JP2018189540A

JP2018189540A - 可撓管の検査方法及び装置

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Publication number: JP2018189540A
Application number: JP2017092957A
Authority: JP
Inventors: 雅彦真弓; Masahiko Mayumi; 智之鶴田; Tomoyuki Tsuruta; 嘉治近江; Yoshiharu Omi
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2017-05-09
Filing date: 2017-05-09
Publication date: 2018-11-29

Abstract

【課題】簡単な作業で可撓管の軸ずれを好適に検査し得る可撓管の検査方法及び装置を提供する。【解決手段】可撓管４の両端部４ａの各々に対して検査治具５を軸合わせし、該検査治具５に、可撓管４の端部４ａを取り巻くよう、該可撓管４の端部４ａに対して検査治具５間で同じ位置に配置された軸ずれ判定部（軸ずれ判定用穴）８同士の位置ずれを基準として可撓管４の軸ずれを検査する。軸ずれ判定部８同士の位置ずれは、一方の検査治具５の軸ずれ判定部８から、一方の検査治具５の軸方向に沿って他方の検査治具５の軸ずれ判定部８へレーザ光Ｌを発射し、該レーザ光Ｌが他方の検査治具５の軸ずれ判定部８に照射されるか否かにより行う。【選択図】図７

Description

本発明は、可撓管の組付け精度を検査するための検査方法、及び該検査方法に用いる検査装置に関する。

従来、配管同士を接続するにあたり、管同士の接続部に可撓性の管を用いることが行われている。こうした可撓管としては、ゴム等の素材で構成された管や、ベローズや蛇腹といった構造を有する管等を利用することができる。

図８は可撓管による配管同士の接続構造の一例として、エンジンの排気流路に備えられるベローズ管を例示している。図示しないエンジンから排出される排気が流通する排気管１には、下流側に排気を浄化するための後処理装置２が備えられており、クランプ３による車体側への固定部位とエンジン側との間に、ベローズ構造により伸縮可能に構成された可撓管４が介装されている。エンジンの稼働にあたっては、該エンジンが車体に対して振動するが、可撓管４が屈曲し又は伸縮することで前記振動を吸収し、エンジンと後処理装置２の間の排気管１に破断応力が作用することを防止あるいは軽減するようにしている。

尚、この種の可撓管に関連する先行技術文献としては、例えば、下記の特許文献１等がある。

特開２００９−２４４９８号公報

ところで、エンジン側の排気管１と、後処理装置２側の排気管１とを可撓管４により接続するにあたっては、組み付け後の初期状態において、可撓管４がなるべく曲げの少ない状態であることが望ましい。可撓管４は屈曲や伸縮が可能な構成を備えており、排気管１や後処理装置２の部品精度や組付け精度のばらつきをある程度吸収することが可能ではあるものの、初期状態において可撓管４が大きく屈曲していた場合、その後のエンジンの稼働に伴い、可撓管４に生じる屈曲の量が底上げされることになる。そして、屈曲量がある程度以上に大きくなれば、可撓管４に塑性変形が生じてしまう虞がある。このように、可撓管４の耐久性を保つ上で、可撓管４を軸ずれの少ない真っ直ぐな姿勢で組み付けることは重要である。

そこで、こうした可撓管４に関しては、組付け後、軸ずれ量の検査が行われる。検査は、例えば可撓管４の組付け位置の近傍に定盤を設置し、該定盤から可撓管４の各端部４ａまでの距離や、その他の各部の寸法を巻尺等により測定することで行われる。そして、設計値と実測値との差から、可撓管４の両端部４ａ同士のずれ量（軸ずれ量）を算出し、該軸ずれ量が所定の許容値以下であれば良品と判定することができる。しかしながら、こうした検査方法は非常に手間がかかり、測定に半日から一日程度の時間を要してしまう上、必ずしも測定精度が高いとは言えない。

その他に、例えば３Ｄスキャナにより測定する方法も考えられる。この方法によれば、高い測定精度が期待できるが、可撓管４周辺における各種の部品や機器同士の位置関係によっては測定の不可能な部位が生じる場合がある。また、測定作業にはやはり半日から一日程度の時間が必要である。

本発明は、斯かる実情に鑑み、簡単な作業で可撓管の軸ずれを好適に検査し得る可撓管の検査方法及び装置を提供しようとするものである。

本発明は、可撓管の両端部の各々に対して検査治具を軸合わせし、該検査治具に、前記可撓管の端部を取り巻くよう、該可撓管の端部に対して前記検査治具間で同じ位置に配置された軸ずれ判定部同士の位置ずれを基準として前記可撓管の軸ずれを検査することを特徴とする可撓管の検査方法にかかるものである。

