JPH0643913B2 - 液状、エマルジョン状あるいは気体状媒体の制御装置 - Google Patents

液状、エマルジョン状あるいは気体状媒体の制御装置

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JPH0643913B2
JPH0643913B2 JP50263283A JP50263283A JPH0643913B2 JP H0643913 B2 JPH0643913 B2 JP H0643913B2 JP 50263283 A JP50263283 A JP 50263283A JP 50263283 A JP50263283 A JP 50263283A JP H0643913 B2 JPH0643913 B2 JP H0643913B2
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    • B65B3/30—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement
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Description

【発明の詳細な説明】 従来技術 本発明は特許請求の範囲の前文（プレアンブル）に記載
された分量を制御する装置に関する。この種の従来の装
置では通常分量を制御する開口部を介し筐体の供給部か
ら排出部に至る通路が開閉されており、それにより媒体
の分量制御は圧力に関係したものとなつている。この種
の装置は種々のものが知られており、開口部並びに供給
部と排出部との合流部は種々の形状のものが考えられて
いる。制御部材のねじりはサーボモータあるいは手によ
つて行なわれている。いずれにしても従来の装置では通
過断面積を変えることにより分量制御が行なわれてい
る。このような制御装置は媒体の圧力並びに温度に大き
く影響されるので、正確な分量制御は不可能である。
発明の課題 従って本発明の課題は、量あるいは分量の検出が媒体の
種類にほぼ無関係に行なわれ、種々の利用可能性を有す
る制御装置を提供することを目的とする。
発明の利点 この課題は、本発明によれば、液状、エマルジョン状あ
るいは気体状媒体の分量を制御する装置において、前記
媒体用の供給部と排出部を有する筐体と、前記筐体内に
回転可能に配置された制御部材とを有し、前記供給部と
排出部はそれぞれ前記制御部材に対して径方向に互いに
対向して配置された２つの供給溝と２つの排出溝からな
り、前記２つの供給溝は互いに結合されており、前記制
御部材は駆動手段によって所定の回転数で回転駆動さ
れ、また前記制御部材はその表面に分量制御用に形成さ
れた少なくとも１つの開口部を有し、前記開口部は制御
部材が回転する際に前記供給溝ないし排出溝と交互に接
続され、更に媒体を加圧して前記供給溝に供給する手段
が設けられ、加圧して供給された媒体が前記制御部材の
回転により発生する遠心力によって排出溝に押し出され
るとともに、前記２つの供給溝と２つの排出溝の配置に
よって制御部材に作用する媒体力がバランスされる構成
により解決される。
このような構成では、加圧されて供給された媒体が駆動
手段によって所定の回転数で回転駆動される制御部材の
回転により発生する遠心力によって排出溝に押し出され
るので、液だけでなく、エマルジョン状あるいは気体状
媒体等の媒体も確実に排出溝に排出させることができ、
種々の媒体の分量制御が可能になる。
また、本発明では、媒体が加圧されているので遠心力に
よる媒体の排出時に排出力が大きくなり、排出溝を必ず
しも垂直下方に向ける必要はなく、柔軟性のある構造に
することができる。
更に、本発明では、供給部と排出部がそれぞれ制御部材
に対して径方向に互いに対向して配置された互いに結合
される２つの供給溝と２つの排出溝から構成されている
ので、制御部材に径方向に作用する媒体力がバランスさ
せられるので、制御部材の回転を円滑に行なうことがで
き、装置の駆動中の振動、騒音を低減し、制御部材を回
