(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなるシリンダと、該シリンダ内を摺動するピストンとを有するシリンダ装置の検査装置であって、
前記シリンダ装置を伸縮させて減衰力を検出する減衰力テスタおよび前記シリンダの近傍に非接触に配置され、前記減衰力テスタによる前記ピストンの前記シリンダに対する摺動時に生じる異音を電磁誘導作用により電気的に検出する電磁ピックアップと、
前記電磁ピックアップが検出した異音の音圧に基づいて前記シリンダ装置が異常か否かを判定する判定装置と、
を備えることを特徴とするシリンダ装置の検査装置。  
【請求項２】
磁性体からなるシリンダと、該シリンダ内を摺動するピストンとを有するシリンダ装置の検査方法であって、
前記シリンダ装置を伸縮させて減衰力を検出する減衰力テスタおよび前記シリンダの近傍に非接触に配置された電磁ピックアップを使用し、前記減衰力テスタによって前記シリンダ装置を伸縮させることで前記ピストンの前記シリンダに対する摺動時に生じる異音を前記電磁ピックアップで電磁誘導作用により電気的に検出する検出工程と、
前記電磁ピックアップが検出した異音の音圧に基づいて前記シリンダ装置が異常か否かを判定する判定工程と、   
を含むことを特徴とするシリンダ装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ装置の検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの所定部位に振動加速度を検出するピックアップを取り付けてエンジンの異音を検出することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３８８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検査対象部品にピックアップを取り付ける必要があると、検査が煩雑になってしまう。
【０００５】
したがって、本発明は、検査を容易化することができるシリンダ装置の検査装置および検査方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の検査装置は、磁性体からなるシリンダと、該シリンダ内を摺動するピストンとを有するシリンダ装置の検査装置であって、前記シリンダの近傍に非接触に配置され、前記ピストンの前記シリンダに対する摺動時に生じる振動を電磁誘導作用により電気的に検出する電磁ピックアップと、前記電磁ピックアップが検出した振動に基づいて前記シリンダ装置が異常か否かを判定する判定装置と、を備える構成とした。
【０００７】
本発明の検査方法は、磁性体からなるシリンダと、該シリンダ内を摺動するピストンとを有するシリンダ装置の検査方法であって、前記シリンダの近傍に非接触に配置された電磁ピックアップで、前記ピストンの前記シリンダに対する摺動時に生じる振動を電磁誘導作用により電気的に検出する検出工程と、前記電磁ピックアップが検出した振動に基づいて前記シリンダ装置が異常か否かを判定する判定工程と、を含む構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、検査を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る一実施形態の検査装置および検査方法で検査されるシリンダ装置を示す断面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態の検査装置の構成図である。
【図３】本発明に係る一実施形態の検査装置の電磁ピックアップを概略的に示す図である。
【図４】本発明に係る一実施形態の検査装置による検出結果（ａ）〜（ｃ）と、音声マイクロフォン式の検査装置の検出結果（ｄ）〜（ｅ）とを示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る一実施形態のシリンダ装置の検査装置および検査方法を図面を参照して以下に説明する。
【００１１】
まず、本実施形態の検査装置および検査方法で検査されるシリンダ装置１１を図１を参照して説明する。図１に示すシリンダ装置１１は、自動車や鉄道車両等の車両のサスペンション装置に用いられる緩衝器である。シリンダ装置１１は、作動液体が封入される円筒状のインナチューブ１２と、インナチューブ１２よりも大径でインナチューブ１２の外周側に設けられインナチューブ１２との間に作動液体および作動気体が封入されるリザーバ室１３を形成する有底筒状のアウタシェル１４とを有している。つまり、シリンダ装置１１は、アウタシェル１４およびインナチューブ１２がシリンダ１５を構成する複筒式の緩衝器である。
