JP2005282536A - 油圧製品の検査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 安価かつ小型でありながら、優れた脱気性能を備えた油圧製品の検査装置を提供する。
【解決手段】 検査装置100は、検査ベンチ7と容器1を備える。容器1は、検査液リザーブタンク3と、気泡トラップ5とから構成されている。気泡トラップ5には、検査液回収管15を通じて戻ってきた検査液KEに混入している気泡を除去するための3次元網目構造を持ったフィルタ19が設けられている。
【選択図】 図1

Description

この発明は、油圧ポンプ等の油圧製品の検査装置に関する。
輸送機器や産業機械に利用される油圧ポンプ等の油圧製品は、輸送機器等に組み付けられる前に、設計通りの特性を有しているかどうかを確かめる検査(いわゆるベンチマークテスト)が行なわれている(下記特許文献1)。その検査においては、たとえば、検査液吐出量、回転数、油圧といった項目を調べ、所定の手続を経て良/不良の判定を行なう。
上記のような特性検査を行なうためには、その油圧製品に実際に検査液(オイル)を流す必要があるので、検査に供する検査装置は検査液の循環機構を備えるものとなる。そうした検査装置は、従来、図6の模式図に示すようなものであった。まず、検査ベンチ50には、測定装置68に接続された治具52が配置されている。治具52には、検査ワークW(油圧製品)がセットされる。治具52には、検査液供給管54と検査液回収管56が接続されており、この治具52を介して検査ワークWへの検査液の供給・回収が行なわれる。
検査液供給管54は、検査ベンチ50に隣接して設けられた検査液リザーブタンク58と、治具52とを検査液供給ポンプ60を介して接続している。検査液回収管56は、同じく検査ベンチ50に隣接して設けられた脱気処理タンク62と、治具56とを接続している。そして、脱気処理タンク62から検査液リザーブタンク58へは、供給ポンプ64によって検査液が供給される。
ここで、検査ワークWの付け替え等により、検査液に気泡が混入することがある。検査液に気泡が混じっていると、検査中の検査ワークWに潤滑不良が生じてダメージを与えたり焼付きを起こしたりするので、気泡の除去に勤めなければならない。図6の検査装置200では、脱気処理タンク62に脱気処理用真空ポンプ66が接続されており、この脱気処理用真空ポンプ66の働きにより、検査液に混入した気泡を取り除けるようになっている。検査液リザーブタンク58と脱気処理タンク62とが分かれているのも、検査液中の気泡を確実に除去するための工夫である。
特開平7−133767号公報
図6の検査装置200のごとく、検査液リザーブタンク58と脱気処理タンク62とを分離して脱気処理用真空ポンプ66を設ける構成によれば、検査液に混入した気泡を確実に除去できる。その反面、気密性が要求される脱気処理タンク62や脱気処理用真空ポンプ66を使用するため、装置コストが高くつく。また、タンクを複数設けるので、装置自体が大きくなりがちである。
そこで本発明は、安価かつ小型でありながら、優れた脱気性能を備えた油圧製品の検査装置を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段および発明の効果
上記課題を解決するために本発明の第一は、油圧製品の内部に油分を含む検査液を流通させて該油圧製品の特性検査を行なうための検査装置であって、検査時には油圧製品が検査液の循環経路の一部を形成するとともに、非検査時には一の油圧製品から他の油圧製品に交換可能であり、検査液リザーブタンクに貯留された検査液を、検査液供給管を通じて油圧製品に供給する一方、油圧製品からの吐出される検査液を、検査液回収管を通じて検査液リザーブタンクに還流するように構成され、その還流してきた検査液に混入している気泡が該検査液とともに油圧製品側に流れていくことを阻止する3次元網目構造を持ったフィルタを設け、該フィルタで流通を阻止された気泡が検査液のなす液面まで浮上することで該検査液から除去されることを主要な特徴とする。
