JP3559893B2 - Airtightness inspection method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用エンジンに代表されるような構造物について水漏れ,油漏れチェック等のために行われる気密性検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10に示すように、内部が複数の空間(ブロックもしくは室)S1〜S3に区画され且つ各区画S1〜S3が微細な通路A1,A2で相互に連通されたワークWのリークテスト方法として、各区画S1〜S3ごとに空気圧力源51に接続されるエアレギュレータ52〜54、圧力計55〜57および流量計58〜60等を独立して設け、各空間S1〜S3にエアレギュレータ52〜54で設定された所定圧力の圧縮空気を導入したときの流量を個別に測定し、その実測流量値を予め設定された基準値(しきい値)と比較して各空間S1〜S3の気密性の適否を個別に判定するようにしたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図10の構造において、特定の空間での漏れ量(ここではワーク外側への漏れのみを問題としている)が比較的大きい不良発生時には、その漏れの発生した空間での流量が増加するだけでなく通路A1もしくはA2をもって連通している他の空間の流量もまた増加することになるため、実際に漏れが発生している空間以外の空間までもが気密性不良と判定されてしまうことがあり、結果として真に気密性不良が発生している空間を正確に特定することができなくなって、その後の気密性不良改善のための補修作業に長時間を要する結果となって好ましくない。
【0004】
また、各空間S1〜S3に導入すべき圧縮空気の圧力調整ばらつきにより実際の流量が変動することになるため、検査結果の信頼性向上に限界がある。
【0005】
本発明は以上のような課題に着目してなされたもので、検査精度の向上を図りながら、特に内部が複数の空間に区画されているワークであっても漏れ欠陥の発生部位を的確に特定できるようにした気密性検査方法を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、内部が複数の空間に区画されているとともに隣接する空間同士がそれぞれ微細な連通路で相互に連通しているワークの気密性を検査する方法であって、各空間ごとに独立している圧縮空気導入系統をもってそれぞれの空間にその空間相互が圧力平衡するまで所定圧力の圧縮空気を導入し、その時の流量と圧力とを各空間ごとに個別に測定する工程と、各空間ごとに前記実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を漏れ抵抗値として算出した上、その漏れ抵抗値を予め設定されている基準値と比較して前記各空間の連通路以外の部分での気密性の良否を判定する工程と、前記圧力平衡状態で相互に隣接する二つの空間のうちいずれか一方を大気解放したときの他方の空間での流量と圧力とを測定する工程と、この大気解放時の実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を前記二つの空間同士を連通している連通路の通路抵抗値として算出するとともに、前記通路抵抗値と前記一方の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値を算出し、この合成抵抗値を予め設定されている基準値と比較して前記連通路の抵抗の適否を判定する工程とを含むことを特徴としている。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明における通路抵抗値と前記一方の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値は、前記通路抵抗値から漏れ抵抗値を減じた値もしくはその値の逆数であることを特徴としている。
【0009】
請求項3に記載の発明は、内部が三つの空間に区画されているとともに互いに隣接する第1,第2の空間同士および第2,第3の空間同士がそれぞれ微細な連通路で相互に連通しているワークの気密性を検査する方法であって、各空間ごとに独立している圧縮空気導入系統をもってそれぞれの空間にその空間相互が圧力平衡するまで所定圧力の圧縮空気を導入し、その時の流量と圧力とを各空間ごとに個別に測定する工程と、各空間ごとに前記実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を漏れ抵抗値として算出した上、その漏れ抵抗値を予め設定されている基準値と比較して前記各空間の連通路以外の部分での気密性の良否を判定する工程と、前記圧力平衡状態で第1の空間を大気解放したときの第2の空間での流量と圧力とを測定するとともに、同じく前記圧力平衡状態で第3の空間を大気解放したときの第2の空間での流量と圧力とを測定する工程と、この第1,第3の空間の大気解放時における第2の空間のそれぞれの実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を第1,第2の空間同士および第2,第3の空間同士を連通している各連通路の通路抵抗値として算出するとともに、該通路抵抗値と前記第1の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値、および該通路抵抗値と前記第3の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値を個別に算出し、これらの各合成抵抗値を合成抵抗値ごとに予め設定されている基準値と個別に比較して前記各連通路の抵抗の適否を判定する工程とを含むことを特徴としている。
【0010】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明における通路抵抗値と前記第1の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値、および該通路抵抗値と前記第3の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値は、前記通路抵抗値から該当する空間の漏れ抵抗値を減じた値もしくはその値の逆数であることを特徴としている。
【0011】
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の発明における検査対象ワークが自動車用エンジンであって、第1の空間が吸排気管を含む燃焼室であり、第2の空間がカムカバー室およびクランク室であり、第3の空間がオイル通路であって、さらに、前記連通路がピストンリング隙間およびメインメタル部のオイル通路開口部であることを特徴としている。
【0013】
