(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラム５の往復伸縮動にて液体を吸入、吐出するダイヤフラム式ポンプＰであって、一端の連結軸１７を揺動支点とし、他端をダイヤフラムの連結ロッド７に枢支軸１０により連結する揺動アーム８を有し、該揺動アーム８の途中部にカムフォロワー２０を付設して、該カムフォロワー２０を駆動カム１９に当接させ、該揺動アーム８のダイヤフラム５との連結ロッド７を往復揺動させることで、ダイヤフラム５を往復伸縮動させる構成において、該揺動アーム８の揺動支点である連結軸１７を、量調節螺子杆１５の回転操作に伴い、該量調節螺子杆１５に沿って摺動させ、該連結軸１７のポンプケース１側の端部に指針１７ｂを付設し、該ポンプケース１の側面に確認窓１ａを設け、該確認窓１ａに沿って、前記指針１７ｂの上下位置を確認する目盛盤１ｂを設けたことを特徴とするダイヤフラム式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタや管理機等にて牽引される土壌消毒装置において、薬液を土壌に注入するために設けられる、ダイヤフラム式ポンプの注入量調節の改良構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、トラクタや管理機にて牽引される土壌消毒装置に、ダイヤフラム式ポンプを取り付けた構造は、公知となっており、例えば、特開平４−３２５０４７号公報にて開示されている。
また、図５及び図６図示のような公知例もある。（図５及び図６図示のダイヤフラム式ポンプの構造については、後の発明の実施の形態の説明の中で詳述する。）
これらの公知例において、ダイヤフラムからは下方に連結部材を垂設し、その下端にカムフォロワーを配設するよう構成しており、カム運動にて上下動するカムフォロワーの動きに合わせて往復伸縮動される構造となっている。
そして、吐出量の調節は、いずれもカムフォロワーの上下位置調節となっており、従って、ダイヤフラムとカムフォロワーとの間の連結部材を上下変動させることとなる。カムフォロワーの位置をダイヤフラム側に近づければ、それだけカムフォロワーの作動範囲が狭まり、ダイヤフラムの伸縮量も少なくなって、吐出量を低減できるのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の吐出量の調節において、カムフォロワーの位置を変更すると、それに連れて、連結部材が上下動するので、ダイヤフラムが、作動時の往復伸縮に関係なく変形する。即ち、吐出量を少なくする場合に、ダイヤフラムは、弁側に押し込まれた形状となっており、吐出作動時には、この変形した状態から往復伸縮するので、吐出量が安定しなかった。また、カムの停止位置によっては、ダイヤフラムが極めて押し込まれた状態のままで停止することとなり、このままで長期間格納していれば、ダイヤフラム自体の疲労が生じ、再使用時に吐出量が変わってしまうという不具合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決するため、次のような手段を用いるものである。
【０００５】
ダイヤフラム５の往復伸縮動にて液体を吸入、吐出するダイヤフラム式ポンプＰであって、一端の連結軸１７を揺動支点とし、他端をダイヤフラムの連結ロッド７に枢支軸１０により連結する揺動アーム８を有し、該揺動アーム８の途中部にカムフォロワー２０を付設して、該カムフォロワー２０を駆動カム１９に当接させ、該揺動アーム８のダイヤフラム５との連結ロッド７を往復揺動させることで、ダイヤフラム５を往復伸縮動させる構成において、該揺動アーム８の揺動支点である連結軸１７を、量調節螺子杆１５の回転操作に伴い、該量調節螺子杆１５に沿って摺動させ、該連結軸１７のポンプケース１側の端部に指針１７ｂを付設し、該ポンプケース１の側面に確認窓１ａを設け、該確認窓１ａに沿って、前記指針１７ｂの上下位置を確認する目盛盤１ｂを設けたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について添付の図面より説明する。
