【発明の詳細な説明】
複式ピストンポンプ
発明の背景
1.発明の分野
本発明は液体の実質上パルス無しの送出をなす往復動ピストンポンプに関する
ものである。このポンプは低流量(0.2〜1ml/min)のパルス無しの流れが高
い器具感度を達成するのに要求される型式のクロマトグラフィ分析装置に使用す
る液体を供給するのに特に適する。
2.背景の一般的説明
一定容積の、パルス無し往復動ポンプは米国特許第3、816、029号、第
4、028、018号、第4、687、426号、第4、556、371号に開
示されている。ピストンからの液体流出を制御するスプール弁を用いるピストン
ポンプはヨーロッパ特許第A20172780号に同様に示されている。
液体のパルス無し送出は米国特許第4、359、312号に詳細に記載されて
おり、これは2つのピストンを有する往復動ピストンポンプを開示している。ピ
ストンのうちの一方は流体を引き入れ、他方が流体を送出する。これらのピスト
ンはカムによって制御され、一方、カムはポンプ中の液体の圧縮性を補償するコ
ンピュータプログラムによって作動される。カムの回転速度はポンプ中の液体の
圧縮性を補償して一定のポンプ出力を達成するために変化させられる。
米国特許第2、010、377号は二重ピストンポンプを記載しており、この
ポンプはポンプ中の各ピストンの動力ストロークを重ね合わせそしてサイクル当
たりのポンプ容積排除量を制御することによって脈動無しの流体出力を達成する
。単位時間当たりの2つのピストンの組み合わせ送出量は実質上一定であるか又
は非変動となる。
上記特許に示されたポンプの各々は比較的大きく、クロマトグラフィ分析に要
求される如く、一定流量で極めて少量の液体を汲み出し、送出しするためにはあ
まり適さない。従来のポンプは特に、コンパクトなポンピング組立体中に配置す
るのには適さない。またこれらの以前のポンプの或るものは複雑なコンピュータ
プログラムや、一定のポンプ出力を達成するための自動制御機構を必要とすると
いう欠点をもつ。
従って本発明の目的は、コンパクトで、極めて少量の液体を送出するのに適し
た複式ピストンポンプを提供することにある。
本発明の他の目的は、コンパクトなかかるポンプを提供することにある。
最後に、本発明の他の目的は或る以前のポンプより操作が簡単であり、特に、
複雑な機械的又はコンピュータに支援される操作の必要性のないピストンポンプ
を提供することにある。
発明の要約
上記目的は、第1と第2の往復動ピストンを含み、第1ピストンは第1ポンピ
ングチャンバと連通し、第2ピストンは第2ポンピングチャンバと連通して成る
本発明の1実施例により達成される。流入通路は、第1ピストンが流体を第1ポ
ンピングチャンバに引き入れる方向に往復動するときに第1ポンピングチャンバ
と連通しそして第2ピストンが流体を第2ポンピングチャンバに引き入れる方向
に往復動するとき第2ポンピングチャンバと連通する。流出通路は、第1ピスト
ンが第1ポンピングチャンバから流体を放出する方向に往復動するとき第1ポン
ピングチャンバと連通しそして第2ピストンが第2ポンピングチャンバから流体
を放出する方向に往復動するとき第2ポンピングチャンバと連通する。
制御弁は交互に第1位置と第2位置間を移動し、前記制御弁は第1位置にある
とき、第1ポンピングチャンバへの流入通路が連続し、第1ポンピングチャンバ
からの流出通路が中断され、そして第2ポンピングチャンバへの流入通路は中断
されそして第2ポンピングチャンバからの流出通路が連続する。制御弁が第2位
置にあるとき第2ポンピングチャンバへの流入通路が連続しそして第2ポンピン
グチャンバからの流出通路が中断され、そして第1ポンピングチャンバへの流入
通路が中断されそして第1ポンピングチャンバからの流出通路が連続する。制御
弁は好適には、カムが回転するとき流体連絡を設定したり遮断したりする制御面
に刻設された溝を含む。
各往復動ピストンはピストンに実質上平行な軸線の回りに回転する支承面をも
つカムによって往復動させられる。支承面はピストンを往復動させる可変形状を
もち、前記ピストンは支承面に対してばね偏倚させられる。支承面の可変形状は
、カム中のレースウエイ又は一定傾斜をもつ傾斜面によって提供される。特に好
適な実施例では、支承面は制御面を包囲し、両者がカムによって同じ回転速度で
回転させられる。
他の特別な実施例では、ポンプは複数の往復動ピストンを含み、各ピストンは
ポンピングチャンバと連通し、ピストンが第1方向に移動するときポンピングチ
ャンバ内に流体を引き入れそしてピストンが第2方向に移動するときにはポンピ
ングチャンバから流体を押し出す。流入通路は流体をポンプに送出し、流出通路
はポンプから流体を送出する。回転カムは回転軸線の回りに回転し、カムが回転
するときにピストンを往復動させる。
カムによって担持された制御面はそれに刻設された流れチャンネルをもつ。流
れ制御チャンネルの1つは連続した環状外側チャンネルとする。もう1つのチャ
ンネルは外側連続環状チャンネルによって周囲を囲まれた不連続内側チャンネル
とする。内側チャンネルは互いに連通しない第1の弧形部分と第2の弧形部分を
もつ。局部的窪みはカムの回転中心に設けられる。第1の連通チャンネルは局部
的窪みと第1弧形内側チャンネル部分の間に延在する。第2の連通チャンネルは
外側チャンネルと第2の弧形内側チャンネル部分間に延在する。
不動の制御板は制御面に当接して制御板と制御面中のチャンネル間に密閉通路
を形成する。制御板は第1開口をもち、チャンネルがカム上で回転するとき連続
環状外側チャンネルと整列して置かれる制御板を貫通した第1開口をもつ。第1
開口は環状外側チャンネルと流入通路間の流体連絡を設定する。制御板を貫通す
る第2開口は制御面の回転軸線において局部的表面窪みの上に整列して置かれる
。第2開口は流出通路との流体連絡を設定する。ポンピングチャンバ流路と制御
面上の不連続環状内側チャンネル間の流体連絡を設定するため、制御板を貫通す
る複数のポンピングチャンバ開口が共通の円上に配置される。
更に他の実施例では、複式ピストンポンプは少なくとも第1と第2のばね偏倚
されたポンプピストン組立体を含むハウジングをもつ。第1ポンプピストン組立
体は往復動ピストンを中に配置した第1の拡大ピストン穴と、第1ポンピングチ
ャンバを形成する第1ピストン中の拡大容積領域を含む。第2ポンプピストン組
立体は同様に、第2ピストン穴内に配置した第2の往復動ピストンをもつ第2拡
大ピストン穴と、第2ポンピングチャンバを形成する第2ピストン穴内の拡大容
積領域を含む。各ピストン穴内の拡大容積領域は、1実施例では、段部又は直径
変移部によって提供され、そして容積排除量は段部のピストン面積差に比例する
。
流入通路は第1ピストンが流体を第1ポンピングチャンバに引き入れる方向に
往復動するときに第1ポンピングチャンバと連通するハウジングを通して提供さ
れる。流入通路は、第2ピストンが流体を第2ポンピングチャンバに引き入れる
方向に往復動するとき第2ポンピングチャンバと交互に連通する。また、流出通
路は、第1ピストンが流体を第1ポンピングチャンバから押し出す方向に往復動
するとき第1ポンピングチャンバと連通するようハウジングを通して提供される
。流出通路は、第2ピストンが流体を第2ポンピングチャンバから押し出す方向
に往復動するときに第2ポンピングチャンバと交互に連通する。
2つのピストン穴のための穴軸線は実質上平行であり、各往復動ピストンは穴
軸線に平行な軸線の回りに回転するカムによって往復動させられる。第1ピスト
ンが流体を押し出す間に第2ピストンが流体を引き入れ、第1ピストンが流体を
引き入れる間に第2ピストンが流体を押し出すように、カムは第1と第2のピス
トンを動かす。更にカムは制御弁を第1と第2の位置間で動かし、この場合制御
弁は第1ピストンが流体を引き入れそして第2ピストンが流体を押し出す期間中
第1位置にある。制御弁は、第1ピストンが流体を押し出しそして第2ピストン
が流体を引き入れるとき第2位置を占めるように動かされる。
本発明の幾つかの実施例の特別の利点は、カムが、ポンプからの流体送出が実
質上一定になるようにピストンが衝突しそしてそれらを往復動させる衝突面をも
つことにある。かかる一定の流体送出は、流体をポンピングチャンバから押し出
す正の圧力を生ぜしめるよう中立位置から正の変位方向に各ピストンを交互に変
位させる衝突面をカム上に提供することによって達成される。各ピストンのかか
る正の変位の後に、ピストン方向は負の変位方向へ逆転し、これによって負圧が
生じ、この負圧が各ポンピングチャンバ内に流体を引き入れる。各ピストンの負
の変位が生じている期間は各ピストンの正の変位が生じている期間より小さい。
第1と第2のピストンの正の変位は、第1と第2のピストンポンプの出力流がポ
ンプから実質上一定の流体流を提供するよう重ね合わされるように、互い違いの
位相で行われる。
図面の簡単な説明
図1は複式ピストンポンプの1実施例の第1ピストン(ピストンA)と第2ピ
ストン(ピストンB)ついてのピストン速度対時間の関係を示すグラフで、2つ
のピストンの夫々の入力と出力をグラフの曲線内に示している。
図2は図1と同様のグラフで、図1のピストンAとBの重ね合わせた入力と出
力及び弁の対応する位置を示すグラフである。
図3は本発明のピストンポンプの第1実施例の横断面図である。
図4は図3の線4−4上でとったピストンポンプのカム及び制御弁の断面図で
、制御弁通路の位置をカム上に示している。
図5は図4の制御弁部分を示す図で、制御弁を図4の位置から180度回転さ
せた後の制御弁通路の位置を示す。
図6Aは容積排除量に比例するピストン面積差を示すピストン穴の1つを通し
て示す拡大横断面図である。図6Bはポンピングチャンバの他の実施例である。
図7は図3〜5の作動カムのカムレースウエイを通した連続横断面の概略図で
