JP2664093B2 - ダイヤフラムポンプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイヤフラムを用いた２つのポンプ体を、
正確なストローク比率でかつ円滑に作動させうるダイヤ
フラムポンプ装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、主剤と助剤とを混合することにより硬化する
２液混合型塗剤等の使用に際しては、硬化時間等の制約
のため、２つの塗剤を安定かつ正確な比率でしかも使用
量に応じて迅速に混合することが要求される。

従って、本出願人は、特開昭63−205468号広報におい
て、第９図（ａ）に示すように、ポンプ軸ａを互いに平
行に対置させた２つのダイヤフラムポンプの各ポンプ軸
ａを、連結手段ｂによって結合し、各ポンプ軸ａを連動
して往復移動させうるダイヤフラムポンプ装置を案出
し、該装置を撹拌器に接続することを提案した。

又本出願人はそのなかで連結手段ｂとして支点ｋを中
心として揺動するレバー状のものを一部開示しており、
該支点ｋは、その長さ方向に位置変え可能に構成してい
る。このことにより各ポンプ軸ａ、ａは前記支点位置に
応じてその移動ストローク比を自在に変化でき、各ポン
プ体から塗剤を適宜の比率で連続的に供給しうる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このようなポンプ装置を作動した場
合、各ポンプ軸ａと、連結手段ｂとの結合部及び連結手
段ｂの支点ｋにおるガタに起因して作動の円滑性を低下
させる他、各ポンプ体からの塗剤供給量がポンプ軸ａの
ストローク毎に不安定に変化することが判明した。これ
は各ポンプ軸ａが、各ポンプ体の作動室に給排される作
動流体による作用力と、連結手段ｂを介して他方のポン
プ軸ａから受ける作用力との双方によって駆動され、し
かも各作用力が前記ガタにより時間的にずれることに原
因すると考えられる。即ち各ポンプ軸ａは、作動流体に
よって前記ガタが吸引される間、連結手段ｂに先行して
夫々余分にかつ独立して移動し、この余分な独立した移
動がストローク比率を不安定に変化させる。

従って本発明者は、一方のポンプ体への作動流体の給
排を排除し、該一方のポンプ体を連結手段ｂのみによっ
て従属的に作動させることを提案した。しかしながら、
かかる構成を採用した場合には、第９図（ｂ）に示すよ
うに、ポンプ室ｄへの塗剤流入の際、ポンプ室ｄ内の負
圧によって外方に凸るダイヤフラムｅが流出時には、加
圧によって凹るなど該ダイヤフラムｅがストローク毎に
凹凸に反転する。

その結果、作動の円滑性をさらに損ね、又装置に騒音
等の原因となる異常振動を誘発させるなど作業環境を悪
化しかつ装置寿命を低下させるという解決すべき新たな
問題点を発生させる。

本発明は、一方のポンプ体のポンプ軸を２つのポンプ
軸片に分割ししかも該一方のポンプ体の各空気室に等し
い圧力の加圧空気を常時印加することを基本として、ダ
イヤフラムの反転を防止でき、作動の円滑性を高めると
ともに、ストローク比率を安定化でき塗剤の供給精度を
向上しうるダイヤフラムポンプ装置の提供を目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために本発明のダイヤフラムポン
プ装置は、内部に空所を具えかつ該空所に通じる孔部を
有する一対のケース体を間隔を隔ててかつ前記孔部を互
いに内側に向けて配置したケース、前記各空所の内側の
作動室と外側のポンプ室とに区切るダイヤフラム、該ダ
イヤフラムを両端で固定しかつ前記孔部を軸封され挿通
するポンプ軸、及び前記ポンプ室に導通し該ポンプ室へ
の流体の流入を自由とする逆止弁とポンプ室からの流体
の流出を自由とする逆止弁とからなる弁体を具え、しか
も前記各作動室に、作動流体を給排できかつ該作動流体
の交互の給排により前記ポンプ軸を往復移動させる作動
孔を設けた第１のポンプ体、並びに内部に空所を具えか
つ該空所に通じる孔部を有する一対のケース体を間隔を
隔ててかつ前記孔部を互いに内側に向けて配置したケー
ス、前記各空所を内側の空気室と外側のポンプ室とに区
切るダイヤフラム、前記一対のケース体の各ダイヤフラ
ムを一端で固定しかつ前記孔部を軸封され挿通するとと
もに他端が向かい合う一対のポンプ軸片、及び前記ポン
プ室に導通し該ポンプ室への流体の流入を自由とする逆
止弁とポンプ室からの流体の流出を自由とする逆止弁と
からなる弁体を具え、しかも前記各空気室に、等しい圧
力の加圧空気を常時印加する印加空気孔を設けた第２の
ポンプ体を有する一方、一端が前記ポンプ軸に係合する
ことにより該ポンプ軸の前記往復移動とともに支点を中
心として揺動するレバー状の連結手段の他端に、前記ポ
ンプ軸片の各他端を結合している。

