JP2876557B2 - 気密性試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金製の
ホイール、いわゆるアルミホイールのリム部の気密性を
検査する装置に関するものであり、特に、上記リム部の
内側に高圧の空気（高圧エア）を導入し、このような状
態のものを水中に設置（セット）し、高圧エアによる気
泡が水中に発生しているか否かを目視することによっ
て、エア洩れの有無、すなわち、気密性の状態を検査す
る、水没式の気密性試験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の気密性試験装置（検査装置）は、
図３及び図４に示す如く、ホイール９９０を保持すると
ともに、その両側に密着するように装着（セット）され
るディスク４０、４０’を有し、当該ディスク４０、４
０’のうちの一方のディスクである駆動ディスク４０を
回転駆動するモータ３０を有し、更に、これらディスク
４０、４０’及びモータ３０等の取り付けられるアーム
５０を有し、また、当該アーム５０の先端部に装着され
た上記ディスク４０、４０’、ホイール９９０、更には
検査用の水等の収納される水槽９０を有する構成からな
るものである。このような試験装置の上記両ディスク４
０、４０’間に、ホイール９９０を立てた状態で装着
し、このような状態に装着された上記ディスク４０’の
一方側から、図４に示す如く、高圧のエアを導入すると
ともに、このような状態にセットされたホイール９９０
等を水の貯蔵された水槽内に投入して、気泡の発生を目
視し、これによって気密性の良否を判断（検査）するこ
ととしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの場合、上
記水中への投入の際、すなわち、水没させる際に、リム
部９９１のコーナ部分等断面形状の変化する部分には、
形状の変化、材料の表面特性、表面に付着したゴミ等に
より、気泡が付着する場合がある。従って、上記目視検
査をする前には、上記リム部９９１の表面外側に付着し
た気泡を取り除いておく必要がある。そのためには、一
般に、上記ホイール９９０を高速度で回転させ、水の粘
性等によって除去する方法が考えられる。しかしなが
ら、あまり高速度で回転させると、図４に示す如く、水
面が泡立ち、ここにも泡が生じてしまうおそれがある。
そのため、上方から作業者が目視する場合、気密洩れに
よる気泡の発生か、水面の泡立ち現象による泡の発生
か、の区別がつかなくなってしまう。そこで、従来のも
のにおいては、上記ホイール９９０をゆっくり回転させ
るとともに、ホイール９９０のリム部９９１の表面をブ
ラシ等でこすって、水没時にリム部表面に付着した気泡
を除去することとしている。しかる後に、エア洩れの有
無を調べる気密性試験を行なうこととしている。従っ
て、一個のホイールを検査するに当たって、多くの時間
を要することとなり、作業効率が低下するという問題点
があった。このような問題点を解決するために、作業効
率に優れたアルミホイールの気密性試験装置を提供しよ
うとするのが、本発明の目的（課題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、アルミホイールのリム部における気密性
を検査する水没式の気密性試験装置に関して、ベース上
に脚柱を介して設けられるものであって、一部に透明体
からなる覗き窓を有する水槽と、上記ベース上に設けら
れた支柱に取り付けられるとともに、当該支柱に沿って
上下動するフレームと、当該フレームを構成するアッパ
メンバに軸受を介して支持され、かつ、パワーシリンダ
によって上下方向に駆動されるとともに、後記モータに
よって回転駆動されるものであって通常時におけるより
も速い速度での回転運動が可能なように形成されたプロ
ペラシャフトと、当該プロペラシャフトを回転駆動する
ものであって、上記フレームを構成するサイドメンバに
上下動が可能なように取り付けられるモータと、上記プ
ロペラシャフトの下端部に設けられるアッパディスク
と、当該アッパディスクに対向するように設けられるも
のであって、上記フレームを構成するロアメンバに回転
自在に取り付けられるロアディスクと、当該ロアディス
クの中心位置に設けられ、当該ロアディスクと一体とな
って回転運動するものであって通常時におけるよりも速
い速度での回転運動が可能なように形成された中空シャ
フトと、当該中空シャフトが回転運動中も、当該中空シ
ャフトの内径部に高圧エアを供給するように形成された
ロータリバルブと、からなるものであって、これら構成
からなる試験装置を、２台、並列に並べるようにした構
成を採ることとした。

