JP2907653B2 - 弁組立体式容器充填装置 - Google Patents
弁組立体式容器充填装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は概して、容器を所定の水
準まで充填するのに用いるための装置であって、現場で
の修理が可能な、主弁及び主弁座を含む装置に関する。
準まで充填するのに用いるための装置であって、現場で
の修理が可能な、主弁及び主弁座を含む装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アメリカ合衆国特許第４，５２７，５９
３号、及び共願のアメリカ合衆国特許出願第０７／５５
４，２９３号に開示されている発明の応用例の１つは、
電池充填弁としての使用であった。したがって、これら
の発明の目的の１つは、この特定の応用例に用いられた
場合のように、充填弁に結合されている電池に液を所定
の水準まで自動的に充填することを通して電池保守の費
用を節減することである。しかし、或る程度の保守は依
然として必要である。例えば、電池の取扱作業中に電池
装着の水補充系が破損することが時々起きる。充填用水
槽から弁に入る汚染、若しくは簡易切離し機構を通して
入る電池頂部のくずからの汚染によっても、作動部品に
対しての破損が生じ得る。
３号、及び共願のアメリカ合衆国特許出願第０７／５５
４，２９３号に開示されている発明の応用例の１つは、
電池充填弁としての使用であった。したがって、これら
の発明の目的の１つは、この特定の応用例に用いられた
場合のように、充填弁に結合されている電池に液を所定
の水準まで自動的に充填することを通して電池保守の費
用を節減することである。しかし、或る程度の保守は依
然として必要である。例えば、電池の取扱作業中に電池
装着の水補充系が破損することが時々起きる。充填用水
槽から弁に入る汚染、若しくは簡易切離し機構を通して
入る電池頂部のくずからの汚染によっても、作動部品に
対しての破損が生じ得る。
【０００３】各セルの定期的な検査によって、充填弁に
よるセルの故障を生じる前に欠陥弁を識別することが望
ましい。現状では、弁が恒久的に組み込まれているの
で、これを行なうには弁全体の交換が必要である。この
ような先行技術の弁では、キャップとボディとの間が強
く溶接されて弁が作動圧力に耐えかつ部品間の精密な適
合状態を維持するようにされ、弁が正常に作動すると共
に広範に変化する化学及び温度環境下において長い作動
寿命期間に亘って滴下のない密封状態で閉じるようにさ
れる。この先行技術の弁では、例えば、重要部品間での
僅か百分の数ｍｍ程度の変位によっても、作動異常を生
じることがある。
よるセルの故障を生じる前に欠陥弁を識別することが望
ましい。現状では、弁が恒久的に組み込まれているの
で、これを行なうには弁全体の交換が必要である。この
ような先行技術の弁では、キャップとボディとの間が強
く溶接されて弁が作動圧力に耐えかつ部品間の精密な適
合状態を維持するようにされ、弁が正常に作動すると共
に広範に変化する化学及び温度環境下において長い作動
寿命期間に亘って滴下のない密封状態で閉じるようにさ
れる。この先行技術の弁では、例えば、重要部品間での
僅か百分の数ｍｍ程度の変位によっても、作動異常を生
じることがある。
【０００４】共願のアメリカ合衆国特許出願第０７／５
５４，２９３号では、組立て手順を単純化し、弁の信頼
性を向上させる設計上の改良が開示されている。これら
の改良は、弁の初期故障の一般的な原因の１つである内
部堆積物の形成に対して弁が耐えられるようにすること
によって弁の保守期間寿命を著しく延長している。しか
し、これらの設計変更では、部品の精密な整合と、キャ
ップ及びボディを保持するための強固な溶接とが依然と
して必要である。これに加えて、キャップ及びボディの
全体を一体として交換しなければならないので、故障の
弁を交換する保守費用は同様である。
５４，２９３号では、組立て手順を単純化し、弁の信頼
性を向上させる設計上の改良が開示されている。これら
の改良は、弁の初期故障の一般的な原因の１つである内
部堆積物の形成に対して弁が耐えられるようにすること
によって弁の保守期間寿命を著しく延長している。しか
し、これらの設計変更では、部品の精密な整合と、キャ
ップ及びボディを保持するための強固な溶接とが依然と
して必要である。これに加えて、キャップ及びボディの
全体を一体として交換しなければならないので、故障の
弁を交換する保守費用は同様である。
【０００５】上で論じた形式の弁で現在生じている最も
顕著な保守費用は、電池取扱いの結果として生じる弁の
破損によるものである。この破損は、一般的に弁の外側
部品にのみ影響し、キャップ組立体、若しくはボディ組
立体の何れかに生じるが、両方に同時に生じることは滅
多にない。例えば、アメリカ合衆国特許第４，５２７，
５９３号に開示されている弁の設計では、弁の重要部品
が電池のカバープレート下方のボディ組立体中に取り付
けられているために、取扱いによる破損から防御される
という長所がある。したがって、取扱いによる破損を受
