JP5374303B2 - Pump device - Google Patents
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Description
本発明は、シリンダ本体内を摺動するアウタピストンの回転運動及び往復運動によって塗料を連続して送出することが可能なポンプ装置に関する。 The present invention relates to a pump device capable of continuously delivering paint by rotational movement and reciprocating movement of an outer piston sliding in a cylinder body.
従来から、液体を送り出すためのポンプ装置として、例えば、ギヤポンプやベーンポンプ等、種々のポンプが知られている。このような従来のポンプ装置では、例えば、1サイクルで送り出す液体の量が少量のとき、この液体の送り出す量を正確に制御することが困難であった。 Conventionally, various pumps such as a gear pump and a vane pump are known as pump devices for delivering liquid. In such a conventional pump device, for example, when the amount of liquid delivered in one cycle is small, it is difficult to accurately control the amount of liquid delivered.
そこで、本出願人は、送り出す液体の量と関係なく、送り出す液体の量等を効率良く、且つ正確に制御することが可能な送出ポンプの送出調整機構を提案している(特許文献1参照)。 Therefore, the present applicant has proposed a delivery adjustment mechanism for a delivery pump capable of efficiently and accurately controlling the amount of delivered liquid regardless of the amount of delivered liquid (see Patent Document 1). .
ところで、前記特許文献1で提案した送出ポンプを周知の静電塗装システムに適用した場合、前記送出ポンプは、塗装ガンから被塗装物に対して塗料(液体)を間欠的に吐出するものであるため、塗料を連続的に安定吐出させることが好ましい。
By the way, when the delivery pump proposed in
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、被塗装物に対して塗料を連続して安定吐出することが可能なポンプ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a pump device capable of continuously and stably discharging paint on an object to be coated.
前記の目的を達成するために、本発明は、流体が導入される吸引ポート及び流体が導出される送出ポートが設けられるシリンダ本体と、前記シリンダ本体内を摺動可能に設けられるアウタピストン及びピストンロッドと、前記シリンダ本体内に固定されるインナピストンと、前記アウタピストンを前記ピストンロッドの軸周りに回動させる回動機構と、前記アウタピストンを前記ピストンロッドの軸方向に沿って往復動作させる往復動機構と、前記アウタピストンに設けられ、前記アウタピストンによって分割された前記シリンダ本体内の第1室と第2室とを連通させる連通手段と、前記アウタピストンのピストンロッドに設けられて前記アウタピストンと一体的に周方向に回動すると共に、前記ピストンロッドの軸方向に沿って往復動作し、前記吸引ポートを閉塞する遮蔽手段とを備え、
前記遮蔽手段は、前記アウタピストンが前記シリンダ本体の軸方向に沿った一端部から他端部に向って変位する中間位置においてのみ前記吸引ポートを開口し、前記アウタピストンが前記一端部から他端部に向って変位する中間位置以外の他の位置にあるときは前記吸引ポートを閉塞し、前記連通手段は、前記アウタピストンが前記シリンダ本体の軸方向に沿った他端部から一端部に向って変位する中間位置においてのみ前記第1室と前記第2室とを連通させる連通状態とし、前記アウタピストンが前記他端部から一端部に向って変位する中間位置以外の他の位置にあるときは前記インナピストンによって前記第1室と前記第2室との連通状態が遮断され、前記第1室は前記吸引ポートと連通するように設けられ、前記第2室は前記送出ポートと連通するように設けられ、前記第1室の容積は前記第2室の容積よりも大きく設定され、前記第1室から前記第2室へ流入した流体の容積差に対応する余剰流体が前記送出ポートから導出されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a cylinder body provided with a suction port through which fluid is introduced and a delivery port through which fluid is led out, and an outer piston and a piston slidably provided in the cylinder body. A rod, an inner piston fixed in the cylinder body, a rotating mechanism for rotating the outer piston around the axis of the piston rod, and the outer piston reciprocating along the axial direction of the piston rod. A reciprocating mechanism; a communication means provided on the outer piston and communicating with the first chamber and the second chamber in the cylinder body divided by the outer piston; and provided on a piston rod of the outer piston. While rotating in the circumferential direction integrally with the outer piston, it reciprocates along the axial direction of the piston rod. And a shielding means for closing said suction port,
The shielding means opens the suction port only at an intermediate position where the outer piston is displaced from one end portion along the axial direction of the cylinder body toward the other end portion, and the outer piston is opened from the one end portion to the other end. The suction port is closed when it is at a position other than the intermediate position that is displaced toward the part, and the communication means is configured such that the outer piston moves from the other end along the axial direction of the cylinder body toward one end. When the first chamber and the second chamber are in communication with each other only at an intermediate position where the outer piston is displaced, and the outer piston is in a position other than the intermediate position where the outer piston is displaced from the other end toward the one end. the communication state between the second chamber and the first chamber is blocked by the inner piston, the first chamber is provided so as to communicate with the suction port, the second chamber is the delivery Pau The volume of the first chamber is set larger than the volume of the second chamber, and excess fluid corresponding to the volume difference of the fluid flowing from the first chamber into the second chamber is It is derived from the delivery port and said Rukoto.
