JP3933071B2 - Inspection device for fluid passage parts - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体通路部品の検査装置に関し、特に流体通路部品の液密状態に係る検査する検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
流体通路部品、例えば自動車用内燃機関に用いられるインジェクタ、あるいはプレッシャレギュレータの製品検査項目として、弁部の油密検査がある。この弁部の油密検査では、例えばインジェクタの弁部を構成するバルブとノズルニードルが閉弁状態にあるとき、バルブとノズルニードルで形成されるシール部からにじみ出る加圧燃料油の漏れ状態を検査する。この種の油密検査を行なう検査装置としては、燃料通路部品としてのインジェクタに、燃料油相当のテスト油を、一定圧力で供給経路を通じて加圧供給した後、その供給経路側を遮断弁等の開閉弁で遮断し一定時間経過後の圧力降下量でもって、漏れ状態を判定するものがある。
【0003】
なお、遮断弁とインジェクタとの間あるインジェクタ側供給経路には、圧力センサが設けられている。燃料通路部品と遮断弁とインジェクタ側供給経路は、油密に係る圧力降下量を計測する計測回路を構成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の検査装置では、遮断弁の閉弁動作によってテスト油の供給経路を遮断する際、遮断弁の弁部材の弁座への移動によって計測回路を構成するインジェクタ側供給経路内にウォータハンマが発生し、圧力変動が生じるという問題があった。この圧力変動が大きい場合あるいは圧力降下量の判定を行なう所定経過時間までにその圧力変動が減衰しない場合には、油密検査精度が低下するおそれがある。
【0005】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、液密状態を流体通路部品に充填した流体の圧力降下量で評価するものにおいて、液密検査精度の向上が図れる流体通路部品の検査装置を提供することにある。
【0006】
また、別の目的は、液密状態を流体通路部品に充填した流体の圧力降下量で評価するものにおいて、液密検査精度の向上が図れるとともに、液密検査時間の短縮が可能な流体通路部品の検査装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1によると、流体通路部品の液密状態を、流体通路部品に供給した加圧液体の圧力低下量で評価する流体通路部品の検査装置であって、流体を供給する加圧流体供給源と、加圧流体供給源で加圧された流体を、液密検査対象としての流体通路部品に導くことが可能な流体供給経路と、流体供給経路のうち、加圧流体供給源と流体通路部品との間に設けられ、流体の流通および遮断を行なう第1の開閉弁と、流体供給経路のうち、第1の開閉弁と流体通路部品との間に形成された流体供給経路部から分岐して接続される第2の開閉弁と、流体供給経路部内の圧力を検出する検出手段とを備え、第2の開閉弁は、第1の開閉弁の流通および遮断動作により変化する容積分と略同じ容積を有し、第1の開閉弁の流通および遮断動作に対して遮断、流通動作する。
【0008】
まず、流体通路部品に流体を供給する流体供給経路のうち、第1の開閉弁と流体通路部品との間にある流体供給経路部は、第1の開閉弁の遮断動作によって加圧流体供給源からの流体供給が停止される。
【0009】
さらに、流体供給経路部には、流体供給経路部から分岐して接続される第2の開閉弁を備え、第1の開閉弁の流通、遮断動作により変化する容積分と略同じ容積を有し、第1の開閉弁の流通、遮断動作に対して、遮断、流通動作するため、例えば第1の開閉弁の遮断動作によって減少した容積を、流体供給経路部は、第2の開閉弁の流通動作によって増加した容積で補うことができる。
【0010】
これにより、流体を供給する側の開閉弁つまり第1の開閉弁の遮断動作によって流体供給経路部が閉回路になった直後に発生するウォータハンマを防止することが可能である。したがって、第1の開閉弁の遮断動作によって閉回路となった流体供給経路部つまり圧力降下量を評価するための液密計測回路の圧力変動を防止することが可能である。
【0011】
本発明の請求項2によると、第1の開閉弁および第2の開閉弁は、それぞれ弁座を有するバルブボディと、先端部が弁座に当接および離間可能な弁部材とを備え、流通、遮断動作により変化する容積は、先端部が弁座に当接および離間するに従い、先端部が移動する体積から構成されている。
【0012】
これにより、第1の開閉弁は、少なくとも第1の開閉弁の流通、遮断動作において弁座に当接、離間するに従い、先端部が移動する体積分を補うように、その移動体積分の容積を確保することができる。
【0013】
例えば第1の開閉弁の遮断動作において弁部材が弁座に近づくに従って弁部材の先端部により液体が圧縮されることを、第2の開閉弁の流通動作による弁部材の弁座から離れるに従って、液体を減圧することで相殺する。その結果、第1の開閉弁の遮断動作に伴う流体供給経路部の圧力変動を防止する。
【0014】
本発明の請求項3によると、第1の開閉弁および第2の開閉弁は、それぞれ弁座を有するバルブボディと、先端部が弁座に当接および離間可能な弁部材とを備え、流通、遮断動作により変化する容積は、先端部が弁座に当接した状態でのバルブボディの内周と、弁部材の外周の間に区画される内部流体空間から構成されている。
【0015】
これにより、第1の開閉弁は、少なくとも第1の開閉弁の流通、遮断動作において第1の開閉弁の内部に収容される流体のうち、第1の開閉弁が遮断されることで、流体供給経路部から分離されるバルブボディの内周と弁部材の外周の間に区画される内部流体空間分を、第2の開閉弁の流通動作によって流体供給経路部と連通する第2の開閉弁の内部流体空間で補うことができる。
【0016】
