組付け部品の検査方法および検査装置
【課題】部分形状や材質が異なる類似の組付け部品を単品でも組付け後でも容易にかつ確実に判別でき、しかも、組付けコストを低減できる組付け部品の検査方法および検査装置を提供する。
【解決手段】複数種のバルブシート１２のそれぞれに、シリンダヘッド本体１１に組み付けられたときに外部に露出する露出面１２ａを設けるとともに、その露出面１２ａからの離間距離ｄが複数種の種類ごとに異なる種類判別用の種別壁面１２ｆを、そのバルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に組み付けられたときにシリンダヘッド本体１１中に没入する範囲内に形成しておき、露出面１２ａからの種別壁面１２ｆの離間距離ｄを超音波計測して予め指定された種類のバルブシート１２であるか否かを判別する。
【解決手段】複数種のバルブシート１２のそれぞれに、シリンダヘッド本体１１に組み付けられたときに外部に露出する露出面１２ａを設けるとともに、その露出面１２ａからの離間距離ｄが複数種の種類ごとに異なる種類判別用の種別壁面１２ｆを、そのバルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に組み付けられたときにシリンダヘッド本体１１中に没入する範囲内に形成しておき、露出面１２ａからの種別壁面１２ｆの離間距離ｄを超音波計測して予め指定された種類のバルブシート１２であるか否かを判別する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組付け部品の検査方法および検査装置、特に部分形状もしくは材質が相違する組付け部品やその組付け品を判別するのに好適な組付け部品の検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用の内燃機関においては、シリンダブロックやシリンダヘッドにアルミニウム合金等を使用することでエンジン本体の軽量化が図られており、その内部の摺動部等の高機能部には耐熱性や耐摩耗性、高温強度等に優れた別部品を組み付けることで、所要の機能が確保されるようになっている。例えば、シリンダヘッドには、予め圧入穴が形成され、その圧入穴に熱伝導率が高く高温強度に優れた耐摩耗性の吸・排気バルブのバルブシートが圧入されている。
【０００３】
このバルブシートのような圧入部品の組付け後の確認を行う検査装置として、例えば光ファイバセンサからの微細な光をバルブガイドまたはバルブシートの上端面に投射し、その反射光をほぼ全て検知した場合（反射角１８０度のとき）にバルブガイドまたはバルブシートが正常に組み付けられていると判定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３５６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来の組付け部品の検査方法および検査装置にあっては、光ファイバセンサによってバルブシートが正しい姿勢で組み付けられたか否かを判別することはできるが、圧入後のバルブシートの露出部分の形状が略同一となる異種のバルブシートが組み付けられる場合、指定されたバルブシートが装着されているのか否かの判別ができないという問題があった。
【０００６】
そのため、圧入後のバルブシートの露出面形状が略同一となる異種のバルブシートに対して、それぞれの要求仕様に応じたシール面（ポペットバルブ側のバルブフェースに圧接する面の意；以下、同様）の機械加工を自動化することに難点があった。
【０００７】
これに対し、例えばバルブシートのシリンダヘッドへの圧入後に機械加工されるシール面の近傍に、その機械加工代以上に肉盛りして、バルブシートの種類ごとにそのバルブ軸方向位置が相違する種類判別用の環状突起を設けておき、この環状突起の位置を検知することで種類判別を実行するようにして、シール面の近傍の自動的な機械加工を可能にすることが考えられる。しかし、その場合、材料に無駄が出るばかりか、機械加工後にはやはりバルブシートの種別を判別することができないという問題が残る。
【０００８】
さらに、バルブシートのような圧入部品の場合、エンジンの仕様や使用燃料により形状や材質がわずかに異なるが、外径が同一で組付け後の外観も酷似するものが多いため、仕様がわずかに異なる部品が誤って組み付けられるようなことがないように、自動組付け工程に投入される際に特に厳格な部品管理が要求されることになり、部品の組付けコストが高くなる要因となっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、部分形状や材質が異なる類似の組付け部品を単品でも組付け後でも容易にかつ確実に判別することができ、しかも、組付けコストを低減させることのできる組付け部品の検査方法および検査装置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】
【００１０】
本発明に係る組付け部品の検査方法は、上記目的達成のため、（１）他の部材に組み付けられる組付け部品が類似する複数種の組付け部品のうち予め指定された種類の組付け部品であるか否かを判別する組付け部品の検査方法であって、前記複数種の組付け部品のそれぞれに、該組付け部品が前記他の部品に組み付けられたときに外部に露出する露出面を設けるとともに、該露出面からの離間距離が複数種の種類ごとに異なる種類判別用の種別壁面を、該組付け部品が前記他の部品に組み付けられたときに前記他の部品中に没入する範囲内に形成しておき、前記組付け部品が前記他の部品に組み付けられるとき、前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を計測して前記予め指定された種類の組付け部品であるか否かを判別するものである。
【００１１】
この構成により、組付け部品が前記他の部品に組み付けられるとき、種類判別用の種別壁面が他の部品中に没入するが、露出面からの種別壁面の離間距離が計測されると、種類ごとに異なるその離間距離の値から予め指定された種類の組付け部品であるか否かの判別が可能となる。なお、種類判別用の種別壁面が他の部品中に没入すると、その種別壁面に隣接する空隙層が形成されるので、種別壁面とこの空隙の境界位置を公知の非接触の探傷検査と同様な非接触の測定手法で容易に特定することができる。また、ここにいう種別壁面は、組付け部品の外周部あるいは組付け部品の没入側の端面部に凹部を形成することで、その側壁面あるいは内底壁面として形成され得る。
【００１２】
上記（１）記載の組付け部品の検査方法においては、（２）前記露出面側から前記露出面に向かって超音波信号を送信するとともに、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射波を受信し、該反射波の受信信号に基づいて前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を計測することが好ましい。
【００１３】
この構成により、種別壁面が超音波探傷検査と同様な手法で容易に特定可能となる。
【００１４】
なお、種別壁面を超音波により探索するのでなく、Ｘ線等の放射線を透過させ、その放射線の透過量もしくは吸収量に基づいて、前記露出面からの前記種別壁面の離間距離に相当するバルブシートの部分的な厚さを検出することも可能である。
【００１５】
