(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）管状部品内に差し込まれる第１スリーブ部、およびこの第１スリーブ部の外周側に設けられて、前記管状部品の先端部に当接する第２スリーブ部を有する管状の工具本体と、
（ｂ）前記第１スリーブ部の外周と前記第２スリーブ部の内周との間に径方向に膨縮自在に取り付けられて、内部に流体が流入すると径方向に膨らんで前記管状部品の内周に接触する密封部材と、
（ｃ）前記工具本体の軸方向において、前記管状部品側を一端側、反管状部品側を他端側としたときに、
前記第２スリーブ部の一端側で前記管状部品の外周側から挟んで前記管状部品を前記工具本体に対して保持固定するためのピン、および、前記第２スリーブ部の一端部の外周に設けられて前記ピンを支持するピン支持手段を有する保持部材と、
（ｄ）前記ピンの外周側に設けられるとともに、前記第２スリーブ部の外周を軸方向に往復移動可能に設けられて、前記第２スリーブ部の一端側に移動する程、前記ピンを径方向の内径側に押さえ込む爪状可動部材とを備えた密栓工具。
【請求項２】
請求項１に記載の密栓工具において、
前記爪状可動部材は、前記第２スリーブ部の外周を軸方向に摺動自在に移動する管状のスライダ、およびこのスライダの一端部にそれぞれ取り付けられた複数の爪状部材を有し、
前記複数の爪状部材は、前記第２スリーブ部の一端側に向かう程内径が増加する略円錐形状の内部空間を形成し、この略円錐形状の内周面に、前記保持部材が前記管状部品の口径に対応した位置で噛み込む凸凹面が設けられたことを特徴とする密栓工具。
【請求項３】
請求項２に記載の密栓工具において、
前記爪状可動部材は、前記スライダを前記第２スリーブ部の一端側に付勢するスライダ付勢手段、
および前記スライダを、前記スライダ付勢手段の付勢力に抗して前記第２スリーブ部の他端側で係止するスライダ係止手段を有し、
前記スライダ係止手段が解除されると前記スライダ付勢手段の付勢力により前記スライダが一端側に移動し、前記爪状部材が前記内周面によって前記ピンを径方向の内径側に押さえ込むことを特徴とする密栓工具。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちいずれかに記載の密栓工具において、
前記保持部材は、前記ピン支持手段を径方向の外径側に付勢するピン付勢手段を有していることを特徴とする密栓工具。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちいずれかに記載の密栓工具において、
前記管状部品は、熱交換器内に液体または気体を出し入れするための円管状の熱交換器用出入口パイプであることを特徴とする密栓工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用エンジンのラジエータ等の熱交換器の気密検査に使用される密栓工具に関するもので、例えば多種類の口径の熱交換器用出入口パイプ等の管状部品の先端部に気密的に嵌め合わされて使用される密栓工具に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図５（ａ）に示したように、例えば自動車用エンジンのラジエータ等の熱交換器用出入口パイプ１１０を強固に保持する装置として、割れ目の入った円錐形状のスリーブよりなるコレットやボール等を使用したチャック装置がある。また、熱交換器用出入口パイプ１１０を熱交換器の気密検査のため気密化する目的で、熱交換器用出入口パイプ１１０との間の隙間にＯリング等のシール材１１２〜１１４が介在するようにした密封工具１００も存在する。
【０００３】
