JP2001055975A - 真空発生装置 - Google Patents

真空発生装置

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JP2001055975A
JP2001055975A JP11229481A JP22948199A JP2001055975A JP 2001055975 A JP2001055975 A JP 2001055975A JP 11229481 A JP11229481 A JP 11229481A JP 22948199 A JP22948199 A JP 22948199A JP 2001055975 A JP2001055975 A JP 2001055975A
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piston
drive
driving
air
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JP11229481A
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English (en)
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Toshio Iida
敏雄 飯田
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Anest Iwata Corp
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Anest Iwata Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置全体が小型コンパクト化されるととも
に、装置コストが低減され、さらには引火性ガスの漂っ
ている雰囲気中でも火災発生等の危険性を伴なうことな
く安全に使用可能な真空発生装置を提供する。 【解決手段】 駆動装置により真空シリンダ内を往復動
せしめられる真空ピストンにて真空タンク内を吸引する
ようにした真空発生装置において、前記駆動装置は、駆
動シリンダ内に嵌合されて前記真空ピストンに連結さ
れ、加圧流体によって往復動せしめられる駆動ピストン
と、前記駆動シリンダ内に前記駆動ピストンにより区画
形成され、前記加圧流体機械が給排される2つの駆動流
体室と、該駆動流体室への加圧流体の給排を切り換える
切換弁とを備えてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、独立した駆動室内
の駆動ピストンの往復動によって、真空ポンプ室の容積
を真空ピストンの往復動によって変化させることによ
り、真空を発生させる真空発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、かかる真空発生装置として特開
平7−91367号にて提供されている技術を示す構成
図である。図4において、20は 真空タンク、200
は真空発生部であり、かかる真空発生装置においては、
2つの真空シリンダ2,6の真空ピストン3,7を揺動
腕13に係合した1本のピストンロッド10で同時に同
方向へ駆動させ、安定した動作でポンプ作用を行わせ、
かつ4つの室全てを真空ポンプ室4,5,8,9とし、
小型で大きなピストン行程容積を得るように構成されて
いる。
【0003】更に、吸込み、吐出が同時に、各2つの真
空ポンプ室4,9と5,8とを2つの主通路22,26
に吸込逆止弁23,27と吐出逆止弁24,28との間
でそれぞれ接続することにより、構造を簡単化してい
る。
【0004】また、図4において、16はエンジン等の
駆動源に連結される駆動軸、17は該駆動軸1に設けら
れたカムであり、該駆動軸16及びカム17の回転によ
り揺動腕13が支軸12廻りに揺動され、先端の二又部
14及びピン11を介してピストンロッド10が往復動
せしめられるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図4に示される従来技
術にあっては、真空ピストン3,7は、エンジン等の駆
動装置から揺動腕13を介して往復駆動されるようにな
っている。このため、かかる従来技術にあっては、真空
ピストン3,7を往復駆動するために、エンジン、電動
モータ等の格別な駆動装置を必要とし、真空発生装置全
体が必然的に大型化されるとともに、別個に駆動装置を
持つため、装置コストも高くなる。
【0006】また、かかる従来技術にあっては、上記の
ように、エンジン、電動モータ等の駆動装置が必要とな
るが、かかる駆動装置は何れも熱の発生を伴うものであ
るため、引火性のガスが漂っている部位では、引火によ
る爆発や火災発生の恐れがある。等の問題点を有してい
る。
【0007】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、装
