JP2018141755A - 溶接部漏洩検査用真空室形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で且つパッキンの部分から真空漏れが発生するおそれの無い溶接部漏洩検査用真空室形成装置を提供する。【解決手段】接部漏洩検査用真空室形成装置１は、溶接部Ｗの表面の少なくとも一部を囲むパッキン３と、パッキン３が固定され、少なくともパッキン３によって囲まれた空間を真空化が可能な真空室５とする構造をパッキン固定部７とを備えている。パッキン３は、中空の環状本体部３１と、環状本体部３１の真空室５と面しない外周面３３及び環状本体部３１の内周面３５に向かって開口し且つ環状本体部３１の周方向に連続する環状溝４を備えている。【選択図】 図１

Description

本発明は、溶接部の溶接不良を検査するために真空引き技術を用いる溶接部漏洩検査用真空室形成装置に関するものである。

従来溶接部の不良を検査するために非特許文献１に示されるようなバキュームテスタと呼ばれる溶接部漏洩検査用真空室形成装置が販売されている。図５は、非特許文献１のホームページに掲載されているバキュームテスタの写真である。

従来の溶接部漏洩検査用真空室形成装置は、内部に真空室を形成するために金属製の枠状のフレームに透明板を組み付け、透明板とは反対側に位置するフレームの端部にパッキンを配置している。溶接部の溶接不良を検査するためには、溶接部に跨って溶接部漏洩検査用真空室形成装置のパッキンを接触させて、真空室の真空引きを行う。実際には、パッキンで囲まれた溶接部に石鹸水を塗布しておくと、溶接不良がある個所からは泡が出るため、溶接の不良個所を見つけることができる。

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｈｉｍａｋｉｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｒｅｃｒｕｉｔ．ｈｔｍｌ

しかしながら従来は、金属製のフレームが重いために、船の船体の側面や船内の天井にある溶接部の検査をする場合には、重量物を支えて検査をする作業者の負担が大きく、能率が非常に悪かった。また従来の装置でパッキンに使用しているパッキン材料は板状のゴムパッキンであったため、溶接部が湾曲していたり、溶接部に角部分があったり、溶接部が凸凹していると、パキングの部分から真空漏れが発生するおそれがあった。

本発明の目的は、軽量で且つパッキンの部分から真空漏れが発生するおそれの無い溶接部漏洩検査用真空室形成装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、溶接部が湾曲している場合でも、支障なく検査をすることができる溶接部漏洩検査用真空室形成装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、溶接部に角部があっても、支障なく検査をすることができる溶接部漏洩検査用真空室形成装置を提供することにある。

本発明は、溶接部の表面の少なくとも一部を囲むパッキンと、パッキンが固定され、少なくともパッキンによって囲まれた空間を真空化が可能な真空室とする構造を備えたパッキン固定部とを備えてなる溶接部漏洩検査用真空室形成装置を対象とする。本発明においては、パッキンが、弾性体からなり且つ中空の環状本体部と、環状本体部の真空室と面しない外周面及び環状本体部の内周面に向かって開口し且つ環状本体部の周方向に連続する環状溝を備えた構造を有している。

このような形状のパッキンを用いると、真空室を真空化していく過程で、パッキンがパッキン固定部と溶接部との間で圧縮され始めると、パッキンは環状溝を広げるように変形する。圧縮量が増えると、環状溝の両側に位置するパッキン部分のうちパッキン固定部に固定されているパッキン部分は動くことはないが、パッキン固定部に固定されていないパッキン部分は溶接部が形成された被溶接材の表面に沿って延びながら移動する。その結果、パッキンと被溶接材の表面との接触面積が増大し、溶接部の形状が湾曲していたり、溶接部の表面に多少の凹凸があっても、真空漏れが発生することはない。

環状溝は、パッキン固定部に近接した位置に形成されているのが好ましい。このようにすると、パッキンの最終変形形態は、パッキンの内周面の対向する部分どうしが密着する状態となり、パッキンと被溶接材の表面との接触面積が最大となって、真空漏れを最大限阻止する。

