JP2003106928A

JP2003106928A - リークテスト装置及びその方法

Info

Publication number: JP2003106928A
Application number: JP2001298229A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sodeyama; 健兒袖山
Original assignee: SODEYAMA GIKEN KOGYO KK
Current assignee: SODEYAMA GIKEN KOGYO KK
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】わずかなリークも検出可能な検査精度の高いリ
ークテスト装置を提供すること。【解決手段】検査対象物のリークの有無を検出するため
の検査液を加圧して検査対象物に送り込み検査対象物の
良否を検査するリークテスト装置において、検査対象物
８を収容する検査容器１と、検査容器１に検査液Ｌがリ
ークし検査容器１に生じる圧力変化を検出するリーク検
出手段２とを備え、リーク検出手段２は、検査容器１の
圧力Ｐ１と比較可能な基準圧Ｐｓを発生する基準圧発生
手段２を有し、基準圧Ｐｓと検査容器１の圧力Ｐ１を比
較することにより検査容器１に生じる圧力変化を検出し
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検査対象物の気密
性を検査対象物からの液体のリークを検出して判定する
リークテスト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンの直噴化、小型化のため
に、直噴式のインジェクタに対しレーザ溶接を行う場合
があり、レーザ溶接部の漏れに対する信頼性を確保する
ために、漏れの有無を確認することが重要度を増してい
る。このような要求に対し、従来のリークテスト装置と
しては、例えば、特開平１１−１３２８９５号公報に記
載のものが知られている。

【０００３】この従来のリークテスト装置は、検査対象
物にエアシリンダで加圧した検査液を送り込み、検査液
の圧力を圧力センサーで検出し、検出された検査液の圧
力が設定圧を維持するようにエアシリンダを制御し、エ
アシリンダに設けたロッドのストロークを検出するスト
ロークセンサーで検査対象物のリークの有無を検出する
ものである。

【０００４】また、この従来のリークテスト装置の他の
実施形態として、検査対象物と比較するマスターが用意
され、検査対象物及びマスターに加圧した検査液を送り
込み、両者の間に差圧センサーを設けてその差圧を検出
し、検査対象物のリークが検出されるものである。

【０００５】さらに、この従来のリークテスト装置の他
の実施形態として、検査対象物の被検査部を閉塞した閉
塞空間を設け、この閉塞空間への検査液のリークを圧力
センサーで検出するものも示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリーク
テスト装置のストロークセンサーを用いるものでは、検
査対象物のわずかなリークはロッドのストロークに表れ
ないので、ストロークセンサーで検出できないという問
題がある。また、従来のリークテスト装置の検査対象物
の被検査部に閉塞空間を設けて圧力センサーで検出する
ものでは、わずかなリーク量の場合は閉塞空間の圧力変
化がごく小さいため圧力センサーでは検出が困難である
という問題がある。

【０００７】また、従来のリークテスト装置の検査対象
物及びマスターに加圧した検査液を送り込み、両者の間
に差圧センサーを設けるものでは、加圧した検査液が高
圧の場合、差圧センサーに許容値以上の差圧が作用して
差圧センサーを破損する可能性があるという問題があ
る。特に、直噴式のインジェクタのように検査圧力を超
高圧（例えば２０ＭＰａ）に設定する必要がある場合
は、差圧センサーを破損する可能性が高くなる。

【０００８】本発明は、このような問題を考慮してなさ
れたもので、わずかなリークも検出可能な検査精度の高
いリークテスト装置を提供することを課題とする。

【０００９】また、本発明は、リークを検出するセンサ
ーを破損することのない耐久性の高いリークテスト装置
を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係るリークテスト装置は、次のような手段
を採用する。

【００１１】即ち、請求項１では、検査対象物のリーク
の有無を検出するための検査液を加圧して検査対象物に
送り込み検査対象物の良否を検査するリークテスト装置
において、検査対象物を収容する検査容器と、検査容器
に検査液がリークし検査容器に生じる圧力変化を検出す
るリーク検出手段とを備え、リーク検出手段は、検査容
器の圧力と比較可能な基準圧を発生する基準圧発生手段
を有し、基準圧と検査容器の圧力を比較することにより
検査容器に生じる圧力変化を検出してなることを特徴と
する。

【００１２】この手段では、加圧された検査対象物から
リークする検査液により検査容器の圧力が変化し、この
圧力変化を基準圧と比較して検査容器に生じる圧力変化
が検出される。

【００１３】また、請求項２では、請求項１記載のリー
クテスト装置において、リーク検出手段は差圧検出手段
を備え、差圧検出手段に検査容器の圧力と基準圧とを入
力してなることを特徴とする。

【００１４】この手段では、差圧検出手段に検査対象物
が収容された検査容器の圧力及び基準圧が入力され、両
者の差圧が検出され、差圧検出手段には検査対象物を加
圧する高い圧力が作用しない。

【００１５】また、請求項３では、請求項１または２記
載のリークテスト装置において、基準圧は、リークのな
い若しくはほとんどないマスターピースを収容する比較
用検査容器の圧力としてなることを特徴とする。

【００１６】この手段では、マスターピースが比較用検
査容器に収容され、マスターピースが加圧されて比較用
検査容器にリークしないかごくわずかにリークする圧力
が基準圧とされる。

