JPH11500806A - ピストン・ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ポンプは、第１、第２のハウジング部分とこれら第１、第２のハウジング部分間にあるガスケットとを包含するハウジングからなる。このハウジングは、第１ポンプ室と、吸込み口と、この吸込み口からポンプ室に通じるようにハウジングに設けた吸込み口流路と、吐出し口と、ポンプ室から吐出し口に通じるようにハウジングに設けた吐出し口流路とを有する。ポンプ部材がポンプ室内で動いてポンプを通して流体を圧送することができる。吸込み口側逆止弁および吐出し口側逆止弁がそれぞれ吸込み口流路、吐出し口流路に設けてあり、逆止弁の各々は可動弁要素を包含する。吐出し口側逆止弁は吐出し口側弁と、少なくとも２つの隔たった部位のところでガスケットに取り付けた可動吐出し口側弁要素とを包含する。

Description

【発明の詳細な説明】 ピストン・ポンプ 発明の背景 本発明は、ポンプ、特に、種々の液体（たとえば、水）を圧送するのに有用な 容積式ピストン・ポンプに関する。 多年にわたってポンプは知られており、ポンプの分野は非常に発達している。 種々の液体（たとえば、水）を圧送するのに非常に有用であるとわかっている種 類のポンプの１つとして、ウォブル・プレートによって駆動されるダイアフラム ポンプがある。この一般的な性質のポンプが、たとえば、Hertley の特許第4,15 3,391 号、同第4,610,605 号に示されている。 このタイプのダイアフラムポンプは非常に有用であることはわかっているが、 全体的な性能、ポンプ寿命を向上させ、製造組み立てを簡略化し、コストおよび 部品点数を低減する必要が現在ある。また、逆止弁／サイフォン作用防止弁組立 体の改良も望まれている。これらすべて、高いポンプ効率を保ちながら達成しな ければならない。発明の概要 本発明はこれらの目標を達成する。特に、本発明は、ポンプの単数または複数 のピストン（ポンプ部材）にかかるストレスを減らし、駆動作用がピストンによ り効果的に伝わるようにする。また、これらのピストンは、互いから独立して分 離していると好ましく、そうすれば、より大きな運動自由度を得ることができる 。エネルギの損失も小さくなり、これは性能低下を抑え、ポンプの寿命にわたっ て維持され、より長いピストンを実現でき、ポンプ寿命を延ばすことができる。 本発明のピストンは、ポンプ室とポンプ・ハウジングの間に別体のダイアフラム を設ける必要なく、効果的な流体密シールを得ることができるように構成すると 好ましい。さらに、新しい弁構造を有するポンプを得ることができ、製造、使用 が比較的容易であり、コスト的に効果的でありながら特に効率の良い逆止弁ある いはサイフォン作用防止弁を得ることができる。 本発明の一特徴は、独特の構成を有する可動吐出し口弁要素を取り付けた、あ るいは、好ましくは一体に形成したガスケットを使用することである。この吐出 し口弁要素を支持あるいは包含するのにこのようなガスケットを使用することに より、弁要素が容易にかつ好ましくは制御自在に予荷重を受け、たとえば、弁要 素を閉鎖位置に片寄せることができる。ガスケットは、好ましくは、可動吸込み 口弁要素も包含し、ポンプのハウジング部分間にシールを形成するとよい。 本発明の別の特徴は、複数のピストンおよび複数のウォブル・プレートを使用 することにある。これらの構成要素は、ウォブル・プレートがピストンのための 支えとなる、たとえば、ピストンの吸込み行程と吐出し行程の間で前後方向の全 移動サイクルを通じてピストンの全周面まわりを支えるように構成する、好まし くは一緒に構成する。この特徴はピストンにかかるストレスを低減する。これは 、性能低下（ピストンとウォブル・プレートの間の材料のクリープのため）を抑 え、ピストン／ポンプの寿命を延ばす。 本発明のさらなる特徴は、別体の独立したピストンを使用することにある。こ れらのピストンはポンプ室からの流体漏出を防ぐように構成してあると好ましい 。これは複数のピストンの運動を関連させるすなわち結合する一体形成のダイア フラムを使用する場合と逆である。別体の独立したピストンを使用することによ り、各ピストンの運動自由度を大きくすることができ、より効率の良い作業を行 える。さらに、このようなダイアフラムの必要なしに効率の良い漏洩防止を行え ると好ましい。また、本発明の個々のピストンは上記のダイアフラムよりも有効 寿命が長くなる。 特に有効な構成では、本発明のピストンはウォブル・プレートにスナップ嵌合 させるようになっている。これにより、ポンプの組み立てが容易になり、ウォブ ル・プレートによりピストンに与える支えを向上させることができる。 ポンプが吐出し口側逆止弁の下流側で吐出し口流路内の位置から吸込み口側逆 止弁の上流側で吸込み口流路内の位置まで通じるようにハウジングに設けたバイ パス流路を持つことがときには必要であるかあるいは望ましい。或る大きさを超 える圧力の、吐出し口流路からの流体に応答してバイパス弁が開いてバイパス流 路を通して吸込み口に流れを戻す。 本発明の別の特徴は、バイパス弁がガスケットの一部と、このガスケット部分 をバイパス弁座に向かって片寄せてバイパス流路を閉じる付勢部材とを包含し得 るということにある。このガスケット部分は、或る大きさを超える圧力の、吐出 し口流路からの流体に応答してバイパス弁座から離れるように動き、バイパスを 開く。ガスケットは、また、ハウジングの、圧送されている流体にさらされない 部分に付勢部材を保持するのにも役立つ。 本発明は、上述した各個別の特徴に向けたものである。さらに、相反すること がないならば、２つまたはそれ以上の特徴の任意の組み合わせも本発明の範囲内 に含まれる。 本発明に従って構成したポンプは、第１、第２のハウジング部分を包含するハ ウジングと、第１、第２のハウジング部分間にあり、第１、第２のハウジング部 分間にシールを形成し得るガスケットと、ハウジング部分を一緒に保持する少な くとも１つのファスナとを包含し得る。