JPS59122790A - ダイヤフラム・ポンプにおける補給弁装置 - 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】 本発明は、ポンプ室内に配設したダイヤフラムを、駆動
流体の、ｌＴｈ：動圧によって往復動させることにニジ
、ポンプ給送流体を定３：給送させる形式のダイヤフラ
ム・ポンプにおいて、駆動室内の圧力変１°に応じて逐
次、駆動流体の社：給源よシ補給する改良された芥給弁
装置にｂ；する。

従来の補給弁装置では、ダイヤフラム呪創碌作のピスト
ンの後月時、すなわち、ダイヤスラムの戻９ストローク
時において、を重室内の負圧に応じて不足分の駆動流体
を４紬するようになっておシ、このために、一方向作ν
−バルブが用いられ、当該パルプ（グ、一般に、閉］成
方向にスプリング力を作用させたボール弁整のものが用
いられている。このような４遺のものにあっては、実際
の動作において、ダイヤフラムの戻りストロークの早い
段階で、すでに負圧がバルブに作用するとともに流体の
振動の影響もあって、ダイヤフラムが下死点領域に十分
戻らない段階でバルブが開成してしまい、流体が過度に
駆動室内に流入することが、しばしば生じた。

このために、ダイヤフラムの駆動ストロークが変化して
しまい、ポンプの定量性が失なわれるとともに、場合に
よっては、ダイヤフラムの破壊を招くおそれもあった。

上記の問題は、実隙上、バルブのスプリング力を設計上
正確に定めても防止し得ないものであった・ 又、従来のポンプにおける補給弁装置では、ポンプ・フ
レーム内に特別のスペースを設定し、ここに当該装置を
配設した構成のために、ポンプ・・フレーム部分の構成
が複雑になるとともに当該装仮自体の調整や保守・点検
が困難で、ポンプ・フレームを含む＠４部分を全体的に
取外さねばならないというわずられしさがあった。

本発明の目的は、駆動流体の補給が常に過不足なく行な
われ、ポンプの定量性をよシ正確に維持してダイヤフラ
ムの破損を防止するとともに調整や保守・点検が容易で
、耐久性に富み、構造が簡単で組立の容易々ダイヤフラ
ム・ポンプの補給弁装置を折伏するにある。

上記目的達成のために、本発明の補給弁装置においては
、駆（コ；室内に突出した状態で、ポンプフレームに固
定された案内部材が設けられ、轟該部材内に長手方向に
沿って流通路が形成され、その流通路の−ｙτが夕）部
配族の駆紀１．流体行：柑源に連通し、流辷路馬に（−
一方同作１１．バルブが配置され、案内部材上に１ｃシ
リンタ≧（のＯ：重７部材が往徨ｒ目Ｅに設けられると
ともに辷し可古［部材の一六部がタイヤフラム：ξ昌復
−能にへ向し、可１．−引材の往仏動：てシ′−述して
案内音、Ｂ′占の沢え′：？−を町重）室と選択８勺（
て連通させるよう（て匪閉可能な連通手段が案内部材及
び可重−名：二材に設けられ姥該可暦１部材は、絶えず
、往方向にばね手段によシ付勢され、可ｔ・部材の運動
年２囲をダイヤフラムの下死点に対応する原位置と往方
向に移動した移動位置との間に規制する規制手段が設け
られ、ダイヤフラムがその移動ストロークの下死点領域
にあるとき、可動部材をばね手段に抗して原位置方向に
移動させ、連通手段を開成するように構成される。

従って、駆動流体の補給は、下死点領域においてのみな
されるので、タイヤフラムが復帰する途中の禍程で駆動
流体が過度に流入することが丑けられる。このため、一
方向作動バルブ用の付勢スプリングとして一般的な機械
的スプリングを用いても、従来のような問題が発生しな
い。

文、本発明にａっては、可動部材がダイヤスラムに接触
ないし当接するφ〕成であって、固定される構成でない
ので、ダイヤフラムに対する取付偽造が不要であるとと
もにダイヤフラムの形状に悪影響を与えない等の利点が
ある。

又、更に、本発明では、可動部材によってダイヤフラム
の下死点位置のみを規定し、往ストローク時には、ダイ
ヤプラムが上死点位賃まで可動部羽から更に離れて移動
する構成である。

従って、可９１部材の運動範囲を小範囲に留めることが
でき、機械的振動を小さく、がっ、接触部分のまもうも
少なくすることができる。

以下、図面に示す本発明の詳細な説明する。

第１図において、ダイヤフラム１が配設されたポンプ室
２がポンプヘッド３に設けられ、このヘッドにはポンプ
給送流体の流入口４及び流出口５が設けられている。流
入口４及び流出口５は、それぞれ公知のバルブ６．７を
介して、流通路８に接続され、流通路８はポンプ室２に
連通している。ポンプ室２の反対側には、エアー抜き用
のバルブ９が接続されている。

ポンプ・ヘッド３にシール状態でボルト等によシ組付け
られたポンプ・フレーム１０内ＫＩｒｌ、ポンプ室２の
反対側に連通ずる駆動室１１が形成され、そこには、本
発明の補給弁装置を取何けるためのねじ礼状の取付孔１
２と、第２図に示すピストン作動のダイヤフラム駆動機
構１３に通ずる連通孔１４が設けられている。

