JP2024032294A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークに設けられた挿入部と、挿入装置の保持部との位置関係を精度良く調整可能な位置検出装置を実現すること。【解決手段】位置検出装置１０は、ワークが備える挿入部が到来すると想定される位置の指標として設置される指標部２０と、挿入装置２１０の保持部２２０に装着される装着部３０とを有する。装着部３０は、保持部２２０に組み付けられる第一組付部４０と、第一組付部４０に挿入される第二組付部５０と、支軸部６０と、ホルダ部９０と、テスタ部１００とを有する。第一内周面４０ａは、第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向けて広がるようにテーパー状に形成されている。第二組付部５０の外周面は、第一組付部４０への挿入方向先頭側から手前側に向けて広がるようにテーパー状に形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、位置検出装置に関する。

従来、特許文献１に記載されているバルブガイド圧入装置のように、ワークに形成された被挿入部に対して挿入される挿入物を挿入するために用いられる挿入装置がある。特許文献１のバルブガイド圧入装置は、エンジンのシリンダヘッドに形成されたバルブガイド用の挿入部に対し、挿入物としてバルブガイドを挿入するために用いられるものである。

特開２００２－０７０５１３号公報

ここで、上述したバルブガイド圧入装置のような装置においては、シリンダヘッド等のワークに設けられた被挿入部と、バルブガイド等の挿入物を保持するための保持部との位置関係を正確に調整し、位置合わせ（芯出し）をしておかねばならない。

そこで本発明者らは、ワークに設けられた被挿入部と、挿入装置に設けられた保持部との位置関係を正確に調整するための位置検出装置を準備し、位置検出装置により得られる被挿入部と保持部との位置関係に基づいて、両者の位置合わせ（芯出し）を行うことを検討した。具体的には、図６に示すように、挿入装置２１０の保持部２２０に装着可能な装着部２３０と、ワークを所定位置に設置した状態において被挿入部が到来すると想定される位置に設けられる軸部２４０とを備えた位置検出装置２００について検討した。この位置検出装置２００において、装着部２３０は、保持部２２０に嵌め込み可能なホルダ軸２５０と、ホルダ軸２５０に対して回動可能に設けたホルダ部２６０とを備えたものとされ、ホルダ部２６０にピックテスタからなるテスタ部２７０を設けたものとした。

本発明者らが、上述した位置検出装置２００について検討したところ、保持部２２０とホルダ軸２５０との間に形成されるガタや、ホルダ軸とホルダ部２６０との間に形成されるガタ等の存在により、被挿入部に見立てて設けられた軸部２４０と保持部２２０との位置関係の調整精度に影響が生じるとの知見が得られた。

そこで本発明は、ワークに設けられた被挿入部と、挿入装置の保持部との位置関係を精度良く調整可能な位置検出装置の実現を目的とした。

（１）上述した課題を解決すべく提供される本発明の位置検出装置は、ワークにおいて第一方向に延びるように形成される被挿入部に挿入される挿入物を挿入可能な挿入装置と、前記挿入部との位置関係を調整するために用いられる位置検出装置であって、前記被挿入部に前記挿入物が挿入される挿入位置、あるいは前記挿入装置に設けられ前記挿入物を前記被挿入部に挿入して保持可能な保持部の位置の指標として設置される指標部と、前記挿入装置、あるいは前記被挿入部に装着される装着部と、を有し、前記指標部が、前記挿入位置に設置される前記挿入物、あるいは前記挿入装置に設けられ前記挿入物を前記被挿入部に挿入して保持可能な保持部と軸心位置が一致し、前記第一方向に延びるように設けられる軸部とを有し、前記装着部は、前記保持部の内周面、あるいは前記被挿入部の内周面に沿って、組付けられる第一組付部と、前記第一組付部の内周をなす第一内周面に囲まれた内側空間に、前記第一方向に向けて挿入される第二組付部と、前記第二組付部と軸心位置及び第一方向が一致するように形成される支軸部と、前記支軸部に対して、前記支軸部の軸心位置を中心として回動可能に設けられるホルダ部と、前記ホルダ部に保持されたテスタ部と、を有するものであり、前記保持部あるいは前記被挿入部に対して前記第一組付部及び前記第二組付部が組付けられた状態において、前記支軸部に対して前記ホルダ部を回動させ、前記テスタ部を前記軸部の周囲において移動させることにより、前記ワークに形成された前記挿入物と、前記挿入装置との位置関係を検出可能であり、前記第一組付部の前記第一内周面と前記第二組付部の外周面とが合わさるように、挿入方向奥側から手前側に向けて広がるようにテーパー状に形成されていること、を特徴とするものである。