【０００５】

【作用】上記構成を採ることにより、本発明において
は、次のような作用を呈することとなる。まず、ワーク
（アルミホイール）９９の気密性検査を行なうにあたっ
ては、図１に示す如く、ワーク９９を上記構成からなる
水没式の気密性試験装置にセットする。そのためには、
ベース９５上に脚柱９７を介して設けられる水槽９内に
ワーク９９を水没させ、更に、当該ワーク９９内に高圧
エアを導入させた状態で、当該ワーク９９を高速度で回
転させる必要がある。それには、上記ベース９５上に設
けられた支柱９６にアーム９４を介して取り付けられた
四角形の形態からなるフレーム５を、当該フレーム５の
下端部を形成するロアメンバ５５が水槽９内の水面９８
から出る位置まで持ち上げる必要がある。その位置で、
ワーク９９をアッパディスク１及びロアディスク４間に
装着する。次に、上記ワーク９９の内部に、ロータリバ
ルブ７、中空シャフト６等を介して、高圧エアを注入す
る。

【０００６】このように装着（設置）された状態のワー
ク９９を、フレーム５と共に下方へ下げ、水槽９内の水
面下の位置に水没させる。このような状態において、上
記水没させたワーク９９を、モータ３の回転駆動力によ
って高速度で回転運動させる。これによって、ワーク９
９のリム部の表面に付着していた気泡が除去される。こ
のようにして、上記ワーク９９の表面に付着した塵や気
泡が取り除かれた後に、空気漏れの検査をする。この検
査は水槽９の覗き窓９１からなされるが、この際にもワ
ーク９９はモータ３にて回転駆動されているので、これ
によって、瞬時に、ワーク９９のリム部の全周長にわた
っての気密性検査が行なわれることとなる。

【０００７】これら一連の作業を効率よく行なうため
に、上記構成の試験装置が２台用意され、それらが、図
２に示す如く、並列に設置される。そして、まず、図中
左図において、ワーク９９の表面の空気漏れ（エア漏
れ）が検査される。このように、エア漏れ検査がなされ
ている間に、図中右図に示す如く、自動的にロアディス
ク４上にワーク９９が設置され、試験装置（検査装置）
のセットがなされる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例について、図１及び図２を基
に説明する。本実施例の構成は、図１に示す如く、ベー
ス９５上に脚柱９７を介して設けられるものであって、
内部に水の貯えられた水槽９と、上記ベース９５上に設
けられた支柱９６に取り付けられ、当該支柱９６に沿っ
て上下動するフレーム５と、当該フレーム５を構成する
アッパメンバ５１の中央部に軸受２２を介して支持さ
れ、かつ、パワーシリンダ８によって上下方向に駆動さ
れ、更には、後記モータ３によって回転駆動されるロッ
ド８１及びプロペラシャフト２と、当該プロペラシャフ
ト２を回転駆動するものであって、上記フレーム５を構
成するサイドメンバ５２に取付部材３２を介して上下方
向の移動が可能なように取り付けられるモター３と、上
記プロペラシャフト２の下端部に設けられるアッパディ
スク１と、当該アッパディスク１に対向するように設け
られるものであって、上記フレーム５を構成するロアメ
ンバ５５に回転自在に取り付けられるロアディスク４
と、当該ロアディスク４の中心位置に設けられ、当該ロ
アディスク４と一体となって回転運動をする中空シャフ
ト６と、当該中空シャフト６が回転運動中も、当該中空
シャフト６の内径部に高圧エアを供給するロータリバル
ブ７と、からなることを基本とするものである。

【０００９】このような基本構成において、上記水槽９
の側壁の一部には透明体からなる覗き窓９１が設けられ
ており、当該覗き窓９１を介して水槽９内の水中に没し
たワーク９９の状態を水面下で観察することができるよ
うになっている。また、フレーム５は四角形の籠状の形
態からなるものであって、アッパメンバ５１と、当該ア
ッパメンバ５１と上下に相対するロアメンバ５５と、こ
れらアッパメンバ５１とロアメンバ５５との間を連結す
る４本のサイドメンバ５２とからなるものである。これ
ら構成からなるフレーム５は、上記アッパメンバ５１上
に設けられるアーム９４を介して、上記支柱９６内に設
けられた昇降フレーム９３に連結されるようになってい
る。そして、当該昇降フレーム９３は、上記支柱９６の
下方部に設けられた昇降シリンダ９２に連結されるとと
もに、当該昇降シリンダ９２によって、上記支柱９６内
を上下動することができるようになっているものであ
る。

