JPH08254184A - ダイアフラムポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のダイアフラムポンプよりも小型で、騒
音の発生を防止できるダイアフラムポンプを提供する。 【構成】 ダイアフラムの一方の面側の圧力伝達室内に
ピストンの往復運動を伝達することによりダイアフラム
を変形させ、ダイアフラムの他方の面側のダイアフラム
室に入口ポートから吸引した液体を出口ポートから圧送
するポンプであって、液体を入口ポートから導入しダイ
アフラム室内の液体に圧力がかかると出口ポートから導
出する第１ブロック構体と、偏心円カム機構による周期
的な動力をピストンの往復運動に変換する第２ブロック
構体と、偏心円カム機構によりピストンを駆動させる第
３ブロック構体とを、積層した構造を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油滑性の無い液体、例
えば、アンモニア水、水、薬品等の液体を圧送するダイ
アフラムポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイアフラムポンプは、ダイアフラムを
境に油圧ポンプ等の動力部と、液体を搬送する液体搬送
部とを設け、動力部からの動力をダイアフラムの変形に
変換して、この変形に応じた圧力により液体搬送部内の
液体を搬送するものである。このようなダイアフラムポ
ンプの一例として、図３にその概略図を示す。

【０００３】図３において、ダイアフラム３１の一方の
面側に位置するダイアフラム室３２には、搬送目的とす
る液体を流通させるための第一管路３４及び第二管路３
５とが連結されている。

【０００４】この第一管路３４と第二管路３５には、内
部を通過する液体が逆流しないようにそれぞれ逆止弁３
４ａ、３５ａが設けられており、この逆止弁３４ａ、３
５ａは、液体が第一管路３４からダイアフラム室３２を
介して第二管路３５の方向にのみ流れるように配置され
ている。

【０００５】また、ダイアフラム３１の他方の面側に
は、油圧ポンプ機構３６の一部である圧力伝達室３３が
配置されている。油圧ポンプ機構３６はモータ３７によ
り駆動するものであり、この油圧ポンプ機構３６が作動
すると圧力伝達室３３が一定時間経過毎に加圧されるよ
う構成されている。

【０００６】即ち、油圧ポンプ機構３６により圧力伝達
室３３内が加圧されると、圧力伝達室３３内とダイアフ
ラム室３２内とに圧力差が生じるため、この圧力差をな
くすようにダイアフラム３１がダイアフラム室３２側に
変形する。そのため、結果としてダイアフラム３１によ
りダイアフラム室３２内が加圧されることとなる。

【０００７】油圧ポンプ機構３６は、圧力伝達室３３を
一定時間経過毎に加圧するものであるため、一定時間経
過毎にダイアフラム３１が変形して、周期的にダイアフ
ラム室３２が加圧されることとなる。これにより、第一
管路３４からダイアフラム室３２に流入した液体が一定
時間経過毎に加圧されて第二管路３５から排出されるこ
ととなる。

【０００８】ここで、ダイアフラム３１を一定時間経過
毎に変形させるための油圧ポンプ機構３６について、図
３にその概略を示して説明する。図３は、圧力伝達室３
３とベーンポンプ４１とを繋ぐ経路中に、作動油の流通
経路を切り替えて作動油に対し一定周期ごとに圧力をか
けるロータリーバルブ４２が設けられた油圧ポンプ機構
３６の概略構成を示している。

【０００９】図４（ａ）は、ロータリーバルブ４２が圧
力伝達室３３に対して開いている状態（言い換えると、
作動油を保持する作動油タンク４３に対して閉じている
状態）を示し、図４（ｂ）は圧力伝達室３３に対して閉
じている状態（言い換えると、作動油タンク４３に対し
て開いている状態）のロータリーバルブ４２部分を示し
ている。

【００１０】このロータリーバルブ４２は、作動油の流
通経路を圧力伝達室３３側と作動油タンク４３側とにπ
／４回転するごとに交互に切り替えるものであるが、π
／４回転しないと圧力伝達室３３に対しても作動油タン
ク４３に対しても流路が開かないよう構成されている。

【００１１】ベーンポンプ４１側の作動油導路内には作
動油が一定供給されているため、ロータリーバルブ４２
が圧力伝達室３３側に開放している位置から作動油タン
ク４３側に開放している位置（又は作動油タンク４３側
に開放している位置から圧力伝達室３３側に開放してい
る位置）まで回転する間は、ベーンポンプ４１側の作動
油導路内は加圧されることとなる。

