(57)【要約】【課題】作業性が良く、かつ低コストでピストンの気密性能を検査することができる簡易なリーク測定装置を提供する。【解決手段】基準チャンバ１０と、試験チャンバ２０と、流体導入機構３０と、差圧センサ４０と、表示部６０と、を備える。基準チャンバ１０は、基準筒状部材１１と、基準筒状部材１１内に収容される基準ピストン１２と、を有し、基準筒状部材１１内の基準空間１３が所定の密閉状態とされる部材である。試験チャンバ２０は、基準筒状部材１１及び基準ピストン１２の各々と基本仕様が共通する試験筒状部材２１及び試験ピストン２２を有し、試験筒状部材２１内の試験空間２３が未知の密閉状態とされる部材である。流体導入機構３０は、基準空間１３と、試験空間２３と、の双方に加圧流体を導入する。差圧センサ４０は、基準空間１３と、試験空間２３と、の圧力差を測定する。表示部６０は、差圧センサ４０による測定結果を表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準筒状部材と、前記基準筒状部材内に収容される基準ピストンと、を有し、前記基準筒状部材内の基準空間が所定の密閉状態とされる基準チャンバと、
前記基準筒状部材及び前記基準ピストンの各々と基本仕様が共通する試験筒状部材及び試験ピストンを有し、前記試験筒状部材内の試験空間が未知の密閉状態とされる試験チャンバと、
前記基準空間と、前記試験空間と、の双方に加圧流体を導入する流体導入機構と、
前記基準空間と、前記試験空間と、の圧力差を測定する差圧センサと、
前記差圧センサによる測定結果を表示する表示部と、を備えるリーク測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状部材と、この筒状部材内に収容されるピストンと、で形成される筒状部材内の密閉状態の空間の気密性を検査するリーク測定装置に関する。特に、外周面にリング溝が形成されたピストン本体と、そのリング溝に装着されるピストンリングと、を有するピストンの気密性能を検査するリーク測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを構成するピストンは、シリンダの内壁に対して往復運動できるように、シリンダとの間に隙間（ピストンクリアランス）が設けられている。ピストンは、このピストンクリアランスにおける燃焼室の気密性を確保するために、ピストン本体の外周面にピストンリングが装着されている。
【０００３】
ピストンリングの材質や形状、寸法公差などを変更する場合、そのピストンリングをピストン本体に装着した際のピストンの気密性能が適正か否かを検査する必要がある。試作したピストンの気密性能の検査方法として、実際にエンジンに組み込んで行うことが一般的である。例えば、基本仕様は共通しているが特定の仕様がそれぞれ異なる複数のピストンリングを試作した場合、試作品全てに対してそれぞれエンジンに組み込んで検査を行う。他に、特許文献１には、ピストンリングの気密性能の検査専用の装置として、ピストンリングのシリンダ内壁へ作用する面圧として歪みを測定する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６３４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
試作したピストンの気密性能を検査するにあたり、作業性が良く、かつ低コストで良否の判定が可能な簡易な装置の開発が望まれている。
【０００６】
試作したピストンを実際にエンジンに組み込んで検査する場合、エンジンへの組み込み作業に手間がかかる上、エンジンに対するピストンの組み込み方などの違いによっては検査対象であるピストン以外の要素の影響を受けて検査結果が変わる虞があり、ピストンの気密性能の適正な検査ができない場合がある。また、特許文献１に開示されているピストンリングの気密性能の検査専用の装置では、大掛かりであるため、維持費などの設備コストがかかる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、作業性が良く、かつ低コストでピストンの気密性能を検査することができる簡易なリーク測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のリーク測定装置は、基準チャンバと、試験チャンバと、流体導入機構と、差圧センサと、表示部と、を備える。