(57)【要約】【課題】シール材に含まれる気泡を検査する技術を提供する。【解決手段】耐圧容器１０内に検査対象となるＯリング１００を収容する。耐圧容器１０を恒温槽２０内に収めた状態で恒温槽２０の扉が閉じられ、耐圧容器１０内に高圧ガスが充填される。そして、高圧ガスが充填された状態で、例えば数時間程度放置して、Ｏリング１００内の気泡に高圧ガスを浸透させる。なお、高圧ガスを浸透させる際、恒温槽２０によって耐圧容器１０を加熱して耐圧容器１０内の温度を上げることが望ましい。こうして、耐圧容器１０内に高圧ガスが充填された状態でＯリング１００が放置された後、高圧ガスを排出して耐圧容器１０内を減圧し、Ｏリング１００に含まれる気泡を膨張させることによってＯリング１００の膨れや亀裂を確認する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール材の検査システムであって、
シール材を収容する耐圧容器を有し、
耐圧容器内を減圧することによって耐圧容器内のシール材を減圧環境下におき、
これにより、シール材に含まれる気泡を検査する、
ことを特徴とするシール材の検査システム。
【請求項２】
請求項１に記載の検査システムにおいて、
前記耐圧容器内に流体を充填することによって当該耐圧容器内のシール材に含まれる気泡に流体を浸透させてから、当該耐圧容器内を減圧する、
ことを特徴とするシール材の検査システム。
【請求項３】
請求項２に記載の検査システムにおいて、
前記耐圧容器内に流体を充填して当該耐圧容器内を加圧し、当該耐圧容器内のシール材に含まれる気泡に流体を浸透させてから、当該耐圧容器内を減圧することにより、シール材の気泡に浸透した流体を膨張させる、
ことを特徴とするシール材の検査システム。
【請求項４】
請求項３に記載の検査システムにおいて、
前記耐圧容器内の温度を制御する恒温層をさらに有し、
前記耐圧容器内に流体を充填して当該耐圧容器内を加圧する際、前記恒温層によって前記耐圧容器を加熱する、
ことを特徴とするシール材の検査システム。
【請求項５】
シール材の検査方法であって、
シール材を減圧環境下におき、シール材に含まれる気泡を膨張させることによって、シール材に含まれる気泡を検査する、
ことを特徴とするシール材の検査方法。
【請求項６】
請求項５に記載の検査方法において、
シール材を減圧環境下におく前後のシール材の変形に基づいてシール材に含まれる気泡を検査する、
ことを特徴とするシール材の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール材の検査に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスや液体などの流体を封止するためのシール材が知られている。例えば、Ｏリングなどの弾性を備えたシール材は、様々な用途の密閉構造に利用されている。そして、シール材そのものの検査、あるいは、シール材によって構成された密閉構造の検査に関する技術も提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、雄型管体と雌型管体の接続部をＯリングによってシールする接続管の検査方法が開示されている。つまり、雌型管体の内周に設けた収納溝にＯリングを埋め込んだ後、外周の少なくとも一部に検査溝を設けた雄型検査具を雌型管体の検査位置まで挿入して圧力を作用させ、検査溝からの流体の漏出の有無を確認する検査方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１３８３８４号公報
【特許文献２】特開２００１−１５５８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、Ｏリングなどのシール材は様々な用途の密閉構造に利用されており、高圧力の流体を封止するためのシール構造にシール材が利用される場面もある。例えば、高圧力の燃料ガスを内部に充填する高圧タンクのシール構造にＯリングなどのシール材が利用される。
【０００６】
