JPH04120409A - カムシャフトのような部品の溝の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＝発明の目的＝ 〔産業上の利用分野〕 本発明は、センサを用いて被検出物、例えば、カムシャ
フトのような部品の溝の有無を検出する、溝の検出装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、被検出物の該当箇所に、溝が有るか無いかを検出
する装置としては、第５図に示す如く、センサ３０２を
被検出物３２１における溝の形成され得る位置である溝
形成部３２２ａに対向させたものがある。このような装
置３０１においては、センサ３０２と被検出物３２１と
の距離３０３をセンサ３０２により計測し、その値を、
判定部３０４の一部であり、予め基準値が設定されてい
る比較部３０６に送る。そして、その基準値との比較に
より、溝の有無を判定している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の溝の検出装置３０１においては、センサ３０
２と被検出物３２１との距離３０３を絶対価として計測
するため、切削水が被検出箇所に残留し７ていたり、温
度、湿度の変化等、計測時の悪い環境が、計測結果を不
正確にし、このことによって誤った判定結果を招くこと
がある。

従って、計測時の環境に影響を受けることのない、カム
シャフトのような部品の溝の検出装置を提供することが
課題となっていた。

＝発明の構成＝ 〔課題を解決するための手段〕 被検出物における溝の形成され得る位置である溝形成部
に対向するセンサと、被検出物の溝形成部に溝が形成さ
れた場合の外径と溝が形成されない場合の外径とのうち
いずれか一方の外径と同径のモデル部を有するモデル部
品のそのモデル部に対向するモデルセンサと、それらの
センサ及びモデルセンサによって計測されるセンサと被
検出物との距離及びモデルセンサとモデル部品との距離
が信号として入力され、かつ溝の有無判定のための基準
値が設定されており、基準値と信号の値とを比較して溝
の有無を判定する判定部とを備える。

〔実施例及び作用〕

以下本発明の実施例の構成を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の第１番目の実施例によるカムシャフ
トのような部品の溝の検出装置１　（以下、溝の検出装
置という）と被検出物２１及びモデル部品２１ｂである
。

この溝の検出装置１は、電磁誘導センサとしての渦電流
センサを２個具備している。２個の渦電流センサのうち
、一方の渦電流センサ２ａは、被検出物２１の溝の形成
され得る位置である溝形成部２２ａに形成された溝２２
に対向している。被検出物２１の溝形成部２２ａには、
第１図に示す如く溝２２が形成されている場合と、図示
されていないが、溝が形成されていない場合がある。ま
た、もう一方の渦電流センサであるモデルセンサ２ｂは
、モデル部品２１ｂの、２点鎖線で示すモデル部２２ｂ
に対向している。このモデル部品２１ｂは、上述の被検
出物２１と同形状をしており、被検出物２１の溝の有無
を判定するための比較物であるので、特にそのモデル部
２２ｂの外径は、被検出物２１の溝形成部２２ａに溝が
形成されない場合の外径に設定されている。

これらの渦電流センサ２ａ及びモデルセンサ２ｂとその
他の部材との接続状態は次のようである。

電気信号の伝送源である発振器９が、２つの増幅器８ａ
、８ｂへ接続され、これら２つの増幅器８ａ、８ｂから
は各々前述の渦電流センサ２ａ。

モデルセンサ２ｂに接続されている。さらに、渦電流セ
ンサ２ａ、モデルセンサ２ｂは、１つの差動増幅部５へ
接続されている。この差動増幅部５は、判定部４の比較
器に接続されている。

判定部４は、この比較器６と基準値設定器７とで構成さ
れている。比較器６には、溝の有無判定のための基準値
を比較器６に入力するための基準値設定器７が接続され
ている。比較器６と基準値設定器７とは、ハードウェア
ーあるいは、ソフトウェア−で実現することができる。

