(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
前記ケーシングの内部空間に配設され、該ケーシングの内部に貯留されるドレンによって変位自在に設けられたフロートと、
前記ケーシングの一端部に設けられ、該ケーシング内に貯留されたドレンを外部に排出するドレン排出ポートが形成された閉塞部材と、
前記フロートの変位に連動するレバーと、前記フロートの下端部に連結されて該フロートと一体的に変位し前記レバーの一端部に係合する第１保持用孔部が形成された係止用金具と、前記ケーシングに固定され前記レバーの他端部に係合する第２保持用孔部が形成されたガイド部と、前記閉塞部材に形成された着座部に着座して前記ドレン排出ポートを閉塞するとともに、前記ガイド部の孔部に沿って変位することにより前記着座部から離間して前記ドレン排出ポートを開成し且つ前記レバーの他端部に係合する第３保持用孔部が形成された弁体とを含む揺動機構と、
を備え、前記ケーシング内に貯留されたドレンによって前記フロートが上昇した際、前記ガイド部の第２保持用孔部を作用点として前記レバーが所定角度だけ揺動することにより、該レバーに係合する第３保持用孔部を介して前記弁体が前記着座部から離間してドレン排出ポートが開成されることを特徴とするドレン排出装置。
【請求項２】
請求項１記載のドレン排出装置において、
前記ガイド部はフロートの軸線方向に沿って貫通する孔部に挿通可能なように棒状に形成され、前記ガイド部の外周面には周方向に向かって所定角度離間する複数の凸部が軸線方向に沿って形成されることを特徴とするドレン排出装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のドレン排出装置において、
前記閉塞部材は、マニュアル操作によって弁体のシート面から離間させることによりドレン排出ポートを開成させるハンドルを含むことを特徴とするドレン排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧回路中にたまったドレンを円滑に外部に排出することが可能なドレン排出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、流体圧回路中にたまったドレンを外部に排出するためにドレン排出装置が用いられている。この種の従来技術に係るドレン排出装置１は、図９および図１０に示されるように、カバー部材２に囲繞されたボウル３を有し、前記ボウル３の底面部にはドレン排出ポート４を有するドレンコック５が装着されている。
【０００３】
前記ボウル３内には、該ボウル３内に貯留されたドレンによって浮上するフロート６と、前記フロート６が浮上することにより板状の弁体７が着座部８から離間して弁開状態となる第１弁部材９が配設されている。前記フロート６の内部空間には支持部材１０が配設され、前記支持部材１０の下端部側には、ドレンが通過する環状のスクリーン１２が設けられている。
【０００４】
また、前記ボウル３内には、ばね部材１３の弾発力の作用下に下方側に向かって付勢され、前記支持部材１０の内壁面に沿って変位するピストン１４と、前記ピストン１４が着座するピストンパッキン１５とから構成される第２弁部材１６とが配設されている。
【０００５】
前記ピストン１４の中央部にはフィルタ１７が装着されるとともに、該ピストン１４の内部には、軸線方向に沿って貫通するブリード用通路１８が形成されている。
【０００６】
なお、図９に示される通常の状態では、ボウル３内に所定の圧力からなるエアが充填され、前記エアの圧力によってピストン１４はばね部材１３の弾発力に打ち勝って上方側に向かって変位した状態にある。
【０００７】
従来技術に係るドレン排出装置１の動作を概略説明すると、図９に示す初期位置において、ボウル３内に貯留されたドレンの作用下にフロート６が浮上し、弁体７が前記フロート６と一体的に変位することにより着座部８から離間して第１弁部材９が弁開状態となる。従って、着座部８の開口部を介して導入されたエアは、支持部材１０の内部空間であるピストン１４の上部側に流通し、ピストン１４を下方側に向かって押圧する。前記ピストン１４は、エアの押圧力およびばね部材１３の弾発力の作用下に押し下げられることにより、ピストンパッキン１５から離間してして第２弁部材１６が弁開状態となる。この結果、図１０に示されるように、スクリーン１２を通過したドレンは、ピストンパッキン１５とピストン１４との間隙を通過し、ドレン排出ポート４から外部に排出される。
【０００８】
ドレンが排出されるのにしたがってフロート６が下降し、弁体７が着座部８に着座することにより第１弁部材９が弁閉状態となる。この場合、ピストン１４の上部側に残存するエアはブリード用通路１８を経て外部に排気されるとともに、ボウル３内のエアによってピストン１４が押し上げられて図９に示す初期位置に復帰する。
【０００９】
