JP2003028746A - エアーリークテスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型密封品の良否を正確に行うことができる
エアーリークテスタを提供する。 【解決手段】 エアーリークテスタは、リーク試験の基
準となるマスタＭを密封状態で保持すると共に、このマ
スタＭに所定圧力を加えるマスタ用配管系３と、リーク
試験の対象となるワークＷを密封状態で保持すると共
に、このワークＷに所定圧力を加えるワーク用配管系２
とを備えている。マスタ用配管系３は、この系に容積変
化を発生させるマスタ側バルブ３２を備え、ワーク用配
管系２は、この系に容積変化を発生させるワーク側バル
ブ２２を備える。マスタ側バルブ３２およびワーク側バ
ルブ２２は、ベローズの伸縮によって、容積変化を発生
させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、小型密封品の気
密洩れを検査するエアーリークテスタに関する。

【０００２】

【従来の技術】小型密封品は、水晶振動子、水晶発振
器、光デバイス、電磁リレー、腕時計等の小型部品を密
封して製造したものである。製造された小型密封品に気
密漏れ（以下、リークという）があるかどうかは、エア
ーリークテスタで検査される。このエアーリークテスタ
の基本的な構成を図８に示す。図８のエアーリークテス
タは、２つの小型密封品であるマスタＭとワークＷとを
用いる。マスタＭは、リーク試験の基準となるものであ
り、ワークＷは、リーク試験の対象となるものである。
エアーリークテスタは、マスタＭとワークＷとの比較に
よって、ワークＷの良否を示す。

【０００３】図８のエアーリークテスタは、バルブ１１
０、ワーク用配管系１２０、マスタ用配管系１３０およ
び差圧センサ１４０を備えている。ワーク用配管系１２
０は、バルブ１２１、カプセル１２２、シリンダ１２３
および配管１２４を備えている。同じように、マスタ用
配管系１３０は、バルブ１３１、カプセル１３２、シリ
ンダ１３３および配管１３４を備えている。

【０００４】このようなエアーリークテスタによって、
ワークＷのリーク試験をする場合、シリンダ１２３とシ
リンダ１３３との容積を最小にしておく。この後、バル
ブ１１０を開き、バルブ１１０の配管１１１を経て、図
９（ａ）に示すように、ワーク用配管系１２０とマスタ
用配管系１３０とを加圧する。なお、図９では、ハッチ
ングが加圧された部分を示す。

【０００５】この後、図９（ｂ）に示すように、バルブ
１２１とバルブ１３１とを閉じる。このとき、ワークＷ
に小リークがあれば、ワーク用配管系１２０内のガスが
徐々にワークＷ内に入り込むので、ワーク用配管系１２
０の圧力が、マスタ用配管系１３０の圧力に比べて低く
なる。なお、小リークは、ワークＷから比較的長時間に
わたってガスが徐々にリークする形態を意味する。差圧
センサ１４０は、ワーク用配管系１２０とマスタ用配管
系１３０との圧力差を示す。

【０００６】ワークＷに小リークが無ければ、図９
（ｃ）に示すように、シリンダ１２３とシリンダ１３３
との容積を最大にする。このとき、容積が増えるので、
ワーク用配管系１２０とマスタ用配管系１３０との圧力
が低下する。このとき、ワークＷに大リークがあると、
ワーク用配管系１２０の容積がマスタ用配管系１３０に
比べて、ワークＷの分だけ大きいので、ワーク用配管系
１２０の圧力変化がマスタ用配管系１３０に比べて小さ
い。つまり、ワーク用配管系１２０の圧力が、マスタ用
配管系１３０の圧力に比べて高くなる。なお、大リーク
は、ワークＷから比較的短時間でガスがリークする形態
を意味する。

【０００７】こうして、図８に示すエアーリークテスタ
によって、ワークＷのリーク試験が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエア
ーリークテスタには、シリンダ１２３およびシリンダ１
３３に次のような問題点がある。図８のエアーリークテ
スタのシリンダ１２３として、図１０に示すように、外
観が円筒形のケース部１２３Ａ内に、大シリンダ空間１
２３Ｂと、大シリンダ空間１２３Ｂに連結されている小
シリンダ空間１２３Ｃとが形成されている。大シリンダ
空間１２３Ｂおよび小シリンダ空間１２３Ｃ内には、シ
リンダ部１２３Ｄが設置されている。

【０００９】シリンダ部１２３Ｄは、バルブ１２３
Ｄ_１、シリンダ部分１２３Ｄ_２、１２３Ｄ_３を備えてい
る。バルブ１２３Ｄ_１の一方の端面には、シールパッキ
ン１２３Ｄ_１１が取り付けられ、他方の端面はロッド１
２３Ｄ_１２によって、シリンダ部分１２３Ｄ_２に取り付
けられている。また、シリンダ部分１２３Ｄ_２は、ロッ
ド１２３Ｄ_１３によってシリンダ部分１２３Ｄ_３に取り
付けられている。

【００１０】シールパッキン１２３Ｄ_１１は、ケース部
１２３Ａの貫通穴１２３Ａ_１を塞ぐためのものである。
貫通穴１２３Ａ_１は配管１２４に取り付けられている。
小シリンダ空間１２３Ｃには、ケース部１２３Ａの貫通
穴１２３Ａ_２から圧力が加えられる。

【００１１】シリンダ部分１２３Ｄ_２の気密を保つため
に、Ｏリング１２３Ｄ_２１、１２３Ｄ_２２が設けられ、
シリンダ部分１２３Ｄ_３の気密を保つために、Ｏリング
１２３Ｄ_２３が設けられている。

