JPH0645745Y2 - 薄型脈動減衰器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ポンプ等から吐出される流体の脈動を減衰さ
せるために用いられる脈動減衰器に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、油等の流体を圧送するポンプにおいては、その
流量特性として、流量の変化に伴い二次側の圧力レベル
も変化する。そして、往復動ポンプにおいては、その二
次圧にポンプが往復に切り換わるとき発生する脈動が重
畳される。

上記脈動を減衰させるための脈動減衰器として、従来、
ダイヤフラムを介して流体とばねとを対抗させ、該ばね
の伸縮により流体の脈動を吸収、減衰させるようにした
ものや、ダイヤフラムを介して流体とエアとを対抗さ
せ、エアの圧縮性によって流体の脈動を吸収、減衰させ
るようにしたもの等が知られている。

しかしながら、ばねを用いた脈動減衰器は、該ばねがダ
イヤフラムの中心軸上に配置されるため、それらの設置
スペースや、ダイヤフラムストロークとばね長とが直列
に加算され、減衰器の軸方向寸法が長くなるという欠点
があった。

また、エアを使用するものにおいては、流体の圧力レベ
ルが変動した場合でもそれに対応できるように、エア圧
を制御するための制御弁を付設する場合が多いが、該制
御弁をダイヤフラムに直結すると、それらの設置スペー
スやストロークが加算され、減衰器の軸方向寸法が長く
なることが避けられなかった。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案の課題は、軸方向寸法の小さい薄型の脈動減衰器
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案の薄型脈動減衰器は、
ボディに内蔵した脈動減衰用のダイヤフラムの両面に、
脈動を減衰させるべきメイン流体を供給するためのメイ
ン流体室と圧縮性ある制御流体を供給するための制御流
体室とを区画形成し、上記ボディにおけるダイヤフラム
の径方向外側部に、制御流体を制御流体室に供給する常
閉型の供給弁と、制御流体を制御流体室から排出する常
閉型の排出弁とを、ダイヤフラムの脈動減衰のための動
作範囲に相当する間隔を置いて対向させて配設し、上記
ダイヤフラムに、該ダイヤフラムが上記動作範囲を越え
て制御流体室側及びメイン流体室側に変移したときに、
上記供給弁及び排出弁の各弁体を押圧してこれらの弁を
開放させるレバーを、該ダイヤフラムの径方向外側に延
出させて設けたことを特徴としている。

また、同様の課題を解決するため、上記薄型脈動減衰器
において、常閉型の供給弁と排出弁の各弁体をシャフト
により連結し、該シャフトに、ダイヤフラムの脈動減衰
のための動作範囲に相当する間隔を置いて一対の係止部
を対向させて設け、上記ダイヤフラムに、該ダイヤフラ
ムが上記動作範囲を越えて制御流体室側及びメイン流体
室側に変移したときに、上記係止部及びに係止してこれ
らの弁を開放させるレバーを設けたこと：または、上記
薄型脈動減衰器において、常閉型の供給弁と排出弁とを
並列に配設し、一方の弁の弁体と、ダイヤフラムと一体
に変移するレバーとが、上記ダイヤフラムが脈動減衰の
ための動作範囲を越えて一方向に変移したときに、上記
弁体とレバーとに係止して該弁体を開放させるシャフト
を介して連結され、他方の弁の弁体が、ダイヤフラムが
上記動作範囲を越えて反対方向に変移したときに、レバ
ーに直接当接して開放するように配設されていることを
特徴としている。

さらに、同様の課題を解決するため、本考案の薄型脈動
減衰器は、ボディに内蔵した脈動減衰用のピストンの両
面に、脈動を減衰させるべきメイン流体を供給するため
のメイン流体室と圧縮性ある制御流体を供給するための
制御流体室とを区画形成し、上記ピストンの内部に、制
御流体を制御流体室に供給する常閉型の供給弁と制御流
体を制御流体室から排出する常閉型の排出弁とを設け、
上記供給弁と排出弁の各弁体を、互いに反対方向に向け
てかつピストンの脈動減衰のための動作範囲を置いて並
列に配設し、ピストンが上記脈動減衰のための動作範囲
を越えて制御流体室側及びメイン流体室側に変移したと
きに、各弁体が制御流体室の壁面に当接することにより
これらの弁を開放させるものとして構成したことを特徴
としている。