基準チャンバは、基準筒状部材と、前記基準筒状部材内に収容される基準ピストンと、を有し、前記基準筒状部材内の基準空間が所定の密閉状態とされる部材である。試験チャンバは、前記基準筒状部材及び前記基準ピストンの各々と基本仕様が共通する試験筒状部材及び試験ピストンを有し、前記試験筒状部材内の試験空間が未知の密閉状態とされる部材である。流体導入機構は、前記基準空間と、前記試験空間と、の双方に加圧流体を導入する。差圧センサは、前記基準空間と、前記試験空間と、の圧力差を測定する。表示部は、前記差圧センサによる測定結果を表示する。
【発明の効果】
【０００９】
上記リーク測定装置は、試験対象となる試験ピストンや試験筒状部材の気密性能の検査として、所定の密閉状態の基準空間を形成する基準筒状部材及び基準ピストンの気密性能に対する良否の判定を容易に行える。検査基準となる基準筒状部材及び基準ピストンとして、所定の仕様を満たす製品（以下、基準品と呼ぶことがある）を用いることができる。つまり、基準品の仕様と基本仕様が共通する試作品を作製した場合、上記リーク測定装置は、所定の気密性能を満たす基準品との差圧を測定することで、基準品に対する気密性能の良否の判定を行うことができ、試作品の気密性能の検査ができる。ここで、「基本仕様が共通する」とは、基準品と仕様が同一である場合は勿論、特定の仕様が異なる場合を含む（詳細は後述する）。
【００１０】
上記リーク測定装置は、基準品における基準筒状部材及び基準ピストンで形成される基準空間と、試作品における試験筒状部材及び試験ピストンで形成される試験空間と、の圧力差を差圧センサで測定するだけで、実際にエンジンに試作品を組み込んで試験を行わなくとも、基準品に対する試作品の気密性能の良否の判定による検査を行える。そのため、上記リーク測定装置は、構造が簡易であり、作業性に優れる。また、上記リーク測定装置は、試験対象となる部材（筒状部材及びピストン）と試験に必要な最小限の部材とで構成されるため、試験対象以外の要素の影響を受けることを抑制でき、試作品の気密性能を適正に検査できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るリーク測定装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明のリーク測定装置の実施形態を説明する。
【００１３】
≪実施形態≫
・全体構成
実施形態のリーク測定装置１は、図１に示すように、基準チャンバ１０と、試験チャンバ２０と、流体導入機構３０と、差圧センサ４０と、表示部６０と、を備える。基準チャンバ１０は、検査基準となる部材であり、基準筒状部材１１と、この基準筒状部材１１内に収容される基準ピストン１２と、を有し、基準筒状部材１１内の基準空間１３が所定の密閉状態とされる部材である。基準筒状部材１１及び基準ピストン１２として、所定の仕様を満たす製品（基準品）を用いる。試験チャンバ２０は、試験対象となる部材であり、試験筒状部材２１と、この試験筒状部材２１内に収容される試験ピストン２２と、を有し、試験筒状部材２１内の試験空間２３が未知の密閉状態とされる部材である。試験筒状部材２１及び試験ピストン２２は、基準筒状部材１１及び基準ピストン１２の各々と基本仕様が共通する。流体導入機構３０は、基準空間１３と、試験空間２３と、の双方に加圧流体を導入する。差圧センサ４０は、加圧流体が導入された基準空間１３と、加圧流体が導入された試験空間２３と、の圧力差を測定する。表示部６０は、差圧センサ４０による測定結果を表示する。本実施形態のリーク測定装置１の主たる特徴とするところは、試験対象となる試験ピストン２２や試験筒状部材２１の気密性能の検査として、検査基準となる基準ピストン１２及び基準筒状部材１１の気密性能に対する相対的な気密性能を測定することにある。
【００１４】