【００１２】
アウタシェル１４は、円筒状の側壁部１７と、側壁部１７の軸方向の一端側を閉塞する底部１８とからなっている。インナチューブ１２は円筒状をなしている。インナチューブ１２は、その軸方向の一端部に取り付けられた円環状のベースバルブ３０を介してアウタシェル１４の底部１８に係合されている。また、インナチューブ１２は、その軸方向の他端部に取り付けられた円環状のロッドガイド３１を介してアウタシェル１４の側壁部１７の底部１８とは反対側に係合されている。
【００１３】
ベースバルブ３０は、インナチューブ１２に嵌合し固定された状態でアウタシェル１４の底部１８に載置されており、その際に、径方向に位置決めされる。これにより、ベースバルブ３０は、アウタシェル１４と同軸状に配置されることになる。ロッドガイド３１は、インナチューブ１２とアウタシェル１４の側壁部１７とに嵌合することで、インナチューブ１２の軸方向の他端部をアウタシェル１４と同軸状に配置する。このロッドガイド３１に対して底部１８とは反対側には、円環状のシール部材３３が配置されており、このシール部材３３も側壁部１７の内周部に嵌合されている。アウタシェル１４の底部１８とは反対側には、径方向内方に折り曲げられることによって係止部３４が形成されており、シール部材３３は、その軸方向の外側がこの係止部３４で係止されている。
【００１４】
インナチューブ１２内には、ピストン３５が摺動可能に嵌装されている。このピストン３５は、インナチューブ１２内に第１室３８と第２室３９とを画成している。第１室３８は、インナチューブ１２内のピストン３５とロッドガイド３１との間に設けられ、第２室３９は、インナチューブ１２内のピストン３５とベースバルブ３０との間に設けられている。インナチューブ１２内の第２室３９は、インナチューブ１２の一端側に設けられたベースバルブ３０によって、リザーバ室１３と画成されている。
【００１５】
ピストン３５にはロッド４１がナット４３によって連結されている。ロッド４１は、ロッドガイド３１およびシール部材３３を通ってインナチューブ１２およびアウタシェル１４つまりシリンダ１５から外部へと延出している。これにより、ロッド４１は、一端側がアウタシェル１４およびインナチューブ１２内に配置され他端側がアウタシェル１４およびインナチューブ１２の外部に配置されている。ロッド４１は、インナチューブ１２およびアウタシェル１４に対して、ピストン３５と一体に軸方向に移動する。シール部材３３は、アウタシェル１４とロッド４１との間を閉塞して、インナチューブ１２内の作動液体と、リザーバ室１３内の作動気体および作動液体とが外部に漏出するのを規制する。
【００１６】
ピストン３５には、軸方向に貫通する通路４４および通路４５が形成されている。通路４４，４５は、第１室３８と第２室３９とを連通可能となっている。ピストン３５には、ピストン３５に当接することで通路４４を閉塞可能な円環状のディスクバルブ４６が軸方向の底部１８とは反対側に設けられている。また、ピストン３５には、ピストン３５に当接することで通路４５を閉塞可能な円環状のディスクバルブ４７が軸方向の底部１８側に設けられている。
【００１７】
ディスクバルブ４６は、ロッド４１がインナチューブ１２およびアウタシェル１４内への進入量を増やす縮み側に移動しピストン３５が第２室３９を狭める方向に移動して第２室３９の圧力が第１室３８の圧力よりも所定値以上高くなると通路４４を開くことになり、その際に減衰力を発生させる。ディスクバルブ４７は、ロッド４１がインナチューブ１２およびアウタシェル１４からの突出量を増やす伸び側に移動しピストン３５が第１室３８を狭める方向に移動して第１室３８の圧力が第２室３９の圧力よりも所定値以上高くなると通路４５を開くことになり、その際に減衰力を発生させる。
【００１８】
ベースバルブ３０には、軸方向に貫通する通路５２および通路５３が形成されている。通路５２，５３は第２室３９とリザーバ室１３とを連通可能となっている。ベースバルブ３０には、その軸方向の底部１８側に、ベースバルブ３０に当接することで通路５２を閉塞可能な円環状のディスクバルブ５５が配置され、その軸方向の底部１８とは反対側に、ベースバルブ３０に当接することで通路５３を閉塞可能な円環状のディスクバルブ５６が配置されている。