置全体が小型コンパクト化されるとともに、装置コスト
が低減され、さらには引火性ガスの漂っている雰囲気中
でも、火災発生等の危険性を伴うことなく、安全に使用
可能な真空発生装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項1記載の発明として、駆動装置によ
り真空シリンダ内を往復動せしめられる真空ピストン
と、前記真空シリンダ内に該真空ピストンによって区画
形成された2つの真空ポンプ室とを有する真空発生部を
備えるとともに、該真空ポンプ室に吸気弁と排気弁とを
夫々備えた真空発生装置において、前記駆動装置は、加
圧流体によって往復動せしめられる駆動ピストンと、該
駆動ピストンにより区画形成され、前記加圧流体が給排
される2つの駆動流体室とを備えてなることを特徴とす
る真空発生装置を提案する。
【0009】請求項2記載の発明は、請求項1におい
て、前記駆動装置の両側に前記真空発生部を配置し、該
駆動装置の駆動ピストンの両側部に連結されたピストン
ロッドの両端部に前記真空発生部の真空ピストンが連結
されてなる。
【0010】請求項1記載の発明において、請求項4記
載のように、前記駆動装置を自動的に駆動させる空気切
換弁 を設けるのがよい。
【0011】かかる発明によれば、切換弁によって給排
が制御される圧縮空気等の加圧流体を駆動シリンダの駆
動流体室に導いて該駆動シリンダ内の駆動ピストンに作
用させ、該駆動ピストンにピストンロッドを介して連結
された真空ピストンを往復駆動せしめるように構成され
ており、圧縮空気等の加圧流体を作動媒体として駆動ピ
ストンに作用させることにより真空ピストンを駆動する
流体圧駆動方式の真空発生装置であるため、従来技術の
ようなエンジンや電動モータ駆動の真空発生装置に比べ
て小型コンパクトとなるとともに、動力源として加圧空
気源があれば足りるので、エンジンや電動モータのよう
な格別な駆動動力を必要とせず、装置コストも大幅に低
減できる。
【0012】また、かかる発明によれば、前記のよう
に、加圧流体を用いた流体駆動方式の真空発生装置であ
るため、引火性ガスが漂っている雰囲気中でも、従来の
エンジンや電動モータ駆動方式のような危険を伴うこと
なく、安全に装置を使用できる。
【0013】請求項3記載の発明は、前記真空ピストン
の両側面に緩衝部材を取り付けてなる。かかる発明によ
れば、前記緩衝部材は、真空ピストンの最大変位時、内
または外カバーに接触させ、ピストン頭部の隙間を少な
くすることにより、高真空が得られる。また、前記駆動
ピストンが衝撃的に変位して真空ピストンが相手部材に
衝突しても、該真空ピストンに緩衝材を取り付けている
ため、真空ピストンの衝撃による音や破損を回避でき
る。また、このとき、駆動ピストンと相手部材との間に
間隙を存しておけば、駆動ピストンが衝撃破損すること
はない。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0015】図1は本発明の実施形態に係る真空発生装
置における真空発生部のピストン及び空気切替弁の軸心
線に沿う断面図、図2は上記実施形態における真空発生
装置の全体構成図、図3は上記実施形態における空気切
替弁のスプール弁軸線に沿う断面図である。
【0016】図1、図2において、100は真空発生
部、40は真空タンクで、該真空発生部100の4つの
真空ポンプ室103,104,105,106と該真空
タンク40とは吸気弁52をそなえた真空路42により
接続されている。前記吸気弁52は、前記真空ポンプ室
103,104,105,106側が後述する真空ピス
トン401,402の吸引により負圧になったとき開弁
して、真空タンク40側を吸引し、該真空ポンプ室10
3,104,105,106から真空タンク40側へ向
かう流体(空気)の流れを阻止するようになっている。
【0017】43は前記各真空ポンプ室103,10
4,105,106から大気へ抜ける排出路で、各排出
路43には 排気弁53が設けられている。該排気弁5
3は、前記真空ピストン401,402により前記真空
ポンプ室103,104,105,106内の容積が縮
小せしめられて大気圧以上になったとき開弁し、前記真
空ピストン401,402の吸引作用時には閉弁するよ
うになっている。
【0018】50は圧縮空気が収容されている空気源、
12は該空気源50と後述する駆動室101,102と
の間の空気通路101に介装された空気切換弁である。
【0019】前記真空発生部100の詳細を示す図1に
おいて、7はハウジング、1は該ハウジング7の中央部
に設けられた駆動シリンダ、2は該駆動シリンダ1の内
周に往復摺動自在に嵌合された駆動ピストンである。そ
して、前記駆動シリンダ1内には、前記駆動ピストン2
によって2つの駆動室101及び102が区画形成され
る。3は前記駆動ピストン2が固挿されるピストンロッ
ドである。
【0020】501,502は真空シリンダで、前記ハ
ウジング7の両側に内カバー107,108を介して固