次に、上述の溝の検出装置１を用いた溝の検出方法につ
いて説明する。

被検出物２１の溝の有無を検出する時は、発振器９から
電流あるいは電圧等の電気信号を伝送し、２個の増幅器
８ａ、８ｂに入力する。増幅器８ａ。

８ｂからは、増幅された電気信号が渦電流センサ２ａ、
モデルセンサ２ｂに各々入力される。すると渦電流セン
サ２ａからは、その渦電流センサ２ａと被検出物２１の
溝形成部２’　２　ａとの距離３ａに比例した電気信号
が出力され、差動増幅部５に入力される。これと同時に
、モデルセンサ２ｂからは、そのモデルセンサ２ｂとモ
デル部品２１ｂのモデル部２２ｂとの距離３ｂに比例し
た電気信号が出力され、これも差動増幅部５に同様に入
力される。

すると、差動増幅部５から出力されるそれらの電気信号
の差が判定部４の比較器６に入力される。

比較器６には、溝の有無を判定するための基準値が、基
準値設定器７より入力されているので、比較器６により
溝の有無が判定される。

ここでいう基準値とは、第４図に示す如く、溝有りと判
定する出力電圧等の範囲の上限値と下限値及び、溝無し
と判定する出力電圧等の範囲の上限値と下限値のことで
ある。これらの値は、予め実験により求めておけばよい
。

本実施例においては、モデル部品２１ｂのモデル部２２
ｂの外径が、被検出物２１の溝形成部２２ａに溝が形成
されない場合の外径と同径であるので、差動増幅部５か
ら出力される電気信号の差が、顕著であれば被検出物２
１の溝形成部２２ａには第１図に示す如く溝有りと判定
され、逆に、上述の電気信号の差が、無いか、有っても
微少であれば溝無しと判定される。

このように、被検出物２１の溝の有無の判定を、渦電流
センサ２ａと被検出物２１の溝形成部２２ａとの距離３
ａ及び、モデルセンサ２ｂとモデル部品２１ｂのモデル
部２２ｂとの距離３ｂの差でもって行うので、切削水等
が被検出箇所に残留している等、悪い環境においても、
被検出物２１における溝形成部２２ａとモデル部品２１
ｂのモデル部２２ｂとが同じ環境となるため判定結果に
悪影響を及ぼすことがない。さらにまた、温度、湿度等
の環境の変化が有る場合にも、渦電流センサ２ａとモデ
ルセンサ２ｂが同じ環境下に置かれているため、判定結
果に影響を及ぼすことがない。

上記本発明の第１番目の実施例による溝の検出装置にお
いては、センサが渦電流センサであり、信号　が電気で
あるが、センサ及び信号　は以下の如く、他の物でもよ
い。

本発明の第２番目の実施例による溝の検出装置１０１に
おいては、第２図に示す如く、センサがエアーセンサで
ある。

この溝の検出装置１０１は、エアーセンサを２個具備し
ている。エアーセンサ１０２ａ、１０２ｂのうち、一方
のエアーセンサ１０２ａは、被検出物１２１の溝が形成
され得る位置である溝形成部１２２ａに対向している。

同図中、２点鎖線で示す如く、この被検出物１２１の溝
形成部１２２ａには、溝が形成されていない。また、エ
アーセンサ１０２ａ、１０２ｂのうち他方のエアーセン
サであるモデルセンサ１０２ｂは、モデル部品１２１ｂ
の、２点鎖線で示すモデル部１２２ｂに対向している。

このモデル部品１２１ｂは、上述の被検出物１２１と同
形状をしており、被検出物１２１の溝の有無を判定する
ための比較物であるので、特にそのモデル部１２２ｂの
外径は、被検出物１２１の溝形成部１２２ａに溝が形成
されない場合の外径に設定されている。

これらのエアーセンサ１０２ａ及びモデルセンサ１０２
ｂが差動増幅部１０５を介して判定部１０４に接続され
ている点は、第１番目の実施例による溝の検出装置と同
様であるので、説明は省略する。差動増幅部１０５の替
わりに、差圧ゲージを用いてもよい。差圧ゲージを用い
る場合は、差圧ゲージで両者の圧力差を計測するため、
空電変換器は必要ない。

他方、エアーセンサ１０２ａ、モデルセンサ１０２ｂに
は、各々圧力調整弁１０８ａ、１０８ｂを介して、１つ
のエア源１０９からエアが供給される。また、エアーセ
ンサ１０２ａ、モデルセンサ１０２ｂと差動増幅部１０
５との間には、各々空電変換器１１０ａ、１１０ｂが設
置されている。