【００１９】
ディスクバルブ５５は、通路５２を介する第２室３９からリザーバ室１３側への作動液体の流れを許容し、これとは逆方向の通路５２を介する作動液体の流れを規制するチェックバルブである。ディスクバルブ５５は、ロッド４１が縮み側に移動して第２室３９の圧力がリザーバ室１３の圧力よりも所定値以上高くなると通路５２を開くことになり、その際に減衰力を発生させる減衰バルブとなっている。
【００２０】
ディスクバルブ５６は、通路５３を介するリザーバ室１３から第２室３９側への作動液体の流れを許容し、これとは逆方向の通路５３を介する作動液体の流れを規制するチェックバルブである。ディスクバルブ５６は、ロッド４１が伸び側に移動しピストン３５が第１室３８側に移動して第２室３９の圧力がリザーバ室１３の圧力より下降すると通路５３を開くことになるが、その際にリザーバ室１３から第２室３９内に実質的に減衰力を発生させずに作動液体を流すサクションバルブである。
【００２１】
アウタシェル１４の底部１８の外側には、図１に一部のみを図示する筒状の取付アイ５８が溶接により固定されている。シリンダ装置１１は、ロッド４１のシール部材３３よりも外側の部分と取付アイ５８とが取り付け対象の相対移動部分に取り付けられる。シリンダ装置１１は、取り付け対象部分の相対移動によってロッド４１と一体にピストン３５がシリンダ１５のインナチューブ１２内を軸方向に摺動して第１室３８および第２室３９の容積を変化させ、その際にピストン３５およびベースバルブ３０に生じる油液の流通抵抗で減衰力を発生させる。シリンダ装置１１は、例えばロッド４１が車両の車体側に連結され、取付アイ５８が車両の車輪側に連結されて、車輪の車体に対する移動に対して減衰力を発生させる。
【００２２】
シリンダ１５を構成するアウタシェル１４は磁性体からなるものであり、具体的には鉄製、より具体的には鋼管製となっている。シリンダ１５を構成するインナチューブ１２も磁性体からなるものであり、具体的には鉄製、より具体的には鋼管製となっている。ロッド４１も磁性体からなるものであり、具体的には鉄製、より具体的には鋼材製となっている。
【００２３】
図２に示すように、検査装置６０は、シリンダ装置１１を強制的に伸縮させる伸縮駆動装置６１と、伸縮駆動装置６１にセットされたシリンダ１５のアウタシェル１４の近傍に、シリンダ１５のアウタシェル１４に対して非接触に配置され、アウタシェル１４に生じる振動を電磁誘導作用により電気的に検出する電磁ピックアップ６２と、電磁ピックアップ６２が検出した振動に基づいてシリンダ装置１１が異常か否かを判定する判定装置６３と、を有している。
【００２４】
伸縮駆動装置６１は、シリンダ装置１１のロッド４１と取付アイ５８とに係合されるもので、これらを近接および離間させることで、ロッド４１をシリンダ１５から引き出したりシリンダ１５に押し込んだりする。つまり、伸縮駆動装置６１は、シリンダ装置１１を強制的に伸縮させる。伸縮駆動装置６１は、シリンダ装置１１を伸縮させてその減衰力を検出する減衰力テスタの伸縮駆動装置を兼用することができる。
【００２５】
電磁ピックアップ６２は、伸縮駆動装置６１にセットされたシリンダ装置１１のアウタシェル１４の近傍の外側位置に、シリンダ装置１１に対して非接触に配置されるものである。電磁ピックアップ６２は、伸縮駆動装置６１によるシリンダ装置１１の伸縮時、つまりピストン３５のシリンダ１５に対する摺動時にシリンダ１５に生じる振動を電磁誘導作用により非接触で電気的に検出するものである。
【００２６】
ここで、電磁ピックアップ６２は、シリンダ１５に生じる振動を電磁誘導作用により非接触で電気的に検出するものであるため、検出対象のシリンダ１５のアウタシェル１４が磁性体である必要がある。また、電磁ピックアップ６２は、所定距離内にある磁性体の振動のみを検出するものであり、所定距離より遠くにある磁性体の振動を検出することはなく、遠近にかかわらず非磁性体の振動を検出することはない。電磁ピックアップ６２は、具体的には、エレクトリックギターの弦の振動を検出するエレクトリックギター用のピックアップである。電磁ピックアップ６２は、図３に示すように、永久磁石６５と、永久磁石６５の周りに巻かれたコイル６６とを有しており、直流電流をコイル６６に流し、その際のコイル６６の両端の電圧値が検出信号となるものである。