【００１０】また、上記フレーム５を形成するアッパメ
ンバ５１には、パワーシリンダ８が設けられており、当
該パワーシリンダ８のロッド８１の先端部は、後記プロ
ペラシャフト２を形成するようになっているものであ
る。すなわち、上記フレーム５内には、上記パワーシリ
ンダ８のロッド８１の先端部に形成されたプロペラシャ
フト２が設けられている構成となっている。そして、当
該プロペラシャフト２の下端部には、アッパディスク１
が一体的に設けられるとともに、当該アッパディスク１
と上下に対向する位置にはロアディスク４が設けられて
いる構成となっている。また、サイドメンバ５２にはモ
ータ（電動モータ）３が取付部材３２を介して取り付け
られており、当該電動モータ３は、上記プロペラシャフ
ト２及びアッパディスク１の上下動に伴って、上記サイ
ドメンバ５２上を上下に摺動できるようになっている。
また、当該電動モータ３にはドライブギヤ３１が設けら
れており、当該ドライブギヤ３１は、上記プロペラシャ
フト２に設けられたドリブンギヤ２１と噛み合うように
なっている。

【００１１】なお、上記ロアディスク４は、図１に示す
如く、ロアメンバ５５上に、ベアリング５９及び中空シ
ャフト６を介して回転自在に取り付けられている。な
お、上記中空シャフト６は、上記ロアディスク４の中心
部に結合されており、当該ロアディスク４と一体となっ
て回転運動をするようになっている。そして更に、当該
中空シャフト６の下端部にはロータリバルブ７が設けら
れており、当該ロータリバルブ７には、工場エア等の高
圧のエアが導入されるようになっている。また、上記中
空シャフト６の下端部の上記ロータリバルブ７との接触
部は、上記ロアディスク４及び中空シャフト６が高速度
で回転運動中も、上記高圧のエアが洩れないようになっ
ている。

【００１２】このような構成からなる気密性試験装置
が、図２に示す如く、並列に２台並べられ、インスペク
ション用の覗き窓９１が作業者の方を向くように設置さ
れている構成からなるものである。

【００１３】これら構成からなる本実施例の作動態様等
について説明する。まず、ワーク（アルミホイール）９
９の気密性の検査を行なうにあたっては、図１に示す如
く、ワーク９９を水没式気密性試験装置にセットする。
そのためには、ベース９５上に脚柱９７を介して設けら
れている水槽９内にワーク９９を水没させ、更に、当該
ワーク９９内に高圧エアを導入させた状態で、当該ワー
ク９９を高速度で回転させる必要がある。それには、ま
ず、上記ベース９５上に設けられた支柱９６に、上下動
が可能なように取り付けられている四角形の形態からな
るフレーム５を、当該フレーム５の下端部を形成するロ
アメンバ５５が水槽９内の水面９８から上方に出るよう
になるまで持ち上げる。その状態で、ワーク９９をアッ
パディスク１及びロアディスク４間に装着する。次に、
このように装着（設置）された状態のワーク９９の内部
にロータリバルブ７、中空シャフト６等を介して高圧エ
アを注入する。そして、このような状態のものを、上記
支柱９６内に設置された昇降シリンダ９２を作動させる
ことによって、上記フレーム５と共に水槽９内の水面下
の位置に水没させる。

【００１４】このような状態において、上記水没させた
ワーク９９をモータ３の回転駆動力によって、高速度で
回転運動させる。これによって、ワーク９９のリム部の
表面に付着していた塵や気泡が除去される。このように
して、上記リム部の表面に付着していた塵や気泡が取り
除かれた後に、目視にて気泡の有無を確認し、空気漏れ
の検査をする。この検査は水槽９の覗き窓９１からなさ
れるが、この際にもワーク９９は、モータ３にて回転駆
動されているので、これによって、瞬時に、ワーク９９
のリム部の全周長にわたっての気密性検査が行なわれる
こととなる。

