JPH0322558Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、プランジヤもしくはダイアフラム
を往復動変位させてポンピングを行う往復動ポン
プに係り、特にこの種のポンプにおいてポンプ容
量を可変的に設定するための駆動装置の改良に関
する。。

〔従来の技術〕

従来、この種の可変容量式往復動ポンプにおい
ては、ポンプ駆動中における原動機への負荷が大
きいことおよびストローク調節が面倒であること
等の問題点を解決すべく種々の改良が行われてい
る。

例えば、前記の改良されたポンプ構造として、
一側にプランジヤを形成し、他側にホルダケース
を対設してなる伝達枠体を設け、この伝達枠体の
内部に外周にボールベアリングを嵌着した偏心カ
ムを位置させ、前記伝達枠体のプランジヤ側には
吐出位置において前記ボールベアリングに外接す
る部材を設け、前記ホルダケースには、ばねによ
りカム軸に向けて付勢されかつ前記ボールベアリ
ングに圧接するスプリングホルダを摺動可能に装
着すると共に、前記ホルダケースの進退を規制す
るストローク調節ねじを設け、プランジヤの往復
動を調節するよう構成したものが提案されている
（特公昭57−34466号）。このように構成すること
により、ポンプ自体の圧力を伝達枠体の一側に設
けたプランジヤに加え、原動機に対する負荷を前
記伝達枠体の他側に設けたホルダケースのスプリ
ングホルダに加わるスプリング圧のみとして分離
することにより、原動機および偏心カムに対する
負荷を軽減すると共にストローク調節を容易化で
きるとするものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記構成からなるポンプは、原
動機に加わるポンプ自体の圧力とスプリング圧と
を分離するために、伝達枠体が偏心カムの揺動を
充分許容し得るような大径の枠部材として構成さ
れ、しかもこの伝達枠体に対しスプリングホルダ
を設けてその位置調整を可能とするための構成が
複雑となる難点がある。さらに、この種のポンプ
において、プランジヤの最大往復移動距離Ｋに対
し、伝達枠体はツマミを廻してストローク調節ネ
ジを移動させ、このストローク調節ネジとホルダ
ケース端部との間隔ＬをＫ以上に離反した場合、
その間を移動することになる。したがつて、この
場合の吐出量は100％となるが、間隔Ｌが０にな
るまでツマミを廻して短縮すると、今までは吐出
行程において、原動機に対する負荷はスプリング
圧として分離できたが、逆に吸込行程において
は、原動機に対しスプリング圧が負荷として作用
する難点がある。

従つて、この種のポンプは前述した従来の問題
点を克服することができるものの、反面構造も複
雑化すると共に、プランジヤの往復移動距離を短
縮するにつれて偏心カムが吸込側に作用した場合
には、原動機に対しスプリング圧による負荷がか
かる結果となり、吸込時の機械的損失も大となる
等の欠点を有する。

従つて、本考案の目的は、ストローク調節機構
を簡易化すると共に吐出行程における偏心カムな
いしこれを駆動する電動モータへの負荷軽減を達
成し、小形で低コストに製作することができ、ポ
ンプ吐出精度の向上も容易に実現することができ
る往復動ポンプの駆動装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る往復動ポンプの駆動装置は、一端
部をポンプ部側に位置させた往復動部材の一部に
ポンプ吐出行程において当接するよう配置した偏
心カムと、前記往復動部材の他端部に進退自在に
螺合すると共にポンプ吸込行程において前記偏心
カムと当接する調節ねじ軸と、前記調節ねじ軸を
軸方向に摺動自在に保持すると共に回転方向に係
合するよう結合したストローク調節摘みと、前記
偏心カムを回転駆動する電動モータとから構成す
る往復動ポンプの駆動装置において、前記往復動
部材のポンプ部側にダイアフラムを結合し、また
その反対側に前記偏心カムを挿入配置する空間部
を形成したフレーム部を設け、さらにポンプ吸込
行程端において前記フレーム部の往復動部材軸心
上におけるその端部と当接するように前記ストロ
ーク調節摘みを調節自在に配置すると共に、前記
フレーム部の端部に螺合する前記調節ねじ軸のね
じ部を、前記ストローク調節摘みのねじ部と等ピ
ツチでしかも逆ねじの関係に構成することを特徴
とする。