【００１７】また、請求項４では、請求項１〜３のいず
れか記載のリークテスト装置において、検査液の加圧を
プランジャの往復動により行う圧縮装置を備え、上記プ
ランジャは検査液が圧縮される圧縮室を貫通して圧縮室
の外側の軸受で支持されるとともに圧縮室の内部に径大
部と径小部を有し、プランジャが挿入されるシリンダ部
とプランジャの径小部との隙間に上記圧縮室が形成さ
れ、プランジャは軸受の外側に径大部と径小部を突出さ
せて圧縮室を往復動してなることを特徴とする。

【００１８】この手段では、圧縮室を貫通するプランジ
ャが軸受の間に形成される圧縮室内をストロークする
際、プランジャは軸受で安定して支持され軸受の外側に
突出して大きくストロークし、圧縮室の容積を変化させ
て検査液が高圧に加圧され、検査対象物が安定した圧力
で加圧される。

【００１９】また、請求項５では、請求項４記載のリー
クテスト装置において、上記プランジャを往復動させる
駆動装置を備え、負荷圧力が一定圧力となるように駆動
装置を制御してなることを特徴とする。

【００２０】この手段では、圧縮装置により発生する負
荷圧力が一定圧力になるように駆動装置がプランジャの
ストロークを調整する。

【００２１】また、請求項６では、請求項１〜５のいず
れか記載のリークテスト装置において、１つあるいは複
数個の検査対象物を検査終了後に検査容器内に残る残留
検査液を取り除く検査液除去手段を備えてなることを特
徴とする。

【００２２】この手段では、検査対象物に対しリークテ
ストが行われて残留する検査液が検査液除去手段により
除去され、次の検査対象物のリークテストに影響を及ぼ
さない。

【００２３】また、請求項７では、請求項６記載のリー
クテスト装置において、検査液除去手段は、多段エジェ
クタを備えたエジェクタ装置からなることを特徴とす
る。

【００２４】この手段では、エジェクタ装置の多段エジ
ェクタにより検査容器の内部が負圧にされて検査液が引
かれることで除去される。

【００２５】また、請求項８では、請求項１〜７のいず
れか記載のリークテスト装置において、リーク検出手段
による検査容器の圧力変化の検出値を検査液、検査容
器、検査容器周辺温度のいずれかの温度で補正してなる
ことを特徴とする。

【００２６】この手段では、リーク検出手段により検出
された差圧が検査液、検査容器、検査容器周辺温度のい
ずれかの温度で補正され、検査液の温度変化の影響が除
去される。

【００２７】また、前述の課題を解決するため、本発明
に係るリークテスト方法は、次のような手段を採用す
る。

【００２８】また、請求項９では、検査対象物を検査容
器にセットし、検査容器を基準となる圧力にして密封し
た後、検査対象物のリークの有無を検出するための検査
液を加圧して検査対象物に送り込み、検査対象物から検
査容器にリークする検査液により検査容器に生じる圧力
を上記基準となる圧力と比較することで検査容器の圧力
変化を検出し、検査対象物の良否を検査する。

【００２９】この手段では、はじめに検査容器が基準圧
にされて密封され、検査液が加圧されて検査対象物から
リークすることにより生じる検査容器の圧力が基準圧と
比較される。

【００３０】また、請求項１０では、請求項９記載のリ
ークテスト方法において、リークのない若しくはほとん
どないマスターピースを比較用検査容器にセットし、マ
スターピースに加圧した検査液を送り込んで比較用検査
容器に生じる圧力を上記基準となる圧力とし、検査容器
と比較用検査容器の圧力差を検出することを特徴とす
る。

【００３１】この手段では、検査容器に生じる圧力がマ
スターピースをセットした比較用検査容器の圧力と比較
される。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るリークテスト
装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００３３】図１は、本発明に係るリークテスト装置の
実施の形態を示すものである。

【００３４】この実施の形態のリークテスト装置１００
は、検査液を加圧して検査対象物に送り込み、検査対象
物（以下ワーク）８のリークの有無を検出するものであ
る。

【００３５】リークテスト装置１００は、ワーク８を収
容する検査容器１と、検査容器１に検査液Ｌがリークし
検査容器１に生じる圧力変化を検出するリーク検出手段
２とが主要な構成要素となっている。

【００３６】ここで、検査液Ｌは、ワーク８のリークの
有無を検出するために使用される液体であり、ワーク８
が使用する液体を用いることが理想的である。ただし、
ガソリンなどを検査のために用いるのには不適当なの
で、ワーク８が使用する液体に性状が似ていて、安全で
扱いやすく、比較的安価な液体とする。なお、検査液Ｌ
は、ポンプ兼圧縮装置７で加圧されてワーク８に送り込
まれる。

【００３７】検査容器１は、外部と気密に設けられるも
ので、検査容器１には、検査液Ｌをワーク８に送り込む
ための挿入孔１８と、検査容器１の圧力を検出するため
の圧力検出孔１５と、後述する基準圧発生手段４による
基準圧Ｐｓを導くための導入口１９とが設けられてい
る。

【００３８】リーク検出手段２は、検査容器１の圧力Ｐ
１と比較可能な基準圧Ｐｓを発生する基準圧発生手段４
を有している。そして、リーク検出手段２は、この基準
圧Ｐｓと検査容器の圧力Ｐ１を比較することにより検査
容器１に生じる圧力変化を検出可能に構成されている。

【００３９】基準圧発生手段４には、検査容器１に基準
圧Ｐｓを送り込む配管４１が接続され、配管４１の途中
に開閉弁４２が設けられている。なお、基準圧発生手段
４による基準圧Ｐｓの大きさは、大気圧前後の圧力が望
ましく、負圧としてもよく、また、大気圧そのものでも
構わない。

