JP2000170648A - ポンプ装置 - Google Patents
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Abstract
に行えるとともに電源も必要としないポンプ装置を提供
する。 【解決手段】 往復動形のポンプ1を往復駆動する流体
圧アクチュエータ2の作動ピストン4の周面に磁石6を
嵌着する。流体圧アクチュエータ2の外部にて作動ピス
トン4の往復動切換位置に対して磁力感応弁7をそれぞ
れ配置し、これらの磁力感応弁7により作動ピストン4
の磁力を感知して信号流体を切換える。流体圧アクチュ
エータ2の外部に切換弁8を配置し、磁力感応弁7から
の信号流体により切換弁8を切換えることにより、切換
弁8から流体圧アクチュエータ2に供給する作動流体を
制御する。
Description
動されるポンプ装置に関するものである。
ように、ほぼC形に形成されたワイヤスプリングを用い
て、切換弁のスプールが中立位置で停止することを防止
するデテント機構を形成したポンプ用の切換弁装置があ
る。
れた一対の開閉弁をポンプ用可動部材により押圧作動し
て、切換弁のスプール両端部に臨ませて形成された一対
の切換圧室に対し空気を交互に供給し、スプールを切換
動作するようにしている。
ポンプ本体内の開閉弁をポンプ用可動部材により作動す
るから、ポンプ用可動部材の作動ストロークを簡単に変
更することができないとともに、開閉弁などのメンテナ
ンスも容易でない。
の可動部を電気的な近接スイッチにより検知して、この
近接スイッチより発信した切換信号により電磁弁を切換
え、この電磁弁により方向制御される空圧により空圧シ
リンダのピストンを往復運動させるものもあるが、この
ものは空圧源だけでなく、電源や電気配線も必要となる
問題がある。
ので、作動ストロークの変更やメンテナンスを容易に行
えるとともに電源も必要としないポンプ装置を提供する
ことを目的とするものである。
明は、往復動形のポンプと、このポンプを往復駆動する
作動ピストンを有しこの作動ピストンの周面に磁石を嵌
着した流体圧アクチュエータと、この流体圧アクチュエ
ータの外部にて作動ピストンの往復動切換位置に対して
配置され作動ピストンの磁力を感知して信号流体を切換
える磁力感応弁と、流体圧アクチュエータの外部に配置
され磁力感応弁からの信号流体により切換えられ流体圧
アクチュエータに給排される作動流体を制御する切換弁
とを具備したポンプ装置である。
のみで流体圧アクチュエータの作動ストロークを容易に
変更でき、ポンプ吐出量の変更に容易に対応できる。ま
た、磁力感応弁および切換弁は流体圧アクチュエータの
外部にあるため、これらのメンテナンスが容易であり、
しかも磁力感応弁は作動ピストンの磁力を感知して信号
流体を切換えるから電源も必要としない。
載のポンプ装置における切換弁が、弁本体と、この弁本
体の内部に移動自在に嵌着されたスプールと、このスプ
ールの端部に設けられスプールの中立位置での停止を防
止するデテント機構とを具備したポンプ装置である。
をデテント機構により強制的に防止し、スプールの両端
に作用する圧力が中立位置でバランスしないようにす
る。
載のポンプ装置におけるデテント機構が、弁本体に一体
的に設けられたスプリング受け体と、スプールの端部に
嵌着されたスプール作動体と、ほぼC形に形成されスプ
リング受け体に中央部が回動自在に嵌着されスプール作
動体に両端部が回動自在に嵌着された丸形断面のワイヤ
スプリングとを具備したポンプ装置である。
ワイヤスプリングは、スプリング部材および軸部材の機
能を兼ね備え、曲げ変形を伴いながら反転して、スプー
ルを円滑に切換作動する。
施の一形態を参照しながら説明する。
ポンプ1が配置され、上部にこのポンプ1を往復駆動す
る流体圧アクチュエータ2が配置されている。
本体3の内部に作動ピストン4が摺動自在に嵌合された
エアシリンダである。作動ピストン4の周面には、一対
のOリング5が嵌着されているとともに、これらのOリ
ング5間の周面にリング状の磁石6が嵌着されている。
り連結された上下の端板3b,3cを含む。これらの端板3
b,3cには、作動流体を給排する流体給排口3d,3eがそ
れぞれ形成されている。
体3の外面であって作動ピストン4の往復動切換位置に
て、作動ピストン4の磁石6の磁力を感知して信号流体
を切換える一対の磁力感応弁7が配置されている。
に、磁力感応弁7からの信号流体により切換えられ流体
圧アクチュエータ2に給排される作動流体を制御する切
換弁8が配置されている。
空圧系が望ましく、配管9aにより磁力感応弁7および切
換弁8に元圧を供給し、配管9bにより磁力感応弁7と切
換弁8との間で信号流体が給排され、配管9cにより切換
弁8と流体圧アクチュエータ2との間で作動流体が給排
される。
挿入され、この容器内の塗料、接着剤または印刷インク
などの高粘度材料を汲出すためのもので、円筒形に形成
