(57)【要約】      （修正有）【課題】パイロット室を設けないで、メインバルブの機構を簡素化して、より信頼性の高いダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】ポンプ室とエアチャンバーとを画成する一対のダイヤフラムと、各ダイヤフラムの中央部にセンターロッドを往復動可能に摺動自在に支承する本体部と、前記センターロッドを往復動させるために両エアチャンバーへの流体の供給切り換えを行うスプールを内蔵したバルブボディ８０を備え、該バルブボディ８０は、スリーブ８４と、該スリーブ８４内部に設けられて軸方向に往復動されるスプールとを備えたダイヤフラムポンプであり、スプールは、円盤状部Ｓ３、円盤状部Ｓ２と円盤状部Ｓ１とで構成され、各円盤状部の圧縮エアを受圧する表面積が、円盤状部Ｓ３上端側＞円盤状部Ｓ２下端側＞円盤状部Ｓ１上端側の関係に構成した。【選択図】図４
2019203464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室とエアチャンバーとを画成する一対のダイヤフラムと、各ダイヤフラムの中央部にセンターロッドを往復動可能に摺動自在に支承する本体部と、前記センターロッドを往復動させるために両エアチャンバーへの流体の供給切り換えを行うスプールを内蔵したバルブボディを備え、該バルブボディは、スリーブと、該スリーブ内部に設けられて軸方向に往復動されるスプールとを備えたダイヤフラムポンプにおいて、
前記スプールは、円盤状部Ｓ３、円盤状部Ｓ２と円盤状部Ｓ１とで構成され、各円盤状部の圧縮エアを受圧する表面積が、円盤状部Ｓ３上端側＞円盤状部Ｓ２下端側＞円盤状部Ｓ１上端側の関係に構成したことを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
請求項１のダイヤフラムポンプにおいて、前記センターロッドの摺動に伴って前記圧縮エアを前記センターロッドのセンターロッドエアポートを通過し、前記円盤状部Ｓ３の上部に前記圧縮エアを供給して、前記スプールの下降を円滑にしたことを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
請求項２のダイヤフラムポンプにおいて、前記センターロッドの外周部にガイドブッシュを嵌合させて、該ガイドブッシュの胴部に前記圧縮エアを流通させるための穴を設けて、前記センターロッドの摺動に伴い、摺動してきた前記センターロッドエアポートを利用して、前記圧縮エアを通過させて、前記円盤状部Ｓ３の上部に前記圧縮エアを供給して、前記スプールの下降を円滑にしたことを特徴とする請求項２に記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項４】
請求項１のダイヤフラムポンプにおいて、前記本体部と前記バルブボディを分割して、前記本体部と前記バルブボディの間に外周がループ状又は矩形状のガスケットを設け、前記ガスケット内に前記圧縮エアを流通する空間を設けたことを特徴とする請求項１記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項５】
請求項４のダイヤフラムポンプにおいて、前記本体部と前記バルブボディの間に外周がループ状又は矩形状の前記ガスケットに、前記圧縮エアを前記円盤状部Ｓ３の上部に前記圧縮エアを供給する領域を設けたことを特徴とする請求項４記載のダイヤフラムポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送液室とエアチャンバーとを区画する一対のダイヤフラムと、各ダイヤフラムが両端部に取り付けられたセンターロッドを往復動可能に支承する本体部と、このセンターロッドを往復動させるために両エアチャンバーへのエアの供給切り換えを行うためのバルブ切換装置（スプール）とを備えたダイヤフラムポンプ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ダイヤフラムポンプ装置には、ポンプ室とエアチャンバーとを区画する一対のダイヤフラムと、各ダイヤフラムの中央部が両端部に取り付けられたセンターロッドを往復動可能に支承する本体部と、そのセンターロッドを往復動させるために両エアチャンバーへの作動エアの供給切り換えを行う切り換え弁装置とを備えているものが知られている（特開２００３-２０１９６８号公報）。
【０００３】
特開２００３-２０１９６８号では、バルブ切換装置は、スリーブと、このスリーブ内部に設けられて軸方向に往復動されるスプールと、このスプールの軸方向一端部に設けられてこのスプールの中立位置での停止を防止するバネ機構（デテント機構）とからなっている。この従来技術のダイヤフラムポンプ装置では、その一方のダイヤフラム側のエアチャンバーと他方のダイヤフラム側のエアチャンバーとに交互に作動エアが供給され、この両エアチャンバーへの作動エアの供給切り換えに基づき、センターロッドが往復動されて一方の作動エアチャンバーの容積拡大と他方の作動エアチャンバーの容積拡大とが交互に繰り返えされ、この繰り返しにより吸い込み口から流体が両ポンプ室に交互に吸い込まれ、その各ポンプ室に吸い込まれた流体が交互に両ポンプ室から排出され、これにより吐出口から流体が連続的に吐出されるものとなっている。
【０００４】