【００４０】また、リーク検出手段２は差圧検出手段３
を備えている。そして、この差圧検出手段３に検査容器
１の圧力Ｐ１と基準圧Ｐｓとを入力することで検査容器
１に生じる圧力変化を検出可能としている。なお、圧力
検出孔１５と差圧検出手段３は、配管１５１で連結され
ている。

【００４１】以上の構成によるリークテスト装置１００
を用いれば、以下のようにワーク８のリークテストを行
うことができる。

【００４２】はじめに、基準圧発生手段４を作動させ、
検査容器１の圧力を基準圧Ｐｓに等しくしておく。そし
て、開閉弁４２を閉じた後、ポンプ兼圧縮装置７で検査
液Ｌを加圧してワーク８に送り込まむ。これにより、加
圧された検査液Ｌはワーク８に充満するが、ワーク８に
ピンホールや溶接欠陥などワーク８の外部にリークする
要因がない場合は、ワーク８が検査容器１で囲まれた容
器内空間１４に変化はない。

【００４３】一方、ワーク８にリークする要因がある場
合は、その不具合箇所８２から検査液Ｌがリークする。
ここでワーク８の内部は高圧状態にし、容器内空間１４
は大気圧状態にしておくと、ワーク８から噴出した検査
液Ｌは容易に気化することになる。

【００４４】すると、容器内空間１４は大気圧状態から
リークして気化した検査液Ｌにより、わずかに圧力が高
くなる。このわずかに圧力変化した検査容器１の圧力Ｐ
１を圧力検出孔１５、配管１５１を介して差圧検出手段
３の一方の側に入力する。そして、差圧検出手段３の他
方の側には基準圧Ｐｓが入力されているので、微小な圧
力差を検出することが可能となる。

【００４５】この実施の形態のリークテスト装置１００
によれば、加圧された検査対象物からリークする検査液
により検査容器の圧力が変化し、このわずかな圧力変化
を絶対値で検出することが困難であっても、基準圧と比
較することで検査容器に生じる微小な圧力変化が検出さ
れる。

【００４６】なお、基準圧と比較する手段として、差圧
検出手段３を用いることができ、検査容器に生じる微少
な圧力変化が容易に検出可能となる。

【００４７】また、差圧検出手段３にはワーク８を加圧
する高い圧力を作用させず、大気圧前後の圧力を作用さ
せて検査できるので、差圧検出手段３を破損する可能性
が少なくなる。

【００４８】図２〜図８は、本発明に係るリークテスト
装置の実施の形態（２）を示すものである。

【００４９】この実施の形態のリークテスト装置２００
は、内燃機関に使用する直噴式インジェクタの気密性を
検査するのに好適なものである。

【００５０】検査対象物（ワーク）８として、内燃機関
の直噴式インジェクタが示されており、図１のＸ部がレ
ーザ溶接部となっている。

【００５１】リークテスト装置２００は、検査液Ｌを加
圧してワーク８からのリークを検査するもので、ワーク
８を収容する検査容器１と、検査容器１にリークする検
査液Ｌにより生じる検査容器１の圧力変化を検出するリ
ーク検出手段２と、ワーク８に加圧した検査液Ｌを送り
込む圧縮装置６とが主要な構成要素となっている。

【００５２】検査容器１は、上容器１１と、下容器１２
と、カップリング１３とで主に構成され、下容器１２に
ワーク８を入れて、上容器１１で蓋をし、加圧された検
査液Ｌがカップリング１３を介してワーク８に供給され
るように構成されている。

【００５３】カップリング１３には、検査液Ｌの高圧配
管５が連結され、カップリング１３の内部の通路（図示
しない）を通った検査液Ｌはカップリング１３が取付け
られたワーク８に送り込まれる。なお、カップリング１
３は、外周部及びワ−ク８との連結部がシール部材でで
きており、上容器１１のカップリング１３の挿入孔１８
をシールしている。

【００５４】上容器１１と下容器１２の当接面１１２に
はシール部材１１３が設けられ、また、ワーク８のフラ
ンジ部８１と下容器１２の段差部１１４には、シール部
材１１５が設けられ、外部と気密にされている。このよ
うに上容器１１と下容器１２とワーク８のフランジ部８
１より上方でリークを検出するための容器内空間１４が
形成されている。

【００５５】上容器１１には、容器内空間１４と連通す
る圧力検出孔１５が設けられて、検査容器１の圧力Ｐ１
をリーク検出手段２に導く配管１５１が取付けられてい
る。

【００５６】下容器１２には、検査容器１の温度を検出
する温度検出手段１６を備えている。この温度検出手段
１６により検出した温度でリーク検出手段による検出値
を補正可能なように、検査容器１の検出した温度Ｔ１が
図示しないコントローラに取り込まれるように構成され
ている。なお、温度検出手段１６は、検査液Ｌの温度を
検出するものでもよく、また、検査容器１の周辺の空気
温度を検出するものでも構わない。

【００５７】また、下容器１２には、ドレン通路１２１
が設けられ、ドレン配管１２２が取付けられて開放され
ている。後述するように、１つあるいは複数個の検査対
象物を検査終了後、検査液除去手段５２により検査容器
１内に残る残留検査液を取り除く際、容器内空間１４に
残った検査液Ｌをこのドレン通路１２１から排出可能と
なっている。