従って、判定部１０４における基準値との比較は、この
場合、電気信号として行なうことになる。

前述のエアーセンサ１０２ａ、モデルセンサ１０２ｂの
ノズル径や外径等は、通常のエアーマイクロメータと同
様に設定されている。

次に、上述の溝の検出装置１０１を用いた溝の検出方法
について説明する。

被検出物１２１の溝の有無を検出する時は、コンプレッ
サー等のエア源１０９からエアーセンサ１０２　ａ　ｒ
モデルセンサ１０２ｂにエアを供給する。エア源１０９
と各エアーセンサ１０２ａ、１０２ｂとの間に設けられ
た圧力調整弁１０８　ａ。

１０８ｂによって各エア圧を調整する。エアーセンサ１
０２　ａ　ｒモデルセンサ１０２ｂに供給されたエアは
、その先端から被検出物の溝形成部１２２ａとモデル部
品１２１ｂのモデル部１２２ｂに対して噴出（１１２ａ
、１１２ｂ）される。すると、エアーセンサ１０２ａ、
モデルセンサ１０２ｂによって感知される前述の２箇所
に対する圧力は、空電変換器１１０ａ、ｌｌ０ｂを介し
て電気信号として差動増幅部１０５に入力され、それら
の差、すなわち第１番目の実施例による溝の検出装！［
同様、エアーセンサ１０２　ａ　ｒモデルセンサ１０２
ｂからの距離１０３ａ、１０３ｂに比例した電気信号の
差を比較器１０６にて基準値と比較することによって、
溝の有無が判定される。

本実施例においては、モデル部品１２１ｂのモデル部１
２２ｂの外径が、被検出物１２１の溝形成部１２２ａに
溝が形成されない場合の外径と同径であるので、差動増
幅部１０５から出力される電気信号の差が無いか、有っ
ても微少であれば被検出物１２１の溝形成部１２２ａに
は第２図に示す如く溝無しと判定され、逆に、上述の電
気信号の差が、顕著であれば溝有りと判定される。

このように、被検出物の溝の有無の判定を、エアーセン
サ１０２ａと被検出物１２１の溝形成部１２２ａとの距
離１０３ａ及びモデルセンサ１０２ｂとモデル部品１２
１ｂのモデル部１２２ｂとの距離１０３ｂの差でもって
行うので、切削水等が被検出箇所に残留していたり、温
度、湿度が変化する等、悪い影響においても、被検出物
１２１における溝形成部１２２ａとモデル部品１２１ｂ
のモデル部１２２ｂともが同じ環境となるため、判定結
果に悪影響を及ぼすことがない。しかも、同一のエア源
１０９からエアを同圧で供給するため、上述の２箇所の
計測条件が等しくなり、安定した判定結果を得ることが
できる。

なお、モデル部品のモデル部の外径を、被検出物の溝形
成部に溝が形成された場合の外径と同径に設定（図示せ
ず）してもよい。その場合、差動増幅部から出力される
電気信号の差が、顕著であれば溝無し、差が無いか微少
であれば溝有りと判定される。

上述のような溝の検出装置１（１０１）を用いて、第３
図に示す如く、実際の機械部品の溝の有無を検出し、そ
の結果により、部品の機種を識別することができる。第
３図に示す如く、９１はところどころのジャーナルの外
周面に溝が形成された被検出物としてのカムシャフトで
ある。このカムシャフト９１のジャーナル４１．５１，
６１゜７１のうち、４１，５１．７１の溝形成部４２ａ
。

５２ａ、７２ａには溝４２．５２．７２が形成されてお
り、ジャーナル６１の斜線で示す溝形成部６２ａには溝
が形成されていない。そして４個のセンサ４２Ａ、５２
Ａ、６２Ａ、７２Ａが各々ジャーナルに対向している。

第３図中、９１ｂは、上述のカムシャフト９１と同形状
のモデル部品である。同図中、２点鎖線で示す如く、こ
のモデル部品９１ｂのジャーナル４１ｂ、５１ｂ、６１
ｂ、７１ｂの各モデル部４２ｂ、５２ｂ、６２ｂ、７２
ｂには、モデルセンサ４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂ、７２Ｂ
が各々対向している。そしてそれら各モデル部の外径は
、被検出物であるカムシャフト９１の溝形成部４２ａ。

