JP3728377B2

JP3728377B2 - ポンプ装置及びその構成部品

Info

Publication number: JP3728377B2
Application number: JP04492098A
Authority: JP
Inventors: 藤泰佐; 東靖夫伊
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: JPH11241689A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプ駆動用モータの回転が軸ユニットを介して回転駆動型ポンプの駆動軸に伝達されるポンプ装置とその構成部品に関し、特に、多色塗装を行う場合に各色塗料を個別に供給する塗料供給装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ボディの塗装ラインは、夫々塗り色の異なる自動車ボディがコンベアで順不同に搬送されてくるため、当該ラインに設置される各塗装機は、夫々指定された色の塗料に色替えして塗装することができるように、一台の塗装機に数色〜数十色の塗料が切換供給されるようになされている。
そして、高品質の塗装が要求される場合には、塗装機に供給される塗料流量を厳密に一定流量に維持することが望ましく、このため各色塗料の塗料供給系には、塗料を定量供給するギアポンプなどの容積型ポンプが介装されている。
このようにすれば、塗り色の塗料の塗料供給系に介装されたポンプのみを駆動して、その色の塗料のみを定量供給することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、各塗装機ごとに数色〜数十色の塗料供給系が接続されているのであるから、塗装機１台につき、ポンプとこれを駆動するモータが色数に応じて数台〜数十台ずつ必要となり、製造コストが嵩むだけでなく大きな設置スペースが必要となるという問題がある。
この場合、塗料を供給するときに稼動されるポンプは、塗り色塗料の塗料供給系に介装された１台のポンプのみであり、他の色の塗料供給系に介装されたポンプは停止されている。
【０００４】
このため、例えば、モータにより駆動される動力伝達軸に、複数のポンプの駆動軸を接続しておけば、一台のモータで各ポンプを一斉に駆動することができ、全色塗料を循環させて、塗り色塗料のみを塗装機に供給し、塗り色塗料以外の塗料は塗料ポンプに還流させれば、モータは一台で足りる。
しかしながら、全てのポンプを同時に駆動するためには、非常に大きなトルクを必要とするので、モータの容量が大きくなってモータ自体が大型化し、その分製造コストが嵩むという問題があった。
【０００５】
さらに、各塗装機に供給すべき色数は、塗装ラインに流す被塗物の種類（自動車の車種）を変更したときに増減される場合があり、異なる色の塗料を供給する必要を生じて色数が増えた場合には、少なくともモータとポンプを備えた塗料供給装置を増えた色数分増設する必要があり、その増設作業に手間がかかるだけでなく、そのための設置スペースを新たに確保しなければならないという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、各色塗料の塗料供給系の夫々にポンプを設けた場合に、比較的トルクの小さい小型のモータで各ポンプを駆動することができ、また、塗装機に供給される塗料の色数に応じてポンプを簡単に増設できるようにすると共に、必要台数のポンプのみを装着することにより装置全体を小型化することができ、さらには、製造コストや、色数の変更に伴う増設作業に要する手間を低減することを技術的課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、ポンプ駆動用モータの回転が一又は二以上連結した軸ユニットを介して回転駆動型ポンプの駆動軸に伝達されるポンプ装置であって、前記軸ユニットは、前記モータの出力軸もしくはその出力軸に連結して回転せられる軸に対して連結可能な主動軸を挿設した主管部と、前記主動軸に対して略直角に接続された従動軸を挿設した一又は二以上の分岐管部とを有する異形管で形成され、当該異形管の主管部には、他の軸ユニットを形成する異形管の主管部と連結されるジョイント機構が設けられ、分岐管部の先端には、前記回転駆動型ポンプが取り付けられると共に、その分岐管部に挿設された前記従動軸が、前記回転駆動型ポンプの駆動軸に対して、当該ポンプに設けられたクラッチにより切離し可能に連結されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、軸ユニットが、例えば、主管部に対して直交する二つの分岐管部を有する十文字型の異形管で形成されている場合に、軸ユニットの主管部の一端側をポンプ駆動用モータに連結すると共に、その他端側に必要な個数だけ軸ユニットを継ぎ足して連結していき、各分岐管部にポンプを装着する。
