JPH05288159A - 空気圧作動式の往復装置 - Google Patents

空気圧作動式の往復装置

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JPH05288159A
JPH05288159A JP24267892A JP24267892A JPH05288159A JP H05288159 A JPH05288159 A JP H05288159A JP 24267892 A JP24267892 A JP 24267892A JP 24267892 A JP24267892 A JP 24267892A JP H05288159 A JPH05288159 A JP H05288159A
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detent
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JP24267892A
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English (en)
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Daniel J Kvinge
ダニエル・ジェイ・クビンゲ
Steve P Plager
スチーブ・ピー・プラガー
Marlin R Melquist
マーリン・アール・メルキスト
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Graco Inc
Original Assignee
Graco Inc
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/06—Pumps having fluid drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L31/00—Valve drive, valve adjustment during operation, or other valve control, not provided for in groups F01L15/00 - F01L29/00
    • F01L31/02—Valve drive, valve adjustment during operation, or other valve control, not provided for in groups F01L15/00 - F01L29/00 with tripping-gear; Tripping of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L23/00—Valves controlled by impact by piston, e.g. in free-piston machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
    • F04B43/10—Pumps having fluid drive
    • F04B43/113—Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve
    • F04B43/1136—Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve with two or more pumping chambers in parallel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86847—Pivoted valve unit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に、複動式の往復装置用のバルブアクチュ
エータであって、それ自体がコントロールバルブとして
機能するバルブアクチュエータを開発する。 【構成】 このコントロールバルブは装置の一端に枢支
されるとともに装置の往復部材に係合された第１のリン
ク部材と、第１のリンク部材と同じ位置に枢支された第
２のリンク部材と、第２のリンク部材に取り付けられ、