その密封工具１００は、図５（ｂ）に示したように、有底筒状の工具本体１０１と、この工具本体１０１に接続されたジョイント１０２と、工具本体１０１の内径側筒状部１０３の外周に嵌め合わされる内径側スリーブ１０４と、工具本体１０１の外周に嵌め合わされる外径側スリーブ１０５と、この外径側スリーブ１０５の外周を軸方向に移動可能なスライダ１０６と、ラジエータの出入口パイプ１１０の先端部に設けられた外周凸部１１１に当接する当接部材１０７と、出入口パイプ１１０の外周凸部１１１を係止するボール１０９とを備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の密栓工具１００においては、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、一種類の口径（内径）の出入口パイプ１１０にのみ対応する専用工具であるため、多種類の口径の出入口パイプ１１０をチャックしたり、密封したりする場合には、それぞれの口径に対応した専用工具を用意する必要がある。そのため、使用する工具全体の個数が多くなるという問題が生じている。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、使用する工具全体の個数を少なくすることのできる密栓工具を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、密栓工具は、（ａ）管状部品内に差し込まれる第１スリーブ部、およびこの第１スリーブ部の外周側に設けられて、管状部品の先端部に当接する第２スリーブ部を有する管状の工具本体と、（ｂ）第１スリーブ部の外周と前記第２スリーブ部の内周との間に径方向に膨縮自在に取り付けられて、内部に流体が流入すると径方向に膨らんで管状部品の内周に接触する密封部材と、（ｃ）工具本体の軸方向において、管状部品側を一端側、反管状部品側を他端側としたときに、第２スリーブ部の一端側で管状部品の外周側から挟んで管状部品を工具本体に対して保持固定するためのピン、および、第２スリーブ部の一端部の外周に設けられてピンを支持するピン支持手段を有する保持部材と、（ｄ）ピンの外周側に設けられるとともに、第２スリーブ部の外周を軸方向に往復移動可能に設けられて、第２スリーブ部の一端側に移動する程、ピンを径方向の内径側に押さえ込む爪状可動部材とを備える。
これによれば、管状の工具本体の第１スリーブ部を管状部品内に差し込み、爪状可動部材が保持部材を径方向の内径側に押さえ込むことで、保持部材が管状部品の外周を係止して管状部品を保持し、密封部材の内部に流体を入れると密封部品が径方向に膨らんで管状部品の内周に接触して気密化することにより、多種類の口径の管状部品を保持して固定することができる。また、多種類の口径の管状部品を密封することができる。これにより、使用する工具全体の個数を少なくすることができるので、コストダウンを図ることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、爪状可動部材は、工具本体の第２スリーブ部の外周を軸方向に摺動自在に移動する管状のスライダ、およびこのスライダの一端部にそれぞれ取り付けられた複数の爪状部材よりなる。そして、複数の爪状部材は、工具本体の第２スリーブ部の一端側に向かう程内径が増加する略円錐形状の内部空間を形成し、この略円錐形状の内周面に、保持部材が管状部品の口径に対応した位置で噛み込む凸凹面を設けたことを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明によれば、スライダ係止手段によってスライダを係止すると、スライダは工具本体の第２スリーブ部の軸方向の他端側に止まる。また、スライダ係止手段からスライダを解放すると、スライダ付勢手段の付勢力によってスライダが工具本体の第２スリーブ部の一端側に移動する。また、請求項４に記載の発明では、保持部材がピン支持手段を径方向の外径側に付勢するピン付勢手段を有することを特徴としている。さらに、請求項５に記載の発明によれば、管状部品として、熱交換器内に液体または気体を出し入れするための円管状の熱交換器用出入口パイプを用いても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［実施形態の構成］
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、図１は自動車用エンジンのラジエータの気密検査に使用される密栓工具の全体構成を示した図で、図２はラジエータとリザーブタンクを示した図である。
