(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキライニングをその曲率とほぼ同じ曲率の円弧状のガイド面に沿って搬送する送り部材と、上記ガイド面に沿って搬送されたブレーキライニングの両面に接触するように対向して配置された超音波探触子と、を有することを特徴とするブレーキライニングの検査装置。
【請求項２】
上記超音波探触子がブレーキライニングに接触する回転ローラを有し、かつ、少なくとも一方の超音波探触子がブレーキライニングに対して進退可能にばね付勢されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキライニングの検査装置。
【請求項３】
ブレーキライニングの先端が測定位置に達したのを検知する入口検知器と、ブレーキライニングの後端が測定位置を通り過ぎたのを検知する出口検知器とを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のブレーキライニングの検査装置。
【請求項４】
上記送り部材が、回転する円板と、該円板に設けられた送り爪とを有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のブレーキライニングの検査装置。
【請求項５】
上記超音波が、１４０〜１７０Ｋｈｚであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のブレーキライニングの検査装置。
【請求項６】
上記送り部材に未検査のブレーキライニングを送り込む搬入装置と、検査済みのブレーキライニングを排出する搬出装置とを設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のブレーキライニングの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗り物のブレーキに使用されるブレーキライニングの検査に関し、特に、ドラムブレーキに使用される円弧状をしたブレーキライニングにおける亀裂や、内部の脹れを検査する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブレーキライニングは、繊維材と充填材と結合材とを混合した素材からなる。このうちの繊維材としては、セルロースパルプやアラミドなどの有機繊維、チップ状の金属片あるいはスチールウールなどの金属繊維、ロックウールなどの無機繊維、等が使用される。充填材としては、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、グラファイトなどが使用される。結合材は、繊維材や充填材を結びつけるもので、フェノール樹脂、ゴムなどの熱硬化性樹脂が用いられる。
これらの原料は、設計された割合で混合された後、所定の重量に計量され、金型に入れられ、加圧・加熱されブレーキライニングとなる。
【０００３】
ところで、上記成形加工において、原料が加熱溶融する際に、ガスが発生する。このガスは、原則的にはそのほとんどがガス抜きされ、外部に放出されるのであるが、場合によっては、ガス抜きが不十分で、その一部が内部に閉じこめられることがある。そして、このような残留ガスによって、完成したブレーキライニングの内部に脹れ（空洞）ができたり、また、残留ガスや、冷却条件など種々の原因から亀裂が入ったりすることもある。亀裂があれば、強度が低下し、脹れがあると、ブレーキライニングを使用しているうちに、空洞が現れて摩擦力が低下する。したがって、成形されたブレーキライニングに亀裂や脹れがないかを検査することは非常に重要である。
このような要請に対し、従来は、亀裂や脹れをハンマーで叩いて、打音の違いを耳で判断したり、あるいは表面を目視することにより検査していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような人間の感覚に頼る官能検査では、▲１▼測定者の熟練度による影響が大きく、測定精度の安定性に欠ける、▲２▼打音による騒音が大きい、▲３▼特に、大型車のブレーキライニングの場合は、ワークが重くなり、作業者への負担が大きい、等の問題があった。
【０００５】
