(57)【要約】【課題】クランプの駆動源として電動式駆動手段を用いることを可能にし、装置全体の省スペース化及び省コスト化を実現するリークテスターを提供することを課題とする。【解決手段】ワークＷの上下面をクランプする上下クランプ手段と、前後面をクランプする前後クランプ手段とを備え、前記上下クランプ手段は、上面シールプレート７と下面シールプレート５が設置された門形の上下クランプ用支持フレーム１を備え、下面シールプレート５は、昇降駆動手段６に駆動されて上面シールプレート７との間にワークをクランプし、前後クランプ手段は、前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７が設置された門形の前後クランプ用支持フレーム２１を備え、前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７は、単一の電動駆動手段２９によって互いに近接する方向又は離隔する方向に移動するように駆動されて、ワークの前後面をクランプする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーク検査すべきワークの上面及び下面をクランプする上下クランプ手段と、前記ワークの前面及び後面をクランプする前後クランプ手段とを備え、
前記上下クランプ手段は、一対の支持壁の上端を受け枠で連結して構成される門形の上下クランプ用支持フレームを備え、前記上下クランプ用支持フレームには上面シールプレートと下面シールプレートとが設置され、前記下面シールプレートは前記上下クランプ用支持フレームに配備される電動式昇降駆動手段に昇降駆動され、その上昇端において前記上面シールプレートとの間に前記ワークをクランプし、
前記前後クランプ手段は、一対の端枠の上端を上面板で連結して構成される門形であって、前記上下クランプ用支持フレーム上に直交状態に配置される前後クランプ用支持フレームを備え、前記前後クランプ用支持フレームには前面シールプレートと後面バックアッププレートとが設置され、前記前面シールプレートと後面バックアッププレートは、単一の電動式駆動手段によって互いに近接する方向又は離隔する方向に水平移動するように駆動され、前記前面シールプレートと前記後面バックアッププレートの前記互いに近接する方向への水平移動端において前記ワークの前後面をクランプすることを特徴とするリークテスター。
【請求項２】
前記上下クランプ手段は、サーボモータによって駆動されるサーボジャッキによって前記下面シールプレートのみが昇降駆動され、前記上面シールプレートは前記上下クランプ用支持フレームに固定されていて移動しない、請求項１に記載のリークテスター。
【請求項３】
前記下面シールプレートは、その昇降動作を安定させるために、前記上下クランプ用支持フレームの一方の支持壁の内側面に昇降可能に設置されて、前記電動式の昇降駆動手段によって昇降駆動される、請求項１又は２に記載のリークテスター。
【請求項４】
前記前後クランプ用支持フレームの前面シールプレートと後面バックアッププレートはそれぞれ、前記各端枠において回動可能に軸支される回動アームの下部に連結され、前記回動アームが前記単一の電動式駆動手段によって回動駆動されることにより、互いに近接する方向又は離隔する方向に水平移動する、請求項１に記載のリークテスター。
【請求項５】
前記単一の電動式駆動手段は、前記各回動アームの上端部を反対方向に移動させるように作用するシンクロシリンダーである、請求項４に記載のリークテスター。
【請求項６】
前記シンクロシリンダーは、その両端部がそれぞれ、前記前後クランプ用支持フレームの上面板上に敷設された一対のガイドレール上にスライド自在に配置された別個の移動板上において支持される、請求項５に記載のリークテスター。
【請求項７】
前記シンクロシリンダーは、その両端にそれぞれ長孔を設けた連結部材を有し、前記回動アームは、その上端部に配される連結軸が前記長孔に通されることによって前記連結部材に連結される、請求項５又は６に記載のリークテスター。
【請求項８】
前記前後クランプ用支持フレームの上面板上に、前記シンクロシリンダーの水平方向への移動を規制する一対のストッパーが設置される、請求項５乃至７のいずれかに記載のリークテスター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリークテスターに関するものであり、より詳細には、比較的コンパクトな構成であって低コストにて供給し得る電動式のリークテスターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車やガス機器等の部品には、リークテストが不可欠なものが少なくない。このリークテストを行うリークテスターにおいては、気密保持のために、被検査部品である各ワークに対して密着するマスキングゴムを備えたマスキング治具が用いられ、このマスキング治具をシリンダーでワークにクランプさせてワーク内にエアを供給して、ワーク内における鋳巣の有無を検査する。
【０００３】
