(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに開けた底有り穴にスピンドルを差し込むことで、前記穴内部に残留するバリを除去すると共に前記穴の深さの異常を検出するバリ取りツールにおいて、このバリ取りツールは、ワークに向かって進退移動させるツールケースと、このツールケースが前進限位置に達したことを検出するツールケース位置検出手段と、前記ツールケースに移動自在に収納したピストンと、このピストンをワークに向かって押出す押出し手段と、前記ピストンの先端に設ける前記スピンドルと、前記ピストンが押出された前進位置から一定距離だけ後退した連通位置にあるときには前記ツールケースに開けたエア穴と前記ピストンに開けたエア通路とが連通してエアが通過し、前記ピストンが前進位置にあるときには前記ツールケースに開けた前記エア穴と前記ビストンに開けた前記エア通路とが非連通になることでエアが通らなくなる現象を利用して前記ピストンの位置を検出するピストン位置検出機構と、前記スピンドルの先端がワークの穴の底に達し、穴の底がスピンドルの先端を押し、このスピンドルと一体の前記ピストンが後退し、このピストンがエア連通位置に達し、前記ピストン位置検出機構が前記ピストンの後退を検出し前記ツールケース位置検出手段が前記ツールケースの前進限位置を検出したときに正常と判定し、前記穴の深さが所定値よりも浅く前記ツールケースが後退し前記ピストン位置検出機構が前記ピストンの後退を検出し前記ツールケース位置検出手段が前記ツールケースの前進限位置を検出しないとき、若しくは、前記穴の深さが所定値よりも深く前記ツールケースが前進し前記ピストン位置検出機構が前記ピストンの後退を検出せず前記ツールケース位置検出手段が前記ツールケースの前進限位置を検出したときに異常と判定する異常判定部とを備えることを特徴とするバリ取りツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底有り穴のバリ取り加工を行うと共にその深さを判定するバリ取りツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ツールをワークの底有り穴に挿入して異物の除去と穴の深さを判定するバリ取りツールが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実開昭５７−１２９１１０号公報（第２図、第３図、第４図）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図７は従来の技術の基本構成を説明する図であり、バリ取りツール１００は、基部１０１と、この基部１０１に取り付けた油圧シリンダ１０２と、この油圧シリンダ１０２及び摺動可能支持部材１０３、１０３によって進退可能に取り付けたエアケース１０４と、このエアケース１０４に対して進退可能に取り付けたツール１０５・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）とを備える。エアケース１０４は、区画されたＡ室、Ｄ室、Ｐ室を備える。そして、Ａ室とＰ室とに圧縮エアを供給する。
【０００４】
図８（ａ）〜（ｃ）は図７の作用図であり、油圧シリンダ１０２によりエアケース１０４及びツール１０５が前進し、ツール１０５がワークＷの底有り穴１０８に挿入され、Ａ室の圧縮エアをツール１０５の穴１０５ｈを通じてその先端部１０５ａから吐出させ、異物の除去及び穴の深さ判定を行うことを示す。
【０００５】
（ａ）において、底有り穴１０８の深さが正常な深さＤｓのとき、ツール１０５は、Ｐ室の圧縮エアに付勢されるので、エアケース１０４に対するツール１０５の変位はない。変位がないので、Ｄ室の圧力は変化せず、圧力スイッチ１０６は作動しないので、正常と判定される。
【０００６】
（ｂ）において、底有り穴１０８の深さが基準よりも浅くＤａとき、ツール１０５の先端１０５ａが底有り穴１０８の底に当り、ツール１０５は、Ｐ室の圧縮エアの圧力に抗して、変位ｈだけ後退する。このとき、Ｐ室の圧縮エアは、穴部１１１、１１２、１１３を順に通り、Ｄ室に流入するので、Ｄ室の圧力が低下する。そして、Ｄ室に設けた圧力スイッチ（図７の符号１０６）が作動することで穴深さが異常であると判定される。
【０００７】
ところで、ツール１０５は、注射針のような形状を呈し、比較的細い中空材であるため、先端が折れることがある。この折損トラブルを特許文献１の技術で検知できるか否かを調べる。
【０００８】
（ｃ）において、先端１０５ａが折損したツール１０５を、深さが基準よりも浅いＤａの底有り穴１０８に挿入する。ツール１０５の先端部１０５ａは底有り穴１０８の底に当たらない。このとき、ツール１０５は後退しないので、Ｄ室の圧力は変化しない。従って、圧力スイッチ１０６は作動しないため、穴深さは正常と判定される。底有り穴１０８の深さが異常であるにも拘わらず、正常であると判定することに大きな問題がある。
