JP2020083152A - キャリパ検査装置およびキャリパ検査方法 - Google Patents

キャリパ検査装置およびキャリパ検査方法 Download PDF

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Abstract

【課題】キャリパの製品不良率を低減することが可能となるキャリパ検査装置およびキャリパ検査方法を提供する。【解決手段】配管が接続される配管穴41と配管の回り止めを行う回止穴61とを有するキャリパ11を検査するキャリパ検査装置10であって、ガイドロッド123とガイドロッド123に対して移動可能に配置される封入ヘッド102とを備え、ガイドロッド123が回止穴61に挿入され、封入ヘッド102がガイドロッド123に沿って移動し配管穴41へ挿入され、封入ヘッド102から大気圧とは異なる圧力の流体を供給することでキャリパ11を検査する。これにより、配管穴41に打痕を生じる可能性を低減できる。【選択図】図1

Description

本発明は、キャリパ検査装置およびキャリパ検査方法に関する。
配管が接続される配管穴と配管の回り止めを行う回止穴とを有するディスクブレーキ用のキャリパがある(例えば特許文献1参照)。
特開2012−107746号公報
キャリパの製品不良率を低減することが望まれている。
本発明は、キャリパの製品不良率を低減することが可能となるキャリパ検査装置およびキャリパ検査方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るキャリパ検査装置は、ガイドロッドと該ガイドロッドに対して移動可能に配置される封入ヘッドとを備え、前記ガイドロッドが回止穴に挿入され、前記封入ヘッドが前記ガイドロッドに沿って移動し配管穴へ挿入され、前記封入ヘッドから大気圧とは異なる圧力の流体を供給することで前記キャリパを検査する、構成とした。
本発明に係るキャリパ検査方法は、ガイドロッドを回止穴に挿入するステップと、封入ヘッドを前記ガイドロッドに沿って移動させて配管穴に挿入するステップと、前記封入ヘッドから大気圧とは異なる圧力の流体を供給するステップとを含む、構成とした。
本発明によれば、キャリパの製品不良率を低減することが可能となる。
本発明に係る一実施形態のキャリパ検査装置およびキャリパを示す一部を破断し一部を断面とした正面図である。 本発明に係る一実施形態のキャリパ検査装置で検査されるキャリパの要部を示す断面図である。
本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のキャリパ検査装置10は、ディスクブレーキを構成するキャリパ11を検査するものであり、具体的には、四輪自動車の後輪制動用のディスクブレーキを構成するキャリパ11を検査するものである。
キャリパ11は、制動対象となる車輪とともに回転する図示略のディスクの回転を制動するもので、キャリア13と、一対のブレーキパッド14と、キャリパ本体15とを備えている。
キャリア13は、キャリパ11において車両の非回転部に固定される部分であり、一対のブレーキパッド14を、摺動可能に支持する。
キャリパ本体15は、キャリア13に支持された一対のブレーキパッド14をディスクに押圧することによりディスクに摩擦抵抗を付与する。キャリパ本体15は、摺動ピン18を有している。ここで、図1では一部を破断した関係上、摺動ピン18を1本のみ図示しているが、キャリパ本体15は、2本の平行な摺動ピン18を有している。キャリパ本体15は、これら摺動ピン18において摺動可能となるようにキャリア13に支持されている。キャリパ本体15は、摺動ピン18が固定され摺動ピン18を介してキャリア13に摺動可能に支持されるキャリパボディ21と、キャリパボディ21に摺動可能に保持されるピストン22とを有している。
キャリパボディ21は、一方のブレーキパッド14の他方のブレーキパッド14とは反対側に配置されるシリンダ部25と、一対のブレーキパッド14を跨いで延在するブリッジ部26と、他方のブレーキパッド14の一方のブレーキパッド14とは反対側に配置される爪部27とを有して一体的に構成されている。