上記本発明によれば、検査液回収管によって回収された検査液は、フィルタを流通することとなるが、フィルタの網目サイズよりも径大の気泡は、検査液の表面張力の働きによりフィルタをほとんど通過できない。そして、気泡がフィルタにある程度捕獲されてくると、気泡は自身の浮力によって検査液の液面まで浮上し、これにより検査液に混入した気泡は除去される。こうしたフィルタを設けることにより、複数のタンクが必須で無くなるので、装置の小型化が容易である。また、気密タンクや真空ポンプの必要性が無くなるので、低コスト化を図れる。なお、フィルタは検査液リザーブタンク内に設けることができる。この場合、検査液回収管の出口端を、フィルタの入口に接続するとよい。
他の局面において、同じく課題を解決するために本発明の第二は、油圧製品の内部に油分を含む検査液を流通させて該油圧製品の特性検査を行なうための検査装置であって、検査時には油圧製品が検査液の循環経路の一部を形成するとともに、非検査時には一の油圧製品から他の油圧製品に交換可能であり、検査液リザーブタンクに貯留された検査液を、検査液供給管を通じて油圧製品に供給する一方、油圧製品から吐出される検査液を、検査液回収管を通じて検査液リザーブタンクに還流するように構成される一方、検査液が下方に向かって流れるように区画された第1経路部と、該第1経路部に連通し検査液が上方に向かって流れるように区画された第2経路部とを有する気泡トラップが、検査液リザーブタンクを構成する一の容器内に設けられていることを主要な特徴とする。
上記本発明によれば、検査液回収管によって回収された検査液は気泡トラップに案内される。気泡トラップにおいて検査液は、図1に示すごとく、流れ方向が互いに逆向きの第1経路部21と第2経路部23とを流れる。第1経路部21での検査液は、気泡の浮力方向に逆らって流れようとするから、気泡除去効果が得られる。また、流れを上下方向に蛇行させることにより、検査液の流通経路長を十分稼げる。こうした結果、複数のタンクが必須で無くなるので、装置の小型化が容易となる。また、気密タンクや真空ポンプの必要性が無くなるので、低コスト化を図れる。
また、上記した第一構成と第二構成とを組み合わせることも可能である。すなわち、検査液が下方に向かって流れるように区画された第1経路部と、該第1経路部に連通し検査液が上方に向かって流れるように区画された第2経路部とを有する気泡トラップが、検査液リザーブタンクを構成する一の容器内に設けられ、その気泡トラップの第1経路部に、検査液に混入している気泡が該検査液とともに油圧製品側に流れていくことを阻止する3次元網目構造を持ったフィルタを配置するとともに、フィルタで流通を阻止された気泡が検査液のなす液面まで浮上することで該検査液から除去される構成を示せる。この構成によれば、3次元網目構造フィルタの気泡除去能に、気泡トラップの気泡除去能が重畳されるから、検査液に混入した気泡をいっそう確実に除去できるようになる。
また、上記した気泡トラップと、検査液リザーブタンクとは容易に一体化することができる。すなわち、好適な態様において、一つの容器内を壁部材で仕切ることにより、該容器を検査液リザーブタンクと気泡トラップとに兼用のものとすることができる。そしてその場合には、検査液リザーブタンクの気泡トラップに位置する側とは反対側に、検査液供給管を接続することが好適である。このようにすれば、仮に気泡トラップで気泡を除去しきれない場合でも、検査液リザーブタンク内を検査液が移動するうち、気泡が液面まで浮上していくことを期待できるので、気泡除去の確実性向上に資する。
他の一つの好適な態様において、気泡トラップは、第2経路部の第1経路部とは反対隣に位置するように区画され、検査液の流通方向が第1経路部と同じである第3経路部をさらに有するものとして構成できる。第1経路部と合わせて第3経路部を設ければ、検査液が気泡の浮力方向に逆らって流れる距離(流通経路長)を稼げるので、当該気泡トラップの気泡除去効果がいっそう高くなる。
さらに、第1経路部と第2経路部とを仕切る仕切板の高さが、第2経路部と第3経路部とを仕切る仕切板の高さよりも高く設定されることにより、第1経路部および第2経路部における検査液の液面を、第3経路部における検査液の液面よりも高く設定することが可能になる。この場合、第2経路部から溢れ出る検査液を第3経路部に案内するためスロープを、それら第2経路部と第3経路部とにまたがる形で設けることができる。こうしたスロープを設ければ、第2経路部と第3経路部との液面の高さに差が生じていても、検査液は泡立つことなく第2経路部から第3経路部にスムーズ移動するので良い。
