JPS6220120B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばパワーステアリング装置のオ
イルタンクへオイルを真空充填する際などに使用
される液体の真空充填装置の改良に関するもので
あり、オイルタンク等の被給液容器の容積に若干
の誤差が存していても、常に一定レベルまで正確
に液体を充填しうる装置を提供することを目的と
している。

従来のこの種真空充填装置は、被給液容器内を
真空吸引して排気したのち、定量機を用いて一定
量の液体を注入する構造か、あるいは一定時間液
体を注入する構造とされているが、いずれの構造
においても、液体が所定のレベルまで充填された
ことの確認が不可能であり、また、複数のオイル
タンク等の被給液容器の容積に、製作誤差とか、
残溜液体の存在等によつて、若干の容積変化が存
するときには、この容積変化に追従できず、充填
後の液体のレベル、個々の被給液容器間で差が生
ずる等の欠点があつた。

本発明は、特許請求の範囲に記載する構成とす
ることにより、充填後における液体のレベルを常
に正確な一定レベルたらしめうる真空充填装置を
得たものである。

以下、図示例についてその構成を説明する。

図において充填器１は、取付部２において、オ
イルタンク等の被給液容器３の給液口４に嵌着
し、固定されるように構成されている。

上記充填器１の取付部２には真空吸引用の吸引
管５が所定長さｌだけ突出して固定されており、
吸引管５に連通する真空吸引路６が充填器１内に
設けられており、該真空吸引路６は、図示を省略
した真空ポンプに連通する開口部７に連通してい
る。

上述の真空吸引路６には、第１のニードルバル
ブ８が配置されており、弁座９と協働する弁頭部
１０により真空吸引路６を開閉しうるようにされ
ており、真空ポンプ側における弁頭部１０の周囲
の真空吸引路６は大径の室１１とされている。

上記第１のニードルバルブ８は、後端１２の第
１の開口部１３から軸方向に穿設された孔部１４
を有し、該孔部１４は、弁頭部１０の側方の第２
の開口部１５に連通されている。

また第１のニードルバルブ８の後端１２寄り部
分にはピストン１６が形成され、充填器のシリン
ダ室１７に配置され、またシリンダ室１７の端壁
とピストン１６との間にバネ１８が縮設され、更
にシリンダ室１７には大気と連通する孔部１９が
開設されている。上記ピストン１６は、パイロツ
トエアをエア入口２０から供給されて上動し、第
１のニードルバルブ８の弁頭部１０を弁座９から
離し真空吸引路６を開とし、パイロツトエアが遮
断されると、バネ１８の弾力で復動し、弁頭部１
０を弁座９に圧接させ真空吸引路６を閉とするよ
う作動する。

上述の第１のニードルバルブ８の開運動時に、
該バルブ８の第１の開口部１３に接しうるシリン
ダ室１７の端壁には、弾性体等よりなる封止体２
１が取り付けられており、上記開運動の終期に、
第１のニードルバルブ８の後端１２が封止体２１
に密接することにより、第１の開口部１３が密
封、封鎖されるように構成されている。

前述の充填器１の取付部２には、吸引管５に隣
接して給液口２２が開口されており、充填器１内
に設けられ、前記給液口２２に連通する給液路２
３は、液入口２４において、図示を省略した加圧
給液装置に連通されている。

この給液路２３の液入口２４に近い部位には、
第２のニードルバルブ２５が配置されており、弁
頭部２６と弁座２７とにより給液路２３を開閉し
うるように構成されている。この第２のニードル
バルブ２５は、充填器１内のシリンダ室２８に配
置されたピストン２９を有し、このピストン２９
は、エア入口３０から供給されるパイロツトエア
とシリンダ室２８と端壁とピストン２９との間に
縮設されたバネ３１の弾力によつて往復運動す
る。

また、前記給液路２３の一部を形成するところ
の給液口２２と、第２のニードルバルブ２５との
間の部分給液路３２には、この部分給液路３２を
開閉する第３のニードルバルブ３３が配置されて
いる。

第３のニードルバルブ３３は、給液口２２側に
向う弁頭部３４と、これと協働する弁座３５とに
より部分給液路３２を開閉しうるようにされてお
り、弁頭部３４の周囲の部分給液路３２は、大径
の室３６とされている。