駆動機構１３１１”ｌ、ポンプフレームＩＯＪ／Ｃボル
ト等によシ組付けられるシリンダ・フレーム１５と、そ
のフレーム内のシリンダ室１６に往復動自在に配置され
たピストン１７を有し、そのピストン・ロッド１８は図
示されていない往復動駆動源に連結されている。この駆
動機構１３自体は公知の構成である。

駆動室１１内には、油等の非圧縮性流体が充填されてい
て、ピストン１７の往復動に従ってダイヤスラムが第１
図に実線で示す駆動ストロークの下死点位置から鎖線で
示す上死点位置までの間を往復動する。そして、ダイヤ
フラムの作動によシ、ポンプ室２内の流体が一定量ずつ
給送される。

駆動室１１には、心動流体圧をダイヤフラム１に作用さ
せるために、ダイヤフラムの中央位置に対応する中央圧
力路１９と、それ捉よシ外れた位置にある補助圧力路２
０とが形成されている。

ポンプ・フレームの取付孔１２に一端部がねじ込み固定
されるとともに駆動室１１内に突出した案内部材２１が
片持ばシの態様で設けられている。案内部材２１には長
手方向に沿って流通路２２が形成され、その一端部は、
外部配置の第１図に略示した駆動流体供給源としてのタ
ンク２３に、ライン２４を介して連通状態に接続されて
いる。このタンク２３はポンプ・フレーム１０上に設置
可能である。

案内部材２１の自由端部近傍において、流通路２２中に
は、ポール弁型の一方向作動パルブ２５が配置されてい
る。このバルブは、ボール２６とコイルスプリング２７
を崩し、常時は、第１図に示すようにスプリングによ）
？−ル２６が弁座に休止した状態に押圧され、流通路２
２を閉成している。案内部材２ノの自由端部の端面には
、バルブ２５を内部に組込むだめのねじ穴２８が形成さ
れ、そのねじ穴は、バルブ２５０組込み後、栓部材２９
をねじ込むことによシ閉鎖されている。

案内部材２１の長手方向に沿う流通路２２０４部分、す
なわち、一方向作動バルブ２５が配置された自由端部分
において、案内部材の外局部には半径方向に沿って、流
通路２２に通ずる一対の連通孔３０が形成されている。

第４図でわかるように、当該一対の連通孔３０は直径方
向に一線に整合している。

案内部材２１上には、一端部３１ａが閉鎖されたシリン
ダ状の可動部材３１が、案内部材の長手方向ないし軸方
向に沿って往復動自在に案内支持されている。その一端
部３１ｈはダイヤフラム１の中央部分に当接可能に対応
した位置にある。この可動部材３１は、その端縁部に一
端支持され、他端がｄ？ポンプフレーム１θの壁面に支
持されたばね手段を構成するコルクばね３２によシ、絶
えず往方向、すなわち第１図において矢印で示す右方向
に付勢されている。このばね３２はコイルばね以外の弾
性相利でも置換可能であるとともに、ばねの散散位置も
実旋例に限定されない。又、実施例においても、ばねの
一端を、たとえば案内部材２１の外周に７ランジを設け
て、そこに懸架させるようにも構成し得る。

可動部材３ノの外周部には、直径方向に対向する一対の
長孔状の連通孔３３が形成され、その連孔は案内部材の
連通孔３−０と共働して、可動部材の往復動に関連して
案内部°材内の流通路２２を駆動室１１と選択的に連通
させるように開閉可能な連通させるように開閉可能な連
通手段を構成する。特に、第４図でわかるように、可動
部材３１の内周面には、一対の連通孔３３の領域に全周
にわたって溝３４が形成されておシ、この溝も連通手段
の一部を構成する。

第１図に示されているように、案内部材２１及び可動部
材３１の連通孔３θ、３３が軸方向において互いに重な
ったとき、連通手段が開成し、第５図に示すように、外
れたとき、連通手段が閉成する。前記溝３４があるため
に、案内部材が可動部材に対し相対的に回転方向に位・
゛がずれても、開成動作は確実になされる。なおこの溝
３４は、案内部材２１の外周部に設けてもよい。ただし
、両部材２１ｅ３１の相対回転を止める回り止めを設け
れば溝３４は不要である。

案内部相２ノの自由端部近傍においては、直径方向に対
するように一対のビン３５が突設され、各ビン３５の端
部は対向する可動部具３ノの連通孔３３に係合している
。従って、可動部材３ノの軸方向の運動は、ビン３５が
対応する連通孔３３の一端よ）他端まで相対的に動き得
る範囲に規制される。すなわち、このビン３５が連通孔
３３と共働して規制手段を構成している。すなわち、第
１図に示す可動部材３１の位置（原位置）がダイヤフラ
ム１の下死点位置に対応する。又、はね３２の付勢によ
シ往方向に最大限移動した位置（移動位置）が第３図に
示されている。