本発明の位置検出装置は、保持部の内周面、あるいは被挿入部の内周面に沿って組み付けられる第一組付部の内側に形成される組付空間に対して第二組付部を挿入することにより、保持部あるいは被挿入部に対して装着部を装着可能とされている。また、第一組付部の内周をなす第一内周面は、組付空間に対して第二組付部を挿入する際の挿入方向奥側から手前側に向けて広がるようにテーパー状に形成されている。また、第二組付部の外周面は、第一組付部への挿入方向先頭側から手前側に向けて広がるようにテーパー状に形成されている。そのため、本発明の位置検出装置は、第一組付部に対して第二組付部を組み付けることにより、装着部を保持部に対してガタの原因となるような隙間が生じるのを抑制しつつ、保持部あるいは被挿入部に対して装着部を装着できる。従って、本発明の位置検出装置は、第一組付部と第二組付部との間に形成される隙間を原因とするガタの発生を抑制し、ワークに設けられた被挿入部と、挿入装置の保持部との位置関係を精度良く調整できる。

（２）本発明の位置検出装置は、前記装着部が、前記第一組付部に前記第二組付部を挿入した状態において、前記第一組付部及び前記第二組付部の少なくとも一方を前記挿入方向奥側から手前側に向けて押圧する押圧力作用機構と、前記第二組付部において第一方向に延びるように貫通した貫通孔と、を有し、前記押圧力作用機構が、前記挿入方向奥側において前記第一組付部に当接する第一押圧部と、前記貫通孔を介して前記挿入方向奥側から手前側に向けて延びる操作軸と、前記操作軸に対して連結され、前記第一押圧部を前記挿入方向奥側から当接する第二押圧部と、を有し、前記第二組付部の挿入方向手前側から前記操作軸を操作することにより、前記操作軸の軸線方向に前記第二押圧部を移動させることにより、前記第二押圧部から前記第一押圧部に押圧力を作用させるとともに、前記第一押圧部から前記第一組付部に対して第二組付部の挿入方向奥側から手前側に向かう方向への押圧力を作用させることが可能であること、を特徴とするものであると良い。

本発明の位置検出装置は、上記（２）のような構成とすることにより、第一組付部に対して第二組付部を挿入した状態において、押圧力作用機構によって第一組付部を第二組付部に対して押し付けた状態とすることができる。これにより、本発明の位置検出装置は、第一組付部と第二組付部との間に形成される隙間を最小限に抑制した状態で、保持部に対して装着部を装着できる。従って、本発明の位置検出装置は、第一組付部と第二組付部との間に形成される隙間を原因とするガタの発生を抑制し、被挿入部と保持部との位置関係を精度良く調整できる。

本発明の位置検出装置は、上記（２）のような構成とすることにより、貫通孔に挿通された操作軸を第二組付部の挿入方向手前側から操作し、押圧部を第二組付部の挿入方向奥側から手前側に移動させることにより、第一組付部に対して押圧力を作用させ、第一組付部を第二組付部に対して押し付けた状態とすることができる。これにより、本発明の位置検出装置は、第一組付部と第二組付部との間に形成される隙間を最小限に抑制した状態で、保持部に対して装着部を装着できる。従って、本発明の位置検出装置は、第一組付部と第二組付部との間に形成される隙間を原因とするガタの発生を抑制し、被挿入部と保持部との位置関係を精度良く調整できる。

（３）本発明の位置検出装置は、前記操作軸の一部又は全部が、ネジ軸によって構成されており、前記貫通孔の一部又は全部が、ネジ孔とされており、前記操作軸をなす前記ネジ軸と、前記貫通孔をなすネジ孔とが螺合しており、前記操作軸を回動させることにより、前記当接部を前記第二組付部の挿入方向奥側から手前側に向かう方向に移動させることができるものであると良い。

本発明の位置検出装置は、かかる構成とすることにより、貫通孔に挿通された操作軸を第二組付部の挿入方向手前側から回動させる操作を行うことにより、押圧部を第二組付部の挿入方向奥側から手前側に移動させ、第一組付部に対して押圧力を作用させることが可能となる。

（４）本発明の位置検出装置は、前記第一組付部が、前記第一方向に押圧力を作用させることにより、前記第一方向に対して交差する第二方向に拡大可能とされているものであると良い。

本発明の位置検出装置は、かかる構成とすることにより、第一組付部に対して押圧力を作用させ、第二組付部の挿入方向奥側から手前側に移動させることにより、第二組付部の外周面に沿って第一組付部が第二方向に拡大しつつ密接させることができる。これにより、本発明の位置検出装置は、第一組付部と第二組付部との間に殆ど隙間が形成されない状態として、保持部に対して装着部を装着できる。従って、本発明の位置検出装置は、第一組付部と第二組付部との間に形成される隙間を原因とするガタの発生を抑制し、被挿入部と保持部との位置関係を精度良く調整できる。

（５）本発明の位置検出装置は、前記ホルダ部が、軸受を介して前記支軸部に対して回動可能に支持されているものであると良い。

本発明の位置検出装置は、かかる構成とすることにより、ホルダ部が支軸部に対してがたつくことなくスムーズに回動可能とされる。これにより、本発明の位置検出装置は、ホルダ部と支軸部との間に隙間が形成されることによる位置精度の低下を抑制できる。これにより、本発明の位置検出装置は、被挿入部と保持部との位置関係を精度良く調整できる。

（６）本発明の位置検出装置は、前記テスタ部が、ピックテスタによって構成されており、前記軸部の外周面に当接しながら回動することにより、前記軸部の軸心位置を調整可能なものであると良い。