転させるモータの負荷も低減することができる。また筐
体の制御部材が接触する部分の偏った摩耗を防止し、装
置の耐久性を向上することができる。
制御装置を媒体流あるいはその分流に直接用いることに
より、圧力制御弁あるいは減圧弁として用いることがで
きる。いずれにしても、制御部材の回転並びに軸方向の
移動によつて定められる流量により圧力が決められると
同時に、分流した量が求められる。これは特に気体状の
媒体に当てはまる。
液状媒体あるいはエマルジヨンの場合媒体下に気体ない
しは空気層が形成されるので、媒体の開口部からの「噴
出」が促進される。即ち開口部がふさがれている場合液
体はこの開口部にまだある気体を供給部側の液圧に対応
する圧力で圧縮する。
制御装置において媒体として液体を用いた場合自然に存
在する液体の粘着力は液体の開口部からの排出を容易に
するのに用いることができる。制御部材を収納する筐体
の孔に形成された排出開口部に至る変化が緩慢であるこ
とにより排出部が完全に開放される前に既に閉じ込めら
れた液体が排出方向に移動される。
本発明の実施例によれば多数の開口部を設け、それを種
々な方法で制御部材の制御面に配置させることができ
る。例えば多数列にわたつて隣接して設け、その場合開
口部を互いにずらして配置することができる。又開口部
を種々の異なる深さの袋状の開口部として形成すること
が可能であり、それぞれ利用される袋状の開口部の長さ
に従つて制御される量を変化させることができる。制御
部材の長手方向に分布した開口部の長さを変えることに
より制御部材を軸方向に移動した場合量を変化させるこ
とができるので、媒体の供給部並びに排出部は常に開口
部の入口と接続させることができる。
又筐体を回転あるいは軸方向に移動させることにより分
量制御を行なうこともできる。これは制御部材が軸方向
に摺動不可能な軸と結合されている場合、例えば噴射ポ
ンプに用いる場合に特に必要となる。
制御部材を、例えばピストン部材、回転不可能なコアを
備えた空胴のスライダあるいは表面で制御が行なわれる
平担な盤として構成する場合、それに応じて開口部を種
々なものに構成することができる。特に制御が制御部材
の表面において行なわれる時には開口部は小さな袋状の
穴あるいは凹部とすることができ、一方制御が両側で行
なうことができる時には貫通孔とすることができる。
本発明の他の実施例によれば、制御部材あるいはコアや
制御部材を中心に配置したリングスライダのような他の
制御機構を軸方向に摺動させ、それによつて分量制御を
行なうようにすることができる。これにより種々の数の
開口部を設け、それによつて分量を制御することが可能
になる。その場合制御部材の回転を停止することなく調
量を中断させることができる。制御機構の軸方向の摺動
は例えば量制御により閉ループの形で油圧的に行なうこ
とができる。
更に本発明の実施例によれば制御部材に作用する径方向
あるいは軸方向の力を補償するためにそれぞれ２つの供
給部ないし排出部が設けられ、それを制御部材の互いに
対向する側に配置するようにしている。このように配置
された各供給，排出部は好ましくは互いに結合される。
好ましい組み込み位置は垂直方向の軸配置である。この
場合空隙から上に向けた排気を行なうことができ、くさ
び状の溝を介し特に気体状媒体の場合簡単に上から動作
空隙への潤滑を行うことができる。
本発明の種々の実施例において供給部と排出部は互いに
取り換えることができ、それによつて筐体への組み込み
に関し大きな自由度が得られる。
更に種々の制御回路を用いることができ、その場合２つ
の供給部並びに排出部を前後させた場合にも同じ開口部
を制御させることができ、又制御部材に前後して多数の
制御面を設けることもできる。このような種々の制御回
路は特に種々の分量を制御する場合に例えばカスケード
接続により互いに接続させることができる。
又本発明は噴射装置に用い、それによつて噴射量の所定
量を分流し、例えば噴射期間を長くすることが可能にな
る。そのような場合噴射ポンプ制御器はエンジンによつ
て使用され本発明により分流した量を補うことになるの
