JP4662295B1

JP4662295B1 - 漏れ検査用急速管継ぎ手

Info

Publication number: JP4662295B1
Application number: JP2010156426A
Authority: JP
Inventors: 正柴山
Original assignee: 株式会社暁技研
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2030-07-09
Also published as: JP2012017817A

Abstract

【課題】疑似漏れ（継ぎ手自身からの漏れ）がチャンバー内に漏れ出すのを抑制することができる急速管継ぎ手を提供すること。
【解決手段】連結管と気密に連結するためのシール部３bをもつピストン３のシール部３bの近傍にシール部３bを漏れ出す検査ガスを外部に排出する排出通路７を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷熱空調機に対する冷媒ガス充填用機器の接続、吸水・給湯用配管、ガス配管などに際して、相手側の連結対象管にワンタッチ接続できるようにした急速管継ぎ手に関する。特に、燃料タンク等中空部品の漏れを検査するための急速管継ぎ手であって、検出ガス（ヘリウム等）源と被検査部品を短時間で接続・解除できるようにした漏れ検査用急速管継ぎ手に関する。

自動車部品において、燃料系（ガソリンタンク、配管等）や冷却機器（ラジエータ、カーエアコン等）は、無漏洩が必須条件であるため、全数が漏れ検査される。

従来、漏れ検査は、図８に示す検査装置を使って行われていた（例えば、非特許文献１参照。）。すなわち、検査部品１０１がチャンバー内１００に挿入され、Heガスボンベ１０３に接続された管継ぎ手１０２で検査部品１０１の連結管１０１aが接続される。チャンバー内１００の空気が真空ポンプ１０５で排気された後、Heガスボンベ１０３のバルブが開けられ、検査ガスであるHeガスが検査部品１０１に注入される。検査部品１０１に漏れがあると、チャンバー内１００に漏れ出たHeガスがHeディテクター１０４で検出される。

自動車部品は、全数検査をする必要があるが、量産品であるため、検査は効率よく行われなければならない。そこで、管継ぎ手１０２に急速管継ぎ手を用いて検査部品である検査体１０１とHeガスボンベ１０３との接続・解除が行われる。

図９は、図８の急速管継ぎ手１０２の詳細を示す半断面図である。従来の急速管継ぎ手は、連結管１０１aの管通路１０１bに連通する継ぎ手通路３３をもち且つ先端部に連結管１０１aと気密に連結するためのシール部３２をもち、継ぎ手本体１０に気密状態に内挿され連結管１０１aの前記先端部との間で装着時停止位置と装着が解除された非装着時停止位置との間を移動する筒状ピストン３０を備えている（例えば、特許文献１参照。）。

特許３００２１６８号公報

"自動車用燃料タンク漏れ検査システム"〔online〕、１９９９年３月，YAMAHA NEWS RELEASE、〔２０００年７月２６日検索〕、インターネット＜URL:http//www.yamaha.co.jp/news/99032401.html>

上記のように、従来の急速管継ぎ手１０２は、シール部３２で連結管１０１aと気密に接続されるが、管通路１０１b内のHeガスがシール部３２から継ぎ手の外部に漏れ出すことがある。Heガスの漏れの原因は、主に、シール部材とシール溝の面粗度を含む寸法精度によるが、Oリング等のシール部材そのものからHeガスの透過により漏れることもある。漏れ出たHeガスはチャンバー内１００に漏れ出して、Heディテクター１０４で検出されるので、検査体１０１に漏れがなくても漏れありと判定（疑似漏れ判定）されてしまう。このような急速管継ぎ手からの疑似漏れは僅かであるため、従来は問題にならなかった。しかし、最近の自動車部品（例えば、燃料電池用容器等）は、高精度の漏れ検査が要求されるため、上記従来の急速管継ぎ手からの疑似漏れを抑制する必要がある。