シリンダ部25は、爪部27側に開口する有底筒状をなしており、このシリンダ部25内にピストン22が摺動可能に挿入されている。シリンダ部25の底部30の外側には、電動でピストン22を摺動させる電動パーキングブレーキ機構31が取り付けられている。シリンダ部25の筒状の側壁部32の内周側には、ピストン22とシリンダ部25との隙間を閉塞するピストンシール33が設けられている。ピストンシール33で閉塞されてシリンダ部25内にはピストン22との間に液室35が画成されている。
キャリパ本体15は、液室35内に導入される液圧によりピストン22をブレーキパッド14側に前進させ、ピストン22で一方のブレーキパッド14を押圧して図示略のディスクに接触させる。そして、キャリパ本体15は、ピストン22の押圧反力でキャリア13に対して摺動ピン18を摺動させてシリンダ部25をディスクから離す方向に移動して、爪部27で他方のブレーキパッド14を押圧してディスクに接触させる。このようにして、キャリパ本体15は、ピストン22と爪部27とで両側のブレーキパッド14を挟持しディスクに押圧して摩擦抵抗を発生させ、制動力を発生させる。
シリンダ部25の筒状の側壁部32には、液室35にブレーキ液を供給するための配管穴41が側壁部32の径方向に沿って貫通形成されている。配管穴41は、側壁部32の外面側に形成された座ぐり43と、座ぐり43の底面の中央位置に形成された面取り44と、面取り44と液室35とを繋ぐネジ穴部45とを有している。面取り44は、座ぐり43からネジ穴部45に向かうにしたがって小径となるテーパ状である。これら座ぐり43、面取り44およびネジ穴部45は同軸状に形成されている。
キャリパ11は、車両への組み付け時に、図2に示すように、その配管穴41にブレーキ液用の配管51がプラグ52において接続されることになる。その際に、座ぐり43の底面であるシート面46に、シールリング53、配管51のプラグ52およびシールリング54がこの順に重ねられ、これらの内側にユニオンボルト55のネジ軸部56が挿通される。
そして、このユニオンボルト55のネジ軸部56がネジ穴部45に螺合されることにより、ユニオンボルト55の頭部57とキャリパ11の側壁部32とがシールリング53、配管51のプラグ52およびシールリング54を挟持することになる。これにより、配管51のプラグ52がキャリパ11の側壁部32に固定される。ユニオンボルト55は、この状態で配管51内と液室35とを連通させる。すなわち、キャリパ11には、配管51およびユニオンボルト55を介して液室35にブレーキ液が供給されることになる。
また、シリンダ部25の側壁部32には、配管穴41と並んで回止穴61が側壁部32の外面から側壁部32の径方向の途中位置まで形成されている。この回止穴61は、側壁部32の外面側に形成された面取り62と、面取り62よりも側壁部32の内側の挿入穴部63とを有している。面取り62は、挿入穴部63側ほど小径となるテーパ状である。これら面取り62および挿入穴部63は同軸状に形成されており、配管穴41と平行に形成されている。
この回止穴61には、その挿入穴部63に、配管51のプラグ52の先端に形成された屈曲形状の回止部66が挿入されることになる。これにより、ユニオンボルト55の配管穴41への螺合時にプラグ52の連れ回りが規制され、プラグ52がキャリパ11に対し位置決めされる。すなわち、回止穴61は、配管51の回り止めを行う。
本実施形態のキャリパ検査装置10は、上記のように配管51が接続される前、すなわち配管51、シールリング53、シールリング54およびユニオンボルト55が取り付けられる前のキャリパ11の液室35に配管穴41から大気圧よりも高い流体を導入し、ピストン22を爪部27側に前進させてブレーキパッド14の引き摺り状態を検査するものである。
図1に示すように、キャリパ検査装置10は、キャリパ11をキャリパ検査装置10の所定のセット位置にセットする図示略のセット台と、セット台にセットされたキャリパ11を検査する検査ヘッド81と、セット台にセットされたキャリパ11に対し検査ヘッド81を移動させる移動機構82とを有している。
移動機構82は、その先端の支持部85をピストン22の軸方向および径方向に移動させるもので、支持部85には、支持穴86が形成されている。この支持穴86は、一定径の円筒面状の主内周面87と、主内周面87よりも大径で主内周面87から径方向外方に凹む複数、具体的には2カ所の同形円環状の保持溝88とを有している。主内周面87および複数の保持溝88は同軸状に形成されている。