本実施形態では、試験対象が試験ピストン２２である例を説明する。具体的には、試験ピストン２２は、ピストン本体２２０の外周面にピストンリング２２１が装着されており、試験対象はピストンリング２２１である。試験ピストンのうちピストンリング２２１の仕様が、基準ピストン１２におけるピストリング１２１の特定の仕様と異なる。試験ピストン２２のピストン本体２２０や、試験筒状部材２１は、基準ピストン１２のピストン本体１２０や、基準筒状部材１１と同一仕様のものを用いる。以下、構成要素ごとに詳細に説明する。なお、以下の説明において、基準筒状部材１１（試験筒状部材２１）の軸方向に沿って、基準ピストン１２（試験ピストン２２）を挟んで基準空間１３（試験空間２３）が形成される側を上側、その対向側を下側とする。
【００１５】
・基準チャンバ
基準チャンバ１０は、基準筒状部材１１と、基準筒状部材１１に収容される基準ピストン１２と、基準筒状部材１１の開口端を塞ぐ蓋部１５と、を有し、基準筒状部材１１と基準ピストン１２と蓋部１５とで空間（基準空間１３）を形成する。この基準空間１３は、所定の密閉状態が保持される。
【００１６】
・・基準筒状部材
基準筒状部材１１は、シリンダブロックを模した部材であり、内部に後述する基準ピストン１２を収容する。基準筒状部材１１は、その軸方向が縦方向（上下方向）に延びるように配置されている。基準筒状部材１１は、検査基準となる部材であるため、所定の仕様を満たす必要がある。基準筒状部材１１は、所定の仕様を満たすシリンダブロックを用いてもよいし、このシリンダブロックのボア径や材質などを模した筒状部材であってもよい。ここでは、シリンダブロックに構成された筒状部材を用いた例を示す。
【００１７】
・・基準ピストン
基準ピストン１２は、外周面にリング溝が形成されたピストン本体１２０と、そのリング溝に装着されるピストンリング１２１と、を有する。ピストンは、通常、シリンダの内壁に対して往復運動できるように、シリンダ本体とシリンダとの間に隙間（ピストンクリアランス）が設けられており、このピストンクリアランスにおける気密性能を確保するためにピストンリングが装着されている。本実施形態のリーク測定装置１は、ピストンの気密性能の検査装置であるため、基準ピストン１２は、ピストン本体１２０と、ピストンリング１２１と、を有する。
【００１８】
ピストンリング１２１は、一般的に、主に気密性を保つコンプレッションリング（トップリング１２１ｔとセカンドリング１２１ｓ）と、主に筒状部材の内壁の潤滑油をかき落とすオイルリング１２１ｏと、で構成される。各リング１２１ｔ，１２１ｓ，１２１ｏは、それぞれの張力で筒状部材に密着するようになっている。基準ピストン１２は、検査基準となる部材であるため、所定の仕様を満たす必要があり、ここでは、量産品などの基準品のピストン本体及びピストンリングを用いている。つまり、基準筒状部材１１内に収容された基準ピストン１２の各リング１２１ｔ，１２１ｓ，１２１ｏが基準筒状部材１１の内壁に密着しており、基準筒状部材１１と基準ピストン１２と後述する蓋部１５とで形成される基準空間１３が所定の密閉状態に保持される。
【００１９】
基準ピストン１２は、後述する底部１６ａ，１６ｂやスペーサ１７によって、基準筒状部材１１内の所定位置に配置される。基準ピストン１２は、基準筒状部材１１内にある程度の体積を有する基準空間１３が形成されるような所望の位置に配置すればよい。基準ピストン１２は、往復運動せずに固定した状態で配置される。
【００２０】
・・その他
基準チャンバ１０は、基準ピストン１２を収容した基準筒状部材１１内の基準空間１３が所定の密閉状態となるように、基準筒状部材１１の開口端（図１の上側）を塞ぐ蓋部１５を有する。蓋部１５は、ボルトなどの締結部材が挿通される挿通孔（図示せず）を有し、基準筒状部材１１は、この締結部材が取り付けられる取付穴（図示せず）を有する。蓋部１５の挿通孔と基準筒状部材１１の取付穴とを位置合わせして締結部材にて固定することで、蓋部１５は基準筒状部材１１に固定される。基準筒状部材１１として所定の仕様を満たすシリンダブロックを用いる場合、シリンダブロックにはシリンダヘッドを取り付ける締結穴が形成されているので、この締結穴を利用して蓋部１５を固定することができる。蓋部１５には、基準筒状部材１１との対向面にＯリング１５ｒが装着される溝部が形成されており、この溝部にＯリング１５ｒを装着して蓋部１５と基準筒状部材１１とを固定することで、蓋部１５と基準筒状部材１１との間における気密性を確保している。また、蓋部１５には、後述する流体導入機構３０からの加圧流体を基準空間１３内に導入するためのノズルと、基準空間１３内の圧力を測定するための測定器と、を取り付けるための部材が配置されている。
