JPS5920583A

JPS5920583A - ダイアフラムポンプ

Info

Publication number: JPS5920583A
Application number: JP58121143A
Authority: JP
Inventors: アンソニ−・ロジヤ−・デ−ビス
Original assignee: VFP FLUID POWER Ltd
Current assignee: VFP FLUID POWER Ltd
Priority date: 1982-07-05
Filing date: 1983-07-05
Publication date: 1984-02-02
Also published as: US4540346A; ZA834857B; EP0100149A1; JPH0319916B2

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】本発明はダイア７ラムポンプに関する。Ｉｃ詳細には、
そのようなこれらポンプの流路（フローチャンネル）内
の圧力を制限することにより、可変吐出を可能にする装
置に関する。

これらダイアフラムの多くの股゛計は、入手可能である
。例えば、英国時Ｊｌ’ｐｉｌ＠１．４００．１５゜明
細書は、筒状本体と：核部状本体により受容され且つそ
れで圧力室を限界形成する筒状ダイアフラムと、該圧力
室と連通ずるピストン及びシリンダー装置とを記載し且
つ請求している。

該ピストンは）該シリンダー内で往復動可能であり、又
該ダイアフラムの夫々の端に隣接する複数個の１方向弁
は、該ポンプの流路（フローチャンネル）を貫流する流
体の流れを制御するべく作用する。液体は、該ポンプが
作動しているどき、該圧力室と該シリンダー間を移動す
る。

この移動は、該筒状ダイアフラムの断面積を変えしめ、
これにより該ダイアフラム内の容積と圧力を変え、それ
を介しての液体の変位をもたらす。そのようなポンプは
、例えば５０００ｐ、ｓｉ。

（３５０ｋｙ　／ｃ％）等の比較的高い圧力の水等の液
体をポンプ作動し得る。

本発明は、英国特許第１，４００，１５０明細書に記載
のポンプと類似の仕様で機能するポンプに関する。本発
明は、この種のポンプに伴なう不都合、即ち、該ポンプ
の流路（フローチャンネル）内の圧力が不当に高いレベ
ルに上昇すること並１′ｔ−該ボンブからの吐出の制御
が容易でないこと等の不都合を解消し或は少くとも改善
せしめることにある。

本発明の概要は次の通りである。

本発明によれば、駆動シャフトと；夫々の軸が該駆動シ
ャフトの周囲に間隔を存して配設された複数個のシリン
ダーと；これらシリンダー内で往復動するためにその各
シリンダーにより受容される各ピストンと；本体の内面
により限界形成されると共に圧力流体を満たされるよう
にした複数個の圧力室と；これら圧力室の各室内に設け
られると共に少くとも１つのダイアフラムＷＫより境界
され且つ１方向人口弁と１方向出目弁とを有する流室と
から成り、使用において、該駆動シャフトの回転が、こ
れら夫々のシリンダー内のピストンの往復動をもたらし
め、これにより該圧力室内の流体全置換せしめると共に
夫々の流室の容積前にその内部に存する圧力の周期的な
変化をもたらすようにしたダイア７ラムポンプ組立体が
設けられ、これにおいて、複数個の補償用ピストンが該
本体内に設けられ、而してその各補償用ピストンは、そ
の夫々の前記の圧力室と、流室並にピストン関連協動と
せしめられること；その各圧力室から遠い側の補償用ピ
ストンの面は、制御ポンプを含む流体圧回路の作用を受
けるようにし、而して該流体圧回路は、全ての補償用ピ
ストンに共通であり且つ該回路内の流体圧は、所定の値
に設定し得られるようにしたこと；並に該流体圧回路は
、これら該圧力室のいづれか１つの内部の圧力が該所定
圧を越えるまで、これら補償用ピストンは、該所定の流
体圧により所定の位置に保持されるようにし、その際こ
れら補他用ピストンは、当該１つの圧力室内の圧力のそ
れ以上の上昇を防止するように反応することを特徴とす
るダイアフラムポンプに存する。

本発明の好ましい実施態様は、例えば次の通りである。

好ましくは、該ダイア７ラムボンブのこれら流室は、ゴ
ム材から形成された柔軟なダイアプラム壁により限界形
成される。これら圧力室を限界形成する本体の形状は筒
状であり得る。これら該圧力室内の夫々の流室を限界形
成する夫々のダイアフラム壁も又筒状であり得る。

