JPS63129174A - 脈動のないプランジヤ−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】 フランシャー又は、ピストン（以下プランジャー）のク
ランク機構による往復ポンプ（以下ポンプ）は、高圧、
定ｍポンプとして有用であるが、最大の欠点は、脈動の
存在である。このため発生する最大圧力に対応した安全
対策が必要であり、しばしば大きな設備負担°が要求さ
れる。

脈動のないポンプの出現は、古くから望まれていたが、
簡単で有効な機構は、現在いまだ出現していない。

本発明は、これに応える乙ので、二連型を堰準　′とし
た脈動の発生しないポンプを提供するしのである。

このポンプの原理は、円筒型カムで平頂部、及び平底部
を有する非対象型山型溝に陥合する接触子又はコロ（以
下コロ）を下部に有するプランジャーとシリング−の組
み合わせによるポンプで、カムの回転により、カム円筒
の対向線上に設けたポンプが、それぞれ交互に運動し、
ポンプ作用をする機構である。

被輸送流体は、脈動のない、即ち同一圧力、及び速度を
要求されるから、弔純な山型でなく上向水平、下向、水
平のほぼ直線より構成されるカム機構を基本とし、上向
と、下向のカム線長を不等とし１．上向を長く、下向を
短（し、これらの中間に水平部を設け、それぞれのポン
プが相互に非対象の往復運動をするようにしたもので、
脈動、及び衝撃によるパルスの発生をも防止する機構と
なっている。

上向と下向の線長、即らカム作用時間を不等とするのは
、上向、即ちポンプの送出時の負荷が大きいため、カム
の作用角度を小さくし負荷を減じ、機械的疲労の発生を
防ぐ、逆にポンプの吸引時の負荷は、小さいので作用角
度は大きくてもよい又、コロの上ド運動が逆転する萌に
水平運動区間を設Ｃ１衝撃の発生を防止するべく若モの
水平カム部を設けである。これらに就いて、−例として
、第１〜図ζこ示すよう（こ、カム筒の円周を１４等分
し、上向部、水平部、下向部、水平部をそれぞれ１４分
の７、Ｉ、５．１、とするごとくである。ごれは又、カ
ム円筒の小形化につながる。

本発明において、二連のプランジャーの関連動作、即ち
、仮に片方をＡプランジャー（Ａ）とすると、への上昇
末期体＋Ｌ　（コロは水平移動）に入る時、Ｂブランン
ヤー（Ｂ）は休止（コロは水平移動）より同時にＬ昇運
動に入るようにしである。

これは、極めて重要な点であるので後記説明する。

以下図面により詳述する。

第一図、１）は、円筒カムの本体、２）は、カム溝、３
）は、カム溝、４）は、１）のＬ部、５）は、１）の下
部陥合部、６）は、カムシャフトである。猶、駆動機構
、ベアリング等は図示していない。

第二図は、第一図の力１１にかぶせる外筒カムで、５Ａ
）は、５）に対応する陥合部、７）は、外筒本体、８）
は、カム１１りの人絆面、９）は、カッ・線を示す。

第三図は、第一図に第二図を組み合わけ、この時形成さ
れろ筒状空間ＩＡ）に、更にポンプの機構の一部を組み
込んだところの断面図で、付番は、第一、二叉に対応す
る。１０）は、第四図のＡのａｌ）の位置に対応するプ
ランジャーの頭部、１１）は、同Ｂの頭部である。ｌ０
Ａ）、Ｉ　ＩＡ）は、Δ、Ｈのそれぞれのンリンダー、
＋２）、＋３）は、吸入、送出バイブ、猶、バルブ等は
図示していない、１４）は、プランジャー下部や由、】
５）は、ベアリング、猶、これの固定堰部等は図示して
いない。＋６）は、１４）のＦ部のコロのンヤフト、＋
７）、１８）は、１６）に陥込まれたテーパーコロであ
る、猶、＋６）、１７）、＋８）は、図示しないか回転
体でなくスリッパ状の摺動ｒ−としてしよい。