本発明は、これらの問題の解決を図ったもので、第１の目的は、熟練度を要せず、打音も無くせるブレーキライニングの検査装置を提供することにある。また、第２の目的は、作業者の負担を軽くできるブレーキライニングの検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明のブレーキライニングの検査装置は、ブレーキライニングをその曲率とほぼ同じ曲率の円弧状のガイド面に沿って搬送する送り部材と、上記ガイド面に沿って搬送されたブレーキライニングの両面に接触するように対向して配置された超音波探触子と、を有することを特徴としている。
【０００７】
また、上記超音波探触子がブレーキライニングに接触する回転ローラを有し、かつ、少なくとも一方の超音波探触子がブレーキライニングに対して進退可能にばね付勢されている構成としたり、ブレーキライニングの先端が測定位置に達したのを検知する入口検知器と、ブレーキライニングの後端が測定位置を通り過ぎたのを検知する出口検知器とを設けた構成とすることが望ましい。
【０００８】
上記送り部材が、回転する円板と、該円板に設けられた送り爪とを有する構成とすることができる。
また、上記超音波を、１４０〜１７０Ｋｈｚとしたり、上記送り部材に未検査のブレーキライニングを送り込む搬入装置と、検査済みのブレーキライニングを排出する搬出装置とを設けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面によって説明する。
本発明は、超音波内部探傷法をブレーキライニングの亀裂や脹れの検査に応用したものである。このような超音波内部探傷法は、従来、ブレーキライニングの検査には使用されたことが無かった。そのため、超音波探傷法を応用するとしても、透過法、反射法のいずれを採用すべきか、また、探触子の数は１つか２つか、直接法が水浸法か、等々の問題を検討し、透過法で直接法を採用した。
【００１０】
図１から図３は、本発明の超音波探傷法を用いたブレーキライニングの検査装置の構成を示す図で、図１は上面図、図２は図１のＡから見た図、図３は同じくＢから見た図である。また、図４は検査装置の要部の拡大平面図、図５はブレーキライニングの曲率半径が相違する場合を説明する図である。これらの図によって、まず、本発明の要部の構成とその作用を説明し、その後に、周辺部の構成と作用を説明する。
【００１１】
上述した図に仮想線で示したブレーキライニング１は、ドラムブレーキに使用されるもので、円筒の一部である円弧状の面を有するものである。このブレーキライニング１は、上述したように金型内で加圧と加熱を受けて結合材が反応し、硬化したもので、金型から取り出された後、必要に応じて、研磨をはじめとする各種の仕上げ加工を経ている。
【００１２】
検査装置の主要な構成部材としては、送り部材２と、超音波探触子４，５と、検知器６，７とが挙げられる。
【００１３】
送り部材２は、検査装置のフレーム上面に設けられ、２枚の円板を間隔を開けて上下に重ねた形状で、下方のフレーム内にプーリ２ａを有し、同じくフレーム内部に設けられたモータ８のプーリ８ａとベルトで結合され、回転自在になっている。ガイド面３は、ブレーキライニング１が移動する軌跡となるもので、円板の外周面のかなりの部分と重なっている。
【００１４】
送り部材２は、その外周に突起状に形成された送り爪２ｂを有し、送り部材２が回転すると、送り爪２ｂがブレーキライニング１の後端面に当たってブレーキライニング１を円弧状のガイド面３に沿って移動させる。
【００１５】
超音波探触子４，５は、いずれか一方が送信機で、他方が受信機であり、送信機側から出された超音波を、ワークとしてのブレーキライニング１を透過させて受信機で受信するものである。ワークの中に亀裂や空洞などの欠陥があると、受信機側で受信する超音波のエネルギーが散乱減少することを利用するものである。
【００１６】
超音波探傷における超音波の周波数は、ワークの材質によりそれぞれ異なる。一方、ワークとなるブレーキライニングの材質も車種等により相違し、一定のものではない。しかし検査対象となるブレーキライニングの材質が代わるたびに、周波数を設定するのは煩雑である。そのため、いかなる周波数にすれば最も効率的なのかについて、種々検討を重ねた。その結果、１４０〜１７０Ｋｈｚ、の範囲であれば、通常使用されているほとんどの材質のブレーキライニングを超音波が透過でき、探傷検査が可能であることが分かった。
【００１７】