従来のリークテスターにおいては、上記ワークのクランプは、専ら油圧シリンダーを駆動源として行われていた（特許第３０８２４０４号公報、特許第３０８２３７０号公報、特許第２６８３６５８号公報、特許第２５２７９９７号公報等参照）。
【０００４】
即ち、上記クランプは、クランプ端においてシリンダーによる押圧力をカットする訳ではなく、テスト中そのクランプ状態を保持する必要がある。しかるに、このクランプを電動式モーターを用いて行おうとした場合、モーターを回転させたままそのクランプ状態を保持させなければならないため、モーターは過電流により焼損することになる。そのような理由で、従来クランプの駆動源としては、専ら油圧シリンダーが用いられ、電動式モーターを駆動源とすることは考えられていなかった。
【０００５】
このように、従来のリークテスターにおいては、クランプの駆動源として専ら油圧シリンダーが用いられていたため、油圧ユニット、油圧マニホールドブロック、油圧シリンダー、油圧配管等のための広い設置スペースが必要となり、これが省スペース化及び省コスト化の妨げとなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０８２４０４号公報
【特許文献２】特許第３０８２３７０号公報
【特許文献３】特許第２６８３６５８号公報
【特許文献４】特許第２５２７９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来のリークテスターの場合は、クランプの駆動源として油圧シリンダーが用いられていたために、省スペース化及び省コスト化が妨げられていた。そこで本発明は、クランプの駆動源として油圧シリンダーに変えて電動式駆動手段を用いることを可能にし、以て、装置全体の省スペース化及び省コスト化を実現し得るリークテスターを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、リーク検査すべきワークの上面及び下面をクランプする上下クランプ手段と、前記ワークの前面及び後面をクランプする前後クランプ手段とを備え、前記上下クランプ手段は、一対の支持壁の上端を受け枠で連結して構成される門形の上下クランプ用支持フレームを備え、前記上下クランプ用支持フレームには上面シールプレートと下面シールプレートとが設置され、前記下面シールプレートは前記上下クランプ用支持フレームに配備される電動式昇降駆動手段に昇降駆動され、その上昇端において前記上面シールプレートとの間に前記ワークをクランプし、前記前後クランプ手段は、一対の端枠の上端を上面板で連結して構成される門形であって、前記上下クランプ用支持フレーム上に直交状態に配置される前後クランプ用支持フレームを備え、前記前後クランプ用支持フレームには前面シールプレートと後面バックアッププレートとが設置され、前記前面シールプレートと後面バックアッププレートは、単一の電動式駆動手段によって互いに近接する方向又は離隔する方向に水平移動するように駆動され、前記前面シールプレートと前記後面バックアッププレートの前記互いに近接する方向への水平移動端において前記ワークの前後面をクランプすることを特徴とするリークテスターである。
【０００９】
一実施形態においては、前記上下クランプ手段は、サーボモータによって駆動されるサーボジャッキによって前記下面シールプレートのみが昇降駆動され、前記上面シールプレートは前記上下クランプ用支持フレームに固定されていて移動しない。また、前記下面シールプレートは、前記上下クランプ用支持フレームの前記支持壁の一方の内壁に縦方向に平行に一対設置したガイドレールに係合するＬＭガイド間に取り付けられて、その昇降動作を支持される。
【００１０】
一実施形態においては、前記前後クランプ用支持フレームの前面シールプレートと後面バックアッププレートはそれぞれ、前記各端枠において回動可能に軸支される回動アームの下部に連結され、前記回動アームが前記単一の電動式駆動手段によって回動駆動されることにより、互いに近接する方向又は離隔する方向に水平移動する。
【００１１】
一実施形態においては、前記単一の電動式駆動手段は、前記各回動アームの上端部を反対方向に移動させるように作用するシンクロシリンダーであり、前記シンクロシリンダーは、その両端部がそれぞれ、前記前後クランプ用支持フレームの上面板上に敷設された一対のガイドレール上にスライド自在に配置された移動板上において支持される。
【００１２】
