JP2016070139A - 連通検査方法および連通検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、クーラント等の残留物の有無にかかわらず、連通検査を正確に行う事の出来る連通検査方法および連通検査装置を提供することを目的としている。
【解決手段】第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂに挿入してその挿入長さを検知する、第一検知棒３ａおよび第二検知棒３ｂを用いる。図４（ｂ）に示すように、第一検知棒３ａが第一切削孔２ａに挿入された状態で、第二検知棒３ｂを第二切削孔２ｂに挿入し、第二検知棒３ｂの挿入長さＸ２を測定する。ここで、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂが連通していれば、第二検知棒３ｂは、第二切削孔２ｂが第一切削孔２ａに連通する位置で第一検知棒３ａに当接し、第二切削孔２ｂの途中までしか挿入されない。
【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンのシリンダブロックの連通検査方法および連通検査装置に関する。

エンジンに用いられるシリンダブロックにおいては、シリンダボア間に冷却水を導入するための冷却水通路を形成する場合がある。
この冷却水通路は、シリンダブロック表面の異なる二つの位置からその内部に向けてドリルで孔を開ける等して、その二つの孔をシリンダブロック内部で連通させることにより設けられる。

ここで、シリンダブロック１００に設けられた冷却水通路２００の一例を図６に示す（ただし、右側の孔は連通せず、冷却水通路を形成していない）。片方の孔１０１がシリンダブロック１００の上面１００ａから設けられ、他方の孔１０２が、シリンダブロック１００の側面１００ｂで、ウォータジャケット１０３の側から設けられている。そして、孔１０１と孔１０２が連通する事により、シリンダブロック１００の内部で冷却水通路２００を形成する。

しかし、この様にして設けられる冷却水通路の切削工程では、内部で二つの孔が連通せず、冷却水通路を形成できない場合がある。特に、図６の孔１０２において、例えばドリル等で孔開け作業を行う場合に、ドリルを斜めに入れなければならない事や側面１００ｂが非加工面で面が粗いといった事情により、孔１０２の孔開けを狙い通りに行う事が困難な場合がある。この様な事情もあり、孔１０１と孔１０２が連通しない場合がある。

そこで、シリンダブロックの製造工程においては、上記の二つの孔が内部で適当に連通して冷却水通路を形成しているか否かの検査が行われており、当該検査のための連通検査方法に関する発明が既になされている。

例えば特許文献１では、光や音、熱、そして電気等の信号を発信する発信部と、当該信号を受信する受信部とを用いて、冷却通路の両端に配置される冷却部に発信部と受信部をそれぞれ挿入し、受信部が発信部から受け取る信号の有無により、冷却通路が連通しているか否かを検査している。

特開平１１−１２５１１６号公報

しかし、シリンダブロックの製造工程においては、例えば、クーラントを噴射させながら加工を行う事が一般的になされており、連通検査時に冷却水通路内にクーラント等の残留物が存在する場合がある。この様な場合に、上記の特許文献１の方法で連通検査を行うと、クーラントに阻まれて光や音、熱、電気等の信号が受信部まで到達しない場合があり、誤検査の原因となる。

この様な事情から、本発明では、クーラント等の残留物の有無にかかわらず、連通検査を正確に行う事の出来る連通検査方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明は、一端がシリンダブロックの表面に開口した第一連通孔と、一端が前記シリンダブロックの表面に開口し、前記シリンダブロックの内部で前記第一連通孔と連通した第二連通孔とを有する冷却水通路の連通検査方法であって、 前記第一連通孔に第一検知棒を挿入した状態で、前記第二連通孔に第二検知棒を突き当りまで挿入し、このときの前記第二検知棒の挿入長さに基づいて、前記第一連通孔と前記第二連通孔との連通の有無を判別する工程を有するシリンダブロックの冷却水路の連通検査方法を特徴とするものである。