ハウジングは、少なくとも第１ポンプ室 と、吸込み口と、吸込み口からポンプ室に通じるようにハウジングに設けた吸込 み口流路と、吐出し口と、ポンプ室から吐出し口まで通じるようにハウジングに 設けた吐出し口流路とを有する。第１ポンプ部材は、吸込み行程の際に吸込み口 流路からの流体をポンプ室内へ吸込むように第１ポンプ室内で動き、吐出し行程 の際にポンプ室内の流体を吐出し口流路に排出するように第１ポンプ室内で動く ことができる。吸込み行程、吐出し行程でポンプ部材を動かすための駆動装置が 設けてある。吸込み口流路、吐出し口流路のそれぞれに吸込み口側逆止弁、吐出 し口側逆止弁が設けてあり、各逆止弁は可動弁要素と弁座を包含する。可動吐出 し口側弁要素は複数の（少なくとも２つの）隔たった部位で、好ましくは２つの ほぼ対向する部位でガスケットに取り付けてある。 可動吐出し側弁要素が複数の隔たった部位でガスケットに取り付けてある場合 、ガスケットまたは弁要素は非常に効果的に予荷重を受けたり、片寄せられたり して、吐出し口側逆止弁が閉鎖位置に向かって片寄せられる。ガスケットは、好 ましくは、可撓性材料を包含し、可動吐出し口側逆止弁がこの可撓性材料の複数 の隔たった部位で可撓性材料に一体的に結合される。材料の可撓性、好ましくは 、材料の弾性は開放位置と閉鎖位置との間での吐出し口側逆止弁の動きを与える 。 特に有効な実施例では、可動吐出し口側逆止弁は張力の下にあり、吐出し口側 逆止弁を閉鎖位置に向かって予荷重するあるいは片寄せる。ガスケットの材料の 弾性は、突出弁座と組み合わせて用いられ、予荷重式あるいは片寄せ式弁を形成 し、弁の組み立てを容易にすると共に部品点数を減らす。さらに、この弁は逆止 弁として使用し得るばかりでなく、流れ方向において流れの圧力が低下あるいは 非常に低下するのを防ぐサイフォン作用防止弁としても使用し得る。予荷重量あ るいは片寄せ量は、弁座の高さおよびガスケットの材質に基づいて設定、制御さ れ得る。こうして、非常に性能効率、コスト効率の高い弁構造を得ることができ る。 ガスケットは以下の機能のうちの１つまたはそれ以上を果す。すなわち、吸込 み口側、吐出し口側の逆止弁の弁要素のうち１つまたはそれ以上の弁要素となっ たり、あるいは、ハウジング部分間にシールを形成したり、バイパス弁の一部を 形成したりする。 好ましくは、ガスケットは吸込み口弁要素に結合した可撓性材料のヒンジを包 含し、弁要素は開放位置と閉鎖位置との間で回動することができる。異なった見 方をすれば、ガスケットは可撓性材料の部分を包含し、吸込み口弁要素はこの部 分に対してヒンジまわりに一体に結合されている。ガスケットは複数の構成要素 から形成してもよいが、好ましくは一体要素として一体に成形する。 本発明に従って構成した別のポンプは、ハウジングと、ハウジングに設けてあ り、室を構成しているウォブル・プレートと、このウォブル・プレートに触れ運 動を与えるようにハウジングに装着したウォブル機構とを包含し得る。ウォブル ・プレートによって構成される室は、長手軸線を有し、この長手軸線に対して傾 斜し、室の長さの少なくとも主要部分（約５０％より多い）にわたって延びる内 面によって少なくとも部分的に構成される。ハウジングは、少なくとも第１ポン プ室と、吸込み口と、この吸込み口からポンプ室まで通じるようにハウジングに 設けた吸込み口流路と、吐出し口と、ポンプ室から吐出し口に通じるようにハウ ジングに設けた吐出し口流路とを有する。ポンプ部材が設けてあり、このポンプ 部材はウォブル・プレートによって構成される室内に部分的に設置されている。 このポンプ部材はウォブル・プレートに取り外し自在に取り付けてあり、ウォブ ル・プレートによって駆動される。ポンプ部材は、吸込み行程の際に吸込み口流 路からの流体をポンプ室内へ吸込むようにポンプ室内で動き、吐出し行程の際に 第１ポンプ室内の流体を吐出し口流路に排出するようにポンプ室内で動くことが できる。ポンプ部材は、ウォブル・プレートの傾斜した内面に接触あるいはそれ に近接した対応する角度の表面を包含する。 ウォブル・プレートの傾斜した内面とポンプ部材の対応する角度の表面を互い に接触あるいは近接させることにより、ピストンが吸込み行程と吐出し行程の間 で前後に移動するとき、特に、吐出し行程を通じて移動しているときにピストン に対するかなりの支えを与えることができる。この傾斜面特徴は、ウォブル・プ レートの振れ運動を効果的に生じさせ、ポンプの寿命を通じて材料のクリープを 減らすことができる。この材料クリープの低減の結果、振れ運動がポンプ部材に より効果的に伝わり、ピストンのストレス、摩耗を減らし、ピストンの寿命、究 極的にはポンプの寿命を延ばすことができる。 一つの特に効果的な実施例では、ウォブル・プレートの傾斜内面は截頭円錐形 である。この傾斜面はウォブル・プレートの構成する室の全周まわりに延びてい ると好ましい。 ウォブル・プレートの構成する室は対向する第１、第２の開口端部を有すると 好ましく、ポンプ部材はこれら対向する第１、第２の開口端部の両方から外方へ 突出する。非常に有用な実施例では、ポンプ部材はポンプ室から遠い方のウォブ ル・プレートの対向開口端から外方に設置した要素を包含する。この要素はポン プ室から遠い方のウォブル・プレートの対向開口端の開口よりも大きな横断面積 を有する。この特徴は、ウォブル・プレートの構成する室内にポンプ部材を効果 的に保持し、究極的には、吸込み行程、吐出し行程の両方でウォブル・プレート にポンプ部材を固着する。ポンプ部材は、エラストマー・ポリマー材料、たとえ ば、Santopreneという商品名で市販されている材料で作ると好ましい。これによ り、ポンプ部材をウォブル・プレートに「スナップ」嵌合させることができる。 特に、ポンプ部材の要素（比較的大きな横断面積を有する）は、ポンプ室から遠 い方のウォブル・プレートの対向開口端を通して押し込むことができ、こうして 、ポンプ部材をウォブル・プレートに取り付けることができる。これが、上記の 組 立体を容易に作ることができるという点で本発明の重要な特徴であり、本発明の 目標を達成するのに効果的である。 