(57)【要約】【課題】挿入物が嵌合構造を有している場合に、挿入物と被挿入物との嵌合の適否を判定することができる技術を提供することを目的とする。【解決手段】被嵌合物に勘合させる対象物の嵌合感を測定する嵌合感測定装置において、対象物を被嵌合物に挿入する際に対象物に接触させる接触部と、対象物を被嵌合物に挿入する際の荷重の変化を接触部を介して測定する荷重測定部と、対象物を被嵌合物に挿入する際の加速度の変化を測定する加速度センサと、を備え、荷重センサと加速度センサとは、接触部と対象物との接触面に対する垂直方向において略同一軸上に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被嵌合物に勘合させる対象物の嵌合感を測定する嵌合感測定装置であって、
前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際に前記対象物に接触させる接触部と、
前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際の荷重の変化を前記接触部を介して測定する荷重センサと、
前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際の加速度の変化を測定する加速度センサと、を備え、
前記荷重センサと前記加速度センサとは、前記接触部と前記対象物との接触面に対する垂直方向において略同一軸上に配置される、
ことを特徴とする嵌合感測定装置。
【請求項２】
把持部と、
前記把持部と前記接触部とを接続する連結部と、をさらに備え、
前記把持部は、前記加速度センサと前記荷重センサとを収容し、
前記連結部は、前記把持部と前記接触部とが相対移動可能となるように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の嵌合感測定装置。
【請求項３】
前記連結部は、
前記接触部において前記対象物に接触する側の逆側の端面から突出して形成された棒状部と、前記把持部から突出して形成され、前記棒状部を収容可能に構成された筒状部と、を備え、
前記筒状部と前記棒状部とは相対移動可能に構成される、
ことを特徴とする請求項２に記載の嵌合感測定装置。
【請求項４】
前記荷重センサは、前記筒状部の内部における前記端面に固定されており、
前記棒状部の前記把持部側の先端部は、前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際に前記荷重センサの前記接触部側の端面を押圧する、
ことを特徴とする請求項３に記載の嵌合感測定装置。
【請求項５】
前記荷重センサと前記棒状部の前記把持部側の先端部とは一点接触するように構成される、
ことを特徴とする請求項４に記載の嵌合感測定装置。
【請求項６】
前記把持部は、その内部にセンサ収容部を備え、
前記加速度センサは、前記センサ収容部内に固定されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の嵌合感測定装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の嵌合感測定装置を用いた嵌合良否判定方法であって、
前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際の荷重を測定し、
前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際の加速度を測定し、
前記荷重測定値のピークを検出した後に前記加速度測定値のピークが検出され、且つ、前記加速度測定値のピークが所定値以上の場合は、前記対象物が前記被嵌合物に適切に嵌合されたと判定する、
ことを特徴とする嵌合良否判定方法。
【請求項８】
請求項７に記載の嵌合良否判定方法であって、
前記荷重測定値のピークが、前記対象物が前記被嵌合物に挿入される際の最大設計値より大きい場合は、前記対象物が前記被嵌合物に適切に嵌合されていないと判定する、
ことを特徴とする嵌合良否判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嵌合感測定装置および嵌合良否判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、挿入力検出手段としての力センサを備え、コネクタのピン孔に対するピンの挿入力の変化に基づいてピンの挿入の適否を検査することができるコネクタ用ピン挿入装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１９０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、挿入物が嵌合構造を有している場合には、嵌合構造部分と被挿入物とが適切に嵌合された時の挿入力の変化と、適切に嵌合されていない時の挿入力の変化とに差がない場合がある。したがって、挿入力の変化のみに基づいてピンの挿入の適否を検査する特許文献１に開示された技術では、挿入物と被挿入物との嵌合の適否を判定できない場合がある。
