(57)【要約】【課題】被検体の連通管の種類を問わず、気密性よく接続でき、シールリングの損耗を抑制又は防止するヘリウム式リークテスタに用いるコネクタを提供する。【解決手段】ヘリウムガスＧを供給及び排出するガス管路21を接続した中空のコネクタ本体に、被検体５の連通管51と接続又は解除自在な接続管部３を設けたヘリウム式リークテスタのコネクタ１において、接続管部３は、コネクタ本体から延在して被検体５の連通管51の内側に挿入する内挿管31と、前記内挿管31に遊嵌して被検体５の連通管51の外側に嵌まる外挿シールリング32と、前記外挿シールリング32を被検体５の連通管51の延在方向に圧潰又は解除自在な挟持手段とからなるヘリウム式リークテスタのコネクタ１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリウムガスを供給及び排出するガス管路を接続した中空のコネクタ本体に、被検体の連通管と接続又は解除自在な接続管部を設けたヘリウム式リークテスタのコネクタにおいて、接続管部は、コネクタ本体から延在して被検体の連通管の内側に挿入する内挿管と、前記内挿管に遊嵌して被検体の連通管の外側に嵌まる外挿シールリングと、前記外挿シールリングを被検体の連通管の延在方向に圧潰又は解除自在な挟持手段とからなることを特徴とするヘリウム式リークテスタのコネクタ。
【請求項２】
挟持手段は、コネクタ本体に形成した環状壁面に一端面を当てて円筒状の外挿シールリングを内挿管に遊嵌し、前記環状壁面に対向して前記外挿シールリングの他端面に当たる内向きフランジを設けた締付リングを外挿シールリングの外側に嵌めて、前記締付リングを環状壁面に向けて押し引きする直動シリンダをコネクタ本体に固定してなる請求項１記載のヘリウム式リークテスタのコネクタ。
【請求項３】
挟持手段は、コネクタ本体に一端を軸着した押し引きレバーの他端に直動シリンダのロッドを接続し、前記押し引きレバーの中間部と締付リングとを係合して、直動シリンダのロッドを進退させることにより押し引きレバーを揺動させ、締付リングを環状壁面に向けて押し引きする請求項２記載のヘリウム式リークテスタのコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリウムガスを供給及び排出するガス管路を接続した中空のコネクタ本体に、被検体の連通管と接続又は解除自在な接続管部を設けたヘリウム式リークテスタのコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体の気密性又は液密性を損ねる不具合部分（不十分な接合部分や欠損又は小孔等）の有無を検出する試験装置として、例えば特許文献１に見られるヘリウム式リークテスタがある。このヘリウム式リークテスタは、概略、被検体を収納するチャンバ（ベルジャ１）と、被検体にヘリウムガスを供給するガス管路（連結管体37）と、被検体からチャンバ内へと漏れ出たヘリウムガスを検出するセンサ（ヘリウムガス検出器17）とから構成される。このヘリウム式リークテスタを用いた気密性確認試験は、被検体における不具合部分の位置を明確に特定できないが、被検体の気密性又は液密性を損ねる不具合部分の有無を短時間かつ精度よく検出できることから、高品質な製品の量産性を損ねない気密性確認試験として重用されている。
【０００３】
このヘリウム式リークテスタでは、被検体内に供給されたヘリウムガスがチャンバ内に漏れ出るか否かにより、被検体の気密性又は液密性を損ねる不具合部分の存在を検出することから、被検体にヘリウムガスを供給するガス管路と前記被検体の連通管とを接続するコネクタの気密性が重要となる。このため、特許文献1のコネクタ（接続部材19）は、被検体の連通管（延出管部36）が差し込まれる一対のシールリング（第一シール部材28、第二シール部材29）を圧潰してそれぞれ前記連通管の差し込み直交方向に弾性変形させ、連通管に前記一対のシールリングを圧接して、気密性よく連通管とガス管路とを接続する。シールリングは、コイルバネ（ばね27）により付勢された部材（押圧部材24、補助押圧部材30）により、常時圧潰させられている。