本発明は、上記従来の漏れ検査用急速管継ぎ手の問題に鑑みてなされたものであり、疑似漏れがチャンバー内に漏れ出すのを抑制することができる急速管継ぎ手を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するためになされた本発明の漏れ検査用急速管継ぎ手は、検査ガスを充填して漏れ検査を行う漏れ検査体の内部に連通する連結管の先端部が軸線方向に先端側から挿抜される筒状の継ぎ手本体と、前記継ぎ手本体に移動可能に装着され前記連結管の先端部外周に係合する係合位置と前記先端部外周を解離する解除位置との間で変位する係止部材と、前記連結管の管通路に連通する継ぎ手通路をもち且つ先端部に前記連結管と気密に連結するためのシール部をもち、前記継ぎ手本体に気密状態に内挿され前記連結管の前記先端部との間で装着時停止位置と装着が解除された非装着時停止位置との間を移動する筒状ピストンと、前記継ぎ手本体の外周側に軸線方向移動可能に案内され、前記継ぎ手本体の前記先端側から後退或いは前進して前記係止部材を前記係合位置に変位させてロックし前記先端側に前進或いは後退して前記係止部材を前記解除位置に変位させる変位ロック部をもつスリーブと、を有する漏れ検査用急速管継ぎ手であって、前記ピストンの前記シール部の近傍に前記シール部を漏れ出す前記検査ガスを外部に排出する排出通路を備えることを特徴とする。

排出通路に排気管を接続して真空ポンプでチャンバー外に排気することができる。その結果、チャンバー内への疑似漏れを抑制することができる。

上記の漏れ検査用急速管継ぎ手において、前記排出通路を前記シール部とで挟む位置に補助シール部を備えるとよい。

シール部から漏れ出す検出ガスを排出通路を介して有効に外部に排出することができる。その結果疑似漏れを一層抑制することができる。

シール部の近傍に前記シール部を漏れ出す検査ガスを外部に排出する排出通路を備えるので、排出通路に排気管を接続して真空ポンプでチャンバー外に排気することができる。その結果、疑似漏れを抑制することができる。

係止部材が係合位置にある実施形態１に係る急速管継ぎ手（接続後）の半断面図である。係止部材が解除位置にある実施形態１に係る急速管継ぎ手（接続前）の半断面図である。実施形態１に係る急速管継ぎ手を用いた漏れ検査装置の概略構成図である。実施形態２に係る急速管継ぎ手（接続後）の半断面図である。実施形態３に係る急速管継ぎ手（接続前）の半断面図である。実施形態３に係る急速管継ぎ手（接続後）の半断面図である。実施形態４に係る急速管継ぎ手（接続後）の半断面図である。従来の急速管継ぎ手を用いた漏れ検査装置の概略構成図である。従来の急速管継ぎ手の半断面図である。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
（実施形態１）本実施形態の急速管継ぎ手Ｖ１は、図１〜図３に示すように、漏れ検査体１０１の内部に連通する連結管１０１aの先端部が軸線方向に先端側から挿抜される筒状の継ぎ手本体１と、継ぎ手本体１に移動可能に装着され連結管１０１aの先端部外周に係合する係合位置と前記先端部外周を解離する解除位置との間で変位する係止部材２と、連結管１０２aの管通路１０１bに連通する継ぎ手通路３cをもち且つ先端部に連結管１０１aと気密に連結するためのシール部３bをもち、継ぎ手本体１に気密状態に内挿され連結管１０１aの先端部との間で装着時停止位置と装着が解除された非装着時停止位置との間を移動する筒状ピストン３を有している。本実施形態の急速管継ぎ手Ｖ１は、更に継ぎ手本体１の外周側に軸線方向移動可能に案内され、継ぎ手本体１の先端側に前進して係止部材２を係合位置に変位させてロックし先端側から後退して係止部材２を解除位置に変位させる変位ロック部５２をもつスリーブ５と、を有し、シール部３bの近傍にシール部３bを漏れ出す検査ガスを外部に排出する排出通路７を備えている。

急速管継ぎ手Ｖ１は、係止部材（ボール）２を連結管１０１aの外周凸部１０１cに係合させて連結管１０１aと接続される。

継ぎ手本体１の前端部においては、その内周から外周に貫通するテーパ孔１１が周方向に８個形成されている。このテーパ孔１１には、ボール（係合部材）２が径方向の移動可能に収容されている。