【０００５】
本発明は、挿入物が嵌合構造を有している場合に、挿入物と被挿入物との嵌合の適否を判定することができる技術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】
【０００６】
本発明は、被嵌合物に勘合させる対象物の嵌合感を測定する嵌合感測定装置であって、対象物を被嵌合物に挿入する際に対象物に接触させる接触部と、対象物を被嵌合物に挿入する際の荷重の変化を接触部を介して測定する荷重測定部と、対象物を被嵌合物に挿入する際の加速度の変化を測定する加速度センサと、を備え、荷重センサと加速度センサとは、接触部と対象物との接触面に対する垂直方向において略同一軸上に配置される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、対象物を被嵌合物に挿入する際に対象物に加わる荷重の変化を測定するのと同時に、対象物を被嵌合物に挿入する際の加速度の変化を測定することができる。そのため、対象物を被嵌合物に挿入する際の荷重の変化と加速度の変化とを時系列に比較することができるので、対象物と被嵌合物との嵌合の適否をより正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施形態の嵌合感測定装置の概略構成図である。
【図２】図２は、一実施形態の嵌合感測定装置の全体構成を示す側面図である。
【図３】図３は、一実施形態の嵌合感測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、一実施形態の嵌合感測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、一実施形態の嵌合感測定装置による嵌合感良否判定方法を説明するための図である。
【図６】図６は、一実施形態の嵌合感測定装置による嵌合感良否判定方法の詳細を説明するための図である。
【図７】図７は、一実施形態の嵌合感測定装置による測定結果を説明するための図である。
【図８】図８は、一実施形態の嵌合感測定装置による測定結果を説明するための図である。
【図９】図９は、変形例の嵌合感測定装置による嵌合感良否判定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
＜実施形態＞
図１は、一実施形態の嵌合感測定装置１０の概略構成図である。嵌合感測定装置１０は、嵌合ピン２０（対象物）を被嵌合物としてのパネル３０に嵌合させる際の嵌合の良否（適否）を判定可能な装置であって、例えば自動車の製造現場等で作業者等が嵌合ピン２０をパネル３０に嵌合させる際に用いられるポータブルな測定装置である。嵌合感測定装置１０は、少なくとも加速度センサ１１と、荷重センサ１２と、接触部１３とを備える。
【００１１】
加速度センサ１１は、加速度を測定する。特に、加速度センサ１１は、嵌合感測定装置１０を用いて嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する過程（挿入工程）において、嵌合する瞬間に嵌合ピン２０が急激に変位することにより発生する速度変化を計測することができる。なお以下では、加速度センサ１１が測定したデータを加速度測定値と称する。
【００１２】
荷重センサ１２は、例えばロードセルやピエゾ型面圧センサである。荷重センサ１２は、嵌合感測定装置１０を用いて嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際に嵌合ピン２０の直上に位置するように配置されている。荷重センサ１２は、嵌合感測定装置１０を用いて嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する過程において、嵌合ピン２０に加わる荷重（挿入力）を測定することができる。なお以下では、荷重センサ１２が測定したデータを荷重測定値と呼ぶ。
【００１３】
接触部１３は、嵌合感測定装置１０において、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際に嵌合ピン２０に接触させる部分である。
【００１４】
嵌合ピン２０は、嵌合構造を有する機械部品である。嵌合ピン２０は、例えば樹脂製のトリムクリップである。図１では、嵌合ピン２０が有する嵌合構造の一例として、爪部２１を示す。