あり、各ピストンの動力ストロークを制御し、少量の液体の精密な一定の容積排
出を可能ならしめる溝形状を示す。
図8は制御弁が第1位置にあるスプール弁とするポンプの第2実施例の概略の
横断面図である。
図9は制御弁が第2位置へ移動している状態にある図8のピストンポンプの図
である。
図10は作動カムが360度のサイクルを通して回転するときの、1実施例の
ポンプのピストンと弁位置を示すグラフである。
図11はカムの支承面を傾斜した環状動揺板とするポンプの他の実施例の横断
面図である。
図12は溝が上にある制御板と協働して流体通路を形成するために刻設されて
いるカムにより担持された制御面を示す図である。
図13は図11の線13−13に沿ってとった横断面図で、カムが図12に示
す位置から反時計回りに回転した状態にある図である。
図14はポンプの3ピストン型の実施例の図13と同様の図である。
好適実施例の詳細な説明
図3に示す二重ポンプ10は液状水の如き流体の実質的にパルス無しの放出を
なすことができる。このポンプはハウジング12を含み、前記ハウジングは第1
ピストン組立体14と第2ポンプ組立体16を含む。第1組立体14は第1ピス
トン穴20内に往復動する第1ピストン18を含む。前記穴はハウジング12の
上面から延在する。ピストン18は大直径部分22をもち、前記大直径部分は穴
20の対応する拡大直径部分内に嵌合する。このピストンは丸み付き支承先端2
3をもち、前記先端はカムチャンバ24に延び入ってカム支承面に掛合する。ピ
ストン18は上部ばね座面26をもつ縮小直径部分25を含む。前記座面は穴2
0の縮小直径部分内に嵌合する。ピストン18は螺旋ばね28の偏倚力に抗して
穴20内で往復動することができる。前記ばねは穴20の内部肩30に対して着
座する上端をもち、ばね28は穴20を貫通して延びて、ピストン18の部分2
5の平らな上面26に着座する。
1対の平行な、離間した環状シール32、34がピストン18の回りに置かれ
、シール32は部分22の周囲を囲み、シール34はピストン18の部分22、
25間で環状面35の僅かに上方で部分25の周囲を囲む。第1ポンピング室3
6はピストン18の縮小部分によって穴20内に形成され、シール34から環状
面35まで延在する。チャンバ36は図3に圧縮状態で示すが、このチャンバは
ピストン18がばね30によって下方に押圧されると拡大し、拡大するチャンバ
は吸引圧力を生じ、これが下記の仕方で液体をチャンバ内に引き入れる。
第2組立体16は上記組立体14と同様である。第2組立体16は第2ピスト
ン穴50内に往復動ピストン48を含み、この穴はハウジング12の上面からカ
ムチャンバ24まで貫通延在し、そこで前記ピストンは下記のカム走路に当接す
る。ピストン48は大直径部分52をもち、この部分は穴50の相応に拡大した
直径部分内に嵌合する。前記ピストンは丸み付き支承先端53をもち、前記先端
はカムチャンバ24内に延びる。ピストン48は縮小直径の部分55をもつ。ピ
ストン48は螺旋ばね58の偏倚力に抗して穴50内で往復動でき、前記螺旋ば
ねは穴50の内部肩60に着座し、貫通穴50を通って延びて、ピストン48の
部分55の頂面を成す平らな上面59に着座する。
1対の平行な離間したシール62、64はピストン48の回りに置かれて、シ
ール62が部分52の周囲を囲み、シール64はピストン48の部分52、55
間の環状面65の僅かに上で部分55の周囲を囲む。ポンピングチャンバ66は
ピストン48の縮小部分によって穴50内に形成されている。チャンバ66はシ
ール64から環状面65まで延在する。チャンバ66は図3に完全伸長状態で示
され、ピストン48はばね58の伸長と下記のカムの変化面によって完全に下方
に変位させられいる。チャンバ66の容積はピストン48がその後上方に移動す
るにつれて減少し、その容積が減少するにつれてチャンバ66内に正の圧力が生
じる。
ピストン18、48の大直径部分22、52はカム80のレースウエイ84に
接触すべくカムチャンバ24内に延び入る。カムは一定の回転速度で移動し、そ
して夫々のばね28、58の偏倚力に抗してピストン18、48を往復動させる
ためにそれらのピストンに衝突する面をもつ。カム80は平らな上部支承面82
(図3、4)をもつ円筒形カムカラー81を含み、その連続環状カムレースウエ
イ84がカムの回転軸線に曲率中心をもつ。ピストン18、48の支承先端23
、53は溝84に当接しそしてその溝内に入り込み、ばね28、58の偏倚力に
よってそれとの接触を維持している。レースウエイ84は下記する如き変化する
深さをもち、それが、各ピストン組立体14、16からの脈動する流出を交互に
交替させそしてポンプ10からの実質上連続する液体流出を生ぜしめるよう、ピ
ストン18、48をばね28、58の偏倚力に抗して移動させる。
更にカム80は駆動シャフト88が貫通して延びる下方に延びる環状支承カラ
ー86を含む。シャフト88はこのシャフト88が回転するときにカム80を回
転させるようカラー86に固定される。シャフト88はカラー81、86の回転
軸線90に沿って延び、軸線90は穴20、50の長手方向軸線に実質上平行で
ある。カム80の内部ばねチャンバ92はシャフト88の回りの環状面96上に
着座する螺旋ばね94を含む。ばね94はシャフト88の一部分の回りでそして
制御弁100(図3〜5)の平らな支承面に向かって上方へ延びて制御弁を支持
する。制御弁100はカム80によって担持され、カラー81と共に回転する。
磨耗板104はハウジング12に固定され、カム80と一緒に回転せず、そして
対向する支承面82(図4〜5)に当接する内部支承面106(図3)をもつ。
制御弁100の上面の支承面108は制御面として作用し、この制御面は重な
った不動板104と共同して、制御弁100を通して流体流を差し向ける密閉さ
れた通路を形成するそれに刻まれた一連の溝をもつ。第1溝複合体118は一般
にアーチ形背面部120と直線状交差部分122をもつエプシロン形をなし、前
記交差部分は制御弁100の回転軸線124に向かって延び、そこで終端する(
それは回転軸線90と一致する)。回転軸線124の通路部分は拡大され(溝複
合体118の残部の幅に比して)、円筒形又は半球状をなしている。アーチ形背
面部120は軸線124に曲率中心をもつ円の一部上に置かれる。
第2溝複合体130もまた面108に刻まれている。複合体130は環状溝1
32を含み、前記溝は第1溝複合体118の周囲を囲み、アーチ形背面部120
と同じ曲率中心をもつが、より大きな曲率半径をもつ。側部アーム溝134は溝
132から軸線124に向かって延びるが、それに達する手前で止まる。溝13
4はアーチ形背面部120と同じ円上にあるアーチ形溝136で終端するが、溝
120に重ならない。溝136は溝120と同じ曲率中心と曲率半径をもつ。各
溝複合体118、130は磨耗板104の内部支承面106によって覆われ、こ
の支承面は溝と共に流体密封シールを形成し、溝複合体118、130と支承面
106は上記の溝と同じ形状の流体通路を形成するようになす。
入口穴140は板104を通ってその内面106から延び、軸線124から溝
132までの距離は溝132によって形成された円の半径と同じである。それ故
、穴140はカム80の回転中、常に環状溝132によって形成された通路と連
通する。穴140はまた、オリフィス143を通って液体源(図示せず)まで連
結するためにハウジング12を通ってその外部まで延在する入口流路ライン14
2と連通する。前記液体源はポンプ10を経て汲み出される。
また、第1ポンピングチャンバ穴144は板104を通って延在し、軸線12
4から穴144までの距離は溝120、130が内接する円の半径と同じである
。
それ故、穴144は、制御弁100が図4に示す位置にあるとき溝120によっ
て形成されたアーチ形通路と連通し、かつ制御弁100が図5に示す位置に回転
したときアーチ形溝136によって形成された通路と連通するように、位置決め
される。図示の如く、溝120は約200度の円弧にわたって延在するが、溝1
36は約90度の円弧にわたってのみ延在し、それ故穴144はカム80の約2
00度の回転にわたって溝120と連通する。穴144は約90度の回転にわた
ってのみ溝136と連通する。穴144は面108から延びて離れて、第1チャ
ンバ流体ライン146と連通し、この流体ラインはハウジング12を通って第1
ポンピングチャンバ36まで延びる。ライン146を通ってポンピングチャンバ
36は、第1溝複合体118(アーチ形溝120を通して)及び第2溝複合体1
30と(溝134を通して)と交互に連通する。
出口穴150は磨耗板104を通って延在して、回転軸線124において溝1
22の端部分を出口流ライン152と連結し、この出口流ラインはハウジング1
2を通って延びて、出口ライン(図示せず)と連通し、この出口ラインはオリフ
ィス153を通してポンプ10からの流体を送出する。最後に、第2ポンピング
チャンバ穴154は軸線124から或る距離の箇所で板104を通して延び、前
記距離はその上に溝120、136が形成されている共通円の半径に等しい。そ
れ故、穴154は制御弁100が図4の位置にあるとき溝136に接触し、そし
てこれと交替に、弁100が図5に示す位置にあるとき、溝120に接触する。
これら2つの位置の間で、穴154はカム80の約200度の回転にわたって溝
120と連通し、溝136とは約90度のカム回転にわたって連通する。穴15
4は第2ポンピングチャンバ通路156と連通し、この通路もまたハウジング1
2を通して延びて第2ポンピングチャンバ66と連通する。
穴140、144、150及び154はすべて円筒形弁部材102の面108
の共通直径上に整列している。
組立体14、16はカム80が軸線90の回りの完全回転を通じて回転すると
きにピストン18、48の往復動によって作動され、支承面82中のカムレース