【００１２】シリンダ１３３は、シリンダ１２３と同じ
であるので、説明を省略し、以下では、シリンダ１３３
の説明に際して、シリンダ１２３と同じ符号を用いる。
このようなシリンダ１２３、１３３の容積を最小にする
ために、シリンダ１２３およびシリンダ１３３の貫通穴
１２３Ａ_２に高い圧力を加える。これによって、シリン
ダ１２３およびシリンダ１３３のシリンダ部１２３Ｄが
貫通穴１２３Ａ_１に向かって動く。この結果、シールパ
ッキン１２３Ｄ_１１が貫通穴１２３Ａ_１を塞ぎ、シリン
ダ１２３の容積が最小になる。

【００１３】この後、シリンダ１２３およびシリンダ１
３３の容積を最大にするために、貫通穴１２３Ａ_２に低
い圧力を加える。これによって、シリンダ部１２３Ｄが
貫通穴１２３Ａ_２の圧力を除いて、貫通穴１２３Ａ_３に
高い圧力をかける。この結果、Ｏリング１２３Ｄ_２１、
１２３Ｄ_２２によって、大シリンダ空間１２３Ｂの気密
を保ちながら、シールパッキン１２３Ｄ_１１が貫通穴１
２３Ａ_１を開き、図１１に示すように、シリンダ１２３
およびシリンダ１３３の容積が最大になる。

【００１４】このとき、シリンダ１２３およびシリンダ
１３３のシリンダ部分１２３Ｄ_２に設けられているＯリ
ング１２３Ｄ_２１に対して、図１２（ａ）に示すよう
に、大きな摩擦力が加わり、図１２（ｂ）に示すよう
に、Ｏリングがたわんでしまう。そして、変形前のＯリ
ング１２３Ｄ_２１と、このＯリング１２３Ｄ_２１を取り
付けるための取付け溝１２３Ｄ_３１の側壁とによって形
成される図１２（ａ）の空間Ｓ１が、図１２（ｂ）の空
間Ｓ２に変化してしまう。

【００１５】一方、ワークＷは小型密封品であり、その
容積が小さい。そして、Ｏリング１２３Ｄ_２１の変形に
よって、次の式で示される空間の増減ΔＳが発生する。 ΔＳ＝Ｓ１−Ｓ２ この空間の増減ΔＳがワークＷの容積に対して大きくな
ると、ワークＷのリーク試験の結果が不正確となる。た
とえば、図１３の試験結果に示すように、ワークＷの中
の良品Ｇ１１〜Ｇ１３と不良品ＮＧ１１〜ＮＧ１３との
差が明確ではない。図１３の場合、特に、良品Ｇ１３と
不良品ＮＧ１２との区別が明瞭ではない。

【００１６】このように、従来のエアーリークテスタに
は、シリンダ１２３、１３３のＯリング１２３Ｄ_２１の
変形によって、ワークＷの良否を正確に行うことができ
ないという問題がある。

【００１７】この発明は、前記の問題を解決し、小型密
封品の良否を正確に行うことができるエアーリークテス
タを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、リーク試験の基準となるマスタ
を密封状態で保持すると共に、このマスタに所定圧力を
加えるマスタ用配管系と、リーク試験の対象となるワー
クを密封状態で保持すると共に、このワークに前記所定
圧力を加えるワーク用配管系とを備え、前記マスタ用配
管系および前記ワーク用配管系は、これらの配管系に容
積変化を発生させるバルブをそれぞれ備えるエアーリー
クテスタにおいて、前記バルブは、中空の本体と、前記
本体に空けられていると共に、前記配管系に容積変化を
与える第１通気穴と、前記本体内に設けられ、縮んだ状
態で前記第１通気穴を開き、伸びた状態で前記第１通気
穴を閉じるベローズと、前記本体に空けられていると共
に、前記ベローズを伸縮させるための圧力を加える第２
通気穴とを備え、最初のリーク試験をする際に、前記第
２通気穴に圧力を加えた後で前記２つの配管系を前記所
定圧力にし、次のリーク試験をする際に、前記第２通気
穴に加えた圧力を除いて前記容積変化を発生する制御を
行う制御手段を備えることを特徴とする。

【００１９】請求項２の発明は、リーク試験の基準とな
るマスタを密封状態で保持するマスタ側保持手段が、圧
力を加えるためのマスタ側加圧手段にマスタ側配管で接
続されているマスタ用配管系と、リーク試験の対象とな
るワークを密封状態で保持するワーク側保持手段が、圧
力を加えるためのワーク側加圧手段にワーク側配管で接
続されているワーク用配管系とを備え、前記マスタ用配
管系および前記ワーク用配管系は、これらの配管系の各
配管の通気を開閉するバルブをそれぞれ備えるエアーリ
ークテスタにおいて、前記２つのバルブは、中空の本体
と、前記本体に空けられていると共に、前記配管に接続
されている第１通気穴と、前記本体内に設けられ、縮ん
だ状態で前記第１通気穴を開き、伸びた状態で前記第１
通気穴を閉じるベローズと、前記本体に空けられている
と共に、前記ベローズを伸縮させるための圧力を前記ベ
ローズ内側に加える第２通気穴と、前記ベローズと向か
い合う前記本体の部分に空けられ、かつ、配管に接続さ
れていると共に、前記ベローズが縮んでいるときに前記
第１通気穴と連結状態になる第３通気穴とを備え、前記
第２通気穴に圧力を加えて、前記２つのバルブを閉じ、
前記加圧手段によって、前記加圧手段と前記バルブとの
間の各配管に所定圧力をそれぞれ加える第１処理と、前
記第１処理の後、前記２つのバルブの第２通気穴に加え
た圧力を除いて最初のリーク試験をする第２処理と、前
記第２処理の後、前記２つのバルブの第２通気穴に圧力
を加えて次のリーク試験をする第３処理とを行う制御手
段を備えることを特徴とする。

