JP2023003612A - Method for manufacturing core for leak test - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リークテスト用の中子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing cores for leak testing.
特許文献1には、トランスミッションケースのリークテストに用いる中子の製造方法が記載されている。特許文献1の中子の製造方法では、トランスミッションケースの内部に溶融した樹脂材、溶融したアルミニウム合金等を流して固めることにより中子を成形する。 Patent Literature 1 describes a method for manufacturing a core used for a leak test of a transmission case. In the core manufacturing method of Patent Document 1, a core is molded by pouring a molten resin material, a molten aluminum alloy, or the like into a transmission case and solidifying it.
また、特許文献1には、トランスミッションケースのリークテストの方法が記載されている。特許文献1のリークテストでは、トランスミッションケースの内部に中子を配置する。次に、トランスミッションケースの開口を塞いだ状態で、トランスミッションケースの内面と中子との隙間に高圧空気を充填する。そして、高圧空気を充填してから所定期間経過した後の高圧空気の圧力に基づいて、トランスミッションケースにおける高圧空気の漏れの有無を判定する。 Further, Patent Document 1 describes a method of leak test for a transmission case. In the leak test of Patent Document 1, a core is placed inside the transmission case. Next, with the opening of the transmission case closed, the gap between the inner surface of the transmission case and the core is filled with high-pressure air. Then, based on the pressure of the high-pressure air after a predetermined period of time has elapsed since the high-pressure air was filled, it is determined whether or not there is leakage of the high-pressure air in the transmission case.
特許文献1のようなリークテストにあたって、トランスミッションケースの内面と中子との隙間に高圧空気を充填したときには、上記の隙間において高圧空気の熱分布に偏りが生じることがある。仮に、このように高圧空気の熱分布に偏りが生じていると、その偏りに起因して高圧空気の圧力が変化する。そのため、特許文献1のようなリークテストでは、高圧空気を充填してから高圧空気の熱分布が均一になるまで待つ必要がある。しかし、特許文献1のリークテストでは、中子の材質として比較的に熱伝導率の低い樹脂材を採用すると、高圧空気の熱分布が均一になるまでに長い時間を要する。一方、中子の材質として比較的に熱伝導率の高いアルミニウム合金を採用すると、中子の成形するための工程が煩雑化したり材料コストの上昇を招いたりする。 When high-pressure air is filled in the gap between the inner surface of the transmission case and the core in the leak test as disclosed in Patent Document 1, the heat distribution of the high-pressure air may become uneven in the gap. If the heat distribution of the high-pressure air is uneven in this way, the pressure of the high-pressure air changes due to the unevenness. Therefore, in the leak test as in Patent Document 1, it is necessary to wait until the heat distribution of the high-pressure air becomes uniform after the high-pressure air is filled. However, in the leak test of Patent Document 1, if a resin material having a relatively low thermal conductivity is used as the material of the core, it takes a long time until the heat distribution of the high-pressure air becomes uniform. On the other hand, if an aluminum alloy, which has a relatively high thermal conductivity, is used as the material for the core, the process for forming the core becomes complicated and the material cost increases.
上記課題を解決するためのリークテスト用の中子の製造方法は、被検査物の内部に溶融した樹脂材を流して固め、前記被検査物の内容積よりも体積の小さい中子本体を成形する成形工程と、前記中子本体の表面粗さを大きくする粗化工程と、前記粗化工程よりも後に、前記中子本体の表面に、前記中子本体よりも熱伝導率の高い材質の被膜を付与する製膜工程と、を備える。 A method of manufacturing a core for a leak test to solve the above-mentioned problems is to pour a molten resin material into the inside of an object to be inspected and solidify it to form a core body having a smaller volume than the internal volume of the object to be inspected. a roughening step of increasing the surface roughness of the core body; and after the roughening step, the surface of the core body is coated with a material having higher thermal conductivity than that of the core body. and a film forming step of applying a coating.