又前記連結手段の前記支点は、連結手段の長さ方向に
位置変えする移動金具に設けることができる。

〔作 用〕

このように構成するダイヤフラムポンプ装置の第２の
ポンプ体は、各ケース体内のダイヤフラムを、他端が向
き合う一対のポンプ軸片の一端に固定するとともに、該
ダイヤフラムで間仕切られる空気室には、印加空気孔を
へて夫々等しい圧力の加圧空気が常時印加される。

従って第２のポンプ体は、連結手段から受ける作用力
のみによって第１のポンプ体のポンプ軸に連動しつつ従
属的に作動しうるとともに、前記常時の加圧によってダ
イヤフラムの反転を防止でき、振動、騒音等を招くこと
なく作動を円滑に行いうる。

又各ポンプ軸片は、前記加圧空気により作用する外方
への常時の付勢力によって連結手段との間のガタを吸収
しているため、ポンプ軸との間のストローク比率を精度
よくかつ一定に保つことが可能となり、塗剤供給量を安
定化しうる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

図においてダイヤフラムポンプ装置１は、ポンプ軸７
の両端にダイヤフラム６を取付けた第１のポンプ体２
と、他端が向かい合う一対のポンプ軸片14a、14bの各一
端に夫々ダイヤフラム13を取付けた第２のポンプ体３
と、前記ポンプ軸７とポンプ軸片14a、14bとを連結する
連結手段19とを具える。

又前記第１のポンプ体２と第２のポンプ体３とは夫々
略同構成であり、該第１のポンプ体２は、本例では第２
図に示すように、夫々一対のケース体5a、5bからなるケ
ース５と、ダイヤフラム６と、ポンプ軸７と弁体８とを
具え、上下の枠板20、21間に前記ポンプ軸７を水平に向
けて配設される。

前記ケース５は、外ケース片22とその内側に取付く内
ケース片23とからなる一対のケース体5a、5bで形成さ
れ、ケース５は該ケース体5a、5bを各内ケース片23、23
を互いに内方に向けかつ間隔を隔てて配している。

外ケース片22は、その内側面に凹部25と該凹部25の周
囲にフランジ部26とを具え、該フランジ部26の上下端を
前記上の枠板20、下の枠板21にボルト結合する。

内ケース片23は、周設するフランジ部27により前記外
ケース片22にボルト結合され、又その外側面即ち外ケー
ス片22に向く面に凹部28を設けることにより、各ケース
体5a、5bはその内部に凹部25、28からなる密な空所H1を
夫々形成する。又内ケース片23には、凹部28を貫通する
孔部９がその中央に透設され、ケース体5a、5bは前記孔
部９、９を同芯かつ向かい合わせに配設される。

又ケース体5a、5bは、夫々外ケース片22、内ケース片
23間にダイヤフラム６を挟持して取付けることによって
該ダイヤフラム６により前記空所H1を内側の作動室10と
外側のポンプ室11とに区分するとともに、各ダイヤフラ
ム６はポンプ軸７の端部に連結される。

ポンプ軸７は、前記孔部９、９を挿通する長軸体であ
り、その両端に螺入するナットを用いて締付けるカラー
板30、31間で前記ダイヤフラム６を固定する。又ポンプ
軸７は、前記孔部９に挿通することにより摺動可能に保
持されるとともに前記孔部９に周設するシール材により
軸封される。

なお前記外ケース片22には、前記ポンプ室11に通じる
下の縦孔32、上の縦孔33に夫々取付き、ポンプ室11内部
への塗剤の流入を自由とする逆止弁8Aと、ポンプ室11内
部からの塗剤の流出を自由とする逆止弁8Bとからなる弁
体８が配される。又上の縦孔33、下の縦孔32の各外端
は、前記上の枠板20、下の枠板21に夫々透設する貫通孔
35、36に連通され、従って貫通孔36から流入する塗剤
は、下の縦孔32、32により分岐されケース体5a、5bに設
ける各ポンプ室11、11に夫々流入されるとともに、上の
縦孔33、33をへて貫通孔35で合流する。