ボール２の外径寸法は継ぎ手本体１の厚さよりも大きく設定されているため、ボール２は継ぎ手本体１の内周側と外周側の少なくとも一方に必ず突出する。

継ぎ手本体１内には、ピストン３が軸方向の移動可能に且つスプリング３１によって前方（先端側）へ付勢されて設けられている。

継ぎ手本体１の後端部には、排出通路中間部７bと連通する孔7ｃが形成されている。

連結管１０１aの前端部が当接するピストン３の内側中央付近の溝にはパッキンが装着されシール部３bを構成している。ピストン３の後端部外周には後述するアダプタ６を介して継ぎ手本体１との間をシールするＯリング３aが嵌着されている。

ピストン３の先端部内周には連結管１０１aの外周と気密に係合するための補助シール部（Ｏリング）３dを備えている。

ピストン３のシール部３bと補助シール部３dとの間に、一端部が継ぎ手通路３cに開口し他端部が排出通路中間部７bに開口する通孔７aを備えている。すなわち、本実施形態の急速管継ぎ手Ｖ1は、シール部３bの低圧側に通孔７aを備えている。

継ぎ手本体１の後端部内周にはアダプタ６が螺合されている。継ぎ手通路３cと連通するアダプタ６の開口６aには、Heガスボンベ１０３と連結する配管１０３aが螺合接続される。

アダプタ６と継ぎ手本体１との気密は、継ぎ手本体１の後端部に嵌着されたＯリング１aで達成される。

アダプタ６の側方には、補助真空ポンプ１０６の配管１０６aが連結される排気孔７eが開口している。そして、排気孔７eの内壁には継ぎ手本体１の孔７cに連通する孔７dが形成されている。

排出通路中間部７bは、継ぎ手本体１の内壁、ピストン３の外壁及びアダプタ６の外壁で形成され、後端部が孔７cに連通し、他端部が連結管１０１aとの接続時、通孔７aと連通する。したがって、通孔７a、排出通路中間部７b、孔７c、孔７d、排気孔７eで排出通路７を構成する。

継ぎ手本体１の外周には、スリーブ５が軸方向の移動可能に且つスプリング５１により先端側（ロック方向）へ付勢された状態で設けられている。

スリーブ５の前端部には変位ロック部５２を備えている。変位ロック部５２は、ボール２の外周を後方から押してそのボール２を内周側（係合位置側）へ押動する押動斜面５２bと、ボール２を外周側から押圧して係合位置にロックする押圧部５２aと、係合位置にあるボール２の解除位置側への変位を規制する規制部５２cとを備えている。また、スリーブ５の外周には、このスリーブ５を後方（ロック解除方向）へスライド操作するための指掛け凸部５cが形成されている。

図３に示すように、検査体１０１の漏れ検査を行う際は、真空ポンプ１０５及び補助真空ポンプ１０６が作動し、Heガスボンベ１０３のバルブが開けられ継ぎ手通路３c内が高圧になる。すると、継ぎ手通路３cに充満するHeガスの一部は、シール部３bの先端面と連結管１０１aの先端面との間の隙間を通り連結管１０１aの外周隙間（低圧側）に漏れ出す。漏れ出たHeガスは、ピストン３の内周壁と連結管１０１aの外周壁の間を通り、シール部３bの近傍に開口する排出通路７の通孔７aを通って補助真空ポンプ１０６で排気される。

したがって、急速管継ぎ手V1のシール部３bから漏れ出すHeガスがチャンバー内１００には漏れ出さないので、検査体１０１の漏れを高精度に検査することができる。

本実施形態の急速管継ぎ手V1は、排出通路７の通孔７aをシール部３bとで挟む位置に補助シール部３dを備えているので、シール部３bを漏れ出たHeガスが通孔７aから排気される前にピストン３の内周壁と連結管１０１aの外周壁との間の隙間を通ってチャンバー内１００に漏れ出すことが無くなる。その結果、検査体１０１の漏れ検査を一層高精度に行うことができる。

なお、補助シール部３dを省略しても、例えば、補助真空ポンプ１０６の能力を上げることで、検査体１０１の漏れを高精度に検査することができる。

また、３dをシール部、３bを補助シール部としてもよい。この場合、通孔７aはシール部３dの高圧側に開口することになる。したがって、排出通路７（通孔７a）はシール部の近傍にあればよく、シール部の高圧側でも低圧側でもよい。