ウエイ溝84は、出口ライン152を通して液体の実質上一定の容量流量を提供
する特別に整合した仕方で、ピストンを移動させる。カムレースウエイ84は図
7に示す如く形成され、カムレースウエイ横断面はレースウエイの周囲全体にわ
たってレースウエイの変化する深さを明白に示す縦断面として示されている。カ
ム80はピストンの自由端が矢印158の方向にレースウエイに対して当接しそ
してそのレースウエイ上に載るような方向に回転する。ピストンは円形レースウ
エイ上で180度離間させられ、図10に更に詳述する如く、同時に移動する。
レースウエイは上方傾斜したセグメント160を、それに続いてカム80の頂
面82に平行な水平セグメント162を、次いで下方傾斜のセグメント164を
もつ。連続レースウエイ回路が完成されそして繰り返し始めるときに、水平セグ
メント166の後に上方傾斜のセグメント160が続く。平らな面166はレー
スウエイ84の平らな底面によって形成される。上方傾斜は160は下方傾斜面
164より長くそしてこの傾斜面より緩やかな勾配をもつ。
面160〜166の寸法関係は図10に詳細に示す。P1位置及びP2位置と
記入されたラインは第1ピストンP(ピストン18)と第2ピストンP2(ピス
トン48)の位置を示す。この場合各ピストン18、48の自由端はレースウエ
イ84の表面に当接する。それ故、P1とP2位置はピストンを移動させるレー
スウエイ面の形状を追跡する。それ故、セグメント160〜166は図10の図
表に記入されている。ピストン18(P1)はレースウエイ傾斜160に沿って
初期の上向き変位をもち、その後ピストンが平らなレースウエイセグメント16
2に沿って進むときゼロ変位の期間が続く。ピストン18は面164に沿って急
勾配の下向き変位をなし、次いで平らな底部のレースウエイセグメント166に
沿ったゼロ変位期間を経験する。同様に、ピストン48(P2)はそれが頂部の
平らなセグメント162に沿って行くときにゼロ変位の上方期間をもち、その後
セグメント164に沿う急勾配の下向き変位、次いで平らな底部セグメント16
6のゼロ変位期間、その後にレースウエイ傾斜160に沿う上向き変位が続く。
ピストン18、48の移動は同じであるが、180度位相が外れている。それ故
、第2ピストン48(P2)は約5度の回転で平らなセグメント162の位置に
達するが、一方、第1ピストン18(P1)は同じ位置に185度で達する。
レースウエイ86の支承面は、第1ポンピングチャンバ36の容積を徐々に減
少させて流体をそのポンピングチャンバから押し出すために約180度の回転を
通じて正の変位方向に(支承先端23がセグメント160い乗り上げるとき)第
1ピストン18を加速するよう形成されている。次いで、ピストン18の先端2
3は平らなセグメント162に達し、このセグメントは約72度のカム80の回
転を通じて一定の最大の変位位置に第1ピストン18の正の変位を保持し、その
間流体はチャンバ36から引き入れられもせずまたそのチャンバから押し出され
もしない。先端23は次いで、セグメント164に乗って下がり、ピストン18
が溝84のセグメント166に達するときに最大の負の変位位置に達するまで、
ピストン18を約72度のカム回転を通じて負の変位方向に(ばね28の偏倚力
で)変位させる。ピストン18は約36度のカム回転を通じて一定の負の変位位
置166を占め、その間流体はチャンバ36に引き入れられもせずまたそのチャ
ンバから押し出されもしない。第1ピストン18の負の変位中、流体はチャンバ
容積が拡大するときに第1ポンピングチャンバ36に引き入れられる。
両ピストン先端23、53に対する回転する環状制御溝の連続衝突は第1ピス
トン18が移動するときに第2ピストン48を同時に移動させるが、図10に示
す如く互いに180度位相が外れている。
セグメント160aに沿った正の変位方向における第1ピストン18の変位は
図10にAで示す如く約5度で回転し始める。第1ピストン18の正の変位の開
始は第2ピストン48は最初にセグメント162において最大の正変位に到達す
る第2ピストン48と一致する。セグメント160に沿う正変位方向の第1ピス
トン18の変位は第2ピストン48がセグメント162に沿う最大の正変位をし
ている全期間中連続する。ピストン18の正変位もまた連続するが、一方、第2
ピストン48は先端53がセグメント164に沿って動くとき(Bおいて開始す
る)負の変位方向に変位し、セグメント166において(Cにおいて)第2ピス
トンの最大の負の変位位置に達する。第1ピストン18の一定の最大正変位は、
正方向の第2ピストン48の変位が開始するのと同時に、先端23が最初にセグ
メント162に載って進んで行くとき(Dにおいて)に開始する。
負の変位方向の第1ピストン18の変位は先端23がセグメント164を下が
り始めるときにEにおいて開始する。ポイントEは正の変位方向における第2ピ
ストン48の変位のほぼ中途で起こる(先端53がセグメント160に沿って進
むときに)。第1ピストン18は、正の変位方向において第2ピストン48が連
続変位する間に、Fにおいてその最大の負の変位位置に達する。それ故、Eから
Fまでの期間はすべて、DからAまでの第2ピストン48の正の変位ストローク
の後半分の間に起こる。それ故、流体が各ピストン内に引き入れられる期間は流
体が汲み出される期間より短い。上記実施例では汲み出し期間は汲み入れ期間よ
りほぼ3倍長い。
制御弁100はカム80に固定されて、カムと一緒に共通軸線90の回りに回
転する。ピストンポンプ14、16を作動すべくカム80が回転するとき、制御
弁は入口と出口通路を通して流体を流すべく回転する。制御弁100は図5に示
す第1位置と図4に示す第2位置間を動く。第1位置では(図5)、入口ライン
42と第1ポンピングチャンバ36の間に通路146を通じて流体連絡が設定さ
れる。1対ライン142は穴140を通じて連絡し、制御弁が図5に示す位置に
あるとき、通路146は穴144を通じて溝136と連絡する。それ故、流体は
溝132、134及び136によって形成された連絡通路を通して流れて、入口
ライン142とチャンバライン146間に流体連絡を設定する。この流体連絡は
穴144がアーチ形溝136より上にある限り続き、溝136のアーチ形の形状
は制御弁100の回転の約四分の一(90度)にわたってそれを穴140より下
に維持する。
制御弁がこの位置(図5)にあると、出口ライン152は穴150を通して回
転軸線124で交差部分122と連通し、通路156は穴154を通してアーチ
形溝120と連通する。それ故、入口ライン152は制御弁が図5に示す向きに
あるときライン156を通して第2ポンピングチャンバ66と連通する。連続し
た流体連絡が設定されるが、それは、溝120、122によって形成された通路
が連続していてライン152、156を相互連結するからである。穴150は常
に回転中心124の上方に置かれ、溝120によって形成される通路は溝のアー
チ形の形状と溝の長さのために、制御弁100の回転の約半分にわたって穴15
4の下方に置かれたままにされるからである。
制御弁100は軸線90の回りに180度にわたって回転したとき、図4に示
す位置に到達し、そのとき入口ライン142はライン156を通して第2ポンピ
ングチャンバ66と連結され、第1ポンピングチャンバ36は出口ライン152
と連結される。入口ライン142は常に穴140を通じて制御弁100上の溝1
32と連通する。というのは連続する環状溝132は制御弁100が回転すると
き常に穴140の下方に位置する完全な円を形成するからである。図4では、ラ
イン142は第2チャンバ66に連結される。というのはライン156は穴15
4を通じて溝136と連通するからである。溝132、136は溝134によっ
て連結され、それ故流体は溝136、134及び132によって形成された通路
を通して入口ライン142からポンピングチャンバ66まで流れる。
制御弁が図4に示す位置にある場合、制御弁100の全回転を通じて出口ライ
ン152は穴150を通して回転中心124の溝122と常に連通する。第1ポ
ンピングチャンバ36に至る通路146はカム80の90度回転の期間中穴14
4を通じて溝120と連通し、その間にアーチ形溝120は穴144の下で回転
する。それ故、流体はポンピングチャンバ36から、ライン146を通り、溝1
20によって形成された通路内へ入り、交差部分122を通り、出口ライン15
2を通って流れることができる。
作動を説明すれば、制御弁100が図5に示す位置にあると、カム80上のカ
ムレースウエイ84は、溝136が穴144の下で回転するときライン142と
146が制御弁100によって連結される期間中第1チャンバ136内に流体を
引き入れるために第1ピストン18を負に変位させるよう形成される。この同じ
期間中、第2ピストンチャンバ66からライン156、152を通して流体を押
し出すためにカム80は第2ピストン48を正の変位方向に移動させ、一方、溝
120はカム80を約200度回転させるために穴154の下で回転する。それ
故流体は流体が第2ポンピングチャンバ66から押し出されるのと同時に第1ポ
ンピングチャンバ36内に引き入れられる。溝120が穴154の下で回転する
期間は溝136が穴144の下で回転する期間の約2倍であり、それ故流体をチ
ャンバ36内に引き入れる期間は流体がチャンバ66から汲み出される期間の約
半分である。
カムと制御弁が図4に示す位置へ回転すると、第2ピストン48がピストン4
8に抗するばね58の力によって下方に変位するときに、流体は入口ライン14
2を通って第2ポンピングチャンバ66に汲み入れられる。同時に、流体は、第
1ポンピングチャンバ36の容積を減少させるように、カム80がばね28の偏
倚力に抗して第1ピストン18を上方に変位させるときにライン146を通って
出口ライン152内に移動する。それ故、流体は、流体が第1ポンピングチャン
