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

エアーリークテスタ

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JP2003028746A
JP2003028746A JP2001214805A JP2001214805A JP2003028746A JP 2003028746 A JP2003028746 A JP 2003028746A JP 2001214805 A JP2001214805 A JP 2001214805A JP 2001214805 A JP2001214805 A JP 2001214805A JP 2003028746 A JP2003028746 A JP 2003028746A
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pressure
master
piping system
valve
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Yukio Kawazoe
行郎 川添
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HAMURONTEKKU KK
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HAMURONTEKKU KK
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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
、シリンダ部分123D、123Dを備えてい
る。バルブ123Dの一方の端面には、シールパッキ
ン123D11が取り付けられ、他方の端面はロッド1
23D12によって、シリンダ部分123Dに取り付
けられている。また、シリンダ部分123Dは、ロッ
ド123D13によってシリンダ部分123Dに取り
付けられている。
【0010】シールパッキン123D11は、ケース部
123Aの貫通穴123Aを塞ぐためのものである。
貫通穴123A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から圧力が加えられる。
【0011】シリンダ部分123Dの気密を保つため
に、Oリング123D21、123D22が設けられ、
シリンダ部分123Dの気密を保つために、Oリング
123D23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に向かって動く。この結果、シールパ
ッキン123D11が貫通穴123A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の圧力を除いて、貫通穴123A
高い圧力をかける。この結果、Oリング123D21
123D22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123D11が貫通穴1
23A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に設けられているOリ
ング123D21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123D21と、このOリング123D21を取り
付けるための取付け溝123D31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123D21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123D21
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
、ケース22Aおよびマニホールド22Aを備え
ている。
【0032】押さえ部分22A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22A11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22A11の周囲には、2段の段差22
12が設けられている。
【0033】ケース22Aは、円筒形の両端に、押さ
え部分22A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の内径は、押さえ
部分22Aの一段目の段差の内径と同じである。
【0034】マニホールド22Aは、押さえ部分22
の外径と同じ大きさの円板である。マニホールド2
2Aの中心には、第1通気穴として貫通穴22A31
が空けられている。
【0035】押さえ部分22Aの段差22A12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22A12
1段目の部分と外径が同じ円筒状の中心部22Bを備
えている。さらに、中心部22Bの外周壁には、段差
22A12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が形成されている。そして、フラン
ジ22Bが段差22A12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
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とシ
ールパッキン22Eとを備えている。バルブ22E
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は、外径がケース22Aの内径に
比べて小さい円板であり、ケース22A内を自由に動
くことが可能である。バルブ22Eの一方の端面に、
シールパッキン22Eが取り付けられている。シール
パッキン22Eは、マニホールド22Aの貫通穴2
2A31を塞ぐためのものである。
【0040】バルブ22E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に設
置されたフランジ部分22Bに、ケース22Aが取り
付けられ、さらに、ケース22Aにマニホールド22
が取り付けられている。押さえ部分22Aとケー
ス22Aとの間、および、ケース22Aとマニホー
ルド22A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にケース2
2Aとマニホールド22A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が、マ
ニホールド22Aの貫通穴22A31を塞がないよう
にしている。かつ、押さえ部分22A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
貫通穴22A31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が貫通穴
22A31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22A31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に対して、第3通気穴として貫通穴22
21を新たに設けている。貫通穴22A21は、ケー
ス22Aの側壁からバルブ内空間22Gまで通じてい
る。貫通穴22A21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
22A31が塞がれていないとき、(加圧穴22A11
に圧力が加えられていないとき)貫通穴22A21がマ
ニホールド22Aの貫通穴22A31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22A11に圧力が加
えられているとき)、貫通穴22A21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 押さえ部分 22A11 加圧穴 22A12 段差 22A ケース 22A21、22A31 貫通穴 22A マニホールド 22B フランジ部分 22B 中心部 22B フランジ 22C ストッパ 22D ベローズ 22E バルブ部分 22E バルブ 22E 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
    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(22A31)を開き、伸びた状
    態で前記第1通気穴(22A31)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(22A11)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(22A11)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(22A31)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
    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(22A11)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(22A21)とを備え、 前記第2通気穴(22A11)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
    2A11)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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016080455A (ja) * 2014-10-15 2016-05-16 大和製衡株式会社 ロードセル
CN109141766A (zh) * 2018-06-04 2019-01-04 北京爱尔斯姆科技有限公司 一种贴片式石英晶体谐振器漏气检测液

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