この第２のリンク部材とともに動作可能なスライドバル
ブとを有する。第２のリンク部材はこの第２のリンク部
材を二つの回り止め位置のうちのいずれか一方の位置に
付勢するための回り止め機構を有する。両リンク部材に
はスロットが形成され、このスロット内にはコイルばね
が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は空気圧で作動する複動
式のダイアフラムポンプ等の往復動装置に関する。さら
に詳しくは、この発明はこれらの往復動装置に適用され
るエアーコントロールバルブに関する。この発明のコン
トロールバルブの主な対象である複動式のダイアフラム
ポンプは、相互に離間して配置された一対のポンプ室と
この両ポンプ室の間に配置されたシャフトとを有する。
そして、各ポンプ室内にはダイアフラムが取り付けられ
ている。また、ダイアフラムポンプにはバルブ装置が含
まれ、このバルブ装置によって、圧縮空気源からの圧縮
空気の流路が変更される。
【０００２】
【従来の技術】往復モータ、往復ポンプ等の往復装置に
おいては、ストロークや逆転機構を制御して往復動を行
わせるためにバルブ装置が使用されている。通常、この
バルブ装置は往復動することによって作動する逆転バル
ブであり、バルブの往復動の両死点においてピストンや
ダイアフラムに加えられる作動力の方向が転換される。
複動式のポンプの場合、作動流体を一方のポンプ室に供
給すると同時に他方のポンプ室から排出することによっ
てバルブが逆転される。複動式の往復ポンプにおいて
は、ほとんどの場合、ポンプ室内に配置された作動エレ
メントは往復動可能な共通のシャフトに取り付けられ、
このシャフトが作動エレメント（ピストンやダイアフラ
ム）の動作に伴って往復動するように設定されている。
そして、シャフトにはバルブアクチュエータが連結され
ている。このバルブアクチュエータは作動エレメントが
所定の位置にあるときに逆転バルブを作動させ、作動流
体の供給方向を一方のポンプ室から他方のポンプ室へと
転換する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このバルブアクチュエ
ータはポンプの往復スピードがかなり広い範囲にわたっ
て変化した場合にも有効に機能するものでなくてはなら
ない。ポンプの往復スピードが極めて遅い場合には、バ
ルブアクチュエータは不安定な動作あるいは不完全な動
作をおこすものであってはならない。その理由は、バル
ブアクチュエータが正常に動作しないと、ポンプが停止
することもあり得るからである。逆に、ポンプの往復ス
ピードが極めて速い場合には、バルブアクチュエータは
高速で動作してその速さに応じた量の作動流体を供給し
得るものでなくてはならない。したがって、バルブアク
チュエータに要求される機能は、低速のポンプスピード
において、切替え点において正確な切替え動作が可能で
あること、逆に高速のポンプスピードにおいて、その慣
性があまり大きくならないことである。
【０００４】この発明の目的は、往復装置用のバルブア
クチュエータであって、往復装置の往復スピードがかな
り広い範囲にわたって変化した場合でも正確に動作し得
るバルブアクチュエータを開発することである。この発
明の別の目的は、往復装置の作動部材が所定の位置にあ
る場合に、往復装置の往復スピードに関係なく正確に動
作し得るバルブアクチュエータを開発することである。
この発明の別の目的は、複動式のダイアフラムポンプ用
のエアーバルブアクチュエータであって、構造が簡単な
エアーバルブアクチュエータを開発することである。こ
の発明のさらに別の目的は、複動式のダイアフラムポン
プ用のエアーバルブアクチュエータであって、それ自体
が逆転バルブとして機能し、かつ安価で簡素化された構
造のエアーバルブアクチュエータを開発することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の往復装置用の
バルブアクチュエータ、特に空気圧で作動する複動式ダ
イアフラムポンプ用のバルブアクチュエータにおいて
は、アクチュエータ機構は二つのポンプ部材（ダイアフ
ラム）を連結するシャフトに対してリンクされている。
アクチュエータ機構を構成するアクチュエータリンクは
シャフトの運動方向に対して垂直な軸に枢支されるとと
もにシャフトに係合されている。前記軸には回り止めリ