非常に有用な構造において、ハウジングは、第１ポンプ室、第２ポンプ室、吸 込み口、この吸込み口から両ポンプ室に通じるようにハウジングに設けた吸込み 口流路、吐出し口および両ポンプ室から吐出し口に通じるようにハウジングに設 けた吐出し口流路を有する。互いに別体で、独立している第１、第２のポンプ部 材が設けてある。これらのポンプ部材は、ウォブル・プレートに取り外し自在に 取り付けてあり、ウォブル・プレートの構成する端部開口室内に部分的に設置し てあり、ウォブル・プレートの両室の対向する端の両方から外方へ突出している 。 別体の独立したポンプ部材を用いることにより、かなりの利点を得ることがで きる。たとえば、従来のダイアフラムに関して上述したような利点を得ることが できる。 本発明は、その付加的な特徴、利点と共に、添付図面に関連した以下の説明を 参照することによって最も良く理解できよう。図面の簡単な説明 図１は、本発明の教示に従って構成したポンプの１つの好ましい形態の正面斜 視図である。 図２は、図１に示すポンプの前部の展開斜視図である。 図３は、拡大断片断面図である。 図４は、図１に示すポンプのカバーの正面図である。 図４ａは、図４の４ａ−４ａにほぼ沿った断片断面図であり、説明のために、 吸込み口側逆止弁、吐出し口側逆止弁の両方を開放位置で示すが、ポンプ動作の 種々の段階で、これらの弁のうちの一方が閉じ、他方が開く。 図４ｂは、吐出し側逆止弁が閉じ状態にある部分図である。 図５は、ガスケットの頂面斜視図である。 図６は、図３の６−６線にほぼ沿った断片断面図であり、ガスケットの一部を 破断して示す図である。 図７は、図３の７−７線にほぼ沿った断片断面図であり、ガスケットの一部を 破断して示す図である。 図８は、図３の８−８線にほぼ沿った断片断面図である。 図９は、バイパス弁を開放位置で示す断片断面図である。好ましい実施例の説明 図１は全体的にモータ１３とポンプ１５からなるポンプ組立体１１を示してい る。モータ１３は、回転可能な出力軸１７（図２）と基板１９とを有する普通の １００ボルトＡＣモータであってもよい。 ポンプ１５はハウジング２１（図３）を包含し、このハウジングは内側ハウジ ング部分２３と、中間ハウジング部分２５と、外側ハウジング部分またはカバー ２７（図２、図３）とを包含する。これらのハウジング部分は、任意適当な方法 、たとえば、ねじ留め具２９（図２）によって相互に保持され、モータ１３に装 着されている。ハウジング部分２３、２５、２７の各々は、適当なポリマー材料 の一体成形部材であると好ましい。後に充分に説明するように、ポンプ１５、特 に中間ハウジング部分１５は並んで隔たった２つの同形のポンプ室３１（図３） を有し、これらのポンプ室は同形のポンプ部材３７を有し、それぞれのポンプ部 材はポンプ室内で移動してポンプを通して吸込み口４３から吐出し口４５（図４ 、図４a）へ流体または液体（たとえば、水）を圧送する。ポンプ部材３７は流 体を圧送する任意種類の部材であってもよいが、この実施例では、各ポンプ部材 は別体置の独立したピストンの形となっている。 駆動装置４７（図２）が対応するポンプ室３１内でポンプ部材３７を動かす。 駆動装置４７はこの機能を果す任意の駆動装置であってもよいが、この実施例で は、モータ１３の出力軸１７で駆動されるブッシング４９と、図３に示すように ブッシング４７の一部を受け入れるボール・ベアリング５１と、このボール・ベ アリング５１を受け入れるポケット５５を有するウォブル・プレート５３とを包 含する。ブッシング４９とベアリング５１はウォブル・プレート５３に触れ運動 を与えるウォブル機構を形成している。図３に示すように、出力軸１７はモータ のモータ・ハウジング５９によって支持されたベアリング５７によって回転可能 に支持されている。出力軸１７およびブッシング４９を貫いているボア６３に設 けた平坦部６１の存在により、出力軸がブッシングを回転させることができる。 ブッシング４９は円筒形の表面６５を有し、この表面の軸線はボア６３の軸線に 対して傾斜している。ボール・ベアリング５１は、円筒形表面６５に適当に取り 付けた内側レース６７と、ウォブル・プレート５３に適当に取り付けた外側レー ス６９とを有する。したがって、出力１７が回転すると、ウォブル・プレート５ ３が振れ運動すなわち旋回運動を行い、吸込み行程、吐出し行程の際にこの運動 がポンプ部材３７を駆動することができる。駆動装置４７はそれ自体新規なもの ではないが、同様のウォブル・プレート駆動装置がHartley の米国特許第4,396, 357 号に示されている。 ウォブル・プレート５３は内側ハウジング部分２３内に収容されており、２つ の端部開口室７１を構成している。ウォブル・プレート５３の、室７１を取り囲 んでいる２つの外壁面７３は内側ハウジング部分の２つの開口７４内に収容され ている（図２）。ウォブル・プレート５３の端部開口室７１の各々は第１端開口 ７５とそれに対向する第２端開口７７を包含する（図３に破線で示す）。ウォブ ル・プレート５３の、開口７５、７７の間の内壁面は、室７１の長手軸線７９（ 図３）に対して平行な前部７８と、長手軸線に対して或る角度で位置する比較的 大きな中間部８０と、長手軸線に対して平行な後部８１とを包含する。中間壁部 ８０は、室７１を構成している全内壁面の５０％より多い主要部分であり、ポン プ室３７に向かって大径部が前になる截頭円錐体を構成している。 ポンプ部材３７は適当な可撓性のある弾性材料で作ると好ましく、たとえば、 ポリマー材料あるいはエラストマーで作ることができ、Monsantoの販売するSant opreneが好ましい。ポンプ部材３７は室７１を構成しているウォブル・プレート の内面に対応するあるいはそれを構成している外側側壁または外面８２を包含す る。ポンプ部材３７は、第２端開口７７よりも大きい横断面積を有する拡大部材 ８３を包含する。ポンプ部材３７はウォブル・プレート５３の室７１内に収容さ れ、たとえば、プレス機からの力を用いてスナップ嵌合あるいはスナップ押込み されている。