【００１２】従って、π／４回転後にロータリーバルブ
４２が圧力伝達室３３側（又は作動油タンク４３側）に
開放されると、加圧された作動油はその圧力により一気
に圧力伝達室３３側（又は作動油タンク４３側）に放出
される。そのため、圧力伝達室３３側（又は作動油タン
ク４３側）を流れる作動油はロータリーバルブ４２の回
転速度に応じた速さで脈動することとなる。

【００１３】また、ロータリーバルブ４２の回転軸４２
ａとベーンポンプ４１のポンプシャフト４１ａとはギア
機構（図示せず）により連結されており、このギア機構
（図示せず）が、高速回転するポンプシャフト４１ａの
回転数を、低速回転するロータリーバルブ４２の回転数
（例えば、１０４r/min ）に変速している。

【００１４】このように、圧力伝達室３３側の作動油導
路内は、ロータリーバルブ４２の回転速度に応じて周期
的に加圧されることとなるため、ダイアフラム３１はこ
の周期に対応して変形する（即ち、脈動する）こととな
る。これにより、ダイアフラム室３２内もダイアフラム
３１の変形に応じて加圧されるため、ダイアフラム室３
２内に充填されている液体に対して圧力がかかり、これ
により第二管路３５からダイアフラム室３２内の液体が
導出することとなる。

【００１５】即ち、第一管路３４、ダイアフラム室３２
及び第二管路３５に充填されている液体が、第一管路３
４からダイアフラム室３２を介して第二管路３５の方向
に流れることとなる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の油圧ポンプ機構を用いるダイアフラムポンプ
は、油圧ポンプ機構からの動力を周期的な圧力に変換す
る装置を別に設けているため、装置全体として大型にな
ってしまう。

【００１７】また、ベーンポンプ等のポンプ手段を駆動
させるにはモータ等の駆動手段の回転数を高くしなけれ
ばならないため、ポンプ部の駆動に伴って騒音が発生し
てしまうという問題もある。

【００１８】そこで本発明は、従来のものよりも小型で
低騒音のダイアフラムポンプを提供供することをその目
的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１の発明は、たわみダイアフラムの一方の面側に位
置する圧力伝達室内に油圧作動油を媒体としてピストン
の往復運動を伝達することによりダイアフラムを変形さ
せ、ダイアフラムの他方の面側に位置するダイアフラム
室に入口ポートから吸引した液体を出口ポートから圧送
するダイアフラムポンプであって、入口ポート、出口ポ
ート、ダイアフラム室を形成する上面凹部、前記入口ポ
ートから上面凹部へ向かう液体流れのみ許容する第１逆
止弁、および前記上面凹部から前記出口ポートへ向かう
液体流れのみ許容する第２逆止弁を備えた第１ブロック
構体と、圧力伝達室を形成する下面凹部、該下面凹部に
連通するシリンダ室、往復運動によって前記シリンダ室
の容積を増減するピストン、該ピストンを前記シリンダ
室の容積が増加する方向へ常時付勢する弾性部材、前記
シリンダ室に油圧作動油を満たすための導油路、および
前記シリンダ室から前記導油路へ逆流する作動油流れを
阻止する第３逆止弁を備えた第２ブロック構体と、前記
第１ブロック構体と前記第２ブロック構体との間に周縁
シールパッキンを介して挟持され、前記上面凹部と前記
下面凹部との間を仕切るたわみダイアフラムと、前記第
２ブロック構体に積層された状態で、前記ピストンの頭
部露呈部分を含むように前記第２ブロック構体上に作動
油タンク室を形成するキャビティ、該キャビティに連通
する給油口、前記キャビティと前記第２ブロック構体の
導油路とを連通する給油路、外部から回転駆動される回
転駆動軸、該回転駆動軸を前記キャビティ内に延在する
ように支持する軸受、および前記回転駆動軸に固定され
て前記ピストンを往復運動させる偏心円カムを備えた第
３ブロック構体、とを備えたことを特徴とするものを提
案している。

【００２０】

【作用】本発明のダイアフラムポンプは、ダイアフラム
１により隔てられたダイアフラム室２と動力伝達室３に
対して、ダイアフラム室２側に設けられた第１ブロック
部Ａ、動力伝達室３側に設けられた第２ブロック部Ｂ及
び第３ブロック部Ｃとから構成されている。

【００２１】まず、第１ブロック構体は、ダイアフラム
の一方の面側に位置するダイアフラム室と、このダイア
フラム室に液体を導入するための入口ポートと、ダイア
フラム室に圧力がかかった時に液体にかかる圧力により
液体を導出させるための出口ポートとからなる上面凹部
より構成されている。

【００２２】この上面凹部には、入口ポートから上面凹
部へ向かう液体流れのみ許容する第１逆止弁、および上
面凹部から出口ポートへ向かう液体流れのみ許容する第
２逆止弁が設けられており、入口ポートからダイアフラ
ム室に導入された液体に圧力がかかると必ず出口ポート
から液体が導出されるように構成している。