これらピストンを往復動せしめるための手段は、該駆動
シャフトに固定された偏心部材と該偏心部材と同軸であ
り且つその上に回動自在に設けられた環状部材又は分割
された環状部材とを含む。これらピストン自体は、該駆
動シャフトの軸のまわりに等角度的に配設されることが
好ましい。

次に本発明の実施例を添付図面につき更にＷｎ細に説明
する。

図面において、その実施の１例のダイア７ラムボンープ
は、偏心部材（２）を保持する軸ｔｌｌを有する駆動シ
ャフト（１）を含む。該偏心部材（２）のまわりに８個
の分割片に分割された円環状リングが位置せしめられ、
その８個の分割部材のうちの２個の分割片が参照番号（
３）及び（４）を付されて図示されている。これら環状
分割片の夫々は、壁（刀又は（８）により限定形成され
た（５）や（６）等のシリンダー内に往復動し得るＡや
Ｂ等のピストンに枢着連結されている。かくして、８個
のピストンが設けられる。但し、図面では、２つのピス
トンＡ及びＢが示されている。これらピスト〉・は、該
中心軸［１’ｌのまわりに等角度的に配設されている。

各ピストンは、１つの本体卸■内ｍ　ＧＯ）　。

（１０１Ｌ）間に夫々限界形成された（９）又は（９ａ
）等の夫夫各別の液密圧力室と関連協動せしめる。これ
ら圧力室の各室内に位置して、（１ｅ及び面のダイアフ
ラム壁により境界される流室０２）、（１６ＩＩＩ）及
び（１７ａ）のダイアフラム壁により境界される流室（
１２ａ）　ｑが夫々設けられる。これら該ダイアフラム
壁は、天然又は合成ゴム材で形成される。組み立てられ
且つ使用される時、該ダイア７ラムボンブの各圧力室（
９）は、油等の流体で充たされるものである。各流室の
対向両端は、夫々（１３１及び（１４）　＋　（”　３
ａ）及（Ｊ’　（１４ａ）等の１対の１方向用口弁及び
１方向人口弁を備える。該ダイア７ラムボンブを介して
駆動されるべき流体源は、（１３＋及び（１３ａ）等の
各人口弁に接続され、Ａ及びＢ等の各ピストンの往復動
け、（９）及び（９ａ）等の圧力室内の流体に作用して
矢０９の方向に、該流路（フローチャンネル）を介して
の絞液の移動をもたらす。該流路を構成するダイアフラ
ム壁は、本体（１１ｉ内に概して同心に保持され且つ各
圧力室の相互の境界面でクランプされた２つの筒状ダイ
アフラムの形状に形成してもよい。他の変形例は、該流
室を限定形成する部材として、クランプされた円環状筒
体を使用し得る。（２）及び（１３ＩＬ）等の大口弁は
、（９Ｌ　−（９ａ）等の圧力室上に位置する環状物（
図示しない）等の共通源から供給され得る。

上記に代る実施態様として、各流室け、別個に形成され
且つその夫々の圧力室内に保持される。

補償用ピストンは、各流室（例えば（＋２）の外側ダイ
アフラム壁（例えば０７））に対面する各本体０１）の
壁内に設けられる。２個のそのような補償用ピストンが
図面に８及びＴで表示されている。かくして、圧力室の
夫々は、例えば（９）は、２つのピストン（例えばＡ及
びＳ）と関連協動せしめられる。これらピストン間に、
柔軟性壁（例えば＋１６）及び０７））及び１方向弁（
例えばα（８）及び０４１）を有する流室（例えばＱ２
））が介在される。

補償用ピストンＳ及びＴの対向する面と反対側の遠い対
向面０８）及び００、即ち、夫々の圧力室（９）及び（
９ａ）から最も速い補償用ピストンの夫々の対向面は、
１０）で示される液体圧回路により作用される。而して
該線（２ｉは、他方制御ポンプ（２１）に接続される。