定されている。前記2つの真空シリンダ501及び50
2の内周には真空ピストン401及び402が夫々往復
摺動自在に嵌合されている。そして前記各真空シリンダ
501、502内には、前記真空ピストン401及び4
02によって夫々2つの真空ポンプ室103,104及
び105,106が区画形成されている。また、前記2
個の真空ピストン401及び402は、前記ピストンロ
ッド3の両端部にねじ込まれることによって固定され、
前記駆動ピストン2により該ピストンロッド3を介して
連動されるようになっている。また、前記駆動ピストン
2の外径D2は前記真空ピストン401、402の外径
1よりも小さく形成されている。
【0021】前記真空ピストン401、402の両側面
にはゴム材等の衝撃緩和機能を有する緩衝材34、35
が貼着され、該緩衝材34、35を相手部材に衝突さ
せ、ピストン頭部の空間容積を極力少なくせしめるとと
もに、該真空ピストン401、402と相手部材との衝
突による衝撃を緩和するようになっている。従って、図
1に示すように、該真空ピストン401が例えば左側に
動いて外カバー503の内面に当接したとき、駆動ピス
トン2は鎖線のようにハウジング7の内面との間にCな
る隙間が形成されて直接接触が回避されるようになって
いる。
【0022】503及び504は前記真空シリンダ50
1及び502を外側から覆う外カバーである。また、3
0、31は前記ピストンロッド3を軸支する軸受ブッシ
ュで、前記ハウジング7の前記駆動シリンダ1の外側部
位に固定されて前記ピストンロッド3を往復摺動自在に
支持している。
【0023】30,31は一方側の駆動室101と前記
空気切換弁12の一方側の出力ポートBとを接続する空
気通路、32,33は他方側の駆動室102と空気切換
弁12の他方側の出力ポートDとを接続する空気通路で
ある。従って、前記空気切換弁12の通路切り換えによ
り、圧縮空気は該空気切換弁12の出力ポートB、空気
通路31及び30を経て駆動室101に、あるいは出力
ポートD、空気通路33及び32を経て駆動室102に
選択的に供給されることとなる。
【0024】前記空気切換弁12は次のように構成され
ている。即ち、図3(A)、(B)に示すように、12
aは弁本体であり、該弁本体12aには吸気ポートC、
出力ポートB,D、パイロットポートA,E、排気ポー
ト17,17’が設けられている。吸気ポートCには圧
縮空気の給気口1’から圧縮空気が供給され、出力ポー
トB,Dは圧縮空気の出力口であって、前記のように出
力ポートB、空気通路31,30を介して駆動室101
に接続され、出力ポートDは空気通路33,32を介し
て駆動室102に接続されている。パイロットポート
A,Eはパイロット空気口であって、パイロットポート
Aは一方側のパイロット空気通路(図示省略)に接続さ
れ、パイロットポートEは他方側のパイロット空気通路
(図示省略)と接続されている。
【0025】前記パイロットポートA及びEは、本件出
願人の出願に係る特願平11−82752号と同様に、
真空ピストン401、402の当接時、真空ポンプ室1
03,104、105,106内の空気がパイロット空
気給排手段(図示省略)に接続される。
【0026】弁本体12aの内部にはスプール弁14が
軸線方向に移動可能なように、スプール穴14aが形成
され、さらにスプール弁14の両端にはピストン14
b,14’bが挿脱されるピストン穴22,22’が形
成されている。ピストン穴22,22’には各々パイロ
ット空気が流入するパイロットポートE,Aが連通さ
れ、連通部にピストン室21,21’が形成されてい
る。
【0027】そして、弁本体12aに形成された吸気ポ
ートC、出力ポートB,D、パイロットポートA,E、
排気ポート17,17’は各々スプール穴14aに連通
されているとともに、各ポート間には仕切部24,2
5,26,27が形成されていて、スプール弁14に環
装されているシール部材18,18’,19,19’が
スプール弁14の移動とともに、この仕切部24,2
5,26,27に圧接して、圧縮空気の流路を切り換え
るように構成されている。
【0028】図3(B)はスプール弁14が右方向に切
り換わる前の空気切換弁12の状態を示し、図3(A)
は、スプール弁14が右方向に切り換わった後の空気切
換弁12の状態を示している。図3(A)において、パ
イロットポートAが開き、パイロット空気通路に流れ、
そしてパイロット空気はパイロットポートA、ピストン
室21’に流れ込む。この結果、スプール弁14は右側
に押圧され、図3(B)の状態からスプール弁14が一
気に右側に移動して流路を切換えて図3(A)の状態に
なる。
【0029】図3(A)の状態では、吸気ポートCに供
給された圧縮空気は、出力ポートDから空気通路33、
32を通って右側の駆動室102に流れ込み、左側の駆
動室101の圧縮空気は出力ポートBから連絡路23’
を通って排気ポート17’を流れて排気されるので駆動
ピストン2は左側に移動する。前記駆動ピストンと一体