上記（２）記載の組付け部品の検査方法においては、（３）前記露出面に向かって超音波信号を送信する時点から、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射信号を受信するまでの時間に基づいて、前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を算出することが好ましい。
【００１６】
この構成により、種別壁面の位置が超音波探傷検査と同様な手法で容易に特定可能となる。
【００１７】
上記（１）〜（３）の構成を有する組付け部品の検査方法においては、（４）前記組付け部品が前記他の部品に圧入により組み付けられる環状の部品であり、前記種別壁面が、前記環状の部品の外周面側で半径方向外側に向かって開く凹部の側壁面の一部を形成しているのがよい。
【００１８】
この構成により、種別壁面を容易に形成できるとともに、組付け部品の材料に無駄が生じない。
【００１９】
上記（４）の構成を有する組付け部品の検査方法においては、（５）前記環状の部品が、内燃機関のシリンダヘッドに圧入されるバルブシートであることが好ましい。
【００２０】
この構成により、形状の類似するバルブシートを確実に判別する検査を実行することができ、自動組付け工程等における誤投入を確実に防止できる検査を実行しながらも、バルブシートの組付けコストの低減が可能になる。
【００２１】
また、上記（４）、（５）の構成を有する組付け部品の検査方法においては、（６）前記種別壁面が、前記環状の部品の外周面側で半径方向外側に向かって開く外周溝の側壁面の片方を形成しているのが好ましい。
【００２２】
この構成により、種別壁面を容易に形成できるとともに、周方向の任意の位置で組付け部品の検査が実行可能となる。
【００２３】
本発明に係る組付け部品の検査装置は、上記目的達成のため、（７）上記いずれかの組付け部品の検査方法を実施する検査装置であって、前記組付け部品の前記露出面に対向し、前記露出面に向かって超音波信号を送信するとともに、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射波を受信する超音波探触子と、該超音波探触子に前記超音波信号に対応する電圧を印加する電圧発生器と、前記超音波探触子から前記反射波に相当する信号を取り込む受信器と、を備えたものである。
【００２４】
この構成により、組付け部品の種類判別が可能な検査を小型で簡素な超音波探触子を用いて確実に実行できる低コストの検査装置を提供できることになる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、組付け部品が他の部品に組み付けられるとき、種類判別用の種別壁面が他の部品中に没入しても、種類ごとに異なる露出面からの種別壁面までの離間距離を計測することで、予め指定された種類の組付け部品であるか否かの判別ができるようにしているので、部分形状や材質が異なる類似の組付け部品を単品でも組付け後でも容易にかつ確実に判別することができるとともに、組付けコストを低減させることのできる組付け部品の検査方法を実現することができ、しかも、その検査方法を実行する低コストの検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る検査装置の概略ブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る組付け部品の検査方法における種別壁面位置の超音波測定の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る組付け部品の検査方法の概略手順を示す工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
（一実施形態）
図１に本発明の一実施形態の検査装置を示し、図２にその検査装置で実施される一実施形態の検査の原理を示している。また、図３の工程説明図は一実施形態の検査方法を実施するための概略の作業工程を示している。
【００２９】
まず、構成について説明する。
【００３０】
図１および図３に示すように、本実施形態の検査装置は、シリンダヘッド本体１１にバルブシート１２（同図中には半断面で示す）を組み付けたシリンダヘッド組立体１０について、あるいはその組付け直前のバルブシート１２について、そのバルブシート１２が指定された種類のものであるか否かを判別する検査を実行するものであり、この検査装置は、超音波探触子２０、電圧発生器３０および受信器４０を備えている。
【００３１】
シリンダヘッド本体１１は、図示しない内燃機関の一部を構成するよう例えばアルミニウム合金によりダイカスト成形された成型品である。
【００３２】
バルブシート１２は、このシリンダヘッド本体１１に圧入される環状の部品であり、図示しない吸気バルブまたは排気バルブ（以下、吸・排気バルブという）の弁座として機能する部品である。
【００３３】
このバルブシート１２は、車種ごとに選択される内燃機関の種類に応じて、少なくとも図３に示すような複数種のバルブシート１２Ｍ、１２Ｎを含む多数種のバルブシートのいずれか１つで構成される。バルブシート１２Ｍ、１２Ｎは、例えば同一形状で材質が異なる弁座用の圧入部品であり、出力が同等で使用燃料が異なる内燃機関に使用される。具体的には、バルブシート１２Ｍ、１２Ｎは、それぞれ特殊合金粉末に硬質粒子を分散させ焼結した成型品であり、それぞれの合金材料や硬質粒子の種類や含有比率が異なるものである。あるいは、バルブシート１２Ｍ、１２Ｎは、目視では識別できない程度のわずかな形状誤差がある程度の類似部品である。なお、図示しない他の種類のバルブシートは、圧入後に目視等で識別可能な形状の相違や露出面１２ａの性状の相違があるものとする。
【００３４】
これら複数種のバルブシート１２Ｍ、１２Ｎ等のそれぞれには、各バルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に組み付けられたときに外部に露出する面となる露出面１２ａが設けられている。また、図１に示すように、その露出面１２ａからの離間距離ｄが複数種の種類ごとに異なる種類判別用の種別壁面１２ｆが、そのバルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に圧入により組み付けられたときにシリンダヘッド本体１１の中に没入する範囲（圧入深さの範囲）内に形成されている。
【００３５】
バルブシート１２の種別壁面１２ｆは、環状の部品であるバルブシート１２の外周面１２ｅ側で、半径方向外側に向かって開く外周溝１２ｇの側壁面１２ｓ１、１２ｓ２（図２参照）の片方で形成されている。
【００３６】
超音波探触子２０は、バルブシート１２が指定された種類のものであるか否かを判別する検査時に、バルブシート１２のシリンダヘッド本体１１への組付け後の露出面１２ａに対向して配置され、その露出面１２ａに向かって超音波信号を送信するとともに、その超音波信号がバルブシート１２の種別壁面１２ｆ（後述する）で反射した反射波信号を受信するようになっている。
【００３７】
具体的には、超音波探触子２０は、例えば両面側に電極２１ａ、２１ｂを有する少なくとも１つの振動子２１と、この振動子２１の一面側に貼り付けられた保護板２２と、振動子２１の他面側に貼り付けられた吸音材２３と、これら振動子２１、保護板２２および吸音材２３を収納するケース２４と、によって構成されている。ここで、振動子２１（複数のうち送信用の振動子２１でもよい）は、電極２１ａ、２１ｂの間にインパルス電圧等が印加されると伸縮・膨張して振動する圧電素子２１ｃを有しており、この圧電素子２１ｃによって超音波を発生することができる。さらに、振動子２１（複数のうち受信用の振動子２１でもよい）は、超音波が当たるとその超音波に対応する電圧を発生することができ、バルブシート１２からの反射波を受けるときその反射波に応じた電圧信号を発生するようになっている。