【００２３】即ち、第１ブロック構体のダイアフラム室
は、ダイアフラムの一方の面側に位置するため、ダイア
フラムの変形に応じてその容積が変化して内部の圧力が
変化する。言い換えると、後述する第２ブロック構体の
圧力伝達室側にダイアフラムが撓んだ時はダイアフラム
室の容積が増大するので室内の圧力は低くなり、逆にダ
イアフラム室側にダイアフラムが撓んだ時は、ダイアフ
ラム室の容積が減少するので圧力は低くなる。

【００２４】従って、圧力伝達室側にダイアフラムが撓
んだ時は、液体がダイアフラムが撓む力に伴って入口ポ
ートから流入しダイアフラム室内に導入される。その反
対に、ダイアフラム室側にダイアフラムが撓んだ時は、
ダイアフラム室内に導入された液体に対して圧力がかか
り、液体がダイアフラム室内から導出され出口ポートか
ら排出される。

【００２５】次に、第２ブロック構体は、後述する偏心
円カムからの周期的な運動を直線運動に変換してダイア
フラムを一定時間毎に変形させる部位であり、ダイアフ
ラムの他方の面側に位置する圧力伝達室を形成する下面
凹部と、この下面凹部に連通するシリンダ室と、往復運
動によってシリンダ室の容積を増減するピストンと、こ
のピストンをシリンダ室の容積が増加する方向へ常時付
勢する弾性部材と、シリンダ室に油圧作動油を満たすた
めの導油路およびシリンダ室から導油路へ逆流する作動
油流れを阻止する第３逆止弁とを備えている。

【００２６】第２ブロック構体の動力伝達室は、ダイア
フラムの他方の面側に位置する部屋であり、この動力伝
達室内部に導入される作動油によってダイアフラムが押
圧され、動力伝達室の容積が変化する。作動油は動力伝
達室と連通しているシリンダ室から導入されるが、この
シリンダ室は、ピストンの往復運動に伴ってその容積が
変化するよう構成されており、シリンダ室の容積変化に
伴って作動油が動力伝達室内とシリンダ室とを行き来し
ている。

【００２７】ピストンは、バネ等の弾性部材によりシリ
ンダ室の容積が増加する方向へ常時付勢されているが、
後述する偏心円カムからの力により押圧されると動力伝
達室側に移動する構成となっている。

【００２８】即ち、ピストンが動力伝達室側に移動した
時は、シリンダ室の容積が小さくなるのでシリンダ室内
が加圧され、作動油が動力伝達室に導入される。反対に
バネによりピストンが押圧されシリンダ室の容積が増加
する方向へ移動した時は、この移動に伴ってシリンダ室
の容積が大きくなるのでシリンダ室内が減圧され、動力
伝達室内の作動油がシリンダ室内に導入される。

【００２９】従って、作動油はピストンの往復運動に伴
って動力伝達室とシリンダ室とを行き来することとな
り、これに伴ってダイアフラムが一定時間毎に撓んで、
ダイアフラム室の容積が変化し、ダイアフラム室内部の
液体が搬送管側に押出され出口ポートから導出される。

【００３０】また、ピストンが動力伝達室側に移動した
際に、シリンダ室内は加圧されるがピストンを境に反対
の側に設けられる作動油タンク内は減圧されることにな
るため、作動油タンク内に比べてシリンダ室内の圧力が
高くなる。

【００３１】そのため、ピストンと係合するスリーブと
ピストンとの間から作動油が作動油タンク側へ漏洩する
現象が生じるので、第２ブロック構体にはシリンダ室に
不足分の作動油を満たすための導油路と、シリンダ室か
ら導油路へ作動油が逆流するのを阻止する第３逆止弁と
が設けられている。

【００３２】これにより、作動油がシリンダ室側から作
動油タンク側へ漏洩しても漏洩した分だけ第３逆止弁を
通過してシリンダ側に補充されるので常に一定の圧力を
シリンダ室に与えることができる。そのため、シリンダ
室内の圧力に応じて押圧されるダイアフラムも一定の力
を受けることとなり、ダイアフラム室内の圧力変化によ
り搬送される液体も一定の力で搬送されることとなる。

【００３３】更に、第３ブロック構体は、ダイアフラム
を変形させる動力を発生させる部位であり、第２ブロッ
ク構体に積層された状態でピストンの頭部露呈部分を含
むように第２ブロック構体上に作動油タンク室を形成す
るキャビティと、このキャビティに連通する給油口と、
このキャビティと第２ブロック構体の導油路とを連通す
る給油路と、外部から回転駆動される回転駆動軸と、回
転駆動軸をキャビティ内に延在するように支持する軸受
と、および回転駆動軸に固定されてピストンを往復運動
させる偏心円カムとを備えている。

