JP4542436B2

JP4542436B2 - Ｅリング装着確認装置及びｅリング装着確認方法

Info

Publication number: JP4542436B2
Application number: JP2005008004A
Authority: JP
Inventors: 昌雄古田
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2025-01-14
Also published as: JP2006192542A

Description

本発明は、Ｅリング装着用治具を用いてＥリングを被装着部材の環状溝に装着する際に、Ｅリングが被装着部材の環状溝に適式に装着されたか否かを視覚的に確認するためのＥリング装着確認装置及び確認方法に関する。

例えば、特許文献１に記載されているＥリング装着用治具（例えば、特許文献１）を用いて、Ｅリングを被装着部材（例えば、ピン）の環状溝に装着することは従来から広く行われている。この際、Ｅリングが被装着部材に適式に装着されたか否かの判断は、作業者の目視や手の感覚に基づいて行われていた。
実開平１−１４３３６０号公報

しかし、作業者の目視や手の感覚による確認作業は主観によるものなので、作業者によっては判断を誤る可能性があった。

本発明の目的は、Ｅリング装着時におけるＥリング装着用治具の状態を客観的な判断材料に基づいて判定し、その判定結果を作業者に知らせることにより、作業者がＥリングの装着状態を的確に把握できるようにしたＥリング装着確認装置及び確認方法を提供することにある。

本発明のＥリング装着確認装置は、本体に突設された一対の弾性把持片を有し、該一対の弾性把持片を互いに離間する方向に弾性変形させながら、一対の弾性把持片の対向する内側面間で、被装着部材に形成された環状溝に装着可能なＥリングを弾性的に把持するＥリング装着用治具と、上記弾性把持片の少なくとも一方に貼着される歪ゲージと、該歪ゲージの電気抵抗変化から算出した上記弾性把持片の歪み量の絶対値の最大値が第１判定値に達し、かつ、該最大値の記録時から、上記歪み量の絶対値が上記Ｅリングの被装着部材への未装着時と同値である第２判定値より小さくなり始めるまでの時間が所定時間以上となった場合にのみ、Ｅリングが上記環状溝に適式に装着されたと判定する判定手段と、該判定手段の判定結果を表示する表示手段と、を備えることを特徴としている。

装着確認装置においては、歪ゲージの貼着箇所には自由度があるが、上記歪ゲージを、弾性把持片の上記本体との接続側端部に貼着すれば、より正確な判定結果が得られる。さらに、一対の弾性把持片の一対の内側面または該内側面と反対側の一対の外側面に上記歪ゲージを貼着したり、弾性把持片の内外両側面に貼着すれば、さらに正確な判定結果が得られる。

本発明のＥリング装着確認方法は、本体に突設された一対の弾性把持片の少なくとも一方に歪ゲージが貼着されたＥリング装着用治具の上記一対の弾性把持片を互いに離間する方向に弾性変形させ、該一対の弾性把持片の対向する内側面間で上記Ｅリングを弾性的に把持するＥリング把持ステップ、Ｅリング装着用治具に把持されたＥリングを、被装着部材に形成された環状溝に装着させるＥリング装着ステップ、上記歪ゲージの電気抵抗変化から算出した上記弾性把持片の歪み量の絶対値の最大値が第１判定値に達し、かつ、該最大値の記録時から、上記歪み量の絶対値が上記Ｅリングの被装着部材への未装着時と同値である第２判定値より小さくなり始めるまでの時間が所定時間以上となった場合にのみ、Ｅリングが上記環状溝に適式に装着されたと判定する判定ステップ、及び判定結果を表示する表示ステップ、を有することを特徴としている。

本発明によると、作業者がＥリングの装着状態を的確に把握できるので、装着状態を誤って把握するのを防止できる。

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、Ｅリング１０と断面コ字形のチャンネル材２０とリング部材３０と連結ピン４０を示している。図２は、リング部材３０の一端に形成された筒部３１を、チャンネル材２０に穿設された一対の係合孔２１に連結ピン４０を利用して枢着した状態を示している。Ｅリング１０は、連結ピン４０の先端部に形成された環状溝４１（小径部４２）に装着（嵌合）されるものであり、その内周面１カ所に接触突部１１を具備し、かつ、内周面２カ所に接触突部１２を具備している。接触突部１１及び接触突部１２の内周面は小径部４２の外周面に接触可能である。チャンネル材２０とリング部材３０と連結ピン４０の組み付け後に、図１及び図２に示すように、Ｅリング１０を連結ピン４０の環状溝４１（小径部４２）に適式に装着すると、連結ピン４０がチャンネル材２０及びリング部材３０から抜け止めされる。

