(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに設けたピストンで、シリンダ内を加圧室と測定用圧力室とに区画するとともに、この加圧室を加圧機に接続し、測定用圧力室を測定対象である回路などに接続し、加圧室を加圧したときのシリンダの移動量で、測定対象である回路などのリーク量を測定するリーク測定機において、上記加圧室及び測定用圧力室におけるピストンの受圧面積を等しくするとともに、シリンダには長孔を形成し、この長孔は、その長手方向をシリンダの軸線方向と一致させてなり、かつ、この長孔に対応するピストン外周に指示棒を起立させ、シリンダの外側には、上記指示棒の移動量を検出する変位計を設ける一方、上記長孔と測定用圧力室との間におけるピストン周囲に高圧環状凹溝を形成し、この高圧環状凹溝と加圧室とを、ピストンに形成した通孔を介して連通させてなるリーク測定機。
【請求項２】
シリンダに設けたピストンで、シリンダ内を加圧室と測定用圧力室とに区画するとともに、この加圧室を加圧機に接続し、測定用圧力室を測定対象である回路などに接続し、加圧室を加圧したときのシリンダの移動量で、測定対象である回路などのリーク量を測定するリーク測定機において、上記加圧室及び測定用圧力室におけるピストンの受圧面積を等しくするとともに、このピストンの周囲に環状溝を形成し、かつ、この環状溝内であってピストンの軸線方向に対応する方向に、電気的に検出可能な目盛りを設け、しかも、シリンダにはピストンの上記目盛りを透視するための検視孔を形成するとともに、シリンダの外側には、この検視孔から透視した目盛りを測定する検出器を設ける一方、上記環状溝と測定用圧力室との間におけるピストン周囲に高圧環状凹溝を形成し、この高圧環状凹溝と加圧室とを、ピストンに形成した通孔を介して連通させてなるリーク測定機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、測定対象である回路などのリーク量を測定するためのリーク測定機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のものとして、図３に示す測定機が従来から知られている。
この従来の測定機は、シリンダ１内にピストン２を摺動自在に組み込み、シリンダ１内を一方の加圧室３と他方の圧力室４とに区画している。
そして、上記他方の圧力室４に面したピストン２の側面には、ピストンロッド５を設け、このピストンロッド５をシリンダ１の外方に突出させている。
【０００３】
上記ピストンロッド５の先端にはラック部材６を設けるとともに、このラック部材６に形成したラック６ａに、エンコーダ７のピニオン８をかみ合わせている。したがって、ピストン２が移動すれば、ピニオン８が回転して、その移動量に応じたデジタル信号がエンコーダ７から出力されることになる。
なお、図中符号９はピストン２の周囲に設けたシール部材で、両圧力室３、４間の漏れを防止するためのものである。また、符号１０はピストンロッド５の周囲をシールするためのシール部材である。
【０００４】
上記のようにした測定機を実際に使うときには、例えば、加圧室３を図示していない加圧機に接続し、他方の圧力室を測定対象である回路などに接続する。
そして、加圧室３に圧力を作用させたとき、測定対象側に漏れがなければ、ピストン２は移動しない。しかし、測定対象側に油漏れがあれば、ピストン２が移動することになる。したがって、このピストン２の移動量は、測定対象側の漏れ量に比例することになる。そこで、ピストン２の移動量をエンコーダ７で検出して、測定対象側の漏れ量を測定するようにしている。
【０００５】
なお、測定対象側の漏れ量がゼロで、ピストン２が一定位置で停止しているときには、加圧室３に発生する圧力よりも、他方の圧力室４に発生する圧力の方が高くなる。なぜなら、加圧室３内におけるピストン２の受圧面積よりも、他方の圧力室４側の受圧面積が、ピストンロッド５の断面積分だけ小さくなるからである。
上記のように両圧力室３、４に圧力差が発生するために、この測定機では、ピストン２の周囲にシール部材９を設けなければならない。なぜなら、両圧力室の圧力差が大きければ大きいほど、高圧側から低圧側への漏れ量が多くなるからである。
