(57)【要約】【課題】リーク試験においてワークをプレートに押し付けるためのアクチュエータを小型化する。【解決手段】  ワークの開口部を閉塞するプレートによって密閉された前記ワークの内部に流体を供給し、前記ワークの内部からの前記流体の漏れを検知するリーク試験装置であって、前記プレートには、溝が形成され、一部が前記プレートの前記溝に前記プレートの表面と交差する方向に移動可能に支持され、他部が前記プレートの前記表面から突出し、前記プレートが前記開口部を閉塞したときに、前記開口部の周縁部に圧接するシールゴムと、前記交差する方向において、前記周縁部と前記プレートの前記表面との距離が所定距離となるまで前記ワークを前記プレートに向かって加圧し、前記周縁部と前記プレートの前記表面との距離が所定距離となった位置で固定されるアクチュエータと、前記アクチュエータがロックされた後に、前記シールゴムを前記ワークに向かって押圧する押圧機構と、を備える。【選択図】図１
2019219216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの開口部を閉塞するプレートによって密閉された前記ワークの内部に流体を供給し、前記ワークの内部からの前記流体の漏れを検知するリーク試験装置であって、
前記プレートには、溝が形成され、
一部が前記プレートの前記溝に前記プレートの表面と交差する方向に移動可能に支持され、他部が前記プレートの前記表面から突出し、前記プレートが前記開口部を閉塞したときに、前記開口部の周縁部に圧接するシールゴムと、
前記交差する方向において、前記周縁部と前記プレートの前記表面との距離が所定距離となるまで前記ワークを前記プレートに向かって加圧し、前記周縁部と前記プレートの前記表面との距離が所定距離となった位置で固定されるアクチュエータと、
前記アクチュエータがロックされた後に、前記シールゴムを前記ワークに向かって押圧する押圧機構と、
を備える、リーク試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーク試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リーク試験装置は、ワークの開口部をプレートで圧接して密閉し（クランプし）、密閉されたワークの内部に流体を供給し、ワークの内部からの流体の漏れを検知することによって、ワークのシール性を検査する装置である。リーク試験装置は、例えば、自動車工場のエンジンの製造ラインにて、シリンダブロックのシール性を検査する場合にも用いられている。
【０００３】
特許文献１では、アクチュエータによってワークをシールゴムを埋め込んだプレートに押し付け、シールゴムをつぶすことによって、当該シールゴムをワークの開口部の周縁部に密着させ、ワークの内部を密閉している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１２３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シールゴムによるシールの信頼性は、シールゴムのつぶし量に依存する。つぶし量は、ワークをプレートに押し付けていないときにシールゴムがプレートの表面から突出する高さと、シールゴムをワークの開口部の周縁部に密着させたときのプレートの表面とワークの開口部の周縁部との距離との差となる。当該距離は、予め設定されるものであり、シールゴムの公差や、ワークの加工バラツキ、シールゴムの摩耗等を考慮して、小さめに設定される。シールゴムの摩耗等によって、シールゴムがプレートの表面から突出する高さが低くなると、必要なつぶし量が確保できずに、シールの信頼性が低下してしまうからである。しかしながら、このように小さめの距離を設定すると、摩耗等のないシールゴムでは、シールゴムのつぶし量が大きくなってしまうため、大きなクランプ力（ワークをプレートに押し付ける力）が必要となり、アクチュエータが大型化してしまう。
【０００６】
そこで、本明細書開示のリーク試験装置は、リーク試験においてワークをプレートに押し付けるためのアクチュエータを小型化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本明細書に開示されたリーク試験装置は、ワークの開口部を閉塞するプレートによって密閉された前記ワークの内部に流体を供給し、前記ワークの内部からの前記流体の漏れを検知するリーク試験装置であって、前記プレートには、溝が形成され、一部が前記プレートの前記溝に前記プレートの表面と交差する方向に移動可能に支持され、他部が前記プレートの前記表面から突出し、前記プレートが前記開口部を閉塞したときに、前記開口部の周縁部に圧接するシールゴムと