このようなバネ機構（デテント機構）の改良として、パイロット室を設けて、第１のパイロット室は、第１のポートに接続され、これによってパイロット空気圧が常時供給され、第２のパイロット室は、スプールの移動により切り替わるパイロット流路に接続され、これによってスプールの移動に応じてパイロット空気圧の供給と排出とが交互に行われるものとして、特許第４３０１９７５号があげられる。ここでのスプールはダイヤフラムポンプＤＰに直接接続されたものであり、本発明のスプールと異なるが、本発明のセンターロッド切替室に相当する。そして第１パイロット室と第２パイロット室は、センターロッドとは別体のメインバルブ内に設けられており、本件発明のバルブボディに相当する。
【０００５】
このような構成により、特許第４３０１９７５号のダイヤフラムポンプは、圧縮空気を供給するための第１のポートと、圧縮空気を排出するための第２のポートと、対向して配置された２つのダイヤフラムと、前記２つのダイヤフラムを互いに連結するスプールと、前記スプールの移動により切り替わるパイロット流路と、第１のポートから前記パイロット流路を介して供給されるパイロット空気圧により切り替えられて前記２つのダイヤフラムに交互に圧縮空気を給排するメインバルブとを有するダイヤフラムポンプであり、前記メインバルブは、第１のパイロット室と、前記第１のパイロット室よりも受圧面積が大きい第２のパイロット室とを有し、前記第１のパイロット室は、前記第１のポートに接続され、これによってパイロット空気圧が常時供給され、前記第２のパイロット室は、前記スプールの移動により切り替わるパイロット流路に接続され、これによって前記スプールの移動に応じてパイロット空気圧の供給と排出とが交互に行われるものである。
【０００６】
そして、この発明は、ダイヤフラムポンプを油分の回収のために用いた場合に、液面に浮上する上澄み液を吸引する際に空気を一緒に吸い込むため、負荷が軽くなり過ぎてダイヤフラムの時間当たりの作動回数が必要以上に上昇するおそれがあり、また、液体の量が少なく液面が低い場合にも同様の状態になることがある。そのような状態になると、空気消費量が多くなって効率が大きく低下するばかりでなく、ダイヤフラムの寿命が短くなり、その結果、ダイヤフラムポンプの寿命が短くなる。しかし、供給する圧縮空気の圧力を下げると作動不良を発生する可能性があるので、前記第１のポートから供給される圧縮空気をメータインで絞って調整するための第１の絞り調整弁、または前記メインバルブの排出ポートから排出される圧縮空気をメータアウトで絞って調整するための第２の絞り調整弁を設けるが、前記メインバルブのパイロット流路には介在しないように設けられることで、ダイヤフラムポンプの作動を調整するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３-２０１９６８号
【特許文献２】特許第４３０１９７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許第４３０１９７５号は、バネ機構（デテント機構）を省略したので、動作が円滑になったが、第１パイロット室と第２パイロット室を設けてパイロット空気圧の供給と排出とが交互に行っていたので、機構が複雑であり、メインバルブも大きなものであった。本発明はこのような第１パイロット室と第２パイロット室の機構を簡素化し、併せて、メインバルブの機構も簡素化し、かつメインバルブのメインテナンスが容易に出来るようにメインバルブ（本発明ではバルブボディ）を脱着自在とし、より信頼性の高いダイヤフラムポンプを製作することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、ポンプ室とエアチャンバーとを画成する一対のダイヤフラムと、各ダイヤフラムの中央部にセンターロッドを往復動可能に摺動自在に支承する本体部と、センターロッドを往復動させるために両エアチャンバーへの流体の供給切り換えを行うスプールを内蔵したバルブボディを備え、バルブボディは、スリーブと、スリーブ内部に設けられて軸方向に往復動されるスプールとを備えたダイヤフラムポンプにおいて、スプールは、円盤状部Ｓ３、円盤状部Ｓ２と円盤状部Ｓ１とで構成され、各円盤状部の圧縮エアを受圧する表面積が、円盤状部Ｓ３上端側＞円盤状部Ｓ２下端側＞円盤状部Ｓ１上端側の関係に構成したものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１のダイヤフラムポンプにおいて、センターロッドの摺動に伴って圧縮エアをセンターロッドのセンターロッドエアポートを通過し、円盤状部Ｓ３の上部に圧縮エアを供給して、スプールの下降を円滑にしたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２のダイヤフラムポンプにおいて、センターロッドの外周部にガイドブッシュを嵌合させて、ガイドブッシュの胴部に圧縮エアを流通させるための穴を設けて、センターロッドの摺動に伴い、摺動してきたセンターロッドエアポートを利用して、圧縮エアを通過させて、円盤状部Ｓ３の上部に圧縮エアを供給して、スプールの下降を円滑にしたものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１のダイヤフラムポンプにおいて、本体部とバルブボディを分割して、本体部とバルブボディの間に外周がループ状又は矩形状のガスケットを設け、前記ガスケット内に圧縮エアを流通する空間を設けたものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４のダイヤフラムポンプにおいて、本体部とバルブボディの間に外周がループ状又は矩形状のガスケットに、圧縮エアを円盤状部Ｓ３の上部に圧縮エアを供給する領域を設けたものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、ポンプ室とエアチャンバーとを画成する一対のダイヤフラムと、各ダイヤフラムの中央部にセンターロッドを往復動可能に摺動自在に支承する本体部と、センターロッドを往復動させるために両エアチャンバーへの流体の供給切り換えを行うスプールを内蔵したバルブボディを備え、バルブボディは、スリーブと、スリーブ内部に設けられて軸方向に往復動されるスプールとを備えたダイヤフラムポンプにおいて、スプールは、円盤状部Ｓ３、円盤状部Ｓ２と円盤状部Ｓ１とで構成され、各円盤状部の圧縮エアを受圧する表面積が、円盤状部Ｓ３上端側＞円盤状部Ｓ２下端側＞円盤状部Ｓ１上端側の関係に構成したものである。なお、円盤状部Ｓ３と円盤状部Ｓ２の直径寸法は同じであるが、円盤状部Ｓ２には円盤状部Ｓ１との軸があり、その断面積の分が除かれるため、円盤状部Ｓ３上端側の方が大きくなっている。
