JP2005273705A - バルブテスタ - Google Patents

Abstract

【課題】油の替わりにエアを用いたバルブテスタにおいて、エアの圧縮性に影響されにくい構成を提供する。
【解決手段】 圧力を発生する圧力源１０と、被測定物であるバルブ８のポート部８ｃをシールする冶具部９と、圧力源１０とシール部を連通する通路と、通路中１に設けられ通路中の圧力を測定する測定部６と、を備えるバルブテスタであって、測定部６は、被測定物である前記バルブ８の軸に対して、前記ポート部から略径方向に、または前記通路から略径方向に、延在する連通路を介して設けられることを特徴とするバルブテスタとすること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、油圧回路に設けられ、印加される電圧の量に応じて発生する吸引力により油圧を制御するソレノイドバルブの性能テスタに関連し、特に、液体の替わりに気体によってソレノイドバルブの性能試験を行うエア圧式バルブテスタに関する。

自動車等の自動変速機の油圧を制御するソレノイドバルブ、エンジンカム軸の進角、遅角度をコントロールするソレノイドバルブ等は、その製造時の完成検査工程において、ソレノイドバルブが使用される条件と同条件で検査するために、検査には油が使用されてきた。しかし、油を用いた検査では製造現場において生じるオイルミストの問題や、検査に使用した油が固着しソレノイドバルブの動作不良につながるといった問題等から、検査に使用する流体を液体（油）からエア等の気体に替える試みが成されてきた。

特開２０００−２４０８４７号公報では、自動車用のウインドウォシャー装置に使用される一方向制御バルブ（チェックバルブ：一定の圧力で開動作）のシール性能検査と流量特性検査に対して、従来用いられていた水の代わりにエアを用いて検査する方法を開示している。また、検査に使用するエア圧やエア漏れ量（基準値）の値は、水圧（水量）に相当するエア圧（エア量）を相対換算して使用することを開示している。
特開２０００−２４０８４７号公報

自動車の自動変速機等の油圧回路中に用いられるソレノイドバルブは電圧の印加に応じた磁気吸引力によりスプールを移動させて、所望の圧力調整、ポート開口を迅速に行う役割を果たすため、ソレノイドバルブの動作の応答性能を検査する流体として気体を使用することは気体の圧縮性により検査精度に影響が及ぶ。

また、特許文献１に開示されているエアを用いたバルブの検査方法は、弁体と弁体を付勢するスプリングとから構成される機械式チェックバルブに対するシール性能、圧力と漏れ量の関係を検査する方法であり、検査に用いる気体の圧縮による応答遅れ（印加電圧に対するバルブの動作速度）の影響を考慮しない検査方法である。

そこで本発明は、印加される電圧に応じて動作するソレノイドバルブのテスタであって、油の替わりにエアを用いても、エアの圧縮性に起因する応答遅れに影響されず、高精度でソレノイドバルブの応答性能（反応速度）等の検査ができるソレノイドバルブテスタを提供することを技術的課題とする。

上記の課題を解決するために請求項１において講じた技術的手段は、圧力を発生する圧力源と、被測定物であるバルブのポート部をシールする冶具部と、前記圧力源と前記シール部を連通する通路と、前記通路中に配設され通路中の圧力を測定する測定部と、を備えるバルブテスタであって、前記測定部は、被測定物である前記バルブの軸に対して、前記ポート部から略径方向に延在する連通路を介して配設されることとした。

上記の課題を解決するために請求項２において講じた技術的手段は、請求項１の技術的手段に加え、前記測定部は、少なくとも３つの冶具からなり、第１冶具と第２冶具の間に第１シール、前記第２冶具と第３冶具の間に第２シールを備え、前記第３冶具は、バルブテスタの本体に固定されることとした。

上記の課題を解決するために請求項３において講じた技術的手段は、圧力を発生する圧力源と、被測定物であるバルブのポート部をシールする冶具部と、前記圧力源と前記シール部を連通する通路と、前記通路中に配設され通路中の圧力を測定する測定部と、前記圧力源と前記冶具部の間の前記通路に設けられ、前記圧力源側通路と前記冶具部側通路を連通、遮断する開閉バルブと、を備えるバルブテスタであって、前記測定部は前記通路から略径方向に延在する連通路を介して配設されることとした。

上記の課題を解決するために請求項４において講じた技術的手段は、請求項３の技術的手段に加え、前記測定部は、少なくとも３つの冶具からなり、第１冶具と第２冶具の間に第１シール、前記第２冶具と第３冶具の間に第２シールを備え、前記第３冶具は、バルブテスタの本体に固定されることとした。

請求項１と請求項３に記載の発明によれば、測定部の容積を可及的に小さくできるので、バルブテスタにおいて、検査に使用する流体に油の替わりにエアを用いても、エアの圧縮性に影響されにくく応答性に優れたバルブテスタを提供することができる。

