JP3416005B2 - リークテスト装置、密封方法及び密封構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リークテスト装
置、密封方法、及び密封構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】密封装置は、気体や液体の漏れ、または
外部からの異物の侵入を防止するために用いられるもの
である。このうち、直接接触を利用して密封を行う装置
として、リング状のシール部材（Ｏリングなど）を用い
たものがある。例えば、Ｏリングは、主に合成ゴムを原
料とする円形断面のリング状部材であり、取付けが簡単
でかつシール性にも優れているため、一般に広く使用さ
れている。Ｏリングは、断面が長方形の溝に適当なつぶ
し代を与えて圧縮装着され、これによるゴム自体の反発
力のため壁面に圧着してシール作用を行う。

【０００３】リークテストを行うときには密封構造が必
要となるが、ここでもＯリングを使用することは多い。
例えば、円筒部を有する製品のリークテストを行う際
に、次のようなリークテスト装置が使用される。リーク
テスト装置は、ヘリウムを供給する供給部と、一端が供
給部に接続され他端が製品に密封状態で接続される接続
部と、製品を収納する収納ケースと、収納ケース内の製
品の周囲の空間を真空状態にするための真空排気装置
と、製品の内部から収納ケース内にリークするヘリウム
を検出する検出器とを備えている。このようなリークテ
スト装置において、Ｏリングは製品と接続部との間で使
用される。

【０００４】上記のようなリークテスト装置を使用して
大量の製品のリークテストを行う場合、ひとつの製品に
ついてテストが終了すると、接続部から製品を取り外
し、次の製品を接続する。すなわち、製品の数だけ、接
続部と製品の接続及び取り外しが繰り返し行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来は、リークテスト
装置の接続部にＯリング取付け溝を形成し、ここにＯリ
ングをセットした状態で製品の円筒部を差し込んで、接
続部のＯリング取付け溝と製品との間にＯリングを圧縮
装着させてシールをしている。ここで、Ｏリングの内径
は、Ｏリングのつぶし代の分だけ製品の円筒部の外径よ
りも小さくなっている。このため、製品を差し込む時
に、製品の円筒部の端面の角がＯリングの内周部に当た
り、Ｏリングを傷つける場合がある。通常は、製品の円
筒部端面に面取りを施して損傷を抑えているが、それで
も製品ごとに接続及び取り外しを繰り返すため、Ｏリン
グのシール性が低下してゆく。したがって、リークテス
トにおいては、数十回に１回はＯリングを新しいものに
取り替えている。また、製品の中には端面に切欠きがあ
るものや面取りの少ないものもあり、このような場合
は、さらに頻繁にＯリングを取り替えなければならな
い。

【０００６】本発明の課題は、Ｏリング等のシール部材
の損傷を抑えてシール部材の寿命を延ばし、シール部材
取り替えの工数を減らすことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のリーク
テスト装置は、製品のリークテストに使用するリークテ
スト装置であって、接続部材と、シール部材と、供給手
段とを備えている。接続部材は、挿入部と、シール装着
部と、逃げ部とを有している。挿入部は筒状に形成され
ており、ここには製品の一部が挿入される。シール装着
部は、挿入部の一端側に形成されており、円筒状のシー
ル面を有している。逃げ部はテーパ面を有しており、こ
のテーパ面はシール装着部の端部から徐々に径が大きく
なるように形成されている。シール部材は、シール装着
部に装着され、シール装着部のシール面と挿入部に装着
される製品との間に圧接装着される。供給手段は、挿入
部に接続され、挿入部に装着される製品に気体又は流体
を供給する。

【０００８】リークテストを行う場合は、まず接続部材
の挿入部に製品の一部を挿入する。この状態では、製品
の一部と接続部材とがシール部材によってシールされ
る。そしてこの製品に供給手段により気体又は液体を供
給した状態で、製品の内部からリークする気体又は液体
を検知したり製品内部の圧力を変化を調べたりする。こ
こでは、シール装着部のシール面と製品との間の隙間は
シール部材の断面寸法からつぶし代を減じた寸法に設定
されるが、逃げ部と製品との間の隙間はこの寸法よりも
大きくなっている。このため、製品を接続部材に挿入す
るときにシール部材を逃げ部に配置しておけば、製品の
挿入時における製品の端面のシール部材への当たりを緩
和することができ、あるいは、製品の端面のシール部材
との接触を避けることができる。これにより、シール部
材の損傷を抑えることができ、シール部材の寿命を延ば
すことができる。