［作用］ 上記構成の薄型脈動減衰器は、制御流体の圧力を調整す
るための供給弁と排出弁とを、ボディにおけるダイヤフ
ラムの径方向外側に位置させて配設して、これらの供給
弁及び排出弁のロッドを押圧して開弁させるレバーを、
ダイヤフラムの径方向外側に延出させて設けたので、こ
れらの供給弁及び排出弁とダイヤフラムとの取付寸法や
ストロークなどが直列に加算されることがなく、減衰器
の軸方向寸法は非常に小さくなる。

上記供給弁と排出弁とは、レバーを挾んで対向する位置
に配設するか、又はレバーに対して並列に配設すること
ができる。

供給弁と排出弁とを並列に配設した場合には、一方の弁
のロッドとレバーとが、ダイヤフラムの一方向への変移
により係止して該弁体を開放させるシャフトを介して連
結され、他方の弁の弁体が、ダイヤフラムの反対方向へ
の変移によりレバーと直接当接して開放されるように配
設される。

また、上記供給弁と排出弁を、ボディに内蔵したピスト
ン内に設け、これらの弁のロッドをピストンの移動によ
って制御流体室の壁面に当接するものとしたので、同様
に減衰器の軸方向寸法が非常に小さくなる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。

第１図及び第２図に示す第１実施例において、１は薄型
脈動減衰器の四角形をなすボディであって、該ボディ１
の内部には脈動減衰用のダイヤフラム２が配設され、該
ダイヤフラム２の両面に、脈動を減衰させるべき液体等
のメイン流体を供給するためのメイン流体室３と、エア
等の圧縮性ある制御流体を供給するための制御流体室４
とが区画形成され、メイン流体室３は流体接続ポート５
に連通し、制御流体室４は、ボディ１の角隅部に配設さ
れた圧力調整機構６を介して供給ポート７及び排出ポー
ト８に連通し、該圧力調整機構６により制御流体室４内
の制御流体圧力がメイン流体の圧力レベルに応じて自動
的に調整されるようになっている。

上記ダイヤフラム２にはスライドブロック10が取り付け
られ、該スライドブロック10ボディ１の制御流体室４側
に形成されたガイド11によって支持案内されるようにな
っている。

上記圧力調整機構６は、供給ポート７からの制御流体を
制御流体室４に供給する供給弁15と、制御流体室４内の
制御流体を排出ポート８を通じて排出する排出弁16とか
らなるもので、これらの供給弁15及び排出弁16は、弁体
17,18がばね19,20により弁座21,22を閉鎖する方向に付
勢された常閉型のものとして構成され、各弁体17,18
が、それぞれロッド17a,18aの先端部を制御流体室４内
に突出させて相対向する状態に配設されている。

一方、上記ダイヤフラム２におけるシェル25には、該ダ
イヤフラム２の直径方向に延出するレバー26が形成さ
れ、該レバー26が上記供給弁15と排出弁16とにおける弁
体17,18の中間に位置しており、ダイヤフラム２が脈動
減衰のための動作範囲を越えて制御流体室４側に変移し
たとき、該レバー26が供給弁体17のロッド17aを押して
該弁体17を開弁させ、ダイヤフラム２が上記動作範囲を
越えてメイン流体室３側に変移したとき、上記レバー26
が排出弁体18のロッド18aを押して該弁体18を開弁させ
るようになっている。従って、上記２つの弁体17,18に
おけるロッド17a,18aの先端部間の距離ｌが、ダイヤフ
ラム２による脈動減衰のための動作範囲である。