図１は本発明のダイヤフラム式ポンプＰを取り付けた管理機牽引型の土壌消毒機の全体側面図、図２はカム駆動軸を共通にして本発明のダイヤフラム式ポンプＰと従来のダイヤフラム式ポンプＰ’とを並列した様子を示す後方斜視図、図３は本発明のダイヤフラム式ポンプＰの内部側面図、図４は同じく内部正面図、図５は従来のダイヤフラム式ポンプＰ’の内部側面図、図６は同じく内部正面図である。
【０００７】
まず、図１より本発明のダイヤフラム式ポンプを消毒液注入用ポンプとし、管理機牽引型の土壌消毒機に搭載した構成について説明する。
フレーム４０の前端を管理機への装着部４０ｂとしており、その後方にて、該フレーム４０上に薬液タンクＴを搭載する。該薬液タンクＴ搭載部分の下方には、注入爪４１を垂設しており、該注入爪４１に薬液ノズルＮを添設している。該フレーム４０における該薬液タンクＴ搭載部分の後方には、左右方向に取付パイプ４０ａを架設し、消毒液注入用ポンプとしての本発明のダイヤフラム式ポンプＰを、一個、或いは左右並列状に複数個搭載している。該ダイヤフラム式ポンプＰからは、上方に吸入弁２と吐出弁３とを突設しており、該吸入弁２に対しては、薬液タンクＴより吸入パイプ４２を配管し、該吐出弁３からは、薬液ノズルＮに吐出パイプ４３を配管している。
【０００８】
該フレーム４０の、該ダイヤフラム式ポンプＰの搭載部分の左右側には、駆動輪４４を軸支している。該ダイヤフラム式ポンプＰには、後記の如く、カム駆動軸１８を貫設しており、このカム駆動軸１８は、左右駆動輪４４間を連結する車軸４５にて形成してもよいし、後記の図３及び図４に示すように、別個にカム軸駆動用のモーターＭを取り付け、そのモーター軸（減速ギアケースＧの出力軸）よりカム駆動軸１８を延長する構成としてもよい。
【０００９】
次に、本発明のダイヤフラム式ポンプＰを説明する前に、従来のダイヤフラム式ポンプＰ’について、図２、図５及び図６より説明する。
従来のダイヤフラム式ポンプＰ’のポンプケース２３の上端において、弁取付部材２６が配設され、吸入弁２４及び吐出弁２５を上方に突設しており、ダイヤフラム２７を、上下より挟持するように弁取付部材２６とダイヤフラム取付部材２８にて支持し、該ダイヤフラム２７を、該弁取付部材２６と該ダイヤフラム取付部材２８との間にて上下伸縮動自在な状態にしている。
なお、該ダイヤフラム取付部材２８は、ポンプケース２３内にて左右に架設されるダイヤフラム支持部材２９にて下方より支持されている。該ダイヤフラム２７の下端より下方には、ダイヤフラム取付部材２８及びダイヤフラム支持部材２９を貫通するようにして、連結ロッド３０を垂設しており、その下端には、カムフォロワー支持部材３１を固設して、これにカムフォロワー３２を軸支している。なお、ダイヤフラム支持部材２９とカムフォロワー支持部材３１との間にて、連結ロッド３０に戻しバネ３３が巻装されており、該カムフォロワー３２（連結ロッド３０）が下方に付勢されている。
【００１０】
該カムフォロワー３２の下方位置にて、カム駆動軸３４が横設軸支されており（前記のように、土壌消毒機の駆動輪４４の車軸４５にて構成してもよいし、別途設けたモーターの出力軸を延長したものでもよい。）、該カムフォロワー３２と当接すべく、駆動カム３５を該カム駆動軸３４に固定環設する。また、該カム駆動軸３４には、ボス部材３６を遊嵌環設しており、該ボス部材３６に、該カムフォロワー支持部材３１の下端に当接すべく、量調節カム３７を固定環設している。更に、ボス部材３６には、量調節レバー３８の一端を固設しており、該量調節レバー３８の他端は、ポンプケース２３の外側に突出させて量調節ノブ３９を付設している。該量調節レバー３８は、該ポンプケース２３に側面視円弧状に形成するガイド溝２３ａより突出しており、該ガイド溝２３ａに沿って、目盛盤２３ｂを配設している。
【００１１】
以上のような構成により、まず、薬液の吐出作動を現出するダイヤフラムの伸縮作動について説明する。