された複数のポンプ本体11a ,11b ,11c が順次螺合さ
れ、これらのポンプ本体11a,11b ,11c の内部に、順
次連結された複数の軸部材12a ,12b ,12c が上下動自
在に嵌合されている。
むための取込口13が設けられ、軸部材12a の下端部にこ
の取込口13で上下動される掻上板14が取付けられ、ポン
プ本体11a 内に弁座15が設けられ、この弁座15に対して
軸部材12a に摺動自在に嵌合された逆止弁16が係脱自在
に設けられ、さらに軸部材12b に弁座17が形成され、こ
の弁座17上にポンプ本体11b に対し摺動自在に嵌合され
た逆止弁18が係脱自在に設けられ、また、ポンプ本体11
c に高粘度材料を吐出する吐出口19が設けられている。
ダクタプレート21が取付けられ、このインダクタプレー
ト21の周縁部にリング状のシール板22が取付けられ、こ
のシール板22をドラム缶などの容器の内壁面に密着させ
て嵌入し、インダクタプレート21より下側の気密を保つ
ようにする。インダクタプレート21には、このインダク
タプレート21を容器内に挿入する際に開口する空気抜き
孔23が設けられ、この空気抜き孔23は、ポンプ稼働時に
長尺ねじ24により閉じられる。
クチュエータ2のシリンダ本体3は、複数の長尺ロッド
25により一体化され、また、ポンプ1の軸部材12c と流
体圧アクチュエータ2のピストンロッド26は、図示しな
いカップリングにより連結されている。
汲上げ作用は、流体圧アクチュエータ2の作動ピストン
4によってポンプ1の軸部材12a ,12b ,12c が繰返し
上下動されると、容器内の高粘度材料は、軸部材12a の
上昇時に、掻上板14によりポンプ本体11a 内に取込ま
れ、軸部材12b と共に上昇する逆止弁18の吸上作用によ
り弁座15より下側の高粘度材料は、逆止弁16を経てポン
プ本体11b 内に吸上げられ、逆止弁18より上側にあった
高粘度材料は、逆止弁18の上昇により吐出口19から押出
される。
は、下側の弁座15は逆止弁16により閉じられ、上側の弁
座17は逆止弁18から離脱して開口されるので、逆止弁1
6,18間の高粘度材料は、弁座17の外周間隙および逆止
弁18の内周間隙を通って逆止弁18の上側へ移動し、さら
に、軸部材12c の下降による容積縮小分の高粘度材料が
吐出口19から押出される。
粘度材料が減少するにしたがって、インダクタプレート
21は容器の内壁面と密着しながら下降するから、掻上板
14が上下動する部分に高粘度材料が常に供給される。
力感応弁7は、流体圧アクチュエータ2のシリンダ本体
3に固定される弁本体31の内空部32に、軸33を支点に揺
動体34が回動自在に設けられ、この揺動体34に一対の磁
石35,36が取付けられ、揺動体34は、軸33に嵌着された
トーションスプリング37により、左側の磁石35がシリン
ダ本体3と接近する方向に付勢されている。
ための供給ポート41と、信号流体を外部へ排出するため
の排出ポート42と、信号流体を切換弁8との間で給排す
るためのパイロット信号ポート43とが弁本体31に設けら
れた3方弁であり、供給ポート41は供給弁室44に連通さ
れ、排出ポート42は排出弁室45に連通されている。供給
弁室44と排出弁室45は内部通路46により連通可能であ
り、この内部通路46に対し前記揺動体34により押動され
る開閉弁47が進退自在に設けられている。
ロット信号ポート43と連通された中間通路48が設けら
れ、この中間通路48を通して供給弁室44から排出弁室45
にわたって弁軸49が移動自在に設けられている。
設された弁座51と対向する一方の弁板52が嵌着され、さ
らにフランジ部53を介して圧縮コイルスプリング54が嵌
着され、この圧縮コイルスプリング54の反発力により弁
板52が弁座51を閉じるように設けられている。
突設された弁座55と対向する弁板56が嵌着され、さらに
フランジ部57を介して受圧体58が嵌着され、この受圧体
58により前記内部通路46から排出弁室45に供給された流
体圧を受けて、弁板56が弁座55を閉じるように設けられ
ている。弁本体31の内空部32は通路59により排出ポート
42に連通されている。
磁力感応弁7の間に位置する場合は、図2に示されるよ
うに、トーションスプリング37の復元力のみが揺動体34
に作用し、揺動体34は時計方向に回動して開閉弁47を押
圧するから、この開閉弁47により内部通路46が閉じられ
ている。
供給された流体圧(空圧)と、圧縮コイルスプリング54
の反発力とにより、弁軸49は左方へ押圧移動され、弁座
55から弁板56が開いているとともに、弁座51が弁板52に
より閉じられており、中間通路48を経て排出ポート42と
パイロット信号ポート43とが連通しているから、パイロ
ット信号ポート43に接続された切換弁8の切換用のパイ
ロット信号は排出ポート42より外部に排出される。
ン4の磁石6が磁力感応弁7の磁石35,36上に位置する