【００１０】
自動車用エンジンのラジエータ１の気密検査に使用される密栓工具２は、ラジエータ１の入口パイプ３と出口パイプ４とに嵌め合わされて使用される。ここで、水冷式のエンジン冷却装置は、自動車用エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドの回りにウォータジャケットを設け、ウォータジャケットと自動車用エンジンの前面に設けられたラジエータ１に導いて冷却させるシステムである。
【００１１】
ラジエータ１は、本発明の熱交換器に相当するもので、自動車用エンジンで駆動されるファンや電気で駆動される電動ファンにより生ずる冷却風、あるいは自動車の走行により生ずる走行風等によって冷却される。そのラジエータ１は、自動車用エンジン各部を冷却して加熱された冷却水を周囲の空気と熱交換させて冷却するコア部１０、このコア部１０の図示上端部に接続されたアッパータンク１１、およびコア部１０の図示下端部に接続されたロアタンク１２等から構成されている。
【００１２】
コア部１０は、内部を冷却水が流れる金属製のチューブ１３と、ラジエータ１の放熱性能を向上させるための金属製のコルゲートフィン１４とを、水平方向に積層した状態で形成されている。そして、各チューブ１３の上端部および下端部は、上下にそれぞれ配された金属製のコアプレート１５に形成された長孔（図示せず）内に差し込まれた状態で、コアプレート１５にろう付け接合されている。
【００１３】
アッパータンク１１およびロアタンク１２は、例えば熱可塑性ポリアミド樹脂により所定の形状に一体成形されて、自動車用エンジンのウォータジャケットと冷却水配管５、６を介して連通している。ここで、アッパータンク１１およびロアタンク１２のシール部は、コアプレート１５の外周端縁を折り曲げてかしめることにより、コアプレート１５と液密的に固定されている。なお、アッパータンク１１およびロアタンク１２のシール部とコアプレート１５との間には、冷却水の漏れを防止するための各環状のゴム製弾性シール材（図示せず）が装着されている。
【００１４】
アッパータンク１１の天井部２０の長手方向の両側には、立壁部２１が一体成形されており、一方側の立壁部２１の外壁面には、冷却水配管５に接続される円管形状の入口パイプ３が前方に突出するように設けられている。また、天井部２０の略中央部の頂部分の外壁面には、ラジエータキャップ２２が着脱自在に取り付けられる円管形状の補給管２３が設けられている。なお、８は入口パイプ３よりアッパータンク１１内に混入した空気をラジエータキャップ２２に導くための空気排出用通路（図示せず）を形成するための凸状部である。
【００１５】
ラジエータキャップ２２は、金属製で、アッパータンク１１の補給管２３の先端部の外周に締め付け固定されている。このラジエータキャップ２２には、リリーフバルブ（加圧弁）とバキュームバルブ（負圧弁）とが内蔵されている。補給管２３には、オーバーフローパイプ２４を介してリザーブタンク２５が接続されている。また、ロアタンク１２の天井部の外壁面には、冷却水配管６に接続される円管形状の出口パイプ４が前方に突出するように設けられている。なお、入口パイプ３および出口パイプ４等の熱交換器用出入口パイプ３、４の先端部には、冷却水配管５、６の抜け止めのために凸状のリング部（外周凸部）２６が設けられている。
【００１６】
次に、本実施形態の密栓工具２の構造を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。ここで、図３および図４は自動車用エンジンのラジエータ１の気密検査に使用される密栓工具２の使用状態を示した図である。
【００１７】
密栓工具２は、入口パイプ３および出口パイプ４等の熱交換器用出入口パイプに気密的に嵌め合わされて使用される円管状の工具本体３１と、内部に圧縮空気（流体）が流入すると径方向に膨らんで熱交換器用出入口パイプの内周に接触する袋状のゴムパッキン３２と、工具本体３１の外周側に径方向に移動可能に支持された複数個（本例では３個）の保持部材３３と、工具本体３１の外周を軸方向に往復移動可能に設けられた爪状可動部材３４とから構成されている。