のピストンロッドが左端側まで移動すると、駆動室10
2の圧縮空気は、パイロット導通空気通路3aを介して
ハウジング7に設けたパイロットポート(図示せず)を通
して空気切換弁パイロットポートEに流入し、スプール
弁14を左側に移動させるとともに、一部は、排気ポー
トから排気される。よって、駆動室102に送られてい
た圧縮空気は遮断され、吸気ポートCに供給された圧縮
空気は、出力ポートBから駆動室101に導入され、駆
動ピストン2及びピストンロッド3が右側に移動する。
駆動ピストン2が右側端に近づくと、圧縮空気はパイロ
ット導通空気通路3aを介してパイロットポートAに流
入し、スプール弁14を左側に移動させる。これらの動
作により、吸気ポートCに圧縮空気等の流体を接続する
と、自動的に装置の往復動運転がおこなわれる。
【0030】該駆動ピストン2の左側への移動により、
ピストンロッド3を介して該駆動ピストン2に連結され
た左側及び右側の真空ピストン401及び402も左側
へ移動する。かかる真空ピストン401及び402の左
側への移動により、左側の第2の真空ポンプ室104及
び右側の第4の真空ポンプ室106内が負圧になる。こ
れにより、図2に示されている前記2つの真空ポンプ室
104,106に接続される真空路42の吸気弁52,
52が開き、真空タンク40内の気体が吸引される。
【0031】一方、前記真空ピストン401,402の
左側への移動により真空ポンプ室103及び105の圧
力が上昇すると、図2に示す排出側の排気弁53,53
が開き、真空ポンプ室103,105内の空気は排出路
43に排出される。
【0032】上記のような作動を空気切換弁12の切り
換えによって繰り返すことにより、真空タンク40内の
圧力が低下し、真空度が増大する。
【0033】かかる実施形態によれば、空気切換弁12
によって給排を制御される圧縮空気を空気圧によって作
動する駆動シリンダに導き、駆動ピストン2に作用させ
ることにより、真空ピストンを駆動するようにしている
ので、従来技術のようなエンジンや電動モータを用いて
真空ピストンを駆動するものに比べて、小型コンパクト
となる。
【0034】また、圧縮空気による駆動であるため、引
火性ガスが漂っている雰囲気中でも、危険を伴なうこと
なく使用でき、高い安全性を保持できる。
【0035】さらに、駆動ピストン2が衝撃的に変位し
て真空ピストン401,402が外カバー503,50
4あるいは内カバー107,108の内面に衝突して
も、該真空ピストン401,402の表面には緩衝材3
4を貼着しているので、かかる衝突により真空ピストン
401,402が破損することも、衝撃による音の発生
も無い。また前記真空ピストン401,402のカバー
等の内面への当接時には駆動ピストン2の側面とハウジ
ング7の内面との間は一定隙間Sを存しているので、該
駆動ピストン2に衝撃が加わることは無い。
【0036】なお、前記緩衝材34を駆動ピストン2の
側面に取り付け、該駆動ピストン2の側面がハウジング
7の内面に当接したとき、真空ピストン401,402
の側面と相手部材との間に隙間が形成されるようにして
も良い。
【0037】さらに、前記駆動ピストン2,2の外径D
2と真空ピストン401,402の外径D1とを等径また
は駆動ピストンの外径を真空ピストンの外径よりも小に
することも可能である。
【0038】
【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば、圧
縮空気等の加圧流体を作動媒体として駆動ピストンに作
用させることにより、真空ピストンを駆動する流体圧駆
動方式の真空発生装置であるため、従来技術のような電
動モータ駆動の真空発生装置に比べて小型コンパクトに
なるとともに、動力源として加圧空気源があれば足りる
ので、電動モータのような格別な駆動動力を必要とせ
ず、装置コストも大幅に削減される。
【0039】また、本発明によれば、前記のように加圧
流体を用いた流体駆動方式の真空発生装置であるため、
引火性ガスが漂っている雰囲気中でも、従来のエンジン
や電動モータ駆動方式における火災の発生のような危険
を伴なうことなく、安全に装置を使用することができ、
安全性、運転性が向上する。
【0040】特に、真空ポンプ室と独立した2つの駆動
室を備え、真空ポンプ室の真空路とと排出路との並列接
続あるいは直列接続により、1段から多段までの真空発
生装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る真空発生装置におけ
る真空発生部のピストン及び空気切換弁の軸心線に沿う
断面図である。
【図2】 上記実施形態における真空発生装置の全体構
造図である。
【図3】 上記実施形態における空気切換弁のスプール
軸線に沿う断面図である。
【図4】 従来技術に係る真空発生装置の全体構成図で
ある。
【符号の説明】
