JPH0627689B2 - 繰り返し加圧試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、繰り返して内圧を受ける容器、機器等に対し
て品質、性能の保証のため、複数の供試体を同時に繰り
返し加圧（耐圧）試験を行う試験装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

自動車のエンジンに装備されている油フィルタ等はエン
ジンを駆動する毎に繰り返し大きい内圧を受けることに
なる。このような繰り返して高い内圧を受ける高圧容器
や機器等は、その利用の実態に対応して品質を完全に保
証しなければならない。そのため、通常の静的加圧試験
だけでは不十分であり、繰り返して所定の内圧を印加
し、所定の繰り返し数に対して、耐圧性、安全性が保証
されなければならない。

第１図に示す装置は、従来実施されている繰り返し加圧
試験装置の説明図である。供試体１に対して繰り返し加
圧試験を行う場合、油ポンプ２を駆動し、仕切弁Ａを徐
々に開いて供試体１内の空気を抜く。供試体１内の空気
を抜いた後、仕切弁Ａを閉じて電磁弁３を作動させる。
そして、圧力調整弁４を操作して、供試体１に設定され
た油圧を急激に加え、次いで急激にその油圧の25％以下
に戻す油圧変動調整を行う。油圧変動調整後、加圧と減
圧を90回／分以下の繰り返し速度で指定された回数を繰
り返し、供試体１からの油漏れの有無を調べる。なお、
試験中の供試体１の油圧は常温から150℃までの範囲で
行われる。図中、５は油冷却器、６が切換カム装置、７
は繰り返し回数を示すカウンター、８は油圧変動を示す
オシロスコープを示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の試験装置は供試体を１個毎に繰り返し油
圧試験を行っている。これは多数の供試体を試験するの
に長時間を要し非能率的であり、高圧容器、機器等の品
質、性能管理上、極めて手間のかかるものであった。

ところで、１個のみの供試体に設定された繰り返し加圧
力を印加することは問題ないが、複数の供試体に設定さ
れた繰り返し加圧力を印加することは困難性がある。そ
れは複数の供試体１個またはいくつかが耐圧不良で油漏
れした場合、他の供試体に設定された繰り返し加圧力を
印加することが著しく困難となり、指定通りの加圧試験
ができなくなるからである。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
複数の供試体に同時に設定された繰り返し加圧力を印加
して、この中の１個またはいくつかが耐圧不良で油漏れ
した場合でも、他の供試体に設定した繰り返し加圧力を
正常に印加できる繰り返し加圧試験装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明の構成は、複数の供試
体内に同時に油を流入させ変動圧力を印加する油圧ブー
スターと、この油圧ブースターを駆動する加圧変動装置
とを備えた繰り返し加圧試験装置であって；供試体入側
の油圧回路には、正常時は「入」として作動し、供試体
より油が漏洩したことを検知するフロートスイッチによ
り「閉」として作動する供試体入側開閉切換弁を設け；
供試体出側の油圧回路には、正常時は「出」として作動
し、上記フロートスイッチにより「閉」として作動する
供試体出側開閉切換弁を設けると共に；供試体入側の油
圧回路に、供試体より油が漏洩することによって解放す
る油圧チャンバー連通用開閉切換弁を介して、油圧チャ
ンバーを接続させてなることをその要旨とするものであ
る。

〔実施例〕 以下、本発明を第２図の一実施例に基いて詳記する。

第２図において、繰り返し加圧力が同時に印加される供
試体11が10個取付けられている。

10個の供試体11に印加される繰り返し加圧力は油圧ブー
スター19のピストン20により加圧された油によって行わ
れる。23は運転制御盤であり、予めプログラムされた繰
り返しパターンによって電気油圧式サーボ弁22を制御
し、油圧ブースター19のピストンロッド21の駆動を繰り
返し変化させる。

なお、ピストン20の前進によって油圧回路12を通しての
み加圧が行なわれ、ピストン20の後退による加圧はな
く、いわゆる往復加圧の構成にはなっていない。

即ち、回路12は加圧油の回路で供試体11の入側に接続さ
れ、回路13は降圧油の回路で供試体11の出側に接続され
ており、ピストンロッド21によりピストン20を前進させ
ることによって加圧された油を油圧回路12を経て、それ
ぞれの供試体11に流入させ加圧し、ピストン20を後退さ
せることによって加圧された油を油圧回路13から流し降
圧させ、もって、供試体11に対して内圧を繰り返して印
加するものである。