その結果、拡大部材８３が第２端開口７７を通過し、そこから外方 に突出する（図３に示す）。 ポンプ部材３７は第１端開口７５から外方に突出するヘッド部８４を包含する 。 ヘッド部８４は、中央ピストン面８５と、ポンプ部材が吸込み行程と吐出し行程 の間で動くときに撓む中間環状部分８６と、外側環状部分８７とを包含する。外 側部分８７は内側ハウジング部分２３と中間ハウジング部分２５の間に挟まれて おり、流体密の環状シールを形成しており、したがって、流体が外側部分８７を 横切ってポンプ室３１から漏れることがない。ポンプ部材３７の形態により、別 体の密封用ダイアフラムはいっさい必要ない。 中間ハウジング部分２５、外側ハウジング部分２７およびガスケットまたはダ イアフラム８９が協働してハウジング２１を通って吸込み口４３から吐出し口４ ５に通じる流路を構成している。図３、図４、図４ａに示すように、ガスケット ８９は中間ハウジング部分２５と外側ハウジング部分２７の間に挟まれている。 吸込み口４３からポンプ室３１の各々まで吸込み口流路９１が通じている。一層 詳しく言えば、吸込み口流路９１は外側ハウジング部分２７にあるボア９３（図 ４ａ）を包含する。２つの同形の吸込み口側逆止弁９９が設けてあり、吸込み口 流路９１は吸込み口側逆止弁に通じるように外側ハウジング部分２７に設けた２ つのボア１０１および２つのポンプ室３１に通じる２つの吸込み口側ボア１０２ も、それぞれ包含する。 吸込み口側逆止弁９９の各々は、外側ハウジング部分２７の表面である弁座１ １３（図４ａ）と、可動弁要素１１５とを包含する。ガスケット８９は適当な弾 性のある可撓性材料、たとえば、ポリマー材料あるいはエラストマー材料（Sant opreneが好ましい）で一体成形してあり、そしてそれなりに、弁要素１１５の各 々をガスケット８９の残部に結合し、開放位置と閉鎖位置との間で回動できるヒ ンジを形成している。この実施例では、ガスケット８９は、弁要素１１５の各々 を部分的に囲み、弁要素をガスケットの周囲領域から分離しているほぼＵ字形の スロット１１７（図５）を有する。 吐出し口流路１１９がポンプ室３１から吐出し口４５に通じている。吐出し口 流路１１９はそれぞれ２つのポンプ室３１から通じる２つの吐出し口側ボア１２ １と、２つの同形の吐出し口側逆止弁１２３とを包含する。外側ハウジング部分 ２７は吐出し口側逆止弁１２３から通じる２つの出口ボア１２４を包含する。吐 出し口側逆止弁１２３の各々は、中間ハウジング部分２５の突出面である弁座 １３０と、弁要素１３１とを包含する。図５に示すように、弁要素１３１は２つ あり、それぞれが対応するポンプ室３１の各々に対応している。弁要素１３１は ガスケット８９と一体に形成してあり、弁要素の各々は２つの直径方向に対向し た部位１３２のところでガスケットに結合され、２つの全体的に湾曲したスロッ ト１３３によって部分的に囲まれている。したがって、弁要素１３１は、部位１ ３２の可撓性のために、開放位置と閉鎖位置との間で動く（昇降する）ことがで きる。突出面１３０は、外側ハウジング部分２７の表面と組み合って、弁要素１ ３１を張力の下に置くか、あるいは、弁要素を予荷重する。その結果、弁１２３ は図４ｂに示すように閉鎖位置に向かって付勢される。予荷重の量は、たとえば 、とりわけ、ガスケット８９の構成材料および突出面１３０の高さに依存して、 変えることができる。好ましくは制御自在に変えることができる。通常閉の吐出 し口側弁１２３はポンプ１５からの流体の吐出量を制御する際に非常に効果的で ある。このような吐出し口側弁１２３はサイフォン作用防止弁で特に有用である 。図４ａに最も良く示すように、弁要素１１５、１３１の各々はドーム１３６の 形をした中央の厚くなった領域を有し、これが弁要素を補強する。 ポンプ１５はバイパス流路１３９（図９）を有し、このバイパス流路は吐出し 口側逆止弁１２３の下流側で吐出し口流路１１９内の位置から吸込み口側逆止弁 ９７の上流側で吸込み口流路９１内の位置まで通じている。バイパス流路１３９ はガスケット８９に設けた２つのバイパス開口１４０（図６）と、中間ハウジン グ部分に設けてあり、ガスケットによって覆われているバイパス流路部分または バイパス溝１４２とを包含する。バイパス弁１４１（図９）は、バイパス弁座１ ４３と、ガスケット８９の一部１４５と、ガスケットのこの部分に作用してこの 部分を弁座１４３に向かって片寄せる圧縮コイルばねの形をした付勢部材１４７ とを包含する。ばね１４７は、外側ハウジング部分２７のボア１４９内に収容さ れており、このボア内の肩部に作用する。ガスケット８９の部分１４５は、弁座 １４３およびばね１４７と協働してバイパス弁１４１を開閉するバイパス弁要素 として作用する。吐出し口流路１１９内の圧力が充分ならば、それはガスケット ８９の部分１４５を図９で見て上方へ押し、バイパス弁座から分離させ、その結 果、流体は吸込み口流路９１に戻ることができる。 ばね１４７の作用するポペット１５０は長手方向に延びる要素１５２を包含す る。バイパス弁１４１が閉鎖位置にあるとき、要素１５２はポンプ・スイッチ部 材１５４から隔たっている。しかしながら、バイパス弁１４１が完全に開いた位 置にあるとき、要素１５２はスイッチ部材１５４と接触し、それを押し下げる。 これがモータ１３をオフにする。バイパス弁１４１が閉じると、要素１５２はス イッチ部材１５４との接触から外れるように動く。これがモータ１３をオンにす る。要素１５２とスイッチ部材１５４の相対的な位置関係は、モータ１３がオフ になる前に限られた量の流体のバイパスが生じるようにしてある。説明のために 、ここでは、吐出圧力が３０ｐｓｉに達したときバイパス弁１４１が開き始める ものと仮定している。要素１５２とスイッチ部材１５４の相対的な位置は、吐出 圧力が４０ｐｓｉに達するまでモータ１３がオフとならないように設定してもよ い。この特徴によれば、実際にポンプ１５を遮断する必要性が存在する状況での みモータ１３がオフとすることができる。 ガスケット８９は外側ハウジング部分２７と協働して、液体の進入に抗するば ね１４７を収容しているボア１４９をシールする。 