(57)【要約】【課題】各ベーン収容溝の異常を自動的に判定するロータの検査方法及び検査装置を提供する。【解決手段】複数のベーン収容溝３がロータ１の回転軸の中心から放射状に延びるロータ１の検査方法であって、各ベーン収容溝３に摺動可能に嵌合する複数の検査ゲージ１１をロータ１の回転軸方向に移動して各ベーン収容溝３に同時に通し、各検査ゲージ１１に働く摺動抵抗を個別に測定してロータ１の異常を判定する。【選択図】図１
2010237012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のベーン収容溝がロータの回転軸の中心から放射状に延びるロータの検査方法であって、
前記各ベーン収容溝に摺動可能に嵌合する複数の検査ゲージを前記ロータの回転軸方向に移動して前記各ベーン収容溝に同時に通し、
前記各検査ゲージに働く摺動抵抗を測定して前記ロータの異常を判定することを特徴とするロータの検査方法。
【請求項２】
複数のベーン収容溝がロータの回転軸の中心から放射状に延びるロータの検査装置であって、
前記各ベーン収容溝に摺動可能に嵌合する複数の検査ゲージと、
この各検査ゲージを前記ロータの回転軸方向に移動して前記各ベーン収容溝に同時に通すアクチュエータと、
前記各検査ゲージに働く摺動抵抗を個別に測定するゲージユニットとを備え、
この各ゲージユニットの測定値に基づいて前記ロータの異常を判定することを特徴とするロータの検査装置。
【請求項３】
前記ゲージユニットは、前記アクチュエータに対して検査ゲージを相対変位可能に支持するフローティング機構を備えることを特徴とする請求項２に記載のロータの検査装置。
【請求項４】
前記ゲージユニットは、
前記アクチュエータによって移動するブラケットと、
このブラケットに対して前記検査ゲージを前記ロータの回転軸方向に移動可能に支持するガイドロッドと、
このガイドロッドに前記検査ゲージを介して働く荷重を検出するロードセルと、
前記検査ゲージのゲージ先端部が前記ベーン収容溝に挿入されたかどうかを検出するゲージ先端部挿入検出手段とを備えたことを特徴とする請求項２または３に記載のロータの検査装置。
【請求項５】
前記検査ゲージは、先細となるゲージ先端部を有したことを特徴とする請求項２から４のいずれか一つに記載のロータの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベーンポンプに備えられるロータの検査方法及び検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に油圧源として搭載されるベーンポンプは、回転するロータに対して径方向に往復動する複数のベーンを備え、ロータの回転に伴って各ベーンによって仕切られたポンプ室が拡縮することによって作動流体を給排する（特許文献１参照）。
【０００３】
ロータは、ベーン収容溝の切削加工時に加工誤差が生じたり、搬送時にベーン収容溝に打痕が生じると、組立工程にてベーンがベーン収容溝に円滑に収まらない可能性がある。また、ベーン収容溝に打痕等が生じると、組立工程にてベーンがベーン収容溝に収まった場合でも、ベーンの摺動不良によってベーンポンプの効率低下を招くことがある。
【０００４】
これに対処して、従来、作業者がゲージをベーン収容溝に挿入して、ベーン収容溝が正常に形成されているかどうかを検査していた。
【０００５】
また、ロータとケーシング等の隙間を測定するゲージとして、例えば特許文献２に開示されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１７９４６９号公報
【特許文献２】特開平０８−３０４０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来のロータの検査方法にあっては、ロータに形成される複数（例えば１２個）のベーン収容溝に対して、作業者がゲージを逐一挿入する必要があるため、この検査作業に手間がかかるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、各ベーン収容溝の異常を自動的に判定するロータの検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複数のベーン収容溝がロータの回転軸の中心