そこで、このような誤判定を除去することが必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ツールの折損などの異常を検出可能とするバリ取りツールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、ワークに開けた底有り穴にスピンドルを差し込むことで、穴内部に残留するバリを除去すると共に穴の深さの異常を検出することができるバリ取りツールにおいて、このバリ取りツールは、ワークに向かって進退移動させるツールケースと、このツールケースが前進限位置に達したことを検出するツールケース位置検出手段と、ツールケースに移動自在に収納したピストンと、このピストンをワークに向かって押出す押出し手段と、ピストンの先端に設けるスピンドルと、ピストンが押出された前進位置から一定距離だけ後退した連通位置にあるときにはツールケースに開けたエア穴とピストンに開けたエア通路とが連通してエアが通過し、ピストンが前進位置にあるときにはツールケースに開けたエア穴とビストンに開けたエア通路とが非連通になることでエアが通らなくなる現象を利用してピストンの位置を検出するピストン位置検出機構と、スピンドルの先端がワークの穴の底に達し、穴の底がスピンドルの先端を押し、このスピンドルと一体のピストンが後退し、このピストンがエア連通位置に達し、ピストン位置検出機構がピストンの後退を検出しツールケース位置検出手段がツールケースの前進限位置を検出したときに正常と判定し、穴の深さが所定値よりも浅くツールケースが後退しピストン位置検出機構がピストンの後退を検出しツールケース位置検出手段がツールケースの前進限位置を検出しないとき、若しくは、穴の深さが所定値よりも深くツールケースが前進しピストン位置検出機構がピストンの後退を検出せずツールケース位置検出手段がツールケースの前進限位置を検出したときに異常と判定する異常判定部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
ツールケースが前進限位置に達したことを検出するツールケース位置検出手段を設けるので、ツールケースの前進限位置を検出することができる。
加えて、ツールケースに、回転ホルダに対して移動自在にピストンを収納し、このピストンにエア通路を開け、ツールケースにエア穴を開け、ツールケースに開けたエア穴とピストンに開けたエア通路とが連通若しくは非連通になる現象を利用してピストンの位置を検出するピストン位置検出機構を設けるので、ピストン位置の検出が可能となる。
【００１２】
更に、ピストン位置検出機構で検出するピストン位置及びツールケース位置検出手段で検出するツールケース位置のいずれかの位置が異常であるときに異常と判定する異常判定部を設けた。
【００１３】
穴深さが基準値よりも浅い場合において、スピンドルは回転しながら、バリ取りを行い、スピンドルの先端が穴の底に達し、穴の底がスピンドルの先端を押し、このスピンドルと一体のピストンが後退をはじめ、ピストンが連通位置に達したとき、エアが連通し、ピストン位置検出機構がピストンの後退を検出する。しかし、ツールケース位置検出手段は、ツールケースの前進限位置を検出しない。
従って、穴深さが基準値よりも浅い場合において、穴深さを異常と判定することができる。
【００１４】
穴深さが基準値よりも深い場合において、スピンドルは回転しながら、バリ取りを行うが、スピンドルの先端が穴の底に達することはなく、ピストンは非連通位置のままである。しかし、ツールケース位置検出手段は、前進限位置を検出する。
従って、穴深さを異常と判定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、ピストン位置の検出が可能なピストン位置検出機構と、ツールケースの前進限位置を検出するツールケース位置検出手段と、これらのうちのいずれか一方の位置を検出しないときに異常と判定する異常判定部とを備えるので、穴深さが基準値に較べて浅い場合だけでなく、深い場合においても、その異常を検出することができる。
【００１６】
穴深さの基準値に較べて浅い場合と深い場合の双方を検出可能にしたので、底有り穴の深さに係る異常をきめ細かく判定することが可能となる。
加えて、穴深さが基準値に較べて深い場合に、その異常を検出することによって、ツールとしてのスピンドルが折損した場合についての異常を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るバリ取りツールを備えるバリ取り装置であり、バリ取り装置１０は、底有り穴１１にスピンドル１２を挿入してバリを除去すると共にこの底有り穴１１の深さの異常を検出するバリ取りツール３０と、このバリ取りツール３０の移動方向に平行に、且つ底有り穴１１に対してバリ取りツール３０を前進後退させるシリンダ部１４からなる。