又、調節可能リリーフ弁ｆ２２は、流体圧回路内に設け
られる。

作動において、その軸を中心とする該駆動シャツ）・の
回転は、放射方向に該主ピストン（Ａ＋Ｂ等）を駆動し
、これにより、油を密閉圧力室（０６）、　（１７）　
等）内ヘボンブ駆動して該ダイアフラム壁（（１６）、
　（１７）等）を周期的に、圧縮する。１方向弁・・（
＋１３＋、　（１４１等〕の作用は、これら該ダイアフ
ラム壁の周期的圧縮がポンプ駆動された流体を、矢０ω
の方向に該流室（０２）等）を介する搬送をもたらすこ
とを確実にする。図面で、ピストンＡは、前進過程の状
態で示されている。この状態において油は、ピストンＡ
に隣接の圧力室（９）内にポンプ駆動されつ−ある。１
方ピストンＢはその復ストローク過程中を図示されてい
る。この工程で、油は、その隣接の圧力室（９ａ）を圧
縮から解放して居り、かくして、液体、例えば水、をそ
の人口弁（１５ａ）を介して該流室（１２ｉＬ）内へ流
入することを許容する。弁０３）の閉弁による流体流出
の抑制と上流側の流室（ｌｌ内の弁（１４１に作用する
抵抗圧力は、室（１２１の圧力を上昇せしめ而してそれ
故圧力室（９）内の油圧を上昇せしめることが分るであ
ろう。弁（１４１の対向両側の圧力が略等しいとき、弁
（１４１は開き該流体の放出を許容する。（１６）＜１
７）等のゴムダイアフラムの特性は、油とポンプ駆動さ
れる流体の圧力が、該ポンプの作動サイクル中実質上等
しいようにする。

リリーフ弁（２２！は、回路翰内の圧力流体が制御ポン
プ（２０により、例えば１００バールである所定圧力に
維持されるように調節される。流室（Ｈ等）を介しての
液体のポンプ駆動は、圧力室１　（ｆ９）等）内の圧力
が圧力流体回路（２■内の所定の圧力を越えない限り、
該補償用ピストンによ゛り影響されることなく継続する
。回路翰内の圧力よりも流室内の液圧が高くなる場合は
、補償用ピストンの運動を生ぜしめる。かくして、若し
、チャンネル（１２１内の液圧が回路翰内の圧力を越え
る場合は、補償用ピストンを、外方に矢０３）の方向に
動かす。かくして回路（２０）内の圧力流体を１方へ移
動せしめる。これは、翻って、補償用ピストンＴを内方
に矢Ｃ２４）の方向に動かしめる。

かくして油を隣接の圧力室（９［Ｌ）内に移動せしめて
ピストンＢを作動する。かくして１．補償用ピストンＴ
により移動された圧力流体の流れは、補償用ピストンＴ
により効果的に吸収される。

この禎償状態下で、完全な出力流が生成されつつある時
と同じ態様で、ピストンＡを動力とするシャツ））ルク
が要求される。即ち、基本機構は、又、ピストンＢのモ
ーターとして作用し、これによりトルクを駆動シャフト
に付与し而してそれ故内部動力力ループを閉じる。

ＩＪ　ＩＪ−フ弁（２ｚ）の設定の調節は、流体圧回路
内に生成した補償用圧力を変える。

上記した圧力補償と共に、上記した流体圧力　゛回路内
に配設した補償用ピストンの使用は、該制御ポンプＣυ
により内部に生成の循環流によりもたらされるベヤリン
グ寿命の延長、ダイアプラム寿命の増大、（補償中歪は
減少するので）並に冷却性能の改善を含む他の利点をも
たらすことができる。