【００５８】リーク検出手段２は、検査容器１の内部に
リークする検査液Ｌにより生じる検査容器１の圧力変化
を検出するものであり、リーク検出手段２は基準圧発生
手段４を備え、基準圧発生手段４により作られる基準圧
Ｐｓと検査容器１の圧力Ｐ１を比較することにより検査
容器１に生じる圧力変化を検出可能としている。一般
に、直噴式インジェクタなどのワーク８の気密性は高い
レベルが要求されており、ワーク８に高圧の検査液Ｌを
送り込まれても、検査容器１にリークする量は微量であ
るので、検査容器１に生じる圧力変化は微小である。し
たがって、検査容器１に圧力計を取付けても、この微小
な圧力変化を検出することが難しいため、基準圧Ｐｓと
検査容器１の圧力Ｐ１を比較するという手段を用いてい
る。

【００５９】この基準圧Ｐｓは、リークのない若しくは
ほとんどないことが予め分かっている検査対象物をマス
ターピースＭとして、ワーク８と同様にマスターピース
Ｍを収容する検査容器１ａの圧力としている。

【００６０】この検査容器１ａは、検査容器１と同様
に、上容器１１と、下容器１２と、カップリング１３と
で主に構成され、シール部材１１３、シール部材１１
５、容器内空間１４ａ、圧力検出孔１５ａ、配管１５
２、温度検出手段１６ａ、ドレン通路１２３、ドレン配
管１２４などを備えている。

【００６１】リーク検出手段２は、さらに差圧検出手段
３を備えている。差圧検出手段３は、基準圧Ｐｓとワー
ク８が収容された検査容器１の圧力Ｐ１を入力すること
で、基準圧Ｐｓと圧力Ｐ１の圧力差を検出することが可
能で、これによりワーク８からの微量なリークを検出す
ることが可能なものである。基準圧Ｐｓが低圧部３１
に、検査容器１の圧力Ｐ１が高圧部３２に入力され、低
圧部３１と高圧部３２の間に設けたダイヤフラム３３の
変形により微小な圧力差を検出できる。具体的な差圧検
出手段３としては、差圧トランスミッターなどと呼ばれ
て各社で市販されているものがあり、高精度のものでは
±１００ｐａ程度の精度を有するものがある。

【００６２】また、検査容器１ａは、容器内空間１４ａ
の容積を調整可能な容積調整手段１７を備えている。こ
の容積調整手段１７はその内部にピストンを備え、ピス
トンを前後させることで、容積を調整可能としている。
この容積調整手段１７は、マスターピースＭを交換した
場合などに、交換したマスターピースＭがワーク８や前
に使用していたマスターピースＭと容器内空間１４ａの
容積に差がある場合に調整を行うものである。

【００６３】なお、ここで使用する検査液Ｌは、インジ
ェクタのリークを検査するのに適した液体であり、ガソ
リンに性状が似ていて、爆発や引火などの危険性がない
安全なものが望ましい。そのような液体としては、ドラ
イクリーニングで用いられる溶剤（ＪＩＳＫ２２０１
−５号で規定される）がある。ドライクリーニング用の
溶剤は揮発性の高い液体であるが、常温では液体であ
る。なお、ドライクリーニング用の溶剤に限らず、常温
で液体であり、粘度が比較的低く、危険性の低い液体で
あれば、リークテスト装置２００に使用可能である。

【００６４】圧縮装置６は、プランジャタイプの圧縮機
であり、プランジャ６１と、ハウジング６２と、圧縮室
６３と、２個の軸受６４を主な構成要素としている。そ
して、プランジャ６１の往復動による圧縮室６３の容積
変化により検査液Ｌを加圧してなるものであり、低圧で
供給される検査液Ｌを高圧に昇圧して検査容器１及び検
査容器１ａに供給可能としている。なお、プランジャ６
１を往復動させる駆動装置７が備えられ、圧縮装置６は
駆動装置７で駆動される。

【００６５】プランジャ６１は、検査液Ｌが圧縮される
圧縮室６３を貫通し、圧縮室６３の外側の軸受６４で支
持され、軸受６４の軸方向外側に突出する構造となって
おり、図４の６１ｃに二点差線で示すようにストローク
することができる。また、プランジャ６１は、駆動装置
７に連結された径大部６１ａと、径大部６１ａから軸受
６４ｂを貫通して延びる径小部６１ｂと、段差面６１ｃ
とからなっており、この径大部６１ａと径小部６１ｂが
軸受６４の外側に突出している。そして、１回のストロ
ーク以内でワーク供給圧ＰＨが設定圧力ＰＨｓに達する
ようにプランジャ６１の長さ及び径小部６１ｂの長さが
決められている。

【００６６】ハウジング６２は、本体部６２１と、フロ
ントカバー６２２と、リアカバー６２３とで主に構成さ
れ、フロントカバー６２２とリアカバー６２３は複数の
ねじ６５で本体部６２１に固定されている。また、本体
部６２１とリアカバー６２３の合わせ面にはシールプレ
ート６６が設けられている。また、吸入口６７と吐出口
６８がハウジング６２の本体部６２１の外表面に設けら
れている。そして、吸入口６７には配管部材を取付可能
に雌ねじ６７ａが設けられ、本体部６２１の心部に達す
る吸入通路６７ｂが穿設されている。吐出口６８も同様
に、雌ねじ６８ａと吐出通路６８ｂが設けられている。

【００６７】圧縮室６３は、プランジャ６１が挿入され
るシリンダ部６２４とプランジャ６１の径小部６１ｂと
の隙間に形成されている。ハウジング６２の本体部６２
１の心部にはプランジャ６１が貫通し、そのシリンダ部
６２４はプランジャ６１の径大部６１ａよりわずかに大
きな内径として、プランジャ６１が滑らかに往復動可能
であり、且つ、微小な隙間が与えられている。したがっ
て、プランジャの段差面６１ｃがピストンの機能を果た
している。