また、ボウル３内のエアが排気されると、ピストン１４を上方に向かって押し上げるエア圧力がなくなるため、ばね部材１３の弾発力によりピストン１４は下方側に向かって変位し、第２弁部材１６が弁開状態となる。この結果、スクリーン１２を通過したドレンは、ピストンパッキン１５とピストン１４との間の間隙を通過し、ドレン排出ポート４から外部に排出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係るドレン排出装置１では、装置全体の構成が複雑化して部品点数が多くなり、製造コストが高騰するという不都合がある。
【００１１】
また、従来技術に係るドレン排出装置１では、ドレンを排出する際、着座部８のオリフィス、フィルタ１７、ブリード用通路１８およびドレン排出ポート４を経由して、エアが、常時、外部に排気される構成が採用されているため、エアの浪費を伴うという不都合がある。
【００１２】
さらに、従来技術に係るドレン排出装置１では、ボウル３内のエアが排気された後、前記ボウル３内にエアを新たに供給した場合、ピストン１４がばね部材１３の弾発力によって下方位置にあり、しかも第２弁部材１６が弁開状態にあるため、前記ばね部材１３の弾発力に抗してピストン１４を上方側に向かって変位させるのに必要なエア圧力に到達するまで、ボウル３内のエアは、スクリーン１２、ピストンパッキン１５とピストン１４との間の間隙をそれぞれ通過し、ドレン排出ポート４から外部に排出される。従って、従来技術に係るドレン排出装置１では、この点においても、エアの浪費を伴うという不都合がある。
【００１３】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、構造を簡素化して部品点数を削減し製造コストを低減するとともに、エアの浪費を防止することが可能なドレン排出装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、ケーシングと、
前記ケーシングの内部空間に配設され、該ケーシングの内部に貯留されるドレンによって変位自在に設けられたフロートと、
前記ケーシングの一端部に設けられ、該ケーシング内に貯留されたドレンを外部に排出するドレン排出ポートが形成された閉塞部材と、
前記フロートの変位に連動するレバーと、前記フロートの下端部に連結されて該フロートと一体的に変位し前記レバーの一端部に係合する第１保持用孔部が形成された係止用金具と、前記ケーシングに固定され前記レバーの他端部に係合する第２保持用孔部が形成されたガイド部と、前記閉塞部材に形成された着座部に着座して前記ドレン排出ポートを閉塞するとともに、前記ガイド部の孔部に沿って変位することにより前記着座部から離間して前記ドレン排出ポートを開成し且つ前記レバーの他端部に係合する第３保持用孔部が形成された弁体とを含む揺動機構と、
を備え、前記ケーシング内に貯留されたドレンによって前記フロートが上昇した際、前記ガイド部の第２保持用孔部を作用点として前記レバーが所定角度だけ揺動することにより、該レバーに係合する第３保持用孔部を介して前記弁体が前記着座部から離間してドレン排出ポートが開成されることを特徴とする。
【００１６】
また、前記ガイド部はフロートの軸線方向に沿って貫通する孔部に挿通可能なように棒状に形成され、前記ガイド部の外周面には周方向に向かって所定角度離間する複数の凸部を軸線方向に沿って形成することにより、フロートの孔部の内壁面とガイド部との接触面積が減少し、該フロートを円滑に変位させることができる。
【００１７】
さらに、前記閉塞部材は、マニュアル操作によって弁体のシート面から離間させることによりドレン排出ポートを開成させるハンドルを含み、前記ハンドルをマニュアル操作することにより、ケーシング内に残存するドレンを全て且つ確実に排出することができる。
【００１８】
本発明によれば、ケーシング内に貯留されるドレンの作用下にフロートが上昇し、前記フロートに連動するレバーによってドレン排出ポートを開閉する弁体が直接的に作動する。すなわち、前記ケーシング内に貯留されたドレンによって前記フロートが上昇した際、ガイド部の第２保持用孔部を作用点として前記レバーが所定角度だけ揺動することにより、該レバーに係合する第３保持用孔部を介して前記弁体が着座部から離間してドレン排出ポートが開成され、前記ドレン排出ポートからドレンが排出される。従って、前記弁体を作動させるためのパイロット弁等が不要となり、構造が簡素化される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るドレン排出装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
図１において、参照数字２０は、本発明の実施の形態に係るドレン排出装置が適用されたエアフィルタを示す。
【００２１】
このエアフィルタ２０は、フィルタ部２２とドレン排出部２４とから基本的に構成される。
