(57)【要約】【課題】軸が曲がっているかどうかを短時間にかつ正確にしかも軸を傷つけることなく検査する。【解決手段】支持体３の軸挿入孔３ａにシャッターバルブ軸１５を挿入してその軸心回りに回転させ、そのときのシャッターバルブ軸１５の摺動部１６と軸挿入部３ａ内壁との摩擦抵抗により発生する回転トルクをトルク検出器８で検出して軸真直度を検査する。【選択図】　　　図１
2004101374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体に形成された軸挿入孔に軸を挿入して該軸を支持体で回転可能に支持し、この状態で上記軸を軸心回りに回転させ、そのときの軸と軸挿入孔内壁との摩擦抵抗により発生する回転トルクに基づいて軸真直度を検査することを特徴とする軸真直度検査方法。
【請求項２】
請求項１記載の軸真直度検査方法において、
軸は断面非円形の棒状体からなり、該棒状体の軸方向の複数箇所には円筒状の摺動部が設けられ、支持体の軸挿入孔が上記摺動部の外径に対応した内径となっていることを特徴とする軸真直度検査方法。
【請求項３】
請求項２記載の軸真直度検査方法において、
軸が、多気筒エンジンのインテークマニホールドの各吸気通路に設けられる吸気制御用バルブを取り付ける多連バルブ用軸であることを特徴とする軸真直度検査方法。
【請求項４】
軸挿入孔が形成され該軸挿入孔に挿入した軸を回転可能に支持する支持体と、
該支持体の軸挿入孔に挿入した軸をその軸心回りに回転させる回転駆動手段と、
上記軸挿入孔内で回転する軸と軸挿入孔内壁との摩擦抵抗により発生する回転トルクを検出するトルク検出手段とを備えたことを特徴とする軸真直度検査装置。
【請求項５】
請求項４記載の軸真直度検査装置において、
回転駆動手段はスライダーに設置されて支持体に対して接離するようになっていることを特徴とする軸真直度検査装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の軸真直度検査装置において、
軸は断面非円形の棒状体からなり、該棒状体の軸方向の複数箇所には円筒状の摺動部が設けられ、支持体の軸挿入孔が上記摺動部の外径に対応した内径となっていることを特徴とする軸真直度検査装置。
【請求項７】
請求項６記載の軸真直度検査装置において、
軸が、多気筒エンジンのインテークマニホールドの各吸気通路に設けられる吸気制御用バルブを取り付ける多連バルブ用軸であることを特徴とする軸真直度検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軸真直度検査方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車部品であるインテークマニホールドには、エンジントルク性能を向上させるためにエンジンの回転数に応じて吸気の流れを制御するシャッターバルブ組付体が配置されている。このシャッターバルブ組付体は、４気筒エンジン用の場合には、図３（ｂ）及び図６に示すように、シャッターバルブ軸１５の両端とその間の３箇所に樹脂製摺動部１６が例えば射出成形により一体に成形され、これら摺動部１６をインテークマニホールドの軸受部で支持することによりシャッターバルブ軸１５を回転自在に保持するようになっている。図中、１９は回転レバー１９であり、該回転レバー１９には回転駆動手段側に連結される連結ピン２０が突設されている。なお、シャッターバルブは、隣り合う摺動部１６間に取り付けられるようになっている（図３（ａ）参照）。
【０００３】
ところで、シャッターバルブ軸１５に曲がりが生じていたり、摺動部１６に変形やバリが生じていると、シャッターバルブ軸１５が回転し難くなってシャッターバルブの作動不良を引き起こすため、シャッターバルブ軸１５には真直度が要求される。したがって、シャッターバルブ組付体をインテークマニホールドに装着する前に、シャッターバルブ軸１５に曲がりが生じていないかどうか、摺動部１６に変形やバリが生じていないかどうかを検査しているのが現状である。この検査の要領は、図６に示すように、シャッターバルブ軸１５の両端を支持部２７で支持し、中央部にダイヤルゲージ２８の測定子２８ａを当ててシャッターバルブ軸１５を回転させながら最大振れ量を読み取り、基準値と比較して良否の判定をしている。しかし、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来の検査方法では、シャッターバルブ軸１５の回転検査治具へのセットやダイヤルゲージ２８の目盛りの読み取りに時間が掛かり、また作業の自動化が困難である。また、ダイヤルゲージ２８の目盛りの読み取りは目視によるため、読み取りに個人差があって正確さに欠ける。さらに、ダイヤルゲージ２８の測定子２８ａを摺動部１６に当てて検査する場合には、摺動部１６表面を傷つけることがあり、作動不良や耐摩耗性低下等の原因となる。