而して、このようにすれば、判定のための準備としては、可撓管の両端部に取り付けた検査治具を両端部に対して軸合わせすれば済み、各所の距離や寸法を測定するような手間が不要である。さらに、軸ずれを判定するにあたっては、測定値から軸ずれ量を計算するような手間もかからない。

本発明の可撓管の検査方法において、前記軸ずれ判定部同士の位置ずれは、一方の前記検査治具の前記軸ずれ判定部から、前記一方の検査治具の軸方向に沿って他方の前記検査治具の前記軸ずれ判定部へレーザ光を発射し、該レーザ光が前記他方の検査治具の軸ずれ判定部に照射されるか否かにより行われることが好ましい。

また、本発明は、二個一組の検査治具を備えて構成され、該各検査治具は、可撓管の端部を中心に配置する管配置用穴と、該管配置用穴の周囲に配された軸ずれ判定部と、前記検査治具を前記可撓管の端部に対し軸合わせするセンタリング機構とを備え、前記軸ずれ判定部は、前記二個一組の検査治具間で前記可撓管の端部に対して同じ位置に配置されていることを特徴とする可撓管の検査装置にかかるものである。

本発明の可撓管の検査方法及び装置によれば、以下の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、測定の手間や、測定結果からずれ量を計算するような手間を不要とし、簡単な作業で可撓管の軸ずれを好適に検査することができる。

（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、レーザ光の照射位置により判定を行うので、検査精度を簡便且つ好適に確保することができる。
（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、小型の器具により可撓管の軸ずれの判定を行うことができ、周辺の各種部品や機器の配置が邪魔になる懸念が少ない。

本発明の実施による可撓管の検査装置の形態の一例を示す斜視図である。本発明の実施による可撓管の検査装置の形態の一例を示す分解斜視図である。本発明の実施による可撓管の検査方法の一例を示すフローチャートである。本発明の実施例による可撓管の検査方法における一段階を示す斜視図である。図４を別の方向から視た側面図である。本発明の実施例による可撓管の検査方法における別の一段階を示す斜視図である。図６を別の方向から視た側面図である。可撓管を組み付けた排気管の形態の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１、図２は本発明の実施による可撓管の検査装置の形態の一例を示している。本実施例の可撓管の検査装置は、図１、図２に示す如き検査治具５を、図４〜図７に示す如く二個一組として使用する。各検査治具５は、全体として略三角形状の板状をなしており、中心部には、検査対象である可撓管４の端部４ａを配置するための円形の管配置用穴６が設けられている。管配置用穴６は、板状の検査治具５を厚み方向に貫通しており、各検査治具５は、管配置用穴６の周を二分するように設けられた分割部５ａにより二個の部材に分割されている。分割部５ａでは、検査治具５を構成する二個の部材が互いに厚み方向に重ねられるようになっており、重なった前記二個の部材を厚み方向に貫通するように、締結用穴５ｂが開口している。そして、前記二個の部材の分割部５ａ同士を重ね合わせ、締結用穴５ｂをボルト等の締結具７で貫通して締結することで、前記二個の部材同士を互いに固定することができる。

管配置用穴６の周囲には、板状の検査治具５を厚み方向に貫通するように、軸ずれ判定部としての三つの軸ずれ判定用穴８が開口している。軸ずれ判定用穴８は、正三角形の各頂点をなすよう、略三角形状の検査治具５の各頂点にあたる位置に開口しており、管配置用穴６に可撓管４の端部４ａを配置した際、三つの軸ずれ判定用穴８により端部４ａを取り巻くようになっている。三つの軸ずれ判定用穴８を頂点とする正三角形の重心は、管配置用穴６の中心と一致している。

略三角形状の検査治具５の各辺にあたる位置には、検査治具５を管配置用穴６の軸と直交する向きに放射状に貫通するように、センタリング機構としての三つのセンタリング用穴９が設けられている。各センタリング用穴９には、検査治具５の外側、すなわち管配置用穴６の径方向外側からセンタリング用ボルト１０を挿入し、該センタリング用ボルト１０の先端を管配置用穴６の内側へ突出できるようになっている。

尚、軸ずれ判定部の構成は、ここに示した例に限定されない。検査治具５を貫通する穴以外に、例えば検査治具５の片面ないし両面に設けられた窪みや突出部としても良いし、あるいは検査治具５表面に所定の範囲を示すよう塗装を施したマーカ部としても良い。