上記の第３のニードルバルブ３３は、後端３７
の第１の開口部３８から弁頭部３４の先端の第２
の開口部３９に達する孔部４０を穿設されてい
る。

また第３のニードルバルブ３３の後端３７寄り
部分には、ピストン４１が形成されて充填器１の
シリンダ室４２内に配置され、またシリンダ室４
２の端壁とピストン４１との間にはバネ４３が縮
設され、更にシリンダ室４２には大気と連通する
孔部４４が開設されている。

上記のピストン４１は、パイロツトエアをエア
入口４５から供給されて上動し、第３のニードル
バルブ３３の弁頭部３４を弁座３５から離し、パ
イロツトエアが遮断されると、バネ４３の弾力で
復動し、弁頭部３４を弁座３５に圧接させるよう
に作動する。

第３のニードルバルブ３３の開運動時に、その
第１の開口部３８に接しうるシリンダ室４２の端
壁には、弾性体よりなる封止体４６が取り付けら
れており、上記開運動の終期に、第３のニードル
バルブ３３の後端３７が封止体４６に密接するこ
とにより、第１の開口部３８が密封、封鎖される
ように構成されている。

また前述の部分給液路３２の大径の室３６は、
連通路４７により充填器１に固着された圧力スイ
ツチ４８に連通している。

上記構造よりなる充填器１の第１、第２および
第３の各ニードルバルブ８，２５，３３は第８図
に例示されるような作動回路により、作動される
ものであり、第１のニードルバルブ８は、ソレノ
イドバルブSOL１によるシリンダ室１７へのパ
イロツトエアの供給、遮断により作動され、また
第２のニードルバルブ２５は、ソレノイドバルブ
SOL２によるシリンダ室２８へのパイロツトエ
アの供給遮断により作動され、第３のニードルバ
ルブ３３は、ソレノイドバルブSOL３によるシ
リンダ室４２へのパイロツトエアの供給遮断によ
つて作動されるものであり、それぞれのソレノイ
ドバルブの作動は、図示を省略したソレノイドバ
ルブ作動回路内に挿入されたタイマーと前述の圧
力スイツチとの作用により、後述するように所定
のタイミングの下に１サイクルとして作動される
ものである。

以下、第３図ないし第８図に基づき、本発明に
係る真空充填装置の作用を説明する。

いま、第３図、第４図に示されるように、第１
のニードルバルブ８と第２のニードルバルブ２５
とが閉位置を占め、第３のニードルバルブ３３が
開位置を占めている状態で、充填器１の取付部２
を被給液容器３たるオイルタンク等の給液口４に
嵌着して密封、固定し、真空ポンプ側の真空吸引
を作用させ、スタートボタンをONとすると、ソ
レノイドバルブSOL１がONとなり、パイロツト
エアがエア入口２０からシリンダ室１７のピスト
ン下室に入り、第１のニードルバルブ８のピスト
ン１６が上動し、第５図に示されるように、第１
のニードルバルブ８は開位置を占める。なお、上
述の真空ポンプ側の吸引の当初において、第１の
ニードルバルブ８は閉位置を占めているが、シリ
ンダ室１７の大気に連通する孔部１９、第１のニ
ードルバルブ８の第１の開口部１３、孔部１４、
第２の開口部１５を通じ、真空吸引作用が行なわ
れている。

前述のように第１のニードルバルブ８が開位置
を占めることにより、その第１の開口部１３がシ
リンダ室１７の端壁の封止体２１により封鎖され
ることにより、真空吸引作用は、真空吸引路６、
吸引管５を通し、被給液容器３に及び、該容器３
の被給液空間を排気する。タイマーの作用あるい
は真空センサー等の使用により被給液空間が所定
真空度に達した時点で、ソレノイドバルブSOL
１がOFFとされ、パイロツトエアが遮断される
ことにより、バネ１８の作用でピストン１６が旧
位置に復し、第１のニードルバルブ８は閉位置を
占め、被給液容器３への真空吸引作用が停止され
る。このとき、前述のように孔部１９、第１の開
口部１３、孔部１４および第２の開口部１５を通
じ、大気を吸引しつつ真空ポンプ側への真空吸引
作用は継続されている。この真空吸引の継続によ
り、真空吸引系路内の残存オイルが排除、回収さ
れる。