上記構成によれば、中子本体よりも熱伝導率が高い被膜が付与された中子が得られる。そのため、リークテストにおいて高圧空気の熱分布に偏りが生じていたとしても、被膜を介して熱が伝導する。しかも、上記構成によれば、中子本体の表面粗さが大きくなっていることから、それに対応して中子本体の表面に付与された被膜の表面積も大きくなる。したがって、高圧空気と被膜との間で効率よく熱交換が行われる。すなわち、上記構成では、リークテストにおいて、高圧空気の熱分布の偏りを速やかに解消可能な中子を得られる。また、中子本体そのものは樹脂材であるため、成形工程の煩雑化及びコスト上昇は最小限に抑えられる。 According to the above configuration, it is possible to obtain a core provided with a film having a higher thermal conductivity than the core body. Therefore, even if the heat distribution of the high-pressure air is uneven in the leak test, the heat is conducted through the film. Moreover, according to the above configuration, since the surface roughness of the core body is increased, the surface area of the coating applied to the surface of the core body is correspondingly increased. Therefore, heat exchange is efficiently performed between the high-pressure air and the film. That is, with the above configuration, it is possible to obtain a core capable of quickly eliminating uneven heat distribution of high-pressure air in a leak test. Further, since the core body itself is made of a resin material, complication of the molding process and an increase in cost can be minimized.
<中子の構成>
以下、本発明の一実施形態を図1~図7にしたがって説明する。先ず、リークテスト用の中子10の構成について説明する。
<Composition of the core>
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. First, the configuration of the
図1及び図2に示すように、中子10は、中子本体20及び被膜30を備えている。中子本体20の形状は、後述する被検査物50の内部空間に応じた形状である。なお、図1では、中子本体20の形状を簡略化して四角柱状で図示している。図2に示すように、中子本体20は、6つの平面21及び多数の凹部22を含む表面25を備えている。凹部22は、中子本体20の平面21において窪んでいる。凹部22は、中子本体20の6つの平面21のうち、下方の平面21を除く5つの平面21に位置している。なお、下方の平面21は、後述する第3工程において露出する面である。凹部22の深さの一例は、0.1mm~0.2mm程度である。すなわち、表面粗さの指標の一つである最大高さ粗さで表す場合、中子本体20の表面粗さは、0.1mm~0.2mm程度である。中子本体20の材質は、樹脂材であり、樹脂材の一例はABS樹脂である。なお、図2では、中子本体20の凹部22を均一の形状で図示しているが、中子本体20は、大きさ及び形状の異なる様々な凹部22を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
被膜30は、中子本体20の表面25の全域を覆っている。凹部22が位置する平面21において、被膜30は、平面21及び凹部22の形状に対応して湾曲している。また、凹部22が位置する平面21において、表面粗さの指標の一つである最大高さ粗さで表す場合、被膜30の表面粗さは、中子本体20の表面粗さに比べて多少小さくなっている。被膜30の材質は、金属材であり、金属材の一例はアルミニウム合金である。すなわち、被膜30の熱伝導率は、中子本体20の熱伝導率よりも高くなっている。
The
<中子の製造方法>
次に、中子10の製造方法について説明する。図3に示すように、中子10の製造にあたっては、リークテストの検査対象である被検査物50を用いる。被検査物50の一例は、トランスミッションケースである。被検査物50は、内部に空間を備えている。また、被検査物50は、外部に向けた開口51を備えている。なお、本実施形態では、被検査物50の形状を簡略化して、略四角箱形状であるものとして説明する。
<Manufacturing method of the core>
Next, a method for manufacturing the
図3に示すように、第1工程において、作業者は、被検査物50を、開口51を上方に向けた状態にする。そして、作業者は、被検査物50の内面のうち、被検査物50の側面52に耐熱材60を張り付ける。このとき、作業者は、被検査物50の底面53から開口51に向かうほど、被検査物50の内部空間が広くなるように、耐熱材60を張り付ける。換言すると、作業者は、耐熱材60により、被検査物50の内部から後述する中子本体20Aを取り出すための傾斜、いわゆる抜き勾配を形成する。また、作業者は、被検査物50の内面の窪み54を耐熱材60により埋める。耐熱材60の材質の一例は、耐熱性プラスチックである。
