(57)【要約】【課題】  チャックが把持するときのワークの姿勢にかかわらず、把持されると正しい姿勢となるワーク及びこのワークを用いた検査機器を提供する。【解決手段】  治具（ワーク）１２は、軸線と直交する方向の切断面が略正三角形で、角部が面取りされた形状のベース１８を備える。ベース１８にはパイプ２２とロッド２４が突設され、これらの反対側にフランジ２６が形成されている。ベース１８の略正三角形の当接面１８Ａはチャック１６の３つのチャック爪４２で把持される。治具１２と対向する位置には検査台５０が配設され、パイプ２２とロッド２４が結合される挿入孔３０，３２を備えたボディ１４が装填されている。治具１２をボディ１４に結合させる性能検査を行う際に、チャック爪４２が治具１２を一旦開放して再び把持するが、３つのチャック爪４２が中心方向に縮径してベース１８を把持することで、パイプ２２とロッド２４の位置が常に一定となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向へ拡縮するチャックの爪に把持され、相手側の被ワークへ係合されるワークであって、
前記爪で把持される前記ワークの側面を、ワークの軸線と直交する面で切断して見たとき、該爪の数と同じ面を持つ正多角形としたことを特徴とするワーク。
【請求項２】
前記ワークは、前記爪が把持状態を解除して開いたとき該爪に掛止される掛止板を備え、前記正多角形の外接円が、該爪が把持状態を解除して開いたとき爪を結ぶ内接円より大きいことを特徴とする請求項１に記載のワーク。
【請求項３】
前記ワークには、複数の係合部が突設され、該係合部が前記被ワークに形成された複数の係合孔へ係合されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワーク。
【請求項４】
検査品に形成された係合孔に係合され、前記係合孔内に配置された付勢手段で前記係合孔から押し出される係合部を備えた治具と、
前記治具を爪で把持して、前記係合部を前記係合孔へ係合させるチャックと、
前記検査品を前記チャックに対して位置決めして保持する検査台と、
前記検査台に設けられ、前記係合部と前記係合孔が係合した状態でロックするロック手段を解除する解除部材と、
前記検査台に設けられ、前記ロック手段が解除された前記検査品を前記保持台から離脱させる離脱手段と、を有する検査機器であって、
前記治具の側面を、該治具の軸線と直交する面で切断して見たとき、前記爪の数と同じ面を持つ正多角形としたことを特徴とする検査機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相手側の部材と結合して機能するワークであって、チャックに把持され常に正しい姿勢となるワーク、及びこのワークの特徴を利用した検査機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボート等に取り付けられる船外機の燃料系統の中には、図１５に示すようなノーズ（雄型の継手）１００とボディ（雌型の継手）１０２が設けられており、ノーズ１００とボディ１０２を結合することで燃料をエンジンへ供給するようになっている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
このボディ１０２の結合面１０４には、２つの孔１０６、１０８が形成されており、円柱状のノーズ１００の結合面１１０から突出するパイプ１１２、ロッド１１４が挿入され結合する構成となっている。孔１０６，１０８の奥方には、スプリング１１６が配置されており、パイプ１１２、ロッド１１４を抜き出す方向へ付勢している。また、孔１０８にはロック部材１２０が設けられており、ロッド１１４の外周面に形成された溝１１８をロックし、孔１０８に係合したロッド１１４がスプリング１１６に押されて抜け出ないように保持している（図１６参照）。
【０００４】
さらに、ボディ１０２の側面には、レバー１２６が設けられており、レバー１２６を押すことで、ロック部材１２０が溝１１８から離れ、スプリング１１６に付勢されて、ノーズ１００とボディ１０２の結合状態が解除される。
【０００５】
ところで、このようなノーズ１００とボディ１０２の結合性能を工場で自動的に検査する際、図１６に示すように、チャック１３０と相対位置を決めて配置された検査台１３６の取付口１３８にボディ１０２を装填し、ノーズ１００をチャック１３０で把持し、チャック１３０を下降させ、ノーズ１００とボディ１０２を結合させるという検査システムが考えられる。
【０００６】
