(57)【要約】【課題】計量管内での液の膨張，収縮を防ぎ、高精度な液密測定が短時間で可能な液密検査装置を提供する。【解決手段】検査用燃料噴射弁に供給される液は、管理された内径を有する計量管４１に試験液供給流路５３から供給され、検査対象物１で実際に使用される圧力と同圧のガス（ガス注入口２１ｐから注入）で加圧されている。検査対象物１の噴射弁からの液漏れは、計量管４１の管内水頭の変化をもたらし、その変化を計量管４１に接続された差圧計４２で正確に測定して漏れ量を得る。差圧計４２には、加圧されたガス室に供給するガスと同圧のガスが供給されている。また、計量管４１の周囲の殆どを管内の液と同温度の液で覆い、計測誤差要因の大部分を占める液温変化による影響を最小限に抑える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を着脱可能に装着し、該検査対象物に加圧された試験液を供給して該試験液の漏れ量を測定することで、前記検査対象物の液密性を検査する液密検査装置において、検査対象物の装着位置の上流側に設けられた液タンクと、該液タンクの内部に設置され該内部で液没可能で、且つ液体の漏洩量に応じて液面が変位する計量管と、前記液タンクに恒温の試験液を循環させる液体循環手段と、前記試験液をガスで圧送することで前記計量管を介して前記検査対象物に供給する液体供給手段と、前記漏れ量を前記計量管の液面の水頭に基づいて測定する測定手段と、を有することを特徴とする液密検査装置。
【請求項２】
前記測定手段は、前記ガスと同圧のガスを供給することで、前記計量管の液面を測定する差圧センサを有することを特徴とする請求項１記載の液密検査装置。
【請求項３】
前記液タンクに液没された計量管の先端部を、前記漏れ量の測定時に露出させる露出手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の液密検査装置。
【請求項４】
前記計量管内の液面を下げる液面降下手段を有することを特徴とする請求項３記載の液密検査装置。
【請求項５】
前記液面降下手段は、検査対象物を短時間開弁することにより、前記計量管内の液面を下げる手段であることを特徴とする請求項４記載の液密検査装置。
【請求項６】
前記液面降下手段として、前記計量管から検査対象物への試験液の供給路を、圧力によって流路が膨張する弾性体によって構成することを特徴とする請求項４記載の液密検査装置。
【請求項７】
前記液面降下手段は、前記計量管内部から液タンク内の該計量管以外の部分までバルブを介して連通する連通管を有することを特徴とする請求項４記載の液密検査装置。
【請求項８】
前記液面降下手段は、検査対象物と前記計量管とを結ぶ流路の流路容積を増加させることにより、前記計量管内の液面を下げる手段であることを特徴とする請求項４記載の液密検査装置。
【請求項９】
前記液面降下手段は、検査対象物を微少に下方移動させることにより、前記計量管内の液面を下げる手段であることを特徴とする請求項４記載の液密検査装置。
【請求項１０】
前記液体循環手段は、前記液体供給手段における前記計量管から検査対象物への試験液供給路の周りにも恒温の試験液を循環させる手段を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１記載の液密検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液密検査装置に関し、より詳細には、燃料噴射弁や流量制御弁等の検査対象物を出荷時などに液密検査するために用いる液密検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子制御式の燃料噴射装置に用いられる噴射弁等は、弁体の開弁時にエンジンの燃焼室側に向けて噴射口から微小流量の燃料を噴射供給し、弁体の閉弁時には噴射口からの燃料噴射を遮断（停止）させることが要求される。このため、従来技術にあっては、噴射弁等の出荷前に行う検査工程において、例えば噴射弁の流入口側から噴射弁内に擬似燃料等の検査液を供給し、その弁体を開，閉弁させて噴射口から噴射される燃料流量（検査液の流量）を測定し、必要に応じて適宜に噴射量の微調整（動的流量調整や静的流量調整等）を行うと共に、その弁体を弁座側に着座させた状態で液密性の検査等を実施するようにしている。
【０００３】
液密性の検査に関しては、従来から、被試験の噴射ノズルに一定圧力の試験液体を導入したとき洩れ量を目視できる噴射ノズルの洩れ試験機など、様々な液密検査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図２２は、従来技術による液密検査装置の一構成例を説明するための図、図２３は、噴射ノズルの一例を説明するための図、図中、１０１は基板、１０２は台座、１０３はピペット流路、１０４はバイパス流路、１０５はピペット取付金具、１０６はピペット、１０７はニードル、１０７ａは送りねじ、１０８は案内金具、１０９は発信リング、１１０は接合フランジ、１１１はパルスモータ、１１２は取付金具、１１３，１１４は位置センサ、１１５はスライド弁室、１１６はスライド弁体、１１７はアクチュエータ、１１８は取付金具、１１９はリターンチューブ、１２０は接合金具、１２０ａは流路、１２１はばね、１２２は案内筒、１２４はワーク取付駆動装置、１２５は接合金具、１２５ａは流路、１２６はシール材、１３０はワーク（噴射ノズル）、１３０ａは流入口、１３１は本体、１３２は弁体、１３２ａは弁座、１３２ｂはノズル部、１３３はニードル、１３３ａは弁シート、１３３ｂはフランジ、１３４は鉄心、１３５はスペーサ、１３６はコイル、１３６ａはボビン、１３７はばね、１３８は調整コマ、１３９は接続継ぎ手、１４０はフィルタ、１４１は電気信号端子である。
