JPH06201046A - 空気流量センサのｏリング試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 空気流量センサにおけるＯリングの欠如を、
自動的に迅速に検知し得るＯリング試験装置を提供す
る。 【構成】 試験位置において、クランプ機構が、空気流
量センサを支持台にクランプし、Ｏリングを圧迫する。
密封機構が、生産ライン支持台に設けられた空気通路の
一端を閉止し、他の一端に空気投入部材５６を連結させ
る。空気投入部材は、マニホールド６８により、ソレノ
イド弁７０を介して加圧空気源６６に連結されている。
マニホールドに連結された圧力センサ７６は、マニホー
ルド内の圧力が、Ｏリングが適正に空気流量センサ上に
搭載されていることを示す圧力まで上昇したとき、第１
圧力信号を発生する。制御回路が、リフト機構、密封機
構、ソレノイド弁を所定の順序で作動させ、ソレノイド
弁が開かれたとき、第１圧力信号が存在しない場合には
欠陥信号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気流量センサの分
野、特に、空気流量センサのＯリングの存在を、自動生
産ラインにおいて試験するＯリング試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】空気流量センサは、使用時
において、流量が計測されるべき空気通路内へ検知ヘッ
ドを挿入するための搭載孔内に、空気流量センサを密封
する、検知ヘッドを取り囲むＯリングを有している。も
し、Ｏリングが存在しなければ、空気が搭載孔を通って
漏洩し、空気流量センサにより計測された空気流量に悪
い影響を与える。現在の生産技術は、Ｏリングが適切に
装着されているかどうか空気流量センサを目視点検する
ことを必要としている。空気流量センサ生産の自動化に
伴って、較正された空気流量を必要とする種々の試験、
較正の作業が自動的に行われている。Ｏリングの欠如
は、空気流量センサの不適切な較正をもたらし、センサ
に必要な試験を失敗させる。

【０００３】

【本発明の目的および目的を達成するための手段】これ
らの問題を解消するため、本文では、空気流量センサの
Ｏリングの欠如を自動的かつ迅速に検知することのでき
る、生産ラインにおけるＯリング試験装置が開示されて
いる。本発明は、生産ラインにおける空気流量センサの
組立て、試験に使用されるＯリング試験装置に関する。
このＯリング試験装置は、Ｏリング試験が直接生産ライ
ン上で、空気流量センサを生産ラインの支持台から取り
外すことなく実行され得るという利点を有している。他
の利点は、Ｏリング試験が、目視検査の必要なく自動的
に行われることである。このＯリングの試験装置のさら
に他の利点は、空気流量センサが実際の使用時に搭載さ
れる構造に類似した状態において、試験されることであ
る。

【０００４】生産ライン上において、空気流量センサは
生産ライン支持台の頂面に搭載される。生産ライン支持
台は、意図している使用時における空気流量センサの搭
載孔を模擬した凹所と、計測されるべき流量を通す空気
通路を模擬した横方向空気通路とを有している。空気流
量センサのＯリングは、検知ヘッドを取り囲み、凹所の
底と係合している。Ｏリング試験装置は、支持台とその
上に搭載された空気流量センサとを、生産ラインから試
験位置へと上昇させるリフト機構を有している。クラン
プ機構が、支持台が試験位置に上昇されるのに応答し
て、空気流量センサの底を支持台の頂面に把持し、Ｏリ
ングを凹所の底に対して押圧する。

【０００５】さらに、Ｏリング試験装置は加圧空気源と
密封機構とを有している。密封機構は、支持台の空気通
路の一端を閉止させるように密封部材を移動させ、ま
た、空気投入部材を支持台の空気通路の他端に連結する
ように移動させる。空気マニホールドが加圧空気源を空
気投入部材に連結する。空気マニホールドを通って支持
台へ流れる空気は、ソレノイド弁により制御される。圧
力センサが、ソレノイド弁と支持台との中間の空気マニ
ホールドに連結され、ソレノイド弁が開かれたときに、
ソレノイド弁の下流における空気マニホールド内の所定
の値の空気圧力に応答して、圧力信号を発生する。検知
される圧力の所定の値とは、Ｏリングが存在していると
きに得られる最小値である。