【００３８】
電圧発生器３０は、超音波探触子２０の振動子２１の電極２１ａ、２１ｂに配線接続されており、超音波探触子２０から送信すべき超音波信号に対応する高電圧を発生して、その高電圧を超音波探触子２０の振動子２１に印加するようになっている。
【００３９】
受信器４０は、超音波探触子２０の振動子２１の電極２１ａ、２１ｂに配線接続されており、超音波探触子２０から送信された超音波信号がバルブシート１２の露出面１２ａから離れた少なくとも１つの境界面で反射するとき、その反射波が当たる振動子２１の発生電圧を受信波に対応する電圧信号（受信波信号）として受信するようになっている。
【００４０】
次に、本発明の一実施形態に係る検査方法について説明する。
【００４１】
本実施形態における組付け部品の検査方法は、シリンダヘッド本体１１（他の部材）に組み付けられるバルブシート１２（組付け部品）が類似する複数種のバルブシート１２Ｍ、１２Ｎ（Ｍ、Ｎは種類を表す；図３参照）のうち予め指定された種類のバルブシート１２、例えば図３に示すバルブシート１２Ｍであるか否かを判別するものである。
【００４２】
図３に示すように、この検査に先立つバルブシート１２の部品加工（焼結）工程においては、複数種のバルブシート１２Ｍ、１２Ｎのそれぞれには、各バルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に組み付けられたときに外部に露出する面となる露出面１２ａを設けるとともに、その露出面１２ａからの離間距離ｄが複数種の種類ごとに異なる種類判別用の種別壁面１２ｆを外周溝１２ｇと共に形成する。このとき、種別壁面１２ｆおよび外周溝１２ｇは、バルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に圧入により組み付けられる際にシリンダヘッド本体１１の中に没入する範囲内に形成しておく。
【００４３】
次いで、バルブシート１２をシリンダヘッド本体１１に組み付ける自動圧入工程において、そのバルブシート１２の圧入作業の直前に、そのバルブシート１２の露出面１２ａからの種別壁面１２ｆまでの離間距離ｄを公知の超音波探傷法と同様な原理で計測し、予め指定された種類のバルブシート１２であるか否かを判別する。
【００４４】
具体的には、シリンダヘッド本体１１の近傍にまで搬送される途中の１個のバルブシート１２の露出面１２ａに油を膜状に塗布して油膜１３（液体相）を形成し、図２に示すように、超音波探触子２０を、その油膜１３に接触させながらバルブシート１２の露出面１２ａに対向させる。
【００４５】
このときの油膜１３は、空気より音響インピーダンスが十分に高い油の膜であって、露出面１２ａ上に空気層（気体相）が存在することにより超音波の反射率が高くなることを防止して、超音波探触子２０から送信する超音波をバルブシート１２の内部に効率よく入射させるものである。
【００４６】
なお、一般に、音波は、音響インピーダンスＺの異なる媒質の境界面で反射する性質を有し、媒質Ｉの音響インピーダンスをＺ１、媒質IIの音響インピーダンスをＺ２とすると、その音の反射率Ｒは、Ｒ＝（Ｚ２−Ｚ１）／（Ｚ１＋Ｚ２）、音圧の透過率Ｔは、Ｔ＝１−Ｒ＝２・Ｚ１／（Ｚ１＋Ｚ２）で表される。
【００４７】
次いで、電圧発生器３０により超音波探触子２０からの送信信号に対応する高電圧を発生させ、露出面１２ａ側の超音波探触子２０からバルブシート１２の露出面１２ａに向かって超音波信号を送信する。
【００４８】
このとき、図２に示すように、送信された超音波信号の一部は露出面１２ａで反射されるが、バルブシート１２に入射された超音波信号はバルブシート１２の軸方向に進行し、種別壁面１２ｆで反射した反射波は、逆方向に進行して振動子２１に当たって振動子２１に反射波に対応する電圧信号を発生させる。
【００４９】
次いで、この反射波に対応する振動子２１からの電圧信号を受信器４０により受信し、その受信信号に基づいて、露出面１２ａからの種別壁面１２ｆまでの離間距離ｄを計測する。例えば、露出面１２ａに向かって超音波信号を送信する時点から、その超音波信号が種別壁面１２ｆで反射した反射信号を受信するまでの時間に基づいて、露出面１２ａからの種別壁面１２ｆの離間距離ｄ（図３参照）を算出する。そして、その計測値が、その自動圧入工程で予め指定された種類のバルブシート１２についての離間距離ｄの範囲内であるか否かによって、指定された種類であるか否かを判別する。
【００５０】
次いで、その自動圧入工程で指定される種類であると判別されたバルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に圧入され、シリンダヘッド組立体１０となる。
【００５１】
上述の各ステップは、次のシリンダヘッド本体１１とそれに対応するバルブシート１２が搬入される度に、繰り返される。
【００５２】
一方、自動圧入工程におけるバルブシート１２の圧入が済んだシリンダヘッド組立体１０は、他の圧入部品を圧入された後、高形状精度が要求される部分に機械加工による後加工が施され、この圧加工工程において、バルブシート１２の露出面１２ａの近傍も、吸・排気バルブ（ポペットバルブ）側のバルブフェースに圧接または近接することになるシール面について、要求される形状精度に機械加工される。
【００５３】
次いで、シリンダヘッド組立体１０、すなわちバルブシート１２の組付け品が、指定されたバルブシート１２を圧入したものであるか否かの確認検査が行われる。あるいは、後加工が済んだシリンダヘッド組立体１０が内燃機関の組立工程に投入されとき、その投入に先立って、バルブシート１２の組付け品が、指定されたバルブシート１２を圧入したものであるか否かの確認検査が行われる。
【００５４】
具体的には、要求される高形状精度に機械加工されたバルブシート１２の露出面１２ａを油（液体）により洗浄して膜状の油膜１３（液相）を形成し、図２に示すように、超音波探触子２０を、その油膜１３に接触させながらバルブシート１２の露出面１２ａに対向させる。
【００５５】
次いで、電圧発生器３０により超音波探触子２０からの送信信号に対応する高電圧を発生させ、露出面１２ａ側の超音波探触子２０からバルブシート１２の露出面１２ａに向かって超音波信号を送信する。
【００５６】
このとき、バルブシート１２に入射され、種別壁面１２ｆで反射した反射波が、逆方向に進行し振動子２１に当たって振動子２１に反射波に対応する電圧信号を発生させる。
【００５７】
次いで、この反射波に対応する振動子２１からの電圧信号を受信器４０により受信し、露出面１２ａに向かって超音波信号を送信する時点から反射信号を受信するまでの時間に基づいて、露出面１２ａからの種別壁面１２ｆの離間距離ｄ（図３参照）を算出する。そして、その計測値が、予め指定された種類のバルブシート１２についての離間距離ｄの範囲内であれば、バルブシート１２の組付けと後加工が正常に完了したシリンダヘッド組立体１０であることが確認できたことになる。
【００５８】
次に、作用について説明する。
【００５９】