本発明の位置検出装置は、かかる構成とすることにより、被挿入部に見立てて設けられた軸部と保持部との位置関係を精度良く調整できる。これにより、ワークを所定位置に設置した状態における被挿入部と保持部との位置関係を精度良く調整できる。

（７）本発明の位置検出装置は、前記ワークが、エンジンのシリンダヘッドであり、前記挿入物が、バルブガイドであり、前記被挿入部が、前記バルブガイドを挿入する挿入穴であること、を特徴とするものであると良い。

本発明の位置検出装置は、かかる構成とすることにより、エンジンのシリンダヘッドに対するバルブガイドの組み付けに備えて、挿入装置の位置調整をスムーズかつ精度良く行えるようにすることができる。これにより、本発明の位置検出装置は、挿入装置の信頼性の向上、挿入装置を用いて組み立てられるエンジンの製品品質の向上、挿入装置の芯出し作業に要する時間の大幅な短縮等の効果を奏することができる。

本発明によれば、上記課題を解決した位置検出装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る位置検出装置を挿入装置に装着した状態示す側方断面図である。 図１の位置検出装置を構成する装着部を挿入装置に装着した状態示す側方断面図である。 （ａ）は第一組付部の断面図、（ｂ）は第一組付部の底面図である。 （ａ）は第二組付部、中間部、及び支軸部を一体化したものを示す平面図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）はホルダ部を構成する構成体の断面図、（ｂ）はその底面図である。 本発明者らが試作した位置検出装置を挿入装置に装着した状態を示す側方断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る位置検出装置１０について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては、特に断りのない限り、通常の使用状態を基準として上下左右等の位置関係について説明する。また、位置検出装置１０の説明に先だって、挿入装置２１０等について説明する。

挿入装置２１０は、エンジンのシリンダヘッドをワークとし、これに設けられたバルブガイド挿入穴（被挿入部）に対してバルブガイド（挿入物）を挿入するために用いられる装置である。図１に示すように、挿入装置２１０は、挿入物であるバルブガイドを保持するための保持部２２０を有する。具体的には、挿入装置２１０は、バルブガイドを保持する部品（パンチ）を装着するための穴を保持部２２０として備えている。保持部２２０は、下方に向けて開口した凹状の部分である。挿入装置２１０は、保持部２２０にセットしたバルブガイドに対して軸線方向（第一方向／本実施形態では上下方向）への推進力を作用させるための駆動機構（図示せず）を備えている。シリンダヘッドに設けられた被挿入部に対してバルブガイドを組み付ける場合には、挿入装置２１０における保持部２２０の軸心位置と、所定位置に設置された状態におけるシリンダヘッドに設けられた被挿入部の軸心位置とを事前に合致させる芯出し作業を行っておく必要がある。位置検出装置２００は、芯出し作業において、挿入装置２１０の保持部２２０とシリンダヘッドの被挿入部との位置関係を調整するために用いられる。

図１に示すように、位置検出装置１０は、指標部２０、及び装着部３０を有する。指標部２０は、ワークを設置するための台座３００側に設置される部材である。また、装着部３０は、挿入装置２１０側に設置される部材である。以下、指標部２０、及び装着部３０についてさらに詳細に説明する。

図１に示すように、指標部２０は、台座３００の所定の設置位置にワーク（本実施形態ではシリンダヘッド）が設置された状態において、ワークに設けられた被挿入部が到来すると想定される挿入位置の指標として設置されるものである。指標部２０は、ワークを設置する台座３００に設置される。指標部２０は、固定部２２と、軸部２４とを有する。固定部２２は、台座３００に対して固定される部分である。軸部２４は、固定部２２に対して設けられた軸状の部分である。固定部２２を台座３００に対して取り付けると、ワークを台座３００に設置した場合にバルブガイド挿入穴（被挿入部）が到来する想定される位置と軸心位置が合致するように軸部２４が設けられた状態になる。

図１や図２に示すように、装着部３０は、挿入装置２１０の保持部２２０に装着されるものである。装着部３０は、第一組付部４０、第二組付部５０、支軸部６０、中間部７０、ホルダ部９０、及びテスタ部１００を有する。

図２や図３に示すように、第一組付部４０は、挿入装置２１０に設けられた保持部２２０の内周面に沿って組み付けられる部材（拡張ブロック）である。第一組付部４０は、第一ブロック４２、第二ブロック４４、及びリング部材４６（図３においては不図示）を組み合わせることにより、全体として略円筒形の外観形状を構成する部材である。また、第一組付部４０の軸線方向への長さは、保持部２２０をなす凹部の深さ（軸線方向の長さ）よりも小さい。具体的には、第一組付部４０の軸線方向への長さは、後に詳述する押圧力作用機構８０を構成する押圧部８４や当接部８６を収容可能な空間を保持部２２０をなす凹部内に形成できる程度の長さとされている。