【０００６】電気制御装置が、リフト機構、密封機構、
ソレノイド弁を所定の順序で作動させるために必要な信
号を発生させる。電気制御装置はまた、ソレノイド弁が
開かれた後、圧力センサが第１信号を発生しないことに
応答して、欠陥信号を発生する。好適実施例において
は、圧力センサはまた、ソレノイド弁が開かれた後の所
定第２圧力に応答して、第２圧力信号を発生する。所定
の第２圧力は、Ｏリングが欠如している場合の空気マニ
ホールド内の圧力に対応している。好適実施例において
は、電気制御装置はさらに、第１圧力信号の欠如に関連
した第２圧力信号に応答して、欠陥信号を発生する。

【０００７】

【実施例】Ｏリング試験装置の詳細と他の利点とは、図
面を参照した以下の説明から、より明らかになろう。自
動生産ラインにおいて、空気流量センサ１０を組立て、
試験し、較正する場合には、空気流量センサ１０を図１
および図２に示すように、支持台１２上に搭載する。支
持台１２は搭載頂面１４を有し、２個の整列ピン１６を
備えている。整列ピン１６は、空気流量センサ１０の基
体２４を支持台１２上に、凹所１８と案内孔２０とに対
して正確に位置させる。支持台１２はまた、案内孔２０
と交差する横方向空気通路２２を有している。空気通路
２２は、空気流量センサ１０の検知要素が空気通路２２
の中心に位置するように、搭載頂面１４から隔離されて
いる。凹所１８の深さは、空気流量センサの搭載基体２
４が支持台１２の搭載頂面１４上に置かれているとき、
検知ヘッド２８を取り巻くＯリング２６が検知ヘッド２
８のカラー３０と凹所１８の底３２との間で圧縮され、
カラー３０と凹所１８の底との間で、案内孔２０を取り
巻く領域を密封するように、選択される。

【０００８】図３は、空気流量センサを、検知ヘッドを
取り巻くＯリングの存否に関して自動的に試験する試験
装置を示している。電気制御装置３４の制御の下で、リ
フト作動器３６が、ピストン３８で示されたリフト機構
を作動させ、支持台１２と、装着された空気流量センサ
１０とを生産ライン（図示せず）から上昇させ、試験位
置に位置させる。支持第１２が試験位置まで上昇される
と、ポスト４０，４２で示された一対のクランプ部材
が、空気流量センサ１０のハウジング４８の搭載フラン
ジ４４、４６と整列ピン１６の近くにおいてそれぞれ係
合し、Ｏリングをカラー３０と凹所１８の底３２との間
で圧縮し、検知ヘッドと凹所１８の底との間の領域を密
封する。ポスト４０，４２は、リフト機構３６に対して
静止している共通基体５０に搭載されても良い。好まし
くは、ポストは、空気流量センサのハウジング組立体の
搭載フランジを変形させたり、他の損傷を与えたりする
ことがないように、弾性的に取り付けられるのがよい。

【０００９】Ｏリングを圧迫した後、密封作動器５２が
電気制御装置３４により作動され、密封部材５４と空気
投入部材５６とを移動させ、支持台１２の密封面５８，
６０と係合させる。好ましくは、密封部材５４と空気投
入部材とは、互いに向かって同時に移動し、支持台に横
方向の力が作用しないようにするのがよい。密封部材５
４は、密封面５８と係合したとき空気通路２２の一端を
閉止する中実の弾性密封材６２を有している。空気投入
部材５６は、密封面６０と係合したときに支持台の空気
通路２２の端部を取り囲む環状の弾性部材６４を有して
いる。空気投入部材５６は、図示のように、マニホール
ド６８を介し、加圧空気源に連結されている。電気制御
装置３４により制御されるソレノイド作動弁７０のよう
な弁が、密封部材５４と空気投入部材５６とが密封面５
８，６０とそれぞれ係合した後に、開かれる。ベロー７
２のような弾性部材により、空気投入部材は、支持台の
密封面６０に向かって、或いは、密封面から離れるよう
に移動可能になっている。