【００１８】
工具本体３１は、熱交換器用出入口パイプの先端部内に差し込まれる円管状のスリーブ（第１スリーブ部）３５、このスリーブ３５の外周側に設けられた円管状のホルダ（第２スリーブ部）３６、およびスリーブ３５の図示右端側（後端側）、ホルダ３６の図示右端側（後端側）に取り付けられたアダプター３７等から構成されている。ここで、スリーブ３５の図示右端部（後端部）の外周とアダプター３７の図示左端部（前端部）の内周との間には、圧縮空気とヘリウムガス等の気体とが混ざり合うことを防ぐＯリング等のシール材３８が装着されており、ホルダ３６の後端部の内周とアダプター３７の前端部の外周との間には、圧縮空気の外部への漏れを防ぐＯリング等のシール材３９が装着されている。
【００１９】
スリーブ３５の内部には、ヘリウムガス（Ｈｅ）等の気体を流すことが可能な気体通路４０が形成されている。そして、スリーブ３５の軸方向の先端部に設けられたストッパーリング部４１には、２個のガイドピン４２が嵌め込まれている。また、スリーブ３５の軸方向の後端部（図示右端部）の外周には、アダプター３７が捩じ込まれる雄ねじ部３５ａが形成されている。そして、ホルダ３６には、爪状可動部材３４が外周面を軸方向に摺動する円管状の摺動部４３が設けられている。また、ホルダ３６の軸方向の先端部（図示左端部）には、熱交換器用出入口パイプの先端部が当接する円環状の突起部４４が設けられている。
【００２０】
アダプター３７の円管状の突起部には、スリーブ３５の雄ねじ部３５ａに螺合する雌ねじ部３７ａが設けられている。スリーブ３５とアダプター３７との間には、圧縮空気を流すことが可能な空気通路４５が形成されている。また、アダプター３７の内部には、スリーブ３５の気体通路４０に連通する連通路４６、および空気通路４５に連通する連通路４７が設けられている。ここで、連通路４６、４７は、軸方向孔と径方向孔とからなる。なお、連通路４６の径方向孔の出口側には、ヘリウムガス等の気体をラジエータ１内に注入するための気体注入装置とのジョイント（図示せず）が捩じ込まれる雌ねじ部４６ａが形成されている。また、連通路４７の径方向孔の出口側には、圧縮空気をゴムパッキン３２の内部空間４９内に注入するための圧縮空気注入装置とのジョイント（図示せず）が捩じ込まれる雌ねじ部４７ａが形成されている。
【００２１】
ゴムパッキン３２は、本発明の密封部材に相当するもので、スリーブ３５とホルダ３６との間に少なくとも径方向（放射方向）に弾性変形可能に装着され、袋状の二重側壁を円管状に設けたシールゴムである。このゴムパッキン３２の袋状の二重側壁のうちの内側壁は、リング４８の後端とスリーブ３５の径大部との間に挟み込まれて保持され、ゴムパッキン３２の袋状の二重側壁のうちの外側壁は、ホルダ３６の内周凸部とリング４８の前端との間に挟み込まれて保持されている。そして、ゴムパッキン３２の円管状の内部空間４９には、空気通路４５および連通路４７を介して圧縮空気が入り込む。なお、ゴムパッキン３２は、ストッパーリング部４１の存在によって軸方向の一端側に膨らむことはない。
【００２２】
複数個の保持部材３３は、熱交換器用出入口パイプの先端部の図示上方側（外周側）から熱交換器用出入口パイプの先端部を保持して固定（チャック）する複数個（本例では３個）のピン（係止部材、チャック部材）５１、これらのピン５１をそれぞれ支持する複数個のピンホルダ５２、５３、およびこれらのピンホルダ５２、５３を径方向の図示上方側（外径側）に付勢する複数個のコイルスプリング５４、５５等から構成されている。そして、複数個のピン５１は、円柱形状に形成されて、工具本体３１のホルダ３６の先端部の外周側に回動自在に支持されており、一対のピンホルダ５２、５３に対して回動（旋回）可能に一対のピンホルダ５２、５３間に取り付けられている。
【００２３】
そして、一対のピンホルダ５２、５３は、工具本体３１のホルダ３６の先端部の外周に設けられた外周凸部５６、５７に回動自在に取り付けられている。ここで、複数個のコイルスプリング５４、５５は、本発明のピン付勢手段に相当するもので、一端部（径方向の外径側端部）が一対のピンホルダ５２、５３にそれぞれ保持され、他端部（径方向の内径側端部）が工具本体３１のホルダ３６の先端部の外周に設けられた複数個の凹状部５８、５９にそれぞれ保持されている。