カム駆動軸３４が回転駆動するのに伴って、駆動カム３５が一体状に回転し、それに連れて、カムフォロワー３２が回転しつつ、上下動する。この上下動により、連結ロッド３０が上下動し、これにより、ダイヤフラム２７が上下往復伸縮動をする。ダイヤフラム２７が下方に伸長する時は、吸入弁２４が開弁して、薬液タンクＴより薬液がダイヤフラム２７内に吸入され、ダイヤフラム２７が上方に収縮すると、吐出弁２５が開弁して、薬液ノズルＮに薬液を吐出するのである。
【００１２】
次に、吐出量の調節について説明する。
吐出量の調節の際には量調節ノブ３９を握って、量調節レバー３８を回動させるが、これと一体状に、ボス部材３６及び量調節カム３７が回動する。この回動操作による位置調節に伴い、該量調節カム３７に当接するカムフォロワー支持部材３１が上下する。ここで、吐出量をすくなくすべく、量調節レバー３８を下方に回動する場合を考えると、扇形である量調節カム３７の長径部分が該カムフォロワー支持部材３１に当接することとなり、該カムフォロワー支持部材３１が上方に移動する。これによって、連結ロッド３０も上方に移動して、ダイヤフラム２７は上方に押し込まれた形状となる。この状態から、カムフォロワー３２の駆動カム３５への追従に伴って往復伸縮するが、カムフォロワー３２は、該カムフォロワー支持部材３１が上方に移動していることから、下方への移動量が少なくなり、従って、上下往復量が少なくなって、ダイヤフラム２７の上下往復伸縮動量も少なくなる。これによって、吸入弁２４及び吐出弁２５の開弁度及び開弁時間が少なくなって、吐出量が少なくなるのである。
【００１３】
以上が従来のダイヤフラム式ポンプＰ’の構成であり、次に、本発明のダイヤフラム式ポンプＰの構成について、図２乃至図４より説明する。
ポンプケース１の下端には切欠部が設けられていて、土壌消毒機のフレーム４０に左右方向に配設された取付パイプ４０ａの上端に該切欠部を嵌合させて、該フレーム４０に搭載するようにしている。該ポンプケース１の上端には、吸入弁２と吐出弁３とを上方に突設する弁取付部材４と、ダイヤフラム取付部材６とにて、ダイヤフラム５を上下より挟持して取り付けており、該ダイヤフラム取付部材６を貫通するようにダイヤフラム５の下部分を垂下させて、ポンプケース１内に挿入している。該ダイヤフラム５の下端より連結ロッド７を垂設しており、該連結ロッド７を、揺動アーム８・９にて左右より挟むようにして、両揺動アーム８・９を、枢支軸１０にて連結ロッド７に枢支している。揺動アーム９は、該枢支軸１０による連結ロッド７への枢支部分よりも前方に延出していて、この延出部分より、ポンプケース１の下端に設けられたバネ受け部１２に戻しバネ１１を連結し、連結ロッド７を下方に付勢、即ち、ダイヤフラム５を下方伸長側に付勢している。また、該揺動アーム９のこの延出部分の下方にて、ポンプケース１の内側面にストッパー１３が配設されており、該延出部分の下方揺動量を規制している。
【００１４】
一方、該ポンプケース１内の後端側面部には量調節用枢支部材が固設されていて、螺子溝が外装された量調節螺子杆１５を回動可能に垂直方向に軸支し、その上端をポンプケース１の上端より上方に突出させて、量調節ノブ１４を付設している。揺動アーム８・９の後端間には連結軸１７を介設しており、該連結軸１７には垂直方向に貫通する雌螺子１７ａを穿設しており、該連結軸１７の雌螺子１７ａに該量調節螺子杆１５を通過させている。量調節ノブ１４を持ち、量調節螺子杆１５を回動操作すると、該量調節螺子杆１５に雌螺子１７ａの係合する連結軸１７が、即ち、揺動アーム８・９の後端が、該量調節螺子杆１５に沿って上下摺動する。該連結軸１７の後端には、指針１７ｂが付設されており、一方、ポンプケース１の後面には、確認窓１ａが設けられていて、該指針１７ｂの上下位置を確認できるようになっている。また、該確認窓１ａに沿って、目盛盤１ｂが設けられている。
【００１５】