【００１５】
パネル３０は、嵌合ピン２０の挿入対象であって、孔部３１に嵌合ピン２０が嵌合される機械部品である。パネル３０は、例えば金属製のドアパネルである。
【００１６】
なお、嵌合ピン２０、およびパネル３０の素材、及び形状は特に限定されない。嵌合感測定装置１０は、挿入嵌合ピンに挿入して嵌合させる機械部品全般に使用することができる。
【００１７】
ここで、嵌合ピン２０がパネル３０に嵌合される過程の概要を説明する。嵌合ピン２０がパネル３０に図示の矢印方向に挿入される場合、パネル３０の孔部３１の径と爪部２１を含む嵌合ピン２０の径との寸法差に起因して、爪部２１が孔部３１に一旦引っ掛かる。このとき、爪部２１を孔部３１に押し込むために必要な挿入力が上昇する。そして、樹脂製の爪部２１が該挿入力により変形する等して孔部３１に押し込まれてしまうと、必要な挿入力が減少するとともに、嵌合ピン２０の加速度が瞬発的に上昇する。嵌合ピン２０は、このような挿入過程を経てパネル３０に嵌合される。
【００１８】
作業者は、以上のように構成された嵌合感測定装置１０を、接触部１３を嵌合ピン２０に接触させた状態で、嵌合ピン２０を挿入方向（図示する矢印方向）に押圧することで嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する。そして、嵌合感測定装置１０は、その挿入過程における加速度測定値と荷重測定値とを時系列に取得するとともに、それらを比較する事で嵌合の適否を判定することができる。
【００１９】
図２、３、及び４は、本実施形態の嵌合感測定装置１０の全体構造の一例を示す図である。
【００２０】
図２は、嵌合感測定装置１０の外観を示す側面図である。嵌合感測定装置１０は、把持部１４と、接触部１３と、接触部１３から突出して形成された棒状部１５と、把持部１４から突出して形成された筒状部１６と、筒状部１６と棒状部１５とから構成された連結部１７とから構成される。なお、長手方向は、図中の両矢印方向であって、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際の挿入方向とも略一致する。また、外観には表れていないが、嵌合感測定装置１０は、その内部に加速度センサ１１と荷重センサ１２とを備える。なお、加速度センサ１１と荷重センサ１２の基本的な配列は、図１を用いて上述したとおりである。
【００２１】
本実施形態における把持部１４等、図２で表される外観部分は、例えばＭＣナイロン等の樹脂から構成される。しかしながら、必ずしも樹脂製に限定されず、例えば金属製であってもよい。樹脂製であれば軽量であり、金属製であれば耐久性が高い等のメリットがあるので、嵌合感測定装置１０の使用態様に応じて適宜選択されてよい。
【００２２】
把持部１４は、嵌合感測定装置１０が使用される際に作業者が手に持つ部分である。作業者は、把持部１４を持って、パネル３０の挿入位置（孔部３１）に配置された嵌合ピン２０に接触部１３を接触させて、挿入方向（長手方向）に押圧することにより嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する。
【００２３】
連結部１７は、把持部１４と接触部１３とが相対的に移動可能となるように構成された部分である。連結部１７の具体的な構成及び機能は、図４を用いて後述する。
【００２４】
接触部１３は、嵌合感測定装置１０の使用時に嵌合ピン２０と接触する部分を含む、嵌合感測定装置１０の把持部１４の逆側の長手方向先端部分である。接触部１３は、嵌合ピン２０との接触面１３ａが略平面に構成される。ただし、接触部１３の形状は必ずしも図示するような形状に限定されず、嵌合ピン２０の形状に合わせて、嵌合ピン２０に挿入力が伝達しやすいように適宜変更されてよい。
【００２５】
図３は、嵌合感測定装置１０を把持部１４側から見た斜視図である。ただし、加速度センサ１１の配置を説明するために、その内部構造を示すよう、パーツを分解した状態を示している。
【００２６】
把持部１４は、円筒状の基部１４ａと、基部１４ａの内部の略中央部分に設けられた穴部１４ｃと、基部１４ａと略同径であって、穴部１４ｃを塞ぐ円板状の蓋部１４ｂとを含んで構成される。そして、穴部１４ｃの底面に加速度センサ１１が固定される。すなわち、穴部１４ｃは、加速度センサ１１を収容可能なセンサ収容部として機能する。なお、センサ収容部を把持部１４側に設けたのは、嵌合感測定装置１０の使用時において、接触部１３に比べてより振動が発生しにくいからである。
【００２７】
本実施形態における加速度センサ１１は、図１を用いて上述した通り、接触部１３と嵌合ピン２０との接触面に対する垂直方向において、後述する荷重センサ１２と略同一軸上（点線参照）に配置される。また、加速度センサ１１は、加速度測定値を正確に取得するために、把持部１４の内部においてガタつく等して不要に振動しないように固定されている。