パッキン固定部は、パッキンが溶接部の表面に所定以上の力で押し付けられると撓んで、溶接部の表面の形状に倣う可撓性を備えているのが好ましい。パッキン固定部がこのような可撓性を有していると、パッキン固定部が溶接部の形状に倣って撓むことにより、溶接部が形成されている被溶接材の形状が湾曲していたとしても、パッキンと被溶接部との間に隙間が形成されることを阻止できる。

パッキンの環状本体部は発泡ウレタンによって形成され記周方向と直交する方向の断面形状が円環状を呈しているのが好ましい。そして環状本体部がパッキン固定部にシリコン系の接着剤を用いて接合されていのが好ましい。発泡ウレタンは変形が変形した後の形状復元力が強く、しかも耐久性が高いのでパッキン材料として好適である。またシリコン系の接着剤は、圧縮方向に対する接合強度は強いが、剥離方向への接合強度は低い。そのためパッキンの交換作業が容易である。

パッキン固定部は、少なくとも真空室と対向する部分が、透明または半透明な材料からなる平板状を呈しているのが好ましい。平板状のパッキン固定部であれば、装置の軽量化を図ることができる。また透明または半透明な部分があれば、検査作業をする際に溶接部の位置を確認しながら作業を行うことができるので、作業性に優れている。

特に、パッキン固定部が、透明な合成樹脂板によって構成されていれば、最も軽量でしかも最も安価に溶接部漏洩検査用真空室形成装置を提供することができる。

なおパッキン固定部は、気密構造のヒンジを介して連結され、ヒンジを中心として回る２つの分割パッキン固定部から構成されていてもよい。このような構造であれば、溶接部が曲がった角部の頂点にあるような場合でも、２つの分割パッキン固定部を溶接部の両側に位置する被溶接材の表面に接触させてパッキンで溶接部を囲むことが可能になる。

なお気密構造のヒンジは、弾性材料により形成され且つ平行に並んだ状態で相互に連結された一対のホース部材を備えており、一対のホース部材の連結部が２つの分割パッキン固定部の間に位置した状態で、一対のホース部材がそれぞれ２つの分割パッキン固定部の対向部分に気密状態で弾性接合材料により接合された構造を有しているのが好ましい。このようなヒンジであれば、構造が簡単で、しかも気密性の維持が容易にある。

なお２つの分割パッキン固定部も、少なくとも真空室と対向する部分が、透明または半透明な材料からなる平板状を呈しているのが好ましい。また２つの分割パッキン固定部は、それぞれ透明な合成樹脂板によって構成されているのが好ましい。このような構成であれば、最も軽量でしかも最も安価に２つの分割パッキン固定部を備えた溶接部漏洩検査用真空室形成装置を提供することができる。

（Ａ）は本発明の溶接部漏洩検査用真空室形成装置の実施の形態の一例の斜視図であり、（Ｂ）は該実施の形態の正面図である。 本実施の形態の溶接部漏洩検査用真空室形成装置を用いて船舶の船体の溶接部の溶接不良をゴンドラに乗った作業者が検査をする場合の作業態様の一例を示す概略図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれパッキンの構造と変形態様を説明するたに用いる図である。 （Ａ）は本発明の溶接部漏洩検査用真空室形成装置の第２の実施の形態のパッキンの一部を断面にして示した斜視図であり、（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面であり、（Ｃ）及び（Ｄ）は第２の実施の形態を使用する場合の態様をそれぞれ示す断面図である。 既存のバキュームテスタの構成を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の溶接部漏洩検査用真空室形成装置の実施の形態について詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１（Ａ）は本発明の溶接部漏洩検査用真空室形成装置１の実施の形態の一例の斜視図であり、図１（Ｂ）は該実施の形態の正面図である。図２には、本実施の形態の溶接部漏洩検査用真空室形成装置１を用いて船舶の船体Ｂの溶接部Ｗの溶接不良をゴンドラＧに乗った作業者ＯＰが検査をする場合の作業態様の一例を示す概略図である。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、口述するパッキン３の構造と変形態様を説明するたに用いる図である。