本実施形態の検査方法においては、バルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に圧入により組み付けられ、種類判別用の種別壁面１２ｆがシリンダヘッド本体１１中に没入した状態であっても、超音波探触子２０を用いて露出面からの種別壁面１２ｆの離間距離ｄを計測することで、種類ごとに異なるその離間距離ｄの値から、シリンダヘッド本体１１に組み付けられたバルブシート１２が予め指定された種類のものであるか否かを判別することができる。しかも、種別壁面１２ｆが超音波探傷検査と同様な非接触の測定手法で容易に特定可能となる。
【００６０】
また、バルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に圧入により組み付けられる環状の部品であり、その外周面１２ｅ側で半径方向外側に向かって開く外周溝１２ｇの側壁面の一部を種別壁面１２ｆとしているので、種別壁面１２ｆを容易に形成できるとともに、周方向の任意の位置でバルブシート１２の検査が実行可能となる。
【００６１】
さらに、外周溝１２ｇは、バルブシート１２の焼結時に成型することができるので、バルブシート１２の材料に無駄が生じないで済む。
【００６２】
加えて、バルブシート１２のシリンダヘッド本体１１への組付け前であっても組付け後であっても、小型の超音波探触子２０を用いて、バルブシート１２がその組付け工程で指定される種類であるか否かを判別する検査を容易かつ確実に、しかも低コストに実行することができる。
【００６３】
また、バルブシート１２の種類判別が可能な検査を小型で簡素な超音波探触子２０を用いて確実に実行できるので、低コストの検査装置を提供することができる。
【００６４】
このように、本実施形態においては、組付け部品であるバルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に組み付けられるとき、種類判別用の種別壁面１２ｆがシリンダヘッド本体１１中に没入するが、種類ごとに異なる露出面１２ａからの種別壁面１２ｆまでの離間距離ｄを計測することで、予め指定された種類のバルブシート１２であるか否かの判別ができるようにしているので、部分形状や材質が異なる類似のバルブシート１２を単品でも組付け後でも容易にかつ確実に判別することができるとともに、組付けコストを低減させることのできる組付け部品の検査方法を実現することができ、しかも、その検査方法を実行する低コストの検査装置を提供することができる。
【００６５】
なお、前述の一実施形態におけるバルブシート１２の種別壁面１２ｆは、図１に示すようにバルブシート１２の外周溝１２ｇ（外周部の凹部）の側壁面１２ｓ１、１２ｓ２の片方によって形成されるものであったが、これに限定されるものではなく、例えばバルブシート１２の没入側の端面部１２ｊに圧入方向に開いた凹部を形成することで、その内奥側の壁面１２ｆ´（内底壁面；図１参照）として形成されるものであってもよい。
【００６６】
また、種別壁面１２ｆを超音波により探索するのでなく、Ｘ線等の放射線を透過させ、そのＸ線透過量もしくは吸収量に基づいて、前記露出面からの前記種別壁面１２ｆの離間距離ｄに相当するバルブシートの部分的な厚さを検出することも考えられる。
【００６７】
さらに、前述の一実施形態では、組付け部品をバルブシート１２としたが、シリンダヘッド本体１１に組み付けられる他の圧入部品、例えば吸・排気バルブのバルブステム部をガイドするバルブガイドであってもよい。勿論、圧入以外の固定方法で他の部品に組み付けられる組付け部品の種別を判別することができることはいうまでもない。
【００６８】
以上説明したように、本発明に係る検査装置は、種類ごとに異なる露出面からの種別壁面までの離間距離を計測することで、予め指定された種類の組付け部品であるか否かの判別ができるようにして、部分形状や材質が異なる類似の組付け部品を単品でも組付け後でも容易にかつ確実に判別することができるとともに、組付けコストを低減させることのできる組付け部品の検査方法を実現することができ、しかも、その検査方法を実行する低コストの検査装置を提供することができるという効果を奏するものであり、全体形状が類似し部分形状もしくは材質が相違する組付け部品やその組付け品を判別するのに好適な組付け部品の検査方法および検査装置全般に有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１０ シリンダヘッド組立体
１１ シリンダヘッド本体
１２、１２Ｍ、１２Ｎ バルブシート（組付け部品）
１２ａ 露出面
１２ｅ 外周面
１２ｆ 種別壁面（側壁面の片方）
１２ｆ´ 内奥側の壁面（内底壁面）
１２ｇ 外周溝
１２ｊ 端面部
１２ｓ１、１２ｓ２ 側壁面
１３ 油膜
２０ 超音波探触子
２１ 振動子
２１ａ、２１ｂ 電極
２１ｃ 圧電素子
２２ 保護板
２３ 吸音材
２４ ケース
３０ 電圧発生器
４０ 受信器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組付け部品の検査方法および検査装置、特に部分形状もしくは材質が相違する組付け部品やその組付け品を判別するのに好適な組付け部品の検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用の内燃機関においては、シリンダブロックやシリンダヘッドにアルミニウム合金等を使用することでエンジン本体の軽量化が図られており、その内部の摺動部等の高機能部には耐熱性や耐摩耗性、高温強度等に優れた別部品を組み付けることで、所要の機能が確保されるようになっている。例えば、シリンダヘッドには、予め圧入穴が形成され、その圧入穴に熱伝導率が高く高温強度に優れた耐摩耗性の吸・排気バルブのバルブシートが圧入されている。
【０００３】
このバルブシートのような圧入部品の組付け後の確認を行う検査装置として、例えば光ファイバセンサからの微細な光をバルブガイドまたはバルブシートの上端面に投射し、その反射光をほぼ全て検知した場合（反射角１８０度のとき）にバルブガイドまたはバルブシートが正常に組み付けられていると判定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３５６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来の組付け部品の検査方法および検査装置にあっては、光ファイバセンサによってバルブシートが正しい姿勢で組み付けられたか否かを判別することはできるが、圧入後のバルブシートの露出部分の形状が略同一となる異種のバルブシートが組み付けられる場合、指定されたバルブシートが装着されているのか否かの判別ができないという問題があった。
【０００６】
そのため、圧入後のバルブシートの露出面形状が略同一となる異種のバルブシートに対して、それぞれの要求仕様に応じたシール面（ポペットバルブ側のバルブフェースに圧接する面の意；以下、同様）の機械加工を自動化することに難点があった。
【０００７】
これに対し、例えばバルブシートのシリンダヘッドへの圧入後に機械加工されるシール面の近傍に、その機械加工代以上に肉盛りして、バルブシートの種類ごとにそのバルブ軸方向位置が相違する種類判別用の環状突起を設けておき、この環状突起の位置を検知することで種類判別を実行するようにして、シール面の近傍の自動的な機械加工を可能にすることが考えられる。しかし、その場合、材料に無駄が出るばかりか、機械加工後にはやはりバルブシートの種別を判別することができないという問題が残る。