【００２８】
図４（ａ）は、嵌合感測定装置１０を接触部１３側から見た斜視図である。ただし、荷重センサ１２の配置を説明するために、その内部構造を示すよう、パーツを分解した状態を示している。図４（ｂ）は、嵌合感測定装置１０の内部において、特に、連結部１７を構成する棒状部１５と荷重センサ１２との位置関係を説明するための図である。
【００２９】
接触部１３は、嵌合感測定装置１０の使用時に嵌合ピン１０と接触する部分である上述した接触面１３ａと、接触面１３ａの逆側の端面から突出して形成された棒状部１５とから構成される。
【００３０】
棒状部１５は、接触部１３と連続する部分と、接触部１３とは逆側の端面であって、荷重センサ１２と接触する部分であるセンサ接触部１５ａとから構成される。また、棒状部１５は、把持部１４側と相対移動可能に構成されている。
【００３１】
本実施形態では、図示するように、把持部１４は、その基部１４ａから突出した筒状部１６を有しており、筒状部１６の内部に棒状部１５がスライド可能に収容される。これにより、接触部１３と把持部１４とが相対移動可能になっている。なお、筒状部１６の内部と棒状部１５とを相対移動可能にスライドさせる機構の詳細は図示していないが、特に限定されず、公知の機構で実現すればよい。
【００３２】
そして、荷重センサ１２は、筒状部１６の内部における底面、換言すると、筒状部１６の内部における把持部１４の端面において、センサ接触部１５ａと接触する位置に固定される。棒状部１５と荷重センサ１２とがこのように構成されることにより、棒状部１５のセンサ接触部１５ａは、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際に荷重センサ１２の接触部１３側の端面を押圧する。なお、上述した通り、荷重センサ１２は、接触部１３と嵌合ピン２０との接触面に対する垂直方向において、加速度センサ１１と略同一軸上に配置される。
【００３３】
ここで、本実施形態の荷重センサ１２は、ロードセルとする。ロードセルは、図４（ｂ）に示すように、荷重を受ける部分（起歪部）の先端が凸形状に構成されるものがある。したがって、センサ接触部１５ａは、荷重（挿入力）の分散防止のために、センサ接触部１６とロードセルの荷重を受ける部分とが１点接触されるように構成されるのが好ましい。なお、荷重センサ１２の荷重を受ける部分が凸形状でない場合は、センサ接触部１６が荷重センサ１２に対して凸形状を有するように構成してもよい。
【００３４】
このように、嵌合感測定装置１０は、接触部１３と把持部１４とがストローク構造部１５により相対移動可能となるように構成され、且つ、ストローク構造部１５の接触部１３の逆側の一部（センサ接触部１５ａ）が荷重センサ１２と接触するように構成される。また、嵌合感測定装置１０が備える加速度センサ１１と荷重センサ１２とは、挿入力のベクトルの方向、すなわち、接触部１３と嵌合ピン２０との接触面に対する垂直方向において略同一軸上に配置される。これにより、嵌合感測定装置１０は、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入させる際において、作業者が嵌合ピン２０に対して加える挿入力（荷重測定値）と、嵌合ピン２０の変位に応じて発生する加速度（加速度測定値）とをそれぞれ正確に、同時に連動して測定することができる。
【００３５】
ただし、加速度センサ１１と荷重センサ１２とは必ずしも略同一軸上に配置する必要はない。その場合は、例えば、加速度センサ１１と荷重センサ１２との配置に応じて変化する加速度測定値及び荷重測定値の大きさや相対的なタイムラグを予め実験等により把握し、把握した変化分に応じて各測定値を補正することで、上記のタイムラグ等を補償すればよい。
【００３６】
以下では、上述のように構成された嵌合感測定装置１０によって嵌合ピン２０とパネル３０との嵌合の良否を判定する方法について説明する。
【００３７】
なお、以下に説明する嵌合良否判定は、嵌合感測定装置１０が実行しても良いし、外部の判定装置が実行しても良い。嵌合感測定装置１０が実行する場合は、嵌合感測定装置１０は、上述の荷重測定値および加速度測定値に基づいて以下に説明する嵌合良否判定を実行するようにプログラムされたコントローラをさらに備えればよい。また、外部の判定装置が実行する場合は、該判定装置が、上述の荷重測定値および加速度測定値を有線又は無線により受信する公知の手段と、上述の荷重測定値および加速度測定値に基づいて以下に説明する嵌合良否判定を実行するようにプログラムされたコントローラとを備えていればよい。なお、外部の判定装置は、例えば一般的なノートパソコン等で十分である。
