JP2000329068A - ベローズポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベローズの寿命低下や座屈を防止できる無揺
動型のベローズポンプを提供する。 【解決手段】 フレーム１１の上端が固定されたベロー
ズ１２の下端部は、運動変換機構を１６を介してモータ
シャフト１４と連結される。運動変換機構１６は、モー
タシャフト１４の回転運動をベローズ１２の垂直方向の
伸縮運動に変換する。モータシャフト１４には、円筒状
の外周面を持つドライブカム２１が偏心状態で固定さ
れ、このドライブカム２１の外周面には、外径がほぼ正
方形のヨークカム２２が摺動自在に装着されている。こ
のヨークカム２２は、ほぼ矩形環状のコンロッド２３の
内周面に水平方向に摺動自在に装着される。コンロッド
２３は、その側面がフレーム１１の側壁１１ｃ，１１ｄ
に沿って垂直方向に摺動し、その上端がベローズ１２の
下端部に連結される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータシャフトを
介して偏心軸と連結されたコンロッドが回転運動を往復
運動に変換してベローズを往復駆動させるベローズポン
プに関する。

【従来の技術】

【０００２】従来より、この種のベローズポンプとし
て、図３に示すポンプが知られている。フレーム１の上
部にはポンプヘッド２が搭載され、このポンプヘッド２
の下側にベローズ３が連結されている。ベローズ３は、
その下端部が運動変換機構４に連結されている。運動変
換機構４は、モータシャフト５と連結されて、モータシ
ャフト５の回転運動を往復運動に変換する。このため、
運動変換機構４は、モータシャフト５に偏心固定される
ドライブカム６と、このドライブカム６の外周面に摺動
自在に装着されてベローズ３の下端部と連結されるコン
ロッド７とを備えている。

【０００３】このベローズポンプによれば、モータシャ
フト５が回転すると、ドライブカム６が図中点線で示す
ように偏心回転し、これによってコンロッド７のドライ
ブカム６との結合部が偏心回転運動して、その上下運動
成分がベローズ３を伸縮駆動する。これにより、ベロー
ズ３の内部空間と連結されたポンプヘッド２が移送流体
を移送する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のベローズポンプは、コンロッド７が揺動するの
で、ベローズ３も完全な一方向の伸縮運動ではなく揺動
を伴う運動となる。このため、ベローズの寿命低下が著
しいという問題があった。また、吐出圧力を上げた場
合、ベローズの揺動により、座屈し易いという難点があ
った。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、ベローズの寿命向上と吐出圧力増加時の座屈防止を
図ることができる無揺動型のベローズポンプを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るベローズポ
ンプは、モータシャフトを有するモータと、このモータ
のモータシャフトに連結されてモータの回転運動を往復
運動に変換する運動変換機構と、この運動変換機構で変
換された往復運動によって伸縮駆動されて内部の容積を
変化させるベローズと、このベローズの内部空間と連結
されて前記ベローズの伸縮運動に伴って移送流体を移送
させるポンプヘッドと、少なくとも前記モータ、運動変
換機構及びベローズを支持するフレームとを備えたベロ
ーズポンプにおいて、前記運動変換機構が、前記モータ
シャフトに偏心固定された円筒状の外周面を有するドラ
イブカムと、このドライブカムの外周面に摺動自在に装
着されたヨークカムと、このヨークカムを前記往復運動
と直交する方向に摺動自在に支持すると共に、前記フレ
ームに前記往復運動の方向に摺動自在に支持され、且つ
前記ベローズに連結されたコンロッドとを備えたもので
あることを特徴とする。

【０００７】この発明によれば、モータシャフトが回転
すると、モータシャフトに固定されたドライブカムが偏
心回転し、この偏心回転がヨークカムとコンロッドの互
いに直交する方向の往復運動に変換される。これによ
り、コンロッドは、ベローズの伸縮方向と同一方向の往
復運度のみ行い、ヨークカムは、これと直交する方向の
往復運動のみ行う。このため、本発明によれば、ベロー
ズが揺動することがなく、無揺動型のベローズポンプを
提供することができる。これにより、従来、揺動型で生
じていた寿命低下や座屈等の問題を回避することが可能
になる。

【０００８】なお、前記ヨークカムとしては、例えば前
記往復運動と直交する方向に延びる一対の対向面を外周
面として備えたものを使用し、前記コンロッドとして
は、前記ヨークカムの一対の対向面を摺動自在に支持す
る支持面を有するものを使用することができる。ヨーク
カムとコンロッドとをこのように連結すると、限られた
スペースの中でヨークカムを目一杯大きくとることがで
きるので、ドライブカムの偏心量も増やすことが出来、
結局、装置構成をコンパクトにしたまでコンロッドの移
動範囲を大きく取ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の好ましい実施の形態について説明する。図１は、この
発明の一実施例に係る無揺動型ベローズポンプの構造を
示す正面図（ａ）及び側方断面図（ｂ）である。

【００１０】前面が開放された矩形状のフレーム１１の
内部には、図中垂直方向に伸縮するベローズ１２が収容
されている。ベローズ１２は、その上端がフレーム１１
の上部壁１１ａに固定されている。フレーム１１の背面
壁１１ｂの外側には、モータ１３が、そのモータシャフ
ト１４をフレーム１１の内部空間に突出した状態で固定
されている。モータ１３の本体は、フレーム１１の背面
壁１１ｂの背面側に設けられたモータカバー１５の内部
に収容されている。モータシャフト１４とベローズ１２
の下端（自由端）とは、運動変換機構１６を介して連結
されている。