しかし、図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように、チャック１３０は、アーム１３２を中心として径方向へ拡縮する３つの爪１２４を閉じてノーズ１００を把持する構成であるため、把持されるときのノーズ１００の姿勢によっては、孔１０６とパイプ１１２、孔１０８とロッド１１４の位置関係が変わり、上手く結合させることができない。
【０００７】
このような不都合は、円形のパイプやロッドがノーズ１００の中心にある場合を除き、たとえば、パイプの形状が４角形の場合や、パイプが中心以外の位置にある場合、また、上述したように、パイプ１１２が複数本ある場合、いずれの場合でも起こりうる。
【特許文献１】特開平１１−０３０３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は係る事実を考慮し、チャックが把持するときのワーク（ノーズ）の姿勢にかかわらず、把持されると正しい姿勢となるワーク及び検査機器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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、径方向へ拡縮するチャックの爪に把持され、相手側の被ワークへ係合されるワークであって、前記爪で把持される前記ワークの側面を、ワークの軸線と直交する面で切断して見たとき、該爪の数と同じ面を持つ正多角形としたことを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、径方向へ拡縮するチャックの爪が、ワークの側面を把持すると、その側面（軸線と直交する面で切断して見たときの側面）が正多角形となっているので、ワークが軸線周りに多少回転していても正しい姿勢として把持することができる。
【００１１】
判りやすく説明すると、チャックの爪を結ぶ内接円は、ワークを把持したとき、ワークの側面の内接円と同心円上となる。すなわち、爪は側面と直角に当たり、把持方向はワークの軸線（内接円の中心点）を向いている。したがって、ワークが軸線周りに多少回転していても、爪が縮径していくに従って、すべての側面で爪が直角に当たり、結果としてワークが正しい姿勢となるように回転し、また、ワークの軸線と爪の拡縮中心が一致する。
【００１２】
このため、相手側の被ワークへ係合される係合部の位置が常に一定となり、機械的にワークと被ワークを結合させることができる。
【００１３】
なお、ここでいう正多角形とは正三角形を含む概念であり、また、角部がラウンドされた形状、又は角部が面取りされた形状も含むものである。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記ワークは、前記爪が把持状態を解除して開いたとき該爪に掛止される掛止板を備え、前記正多角形の外接円が、該爪が把持状態を解除して開いたとき爪を結ぶ内接円より大きいことを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、爪が把持状態を解除して開いたとき、掛止板が爪に掛止されるため、ワークが抜け落ちない。したがって、このワークを検査用の治具として利用し、例えば、相手側の被ワークへ係合した後、技術背景で説明したように、スプリングの力で被ワークから抜け出して姿勢が変化したワークを爪で把持することで元の正しい姿勢（二次元位置を変えない）にし、次の被ワークへ係合させるという検査システムをつくることができる。
【００１６】
また、正多角形の外接円が、爪が把持状態を解除して開いたとき爪を結ぶ内接円より大きいため、爪が隣の側面に回りこんで、ワークの姿勢を変えることがない。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記ワークには、複数の係合部が突設され、該係合部が前記被ワークに形成された複数の係合孔へ係合されることを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の構成によって、チャックの爪でワークを把持したときに、ワークが正しい姿勢となるように回転するので、複数の係合部の位置が常に一定となる。