ける可能性のある部品は、キャップ組立体中にあり、弁
の重要部品を破損する要因による影響を受けない。かか
るキャップ及びボディ組立体に生じ得る故障態様のどの
ような実際の場合においても、一度に交換する必要があ
るのは、充填用弁の１つの部品のみ、すなわちキャップ
組立体、若しくはボディ組立体の何れかである。したが
って、当然修理の共通領域はキャップ及びボディ接合部
に存在する。
顕著な保守費用は、電池取扱いの結果として生じる弁の
破損によるものである。この破損は、一般的に弁の外側
部品にのみ影響し、キャップ組立体、若しくはボディ組
立体の何れかに生じるが、両方に同時に生じることは滅
多にない。例えば、アメリカ合衆国特許第４，５２７，
５９３号に開示されている弁の設計では、弁の重要部品
が電池のカバープレート下方のボディ組立体中に取り付
けられているために、取扱いによる破損から防御される
という長所がある。したがって、取扱いによる破損を受
ける可能性のある部品は、キャップ組立体中にあり、弁
の重要部品を破損する要因による影響を受けない。かか
るキャップ及びボディ組立体に生じ得る故障態様のどの
ような実際の場合においても、一度に交換する必要があ
るのは、充填用弁の１つの部品のみ、すなわちキャップ
組立体、若しくはボディ組立体の何れかである。したが
って、当然修理の共通領域はキャップ及びボディ接合部
に存在する。
【０００６】漏れは、製造過程中での不合格の最も顕著
な原因となっている。何故ならば、上で引用した該発明
の弁ハウジング、弁座、及びキャップは、共に圧着され
る独立の部品であるので、漏れが発生する可能性が高
い。したがって、弁ハウジングとキャップとは、手持ち
はんだ鏝で接合溶接が行なわれる。ここで部品の整列不
良を生じる機会が多い。
な原因となっている。何故ならば、上で引用した該発明
の弁ハウジング、弁座、及びキャップは、共に圧着され
る独立の部品であるので、漏れが発生する可能性が高
い。したがって、弁ハウジングとキャップとは、手持ち
はんだ鏝で接合溶接が行なわれる。ここで部品の整列不
良を生じる機会が多い。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】上述の事柄から分
かるように、アメリカ合衆国特許第４，５２７，５９３
号によって設計されていない、電池カバーの上方に位置
する弁部品を有する充填弁組立体は、汚染要因と共に、
取扱いによる破損の危険にもさらされる。この理由か
ら、これらの弁に対する破損がたとえ小さなものであっ
ても、弁を全面的に交換する必要がある。
かるように、アメリカ合衆国特許第４，５２７，５９３
号によって設計されていない、電池カバーの上方に位置
する弁部品を有する充填弁組立体は、汚染要因と共に、
取扱いによる破損の危険にもさらされる。この理由か
ら、これらの弁に対する破損がたとえ小さなものであっ
ても、弁を全面的に交換する必要がある。
【０００８】したがって、もしキャップが破損したとし
ても、重要な弁部品の総てを含むボディを留保すること
ができれば、保守費用を最少化することができよう。逆
に、もしボディのみが破損したとしても、キャップ及び
自在結合装置を留保することができよう。しかし、保守
費用の低減を達成するためには、交換手順は、特別な工
具を用いずに、迅速で、信頼性が高く、かつ、非熟練作
業者が手作業によって行なえるものでなくてはならな
い。これらの作業者は、容易に問題を判断し、破損部品
を交換できなければならない。
ても、重要な弁部品の総てを含むボディを留保すること
ができれば、保守費用を最少化することができよう。逆
に、もしボディのみが破損したとしても、キャップ及び
自在結合装置を留保することができよう。しかし、保守
費用の低減を達成するためには、交換手順は、特別な工
具を用いずに、迅速で、信頼性が高く、かつ、非熟練作
業者が手作業によって行なえるものでなくてはならな
い。これらの作業者は、容易に問題を判断し、破損部品
を交換できなければならない。
【０００９】かかる装置では、現場の作業者が故障部品
を容易に診断できるであろう。例えば、もし電池セルが
充填過剰、若しくは充填不足であれば、弁部品が破損し
ていることが即座に理解されるであろう。もしキャップ
組立体に目に見える破損があるか、若しくは電池の頂部
にはっきりとした漏れがあれば、キャップ部品を交換し
なければならないことになろう。
を容易に診断できるであろう。例えば、もし電池セルが
充填過剰、若しくは充填不足であれば、弁部品が破損し
ていることが即座に理解されるであろう。もしキャップ
組立体に目に見える破損があるか、若しくは電池の頂部
にはっきりとした漏れがあれば、キャップ部品を交換し
なければならないことになろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明の目
的の１つは、容器を所定の水準、すなわち、高さまで充
填するのに用いるための装置であって、迅速で、信頼性
が高く、かつ、非熟練作業者の手作業による現場での修
理が可能な装置を提供することである。
的の１つは、容器を所定の水準、すなわち、高さまで充
填するのに用いるための装置であって、迅速で、信頼性