ンクも枢支されている。この回り止めリンクはアクチュ
エータリンクに近接した状態で配置されるが、シャフト
に対しては係合されていない。回り止めリンクにはスラ
イド可能なカップバルブが取り付けられるとともに回り
止め機構が連結されている。この回り止め機構は回り止
めリンクを二つの回り止め位置のうちのいずれか一方の
位置に保持する。回り止めリンク及びアクチュエータリ
ンクにはそれぞれスロットが形成されており、このスロ
ット内にばね部材が配置されている。したがって、両リ
ンクの相対位置がずれるとスロットの位置もずれてばね
部材が圧縮される。このばね部材の圧縮によって生じた
復元力は両リンクのずれを解消して揃った状態に戻す力
として作用する。なお、ばね部材の中にはプラグ部材を
配置することも可能である。プラグ部材を配置すること
によって、両リンクのずれを一定値以下に抑えることが
できる。アクチュエータリンクはシャフトに係合されて
いるので、アクチュエータリンクはシャフトの往復運動
と同一方向に向かって軸を中心として揺動するが、回り
止めリンクは回り止め機構によっていずれかの回り止め
位置に保持されるため、両者の相対位置は徐々にずれ
る。アクチュエータリンクが回り止めリンクに対して所
定の角度だけずれると、ばね部材の力が回り止め機構の
付勢力を上回り、回り止めリンクがアクチュエータリン
クに追従して同一方向に急速に揺動する。この回り止め
リンクの揺動により、カップバルブの位置が変わり、流
体の供給が一方のポンプ室（第１ポンプ室とする）から
他方のポンプ室（第２ポンプ室とする）へと変更される
と同時に第１ポンプ室内の流体が排出される。
【０００６】
【実施例】以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例
を説明する。なお、言うまでもないことであるが、以下
の実施例はこの発明の内容を説明するための好ましい例
であり、発明の範囲を制限するものではない。図１に示
されているように、複動式のダイアフラムポンプ１０は
整列させて配置された一対のポンプ室１２，１３を有す
る。ポンプ室１２，１３内にはそれぞれダイアフラムが
配置されており、各ダイアフラムは共通のシャフトに取
り付けられている。ポンプ室１２，１３の間にはアクチ
ュエータハウジング１４が取り付けられている。このア
クチュエータハウジング１４には着脱可能なカバープレ
ート２６が設けられている。ポンプ室１２，１３には一
対の流体用の通路１６，１７が設けられている。これら
の通路１６，１７は供給された流体を加圧した後所定の
分配速度で分配する。ポンプ室１２，１３には適宜チェ
ックバルブが設けられ、これらのポンプ室１２，１３に
対する流体の流入方向及び流出方向が制御できるように
構成されている。この実施例においては、図２に示され
るように、通路１６が供給通路（流入通路）であり、通
路１７が分配通路（流出通路）である。アクチュエータ
ハウジング１４にはエアー吸入管２０及びエアー排出管
２１が連結されている。エアー吸入管２０を通じてアク
チュエータハウジング１４内に圧縮空気が供給される。
圧縮空気は動力源として機能し、この圧縮空気によって
ダイアフラムポンプ１０が作動する。
【０００７】ダイアフラムポンプ１０を断面で示した図
２に示されるように、アクチュエータハウジング１４に
はキャビティ２４が形成されている。このキャビティ２
４内には後述するバルブアクチュエータ機構が収容され
る。ハウジング１４内にはキャビティ２４に連通する通
路２０ａが形成されており、この通路２０ａにエアー吸
入管２０が連結されている。ハウジング１４内にはキャ
ビティ２４に連通するエアー排出ポート２１ａが形成さ
れており、このエアー排出ポート２１ａにエアー排出管
２１が連結されている。ハウジング１４内にはポンプ室
１２に連通する通路２２が形成されており、この通路２
２はポート２８を通じてキャビティ２４内に開口してい
る。ハウジング１４内にはポンプ室１３に連通する通路
２３が形成されており、この通路２３はポート２９を通
じてキャビティ２４内に開口している。ハウジング１４
内にはシャフト３０がキャビティ２４内を通るように配
置されている。そして、このシャフト３０の両端にはポ
ンプ室１２，１３内にそれぞれ配置されたダイアフラム
５６，５７が固定されている。シャフト３０の中央部に
は管状の溝３１が形成されている。この溝３１はシャフ