【００２１】
基準筒状部材１１内にある程度の体積を有する基準空間１３が形成されるように、基準筒状部材１１内において基準ピストン１２を挟んで基準空間１３と反対側（図１の下側）に底部１６ａ，１６ｂとスペーサ１７とが配置される。第一底部１６ａは、基準筒状部材１１の内径よりも若干小さい外径を有する筒状部と、この筒状部の端部において基準筒状部材１１の端面に沿って配置されるフランジ部と、を有する。第一底部１６ａは、フランジ部にボルトなどの締結部材が挿通される挿通孔（図示せず）を有し、基準筒状部材１１は、この締結部材が取り付けられる取付穴（図示せず）を有する。第一底部１６ａの挿通孔と基準筒状部材１１の取付穴とを位置合わせして締結部材にて固定することで、第一底部１６ａは筒状部が基準筒状部材１１内に収容された状態で基準筒状部材１１に固定される。基準筒状部材１１として所定の仕様を満たす量産品のシリンダブロックを用いる場合、シリンダブロックにはクランクケースを取り付ける締結穴が形成されているので、この締結穴を利用して第一底部１６ａを固定することができる。第二底部１６ｂは、基準筒状部材１１の内径と実質的に同等の外径を有する筒状部であり、基準筒状部材１１内で第一底部１６ａの筒状部上に載置される。第二底部１６ｂには、外周面にＯリング１６ｒが装着される溝部が形成されており、この溝部にＯリング１６ｒを装着した状態で基準筒状部材１１内に配置される。スペーサ１７は、基準筒状部材１１の内径と実質的に同等の外径を有する筒状部であり、基準筒状部材１１内で第二底部１６ｂ上に載置される。そして、このスペーサ１７上に基準ピストン１２が載置される。スペーサ１７は、基準空間１３の体積調整のために配置される。
【００２２】
基準空間１３に後述する流体導入機構３０によって加圧流体を導入した際、ピストンリング１２１で気密できずに加圧流体が漏れた場合、スペーサ１７の筒内、第二底部１６ｂの筒内、第一底部１６ａの筒内を流通して外部又は基準筒状部材１１の下方に形成される空間に漏れることになる。基準筒状部材１１の下方に形成される空間としては、シリンダブロックの下方に繋がるクランクケースなどが挙げられる。
【００２３】
・試験チャンバ
試験チャンバ２０は、試験筒状部材２１と、試験筒状部材２１に収容される試験ピストン２２と、試験筒状部材２１の開口端を塞ぐ蓋部２５と、を有し、試験筒状部材２１と試験ピストン２２と蓋部２５とで空間（試験空間２３）を形成する。この試験空間２３の密閉状態は未知である。
【００２４】
・・試験筒状部材
試験筒状部材２１は、基準筒状部材１１と同一仕様のものを用いる。ここでは、所定の仕様を満たすシリンダブロックに構成された筒状部材を基準筒状部材１１として用いているため、試験筒状部材２１も同じシリンダブロックに構成された筒状部材を用いる。
【００２５】
・・試験ピストン
試験ピストン２２は、基準ピストン１２と同様に、外周面にリング溝が形成されたピストン本体２２０と、そのリング溝に装着されるピストンリング２２１と、を有する。試験ピストン２２は、基準ピストン１２の基本仕様と共通する。ここで、「基本仕様が共通する」とは、基準ピストン１２と仕様が同一である場合は勿論、特定の仕様が異なる場合を含む。「特定の仕様」とは、試験筒状部材２１と試験ピストン２２とを含む部材で形成される試験空間２３内の密閉状態に影響を及ぼすことが予想される仕様のことである。
【００２６】
本実施形態では、試験ピストン２２のうちピストン本体２２０は、基準ピストン１２のピストン本体１２０と同一仕様であり、試験ピストン２２のうちピストンリング２２１は、基準ピストン１２のピストンリング１２２と特定の仕様が異なる。ピストンリングにおける特定の仕様として、例えば、ピストンリングの材質、形状、寸法、寸法公差、表面仕上げ方法、硬度や強度などが挙げられる。ピストンリング２２１は、トップリング２２１ｔ、セカンドリング２２１ｓ、オイルリング２２１ｏで構成されており、少なくとも一つのリングにおける特定の仕様が異なることが挙げられる。通常、基準チャンバ１０と異なる特定の仕様の数は、基本仕様のうち、一つであることが多いが、２〜３種類などの複数である場合もある。