【０００８】
さらに、バルブシートのような圧入部品の場合、エンジンの仕様や使用燃料により形状や材質がわずかに異なるが、外径が同一で組付け後の外観も酷似するものが多いため、仕様がわずかに異なる部品が誤って組み付けられるようなことがないように、自動組付け工程に投入される際に特に厳格な部品管理が要求されることになり、部品の組付けコストが高くなる要因となっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、部分形状や材質が異なる類似の組付け部品を単品でも組付け後でも容易にかつ確実に判別することができ、しかも、組付けコストを低減させることのできる組付け部品の検査方法および検査装置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】
【００１０】
本発明に係る組付け部品の検査方法は、上記目的達成のため、（１）他の部材に組み付けられる組付け部品が類似する複数種の組付け部品のうち予め指定された種類の組付け部品であるか否かを判別する組付け部品の検査方法であって、前記複数種の組付け部品のそれぞれに、該組付け部品が前記他の部品に組み付けられたときに外部に露出する露出面を設けるとともに、該露出面からの離間距離が複数種の種類ごとに異なる種類判別用の種別壁面を、該組付け部品が前記他の部品に組み付けられたときに前記他の部品中に没入する範囲内に形成しておき、前記組付け部品が前記他の部品に組み付けられるとき、前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を計測して前記予め指定された種類の組付け部品であるか否かを判別するものである。
【００１１】
この構成により、組付け部品が前記他の部品に組み付けられるとき、種類判別用の種別壁面が他の部品中に没入するが、露出面からの種別壁面の離間距離が計測されると、種類ごとに異なるその離間距離の値から予め指定された種類の組付け部品であるか否かの判別が可能となる。なお、種類判別用の種別壁面が他の部品中に没入すると、その種別壁面に隣接する空隙層が形成されるので、種別壁面とこの空隙の境界位置を公知の非接触の探傷検査と同様な非接触の測定手法で容易に特定することができる。また、ここにいう種別壁面は、組付け部品の外周部あるいは組付け部品の没入側の端面部に凹部を形成することで、その側壁面あるいは内底壁面として形成され得る。
【００１２】
上記（１）記載の組付け部品の検査方法においては、（２）前記露出面側から前記露出面に向かって超音波信号を送信するとともに、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射波を受信し、該反射波の受信信号に基づいて前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を計測することが好ましい。
【００１３】
この構成により、種別壁面が超音波探傷検査と同様な手法で容易に特定可能となる。
【００１４】
なお、種別壁面を超音波により探索するのでなく、Ｘ線等の放射線を透過させ、その放射線の透過量もしくは吸収量に基づいて、前記露出面からの前記種別壁面の離間距離に相当するバルブシートの部分的な厚さを検出することも可能である。
【００１５】
上記（２）記載の組付け部品の検査方法においては、（３）前記露出面に向かって超音波信号を送信する時点から、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射信号を受信するまでの時間に基づいて、前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を算出することが好ましい。
【００１６】
この構成により、種別壁面の位置が超音波探傷検査と同様な手法で容易に特定可能となる。
【００１７】
上記（１）〜（３）の構成を有する組付け部品の検査方法においては、（４）前記組付け部品が前記他の部品に圧入により組み付けられる環状の部品であり、前記種別壁面が、前記環状の部品の外周面側で半径方向外側に向かって開く凹部の側壁面の一部を形成しているのがよい。
【００１８】
この構成により、種別壁面を容易に形成できるとともに、組付け部品の材料に無駄が生じない。
【００１９】
上記（４）の構成を有する組付け部品の検査方法においては、（５）前記環状の部品が、内燃機関のシリンダヘッドに圧入されるバルブシートであることが好ましい。
【００２０】
この構成により、形状の類似するバルブシートを確実に判別する検査を実行することができ、自動組付け工程等における誤投入を確実に防止できる検査を実行しながらも、バルブシートの組付けコストの低減が可能になる。
【００２１】
また、上記（４）、（５）の構成を有する組付け部品の検査方法においては、（６）前記種別壁面が、前記環状の部品の外周面側で半径方向外側に向かって開く外周溝の側壁面の片方を形成しているのが好ましい。
【００２２】
この構成により、種別壁面を容易に形成できるとともに、周方向の任意の位置で組付け部品の検査が実行可能となる。
【００２３】
本発明に係る組付け部品の検査装置は、上記目的達成のため、（７）上記いずれかの組付け部品の検査方法を実施する検査装置であって、前記組付け部品の前記露出面に対向し、前記露出面に向かって超音波信号を送信するとともに、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射波を受信する超音波探触子と、該超音波探触子に前記超音波信号に対応する電圧を印加する電圧発生器と、前記超音波探触子から前記反射波に相当する信号を取り込む受信器と、を備えたものである。
【００２４】
この構成により、組付け部品の種類判別が可能な検査を小型で簡素な超音波探触子を用いて確実に実行できる低コストの検査装置を提供できることになる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、組付け部品が他の部品に組み付けられるとき、種類判別用の種別壁面が他の部品中に没入しても、種類ごとに異なる露出面からの種別壁面までの離間距離を計測することで、予め指定された種類の組付け部品であるか否かの判別ができるようにしているので、部分形状や材質が異なる類似の組付け部品を単品でも組付け後でも容易にかつ確実に判別することができるとともに、組付けコストを低減させることのできる組付け部品の検査方法を実現することができ、しかも、その検査方法を実行する低コストの検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る検査装置の概略ブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る組付け部品の検査方法における種別壁面位置の超音波測定の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る組付け部品の検査方法の概略手順を示す工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
（一実施形態）
図１に本発明の一実施形態の検査装置を示し、図２にその検査装置で実施される一実施形態の検査の原理を示している。また、図３の工程説明図は一実施形態の検査方法を実施するための概略の作業工程を示している。
【００２９】
まず、構成について説明する。
【００３０】
