JPH0623747Y2 - プランジャポンプの流量調節機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ポンピリングシリンダ内をプランジャが往復
して液体を輸送するプランジャポンプにおける流量の調
節機構に関し、更に詳述すると、構造が簡単で、しかも
流量を精密に調節することができる機構に関する。

従来の技術 定量ポンプとして、例えば第６図に示すようなプランジ
ャポンプが知られている。即ち、第６図に示すプランジ
ャポンプ１において、２はポンプヘッド、３はこのポン
プヘッド２内にほぼ垂直方向に形成された輸送液体の通
路、４及び５はそれぞれ通路３の下方及び上方に配設さ
れ、輸送液体が通路３内を下方から上方に向けてのみ流
れるように制御するそれぞれバルブシート６，７及びボ
ール８，９よりなる一対の逆止弁、１０はポンプヘッド
２内に前記通路３に連通して形成されたポンピングシリ
ンダ部、１１はこのポンピングシリンダ部１０内にパッ
キン１２によって液密にかつ進退自在に挿入されたプラ
ンジャで、このポンプ１においてはプランジャ１１の往
復運動によって一定量の液体が下部逆止弁４から通路３
内に導入されると共に、上部逆止弁５を通ってポンプ外
に送出されるものである。

従来、上述したタイプのプランジャポンプにおいては、
プランジャに往復運動をさせると共に、プランジャのス
トローク長を調整して輸送液の流量を調節するため、通
常第６図に示すような往復運動機構及び流量調節機構が
採用されている。

即ち、図中１３はポンプヘッド２より外側方に突出した
プランジャ基部側に垂直に固定されたばね係止板、１４
はこのばね係止板１４とポンプヘッド２との間に介装さ
れた押圧ばねで、この押圧ばね１４の押圧力によってプ
ランジャ１１は常時その基端側方向に向けて付勢されて
いる。なお、上記ばね係止板１３下端は、後述するスト
ップ装置のストップ板上部位置まで突出している。ま
た、１５はプランジャ１１基端部に回転可能に取り付け
られたローラ、１６はこのローラ１５に近接して配置さ
れた回転偏心円板カムで、モータ等を用いてこの円板カ
ム１６をその回転軸１７の周囲に回転させると、カム１
６の偏心回転に応じてカム１６の側部がローラ１５をプ
ランジャ先端方向に押圧し、これによりプランジャ１１
がばね１４の付勢力に抗して前進すると共に、プランジ
ャ１１が最前進位置に至った後は、ばね１４の付勢力に
よりカム１６側部にローラ１５が当接しながらカム１６
の回転に相応してプランジャ１１が後退するようになっ
ており、従ってカム１６の回転運動による押圧力及びば
ね１４の付勢力の協同でプランジャの往復運動が行なわ
れるようになっている。

また、Ｘはプランジャ１１の後退限位置を調節するため
のストップ装置である。このストップ装置Ｘにおいて
は、基台１８上にプランジャ１１の軸方向に沿って一対
の側板１９，２０がそれぞれ互に対向して垂設されてい
ると共に、これら側板１９，２０にそれぞれねじ穴２
１，２２が穿設されている。更に、これらねじ穴２１，
２２には側板１９，２０をそれぞれ貫通した状態で長尺
のねじ棒２３が螺合されていると共に、上記ねじ棒２３
には両側板１９，２０間に存してその上部がプランジャ
１１に固定された上記ばね係止板１３のプランジャ基端
側面下部に当接するストップ板２４が固定されている。
なお、ねじ棒２３一端部にはつまみ部２５を有するハン
ドル２６が固定されており、ハンドル２６を回転させる
ことによりねじ棒２３がプランジャ１１の軸方向に沿っ
て前進又は後退するようになっている。このストップ装
置Ｘにおいては、上述したようにストップ板２４にプラ
ンジャ１１に固定されたばね係止板１３のプランジャ後
退方向側面が当接するので、ばね１４の付勢力によるプ
ランジャ１１の後退はストップ板２４に当接した時点で
停止する。従って、ポンプ１の流量を調節する場合、ね
じ棒２３を前進或いは後退させてストップ板２４を適宜
位置に停止させることにより、プランジャ１１の最後退
位置を適宜決定し、これによってプランジャ１１のスト
ローク長を調整するものである。