【００１５】
請求項２の発明では、請求項１の発明でセンターロッドの摺動に伴って圧縮エアをセンターロッドのセンターロッドエアポートを通過し、円盤状部Ｓ３の上部に圧縮エアを供給して、スプールの下降を円滑にしたので、センターロッドの摺動とスプールの摺動が連動し、バネ機構を使用せずに、円滑なスプールの切り替えが実現できた。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、センターロッドの外周部にガイドブッシュを嵌合させて、ガイドブッシュの胴部に圧縮エアを流通させるための穴を設けて、センターロッドの摺動に伴い、摺動してきたセンターロッドエアポートを利用して、圧縮エアを通過させて、円盤状部Ｓ３の上部に圧縮エアを供給して、スプールの下降を円滑に実現できたが、該ガイドブッシュの胴部に圧縮エアを流通させるための穴を設けたので、圧縮エアの機密性が保たれ、より確実なスプールの切り替えが出来るようになった。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１の発明に本体部とバルブボディを分割して、本体部とバルブボディの間に外周がループ状又は矩形状のガスケットを設け、ガスケット内に圧縮エアを流通する空間を設けたので、バルブボディのメインテナンスが出来、しかもバルブボディと本体部との圧縮エアの受け渡しがガスケットによって確実に出来る。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項４の発明に、本体部とバルブボディの間に外周がループ状又は矩形状のガスケットに、圧縮エアを円盤状部Ｓ３の上部に圧縮エアを供給する領域を設けたので、圧縮エアの配管が簡易に可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のダイヤフラムポンプ１０の回路図である。
【図２】（Ａ）はダイヤフラムポンプ１０の正面図、同（Ｂ）は右側面図である。
【図３】（Ａ）は図２（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図、同（Ｂ）は、同図（Ａ）のＢ―Ｂ断面を含む右側面説明図である。
【図４】バルブボディ８０の右側面断面図である。
【図５】（Ａ）は、スプール１００が、バルブボディ８０の最上部に移動した状態の説明図、（Ｂ）は、スプール１００が、バルブボディ８０の最下部に移動した状態の説明図である。
【図６】本体部２０とバルブボディ８０とガスケット９０との取り付け関係を示す説明図である。
【図７】本体部２０とバルブボディ８０とガスケット９０との取り付け関係でボルト・ナット８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄをそれぞれ対応する穴に挿入する状態を説明した説明図である。
【図８】バルブボディ８０の蓋８８Ｕの斜視図である。
【図９】バルブボディ８０とバルブボディ８０の取り付け関係を示す斜視図である。
【図１０】本体部２のバルブボディ受部２２の斜視図である。
【図１１】ガスケット９０の正面図である。
【図１２】図１１のＧ―Ｇ断面図である。
【図１３】センターロッド１２０のセンターロッドエアポート１３０付近の一部断面を含む説明図である。
【図１４】（Ａ）はガイドブッシュＡ１２５の斜視図、（Ｂ）はガイドブッシュＢ１２６の斜視図である。
【図１５】左ダイヤフラム３４側は管路１３２とセンターロッドエアポート１３０と管路１３４とバルブボディ８０の関係を示す説明図である。
【図１６】図１５の状態でのバルブボディ８０と本体部のバルブボディ受部２２とガスケット９０との関係を示す説明図である。
【図１７】本体部２０の中心部分に設けられた管路１３４から、センターロッドエアポート１３０に排気され、右ダイヤフラム４４側のガイドブッシュＢ１２６の内径側側面の１２６Ｈから、右ダイヤフラム４４側のガイドブッシュＢ１２６の内径側の右空間１２６ＲＳから、管路１３６を経由して、エア排出口９２に排出される状態を示した説明図である。
【図１８】逆止弁５１部分の部分断面図である。
【図１９】図１８の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明のダイヤフラムポンプ１０の回路図であり、圧縮空気は、エアインレット９１より、管路１０２により取り込まれる。そして、バルブボディ８０内の設けられたスプール１００に供給される。図１では、スプール１００から管路１０４により圧縮空気は左エアチャンバー３２に送り込まれている（なお図面の向かって左を例えば左エアチャンバー、向かって右を右エアチャンバー、上を上方向、下を下方向と記載する。）。これによりセンターロッド１２０は、図面上左に移動する。３４は左ダイヤフラムである。反対に右エアチャンバー４２は管路１０６により圧縮エアを排出している状態を示している。４４は右ダイヤフラムである。右エアチャンバー４２の圧縮エアは、管路１０６からスプール１００経由で、管路１０８経由でエア排出口９２に排出される。