バ36から押し出されるのと同時に第2ポンピングチャンバ66内に引き入れら
れる。溝120が穴144の下で回転する期間は溝136が穴154の下で回転
する期間の約2倍である。それ故、制御弁が流出のためにライン146と152
の間に流体連絡を設定する期間は、制御弁がチャンバ66への流入のためにライ
ン142と156間に流体連絡を設定する期間の約2倍である。
第1と第2ピストンポンプ16、18からくる変化する持続期間のこれらの重
なった、互い違いの入力と出力の効果は、図1と2の図表に示している。図1は
ピストン速度対時間を表し、各図表内に含まれる面積は各ピストンによって変位
させられた(押し退けられた)流体容積に比例する。第1ピストン18について
の流体出力はピストンAとして示され、第2ピストン48についての流体出力は
ピストンBとして示される。X-軸線より上の囲まれた面積は汲み出された容積で
あるが、x-軸線より下の囲まれた面積はピストンチャンバ内に引き込まれる容積
である。ピストンAは出力動力ストローク172aで急速に加速され、前記スト
ロークはポンプ10から流体を放出し始め、次いで173aにおいて或る期間に
わたって実質上一定の動力ストローク速度174aを達成する。175aにおい
てそれはライン176aに沿って急速に減速して178aの停止点に至る。それ
は次いで、ライン180aに沿って更に大きい速度でその戻り又は入力ストロー
クを始め、181aにおいてはライン182aに沿って安定した戻りストローク
速度を達成し、次いで183aにおいてライン184aに沿って急速に減速し停
止点186aに至る。
第2ピストンポンプ16(ピストンB)のピストン速度対時間の図表は同様で
あるが、時間軸線に沿って180度だけ片寄っている。ピストンBは出力動力ス
トローク172bで急速に加速し、次いで173bにおいて或る期間にわたって
実質上一定の動力ストローク速度174bを達成する。175bにおいてはそれ
はライン176bに沿って急速に減速して停止点178bに至る。次いでそれは
ライン180bに沿って更に大きな速度でその戻りストロークを始め、181b
においてはライン182bに沿って安定した戻りストローク速度を達成し、次い
で185bにおいてはライン184bに沿って急速に減速して停止点186bに
至る。
出力動力ストロークと入力ストローク間の簡単化した概要の時間関係は図1に
破線で示す。この破線は2つのピストンポンプ14、16についての同時的タイ
ムイベントを相互連結する。戻りストローク180〜184は出力動力ストロー
ク172〜178より速やかに起こり、出力動力ストロークは部分的に重なって
それらの流体出力を重ねる。この出力の合計は図2に示す如くポンプ10から実
質上一定の流体出力を提供する。ピストンAの出力動力ストロークは186aで
始まり、これはピストンBの出力動力ストロークが175bで逆転し始める時と
一致する。172aに沿う出力動力ストロークの加速はピストンBの出力ストロ
ークの減速と一致する。次いで入力動力ストローク178b〜186bの全期間
が生じ、ピストンAの出力ストロークの一定速度部分と同じ時間量がかかる。次
いで172bに沿うピストンBの出力ストロークの加速が、ピストンAの出力ス
トロークの減速が176aに沿って起こるのと同時に起こる。次いでピストンA
の全入力ストローク(180a、182a、184a)が、ピストンBについて
出力ストロークの一定の速度部分174bが生じるのと同じ時間中に起こる。
こうして、ピストンA、Bの出力ストロークは図2に示す如く重なってポンプ
10から実質上一定の流量を提供する。
本発明の第2実施例は図6、8、9に示し、この場合制御弁はスプール弁とす
る。前述の実施例における如く、ポンプ210は液状水の如き流体の実質上脈動
無しの送出が可能である。このポンプは第1ピストン組立体214と第2ピスト
ン組立体216を含むハウジング212を備える。第1ピストン組立体214は
第1ピストン穴220内で往復動する第1ピストン218を含む。ピストン21
8は丸み付き支承先端223をもつ第1の大直径部分222と、平らな頂面22
6をもつ第2の大直径部分224をもつ。ピストン218は螺旋ばね228の偏
倚力に抗して穴220内で往復動することができる。このばねはハウジングカバ
ー230とピストン218の面226に対抗して着座しそしてそれらの間に延在
する。
一連のポンピングチャンバ232、234はピストン218に沿って置かれ、
そしてピストンの縮小直径部分によって形成される。図6Aは夫々のポンピング
チャンバ232を示し、その中でピストン218の部分222、224は縮小部
分235で接する。隙間シールが部分224の周囲を囲み、隙間シールが部分2
22の周囲を囲み、チャンバ232を形成すべくそれらの間にチャンバ232の
境界を定める。それ故チャンバ232はピストン218が穴内で往復動するとき
に容積を変化させる。ポンピングチャンバの代替実施例は図6Bに示し、この例
では、部分222は部分224に縮小しており、この部分224は縮小した直径
の穴内で往復動する。
ピストン218の支承端はハウジング212の底面238を越えて延び、前の
実施例につき説明したカム80と同様に、カム240中のレースウエイ239に
掛合する。このカムは少なくともピストン218、248の往復動に関してはカ
ム80と同じ作動原理をもつので、それについては説明を繰り返さない。カムレ
ースウエイ239の表面はレースウエイ84の表面形状と同じである。
第2ピストン組立体216は上記ピストン組立体214と同様である。第2ピ
ストン216は第2ピストン穴250内に往復動ピストン248を含む。ピスト
ン248はチャンバ252と254を形成する一連の縮小部分をもつ。ピストン
248は螺旋ばね258の偏倚力に抗して穴250内で往復動することができ、
このばねはハウジングカバー230とピストン218の表面260に対して着座
しかつこれらの間に延在することができる。ピストン248の支承端262はハ
ウジング212の底面238を越えて延びて、レースウエイ239に掛合する。
スプール弁266は穴268内に備え、この穴は穴220、250に平行にハ
ウジング212を通して延びる。穴268はハウジング212の長手方向軸線か
ら片寄っている。スプール弁は穴268中に往復動ピストン270を含む。ピス
トン270は縮小部分をもち、この縮小部分はスプール弁266を通る流路を提
供するチャンバ272、274を形成する。ピストン270は螺旋ばね276の
偏倚力に抗して穴268内で往復動することができる。このばねはハウジングカ
バー230とピストン270の表面278に対して着座しかつこれらの間に延在
すことができる。ピストン270の縮小端280はハウジング212の底面23
8を越えて延びて、カムレースウエイ241に掛合し、このカムレースウエイは
下記の仕方でピストン270を往復動させる。
入口ライン284はオリフィス285でハウジング212の外部に開口し、ラ
イン284はスプール弁穴268と平行にハウジングを通りかつスプール弁26
6と第2ピストン248の間に延在する。連絡流体ライン286、288は入口
ライン284からスプール弁穴268まで延びる。ライン286はスペース弁が
図9に示す位置にあるときチャンバ272と連絡するが、このスプール弁が図8
に示す位置にあるときには連絡しない。ライン288はスプール弁が図8に示す
位置にあるときにチャンバ274と連絡するが、スプール弁が図9に示す位置に
あるときにはそれと連絡しないように置かれる。
出力流体ライン296はスプール弁穴268に平行にハウジング22を通って
延びて、オリフィス298でハウジング212の外部に開口する。ライン300
、302はスプール弁穴268にライン296から延びる。ライン300はスプ
ール弁が図8に示す位置にあるときチャンバ272と連通するが、スプール弁が
図9に示す位置にあるときには連通しない。ライン302はスプール弁が図9に
示す位置にあるときチャンバ274と連通するが、スプール弁が図8に示す位置
にあるときは連通しない。
ライン304、306がチャンバ252、254とチャンバ272、274の
間を連絡する。ライン304はスプール弁270の往復動中常にチャンバ252
、272と連通する。ライン306は常にチャンバ254と連通するが、スプー
ル弁が図8に示す位置にあるときはチャンバ274とのみ連通する。それによっ
て、ライン306は流体漏れラインとして、隙間シールを通過して流出する流体
をポンプに戻すために役立つ。もう1つのライン308はチャンバ274とチャ
ンバ232の間を連絡する。ライン308は常に、スプール弁が往復動するとき
チャンバ274及び232と連通する。
作用を説明すれば、カム240はピストン214、248及びスプール弁ピス
トン270を図8と9に示す位置間で動かす。先ず図9を参照すれば、スプール
弁は図示の位置にあり、ピストン248は下に移動し、同時にピストン218は
上に移動する。流体は供給源(図示せず)からオリフィス285を通ってライン
284と286に流入する。ライン284内の流体はチャンバ272を通してラ
イン304と連通でき、このチャンバは両ライン284、304と連通する。ス
プール弁がこの位置にあるとき、ピストン248の同時的下方移動は負圧を生じ
る。これが流体をライン284、286、チャンバ272を通して、ライン30
4とチャンバ252内へ引き入れる。
図9に示すチャンバ252内への流体の引き入れと同時に、ピストン218は
上方へ移動し、流体をそのチャンバ232から押し出す。チャンバ232が容積
を減少させるにつれて、流体はチャンバ232からライン308、チャンバ27
4を通り、ライン302、296に入る。それ故、チャンバ232内の流体は出
口298を通って押し出され、同時に新しい流体が入口285を経てチャンバ2
52へ引き入れられる。