第２図におけるピストンロッド21及びピストン20の状態
は、ピストン20の後退により加圧された油を油圧回路13
を通して降圧させた状態を示している。

一方、供試体入側開閉切換弁（2A2タイプ）15が、供試
体11の入側と油圧回路12の間に正常時は「入」として、
供試体11より油が漏洩することによって油を検知するフ
ロートスイッチ14により「閉」として作動するように設
けられている。

また、供試体出側開閉切換弁（2A2タイプ）16もまた、
常時は供試体11の出側と油圧回路13との間に「出」とし
て、供試体11より油が漏洩することによってフロートス
イッチ14により「閉」として作動するように設けられて
いる。

さらに、供試体11入側の油圧回路12に油圧チャンバー17
が設けられ、上記フロートスイッチ14と上記油圧チャン
バー17との間に、供試体11からの油の漏洩をフロートス
イッチ14が検知することにより「解放」に作動する油圧
チャンバー連通用開閉切換弁（2A12タイプ）18が接続さ
れている。

即ち、この油圧チャンバー連通用開閉切換弁18は、通常
は「閉」状態だが、フロートスイッチ14の油漏洩検知に
より「開」に作動する。

なお、油圧チャンバー17は供試体11の数に対応して設け
てもよいが、大きい油圧チャンバーを形成し、上記供試
体11が10個に対し、大形油圧チャンバー１個または２〜
３個設けることであっても可能である。この油圧チャン
バー17の数は、加圧力の変動巾の許容値をどの程度にす
るかにより決定される。

24は圧力変換器であり、繰り返し加圧時の圧力検知及び
記録用として使用すると共に、この電気信号のアナログ
量が運転制御盤23にフィードバックされ、設定の繰り返
しパターンを保持するように電気油圧式サーボ弁22を制
御する。

なお、ピストンロッド21の駆動はポンプユニット25から
の圧油によって行われ、リリーフ弁26は供試体11の繰り
返し最高圧力に応じてピストンロッド21を駆動するに可
能な圧油に保持する。27はポンプユニット25の油蓄圧
器、28は油フィルター、29は油圧フィルタ28の目詰り警
報圧力スイッチ、30は油冷却器である。

また、本発明でいう油圧ブースター19を駆動する加圧変
動装置とは、上記のサーボ弁22，運転制御盤23，リリー
フ弁26，油蓄圧器27，油フィルター28，油冷却器30から
なる装置部分を総称して言うものである。

〔発明の作用〕

このように構成された本発明装置によれば、複数の供試
体11内の繰り返し加圧力は、設定されたプログラムに従
って変動する加圧変動装置（サーボ弁22，運転制御盤2
3，リリーフ弁26，油蓄圧器27，油フィルター28，油冷
却器30からなる装置）を通して駆動する油圧ブースター
19により、加圧された油の流入によって印加され、加圧
試験が行われる。

そして、このそれぞれの供試体11の入出側の油圧回路1
2,13には、加圧試験中、加圧力に耐えられず供試体11よ
り油が漏洩した時、油の流入出を閉止する開閉切換弁1
5,16をそれぞれ設けると共に、漏洩した圧油を開閉切換
弁15が「入」として作動している側の油圧回路12に供給
する油圧チャンバー17が、供試体11より油が漏洩したと
き解放となる開閉切換弁18を介して、接続されている。

そこで一の供試体11より油が漏洩した時、フロートスイ
ッチ14が漏洩を検知し、漏洩した供試体11に通じる開閉
切換弁15,16を閉じる。それにより、漏洩した一の供試
体11は、油圧回路12及び13との油の流入出が遮断され
る。

そして、供試体11より油漏れしたときに使用される油圧
チャンバー17には、残りの他の供試体11の加圧試験に適
応される高圧油が蓄積される。

一方、漏洩した供試体11が持っていた膨張性、及び、そ
の供試体11や開閉切換弁15,16に充満していた油の圧縮
性がなくなり、残りの供試体11に対する繰り返し加圧力
が正確でなくなる。

即ち、油圧ブースター19などからなる加圧装置は、予め
プログラムされた繰り返しパターンによって電気油圧式
サーボ弁22により駆動されている。そのときの波形（パ
ターン）の形状は、サイン波，三角波，矩形，台形波な
ど種々あるが、例えば台形波で説明すると、第３図
（ａ）に示すように、実線で示す理想パターンがあると
すれば、供試体11に加圧する波形には上側及び下側にそ
れぞれ許容巾が有り、加圧は帯状の波形内に入るよう管
理されている。