第一ブロック４２は、第一組付部４０の軸心位置を境として径方向一方側の部分をなす半円筒状の部材である。第二ブロック４４は、第一ブロック４２と対をなす部材である。第二ブロック４４は、第一組付部４０の軸心位置を境として径方向他方側の部分をなす半円筒状の部材である。第一ブロック４２及び第二ブロック４４を組み合わせることにより、第一組付部４０の内周をなす第一内周面４０ａと、第一内周面４０ａによって囲まれた内側空間４０ｂとが形成される。第一内周面４０ａは、第一組付部４０の軸線方向一方側から他方側に向けて拡がる、テーパー状の形状とされている。また、第一ブロック４２及び第二ブロック４４の外周面には、第一組付部４０の径方向内側に向けて窪んだ凹部４０ｃが設けられている。

リング部材４６は、例えば、ゴムやシリコーン等の素材によって形成された弾性を有する環状の部材である。第一組付部４０は、第一内周面４０ａや内側空間４０ｂが形成されるように第一ブロック４２及び第二ブロック４４を組み合わせつつ、第一ブロック４２及び第二ブロック４４の外周に設けられた凹部４０ｃにリング部材４６を嵌め込んだ状態とされ、挿入装置２１０の保持部２２０に嵌め込まれる。このような状態で第一組付部４０を保持部２２０に嵌め込むと、リング部材４６が保持部２２０の内周面に接触して位置決めされた状態になる。また、第一組付部４０は、保持部２２０の奥側から手前側（保持部２２０の開口側）に向けて第一内周面４０ａ（内側空間４０ｂの開口断面）が拡大する状態となる姿勢とされ、保持部２２０に嵌め込まれる。これにより、第一内周面４０ａが、保持部２２０の内側において、後に詳述する第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向けて広がるように形成された状態になる。

図２や図４に示すように、第二組付部５０は、第一組付部４０の内側空間４０ｂに対して第一方向（本実施形態では上下方向）に向けて挿入される部分である。第二組付部５０は、軸状の形状とされており、その外周面がテーパー状に形成されている。第二組付部５０は、一端側（第一組付部４０への挿入方向先頭側）から軸線方向他端側（第一組付部４０への挿入方向手前側）に向かうに連れて断面積が拡張するように形成されている。第二組付部５０のテーパー形状は、上述した第一組付部４０の第一内周面４０ａがなすテーパー形状に対応する形状とされている。

図２や図４に示すように、支軸部６０は、上述した第二組付部５０と軸心位置及び軸線方向が一致するように形成された軸状の部分である。支軸部６０は、後に詳述するホルダ部９０の回動支軸となる。

図２や図４に示すように、中間部７０は、第二組付部５０及び支軸部６０の中間に位置する部分である。中間部７０は、保持部２２０の開口領域よりも大きい。また、上述したように、第一組付部４０の軸線方向への長さは、保持部２２０をなす凹部の深さ（軸線方向の長さ）よりも小さい。そのため、第二組付部５０を保持部２２０の内側にセットされた第一組付部４０の内側空間４０ｂに差し込み、中間部７０を保持部２２０における開口側の端面に突き当てた状態において保持部２２０に対して固定することにより、第二組付部５０を軸線方向（第一方向）の所定位置に位置決めされた状態とすることができる。

押圧力作用機構８０は、第一組付部４０に対して第二組付部５０を挿入した状態において、第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向かう方向（図示例では上方から下方に向かう方向）に、第一組付部４０に対して押圧力を作用させるための機構である。図２に示すように、押圧力作用機構８０は、貫通孔８２、押圧部８４、当接部８６、及び操作軸８８を備えている。

貫通孔８２は、装着部３０において、第二組付部５０の軸線方向（第一方向）に延びるように貫通した貫通孔である。貫通孔８２は、第二組付部５０から中間部７０を経て支軸部６０まで到達し、軸線方向に貫通するように形成されている。貫通孔８２は、その一部又は全部が内周面に雌ネジを有するネジ孔とされている。本実施形態では、第二組付部５０から中間部７０に至る部分が内周面に雌ネジを有するネジ孔とされている。

押圧部８４は、第一組付部４０に対して第二組付部５０を挿入した状態において、第二組付部５０の挿入方向奥側において第一組付部４０に対して当接する部分である。押圧部８４は、軸心位置に貫通孔８４ａを有するカラー状のものとされている。

当接部８６は、後述する操作軸８８の一端側に連結され、操作軸８８の軸線方向に対して交差する方向に拡がる形状を有する部分である。当接部８６は、押圧部８４に対して第二組付部の挿入方向奥側から当接可能なように配置される部分である。

操作軸８８は、一端側が上述した当接部８６の中心に連結され、他端側が自由端とされた軸体である。操作軸８８は、第一組付部４０に対する第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向けて伸びるように配されている。具体的には、操作軸８８は、押圧部８４の中心に設けられた貫通孔８４ａに挿通されると共に、貫通孔８２に対して第二組付部５０から挿入されている。操作軸８８は、貫通孔８２の長さ（装着部３０における第二組付部５０から中間部７０を経て支軸部６０までの長さ）よりも短い。そのため、操作軸８８の端部は、貫通孔８２の内部に存在している。本実施形態では、操作軸８８が、第二組付部５０から中間部７０まで到達するように挿通されている。