これらの超音波探触子４，５は、ワークとの接触部が回転ローラ４ａ，５ａとなっており、かつ、内部に設けられたばね手段４ｂ、５ｂによりブレーキライニング１に対して図４の矢印方向に進退可能な構成である。したがって、形状（曲率半径）の異なるブレーキライニング１を検査する場合でも、超音波探触子４，５はワークの形状の変化に追従して常にブレーキライニングとの接触状態を保つことができるようになっている。さらに、外側の超音波探触子５は、進退機構９のハンドルを回転することによって、送り部材の中心方向に移動でき、内側の超音波探触子４との間隔を調整できる。
【００１８】
図５によりこの追従状態を説明する。図５（ａ）は、ガイド面３の曲率よりブレーキライニング１の曲率半径が小さい場合を示す。この場合、超音波探触子４，５に入るブレーキライニングの両端１ａはガイド面３上にあるので、先端が仮想線で示す超音波探触子４，５間に進入するのに問題はない。しかし、ブレーキライニング１の中央部分１ｂはガイド面３からＳ１だけ離間している。そこで、ブレーキライニング１の移動に伴い超音波探触子４，５が上記ばね手段４ｂ、５ｂにより図示の矢印方向に徐々に移動し、ワークの外形に追従することになる。実線で示す位置（ブレーキライニングの中央部）を越えると、超音波探触子４，５は今度は内側に移動し、ブレーキライニング１の後端が通過すると、通常状態（待機状態）に戻る。
【００１９】
図５（ｂ）は、ブレーキライニング１の曲率半径がガイド面３の曲率半径より大きい場合を示す。この場合、ブレーキライニング１をガイド面３に固定すれば、その両端部１ａ，１ａがガイド面３からＳ２だけ離れ、中央部１ｂはガイド面３上に接触した状態となる。そこで、両端部が超音波探触子４，５間に挟まれるとき、超音波探触子４，５の回転ローラ４ａ，５ａが回転するとともに、矢印に示すように外側に移動して追従することになる。この後は、ブレーキライニング１の移動に伴い超音波探触子４，５がばね手段４ｂ、５ｂにより内側に徐々に移動し、中央部に達する。その後再び外側に移動し、後端が出た後は、通常状態に戻る。
【００２０】
なお、ブレーキライニング１のガイド面３への固定がしっかりしていない場合は、ブレーキライニング１の方が、超音波探触子４，５に挟まれてガイド面３に追従する場合も生じる。しかし、いずれにしても、超音波探触子４，５の少なくとも一方がばね付勢されていることが望ましいことには変わりない。
ブレーキライニング１の厚さが変化する場合は、進退機構９のハンドルを廻して超音波探触子４，５間の間隔を調整することになる。
【００２１】
入口検知器６及び出口検知器７は、赤外線などの光を一方から照射して他方で受光するもので、ブレーキライニング１が送り込まれ、入口検知器６の赤外線が遮断されると、ワークの先端が測定位置に達したことを判断し、出口検知器７の遮断が解除され、赤外線が透過すると、ワークが測定位置を離れたことを検知できる。
【００２２】
入口検知器６及び出口検知器７は、超音波探触子４，５と連動し、入口検知器６がワークの先端を検知したら、超音波探触子４，５で超音波による探傷を開始し、出口検知器７がワークの後端の通過を検知したら、超音波探触子４，５による探傷を終了する。
【００２３】
以上が本発明の検査装置の主要な構成であるが、これら以外の周辺部の構成と作用について、以下に引き続き説明する。
１０は本発明の検査装置にブレーキライニング１を供給する搬入装置である。ブレーキライニング１は、搬入装置１０上を寝かされた状態で運ばれてきて、検査装置のワーク受取部１１の平行に設けられた２本の丸棒の上に載せられる。
【００２４】
ワーク受取部１１には、第１シリンダ１１ａと第２シリンダ１１ｂとが設けられている。第１シリンダ１１ａのロッドが矢印ａ方向に引っ込むと、ワーク受取部１１は、軸１１ｃを中心に矢印ｂで示す方向に回転し、ブレーキライニング１を９０゜回転して直立した状態にする。そして、第２シリンダ１１ｂのロッドが矢印ｃ方向に突出し、ブレーキライニング１を送り部材２のガイド面３に押しつける。
【００２５】
送り部材２の上方には、支え部材１２が設けられている。この支え部材１２は円筒形状で、送り部材２の上方に送り部材２から縁が切れた状態で固定されている。図２に示すように、ブレーキライニング１の高さは、送り部材２の高さよりかなり高い。そのため、移動中に倒れる心配があるので、送り部材２で、移動中のブレーキライニング１が倒れないようにこの支え部材１２で支えることとしている。また、ブレーキライニング１が外側に倒れる可能性もあり、そのため、外側にいくつかの押さえ部材２０が設けられている。