As shown in FIG. 3, in the first step, the operator places the
図4に示すように、第1工程後の第2工程において、作業者は、被検査物50の内部に溶融した樹脂材を流し入れる。このとき、作業者は、被検査物50の内部空間の全域を溶融した樹脂材で満たす。そして、作業者は、被検査物50の内部で樹脂材が固まるのを待つことにより、中子本体20Aを成形する。この段階での中子本体20Aは、最終的に製造しようとする中子本体20よりも、やや体積が大きい状態である。
As shown in FIG. 4 , in the second step after the first step, the operator pours the melted resin material into the inspected
図5に示すように、第2工程後の第3工程において、作業者は、被検査物50の内部から中子本体20Aを取り出す。そして、作業者は、例えば切削加工により、中子本体20Aにおける一面20Aaを含む部分を削り落とすことで、新たな面を露出させる。その結果、中子本体20Aから中子本体20Bが成形される。このとき、中子本体20Aのうち、一面20Aaからの削り量の一例は、5mm程度である。この段階での中子本体20Bは、最終的に製造しようとする中子本体20と体積が略同じである一方、表面粗さが異なっている。なお、中子本体20Aにおける一面20Aaは、第2工程において、被検査物50の底面53から視て開口51側に位置する端面である。
As shown in FIG. 5, in the third step after the second step, the operator takes out the core
なお、上述したとおり、第1工程においては、被検査物50の内部に、中子本体20Aの材料である樹脂材の他に耐熱材60を配置する。また、第3工程においては、中子本体20Aを切削する。したがって、第1工程及び第3工程により、中子本体20Bの体積は被検査物50の内容積よりも小さくなる。また、本実施形態において、第1工程~第3工程は、成形工程の一例である。
As described above, in the first step, the heat-
図6に示すように、第3工程後の第4工程において、作業者は、中子本体20Bの表面に凹部22を形成することにより、中子本体20Bから中子本体20を成形する。具体的には、作業者は、中子本体20Bのうち、第3工程において露出した面が下方に位置するように中子10を配置する。そして、作業者は、研磨剤粒子を中子本体20Bの表面に衝突させる処理、いわゆるブラスト処理により、凹部22を形成する。その結果、中子本体20の6つの平面21のうち、下方の平面21を除く5つの平面21に凹部22が形成される。本実施形態において、第3工程は、中子本体20Bの表面粗さを大きくする粗化工程の一例である。
As shown in FIG. 6, in the fourth step after the third step, the worker forms the
図1に示すように、第4工程後の第5工程において、作業者は、中子本体20の表面25に被膜30を付与する。具体的には、作業者は、アルミニウム合金を蒸発させて中子本体20の表面25に被膜30を付与する、いわゆる蒸着により被膜30を付与する。すなわち、第5工程は、中子本体20の表面25に、中子本体20よりも熱伝導率の高い材質の被膜30を付与する製膜工程の一例である。
As shown in FIG. 1 , in the fifth step after the fourth step, the worker applies the
<本実施形態の作用>
先ず、リークテストに用いる検査装置100について説明する。
図7に示すように、検査装置100は、装置本体110、マスター容器120、第1連通路130、及び第2連通路140を備えている。装置本体110は、第1連通路130を介して被検査物50に接続可能になっている。装置本体110は、第2連通路140を介してマスター容器120に接続している。マスター容器120は、内部に空間を備え、且つその内部空間からの空気の漏れがないことが担保された容器である。装置本体110は、図示しないコンプレッサを備えている。したがって、第1連通路130を介して被検査物50と装置本体110とが接続している場合、装置本体110は、第1連通路130を介して被検査物50の内部空間に高圧空気を供給可能である。また、装置本体110は、第2連通路140を介してマスター容器120の内部空間に高圧空気を供給可能である。さらに、装置本体110は、図示しない差圧計を備えている。したがって、第1連通路130を介して被検査物50と装置本体110とが接続している場合、装置本体110は、被検査物50の内部空間における高圧空気の圧力と、マスター容器120の内部空間における高圧空気の圧力との差圧を測定可能である。
<Action of this embodiment>
First, the
As shown in FIG. 7, the
次に、リークテストの方法について説明する。
図7に示すように、先ず、作業者は、作業台200の上に中子10を配置する。このとき、作業者は、中子本体20のうち、第3工程において露出した面が下方に位置するように中子10を配置する。また、作業者は、被検査物50の開口51を下方に向けた状態で、中子10を覆うように被検査物50を作業台200の上に配置する。その結果、被検査物50の内部に中子10が位置する。そして、作業者は、被検査物50に検査装置100の第1連通路130を接続する。このとき、作業者は、例えば被検査物50が有する図示しない貫通孔に第1連通路130を差し込むことにより、第1連通路130を介して装置本体110から被検査物50の内部空間に高圧空気を供給可能にする。
Next, a leak test method will be described.