ポンプケース１内の下方部分には、カム駆動軸１８が横設軸支されている。なお、ダイヤフラム式ポンプＰには、図３及び図４図示のように、駆動モーターＭと減速ギアケースＧをポンプケース１の外側面に連接固設し、該減速ギアケースＧの出力軸をカム駆動軸１８としてポンプケース１内に配設したものと、図２のように、駆動モーターＭ及び減速ギアケースＧを付設せず、カム駆動軸１８を、他のポンプのカム駆動軸１８（図２では、従来のダイヤフラム式ポンプＰ’のカム駆動軸３４）と、延長管２２を介して連結したものとがある。ダイヤフラム式ポンプＰを複数個並設する場合には、一個を図３及び図４図示のモーター付型とし、その他は図２図示の構成のものを複数個並列させて、カム駆動軸を共有するようにすればよい。
【００１６】
ポンプケース１内において、該カム駆動軸１８には、駆動カム１９を固定環設しており、該駆動カム１９の上方において、該駆動カム１９に当接すべく、両揺動アーム８・９間に挟持されるようにして、カムフォロワー２０を枢支軸２１にて枢支している。
【００１７】
以上のような構成において、まず、ダイヤフラム５の上下往復伸縮による吐出作動について説明する。
カム駆動軸１８が回転駆動するに連れて、駆動カム１９が回転し、これに当接するカムフォロワー２０が、追従回転するとともに上下往復動する。これに連れて、揺動アーム８・９は、後端の連結軸１７を揺動支点として、前端側が上下揺動し、該前端側にて枢支される連結ロッド７を上下往復動させることによって、ダイヤフラム５が上下往復伸縮動する。これにより、吸入弁２及び吐出弁３を開閉させて、吐出作動をするのである。
【００１８】
次に、吐出量の調節に関しては、前記の如く、量調節ノブ１４を回動操作し、揺動アーム８・９の後端位置を上下調節する。吐出量を少なくすべく、揺動アーム８・９の後端を上方に（指針１７ａを上方に）上げると、揺動アーム８・９におけるカムフォロワー２０の枢支軸２１位置は上方に移動し、そのため、駆動カム１９の回転に伴うカムフォロワー２０の下方移動量は少なくなるので、カムフォロワー２０の上下往復動量が少なくなる。従って、揺動アーム８・９の後端側に枢支される連結ロッド７の上下往復動量も少なくなって、ダイヤフラム５の上下往復伸縮量も少なくなる。これによって、吸入弁２及び吐出弁３の開弁度及び開弁時間も低減されて、吐出量は少なくなるのである。
【００１９】
以上のような構成の、従来と本発明の両ダイヤフラム式ポンプＰ・Ｐ’を比較する。吐出量の調節の際、特に吐出量を少量化する場合には、カムフォロワーの位置を上方に移動させて、駆動カムの回転に伴うカムフォロワーの上下往復動量を少なくすることは共通している。しかし、従来のダイヤフラム式ポンプＰ’の場合には、カムフォロワー３２の上方移動に伴って、連結ロッド３０が上方移動し、ダイヤフラム２７は上方に押し込まれた状態になり、この状態から、ポンプ動である上下往復伸縮動をする。一方、本発明のダイヤフラム式ポンプＰにおいては、量調節の際に上下動するのは、揺動アーム８・９の後端部分であり、その前端部分に枢支される連結ロッド７は上下動しない。つまり、駆動カム軸１８の回転による揺動アーム８・９の揺動の際には、その後端部分が揺動支点となり、後端部分が揺動作用部分となるが、量調節の際には、後端部分を揺動させ、この際の揺動支点は、枢支軸１０であり、これは上下動しないのである。従って、ダイヤフラム５が、量調節作業（吐出量の少量化）に伴って上方に押し込まれる状態にはならない。よって、量調節に伴ってのダイヤフラム５の変形は生じず、吐出量が安定し、ダイヤフラム５の疲労進度も遅延化されて、指針１７ａにて示される設定量で正しく吐出が行われる状態を長時間維持するのである。
【００２０】
また、図２にて判るように、従来のダイヤフラム式ポンプＰ’では、量調節レバー３８の回動範囲を確保するため、ポンプケース２３が大きくなっていたが、本発明のダイヤフラム式ポンプＰでは、量調節に伴って移動するのは揺動アーム８・９の後端部分のみであり、量調節螺子杆１５自体は回転するのみで位置変動しない。従って、ポンプケース１は、図示の如く、コンパクトにすることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、ダイヤフラム式ポンプを以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