【００２２】
前記フィルタ部２２は、有底筒状に形成されたフィルタケース２６と、圧縮空気導入ポート２８ａおよび圧縮空気導出ポート２８ｂを有し前記フィルタケース２６の上部に形成された開口部３０を閉塞するボデイ３２とを備える。なお、前記ボデイ３２には、フィルタケース２６とボデイ３２との嵌合部位を気密に保持するシール部材３４が環状溝を介して装着されている。
【００２３】
前記ボデイ３２の底面部の中央には、図２に示されるように、ロッド３６を介してバッフル３８が連結され、前記ロッド３６には圧縮空気導出ポート２８ｂに連通する略長円状の開口部４０が相互に対向するように形成されている。前記ロッド３６の外周面には、円筒状のフィルタエレメント４２およびリング状のディフレクタ４４が外嵌され、前記ディフレクタ４４の外周面には、複数の傾斜した溝部４６が形成されている。
【００２４】
この場合、前記ディフレクタ４４は、圧縮空気導入ポート２８ａから導入された圧縮空気に旋回運動を与え、サイクロン効果によって水滴や異物を分離する機能を営む。また、バッフル３８は、前記ディフレクタ４４で分離されたドレンが上方に向かって巻き上げられるのを防止する機能を営む。さらに、フィルタエレメント４２は、ディフレクタ４４で分離できなかった異物をろ過する機能を営む。
【００２５】
前記ドレン排出部２４は、フィルタケース２６の内壁を伝わって下部に貯留されたドレンによって浮上するとともに、前記ドレンが排出されることにより下降して初期位置に復帰するように設けられたフロート４８と、前記フロート４８を案内する棒状のガイド部５０が設けられ、フィルタケース２６の下端部に形成された孔部５２を閉塞するホルダ５４と、前記ホルダ５４の孔部に螺合され、貫通する孔部の一端部にドレン排出ポート５６が形成されたハンドル５８と、前記フロート４８の変位に連動して前記ドレン排出ポート５６を開閉する揺動機構６０とを備える。なお、前記ホルダ５４およびハンドル５８は、閉塞部材として機能するものである。
【００２６】
図４に示されるように、前記フロート４８の略中央部には軸線方向に沿って貫通する孔部６２が形成され、前記孔部６２にガイド部５０が挿通可能なように設けられている。前記ガイド部５０の外周面には、図５に示されるように、周方向に向かって所定角度離間する複数の凸部６４が軸線方向に沿って形成されており、前記凸部６４の先端部のみがフロート４８の孔部６２の内壁面に対して接触するように設けられている。従って、フロート４８の孔部６２の内壁面とガイド部５０の外周面との接触面積を減少させ摩擦抵抗を軽減することにより、上下方向に沿ってフロート４８を円滑に変位させることができる。
【００２７】
ハンドル５８の外周面には環状溝を介してシール部材６６が装着され、さらに、ハンドル５８の外周面にはホルダ５４のねじ穴に螺入されるねじ部６８が形成されている。前記ハンドル５８には軸線方向に沿って貫通する孔部７０が形成され、該ハンドル５８の上面の中央部に設けられた突起部７２には、前記孔部７０に連通しドレンを外部に排出するためのドレン排出ポート５６が形成されている。なお、図１および図４中、参照数字７４、７６は、それぞれシール部材を示す。
【００２８】
揺動機構６０は、図７に示されるように、前記ハンドル５８の上面部に形成された突起部（着座部）７２に着座してドレン排出ポート５６を閉塞するとともに、ホルダ５４の孔部７８に沿って微小距離だけ上方に向かって変位することにより前記突起部７２から離間してドレン排出ポート５６を開成する弁体８０と、一端側が係止用金具８２に形成された第１保持用孔部８４を介してフロート４８側に保持され、他端側がガイド部５０に形成された第２保持用孔部８６および前記弁体８０に形成された第３保持用孔部８８に保持され、フロート４８の変位に連動して揺動するレバー９０とを有する。
【００２９】
前記第１乃至第３保持用孔部８４、８６、８８は、レバー９０の直径よりも若干大なる直径に形成されている。また、前記係止用金具８２は、フロート４８に対して接着剤等を用いて固着されている。
【００３０】
前記弁体８０は、例えば、合成樹脂製材料によって形成された樹脂成形体９２と、例えば、ＮＢＲ等のゴム製材料からなり、突起部７２に着座してドレン排出ポート５６を閉塞する平坦なシート面９４が形成されたゴム成形体９６とが一体的に形成される。前記樹脂成形体９２は、ホルダ５４とガイド部５０との連結部位に形成された孔部９８に臨む凸部１００を有し、前記凸部１００に形成された第３保持用孔部８８は、図７に示されるように、その内周面が面取りされて断面曲線状に形成される。なお、ガイド部５０に形成された第２保持用孔部８６の内周面も同様に面取りされて断面曲線状に形成される。
【００３１】
