JP5773163B2 - リーク検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、マスキングホルダとマスキングゴムとを備えるマスキング部材を、曲面をなす油溝の被マスキング部に押し付けてシールをし、その油溝のリーク検査を行うリーク検査装置に関するものである。

例えば、エンジン部品等のワークにおける油溝の良否の検査方法として、次のような方法が知られている。それは、上記の油溝を含む被マスキング部をマスキング部材で塞いで、そこに加圧気体を充満させ又は内部気体を減圧させて気体の漏れを観察する漏れ試験（リークテスト）を行う方法である。
この漏れ試験は、油溝や油孔の良否の検査方法として有効であるが、軸受部材に形成される油溝のように曲面をなす部分の漏れ試験については、その曲面をなす部分のマスキング（シール）は平面部におけるマスキングほど簡単ではなく、工夫を要する。

特許文献１には、従来のこの種のマスキング技術が開示されている。
これは、マスキングホルダ（第一マスキング部材）とマスキングゴム（第二マスキング部材）とを備えるマスキング部材を有してなる。この場合、マスキングゴムは、油溝と接する面が同油溝と係合する形状（円弧形状）となっており、マスキングホルダに支持される面が平面となっている。シールは、マスキングゴムを油溝に押し付けることで行っている。

特開平１１−１６０１８９号公報

しかしながら上記従来技術では、マスキング部材を油溝に押し付ける方向は一方向であるため、曲面をなすマスキング（シール）面の端部側は中央部と比べて面圧が低くなり、端部の面圧は中央部と比べて最も低くなる。
このため、曲面の端部を含むマスキング面全体の気密性を確保するためには、マスキング部材（マスキングゴム）全体の押付け力を上げる必要がある。

すなわち図１１において、蒲鉾形のマスキングゴム１１１を一方向から推力Ｆで油溝１１２に押し付けると、円弧上の点Ｑにおいて接線と垂直な方向に作用する面圧Ｐ’は下式（１）のように表される。
Ｐ’＝Ｐｃｏｓθ ……（１）
この式（１）によれば、推力Ｆの中心からの角度θが大きくなるほど、接線と垂直な方向に作用する力は小さくなることが分かる。
このため、角度θが最大となる点において接線と垂直な方向に作用する力が、気密性を確保する面圧以上になるように全体の推力Ｆを発生させなければならない。
また、蒲鉾形のマスキングゴム１１１を使用した場合、リーク検査時に付与される空気圧による反力によってマスキングゴム１１１が押し返され、隙間が発生してリークの原因となる虞がある。そこで、この反力に打ち勝つような大きな面圧を加えることになった。

本発明は、上記のような実情に鑑みなされたもので、マスキングホルダ及びマスキングゴムを備えるマスキング部材を用いて、曲面をなす油溝のリーク検査を行うに際し、マスキングゴム（全体）の押付け力を上げることなく、曲面の端部を含むマスキング面全体の気密性を確保できるリーク検査装置を提供することを課題とする。

上記課題は、リーク検査装置を下記各態様の構成とすることによって解決される。
各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴及びそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、１つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではなく、一部の事項のみを取り出して採用することも可能である。

以下の各項のうち、（１）項が請求項１に、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、各々対応する。

（１）マスキングホルダとマスキングゴムとを備えるマスキング部材の前記マスキングゴムを、円弧状の曲面をなす被マスキング部に押し付けてシールをし、リーク検査を行う装置であって、前記マスキングゴムの前記被マスキング部への押付け面は円弧曲面形状を有しており、そのマスキングゴムの曲面の半径は前記被マスキング部の曲面の半径よりも大きく、前記マスキングゴムは、前記被マスキング部を囲繞可能な閉じた形状を有する紐状ゴムからなり、前記マスキングホルダの先端面に形成されたアリ溝内に嵌着され、該アリ溝の開口端縁が、弧状に面取りされていることを特徴とするリーク検査装置。
（２）前記マスキングゴムは前記マスキングホルダの曲面をなす先端面に接触して取り付けられ、そのマスキングホルダの前記マスキングゴムとの接触曲面の半径が、前記被マスキング部の曲面の半径と略同一であって、かつ、前記マスキングゴムの厚さが略均一であることを特徴とする（１）項に記載のリーク検査装置。
（３）前記紐状のマスキングゴムに、間隔をあけて太い部分が設けられていることを特徴とする（１）又は（２）項に記載のリーク検査装置。

