JP2003227468A - 油圧ダイヤフラムポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動油が温度上昇しても吐出能力が低下する
ことを極力抑えることができる油圧ダイヤフラムポンプ
を提供する。 【解決手段】 プランジャ１６の前進運動によりオイル
タンク２から作動油を汲み上げて油圧室３に圧送すると
共にダイヤフラム７をコイルばね２２の付勢力に抗して
ポンプ室５側へ変形させて被圧送液を吐出させ、プラン
ジャ１６の後退によりダイヤフラム７を油圧室３側に変
形させて油圧室３内の作動油をオイルタンク２に還流す
るようにした油圧ダイヤフラムポンプ１において、中心
軸部２０を含むダイヤフラム７全体を高剛性樹脂から形
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラムを変
形させることにより被圧送液が吸引吐出される油圧ダイ
ヤフラムポンプに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】油圧ダイヤフラムポン
プは、ダイヤフラムで隔絶された油圧室及び被圧送液室
と、前記ダイヤフラムのうち前記油圧室側の面に突設さ
れた中心軸部に装着され前記ダイヤフラムを油圧室側に
付勢するコイルばねと、往復運動可能に設けられ前進運
動によりオイルタンクから作動油をくみ上げて油圧室に
圧送するプランジャとを備えている。作動油が油圧室に
圧送されると、ダイヤフラムがコイルばねの弾力に抗し
て被圧送液室側に変形され、この結果、被圧送室液室内
の被圧送液が吐出される。そして、プランジャの後退に
伴いダイヤフラムがコイルばねの付勢力によって油圧室
側に変形（復元）され、油圧室内の作動油が圧力調整弁
を介してオイルタンクに還流する。

【０００３】このように油圧ダイヤフラムポンプではダ
イヤフラムの繰り返しの変形に伴い被圧送液が吸引吐出
される。そこで、従来よりダイヤフラムの材料には、繰
り返しの変形に耐えうるナイロンなどの軟質樹脂が採用
されてきた。

【０００４】ところが、油圧ダイヤフラムポンプにおい
ては、作動油が圧力調整弁を押し開けて循環するため抵
抗が大きく、長時間運転を続けると作動油の温度が上昇
する。特に、被圧送液の粘度が高い場合には温度上昇が
著しい。例えば、道路上にセンターラインや標識をマー
キングするペイントマーカに適用される油圧ダイヤフラ
ムポンプでは、被圧送液である塗料の粘度が高く、外気
温が高い夏季には作動油の温度が６０℃以上になる。

【０００５】作動油の温度が６０℃以上になると、ダイ
ヤフラムが軟化して体積変化量が減少する。また、中心
軸部も軟化してコイルばねにより伸張されるため、コイ
ルばねのばね力が弱くなり、やはり、ダイヤフラムの体
積変化量が減少する。このため、油圧ダイヤフラムポン
プの吐出量が低下し、場合によっては、使用不能となる
という問題があった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
ありその目的は、作動油が温度上昇しても吐出能力が低
下することを極力抑えることができる油圧ダイヤフラム
ポンプを提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の油圧
ダイヤフラムポンプは、内部に作動油を収容するオイル
タンクと、前記オイルタンクと連通する油圧室と、ダイ
ヤフラムにより前記油圧室と隔絶された被圧送液室と、
前記ダイヤフラムのうち前記油圧室側の面に突設され前
記ダイヤフラムを前記油圧室側に付勢するコイルばねが
装着された中心軸部と、往復運動可能に設けられたプラ
ンジャとを備え、前記プランジャの前進運動により前記
オイルタンクから作動油を汲み上げて前記油圧室に圧送
すると共に前記ダイヤフラムを前記コイルばねの付勢力
に抗して前記被圧送液室側へ変形させて被圧送液を吐出
させ、前記プランジャの後退により前記ダイヤフラムを
前記油圧室側に変形させて前記油圧室内の作動油を前記
オイルタンクに還流するようにした油圧ダイヤフラムポ
ンプであって、前記ダイヤフラム及び前記中心軸部を高
剛性樹脂から形成したところに特徴を有する。

【０００８】上記構成によれば、作動油の温度が上昇し
てもダイヤフラムや中心軸部はほとんど軟化しない。こ
のため、長時間運転を続けても吐出能力が低下すること
がない。