、前記交差する方向において、前記周縁部と前記プレートの前記表面との距離が所定距離となるまで前記ワークを前記プレートに向かって加圧し、前記周縁部と前記プレートの前記表面との距離が所定距離となった位置で固定されるアクチュエータと、前記アクチュエータがロックされた後に、前記シールゴムを前記ワークに向かって押圧する押圧機構と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書開示のリーク試験装置によれば、リーク試験においてワークをプレートに押し付けるためのアクチュエータを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、ワークをプレートに押し付ける前の、実施形態に係るリーク試験装置の構成を示す断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線の断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）の点線部を拡大した図である。
【図２】図２（ａ）は、リーク試験装置が備えるプレートの構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、シールゴムを取り外したプレートの平面図であり、図２（ｃ）は、シールゴムを取り外したプレートの別例の平面図である。
【図３】図３（ａ）は、ワークをプレートに押し付けたときの、実施形態に係るリーク試験装置の構成を示す断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線の断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）の点線部を拡大した図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｄ）は、加圧通路及び加圧装置を有さないリーク試験装置におけるストッパの高さの設定について説明するための図であり、図４（ｅ）〜図４（ｇ）は、実施形態に係るリーク試験装置の効果について説明するための図である。
【図５】図５（ａ）は、ワークをプレートに押し付ける前の、変形例に係るリーク試験装置の構成を示す断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の点線部を拡大した図であり、図５（ｃ）は、ワークをプレートに押し付けたときの、変形例に係るリーク試験装置の構成を示す断面図であり、図５（ｄ）は、図５（ｃ）の点線部を拡大した図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、押圧機構の別例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
【００１１】
図１（ａ）〜図３（ｃ）を参照し、一実施形態に係るリーク試験装置１００について説明する。
【００１２】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、リーク試験装置１００は、プレート１０と、シールゴム１２と、ストッパ１３と、リークセンサ２１と、供給装置２２と、加圧装置２３と、アクチュエータ３０と、を備える。
【００１３】
リーク試験装置１００は、ワークＷの開口部をプレート１０で閉塞して密閉し、密閉されたワークＷの内部に供給装置２２によって流体を供給し、リークセンサ２１によってワークＷの内部からの流体の漏れを検知することによって、ワークＷのシール性を検査する装置である。
【００１４】
ワークＷは、例えば、エンジンのシリンダブロックであり、ワークＷの開口部は、シリンダブロックの前面である。なお、説明を分かりやすくするために、以後の説明において、ワークＷの開口部は矩形形状であるものとする。
【００１５】
プレート１０は、ワークＷの開口部を閉塞する。図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、プレート１０の例えば中央部には、プレート１０を貫通する貫通孔１８が設けられている。貫通孔１８は、図１（ａ）に示すように、リークセンサ２１と接続されている。リークセンサ２１は、供給装置２２と接続されている。供給装置２２は、例えば、エアーポンプであり、密閉されたワークＷの内部に流体を供給する。リークセンサ２１は、ワークＷの内部からの流体の漏れを検知する。なお、貫通孔１８の位置は、本実施形態に示す位置に限られるものではなく、後述する溝１１の内側であればよい。
【００１６】