【００２１】
送液される流体は、ＩＮマニホールド５０からそれぞれ左ポンプ室３６と右ポンプ室４６を通過して、ＯＵＴマニホールド６０から外に定量づつ排出される。
【００２２】
左ダイヤフラム（３４）と右ダイヤフラム（４４）は、センターロッド１２０と結合している。センターロッド１２０の中心付近は端部に比較して短径となっているセンターロッドエアポート１３０が設けられており（図示せず）、エアインレット９１の管路１０２の中途より分岐した管路１３２が、センターロッド１２０の摺動に伴い、センターロッドエアポート１３０に接続する。センターロッドエアポート１３０からは管路１３４により、圧縮エアがスプール１００の上部にバルブボディ８０のポート８６aに接続されて、圧縮エアをスプール１００上部に供給できるようになっている。これによりスプールは図面上の右から左方向に移動する。管路１３６は、スプール１００上部に圧縮エアを排気して、センターロッドエアポート１３０経由で、管路１３６から管路１０８を通過して、エア排出口９２に排出される。５１、５２、５３、５４は逆止弁であり、搬送流体の逆止弁になっている。
【００２３】
図２（Ａ）は本発明に係るダイヤフラムポンプ１０の正面図であり、１０はダイヤフラムポンプであり、ダイヤフラムポンプ１０は、本体部２０と、この本体部２０の両側に配置される左ダイヤフラムポンプ室３０と右ダイヤフラムポンプ室４０とから構成されている。左アウトチャンバー３９と右アウトチャンバー４９は、共に本体部２０と各複数のボルト３１、４１で固定されている。５０は、ＩＮマニホールドであり、６０はＯＵＴマニホールドである。送液される流体は、ＩＮマニホールド５０から左ポンプ室３６又は右ポンプ室４６を通過して、ＯＵＴマニホールド６０から定量づつ排出される。８０は、バルブボディである。後記の通り中にスプール１００が内蔵されている。バルブボディ８０の中央の穴はエアインレット９１であり、この本体背面はエア排出口９２（図示せず）が設けられており、圧縮エアを本体内に送り込んでいる。なお、図２（Ｂ）は本発明に係るダイヤフラムポンプ１０の右側面図である。
【００２４】
図３（Ａ）は、図２（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。ここで本体部２０にはその中央にセンターロッド１２０が往復動可能に摺動自在に支承されている。センターロッド１２０の向かって右端部にはディスク４７a、４７ｂが円盤状の右ダイヤフラム４４を挟み込むように挟持しており、センターロッド１２０の向かって左端部には、ディスク３７a、３７ｂが円盤状の左ダイヤフラム３４を挟み込むように挟持している。３８、４８はクッションである。
【００２５】
その一対のダイヤフラム３４、４４は湾曲形状の隔膜部を有する。向かって左ダイヤフラム３４は左ポンプ室３６と左エアチャンバー３２とを画成する役割を果たし、右ダイヤフラム４４は右ポンプ室４６と右エアチャンバー４２とを画成する役割を果たす。本体部２０の両側に配置される左ダイヤフラムポンプ室３０と右ダイヤフラムポンプ室４０と前記本体部２０の間に一対のダイヤフラム３４、４４が挟持されている。
【００２６】
その本体部２０の前方には、図７に示すようにバルブボディ８０が４本の固定ボルトとナット８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄを用いて本体部２０に固定されているがその間に収縮可能なゴム製のガスケット９０が挟持されている。ガスケット９０については後述する。
【００２７】
バルブボディ８０は、スプール１００を内蔵している。バルブボディ８０内は、スリーブ８４が配設されている。そのスリーブ８４内にはスプール１００が軸方向（上下方向）に往復動可能に設けられている。
【００２８】
又バルブボディ８０の４本のボルト・ナット８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄを解放することで、本体部２０から取り外すことが出来、スプール１００の故障に迅速に対応できる。
【００２９】
又、スリーブは、摺動特性に優れたグレードのＰＯＭ製である。各部に設置したＯリングによってバルブボディ内の各ポートを隔てている。
【００３０】
図４に示すように、バルブボディ８０は縮径部分８４Ｍと拡径部８４Ｌに上下に分かれている。このバルブボディ８０のスリーブ８４に対応するように、スプール１００が嵌装されている。スプール１００は、何れも円盤状部分とそれを接合するロッド部分とからなっており、円盤状部分の上方先端の円盤状部Ｓ３は、拡径部８４Ｌを移動する。円盤状部Ｓ３、円盤状部Ｓ２、円盤状部Ｓ１は原則として、シールリングとその内側にＯリングを装着した構造である。シールリングは、摺動特性に優れ、スリーブが摩耗しにくいグラファイト添加ＰＴＦＥ製で、スリーブとの摺動部位兼各ポートを隔てるパッキンとして機能し、Ｏリングはシールリング内径側に設けられている。
【００３１】
円盤状部Ｓ３の下にはロッド部分を介して、円盤状部Ｓ２が設けられている。円盤状部Ｓ２も又拡径部８４Ｌを移動し、縮径部分８４Ｍの境が下限である。円盤状部Ｓ２の下にはロッド部分を介して円盤状部Ｓ１が設けられ、円盤状部Ｓ１は縮径部分８４Ｍのみを移動する。ここでは、円盤状部Ｓ３の直径Ｓ３Ｄ、円盤状部Ｓ２の直径Ｓ２Ｄ、円盤状部Ｓ１の直径Ｓ１Ｄを比較すると、Ｓ３Ｄ＝Ｓ２Ｄ＞Ｓ１Ｄである。
【００３２】
