JPS60237187A - ダイアフラムポンプ - 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】 発明の目的 本発明は、液体の圧送が停止し、または、圧送量が絞ら
れた場合の作動油の温度上昇を防止するようにしたダイ
アフラムポンプに関する。

ピストンの一定ストロークの往復運動によりダイアプラ
ムの一面側に連通ずるシリンダ内の作動油を交互に加減
圧して前記ダイアフラムを往復駆動し、その他面側の液
体を加圧して圧送するようにしたダイアフラムポンプに
おいて、液体の圧送が停止し、または、圧送量が絞られ
た場合には、ダイアフラムの運動が停止し、または、運
動量が減少するため、ピストンの加圧行程においてシリ
ンダ内の余剰の作動油をリリーフ弁を介してタンクに戻
すとともに、ピストンの減圧行程において作動油の不足
分を逆止弁を介してシリンダ内に補充する必要があるが
、このように余剰の作動油をリリーフ弁を介してタンク
に戻す運転が長時間継続されると、作動油の温度が上昇
して運転が不能となるのであって、このような事態を防
止するには、タンクの容量を大にするか、あるいは、作
動油の強制冷却装置を設ける必要があるが、このように
すると、装置全体が大型化する欠点がある。

このため、特公昭５１’−１５６０１号公報に記載され
ているように、ピストンの減圧行程の一部において作動
油の補充通路を閉塞し、シリンダ内を負圧に傾けてキャ
ビテーションを生じさせ、作動油中に溶解した空気の分
離により作動油の不足分を補充して作動油の温度上昇を
防止するようにしたダイアフラムポンプが提案されてい
るが、作動油中からの空気の急激な分離に伴う衝撃によ
りシリンダの内面が腐食したり、ピストンを負圧に抗し
て駆動するために余分な動力を必要とする等の弊害を伴
うため、作動油の温度が低くて冷却が不要である場合に
は、キャビテーションを生じさせないことが望ましい。

本発明は、叙上の点に鑑み完成されたものであって、シ
リンダ内に生じる負圧を作動油の温度に応じて変化させ
ることにより、作動油の温度上昇を防止し、かつ、キャ
ビテーションによる弊害を極力除去するようにしたダイ
アプラムポンプを提供することを目的とするものである
。

実施例 以下、本発明にかかるダイアフラムポンプの一実施例を
添付図面に基づいて説明する。

作動油のタンク２を備えたボディ１の上面からタンク２
に貫通するように嵌着されたシリンダ３にピストン４が
摺動自由に挿入され、その下端とシリンダ３に螺着され
たばね受２７の間に装着されたばね２８の弾力によって
下方へ付勢されているとともに、モータＭの出力軸に連
結された駆動軸５の先端の偏心軸６がタンク２内に臨み
、その偏心軸６に嵌着されたローラがカム７となってそ
の外周にピストン４の下端が当接するようになっており
、ボディ１の上面には、透孔１０の形成された座板９と
、中心孔３１と透孔３２の形成された介挿体３０が上下
に重ねて嵌着され、座板９の上面に重ね合わされたダイ
アフラム１１の周縁部がカバー１２によってボディ１に
締め付けられており、ダイアフラム１１の上面にはカバ
ー１２との間に液体室１３が、ダイアフラム１１の下面
にはシリンダ３の上面との間に座板９の透孔１０と介挿
体３０の中心孔３１、透孔３２によって連通する作動油
室８が夫々構成され、液体室１３の上面中央に形成され
た流入孔１４には、ばね１７の弾力によって弁体１６を
弁座１５に押し当てた逆止弁１８が介設され、また、液
体室１３からカバー１２の側面に透設された吐出孔１９
には、ばね２１の弾力によって弁体２０を弁座２２に押
し当てた逆止弁２３が介設されているとともに、ダイア
フラム１１は、その下面中央に突成された中心杆２４に
装着したばね２５の弾力によって座板９の上面に押し付
ける方向に付勢されている。

上記したところは従来公知のダイアフラムポンプと同一
であって、駆動軸５の１回転毎にピストン４がシリンダ
３内を一部ストロークずつ往復運動し、ピストン４の上
昇行程において、シリンダ３内の作動油が加圧されて介
挿体３０の中心孔３１、透孔３２及び座板９の透孔１０
を通り作動油室８に供給され、その圧力によりダイアフ
ラム１１が上方へ押されて液体室１３の液体が加圧され
、逆止弁２３が開いて吐出孔１９から液体が圧送される
とともに、ピストン４の下降行程においては、作動油室
８内の作動油がシリンダ３内に戻って減圧され、これに
よりダイアフラム１１が下動して液体室１３内が減圧さ
れ、逆止弁１８が開いて流入孔１４から液体が流入する
運動が繰り返されるのであるが、吐出孔１９から液体の
圧送が停止し。

または１．その流量が絞られた場合の対策として本実施
例では次のような構造となっている。

ボディ１には、作動油室８とタンク２とを連通ずる排出
孔３５が形成され、この排出孔３５には、ばね３７の弾
力によって弁体３８を弁座３９に押し付けたリリーフ弁
４０が介設されている。

また、シリンダ３とボディ１の間には、シリンダ３の外
周面を削ることによって環形の空所４２が形成され、シ
リンダ３の内周面には、ピストン４の下死点位置におけ
る上端面の僅か上方の位置に、前記空所４２に連通する
通孔４３が形成されているとともに、ボディ１に、一端
が空所４２に連通した作動油の補充通路となるパイプ４
５が固着され、その他端がタンク２内に垂下して作動油
に浸漬されており、このパイプ４５の他端には、第２図
及び第３図に示すように、下端部に斜めの開口４７を形
成した角筒４６が固着され、この角筒４６に、温度上昇
によって先端部が開口４７を閉塞する方向に彎曲するバ
イメタル４９の基端部が固着されていて、このバイメタ
ル４９と開口４７により開閉弁５０が構成されており、
この開閉弁５０を被うようにして金網状のフィルタ５２
が取り付けられている。