また、他方の圧力室４の圧力が高くなる分、シール部材１０の必要性も高まることになる。
【０００６】
上記図３に示した測定機以外にも、図４に示した測定機が従来から知られている。この図４に示した測定機は、大径シリンダ１１にピストン１２を組み込み、加圧室１３を区画するとともに、この加圧室１３に図示していない加圧機から空気圧を導くようにしている。
そして、上記加圧室１３とは反対側におけるピストン１２の側面に、プランジャ１４を設けている。また、このプランジャ１４の先端側は、大径シリンダ１１と連続的に設けた小径シリンダ１５に摺動自在に組み込んでいる。そして、この小径シリンダ１５に設けた測定用圧力室１６を、測定対象である回路などに接続するようにしている。
【０００７】
また、上記ピストン１２には、目盛り指示棒１７を設けるとともに、この指示棒１７は、小径シリンダ１５と平行にしながら、大径シリンダ１１から外方に突出させている。そして、この小径シリンダ１５の外側には、目盛り１８を刻印し、この目盛り１８と目盛り指示棒１７とを図示のように対向させている。
なお、図中符号１９はドレン室、２０、２１はシール部材である。
【０００８】
上記のようにした測定機は、図３に示した測定機と、その作動原理は同様である。すなわち、加圧室１３に空気圧を供給すると、ピストン１２が測定用圧力室１６の圧力作用とバランスする位置で停止する。そして、測定対象である回路側に油漏れがあれば、ピストン１２が移動するが、このときの移動量を目盛り指示棒１７と目盛り１８との対応で目視する。このようにして検出したピストンの移動量から、測定対象側の漏れ量を測定する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記図３に示した測定機では、次のような問題があった。
すなわち、両圧力室３、４間での圧力差が大きくなるので、高圧になる他方の圧力室４から低圧となる加圧室３への漏れ量が発生してしまう。
このように両圧力室３、４間で油漏れが生じると、ピストン２の移動が、測定対象側の漏れに起因しているのか、あるいは測定機自体の内部漏れに起因しているのか判断できなくなる。そのために、測定対象側の漏れ量を正確に測定できなくなる。
【００１０】
また、上記の内部漏れを防止する対策として、シール部材９の締め代を大きくすることも考えられる。しかし、シール部材９の締め代を大きくすると、今度は、ピストン２の移動がスムーズにいかなくなり、いわゆるスティックスリップ現象が生じてしまう。そのために、測定機から出力される測定値が激しく振れてしまい、やはり正確な漏れ量の測定ができなくなる。
さらに、上記のように締め代を大きくしなくても、シール部材９及び１０のそれぞれに高圧が作用したときにそれが変形するので、シール部材９、１０のフリクションが大きくなる。このように測定過程でシール部材のフリクションが大きくなると、加圧室３内の圧力作用と、ピストン２の移動量との相対関係も一定しなくなってしまう。この場合にも、漏れ量を正確に測定できないことになる。
【００１１】
一方、図４に示した測定機においても、シール部材２０、２１の悪影響を避けられないだけでなく、ピストン１２の移動量を目視することもかなり難しいという問題があった。
【００１２】
いずれにしても、上記従来の測定機では、いろいろな要因が作用しあって、なかなか正確な漏れ量を測定できないという問題があった。
この発明の目的は、常に正確な漏れ量の測定が可能なリーク測定機を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、シリンダに設けたピストンロッドで、シリンダ内を加圧室と他方の圧力室とに区画するとともに、この加圧室を加圧機に接続し、他方の圧力室を測定対象である回路などに接続し、一方の圧力室を加圧したときのシリンダの移動量で、測定対象である回路などのリーク量を測定するリーク測定機を前提にする。
【００１４】