Ｅリング装着用治具５０は、弾性変形不能な本体５１と、本体５１の先端から突出する把持部５２とを具備している。把持部５２は弾性材料（例えば、バネ鋼等）からなり、かつ、一対の弾性把持片５３を具備している。一対の弾性把持片５３の対向面（内側面）にはスリ割り５４が形成されており、スリ割り５４の前方には、Ｅリング１０の非挟持時に互いに接触するストッパ面５５が形成されている。さらに、弾性把持片５３の対向面（内側面）の先端部には把持用凹部５６が凹設されている。
歪変換表示装置（判定手段、表示手段）６０からは複数のリード線７０が延出しており、各リード線７０の先端には長方形の歪ゲージ８０と歪ゲージ８１が接続されている。２枚の歪ゲージ８０は、弾性把持片５３が長手方向に弾性変形したときに、その電気抵抗が最も大きく変化する態様で、各弾性把持片５３の外側面（上記内側面と反対側の面）の基端部（本体５１との接続側端部）に貼着されている。残りの２枚の歪ゲージ８１は、弾性把持片５３が長手方向に弾性変形したときに、その電気抵抗が最も大きく変化する態様で、各弾性把持片５３の基端部の内側面に貼着されている。歪みゲージ８０、８１自体は周知であり、例えばニクロム線を利用したものが知られている。歪変換表示装置６０は、歪ゲージ８０、８１の電気抵抗変化を測定し、かつ、内蔵された演算手段（図示略）によって、この測定結果から、各弾性把持片５３の内側面及び外側面の長手方向の歪み量（図８の矢印方向の歪み量）を演算する。歪変換表示装置６０はそのディスプレイ６１に、演算した歪み量の絶対値をデジタル化した数値として表示し、さらに歪みに基づく装着完了状態の合否結果を表示する。
このように歪ゲージ８０と歪ゲージ８１を、弾性把持片５３の内側面及び外側面の基端部に貼着するのは、Ｅリング１０の挟持時において、この部分の弾性変形量が把持部５２の他の部分に比べて大きくなり、より正確な判定結果が得られるためである。

図３及び図４に示すように、Ｅリング装着用治具５０がＥリング１０を把持していないとき、Ｅリング装着用治具５０の一対の弾性把持片５３のストッパ面５５同士は接触する。図５に示すように、一対の弾性把持片５３を外向きに（図５〜図７の矢印方向に）弾性変形させながらＥリング１０を両把持用凹部５６に嵌合すると、両ストッパ面５５同士が離れる。一対の弾性把持片５３によってＥリング１０を挟持したまま、Ｅリング装着用治具５０を連結ピン（被装着部材）４０に近づけて、Ｅリング１０を連結ピン４０の小径部４２（環状溝４１が形成された部分）に嵌合すると、Ｅリング１０が外側に開き、かつ、一対の弾性把持片５３がさらに外側に開く。そして図６に示すように、Ｅリング１０の接触突部１２が、小径部４２の外周面に接触しつつ小径部４２の中心軸を挟んで対向したときに、Ｅリング１０及び一対の弾性把持片５３の開度が最大となる。図７に示すように、Ｅリング１０がさらに前進すると、Ｅリング１０は初期状態（図５の状態）に弾性復帰し、Ｅリング１０が小径部４２（環状溝４１）に適式に装着し（Ｅリング１０の接触突部１１及び接触突部１２の内周面が小径部４２の外周面に弾性接触する）、Ｅリング１０の装着が完了する。これと同時にＥリング装着用治具５０が図５の状態に弾性復帰する。

図８に示すように、弾性把持片５３の開度が大きくなるにつれて弾性把持片５３の外側面は図８の矢印方向に収縮し内側面は伸長するので、図３（図４）に示すＥリング１０の非把持時から図５と図６の状態を経て図７に示す状態に移行する間に、歪ゲージ８０と歪ゲージ８１の電気抵抗値が序々に変化する。そして、図４から図７の各状態において、歪ゲージ８０と歪ゲージ８１の電気抵抗変化に基づく歪み量の演算結果（絶対値と歪み方向を示す正負の符合）が随時ディスプレイ６１に表示される。さらに、図７に示すＥリング装着完了後に、合否結果（判定結果）がディスプレイ６１に表示される。

