JPS5974382A - 油圧駆動式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】 本発明は油圧によりダイヤフラムを往復動させて流体を
圧送する油圧駆動式ダイ・ヤフラ去ポンプに関するもの
である。

一般にこのようなダイヤフラム鵞（太ポンプでは、ノリ
ノダ内のピストンの往復動によって／リンダ内の作動油
の油圧を増減させ、これによりダイヤフラムに往復動を
力えて流体を圧送するようになっているので、以下のよ
うな問題点がある。

ａ、長時間の運転中に、ピストンと／す／ダとの間の／
−ルを行なうピストンリングやＯリングより作動油が漏
れて、その作動油を収容する油圧室内の油量が減少する
が、これを直ちに補充しなけれＩばならない。

ｂ９作動油の？Ｍｔ！上昇により油圧室内の油圧が増大
すると、ダイヤフラムが破損し易くなるので、油圧室内
の油圧を常に一定に保たなければならない。

Ｃ１作動油から気泡が分離して油圧室内に溜ると、ピス
トンの往復ストロークとダイヤフラムの往復ストローク
とにずれが生じ、ダイヤフラノ、のポンプ作動が不確実
になるので、油圧室内の気泡を速やかに排出しなければ
ならない。

そこで本発明は」二記問題を総て解決することがヤフラ
ムＮ１［ポンプを提供することを目的とするものである
。

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
先ず第１図において、１はモータの）・ウジングで、ハ
ウジング１に固着されたケース２内にはモータの出力＠
３が挿入されて軸受４を介して回転自在に支持されてい
る。

出力軸３の先端には断面四角形状の偏心軸３ａが突出さ
れ、第２図に示すようにその偏心軸３ａの中心軸線ｔ′
は出力軸３の中心軸線ｔから一定距離ｅだけ偏心してお
り、偏心軸３ａにはベアリングケージ５がそれと一体に
偏心回転するように取付けられ、そのベアリングケージ
５の中心部には自動調心ベアリング６を介して入力軸７
の先端部・　が揺動自在に支承され、その入力軸７ば、
前記ケース２に連結されたポンプケース８の上面に形成
された開孔９を通してその内部に挿入され、その基端部
には後述する揺動板１０が固着されている。

揺動板１０は中心の球状部１０ａとその周囲に一体に形
成きれた円盤部１０ｂとを有し、球状部１０ａは、ポン
プケース８に設けた、球面状の軸受面を有する上部軸受
１３と、それに軸方向に間隔を存して対向する球面状の
軸受面を有する下部軸受１４とにより回動自在に支承さ
れている。揺動板１０の中心Ｏはモータの出力軸３の中
心軸線＝　５− を上に配置され、従って出力軸３０回転により偏心軸３
ａおよびベアリングケージ５を介して入力軸７が出力軸
３の中心軸線を回りに円錐運動を行ない、これに伴い揺
動板１０が回転しながら軸方向に揺動運動するようにな
っている。

前記揺動板１００円盤部１０ｂには、ピストンロッド１
５，１５を介して一対のピストン１６゜１６が互いに１
８０度位相を異ならせてそれぞれ連結され、それら各ピ
ストン１６は、外周のフランジ部１７ａをポンプケース
８および前記下部１１１１１１受１４０基端部により固
定保持されたンリ／ダ１７内に摺動自在に嵌合されてい
る。

各ビストノ１６の上面には半球状の軸受面１６ａが形成
され、その軸受面１６ａにピストンロッド１５の下端に
一体に形成されたボールパルプ１５ａが嵌合され、これ
らボールパルプ１５ａおよＵ　１ｌＯＨ受而１６ａによ
り玉継手が形成される。ボールパ６− ルブ１５ａの略中心を貫通して給油兼空気抜き相通ＷＴ
１５ｂが軸方向に穿設され、その通路１５ｂの上端はポ
ンプケージフグ８内の潤滑油室１８に開口するとともに
下端はボールバルブ１５ａの外周面に開口してピストン
１６上面の軸受面１６ａに臨んでいる。第３図に示すよ
うに、ピストン１６にも、その中心軸線より一側に偏ら
せて横断面略三ケ月状の給油兼空気抜衣用通路１６ｂが
軸方向に穿設され、その通路１６ｂの上、下端は軸受面
１６ａおよびピストン１６下面に形成された後述する油
圧室１９にそれぞれ開口している。而して揺動板１０の
上下方向の往復揺動に伴いピストンロッド１５を介して
各ピストン１６が各７リンダ１７内で上下に往復動して
下死点近傍に達したとき、ボールバルブ１５ａ内の通路
１５ｂがピストン１６内の通路１６ｂに連通ずるように
なっている。