が高く、かつ、非熟練作業者の手作業による現場での修
理が可能な装置を提供することである。
【００１１】本発明のもう１つの目的は、キャップと弁
ボディとを有する装置であって、該キャップ、若しくは
弁ボディの取り外し交換が容易で、装置全体の交換を必
要としない装置を提供することである。
ボディとを有する装置であって、該キャップ、若しくは
弁ボディの取り外し交換が容易で、装置全体の交換を必
要としない装置を提供することである。
【００１２】本発明の追加的な目的は、破損した弁ボデ
ィを、種々のキャップ組立体の形式に互換的に適合する
類似の破損していない弁ボディで交換し得る装置を提供
することである。
ィを、種々のキャップ組立体の形式に互換的に適合する
類似の破損していない弁ボディで交換し得る装置を提供
することである。
【００１３】本発明の更なる目的は、在庫及び製造費用
を最少化し、保守作業を単純化する装置を提供すること
である。
を最少化し、保守作業を単純化する装置を提供すること
である。
【００１４】本発明の更なる目的は、弁部品を電池カバ
ーのような適切なカバーの下方に配置し、弁が内部堆積
物の形成に耐え得るようにすることにより弁の保守期間
寿命を延長させることを含めて、アメリカ合衆国特許第
４，５２７，５９３号、及びアメリカ合衆国特許出願第
０７／５５４，２９３号に開示されている長所を留保す
る装置を提供することである。
ーのような適切なカバーの下方に配置し、弁が内部堆積
物の形成に耐え得るようにすることにより弁の保守期間
寿命を延長させることを含めて、アメリカ合衆国特許第
４，５２７，５９３号、及びアメリカ合衆国特許出願第
０７／５５４，２９３号に開示されている長所を留保す
る装置を提供することである。
【００１５】本発明のさらなる目的は、製造中での漏れ
によって生じる不合格を実質的に排除することにより製
造歩留まりを著しく向上させる装置を提供することであ
る。
によって生じる不合格を実質的に排除することにより製
造歩留まりを著しく向上させる装置を提供することであ
る。
【００１６】これらの目的は、上で引用した諸問題の解
決を指向する本発明によって達成され、同時にアメリカ
合衆国特許第４，５２７，５９３号、及びアメリカ合衆
国特許出願第０７／５５４，２９３号に開示されている
長所も維持できる。したがって、外部液体供給装置から
与えられる液体で容器を所定の高さまで満たす装置が与
えられる。同装置は、容器への液体供給量を制御する主
弁及び主弁座並びに下部弁ハウジング及び上部キャップ
・ハウジングを含む。下部弁ハウジングは主弁及び主弁
座を支持する。上部キャップ・ハウジングは外部液体供
給装置と主弁との間に流体連通を与える。下部及び上部
ハウジングが共同することによって、容器内へ移動自在
に挿入可能でかつ手動により解除可能に結合された弁組
立体を形成する。
決を指向する本発明によって達成され、同時にアメリカ
合衆国特許第４，５２７，５９３号、及びアメリカ合衆
国特許出願第０７／５５４，２９３号に開示されている
長所も維持できる。したがって、外部液体供給装置から
与えられる液体で容器を所定の高さまで満たす装置が与
えられる。同装置は、容器への液体供給量を制御する主
弁及び主弁座並びに下部弁ハウジング及び上部キャップ
・ハウジングを含む。下部弁ハウジングは主弁及び主弁
座を支持する。上部キャップ・ハウジングは外部液体供
給装置と主弁との間に流体連通を与える。下部及び上部
ハウジングが共同することによって、容器内へ移動自在
に挿入可能でかつ手動により解除可能に結合された弁組
立体を形成する。
【００１７】１つの好ましい実施例において、下部弁ハ
ウジングが、手動により作動できるように上部キャップ
・ハウジング内の凹みと係合すべく形成されて配置され
るタブを含む。タブが該凹みと係合する時該下部及び上
部ハウジングが組立てられた形で維持され、目視による
確認なしでハウジングを結合するのに十分な手応えを作
業者に与えるように構成される。下部弁ハウジング及び
主弁座もまた、主弁座に印加される作動圧力へのほぼす
べての反作用力がハウジング・主弁座結合部に集中する
ように結合される。
ウジングが、手動により作動できるように上部キャップ
・ハウジング内の凹みと係合すべく形成されて配置され
るタブを含む。タブが該凹みと係合する時該下部及び上
部ハウジングが組立てられた形で維持され、目視による
確認なしでハウジングを結合するのに十分な手応えを作
業者に与えるように構成される。下部弁ハウジング及び
主弁座もまた、主弁座に印加される作動圧力へのほぼす
べての反作用力がハウジング・主弁座結合部に集中する
ように結合される。
【００１８】もう１つの好ましい実施例においては、主
弁及び主弁座と流体連通する流路が設けられ、主弁が解
放位置に置かれた後すべての残留液体が主弁座から流れ
去るようにされる。この流路の上方にこの流路と流体連
通するドレンを設けてもよい。この実施例はまた、主弁
装置を通して流れる液体の一部を受け取る流体増幅装置
を含み、それによって容器が満杯になるまでの間のみ圧
力信号を発生させるようにするのが望ましい。パイロッ