複数の保持溝88には、それぞれ弾性材料である例えばウレタン製の同形状のOリング91が保持されている。Oリング91は、保持溝88に保持された状態でその外径が保持溝88の溝底径と同径となり、その内径が主内周面87よりも小径となる。
検査ヘッド81は、円筒状の胴部101を有する封入ヘッド102を有している。2本のOリング91の内側に、この封入ヘッド102が胴部101において締め代をもって挿入されている。封入ヘッド102の胴部101の外径は、支持穴86の主内周面87の内径よりも小径である。よって、封入ヘッド102は、複数のOリング91に支持されることにより、移動機構82の支持部85に対し胴部101の全径方向に支持穴86の範囲内で移動可能となっている。封入ヘッド102は、複数のOリング91に支持されることにより、Oリング91の弾性力で支持穴86と中心軸を一致させるように付勢されている。封入ヘッド102は、Oリング91に対し摺動することで支持部85に対し胴部101の軸方向にも移動可能となっている。封入ヘッド102と支持部85との間には、相対回転を所定の角度内に制限する図示略の規制部が設けられている。
封入ヘッド102の軸方向における一端部には、外径が、胴部101の外径よりも小径であって配管穴41のネジ穴部45の最小内径よりも若干小径の円筒状の挿入口105が形成されている。封入ヘッド102の挿入口105と胴部101との間には、挿入口105側に、外径が挿入口105の外径よりも大径かつ胴部101の外径よりも小径の当接部106が、胴部101側に胴部101側ほど外径が大径となるテーパ状のテーパ部107が、それぞれ形成されている。
挿入口105の基端側の外周部には、ネジ穴部45の最大内径よりも大径の外径を有する、弾性でシール性のあるウレタン等の材料からなるシールリング111が装着されている。シールリング111の外径はテーパ部107の最大内径とほぼ同等となっている。胴部101と挿入口105と当接部106とテーパ部107とシールリング111とは同軸状に配置されている。
封入ヘッド102の胴部101には、軸方向の挿入口105側の端部に、径方向外方に突出する配管接続部115が設けられており、軸方向の挿入口105とは反対側の端部に、軸方向外方に突出する配管接続部116が設けられている。図示は略すが、例えば、配管接続部115は圧力センサに接続され、配管接続部116は圧縮エア供給源に接続されている。
検査ヘッド81は、封入ヘッド102の胴部101に固定される円環状の固定部121と、固定部121の外周部に胴部101と平行をなすように取り付けられたバッファ122と、バッファ122の固定部121とは反対側に胴部101と平行をなすように取り付けられたガイドロッド123とを有している。
バッファ122は、固定部121の外周部に胴部101と平行をなすように固定されたベースシリンダ131と、ベースシリンダ131に摺動可能に支持されるとともにベースシリンダ131から延出するスライドピン132と、スライドピン132の延出先端側に固定されたベース部133と、ベースシリンダ131とベース部133との間に介装されたバッファスプリング134とを有している。ここで、図1においては、キャリパ検査装置10を正面から見ているため、ベースシリンダ131、スライドピン132およびバッファスプリング134が一組となっているが、バッファ122には、これらが複数組、具体的には2組平行に設けられており、2本のスライドピン132にベース部133が固定されている。これにより、ベース部133の固定部121および封入ヘッド102に対する回転が規制されている。
スライドピン132は、封入ヘッド102の胴部101に対する挿入口105側と同側に、ベースシリンダ131から延出している。スライドピン132は、封入ヘッド102の胴部101および挿入口105と平行に配置され、これらに対しこれらの径方向の位置は一定でこれらの軸方向にのみ移動する。バッファスプリング134は、ベースシリンダ131にベース部133が近づくと弾性変形して、これらを離す方向に付勢力を発生させる。