〔作用〕

本考案によれば、ストローク調節摘みと調節ね
じ軸のそれぞれのねじ部とを等ピツチで、しかも
逆ねじの関係に構成することにより、ストローク
調節摘みでフレーム部とストローク調節摘みとの
間隔を調節し、これと同時に偏心カムと調節ねじ
軸頭部との当接位置が調節されて移動部材のスト
ロークが決定されると共に、この決定されたスト
ローク端においてフレーム部の端部とストローク
調節摘みとの当接により、調節ねじ軸によるスト
ローク調節をポンプ駆動中においても容易かつ高
精度に達成することができ、しかもダイアフラム
側からの急激な逆圧に対する保護も簡便かつ確実
になし得る。

〔実施例〕

次に、本考案に係る往復動ポンプの駆動装置の
実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細
に説明する。

第１図は、本考案駆動装置をダイアフラム型往
復動ポンプに応用した場合の一実施例を示すもの
である。すなわち、第１図において、参照符号１
０はダイアフラムヘツドを示し、このダイアフラ
ムヘツド１０の上下部にはそれぞれボール弁１
２，１４を備えた吐出管１６および吸込管１８が
取付けられている。このダイアフラムヘツド１０
に装着したダイアフラム２０の一側面には結合具
２２が取付けられ、この結合具２２は往復動部材
２４の一端部に結合される。往復動部材２４の中
位部には、空間部２６を設けてここに往復動部材
２４の軸方向に偏心回転する偏心カム２８を挿入
配置する。この偏心カム２８は、往復動部材２４
の軸心と直交させてこの往復動部材２４の側面に
遊動可能に貫通させた回転軸３０に軸着される。
なお、前記回転軸３０は、図示しないが前記往復
動部材２４を囲繞するケーシング３２に装着した
２個の軸受を介して両持ち状に保持し、さらにこ
の一端部に電動モータの駆動軸が連結される。ま
た、前記往復動部材２４の他端部は、雌ねじ部３
４として構成し、ここに調節ねじ軸３６を螺着す
る。この調節ねじ軸３６は、その一端のねじ端部
３８を雌ねじ部３４より空間部２６内へ突出させ
て偏心カム２８と対向させ、またその他端の軸端
部４０を前記ケーシング３２に螺合したストロー
ク調節摘み４２の軸部内に摺動自在に嵌合する。
この場合、例えば、四角状軸部と四角軸穴部との
組合せの如く、前記調節ねじ軸３６の軸端部４０
はストローク調節摘み４２に対しその回転方向に
ついて係合し一体的に回転し得るよう嵌合され
る。また、特に本考案において、前記調節ねじ軸
３６のねじ部は、前記ストローク調節摘み４２の
ねじ部と等ピツチでしかも逆ねじの関係となるよ
う構成することを特徴とする。

このように構成された本実施例の駆動装置にお
いて、前記往復動部材２４は、ダイアフラムに結
合されるロツド部２４ａと、偏心カム２８を挿入
配置する空間部２６を形成したフレーム部２４ｂ
とから構成され、これらロツド部２４ａとフレー
ム２４ｂの結合部に段部４４を形成する。そし
て、この段部４４と対向して前記ロツド部２４ａ
を囲繞すると共にその一端部をケーシング３２に
固定し、前記往復動部材２４の軸方向の移動位置
を規制するストツパ４６を設ける。すなわち、前
記ストツパ４６により往復動部材２４の移動を規
制する位置は、往復動部材２４の段部４４がスト
ツパ４６に当接した際、ダイアフラム２０の変位
がダイアフラムヘツド１０内において吐出方向へ
最大に変位する最大吐出状態の上死点となるよう
設定する。なお、前記ストツパ４６の他端部に
は、前記段部４４との当接に際しその衝撃を緩和
するためのクツシヨン部材４８を設ければ好適で
ある。