1 駆動シリンダ 2 駆動ピストン 3 ピストンロッド 6 弁ハウジング 7 ハウジング 12 空気切換弁 30,31,32,33 空気通路 34,35 緩衝材 40 真空タンク 42 真空路 43 排出路 52 吸気弁 53 排気弁 101,102 駆動室 103,104,105,106 真空ポンプ室 107,108 内カバー 401,402 真空ピストン 501,502 真空シリンダ 503,504 外カバー A,E パイロットポート B,D 出力ポート C 吸気ポート
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年9月17日(1999.9.1
7)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 真空発生装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、独立した駆動室内
の駆動ピストンの往復動によって、真空ポンプ室の容積
を真空ピストンの往復動によって変化させることによ
り、真空を発生させる真空発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、かかる真空発生装置として特開
平7−91367号にて提供されている技術を示す構成
図である。図4において、20は 真空タンク、200
は真空発生部であり、かかる真空発生装置においては、
2つの真空シリンダ2,6の真空ピストン3,7を揺動
腕13に係合した1本のピストンロッド10で同時に同
方向へ駆動させ、安定した動作でポンプ作用を行わせ、
かつ4つの室全てを真空ポンプ室4,5,8,9とし、
小型で大きなピストン行程 容積を得るように構成され
ている。
【0003】更に、吸込み、吐出が同時に、各2つの真
空ポンプ室4,9と5,8とを2つの主通路22,26
に吸込逆止弁23,27と吐出逆止弁24,28との間
でそれぞれ接続することにより、構造を簡単化してい
る。
【0004】また、図4において、16はエンジン等の
駆動源に連結される駆動軸、17は該駆動軸1に設けら
れたカムであり、該駆動軸16及びカム17の回転によ
り揺動腕13が支軸12廻りに揺動され、先端の二又部
14及びピン11を介してピストンロッド10が往復動
せしめられるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図4に示される従来技
術にあっては、真空ピストン3,7は、エンジン等の駆
動装置から揺動腕13を介して往復駆動されるようにな
っている。このため、かかる従来技術にあっては、真空
ピストン3,7を往復駆動するために、エンジン、電動
モータ等の格別な駆動装置を必要とし、真空発生装置全
体が必然的に大型化されるとともに、別個に駆動装置を
持つため、装置コストも高くなる。
【0006】また、かかる従来技術にあっては、上記の
ように、エンジン、電動モータ等の駆動装置が必要とな
るが、かかる駆動装置は何れも熱の発生を伴うものであ
るため、引火性のガスが漂っている部位では、引火によ
る爆発や火災発生の恐れがある。等の問題点を有してい
る。
【0007】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、装
置全体が小型コンパクト化されるとともに、装置コスト
が低減され、さらには引火性ガスの漂っている雰囲気中
でも、火災発生等の危険性を伴うことなく、安全に使用
可能な真空発生装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項1記載の発明として、駆動装置によ
り真空シリンダ内を往復動せしめられる真空ピストン
と、前記真空シリンダ内に該真空ピストンによって区画
形成された2つの真空ポンプ室とを有する真空発生部を
備えるとともに、該真空ポンプ室に吸気弁と排気弁とを
夫々備えた真空発生装置において、前記駆動装置は、加
圧流体によって往復動せしめられる駆動ピストンと、該
駆動ピストンにより区画形成され、前記加圧流体が給排
される2つの駆動流体室とを備えてなることを特徴とす
る真空発生装置を提案する。
【0009】請求項2記載の発明は、請求項1におい
て、前記駆動装置の両側に前記真空発生部を配置し、該
駆動装置の駆動ピストンの両側部に連結されたピストン
ロッドの両端部に前記真空発生部の真空ピストンが連結
されてなる。
【0010】請求項1記載の発明において、請求項4記
載のように、前記駆動装置を自動的に駆動させる空気切
換弁を設けるのがよい。
【0011】かかる発明によれば、切換弁によって給排
が制御される圧縮空気等の加圧流体を駆動シリンダの駆
動流体室に導いて該駆動シリンダ内の駆動ピストンに作
用させ、該駆動ピストンにピストンロッドを介して連結
された真空ピストンを往復駆動せしめるように構成され
ており、圧縮空気等の加圧流体を作動媒体として駆動ピ
ストンに作用させることにより真空ピストンを駆動する
流体圧駆動方式の真空発生装置であるため、従来技術の
ようなエンジンや電動モータ駆動の真空発生装置に比べ
て小型コンパクトとなるとともに、動力源として加圧空