ダイヤフラム５の往復伸縮動にて液体を吸入、吐出するダイヤフラム式ポンプＰであって、一端の連結軸１７を揺動支点とし、他端をダイヤフラムの連結ロッド７に枢支軸１０により連結する揺動アーム８を有し、該揺動アーム８の途中部にカムフォロワー２０を付設して、該カムフォロワー２０を駆動カム１９に当接させ、該揺動アーム８のダイヤフラム５との連結ロッド７を往復揺動させることで、ダイヤフラム５を往復伸縮動させる構成において、該揺動アーム８の揺動支点である連結軸１７を、量調節螺子杆１５の回転操作に伴い、該量調節螺子杆１５に沿って摺動させ、該連結軸１７のポンプケース１側の端部に指針１７ｂを付設し、該ポンプケース１の側面に確認窓１ａを設け、該確認窓１ａに沿って、前記指針１７ｂの上下位置を確認する目盛盤１ｂを設けたので、吐出量の調節の際には、揺動アームのカムフォロワー上下動による揺動の際に揺動支点となる部分を位置変動できるので、これにより、途中部のカムフォロワーの位置を変動させて、ダイヤフラムの往復伸縮量を調節できる一方、揺動アームのダイヤフラムへの連結端部は、量調節の際に位置変動しないので、ダイヤフラムが量調節に伴って変形することはない。
従って、変形した状態からポンプ駆動の往復伸縮がなされるという事態は生じないので、吐出量は安定し、また、長時間ダイヤフラムを変形させたまま保管するということも回避され、ダイヤフラムの疲労化を回避し、長時間、設定通りの吐出量を得られる良好なダイヤフラム式ポンプを提供することができる。従って、トラクタや管理機牽引用の土壌消毒機等に、このようなダイヤフラム式ポンプを搭載する等、液体を吐出する構造の装置に搭載して、良好な液体吐出作業（例えば消毒液の土壌への注入作業）を提供することができる。
【００２２】
また、量調節において移動するのは、螺子杆に沿って摺動する揺動アームの揺動支点部分のみであり、螺子杆は回動するだけで位置変動しない。
従って、従来のように、量調節のためにカムフォロワー位置を変動させるのに、レバーの回動範囲を設ける必要がなく、ダイヤフラム式ポンプ全体をコンパクト化できる。
従って、このようなポンプを搭載する装置のコンパクト化にも貢献する。
特に、ポンプを複数個搭載する装置については、コンパクト化の効果が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のダイヤフラム式ポンプＰを取り付けた管理機牽引型の土壌消毒機の全体側面図である。
【図２】  カム軸を共通にして本発明のダイヤフラム式ポンプＰと従来のダイヤフラム式ポンプＰ’とを並列した様子を示す後方斜視図である。
【図３】  本発明のダイヤフラム式ポンプＰの内部側面図である。
【図４】  同じく内部正面図である。
【図５】  従来のダイヤフラム式ポンプＰ’の内部側面図である。
【図６】  同じく内部正面図である。
【符号の説明】
Ｐ      ダイヤフラム式ポンプ
１      ポンプケース
２      吸入弁
３      吐出弁
５      ダイヤフラム
７      連結ロッド
８      揺動アーム
９      揺動アーム
１０    枢支軸
１４    量調節ノブ
１５    量調節螺子杆
１７    連結軸
１７ａ  雌螺子
１７ｂ  指針
１８    カム駆動軸
１９    駆動カム
２０    カムフォロワー
２１    枢支軸
【図１】
0003763489.tif 000002
【図２】
0003763489.tif 000003
【図３】
0003763489.tif 000004
【図４】
0003763489.tif 000005
【図５】
0003763489.tif 000006
【図６】
0003763489.tif 000007