(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品を加工し、洗浄液で洗浄した後で、マスターワークを収容したマスター容器又はマスターワーク自体に形成された気密空間と、前記成形品を収容した検査容器又は成形品に形成された検査空間とを加圧又は減圧された同一圧力雰囲気とし、マスター容器と検査容器との圧力差またはマスターワークの気密空間と成形品の検査空間との圧力差を監視することで、該成形品の気密性を検査する成形品の気密検査方法において、
前記成形品を洗浄する洗浄工程と、
該洗浄工程後の気密検査工程における前記マスター容器と前記成形品との温度を検出する温度検出工程と、
温度検出工程で検出されたそれぞれの検出値の温度差に基づいて前記洗浄工程の洗浄液の温度を調整し、該温度調整された洗浄液によって洗浄された成形品と気密検査工程における前記マスター容器の温度差が設定範囲内になるようにする温度調整工程と、
を備えることを特徴とする成形品の気密検査方法。
【請求項２】
前記成形品の洗浄工程が、温度調整された洗浄液を成形品に吹き付けるか、又は温度調整され貯留槽に貯留された洗浄液に成形品を浸漬させるものであることを特徴とする請求項１に記載の成形品の気密検査方法。
【請求項３】
成形品の加工装置、及び加工された成形品を洗浄液で洗浄する洗浄装置に並設され、マスターワークを収容したマスター容器又はマスターワーク自体に形成された気密空間と、前記成形品を収容した検査容器又は成形品に形成された検査空間とを加圧又は減圧された同一圧力雰囲気に形成する同一圧力形成手段と、マスター容器と検査容器との圧力差またはマスターワークの気密空間と成形品の検査空間との圧力差を検出する差圧センサとを備え、該圧力差を監視することで、成形品の気密性を検査する成形品の気密検査装置において、
前記洗浄装置の洗浄液の温度を調整する温度調整装置と、前記マスター容器の温度を検出する第１の温度センサと、前記検査容器内の前記成形品の温度を検出する第２の温度センサと、前記第１の温度センサの温度検出値と前記第２の温度センサの温度検出値との温度差に基づいて前記温度調整装置を制御し、この温度調整された洗浄液によって洗浄された成形品の温度と前記第１の温度センサの温度検出値との温度差が設定範囲内となるようにするコントローラと、を備えていることを特徴とする成形品の気密検査装置。
【請求項４】
前記洗浄装置が、洗浄液を貯留する貯留槽と、該貯湯槽に貯留された洗浄液の温度を調整する温度調整装置と、成形品を洗浄する洗浄スペースに設けられた多数の洗浄液吹出ノズルと、貯留槽に貯留された洗浄液を洗浄液吹出ノズルに供給する洗浄液ポンプと、からなることを特徴とする請求項３に記載の成形品の気密検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、エンジンのシリンダブロック等の成形品の気密検査に適用され、漏れ量の検出精度を向上できる気密検査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工後の成形品のリークテスト方法として、気密構造のマスター容器を用い、このマスター容器の内部にマスターワークを収容し、検査すべき成形品を気密構造の検査容器の内部に収容する。これらの容器に高圧気体を供給し、これら容器内の圧力を差圧センサで監視し、２つの容器に圧力差が生じるかどうかをみる。検査すべき成形品は必要箇所にマスキング部材を配置して内部を密閉しておく。もし成形品に漏れ箇所があれば、検査容器内の圧力が低下する。そこで、マスター容器と検査容器との内部空間の圧力差を計測することで、成形品の気密性を精度良く検査できる。
【０００３】
マスター容器や検査容器を用いる代わりに、気密構造のマスターワークのみを用い、マスターワークや検査対象の成形品の内部空間に高圧気体を供給し、マスターワークの内部圧力と検査対象の成形品の内部圧力との圧力差を計測するようにしてもよい。かかる気密検査方法は、従来公知である。特許文献１及び特許文献２には、かかる気密検査方法が開示されている。以下、特許文献２に開示された気密検査装置の概要を図４により説明する。
【０００４】
図４において、この気密検査装置１００は、気密構造のマスター容器１０２と、検査容器１０４とを備えている。マスター容器１０２には、予め知られた漏れのない製品であるマスターワークＷｍを収容し、検査容器１０４には、検査対象となる被検査ワークＷｔを収容する。高圧気体供給装置１０６から、高圧気体供給路１０８、分岐供給路１１０、１１２、及び検査供給路１１４，１１６，１１８，１２０を経て、圧縮空気等の高圧気体をマスター容器１０２及び検査容器１０４に供給する。