本発明によれば、回動機構及び往復動機構をそれぞれ駆動させてアウタピストンの軸周りの回転運動と同期して軸方向への往復運動を行い、アウタピストンがシリンダ本体の軸方向に沿った一端部(上端)から他端部(下端)に向って変位する中間位置では、遮蔽手段によって吸引ポートが開口しているため、吸引ポートからシリンダ本体の第1室内に流体が導入されると共に、連通手段によって第1室と第2室との連通状態が遮断され、第2室内に充填されていた流体がアウタピストンの変位によって加圧されることにより、送出ポートから吐出される。 According to the present invention, the rotating mechanism and the reciprocating mechanism are driven to perform the reciprocating motion in the axial direction in synchronization with the rotational motion around the axis of the outer piston, and the outer piston is aligned with the axial direction of the cylinder body. Since the suction port is opened by the shielding means at the intermediate position displaced from the one end (upper end) toward the other end (lower end), fluid is introduced from the suction port into the first chamber of the cylinder body, The communication state between the first chamber and the second chamber is blocked by the communication means, and the fluid filled in the second chamber is pressurized by the displacement of the outer piston, and is discharged from the delivery port.
前記とは反対にアウタピストンが他端部(下端)から一端部(上端)に向って変位する中間位置では、遮蔽手段によって吸引ポートが閉塞されて逆流が防止されているため、シリンダ本体の第1室内に充填されていた流体が加圧されると共に、連通手段によって第1室と第2室とが連通した連通状態となり、前記加圧された第1室内の流体が第2室内に充填され送出ポートから吐出される。 Contrary to the above, at the intermediate position where the outer piston is displaced from the other end (lower end) toward one end (upper end), the suction port is closed by the shielding means to prevent the back flow, so The fluid filled in the one chamber is pressurized, and the first chamber and the second chamber are communicated with each other by the communication means, and the pressurized fluid in the first chamber is filled in the second chamber. It is discharged from the delivery port.
このように、本発明では、アウタピストンがシリンダ本体の軸方向に沿った一端部(上端)から他端部(下端)に向って変位すると共に、アウタピストンが他端部(下端)から一端部(上端)に向って変位する両方のストロークで、被塗装物に対して流体(例えば、塗料)を連続して安定吐出することができる。
さらに、本発明によれば、第1室が吸引ポートと連通するように設けられ、第2室が送出ポートと連通するように設けられ、第1室の容積は第2室の容積よりも大きく設定されることで、第1室から第2室へ流入した流体の容積差に対応する余剰流体を送出ポートから導出することができる。
Thus, in the present invention, the outer piston is displaced from the one end (upper end) along the axial direction of the cylinder body toward the other end (lower end), and the outer piston is moved from the other end (lower end) to the one end. With both strokes displaced toward (upper end), fluid (for example, paint) can be continuously and stably discharged to the object to be coated.
Further, according to the present invention, the first chamber is provided so as to communicate with the suction port, the second chamber is provided so as to communicate with the delivery port, and the volume of the first chamber is larger than the volume of the second chamber. By setting, the surplus fluid corresponding to the volume difference of the fluid flowing into the second chamber from the first chamber can be derived from the delivery port.