本発明の請求項4によると、第2の開閉弁と第1の開閉弁は同じものであって、二つの第1の開閉弁を用いることができる。
【0017】
本発明の請求項5によると、流体供給経路のうち、加圧流体供給源と第1の開閉弁との間には、流量調整弁を配置することが可能である。
【0018】
例えば流体通路部品として、内燃機関へ供給する燃料の圧力を制御する燃料圧力制御弁に適用する場合、第1の開閉弁の流通状態にて所定の一定流量における作動圧力を測定することと、第1の開閉弁の流通動作から遮断動作に切換えて液密検査にけるウォータハンマによる圧力変動を防止することが両立できる。
【0019】
本発明の請求項6によると、第1の開閉弁および第2の開閉弁における流体の流通、遮断動作を行なう駆動源は、工場エアを用いることができ、安価な油密検査装置を提供することができる。
【0020】
本発明の請求項7によると、流体通路部品として、燃料の供給により駆動される内燃機関等の駆動源に搭載される燃料供給部品に好適に適用することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の流体通路部品の検査装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。図1は、本実施形態の流体通路部品の検査装置の概略構成を示す構成図である。図2は、図1中の第1の開閉弁、および第2の開閉弁の弁部構造を示す模式的断面図である。図3は、実施形態に係る流体通路部品の検査過程における圧力変化特性を表す模式的グラフである。図4は、図1中の第1の開閉弁および第2の開閉弁の作動状態を示す図である。なお、図5は、本実施形態に係る液密検査過程における圧力変化特性を、従来技術における圧力変化特性と比較して示すグラフである。
【0022】
図1に示すように、流体通路部品の検査装置1は、検査対象としての流体通路部品9の液密状態を検査する。この検査装置1では、流体通路部品9に供給した加圧液体の圧力低下量を測定し、その測定した圧力降下量から液密状態を判定する。
【0023】
流体通路部品9としては、流体を貯留するために溶接等の接合により形成した容器、流体の流量を調整する流量調整装置、あるいは流体を噴射するための流体噴射装置であっても、液密状態が製品または部品性能項目の一つとして液密状態の検査を行なうものであればいずれの部品、製品、あるいは装置であってもよい。例えば燃料の供給により駆動される内燃機関等の駆動源に搭載される燃料噴射弁、あるいは燃料圧力制御弁等の燃料供給部品であってもよい。なお、以下本実施形で説明する流体通路部品9は、内燃機関へ燃料を供給するため、燃料ポンプ等によって燃料タンクから汲み上げ燃料を、所定の燃料圧力に調圧する流体圧力制御弁(以下、プレッシャレギュレータと呼ぶ)とする。
【0024】
プレッシャレギュレータ9は、図示しない弁部を構成する弁体(図示せず)と弁座(図示せず)のうち、弁座が、図示しないダイヤフラムとともにケースに固定されている。この弁座およびダイヤフラムによって、そのケース内が、圧力調整側燃料チャンバー(図示せず)と燃料戻し側燃料チャンバー(図示せず)に仕切られている。弁部が開弁すると、圧力調整側から燃料戻し側(低圧側)の燃料チャンバーに燃料が流入する。その結果、この種のプレッシャレギュレータ9は、圧力調整側の燃料が所定流量において、弁部の開弁圧に従いその圧力調整側の燃料を所定の燃料圧力に調圧する。
【0025】
図1に示すように、検査装置1は、流体としてのテスト油を供給する加圧流体供給源(以下、送油ポンプと呼ぶ)2と、流体の流通、遮断を行なう第1の開閉弁3と、流体の流通、遮断を行なう第2の開閉弁4と、送油ポンプ2で加圧されたテスト油をレギュレータ9に導くことが可能な流体供給経路5と、加圧されたテスト油の圧力を検出する圧力検出手段としての圧力センサ6とを含んで構成されている。なお、テスト油は、製品としてのプレッシャレギュレータ9が調圧する流体すなわち燃料相当の油性状を有するものであればいずれの油、液体であってもよい。燃料相当の油性状とは、例えば流量測定、油密状態の検査に必要な動粘度等が燃料と同じ性状を有するものであれば、燃料に比べて可燃性が低い液体を用いることが好ましい。
【0026】
送油ポンプ2は、図1に示すように、テスト油が貯留されているタンク7からフィルタ8を介してテスト油を汲み上げ、流体供給経路5へ吐出する。なお、流体供給経路5には、経路途中に背圧調整弁(以下、リリーフ弁)11を備えており、送油ポンプ2から吐出されたテスト油を所定圧力P1(図3参照)に設定する。リリーフ弁11によって調圧されたテスト油のうち余剰のテスト油は、リリーフ弁11を経てテスト油の低圧側のタンク7に戻される。
【0027】
流体供給経路5は、周知の配管で構成さている。なお、流体供給経路5の材料としては銅材を用い、配管と、配管あるいは装置等とを繋ぐ配管の継手部は、スリーブ式の締結構造を有する。なお、この流体供給経路5のうち、テスト油に接する部分については電気的な導通が確保できる構造とし、電気的に接地または同電位に保持されていることが好ましい。
【0028】
第1の開閉弁3は、図1に示すように、流体供給経路5のうち、送油ポンプ2とプレッシャレギュレータ9との間に設けられ、送油ポンプ2で加圧され、プレッシャレギュレータ9へ導かれるテスト油の流通、遮断を行なう。
【0029】
なお、検査対象である流体通路部品(本実施例では、プレッシャレギュレータ)9の検査項目の一つとして、テスト油の流量を所定流量に設定したときの作動圧を評価する場合には、第1の開閉弁3と送油ポンプ2の間の流体供給経路5の途中に、流量調整装置21を設けてもよい。この流量調整装置21は、テスト油の流量調整を行なう流量調整弁部21bと、テスト油の流通、遮断を行なう切換弁部21aとからなる。この場合、以下で説明する液密状態に係るプレッシャレギュレータ9の検査する検査過程では、切換弁部21aは常に流通状態にある。流量調整装置21は流量調整弁部21bだけから構成されるものであってもよい。