次に、前記構成からなる駆動装置につき、第１
図に基づいてストロークの調節操作とその動作を
説明する。今、ストローク調節摘み４２を所定方
向に回動することにより調節ねじ軸３６を往復動
部材２４に対し前進させ、第１図に示すように、
そのねじ端部３８が偏心カム２８に当接するよう
位置決めすれば、前記調節ねじ軸３６はそのねじ
端部３８が常時偏心カム２８と接触することにな
り、偏心カム２８が回転すれば、往復動部材２４
は最大のストロークで往復動変位をなし、ダイア
フラム２０の変位量も最大となつてポンプ吐出量
を最大に設定することがでできる。次に、第２図
乃至第４図に基づいて具体的に説明する。なお、
第２図は前記第１図に示す調節状態であつて、往
復動部材２４の上半体は最大吐出行程を示し、ま
た下半体は最大吸込行程（第１図参照）を示して
いる。以下、第３図および第４図においても同様
である。

次に、前記ストローク調節摘み４２を逆方向に
回動させ、調節ねじ軸３６を往復動部材２４に対
し後退させ、そのねじ端部３８を偏心カム２８か
ら次第に離反するよう位置決めする。この場合、
前記ねじ端部３８と偏心カム２８との離反距離が
往復動部材２４の前記最大のストロークで生じる
往復動変位量Ｌの1/2とすれば、偏心カム２８の
回転運動に対し往復動部材２４は1/2ストローク
となり（第３図参照）、また前記往復動変位量Ｌ
と一致させれば０ストロークとなる（第４図参
照）。従つて、この０ストローク位置から前記最
大ストロークの位置との間で調節ねじ軸３６の位
置決めを行うことにより、往復動部材２４のスト
ローク調節がなされ、これに伴い所要のポンプ吐
出特性を得ることができる。

特に、本考案において特筆すべきことは、第２
図の下半体に示すように、偏心カム２８が吸込行
程の終端（最大吸込時）を示す回転位置にあると
き、往復動部材２４と調節ねじ軸３６の左端部と
が偏心カム２８の外周面に当接した状態におい
て、フレーム部２４ｂの右端肩部とストローク調
節摘み４２の左端部とが微小空隙α（例えば0.1mm
程度）を介して相対するごとく調整して組立てて
おくことを前提条件とする。

前述の状態から、第３図に示す吸込行程におい
ては、ストローク調節摘み４２を回動してこれを
前進させ、フレーム部２４ｂの右端肩部とストロ
ーク調節摘み４２の左端部との空隙が（Ｌ／２＋
α）となるようにすれば、ストローク調節摘み４
２と調節ねじ軸３６とは、軸方向に摺動自在で、
しかも回転方向には係合し、さらに両者４２と３
６とにおけるねじ部は互いに逆ねじ等ピツチの関
係にあるので、ストローク調節摘み４２が左方向
へＬ／２前進すると同時に調節ねじ軸３６が右方
向へＬ／２後退することになり、その結果、偏心
カム２８の外周面と調節ねじ軸３６の左端部との
間にはＬ／２の空隙が生ずることになる。

従つて、偏心カム２８が時計方向へ回転すれ
ば、偏心カム２８は、前記した偏心カム２８の外
周面と調節ねじ軸３６の左端部との間における
Ｌ／２の空隙を空負荷状態で回転した後、前記調
節ねじ軸３６の左端部に当接し、フレーム部２４
ｂなどを右方向へＬ／２強制的に移動させて吸込
行程を達成する。この場合、前述したように微小
空隙αを設けることにより、フレーム部２４ｂな
どの往復動部分が、ダイアフラムヘツド側におけ
る吸込流体の流動や往復動部分の運動の慣性作用
などによつて、右方向へＬ／２よりも余分にスト
ロークすることができるとしても、その範囲は微
小空隙αの分だけであり、これによつて、吸込量
がこの種の往復動ポンプに許容できる誤差の範囲
内に収めることができ、一定した大きさの吸込行
程が得られる。

さらに、第３図に示す吐出行程において、偏心
カム２８が時計方向へ回転を続ければ、この偏心
カム２８は、その左方に生じた往復動部材２４と
偏心カム２８との間におけるＬ／２の空隙を空負
荷状態で回転した後、往復動部材２４に当接し、
前記往復動部材２４などを左方向へＬ／２〜Ｌ／
２＋α強制的にストロークさせて、フレーム部２
４ｂの左端部をストツパ４６にクツシヨン部材４
８を介して当接させるので、一定した大きさの吐
出行程が得られる。