また、管配置用穴６ないし可撓管４に対する軸ずれ判定部（軸ずれ判定用穴）８の配置は、正三角形の頂点やその重心という位置関係に限定されない。管配置用穴６に配置される可撓管４の端部４ａに対する各軸ずれ判定部８の位置が、二個一組の検査治具５間で同じであれば足りる。

次に、上述の本実施例による検査装置を用いた可撓管の検査方法を、図３のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１として、図４、図５に示す如く、可撓管４の端部４ａに、それぞれ検査治具５を配置する。可撓管４は、排気管１に嵌合されるリング状の両端部４ａの間を、ベローズ構造の本体部４ｂで接続した構造である。検査治具５は、各々が分割部５ａにて二つの部材に分割されているので、該二つの部材で可撓管４の端部４ａを挟み込み、前記二つの部材で構成される検査治具５の管配置用穴６内に、可撓管４の端部４ａが位置するようにする。

分割部５ａの締結用穴５ｂに締結具７を通し、前記二つの部材同士を固定したら、ステップＳ２として、可撓管４の両端部４ａに対し、各検査治具５の軸合わせを行う。センタリング機構を構成する各センタリング用穴９に、検査治具５の外側からセンタリング用ボルト１０を挿入する。管配置用穴６は円形をなしており、且つセンタリング用穴９は管配置用穴６の径方向に沿って設けられているので、管配置用穴６の内側における各センタリング用ボルト１０の突出量を等しくしつつ、各センタリング用ボルト１０の先端が可撓管４の端部４ａの表面に接するようにすることで、管配置用穴６の中心と、可撓管４の端部４ａの中心を一致させることができる。さらにセンタリング用ボルト１０を締め込めば、可撓管４の端部４ａに対し、各検査治具５が軸合わせされた状態で固定される。

ステップＳ３として、両検査治具５間における軸ずれ判定用穴８同士の位置ずれを基準とし、可撓管４の軸ずれの判定を行う。図６、図７に示す如く、一方の検査治具５の各軸ずれ判定用穴８に、レーザ照射装置としてのレーザポインタ１１を設置する。レーザポインタ１１は、一方の検査治具５から他方の検査治具５に対し、一方の検査治具５の軸方向に沿ってレーザ光Ｌが発射される向きに挿入する。そして、各レーザポインタ１１からレーザ光Ｌを発射し、該レーザ光Ｌが他方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８内に照射されるか否かで判定を行う。この際、二つの検査治具５同士で軸ずれ判定用穴８の位置が互いに周方向にずれている場合には、いずれかの検査治具５を可撓管４の端部４ａの周に沿って回転させ、他方の検査治具５におけるレーザ光Ｌの照射位置を目安に検査治具５同士の位置合わせを行えば良い。

一方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８に取り付けた各レーザポインタ１１から発射されるレーザ光Ｌが、他方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８内に全て入れば、可撓管４の両端部４ａの軸同士が互いに大きくずれてはおらず、仮に可撓管４に軸ずれがあったとしても許容範囲内であると判定することができる。反対に、検査治具５同士をどのように位置合わせしても、各レーザポインタ１１からのレーザ光Ｌが他方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８に全て入らなければ、可撓管４の軸ずれが許容値を超えていると判定される。

すなわち、各検査治具５は上述のステップＳ２において可撓管４の端部４ａに対し軸合わせされているので、両検査治具５における軸ずれ判定用穴８の位置に互いにずれがあれば、それは可撓管４の端部４ａ同士の軸ずれを反映していると見なせる。そして、例えば、可撓管４の屈曲により、二つの検査治具５のなす面同士の平行度に所定以上のずれが生じていた場合、一方の検査治具５に取り付けたレーザポインタ１１からのレーザ光Ｌのうち、少なくとも一つは検査治具５の軸ずれ判定用穴に入ることはない。また、例えば、二つの検査治具５のなす面同士が平行であり、且つ該検査治具５の軸同士が互いに各軸と直交する方向に所定以上ずれていた場合、一方の検査治具５に取り付けた三つのレーザポインタ１１からのレーザ光Ｌのうち、少なくとも二つは他方の検査治具５の軸ずれ判定用穴に入ることはない。