ト弁装置もまた設けられ、圧力信号が存在する時主弁装
置を解放状態に維持し、圧力信号が不在の時主弁装置を
閉塞状態に維持するようにさせる。
弁及び主弁座と流体連通する流路が設けられ、主弁が解
放位置に置かれた後すべての残留液体が主弁座から流れ
去るようにされる。この流路の上方にこの流路と流体連
通するドレンを設けてもよい。この実施例はまた、主弁
装置を通して流れる液体の一部を受け取る流体増幅装置
を含み、それによって容器が満杯になるまでの間のみ圧
力信号を発生させるようにするのが望ましい。パイロッ
ト弁装置もまた設けられ、圧力信号が存在する時主弁装
置を解放状態に維持し、圧力信号が不在の時主弁装置を
閉塞状態に維持するようにさせる。
【００１９】さらに別の好ましい実施例において、アメ
リカ合衆国特許出願第０７／５５４，２９３号に開示さ
れている弁装置が用いられる。同弁装置は、通常は解放
状態になっており、容器が所定の水準まで充填されると
共に供給液体圧力が印加される際においてのみ閉鎖され
る。主弁装置は、主弁を支持するための主弁支持体を含
み、液体圧力が供給装置から装置に印加される時主弁が
弁座から実質的に偏向するのを防ぐようにする。供給装
置からの液体圧力が装置から解除される時主弁は弁座か
ら所定の距離に保たれ、主弁支持体の一部が主弁内に配
置され、主弁の内側周辺と係合しかつ主弁の偏向量を主
弁座から離れる方向へ制限するようにされる。主弁支持
体の下部は主弁から外部へ延び、主弁の周辺方向への偏
向を制限するために主弁の下部外側周辺の周りをほぼ円
周状に支持するようにされる。
リカ合衆国特許出願第０７／５５４，２９３号に開示さ
れている弁装置が用いられる。同弁装置は、通常は解放
状態になっており、容器が所定の水準まで充填されると
共に供給液体圧力が印加される際においてのみ閉鎖され
る。主弁装置は、主弁を支持するための主弁支持体を含
み、液体圧力が供給装置から装置に印加される時主弁が
弁座から実質的に偏向するのを防ぐようにする。供給装
置からの液体圧力が装置から解除される時主弁は弁座か
ら所定の距離に保たれ、主弁支持体の一部が主弁内に配
置され、主弁の内側周辺と係合しかつ主弁の偏向量を主
弁座から離れる方向へ制限するようにされる。主弁支持
体の下部は主弁から外部へ延び、主弁の周辺方向への偏
向を制限するために主弁の下部外側周辺の周りをほぼ円
周状に支持するようにされる。
【００２０】
【実施例】本発明の装置について、添付の図面に開示さ
れている実施例を参照しながら、以下に詳細に述べる。
最初に図１を参照すると、容器を所定の水準まで充填す
るのに用いるための装置が、全体を９という参照番号で
示されている。この装置には、下部弁ハウジング１０
と、上部キャップ・ハウジング２０と、回り継手９０と
が含まれる。回り継手９０は、外部供給装置と容器との
間で装置が流体連通を維持できるようにする。次に図２
を参照すると、供給管５７によって、回り継手９０と電
池カバー５６との間が流体連通状態になり、その結果、
電池５５（電池５５に対する結合は示されていない）と
の間の流体連通状態が維持できるようになっている。上
部キャップ・ハウジング２０上のバイオネット溝５８
は、電池カバー５６内の対応する凹みと協同して、弁装
置９を電池５５に対して結合できるようになっている。
れている実施例を参照しながら、以下に詳細に述べる。
最初に図１を参照すると、容器を所定の水準まで充填す
るのに用いるための装置が、全体を９という参照番号で
示されている。この装置には、下部弁ハウジング１０
と、上部キャップ・ハウジング２０と、回り継手９０と
が含まれる。回り継手９０は、外部供給装置と容器との
間で装置が流体連通を維持できるようにする。次に図２
を参照すると、供給管５７によって、回り継手９０と電
池カバー５６との間が流体連通状態になり、その結果、
電池５５（電池５５に対する結合は示されていない）と
の間の流体連通状態が維持できるようになっている。上
部キャップ・ハウジング２０上のバイオネット溝５８
は、電池カバー５６内の対応する凹みと協同して、弁装
置９を電池５５に対して結合できるようになっている。
【００２１】再び図２を参照しながら、下部弁ハウジン
グ１０と上部キャップ・ハウジング２０とについて特に
詳しく述べる。下部弁ハウジングには、上部キャップ・
ハウジング２０内の凹み２１に手動で取り外し可能な形
で係合するスナップタブ１１が含まれている。下部弁ハ
ウジング１０の上部は主弁座３０で形成される。主弁座
３０は、弁部品を所定の位置に確実に保持する密封状態
を作るべく、望ましくは超音波溶接技法で、下部弁ハウ
ジング１０の上部周辺部に対して一体的に、すなわち、
統合的に強固に結合されている。超音波溶接されている
結合部は太線４０で示されている。主弁座３０には、弁
座３０の下部表面３０′上に作用する作動圧力に十分耐
える、下部弁ハウジング１０の上部周辺近傍の溶接区域
が含まれている。上部キャップ・ハウジング２０のボス
２２は、下部弁ハウジング１０上の主弁座３０内にある
対応する凹み３３に挿入できるようになっており、これ
によりスナップ作動で確実な結合と密封状態が確保され
