JP2003328928A - 潤滑剤圧送ポンプおよび同ポンプを用いた所定量の潤滑剤供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部に潤滑剤が漏れ出ることがなく、吐出量
の調整が容易で、また吐出動作が確実に行われているか
否かを外部から容易に判定でき、外部配管も可及的少な
くして小型、コンパクト化して潤滑剤の供給制御をデジ
タル的に遂行可能な潤滑剤圧送ポンプを提供する。 【解決手段】 ポンプ本体貫通孔の所定領域に臨むピス
トン軸部材の第１の軸部端面位置を位置規定手段によっ
て設定する。これにより前記ピストン軸部材の往復動に
より吸入弁ユニットからの単位吐出量Ｑが決定される。
これら量Ｑと量Ｖに基づいてピストン軸部材の往復動の
回数Ｎが定められる。各往復動における前記ピストン軸
部材の第２の軸部の移動量がストローク検出手段により
検出される。貫通孔からリークする潤滑剤は、一対のシ
ール部の間で貫通孔と連通し、吸入弁ユニットの吸入側
管路に連通しているドレン回路により回収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械装置の構成部
材に所定量の潤滑剤を供給するための潤滑剤圧送ポンプ
および同潤滑剤圧送ポンプを用いる潤滑剤の供給方法に
係り、特に１回のピストン軸の往復動作による単位吐出
量が前記所定量より小さく構成された前記潤滑剤圧送ポ
ンプを用いる潤滑剤の供給制御をディジタルに処理遂行
する潤滑剤の供給方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械装置の構成部材に所定量の潤滑剤を
供給するための潤滑剤圧送ポンプは公知である。この構
成部材への潤滑剤供給は機械装置自体の本来の稼動目的
からすれば周辺的な機能を果たすものではあるが潤滑状
態が適切でないと機械装置前記稼動自体ができなくなる
とか前記構成部材に隣接する部材を破損させることとな
り機械装置に重大な損傷を与える結果となる。このよう
な機械装置の例としてダイカストマシンを挙げることが
でき、その場合前記構成部材の１つとして射出スリーブ
内に摺動可能に配置される射出プランジャを挙げること
ができる。射出スリーブには射出のショットごとに高温
度の溶湯が供給され、その溶湯と射出プランジャ先端の
プランジャチップ部が接触を繰り返すので潤滑剤が適正
に供給されないと射出スリーブを損傷することになる。

【０００３】図３は、従来より使用されている射出プラ
ンジャ部へ潤滑剤を供給する潤滑剤圧送ポンプＲＢＰの
ピストン軸方向縦断面図である。同図において、参照符
号１０はポンプ本体でその中心部軸方向には右端部にピ
ストン部１６を形成したピストン軸部材１２の軸部を摺
動可能に収容する孔１０Ａが形成されている。参照符号
１４は前記軸部先端部に設けたシール部材としてのｏリ
ング、参照符号１８はシリンダ本体であって、ポンプ本
体１０の右端部に固定されその内部にはピストン部１６
で画成された室Ｒ１、Ｒ２が形成される。シリンダ本体
１８の右端ブロック部にはカバー２６が取付けられその
内部には前記ブロック部の中央部に設けたねじ穴と螺合
するストローク規制ネジ２４が配置されている。ストロ
ーク規制ネジ２４の左端側頭部はシリンダ本体１８内に
突き出ており前記ピストン部１６の右端面と対向してい
る。従って、ストローク規制ネジ２４の右端部溝をドラ
イバ等で回転させ頭部の軸方向位置を調整できるように
なっている。これによりピストン軸部材１２の往復動の
左端位置が定められる。

【０００４】参照符号２０、２２はそれぞれ前記室Ｒ
１、Ｒ２と連通する高圧エア給排口である。また、図示
のように上下に対向配置された吸入弁ユニット３０と排
気弁ユニット２８が前記ポンプ本体１０に螺着されてい
る。参照符号３２、３４はチェック弁機能を遂行する鋼
球および圧縮バネである。また、参照符号３６は鋼球で
あり、下方（ＩＮ側）からの潤滑剤の吸入のときは上方
へ押し上げられ、潤滑剤は管路領域Ｒ３を介して孔１０
Ａ内に満たされるようになっている。この間、鋼球３２
は圧縮バネ３４によって下方へ押し付けられている。

【０００５】図３に示される従来の潤滑剤圧送ポンプに
おいては、潤滑剤が圧送される際ｏリング１４からリー
クする潤滑剤が高圧エア給排口２０や、シリンダ本体１
８からさらに高圧エア給排口２２を通過して図示しない
方向切換弁のタンクポートから漏れ、ユーザ側の環境対
策を阻害している。