ここで、レーザ光Ｌを照射される側である他方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８は、図８に示す如く可撓管４を組み付けた初期状態において許容される軸ずれ量に合わせて寸法を設定すれば良い。すなわち、レーザ光Ｌを照射される側の軸ずれ判定用穴８が大きければ、検査治具５同士の位置ずれが大きくてもレーザ光Ｌは軸ずれ判定用穴８に入り、レーザ光Ｌを照射される側の軸ずれ判定用穴８が小さければ、検査治具５同士のずれ量が小さくなくてはレーザ光Ｌは軸ずれ判定用穴８に入らない。したがって、ある対象に組み付けられる可撓管４に関し、軸ずれを検査するための検査治具５を設計する場合には、例えば、可撓管４に許容し得る最大値の軸ずれを生じさせたうえで両端部４ａに検査治具５を各々設置し、一方の検査治具５に取り付けたレーザポインタ１１からレーザ光Ｌを発射して、該レーザ光の他方の検査治具５における照射位置が軸ずれ判定用穴８の縁すれすれとなるよう、該軸ずれ判定用穴８の寸法を設定すれば良い。

一方、レーザポインタ１１が挿入される側の検査治具５の軸ずれ判定用穴８は、一個のレーザポインタ１１を丁度挿入できる寸法ないし形状に設定しておけば、レーザポインタ１１を軸ずれ判定用穴８に挿入するだけで、レーザ光Ｌの照射方向を検査治具５の軸方向と平行にすることができる。

このように、検査装置を構成する二個の検査治具５において、軸ずれ判定部（軸ずれ判定用穴）８同士の位置は互いに一致させる必要があるが、その形状や寸法までは一致していなくても良い。二個の検査治具５のうち、一方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８はレーザポインタ１１に合わせた形状ないし寸法に設定し、他方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８は、許容し得る可撓管４の軸ずれ量に即した寸法とすれば良い。あるいは、両方の検査治具５について軸ずれ判定用穴８の寸法を可撓管４の軸ずれ量に即した寸法とし、レーザポインタ１１の太さを軸ずれ判定用穴の径に合わせても良い。レーザポインタ１１の径は、例えば軸にテープ等を巻くことで容易に調整することができる。

尚、上では一方の検査治具５の全軸ずれ判定用穴８にレーザポインタ１１を挿し込んだ後、各レーザポインタ１１からレーザ光Ｌを発射して判定を実行する場合を説明したが、本発明の実施手順はこれに限定されない。例えば、一方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８のうち一個にレーザポインタ１１を挿し込んでレーザ光Ｌを発射し、検査治具５間の位置調整を行いながらレーザ光Ｌが他方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８の一個に入るかどうかの判定を行った後、レーザポインタ１１を取り外して一方の検査治具５の別の軸ずれ判定用穴８に挿し込んでレーザ光Ｌを発射し、該レーザ光Ｌが他方の検査治具５の別の軸ずれ判定用穴８に入るかどうかの判定を行う、といった手順でも良い。このような手順により判定を実行する場合、必要なレーザポインタ１１の数が少なくて済むという利点がある。ただし、一方の検査治具５の全ての軸ずれ判定用穴８にレーザポインタ１１を取り付けた上で判定を行う方が、レーザポインタ１１の付け外しにあたって検査治具５の位置ずれが生じるような心配が少なく、検査に関してより高い信頼性が得られると考えられる。

上述の検査治具５を用いた検査は、レーザポインタ１１に限らず、例えば直線状の棒状の物体（棒状体）を、一方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８に対して他方の検査治具５とは反対側から挿し込み、一方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８から他方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８まで渡して、前記棒状体の先端が他方の検査治具５の軸ずれ判定用穴８内に達するかどうかを観察する、といった方法によっても代替可能である。ただし、この場合は、前記棒状体の撓みに注意する必要があり、レーザポインタ１１を用いて計測を行う方が、検査精度を確保する上で簡便且つ好適であると言える。

また、レーザポインタ１１の代わりに棒状体を用いる際、該棒状体には少なくとも可撓管４の両端部４ａ同士の距離の長さが必要となる。したがって、周辺の機器の配置等によっては、検査の際、両検査治具５の間に前記棒状体を渡すことが困難な場合が想定される。そのような場合には、例えば前記棒状体にテレスコピック構造を備えて伸縮自在に構成するといった方法が考えられる。

各検査治具５に設ける軸ずれ判定用穴８の数は、上では三個とした場合を説明したが、これより多くても構わない。二個一組の検査治具５につき、互いに三点以上にて軸ずれを検査すれば、可撓管４の軸方向と直交する向きの各検査治具５同士の位置のずれや、各検査治具５のなす面同士の平行度の狂いを検査するには十分である。