各円盤状部の圧縮エアを受圧する表面積を、円盤状部Ｓ３上端側＞円盤状部Ｓ２下端側＞円盤状部Ｓ１上端側に構成したものである。なお、円盤状部Ｓ３と円盤状部Ｓ２の直径寸法は同じであるが、円盤状部Ｓ２には円盤状部Ｓ１との軸があり、その断面積の分が除かれるため、円盤状部Ｓ３上端側の方が大きくなっている。
【００３３】
スリーブ８４は、上から、ポート８６a、８６ｂ、８６ｃ、８６ｄ、８６eが設けられており、ポート８６aは、管路１３４によりセンターロッドエアポート１３０に、圧縮エアを導入したり、排出したりする。圧縮エアの導入の場合は、円盤状部Ｓ３を下に押し下げる働きをする。ポート８６ｂは、左エアチャンバー３２の圧縮エアを排出するためのポートであり、管路１１０に接続している。ポート８６ｃは、左エアチャンバー３２の圧縮エアを供給・排気するためのポートであり、管路１０４に接続している。
【００３４】
ポート８６ｄは、右エアチャンバー４２の圧縮エアを供給・排気するためのポートであり、管路１０６に接続している。ポート８６eは、右エアチャンバー４２の圧縮エアを排出するためのポートであり、管路１０８に接続している。
【００３５】
図５の（Ａ）（Ｂ）で、スプールとスリーブのポートの位置を説明すると、図５（Ａ）で、エアインレット９１から、ポート８６ｃを通過し、左エアチャンバー３２に圧縮エアを供給する状態になる。左エアチャンバー３２は管路１０４と接続している。ここではセンターロッド１２０は、右エアチャンバー４２に近接する位置にある状態である。ここで、左エアチャンバー３２の圧縮エアを供給し、右エアチャンバー４２はポート８６ｄからポート８６ｅへエアを排気する状態になる。これにより、センターロッドは、右エアチャンバー４２から、左エアチャンバー３２方向に移動する。この時、エアインレット９１より、スリーブ８４に圧縮エアが導入され、円盤状部Ｓ２の下方側の圧縮エア受圧の表面積のほうが、円盤状部Ｓ１の上方側の圧縮エア受圧の表面積より大きいので、
円盤状部Ｓ２＞円盤状部Ｓ１
の関係が成立するために、スプール１００自体も円盤状部Ｓ３側に移動するような力がかかる。
【００３６】
図５（Ｂ）は、センターロッドエアポート１３０からは管路１３４により、圧縮エアがバルブボディ８０のスリーブ８４のポート８６aに接続されて、圧縮エアをスプール１００に上部に供給した状態を示している。この時センターロッド１２０が、左エアチャンバー３２に移動した状態になっており、センターロッドエアポート１３０に対して管路１３２から圧縮エアが供給されている。この状態は後述するが、センターロッド１２０の中央部のくびれ部分のガイドブッシュより圧縮エアが供給されており、圧縮エアは前述したセンターロッドエアポート１３０からは管路１３４により、圧縮エアがバルブボディ８０のスリーブ８４のポート８６aに接続されて、圧縮エアをスプール１００に上部に供給される。
【００３７】
これにより、円盤状部Ｓ３は図５（Ａ）のスプール１００の上端に接触した状態から、図５（Ｂ）の状態になり、スプール１００の上端部分と円盤状部Ｓ３との間に圧縮エアが供給される。この状態では、エアインレット９１からの圧縮エアが、ポート８６ｄから右エアチャンバー４２の圧縮エアを供給する状態になるが、円盤状部Ｓ２と円盤状部Ｓ１を押す状態になる。したがって円盤状部Ｓ２の圧縮エア受圧の表面積−円盤状部Ｓ１の圧縮エア受圧の表面積となるが、この差だけスプール１００全体を上方に押し上げることになる。しかし、円盤状部Ｓ３は、圧縮エアがバルブボディ８０のスリーブ８４のポート８６aに供給されているので、結局円盤状部上端側表面積Ｓ３＞円盤状部Ｓ２下端側表面積−円盤状部Ｓ１上端側表面積となり、スプール１００全体は、下方に押し下げられ下限まで下降する。
【００３８】
なおこの時、右エアチャンバー４２には圧縮エアが供給されるが、左エアチャンバー３２は排気状態になり、ポート８６ｃから左エアチャンバー３２の圧縮エアが排気され、ポート８６ｂより、左エアチャンバー３２の圧縮エアが排出される。
【００３９】
図４では８８Ｕは、バルブボディ８０の上部の円形状の蓋であり開閉自在であり、スプール１００を収納できる。８８Ｄは、バルブボディ８０の下部の円形状の蓋である。蓋８８Ｕの側部には本体部２０より、バルブボディ８０を４本のボルト・ナット８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄで固定できるように、横穴８９がバルブボディ８０の上部の左右にそれぞれ８９Ａ、８９Ｂ及び下部の左右にそれぞれ８９Ｃ、８９Ｄが開いている。横穴８９Ａ、８９Ｂ、８９Ｃ、８９Ｄは、ボルト・ナット８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄを、本体部２０より連結の為に、嵌装した場合に、蓋８８Ｕの円形側部に横に設けられた横穴８９Ａを貫通することで、固定される（図８参照）。図示していないが、横穴８９Ｂ、８９Ｃ、８９Ｄについても同様にボルト・ナット８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄが嵌装される。
【００４０】
図７に図示したように本体部２０には、バルブボディ８０に対応するように、バルブボディ受部２２が設けられており、バルブボディ８０の横穴８９Ａ、８９Ｂ、８９Ｃ、８９Ｄに対応するように、本体部連通横穴２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄが設けられている。
【００４１】
