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発明の名称 バルブコッタの組付け検査装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−180559
公開日 平成10年(1998)7月7日
出願番号 特願平8−341733
出願日 平成8年(1996)12月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 進
発明者 船越 和雄
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 エンジンユニットに組付けられたバルブステムにバルブスプリングを受けるリテーナを複数に分割されたバルブコッタを介して連結したときの該バルブコッタの組付け状態を検査するバルブコッタの組付け検査装置において、上記バルブステムの端部に、不良検出ユニットに接続されている近接スイッチを設定検知距離を開けて対設したことを特徴とするバルブコッタの組付け検査装置。
【請求項2】 前記近接スイッチが昇降自在な本体ベースに固設されていることを特徴とする請求項1記載のバルブコッタの組付け検査装置。
【請求項3】 エンジンユニットに組付けられたバルブステムにバルブスプリングを受けるリテーナを複数に分割されたバルブコッタを介して連結したときの該バルブコッタの組付け状態を検査するバルブコッタの組付け検査装置において、上記リテーナに対し設定検出位置で接触するタッチセンサを少なくとも3個同心円上に配設し、上記各タッチセンサを不良検出ユニットに接続したことを特徴とするバルブコッタの組付け検査装置。
【請求項4】 前記各タッチセンサが昇降自在な本体ベースに固設されていることを特徴とする請求項3記載のバルブコッタの組付け検査装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブステムとバルブスプリングを掛止するリテーナとの間を結合するバルブコッタの組付け状態を検査するバルブコッタの組付け検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、4サイクルエンジンの動弁機構は、頭上弁式或いは側弁式があり、頭上弁式は更にプッシュロッド式、ロッカアーム式、スイングアーム式、直動式などに細分化され、吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングは多くの場合エンジンに同期して回転するカムによって設定される。
【0003】例えばロッカアーム式エンジンでは、図6に示すように、シリンダヘッド1には吸気ポート1aを開閉する吸気弁2と排気ポート1bを開閉する排気弁3とが設けられ、この各弁2,3にバルブステム4が連設されている。このバルブステム4にバルブスプリング5が遊挿され、上記バルブステム4には上記バルブスプリング5を受けるリテーナ6が結合され、該バルブスプリング5の付勢力により上記各バルブステム4が閉弁方向へ常時付勢されている。
【0004】上記バルブステム4とリテーナ6とは複数に分割されたバルブコッタ7を介して結合されており、組立ラインにおいては上記バルブコッタ7をバルブステム4の所定位置に把持した状態で上記リテーナ6が自動組立される。
【0005】上記バルブコッタが適正に組付けられているか否かを検査する装置は、従来から種々提案されている。
【0006】例えば実開平3−79228号公報に開示されている組付け検査装置は、複数に分割されたバルブコッタの各ピースに対応して触子を配設し、この各触子が変位したか否かを触子変位センサで検出し、又、上記触子に連設するロッドが所定量後退したか否かをロッド変位センサで検出し、この両センサが共にOFFのときは、当該触子に対応するピースが欠落していると判定し、触子変位センサがONでロッド変位センサがOFFのときはピースが正常に組付けられていると判定し、又、両センサが共にONのときはピースがバルブステムの先端方向へ浮いていると判定する技術が開示されている。
【0007】又、特開昭63−123640号公報には、先端に設けた1つの触子を120°回転させてコッタの欠落、或いは浮きを3点で検出する技術が開示されている。