As shown in FIG. 7 , first, the worker places the core 10 on the
被検査物50に検査装置100を接続した後、作業者が装置本体110を操作することにより、装置本体110は、被検査物50及びマスター容器120の内部空間に高圧空気を供給する。その結果、被検査物50の内面と中子10の外面との間の隙間Z、及びマスター容器120の内部空間に、規定圧力の高圧空気が充填される。また、高圧空気を充填してから所定期間経過した後に、装置本体110は、被検査物50の内面と中子10の外面との間の隙間Zの圧力と、マスター容器120の内部空間の圧力との差圧を測定する。そして、装置本体110は、差圧が予め定められた閾値以上である場合に、被検査物50の高圧空気の漏れがあると判定する。一方、装置本体110は、差圧が予め定められた閾値未満である場合に、被検査物50の高圧空気の漏れがないと判定する。
After the
<本実施形態の効果>
(1)本実施形態の中子10の製造方法によれば、中子本体20よりも熱伝導率が高い被膜30が付与された中子10が得られる。そのため、リークテストにおいて高圧空気を隙間Zに充填したときに、例えば、隙間Zのうちの第1領域ZAにおける高圧空気の温度が、隙間Zのうちの第2領域ZBにおける高圧空気の温度に比べて高くなっていたとしても、被膜30を介して熱が伝導する。また、本実施形態の中子10の製造方法によれば、中子本体20の表面粗さが大きくなることから、それに対応して中子本体20の表面25に付与された被膜30の表面粗さも大きくなる。そのため、被膜30の表面積が大きくなる。これにより、第1領域ZAにおける高圧空気と、被膜30のうち、第1領域ZAの近傍に位置する部分との間で効率よく熱交換が行われる。同様に、第2領域ZBにおける高圧空気と、被膜30のうち、第2領域ZBの近傍に位置する部分との間で効率よく熱交換が行われる。すなわち、本実施形態では、リークテストにおいて、高圧空気の熱分布の偏りを速やかに解消可能な中子10を得られる。また、中子本体20そのものは樹脂材であるため、成形工程の煩雑化及びコスト上昇は最小限に抑えられる。
<Effects of this embodiment>
(1) According to the method for manufacturing the
(2)被検査物50のリークテストにおいて、隙間Zのうち、被検査物50の底面53と中子10との間の寸法は、第3工程の削り量に応じて定まる。したがって、本実施形態では、例えば第1工程において被検査物50の底面53に耐熱材60を張り付ける場合に比べて、隙間Zのうち、被検査物50の底面53と中子10との間の寸法を高い精度で設定しやすい。
(2) In the leak test of the inspected
(3)本実施形態では、第1工程において、耐熱材60により、被検査物50の内部から中子本体20Aを取り出すための抜き勾配を形成する。これにより、第3工程において、被検査物50の内部から中子本体20Aを取り出す際には、その作業において手間取ることを抑制できる。
(3) In the present embodiment, in the first step, the heat-
<変更例>
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Change example>
This embodiment can be implemented with the following modifications. This embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・上記実施形態において、成形工程は変更してもよい。
例えば、第1工程を省略してもよい。具体例として、被検査物50の形状によっては、被検査物50が抜き勾配に相当する形状を備えていることがある。この場合、第1工程を省略しても、その影響は小さい。なお、第1工程を省略した場合には、第2工程及び第3工程が成形工程に相当する。
- In the above embodiment, the molding process may be changed.
For example, the first step may be omitted. As a specific example, depending on the shape of the
・例えば、第3工程を省略してもよい。具体例としては、第2工程において、被検査物50の内部に流し入れる樹脂材の量を少なくすることにより、第3工程を省略できる。また、別の具体例としては、第1工程において、耐熱材60を被検査物50の底面53に張り付けることにより、第3工程を省略できる。なお、第3工程を省略した場合には、第1工程及び第2工程が成形工程に相当する。
- For example, the third step may be omitted. As a specific example, the third step can be omitted by reducing the amount of the resin material to be poured into the inspected
・上記実施形態において、粗化工程は変更してもよい。
例えば、第4工程において、ブラスト処理に代えて、エッチング液を用いて中子本体20Bの表面を腐食させる処理、いわゆるエッチング処理により、凹部22を形成してもよい。
- In the said embodiment, you may change a roughening process.