気源があれば足りるので、エンジンや電動モータのよう
な格別な駆動動力を必要とせず、装置コストも大幅に低
減できる。
【0012】また、かかる発明によれば、前記のよう
に、加圧流体を用いた流体駆動方式の真空発生装置であ
るため、引火性ガスが漂っている雰囲気中でも、従来の
エンジンや電動モータ駆動方式のような危険を伴うこと
なく、安全に装置を使用できる。
【0013】請求項3記載の発明は、前記真空ピストン
の両側面に緩衝部材を取り付けてなる。かかる発明によ
れば、前記緩衝部材は、真空ピストンの最大変位時、内
または外カバーに接触させ、ピストン頭部の隙間を少な
くすることにより、高真空が得られる。また、前記駆動
ピストンが衝撃的に変位して真空ピストンが相手部材に
衝突しても、該真空ピストンに緩衝材を取り付けている
ため、真空ピストンの衝撃による音や破損を回避でき
る。また、このとき、駆動ピストンと相手部材との間に
間隙を存しておけば、駆動ピストンが衝撃破損すること
はない。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0015】図1は本発明の実施形態に係る真空発生装
置における真空発生部のピストン及び空気切替弁の軸心
線に沿う断面図、図2は上記実施形態における真空発生
装置の全体構成図、図3は上記実施形態における空気切
替弁のスプール弁軸線に沿う断面図である。
【0016】図1、図2において、100は真空発生
部、40は真空タンクで、該真空発生部100の4つの
真空ポンプ室103,104,105,106と該真空
タンク40とは吸気弁52をそなえた真空路42により
接続されている。前記吸気弁52は、前記真空ポンプ室
103,104,105,106側が後述する真空ピス
トン401,402の吸引により負圧になったとき開弁
して、真空タンク40側を吸引し、該真空ポンプ室10
3,104,105,106から真空タンク40側へ向
かう流体(空気)の流れを阻止するようになっている。
【0017】43は前記各真空ポンプ室103,10
4,105,106から大気へ抜ける排出路で、各排出
路43には 排気弁53が設けられている。該排気弁5
3は、前記真空ピストン401,402により前記真空
ポンプ室103,104,105,106内の容積が縮
小せしめられて大気圧以上になったとき開弁し、前記真
空ピストン401,402の吸引作用時には閉弁するよ
うになっている。
【0018】50は圧縮空気が収容されている空気源、
12は該空気源50と後述する駆動室101,102と
の間の空気通路201に介装された空気切換弁である。
【0019】前記真空発生部100の詳細を示す図1に
おいて、7はハウジング、1は該ハウジング7の中央部
に設けられた駆動シリンダ、2は該駆動シリンダ1の内
周に往復摺動自在に嵌合された駆動ピストンである。そ
して、前記駆動シリンダ1内には、前記駆動ピストン2
によって2つの駆動室101及び102が区画形成され
る。3は前記駆動ピストン2が固挿されるピストンロッ
ドである。
【0020】501,502は真空シリンダで、前記ハ
ウジング7の両側に内カバー107,108を介して固
定されている。前記2つの真空シリンダ501及び50
2の内周には真空ピストン401及び402が夫々往復
摺動自在に嵌合されている。そして前記各真空シリンダ
501、502内には、前記真空ピストン401及び4
02によって夫々2つの真空ポンプ室103,104及
び105,106が区画形成されている。また、前記2
個の真空ピストン401及び402は、前記ピストンロ
ッド3の両端部にねじ込まれることによって固定され、
前記駆動ピストン2により該ピストンロッド3を介して
連動されるようになっている。また、前記駆動ピストン
2の外径Dは前記真空ピストン401、402の外径
よりも小さく形成されている。
【0021】前記真空ピストン401、402の両側面
にはゴム材等の衝撃緩和機能を有する緩衝材34、35
が貼着され、該緩衝材34、35を相手部材に衝突さ
せ、ピストン頭部の空間容積を極力少なくせしめるとと
もに、該真空ピストン401、402と相手部材との衝
突による衝撃を緩和するようになっている。従って、図
1に示すように、該真空ピストン401が例えば左側に
動いて外カバー503の内面に当接したとき、駆動ピス
トン2は鎖線のようにハウジング7の内面との間にCな
る隙間が形成されて直接接触が回避されるようになって
いる。
【0022】503及び504は前記真空シリンダ50
1及び502を外側から覆う外カバーである。また、
00、310は前記ピストンロッド3を軸支する軸受ブ
ッシュで、前記ハウジング7の前記駆動シリンダ1の外
側部位に固定されて前記ピストンロッド3を往復摺動自
在に支持している。
【0023】30,31は一方側の駆動室101と前記
空気切換弁12の一方側の出力ポートBとを接続する空
気通路、32,33は他方側の駆動室102と空気切換
弁12の他方側の出力ポートDとを接続する空気通路で