したがって、ポンプの設置台数に応じて、必要最小個数の軸ユニットを連結すれば足り、装置全体を小型化できる。
【０００９】
このとき、主管部に挿設された主動軸がポンプ駆動用モータの出力軸に連結され、モータの出力軸の回転は、前記主動軸を介して分岐管部に挿設されている従動軸に伝わる。
また、夫々の分岐管部に装着された回転駆動型ポンプは、その駆動軸が前記従動軸に対してクラッチにより切離し可能に連結されているので、塗り色塗料を供給するポンプのクラッチのみをつなげば、ポンプ駆動用モータの回転は当該ポンプのみに伝達される。
したがって、ポンプ駆動用モータは、一台のポンプを駆動できるトルクがあれば足りる。
【００１０】
また、塗り色の色数が増えた場合には、軸ユニットをさらに一つ継ぎ足して連結し、その分岐管部に新たなポンプを装着すればよい。ここで、継ぎ足された新たな軸ユニットは、既設の軸ユニットの主動軸から回転が伝達されるので、ポンプを増設する場合も新たなモータを設置する必要がない。
また、色数が減った場合には、必要なポンプを残して不要なポンプと軸ユニットを外せばよい。
このように、ポンプ及び軸ユニットは簡単に着脱することができるので、ポンプの設置台数に応じて必要最小個数の軸ユニットを設置すれば足り、装置全体が小型化され、設置スペースを節約することができる。
さらに、軸ユニットを同一規格で構成すれば、メーカーや販売店は型式の異なる多数の製品を製造したり、その在庫をかかえることもないので、製造コストが著しく低減される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係るポンプ装置の外観を示す斜視図、図２は軸ユニット部分を断面で示したポンプ装置の平面図、図３はポンプ部分を断面で示したポンプ装置の正面図である。
【００１２】
本例に係るポンプ装置１は、ポンプ駆動用モータ２の回転が一又は二以上連結された軸ユニット３を介してギアポンプＰ，Ｐなどの回転駆動型ポンプに伝達されるようになされている。
各軸ユニット３は、例えば主管部４とこれに略直交する二つの分岐管部５とを有する十文字型の異形管６で形成され、前記主管部４には、前記モータ２の出力軸７に対して連結可能な主動軸８が挿設され、分岐管部５には、前記主動軸８に対して略直角に接続された従動軸９が挿設されている。
【００１３】
軸ユニット３の主管部４には、他の軸ユニット３の主管部４と連結されるジョイント機構１０が形成されている。
このジョイント機構１０は、一の軸ユニット３の主管部４の一端側に取り付けられたスリーブナット１１と、これに連結される他の軸ユニット３の主管部４の他端側に形成された雄ねじ部１２とからなり、スリーブナット１１と雄ねじ部１２を螺合させることにより二つの軸ユニット３，３同士を連結することができるように成されている。
【００１４】
軸ユニット３の主動軸８は、ベアリング１３，１３に支持された状態で主管部４に挿設され、その両端には回転力を伝達するタング８ａが形成され、当該タング８ａと係合するオルダム軸継手１４を介して前記モータ２の出力軸７や、他の軸ユニット３の主動軸８と連結されて回転されるようになされている。
また、軸ユニット３の従動軸９は、ベアリング１５，１５に支持された状態で分岐管部５に挿設され、その一端には、前記主動軸８に取り付けられたベベルギア１６と咬合するベベルギア１７が取り付けられて、主動軸８の回転に伴って従動軸９が回転するように形成されている。
【００１５】
また、各軸ユニット３の分岐管部５の先端に取り付けられるギアポンプＰは、その駆動軸２０の先端に、軸ユニット３の従動軸９に対して当該駆動軸２０を切離し可能に連結するクラッチ２１が設けられている。