から放射状に延びるロータの検査方法であって、各ベーン収容溝に摺動可能に嵌合する複数の検査ゲージをロータの回転軸方向に移動して各ベーン収容溝に同時に通し、各検査ゲージに働く摺動抵抗を測定してロータの異常を判定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、複数のベーン収容溝がロータの回転軸の中心から放射状に延びるロータの検査装置であって、各ベーン収容溝に摺動可能に嵌合する複数の検査ゲージと、この各検査ゲージをロータの回転軸方向に移動して各ベーン収容溝に同時に通すアクチュエータと、各検査ゲージに働く摺動抵抗を個別に測定するゲージユニットとを備え、この各ゲージユニットの測定値に基づいてロータの異常を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、検査ゲージの摺動抵抗が大きくなっている場合、各ベーン収容溝に加工不良または打痕等の異常が生じているものと自動的に判定することができる。
【００１２】
複数の検査ゲージをロータの回転軸方向に移動して各ベーン収容溝に同時に通すことにより、一つのロータを検査するのに要するタクトタイムを削減できる。
【００１３】
複数の検査ゲージをロータの回転軸方向に移動することにより、単一のアクチュエータによって各検査ゲージを同時に移動することが可能となり、検査装置の構造を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態を示す検査装置の概略平面図。
【図２】同じくゲージユニットの概略側面図及び概略正面図。
【図３】同じく検査装置の動作を示す概略側面図。
【図４】同じく検査ゲージの側面図及び正面図。
【図５】同じくコントローラで実行されるこの制御動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、ベーンポンプに備えられるロータ１の検査装置１０の構成を示す概略平面図である。
【００１７】
ベーンポンプは、ロータ１に対して径方向に往復動する複数のベーン（図示せず）を備え、ロータ１の回転に伴って各ベーンによって仕切られたポンプ室が拡縮する。ロータ１の回転に伴ってその容積が拡張するポンプ室は、吸込ポート（図示せず）から作動流体を吸込む一方、ロータ１の回転に伴ってその容積が収縮するポンプ室は、吐出ポート（図示せず）から加圧作動流体を吐出する。
【００１８】
円柱状のロータ１は、その中心部に駆動軸（図示せず）が嵌合するスプライン穴２が形成され、そのまわりに各ベーンが摺動可能に収まる複数のベーン収容溝３が放射状に形成される。
【００１９】
ベーン収容溝３は、ロータ１の回転軸方向に延びるとともに、回転軸の中心から放射状に延び、ロータ１の両側面と外周面に渡って開口する。焼結体として成形されるロータ１は、ベーン収容溝３が切削加工機（図示せず）によって規定寸法に仕上げ加工される。
【００２０】
ところで、ロータ１は、ベーン収容溝３の切削加工時に加工誤差が生じたり、搬送時にベーン収容溝３に打痕が生じて、組立工程にてベーンがベーン収容溝３に円滑に収まらない可能性がある。
【００２１】
これに対処して、ベーンポンプの製造ラインには、ロータ１の検査装置１０を備える検査ライン（図示せず）が設けられ、この検査ラインにて後述するように検査装置１０を用いてベーン収容溝３が一定の溝幅を有しているかどうかを検査する検査工程を行われる。ロータ１を形成する加工工程が行われた後、この検査工程で異常がないことが判定されたロータ１のみが次の組立工程に進み、このロータ１にベーンを組み付けてベーンポンプを組み立てる組立工程が行われる。
【００２２】
以下、ロータ１の検査装置１０の構成について説明する。
【００２３】
検査装置１０は、ロータ１を支持する治具１５と、ロータ１のベーン収容溝３に摺動可能に嵌合する検査ゲージ１１と、複数の検査ゲージ１１をロータ１の回転軸方向に移動してロータ１のベーン収容溝３に通すアクチュエータ２０と、各検査ゲージ１１に働く摺動抵抗を個別に測定するゲージユニット３０と、この各ゲージユニット３０の測定値に基づいてロータ１の異常を判定するコントローラ（図示せず）とを備える。
【００２４】
図２の（ａ）はゲージユニット３０を示す概略側面図であり、（ｂ）はゲージユニット３０を示す概略正面図である。