【００２４】
爪状可動部材３４は、工具本体３１のホルダ３６の摺動部４３の外周面に沿うように摺動部４３の外周面を軸方向に摺動自在に移動する円管状のスライダ６１、このスライダ６１の一端部にそれぞれ取り付けられた複数個（本例では３個）の爪状部材６２、スライダ６１をホルダ３６の摺動部４３の軸方向の一端側に付勢する密着コイルスプリング６３、工具本体３１のアダプター３７の図示下端部より軸方向に延ばされたステー６４、およびこのステー６４の先端部に回動自在に支持された解除レバー６５等から構成されている。
【００２５】
スライダ６１の円管状部６６の外周には、解除レバー６５に係脱自在に係合する円環状の突起部６７が形成されている。複数個の爪状部材６２は、スライダ６１の円管状部６６の外周の周方向に等間隔で配されて、スライダ６１の円管状部６６の外周にボルト６８、６９等の締結具を用いて締め付け固定されている。そして、複数個の爪状部材６２内には、軸方向の先端側に向かう程、内径が増加する略円錐形状の内部空間７０が形成されている。そして、この略円錐形状の内周面には、保持部材３３の複数個のピン５１が熱交換器用出入口パイプの口径に対応した位置（凹部）で噛み合う鋸歯状面等の凸凹面が設けられている。
【００２６】
ここで、密着コイルスプリング６３は、本発明のスライダ付勢手段に相当するもので、軸方向の先端部（図示左側端部）がスライダ６１の突起部６７の内周側に設けられた円筒状溝部７１に保持され、軸方向の後端部（図示右側端部）がアダプター３７の前壁面に設けられたスプリング受け部材７２に保持されている。なお、スプリング受け部材７２は、アダプター３７の前壁面にボルト７３等の締結具を用いて締め付け固定されている。
【００２７】
解除レバー６５は、ステー６４に固定された円柱形状のピン７４に回動自在に支持され、ホルダ３６の摺動部４３の軸方向の後端側で、スライダ６１の突起部６７がアダプター３７の前壁面に当接した状態でスライダ６１の突起部６７を係止する。なお、解除レバー６５は、複数個のコイルスプリング（レバー付勢手段）７５、７６によって係止側、つまりスライダ６１の突起部６７側に押圧されている。
【００２８】
［実施形態の気密検査方法］
次に、本実施形態の自動車用エンジンのラジエータ１の気密検査方法を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００２９】
先ず、密栓工具２の工具本体３１の円管状のスリーブ３５およびこのスリーブ３５の外周に気密的に装着された袋状で円管状のゴムパッキン３２を自動車用エンジンのラジエータ１の入口パイプ３および出口パイプ４よりなる熱交換器用出入口パイプ内に嵌め合わせる。このとき、熱交換器用出入口パイプの先端部が工具本体３１の円管状のホルダ３６の先端部（図示左端部）に設けられた突起部４４の先端面に当接するまで、熱交換器用出入口パイプ内に密栓工具２のスリーブ３５およびゴムパッキン３２を差し込む。
【００３０】
次に、作業者が解除レバー６５の図示左端部を複数個のコイルスプリング７５、７６の付勢力に抗して図示上方へ押え込むことにより、解除レバー６５とスライダ６１の突起部６７との係合状態が解除されて、現在はアダプター３７の前壁面に当接しているスライダ６１が、密着コイルスプリング６３の付勢力によってホルダ３６の摺動部４３を軸方向の一端側（図示左端側）に移動する。これにより、スライダ６１と一体的に動作する複数個の爪状部材６２が、略円錐形状の内周面の作用によって複数個のコイルスプリング５４、５５の付勢力に抗して一対のピンホルダ５２、５３に支持された複数個のピン５１を径方向の内径側に押さえ込む。
【００３１】
このとき、複数個の爪状部材６２の内周面（鋸歯状面）の、熱交換器用出入口パイプの口径に対応した凹部に複数個のピン５１が位置することになる。そして、複数個のピン５１は、熱交換器用出入口パイプの先端部の外周に設けられた凸状のリング部２６付近に噛み込む。したがって、密栓工具２の複数個の爪状部材６２および複数個のピン５１によって熱交換器用出入口パイプの先端部を保持固定（チャック）できる。