【００２０】請求項３の発明は、前記マスタ用配管系と
前記ワーク用配管系との差圧を検出する差圧センサを備
えることを特徴とする請求項１または２に記載のエアー
リークテスタ。

【００２１】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態
１、２について、図面を参照して詳しく説明する。実施
の形態１、２は、小型密封品のリークを検査するエアー
リークテスタである。これらのエアーリークテスタは、
小型密封品のマスタＭおよびワークＷを用い、マスタＭ
を基準にして、ワークＷの良否を示す。

【００２２】［実施の形態１］この実施の形態によるエ
アーリークテスタを図１に示す。図１のエアーリークテ
スタは、容積検出方式によってリーク試験をするもので
あり、圧力発生系１、ワーク用配管系２、マスタ用配管
系３、差圧センサ４および制御手段として制御装置５Ａ
を備えている。

【００２３】圧力発生系１は、ワーク用配管系２および
マスタ用配管系３に圧力変化を与えるものであり、テス
ト圧源１１、減圧弁１２、テスト圧力計１３、３方電磁
弁１４〜１６、および、配管１７Ａ〜１７Ｃを備えてい
る。

【００２４】テスト圧源１１は、配管１７Ａおよび減圧
弁１２を経て配管１７Ｂに接続され、また、配管１７Ａ
を経て３方電磁弁１５、１６に接続されている。テスト
圧源１１は、制御装置５Ａの制御によって、ワークＷを
試験するときに、所定の圧力を発生する。配管１７Ｂに
は、テスト圧力計１３および３方電磁弁１４が接続され
ている。減圧弁１２は配管１７Ｂ内に発生する異常圧力
を下げ、テスト圧力計１３は配管１７Ｂ内の圧力を測
る。

【００２５】３方電磁弁１４は、配管１７Ｃによって、
ワーク用配管系２およびマスタ用配管系３の後で述べる
２方空気作動弁２１、３１にそれぞれ接続され、３方電
磁弁１５は、２方空気作動弁２１、３１の開閉制御側に
それぞれ接続されている。また、３方電磁弁１６は、ワ
ーク用配管系２およびマスタ用配管系３の後で述べるバ
ルブ２２、３２にそれぞれ接続されている。

【００２６】３方電磁弁１４〜１６は、制御装置５Ａの
制御で動作する。つまり、３方電磁弁１４〜１６は、通
常、閉状態である。そして、３方電磁弁１４は、制御装
置５Ａから電気信号を受け取ると、開状態になり、上流
である配管１７Ｂを経て伝わるテスト圧源１１からの圧
力を、下流側の配管１７Ｃを経て、ワーク用配管系２お
よびマスタ用配管系３の２方空気作動弁２１、３１に加
える。また、３方電磁弁１５は、テスト圧源１１からの
圧力を２方空気作動弁２１、３１の開閉制御側に加え、
３方電磁弁１６は、テスト圧源１１からの圧力を、ワー
ク用配管系２およびマスタ用配管系３のバルブ２２、３
２に加える。

【００２７】ワーク用配管系２は、ワークＷを密封状態
で保持するものであり、２方空気作動弁２１、バルブ２
２、カプセル２３および配管２４を備えている。

【００２８】配管２４は、２方空気作動弁２１をバルブ
２２とカプセル２３とに接続する。カプセル２３は、密
閉状態でワークＷを収納する。このために、カプセル２
３が２つに分かれて、カプセル２３にワークＷが置かれ
る。この後、カプセル２３が閉じられて、ワークＷが密
閉状態で収納される。

【００２９】２方空気作動弁２１は、配管１７Ｃを経
て、圧力発生系１の３方電磁弁１４に接続されている。
２方空気作動弁２１は、常時開放であり、配管１７Ｃと
配管２４との間を接続する。また、２方空気作動弁２１
の開閉制御側に３方電磁弁１５からの圧力が加えられる
と、２方空気作動弁２１は閉じて、配管１７Ｃと配管２
４との間を遮断する。

【００３０】バルブ２２は、可動部分をベローズにし
て、Ｏリングを不要とした構造である。図２に示すよう
に、バルブ２２は、本体としてバルブボディ２２Ａ、フ
ランジ部分２２Ｂ、ストッパ２２Ｃ、ベローズ２２Ｄお
よびバルブ部分２２Ｅを備えている。

【００３１】バルブボディ２２Ａは、フランジ部分２２
Ｂ、ストッパ２２Ｃ、ベローズ２２Ｄおよびバルブ部分
２２Ｅを収納するためのものであり、押さえ部分２２Ａ
_１、ケース２２Ａ_２およびマニホールド２２Ａ_３を備え
ている。

【００３２】押さえ部分２２Ａ_１は、フランジ部分２２
Ｂを設置するためのものであり、円形の板状をしてい
る。押さえ部分２２Ａ_１の中心には、図３に示すよう
に、ベローズ２２Ｄを伸縮させるために圧力を加える加
圧穴２２Ａ_１１が空けられている。加圧穴２２Ａ
_１１は、第２通気穴であり、３方電磁弁１６に接続され
ている。加圧穴２２Ａ_１１の周囲には、２段の段差２２
Ａ_１２が設けられている。