【０００９】請求項２に記載のリークテスト装置は、請
求項１に記載のリークテスト装置において、シール部材
移動手段をさらに備えている。シール部材移動手段は、
製品の一部を挿入部に挿入した状態で、シール部材を逃
げ部からシール装着部に移動させる。ここでは、製品を
接続部材に挿入した後に、シール部材を逃げ部からシー
ル装着部に確実に移動させシール部材を圧縮装着させる
ことができるため、シールを確実に行うことができる。

【００１０】請求項３に記載のリークテスト装置は、請
求項２に記載のリークテスト装置において、シール部材
移動手段は、シール部材当接部を有している。シール部
材当接部は、逃げ部内部に挿入可能であり、シール部材
に当接する。また、シール部材当接部は、接続部材に対
して相対移動可能でかつ着脱自在である。ここでは、シ
ール部材当接部が接続部材に対して相対移動可能でかつ
着脱自在であるため、シール部材が消耗したときのシー
ル部材の取り替えが容易である。

【００１１】請求項４に記載のリークテスト装置は、請
求項１から３のいずれかに記載のリークテスト装置であ
って、収納ケースと、真空排気手段と、検出手段とをさ
らに備えている。収納ケースは、製品を収納して、製品
との間に密封された密封空間を形成する。真空排気手段
は、収納ケース内の密封空間を排気して密封空間を真空
にするための手段である。検出手段は、製品から収納ケ
ース内の密封空間にリークする気体又は流体を検出する
ための手段である。

【００１２】このリークテスト装置を使ってリークテス
トを行うときには、まず製品を収納ケースにセットして
接続部材に密封状態で接続する。次に、供給手段により
適当な気体又は流体を製品の内部に供給する。そして、
収納ケース内を真空にして、製品内部からリークする気
体又は流体を検出手段によって測定する。所定の時間の
測定により検出されたリーク量により製品の良否を判断
する。

【００１３】請求項５に記載の密封方法は、筒状に形成
されるとともに挿入部とシール装着部と逃げ部とを有す
る第１部材と、第１部材の挿入部に挿入される第２部材
とをリング状のシール部材を用いて密封するための密封
方法であって、第１工程と第２工程とを備えている。第
１部材のシール装着部は、挿入部の一端側に形成され、
円筒状のシール面を有している。第１部材の逃げ部は、
シール装着部の端部から徐々に径が大きくなるように形
成されたテーパ面を有している。第１工程では、第１部
材の逃げ部にシール部材を配置する。第２工程では、第
１部材の挿入部に第２部材の一部を挿入するとともに、
シール部材を第１部材のシール装着部のシール面と第２
部材との間に圧接密着させる。

【００１４】シール装着部のシール面と製品との間の隙
間はシール部材の断面寸法からつぶし代を減じた寸法に
設定されるが、逃げ部と製品との間の隙間はこの寸法よ
りも大きい。ここでは、第２部材を第１部材に挿入する
ときにシール部材を逃げ部に配置しておき、第２部材の
端面がシール部材の内周部を通り過ぎた後にシール部材
を逃げ部からシール装着部に移してシールを行うことが
できる。このようにすると、製品の挿入時における製品
の端面のシール部材への当たりを緩和することができ、
あるいは、製品の端面のシール部材との接触を避けるこ
とができる。これにより、シール部材の損傷を抑えるこ
とができ、シール部材の寿命を延ばすことができる。

【００１５】請求項６に記載の密封方法は、請求項５に
記載の密封方法において、第２工程は、シール部材を逃
げ部からシール装着部に移動させる工程を含んでいる。
ここでは、シール部材の逃げ部からシール装着部への移
動が確実に行われる。請求項７に記載の密封構造は、２
つの部材を密封するための密封構造であって、第１部材
と、第２部材と、シール部材とを備えている。第１部材
は、筒状に形成されるとともに、挿入部と、シール装着
部と、逃げ部とを有している。シール装着部は、挿入部
の一端側に形成されており、円筒状のシール面を有して
いる。逃げ部は、シール装着部の端部から徐々に径が大
きくなるように形成されたテーパ面を有している。第２
部材は、少なくとも一部が第１部材の挿入部に挿入され
る。シール部材は、シール装着部に装着され、シール装
着部のシール面と挿入部に装着された第２部材との間に
圧接装着される。

