は、それぞれ前記スリーブ４が組み付いた円筒軸受ハウジング１と、前記スリーブ４がない円筒軸受ハウジング１を表す断面図である。

図８の断面図において、矢印は、前記空気流路加圧ポート１６から出てきた空気の流れを示している。図８（a）の前記スリーブ４は、前記空気流路開放部１７を塞ぐ。そこで前記空気流路加圧ポート１６から出た空気は、前記空気流路治具１５に開いたもう一方の空気流路に進み、前記空気流路治具１５の外部に導かれる。この空気は可動部に流れる。
図８（b）で示すように、前記スリーブ４が組み付いていない場合、前記空気流路加圧ポート１６を出た圧縮空気は大気に開放される。

図９は、前記スリーブ４が組み付いた円筒軸受ハウジング１と、圧縮空気用ポンプＰ、空気バルブ１９と、可動部である空気圧シリンダー２０と、シリンダーロッド２１の組み付け配置を示している。前記空気流路治具１５から出た空気の流れる方向を、矢印が示す。図８(a）では前記スリーブ４があるので、前記空気流路治具１５の底面から出た圧縮空気は、前記空気圧シリンダー２０に進み前記シリンダーロッド２１を摺動させ、前記シリンダーロッド２１は上昇することになる。一方、前記スリーブ４の内径と、前記前記空気流路治具５の外径の間の空隙が広い場合、または前記スリーブ４が組み込まれていない図９（b）の場合、圧縮空気は大気に開放さる。このことにより、前記空気圧シリンダー２０に圧縮空気が流れないので、当該シリンダーロッド２１は静止した状態を保つ。
前記シリンダーロッド２１の動作により、円筒軸受ハウジング１に前記スリーブ４を判断できる。
図９の絞り弁２２は、検出すべき前記スリーブ４の有無により、前記シリンダーロッド２１が可動する圧力と、可動しない圧力を任意の値に定めるために使用するものである。

前記シリンダーロッド２１の動作でスイッチが切り替わるスイッチの信号を用いて前記スリーブ４を判別する装置にしても良い。

前記円筒軸受ハウジング１の換わりに、空気流路に圧力センサを取り付け、当該空気流路の圧力の変化による前記圧力センサの出力信号を用いて、前記スリーブ４を判別する装置にしても良い。

１ 軸受ハウジング
２、３ 軸受
４ 軸受ハウジングに挿入するスリーブ
５、１５ 空気流路治具
６、１６ 空気流路加圧ポート
７，１７ 空気流路開放部
８、１８ 軸受３の底面と対面する空気流路治具の平面部
９、１０ 空気流路用溝
１１ 空気圧伝達部を備えた空気流路治具保持部品
１２ 空気配管用継手
１３ 内部空間（初期状態）
１４ 内部空間（空間拡大時）
１９ 空気バルブ
２０ 空気圧シリンダー
２１ シリンダーロッド
２２ 絞り弁

Claims (10)

1. 部品の有無により、空気流路が切り替わることを特徴とした流体を用いた部品判別装置において、
   前記部品を組み込むハウジングに供給する空気供給源と、
   前記ハウジングと、可動部を備え、
   前記部品の内径と、前記治具の外寸の空隙の大きさにより、空気流路が切り替わることで、前記圧縮空気が、前記可動部に流れる、あるいは大気に流れ出ることを特徴とした
   流体を用いた部品判別装置。
2. 請求項１の装置において、
   前記ハウジングは軸受ハウジングであり、
   前記部品は組み付け部品であり、
   前記可動部は、前記軸受ハウジングである
   ことを特徴とした流体を用いた部品判別装置。
3. 請求項２の装置において、
   前記組み付け部品が、前記軸受ハウジングに組み付いた状態でかつ、
   前記部品の内径と、前記治具の外寸の空隙が小さい場合
   前記空気流路は、
   前記圧縮空気が前記軸受ハウジングに流れる空気流路に切り替わり、
   前記軸受ハウジングが可動することを特徴とした
   流体を用いた部品判別装置。
4. 請求項２の装置において、
   前記組み付け部品が、前記軸受ハウジングに組み付いた状態でかつ、
   前記部品の内径と、前記治具の外寸の空隙が大きい場合
   前記空気流路は、
   前記圧縮空気が大気に流れる空気流路に切り替わり、
   前記軸受ハウジングは可動しないことを特徴とした
   流体を用いた部品判別装置。
5. 請求項２の装置において、
   前記組み付け部品が前記軸受ハウジングに組み付けていない状態では、
   前記空気流路は、
   前記圧縮空気が大気に流れる空気流路に切り替わり、
   前記軸受ハウジングは可動しないことを特徴とした
   流体を用いた部品判別装置。
6. 請求項１の装置において、
   前記ハウジングは軸受ハウジングであり、
   前記部品は組み付け部品であり、
   前記可動部は、空気ピストンである
   ことを特徴とした流体を用いた部品判別装置。
7. 請求項６の装置において、
   前記組み付け部品が、前記軸受ハウジングに組み付いた状態でかつ、
   前記部品の内径と、前記治具の外寸の空隙が小さい場合
   前記空気流路は、
   前記圧縮空気が前記空気ピストンに流れる空気流路に切り替わり、
   前記軸空気ピストンが可動することを特徴とした
   流体を用いた部品判別装置。
8. 請求項６の装置において、
   前記組み付け部品が、前記軸受ハウジングに組み付いた状態でかつ、
   前記部品の内径と、前記治具の外寸の空隙が大きい場合
   前記空気流路は、
   前記圧縮空気が大気に流れる空気流路に切り替わり、
   前記空気ピストンは可動しないことを特徴とした
   流体を用いた部品判別装置。
9. 請求項６の装置において、
   前記組み付け部品が前記軸受ハウジングに組み付けていない状態では、
   前記空気流路は、
   前記圧縮空気が大気に流れる空気流路に切り替わり、
   前記空気ピストンは可動しないことを特徴とした
   流体を用いた部品判別装置。
10. 請求項１の装置において
    前記部品の内径と、前記治具の外寸の空隙の大きさにより
    前記空気の圧力の変化を検出する検出装置を備えたこと
    を特徴とした流体を用いた部品判別装置。