JPS6218713Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、空気等の流体の圧送手段として使用
されるポンプに関し、更に詳しくは、流体の負圧
力を駆動源とするポンプに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pump used as means for pumping fluid such as air, and more particularly to a pump whose driving source is negative pressure of the fluid.

自動車等の排出ガス浄化手段として、第１図に
例示するように、エンジンの排気系内に発生する
脈動負圧を利用して排出ガス浄化のための空気を
排気系へ送給するようになした２次空気供給装置
が広く使用されている。 As an example of exhaust gas purification for automobiles, etc., air is supplied to the exhaust system for exhaust gas purification by using the pulsating negative pressure generated within the exhaust system of the engine, as illustrated in Figure 1. Secondary air supply devices are widely used.

同図の２次空気供給装置は、通気孔を備えたベ
ースの一側面に弾性薄板製のリードを取付けて前
記通気孔を開閉させるようになしたリードバルブ
１を流入口および流出口を備えたケーシング２の
内部空室内に配置して流入口側から流出口側へ向
う空気流を許し、逆方向の空気流を制止するよう
になした逆止弁装置を、エンジンの排気系３と図
示しないエアークリーナの間に配置して排気系内
に発生する脈動負圧により清浄な空気を排気系内
へ吸入させ、該清浄空気によつて排出ガスを浄化
させるものである。 The secondary air supply device shown in the figure includes a reed valve 1 having an inflow port and an outflow port, and a reed made of an elastic thin plate is attached to one side of a base provided with a ventilation hole to open and close the ventilation hole. A check valve device, which is disposed in the internal cavity of the casing 2 to allow airflow from the inlet side to the outlet side and prevents airflow in the opposite direction, is connected to the exhaust system 3 of the engine (not shown). The device is placed between air cleaners and draws clean air into the exhaust system by the pulsating negative pressure generated in the exhaust system, and the clean air purifies the exhaust gas.

上記した２次空気供給装置においては、清浄な
空気の送給が、排気系内の負圧の吸引力によつて
なされるので、排気系内に発生する圧力脈動の負
圧部分のみが利用されて正圧部分は２次空気供給
に何ら寄与せず、しかも、一般に、圧力脈動の負
圧部分は正圧部分よりも小さいので、この型の２
次空気供給装置によつては十分な２次空気供給量
が得られないことがあり、更に、エンジンの高速
回転領域においては、排気系内の圧力脈動に負圧
部分が存在しなくなつて２次空気の供給が得られ
ないことがあり、また、できるだけ多くの２次空
気が供給されるようにするためには、圧力の脈動
が最大となる箇所に連接することが必要であるの
で、連接位置の選定に制約を受けることになる。 In the above-mentioned secondary air supply device, clean air is supplied by the suction force of the negative pressure within the exhaust system, so only the negative pressure portion of the pressure pulsations generated within the exhaust system is utilized. The positive pressure part does not contribute to the secondary air supply, and the negative pressure part of the pressure pulsation is generally smaller than the positive pressure part.
Depending on the secondary air supply device, it may not be possible to obtain a sufficient amount of secondary air supply, and furthermore, in the high-speed rotation region of the engine, there may be no negative pressure part in the pressure pulsations in the exhaust system. There are cases where the secondary air supply cannot be obtained, and in order to supply as much secondary air as possible, it is necessary to connect the area where the pressure pulsation is maximum. There will be restrictions on location selection.

考案者は、上記した排気系内の脈動負圧を利用
した従来例の２次空気供給装置における問題点を
考慮するとともに、エンジンの吸入マニホールド
側に発生する略定常的な負圧に着目して、ダイヤ
フラムの往復作動により流体を加圧・送給するダ
イヤフラムポンプの作動源として、上記した吸入
マニホールド内の負圧と大気圧とを交互に作用さ
せることによつてダイヤフラムのポンプ作用をさ
せる装置を案出した。 The inventor considered the above-mentioned problems with the conventional secondary air supply system that utilizes the pulsating negative pressure in the exhaust system, and also focused on the almost constant negative pressure that occurs on the intake manifold side of the engine. As an operating source for a diaphragm pump that pressurizes and supplies fluid through the reciprocating action of a diaphragm, there is a device that performs the pumping action of the diaphragm by alternately applying the negative pressure and atmospheric pressure in the suction manifold described above. I devised it.