前記レバー９０の一端側は、フロート４８に固着された係止用金具８２の第１保持用孔部８４に係合するように設けられ、前記レバー９０の他端側は、ガイド部５０に形成された第２保持用孔部８６および弁体８０に形成された第３保持用孔部８８にそれぞれ係合するように設けられている。従って、ドレンの外部に対する排出が停止している通常の状態では、図７に示されるように、フロート４８が下降した状態にあり、レバー９０は、弁体８０の第３保持用孔部８８の下部１０２を支点として係止用金具８２側に傾斜した状態、すなわち、右下がりに傾斜した状態にある。この場合、弁体８０は突起部７２に着座し、該弁体８０のシート面９４によってドレン排出ポート５６が閉塞されている。
【００３２】
一方、ドレンが外部に排出される状態では、図８に示されるように、ドレンの作用下にフロート４８が浮上し、前記フロート４８に連動してレバー９０が揺動する。すなわち、レバー９０は、ガイド部５０の第２保持用孔部８６の下部１０４を支点とし且つ係止用金具８２の第１保持用孔部８４の下部１０６を作用点として右上がりに揺動する。この場合、弁体８０は、第３保持用孔部８８に係合するレバー９０によって微小距離だけ上昇し、弁体８０のシート面９４が突起部７２から離間する。この結果、突起部７２に形成されたドレン排出ポート５６が開成し、フィルタケース２６内に貯留されたドレンが前記ドレン排出ポート５６を介して外部に排出される。
【００３３】
前記レバー９０は、例えば、ポリアセタール等の合成樹脂製材料からなり、長手方向に沿った両端部には、抜け止め用の第１環状凸部１０８ａおよび第２環状凸部１０８ｂが形成され、第１環状凸部１０８ａ側には周方向に沿って所定角度離間して複数のスリットが配置されている。
【００３４】
また、前記レバー９０の内部には、装置全体の軽量化を図るために軸線方向に沿って延在する肉抜き用孔部１１０が形成されている。
【００３５】
本実施の形態に係るドレン排出装置が適用されたエアフィルタ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３６】
先ず、エアフィルタ２０の動作について説明する。なお、前記エアフィルタ２０は、図示しない空気圧回路中に圧縮空気導入ポート２８ａおよび圧縮空気導出ポート２８ｂを通じて接続されているものとする。
【００３７】
圧縮空気導入ポート２８ａを介して導入された圧縮空気は、ディフレクタ４４に形成された複数の溝部４６によって旋回運動が付与され、前記螺旋運動によって水滴や異物が分離される。前記分離した水滴や異物等のドレンはフィルタケース２６の内壁面を伝わって該フィルタケース２６の下部に蓄積される。
【００３８】
旋回運動した圧縮空気は、フィルタエレメント４２を通過する際にろ過され、前記ろ過された圧縮空気はロッド３６の開口部４０を介して圧縮空気導出ポート２８ｂから他の機器に導出される。
【００３９】
次に、ドレン排出部２４の動作について説明する。なお、図１に示されるように、フロート４８が下降してレバー９０が右下がりに傾斜した状態を初期位置として以下説明する。
【００４０】
フィルタケース２６の内壁面を伝わって該フィルタケース２６の下部にドレンが蓄積され、前記ドレンの蓄積量が増大することによりフロート４８が徐々に浮上する。係止用金具８２に保持されたレバー９０は、ドレンの蓄積量が所定量に到達することにより、前記フロート４８の動作に連動して初期位置から反時計回りの方向に所定角度だけ揺動する。
【００４１】
すなわち、初期位置において、レバー９０は、弁体８０の第３保持用孔部８８の下部１０２を支点とし且つ係止用金具８２の第１保持用孔部８４の下部１０６を作用点として反時計回りの方向に揺動する（図７参照）。前記レバー９０が所定角度揺動して略水平状態となったとき、該レバー９０は、さらに、ガイド部５０の第２保持用孔部８６の下部１０４を支点とし且つ係止用金具８２の第１保持用孔部８４の下部１０６を作用点として反時計回りの方向に所定角度だけ揺動する。この場合、弁体８０は、第３保持用孔部８８に係合するレバー９０によって微小距離だけ上昇し、弁体８０のシート面９４が突起部７２から離間する。この結果、突起部７２に形成されたドレン排出ポート５６が開成し、フィルタケース２６の下部に貯留されたドレンが開成された前記ドレン排出ポート５６を介して外部に排出される（図８参照）。
【００４２】
フィルタケース２６内のドレンが排出されることによりフロート４８はその自重によって徐々に下降し、前記フロート４８の動作に連動して前記とは反対方向（時計回りの方向）に揺動して初期位置に復帰する。
【００４３】
すなわち、フロート４８がその自重によって下降することにより係止用金具８２を介してレバー９０が時計回りの方向に向かって揺動し、図７に示されるように、レバー９０は、弁体８０の第３保持用孔部８８の下部１０２を支点として係止用金具８２側に傾斜した状態、すなわち、右下がりに傾斜した初期状態に復帰する。この場合、弁体８０の第３保持用孔部８８がレバー９０に係合し該弁体８０が下降することによりシート面９４が突起部７２に着座し、該弁体８０のシート面９４によってドレン排出ポート５６が閉塞される。前記ドレン排出ポート５６が閉塞されることにより、ドレンの排出が停止する。