る。ボス２２は、密封結合を確保する軽いはめあいで弁
座上の凹み３３内に嵌合するが、他方、これにより弁ハ
ウジングのボス２２に対する組立と分解が容易になる。
既に述べた主弁支持体は、図２に示す通り、各々が異な
った長さを有する、３つの強固に相互結合された同心円
筒３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃを含み、最長の円筒が前記主
弁の隆起された座係合区域の下側に当接し、中間の長さ
の円筒が主弁の側壁の内側に当接し、最短の円筒が当該
側壁の下側に当接する。
グ１０と上部キャップ・ハウジング２０とについて特に
詳しく述べる。下部弁ハウジングには、上部キャップ・
ハウジング２０内の凹み２１に手動で取り外し可能な形
で係合するスナップタブ１１が含まれている。下部弁ハ
ウジング１０の上部は主弁座３０で形成される。主弁座
３０は、弁部品を所定の位置に確実に保持する密封状態
を作るべく、望ましくは超音波溶接技法で、下部弁ハウ
ジング１０の上部周辺部に対して一体的に、すなわち、
統合的に強固に結合されている。超音波溶接されている
結合部は太線４０で示されている。主弁座３０には、弁
座３０の下部表面３０′上に作用する作動圧力に十分耐
える、下部弁ハウジング１０の上部周辺近傍の溶接区域
が含まれている。上部キャップ・ハウジング２０のボス
２２は、下部弁ハウジング１０上の主弁座３０内にある
対応する凹み３３に挿入できるようになっており、これ
によりスナップ作動で確実な結合と密封状態が確保され
る。ボス２２は、密封結合を確保する軽いはめあいで弁
座上の凹み３３内に嵌合するが、他方、これにより弁ハ
ウジングのボス２２に対する組立と分解が容易になる。
既に述べた主弁支持体は、図２に示す通り、各々が異な
った長さを有する、３つの強固に相互結合された同心円
筒３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃを含み、最長の円筒が前記主
弁の隆起された座係合区域の下側に当接し、中間の長さ
の円筒が主弁の側壁の内側に当接し、最短の円筒が当該
側壁の下側に当接する。
【００２２】下部弁ハウジング１０と主弁座３０との間
が超音波溶接結合部４０において一体的に強固に結合さ
れているために、弁の作動圧力はボス２２の小さな直径
部分にのみ作用する。したがって、上部キャップ・ハウ
ジング２０を下部弁ハウジング１０から引き離すように
作用する作動圧力は、ボス２２と主弁座３０上の凹み３
３との間にのみ加わる。弁の作動圧力は一定に保たれる
が小さな区域に作用するので、弁ハウジング１０を上部
キャップ・ハウジング２０から引き離すように作用する
力は、比較的小さく、タブとそれを受ける凹みの上述の
単純な配置によって対処することができる。
が超音波溶接結合部４０において一体的に強固に結合さ
れているために、弁の作動圧力はボス２２の小さな直径
部分にのみ作用する。したがって、上部キャップ・ハウ
ジング２０を下部弁ハウジング１０から引き離すように
作用する作動圧力は、ボス２２と主弁座３０上の凹み３
３との間にのみ加わる。弁の作動圧力は一定に保たれる
が小さな区域に作用するので、弁ハウジング１０を上部
キャップ・ハウジング２０から引き離すように作用する
力は、比較的小さく、タブとそれを受ける凹みの上述の
単純な配置によって対処することができる。
【００２３】これと対照的に、先行技術による弁には、
下部弁ハウジングの上部に当接する周辺部に対して一体
的に強固に結合されていない主弁座が含まれている。上
部キャップ組立体はむしろ、弁の作動圧力が弁ハウジン
グの直径全体に作用するように、下部弁ハウジングに対
して結合される。したがって、先行技術の弁の溶接結合
部では、弁座と下部弁ハウジングとの間に全圧力負荷の
反作用を起こさせる。
下部弁ハウジングの上部に当接する周辺部に対して一体
的に強固に結合されていない主弁座が含まれている。上
部キャップ組立体はむしろ、弁の作動圧力が弁ハウジン
グの直径全体に作用するように、下部弁ハウジングに対
して結合される。したがって、先行技術の弁の溶接結合
部では、弁座と下部弁ハウジングとの間に全圧力負荷の
反作用を起こさせる。
【００２４】本発明の弁を用いると、現場での交換は容
易に達成される。タブ１１を凹み２１から単純に押し下
げて、牡のプラグとして作用し、弁部品を含む弁ハウジ
ング１０を雌のリセプタクルとして作用するキャップ・
ハウジング２０から引き抜く。新しい部品、及び破損し
ていない旧部品をここで一体にしてスナップ作動で嵌め
戻す。
易に達成される。タブ１１を凹み２１から単純に押し下
げて、牡のプラグとして作用し、弁部品を含む弁ハウジ
ング１０を雌のリセプタクルとして作用するキャップ・
ハウジング２０から引き抜く。新しい部品、及び破損し
ていない旧部品をここで一体にしてスナップ作動で嵌め
戻す。
【００２５】これらのハウジングは、作業者に対して手
応えを与えるように構成されており、これにより、例え
ば協同するハウジングを作業者が目視できない時に正常
な結合が保証される。したがって、ここで図３及び図４