このため、ワークの複数の係合部を被ワークの複数の係合孔に機械的に結合させることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、検査品に形成された係合孔に係合され、前記係合孔内に配置された付勢手段で前記係合孔から押し出される係合部を備えた治具と、前記治具を爪で把持して、前記係合部を前記係合孔へ係合させるチャックと、前記検査品を前記チャックに対して位置決めして保持する検査台と、前記検査台に設けられ、前記係合部と前記係合孔が係合した状態でロックするロック手段を解除する解除部材と、前記検査台に設けられ、前記ロック手段が解除された前記検査品を前記保持台から離脱させる離脱手段と、を有する検査機器であって、前記治具の側面を、該治具の軸線と直交する面で切断して見たとき、前記爪の数と同じ面を持つ正多角形としたことを特徴としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、係合孔を備えた検査品は、チャックに対して位置決めして検査台に保持される。治具はチャックの爪で把持され、係合部が検査品の係合孔へ挿入される。そして、係合孔に配置された付勢手段に抗して係合部の係合孔への係合がロック手段によってロックされる。解除部材でロック手段のロックが解除されると、付勢手段によって治具の係合部が検査品の係合孔から押し出される。検査品は離脱手段によって検査台から離脱され、新たな検査品が検査台に保持される。このとき、付勢手段で押し出されて姿勢が変化した治具はチャックの爪で把持されるので、治具は元の正しい姿勢に回転し、係合部の位置が常に一定となる。このため、治具の係合部を新たな検査品の係合孔にスムーズに係合させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るワーク及びこのワークを治具として利用した検査機器は、チャックの爪で把持するときのワークの姿勢にかかわらず、把持されるとワークが正しい姿勢に回転するので、被ワークへ係合される係合部の位置が常に一定となり、機械的にワークを被ワークに結合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のワーク及び検査機器における最良の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明のワークの特徴を利用した検査機器１０の第１実施形態を示す斜視図である。図２は、本発明のワークであって、ボディ１４（図３参照）の挿入孔３０，３２に係合するパイプ２２、ロッド２４を備えた治具１２を示す側面図及び底面図である。図３は、本発明の被ワークであって、検査品であるボディ１４を示す平面図及び断面図である。また、図４は、治具１２を保持するチャック１６を示す側面図及び底面図である。ボディ１４の挿入孔３０，３２に結合される治具１２のパイプ２２、ロッド２４は、ボート等に取り付けられる船外機の燃料系に備えられている。
【００２４】
図２（Ｂ）に示すように、治具１２は、軸線と直交する面で切断して見たとき、正三角形の角部が面取りされた形状のベース１８を備えている。図２（Ａ）に示すように、ベース１８のボディ１４との結合面２０には、燃料が供給される円筒状のパイプ２２と、矩形状のロッド２４とが突設されている。ロッド２４の外周面には溝２４Ａが形成されている。また、結合面２０と反対側の天面には、円板状のフランジ２６が張り出している。
【００２５】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ボディ１４の結合面２８には、パイプ２２が結合される円形の挿入孔３０と、ロッド２４が結合される矩形の挿入孔３２が形成されている（図２参照）。挿入孔３０，３２の奥側には、スプリング３４，３６が配置されており、パイプ２２とロッド２４を抜き出す方向に付勢する。また、ボディ１４には、ロッド２４が挿入されたときに溝２４Ａをロックするロック部材３８が設けられている。このロック部材３８は、図示しないばねの押圧力により溝２４Ａと係合してロックするものである。また、ボディ１４の表面には、ロック部材３８と当接してロックを解除するレバー３９が設けられている。
【００２６】
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、検査機器１０を構成するチャック１６は、円筒形のチャック本体４０に、チャック爪４２を備えた３本のアーム４４が径方向に拡縮可能に配設されている。図５（Ｂ）に示すように、３つのチャック爪４２は、アーム４４がチャック本体４０の中心方向に縮径することにより、略正三角形のベース１８の当接面１８Ａを把持する。図４（Ａ）に示すように、チャック本体４０は、エアシリンダー４８のロッド４６に固定されており、エアシリンダー４８は図示しないフレームに固定支持されている。この構成でロッド４６が伸縮することにより、チャック本体４０が上下方向に昇降可能となっている。そして、図５（Ａ）に示すように、チャック爪４２でベース１８の当接面１８Ａを把持した状態でチャック本体４０が下降することで、治具１２の結合面２０から突出したパイプ２２とロッド２４が、ボディ１４の挿入孔３０，３２に挿入されて結合されるように構成されている。