また、一実施形態においては、前記シンクロシリンダーは、その両端にそれぞれ長孔を設けた連結部材を有し、前記回動アームは、その上端部に配される連結軸が前記長孔に通されることによって前記連結部材に連結され、前記前後クランプ用支持フレームの上面板上に、前記シンクロシリンダーの水平方向への移動を規制する一対のストッパーが設置される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上述したとおりであって、本発明に係るリークテスターは、リーク検査すべきワークの上面及び下面をクランプする上下クランプ手段と、前記ワークの前面及び後面をクランプする前後クランプ手段とを備えていて、上下クランプ手段と前後クランプ手段のそれぞれが電動式駆動手段によって駆動されるので、従来の油圧式駆動手段の場合におけるような油圧ユニット、油圧マニホールドブロック、油圧シリンダー、油圧配管等のために広い設置スペースが必要で、メンテナンスも煩わしいといった問題がなく、シンプルな構成で、省スペース化及び省コスト化を実現でき、メンテナンスも容易といった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るリークテスターの全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るリークテスターの上下クランプ手段を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るリークテスターの前後クランプ手段を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るリークテスターの前後クランプ手段の部分構成図である。
【図５】本発明に係るリークテスターの前後クランプ手段におけるシンクロシリンダーの構成例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面に依拠して説明する。図１は本発明に係るリークテスターの全体構成を示す斜視図であり、そこに示されるように、本発明に係るリークテスターは、リーク検査すべきワークＷの上面及び下面をクランプする上下クランプ手段と、ワークＷの前面及び後面をクランプする前後クランプ手段とを備えて構成される。
【００１６】
図１及び図２に示されるように、上下クランプ手段は、一対の支持壁２、３の上端を受け枠４で連結して成る門形の上下クランプ用支持フレーム１を備え、これに上面シールプレート（マスキング治具）７と下面シールプレート（マスキング治具）５とが設置される。そして、下面シールプレート５は、上下クランプ用支持フレーム１に配備される電動式の昇降駆動手段６によって昇降駆動され、その上昇端において上面シールプレート７との間にワークＷをクランプし、従来の場合と同様にワークＷ内にエアを供給し、鋳巣の有無を検査する。通例、検査用エアの供給は、下面シールプレート５の側から行う。
【００１７】
下面シールプレート５を上下動させる昇降駆動手段６としては、サーボモータ８を用いたサーボジャッキシステムが好適である。このシステムは、サーボモータ８と、減速機９と、カップリング１０を介して減速されたサーボモータ８の回転駆動力を受けて動作するサーボジャッキと、サーボモータ８を制御する制御装置を含んで構成される。
【００１８】
例えば、サーボジャッキとしては、減速機９と、カップリング１０を介して減速されたサーボモータ８の回転駆動力を受け、ギアケース１１内に臨むその先端部に駆動ベベルギアを備えた入力軸７０と、駆動ベベルギアに噛合する被動ベベルギアを取り付けた回転筒と、回転筒内に組み込まれたボールナットと、ギアケース１１を縦に貫通し、ボールナットにねじ込まれるボールネジ軸１２とから成る市販のものを用いることができる。この場合、ボールネジ軸１２の上端の固定用円板が下面シールプレート５の裏面に固定される。なお、図中１３は、内部をボールネジ軸１２が上下動するネジ軸カバーを示している。
【００１９】
このサーボジャッキの場合、回転筒とその内部に組み込まれるボールナットは、回転自在に軸支されるが上下方向への移動が規制される。従って、サーボモータ８が作動してその回転駆動力が入力軸からギアケース１１内に伝達されると、ギアケース１１内において噛合し合う駆動・被動ベベルギアを介して回転筒及びそれに組み込まれたボールナットが回転するが、ボールナットは定位置で回転するだけで上下方向へは移動しないため、これに噛合するボールネジ軸１２が上下動し、それに固定されている下面シールプレート５が昇降駆動される。そして、下面シールプレート５は、その上昇端において上面シールプレート７との間にワークＷをクランプし、その状態でリークテストを行う。
【００２０】
好ましい実施形態においては、下面シールプレート５は、その昇降動作を安定させるために、上下クランプ用支持フレーム１の一方の支持壁２の内側面に昇降可能に設置され、昇降駆動手段６によって昇降駆動される。即ち、下面シールプレート５は、支持壁２の内側面に縦方向に平行に一対設置されるガイドレール１５に係合するＬＭガイド１６間に渡された昇降板１７に固定される。なお、通例、上面シールプレート７は受け枠４の裏面に固定されていて移動せず、下面シールプレート５のみが上下動してワークＷをクランプする。下面シールプレート５が上昇することにより生ずるクランプ圧は、サーボモータ８の制御装置によって制御されるため、過剰圧が発生したり、サーボモータ８が焼損したりするおそれはない。
【００２１】