したがって、請求項1,2に記載の発明では、内部が複数の空間に区画されているとともに隣接する空間同士が微細な連通路で相互に連通しているワークの気密性を検査するにあたり、各空間のうち連通路を除いた部分のいわゆる外漏れの有無を検査する工程と、上記の連通路が所定の流通抵抗を有しているか否かのいわゆる内漏れの有無を検査する工程との二工程とに分けて検査することを前提としている。
【0014】
そして、いわゆる外漏れの有無の検査にあたっては、各空間ごとに独立している圧縮空気導入系統をもってそれぞれの空間にその空間相互が圧力平衡するまで所定圧力の圧縮空気を導するとともに、その時の流量と圧力とを各空間ごとに個別に測定し、各空間ごとに前記実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を漏れ抵抗値として算出した上、その漏れ抵抗値を予め設定されている基準値と比較して前記各空間の連通路以外の部分での気密性の良否を判定する。こうすることにより、漏れ欠陥の有無すなわち各空間ごとの気密性判定の基準となる漏れ抵抗値に圧縮空気導入時の圧力と流量との二つのパラメータが反映されているため、圧縮空気導入時の圧力調整ばらつきにより流量が変動したとしても判定結果はこれらの影響を受けにくいものとなり、各空間同士が相互に連通していたとしてもそれぞれの空間の気密性を個別に適否判定することができるとともに、気密性不良の空間を的確に特定できる。
【0015】
一方、内漏れ検査時には、前記圧力平衡状態で相互に隣接する二つの空間のうちいずれか一方を大気解放したときの他方の空間での流量と圧力とを測定し、この大気解放時の実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を前記二つの空間同士を連通している連通路の通路抵抗値として算出するとともに、この通路抵抗値と前記一方の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値を算出し、この合成抵抗値を予め設定されている基準値と比較して前記連通路の抵抗の適否を判定する。こうすることにより、実質的に連通路の通路抵抗値が外漏れ検査時の漏れ抵抗値によって補正されるので、例えば先の外漏れ検査の段階で特定の空間に漏れが発生していたとしても、その外漏れの影響を受けることなく真に連通路の流通抵抗の適否を的確に判定できる。
【0016】
請求項3,4に記載の発明では、内部が三つの空間に区画されているとともに互いに隣接する第1,第2の空間同士および第2,第3の空間同士がそれぞれ微細な連通路で相互に連通しているワークの気密性を検査するにあたり、請求項1に記載の発明と同様の手法を適用したものであって、いわゆる外漏れ検査は請求項1に記載の発明と全く同様である。
【0017】
一方、内漏れ検査時には、前記圧力平衡状態で第1の空間を大気解放したときの第2の空間での流量と圧力とを測定するとともに、同じく前記圧力平衡状態で第3の空間を大気解放したときの第2の空間での流量と圧力とを測定する。そして、この第1,第3の空間の大気解放時における第2の空間のそれぞれの実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を第1,第2の空間同士および第2,第3の空間同士を連通している各連通路の通路抵抗値として算出する。その上で、該通路抵抗値と前記第1の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値、および該通路抵抗値と前記第3の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値を個別に算出し、これらの各合成抵抗値を合成抵抗値ごとに予め設定されている基準値と個別に比較して前記各連通路の抵抗の適否を判定する。これにより、請求項1,2に記載の発明と同様に、連通路の通路抵抗値が外漏れ検査時の漏れ抵抗値によって補正されるので、例えば先の外漏れ検査の段階で特定の空間に漏れが発生していたとしても、その外漏れの影響を受けることなく真に各連通路の流通抵抗の適否を的確に判定できる。
【0018】
請求項5に記載の発明では、前記請求項3または4に記載の発明を自動車用エンジンの気密性検査に適用したものであって、前記第1の空間が吸排気管を含む燃焼室となり、第2の空間がカムカバー室およびクランク室となり、第3の空間がオイル通路となり、さらに、前記連通路がピストンリング隙間およびメインメタル部のオイル通路開口部に該当する。これにより、燃焼室やクランク室さらにはオイル通路が必要十分な気密性を有しているか否かが個別に判定され、同時にピストンリング隙間やメインメタル部のオイル通路開口部が適切な流通抵抗を有しているか否かが個別に判定される。これは、特にピストンリングの破損の有無やメインメタル部で開口しているオイル通路が閉塞されていないかどうか把握する上できわめて有効である。
【0020】
【発明の効果】
請求項1,2に記載の発明によれば、内部が複数の空間に区画されながらそれらの空間が微細な連通路で相互に連通しているワークの気密性の検査にあたり、各空間のうち連通路以外の部分の気密性を個別に検査するいわゆる外漏れ検査と、上記各連通路の流通抵抗を検査するいわゆる内漏れ検査との二工程に分けて検査を行うことを前提としつつ、外漏れ検査時には請求項1に記載の発明と同様の手法により各空間ごとに漏れ抵抗値を算出して個別に適否判定を行う一方、いわゆる内漏れ検査時には各連通路ごとに通路抵抗値と漏れ抵抗値との合成抵抗値を算出して適否判定を行うようにしたことから、気密性の適否判定基準となる漏れ抵抗値には圧縮空気導入時の圧力と流量の二つのパラメータが反映されているので、判定結果への圧力調整ばらつきによる流量変動や他の空間での気密性不良の影響がなくなり、各空間ごとにその気密性の適否判定を正確に行うことができるほか、気密性不良と判定された場合に該当する空間を的確に特定できる効果がある。また、内漏れ検査時には、実質的に連通路の通路抵抗値が特定の空間の漏れ抵抗値によって補正されるので、特定の空間に気密性不良が発生していたとしてもその影響を受けることなく、真に連通路の流通抵抗の適否を正確に判定できる効果がある。
【0021】
請求項3,4に記載の発明によれば、内部が三つの空間に区画されながらそれら三つの空間が微細な連通路で相互に連通しているワークの気密性の検査にあたり、各空間のいわゆる外漏れに関する気密性検査およびいわゆる内漏れ検査としての各連通路の検査時に、請求項1に記載の発明と同様の手法を適用したものであるから、各空間ごとの気密性の適否判定と気密性不良と判定された場合に該当する空間の特定とを正確且つ的確に行えるほか、内漏れ検査時には、実質的に連通路の通路抵抗値が特定の空間の漏れ抵抗値によって補正されるので、特定の空間に気密性不良が発生していたとしてもその影響を受けることなく、真に連通路の流通抵抗の適否を正確に判定できる効果がある。
【0022】