【0030】
圧力センサ6は、図1に示すように、流体供給経路5のうち、第1の開閉弁3とプレッシャレギュレータ9との間に形成されている流体供給経路部5aに設けられ、流体供給経路部5a内のテスト油の圧力を検出する。
【0031】
第2の開閉弁4は、図1に示すように、流体供給経路部5aから分岐して接続されている。
【0032】
プレッシャレギュレータ9の燃料導入側つまり圧力調整側には、流体供給経路部5aが接続され、一方、プレッシャレギュレータ9の燃料戻し側(低圧側)は、漏れ状態を検査するときのにじんだ漏れテスト油、あるいは作動圧を評価するときの余剰のテスト油を再利用できるように、タンク7またはタンク7上部のワーク取付台(図示せず)に取付けられる。
【0033】
なお、第1の開閉弁3、流体供給経路部5a、第2の開閉弁4、および圧力センサ6は、プレッシャレギュレータ9の液密状態すなわち漏れ状態係る圧力降下量を計測する計測回路を構成している。
【0034】
ここで、第1の開閉弁3および第2の開閉弁4の構造、および第1の開閉弁3と第2の開閉弁4の流通、遮断動作の関係について、図2から図4に従って説明する。なお、図2(a)および図2(c)はテスト油を流通させる開弁状態、図2(b)および図2(d)はテスト油を遮断する閉弁状態を示し、図2(a)および図2(b)は第1の開閉弁3、図2(c)および図2(d)は第2の開閉弁4のそれぞれの構造を示す。
【0035】
第1の開閉弁3および第2の開閉弁4は、図2(a)、図2(c)に示すように、それぞれ、弁座3as、4asを有するバルブボディ3a、4aと、弁部材3b、4bとを含んで構成されている。弁部材3b、4bはバルブボディ3a、4aに軸方向移動可能に収容されている。弁部材3b、4bの図2(a)、図2(c)中軸方向下方の先端部3bs、4bsは、弁座3as、4asに当接、離間可能に配置されている。バルブボディ3a、4aの先端には弁座3as、4asに開口する開口部3ao、4aoが設けられている。
【0036】
図2(b)の第1の開閉弁3の閉弁状態において、開口部(以下、先端側開口部と呼ぶ)3aoは、流体供給経路部5aが接続されている。一方、弁部材3bの先端部3bsが弁座3asに当接した状態で弁部材3bの外周とバルブボディ3aの内周の間に区画される内部流体空間(以下、テスト油閉塞空間と呼ぶ)R3に連通するように、流体供給経路部5aの反対に位置するの流体供給経路5側がバルブボディ3aの外周に形成された開口部(以下、外周側開口部と呼ぶ)(図示せず)に接続している。そして、第1の開閉弁3が閉弁状態では、テスト油閉塞空間内にあるテスト油と、流体供給経路部5a内にあるテスト油とは分離状態にある。一方、第1の開閉弁3が開弁状態では、テスト油閉塞空間内にあるテスト油と、流体供給経路部5a内にあるテスト油とが連通する。従って、送油ポンプ2により加圧されたテスト油の流通供給経路部5aへの流れを、第1の開閉弁3の開弁、閉弁動作によってそれぞれ流通、遮断する。
【0037】
図2(c)の第2の開閉弁4の閉弁状態において、先端側開口部4aoは、同様に、流体供給経路部5aが接続されている。一方、弁部材3bの先端部3bsが弁座3asに当接した状態で弁部材4bの外周とバルブボディ4aの内周の間に区画されるテスト油閉塞空間R4に連通するための外周側開口部が形成されている場合、外周側開口部が形成されていない場合のいずれであってもよい。なお、外周側開口部が形成されている場合には、図1に示すように、外周側開口部は盲栓等により閉塞される構成とする。これにより、第2の開閉弁4の外周側開口部から、テスト油閉塞空間R4内のテスト油が、外部に流出しないように構成される。従って、流通供給経路部5a内にあるテスト油をテスト油閉塞空間R4へ導く流れを、第2の開閉弁4の開弁、閉弁動作によってそれぞれ流通、遮断する。
【0038】
さらに、本実施形態では、図2に示すように、第1の開閉弁3と第2の開閉弁4は同じ仕様の開閉弁が用いられ、二つの第1の開閉弁3を用いていることが好ましい。これにより、テスト油閉塞空間R3およびテスト油閉塞空間R4は同じ容積となる。さらに、閉弁動作中に、弁部材3b、4bの先端部3bs、4bsが弁座3as、4asに当接するまでに移動する移動体積V3、V4も同じ体積となる。
【0039】
なお、移動体積V3、V4とは、先端部3bs、4bsの表面積と、先端部3bs、4bsが当接、離間するに従い移動する移動距離の積である。
【0040】
さらになお、第1の開閉弁3および第2の開閉弁4の流通、遮断動作を行なう駆動源としては、図2に示すように、軸方向に移動する弁部材3b、4bを工場エア等の圧力源を用いる。なお、ソレノイド等の電磁力発生装置を用いてもよい。
【0041】
次に、第1の開閉弁3と第2の開閉弁4の流通、遮断動作状態の関係は、図3に示すプレッシャレギュレータ9の検査過程における流通供給経路部5aつまり計測回路内でのテスト油の圧力特性において、図4に示す以下の関係にある。
【0042】
(1)まず、被検査体のワークとしてのプレッシャレギュレータ9を、燃料タンク7のワーク取付台に取付ける。そして、流体供給経路5をプレッシャレギュレータ9に接続し、計測回路を形成する。この状態では、第1の開閉弁3は遮断状態にある。流通供給経路部5a内のテスト油の圧力は上がることはない。この状態を、ワークセット状態A(図3参照)と呼ぶ。なお、このとき、送油ポンプ5は、テスト油の送油を停止する停止状態であっても、テスト油を送油する連続運転状態にあってもいずれでもよい。
【0043】
第1の開閉弁3、第2の開閉弁4の動作状態としては、図4中のワークセット状態Aに示すように、流体遮断状態(閉弁動作)、流体流通状態(開弁動作)に設定されている。
【0044】
(2)流通供給経路部5a内に、送油ポンプ5により加圧されたテスト油を導入する。すると、流通供給経路部5a内のテスト油の圧力は昇圧され、図3に示すように、所定圧力P1となる。この状態では、流通供給経路部5aを通じて所定圧力P1のテスト油が送油され続ける。この状態を、テスト油送油状態B(図3参照)と呼ぶ。
