(57)【要約】【課題】誤検出を防止するとともに、被検査物の破損や破壊を防止する。【解決手段】ポンプ２から吐出されたエアは、エア流路切替電磁弁３およびエア供給電磁弁６を通って被検査物９に供給される。ｂ点における配管１０内のエアの圧力と、ａ点における配管１０内のエアの圧力を差圧計７によって比較することにより被検査物５内のエアの漏れを検査する。配管１０内にエアの流れを確認する流量計５が設けられている。また、ｂ点における配管１０内のエアの圧力が予め設定した圧力に達すると、ポンプ２のモータ２５を停止させる圧力検出スイッチ８が設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物にエアを供給するポンプと、被検査物に供給され所定時間経過後のエアの圧力と、被検査物に供給された時点でのエアの圧力とを比較する差圧計とを備えたリーク検査装置において、前記ポンプと被検査物の間のエア流路に流量計を設けたことを特徴とするリーク検査装置。
【請求項２】
被検査物にエアを供給するポンプと、被検査物に供給され所定時間経過後のエアの圧力と、被検査物に供給された時点でのエアの圧力とを比較する差圧計とを備えたリーク検査装置において、前記ポンプをピストンポンプとし、前記被検査物に供給されたエアの圧力を測定し予め設定された設定圧力に達すると前記ポンプのピストンの作動を停止させる圧力検出手段を設けたことを特徴とするリーク検査装置。
【請求項３】
エアを吐出または吸入する通気口を有するシリンダと、このシリンダ内を摺動自在で中空部を有するピストンと、このピストンに一体化され回転を規制されたナットと、このナットに螺合し前記ピストンの中空部内を進退するボールねじ棒と、このボールねじ棒を駆動するモータとによって構成したことを特徴とするポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一部が開口し他は密閉された空間を有するチューブやペットボトル等の被検査物の亀裂や穴等を被検査物内に供給したエアの漏れによって検査するリーク検査装置に関し、特に外形が小さい被検査物の検査に適したリーク検査装置およびそれに使用するポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
外形が小さい被検査物を検査する場合には、検査用の圧力計を被検査物の内部に装填することができない。また、外形が大きい被検査物でも被検査物の内部に検査用の圧力計を装填することは装填に手間がかかるために、簡易に検査するときには、被検査物の外側で被検査物の内部に供給したエアの圧力を計測するようにしている。すなわち、被検査物にエアを供給する直前の配管内のエアの圧力を圧力計で計測し、このエアの圧力を被検査物の内部のエアの圧力とみなすようにしている。この種のリーク検査装置としては、加圧用のエア源と被検査物であるワークとを接続する配管にワーク内の圧力を検知する圧力センサと、この圧力センサに対向するように圧力スイッチとが設けられ、ワークと配管ラインとがカッブラを介して接続されたものがある。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９６６７７号公報（段落「００１５」、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のリーク検査装置においては、圧力センサがワーク内に設けられたものではなく配管に設けられたものであるために、圧力スイッチが作動しない場合には、それがワークの気密性に不具合が生じているのか、カップラが正しく接続されていないのかの判断ができなかった。また、加圧用のエア源からワーク内に供給されたエアの圧力が所定値に達したことを検出する検出手段が備えられていないために、加圧エア源から余分なエアがワーク内に導入されることにより、ワークを破損や破壊してしまうといった問題もあった。
【０００６】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、第１の目的は誤検出を防止することにある。また、第２の目的は被検査物の破損や破壊を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、被検査物にエアを供給するポンプと、被検査物に供給され所定時間経過後のエアの圧力と、被検査物に供給された時点でのエアの圧力とを比較する差圧計とを備えたリーク検査装置において、前記ポンプと被検査物の間のエア流路に流量計を設けたものである。
したがって、差圧計によって被検査物内のエアの圧力が検出されるとともに、流量計によってワーク内にエアが導入されていることが確認できる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、被検査物にエアを供給するポンプと、被検査物に供給され所定時間経過後のエアの圧力と、被検査物に供給された時点でのエアの圧力とを比較する差圧計とを備えたリーク検査装置において、前記ポンプをピストンポンプとし、前記被検査物に供給されたエアの圧力を測定し予め設定された設定圧力に達すると前記ポンプのピストンの作動を停止させる圧力検出手段を設けたものである。