請求項5に記載の発明によれば、上記請求項3または4に記載の発明を自動車用エンジンの気密性検査に適用したものであるから、内部構造が複雑であっても、各空間ごとの気密性の適否判定と気密性不良と判定された場合に該当する空間の特とを正確且つ的確に行えるほか、各連通路の流通抵抗の適否を正確に判定できる効果がある。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1以下の図面は本発明の好ましい実施の形態を示す図で、自動車用エンジンの気密性を検査するためのリークテスタに適用した場合の例を示している。
【0024】
図2に示すように、検査対象となるエンジンEは、周知のように大きく分けて、吸排気管を含む第1の空間としての燃焼室1と、カムカバー室を含む第2の空間としてのクランク室2と、エンジンオイルが循環する第3の空間としてのオイル通路3とに区画されており、燃焼室1とクランク室2とは図外のピストンの周囲に装着されたピストンリング部の隙間4によって相互に連通しているとともに、クランク室2とオイル通路3とは図外のクランクシャフトを支えているメインメタル部に開口するオイル通路開口部5をもって相互に連通している。
【0025】
エンジンE内の各空間である燃焼室1、クランク室2およびオイル通路3はそれぞれに独立した圧縮空気導入経路6,7,8を備えており、各圧縮空気導入経路6,7,8は空気圧調整ユニット9や減圧弁10およびソレノイドバルブ11等を介して空気圧力源12に接続されている。そして、クランク室2系の圧縮空気導入経路7にはその上流側から順に減圧弁13、流量計14および圧力計15等が介装されているのに対して、燃焼室1系及びオイル通路3系の圧縮空気導入経路6,8には、それぞれに減圧弁16または17、流量コントローラ18または19、圧力計20または21、およびソレノイドバルブ22または23が介装されている。さらに、上記各圧縮空気導入経路6,7,8は各圧力計15,20,21の上流側で連通経路24をもって相互に連通されており、この連通経路24にはPID制御装置25を上位にもつ一対の差圧計26,27が介装されている。
【0026】
上記の流量コントローラ18,19は流量計14と同等の流量測定機能と可変絞りの機能と併せ持っていて、PID制御装置25からの指示により絞りを調節することになる。すなわち、PID制御装置25には差圧計26または27の出力が常時取り込まれていて、PID制御装置25は上記差圧計26または27での差圧がなくなるように流量コントローラ18,19に対して絞り調節指令を出力する。そして、上記流量計14の流量指示値や流量コントローラ18,19の流量指示値および各圧力計15,20,21の圧力指示値はA/D変換装置28を介してパーソナルコンピュータをもって構成された主制御装置29に取り込まれるようになっている。また、主制御装置29には、検査結果出力装置30のほか、前記各ソレノイドバルブ11,22,23を駆動するためのソレノイドバルブ駆動装置31が接続されている。
【0027】
このように構成されたリークテスタでは、図3,4,5に示すように、各空間であるところの燃焼室1、クランク室2およびオイル通路3のそれぞれについて連通路4,5を除いた部分に漏れ欠陥がないかどうか検査するいわゆる外漏れ検査と、クランク室2とオイル通路3とを相互に連通しているメインメタル部のオイル通路開口部5の通流抵抗が適切であるかどうか検査する第1内漏れ検査と、燃焼室1とクランク室2とを相互に連通しているピストンリング隙間4の通流抵抗が適切であるかどうか検査する第2内漏れ検査とに分けて検査が行われる。
【0028】
上記外漏れ検査時には、図2,4に示すように全てのソレノイドバルブ11,22,23がONとされ、燃焼室1やクランク室2およびオイル通路3の全ての空間に一斉に圧縮空気が導入される。このとき、クランク室2への導入空気圧が基準とされて、この基準空気圧に対して燃焼室1への導入空気圧およびオイル通路3への導入空気圧の差圧がなくなるように制御され、結果として上記燃焼室1、クランク室2およびオイル通路3は図5に示すように互いに圧力平衡することになる。この圧力平衡状態で、図1に示すように各流量コントローラ18,19および流量計14の流量指示値や各圧力計15,20,21の圧力指示値が主制御装置29に取り込まれる。ここでは、燃焼室1の実測圧力と実測流量とをP1,Q1とし、同じくクランク室2のそれをP2,Q2とし、同じくオイル通路3のそれをP3,Q3とする(図1のステップS1)。
【0029】
主制御装置29では、上記各空間1,2,3の実測圧力値と実測流量値とをもとに演算を行って、実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を各空間の外漏れ抵抗値として算出する。例えば、燃焼室1の外漏れ抵抗値R1としてR1=P1/Q1を、クランク室の外漏れ抵抗値R2としてR2=P2/Q2を、オイル通路の外漏れ抵抗値R3としてR3=P3/Q3をそれぞれ算出する(ステップS2)。一方、主制御装置29には上記燃焼室1等の各空間ごとの外漏れ抵抗値の基準値が所定の許容幅をもって予め設定されていることから、主制御装置29では上記の各外漏れ抵抗値R1,R2,R3と該当する基準値とを個別に比較して、上記燃焼室1、クランク室2およびオイル通路3ごとの外漏れ欠陥の有無たる気密性の適否判定を行う(ステップS3,S4,S5)。
【0030】
図6は上記クランク室2の外漏れ検査にあたり従来法による流量のみで適否判定を行なった場合の特性を、また図7は本発明の抵抗値にて適否判定を行なった場合の特性をそれぞれ示している。図6から明らかなように、従来法では測定ばらつきによって「気密性OK」の領域に「気密性NG」のワークが一部混在していて誤判定する可能性があるのに対して、図7では「気密性OK」領域と「気密性NG」領域とが明確に分離され、結果として誤判定がなくなって判定精度が向上することが理解できる。
【0031】
こうして、外漏れ検査が終了すると、図2に示すようにオイル通路3の圧縮空気導入経路8のソレノイドバルブ23がOFFに切り換えられて、そのオイル通路3が大気解放される。オイル通路3が大気解放されると、クランク室2からオイル通路3側へメインメタル部のオイル通路開口部5を通して空気が流れ込むようになるとともに、燃焼室1とクランク室2との間では両者の差圧がなくなるように制御されることから、図5に示すように燃焼室1とクランク室2とはなおも圧力平衡状態を保つことになる。
【0032】
そこで、主制御装置29は、図8に示すように、上記オイル通路3の大気解放に伴うクランク室2の流量Q23と圧力P23とを流量計14と圧力計20の指示値をもって取り込み(ステップS11)、次式(1)の演算を行う(ステップS12)。
【0033】
R23=1/{(Q23/P23)−(Q3/P3)}‥‥‥(1)