本考案のポンプは、往復作動によつて流体を加
圧するダイヤフラムポンプの駆動室をエンジンの
吸入マニホールドの負圧発生部に連接させて駆動
室内の空気を吸入マニホールド側へ吸引させるよ
うになすとともに、駆動室を大気に連通させる通
気孔および該通気孔を交互に閉塞・開放する切換
弁を併設し、切換弁が閉塞状態を保つている間
は、駆動室内の空気が負圧側に吸引されてダイヤ
フラムが吸入ストロークを行い、切換弁が開放状
態になると、駆動室内に大気圧が導かれてダイヤ
フラムに吐出ストロークを行わせるようになし、
この切換弁の閉塞および開放の交互繰返しによつ
てダイヤフラムにポンプ作用を続けさせるもので
ある。 In the pump of the present invention, the drive chamber of the diaphragm pump that pressurizes fluid through reciprocating operation is connected to the negative pressure generating section of the intake manifold of the engine so that the air in the drive chamber is sucked into the intake manifold side. A ventilation hole that communicates the drive chamber with the atmosphere and a switching valve that alternately closes and opens the ventilation hole are installed, and while the switching valve remains closed, the air in the drive chamber is sucked to the negative pressure side and the diaphragm When the diaphragm performs a suction stroke and the switching valve opens, atmospheric pressure is introduced into the drive chamber to cause the diaphragm to perform a discharge stroke.
By alternately repeating the closing and opening of this switching valve, the diaphragm continues to perform the pumping action.

切換弁の閉塞および開放の転換は、ダイヤフラ
ムに結合される接合ロツドおよび切換弁に結合さ
れる弁棒を、一定距離だけ軸方向に相対移動する
ことが可能であり、かつ、軸方向の往復ストロー
クのそれぞれの終末近傍において同時移動をなす
接合手段をもつて互いに接続することによつても
たらされる。 The changeover between closing and opening of the switching valve is achieved by making it possible to relatively move the connecting rod connected to the diaphragm and the valve stem connected to the switching valve in the axial direction by a certain distance, and by reciprocating stroke in the axial direction. are brought about by connecting them to each other with joint means that move simultaneously near their respective ends.

すなわち、切換弁が、負圧力の吸引によるダイ
ヤフラムの吸入ストロークの当初においては、ダ
イヤフラムの運動に追随せずに閉塞状態を持続
し、吸入ストロークが終末近くに達したときに、
ダイヤフラムの運動とともに移動して開放状態と
なり、この切換弁の開放に伴つて駆動室内が即時
大気圧と同等になり、ダイヤフラムを付勢するば
ね手段の押圧力によりダイヤフラムが吐出作動を
行い、切換弁は、吐出ストロークの当初において
開放状態を持続し、吐出ストロークが終末近くに
達したときにダイヤフラムとともに移動して閉塞
状態に戻り、駆動室内の空気が再び吸引されてダ
イヤフラムが吸入ストロークを再開するように構
成するものである。 That is, at the beginning of the suction stroke of the diaphragm due to suction of negative pressure, the switching valve does not follow the movement of the diaphragm and remains closed, and when the suction stroke reaches near the end,
It moves with the movement of the diaphragm and becomes open, and as the switching valve opens, the pressure inside the drive chamber immediately becomes equal to atmospheric pressure, and the diaphragm performs a discharge operation due to the pressing force of the spring means that biases the diaphragm, and the switching valve opens. remains open at the beginning of the discharge stroke, moves with the diaphragm and returns to the closed state when the discharge stroke reaches the end, and the air in the drive chamber is sucked in again, causing the diaphragm to resume the suction stroke. It consists of:

駆動室内に負圧が導かれている間は、上記した
ダイヤフラムの吸入・吐出ストロークに追随する
切換弁の開放・閉塞および切換弁の開放・閉塞に
追随するるダイヤフラムの吐出・吸入ストローク
の転換が繰返されて清浄空気の加圧・供給が続け
られ、負圧導入の停止に伴つてポンプ作動が停止
する。 While negative pressure is introduced into the drive chamber, the opening/closing of the switching valve that follows the suction/discharge stroke of the diaphragm described above and the switching of the discharge/suction stroke of the diaphragm that follows the opening/closing of the switching valve occur. The pressurization and supply of clean air continues repeatedly, and the pump operation stops when the introduction of negative pressure stops.

