JPS59122788A - ダイヤフラム・ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ムを１駆動流体の，駆動圧によって往後動させることに
よって、ポンプ給送流体を定量給送する形に 彼のダイヤフラム・ポンプに関するものである。

この柚ボンブにおいては、作動油等の非圧編住の刀口圧
駆動流体をピストン作動のダイヤフラム駆動機構によっ
て駆動室に供給する。この駆動流体はダイヤフラムが常
に一定の駆動ストローク、往復動するように、つまりポ
ンプの定量一性を維持するように、絶えず、一定量に保
たれる必要がある。このため、駆動室からの漏れを梱う
べく、駆動圧の変動に応じて供給源より不足分の駆動流
体を逐次補給する補給弁機構が、一般に設けられている
。

従来の補給弁機構は、ダイヤフラム駆動機構のピストン
の復帰時、すなわち、ダイヤフラムの戻９のストローク
の終端、つまり下死点において、駆動流体が不足してい
ると、それに応して発生する負圧によって一方向作動バ
ルブを構成して駆動流体を補給するゼ吉成となっている
。

一方向作動バルブは、　ｆｊに閉成方向にスプリング力
を作用させたボール弁シのものが用いられている刀・、
笑際の動作状態では戻りのストロークの早い段階で、す
でに負圧がバルブに作井するとともに６激な駆動流体の
流れの影響もをって、ダイヤフラムが下死点頭取にまで
戻ら力い段階でバルブが開成し駆動流体が店主（て駆動
室内に流入することが、しばしば竺した。このために、
ピストンの社行桂に２・いてダイマ７ラムが、過度（で
流入した駆動流色の分たけ所定のストロークを越えて押
し員さ０ること（・てなり、ポンプの足イｒ注が失なわ
れるとともに、逐にはダイヤフラムの破壊を招くおそれ
もあった。従って、　Ｗｉには、ダイヤフラムをストロ
ークの上死点で規制する保護壁をポンプ室に彼けてダイ
ヤフラムのストロークを一定に保つように構成すること
が不可欠とされているが、駆動流体の過度の補給が繰り
返されることによって、ダ鴫　　イヤフラム及びその関
連部分の破壊の危険性は依然として残されていた。

このように、様椋的スプリングを用いた一方向作動バル
プは、設計上、負圧に対する開成のタイミングを正確に
定めても、実除の使用状態ｊ　　　ではその性質上動作
が不安定になるのを防止し）　　得ないのであった。

又、従来のポンプでは、補給弁機構を含めて内部慨構の
調整や保守・点検を行なおうとする場合に、各機啓部分
が複雑に組込まれていて、各’ｒｙｅ＜　Ｆ’部分を全
体的に分別し矛ければならず、きわめて面倒であった。

特に、従来のポンプでは、ダイヤフラム駆動＠猶のピス
トンが、駆動室と同＠称上に直列に配置されているため
に、駆動室の周辺部分の調整等の場合には、駆動機構部
分を逐一取外さねばならなかった。

従って、本発明の目的は、補給弁機構による駆動流体の
補給が常に過不足なく行なわれ、ダイヤフラムの駆動ス
トロークを常に一定に保つてポンプの定量性を維持し、
ダイヤフラムの破壊のおそれもなく、又、内部機構部分
の調整等も容易になし得る改良されたダイヤフラム・ポ
ンプを提供するにある。

上記目的達成のために、本発明のダイヤフラム・ポンプ
では、補給弁機構を、ダイヤフラムに取付けられるとと
もにダイヤフラムとともに往復動可能に駆動室に設けら
れた可動部材と、その可動部材とスライド可能に係合す
るとともに内部に補給のための駆動流体を流通路を形成
しポンプ本体フレームに取付けられて駆動室内に配置さ
れた案内部材と、当該案内部材の流通路内に配置された
一方向作動バルブと、前記案内部材の流通路を駆動室と
選択的に連通させるように開成する連通手段とより構成
し、前記連通手段の開成動作をダイヤフラムの駆動スト
ロークの下死点領域においてのみ行なうように構成した
。