考案が解決しようとする問題点 上述した従来のプランジャポンプにおいては、板カム１
６によって、プランジャ１１の前進限位置を決定すると
共に、ストップ装置Ｘによってプランジャ１１の後退限
位置を決定し、これによりプランジャ１１のストローク
長を調整してポンプ１の流量を調節するものであるが、
この種の流量調節機構は、板カム１６とこれを回転させ
るモータ等の駆動源とからなるカム装置、及びプランジ
ャ１１の後退限位置を調節するためのストップ装置Ｘの
両者を必要とするため、構造が複雑となり、コスト的に
高くなると共に、ストップ装置Ｘのねじ、ギヤ等がバッ
クラッシュするため、精密な調節ができないという問題
を有している。また、ストップ装置Ｘのストップ板２４
の移動が直線的で、プランジャ１１後退限位置の変化が
直線的であるため、ポンプ流量を直線的にしか変化させ
ることができず、従って特定の設定流量付近で流量の精
密な調節を行なうことが不可能であるという欠点も有し
ている。

本考案は、上記事情に鑑みなされたもので、構造が簡単
で、しかも流量の精密調節が可能なプランジャポンプの
流量調節機構を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 即ち、本考案機構は上記目的を達成するため、ポンプヘ
ッド内に輸送液体の通路及びこの通路に連通するポンピ
ングシリンダをそれぞれ形成すると共に、上記通路の上
流側及び下流側に輸送液体が通路の上流側から下流側に
向けて流通するように制御する一対の逆止弁をそれぞれ
配設し、更に上記ポンピングシリンダ内にプランジャの
先部側を液密に挿入すると共に、このプランジャをその
基端側方向に付勢する付勢機構を配設し、かつプランジ
ャに回転可能に接触ローラを取り付け、この接触ローラ
近傍に配設した回転板カムを回転させてこの回転板カム
で接触ローラをプランジャ先端方向に押圧することによ
りプランジャを前進させると共に回転板カムの回転に応
じてプランジャを付勢機構の付勢力で後退させ、このプ
ランジャの往復運動によって輸送液体を圧送するように
したプランジャポンプの流量調節機構において、上記回
転板カムの回転軸に、前記接触ローラが当たることによ
りプランジャの後退を停止させかつ回動するに従って上
記プランジャの後退停止位置を連続的に変化させる固定
板カムを回動可能に取り付けると共に、この固定板カム
を任意の回動位置に保持する保持機構を配設して、上記
保持機構で保持する固定板カムの回動状態を変化させて
固定板カムと接触ローラとの接触位置をプランジャ軸方
向に沿って変化させることによりプランジャのストロー
ク長を調節するようにしたものである。

この場合、回動するに従ってプランジャの後退停止位置
を連続的に変化させる固定板カムとしては、例えば円板
状、楕円板状、ハート形のもの等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。

作用 本考案機構においては、プランジャに往復運動をさせる
ための回転板カムと同軸上に、プランジャの後退限位置
を決定するための固定カムを回動可能かつ所定回動位置
に保持可能に配設したので、固定カムを適宜回動位置に
保持することによりこの固定カムとプランジャ基端部の
ローラとの接触点をプランジャの軸方向に沿って移動さ
せることができ、これによりプランジャの後退限位置を
適宜決定してポンプ流量を調節できる。この場合、本考
案においては固定板カムを回動するに従ってプランジャ
の後退停止位置を連続的に変化させる形状に形成すると
共に、この固定板カムを任意の回動位置に保持する保持
機構を設けたことにより、固定板カムと接触ローラとの
接触位置をプランジャ軸方向に沿って連続的に変化させ
ることができ、従ってプランジャのストローク長を連続
的に調節して精密な流量調節を行うことができる。