以下、図示の実施例について説明する。 The illustrated embodiment will be described below.

第２図の実施例においては、略筒形状を呈して
内部空室を形成されたケーシング一方の端部に吸
入口５および吐出口６が付され、中間部に作動負
圧導入口１０が付され、反対側に通気孔１７を付
された仕切板１６が配置され、吸入口５および吐
出口６に吸入弁７および吐出弁８が設けられ、内
部空室内に配置されてケーシングの内壁に結合さ
れたダイヤフラム１１が内部空室を吸入口５およ
び吐出口６に連通するポンプ室１２と作動負圧導
入口１０に連接する駆動室１３とに仕切つてお
り、ダイヤフラム１１をポンプ室１２側へ付勢す
るばね手段１５が駆動室１３内に配置され、略円
板形状を呈して通気孔１７を開閉する切換弁２０
が仕切壁１６の大気側に添えられ、切換弁２０に
結合された弁棒２３が仕切壁１６に対し摺動摩擦
を保つて貫通しており、ダイヤフラム１１の中央
部に結合された接合ロツド２１と弁棒２３とが、
軸方向の相対移動が可能であつて、かつ、往復各
方向の軸方向相対移動の終末近傍に達した際に同
時移動をなすように組合されており、切換弁２０
の大気側にフイルタ２５が配置されている。 In the embodiment shown in FIG. 2, an inlet 5 and an outlet 6 are provided at one end of the casing, which has a substantially cylindrical shape and has an internal cavity, and an operating negative pressure inlet 10 is provided in the middle. A partition plate 16 with a ventilation hole 17 is arranged on the opposite side, and a suction valve 7 and a discharge valve 8 are provided at the suction port 5 and the discharge port 6, and the partition plate 16 is arranged in the internal cavity and connected to the inner wall of the casing. The diaphragm 11 partitions the internal space into a pump chamber 12 that communicates with the suction port 5 and the discharge port 6, and a drive chamber 13 that communicates with the operating negative pressure inlet 10, and the diaphragm 11 is attached to the pump chamber 12 side. A switching valve 20 is provided with a spring means 15 disposed within the drive chamber 13 and has a substantially disk shape and opens and closes the ventilation hole 17.
is attached to the atmospheric side of the partition wall 16, and a valve rod 23 connected to the switching valve 20 passes through the partition wall 16 while maintaining sliding friction, and a connecting rod 21 connected to the center of the diaphragm 11 The valve stem 23 is
The switching valve 20 is capable of relative movement in the axial direction, and is combined so as to move simultaneously when near the end of the relative movement in the axial direction in each reciprocating direction.
A filter 25 is arranged on the atmosphere side.

上記した実施例は、エンジンの排出ガス浄化用
２次空気供給装置として使用される場合に、吸入
口５を清浄空気供給源であるエアークリーナへ連
接され、吐出口６を２次空気供給先である排気系
へ連接され、作動負圧導入口１０を制御手段を介
して例えばエンジンの吸入マニホールドの負圧発
生部へ連接されて下記するポンプ作用をなす。 When the above-mentioned embodiment is used as a secondary air supply device for purifying engine exhaust gas, the inlet 5 is connected to an air cleaner which is a clean air supply source, and the discharge port 6 is connected to a secondary air supply destination. It is connected to a certain exhaust system, and the operating negative pressure inlet 10 is connected to, for example, a negative pressure generating part of an intake manifold of an engine via a control means, so as to perform the pumping action described below.