【０００５】
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、軸が曲がっているかどうかを短時間にかつ正確にしかも軸を傷つけることなく検査することである。
【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、この発明は、軸の回転トルクの変動を監視することを特徴とする。
【０００７】
具体的には、この発明は、軸真直度検査方法及びその装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００８】
すなわち、請求項１〜３に記載の発明は、前者の軸真直度検査方法に関するものであり、そのうち、請求項１に記載の発明は、支持体に形成された軸挿入孔に軸を挿入して該軸を支持体で回転可能に支持し、この状態で上記軸を軸心回りに回転させ、そのときの軸と軸挿入孔内壁との摩擦抵抗により発生する回転トルクに基づいて軸真直度を検査することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、軸は断面非円形の棒状体からなり、該棒状体の軸方向の複数箇所には円筒状の摺動部が設けられ、支持体の軸挿入孔が上記摺動部の外径に対応した内径となっていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、軸が、多気筒エンジンのインテークマニホールドの各吸気通路に設けられる吸気制御用バルブを取り付ける多連バルブ用軸であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４〜７に記載の発明は、後者の軸真直度検査装置に関するものであり、そのうち、請求項４に記載の発明は、軸挿入孔が形成され該軸挿入孔に挿入した軸を回転可能に支持する支持体と、該支持体の軸挿入孔に挿入した軸をその軸心回りに回転させる回転駆動手段と、上記軸挿入孔内で回転する軸と軸挿入孔内壁との摩擦抵抗により発生する回転トルクを検出するトルク検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、回転駆動手段はスライダーに設置されて支持体に対して接離するようになっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明において、軸は断面非円形の棒状体からなり、該棒状体の軸方向の複数箇所には円筒状の摺動部が設けられ、支持体の軸挿入孔が上記摺動部の外径に対応した内径となっていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の発明において、軸が、多気筒エンジンのインテークマニホールドの各吸気通路に設けられる吸気制御用バルブを取り付ける多連バルブ用軸であることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成により、請求項１〜７に記載の発明では、軸の曲がりが大きくなるに従って軸と支持体との摺動抵抗もこれに比例して大きくなり、回転トルクが増大する。軸真直度の検査をこの回転トルクを監視することで行うことから、作業者は軸を支持体に挿入した後は回転トルクを監視するだけでよく、短時間にかつ正確にしかも軸を傷つけることなく検査できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１７】
この発明の実施の形態では、軸真直度検査方法に供される検査対象物が、図３（ｂ）に示すようなシャッターバルブ軸１５である場合を例示する。このシャッターバルブ軸１５は、自動車部品である多気筒エンジンのインテークマニホールド１１の各吸気通路に設けられる吸気制御用バルブを取り付ける多連バルブ用軸である。具体的には、上記インテークマニホールド１１は、図４及び図５に示すように、上側半体１１ａと下側半体１１ｂとを組み合わせて構成され、エンジンに空気を送り込むようになっている。本例では、４気筒エンジン用のインテークマニホールド１１を示し、内部に吸気通路を構成する長通路１２と短通路１３とが形成され、シャッターバルブ組付体１４が上記上側半体１１ａと下側半体１１ｂとの分割面に対応する４つの短通路１３に跨って配置されている。