従って、本機構は構造が簡単であり、かつ従来の機構の
ようにねじ、ギヤ等のバックラッシュがないので、非常
に精密な流量調節ができるものである。

次に、実施例に示し、本考案を具体的に説明する。

実施例 第１図及び第２図は本考案の一実施例に係るプランジャ
ポンプの流量調節機構を示すものである。この場合、第
１図及び第２図において第６図に示した装置と同一構成
の部分には、同一参照符号を付してその説明を省略す
る。なお、本装置においてはばね係止板１３は第６図の
ように下方に延出していない。

第１図及び第２図に示す流量調節機構Ｙにおいて、２７
は回転偏心円板カム１６の回転軸１７に回動可能に取り
付けられた接触ローラ１５に接触可能な固定偏心円板カ
ムで、この固定カム２７は回転カム１６と同形状のもの
である。この場合、固定カム２７の回転軸挿入孔２８内
にはベアリング２９が配設されていると共に、このベア
リング２９内に回転軸１７が回転可能に支承されてお
り、これにより、回転軸挿入孔２８内で回転軸１７が回
転し得るようになっている。また、固定カム２７−側面
（回転カム１６に対向する面に対し反対側の面）には回
転軸１７と同軸上にボルト３０が固定されていると共
に、固定カム２７−側面外方には固定カム２７に対向し
てボルト３０が回動可能に貫通し得るボルト貫通孔３１
が穿設された側板３２が配設されている。そして、上記
ボルト３０先端は上記側板３２のボルト貫通孔を通って
側板３２外方に突出し、更にこのボルト３０先端部に側
板３２外方に存してナット３３が螺合している。これに
より、ボルト３０を回動させることによって固定カム２
７を回動させることができると共に、固定カム２７の適
宜回動位置でナット３３を側板３２に対して締めつける
ことにより、固定カム２７を所定回動位置に保持できる
ようになっている。

従って、第１，２図に示す流量調節機構Ｙを用いてポン
プ流量を調節する場合、プランジャ１１の往復運動は第
６図に示した機構Ｘと同様に回転カム１６の回転によっ
て行なうが、プランジャ１１の後退限位置を調節する場
合、ナット３３をゆるめた状態でボルト３０を回すこと
により固定カム２７を回動させると共に、ナット３３を
締めつけることにより固定カム２７を適宜回動位置に保
持するものである。即ち、本機構Ｙにおいては、プラン
ジャ１１が後退する場合ローラ１５が固定カム２７に当
接した時点で後退が停止するが、固定カム２７は偏心し
ているため、固定カム２７を回動させることにより固定
カム２７のローラ１５と当接する箇所をプランジャ１１
の軸方向に沿って自由に前後に変化させることができ、
従って固定カム２７を適宜回動位置で固定することによ
り、プランジャ１１の後退限位置を適宜設定することが
でき、これによってプランジャ１１のストローク長を自
由に設定できるものである。

例えば、第３図に示すように固定カム２７側部の接触ロ
ーラ１５との接触箇所から固定カム２７の回転中心まで
の距離が固定カム２７の最小半径ａとなるように固定カ
ム２７を保持した場合、ポンプ流量は最大になる。ま
た、第４図に示すように上記距離が固定カム２７の最大
半径ｂとなるように固定カム２７を保持した場合、ポン
プ流量はゼロ（最小流量）になる。そして、第５図に示
すように上記距離が最小半径ａと最大半径ｂの間の種々
の距離ｃとすることにより、ポンプ流量を最大流量と最
小流量の間の適宜流量に設定できるものである。