を参照すると、上部キャップ・ハウジング２０には、凹
み部２５と、プラグ形凹み部２５Ａと、突起部２６とが
含まれ、下部弁ハウジング１０には、突起部１５と、プ
ラグ形突起部１５Ａと、凹み部１６とが含まれている。
作業者は、下部弁ハウジング１０のプラグ形突起部１５
Ａをこれに対応する上部キャップ・ハウジング２０のプ
ラグ形凹み部２５Ａ中に単に嵌合させるだけで良い。こ
れを行うと、下部弁ハウジング１０上の主弁座３０内の
凹み３３は、上部キャップ・ハウジング２０上のボス２
２に組み合わされる。
応えを与えるように構成されており、これにより、例え
ば協同するハウジングを作業者が目視できない時に正常
な結合が保証される。したがって、ここで図３及び図４
を参照すると、上部キャップ・ハウジング２０には、凹
み部２５と、プラグ形凹み部２５Ａと、突起部２６とが
含まれ、下部弁ハウジング１０には、突起部１５と、プ
ラグ形突起部１５Ａと、凹み部１６とが含まれている。
作業者は、下部弁ハウジング１０のプラグ形突起部１５
Ａをこれに対応する上部キャップ・ハウジング２０のプ
ラグ形凹み部２５Ａ中に単に嵌合させるだけで良い。こ
れを行うと、下部弁ハウジング１０上の主弁座３０内の
凹み３３は、上部キャップ・ハウジング２０上のボス２
２に組み合わされる。
【００２６】
【発明の効果】現場での迅速な手作業による修理に加え
て、本発明の装置、とりわけ現場で修理可能な電池弁の
好ましい実施例では、幾つかの追加的な利点が提供され
る。１つの利点は、下部弁ハウジング１０に含まれる弁
ボディ組立体又はカートリッジを、種々の形式のキャッ
プ組立体と共に互換的に用いることができることであ
る。これにより、在庫費用が最少化され、保守作業が単
純化される。
て、本発明の装置、とりわけ現場で修理可能な電池弁の
好ましい実施例では、幾つかの追加的な利点が提供され
る。１つの利点は、下部弁ハウジング１０に含まれる弁
ボディ組立体又はカートリッジを、種々の形式のキャッ
プ組立体と共に互換的に用いることができることであ
る。これにより、在庫費用が最少化され、保守作業が単
純化される。
【００２７】更なる利点は、下部弁ハウジング１０に対
する主弁座３０の超音波溶接によって、重要な弁部品の
組立精度が著しく向上することである。これによってま
た、製造過程中に生じる漏れに起因する不合格が低減さ
れることにより、生産歩留まりが向上する。現在では主
弁座３０は下部弁ハウジング１０に対して機械溶接され
るので、主弁５０、主弁座３０、及びキャップ・ボス２
２のような重要部品の組立は確実、かつ精密である。更
に、この設計によって、弁組立体に対するキャップ組立
体の溶接の労働集約型の仕事が排除されるので、製造費
用が低減され、生産速度が向上する。
する主弁座３０の超音波溶接によって、重要な弁部品の
組立精度が著しく向上することである。これによってま
た、製造過程中に生じる漏れに起因する不合格が低減さ
れることにより、生産歩留まりが向上する。現在では主
弁座３０は下部弁ハウジング１０に対して機械溶接され
るので、主弁５０、主弁座３０、及びキャップ・ボス２
２のような重要部品の組立は確実、かつ精密である。更
に、この設計によって、弁組立体に対するキャップ組立
体の溶接の労働集約型の仕事が排除されるので、製造費
用が低減され、生産速度が向上する。
【００２８】本発明が米国特許第５，０４８，５５７号
で開示されている改良に容易に適用できることは、当業
者に理解されるであろう。液体残留物を主弁座から排出
させるために弁ハウジング内に流路及びドレンを設ける
こともできる。例えば、図２に示す通り、装置９は、主
弁３６が開位置にされた後残留液体が主弁座３０から流
れ去るようにさせるために、主弁３６及び主弁座３０と
流体連通するドレン４３及び流路４８を含む。図示の通
り、主弁座３０は主弁３６の上方に配置され、流路４８
はドレン４３の上方に配置される。作動に当たり、液体
は重力により主弁３６及び主弁座３０間を通してドレン
４３及び液体増幅装置６０内に入り、最終的に容器内へ
流れることが可能にされる。また、米国特許第５，０４
８，５５７号で開示され、同出願の図面中に示されてい
る弁装置及び主弁支持体を設けることもできる。更に、
米国特許第４，５２７，５９３号で開示され、図２中に
示されている液体増幅装置６０及びパイロット弁装置７
０は、本発明に対して容易に適用可能である。即ち、同
特許によれば、新型の液体増幅装置は、層流・乱流転換
型で、層流パワーストリームを生成する流入手段と第１
及び第２流出手段とを含む。発生されたパワーストリー
ム又はその一部は、第１流出手段に衝突して流体制御に
有用な圧力信号を与える。同増幅器で制御される容器内
の液体が所定の水準に達すると第２流出手段が作動して
空気流入を阻止することによって圧力信号が停止され
る。
で開示されている改良に容易に適用できることは、当業
者に理解されるであろう。液体残留物を主弁座から排出
させるために弁ハウジング内に流路及びドレンを設ける
こともできる。例えば、図２に示す通り、装置９は、主
弁３６が開位置にされた後残留液体が主弁座３０から流
れ去るようにさせるために、主弁３６及び主弁座３０と