【００３２】
次に、図示しないジョイントから密栓工具２のゴムパッキン３２の円管状の内部空間４９内に空気通路４５および連通路４７を介して圧縮空気（例えば３．５ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を入れて、ゴムパッキン３２を径方向の外径側に膨らませる。これにより、図４に示したように、ゴムパッキン３２の外側壁が、熱交換器用出入口パイプの先端部の内周面に密着する。この作業をラジエータ１の入口パイプ３および出口パイプ４の両方で行うことにより、ラジエータ１が密封（気密化）されることになる。
【００３３】
次に、密封工具２を入口パイプ３および出口パイプ４の両方に気密的に嵌め込んだラジエータ１を気密検査室内に入れて、気密検査室内を密閉化し、気密検査室内を真空にする。次に、入口パイプ３および出口パイプ４の両方または一方に取り付けた密栓工具２の工具本体３１の気体通路４０を通して、ヘリウムガス等の気体（例えば１．４ｋｇｆ／ｃｍ2 ）をラジエータ１内に注入する。暫くした後に、気密検査室内のヘリウムガス等の気体の有無を調べて、ヘリウムガス等の気体を検出すればラジエータ１に漏れが有り、無ければ漏れが無いと判断する。次に、気密検査室内の真空を解き、気密検査室からラジエータ１を取出した後に、密栓工具２のゴムパッキン３２の内部空間４９内の圧縮空気を抜き、ラジエータ１の入口パイプ３および出口パイプ４から密栓工具２を取り外す。
【００３４】
［実施形態の効果］
以上のように、本実施形態の自動車用エンジンのラジエータ１の気密検査に使用される密栓工具２においては、多種類の口径の熱交換用出入口パイプを保持固定することができ、且つ多種類の口径の熱交換用出入口パイプを密封化（気密化）することができるので、ラジエータ１の気密検査を多種類の口径の熱交換用出入口パイプに対応する多種類の専用工具を用意することなく行うことができる。これにより、使用する工具全体の個数を少なくすることができるので、コストダウンを図ることができる。
【００３５】
［他の実施形態］
本実施形態では、複数個の爪状部材６２内に、軸方向の先端側に向かう程、内径が増加する略円錐形状の内部空間７０を形成し、この略円錐形状の内周面に、工具本体３１の円管状のホルダ３６に回動自在に支持された複数個のピン５１が熱交換器用出入口パイプの口径に対応した位置で噛み込む鋸歯状面を設けたが、略円錐形状の内周面に、階段状面または波形状面等の凸凹面を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車用エンジンのラジエータの気密検査に使用される密栓工具の全体構成を示した断面図である（実施形態）。
【図２】自動車用エンジンのラジエータとリザーブタンクを示した斜視図である（実施形態）。
【図３】密栓工具の使用状態を示した概略図である（実施形態）。
【図４】密栓工具の使用状態を示した概略図である（実施形態）。
【図５】（ａ）は熱交換器用出入口パイプの先端部を示した断面図で、（ｂ）は密栓工具の全体構成を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１  ラジエータ（熱交換器）
２  密栓工具
３  入口パイプ（熱交換器用出入口パイプ）
４  出口パイプ（熱交換器用出入口パイプ）
３１  工具本体
３２  ゴムパッキン（密封部材）
３３  保持部材
３４  爪状可動部材
３５  スリーブ（第１スリーブ部）
３６  ホルダ（第２スリーブ部）
５４  コイルスプリング（ピン付勢手段）
５５  コイルスプリング（ピン付勢手段）
６１  スライダ
６２  爪状部材
６３  密着コイルスプリング（スライダ付勢手段）
６５  解除レバー（スライダ係止手段）
【図１】
0004529322.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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