上記構成を有する薄型脈動減衰器においては、往復動ポ
ンプ等の二次側から吐出される一定の圧力レベルにある
メイン流体が接続ポート５からメイン流体室３に供給さ
れ、一方、制御流体室４には、供給ポート７から圧力調
整機構６を通じて圧力調整されたエア等の圧縮性ある制
御流体が供給され、これらメイン流体と制御流体とがダ
イヤフラム２の両面に作用する。

ダイヤフラム２の両面のメイン流体圧と制御流体圧とに
よる作用力がバランスしている定常状態において、ポン
プの切り換わりにより脈動に伴うメイン流体の圧力低下
が生じようとすると、ダイヤフラム２が制御流体圧によ
りメイン流体室３側に変移してメイン流体の圧力低下を
防ぎ、その間にポンプが切り換わってメイン流体が送り
出される。ポンプが切り換わった後は、メイン流体圧に
よりダイヤフラム２は元の位置に復帰する。このときの
ダイヤフラム２の変移は、脈動を吸収するための上記減
衰用動作範囲内のものであり、従って、レバー26によっ
て供給弁15及び排出弁16は開弁されない。

以下、上記動作の繰り返しによりメイン流体の脈動が吸
収、減衰され、メイン流体圧は平滑化される。

メイン流体の圧力レベルが上昇する（ポンプの二次側の
絞りを少し閉じるとこの状態になる）と、ダイヤフラム
２の両面に作用するメイン流体圧と制御流体圧との作用
力のバランスがくずれるため、該ダイヤフラム２は上記
減衰用動作範囲を越えて制御流体室４側に変移し、レバ
ー26が供給弁体17を押してそれを開弁させる。このた
め、制御流体が制御流体室４内に流入して該制御流体室
４内の流体圧は上昇し、ダイヤフラム２はメイン流体室
３側に変移して流体圧による作用力がバランスした位置
に復帰すると共に、供給弁15が閉弁し、減衰器は定常状
態となる。そして、この状態でポンプが切り換わると、
ダイヤフラム２は上記減衰用動作範囲内で変移し、メイ
ン流体の脈動を吸収する。

上述した場合とは逆に、メイン流体の圧力レベルが下降
すると、ダイヤフラム２は上記減衰用動作範囲を越えて
メイン流体室３側に変移し、レバー26が排出弁体18を押
してそれを開弁させるため、制御流体室４内の制御流体
は排出され、該制御流体室４内の流体圧力は低下する。
このためダイヤフラム２は制御流体室４側に変移し、排
出弁16が閉じるとそこで静止する。この状態でポンプが
切り換わりはじめ、メイン流体圧が低下しようとする
と、ダイヤフラム２はメイン流体室３側に変移するが、
すぐにレバー26が排出弁16を開くため、制御流体室４の
流体圧は再び低下する。そして、ポンプが切り換わって
しまうと、制御流体室４内の流体圧力が以前よりも低下
しているためにダイヤフラム２はメイン流体に押されて
制御流体室４側に変移し、中央付近に復帰して定常状態
となる。そして、この状態でポンプが切り換わると、ダ
イヤフラム２は減衰用動作範囲内で変移し、メイン流体
の脈動を吸収する。

かくして上記薄型脈動減衰器においては、メイン流体の
圧力レベルが上昇又は下降しても、それに応じて制御流
体室４内における制御流体の圧力が自動調整されること
により、ダイヤフラム２は常に定常状態を維持し、設定
された減衰用動作範囲内で変移して脈動を吸収すること
になる。従って、メイン流体の圧力レベルに拘らず、ポ
ンプの流量特性の全域において確実に脈動を減衰させる
ことができる。