すなわち、この実測流量値Q23を実測圧力値P23で除した値もしくはその逆数を求める演算を行い、上記クランク2室とオイル通路3とを連通しているメインメタル部のオイル通路開口部5の通路抵抗値として例えばQ23/P23として算出する。さらに、先の外漏れ検査時のオイル通路3の実測流量値Q3と実測圧力値P3とから外漏れ抵抗値Q3/P3を算出する。この場合、上記通路抵抗値としてQ23/P23に代えてP23/Q23を用いる場合には、オイル通路3の外漏れ抵抗値としてはQ3/P3に代えてP3/Q3をそのまま使用してもよい。さらに、上記通路抵抗値Q23/P23と外漏れ抵抗値Q3/P3との合成抵抗を求めるべく(Q23/P23)−(Q3/P3)の演算を行うとともにその逆数を求め、最終的にクランク室2とオイル通路3とを連通しているメインメタル部のオイル通路開口部5の真の通路抵抗値R23としてR23=1/{(Q23/P23)−(Q3/P3)}を算出する。
【0034】
そして、前記主制御装置29には連通路であるところのメインメタル部のオイル通路開口部5に関する基準抵抗値が所定の許容幅をもって予め設定されていることから、主制御装置29では上記の通路抵抗値R23と基準値とを比較して(ステップS13)、上記メインメタル部のオイル通路開口部5に関する通路抵抗値が適正であるかどうかその適否判定を行う(ステップS14,15)。以上をもって第1内漏れ検査が終了する。
【0035】
こうして第1内漏れ検査が終了すると、図2,4に示すように上記とは逆にオイル通路3の圧縮空気導入経路8のソレノイドバルブ23が再びONに切り換えられるとともに、燃焼室1系の圧縮空気導入経路6のソレノイドバルブ22がOFFに切り換えられて、そのカムカムカバー室を含む燃焼室1が大気解放される。燃焼室が大気解放されると、クランク室2からその燃焼室1側へ連通路4を通して空気が流れ込むようになるとともに、図5に示すように、オイル通路3とクランク室2との間では両者の差圧がなくなるように制御されることから、オイル通路3とクランク室2とはなおも圧力平衡状態を保つことになる。
【0036】
そこで、主制御装置29は、図9に示すように、上記燃焼室1の大気解放に伴うクランク室2の流量Q12と圧力P12とを流量計14と圧力計15の指示値をもって取り込み(ステップS21)、次式(2)の演算を行う(ステップS22)。
【0037】
R12=1/{(Q12/P12)−(Q1/P1)}‥‥‥(2)
すなわち、この実測流量値Q12を実測圧力値P12で除した値もしくはその逆数を求める演算を行い、上記クランク室2と燃焼室1とを連通している連通路としてのピストンリング隙間4の通路抵抗値として例えばQ12/P12として算出する。さらに、先の外漏れ検査時の燃焼室1の実測流量値Q1と実測圧力値P1とから外漏れ抵抗値Q1/P1を算出する。この場合、上記通路抵抗値としてQ12/P12に代えてP12/Q12を用いる場合には、燃焼室1の外漏れ抵抗値としてはQ1/P1に代えてP1/Q1をそのまま使用してもよい。さらに、上記通路抵抗値Q12/P12と外漏れ抵抗値Q1/P1との合成抵抗を求めるべく(Q12/P12)−(Q1/P1)の演算を行うとともにその逆数を求め、最終的にクランク室2と燃焼室1とを連通しているピストンリング隙間4の真の通路抵抗値R12としてR12=1/{(Q12/P12)−(Q1/P1)}を算出する。
【0038】
そして、前記主制御装置29には連通路であるところのピストンリング隙間4に関する基準抵抗値が所定の許容幅をもって予め設定されていることから、主制御装置29では上記の通路抵抗値R12と基準値とを比較して(ステップS23)、上記ピストンリング隙間4に関する抵抗値が適正であるかどうかその適否判定を行う(ステップS24,S25)。以上をもって第2内漏れ検査が終了する。
【0039】
こうして、一連の外漏れ検査、第1内漏れ検査および第2内漏れ検査が終了すると、図2,4に示すように全てのソレノイドバルブ11,22,23がOFFとなる一方、外漏れ検査、第1内漏れ検査および第2内漏れ検査のそれぞれの検査結果が出力装置30から出力されて、その検査結果の表示と記録とが行われる。
【0040】
ここで、上記の第1,第2内漏れ検査に際して、連通路であるところのメインメタル部のオイル通路開口部5もしくはピストンリング隙間4の通路抵抗値を、外漏れ検査時のオイル通路抵抗値もしくは燃焼室抵抗値をもって補正しているのは、外漏れが発生している状態で内漏れ検査に移行すると、流量測定時に実際には内漏れが発生していないにもかかわらずその外漏れの影響であたかも内漏れが発生しているかのような流量が検出されて誤判定する可能性があるためである。
【0041】
すなわち、例えば燃焼室1系で外漏れが発生していると、燃焼室1を大気解放してクランク室2と燃焼室1との連通路であるピストンリング隙間4の通路抵抗を検査する際に、燃焼室1系の排気抵抗が小さくなることでクランク室2の流量が増加し、結果として連通路であるピストンリング隙間4が適正でないと誤判定してしまうことから、上記のように内漏れの抵抗を外漏れ抵抗値で補正することで、内漏れ検査時の判定精度が大幅に向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2の回路での外漏れ検査時の手順を示すフローチャート。
【図2】本発明の気密性検査方法が適用されるリークテスタの概略構成説明図。
【図3】気密性検査の全体の流れを示すフローチャート。
【図4】図2の回路での各ソレノイドバルブの切換タイミングを示すフローチャート。
【図5】気密性検査時の流量と圧力の変化を示す説明図。
【図6】従来法での気密性適否判定結果を示す特性図。
【図7】本発明での気密性適否判定結果を示す特性図。
【図8】図3の第1内漏れ検査時の詳細な手順を示すフローチャート。
【図9】図3の第2内漏れ検査時の詳細な手順を示すフローチャート。
【図10】従来の気密性検査方法の一例を示す説明図。
【符号の説明】
1…燃焼室(第1の空間)
2…クランク室(第2の空間)
3…オイル通路(第3の空間)
4…ピストンリング隙間(連通路)
5…メインメタル部のオイル通路開口部(連通路)
6,7,8…圧縮空気導入経路
14…流量計
15…圧力計
18,19…流量コントローラ
26,27…差圧計
20,21…圧力計
29…主制御装置
E…エンジン(検査対象ワーク)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an airtightness inspection method for checking a structure such as an automobile engine for water leaks and oil leaks.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 10, as a leak test method of a work W in which the inside is partitioned into a plurality of spaces (blocks or chambers) S1 to S3 and each of the partitions S1 to S3 communicates with each other through fine passages A1 and A2,
