JP2557280B2 - カムシャフトのような部品の溝の検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＝発明の目的＝ 〔産業上の利用分野〕 本発明は、センサを用いて被検出物、例えば、カムシ
ャフトのような部品の溝の有無を検出する、溝の検出装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、被検出物の該当箇所に、溝が有るか無いかを検
出する装置としては、第６図に示す如く、センサ302を
被検出物321における溝の形成され得る位置である溝形
成部322aに対向させたものがある。このような装置301
においては、センサ302と被検出物321との距離303をセ
ンサ302により計測し、その値を、判定部304の一部であ
り、予め基準値が設定されている比較部306に送る。そ
して、その基準値との比較により、溝の有無を判定して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の溝の検出装置301においては、センサ302と
被検出物321との距離303を絶対値として計測するため、
被検出物321の軸径のばらつきが大きいと、基準値との
比較により、誤った判定結果が出ることがある。あるい
は、、切削水が被検出箇所に残留していたり、温度，湿
度の変化等、計測時の環境が、計測結果を不正確にし、
このことによっても誤った判定結果を招くことがある。

従って、被検出物の軸径のばらつきや、計測時の環境
に影響を受けることのない、カムシャフトのような部品
の溝の検出装置を提供することが課題となっていた。

＝発明の構成＝ 〔課題を解決するための手段〕 被検出物における溝の形成され得る位置である溝形成
部に対向するセンサと、被検出物における溝の形成され
ない位置である溝無し部に対向するセンサと、それらの
センサによって計測される被検出物とそれらセンサとの
各距離が信号として入力され、かつ、溝の有無判定のた
めの基準値が設定されており、基準値と信号の値とを比
較して溝の有無を判定する判定部とを備える。

〔実施例及び作用〕

以下本発明の実施例の構成を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明の第１番目の実施例によるカムシャ
フトのような部品の溝の検出装置１（以下、溝の検出装
置という）と被検出物21である。

この溝の検出装置１は、電磁誘導センサとしての渦電
流センサを２個具備している。２個の渦電流センサ2a,2
bのうち、一方の渦電流センサ2aは、被検出物21の溝の
形成され得る位置である溝形成部22aに形成された溝22
に対向している。被検出物21の溝形成部22aには、第１
図に示す如く溝22が形成されている場合と、図示されて
いないが、溝が形成されていない場合がある。また、渦
電流センサ2a,2bのうち他方の渦電流センサ2bは、被検
出物21の溝無し部22bに対向している。この溝無し部22b
には、溝が形成されることはない。

これらの渦電流センサ2a,2bとその他の部材との接続
状態は次のようである。

電気信号の伝送源である発振器９が、２つの増幅器8
a,8bへ接続され、これら２つの増幅器8a,8bからは各々
前述の渦電流センサ2a,2bに接続されている。さらに、
２つの渦電流センサ2a,2bは、１つの差動増幅部５へ接
続されている。この差動増幅部５は、比較部６と基準値
設定部７と共に判定部４を構成している。

判定部４において、差動増幅部５は、比較部６に接続
されている。この比較部６には、溝の有無判定のための
基準値を比較部６に入力するための基準値設定部７が接
続されている。比較部６と基準値設定部７とは、ハード
ウェアーあるいは、ソフトウェアーで実現することがで
きる。

次に、上述の溝の検出装置１を用いた溝の検出方法に
ついて説明する。

被検出物21の溝の有無を検出する時は、発振器９から
電流あるいは電圧等の電気信号を伝送し、２個の増幅器
8a,8bに入力する。増幅器8a,8bからは、増幅された電気
信号が２個の渦電流センサ2a,2bに各々入力される。す
ると各渦電流センサ2a,2bは、被検出物21との距離3a,3b
を計測し、それらの距離3a,3bは、判定部４を構成して
いる１つの差動増幅部５に、例えば出力電圧等の電気信
号として入力される。すると、それらの電気信号の差が
比較部６に入力される。比較部６には、溝の有無を判定
するための基準値が、基準値設定部７より入力されてい
るので、比較部６により溝の有無が判定される。