５２ａ、６２ａ、７２ａに溝が形成されない場合の外径
と各々同径に設定されている。

溝の検出を行なう際には、センサ４２Ａ、５２Ａ、６２
Ａ、７２Ａにより被検出物９１の各ジャーナルの溝形成
部４２ａ、５２ａ、６２ａ、７２ａと各センサとの各距
離を計測し、かつ、モデルセンサ４２Ｂ、５２Ｂ、６２
Ｂ、７２Ｂによりモデル部品９１ｂの各モデル部４２ｂ
、５２ｂ、６２ｂ、７２ｂと各モデルセンサとの距離を
計測する。そして各々のセンサと溝形成部間の距離と、
各々のモデルセンサとモデル部間の距離との差ヲ判定部
にて各々基準値と比較することにより、被検出物の各々
のジャーナルについて溝の有無が判定される。すなわち
、ジャーナル４１．５１．７２には溝が有り、ジャーナ
ル６１には溝が無いことが判定される。その結果、この
カムシャフト９１が特定の機種であることを識別できる
。

なお、本発明による溝の検出装置は、カムシャフトに限
らず、その他の部品の溝の検出にも用いることができる
。

＝効　果＝ 以上のように本発明によれば、カムシャフトのような部
品の溝の検出装置において、被検出物における溝の形成
され得る位置である溝形成部に対向するセンサと、被検
出物の溝形成部に溝が形成された場合の外径と溝が形成
されない場合の外径とのうちいずれか一方の外径と同径
のモデル部を有するモデル部品のそのモデル部に対向す
るモデルセンサと、それらのセンサ及びモデルセンサに
よって計測されるセンサと被検出物との距離及びモデル
センサとモデル部品との距離が信号として入力され、か
つ溝の有無判定のための基準値が設定されており、基準
値と信号の値とを比較して溝の有無を判定する判定部と
を備え、センサと被検出物の溝形成部間の距離と、モデ
ルセンサとモデル部品のモデル部間の距離との差でもっ
て被検出物の溝の有無の判定を行なうので、切削水等が
被検出箇所に残留したり、温度、湿度等の変化が有る場
合等の悪い環境においても、被検出物における溝形成部
とモデル部品のモデル部ともが同じ環境となるため、判
定結果に悪影響を及ぼすことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１番目の実施例によるカムシャフ
トのような部品の溝の検出装置と被検出物及びモデル部
品の説明図、第２図は、本発明の第２番目の実施例によ
るカムシャフトのような部品の溝の検出装置と被検出物
及びモデル部品の説明図、第３図は、本発明のカムシャ
フトのような部品の溝の検出装置を用いてカムシャフト
の溝の検出を行っている状態の説明図、第４図は、本発
明の実施例によるカムシャフトのような部品の溝の検出
装置における基準値と判定結果とを表わす説明図、第５
図は、従来の溝の検出装置と被検出物の説明図である。 （記号の説明） ２ａ・・・センサ。　　２ｂ−・・モデルセンサ。 ３ａ、３ｂ・　・距離。　　　４・・・判定部。 ２１・・・被検出物。２１ｂ・・・モデル部品。 ２２ａ・・・溝形成部。２２ｂ・・・モデル部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検出物２１における溝の形成され得る位置である溝形
   成部２２ａに対向するセンサ２ａと、前記被検出物２１
   の溝形成部２２ａに溝が形成された場合の外径と溝が形
   成されない場合の外径とのうちいずれか一方の外径と同
   径のモデル部２２ｂを有するモデル部品２１ｂの該モデ
   ル部２２ｂに対向するモデルセンサ２ｂと、それらのセ
   ンサ２ａ及びモデルセンサ２ｂによって計測される前記
   センサ２ａと前記被検出物２１との距離及び前記モデル
   センサ２ｂとモデル部品２１ｂとの各距離３ａ、３ｂが
   信号として入力され、かつ溝の有無判定のための基準値
   が設定されており、該基準値と前記信号の値とを比較し
   て溝の有無を判定する判定部４とを備えたことを特徴と
   するカムシャフトのような部品の溝の検出装置。