これらの図において、本実施の形態の溶接部漏洩検査用真空室形成装置１は、溶接部Ｗ（図２参照）の表面の少なくとも一部を囲むパッキン３と、パッキン３が固定され、少なくともパッキン３によって囲まれた空間を真空化が可能な真空室５とする構造を備えた透明または半透明の合成樹脂板（本実施の形態ではアクリル板）からなるパッキン固定部７とを備えている。パッキン３は、発泡ウレタン等の弾性体からなる。そしてパッキン３は、図３（Ａ）に示すように、中空の環状本体部３１と、環状本体部３１の真空室５と面しない外周面３３及び環状本体部３１の内周面３５に向かって開口し且つ環状本体部３１の周方向に連続する環状溝４を備えており、周方向と直交する方向の断面形状が円環状を呈している。そして環状本体部３１は、パッキン固定部７にシリコン系の接着剤からなる接着層９を用いて接合されている。なお図３（Ａ）及び（Ｂ）は、環状溝４がある場合と、無い場合におけるパッキン３の変形の態様の相違を説明するための図であって、それぞれの図において、左側のパッキン３が環状溝４が入った本実施の形態で用いるパッキン３の断面であり、右側のパッキン３´が環状溝４の入っていない比較対象のパッキン３´の断面である。

図３（Ａ）に示すように、環状溝４は、パッキン固定部７に近接した位置に形成されている。このような形状のパッキン３を用いると、図３（Ｂ）に示すように、真空室５を真空化していく過程で、パッキン３がパッキン固定部７と溶接部Ｗとの間で圧縮され始めると、パッキン３は環状溝４を広げるように変形する。圧縮量が増えると、環状溝４の両側に位置するパッキン部分のうちパッキン固定部７に固定されているパッキン部分は動くことはないが、パッキン固定部７に固定されていないパッキン部分３７は溶接部Ｗが形成された被溶接材（Ｂ）の表面に沿って延びながら移動する。その結果、パッキン３と被溶接材（Ｂ）の表面との接触面積が増大し、溶接部Ｗの形状が湾曲していたり、溶接部Ｗの表面に多少の凹凸があっても、真空漏れが発生することはない。これに対して、環状溝４の入っていないパッキン３´は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、完全に圧縮されることはなく、また被溶接材の表面との接触面積を増大することに限界がある。

なおこのようなパッキン３を用いると、パッキン３の変形の最終変形形態は、パッキン３の内周面３５の対向する部分どうしが密着する状態となり、パッキン３と被溶接材（Ｂ）の表面との接触面積が最大となって、真空漏れを最大限阻止する状態になる。

本実施の形態のパッキン固定部は、パッキンが溶接部の表面に所定以上の力で押し付けられると撓んで、溶接部の表面の形状に倣う可撓性を備えているのが好ましい。パッキン固定部がこのような可撓性を有していると、パッキン固定部が溶接部の形状に倣って撓むことにより、溶接部が形成されている被溶接材の形状が湾曲していたとしても、パッキンと被溶接部との間に隙間が形成されることを阻止できる。

なおパッキン３をパッキン固定部７に接合するための接着層９を形成するために用いる接着剤はシリコン系の接着剤であるのが好ましい。シリコン系の接着剤は、圧縮方向に対する接合強度は強いが、剥離方向への接合強度は低いため、消耗品であるパッキ３ンの交換作業が容易になる。

本実施の形態で用いるパッキン固定部７は、少なくとも真空室と対向する部分が、透明または半透明な合成樹脂材料からなる平板状を呈しているので、装置の軽量化を図ることができる。また透明または半透明な部分があれば、図２に示すように、作業者ＯＰは、検査作業をする際に溶接部Ｗの位置を確認しながら作業を行うことができるので、作業性に優れている。