【０００４】
【特許文献１】特公昭61-043652号公報（第３欄27行〜37行、第４欄１行〜14行、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献1のヘリウム式リークテスタが用いるコネクタは、剛性を備えた連結管にシールリングを圧接すれば気密性を確保できるが、被検体の連通管は必ずしも剛性を備えているとは限らない。例えば弾性又は可撓性を備えた連結管であれば、特許文献１のヘリウム式リークテスタが用いるコネクタは、シールリングが連結管を変形させるだけで圧接することができず、十分な気密性を確保できない。これは、特許文献１のヘリウム式リークテスタが用いるコネクタが、汎用性を有さない、つまり例示された被検体についてのみ利用しうる専用コネクタであることを意味している。
【０００６】
また、特許文献1のヘリウム式リークテスタが用いるコネクタは、常時シールリングを圧潰しているため、コネクタを連通管に抜き差しする際に、前記連通管と各シールリングとの間に摩擦が生じる。前記摩擦による各シールリングの損耗は、各シールリングを負荷のない状態に比べて短時間に劣化させていくと考えられる。そこで、被検体の連通管の種類を問わず、ヘリウム式リークテスタに用いるコネクタを気密性よく接続できるようにしながら、シールリングの損耗を抑制又は防止するコネクタの構成又は構造を開発するため、検討した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
検討の結果開発したものが、ヘリウムガスを供給及び排出するガス管路を接続した中空のコネクタ本体に、被検体の連通管と接続又は解除自在な接続管部を設けたヘリウム式リークテスタのコネクタにおいて、接続管部は、コネクタ本体から延在して被検体の連通管の内側に挿入する内挿管と、前記内挿管に遊嵌して被検体の連通管の外側に嵌まる外挿シールリングと、前記外挿シールリングを被検体の連通管の延在方向に圧潰又は解除自在な挟持手段とからなるヘリウム式リークテスタのコネクタである。
【０００８】
本発明のコネクタを特徴づける接続管部は、内挿管を被検体の連通管の内側に挿入し、挟持手段により外挿シールリングを圧潰して被検体の連通管の延在直交方向に弾性変形させて、内挿管及び外挿シールリングにより連通管を挟持して接続管部の気密性を確保する。連通管の延在直交方向に弾性変形させた外挿シールリングを被検体の連通管の外面に押し当てるだけでなく、前記外挿シールリングと内挿管とにより前記連通管を挟持することにより、連通管が弾性又は可撓性を備えていても確実な気密性を確保できる。
【０００９】
接続管部は、挟持手段が外挿シールリングを解放して弾性変形した形状を復元させることにより内挿管及び外挿シールリングによる連通管の挟持を解除する。このとき、外挿シールリングは、被検体の連通管に接触していても圧接していないので、前記連通管に対してコネクタを抜き差しする際に摩擦が発生することがない。これから、本発明のコネクタにおける外挿シールリングは、損耗する虞がなく、前記外挿シールリングに起因するヘリウム式リークテスタの平均故障間隔（MTBF）を短くする問題がない。
【００１０】
挟持手段は、外挿シールリングを被検体の連通管の延在方向に圧潰又は解除できれば、構成又は構造を問わない。例えば、挟持手段は、コネクタ本体に形成した環状壁面に一端面を当てて円筒状の外挿シールリングを内挿管に遊嵌し、前記環状壁面に対向して前記外挿シールリングの他端面に当たる内向きフランジを設けた締付リングを外挿シールリングの外側に嵌めて、前記締付リングを環状壁面に向けて押し引きする直動シリンダをコネクタ本体に固定した構成を示すことができる。外挿シールリングは、直動シリンダに引かれた締付リングの内向きフランジと環状壁面とにより挟持されて圧潰し、逆に直動シリンダが締付リングを押すことにより前記挟持が解除され、元の状態に復元する。