【００２７】
試験ピストン２２のピストンリング２２１が試験対象であり、このピストンリング２２１の気密性能が未知であるため、試験筒状部材２１と試験ピストン２２と後述する蓋部２５とで形成される試験空間２３の密閉状態が未知である。
【００２８】
試験ピストン２２は、基準ピストン１２と同様に、後述する底部２６ａ，２６ｂやスペーサ２７によって、試験筒状部材２１内の所定位置に、往復運動せずに固定した状態で配置される。このとき、試験ピストン２２は、試験空間２３の体積が基準空間１３の体積と同一となるように配置されることが好ましい。基準空間１３と試験空間２３とが同一体積であることで、各空間１３，２３に後述する流体導入機構３０によって加圧流体を導入し、後述する差圧センサ４０によって基準空間１３と試験空間２３との圧力差を測定すると、この圧力差をそのまま気密性能の検査の指標として用いることができる。ただし、基準空間１３の体積が試験空間２３の体積と異なっていても、その体積比が分かれば、差圧センサ４０によって測定された圧力差を補正することで、気密性能の検査を行うことはできる。
【００２９】
・・その他
試験チャンバ２０は、基準チャンバ１０と同様に、試験ピストン２２を収容した試験筒状部材２１内に閉塞した試験空間２３を形成するために、試験筒状部材２１の開口端（図１の上側）を塞ぐ蓋部２５を有する。また、試験空間２３の体積が基準空間１３の体積と同一となるように、試験筒状部材２１内において試験ピストン２２を挟んで試験空間２３と反対側（図１の下側）に底部２６ａ，２６ｂとスペーサ２７とが配置される。これら蓋部２５、底部２６ａ，２６ｂ、スペーサ２７、及びＯリング２５ｒ，２６ｒの構成は、基準チャンバ１０における蓋部１５、底部１６ａ，１６ｂ、スペーサ１７及びＯリング１５ｒ、１６ｒと同様である。
【００３０】
・流体導入機構
流体導入機構３０は、基準空間１３と、試験空間２３と、の双方に加圧流体を導入する。流体導入機構３０は、流体供給源（図示せず）と、流体調整器３１（エアの場合エアレギュレータ）と、流量計３２と、加圧流体を各空間１３，２３に導入する導入管３３と、を備える。流体調整器３１は、流体を一定の圧力に調整して導入管３３を介して各空間１３，２３に導入する。加圧流体の圧力は、実際のエンジンの駆動時にかかる圧力と同様の圧力とすることが挙げられる。
【００３１】
加圧流体は、基準空間１３が所定の密閉状態に保持されるように導入する。この「所定の密閉状態」とは、加圧流体が基準空間１３から漏れない場合であってもよいし、加圧流体が基準空間１３から漏れることを許容しながらも加圧流体の導入によって基準空間１３内を一定の圧力に保持できる場合であってもよい。前者の場合、所定体積の加圧流体を基準空間１３及び試験空間２３に導入したら加圧流体の導入を停止し、停止後の基準空間１３と試験空間２３との圧力差を測定すればよい。後者の場合、一定圧力の加圧流体を導入し続けながら、上記圧力差を測定すればよい。
【００３２】
・差圧センサ
差圧センサ４０は、加圧流体が導入された基準空間１３と、加圧流体が導入された試験空間２３と、の圧力差を、基準空間１３及び試験空間２３のそれぞれに接続された圧力センサ４１，４２を介して測定する。差圧センサ４０による測定結果は、基準空間１３内における内部圧力に対する試験空間２３内における内部圧力の差で示される。
【００３３】
差圧センサ４０による測定結果が実質的にゼロである場合、試験空間２３内における内部圧力は、基準空間１３内における内部圧力と実質的に同じであることを意味する。つまり、試験ピストン２２のピストンリング２２１の気密性能が、基準ピストン１２のピストンリング１２１の気密性能と実質的に同じであることを意味する。従って、ピストンリングの仕様として、基準ピストン１２のピストンリング１２１の仕様から特定の仕様を変更したとき、本実施形態のリーク測定装置１で差圧センサ４０による測定結果が実質的にゼロであると測定された場合、このピストンリングは所定の気密性能を満たすと判断できる。