各ビスｌ−／　１６上端に形成されたｆ：ｌ＊のフラッ
ジ都１６Ｃと各シリンダ１７下端の環状のフラノゾ部１
７ａ間にはコイルバネ２０が縮設され、このバネ２０に
よりピストン１ｆｌＬｌ二号にイマ１勢されてピストン
ロット１５の上面を揺動板１０下面に圧接させるととも
に、ピストン１６上面の軸受面１６８をボールバルブ１
５ａの外周面に密着させて油路１５ｂ、１６ｂ間の連通
を阻止するようになっている。

各シリンダ１７内には、ピストン１６の下面とダイヤフ
ラム２３とにより油圧室１９が画成され、またダイヤフ
ラム２３の下面には、ポンプケース８の底板内に前記油
圧室１９に対向して截頭円錐状のポンプ室２４が流体密
状に画成をれ、このポンプ室２４の側壁には吸入ボート
２５と吐出ポート２６が開口しており、吸入ポート２５
はチェックバルブ２７および吸入通路２８を介して共通
の吸入口２９に連通し、！ｆ、た吐出ポート２６はチェ
ックバルブ３０および排出通路３１を介して共通の吐出
口３２に連通している。

第４図に示すように、ダイヤフラム２３には板バネ２３
ａが埋設され、その自由状態で即ちピストン１６ゲ下死
点に達したとへ、ダイヤフラム２３ａはシリンダ１７下
端の円錐状側壁に密着するようになっている。

ポンプケース８の上面には複数個の連通孔３３が穿設さ
れ、それら連通孔３３を介してポンプケース８内部の潤
滑油室１８とケース２内の潤滑油室３４とが連通され、
これら潤滑油室１８．３４には、第１図に示すように、
潤滑油が充たされ、その上方の空間はケース２の側壁に
穿設した通気孔３５およびオイルゲージ３６を介して外
気に連通している。

尚、３７はピストン１６とシリンダ１７内面間９− をシールするＯリングである。

次にこの実施例の作用について説明する。

モータの出力軸３が回転すると、偏心ｎ１１３ａ’。

ベアリングケーー２５、自動４周心ベアリング６および
人力軸７を介して揺動板１０が回転１〜ながらｔｉ１１
方向に往復揺動し、これに伴いピストンロット１５゜１
５を介してピストン１６．１６がシリンダ１７゜１ニア
内で互いに１８０度の位相差を以って軸方向に往復摺動
され、各油圧室１９．１９内の作動油を交互に加圧、減
圧して各ダイヤフラム２３゜２３を上下に往復動させる
。これによりポンプ室２４．２４にポンプ作用が与えら
れ、即ち各ダイヤフラム２３が上方に変位したとき、吸
入口２９より流入通路２８、チェックバルブ２７および
吸入ボート２５を介して各ポンプ室２４に流体が吸入さ
れ、続いて各〃イヤフラム２３が下方に変位したと缶、
各ポンプ室２４に吸入された流体は加１０− 圧されて吐出ポート２６、チェックバルブ３０および排
出通路３１を介して吐出口３２から吐出される。この場
合、ビストノ１６．１６の位相が１８０度つれているの
で、個々のポンプ室２４゜２４から送り出される流体の
脈動は互いに打消し合い、吐出口３２からは略脈動の無
い常に一定量の流体が排出される。

ところで、ピストン１６の往復動中に、油圧室１９から
ピストン１６外周のＯリング３フを通して作動油が多少
漏れた場合には、次のようにしてポンプケース８内の潤
滑油室１８から油圧室１９へ作動油が補給される。即ち
、ピストン１６が下死点に近づいたとき、第３図（ａ）
に示すように、ピストンロッド１５と一体のボールバル
ブ１５ａが回動してその内部の通路１５ｂがピストン１
６内の横断面三ケ月形の通路１６ｂに連通して潤滑油室
１８内の潤滑油が通路１５ｂおよび１６ｂを通つて油圧
室１９へ供給され、次いでピスト７１６が下死点から下
降を始めたとき、ボールバルブ１５ａが回動して通路１
５ｂと通路１６ｂとの間の連圃が断たれ、斯して油圧室
１９内の作動油の漏洩分が補給される。

そして前述のように、ピストン１６内の通路１６ｂとボ
ールバルブ１５ａ内の通路１５ｂが連通ずる度に、油圧
室１９はそれら通路１６ｂ。

１５ｂを介して大気に通じる潤滑油室１８．３４に連通
されて油圧室１９の作動油も大気圧となるので、油圧室
１９内の作動油の圧力は温度変化により増減されること
はない。

−１：だ、長時間に亘る運転中に、油圧室１９の作動油
から気泡が分離生成した場合には、その気泡は給油兼空
気抜き用通路１６ｂおよび１５ｂの連通時にそれら通路
１６ｂ　、１５ｂを通って潤滑油室１８．３４に排出さ
れ、潤滑油の上方の空間に放出され、寸だ気泡の放出に
より減少した油千室１９内の作動油の油量は前記したよ
うに潤滑油室１８から補給されろ。