【００１６】請求項８に記載の密封構造は、請求項７に
記載の密封構造において、シール部材移動手段をさらに
備えている。シール部材移動手段は、第１部材の挿入部
に第２部材の少なくとも一部が挿入された状態で、シー
ル部材を逃げ部からシール装着部に移動させる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の一実施形態が採
用されたリークテスト装置１を示す。このリークテスト
装置１は、量産される製品（図１に示すトルクコンバー
タ５０）のリークテストに使用されるものである。この
トルクコンバータ５０は、筒部５０ａを有しており、こ
の筒部５０ａの端部を塞ぐと内部が密封される構造であ
る。図２は、リークテスト装置１と被試体であるトルク
コンバータ５０との接続部分の拡大図であり、両者１，
５０のシール前の状態とシール後の状態を、それぞれ右
側と左側に分けて示している。

【００１８】リークテスト装置１は、図１に示すよう
に、本体２と、ヘリウム供給装置Ａと、真空排気装置Ｂ
と、ヘリウム検出器Ｃと、パージ用ドライエアー供給装
置Ｄとを備えている。本体２は、接続部材３と、Ｏリン
グ移動機構４と、収納ケース５と、Ｏリング１０とを有
しており、トルクコンバータ５０の周囲に密封された密
封空間９０を作り出す。Ｏリング１０は、内径がトルク
コンバータ５０の筒部５０ａの外径とほぼ等しいものを
使用する。

【００１９】接続部材３は、中心に鋼管２２が貫通する
円板状の部材であり、下側に向かって円筒状の挿入部３
ｆ（図２参照）が延びている。挿入部３ｆの内径は、筒
部５０ａの外径よりもわずかに大きく、したがって、Ｏ
リング１０の内径よりもわずかに大きい。図２に示すよ
うに、接続部材３の挿入部３ｆの下部には、挿入部３ｆ
の内径よりも径の大きいシール面３ａを有する円筒状の
空洞であるシール装着部３ｂが形成されている。さらに
その下部には、シール面３ａの下端から徐々に径が大き
くなるように形成されているテーパ面３ｃと、テーパ面
３ｃの下端からテーパ面３ｃの下端の径と同径の周面３
ｄとを有する空洞である逃げ部３ｅが形成されている。
シール装着部３ｂのシール面３ａの径は、トルクコンバ
ータ５０の筒部５０ａの外径にＯリング１０のつぶし代
を差し引いた断面寸法を加えた寸法に設定される。テー
パ面３ｃの下端部の径、すなわち周面３ｄの径は、Ｏリ
ング１０の外径よりも大きく設定される。

【００２０】Ｏリング移動機構４は、Ｏリング当接部材
６と製品当接部材７とから構成される。Ｏリング当接部
材６は、内周側の内円筒部６ｂと外周側の外円筒部６ｃ
とを下端の環状円板部６ｄで連結した形状である。外円
筒部６ｃは、接続部材３の挿入部３ｆの外径にほぼ等し
い内径を有し、円周方向数カ所に軸方向に長い溝孔６ａ
が設けられている。Ｏリング移動機構４は、この溝孔６
ａを貫通して挿入部３ｆに固定されるボルト３０によ
り、接続部材３に対して軸方向に相対移動可能に連結さ
れる。なお、ボルト３０を取り外すことにより、Ｏリン
グ移動機構４を接続部材３から取り外すことができる。
内円筒部６ｂは、Ｏリング移動機構４を接続部材３に取
り付けた状態で、Ｏリング１０の下部を支持する。この
内円筒部６ｂの内径は挿入部３ｆの内径と等しく、外径
はシール面３ａの径よりも小さい。

【００２１】製品当接部材７は、Ｏリング当接部材６の
環状円板部６ｄの下面に円周方向数カ所に固定されてい
る。この製品当接部材７は、ネジとネジ穴を有する筒と
から構成されており、高さ寸法の調整が可能である。収
納ケース５は、下面が解放されている箱状のカバー部５
ａと、製品を載せる製品設置台５ｂとから構成されてい
る。カバー部５ａの下部を鋼管２１が、反対側の上部を
鋼管２３が貫通している。また、カバー部５ａの上部に
は、接続部材３の挿入部３ｆにＯリング移動機構４が装
着されたものを差し込むための開口５ｃが設けられてい
る。

【００２２】上記のような構造の本体２に、配管を介し
て、ヘリウム供給装置Ａ、真空排気装置Ｂ、ヘリウム検
出器Ｃ、ドライエアー供給装置Ｄが接続されている。ヘ
リウム供給装置Ａは、バルブ３２，３３を挟んで、接続
部材３を貫通している鋼管２２と接続されている。真空
排気装置Ｂは、収納ケース５を貫通している鋼管２３か
ら放散バルブ３４へと延びている配管から分岐して接続
されている。