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the structure of FIG. 10, when a defect occurs in which the leakage amount in a specific space (here, only leakage to the outside of the work is a problem) is relatively large, not only does the flow rate in the space where the leakage occurs increase, but also Since the flow rate in the other space communicating with the passage A1 or A2 also increases, even a space other than the space where the leak actually occurs may be determined to have poor airtightness, As a result, it is not possible to accurately specify the space where the poor airtightness has occurred, and it takes a long time for the repair work to improve the poor airtightness, which is not preferable.
[0004]
In addition, since the actual flow rate fluctuates due to the pressure adjustment variation of the compressed air to be introduced into each of the spaces S1 to S3, there is a limit in improving the reliability of the inspection result.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and accurately identifies a portion where a leak defect has occurred even with a work having an interior partitioned into a plurality of spaces, while improving inspection accuracy. It is an object of the present invention to provide an airtightness inspection method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
ClaimItem 1The described invention is a method for inspecting the airtightness of a work in which the interior is partitioned into a plurality of spaces and adjacent spaces communicate with each other through fine communication paths, and the work is independent for each space. A step of introducing compressed air of a predetermined pressure into each space using a compressed air introducing system until the spaces are pressure-equilibrated with each other, and separately measuring a flow rate and a pressure at that time for each space; After calculating the value obtained by dividing the actually measured pressure value by the actually measured flow value or the reciprocal thereof as a leak resistance value, comparing the leak resistance value with a preset reference value, the part other than the communication passage of each space A step of determining whether airtightness is good or not, and a step of measuring a flow rate and a pressure in the other space when one of two spaces adjacent to each other in the pressure equilibrium state is released to the atmosphere, This atmosphere A value obtained by dividing the actually measured pressure value at the time of release by the actually measured flow value or the reciprocal thereof is calculated as the passage resistance value of the communication passage communicating the two spaces, and the passage resistance value and the leakage of the one space are calculated. Calculating a combined resistance value with the resistance value, and comparing the combined resistance value with a preset reference value to determine whether the resistance of the communication path is appropriate or not.