【0045】
第1の開閉弁3、第2の開閉弁4の動作状態としては、図4中のテスト油送油状態Bに示すように、流体流通状態(開弁動作)、流体遮断状態(閉弁動作)に設定されている。
【0046】
(3)流通供給経路部5a内のテスト油の圧力が安定した所定圧力P1になったことを圧力センサ6で検出するか、もしくはテスト油送油状態Bでの期間が所定経過時間を経過すると、流通供給経路部5aを閉塞させ、つまり計測回路を閉回路とする。この状態を、液密状態に係る検査状態Cと呼ぶ。第1の開閉弁3、第2の開閉弁4の動作状態としては、図4中の液密状態に係る検査状態Cに示すように、流体遮断状態(閉弁動作)、流体流通状態(開弁動作)に設定されている。
【0047】
この状態では、流通供給経路部5a内に所定圧力P1のテスト油の充填が完了し、送油ポンプ5により加圧されたテスト油のプレッシャレギュレータ9への供給が停止される。これにより、プレッシャレギュレータ9の作動圧を形成する弁部の弁体と弁座のシール状態の良い、悪いのレベルによって、弁体と弁座のシール部(図示せず)からテスト油の低圧側としてのタンク7へにじみでる漏れ量が少なく、多くなる。そして、その漏れ量に応じて流通供給経路部5aつまり計測回路内に充填されているテスト油の圧力が、所定圧力P1から徐々に低下する。その結果、図3に示すように、この計測回路内における所定時間T経過後の圧力降下量ΔPを計測することで、プレッシャレギュレータ9の液密状態が判定される。
【0048】
この様に、第2の開閉弁4は、第1の開閉弁3の流通、遮断動作に対して、遮断、流通動作する作動状態の関係にあるように設定されている。
【0049】
なお、第1の開閉弁3、第2の開閉弁4の作動状態において、第1の開閉弁3を開弁動作から閉弁動作に切換える際、略同タイミングで第2の開閉弁4を閉弁動作から開弁動作に切換えることが好ましい。つまり第1の開閉弁3を遮断動作に切換える際、略同タイミングで第2の開閉弁4を流通動作に切換えることが好ましい。
【0050】
上述の構成を有する検査装置1において、プレッシャレギュレータ9の液密状態を、流通供給経路部5aつまり計測回路に設けられた圧力センサ6で検出したテスト油の圧力降下量ΔPで判定する方法の検査精度を、実験により確認した(図5参照)。図5において、実線による圧力変化特性は本実施形態の検査装置1を用いた場合を示し、破線による圧力変化特性は従来の検査装置1を用いた場合のものを示す。図5に示すように、本実施形態の検査装置1を用いた場合、従来の検査装置を用いたものに比べて、液密状態の検査状態Aに切換え直後、すなわち第1の開閉弁3を流通動作から遮断動作に切換え直後に生じるウォータハンマ現象を防止することを確認した。
【0051】
上述の本実施形態によれば、検査装置1は、流通供給経路部5aへのテスト油の流通、遮断を行なう第1の開閉弁3と、この第1の開閉弁3とは別に、流通供給経路部5aから分岐して接続する第2の開閉弁4とを備えている。しかも、これら第1の開閉弁3と第2の開閉弁4は同じ仕様の開閉弁であって、二つの第1の開閉弁3が用いられている。そして、第2の開閉弁4は、第1の開閉弁3の流通、遮断動作に対して、遮断、流通動作する作動状態の関係にあるように設定されている。これにより、計測回路を構成する第1の開閉弁3、流体供給経路部5a、および第2の開閉弁4内におけるテスト液を満たすための容積のうち、第1の開閉弁3の遮断動作によって減少する容積を、第2の開閉弁4の流通動作によって増加して補うことができる。しかも、第1の開閉弁3と第2の開閉弁4は二つの第1の開閉弁3で構成されるので、減少する容積と増加する容積は略同じである。その結果、第1の開閉弁3の遮断動作によって流体供給経路部5aつまり計測回路を閉回路となる前後の容積変化を小さく、もしくはなくすことができるため、第1の開閉弁3を流通動作から遮断動作に切換え直後に生じるウォータハンマ現象を防止することができる。したがって、第1の開閉弁3の遮断動作によって閉回路となった流体供給経路部5aつまり圧力降下量ΔPを計測するための計測回路におけるウォータハンマに起因した圧力変動を防止することが可能である。流体通路部品5の液密状態を検査する検査精度の向上が図れる。
【0052】
さらになお、上述の本実施形態によれば、第1の開閉弁3を遮断動作に切換える際、略同タイミングで第2の開閉弁4を流通動作に切換えるので、第1の開閉弁3遮断動作による減少する容積と第2の開閉弁4を流通動作による増加する容積とで精度良く相殺することができる。したがって、第1の開閉弁3の遮断動作によって計測回路が閉回路となる前後で計測回路の容積が変化することを防止できるので、圧力降下量ΔPを計測するための計測回路におけるウォータハンマに起因した圧力変動を防止することができる。
【0053】
さらになお、上述の本実施形態によれば、第1の開閉弁3と送油ポンプ2の間の流体供給経路5の途中に、流量調整装置21を設けることが可能である。第1の開閉弁3の遮断動作に起因して生じるウォータハンマを防止する方法として、第1の開閉弁3の流通流量を絞ることが考えられる。この方法では、流体供給経路5に流すことが可能なテスト油の流量を、ウォータハンマ防止のために絞った第1の開閉弁3の流通流量で制限さてしまう。これに対して本実施形態の検査装置1に用いる第1の開閉弁3および第2の開閉弁4では、これらの流通流量を絞ることを特徴としていないため、流体供給経路5に製品検査に必要な流量を流すことができる。これにより、本実施形態の検査装置1で、第1の開閉弁3の遮断状態にて流体通路部品9の液密状態に係る圧力降下量ΔPの計測を、ウォータハンマによる圧力変動を防止するとともに、第1の開閉弁3の流通状態にて検査対象となる流体通路部品9の流量に係る機能を判定する検査を行なうことが可能である。検査装置1による検査対象である流体通路部品の適用例として説明したプレッシャレギュレータ9のように、検査項目の一つとして、テスト油の流量を所定流量に設定したときの作動圧を評価する場合に好適である。
