JPS63255575A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般的に往復移動形のポンプ装置、さらに詳
しくは、ヘローズやダイヤフラム等の可撓性容積可変体
を備え、該容積可変体に作動ロッドの往復運動を伝達し
て作動するようになしたポンプ装置に関する。

本発明のポンプ装置は液体用、気体用に広く適応し得る
ものである。

〔従来の技術〕

従来、広く知られている往復ポンプとして、プランジャ
ポンプがあり、従来のプランジャポンプは、一般に、第
４図に示すように、モータ　（図示せず）でカム１を回
転し、このカム１の回転円運動をピストン（またはプラ
ンジャ）２に伝達してピストン２をシリンダ４内で直線
運動さゼ、ピストン２の戻りをバネ３で行なうようにし
、或いは、クランクの円運動をピストンの直線運動に変
えるように構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、」１記した従来技術は、カムやクランクの円運
動をピストン（またはプランジャ）の直線運動に変える
ように構成しであるため、脈動の発生やプランジャのス
トローク長の制御の点等で問題を有していると共にコン
ピュータによる制御に適していない等、改良を加えるべ
き多くの問題点を有している。

本発明は上記のような点に着目して発明したものであっ
て、本発明の目的の１つは、脈動を少なくし得るポンプ
装置を提供するにある。

本発明の他の目的の１つは容量および圧力を自由に可変
制御し得るポンプ装置を提供するにある。

本発明の他の目的の１つは、コンピュータによる制？ｆ
ｆ１ｌに適したポンプ装置を提供するにある。

本発明の他の目的の１つは、可撓性容積可変体を作動す
る作動ロッドの移動速度をストローク内において自由に
制御し得るポンプ装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するための本発明の構成を、実施例と
対応する第１図〜第２図を用いて説明すると、本発明は
、（イ）回転自在、かつ、軸方向の動きを阻止して配設
したボールネジ軸１８、（ロ）該ボールネジ軸１日を駆
動するモータ１２、（ハ）ボールネジ軸１８にボール１
９を介して螺合され、ボールネジ軸１８の正逆回転によ
りボールネジ軸１８上を往復移動させるようになして配
設したポールナツト部材２０、（ニ）ボールナンド部材
２０と一体運動するようになして配設した作動ロッド２
３、（ホ）逆流通を阻止するチェック弁を有する吸込口
２７および吐出口２８を備え、上記ロッド２３の前方側
に位置させて配設した送給室２６、　（へ）容積可変室
３２を有し、該可変室３２を上記送給室２６と気密に連
結してあると共に後端部を上記ロッド２３の先端と連結
して配設した可撓性容積可変体３１、とを備え上記モー
タ１２を正逆回転することにより、上記ロッド２３を介
して可撓性容積可変体３１を伸縮させるように構成した
ことを特徴とするものである。

〔発明の作用〕

本発明は次のように作用する。モータ１２を正回転させ
ると、ボールネジ軸１８が正回転するので、ボールナツ
ト部材２０は前進し、ポールナツト部材２０と一体の作
動ロッド２３も前進する。作動ロッド２３が前進すると
容積可変体３１は押圧されて収縮されるので、送給室２
６内の圧力が増加し、チェック弁２９は閉し、チェック
弁３０が開いて室２６内の液体または気体が加圧されて
吐出口２８から吐出される。

次にモータ１２を逆回転させると、ボール７ジ軸１８は
逆回転するので、ボールナンド部材２０は後退し、作動
ロット２３も後退する。ロッド２３が後退すると、容積
可変体３１は牽引されて伸長するので、送給室２６内は
減圧され、弁３０は閉、弁２９は開となり、液体または
気体が吸込口２７から送給室２６および容積可変室３２
内へ吸入される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。第１図〜第２図は本発明の１実施例を示すポンプ装置
である。実施例のポンプ装置は第１図に示すように、ハ
ウジングｌＯに２台のポンプユニット１１、Ｉｌａを並
列に配設して成っている。