流体連通するドレン４３及び流路４８を含む。図示の通
り、主弁座３０は主弁３６の上方に配置され、流路４８
はドレン４３の上方に配置される。作動に当たり、液体
は重力により主弁３６及び主弁座３０間を通してドレン
４３及び液体増幅装置６０内に入り、最終的に容器内へ
流れることが可能にされる。また、米国特許第５，０４
８，５５７号で開示され、同出願の図面中に示されてい
る弁装置及び主弁支持体を設けることもできる。更に、
米国特許第４，５２７，５９３号で開示され、図２中に
示されている液体増幅装置６０及びパイロット弁装置７
０は、本発明に対して容易に適用可能である。即ち、同
特許によれば、新型の液体増幅装置は、層流・乱流転換
型で、層流パワーストリームを生成する流入手段と第１
及び第２流出手段とを含む。発生されたパワーストリー
ム又はその一部は、第１流出手段に衝突して流体制御に
有用な圧力信号を与える。同増幅器で制御される容器内
の液体が所定の水準に達すると第２流出手段が作動して
空気流入を阻止することによって圧力信号が停止され
る。
【００２９】勿論、本出願の中に叙述されている実施例
に対する種々の変更及び改変が当業者にとって明白であ
ることは理解されなければならない。かかる変更及び改
変は、本発明の神髄及び範囲から逸脱せずに、また本発
明の神髄及び範囲に付随する利点を減退させずに行うこ
とができる。したがって、かかる変更及び改変を以下の
請求項に包含させることを意図している。
に対する種々の変更及び改変が当業者にとって明白であ
ることは理解されなければならない。かかる変更及び改
変は、本発明の神髄及び範囲から逸脱せずに、また本発
明の神髄及び範囲に付随する利点を減退させずに行うこ
とができる。したがって、かかる変更及び改変を以下の
請求項に包含させることを意図している。
新規であると考えられる本発明の特徴は、添付の請求項
中に綿密に説明されている。本発明は、その目的と利点
と共に、添付の図面に関連して進められる以下の叙述を
参照することにより最も良く理解することができる。こ
の叙述では、同一の参照番号で図面中の同一の要素を識
別している。
中に綿密に説明されている。本発明は、その目的と利点
と共に、添付の図面に関連して進められる以下の叙述を
参照することにより最も良く理解することができる。こ
の叙述では、同一の参照番号で図面中の同一の要素を識
別している。
【図１】本発明の装置の上部キャップ・ハウジング及び
下部弁ハウジングの結合部を示す、分解側面立面図であ
る。
下部弁ハウジングの結合部を示す、分解側面立面図であ
る。
【図２】回り継手及び結合された供給管を伴う上部キャ
ップ・ハウジングと、電池及び電池に結合された電池カ
バーを伴う下部弁ハウジングとの拡大側面断面図であ
る。
ップ・ハウジングと、電池及び電池に結合された電池カ
バーを伴う下部弁ハウジングとの拡大側面断面図であ
る。
【図３】図１の３−３線に沿う切断平面図である。
【図４】図１の４−４線に沿う切断平面図である。
９ 弁装置 １０ 下部弁ハウジング ２０ 上部キャップ・ハウジング ３０ 主弁座 ５０ 主弁
Claims (18)
- 【請求項１】 外部液体供給装置から与えられる液体で
容器を所定の高さまで満たす、該容器への液体供給量を
制御する主弁及び主弁座を含む装置であって、 該主弁及び該主弁座を支持する下部弁ハウジングと、 該外部液体供給装置と該主弁との間に流体連通を与える
上部キャップ・ハウジングとから成り、 該下部及び上部ハウジングが手動により解除可能に結合
され、該容器内へ移動自在に挿入可能な一体化された弁
組立体を形成し、 該主弁座の下部周辺部の大部分が該下部弁ハウジングの
上部周辺部と一体的かつ強固に結合されているので、該
下部及び上部ハウジングを分離するように作用する該主
弁の作動圧力が前記上部キャップ・ハウジングの内面の
比較的小さな限られた区域に亘って作用するようにさ
れ、前記一体的かつ強固な結合は該主弁に作用する前記
作動圧力によって発生される力に耐えるのに十分な強さ
を有し、それによって前記手動により解除可能な結合部
において該下部及び上部ハウジングを分離するように作
用する力が最小にされる容器充填装置。 - 【請求項２】 前記下部弁ハウジングが、手動により作
動できるように前記上部キャップ・ハウジング内の凹み
と係合すべく形成されて配置されるタブを含み、それに
よって該タブが該凹みと係合する時該下部及び上部ハウ
ジングが組立てられた形で維持される請求項１の装置。 - 【請求項３】 前記主弁及び前記主弁座と流体連通する
流路を更に含み、該主弁が解放位置にある時残留液体が
該主弁座から流れ去るように該流路が方向付けられる請
求項１の装置。 - 【請求項４】 前記主弁及び前記主弁座と流体連通する
流路を更に含み、該主弁が解放位置にある時残留液体が
該主弁座から流れ去るように該流路が方向付けられる請
求項１の装置。 - 【請求項５】 残留液が単に重力の影響のみによって該
流路を通して流れ去るように、前記主弁、前記主弁座及
び前記流路が配置される、請求項４の装置。 - 【請求項６】 前記流路から該容器内へ液体を流すため