【００３８】
図５は、嵌合感測定装置１０による嵌合良否判定方法を説明するための図である。図５（ａ）は、従来の嵌合良否の判定方法の一例を説明するための図である。図５（ｂ）は、嵌合感測定装置１０による嵌合良否の判定方法を説明するための図である。
【００３９】
図５（ａ）は、縦軸が挿入力［Ｆ］、横軸が距離［Ｓ］を示している。従来、嵌合の良否は、挿入過程における嵌合ピンの移動距離の変位（ストローク）と、挿入工程において嵌合ピン２０に加わる力（挿入力）の変位とを測定し、それに作業者の感応的な評価を加えることにより判定されていた。しかしながら、実際には、嵌合構造部分と被嵌合物とが適切に嵌合された時の挿入力の変化と、適切に嵌合されていない時の挿入力の変化とに差がない場合がある。また、作業者の感応的な評価とは、対象物が被嵌合物に挿入される過程において作業者が感じた嵌合感（クリック感）に頼る評価であるが、あくまでも作業者の感覚である為、熟練の作業者であっても良否判定を誤る場合がある。すなわち、従来の方法では、嵌合の良否を定量的に正しく判定することは困難であった。
【００４０】
これに対して、嵌合感測定装置１０は、図５（ｂ）に示すように、時系列に測定された荷重測定値と加速度測定値とから嵌合の良否を判定する。嵌合感測定装置１０は、作業者の感覚に頼らず、荷重測定値と加速度測定値とに基づいて、嵌合の良否を定量的に判定することができる。
【００４１】
図６は、嵌合感測定装置１０による嵌合良否判定方法の詳細を説明するための図である。図６（ａ）は、荷重測定値（点線）、及び、加速度測定値（実線）の変位を示す図である。横軸が時間、縦軸が荷重（挿入力）［Ｆ］と加速度［Ａ］とを表している。図６（ｂ）は、嵌合ピン２０がパネル３０に挿入され、嵌合される過程を段階的に表した図である。図６（ａ）における（１）〜（３）は、図６（ｂ）に示す（１）〜（３）と対応している。
【００４２】
（１）は、嵌合ピン２０がパネル３０に設けられた孔部３１に配置された状態である。孔部３１は、嵌合ピン２０が備える嵌合構造部分と嵌合する部分である。（１）においては、図６（ａ）から分かるように、嵌合ピン２０に挿入力は加えられておらず、加速度も発生していない。ここから、嵌合ピン２０をパネル３０に嵌合させるために、作業者が嵌合感測定装置１０の接触部１３を嵌合ピン２０に接触させて、嵌合ピン２０を挿入方向に押圧する。
【００４３】
（２）は、嵌合ピン２０とパネル３０とが強干渉した状態である。後述する（３）は嵌合ピン２０がパネル３０に正しく嵌合された状態であるのに対して、（２）はその直前の状態である。
【００４４】
図１を用いて説明したとおり、嵌合ピン２０は嵌合構造を有するため、孔部３１の径と嵌合ピン２０の径との寸法差に起因して、嵌合ピン２０が孔部３１に一旦引っ掛かる。そして、（１）から（２）にかけて、嵌合ピン２０を孔部３１に押し込むために、作業者は嵌合感測定装置１０の接触部１３を嵌合ピン２０に接触させた状態で挿入方向に力を加えるので、それに応じて荷重測定値が増加する。
【００４５】
荷重測定値は、嵌合ピン２０において孔部３１の径よりも大きい径を有する部分が孔部３１に押し込まれる瞬間の直前、換言すると、嵌合ピン２０の嵌合構造部分が、パネル３０に嵌合される瞬間の直前まで上昇する。
【００４６】
そして、嵌合ピン２０が該挿入力により変形する等して孔部３１に押し込まれてしまうと、嵌合ピン２０と孔部３１との寸法差を乗り越えるために必要であった挿入力が減少するとともに、該寸法差を乗り越えた嵌合ピン２０が挿入方向に瞬間的に変位するので、それに応じて嵌合ピン２０の加速度が上昇する。そして、図６（ｂ）の（３）で示すように、嵌合ピン２０とパネル３０とが良好に嵌合する。
【００４７】
すなわち、嵌合ピン２０がパネル３０に適切に嵌合される場合には、荷重測定値と加速度測定値とが図６（ａ）で示すとおりの挙動を示す。すなわち、（２）において嵌合ピン２０と孔部３１とが強干渉した状態から（３）のように嵌合ピン２０とパネル３０とが嵌合された状態に移行する際に、（２）の状態を乗り越える直前に荷重測定値の最大値（ピーク）が検出され、その後、（２）の状態を乗り越えた瞬間に所定値以上の加速度測定値のピークが検出される。
【００４８】
所定値以上の加速度測定値に係る該所定値は、嵌合ピン２０とパネル３０とが適切に嵌合されたと判断できる値を実験等により予め求めた値が設定される。該所定値は、嵌合ピン２０とパネル３０のそれぞれの形状差や素材などにより異なるが、例えば、図６で示すような嵌合ピン２０（樹脂製のトリムクリップ）を金属製のパネル３０に嵌合させる場合には、数十ｍ／ｓ2に設定される。
【００４９】