ごの場合、ポンプユニットの台数は１台でも良く、また
、３台以上配設しても良いものである。

ポンプユニットＩＬ　ｌｌａとは同一構造であり、一方
のボンプユニノ１−１１につき、まづ、その構成等を説
明する。ポンプユニット１１はモータ１２により駆動さ
れる。実施例のモータ１２はパルスモータを採用しであ
るが、他の任意の交流あるいは直流モータ等のモータを
採用しても良い。モータ１２の出力軸１３には軸１４が
連結され、軸１４はハウジングＩＯの後板１０ａにラジ
アルベアリング等１５を介して回転自在に軸支されてい
る。ハウジング１ｏの後板１０ａの前後面にはスラスト
ベアリング等１６およびストッパ一部材１７が後板１０
ａを挟んで配設され、軸】４の軸方向の動きを阻止しで
ある。軸１４の先端にはハウジングＩＯ内に位置させて
ボールネジ軸Ｉ８が軸１４と一体に連接されており、上
記出力軸１３と軸１４およびボールネジ軸１８は一体回
転するようになっている。

ボールネジ軸１８には第２図に詳細に示すように、多数
のボール１９を介してポールナツト部材２ｏが螺合され
、ボールネジ軸１８を正逆回転するごとにより、ボール
ナツト部材１９を軸方向に往復移動させるようになって
いる。ボールナツト部材１９は、ガイド（図示せず）に
より軸方向へ案内され、かつ、回転を阻止された軸継手
２１の一端側に固着されている。軸継手２１の他端側に
はロッドホルダー２２を介して作動ロッド２３が固着さ
れている。これにより、ロット２３はボールナツト部材
２０と一体運動することになる。

ハウジング■０の前板１０ｂの前面にはへソトマウント
フランジ２４を介してポンプヘットが固設されており、
上記ロッド２３の先端はフランジ２４の中心部を貫通し
てポンプヘッド２５内へ挿入されている。

２６はロッド２３の前方側に位置させてポンプヘッド２
５に穿設されたＴ字状の送給室で、送給室２６は吸込口
２７と吐出口２８とを備え、室２６の吸込口２７側には
室２６外への流出を阻止するチェック弁２９が、また、
吐出口２８側には室２６内への流入を阻止するチェック
弁３０が配設されており、これにより逆流通を阻止する
ように構成しである。

３１は容積可変室３２を有する可撓性容積可変体で、容
積可変体３１は可変室３２を送給室２６と気密に連結し
てあると共に後端部をロッド２３の先端と連結して配設
されている。実施例の容積可変体３１はステンレス、テ
フロンその他の材質でベローズ形に形成したものが図示
されている。３３はロッド２３を支持したヘアリングで
ある。

次にボンプユニソ目１ａは上述したようにポンプユニッ
ト１１と全く同一構造であり、説明を簡単にするために
ポンプユニット１１と同一構成部分には同一符号を付し
てその詳細な説明を省略する。

而して、本実施例のポンプ装置は上記のように構成した
複数のポンプユニットを並列に配設して成っている。

第１図において、３４は一端をポンプユニット１１の吸
込口２７に連結した輸送管、３５は一端をポンプユニッ
ト１１の吐出口２８に連結した輸送管、３６は一端をポ
ンプユニットｌｌａの吸込口２７に連結した輸送管、３
７は一端をポンプユニットｌｌａの吐出口２８に連結し
た輸送管、３８は管３５．３７中に介装して配設され、
圧力や流星等を検知するセンサー、３９はへ／Ｄ変換器
、４０はマイクロコンピュータ、４１はコンピュータ４
０の入力部、４２．４３はドライバを示すものである。

実施例のポンプ装置は上記のように構成したもので、次
に使用方法および作用等につき説明する。

たとえば、貯溜容器４４内の液体４５を移送する場合を
例に挙げて説明する。管３４．３６の下端を容器４４内
へ挿入する。そこで、ポンプユニット１１側のモータ１
２を正回転させると、作動ロット２３が前進する。ロッ
ド２３が前進すると容積可変体３１は押圧されて収縮す
るので、送給室２６内圧力が増加し、チェック弁２９が
閉しると共にチェック弁３０が開き、室２６および３２
内の液体４３が加圧されて吐出口２８から管３５へ吐出
される。

次に、モータ１２を逆回転させると、ロッド２３が後退
して容積可変体３１は牽引され、伸長するので、送給室
２６内は減圧され、弁３０は閉、弁２９は開となり、容
器４４内の液体が管３４を通って室２６および３２内へ
吸入される。