操作軸８８は、その一部又は全部が、外周部に雄ネジを形成したネジ軸によって構成されている。本実施形態では、操作軸８８の略全体がネジ軸によって構成されている。操作軸８８は、貫通孔８２の内周面に設けられた雌ネジと螺合している。また、操作軸８８は、自由端（図示状態において下端）に、貫通孔８２を介して差し込まれた工具等の操作部材と係合可能な係合部８８ａを有する。係合部８８ａは、六角穴によって構成されている。そのため、支軸部６０の端部（図示状態において下端部）において開口している貫通孔８２の開口部から六角レンチを挿入し、操作軸８８の六角穴からなる係合部８８ａに係合させることにより、操作軸８８を回動させることができる。

上述した当接部８６及び操作軸８８は、別々の部材として準備し、両者を一体化したものとすることができるが、例えばストッパボルトの頭部を当接部８６とし、軸部を操作軸８８とすると良い。

押圧力作用機構８０は、第一組付部４０に対する第二組付部５０の挿入方向手前側から操作軸８８を操作することにより、操作軸８８の軸線方向に当接部８６を移動させ、押圧部８４から第一組付部４０に対して第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向かう方向への押圧力を作用させることができる。本実施形態では、操作軸８８を構成するネジ軸が、貫通孔８２の内周面に設けられた雌ネジに螺合している。そのため、操作軸８８の六角穴に六角レンチを係合させる等して操作軸８８を軸心周り方向に回動させることにより、当接部８６を第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向かう方向に移動させ、押圧部８４によって第一組付部４０に対して押圧力を作用させることができる。これにより、第二組付部５０と保持部２２０の内周面との間において、第二組付部５０の周部において均等に第一組付部４０を進入させ、第二組付部５０の軸心位置を保持部２２０の軸心位置と一致させることができる。

ホルダ部９０は、後述するテスタ部１００を支軸部６０の軸心位置を中心として可能に回動可能なように保持するものである。図２や図５に示すように、ホルダ部９０は、回動部９２と、保持部９４とを有する。

回動部９２は、支軸部６０に対して回動可能に支持される部分である。回動部９２は、第一方向（上下方向）に貫通した貫通部９２ａを有し、その内周側に軸受９６を設けたものとされている。回動部９２は、軸受９６に対して支軸部６０を挿通することにより、支軸部６０の軸心位置を中心として回動可能とされている。軸受９６は、回動部９２の下端側に取り付けられた軸受用ナット９６ａによってスラスト方向に固定されている。その結果、軸受９６は、回動部９２に対して第一方向下方側に落下しないように装着されている。

保持部９４は、回動部９２から径方向外側に向けて突出したアーム状の部分である。保持部９４は、テスタ部１００の端部を差し込むことにより、テスタ部１００を保持可能なものとされている。

テスタ部１００は、先端に設けられた測定子１０２を指標部２０の軸部２４の外周面に当接しながら回動することにより、軸部２４の軸心位置を調整するための計測が可能な装置によって構成されている。テスタ部１００は、例えばピックテスタによって構成すると良い。テスタ部１００は、測定子１０２とは反対側（図示例では上端側）においてホルダ部９０の保持部９４に保持されている。

≪位置検出装置１０による効果について≫
上述した位置検出装置１０は、以下の（ａ）～（ｈ）のような特徴的構成を備えている。そのため、位置検出装置１０は、以下のような従来技術では達し得ない特有の効果を奏することができる。

（ａ）本実施形態の位置検出装置１０は、ワークにおいて第一方向に軸線が延びるように形成された被挿入部に対して挿入される挿入物を挿入するために用いられ、挿入物を挿入して保持可能な保持部２２０を有し、保持部２２０に保持された挿入物に対して第一方向に沿う方向への推進力を作用させることにより、挿入物を被挿入部に挿入可能な挿入装置２１０について、被挿入部に対する保持部２２０の位置関係を調整するために用いられる位置検出装置１０であって、所定の設置位置に設置された状態においてワークが備える被挿入部が到来すると想定される挿入位置の指標として設置される指標部２０と、挿入装置２１０の保持部２２０に装着される装着部３０と、を有し、指標部２０が、挿入位置に到来すると想定される被挿入部と軸心位置が一致し、第一方向に軸線が延びるように設けられる軸部２４を備えており、装着部３０が、挿入装置２１０の保持部２２０の内周面に沿って組み付けられる第一組付部４０と、第一組付部４０の内周をなす第一内周面４０ａによって囲まれた内側空間４０ｂに対して第一方向に向けて挿入される第二組付部５０と、第二組付部５０と軸心位置及び軸線方向が一致するように形成された支軸部６０と、支軸部６０に対して、支軸部６０の軸心位置を中心として回動可能に設けられたホルダ部９０と、ホルダ部９０に保持されたテスタ部１００と、を有し、保持部２２０に組み付けられた第一組付部４０に対して第二組付部５０を挿入した状態において、支軸部６０に対してホルダ部９０を回動させ、テスタ部１００を軸部２４の周囲において移動させることにより、ワークに設けられた被挿入部と、挿入装置２１０に設けられた保持部２２０との位置関係を調整可能であり、第一内周面４０ａが、第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向けて広がるようにテーパー状に形成されており、第二組付部５０の外周面が、第一組付部４０への挿入方向先頭側から手前側に向けて広がるようにテーパー状に形成されていること、を特徴とするものである。