本発明の連通検査方法では、挿入可能長さを測定できる検知棒を連通孔に挿入する事により、連通の有無を判別する。これにより、光等の信号の送受信によって連通の有無を判別する方法とは異なり、連通孔の内部のクーラント等の残留物の有無に関わらず、正確に第一連通孔と第二連通孔の連通の有無を判別する事ができる。

また、第一検知棒が第一連通孔に挿入された状態における、第二連通孔への第二検知棒の挿入可能な長さを用いることにより、それぞれの検知棒を各連通孔に挿入してその挿入長さを測定する方法のみで、第一連通孔と第二連通孔の連通の有無を判別する事ができる。

シリンダブロック上面の構成を示した断面図である。 シリンダブロック内部の冷却水通路の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る連通検査装置の一連の検査工程を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係る連通検査装置の連通検査の様子を示した断面図である。 異なる冷却水経路の構成について示した断面図である。 シリンダブロック内部の冷却水通路の一例を示す断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

図１を用いて、シリンダブロック１の構成について説明する。

シリンダブロック１の上面１ａ（シリンダヘッドとの合わせ面）には、シリンダボア４が一定の間隔で配置（図１ではその一部を図示）されており、その周りを囲んでウォータジャケット５が設けられている。

シリンダボア４間の隔壁６には、ウォータジャケット５内を循環する冷却水を隔壁６の側へ導く冷却水通路２が形成されている。冷却水通路２は、その一端をシリンダブロック１の上面１ａの側に開口し、他端をウォータジャケット５の側へ開口している。

シリンダブロック１の上面１ａは切削仕上げが施された加工面であり、ウォータジャケット５を囲む面（例えば隔壁６の側面）は鋳造されたままの粗材面（非加工面）である。

ここで、図２を用いて、シリンダブロック１内の冷却水通路２の構成を示す。

冷却水通路２は、シリンダブロック１の上面１ａからその内部に向けて設けられた第一連通孔としての第一切削孔２ａと、シリンダブロック１の側面で、ウォータジャケット５側の隔壁６の側面１ｂから、その内部に向けて設けられた、第二連通孔としての第二切削孔２ｂとが連通して形成されている。

第一切削孔２ａの切削孔深さＬ１は２５ｍｍ、第二切削孔２ｂの切削孔深さＬ２は２０ｍｍにそれぞれ設定されている。また、それぞれの切削孔の座ぐり孔の幅Ｌ３が３．５ｍｍ、座ぐり孔以外の切削孔の部分の幅Ｌ４は３．０ｍｍである。

第一切削孔２ａおよび第二切削孔２ｂは、例えばドリル等により切削して加工されるが、上記の深さの孔が設けられればよく、その方法はこれに限られない。

冷却水通路２がシリンダブロック１内部に形成される事により、ウォータジャケット５を循環する冷却水は、第二切削孔２ｂから第一切削孔２ａの方向へ流れ、冷却水を隔壁６の中央側へと導くことができる。

このため、シリンダブロック１の内部に冷却水通路２が適切に形成されている必要があり、シリンダブロック１の製造工程において、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂの連通検査が行われる。

図３のフローチャートおよび図４の連通検査の様子を示した断面図を用いて、本発明の実施形態に係る連通検査装置を用いた一連の検査工程について説明する。

本発明の実施形態に係る連通検査装置においては、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂに挿入してその挿入長さを検知する、第一検知棒３ａおよび第二検知棒３ｂを用いる。それぞれの検知棒は、各切削孔に挿入された際の挿入長さを検知する判別部を有する。

連通検査においては、まず図４（ａ）に示すように、第一検知棒３ａを第一切削孔２ａの突き当りまで挿入して、第一検知棒３ａの挿入長さＸ１を測定する（工程１）。

ここで、第一切削孔２ａの切削孔深さＬ１は２５ｍｍに設定しており、基準値２５ｍｍに切削や測定の誤差を加味した所定の範囲の値（以下、範囲１とする。）を設定する。そして、長さＸ１が範囲１内の値であるか否かを判定し（判定１）、その範囲内であれば、第一切削孔２ａの切削が正しく行われたと判別し、次の工程へ進む。なお、範囲１の値について、冷却水通路２を形成したシリンダブロック１のサンプル品サンプル品を複数作成し、サンプル品の第一切削孔２ａの切削孔深さの測定値により設定してもよい。