【０００５】
まず、図２３を参照して、検査対象物の一例として噴射ノズルの代表例を説明する。ニードル１３３は、弁体１３２内に嵌挿され、ニードル１３３の一端に結合された鉄心１３４の端面でばね１３７によって押圧される。従って、弁シート１３３ａと弁座１３２ａとで構成される弁部は常時閉弁されている。閉弁圧は中空筒状の調整コマ１３８の挿入長さでばね１３７の張力を変化させることで、ばね力が一定となるように調整される。電気信号端子１４１にパルス電圧が印加されるとコイル１３６を励磁し鉄心１３４をばね１３７のばね力に抗して吸引する。しかし、ニードル１３３はフランジ１３３ｂを有し、フランジ１３３ｂがスペーサ１３５に当接するので、鉄心１３４を吸引することにより移動量も前記スペーサ１３５の位置、厚さ等により定められる。即ち、鉄心１３４と調整コマ１３８との間の間隔をδ１とし、フランジ１３３ｂとスペーサ１３５との間の間隔をδ２とすると、δ１＞δ２となるように各々の間隔が選ばれている。この結果、弁部の弁座１３２ａと弁シート１３３ａとの開口は一定となる。燃料は接続継ぎ手１３９を介して供給され、フィルタ１４０→調整コマ１３８→鉄心１３４→弁体１３２とニードル１３３とで形成される流路→ノズル部１３２ｂを経て噴射される。
【０００６】
特許文献１に記載の噴射ノズルの洩れ試験装置においては、以下に示すように、上述のごとき噴射ノズルのコイル１３６に通電しない状態（閉弁状態）で一定圧力の試験液を接続継ぎ手部１３９を介して印加し、これをピペット導入し一定時間後におけるピペットの液位上昇量から洩れ量を読み取るものである。
【０００７】
図２２において、基板１０１には台座１０２と取付金具１１２，１１８が固着される。台座１０２には、鉛直方向に開口するピペット流路１０３と、ピペット流路１０３に連通するバイパス流路１０４，１０４が設けられる。ピペット流路１０３の上部には、両端を開口するピペット１０６がピペット取付金具１０５により固着され、下部には軸上に流路１２０ａを有する接合金具１２０が配設される。接合金具１２０はピペット流路１０３と流路１２０ａとが常に連通して上下に移動できるように配設されている。すなわち、接合金具１２０は案内筒１２２内にばね１２１により張設され、内壁をばね１２１のばね力に抗して上下に移動できるようになっている。
【０００８】
ピペット流路１０３にはニードル１０７が垂直に貫通するようにシール材１２６で液シールされて配設され、ニードル１０７は、案内金具１０８内で送りねじ１０７ａにより軸方向に回転移動する。パルスモータ１１１はニードル１０７を回転駆動する駆動源で、動力は接合フランジ１１０，１１０を介して伝達される。またニードル１０７の初期位置は発信リング１０９を位置センサ１１３で検知し、検知位置に停止するようにパルスモータ１１１で駆動される。また、ピペット流路１０３のニードル１０７と接合金具１２０との中間位置にはバイパス流路１０４，１０４が設けられ、バイパス流路１０４はアクチュエータ１１７により駆動されるスライド弁１１６より軸方向に移動し開閉される。図示の位置では開路し、右方に駆動されたときは閉路する。流路調整部１１６ａはバイパス流路１０４内を流通する試験液の流量を調整するためのもので、開弁したとき、試験液はリターンチューブ１１９より試験液の貯蔵タンク（図示せず）にリターンする。
【０００９】
ワーク取付駆動装置１２４はワーク１３０をノズル部１３２ｂが上方向になるように着脱可能に装着し、ワーク１３０を上下方向に往復移動するアクチュエータである。ワーク１３０のノズル部１３２ｂには接続金具１２５が装着され、ワーク取付駆動装置１２４の駆動により図示の位置からワーク１３０と共に移動する。接続金具１２５はばね１２１のばね力に抗して上方に移動し、流路１２０ａと１２５ａとがシール材１２６により液シールされ連通する。
【００１０】
次に、上述の構造の洩れ試験装置の動作を説明する。
（１）まず、ワーク取付駆動装置１２４を駆動して流路１２０ａと流路１２５ａを連通する。この場合ニードル１０７は、位置センサ１１３で定められる量で僅かに開路しており、一方スライド弁１１６は図示のごとく開路している。
（２）ワーク１３０は信号印加により開弁して流入口１３０ａに試験液を一定圧力、例えば３００ｋＰａで圧送する。試験液は、殆んどバイパス流路１０４を経てリターンチューブ１１９より試験液タンク（図示せず）に戻される。このとき、ワーク１３０及び流路１２５ａと、流路１２０ａと、バイパス流路１０４内とに含まれる空気を排出する。一方ピペット１０６に僅かに流通した試験液は、端部Ａに向けた液位を上昇し端部まで達する。
（３）試験液の圧力を一定のままワーク１３０を閉弁し、同時にアクチュエータ１１７を駆動してスライド弁１１６を閉弁する。次にニードル１０７を所定位置まで開弁するためパルスモータ１１１を所定パルス数で駆動する。このパルス数に相当するニードル１０７の体積は一定量となり、ピペット１０６の液位Ｌに相当する液位が低下する。なお、位置センサ１１４はリミッタとして作動する。