図１および図３に示すように、本実施形態の検査装置は、シリンダヘッド本体１１にバルブシート１２（同図中には半断面で示す）を組み付けたシリンダヘッド組立体１０について、あるいはその組付け直前のバルブシート１２について、そのバルブシート１２が指定された種類のものであるか否かを判別する検査を実行するものであり、この検査装置は、超音波探触子２０、電圧発生器３０および受信器４０を備えている。
【００３１】
シリンダヘッド本体１１は、図示しない内燃機関の一部を構成するよう例えばアルミニウム合金によりダイカスト成形された成型品である。
【００３２】
バルブシート１２は、このシリンダヘッド本体１１に圧入される環状の部品であり、図示しない吸気バルブまたは排気バルブ（以下、吸・排気バルブという）の弁座として機能する部品である。
【００３３】
このバルブシート１２は、車種ごとに選択される内燃機関の種類に応じて、少なくとも図３に示すような複数種のバルブシート１２Ｍ、１２Ｎを含む多数種のバルブシートのいずれか１つで構成される。バルブシート１２Ｍ、１２Ｎは、例えば同一形状で材質が異なる弁座用の圧入部品であり、出力が同等で使用燃料が異なる内燃機関に使用される。具体的には、バルブシート１２Ｍ、１２Ｎは、それぞれ特殊合金粉末に硬質粒子を分散させ焼結した成型品であり、それぞれの合金材料や硬質粒子の種類や含有比率が異なるものである。あるいは、バルブシート１２Ｍ、１２Ｎは、目視では識別できない程度のわずかな形状誤差がある程度の類似部品である。なお、図示しない他の種類のバルブシートは、圧入後に目視等で識別可能な形状の相違や露出面１２ａの性状の相違があるものとする。
【００３４】
これら複数種のバルブシート１２Ｍ、１２Ｎ等のそれぞれには、各バルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に組み付けられたときに外部に露出する面となる露出面１２ａが設けられている。また、図１に示すように、その露出面１２ａからの離間距離ｄが複数種の種類ごとに異なる種類判別用の種別壁面１２ｆが、そのバルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に圧入により組み付けられたときにシリンダヘッド本体１１の中に没入する範囲（圧入深さの範囲）内に形成されている。
【００３５】
バルブシート１２の種別壁面１２ｆは、環状の部品であるバルブシート１２の外周面１２ｅ側で、半径方向外側に向かって開く外周溝１２ｇの側壁面１２ｓ１、１２ｓ２（図２参照）の片方で形成されている。
【００３６】
超音波探触子２０は、バルブシート１２が指定された種類のものであるか否かを判別する検査時に、バルブシート１２のシリンダヘッド本体１１への組付け後の露出面１２ａに対向して配置され、その露出面１２ａに向かって超音波信号を送信するとともに、その超音波信号がバルブシート１２の種別壁面１２ｆ（後述する）で反射した反射波信号を受信するようになっている。
【００３７】
具体的には、超音波探触子２０は、例えば両面側に電極２１ａ、２１ｂを有する少なくとも１つの振動子２１と、この振動子２１の一面側に貼り付けられた保護板２２と、振動子２１の他面側に貼り付けられた吸音材２３と、これら振動子２１、保護板２２および吸音材２３を収納するケース２４と、によって構成されている。ここで、振動子２１（複数のうち送信用の振動子２１でもよい）は、電極２１ａ、２１ｂの間にインパルス電圧等が印加されると伸縮・膨張して振動する圧電素子２１ｃを有しており、この圧電素子２１ｃによって超音波を発生することができる。さらに、振動子２１（複数のうち受信用の振動子２１でもよい）は、超音波が当たるとその超音波に対応する電圧を発生することができ、バルブシート１２からの反射波を受けるときその反射波に応じた電圧信号を発生するようになっている。
【００３８】
電圧発生器３０は、超音波探触子２０の振動子２１の電極２１ａ、２１ｂに配線接続されており、超音波探触子２０から送信すべき超音波信号に対応する高電圧を発生して、その高電圧を超音波探触子２０の振動子２１に印加するようになっている。
【００３９】
受信器４０は、超音波探触子２０の振動子２１の電極２１ａ、２１ｂに配線接続されており、超音波探触子２０から送信された超音波信号がバルブシート１２の露出面１２ａから離れた少なくとも１つの境界面で反射するとき、その反射波が当たる振動子２１の発生電圧を受信波に対応する電圧信号（受信波信号）として受信するようになっている。
【００４０】
次に、本発明の一実施形態に係る検査方法について説明する。
【００４１】
本実施形態における組付け部品の検査方法は、シリンダヘッド本体１１（他の部材）に組み付けられるバルブシート１２（組付け部品）が類似する複数種のバルブシート１２Ｍ、１２Ｎ（Ｍ、Ｎは種類を表す；図３参照）のうち予め指定された種類のバルブシート１２、例えば図３に示すバルブシート１２Ｍであるか否かを判別するものである。
【００４２】
図３に示すように、この検査に先立つバルブシート１２の部品加工（焼結）工程においては、複数種のバルブシート１２Ｍ、１２Ｎのそれぞれには、各バルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に組み付けられたときに外部に露出する面となる露出面１２ａを設けるとともに、その露出面１２ａからの離間距離ｄが複数種の種類ごとに異なる種類判別用の種別壁面１２ｆを外周溝１２ｇと共に形成する。このとき、種別壁面１２ｆおよび外周溝１２ｇは、バルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に圧入により組み付けられる際にシリンダヘッド本体１１の中に没入する範囲内に形成しておく。
【００４３】
次いで、バルブシート１２をシリンダヘッド本体１１に組み付ける自動圧入工程において、そのバルブシート１２の圧入作業の直前に、そのバルブシート１２の露出面１２ａからの種別壁面１２ｆまでの離間距離ｄを公知の超音波探傷法と同様な原理で計測し、予め指定された種類のバルブシート１２であるか否かを判別する。
【００４４】
具体的には、シリンダヘッド本体１１の近傍にまで搬送される途中の１個のバルブシート１２の露出面１２ａに油を膜状に塗布して油膜１３（液体相）を形成し、図２に示すように、超音波探触子２０を、その油膜１３に接触させながらバルブシート１２の露出面１２ａに対向させる。
【００４５】
このときの油膜１３は、空気より音響インピーダンスが十分に高い油の膜であって、露出面１２ａ上に空気層（気体相）が存在することにより超音波の反射率が高くなることを防止して、超音波探触子２０から送信する超音波をバルブシート１２の内部に効率よく入射させるものである。
【００４６】
なお、一般に、音波は、音響インピーダンスＺの異なる媒質の境界面で反射する性質を有し、媒質Ｉの音響インピーダンスをＺ１、媒質IIの音響インピーダンスをＺ２とすると、その音の反射率Ｒは、Ｒ＝（Ｚ２−Ｚ１）／（Ｚ１＋Ｚ２）、音圧の透過率Ｔは、Ｔ＝１−Ｒ＝２・Ｚ１／（Ｚ１＋Ｚ２）で表される。
【００４７】
次いで、電圧発生器３０により超音波探触子２０からの送信信号に対応する高電圧を発生させ、露出面１２ａ側の超音波探触子２０からバルブシート１２の露出面１２ａに向かって超音波信号を送信する。
【００４８】
このとき、図２に示すように、送信された超音波信号の一部は露出面１２ａで反射されるが、バルブシート１２に入射された超音波信号はバルブシート１２の軸方向に進行し、種別壁面１２ｆで反射した反射波は、逆方向に進行して振動子２１に当たって振動子２１に反射波に対応する電圧信号を発生させる。