次に、図４（ｂ）に示すように、第一検知棒３ａが第一切削孔２ａに挿入された状態で、第二検知棒３ｂを第二切削孔２ｂに挿入し、第二検知棒３ｂが突き当たりに突き当たるとこまで挿入する。そして、第二検知棒３ｂの挿入長さＸ２を測定する（工程２）。

ここで、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂが連通していれば、第二検知棒３ｂは、第二切削孔２ｂが第一切削孔２ａに連通する位置で第一検知棒３ａに当接し、第二切削孔２ｂの途中までしか挿入されない。

実施形態においては、図４（ｂ）の状態における第二検知棒３ｂの第二切削孔２ｂへの挿入可能な長さをあらかじめ算出して、基準値として設定している（以下、Ｌａとする）。

Ｌａは、第一切削孔２ａおよび第二切削孔２ｂのシリンダブロック１に対する切削の進入角度、進入位置をあらかじめ設定することで、計算により求めてもよいし、冷却水通路２を形成したシリンダブロック１のサンプル品を切削加工して、測定値から求めてもよい。

そして、判定１の場合と同様に、算出したＬａに、切削や測定の誤差を加味した所定の範囲（以下、範囲２とする。）を設定する。Ｘ２が範囲２内の値であれば、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂが連通されていると判別し（判定２）、次の工程へ進む。

最後に、図４（ｃ）に示すように、第一検知棒３ａを第一切削孔２ａから抜き取り、第二検知棒３ｂを第二切削孔２ｂの突き当りまで挿入する。そして、第一検知棒３ａが第一切削孔２ａに挿入されない状態で、第二検知棒３ｂの挿入長さＸ３を検知し、第二切削孔２ｂの長さを測定する（工程３）。

第二切削孔２ｂの切削孔深さの設定値であるＬ２（２０ｍｍ）に、切削や測定の誤差を加味した所定の範囲（以下、範囲３とする。）を設定し、Ｘ３が範囲３内の値であれば、第二切削孔２ｂの切削が正しく行われたと判別する（判定３）。なお、範囲３の値について、冷却水通路２を形成したシリンダブロック１のサンプル品を複数作成し、サンプル品の第二切削孔２ｂの切削孔深さの測定値により設定してもよい。

判定３までの基準を満たしたシリンダブロック１は、適切に冷却水通路２が形成されていると判断され、一連の検査が終了する。冷却水通路２が形成されたシリンダブロック１は、さらに下流の工程へ送られるか、成形品として搬出される等する。

また、それぞれの判定において、同じ判定で３回基準を満たさなかった場合、そのシリンダブロック１は冷却水通路２が適切に形成されなかったと判別される。同じ測定および判定を３度繰り返すことにより、測定の不備や誤差による検査の誤りを低減できる。

以上の方法により、本発明の実施形態に係る連通検査装置により、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂの連通の有無、及びそれぞれの孔が適切な深さに切削されているか否かを判定している。

本発明の実施形態に係る検査工程では、それぞれの検知棒を各切削孔に挿入してその長さを測定するだけで上記の判定を行う事ができるため、切削孔の内部のクーラント等の有無に関わらず、正確な連通検査ができる。また、検査工程の簡易化が図れ、コストを抑える事ができるという効果もある。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

例えば、本発明の実施形態では、工程２において、計算により求められたＬａの値と長さＸ２の値を比較して、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂの連通の有無を検査した。しかし、Ｘ２とＸ３の値を比較する事により、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂの連通の有無を判別することもできる。

つまり、仮に二つの切削孔が連通していなければ、工程２において、第二検知棒３ｂは第一検知棒２ａに当接せず、第二切削孔２ｂの奥まで挿入されるため、長さＸ２と長さＸ３に測定の誤差以上の差は生じない。一方、二つの切削孔が連通していれば、前述した様に、第二検知棒３ｂの挿入可能な長さは変化し、その挿入可能な長さＸ２とＸ３の値には測定の誤差以上の差ができる。このため、Ｘ２とＸ３の値を比較し、両者の値に測定の誤差より大きな差があるか否かにより、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂの連通の有無を判別する事もできる。