（４）パルスモータ１１１が停止すると、液位Ｌの状態となるが、もしワーク１３０の弁部に液洩れが生じなければ液位はＬに保たれ変動しないが、液洩れがあると液位は時間と共に△Ｈだけ上昇する。洩れ量が、例えば３ｍｍ３／分以内であれば、合格と判定する。なお、液位は容易に目視計測可能であるが、光学的手段等により自動的に計測することも可能である。
【００１１】
上述のごとく、従来は、検査対象物の下流側に計量管を設置し、漏洩液を導入し、計量管の液面変位を測定していた。その測定については、目視の他に、光センサやレーザ変位センサ（例えば、特許文献２，３参照）、或いはカメラによる判別方法（例えば、特許文献４参照）等を利用して行っていた。
【００１２】
【特許文献１】
特許第２９４５１８６号公報
【特許文献２】
特開平９−８８７６９号公報
【特許文献３】
特開２０００−８１３６１号公報
【特許文献４】
特開平４−２５５５６８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、計量管の液面変位の測定は、目視や、光センサやレーザ変位センサ或いはカメラによる判別方法等を利用したものとなるため、計量管をガラス製など透明若しくは半透明にせざるを得なくなる。
【００１４】
計量管の肉厚は、計量管の内径（標準的には断面積０．１〜０．４ｍｍ２程度）に対し、強度の点からもある程度の厚さが必要となるが、そのガラスの持つ熱容量や計量管への導入配管部が持つ熱容量が内部の液の膨張，収縮に与える影響は計り知れないものがあった。
【００１５】
そのため、極力計量管周囲を同一温度の液で満たすことが最重要課題となっているが、現状の判別方法では監視する個所だけはどうしても同一温度の液で満たすことが不可能であった。また、満たす液にしても、検査対象物を通過する液は検査対象物への通電による発熱のため使用できず、検査対象物上流側の液を使用することとなるため、計量管内の液温との差がどうしても存在することとなる。
【００１６】
また、下流側に計量管を設置する方法では、吐出されたエアは大気圧に減圧され、容積が倍増するため、大きな測定誤差要因となる。そのため、エア抜きのための検査対象物への通電が、ある程度長い時間必要となり、その発熱による液温上昇や、試験液が揮発性の高い液の場合、蒸発量が無視できない誤差要因となってしまっていた。また、実用の場合、検査対象物の液噴射は気中噴射になっているため、下流側計測では実際に則していず、さらに計量管内の液水頭が背圧となるため、正確な計測を妨げていた。
【００１７】
さらに下流側計測では、検査対象物の先端が、必ず吐出された液（通常揮発性を有する液体を使用する）と接している必要があるため、特に大量に検査する工場などでは付着した液が環境に与える影響も考慮しなくてはならなかった。
【００１８】
一方、従来技術においても上流側計測方式として、圧力降下方式や流量計方式等広く知られているものがあるが、超微量計測（０．０５〜０．５ｍｍ３／分程度）の場合、前述のように温度影響による液の膨張量を無視することはできず、特に短時間測定（１分以内）の場合には不向きといえる。
【００１９】
下流側計測方式を採用した場合、検査対象物や計量管，配管を含めた治具温度と漏洩液との温度差を極力少なくする必要があり、また、上流側計測方式を採用した場合でも、計量管の温度を液温と同一にし計量管内での液の膨張，収縮を防ぐ必要がある。
【００２０】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、計量管内での液の膨張，収縮を防ぎ、高精度な液密測定が短時間で可能な、液密検査装置を提供することをその目的とする。
【００２１】
また、本発明は、上述の液密検査装置において、計量管内での膨張，収縮を防止するために計量管を殆ど液没させた場合でも、加圧された計量管内の液面の微少変位を感度不足となることなく検出することが可能な、液密検査装置を提供することを他の目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の各技術手段により構成される。
第１の技術手段は、検査対象物を着脱可能に装着し、該検査対象物に加圧された試験液を供給して該試験液の漏れ量を測定することで、前記検査対象物の液密性を検査する液密検査装置において、検査対象物の装着位置の上流側に設けられた液タンクと、該液タンクの内部に設置され該内部で液没可能で、且つ液体の漏洩量に応じて液面が変位する計量管と、前記液タンクに恒温の試験液を循環させる液体循環手段と、前記試験液をガスで圧送することで前記計量管を介して前記検査対象物に供給する液体供給手段と、前記漏れ量を前記計量管の液面の水頭に基づいて測定する測定手段と、を有することを特徴としたものである。
【００２３】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記測定手段は、前記ガスと同圧のガスを供給することで、前記計量管の液面を測定する差圧センサを有することを特徴としたものである。
【００２４】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記液タンクに液没された計量管の先端部を、前記漏れ量の測定時に露出させる露出手段を有することを特徴としたものである。
【００２５】
第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記計量管内の液面を下げる液面降下手段を有することを特徴としたものである。