一方、前後クランプ手段は、図１及び図３に示されるように、上下クランプ用支持フレーム１上に直交状態に配置される、一対の端枠２２、２３の上端を上面板５０で連結して構成される門形の前後クランプ用支持フレーム２１を備え、前後クランプ用支持フレーム２１の端枠２２、２３に、前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７とが設置される。そして、前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７は、単一の電動式の駆動手段によって互いに近接する方向又は離隔する方向に水平移動するように駆動され、前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７の互いに近接する方向への水平移動端において、ワークＷの前後面をクランプする。
【００２２】
前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７はそれぞれ、端枠２２、２３において回動可能に軸支される回動アーム２４、２５の下部に連結され、回動アーム２４、２５が電動式の駆動手段によって回動駆動されることにより、互いに近接する方向又は離隔する方向に水平移動する。ここで用いる電動式の駆動手段としては、各回動アーム２４、２５の上端部を反対方向に移動させるように作用する、サーボモータ５７によって駆動されるシンクロシリンダー２９が推奨される。
【００２３】
前後クランプ手段の構成をより詳細に説明すると、端枠２２、２３はそれぞれ、縦板３１と、縦板３１の外側に対設される側板３２とから成り、側板３２間に支持軸３５が渡され、回動アーム２４、２５はこの支持軸３５によって回動自在に軸支される。回動アーム２４、２５は、適宜間隔を置いて対置された一対の板材から成り、その一対の板材は、その上部間及び下部間にそれぞれ連結軸３６、３７が渡されることにより結合される。
【００２４】
シンクロシリンダー２９は、その両端にそれぞれ長孔３９を設けた連結部材４０、４１を具備し、回動アーム２４、２５は、その上端部に配される連結軸３６が連結部材４０、４１の長孔３９に通されることによって連結部材４０、４１に連結される（図４参照）。また、回動アーム２４、２５の下部の連結軸３７は、前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７の各裏面から延びる被動板４２、４３に形成される長孔４４内に摺動可能に挿通される。
【００２５】
前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７の各裏面には、一対のスライドバー４６が設置され、各スライドバー４６は、縦板３１の外側面下部の両側に配設された軸受ユニット４７に、水平方向に摺動自在に挿通されて支持される。被動板４２、４３はそれぞれスライドバー４６の中間に位置してスライドバー４６と平行に延び、縦板３１の下部に形成される開口４９から外方に延出し、その端部に上記長孔４４が形成される。
【００２６】
シンクロシリンダー２９は、前後クランプ用支持フレーム２１の上面板５０上に設置される。即ち、上面板５０上には一対のガイドレール５１、５２が敷設され、ガイドレール５１、５２に係合させたＬＭガイド５３に跨がせて、大小の移動板５４、５５が配置される。そして、大移動板５４上にギアケース５６と、シンクロシリンダー２９の駆動手段であるサーボモータ５７と、減速機５８と、カップリング５９とが設置される。また、小移動板５５上には、シンクロシリンダー２９の先端可動部であるインナーチューブ６４を支持する可動受け部６１が設置される。
【００２７】
シンクロシリンダー２９は、例えば、図３及び図５に示されるように、ギアケース５６と、ギアケース５６に固定されて延びるアウターチューブ６３と、アウターチューブ６３内に内挿されてアウターチューブ６３内を進退動作するインナーチューブ６４を含んで構成される。インナーチューブ６４内にはボールネジ軸６５とこれに噛合するボールナット６６とが組み込まれ、ボールネジ軸６５は、その軸方向に移動することなく回転するように軸支され、ボールナット６６は回転しないように支持される。そして、ボールネジ軸６５の内端に、入力軸６７に固定されたベベルギア６８に噛合するベベルギア６９が固定される。
【００２８】
入力軸６７は、カップリング５９、減速機５８を介し、電動駆動源であるサーボモータ５７に連結される。上記連結部材４０はギアケース５６の背面に取り付けられ、連結部材４１はインナーチューブ６４の先端に取り付けられる。また、可動受け部６１は、インナーチューブ６４の先端部を支持し、インナーチューブ６４の動きに追随して移動する。
【００２９】
更に好ましい実施形態においては、前後クランプ用支持フレーム２１の上面板５０上に、シンクロシリンダー２９の水平方向への移動を規制する一対のストッパー７５、７６が設置される。一方のストッパー７５はギアケース５６を受け、他方のストッパー７６は、可動受け部６１を受ける。
【００３０】
上記構成の本発明に係るリークテスターにおいてリークテストを行うに当たっては、先ず、下降端にある下面シールプレート５上にワークＷをセットし、サーボモータ８を作動させる。これにより下面シールプレート５は、サーボジャッキ１１によって上昇駆動され、ワークＷの上面が上面シールプレート７に密着するまで上昇し、その後その状態を保持する。この下面シールプレート５の上昇動作は、支持壁２の内側面に沿って上下動する昇降板１７によって支持される。