以上のように、嵌合感測定装置１０は、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する過程において、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際の荷重測定値と加速度測定値とを時系列に比較することにより、嵌合ピン２０とパネル３０の嵌合の良否を判定することができる。
【００５０】
より具体的には、嵌合感測定装置１０は、嵌合ピン２０の挿入工程における時系列において、荷重測定値のピークを検出した後に加速度測定値のピークを検出し、且つ、加速度測定値のピークが所定値以上の場合は、嵌合ピン２０がパネル３０に適切に嵌合されたと判定することができる。このように、嵌合感測定装置１０を用いて嵌合ピン２０をパネル３０に嵌合させることにより、嵌合ピン２０とパネル３０との嵌合の良否を、簡単かつ定量的に正しく判定することができる。
【００５１】
続いて、パネル３０への嵌合ピン２０の挿入工程を完了させるために、（２）の状態を超えた嵌合ピン２０を更に挿入する。そうすると、（２）の状態を超えた直後に一旦下がった荷重測定値が（３）の状態にかけて再び上昇するとともに、（３）において再び加速度測定値のピークが検出される。
【００５２】
（３）の状態は、挿入工程が完了した状態、すなわち、嵌合ピン２０がパネル３０に適切に嵌合され、且つ、しっかりと最後まで挿入された状態（ロックした状態）である。ここで検出される荷重測定値の最大値は、嵌合ピン２０に加えられた最大挿入力を示している。また、図示するように、嵌合ピン２０がパネル３０に適切に嵌合され、且つ、しっかりと最後まで挿入された際には、（２）において所定値以上の加速度測定値が検出された後に、荷重測定値の最大値が検出される。
【００５３】
このような測定データを参考にすれば、上述の嵌合の適否判定に加えて、荷重測定値の最大値と嵌合ピン２０の設計スペックにおける最大挿入力とを比較することでも嵌合の適否を判定することができる。例えば、挿入工程において、嵌合ピン２０の設計スペックにおける最大挿入力以上の荷重測定値が検出されたにも拘らず、所定値以上の加速度測定値がまだ検出されていない場合は、その時点で適切な嵌合がなされていないと判断できる。また、嵌合ピン２０の設計スペックにおける最大挿入力以上の荷重測定値が検出された後に、所定値以上の加速度測定値が検出されたとしても、適切な嵌合がなされていないと判断することができる。
【００５４】
また、（３）において検出される加速度測定値は、嵌合ピン２０においてパネル３０に挿入されない部分（ストッパ２２）がパネル３０に当たった瞬間、すなわち、挿入工程に伴う嵌合ピン２０の変位が終わった瞬間、挿入工程が終了した瞬間に発生する加速度である。図中の（３）において加速度測定値のピークが検出されることで、嵌合ピン２０の挿入工程が終了したことを知得することができる。なお、通常（３）で検出される加速度測定値は、（２）において検出される加速度測定値よりも小さい値となる。
【００５５】
以上が、嵌合感測定装置１０を用いて嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する過程において、嵌合感測定装置１０が測定する荷重測定値と加速度測定値の挙動と、それらに基づく嵌合適否の判定結果の詳細である。以下、嵌合感測定装置１０を用いた嵌合の適否判定について、実際の測定データを参照して説明する。
【００５６】
図７、図８で示す測定データは、嵌合構造として二つの爪部を有する嵌合ピン２０（図１参照）をパネル３０に挿入した場合の測定データである。横軸は時間を示し、縦軸は挿入力［Ｎ］、及び加速度［ｍ／ｓ２］を示す。図中の点線は荷重測定値を示し、実線は加速度測定値を示している。なお、図７及び８の測定時間は、図６（ａ）の（１）から（３）の直前までに相当する。
【００５７】
図７は、嵌合ピン２０がパネル３０に適切に嵌合された場合における嵌合感測定装置１０の測定データである。図示するように、荷重測定値のピークＰ１が検出された後に所定値を超える加速度測定値のピークＰ２、およびピークＰ３が検出されている。このデータにより、嵌合ピン２０とパネル３０とが適切に嵌合されたと判定される。なお、所定値を超えるピーク（ピークＰ２、ピークＰ３）が二つ検出されているのは、嵌合ピン２０が二つの爪部を有しているからである。挿入工程において複数の爪部がそれぞれ時間差で嵌合される場合は、爪部の数に応じた加速測定値のピークが検出されるので、各ピークがそれぞれ所定値を超えている場合に適切に嵌合されたと判定する。すなわち、爪部の数に応じたピークの数が検出されることを判定基準に加える等、嵌合構造に合わせて、その判定基準は変更されてもよい。
【００５８】