【００３３】ケース２２Ａ_２は、円筒形の両端に、押さ
え部分２２Ａ_１の外径と同じ大きさの周縁部分が設けら
れた構造をしている。ケース２２Ａ_２の内径は、押さえ
部分２２Ａ_１の一段目の段差の内径と同じである。

【００３４】マニホールド２２Ａ_３は、押さえ部分２２
Ａ_１の外径と同じ大きさの円板である。マニホールド２
２Ａ_３の中心には、第１通気穴として貫通穴２２Ａ_３１
が空けられている。

【００３５】押さえ部分２２Ａ_１の段差２２Ａ_１２の２
段目の部分には、フランジ部分２２Ｂが配置されている
（図３）。フランジ部分２２Ｂは、ストッパ２２Ｃおよ
びベローズ２２Ｄを取り付けるためのものである。フラ
ンジ部分２２Ｂは、例えば、リン青銅のような材料で作
られている。

【００３６】フランジ部分２２Ｂは、段差２２Ａ_１２の
１段目の部分と外径が同じ円筒状の中心部２２Ｂ_１を備
えている。さらに、中心部２２Ｂ_１の外周壁には、段差
２２Ａ_１２の２段目の部分と外径が同じであり、しか
も、この２段目の部分の高さと厚みが同じである円板状
のフランジ２２Ｂ_２が形成されている。そして、フラン
ジ２２Ｂ_２が段差２２Ａ_１２の２段目に配置されてい
る。

【００３７】フランジ部分２２Ｂの中心部２２Ｂ_１に
は、円筒形のストッパ２２Ｃがはめ込まれている。スト
ッパ２２Ｃをはめ込むために、例えば、フランジ部分２
２Ｂの中心部２２Ｂ_１の内周壁とストッパ２２Ｃの一端
部分の外周壁とにネジを設け、これらのネジをかみ合わ
せてもよい。

【００３８】ストッパ２２Ｃの外側には、ベローズ２２
Ｄが配置されている。ベローズ２２Ｄは、フランジ部分
２２Ｂと同じ材料の金属薄板で作られている。さらに、
この金属薄板がじゃばら状にされて、ベローズ２２Ｄが
伸縮自在に加工されている。通常、ベローズ２２Ｄは縮
んだ状態になっている。ベローズ２２Ｄの一端が、フラ
ンジ部分２２Ｂの中心部２２Ｂ_１の端面に溶接されてい
る。ベローズ２２Ｄの他端がバルブ部分２２Ｅに取り付
けられている。

【００３９】バルブ部分２２Ｅは、バルブ２２Ｅ_１とシ
ールパッキン２２Ｅ_２とを備えている。バルブ２２Ｅ_１
は、フランジ部分２２Ｂと同じ材料の金属で作られてい
る。バルブ２２Ｅ_１は、外径がケース２２Ａ_２の内径に
比べて小さい円板であり、ケース２２Ａ_２内を自由に動
くことが可能である。バルブ２２Ｅ_１の一方の端面に、
シールパッキン２２Ｅ_２が取り付けられている。シール
パッキン２２Ｅ_２は、マニホールド２２Ａ_３の貫通穴２
２Ａ_３１を塞ぐためのものである。

【００４０】バルブ２２Ｅ_１の他方の端面には、ベロー
ズ２２Ｄの他端が溶接されている。フランジ部分２２
Ｂ、ベローズ２２Ｄおよびバルブ部分２２Ｅのバルブ２
２Ｅ_１の材料を、同じ金属材料であるリン青銅にしたの
は、フランジ部分２２Ｂおよびバルブ２２Ｅ_１に対する
ベローズ２２Ｄの溶接を容易にするためである。ベロー
ズ２２Ｄの溶接によって、通常、バルブ部分２２Ｅは、
ベローズ２２Ｄによってストッパ２２Ｃの他端に引き寄
せられた状態にある。つまり、バルブ２２Ｅ_１がストッ
パ２２Ｃと接触している状態にある。

【００４１】この状態のとき、押さえ部分２２Ａ_１に設
置されたフランジ部分２２Ｂに、ケース２２Ａ_２が取り
付けられ、さらに、ケース２２Ａ_２にマニホールド２２
Ａ_３が取り付けられている。押さえ部分２２Ａ_１とケー
ス２２Ａ_２との間、および、ケース２２Ａ_２とマニホー
ルド２２Ａ_３との間に、Ｏリング２２Ｆを装着し、バル
ブ内空間２２Ｇの気密を保つようにしている。バルブ内
空間２２Ｇは、ケース２２Ａ_２の内側とベローズ２２Ｄ
の外側とで形成される空間である。

【００４２】先に述べたストッパ２２Ｃは次のように形
成されている。つまり、押さえ部分２２Ａ_１にケース２
２Ａ_２とマニホールド２２Ａ_３とが取り付けられた場
合、ベローズ２２Ｄが縮んでいる状態である。このと
き、バルブ部分２２Ｅのシールパッキン２２Ｅ_２が、マ
ニホールド２２Ａ_３の貫通穴２２Ａ_３１を塞がないよう
にしている。かつ、押さえ部分２２Ａ_１の加圧穴２２Ａ
_１１に圧力が加えられたとき、ベローズ２２Ｄが伸びた
状態になる。このときには、シールパッキン２２Ｅ _２が
貫通穴２２Ａ_３１を塞ぐように、ストッパ２２Ｃの長さ
があらかじめ設定されている。

