JPS6143553B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、送液ポンプに係り、特にプランジ
ヤ型の送液ポンプに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、プランジヤ型の送液ポンプとしては、例
えば実公昭40―29406号公報所載の連続微量排液
ポンプが知られてる。

この連続微量排液ポンプは、主軸に設けたウオ
ームによつて回転されるウオームホイールの軸
に、ばねによつて引下げられる２個のプランジヤ
を交互に押上げるようカムを固定し、このカムの
先端とウオームホイールの軸に駆動杆を取付け、
主軸に設けた正歯車と噛合う歯を等間隔の４個所
に有する欠歯車の軸の上端に、各シリンダと吸込
路及び吐出路とを接続する四方コツクの切換栓を
取付け、又、欠歯車の軸の下端に、前記駆動杆に
よつて駆動される被動杆を縦方向と横方向とが上
下交叉するように取付け、かつ、一端を軸止し他
端をばねにより牽引した受杆につて欠歯車を支持
して構成されている。

上記連続微量排液ポンプは、主軸の回転に従つ
てウオームホイールの軸のカムが回転することに
より各プランジヤが交互に押上げれ、かつばねに
より引下げられることによつて、各ポンプが吸込
路及び吐出を交互に繰返す一方、カムの回転に伴
つて駆動杆が回転することにより被動杆が駆動さ
れ、欠歯車が正歯車と噛合つて切換栓の切換えが
間欠的に行われることによつて、各シリンダと吸
込路及び吐出路とが交互に接続され、微量ずつの
排液を連続的に行うものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来のプランジヤ型の送液ポンプ
においては、吐出行程のストロークエンド（上死
点）におけるプランジヤとシリンダの内底部との
間にデツドボリユームがないことが望ましいもの
の、機会工作上の高精度の要求を満たすことが困
難なため、上死点におけるプランジヤとシリンダ
の内底部との間に隙間が設けられていると共に、
プランジヤの駆動系に遊びがあるので、プランジ
ヤの移動速度の変動等も相俟つてその上死点が変
動し、かつ吐出ノズル先端での水切れが悪くな
り、送液量が不正確となる問題がある。

又、四方コツクの切換えがプランジヤの移動中
に行われ、かつ吸込路及び吐出路が切換栓によつ
て一時閉ざされるので、液体の逆流を生じたり、
シリンダ若しくはプランジヤに異常な圧力がかか
る問題がある。

そこで、この発明は、送液量を正確にし得ると
共に、シリンダと吸込路及び吐出路との接続を良
好に行い得るようにした送液ポンプを提供しよう
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、前記問題点を解決するため、シリ
ンダの内底部に当接可能になされ、外端部にシリ
ンダ軸線方向の長孔を設けたプランジヤと、径方
向の長孔を設けた偏心器の偏心外輪と、プランジ
ヤと偏心外輪とを連結すべくそれぞれの長孔に挿
通したピンと、ピンをシリンダの内底部方向へ牽
引するばねと、シリンダと吸込路及び吐出路との
間に介装され、プランジヤの各ストロークエンド
において操作される開閉弁とからなるものであ
る。

〔作 用〕

吐出行程の始めにおいて偏心外輪が往動を開始
してもプランジヤは、長孔の作用により所要期間
停止状態に保持され、このプランジヤの停止期間
中に開閉弁の操作が行われ、又、吐出行程の終わ
りにおいてプランジヤがシリンダの内底部に当接
して突然停止した後も偏心外輪は、長孔の作用に
より所要量往動され、かつプランジヤは、ばねの
作用によりシリンダの内底部に当接した状態に保
持される。更に、吸込行程の始めにおいて偏心外
輪が往動を開始してもプランジヤは、長孔の作用
により所要期間停止状態に保持され、このプラン
ジヤの停止期間中に開閉弁の操作が行われる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面により説明す
る。

送液ポンプのポンプ本体２には、シリンダ４が
固定されており、このシリンダ４には、パツキン
グ８により液密性を保持したプランジヤ６が、そ
の内端部をシリンダ４の内底部に当接可能になし
て嵌合されている。プランジヤ６の外端部には、
ポンプ本体２内に突出した連結部材１０の一端部
が一体的に連設されており、この連結部材の他端
部１４には、シリンダ軸線方向の長孔１２が設け
られている。