【００２６】
第５の技術手段は、第４の技術手段において、前記液面降下手段は、検査対象物を短時間開弁することにより、前記計量管内の液面を下げる手段であることを特徴としたものである。
【００２７】
第６の技術手段は、第４の技術手段において、前記液面降下手段として、前記計量管から検査対象物への試験液の供給路を、圧力によって流路が膨張する弾性体によって構成することを特徴としたものである。
【００２８】
第７の技術手段は、第４の技術手段において、前記液面降下手段は、前記計量管内部から液タンク内の該計量管以外の部分までバルブを介して連通する連通管を有することを特徴としたものである。
【００２９】
第８の技術手段は、第４の技術手段において、前記液面降下手段は、検査対象物と前記計量管とを結ぶ流路の流路容積を増加させることにより、前記計量管内の液面を下げる手段であることを特徴としたものである。
【００３０】
第９の技術手段は、第４の技術手段において、前記液面降下手段は、検査対象物を微少に下方移動させることにより、前記計量管内の液面を下げる手段であることを特徴としたものである。
【００３１】
第１０の技術手段は、第１乃至第９のいずれか１の技術手段において、前記液体循環手段は、前記液体供給手段における前記計量管から検査対象物への試験液供給路の周りにも恒温の試験液を循環させる手段を有することを特徴としたものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る液密検査装置の一構成例を示す図、図２乃至図７は、図１の液密検査装置における液密検査手順を説明するための一連の概略的構成図、図８は、図１の液密検査装置の計量管内の液面状態を説明するための概略図である。図中、１は検査対象物、２は試験液供給部、３は加圧部、４は計測部、５は試験液タンク部、６は保持装置、２１は液タンク（供給タンク）、２１ａは上側試験液流出口、２１ｂは下側試験液流出口、２１ｃは試験液注入口、２１ｐはガス注入口、２２は液タンクベース、２３は上限センサ、２４は下限センサ、３１は減圧弁、３２は三方弁、３３は圧力計、３４ａ，３４ｂは加圧流路、４１は計量管、４１ａは計量管上面、４２は差圧計（若しくは差圧伝送器）、４３は流路、４４は流路（試験液残留部分）、５１は試験液タンク、５２はポンプ、５３は試験液供給流路、５５ａ，５５ｂ，５５ｃは試験液リターン流路、５６，５７はバルブ、５８は温度調整ユニット、６１は保持具、６２はクランプ装置である。
【００３３】
以下、本明細書中では、図１乃至図８を参照して検査対象物１を燃料噴射ノズル等のガソリンエンジン用燃料噴射弁とした構成例のみを説明するが、他の構成例として、流量制御弁等の他の弁に対し閉弁したときの洩れを試験する液密検査装置を採用しても良いことは言及するまでもない。
【００３４】
本実施形態をはじめとする本発明に係る液密検査装置においては、液密検査装置は、検査対象物１を着脱可能に装着し、その検査対象物１に加圧された試験液を供給してその試験液の漏れ量を測定することで、検査対象物１の液密性を検査する装置である。またこの液密検査装置は、検査対象物１や計量管４１，配管を含めた治具温度と漏洩液との温度差を極力少なくすることを目的として、上流側計測方式を採用し、検査対象物１に試験液を供給する液タンク２１の中に計量管４１を液没させ、計量管４１の温度を液温と同一にし、計量管４１内の液の膨張，収縮を防いでいる。ここで液タンク２１内には、随時、検査温度に温調された試験液を循環させている。また、液タンク２１の液（試験液）は、検査対象物１の初期エア抜き時にはそのままガス圧送して使用され、漏洩測定時には計量管４１内の液のみをガス圧送するよう、液面調整されている。
【００３５】
上述のごとき殆ど液没している計量管内の液面変位の測定には、従来技術のように光センサやレーザ変位センサ、或いはカメラによる判別方法では無理があるため、本発明に係る液密検査装置では、位置水頭を検出する方法を採用している。加圧された計量管４１内の液面の変位は圧力センサで検出するとよい。
【００３６】
しかしながら、加圧された計量管４１内の液面の微少変位（実際想定される変位量は０〜数Ｐａ）の測定には、圧力センサでは感度不足となることがあるため、本実施形態のように、一方を加圧された液タンク２１のガス室（ガス注入口２１ｐより）、もう一方を計量管４１の下部（試験液残留部４４として図示した流路に通ずる位置で例示している）に接続された差圧計４２を使用することが好ましい。この差圧計４２における差圧センサにより、管内位置水頭のみの高精度測定が可能となる。
【００３７】
本構成例に係る液密検査装置は、検査対象物１へ試験液を供給する試験液供給部２と、試験液を検査圧力に調圧供給する加圧部３と、計測部４と、試験液タンク部５と、検査対象物１を保持する保持装置６とから構成されている。
【００３８】