【００３４】即ち、回転駆動軸の回転に伴って回転する
偏心円カムは、偏心円の回転により前述したピストンに
対し従属子を介して正弦運動を与えるものであるため、
ピストンは、回転駆動軸の回転に応じた速度で往復運動
することとなる。

【００３５】また、ピストンの往復運動の距離は、偏心
円の大きさ及び偏心量によって決定されるため、偏心円
の大きさ及び偏心量を調節することによってシリンダ室
に対する圧力の大きさを調節することができる。

【００３６】従って、回転駆動軸の回転数と偏心円カム
の大きさ及び偏心量とを調節することによりシリンダ室
内の加圧量及び加圧周期を制御して、結果的に搬送目的
とする液体の導出速度を調整することができる。

【００３７】また、第３ブロック構体には、作動油タン
ク室を形成するキャビティに連通する給油口と、キャビ
ティと第２ブロック構体の導油路とを連通する給油路と
が設けられており、作動油がシリンダ室側から作動油タ
ンク側へ漏洩した際に、第２ブロック構体の導油路に作
動油タンク室内の作動油を供給している。

【００３８】

【実施例】図１は、本発明の第一実施例の構成を示す概
略説明図である。図１に示したダイアフラムポンプは、
大別して第１ブロック部Ａ、第２ブロック部Ｂ及び第３
ブロック部Ｃという３つの部からなっている。以下に第
１ブロック部Ａ、第２ブロック部Ｂ及び第３ブロック部
Ｃについて更に詳しく説明する。

【００３９】まず、第１ブロック部Ａは、ダイアフラム
室２を含み、搬送する液体を導入する入口ポート５ａ
と、搬送する液体を導出する出口ポート５ｂ、入口ポー
ト５ａと出口ポート５ｂとの間に設けられ導入された液
体が逆流するのを防止するための逆止弁４ａ、４ｂ及
び、これら逆止弁４ａ、４ｂの間に設けられダイアフラ
ム室２に繋がる６個の挿通孔ｘ（この挿通孔ｘの数は特
に限定しない。）とを備えている。

【００４０】第１ブロック部Ａを通過する液体は、入口
ポート５ａより導入され、逆止弁４ａ、４ｂを通過して
出口ポート５ｂより導出されるが、逆止弁４ａ、４ｂの
間にはダイアフラム室２に通じる挿通孔ｘが設けられて
おり、この挿通孔ｘを通って液体がダイアフラム室２に
導入されるようになっている。

【００４１】次に、第２ブロック部Ｂは、動力伝達室３
を含み、作動油が充填されたシリンダ室６と、このシリ
ンダ室６内で動力伝達室３と後述する作動油タンク１８
との間を往復運動するピストン７と、ピストン７に対し
て何の力もかかってない時にピストン７を作動油タンク
１８側に付勢する弾性部材であるバネ８とを備えてい
る。

【００４２】シリンダ室６は動力伝達室３に繋がる６個
の挿通孔ｙ（この挿通孔ｙの数は特に限定しない。）を
備えており、ピストン７が後述する第３ブロック部Ｃか
らの動力により動力伝達室３側に移動した時に、シリン
ダ室６内が加圧され、シリンダ室６内の作動油が挿通孔
ｙを通って動力伝達室３に導入されるように構成されて
いる。

【００４３】従って、シリンダ室６内の作動油が挿通孔
ｙを通って動力伝達室３に導入されると、一方の面で動
力伝達室３の一面を形成すると共に他方の面でダイアフ
ラム室２の一面を形成するダイアフラム１がダイアフラ
ム室２側に変形してダイアフラム室２内を加圧するた
め、ダイアフラム室２内の液体が加圧されることとな
る。そのため、ダイアフラム室２内の液体は挿通孔ｘを
通って入口ポート５ａと出口ポート５ｂとの間の管路に
流れ込むこととなる。

【００４４】先程述べたように入口ポート５ａと出口ポ
ート５ｂとの間には、逆止弁４ａ、４ｂが設けられてお
りこれらは液体の流れを限定するものであるため、管路
に流れ込んだ液体が管路内を加圧する前に逆止弁４ｂを
介して出口ポート５ｂから外部に排出されることとな
る。

【００４５】また逆に、ピストン７が後述する第３ブロ
ック部Ｃからの動力を受けない時はバネ８がピストン７
をシリンダ室６の容積が増加する方向へ付勢するため、
シリンダ室６内は減圧される。