【００１８】
このシャッターバルブ組付体１４は、４つの短通路１３を貫通するように配置されたシャッターバルブ軸１５を備え、図３に示すように、該シャッターバルブ軸１５の両端とその間の３箇所には、円筒状の樹脂製摺動部１６が例えば射出成形により一体に成形され、これら摺動部１６を４つの短通路１３両側の軸受部で支持することによりシャッターバルブ軸１５を回転自在に保持するようになっている。
【００１９】
上記シャッターバルブ軸１５の隣り合う摺動部１６間には、４枚の円板状のシャッターバルブ１７が４つの短通路１３に対応して等間隔に組み付けられている。これらシャッターバルブ１７は、シャッターバルブ軸１５に穿設されたネジ孔１５ａにネジ１８を螺合させることにより固定されている。
【００２０】
なお、上記シャッターバルブ軸１５は、図４で明らかなように、断面が長方形の棒状体からなり、例えば、鋼材製の押出し材を所定長さに切断したものであり、これは、いわゆる丸棒材を追加するものに比べてエンジンの軽量化並びに低コスト化に寄与するものである。
【００２１】
上記シャッターバルブ軸１５の一端には、回転レバー１９が取り付けられ、該回転レバー１９には連結ピン２０が突設されている。
【００２２】
一方、インテークマニホールド１１の上側半体１１ａの一側には、アクチュエータ２１が設置されている。このアクチュエータ２１は密閉ケース２２を備え、該密閉ケース２２内にはダイヤフラム２３が配置され、このダイヤフラム２３によって仕切られた一方の区画室には、コイルスプリング２４が収容されてダイヤフラム２３をコイルスプリング２４によって付勢している。また、上記ダイヤフラム２３によって仕切られた他方の区画室には、ロッド２５がダイヤフラム２３に固定されて配置され、該ロッド２５の先端側は上記密閉ケース２２から突出していてその先端には孔部２５ａが穿設され、この孔部２５ａに上記回転レバー１９の連結ピン２０が挿入連結されている。
【００２３】
上記密閉ケース２２のコイルスプリング２４側には吸引口２６が設けられ、該吸引口２６から空気を吸引することでダイヤフラム２３を移動させてロッド２５を直線運動させ、この直線運動を回転レバー１９により回転運動に変換してシャッターバルブ軸１５、つまりシャッターバルブ１７を回転させることにより、インテークマニホールド１１の短通路１３を開閉するようになっている。
【００２４】
このようなシャッターバルブ軸１５に曲がりが生じていたり、摺動部１６に変形やバリが生じていると、シャッターバルブ軸１５が回転し難くなってシャッターバルブ１７の作動不良を引き起こすため、シャッターバルブ軸１５が真っ直ぐになっているかどうかや、摺動部１６に変形やバリが生じているかどうかを、図１に示すような軸真直度検査装置１を用いて検査する。
【００２５】
上記軸真直度検査装置１は、ベース２上に立設された筒状の支持体３を備え、該支持体３には、その中心線方向に延びる横断面円形の軸挿入孔３ａが形成され、該軸挿入孔３ａに検査対象物であるシャッターバルブ軸１５が挿入されるようになっている。この軸挿入孔３ａの孔径は、シャッターバルブ軸１５に一体に成形されている摺動部１６が摺接するようにその外径に対応した内径に設定されていて、上記支持体３は軸挿入孔３ａに挿入したシャッターバルブ軸１５を回転可能に支持するようになっている。
【００２６】
また、上記ベース２上には、門型のフレーム４が立設され、該フレーム４の上端には、スライダー５が図示しない駆動源により２本のガイドレール６に水平方向へ移動可能に支持されて支持体３の上方に配置されている。上記スライダー５には、下方に延びる駆動軸７ａを有する回転駆動手段としてのモーター７が設置されて上記支持体３に対して接離するようになっている。また、該モーター７により上記支持体３の軸挿入孔３ａに挿入したシャッターバルブ軸１５をその軸心回りに回転させるようになっている。
【００２７】
上記駆動軸７ａの中程には、トルク検出手段としてのトルク検出器８が設置され、該トルク検出器８により上記支持体３内で回転するシャッターバルブ軸１５の摺動部１６と軸挿入孔３ａ内壁との摩擦抵抗により発生する回転トルクを検出するようになっている。また、上記駆動軸７ａの先端には駆動レバー９が突設され、該駆動レバー９の連結孔（図示せず）にシャッターバルブ軸１５の回転レバー１９の連結ピン２０を挿入することでシャッターバルブ軸１５を駆動軸７ａに連結するようになっている。また、上記トルク検出器８はトルク表示器１０に接続され、検出した値をリアルタイムに表示するようになっている。