位置検出装置１０は、挿入装置２１０に設けられた保持部２２０の内周面に沿って組み付けられる第一組付部４０の内側に形成される内側空間４０ｂに対して第二組付部５０を挿入することにより、保持部２２０に対して装着部３０を装着可能とされている。また、第一組付部４０の内周をなす第一内周面４０ａは、内側空間４０ｂに対して第二組付部５０を挿入する際の挿入方向奥側から手前側に向けて広がるようにテーパー状に形成されている。また、第二組付部５０の外周面は、第一組付部４０への挿入方向先頭側から手前側に向けて広がるようにテーパー状に形成されている。そのため、位置検出装置１０は、第一組付部４０に対して第二組付部５０を組み付けることにより、装着部３０を保持部２２０に対してガタの原因となるような隙間が生じるのを抑制しつつ、保持部２２０に対して装着部３０を装着できる。従って、位置検出装置１０は、第一組付部４０と第二組付部５０との間に形成される隙間を原因とするガタの発生を抑制し、ワークに設けられた被挿入部と、挿入装置２１０の保持部２２０との位置関係を精度良く調整できる。

（ｂ）上述した位置検出装置１０は、装着部３０が、第一組付部４０に対して第二組付部５０を挿入した状態において、第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向かう方向に第一組付部４０に対して押圧力を作用させる押圧力作用機構８０を有するものとされている。

位置検出装置１０は、上記（ｂ）のような構成とされているため、第一組付部４０に対して第二組付部５０を挿入した状態において、押圧力作用機構８０によって第一組付部４０を第二組付部５０に対して押し付けた状態とすることができる。これにより、位置検出装置１０は、第一組付部４０と第二組付部５０との間に形成される隙間を最小限に抑制した状態で、保持部２２０に対して装着部３０を装着できる。従って、位置検出装置１０は、第一組付部４０と第二組付部５０との間に形成される隙間を原因とするガタの発生を抑制し、被挿入部と保持部２２０との位置関係を精度良く調整できる。

（ｃ）上述した位置検出装置１０は、装着部３０が、第二組付部５０の軸線方向に延びるように貫通した貫通孔８２を有し、押圧力作用機構８０が、第一組付部４０に対して第二組付部５０を挿入した状態において、第二組付部５０の挿入方向奥側において第一組付部４０に対して当接する押圧部８４と、第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向けて伸びる操作軸８８と、操作軸８８に対して連結され、押圧部８４に対して第二組付部５０の挿入方向奥側から当接する当接部８６と、を有し、操作軸８８が、貫通孔８２に挿入されており、第二組付部５０の挿入方向手前側から操作軸８８を操作することにより、操作軸８８の軸線方向に当接部８６を移動させ、押圧部８４から第一組付部４０に対して第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向かう方向への押圧力を作用させることが可能なものとされている。

上述した位置検出装置１０は、上記（ｃ）のような構成とされているため、貫通孔８２に挿通された操作軸８８を第二組付部５０の挿入方向手前側から操作し、押圧部８４を第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に移動させることにより、第一組付部４０に対して押圧力を作用させ、第一組付部４０を第二組付部５０に対して押し付けた状態とすることができる。これにより、位置検出装置１０は、第一組付部４０と第二組付部５０との間に形成される隙間を最小限に抑制した状態で、保持部２２０に対して装着部３０を装着できる。従って、位置検出装置１０は、第一組付部４０と第二組付部５０との間に形成される隙間を原因とするガタの発生を抑制し、被挿入部と保持部２２０との位置関係を精度良く調整できる。

（ｄ）上述した位置検出装置１０は、操作軸８８の一部又は全部が、ネジ軸によって構成されており、貫通孔８２の一部又は全部が、ネジ孔とされており、操作軸８８をなすネジ軸と、貫通孔８２をなすネジ孔とが螺合しており、操作軸８８を回動させることにより、当接部８６を第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向かう方向に移動させることができるものとされている。

位置検出装置１０は、上記（ｄ）のような構成とされているため、貫通孔８２に挿通された操作軸８８を第二組付部５０の挿入方向手前側から回動させる操作を行うことにより、押圧部８４を第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に移動させ、第一組付部４０に対して押圧力を作用させることができる。

（ｅ）上述した位置検出装置１０は、第一組付部４０が、第一方向に押圧力を作用させることにより、第一方向（軸線方向）に対して交差する第二方向（径方向）に拡大可能とされている。

位置検出装置１０は、上記（ｅ）のような構成とされているため、第一組付部４０に対して押圧力を作用させ、第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に移動させることにより、第二組付部５０の外周面に沿って第一組付部４０が第二方向に拡大しつつ密接させることができる。これにより、位置検出装置１０は、第一組付部４０と第二組付部５０との間に殆ど隙間が形成されない状態として、保持部２２０に対して装着部３０を装着できる。従って、位置検出装置１０は、第一組付部４０と第二組付部５０との間に形成される隙間を原因とするガタの発生を抑制し、被挿入部と保持部２２０との位置関係を精度良く調整できる。