【００４６】そのため、動力伝達室３内の作動油が挿通
孔ｙを通って、シリンダ室６に導入されるので、動力伝
達室３もまた減圧されダイアフラム１が動力伝達室３側
に変形して、ダイアフラム室２内を減圧することとな
る。

【００４７】従って、ダイアフラム室２内の液体が減圧
されるので、入口ポート５ａと出口ポート５ｂとの間の
管路から挿通孔ｘを通ってダイアフラム室２内に液体が
流れ込むこととなる。

【００４８】入口ポート５ａと出口ポート５ｂとの間に
は、逆止弁４ａ、４ｂが設けられておりこれらは液体の
流れを限定するものであるため、液体が挿通孔ｘを通っ
てダイアフラム室２内に流れ込むと入口ポート５ａと出
口ポート５ｂとの間の管路内が減圧される前に入口ポー
ト５ａから外部からの液体が導入されることとなる。

【００４９】即ち、ピストン７が動力伝達室３側に移動
すると、液体が出口ポート５ｂから外部に導出され、ピ
ストン７が作動油タンク１８側に移動すると、外部の液
体が入口ポート５ａから導入されることとなる。

【００５０】また、シリンダ室６には、第３ブロック部
Ｃの一部を構成する作動油タンク１８と連通し作動油タ
ンク１８からシリンダ室６方向にのみ作動油を通す逆止
弁１０を備えた導油路１１ａが設けられていて、作動油
タンク１８に設けられた給油路１１ｂから導油口１１ｃ
を介して作動油がシリンダ室６に導入されるように構成
されている。

【００５１】これは、ピストン７の往復移動に伴ってス
リーブ９とピストン７との間から作動油が漏洩すると、
給油路１１ｂから導油口１１ｃ及び逆止弁１０を介して
作動油がシリンダ室６に流れ込むようにすることで、常
に一定量の作動油がシリンダ室６を満たすように構成し
たものである。これにより、ダイアフラムに対し常に一
定の押圧力が与えられるようになっている。従って、ダ
イアフラム室内の圧力変化により搬送される液体も一定
の力で押圧されて搬送されることとなる。

【００５２】更に、第３ブロック部Ｃは、第２ブロック
部Ｂ上に積層して配置されており、作動油を保持する作
動油タンク１８内に、作動油タンク１８の外部に設けら
れた軸受１５ａ、１５ｂにより支承され外部のプーリ１
７により回転駆動される回転駆動軸１６と、この回転駆
動軸１６に固定されてピストンを往復運動させる偏心円
カム機構１３、１４とを備えている。

【００５３】偏心円カム機構１３、１４は、偏心円１３
と、この偏心円１３が回転した時も接触箇所が整合する
形状を備えた従属子としてのボール１４とを備えてい
る。このボール１４は常に偏心円１３の外周壁に接触す
るように配置されており、偏心円１３はその回転中心を
偏心した位置に備えたものである。

【００５４】そのため、ボール１４は、偏心円１３の回
転中心からボール１４と偏心円１３との接触位置までの
距離が最長である時に最も低い位置にあり、逆に、偏心
円１３の回転中心から前記接触位置までの距離が最短で
ある時には最も高い位置に配置されることとなる。

【００５５】このボール１４は、偏心円１３と接触する
側とは反対の側でピストン７と接触するように配置され
ているため、ボール１４が最も低い位置にある時は、ピ
ストン７をシリンダ室６側に押圧し、最も高い位置に配
置された時は、シリンダ室６側に押圧するのをやめるこ
とになる。

【００５６】先にも述べたようにピストン７はシリンダ
室６側に押圧されない時はバネ８により押し戻されるた
め、結果としてピストン７が作動油タンク１８側に移動
することとなる。すなわち、回転駆動軸１６の回転に伴
い、ボール１４が周期的に移動し、周期的にピストン７
が往復移動することとなる。

【００５７】また、ピストン７の往復運動の距離は、偏
心円１３の大きさ及び偏心量によって決定されるため、
偏心円１３の大きさ及び偏心量を調節することによって
シリンダ室６に対する圧力の大きさを調節することがで
きる。

【００５８】従って、回転駆動軸１６の回転数と偏心円
１３の大きさ及び偏心量とを調節することによりシリン
ダ室６内の加圧量及び加圧周期を制御して、結果的に搬
送目的とする液体の導出速度を調整することができる。

【００５９】このように本第一実施例では、偏心円カム
機構１３、１４を用い、偏心円１３による偏位を利用し
てピストン７を往復移動させ、ダイアフラム１を変形さ
せているため、偏心円１３を回転させるプーリ１７を高
速回転させる必要がなく、騒音の発生を防ぐことができ
る。