図１（ａ）、図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように、プレート１０には、溝１１が形成されている。溝１１は、プレート１０がワークＷを閉塞した際に、ワークＷの開口部の周縁部に沿う形状に形成されている。本実施形態では、溝１１は、ワークＷの開口部の形状に対応した矩形形状に形成されている。
【００１７】
また、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、プレート１０には、溝１１に連通した加圧通路１７が形成されている。加圧通路１７は、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、複数の加圧孔１６を介して溝１１に連通している。なお、図２（ｃ）に示すように、複数の加圧孔１６は互いに接続され、１つの加圧孔１６を形成していてもよい。
【００１８】
図１（ｃ）に示すように、シールゴム１２の一部は、溝１１によって、プレート１０の表面と交差する方向（図１（ｃ）では上下方向）に移動可能に支持されている。シールゴム１２の他部は、プレート１０の表面から突出しており、プレート１０がワークＷの開口部を閉塞した時に、開口部の周縁部に圧接する。シールゴム１２は、例えば、弾性ゴムによって構成され、溝１１の形状に対応する形状に形成されている。
【００１９】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、ワークＷの開口部の周縁部とプレート１０との間には、ストッパ１３が配置されている。図１（ｃ）に示すように、プレート１０の表面に交差する方向におけるストッパ１３の高さｈ２は、プレート１０の表面から突出するシールゴム１２の高さｈ１よりも低く設定され、シールゴム１２の高さｈ１とストッパ１３の高さｈ２との差（ｈ１−ｈ２）が、シールゴム１２のつぶし量となる。
【００２０】
アクチュエータ３０は、ワークＷの開口部の周縁部がストッパ１３に接触するまで、ワークＷをプレート１０に向かって加圧する。すなわち、アクチュエータ３０は、ワークＷの開口部の周縁部とプレート１０の表面との距離が所定距離（ｈ２）となるまで、ワークＷをプレート１０に向かって加圧する。アクチュエータ３０は、ワークＷの開口部の周縁部がストッパ１３に接触した位置（図３（ａ）参照）で、アクチュエータ３０をロック（固定）できるメカニカルロック機能を有する。アクチュエータ３０は、当該メカニカルロック機能により、ワークＷの開口部の周縁部がストッパ１３に接触した位置でロックされる。メカニカルロック機能を有するアクチュエータとしては、例えば、株式会社コスメック製のハイパワーエアスイングクランプを利用することができる。
【００２１】
加圧装置２３は、例えば、エアーポンプ又はコンプレッサーである。加圧装置２３は、加圧通路１７と接続され、リーク試験開始後、アクチュエータ３０によってプレート１０に押し付けられたワークＷの開口部の周縁部がストッパ１３に接触し、アクチュエータ３０がロックされると、不図示の制御装置又は手動により作動される。加圧装置２３は、図３（ｂ）において矢印で示すように、加圧通路１７内に気体を供給し、加圧通路１７内を加圧することにより、シールゴム１２を、ワークＷに向けて押圧する。これにより、溝１１に支持されたシールゴム１２が上方へと移動し、ワークＷに押し付けられる（図３（ｃ）参照）。なお、本実施形態において、加圧通路１７及び加圧装置２３は、押圧機構の一例である。
【００２２】
本実施形態に係るリーク試験装置１００の効果について、図４（ａ）〜図４（ｇ）を用いて説明する。
【００２３】
上述したように、シールゴム１２のつぶし量（図４（ａ）ではＬ１）は、ワークＷをプレート１０に押し付けていないときにシールゴム１２がプレート１０の表面から突出する高さ（図４（ａ）ではｈ１１）と、ストッパ１３の高さ（図４（ａ）ではｈ２１）との差（ｈ１１−ｈ２１）となる。ここで、本例において、シールゴム１２によるシールの信頼性を確保できるつぶし量がＬ１であると仮定する。
【００２４】
図４（ａ）のストッパ１３の高さｈ２１に、シールゴム１２の公差、ワークＷの加工バラツキ、長期間の使用によるシールゴム１２の摩耗等が反映されていない場合を考える。この場合、例えば、シールゴム１２の高さが摩耗等により低くなった場合、図４（ｂ）に示すように、つぶし量（Ｌ２＝ｈ１２−ｈ２１＜Ｌ１）が小さくなってしまい、シールの信頼性が低下してしまう。そこで、リーク試験装置１００が加圧通路１７及び加圧装置２３を有さない場合、シールゴム１２の公差、ワークＷの加工バラツキ、長期間の使用によるシールゴム１２の摩耗等を考慮して、ストッパ１３の高さが設定される。
【００２５】