次に、本実施形態の急速管継ぎ手V1の動作について説明する。図１のボール２が係合位置にある接続状態で、指掛け凸部５cに指をかけてスリーブ５をスプリング５１の付勢力に抗して後退させると、スリーブ５１の規制部５２cがボール２に対向する。すると、ピストン３がスプリング３１の付勢力で先端側に押され連結管１０１aも先端側に押し出される。すると、連結管１０１aの外周凸部１０１cがボール２を解除位置（図１で上方）に変位させ、図２に示すように、ピストン３の先端部でボール２の係合位置（図２で下方）への変位を規制するので、ボール２が係合位置方向（図２で下方）に変位することがない。

この状態（図２の解除状態）から連結管１０１aを接続する際には、継ぎ手本体１内に連結管１０１aを挿入して急速管継ぎ手V1を先端側（連結管１０１の方）に押して、その先端をピストン３のシール部３bに当接させ、さらにスプリング３１の付勢力に抗して所定の深さまで押し込むようにする。すると、ピストン３が後退し、それに伴ってボール２の係合方向への変位を規制していたピストン３の先端部も後退してボール２が係合位置に変位することができるようになる。同時にスリーブ５がスプリング５１の付勢力で先端側に前進して押動斜面５２bでボール２を係合位置に変位させ、押圧部５２aが係合位置にあるボール２を押圧して図１の接続状態となる。

この係合状態（図１の接続状態）から連結管１０１aを離脱（解除）する際には、図１に示す状態からスリーブ５を手でスプリング５１の付勢力に抗して後方にスライドさせる。すると、スリーブ５１の規制部５２cがボール２に対向する。この状態で急速管継ぎ手V1を後端側に後退させると、連結管１０１aの外周凸部１０１cがボール２を解除位置（図１で上方）に変位させ、同時にピストン３がスプリング３１の付勢力で先端側にスライドし、図２に示すように、ピストン３の先端部でボール２の係合位置（図２で下方）への変位を規制するので、ボール２が係合位置方向（図２で下方）に変位することがなく、解除位置に留まる。

上記動作説明でわかるように、本実施形態の急速管継ぎ手V1は、接続する際は、急速管継ぎ手V1を先端側（連結管１０１aに接近する方）に押し、解除する際は、スリーブ５を後端側（連結管１０１aから遠ざかる方）に引く、所謂プッシュプルタイプである。
（実施形態２）本実施形態の急速管継ぎ手Ｖ１Aは、図４に示すように、ピストン３Aが実施形態１の急速管継ぎ手V1のピストン３と相違するだけで、その他は、同じである。同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

ピストン３Aは、連結管１０１aの内面をシールするシール部３Abを備えている。したがって、シール部３Abから漏れ出すHeガスは、ピストン３Aと連結管１０１aの間の隙間を通り、シール部３Abの近傍に開口する排出通路７の通孔７aを通って外部に排気される。よって、検査体１０１の漏れを高精度に検査することができる。
（実施形態３）本実施形態の急速管継ぎ手V2は、図５及び図６に示すように、実施形態１のプッシュプルタイプ急速管継ぎ手V1をプッシュ・プッシュタイプにしたものである。すなわち、本実施形態の急速管継ぎ手V2は、接続する際も、急速管継ぎ手V2を先端側（連結管１０１aに接近する方）に押し、解除する際も、スリーブ５Bを先端側（連結管１０１aに接近する方）に押すタイプである。

したがって、スリーブ５Bと係止部材２Bが大きく相違し、継ぎ手本体１Bとアダプタ６Bが僅かに相違する以外は、実施形態１の急速管継ぎ手V1と同じである。同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施形態の急速管継ぎ手Ｖ2は、継ぎ手本体１Bの外周側に軸線方向移動可能に案内され、継ぎ手本体１Bの先端側から後退して係止部材２Bを係合位置に変位させてロックし先端側に前進した係止部材２Bを解除位置に変位させる変位ロック部５２Bをもつスリーブ５Bを有し、シール部３bの近傍にシール部３bを漏れ出す検査ガスを外部に排出する排出通路７を備えている。