[0008]
ClaimItem 2The claimed invention is claimedItem 1The combined resistance value of the passage resistance value and the leakage resistance value of the one space in the described invention is a value obtained by subtracting the leakage resistance value from the passage resistance value or a reciprocal of the value.
[0009]
ClaimItem 3The invention described in the above is a work in which the interior is partitioned into three spaces and the first and second spaces adjacent to each other and the second and third spaces communicate with each other via fine communication paths. A method for inspecting the airtightness of a space, in which compressed air of a predetermined pressure is introduced into each space by using an independent compressed air introduction system for each space until the spaces are balanced with each other, and the flow rate and pressure at that time And the step of individually measuring each space, the value obtained by dividing the measured pressure value by the measured flow value or the reciprocal thereof for each space as a leak resistance value, the leak resistance value is set in advance Determining whether airtightness is good or bad in a portion other than the communication passage of each space by comparing with a reference value, and a flow rate in the second space when the first space is released to the atmosphere in the pressure equilibrium state. And measuring pressure Measuring the flow rate and the pressure in the second space when the third space is opened to the atmosphere in the pressure equilibrium state; and the second step when the first and third spaces are opened to the atmosphere. A value obtained by dividing the measured pressure value of each space by the measured flow rate value or the reciprocal thereof is calculated as a passage resistance value of each communication passage connecting the first and second spaces and the second and third spaces. Calculating a combined resistance value of the passage resistance value and the leakage resistance value of the first space, and a combined resistance value of the passage resistance value and the leakage resistance value of the third space. And individually comparing each combined resistance value with a reference value set in advance for each combined resistance value to determine whether or not the resistance of each communication path is appropriate.
[0010]
ClaimItem 4The claimed invention is claimedItem 3The combined resistance value of the passage resistance value and the leakage resistance value of the first space and the combined resistance value of the passage resistance value and the leakage resistance value of the third space in the described invention are calculated from the passage resistance value. It is characterized in that it is a value obtained by subtracting the leakage resistance value of the corresponding space or its reciprocal.
[0011]
ClaimItem 5The claimed invention is claimedItem 3 or 4The work to be inspected in the described invention is an automobile engine, the first space is a combustion chamber including an intake / exhaust pipe, the second space is a cam cover chamber and a crank chamber, and the third space is an oil passage. Further, the communication passage is characterized by a piston ring gap and an oil passage opening of a main metal portion.
[0013]
Therefore, in
[0014]
When testing for the presence or absence of so-called external leakage, a compressed air introduction system independent of each space is used to guide compressed air at a predetermined pressure into each space until the spaces are equilibrated with each other. And pressure separately for each spaceMeasure each spaceAfter calculating the value obtained by dividing the measured pressure value by the measured flow rate value or the reciprocal thereof as a leak resistance value, the leak resistance value is compared with a preset reference value, and a value other than the communication passage of each space is calculated. The quality of the airtightness of the part is determined. By doing so, the presence or absence of a leak defect, that is, the pressure and flow rate at the time of compressed air introduction are reflected in the leak resistance value, which is the reference for airtightness determination for each space, Even if the flow rate fluctuates due to pressure adjustment variations, the determination result is less likely to be affected by these, and even if the spaces are in communication with each other, the airtightness of each space can be individually determined as appropriate. The space with poor airtightness can be specified accurately.
[0015]
On the other hand, at the time of the internal leak inspection, when one of two spaces adjacent to each other in the pressure equilibrium state is released to the atmosphere, the flow rate and the pressure in the other space are measured. A value obtained by dividing the value by the actually measured flow rate value or the reciprocal thereof is calculated as a passage resistance value of the communication passage communicating the two spaces, and a synthesis of the passage resistance value and the leakage resistance value of the one space. A resistance value is calculated, and the combined resistance value is compared with a preset reference value to determine whether the resistance of the communication path is appropriate. By doing so, the passage resistance value of the communication path is substantially corrected by the leakage resistance value at the time of the external leakage inspection, so that, for example, even if leakage has occurred in a specific space at the stage of the external leakage inspection. Thus, it is possible to accurately determine whether the flow resistance of the communication passage is appropriate or not without being affected by the external leakage.
[0016]
ClaimItems 3 and 4In the described invention, a work in which the interior is partitioned into three spaces and the first and second spaces adjacent to each other and the second and third spaces communicate with each other via fine communication paths. To check the airtightness ofItem 1The same method as the described invention is applied.Item 1It is exactly the same as the described invention.