（１）項に記載の発明では、マスキングゴムの曲面の半径は被マスキング部の曲面の半径よりも大きいので、従来技術において推力がかかりにくかったマスキングゴムの両端部分においても、効率よく推力を与えることが可能となる。
これによれば、マスキングゴムの中央部分が被マスキング部に対してシール（気密性確保）に必要な面圧に達したとき、マスキングゴムの両端部分も上記の必要な面圧に達している。したがって、マスキングゴムの被マスキング部への押付け力を上げることなく、曲面の端部を含むマスキング面全体の気密性を確保でき、被マスキング部、つまり油溝のリーク検査を適正に行える。
更に、マスキングゴムを紐状ゴムで構成したのでマスキング推力は小さくなる。また、このようなマスキングゴムをマスキングホルダのアリ溝内に嵌着によりマスキングホルダに取り付けるようにしたので、マスキングゴムの容易な取付けと抜け防止が可能になる。更に、アリ溝の開口端縁を弧状に面取りしたので、同開口端縁部分にマスキングゴムが接触を繰り返すことによる同マスキングゴムの亀裂発生を防止できる。
（２）項に記載の発明では、マスキングホルダのマスキングゴムとの接触曲面の半径を、被マスキング部の曲面の半径と略同一に形成し、かつ、マスキングゴムの厚さを略均一に形成した。したがって、リーク検査時に付与される空気圧によるマスキングゴムへの反力等による隙間の発生を抑制できる。
（３）項に記載の発明によれば、マスキングホルダのアリ溝内に嵌着される紐状のマスキングゴムの、アリ溝からの抜けを防止できる。

本発明装置の一実施形態に用いられるマスキング部材及びリーク検査対象の一例を示す図である。 同上マスキング部材によるリーク検査対象の被マスキング部のマスキング手順中間時の状態を示す図である。 同じくマスキング手順完了時の状態を示す図である。 図１中のマスキング部材を構成するマスキングホルダの一例を示す正面図及び右側面図である。 同じく平面図である。 同じく底面図である。 図４（ｂ）中のアリ溝部分の拡大断面図である。 図１中のマスキング部材を構成するマスキングゴムの一例を示す平面図である。 図１に示すマスキング部材を用いた本発明によるリーク検査装置の一実施形態の概要を示す図である。 同上実施形態によるリーク検査の手順を示すフローチャートである。 従来技術の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図１は、本発明によるリーク検査装置の一実施形態に用いられるマスキング部材及び油溝が形成されたエンジン部品等のリーク検査対象、具体的には軸受部材（以下、ワークと記す。）の一例を示す図である。この図１は、マスキング部材によりワークの被マスキング部をマスキングする手順における開始時の状態を示している。

この図１に示すようにマスキング部材１は、マスキングホルダ２とマスキングゴム３とを備えてなり、リーク検査は、そのマスキング部材１のマスキングゴム３を被マスキング部４に押し付け、シールをして行う。
ここで、マスキングゴム３の被マスキング部４への押付け面（マスキングゴム先端面５）は円弧曲面形状を有する。また被マスキング部４は、ワーク６に形成された油溝６ａのリークを検査するためにシールをされる、油溝６ａを含むマスキング面を形成するものであって、円弧曲面形状を有する。
すなわちリーク検査は、曲面をなす被マスキング部４に曲面をなすマスキングゴム３を押し付け、シールをして行う。
この場合、マスキングゴム３の曲面の半径Ｒ２は被マスキング部４の曲面の半径Ｒ３よりも大きく（Ｒ２＞Ｒ３に）形成されている。

上記のように構成されたマスキング部材１によるワーク６の被マスキング部４のシールは次のように行われる。
いま、図１に示すマスキング開始時の状態から、マスキング部材１のマスキングゴム３をワーク６の被マスキング部４に押し付けるために、マスキング部材１及びワーク６のうちの少なくとも一方を、マスキング部材１及びワーク６相互が近付く方向に移動させる。図示例ではマスキング部材１を下降させる。
すると、図２のＡ部に示すように、マスキングゴム先端面５はその両端部分７側からワーク６の被マスキング部４に接触し始める。
上記のようにマスキング部材１のマスキングゴム３の被マスキング部４への押付け面、つまりマスキングゴム先端面５が、被マスキング部４の曲面の半径Ｒ３よりも大きな半径Ｒ２を有する曲面形状（Ｒ２＞Ｒ３）に形成されているからである。

マスキング部材１を更に下降させ、その先端面（マスキングゴム先端面５）を被マスキング部４に押し付けていく。すると、図３のＢ部に示すように、マスキングゴム３は、両端部分７のみならず中央部分８もワーク６の被マスキング部４に圧接し、同被マスキング部４（油溝６ａ）をシールし、気密性を確保する。