【００６０】また、管路内部の液体に圧力を伝達する第
１ブロック部Ａ上に、前記管路内部の液体に対して一定
時間毎に圧力を与える第２ブロック部Ｂと、この第２ブ
ロック部Ｂに動力を与える第３ブロック部Ｃとを積層し
た構成としているため、装置全体として従来のものより
もコンパクトである。従って、工場内等において自由に
搬送ラインを設計することができる。

【００６１】更に図２は、本発明の第二実施例の構成を
示す概略説明図である。図２においては、前述した第一
実施例のダイアフラムポンプと同等又は相当する部位に
は同一の符号を付している。

【００６２】図２に示したダイアフラムポンプは、大別
して第１ブロック部Ａ、第２ブロック部Ｂ及び第３ブロ
ック部Ｃという３つの部からなっている。以下に第１ブ
ロック部Ａ、第２ブロック部Ｂ及び第３ブロック部Ｃに
ついて更に詳しく説明する。

【００６３】まず、第１ブロック部Ａは、ダイアフラム
室２を含み、搬送する液体を導入する入口ポート５ａ
と、搬送する液体を導出する出口ポート５ｂ、及び図示
はしていないが入口ポート５ａと出口ポート５ｂとの間
に設けられ導入された液体が逆流するのを防止する第一
と第二の二つの逆止弁とを備えている。この第一と第二
の逆止弁の間には、ダイアフラム室２に繋がる６個の挿
通孔ｘ（この挿通孔ｘの数は特に限定しない。）を備え
ている。

【００６４】第１ブロック部Ａを通過する液体は、入口
ポート５ａより導入され、第一逆止弁を通過して出口ポ
ート５ｂより導出されるが、第一と第二の逆止弁の間に
はダイアフラム室２に通じる挿通孔ｘが設けられてお
り、この挿通孔ｘを通って液体がダイアフラム室２に導
入されるようになっている。

【００６５】次に、第２ブロック部Ｂは、動力伝達室３
を含み、作動油が充填されたシリンダ室６と、このシリ
ンダ室６内で動力伝達室３と後述する作動油タンク１８
との間を往復運動するピストン７と、ピストン７に対し
て何の力もかかってない時にピストン７を作動油タンク
１８側に付勢する弾性部材であるバネ８とを備えてい
る。

【００６６】シリンダ室６は動力伝達室３に繋がる２個
の挿通孔ｙ（この挿通孔ｙの数は特に限定しない。）を
備えており、ピストン７が後述する第３ブロック部Ｃか
らの動力により動力伝達室３側に移動した時に、シリン
ダ室６内が加圧され、シリンダ室６内の作動油が挿通孔
ｙを通って動力伝達室３に導入されるように構成されて
いる。

【００６７】従って、シリンダ室６内の作動油が挿通孔
ｙを通って動力伝達室３に導入されると、一方の面で動
力伝達室３の一面を形成すると共に他方の面でダイアフ
ラム室２の一面を形成するダイアフラム１がダイアフラ
ム室２側に変形してダイアフラム室２内を加圧するた
め、ダイアフラム室２内の液体が加圧されることとな
る。そのため、ダイアフラム室２内の液体は挿通孔ｘを
通って入口ポート５ａと出口ポート５ｂとの間の管路に
流れ込むこととなる。

【００６８】先程述べたように入口ポート５ａと出口ポ
ート５ｂとの間には、第一と第二の逆止弁が設けられて
おりこれらは液体の流れを限定するものであるため、管
路に流れ込んだ液体が管路内を加圧する前に第二の逆止
弁を介して出口ポート５ｂから外部に排出されることと
なる。

【００６９】また逆に、ピストン７が後述する第３ブロ
ック部Ｃからの動力を受けない時はバネ８がピストン７
をシリンダ室６の容積が増加する方向へ付勢するため、
シリンダ室６内は減圧される。

【００７０】そのため、動力伝達室３内の作動油が挿通
孔ｙを通って、シリンダ室６に導入されるので、動力伝
達室３もまた減圧されダイアフラム１が動力伝達室３側
に変形して、ダイアフラム室２内を減圧することとな
る。

【００７１】従って、ダイアフラム室２内の液体が減圧
されるので、入口ポート５ａと出口ポート５ｂとの間の
管路から挿通孔ｘを通ってダイアフラム室２内に液体が
流れ込むこととなる。

【００７２】入口ポート５ａと出口ポート５ｂとの間に
は、逆止弁が設けられておりこれらは液体の流れを限定
するものであるため、液体が挿通孔ｘを通ってダイアフ
ラム室２内に流れ込むと入口ポート５ａと出口ポート５
ｂとの間の管路内が減圧される前に入口ポート５ａから
外部からの液体が導入されることとなる。