このクラッチ２１は、例えば乾式摩擦クラッチで形成され、駆動軸２０と一体に回転する摩擦板２２が、エアシリンダ２３のピストンロッド２４により揺動する梃２５により前記駆動軸２０の軸方向にスライド可能に取り付けられている。そして、ギアポンプＰを軸ユニット３の分岐管部５に装着した状態で、エアシリンダ２３のピストンロッド２４を伸長させると、摩擦板２２が駆動軸２０の先端から突出して、軸ユニット３の従動軸９の先端に取り付けられた摩擦板２６に押しつけられ、従動軸９の回転がギアポンプＰの駆動軸２０に伝達されるようになされている。
【００１６】
なお、２７は、片側にポンプ駆動用モータ２を取り付けると共に反対側に軸ユニット３を装着するブラケット、２８は、軸ユニット３の位置決め凹部２９に係合して各軸ユニット３を位置決めすると共にその重量を支持するサポートシャフト、３０は前記ブラケット２７及びサポートシャフト２８が設けられたフレームである。
【００１７】
以上が本発明の一例構成であって、次にその作用を説明する。
まず、ポンプ駆動用モータ２を、その出力軸７がフレーム３０のブラケット２７の片側から反対側に貫通する方向に向けて、当該ブラケット２７に固定する。そして、軸ユニット３をサポートシャフト２８に載せた状態で、その主管部４をブラケット２７の反対側に固定し、その主動軸８と前記モータ２の出力軸７をオルダム軸継手１４を介して連結する。
次いで、ギアポンプＰの装着台数に応じた任意の数の軸ユニット３を連結する。このように、軸ユニット３の数は装着するギアポンプＰの台数に応じて決定することができるので、ポンプ装置１が無駄に大きくなることもない。
このとき、各軸ユニット３は、それぞれの主管部４同士がジョイント機構１０で連結され、各主動軸８同士がオルダム軸継手１４を介して連結される。
そして、各軸ユニット３の分岐管部５にギアポンプＰを装着し、各ギアポンプＰに各色塗料の流入流出を行う塗料ホース（図示せず）を接続し、クラッチ駆動用のエアシリンダ２３にエアホース（図示せず）を接続して、ポンプ装置１の組立を完了する。
また、各ギアポンプＰから吐出された塗料を送給する塗料ホースは塗装機（図示せず）に接続しておく。
【００１８】
この状態でポンプ駆動用モータ２を起動させると、当該モータ２の回転は、オルダム継手１４，１４…を介して連結された各軸ユニット３の主動軸８，８…に伝わり、各主動軸８の回転は、ベベルギア１６，１７を介して夫々の従動軸９，９…に伝わり、各主動軸８及び各従動軸９が一斉に回転する。
このとき、各ギアポンプＰのクラッチ２１はいずれも繋がれていないので、いずれのギアポンプＰも停止されている。
【００１９】
そして、例えば、白色塗料を供給しようとする場合は、白色塗料を供給するギアポンプＰｗのエアシリンダ２３に圧縮空気を供給してクラッチ２１を作動させると、そのピストンロッド２４が伸長して梃２５が軸ユニット３の従動軸９側に進出する。
これにより、ポンプＰの駆動軸２０の先端に取り付けられた摩擦板２２が、軸ユニット３の従動軸９の先端に取り付けられた摩擦板２６に押しつけられて、従動軸９の回転がギアポンプＰｗの駆動軸２０に伝わり、当該ギアポンプＰｗにより、白色塗料が塗装機（図示せず）に定量供給される。
また、白色塗料による塗装が終了したときは、エアシリンダ２３に供給していた圧縮空気を逃がすと、ピストンロッド２４が収縮して梃２５が元の位置に戻り、駆動軸２０に取り付けられた摩擦板２２が、軸ユニット３の従動軸９の先端に取り付けられた摩擦板２６から離れるので、回転の伝達が絶たれて、ギアポンプＰｗは停止する。
【００２０】
このように、任意の塗り色の塗料を塗装機に供給する場合、全てのギアポンプＰを同時に駆動する必要はなく、その色の塗料を供給する一台のギアポンプＰを駆動すればよく、ポンプ駆動用モータ２も一台のギアポンプＰを駆動できるトルクを有する比較的小型のもので足りる。
【００２１】
また、塗装する自動車ボディの車種の変更などにより、いままで供給していない新たな塗り色の塗料を供給する場合には、新たな軸ユニット３を連結して、その分岐管部５に新たな塗り色の塗料を供給するギアポンプＰを装着すればよい。
このように、ギアポンプＰの台数を増やす場合に、軸ユニット３を継ぎ足すだけで、ポンプＰの台数増に対応することができ、他に改造するとしても、せいぜい、サポートシャフト２８やフレーム３０を交換すれば足りるので、その作業が極めて簡単なだけでなく、同一規格の軸ユニット３を用意するだけで足りるので、製造コスト及び改造に要するコストが極めて低減される。
さらに、塗り色の数が減ったときには、余った軸ユニット３を外して、装置全体を小型化することもできる。
【００２２】