したがって、被検査物内に所定の圧力のエアが供給されるとエアの供給が自動的に停止する。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、エアを吐出または吸入する開口を有するシリンダと、このシリンダ内を摺動自在で中空部を有するピストンと、このピストンに一体化され回転を規制されたナットと、このナットに螺合し前記ピストンの中空部内を進退するボールねじ棒と、このボールねじ棒を駆動するモータとによって構成したものである。
したがって、モータが正逆方向に回転することにより、ピストンがシリンダ内を進退し、シリンダの開口からエアが吐出または吸入される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係るリーク検査装置の回路図、図２は同じくポンプを示し、同図（ａ）は側断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＩＩ（ｂ）−ＩＩ（ｂ）  線断面図である。
【００１１】
図１に示すように、全体を符号１で示すリーク検査装置は、被検査物９内にエアを供給するためのポンプ２と、このポンプ２を大気に開放する態様と配管１０に接続する態様とに切り替えるエア流路切替電磁弁３と、配管１０内をエアが通過していることを確認するための流量計５と、配管１０を遮断・開放するエア切替電磁弁６と、このエア供給電磁弁６を挟んで、被検査物９側の配管１０内のエアの圧力とエア切替電磁弁３側の配管１０内のエアの圧力とを比較する差圧計７と、被検査物９側の配管１０内のエアの圧力を検出し予め設定した圧力を検出するとポンプ２の駆動源であるモータ２５を停止させる圧力検出スイッチ８とによって概略構成されている。
【００１２】
図２に示すように、ポンプ２は、有底円筒状に形成されたシリンダ２２と、このシリンダ２２の中空部３０内を進退自在に摺動するピストン２３と、このピストン２３を進退させるボールねじ棒２４と、このボールねじ棒２４を回転させるステッピングモータ２５とによって概略構成されている。
【００１３】
シリンダ２２はブラケット２７を介して基台２１に固定されており、一端が開口し、他端の底部には配管１０に接続される通気口３１が設けられている。ピストン２３は有底円筒状に形成され、ボールねじ棒２４が進退する中空部３２が設けられており、底部３３の径はシリンダ２２の中空部３０の径よりも僅かに小さく形成されている。この底部３３の周面に形成した円環状の溝には、Ｏリング３４が装着されており、このＯリング３４によって、ピストン２３の底部３３とシリンダ２２の中空部３０との間の気密性が保持される。３５はピストン２３の外周部の一部に図中矢印Ｇ−Ｈ方向に延在するように設けた溝であって、基台２１に植設した回り止め用のピン２６が係入する。
【００１４】
ピストン２３の開口端には、ナット３７が固定されており、ナット３７にはボールねじ棒２４が螺合している。ステッピングモータ２５はブラケット３８を介して基台２１に固定されており、ステッピングモータ２５のモータ軸にボールねじ棒２４の基端部が軸着されている。
【００１５】
このような構成において、ステッピングモータ２５を正方向に駆動すると、ボールねじ棒２４がモータ軸と一体的に同図（ｂ）において反時計方向に回転するので、回り止め用のピン２６によって回転が規制されたピストン２３がナット３７と一体的に矢印Ｈ方向に移動する。したがって、ピストン２３の底部３３とシリンダ２２の中空部３０との間の空間が負圧状態になるため、通気口３１からエアが中空部３０内に吸入される。
【００１６】
一方、ステッピングモータ２５を逆方向に駆動すると、ボールねじ棒２４がモータ軸と一体的に同図（ｂ）において時計方向に回転するので、回り止め用のピン２６によって回転が規制されたピストン２３がナット３７と一体的に矢印Ｇ方向に移動する。したがって、ピストン２３の底部３３とシリンダ２２の中空部３０との間に滞留しているエアの圧力が上昇するため、中空部３０内のエアが通気口３１を通って配管１０に吐出される。
【００１７】
このように、ピストン２３にボールねじ棒２４を収容する中空部３２を設けたことによりポンプ１の小型化を図ることができる。また、ピストン２３の移動を、ボールねじ棒２４とステッピングモータ２５とによって行うようにしたために、ピストン２３の進退量を微量ずつ変化させることができるので、被検査物９に低圧（数１００ｐａ）のエアを供給することができる。さらに、ステッピングモータ２５は停止に要する時間が短いため、所定量のエアを正確に供給することができる。
【００１８】
図１において、エア流路切替電磁弁３は、２個のポートＰ，Ａを備えており、ポートＰが大気に開放され、ポートＡが閉じられた態様と、ポートＰがポートＡに接続される態様との２位置に切り替えられる電磁弁であって、ポートＡは配管１０に接続されている。
【００１９】
差圧計７は、流量計５とエア供給電磁弁６との間のａ点における配管１０内のエアの圧力と、エア供給電磁弁６と被検査物９との間のｂ点における配管１０内のエアの圧力とを比較できるように、配管１１を介して配管１０に接続されている。圧力検出スイッチ８は配管１２を介して流量計５と被検査物９との間のｂ点に接続されており、このｂ点における配管１０内のエアの圧力を検出し、予め設定した圧力に達したことを検出すると、信号線１３を介してポンプ２のモータ２５を停止させる信号を送出する。