高圧力の流体を封止する用途では、シール材に高圧力の流体が接するため、これに伴う新たな問題が懸念される。つまり、シール材に含まれる気泡内に高圧流体が浸透し、それに伴いシール材の耐久性などに悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００７】
ところが、上述した特許文献１に記載の技術では、シール材に含まれる気泡までは検知することができない。
【０００８】
また、例えば、特許文献２には、硬化過程の接着剤に混入している気泡を破裂させて封止不良の発生を防止する技術が開示されている。しかし、特許文献２の技術は、Ｏリングなどのシール材に含まれる気泡を検査する技術ではない。
【０００９】
本発明は、このような背景において成されたものであり、その目的は、シール材に含まれる気泡を検査する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の好適な態様であるシール材の検査システムは、シール材を収容する耐圧容器を有し、耐圧容器内を減圧することによって耐圧容器内のシール材を減圧環境下におき、これにより、シール材に含まれる気泡を検査することを特徴とする。
【００１１】
上記態様において、検査対象となるシール材は、例えば、Ｏリングなどの弾性を備えたシール材である。上記態様により、シール材に含まれる気泡を検査することができる。気泡の検査とは、例えば、シール材に気泡が含まれるか否か、あるいは、シール材に含まれる気泡のうちシール材の耐久性などに悪影響を及ぼす大きな気泡が存在するか否か、などである。シール材に含まれる気泡は、例えば、シール材を減圧環境下におく前後のシール材の変形などに基づいて検査される。シール材の変形は、検査者が目視によって判定してもよいし本検査システムが判定してもよい。
【００１２】
なお、上記態様では、既に成形（硬化）されたシール材を検査することができる。この点において、上述した特許文献２に記載された、硬化過程の接着剤の気泡を破裂させて封止不良の発生を防止する技術とは明らかに異なる。
【００１３】
望ましい態様において、前記検査システムは、前記耐圧容器内に流体を充填することによって当該耐圧容器内のシール材に含まれる気泡に流体を浸透させてから、当該耐圧容器内を減圧することを特徴とする。この態様において、耐圧容器内に充填される流体は、検査対象となるシール材によってシールされる流体などである。例えば、検査対象となるシール材が、検査後に高圧タンクに設けられて水素ガスをシールする目的で利用される場合、検査において耐圧容器内に充填される流体として水素ガスが利用される。但し、耐圧容器内に充填される流体は、検査対象となるシール材によってシールされる流体に限定されず、他の流体が利用されてもよい。
【００１４】
望ましい態様において、前記検査システムは、前記耐圧容器内に流体を充填して当該耐圧容器内を加圧し、当該耐圧容器内のシール材に含まれる気泡に流体を浸透させてから、当該耐圧容器内を減圧することにより、シール材の気泡に浸透した流体を膨張させることを特徴とする。望ましい態様において、前記検査システムは、前記耐圧容器内の温度を制御する恒温層をさらに有し、前記耐圧容器内に流体を充填して当該耐圧容器内を加圧する際、前記恒温層によって前記耐圧容器を加熱することを特徴とする。前記耐圧容器を加熱することにより、例えば、シール材に含まれる気泡に流体が浸透する際の浸透時間を短縮することができる。
【００１５】
また上記目的を達成するために、本発明の好適な態様であるシール材の検査方法は、シール材を減圧環境下におき、シール材に含まれる気泡を膨張させることによって、シール材に含まれる気泡を検査することを特徴とする。望ましい態様において、前記検査方法は、シール材を減圧環境下におく前後のシール材の変形に基づいてシール材に含まれる気泡を検査することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、シール材に含まれる気泡を検査することができる。これにより、例えば、シール材に含まれる微小な気泡をも検知して耐久性の優れたシール材を選定することなどが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１には、本発明の好適な実施形態が示されており、図１は、本実施形態の検査システムの全体構成図である。本実施形態の検査システムは、シール材であるＯリング１００を検査するシステムであり、耐圧容器１０と恒温槽２０とバルブ３０Ａ，３０Ｂとガス配管４０を備えている。
