JPS61101687A - 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】 く技術分野〉 本発明は流体を加圧する振！ｌｊＩ部に電気を８１械振
動にａｍ変換するユニモルフ振動子を用いたポンプに関
する。

〈従来技術〉 従来のポンプは、電動機やツレメイドを使い、羽根車や
ピストン又はプランジャーを作動させその回転運動や往
復運動により、液体燃料に遠心力を与えて吐出したり、
シリンダー内容積の拡大と縮小により吐出したりする構
造であった。しかし、この従来のポンプでは、液体燃料
に直接作用する羽根車やピストン又はプランジャー等は
、ＷＬ気倍信号与えても自ら運動できず、羽根車やピス
トンは電動機の回転運動を伝達軸により受け、またプラ
ンジャーはソレノイドに流れる電流による磁界（電磁力
）によりその働きを行うものであるが、このような中間
的な伝達機構を持つことは、ポンプ自体の大型化を招き
、また内部構造を複雑にしていた。

く先願技術〉 そこで本願出願人は、上記の点に鑑み、電気エネルギー
を往復運動である振動に直接変換するユニモルフ振動子
をポンプの加圧部に用いることにより、構造を簡単にし
かつ小型化し得るポンプをすでに特願昭５８−７５３８
１号で提案した。

まず、この技術を図面に基づいて説明する。

第３．４．５図は夫々液体燃料用ポンプの平面図、断面
図、底面図であり、第６．７図は夫々その振動部に用い
られる一枚の圧電磁器薄板に一枚の金属製薄板を貼り合
わせた円板状ユニモルフ振動子の底面図、側面図である
。

第３．４．５図において、１は振動部に圧電磁器薄板（
ピエゾ素子ン２を用いた円板状のユニそルア振動子であ
り、三個の構成片３　ａ、　３　ｂ、　３　ｃからなる
ポンプ本体３の内部の加圧室４に、その容積を拡大、縮
小させる如く円板状のユニモルフ振動子１が配置されて
いる。５は前記圧電磁器薄板２と共にユニモルフ振動子
１を構成する金属製薄板、６は吐出側逆止弁、６ａは吐
出通路、７は吸入側逆止弁、７ａは吸入通路、６ｂは吐
出側継手、７ｂは吸入側継手、８は円環状弾性体、９は
導線である。

上記構造のポンプにおいて、ユニモルフ振動子１に接続
されている導＃ｉ９に一定周波数の正負の電圧を印加す
ると、第７図（ａ）、（ｂ）の如く、ユニモルフ振動子
１は凹凸状に交互に変形する。このユニモルフ振動子１
の前方に二個の逆止弁６．７があり、ユニモルフ振動子
１が＠７図（ｂ）の如く凹状に変化するとき、吐出側逆
止弁６は閉じ、吸入側逆止弁７が開き液体燃料は加圧室
４に流入する。

次にユニモル７振動子１が第７図（ａ）の如く平面状な
いし凸状に変化するとき、吸入側逆止弁７は閉じ、吐出
側逆止弁６が開き液体加圧室４にある液体燃料は、吐出
側逆止弁６を通り圧送される。

なおユニモルフ振動子１は導線９に一定周波数の正負の
電圧を印加すると、第７図（ａ）、（ｂ）の如く凹凸状
に交互に変形するが、その大きさΔ１は電圧の大！１さ
に比例したたわみ量で得られ、ポンプの吐出流量を電圧
により制御できることになる６そして、上記先願技術に
よれば、下記の効果が期待できる。

（イ）ユニモルフ振動子の利用により、機能及び構造が
簡素化され、小型化が可能となる。

（ロ）機能部品点数が少なくなり、各部品形状精度の累
積影響度が小さくなり高品質が望める。

（ハ）Ｒ米の中間伝達機構が省け、この機端における損
失がなくなり高効率が望める。

（ニ）　コスト的に安価なものとなる。

（ホ）往復運動がないため、摩耗なじみによる品質トラ
ブルがない。

（へ）電圧の大きさによりリニアに吐出量を制御できる
。

しかしながら、上記において、ポンプ紺み立て時のバラ
ツキ又は各部品性能上のバラツキ等から、組み立て後の
ポンプ吐出量には多少の流量バラツキが生じるのは避け
られない。

ポンプ単品での吐出流量調節は先願技術のポンプ補遺で
は難しく、電気回路を介して、電圧又は周波数を変えな
くてはならない。そのためには電気回路に半固定抵抗等
の部品追加が必要であり、コスト的にも高くなる。また
、生産上においてもポンプと電気回路とが対でないとｌ
ｖ４節が出来ない等の問題がある。