ガイドロッド123は、スライドピン132の軸方向においてベース部133のスライドピン132とは反対側に固定されている。ガイドロッド123は、スライドピン132と平行である。よって、ガイドロッド123は、封入ヘッド102の胴部101および挿入口105と平行に配置され、これらに対しこれらの径方向の位置は一定でこれらの軸方向にのみ移動する。キャリパ検査装置10は、ガイドロッド123とガイドロッド123に対して移動可能に配置される封入ヘッド102とを備えている。
ガイドロッド123は、検査ヘッド81において、挿入口105と同側に配置されており、挿入口105の突出方向と同方向に延出している。ガイドロッド123は、挿入口105よりも軸方向の支持部85とは反対側まで延出している。ガイドロッド123は、円柱状であり、円筒面状の主外周面141と、軸方向のベース部133とは反対側の先端部の外周部に形成された面取り142とを有している。面取り142は、ベース部133から軸方向に離れるほど小径となるテーパ状となっており、主外周面141と同軸状に形成されている。
ガイドロッド123は、主外周面141の外径が回止穴61の挿入穴部63の内径よりも若干小径となっており、主外周面141において挿入穴部63に抜き差し可能に嵌合する。
ここで、キャリパ11の配管穴41と回止穴61とは機械加工で形成されており、これらの中心軸線間の間隔も精度良く形成されている。検査ヘッド81は、挿入口105およびガイドロッド123の中心軸線間の間隔が、配管穴41および回止穴61の中心軸線間の間隔と同等間隔とされている。
検査ヘッド81には、支持部85と固定部121との間に、ウェーブワッシャ151が、内側に封入ヘッド102の胴部101を配置した状態で設けられている。ウェーブワッシャ151は、検査ヘッド81の固定部121が軸方向において支持部85に近づくように移動すると弾性変形して、これらを離す方向に付勢力を発生させる。
以上により、検査ヘッド81は、複数のOリング91およびウェーブワッシャ151を介して移動機構82の支持部85に対してフローティング状態で支持されている。
キャリパ検査装置10は、図示略のセット台にセットされたキャリパ11の回止穴61の位置をガイドロッド123で狙い、配管穴41の位置を封入ヘッド102の挿入口105で狙うように、移動機構82による検査ヘッド81の移動経路がプログラミングされている。
キャリパ検査装置10は、セット台にセットされたキャリパ11を検査する場合、例えば操作者のスタート操作に基づいて移動機構82が検査ヘッド81を設定された移動経路で移動させることになる。移動機構82は、検査ヘッド81をキャリパ11に近づけ、ガイドロッド123を回止穴61に同軸に配置して対向させ、封入ヘッド102の挿入口105を配管穴41に同軸に配置して対向させるように配置した後、検査ヘッド81を、ガイドロッド123および封入ヘッド102の軸方向に沿ってキャリパ11に向けて前進させる。すると、まず、ガイドロッド123が回止穴61に挿入される。すなわち、このステップが、キャリパ検査装置10によってガイドロッド123を回止穴61に挿入するステップとなる。
このとき、キャリパ11の製造上の精度のバラツキ等で、回止穴61の径方向位置および角度がガイドロッド123に対して若干ずれることがある。その際には、ガイドロッド123の先端の面取り142が、回止穴61の口元の面取り62に当接して案内されることになり、検査ヘッド81が、複数のOリング91およびウェーブワッシャ151を弾性変形させながら、ガイドロッド123を径方向に移動させたり軸方向の角度を変更したりして主外周面141において挿入穴部63に嵌合させる。すると、ガイドロッド123が挿入穴部63と同軸状となる。
これにより、ガイドロッド123を含む検査ヘッド81がキャリパ11に対し回止穴61の径方向に位置決めされ、封入ヘッド102が回止穴61と平行に配置されることになる。その結果、配管穴41と封入ヘッド102の挿入口105とが平行になり、回止穴61およびガイドロッド123の中心軸線から、配管穴41の中心軸線までの距離と、挿入口105の中心軸線までの距離とが同等になる。
この状態で、移動機構82が、封入ヘッド102を、キャリパ11に向けて、さらに前進させる。すると、回止穴61の底部に当接するガイドロッド123、ベース部133およびスライドピン132は、キャリパ11に対して停止した状態のまま、バッファスプリング134を縮めながら、ベースシリンダ131、固定部121および封入ヘッド102がキャリパ11に向けて前進する。