継ぎ手本体１Bは、筒状をなし、その前端部には連結管１０１aが挿入される。継ぎ手本体１Bの後端部の内周にはアダプタ６Bが螺合されている。アダプタ６Bと継ぎ手本体１Bとの気密は、継ぎ手本体１Bの後端部に嵌着されたＯリング１Baで達成される。このアダプタ６BにはHeガスボンベ１０３と連結する配管１０３aがねじ込みにより接続される（図３参照。）。

アダプタ６Bの側方には、補助真空ポンプ１０６の配管１０６aが連結される排気孔７eが開口している。そして、排気孔７eの内壁には排出通路中間部７bに連通する孔７dが形成されている。

継ぎ手本体１Bの前端部においては、その内周から外周に貫通する上下一対の切欠部１１Bが形成されている。

切欠部１１Bは、上下方向から視て方形に開口し、軸線Ｌと９０°をなす直角壁面１１Ba、１１Bbをもつ。

この両切欠部１１Bには、夫々、断面略Ｌ字状の係止部材（コレット）２Bが収容されている。コレット２Bは、前端部に切欠部１１Bの直角壁面１１Baに当接する直角壁面２Baを、後端部に直角壁面１１Bbに当接する直角壁面２Bbもつ。また、コレット２Bは、前端外周に凹部２Bcをもち、後端外周に凸部２Beをもつ。凹部２Bcと凸部２Beとは、斜面２Bdで連結されている。また、内周面２Bgと壁面２Bbとは、斜面２Bfで連結されている。

継ぎ手本体１Bの外周には、スリーブ５Bが軸線Ｌ方向の移動可能に且つスプリング５１Bによりロック方向（先端方向）へ付勢された状態で設けられている。スリーブ５Bは、コレット２Bを係合位置と解除位置とに変位させてロックする変位ロック部５２Bを備えている。

変位ロック部５２Bは、先端側にスライドされた際、コレット２Bを解除位置に変位させるべくコレット２Bの凹部２Bcが当接される面５２Ba、斜面２Bdが当接される斜面５２Bc、凸部２Beが当接される凹部５２Bcをもつ。また、変位ロック部５２Bは、後端側にスライドされた際、コレット２Bを係合位置に変位させるべくコレット２Bの凹部２Bcに当接する面５２Bd、斜面２Bdに当接する斜面５２Beを備えている。

図３に示すように、検査体１０１の漏れ検査を行う際は、真空ポンプ１０５及び補助真空ポンプ１０６が作動し、Heガスボンベ１０３のバルブが開けられる。すると、継ぎ手通路３cに充満するHeガスの一部は、シール部３bの先端面と連結管１０１aの先端面との間の隙間を通り漏れ出す。漏れ出たHeガスは、ピストン３の内周壁と連結管１０１aの外周壁の間を通り、シール部３bの近傍に開口する排出通路７の通孔７aを通って補助真空ポンプ１０６で排気される。

したがって、急速管継ぎ手V2のシール部３bから漏れ出すHeガスがチャンバー内１００には漏れ出さないので、検査体１０１の漏れを高精度に検査することができる。

次に、本実施形態の急速管継ぎ手V2の動作について説明する。連結管１０１aがピストン３で先端側（矢印A1方向）に押され、外周をコレット２Bで狭持された接続状態にある図５の状態からスリーブ５Bを連結管１０１aの方向（矢印A1方向）に押して前進させる。すると、面５２Baがコレット２Bの凹部２Bcに対向し、凹部５２Bcが凸部２Beに対向するようになる。また、コレット２Bの斜面２Bfと係合していた連結管１０１aの外周凸部１０１cがスプリング３１の付勢力で矢印A1方向に移動してコレット２Bを外周方向に押し、コレット２Bの凸部２Beが変位ロック部５２Bの凹部５２Bcに滑り込んで図６に示す状態となる。このとき、ピストン３を押すスプリング３１は、延びた状態になる。一方、スプリング１Bは縮んだ状態でスリーブ５Bを後端側（矢印A2 方向）に付勢して（引っ張って）いる。

