JP6398123B2 - センサユニット、センサユニット付き機器およびセンサユニットの組み付け方法 - Google Patents
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Description
センサユニットは、技術的な改良などによりセンサ素子の特性が変更されることがある。センサ素子の特性が変更されると、例えば中央値、閾値等の変化に対応して制御の内容を変更する必要が生じることがある。
制御の内容とセンサ素子の特性とは整合させる必要があるため、複数のセンサユニットのうち、制御内容に応じた特定のセンサ素子を有するセンサユニットが選択されて対象機器に組み付けられる。
例えば、誤ったセンサユニットが組み付けられるのを防ぐには、使用するべきセンサユニットのカプラを、他のセンサユニットのカプラとは異なる形状とすることが有効である。この構成を採用すれば、誤って他のセンサユニットを機器に組み付けると、そのセンサユニットには配線が接続できなくなるため、センサユニットの誤組み付けが起きた機器を排除できる。
しかし、この構成では、センサユニットのカプラに合わせて配線のカプラ等の周辺部品も変更することが必要となるため、製造コスト等の点で不利となる。また、センサユニットの組み付けの時点ではなく、後工程、すなわち配線をセンサユニットに接続する工程で初めて誤組み付けが判明することとなるため、作業のやり直しが生じ、生産効率の低下を招くことがある。特に、センサユニットの機器への組み付けと、センサユニットへの配線接続とを異なる工場で行う場合には、機器を、配線接続を行う工場からセンサユニット組み付けを行う工場に返送することが必要となり、生産効率が大きく低下する。
例えば、特許文献1には、識別信号を出力する加速度センサ1〜9と、センサ1〜9の車両における組み付け位置が正しいか否かを判定するECU10とを備える車両用電子装置が開示されている。しかし、この車両用電子装置では、センサ1〜9に配線を接続する前には誤組み付けの有無を判断できないため、誤組み付けが起きると生産効率が低下することがある。
これに対し、請求項6に記載の発明によれば、誤組み付けを第1工場で検知できるため、機器の返送の必要がなく、生産効率の低下を回避できる。
[センサユニット]
図1は、実施形態のセンサユニット10の平面図である。図2は、センサユニット10の断面図であり、図1のI−I線に沿う断面図である。図3は、センサユニット10の外形を示す平面図である。図4は、センサユニット10を機器20に組み付けたセンサユニット付き機器20Aを示す平面図である。
図3においては、X方向のうち一方向(右方向)を+X方向といい、その反対方向を−X方向という。Y方向のうち一方向(上方向)を+Y方向といい、その反対方向を−Y方向という。
図2に示すように、ボディ3は、略板状に形成された本体部4と、本体部4の一方の面4a(取付面4a)に設けられた挿入部5とを備えている。
図1に示すように、本体部4は、主部6と、平面視において主部6から突出した外観識別部7とを備えている。図2に示すように、取付面4aは、機器20のケーシング21の外面21aに対面する面である。本体部4の取付面4aはケーシング21の外面21aに当接する。
延出部12は、一対の直線状の側縁12a,12bを有し、延出方向(+X方向)に徐々に幅が狭くなっている。側縁12a,12bは、一端12a1,12b1から他端12a2,12b2にかけて互いに接近する。側縁12a,12bは、円弧状の外縁11aの一端11a1および他端11a2から、それぞれ外縁11aの接線方向に延びる。
第1端部11の外縁11aと、延出部12の側縁12a,12bと、第2端部13の外縁13aとは、主部6の輪郭線6aを構成する。
なお、第1端部11および第2端部13の外縁11a,13aの形状は円弧状に限らず、楕円弧状、放物線状などであってもよい。
第1突出部8は、主部6の側縁12aから、側縁12aに垂直かつ主部6から離れる方向に突出して形成されている。第1突出部8の突出方向は+Y方向と+X方向の成分を含む。第1突出部8は、例えば円弧状の外縁8aを有する。第2突出部9は、主部6の側縁12bから、側縁12bに垂直かつ主部6から離れる方向に突出して形成されている。第2突出部9の突出方向は−Y方向と+X方向の成分を含む。第2突出部9は、例えば円弧状の外縁9aを有する。
なお、突出部8,9の外縁8a,9aの形状は特に限定されず、円弧状、楕円弧状、放物線状などの湾曲凸状;矩形状、逆V字状などの多角形状;不定形状などであってもよい。
センサ素子1は、挿入部5の先端面5aを含む部分に設けられており、ケーシング21の内部空間23に面している。そのため、センサ素子1は、内部空間23のオイルの温度を検出することができる。
複数の端子19のうち少なくとも1つはセンサ素子1に電気的に接続されており、センサ素子1から得た信号を出力することができる。
ボディ3と、カプラ2の環状壁部18とは、樹脂のモールド成形によって一体に形成することができる。
図4に示すように、センサユニット10が組み付けられる機器20は、例えば自動車などの車両に用いられるトランスミッションである。機器20のケーシング21の内部空間23には、変速動作の円滑化などのためのATF(オートマチック・トランスミッション・フルード)などのオイル(液体)が封入されている。