図示を省略したソレノイドバルブ作動回路は、
ソレノイドバルブSOL１がOFFとなると同時
に、ソレノイドバルブSOL２がONとなるように
構成されており、ソレノイドバルブSOL２がON
となると、パイロツトエアがエア入口３０からシ
リンダ室２８のピストン下室に入り、第２のニー
ドルバルブ２５のピストン２９が第３図において
左方へ移動し、第６図に示されるように、第２の
ニードルバルブ２５は開位置を占め、液体は加圧
給液装置により、矢印イで示すように液入口２４
から給液路２３を通り、作動当初から開位置を占
める第３のニードルバルブ３３の弁頭部３４と弁
座３５との間隙を通つて給液口２２から被給液容
器３内へ充填される。

被給液容器３内への液体の充填が進むに従い、
被給液空間の圧力は、部分給液路３２の大径の室
３６から被給液容器３、連通路４７を経て圧力ス
イツチ４８に伝えられ、所定圧が感知されると、
前記ソレノイドバルブSOL２がOFFとされ、第
２のニードルバルブ２５はバネ３１の弾力で、再
び閉位置へ移動させられて給液が停止される。こ
のとき、液面は、レベルＬで示す位置を占めると
する。

上述のように、ソレノイドバルブSOL２が
OFFとされ、第２のニードルバルブ２５が閉位
置を占めたのち、前記図示を省略したソレノイド
バルブ作動回路中に別に挿入したタイマーによ
り、各ソレノイドバルブを一定時間休止させ、各
ニードルバルブも前記位置を保たしめ、被給液容
器３内に充填された液体を静穏に維持し、液面を
鎮静化させる。

前記一定時間の経過によつて液面が鎮静化した
のち、タイマーの作動によつて、ソレノイドバル
ブSOL１およびSOL３をONとし、第７図に示さ
れるように、第１のニードルバルブ８を再び開と
し、第３のニードルバルブ３３を閉とする。この
とき、第２のニードルバルブ２５は閉位置に維持
されたまゝとする。第３のニードルバルブ３３の
閉位置への移動は、シリンダ室４２のピストン下
室へエア入口４５を経て作用していたパイロツト
エアを遮断し、ピストン４１をバネ４３の弾力
で、降下させることにより行なわれる。

上述の第３のニードルバルブ３３が閉位置を占
めることにより、部分給液路３２が給液口２２と
遮断されると共に、該給液口２２は、シリンダ室
４２の孔部４４、第３のニードルバルブ３３の後
端３７の第１の開口部３８、孔部４０、第２の開
口部３９によつて大気と連通され、従つて被給液
容器３の被給液空間は大気に連通されることとな
る。

同時に、第７図中矢印ロで示すように、第１の
ニードルバルブ８が開とされることにより、真空
吸引作用が開口部７、真空吸引路６および吸引管
５を経て被給液容器３の被給液空間に作用する。

第７図に示されるように、液面のレベルＬが吸
引管５の下端より上方となるよう前述の液体の充
填を行なつておけば、上記真空吸引作用によつ
て、液体は吸引管５によつて吸引され、液面が吸
引管５の下端と合致するレベルL′となつて液体の
吸引が終る。

前述のソレノイドバルブ作動回路中には、前述
のように液面レベルがレベルＬからレベルL′にな
るに要する時間を予めセツトしたタイマーをセツ
トしておき、液面レベルがL′となつた時点で、ソ
レノイドバルブSOL１およびSOL３をOFFと
し、第１、第３の両ニードルバルブ８および３３
を第３図の状態に戻し、液体充填の１サイクルを
完了するものである。

本発明に係る真空充填装置は、以上説明した構
成、作用のものであつて、真空吸引によつて被給
液容器内を排気したのち、液体を充填し、その際
の被給液容器内の内圧の上昇を検知して液体の充
填を停止し、液面が鎮静化するまで被給液容器内
を静穏に保ち、液面が鎮静化したのち、真空吸引
路に連通する吸引管により、被給液容器内の液体
を吸引管下端の位置まで吸引、排除するものであ
るから、該容器内の液面は、常に吸引管の下端で
規制される一定レベルに維持しうる効果があり、
被給液容器の容積に、製作誤差によつて差異が存
していても、あるいは該容器の製作時における水
密検査のために使用した液体が残存していたとし
ても常に供給され、充填される液体を正確な一定
レベルたらしめうるものである。