図６に示す解除状態から連結管１０１aを接続する際には、アダプタ６Bを指でつまんで急速管継ぎ手V2を連結管１０１aの方に移動させ、ピストン３の前端部のシール部３bを連結管１０１aの先端部に当接させる。次に、アダプタ６Bを矢印A1方向に押すと、ピストン３と継ぎ手本体１Bには矢印A1方向に移動しようとする力が掛かる。一方、スリーブ5Bにはスプリング５１Bの付勢力で矢印A2方向（矢印A1と逆方向）に移動する力が掛かっているので、アダプタ６Bを矢印A1方向に押す力が大きくなると、コレット２Bの斜面２Bdと変位ロック部５２Bの斜面５２Bcとの間の摺動摩擦力に打ち勝ってスリーブ５Bが矢印A2方向に移動（後退）する。すると、コレット２Bは、変位ロック部５２Bで内周側に押し込まれ、連結管１０１aと係合する係合位置に変位ロックされ図５の状態になる。

この接続状態（図５の状態）から連結管１０１aを解除する際は、スリーブ５Bをスプリング５１Bの付勢力に抗して先端側（矢印A1方向）に押して前進させる。すると、コレット２Bの斜面２Bfと係合していた連結管１０１aの外周凸部１０１cがスプリング３１の付勢力で矢印A1方向に押されコレット２Bを外周側に押すと同時に、コレット２Bの斜面２Bdが変位ロック部５２Bの斜面５２Bbに摺接し、コレット２Bの凸部２Beが凹部５２Bcに、滑り込んで図６に示す状態になる。

上記のように、本実施形態の急速管継ぎ手V2は、アダプタ６Bを矢印A1方向に押すことで連結管１０１aと接続することができる。また、スリーブ５Bを矢印A1方向に押すことで連結管１０１aを解除することができる。すなわち、本実施形態の急速管継ぎ手V2は、プッシュ・プッシュタイプである。
（実施形態４）本実施形態の急速管継ぎ手Ｖ２Aは、図７に示すように、ピストン３Aが実施形態３の急速管継ぎ手V2のピストン３と相違するだけで、その他は、同じである。同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

ピストン３Aは、連結管１０１aの内面をシールするシール部３Abを備えている。したがって、シール部３Abから漏れ出すHeガスは、ピストン３Aと連結管１０１aの間の隙間を通り、シール部３Abの近傍に開口する排出通路７の通孔７aを通って外部に排気される。よって、検査体１０１の漏れを高精度に検査することができる。

１、１B・・・・・・・・・・・継ぎ手本体
２、２B・・・・・・・・・・・・係止部材
３、３A・・・・・・・・・・・・ピストン
３c・・・・・・・・・・・・継ぎ手通路
３b、３Ab・・・・・・・・・シール部
３d・・・・・・・・・・・・補助シール部
５、５B・・・・・・・・・・・・スリーブ
５２、５２B・・・・・・・・変位ロック部
７・・・・・・・・・・・・・・排出通路

Claims

検査ガスを充填して漏れ検査を行う漏れ検査体の内部に連通する連結管の先端部が軸線方向に先端側から挿抜される筒状の継ぎ手本体と、
前記継ぎ手本体に移動可能に装着され前記連結管の先端部外周に係合する係合位置と前記先端部外周を解離する解除位置との間で変位する係止部材と、
前記連結管の管通路に連通する継ぎ手通路をもち且つ前記連結管と気密に連結するためのシール部をもち、前記継ぎ手本体に気密状態に内挿され前記連結管の前記先端部との間で装着時停止位置と装着が解除された非装着時停止位置との間を移動する筒状ピストンと、
前記継ぎ手本体の外周側に軸線方向移動可能に案内され、前記継ぎ手本体の前記先端側から後退或いは前進して前記係止部材を前記係合位置に変位させてロックし前記先端側に前進或いは後退して前記係止部材を前記解除位置に変位させる変位ロック部をもつスリーブと、
を有する漏れ検査用急速管継ぎ手であって、
前記筒状ピストンの前記シール部の近傍に前記シール部を漏れ出す前記検査ガスを外部に排出する排出通路を備えることを特徴とする漏れ検査用急速管継ぎ手。
前記排出通路を前記シール部とで挟む位置に補助シール部を備える請求項１に記載の漏れ検査用急速管継ぎ手。