一方、図８は、嵌合ピン２０がパネル３０に適切に嵌合されていない場合における嵌合感測定装置１０の測定データである。図示するように、荷重測定値のピークＰ１が検出された後に加速度測定値のピークＰ２およびピークＰ３が検出されているものの、ピークＰ２およびピークＰ３の大きさは所定値以下である。すなわち、図７で示す測定データによれば、挿入力が大きい割に加速度が小さいため、嵌合ピン２０とパネル３０とは適切に嵌合されていないと判定される。なお、挿入作業を途中で急に止めた場合は、その止まった瞬間の慣性等に起因して一定量の加速度が発生する。従って、図７で示すようなピーク１の落ち込み、及び、ピークＰ２の所定値未満の立ち上りは、挿入作業を途中で急に止めたことに起因しても発生し得る。
【００５９】
以上、一実施形態の嵌合感測定装置１０は、パネル３０に勘合させる嵌合ピン２０の嵌合感を測定する嵌合感測定装置であって、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際に嵌合ピン２０に接触させる接触部１３と、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際の荷重の変化を接触部１３を介して測定する荷重センサ１２と、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際の加速度の変化を測定する加速度センサ１１と、を備え、荷重センサ１２と加速度センサ１１とは、接触部１３と嵌合ピン２０との接触面に対する垂直方向において略同一軸上に配置される。これにより、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際の荷重の変化と加速度の変化とを時系列に比較することができるので、嵌合ピン２０とパネル３０との嵌合の適否を、荷重測定値と作業者の感応的な評価とにより判断するのに比べて、より正確に判定することができる。また、荷重センサ１２による荷重測定値と、加速度センサ１１による加速度測定値とをより正確に連動（同期）させて取得することができるので、嵌合ピン２０嵌合の適否をより確実に判定することができる。
【００６０】
また、一実施形態の嵌合感測定装置１０によれば、把持部１４と、把持部１４と接触部１３とを接続する連結部１７と、をさらに備える。把持部１４は、加速度センサ１２と荷重センサ１１とを収容し、連結部１７は、把持部１４と接触部１３とが相対移動可能となるように構成される。これにより、嵌合感測定装置１０はポータブル性（可搬性）を有する。また、加速度センサ１２と荷重センサ１１とが把持部１４側に収容されることで、接触部１３側に収容されるのに比べて振動等によるノイズの影響を受けにくくなる。
【００６１】
また、一実施形態の嵌合感測定装置１０によれば、連結部１７は、接触部１３において対象物２０に接触する側の逆側の端面から突出して形成された棒状部１５と、把持部１４から突出して形成され、棒状部１５を収容可能に構成された筒状部１６と、を備える。そして、筒状部１６と棒状部１５とは相対移動可能に構成される。また、荷重センサ１２は、筒状部１６の内部における把持部１４の端面に固定されており、棒状部１５の把持部１４側の先端部（センサ接触部１５ａ）は、対象物２０を被嵌合物３０に挿入する際に荷重センサ１２の接触部側の端面を押圧する。嵌合感測定装置１０がこのように構成されることにより、嵌合感測定装置１０を用いて実行される一連の挿入工程において、挿入力と加速度とを効率よく測定することができる。
【００６２】
また、一実施形態の嵌合感測定装置１０によれば、荷重センサ１２と棒状部１５の把持部１４側の先端部（センサ接触部１５ａ）とは一点接触するように構成される。これにより、嵌合感測定装置１０を用いて実行される一連の挿入工程において、挿入力をロスなく正確に測定することができる。
【００６３】
また、一実施形態の嵌合感測定装置１０によれば、把持部１４は、その内部にセンサ収容部（穴部１４ｃ）を備え、加速度センサ１２は、センサ収容部内に固定されている。これにより、ガタつき等による振動の影響を抑制し、嵌合感測定装置１０を用いて実行される一連の挿入工程における加速度をより正確に測定することができる。
【００６４】
また、一実施形態の嵌合感測定装置１０を用いた嵌合良否判定方法によれば、嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際の荷重センサ１２による荷重測定値と加速度センサ１１による加速度測定値とを時系列に比較し、荷重測定値のピーク（Ｐ１）を検出した後に加速度測定値のピーク（Ｐ２）が検出され、且つ、加速度測定値のピーク（Ｐ２）が所定値以上の場合は、嵌合ピン２０がパネル３０に適切に嵌合されたと判定する。このようにして嵌合ピン２０の嵌合の適否を判定することにより、嵌合ピン２０の嵌合の適否を、作業者の感応評価に頼らずに、定量的により正しく判定することができる。