図３に示すように、ガスケット８９は外側ハウジング部分２７にある空所１５ ５に嵌合している。 前記の説明からわかるように、ガスケット８９は多くの価値のある機能を果す 。まず、ガスケットはハウジング部分２５、２７間をシールし、逆止弁９９、１ ２３それぞれのための弁要素１１５、１３１も提供する。ガスケット８９は、ま た、バイパス弁１４１のための弁要素として役立つ部分１４５を提供すると共に シール隆起１５１（図３、図９）も提供し、圧送されている流体をばね１４７を 収容しているボア１４９から締め出す。ガスケット８９は、また、流体がポンプ １５を通して吸込み口４３から吐出し口４５へ流れるのを許す種々の開口、たと えば、開口９５、１２７、１４０（図３）を提供する。したがって、多数の機能 を１つの一体部材、すなわち、ガスケット８９から得ることができ、このガスケ ットは適当な材料から一体成形することができる。 ポンプ１５の使用時、モータ１３は付勢されると出力軸１７（図２）、ブッシ ング４９および内側レース６７を回転させる。これにより、ウォブル・プレート ５３が公知の要領で振れ動くあるいは旋回して互いに位相の外れた吸込み行程、 吐出し行程でポンプ部材３７を駆動する。ポンプ部材３７の吸込み行程の際、ポ ンプ部材は、吸込み口側逆止弁９９およびボア１０１を通して吸込み口流路９１ （図７）から、特に吸込み口側室９７からポンプ室３１へ液体を吸込む。吸込み 行程の際にポンプ部材３７の動きによって生じる圧力低下は逆止弁９９の弁要素 １１５を図７に示す開放位置へ回動させる。吐出し行程の際、ポンプ部材３７は 流体をポンプ室３1から吐出し口側逆止弁１２３（図８）、吐出し口側室１２５ 、開口１２７およびボア１２９を通して吐出し口４５へ押し出す。吐出し行程中 、ポンプ室３１内のより高い圧力が吸込み口側逆止弁９９の弁要素１１５を弁座 １１３に向かって押圧し、弁閉鎖を行う。逆に、吸込み行程中は、ポンプ室３１ 内のより低い圧力が吐出し口側逆止弁１２３の弁要素１３１をその弁座１３０に 対して保持する。このポンプ作用はポンプ室３１の各々で生じるが、位相は外れ ている。 吐出し口側室１２５内の流体はバイパス流路１３９にも入り、図９に示すよう にガスケット８９の部分１４５に作用する。普通の作動条件の下では、ばね１４ ７の力は部分１４９を弁座１４３に対して保持し、バイパス弁１４１を閉鎖状態 に維持するに充分である。しかしながら、ポンプ１５が作動し続け、出力室１２ ５内の圧力が吐出し口４５の下流側での絞りの結果として高まると、ガスケット ８９の部分１４５およびばね１４７に作用しているバイパス流路１３９内の圧力 は部分１４５を弁座１４３から離れるように持ち上げるほどに高まり、それによ って、バイパス弁１４１を開き、バイパス流路１３９を通して流れを吸込み口流 路９１に戻すことができる。 本発明の実施例を図示し、説明してきたが、本発明の精神、範囲から必ずしも 逸脱することなく多くの変更、修正、代替を当業者は行うことができる。

【手続補正書】 【提出日】１９９８年６月９日 【補正内容】 請求の範囲 １．第１、第２のハウジング部分を有するハウジングと、 第１、第２のハウジング部分の間に設けられ、可撓性材料からなる部分を有 するガスケットと、 第１、第２のハウジング部分を一緒に保持する少なくとも一つのファスナと を含み、 前記ハウジングは、少なくとも第１ポンプ室と、吸込み口と、この吸込 み口から第１ポンプ室に通じるようにハウジングに設けられた吸込み口流路と、 吐出し口と、第１ポンプ室から吐出し口に通じるようにハウジングに設けられた 吐出し口流路とを有し、 さらに、 吸込み行程の際に、吸込み口流路からの流体を第１ポンプ室内へ吸込むよう に第１ポンプ室内で動き、吐出し行程の際に、第１ポンプ室内の流体を吐出し口 流路に排出するように第１ポンプ室内で動くことのできる第１ポンプ部材と、 吸込み行程および吐出し行程の際に第１ポンプ部材を駆動するための駆動装 置と、 吸込み口流路に設けられ、吸込み口弁座と可動吸込み口弁要素とを有する吸 込み口側逆止弁とを含み、 前記可動吸込み口弁要素は、ヒンジを中心として該可動吸込み口弁要素 が開放位置と閉鎖位置との間で回動するように、前記可撓性材料の部分に一体に 連結されており、 さらに、 吐出し口流路に設けられ、吐出し口弁座と、少なくとも２つの間隔を置いた 部位でガスケットに設けられた可動吐出し口弁要素を有する吐出し口側逆止弁と を含むことを特徴とするポンプ。 ２．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 前記可動吐出し弁要素が、前記ガスケットのほぼ対向する２つの部位に設け られていることを特徴とするポンプ。 ３．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 前記可動吐出し口弁要素に張力が与えられて、前記吐出し口側逆止弁が閉鎖 位置に向けて付勢されていることを特徴とするポンプ。 ４．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 前記ガスケットが可撓匪材料を有し、また、前記可動吐出し口側逆止弁が前 記ガスケットの可撓性材料に一体に連結され、これにより、前記可撓吐出し口側 逆止弁が開放位置と閉鎖位置との間で可動であることを特徴とするポンプ。 ５．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 前記ガスケットが一体部品として一体成形されていることを特徴とするポン プ。 ６．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 前記ガスケットが、前記逆止弁の両方の弁要素を含んでいることを特徴とす るポンプ。 ７．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 第２ポンプ室と、 吸込み口流路に設けられた第２ポンプ室用の吸込み口側逆止弁と、 吐出し口流路に設けられた第２ポンプ室用の吐出し口側逆止弁とを含み、 前記ガスケットが、第２ポンプ室用のための弁要素の少なくとも一方を含ん でいることを特徴とするポンプ。 ８．請求の範囲第７項に記載のポンプにおいて、 前記ガスケットが第２ポンプ室用の弁要素の両方を含み、また、前記吐出し 口側逆止弁が互いに離間し、これら吐出し口側逆止弁がほぼ同一の構造であるこ とを特徴とするポンプ。 ９．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 前記ハウジングに設けられ、吐出し口側逆止弁の下流側の吐出し口流路の位 置から吸込み口側逆止弁の上流側の吸込み口流路の位置まで通じるバイパス流路 と、 該バイパス流路に設けられたバイパス弁座と、前記ガスケットの一部と、こ のガスケット部分をバイパス弁に向けて付勢してバイパス流路を閉じる付勢部材 とを有するバイパス弁とを含み、 前記ガスケット部分が吐出し口流路から過剰な吐出圧力に応答してバイパス 弁座から離れるように動いてバイパス流路を開くようになっていることを特徴と するポンプ。 10．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 前記駆動装置が、 ポンプ部材を駆動するためのウォブル・プレートと、 前記ハウジング内に設けられ、ウォブル・プレートに振れ運動を与えるウォ ブル機構とを含んでいることを特徴とするポンプ。 11．請求の範囲第１０項に記載のポンプにおいて、 ウォブル・プレートが、対向する開口端を備えた第１端部開口室を形成し、 また、第１ポンプ部材が、ウォブル・プレートに取り外し自在に設けられ且つ第 １端部開口室内に部分的に配置されて前記対向する開口端の両方から外方に突出 していることを特徴とするポンプ。 12．請求の範囲第１１項に記載のポンプにおいて、 第１端部開口室が、長手軸線を備え、また、この長手軸線に対して傾斜した 内面によって少なくとも一部が形成されており、また、第１ポンプ部材が、前記 傾斜した内面に近接した、対応する傾斜した表面を含んでいることを特徴とする ポンプ。 13．ハウジングと、 長手軸線を備え、該長手軸線に対して傾斜した内面によって少なくとも一部 が形成された室を構成し、この室の全長の少なくとも主要部分にわたって延びて いる、前記ハウジング内に設けられたウォブル・プレートと、 前記ハウジング内に設けられ、前記ウォブル・プレートに振れ運動を与える ためのウォブル機構とを含み、 前記ハウジングは、少なくとも、第１ポンプ室と、吸込み口と、この吸 込み口から第１ポンプ室に通じるようにハウジングに設けられた吸込み口流路と 、吐出し口と、第１ポンプ室から吐出し口に通じるようにハウジングに設けられ た吐出し口流路とを有し、 さらに、 ウォブル・プレートによって形成された前記室の中にその一部が配置された ポンプ部材であって、ウォブル・プレートに取り外し自在に取り付けられてウォ ブル・プレートによって駆動されるポンプ部材を含み、 このポンプ部材は、吸込み行程の際に、吸込み日流路からの流体を第１ ポンプ室内へ吸込むように第１ポンプ室内で動き、吐出し行程の際に、第１ポン プ室内の流体を吐出し口流路に排出するように第１ポンプ室内で動き、 さらに、 前記ポンプ部材が、前記室の内面に近接した、対応する傾斜した表面を 有することを特徴とするポンプ。 14．請求の範囲第１３項に記載のポンプにおいて、 前記室の内面が截頭円錐形であることを特徴とするポンプ。 15．請求の範囲第１３項に記載のポンプにおいて、 前記ウォブル・プレートによって形成された前記室が、対向する第１、第２ の開口端を有し、また、前記ポンプ部材が、これら対向する第１、第２の開口端 の両方から外方へ突出しており、 さらに、 前記ポンプ室から遠い方の前記室の開口端から外方に位置する要素を含み、 該要素は、前記ポンプ室から遠い方の前記室の開口端の開口よりも大きい断面積 を備えていることを特徴とするポンプ。 16．請求の範囲第１３項に記載のポンプにおいて、 前記ハウジングが第２ポンプ室を有し、また、 長手軸線を備え、前記長手軸線に対して傾斜した第２の内面によって少なく とも一部が形成された第２の室を構成し、この第２の室の全長の少なくとも主要 部分にわたって延びているウォブル・プレートと、 該ウォブル・プレートによって形成された前記第２の室内にその一部が配置 され、前記ウォブル・プレートに取り外し自在に設けられて、該ウォブル・プレ ートによって駆動される第２のポンプ部材とを含み、 前記第２のポンプ部材が、吸込み行程の際に、吸込み口流路からの流体を第 ２ポンプ室内へ吸込むように第２ポンプ室内で動き、吐出し行程の際に、第２ポ ンプ室内の流体を吐出し口流路に排出するように第２ポンプ室内で動き、 さらに、 前記第２のポンプ部材が、前記室の第２の室の第２の内面に近接した、対応 する傾斜した表面を有することを特徴とするポンプ。 17．ハウジングであって、第１のポンプ室と、第２のポンプ室と、吸込み口と、 この吸込み口から前記第１、第２のポンプ室に通じるようにハウジングに設けら れた吸込み口流路と、吐出し口と、前記第１、第２のポンプ室から前記吐出し口 に通じるようにハウジングに設けられた吐出し口流路とを有するハウジングと、 前記ポンプ室に向かって位置する第１の開口端と、これに対向して、前記ポ ンプ室から遠れて位置する、第１の開口端よりも大きい第２の開口端とを各々が 備えた第１、第２の端部開口室を形成する、前記ハウジング内に設けられたウォ ブル・プレートと、 前記ハウジング内に設けられ、前記ウォブル・プレートに振れ運動を与える ウォブル機構と、 前記ウォブル・プレートに駆動され、該ウォブル・プレートに取り外し自在 に設けられて、前記第１の端部開口室内にその一部が配置され、両方の前記開口 端から外方に突出する第１のポンプ部材を含み、 この第１のポンプ部材は、吸込み行程の際に、吸込み口流路からの流体 を第１ポンプ室内へ吸込むように第１ポンプ室内で動き、吐出し行程の際に、第 1ポンプ室内の流体を吐出し口流路に排出するように第１ポンプ室内で動き、 さらに、 前記ウォブル・プレートに駆動され、該ウォブル・プレートに取り外し自在 に設けられて、前記第２の端部開口室内にその一部が配置され、両方の前記開口 端から外方に突出する第２のポンプ部材を含み、 この第２のポンプ部材は、吸込み行程の際に、吸込み口流路からの流体 を第２ポンプ室内へ吸込むように第２ポンプ室内で動き、吐出し行程の 際に、第２ポンプ室内の流体を吐出し口流路に排出するように第２ポンプ室内で 動き、 さらに、 前記第１、第２のポンプ部材が、互いに独立して分離していることを特徴と するポンプ。 