請求項２と請求項４に記載の発明によれば、測定部である冶具を３分割し、シールを２つ配設したことで被測定物であるバルブのポートを確実にシールできて、応答性に優れたバルブテスタを提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態を、図面を基に説明する。図１は、本発明に係わるバルブテスタ全体の断面を模式的に示した図である。圧力源１０は、通路１と連通しており、エアを圧縮し、被測定物であるソレノイドバルブ８に圧力を供給する。通路１には、開閉弁（電磁弁）２が設けられており、バルブテスタの制御部（図示なし）の電気信号に応じて開閉動作し、圧力源１０とソレノイドバルブ８の間の通路１を連通、遮断する。通路１には、連通路３ａと介して入力圧力計３が設けられており、ソレノイドバルブ８に入力されるエアの圧力が測定される。ソレノイドバルブ８は、そのポート部８ｂが冶具部９に嵌入され、測定が行われる。ソレノイドバルブ８の上方には、コラム３０に固定されたシリンダ１１が配設されている。シリンダ１１が伸長することで押し当て部１１ｂがソレノイドバルブ８の端部を押すと同時に、プローブ１１ｃがコネクタ部８ｃに挿入される。制御部（図示なし）からの電圧がプローブ１１ｃを経由してソレノイドバルブ８に印加されることによりソレノイドバルブ８のポート部８ｂの開閉動作が制御される。ポート部８ｂの開閉動作により、圧力源１から供給されたエアは、連通路６ａに達する。ポート部８ｂの開閉動作により所定の圧力に制御されたエアは、測定部の出力圧力計６により出力圧力（制御圧力）が測定される。なお、本実施の形態では、低圧圧力の測定用に低圧用入力圧力計３１と低圧出力圧力計６１を備え、それぞれの下流には開閉バルブ３１ａ、６１ａが配設される。低圧の測定時には、開閉バルブ３１ａ、６１ａが適宜開いて測定がおこなわれる。

また、本実施の形態では、本発明のバルブテスタは、複数のバルブテスタが環状に並んだ複合バルブテスタ装置の一部をなす構成である。複合バルブテスタ装置内で、ソレノイドバルブ８は、冶具部９とともにインデックスプレート１６上に配置される。インデックスプレート１６は、図１の右方にソレノイドバルブ８の軸と平行な回転軸を有しており、このインデックスプレート１６が回転することにより、ソレノイドバルブ８が所定の測定位置にフィードされる。そして測定部の下部に配置された水平シリンダ６２が図中の右方へ伸張して、測定部シールリング６３により、連通路６ａと出力圧力計６が気密に連通して測定が行われる態様である。しかしながら、いうまでもなく本発明は複合バルブテスタの一部を成す構成に限定されず、単機でのバルブテスタの構成であってもよい。

図２は、本発明のバルブテスタの気圧回路を模式的に示した図である。本実施の形態では、ソレノイドバルブ８のポート部８ｂの出力ポートに直接連通した連通路６ａを介して出力圧力計６が配設される。ソレノイドバルブ８のポート部８ｂの入力ポートに連通する通路１と連通路３ａを介して入力圧力計３が配設される。通路１には開閉弁２が配設されており測定時には閉弁する。通路１はエアの圧縮の影響を抑制するため、たとえば直径２ｍｍの穴で構成される。これにより、開閉弁２とソレノイドバルブ８のポート部８ｂの間の通路１、連通路３ａ、６ａおよびポート部８ｂで形成される閉鎖空間は可能な限り小さくできる。したがって、エアを測定に用いた場合でも、エアの圧縮性に起因するソレノイドバルブ８が動作してから出力圧力計６に出力圧力（制御圧力）が測定検出されるまでの応答遅れの影響を抑制できて、油を測定に用いた場合と同様に十分な高精度で測定が可能となる。

図３は、本発明の要部である冶具部９の拡大断面の模式図である。冶具部９は第１冶具９１、第２冶具９２、第３冶具９３から構成される。それぞれの冶具は、ほぼ円盤状の形状をしており、中央にエアが流通、またはソレノイドバルブ８のポート部８ｂが挿通される穴が明いている。第１冶具の内周面には、第１シールリング９１ａを収容する収容溝９１ｂが全周に設けられ、第２冶具の内周面には、第２シールリング９２ａを収容する収容溝９２ｂが全周に設けられる。第２冶具に設けられたボス部９２ｃは、第１冶具の収容溝９１ｂの内径に嵌入されるとともに、ボス部９２ｃの端面で第１シールリング９１ａの軸方向の移動を規制する。同様に第３冶具に設けられたボス部９３ｃは、第２冶具の収容溝９２ｂの内径に嵌入されるとともに、ボス部９３ｃの端面で第２シールリング９２ａの軸方向の移動を規制する。第３冶具のボス部９３ｃの根元部には、第３シールリング９３ａを収容する収容溝９３ｄが形成されており、第２冶具９２の端面が蓋となる態様で、第２冶具９２と第３冶具９３が組み合わされる。