【００１８】
シリンダ部１４は、機体側に設けるシリンダケース１５と、このシリンダケース１５に伸縮自在に設けるロッド部１６と、このロッド部１６の先端１６ａに設け、この先端１６ａとバリ取りツール３０との間を連結する連結部材２１と、この連結部材２１に取り付けツールケース３１の前進限位置を後述するツールケース位置検出手段３２に当てる検出片２３と、ロッド部１６によって移動するバリ取りツール３０をガイドするガイド部材２４からなる。
【００１９】
図２は本発明に係るバリ取りツールの断面図である。
バリ取りツール３０は、ワークに向かって進退可能に設けるツールケース３１と、このツールケース３１が前進限位置に達したことを検出するツールケース位置検出手段３２と、ツールケース３１に取り付けスピンドル１２を駆動する回転駆動手段３５としての油圧モータ３６と、この回転駆動手段３５によって一対の歯車３８、３９を介して駆動される回転ホルダ４１と、この回転ホルダ４１と一体で回転しツールケース３１に進退可能に収納するピストン４２と、このピストン４２をワークに向かって押出す押出し手段４４としてのばね部材４５と、ピストン４２の先端にチャック部材４６を介して取り付けるバリ取りツールとしてのスピンドル１２と、ピストン４２の外周面４２ｕにエア通路４７として設ける円環溝４８と、ツールケース３１の内周面３１ｉの上下に円環溝４８を介して圧縮エアが貫通するようにツールケース３１に開けたエア穴５１ａ、５１ｂと、これらのエア穴５１ａ、５１ｂの圧力変化を検出するように設けたピストン位置検出手段５３とを備える。回転ホルダ４１は、ツールケース３１に軸受５５、５５を介して回転自在に収納する部材である。
【００２０】
ピストン位置検出機構５６は、ピストン位置検出手段５３である圧力スイッチ５８を含み、ピストン４２が押出された前進位置から一定距離だけ後退した連通位置にあるときにはツールケース３１に開けたエア穴５１ａ、５１ｂとピストン４２に開けたエア通路４７である円環溝４８とが連通してエアが通過し、ピストン４２が前進位置にあるときにはツールケース３１に開けたエア穴５１ａ、５１ｂとビストン４２に開けた円環溝４８とが非連通になることでエアが通らなくなる現象を利用してピストン４２の位置を検出するものである。
【００２１】
バリ取りツール３０は、ピストン位置検出機構５６で検出したピストン位置及びツールケース位置検出手段３２で検出するツールケース前進限位置のいずれかの位置を検出しないときに異常と判定する異常判定部６１を備える。
【００２２】
６３はスピンドル１２に洗浄液を供給する洗浄液圧送ユニット、６４、６４はピストン４２の外周面４２ｕに設けエア漏れを防ぐＯリング、６５、６６はツールケース３１の前後を塞ぐ蓋部材であり、６７、６８はシール部材である。
【００２３】
本実施例において、回転駆動手段３５として油圧モータ３６を利用するが、電動モータでも良いし、空圧モータを利用しても良い。
なお、ピストン位置検出手段５３には、リミットスイッチ５４を利用したが、近接スイッチでも良いものとする。
【００２４】
図３は本発明に係るシリンダ装置の作用図であり、ツールケース３１を含むバリ取りツール３０がワークの穴１１に対して前進後退することを説明する。
（ａ）はツールケース３１のスピンドル１２が回転しつつ、ツールケース３１の後退限からガイド部材２４に沿ってワークの穴１１に前進することを示す。
【００２５】
（ｂ）はスピンドル１２が回転しつつ、ワークの穴１１に入ることを示す。
（ｃ）はロッド部１６の先端１６ａに設ける検出片２３が、ツールケース３１の前進限位置に設けるツールケース位置検出手段３２に当たることを示す。このとき、ツールケース位置検出手段３２は、ツールケース３１の前進限位置を検出する。
【００２６】
以上に述べたシリンダ装置に取り付けたバリ取りツールの作用を次に述べる。
図４は穴深さが正常な場合におけるバリ取りツールの作用図である。
（ａ）において、穴深さ基準値Ｄｋと同一の穴深さＤｓ（Ｄｓ＝Ｄｋ）をもつ有底穴８１に向け、ツールケース３１のスピンドル１２が回転しながら前進する。
（ｂ）において、スピンドル１２は回転しながら更に前進し、有底穴８１のバリ取りを行う。
【００２７】
（ｃ）において、スピンドルの先端１２ａが穴の底８１ｂに達し、穴の底８１ｂがスピンドルの先端１２ａを押し、このスピンドル１２と一体のピストン４２が後退をはじめ、ピストン４２が連通位置に達し、エア穴５１ａ、５１ｂとエア通路４７とが連通してエアが連通し、ピストン位置検出手段（図２の符号５３）がピストン４２の後退を検出する。併せて、ツールケース位置検出手段３２がツールケース３１の前進限位置を検出する。
【００２８】