機器20は、ケーシング21の外面21aの一部である組み付け部25を有する。組み付け部25にはセンサユニット10が組み付けられる。組み付け部25の近傍には、組み付け部25に対して高さ方向(Z方向)に突出した凸部26があってもよい。
センサユニット10が組み付けられた機器20を、センサユニット付き機器20Aという。
なお、センサユニットが組み付けられる機器は、トランスミッションに限らず、自動車などに用いられるエンジン、電動モータ等であってもよい。
以下、実施形態のセンサユニットの組み付け方法(センサユニット付き機器の製造方法)について説明する。
図5は、他のセンサユニットの一例であるセンサユニット40の平面図である。なお、以下、センサユニット10と共通の構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。
センサユニット40は、センサ素子1に代えて他のセンサ素子を有すること、および外観識別部7がないこと以外は、図1のセンサユニット10と同様の構成とすることができる。
他のセンサ素子は、図1のセンサユニット10のセンサ素子1とは特性が異なる。
ボディ43は、略板状に形成された本体部44と、本体部44の一方の面(取付面)に設けられた挿入部5(図2参照)とを備えている。
本体部44は主部6を備えている。本体部44は、外観識別部7がないこと以外は図1のセンサユニット10の本体部4と同様の構成である。
センサユニット40は、平面視において、主部6の第1端部11の外縁11a(円弧状)と、側縁12a(直線状)と、第2端部13の外縁13a(円弧状)と、側縁12b(直線状)とからなる輪郭線40aを有する。
図6に示すように、工程1〜工程5は、例えば第1工場F1(第1生産施設)で行われる。
工程6、7は、例えば第1工場F1とは異なる第2工場F2(第2生産施設)で行われる。第1工場F1と第2工場F2とは、互いに異なる地域にあってよい。
第1工場F1において、機器20の受け入れおよび検査(ステップS1)の後、機器20を所定の組み付けラインに配置する(ステップS2)。
次いで、図2および図4に示すように、センサユニット10を、ケーシング21の組み付け部25に組み付ける(図6のステップS3)。この際、センサユニット10は、本体部4の取付面4aをケーシング21の外面21aに向けた姿勢とする。これによって、センサユニット付き機器20Aを得る。
挿入部5は取付孔22に挿入される。挿入部5の外周面に設けられたOリング16は、取付孔22の内面と挿入部5の外面との隙間を液密に閉止する。
センサ素子1は、挿入部5の先端面5aを含む部分に設けられているため、ケーシング21の内部空間23に面する。
作業者は、機器20に組み付けられたセンサユニットの外観を目視で確認し、このセンサユニットが、機器20に組み付けるべき正しいセンサユニットであるか否かを、目視にて判定する(図6のステップS4)。本実施形態では、正しいセンサユニットは図1のセンサユニット10である。
例えば、機器20に組み付けられたセンサユニットが外観識別部7(突出部8,9)(図1参照)を有することを目視により確認できれば、組み付けられたセンサユニットは、センサユニット40(図5参照)ではなく、センサユニット10(図1参照)であると判断できる。
機器20に組み付けられたセンサユニットが外観識別部7(突出部8,9)をもたないことが目視によって確認できれば、組み付けられたセンサユニットは、センサユニット10(図1参照)ではないと判断できる。
このように、センサユニットを目視することにより、外観識別部7の有無に基づいてセンサユニットの正誤判定を行うことができる。
図6に示すように、本工程では、機器20に組み付けられたセンサユニットの形状データを取得し、前記形状データを基準形状データと比較することにより、センサユニットの正誤を判定する(ステップS5)。以下、本工程を詳しく説明する。
正誤判定装置100は、外観認識部101と、検査部102とを備えている。
外観認識部101としては、例えば発光素子(レーザ光源等)と、受光素子とを備えた形状検出装置が使用できる。
発光素子からの光は、機器20に組み付けられたセンサユニットに照射され、その反射光が受光素子により受光される。受光素子上の受光位置に基づいて、例えば三角測量法によって、検出対象物(センサユニット)までの距離情報が検出対象物の部位ごとに得られる。この距離情報から検出対象物(センサユニット)の形状(例えば平面視形状、断面形状など)に関する情報(以下、形状データという)が抽出される。これによって、機器20に組み付けられたセンサユニットの形状データが取得される。
読取り部103では、センサユニット10の仕様を示すデータが取得される。仕様を示すデータは、例えば仕様書(図示略)等においてQRコード(登録商標)等により提供される。仕様を示すデータは、本実施形態では、センサユニット10の外観に関するデータ(基準形状データという)である。基準形状データは、センサユニット10の形状(例えば平面視形状、断面形状など)に関する情報を含む。
判定部104は、外観識別部7の有無に基づいて、そのセンサユニットの正誤を判定する。