【００１１】
上記挟持手段は、直動シリンダのロッドを締付リングに直接接続し、前記ロッドの進退により締付リングを直接押し引きする構成のほか、コネクタ本体に一端を軸着した押し引きレバーの他端に直動シリンダのロッドを接続し、前記押し引きレバーの一端及び他端の中間部と締付リングとを係合して、直動シリンダのロッドを進退させることにより押し引きレバーを揺動させ、締付リングを環状壁面に向けて押し引きする構成を例示できる。
【００１２】
押し引きレバーの「一端」及び「他端」は相対的な位置関係を意味し、必ずしも押し引きレバーの端部になくてもよく、上記挟持手段は「一端」を揺動軸（支点）、「他端」を直動シリンダのロッドにより押し引きする点（力点）として、両者の間に設けられる中間部（作用点）と締付シリンダとを係合させる構成であればよい。これにより、直動シリンダはロッドの進退量を大きくしながら押し引きの力を小さくでき、対して締付リングは進退量を小さくしながら大きな押し引きの力が得られて、外挿シールリングを確実に弾性変形させ、被検体の連通管に圧接させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明におけるヘリウム式リークテスタに用いるコネクタは、被検体の連通管の種類を問わず、気密性よく接続できる効果を有する。これは、内挿管と外挿シールリングとにより、被検体の連通管を挟持して気密性を確保する構造による効果である。また、本発明におけるヘリウム式リークテスタに用いるコネクタは、被検体の連通管に接続し、気密性確認試験の間だけ、挟持手段により外挿シールリングを弾性変形させ、連通管に前記外挿シールリングを圧接するようにしたので、前記外挿シールリングの損耗を抑制又は防止できる効果が得られる。これは、外挿シールリングを弾性変形させる挟持手段を加えた構成による効果である。こうして、本発明は、被検体の連通管の種類を問わずに使用でき、しかも耐久性のあるヘリウム式リークテスタに用いるコネクタを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図１は本発明を適用して構成したコネクタ１の一例を表わす左側面図、図２は本例のコネクタ１の正面図、図３は本例のコネクタ１の要部断面図、図４〜図７は本例のコネクタ１を被検体５の連通管51に接続し、気密性確認試験を実施する手順を表した図３相当断面図であり、図４は内挿管31を被検体５の連通管51に差し込んだ状態、図５は外挿シールリング32を圧潰して被検体５に圧接させた状態、図６はコネクタ本体２の給排管部４を開放して被検体５内の空気Ａを粗引きしている状態、そして図７は給排管部４を閉鎖して被検体５内の空気Ａを精密引きした後にヘリウムガスＧを供給し、気密性確認試験を実施している状態をそれぞれ表わしている。図４〜図７は、説明の便宜上、チャンバ６及びチャンバ用給排管の図示は省略している（チャンバ６はコネクタ１の周囲環境に符号を付して代表している）。
【００１５】
本例のコネクタ１は、図１〜図３に見られるように、ヘリウムガスＧを供給及び排出するガス管路21を側面に接続した金属製円筒状のコネクタ本体２の上面（図１中左側）に、被検体５の連通管51と接続又は解除自在な接続管部３を、前記コネクタ本体２の下面（図１中右側）に、チャンバ６内に対して開放又は閉鎖自在な給排管部４を設けた構成である。本例の被検体５は自動車用燃料タンク、連通管51は前記燃料タンクから突出する燃料給油管の一部である。接続管部３は、被検体５の連通管51と気密性を確保して接続され、開放した給排管部４を通じて被検体５内の空気Ａを粗引きし、前記給排管部４を閉じて被検体５内の空気Ａを更に精密引きした後、被検体５内にヘリウムガスＧを供給して気密性確認試験を実施させ、気密性確認試験終了後にヘリウムガスＧを回収する管路を構成する。また、給排管部４は、前述のように、接続管部３を被検体５の連通管51に接続した後に開放し、チャンバ６内の空気Ａと共に被検体５内の空気Ａを粗引きする管路を構成する。