上記不発明の構成によシ、駆動室は駆動流体の供給源に
対してダイヤフラムのストロークの下死点領域において
のみ接続されるので、一方向作動バルブ自体は従来と同
様の簡易構造のものを用いても、駆動室に対して過度に
補給流体を送り込むようなことがない。又、一方向作動
バルブは案内部材内に格納される構成としたので、ポン
プ本体フレームに特別のスペースを貴せず、従って、本
体フレームの加工の容易化及び小皺化をなし得、又、駆
動室内の流体の変動にさらされるのは、ダイヤフラムの
ストロークのうち、極めて限られた範囲においてである
から、より長期間の使用が可能となった。又、従来のポ
ンプのようなダイヤフラムのため保護壁も必要としなく
なった。

更に本発明では、可動部材をダイヤフラムに対して取外
し自在に構成し、当該部材及び案内部材をダイヤフラム
の移動軸悲に沿って一体的にユニットとして取外し得る
ように構成したので、これら関連部分の調整等が容易に
なった。

父、ピストンを含むダイヤプラム駆動機構は、駆動室に
対しダイヤフラムの移動軸紹に沿って直列に配置する構
成を採らず、尚該軸線に対し横方向より、ポンプ本体フ
レームに、ユニット状態で着脱自在に装着するように構
成した。更に又、リリーフ・バルブ機構もダイヤフラム
駆動機構に対して着脱自在に装着する構成とした。

従って、これら各機構部分は、別々に取外して保守・点
検等を容易に外し得るとともに、他の機構部分の保守・
点検に際して例等、支障を与えない。

以下、不発明を図面に示す実施例に従って更に説明する
。

第１図ないし第３図に示す第１の実施例において、ポン
プ・ヘッド１に形成されたポンプ室２内にダイヤフラム
３が配設され、そのダイヤフラムによってポンプ室の一
側が区画され、そのポンプ室には、ポンプ・ヘッド１に
設けたポ□　　ンプ給送流体の流入口４と、流出口５が
、それぞれ公知のバルブ６．７及び連通孔８ケ介して接
続されている。このポンプ・ヘッド１自体の構造は慣用
のものである。

ダイヤフラム３のポンプ室２とは反対側には、ダイヤフ
ラムの移動軸１１　ｘ　−ｘに沿ってポンプ本体フレー
ム９にシリング状に形成された駆動室１０が設けられ、
当該室１０の一端はダイヤフラム３により区画されると
ともに、他端は後述する駆動流体補給弁機構２６の案内
部材２９により閉鎖されている。駆動室１０の略中央部
周面には、フレーム９に半径方向に沿って形成された連
通孔１１の一端が開口し、他端は、フレーム９のボス部
９ａで開口している。このボス音Ｉｓ　ｇ　ａには、ピ
ストン１２を備えたダイヤフラム駆動機構１３のシリン
グ・フレーム１４が着脱自在に取付けられる。図におい
ては、取付けた状態を示す。シリンダ・フレーム１４に
は、取付時に連通孔１ノと整合する連通孔１５が形成さ
れ、ピストン１２を収容するシリンダ室１６に連通して
いる。

ピストン１２は、第１図において矢印で示すように、ク
ランク機構等の適宜の動力手段（図示せず）により慣用
の態様で往復駆動され、それによって、シリンダ室１６
、連通孔１１゜１５及び駆動室１０に満たされた作動油
等の非圧縮性の駆動流体が圧力卸」両される。すなわち
、ピストン１２の往行程、つまり第１図において右方向
に動かされると、ダイヤフラム３は第１図の実餘で示す
ストロークの下死点より鎖勝で示すストロークの上死点
まで移動し、ピストン１２の狽帰行椎、つまり第１０に
おいて五万回に動かされると、ダイヤフラム３は上死点
から下死点まで移動する。

シリンダ・フレーム１４はボス＆ｐ　９　ａに対し、凶
示されていないがボルト等の適宜の手取により着脱可能
に連粕される。すなわち、駆動槍栴１３は、全体として
１つのユニットとして、ポンプ本俸フレーム９に、ダイ
ヤフラムの騨）肪Ｘ−Ｘにズ、Ｊして柿方向から着脱し
得る構成となっている。

なお、層膜部分の１７は、シール・リングでおり、シリ
ンダ・フレーム狽ｌｊに固定され、ポンプ本体フレーム
９１ｕ、ｉｉにはリング１７を嵌合させる対応形状のく
ぼみが連通孔１１のまわりに形成されている。