【００４９】
次いで、この反射波に対応する振動子２１からの電圧信号を受信器４０により受信し、その受信信号に基づいて、露出面１２ａからの種別壁面１２ｆまでの離間距離ｄを計測する。例えば、露出面１２ａに向かって超音波信号を送信する時点から、その超音波信号が種別壁面１２ｆで反射した反射信号を受信するまでの時間に基づいて、露出面１２ａからの種別壁面１２ｆの離間距離ｄ（図３参照）を算出する。そして、その計測値が、その自動圧入工程で予め指定された種類のバルブシート１２についての離間距離ｄの範囲内であるか否かによって、指定された種類であるか否かを判別する。
【００５０】
次いで、その自動圧入工程で指定される種類であると判別されたバルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に圧入され、シリンダヘッド組立体１０となる。
【００５１】
上述の各ステップは、次のシリンダヘッド本体１１とそれに対応するバルブシート１２が搬入される度に、繰り返される。
【００５２】
一方、自動圧入工程におけるバルブシート１２の圧入が済んだシリンダヘッド組立体１０は、他の圧入部品を圧入された後、高形状精度が要求される部分に機械加工による後加工が施され、この圧加工工程において、バルブシート１２の露出面１２ａの近傍も、吸・排気バルブ（ポペットバルブ）側のバルブフェースに圧接または近接することになるシール面について、要求される形状精度に機械加工される。
【００５３】
次いで、シリンダヘッド組立体１０、すなわちバルブシート１２の組付け品が、指定されたバルブシート１２を圧入したものであるか否かの確認検査が行われる。あるいは、後加工が済んだシリンダヘッド組立体１０が内燃機関の組立工程に投入されとき、その投入に先立って、バルブシート１２の組付け品が、指定されたバルブシート１２を圧入したものであるか否かの確認検査が行われる。
【００５４】
具体的には、要求される高形状精度に機械加工されたバルブシート１２の露出面１２ａを油（液体）により洗浄して膜状の油膜１３（液相）を形成し、図２に示すように、超音波探触子２０を、その油膜１３に接触させながらバルブシート１２の露出面１２ａに対向させる。
【００５５】
次いで、電圧発生器３０により超音波探触子２０からの送信信号に対応する高電圧を発生させ、露出面１２ａ側の超音波探触子２０からバルブシート１２の露出面１２ａに向かって超音波信号を送信する。
【００５６】
このとき、バルブシート１２に入射され、種別壁面１２ｆで反射した反射波が、逆方向に進行し振動子２１に当たって振動子２１に反射波に対応する電圧信号を発生させる。
【００５７】
次いで、この反射波に対応する振動子２１からの電圧信号を受信器４０により受信し、露出面１２ａに向かって超音波信号を送信する時点から反射信号を受信するまでの時間に基づいて、露出面１２ａからの種別壁面１２ｆの離間距離ｄ（図３参照）を算出する。そして、その計測値が、予め指定された種類のバルブシート１２についての離間距離ｄの範囲内であれば、バルブシート１２の組付けと後加工が正常に完了したシリンダヘッド組立体１０であることが確認できたことになる。
【００５８】
次に、作用について説明する。
【００５９】
本実施形態の検査方法においては、バルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に圧入により組み付けられ、種類判別用の種別壁面１２ｆがシリンダヘッド本体１１中に没入した状態であっても、超音波探触子２０を用いて露出面からの種別壁面１２ｆの離間距離ｄを計測することで、種類ごとに異なるその離間距離ｄの値から、シリンダヘッド本体１１に組み付けられたバルブシート１２が予め指定された種類のものであるか否かを判別することができる。しかも、種別壁面１２ｆが超音波探傷検査と同様な非接触の測定手法で容易に特定可能となる。
【００６０】
また、バルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に圧入により組み付けられる環状の部品であり、その外周面１２ｅ側で半径方向外側に向かって開く外周溝１２ｇの側壁面の一部を種別壁面１２ｆとしているので、種別壁面１２ｆを容易に形成できるとともに、周方向の任意の位置でバルブシート１２の検査が実行可能となる。
【００６１】
さらに、外周溝１２ｇは、バルブシート１２の焼結時に成型することができるので、バルブシート１２の材料に無駄が生じないで済む。
【００６２】
加えて、バルブシート１２のシリンダヘッド本体１１への組付け前であっても組付け後であっても、小型の超音波探触子２０を用いて、バルブシート１２がその組付け工程で指定される種類であるか否かを判別する検査を容易かつ確実に、しかも低コストに実行することができる。
【００６３】
また、バルブシート１２の種類判別が可能な検査を小型で簡素な超音波探触子２０を用いて確実に実行できるので、低コストの検査装置を提供することができる。
【００６４】
このように、本実施形態においては、組付け部品であるバルブシート１２がシリンダヘッド本体１１に組み付けられるとき、種類判別用の種別壁面１２ｆがシリンダヘッド本体１１中に没入するが、種類ごとに異なる露出面１２ａからの種別壁面１２ｆまでの離間距離ｄを計測することで、予め指定された種類のバルブシート１２であるか否かの判別ができるようにしているので、部分形状や材質が異なる類似のバルブシート１２を単品でも組付け後でも容易にかつ確実に判別することができるとともに、組付けコストを低減させることのできる組付け部品の検査方法を実現することができ、しかも、その検査方法を実行する低コストの検査装置を提供することができる。
【００６５】
なお、前述の一実施形態におけるバルブシート１２の種別壁面１２ｆは、図１に示すようにバルブシート１２の外周溝１２ｇ（外周部の凹部）の側壁面１２ｓ１、１２ｓ２の片方によって形成されるものであったが、これに限定されるものではなく、例えばバルブシート１２の没入側の端面部１２ｊに圧入方向に開いた凹部を形成することで、その内奥側の壁面１２ｆ´（内底壁面；図１参照）として形成されるものであってもよい。
【００６６】
また、種別壁面１２ｆを超音波により探索するのでなく、Ｘ線等の放射線を透過させ、そのＸ線透過量もしくは吸収量に基づいて、前記露出面からの前記種別壁面１２ｆの離間距離ｄに相当するバルブシートの部分的な厚さを検出することも考えられる。
【００６７】
さらに、前述の一実施形態では、組付け部品をバルブシート１２としたが、シリンダヘッド本体１１に組み付けられる他の圧入部品、例えば吸・排気バルブのバルブステム部をガイドするバルブガイドであってもよい。勿論、圧入以外の固定方法で他の部品に組み付けられる組付け部品の種別を判別することができることはいうまでもない。
【００６８】
以上説明したように、本発明に係る検査装置は、種類ごとに異なる露出面からの種別壁面までの離間距離を計測することで、予め指定された種類の組付け部品であるか否かの判別ができるようにして、部分形状や材質が異なる類似の組付け部品を単品でも組付け後でも容易にかつ確実に判別することができるとともに、組付けコストを低減させることのできる組付け部品の検査方法を実現することができ、しかも、その検査方法を実行する低コストの検査装置を提供することができるという効果を奏するものであり、全体形状が類似し部分形状もしくは材質が相違する組付け部品やその組付け品を判別するのに好適な組付け部品の検査方法および検査装置全般に有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１０ シリンダヘッド組立体