試験液供給部２は、検査対象物１の装着位置の上流側に設けられた液タンク（供給タンク）２１と、その基台兼流路４３を配設するための液タンクベース２２と、液タンク２１内の試験液が所定の高さ（上限）まで来たことを検出する上限センサ２３と、液タンク２１内の試験液が所定の高さ（下限）まで来たことを検出する下限センサ２４とを備える。また、液タンク２１には、その壁面に、内部の計量管４１の高さに基づいて決定された上側試験液流出口２１ａ（計量管４１の高さ）と、それより低い位置に有る下側試験液流出口２１ｂと、試験液タンク５１から試験液を注入する試験液注入口２１ｃと、液タンク２１の上部（少なくとも上側試験駅流出口２１ａより上側）からガスを注入するガス注入口２１ｐと、が設けられている。なお、上限センサ２３及び下限センサ２４の高さは、前者が計量管４１の保温のために計量管上面４１ａがすっぽり覆われる高さ、後者が計量管上面４１ａの高さである。また、下側試験液流出口２１ｂの位置は、そこから試験液を流出させても、計量管上面４１ａが余り浮き出ない位置にする必要がある。これは計量管上面４１ａをなるべく試験液の温度に保温するためである。このように、本発明では、試験液をガスで圧送することで計量管４１を介して検査対象物１に供給する液体供給手段を備える。
【００３９】
加圧部３は、減圧弁３１，三方弁３２，圧力計３３が配管上に設けられている。加圧部３では、減圧弁３１，三方弁３２を介した加圧流路３４ａにより空気等のガスを導出し、ガス注入口２１ｐから液タンク２１に注入する。また、一方で減圧弁３１，三方弁３２を介した加圧流路３４ｂにより同じガスを差圧計４２の計量管４１下部に導入する。減圧弁３１，三方弁３２，圧力計３３は、導出するガス圧を計測し、コントロールするために設けられている。
【００４０】
計測部４は、計量管上面４１ａを上面とする計量管４１と、その下側に試験対象物１まで連通する配管（流路４３）と、計量管４１の管内の流路に鉛直下側に続き差圧計４２へと試験液を導く配管（試験液残留部分の流路４４）と、その流路４４に通ずる液面（計量管上面４１ａが出ている場合には計量管４１内部の液面）と加圧流路３４ｂからのガス圧との差圧を計測し外部機器に伝送する差圧計（若しくは差圧伝送器）４２と、を備えている。計量管４１は、液タンク２１の内部に設置され該内部で液没可能で、且つ液体の漏洩量に応じて液面が変位する流管である。このように本発明では、漏れ量を計量管４１の液面の水頭に基づいて測定する差圧計４２などの測定手段を備える。
【００４１】
試験液タンク部５は、温度調整ユニット５８と、温度調整ユニット５８で内部の試験液が温度調整される試験液タンク５１と、試験液を試験液タンク５１から試験液供給流路５３を介して試験液注入口２１ｃへ送り出すポンプ５２と、バルブ５４をもつ試験液供給流路５３と、バルブ５６，５７を夫々もつ試験液リターン流路５５ａ，５５ｂと、検査対象物１の吐出口から漏れる或いは吐出させる試験液を試験液タンク５１へ戻す試験液リターン流路５５ｃと、を備えている。バルブ５６，５７には、夫々上側試験液流出口２１ａ，下側試験液流出口２１ｂからの試験液流出量をコントロールする自動弁が制御可能に設けられている。バルブ５４にも試験液供給量をコントロールする自動弁が制御可能に設けられている。このように、本発明では、液タンク２１に恒温の試験液を循環させる液体循環手段を備える。
【００４２】
また、保持装置６は、検査対象物１を保持する保持具６１と、保持具６１と共に検査対象物１を下方に降下させるクランプ装置６２とを備えている。クランプ装置６２では、検査対象物１の取り替えや、実施形態によっては後述の液面降下手段として液面を降下させるために検査対象物１を僅かに降下させるようなことに使用する。
【００４３】
上述のごとき構成からなる液密検査装置においては、検査用燃料噴射弁に供給される液は、管理された内径を有する管である計量管４１に供給され、実際に使用される圧力と同圧のガスで加圧されている。噴射弁からの液漏れは計量管４１の管内水頭の変化をもたらし、その変化を正確に測定することにより、漏れ量の測定が可能となる。本実施形態では一方を加圧されたガス室、もう一方を計量管に接続された差圧センサを使用することにより、計量管４１内位置水頭の微少変位を、高精度に且つ短時間で測定することを可能としている。また、本発明では、液面変化を管内水頭により検出するため、計量管４１を外部から監視可能な透明な材質にする必要がなく、また計量管４１の周囲の殆どを管内の液と同温度の液で覆うことが可能となり、本計測の誤差要因の大部分を占める液温変化による影響を最小限に抑えている。本実施形態では、超微量計測（０．０５〜０．５ｍｍ３／分程度）を特に短時間測定（１分以内）で可能としている。
【００４４】
以下、図２乃至図７において概略的に示した本構成例に係る液密検査装置における一連の液密検査手順を、待機状態（図２）、試験液注入後の状態（図３）、ガス注入時の状態（図４）、残留エア除去中の状態（図５）、残留エア除去後の液面下降中の状態（図６）、液面位置水頭の変化測定時の状態（図７）、の夫々で示したその液面変位と共に説明する。
【００４５】
待機状態では、図２のように液タンク２１上部は大気に開放されているため（ここでは圧力を大気圧Ｐ０に調整した例を示す）、ポンプ５２により試験液は流路５３を通り、液タンク２１に供給される。液タンク２１に供給された試験液は流路５５ａ，５５ｂを経由して試験液タンク５１に戻る。これにより計量管４１は液没状態となり、試験液温度とほぼ同一になっている。ここで計量管４１は管内の液通路寸法が予め判別していれば、円筒状でも多角形断面をもつ柱状でも形状は問わない。これらにより本計測の誤差要因の大部分を占める液温変化による影響を最小限に抑えている。ここで試験液タンク５１には温度調整ユニット５８が付属し、試験液を一定に保っている。
【００４６】
検査対象物１が保持具６１にセットされるとスタート信号により、クランプ装置６２が起動し、バルブ５６，５７が閉じることにより、図３のように液タンク２１の液面が上昇する。液面の上昇は液タンク２１に設置された上限センサ２３によりバルブ５４が閉じることにより、停止する。