、駆動機構１３には、駆動圧の逃がし升の機能を来すリ
リーフ・バルブ機構２０が、シリンダ・フレーム１４に
対し、ユニットとして着脱自在に取付けられ、取付状態
においてシリンダ室１６に連通している。当該機構２０
のリリーフ・パルプ２１自体は慣用のものでよいので、
鮮血１は示されていない。当該機構２０は、ライン２２
を介して、駆動流体供給源を構成するタンク２３に、一
定鎖線の矢印２４で示すように接続されている。タンク
２３はポンプ本体フレーム９に設置されている。

２５は駆動’１１０内に生ずる空気を放出するための自
動エアー抜きバルブ機構であり、駆動室１０に、ダイヤ
フラム近傍で連通ずるようにフレーム９に設けられてい
るが、慣用の構造のものでよいから詳側は示されていな
い。

、駆動流体を供給源であるタンク２３から逐次、駆動室
１０内に不足分を補給する補給弁機構２６は、ダイヤフ
ラム３の中央部に取付ボルト２７により取外し自在に固
定された有底筒状の可動部材２８と、その可動部材２８
に対し、移動軸＠Ｘ−Ｘに沿ってスライド可能に係合し
た案内部材２９を悔え、両部材２８．２９ともに駆動室
１０内におかれている。

可動部材２８は底部２８ａのところでダイヤフラム３に
固定され、周壁部には、直径方向に対向して一対の−ｂ
口３０が＠緑Ｘ−Ｘに沿って、すなわち、可動部材の移
動方向に沿って長溝状に形成されているっ 案内′部材２ｃＢ−，，、部品としては、可動部材２８
にスライド係合した案内部２９ａと、ポンプ本体フレー
ム９にねじ込まれるとともに外端部に、供給ライン３１
の接続端部３２がねじ込みにより取外し自在に取付けら
れる接続部２９ｂとより構成される。供給ライン３１の
他方の接続端部３３はタンク２３に取外し自在に接続さ
れている。

案内部材２９内には軸７ｘ−ｘに沿って、すなわち当該
案内部材２９の長手方向の軸線に沿って、駆動流体の流
通路３４が形成され、その一端は、第２図でわかるよう
に案内部２９ａの外周壁に直径方向に対向して一対形成
された開口３５に連通している２、流通路３４の他方の
端部は長手方向軸線に沿って接続５２９ｂを辿って外方
に開口し、その開口部で供給ライン３１の接続端部３２
と連通している。

流通路３４内にはボール升により構成された一方向作動
バルブ３６が配設され、タンクから、駆動室１０への流
入方向の流れのみが許されるが、常時は、スプリング３
７により閉成されている。

案内部材２９は、案内部２９ａに形成したフランジ４０
が駆動室１０の周壁面に突設した環状突起４ノに当接し
た図示め位置で装着位置が決められる。接続部２９ｂは
案内部２９ａに当接するまでねじ込まれ、両部会に装着
したシール部材４２．４３により、駆動室１θはシール
される。

案内部材２９の開口３５と可動部材２８の開口３０とに
より、連則手以が構成され、これによって、駆動室１０
と流：１１！］路３４とが迅択的に連通する。すなわち
、第２図に示すように、ダイヤフラムがストロークの下
死点を含む近傍範囲（以下、下死点物理、という）にあ
るときにのみ、連追手段は開成する。すなわち、両開口
３０．３５は、図示のように部分的に亘々る。

側って、下死点領域にダイヤフラム３が達した際に１．
駆動室１０円の駆動流体が不足していれは、それに応じ
て駆動室１０に生じている負圧が連通した嶋口３０．３
５を介して流Ｔ！Ｉ　熾３４に伝わり、一方向作動バル
ブ３６のスプリング２７に行動って、駆動流体が矢印の
ように流されて駆動室１０へと流入する。すなわち、不
足分の流体の補給がなされる。

一方、ダイヤフラム３が下死点領域を離れて移（ｌする
と、それとともに可動部材２８が案内部材２９上でスラ
イドし、両開口３０・３５の重なりは解消する。すなわ
ち、連］一手段は下死点領域を離れだ直後に閉成する。

この閉成状態は、ダイヤフラム３が上死点で折返して再
び下死点領域に達するまで維持される。従って、下死点
領域に遅しない位置で、駆動室ｌｏ内へ駆動流体が補給
される事態が避けられる。