制御手段により作動負圧導入口１０を通して駆
動室１３内へ負圧が導かれると、ダイヤフラム１
１が仕切壁１６側へ吸引されて吸入ストロークを
開始し、吸入ストロークの当初においては、ダイ
ヤフラム１１の接合ロツド２１および切換弁２０
の弁棒２３が互いに相対移動をなし、弁棒２３の
仕切壁１６の貫通孔に対する摩擦によつて切換弁
２０が通気孔１７を閉塞し続けるので、駆動室１
３内の負圧吸引によるダイヤフラム１１の吸入ス
トロークが持続され、吸入ストロークが終末近く
に達したときに、接合ロツド２１および弁棒２３
が突合せ状態になつて同時移動をなすために、切
換弁２０による通気孔１７に対する閉塞が急速に
開放されて駆動室１３内に大気が導入されるの
で、ダイヤフラム１１に対する吸引作用が解除さ
れ、ダイヤフラム１１がばね手段１５によりポン
プ室１２側へ付勢されて吐出ストロークを開始す
る。 When negative pressure is introduced into the drive chamber 13 through the operating negative pressure inlet 10 by the control means, the diaphragm 1
1 is attracted toward the partition wall 16 to start the suction stroke, and at the beginning of the suction stroke, the connecting rod 21 of the diaphragm 11 and the switching valve 20
The valve stems 23 move relative to each other, and the switching valve 20 continues to close the ventilation hole 17 due to the friction of the valve stem 23 against the through hole of the partition wall 16.
The suction stroke of the diaphragm 11 due to negative pressure suction in the valve 3 is continued, and when the suction stroke reaches near the end, the connecting rod 21 and the valve stem 23
are brought into abutting state and move simultaneously, the blockage of the ventilation hole 17 by the switching valve 20 is rapidly released and the atmosphere is introduced into the drive chamber 13, so that the suction effect on the diaphragm 11 is released and the diaphragm 11 is urged toward the pump chamber 12 by the spring means 15 to start a discharge stroke.

吐出ストロークの初期においては、接合ロツド
２１および弁棒２３が互いに相対移動をなし、弁
棒２３と仕切壁１６の貫通孔との接触摩擦により
切換弁２０が開放状態を持続するので、ダイヤフ
ラム１１が吐出ストロークを継続し、吐出ストロ
ークが終末近傍に達するとと接合ロツド２１およ
び弁棒２３の相対移動が終了し、切換弁２０がダ
イヤフラム１１の吐出ストロークに追随して通気
孔１７を閉塞するようになるので、駆動室１３内
の空気が作動負圧導入口１０を通して吸引され、
ダイヤフラム１１が再び吸入ストロークを開始す
る。 At the beginning of the discharge stroke, the connecting rod 21 and the valve rod 23 move relative to each other, and the switching valve 20 remains open due to contact friction between the valve rod 23 and the through hole of the partition wall 16, so that the diaphragm 11 The discharge stroke continues, and when the discharge stroke reaches near the end, the relative movement of the connecting rod 21 and the valve rod 23 ends, and the switching valve 20 follows the discharge stroke of the diaphragm 11 and closes the vent hole 17. Therefore, the air in the drive chamber 13 is sucked through the operating negative pressure inlet 10,
Diaphragm 11 begins the suction stroke again.

本考案のポンプは、上記したように、吸入弁を
付された吸入口および吐出弁を付された吐出口を
一方の端部に備え、通気孔を穿たれた仕切壁を他
方の端部に配置され、作動負圧導入口を中間に付
されたケーシングの内部空室内に、該内部空室を
吸入口および吐出口に連通するポンプ室と作動負
圧導入口に連通する駆動室とに分割するダイヤフ
ラムを配置され、ダイヤフラムをポンプ室側へ付
勢するばね手段を付され、通気孔を開閉する切換
弁を仕切壁の大気側に配置され、更に、ダイヤフ
ラムに結合された接合ロツドと切換弁に結合され
て仕切壁を貫通する弁棒とを、一定距離だけ相対
移動可能に接続された構成を備えていることによ
り下記する効果を奏する。 As described above, the pump of the present invention has an inlet with a suction valve and a discharge outlet with a discharge valve at one end, and a partition wall with a ventilation hole at the other end. The internal space is divided into a pump chamber communicating with the suction port and the discharge port and a drive chamber communicating with the working negative pressure inlet. A switching valve for opening and closing the ventilation hole is arranged on the atmospheric side of the partition wall, and a connecting rod and a switching valve are connected to the diaphragm. The valve stem is coupled to the valve stem and passes through the partition wall, and the valve stem is connected so as to be relatively movable by a certain distance, thereby producing the following effects.

作動負圧導入口を負圧発生源に連結して駆動
室内へ負圧を導入するだけで、ダイヤフラムに
ポンプ作動をさせることが可能である。 It is possible to cause the diaphragm to operate the pump simply by connecting the operating negative pressure inlet to a negative pressure source and introducing negative pressure into the drive chamber.