【００４４】
なお、作業者がハンドル５８を所定方向に回動させて弁体８０のシート面９４からドレン排出ポート５６を離間させてこのドレン排出ポート５６を開成させることにより、マニュアル操作によってドレンを排出することもできる。
【００４５】
本実施の形態では、フロート４８に連動するレバー９０によってドレン排出ポート５６を開閉する弁体８０を直接的に作動させている。この結果、本実施の形態では、従来技術のようにパイロット弁として機能する第１弁体９を設ける必要がないため構造が簡素化され、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、フィルタケース２６内に残存するエアをブリードさせる必要がないため、従来技術と比較して、エアの浪費を防止しエアの消費量を削減することができる。
【００４７】
さらに、本実施の形態では、フィルタケース２６内のエアを排気した後、前記フィルタケース２６内に新たにエアを供給してエア圧力を増大させた場合であっても、弁体８０のシート面９４によりドレン排出ポート５６が閉塞されているため、エアの浪費を防止することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、ドレン排出装置をエアフィルタ２０に適用して説明しているがこれに限定されるものではなく、前記ドレン排出装置を単独で流体圧回路中に設け、あるいは他の流体圧機器に適用してもよいことは勿論である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００５０】
すなわち、ドレン排出ポートを開閉する弁体をフロートの変位に連動するレバーの揺動によって直接的に作動させているため、前記弁体を付勢・滅勢するパイロット弁等が不要となる。この結果、構造が簡素化され、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００５１】
また、ケーシング内に残存するエアをブリードさせる必要がないため、エアの浪費を防止して該エアの消費量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るドレン排出装置が適用されたエアフィルタの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図２】エアフィルタを構成するフィルタ部の分解斜視図である。
【図３】エアフィルタを構成するドレン排出部の斜視図である。
【図４】図３に示すドレン排出部の分解斜視図である。
【図５】フロートおよびガイド部の軸線と略直交する方向の断面図である。
【図６】レバーが揺動してドレン排出ポートからドレンを排出する状態の動作説明図である。
【図７】揺動機構が初期位置にあるときの部分拡大縦断面図である。
【図８】レバーが揺動してドレン排出ポートからドレンを排出する状態の部分拡大縦断面図である。
【図９】従来技術に係るドレン排出装置の縦断面図である。
【図１０】図９に示すドレン排出装置において、ドレンを排出する状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２０…エアフィルタ                ２２…フィルタ部
２４…ドレン排出部                ２６…フィルタケース
２８ａ…圧縮空気導入ポート        ２８ｂ…圧縮空気導出ポート
３２…ボデイ                      ４８…フロート
５０…ガイド部                    ５４…ホルダ
５６…ドレン排出ポート            ５８…ハンドル
６０…揺動機構                    ６４…凸部
７２…突起部                      ８０…弁体
８２…係止用金具                  ８４、８６、８８…保持用孔部
９０…レバー                      ９２…樹脂成形体
９４…シート面                    ９６…ゴム成形体
【図１】
0003595728.tif 000002
【図２】
0003595728.tif 000003
【図３】
0003595728.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003595728.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003595728.tif 000008
【図８】
0003595728.tif 000009
【図９】
0003595728.tif 000010
【図１０】
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