又前記ケース５には、その内ケース片23、23に各作動
室10に通じる小径な作動孔37a、37bが設けられるととも
に、該作動孔37a、37bの一端は例えば前記上枠板20に取
付く切換弁Ｖに連通する。

切換弁Ｖは、第８図に示すように、高圧空気等の作動
流体を圧送する高圧空気源Ｘに通じ該作動流体を流入す
るポートＩと、作動流体吐出用のポートO1、O2と、排気
用のポートR1、R2と、パイロット空気流出用のポートＱ
と、パイロット空気流入用のポートP1、P2とを具え、ポ
ートO1、O2を前記作動孔37a、37bに導通する。又ポート
R1、R2は、消音器38に連結される。なお切換弁Ｖは、ポ
ートＱから常時印加される高圧のパイロット空気がポー
トP1へ流入帰還することによりスプール弁を一方へ摺動
させ、ポートＩとポートO1とを、又ポートO2とポートR2
とをその内部で導通する。

又パイロット空気のポートP2への流入によりスプール
弁は他方へ摺動し、ポートＩとポートO2とを又ポートO1
とポートR1とをその内部で導通する。

従って第１のポンプ体２は、パイロット空気のポート
P1への流入により作動流体をポートＩ、ポートO1及び作
動孔37aを経てケース体5aに設ける作動室10へ給入で
き、該給入する作動流体がダイヤフラム６を押進するこ
とによりポンプ軸７をケース体5a側へ移動しうる。なお
かかる場合、ケース体5bに設ける作動室10内の空気は、
作動孔37b、ポートO2、ポートR2及び消音器38を経て外
気へ排出される。又パイロット空気のポートP2への流入
により、ポンプ軸７をケース体5b側へ移動しうる。従っ
て作動孔37a、37bは作動流体の給排によりポンプ軸７を
往復移動でき、又該往復移動による各ポンプ室11、11の
交互の容積変化によって一方の第１のポンプ体２は、貫
通孔36から流入する流体を貫通孔35から連続して吐出し
うる。

なお第１のポンプ体２には、該ポンプ軸７の往復移動
の終端位置を検知して前記パイロット空気のポートP1、
P2への入り切りを交互に行う制御器39が付設される。

前記制御器39は、第３図に示すように前記ポンプ軸７
に例えばＨ字状の取付金具40を介して取付く一対の当接
板41と、前記上の枠板20に例えば前記ポンプ軸７と平行
な保持台42を介して取付きかつ前記当接板41と当接する
ことにより前記終端位置を検知するとともにパイロット
空気流路を入切りする一対のスイッチ弁S1、S2とを具え
る。

又前記第１のポンプ体２のポンプ軸７に連動し、従属
的に作動する第２のポンプ体３は、第４図に示すよう
に、ケース12と、ダイヤフラム13と、一対のポンプ軸片
14a、14bと弁体15とを具える。

前記ケース12は、本例ではケース５と同様に第４図に
示すように、内、外ケース片43、44を接合してなる中空
な一対のケース体12a、12bから形成され、各ケース体12
a、12bの内部空所H2には、該空所H2を内側の空気室17と
外側のポンプ室18とに区分するダイヤフラム13が取付
く。

又各ケース体12a、12bには、前記空気室17に通じる孔
部16が互いに向かい合わせで透設されるとともに、各孔
部16には、一端で前記ダイヤフラム13を固定しかつ他端
が互いに間隙を有して向かい合う一対のポンプ軸片14
a、14bが該孔部16に軸封されつつ摺動可能に挿通され
る。

なお本例では各ケース体12a、12bは、前記ケース体5
a、5bに比して小径な低容積に形成され、間隔を有して
一直線状に並ぶ前記ポンプ軸片14a、14bを前記ポンプ軸
７と平行に向けてその下端を前記下の枠板21に固着して
いる。なお上端は、上の枠板20下方の枠材45によって一
体に結合され、その剛性強度を高めている。

又外ケース片44には、前記ポンプ室18に通じる下、上
の縦孔46、47に夫々塗剤の流入を自由とする逆止弁15A
及び流出を自由とする逆止弁15Bからなる弁体15が配さ
れる。

又上の縦孔47、下の縦孔46の外端は、前記枠材45及び
下の枠板21に夫々透設する貫通孔48、49に連通される一
方、前記ケース12には各内ケース片43に、前記空気室17
に通じる印加空気孔50を形成している。

なお該印加空気孔50は、第８図に示うように、夫々前
記高圧空気源Ｘに接続され、各空気室17に等しい圧力の
加圧空気が常時印加されることにより、ダイヤフラム13
を常に一方向に湾曲させその反転を防止する一方、各ポ
ンプ軸片14a、14bを外向きに付勢する。