18．請求の範囲第１７項に記載のポンプにおいて、 第１、第２のポンプ部材の各々が、ポンプ室から遠い方の端部開口室の開口 端から外方に位置した要素を含み、この要素がポンプ室から遠い方の端部開口室 の開口端の開口よりも大きな断面積を有することを特徴とするポンプ。 19．請求の範囲第１７項に記載のポンプにおいて、 前記第１、第２のポンプ部材の各々が、ポンプ室に近接した端部開口室の開 口端部から外方に位置した面部分と、この面部分を取り囲む可撓性部分と、ハウ ジングに設けられ、可撓性部分を取り囲んで、ポンプ室内の流体が漏れるのを防 止する流体密シールを形成するシール部分とを含むことを特徴とするポンプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テイラー マックーン クリストファー ジェイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92691−7425 ミッション ヴィエホ ダ イアモンド 26943 (72)発明者 ジョージ マイケル エイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 91710 チーノ プレスコット ストリー ト 6422

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１、第２のハウジング部分を包含するハウジングと、 第１、第２のハウジング部分の間にあるガスケットと、 第１、第２のハウジング部分を一緒に保持する少なくとも１つのファスナと を包含し、 前記ハウジングが、少なくとも第１ポンプ室、吸込み口、この吸込 み口からポンプ室に通じるようにハウジングに設けた吸込み口流路、吐出し口お よびポンプ室から吐出し口に通じるようにハウジングに設けた吐出し口流路を有 し、 さらに、吸込み行程の際に吸込み口流路からの流体を第１ポンプ室内へ吸込 むように第１ポンプ室内で動き、吐出し行程の際に第１ポンプ室内の流体を吐出 し口流路に排出するように第１ポンプ室内で動くことのできる第１ポンプ部材と 、 吸込み行程、吐出し行程の際にこのポンプ部材を動かす駆動装置と、 吸込み口流路内に設けてあり、吸込み口弁座および可動吸込み口弁要素を包 含する吸込み口側逆止弁と、 吐出し口流路内に設けてあり、吐出し口弁座および少なくとも２つの間隔を 置いた部位でガスケットに取り付けた可動吐出し口弁要素を包含する吐出し口側 逆止弁とを包含することを特徴とするポンプ。 ２．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 可動吐出し口弁要素が２つのほぼ対向する部位でガスケットに取り付けてあ ることを特徴とするポンプ。 ３．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 可動吐出し口弁要素が張力の下にあり、吐出し口側逆止弁を閉鎖位置に向か って片寄せていることを特徴とするポンプ。 ４．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 前記ガスケットが可撓性材料を包含し、可動吐出し口側逆止弁がガスケット の可撓性材料に一体に結合してあり、それによって、可動吐出し口側逆止弁が開 放位置と閉鎖位置との間で移動できることを特徴とするポンプ。 ５．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 ガスケットが一体の部材として一体形成してあることを特徴とするポンプ。 ６．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 ガスケットが可撓性材料の部分を包含し、可動吸込み口側逆止弁がヒンジを 中心としてこの可撓性材料部分に一体に結合してあり、それによって、可動吸込 み口側逆止弁が開放位置と閉鎖位置との間で回動できることを特徴とするポンプ 。 ７．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 ガスケットが両方の逆止弁の弁要素を包含することを特徴とするポンプ。 ８．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 第２ポンプ室と、吸込み口流路内に設けた、第２ポンプ室用の吸込み口側逆 止弁と、吐出し口流路内に設けた、第２ポンプ室用の吐出し口側逆止弁とを包含 し、ガスケットが、第２ポンプ室用として弁要素のうちの少なくとも一方を包含 することを特徴とするポンプ。 ９．請求の範囲第８項に記載のポンプにおいて、 ガスケットが第２ポンプ室用に弁要素の両方を包含し、吐出し口側逆止弁が 互いに隔たっており、ほぼ同一の構造となっていることを特徴とするポンプ。 10．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 吐出し口側逆止弁の下流側の吐出し口流路内の位置から吸込み口側逆止弁の 上流側の吸込み口流路内の位置まで通じる、前記ハウジングに設けたバイパス流 路と、このバイパス流路内に設けたバイパス弁座を包含するバイパス弁と、前記 ガスケットの一部と、このガスケット部分をバイパス弁に向かって片寄せてバイ パス流路を閉じる付勢部材とを包含し、前記ガスケット部分が吐出し口流路から の、或る大きさを超える圧力の流体に応答してバイパス弁座から離れるように動 き、バイパス流路を開くようになっていることを特徴とするポンプ。 