【００４３】そして、シールパッキン２２Ｅ_２が貫通穴
２２Ａ_３１を塞がないと、バルブ２２が開状態であり
（図２）、このときには、バルブ２２の容積が最大であ
る。また、図４に示すように、貫通穴２２Ａ_３１を塞ぐ
とバルブ２２が閉状態である。このときには、バルブ２
２の容積が最小である。

【００４４】マスタ用配管系３は、マスタＭを密封状態
で保持するものであり、２方空気作動弁３１、バルブ３
２、カプセル３３および配管３４を備えている。マスタ
用配管系３の２方空気作動弁３１、バルブ３２、カプセ
ル３３および配管３４は、ワーク用配管系２の２方空気
作動弁２１、バルブ２２、カプセル２３および配管２４
とそれぞれ同じであるので、それらの説明を省略する。
なお、バルブ３２の説明に際しては、図２のバルブ２２
と同じ符号を用いる。

【００４５】差圧センサ４は、ワークＷにリークが発生
しているかどうかを調べる。このために、差圧センサ４
は、ワーク用配管系２の配管２４と、マスタ用配管系３
の配管３４との圧力差を検出し、測定した圧力差を表示
し、また出力する。

【００４６】制御装置５ＡはワークＷの気密状態を調べ
る。このために、制御装置５Ａは、 加圧処理 小リーク検出処理 大リーク検出処理 を行う。なお、この発明では、小リークはワークＷから
比較的長時間にわたってガスが徐々にリークする形態を
意味し、大リークはワークＷから比較的短時間でガスが
リークする形態を意味する。この点は従来と同じであ
る。

【００４７】前記の処理で制御装置５Ａは次の制御を
する。ワークＷの試験の際に、制御装置５Ａは、テスト
圧源１１を制御して所定の圧力を発生させる。この後、
制御装置５Ａは、３方電磁弁１６に電気信号を送り、バ
ルブ２２、３２のベローズ２２Ｄ内を加圧して、これら
のバルブ２２、３２を閉状態にする。つぎに、制御装置
５Ａは、３方電磁弁１４に電気信号を送り、３方電磁弁
１４を開放状態にする。これによって、テスト圧源１１
が配管２４と配管３４とに同じ圧力を加える。

【００４８】この後、制御装置５Ａは３方電磁弁１５に
電気信号を送る。これによって、３方電磁弁１５が２方
空気作動弁２１、３１の開閉制御側を加圧し、２方空気
作動弁２１、３１が閉じる。この結果、配管２４、３４
と配管１７Ｃとの間が遮断され、配管２４は配管３４と
同じ圧力に保たれる。

【００４９】前記の処理で制御装置５Ａは次の制御を
する。前記の処理の後、制御装置５Ａは、あらかじめ
設定された時間、２方空気作動弁２１、３１とバルブ２
２、３２とを閉じた状態に保つ。この間、ワークＷの小
リークの検出が行われる。

【００５０】このとき、ワークＷに小リークが無けれ
ば、差圧センサ４は、ワーク用配管系２とマスタ用配管
系３との圧力の差が規定内であることを示す。また、小
リークがワークＷにあると、カプセル２３内の気体が徐
々にワークＷ内に入り、マスタ用配管系３の圧力に比べ
てワーク用配管系２の圧力が低くなる。この結果、差圧
センサ４は、２つの圧力差が規定外であることを示す。

【００５１】前記の処理で制御装置５Ａは次の制御を
する。前記の処理によって、設定時間が経過すると、
制御装置５Ａは、３方電磁弁１６に対する電気信号の出
力を停止する。これによって、バルブ２２およびバルブ
３２のベローズ２２Ｄ内が大気圧になり、ベローズ２２
Ｄが縮み、バルブ２２、３２が開く。この結果、ワーク
用配管系２およびマスタ用配管系３に容積変化が発生
し、ワークＷの大リークの検出が行われる。

【００５２】このとき、ワークＷに大リークが無けれ
ば、差圧センサ４は、ワーク用配管系２の圧力に比べ
て、マスタ用配管系３の圧力の差が規定内であることを
示す。また、大リークがあると、ワークＷの大きさだけ
ワーク用配管系２の容積が大きくなり、マスタ用配管系
３の圧力に比べてワーク用配管系２の圧力が高くなる。
この結果、差圧センサ４は、２つの圧力差が規定外であ
ることを示す。

【００５３】つぎに、この実施の形態の動作について述
べる。エアーリークテスタには、あらかじめマスタＭが
カプセル３３内に気密状態で置かれている。この状態で
ワークＷの良否を判定するとき、このワークＷがカプセ
ル２３内に気密状態で置かれる。この後、制御装置５Ａ
は、前記の加圧処理、前記の小リーク検出処理をす
る。これによって、バルブ２２、３２が閉じた状態で、
ワーク用配管系２およびマスタ用配管系３に同じ圧力が
加えられ、ワークＷの小リークが検出される。この後、
前記の大リーク検出処理によって、バルブ２２、３２
を開ける。この結果、ワーク用配管系２およびマスタ用
配管系３に容積変化が発生し、ワークＷの大リークが検
出される。

【００５４】このように、この実施の形態によれば、バ
ルブ２２とバルブ３２とを開閉するとき、バルブ２２お
よびバルブ３２がベローズ２２Ｄの伸縮を利用するの
で、従来技術のような、Ｏリングの変形による容積変化
が発生しない。そして、図５に示すように、良品Ｇ１〜
Ｇ３のグループＭ１が、不良品ＮＧ１〜ＮＧ３のグルー
プＭ２から１０mmAp以上隔たっている。これによって、
小型密封品であるワークＷの良否判定を正確に行うこと
ができる。