即ち、第３，５図において（Ａ）はそれぞれプランジャ
１１の前進限位置を示し、（Ｂ）はそれぞれプランジャ
１１の後退限位置を示すものであるが、第３図に示す状
態においては、プランジャ１１のストローク長Ｌは回転
カム１６の最大半径ｂと固定カム２７の最小半径ｂとの
差ｂ−ａ＝Ｌとなり、ストローク長Ｌは最大になる。ま
た、第４図に示す状態においては、ストローク長Ｌは回
転カム１６の最大半径ｂと固定カム２７の最大半径ｂと
の差ｂ−ｂ＝Ｌとなり、ストローク長はゼロとなる。更
に、第５図に示す状態においては、ストローク長Ｌは回
転カム１６の最大半径ｂと固定カム２７の接触ローラ１
５との接触箇所から回転中心までの距離ｃとの差ｂ−ｃ
＝Ｌとなり、ｃを種々の距離とすることによりストロー
ク長Ｌを適宜設定できるものである。

なお、上記実施例においては、互に同形の回転円板カム
１６及び固定円板カム２７を同軸上に配設したが、両カ
ムの形状は特に制限されない。例えば、固定カムの形状
を適宜選択することにより、特定の設定流量付近の流量
変化を拡大して精密な調節を行なうことができる。更
に、固定カムの保持機構やその他の構成についても本考
案の要旨を逸脱しない範囲で種々変更して差支えない。

考案の効果 以上説明したように、本考案に係るプランジャポンプの
流量調節機構は、回転板カム及び固定板カムを同軸上に
配設し、両板カムの相対的位置を代えることによってプ
ランジャストローク長を調節するようにしたので、機構
（メカニズム）が簡単であり、かつ従来の装置のように
ねじ、ギヤ等のバックラッシュがないので、精密な流量
調節ができる。この場合、回動するに従ってプランジャ
の後退停止位置を連続的に変化させる固定板カムを用い
たので、プランジャのストローク長を連続的に調整する
ことができる。また、固定カムの形状を適当に選ぶこと
により、特定の流量付近のみ拡大してより精密な調節を
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る流量調節機構をプラン
ジャポンプに配設した状態を示す一部断面側面図、第２
図は同例の流量調節機構を示す一部省略平面図、第３
図、第４図及び第５図はそれぞれ本考案流量調節機構に
よりプランジャを進退させた状態を示す説明図、第６図
は従来の流量調節機構をプランジャポンプに配設した状
態を示す一部断面側面図である。 １…プランジャポンプ、２…ポンプヘッド、 ３…輸送液体の通路、４，５…逆止弁、 １０…ポンピングシリンダ、１１…プランジャ、 １４…ばね、１５…ローラ、 １６…回転円板カム、１７…回転軸、 ２７…固定板カム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプヘッド内に輸送液体の通路及びこの
   通路に連通するポンピングシリンダをそれぞれ形成する
   と共に、上記通路の上流側及び下流側に輸送液体が通路
   の上流側から下流側に向けて流通するように制御する一
   対の逆止弁をそれぞれ配設し、更に上記ポンピングシリ
   ンダ内にプランジャの先部側を液密に挿入すると共に、
   このプランジャをその基端側方向に付勢する付勢機構を
   配設し、かつプランジャに回転可能に接触ローラを取り
   付け、この接触ローラ近傍に配設した回転板カムを回転
   させてこの回転板カムで接触ローラをプランジャ先端方
   向に押圧することによりプランジャを前進させると共に
   回転板カムの回転に応じてプランジャを付勢機構の付勢
   力で後退させ、このプランジャの往復運動によって輸送
   液体を圧送するようにしたプランジャポンプの流量調節
   機構において、上記回転板カムの回転軸に、前記接触ロ
   ーラが当たることによりプランジャの後退を停止させか
   つ回動するに従って上記プランジャの後退停止位置を連
   続的に変化させる固定板カムを回動可能に取り付けると
   共に、この固定板カムを任意の回動位置に保持する保持
   機構を配設して、上記保持機構で保持する固定板カムの
   回動状態を変化させて固定板カムと接触ローラとの接触
   位置をプランジャ軸方向に沿って変化させることにより
   プランジャのストローク長を調節するようにしたことを
   特徴とするプランジャポンプの流量調節機構。