上記の好適な態様においても、一つの容器内を壁部材で仕切ることにより、該容器を検査液リザーブタンクと気泡トラップとに兼用させることができる。その場合、壁部材には、気泡トラップと検査液リザーブタンクとを連通する連通孔を、第3経路部の終点近傍に形成することが好ましい。このようにすれば、第3経路部が持つ気泡除去能を十分に引き出せる。
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図1に示すのは、本発明にかかる油圧製品の検査装置100の模式図である。この検査装置100は、たとえば自動車のアンチロックブレーキシステムに使用されるポンプ部品(検査ワークWという)の特性検査を行なうためのものである。特性検査は、検査ワークWにブレーキフルードなどの検査液KEを流通させて実使用条件と同等の状況を作り出すとともに、オイル吐出量、ポンプ回転数、油圧(油圧変動量)などの項目について測定し、設計通りの製品に仕上がっているかどうかを評価するベンチマークテストである。
図1に示すごとく、検査装置100は、大きく分けて検査ベンチ7と、容器1と、測定装置33を備える。検査ベンチ7は、検査ワークWを収容する検査箱を含む。検査ベンチ7には、検査ワークWをセットするための治具9が配置されている。治具9には、検査液供給管13と検査液回収管15が接続されており、この治具9を介して検査ワークWへの検査液KEの供給・回収が行なわれる。
治具9は、検査ワークWを着脱可能なホルダを構成するとともに、機械式または電気式の弁が設けられ、検査ワークWへの検査液KEの流れを止めて、一の検査ワークWから他の検査ワークWへの付け替えを可能としている。付け替えを行なった後、検査ワークWに検査液KEを流すと、もともと検査ワークWの内部にあった空気は検査液KEに混入して容器1側に流されていく。また、治具9には流量センサ、圧力センサ、トルクセンサなど検査項目に応じた測定機器が組み込まれており(図示省略)、これら測定機器からの測定データがマイクロコンピュータを中心に構成される測定装置33に送られる。測定装置33は、取得した測定データから製品(検査ワークW)の良否判定を行なうとともに、測定データおよび良否判定の結果をハードディスク等の記憶装置に保存する。
一方、検査ベンチ7に併設された容器1は、検査液リザーブタンク3と、気泡トラップ5とから構成されている。検査液リザーブタンク3および気泡トラップ5の材質は特に限定されず、金属製と樹脂製とのいずれとしてもよい。検査液リザーブタンク3と、治具9とを検査液供給ポンプ11を介して接続するのが検査液供給管13である。検査液リザーブタンク3に貯留された検査液KEは、この検査液供給管13を通じて検査ワークWに供給される。検査液回収管15は、治具9に一端が接続され、他端が気泡トラップ5の入口に接続されている。また、治具9から気泡トラップ5に向かう検査液回収管15の経路上には、フィルタ17が設けられている。フィルタ17は、治具9にセットされた検査ワークWから流出してくる金属粉等の異物が、気泡トラップ5や検査液リザーブタンク3に流れ込むことを阻止する作用を持つものである。
検査液リザーブタンク3から検査ワークWに供給された検査液KEは、検査液回収管15を通じて、まず気泡トラップ5に案内される。気泡トラップ5においては、検査液KEに混入した気泡(空気)が十分に除去される。気泡トラップ5と検査液リザーブタンク3とを仕切る壁部材31には連通孔27が形成されており、この連通孔27を通じて気泡トラップ5から検査液リザーブタンク3に検査液KEが還流する。このような仕組みにより、検査液KEの循環経路が形成されている。
次に、気泡トラップ5について詳しく説明する。