【0054】
さらになお、上述の本実施形態よれば、第1の開閉弁3および第2の開閉弁4の流通、遮断動作を行なう駆動源としては、軸方向に移動する弁部材3b、4bを工場エア等の圧力源を用いることが可能である。第1の開閉弁3の遮断動作に起因して生じるウォータハンマを防止する方法として、電気的に弁部材3bが弁座3asに移動する移動速度を可変にし、移動速度を弁座に近づくに従い遅くするものが考えられるが、高価である。また、第1の開閉弁3が閉弁するまでの時間が長くなるため、液密状態を検査するための総時間が長くなり、生産性が低下する。これに対して、本実施形態の検査装置1に用いる第1の開閉弁3および第2の開閉弁4では、これら弁部材3b、4bの移動速度を弁座3as、3bsに近づくに従い遅くする特徴としていないため、駆動源として、安価な工場エアを用いることができる。
【0055】
なお、流体通路部品9が内燃機関等に燃料を供給する燃料通路部品の場合、その製造工程の性能検査工程では、検査装置を防爆構造にする必要がある。例えば開閉弁の駆動源が電機駆動装置の場合には火花が生じないように装置内に窒素ガス等の不活性ガスによりパージする必要があり、その装置つまり検査装置が高価となる。それに対して、本実施形態では第1の開閉弁3および第2の開閉弁4の流通、遮断動作を行なう駆動源として工場エアを用いるので安価である。したがって、本実施形態の検査装置1は、検査対象となる流体通路部品として、燃料の供給により駆動される内燃機関等の駆動源に搭載される燃料通路部品における油密状態等の機能検査に好適である。
【0056】
以上説明した実施形態において、第1の開閉弁3と第2の開閉弁4は同じ仕様の開閉弁であって、二つの第1の開閉弁3が用いられているものとしたが、第1の開閉弁3と第2の開閉弁4は同じ仕様の開閉弁でなくとも、第1の開閉弁3の遮断動作によって減少する容積を、第2の開閉弁4の流通動作によって増加する容積で補うことが可能なものであればよい。例えば第1の開閉弁3および第2の開閉弁4の構造として、テスト油閉塞空間R3とテスト油閉塞空間R4が略同じ容積であればよい。これにより、第1の開閉弁3の遮断動作により流体供給経路部5a内のテスト油から分離されるテスト油閉塞空間R3内のテスト油の容積と、第2の開閉弁4の流通動作により流体供給経路部5a内のテスト油に連通するテスト油閉塞空間R4内のテスト油の容積が略同じとなる。その結果、第1の開閉弁3の遮断動作により流体供給経路部5a内の容積変化を殆どなく、またはなくすことができる。したがって、この様な構成であっても、圧力降下量ΔPを計測するための計測回路におけるウォータハンマに起因した圧力変動を防止することが可能である。
【0057】
なお、上記では、第1の開閉弁3および第2の開閉弁4の構造うち、テスト油閉塞空間R3とテスト油閉塞空間R4が略同じ容積であることを特徴としたが、流通、遮断動作に伴い移動する弁部材3b、4bの先端部3bs、4bsにおける移動体積V3、V4が略同じ容積であるものでもよい。
第1の開閉弁3の遮断動作において弁部材3bが弁座3asに近づくに従って弁部材3bの先端部3bsの移動体積V3に応じてテスト油を圧縮されることを、第2の開閉弁4の流通動作による弁部材4bの弁座4asから離れるに従って、移動体積V4に応じてテスト油を減圧することで相殺することが可能である。その結果、第1の開閉弁3を流通動作から遮断動作に切換え直後に生じるウォータハンマ現象を緩和または防止することができる。したがって、この様な構成であっても、圧力降下量ΔPを計測するための計測回路におけるウォータハンマに起因した圧力変動を防止することが可能である。
【0058】
さらになお、以上説明した実施形態では、第1の開閉弁3の遮断動作によって流体供給経路部5aつまり計測回路を閉回路にした後、所定時間T経過した時点で圧力降下量ΔPを計測している。圧力降下量ΔPを計測するための計測回路におけるウォータハンマに起因した圧力変動を防止することが可能であるので、所定時間Tを短縮することができる。したがって、本実施形態の検査装置1では、流体通路部品9の液密状態を検査する検査時間を短縮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の流体通路部品の検査装置の概略構成を示す構成図である。
【図2】図1中の第1の開閉弁、および第2の開閉弁の弁部構造を示す模式的断面図であって、図2(a)および図2(c)は流体を流通させる開弁状態、図2(b)および図2(d)は流体を遮断する閉弁状態を示す断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る流体通路部品の検査過程における圧力変化特性を表す模式的グラフである。
【図4】図1中の第1の開閉弁および第2の開閉弁の作動状態を示す図である。
【図5】本実施形態に係る液密検査過程における圧力変化特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1 検査装置
2 送油ポンプ(加圧流体供給源)
3 第1の開閉弁
3a バルブ
3as 弁座
3b 弁部材
3bs 先端部
4 第2の開閉弁
4a バルブ
4as 弁座
4b 弁部材
4bs 先端部
5 流体供給経路
5a 流体供給経路部
6 圧力センサ(検出手段)
9 プレシャレギュレータ(流体通路部品)
11 リリーフ弁(背圧調整弁)
21 流量調整装置
R3、R4 テスト油閉鎖空間
V3、V4 移動体積[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection apparatus for fluid passage parts, and more particularly to an inspection apparatus for inspecting a fluid tightness of fluid passage parts.