同様に、ポンプユニソ目ｌａ側のモータ１２を正回転さ
せると、ロッド２３が前進し、容積可変体３１は押圧さ
れて収縮するので、室２６．３２内が加圧され、液体４
５が吐出口２８から管３７へ吐出され、モータ１２を逆
回転させると、ロッド２３が後退して室２６．３２内が
減圧され、容器４４内の液体４５が管３６を通って室２
６．３２内に吸入される。

以上のことから、ポンプユニット１１およびＩｌａの作
動ロッド２３．２３を交互に往復移動させることにより
、容器４４内の液体４５を連続的に移送させることがで
き、また、ロッド２３．２３の往復移動速度およびスト
ローク長を制御することにより流址および圧力を制御で
き、さらに、両ロッド２３．２３の移動タイミングを制
御するごとにより定圧、定流ｉ制御を行なえる。

そこで、次に圧力および流星の制御について説明する。

人力部４１を操作してプログラムをコンピュータ４０に
入力する。これにより、コンピュータ４０はセンサー３
日からの信号により圧力が設定値に一定に、かつ、圧力
変動幅が最小になるようにドライム４２．４３を介して
モータ１２．１２を駆動し、ロット２３．２３の往復移
動速度、ストローク長、移動タイミングを制御する。

したがって、定圧、定流量、かつ、無脈動で流体を連続
的に移送することができる。

なお、実施例では流体の移送につき例示したが、ガス等
の気体の移送の場合についても同様である。

また、実施例では２台のポンプユニットを配設した場合
を図示したが、このポンプユニットの台数は増減できる
こと上述したとおりである。

第３図は本発明の別実施例を示すものである。

本実施例では、可撓性容積可変体３１として、所望材料
で造ったダイヤフラム形のものを採用し、このダイヤフ
ラム形の容積可変体３１を作動ロッド２３で伸縮させる
ように構成したものである。他の構成は第１図の実施例
と全く同一であるため、同一構成部分に同一符号を付し
て説明を省略する。そして、この実施例は第１図の実施
例と同様に作用する。

〔発明の効果〕

本発明によれば次のような効果を期待することができる
。

＋ａｌ　　液体や気体等を無脈動で連続的に移送できる
ポンプ装置か得られる。

（ｂｌ　　定圧、定流縫制御を正確に行なえるポンプ装
置が得られる。

（Ｃ１作動ロッドの移動速度をストローク内において自
由に制御できるポンプ装置が得られる。

＋ｄ＋　　コンピュータによる制御に適したポンプ装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るポンプ装置の１実施例を示す全体
構成図、第２図はポールネジ部を拡大して示す縦断面図
、第３図は本発明の別実施例を示す全体構成図、第４図
は従来のプランジャ（ピストン）ポンプの１例を示す縦
断面図である。 １０−−−−−−−ハウジング、１１．１１ａ−−−−
−−−−−−−ポンプユニット、１２−−一−−−−−
−モータ、１１１−−−−−−−−軸、１８−−−−−
−−ボールネジ軸、１９−−−−−−−−−ボール、２
０−−−−−−−−−−ポールナンド部材、２３〜−−
−−−−一−−作動ロノド、２５−一−−−−−−−−
ポンプヘット、２６−−−〜−−一−−−送給室、２７
−＝−−−−−−一吸込口、２８−−−−−−−−−〜
−吐出口、２９．３Ｑ−−−−−−−チェック弁、３１
−−−−−−−可撓性容積可変体、３２−一一−−−−
−−容積可変室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（イ）回転自在、かつ、軸方向の動きを阻止して
   配設したボールネジ軸、（ロ）該ボールネジ軸を駆動す
   るモータ、（ハ）ボールネジ軸にボールを介して螺合さ
   れ、ボールネジ軸の正逆回転によりボールネジ軸上を往
   復移動するようになして配設したボールナット部材、（
   ニ）該ボールナット部材と一体運動するようになして配
   設した作動ロッド、（ホ）逆流通を阻止するチェック弁
   を有する吸込口および吐出口を備え、上記ロッドの前方
   側に位置させて配設した送給室、（ヘ）容積可変室を有
   し、該可変室を上記送給室と気密に連結してあると共に
   後端部を上記ロッドの先端と連結して配設した可撓性容
   積可変体、とを備え、上記モータを正逆回転することに
   より、上記ロッドを介して可撓性容積可変体を伸縮させ
   るように構成したことを特徴とするポンプ装置。