図６、図９に示すように、バルブボディ８０の管路は、本体部の管路に接続しており、バルブボディ８０の本体部側の接続側面２５では、上部の領域２６Ａは、上部がスリーブ８４のポート８６aと連通しており、下部は、管路１３４によりセンターロッドエアポート１３０に接続されている。この領域２６Ａが、ポート８６aの出入口からバルブボディ８０側の接続側面２５の中央部までは、縦の配管であり、その後バルブボディ８０の中央部から横方向に本体部側に配管され、センターロッドエアポート１３０に接続されており、全体が管路１３４になっている。
【００４２】
バルブボディ８０の本体部側の接続側面２５の領域２６Ｂの上部は、領域２６Ａのバルブボディ８０のポート８６aの下に設けられたポート８６ｂに接続されている。ポート８６ｂは左エアチャンバー３２の圧縮エアを排出するためのポートであり、領域２６Ｂの上部は、管路１１０の一部であり、最終的にエア排出口９２に接続している。
【００４３】
更に領域２６Ｂの下部は、ポート８６eに接続しており、ポート８６eは右エアチャンバー４２の圧縮エアを排出するためのポートであり、領域２６Ｂは管路１０８の一部であり、最終的にエア排出口９２に接続している。
【００４４】
バルブボディ８０の本体部側の接続側面２５の領域２６Ｃは、スリーブ８４のポート８６ｃに接続しており、ポート８６ｃは左エアチャンバー３２の圧縮エアを供給・排気するためのポートであり、領域２６Ｃを経由して管路１０４に接続している。
【００４５】
バルブボディ８０の本体部側の接続側面２５の領域２６Ｄは、スリーブ８４のポート８６ｄに接続しており、ポート８６ｄは右エアチャンバー４２の圧縮エアを供給・排気するためのポートであり、領域２６Ｄを経由して管路１０６に接続している。
【００４６】
バルブボディ８０の本体部側の接続側面２５の領域２６Ｅは、エアインレット９１より常時供給される圧縮エアの通過管路であり管路１３２の一部であり、圧縮エアはセンターロッドエアポート１３０に送られている。
【００４７】
バルブボディ８０の本体部側の接続側面２５の領域２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅと対応する本体部２０のバルブボディ受部２２は、同じく領域２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅが形成されている（図１０参照）。そして、領域２２Ａは、上部がスリーブ８４のポート８６aと連通しており、下部は管路１３４によりセンターロッドエアポート１３０に接続されている点は領域２６Ａと同じである。
【００４８】
この領域２２Ａが、ポート８６aの出入口から本体部側の接続側面２５の中央部までは、縦の配管であり、その後バルブボディ受部２２から横方向にセンターロッドエアポート１３０に接続されており、全体が管路１３４になっている。
【００４９】
バルブボディ受部２２の領域２２Ｂの上部は、左エアチャンバー３２の圧縮エアを排出するためのポートであり、領域２２Ｂの上部は、管路１１０の一部であり、最終的にエア排出口９２に接続している。
【００５０】
更に領域２２Ｂの下部は、右エアチャンバー４２の圧縮エアを排出するためのポートであり、領域２２Ｂは管路１０８の一部であり、最終的にエア排出口９２に接続している。
【００５１】
バルブボディ受部２２の領域２２Ｃは、左エアチャンバー３２の圧縮エアを供給・排気するためのポートであり、領域２２Ｃを経由して管路１０４に接続している。
【００５２】
バルブボディ受部２２の領域２２Ｄは、右エアチャンバー４２の圧縮エアを供給・排気するためのポートであり、領域２２Ｄを経由して管路１０６に接続している。
【００５３】
バルブボディ受部２２の領域２２Ｅは、エアインレット９１より常時供給される圧縮エアの通過管路であり管路１３２の一部であり、圧縮エアはセンターロッドエアポート１３０に送られている。
【００５４】
バルブボディ８０の本体部側の接続側面２５とバルブボディ受部２２は、互いに対応する形状になっているが、バルブボディ８０の本体部側の接続側面２５の領域２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅと対応する本体部２０のバルブボディ受部２２の同じく領域２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅは、図９、図１０に図示されているように、縦長形状で、上部と下部が半円形上の外周が輪郭枠９０ｗで区画された収縮可能なゴム製の外周が薄肉ループ状のガスケット９０が組み込まれている。ガスケット９０は、バルブボディ８０の本体部側の接続側面２５とバルブボディ受部２２に挟持されている。
【００５５】
外周が薄肉ループ状のガスケット９０は、図９、図１０、図１１に示されているように、前述したバルブボディ８０の本体部側の接続側面２５の領域２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅと対応する本体部２のバルブボディ受部２２の同じく領域２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅの区画に対応し、輪郭枠９０ｗと輪郭枠９０aで区画される領域９０Ａ、輪郭枠９０aと輪郭枠９０cで区画される領域９０Ｃ、輪郭枠９０ｄと輪郭枠９０eで区画される領域９０Ｄ、輪郭枠９０eと輪郭枠９０aと輪郭枠９０ｗで区画される領域９０Ｅ、輪郭枠９０ｗ、輪郭枠９０a、輪郭枠９０c、輪郭枠９０ｄ、輪郭枠９０eで区画される領域９０Ｂが設けられている。
【００５６】
