特許 7544017 油除去用リンク装置及びワークの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】油除去用リンク装置及びワークの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 21/34 20060101AFI20240827BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20240827BHJP

   F02M 63/00 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

F16H21/34

H02K7/14 Z

F02M63/00 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021185995

(22)【出願日】2021-11-15

(65)【公開番号】P2023073145

(43)【公開日】2023-05-25

【審査請求日】2023-12-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110003214

【氏名又は名称】弁理士法人服部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小澤 健次

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－３３５３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－０１８９６８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ２１／３４

Ｈ０２Ｋ ７／１４

Ｆ０２Ｍ ６３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基台（１０）に固定される電動モータ（１１）と、
一端（２１）が前記電動モータの駆動軸（１２）に固定される第１アーム（２０）と、
前記第１アームの他端（２２）に回動自在に支持される一端（３１）をもつ第２アーム（３０）と、
前記第２アームの他端（３２）を回動自在に支持する第１支持部（３６）を有し、一端（４１）が前記基台に対し回動自在に支持される第３アーム（４０）と、
前記第３アームの他端（４２）に固定され、ワークを把持可能なアクチュエータ（５０）と、
前記基台で前記電動モータの回転駆動軸中心線から距離（Ｌ）をオフセットした位置に設けられ、前記第３アームの前記一端を回転自在に支持する第２支持部（４８）とを備え、
前記アクチュエータは、前記第１支持部から駆動力を受けて前記第２支持部を中心として振り子運動をする油除去用リンク装置。

【請求項2】

前記駆動軸の回転軸線と前記第３アームの回転軸線は、平行で互いの軸心線間距離は固定である請求項１記載の油除去用リンク装置。

【請求項3】

前記電動モータの駆動時に前記アクチュエータの振り子運動によりワークから油を振り落とす請求項２記載の油除去用リンク装置。

【請求項4】

前記電動モータの駆動時に振り子運動する前記アクチュエータが特定領域にいるときワークから油を分離し放出する請求項３記載の油除去用リンク装置。

【請求項5】

ワークをアクチュエータの把持部が把持するするステップと、
駆動源の駆動力をリンク機構に伝達するステップと、
前記リンク機構の出力部に連結される前記アクチュエータが振り子運動を開始するステップと、
前記アクチュエータが振り子運動をする際にワークから油が遠心力により分離されるステップと、
前記リンク機構の出力部が振り子運動を停止するステップと、
前記リンク機構の出力部に連結される前記アクチュエータから前記ワークを分離するステップとを含む、ワークの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油を除去するリンク装置及び油の除去方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

エンジンに燃料を供給するインジェクタの製造時、製造過程における性能検査工程では、インジェクタに試験油を使用する。検査を終えたインジェクタを輸送するとき、試験油がインジェクタからこぼれない、インジェクタを逆さにしても試験油が垂れない、客先で組付時にこぼれない、後工程でこぼれない、インジェクタのリーク検査に影響しない等の要求を満たすため、輸送前にインジェクタを逆さにしても試験油が垂れない程度に抜く必要がある。

【0003】

輸送前に、一般的にはインジェクタに付着した試験油をエアブローで吹き飛ばすことや、注射器で試験油を吸い出すことが考えられるが、これらの方法によると、安全面の確保が不十分であったり、ほこりなどの異物が付着する怖れがある。

【0004】

インジェクタ内部やノズルに注射器を挿入することで、異物の混入やキズのリスクを回避する方法もある。インジェクタ内部の試験油を抜く方法として、ワークソレノイドを通電し、エア加圧してノズルより試験油を排出する方法もある。

【0005】

通電のための高電圧電気回路、電気コネクタの接続をする場合には、エア加圧による油の霧化による爆発の危険があるため、爆発の点火源となる電気エネルギーを使用しない方法で油抜きをすることがある。
例えば輸送前に、インジェクタを手に持った作業者が手を振ることでインジェクタから試験油を抜くことができる。

【0006】

燃料インジェクタ付着物の予防のための方法及び使用として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。油配管の化学洗浄方法として、例えば、特許文献２に記載されたものが知られている。
特許文献１および特許文献２のいずれも化学的方法により油付着物を洗浄除去する技術である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００８－６４０９９号公報

【文献】特開平６－２９３９８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

インジェクタ内から試験油を抜くためにノズルを挿入しエアで吹き飛ばすことや、注射器挿入し吸い出すことがあるが、製品内への異物付着防止や、キズ付きのリスクの懸念等インジェクタ内部に挿入すること避け、非接触で油を抜く方法である。
燃料インジェクタに供給する試験油を除去する方法として、作業者の手作業による振り子運動の遠心力により燃料インジェクタの内部の試験油を排出する方法も知られている。