そして、第１の発明は、加圧室及び測定用圧力室におけるピストンの受圧面積を等しくするとともに、シリンダには長孔を形成し、この長孔は、その長手方向をシリンダの軸線方向と一致させてなり、かつ、この長孔に対応するピストン外周に指示棒を起立させ、シリンダの外側には、上記指示棒の移動量を検出する検出器を設ける一方、上記長孔と測定用圧力室との間におけるピストン周囲に高圧環状凹溝を形成し、この高圧環状凹溝と加圧室とを、ピストンに形成した通孔を介して連通させた点に特徴を有する。
【００１５】
第１の発明は、上記のようにピストンの受圧面積を等しくしたので、加圧室と測定用圧力室との圧力も等しく保てる。しかも、長孔と測定用圧力室との間に形成した高圧環状凹溝に加圧室の圧力を導くようにしたので、特別にシール部材を設けなくても、測定用圧力室内の圧油が長孔側に漏れたりしない。
また、ピストンにともなって移動する指示棒の移動量を検出することによって、測定対象側の漏れ量を測定できる。
【００１６】
第２の発明は、加圧室及び測定用圧力室におけるピストンの受圧面積を等しくするとともに、このピストンの周囲に環状溝を形成し、かつ、この環状溝内であってピストンの軸線方向に対応する方向に、電気的に検出可能な目盛りを設け、しかも、シリンダにはピストンの上記目盛りを透視するための検視孔を形成するとともに、シリンダの外側には、この検視孔から透視した目盛りを測定する検出器を設ける一方、上記環状溝と測定用圧力室との間におけるピストン周囲に高圧環状凹溝を形成し、この高圧環状凹溝と加圧室とを、ピストンに形成した通孔を介して連通させた点に特徴を有する。
【００１７】
第２の発明は、上記のようにピストンの受圧面積を等しくしたので、加圧室と測定用圧力室との圧力を等しく保てる。しかも、測定用圧力室とピストンに形成した環状溝との間に形成した高圧環状凹溝に加圧室の圧力を導くようにしたので、特別にシール部材を設けなくても、測定用圧力室内の圧油が環状溝側に漏れたりしない。
また、ピストンに設けた目盛りを、検出器で電気的に検出することによって、測定対象側の漏れ量を測定できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に示した第１実施例は、シリンダＣに摺動自在に組み込んだピストンＰは、その両端の受圧面積Ｓ1、Ｓ2を等しくしている。また、ピストンＰを境にシリンダＣ内を加圧室２２と測定用圧力室２３とに区画している。この加圧室２２は図示していない加圧機に接続し、測定用圧力室２３は測定対象である回路などに接続する。
また、上記シリンダＣには、長孔２４を形成している。この長孔２４は、その長軸方向をシリンダＣの軸方向と一致させている。
さらに、このシリンダＣには、高圧環状凹溝２５を形成している。この高圧環状凹溝２５は、上記長孔２４と測定用圧力室２３との間に位置するとともに、ピストンＰに形成した通孔２６を介して加圧室２２に連通させている。
【００１９】
上記ピストンＰには、指示棒２７を起立させ、この指示棒２７の先端を長孔２４から外方に突出させている。そして、この指示棒２７の突出端には、シリンダからなる変位計２８を設けている。この変位計２８は、その伸縮量を目視するものである。
ただし、変位計としては、例えばポテンショメータなど、その変位を電気的に検出するものであってもよい。特に、変位を電気的に検出する手段は、それこそ枚挙に暇がないが、いずれを用いても、この実施例に簡単に適用できること明かである。
【００２０】
次に、この第１実施例の作用を説明する。
いま、供給ポート２９から圧油を供給すると、加圧室２２内の圧力が上昇する。このとき接続ポート３０に接続した測定対象側に漏れがなければ、測定用圧力室２３内の圧力も、加圧室２２内の圧力と等しくなる。なぜなら、ピストンＰの両端の受圧面積が等しいからである。
そして、この加圧室２２内の圧力は、通孔２６を経由して高圧環状凹溝２５にも導かれる。したがって、この凹溝２５内の圧力も測定用圧力室２３内の圧力と等しくなる。
【００２１】
上記のように高圧環状凹溝２５と測定用圧力室２３との圧力が等しくなれば、これら凹溝２５と圧力室２３との間での油の流れがなくなる。つまり、ピストンＰの両端の受圧面積を等しくしながら、上記凹溝２５に加圧室２２の圧力を導くことによって、シール部材を用いなくても、測定用圧力室２３からの漏れを防止できる。