【０００５】
高圧気体供給路１０８には流路遮断弁１２２及び圧力計１２４が設けられ、圧力差計測部１２６の分岐供給路１１０、１１２には、二方弁１２８及び１３０が設けられ、二方弁１２８、１３０の下流側で、分岐供給路１１０、１１２間を接続する接続路１３２に差圧センサ１３４が設けられている。検査供給路１１４，１１８，１２０には、夫々二方弁１３６が設けられている。
【０００６】
マスター容器１０２には冷却手段１４０が設けられている。冷却手段１４０は、外部に設定した送風機（図示省略）からマスター容器１０２に冷風を送り込む送風路１４２と、マスター容器１０２内に開口する複数の通風路を備えた通風板１４４とで構成されている。また、マスターワークＷｍには冷却フィン１４６が設けられている。
【０００７】
かかる構成において、圧力差計測部１２６では、差圧センサ１３４により、マスター容器１０２の内部空間及び検査容器１０４の内部空間の圧力を監視し、図示省略の計測システムに検知データを送って両内部空間の圧力差を求めている。この圧力差から被検査ワークＷｔの漏れの有無を判別するようにしている。なお、マスター容器１０２及び検査容器１０４の双方を減圧し、差圧センサ１３４によって両内部空間の差圧を計測するようにしてもよい。
【０００８】
被検査ワークＷｔは、検査ごとに交換するので、常温状態で検査されるが、マスターワークＷｍは検査ごとに交換されないため、断熱圧縮により温度が上昇する。容器内の気体は温度によって圧力が変わるため、この温度上昇が蓄積されると、マスター容器１０２と検査容器１０４との間で温度差が生じ、両容器の内部空間でこの温度差に起因した圧力差が発生する。これによって、計測精度が低下するという問題がある。
前記気密検査装置１００では、冷却手段１４０によって、検査終了後のマスターワークＷｍの温度を逐一常温まで低下させ、マスターワークＷｍを常温にして、検査するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−３１１０９１号公開公報
【特許文献２】特開２００８−３０９６９８号公開公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２の気密検査装置１００では、冷却手段１４０によって、検査終了後のマスターワークＷｍの温度を常温まで低下させるようにしているが、これでは、マスターワークＷｍを冷却するための時間を必要とし、多数の被検査ワークＷｔを短時間で連続的に検査できない。また、マスター容器１０２に冷却手段１４０を必要とし、気密検査用の設備費が高コストになるという問題がある。
【００１１】
成形品の加工装置、加工後の洗浄装置、及び洗浄後の気密検査装置を併設し、成形品の加工工程及び洗浄液による洗浄工程を経た後で、気密検査を行なう場合がある。この場合、切削油又は洗浄液等によって成形品が常温以下に冷却されており、マスターワークＷｍと検査対象となる成形品との間で大きな温度差が生じる。そのため、洗浄工程の後で、成形品を外気にしばらく放置し、常温まで昇温させるならし工程を行なう必要があり、ならし工程のために余分な時間を必要とするという問題がある。
【００１２】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、加工の成形品の気密検査を、低コストな設備を用い、多数の成形品を短時間で連続的に検査可能にする成形品の気密検査方法及び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】
【００１３】
かかる目的を達成するため、本発明の成形品の気密検査方法は、成形品を加工し、洗浄液で洗浄した後で、マスターワークを収容したマスター容器又はマスターワーク自体に形成された気密空間と、前記成形品を収容した検査容器又は成形品に形成された検査空間とを加圧又は減圧された同一圧力雰囲気とし、マスター容器と検査容器との圧力差またはマスターワークの気密空間と成形品の検査空間との圧力差を監視することで、該成形品の気密性を検査する成形品の気密検査方法において、前記成形品を洗浄する洗浄工程と、該洗浄工程後の気密検査工程における前記マスター容器と前記成形品との温度を検出する温度検出工程と、温度検出工程で検出されたそれぞれの検出値の温度差に基づいて前記洗浄工程の洗浄液の温度を調整し、該温度調整された洗浄液によって洗浄された成形品と気密検査工程における前記マスター容器の温度差が設定範囲内になるようにする温度調整工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