で、エンジンは静かに回転する。
又前段に圧力保持弁（背圧弁）を用いることにより制御
装置が作動して噴射期間の変動が発生する前に噴射開始
が得られ不本意な噴射開始変動を防止することができ
る。
本発明による制御装置の利用可能性は極めて広く、例え
ば本発明による制御装置は単に調量装置あるいは分量制
御装置に用いられるだけでなく、例えばガスを放出させ
ることにより冷房装置の制御部として用いることもでき
る。その場合開放接続部を発生させることがない。他の
利用分野としては負圧制御の領域に広範囲に用いられる
ことである。
他の利点は以下に述べる図面に沿つて説明並びに請求の
範囲から理解することができる。
図面 本発明による５つの実施例が図面に示されており、以下
に詳細に説明する。
第１図は第１の実施例を示す第２図のＩ−Ｉ線に沿つた
縦断面図、第２図は第１図のII-II線に沿つた断面図、
第３図は第２の実施例を示す第４図のIII-III線に沿つ
た縦断面図、第４図は第３図のIV-IV線に沿つた断面
図、第５図は第２の実施例の変形例を示す第６図のＶ−
Ｖ線に沿つた縦断面図、第６図は第５図のVI-VI線に沿
つた断面図、第７図は第３の実施例の縦断面図、第８図
は第４の実施例の縦断面図、第９図は第８図のIX-IX線
に沿つた断面図、第10図は第８図の矢印Ｘに沿つた図、
第11図〜第13図は他の実施例を示す図である。
実施例の説明 第１図および第２図には本発明の第１の実施例が図示さ
れており、同実施例では筐体１内に制御部材２が回転自
在ならびに軸方向に摺動自在に軸承されている。制御部
材２は制御部材を軸方向に移動させるカツプリング４を
介してモータ３に回転される。
制御部材２は供給溝６と直角に合流する筐体に形成され
た孔５内で動作する。制御部材２の被覆面には少くとも
合流部と対向して袋状の開口部７が設けられ、この開口
部は多数並列して配置されている。その場合各開口部は
列方向にみて互いにずらされて配置されている。供給溝
６は孔５の壁面に形成された縦溝８に分流しておりこの
縦溝８はリング溝９を介して縦溝８と径方向に対向して
配置された第２の縦溝10と結合されている。この第２の
縦溝を介して制御部材２に径方向に作用する油圧力がバ
ランスされる。
また排出溝としては筐体１に形成された切欠部11が用い
られ、この切欠部は同様に径方向に互いに対向しており
縦溝８，10よりも多い数の開口部７をおおつている。さ
らに筐体１には開口部７に給気するかあるいは排気する
補助溝12が設けられる。前者の場合にはこの補助溝は給
気溝と接続され、後者の場合には排気溝と接続される。
制御装置はこの第１の実施例では油圧駆動装置に用いら
れる例として図示されている。油圧ポンプ13は容器14か
ら油圧媒体を吸引しそれを油圧モータ15に供給する。油
圧媒体のどのぐらいが制御装置を経て分流したかに従つ
てモータ15の回転数が変化する。油圧ポンプ13とモータ
15間の結合パイプ16は供給パイプ17を介して制御装置の
筐体１に分流する。したがつて制御装置の縦溝８，10に
は結合パイプ16に作用する圧力が支配する。これらの両
縦溝８，10と対向している開口部７の部分が両溝を介し
て油圧媒体で満される。制御部材２が矢印方向に回転し
た場合所定量回転すると油圧媒体で満された開口部が排
出溝11と一致する。油圧媒体は遠心力により排出溝に押
し出されるので、さらに制御部材が回転して排出溝が溝
８，10と対向するようになると再び油圧媒体で満され
る。上述したように補助溝12によりその接続状態にした
がい開口部７から残量が排出されるか開口部７が給気さ
れることになる。いずれにしても各開口部７からはその
容積に対応した分量が油圧装置13,15,16から分流し、排
出溝11ならびに復帰溝18を介して容器14に戻される。
制御部材２の軸方向の位置に従い多数列の開口部７が縦
溝８，10と重なり合う。開口部の数に対応して分流する
媒体量も異なる。このようにして分流量を極めて簡単に
変化させることができる。制御部材２が一方の端部に移
動した場合、制御部材２に配置されたリング溝19を介し