【0008】更に、実開平4−19727号公報には、バルブステムの端部とリテーナとの相対位置を検出し、この相対位置によりバルブコッタが適正に装填されているか否かを検査する技術が開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記先行技術では、その何れもが先端にリテーナ或いはバルブコッタに接触する接触部位を備え、該接触部位の相対移動によりバルブコッタの欠落、或いは浮き等の組付け不良を検出するようにしているので、上記接触部位に連設する各構成部品を該接触部位と共に移動させる機構が必要になり、構造が複雑で設備費の高騰を招く。又、上記接触部位が検査毎にリテーナ或いはバルブコッタに接触するので、耐久性を十分に保証しなければならず、部品コストの高騰を招くばかりでなく、機構部分が多いためメンテナンスが煩雑化する。
【0010】又、特開昭63−123640号公報のように、1つの触子を120°回転させてコッタの欠落、或いは浮きを検出する技術では、1つのバルブステムに対して触子を3回接触しなければならないため、検査時間が長くなり検査能率の低下を招くばかりか、接触子を回転させる機構を必要とするため構造が複雑化する。
【0011】本発明は、上記事情に鑑み、簡単な構造で部品点数が少なく、コストの低減が図れるばかりでなく、耐久性及びメンテナンス性に優れ、しかもバルブコッタの組付け不良を短時間でしかも正確に検出することのできるバルブコッタの組付け検査装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため本発明による第1のバルブコッタの組付け検査装置は、エンジンユニットに組付けられたバルブステムにバルブスプリングを受けるリテーナを複数に分割されたバルブコッタを介して連結したときの該バルブコッタの組付け状態を検査するものにおいて、上記バルブステムの端部に、不良検出ユニットに接続されている近接スイッチを設定検知距離を開けて対設したことを特徴とする。
【0013】本発明による第2のバルブコッタの組付け検査装置は、上記第1のバルブコッタの組付け検査装置において、前記近接スイッチが昇降自在な本体ベースに固設されていることを特徴とする。
【0014】本発明による第3のバルブコッタの組付け検査装置は、エンジンユニットに組付けられたバルブステムにバルブスプリングを受けるリテーナを複数に分割されたバルブコッタを介して連結したときの該バルブコッタの組付け状態を検査するものにおいて、上記リテーナに対し設定検出位置で接触するタッチセンサを少なくとも3個同心円上に配設し、上記各タッチセンサを不良検出ユニットに接続したことを特徴とする。
【0015】本発明による第4のバルブコッタの組付け検査装置は、上記第3のバルブコッタの組付け検査装置において、前記各タッチセンサが昇降自在な本体ベースに固設されていることを特徴とする。
【0016】第1のバルブコッタの組付け検査装置では、近接スイッチをバルブステムの端部に設定検知距離で正対させ、このとき例えば上記バルブコッタの少なくとも1つが欠落している場合、リテーナの一端がバルブスプリングの付勢力を受けて上記近接スイッチ方向へ傾斜するため、このリテーナの端部と上記近接スイッチとの間が上記設定検知距離よりも短くなり、上記近接スイッチから不良検出ユニットへ不良検出信号が出力される。又、上記バルブコッタがバルブステムの端部方向へ浮いている場合も同様に、このバルブコッタの端部と上記近接スイッチとの間が上記設定検知距離よりも短くなり、上記近接スイッチから不良検出ユニットへ不良検出信号が出力される。一方、全てのバルブコッタが適正に組付けられている場合、近接スイッチと上記バルブコッタ及びリテーナとの距離が適正に保たれているため上記近接スイッチから上記不良検出ユニットに対しては非検出信号が出力される。
【0017】第2のバルブコッタの組付け検査装置では、上記第1のバルブコッタの組付け検査装置において、好ましくは前記近接スイッチを昇降自在な本体ベースに固設することで、該近接スイッチをエンジンユニットを移送時には退避させることができる。
【0018】第3のバルブコッタの組付け検査装置では、同心円上に少なくとも3個配設されているタッチセンサをリテーナに対して設定検出位置で接触させる。バルブステムと上記リテーナとを結合するバルブコッタの少なくとも1つが欠落している場合、或いはバルブコッタが上記バルブステムの先端方向へ浮いている場合、上記リテーナがバルブスプリングの付勢力を受けて傾斜するため、各タッチセンサの検出値に偏差が生じ、不良検出ユニットでは該偏差からバルブコッタの組付け不良を検出する。一方、全てのバルブコッタが適正に組付けられている場合には、上記各タッチセンサの出力値に大きな偏差が生じず適正な組付けと判定される。