合否は以下の要領で判定される。
図９は、Ｅリング１０が連結ピン４０（小径部４２）に適式に装着された場合の歪み量変化を経時的に示したグラフである（実際には弾性把持片５３の内側と外側では歪み方向（伸張と短縮）が異なるので、縦軸の方向（歪み量の正負）が逆になり、さらに内側と外側では歪み量の絶対値が若干異なる。しかし、絶対値はほぼ同一となるので、正負を無視して内側と外側を同一のグラフとして表している。図１０及び図１１でも同様である）。Ｅリング装着用治具５０でＥリング１０を把持すると上記４カ所の歪み量の絶対値が増大し、Ｅリング１０を連結ピン４０に装着し始めると各部の歪み量の絶対値がさらに増大する。そして、Ｅリング１０の左右の接触突部１２が、小径部４２の外周面に接触しつつ小径部４２の中心軸を挟んで対向すると、Ｅリング１０の開度と弾性把持片５３の各部の歪み量の絶対値が最大となる。Ｅリング１０がさらに前進すると、歪み量の絶対値が図５の状態（Ｅリング１０を連結ピン４０の小径部４２に嵌合する前の状態）と同じ値である第２判定値Ｂまで減少し、Ｅリング１０の接触突部１１と接触突部１２の内周面が小径部４２の外周面に弾性接触する装着完了状態まで第２判定値Ｂを維持する。Ｅリング装着用治具５０をＥリング１０から分離すると、歪み量の絶対値は第２判定値Ｂより小さくなり、Ｅリング装着用治具５０が初期状態に弾性復帰すると各部の歪み量が０（ゼロ）となる。
このような歪み量の変化過程において歪変換表示装置６０は、まず上記最大値が所定の第１判定値Ａ以上であるか否かを判定する。そして、第１判定値Ａ以上である場合にはさらに、該最大値の記録時から歪み量の絶対値が第２判定値Ｂより小さくなり始めるまでの時間（ｔ）が所定時間（Ｔ）以上であるか否かを判定する。上記最大値が上記第１判定値Ａ以上であり、かつ、時間ｔがＴ秒以上である場合には、歪変換表示装置６０は、Ｅリング１０の装着は適式に行われたと判断する。そしてディスプレイ６１には、上記最大値と上記時間ｔがＴ秒以上である旨とが表示され、さらに「合格」の文字が表示される。

一方、作業者の勘違いによりあるいは意図的に、Ｅリング１０の左右の接触突部１２が小径部４２の中心軸を挟んで対向する前（Ｅリング１０の開度が最大となる前）に、Ｅリング装着用治具５０を手前に引き戻してしまうと、図１０のようなグラフになる。図１０のグラフの概形は図９のグラフとほぼ同じであるが、弾性把持片５３の各部の歪み量の絶対値の最大値が上記第１判定値Ａに達しない（この場合歪変換表示装置６０は、該最大値の記録時から歪み量の絶対値が第２判定値Ｂより小さくなり始めるまでの時間（ｔ）を計測しない）。このため歪変換表示装置６０は、Ｅリング１０の装着は適式に行われなかったと判断し、ディスプレイ６１に上記最大値と「不合格」の文字とを表示する（上記時間ｔがＴ秒以上であるか否かについては表示しない）。
また、Ｅリング１０の連結ピン４０への装着中にＥリング１０が連結ピン４０から脱落すると、グラフは図１１に示すようになる。この場合は歪み量の絶対値の最大値は第１所定値Ａ以上であるが、該最大値の記録時から歪み量の絶対値が第２判定値Ｂより小さくなり始めるまでの時間（ｔ）が所定時間（Ｔ）より短いので、歪変換表示装置６０は、Ｅリング１０の装着は適式に行われなかったと判断する。そして、ディスプレイ６１に上記最大値、時間（ｔ）が所定時間（Ｔ秒）より短い旨、及び「不合格」の文字を表示する。

以上説明したように、本実施形態によれば、歪変換表示装置６０がＥリング１０の装着状態の合否を表示するので、作業者は客観的な判断材料に基づいてＥリング１０の装着結果を認識できる。従って、Ｅリング１０が連結ピン４０に適式に装着されていないのに、作業者が適式に装着されたと誤って判断し、その状態を放置するというおそれはなくなる。また、実際には適式に装着されているにも拘わらず、適式に装着されていないと誤って判断するおそれもなくなる。
さらに、理論的には一方の弾性把持片５３の内側面または外側面にのみ一つの歪ゲージ８０（８１）を貼着すれば判定結果が得られるが、本実施形態のように双方の弾性把持片５３の内側面及び外側面に４枚の歪ゲージ８０、８１を貼着すれば、より精度の高い判定結果が得られる。即ち、貼着する歪ゲージ８０、８１の枚数を増やせば判定精度が高くなる。
なお、左右の弾性把持片５３に歪ゲージ８０（８１）を１枚づつ貼着する場合は、歪ゲージ８０（８１）を左右の内側面に貼着するか左右の外側面に貼着する（一方は内側面に貼着し他方は外側面に貼着することは避ける）。これは、仮に左右の弾性把持片５３が左右対称に弾性変形しない場合であっても、全歪ゲージ８０（８１）の変化量の合計値は左右対称に弾性変形した場合と同じとなり、精度の高い判定結果が得られるためである。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形を施しながら実施可能である。
例えば、歪変換表示装置６０が判定結果に応じて異なる音を発するようにしてもよい。このようにしても、作業者は判定結果を正しく認識できる。
また、Ｅリング装着用治具５０を図示を省略した自動操作装置に接続して、Ｅリング１０のＥリング装着用治具５０への装着、及び、Ｅリング装着用治具５０を用いたＥリング１０の連結ピン４０への装着を、自動的に行うようにしてもよい。さらに、このように自動操作装置を用いる場合は、歪変換表示装置６０が不合格と判定したときに、自動操作装置を停止させ、かつ、警報を発して周囲の作業者に知らせるようにしてもよい。