【００２３】ヘリウム検出器Ｃは、真空排気装置Ｂと同
様に、放散バルブ３４へ延びる配管から分岐して接続さ
れている。ドライエアー供給装置Ｄは、バルブ３１を挟
んで、収納ケース５を貫通している鋼管２１と接続され
ている。次に、リークテストの手順について説明する。

【００２４】まず、製品設置台５ｂ上に被試体のトルク
コンバータ５０をセットして、この上にカバー５ａを載
せる。製品設置台５ｂとカバー５ａとの間にはパッキン
などのシール部材が装着され、両者間の隙間がシールさ
れる。そして、カバー５ａの開口５ｃから接続部材３の
挿入部３ｆにＯリング移動機構４を装着したものを挿入
する。接続部材３には、予め、Ｏリング１０を逃げ部３
ｅに配置した状態で、ボルト３０によってＯリング移動
機構４を装着しておく（図２の右側参照）。また、Ｏリ
ング移動機構４の製品当接部材７の高さは、図１に示す
ように接続部材３を収納ケース５にセットした状態で、
Ｏリング１０がシール装着部３ｂの位置にくるように調
整しておく。

【００２５】接続部材３を収納ケース５に挿入していく
と、図２の右側に示すように、トルクコンバータ５０の
筒部５０ａが相対的に接続部材３に挿入され、まず製品
当接部材７の下面がトルクコンバータ５０に当接する。
ここでは、逃げ部３ｅの周面３ｄの径がＯリング１０の
外径よりも大きく設定されていてＯリング１０が自由状
態であるため、筒部５０ａの端面の角はＯリング１０に
接触するだけであり角度をもって当たることはない。こ
のため、従来のようにＯリング取付け溝にＯリングをセ
ットしている場合に比べて、筒部５０ａの端面の角のＯ
リング１０への当たりの角度が緩和され当たりによる損
傷が抑えられる。

【００２６】さらに挿入していくと、Ｏリング移動機構
４が接続部材３に対し相対移動をして、Ｏリング当接部
材６の内円筒部６ｂがＯリング１０を逃げ部３ｅからシ
ール装着部３ｂに相対的に移動させる。ここで、Ｏリン
グ１０は、シール装着部３ｂのシール面３ａとトルクコ
ンバータ５０の筒部５０ａとの間で圧縮状態となり、挿
入部３ｆと筒部５０ａとをシールする。

【００２７】このようにしてトルクコンバータ５０と接
続部材３とがシールされると、図１に示すように、収納
ケース５と接続部材３とトルクコンバータ５０とに囲ま
れた空間（密封空間９０）が密封状態となる。なお、収
納ケース５と接続部材３との間はパッキンなどのシール
部材でシールされる。次に、ドライエアー供給装置Ｄを
作動させて密封空間９０をパージした後に、バルブ３１
及び放散バルブ３４を閉めて真空排気装置Ｂを作動させ
る。密封空間９０が所定の真空度に達したら、ヘリウム
供給装置Ａによりトルクコンバータ５０の内部にヘリウ
ムを供給し、ヘリウム検知器Ｃによりトルクコンバータ
５０内部から密封空間９０にリークするヘリウムを検知
する。所定の時間に所定のヘリウムが検知されなけれ
ば、そのトルクコンバータ５０はリークテストに合格し
たものとされる。

【００２８】ひとつのテストが終了すれば、Ｏリング移
動機構４の装着された接続部材３及びカバー５ａを取り
外し、次のトルクコンバータ５０をセットして、同様の
手順でテストを繰り返す。テストを繰り返すうちにＯリ
ング１０が消耗すれば、接続部材３からＯリング移動機
構４を取り外し、Ｏリング１０を取り替える。ここで
は、上記のように、従来に比べてトルクコンバータ５０
と接続部材３との接続時におけるＯリングの損傷が抑え
られているため、Ｏリング１０の寿命が延び、Ｏリング
１０の取り替え回数が減少する。このようにＯリング１
０の取り替え作業の工数が減少することにより、リーク
テストの時間的効率が向上する。特に、トルクコンバー
タ５０の筒部５０ａの端面形状が切欠き部分を有してい
たり、筒部５０ａの端面の角の面取りが少ない場合に、
この部分とＯリング１０との角度をもった当たりを避け
ることのできる本発明の構造は、Ｏリングの寿命延長に
有効に働く。