【００６８】そして、圧縮室６３の周囲はシール部材
（オーリングなどの）６９ａ〜６９ｅで密封されてお
り、フロントカバー６２２、シールプレート６６の両
側、リアカバー６２３にそれぞれ設けられている。な
お、６９ａと６９ｅはバックアップリング付のロッドパ
ッキンとし、高圧を保持可能としている。

【００６９】軸受６４は、フロント軸受６４ａがフロン
トカバー６２２に、リア軸受６４ｂがリアカバー６２３
に設けられ、プランジャ６１を往復動可能に支持する滑
り軸受として用いられている。なお、この軸受６４は、
潤滑剤を埋め込んだ金属軸受であることが望ましい。

【００７０】駆動装置７は、サーボモータ７１と、直線
駆動機構７２とからなり、サーボモータ７１の回転が伝
達部材（プーリー、ベルトなど）７４で伝達され、直線
駆動機構７２のボールネジ部７５により直線運動に変換
され、プランジャ６１を往復動可能に構成されている。
なお、サーボモータ７１には減速機７３が設けられ、サ
ーボモータ７１の回転数を減速させてプランジャ６１を
細かく往復動可能としている。

【００７１】また、ワーク８に加える負荷圧力（ワーク
８に供給するワーク供給圧ＰＨ）が一定圧力となるよう
に駆動装置７を制御している。その制御方法としては、
圧縮装置６のプランジャ６１のストロークを、後述する
ワーク供給圧ＰＨを計測する圧力計５７４でチェックし
ながら微調整することができる。

【００７２】また、負荷圧力を検出して、負荷圧力が一
定圧力となるように駆動装置７であるサーボモータ７１
をフィードバック制御することもできる。この負荷圧力
ＰＨの検出は、圧縮装置６からワーク８に到る供給経路
の途中に設けられた圧力検出手段５１により行われる。
圧力検出手段５１としては、圧力センサーが用いられ、
圧力を電気信号に変換して図示しないコントローラに入
力され、サーボモータ７１は目標とする一定圧力（設定
圧力ＰＨｓ）となるようにフィードバック制御される。

【００７３】以上の主要構成要素に加え、リークテスト
装置２００には、以下に示す構成要素が設けられてい
る。

【００７４】その一つとして、１つあるいは複数個のワ
ーク８を検査終了後に検査容器１内に残る残留検査液を
取り除く検査液除去手段５２を備えている。

【００７５】検査液除去手段５２は、検査容器１、１ａ
の内部を負圧にして検査液を除去するエジェクタ装置５
２１を備えている。また、比較的低い圧力（例えば１．
０ＭＰａ以下程度）のエア源５２２と、検査容器１、１
ａとエジェクタ装置５２１とを結ぶ配管５２３、コネク
タ５２９とで構成されている。

【００７６】エジェクタ装置５２１は、多段エジェクタ
５２４と、排気弁５２５と、フィルター５２６と、圧力
計５２７と、逆止弁５２８とで構成され、エア源５２２
から送り込まれる空気の流れと多段エジェクタ５２４に
より検査容器１、１ａを配管５２３を介して負圧にし
て、残留する検査液Ｌを引くものである。

【００７７】なお、検査液除去手段５２は、検査容器
１、１ａに正圧を与えて残留検査液を取り除くこともで
きる。その際、チェック用加圧バルブ５５を利用すれば
容易に検査液除去の回路を構成できる。その際、後述す
る差圧検出手段３の保護バルブ５３をＯＦＦ状態とし
て、差圧検出手段３を保護しておくのが望ましい。

【００７８】また、検査容器１、１ａと差圧検出手段３
の間には、保護バルブ５３がそれぞれ設けられている。
この保護バルブ５３はエア駆動バルブであり、ＯＦＦ状
態では検査容器１、１ａと差圧検出手段３は遮断され、
排気弁５３１を介して大気に開放されている。そして、
エア駆動によりＯＮ状態となると検査容器１、１ａと差
圧検出手段３を連通可能にする。保護バルブ５３は差圧
検出手段３に許容値以上の差圧が作用して差圧検出手段
３が壊れるのを防止するものである。

【００７９】また、検査容器１、１ａと保護バルブ５３
の間の配管から分岐して、開放弁５４がそれぞれ設けら
れている。さらに、２つの開放弁５４の先にチェック用
加圧バルブ５５が設けられている。開放弁５４はエア駆
動バルブであり、開放弁５４がＯＦＦ状態では配管１５
３、１５４は閉止されている。ＯＮ状態となるとチェッ
ク用加圧バルブ５５及びその排気弁５５１を介して大気
に開放される。これにより、検査容器１、１ａ、配管１
５１、１５２、１５３、１５４の大気開放を可能にして
いる。

【００８０】また、チェック用加圧バルブ５５は電磁弁
であり、上記開放弁５４の大気開放作用とともに、リー
クテスト開始の事前チェックを行うものである。チェッ
ク用加圧バルブ５５には比較的低い圧力（例えば１．０
ＭＰａ以下程度）のエア源５５２が連結されており、Ｏ
ＦＦ状態では開放弁５４を大気開放させ、ＯＮ状態でエ
ア源５５２の圧力Ｐｃを開放弁５４（ＯＮ状態にす
る）、保護バルブ５３（ＯＮ状態にする）を介して検査
容器１、１ａ及び差圧検出手段３に作用させることが可
能で、検査容器１、１ａが確実に閉じられて計測スタン
バイ状態になっていることをチェック可能に構成されて
いる。