本発明の一実施形態で使用するＥリングと、Ｅリングが装着される連結ピンと、連結ピンによって互いに結合されるチャンネル材とリング部材の分解斜視図である。連結ピンの中心線を通る断面で切った、チャンネル材、リング部材、連結ピン、及びＥリングの拡大断面図である。Ｅリング装着用治具とＥリングと連結ピンの斜視図である。Ｅリング装着確認装置の模式図である。Ｅリングを挟持したＥリング装着用治具の先端部分の拡大図である。Ｅリング装着用治具で挟持したＥリングを連結ピンに装着する途中の状態を示す拡大図である。Ｅリング装着用治具で挟持したＥリングを連結ピンに装着し終わった状態を示す拡大図である。図７のVIIIで示した点線内部の拡大図である。Ｅリングが連結ピンに適式に装着された場合の、弾性把持片の基端部の歪状態を示すグラフである。Ｅリングが連結ピンに適式に装着されなかった場合の、弾性把持片の基端部の歪状態を示すグラフである。Ｅリングが連結ピンに適式に装着されなかった場合の、弾性把持片の基端部の歪状態を示すグラフである。

符号の説明

１０Ｅリング
１１接触突部
１２接触突部
２０チャンネル材
２１係合孔
３０リング部材
３１筒部
４０連結ピン（被装着部材）
４１環状溝
４２小径部
５０Ｅリング装着用治具
５１本体
５２把持部
５３弾性把持片
５４スリ割り
５５ストッパ面
５６把持用凹部
６０歪変換表示装置（判定手段、表示手段）
６１ディスプレイ（表示手段）
７０リード線
８０８１歪ゲージ

Claims

本体に突設された一対の弾性把持片を有し、該一対の弾性把持片を互いに離間する方向に弾性変形させながら、一対の弾性把持片の対向する内側面間で、被装着部材に形成された環状溝に装着可能なＥリングを弾性的に把持するＥリング装着用治具と、
上記弾性把持片の少なくとも一方に貼着される歪ゲージと、
該歪ゲージの電気抵抗変化から算出した上記弾性把持片の歪み量の絶対値の最大値が第１判定値に達し、かつ、該最大値の記録時から、上記歪み量の絶対値が上記Ｅリングの被装着部材への未装着時と同値である第２判定値より小さくなり始めるまでの時間が所定時間以上となった場合にのみ、Ｅリングが上記環状溝に適式に装着されたと判定する判定手段と、
該判定手段の判定結果を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とするＥリング装着確認装置。
請求項１記載のＥリング装着確認装置において、
弾性把持片の上記本体との接続側端部に、上記歪ゲージを貼着したＥリング装着確認装置。
請求項１または２記載のＥリング装着確認装置において、
一対の弾性把持片の一対の内側面または該内側面と反対側の一対の外側面に上記歪ゲージを貼着したＥリング装着確認装置。
請求項１から３のいずれか１項記載のＥリング装着確認装置において、
弾性把持片の上記内側面と該内側面と反対側の外側面とに、上記歪ゲージを貼着したＥリング装着確認装置。
本体に突設された一対の弾性把持片の少なくとも一方に歪ゲージが貼着されたＥリング装着用治具の上記一対の弾性把持片を互いに離間する方向に弾性変形させ、該一対の弾性把持片の対向する内側面間で上記Ｅリングを弾性的に把持するＥリング把持ステップ、
Ｅリング装着用治具に把持されたＥリングを、被装着部材に形成された環状溝に装着させるＥリング装着ステップ、
上記歪ゲージの電気抵抗変化から算出した上記弾性把持片の歪み量の絶対値の最大値が第１判定値に達し、かつ、該最大値の記録時から、上記歪み量の絶対値が上記Ｅリングの被装着部材への未装着時と同値である第２判定値より小さくなり始めるまでの時間が所定時間以上となった場合にのみ、Ｅリングが上記環状溝に適式に装着されたと判定する判定ステップ、及び
判定結果を表示する表示ステップ、
を有することを特徴とするＥリング装着確認方法。