【００７３】即ち、ピストン７が動力伝達室３側に移動
すると、液体が出口ポート５ｂから外部に導出され、ピ
ストン７が作動油タンク１８側に移動すると、外部の液
体が入口ポート５ａから導入されることとなる。

【００７４】また、シリンダ室６には、作動油タンク１
８に連通する通路２２が設けられており、この通路２２
はピストン７が最も作動油タンク１８側に位置した時に
開放されるようになっている。

【００７５】これは、ピストン７の往復移動に伴ってス
リーブ９とピストン７との間から作動油が漏洩すると、
動力伝達室３に対する加圧力が低下してしまうため、ピ
ストン７が最も作動油タンク１８側に位置した時に開く
通路２２を設けることによってこのような圧力の低下を
防いでいる。

【００７６】ダイアフラム１は、ピストン７が動力伝達
室３側に移動した時にはダイアフラム室２側に変形し、
ピストン７が作動油タンク１８側に移動した時には動力
伝達室３側に変形するよう構成されているが、ピストン
７が最も動力伝達室３側に位置した時に、ダイアフラム
１が完全にダイアフラム室２側に変形しきれていない場
合も考えられ、このような時には、上述した通路２２か
ら作動油がダイアフラム１が変形しきれていない分だけ
余分にシリンダ室６内に流入してしまう。

【００７７】この状態でピストン７が動力伝達室３側に
移動すると、シリンダ室６内及び動力伝達室３内に過剰
に圧力がかかってしまい、最悪の場合、破損してしまう
ことが考えられる。

【００７８】このような事態を防ぐためにシリンダ室６
には、安全弁としてリリーフ弁２１を備えた導油路１１
ａが設けられている。このリリーフ弁２１は、シリンダ
室６内の最大圧力値が予め定めた値よりも大きくなる場
合に自動的に弁を開いてシリンダ室６内部の作動油を放
出し、シリンダ室６内部の最大圧力値が予め定めた値を
越えないように調整している。

【００７９】これにより、ダイアフラム１に対し常に一
定の押圧力が与えられるようになっている。従って、ダ
イアフラム室２内の圧力変化により搬送される液体も一
定の力で押圧されて搬送されることとなる。

【００８０】更に、第３ブロック部Ｃは、第２ブロック
部Ｂ上に積層して配置されており、作動油を保持する作
動油タンク１８内に、作動油タンク１８の外部に設けら
れた軸受１５ａ、１５ｂにより支承され外部のプーリ１
７により回転駆動される回転駆動軸１６と、この回転駆
動軸１６に固定されてピストンを往復運動させる偏心円
カム機構１３、２３とを備えている。

【００８１】偏心円カム機構１３、２３は、偏心円１３
と、この偏心円１３の外周壁に沿って周設されたニード
ルベアリング２３とを備えている。このニードルベアリ
ング２３は、アウターレース２３ｂとインナーレース２
３ｃとの間にニードル２３ａを挟み込んだ構成となって
おり、アウターレース２３ｂの外周壁が、ピストン７の
最上部と接触している。

【００８２】偏心円１３はその回転中心を偏心した位置
に備えたものであるため、偏心円１３の回転中心からピ
ストン７の最上部までの距離が最長である時にピストン
７をシリンダ室６側に押圧し、偏心円１３の回転中心か
らピストン７の最上部までの距離が最短である時にシリ
ンダ室６側に押圧するのをやめることになる。

【００８３】先にも述べたようにピストン７はシリンダ
室６側に押圧されない時はバネ８により押し戻されるた
め、結果としてピストン７が作動油タンク１８側に移動
することとなる。すなわち、回転駆動軸１６の回転に伴
い、周期的にピストン７を押圧するため、周期的にピス
トン７が往復移動することとなる。

【００８４】また、ピストン７の往復運動の距離は、偏
心円１３の大きさ及び偏心量によって決定されるため、
偏心円１３の大きさ及び偏心量を調節することによって
シリンダ室６に対する圧力の大きさを調節することがで
きる。

【００８５】従って、回転駆動軸１６の回転数と偏心円
１３の大きさ及び偏心量とを調節することによりシリン
ダ室６内の加圧量及び加圧周期を制御して、結果的に搬
送目的とする液体の導出速度を調整することができる。

【００８６】このように本第二実施例では、ニードルベ
アリングを用いた偏心円カム機構１３、２３を用い、偏
心円１３による偏位を利用してピストン７を往復移動さ
せ、ダイアフラム１を変形させているため、偏心円１３
を回転させるプーリ１７を高速回転させる必要がなく、
騒音の発生を防ぐことができる。