【００１９】
耐圧容器１０は、容器本体１２と蓋１４によって構成される。容器本体１２は、容器状に形成され、その周壁の一部に設けられた開口から検査対象となるＯリング１００が容器本体１２内に収められる。そして、ボルト状の蓋１４が容器本体１２の開口に螺子止めされ、これにより、耐圧容器１０内に検査対象となるＯリング１００が密閉される。
【００２０】
後に説明するように、耐圧容器１０の容器内は、Ｏリング１００を密閉した状態で、例えば数百気圧程度の高圧力状態となる。そのため、耐圧容器１０の容器本体１２と蓋１４は、高圧力状態に耐えることができる剛性を備えた部材で形成される。例えば、容器本体１２と蓋１４は、共に金属で形成される。
【００２１】
また、耐圧容器１０の容器内が高圧力状態となるため、容器本体１２と蓋１４との間のシール性を確保する必要がある。そのため、容器本体１２と蓋１４との間に、図示しない容器用Ｏリングなどが設けられてもよい。
【００２２】
恒温槽２０は、耐圧容器１０内の温度を制御する。恒温槽２０は、例えば略直方体形状の断熱周壁で形成され、外表面のうちの一面に扉が設けられ、内部に耐圧容器１０を収容する。つまり、恒温槽２０は、例えば冷蔵庫に似た外観である。図１では、恒温槽２０の内部に耐圧容器１０が収められた状態を示している。
【００２３】
さらに、恒温槽２０に設けられた配管孔を通って、ガス配管４０が耐圧容器１０に接続されている。そして、ガス配管４０を介して、耐圧容器１０内へ高圧ガスが供給され、また、ガス配管４０を介して耐圧容器１０内から高圧ガスが排出される。高圧ガスの供給排出は、バルブ３０Ａ，３０Ｂの開閉によって制御される。
【００２４】
次に、図１の検査システムを利用したＯリング１００の検査方法について説明する。
【００２５】
まず、耐圧容器１０内に検査対象となるＯリング１００を収容する。つまり、容器本体１２の開口から検査対象のＯリング１００を容器本体１２内に入れ、そして、蓋１４を容器本体１２の開口に螺子止めして、Ｏリング１００を耐圧容器１０内に収容する。なお、耐圧容器１０内に収容するＯリング１００は、一つでもよいし複数でもよい。さらに、耐圧容器１０を恒温槽２０内に収めた状態で恒温槽２０の扉が閉じられる。
【００２６】
耐圧容器１０が恒温槽２０内に収められると、耐圧容器１０内に高圧ガスが充填される。つまり、バルブ３０Ｂを閉じた状態でバルブ３０Ａを開けることにより、高圧ガスが高圧ラインからガス配管４０を介して耐圧容器１０内に充填される。
【００２７】
耐圧容器１０内に充填される高圧ガスは、検査対象となるＯリング１００がシールの対象とするガスであることが望ましい。例えば、検査対象となるＯリング１００が、検査後に高圧タンクに設けられて水素ガスをシールする目的で利用される場合、検査において利用される高圧ガスは水素ガスが望ましい。但し、水素ガスをシールする目的で利用されるＯリング１００に対して、水素ガス以外のガスを利用して検査を行ってもよい。
【００２８】
また、耐圧容器１０内に充填される高圧ガスの圧力は、検査対象となるＯリング１００がシールの対象とするガスの圧力と同じ程度か又はそれよりも高いことが望ましい。例えば、検査対象となるＯリング１００が、検査後に高圧タンクに設けられて水素ガスをシールする目的で利用される場合、検査において利用される高圧ガスは、高圧タンク内における水素ガスの圧力と同じ程度か又はそれ以上の高い圧力（例えば、数百気圧程度）であることが望ましい。
【００２９】
耐圧容器１０内に高圧ガスが充填されると、高圧ガスが充填された状態で、例えば数時間程度放置される。つまり、Ｏリング１００が数時間程度、高圧ガスによる加圧環境下におかれる。
【００３０】