ト３０と後述するバルブアクチュエータ機構との間の駆
動リンケージの一構成要素を成すものである。さらに、
ハウジング１４内にはキャビティ２４内に開口するピボ
ットホール３２が形成されている。このピボットホール
３２内には後述するバルブアクチュエータ機構のピボッ
トピンが受容される。ダイアフラム５６はダイアフラム
保持部材５６ａによってポンプ室１２内に保持されてい
る。同様に、ダイアフラム５７はダイアフラム保持部材
５７ａによってポンプ室１３内に保持されている。
【０００８】ダイアフラムポンプ１０を別の断面で示し
た図３を参照すると、この図にはバルブアクチュエータ
機構４０がその動作との関連において明示されている。
また、この図に示されているカバープレート２６はハウ
ジング１４に対して動作可能な位置に固定されている。
ハウジング１４に連結されたエアー吸入管２０及びエア
ー排出管２１はそれぞれ通路２０ａ及びエアー排出ポー
ト２１ａを通じてキャビティ２４に連通している。バル
ブアクチュエータ機構４０はピボットピン３４によって
ハウジング１４に枢支されている。ピボットピン３４に
は回り止めリンク４４及びアクチュエータリンク４２が
連結されている。なお、回り止めリンク４４はピボット
ピン３４に対して固定されているが、アクチュエータリ
ンク４２はピボットピン３４を軸として回転自在に取り
付けられている。回り止めリンク４４及びアクチュエー
タリンク４２にはスロット３５，３６が形成されてお
り、これらのスロット３５，３６内にはコイルばね５０
が配置されている。このコイルばね５０の機能について
は図４−７を参照して追って説明する。回り止めリンク
４４の下面（図３において）にはカップバルブ４６が取
り付けられており、また、この回り止めリンク４４の上
面には二つの回り止め凹部が形成されている。さらに、
回り止めのボール４８が回り止めリンク４４の上面に接
触した状態で保持されている。このボール４８は圧縮ば
ね４９によって回り止めリンク４４の上面に対して付勢
されている。
【０００９】シャフト３０とアクチュエータリンク４２
との間のリンケージ部材として、図９に示されるような
ヨーク１５が使用されている。ヨーク１５の下面には断
面半円形の溝２５が形成されており、その寸法はシャフ
ト３０に形成された溝３１に対して係合可能に設定され
ている。一方、ヨーク１５の上面には突起２７が形成さ
れている。この突起２７はアクチュエータリンク４２に
形成された孔２７ａに係合される。このように、シャフ
ト３０とアクチュエータリンク４２とがヨーク１５によ
ってリンクされているので、シャフト３０が往復運動す
るとその往復運動がアクチュエータリンク４２に伝達さ
れ、アクチュエータリンク４２はピボットピン３４を支
点として振り子様の運動（図２においては左右方向、図
３においては紙面に対して前後方向の運動）をする。な
お、図３に明示されているように、ヨーク１５の突起２
７はアクチュエータリンク４２に形成された孔２７ａに
係合されているのみで、回り止めリンク４４には係合さ
れていない。
【００１０】次に、バルブアクチュエータ機構４０の作
用を底面図（図３のバルブアクチュエータ機構４０を下
方から見た図）で示した図４−７（それぞれ異なる４つ
の動作位置を示す）を参照して説明する。図４はアクチ
ュエータリンク４２及び回り止めリンク４４が揃った状
態にあり、これら両リンク４２，４４がキャビティ２４
内を最大限右方向に振られた状態を示している。この状
態においては、図に明示されているように、回り止めリ
ンク４４がキャビティ２４の内壁面２４ａに接触してい
る。この状態においては、シャフト３０は最大限右方向
へ移動した位置（図２においては最大限左側に移動した
位置）をとる。なお、この状態は次の状態への転換点で
あり、シャフト３０はこの位置から図４の矢印で示され
た方向（図２における右方向）への移動を開始する。ア
クチュエータリンク４２が図４に示された位置にあると
き、カップバルブ４６によってポート２８とエアー排出
ポート２１ａとが連通される。このとき、ポート２９は
キャビティ２４内に連通されており、エアー吸入管２０
から供給される圧縮空気がポート２９に供給される。ポ
ート２９内に供給された圧縮空気は通路２３を通ってポ
ンプ室１３内に流入し、この圧縮空気によってポンプ室
１３内に配置されたダイアフラム５７が外側（図２の右