[0002]
[Prior art]
As a product inspection item of a fluid passage part, for example, an injector used for an internal combustion engine for an automobile or a pressure regulator, there is an oil tightness inspection of a valve portion. In the oil-tightness inspection of the valve part, for example, when the valve and nozzle needle constituting the valve part of the injector are in a closed state, the leakage state of pressurized fuel oil that oozes out from the seal part formed by the valve and nozzle needle is inspected. To do. As an inspection apparatus for performing this kind of oil tightness inspection, a test oil equivalent to fuel oil is supplied to an injector as a fuel passage component under pressure through a supply passage at a constant pressure, and then the supply passage side is provided with a shutoff valve or the like. There are some which judge the leakage state by the amount of pressure drop after a certain time after shutting off with an on-off valve.
[0003]
A pressure sensor is provided in the injector side supply path between the shut-off valve and the injector. The fuel passage part, the shut-off valve, and the injector-side supply path constitute a measurement circuit that measures the pressure drop amount related to oil tightness.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the inspection device of the prior art, when the test oil supply path is shut off by the closing operation of the shut-off valve, the water hammer is placed in the injector-side supply path constituting the measuring circuit by moving the shut-off valve to the valve seat. There was a problem that pressure fluctuation occurred. If this pressure fluctuation is large or if the pressure fluctuation is not attenuated by the predetermined elapsed time for determining the pressure drop amount, the oil tightness inspection accuracy may be lowered.
[0005]
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to evaluate the liquid-tight state by the pressure drop amount of the fluid filled in the fluid passage part, and to improve the liquid-tightness inspection accuracy. An object of the present invention is to provide an inspection device for fluid passage parts.
[0006]
Another object is to evaluate the liquid-tight state by the pressure drop amount of the fluid filled in the fluid passage part. The fluid passage part can improve the liquid-tightness inspection accuracy and shorten the liquid-tightness inspection time. It is to provide an inspection apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fluid passage part inspection apparatus for evaluating a liquid tightness state of a fluid passage part by a pressure drop amount of a pressurized liquid supplied to the fluid passage part. A fluid supply source, a fluid supply path capable of guiding the fluid pressurized by the pressurized fluid supply source to a fluid passage component as a liquid-tightness inspection target, and a pressurized fluid supply source of the fluid supply paths; A first on-off valve that is provided between the fluid passage parts and performs fluid flow and shut-off, and a fluid supply path portion that is formed between the first on-off valve and the fluid path part among the fluid supply paths. A second on-off valve that is branched and connected to the fluid supply path section, and a detecting means that detects a pressure in the fluid supply path, and the second on-off valve has a volume that varies depending on the flow and shut-off operation of the first on-off valve. It has approximately the same volume as the minute and is used for the flow and shut-off operation of the first on-off valve And blocks, to distribution operations.
[0008]
First, of the fluid supply paths for supplying fluid to the fluid passage parts, the fluid supply path section between the first on-off valve and the fluid passage parts is a pressurized fluid supply source by the shut-off operation of the first on-off valve. The fluid supply from is stopped.
[0009]
Furthermore, the fluid supply path section includes a second on-off valve that is branched and connected from the fluid supply path section, and has approximately the same volume as the volume that changes due to the flow and shut-off operation of the first on-off valve. In order to perform the shut-off and flow operations with respect to the flow and shut-off operation of the first on-off valve, for example, the volume reduced by the shut-off operation of the first on-off valve is reduced. It can be compensated by the increased volume by movement.
[0010]
Thus, it is possible to prevent water hammer that occurs immediately after the fluid supply path is closed by the shutoff operation of the fluid on / off valve, that is, the first on / off valve. Therefore, it is possible to prevent pressure fluctuations in the fluid supply path portion that has become a closed circuit due to the shut-off operation of the first on-off valve, that is, the liquid-tight measuring circuit for evaluating the pressure drop amount.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, each of the first on-off valve and the second on-off valve includes a valve body having a valve seat, and a valve member whose tip can contact and separate from the valve seat. The volume that changes due to the shut-off operation is composed of a volume that moves the tip as the tip contacts and separates from the valve seat.
[0012]
Thus, the first on-off valve has a volume corresponding to the moving volume so as to compensate for the volume of movement of the tip as it contacts and separates from the valve seat at least during the flow and shut-off operation of the first on-off valve. Can be secured.
[0013]
For example, in the shut-off operation of the first on-off valve, the liquid is compressed by the tip of the valve member as the valve member approaches the valve seat, and as the valve member moves away from the valve seat of the valve member by the flow operation of the second on-off valve, It cancels out by depressurizing the liquid. As a result, the pressure fluctuation in the fluid supply path portion due to the shut-off operation of the first on-off valve is prevented.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, each of the first on-off valve and the second on-off valve includes a valve body having a valve seat, and a valve member whose tip can contact and separate from the valve seat. The volume that changes due to the shut-off operation is composed of an inner fluid space that is defined between the inner periphery of the valve body and the outer periphery of the valve member in a state in which the tip portion is in contact with the valve seat.