本発明方法では、前記成形品を洗浄する洗浄工程と、該洗浄工程後の気密検査工程における前記マスター容器と前記成形品との温度を検出する温度検出工程と、温度検出工程で検出されたそれぞれの検出値の温度差に基づいて前記洗浄工程の洗浄液の温度を調整し、該温度調整された洗浄液によって洗浄された成形品と気密検査工程における前記マスター容器の温度差が設定範囲内になるようにする温度調整工程と、を備えるため、マスター容器の温度上昇に拘らず、常に検査精度を高く維持できる。
また、これを可能とするのに、余分な設備を必要とせず、かつ洗浄工程の後でならし工程を必要としないので、多数の成形品の気密検査を短時間で連続的に行なうことができる。
【００１７】
本発明方法において、成形品の洗浄工程が、温度調整された洗浄液を成形品に吹き付けるか、又は温度調整され貯留槽に貯留された洗浄液に成形品を浸漬させるものであるとよい。このような洗浄方法を用いることによって、洗浄液による成形品の温度調整を容易かつ高精度化できる。
【００１８】
前記本発明方法の実施に直接使用可能な本発明の成形品の気密検査装置は、成形品の加工装置、及び加工された成形品を洗浄液で洗浄する洗浄装置に並設され、マスターワークを収容したマスター容器又はマスターワーク自体に形成された気密空間と、前記成形品を収容した検査容器又は成形品に形成された検査空間とを加圧又は減圧された同一圧力雰囲気に形成する同一圧力形成手段と、マスター容器と検査容器との圧力差またはマスターワークの気密空間と成形品の検査空間との圧力差を検出する差圧センサとを備え、該圧力差を監視することで、成形品の気密性を検査する成形品の気密検査装置において、前記洗浄装置の洗浄液の温度を調整する温度調整装置と、前記マスター容器の温度を検出する第１の温度センサと、前記検査容器内の前記成形品の温度を検出する第２の温度センサと、前記第１の温度センサの温度検出値と前記第２の温度センサの温度検出値との温度差に基づいて前記温度調整装置を制御し、この温度調整された洗浄液によって洗浄された成形品の温度と前記第１の温度センサの温度検出値との温度差が設定範囲内となるようにするコントローラと、を備えたものである。
【００１９】
本発明装置では、コントローラによって、マスター容器の温度と成形品の温度との差を、常にリーク検査の精度に影響しない設定範囲内に保持できる。そのため、マスター容器の温度上昇に拘らず、常に検査精度を高く維持できる。また、これを可能とするのに、余分な設備や処理工程を必要としないので、多数の成形品の気密検査を短時間で連続的に行なうことができる。
【００２０】
本発明装置において、洗浄装置が、洗浄液を貯留する貯留槽と、該貯湯槽に貯留された洗浄液の温度を調整する温度調整装置と、成形品を洗浄する洗浄スペースに設けられた多数の洗浄液吹出ノズルと、貯留槽に貯留された洗浄液を洗浄液吹出ノズルに供給する洗浄液ポンプと、からなるものであるとよい。これによって、洗浄装置を簡素化かつ低コストにできると共に、洗浄液による成形品の温度調整が容易かつ高精度化できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明方法によれば、マスター容器と検査対象となる成形品との温度差を、常にリーク検査の精度に影響しない設定範囲内に保持できる。そのため、マスター容器の温度上昇に拘らず、常に検査精度を高く維持できると共に、これを可能とするのに、余分な設備を必要とせず、かつ洗浄工程の後でならし工程を必要としないので、多数の成形品の気密検査を短時間で連続的に行なうことができる。
【００２２】
また、本発明装置によれば、前記本発明方法と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明方法及び装置を適用したエンジンのシリンダブロックの斜視図である。
【図２】本発明方法及び装置の一実施形態の処理工程を示すブロック線図である。
【図３】前記実施形態の洗浄装置及び気密検査装置のブロック線図である。