又、案内部材２９の端部外周に一対のピン４４を突設し
、各ピンを可動部材２８の対応する−１０に係合させる
構成としたので、両部材２８．２９の相対的なスライド
範囲が規制される。第２図に示すように、開口３ｏの一
方の端部がピン４４と当接した位置をダイヤフラムの下
死点に対応させである。

以上のような補給弁機構２６は、可動部材２８をダイヤ
フラム３からボルト２７をゆるめて外し、かつ、案内部
材２９のねじ込みを解けば、ユニット状態で駆動室１０
より軸線Ｘ−Ｘ方向に沿って取外すことができる。そし
て、当該機構の調キ等を取外した状態で簡単に行なうこ
とができる。なお、可動部材２８をダイヤフラム３から
外すのは、ポンプ・ヘッド１をポンプ本体フレーム９か
ら外せば可能となる。

なお、変形例として、可動部材２８をダイヤフラム３に
一体に固定させ、案内部材のみを１駆動室より取外す構
成も設計上容易になし得る。

又、ダイヤプラムの下死点領域においてのみ駆動流体を
補給する不発明の基本的構成においては、可動部材がダ
イヤフラムに固定されるものであってもよいし、又、補
給弁機構２６が実施例のように取外しできる構成である
ことに限定されない。

なお、第１図に示すように、案内部材の接続部２９ｂの
外部突出外周には、ねじ込み作莢を容易にするローレッ
ト式のすべり止め４５が形成されている。

第４図に示す第２の実施例は、第１の実施例と対応する
部分について同一の参照番号を付して詳細な説明は略す
る。又、ポンプ・ヘッド１の部分及びダイヤフラム駆動
＠構１３の部分は第１の実施例と同一であるから図示を
殆んど略しである。

この実施例において、第１の実施例と相違する主な構成
部分について説明すると、案内部材２９内に形成した流
通路３４は、軸翻ｘ　−ｘ、すなわち、案内部材２９の
長手方向に沿う軸方向通路部分３４ａと、その一端部に
おいて、軸１Ｘ−Ｘの半径方向に沿うとともに連通した
横力同通路部分３４ｂとよシ構成され、その久方内通路
部分３４ｂは案内部材の接続部２９ｂの外周面で環状の
溝を介して開口している。この開口部は図示のように、
補給弁機構２６がポンプ不休フレーム９に装着された位
置において、フレーム９に形成されるとともに一端部が
タンク２３の底部に開口した連通孔５ｏΩ他端部に連通
する。

従って、補給のだめの駆動流体は、タンク２３の底部よ
シ連通孔５ｏを介して、流通路３４内に供給される。

案内部材２９の接続部２９ｂの外端部にはねじ込み作業
を容易にするドライバー溝５１が形成され、内部におい
ては案内部２９ａに対し、止めねじ５２によシ連結され
ている。可動部材２８の開口３０と、案内部材２９の開
口３５とよりなる連通手段の構成自体は第１の実施例と
同様であって、開成動作はダイヤフラム３が下死点領域
に達したときのみ行なわれる。

第４図に示すように案内部材２９の端面が可動部材２８
の底部内面に当接した位置が、工匠、ダイヤフラム３の
下死点に対応させである。又、可動部材２８の端部内周
部及び案内部材２９の案内部２９ａの端部外局部に形成
した環状突起５３．５４によって、両部材２　Ｂ　、、
　２９の他方のスライド端位置が決められている。

又、可動部材２８がダイヤフラム３に対してボルト２７
により取外し自在に固定された構成は第１の実施例とｉ
ｏＪ殊であり、又、本発明の基本的俗成では、このよう
な取外し自在の構成に限定されない。

以上のように、不発明においては、ダイヤフラムが駆動
ストロークの下死点領域に達したときにのみ、駆動流体
の補給を行ない、他のストローク領域では、補給の流通
路を駆動室から完全に遮断するように補給弁穢猶を構成
したので、常に不足分に正確に対応した重の駆動流体を
補給し得る。従って、ダイヤフラムのストロークは常に
一定に維持されて、ポンプの高い定量性が確保され、保
護壁等の特別のストローク規制の＠造を不要とし、ダイ
ヤフラムの破壊の問題も生じ々い。