上記のように、マスキング部材１のマスキングゴム３の被マスキング部４への押付け面（曲面）の半径Ｒ２は、被マスキング部４の曲面の半径Ｒ３よりも大きく（Ｒ２＞Ｒ３に）形成されている。したがって、従来技術において推力Ｆ（図１１参照）がかかりにくかったマスキングゴム３の両端部分７においても、効率よく推力Ｆを与えることが可能となる。
これによれば、マスキングゴム３の中央部分８が被マスキング部４に対してシール（気密性確保）に必要な面圧に達したとき、マスキングゴム３の両端部分７も上記の必要な面圧に達している。したがって、マスキングゴム３の被マスキング部４への押付け力を上げることなく、曲面の端部を含むマスキング面（被マスキング部４）全体の気密性を確保でき、被マスキング部４、つまり油溝６ａのリーク検査を適正に行える。

上記マスキング部材１の具体的な構成例を以下に説明する。
図４は、図１〜図３に示すマスキング部材１を構成するマスキングホルダ２の一例を取り出して示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。図５は同じく平面図、図６は底面図である。図７は、図４（ｂ）中の一点鎖線で囲むα部分の拡大断面図である。

図４及び図５から分かるように、マスキングホルダ２の被マスキング部４への押付け面をなす曲面形状の先端面１０には、その曲面に沿ってマスキングゴム３（図１〜図３参照）の嵌着用の溝１１が形成されている。
マスキングゴム３は、シール機能を得るためには板状又は紐状のどちらでもよいが、ゴム材の接触面積が小さい方がマスキング推力は小さくなるので、紐状とする。本実施形態では、図８に示すように紐状のマスキングゴム（以下、紐状マスキングゴムと記す。）３を使用している。この紐状マスキングゴム３は、被マスキング部４（図１〜図３参照）を囲繞可能な閉じた形状を有し、被マスキング部４内の油溝６ａの全てを囲む大きさに形成されている。

紐状マスキングゴム３を使用するため、マスキングホルダ２のマスキングゴム３の嵌着用の溝１１は、アリ溝とする。このアリ溝１１からの抜けを防止するため、紐状マスキングゴム３は、図８に示すように適宜間隔で太い部分を設けてなる。この紐状マスキングゴム３の太い部分は、被マスキング部４に対する気密性確保を阻害しない範囲において、紐状マスキングゴム３のアリ溝１１への取付けやすさと同アリ溝１１からの抜け防止とを両立可能に最適化された寸法に設定されている。
更に、図７に拡大して示すように、アリ溝１１の開口端縁１１ａは、同開口端縁１１ａ部分に紐状マスキングゴム３が接触を繰り返すことによる同紐状マスキングゴム３の亀裂発生を防ぐため、面取り等により弧状に形成されている。

上記のようにマスキングゴム３はマスキングホルダ２の曲面をなす先端面１０に接触して取り付けられる。この場合、マスキングホルダ２のマスキングゴム３との接触曲面の半径Ｒ１は、被マスキング部４の曲面の半径Ｒ３と略同一（Ｒ１≒Ｒ３）であって、かつ、マスキングゴム３の厚さ（圧縮代）が略均一に形成されている。このように形成すれば、リーク検査時に付与される空気圧によるマスキングゴム３への反力等による隙間の発生を抑制できるからである。

図９は、上記のマスキング部材１を用いた本発明によるリーク検査装置の一実施形態の概要を示す図で、以下、同実施形態によるワーク６の被マスキング部４、つまり油溝６ａのリーク検査について説明する。
図９に例示するようにリーク検査装置は、マスキング部材１及びワーク６の被マスキング部４（油溝６ａ）内の気圧を加減圧制御可能な圧力制御判定手段９１を備えてなる。
図９において６ｃは、一端がワーク６の注油口６ｄに連通し、他端が同ワーク６の油溝６ａに連通する直線状の油孔である。

油溝６ａのリーク検査（漏れ試験）は、図示例では一対の注油口６ｄ，６ｄのうち、栓９２で塞がれていない図中、左側の注油口６ｄを用いて気体を加減圧導入し、油孔６ｃから弧状の油溝６ａに亘って行われる。したがって、油溝６ａに加えて油孔６ｃも同時にリーク検査される。
シール部材９３は、リーク検査時にはその中央に穿設された貫通孔９４をワーク６の図中、左側の注油口６ｄに連通させた状態でワーク６に密着して固定される。圧力制御判定手段９１とシール部材９３の貫通孔９４、ひいては油孔６ｃとは外気と気密状態にて連通される。

油溝６ａのリーク検査は図１０に示す手順によって行われる。
まず、図９（図１）に示すマスキング開始時の状態から、マスキング部材１のマスキングゴム３をワーク６の被マスキング部４に押し付けるために、マスキング部材１を下降させる。そして、マスキング部材１の先端面、つまりマスキングゴム先端面５を被マスキング部４に押し付け、図３に示すように、マスキングゴム３により被マスキング部４（油溝６ａ）をシールする（ステップ１０１）。

シールが完了すると、ワーク６のシール部材９３の貫通孔９４を通し、油溝６ａに対して気体を加減圧導入、すなわち加圧気体を充満させ又は内部気体を減圧させ、リーク検査を実施する（ステップ１０２）。この油溝６ａに対する気体の加減圧は、圧力制御判定手段９１によって行う。