また上述の作動に当り、第１のニードルバルブ
と、第３のニードルバルブとに、いずれも第１、
第２の両開口部と、両開口部を連通させる孔部と
が設けられ、また両バルブの第１の開口部が位置
する充填器の室は大気に開放され、更に両バルブ
が開運動した際に、前記第１の開口部を封鎖する
封止体が前記室に取り付けられているので、比較
的簡単な機構により前述の真空吸引、液体の充
填、液面レベルの規制が迅速、適確に行なわれる
効果がある。

また、被給液容器内の真空吸引、液体の充填、
液面の鎮静化、一定レベルへの液面レベルの規制
等の一連の作用を連続する１サイクルとして自動
的に実現しうる効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施の１例の平面図、第２図はその側
面図、第３図は第１図中―線断面図、第４図
は第３図中―線断面図、第５図、第６図およ
び第７図は、それぞれ異なる作動工程を示す第３
図と同一位置における断面図、第８図はソレノイ
ドを有する第１ないし第３のニードルバルブの作
動回路図である。 １：充填器、２：取付部、３：被給液容器、
４：給液口、５：吸引管、６：真空吸引路、８：
第１のニードルバルブ、１０：第１のニードルバ
ルブの弁頭部、１１：大径の室、１２：第１のニ
ードルバルブの後端、１３：第１のニードルバル
ブの第１の開口部、１４：第１のニードルバルブ
の孔部、１５：第１のニードルバルブの第２の開
口部、１９：シリンダ室の大気と連通する孔部、
２１：第１のニードルバルブに対する封止体、２
２：給液口、２３：給液路、２４：液入口、２
５：第２のニードルバルブ、３２：部分給液路、
３３：第３のニードルバルブ、３４：第３のニー
ドルバルブの弁頭部、３６：大径の室、３７：第
３のニードルバルブの後端、３８：第３のニード
ルバルブの第１の開口部、３９：第３のニードル
バルブの第２の開口部、４０：第３のニードルバ
ルブの孔部、４４：シリンダ室の大気と連通する
孔部、４６：第３のニードルバルブに対する封止
体、４８：圧力スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被給液容器の給液口に密接される充填器の取
   付部に、吸引管が所定長さだけ突設されており、
   該吸引管を真空ポンプ側に連通させる充填器内の
   真空吸引路には、該路を開閉する第１のニードル
   バルブが配置されており、前記取付部に開口する
   給液口を、加圧給液装置に連通させる充填器内の
   給液路には、該路を開閉する第２のニードルバル
   ブが配置され、更に、前記給液口と第２のニード
   ルバルブとの間の部分給液路には、この部分給液
   路を開閉する第３のニードルバルブが配置されて
   おり、前記第１のニードルバルブは、後端の第１
   の開口部から軸方向に向つて穿設された孔部が、
   弁頭部側方の第２の開口部に連通され、該第２の
   開口部は、真空吸引路の真空ポンプ側に連通する
   部位に開口され、該ニードルバルブの後端が位置
   する充填器の室には、大気に連通する孔部が開設
   され、また該第１のニードルバルブの開運動時
   に、前記第１の開口部に密接し、これを封鎖する
   封止体が取り付けられており、更に前記第３のニ
   ードルバルブは、後端の第１の開口部から軸方向
   に向つて穿設された孔部が弁頭部の第２の開口部
   に連通され、該第３のニードルバルブの後端が位
   置する充填器の室には、大気に連通する孔部が開
   設され、また該第３のニードルバルブの開運動時
   に、前記第１の開口部に密接し、これを封鎖する
   封止体が取り付けられていると共に、前記第１、
   第２および第３の各ニードルバルブは、前記部分
   給液路に介装された圧力スイツチが挿入されてい
   る作動回路により、第２のニードルバルブが閉、
   第３のニードルバルブが開の状態で第１のニード
   ルバルブが開となつて一定時間経過後、前記状態
   から第１のニードルバルブが閉、第２のニードル
   バルブが開となり、圧力のスイツチが作動する
   と、前記状態から第２のニードルバルブが閉とな
   り、その状態で一定時間の静止後、更に第３のニ
   ードルバルブが閉となり、第１のニードルバルブ
   が開となり、前記吸引管の下端レベルまで被給液
   体内の液が吸い出されるよう作動されることを特
   徴ととするパワーステアリング装置等に対する液
   体の真空充填装置。