【００２５】
アクチュエータ２０は、電動モータ（図示せず）の動力によって環状のブラケット３１をロータ１の回転軸方向に平行移動（昇降）する。
【００２６】
ブラケット３１はコの字形の断面をし、水平方向に延びる円盤状をした上環部３１ａ及び下環部３１ｂと、垂直方向に延びる円筒状をした外周環部３１ｃとを有する。
【００２７】
ゲージユニット３０は、ブラケット３１に対して検査ゲージ１１をロータ１の回転軸方向に移動（昇降）可能に支持するガイドロッド３３と、このガイドロッド３３に検査ゲージ１１を介して働く荷重を検出するロードセル１７とを備える。
【００２８】
ブラケット３１の下環部３１ｂにはこれを貫通する２個のブッシュ３２が固定して設けられ、この各ブッシュ３２にガイドロッド３３がそれぞれ摺動可能に挿入される。各ブッシュ３２は、ロータ１の回転軸方向（垂直方向）に延びるように配置され、各ガイドロッド３３をロータ１の回転軸方向（垂直方向）に移動（昇降）可能に支持する。
【００２９】
２本のガイドロッド３３の上部は、荷重受けフレーム３４によって連結される。荷重受けフレーム３４は、水平方向に延び、各ガイドロッド３３と共にロータ１の回転軸方向（垂直方向）に平行移動（昇降）する。
【００３０】
ゲージユニット３０は、アクチュエータ２０の作動によってゲージユニット３０が下降するときに、検査ゲージ１１のゲージ先端部１１ａがロータ１のベーン収容溝３に挿入されたかどうかを検出するゲージ先端部挿入検出手段を備える。このゲージ先端部挿入検出手段として、ブラケット３１には荷重受けフレーム３４の移動を検出する光電センサ１８が設けられる。この光電センサ１８は、荷重受けフレーム３４が図３の（ａ）に示すように下位置にある場合にＯＮになり、荷重受けフレーム３４が図３の（ｂ）に示すように下位置から所定距離だけ移動（上昇）するとＯＦＦになる。光電センサ１８のＯＮ・ＯＦＦ信号はコントローラに入力される。
【００３１】
ロードセル１７は、ブラケット３１の上環部３１ａの下面に取り付けられる。図３の（ｃ）に示すように、ガイドロッド３３がブッシュ３２に対して摺動し、荷重受けフレーム３４が所定距離だけ移動（上昇）すると、荷重受けフレーム３４がロードセル１７に当接する。ロードセル１７は、荷重受けフレーム３４から付与される荷重に応じた信号をコントローラに出力する。
【００３２】
ゲージユニット３０は、アクチュエータ２０に対して検査ゲージ１１を相対変位可能に支持するフローティング機構４０を備える。これにより、ロータ１のベーン収容溝３の位置に若干の誤差があっても、フローティング機構４０を介してベーン収容溝３に対する検査ゲージ１１のズレが修正される。
【００３３】
このフローティング機構４０は、ガイドロッド３３の下端部に連結されるガイドブロック３６を備え、このガイドブロック３６に検査ゲージ１１を摺動可能に嵌合させるガイド溝３７が形成される。ガイドブロック３６には、検査ゲージ１１の先端（下端）を着座させるガイドシート３８と、検査ゲージ１１の基端（上端）に係合して検査ゲージ１１の抜け止めをするガイドストッパ３９とが取り付けられる。
【００３４】
ガイド溝３７は、ロータ１のベーン収容溝３の延長方向に延びるように配置され、ガイドブロック３６が下降するのに伴ってガイド溝３７に嵌合した検査ゲージ１１がロータ１のベーン収容溝３に挿通するようになっている。
【００３５】
ガイド溝３７は、検査ゲージ１１を所定のハメアイスキマをもって嵌合させる。これにより、検査ゲージ１１はガイドロッド３３に対して若干の相対変位が許容される。
【００３６】
図４の（ａ）は検査ゲージ１１の側面図であり、（ｂ）は検査ゲージ１１の正面図である。検査ゲージ１１は所定の板厚Ａを有する平板状に形成される。検査ゲージ１１は、先細となるゲージ先端部１１ａを有する。このゲージ先端部１１ａの板厚Ｂは板厚Ａより小さく形成される。
【００３７】
検査ゲージ１１の板厚Ａは、ロータ１のベーン収容溝３の溝幅Ｃより若干小さく形成されるとともに、ベーンの板厚Ｄより若干大きく形成される。すなわち、Ｄ＜Ａ＜Ｃの寸法関係に設定される。
【００３８】
ロータ１の回転軸方向について、検査ゲージ１１のの長さは、ベーン収容溝３の長さと同等に形成される。
【００３９】
なお、これに限らず、検査ゲージ１１のの長さを、ベーン収容溝３の長さの例えば半分程度と、短く形成してもよい。