本実施形態においては、一つの容器1内を壁部材31で仕切ることにより、該容器1を検査液リザーブタンク3と気泡トラップ5とに兼用のものとしているが、別途作製した気泡トラップ5をボルト等の締結具で容器1内に組付けるようにしてもよい。気泡トラップ5は、検査液KEが鉛直下方に向かって流れていくように区画された第1経路部21と、該第1経路部21に連通し検査液KEが鉛直上方に向かって流れていくように区画された第2経路部23と、第2経路部23の第1経路部21とは反対隣に位置するように区画され検査液KEの流通方向が第1経路部21と同じく鉛直下方である第3経路部25を有する。各経路部21,23,25は、気泡トラップ5内を仕切板33,35で仕切ることによって形成されている。なお、検査液KEの流通方向が、たとえば斜め下方・斜め上方となるように、気泡トラップ5の各経路部21,23,25を形成してもよい。
第1経路部21の入口には、検査液回収管15の出口端が挿し込まれている。したがって、検査液回収管15を通じて検査ベンチ7側から戻ってきた検査液KEは、まず第1経路部21に流れ込む。第1経路部21に流れ込んだ検査液KEは、第2経路部23、第3経路部25の順番に流れたのち、検査液リザーブタンク3に移る。
ここで図1に示すごとく、第1経路部21には、3次元網目構造を持ったフィルタ19が配置されている。検査液回収管15の出口端が、このフィルタ19の内側に直接挿し込まれているので、検査液KEが直にフィルタ19内に導入される。検査液KEはフィルタ19をすり抜けて第1経路部23を進もうとするが、メッシュサイズよりも径大の気泡は、フィルタ19を通過することが困難なので、このフィルタ19によって捕獲される。また、気泡トラップ5の上方には空間が確保され、第1経路部23の入口もその空間に開放した形となっている。そのため、フィルタ19に捕獲された細かい気泡同士が合体して大きな浮力を得ると、検査液KEのなす液面まで浮上して大気中(あるいは減圧雰囲気中)に逃げる。このようにして、検査液KEに混入した気泡が除去される。
上記のフィルタ19には、一般に入手可能な柱状の金属メッシュカートリッジを使用することができる。フィルタ19のメッシュサイズは、使用する検査液KEの粘度等に応じて、十分な気泡除去効果を期待できる大きさとする。メッシュサイズが小さすぎると通過抵抗が増し、かえって良くない。また、メッシュサイズが大きすぎると細かな気泡を除去しづらくなる。
フィルタ19を通過した検査液KEは、第1経路部21の下方の異物沈殿部26まで流れていったあと、流れ方向を180°変化させて第2経路部23を流れていくこととなる。異物沈殿部26は、第1経路部21と第2経路部23との繋ぎ目を構成しており、金属粉などの異物を沈殿・回収する作用を持つ。なお、第1経路部21および第2経路部23は、検査液リザーブタンク3とは直接連通していないので、検査ベンチ7側から戻ってきた検査液KEの全量が第1経路部21および第2経路部23を流通する。
第2経路部23を流通した検査液KEは、続いて第3経路部25に流れ込む。ここで第2経路部23の出口は当該気泡トラップ5の上方の空間に開放しており、検査液KEは、第2経路部23から溢れ出るようにして低所側の第3経路部25に流れ込む。この際の泡立ちを防止するとともに、より高い気泡除去効果を得るために本実施形態では、検査液KEがスロープ29を伝って静かに第3経路部25に注ぎ込まれるようにしている。
図4に示すのは、気泡トラップ5の部分拡大図である。図4に示すごとく、本実施形態の気泡トラップ5においては、第1経路部21と第2経路部23とを仕切る仕切板33の高さが、第2経路部23と第3経路部25とを仕切る仕切板35の高さよりも高く設定されている。この構成によれば、図4のごとく、第1経路部21および第2経路部23における検査液KEの液面KEmを、第3経路部25および検査液リザーブタンク3における検査液KEの液面KEMよりも高所に位置させることができる。もちろん、検査液KEの初期液量を適切に調整することが重要である。
そして、第2経路部23から溢れ出る検査液KEを第3経路部25に案内するためスロープ29を、それら第2経路部23と第3経路部25とにまたがる形で設けている。スロープ29は、仕切板35の上端から斜め下方に向けて延びる庇形状を有している。このようなスロープ29を流れるとき、検査液KEは比較的浅い流れを形成するので、気泡が外気に触れて逃げやすくなる。したがって、仕切板35をくり貫いて第2経路部23と第3経路部25とを連通する構成に比して、細かな気泡を除去する効果が期待できる。