高い補償圧力を設定した状態で、該ダイアフラムポンプ
を作動′することが望まれるならば、該補償用ピストン
のａ８＋、Ｈ等の対向面は、段差をつけることができ、
これにより、流体圧力回路（２０）は翫圧力室（９）に
露出する面積よりも補償用ピストンの大きい面積に作用
する。このようにして、該制御ポンプＱυは、ダイア７
ラムボンブを補償する圧力よりも著しく小さい圧力で作
動ゼしめ得られて、該ポンプの流り室を介してポンプ作
動される液体の圧力のそれ以上の上昇を防ぎ、回路（２
１内の圧力と最大液吐出正量の比は為段差を設けた補償
用ピストンの面積うに等しくする結果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明実施の１例の１部を截断したダイア７ラ
ムポンプを含むポンプ装置の＆１図を示す。（１）・・・駆動シャ７　｝　　（５Ｊ，　１６１・・
・シリンダー（９１，（ハ）・・・圧力室　　ａ凱（１
０ａ）・・・内　面ＯＸ　（１３＆）　・・・１方向人
り弁Ｑ２＋　（’　２ａ）　”・流室（１４１，（１４
ａ）　・・・ｊ方向出口弁αｃｄ、（１７）ｌ　（１６
［Ｌ）　ｌ　（１７１Ｌ）　・・・ダイアフラム壁Ｓ、
Ｔ・・・補償用ピストン　（＋８）、（１１・・・面（
２０）・・・流体圧回路　　　ＣＤ・・・制？ａｔ１月
ζンブＭ面の浄書（内容に変更なし）手続袖止書Ｉｌｌ　ｈｌｌ　５１８．８１５Ｅｌ唱１′［片長宮殿１、事件の表示昭和５８年特許願第１２１１４３号２、発明の名称ダイア７ラムボンブ３、補市をする者事件との関係　　　特許出願人ブイエフピー　フルード　）ぐワーリミテッド

Claims

【特許請求の範囲】１、　駆動シャフトと：夫々の軸が該駆動シャフトの周
囲に間隔を存して配設された複数個のシリンダーと；こ
れらシリンダー内で往復動するためにその各シリンダー
により受容される各ピストンと；本体の内面により限界
形成されると共に圧力流体を満たされるようにした複数
個の圧力室と；これら圧力室の各室内に設けられると共
に少くとも１つのダイアフラム壁により境界され且つ１
方向人口弁と１方向出目弁とを有する流室とから成り、
使用において、該駆動シャフトの回転が、これら夫々の
シリンダー内のピストンの往復動をもたらしめ、これに
より該圧力室内の流体を移動せしめると共に夫々の流室
の容積前にその内部に存する圧力の周期的な変化をもた
らすようにしたダイア７ラムポンプ組立体において、複
数個の補償用ピストンが該本体内に設けられ、而してそ
の各補償用ピストンは、その決々の前記の圧力室と、流
室並にピストンと関連協動ゼしめられること；その各圧
力室から遠い側の補償用ピストンの面は、制御ポンプを
含む流体圧回路の作用を受けるようにし、而して該流体
圧回路は、全ての補償用ピストンに共通であり且つ該回
路内の流体圧は、所定の値に設定し得られるようにした
こと；並に該流体圧回路は、これら該圧力室のいづれか
１つの内部の圧力が該所定圧を越えるまで、これら補償
用ピストンは、該所定の流体圧により所定の位置に保持
されるようにし、その際これら補償用ピストンは、当該
１つの圧力室内の圧力のそれ以上の上昇を防止するよう
に反応することを特徴とするダイア７ラムポンプ。２、　該ポンプ内の流室は、柔軟性ゴム材で形成した複
数の柔軟性ダイアフラム壁により限界形成されることを
特徴とする特許「Ｒ求の範囲（１）項に記載のポンプ。五　これらダイアプラム壁の形状は筒状であることを特
徴とする特許「ｎ求の範囲（２）項に記載のポンプ。４、　該本体の形状は筒状であることを特徴とする特許
「１７求の範囲（ＩＩ、＋２１又は（３］項のいづれか
に記載のポンプ。５、　これら該ピストンを往復動するための手段は、該
駆動シャフトに固定された偏心部材と該偏心部材と同軸
で且つその上に回転自在に設けられた環状部材又は分割
された環状部材とを含むと共に該環状部材に又は分割さ
れた環状部材の各分割片に結合されていることを特徴と
する特許肋求の範囲＋１１．　ｔ２Ｌ（３）又は（４）
項のいづれかに記載のポンプ。＆　これらピストンは、該駆動シャフトの軸のまわりに
等角度間隔で配設されていることを特徴とする特許１Ｎ
求の範囲（５）項に記載のポンプ。７、　流体圧回路内の制御ポンプは、該流体圧回路内の
圧力を所定値ＶＣｖ定ぜしめ得る調節可能リリーフ弁と
連結していることを特徴とする特許「μ求の範囲前記い
づれかの項に記載のポンプ。