一方、ポンプ本体２には、シリンダ軸線と直角
な主軸２０が軸受により横架されており、この主
軸２０の一端外部に固定した従動歯車２２は、ポ
ンプ本体２に固定された回転駆動装置１６の駆動
軸に固定した原動歯車１８と噛合わされている。
主軸２０には、偏心器の一部を構成する偏心内輪
２４が前記連結部材１０の他端部１４と対向して
設けられており、この偏心内輪２４には、卵形の
偏心外輪２８が軸受２３を介して嵌装されてい
る。偏心外輪２８の先端部には、この先端部を主
軸２０と直角に切欠くことにより対向する板状の
連結部２５，２６が形成されており、これらの連
結部２５，２６には主軸２０の径方向の長孔２
７，２９が設けられている。そして、偏心外輪２
８と前記連結部材１０とは、偏心外輪２８の連結
部２５，２６間に挿入した連結部材１０の他端部
１４の長孔１２と偏心外輪２８の連結部２５，２
６の長孔２７，２９とに挿通したピン３４によつ
て連結されている。ピン３４は、このピン３４の
両端と各連結部２５，２６に植設した係止ピン３
０，３１との間に張設された引張ばね３２，３３
により、連結部材１０の一端部方向、換言すると
シリンダ４の内底部方向へ牽引されている。

主軸２０の他端には、カム円板３６が固定され
ており、このカム円板３６の周辺部には、後述の
フオロアを前記プランジヤ６の各ストロークエン
ドにおいて駆動すべくカムピン３８，４０が植設
されている。一方、ポンプ本体２には、前記カム
ピン３８，４０によつて揺動される矩形板状のフ
オロア４２の一端部に植設した支軸４６が軸受４
４を介して支承されており、このカムフオロア４
２は、その他端部付近に設けられて方形の開口４
８（第３Ａ図参照）の相対向する上、下辺に形成
した台形状の案内突部５０，５２を介してカムピ
ン３８，４０と係合されている。

ポンプ本体２には、後述する如くシリンダ４と
吸込路及び吐出路との間に介装される開閉弁の弁
本体５６が固定されている。弁本体５６には、第
４図に示すように、一端がコネクタ５８，６０，
６２，６４に連通し、他端が弁体６６と摺接する
摺接面に開放された４個のＬ字形の流路６８，７
０，７２，７４が設けられている。第１と第４流
路６８，７４の一端は、コネクタ５８，６４と接
続した送液管７６，７８を介してそれぞれ吐出路
と吸込路に接続され、又、第２と第３の流路７
０，７２の一端は、第２図に示すように、コネク
タ６０，６２と接続した送液管８０，８２を介し
てそれぞれシリンダ４内の頂部に接続されてい
る。

開閉弁の弁本体５６の軸心部には、弁軸８６が
挿着されており、この弁軸８６には、卵形の操作
レバー８４が固定された弁体６６が回動可能に嵌
装されている。そして、弁体６６は、サラバネ９
０によりスラスト軸受８８を介して圧接されてい
る。弁体６６における弁本体５６との摺接面に
は、第１の流路６８の他端と第２の流路７０の他
端及び第３の流路７２の他端と第４の流路７４の
他端をそれぞれ接続するに適した長さと巾を有す
る溝９２，９４がそれぞれ設けられている。操作
レバー８４の先端部には、切欠部９６が形成され
ており、この切欠部９６には、前記フオロア４２
の他端部中央に植設した係合ピン９８が係合され
ている。上記溝９２，９４は、フオロア４２の揺
動に連動して操作レバー８４が回動された際に弁
体６６と共に回動し、第４図において破線で示し
た位置と一点鎖線で示した位置に交互に移動さ
れ、第１と第２の流路６８，７０が連通されてい
る間は第３と第４の流路７２，７４が非連通とさ
れ、又第３と第４の流路７２，７４が連通されて
いる間は第１と第２の流路６８，７０が非連通さ
れるように設けられている。

なお、主軸２０の一端部に固定された円板１０
０の周面の一個所に磁石１０２が取付けており、
この磁石１０２が近くを通過する毎に開閉される
リードスイツチ１２４がポンプ本体２に固定され
ており、このリードスイツチ１２４によつて主軸
２０の１回転毎の回転信号を発生させるように設
けられている。