そしてこのような第１のポンプ体２のポンプ軸７と第
２のポンプ体３のポンプ軸片14a、14bとを連結する連結
手段19は、第５〜６図に示すように、前記ポンプ軸７及
びポンプ軸片14a、14bと直交する向きに配されるネジ軸
55と、該ネジ軸55に螺合する移動金具56と、一端が前記
ポンプ軸７に係合することにより該ポンプ軸７の前記往
復移動とともに移動金具56上の支点Ｋを中心として揺動
する一方、他端が前記ポンプ軸片14a、14bに結合するレ
バー状の連結金具57とを具える。

前記ネジ軸55は、直軸状をなし前記下の枠板21から立
上がる前後の立片72、73に、前後動不能に枢着すること
により、前記ポンプ軸７等と直交する向きで正逆転自在
に支持される。又ネジ軸55は、前記立片72、73間に位置
する中央部分にネジ部55Aを有しかつ前の立片72から前
方に突出する先端部分には、手操作によって該ネジ軸55
を正逆転しうるハンドル58を設けている。

なお前記ネジ軸55は、前記前の立片72前面に配した前
板59に螺合するストッパ60が、螺進することにより該ス
トッパ60との間で挟圧され、設定後のネジ軸55の回転を
防止する。

又前記移動金具56は、前記ネジ軸55と螺合する矩形ブ
ロック状の基体56Aを有し、該基体56Aは、前記立片72、
73間を継ぐ側板片76により廻り止めされかつネジ軸55に
沿って案内される。

従って移動金具56は、前記ネジ軸55の回転に応じて前
後に移動でき、又基体56Aはその上面に軸受片75Aを可回
転に外挿した支軸75を突設している。

なお本例では、移動金具56の移動量即ち前記支軸75の
軸心である支点Ｋの位置がえ量を標示する標示具76を付
設している。

なお標示具76は、前記前の立片72近傍から前方にのび
かつ湾曲部をへて上方に向く案内溝77Aを有するガイド
片77と、一端が前記移動金具56上面に固着されかつ前記
案内溝77Aを挿通する標示片78とを具え、前記ガイド片7
7は、例えば前記前板59上面に固定される。又標示片78
は、ばね鋼板等の変曲自在な弾性材から形成され、その
他端がガイド片77から露出することにより、その他端の
高さ位置の変化によって前記位置がえ量を標示しうる。
なおガイド片77は、前記露出部分に前記位置がえ量を数
値化する目盛を形設している。

又連結金具57は、前記ネジ軸55と平行に向きつつ支点
Ｋの前記軸受片75Aを挟む一対の側枠片80と、その前端
近傍間及び後端間を夫々継ぐ継ぎ枠片81、82とからなる
横長レバー状の外枠85を具える。又外枠85は、後方側に
偏位して配される中の継ぎ枠片83により補強されるとと
もに、該継ぎ枠片82、83及び側枠片80で囲む孔所86に
は、前記ポンプ軸７と回動可能に係合する支軸体87が固
定される。

なお前記支軸体87は、前記孔所86に嵌着されるブロッ
ク状の基部87A上端に、前記ポンプ軸７の中央位置で透
設する枢支孔7Aに内挿する支軸部87Bを突設しており、
又基部87A下端は、外枠85下面に設ける底板89により支
持される。

従って連結金具57は、後端である一端でポンプ軸７と
係合しかつ側枠片80、80が前記軸受片75Aを挟むことに
より、前記ポンプ軸７の往復移動とともに、支点Ｋを中
心として揺動しうる。

又連結金具57は、前記前の継ぎ枠片81から前方に突出
する側枠片80の各先端に、前記ポンプ軸片14a、14bの向
き合う他端を夫々上下で挟む上下の突出片部90A、90Bを
設けている。なお該突出片部90A、90Bは、前記側枠片80
を水平に切込むことにより形成され、本例では、第７図
に示すようにポンプ軸片14a、14bの各他端に前記突出片
部90A、90B両側と当接しうる係合ピン91、91を上下に嵌
着することによりポンプ軸片14a、14bと係合しかつ駆動
する。従って本例では前記突出片部90A、90Bと係合ピン
91とより各ポンプ軸片14a、14bと係合する係合部90を形
成している。