【００６５】
また、一実施形態の嵌合感測定装置１０によれば、荷重測定値のピークが、嵌合ピン２０がパネル３０に挿入される際の最大設計値（最大挿入力）より大きい場合は、嵌合ピン２０がパネル３０に適切に嵌合されていないと判定する。このように、荷重測定値の大きさも考慮して嵌合の適否を判定することにより、より多くの指標に基づいて嵌合の適否を判定することができるので、嵌合ピン２０の嵌合の適否をより確実に判定することができる。
【００６６】
以上、本発明の一実施形態について説明した。ただし、本発明は、上述した一実施形態に限定されることはない。本発明にかかる嵌合感測定装置は、例えば以下の変形例も含む。
【００６７】
＜変形例＞
嵌合感測定装置１０の変形例である嵌合感測定装置１００は、一実施形態の嵌合感測定装置１０の構成に加えて、挿入過程において嵌合ピン２０が変位した距離を時系列に測定可能なストロークセンサ１０１を備える。
【００６８】
ストロークセンサ１０１は、図示はしないが、例えば、把持部１４に形成された円筒形状部内に配置され（図２等参照）、ストローク構造部１５及び接触部１３の変位を測定可能に構成される。なお、ストロークセンサ１０１は、嵌合感測定装置１００を用いて嵌合ピン２０をパネル３０に挿入する際に、少なくとも嵌合ピン２０がその挿入方向において変位した距離を測定可能であればよく、その種類、および配置は特に限定されない。
【００６９】
図９は、嵌合感測定装置１００による嵌合良否判定方法の詳細を説明するための図である。図９（ａ）は、荷重測定値（点線）、加速度測定値（実線）、及び、ストローク測定値（一点鎖線）の変位を示す図である。横軸が時間を表し、縦軸が荷重（挿入力）［Ｆ］、加速度［Ａ］、及び変位距離［Ｓ］を表している。図９（ｂ）は、嵌合ピン２０がパネル３０に挿入され、嵌合される過程を段階的に表した図である。図９（ａ）における（１）〜（３）は、図９（ｂ）に示す（１）〜（３）と対応している。
【００７０】
ストロークセンサ１０１によって嵌合ピン２０が変位した距離が分かることにより、嵌合ピン２０とパネル３０とが嵌合したか否かをより確実に判定することができる。
【００７１】
例えば、図９で示す測定データの（２）において、加速度測定値の立ち上りに連動して嵌合ピン２０が変位している場合は、少なくとも挿入作業を急に止めたことに起因して加速度測定値が立ち上がったわけではないことが分かるので、適切に嵌合されたとより確実に判定することができる。
【００７２】
また、（３）において、変位距離が最大値を示した後に下がった（戻った）のは、挿入工程が終了し、嵌合ピン２０においてパネル３０に挿入されない部分がパネル３０に当たった際の反力で嵌合ピン２０が若干戻される際の変位である。すなわち、嵌合ピンが荷重測定値の最大値（最大挿入力）が検出された時、及び、加速度測定値のピークが検出された時に連動して変位距離が最大値から下がった場合は、嵌合ピン２０の挿入工程が正しく終了したとより確実に判定することができる。
【００７３】
また、嵌合ピン２０の挿入方向における長さと変位距離とを対応させることで、嵌合ピン２０の挿入状態と、荷重測定値および加速度測定値の変化とを対応付けて検知することができるので、嵌合ピン２０の嵌合状態をより確実に判定することができる。例えば、（２）において、嵌合構造部分を超えた直後と判断できる変位距離が検知されたと同時に加速度測定値が急峻に立ち上がった場合には、嵌合構造部分の位置と挙動が一致していることから嵌合ピン２０が適切に嵌合されたとより確実に判定することができる。また、（３）において検出された変位距離が嵌合ピン２０の挿入方向における長さと略一致している場合も、挿入工程が完了したことをより確実に判定することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態、及びその変形例について説明したが、上記実施形態及び変形例は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００７５】
１０…嵌合感測定装置
１１…加速度センサ
１２…荷重センサ
１３…接触部
１３ａ…接触面
１４…把持部
１５…棒状部
１５ａ…センサ接触部（棒状部の把持部側の先端部）
１６…筒状部
１７…連結部
Ｐ１…荷重測定値のピーク
Ｐ２、Ｐ３…加速度測定値のピーク
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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