と、一方の磁石35の同極側が磁石6から反発するととも
に、他方の磁石36の異極側が磁石6に吸引されて、揺動
体34は反時計方向に回動し、開閉弁47の押圧を解除す
る。
給弁室44を経て供給された流体圧(空圧)により後退し
て内部通路46を開くので、この内部通路46を経て排出弁
室45に供給された流体圧が受圧体58に作用し、弁軸49は
圧縮コイルスプリング54に抗して右方へ移動する。
るとともに、弁座51から弁板52が開き、供給弁室44内の
流体圧はこの弁座51から中間通路48を経てパイロット信
号ポート43に流れ、このパイロット信号ポート43より切
換弁8に切換用のパイロット信号を出力する。
弁本体61の内部に弁本体の一部を形成するスリーブ61a
が一体的に嵌着され、このスリーブ61a の内部にスプー
ル62が摺動自在に嵌合され、弁本体61の両端部にガスケ
ット63を介して弁本体の一部を形成するキャップ61b ,
61c がボルト64によりそれぞれ固定され、弁本体61の両
端部とキャップ61b ,61c との間に、スプール62の両端
面に臨む切換圧室65,66がそれぞれ形成されている。ス
プール62は、シール部材により区画形成された二つの流
体通路62a ,62b を有する。
部に対して装着されスプール62の中立位置での停止を防
止するデテント機構67が設けられ、さらに、スプール62
の軸端と対向するキャップ61b にリセットボタン68が摺
動可能に嵌合されている。また、他方の切換圧室66に
は、スプール62の切換時の衝撃を緩和する緩衝材69が装
着されている。
しての空気を供給するコンプレッサなどの流体供給源に
連通される供給ポート71が開口され、この供給ポート71
に内部通路72を経て一対の流体供給孔73が連通されてい
る。さらに、この弁本体61には、流体圧アクチュエータ
2のヘッド側の流体給排口3dと配管9cを経て連通する出
力ポート74が開口され、流体圧アクチュエータ2のロッ
ド側の流体給排口3eと配管9cを経て連通する出力ポート
75が開口され、作動流体としての空気を大気に排出する
排出ポート76が開口されている。
磁力感応弁7のパイロット信号ポート43を配管9bにより
一方の切換圧室65に連通させるパイロット信号ポート77
が設けられ、また、他方の磁力感応弁7のパイロット信
号ポート43を配管9bにより他方の切換圧室66に連通させ
るパイロット信号ポート78が設けられている。
テント機構67は、スプール62の切換動作途中での停止を
防止することにより、スプール62の両端面に作用する圧
力が中立位置でバランスしないようにするもので、スリ
ーブ61a の一端にパッキン81を介して凹形のスプリング
受け体82が弁本体61と一体的に設けられ、このパッキン
81およびスプリング受け体82に穿設された中央の穴を通
してスプール62と一体的な軸部83が前記切換圧室65に突
出され、この軸部83よりもやや小径の軸端部84にスプー
ル作動体85が嵌着され、このスプール作動体85が軸端部
84に対し軸方向に僅かに移動できるようなクリアランス
を介して軸端部84にナット86が螺合され、そして、スプ
ール作動体85の左右両側部とスプリング受け体82の左右
両側部との間に、丸形断面のワイヤスプリング87が左右
対称に嵌着されている。
ング87は、中央の直線状部87a に対し両側の端部87b が
相互に対向する方向に円弧状に彎曲されてほぼC形に形
成され、その中央の直線状部87a と両側の端部87b とが
平行に形成されている。そして、このワイヤスプリング
87の中央の直線状部87a が、スプリング受け体82に直線
状に形成されたV溝88に回動自在に嵌着され、両側の端
部87b が、スプール作動体85の側面に穿設された小孔89
に回動自在に嵌着されている。
状態からスプール62が下方に移動されると、ワイヤスプ
リング87がスプリング受け体82のV溝88を中心に下方に
回動され、スプール作動体85との間で収縮され、(B)
に示されるようにスプール62がワイヤスプリング87に抗
して中立位置に近付くにしたがって、ワイヤスプリング
87は、その両側の端部87b が直線状部87a に接近するよ
うに弾性変形され、内部に復元力を蓄える。そしてスプ
ール62が中立位置を僅かでも過ぎると、(C)に示され
るようにワイヤスプリング87が前記V溝88を中心に下方
に反転回動する動作が、ワイヤスプリング87に蓄えられ
た反発力によるスナップアクションで瞬時になされ、ス
プール62は瞬時に下限まで強制切換される。
切換前は軸端部84に嵌合されたスプール作動体85の下側
にクリアランス90があるので、先ずスプール作動体85の
みが軽いスプリング力で中立位置よりも下側に反転し、
その慣性力がワイヤスプリング87の押圧力とともに軸部
83の端面に作用し、スプール62の切換が確実になされ
る。(D)はスプール62が上方に移動している状態を示
しているが、このときは、スプール作動体85の上側にク
リアランス90が位置する。このように、前記クリアラン