【００４７】
次に三方弁３２を作動させると、減圧弁３１で検査圧力に調圧（テスト圧力Ｐｔ、例えば２５０ｋＰａ）されたガス（本構成例では圧縮空気）が液タンク２１及び差圧伝送器４２に流入する（図４を参照）。通常検査対象物１内には残留エアがあるため、本構成例に係る液密検査装置においては、検査対象物１への通電により、液タンク２１の加圧された液を流入させ、流路４３及び５５ｃを通じて、残留エアを除去するようにしている（図５を参照）。なお、検査対象物１への通電は、長時間行うと液温が上がり液が膨張するので、タイマなどで制御しておき、温度が上がらない程度の一定期間（単にエア抜きが出来る程度の期間）だけ行うようにするとよい。実際、従来では１０数秒行っていたが本発明では数秒程度となる。
【００４８】
残留エアの除去後、バルブ５７を開くことにより、液タンク２１内の液面が下降し（図６を参照）、計量管４１の先端が露出する（図７を参照）。この状態で差圧計４２で差圧を計測してもよいが、図８（Ａ）で示したように計量管４１内の液面は表面張力により盛り上がっているため、より正確な値を得たい場合には強制的に液面を下げる必要がある。
【００４９】
すなわち、計量管４１は、露出直後は先端部に液が盛り上がった状態になっている。この部分は管理された計量管内径部分とは言いがたく、この状態から測定を開始すると正確な測定ができない。そのため本実施形態では計量管内液面を強制的に下げる機構を有する。計量管４１内の液面を下げる方法には数通りの方法があるが、本実施形態では、検査対象物１に短時間通電させることにより短時間開弁させ、計量管内液面を下げる液面降下手段を採用した例を説明する。なお、ここでの検査対象物１への通電も、長時間行うと液温が上がり液が膨張するので、タイマなどで制御しておき、温度が上がらない程度の一定期間（単に図８（Ｂ）のように計量管４１内の液面が下がる程度の期間；数ミリ秒程度）だけ行うようにするとよい。
【００５０】
本実施形態で説明する液面降下手段では、図７及び図８（Ａ）で示した状態で、上述のように検査対象物１に短時間通電させることにより短時間開弁させ、計量管内液面を図８（Ｂ）に示したように強制的に下げる。液面を下げた後、差圧伝送器４２の出力を監視することにより計量管４１内液面の位置水頭の変化が測定でき、予め計量管４１の内断面積が判明しているため単位時間当りの漏洩量が測定できる。
【００５１】
上述のごとく、本実施形態では、燃料噴射弁等の弁部から漏洩する液量測定を、加圧供給液の減少量を高精度測定（上流側計測）することにより行い、良否判定の信頼性を向上させている。さらに、本実施形態では、差圧センサにより、計量管内での膨張，収縮を防止するために計量管を殆ど液没させた場合でも、加圧された計量管内の液面の微少変位を感度不足となることなく検出することが可能となる。
【００５２】
図９は、本発明の他の実施形態に係る液密検査装置の一構成例を示す図である。
本発明の他の実施形態として、液体循環手段に、液体供給手段における計量管４１から検査対象物１への試験液供給路の周りにも恒温の試験液を循環させる手段を備えてもよい。図９で示す例では、この手段として、検査対象物１と計量管４１とを結ぶ流路４３（液タンクベース２２内）、検査対象物１への接続治具（液タンクベース２２内の検査対象物１と接する部分）、並びに検査対象物１のセット治具（保持具６１）、の夫々の周りを、試験液タンク５１からの試験液が循環するように試験液供給流路５３を配設してある。そのため、試験液供給流路５３は、図１でいう試験液注入口２１ｃではなく液タンク２１の底部にある試験液注入口２１ｄへ通じるよう構成されている。なお、その他の構造及び液密検査手順は、図１乃至図８で説明した実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００５３】
このように、本実施形態では、液タンクベース２２内などに流路を設け、同様に試験液を流しておけばこちらも試験液温度とほぼ同一にしている。すなわち、常時、液タンク２１の液温と同温度の液が循環し、漏洩測定に使用される計量管部以外の液温の変化を最小限に押えている。これにより本計測の誤差要因の大部分を占める液温変化による影響を、図１乃至図８で説明した実施形態に比べさらに小さく抑えている。
【００５４】
また、本発明の他の実施形態として、液タンク内部のガス圧を増加させることにより流路容積を膨張させ、結果として計量管内液面を強制的に下げる液面降下手段を備えることが挙げられる。なお、この実施形態においても、その他の構造及びその他の液密検査手順やそれに伴う効果は、図１乃至図８で説明した実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００５５】
本実施形態では、液面降下手段として、計量管４１から検査対象物１への試験液の供給路（流路４３のうち、差圧計４２における差圧計測位置間以外に相当する流路）を、圧力によって流路が膨張する弾性体によって構成しておき、計量管４１内の液面を降下させる時に（図８（Ａ）の状態で）、ガス圧を例えば３００ｋＰａなどに増圧することで、弾性体を膨張させ且つ試験液を圧縮させ、結果として液面を下げるようにするとよい。なお、ここでいう弾性体は、増圧により流路が膨張する程度の弾性を持っていればよい。
【００５６】