そこで、複数個の供試体11,11……を同時に同じ加圧装
置で加圧している場合、漏洩した供試体を加圧回路より
切り離してゆくと、残りの供試体にはそのまま加圧され
るが、切り離された方の供試体，配管等の体積，膨張性
がなくなるため、立上がり時のオーバーシュートや、立
下がり時のオーバーシュートが出るようになり、波形が
管理巾に入らなくなる（第３図（ｂ）、第３図
（ｃ））。

この時、油圧チャンバー連通用開閉切換弁18を「開」と
して、油圧チャンバー17を油圧回路12に接続し同じ回路
圧力状態としておけば、立上がり時のオーバーシュート
をこの油圧チャンバー17が吸収し、立下がり時には放出
し、オーバーシュートがなくなるように働き、波形が管
理巾に入るようになる。

従って、油圧チャンバー17の機能としては、油も漏洩以
外の他の供試体に供給するというよりも、むしろ、油圧
ブースター19などからなる加圧装置より供給される油を
波形の立上がり時には吸収し、立下がり時には油圧チャ
ンバーに蓄積された高圧油を放出（供給）することによ
り、あたかも漏洩により切離された供試体に代わって、
その供試体があるが如き働きをし、供試体系が本来（元
々）待っていた膨張性および圧縮性を代替する機能をな
すものである。また、その機能は、油圧チャンバー17内
のガス量をコントロールする事により最適化される。

これにより、設定された繰り返しパターンを崩すことな
く、油漏れした耐圧不良の供試体11を切り離し、他の供
試体11の加圧試験を継続することができる。

なお、油圧チャンバー17は、長期間使用すると、油温，
圧力の違い，空気（ガス）の混入量の違いにもよるが、
油圧チャンバー内の空気（ガス）の量が変化する場合が
ある。そこで、油圧チャンバー内の空気（ガス）の量が
減った時には補充し、増えた時には排出する必要があ
る。

一方、供試体は種類により、膨張率や油の体積も違うの
で、油圧チャンバー17内の空気（ガス）量を調整するこ
とにより、その供試体にとって最適の油圧チャンバーと
することができる。このため、油圧チャンバー17には、
上記した油とガスの調整のためのガス補充口が設けてあ
り、かくして、油圧チャンバーの機能を有効に発揮する
ことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば複数の供試体に対
して同時に繰り返し加圧試験を実施して、このうちの１
個又は幾つかが耐圧不良で油漏れしても、他の供試体に
対し、設定した繰り返し加圧力を正常に印加して加圧試
験を継続することができる。

従って、多数の供試体を短時間に試験ができるので、極
めて能率的であり、高圧容器、機器等の品質、性能管理
上、顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の繰り返し加圧試験装置の説明図、第２図
は本発明の一実施例の繰り返し加圧試験装置の説明図を
示す。第３図は供試体11の加圧状態を一実施例波形図で
示したもので、同図（ａ）は台形型波形図、同図（ｂ）
はその正常時、同図（ｃ）はオーバーシュート時の波形
図である。 1,11……供試体、２……油ポンプ、３……電磁弁 ４……圧力調整弁、Ａ……仕切弁 12……入側油圧回路、13……出側油圧回路 14……フロートスイッチ、15,16,18……開閉切換弁 17……油圧チャンバー、19……油圧ブースター 20……ピストン、21……ピストンロッド 22……電気油圧式サーボ弁、23……運転制御盤 24……圧力変換機、25……ポンプユニット 26……リリーフ弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の供試体内に同時に油を流入させ変動
   圧力を印加する油圧ブースターと、この油圧ブースター
   を駆動する加圧変動装置とを備えた繰り返し加圧試験装
   置であって；供試体入側の油圧回路には、正常時は
   「入」として作動し、供試体より油が漏洩したことを検
   知するフロートスイッチにより「閉」として作動する供
   試体入側開閉切換弁を設け；供試体出側の油圧回路に
   は、正常時は「出」として作動し、上記フロートスイッ
   チにより「閉」として作動する供試体出側開閉切換弁を
   設けると共に；供試体入側の油圧回路に、供試体より油
   が漏洩することによって解放する油圧チャンバー連通用
   開閉切換弁を介して、油圧チャンバーを接続させてなる
   ことを特徴とする繰り返し加圧試験装置。
2. 【請求項２】油圧チャンバーが供試体の数に対応して接
   続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の繰り返し加圧試験装置。