（ｆ）上述した位置検出装置１０は、ホルダ部９０が、軸受９６を介して支軸部６０に対して回動可能に支持されているものである。

位置検出装置１０は、上記（ｆ）のような構成とすることにより、ホルダ部９０が支軸部６０に対してがたつくことなくスムーズに回動可能とされる。これにより、位置検出装置１０は、ホルダ部９０と支軸部６０との間に隙間が形成されることによる位置精度の低下を抑制できる。これにより、位置検出装置１０は、被挿入部と保持部２２０との位置関係を精度良く調整できる。

（ｇ）上述した位置検出装置１０は、テスタ部１００が、ピックテスタによって構成されており、軸部２４の外周面に当接しながら回動することにより、軸部２４の軸心位置を調整可能なものとされている。

位置検出装置１０は、上記（ｇ）のような構成とされているため、被挿入部に見立てて設けられた軸部２４と保持部２２０との位置関係を精度良く調整できる。これにより、ワークを所定位置に設置した状態における被挿入部と保持部２２０との位置関係を精度良く調整できる。

（ｈ）上述した位置検出装置１０は、ワークがエンジンのシリンダヘッドであり、挿入物がバルブガイドであり、被挿入部がバルブガイドを挿入する挿入穴である場合に好適に使用されるものである。

位置検出装置１０は、上記（ｈ）のような構成とすることにより、エンジンのシリンダヘッドに対するバルブガイドの組み付けに備えて、挿入装置２１０の位置調整をスムーズかつ精度良く行えるようにすることができる。これにより、位置検出装置１０は、挿入装置２１０の信頼性の向上、挿入装置２１０を用いて組み立てられるエンジンの製品品質の向上、挿入装置２１０の芯出し作業に要する時間の大幅な短縮等の効果を奏することができる。

なお、上述した位置検出装置１０は、本発明の一実施形態を示したものに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜構成を変更することが可能である。例えば、位置検出装置１０は、上述した（ａ）～（ｈ）に係る全ての構成を備えたものに限らず、これらの構成のいずれかを省略したり、他の構成に置換したりしたものとすることも可能である。

具体的には、位置検出装置１０は、上記（ａ）のように、装着部３０を挿入装置２１０の保持部２２０に装着し、指標部２０をワークが備える被挿入部に取り付けるのに代えて、装着部３０をワークが備える被挿入部に取り付け、指標部２０を挿入装置２１０の保持部２２０に装着することとしても良い。このように、上記実施形態において例示したのと比較して指標部２０及び装着部３０の取付対象を入れ替えても同様の作用効果が得られる。

本実施形態の位置検出装置１０は、上記（ｂ）のように、押圧力作用機構８０を設け、第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向かう方向に第一組付部４０に対して押圧力を作用させことが可能なものであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、位置検出装置１０は、押圧力作用機構８０を備えていないものとすることも可能である。

本実施形態では、上記（ｃ）のように、第二組付部５０の挿入方向手前側から操作軸８８を操作することにより、操作軸８８の軸線方向に当接部８６を移動させ、押圧部８４から第一組付部４０に対して第二組付部５０の挿入方向奥側から手前側に向かう方向への押圧力を作用させることが可能なものとした例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、挿入装置２１０が、保持部２２０において第二組付部５０の挿入方向奥側から押圧部８４を操作可能な構成である場合等においては、上記（ｃ）のような構成としなくても良い。

本実施形態では、上記（ｄ）のような構成とすることにより、操作軸８８の回動操作により、操作軸８８の軸線方向に当接部８６を移動させることができる構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、操作軸８８及び貫通孔８２にネジを設けず、貫通孔８２に挿通された操作軸８８を軸線方向に牽引することにより、操作軸８８の軸線方向に当接部８６を移動させることができるようにすることも可能である。

本実施形態では、上記（ｅ）のように第一組付部４０として、第一方向に押圧力を作用させることにより、第一方向（軸線方向）に対して交差する第二方向（径方向）に方向に拡大可能なものを用いた例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第一組付部４０として第二方向（径方向）に拡大しないものを用いても良い。

本実施形態では、上記（ｆ）のように、ホルダ部９０と支軸部６０との間に軸受９６を設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。具体的には、位置検出装置１０は、ホルダ部９０と支軸部６０との間におけるガタの存在が問題とならない場合や、当該ガタの存在が許容できる場合等において、軸受９６を省略した構成とすることができる。また、軸受９６を設けるのとは異なる構成により、ホルダ部９０と支軸部６０との間のガタを解消できる場合には、そのような構成に置換しても良い。

本実施形態では、上記（ｇ）のように、テスタ部１００をピックテスタによって構成した例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ピックテスタに代えて、他の構成のダイヤルゲージや、センサ類等を用いることも可能である。

本実施形態では、位置検出装置１０を、上記（ｈ）のように、ワークがエンジンのシリンダヘッドに設けられた挿入穴に対してバルブガイドを挿入する際に使用されるものとして例示したが、本発明はこれに限定されない。位置検出装置１０は、エンジンのシリンダヘッドとは異なるものをワークとし、これに設けられた挿入孔に対して軸状あるいは筒状の挿入物を挿入するための挿入装置の位置調整に用いるものとすることができる。