For example, in the fourth step, instead of the blasting process, the
・例えば、第4工程において、ブラスト処理に代えて、中子本体20Bの表面の一部を削り落とすことにより、凹部22を形成してもよい。この場合、中子本体20Bの表面において格子状の溝を形成することが好ましい。
- For example, in the fourth step, the
・例えば、第4工程において、中子本体20Bの表面に、凸状の樹脂材を張り付けることにより、凹部22を形成してもよい。この構成を採用する場合には、第1工程において、被検査物50の内面のうち、被検査物50の側面52に張り付ける耐熱材60の厚みを大きくすることが好ましい。
- For example, in the fourth step, the
・例えば、第2工程において、被検査物50の内部で樹脂材が完全に固まる前に、被検査物50の内部から樹脂材を取り出す。そして、取り出した樹脂材に、予め凸部が形成された部材、金属球などを押し付けることにより、凹部22を形成してもよい。この場合、第4工程を省略できる。すなわち、粗化工程は、成形工程よりも後に実施する必要はなく、成形工程と並行して実施してもよい。
- For example, in the second step, the resin material is taken out from the inside of the inspected
・例えば、第1工程において、耐熱材60の形状を、凹部22に対応した凸部を有する形状に整えておく。そして、その後の第2工程において、被検査物50の内部で樹脂材を固めることにより、凹部22を形成してもよい。すなわち、粗化工程は、成形工程よりも後に実施する必要はなく、成形工程と並行して実施してもよい。
- For example, in the first step, the shape of the heat-
・上記実施形態において、粗化工程を実施する範囲は変更してもよい。
例えば、第4工程において、中子本体20の6つの平面21に凹部22を形成してもよい。なお、リークテストにおいて、高圧空気と被膜30との間で効率よく熱交換を行う観点では、少なくとも被検査物50の内面と向き合う平面21において凹部22を形成することが好ましい。
- In the above embodiment, the range in which the roughening step is performed may be changed.
For example, in the fourth step, recesses 22 may be formed in six
・上記実施形態において、製膜工程は変更してもよい。
例えば、第5工程において、蒸着により被膜30を付与しなくてもよい。具体例としては、アルミニウム合金を含む液体中において中子本体20の表面25に被膜30を付与する、いわゆるメッキにより被膜30を付与してもよい。
- In the above embodiment, the film forming process may be changed.
For example, in the fifth step, the
・上記実施形態において、中子本体20の材質は、樹脂材であれば、ABS樹脂に限らず、変更してもよい。例えば、中子本体20の材質としては、ポリプロピレン、AS樹脂などを採用してもよい。
- In the above-described embodiment, the material of the core
・上記実施形態において、被膜30の材質は、アルミニウム合金に限らず、変更してもよい。例えば、被膜30の材質としては、クロム、ニッケル、金などを採用してもよい。すなわち、被膜30の熱伝導率が中子本体20の熱伝導率よりも高くなっていれば、被膜30の材質は適宜変更してもよい。
- In the above embodiment, the material of the
Z…隙間
ZA…第1領域
ZB…第2領域
10…中子
20…中子本体
20A…中子本体
20Aa…一面
20B…中子本体
21…平面
22…凹部
25…表面
30…被膜
50…被検査物
51…開口
52…側面
53…底面
54…窪み
60…耐熱材
100…検査装置
110…装置本体
120…マスター容器
130…第1連通路
140…第2連通路
200…作業台
Z Gap ZA First area
Claims (1)
前記中子本体の表面粗さを大きくする粗化工程と、
前記粗化工程よりも後に、前記中子本体の表面に、前記中子本体よりも熱伝導率の高い材質の被膜を付与する製膜工程と、を備える
リークテスト用の中子の製造方法。 a molding step of pouring a molten resin material into an object to be inspected and solidifying it to form a core body having a smaller volume than the inner volume of the object to be inspected;
a roughening step of increasing the surface roughness of the core body;
A method of manufacturing a core for a leak test, comprising: a film forming step of applying a film made of a material having a higher thermal conductivity than that of the core body to the surface of the core body after the roughening step.
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