方向）へ向けて動かされる。逆に、ポンプ室１２内の空
気はポート２８及びエアー排出ポート２１ａを通ってエ
アー排出管２１から大気中へ排出される。すなわち、ポ
ンプ室１２は減圧された状態になり、ポンプ室１３は加
圧された状態になる。
【００１１】上記のようにダイアフラム５７が外側へ向
けて動かされると、それに伴ってシャフト３０が左方向
（図２の右方向）へ移動する。そうすると、図５に示さ
れるように、ヨーク１５を介してシャフト３０に係合さ
れたアクチュエータリンク４２が左方向に振られる。こ
のとき、回り止めリンク４４には回り止め機構４７によ
る力がが作用し、回り止めリンク４４は動作することな
く最も右側の位置に保持される。その結果、回り止めリ
ンク４４及びアクチュエータリンク４２にそれぞれ形成
されたスロット３５，３６の相対位置がずれ、コイルば
ね５０が圧縮された状態になる。コイルばね５０が圧縮
されることによって発生した復元力は回り止めリンク４
４に作用し、回り止めリンク４４を付勢して左方向へ振
る力を生じる。なお、図５は回り止めリンク４４が左方
向へ振られる前の状態を示している。したがって、ポー
ト２９がキャビティ２４に連通され、ポート２９内には
圧縮空気が供給された状態に維持されている。そして、
ポート２８とエアー排出ポート２１ａとが連通されてい
る。
【００１２】図６に示されるように、コイルばね５０の
復元力が十分な大きさになると、回り止めリンク４４が
この復元力によって左方向へ振られ、最も右側の位置
（第１の回り止め位置）から最も左側の位置（第２の回
り止め位置）へと移される。図に明示されているよう
に、最も右側の位置においては、回り止めリンク４４は
キャビティ２４の内壁面２４ａに接触している。そし
て、カップバルブ４６によってポート２９とエアー排出
ポート２１ａとが連通される。このとき、ポート２８は
キャビティ２４内に連通されており、エアー吸入管２０
から供給される圧縮空気がポート２８に供給される。ポ
ート２８内に供給された圧縮空気は通路２２を通ってポ
ンプ室１２内に流入し、この圧縮空気によってポンプ室
１２内に配置されたダイアフラム５６が外側（図２の左
方向）へ向けて動かされる。なお、ポンプ室１３内の空
気はポート２９及びエアー排出ポート２１ａを通ってエ
アー排出管２１から大気中へ排出される。すなわち、ポ
ンプ室１３は減圧された状態になり、ポンプ室１２は加
圧された状態になる。上記のようにダイアフラム５６が
外側へ向けて動かされると、それに伴ってシャフト３０
が図６における右方向（図２の左方向）へ移動する。そ
うすると、ヨーク１５を介してシャフト３０に係合され
たアクチュエータリンク４２は図６の矢印で示される方
向（右方向）に振られる。
【００１３】図７に示されるように、シャフト３０が右
方向へ移動すると、それに伴ってアクチュエータリンク
４２がピボットピン３４を中心として右方向へ所定の角
度だけ振られる。このとき、回り止めリンク４４には回
り止め機構４７による力が作用し、回り止めリンク４４
は動作することなく最も左側の位置に保持される。その
結果、回り止めリンク４４及びアクチュエータリンク４
２にそれぞれ形成されたスロット３５，３６の相対位置
がずれ、コイルばね５０が圧縮された状態になる。コイ
ルばね５０が圧縮されることによって発生した復元力は
回り止めリンク４４に作用し、回り止めリンク４４を付
勢して右方向へ振る力を生じる。アクチュエータリンク
４２が右方向に十分に振られることによってコイルばね
５０の復元力が十分な大きさになり、この復元力が回り
止めリンク４４を図７の位置に維持しようとする回り止
め機構４７による力を上回ると、回り止めリンク４４が
この復元力によって急激に右方向へ振られ、最も左側の
位置から最も右側の位置（図４の位置）へと移される。
以上の動作がバルブアクチュエータ機構４０の１サイク
ルの動作である。重要な点は、この１サイクルの動作に
おいて、回り止めリンク４４がそれに加えられるばね力
に応じて二つの回り止め位置のうちのいずれかの位置を
取ることである。そして、この位置の変換はコイルばね
５０が圧縮されることによって発生する復元力によって
行われ、コイルばね５０が圧縮されることによって生じ
る力が回り止め機構４７による力（回り止めリンク４４
をいずれかの回り止め位置に維持しようとする力）を上
回ると、回り止めリンク４４は一方の回り止め位置から