上記圧力調整機構６は、第３図に示す第２実施例のよう
に構成することもできる。即ち、この実施例では、レバ
ー30を挾んで対向する供給弁31の弁体33と排出弁32の弁
体34とを、該レバー30を遊嵌状態に貫通するシャフト35
により連結し、該シャフト35に、ダイヤフラム２の減衰
用動作範囲に相当する間隔１をおいて係止部36,37を構
成する大径部を対設し、ダイヤフラム２が上記動作範囲
を越えて変移したとき、レバー30がいずれかの係止部3
6,37に係止して弁体33,34を開弁させるように構成した
ものである。この場合、弁体33,34は、制御流体室４内
の制御流体圧力による影響をなくすためにＯリングを用
いたバランスタイプとし、ばね38,39の付勢力は、シー
ト力を受け持つ程度の大きさに設定している。

第４図に示す第３実施例は、圧力調整機構６の更に異な
る構成を示すものである。即ち、この実施例において
は、供給弁41と排出弁42とが並列に配設され、排出弁42
の弁体44は、ロッド44aの先端部が制御流体室４内に突
出してレバー40に対向する状態に配設され、ダイヤフラ
ムが減衰用動作範囲を越えてメイン流体室側に変移した
ときレバー40に押されて開放するようになっているが、
供給弁41の弁体43とレバー40とは、それらを摺動自在に
貫通するシャフト45により互いに連結され、該シャフト
45の両端には係止部45a,45bが形成されていて、同図に
鎖線で示すように、ダイヤフラムが減衰用動作範囲を越
えて制御流体室４側に変移したとき各係止部45a,45bが
弁体43とレバー40とに係止し、該弁体43が開弁されるよ
うになっている。

なお、上記供給弁体43の代りに排出弁体44をレバー40に
連結することもでき、このように、いずれの弁体をレバ
ー40と連結するかは、供給弁41及び排出弁42をレバー40
のどちら側に配置するかによって選択される。

第５図に示す第４実施例は、脈動減衰用の感圧作動部材
としてピストン51を使用し、メイン流体の流体圧が制御
流体より高い場合に、低圧の制御流体で高圧のメイン流
体の脈動を減衰させることができるように構成したもの
である。

即ち、ボディ50の内部に配設された上記ピストン51は、
メイン流体室52側に受圧面積の小さい小径部51aを有す
ると共に、制御流体室53側に受圧面積の大きい大径部51
bを有し、該ピストン51の内部に供給弁54と排出弁55と
が内蔵されている。これらの供給弁54及び排出弁55は、
それぞれ弁体56,57がばね58,59により弁座60,61を閉鎖
する方向に付勢された常閉型のものとして構成され、供
給弁54の弁体56は、そのロッド56aの先端部が制御流体
室53内に突出するように配設され、該供給弁54と供給ポ
ート63とが、ボディ50に突設されてピストン中心部に摺
動自在に嵌入するパイプ64を介して互いに連通してお
り、一方、排出弁55の弁体57は、ピストン51の小径部51
aと大径部51bとにおけるシールパッキン66a,66bの間に
形成された排出室67内にロッド57aの先端部が突出する
ように配設され、該排出室67が排出ポート68に連通して
いる。そして、上記ピストン51が脈動減衰のための動作
範囲を越えて制御流体室53側及びメイン流体室52側に変
移したとき、各弁体56,57のロッド56a,57aがボディ50の
一部に当接して押されることにより、これらの弁体56,5
7が開弁するようになっている。