なお、検査液KEの泡立ちを防ぐ観点から、スロープ29の下端部29pが第3経路部25における検査液KEの液面下に位置するよう、該検査液KEの全量を調整するとよい。その調整を容易化するためには、スロープ29を長めに取るのがよいので、当該気泡トラップ5の上方の空間に開放する第3経路部25の入口を、同じく第2経路部23の出口よりも広く設定するとよい。本実施形態では、壁部材31を鉛直方向に対してやや傾斜させることで、第3経路部25の入口を広く取れるようにしている。
図1に戻って説明する。第3経路部25まで流れてきた検査液KEは、下方に進んで、壁部材31に形成された連通孔27から、検査液リザーブタンク3側に移動する。連通孔27は、第3経路部25の気泡除去能を十分に得るため、なるべく第3経路部25の終点近傍に形成されている。具体的には、鉛直方向における第3経路部25の中間よりも下側に、上記連通孔27の位置を設定するとよい。
検査液リザーブタンク3には、気泡トラップ5が位置する側とは反対側に、検査液供給管13が接続されている。検査液リザーブタンク3に戻った検査液KEは、検査液供給管13およびポンプ11を通じて再び検査ベンチ7側に供給されることとなるが、検査液リザーブタンク3と検査液供給管13との接続位置を、連通孔27と対向する位置とすることで、検査液リザーブタンク3自体の脱気効果を期待できることになる。
なお、検査液KEからより確実に気泡を除去するために、図5に示す検査装置103のごとく、真空ポンプやアスピレータ等の減圧機構12を容器1に取り付け、気泡トラップ5および検査液リザーブタンク3の上方の空間を大気圧よりも減圧された雰囲気にできるようにしてもよい。この検査装置103において、容器1には密閉性を有するものを使用する。このようにすれば、検査液KEが大気圧よりも減圧された雰囲気に曝されるので、気泡が除去されやすくなる。
ところで、図2に示す検査装置101のごとく、図1で説明した気泡トラップ5を設けない実施形態も採用できる。この場合、容器1が検査液リザーブタンク3’そのものとなる。検査液リザーブタンク3’内が仕切板33’で仕切られることにより、フィルタ19を配置するための経路部21’が形成されている。そしてこの経路部21’にフィルタ19を配置するとともに、検査液回収管15の出口端がフィルタ19の内側に直接挿し込まれており、検査ベンチ7から戻ってきた検査液KEは、1度は必ずフィルタ19を通じるようになっている。こうした点は、図1の実施形態と同様である。ただし、部品点数が少ない分、安価である。また構成がシンプルだから、メンテナンスが容易である。
また、図3に示す検査装置102のごとく、気泡トラップ5は設けるがフィルタ19は設けない実施形態も採用できる。フィルタ19を設けない点を除けば、図1の実施形態と同様であり、気泡トラップ5の気泡除去効果だけで十分なときに好適である。また、フィルタ19を設けない分、低コストである。
ただ、図2や図3の検査装置101,102も好適ではあるが、図1の検査装置100は、気泡トラップ5による気泡除去効果と、フィルタ19による気泡除去効果とが相俟って、優れた脱気性能を備えることとなるので、特に好適であるといえよう。
本発明にかかる油圧製品の検査装置の模式図。 図1の検査装置の変形例。 図1の検査装置の他の変形例。 気泡トラップの詳細な構造を示す模式図。 減圧機構を設けた検査装置の模式図。 従来の検査装置の模式図。
符号の説明
1 容器
3,3’ 検査液リザーブタンク
5 気泡トラップ
13 検査液供給管
15 検査液回収管
19 フィルタ
21 第1経路部
23 第2経路部
25 第3経路部
27 連通孔
29 スロープ
31 壁部材
33,35 仕切板
100,101,102 検査装置
W 検査ワーク
KE 検査液0

Claims (7)

  1. 油圧製品の内部に油分を含む検査液を流通させて該油圧製品の特性検査を行なうための検査装置であって、
    検査時には前記油圧製品が前記検査液の循環経路の一部を形成するとともに、非検査時には一の前記油圧製品から他の前記油圧製品に交換可能であり、