11．請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、 前記駆動装置が、ポンプ部材を駆動するためのウォブル・プレートと、前記 ハウジング内に装着してあって、ウォブル・プレートに振れ運動を与えるウォブ ル機構とを包含することを特徴とするポンプ。 12．請求の範囲第１１項に記載のポンプにおいて、 ウォブル・プレートが対向する開口端を有する第１端部開口室を構成してお り、第１ポンプ部材がウォブル・プレートに取り外し自在に取り付けてあり、第 １端部開口室内に部分的に位置しており、開口端の両方から外方へ突出している ことを特徴とするポンプ。 13．請求の範囲第１２項に記載のポンプにおいて、 第１端部開口室が長手軸線を有し、この長手軸線に対して傾斜した内面によ って少なくとも部分的に構成してあり、第１ポンプ部材が傾斜した内面と接触あ るいはそれに近接した対応する角度の表面を包含することを特徴とするポンプ。 14．ハウジングと、 このハウジング内に設けたウォブル・プレートであって、長手軸線を有し、 この長手軸線に対して傾斜した内面によって少なくとも部分的に構成された室を 構成し、この室の長さの少なくとも主要部分にわたって延びているウォブル・プ レートと、 このウォブル・プレートに振れ運動を与えるように前記ハウジング内に装着 したウォブル機構とを包含し、 前記ハウジングが、少なくとも第１ポンプ室、吸込み口、この吸込み口から ポンプ室に通じるようにハウジングに設けた吸込み口流路、吐出し口およびポン プ室から吐出し口に通じるようにハウジングに設けた吐出し口流路を有し、 さらに、ウォブル・プレートによって構成された室内に部分的に設置され、 ウォブル・プレートに取り外し自在に取り付けてあり、ウォブル・プレートによ って駆動されるポンプ部材を包含し、 このポンプ部材が吸込み行程の際に吸込み口流路からの流体をポンプ室に吸 い込むようにポンプ室内で動き、吐出し行程の際にポンプ室内の流体を吐出し口 流路に吐き出すようにポンプ室内で動くことができ、また、 前記ポンプ室がウォブル・プレートの内面と接触あるいはそれに近接する対 応した角度の表面を包含することを特徴とするポンプ。 15．請求の範囲第１４項に記載のポンプにおいて、 ウォブル・プレートの内面が截頭円錐形を有することを特徴とするポンプ。 16．請求の範囲第１４項に記載のポンプにおいて、 ウォブル・プレートによって構成される室が対向する第１、第２の開口端を 有し、ポンプ部材がこれら対向する第１、第２の開口端の両方から外方へ突出し ており、ポンプ室から遠い方のウォブル・プレートの対向開口端から外方に位置 する要素を包含し、この要素がポンプ室から遠い方のウォブル・プレートの対向 開口端の開口よりも大きい横断面積を有することを特徴とするポンプ。 17．請求の範囲第１４項に記載のポンプにおいて、 ウォブル・プレートが、長手軸線を有し、この長手軸線に対して傾斜した第 ２の内面によって部分的に構成された第２の室を構成しており、この第２室の長 さの少なくとも主要部分にわたって延びており、さらに、ポンプが、ウォブル・ プレートによって構成された第２室内に部分的に設置され、ウォブル・プレート に取り外し自在に取り付けてあり、ウォブル・プレートによって駆動される第２ ポンプ部材を包含し、この第２ポンプ部材が、吸込み行程の際に吸込み口流路か らの流体を第２ポンプ室に吸い込むように第２ポンプ室内で動き、吐出し行程の 際に第２ポンプ室内の流体を吐出し口流路内に吐き出すように第２ポンプ室内で 動くことができ、第２ポンプ室が、ウォブル・プレートの第２内面と接触あるい はそれに近接している対応する角度の表面を包含することを特徴とするポンプ。 18．ハウジングと、 このハウジング内に設けてあり、２つの対向する開口端を有する第１、第２ の端部開口室を構成しているウォブル・プレートと、 このウォブル・プレートに振れ運動を与えるように前記ハウジング内に装着 したウォブル機構とを包含し、 前記ハウジングが、第１ポンプ室、第２ポンプ室、吸込み口、この吸込み口 から両ポンプ室に通じるようにハウジングに設けた吸込み口流路、吐出し口およ び両ポンプ室から吐出し口に通じるようにハウジングに設けた吐出し口流路を有 し、 さらに、ウォブル・プレートによって駆動され、ウォブル・プレートに取り 外し自在に取り付けてあり、第１端部開口室内に部分的に設置してあり、対向す る開口端の両方から外方へ突出している第１ポンプ部材を包含し、 この第１ポンプ部材が、吸込み行程の際に吸込み口流路からの流体を第１ポ ンプ室に吸い込むように第１ポンプ室内で動き、吐出し行程の際に第１ポンプ室 内の流体を吐出し口流路内に吐き出すように第１ポンプ室内で動くことができ、 更に、ウォブル・プレートによって駆動され、ウォブル・プレートに取り外し自 在に取り付けてあり、第２端部開口室内に部分的に設置してあり、対向する開口 端の両方から外方へ突出している第２ポンプ部材を包含し、 この第２ポンプ部材が、吸込み行程の際に吸込み口流路からの流体を第２ポ ンプ室に吸い込むように第２ポンプ室内で動き、吐出し行程の際に第２ポンプ室 内の流体を吐出し口流路内に吐き出すように第２ポンプ室内で動くことができ、 第１、第２のポンプ部材が互いから独立して分離していることを特徴とするポン プ。 19．請求の範囲第１８項に記載のポンプにおいて、 第１、第２のポンプ部材の各々が、ポンプ室から遠い方の端部開口室の対向 開口端から外方に位置した要素を包含し、この要素がポンプ室から遠い方の端部 開口室の対向開口端の開口よりも大きい横断面積を有することを特徴とするポン プ。 20．請求の範囲第１８項に記載のポンプにおいて、 前記第１、第２のポンプ部材の各々が、ポンプ室に近接した端部開口室の対 向開口端部から外方に位置した面部分と、この面部分を取り囲む可撓性部分と、 可撓性部分を取り囲み、ハウジングに取り付けてあり、ポンプ室とハウジングの 間に流体密シールを与えるシール部分とを包含することを特徴とするポンプ。