【００１１】運動変換機構１６は、モータシャフト１４
の回転運動をベローズ１２の垂直方向の伸縮運動に変換
するためのもので、次のように構成されている。即ち、
モータシャフト１４には、円筒状の外周面を持つドライ
ブカム２１が偏心状態で固定されている。このドライブ
カム２１の外周面には、外径がほぼ正方形のヨークカム
２２が摺動自在に装着されている。このヨークカム２２
は、ほぼ矩形環状のコンロッド２３の内周面に同図
（ａ）中水平方向に摺動自在に装着されている。コンロ
ッド２３は、その側面がフレーム１１の側壁１１ｃ，１
１ｄに沿って垂直方向に摺動し、その上端がベローズ１
２の下端部に連結されたものとなっている。

【００１２】フレーム１１の上部壁１１ａの上には、ポ
ンプヘッド１７が装着されている。このポンプヘッド１
７は、ヘッド本体３１に吸込管３２と吐出管３３とをナ
ット３４，３５で係合し、吸込側及び吐出側にそれぞれ
逆止弁であるポペットバルブ３６，３７を配置すると共
にポペットバルブ３６，３７の間の空間とベローズ１２
の内部空間とを連結し、これにより、ベローズ１２の伸
縮運動に伴って、図中矢印で示すように、吸込口ＩＮ側
から吐出口ＯＵＴ側へ移送流体を移送するものとなって
いる。

【００１３】図２は、このベローズポンプの動作を説明
するための図である。モータシャフト１４が図中矢印で
示すように、反時計方向に回転すると、ドライブカム２
１は、偏心回転するので、この偏心回転は、ヨークカム
２２のコンロッド２３に対する水平方向の移動と、コン
ロッド２３のフレーム１１に対する垂直方向の移動とに
より吸収される。コンロッド２３の垂直方向の移動に着
目すると、図中（ａ）は上死点位置、同（ｂ）は上死点
から下死点へ移動する途中の位置（膨脹過程）、同
（ｃ）は下死点位置、同（ｄ）は下死点から上死点へ移
動する途中の位置（圧縮過程）をそれぞれ示している。

【００１４】このように、本実施例によれば、ドライブ
カム２１の外周面の揺動のうち水平方向の移動成分がコ
ンロッド２３とヨークカム２２との間で吸収され、コン
ロッド２３は、垂直方向にだけ移動するので、ベローズ
１２も垂直方向にだけ伸縮動作を行って揺動はしない。
このため、ベローズ１２の寿命向上と座屈防止とを図る
ことができる。

【００１５】なお、ヨークカム２２の上下の水平面と矩
形環状のコンロッド２３の上面の内周面とが摺動する上
記の構造によれば、少ないスペースでドライブカム２１
の外径を大きくとることができるので、ベローズ１２の
伸縮方向のストロークも大きくとることができ、移送効
率を高めることができる。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、コ
ンロッドがベローズの伸縮方向と同一方向の往復運度の
み行い、ヨークカムがこれと直交する方向の往復運動の
み行うため、ベローズが揺動することがなく、無揺動型
のベローズポンプを提供することができる。これによ
り、従来、揺動型で生じていた寿命低下や座屈等の問題
を回避することが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例に係るベローズポンプを
示す図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側方断面
図である。

【図２】 同ポンプの動作を説明するための図である。

【図３】 従来のベローズポンプの正面図である。

【符号の説明】

１，１１…フレーム、２，１７…ポンプヘッド、３，１
２…ベローズ、４，１６…運動変換機構、５，１４…モ
ータシャフト、６，２１…ドライブカム、７，２３…コ
ンロッド、１３…モータ、２２…ヨークカム。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータシャフトを有するモータと、 このモータのモータシャフトに連結されてモータの回転
   運動を往復運動に変換する運動変換機構と、 この運動変換機構で変換された往復運動によって伸縮駆
   動されて内部の容積を変化させるベローズと、 このベローズの内部空間と連結されて前記ベローズの伸
   縮運動に伴って移送流体を移送させるポンプヘッドと、 少なくとも前記モータ、運動変換機構及びベローズを支
   持するフレームとを備えたベローズポンプにおいて、 前記運動変換機構は、 前記モータシャフトに偏心固定された円筒状の外周面を
   有するドライブカムと、 このドライブカムの外周面に摺動自在に装着されたヨー
   クカムと、 このヨークカムを前記往復運動と直交する方向に摺動自
   在に支持すると共に、前記フレームに前記往復運動の方
   向に摺動自在に支持され、且つ前記ベローズに連結され
   たコンロッドとを備えたものであることを特徴とするベ
   ローズポンプ。
2. 【請求項２】 前記ヨークカムは、前記往復運動と直交
   する方向に延びる一対の対向面を外周面として備えたも
   のであり、 前記コンロッドは、前記ヨークカムの一対の対向面を摺
   動自在に支持する支持面を有するものであることを特徴
   とする請求項１記載のベローズポンプ。