図１０乃至図１９は、本発明の他の実施形態に係る液密検査装置の一構成例を示す図で、液密検査装置における一連の液密検査手順を説明するための図である。
本発明の他の実施形態として、液面を測定開始時の液面高さに制御された圧力平衡タンク７と計量管４１を結ぶ流路（流路４５→流路４３→流路７５）を開くことにより、計量管４１内液面を強制的に下げる液面降下手段が挙げられる。なお、その他の構造及びその他の液密検査手順やそれに伴う効果は、図１乃至図８で説明した実施形態と同様であり、説明を簡略化する。また、本実施形態においても、図９で説明した実施形態の構造を採用してもよい。
【００５７】
本実施形態では、液面降下手段として、計量管４１内部から液タンク２１内の計量管４１以外の部分までバルブ（シリンダバルブ機構７における可動部（ニードル部）７３及び可動部７３と嵌合する固定部７４）を介して連通する連通管（流路４５→流路４３→流路７５）を有するようにし、このバルブを開くことにより、計量管４１内の液面を下げるようにしている。ここで例示するシリンダバルブ機構７は、駆動部７１，シリンダ部７２，可動部７３，可動部７３と嵌合する固定部７４からなり、固定部７４は流路７５により流路４３に連通している。なお、他の例として、単純に液タンク２１の底から計量管４１の底側に連通する連通管及びバルブを設けてもよい。
【００５８】
以下、図１０乃至図１９において概略的に示した本構成例に係る液密検査装置における一連の液密検査手順を、アンクランプ時の状態（図１０）、待機状態（常時；図１１）、試験液供給時の状態（液面が上昇している状態；図１２）、試験液注入後、ガスを注入した時の状態（エア除去運転開始時の状態；図１３）、エア除去運転中の状態（図１４）、液排出処理開始時の状態（図１５）、液面を下降させた状態（液排出処理終了時の状態；図１６）、液面平衡処理時の状態（図１７）、液面位置水頭の変化測定時の状態（図１８）、減圧処理時の状態（図１９）、の夫々で示したその液面変位と共に説明する。
【００５９】
アンクランプ時の状態（図１０）、その状態から検査対象物１をクランプアップした待機状態（図１１）では、液タンク２１上部は大気に開放されているため（ここでは圧力を大気圧Ｐ０に調整した例を示す）、ポンプ５２により試験液は流路５３を通り、液タンク２１に供給される。液タンク２１に供給された試験液は流路５５ａ，５５ｂを経由して試験液タンク５１に戻る。これにより計量管４１は液没状態となり、試験液温度とほぼ同一になり本計測の誤差要因の大部分を占める液温変化による影響を最小限に抑えている。
【００６０】
検査対象物１が保持具６１にセットされるとスタート信号により、クランプ装置６２が起動し、バルブ５６，５７が閉じることにより、図１２に示すように液タンク２１の液面が上昇する。液面の上昇は、図１３に示すように、液タンク２１に設置された上限センサ２３によりバルブ５４が閉じることにより、停止する。
【００６１】
次に図１３に示すように、三方弁３２を作動させると、減圧弁３１で検査圧力に調圧（テスト圧力Ｐｔ、例えば２５０ｋＰａ）されたガス（本構成例では圧縮空気）が液タンク２１及び差圧伝送器４２に流入する。この状態がエア除去運転開始の状態である。エア除去運転の途中では、図１４に示すようにシリンダバルブ機構（シリンダ機構）７により可動部７３を上方向に上げ、液タンク２１内と計量管４１内とを連通させ、計量管４１内、及び流路７５を含めた流路４３，４４，４５に試験液を導入する。
【００６２】
ここで流路７５内にも試験液が導入されたので、エア除去運転を終了（可動部７３を下げ固定部７４と嵌合させる）し、試験液の排出を開始する（図１５を参照）。試験液排出は、バルブ５７を開けることで行う。そして下限センサ２４により液面が検知されることで、バルブ５７を閉じ液排出を終了する（図１６を参照）。
【００６３】
次に、計量管４１内の液面を降下させるために、その液面と液タンク２１の液面とを平衡にする（図１７を参照）。この液面平衡処理では、まず、エア除去運転時と同様に、図１４に示すようにシリンダ機構７により可動部７３を上方向に上げ、液タンク２１内と計量管４１内とを連通させ、計量管４１内、及び流路７５を含めた流路４３，４４，４５に試験液を導入する。この連通により、計量管４１内の液面と液タンク２１の液面とが圧力平衡になり、計量管４１内の液面は図８（Ｂ）に示すように降下した状態となる。
【００６４】
この状態で、可動部７３を下げ固定部７４と嵌合させた後に、差圧計４２による差圧測定を行い（図１８を参照）、三方弁３２を作動させ、大気圧Ｐ０まで減圧処理を行う（図１９を参照）。
【００６５】
図２０及び図２１は、本発明の他の実施形態に係る液密検査装置の一構成例を示す図で、液密検査装置における液面降下手順を説明するための図である。
本発明の他の実施形態として、検査対象物１と計量管４１とを結ぶ流路に設けたニードル弁を微少開弁させるなどして、流路容積を増加させることにより、計量管内液面を強制的に下げる液面降下手段が挙げられる。なお、その他の構造及びその他の液密検査手順やそれに伴う効果は、図１乃至図８で説明した実施形態と同様であり、説明を簡略化する。また、本実施形態においても、図９で説明した実施形態の構造を採用してもよい。
【００６６】