【００８１】また、圧縮装置６に検査液Ｌを供給するた
めに、検査液吐出ポンプ５６と、フィルター５６１と、
分岐マニホールド５６２と、背圧弁５６３と、検査液供
給弁５６８と、逆止弁５６４が設けられ、圧縮装置６へ
の供給圧力は背圧弁５６３により所定の比較的低い圧力
（例えば１．０ＭＰａ以下程度）に保持されるようにな
っている。検査液供給弁５６８は、圧縮装置６に送られ
る検査液ＬをＯＮ、ＯＦＦするバルブである。圧力計５
６５は圧縮装置６への検査液供給圧力をチェックする圧
力計である。また、分岐マニホールド５６２は、複数の
ワークを同時にテストする場合に、別に用意される圧縮
装置６、ワーク８などに検査液Ｌを供給可能とするもの
である。また、圧縮装置６のプランジャ６１がストロー
ク限界に達しても逆止弁５６４によりワーク供給圧ＰＨ
が保持されるので、プランジャ６１を引き戻して次の加
圧指令に対応可能となっている。

【００８２】また、圧縮装置６から吐出される高圧の検
査液Ｌに対し、逆止弁５６６と、フィルター５６７と、
分岐管５７と、分岐管５７１と、分岐管５７２が設けら
れ、高圧配管５から検査容器１、１ａに高圧の検査液Ｌ
が供給されるように構成されている。ここで、分岐管５
７は、別の図示しない検査容器のセットにも高圧の検査
液Ｌを供給可能にしたものであるが、一組の検査容器
１、１ａを検査するのであれば分岐管５７は不要であ
る。また、分岐管５７には絞り５７３を介して圧力計５
７４が接続されており、ワーク供給圧ＰＨを目視確認可
能としている。

【００８３】また、ワーク供給圧ＰＨを導く配管５７５
の端部にはドレンバルブ５８が設けられている。このド
レンバルブ５８はエア駆動バルブであり、ＯＦＦ状態で
閉鎖され、ＯＮ状態で絞り５８１を介してドレンされる
ように構成されている。このエア駆動バルブ５８は、配
管５７５のエア抜きを可能にするとともに、ワーク８の
交換時にワーク供給圧ＰＨをドレンできるように設けら
れている。なお、各バルブでドレンされた検査液Ｌはド
レンタンク５９に集まり、再利用可能となっている。

【００８４】なお、検査を待つワーク８が保管されたマ
ガジンラック（図示しない）からワーク８を取出し、検
査容器１、１ａにセットする作業は、ロボットハンド
（図示しない）により行うように構成されている。ま
た、リークテスト自体はスイッチを押すことで、ワーク
供給圧ＰＨの発生、差圧検出手段３による差圧の検出、
検出値（差圧）の温度補正、ＯＫ、ＮＧの判断まで、自
動的に行われ、テスト後は検査容器１、１ａからワーク
８を取出し、ＯＫ品とＮＧ品を分けて検査終了ラックに
戻す作業もロボットハンドにより行うように構成されて
いる。もちろん、人が手作業でこの作業を行うこともで
きる。

【００８５】以上の構成によるリークテスト装置２００
を用いてワーク８のリークテストを行う方法を以下に説
明する。

【００８６】図５は、リークテストのフローチャートを
示したものである。まず、ワーク８をロボットハンドに
より検査容器１にセットする（Ｓ１）。ここで、事前に
検査容器１ａにマスターピースＭがセットされている。
マスターピースＭは異常を生じない限り連続して使用さ
れる。ワーク８がセットされた後、検査容器１、１ａの
上容器１１と下容器１２とが合わせられ、カップリング
１３で蓋をされて検査容器１、１ａは密閉状態となる。

【００８７】次のステップＳ２では、検査容器１、１ａ
の閉じ状態のチェックが行われる。ここでは、まず開放
弁５４をＯＮ状態にし、チェック用加圧バルブ５５をＯ
ＦＦ状態として検査容器１、１ａの内部を大気開放した
後、チェック用加圧バルブ５５、開放弁５４、保護バル
ブ５３ともにＯＮ状態にし、検査容器１、１ａ及び差圧
検出手段３にエア源５５２の圧力を作用させる。そし
て、開放弁５４をＯＦＦ状態にして差圧検出手段３によ
り差圧ΔＰを計測する。ここでシール部材１１３やカッ
プリング１３に異常があれば差圧を生じるので、これら
の修理を行う。ここで異常がなければ検査容器１、１ａ
に問題はなく、再度、開放弁５４をＯＮ状態にし、チェ
ック用加圧バルブ５５をＯＦＦ状態として検査容器１、
１ａの内部を大気開放し、検査容器１、１ａの内部をと
もに大気圧状態にして次のステップに進む。

【００８８】Ｓ３では、検査液Ｌの供給が行われる。こ
の際、検査液吐出ポンプ５６から検査液Ｌを供給すると
ともに、ドレンバルブ５８を短時間開放することで、エ
ア抜きが行われる。また、開放弁５４はＯＦＦ状態、保
護バルブ５３はＯＮ状態とし、差圧検出手段３を差圧検
出可能な状態としておく。

【００８９】続いて、Ｓ４で検査液Ｌの加圧が行われ
る。これは、圧縮装置６を駆動することで圧縮装置６に
供給された検査液Ｌが圧縮され、高圧配管５などに供給
された検査液Ｌがエア抜きされているので、高圧にする
ことができる。その際、圧縮装置６のプランジャ６１が
軸受６４ａ、６４ｂの外側に突出して支持されているの
で、従来のプランジャポンプのようにピストンの端面で
押すタイプに比べ、プランジャのふらつきが押さえら
れ、圧力変動が大幅に低減された高圧を発生することが
可能となる。