上記実施形態では、バルブガイドを挿入物とし、エンジンのシリンダヘッドをワークとし、これに設けられたバルブガイド穴に対してバルブガイドを挿入するための挿入装置２１０の芯出しに位置検出装置１０を活用した例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、バルブシートを挿入物とし、エンジンのシリンダヘッドをワークとし、これに設けられたバルブシート挿入用の穴に対してバルブシートを挿入するための装置を挿入装置２１０に代わるものとし、この装置の芯出しに位置検出装置１０を活用するようにしても良い。

本発明は、上述した実施形態や変形例等として示したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲でその教示及び精神から他の実施形態があり得る。上述した実施形態の構成要素は任意に選択して組み合わせて構成するとよい。また実施形態の任意の構成要素と、課題を解決するための手段に記載の任意の構成要素又は課題を解決するための手段に記載の任意の構成要素を具体化した構成要素とは任意に組み合わせて構成してもよい。これらについても本願の補正又は分割出願等において権利取得する意思を有する。

本発明は、ワークに設けられた挿入孔に対して軸状あるいは筒状の挿入物を挿入するための挿入装置の位置調整全般において好適に利用可能である。

１０ ：位置検出装置
２０ ：指標部
２４ ：軸部
３０ ：装着部
４０ ：第一組付部
４０ａ ：第一内周面
４０ｂ ：内側空間
５０ ：第二組付部
６０ ：支軸部
８０ ：押圧力作用機構
８２ ：貫通孔
８４ ：押圧部
８６ ：当接部
８８ ：操作軸
９０ ：ホルダ部
９６ ：軸受
１００ ：テスタ部
２１０ ：挿入装置
２２０ ：保持部

Claims (4)

1. ワークにおいて第一方向に延びるように形成される被挿入部に挿入される挿入物を挿入可能な挿入装置と、前記挿入部との位置関係を調整するために用いられる位置検出装置であって、
   前記被挿入部に前記挿入物が挿入される挿入位置、あるいは前記挿入装置に設けられ前記挿入物を前記被挿入部に挿入して保持可能な保持部の位置の指標として設置される指標部と、
   前記挿入装置、あるいは前記被挿入部に装着される装着部と、
   を有し、
   前記指標部が、前記挿入位置に設置される前記挿入物、あるいは前記挿入装置に設けられ前記挿入物を前記被挿入部に挿入して保持可能な保持部と軸心位置が一致し、前記第一方向に延びるように設けられる軸部とを有し、
   前記装着部は、
   前記保持部の内周面、あるいは前記被挿入部の内周面に沿って、組付けられる第一組付部と、
   前記第一組付部の内周をなす第一内周面に囲まれた内側空間に、前記第一方向に向けて挿入される第二組付部と、
   前記第二組付部と軸心位置及び第一方向が一致するように形成される支軸部と、
   前記支軸部に対して、前記支軸部の軸心位置を中心として回動可能に設けられるホルダ部と、
   前記ホルダ部に保持されたテスタ部と、
   を有するものであり、
   前記保持部あるいは前記被挿入部に対して前記第一組付部及び前記第二組付部が組付けられた状態において、前記支軸部に対して前記ホルダ部を回動させ、前記テスタ部を前記軸部の周囲において移動させることにより、前記ワークに形成された前記挿入物と、前記挿入装置との位置関係を検出可能であり、
   前記第一組付部の前記第一内周面と前記第二組付部の外周面とが合わさるように、挿入方向奥側から手前側に向けて広がるようにテーパー状に形成されていること、を特徴とする位置検出装置。
2. 前記装着部が、
   前記第一組付部に前記第二組付部を挿入した状態において、前記第一組付部及び前記第二組付部の少なくとも一方を前記挿入方向奥側から手前側に向けて押圧する押圧力作用機構と、
   前記第二組付部において第一方向に延びるように貫通した貫通孔と、
   を有し、
   前記押圧力作用機構が、
   前記挿入方向奥側において前記第一組付部に当接する第一押圧部と、
   前記貫通孔を介して前記挿入方向奥側から手前側に向けて延びる操作軸と、
   前記操作軸に対して連結され、前記第一押圧部を前記挿入方向奥側から当接する第二押圧部と、
   を有し、
   前記第二組付部の挿入方向手前側から前記操作軸を操作することにより、前記操作軸の軸線方向に前記第二押圧部を移動させることにより、前記第二押圧部から前記第一押圧部に押圧力を作用させるとともに、前記第一押圧部から前記第一組付部に対して第二組付部の挿入方向奥側から手前側に向かう方向への押圧力を作用させることが可能であること、を特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記第一組付部が、前記第一方向に押圧力を作用させることにより、前記第一方向に対して交差する第二方向に拡大可能とされていること、を特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の位置検出装置。
4. 前記ワークが、エンジンのシリンダヘッドであり、
   前記挿入物が、バルブガイドであり、
   前記被挿入部が、前記バルブガイドを挿入する挿入穴であること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。

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