に該流路と流体連通するドレンをさらに含み、前記主弁
座が前記主弁の上方に配置されかつ該流路が該ドレンの
上方に配置される請求項４の装置。 - 【請求項７】 液体圧力信号が存在するとき該主弁装置
を開放状態に維持し、該液体圧力信号が存在しないとき
該主弁装置を閉塞するためのパイロット弁と、 該パイロット弁を作動させて該容器内の該液体が該所定
の高さまで達するまで該パイロット弁を解放状態に保つ
ために液体圧力信号を発生させる液体増幅装置とをさら
に含む請求項１の装置。 - 【請求項８】 外部液体供給装置から供給される液体で
容器を所定の高さまで充填する、通常は解放されていて
該容器が所定の高さまで充填されかつ供給液圧が加わる
際にのみ閉じる、該容器への該液体の供給を制御するた
めの主弁装置を備える装置において、該主弁装置は、可
撓性の主弁、主弁座及び該液体供給装置からの液圧が該
装置に加わる時に該主弁が実質的に該弁座から離れる方
向に偏向するのを防ぐために該主弁を支持するための主
弁支持体を含み、該液体供給装置からの該装置への液圧
が解除される時該主弁が該弁座から所定の距離に維持さ
れ、該主弁の内側周辺を係合させて該主弁座から離れる
方向への該主弁の偏向を制限するために該主弁支持体の
一部が該主弁内に配置され、該主弁の周辺部の偏向を制
限するように該主弁の下部外側周辺の周りをほぼ円周上
に支持するために該主弁支持体の下部が該主弁の外側に
延在する容器充填装置であって、 該主弁及び該主弁座を支持する下部弁ハウジングと、 該外部液体供給装置及び該主弁間に流体連通を与える上
部キャップ・ハウジングとから成り、 該容器内へ移動自在に挿入可能でかつ手動により解除可
能に結合された弁組立体が該下部及び上部ハウジングの
組み合わせによって与えられる容器充填装置。 - 【請求項９】 前記下部弁ハウジングが、手動により作
動できるように前記上部キャップ・ハウジング内の凹み
と係合すべく形成されて配置されるタブを含み、それに
よって該タブが該凹みと係合する時該下部及び上部ハウ
ジングが組立てられた形で維持される請求項８の装置。 - 【請求項１０】 前記主弁の動作圧力により該主弁座に
加わるすべての反作用力が前記結合部に集中するように
前記下部弁ハウジング及び前記主弁座が結合される請求
項８の装置。 - 【請求項１１】 前記可撓性主弁が、隆起された座係合
区域と該隆起された座係合区域を担持する側壁とを含む
一体成型された単一体の要素であり、該主弁が前記主弁
支持体にプレス嵌めで取り付けられる、請求項１０の装
置。 - 【請求項１２】 前記主弁支持体が、前記隆起された座
係合区域と前記主弁の側壁とを垂直方向に支持する装置
と、該主弁の側壁を水平方向に支持する装置とを含む、
請求項１１の装置。 - 【請求項１３】 前記主弁支持体が、下部、上部及び中
間部材を含み、各部材が概して垂直かつ強固であり、前
記上部部材が前記主弁の前記隆起された座係合区域の下
側に延在かつ当接し、前記中間部材が該主弁の前記側壁
の内側に延在かつ当接し、前記下部部材が該側壁の下側
に延在かつ当接する、請求項１２の装置。 - 【請求項１４】 前記主弁支持体が、各々が異なる長さ
を有する強固に相互結合された３つの同心円筒を含み、
最長の円筒が前記主弁の前記隆起された座係合区域の下
側に当接し、中間の長さの円筒が前記主弁の前記側壁の
内側に当接し、最短の円筒が該側壁の下側に当接する請
求項１２の装置。 - 【請求項１５】 前記可撓性主弁及び前記主弁座と流体
連通する流路を更に含み、該主弁が解放位置にされた後
残留液体が該弁座から流れ去るように該流路が方向付け
られる請求項８の装置。 - 【請求項１６】 前記流路から該容器内へ液体を流すた
めに該流路と流体連通するドレンをさらにに含み、前記
主弁座が前記主弁の上方に配置されかつ該流路が該ドレ
ンの上方に配置される請求項１５の装置。 - 【請求項１７】 残留液が単に重力の影響のみによって
該流路を通して流れ去るように前記主弁、前記主弁座及
び前記流路が配置される請求項１５の装置。 - 【請求項１８】 前記主弁装置を通して流れる液体の少
なくとも一部を受け取ることによって、該容器内の該液
体が該所定の高さまで達するまでの間においてのみ圧力
信号を発生させる液体増幅装置と、 該圧力信号が存在するとき該主弁装置を開放状態に維持
し、該圧力信号が存在しないとき該主弁装置を閉塞する
ためのパイロット弁とをさらに含む請求項８の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/748,680 US5090442A (en) | 1990-07-17 | 1991-08-22 | Field repairable apparatus for use in filling containers to a predetermined level |
| US07/748680 | 1991-08-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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