【0009】

本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、その目的は、油管を有する機器から物理的方法により油を除去する油除去用リンク装置及びワークの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の油除去用リンク装置は、基台（１０）に固定される電動モータ（１１）と、一端（２１）が電動モータの駆動軸（１２）に固定される第１アーム（２０）と、前記第１アームの他端（２２）に回動自在に支持される一端（３１）をもつ第２アーム（３０）と、前記第２アームの他端（３２）を回動自在に支持する第１支持部（３６）を有し、一端（４１）が前記基台に対し回動自在に支持される第３アーム（４０）と、前記第３アームの他端（４２）に固定され、ワークを把持可能なアクチュエータ（５０）と、前記基台で前記電動モータの回転軸延長線から距離（Ｌ）をオフセットした位置に設けられ、前記第３アームの前記一端を回転自在に支持する第２支持部（４８）とを備え、前記アクチュエータは、前記第１支持部から駆動力を受けて前記第２支持部を中心として振り子運動をする構成を採用する。

【0011】

本発明の油除去用リンク装置によると、振り子運動を構成する機械は、電動モータを駆動源としてリンク機構を経由し、ワークに付着する油を遠心力により外部に分離し排出する。

【0012】

本発明は、リンク機構に特徴ある構成をもつ油除去用リンク装置及びワークの製造方法を提供する。本発明は、化学的方法により付着物を排出するのではなく、物理的方法又は機械的方法により試験油等の油を排出するものである。

【0013】

ワークから除去する油は、燃料、潤滑油など油の種類を問わない。
本発明は、自動化した機械によりワークの出荷前に規定量の油抜きを実現することができる。
本発明の油除去用リンク装置によると、製品に相当するワークへの異物混入や、ワークにキズが付くことなしに、品質を維持してワークを出荷することができる効果がある。

【0014】

本発明の油除去用リンク装置及びワークの製造方法によると、手作業の振り抜き動作に代えて、振り子運動を用いた機械の動作により高効率に不要な油を抜くことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態による油の除去装置の斜視図。

【図2】図１のＩＩ方向矢視図。

【図3】図１のＩＩＩ方向矢視図。

【図4】図１のＩＶ方向矢視図。

【図5】本発明の第１実施形態のリンク機構の連結部を示すもので、図４のＶ－Ｖ線模式的断面図。

【図6】本発明の第１実施形態の作動を示すフローチャート。

【図7】本発明の第１実施形態の作動を示す模式図。

【図8】本発明の第１実施形態の作動を示す模式図。

【図9】本発明の第１実施形態の作動を示す模式図。

【図10】本発明の第１実施形態の作動を示す模式図。

【図11】試験例に用いたインジェクタの模式的断面図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態による油除去用リンク装置及びワークの製造方法を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0017】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１から図１１に基づいて説明する。
まず本実施形態の油除去用リンク装置に適用するワークについて図１１に基づいて説明する。

【0018】

ワークに相当するインジェクタ１は、中空円筒状のハウジング２の内部に燃料管３が配設され、燃料管３の先端に固定コア４が設けられ、その先端に調節管５が設けられている。調節管５の先端にコイルばね６を介して軸方向に往復動可能な可動コア７が設けられる。可動コア７の先端にニードル９が連結され、ニードル９の先端はノズル８の内壁に着座可能になっている。ハウジング２の後端にはコイル１６に通電するための電気コネクタ１７が形成されている。

【0019】

図１１に示すように、製品としてのインジェクタ１を納品する前、ハウジング内に充填されている試験油のうち、図１１に示すが燃料管３の内部に充填されている領域１９の試験油を矢印１８方向に排出する。

【0020】

図１から図１１に基づいて、第１実施形態による油除去用リンク装置について説明する。
本実施形態は、インジェクタから試験油を遠心力により排出する装置の構成になっている。装置は、インジェクタに振り子運動を与えるリンク機構を有している。インジェクタ１の内部に充満する試験油の一部は、振り子運動を利用して外部に排出される。

【0021】

図１から図５に示すように、基台１０に電動モータ１１が固定されている。
電動モータ１１の駆動軸１２の回転によりリンク機構が駆動され、リンク機構の出力軸の先端にワークとしてのインジェクタを把持するアクチュエータ５０が設けられている。
電動モータ１１の駆動軸１２は、基台１０に固定される支持板１４の穴に回転可能に支持されている。

【0022】

第１アーム２０は、一端２１に電動モータ１１の駆動軸１２が固定され、他端２２にボルト２３によりシャフト２５が固定されている。
第２アーム３０は、一端３１が軸受３３を経由してシャフト２５を回転可能に支持している。第２アームの他端３２は軸受３４を介してシャフト３６を支持している。