他方の回り止め位置へ瞬時に振られる。
【００１４】次に、バルブアクチュエータ機構４０の別
の実施例について説明する。図８に示されるように、こ
のバルブアクチュエータ機構４０にはより確実な位置の
切替えを行うための切替え装置が採用されている。すな
わち、コイルばね５０にはその中に閉じ込められた状態
でプラグ５２が挿通されている。このプラグ５２は、ア
クチュエータリンク４２と回り止めリンク４４とが揃っ
た状態にあるときには、スロット３５，３６内において
コイルばね５０の軸方向に動作自在に設定されている。
アクチュエータリンク４２の揺動によってアクチュエー
タリンク４２と回り止めリンク４４との位置がずれた状
態になると、プラグ５２の動作範囲が徐々に狭められ
る。そして、アクチュエータリンク４２と回り止めリン
ク４４との位置のずれが所定の値になると、図８に示さ
れるように、プラグ５２の両端がそれぞれスロット３
５，３６の側壁に当接する。したがって、アクチュエー
タリンク４２がさらに揺動されると、その力は回り止め
リンク４４を揺動させる力として作用する。そして、こ
のアクチュエータリンク４２の揺動による力が回り止め
リンク４４をその位置に維持しようとする力を上回った
ときに、回り止めリンク４４はその位置から他方の回り
止め位置へ瞬時に振られる。バルブアクチュエータ機構
４０にこのような構成を採用すると、予め決められた位
置までアクチュエータリンク４２が揺動されたときに、
回り止めリンク４４の確実な揺動動作が得られるという
利点がある。これは、上記のような構成により、コイル
ばね５０の力の不均一性に基づく回り止めリンク４４の
揺動動作の不確実さ、特に、コイルばね５０の経時的劣
化による特性変化に基づく回り止めリンク４４の揺動動
作の不確実さが補償されるためである。したがって、バ
ルブアクチュエータ機構４０にこのような構成を採用す
れば、長期間にわたって正確に作動するバルブアクチュ
エータ機構４０を得ることができる。
【００１５】次に、図８を参照してアクチュエータリン
ク４２の作動機構の変形例について説明する。この変形
例においては、アクチュエータリンク４２を揺動させる
手段として上記のようなヨーク１５が使用されずに、別
の手段が使用されている。すなわち、ヨーク１５に代わ
る手段として、一対の可動ロッド５４，５５が使用され
ている。これらのロッド５４，５５はシャフト３０又は
ダイアフラム５６，５７の往復運動に従動して往復運動
するように配置され、その往復運動のストロークの中の
少なくとも一部においてアクチュエータリンク４２と接
触するように設定されている。この例においては、ロッ
ド５４，５５が横方向に動いてアクチュエータリンク４
２と接触すると、先の例の場合と同様に、アクチュエー
タリンク４２がピボットピン３４を中心として振られ
る。言うまでもないことであるが、この例においては、
ヨーク等の部材は全く不要である。なお、図８に示され
ているように、アクチュエータリンク４２にはその厚さ
方向に延びるリップ４２ａ，４２ｂが形成されている。
リップ４２ａ，４２ｂはロッド５４，５５との接触部位
に形成されるものであり、このリップ４２ａ，４２ｂに
よって、アクチュエータリンク４２とロッド５４，５５
との接触が確実に行われる。
【００１６】最後に、ダイアフラムポンプ１０の作用に
ついて説明する。流体供給通路である通路１６は加圧さ
れるべき流体の供給源にホースを介して連結され、流体
分配通路である通路１７は加圧された流体の圧送を受け
る目的地にホースを介して連結される。また、エアー吸
入管２０は圧縮空気源に連結される。なお、エアー吸入
管２０へ供給される空気の圧力を任意に調節できるよう
に、エアー吸入管２０と圧縮空気源との間には通常バル
ブ及びレギュレータが配置される。エアー吸入管２０を
通じてアクチュエータハウジング１４内に圧縮空気が供
給されると、その圧縮空気は直ちにポンプ室１２，１３
のうちのいずれか一方に流入する（どちらに流入するか
は、バルブアクチュエータ機構４０の回り止めリンク４
４の初期位置によって決まる）。ポンプ室（第１のポン
プ室とする）内に圧縮空気が流入すると、その第１のポ
ンプ室内のダイアフラムが外側に向かって動かされ、シ
ャフト３０がそれと同一の方向に動かされる。これによ
って、バルブアクチュエータ機構４０が作動される。バ
ルブアクチュエータ機構４０の作用は上記の通りであ