次に、本実施例の作用について説明すると、通常の運転
時には、カム７の回転によりビス！−ン４がシリンダ３
内を上下動して、作動油室８内の作動油を交互に加減圧
するのであるが、吐出孔１９からの液体の圧送が停止し
、または、その流量が絞られて、ピストン４の上昇行程
において作動油室８内の作動油の圧力が一定値以上に上
昇すると、リリーフ弁４０が開弁して作動油室８内の作
動油が排出孔３５を通ってタンク２内に放出され、それ
に続くピストン４の下降行程においてシリンダ３内の体
積膨張により作動油室８内が負圧に傾いて、略大気圧に
保たれたタンク２との間に圧力差が生じ、作動油の温度
が低いときには、第２．３図の実線に示すように、バイ
メタル４９が真直姿勢となって開閉弁５０が開いた状態
にあるため、ピストン４の上端面が通孔４３を通過した
ところで、タンク２内の作動油がパイプ４５から空所４
２、通孔４３を通ってシリンダ３内に補充されるのであ
り、このように１作動油の温度が低い間は、ピストン４
の上昇行程において作動油室８内の作動油がタンク２内
に放出されると、その直後のピストン４の下降行程にお
いてタンク２内の作動油がシリンダ３内に補充され、大
きな負圧が生じるのが防止される。

そして、上記した動作の繰り返しによって作動油の温度
が一定値以上に上昇すると、第２．３図の鎖線に示すよ
うに、バイメタル４９が彎曲して開閉弁５０の開度が小
さくなることにより、ピストン４の下降行程における作
動油の補充量が制限され、シリンダ３内の負圧が著しく
高くなってキャビテーションが生じ１作動油中に溶解し
た空気が分離して作動油の不足分が補充され、ピストン
４の上昇行程においてリリーフ弁４０を通る作動油の量
が極く僅かとなって、作動油の温度上昇が抑制されるの
であり、作動油の温度が下がると、開閉弁５０の開度が
再び大きくなって、前記したように、タンク２への余剰
の作動油の放出と、シリンダ３内への作動油の補充が繰
り返して行なわれる。

また、本実施例では、開閉弁５０の開度が作動油の温度
変化に応じて徐々に変化するようになっているため、キ
ャビテーションの規模が急激に変化するおそれがない。

なお、上記実施例では、作動油の補充量を制御するのに
、バイメタル４９を利用した開閉弁５０を用いたが、こ
れに代えて、補充通路たるパイプ４５にサーボモータに
接続した絞り弁を設け、タンク２内に設けた作動油の温
度検知装置の信号でサーボモータを駆動して絞り弁の開
度を変化させることにより補充量を制御する構成として
も良い。

発明の構成及び作用効果 上記実施例によって具体的に説明したように、本発明の
ダイアプラムポンプは、ピストンの一定ストロークの往
復運動によりダイアフラムの一面側の作動油室に連通ず
るシリンダ内の作動油を交互に加減圧して前記ダイアフ
ラムを往復駆動し、その他面側の液体室内の液体を加圧
して圧送するとともに、前記ピストンの加圧行程におけ
る前記作動油室内の作動油の余剰分をリリーフ弁を介し
てタンクに放出し、前記ピストンの減圧行程における前
記作動油室内の作動油の不足分を前記タンクから補充通
路を介して補充する構成としたダイアフラムポンプにお
いて、前記補充通路に、作動油の温度の上昇に応じて開
度を小さくする開閉弁を設けたことを要旨とするもので
あって、作動油室内の作動油の圧力が一定値以」二に上
昇し、リリーフ弁が開弁じて余剰の作動油がタンク内に
放出された直後の減圧行程において、作動油の温度が高
くなると、補充通路に設けた開閉弁の開度が小さくなり
１作動油の補充量が制限されることによって作動油室内
の負圧が高くなり、キャビテーションが生じて作動油中
に溶融した空気が分離することにより作動油の不足分が
補充されてリリーフ弁から排出される作動油の量が極く
僅かとなり、作動油の温度上昇を抑制することができ、
作動油の温度が低下し若しくは未だ低い場合には、開閉
弁の開度が大きくてタンク内の作動油が補充通路を通っ
て作動油室内に補充され１作動油室内に大きな負圧が生
ずるのが防止されて、シリンダ内面の腐食及び負圧運転
に伴う無駄な動力が不要となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は開閉弁の
詳細を示す一部切欠拡大斜視図、第３図は同拡大断面図
である。 １：ボディ　２：タンク　３ニジリンダ　４：ピストン
　８：作動油室　１１：ダイアフラム１３：液体室　３
５：排出孔　４０：リリーフ弁　４２：空所　４３：通
孔　４５：パイプ４７：開口　４９：バイメタル　５０
：開閉弁第１Ｗ！Ｊ 第２Ｎ 策３回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピストンの一定ストロークの往復運動によりダイアプラ
   ムの一面側の作動油室に連通ずるシリンダ内の作動油を
   交互に加減圧して前記ダイアフラムを往復駆動し、その
   他面側の液体室内の液体を加圧して圧送するとともに、
   前記ピストンの加圧行程における前記作動油室内の作動
   油の余剰分をリリーフ弁を介してタンクに放出し、前記
   ピストンの減圧行程における前記作動油室内の作動油の
   不足分を前記タンクから補充通路を介して補充する構成
   としたダイアプラムポンプにおいて、前記補充通路に、
   作動油の温度の上昇に応じて開度を小さくする開閉弁を
   設けたことを特徴とするダイアプラムポンプ