なお前記ダイヤフラムポンプ装置１は、前記上の枠板
20に貫通孔35、48に通じる撹拌器93を具えるとともに、
貫通孔36、49には塗剤Ａ、Ｂを夫々収容する塗料容器96
A、96Bが接続される。又撹拌器93は、ポンプ体２と撹拌
器93との間には、前記ポンプ体２の塗剤Ａの圧力を一定
の圧力に調整する調圧器を有する塗料圧レギュレータ97
と、一端63Aが洗浄剤送給器62に通じる第１の三方弁63
と、一端64Aが計量器に通じる第２の三方弁64とを介在
させる。又従動側となる第２のポンプ体３と撹拌器93と
の間には、一端65Aが洗浄剤送給器62に通じる第３の三
方弁65と、一端66Aが計量器に通じる第４の三方弁66と
を介在しており、前記第１、第３の三方弁63、65の各切
換えレバーは操作ハンドル69によって、又第２、第４の
三方弁64、66の各切換えレバーは操作ハンドル70によっ
て夫々一体切換え可能に連結している。

従って前記操作ハンドル69、70への操作の組合わせに
より、各ポンプ体２、３から撹拌器93内への塗剤Ａ、Ｂ
の送給の他、前記塗剤Ａ、Ｂの計量のための一端64A、6
6Aからの装置外への取出し、各ポンプ体２、３から撹拌
器93に至る塗剤流路の洗浄及び撹拌器93内を含めた流路
の洗浄等を夫々ワンタッチで便宜に行いうる。

〔発明の効果〕

叙上のごとく本発明のダイヤフラムポンプ装置は構成
しているため、ダイヤフラムの反転を防止でき、振動、
騒音等を招くことなく作動を円滑化しうるとともに、ガ
タ等に起因するポンプ軸のストローク比率の変動を抑制
でき、塗剤供給量を安定化し混合精度を大巾に向上しう
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明する斜視図。第２図は
第１のポンプ体を示す断面図。第３図はその制御器を示
す斜視図。第４図は第２のポンプ体を示す断面図。第５
図は連結手段を示す断面図。第６図はその分解斜視図。
第７図は連結金具とポンプ軸片との結合状態を示す斜視
図。第８図は第１、第２のポンプ体の連結状態を示す略
図。第９図（ａ）〜（ｂ）は従来技術を説明する略図で
ある。 ２……第１のポンプ体、３……第２のポンプ体、 ５、12……ケース、 5a、5b、12a、12b……ケース体、 ６、13……ダイヤフラム、７……ポンプ軸、 ８、15……弁体、 8A、8B、15A、15B……逆止弁、 ９、16……孔部、10……作動室、 11、18……ポンプ室、17……空気室、 19……連結手段、37……作動孔、 50……印加空気孔、56……移動金具、Ｋ……支点

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に空所を具えかつ該空所に通じる孔部
   を有する一対のケース体を間隔を隔ててかつ前記孔部を
   互いに内側に向けて配置したケース、 前記各空所の内側の作動室と外側のポンプ室とに区切る
   ダイヤフラム、 該ダイヤフラムを両端で固定しかつ前記孔部を軸封され
   挿通するポンプ軸、 及び前記ポンプ室に導通し該ポンプ室への流体の流入を
   自由とする逆止弁とポンプ室からの流体の流出を自由と
   する逆止弁とからなる弁体を具え、 しかも前記各作動室に、作動流体を給排できかつ該作動
   流体の交互の給排により前記ポンプ軸を往復移動させる
   作動孔を設けた第１のポンプ体、 並びに内部に空所を具えかつ該空所に通じる孔部を有す
   る一対のケース体を間隔を隔ててかつ前記孔部を互いに
   内側に向けて配置したケース、 前記各空所を内側の空気室と外側のポンプ室とに区切る
   ダイヤフラム、 前記一対のケース体の各ダイヤフラムを一端で固定しか
   つ前記孔部を軸封され挿通するとともに他端が向かい合
   う一対のポンプ軸片、 及び前記ポンプ室に導通し該ポンプ室への流体の流入を
   自由とする逆止弁とポンプ室からの流体の流出を自由と
   する逆止弁とからなる弁体を具え、 しかも前記各空気室に、等しい圧力の加圧空気を常時印
   加する印加空気孔を設けた第２のポンプ体を有する一
   方、 一端が前記ポンプ軸に係合することにより該ポンプ軸の
   前記往復移動とともに支点を中心として揺動するレバー
   状の連結手段の他端に、前記ポンプ軸片の各他端を結合
   してなるダイヤフラムポンプ装置。
2. 【請求項２】前記連結手段の前記支点は、連結手段の長
   さ方向に位置変えする移動金具に設けられたことを特徴
   とする請求項１記載のダイヤフラムポンプ装置。