なお、上述の説明では、軸ユニット３を形成する異形管６として、主管部４に対して二つの分岐管部５，５を略直交させた十文字型のものを用いた場合について説明したが、分岐管部５が一つのＴ字型のものや、主管部４から三以上の分岐管部５…を放射状に分岐させて形成したものであってもよい。
また、回転駆動型ポンプとしては、ギアポンプＰ，ベーンポンプ，ネジポンプのようにロータを回転させて塗料などを吐出させるものに限らず、回転力により駆動させるものであれば任意のものを採用することができ、例えば、アキシャルピストンポンプ（アキシャルプランジャポンプ）やラジアルピストンボンプ（ラジアルプランジャポンプ），レシプロピストンポンプ（クランクピストンポンプ）などのように、その回転運動をピストンなどの往復運動に変換するものであってもよい。
さらに、本願のポンプ装置１は多色塗装を行う場合の塗料供給装置として用いた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、複数種類の流体から一の流体を選択的に供給する任意の流体供給装置として用いることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ポンプの設置台数に応じた必要最小個数の軸ユニットを連結してポンプ装置が形成されているので、装置全体を小型化することができるだけでなく、同一規格の軸ユニットを用意することにより、その製造コストを低減することができ、また、色数の変更に伴いポンプを増設する場合は、軸ユニットを継ぎ足して連結することにより簡単に対処することができるので、増設作業に要する手間を著しく低減することができるという大変優れた効果を奏する。
また、ポンプ駆動用モータの回転を伝達する軸ユニットの各従動軸に対して、夫々のポンプの駆動軸を切離しするクラッチが設けられており、そのクラッチを断続することにより各ポンプを個々に駆動することができるので、ポンプ駆動用モータは比較的小型のもので足り、ポンプを増設する場合でも、モータを挿設したり、容量の大きなものに取り替える必要はなく、既設のモータをその駆動源としてそのまま使用することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポンプ装置の外観を示す斜視図。
【図２】軸ユニット部分を断面で示したポンプ装置の平面図。
【図３】ポンプ部分を断面で示したポンプ装置の正面図。
【符号の説明】
１・・・ポンプ装置２・・・ポンプ駆動用モータ
Ｐ・・・ギアポンプ（回転駆動型ポンプ）３・・・軸ユニット
４・・・主管部５・・・分岐管部
６・・・異形管７・・・出力軸
８・・・主動軸９・・・従動軸
１０・・・ジョイント機構２０・・・駆動軸
２１・・・クラッチ

Claims

ポンプ駆動用モータ（２）の回転が一又は二以上連結した軸ユニット（３）を介して回転駆動型ポンプ（Ｐ）の駆動軸（２０）に伝達されるポンプ装置であって、
前記軸ユニット（３）は、前記モータ（２）の出力軸（７）もしくはその出力軸（７）に連結して回転せられる軸に対して連結可能な主動軸（８）を挿設した主管部（４）と、前記主動軸（８）に対して略直角に接続された従動軸（９）を挿設した一又は二以上の分岐管部（５）とを有する異形管（６）で形成され、
当該異形管（６）の主管部（４）には、他の軸ユニット（３）を形成する異形管（６）の主管部（４）と連結されるジョイント機構（１０）が設けられ、分岐管部（５）の先端には、前記回転駆動型ポンプ（Ｐ）が取り付けられると共に、その分岐管部（５）に挿設された前記従動軸（９）が、前記回転駆動型ポンプ（Ｐ）の駆動軸（20）に対して、当該ポンプ（Ｐ）に設けられたクラッチ（21）により切離し可能に連結されていることを特徴とするポンプ装置。
ポンプ装置（１）の駆動源となるポンプ駆動用モータ（２）の回転を回転駆動型ポンプ（Ｐ）の駆動軸（２０）に伝達する軸ユニットであって、
前記モータ（２）の出力軸（７）もしくはその出力軸（７）に連結して回転せられる軸に対して連結可能な主動軸（８）を挿設した主管部（４）と、前記主動軸（８）に対して略直角に接続された従動軸（９）を挿設した一又は二以上の分岐管部（５）とを有する異形管（６）で形成され、当該異形管（６）の主管部（４）には、他の軸ユニット（３）を形成する異形管（６）の主管部（４）と連結されるジョイント機構（１０）が設けられていることを特徴とするポンプ装置用軸ユニット。