本実施形態において検査対象となるＯリング１００は、例えば、ゴムなどの弾性を備えた材料で形成される。そのため、高圧ガスをシールする環境下でＯリング１００が利用されると、高圧ガスによりゴム（高分子）内にガスが浸透し、Ｏリング１００内に気泡などの欠陥が含まれるとその気泡内に高圧ガスが蓄積する。本実施形態では、耐圧容器１０内に高圧ガスを充填した状態で数時間程度放置することにより、Ｏリング１００内の気泡に高圧ガスが浸透する現象を再現している。
【００３１】
なお、Ｏリング１００内の気泡に高圧ガスを浸透させる際、恒温槽２０によって耐圧容器１０を加熱して耐圧容器１０内の温度を上げることが望ましい。これにより、高圧ガスの浸透時間を大幅に短縮することができる。例えば、常温での浸透時間（放置時間）を１時間から５時間程度とすると、耐圧容器１０内の温度を８０℃程度とすることにより、浸透時間を半減することができる。
【００３２】
こうして、耐圧容器１０内に高圧ガスが充填された状態でＯリング１００が放置された後、耐圧容器１０内の高圧ガスが排出される。つまり、バルブ３０Ａを閉じて、バルブ３０Ｂを開けることにより、耐圧容器１０内の高圧ガスがガス配管４０を介して低圧ラインへ排出され、耐圧容器１０内が減圧される。
【００３３】
図２は、減圧後のＯリング１００を説明するための図であり、内部に気泡１０２が存在するＯリング１００の部分断面図である。Ｏリング１００内に気泡１０２が存在し、高圧ガスが充填された加圧環境下で数時間程度放置されると、気泡１０２内に高圧ガスが蓄積する。そして、高圧ガスが蓄積された状態で耐圧容器内が減圧されると、Ｏリング１００内の気泡１０２に蓄積していた高圧ガスが膨張し、その結果、Ｏリング１００の表面に膨れ１０４が発生する。また、例えば気泡１０２が比較的大きく高圧ガスの蓄積量が多い場合などには、気泡１０２が大きく膨張して膨れ１０４の部分が破裂し、Ｏリング１００の表面に亀裂が発生する可能性もある。
【００３４】
そこで、図１の検査システムにより、耐圧容器１０内の高圧ガスを排出した後、直ちに耐圧容器１０内から検査対象のＯリング１００を取り出し、Ｏリング１００の表面に膨れや亀裂がないかどうかを確認する。そして、膨れや亀裂が存在するＯリング１００は、高圧ガスをシールする環境下における耐久性の面で好ましくないと判断し、一方、膨れや亀裂が存在しないＯリング１００は、高圧ガスをシールする環境下における耐久性に優れていると判断する。
【００３５】
こうして、本実施形態の検査システムを利用して複数のＯリング１００を検査することにより、高圧ガスをシールする環境下における耐久性に優れたＯリング１００を選定することが可能になる。そして、選定されたＯリング１００を高圧タンクなどの製品のシール構造に利用することで、その製品のシール部分の信頼性や耐久性を向上させることが可能になる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【００３７】
例えば、図１および図２に示した実施形態では検査対象としてＯリング１００を例に挙げたが、本発明に係る検査システムや検査方法は、内部に気泡を伴うＯリング１００以外のシール材にも適用できる。Ｏリング１００以外のシール材に本発明に係る検査を適用する際には、検査対象となるシール材に応じて、高圧ガスの種類、高圧ガスの圧力、高圧ガスの浸透時間、耐圧容器１０内の温度などが決定される。
【００３８】
また、図１に示した実施形態では、耐圧容器１０を恒温槽２０内に収容する検査システムを示したが、耐圧容器１０内に加熱機能を設けることにより、耐圧容器１０と恒温槽２０とを一体化した検査システムを形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る検査システムの全体構成図である。
【図２】内部に気泡が存在するＯリングの部分断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  耐圧容器、２０  恒温槽、３０Ａ，３０Ｂ  バルブ、４０  ガス配管、１００  Ｏリング。
【図１】
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【図２】
2007155508.tif 000004