ス90を設けることにより、スプール作動体85を軽く作動
でき、ワイヤスプリング87が比較的弱いものであっても
良い。これは、スプール62の切換作動に要する空気圧を
低くできることを意味する。
面のワイヤスプリング87は、スプリング部材および軸部
材の機能を兼ね備え、曲げ変形を伴いながら反転して、
スプール62を円滑にかつ確実に軸方向へ切換作動する。
特に、ワイヤスプリング87の平行に形成された直線状部
87a と両側の端部87b とが回転中心軸となって、円滑か
つ安定的に反転動作できる。さらに、ほぼC形のワイヤ
スプリング87は、その直線状部87a をスプリング受け体
82に嵌合するとともに、両側の端部87b を強制的に開い
てスプール作動体85の小孔89に挿入するのみで、簡単に
組付けることができる。
ュエータ2、磁力感応弁7および切換弁8の全体的な作
用を説明する。
などの作動流体は、供給ポート71、内部通路72、上側の
流体供給孔73、流体通路62a 、出力ポート74、配管9cを
経て流体圧アクチュエータ2のヘッド側内に流入し、作
動ピストン4を押下げる。このとき、流体圧アクチュエ
ータ2のロッド側内から押出された作動流体は、配管9
c、出力ポート75、流体通路62b 、排出ポート76を経て
大気に排出される。
の下端まで移動すると、下側の磁力感応弁7が作動ピス
トン4の磁石6を感知して、図2から図3に示されるよ
うに左側の磁石35が磁石6から反発するとともに右側の
磁石36が磁石6に吸引されて、揺動体34が反時計方向に
回動し、開閉弁47に対する押圧力を解除する。
信号流体圧により上方へ移動し、内部通路46を開通させ
るから、この内部通路46を経て排出弁室45に供給された
流体圧により、弁軸49は図3に示された右方への移動状
態に切換わり、磁力感応弁7の供給ポート41は中間通路
48を経てパイロット信号ポート43に連通する。
信号流体は、配管9b、パイロット信号ポート77を経て切
換圧室65に供給され、この信号流体圧により切換弁8の
スプール62は下方へ切換移動する。このとき、上側の磁
力感応弁7は図2の状態にあり、そのパイロット信号ポ
ート43が排出ポート42に連通しているから、スプール62
の下側に位置する切換圧室66内の信号流体は、パイロッ
ト信号ポート78、配管9b、上側の磁力感応弁7のパイロ
ット信号ポート43、排出ポート42を経て外部に排出され
る。
状態は、デテント機構67のワイヤスプリング87の下方へ
の反転により維持される。
移動により、作動流体は、供給ポート71、内部通路72、
下側の流体供給孔73、流体通路62b 、出力ポート75,配
管9cを経て流体圧アクチュエータ2のロッド側内に流入
し、作動ピストン4を押上げ上昇させる。このとき、流
体圧アクチュエータ2のヘッド側内から押出された作動
流体は、配管9c、出力ポート74、流体通路62a 、排出ポ
ート76を経て大気に排出される。
の上端まで移動すると、上側の磁力感応弁7が作動ピス
トン4の磁石6を感知して、図2から図3に示されるよ
うに左側の磁石35が磁石6から反発するとともに右側の
磁石36が磁石6に吸引されて、揺動体34が反時計方向に
回動し、開閉弁47に対する押圧力を解除する。
信号流体圧により上方へ移動し、内部通路46を開通させ
るから、この内部通路46を経て排出弁室45に供給された
流体圧により、弁軸49は図3に示された右方移動状態に
切換わり、磁力感応弁7の供給ポート41は中間通路48を
経てパイロット信号ポート43に連通する。
信号流体が、配管9b、パイロット信号ポート78を経て切
換圧室66に供給され、この信号流体圧により切換弁8の
スプール62は上方へ切換移動する。このとき、下側の磁
力感応弁7は図2の状態にあり、そのパイロット信号ポ
ート43が排出ポート42に連通しているから、スプール62
の上側に位置する切換圧室65内の信号流体は、パイロッ
ト信号ポート77、配管9b、下側の磁力感応弁7のパイロ
ット信号ポート43、排出ポート42を経て外部に排出さ
れ、図示された状態に戻る。
状態は、デテント機構67のワイヤスプリング87の上方へ
の反転により維持される。
チュエータ2の作動ピストン4が繰返し上下動され、ポ
ンプ1が繰返し往復駆動される。ポンプ1による高粘度
材料の汲上げ作用は既に述べた通りである。
感応弁7の取付位置を変更して、流体圧アクチュエータ
2の作動ピストン4のストロークを変更することで容易
に対応できる。
圧アクチュエータ2の外部にあるため、これらのメンテ
ナンスが容易であり、しかも磁力感応弁7は作動ピスト
ン4の磁力を感知して信号流体を切換えるから、電源も
必要としない。
弁の取付位置を変更するのみで流体圧アクチュエータの
作動ストロークを容易に変更でき、ポンプ吐出量の変更
に容易に対応できる。また、磁力感応弁および切換弁は
流体圧アクチュエータの外部にあるため、これらのオー
バーホールなどのメンテナンスを容易にできる。しかも