なお、規制手段としては、実施例の構成以外に、たとえ
ば、案内部材２１と可動部材３１の一方に長溝を設け、
他方に長溝に係合するストップ・ビンを設けるなどの他
の構成も設計上容易になし得る。

後述のように連通手段が開成するのは、ダイヤフラム１
が下死点領域にあるとき、すなわち可動部材３１が原位
置を含むその近傍にあるときのみである。

以上のような構成の本発明の実施例においてダイヤフラ
ム駆動機構１３の往復作動に応じてダイヤフラム１が下
死点位置と上死点位置との間を往復動する。第２図で示
すように、ダイヤフラム１が矢印で示す往方向に移動す
る際、最初のわずかの範囲は、可動部材３１と一諸に移
動する。これは、ばね３２が可動部材３１を往方向に伺
勢するからである。しかし、可動部材３１が移動位置で
止められると、それ以降は、ダイヤフラムのみが上死点
位置まで移動する。

復帰ストロークにおいて、ダイヤフラム１は、そのスト
ロークの後半において、可動部材３１に当接し、ばね３
２に抗して原位置に移動させダイヤフラムも下死点位置
に達し、そこで、可動部材により保持される。そして、
ダイヤフラム１が下死点領域に達したときに連通手段が
開成し、不足する分の駆動流体がタンク２３よシ、流通
路２２、バルブ２５、連通孔３０．３３を介して駆動室
１１内に補給される。

このように、本発明においては、ダイヤフラムの下死点
領域において、初めて、邑該装置の一方向作動パルプを
介して流体の補給を可能としたので、パルプ作動の不安
定が解消されるとともに常に正確な補給調整が力される
。又、本発明では、装置の調整や保守・点検時に、ポン
プ・フレームをポンプ・ヘッドより外した後に、案内部
材をポンプ・フレームとのねじ込みから外せば、装置を
ユニットとして簡単に取外せるので作業が容易化される
。東に、本発明では、可動部材がダイヤフラムの下死点
位置のみを規制し、ダイヤプラムの駆動ストロークに比
して小さい連動範囲で往復動する構成としたので、作動
時の温血１が少ないとともに摺接部分の方も少々いので
陥入性にすぐれたものとなシ、又、４造が簡単でコンパ
クトなダイヤフラム・ポンプを構成し得る利点がある。

又、本発明では、流体の補給が正確になされるので、ダ
イヤフラムの上死点位番を規定する案内壁等の手段を振
せず、従って、又、ダイヤフラム駆動機構のピストンの
ストロークの調整に茫じて、ダイヤフラムの上死点位妬
を変え得るので、定量ポンプとして定転値の異々る私・
々の仕Ｎ・に合わせることができ、ポンス０室の４造も
粕却になる痔の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（７不発明のり３館例（Ｃ係る補給弁装置を帰え
たダイヤフラム・ポンプの族１面区、腓２図はダイヤフ
ラム＝、−と機構ぞ１分の断面図、諷３図（・″：ｉ腟
１区の袂剖１作至ニジτ明区、第４図は第１図・の■−
■ゼに沿う拡大助市区である。 １・・・ダイヤフラム、２１・・・父内’ｆ５’Ｌ材１
，２５・・・−万同作１ワバルプ、３１・・・可ル、一
部材、３０゜３３・・・連通孔。 出片（乏人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦７ −５９３−

Claims (4)

【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、ダイヤスラムに往復駆動の駆動圧を付与す
   るだめのダイヤフラム駆動流体を収容する駆動室を形成
   したポンプ・フレームと、前記駆動室に加圧駆動流体を
   供給するピストン作動のダイヤフラム駆動財布とを備え
   たダイヤフラム・ポンプにおいて、 前記駆動室に突出した状態でポンプ・フレームに固定さ
   れるとともに一端部において駆動流体補糺源に連通し・
   た長手方向に沿う流通路を有する案内部材と、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
   案内部材に往復動可能に案内されるとともに一端部が前
   記ダイヤスラムに当接可能に対向するシリンダ状可動部
   材と、前記案内部材と可動部材とに設けられるとともに
   可動部材の往復動に関連して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閉可能な連通手段と
   、前記可動部材を往方向に付勢するばね手段と、前記可
   動部材の運動範囲をダイヤフラムの下死点に対応する原
   位置と往方向に移動した移動位置との間に規制する規制
   手段とよシなシ、ダイヤフラムがその駆動ストロークの
   下死点領域にあるとき、前記可動部材をばね手段に抗し
   て原位置方向に移動させ前記連通手段を開成してなるダ
   イヤフラム・ポンプにおける補給弁装置。
2. （２）前記連通手段は、前記案内部材及び可動部材の、
   それぞれの外周部に形成された連通孔よシなる特許請求
   の範囲第１項記載の補給弁装置。
3. （３）　　前記規制手段は、前記案内部材に設けられる
   とともに前記可動部材に形成された連通孔に係合した半
   径方向に沿うビンを含んでなる特許請求の範囲第２項記
   載の補給弁装置。
4. （４）前記はね手段は、前記案内部材の欠周に巻回され
   るとともに一端が可動部材の端縁に係合したコイルバネ
   よシなる特許請求の範囲第１項記載の補給弁装置。