外周が薄肉ループ状のガスケット９０は、図１１のＧ―Ｇ断面図が図１２で示されているように、ガスケット９０面方向に対する奥行部分が、中間は一部円周のある大膨出形状９０Ｖで、その前後が小膨出形状９０Ｘである。ガスケット９０の小膨出形状９０Ｘは、バルブボディ受部２２でガスケット９０の輪郭枠に対応するように設けられたバルブボディ受部２２の溝２３に小膨出形状９０Ｘのバルブボディ受部２２側が嵌合し、他方、これに対応するバルブボディ８０の本体部側の接続側面２５が平面になっており、ガスケット９０がバルブボディ８０の本体部側の接続側面２５とバルブボディ受部２２の間に密着挟持されることで、領域９０Ａ、領域９０Ｃ、領域９０Ｄ、領域９０Ｅ、領域９０Ｂが、一つの独立した空間となり、圧縮エアを閉じ込める働きをしている。
なお、外周が薄肉ループ状のガスケット９０は、多少の形状の変更は効果に支障が無い。例えば、ループ状は矩形状であっても良い。
【００５７】
図１３は、センターロッド１２０のセンターロッドエアポート１３０付近の図面であり、センターロッド１２０は中心部分のくびれは、短径部１２２とその両サイドのテーパー部１２４から構成され、このくびれた部分がセンターロッドエアポート１３０になっている。センターロッド１２０は、本体部２０に往復動可能に、摺動自在に支承されている。センターロッド１２０の向かって右端部にはディスク４７a、４７ｂが円盤状の右ダイヤフラム４４を挟み込むように挟持しており、センターロッド１２０の向かって左端部には、ディスク３７a、３７ｂが円盤状の左ダイヤフラム３４を挟み込むように挟持している。３８、４８はクッションである。なおセンターロッドエアポート１３０は管路１３４が接続されている。
【００５８】
本体部２０の中心部分は、センターロッド１２０が摺動自在に組み込まれており、本体部２０の中心部分から左右にそれぞれガイドブッシュＡ１２５、１２５及びガイドブッシュＢ１２６、１２６が組み込まれ、その両端はガイドブッシュ押え１２７、１２７により固定されている。各ガイドブッシュＡ１２５、１２５、ガイドブッシュＢ１２６、１２６は、センターロッド１２０が摺動するに伴う軸受けの役割を果たしているが、スプール切替機構も構成している。
【００５９】
左右のガイドブッシュＢ１２６、１２６の内径側は左空間１２６ＬＳ、右空間１２６ＲＳがあり、左空間１２６ＬＳの外径部分は、左ダイヤフラム３４側は管路１３２と連通しており、右空間１２６ＲＳは右ダイヤフラム４４側は管路１３６と連通している。
【００６０】
図１４（Ａ）は、ガイドブッシュＡ１２５の斜視図であり、センターロッドエアポート１３０方向、即ち内径側に切り欠き１２５Ｃが設けられている。これは高供給エア圧力 （仕様範囲を超えるレベル）でポンプを動かしたときに内径側に設けたＯリングがセンターロッドの溝にはまり込むことを防ぐためのものである。
【００６１】
図１４（Ｂ）は、ガイドブッシュＢ１２６であり、ガイドブッシュＡ１２５挿入後に、ガイドブッシュＢ１２６を取り付ける。ガイドブッシュＢ１２６は内径側側面に穴１２６Ｈが左右対称に開いており、切替機能用エア供給口および排気口になっている。
【００６２】
図１５に図示されているように、左ダイヤフラム３４側は管路１３２は、エアインレット９１から常時圧縮エアが供給されており、センターロッド１２０のセンターロッドエアポート１３０が、左ダイヤフラム３４側に移動してきたときは、左空間１２６ＬＳから、穴１２６Ｈを通過して圧縮エアがセンターロッドエアポート１３０に侵入し、本体部の中心部分に設けられた管路１３４から、領域２２Ａ経由で領域２６Ａと接続し（図１６参照）、同領域２２Ａと２６Ａの下部から上部に配管されている空間を圧縮エアが移動し、圧縮エアがバルブボディ８０のスリーブ８４のポート８６aに接続されて、圧縮エアをスプール１００に上部に供給できるようになっている。これにより図５（Ｂ）の状態になる。
【００６３】
センターロッド１２０のセンターロッドエアポート１３０が、右ダイヤフラム４４側に移動してきたときは、前記管路１３２からの圧縮エアは、センターロッド１２０の大径部が右方向に摺動してくるので、圧縮エアの供給は止まり、本体部の中心部分に設けられた管路１３４と、右ダイヤフラム４４側に設けられた管路１３６が圧縮エアの流通が可能になり、バルブボディ８０のスリーブ８４内の圧縮エアが、ポート８６aから排気され、同領域２６Ａの２２Ａの上部から下部に配管されている空間を圧縮エアが移動し（図１６参照）、本体部の中心部分に設けられた管路１３４から（図１７参照）、センターロッドエアポート１３０に排気され、右ダイヤフラム４４側のガイドブッシュＢ１２６の内径側側面の１２６Ｈから、右ダイヤフラム４４側のガイドブッシュＢ１２６の内径側の右空間１２６ＲＳから、管路１３６を経由して、エア排出口９２に排出されて、図５（Ａ）の状態になる。
【００６４】
次に、このダイヤフラムポンプ１０の作用を概略説明する。
【００６５】
図１で図示しているように、本発明のダイヤフラムポンプ１０は、圧縮空気は、エアインレット９１より、管路１０２により取り込まれる。そして、バルブボディ８０内の設けられたスプール１００に供給される。図５（Ａ）では、スプール１００から管路１０４により圧縮空気は左エアチャンバー３２に送り込まれる。これによりセンターロッド１２０は、図面上左に移動する。３４は左ダイヤフラムである。反対に右エアチャンバー４２は管路１０６により圧縮エアを排出している状態を示している。４４は右ダイヤフラムである。右エアチャンバー４２の圧縮エアは、管路１０６からスプール１００経由で、管路１０８経由でエア排出口９２に排出される。
【００６６】
このような状態で送液される流体は、左エアチャンバー３２が膨張することで、左ポンプ室３６に導入された流体は、逆止弁５４を経由して、ＯＵＴマニホールド６０方向に定量流体を搬送する。又右エアチャンバー４２が排気されることで、右ポンプ室４６は膨張し、ＩＮマニホールド５０から右ポンプ室４６に逆止弁５１を経由して、流体が定量送り込まれる。