[0017]
On the other hand, at the time of the internal leak inspection, the flow rate and the pressure in the second space when the first space is opened to the atmosphere in the pressure equilibrium state are measured, and the third space is similarly opened to the atmosphere in the pressure equilibrium state. Then, the flow rate and the pressure in the second space are measured. Then, a value obtained by dividing the measured pressure value of each of the second spaces at the time of release of the first and third spaces to the atmosphere by the measured flow rate value or a reciprocal thereof is used for the first and second spaces and the second and third spaces. Calculated as the passage resistance value of each communication passage that connects the three spaces. Then, a combined resistance value of the passage resistance value and the leakage resistance value of the first space, and a combined resistance value of the passage resistance value and the leakage resistance value of the third space are individually calculated, Each of these combined resistance values is individually compared with a reference value set in advance for each combined resistance value to determine whether or not the resistance of each communication path is appropriate. As a result,
[0018]
ClaimItem 5In the described invention, the
[0020]
【The invention's effect】
ClaimItems 1 and 2According to the invention described above, when inspecting the airtightness of a work in which the interior is partitioned into a plurality of spaces and the spaces communicate with each other through fine communication passages, the airtightness of a portion of each space other than the communication passages is inspected. It is premised that the inspection is performed in two steps, that is, a so-called outside leak inspection for individually inspecting the leakiness and a so-called inner leak inspection for checking the flow resistance of each communication passage. The leak resistance value is calculated for each space by the same method as the described invention, and the suitability is individually determined. On the other hand, at the time of a so-called internal leak test, the combined resistance value of the passage resistance value and the leak resistance value is determined for each communication path. Since the calculation is performed to determine the propriety, the leakage resistance value serving as the criterion for determining propriety of airtightness reflects two parameters of pressure and flow rate at the time of introducing compressed air. Adjustment variation The effect of flow rate fluctuations and poor airtightness in other spaces is eliminated, making it possible to accurately determine whether the airtightness is appropriate for each space. There is an effect that can be specified. Further, at the time of the internal leak inspection, the passage resistance value of the communication passage is substantially corrected by the leakage resistance value of the specific space, so that even if the airtightness failure occurs in the specific space, it is not affected. Thus, there is an effect that the suitability of the flow resistance of the communication path can be accurately determined.
[0021]
ClaimItems 3 and 4According to the described invention, when inspecting the airtightness of a work in which the interior is partitioned into three spaces and the three spaces communicate with each other through a fine communication path, an airtightness inspection for so-called external leakage of each space is performed. At the time of inspection of each communication passage as a so-called internal leak inspectionItem 1Since the same method as the described invention is applied, it is possible to accurately and accurately determine whether or not the airtightness of each space is appropriate and to specify a corresponding space when the airtightness is determined to be poor. At the time of inspection, since the passage resistance value of the communication passage is substantially corrected by the leakage resistance value of the specific space, even if poor airtightness has occurred in the specific space, it is not affected by the airtightness, and it is truly connected. There is an effect that it is possible to accurately determine whether the flow resistance of the passage is appropriate.
[0022]
ClaimItem 5According to the described invention, the above
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and the following drawings show preferred embodiments of the present invention, and show an example in which the present invention is applied to a leak tester for checking the airtightness of an automobile engine.
[0024]
As shown in FIG. 2, an engine E to be inspected is roughly divided into a
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
In the leak tester thus configured, as shown in FIGS. 3, 4, and 5, each of the
[0028]
At the time of the above-mentioned external leak inspection, as shown in FIGS. 2 and 4, all the
[0029]
The
[0030]
FIG. 6 shows the characteristics when the appropriateness is determined only by the flow rate according to the conventional method in the external leakage inspection of the
[0031]
When the external leakage inspection is completed in this way, as shown in FIG. 2, the
[0032]
Therefore, as shown in FIG. 8, the
[0033]
R23 = 1 / {(Q23 / P23)-(Q3 / P3)} (1)
That is, a calculation is performed to obtain a value obtained by dividing the actually measured flow rate value Q23 by the actually measured pressure value P23 or a reciprocal thereof, and the passage of the
[0034]
In the
[0035]
When the first internal leak test is completed in this manner, as shown in FIGS. 2 and 4, the
[0036]
Therefore, as shown in FIG. 9, the
[0037]
R12 = 1 / {(Q12 / P12)-(Q1 / P1)} (2)
That is, a calculation is performed to obtain a value obtained by dividing the actually measured flow rate value Q12 by the actually measured pressure value P12 or a reciprocal thereof, and to determine a passage resistance of the
[0038]
Since the reference resistance value for the
[0039]
In this way, when a series of external leak inspection, first internal leak inspection, and second internal leak inspection are completed, all the
[0040]
Here, at the time of the first and second inner leak inspections, the passage resistance value of the
[0041]
That is, for example, when external leakage occurs in the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a procedure at the time of external leakage inspection in the circuit of FIG. 2;
FIG. 2 is a schematic configuration explanatory view of a leak tester to which the airtightness inspection method of the present invention is applied.
FIG. 3 is a flowchart showing the overall flow of an airtightness inspection.
FIG. 4 is a flowchart showing switching timing of each solenoid valve in the circuit of FIG. 2;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing changes in flow rate and pressure during an airtightness inspection.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a result of determining whether airtightness is appropriate according to a conventional method.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a result of judging whether airtightness is appropriate in the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a detailed procedure at the time of a first internal leak test of FIG. 3;
FIG. 9 is a flowchart showing a detailed procedure at the time of a second internal leak test of FIG. 3;
FIG. 10 is an explanatory view showing an example of a conventional airtightness inspection method.
