JP3210163B2 - リーク検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対象物に組付けられた
際に内部に密封空間を形成する物体のリーク検査装置に
関し、例えばボールジョイントのダストカバーの膜部の
漏洩検査等に用いて好ましいリーク検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば揺動軸を有するボールとハウジン
グとから構成されるボールジョイントには、その摺動部
への塵埃や水などの侵入を防止し摺動性能を維持するた
めのダストカバーが取り付けられている。この種のダス
トカバーは、その一端の取付部がハウジングに固定され
他端の取付部が揺動軸に固定されることにより内部に空
間が形成され、必要に応じてグリースなどの潤滑油が封
入される。

【０００３】このように自動車の懸架装置などに多用さ
れてるボールジョイントにあっては、ハウジングと揺動
軸とが相対的に激しく揺動することから、これらの間に
両端が固定されたダストカバーにも優れた耐久性が要求
される。例えば、ダストカバーを成形する際に材料の充
填不良などが生じると、その部分が薄膜となって使用中
の破損に至るおそれも考えられる。そのため、成形され
たダストカバーに対して膜部の漏洩検査が行われてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
リーク検査は検査者による目視評価が主流であったた
め、微細な膜欠陥や薄膜現象などの欠陥を発見すること
が極めて困難であった。そのため、抜き取り検査として
実際のボールジョイントにダストカバーを装着した耐久
試験が行われていたが、膜欠陥等の発生をリアルタイム
に工程へフィードバックすることが困難であり、また検
査工程の自動化にも繋がらないという問題があった。

【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、微細な欠陥をも発見するこ
とができ、しかも製品不具合の情報を即座に工程へフィ
ードバックでき、加えて検査工程の自動化を実現できる
リーク検査装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のリーク検査装置は、膜部と、当該膜部の両
端部に形成された取付部とを備えたゴム製品の漏洩検査
を行うリーク検査装置において、前記取付部の一方に嵌
合する第１の治具と、前記取付部の他方に嵌合し前記第
１の治具に対して相対的に接近離反移動が可能に設けら
れた第２の治具と、前記第１の治具および第２の治具に
それぞれ接続されそれぞれの取付部を吸着する負圧源
と、前記第１の治具、第２の治具およびゴム製品で形成
された空間の内部に前記膜部を膨出させる正圧を付加す
る正圧源と、前記正圧源により正圧とされた空間の圧力
状態を検証する検証手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】被検査物の例えば膜部の漏洩検査を行う場合、
まず被検査物の取付部の一方を第１の治具に嵌合させ
る。次に、この第１の治具に対して第２の治具を接近さ
せ当該第２の治具を被検査物の他方の取付部に嵌合させ
る。これにより、被検査物の内部には、第１の治具，第
２の治具，および被検査物で区画された空間が形成され
ることになる。

【０００８】このようにして第１の治具と第２の治具と
に被検査物をセットすると、次に負圧源によって被検査
物の取付部を吸着する。被検査物の取付部は組付け対象
物へ組付けられる際にシール性能が確保される構造とな
っていることから、負圧源による吸着によって前記空間
内が密閉されることになる。

【０００９】この状態から正圧源を用いて被検査物の空
間内を正圧とし、被検査物の膜部に内部から圧力を作用
させる。もし、膜部に微細欠陥が存在すれば被検査物の
空間内の圧力が減少し、欠陥がなければ内部圧力の初期
値が維持されることになる。このような圧力状態を一定
時間だけ検証手段によって監視し、圧力減少が観察され
れば膜部に欠陥が存在するものとする。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例に係るリーク検査装置
を示す装置構成図、図２は同実施例の被検査物の取付状
態を説明するための要部拡大断面図である。まず最初に
被検査物としてボールジョイントのダストカバーを例示
して本発明のリーク検査装置を説明する。

【００１１】本実施例に係るダストカバー４は、図１お
よび図２に示されるように、両端が開口した円筒状のゴ
ム製品であって、小径に形成された取付部（リップ部）
１がボールの揺動軸に嵌合されて取り付けられる。この
取付部１の内周面にはシールリップ１ａが形成されてお
り、ボールの揺動軸に密着してシール性能を確保する。
なお、図２に示す「１０」は取付部の強度を高めるため
にインサート成形された金属製の環である。一方、ボー
ルジョイントのハウジング側に取り付けられる取付部２
の構造はハウジングの形状や固定手段によって種々の形
状となされるが、本実施例の取付部（スカート部）２で
は外方に広がる鍔２ａが形成され、この鍔２ａの内側に
例えば固定用バンドが装着される。

【００１２】このようなダストカバー４は主としてゴム
材料からなり、例えば射出成形法によって製造される。
したがって、溶融ゴムをキャビティ内に射出する際に材
料の廻り込みに支障が生じたりするとダストカバーに部
分的な欠陥が発生することになる。また、溶融材料中に
エアーが混入したりするとピンホール等が発生すること
になり、射出条件や冷却条件等が適切に制御できないで
成形を行った場合などにも密封性能を損なう種々の製品
欠陥が生じることが考えられる。