ある。従って、前記空気切換弁12の通路切り換えによ
り、圧縮空気は該空気切換弁12の出力ポートB、空気
通路31及び30を経て駆動室101に、あるいは出力
ポートD、空気通路33及び32を経て駆動室102に
選択的に供給されることとなる。
【0024】前記空気切換弁12は次のように構成され
ている。即ち、図3(A)、(B)に示すように、12a
は弁本体であり、該弁本体12aには吸気ポートC、出
力ポートB,D、パイロットポートA,E、排気ポート
17,17’が設けられている。吸気ポートCには圧縮
空気の給気口から圧縮空気が供給され、出力ポートB,
Dは圧縮空気の出力口であって、前記のように出力ポー
トB、空気通路31,30を介して駆動室101に接続
され、出力ポートDは空気通路33,32を介して駆動
室102に接続されている。パイロットポートA,Eは
パイロット空気口であって、パイロットポートAは一方
側のパイロット空気通路(図示省略)に接続され、パイ
ロットポートEは他方側のパイロット空気通路(図示省
略)と接続されている。
【0025】前記パイロットポートA及びEは、本件出
願人の出願に係る特願平11−82752号と同様に、
真空ピストン401、402の当接時、駆動室101、
102内の空気がパイロット空気給排手段(図示省略)
に接続される。
【0026】弁本体12aの内部にはスプール弁14が
軸線方向に移動可能なように、スプール穴14aが形成
され、さらにスプール弁14の両端にはピストン14
b,14’bが挿脱されるピストン穴22,22’が形
成されている。ピストン穴22,22’には各々パイロ
ット空気が流入するパイロットポートE,Aが連通さ
れ、連通部にピストン室21,21’が形成されてい
る。
【0027】そして、弁本体12aに形成された吸気ポ
ートC、出力ポートB,D、パイロットポートA,E、
排気ポート17,17’は各々スプール穴14aに連通
されているとともに、各ポート間には仕切部24,2
5,26,27が形成されていて、スプール弁14に環
装されているシール部材18,18’,19,19’が
スプール弁14の移動とともに、この仕切部24,2
5,26,27に圧接して、圧縮空気の流路を切り換え
るように構成されている。
【0028】図3(B)はスプール弁14が右方向に切
り換わる前の空気切換弁12の状態を示し、図3(A)
は、スプール弁14が右方向に切り換わった後の空気切
換弁12の状態を示している。図3(B)において、パ
イロットポートAが開き、パイロット空気通路に流れ、
そしてパイロット空気はパイロットポートA、ピストン
室21’に流れ込む。この結果、スプール弁14は右側
に押圧され、図3(B)の状態からスプール弁14が一
気に右側に移動して流路を切換えて図3(A)の状態に
なる。
【0029】図3(A)の状態では、吸気ポートCに供
給された圧縮空気は、出力ポートDから空気通路33、
32を通って右側の駆動室102に流れ込み、左側の駆
動室101の圧縮空気は出力ポートBから連絡路23’
を通って排気ポート17’を流れて排気されるので駆動
ピストン2は左側に移動する。前記駆動ピストンと一体
のピストンロッドが左端側まで移動すると、駆動室10
2の圧縮空気は、パイロット導通空気通路3aを介して
ハウジング7に設けたパイロットポート(図示せず)を
通して空気切換弁パイロットポートEに流入し、スプー
ル弁14を左側に移動させるとともに、一部は、排気ポ
ートから排気される。よって、駆動室102に送られて
いた圧縮空気は遮断され、吸気ポートCに供給された圧
縮空気は、出力ポートBから駆動室101に導入され、
駆動ピストン2及びピストンロッド3が右側に移動す
る。駆動ピストン2が右側端に近づくと、圧縮空気はパ
イロット導通空気通路3aを介してパイロットポートA
に流入し、スプール弁14を左側に移動させる。これら
の動作により、吸気ポートCに圧縮空気等の流体を接続
すると、自動的に装置の往復動運転がおこなわれる。
【0030】該駆動ピストン2の左側への移動により、
ピストンロッド3を介して該駆動ピストン2に連結され
た左側及び右側の真空ピストン401及び402も左側
へ移動する。かかる真空ピストン401及び402の左
側への移動により、左側の第2の真空ポンプ室104及
び右側の第4の真空ポンプ室106内が負圧になる。こ
れにより、図2に示されている前記2つの真空ポンプ室
104,106に接続される真空路42、42の吸気弁
52,52が開き、真空タンク40内の気体が吸引され
る。
【0031】一方、前記真空ピストン401,402の
左側への移動により真空ポンプ室103及び105の圧
力が上昇すると、図2に示す排出側の排気弁53,53
が開き、真空ポンプ室103,105内の空気は排出路
43、43に排出される。
【0032】上記のような作動を空気切換弁12の切り
換えによって繰り返すことにより、真空タンク40内の
圧力が低下し、真空度が増大する。
【0033】かかる実施形態によれば、空気切換弁12