図１及び図２に示すように、パッキン固定部７には、真空引き用のホースＨが取り付けられるコネクタＣが固定されている。コネクタＣは、真空室５とホースＨとを連通する機能を有している。またパッキン固定部７には、真空室５の真空度を確認するための真空度測定メータＭが装着されている。被溶接部に液体洗剤を塗布して検査を行って溶接不良部の存在を確認する場合でも、作業者ＯＰは真空度測定メータＭの計測値を参考にすることにより溶接不良の程度を確認することができる。

ちなみに本実施の形態では、直径が６ｃｍで厚みが１９ｍｍの発泡ウレタンチューブを用いてパッキン３が形成されており、またパッキン固定部７は厚みが１０ｍｍで、長さ及び幅が１１０ｃｍ×２５ｃｍの透明アクリル樹脂板を用いており、接着剤としてハマタイト社がスーパーワンの製品名で販売するシリコン系接着剤を用いている。

（第２の実施の形態）
図４（Ａ）は本発明の溶接部漏洩検査用真空室形成装置の第２の実施の形態のパッキンの一部を断面にして示した斜視図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面であり、図４（Ｃ）及び（Ｄ）は第２の実施の形態を使用する場合の態様をそれぞれ示す断面図である。図４（Ａ）乃至（Ｄ）において、図１乃至図３に示した第１の実施の形態と同様の部材には、図１乃至図３に付した符号と同じ符号を付して詳細な説明を省略する。第２の実施の形態の溶接部漏洩検査用真空室形成装置１０は、第１の実施の形態と異なって、パッキン固定部７０が、は、気密構造のヒンジ８０を介して連結され、ヒンジ８０を中心として回る２つの分割パッキン固定部７０Ａ及び７０Ｂから構成されている。気密構造のヒンジ８０は、ゴム等の弾性材料により形成され且つ平行に並んだ状態で相互に連結された一対のホース部材８０Ａ及び８０Ｂを備えており、一対のホース部材８０Ａ及び８０Ｂの連結部８１が２つの分割パッキン固定部７０Ａ及び７０Ｂの間に位置した状態で、一対のホース部材８０Ａ及び８０Ｂがそれぞれ２つの分割パッキン固定部７０Ａ及び７０Ｂの対向部分に気密状態で弾性接合材料８３により接合された構造を有している。このようなヒンジ８０であれば、構造が簡単で、しかも気密性の維持が容易である。

図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、本実施の形態の溶接部漏洩検査用真空室形成装置１０であれば、溶接部Ｗが曲がった角部の頂点にあるような場合でも、２つの分割パッキン固定部７０Ａ及び７０Ｂを溶接部Ｗの両側に位置する被溶接材（Ｂ）の表面に接触させてパッキン３で溶接部Ｗを囲むことが可能になる。したがって本実施の形態の溶接部漏洩検査用真空室形成装置１０であれば、１台の溶接部漏洩検査用真空室形成装置１０で様々な溶接部の検査を行うことができ、極めて汎用性が高い。

ちなみに本実施の形態では、チューブの直径が３ｃｍで素材の厚みが４ｍｍの発泡ウレタンチューブを用いてパッキン３が形成されており、また２つの分割パッキン固定部７０Ａ及び７０Ｂは厚みが１０ｍｍで、長さ及び幅が１００ｃｍ×１０ｃｍの透明アクリル樹脂板を用いており、ホース部材８０Ａ及び８０Ｂとしてモノタロウが販売するホースを用いており、接着剤としてハマタイト社がスーパーワンの製品名で販売するシリコン系接着剤を用いており、弾性接合材料８３として３Ｍ社がIG40の製品名で販売する接着剤を用いている。

（変形例）
上記実施の形態では、パッキン固定部７及び７０を、合成樹脂板で構成しているが、パッキン固定部７及び７０に取っ手（握りハンドル）を取り付けてもよく、また合成樹脂板の周囲の縁部にアルミニウム等の軽量の材料より保護フレームを設けてもよい。