[0015]
As a result, the first on-off valve shuts off the first on-off valve out of the fluid accommodated in the first on-off valve in the flow and shut-off operation of the first on-off valve, so that the fluid A second on-off valve that communicates the internal fluid space defined between the inner periphery of the valve body and the outer periphery of the valve member separated from the supply path portion with the fluid supply path portion by the flow operation of the second on-off valve Can be supplemented by the internal fluid space.
[0016]
According to the fourth aspect of the present invention, the second on-off valve and the first on-off valve are the same, and two first on-off valves can be used.
[0017]
According to
[0018]
For example, when applied to a fuel pressure control valve that controls the pressure of fuel supplied to an internal combustion engine as a fluid passage component, measuring the operating pressure at a predetermined constant flow rate in the flow state of the first on-off valve; It is possible to prevent the pressure fluctuation due to the water hammer in the liquid-tightness inspection by switching from the flow operation of the on-off valve 1 to the shut-off operation.
[0019]
According to claim 6 of the present invention, factory air can be used as a drive source for performing fluid flow and shut-off operations in the first on-off valve and the second on-off valve, and an inexpensive oil tightness inspection apparatus is provided. be able to.
[0020]
According to the seventh aspect of the present invention, the fluid passage part can be suitably applied to a fuel supply part mounted on a drive source such as an internal combustion engine driven by fuel supply.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a fluid passage component inspection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an inspection apparatus for fluid passage parts according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the valve structure of the first on-off valve and the second on-off valve in FIG. FIG. 3 is a schematic graph showing the pressure change characteristic in the inspection process of the fluid passage part according to the embodiment. FIG. 4 is a diagram showing an operating state of the first on-off valve and the second on-off valve in FIG. FIG. 5 is a graph showing the pressure change characteristic in the liquid-tightness inspection process according to the present embodiment in comparison with the pressure change characteristic in the prior art.
[0022]
As shown in FIG. 1, the fluid passage part inspection device 1 inspects the liquid-tight state of the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
As shown in FIG. 1, an inspection apparatus 1 includes a pressurized fluid supply source (hereinafter referred to as an oil feed pump) 2 that supplies test oil as a fluid, and a first on-off valve 3 that performs fluid flow and shut-off. A second on-off valve 4 that circulates and shuts off the fluid, a
[0026]
As shown in FIG. 1, the
[0027]
The
[0028]
As shown in FIG. 1, the first on-off valve 3 is provided between the
[0029]
In addition, as one of the inspection items of the fluid passage component (pressure regulator in this embodiment) 9 to be inspected, when evaluating the operating pressure when the flow rate of the test oil is set to a predetermined flow rate, the first A flow
[0030]
As shown in FIG. 1, the pressure sensor 6 is provided in a fluid
[0031]
As shown in FIG. 1, the second on-off valve 4 is branched from the
[0032]
The
[0033]
The first on-off valve 3, the
[0034]
Here, the structure of the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4 and the relationship between the flow of the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4 and the shut-off operation will be described with reference to FIGS. . 2 (a) and 2 (c) show a valve open state in which the test oil is circulated, and FIGS. 2 (b) and 2 (d) show a valve closed state in which the test oil is shut off. FIG. ) And FIG. 2B show the structure of the first on-off valve 3, and FIG. 2C and FIG. 2D show the structure of the second on-off valve 4, respectively.
[0035]
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (c), the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4, respectively, are
[0036]
In the closed state of the first on-off valve 3 in FIG. 2B, the
[0037]
In the closed state of the second on-off valve 4 in FIG. 2C, the
[0038]
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4 are the same on-off valves, and the two first on-off valves 3 are used. Is preferred. Thereby, the test oil closed space R3 and the test oil closed space R4 have the same volume. Further, during the valve closing operation, the moving volumes V3 and V4 that move until the tip portions 3bs and 4bs of the
[0039]
The moving volumes V3 and V4 are the product of the surface area of the tip portions 3bs and 4bs and the moving distance that moves as the tip portions 3bs and 4bs come into contact with and move away from each other.
[0040]
Further, as a drive source for performing the flow and shut-off operation of the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4, as shown in FIG. 2,
[0041]
Next, the relationship between the flow of the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4 and the shut-off operation state is as follows: test oil in the flow
[0042]
(1) First, the
[0043]
As the operating states of the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4, as shown in the work set state A in FIG. 4, the fluid shut-off state (valve closing operation) and the fluid circulation state (valve opening operation) Is set.
[0044]
(2) The test oil pressurized by the
[0045]
As the operating states of the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4, as shown in the test oil feed state B in FIG. 4, the fluid flow state (valve opening operation), the fluid shut-off state (valve closing operation) ) Is set.
[0046]
(3) When the pressure sensor 6 detects that the pressure of the test oil in the distribution
[0047]
In this state, the filling of the test oil of the predetermined pressure P1 into the distribution
[0048]
In this way, the second on-off valve 4 is set so as to be in an operating state in which the first on-off valve 3 is in a shut-off and flow-through operation with respect to the flow and cut-off operation of the first on-off valve 3.
[0049]
When the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4 are in the operating state, when the first on-off valve 3 is switched from the opening operation to the closing operation, the second on-off valve 4 is closed at substantially the same timing. It is preferable to switch from valve operation to valve opening operation. That is, when switching the first on-off valve 3 to the shut-off operation, it is preferable to switch the second on-off valve 4 to the circulation operation at substantially the same timing.