[Explanation of symbols]
1. Combustion chamber (first space)
2. Crank chamber (second space)
3. Oil passage (third space)
4: Piston ring gap (communication passage)
5. Oil passage opening (communication passage) in the main metal part
6, 7, 8 ... compressed air introduction path
14 ... Flow meter
15 ... Pressure gauge
18, 19 ... Flow controller
26, 27 ... differential pressure gauge
20, 21 ... pressure gauge
29 ... Main controller
E… Engine (work to be inspected)
Claims (5)
各空間ごとに独立している圧縮空気導入系統をもってそれぞれの空間にその空間相互が圧力平衡するまで所定圧力の圧縮空気を導入し、その時の流量と圧力とを各空間ごとに個別に測定する工程と、
各空間ごとに前記実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を漏れ抵抗値として算出した上、その漏れ抵抗値を予め設定されている基準値と比較して前記各空間の連通路以外の部分での気密性の良否を判定する工程と、
前記圧力平衡状態で相互に隣接する二つの空間のうちいずれか一方を大気解放したときの他方の空間での流量と圧力とを測定する工程と、
この大気解放時の実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を前記二つの空間同士を連通している連通路の通路抵抗値として算出するとともに、前記通路抵抗値と前記一方の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値を算出し、この合成抵抗値を予め設定されている基準値と比較して前記連通路の抵抗の適否を判定する工程と、
を含むことを特徴とする気密性検査方法。A method for inspecting the airtightness of a work in which the interior is partitioned into a plurality of spaces and adjacent spaces communicate with each other through fine communication paths,
A step of introducing compressed air of a predetermined pressure into each space using a compressed air introduction system independent of each space until the spaces are pressure-balanced with each other, and individually measuring the flow rate and pressure at that time for each space. When,
A value obtained by dividing the measured pressure value by the measured flow rate value or the reciprocal thereof for each space is calculated as a leak resistance value, and the leak resistance value is compared with a preset reference value, and the communication path of each space is calculated. A step of determining whether the airtightness is good or bad in other parts,
A step of measuring the flow rate and the pressure in the other space when one of the two spaces adjacent to each other in the pressure equilibrium state is released to the atmosphere,
A value obtained by dividing the measured pressure value at the time of release to the atmosphere or a reciprocal thereof is calculated as a passage resistance value of a communication passage communicating the two spaces, and the passage resistance value and the one space are calculated. Calculating a combined resistance value with the leakage resistance value of the above, and comparing the combined resistance value with a preset reference value to determine the suitability of the resistance of the communication path;
An airtightness inspection method comprising:
各空間ごとに独立している圧縮空気導入系統をもってそれぞれの空間にその空間相互が圧力平衡するまで所定圧力の圧縮空気を導入し、その時の流量と圧力とを各空間ごとに個別に測定する工程と、
各空間ごとに前記実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を漏れ抵抗値として算出した上、その漏れ抵抗値を予め設定されている基準値と比較して前記各空間の連通路以外の部分での気密性の良否を判定する工程と、
前記圧力平衡状態で第1の空間を大気解放したときの第2の空間での流量と圧力とを測定するとともに、同じく前記圧力平衡状態で第3の空間を大気解放したときの第2の空間での流量と圧力とを測定する工程と、
この第1,第3の空間の大気解放時における第2の空間のそれぞれの実測圧力値を実測流量値で除した値もしくはその逆数を第1,第2の空間同士および第2,第3の空間同士を連通している各連通路の通路抵抗値として算出するとともに、該通路抵抗値と前記第1の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値、および該通路抵抗値と前記第3の空間の漏れ抵抗値との合成抵抗値を個別に算出し、これらの各合成抵抗値を合成抵抗値ごとに予め設定されている基準値と個別に比較して前記各連通路の抵抗の適否を判定する工程と、
を含むことを特徴とする気密性検査方法。Inspection of the airtightness of the work, which is divided into three spaces and the first and second spaces adjacent to each other and the second and third spaces communicate with each other via minute communication paths. A way to
A step of introducing compressed air of a predetermined pressure into each space using a compressed air introduction system independent of each space until the spaces are pressure-balanced with each other, and individually measuring the flow rate and pressure at that time for each space. When,
A value obtained by dividing the measured pressure value by the measured flow rate value or the reciprocal thereof for each space is calculated as a leak resistance value, and the leak resistance value is compared with a preset reference value, and the communication path of each space is calculated. A step of determining whether the airtightness is good or bad in other parts,
The flow rate and the pressure in the second space when the first space is released to the atmosphere in the pressure equilibrium state are measured, and the second space when the third space is also released to the atmosphere in the pressure equilibrium state. Measuring the flow rate and pressure at
The value obtained by dividing the measured pressure value of each of the second spaces at the time of opening the first and third spaces to the atmosphere by the measured flow rate value or the reciprocal thereof is used for the first and second spaces and the second and third spaces. Calculated as a passage resistance value of each communication passage communicating the spaces, a combined resistance value of the passage resistance value and a leakage resistance value of the first space, and the passage resistance value and the third space. The combined resistance value is individually calculated with the leakage resistance value of each, and each of these combined resistance values is individually compared with a reference value preset for each combined resistance value to determine whether the resistance of each of the communication paths is appropriate. The process of
An airtightness inspection method comprising:
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