上述の如き検査治具５による検査では、定盤からの距離を測定するような従来の検査方法と比較して、測定自体の手間や、測定結果に基づいて軸ずれ量を計算する手間を節減できるので、検査にかかる手間や時間を大幅に抑えることができる。すなわち、本実施例によれば、測定を行う必要自体がなく、定盤を設置したり、各部の距離や寸法を巻尺等で測定するような工程が不要である。判定のための準備としては、可撓管４の両端部４ａに取り付けた検査治具５を両端部４ａに対して軸合わせすれば済む。さらには、測定値から両端部４ａ同士の位置関係を算出するような手間もない。軸ずれを判定するにあたっては、一方の検査治具５の軸ずれ判定部８にレーザポインタ１１を取り付けてレーザ光Ｌを発射し、他方の検査治具５におけるレーザ光Ｌの照射位置を観察するだけで良い。

また、定盤等から両端部４ａまでの距離等を測定することで間接的に両端部４ａ同士の位置関係を算出するのではなく、両端部４ａに取り付けた検査治具５同士の位置関係から両端部４ａ間の軸ずれを直接把握するので、判定に用いる部位同士の距離が短く、可撓管４の軸ずれに関して高い判定精度を得ることができる。しかも、検査に使用するのは、検査治具５やレーザポインタ１１あるいは前記棒状体といった小型の器具であるので、検査に際し、周辺の各種部品や機器の配置が邪魔になる懸念も少ない。

以上のように、上記本実施例の可撓管の検査方法においては、可撓管４の両端部４ａの各々に対して検査治具５を軸合わせし、該検査治具５に、可撓管４の端部４ａを取り巻くよう、該可撓管４の端部４ａに対して検査治具５間で同じ位置に配置された軸ずれ判定部（軸ずれ判定用穴）８同士の位置ずれを基準として可撓管４の軸ずれを検査するので、判定のための準備としては、可撓管４の両端部４ａに取り付けた検査治具５を両端部４ａに対して軸合わせすれば済み、各所の距離や寸法を測定するような手間が不要である。さらに、軸ずれを判定するにあたっては、測定値から軸ずれ量を計算するような手間もかからない。

また、本実施例の可撓管の検査方法において、軸ずれ判定部８同士の位置ずれは、一方の検査治具５の軸ずれ判定部８から、一方の検査治具５の軸方向に沿って他方の検査治具５の軸ずれ判定部８へレーザ光Ｌを発射し、該レーザ光Ｌが他方の検査治具５の軸ずれ判定部８に照射されるか否かにより行うので、検査精度を簡便且つ好適に確保することができる。

また、本実施例の可撓管の検査装置は、二個一組の検査治具５を備えて構成され、該各検査治具５は、可撓管４の端部４ａを中心に配置する管配置用穴６と、該管配置用穴６の周囲に配された軸ずれ判定部８と、検査治具５を可撓管４の端部４ａに対し軸合わせするセンタリング機構（センタリング用穴）９とを備え、軸ずれ判定部８は、二個一組の検査治具５間で可撓管４の端部４ａに対して同じ位置に配置されているので、小型の器具により可撓管４の軸ずれの判定を行うことができ、周辺の各種部品や機器の配置が邪魔になる懸念が少ない。

したがって、上記本実施例によれば、簡単な作業で可撓管の軸ずれを好適に検査し得る。

尚、本発明の可撓管の検査方法及び装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、ベローズ管に限らず種々の可撓管に対し適用し得ることや、排気管だけでなく他の様々な配管に組み付けられた可撓管の検査にも利用し得ること等、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

４可撓管
４ａ端部
５検査治具
６管配置用穴
８軸ずれ判定部（軸ずれ判定用穴）
９センタリング機構（センタリング用穴）
１１レーザ照射装置（レーザポインタ）
Ｌレーザ光

Claims

可撓管の両端部の各々に対して検査治具を軸合わせし、該検査治具に、前記可撓管の端部を取り巻くよう、該可撓管の端部に対して前記検査治具間で同じ位置に配置された軸ずれ判定部同士の位置ずれを基準として前記可撓管の軸ずれを検査することを特徴とする可撓管の検査方法。
前記軸ずれ判定部同士の位置ずれは、一方の前記検査治具の前記軸ずれ判定部から、前記一方の検査治具の軸方向に沿って他方の前記検査治具の前記軸ずれ判定部へレーザ光を発射し、該レーザ光が前記他方の検査治具の軸ずれ判定部に照射されるか否かにより行われることを特徴とする可撓管の検査方法。
二個一組の検査治具を備えて構成され、該各検査治具は、可撓管の端部を中心に配置する管配置用穴と、該管配置用穴の周囲に配された軸ずれ判定部と、前記検査治具を前記可撓管の端部に対し軸合わせするセンタリング機構とを備え、前記軸ずれ判定部は、前記二個一組の検査治具間で前記可撓管の端部に対して同じ位置に配置されていることを特徴とする可撓管の検査装置。