【００５５】［実施の形態２］この実施の形態によるエ
アーリークテスタを図６に示す。図６のエアーリークテ
スタは、バルブ方式によってリーク試験をするものであ
り、圧力発生系６、ワーク用配管系７、マスタ用配管系
８、図１と同じ差圧センサ４、および制御装置５Ｂを備
えている。

【００５６】圧力発生系６は、ワーク用配管系７および
マスタ用配管系８に圧力を与えるものであり、テスト圧
源６１、減圧弁６２、テスト圧力計６３、３方電磁弁６
４〜６６、および、配管６７Ａ〜６７Ｃを備えている。
テスト圧源６１、減圧弁６２、テスト圧力計６３および
３方電磁弁６４〜６６は、図１のテスト圧源１１、減圧
弁１２、テスト圧力計１３および３方電磁弁１４〜１６
と同じであるので、これらの説明を省略する。

【００５７】配管６７Ａは、テスト圧源６１を減圧弁６
２と３方電磁弁６５、６６とに接続する。配管６７Ｂ
は、減圧弁６２をテスト圧力計６３および３方電磁弁６
４に接続する。

【００５８】ワーク用配管系７は、ワークＷを密封状態
で保持するものであり、ワーク側加圧手段として２方空
気作動弁７１、バルブ７２、ワーク側保持手段としてカ
プセル７３、およびワーク側配管として配管７４Ａ、７
４Ｂを備えている。２方空気作動弁７１およびカプセル
７３は、図１の２方空気作動弁２１およびカプセル２３
と同じであるのでこれらの説明を省略する。

【００５９】配管７４Ａは２方空気作動弁７１をバルブ
７２に接続する。また、配管７４Ｂはバルブ７２をカプ
セル７３に接続する。

【００６０】バルブ７２は、可動部分をベローズにし
て、Ｏリングを不要とした構造である。バルブ７２を図
７に示す。このバルブ７２は、図２に示すバルブ２２の
ケース２２Ａ_２に対して、第３通気穴として貫通穴２２
Ａ_２１を新たに設けている。貫通穴２２Ａ_２１は、ケー
ス２２Ａ_２の側壁からバルブ内空間２２Ｇまで通じてい
る。貫通穴２２Ａ_２１は配管７４Ｂに接続されている。

【００６１】そして、ベローズ２２Ｄが縮んで、貫通穴
２２Ａ_３１が塞がれていないとき、（加圧穴２２Ａ_１１
に圧力が加えられていないとき）貫通穴２２Ａ_２１がマ
ニホールド２２Ａ_３の貫通穴２２Ａ_３１と連結した状態
になる。また、ベローズ２２Ｄが伸びて、貫通穴２２Ａ
_３１が塞がれているとき（加圧穴２２Ａ_１１に圧力が加
えられているとき）、貫通穴２２Ａ_２１が貫通穴２２Ａ
_３１と遮断される。

【００６２】このように、バルブ７２は、ベローズ２２
Ｄ内が大気圧であるとき、配管７４Ａを配管７４Ｂに接
続し、ベローズ２２Ｄ内が加圧されたとき、配管７４Ａ
と配管７４Ｂとの間を遮断する。

【００６３】マスタ用配管系８は、マスタＭを密封状態
で保持するものであり、マスタ側加圧手段として２方空
気作動弁８１、バルブ８２、マスタ側保持手段としてカ
プセル８３、およびマスタ側配管として配管８４Ａ、８
４Ｂを備えている。マスタ用配管系８の２方空気作動弁
８１、バルブ８２、カプセル８３および配管８４Ａ、８
４Ｂは、ワーク用配管系７の２方空気作動弁７１、バル
ブ７２、カプセル７３および配管７４Ａ、７４Ｂとそれ
ぞれ同じであるので、それらの説明を省略する。

【００６４】制御装置５ＢはワークＷの気密状態を調べ
る。このために、制御装置５Ｂは、 加圧処理 大リーク検出処理 小リーク検出処理 を行う。

【００６５】前記の処理で制御装置５Ｂは次の制御を
する。ワークＷの試験の際に、制御装置５Ｂは、テスト
圧源６１を制御して所定の圧力を発生させる。この後、
制御装置５Ｂは、３方電磁弁６６に電気信号を送り、バ
ルブ７２、８２のベローズ２２Ｄ内を加圧して、これら
のバルブ７２、８２を閉状態にする。つぎに、制御装置
５Ｂは、３方電磁弁６４に電気信号を送り、３方電磁弁
６４を開放状態にする。これによって、テスト圧源６１
が配管７４Ａと配管８４Ａとに同じ圧力を加える。

【００６６】この後、制御装置５Ｂは３方電磁弁６５に
電気信号を送り、３方電磁弁６５は、テスト圧源６１か
らの圧力をパイロット圧として２方空気作動弁７１、８
１に加える。これによって、２方空気作動弁７１、８１
が閉じ、配管７４Ａ、８４Ｂは両端が閉じられた状態で
同じ圧力に保たれる。

【００６７】前記の処理で制御装置５Ｂは次の制御を
する。前記の処理によって、配管７４Ａ、８４Ｂが同
じ圧力に保たれているとき、制御装置５Ｂは、３方電磁
弁６６に対する電気信号の出力を止める。この結果、バ
ルブ７２、８２のベローズ２２Ｄ内が大気圧になる。こ
れによって、バルブ７２が開き、配管７４Ａの圧力によ
って、配管７４Ｂとカプセル７３とが加圧される。同時
に、バルブ８２が開き、配管８４Ａの圧力によって、配
管８４Ｂとカプセル８３とが加圧される。