【００２７】
図１及び図６に示すように、工場で製造されたボディ１４は、検査機器１０によって治具１２との結合性能が検査される。検査機器１０には、チャック１６と相対位置を決めて検査台５０が配置されており、この検査台５０の取付口５２にボディ１４が装填される。図１に示すように、検査台５０には、レバー部材５４が設けられており、このレバー部材５４は開口部５５に挿通され、レバー部材５４の先端がボディ１４のレバー３９を押圧するように構成されている。そして、ユーザーが操作するとレバー部材５４が開口部５５へ進入し、ロック部材３８によるロッド２４の溝２４Ａへのロックを解除する。また、検査台５０の下方部には、エアシリンダー５６が配設されており、ロッド５８が検査台５０の開口部５９に挿通され、ボディ１４に当接している。そして、ロッド４６が伸縮することにより、ボディ１４が取付口５２内で上下動し、ボディ１４の装填及び取り出しが可能となっている。
【００２８】
次に、治具１２を用いた検査機器１０の作用について説明する。
【００２９】
図１及び図６に示すように、検査台５０の取付口５２に、検査対象となるボディ１４が装填される。３本のアーム４４がチャック本体４０の中心方向に縮径することで、３つのチャック爪４２が略正三角形のベース１８の当接面１８Ａを把持している。図７に示すように、エアシリンダー４８（図１参照）のロッド４６が伸張することで、チャック本体４０が下降し、治具１２のパイプ２２とロッド２４がボディ１４の挿入孔３０，３２に挿入される。パイプ２２とロッド２４の挿入に伴って、挿入孔３０，３２内のスプリング３４，３６が収縮する。そして、ロッド２４の溝２４Ａがロック部材３８でロックされ（図１及び図３参照）、パイプ２２とロッド２４がスプリング３４，３６に押されて抜け出さないように保持される。これにより、治具１２のパイプ２２及びロッド２４と、ボディ１４の挿入孔３０，３２との結合性能が検査される。
【００３０】
ボディ１４を検査した後、図８に示すように、３つのチャック爪４２が拡径して治具１２が開放されると共に、エアシリンダー４８のロッド４６が収縮してチャック本体４０がフランジ２６と接触しない位置まで上昇する。このとき、図９に示すように、３つのチャック爪４２は、ベース１８の角部が面取りされた正三角形の外接円Ａよりも大きくならないように拡径される。
【００３１】
その後、ユーザーがレバー部材５４を操作すると（図１参照）、レバー３９が押圧され、ロック部材３８によるロッド２４の溝２４Ａへのロックが解除される。これにより、図１０に示すように、挿入孔３０，３２内のスプリング３４とスプリング３６の圧縮が開放され、治具１２が矢印方向に飛び上がる。このとき、３つのチャック爪４２でフランジ２６が係止されるので、治具１２が抜け落ちることはない。そして、図１１に示すように、３つのチャック爪４２が中心方向に縮径され、飛び上がった治具１２が把持される。その際、飛び上がった治具１２は、軸線回りに多少回転し、元の位置と比べて姿勢が変化しているが、図１２に示すように、３つのチャック爪４２がチャック本体４０の中心方向に縮径することで、治具１２を正しい姿勢として把持することができる。
【００３２】
この動作を詳しく説明すると、図１２に示すように、３つのチャック爪４２が点線の位置から実線の位置に移動する際に、チャック爪４２を結ぶ内接円は、ベース１８を把持したときの当接面１８Ａの内接円と同心円上となり、治具１２の軸線とチャック爪４２の縮径中心が一致する。すなわち、実線の位置では、３つのチャック爪４２は、ベース１８の当接面１８Ａと直角に当たり、把持方向はベース１８の中心を向いている。したがって、点線の位置でベース１８が軸線回りに多少回転していても、チャック爪４２が縮径していくに従って、すべての当接面１８Ａでチャック爪４２が直角に当たり、結果として実線で示すように治具１２が正しい姿勢となるように回転する。このため、治具１２を把持しなおしても、ボディ１４の挿入孔３０，３２と係合されるパイプ２２とロッド２４の位置（二次元位置）が常に一定になる。
【００３３】
また、図９に示すように、３つのチャック爪４２は、ベース１８の角部が面取りされた正三角形の外接円Ａよりも大きくならないように拡径されるので、チャック爪４２がベース１８の隣の当接面１８Ａに回りこんで、治具１２の姿勢を変えることがない。このため、パイプ２２とロッド２４の位置が変化するのを確実に防止できる。
【００３４】