【００２６】
ブレーキライニング１は、搬入装置１０から矢印ｅに沿って検査装置に送り込まれ、ガイド面３を矢印ｄ方向に移動し、超音波探傷検査を受け、亀裂も脹れも無く良品であると判断されると、送り部材２内に設けられた図示しないソレノイドなどにより、矢印ｆ方向に排出され、搬出装置１３により装置外部に排出される。
【００２７】
符号１４は、不良ワーク排除部材である。これは、ほぼ三角形の板１４ａの先端に円弧状部分１４ｂが付加された形状で、円弧状部分１４ｂは、送り部材２の２枚の円板の間に入り、その外周面は、送り部材２の外周面、すなわちガイド面３ととほぼ一致している。また、板１４ａの側面もガイド面３の一部となっている。超音波探傷により亀裂や脹れが見つかったワークは、上記ソレノイドが作動せず、搬出装置１３を通過し、不良ワーク排除部材１４の三角形の板１４ａのガイド面３により送り部材２から離され、不良品排出装置１５で矢印ｇ方向に排出される。
【００２８】
上記の実施例では、送り部材２と送り爪２ｂとが一体となって回転しているが、送り部材と送り爪とを別個に形成し、送り部材の円板は固定し、送り爪のみを送り部材に沿って回転移動させてブレーキライニングを送る構成としてもよい。また、超音波探触子４，５は一対のみの場合を示したが、複数対を設けてもよいことは自明であろう。
【００２９】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明の検査装置は、ブレーキライニングをその曲率とほぼ同じ曲率の円弧状のガイド面に沿って搬送する送り部材と、上記ガイド面に沿って搬送されたブレーキライニングの両面に接触するように対向して配置された超音波探触子と、を有する構成としたので、成形された後のブレーキライニングの亀裂や脹れを超音波で検査でき、作業者の熟練度に関係なく正確に、かつ容易に検査できる。
【００３０】
上記超音波探触子がブレーキライニングに接触する回転ローラを有し、かつ、少なくとも一方の超音波探触子がブレーキライニングに対して進退可能にばね付勢されている構成とすれば、ブレーキライニングの形状が変化しても、その形状に追従して検査することができる。
【００３１】
ブレーキライニングの先端が測定位置に達したのを検知する入口検知器と、ブレーキライニングの後端が測定位置を通り過ぎたのを検知する出口検知器とを設ければ、両検知器でワークの存在を確認して検査を行うことができ、検査が確実にでき、自動化が可能になる。
【００３２】
上記送り部材が、回転する円板と、該円板に設けられた送り爪とを有する構成とすれば、円板の曲率半径をブレーキライニングの曲率半径とほぼ一致させることができ、超音波探触子のブレーキライニングへの追従が容易にできる。
上記超音波が、１４０〜１７０Ｋｈｚであれば、ブレーキライニングの原料が種々変化しても、測定が可能である。
【００３３】
上記送り部材に未検査のブレーキライニングを送り込む搬入装置と、検査済みのブレーキライニングを排出する搬出装置とを設けた構成とすれば、人手でワークを運ぶ必要がなくなり、省力化できる。また、作業者の負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブレーキライニングの検査装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡから見た図である。
【図３】図１のＢから見た図である。
【図４】本発明のブレーキライニングの要部拡大図である。
【図５】超音波探触子がブレーキライニングに追従する状態を示す図で、（ａ）はガイド面の曲率よりブレーキライニングの曲率半径が小さい場合、（ｂ）はガイド面の曲率よりブレーキライニングの曲率半径が大きい場合を示す。
【符号の説明】
１      ブレーキライニング
２      送り部材
２ｂ    送り爪
３      ガイド面
４，５  超音波探触子
４ａ，５ａ  回転ローラ
４ｂ，５ｂ  ばね手段
６      入口検知器
７      出口検知器
１０    搬入装置
１３    搬出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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