【０００９】この場合、前記高剛性樹脂は、ガラスフィ
ラーを含む合成樹脂から構成することが好ましい（請求
項２の発明）。上記構成によれば、ダイヤフラムが繰り
返しの変形に耐えうるため、寿命の延長を図ることがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につき図
面を参照しながら説明する。ここでは、道路上にセンタ
ーラインや標識をマーキングするペイントマーカのポン
プに適用される油圧ダイヤフラムポンプを例に挙げて説
明する。ペイントマーカの構成は本発明の要旨は関係が
ないため、その説明は省略する。

【００１１】図１及び図２は本実施例にかかる油圧ダイ
ヤフラムポンプ１の全体構成を示す図であり、各図の
（ａ）は縦断正面図を、（ｂ）は縦断側面図をそれぞれ
示している。油圧ダイヤフラムポンプ１はオイルタンク
２及び油圧室３を有するタンク部４、被圧送液室たるポ
ンプ室５を有するポンプ部６、タンク部４とポンプ部６
との間に挟持されたダイヤフラム７を備えている。本実
施例においては、前記ダイヤフラム７は高剛性樹脂、例
えば補強材としてのグラスファイバーを約３０％含むナ
イロン６から形成されている。

【００１２】前記ポンプ室５は、ポンプ部６の下部のダ
イヤフラム押さえ８とダイヤフラム７との間に形成され
ている。ポンプ室５には被圧送液の流入路８及び流出路
９が連通しており、流入路８を通してポンプ室５内に導
入された被圧送液は、流出路９を通って吐出口１０から
吐出される。流入路８にはポンプ室５内から流体が逆流
するのを阻止する逆止弁１１が設けられている。また、
流出路９には流体がポンプ室５内に逆流するのを阻止す
る逆止弁１２が設けられている。

【００１３】油圧室３は、タンク部４の上部に固定され
たダイヤフラム受け１３と前記ダイヤフラム７との間に
形成されている。前記油圧室３とオイルタンク２との間
は導入路１４及び導出路１５で連通されている。導入路
１６には、オイルタンク２内の作動油ａをくみ上げて油
圧室３に圧送するプランジャ１６が設けられている。前
記プランジャ１６は、モータ１７により回転駆動される
偏心ローラ１８によって上下動される。導出路１５には
圧力調整弁１９が設けられている。

【００１４】ダイヤフラム７の下面中央にはダイヤフラ
ム受け１３を貫通して下方に延びる中心軸部２０が一体
的に突設されている。中心軸部２０の下部には当該中心
軸部２０の下端部に螺着されたナット２１とダイヤフラ
ム受け１３の下部との間に支持されたコイルばね２２が
装着されている。前記コイルばね２２の弾性力によりダ
イヤフラム７はポンプ室５側に付勢されている。

【００１５】図１は、偏心ローラ１８が最上方位置にあ
りプランジャ１６が上死点に達した状態を示している。
このとき、オイルタンク２内の作動油が油圧室３に圧送
されてポンプ室５の容積が減少する。この結果、ポンプ
室５から被圧送液が押し出され、逆止弁１２を押し開け
て吐出口１０から吐出される。このとき、ダイヤフラム
７の中心軸部１８に装着されたコイルばね２２は最も圧
縮される。

【００１６】また、偏心ローラ１８が図２に示す最下方
位置に達してプランジャ１６が下死点に達すると、コイ
ルばね２２の弾性力によりダイヤフラム７がダイヤフラ
ム受け１３に接するまで下降する。この結果、油圧室３
内の作動油が圧力調整弁１９を押し開いてオイルタンク
２内に戻ると共に、逆止弁１１が開いてポンプ室５内に
被圧送液が流入する。

【００１７】すなわち、偏心ローラ１８の回転が繰り返
されることにより、被圧送液が間欠的にポンプ室５に吸
入されて吐出される。このとき、作動油は圧力調整弁１
９を押し開いて循環するため抵抗が大きく、長時間運転
を続けると温度が上昇する。特に、ペイントマーカで
は、一般的に被圧送液としての塗料の比重が重く（約
１．５〜１．７）、且つ粘度が高い（約１０００〜４０
００ｃ．ｐ．ｓ）ため、作動油の温度上昇が著しい。