すなわち、「逆ねじ等ピツチ」としたことによ
つて、偏心カム２８の外周面と調節ねじ軸３６の
左端部との間の空隙（空負荷区間）の増加分と、
フレーム部２４ｂの右端肩部とストローク調節摘
み４２の左端部との間の空隙（ストローク長）の
減少分とを常に等しい関係に保持することができ
る。

以上では、ストローク長を1/2に縮小調節する
場合を例にとつたが、他のストローク長の場合で
も同様である。

〔考案の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本考案に
よれば、一端部をダイアフラムに直結した往復動
部材の一部に直接偏心カムが作用するよう設け、
またこの往復動部材の他端部にストローク調節用
の調節ねじ軸の一端部を前記偏心カムと対向する
よう設けて、前記調節ねじ軸の他端部をストロー
ク調節摘みにおいてこれらの軸方向へ摺動自在に
保持すると共に回転方向に係合するように結合さ
せ、かつストローク調節摘みと調節ねじ軸のそれ
ぞれのねじ部を等ピツチでしかも逆ねじの関係に
構成するものであるから、構成が簡単となり、し
かもストローク調節摘みの１回のストローク調節
で同時にポンプ吸込端の位置決めが可能となり、
簡単な操作で高精度のストローク調節を行うこと
ができる往復動ポンプの駆動装置を得ることがで
きる。

また、本考案における駆動装置によれば、ポン
プ駆動中におけるストローク調節も簡便かつ円滑
に達成し得るばかりでなく、ストローク調節が最
大ストローク未満での作動中最大吐出行程直後で
は偏心カムが往復動部材から離反して前記往復動
部材に対する拘束が解除されるが、このような状
態でも、往復動部材の吸込行程方向への過剰な変
位は往復動部材の端部とストローク調節摘みの端
部との当接によつて規制されるので、ダイアフラ
ムヘツド側に異常な高圧が発生することがあつて
も、吸込行程変位量は一定で、常に適正なストロ
ーク調節と高いポンプ吐出精度を実現することが
でき、この種往復動ポンプの性能の向上に寄与す
る効果は極めて大きい。

以上、本考案の好適な実施例について説明した
が、本考案は前記実施例に限定されることなく、
例えばダイアフラムを使用しない種々の往復動ポ
ンプの駆動装置として応用することができると共
に、その他本考案の精神を逸脱しない範囲内にお
いて種々の改良並びに変更をなし得ることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る往復動ポンプの駆動装置
の一実施例を示す断面図、第２図乃至第４図は、
第１図に示す駆動装置のストローク調節状態を示
す要部断面説明図であつて、第２図は最大ストロ
ーク設定状態、第３図は1/2ストローク設定状態
そして第４図は０ストローク設定状態をそれぞれ
示すものである。 １０……ダイアフラムヘツド、１２，１４……
ボール弁、１６……吐出管、１８……吸込管、２
０……ダイアフラム、２２……結合具、２４……
往復動部材、２４ａ……ロツド部、２４ｂ……フ
レーム部、２６……空間部、２８……偏心カム、
３０……回転軸、３２……ケーシング、３４……
雌ねじ部、３６……調節ねじ軸、３８……ねじ端
部、４０……軸端部、４２……ストローク調節摘
み、４４……段部、４６……ストツパ、４８……
クツシヨン部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端部をポンプ部側に位置させた往復動部材の
   一部にポンプ吐出行程において当接するよう配置
   した偏心カムと、前記往復動部材の他端部に進退
   自在に螺合すると共にポンプ吸込行程において前
   記偏心カムと当接する調節ねじ軸と、前記調節ね
   じ軸を軸方向に摺動自在に保持すると共に回転方
   向に係合するよう結合したストローク調節摘み
   と、前記偏心カムを回転駆動する電動モータとか
   ら構成する往復動ポンプの駆動装置において、前
   記往復動部材のポンプ部側にダイアフラムを結合
   し、またその反対側に前記偏心カムを挿入配置す
   る空間部を形成したフレーム部を設け、さらにポ
   ンプ吸込行程端において前記フレーム部の往復動
   部材軸心上におけるその端部と当接するように前
   記ストローク調節摘みを調節自在に配置すると共
   に、前記フレーム部の端部に螺合する前記調節ね
   じ軸のねじ部を、前記ストローク調節摘みのねじ
   部と等ピツチでしかも逆ねじの関係に構成するこ
   とを特徴とする往復動ポンプの駆動装置。