【００６８】このとき、ワークＷに大リークが無けれ
ば、差圧センサ４は、ワーク側回路（バルブ７２、カプ
セル７３、配管７４Ａおよび配管７４Ｂ）の圧力に比べ
て、マスタ側回路（バルブ８２、カプセル８３、配管８
４Ａおよび配管８４Ｂ）の圧力の差が規定内であること
を示す。また、大リークがあると、カプセル７３内の気
体がワークＷ内に入り、マスタＭ側の圧力に比べてワー
ク側の圧力が低くなる。この結果、差圧センサ４は、２
つの圧力差が規定外であることを示す。

【００６９】前記の処理で制御装置５Ｂは次の制御を
する。前記の処理の後、制御装置５Ｂは、３方電磁弁
６６に電気信号を出力する。この結果、バルブ７２、８
２のベローズ２２Ｄ内が加圧されて、バルブ７２、８２
が閉じる。これによって、配管７４Ａ、８４Ａに相当す
る容積だけ前記マスタ側回路と前記ワーク側回路の容積
を小さくする。これは、小リークの検出を短時間で行う
ためである。

【００７０】このとき、ワークＷに小リークが無けれ
ば、差圧センサ４は、前記ワーク側回路と前記マスタ側
回路との圧力の差が規定内であることを示す。また、小
リークがワークＷにあると、カプセル７３内の気体が徐
々にワークＷ内に入り、マスタＭ側の圧力に比べてワー
ク側の圧力が低くなる。この結果、差圧センサ４は、２
つの圧力差が規定外であることを示す。

【００７１】つぎに、この実施の形態の動作について述
べる。エアーリークテスタには、あらかじめマスタＭが
カプセル８３内に気密状態で置かれている。この状態で
ワークＷの良否を判定するとき、このワークＷがカプセ
ル７３内に気密状態で置かれる。この後、制御装置５Ｂ
は、前記の加圧処理、前記の大リーク検出処理をす
る。この後、バルブ７２とバルブ８２とを閉じて、前記
の小リーク検出処理をする。

【００７２】このとき、制御装置５Ｂは、バルブ７２、
８２の開閉をするが、バルブ７２、８２がベローズ２２
Ｄの伸縮を利用するので、従来技術のような、Ｏリング
の変形による体積変化が発生しない。この結果、小型密
封品であるワークＷの良否判定を正確に行うことができ
る。

【００７３】以上、この発明の実施の形態１、２を詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施の形態１、２に限
られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。たとえ
ば、実施の形態１、２では、ワーク用配管系およびマス
タ用配管系を加圧して、ワークＷのリーク試験を行った
が、ワーク用配管系およびマスタ用配管系を減圧して、
ワークＷのリーク試験を行ってもよい。

【００７４】また、バルブ２２、３２およびバルブ７
２、８２で、ストッパ２２Ｃをフランジ部分２２Ｂに取
り付ける際に、ストッパ２２Ｃの雄ネジとフランジ部分
２２Ｂの雌ネジを用いるとき、ドライバー挿入用の切り
込みをストッパ２２Ｃに設け、バルブ部分２２Ｅの高さ
を調節するようにしてもよい。また、ストッパ２２Ｃの
側壁にテフロン（登録商標）加工等を施し、ベローズ２
２Ｄが伸縮する際に、ベローズ２２Ｄの滑りを良くして
もよい。

【００７５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、マスタ用配管系およびワーク用配管系のバルブがベ
ローズの伸縮によって、第１通気穴の開閉をするので、
従来のようなＯリングの変形による容積変化の発生を防
いで、小型密封品の正確なリーク試験を行うことができ
る。特に、Ｏリングの変形で発生する微小な体積と小型
密封品の体積との割合が大きい場合に、正確なリーク試
験を行うことができる。

【００７６】また、リーク試験の際に差圧センサを用い
ることによって、マスタ用配管系３とワーク用配管系と
の圧力変化の差異を容易に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１によるエアーリークテ
スタを示す構成図である。