〈　　目　　的　　〉 本発明は、上記に鑑み、電気回路無しのポンプ単品のみ
の状態で流量ｉ１！！節ができるポンプの提供を目的と
するものである。

〈実施例〉 以下、本発明ポンプの一実施例を第１，２図に基づいて
説明すると、これにおいては、被圧送物を加圧するよう
ポンプ本体３の加圧室４の室壁４ａの一部に、電気を８
１械振動に直接変換する円板状ユニモルフ振動子１が設
けられ、ユニモルフ振動子１と前記室壁４ａとの間にパ
ツキン１０が介装され、前記ユニモルフ振動子１の金属
製薄板５の周縁部を前記室！！！　’　”に圧着支持す
る支持環１１と、該支持環１１をユニモルフ振動子１に
対する近接離間方向へ微調節移動可能に締付るよう電気
絶縁材製ポンプ本体３の下構成片３ｃの媒化３ｄに螺嵌
された締付螺子１２等からなる調節締付手段とが設けら
れ、該締付螺子１２の締付力によりユニモルフ振動子１
の振幅が加減され吐出流量が制御される。

すなわち、本発明では、ｉｌ’５４図の円環弾性体８の
代わりに薄い例えば０．５５１絶縁シール用パツキン１
０が使用され、これが金属！ｌ［［５に接着されること
によりユニモルフ振動子１が有効に振動できるようにさ
れ、かつ加圧室４の周縁部はポンプ本体の構成片３　ｂ
、　３　ａ′？密着シールされている。またユニモルフ
振動子１の金属製薄板５には一方の導＃ａ９が接続され
、該金属製薄板５の周Ｍ１７３は金Ｉｆ４製で皿形の支
持環１１の上縁１１ｇにより、１．０１１１以下の幅で
圧着され、支持環１１の一部には他方の導線９が接続さ
れて印加電圧は振動子１に伝達されている。更に前記支
持環１１には締付螺子１２が絶縁板１３を介して加圧さ
れており、この加圧加減で支持環１１は、振動している
金属製薄板５の振幅を変えることができる。

なお、その他の構成と作用は第３〜７図の先願技術と同
様である。

第２図は支持環１１によりユニモルフ振動子１の金属製
薄板５を締付螺子１２で締付ることによるパツキン１０
の締代の変化に対するポンプ変化を示しており、図から
明らかな通り、締付螺子１２を工具で回転して支持環１
１をユニモルフ振動子１側へ締付てパツキン１０を締付
て行くと、ユニモルフ振動子１の振幅すなわちポンプの
吐出流量は直線的に減少するので、締付螺子１２により
吐出流量を調節できる。

なお、この第２図においてはパツキン１０の直径は３７
ｍｌ１１．厚さは０．５５ｍｍ、材質はＮＢＲ（ニトリ
ル・ブタジェン共重合ゴム）であり、金属製薄板５の直
径は３３ｍｍ、厚さは０．４ｖｅ、材質はステンレスス
チールであり、圧電磁器の直径は２９ｎｍ、厚さは０．
６　ｍｍ、材質はノルコン酸チタン酸鉛磁器であった。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。

〈効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明は、被圧送物を加
圧するようポンプ本体の加圧室の室壁の一部に、電気を
機械振動に直接変換する円板状ユニモル７振動子が設け
られてなるポンプであって、ユニモルフ振動子と前記室
壁との間にパツキンが介装され、前記ユニモルフ振動子
の金属製薄板の周縁部を前記室壁に圧着支持する支持環
と、該支持環をユニモルフ振動子に対する近接離間方向
へ微調節移動するための調節締付手段とが設けられ、該
調節締付手段の締付力によりユニモルフ振動子の振幅が
加減されるよう、構成されたことを特徴とするポンプに
関するものである。

したがって、本発明によると、調節締付手段の締付力を
調節することにより、電気回路無しのポンプ単品のみの
状態で流量調節がでさるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ポンプの実施例の縦断面図、第２図は同
じくパツキン締代によるポンプ流量変化を示した線図、
第３図は先願技術のポンプの一部切欠平面図、ｔＩＳ４
図は同じく縦断面図、第５図は同じく一部切欠底面図、
第６図は同じくポンプ振動部に用いられる円板状ユニモ
ルフ振動子の底面図、第７図（ａ）、（ｂ）はその作用
説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被圧送物を加圧するようポンプ本体の加圧室の室壁の一
   部に、電気を機械振動に直接変換する円板状ユニモルフ
   振動子が設けられてなるポンプであつて、ユニモルフ振
   動子と前記室壁との間にパッキンが介装され、前記ユニ
   モルフ振動子の金属製薄板の周縁部を前記室壁に圧着支
   持する支持環と、該支持環をユニモルフ振動子に対する
   近接離間方向へ微調節移動するための調節締付手段とが
   設けられ、該調節締付手段の締付力によりユニモルフ振
   動子の振幅が加減されるよう構成されたことを特徴とす
   るポンプ。