【００２９】

【発明の効果】本発明では、シール前のシール部材をシ
ール装着部と位置がずれているシール装着部よりも寸法
の大きい逃げ部にセットすることにより、シール部材の
損傷が抑えることができ、その寿命が延びる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が採用されたリークテスト
装置。

【図２】リークテスト装置と被試体の接続部分の拡大
図。

【符号の説明】

１ リークテスト装置 ３ 接続部材 ３ａ シール面 ３ｂ シール装着部 ３ｃ テーパ面 ３ｅ 逃げ部 ３ｆ 挿入部 ４ Ｏリング移動手段 ５ 収納ケース ６ Ｏリング当接部材 ７ 製品当接部材 １０ Ｏリング ５０ トルクコンバータ Ａ ヘリウム供給装置 Ｂ 真空排気装置 Ｃ ヘリウム検知器 Ｄ ドライエアー供給装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 3/26 G01M 3/20 G01M 3/32

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製品のリークテストに使用するリークテス
   ト装置であって、 筒状に形成され、前記製品の一部が挿入される挿入部
   と、前記挿入部の一端側に形成され円筒状のシール面を
   有するシール装着部と、前記シール装着部の端部から徐
   々に径が大きくなるように形成されたテーパ面を有する
   逃げ部とを有する接続部材と、 前記シール装着部に装着され、前記シール装着部のシー
   ル面と前記挿入部に装着される製品との間に圧接装着さ
   れるシール部材と、 前記挿入部に接続され、前記挿入部に装着される製品に
   気体又は流体を供給する供給手段と、 を備えたリークテスト装置。
2. 【請求項２】前記製品の一部を前記挿入部に挿入した状
   態で、前記シール部材を前記逃げ部から前記シール装着
   部に移動させるシール部材移動手段をさらに備えた、請
   求項１に記載のリークテスト装置。
3. 【請求項３】前記シール部材移動手段は、前記逃げ部内
   部に挿入可能でかつ前記シール部材に当接するシール部
   材当接部を有し、前記シール部材当接部は前記接続部材
   に対して相対移動可能でかつ着脱自在である、請求項２
   に記載のリークテスト装置。
4. 【請求項４】前記製品を収納し、前記製品との間に密封
   された密封空間を形成する収納ケースと、 前記収納ケース内の密封空間を真空にするための真空排
   気手段と、 前記製品から前記収納ケース内の密封空間にリークする
   気体又は流体を検出する検出手段と、 をさらに備えた、請求項１から３のいずれかに記載のリ
   ークテスト装置。
5. 【請求項５】第１部材が筒状に形成されるとともに、挿
   入部と、前記挿入部の一端側に形成され円筒状のシール
   面を有するシール装着部と、前記シール装着部の端部か
   ら徐々に径が大きくなるように形成されたテーパ面を有
   する逃げ部とを有し、前記第１部材と前記第１部材の挿
   入部に挿入される第２部材とをリング状のシール部材を
   用いて密封するための密封方法であって、 前記第１部材の逃げ部にシール部材を配置する第１工程
   と、 前記第１部材の挿入部に前記第２部材の一部を挿入する
   とともに、前記シール部材を前記シール装着部のシール
   面と前記第２部材との間に圧接密着させる第２工程と、 を備えた密封方法。
6. 【請求項６】前記第２工程は、前記シール部材を前記逃
   げ部から前記シール装着部に移動させる工程を含む、請
   求項５に記載の密封方法。
7. 【請求項７】２つの部材を密封するための密封構造であ
   って、 筒状に形成されるとともに、挿入部と、前記挿入部の一
   端側に形成され円筒状のシール面を有するシール装着部
   と、前記シール装着部の端部から徐々に径が大きくなる
   ように形成されたテーパ面を有する逃げ部とを有する第
   １部材と、 少なくとも一部が前記第１部材の挿入部に挿入される第
   ２部材と、 前記シール装着部に装着され、前記シール装着部のシー
   ル面と前記挿入部に装着された第２部材との間に圧接装
   着されるシール部材と、 を備えた密封構造。
8. 【請求項８】前記第１部材の挿入部に前記第２部材の少
   なくとも一部が挿入された状態で、前記シール部材を前
   記逃げ部から前記シール装着部に移動させるシール部材
   移動手段をさらに備えている、請求項７に記載の密封構
   造。