カム240は弁210の作動中、連続的に360度の繰り返し回転をなし、カ
ムの支承面は1対の同心レースウエイ239、241をもち、これらのレースウ
エイはピストンの端部236、262及び280に衝突することによって弁ピス
トンを動かす。カム240が図9に示す位置から180度回転した後、ピストン
218、248及び270は図8に示す位置にあり、スプール弁ピストン270
は下方に移動し、ピストン218は矢印310の方向に下方に移動し、ピストン
248は矢印312の方向に上方に移動する。
ピストンが図8に示す如く配置されていると、流体はまだ貫通ライン284内
を移動しているが、それはまはやチャンバ252とは連絡することはできない。
というのはスプール弁270はそれが占めていた位置から下方へ移動しているか
らである。
図9では、流体は入口ライン284を通り、ライン288に入り、次いでスプ
ール弁チャンバ274に行き、ライン308を通してチャンバ232に入る。ピ
ストン218は下方に移動して、負の圧力をチャンバ232に供給し、この負圧
力は流体を入口ライン284からチャンバ232に引き入れる。
チャンバ232内への流体の移動と同時に(図8)、他のピストン248の上
方移動によって流体がチャンバ252から押し出される。ピストン248が上昇
するにつれて、そのチャンバ内の正の圧力が流体をチャンバ272と連絡してい
るライン304から押し出し、一方、前記チャンバはライン300、296と連
絡している。チャンバ252によって押し出された流体は出口オリフィス298
を通って押し出される。
カム240は回転し続け、そして図8に示す位置から更に180度回転をなし
た後、再び図9に示す配置をとる。ピストン218、248の連続した上昇、下
降運動は、スプール弁266の位置の変化と共に、流体を弁から連続流出させる
。ピストン218、248の出力と入力は図1の線図に従い、2つのピストンの
重ねられた流れは図2に示す如く、実質上均等な流れ出力を提供する。
ライン306はポンプから漏れる液体量を減少させるのを助ける流体漏れ戻し
ラインである。液体はチャンバ252回りの隙間シールを通ってしみ出ることが
できる。このしみ出し液体はチャンバ254に到達し、ライン306を通って入
口ライン内に戻される。他の漏れラインは図8、9に示し(例えばチャンバ23
4から)、それらの機能はライン306と同じである。
本発明の他の実施例は図11に示し、この例では、ハウジング401中のポン
プ400は第1ピストン402と第2ピストン404を含み、これらのピストン
は夫々のピストン穴内で往復動する。ピストン402の先端406は周囲カラー
410をもつ支承キャップ408をもち、前記カラーはばね412によってばね
偏倚させられ、前記ばねはカラー410とハウジング401の内部棚414に対
して着座しかつこれらの間に延在する。ピストン404の先端420は周囲カラ
ー424を有する支承キャップ422をもち、前記カラーはカラー424とハウ
ジング401の内部棚428に対して着座しかつそれらの間に延在する。
ピストン402はハウジング401の一部をなす制御板432中のポンピング
チャンバ430と連通するが、一方、ピストン404は制御板432中にあるポ
ンピングチャンバ434と連通する。制御板は各ピストンがその中で往復動する
穴の内端をなし、各ポンピングチャンバはピストン穴の内側部分をなす板432
中の凹所によって形成される。流入通路440は制御板432と、外部の入口開
口441と制御板432の内側制御面444に開口するオリフィス442の間の
ハウジング401の壁を通して形成される。流出通路446は制御板432と、
外部の出口開口448と板432の内側面444に開口するオリフィス450の
間のハウジング401の壁を通して形成される。ポンピングチャンバ流路452
はハウジング401の制御板432を通してポンピングチャンバ430から内側
面444に開口するオリフィス454まで延在する。他のポンピングチャンバ流
路458は制御板432を通して内側面444に開口するオリフィス460まで
延在する。オリフィス454、460は共通の円上にある。
回転カム464はハウジング401内に置かれ、中心柱部分468を含み、前
記柱部分は周囲の円周支承カラー470から突き出ている。支承カラー470は
カム466の回転軸線に対して約15度の一定角度をなして傾斜している。滑ら
かな頂面をもつ環状動揺板472はカラー470の頂部に置かれて、支承キャッ
プ408、422に衝突する支承面を提供する。カム466が回転すると、動揺
板のキャップ408、422に対する衝突はピストンを往復動させる。板472
の支承面はカム466の回転軸線492の軸線の回りに回転する。板472の支
承面は非円周状であり、即ち、それはカラー470の湾曲円周面473上にはな
く、その代わり、非円周状の支承面は回転軸線492と交差する平面内にある。
好適には、軸線492はピストン402、404と実質上平行にかつ下記の制御
部材476を通って延びる。
カム466の中心柱468は環状肩474と円盤形の制御部材476間に延び
る頂部円筒形部分を含む。柱468は環状突条478をもち、この突条は制御部
材476の底面の相補形の環状窪み内に嵌合する。ばね482は肩474と制御
部材476の底面間で柱468の回りに延びて、部材476を制御板432に緊
密に押し付ける。制御板432と円盤形制御部材476間の緊密な掛合は板43
2と溝間に流体密封状の通路を形成し、前記溝は部材476の制御面484に内
接するチャンネルを形成する。
図12は部材476の制御面を示す。この制御面は連続環状外側チャンネル4
86をもつ。このチャンネルは内側チャンネル488の外周を画成する。内側チ
ャンネル488は不連続であり、第1の円弧形の内側チャンネル部分488aと
、第2の円弧形の内側チャンネル部分488bを含む。チャンネル488の部分
は両方とも共通の円に沿って延びるが、部分488a、488bは中断して、互
い
に連絡しない。請求項12の実施例では、部分488bは前記円のほぼ170度
に沿って延びるが、一方、部分488aは共通円のほぼ170度に沿って延びる
。チャンネル部分488a、488bは互いに鏡面像対称関係にある。チャンネ
ル部分488a、488b間の不連続性はこれらチャンネル間の流体連絡を防止
する。他の実施例では、完全円の内側チャンネル488は、チャンネルを別々の
チャンネルセグメントに分けるチャンネル内の閉塞部を備え得るに過ぎない。更
に他の実施例では、前記チャンネルは非対称的であり、例えば、部分488aは
共通円のほぼ180度に沿って延び、部分488bはほぼ120度に沿って延び
る。
局部的な窪み490はカム466の回転軸線に沿って制御面484上に配置さ
れる。第1の連通チャンネル494は局部的窪み490と第1の弧状チャンネル
部分488aの間に延在しかつそれらを連結する。第2連通チャンネル496は
第2弧状チャンネル部分488bと外側チャンネル486間に延在する。
不動の制御板432はチャンネルを密閉流体通路に変えるために制御面484
に嵌合する。制御板432中のオリフィスは図13に示す如くカム466が回転
するときに流体連絡を設定、遮断するよう位置決めされる。カムがこの図に示す
位置にあるとき、オリフィス450は回転軸線492に対して心出しされ、窪み
490上に整列させられる。窪み490と流出通路446間の流体連絡が常に存
在するよう、この整列はカム466の回転を通じて維持される。同様に、流入通
路440が常にカム466の回転を通じてチャンネル486によって形成された
通路と連通するよう、オリフィス442はチャンネル486上に整列させられる
。
オリフィス454は内側チャンネル488がその上にある円上に整列させられ
る。図13では、オリフィス454は、弧形部488bとポンピングチャンバ4
30に通じる流路452間を流体連絡させるために弧形部448aと連通する。
オリフィス460は、弧形部488aとポンピングチャンバ434に通じる流路
458間を流体連絡させるために弧形部488aと連通する。オリフィス454
と488間の連絡はほぼ170度のカム460の回転を通じて連続するが、一方
、オリフィス460はほぼ170度のカム回転を通じて弧形部488aと連通す
る。カム466と制御面484の回転が続いているとき、オリフィス454は約
170度のカム回転を通して弧形部488aと連絡するが、488bとは連絡し
ない。
オリフィス454、460はチャンネル488の環状通路上にある共通円上にあ
る。
カム466が回転するとき、動揺板472はまた、ばね偏倚ピストン402、
404を往復動させる。動揺板472の支承面の(負と正の両方向における)一
定の傾斜が各ピストンの実質上一定の速度を、ピストンが往復動するときに提供
する。2つのピストンは180度離間しており、それ故ピストン402と404
はほぼ180度の位相外れで往復動する。例えば、カムが図13に示す位置にあ
ると、ピストン404がチャンバ434内に入るとき、このピストンは流体をチ
ャンバ434から、レースウエイ458とオリフィス460を通し、弧形部48
8a、通路494、オリフィス450及び流出通路446を通して汲み出す。同
時に、他のピストン402はチャンバ430から外へ動いて、流体を入口441
からチャンバ内へ引き入れ、前記入口は、オリフィス442、チャンネル486
、496、488b、オリフィス454及び流路452を通して流路440と連
通する。カム466の回転(例えば図13に示す位置から180度の回転)は、
ピストン402が引き続き実質上チャンバ430内に往復動して入るとき、流体
はチャンバから通路452、オリフィス454、弧形部488a、セグメント4
94、オリフィス450及び流出通路と開口448を経て流出する。同様に、チ
ャンバ434から離れるピストン404の往復動は流体を、通路458、オリフ