今、図示しない駆動源より伝えられた回転力によりカム
ｌ）〜７）か回転すると、２）、３）。

８）、により構成されたカム溝は、ゐろ位置を基点とし
て見ると、上昇、水平、下降、水平と位相を変化さけろ
。

以−［−を理解しやすいように一例として第四図にカム
筒を展開し、１４等分とし、１〜項に付番した図を示す
。１９）は基準線、２０）は、カムの上向部で１〜■に
対応する直線部、以下同様に２１）は、水平部■〜■、
２２）は、下向部■〜＼区、２３）は、下部水平部ＸＩ
−Ｘ皿、として示しである。猶、上図は、Ａホンダ、下
図は、Ｂポンプの同時点における関係位置を示す。小円
１７）は、コロ断面、矢印は、カム回転方向を示ず。

ａ　Ｉ＝ａ　６．ｂ　Ｉ〜ｂ　６は、Ａ、Ｒポンプのカ
ム上のそれぞれのコロの位置を示す。

この図で見るように、ａｌの上昇開始時ｂ１は、水Ｎト
運動に入り、Ａが２Ｌ２の位置、即し、上昇（送出）末
期に、Ｂは、ｂ２のＦ降（吸入）を終イっり水平運動に
移り、Ａがａ３で上昇（送出）を終わった時点でＢはｂ
３で上昇（送出）に入る。Ａが水平連動より、下降を開
始したａ４で、＋３は、ｂ４と、」二昇を続け、Ａが下
降、即ち吸入を終イ・）ったａ５でＢは更にＬ昇を続け
、Ａｈ＜ａ５〜ａ６の水平部を終わり上昇を始めろ時点
ａ６、即ち、江１で、Ｂはｂ６、即ち、ｂｌで上昇を終
イっり水平移動に入る。

このように、本発明のＡ、Ｂのポンプの運動は、決して
相対的でなく、−サイクルのいがなる時点をとってら必
ず何れかのポンプは、一定の速度で、送出動作を行って
いると愚゛うことである。

これは、Ａ、Ｂポンプの運動の位相か、ずれているいる
ことに起因する。ただし、被輸送液が、粘弾性の高い、
例えば、シリコン油等の高分子液等の場合、ポンプの運
動と、生ずる圧力は、直しに対応しないので、第五図に
示ケように、上向と、Ｆ向のカム基の比率を大きくし、
先行する送出ボンブの内圧に対し、追うポンプの内圧が
等しくなるように、追い着き区間を設ける。図面に示す
ように、Ａは、ａｌｏｌより上昇を始め、（既に、Ａは
、ａ１０５〜ａ１０６で輸送液を加圧している。）ａ１
０２に至った時点で、Ｂは吸入を終わり、ｂ１０２で上
昇（加圧）を開始するようにする。即ち、ｂ１０２〜ｂ
１０３間は、加圧帯で、Ａ、Ｂの内圧が等しくなる帯域
である。続いてｂ１０６に至る間送出を続ける。

このように、Ａ、Ｂ、のカムの位相、即ち、上向と下向
のカムの長さ比を大きくし、追い着き区間（ただし、こ
の値は、通常僅かである）を設ける事により粘弾性の大
きい被輸送液を脈動なしに輸送することができる。

以上で理解されるように、本発明では、一連のＡ、Ｂポ
ンプの送出運動には切れ目がない、即ち脈動の発生要因
が存在しないということである。

更に、プランジャーの上昇、下降運動の逆転部の前に休
止（水平カム）時間帯を設けることにより衝撃の発生を
も防止することができスムーズな運転ができる。

又、図示しないが、カムの平頂底につながる」−下屈曲
部は、第四、五図に示すように緩やかな曲線であるが、
第五図のＡ、Ｂ同時上昇区間、即ち■〜■及び■〜Ｘ［
（０）区間の力１４角度をそれぞ−れ二分の−（これに
画定されない、要は、Ａ、１３ポンプの合計送出量か変
化しなければよい。）とし、この区間の長さを若干大き
くすれば更にスムーズな運転が可能となる。（ただし、
Ｂの圧力上昇帯は必要である、） 更に、本発明は、図示しないが、第一二図の外筒カムを
省略し、機構をより簡単にすること、又、力Ｊ、溝、及
びコロを多段とすることしｆ１用である。