ピストン位置検出手段（図２の符号５３）はピストン４２の後退を検出し、ツールケース位置検出手段３２はツールケース３１の前進限位置を検出するので、異常判定部（図２の符号６１）が異常を検出することはない。従って、穴８１は、正常な深さであると判定される。
【００２９】
図５は穴深さが基準値よりも浅い場合におけるバリ取りツールの作用図である。
（ａ）において、穴深さ基準値Ｄｋよりも浅い穴深さＤａ（Ｄａ＜Ｄｋ）をもつ有底穴８２に向け、ツールケース３１のスピンドル１２が回転しながら前進する。
【００３０】
（ｂ）において、スピンドル１２は回転しながら更に前進し、有底穴８２のバリ取りを行う。
（ｃ）において、スピンドルの先端１２ａが穴の底８２ｂに達し、穴の底８２ｂがスピンドルの先端１２ａを押し、このスピンドル１２と一体のピストン４２が後退をはじめ、ピストン４２が連通位置に達し、エア穴５１ａ、８１ｂとエア通路４７とが連通してエアが連通し、ピストン位置検出機構５６がピストン４２の後退を検出する。しかし、ツールケース位置検出手段３２は、ツールケース３１の前進限位置を検出しない。
【００３１】
ピストン位置検出機構５６はピストン４２の後退を検出し、ツールケース位置検出手段３２はツールケース３１の前進限位置７１を検出しないので、異常判定部６１は異常と判定する。従って、穴深さは異常と判定される。
【００３２】
図６は穴深さが基準値よりも深い場合におけるバリ取りツールの作用図である。
（ａ）において、穴深さ基準値Ｄｋよりも深い穴深さＤｆ（Ｄｋ＜Ｄｆ）をもつ有底穴８３に向け、ツールケース３１のスピンドル１２が回転しながら前進する。
（ｂ）において、スピンドル１２は回転しながら更に前進し、有底穴８３のバリ取りを行う。
【００３３】
（ｃ）において、スピンドル１２の先端１２ａが穴の底８３ｂに達することはなく、ピストン４２は非連通位置のままである。しかし、ツールケース位置検出手段３２はツールケース３１の前進限位置７１を検出するので、異常判定部６１は異常と判定する。
従って、穴深さＤｆは、異常と判定される。
【００３４】
次に示す表は、上記に説明したバリ取りツールの作用をまとめたものであり、ピストン位置検出機構がピストン位置を検出し、且つツールケース位置検出手段がツールケースの前進限位置を検出したときにのみ、穴の深さは正常と判定する。
【００３５】
【表１】
0004843332.tif 000002
【００３６】
ピストン位置検出機構はピストン位置を検出せず、ツールケース位置検出手段は、ツールケースの前進限位置を検出するときに、穴の深さは深すぎると判定するが、スピンドル１２が折損した場合においても併せて検出することができる。
【００３７】
バリ取りツール３０にスピンドル１２の折損を検出可能にしたので、バリ取り装置のような加工装置とは別に、穴深さ検査装置を設けることは不要となる。
従って、設備費用を抑制することができる。
さらに、加工工程とは別に検査工程を設ける必要はないので、工程のスペースを節減することができる。
【００３８】
尚、本発明は、実施の形態では自動車用エンジンのクランク軸の底有り穴に適用したが、その他、自動車に用いられる軸部材のバリ取りに適用可能であり、軸部材以外の一般の機械部品の底有り穴に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、エンジンのクランク軸に形成した底有り穴の加工に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るバリ取りツールを備えるバリ取り装置である。
【図２】本発明に係るバリ取りツールの断面図である。
【図３】本発明に係るシリンダ装置の作用図である。
【図４】穴深さが正常な場合におけるバリ取りツールの作用図である。
【図５】穴深さが基準値よりも浅い場合におけるバリ取りツールの作用図である。
【図６】穴深さが基準値よりも深い場合におけるバリ取りツールの作用図である。
【図７】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【図８】図７の作用図である。
【符号の説明】
【００４１】
１１…底有り穴、１２…スピンドル、３０…バリ取りツール、３１…ツールケース、３２…ツールケース位置検出手段、４２…ピストン、４２ａ…ピストンの先端、４４…押出し手段、４７…エア通路、５１ａ、５１ｂ…エア穴、５６…ピストン位置検出機構、６１…異常判定部、７１…ツールケースの前進限位置、７２…ピストンの前進位置、Ｗ…ワーク。
【図１】
0004843332.tif 000003
【図２】
0004843332.tif 000004
【図３】
0004843332.tif 000005
【図４】
0004843332.tif 000006
【図５】
0004843332.tif 000007
【図６】
0004843332.tif 000008
【図７】
0004843332.tif 000009
【図８】
0004843332.tif 000010