る。シャフト３０が所定の位置まで移動すると、バルブ
アクチュエータ機構４０の作用によって、圧縮空気が他
方のポンプ室（第２のポンプ室とする）内に流入すると
同時に第１のポンプ室内の圧縮空気が排出される。その
結果、シャフト３０が逆の方向に動かされる。以上の動
作が繰り返されることによって、ポンプ１０が作動さ
れ、通路１７から流体が圧送される。この場合におい
て、圧縮空気の量が多ければポンプ１０の往復動作は早
くなり、流体の圧送量は増大する。逆に、圧縮空気の量
が少なければポンプ１０の往復動作は遅くなり、流体の
圧送量は減少する。
【００１７】上述した実施例は単に説明のためのもので
あり、添付されている特許請求の範囲内においてこの発
明は他の形に実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による複動式ダイアフラムポンプの斜
視図である。
【図２】ダイアフラムポンプの断面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】この発明のバルブアクチュエータ機構の一つの
動作位置を示す図である。
【図５】この発明のバルブアクチュエータ機構の別の動
作位置を示す図である。
【図６】この発明のバルブアクチュエータ機構の別の動
作位置を示す図である。
【図７】この発明のバルブアクチュエータ機構の更に別
の動作位置を示す図である。
【図８】この発明の別の実施例におけるバルブアクチュ
エータ機構の構成部材の部分図
【図９】この発明のシャフトとアクチュエータリンクと
を係合させるヨークの斜視図である。
【符号の説明】
１５ ヨーク ２０ａ，２２，２３ 通路 ２１ａ エアー排出ポート ２７ 突起 ２７ａ 孔 ２８，２９ ポート ３０ シャフト ３１ 溝 ３５，３６ スロット ４２ アクチュエータリンク ４４ 回り止めリンク ４６ カップバルブ ４７ 回り止め機構 ５０ コイルばね ５２ プラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スチーブ・ピー・プラガー アメリカ合衆国 55337 ミネソタ，バー ンズビル，サニーサイド・サークル 2801 (72)発明者 マーリン・アール・メルキスト アメリカ合衆国 55432 ミネソタ，ミネ アポリス，ノース・イースト，ジェファー ソン・ストリート 8043

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 往復部材を有する装置の中に形成された
    導管に適用されるエアーコントロールバルブであって、 ａ）前記装置の一方の端部近傍に枢支されるとともに前
    記往復部材に係合された第１のリンク部材と、 ｂ）前記装置の一方の端部近傍に枢支された第２のリン
    ク部材と、 ｃ）前記第２のリンク部材に取り付けられ、この第２の
    リンク部材とともに動作可能なスライドバルブと、 ｄ）前記装置の中に形成された少なくとも２つのエアー
    通路と、 ｅ）前記第１及び第２のリンク部材に取り付けられたば
    ね部材と、 を有し、前記第１のリンク部材にはスロットが形成さ
    れ、前記第２のリンク部材はこの第２のリンク部材を予
    め決められた二つの回り止め位置のうちのいずれか一方
    の位置に付勢するための回り止め機構を有し、前記第２
    のリンク部材には前記第１のリンク部材に形成されたス
    ロットに整合可能なスロットが形成され、前記エアー通
    路には前記スライドバルブが所定の位置にあるときにそ
    のスライドバルブによって開閉されるポートが形成さ
    れ、前記ばね部材が前記第１及び第２のリンク部材に形
    成された前記スロット内に配置され、そのばね力の最大
    値が前記回り止め機構の付勢力よりも大きくなるように
    設定されているエアーコントロールバルブ。
  2. 【請求項２】 前記ばね部材の内部にはプラグ部材がス
    ライド可能に配置され、前記プラグ部材は前記両リンク
    部材に形成されたスロットに係合可能である請求項１に
    記載のエアーコントロールバルブ。
  3. 【請求項３】 前記往復部材には溝が形成され、前記溝
    には突起部を有するヨーク部材が係合され、一方前記第
    １のリンク部材には孔が形成され、この孔に前記ヨーク