【００２８】
次に、シャッターバルブ軸１５の直真度を検査する要領について説明する。
【００２９】
まず、図２（ａ）に示すように、シャッターバルブ軸１５を支持体３の軸挿入孔３ａに上方から挿入して支持体３で回転可能に支持する。
【００３０】
次いで、図２（ｂ）に示すように、スライダー５を水平移動させてモーター７をシャッターバルブ軸１５の真上に移動させる。
【００３１】
その後、図２（ｃ）に示すように、駆動レバー９の連結孔にシャッターバルブ軸１５の回転レバー１９の連結ピン２０を挿入してシャッターバルブ軸１５を駆動軸７ａに連結する。
【００３２】
しかる後、上記モーター７を駆動させて上記シャッターバルブ軸１５をその軸心回りに回転させ、そのときのシャッターバルブ軸１５の摺動部１６と軸挿入孔３ａ内壁との摩擦抵抗により発生する回転トルクをトルク検出器８でリアルタイムに検出し、この検出信号をトルク表示器１０に出力して検出値を表示する。つまり、シャッターバルブ軸１５の曲がりが大きくなるに従ってシャッターバルブ軸１５と支持体３との摺動抵抗もこれに比例して大きくなり、回転トルクが増大するので、上記検出値が大きくなる。摺動部１６に変形やバリが発生している場合にも同様である。作業者はこのトルク表示器１０に表示された検出値を監視することでシャッターバルブ軸１５の真直度や摺動部１６の仕上がり状態を評価する。なお、検査に際し、検出した回転トルクのピークホールド機能を備えたトルク検出器８を用いれば、検出ミスなく自動的に検査を行うことができる。
【００３３】
このように、シャッターバルブ軸１５の軸真直度の検査を回転トルクを監視することで行うようにしていることから、作業者はシャッターバルブ軸１５を支持体３に挿入した後は回転トルクを監視するだけでよく、短時間にかつ正確にしかもシャッターバルブ軸１５を傷つけることなく検査することができる。また、摺動部１６は、検査時に支持体３の軸挿入孔３ａ内壁と摺接するので傷つかない。
【００３４】
なお、上記の実施の形態では、検査対象物が自動車部品としての４気筒エンジンのインテークマニホールドに組み込まれているシャッターバルブ軸である場合を例示したが、これに限らず、自動車部品の他の軸や自動車部品以外の軸にも幅広く適用することができるものである。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、支持体の軸挿入孔に軸を挿入してその軸心回りに回転させ、そのときの回転トルクに基づいて軸真直度を検査するので、作業者は軸を支持体に挿入した後は回転トルクを監視するだけでよく、短時間にかつ正確にしかも軸を傷つけることなく検査できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る軸真直度検査装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る軸真直度検査方法の検査要領を示し、（ａ）はシャッターバルブ軸を軸真直度検査装置の支持体に挿入している状態、（ｂ）は軸真直度検査装置のモーターがシャッターバルブ軸に接近している状態、（ｃ）はシャッターバルブ軸の真直度を検査している状態である。
【図３】（ａ）はシャッターバルブ組付体の外観図、（ｂ）はシャッターバルブ軸の外観図である。
【図４】インテークマニホールドの概略構成を示す断面図である。
【図５】インテークマニホールドの上側半体を分割面側から見た底面図である。
【図６】従来例の軸真直度検査要領を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　　軸真直度検査装置
３　　　　　　支持体
３ａ　　　　　軸挿入孔
５　　　　　　スライダー
７　　　　　　モーター（回転駆動手段）
８　　　　　　トルク検出器（トルク検出手段）
１２　　　　　　長通路（吸気通路）
１３　　　　　　短通路（吸気通路）
１５　　　　　　シャッターバルブ軸
１６　　　　　　摺動部
【図１】
2004101374.tif 000003
【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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