本実施形態では、流路４３を平行方向（図では右方向）に延伸させた液面格納用の流路７８を設け、流路７８内に十分（降下させる液面に対応した分）空間を設けた状態でバルブ７７を設けている。図２０に示すように、計量管４１の液面を降下させる前の状態（図１乃至図７の処理が終わった状態に相当する状態など）では、バルブ７７を閉めておく。そして、図２１に示すように、液面を降下させる時に、バルブ７７を開けて流路７８に試験液を導入する。バルブ７７より後段（図２１では右方向）の流路７８の空間分だけ、計量管４１内の液面が下がることとなる。
【００６７】
さらに、本発明の他の実施形態として、液面を下げる方法として採用可能な液面降下手段は、検査対象物１を微少に下方移動させることにより、計量管４１内の液面を強制的に下げる機構などが挙げられる。例えば、検査対象物１との接続部分にパッキンなどを入れておき、クランプ装置６２のクランプ圧を下げるようにすればよい。液面を降下させた後はクランプ圧を上げ、パッキンの膨らみを戻せばよい。なお、この実施形態においても、その他の構造及びその他の液密検査手順やそれに伴う効果は、図１乃至図９で説明した実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、計量管内での液の膨張，収縮を防ぎ、高精度な液密測定が短時間で可能となる。
【００６９】
また、本発明によれば、上述の液密検査装置において、計量管内での膨張，収縮を防止するために計量管を殆ど液没させた場合でも、加圧された計量管内の液面の微少変位を感度不足となることなく検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液密検査装置の一構成例を示す図である。
【図２】図１の液密検査装置における液密検査手順を説明するための第１の概略的構成図である。
【図３】図１の液密検査装置における液密検査手順を説明するための第２の概略的構成図である。
【図４】図１の液密検査装置における液密検査手順を説明するための第３の概略的構成図である。
【図５】図１の液密検査装置における液密検査手順を説明するための第４の概略的構成図である。
【図６】図１の液密検査装置における液密検査手順を説明するための第５の概略的構成図である。
【図７】図１の液密検査装置における液密検査手順を説明するための第６の概略的構成図である。
【図８】図１の液密検査装置の計量管内の液面状態を説明するための概略図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る液密検査装置の一構成例を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る液密検査装置の一構成例を示す図で、液面降下手順を含む液密検査手順を説明するための第１の概略的構成図である。
【図１１】図１０の液密検査装置における液面降下手順を含む液密検査手順を説明するための第２の概略的構成図である。
【図１２】図１０の液密検査装置における液面降下手順を含む液密検査手順を説明するための第３の概略的構成図である。
【図１３】図１０の液密検査装置における液面降下手順を含む液密検査手順を説明するための第４の概略的構成図である。
【図１４】図１０の液密検査装置における液面降下手順を含む液密検査手順を説明するための第５の概略的構成図である。
【図１５】図１０の液密検査装置における液面降下手順を含む液密検査手順を説明するための第６の概略的構成図である。
【図１６】図１０の液密検査装置における液面降下手順を含む液密検査手順を説明するための第７の概略的構成図である。
【図１７】図１０の液密検査装置における液面降下手順を含む液密検査手順を説明するための第８の概略的構成図である。
【図１８】図１０の液密検査装置における液面降下手順を含む液密検査手順を説明するための第９の概略的構成図である。
【図１９】図１０の液密検査装置における液面降下手順を含む液密検査手順を説明するための第１０の概略的構成図である。
【図２０】本発明の他の実施形態に係る液密検査装置の一構成例を示す図で、液密検査装置における液面降下手順を説明するための第１の概略的構成図である。
【図２１】図２０の液密検査装置における液面降下手順を説明するための第２の概略的構成図である。
【図２２】従来技術による液密検査装置の一実施例を説明するための図である。
【図２３】噴射ノズルの一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１…検査対象物、２…試験液供給部、３…加圧部、４…計測部、５…試験液タンク部、６…保持装置、７…シリンダバルブ機構、２１…液タンク（供給タンク）、２１ａ…上側試験液流出口、２１ｂ…下側試験液流出口、２１ｃ，２１ｄ…試験液注入口、２１ｐ…ガス注入口、２２…液タンクベース、２３…上限センサ、２４…下限センサ、３１…減圧弁、３２…三方弁、３３…圧力計、３４ａ，３４ｂ…加圧流路、４１…計量管、４１ａ…計量管上面、４２…差圧計（差圧伝送器）、４３，４５，７５，７８…流路、４４…流路（試験液残留部分）、５１…試験液タンク、５２…ポンプ、５３…試験液供給流路、５４…バルブ、５５ａ，５５ｂ，５５ｃ…試験液リターン流路、５６，５７…バルブ、５８…温度調整ユニット、６１…保持具、６２…クランプ装置、７１…駆動部、７２…シリンダ部、７３…可動部（ニードル部）、７４…固定部、７７…バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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