すなわち、作動負圧導入口を例えばエンジンの
吸入マニホールドの負圧発生部に接続するととも
に、吐出口を２次空気供給対象部へ連接し、駆動
室内へ定常的な負圧を導入すると、駆動室内の負
圧に吸引されたダイヤフラムが吸入ストロークを
開始してポンプ室内へ清浄空気を吸入し、吸入ス
トロークの終末近くで、接合ロツドおよび弁棒の
同時移動がもたらす切換弁の開放により吐出スト
ロークをなして２次空気を送給し、吐出ストロー
クの終末近くで、接合ロツドおよび弁棒がもたら
す切換弁の閉塞により吸入ストロークを再開する
ので、駆動室内への負圧導入が継続されている間
は、ダイヤフラムのポンプ作動が継続される。 That is, by connecting the operating negative pressure inlet to the negative pressure generating part of the engine's intake manifold, for example, and connecting the discharge port to the secondary air supply target part to introduce steady negative pressure into the drive chamber, the drive chamber The diaphragm, which is attracted to the negative pressure of Near the end of the discharge stroke, the suction stroke is restarted by closing the switching valve caused by the connecting rod and the valve stem, so while the negative pressure continues to be introduced into the drive chamber, The diaphragm continues to pump.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、従来の技術による２次空気供給装置
の一例の概要を示す配置図、第２図は、本考案の
一実施例の断面図である。 １……リードバルブ、２……ケーシング、３…
…排気系、５……吸入口、６……吐出口、７……
吸入弁、８……吐出弁、１０……作動負圧導入
口、１１……ダイヤフラム、１２……ポンプ室、
１３……駆動室、１５……ばね手段、１６……仕
切壁、１７……通気孔、２０……切換弁、２１…
…接合ロツド、２３……弁棒、２５……フイル
タ。 FIG. 1 is a layout diagram showing an outline of an example of a secondary air supply device according to the prior art, and FIG. 2 is a sectional view of an embodiment of the present invention. 1...Reed valve, 2...Casing, 3...
...Exhaust system, 5...Intake port, 6...Discharge port, 7...
Suction valve, 8...Discharge valve, 10...Working negative pressure inlet, 11...Diaphragm, 12...Pump chamber,
13... Drive chamber, 15... Spring means, 16... Partition wall, 17... Vent hole, 20... Switching valve, 21...
...Joint rod, 23...Valve stem, 25...Filter.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 通気孔１７を穿たれた仕切壁１６を一方の端部
に配置されて内部空室を形成され、前記仕切壁１
６の反対側端部に吸入口５および吐出口６を付さ
れ、中間に作動負圧導入口１０を付されたケーシ
ングと、前記吸入口５を開閉する吸入弁７と、前
記吐出口６を開閉する吐出弁８と、前記ケーシン
グの内部空室を前記吸入口５および前記吐出口６
に連通するポンプ室１２と前記作動負圧導入口１
０に連通する駆動室１３とに分割し、前記仕切壁
１６側へ伸びた接合ロツド２１を付されたダイヤ
フラム１１と、前記仕切壁１６の大気側に添えら
れて前記通気孔１７を開閉する切換弁２０と、前
記切換弁２０に結合されて前記仕切壁１６を貫通
し、前記接合ロツド２１に対し一定距離相対移動
可能に接続された弁棒２３と、前記ダイヤフラム
１１を前記ポンプ室１２側へ付勢するばね手段１
５とを有するポンプ。 A partition wall 16 having ventilation holes 17 is disposed at one end to form an internal cavity, and the partition wall 1
A casing is provided with an inlet 5 and an outlet 6 at the opposite end of the casing, and an operating negative pressure inlet 10 is attached in the middle, an inlet valve 7 that opens and closes the inlet 5, and A discharge valve 8 that opens and closes, and an internal space of the casing that connects the suction port 5 and the discharge port 6.
a pump chamber 12 communicating with the operating negative pressure inlet 1;
0, a diaphragm 11 with a connecting rod 21 extending toward the partition wall 16, and a switch attached to the atmosphere side of the partition wall 16 for opening and closing the ventilation hole 17. A valve 20, a valve rod 23 coupled to the switching valve 20, passing through the partition wall 16, and connected to the connecting rod 21 so as to be movable a certain distance, and the diaphragm 11 toward the pump chamber 12 side. Spring means 1 for biasing
5.