【００３４】
差圧センサ４０による測定結果が実質的にゼロ以外である場合、試験空間２３内における内部圧力は、基準空間１３内における内部圧力と異なることを意味する。つまり、試験ピストン２２のピストンリング２２１の気密性能が、基準ピストン１２のピストンリング１２１の気密性能と異なることを意味する。ただし、許容できる圧力差としてある閾値を設定し、差圧センサ４０による測定結果が許容閾値の範囲内であれば、試験ピストン２２のピストンリング２２１は、所定の気密性能を満たすと判断することを許容する。差圧センサ４０による測定結果は、例えば、基準空間１３の気密性能よりも試験空間２３の気密性能が悪い場合は正の値、基準空間１３の気密性能よりも試験空間２３の気密性能が良い場合は負の値で示すことができる。
【００３５】
・表示部
表示部６０は、差圧センサ４０による測定結果を表示する。表示部６０は、差圧センサ４０によって測定された圧力差を表示することもできるし、この圧力差を用いた気密性能の評価結果を表示することもできる。例えば、差圧センサ４０による測定結果を受信し、この測定結果を表示する表示部６０（モニタ）を有するコンピュータを備えることが挙げられる。気密性能の評価結果を表示する場合、コンピュータなどに、許容できる圧力差の閾値を設定し、差圧センサ４０による測定結果が許容閾値の範囲内かどうかを自動で判定する判定部５０を備えることが好ましい。判定部５０は、差圧センサ４０による測定結果が許容閾値の範囲内であれば、所定の気密性能を満たすと判断し、その判断結果を表示部６０に表示する指令を行う。表示部６０は、この指令に基づいて、測定結果、許容閾値、気密性能の評価結果などを表示する。この判断結果の表示は、適正を示す青ランプ又は不適を示す赤ランプの点灯や、適正を示すＯＫの文字の表示又は不適を示すＮＧの文字の表示など、適宜ランプの点灯や文字・図形の表示などで行うことができる。ここでは、表示部６０は、差圧センサ４０とは別にコンピュータに設ける例を示したが、差圧センサ４０自体に設けることもできる。また、測定結果などをピストンリングなどの仕様と共にコンピュータなどに保存するメモリを備えることも挙げられる。
【００３６】
≪効果≫
本実施形態のリーク測定装置１は、所定の仕様を満たす製品（基準品）における基準ピストン１１のピストンリング１２１の仕様から特定の仕様を変更したピストンリングを試作したとき、この試作したピストンリングの気密性能の検査として、基準ピストン１２のピストンリング１２１の気密性能に対する良否の判定を容易に行える。本実施形態のリーク測定装置１は、基準品における基準筒状部材１１及び基準ピストン１２で形成される基準空間１３と、試作品における試験筒状部材２１及び試験ピストン２２で形成される試験空間２３と、の圧力差を差圧センサ４０で測定することで、気密性能の検査が行える。よって、実際にエンジンに試作品を組み込んで試験を行う必要がなく作業性に優れる。また、上記リーク測定装置１は、試験対象となるピストンリング２２１を有するピストン２２と、このピストン２２を収容する筒状部材２１と、試験に必要な最小限の部材と、で構成されるため、構造が簡易であり、試験対象以外の要素の影響を受けることを抑制でき、試作品の気密性能を適正に検査できる。
【００３７】
本実施形態のリーク測定装置１は、試作品の気密性能の検査として、基準品の気密性能に対する相対的な気密性能を測定するものである。基準品は、特に試験をしなくとも仕様を満たしており、安定した気密性能を有する信頼できる製品であるため、基準品の気密性能に対する良否の判定を行うことで、試作品の気密性能の検査ができる。検査結果として良と判断された試験品（ピストンリング）は、その後に実際にエンジンに組み込む試験を行うことが挙げられる。例えば、基準品と特定の仕様がそれぞれ異なる複数のピストンリングを試作した場合、従来は、試作品全てに対してエンジンに組み込んで検査を行っていたが、本実施形態のリーク測定装置１を用いることで、複数の試作品から基準品の気密性能に対して良と判断できる試作品を何点かに絞ることができ、実際にエンジンに組み込んで検査を行う試作品数を減らすことができる。
【００３８】