【００２７】
図２に示すように、伸縮駆動装置６１にセットされることで、電磁ピックアップ６２の永久磁石６５の近傍に配置される磁性体であるシリンダ１５のアウタシェル１４は、永久磁石６５の影響を受けて弱い磁石となる。この状態で、シリンダ１５のアウタシェル１４が電磁ピックアップ６２のコイル６６の近傍で振動すると、振動に応じて磁界に変化が生じてコイル６６の電圧値が変化する。電磁ピックアップ６２は、発生する磁界に影響を及ぼす磁性体の振動のみを電気的に検出する。このため、電磁ピックアップ６２は、磁性体以外の振動である人の声や、コイル６６の磁界外の設備ノイズ等には反応しないものとなっている。
【００２８】
判定装置６３は、電磁ピックアップ６２が検出した検出信号つまりシリンダ１５のアウタシェル１４の振動に基づいてシリンダ装置１１が異常か否かを判定する。判定装置６３は、伸縮駆動装置６１によるシリンダ装置１１の伸縮時に電磁ピックアップ６２が検出した検出信号を音圧レベルに変換し、この音圧レベルが所定の周波数領域で所定のしきい値を超えると、シリンダ装置１１に異音が生じたと判定して、シリンダ装置１１に異常があると判定する。また、判定装置６３は、伸縮駆動装置６１によるシリンダ装置１１の伸縮時に電磁ピックアップ６２が検出した検出信号の音圧レベルが所定の周波数領域で所定のしきい値以下であると、シリンダ装置１１に異音はないと判定して、シリンダ装置１１に異常はないと判定する。判定装置６３は、例えば、電磁ピックアップ６２の検出信号を増幅するアンプ、アンプで増幅された検出信号を高速フーリエ解析するＦＦＴアナライザ、ＦＦＴアナライザの出力を解析する解析装置等を含んで構成されている。
【００２９】
上記の検査装置６０を用いてシリンダ装置１１を検査する方法は、伸縮駆動装置６１でこれにセットされたシリンダ装置１１を強制的に伸縮させてピストン３５をシリンダ１５のインナチューブ１２に対して摺動させ、その際に、シリンダ１５のアウタシェル１４の近傍に非接触に配置された電磁ピックアップ６２で、シリンダ１５のアウタシェル１４に生じる振動を電磁誘導作用により電気的に検出する検出工程を行う。そして、判定装置６３が、電磁ピックアップ６２が検出した振動に基づいてシリンダ装置１１が異常か否かを判定する判定工程を行う。
【００３０】
ここで、上記実施形態の検査装置６０を用いた検査方法でシリンダ装置１１の異音を検査した場合と、従来の音を音声マイクロフォンで検出する検査装置でシリンダ装置１１の異音を検査した場合とについて実験して比較した。シリンダ装置１１の異音は、高速で縮む際に生じるキーキー音やキュッキュ音等の３〜９Ｈｚ辺りの異音が主である。
【００３１】
図４（ａ），（ｄ）は、外部騒音がない状態で、異音を発生しない正常な同一のシリンダ装置１１を検査した際の周波数別の音圧レベルを示すものである。図４（ａ）は実施形態の検査装置６０で検査した検査結果を、図４（ｄ）は従来の音声マイクロフォン式の検査装置で検査した検査結果を、それぞれ示している。このように、実施形態の検査装置６０で検査した場合の検査結果も、従来の音声マイクロフォン検出式の検査装置で検査した検査結果も、音圧レベルが低くなり、異音が発生していないことを検出できる。
【００３２】
図４（ｂ），（ｅ）は、外部騒音がない状態で、異音を発生する異常な同一のシリンダ装置１１を検査した際の周波数別の音圧レベルを示すものである。図４（ｂ）は実施形態の検査装置６０で検査した検査結果を、図４（ｅ）は従来の音声マイクロフォン式の検査装置で検査した検査結果を、それぞれ示している。このように、実施形態の検査装置６０で検査した場合の検査結果も、従来の音声マイクロフォン検出式の検査装置で検査した検査結果も、図４（ａ），（ｄ）に示す正常なシリンダ装置１１を検査した際よりも、破線で示す異音発生範囲の音圧レベルが高くなる。よって、これらの音圧レベルを検出できるように異音発生範囲の周波数に対する音圧レベルのしきい値を設定すれば、音圧レベルがこのしきい値を上回ることになり、異音が発生していることを検出できる。
【００３３】