【００１０】狭窄部７４が、空気流量を制限するために
マニホールド６８内に配置されている。狭窄部の大きさ
は、空気通路の端部が密封部材５４により閉止され、Ｏ
リング２６が凹所１８の底において圧迫され、案内孔２
０を通る空気の漏洩が阻止されている時に、空気マニホ
ールド６８内の圧力が、加圧空気源６６より発生された
圧力に急速に近付いて上昇するように選択される。しか
し、Ｏリングが欠如しているか、Ｏリングに欠陥がある
場合には、空気が支持台の間隙孔２０を通って漏洩し、
狭窄部７４を横切って顕著な圧力降下が生じる。狭窄部
７４と支持台１２との間の空気マニホールド６８内の圧
力は、圧力計７６で示され圧力センサにより計測され
る。圧力計は、空気通路２２内、また、空気通路が連結
された空気マニホールド６８内の圧力を支持する位置を
占める球浮体７８を有している。Ｏリングが、検知ヘッ
ド２８と凹所１８との間の領域を効果的に密封している
場合には、狭窄部７４の下流における空気マニホールド
６８内の空気圧力が、加圧空気源の圧力に近付くように
急速に上昇し、球浮体７８を、破線の球８０により示し
た圧力計７６の頂上位置に向かって上昇させる。空気通
路における圧力が所定の値に達した時、球浮体の通過
が、発光ダイオード（ＬＥＤ）８２のような光源と光検
知器８４とを用いて、光学的に検知され得る。球浮体７
８は、圧力計内を上昇したとき、発光ダイオード８２か
ら放射された光ビームを光検知器８４から遮断し、光検
知器８４は、球浮体の通過により遮断されたことに対応
して、Ｏリング２６が、空気流量センサと凹所１８の底
との間の空間を効果的に密封していることを意味する信
号を電気制御装置３４に向かって発信する。

【００１１】同様に、Ｏリングが欠如している場合に
は、マニホールド６８内の圧力は上昇せず、大気圧に近
いまま残る。従って、球浮体７８は図示されている圧力
計の底近傍の位置に留まる。第２の発光ダイオードが、
球浮体の下方位置の近くに位置され、また、第２の光検
知器８８が、球浮体７８が下方位置にあるとき、球浮体
によって遮断されるように位置される。ソレノイド弁７
０が開かれ、第２光検知器８８が球浮体７８により遮断
されたとき、Ｏリング２６が欠如していることを示す信
号を発生し、電気制御装置３４へ伝達する。第１光検知
器８４から信号を受け取ると、電気制御装置はソレノイ
ド弁７０の作動を解除し、加圧空気源６６から支持台１
２への空気の流れを終結させる。ついで、密封作動器５
２が作動を解除され、密封部材５４と空気投入部材５６
とをそれぞれ密封面５８，６０から退去させる。最後
に、電気制御装置が、リフト作動器３６を作動解除し、
リフト機構３８により、支持台１２と空気流量センサと
を生産ラインへ復帰させる。Ｏリング試験を実行するＯ
リング試験装置の全工程は約４秒を要する。Ｏリング２
６が欠如しているか、良好な密封が行われていないこと
を示す第２光検知器８８からの信号を受信したこと、お
よび、光検知器８４により発生される信号が存在しない
ことに応答して、電気制御装置３４が欠陥信号を発生す
る。この欠陥信号は、欠陥を有する空気流量センサと、
それに関連する支持台とを生産ラインから除去するため
の、図示されていない拒絶システムを作動させるように
使用される。それに代えて、電気制御装置が、第２光検
知器８８からの信号に応答して、ソレノイド弁７０を作
動解除し、作動器５２を作動解除し、密封部材５４と空
気投入部材５６とを、関連する密封面５８，６０からそ
れぞれ退去させても良い。ついで、電気制御装置３４
が、欠陥信号を発生し、走査の続行を全て終結し、運転
者が欠陥空気流量センサとシステムとを試験装置から取
り外すのを待つ。