【００１５】なお、上記検査は、上記構成を有する試験
装置が、図２に示す如く、２台並列に設置されているこ
とより、まず、図中左図において、リム部の表面の空気
漏れ検査が行なわれている間に、図中右図において、自
動的にロアディスク４上へのワーク９９の設置が行なわ
れることとなり、手際良く、気密性試験（検査）が進め
られることとなる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、アルミニウムホイール
のリム部における気密性を検査する水没式の気密性試験
装置に関して、ベース上に脚柱を介して設けられるもの
であって、一部に透明体からなる覗き窓を有する水槽
と、上記ベース上に設けられた支柱に、上下動が可能な
ように取り付けられたフレームと、当該フレームを構成
するアッパメンバに軸受を介して支持され、かつ、パワ
ーシリンダによって上下方向に駆動されるとともに、後
記モータによって回転駆動されるプロペラシャフトと、
当該プロペラシャフトを回転駆動するものであって、上
記フレームを構成するサイドメンバに上下動が可能なよ
うに取り付けられるモータと、上記プロペラシャフトの
下端部に設けられるアッパディスクと、当該アッパディ
スクに対向するように設けられるものであって、上記フ
レームを構成するロアメンバに回転自在に取り付けられ
るロアディスクと、当該ロアディスクの中心位置に設け
られ、当該ロアディスクと一体となって回転運動をする
中空シャフトと、当該中空シャフトが回転運動中も、当
該中空シャフトの内径部に高圧エアを供給するように形
成されたロータリバルブと、からなる構成を採ることと
したので、水中でアルミホイールを高速度で回転運動さ
せることができ、これによって、水没時にリム部の表面
に付着した気泡を瞬時に除去することができるようにな
り、気密性試験（気密性検査）の迅速処理、更には効率
化を図ることができるようになった。

【００１７】また、気泡の有無の検査を水槽の側面に設
けられた覗き窓を介して行なうこととしたので、上記ア
ルミホイールを高速度で回転させても、アルミホイール
のリム面、すなわち、覗き窓の付近は、水の流れが層流
（整流）となっているため、波立ちや泡立ちが生ぜず、
気泡の有無の確認が容易になり、かつ、正確に行なえる
ようになった。また、試験装置（検査装置）を並列に２
台並べ、一方の装置で検査を行なっている間に、他方の
装置にワーク（アルミホイール）を設置（セット）する
ようにしたので、気密性試験（検査）を、迅速、かつ、
効率的に行なうことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す気密性試験装置の縦断
面図である。

【図２】本発明にかかる気密性試験装置を２台並列に並
べた状態を示す図である。

【図３】従来例の気密性試験装置におけるホイールのセ
ット状態を示す図である。

【図４】従来例の気密性試験装置における検査状態を示
す図である。

【符号の説明】

１ アッパディスク ２ プロペラシャフト ２１ ドリブンギヤ ２２ 軸受 ３ モータ（電動モータ） ３１ ドライブギヤ ３２ 取付部材 ４ ロアディスク ５ フレーム ５１ アッパメンバ ５２ サイドメンバ ５５ ロアメンバ ５９ ベアリング ６ 中空シャフト ７ ロータリバルブ ８ パワシリンダ ８１ ロッド ９ 水槽 ９１ 覗き窓 ９２ 昇降シリンダ ９３ 昇降フレーム ９４ アーム ９５ ベース ９６ 支柱 ９７ 脚柱 ９８ 水面 ９９ ワーク（アルミホイール）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース上に設けられるものであって、一
   部に透明体からなる覗き窓を有する水槽と、上記ベース
   上に設けられた支柱に取り付けられ、当該支柱に沿って
   上下動するフレームと、当該フレームを構成するアッパ
   メンバに軸受を介して支持され、かつ、パワーシリンダ
   によって上下方向に駆動されるとともに、後記モータに
   よって回転駆動されるものであって通常時におけるより
   も速い速度での回転運動が可能なように形成されたプロ
   ペラシャフトと、当該プロペラシャフトを回転駆動する
   ものであって、上記フレームを構成するサイドメンバに
   上下動が可能なように取り付けられるモータと、上記プ
   ロペラシャフトの下端部に設けられるアッパディスク
   と、当該アッパディスクに対向するように設けられるも
   のであって、上記フレームを構成するロアメンバに回転
   自在に取り付けられるロアディスクと、当該ロアディス
   クの中心位置に設けられ、当該ロアディスクと一体とな
   って回転運動するものであって通常時におけるよりも速
   い速度での回転運動が可能なように形成された中空シャ
   フトと、当該中空シャフトが回転運動中も、当該中空シ
   ャフトの内径部に高圧エアを供給するように形成された
   ロータリバルブと、からなる試験装置を、２台、並列に
   並べるようにしたことを特徴とする気密性試験装置。