【００４０】
コントローラは、アクチュエータ２０を作動させてゲージユニット３０を所定の低速度Ｖ１で所定のストロークＥ１だけ下降させ、光電センサ１８の信号に基づいて検査ゲージ１１のゲージ先端部１１ａがベーン収容溝３に挿入されたことを判定する。ここでゲージ先端部１１ａがベーン収容溝３に挿入されたことが判定された場合、ゲージユニット３０を所定の高速度Ｖ２でさらに所定のストロークＥ２だけ下降させ、ロードセル１７によって検出される荷重Ｆが所定値Ｆ１を超えるかどうかを判定する。ここで、検出される荷重Ｆが所定値Ｆ１より小さい場合にロータ１が正常であるものとし、ロードセル１７によって検出される荷重Ｆが所定値Ｆ１を超える場合にロータ１に異常があるものとし、この判定結果を知らせるようになっている。
【００４１】
コントローラで実行されるこの制御動作を図５のフローチャートにしたがって説明する。
【００４２】
まず、ステップ１にて検査されるロータ１が治具１５を介して検査装置１０にセットされたかどうかことを判定する。
【００４３】
ここで、検査装置１０にセットされたことが判定された場合、ステップ２に進んで、アクチュエータ２０を作動させてゲージユニット３０を所定の低速度Ｖ１で所定のストロークＥ１だけ下降させる。
【００４４】
続くステップ３にて、光電センサ１８のＯＮ・ＯＦＦ信号を判定する。
【００４５】
ここで、光電センサ１８の信号がＯＦＦであると判定した場合、ステップ７に進んでロータ１に異常があることを知らせる。光電センサ１８の信号がＯＦＦである場合、荷重受けフレーム３４が図３の（ｂ）に示すように下位置から離れて、検査ゲージ１１のゲージ先端部１１ａがベーン収容溝３に挿入されていないものとみなされる。
【００４６】
一方、光電センサ１８の信号がＯＮであると判定した場合、検査ゲージ１１のゲージ先端部１１ａがベーン収容溝３に挿入されているものとみなして、ステップ４に進んで、アクチュエータ２０を作動させてゲージユニット３０を所定の高速度Ｖ２でさらに所定のストロークＥ２だけ下降させる。
【００４７】
続くステップ５にて、ロードセル１７によって検出される荷重Ｆが所定値Ｆ１を超えるかどうかを判定する。
【００４８】
ここで、ロードセル１７によって検出される荷重Ｆが所定値Ｆ１を超える場合にロータ１のベーン収容溝３に加工不良または打痕等が生じて検査ゲージ１１の摺動抵抗が大きくなっているものとし、ステップ７に進んでロータ１に異常があることを知らせる。
【００４９】
一方、検出される荷重Ｆが所定値Ｆ１より小さい場合にロータ１が正常であるものとし、ステップ６に進んでロータ１が正常であることを知らせる。
【００５０】
図１に示すように、ロータ１は１２個のベーン収容溝３を有するのに対して、検査装置１０は６枚の検査ゲージ１１を有し、検査ゲージ１１をベーン収容溝３の一つおきに同時に挿入するようになっている。検査ゲージ１１をベーン収容溝３の一つおきに挿入される配置によって、隣り合う各検査ゲージ１１毎に設けられるゲージユニット３０どうしの間隔が確保され、これらが互いに干渉することを回避している。
【００５１】
検査ライン（図示せず）には２台の検査装置１０が設けられ、各検査装置１０がロータ１の半数の各ベーン収容溝３を交互に検査するようになっている。これにより、一つのロータ１を検査するのに要するタクトタイムが半減される。
【００５２】
なお、これに限らず、ロータ１に形成されるベーン収容溝３の個数が少ない場合、あるいはロータ１の外径が大きくベーン収容溝３どうしの間隔が大きい場合に、検査装置１０はベーン収容溝３と同数の検査ゲージ１１を備え、検査ゲージ１１を全てのベーン収容溝３に同時に挿入するように構成してもよい。
【００５３】
以上のように本実施の形態は、複数のベーン収容溝３がロータ１の回転軸の中心から放射状に延びるロータ１の検査方法であって、各ベーン収容溝３に摺動可能に嵌合する複数の検査ゲージ１１をロータ１の回転軸方向に移動して各ベーン収容溝３に同時に通し、各検査ゲージ１１に働く摺動抵抗を測定してロータ１の異常を判定することを特徴とする。
【００５４】