【００１２】図４は、Ｏリングが空気流量センサに存在
することを検知する試験装置の操作順序を示すフローチ
ャートである。工程は、ブロック９０において、リフト
作動器３６を作動させ、リフト機構３８により、支持台
を生産ラインから外し、試験位置へと上昇させることか
ら始まる。ブロック９２において、試験位置においてポ
スト４０，４２が空気流量センサの頂面と係合し、空気
流量センサの基体２４を支持台にクランプし、Ｏリング
２６を圧迫する。支持台が試験位置に上昇された後、ブ
ロック９４において、密封作動器５２が作動され、密封
部材５４をして空気通路２２の一端を閉止させ、空気投
入部材５６を空気通路の他端に連結させる。空気投入部
材が空気通路に連結された後、ブロック９６において、
ソレノイド弁７０が開放位置へと作動され、加圧空気を
支持台１２の空気通路２２に加える。ついで、ブロック
９８において、空気圧力が、光検知器８４，８８と関連
した圧力センサ７６により検知され、つぎに、判断ブロ
ック１００において、電気制御装置３４の論理回路が、
空気圧力が正常で、Ｏリング密封材が所定位置にあり、
案内孔２０を通って支持台から空気が流出することが効
果的に閉止されていることを示す信号が検知器８４から
発信されているか否かを質問する。空気圧力が正常な場
合には、ブロック１０２において、電気制御装置がソレ
ノイド弁を閉止し、ついで、ブロック１０４において、
空気通路の閉止されていた端部の閉止を解除し、支持台
を空気源から分離する。ブロック１０６において、リフ
ト機構の降下が空気流量センサを支持台から自動的に解
放し、ブロック１０８において、支持台を生産ラインへ
復帰させ、試験を完了し、Ｏリングが主空気流量センサ
に搭載されていることを確認する。

【００１３】ブロック１００に戻って、空気圧力が正常
でない場合には、ブロック１１０において、電気制御装
置が欠陥信号を発生させ、ブロック１１２において、ソ
レノイド弁７０を閉止し、ついで、ブロック１１４にお
いて、空気通路の閉止されていた端部の閉止を解除し、
支持台を空気源から分離する。好適実施例では、欠陥信
号が拒絶機構（図示せず）を作動させ、欠陥空気流量セ
ンサを生産ラインから効果的に除去している。拒絶機構
は、欠陥空気流量センサの生産ラインからの復帰を禁止
してもよく、あるいは、Ｏリング試験装置の下流に配置
されて、そこで、欠陥空気流量センサが生産ラインから
除去されるか、さもなくば、欠陥品であることを示す付
箋を添付されてもよい。以上、本発明を図面に示された
特定の実施例について説明したが、これは、本発明がこ
の特定実施例に限定されることを意図したものではな
い。当業者であれば、本発明を添付の特許請求の範囲に
記載された発明の範囲内において変更、改良をし得るで
あろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】生産ラインの支持台上に搭載された空気流量セ
ンサの平面図。

【図２】生産ラインの支持台上に搭載された空気流量セ
ンサの側断面図。

【図３】Ｏリング試験装置の詳細ブロック図。

【図４】Ｏリング試験装置の操作のフローチャート。

【符号の説明】

１０ 空気流量センサ １２ 支持台 １６ 整列ピン １８ 凹所 ２０ 案内孔 ２２ 空気通路 ２６ Ｏリング ２８ 検知ヘッド ３４ 電気制御装置 ３６ リフト機構 ５４ 密封部材 ５６ 空気投入部材 ６８ 空気マニホールド ６６ 加圧空気源 ７０ ソレノイド弁 ７４ 狭窄部 ７６ 圧力センサ ７８ 球浮体 ８２ 発光ダイオード ８４ 光検知器 ８６ 発光ダイオード ８８ 第２光検知器

フロントページの続き (72)発明者 ブレック ジー．ディーン アメリカ合衆国ペンシルバニア州モンゴメ リィ カウンティ，フランコニア タウン シップ，テルフォード，ライジング サン ロード 874 (72)発明者 ディーン シー．ニューズワンガー アメリカ合衆国ペンシルバニア州レバノン カウンティ，レバノン，ドュクエスネ ドライブ 220