【0019】第4のバルブコッタの組付け検査装置では、上記第3のバルブコッタの組付け検査装置において、好ましくは前記タッチセンサを昇降自在な本体ベースに固設することで、該タッチセンサをエンジンユニットが移送されているときは退避させることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図1〜図3に本発明の第1実施の形態を示す。図1、図2の符号11はシリンダユニットの組立を行う組立ラインである。
【0021】上記組立ライン11にはコンベヤ12が敷設されており、このコンベヤ12上をパレット13に載置されたエンジンユニットを構成するシリンダヘッド1が移動し、途中に設けられた組立工程、検査工程へ順次移送される。
【0022】上記シリンダヘッド1の組立工程では、該シリンダヘッド1に対して動弁機構を構成する各部品が組み付けられる。すなわち、先端に吸気バルブ2、排気バルブ3を各々固設するバルブステム4が挿通されると共に、バルブスプリング5が遊挿され、その後、バルブステム4の先端に上記バルブスプリング5を受けるリテーナ6が複数(例えば2ピース)に分割されたバルブコッタ7を介して組付けられる。尚、本実施の形態に示すシリンダヘッド1には吸気バルブ2、排気バルブ3が各4本使用されている。
【0023】又、検査工程には検査ステーション14が設けられ、この検査ステーション14のフレーム15が上記コンベヤ12に架設されており、このフレーム15のほぼ中央に支持部材としての昇降シリンダ16が垂設されている。
【0024】この昇降シリンダ16の先端に本体ベース17の中央が連設され、この本体ベース17の四隅が上記フレーム15に垂設されているガイドロッド18に摺動自在に挿通支持されている。
【0025】又、上記検査ステーション14には上記パレット13を正位置で停止させる突没自在なストッパ19と、このパレット13が検査ステーション14に移送されてきたことを検出する通過センサ(図示せず)とが配設されている。
【0026】上記本体ベース17には上記シリンダヘッド1に組付けられたバルブステム4に対応する8個の近接スイッチ20が配設されている。この各近接スイッチ20の検知面が上記昇降シリンダ16の下降端で、上記バルブステム4の先端に対し予め設定した検知距離L(図3(a)参照)を開けて正対するように設定されており、上記リテーナ6が上記バルブステム4の先部に対して正規に取付けられている場合は、バルブステム4の先端と上記リテーナ6の上面との距離はほぼ一定であり、この状態での上記検知距離Lを上記リテーナ6の上面を基準として示せばL’となる。尚、上記近接スイッチ20は光電式、磁気式等種々のものが考えられる。
【0027】又、この検知距離L’は上記近接スイッチ20の感度或いは特性に基づいて設定され、対象物(リテーナ6、バルブコッタ7)が検知距離L’よりも近接したときON信号を出力し、上記対象物が検知距離L’よりも遠いときはOFF信号を出力する。尚、バルブステム4の先端は検知距離L’以内にあるが、このバルブステム4の先端は検知しないように予め感度調整されている。
【0028】上記近接スイッチ20が上記フレーム15に固設されている表示ボックス21に組み込まれた不良検出ユニット21aに接続されている。この表示ボックス21には上記近接スイッチ20に対応して8個の表示ランプ22が設けられており、上記近接スイッチ20からON信号が出力されている場合、上記不良検出ユニット21aを介して対応する表示ランプ22が点灯される。
【0029】次に、上記構成による本実施の形態の作用について説明する。組立ライン11に設けたコンベヤ12上をパレット13に載置されたシリンダヘッド1が移送され、途中に設けた組立工程でバルブステム4、バルブスプリング5等の動弁機構を構成する各部品が所定に組付けられると、次に、検査工程へ移送される。
【0030】この検査工程に設けた検査ステーション14では、先ず、通過センサ(図示せず)が移送されてきたパレット13を検出し、所定遅延時間(例えば2秒)経過後、検査ステーション14のフレーム15に垂設した昇降シリンダ16が下降を開始する。一方、上記パレット13はストッパ19に掛止して設定位置で停止される。