ィス460、弧形部488b、セグメント496、外側チャンネル486、オリ
フィス442、通路440及び入口開口441を通して引き入れる。
ピストンポンプの他の実施例は図14に示し、この図では、ピストン及びこれ
と連通するオリフィスを除外して、図13の実施例と同様の部品には図13と同
様の参照数字を付している。複式ピストンポンプのこの実施例は3つのピストン
をもち、これらは502、503、504で示しており、これらのピストンは夫
々流路552、555、558を通して制御板432中のオリフィス554、5
57、560と連通する。これらのオリフィスの各々は円上に位置し、この円の
下に内側チャンネル488が延在していて、オリフィスがカム466の回転を通
じて異なった時間に弧形部488a又は488bの何れかと連通する。この仕方
での追加ピストンの追加は、複式ピストンの同時流出を合計することによってポ
ンプからの流出中の脈動を減らすことができる。
3つのピストンの実施例の特別な利点はそれがポンプからの流れの脈動を減少
することにある。このことは、奇数個のピストン、例えば3個、5個又は7個の
ピストンをもつ本発明の他のポンプにある利点である。
上記実施例は開口441を通る流入と、開口448を通る流出を示すが、流入
と流出は開口441が流出で、開口448が流入となるよう逆にすることができ
る。この時ポンプを通る流体流は逆転される。
ポンプからの流れの脈動は、回転過程にわたってカム回転速度を制御すること
によって更に減少させることができる。回転速度は減少した流れ出力の時には増
大させ、増大した流れ出力のときには減少させることができる。
以上、数個の好適実施例につき本発明の原理を図解し説明してきたが、本発明
はその原理から逸脱することなく配置や細部構成を変更し得ることは当業者には
明らかであろう。それ故、上記図解した実施例は本発明の好適例に過ぎず、請求
範囲をなんら限定するものではない。それ故、図解した実施例のすべての変更及
び均等物が本願発明の請求範囲と精神に包含されるものであるのは勿論である。
【手続補正書】
【提出日】1997年9月22日
【補正内容】
1.請求の範囲を下記の通りに訂正する。
「 請求の範囲
1.流体送出用ポンプにおいて、
第1と第2の往復動ピストンを含み、第1ピストンは第1ポンピングチャ
ンバと連通し、第2ピストンは第2ポンピングチャンバと連通し;
回転するときに前記ピストンを往復動させる回転カムを含み;
第1ピストンが流体を第1ポンピングチャンバに引き入れる方向に往復動
するときに第1ポンピングチャンバと連通しそして第2ピストンが流体を第2ポ
ンピングチャンバに引き入れる方向に往復動するとき第2ポンピングチャンバと
連通する流入通路を含み;
第1ピストンが第1ポンピングチャンバから流体を放出する方向に往復動
するとき第1ポンピングチャンバと連通しそして第2ピストンが第2ポンピング
チャンバから流体を放出する方向に往復動するとき第2ポンピングチャンバと連
通する流出通路を含み;
カムによって担持された制御面を含み、前記制御面は交互に第1位置と第
2位置間を移動し、流れチャンネルが制御面内に刻設されており、更に、前記制
御面が第1位置にあるとき第1ポンピングチャンバへの流入通路が流れチャンネ
ルを通って連続し、第1ポンピングチャンバからの流出通路が中断され、そして
第2ポンピングチャンバへの流入通路は中断されそして第2ポンピングチャンバ
からの流出通路が流れチャンネルを通って連続し、そして制御面が第2位置にあ
るとき第2ポンピングチャンバへの流入通路が流れチャンネルを通って連続しそ
して第2ポンピングチャンバからの流出通路が中断され、そして第1ポンピング
チャンバへの流入通路が中断されそして第1ポンピングチャンバからの流出通路
が流れチャンネルを通って連続することを特徴とする流体送出用ポンプ。
2.カムが第1と第2のピストンを移動させて、第1ピストンが、第2ピスト
ンが流体を引き入れるときに放出し、そして第1ピストンが、第2ピストンが流
体を放出するときに流体を引き入れ、そしてカムが第1と第2の位置間で制御弁
を更に移動させ、制御弁は第1ピストンが流体を引き入れそして第
2ピストンが流体を放出するとき第1位置にあり、そして制御弁は第1ピストン
が流体を放出しそして第2ピストンが流体を引き入れるとき第2位置にあること
を特徴とする請求項1に記載のポンプ。
3.カムが第1と第2のピストンに実質上平行な軸線の回りを回転することを
特徴とする請求項1に記載のポンプ。
4.カム制御面が前記ピストンを往復動させる可変形状をもつことを特徴とす
る請求項1に記載のポンプ。
5.カムが制御弁を制御弁の第1位置と第2位置の間で移動させる可変形状を
もつ表面をもつことを特徴とする請求項1に記載のポンプ。
6.第2面がピストンに衝突してそしてそれを往復動させ、前記ピストンはカ
ム面にに対してばね偏倚させられ、そして制御面は制御弁を制御弁の第1位置と
第2位置の間で移動させることを特徴とする請求項1に記載のポンプ。
7.カム面の可変形状はカム表面のレースウエイによって提供されることを特
徴とする請求項1に記載のポンプ。
8.回転カムはピストンを第1と第2の位置間で移動させることを特徴とする
請求項1に記載のポンプ。
9.制御面の可変形状は傾斜面とすることを特徴とする請求項4に記載のポン
プ。
10.レースウエイが、流体を第1ポンピングチャンバに引き入れる方向におい
て、流体を第1ポンピングチャンバから放出する方向におけるより速く第1ピス
トンを往復動させる表面をもち、レースウエイの表面が流体を第2ポンピングチ
ャンバに引き入れる方向において、流体を第2ポンピングチャンバから放出する
方向におけるより速く第2ピストンを往復動させることを特徴とする請求項7に
記載のポンプ。
11.制御面が、カムが回転するとき第1と第2のピストンが往復動する可変形
状の表面であり、そして制御面がカムによって回転させられ、この制御面はその
中に刻設された複数の溝をもち、前記溝は、制御弁が第1及び第2の位置にある
ときに連続した及び中断した流路を設定すべく流体の流れを差し向けて通過させ
る通路を設定することを特徴とする請求項1に記載のポンプ。
12.複数の溝が、
カムの回転を通じて流入又は流出通路のうちの一方と連通した第1環状溝
を含み;
第1溝によって周囲を囲まれた内側円と一致する第2溝を含み;
カムの回転を通じて、第1環状溝と連通しない流入又は流出通路と連通す
るカムの回転軸線上にある窪みを含み;
第2溝は互いに不連続である第1溝部分と第2溝部分を含み、第1と第2
の溝部分は、制御面が回転するときに第1と第2のポンピングチャンバと交互に
連通し;
更に、第2溝の第1溝部分を回転軸線上の窪みと連結する第1連結溝を含
み;
第2溝の第2溝部分が第1環状溝と連結する第2連結溝を含む;
ことを特徴とする請求項11に記載のポンプ。
13.制御面が溝と協働して通路を形成する制御板を並置しており、制御板は複
数の開口をその全体を通じて含み、前記開口は前記通路と流入及び流出通路間を
そして第1と第2のポンピングチャンバ間を連通させることを特徴とする請求項
11に記載のポンプ。
14.流体の連続送出用ポンプにおいて、
流体をポンプに送出する流入通路を含み;
流体をポンプから送出する流出通路を含み;
複数の往復動するピストンを含み、各ピストンは、ピストンが第1方向に
移動するときにポンピングチャンバ内に流入通路から流体を引き入れるためにそ
してピストンが第2方向に移動するときに流出通路を通ってポンピングチャンバ
から流体を押し出すためにポンピングチャンバと連通し;
カムが回転するときに回転軸線の回りに回転しそしてピストンを往復動さ
せる回転カムを含み;
カムによって担持されそして回転軸線と交差する制御面を含み、流れ制御
チャンネルは制御面内に刻設され、そして流れ制御チャンネルは、
連続環状外側チャンネルと;
外側連続環状チャンネルによって周囲を囲まれそして第1のアーチ
形内側チャンネル部分と第2のアーチ形内側チャンネル部分を形成する不連続環
状内側チャンネルと;
カムの回転中心である局部的窪みと;
局部的窪みと第1のアーチ形内側チャンネル部分間の第1連通チャ
ンネルと;
外側チャンネルと第2のアーチ形内側チャンネル部分間の第2連通
チャンネルとを含み;
更に
連続外側環状チャンネルと各ポンピングチャンバの間を連通させる個別の
ポンピングチャンバを含み;
制御板と制御面中のチャンネル間に密閉型通路を形成するために制御面に
嵌合する不動制御板を含み、前記制御板は、連続環状外側チャンネル及び制御面
の回転を通じて流入通路又は流出通路のうちの一方と連通するように配置した制
御板を貫通する第1開口をもち;
制御面の回転を通じて、局部的窪み及び環状外側チャンネルと連通しない
流入通路又は流出通路のうちの一方と連通するよう配置された制御板を貫通する
第2開口をもち;そして
ポンピングチャンバ流れ通路と制御面上の内側チャンネル間を連通するよ
う配置された複数のポンピングチャンバ開口をもつこと;
を特徴とするポンプ。
15.回転カムはカムが回転するとき往復動するためにピストンが載る型取り面
を有するレースウエイをもつことを特徴とする請求項14に記載のポンプ。
16.回転カムがカムが回転するときに往復動するためにピストンの支承端に対
して衝突する傾斜面をもつことを特徴とする請求項14に記載のポンプ。
17.複数の往復動するピストンが奇数個の往復動ピストンを含むことを特徴と
する請求項14に記載のポンプ。
18.実質上パルス無しの流体放出用のポンプにおいて、
第1と第2のばね偏倚したピストン組立体を有するハウジングを含み、第
1ピストン組立体は第1ピストン穴内に配置した第1の往復動ピストンをもつ第
1ピストン穴と、第1ピストン穴内の第1ポンピングチャンバを含み、第2ピス
トン組立体は第2ピストン穴内に配置した第2往復動ピストンをもつ第2ピスト
ン穴と、第2ピストン穴内の第2ポンピングチャンバを含み;