【００３１】
次いで、サーボモータ５７を作動させると、入力軸６７、噛合し合うベベルギア６８、６９を介してボールネジ軸６５が回転駆動される。しかるに、ボールネジ軸６５は回転するがその軸方向に移動しないので、このボールネジ軸６５の回転に伴い、それに噛合するボールナット６６がボールネジ軸６５の軸方向に移動する。その結果、ボールナット６６が回転しないように支持するインナーチューブ５８が、ボールナット６６と一体となってアウターチューブ５７内を進退動作する。
【００３２】
インナーチューブ５８が退動作をすると、換言すれば、シンクロシリンダー２９が縮動作をすると、その両端に設置されている連結部材４０、４１が引かれ、各連結部材４０、４１に設けられている長孔３９に挿通されている連結軸３６を介し、回動アーム２４、２５の上部が内方向に引かれる。その結果、回動アーム２４、２５は、連結軸３６が長孔３９内を摺動することで、連結軸３５を軸にしてハの字形を呈するように回動し、前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７とが離隔してアンクランプ状態となる。
【００３３】
その際、シンクロシリンダー２９は、その両側が大小移動板５４、５５上に固定されていて移動可能であるが、縮動作に当たっては、抵抗やバランス等の関係で、いずれか一方のストッパー７５、７６が先に可動受け部６１又はギアケース５６に当接し、可動受け部６１又はギアケース５６の動きを止める。その後更に縮動作をすると、先に動きを止められていない可動受け部６１側、あるいは、ギアケース５６側が、他方のストッパー７６、７５に当たるまで更に移動する。
【００３４】
このように、可動受け部６１とギアケース５６のいずれが先にストッパー７５、７６に当接したとしても、最終的には、可動受け部６１及びギアケース５６がそれぞれストッパー７５、７６に当接した状態においてシンクロシリンダー２９の縮動作が終了し、それに伴って回動アーム２４、２５の回動動作も停止し、以て前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７とが所定間隔離隔したアンクランプ状態となる。
【００３５】
このアンクランプ状態においてサーボモータ５７が逆回転すると、ボールネジ軸６５も逆回転し、その結果ボールナット６６を介してインナーチューブ５８が前進し、シンクロシリンダー２９は伸動作をすることになる。シンクロシリンダー２９が伸動作をすると、その両端に設置されている連結部材４０、４１が外方向に押され、長孔３９に挿通されている連結軸３６を介し、回動アーム２４、２５の上部が互いに反対方向に押される。その結果、回動アーム２４、２５は、連結軸３６が長孔３９内を摺動することで、連結軸３５を軸にして逆ハの字形を呈するように回動し、その結果、前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７とが近接し、上下方向がクランプされているワークＷの前後方向をクランプし、その状態を保持する。
【００３６】
このようにして、上下方向及び前後方向をクランプした状態を保持しつつ、ワークＷ内にエアを供給して、ワークＷ内における鋳巣の有無の検査を行う。なお、前面シールプレート２６と後面バックアッププレート２７とが近接することによるワークＷの前後面に加わるクランプ圧は、サーボモータ８の場合と同様にサーボモータ５７の制御装置によって制御されるので、過剰圧が発生したり、サーボモータ５７が焼損したりするおそれはない。
【００３７】
この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。
【符号の説明】
【００３８】
１      上下クランプ用支持フレーム
２      支持壁
３      支持壁
４      受け枠
５      下面シールプレート
６      昇降駆動手段
７      上面シールプレート
８      サーボモータ
１１      サーボジャッキ
１６      ＬＭガイド
１７      昇降板
２１      前後クランプ用支持フレーム
２２      端枠
２３      端枠
２４      回動アーム
２５      回動アーム
２６      前面シールプレート
２７      後面バックアッププレート
２９      シンクロシリンダー
３５      支持軸
３６      連結軸
３７      連結軸
５０      上面板
５３      ＬＭガイド
５４      大移動板
５５      小移動板
５６      ギアケース
５７      サーボモータ
６１      可動受け部
６３      アウターチューブ
６４      インナーチューブ
７５      ストッパー
７６      ストッパー
【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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