このとき、ベースシリンダ131、固定部121および封入ヘッド102は、停止しているガイドロッド123に対しガイドロッド123に沿ってガイドロッド123の軸方向に移動する。そして、封入ヘッド102の挿入口105が配管穴41に挿入され嵌合される。すなわち、このステップが、キャリパ検査装置10によって封入ヘッド102をガイドロッド123に沿って移動させて配管穴41に挿入するステップとなる。
このとき、上記したように、回止穴61にガイドロッド123が嵌合していることから、配管穴41と挿入口105とが平行となっている。このため、封入ヘッド102の挿入口105が配管穴41のネジ穴部45に斜めに嵌合することはない。また、このとき、回止穴61およびガイドロッド123からの配管穴41までの距離と、挿入口105までの距離とが同等になっているため、挿入口105の配管穴41からのずれが抑制される。
なお、このとき、キャリパ11の製造上の精度のバラツキ等で、回止穴61およびガイドロッド123に対し、これらの周方向において、配管穴41の位置と挿入口105の位置とが若干ずれることはあるが、その際には、挿入口105が配管穴41の口元の面取り44で案内されることになり、封入ヘッド102が複数のOリング91を弾性変形させながらガイドロッド123を中心に回転して、挿入口105が配管穴41のネジ穴部45内に入り込む。
そして、最後に、シールリング111が配管穴41の面取り44に当接して、配管穴41と封入ヘッド102との隙間の外気への連通を遮断した状態になる。この状態では、キャリパ11の液室35は封入ヘッド102内のみと連通する状態になる。
キャリパ検査装置10は、この状態で、封入ヘッド102から大気圧とは異なる圧力の流体である圧縮空気を液室35に供給する。すなわち、このステップが、キャリパ検査装置10によって、封入ヘッド102から大気圧とは異なる圧力の流体を供給するステップとなる。そして、図示略の圧力センサで検出される、液室35および封入ヘッド102内の気圧が所定値になると、その後、圧縮空気を液室35および封入ヘッド102から抜いて、ブレーキパッド14の引き摺りの有無を検査する。すなわち、このステップが、キャリパ検査装置10によって、キャリパ11の性能を検査するステップとなる。キャリパ検査装置10は、このようにして封入ヘッド102から大気圧とは異なる圧力の流体をキャリパ11に供給することでキャリパ11の引き摺り抑制性能を検査する。
その後、移動機構82が検査ヘッド81をキャリパ11から離すことになるが、その際には、バッファ122のバッファスプリング134の付勢力でガイドロッド123を回止穴61に嵌合させた状態のまま、スライドピン132に対しベースシリンダ131を摺動させながら、封入ヘッド102がガイドロッド123に沿って移動して、挿入口105が配管穴41から抜けることになる。このため、挿入口105が配管穴41のネジ穴部45に対して斜めになることなく抜ける。その後、ガイドロッド123が回止穴61から抜けると、複数のOリング91およびウェーブワッシャ151が弾性により元の状態に戻り、封入ヘッド102の胴部101が支持穴86と同軸状に配置される。
以上の検査をキャリパ検査装置10が自動的に行う。
特許文献1には、配管が接続される配管穴と配管の回り止めを行う回止穴とを有するディスクブレーキ用のキャリパが記載されている。キャリパにおいては、配管穴から流体を封入して検査を行うことがあるが、その際に配管穴周辺に検査器具を衝突させて打痕を生じさせてしまうことがある。配管穴周辺に打痕を生じさせると、配管穴の密封性に不具合が生じて製品不良となってしまう可能性がある。
これに対して、本実施形態のキャリパ検査装置10は、ガイドロッド123を回止穴61に挿入し、この状態で、封入ヘッド102をガイドロッド123に沿って移動させて配管穴41に挿入する。このため、ガイドロッド123を回止穴61に挿入することで封入ヘッド102の位置決めをある程度行った状態で、封入ヘッド102を配管穴41に挿入することができる。これにより、配管穴41の周辺の、後にシールリング53が配置されるシート面46やネジ穴部45等に打痕を生じる可能性を低減できる。よって、配管穴41の密封性に不具合が生じて製品不良となってしまう可能性を低減することができる。したがって、キャリパ11の製品不良率を低減することが可能となり、その結果、製品コストの低減を図ることができる。