また、本実施の形態は、複数のベーン収容溝３がロータ１の回転軸の中心から放射状に延びるロータ１の検査装置であって、各ベーン収容溝３に摺動可能に嵌合する複数の検査ゲージ１１と、この各検査ゲージ１１をロータ１の回転軸方向に移動して各ベーン収容溝３に同時に通すアクチュエータ２０と、各検査ゲージ１１に働く摺動抵抗を個別に測定するゲージユニット３０とを備え、この各ゲージユニット３０の測定値に基づいてロータ１の異常を判定することを特徴とする。
【００５５】
これにより、検査ゲージ１１の摺動抵抗が大きくなっている場合、各ベーン収容溝３に加工不良または打痕等の異常が生じているものと自動的に判定し、省力化がはかれる。
【００５６】
複数の検査ゲージ１１をロータ１の回転軸方向に移動して各ベーン収容溝３に同時に通すことにより、一つのロータ１を検査するのに要するタクトタイムを削減できる。
【００５７】
複数の検査ゲージ１１をロータ１の回転軸方向に移動することにより、単一のアクチュエータ２０によって各検査ゲージ１１を同時に移動することが可能となり、検査装置の構造を簡素化できる。
【００５８】
これに対して、複数の検査ゲージ１１をロータ１の回転径方向に移動して各ベーン収容溝３に同時に通す構成とした場合、複数のアクチュエータを設ける必要があり、検査装置の構造が複雑化する。
【００５９】
本実施の形態では、ゲージユニット３０は、アクチュエータ２０に対して検査ゲージ１１を相対変位可能に支持するフローティング機構４０を備えることを特徴とする。
【００６０】
上記構成に基づき、ロータ１のベーン収容溝３の位置に若干のズレがあっても、フローティング機構４０を介してベーン収容溝３に対する検査ゲージ１１の位置が修正され、検査ゲージ１１がベーン収容溝３に円滑に通され、ベーン収容溝３に加工不良または打痕等の異常が生じているかどうかを的確に判定することができる。
【００６１】
本実施の形態では、ゲージユニット３０は、アクチュエータ２０によって移動するブラケット３１と、このブラケット３１に対して検査ゲージ１１をロータ１の回転軸方向に移動可能に支持するガイドロッド３３と、このガイドロッド３３に検査ゲージ１１を介して働く荷重を検出するロードセル１７と、検査ゲージ１１のゲージ先端部１１ａがロータ１のベーン収容溝３に挿入されたかどうかを検出するゲージ先端部挿入検出手段（光電センサ１８）とを備える構成とした。
【００６２】
上記構成に基づき、例えばベーン収容溝３の形状や位置に大きなズレがある場合、ゲージ先端部挿入検出手段（光電センサ１８）によって検査ゲージ１１のゲージ先端部１１ａがロータ１のベーン収容溝３に挿入されないことが検出されるため、その時点でアクチュエータ２０の作動を停止することにより、検査ゲージ１１とロータ１とが衝突して、これらが損傷することを防止できる。
【００６３】
本実施の形態では、検査ゲージ１１は、先細となるゲージ先端部１１ａを有する構成とした。
【００６４】
上記構成に基づき、ロータ１のベーン収容溝３の位置に若干のズレがあっても、先細となるゲージ先端部１１ａがベーン収容溝３に円滑に挿入され、ベーン収容溝３に対する検査ゲージ１１の位置が修正される。これにより、検査ゲージ１１がベーン収容溝３に円滑に通され、ベーン収容溝３に加工不良または打痕等の異常が生じているかどうかを的確に判定することができる。
【００６５】
なお、ブラケット３１、ガイドロッド３３は、垂直方向に移動する構成に限らず、例えば水平方向に移動する配置としてもよい。その場合、例えばスプリングの付勢力によって検査ゲージ１１がベーン収容溝３に挿入される構成する必要がある。
【００６６】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００６７】
１    ロータ
３    ベーン収容溝
１０    検査装置
１１    検査ゲージ
１１ａ    ゲージ先端部
１５    治具
１７    ロードセル
１８    光電センサ
２０    アクチュエータ
３０    ゲージユニット
３１    ブラケット
３２    ブッシュ
３３    ガイドロッド
３４    荷重受けフレーム
３６    ガイドブロック
３７    ガイド溝
４０    フローティング機構
【図１】
2010237012.tif 000003
【図２】
2010237012.tif 000004
【図３】
2010237012.tif 000005
【図４】
2010237012.tif 000006
【図５】
2010237012.tif 000007