第２冶具９２には、ソレノイドバルブ８が挿入された際の、出力ポートに対応する位置に連通路６ａが形成されており、ソレノイドバルブ８のポート部８ｂが冶具部９に挿入されるとき、第１シールリング９１ａは図３で出力ポートよりも高い位置で密着し、第２シールリング９２ａは図３で出力ポートよりも低い位置で内周がポート部８ｂに密着する。これらの密着によりポート部８ｂの内部の気密性が確保される。第３シールリング９３ａは、第２シールリング９２ａよりも外周に配設されており、第２冶具９２と第３冶具９３との間で二重のシール構造となる、これは第２冶具９２と第３冶具９３との間にはより高圧である圧力源１０からの圧力が作用するからである。この二重シール構造により、ポート部８ｂ内の気密性が向上し、高精度の測定が可能となる。

図４は、本発明によるバルブテスタを用いたソレノイドバルブ８の入力電流値と、入力電流値に応じてソレノイドバルブ８が開動作し、出力圧力計６により計測された圧力の関係を示す図である。図の横軸は時間、縦軸はエア圧、電流値を表す。ソレノイドバルブ８のソレノイド部８ａに入力される電流値Ｉが上がる（図４の横軸の中央付近）とそれに応じて、ポート部８ｂが開口して、連通路６ａの圧力が上がり、図４のＰのように波形が測定される。エア圧Ｐがゼロから、所定圧力まで上昇するのにＴ：３２０ｍｓｅｃかかり、測定流体に油を用いた場合とほぼ同等である。

図５は、比較例として従来の閉鎖空間の大きいパイプ等の配管で構成され、冶具部のシールが不十分なバルブテスタの流体を、エアに替え上記と同じ測定を行った場合の測定結果である。入力電流Ｉｒの立ち上がり（図５の横軸中央付近）後、エア圧Ｐｒが所定値まで上昇するのにＴｒ：１２５０ｍｓｅｃかかる。

図４と図５の比較から、本発明によりソレノイドバルブ８に印加される電流が立ち上がってから、エア圧力が立ち上がるまでの時間がほぼ４分の１に短縮できることが確認できた。以上から、バルブテスタに使用する流体（油）を液体から気体に替えても気体の圧縮性の影響を小さくできることを確認できた。

本発明に係わるバルブテスタの全体の断面を模式的に表す図 本発明に係わるバルブテスタの気圧回路を模式的に表す図 本発明に係わるバルブテスタの冶具部の詳細を模式的に表す図 本発明に係わるバルブテスタを用いたソレノイドバルブの測定結果図 従来のバルブテスタを用いたソレノイドバルブの測定結果図

符号の説明

１ 通路
２ 開閉バルブ
３ 入力圧力計（測定部）
３ａ 連通路
６ 出力圧力計（制御圧力計、測定部）
６ａ 連通路
８ ソレノイドバルブ
８ａ ソレノイド部
８ｂ ポート部
８ｃ コネクタ部
９ 冶具部
１０ 圧力源

Claims (4)

1. 圧力を発生する圧力源と、
   被測定物であるバルブのポート部をシールする冶具部と、
   前記圧力源と前記シール部を連通する通路と、
   前記通路中に配設され通路中の圧力を測定する測定部と、を備えるバルブテスタであって、
   前記測定部は、被測定物である前記バルブの軸に対して、前記ポート部から略径方向に延在する連通路を介して配設されることを特徴とするバルブテスタ。
2. 前記測定部は、少なくとも３つの冶具からなり、第１冶具と第２冶具の間に第１シール、前記第２冶具と第３冶具の間に第２シールを備え、前記第３冶具は、バルブテスタの本体に固定されることを特徴とする請求項１に記載のバルブテスタ。
3. 圧力を発生する圧力源と、
   被測定物であるバルブのポート部をシールする冶具部と、
   前記圧力源と前記シール部を連通する通路と、
   前記通路中に配設され通路中の圧力を測定する測定部と、
   前記圧力源と前記冶具部の間の前記通路に設けられ、前記圧力源側通路と前記冶具部側通路を連通、遮断する開閉バルブと、を備えるバルブテスタであって、
   前記測定部は前記通路から略径方向に延在する連通路を介して配設されることを特徴とするバルブテスタ。
4. 前記測定部は、少なくとも３つの冶具からなり、第１冶具と第２冶具の間に第１シール、前記第２冶具と第３冶具の間に第２シールを備え、前記第３冶具は、バルブテスタの本体に固定されることを特徴とする請求項３に記載のバルブテスタ。

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