ここで、マスキングゴム３の被マスキング部４への押付け面の半径Ｒ２が被マスキング部４の曲面の半径Ｒ３よりも大きいので（図１参照）、従来技術において推力Ｆ（図１１参照）がかかりにくかったマスキングゴム３の両端部分７においても、効率よく推力Ｆを付与できる。
これによれば、マスキングゴム３の中央部分８が被マスキング部４に対してシールに必要な面圧に達したとき、マスキングゴム３の両端部分７もシールに必要な面圧に達していて、被マスキング部４、つまり油溝６ａのリーク検査を適正に行える。

ステップ１０３では、圧力制御判定手段９１において漏れの有無を判定する。漏れがなければ「ＯＫ」、漏れがあれば「ＮＧ」なるメッセージを、圧力制御判定手段９１に付設された出力手段に出力する。図示例では、表示装置９１ａに上記のメッセージを表示し（ステップ１０４、１０５）、リーク検査を終了する。

以上述べた実施形態によれば、図１に示すように、マスキング部材１のマスキングゴム３の被マスキング部４への押付け面の半径Ｒ２を被マスキング部４の曲面の半径Ｒ３よりも大きく（Ｒ２＞Ｒ３に）形成した。したがって、マスキングゴム３の両端部分７においても効率よく推力Ｆ（図１１参照）を与えることが可能となる。
これによれば、マスキングゴム３の中央部分８が被マスキング部４に対してシール（気密性確保）に必要な面圧に達したとき、マスキングゴム３の両端部分７も上記の必要な面圧に達している。したがって、マスキングゴム３の被マスキング部４への押付け力を上げることなく、曲面の端部を含むマスキング面（被マスキング部４）全体の気密性を確保でき、被マスキング部４、つまり油溝６ａのリーク検査を適正に行える。

また、マスキングホルダ２のマスキングゴム３との接触曲面の半径Ｒ１を、被マスキング部４の曲面の半径Ｒ３と略同一（Ｒ１≒Ｒ３）に形成し、かつ、マスキングゴム３の厚さを略均一に形成した。したがって、リーク検査時に付与される空気圧によるマスキングゴム３への反力等による隙間の発生を抑制できる。

更に、図７に示すように、アリ溝１１の開口端縁１１ａを弧状に形成したので、同開口端縁１１ａ部分にマスキングゴム３が接触を繰り返すことによる同マスキングゴム３の亀裂発生を防止できる。
また、図８に示すように、マスキングゴム３を紐状ゴムで構成したのでマスキング推力は小さくなる。また、この紐状ゴムからなるマスキングゴム３をマスキングホルダ２のアリ溝１１内に嵌着してマスキングホルダ２に取り付けるようにしたので、マスキングゴム３の容易な取付けと抜け防止が可能になる。

なお、図１〜図３及び図９に示す実施形態においては、マスキング部材１を上側に、ワーク６を下側に位置させたが、マスキング部材１を下側に、ワーク６を上側に位置させてもよいことは勿論である。

１：マスキング部材、２：マスキングホルダ、３：マスキングゴム、４：被マスキング部、５：マスキングゴム先端面、６：ワーク、６ａ：油溝、７：マスキングゴムの両端部分、１１：アリ溝、９１：圧力制御判定手段、Ｒ１：マスキングホルダのマスキングゴムとの接触曲面の半径、Ｒ２：マスキングゴムの曲面（マスキングゴム先端面）の半径、Ｒ３：被マスキング部の曲面の半径。

Claims (3)

1. マスキングホルダとマスキングゴムとを備えるマスキング部材の前記マスキングゴムを、円弧状の曲面をなす被マスキング部に押し付けてシールをし、リーク検査を行う装置であって、
   前記マスキングゴムの前記被マスキング部への押付け面は円弧曲面形状を有しており、そのマスキングゴムの曲面の半径は前記被マスキング部の曲面の半径よりも大きく、
   前記マスキングゴムは、前記被マスキング部を囲繞可能な閉じた形状を有する紐状ゴムからなり、前記マスキングホルダの先端面に形成されたアリ溝内に嵌着され、
   該アリ溝の開口端縁が、弧状に面取りされていることを特徴とするリーク検査装置。
2. 前記マスキングゴムは前記マスキングホルダの曲面をなす先端面に接触して取り付けられ、
   そのマスキングホルダの前記マスキングゴムとの接触曲面の半径が、前記被マスキング部の曲面の半径と略同一であって、かつ、前記マスキングゴムの厚さが略均一であることを特徴とする請求項１に記載のリーク検査装置。
3. 前記紐状のマスキングゴムに、間隔をあけて太い部分が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のリーク検査装置。

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