図１１に示すように、エアシリンダー４８のロッド４６が収縮してチャック本体４０が上昇すると共に、エアシリンダー５６のロッド５８が伸張して取付口５２内のボディ１４が上昇していく。そして、図１３に示すように、取付口５２からボディ１４を取出し、検査対象となる次のボディ１４を取付口５２に装填する。その後、図７に示すように、エアシリンダー４８のロッド４６を伸張させて治具１２とボディ１４とを係合させるが、パイプ２２とロッド２４の位置が常に一定であるので、挿入孔３０，３２にスムーズに挿入させることができる。
【００３５】
次に、本発明の検査機器の第２実施形態を図１４に基づいて説明する。
【００３６】
なお、第１実施形態と同一の部材は同一の符号を用いて説明し、図１に示す検査機器１０と同じ構成の部分は図示を省略する。
【００３７】
図１４に示すように、治具７０を構成するベース７２は、軸線と直交する面で切断して見たときに略正四角形に形成されている。このベース７２の角部はラウンドされている。このベース７２は、４つのチャック爪８２で４つの当接面７２Ａが把持される。
【００３８】
このような治具７０は、チャック爪８２が開いたときに、ベース７２が多少回転して姿勢が変化していても（点線）、４つのチャック爪８２が点線の位置から実線の位置に縮径されると、４つのチャック爪８２が当接面７２Ａと直角に当たり、ベース７２が正しい姿勢に把持される（実線）。このため、パイプ７４とロッド７６の位置が常に一定になり、ボディ１４の挿入孔３０，３２にスムーズに係合させることができる（図１参照）。
【００３９】
なお、本発明の治具及び検査機器は、第１及び第２実施形態のベース１８，７２の形状に限定されるものではない。ベースの形状は、チャック爪の数と同じ面を持つ略正多角形であれば適宜に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の検査機器の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の検査機器に使用する治具を示す側面図、底面図である。
【図３】図３は、本発明の検査機器で検査するボディを示す平面図、断面図である。
【図４】図４は、本発明の検査機器に使用するチャックを示す側面図、底面図である。
【図５】図５は、本発明の検査機器を示す側面図、底面図である。
【図６】図６は、本発明の検査機器の動作を説明する構成図である。
【図７】図７は、本発明の検査機器の動作を説明する構成図である。
【図８】図８は、本発明の検査機器の動作を説明する構成図である。
【図９】図９は、図８に示す検査機器の動作を説明する治具及びチャックの底面図である。
【図１０】図１０は、本発明の検査機器の動作を説明する構成図である。
【図１１】図１１は、本発明の検査機器の動作を説明する構成図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す検査機器の動作を説明する治具及びチャックの底面図である。
【図１３】図１３は、本発明の検査機器の動作を説明する構成図である。
【図１４】図１４は、本発明の検査機器の第２実施形態に使用する治具及びチャックを示す底面図である。
【図１５】図１５は、従来の検査機器に使用する雄型の継手と雌型の継手を示す構成図である。
【図１６】図１５は、従来の検査機器における２つの継手の結合動作を示す構成図である。
【図１７】図１５は、従来の検査機器における２つの継手を結合させるときの問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０   検査機器
１２   治具（ワーク）
１４   ボディ（検査品）
１６   チャック
１８   ベース
１８Ａ 当接面
２０   結合面
２２   パイプ
２４   ロッド
２４Ａ 溝
２６   フランジ
２８   結合面
３０   挿入孔
３２   挿入孔
３４   スプリング
３６   スプリング
３８   ロック部材（ロック手段）
３９   レバー
４０   チャック本体
４２   チャック爪
４４   アーム
４６   ロッド
４８   エアシリンダー
５０   検査台
５２   取付口
５４   レバー部材（解除部材）
５５   開口部
５６   エアシリンダー
５８   ロッド
５９   開口部
７０   治具（ワーク）
７２   ベース
７２Ａ 当接面
７４   パイプ
７６   ロッド
８２   チャック爪
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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