磁力感応弁は作動ピストンの磁力を感知して信号流体を
切換えるから電源を必要とせず、流体圧のみで駆動でき
るポンプ装置を提供できる。
切換動作途中での圧力バランスによる動作停止をデテン
ト機構により確実に防止でき、ポンプ装置の運転継続を
確保できる。
形成された丸形断面のワイヤスプリングは、構造は極め
て簡単であるが、スプリング部材および軸部材の機能を
兼ね備えており、曲げ変形を伴いながら反転して、スプ
ールを円滑にかつ確実に切換作動でき、ポンプ装置の長
時間の運転に対応できる。
断面図である。
図である。
ある。
分を示す平面図である。
す断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 往復動形のポンプと、 このポンプを往復駆動する作動ピストンを有しこの作動
ピストンの周面に磁石を嵌着した流体圧アクチュエータ
と、 この流体圧アクチュエータの外部にて作動ピストンの往
復動切換位置に対して配置され作動ピストンの磁力を感
知して信号流体を切換える磁力感応弁と、 流体圧アクチュエータの外部に配置され磁力感応弁から
の信号流体により切換えられ流体圧アクチュエータに給
排される作動流体を制御する切換弁とを具備したことを
特徴とするポンプ装置。 - 【請求項2】 切換弁は、 弁本体と、 この弁本体の内部に移動自在に嵌着されたスプールと、 このスプールの端部に設けられスプールの中立位置での
停止を防止するデテント機構とを具備したことを特徴と
する請求項1記載のポンプ装置。 - 【請求項3】 デテント機構は、 弁本体に一体的に設けられたスプリング受け体と、 スプールの端部に嵌着されたスプール作動体と、 ほぼC形に形成されスプリング受け体に中央部が回動自
在に嵌着されスプール作動体に両端部が回動自在に嵌着
された丸形断面のワイヤスプリングとを具備したことを
特徴とする請求項2記載のポンプ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35099798A JP3578652B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP35099798A JP3578652B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | ポンプ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000170648A true JP2000170648A (ja) | 2000-06-20 |
JP3578652B2 JP3578652B2 (ja) | 2004-10-20 |
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ID=18414341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP35099798A Expired - Fee Related JP3578652B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | ポンプ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3578652B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009233523A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Toyota Auto Body Co Ltd | 粘性材料吸引装置 |
WO2010099579A1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | David Goldie | Reciprocating pump |
-
1998
- 1998-12-10 JP JP35099798A patent/JP3578652B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009233523A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Toyota Auto Body Co Ltd | 粘性材料吸引装置 |
WO2010099579A1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | David Goldie | Reciprocating pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3578652B2 (ja) | 2004-10-20 |
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