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生産ラインの支持台に搭載された空気流
   量センサのためのＯリング試験装置にして、該生産ライ
   ンの支持台が、頂面と、該頂面に設けられ空気流量セン
   サの検知ヘッドを収容する凹所と、該凹所に連通され、
   検知ヘッドの端部を配置された横方向空気通路とを有
   し、前記空気流量センサが前記凹所の底部と密封係合す
   るＯリングを有しているＯリング試験装置において、該
   Ｏリング試験装置が、 第１信号に応答して、空気流量センサを搭載した前記支
   持台を生産ラインから試験位置へ上昇させ、第２信号に
   応答して、前記支持台と空気流量センサとを生産ライン
   へ復帰させるリフト機構と、 前記支持台が試験位置に移動されたことに応答して、空
   気流量センサを該支持台の頂面に把持し、Ｏリングを圧
   迫するクランプ機構と、 第３信号に応答して、前記空気通路の一端を密封部材で
   閉鎖し、該空気通路の他端に空気投入部材を連結し、ま
   た、第４信号に応答して、前記空気通路の一端の閉鎖を
   解除し、前記空気投入部材を前記空気通路の他端から切
   り離す密封機構と、 前記空気投入部材を加圧空気源へ連結する空気マニホー
   ルドと、 前記加圧空気源と支持台との間の前記空気マニホールド
   に連結され、該空気マニホールドを通る空気流を制御す
   る弁にして、第５信号に応答して、開放位置へと切り換
   え可能な弁と、 前記弁と支持台との中間の前記空気マニホールドに連結
   され、該空気マニホールド内の空気圧力が、空気流量セ
   ンサと前記凹所の底部との間の空間を密封するＯリング
   の存在を示す所定の第１の値である時に、少なくとも第
   １の圧力信号を発生する圧力センサと、 前記第１、第２、第３、第４および第５信号を所定の順
   序で発生し、前記第１圧力信号に応答して、前記支持台
   を生産ラインへ戻し、前記圧力センサが第１圧力信号を
   発生しない場合に応答して欠陥信号を発生する電気制御
   装置とを有するＯリング試験装置。
2. 【請求項２】 生産ラインの支持台に設けられた凹所の
   底部と係合するＯリングを有する空気流量センサの生産
   ライン用のＯリング試験装置において、 前記生産ラインの支持台を、第１信号に応答して試験位
   置へ上昇させる手段と、 前記空気流量センサを支持台の頂面に把持し、Ｏリング
   を前記凹所の底に圧迫するクランプ装置と、 第２信号に応答して、密封部材を、前記支持台を通って
   設けられた空気通路の一端を密封するように移動させ、
   また、空気投入部材を、前記空気通路の他端において前
   記支持台と係合するように移動させる密封手段にして、
   前記空気通路が、前記Ｏリングにより囲まれた領域にお
   いて、前記凹所の底部に連結されている密封手段と、 加圧空気を前記空気投入部材へ供給するマニホールド
   と、 第３信号に応答して、前記マニホールドを通る空気流を
   制御する弁と、 前記ソレノイド弁と空気投入部材との中間の前記マニホ
   ールド内の圧力を検知し、該マニホールド内の圧力が、
   空気流量センサがＯリングを有している際の該マニホー
   ルド内の圧力に相当する所定の第１値よりも大きい値で
   ある時に、第１圧力信号を発生する圧力センサ手段と、 前記第１、第２および第３信号を所定の順序で発生し、
   さらに、前記圧力センサ手段が第１圧力信号を発生しな
   い場合に応答して、空気流量センサにＯリングが欠如し
   ていることを示す欠陥信号を発生する電気制御手段とを
   有するＯリング試験装置。
3. 【請求項３】 空気流量センサをＯリング密封材の有無
   について製造試験する方法にして、前記空気流量センサ
   が生産ラインの支持台上に搭載されており、該支持台
   が、頂面と、密封を行うＯリングが係合可能な底面を備
   えた検知ヘッド凹所と、前記支持台を貫通し、Ｏリング
   により囲われた領域において前記凹所に連結された空気
   通路とを有している方法において、該方法が前記空気流
   量センサを搭載した前記支持台を生産ラインから試験位
   置へ上昇させる段階と、 前記上昇させる段階の最終時期に、クランプ装置を係合
   させ、Ｏリングを前記凹所の底に圧迫する段階と、 密封部材を、前記空気通路の一端を閉止するように移動
   させる段階と、 空気投入部材を、前記空気通路の他端において前記支持
   台と係合するように移動させる段階と、 加圧空気を、前記空気投入部材を通して前記空気通路に
   供給する段階と、 前記空気通路内の圧力に対応する圧力を検知し、該圧力
   が、空気流量センサがＯリングを有していることを示す
   値である所定の第１圧力よりも大きい場合に、少なくと
   も第１の圧力信号を発生する段階と、 加圧空気を前記空気通路に供給することおよび前記第１
   圧力信号のないことに応答して、欠陥信号を発生する段
   階とを有する方法。