本発明によれば、真空室を真空化していく過程で、パッキンがパッキン固定部と溶接部との間で圧縮され始めると、パッキンは環状溝を広げるように変形する。圧縮量が増えると、環状溝の両側に位置するパッキン部分のうちパッキン固定部に固定されているパッキン部分は動くことはないが、パッキン固定部に固定されていないパッキン部分は溶接部が形成された被溶接材の表面に沿って延びながら移動する。その結果、パッキンと被溶接材の表面との接触面積が増大し、溶接部の形状が湾曲していたり、溶接部の表面に多少の凹凸があっても、真空漏れが発生することはないという利点がある。

１ 溶接部漏洩検査用真空室形成装置
３ パッキン
４ 環状溝
５ 真空室
７ パッキン固定部
９ 接着層
１０ 溶接部漏洩検査用真空室形成装置
３１ 環状本体部
３３ 外周面
３５ 内周面
３７ パッキン部分
７０ パッキン固定部
７０Ａ，７０Ｂ 分割パッキン固定部
８０ ヒンジ
８０Ａ，８０Ｂ ホース部材
８１ 連結部
８３ 弾性接合材料
Ｂ 船体
Ｗ 溶接部
Ｇ ゴンドラ
ＯＰ 作業者
Ｈ ホース
Ｃ コネクタ
Ｍ 真空度測定メータ

Claims (10)

1. 溶接部の表面の少なくとも一部を囲むパッキンと、
   前記パッキンが固定され、少なくとも前記パッキンによって囲まれた空間を真空化が可能な真空室とする構造を備えたパッキン固定部とを備えてなる溶接部漏洩検査用真空室形成装置であって、
   前記パッキンが、弾性体からなり且つ中空の環状本体部と、前記環状本体部の前記真空室と面しない外周面及び前記環状本体部の内周面に向かって開口し且つ前記環状本体部の周方向に連続する環状溝を備えた構造を有していることを特徴とする溶接部漏洩検査用真空室形成装置。
2. 前記環状溝は、前記パッキン固定部に近接した位置に形成されている請求項１に記載の溶接部漏洩検査用真空室形成装置。
3. 前記パッキン固定部は、前記パッキンが前記溶接部の前記表面に所定以上の力で押し付けられると撓んで、前記溶接部の前記表面の形状に倣う可撓性を備えている請求項１または２に記載の溶接部漏洩検査用真空室形成装置。
4. 前記環状本体部は発泡ウレタンによって形成され、前記周方向と直交する方向の断面形状が円環状を呈しており、
   前記環状本体部が前記パッキン固定部にシリコン系の接着剤を用いて接合されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の溶接部漏洩検査用真空室形成装置。
5. 前記パッキン固定部は、少なくとも前記真空室と対向する部分が、透明または半透明な材料からなる平板状を呈していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の溶接部漏洩検査用真空室形成装置。
6. 前記パッキン固定部は、透明な合成樹脂板によって構成されている請求項５に記載の溶接部漏洩検査用真空室形成装置。
7. 前記パッキン固定部は、気密構造のヒンジを介して連結され、前記ヒンジを中心として回る２つの分割パッキン固定部から構成されている請求項１に記載の溶接部漏洩検査用真空室形成装置。
8. 前記気密構造のヒンジは、
   弾性材料により形成され且つ平行に並んだ状態で相互に連結された一対のホース部材を備えており、
   前記一対のホース部材の連結部が前記２つの分割パッキン固定部の間に位置した状態で、前記一対のオース部材がそれぞれ前記２つの分割パッキン固定部の対向部分に気密状態で弾性接合材料により接合された構造を有している請求項６に記載の溶接部漏洩検査用真空室形成装置。
9. 前記２つの分割パッキン固定部は、少なくとも前記真空室と対向する部分が、透明または半透明な材料からなる平板状を呈していることを特徴とする請求項６に記載の溶接部漏洩検査用真空室形成装置。
10. 前記２つの分割パッキン固定部は、それぞれ透明な合成樹脂板によって構成されている請求項８に記載の溶接部漏洩検査用真空室形成装置。