【図２】図１のバルブを示す断面図である。

【図３】図２のバルブの分解の様子を示す断面図であ
る。

【図４】図２のバルブの閉状態を示す断面図である。

【図５】実施の形態１による測定結果を示すグラフであ
る。

【図６】この発明の実施の形態２によるエアーリークテ
スタを示す構成図である。

【図７】図６のバルブを示す断面図である。

【図８】従来のエアーリークテスタを説明するための説
明図である。

【図９】従来のエアーリークテスタによる測定を説明す
るための説明図である。

【図１０】図８のシリンダを示す断面図である。

【図１１】図１０のシリンダの開状態を示す断面図であ
る。

【図１２】Ｏリングの様子を示す断面図である。

【図１３】ワークの試験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１、６ 圧力発生系 １１、６１ テスト圧源 １２、６２ 減圧弁 １３、６３ テスト圧力計 １４〜１６、６４〜６６ ３方電磁弁 １７Ａ〜１７Ｃ、２４、３４、６７Ａ〜６７Ｃ、７４
Ａ、７４Ｂ、８４Ａ、８４Ｂ 配管 ２、７ ワーク用配管系 ２１、３１、７１、８１ ２方空気作動弁 ２２、３２、７２、８２ バルブ ２２Ａ バルブボディ ２２Ａ_１ 押さえ部分 ２２Ａ_１１ 加圧穴 ２２Ａ_１２ 段差 ２２Ａ_２ ケース ２２Ａ_２１、２２Ａ_３１ 貫通穴 ２２Ａ_３ マニホールド ２２Ｂ フランジ部分 ２２Ｂ_１ 中心部 ２２Ｂ_２ フランジ ２２Ｃ ストッパ ２２Ｄ ベローズ ２２Ｅ バルブ部分 ２２Ｅ_１ バルブ ２２Ｅ_２ シールパッキン ２２Ｆ Ｏリング ２２Ｇ バルブ内空間 ２３、３３、７３、８３ カプセル ３、８ マスタ用配管系 ４ 差圧センサ ５Ａ、５Ｂ 制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リーク試験の基準となるマスタ（Ｍ）を
   密封状態で保持すると共に、このマスタ（Ｍ）に所定圧
   力を加えるマスタ用配管系（３）と、リーク試験の対象
   となるワーク（Ｗ）を密封状態で保持すると共に、この
   ワーク（Ｗ）に前記所定圧力を加えるワーク用配管系
   （２）とを備え、前記マスタ用配管系（３）および前記
   ワーク用配管系（２）は、これらの配管系に容積変化を
   発生させるバルブ（３２、２２）をそれぞれ備えるエア
   ーリークテスタにおいて、 前記バルブ（３２、２２）は、中空の本体（２２Ａ）
   と、前記本体（２２Ａ）に空けられていると共に、前記
   配管系（３、２）に容積変化を与える第１通気穴（２２
   Ａ_３１）と、前記本体（２２Ａ）内に設けられ、縮んだ
   状態で前記第１通気穴（２２Ａ_３１）を開き、伸びた状
   態で前記第１通気穴（２２Ａ_３１）を閉じるベローズ
   （２２Ｄ）と、前記本体（２２Ａ）に空けられていると
   共に、前記ベローズ（２２Ｄ）を伸縮させるための圧力
   を加える第２通気穴（２２Ａ_１１）とを備え、 最初のリーク試験をする際に、前記第２通気穴（２２Ａ
   _１１）に圧力を加えた後で前記２つの配管系（３、２）
   を前記所定圧力にし、次のリーク試験をする際に、前記
   第２通気穴（２２Ａ_１１）に加えた圧力を除いて前記容
   積変化を発生する制御を行う制御手段（５Ａ）を備える
   ことを特徴とするエアーリークテスタ。
2. 【請求項２】 リーク試験の基準となるマスタ（Ｍ）を
   密封状態で保持するマスタ側保持手段（８３）が、圧力
   を加えるためのマスタ側加圧手段（８１）にマスタ側配
   管（８４Ａ、８４Ｂ）で接続されているマスタ用配管系
   （８）と、リーク試験の対象となるワーク（Ｗ）を密封
   状態で保持するワーク側保持手段（７３）が、圧力を加
   えるためのワーク側加圧手段（７１）にワーク側配管
   （７４Ａ、７４Ｂ）で接続されているワーク用配管系
   （７）とを備え、前記マスタ用配管系（８）および前記
   ワーク用配管系（７）は、これらの配管系の各配管（８
   ４Ａ、８４Ｂ、７４Ａ、７４Ｂ）の通気を開閉するバル
   ブ（８２、７２）をそれぞれ備えるエアーリークテスタ
   において、 前記２つのバルブ（８２、７２）は、中空の本体（２２
   Ａ）と、前記本体（２２Ａ）に空けられていると共に、
   前記配管（８４Ａ、８４Ｂ、７４Ａ、７４Ｂ）に接続さ
   れている第１通気穴（２２Ａ_３１）と、前記本体（２２
   Ａ）内に設けられ、縮んだ状態で前記第１通気穴（２２
   Ａ_３１）を開き、伸びた状態で前記第１通気穴（２２Ａ
   _３１）を閉じるベローズ（２２Ｄ）と、前記本体（２２
   Ａ）に空けられていると共に、前記ベローズ（２２Ｄ）
   を伸縮させるための圧力を前記ベローズ（２２Ｄ）内側
   に加える第２通気穴（２２Ａ_１１）と、前記ベローズ
   （２２Ｄ）と向かい合う前記本体（２２Ｄ）の部分に空
   けられ、かつ、配管（８４Ａ、８４Ｂ、７４Ａ、７４
   Ｂ）に接続されていると共に、前記ベローズ（２２Ｄ）
   が縮んでいるときに前記第１通気穴と連結状態になる第
   ３通気穴（２２Ａ_２１）とを備え、 前記第２通気穴（２２Ａ_１１）に圧力を加えて、前記２
   つのバルブ（８２、７２）を閉じ、前記加圧手段（８
   １、７１）によって、前記加圧手段（８１、７１）と前
   記バルブ（８２）との間の各配管（８４Ａ、７４Ａ）に
   所定圧力をそれぞれ加える第１処理と、前記第１処理の
   後、前記２つのバルブ（８２、７２）の第２通気穴（２
   ２Ａ_１１）に加えた圧力を除いて最初のリーク試験をす
   る第２処理と、前記第２処理の後、前記２つのバルブ
   （８２、７２）の第２通気穴（２２Ａ _１１）に圧力を加
   えて次のリーク試験をする第３処理とを行う制御手段
   （５Ｂ）を備えることを特徴とするエアーリークテス
   タ。
3. 【請求項３】 前記マスタ用配管系（３、８）と前記ワ
   ーク用配管系（２、７）との差圧を検出する差圧センサ
   （４）を備えることを特徴とする請求項１または２に記
   載のエアーリークテスタ。