【００２０】
次に、このような構成のリーク検査装置１を用いて、被検査物９のリークの可否を検査する方法を説明する。
エア流路切替電磁弁３を、図１に示すように、ポートＰを大気に開放した態様に切り替え、エア供給電磁弁６を配管１０のａ点とｂ点間とを遮断した態様に切り替える。この状態として、モータ２５を逆方向に駆動すると、ピストン２３が矢印Ｈ方向に移動するので、シリンダ２内には大気から通気口３１を通ってエアが吸入される。
【００２１】
次いで、エア流路切替電磁弁３を、ポートＰがポートＡに接続される態様に切り替え、エア供給電磁弁６を、ポートＰがポートＡに接続し配管１０のａ点とｂ点間とを開放した態様に切り替える。この状態にして、モータ２５を正方向に駆動すると、ピストン２３が矢印Ｇ方向に移動するので、シリンダ２内のエアが通気口３１を通って配管１０に吐出される。配管１０に吐出されたエアは、エア流路切替電磁弁３、流量計５およびエア供給電磁弁６を通って被検査物９に供給される。
【００２２】
ｂ点における配管１０内のエアの圧力、すなわち被検査物９に供給したエアの圧力が、圧力検出スイッチ８によって、予め設定した圧力に達したことが検出されると、ポンプ２のモータ２５が自動的に停止する。このように、被検査物９に供給したエアの圧力が、予め設定した圧力に達するとポンプ２からのエアの供給が停止するため、被検査物９に過剰なエアの供給が規制されるので、被検査物９の破損や破壊を防止することができるばかりではなく、検査の時間を短縮することができる。
【００２３】
ポンプ２からのエアの供給が停止されると同時に、エア流路切替電磁弁３が、ポートＰを大気に開放する態様に切り替えられるとともに、エア供給電磁弁６が、ａ点とｂ点との間を遮断する態様に切り替えられる。ここで、被検査物９に亀裂や穴が生じている場合には、被検査物９からエアが漏れるため、被検査物９にエアが供給され所定時間経過後のｂ点における配管１０内のエアの圧力が、ａ点における配管１０内のエアの圧力よりも低下するので、差圧計７によってこれが検出される。
【００２４】
ところで、仮に、ｂ点と被検査物９との間の配管１０において何らかの原因で詰まりが生じエアが被検査物９に供給されない場合がある。この場合でも、ｂ点までにはエアが供給され、かつｂ点における配管１０のエアの漏れがないので、差圧計７においては被検査物９におけるエアの漏れがないと誤判定してしまうおそれがある。この場合には、流量計５によって配管１０内をエアが通過していないことを確認することができるため、被検査物９の検査結果を誤判定するようなことがない。
【００２５】
被検査物９を検査している間に、モータ２５を逆方向に駆動し、ピストン２３を矢印Ｈ方向に移動させることにより、エア流路切替電磁弁３が、ポートＰを大気に開放する態様に切り替えられているので、シリンダ２内に大気から通気口３１を通ってエアが吸入される。したがって、１個目の被検査物９の検査が終了したら、次の検査の準備ができているために、連続して検査を行うことができる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、流量計５をエア流路切替電磁弁３とエア供給電磁弁６との間に設けたが、エア供給電磁弁６と被検査物９との間に設けてもよい。また、被検査物９内のエアの圧力を高くして検査する場合を説明したが、ピストン２３を矢印Ｈ方向に移動させるときに、エア流路切替電磁弁３を、ポートＡがポートＰに接続される態様に切り替えるようにすることにより、被検査物９内を真空状態にして検査することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、誤検出を防止することができる。
【００２８】
また、請求項２に係る発明によれば、被検査物の破損や破壊を防止することができるばかりではなく、検査の時間を短縮できる。
【００２９】
また、請求項３に係る発明によれば、小型化を図ることができるとともに、被検査物に低圧のエアを供給することができ、かつ所定量のエアを正確に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリーク検査装置の回路図である。
【図２】本発明に係るリーク検査装置におけるポンプを示し、同図（ａ）は側断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＩＩ（ｂ）−ＩＩ（ｂ）  線断面図である。
【符号の説明】
１…リーク検査装置、２…ピストンポンプ、３…エア流路切替電磁弁、５…流量計、６…エア供給電磁弁、７…差圧計、８…圧力検出スイッチ、９…被検査物、１０…配管、１３…信号線、２２…シリンダ、２３…ピストン、２４…ボールねじ棒、２５…ステッピングモータ、２６…回り止めピン、３１…通気口、３２…中空部、３５…溝、３７…ナット。
【図１】
2004212152.tif 000003
【図２】
2004212152.tif 000004