【００８７】また、管路内部の液体に圧力を伝達する第
１ブロック部Ａ上に、前記管路内部の液体に対して一定
時間毎に圧力を与える第２ブロック部Ｂと、この第２ブ
ロック部Ｂに動力を与える第３ブロック部Ｃとを積層し
た構成としているため、装置全体として従来のものより
もコンパクトである。従って、工場内等において自由に
搬送ラインを設計することができる。

【００８８】

【発明の効果】このように本発明のダイアフラムポンプ
は、動力源として偏心円カムを用いているため、回転駆
動軸の回転数を低く抑えることができ、騒音の発生を防
ぐことが可能である。

【００８９】また、第３ブロック構体及び第２ブロック
構体が、第１ブロック構体上に設けられているため、第
３ブロック構体及び第２ブロック構体を配置するための
特別な場所を設ける必要がない。

【００９０】即ち、本発明のダイアフラムポンプは、第
１ブロック構体、第２ブロック構体及び第３ブロック構
体を積層して一体化した構成としているため、広大なス
ペースを必要とせず、自由に搬送ラインを設計すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダイアフラムポンプの第一実施例を示
す概略説明図である。

【図２】本発明のダイアフラムポンプの第二実施例を示
す概略説明図である。

【図３】従来のダイアフラムポンプの概略構成を示す回
路図である。

【図４】従来のダイアフラムポンプの説明図である。

【符号の説明】

Ａ 第１ブロック部 Ｂ 第２ブロック部 Ｃ 第３ブロック部 １、３１ ダイアフラム ２、３２ ダイアフラム室 ３、３３ 動力伝達室 ４ａ、４ｂ、３４ａ、３５ａ 逆止弁 ５ａ 入口ポート ５ｂ 出口ポート ６ シリンダ室 ７ ピストン ８ バネ ９ スリーブ １０ 逆止弁 １１ａ 導油路 １１ｂ 給油路 １１ｃ 導油口 １３ 偏心円 １４ ボール １５ａ、１５ｂ 軸受 １６ 回転駆動軸 １７ プーリ １８ 作動油タンク ２１ リリーフ弁 ２２ 通路 ２３ａ ニードル ２３ｂ アウターレース ２３ｃ インナーレース ３４ 第一管路 ３５ 第二管路 ３６ 油圧ポンプ機構 ３７ モータ ４１ ベーンポンプ ４１ａ ポンプシャフト ４２ ロータリーバルブ ４２ａ ロータリーバルブの回転軸 ４３ 作動油タンク ｘ、ｙ 挿通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 たわみダイアフラムの一方の面側に位置
   する圧力伝達室内に油圧作動油を媒体としてピストンの
   往復運動を伝達することによりダイアフラムを変形さ
   せ、ダイアフラムの他方の面側に位置するダイアフラム
   室に入口ポートから吸引した液体を出口ポートから圧送
   するダイアフラムポンプであって、 入口ポート、出口ポート、ダイアフラム室を形成する上
   面凹部、前記入口ポートから上面凹部へ向かう液体流れ
   のみ許容する第１逆止弁、および前記上面凹部から前記
   出口ポートへ向かう液体流れのみ許容する第２逆止弁を
   備えた第１ブロック構体と、 圧力伝達室を形成する下面凹部、該下面凹部に連通する
   シリンダ室、往復運動によって前記シリンダ室の容積を
   増減するピストン、該ピストンを前記シリンダ室の容積
   が増加する方向へ常時付勢する弾性部材、前記シリンダ
   室に油圧作動油を満たすための導油路、および前記シリ
   ンダ室から前記導油路へ逆流する作動油流れを阻止する
   第３逆止弁を備えた第２ブロック構体と、 前記第１ブロック構体と前記第２ブロック構体との間に
   周縁シールパッキンを介して挟持され、前記上面凹部と
   前記下面凹部との間を仕切るたわみダイアフラムと、 前記第２ブロック構体に積層された状態で、前記ピスト
   ンの頭部露呈部分を含むように前記第２ブロック構体上
   に作動油タンク室を形成するキャビティ、該キャビティ
   に連通する給油口、前記キャビティと前記第２ブロック
   構体の導油路とを連通する給油路、外部から回転駆動さ
   れる回転駆動軸、該回転駆動軸を前記キャビティ内に延
   在するように支持する軸受、および前記回転駆動軸に固
   定されて前記ピストンを往復運動させる偏心円カムを備
   えた第３ブロック構体、とを備えたことを特徴とするダ
   イアフラムポンプ。