【００９０】続いて、Ｓ５でワーク供給圧ＰＨが設定圧
力ＰＨｓに達したかどうかがチェックされる。このチェ
ックは、圧力検出手段５１により検出したワーク供給圧
ＰＨがコントローラで設定圧力ＰＨｓと比較され、判断
される。まだ、加圧が途中の状態であればＳ４に戻り、
検査液Ｌの加圧が継続される。ワーク供給圧ＰＨが設定
圧力ＰＨｓに達していれば圧縮装置６の駆動を停止し、
次のステップへ進む。したがって、ワーク供給圧ＰＨを
フィードバック制御して負荷圧力が一定圧力に制御さ
れ、安定したワーク供給圧ＰＨを得ることができる。

【００９１】そして、Ｓ６で安定したワーク供給圧ＰＨ
（設定圧力ＰＨｓ）のもとで、検査容器１と１ａの差圧
ΔＰの計測が行われる。ここで、設定圧力ＰＨｓが負荷
されたワーク８はリークがある場合はリーク箇所から高
圧の検査液Ｌが検査容器１の大気圧下に放出されるの
で、気化するようになる。この気化した検査液のガスが
検査容器１の圧力Ｐ１をわずかに高める。一方、マスタ
ーピースＭがセットされた検査容器１ａの圧力（基準
圧）Ｐｓはほとんどリークがないので大気圧のままかあ
るいはリーク許容値以下の圧力である。差圧検出手段３
は基準圧Ｐｓと検査容器１の圧力Ｐ１との差圧を検出可
能で、これによりワーク８からのリークをマスターピー
スＭと比較して検出できる。

【００９２】また、Ｓ６では、計測した差圧ΔＰの補正
が行われる。これは、温度検出手段１６により検出され
た検査容器１、１ａの温度によりリークする圧力が変化
するので、図６に示すように、検査容器１、１ａの温度
に対する補正係数αを予め求めておき、計測した差圧Δ
Ｐに補正係数αを掛けることで温度補正を行い、リーク
検出精度をさらに高めることができる。

【００９３】ワーク８が検査液Ｌで加圧された状態は、
設定された時間（例えば数秒程度）継続される。そし
て、設定された時間の経過の後に、Ｓ７で差圧検出値が
規定値と比較され、規定値以下であればＯＫ品、規定値
以上であればＮＧ品とコントローラにより判定される。

【００９４】そして、Ｓ８で、検査液Ｌの加圧解除が行
われる。これは、ドレンバルブ５８をＯＮ状態としてワ
ーク供給圧ＰＨをドレンさせるとともに、検査液供給弁
５６８をＯＦＦ（閉状態）にし、圧縮装置６を停止する
ことでなされる。

【００９５】続いて、Ｓ９でリークテストを行ったワー
ク８をロボットハンドにより回収する。そして、Ｓ１０
で、検査容器１、１ａに残留している検査液Ｌを除去す
る行程が行われる。ここでは、検査液除去手段５２であ
るエジェクタ装置５２１により検査容器１、１ａが負圧
にされ、接続された配管５２３を介して残留検査液がに
導かれ、ドレンされるようになる。以上により、１つの
ワーク８に対するリークテストが完了し、次のワーク８
のリークテストが継続されることになる。

【００９６】この実施の形態のリークテスト装置２００
によれば、実施の形態（１）と同様の作用、効果が奏さ
れる。さらに、マスターピースＭが比較用検査容器１ａ
に収容され、マスターピースＭが加圧されて比較用検査
容器１ａにリークしないかごくわずかにリークする圧力
が基準圧Ｐｓとされる。これにより、単独では検出不可
能な検査容器１の圧力変化を差圧で検出でき、容易に微
少なリークを検出することができる。また、リーク許容
値とされているマスターピースＭとの相対比較なので、
リーク許容値の判断を現物に即したものとできる。

【００９７】また、圧縮装置６の圧縮室６３を貫通する
プランジャ６１が軸受６４の間に形成される圧縮室６３
内をストロークする際、プランジャ６１は軸受６４で安
定して支持され軸受６４の外側に突出して大きくストロ
ークし、圧縮室６３の容積を変化させて検査液Ｌが高圧
に加圧され、ワーク８が安定した圧力で加圧される。こ
れにより、プランジャ６１のふらつきが押さえられ、圧
力変動が大幅に低減された高圧を発生して検査液Ｌを加
圧することが可能となる。

【００９８】また、圧縮装置６が発生する負荷圧力（ワ
ーク供給圧ＰＨ）が一定圧力になるように駆動装置７が
プランジャ６１のストロークを調整する制御をしたの
で、ワーク供給圧ＰＨを設定圧力ＰＨｓに安定して保持
可能となり、リーク検出精度をさらに高めることが可能
となる。

【００９９】また、計測した差圧ΔＰに検査容器１、１
ａなどの温度による補正係数αを掛けることで温度補正
を行ったので、温度変化の影響が除去され、リーク検出
精度をさらに高めることができる。

【０１００】なお、この実施の形態で示したワーク８は
インジェクタに限定されるものではなく、リークテスト
装置２００は各種バルブ装置や耐圧部品のリークを検出
する装置として使用可能であることは明らかである。