ここでいう基準値とは、第５図に示す如く、溝有りと
判定する出力電圧等の範囲の上限値と下限値及び、溝無
しと判定する出力電圧等の範囲の上限値と下限値のこと
である。これらの値は、予め実験により求めておけばよ
い。実際に溝の有無を検出する時には、被検出物21から
得た差動電圧等の値が、上述の２つの基準値範囲のうち
どちらかに含まれれば、その値を範囲内に含む方が検出
結果となる。

このように、被検出物21の溝の有無の検出を、渦電流
センサ2aと、溝形成部22aとの距離3a及び渦電流センサ2
bと溝無し部22bとの距離3bの差でもって行うので、被検
出物21の軸径のばらつきが大きくても、溝の有無の判定
結果に誤りがない。また、切削水等が被検出箇所に残留
している等、悪い環境においても、被検出物21における
溝形成部22aと溝無し部22bともが同じ環境となるため判
定結果に悪影響を及ぼすことがない。さらにまた、温
度，湿度等の環境の変化が有る場合にも、２つのセンサ
2a,2bが同じ環境下に置かれているため、判定結果に影
響を及ぼすことがない。

上記本発明の第１番目の実施例による溝の検出装置に
おいては、センサが渦電流センサであり、信号 が電気
であるが、センサ及び信号 は以下の如く、他の物でも
よい。

本発明の第２番目の実施例による溝の検出装置101に
おいては、第２図に示す如く、センサがエアーセンサで
ある。

この溝の検出装置101は、エアーセンサを２個具備し
ている。エアーセンサ102a,102bのうち、一方のエアー
センサ102a、被検出物121の溝が形成され得る位置であ
る溝形成部122aに対向している。２点鎖線で示す如く、
この被検出物121の溝形成部122aには、溝が形成されて
いない。また、エアーセンサ102a,102bのうち他方のエ
アーセンサ102bは、被検出物121の溝無し部122bに対向
している。

これらのエアーセンサ102a,102bが判定部104に接続さ
れている点は、第１番目の実施例による溝の検出装置と
同様であるので、説明は省略する。判定部104において
は、差動増幅部105の替わりに、差圧ゲージを用いても
よい。

他方、エアーセンサ102a,102bには、各々圧力調整弁1
08a,108bを介して、１つのエア源109からエアが供給さ
れる。また、エアーセンサ102a,102bと差動増幅部105と
の間には、空電変換器110a,110bが設置されている。従
って、判定部104における基準値との比較は、この場
合、電気信号として行うことになる。

前述のエアーセンサ102a,102bのノズル径や外径等
は、通常のエアーマイクロメータと同様に設定されてい
る。

次に、上記の溝の検出装置101を用いた溝の検出方法
について説明する。

被検出物121の溝の有無を検出する時は、コンプレッ
サー等のエア源109から両方のエアーセンサ102a,102bに
エアを供給する。エア源109と各センサ102a,102bとの間
に設けられた圧力調整弁108a,108bによって各エア圧を
調整する。センサ102a,102bに供給されたエアは、その
先端から被検出物の溝形成部122aと溝無し部122bに対し
て噴出（112a,112b）される。すると、エアーセンサ102
a,102bによって感知される前述の２箇所に対する圧力
は、空電変換器110a,110bを介して電気信号として判定
部104に入力され、それらの差、すなわち第１番目の実
施例による溝の検出装置同様、各々エアーセンサ102a,1
02bからの距離103a,103bの差を基準値と比較することに
よって、溝の有無が判定される。本実施例の場合、溝形
成部122aに溝が形成されていないので、各エアーセンサ
102a,102bは略等しい圧力を感知し、従って判定部104に
入力される電気信号の差が無いか、有っても微小である
ので、溝無しと判定される。