[0050]
In the inspection apparatus 1 having the above-described configuration, an inspection of a method for determining the liquid-tight state of the
[0051]
According to the above-described embodiment, the inspection apparatus 1 is configured to distribute and supply the first on-off valve 3 that circulates and shuts off the test oil to the distribution
[0052]
Furthermore, according to the above-described embodiment, when the first on-off valve 3 is switched to the shut-off operation, the second on-off valve 4 is switched to the flow operation at substantially the same timing. The volume that decreases due to the above and the volume that increases due to the flow of the second on-off valve 4 can be accurately offset. Therefore, since the volume of the measurement circuit can be prevented from changing before and after the measurement circuit becomes a closed circuit due to the shut-off operation of the first on-off valve 3, it is caused by the water hammer in the measurement circuit for measuring the pressure drop ΔP. Pressure fluctuations can be prevented.
[0053]
Furthermore, according to this embodiment described above, the flow
[0054]
Furthermore, according to the above-described embodiment, the
[0055]
When the
[0056]
In the embodiment described above, the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4 are on-off valves having the same specifications, and the two first on-off valves 3 are used. Even if the on-off valve 3 and the second on-off valve 4 are not the same type of on-off valve, the volume that decreases due to the shut-off operation of the first on-off valve 3 is increased by the circulation operation of the second on-off valve 4. Anything that can be supplemented is acceptable. For example, as a structure of the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4, the test oil closed space R3 and the test oil closed space R4 may have substantially the same volume. Thereby, the volume of the test oil in the test oil closed space R3 separated from the test oil in the fluid
[0057]
In the above description, among the structures of the first on-off valve 3 and the second on-off valve 4, the test oil closed space R3 and the test oil closed space R4 have substantially the same volume. The moving volumes V3 and V4 at the tip portions 3bs and 4bs of the
In the shut-off operation of the first on-off valve 3, the test oil is compressed according to the moving volume V3 of the tip 3bs of the
[0058]
Furthermore, in the embodiment described above, the pressure drop amount ΔP is measured when a predetermined time T has elapsed after the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an inspection apparatus for fluid passage parts according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the valve structure of the first on-off valve and the second on-off valve in FIG. 1, wherein FIGS. 2 (a) and 2 (c) circulate fluid. FIG. 2 (b) and FIG. 2 (d) are cross-sectional views showing a valve open state in which the fluid is shut off.
FIG. 3 is a schematic graph showing pressure change characteristics in an inspection process of a fluid passage part according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an operating state of the first on-off valve and the second on-off valve in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a graph showing a pressure change characteristic in a liquid tightness inspection process according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Inspection device
2 Oil pump (pressurized fluid supply source)
3 First on-off valve
3a valve
3as valve seat
3b Valve member
3bs tip
4 Second on-off valve
4a valve
4as valve seat
4b Valve member
4bs tip
5 Fluid supply path
5a Fluid supply path
6 Pressure sensor (detection means)
9 Pressure regulator (fluid passage parts)
11 Relief valve (back pressure adjustment valve)
21 Flow control device
R3, R4 test oil enclosed space
V3, V4 travel volume
Claims (7)
流体を供給する加圧流体供給源と、前記加圧流体供給源で加圧された流体を、液密検査対象としての前記流体通路部品に導くことが可能な流体供給経路と、前記流体供給経路のうち、前記加圧流体供給源と前記流体通路部品との間に設けられ、流体の流通および遮断を行なう第1の開閉弁と、前記流体供給経路のうち、前記第1の開閉弁と前記流体通路部品との間に形成された流体供給経路部から分岐して接続される第2の開閉弁と、前記流体供給経路部内の圧力を検出する検出手段とを備え、
前記第2の開閉弁は、前記第1の開閉弁の流通および遮断動作により変化する容積分と略同じ容積を有し、前記第1の開閉弁の流通および遮断動作に対して遮断、流通動作することを特徴とする流体通路部品の検査装置。An inspection device for a fluid passage component that evaluates a liquid-tight state of a fluid passage component by a pressure drop amount of a pressurized liquid supplied to the fluid passage component,
A pressurized fluid supply source for supplying fluid, a fluid supply path capable of guiding the fluid pressurized by the pressurized fluid supply source to the fluid passage component as a liquid-tightness inspection target, and the fluid supply path A first on-off valve that is provided between the pressurized fluid supply source and the fluid passage part, and that circulates and shuts off a fluid; and the first on-off valve of the fluid supply path and the A second on-off valve that is branched and connected from a fluid supply path formed between the fluid passage part and a detecting means that detects a pressure in the fluid supply path;
The second on-off valve has substantially the same volume as the volume changed by the flow and shut-off operation of the first on-off valve, and shuts off and the flow operation with respect to the flow and shut-off operation of the first on-off valve. An inspection apparatus for fluid passage parts.
前記流通、遮断動作により変化する容積は、前記先端部が前記弁座に当接および離間するに従い、前記先端部が移動する体積から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の流体通路部品の検査装置。Each of the first on-off valve and the second on-off valve includes a valve body having a valve seat, and a valve member whose tip can contact and separate from the valve seat,
2. The fluid according to claim 1, wherein the volume that changes due to the circulation and blocking operation is configured such that the tip moves as the tip contacts and separates from the valve seat. Inspection device for passage parts.
前記流通、遮断動作により変化する容積は、前記先端部が弁座に当接した状態での前記バルブボディの内周と、前記弁部材の外周の間に区画される内部流体空間から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の流体通路部品の検査装置。Each of the first on-off valve and the second on-off valve includes a valve body having a valve seat, and a valve member whose tip can contact and separate from the valve seat,
The volume that changes due to the flow and shut-off operation is composed of an inner fluid space defined between the inner periphery of the valve body and the outer periphery of the valve member in a state in which the tip portion is in contact with the valve seat. The fluid passage component inspection device according to claim 1, wherein:
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