以」二の説明では、ピストン１６、油圧室１９、ポンプ
室２４等番対称的に２個つつ設けた場合について説明し
たが、これらはそれぞれ３個以上設けて揺動板１０の中
心０を通る垂直軸線回りに等間隔を存して配置してもよ
い。

以上のように本発明によれば、ポンプケース内に、回転
駆動軸に連動して往復揺動しうる揺動板を設け、その揺
動板を、その中心を通る軸線の回りに等間隔を存して配
設した複数個の／リング内に摺合されるピストンに、ピ
ストンロッドを介して連接し、前記各ピストンの前方に
ダイヤフラムを張架してそのダイヤフラムによりピスト
ンに対面する油圧室とポンプ室とを画成し、それらポン
プ室を共通の吸入口および吐出口に連通し、また１３− 前記ピストンロッドおよびピストンにはそれらに亘って
、そのピストンが下死点近傍に達したとき、ポンプケー
ス内に形成された、大気に連通の潤滑油室と前記ポンプ
室とを連通しうる給油兼空気抜き用通路を形成したので
、ピストンの往復動により油圧室内の作動油に高圧を加
えてダイヤフラムによりポンプ室内の流体を高圧で圧送
することができ、また複数個のピストンを揺動板の中心
軸線回りに等間隔で配置したのでそれらピストンの往復
動により複数のポンプ室から圧送される流体の脈動を互
いに打消して略解消することができ、さらにポンプ室は
ダイヤフラムによゆ油圧室から略完全に流体密状に区画
、シールされるので、ポツプ室内の流体の漏洩を可及的
に減少させうろことができ、従って本発明ポンプはスラ
リー、化学薬品液等の危険液、空気に触れると凝固する
液等を圧送するためにも適用しうるものである。

＝１４− 丑だ、ピストンの往復動中に、油圧室内の作動油がピス
トンとシリンダとの間を通って漏洩して油圧室内の作動
油が減少しても、ピストンが下死点に近ついたとき、互
いに連通されるピストンおよびピストンロッド内の給油
兼空気抜き用通路を介して潤滑油室内から作動油を油圧
室に補給して油圧室内の作動油の油量を常に一定に保つ
ことができ、従って油圧室内の作動油の減少によるダイ
ヤフラムの作動ストロークの減少を防止してポンプ室か
らの吐出流体量を常に一定にすることができる。

さらに油圧室内の作動油の圧力が温度上昇により増加し
た場合にも、ピストンおよびピストンロッド内の給油兼
空気抜き用通路が連通したとき、油圧室をそれら通路を
介して潤滑油室に連通させて大気圧にすることができ、
従って油圧室内を温度変化に関わりなく常に一定圧に保
つことがでさ、これにより油圧室内の作動油の温度が−
Ｊ−：Ｊｆシてもダイヤフラムに過大な圧力が加わらな
いように１７でその破損を未然に防止することがで六る
３゜さらにまた、ピストンの往復動中に、油１モ室内の
作動油から気泡が発生しても、ピストンおよびピストン
ロッド内の各給油兼空気抜を用通路の連通時に、前記気
泡はそれら通路より潤滑油室に速やかに排出されそこか
ら大気に放出されるので、油圧室内に気泡が溜ってダイ
ヤフラムの作動が不確実になるようなこともない。

【図面の簡単な説明】

第３図はピストンとピストンロッド内にそれぞれ形成し
た給油兼空気抜き用通路の位置関係を示す図で、（ａ）
および（ｂ）はピストン下死点時の状態およびピストン
が上、下死点の中間位置にあると衣の状態をそれぞれ表
わしており、第４図はシリンダとダイヤフラムの配置状
態を示す図である。 ３・・回転駆動軸と１〜での出力軸、８・・・ポンプケ
ース、１叶・・揺動板、１５・・・ピストンロッド、１
６・・・ピストン、１７・・・シリンダ、１８・・・潤
滑油室、１９・・油圧室、２３・・・ダイヤフラム、２
４・・・ポンプ室、２９・・・吸入口、３２・・・吐出
口、３４・・・潤滑油室 特許出願人伊藤−一 ＝１７＝ 第２図 第３図 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプケース内に、回転駆動軸に連動して往復揺動しう
   る揺動板を設け、その揺動板を、その中心を通る軸線の
   周りに等間隔を存して配設した複数個のシリンダ内に摺
   合されるピストンに、ピストンロンドを介して連接し、
   前記各ピストンの前方にダイヤフラムを張架してそのダ
   イヤフラムによりピストンに対面する油圧室とポンプ室
   とを画成し、それらポンプ室を共通の吸入口および吐出
   口に連通し、また前記ピストンロンドおよびピストンに
   はそれらに亘って、そのピストンが下死点近傍に達した
   とき、ポンプケース内に形成された、大気に連通の潤滑
   油室と前記ポンプ室とを連通しうる給油兼空気抜き用通
   路を形成してなる油圧駆動式ダイヤフラムポンプ。