ポンプの変速は、図示しないが、ラックとビニオン機構
で行うのがよい、即ち、第三図のプランジャーをラック
とし、これにかみ合うピニオンと、同軸異径のビニオン
で先端にブランツヤ−を持つラックの組み合わせ等であ
る。

以上説明したように、本発明は、プランツヤ−型ポンプ
の最大欠点である脈動の発生原因を除去した画期的な新
規ポンプを提供するものであり、簡単な機構で小型より
大型に至る各種の形式で産業界の広範囲な分野に大きく
貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第一図は、本発明の円筒カム本体の実体図、第二図は、
円筒カムの外筒の実体図 第三図は、第一図と、第二図を組み合わせ、これに、二
連ポンプを装備したところ の縦断面図 第四図は、円筒カムの展開図と、ポンプの関係位置を示
す図面 第五図は、第四図の別の場合を示す図面である。 ７／ＩＢ　　　　　　、；７２）”Ｄ 手続補正書 昭和６１年１！月２５日 特許庁長官殿　　　　　５．　／−２つ、ｙ７ｙ！。 ｌ）　事件の表示　昭和６１年！１月１５日出願の特許
（出願番号未着） ２）　発明の名称　脈動の無いプランジャーポンプ ３）　補正をする者 事件との関係（特許出願人） 住所　神奈川県用崎市多摩区 １、　　明細書 ２、　　　　図　　面 潮ｈ ５）補正の内容 （１）　明細Ｉｑ８頁１１行冒頭より以下の文章を挿入
する。 以」−は、本発明の円筒力ｌ・によるプランジャーの軸
方向運動によるポンプの説明であるが、本発明はこれに
限定されることなく、変形円筒カムによる径方向のプラ
ンジャーの往復運動としてもよく、作用効果は全く同様
で、本発明に包含されろ。 第６図は、この変形円筒カム２５）の断面を示し、２４
）は、カムシャフト、ローマＪ＆字は、カム円筒の橋本
用を１４等分し、第４．５図と対応させ理解しやすいよ
うにしたものである。 太い実線は、第４図、点線は第５図に対応する運動をプ
ランジャーに与えるカムの一例を示す。 ２５Δ）は、平頂、２５Ｂ）、２５Ｇ）は平底部である
。 第７）図は、第６図の変形円筒カム２５）を二個相対す
るようにカムシャフト２４）に結合し、第３図と同様に
二連のポンプを装備したところの断面で、２６）はコロ
、２７）はコロが脱出しないようコロ円周の三分の二程
度を抱くベアリング、２８）は、プランジャー、２９）
は、シリンダー、３０）、３１）は、吸吐出パイプ、猶
、バルブ等は図示していない。３２）は、２５）と相似
形のカムを有する板で、コロ軸２６Ａ）を受は入れ、第
３図の８）のカム溝の天井部に対応するもので運転中コ
ロが力１１而より離脱するのを防ぐ、３３）は、ポンプ
の固定基部の一部である。 このポンプの運動に就いては第３図での説明と同様であ
るので記述は省略する。 （２）、　第９頁の図面の簡単な説明の末尾に以下を加
える。 第六図は、本発明の別の形式のカム円筒の断面図。 第七図は、第六図カムにポンプを組み合わせたところの
断面図である。 ６）、　新たに、第六図、第七図の一葉を加える。 、ギ　乙１ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プランジャーの下端に設けられた摺動子、又は、コロが
   、平頂、平底部を有する非対象形山型の円筒カム溝に陥
   合し、カムの回転により、カム円筒の径の対向線上に設
   けられた二個のプランジャーが往復運動するようにした
   ことを特長としたポンプ。