【０００６】また、吐出量は、前述のように、ストロー
ク規制ネジ２４の頭部位置で定まるのであるが、その位
置調整にあたり付属の計測ゲージを用いたマニュアル操
作が都度必要であり作業者にとって煩雑である。

【０００７】さらに、潤滑剤圧送ポンプの吐出動作が確
実に行われているか否かを外部から判定することが困難
である。また、潤滑剤圧送ポンプ、高圧エア給排口と切
換弁間の管路および併用されるエアーブロー配管、回路
を含め外部配管が主となっておりユニットとしての構成
が大きくなる。さらにまた、ピストン軸部材１２の１回
の往復動作に対応する潤滑剤の吐出量が比較的多くなる
ように意図しているためおよびストローク規制ネジ２４
がピストン部１６の右方に配置しているため、軸方向の
長さが長くなり、またシリンダ本体１８の外周径も大き
くしなければならないという問題がある。特に、冬期の
低温時や高粘度の潤滑剤を使用する場合潤滑剤の圧送力
が不足することがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は上述した諸
問題を鋭意検討した結果、ピストン部の１回の往復動作
による単位吐出量を小さくするよう潤滑剤圧送ポンプを
構成することにより前記諸問題が解決できることを突き
止めた。従って、本発明の目的は、外部に潤滑剤が漏れ
出ることがなく、吐出量の調整が容易で、また吐出動作
が確実に行われているか否かを外部から容易に判定で
き、外部配管も可及的少なくして小型、コンパクト化し
て潤滑剤の供給制御をデジタル的に遂行可能な潤滑剤圧
送ポンプおよび同ポンプを用いた潤滑剤の供給方法を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る潤滑剤圧送ポンプは、内部に貫通孔を
有すると共にその一部分が高圧エアを受け入れるシリン
ダ室として形成されたポンプ本体と、同ポンプ本体に固
定され前記貫通孔の所定領域においてそれぞれ前記貫通
孔と連通する一対の潤滑剤用吸入弁ユニットおよび排気
弁ユニットと、前記貫通孔内で摺動可能に配置されると
ともに前記シリンダ室を２つの室に画成するピストン部
を有し同ピストン部から延設する第１の軸部の端面が前
記貫通孔の所定領域に臨むよう配置されたピストン軸部
材と、前記ポンプ本体の貫通孔端部から挿通されその先
端部が前記第１の軸部の端面に対向して前記所定領域に
臨み且つ、前記貫通孔方向位置を調整可能に配置されて
なる前記ピストン軸部材の所定移動量規定手段とからな
る潤滑剤圧送ポンプにおいて、前記ポンプ本体には、一
端側が前記第１の軸部が位置する貫通孔部分と連通し他
端側が前記吸入弁ユニットの潤滑剤供給管路に連通する
潤滑剤用のドレン回路を形成し、前記第１の軸部の外周
には、前記ドレン回路の前記貫通孔部分との連通部を挟
んで一対のシール部を設けたことを特徴としている。そ
の場合、前記ピストン軸部材には前記第１の軸部と逆方
向にピストン部から延設する第２の軸部を設けるととも
に、前記ピストン軸部材が前記貫通孔内で往復動作中前
記第２の軸部の端部が前記ポンプ本体から突出するよう
構成し、前記ピストン軸部材が前記貫通孔内で往復動作
中の移動量を前記第２の軸部を介して検出するストロー
ク検出手段を設けている。

【００１０】また、前記目的を達成するための本発明に
係る潤滑剤供給方法は、請求項１において、前記ピスト
ン部の１回の前記所定移動量の往復動作により前記潤滑
剤圧送ポンプから吐出される潤滑剤の単位吐出量Ｑの倍
数である所定量Ｖの潤滑剤量を機械装置の構成部材に供
給する方法であって、予め前記所定量Ｖと単位吐出量Ｑ
とから前記ピストン部の往復動作に必要な回数Ｎを求
め、同回数Ｎだけ前記潤滑剤圧送ポンプを駆動せしめて
前記所定量Ｖの潤滑剤を前記機械装置の構成部材に供給
する方法により構成される。