【００１８】これに対して、本実施例では前記ダイヤフ
ラム７及び中心軸部２０を軟質樹脂であるナイロン６に
グラスファイバーを約３０％の割合で含有してなる高剛
性樹脂から形成した。発明者の実験によると、グラスフ
ァイバーの割合が１５、２５、３０、３５、５０％であ
るナイロン６を用いてダイヤフラム７及び中心軸部２０
を形成したとき、グラスファイバーの割合が３０％のも
のが、作動油の温度が６０℃以上になってもほとんど影
響を受けなかった。即ち、作動油が６０℃を超えてもダ
イヤフラム７はほとんど軟化せず、また、中心軸部２０
がほとんど伸長しない。しかも、軟質樹脂であるナイロ
ン６を用いているため、繰り返しの変形にもダイヤフラ
ム７は耐えることができ、寿命の延長を図ることができ
る。

【００１９】また、発明者は、合成樹脂としてナイロン
６以外に軟質ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリ
プロピレンを用いた場合のダイヤフラム７及び中心軸部
２０の熱による影響を調べる実験を行った。この結果、
ナイロン６を用いたものが、熱による影響が最も小さか
った。

【００２０】このように本実施例では、ダイヤフラム７
及び中心軸部２０を上述の高剛性樹脂から構成したの
で、作動油が著しく温度上昇してもダイヤフラム７が軟
化したり中心軸部２０が伸長したりすることがない。従
って、油圧ダイヤフラムポンプ１を長時間運転しても吐
出能力が低下することがない。

【００２１】尚、本発明は上記した実施例に限定される
ものではなく、例えば次のような変形が可能である。

【００２２】油圧ダイヤフラムポンプは、ペイントマー
カ以外にも適用できる。また、ペイントマーカに適用さ
れる油圧ダイヤフラムポンプでは作動油の温度が６０℃
を超えるため、グラスファイバーの割合を３０％とする
ことが好ましいが、油圧ダイヤフラムポンプが用いられ
る環境に応じてグラスファイバーの割合は適宜、変化さ
せても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の油圧ダイヤフラムポンプは、ダイヤフラム及びダイヤ
フラムに突設された中心軸部を高剛性樹脂から形成した
ので、作動油の温度が上昇してもダイヤフラムが加熱さ
れて軟化したり中心軸部が伸長したりすることを極力抑
えることができる。このため、被圧送液の粘度が高く、
しかも高温下で作業することにより作動油が著しく温度
上昇する場合でも、吐出能力が殆ど低下することがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであり、ダイヤフ
ラムがポンプ室側に変形された状態の油圧ダイヤフラム
ポンプの縦断正面図（ａ）、縦断側面図（ｂ）

【図２】ダイヤフラムが油圧室側に変形された状態の油
圧ダイヤフラムポンプの縦断正面図（ａ）、縦断側面図
（ｂ）

【符号の説明】

図中、1は油圧ダイヤフラムポンプ、２はオイルタン
ク、３は油圧室、５はポンプ室（被圧送液室）、７はダ
イヤフラム、１７はプランジャ、２０は中心軸部、２２
はコイルばねを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に作動油を収容するオイルタンク
   と、前記オイルタンクと連通する油圧室と、ダイヤフラ
   ムにより前記油圧室と隔絶された被圧送液室と、前記ダ
   イヤフラムのうち前記油圧室側の面に突設され前記ダイ
   ヤフラムを前記油圧室側に付勢するコイルばねが装着さ
   れた中心軸部と、往復運動可能に設けられたプランジャ
   とを備え、前記プランジャの前進運動により前記オイル
   タンクから作動油を汲み上げて前記油圧室に圧送するこ
   とにより前記ダイヤフラムを前記コイルばねの付勢力に
   抗して前記被圧送液室側へ変形させて被圧送液を吐出
   し、前記プランジャの後退により前記ダイヤフラムを前
   記油圧室側に変形させて前記油圧室内の作動油を前記オ
   イルタンクに還流するようにした油圧ダイヤフラムポン
   プにおいて、 前記ダイヤフラム及び前記中心軸部を高剛性樹脂から形
   成したことを特徴とする油圧ダイヤフラムポンプ。
2. 【請求項２】 前記高剛性樹脂は、ガラスフィラーを含
   む合成樹脂から構成されていることを特徴とする請求項
   １記載の油圧ダイヤフラムポンプ。