【００１３】そこで、以下に説明する本発明のリーク検
査装置を用いてダストカバー４の漏洩検査を行うように
している。この検査はダストカバーの成形後であってボ
ールジョイントに当該ダストカバーを装着する前に行わ
れる。なお、本発明のリーク検査装置による漏洩検査は
抜き取り検査であってもよいが、製造された全てのダス
トカバーに対して行うことも可能である。

【００１４】図１に示すように、本実施例のリーク検査
装置は、相対的に接近離反移動が可能に設けられた２つ
の治具５，６を有している。第１の治具５にはダストカ
バーのスカート部２を嵌合させ、第２の治具６にはダス
トカバーのリップ部１を嵌合させる。本実施例では第１
の治具５を固定とし、第２の治具６を第１の治具５に対
して流体シリンダ１１等で上下移動可能に設けている。
ただし、第１の治具５と第２の治具６とは相対的に接近
離反移動が可能であればよいので、本実施例にのみ限定
されることなく、第２の治具６を固定とし第１の治具５
を可動としてもよいし、あるいは両者５，６を可動とし
てもよい。

【００１５】第１の治具５には、ダストカバー４のスカ
ート部２が嵌合される凸部１３が形成されており、この
凸部１３の側面でダストカバー４の内面を規制し、ボー
ルジョイントに組付けられる正規の姿勢とする。この凸
部１３の麓の周囲には全周あるいは部分的に凹部１４が
形成されており、第１の治具５を貫通する通孔１５を介
して真空ポンプ（負圧源）７に接続されている。本実施
例では凸部１３の麓の周囲に凹部１４を部分的に形成
し、それぞれの凹部１４に連通する通孔１５をそれぞれ
真空ポンプ７に接続している。これによりダストカバー
のスカート部２を凸部１３に嵌合し、真空ポンプ７を作
動すると、凹部１４を覆うスカート部２の端面が第１の
治具５に吸着されることになる。

【００１６】一方、上述した第１の治具５の上方に設け
られた第２の治具６は、本体６ａと当該本体に対して上
下移動可能に設けられたスライド板６ｂからなり、本体
６ａは流体シリンダ１１によってスライド板６ｂととも
に第１の治具５に対して接近離反移動する。また、スラ
イド板６ｂは漏洩検査を終了したのちにダストカバーの
リップ部１を第２の治具６から離脱するための部材であ
り、本体６ａに設けられた流体シリンダ１２によって本
体６ａに対して上下移動する。

【００１７】第２の治具６には、ダストカバーのリップ
部１に嵌合する凸部１６が形成されており、さらにこの
凸部１６の側面にはリップ部１を吸着するための環状凹
部１７が形成されている。また、リップ部１と第２の治
具６との位置決めは凸部１６の麓の周囲に形成された位
置決め面１８によってなされ、リップ部１の上面と当該
位置決め面１８とが当接すると環状凹部１７がリップ部
１の内面に臨むことになる。環状凹部１７は４等配に穿
設された通孔１９を介して第２の治具６に穿設された通
孔２０に連通しており、この通孔２０が真空ポンプ７に
接続されている。これにより、真空ポンプ７を作動させ
ると通孔２０，１９を介して環状凹部１７に負圧が作用
し、リップ部１が第２の治具６に吸着される。

【００１８】また、第１の治具５、第２の治具６および
ダストカバー４によって形成される空間Ｓには通孔２１
を介してエアーポンプ（正圧源）８からエアーが供給さ
れる。このエアーポンプ８は、ダストカバーの空間Ｓ内
に所定圧のエアーを供給することにより、第１の治具５
および第２の治具６で吸着保持されたダストカバー４の
内部から正圧を付加し、これによりダストカバーの膜部
３を膨出させて、その圧力変化を観察しようとするもの
である。したがって、ダストカバー４の仕様や用途に応
じてエアーポンプ８からの供給圧を設定することが好ま
しい。

【００１９】エアーポンプ８に設けられた検証手段９は
例えば圧力計からなり、正圧が付加されたダストカバー
４の内部圧力を観察する。そして、エアーポンプ８によ
ってダストカバー内部Ｓの圧力が所定値となったのち、
その圧力値の状態を検出する。なお、検証手段９は圧力
計以外にも例えばその他の圧力センサや流量計などを用
いることも可能である。

【００２０】次に作用を説明する。ダストカバーの膜部
３の漏洩検査を行う場合は以下のようにする。まず、ダ
ストカバーのスカート部２を第１の治具５の凸部１３に
嵌合させ、次に、この第１の治具５に対して第２の治具
６を下降させて当該第２の治具の凸部１６をダストカバ
ーのリップ部１に嵌合させる。このときリップ部１の上
面が第２の治具に形成された位置決め面１８に当接する
ことによりダストカバー４と第２の治具６との位置決め
が行われる。これにより、ダストカバー４の内部には、
第１の治具５，第２の治具６，およびダストカバー４で
区画された空間Ｓが形成されることになる。