【００１１】

【作用】ポンプ本体貫通孔の所定領域に臨むピストン軸
部材の第１の軸部端面位置を位置規定手段によって設定
する。これにより前記ピストン軸部材の往復動により吸
入弁ユニットからの単位吐出量Ｑが決定される。この単
位吐出量Ｑは所定量の潤滑剤Ｖより少ない。これら量Ｑ
と量Ｖに基づいてピストン軸部材の往復動の回数Ｎが定
められる。ピストン軸部材のピストン部により画成され
たそれぞれの室に高圧エア給排口を介して切換弁から交
互に高圧エアが供給されピストン軸部材の往復動が遂行
される。この往復動は前記定められた回数Ｎだけ前記切
換弁を切り換えることによって達成される。各往復動に
おける前記ピストン軸部材の第２の軸部の移動量がスト
ローク検出手段により検出される。貫通孔からリークす
る潤滑剤は、一対のシール部の間で貫通孔と連通し、吸
入弁ユニットの吸入側管路に連通しているドレン回路に
より回収される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に基づ
く実施例について図１、図２を参照して詳細に説明す
る。図１は、本発明による潤滑剤圧送ポンプＲＢＰのピ
ストン軸方向の縦断面図である。同図１において、参照
符号５０はポンプ本体であって、その中心部には貫通孔
５４が形成されている。この貫通孔５４の右方には径大
の貫通孔５４Ａがけいせいされている。これらの貫通孔
５４、５４Ａにはピストン軸部材５２およびピストン部
が摺動可能に挿通配置されている。ピストン部５２Ａ
は、前記径大の貫通孔５４Ａ内に区画形成されたシリン
ダ室を２つの室Ｒ１、Ｒ２に画成している。

【００１３】参照符号５６、６２は、それぞれ排気弁ユ
ニット、吸入弁ユニットであって、前記貫通孔５４内の
所定領域Ｒ３にそれぞれの弁通路（圧縮バネ５８および
鋼球６０、鋼球６２が収納配置されている部分）が連通
している。参照符号９４、９６は、それぞれタンク吸込
み側管路、吐出側管路である。所定領域Ｒ３には、その
右方側から、前記ピストン部５２Ａの左方に延設してい
る軸部の左端面が臨んでいる。参照符号６６はポンプ本
体５０の左端面から貫通孔５４の内周に形成したネジ部
６６Ａと螺合するネジ軸であって、その右端軸部６６Ｃ
は前記所定領域Ｒ３に臨んでおり、且つ、その端面は前
記ピストン軸部材５２の左端面と当接し、同ピストン軸
部材５２の往復動のストローク位置を規制している。前
記ネジ軸６６左端の頭部６６Ｂを手で回動することによ
りその右端軸部６６Ｃの軸方向位置を可変とすることが
できる。参照符号６８はネジ軸６６をポンプ本体５０に
締結するナットである。前記ネジ軸６６、ナット６８、
頭部６６Ｂは本発明の位置規制手段を構成する。この位
置規制手段の他の例として例えばナット６８をポンプ本
体５０に軸方向を規制して取付け、図示しないサーボモ
ータによりナット外周を回転するようにして構成するこ
とも可能である。このようにすればサーボモータへの回
転量を指令することでネジ軸６６の軸方向位置を自動設
定できる。参照符号Ｄ１はドレン回路であってその一端
はｏリング７０、７２の間の貫通孔５４に連通し、他端
は吸入弁ユニット６２の吸入側管路に連通している。ま
た、ドレン回路Ｄ２は排気弁ユニット５６のｏリング部
からの潤滑剤のリークを回収するようにドレンＤ１と連
通している。(図省略)

【００１４】参照符号９０、９２は室Ｒ１、室Ｒ２へ交
互に高圧エアを供給する配管路である。これらの配管路
９０、９２は切換弁ＶＬ１（図２参照）をポンプ本体５
０上に搭載することによって省略できる。参照符号ＬＳ
Ｒ、Ｓ１は発光部、受光器であって、ピストン部５２Ａ
の右方に延設する右端軸部５２Ｂに一定間隔の孔Ｈを設
けて同孔Ｈを通過する光を受光する回数によりピストン
軸部材５２の各往復動のストローク移動量を検出するよ
うになっている。なお、右端軸部５２Ｂはシリンダ形成
部材５０Ａの端面より右方に突き出ているので作業者は
直接に右端部５２Ｂのストローク移動状態を確認できる
ようになっている。また、前記ストローク移動量を検出
する他の方法として右端軸部５２Bの端面にリミットス
イッチを当て必要ストロークを検知するとか、右端軸部
５２Ｂ表面に磁気的な変化を形成しこの変化の回数を検
出するとか、さらに右端軸部５２Ｂの外周部分にコイル
を配置して差動トランスを形成し右端軸部５２Ｂの移動
によるインダクタンスの変化として検出することも可能
である。