【００１６】
接続管部３は、コネクタ本体２から延在して被検体５の連通管51の内側に挿入する内挿管31と、前記内挿管31に遊嵌して被検体５の連通管51の外側に嵌まる外挿シールリング32と、前記外挿シールリング32を被検体５の連通管51の延在方向に圧潰又は解除自在な挟持手段とから構成される。本例の内挿管31は、コネクタ本体２に形成した環状壁面22から延びる金属製円筒状で、被検体５の連通管51の内側に挿入しやすいように、前縁から延びる錐台側面状のテーパ面を形成している。本例の内挿管31は、コネクタ本体２と一体に形成されているが、例えば被検体５の連通管51に合わせて外径を調整するため、コネクタ本体２に着脱自在な内挿管31としてもよい。この場合、コネクタ本体２に対する内挿管31の気密性が確保できれば、前記内挿管31のコネクタ本体２に対する着脱手段は問わない。
【００１７】
外挿シールリング32は、断面長方形のシリコーンゴム製で、環状壁面22と内挿管31の外面との交差縁部に形成された環状段差に内周面を係合させ、前記内挿管31に対して隙間を空けてコネクタ本体２に取り付けられている。接続管部３は、被検体５の連通管51を前記隙間に差し込むことで、抜き差しを容易にしている。この外挿シールリング32は、対向する上面及び下面（短辺）をコネクタ本体２の環状壁面22と、挟持手段を構成する締付リング33の前記環状壁面22に対向する内フランジ331とにより挟まれており、コネクタ本体２に対して固定させたリング用直動シリンダ34のロッドの縮退に従って前記締付リング33が後退すると、前記環状壁面22及び内フランジ331とにより圧潰され、対向する外周面及び内周面（長辺）をそれぞれ連通管51の延在直交方向に弾性変形させる（膨らませる）。このとき、外挿シールリング32は締付リング33が被せられ、外周面側の弾性変形が抑制されているため、圧潰による弾性変形は主に内周面に表れる。
【００１８】
挟持手段は、コネクタ本体２の環状壁面22に一端面を当てて円筒状の外挿シールリング32を内挿管31に遊嵌し、前記環状壁面22に対向して前記外挿シールリング32の他端面に当たる内向きフランジを設けた締付リング33を外挿シールリング32の外側に嵌めて、前記締付リング33を環状壁面22に向けて押し引きするリング用直動シリンダ34をコネクタ本体２から突出する取付フランジ23に固定して構成される。本例の締付リング33は、コネクタ本体２外面のリング用嵌合溝26に装着したリング用シールリング332を内接して、内挿管31の延在方向に進退する。前記リング用シールリング332は、締付リング33とコネクタ本体２との気密性を確保すると共に、締付リング33のがたつきを抑え、円滑に進退できるようにする働きを有する。
【００１９】
本例の挟持手段は、リング用直動シリンダ34のロッドを直接締付リング33に接続するのではなく、コネクタ本体２に固定した支持フランジ24に一端を軸着した押し引きレバー35の他端にリング用直動シリンダ34のロッドを接続し、前記押し引きレバー35の中間部に設けた係合ピン353を締付リング33の外面に形成した係合溝333に係合した構成である。リング用直動シリンダ34のロッドを進退させると押し引きレバー35が揺動し、前記押し引きレバー35の揺動に従う係合ピン353が係合溝333との係合位置関係を変化させて、締付リング33を環状壁面22に向けて押し引きする。この挟持手段によれば、リング用直動シリンダ34のロッドの進退量に比較して締付リング33の進退量は小さくなるが、引っ張り力が増幅され、締付リング33の後退により外挿シールリング32を確実に圧潰できる。
【００２０】