【００２１】このようにして第１の治具５と第２の治具
６にダストカバー４をセットすると、次に真空ポンプ７
によってダストカバーのリップ部１とスカート部２とを
吸着する。ただし、この吸着は上述したダストカバー４
のセット時に行ってもよい。この場合、ダストカバーの
リップ部１とスカート部２はボールジョイントの揺動軸
およびハウジングに組付けられる際にシール性能が確保
される構造となっていることから、真空ポンプ７による
吸着によって空間Ｓ内が密閉されることになる。

【００２２】この状態からエアーポンプ８を用いてダス
トカバーの空間Ｓ内にエアーを供給して正圧とし、ダス
トカバーの膜部３に内部から圧力を作用させる。もし、
膜部３に微細欠陥が存在すればダストカバーの空間Ｓ内
の圧力が減少し、欠陥がなければ内部圧力の初期値が維
持されることになる。このような圧力状態を一定時間だ
け圧力計９によって監視し、圧力減少が観察されれば膜
部３に欠陥が存在するものとして外部に喚起する。

【００２３】検査を終了すると真空ポンプ７とエアーポ
ンプ８を停止し、流体シリンダ１１を作動させて第２の
治具６を上昇させる。このとき、流体シリンダ１２を作
動させてスライド板６ｂでダストカバーのリップ部１を
押し下げ（図２に二点鎖線で示す）、第２の治具６の凸
部１６からリップ部１を離脱する。これにより、検査を
終了したダストカバー４は常に第１の治具５側に残るこ
とになり、搬出等の自動化を図る上で効果的である。

【００２４】なお、以上説明した実施例は、本発明の理
解を容易にするために記載されたものであって、本発明
を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施例に開示された各要素は、本発明の技術
的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨で
ある。

【００２５】例えば、真空ポンプ７による吸着を利用し
てリップ部１とスカート部２の製品精度を検査するよう
に構成してもよい。つまり、真空ポンプ７に圧力計など
の検証手段を設け、第１の治具５と第２の治具６のそれ
ぞれにダストカバーのリップ部１とスカート部２を装着
した際の負圧の変化状態を当該圧力計によって観察す
る。もし、リップ部１やスカート部２の成形に問題があ
るときには、これらリップ部１あるいはスカート部２は
適正に吸着されないので吸着面に漏れが生じる。したが
って、真空ポンプ７の配管系の真空度は高まらずこれを
圧力計で検知すればリップ部やスカート部の製品精度の
検査に応用できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明のリーク検査装置では、負圧源に
より被検査物の取付部を吸着するとともに被検査物の内
部に正圧を作用させてその圧力変化によって漏洩の有無
を検査するので、目視では検出できない微細な欠陥をも
発見することができる。しかも、実際の対象物に組み込
むことなく被検査物単体で漏洩検査を行うので、製品不
具合の情報を即座に工程へフィードバックできる。ま
た、被検査物の取付部を利用した吸着保持と圧力変動の
検出による漏洩有無の判断を行うので、複雑な動作を伴
わず、検査工程の自動化が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るリーク検査装置を示す
装置構成図である。

【図２】同実施例の被検査物の取付状態を説明するため
の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１…リップ部（取付部） １ａ…シールリップ ２…スカート部（取付部） ２ａ…鍔 ３…膜部 ４…ダストカバー（被検査物） ５…第１の治具 ６…第２の治具 ６ａ…本体 ６ｂ…スライド板 ７…真空ポンプ（負圧源） ８…エアーポンプ（正圧源） ９…圧力計（検証手段） １０…環 １１，１２…流体シリンダ １３…凸部 １４…凹部 １５…通孔 １６…凸部 １７…環状凹部 １８…位置決め面 １９，２０，２１…通孔 Ｓ…空間

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｍ 3/04 Ｇ０１Ｍ 3/04 Ｌ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 3/26 B60G 7/02 F16C 11/06 F16J 15/00 G01M 3/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】膜部（３）と、当該膜部（３）の両端部に
   形成された取付部（１，２）とを備えたゴム製品の漏洩
   検査を行うリーク検査装置において、 前記取付部の一方に嵌合する第１の治具（５）と、前記
   取付部の他方に嵌合し前記第１の治具に対して相対的に
   接近離反移動が可能に設けられた第２の治具（６）と、
   前記第１の治具および第２の治具にそれぞれ接続されそ
   れぞれの取付部を吸着する負圧源（７）と、前記第１の
   治具、第２の治具およびゴム製品で形成された空間
   （Ｓ）の内部に前記膜部（３）を膨出させる正圧を付加
   する正圧源（８）と、前記正圧源により正圧とされた空
   間の圧力状態を検証する検証手段（９）とを備えたこと
   を特徴とするリーク検査装置。