によって給排を制御される圧縮空気を空気圧によって作
動する駆動シリンダに導き、駆動ピストン2に作用さ
せることにより、真空ピストンを駆動するようにしてい
るので、従来技術のようなエンジンや電動モータを用い
て真空ピストンを駆動するものに比べて、小型コンパク
トとなる。
【0034】また、圧縮空気による駆動であるため、引
火性ガスが漂っている雰囲気中でも、危険を伴なうこと
なく使用でき、高い安全性を保持できる。
【0035】さらに、駆動ピストン2が衝撃的に変位し
て真空ピストン401,402が外カバー503,50
4あるいは内カバー107,108の内面に衝突して
も、該真空ピストン401,402の表面には緩衝材
4、34を貼着しているので、かかる衝突により真空ピ
ストン401,402が破損することも、衝撃による音
の発生も無い。また前記真空ピストン401,402の
カバー等の内面への当接時には駆動ピストン2の側面と
ハウジング7の内面との間は一定隙間を存しているの
で、該駆動ピストン2に衝撃が加わることは無い。
【0036】なお、前記緩衝材34を駆動ピストン2の
側面に取り付け、該駆動ピストン2の側面がハウジング
7の内面に当接したとき、真空ピストン401,402
の側面と相手部材との間に隙間が形成されるようにして
も良い。
【0037】さらに、前記駆動ピストン2,2の外径D
と真空ピストン401,402の外径Dとを等径ま
たは駆動ピストンの外径を真空ピストンの外径よりも小
にすることも可能である。
【0038】
【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば、圧
縮空気等の加圧流体を作動媒体として駆動ピストンに作
用させることにより、真空ピストンを駆動する流体圧駆
動方式の真空発生装置であるため、従来技術のような電
動モータ駆動の真空発生装置に比べて小型コンパクトに
なるとともに、動力源として加圧空気源があれば足りる
ので、電動モータのような格別な駆動動力を必要とせ
ず、装置コストも大幅に削減される。
【0039】また、本発明によれば、前記のように加圧
流体を用いた流体駆動方式の真空発生装置であるため、
引火性ガスが漂っている雰囲気中でも、従来のエンジン
や電動モータ駆動方式における火災の発生のような危険
を伴なうことなく、安全に装置を使用することができ、
安全性、運転性が向上する。
【0040】特に、真空ポンプ室と独立した2つの駆動
室を備え、真空ポンプ室の真空路とと排出路との並列接
続あるいは直列接続により、1段から多段までの真空発
生装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る真空発生装置におけ
る真空発生部のピストン及び空気切換弁の軸心線に沿う
断面図である。
【図2】 上記実施形態における真空発生装置の全体構
造図である。
【図3】 上記実施形態における空気切換弁のスプール
軸線に沿う断面図である。
【図4】 従来技術に係る真空発生装置の全体構成図で
ある。
【符号の説明】 1 駆動シリンダ 2 駆動ピストン 3 ピストンロッド 6 弁ハウジング 7 ハウジング 12 空気切換弁 30,31,32,33 空気通路 34,35 緩衝材 40 真空タンク 42 真空路 43 排出路 52 吸気弁 53 排気弁 101,102 駆動室 103,104,105,106 真空ポンプ室 107,108 内カバー 401,402 真空ピストン 501,502 真空シリンダ 503,504 外カバー A,E パイロットポート B,D 出力ポート C 吸気ポート
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動装置により真空シリンダ内を往復動
    せしめられる真空ピストンと、前記真空シリンダ内に該
    真空ピストンによって区画形成された2つの真空ポンプ
    室とを有する真空発生部を備えるとともに、該真空ポン
    プ室に吸気弁と排気弁とを夫々備えた真空発生装置にお
    いて、前記駆動装置は、加圧流体によって往復動せしめ
    られる駆動ピストンと、該駆動ピストンにより区画形成
    され、前記加圧流体が給排される2つの駆動流体室とを
    備えてなることを特徴とする真空発生装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動装置の両側に前記真空発生部を
    配置し、該駆動装置の駆動ピストンの両側部に連結され
    たピストンロッドの両端部に前記真空発生部の真空ピス
    トンが連結されてなる請求項1記載の真空発生装置。
  3. 【請求項3】 前記真空ピストンの両側面に緩衝部材を
    取り付けてなる請求項1記載の真空発生装置。
  4. 【請求項4】 前記駆動装置を自動的に駆動させる空気
    切換弁備えてなる請求項1記載の真空発生装置。
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