カムが回転するときにピストンを往復動させる回転カムを含み;
ハウジングを貫通しそして第1ポンピングチャンバ内に流体を引き入れる
方向に第1ピストンが往復動するときに第1ポンピングチャンバとそして第2ポ
ンピングチャンバ内に流体を引き入れる方向に第2ピストンが往復動するときに
第2ポンピングチャンバと連通する流入通路を含み;
ハウジングを貫通しそして第1ポンピングチャンバから流体を追い出す方
向に第1ピストンが往復動するときに第1ポンピングチャンバとそして第2ポン
ピングチャンバから流体を追い出す方向に第2ピストンが往復動するときに第2
ポンピングチャンバと連通する流出通路を含み;
カムによって担持される制御面を含み、前記制御面は交互に第1位置と第
2位置の間を移動し、流れチャンネルは制御面内に刻設されて、制御面が第1位
置にあるとき第1ポンピングチャンバへの流入通路が流れチャンネルを通って連
続しそして第1ポンピングチャンバからの流出通路は中断され、そして第2ポン
ピングチャンバへの流入通路は中断されそして第2ポンピングチャンバからの流
出通路は流れチャンバを通って連続し、そして制御面が第2位置にあるとき第2
ポンピングチャンバへの流入通路は流れチャンネルを通って連続し、そして第2
ポンピングチャンバからの流出通路は中断され、そして第1ポンピングチャンバ
への流入通路は中断されそして第1ポンピングチャンバからの流出通路は流れチ
ャンネルを通って連続し;
各ピストン穴の穴軸線は実質上平行であり、各往復動ピストンは各ピスト
ンについてカムが穴軸線に平行な軸線の回りに回転するときにカムによって往復
動させられ、そして第2ピストンが流体を引き入れるときに第1ピストンが流体
を追い出し、そして第2ピストンが流体を追い出す間に第1ピストンが流体を引
き入れるようにカムが第1と第2のピストンを移動させ、更にカムは第1と第2
の位置間で制御面を移動させて、第1ピストンが流体を引
き入れるときに制御面は第1位置にありそして第1ピストンが流体を追い出しそ
して第2ピストンが流体を引き入れるときに制御面は第2位置にあるようになす
;
ことを特徴とするポンプ。
19.カムはピストンに衝突するよう形成された衝突面をもち、前記衝突面はピ
ストンの流体送出が実質上一定となるようにピストンを往復動させるよう形成さ
れることを特徴とする請求項18に記載のポンプ。
20.衝突面は流体をポンピングチャンバから追い出すべく中立位置から正の変
位方向に各ピストンを変位させ、その後、ポンピングチャンバ内に流体を引き入
れる負の変位方向にピストン方向を逆転させるよう形成され、各ピストンの負の
変位が行われる期間が各ピストンの正の変位が行われる期間より小さく、第1と
第2のピストンの正の変位が交互に交替する位相にあって、第1と第2のピスト
ンの出力流がポンプから実質上連続した流体流を生じるよう重なることを特徴と
する請求項19に記載のポンプ。
21.カムが一定の回転速度で動きそして流体が第1ポンピングチャンバから押
し出される正の変位方向に第1ピストンを変位させ、次いで第1ピストンの正の
変位を一定の最大変位位置に保持し、次いで第1ピストンを最大の負の変位位置
に達するまで負の変位方向に変位させるように形成され;
更にカムは流体が第2ポンピングチャンバから押し出される正の変位方向
に第2ピストンを変位させ、次いで正の変位を一定の最大の正の変位位置に保持
し、次いで第2ピストンを最大の負の変位に達するまで負の変位方向に変位させ
るように形成され;
負の変位方向の第1ピストンの変位が第2ピストンが先ずその最大の正の
変位に達したときに始まり、正の変位方向の第1ピストンの変位が、第2ピスト
ンが負の変位方向に変位して第2ピストンの最大の負の変位位置に達する全期間
中連続し、第2ピストンの最大の負の変位が終了しそして第2ピストンの変位が
始まるときに第1ピストンの最大の正の変位位置に達し;
負の変位方向の第1ピストンの変位が負の変位方向の第2ピストンの変位
中に始まり、そして第1ピストンは正の変位方向の第2ピストンの変位中に
その最大の負の変位に達することを特徴とする請求項20に記載のポンプ。
22.制御面がチャンネルが刻設されている制御面をもつ弁部材と、流れチャン
ネルを覆うカバーを含み、流れチャンネルとカバーはそれらの間に密閉した流体
通路を形成しており、制御弁の第1位置で制御弁の流体通路は入口と第1ポンピ
ングチャンバ及び出口と第2ポンピングチャンバ間に流体連絡を設定し、第2位
置で弁部材は入口と第2ポンピングチャンバ及び出口と第1ポンピングチャンバ
間に流体連絡を設定することを特徴とする請求項20に記載のポンプ。
23.制御面はカバーに対して回転し、カバーは流体通路と連通する貫通開口を
もつことを特徴とする請求項22に記載のポンプ。
24.制御面は制御ディスクを含む制御弁の一部であり、制御面は平らであり、
平らな内側面をもつカバーは制御面に当接しており、回転軸線の回りのカバーに
対するディスク回転と制御面内の流れチャンネルは、上にあるカバーと協働して
、互いに連通していない入口通路と出口通路を形成し;
第1、第2、第3、第4の穴はカバーを貫通して延び、第1の穴は入口ラ
インと連通する入口穴であり、第2の穴は出口ラインと連通する出口穴であり、
第3の穴は第1ポンピングチャンバへの流れ通路と連通し、第4の穴は第2ポン
ピングチャンバへの流れ通路と連通し;
入口通路はアーチ形入口通路の周囲を囲む環状入口通路を含み、環状とア
ーチ形の両入口通路は同じ曲率半径をもち、連通通路が制御面上で径方向に環状
とアーチ形の通路間に延び、出口通路は軸線上に曲率中心をもつアーチ形出口通
路と、アーチ形出口通路からアーチ形出口通路の曲率中心まで延びる連通アーム
を含み、アーチ形の入口通路と出口通路の軸線からの距離は同じであり;
第2穴は出口通路のアームと連通するために軸線においてカバーを通して
延び、前記軸線と第1穴間の距離は軸線から環状入口通路までの距離と同じであ
り、軸線と第3及び第4穴間の距離は軸線からアーチ形入口及び出口通路までの
半径と同じであることを特徴とする請求項20に記載のポンプ。
25.制御弁はハウジングのスプール弁穴内に軸線方向移動するよう配置された
スプール弁を含み、スプール弁穴の軸線はピストンの穴軸線に実質上平行であり
、前記スプール弁は第1と第2の縮小部分をもち、入口とポンピングチャンバ間
の流体連絡はスプール弁が第1位置にあるとき第1の縮小部分を通して設定され
、出口と第2ポンピングチャンバ間の流体連絡はスプール弁が第1位置にあると
き第2縮小部分を通して設定され、入口と第2ポンピングチャンバ間の流体連絡
はスプール弁が第2位置にあるとき第2縮小部分を通して設定され、出口と第1
ポンピングチャンバ間の流体連絡はスプール弁が第2位置にあるとき第1縮小部
分を通して設定されることを特徴とする請求項20に記載のポンプ。
26.実質上パルス無しの流体放出用のポンプにおいて、
第1と第2ピストンポンプ組立体を含むハウジングを含み、第1ピストン
ポンプ組立体は第1ピストン穴内の第1ばね偏倚往復動ピストンと、第1ピスト
ン穴内に形成された第1ポンピングチャンバを含み、第2ピストンポンプ組立体
は第2ピストン穴内で往復動する第2ばね偏倚往復動ピストンと、第2ピストン
穴内に形成された第2ポンピングチャンバを含み、第1と第2のピストン穴は実
質上平行な軸線をもち;
第1と第2のピストン間で移動するハウジング中の制御弁を含み、制御弁
は第1通路連結部分と第2通路連結部分を含み;
制御弁と連通するハウジングへ通じる入口ラインを含み;
ハウジング外へ制御弁から出る出口ラインを含み;
第1ポンピングチャンバから制御弁へ行く第1ポンピングチャンバ通路を
含み;
第2ポンピングチャンバから制御弁へ行く第2ポンピングチャンバ通路を
含み;
カムを含み、第1ポンピングチャンバから流体を押し出すべく第1ピスト
ンをそのばね偏倚に抗して移動させるために第1と第2のピストンに対して衝突
し、そして第1ポンピングチャンバ内に流体を引き入れるために第1ピストンを
そのばね偏倚と共に移動させるカムを含み、更にカムは第2ポンピングチャンバ
から流体を押し出すためにそのばね偏倚に抗して第2ピストン
を移動させ、次いで流体を第2ポンピングチャンバ内に引き入れるべく第2ピス
トンをそのばね偏倚と共に移動させ;
カムが第1と第2ピストン穴の軸線と実質上平行である回転軸線をもち、
そしてカムの移動が更に制御弁を下記の(a)と(b)の間で移動させ、即ち、
(a)第1位置、この位置では、出口ラインと第1ポンピングチャンバ通路
間、及び入口ラインと第2ポンピングチャンバ通路間の流体連絡を阻止してしる
間に、流体連絡が第1通路連結部分を通して入口ラインと第1ポンピングチャン
バ通路間に、並びに第2通路連結部分を通して第2ポンピングチャンバ通路と出
口ライン間に設定され;
(b)制御弁の第2位置、この位置では、出口ラインと第2ポンピングチャ
ンバ通路間、及び入口ラインと第1ポンピングチャンバ通路間の流体連絡を阻止
している間に、流体連絡が第2通路連結部分を通して入口ラインと第2ポンピン
グチャンバ通路に、並びに出口ラインと第1ポンピングチャンバ通路間に設定さ
れ;
カムは流体が第1ポンピングチャンバから押し出される正の変位方向に第
1ピストンを変位させ、次いで第1ピストンの正の変位を一定の最大変位位置に
保持し、次いで最大の負の変位位置に達するまで、負の変位方向に第1ピストン
を変位させるよう形成され、そして第1ピストンの負の変位中に流体が第1ポン
ピングチャンバ内に引き入れられ;
カムは更に、流体が第2ポンピングチャンバから押し出される正の変位方
向に第2ピストンを変位させ、次いで正の変位を一定の最大の正の変位位置に保
持し、次いで最大の負の変位に達するまで、負の変位方向に第2ピストンを変位
させるよう形成され、そして第2ピストンの負の変位中に流体が第2ポンピング