    部材の突起部が係合される請求項１に記載のエアーコン
    トロールバルブ。
  4. 【請求項４】 前記スライドバルブがスライド式のカッ
    プバルブを含み、前記エアー通路の数が３本であり、前
    記３本のエアー通路にそれぞれ形成された前記ポートが
    相互に隣接した状態で配置され、前記カップバルブによ
    って前記３本の通路のうちの２本が連通される請求項１
    に記載のエアーコントロールバルブ。
  5. 【請求項５】 対向状に配置されたポンプ室とこれらポ
    ンプ室の間に配置された往復動可能なシャフトとを有す
    る複動式往復ポンプであって、 ａ）突起部を有するヨーク部材と、 ｂ）前記シャフトに対して垂直な軸に枢支された第１の
    リンク部材と、 ｃ）前記シャフトに対して垂直な軸に枢支されるととも
    に前記第１のリンク部材に近接した状態で配置された第
    ２のリンク部材と、 ｄ）前記第２のリンク部材に取り付けられた回り止め機
    構と、 ｅ）前記第２のリンク部材に取り付けられたスライドバ
    ルブと、 ｆ）前記第１及び第２のリンク部材に取り付けられたば
    ね部材と、 を有し、前期シャフトには溝が形成され、この溝に前記
    ヨーク部材が係合され、前記第１のリンク部材にはスロ
    ット及び孔が形成され、前記孔に前記ヨーク部材の前記
    突起部が受容され、前記第２のリンク部材には前記第１
    のリンク部材に形成されたスロットに整合可能なスロッ
    トが形成され、前記回り止め機構は前記第２のリンク部
    材を予め決められた前記軸の回りの二つの揺動位置のう
    ちのいずれか一方の位置に付勢し、前記スライドバルブ
    によって前記第２のリンク部材の前記二つの揺動位置に
    応じて前記ポンプ室内へ選択的に空気が導入され、前記
    ばね部材が前記第１及び第２のリンク部材に形成された
    前記スロット内に配置される複動式往復ポンプ。
  6. 【請求項６】 前記ばね部材の内部にはプラグ部材が配
    置され、前記プラグ部材の長さが前記スロットの長さよ
    りも短く設定されている請求項５に記載の複動式往復ポ
    ンプ。
  7. 【請求項７】 前記スライドバルブが相互に近接した状
    態で離間して配置された第１サイドポート、センターポ
    ート及び第２サイドポートより成る３つのポートとカッ
    プバルブとを含み、前記カップバルブが第１の位置と第
    ２の位置との間を移動可能であり、前記第１の位置にお
    いては前記センターポートが前記第１サイドポートに連
    通され、一方前記第２の位置においては前記センターポ
    ートが前記第２サイドポートに連通される請求項６に記
    載の複動式往復ポンプ。
  8. 【請求項８】 空気圧駆動式の往復部材を有するモータ
    の中に形成された導管に適用されるエアーコントロール
    バルブであって、 ａ）前記モータの一方の端部近傍に枢支されるとともに
    前記往復部材に係合された第１のリンク部材と、 ｂ）前記モータの一方の端部近傍に枢支された第２のリ
    ンク部材と、 ｃ）前記第２のリンク部材に作用するように配置された
    回り止め機構と、 ｅ）前記第２のリンク部材に取り付けられ、この第２の
    リンク部材とともに動作可能なスライドバルブと、 ｆ）前記第１及び第２のリンク部材に取り付けられたコ
    イルばね部材と、 を有し、前記第１のリンク部材にはスロットが形成さ
    れ、前記第２のリンク部材には前記第１のリンク部材に
    形成されたスロットに整合可能なスロットが形成され、
    前記回り止め機構は前記第２のリンク部材を予め決めら
    れた前記軸の回りの二つの揺動位置のうちのいずれか一
    方の位置に付勢し、前記スライドバルブはエアー通路に
    作用してそのエアー通路を予め決められた二つの方向に
    選択的に振り向け、前期二つの方向はそれぞれ前記第２
    のリンク部材の前記二つの揺動位置に対応し、また前記
    コイルばね部材は前記第１及び第２のリンク部材に形成
    された前記スロット内に配置されるエアーコントロール
    バルブ。
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