次に、上記送液ポンプの作用について説明す
る。

回転駆動装置１６の作動により主軸２０が一定
の方向に定速回転されると、偏心器の偏心外輪２
８の往復移動によりプランジヤ６が往復運動され
かつ各ストロークエンドにおいて所要期間停止さ
れると共に、プランジヤ６の各停止期間中にカム
ピン３８，４０によるフオロイ４２の揺動により
開閉弁の弁体６６が回動され、送体の吸込と吐出
が繰返される。

すなわち、今、第３Ａ図に示すように、プラン
ジヤ６が吸込行程のストロークエンド（下死点）
にあり、ピン３４が連結部材１０の長孔１２の左
端部に位置され、しかもフオロア４２の他端部が
上動された状態にあると共にカムピン３８，４０
が図示の位置にあり、かつ開閉弁の弁体６６が差
９２，９４を第４図の一点鎖線に示す位置にある
ように静止されているものとする。第３Ａ図の状
態から主軸２０が矢印方向に回転されると、偏心
外輪２８が右方への往動を開始するが、プランジ
ヤ６は、第３Ｂ図に示すように、ピン３４が連結
部材１０の長孔１２の右端部に当接するまで移動
されることがない一方、このプランジヤ６の停止
期間中にカムピン３８が案内突部５２を押下げて
フオロア４２の他端部を下方に回動させるので、
係合ピン９８により開閉弁の操作レバー８４の先
端が下方に回動され、差９２，９４が破線で示す
位置に移動され流路６８，７０，７２，７４の開
閉が行われる。

第３Ｂ図の状態から主軸２０の回転に伴つて第
３Ｃ図の状態に移行するとき、プランジヤ６に、
偏心外輪２８の往動によりピン３４を介して同方
向に移動され、シリンダ４内の液体を送液管８
０、第２の流路７０、溝９２、第１の流路６８及
び送液管７６を経て吐出路へ吐出し、その内端部
がシリンダ４の内底部と当接した死点に達し突然
停止される。この間、開閉弁の弁体６６は、サラ
バネ９０により弁本体５６に押圧されているの
で、両者の摺接面の摩擦により静止状態に保持さ
れている。

第３Ｃ図の状態から主軸２０が更に回転される
と、プランジヤ６が上死点に達し、かつピン３４
の移動が連結部材１０の長孔１２の右端部によつ
て妨げられているので、偏心外輪２８が引張ばね
３２，３３を伸張しつつ往動されて第３Ｄ図の状
態へ移行する。このとき、プランジヤ６は、引張
ばね３２，３３によりシリンダ内底部方向に牽引
されるので、その内端部がシリンダ４の内底部に
圧接され、シリンダ４内の液体が完全に吐出され
る。

第３Ｄ図の状態から第３Ｅ図の状へ移行すると
き、偏心外輪２８が左方への復帰を開始するに従
つて引張ね３２，３３が復帰収縮され、かつピン
３４が偏心外輪２８の長孔２７，２９の右端部に
当接された後、更に連結部材１０の長孔１２の左
端部に当接されるが、この間、プランジヤ６は、
停止状態に保持される一方、このプランジヤ６の
停止期間中にカムピン３８が案内突部５０を押上
げてフオロア４２の他端を上方に回動させるの
で、係合ピン９８により開閉弁の操作レバー８４
の先端が上方へ回動され、溝９２，９４が一点鎖
線で示す位置に移動されて流路７２，７４，６
８，７０の開閉弁が行われる。

第３Ｅ図の状態から更に主軸２０が回転される
と、偏心外輪２８の復動により６は、ピン３４を
介して同方向に移動され、吸込路からの液体を送
液管７８、第４の流路７４，、溝９４、第３流路
７２及び送液管８２を経てプランジヤ４内に吸込
み、下死点に達した第３図の状態で停止される。
この間、開閉弁の弁体６６は、プランジヤ６の吐
出行程の場合と同様に、サラバネ９０により弁本
体５６に押圧されて静止状態に保持されている。