【0031】そして、上記昇降シリンダ16が下降端に達すると、この昇降シリンダ16の先端に連設されている本体ベース17に固設された各近接スイッチ20の検出面が上記シリンダヘッド1に組付けられているバルブステム4の先端に検知距離Lを開けて各々正対する。
【0032】このとき、リテーナ6、及びバルブコッタ7が上記バルブステム4に正規に取付けられている場合、図3(a)に示すように、上記近接スイッチ20の検知面が上記リテーナ6の表面を基準とする検知距離L’の位置にあり、従って、当該近接スイッチ20からはOFF信号が出力される。一方、複数に分割されているバルブコッタ7の少なくとも1つが欠落している場合、同図(b)に示すように、上記リテーナ6の一端がバルブスプリング5の付勢力を受けて上方へ傾斜し、上記近接スイッチ20の検知面と上記リテーナ6の最上部との距離L1が上記検知距離L’よりも短くなり、上記近接スイッチ20では上記リテーナ6を検知してON信号が出力される。又、複数に分割されたバルブコッタ7の少なくとも1つがバルブステム4の端部方向へ浮いた場合は、同図(c)に示すように、当該バルブコッタ7の上端と上記近接スイッチ20の検知面との距離L2が上記検知距離L’よりも短くなるため、当該近接スイッチ20では上記バルブコッタ7を検知してON信号が出力される。
【0033】上記近接スイッチ20から出力されたON信号は表示ボックス21に設けた不良検出ユニット21aに入力され、この不良検出ユニット21aを介して対応する表示ランプ22を点灯させ、バルブコッタ7の組付け不良、及び不良個所を知らせる。尚、このとき警報ブザーを同時に鳴らすようにしても良い。
【0034】そして、上記検査工程が所定に終了したとき上記ストッパ19を没入させ、当該シリンダヘッド1を載置するパレット13を次工程へ移送し、新たなパレット13が移送されて来るのを待つ。
【0035】このように本実施の形態では、バルブコッタ7の組付け不良を、バルブステム4の先端に正対する近接センサ20で検出するようにしたので、構造が簡素化され、しかも非接触状態で検出するため耐久性に優れ、バルブコッタ7の組付け不良をより高精度に検出することができる。
【0036】又、図4、図5に本発明の第2実施の形態を示す。本実施の形態では、バルブコッタ7の組付け不良をリテーナ6の傾斜により検出するもので、前記第1実施の形態で示した本体ベース17に近接スイッチ20に代えてタッチセンサユニット25が配設されている。
【0037】このタッチセンサユニット25はバルブステム4を中心とする正三角形の支持体26と、この支持体26の側面に取付けられているタッチセンサ27とで構成され、このタッチセンサ27の触針27aがリテーナ6に接触自在に対設される。
【0038】表示ボックス21に設けた不良検出ユニット21aでは上記リテーナ6に3点接触する各タッチセンサ27の触針27aの変位量に基づきリテーナ6が傾倒しているか否かを検出する。そして、リテーナ6が傾斜していると判定したときは、当該タッチセンサユニット25に対応する表示ランプ22を点灯して、当該バルブコッタ7の組付け不良を知らせる。
【0039】このように、本実施の形態では、リテーナ6に対し3点接触する各タッチセンサ27の触針27aの変位量に基づき上記リテーナ6が傾斜しているか否かを検出するため、近接スイッチのような感度を調整する必要が無く、取り扱いが容易で、均一な精度でしかも短時間にリテーナ6の傾斜を把握することができ、このリテーナ6の傾斜に基づきバルブコッタ7の組付け不良を簡単に検出することができる。
【0040】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、バルブステムとリテーナとを結合するバルブコッタの組付け不良を、近接スイッチを用いてリテーナの傾斜或いはバルブコッタの浮きにより検出し、又はタッチセンサを用いてリテーナの傾斜から検出するようにしたので、機構部分が少なく、構造が簡素化され、その結果、コストの低減が図れるばかりでなく、耐久性及びメンテナンス性に優れ、しかもバルブコッタの組付け不良を電気的に短時間でしかも正確に検出することができる。
【0041】又、上記近接スイッチ或いはタッチセンサを昇降自在な本体ベースに固設することで、該近接スイッチ、或いはタッチセンサをエンジンユニットが移送中は退避させることができる。




 

 


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