チャンバ内に引き入れられ;
正の変位方向の第1ピストンの変位が第2ピストンが最初にその最大の正
の変位に達したときに始まり、正の変位方向の第1ピストンの変位が、第2ピス
トンが負の変位方向に変位して第2ピストンの最大の負の変位位置に達する全期
間中続き、第2ピストンの最大の負の変位が終了し、正の方向の第
2ピストンの変位が始まるときに第1ピストンの最大の正の変位位置に達し;
負の変位方向の第1ピストンの変位が正の変位方向の第2ピストンの変位
中に始まり、そして正の変位方向の第2ピストンの変位中に第1ピストンがその
最大の負の変位位置に達し;
制御弁は共通軸線の回りにカムと共に回転する部材とし、前記部材はアー
チ形背面と直線状交差部分をもつほぼエプシロン形通路をもち、前記交差部分は
前記部材の軸線又は回転で終点に向かって延びてそこで終端し、そしてエプシロ
ン形通路が区画されることを特徴とするポンプ。
27.第1と第2の往復動ピストンを含み、第1ピストンが第1ポンピングチャ
ンバと連通し、第2ピストンが第2ポンピングチャンバと連通し;
第1ピストンが流体を第1ポンピングチャンバに引き入れる方向に往復動
するときに第1ポンピングチャンバと、そして第2ピストンが流体を第2ポンピ
ングチャンバに引き入れる方向に往復動するときに第2ポンピングチャンバと連
通する流入通路を含み;
第1ピストンが流体を第1ポンピングチャンバから押し出す方向に往復動
するときに第1ポンピングチャンバと、そして第2ポンプが流体を第2ポンピン
グチャンバから押し出す方向に往復動するときに第2ポンピングチャンバと連通
する流出通路を含み;
第1位置と第2位置間で交互に移動する制御弁を備え、制御弁が第1位置
にあるときに第1ポンピングチャンバへの流入通路が連続しそして第1ポンピン
グチャンバからの流出通路が中断し、そして第2ポンピングチャンバへの流入通
路が中断しそして第2ポンピングチャンバからの流出通路が連続し、制御弁が第
2位置にあるときに、第2ポンピングチャンバへの流入通路が連続しそして第2
通路からの流出通路が中断し、そして第1ポンピングチャンバへの流入通路が中
断しそして第1ポンピングチャンバからの流出通路が連続し;
各往復動ピストンが支承面をもつカムによって往復動させられ、カムが制
御弁の第1と第2の位置間で制御弁を移動させ、そしてカムは、カムが回転する
ときに第1と第2位置間を往復動する可変形状の表面をもち、制御弁は
カムによって回転させられる制御面をもち、前記制御面は複数の溝をもち、その
中に刻設された溝をもち、前記溝は、制御弁が第1と第2位置にあるときに連続
した流れ通路と中断した流れ通路を設定すべく流体流を通して差し向ける通路を
設定し;
複数の溝がカムの回転を通じて流入又は流出通路のうちの一方と連通する
第1の環状溝と、第1溝によって周囲を囲まれる内側円と一致する第2溝と、カ
ムの回転を通じて、第1環状溝と連通しない流入又は流出通路と連通するカムの
回転軸線上にある窪みとを含み、第2溝は第1溝部分と第2溝部分を含み、前記
部分は互いに連続しておらず、第1と第2の溝部分は制御面が回転するときに第
1と第2のポンピングチャンバと交互に連通し、更に第2溝の第1溝部分を回転
軸線上の窪みと連結する第1連続溝と、第2溝の第2溝部分を第1環状溝と連結
する第2連結溝を含むことを特徴とするポンプ。
28.奇数個の往復動ピストンが3個の往復動ピストンであることを特徴とする
請求項17に記載のポンプ。
29.第1又は第2のポンピングチャンバに1個形成した流体漏れ戻しチャンバ
を更に含むことを特徴とする請求項27に記載のポンプ。
30.刻設された流れチャンネルを有する回転制御弁を含み、第1の流れ制御チ
ャンネルはアーチ形チャンネルとなし、第2の流れチャンネルは第1のチャンネ
ルと連通するアーチ形チャンネルとなし、第2の連通するチャンネルは回転制御
面の回転軸線と交差することを特徴とするポンプの回転制御弁。
31.第2チャンネルは第1と第2の副チャンネルを含み、第1の副チャンネル
は第1チャンネルと連通することを特徴とする請求項30に記載の回転制御弁。
32.第1チャンネルは第2チャンネルの外周を限定する連続する外側チャンネ
ルであり、制御面は更に第2副チャンネルと連通するが、第1副チャンネルとは
連通しない連通チャンネルを更に含むことを特徴とする請求項31に記載の回転
制御弁。
33.制御板と制御面中のチャンネル間に密閉通路を形成するために制御面に対
して嵌合する不動の制御板を更に含み、制御板は前記面の回転の少なくとも
一部分を通じて第1チャンネルと連通するように配置された制御板を貫通する第
1開口と、前記面の少なくとも一部分を通じて第2チャンネルと連通するように
配置された制御板を貫通する第2開口を含み、第1開口から第2開口まで連続す
る流れ通路を設定するよう構成したことを特徴とする請求項30に記載の回転制
御弁。
34.制御板を貫通する複数のポンピングチャンバ開口は第2流れ制御チャンネ
ルと連通する流れ通路を設定するために共通円上に配置されることを特徴とする
請求項30に記載の回転制御弁。
35.第1の副チャンネルが制御面中の第1連通チャンネルを通して第1チャン
ネルと連通し、第2副チャンネルが第2連通チャンネルを通して第2チャンネル
と連通することを特徴とする請求項31に記載の回転制御弁。
36.刻設された流れチャンネルを有する回転制御弁を含み、第1の流れ制御チ
ャンネルはアーチ形チャンネルとなし、第2の流れ制御チャンネルは第1チャン
ネルと連通するアーチ形チャンネルとなし、
更に、制御面中のチャンネルと協働する流体通路を形成する制御面上のカ
バーを含み、前記カバーは回転軸線上に位置する第1開口と、第2制御チャンネ
ルに沿って延びる共通円上に位置する第2及び第3開口と、流れ制御面の回転の
少なくとも一部分を通じて第1流れ制御チャンネルと連通する第4開口を含むこ
とを特徴とするポンプの回転制御弁。
37.第2の連通チャンネルは回転制御面の回転軸線と交差することを特徴とす
る請求項36に記載の回転制御弁。
38.制御面と、制御面に並置したカバーをもつ制御部材を含み、前記制御面と
カバーは複数の位置を通して互いに相対的に移動し;
前記カバーと制御面間に共同形成された流体通路を含み;
前記カバーを貫通する第1と第2の穴を含み、前記両方の穴は、流体流を
流体通路と制御弁を通して差し向けるために、制御面とカバーが互いに相対的に
移動しているときに、複数の位置の少なくとも1つにおいて流体通路と流体連通
し;
制御弁がポンプ内に組み込まれ、往復動ピストンがそのポンプを通して流
体を移動させるよう構成され、そしてピストンがカムによって往復動させられ、
制御部材がカムに取付けられてカムと共に回転することを特徴とする流体流を弁
を通して差し向けるための回転制御弁。
39.制御面と、制御面に並置したカバーをもつ制御部材を含み、前記制御面と
カバーは複数の位置を通して互いにお互いに移動し;
前記カバーと制御面間に共同形成された流体通路を含み;
前記カバーを貫通する第1と第2の穴を含み、前記両方の穴は、流体流を
流体通路と制御弁を通して差し向けるために、制御面とカバーが互いに相対的に
移動しているときに、複数の位置の少なくとも1つにおいて流体通路と流体連通
し;
第1の穴は入口ラインに連結された入口穴とし、第2の穴は出口ラインに
連結された出口穴とし、制御面とカバーの互いに相対的な移動によって入口穴と
出口穴を同時に前記通路と流体連絡させて、流体が入口ラインから、前記通路を
通って流れそして出口ラインから流出するようになし;
制御部材はディスクとし、制御面は前記ディスクの平らな面とし、前記デ
ィスクはカバーに対して相対的に回転軸線の回りに回転し、前記通路はカバーと
制御面中の溝によって共同形成され、前記通路はディスクの回転軸線に曲率中心
をもつ第1円上に置かれる第1通路部分を含み、前記軸線からの第1穴の距離は
第1円の半径と実質上同じであり、その結果、ディスクがその回転の少なくとも
一部分にわたって回転するときに第1通路部分が第1穴と流体連絡し、前記通路
は更に、ディスクの回転の少なくとも一部分にわたって第2穴と流体連絡する第
2通路部分を含むことを特徴とする流体流を弁を通して差し向けるための回転制
御弁。
40.制御面と、制御面に並置したカバーをもつ制御部材を含み、前記制御面と
カバーは互いに相対的に移動し;
カバーと制御面中の溝によってかつそれらの間に共同形成された第1と第
2の流体通路を含み;
前記カバーを貫通する第1、第2、第3及び第4の穴を含み、第1の穴は
入口穴であり、第2の穴は出口穴であり;
第1流体通路は制御面の少なくとも幾つかの回転を通じて第1穴と流体連
絡する第1部分と、制御面の少なくとも幾つかの回転を通じて第3穴と流体連絡
する第2部分を含み;
第1流体通路の第2部分は制御面の少なくとも幾つかの回転を通じて第4
穴と流体連絡し、第2流体通路の第2部分は制御面の少なくとも幾つかの回転を
通じて第3穴と流体連絡するが、第1と第2の流体通路は互いに流体連絡しない
ことを特徴とする流体流を弁を通して差し向けるための回転制御弁。」
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(72)発明者 オーハラ ケヴィン ディー
アメリカ合衆国 ワシントン州 98671
ウォッシャウガル ダブリュー ストリー
ト 3327
(72)発明者 オルセン ダニエル ビー
アメリカ合衆国 コロラド州 80521 フ
ォートコリンズ ウェスト プラム 1600
アパートメント 23−ディー
(72)発明者 ソアー スティーヴン イー
アメリカ合衆国 ワシントン州 98682
ヴァンクーヴァー エヌイー 157 コー
ト 3709
(72)発明者 シーメル グレン イー
アメリカ合衆国 ワシントン州 98683
ヴァンクーヴァー エスイー ワンハンド
レッドエイティファースト アヴェニュー
1316