上述した送液ポンプの作用を第５図に要約して
示す。同図の横軸は、主軸２０の回転角度、縦軸
は、偏心外輪２８とプランジヤ６の移動量であ
り、破線で示したサイン波形は、偏心外輪２８の
移動を、又、実線は、プランジヤ６の移動を示し
ている。下側に示したＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ａの
記号は、それぞれ第３Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ
図、第３Ｄ図、第３Ｅ図、第３Ａ図の状態と対応
している。

第５図からも理解できるように、プランジヤ６
は、偏心外輪２８がＡ時点で往動を開始してから
Ｂ時点に至る間は停止されており、この間に開閉
弁の操作が行われる。プランジヤ６は、Ｂ時点か
ら吐出行程を開始し、Ｃ時点まで所要の速度をも
つて移動され、シリンダ４の内底部に当接して突
然停止される。この突然の停止は、吐出行程にお
ける吐出終了時に所要の流速で流れている吐出液
を急に停止させることになるので、例えば微量の
一定量の液体を送液する場合、吐出ノズル先端に
液滴を作ることなく、すなわちノズル先端におけ
る液の端面は引込んだ状態にさせることができ、
送液量の定量精度が向上される。

Ｃ時点からＥ時点までの間はプランジヤ６は停
止されており、この間におけるＤ時点から偏心外
輪２８の復動が開始され、かつＤ時点からＥ時点
の間に開閉弁の開閉操作が行われる。そして、プ
ランジヤ６は、Ｅ時点から吸込行程を開始し、Ａ
時点に至つて停止され、以下、同様な動作の繰返
しにより連続的な送液が行われる。

なお、上記実施例においては、主軸２０を一定
の方向に回転させ、一方のカムピン３８によりフ
オロア４２を揺動せて操作レバー８４を作動させ
る場合について述べたが、主軸２０を逆の方向へ
回転させ、他方のカムピン４０によりフオロア４
２を揺動させて操作レバー８４を作動させること
により、上述した方向とは反対の方向に送液が行
われることとなる。

したがつて、主軸２０の回転方向を任意に選択
することにより送液方向を自在に設定することが
できる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、従来のポンプ
のように上死点におけるプランジヤの内端部とプ
ランジヤの内底部との間にデツドボリユームが存
在せず、上死点においてプランジヤがシリンダの
内底部に当接して突然停止されるので、プランジ
ヤの停止位置が常に一定となると共に、吐出ノズ
ル先端に液滴が生ずることがなく（所要流速の吐
出液の急停止によりノズル先端における液端面が
引込んだ状態となる）、送液量をきわめて正確に
することができる。又、プランジヤが各ストロー
クエンドで所要期間停止され、この停止期間中に
開閉弁の操作が行われるので、従来のポンプのよ
うに逆流を生じたり、シリンダ等に異常な圧力が
かかることなく、シリンダと吸込路及び吐出路と
の接続を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明に係る送液ポンプの一実施例を示
すもので、第１図は平断面図、第２図はシリンダ
を断面した正面図、第３Ａ図から第３Ｅ図までは
それぞれ作用状態を示す説明図、第４図は開閉弁
の説明図、第５図は偏心外輪とプランジヤの動作
タイミングを示す線図である。 ４……シリンダ、６……プランジヤ、１０……
連結部材、１２……長孔、１６……回転駆動装
置、２０……主軸、２４……偏心内輪、２７，２
９……長孔、２８……偏心外輪、３０，３１……
係止ピン、３２，３３……引張ばね、３４……ピ
ン、３６……カム円板、３８，４０……カムピ
ン、４２……フオロア、５０，５２……案内突
部、５６……弁本体、６６……弁体、８４……操
作レバー、９６……切欠部、９８……係合ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダの内底部に当接可能になされ、外端
   部にシリンダ軸線方向の長孔を設けたプランジヤ
   と、径方向の長孔を設けた偏心器の偏心外輪と、
   プランジヤと偏心外輪とを連結すべくそれぞれの
   長孔に挿通したピンと、ピンをシリンダの内底部
   方向へ牽引するばねと、シリンダと吸込路及び吐
   出路との間に介装され、プランジヤの各ストロー
   クエンドにおいて操作される開閉弁とからなるこ
   とを特徴とする送液ポンプ。