【図４】従来の気密検査装置のブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２５】
本発明方法及び装置をエンジンのシリンダブロックに適用した一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本発明の気密検査を適用するエンジンのシリンダブロックの一例を示す。加工工程及び洗浄液による洗浄工程を終えた後のシリンダブロック１０は、クランクルーム、オイル通路及びウォータージャケットの気密検査を行なう。クランクルームの気密検査では、シリンダの上面開口１２ａ、１２ｂ及び１２ｃと、側面端部開口１２ｄと、底面端部開口（図示省略）をマスキング部材（図示省略）で密閉する。
【００２６】
オイル通路の気密検査では、側面開口１４ａ、１４ｂ及び１４ｃをマスキング部材で密閉した後、気密検査を行なう。ウォータージャケットの気密検査では、シリンダの周囲に形成された冷却水空間１６ａ、ポンプ通路１６ｂ、その他側面開口１６ｃ、１６ｄ及び１６ｅをマスキング部材で密閉する。
【００２７】
図２にシリンダ１０の成形工程及び気密検査工程を示す。図２において、鋳造工程２０で鋳造されたシリンダブロック１０は、次に、加工工程２２で、荒加工される。即ち、加工工程２２で、シリンダブロック１０の上面や側面等の端面の加工や、各孔開け加工を行なう。その後、洗浄工程２４で、洗浄液（水＋防錆液の混合液）を用いて洗浄する。洗浄工程２４の後で、シリンダブロック１０を搬送装置で洗浄機から気密検査装置に搬送し、気密検査工程２６を行なう。
【００２８】
従来、洗浄工程２４の後、シリンダブロック１０は洗浄液等によって常温以下に冷却されていた。そのため、気密検査工程２６を行なう前に、シリンダブロック１０を外気にしばらく曝し、外気温に戻すならし工程２８をもうけていた。
【００２９】
図３は、本実施形態に係る洗浄機３０及び気密検査装置４０の構成を示す。図３において、洗浄機３０は、仕切り壁が設けられた洗浄液吹付けスペース３０２と、洗浄液貯留槽３０４とからなる。洗浄液貯留槽３０４には、成形品Ｗに向けて多数の洗浄液吹付けノズル３０６が配置されている。洗浄液貯留槽３０４には、洗浄液が貯留され、洗浄液を配管３１０を介して洗浄液吹付けノズル３０６に送る洗浄液ポンプ３０８と、洗浄液貯留槽３０４に貯留された洗浄液の温度を調整する温調設備３１２とが設けられている。温調設備３１２は、例えば、ヒートポンプサイクル構成機器等で構成され、洗浄液を設定温度に調整できる。
【００３０】
気密検査装置４０は、マスターワークＷｍを収容する気密構造のマスター容器４０２と、検査対象となるシリンダブロック１０を収容する気密構造の検査容器４０４と、これら容器に高圧空気を供給する高圧空気供給装置４０６と、差圧センサ４１４とを備えている。高圧空気供給装置４０６は、高圧空気供給路４０８及び分岐供給路４１０，４１２を介して高圧空気をマスター容器４０２及び検査容器４０４に供給する。高圧空気供給路４０８には圧力計４１３が介設されている。
【００３１】
差圧センサ４１４は、マスター容器４０２の内部空間と連通する接続路４１６と、検査容器４０４の内部空間と連通する接続路４１８とを備えている。差圧センサ４１４によって、マスター容器４０２の内部圧力と検査容器４０４の内部圧力との差圧を計測し、これによって、シリンダブロック１０の気密検査を精度良く行なうことができる。
【００３２】
マスター容器４０２には、マスターワークＷｍの温度を検出する第1の温度センサ４２０が設けられ、検査容器４０４には、検査対象となるシリンダブロック１０の温度を検出する第２の温度センサ４２２が設けられている。第1の温度センサ４１０及び第２の温度センサ４２２の検出値は、コントローラ４２４に送られる。コントローラ４２４は、これらの温度検出値の差が設定範囲に入るように、温調設備３１２の稼動を制御する。
【００３３】
かかる構成において、洗浄機３０で洗浄液によって洗浄されたシリンダブロック１０は、図示省略の搬送装置により気密検査装置４０まで搬送される。気密検査装置４０では、先ず、シリンダブロック１０の検査対象となる空間の開口をマスキング部材で密閉する。次に、シリンダブロック１０を検査容器４０４の内部に収容し、高圧空気供給装置４０６から高圧空気をマスター容器４０２及び検査容器４０４に供給し、シリンダブロック１０の気密検査を行なう。
【００３４】