例えば、摩耗したシールゴム１２であってもシールの信頼性が確保できるように、図４（ｃ）に示すように、ストッパ１３の高さを低く設定する（ｈ２２＜ｈ２１）。これにより、図４（ｃ）に示すように、摩耗したシールゴム１２であっても、必要なつぶし量Ｌ１を確保でき、シールの信頼性を確保できる。しかしながら、この場合において、図４（ｄ）に示すように、シールゴム１２が、図４（ａ）と同様の高さ（ｈ１１＞ｈ１２）を有する場合、シールゴム１２のつぶし量が大きくなってしまう（Ｌ３＞Ｌ１）。そのため、ワークＷをプレート１０に押し付けるために大きな力が必要となり、アクチュエータ３０が大型化してしまう。
【００２６】
一方、本実施形態に係るリーク試験装置１００では、ストッパ１３の高さに、シールゴム１２の高さの公差、シールゴム１２の摩耗、ワークＷの加工バラツキを反映させていなくとも（図４（ｅ）参照）、シールの信頼性を確保できる。
【００２７】
例えば、図４（ｆ）に示すように、摩耗したシールゴム１２の場合、ワークＷによるシールゴム１２のつぶし量は、Ｌ４となるが、アクチュエータ３０がロックされた後、加圧通路１７内が加圧される。これにより、図４（ｇ）に示すように、シールゴム１２がワークＷの方に押し出されて押しつぶされるため、図４（ｅ）の場合と同様のつぶし量（Ｌ１＝Ｌ４＋Ｌ５）を確保できる。したがって、プレート１０表面からのシールゴムの突出量が少ない場合であっても、シールの信頼性を確保できる。さらに、図４（ｄ）に示すように必要以上にシールゴム１２をつぶす必要がないため、ワークＷをプレート１０に押し付ける力（クランプ力）を小さくすることができ、その結果、アクチュエータを小型化することができる。
【００２８】
また、必要以上にシールゴム１２をつぶしてシールゴム１２にダメージを与えてしまうことを抑制でき、シールゴム１２の交換頻度を低減することができる。これにより、シールゴム１２の交換コスト及び交換工数を削減することができる。
【００２９】
（変形例）
図５（ａ）〜図５（ｄ）は、変形例に係るリーク試験装置１００ａについて説明するための図である。リーク試験装置１００ａは、補助部材４１及び４２を有する。補助部材４１及び４２は、図５（ｂ）及び図５（ｄ）に示すように、傾斜部を有する。補助部材４１は、加圧通路１７内においてシールゴム１２の下に配置され、補助部材４２は、傾斜部が補助部材４１の傾斜部と対向するように加圧通路１７内に配置されている。
【００３０】
ここで、アクチュエータ３０がロックされると、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、加圧装置２３から気体が供給され、加圧通路１７内を加圧する。これにより、補助部材４２が補助部材４１に向かって移動する。これにより、図５（ｄ）に示すように、補助部材４１がワークＷに向かって移動し、シールゴム１２をワークＷに向かって押圧する。変形例１において、補助部材４１及び４２、加圧通路１７、及び加圧装置２３は、押圧機構の一例である。
【００３１】
上記のように構成されたリーク試験装置１００ａでも、上記実施形態と同様の効果を達成することができる。
【００３２】
なお、変形例において、図６（ａ）に示すように、補助部材４２をネジ４３等によって、補助部材４１に向かって移動させてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、補助部材４１及び４２を介さずに、ネジ４３等によってシールゴム１２をワークＷに向けて押圧してもよい。
【００３３】
押圧機構は、アクチュエータ３０がロックされた後、シールゴム１２をワークＷに向けて押圧できる構造を有していればよい。
【００３４】
なお、上記実施形態及び変形例において、ワークＷとプレート１０とを密着させる場合に、ワークＷの開口部の周縁部とプレート１０の表面との距離を所定距離とするために、ストッパ１３を用いていたが、これに限られるものではない。センサ等によって、ワークＷとプレート１０とを密着させる場合に、ワークＷの開口部の周縁部とプレート１０の表面との距離を計測し、測定された距離が所定距離となった場合に、アクチュエータ３０をロックするようにしてもよい。
【００３５】
上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  プレート
１１  溝
１２  シールゴム
１３  ストッパ
１７  加圧通路
２３  加圧装置
３０  アクチュエータ
１００，１００ａ  リーク試験装置
Ｗ  ワーク
【図１】
2019219216.tif 000003
【図２】
2019219216.tif 000004
【図３】
2019219216.tif 000005
【図４】
2019219216.tif 000006
【図５】
2019219216.tif 000007
【図６】
2019219216.tif 000008