て縦溝８，10ならびに排出溝11間が短絡される。すなわ
ち制御部材２が回軸するにもかかわらずポンプ13からの
全送給量は利用されず排出される。制御部材２が他の端
部位置にある場合は開口部は縦溝８，10と重ならないの
でポンプから送給される量は全部モータ15に達し、モー
タは最大回転数で回転する。
以下に述べる実施例では第１の実施例に対応する部分に
は同一の参照番号が付されており、区別するためにダツ
シユが付けられている。
第３図から第６図において２つの変形例を有する第２の
実施例が図示されており、同実施例では制御部材２′は
空胴として構成されており、その内部孔20には非回転の
コア21が収納される。このコア21は軸方向に摺動可能で
あり、ピン22を介して従動回転が防止されている。コア
21には制御媒体を供給する中央孔23が形成され、この中
央孔23は横穴24を介して縦溝８′，10′と結合されてい
る。この場合、開口部として制御部材２′の壁に形成さ
れた径方向に延びる貫通孔７′が用いられる。また排出
溝としては第１の実施例と同様に切欠部11′が用いら
れ、制御媒体は遠心力により開口部７′から切欠部11′
に押し出される。開口部７′は好ましくは外方に広がる
円錐形状に形成される。
制御部材２′を収納する筐体１′の孔５′にはリング溝
25が設けられ、このリング溝は制御部材２′が軸方向に
移動した場合開口部７′と重なりこれにより連通が行な
われる。
第５図及び第６図に図示した第２実施例の変形例ではコ
ア21′はピン22′によりさらに軸方向の移動も防止され
ている。この場合第１の実施例と同様に制御媒体は径方
向の穴６、縦溝８，10ならびにリング溝９を介して供給
される。また媒体の排出はピン22′が設けられているの
を除き第１の実施例と同様に構成された筐体１の切欠部
11を介して行なわれる。
第７図に図示された第３の実施例は特に噴射装置に用い
られるように構成されている。時間あたりの送給量が回
転数に関係して定められる噴射ポンプの送給時所定量が
分流されることにより噴射期間が長くなり、それにより
エンジンを静かに回転させることができる。筐体１″に
配置された制御部材２″は段状に形成されており、小径
の段部にはリング状のスライダ26が取り付けられる。燃
料はスライダ26に形成された径方向の穴27を介して供給
される。この穴27は制御部材２″のリング溝28と対向し
て配置される。燃料は制御部材２′の穴29を介して大径
部分の被覆面に形成されたリング溝30に達する。続いて
燃料はこのリング溝から袋状の開口部７と重なり合う縦
溝８″，10″に達する。排出部としては第１の実施例と
同様に切欠部11が用いられる。開口部７と切欠部11間の
重なり合う位置を変えることにより排出する量を調節す
ることができる。この重なりは噴射条件に対応して定め
ることができる。リング状のスライダ26に変わり噴射ポ
ンプの筐体を用いることもできる。
第８図、第９図、第10図には第４の実施例が図示されて
おり、同実施例では制御部材としては平担な盤２が用
いられ開口部７は制御部材の平担な面に向けて開放し
ている。制御部材２は供給溝32ならびに排出溝33が形
成された２つの筐体プレート間を回転する。全体の構成
は制御部材２に対して対称となつている。各プレート
は筐体34を介して保持される。また駆動はモータ３に
より駆動される軸35を介して行なわれる。
開口部７は制御部材２を貫通し、その中央部に幅狭
部が形成されそれにより軸35方向に突出部が形成され
る。これにより遠心力に基づく媒体の排出に対し好まし
い流動特性が得られる。この開口部７の断面36は台形
状に外部に向つて拡大している（第９図）。
この実施例では制御部材の回転時の供給部ないし排出部
は前後して何回も開閉される。第10図に図示したように
供給部32及び排出部33が３個設けられ、供給部32は丸穴
として、また排出部33はリング状に構成される。
この第４の実施例と同様に他の実施例の場合も分割して
それを前後して続けさせることができる。
制御部材の軸方向の移動は手動あるいは自動によつても