押し引きレバー35は、コネクタ本体２を左右から挟むレバーアーム351からなる金属製のコ字状板材で、上端中央に接続フランジ352を突出させている。リング用直動シリンダ34のロッド先端は、前記接続フランジ352に軸着している。係合ピン353は、前記各レバーアーム351に取り付けたボルトをそれぞれに内向きかつ対向位置関係に突出させている。締付リング33の係合溝333は、押し引きレバー35の揺動により係合ピン353がわずかに上下する範囲で設ければよいが、本例では、締付リング33の加工を容易にすると共に、締付リング33の構造強度を高める目的から、締付リング33の周方向にわたって延びる円環状の溝として係合溝333を形成している。これにより、例えば外挿シールリング32が経年劣化した場合、リング用直動シリンダ34によるロッドの後退量を増やして外挿シールリング32の圧潰量を増やすことができる。
【００２１】
給配管部は、コネクタ本体２の内外に連通する本体開口41と、前記本体開口41を開閉する閉鎖弁42と、前記閉鎖弁42を開閉させる開閉手段とから構成される。本例の本体開口41は、外側（図３中右側）から見て絞り断面形状の錐台側面からなる。閉鎖弁42は、前記本体開口41の転写断面形状の金属製ブロックからなり、本体開口41の錐台側面に圧接する断面円形の内接シールリング421を２条の内接用嵌合溝422それぞれに嵌めている。この閉鎖弁42は、コネクタ本体２から前記閉鎖弁42の進退方向に延びる支持アーム25に取り付けた弁用直動シリンダ43のロッドを接続しており、前記ロッドの伸縮に従って進退し、本体開口41を閉鎖又は開放する。
【００２２】
本例のコネクタ１は、次の手順に従って被検体５の連通管51に接続し、気密性確認試験を実施する。まず、締付リング33を前進させて外挿シールリング32の弾性変形を解除した状態で、図４に見られるように、接続管部３の内挿管31を前記連通管51の先端がコネクタ本体２の環状壁面22に突き当たるまで前記連通管51の内側に挿入する。外挿シールリング32は、前記内挿管31に遊嵌されているため、内挿管31を被検体５の連通管51に挿入すると、外挿シールリング32は連通管51の外面に嵌まることになる。すなわち、最初の状態では、接続管部３の内挿管31及び外挿シールリング32により被検体５の連通管51が挟まれた状態にあるが、外挿シールリング32は弾性変形していないので、接続管部３における気密性は確保されていない。裏返せば、接続管部３は被検体５の連通管51に対して抜き差しが容易な状態になっている。
【００２３】
内挿管31を被検体５の連通管51に挿入した後、図５に見られるように、リング用直動シリンダ34のロッドを縮退させて押し引きレバー35をコネクタ本体２後側（図５中右側）に揺動させると、押し引きレバー35に設けた係合ピン353が締付リング33の係合溝333に対する係合位置を変化させて前記締付リング33を後退させ、コネクタ本体２の環状壁面22と締付リング33の内フランジ331とにより外挿シールリング32を圧潰する。ここで、外挿シールリング32は、締付リング33により外周面の弾性変形が抑制されているため、専ら弾性変形する内周面が被検体５の連通管51の外面に押し付けられる。このとき、連通管51は内側に内挿管31が宛てがわれているので、仮に連通管51が弾性又は可撓性を備えていても、外挿シールリング32と内挿幹部とに連通管51が挟み込まれ、接続管部３における気密性が確保される。
【００２４】
こうして被検体５の連通管51に対してコネクタ１の接続を終えると、気密性確認試験の準備のため、チャンバ６内の空気Ａと被検体５内の空気Ａとが外部へ排出される。具体的には、図６に見られるように、給排管部４の閉鎖弁42が本体開口41を開放した後、チャンバ６内のチャンバ用給排管（図示略）から空気Ａが排出される。このとき、チャンバ６内の空気Ａは前記チャンバ用給排管から直接的に、被検体５内の空気Ａは前記開放された本体開口41を通じて前記チャンバ用給排管から間接的に排出される。通常、チャンバ６に設けるチャンバ用給排管の吸引ポンプの性能がよいため、前記吸引ポンプを用いてチャンバ６内の空気Ａと被検体５内の空気Ａとを一括して排出する（粗引きする）方が、気密性確認試験に係る時間を短縮できて好ましい。
【００２５】