また、測定対象側に漏れが発生すると、測定用圧力室２３内の圧力が相対的に低くなるので、ピストンＰが図面右方向に移動する。このピストンＰの移動にともなって指示棒２７も移動するので、その移動量を変位計２８で検出すれば、その時の漏れ量を測定できる。
【００２２】
なお、上記第１実施例において、高圧環状凹溝２５内の圧油が長孔２４側に漏れることは当然に予想できる。しかし、この高圧環状凹溝２５は加圧室２２側に連通させているので、この加圧室２２に圧油を供給しているかぎり、上記のように凹溝２５の圧油が漏れたとしても、その圧力を一定に保てる。言い換えれば、その圧力を測定用圧力室２３側と等しくできる。したがって、測定用圧力室２３側の漏れが原因となる測定不良は発生しない。
【００２３】
以上のように、この第１実施例の測定機によれば、従来のようにピストンＰにシール部材を設けなくてもすむので、このシール部材がひきおこしていたいろいろな問題をすべて解消できる。
また、上記長孔２４からピストンＰが正常に動作しているかどうかを、監視することもできる。
なお、高圧環状凹溝２５は、図示のように長孔２４側との間の距離Ｌ1に対して、測定用圧力室２３側との間の距離Ｌ2の方を長くすればするほど、測定用圧力室２３側のシール性が向上すること当然である。
【００２４】
図２に示した第２実施例は、ピストンＰの周囲に環状溝３１を形成している。そして、この環状溝３１は、シリンダＣに形成したドレンポート３２を介してタンクＴに連通させている。また、この環状溝３１内であってピストンＰの軸線方向に対応する方向に、電気的に検出可能な目盛りを設けている。
しかも、シリンダＣにはピストンＰの上記目盛りを透視するための検視孔３３を形成している。そして、この検視孔３３には、この検視孔３３から透視した目盛りを測定する検出器３４を設けている。
なお、図中符号３５は、シリンダＣに形成した覗き窓で、この覗き窓３５を介してピストンＰが正常に動作しているかどうかを監視できるようにしている。
上記以外の構成は、前記第１実施例とまったく同じである。
【００２５】
したがって、供給ポート２９から圧油を供給すれば、ピストンＰの停止位置で加圧室２２と測定用圧力室２３との圧力が等しくなる。この状態で、測定用圧力室２３の圧油の漏れが防止されること、第１実施例と同様である。
そして、測定対象側に漏れがあれば、測定用圧力室２３内の圧力が低くなるので、その分、ピストンＰが移動する。このピストンＰの移動量を検出器で検出することによって、測定対象側の漏れ量を測定できる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明によれば、シリンダの加圧室と測定用圧力室の受圧面積を等しくするとともに、高圧環状凹溝内も等しい圧力に保てるので、シール部材を用いなくても、測定用圧力室からの内部漏れがほとんどなくなる。
このように内部漏れがないので、ピストンの移動の原因を、すべて測定対象側の漏れ量として測定できる。したがって、その漏れ量をいつでも正確に測定できる。
また、上記のようにシール部材が不要なので、例えば、従来のようにシール部材が原因で発生していたスティックスリップもなくなり、ピストンがいつでもスムーズに移動できる。したがって、このリーク測定機から出力される値も安定したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の断面図である。
【図２】第２実施例の断面図である。
【図３】従来のリーク測定機の断面図である。
【図４】図３とは別な従来例の断面図である。
【符号の説明】
Ｃ      シリンダ
Ｐ      ピストン
２２    加圧室
２３    測定用圧力室
２４    長孔
２５    高圧環状凹溝
２６    通孔
２７    指示棒
２８    変位計
３１    環状溝
３３    検視孔
３４    検出器
３２    対向磁石
【図１】
0003542450.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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