行なわれる。制御部材の表面に媒体に印加し、それによ
り媒体圧力あるいは量に従い制御部材を軸方向に移動し
制御を行なうことが考えられる。いずれにしても本発明
では種々の変形例が考えられ、それにより極めて広範囲
な応用が考えられる。好ましい応用例は、例えば油圧媒
体、燃料、液体薬品等のほぼ圧縮できない媒体が考えら
れる。また気体を供給部に供給し排出時に圧力をゆるめ
て流出させることにより同様に気体に対しても利用する
ことができる。
第11図から第13図に図示した第５の実施例は噴射技術に
用いられる装置に関するものである。この実施例におい
て第11図には筐体の縦断面図が、また第12図には第11図
のXII-XII線に沿つた断面が、また第13図には制御部材
の縦断面図がそれぞれ図示されている。燃料は筐体101
の供給溝106を介して第13図で分解して図示された制御
部材102に達する。続いて燃料は供給溝106の一部をなす
縦溝110を介して制御部材102の開口部107に達する。開
口部107はこの場合深さが異なり、第13図に図示された
制御部材102の上部では下部よりも深くなつており、連
続して下方部に向けて深さが変化している。これにより
制御部材102の軸方向の位置に従い溝110は深さの異なる
開口部107と対向する。すなわち縦溝110から取出される
燃料は異なる量になる。排出溝111は供給溝と同様に全
体装置の軸に対して対称に配置されており、それにより
径方向にかゝる力をバランスさせる働きをする。開口部
107が排出溝111により開放される前に制御部材はすでに
平らに上昇する溝112分だけ拡大しており、それにより
遠心力ならびに空気の駆動力の他に粘着力により開口部
にある燃料の排出が促進される。制御部材102を包囲す
る筐体の壁面から順次離れることにより粘着薄膜は順次
破壊されそれにより吸引効果が得られる。
制御部材102の両端にねじ部113が設けられ軸方向への操
作が行なわれる。
第11図に図示したように制御部材102を収納する筐体の
内孔内にリング溝114が設けられ、それにより燃料の流
出が防止される。更に筐体の上部領域でその内孔内には
段差部115が設けられ、この段差部は制御部材102と共に
くさび状のリング溝を形成し、自己潤滑の少ない燃料を
用いた場合潤滑に利用されるものである。更にこのリン
グ溝115は制御部材102と筐体101間の空隙に集まる気体
を排気させる機能を有する。
制御部材102が軸方向に摺動した場合、縦溝110は常に開
口部107と対向しているので、分量は制御部材102の回転
数を変えると共に、その軸方向の位置を変化させること
によつて変えることができる。例えば制御部材102が直
接噴射ポンプの軸と結合され、それにより軸方向の移動
が不可能な場合は本発明によれば筐体101が移動され、
分量を変化させる。制御に基本的な量はその場合噴射ポ
ンプによつて得られる回転数によつて与えられ、エンジ
ンの特性に合わせて更に制御を行なう場合筐体101を軸
方向に移動させてそれを行なうことができる。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液状、エマルジョン状あるいは気体状媒体
    の分量を制御する装置において、 前記媒体用の供給部（８、１０）と排出部（１１）を有
    する筐体（１）と、 前記筐体（１）内に回転可能に配置された制御部材
    （２）とを有し、 前記供給部と排出部はそれぞれ前記制御部材（２）に対
    して径方向に互いに対向して配置された２つの供給溝
    （８、１０）と２つの排出溝（１１）からなり、 前記２つの供給溝は互いに結合されており、 前記制御部材は駆動手段（３）によって所定の回転数で
    回転駆動され、また前記制御部材はその表面に分量制御
    用に形成された少なくとも１つの開口部（７）を有し、 前記開口部は制御部材（２）が回転する際に前記供給溝
    （８、１０）ないし排出溝（１１）と交互に接続され、 更に媒体を加圧して前記供給溝に供給する手段（１３）
    が設けられ、 加圧して供給された媒体が前記制御部材の回転により発