すなわち、判定部104は、外観認識部101で得られたセンサユニットの形状データに外観識別部7が含まれる場合には、そのセンサユニットは「正常」であると判定し、判定信号を出力する。「正常」判定が得られたことは、表示部(図示略)に表示することができる。
判定部104は、外観認識部101で得られたセンサユニットの形状データに外観識別部7が含まれない場合には、そのセンサユニットは「誤り」であると判定し、判定信号を出力する。「誤り」判定が得られたことは、表示部(図示略)に表示することができる。
センサユニット付き機器のセンサユニットが、工程3および工程4においていずれも正常と判定されれば、そのセンサユニット付き機器は正常品として組み付けラインから外される。
工程3と工程4のうちいずれかにおいてセンサユニットが誤りと判定されれば、そのセンサユニット付き機器は誤欠品として組み付けラインから外される。
正常品と判定されたセンサユニット付き機器20Aは、第2工場F2に移送される。
第2工場F2において、センサユニット付き機器20Aのセンサユニット10のカプラ2には、配線部品(図示略)が接続される(図6のステップS6)。
カプラ2に配線部品が接続されたセンサユニット付き機器20Aは、後工程に払い出しされる(ステップS7)。
これに対し、センサユニットの色に基づいて正しいセンサユニットと他のセンサユニットとを区別可能とした場合は、判定を行う環境、作業者の能力などの条件によっては色の判別がしにくくなることがあるため、正誤判定の精度が低くなる。また、採用する色によっては着色剤のコストが高くなることがある。
センサユニット付き機器20Aは、センサユニット10を有するため、他のセンサユニット40が機器20に組み付け可能であっても、配線部品をセンサユニットに接続する工程(工程6)の前に、そのセンサユニットについて目視および形状データ比較による正誤判定(工程3,4)を行うことができる。そのため、誤組み付けを早くかつ確実に検知できる。
これに対し、実施形態のセンサユニットの組み付け方法によれば、誤組み付けを第1工場F1で検知できるため、機器20の返送の必要がなく、生産効率の低下を回避できる。
例えば、図1に示すセンサユニット10の外観識別部7は2つの突出部8,9を有するが、突出部の数は1つであってもよいし、3以上の任意の数であってもよい。図1に示すセンサユニット10の2つの突出部8,9は互いに異なる方向に突出しているが、複数の突出部の突出方向は同じ方向であってもよい。
図1に示すセンサユニット10の外観識別部7は、突出部8,9を有するが、外観識別部は、他のセンサユニットとの区別を可能にする構成であればよく、突出部(凸部)に限らず、形状の違い(例えば平面視形状の違い)によって他のセンサユニットとの区別を可能にする構成、例えばボディに形成された凹部、開口部等であってもよい。
外観認識部101で得られたセンサユニットの形状データに外観識別部7が含まれる場合には、そのセンサユニットは「正常」であると判定される。外観認識部101で得られたセンサユニットの形状データに外観識別部7が含まれない場合には、そのセンサユニットは「誤り」であると判定される。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
2…カプラ
3…ボディ
4…本体部
4a…取付面
7…外観識別部
8…第1突出部
9…第2突出部
10…センサユニット
20…機器
20A…センサユニット付き機器
25…組み付け部
40…センサユニット(他のセンサユニット)
Claims (3)
- 被検出部を有する機器を所定の組み付けラインに設置する工程と、
センサユニットを前記機器に対して組み付ける工程と、
前記センサユニットを目視することにより、前記外観識別部の有無に基づいて前記センサユニットの正誤を判定する工程と、
前記機器に組み付けられたセンサユニットの形状データを取得し、この形状データを基準形状データと比較することにより、前記外観識別部の有無に基づいて前記センサユニットの正誤を判定する工程と、
前記機器を組み付けラインから外す工程と、
前記機器に組み付けられた前記センサユニットのカプラに配線を接続する工程と、を順に行い、
前記センサユニットは、センサ素子と、
前記センサ素子に接続されたカプラと、
前記センサ素子および前記カプラを支持しつつ、被検出部を有する機器に対し外部から組み付けられるボディと、を有し、
前記ボディは、前記センサ素子とは異なる他のセンサ素子を有する他のセンサユニットとの区別を可能にする外観識別部を備え、
前記配線を接続する工程は、前記センサユニットを前記機器に対して組み付ける工程が行われる第1工場とは異なる第2工場にて行われる、センサユニットの組み付け方法。 - 前記ボディは、前記機器に対面する取付面を有する本体部を備え、
前記外観識別部は、前記取付面に垂直な方向から見て前記本体部から突出する突出部を有する、請求項1に記載のセンサユニットの組み付け方法。 - 前記突出部は、第1突出部および第2突出部を含み、
前記第1突出部および前記第2突出部は、前記本体部に対して互いに異なる方向に突出する、請求項2に記載のセンサユニットの組み付け方法。
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