１１ シリンダヘッド本体
１２、１２Ｍ、１２Ｎ バルブシート（組付け部品）
１２ａ 露出面
１２ｅ 外周面
１２ｆ 種別壁面（側壁面の片方）
１２ｆ´ 内奥側の壁面（内底壁面）
１２ｇ 外周溝
１２ｊ 端面部
１２ｓ１、１２ｓ２ 側壁面
１３ 油膜
２０ 超音波探触子
２１ 振動子
２１ａ、２１ｂ 電極
２１ｃ 圧電素子
２２ 保護板
２３ 吸音材
２４ ケース
３０ 電圧発生器
４０ 受信器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の部材に組み付けられる組付け部品が類似する複数種の組付け部品のうち予め指定された種類の組付け部品であるか否かを判別する組付け部品の検査方法であって、
前記複数種の組付け部品のそれぞれに、該組付け部品が前記他の部品に組み付けられたときに外部に露出する露出面を設けるとともに、該露出面からの離間距離が複数種の種類ごとに異なる種類判別用の種別壁面を、該組付け部品が前記他の部品に組み付けられたときに前記他の部品中に没入する範囲内に形成しておき、
前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を計測して前記予め指定された種類の組付け部品であるか否かを判別することを特徴とする組付け部品の検査方法。
【請求項２】
前記露出面側から前記露出面に向かって超音波信号を送信するとともに、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射波を受信し、該反射波の受信信号に基づいて前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を計測することを特徴とする請求項１に記載の組付け部品の検査方法。
【請求項３】
前記露出面に向かって超音波信号を送信する時点から、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射信号を受信するまでの時間に基づいて、前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を算出することを特徴とする請求項２に記載の組付け部品の検査方法。
【請求項４】
前記組付け部品が前記他の部品に圧入により組み付けられる環状の部品であり、
前記種別壁面が、前記環状の部品の外周面側で半径方向外側に向かって開く凹部の側壁面の一部を形成していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の組付け部品の検査方法。
【請求項５】
前記環状の部品が、内燃機関のシリンダヘッドに圧入されるバルブシートであることを特徴とする請求項４に記載の組付け部品の検査方法。
【請求項６】
前記種別壁面が、前記環状の部品の外周面側で半径方向外側に向かって開く外周溝の側壁面の片方を形成していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の組付け部品の検査方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちいずれか１の請求項に記載の組付け部品の検査方法を実施する検査装置であって、
前記組付け部品の前記露出面に対向し、前記露出面に向かって超音波信号を送信するとともに、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射波を受信する超音波探触子と、該超音波探触子に前記超音波信号に対応する電圧を印加する電圧発生器と、前記超音波探触子から前記反射波に相当する信号を取り込む受信器と、を備えた検査装置。
【請求項１】
他の部材に組み付けられる組付け部品が類似する複数種の組付け部品のうち予め指定された種類の組付け部品であるか否かを判別する組付け部品の検査方法であって、
前記複数種の組付け部品のそれぞれに、該組付け部品が前記他の部品に組み付けられたときに外部に露出する露出面を設けるとともに、該露出面からの離間距離が複数種の種類ごとに異なる種類判別用の種別壁面を、該組付け部品が前記他の部品に組み付けられたときに前記他の部品中に没入する範囲内に形成しておき、
前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を計測して前記予め指定された種類の組付け部品であるか否かを判別することを特徴とする組付け部品の検査方法。
【請求項２】
前記露出面側から前記露出面に向かって超音波信号を送信するとともに、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射波を受信し、該反射波の受信信号に基づいて前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を計測することを特徴とする請求項１に記載の組付け部品の検査方法。
【請求項３】
前記露出面に向かって超音波信号を送信する時点から、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射信号を受信するまでの時間に基づいて、前記露出面からの前記種別壁面の離間距離を算出することを特徴とする請求項２に記載の組付け部品の検査方法。
【請求項４】
前記組付け部品が前記他の部品に圧入により組み付けられる環状の部品であり、
前記種別壁面が、前記環状の部品の外周面側で半径方向外側に向かって開く凹部の側壁面の一部を形成していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の組付け部品の検査方法。
【請求項５】
前記環状の部品が、内燃機関のシリンダヘッドに圧入されるバルブシートであることを特徴とする請求項４に記載の組付け部品の検査方法。
【請求項６】
前記種別壁面が、前記環状の部品の外周面側で半径方向外側に向かって開く外周溝の側壁面の片方を形成していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の組付け部品の検査方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちいずれか１の請求項に記載の組付け部品の検査方法を実施する検査装置であって、
前記組付け部品の前記露出面に対向し、前記露出面に向かって超音波信号を送信するとともに、該超音波信号が前記種別壁面で反射した反射波を受信する超音波探触子と、該超音波探触子に前記超音波信号に対応する電圧を印加する電圧発生器と、前記超音波探触子から前記反射波に相当する信号を取り込む受信器と、を備えた検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１５６６４３（Ｐ２０１１−１５６６４３Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２４００（Ｐ２０１０−２２４００）
【出願日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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