    生する遠心力によって排出溝（１１）に押し出されると
    ともに、前記２つの供給溝（８、１０）と２つの排出溝
    （１１）の配置によって制御部材（２）に作用する媒体
    力がバランスされることを特徴とする液状、エマルジョ
    ン状あるいは気体状媒体の制御装置。
  2. 【請求項２】前記開口部は制御部材（２）の表面に多数
    列にわたって隣接して配設される請求の範囲第１項に記
    載の制御装置。
  3. 【請求項３】隣接して配設された開口部（７）が制御方
    向に互いにずれている請求の範囲第２項に記載の制御装
    置。
  4. 【請求項４】前記２つの供給溝（８，１０）は短絡溝
    （９）を介して互いに結合される請求の範囲第１項から
    第３項までのいずれか１項に記載の制御装置。
  5. 【請求項５】前記２つの供給溝（８、１１）が縦溝とし
    て形成される請求の範囲第１項から第４項までのいずれ
    か１項に記載の制御装置。
  6. 【請求項６】前記開口部（７）は供給溝に達する前ない
    しは排出溝に達したのち補助溝（１２）に達し、給気あ
    るいは排気が行なわれる請求の範囲第１項から第５項ま
    でのいずれか１項に記載の制御装置。
  7. 【請求項７】前記供給溝及び排出溝を取り換えることが
    できる請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項
    に記載の制御装置。
  8. 【請求項８】前記開口部（７）は小さな袋状開口部ある
    いは凹部として構成される請求の範囲第１項から第７項
    までのいずれか１項に記載の制御装置。
  9. 【請求項９】前記開口部（７）は壁面を通過する貫通孔
    として形成される請求の範囲第１項から第７項までのい
    ずれか１項に記載の制御装置。
  10. 【請求項１０】前記開口部は蜂の巣状に配置される請求
    の範囲第８項又は第９項に記載の制御装置。
  11. 【請求項１１】前記開口部（７）は制御部材（２）の円
    筒状被覆面に配置される請求の範囲第１項から第１０項
    までのいずれか１項に記載の制御装置。
  12. 【請求項１２】前記制御部材（２）は軸方向に摺動可能
    である請求の範囲第１１項に記載の制御装置。
  13. 【請求項１３】前記制御部材（２′）は空胴となった孔
    （２０）を有する空胴の制御部材として構成され、その
    内部に回転が防止されたコア（２１，２１′）が配置さ
    れる請求の範囲第１１項又は第１２項に記載の制御装
    置。
  14. 【請求項１４】前記開口部（７′）は空胴の壁面を径方
    向に貫通する開口部である請求の範囲第１１項から第１
    ３項までのいずれか１項に記載の制御装置。
  15. 【請求項１５】前記開口部（７′）は径方向に外側に向
    けて拡大している請求の範囲第１４項に記載の制御装
    置。
  16. 【請求項１６】コア（２１）は軸方向に摺動可能である
    請求の範囲第１３項から第１５項までのいずれか１項に
    記載の制御装置。
  17. 【請求項１７】制御部材上にはリングスライダ（１″，
    ２６）が摺動自在に設けられる請求の範囲第１１項から
    第１６項までのいずれか１項に記載の制御装置。
  18. 【請求項１８】制御装置の筐体（１″）がリングスライ
    ダとして用いられ制御部材が噴射ポンプの回転部材とし
    て用いられる請求の範囲第１７項に記載の制御装置。
  19. 【請求項１９】装置を媒体の調量装置として用いるよう
    にした請求の範囲第１項から第１８項までのいずれか１
    項に記載の制御装置。
  20. 【請求項２０】装置を気体放出装置に用いるようにした
    請求の範囲第１項から第１８項までのいずれか１項に記
    載の制御装置。
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