試作品の気密性能の検査として、試作品の試験空間２３内の内部圧力を圧力センサで測定して、ある許容閾値（絶対値）に対する良否の判定を行うこともできるが、この場合には精度の高い圧力センサを用いる必要があり高コストである。本実施形態のリーク測定装置１は、差圧センサ４０による測定結果で試作品の気密性能を検査するものであり、精度の高い圧力センサを必要としないため低コストである。また、試験に必要な部材として、筒状部材に基準品のシリンダブロックを利用することができ、空間を形成するための蓋部や底部の固定にシリンダブロックに元から形成された締結穴を利用することができることからも構造が簡易である。
【００３９】
≪その他≫
上記の実施形態では、試験対象がピストンのピストンリングである形態を説明したが、試験対象をピストンのピストン本体とすることもできる。試験対象がピストン本体の場合、ピストン本体の仕様が、検査基準となる（基準品の）ピストン本体の特定の仕様と異なる。ピストン本体の特定の仕様として、例えば、ピストンの材質、形状、寸法、寸法公差、表面仕上げ方法、硬度や強度などが挙げられる。また、試験対象を、ピストンを収容する筒状部材とすることもできる。試験対象が筒状部材の場合、筒状部材の仕様が、検査基準となる（基準品の）筒状部材の特定の仕様と異なる。筒状部材の特定の仕様として、例えば、筒状部材の内周面（例えば、シリンダライナ）の材質、形状、寸法、寸法公差、表面仕上げ方法、硬度や強度などが挙げられる。
【００４０】
上記の実施形態では、基準品の一部の仕様を変更した試作品に対する気密性能の検査を行う例を説明したが、量産した製品（ピストンなど）の全てが所定の仕様を満たすか否かを検査する際にも利用でき、品質向上に寄与できる。また、上記の実施形態では、実際のシリンダブロックやピストンを模擬した部材を基準チャンバや試験チャンバに用いたが、実際のエンジンのシリンダブロックを基準筒状部材や試験筒状部材に用いたり、実際のピストンを基準ピストンや試験ピストンに用いたりできる。
【００４１】
上記の実施形態では、検査基準となる一つの基準チャンバと、試験対象となる一つの試験チャンバと、を備える形態を説明したが、基準チャンバを複数としたり、試験対象を複数としたりすることもできる。例えば、一つの基準チャンバと、二つの試験チャンバと、を備える場合、一つの基準チャンバにおける基準空間と、二つの試験チャンバのそれぞれにおける試験空間と、の圧力差を測定することができる。また、二つの試験チャンバを備える場合、この二つの試験チャンバにおける各試験空間同士の圧力差を測定することもできる。複数の試験チャンバを備えれば、一度に複数の試験対象の評価を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のリーク測定装置は、ピストンやピストンを収容する筒状部材を試作した際に、その試作品の気密性能の検査に好適に利用できる。特に、ピストンの気密性能の検査に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１  リーク測定装置
１０基準チャンバ
１１  基準筒状部材
１２    基準ピストン
１２０  ピストン本体    １２１  ピストンリング
１２１ｔ  トップリング    １２１ｓ  セカンドリング
１２１ｏ  オイルリング
１３    基準空間
１５  蓋部    １５ｒ  Ｏリング
１６ａ  第一底部  １６ｂ    第二底部    １６ｒ  Ｏリング
１７  スペーサ
２０  試験チャンバ
２１  試験筒状部材
２２    試験ピストン
２２０  ピストン本体    ２２１  ピストンリング
２２１ｔ  トップリング    ２２１ｓ  セカンドリング
２２１ｏ  オイルリング
２３    試験空間
２５  蓋部    ２５ｒ  Ｏリング
２６ａ  第一底部  ２６ｂ    第二底部    ２６ｒ  Ｏリング
２７  スペーサ
３０  流体導入機構
３１  流体調整器    ３２  流量計    ３３  導入管
４０  差圧センサ    ４１，４２  圧力センサ
５０  判定部
６０  表示部
【図１】
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