【0023】

第３アーム４０は、中央に軸受４４を経由してシャフト３６を相対回転可能に支持している。第３アーム４０の一端４１は軸受４３を経由してシャフト４８に対して相対回転可能に支持されている。シャフト４８は、基台１０に支持される支持ブラケット４６、４７に固定されている。

【0024】

第３アーム４０の他端４２には、アクチュエータ５０が取り付けられている。アクチュエータ５０は、ワークに相当するインジェクタをチャックにより固定及び離脱可能になっている。アクチュエータ５０は、アンロック及びロックによりインジェクタを着脱可能になっている。

【0025】

電動モータ１１の駆動軸１２とシャフト４８は平行に設けられ、両者の軸心線間距離は固定である。また、図１及び図７の模式図に示すように、基台１０で電動モータ１１の回転駆動軸中心線とシャフト４８の軸心線とは、距離Ｌ、高さＨだけオフセットした位置に設けられる。

【0026】

次に、本実施形態による油除去用リンク装置の作動について、図６に基づいて説明する。
まずアクチュエータ５０にワークである製品としてのインジェクタ１をセットする。セットは、アクチュエータ５０のチャックによりインジェクタを第３アーム４０の他端４２に固定する（Ｓ６１）。

【0027】

次いで、起動ボタンをオンすると（Ｓ６２）、ワークであるインジェクタ１がアクチュエータ５０にロックされる。これにより、第３アーム４０の他端４２にインジェクタ１が固定される（Ｓ６３）。

【0028】

次いで、電動モータ１１の回転駆動を開始する（Ｓ６４）。すると、第１アーム２０は電動モータ１１の駆動軸１２の周りに偏心回転する。第１アーム２０は、他端２２が駆動軸１２の軸心周りと偏心回転する。第１アーム２０が回転すると、シャフト２５、第２アーム３０、シャフト３６を経由して駆動力が第３アーム４０に伝達される。第３アーム４０は、シャフト４８の軸心線を中心として、他端４２が、振り子運動を開始する。

【0029】

電動モータ１１の動作諸元は例えば次のとおりである。
駆動軸の回転数：１．７ｒｐｓ、振り子動作回数：２０回（１．７回／秒、約１２秒）である。

【0030】

電動モータ１１の回転駆動の開始から所定の振り子動作回数を経て電動モータ１１を停止する（Ｓ６５）。すると、アクチュエータ５０の振り子運動を終了する。
その後、アクチュエータ５０をアンロックし、チャックを解除する。これにより、第３アーム４０の他端４２からインジェクタ１を取り出す（Ｓ６６）。

【0031】

次に、本実施形態のリンク機構における振り子運動について図７から図１０に基づいて説明する。
矢印１３方向への駆動軸１２の回転に伴い第１アーム２０が回転するとき、図７は第１アーム２０が上死点（初期位置：０度）にあるリンク機構の状態を示し、図８は上死点から９０度矢印１３方向に回転したリンク機構の状態を示し、図９は上死点からから矢印１３方向に１８０度回転したリンク機構の状態を示し、図１０は上死点からから矢印１３方向に２７０度回転したリンクの機構の状態を示している。

【0032】

本実施形態では、１個のワーク（製品）について試験油の一部を抜き取るとき、油除去用リンク装置にセットした後に電動モータ１１の回転を開始し、駆動軸を加速し、定速となり、減速し、停止する。回転開始から回転終了まで約１２秒の期間、ワーク（アクチュエータ）はシャフト４８を回転中心軸とする振り子運動を行う。

【0033】

駆動軸１２が定速回転の定常状態では、第１アーム２０が図７に示す位置にあるとき、ワーク（アクチュエータ５０）の移動速度は相対的に遅い。駆動軸１２の定速回転状態では、第１アーム２０と第２アーム３０が直線上になったとき、図８の位置で第３アームの自由端側のワーク（アクチュエータ５０）の移動速度は理論上最大になる。
図８に示すリンク機構の状態からワークの移動速度は、減速し、切り返し（反転し）、第３アーム４０は図９に示す回転方向（時計方向）に回転する。

【0034】

次いでワーク（アクチュエータ５０）の時計方向の回転に加速し、図９に示す位置にあるときはワークの移動速度は相対的に遅く、さらに第１アーム２０が図１０に示す位置に来たときもワークの移動速度は相対的に遅い。そして、図７に示す上死点を通過し、上記の振り子運動を繰り返す。
このとき、ワークであるインジェクタの燃料管３の反ノズル端から試験油が所定のタイミングで図１１の矢印１８の方向に分離し、放出し、飛散し、所定領域に排出される。