また、ガイドロッド123を回止穴61に挿入することで封入ヘッド102の位置決めをある程度行った状態で、封入ヘッド102を配管穴41に挿入することができることから、封入ヘッド102に設けられたシールリング111の損傷も抑制することができる。したがって、シールリング111の長寿命化を図ることができ、キャリパ検査装置10のメンテナンスコストを低減することができる。
本実施形態のキャリパ検査装置10は、図示略のセット台にセットされたキャリパ11を全自動で検査することができるため、省人化を図ることができ、また、検査のし忘れを抑制することができる。
ここで、先にガイドロッド123を回止穴61に挿入する際に、回止穴61の周辺に打痕を生じる可能性はあるが、バッファ122のバッファスプリング134が衝突時の衝撃を緩衝し、また、回止穴61の面取り62とガイドロッド123の面取り142とが当たって衝撃を和らげるため、打痕を生じにくい。仮に打痕を生じても、回止穴61は密封性の問題を生じることのない部位であるため、キャリパ11の製品不良率を上昇させてしまうことはない。
なお、以上の実施形態は、封入ヘッド102から大気圧とは異なる圧力の流体を液室35に供給するステップを含む検査としてブレーキパッド14の引き摺りを検査するキャリパ検査装置10を例にとり説明した。しかしながら、封入ヘッド102から大気圧とは異なる圧力の流体を液室35に供給するステップを含む検査を行う検査装置であれば、上記とは異なる検査を行う検査装置に対しても、上記構成の検査ヘッド81および移動機構82を適用することが可能である。例えば、封入ヘッド102から大気圧とは異なる圧力の流体を液室35内に供給し、液室35を密封した状態での液室35の圧力低下に基づいて、液室35の密封漏れを検出するキャリパ検査装置にも適用可能である。
以上の実施形態の第1の態様は、配管が接続される配管穴と配管の回り止めを行う回止穴とを有するキャリパを検査するキャリパ検査装置であって、ガイドロッドと該ガイドロッドに対して移動可能に配置される封入ヘッドとを備え、前記ガイドロッドが前記回止穴に挿入され、前記封入ヘッドが前記ガイドロッドに沿って移動し前記配管穴へ挿入され、前記封入ヘッドから大気圧とは異なる圧力の流体を供給することで前記キャリパを検査する。
また、第2の態様は、ガイドロッドと封入ヘッドとを備えたキャリパ検査装置によって、配管が接続される配管穴と配管の回り止めを行う回止穴とを有するキャリパを検査するキャリパ検査方法であって、前記ガイドロッドを前記回止穴に挿入するステップと、前記封入ヘッドを前記ガイドロッドに沿って移動させて前記配管穴に挿入するステップと、前記封入ヘッドから大気圧とは異なる圧力の流体を供給するステップとを含む。
10 キャリパ検査装置
11 キャリパ
41 配管穴
51 配管
61 回止穴
102 封入ヘッド
123 ガイドロッド

Claims (2)

  1. 配管が接続される配管穴と配管の回り止めを行う回止穴とを有するキャリパを検査するキャリパ検査装置であって、
    ガイドロッドと該ガイドロッドに対して移動可能に配置される封入ヘッドとを備え、
    前記ガイドロッドが前記回止穴に挿入され、
    前記封入ヘッドが前記ガイドロッドに沿って移動し前記配管穴へ挿入され、
    前記封入ヘッドから大気圧とは異なる圧力の流体を供給することで前記キャリパを検査する、キャリパ検査装置。
  2. ガイドロッドと封入ヘッドとを備えたキャリパ検査装置によって、配管が接続される配管穴と配管の回り止めを行う回止穴とを有するキャリパを検査するキャリパ検査方法であって、
    前記ガイドロッドを前記回止穴に挿入するステップと、
    前記封入ヘッドを前記ガイドロッドに沿って移動させて前記配管穴に挿入するステップと、
    前記封入ヘッドから大気圧とは異なる圧力の流体を供給するステップとを含む、キャリパ検査方法。
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