もちろん、上記第４実施例において、ピストン51のメイ
ン流体室側の受圧面と制御流体室側の受圧面とを同径に
することもできる。

［考案の効果］ このように、本考案によれば、供給弁及び排出弁とダイ
ヤフラム又はピストンとの取付寸法やストロークなどが
直列に加算されることがないようにして、脈動減衰器の
軸方向寸法を非常に小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る薄型脈動減衰器の一実施例を示す
正面図、第２図はそのＡ−Ａ線における断面図、第３図
は圧力調整機構の異なる構成例を示す第２図と同じ向き
の要部断面図、第４図は圧力調整機構の更に異なる構成
例を示す要部の横断平面図、第５図は本考案の薄型脈動
減衰器の異なる実施例を示す断面図である。 1,50……ボディ、 ２……ダイヤフラム、 3,52……メイン流体室、 4,53……制御流体室、 15,31,41,54……供給弁、 16,32,42,55……排出弁、 17,33,43,56……供給弁体、 18,34,44,57……排出弁体、 26,30,40……レバー、 45……シャフト、 51……ピストン。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ボディ（１）に内蔵した脈動減衰用のダイ
   ヤフラム（２）の両面に、脈動を減衰させるべきメイン
   流体を供給するためのメイン流体室（３）と圧縮性ある
   いは制御流体を供給するための制御流体室（４）とを区
   画形成し、 上記ボディ（１）におけるダイヤフラム（２）の径方向
   側部に、制御流体を制御流体室（４）に供給する常閉型
   の供給弁（15）と、制御流体を制御流体室（４）から排
   出する常閉型の排出弁（16）とを、ダイヤフラム（２）
   の脈動減衰のための動作範囲に相当する間隔を置いて対
   向させて配設し、 上記ダイヤフラム（２）に、該ダイヤフラム（２）が上
   記動作範囲を越えて制御流体室（４）側及びメイン流体
   室（３）側に変移したときに、上記供給弁（15）及び排
   出弁（16）の弁体（17）及び（18）を押圧してこれらの
   弁を開放させるレバー（26）を、該ダイヤフラム（２）
   の径方向外側に延出させて設けた、ことを特徴とする薄
   型脈動減衰器。
2. 【請求項２】常閉型の供給弁（31）と排出弁（32）の弁
   体（33）と（34）とをシャフト（35）により連結し、該
   シャフト（35）に、ダイヤフラム（２）の脈動減衰のた
   めの動作範囲に相当する間隔を置いて係止部（36）と
   （37）とを対向させて設け、 上記ダイヤフラム（２）に、該ダイヤフラム（２）が上
   記動作範囲を越えて制御流体室（４）側及びメイン流体
   室（３）側に変移したときに、上記係止部（36）及び
   （37）に係止してこれらの弁を開放させるレバー（30）
   を設けた、 ことを特徴とする請求項１に記載した薄型脈動減衰器。
3. 【請求項３】常閉型の供給弁（41）と排出弁（42）とを
   並列に配設し、一方の弁（41）または（42）の弁体（4
   3）または（44）と、ダイヤフラム（２）と一体に変移
   するレバー（40）とが、上記ダイヤフラム（２）が脈動
   減衰のための動作範囲を越えて一方向に変移したとき
   に、上記弁体（43）または（44）とレバー（40）とに係
   止して該弁体を開放させるシャフト（45）を介して連結
   され、他方の弁（42）または（41）の弁体（44）または
   （43）が、ダイヤフラム（２）が上記動作範囲を越えて
   反対方向に変移したときに、レバー（40）に直接当接し
   て開放するように配設されている、 ことを特徴とする請求項１に記載した薄型脈動減衰器。
4. 【請求項４】ボディ（50）に内蔵した脈動減衰用のピス
   トン（51）の両面に、脈動を減衰させるべきメイン流体
   を供給するためのメイン流体室（52）と圧縮性ある制御
   流体を供給するための制御流体室（53）とを区画形成
   し、 上記ピストン（51）の内部に、制御流体を制御流体室
   （53）に供給する常閉型の供給弁（54）と制御流体を制
   御流体室（53）から排出する常閉型の排出弁（55）とを
   設け、 上記供給弁（54）と排出弁（55）の弁体（56）と（57）
   とを、互いに反対方向に向けて、かつピストン（51）の
   脈動減衰のための動作範囲を置いて並列に配設し、 ピストン（51）が上記脈動減衰のための動作範囲を越え
   て制御流体室（54）側及びメイン流体室（53）側に変移
   したときに、弁体（56）と（57）が制御流体室（53）の
   壁面に当接することによりこれらの弁を開放させるもの
   として構成した、 ことを特徴とする薄型脈動減衰器。