図４（ｃ），（ｆ）は、外部騒音がある状態で、図４（ｂ），（ｅ）の結果を得たものと同一のシリンダ装置１１を検査した際の周波数別の音圧レベルを示すものである。図４（ｃ）は実施形態の検査装置６０で検査した検査結果を、図４（ｆ）は従来の音声マイクロフォン式の検査装置で検査した検査結果を、それぞれ示している。図４（ｃ）に示すように実施形態の検査装置６０で検査した場合の検査結果は、破線で示す異音発生範囲の音圧レベルが高くなり、異音が発生していることを、図４（ｂ）に示す外部騒音がない状態とほぼ同様に検出できる。これに対して、図４（ｆ）に示すように従来の音声マイクロフォン式の検査装置で検査した検査結果は、図４（ｅ）に示す外部騒音がない状態と明らかに異なることになり、シリンダ装置１１が発生する破線で示す異音発生範囲の異音の音圧レベルが、これと範囲が重なる二点鎖線で示す外部騒音発生範囲の外部騒音に埋没して検出が困難になる。
【００３４】
特許文献１には、エンジンの所定部位に振動加速度を検出するピックアップを取り付けてエンジンの異音を検出することが行われている。このように検査対象部品にピックアップを取り付ける方法では、ピックアップの取り付け作業が必要であって、検査が煩雑になってしまう。また、ピックアップが着脱により劣化しやすく寿命が短くなってしまう。検査対象部品から音声マイクロフォンで異音を検出する方法では、検査対象部品にセンサを取り付ける必要はなくなるものの検査対象部品が発生する異音が外部騒音に埋没して検出が困難になってしまう。
【００３５】
これに対して、本実施形態によれば、シリンダ１５の近傍に非接触に配置され、ピストン３５のシリンダ１５に対する摺動時に生じる振動を電磁誘導作用により電気的に検出する電磁ピックアップ６２を用いており、判定装置６３が、電磁ピックアップ６２が検出した振動に基づきシリンダ装置１１が異常か否かを判定する。このようにシリンダ装置１１に対して非接触の電磁ピックアップ６２で振動を検出するため、電磁ピックアップ６２のシリンダ装置１１への取り付け作業が不要となる。したがって、検査を容易化することができる。また、電磁ピックアップ６２は、シリンダ装置１１に対して非接触であるため、長寿命となる。加えて、電磁ピックアップ６２は、近接配置されたシリンダ１５の振動を電磁誘導作用により検出するものであるため、外部騒音の影響を抑制できる。したがって、正確な検査を行うことができる。
【００３６】
また、従来の音声マイクロフォンを用いた検査装置の音声マイクロフォンに替えて電磁ピックアップ６２を用いれば良く、従来の検査装置に対する変更を小さく抑えることができる。
【００３７】
なお、シリンダ１５に対するピストン３５の摺動時に異音を生じ、これが電磁ピックアップ６２によって振動として検出される部品のみが磁性体であれば良く、具体的には、少なくともアウタシェル１４が磁性体であれば良い。
【００３８】
以上の実施形態の検査装置は、磁性体からなるシリンダと、該シリンダ内を摺動するピストンとを有するシリンダ装置の検査装置であって、前記シリンダの近傍に非接触に配置され、前記ピストンの前記シリンダに対する摺動時に生じる振動を電磁誘導作用により電気的に検出する電磁ピックアップと、前記電磁ピックアップが検出した振動に基づいて前記シリンダ装置が異常か否かを判定する判定装置と、備える。
【００３９】
また、以上の実施形態の検査方法は、磁性体からなるシリンダと、該シリンダ内を摺動するピストンとを有するシリンダ装置の検査方法であって、前記シリンダの近傍に非接触に配置された電磁ピックアップで、前記ピストンの前記シリンダに対する摺動時に生じる振動を電磁誘導作用により電気的に検出する検出工程と、前記電磁ピックアップが検出した振動に基づいて前記シリンダ装置が異常か否かを判定する判定工程と、を含む。
【００４０】
実施形態の検査装置および検査方法によれば、シリンダ装置に対して非接触の電磁ピックアップで電磁誘導作用により振動を検出するため、電磁ピックアップのシリンダ装置への取り付け作業が不要となる。したがって、検査を容易化することができる。また、電磁ピックアップは、シリンダ装置に対して非接触であるため、長寿命となる。加えて、電磁ピックアップは、近接配置されたシリンダの振動を電磁誘導作用により検出するものであるため、外部騒音の影響を抑制できる。したがって、正確な検査を行うことができる。
【符号の説明】
【００４１】
１１  シリンダ装置
１５  シリンダ
３５  ピストン
６０  検査装置
６２  電磁ピックアップ
６３  判定装置
【図１】
0006561005.tif 000002
【図２】
0006561005.tif 000003
【図３】
0006561005.tif 000004
【図４】
0006561005.tif 000005