気密性確認試験に必要な精密な真空状態は、上記粗引きで正確に作り出すことが難しいため、粗引きを終えると、図７に見られるように、給排管部４の閉鎖弁42により本体開口41を閉鎖し、チャンバ６内は上記チャンバ用給排管を通じて、また被検体５内はコネクタ本体２に接続したガス管路21から接続管部３を通じて、それぞれ空気Ａを排出し、規定の圧力値の範囲に収まる真空状態を作り出す。通常の気密性確認試験では、チャンバ６内の真空状態より被検体５内の真空状態の圧力を高くする。例えば、チャンバ６内が-1.96×10-6Pa（-0.002kg/cm2）〜-4.9×10-6Pa（-0.005kg/cm2）、被検体５内が-9.8×10-8Pa（-0.001kg/cm2）〜-1.96×10-7Pa （-0.002kg/cm2）とする。
【００２６】
こうして、チャンバ６内及び被検体５内のそれぞれを規定の真空状態にした後、ガス管路21から接続管部３を通じてヘリウムガスＧを被検体５内に供給し、前記ヘリウムガスＧを一定時間供給した後、チャンバ６内にヘリウムガスＧがあるか否かを別途検出機構（図示略）により確認すれば、気密性確認試験が終了する。検出機構は、チャンバ６内のチャンバ用給排管に対して設けられ、前記チャンバ用給排管の吸引ポンプを利用してチャンバ６内に漏れ出たヘリウムガスＧを回収、検出する。被検体５内に残るヘリウムガスＧは、気密性確認試験終了後、接続管部３からガス管路21を通じて回収され、再利用される。
【００２７】
コネクタ１を被検体５の連通管51から接続解除する手順は、次の通りである。気密性確認試験終了後、給排管部４の本体開口41を開いてチャンバ６内と被検体５内を連通させた状態でチャンバ６を外部に対して開き、外部から空気Ａを流入させてチャンバ６内及び被検体５内を大気圧まで戻し、最後に押し引きレバー35を再び揺動させて締付リング33による外挿シールリング32の圧潰を解除して、接続管部３を被検体５の連通管51から取り外す。コネクタ１は、外挿シールリング32と内挿管31とにより、被検体５の連通管51を挟持しているため、チャンバ６内へ急激に空気Ａが流入しても、連通管51から外れる虞はない。こうして、コネクタ１を取り外した被検体５を取り出し、次の被検体５をチャンバ６内に設置して再びコネクタ１を接続することにより、気密性確認試験は繰り返される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用して構成したコネクタの一例を表わす左側面図である。
【図２】本例のコネクタの正面図である。
【図３】本例のコネクタの要部断面図である。
【図４】内挿管を被検体の連通管に差し込んだ状態を表した図３相当断面図である。
【図５】外挿シールリングを圧潰して被検体に圧接させた状態を表した図３相当断面図である。
【図６】コネクタ本体の給排管部を開放して被検体内の空気を粗引きしている状態を表した図３相当断面図である。
【図７】給排管部を閉鎖して被検体内の空気を精密引きした後にヘリウムガスを供給し、気密性確認試験を実施している状態を表した図３相当断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  コネクタ
２  コネクタ本体
21  ガス管路
22  環状壁面
３  接続管部
31  内挿管
32  外挿シールリング
33  締付リング
331  内フランジ
333  係合溝
34  リング用直動シリンダ
35  押し引きレバー
353  係合ピン
４  給排管部
41  本体開口
42  閉鎖弁
43  弁用直動シリンダ
５  被検体
51  連通管
６  チャンバ
Ａ  空気
Ｇ  ヘリウムガス
【図１】
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【図２】
2008070213.tif 000004
【図３】
2008070213.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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