複数のシリンダブロック１０の検査を継続すると、断熱圧縮された高圧空気の熱により、マスター容器４０２の温度が上昇する。容器内の気体は温度によって圧力が変わるため、この温度上昇が蓄積されると、マスター容器４０２の内部圧力と検査容器４０４の内部圧力に差が生じ、計測精度が低下する。そこで、本実施形態では、マスター容器４０２と検査容器４０４との間の温度差に応じて、コントローラ４２４で温調設備３１２の稼動を制御するようにしている。
【００３５】
これによって、洗浄液貯留槽３０４に貯留された洗浄液の温度を調整し、この温度調整された洗浄液を洗浄液吹付けスペース３０２でシリンダブロック１０に吹き付け、気密検査装置４０に搬送されてくるシリンダブロック１０の温度を調整するようにしている。そして、マスター容器４０２内のマスターワークＷｍの温度と、検査容器４０４内のシリンダブロック１０の温度との差を設定範囲内に制御するようにしている。
【００３６】
こうして、マスター容器４０２とシリンダブロック１０との温度差を、気密検査の計測精度に影響しない範囲内に制御できるので、計測精度を向上できる。そのため、従来のように、洗浄工程２４の後で、シリンダブロック１０を常温に近づけるならし時間をもうける必要がなくなり、気密検査に要する時間を短縮できる。
また、特許文献１に開示された気密検査装置と比べても、マスターワークＷｍの冷却手段を設ける必要がないので、検査装置を簡素化かつ低コストにできる。
【００３７】
また、洗浄機３０は、洗浄液吹出ノズル３０６を備えた洗浄液吹付けスペース３０２と、洗浄液貯留槽３０４とから構成されているので、洗浄装置を簡素化かつ低コストにできると共に、洗浄液による成形品の温度調整が容易かつ高精度化できる。
【００３８】
なお、本実施形態では、洗浄工程２４で、洗浄液吹出ノズル３０６を用いて、シリンダブロック１０に洗浄液を吹き付けるようにしているが、代わりに、シリンダブロック１０を洗浄液貯留槽３０４に貯留された洗浄液に浸漬して洗浄するようにしてもよい。
また、マスターワークＷｍをマスター容器４０２内に収容する方式に替えて、マスター容器４０２を用いず、直接マスターワークＷｍの内部に高圧空気を供給するようにすると共に、検査容器４０４を用いず、直接シリンダブロック１０の内部空間に高圧空気を供給するようにしてもよい。また、高圧空気の代わりに、検査空間の減圧するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、低コストな設備で、多数の成形品を短時間で連続的に気密検査を行なうことができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０    シリンダブロック（成形品）
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ    上面開口
１２ｄ    側面端部開口
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ    側面開口
１６ａ    冷却水開口
１６ｂ    ポンプ通路
２０    鋳造工程
２２    加工工程
２４    洗浄工程
２６    気密検査工程
２８    ならし工程
３０    洗浄機
３０２    洗浄液吹付けスペース
３０４    洗浄液貯留槽
３０６    洗浄液吹出ノズル
３０８    洗浄液ポンプ
３１０    配管
３１２    温調設備
４０、１００    気密検査装置
４０２、１０２    マスター容器
４０４、１０４    検査容器
４０６、１０６    高圧空気供給装置
４０８、１０８    高圧空気供給路
４１０、４１２、１１０、１１２    分岐供給路
４１３、１２４    圧力計
４１４、１３４    差圧センサ
４１６、４１８、１３２    接続路
４２０    第１の温度センサ
４２２    第２の温度センサ
４２４    コントローラ
１１４、１１６、１１８、１２０    検査供給路
１２２    流路遮断弁
１２６    圧力差計測部
１２８、１３０、１３６    二方弁
１４０    冷却手段
１４２    送風路
１４４    通風板
１４６    冷却フィン
Ｗｍ    マスターワーク
Ｗｔ    被検査ワーク
【図１】
0005447361.tif 000002
【図２】
0005447361.tif 000003
【図３】
0005447361.tif 000004
【図４】
0005447361.tif 000005