【００１５】図２は、図１に示した潤滑剤圧送ポンプＲ
ＢＰを用いた潤滑剤供給装置の制御構成を示す。同図２
において、参照符号８０はダイカストマシンの射出スリ
ーブ、であって射出プランジャＰＬが摺動可能に配置さ
れている。参照符号８２、８４、８６、８８はそれぞれ
高圧エア源、フィルタ、分配器、圧力計である。参照符
号１００は潤滑剤タンクであり、潤滑剤圧送ポンプＲＢ
Ｐの吸い込み動作により潤滑剤は配管９４を介して吸入
弁ユニット６２へ供給される。参照符号９６は排気弁ユ
ニット５６から吐出された潤滑剤を射出スリーブ８０内
へ供給する管路である。参照符号ＶＬ１は前記分配器８
６からの高圧エアを制御装置ＣＴＬＲからの指令信号Ｖ
ＳＧ１に応答して潤滑剤圧送ポンプＲＢＰの室Ｒ１、ま
たは室Ｒ２へ管路９０、９２を介し供給する切換弁であ
る。

【００１６】さらに、参照符号ＶＬ２は、制御装置ＣＴ
ＬＲからの指令信号ＶＳＧ２に応答して配管９８を介し
高圧エアを射出スリーブ８０内へ供給し射出スリーブ内
面をエアブローして清浄作業を行う切換弁である。また
制御装置ＣＴＬＲにおいては、１回の吐出量Ｑを供給す
べき潤滑剤の所定量Ｖに比べ少なく設定し、代わって吐
出の回数Ｎを設定することができる。参照符号Ｓ１、Ｓ
２はそれぞれピストン軸部材５２、射出プランジャＰＬ
の移動量を検出する検出器である。さらに、潤滑剤圧送
ポンプ本体をマニホールド化し、必要バルブを直接ポン
プ本体に取付け供給１次エアーおよび出口ポートへの配
管以外は配管レスとするとともに、併用されるエアーブ
ロー配管も含めて装置内における外部配管を無くし、コ
ンパクト化を実現した。

【００１７】以上の構成のもとで以下の動作を図１、図
２を用いて行なう。潤滑剤タンク１００から潤滑剤を射
出スリーブ８０に供給するには分配器８６からの高圧エ
アを制御装置ＣＴＬＲからの指令信号ＶＳＧ１に応答し
て潤滑剤圧送ポンプＲＢＰの室Ｒ１へ管路９０を介し供
給する。この際切換弁ＶＬ１を右方に切換える。室Ｒ１
に供給された高圧エアによりピストン部５２Aが右方に
動き、所定領域Ｒ３に潤滑剤が配管９４、吸入弁ユニッ
ト６２を介して吸入される。この後切換弁ＶＬ１を左方
に切換える。ピストン部５２Aが左方に動き、排出弁ユ
ニット５６から配管９６を介して潤滑剤が射出スリーブ
８０に供給される。図１はこの状態を示している。本実
施例での潤滑剤圧送ポンプＲＢＰは複動式であり、切換
弁ＶＬ１，ＶＬ２の切換えにより吸入弁ユニット６２へ
の吸入、排出弁ユニット５６からの排出が交互に行われ
る。この際、所定領域Ｒ１からＯリング７０，７２を通
して漏れた潤滑剤はドレン回路Ｄ１に流れ、さらに吸入
弁ユニット６２の吸入側に流れ込んでいる。

【００１８】潤滑剤量の設定は室Ｒ１，Ｒ２の容積とピ
ストン部５２Ａの右方に延設する右端軸部５２Ｂに一定
間隔の孔Ｈを設けて同孔Ｈを通過する光を受光部Ｓ１で
受光する回数により決まるピストン軸部材５２の各往復
動のストローク移動量を積算することにより決められ
る。潤滑剤供給後、参照符号ＶＬ２は、制御装置ＣＴＬ
Ｒからの指令信号ＶＳＧ２に応答して配管９８を介し高
圧エアを射出スリーブ８０内へ供給し射出スリーブ内面
をエアブローして清浄作業を行う。この際切換弁ＶＬ２
を右方に切換える。以上本発明の好適な実施例について
説明したが、当業者であれば本発明の技術思想に基づい
て種々の変形を行なうことが可能である。