【0035】

このようにして、モータ軸が回転すると第３アームの自由端側のアクチュエータが振り子運動を繰り返し、インジェクタの燃料配管３の反ノズル側端部から所定のタイミングにより燃料管３の内部の試験油の排出を繰り返す。振り子運動の途中インジェクタ１の反ノズル側の燃料管３の尾端から充満試験油の一部（図１１に示す領域１９の試験油）が排出される。

【0036】

試験例では、毎分２０回、電動モータ１１の回転開始から回転停止まで１７秒間回転すると、燃料配管から燃料が排出し飛散する。このとき排出される燃料はほぼ所定の領域内に排出される。振り子運動を繰り返し行い、燃料管から試験油を排出し、振り子運動の終了時にはノズル側に試験油は残存する。
このようにして、作業者の手の動きを再現した油抜き機構を実現した。

【0037】

本実施形態による油除去用リンク装置によると、基台で電動モータの回転駆動軸中心線とシャフト４８とは、距離Ｌ、高さＨだけオフセットした位置関係にある。
したがって、振り子運動の時計方向の回転時と反時計方向の回転時のうち、最大加速はいずれかの一方向回転時に生じる。そのため、ワークとしてのインジェクタから分離して排出される試験油は、分離時に特定領域に集中するように飛散する傾向にあるから、排出した試験油の後処理の操作が簡便に行えるという効果がある。

【0038】

本発明の一態様の油除去用リンク装置は、駆動軸の回転軸線と第３アームの回転軸線は、平行で互いの軸心線間距離は固定である。これにより、第１アーム２０、第２アーム３０、第３アーム４０等で構成されるリンク機構は、振り子運動をする第３アームの一方向回転時に、最大加速を生じ、インジェクタから試験油を所定タイミングで相対的に多量に分離することができる。したがって、飛散した試験油の後始末をしやすい。

【0039】

本発明の一態様の油除去用リンク装置によると、電動モータを駆動すると、アクチュエータが振り子運動を繰り返すから、数回に分けて短時間に効率良くワークから油を振り落とすことができる。

【0040】

本発明の一態様の油除去用リンク装置によると、電動モータの駆動時に振り子運動するアクチュエータが特定領域にいるときワークから油を分離し放出する。したがって、ワークから分離する油の後処理を簡便に行うことができる。

【0041】

本発明のワークの製造方法の一態様によると、ワークをアクチュエータの把持部が把持するステップと、駆動源の駆動力をリンク機構に伝達するステップと、リンク機構の出力部に連結されるアクチュエータが振り子運動を開始するステップと、アクチュエータが振り子運動をする際にワークから油が遠心力により分離されるステップと、リンク機構の出力部が振り子運動を停止するステップと、アクチュエータからワークを分離するステップとを含む。これにより、リンク機構をもつ機械が、作業者の手操作に代わり、自動で振り子運動を行うから、ワークの付着物を簡便な方法により除去することができる。

【0042】

（その他の実施形態）
上記実施形態では、モータ出力軸回転数は、例えば、１．７ｒｐｓ、回数２０回としたが、本発明では、モータ出力回転数、振り子運動の動作回数を限定するものではないことはもちろんである。

【0043】

油除去用リンク装置によると、手作業に代わり、リンク機構を備えた機械が振り子運動をすることで、燃料インジェクタの出荷前に、燃料インジェクタの一端から試験油を排出することができるため、作業者の手作業による負担を軽減することができる。
本発明では、リンク機構の一構成例を示したが、他の構成をもつリンク機構であってもよい。

【0044】

本発明は、試験油を物理的方法により除去する装置及び方法であるが、ワークから分離する付着物は、試験油に限らず、他の液体例えば潤滑油、燃料でもよいし、粒子等の固体であってもよい。

【0045】

本発明の実施形態では、インジェクタの油管に充填する試験油を除去する形態について説明したが、ワークに付着している試験油などの付着物を振り子運動により振り落とすことを目的とした装置に用いることができる。
その他、本発明は、油管を有する装置において油管から油を除去する装置に用いることができる。

【0046】

以上、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

【符号の説明】

【0047】

１ インジェクタ（ワーク）、
１０ 基台、
１１ 電動モータ、
１２ 駆動軸、
１４ 支持板、
２０ 第１アーム、
２５ シャフト、
３０ 第２アーム、
３６ シャフト（第１支持部）、
４０ 第３アーム、
４６、４７ 支持ブラケット、
４８ シャフト（第２支持部）、
５０ アクチュエータ、
Ｌ オフセットした距離。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】