    検査液リザーブタンクに貯留された前記検査液を、検査液供給管を通じて前記油圧製品に供給する一方、前記油圧製品から吐出される前記検査液を、検査液回収管を通じて前記検査液リザーブタンクに還流するように構成され、
    その還流してきた前記検査液に混入している気泡が該検査液とともに前記油圧製品側に流れていくことを阻止する3次元網目構造を持ったフィルタを設け、該フィルタで流通を阻止された前記気泡が前記検査液のなす液面まで浮上することで該検査液から除去されるようにしたことを特徴とする油圧製品の検査装置。
  2. 油圧製品の内部に油分を含む検査液を流通させて該油圧製品の特性検査を行なうための検査装置であって、
    検査時には前記油圧製品が前記検査液の循環経路の一部を形成するとともに、非検査時には一の前記油圧製品から他の前記油圧製品に交換可能であり、
    検査液リザーブタンクに貯留された前記検査液を、検査液供給管を通じて前記油圧製品に供給する一方、前記油圧製品から吐出される前記検査液を、検査液回収管を通じて前記検査液リザーブタンクに還流するように構成される一方、
    前記検査液が下方に向かって流れるように区画された第1経路部と、該第1経路部に連通し前記検査液が上方に向かって流れるように区画された第2経路部とを有する気泡トラップが、前記検査液リザーブタンクを構成する一の容器内に設けられていることを特徴とする油圧製品の検査装置。
  3. 油圧製品の内部に油分を含む検査液を流通させて該油圧製品の特性検査を行なうための検査装置であって、
    検査時には前記油圧製品が前記検査液の循環経路の一部を形成するとともに、非検査時には一の前記油圧製品から他の前記油圧製品に交換可能であり、
    検査液リザーブタンクに貯留された前記検査液を、検査液供給管を通じて前記油圧製品に供給する一方、前記油圧製品から吐出される前記検査液を、検査液回収管を通じて前記検査液リザーブタンクに還流するように構成される一方、
    前記検査液が下方に向かって流れるように区画された第1経路部と、該第1経路部に連通し前記検査液が上方に向かって流れるように区画された第2経路部とを有する気泡トラップが、前記検査液リザーブタンクを構成する一の容器内に設けられ、
    その気泡トラップの前記第1経路部に、前記検査液に混入している気泡が該検査液とともに前記油圧製品側に流れていくことを阻止する3次元網目構造を持ったフィルタを配置するとともに、前記フィルタで流通を阻止された前記気泡が前記検査液のなす液面まで浮上することで該検査液から除去されることを特徴とする油圧製品の検査装置。
  4. 前記容器内を壁部材で仕切ることにより、該容器を前記検査液リザーブタンクと前記気泡トラップとに兼用のものとする一方、前記検査液リザーブタンクには前記気泡トラップが位置する側とは反対側に、前記検査液供給管が接続されている請求項2または3記載の油圧製品の検査装置。
  5. 前記気泡トラップは、前記第2経路部の前記第1経路部とは反対隣に位置するように区画され、前記検査液の流通方向が前記第1経路部と同じである第3経路部をさらに有する請求項2または3記載の油圧製品の検査装置。
  6. 前記第1経路部と前記第2経路部とを仕切る仕切板の高さが、前記第2経路部と前記第3経路部とを仕切る仕切板の高さよりも高く設定されることにより、前記第1経路部および前記第2経路部における前記検査液の液面を、前記第3経路部における前記検査液の液面よりも高く設定することが可能になっており、前記第2経路部から溢れ出る前記検査液を前記第3経路部に案内するためスロープを、それら第2経路部と第3経路部とにまたがる形で設けた請求項5記載の油圧製品の検査装置。
  7. 一つの容器内を壁部材で仕切ることにより、該容器を前記検査液リザーブタンクと前記気泡トラップとに兼用のものとし、
    前記壁部材には、前記気泡トラップと前記検査液リザーブタンクとを連通する連通孔が、前記第3経路部の終点近傍に形成されている請求項5または6記載の油圧製品の検査装置。
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