このように、被検出物の溝の有無の判定を、エアーセ
ンサ102aと溝形成部122aとの距離103a及びエアーセンサ
102bと溝無し部122bとの距離103bの差でもって行うの
で、被検出物121の軸径のばらつきが大きくても、溝の
有無の判定結果に誤りがない。また、切削水等が被検出
箇所に残留していたり、温度，湿度が変化する等で、悪
い影響においても、被検出物121における溝形成部122a
と溝無し部122bともが同じ環境となるため、判定結果に
悪影響を及ぼすことがない。しかも、同一のエア源109
からエアを同圧で供給するため、上述の２箇所の計測条
件が等しくなり、安定した検知結果を得ることができ
る。

上述のような本発明の実施例による溝の検出装置にお
いては、センサの接続方式として、第３図に示す如く、
いわゆる差動接続方式を用いることもできる。この方式
を用いた本発明の第３番目の実施例による溝の検出装置
においては、一方のセンサ202aは、上述の実施例による
溝の検出装置とは異なり、もう一方のセンサ202bに接続
される。そしてそのセンサ202bから増幅部205に接続さ
れる。

上述のような溝の検出装置１（101）を用いて、第４
図に示す如く、実際の機械部品の溝の有無を検出し、そ
の結果により、部品の機種を識別することができる。第
４図に示す如く、91はところどころのジャーナルの外周
面に溝が形成された被検出物としてのカムシャフトであ
る。このカムシャフト91のジャーナル41,51,61,71のう
ち、41,51,71の溝形成部には溝42,52,72が形成されてお
り、ジャーナル61には溝が形成されていない。そして４
組のセンサがジャーナルに対向している。各々の組のう
ち、一方のセンサ42a,52a,62a,72aがジャーナルの溝形
成部に対向しており、他方のセンサ42b,52b,62b,72bが
溝無し部に対向している。従って、溝の検出装置１（10
1）は、ジャーナル41,51,71に溝が有り、ジャーナル61
に溝が無いことを判定する。その結果、このカムシャフ
ト91が特定の機種であることを識別できる。なお、本発
明は、他の部品の溝の検出にも用いることができる。

＝効 果＝ 以上のように本発明によれば、被検出物における溝の
形成され得る位置に対向するセンサと、被検出物におけ
る溝の形成されない位置に対向するセンサとを備え、そ
れらの各々のセンサによって計測される被検出物の各々
の箇所との距離の差でもって被検出物の溝の有無の判定
を行うので、被検出物の軸径等のばらつきが大きくて
も、溝の有無の判定結果に誤りがなく、また、計測時の
環境が悪い場合にも、被検出物における溝形成部と溝無
し部ともが同じ環境下に置かれるため、判定結果に影響
しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１番目の実施例によるカムシャフト
のような部品の溝の検出装置と被検出物の説明図、第２
図は、本発明の第２番目の実施例によるカムシャフトの
ような部品の溝の検出装置と被検出物の説明図、第３図
は、本発明の第３番目の実施例によるカムシャフトのよ
うな部品の溝の検出装置の要部説明図、第４図は、本発
明のカムシャフトような部品の溝の検出装置を用いてカ
ムシャフトの溝の検出を行っている状態の説明図、第５
図は、本発明の実施例によるカムシャフトのような部品
の溝の検出装置における基準値と判定結果とを表わす説
明図、第６図は、従来の溝の検出装置と被検出物の説明
図である。 （記号の説明） 2a,2b……センサ。3a,3b……距離。 ４……判定部。21……被検出物。 22a……溝形成部。22b……溝無し部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検出物21における溝の形成され得る位置
   である溝形成部22aに対向するセンサ2aと、前記被検出
   物21における溝の形成されない位置である溝無し部22b
   に対向するセンサ2bと、それらのセンサ2a,2bによって
   計測される前記被検出物21と該センサ2a,2bとの各距離3
   a,3bが信号として入力され、かつ、溝の有無判定のため
   の基準値が設定されており、該基準値と前記信号の値と
   を比較して溝の有無を判定する判定部４とを備えたこと
   を特徴とするカムシャフトのような部品の溝の検出装
   置。