又、補給弁機構は一方向作動ノ（ルブを案内部材内部に
収容したコンパクトな構成としたので、ポンプ本体フレ
ームにバルブの取付は部分を収ける必要がなく、簡単か
つ小型化を可能にしだ。

又、補給弁機構やダイヤフラム駆動機構等の部分をユニ
ット化し、それぞれ個別に取外し得るように構成したの
で、各機構部分の調贋や抹守・点検の作粟がきわめて容
易化される等、種々の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１凶は本発明の第１の実施例のダイヤフラム・ポンプ
の軟す［面図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３
区は第２図の１１緑に沿う断面図、第４図は不発明の概
２の実紅例４のダイヤフラム・ポンプの要部ねｈ丁面区
でらる。 ３・ダイヤフラム、１０・・・駆動室、１３・・・ダイ
ヤフラム駆？；嵌構、２０・・・リリーフ、バルブし、
梅、２６・・・桐粘升仮（ム１．２８・・可動部侃°、
２９・・・案内部η、３４丁・流劫汁、３４ａ・・ビ？
万口」疋゛発部分、３４ｂ−ブ万同ｆ、鯰ジ分

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ダイヤフラムを配設したポンプ室を有するポ
   ンプ・ヘッドと、ダイヤフラムに往復枢動の駆動圧を付
   与するダイヤスラム駆動流体を収容するとともにダイヤ
   フラムの駆動軸謙に沿ってポンプ室の反対側に形成され
   た駆動室を有するポンプ本体フレームと、前記駆動室内
   に加圧駆動流体を供給するピストン作動のダイヤフラム
   駆動機構と、駆動室内に供給源よシ駆動流体を補給する
   ための駆動流体補給弁機構とを備え、前記補給弁機構は
   、ダイヤフラムに取付けられるとともにダイヤフラムと
   ともに往復動可能に駆動室に設けられた可動部材と、そ
   の可動部材とスライド可能に係合するとともに内部に補
   給のための駆動流体を通す流通路を形成しポンプ本体フ
   レームに取付けられて駆動室内に配置された案内部材と
   、当該案内部材の流通路内に配置された一方向作動バル
   プと、前記案内部材の流通路を駆動室と選択的に連通さ
   ぜるように開成する連通手段と鼾りなシ、前記連通手段
   はダイヤフラムの駆動ストロークの下死点領域において
   のみ開成することを特徴とするダイヤフラム・ポンプ。
2. （２）前記可動部材と案内部材との間に、両部材の相対
   的なスライド移動範囲を規制する手段が設けられてなる
   特許請求の範囲第１項に記載のダイヤフラム・ポンプ。
3. （３）前記可動部材は、ダイヤフラムに対して取外し自
   在に取付けられてなり、前記案内部材はダイヤフラムの
   移動軸線方向に沿ってポンプ本体フレームから取外し得
   るようにポンプ本体フレームにねじ込まれてなる特許請
   求の範囲第１項に記載のダイヤプラム・ポンプ。
4. （４）　　前記案内部材内の流通路は、当該案内部材の
   軸線方向に沿って形成されるとともに駆動室より突出し
   た案内部材の一端にて開口し、その開口部が前記供給源
   に供給ラインを介して接続されてなる特許請求の範囲第
   １項に記載のダイヤフラム・ポンプ。
5. （５）前記案内部材の流通路は、当該案内部材の軸転方
   向に沿って形成された軸方向通路部分と、その軸方向通
   路部分に連通ずるとともに半径方向に沿って形成された
   横力回逼路部分を含み、当該慣方同辿５路部分が、系内
   部材の外筒面にて１０し、その囲口和がポンプ本体フレ
   ームに形成された連通孔を介して前記供給源に接続され
   てなる特許請求の範立具１項に記載のダイヤフラム・ポ
   ンプ。
6. （６）　　前記ダイヤフラム、駆動機部は、ピストンを
   収容したシリンダ・フレームを茗し、当該フレームはポ
   ンプ本体フレームにダイヤフラムの移動軸毎にズ１して
   梱方向から着脱目在に装着されてなる特許請求の範囲第
   ３項に記載のダイヤフラム・ポンプ。 ｆ７）　　前ｆｉ己クシリンダフレームに、リリーフ・
   ノ（ルブ機構が着脱自在に装着されてなる特許請求の範
   囲第６項に記載のダイヤフラム・ポンプ。