【００６７】
エアインレット９１の管路１０２の中途より分岐した管路１３２が、センターロッド１２０が、左エアチャンバー３２方向に摺動に伴い、センターロッドエアポート１３０からは管路１３４により、圧縮エアがスプール１００の上部にバルブボディ８０のポート８６ａに接続されて、圧縮エアをスプール１００上部に供給する。これによりスプールは、図５（Ｂ）の状態になり、スプール１００全体が下方に押し下げられ下限まで下降する。
【００６８】
この時、右エアチャンバー４２には圧縮エアが供給されるが、左エアチャンバー３２は排気状態になり、ポート８６ｃから左エアチャンバー３２の圧縮エアが排気され、ポート８６ｂより、左エアチャンバー３２の圧縮エアが排出される。これにより、右エアチャンバー４２の右ポンプ室４６の導入された流体が逆止弁５３を経由して、ＯＵＴマニホールド６０方向に定量流体を搬送する。又左エアチャンバー３２が排気されることで、左ポンプ室３６は膨張し、ＩＮマニホールド５０から左ポンプ室３６に逆止弁５２を経由して、流体が定量送り込まれる。
【００６９】
図１８は、逆止弁５１、５２、５３、５４の一例を示したものであり、例えばボール５１Ｇ、ボールシール部５１Ｓ、Ｏリング５１Ｏ、バルブシートＡ５１ＡとバルブシートＢ５１Ｂから構成されている。これは、バルブシート５１のバルブシートＡ５１ＡとバルブシートＢ５１Ｂの２分割することで、２つの部品間にはクリアランスが設けられ、バルブシートＡ５１Ａに発生している応力がバルブシートＢ５１Ｂに伝わらない構造となり、バルブシートＢ５１Ｂの変形は問題にならないレベルとなり、安定したシールが可能となった。このようなバルブシートは、搬送流体の逆止弁になっている。
【００７０】
図１９は、図１８の分解図である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
バネ機構（デテント機構）を省略して、センターロッド１２０内にセンターロッドエアポート１３０を設け、これによりスプール１００の下降を確実にしたことで、スプール１００の摺動とセンターロッド１２０の摺動が確実に行われ、搬送流体の搬送がより確実となり、又使用する部品の点数を減少したので、簡易で確実な搬送の可能なダイヤフラムポンプを製造できる。しかもバルブボディ８０と本体部２０のバルブボディ受部２２を分割し、その間に、ガスケット９０を設けて、特に縦の配管を設けて、スプールの摺動をスムーズにし、又縦の配管を省略でき、又個々の配管も集約化が可能となっている。
【００７２】
又バルブボディ８０内のスプールを簡単に取り出せることが出来て、メインテナンスが簡易に行える。スプールも簡易なものなので、摺動動作が確実に行える。
【符号の説明】
【００７３】
１０  ダイヤフラムポンプ
２０  本体部
２２  バルブボディ受部
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ      領域
２５  接続側面
２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ      領域
３０    左ダイヤフラムポンプ室
３２    左エアチャンバー
３４    左ダイヤフラム
３６    左ポンプ室
４０    右ダイヤフラムポンプ室
４２    右エアチャンバー
４４    右ダイヤフラム
４６    右ポンプ室
５０    ＩＮマニホールド
６０    ＯＵＴマニホールド
８０    バルブボディ
８４    スリーブ
８６ａ、８６ｂ、８６ｃ、８６ｄ、８６e    ポート
９０    ガスケット
９０Ａ、９０Ｃ、９０Ｄ、９０Ｅ、９０Ｂ  領域
９０ｗ、９０a、９０c、９０ｄ、９０e      輪郭枠
９１    エアインレット
９２    エア排出口
１００  スプール
Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１    円盤状部
１０２、１０４、１０６、１０８、１１０  管路
１２０  センターロッド
１２５、１２５  ガイドブッシュＡ
１２６、１２６  ガイドブッシュＢ
１２６Ｈ  穴
１２６ＬＳ    左空間
１２６ＲＳ    右空間
１３０    センターロッドエアポート
１３２、１３４、１３６  管路
【図１】
2019203464.tif 000003
【図２】
2019203464.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019203464.tif 000006
【図５】
2019203464.tif 000007
【図６】
2019203464.tif 000008
【図７】
2019203464.tif 000009
【図８】
2019203464.tif 000010
【図９】
2019203464.tif 000011
【図１０】
2019203464.tif 000012
【図１１】
2019203464.tif 000013
【図１２】
2019203464.tif 000014
【図１３】
2019203464.tif 000015
【図１４】
2019203464.tif 000016
【図１５】
2019203464.tif 000017
【図１６】
2019203464.tif 000018
【図１７】
2019203464.tif 000019
【図１８】
2019203464.tif 000020
【図１９】
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