【０１０１】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係る
リークテスト装置は、加圧された検査対象物からリーク
する検査液により検査容器の圧力が変化し、この圧力変
化を基準圧と比較して検査容器に生じる圧力変化が検出
されるので、検査容器に生じる微小な圧力変化が検出可
能となり、わずかなリークも検出可能な検査精度の高い
リークテスト装置とすることができるという効果があ
る。

【０１０２】また、本発明の請求項９に係るリークテス
ト方法は、はじめに検査容器が基準圧にされて密封さ
れ、検査液が加圧されて検査対象物からリークすること
により生じる検査容器の圧力が基準圧と比較されるの
で、検査容器の微小な圧力変化が検出可能となり、わず
かなリークを検出でき、検査精度が高められるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリークテスト装置の実施の形態
（１）の主要部の構成を示す断面図である。

【図２】本発明に係るリークテスト装置の実施の形態
（２）の主要部の構成を示す断面図である。

【図３】本発明に係るリークテスト装置及び圧縮装置
の実施の形態（２）を示す油圧回路図である。

【図４】本発明に係るリークテスト装置の実施の形態
（２）の主要部品の概略構成を示す断面図である。

【図５】本発明に係るリークテスト装置の実施の形態
（２）の主要部品の概略構成を示す断面図である。

【図６】本発明に係るリークテスト装置の実施の形態
（２）の主要部品の詳細構造を示す断面図である。

【図７】本発明に係るリークテスト装置の実施の形態
の作用を示すフローチャートである。

【図８】本発明に係るリークテスト装置の実施の形態
の作用を示す説明図である。

【符号の説明】

１検査容器１ａ検査容器２リーク検出手段３差圧検出手段４基準圧発生手段５高圧配管６圧縮装置７駆動装置８ワーク１１上容器１２下容器１３カップリング１４容器内空間１５圧力検出孔１６温度検出手段１７容積調整手段１８挿入孔３１低圧部３２高圧部５１圧力検出手段５２検査液除去手段５３保護バルブ５４開放弁５５チェック用加圧バルブ５６検査液吐出ポンプ５７分岐管５８ドレンバルブ５９ドレンタンク６１プランジャ６２ハウジング６３圧縮室６４軸受６４ａフロント軸受６４ｂリア軸受６６シールプレート６７吸入口６８吐出口６９ａ〜６９ｅシール部材７１サーボモータ７２直線駆動機構５２１エジェクタ装置５２２エア源５２４多段エジェクタ５５２エア源Ｌ検査液ＭマスターピースＸレーザ溶接部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象物のリークの有無を検出するた
めの検査液を加圧して検査対象物に送り込み検査対象物
の良否を検査するリークテスト装置において、検査対象
物を収容する検査容器と、検査容器に検査液がリークし
検査容器に生じる圧力変化を検出するリーク検出手段と
を備え、リーク検出手段は、検査容器の圧力と比較可能
な基準圧を発生する基準圧発生手段を有し、基準圧と検
査容器の圧力を比較することにより検査容器に生じる圧
力変化を検出してなることを特徴とするリークテスト装
置。
【請求項２】請求項１記載のリークテスト装置におい
て、リーク検出手段は差圧検出手段を備え、差圧検出手
段に検査容器の圧力と基準圧とを入力してなることを特
徴とするリークテスト装置。
【請求項３】請求項１または２記載のリークテスト装
置において、基準圧は、リークのない若しくはほとんど
ないマスターピースを収容する比較用検査容器の圧力と
してなることを特徴とするリークテスト装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか記載のリークテ
スト装置において、検査液の加圧をプランジャの往復動
により行う圧縮装置を備え、上記プランジャは検査液が
圧縮される圧縮室を貫通して圧縮室の外側の軸受で支持
されるとともに圧縮室の内部に径大部と径小部を有し、
プランジャが挿入されるシリンダ部とプランジャの径小
部との隙間に上記圧縮室が形成され、プランジャは軸受
の外側に径大部と径小部を突出させて圧縮室を往復動し
てなることを特徴とするリークテスト装置。
【請求項５】請求項４記載のリークテスト装置におい
て、上記圧縮装置のプランジャを往復動させる駆動装置
を備え、負荷圧力が一定圧力となるように駆動装置を制
御してなることを特徴とするリークテスト装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか記載のリークテ
スト装置において、１つあるいは複数個の検査対象物を
検査終了後に検査容器内に残る残留検査液を取り除く検
査液除去手段を備えてなることを特徴とするリークテス
ト装置。
【請求項７】請求項６記載のリークテスト装置におい
て、検査液除去手段は、多段エジェクタを備えたエジェ
クタ装置からなることを特徴とするリークテスト装置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか記載のリークテ
スト装置において、リーク検出手段による検査容器の圧
力変化の検出値を検査液、検査容器、検査容器周辺温度
のいずれかの温度で補正してなることを特徴とするリー
クテスト装置。
【請求項９】検査対象物を検査容器にセットし、検査
容器を基準となる圧力にして密封した後、検査対象物の
リークの有無を検出するための検査液を加圧して検査対
象物に送り込み、検査対象物から検査容器にリークする
検査液により検査容器に生じる圧力を上記基準となる圧
力と比較することで検査容器の圧力変化を検出し、検査
対象物の良否を検査するリークテスト方法。
【請求項１０】請求項９記載のリークテスト方法にお
いて、リークのない若しくはほとんどないマスターピー
スを比較用検査容器にセットし、マスターピースに加圧
した検査液を送り込んで比較用検査容器に生じる圧力を
上記基準となる圧力とし、検査容器と比較用検査容器の
圧力差を検出することを特徴とするリークテスト方法。