【００１９】

【発明の効果】本発明による潤滑剤圧送ポンプは、位置
規定手段の一端部とピストン軸部材の１端部を所定領域
で対向配置する構成としたのでピストン軸部材の他端部
をピストン軸部材の往復動の移動量検出のために利用で
き、各ストローク動作を確実に確認できる構造を有す
る。また、前記他端部をポンプ本体の外部に突き出るよ
う構成できるので、潤滑剤の吐出確認用インジケータを
設け外部から目視可能になった。また、潤滑剤圧送ポン
プ内のピストンからの潤滑剤のリークに対しドレン回路
を設けポンプ吸い込み側へ回収するようにしたので装置
外部への洩れの心配がない。その際、ドレン回路の１端
部を押し出用ピストン外周の２箇所のシール部の間に設
けたのでドレン効果を向上できた。さらに、本発明にお
いては、１回の吐出量Ｑを供給すべき潤滑剤の所定量Ｖ
に比べ少なく設定し、代わって吐出の回数Ｎを設定する
よう構成しているので、潤滑剤供給の制御をデジタル化
することが可能であり、吐出量の設定操作を潤滑剤圧送
ポンプ側のみならず、操作盤、または制御盤上でデジタ
ル量として設定可能になった。従って、潤滑剤圧送ポン
プの吐出容量に関係せず供給量の変化に自由に対応でき
る。また潤滑剤圧送ポンプをマニホールド化し、コンパ
クト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による潤滑剤圧送ポンプＲＢＰのピスト
ン軸方向の縦断面図である。

【図２】図１に示した潤滑剤圧送ポンプＲＢＰを用いた
潤滑剤供給装置の制御構成を示す図である。

【図３】従来より使用されている射出プランジャ部へ潤
滑剤を供給する潤滑剤圧送ポンプのピストン軸方向縦断
面図である。

【符号の説明】

５０ ポンプ本体 ５２ ピストン軸部材 ５４ 貫通孔 ５６ 排気弁ユニット ６２ 吸入弁ユニット ６６ ネジ軸 ８０ 射出スリーブ ８２ 高圧エア源 ８４ フィルタ １００ タンク １０４ サーボモータ ＣＴＬＲ 制御装置 ＣＰＵ 中央演算処理装置 ＤＭ データメモリ ｉＦＵ インターフェイスユニット ＰＧＭ プログラムメモリ ＰＬ 射出プランジャ ＲＢＰ 潤滑剤圧送ポンプ Ｓ１ 検出器 ＶＬ１ 切換弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に貫通孔を有すると共にその一部分
   が高圧エアを受け入れるシリンダ室として形成されたポ
   ンプ本体と、 同ポンプ本体に固定され前記貫通孔の所定領域において
   それぞれ前記貫通孔と連通する一対の潤滑剤用吸入弁ユ
   ニットおよび排気弁ユニットと、 前記貫通孔内で摺動可能に配置されるとともに前記シリ
   ンダ室を２つの室に画成するピストン部を有し同ピスト
   ン部から延設する第１の軸部の端面が前記貫通孔の所定
   領域に臨むよう配置されたピストン軸部材と、 前記ポンプ本体の貫通孔端部から挿通されその先端部が
   前記第１の軸部の端面に対向して前記所定領域に臨み且
   つ、前記貫通孔方向位置を調整可能に配置されてなる前
   記ピストン軸部材の所定移動量規定手段とからなる潤滑
   剤圧送ポンプにおいて、 前記ポンプ本体には、一端側が前記第１の軸部が位置す
   る貫通孔部分と連通し他端側が前記吸入弁ユニットの潤
   滑剤供給管路に連通する潤滑剤用のドレン回路を形成
   し、 前記第１の軸部の外周には、前記ドレン回路の前記貫通
   孔部分との連通部を挟んで一対のシール部を設けたこと
   を特徴とする潤滑剤圧送ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ピストン軸部材
   には前記第１の軸部と逆方向にピストン部から延設する
   第２の軸部を設けるとともに、前記ピストン軸部材が前
   記貫通孔内で往復動作中前記第２の軸部の端部が前記ポ
   ンプ本体から突出するよう構成し、前記ピストン軸部材
   が前記貫通孔内で往復動作中の移動量を前記第２の軸部
   を介して検出するストローク検出手段を設けたことを特
   徴とする潤滑剤圧送ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記ピストン部の１
   回の前記所定移動量の往復動作により前記潤滑剤圧送ポ
   ンプから吐出される潤滑剤の単位吐出量Ｑの倍数である
   所定量Ｖの潤滑剤量を機械装置の構成部材に供給する方
   法であって、 予め前記所定量Ｖと単位吐出量Ｑとから前記ピストン部
   の往復動作に必要な回数Ｎを求め、同回数Ｎだけ前記潤
   滑剤圧送ポンプを駆動せしめて前記所定量Ｖの潤滑剤を
   前記機械装置の構成部材に供給する方法。