上記の方法では、計算により算出した（あるいはサンプル品の測定値により定めた）Ｌａを判定に用いず、工程２と工程３における、第二検知棒３ｂの第二切削孔２ｂへの挿入可能な長さＸ２とＸ３の値を比較する事により、連通の有無の判別を行っている。このため、算出値Ｌａと測定値Ｘ２の誤差が大きく出る様な場合（あるいは、サンプル品を含めた測定値の誤差が大きく出る場合）でも、Ｘ２とＸ３の値に所定以上の差があるか否かのみによって第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂの連通の有無を判別でき、正確な検査をする事ができる。

ここで、実施形態における図４（ｂ）（工程２）の説明では、第一検知棒３ａが第一切削孔２ａの突き当りまで挿入されるとしたが、少なくとも第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂの合流地点まで挿入されれば、本発明の実施形態に係る効果を得られる。

また、工程１〜３の順番は実施形態の順番に限らず、どの順番であってもよい。

さらに、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂを入れ替えて、工程１で先に第二切削孔２ｂに第二検知棒３ｂを挿入して検査を行ってもよい。この場合、工程１では第二検知棒３ｂの挿入長さを測定し、工程２および工程３では、それぞれの状態における第一検知棒３ａの挿入長さを測定する。

本発明の実施形態に係る連通検査装置による検査は、側面１ｂからの切削の加工が困難で、第一切削孔２ａと第二切削孔２ｂが連通しにくい、という事情等から、図２の様な形状の冷却水通路２に用いる事が好ましい。
しかし、冷却水通路２の形状はこれに限らず、例えば図５に示す様に、第一切削孔２ａおよび第二切削孔２ｂがシリンダブロック１の上面１ａから切削されていてもよい。

１ シリンダブロック
２ 冷却水通路
２ａ 第一切削孔（第一連通孔）
２ｂ 第二切削孔（第二連通孔）
３ａ 第一検知棒
３ｂ 第二検知棒
５ ウォータジャケット

Claims (3)

1. 一端がシリンダブロックの表面に開口した第一連通孔と、一端が前記シリンダブロックの表面に開口し、前記シリンダブロックの内部で前記第一連通孔と連通した第二連通孔とを有する冷却水通路の連通検査方法であって、
   前記第一連通孔に第一検知棒を挿入した状態で、前記第二連通孔に第二検知棒を突き当りまで挿入し、このときの前記第二検知棒の挿入長さに基づいて、前記第一連通孔と前記第二連通孔との連通の有無を判別する工程を有するシリンダブロックの冷却水通路の連通検査方法。
2. さらに、前記第一検知棒を前記第一連通孔の奥に突き当たるまで挿入し、このときの第一検知棒の挿入深さに基づいて前記第一連通孔の加工深さの良否を判別する工程と、前記第二検知棒を前記第二連通孔の奥に突き当たるまで挿入し、このときの第二検知棒の挿入深さに基づいて前記第二連通孔の加工深さの良否を判別する工程とを有する請求項１記載のシリンダブロックの冷却水通路の連通検査方法。
3. 一端がシリンダブロックの表面に開口した第一連通孔と、一端が前記シリンダブロックの表面に開口し、前記シリンダブロックの内部で前記第一連通孔と連通した第二連通孔とを有する冷却水通路の連通検査装置であって、
   前記第一連通孔に挿入される第一検知棒と、前記第二連通孔に挿入される第二検知棒と、前記第一連通孔に前記第一検知棒を挿入した状態で、前記第二連通孔に前記第二検知棒を突き当りまで挿入し、このときの前記第二検知棒の挿入深さに基づいて、前記第一連通孔と前記第二連通孔との連通の有無を判別する判別部とを有する連通検査装置。

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