また、本発明は、前記遮蔽手段が、前記アウタピストンの前記ピストンロッドに外嵌された遮蔽部材を含み、前記遮蔽部材は、平面視して扇形状に形成された切り欠き空間部を有する略円柱体からなり、前記アウタピストンが前記シリンダ本体の軸方向に沿った一端部から他端部に向って変位する中間位置で前記遮蔽部材の前記切り欠き空間部が前記吸引ポートに臨む回動位置となるように設定されるとよい。 Further, according to the present invention, the shielding means includes a shielding member externally fitted to the piston rod of the outer piston, and the shielding member has a notch space portion formed in a fan shape in plan view. A rotational position in which the notch space portion of the shielding member faces the suction port at an intermediate position that is made of a cylindrical body and the outer piston is displaced from one end portion along the axial direction of the cylinder body toward the other end portion. It is good to set so that.
さらに、本発明は、前記連通手段が、アウタピストンに形成された連通流路と、前記インナピストンに形成された切り欠き部とを有し、前記アウタピストンが前記シリンダ本体の軸方向に沿った他端部から一端部に向って変位する中間位置で前記連通流路が前記インナピストンの前記切り欠き部に臨む回動位置となるように設定されるとよい。 Further, according to the present invention, the communication means has a communication flow path formed in the outer piston and a notch formed in the inner piston, and the outer piston extends along the axial direction of the cylinder body. It is good to set so that the above-mentioned communicating channel turns into the rotation position which faces the above-mentioned notch part of the inner piston in the middle position displaced toward the one end part from the other end part.
さらにまた、本発明は、前記シリンダ本体に連結され、内部に洗浄室が設けられた洗浄ポートブロックを有し、前記洗浄室内に洗浄剤を導入することにより、前記アウタピストンのピストンロッドを軸洗浄すると共に、前記洗浄ポートブロックには、前記ピストンロッドの外周面に摺接する環状のブラシ部材が設けられるとよい。 Furthermore, the present invention includes a cleaning port block connected to the cylinder body and provided with a cleaning chamber therein, and by introducing a cleaning agent into the cleaning chamber, the piston rod of the outer piston is axially cleaned. In addition, the cleaning port block may be provided with an annular brush member that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the piston rod.
本発明によれば、被塗装物に対して塗料を連続して安定吐出することが可能なポンプ装置が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pump apparatus which can discharge stably a coating material with respect to a to-be-coated object continuously is obtained.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るポンプ装置が組み込まれた塗料供給システムの回路構成図、図2は、図1に示すポンプ装置の概略縦断面図である。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a paint supply system in which a pump device according to an embodiment of the present invention is incorporated, and FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the pump device shown in FIG.
図1に示されるように、塗料供給システム10は、同一構成からなる一対の第1ポンプ装置12a及び第2ポンプ装置12bと、前記第1ポンプ装置12a及び第2ポンプ装置12bから供給された塗料(流体)を図示しない被塗装物(例えば、自動車ボディ等)に向かって吐出する塗装ガン14と、前記第1ポンプ装置12a及び第2ポンプ装置12b等を洗浄する洗浄機構16とを備える。
As shown in FIG. 1, the paint supply system 10 includes a pair of
前記塗料供給システム10は、前記第1ポンプ装置12aから導出された一方の塗料(例えば、主剤からなる塗料)と、前記第2ポンプ装置12bから導出された他方の塗料(例えば、硬化剤からなる塗料)からなる2つの塗料を混合させて塗装ガン14から図示しない被塗装物に向かって塗料(混合塗料)を連続して吐出供給するシステムである。なお、第1ポンプ装置12a、第2ポンプ装置12bからなる個々のポンプ装置ではなく、両方を総称するときは、以下、ポンプ装置12と記載する。
The paint supply system 10 includes one paint derived from the
この塗料供給システム10は、第1ポンプ装置12aの出力側及び第2ポンプ装置12bの出力側にそれぞれ接続されて下流側で合流し塗装ガン14に連通する連通路18と、前記連通路18中に設けられて図示しないエレメントによって合流された2液を順次撹拌混合するスタティックミキサ20とを備える。なお、前記スタティックミキサ20は、例えば、静止型混合器によって構成される。
The paint supply system 10 is connected to the output side of the
図9は、ポンプ本体に付設される洗浄機構の概略構成断面図である。以下、図1と図9とを併せて参照しながら、洗浄機構16について詳細に説明する。
洗浄機構16は、図1に示されるように、洗浄剤供給源22に接続されて所定量の洗浄剤を貯留する洗浄剤タンク24と、洗浄用通路26を介して前記洗浄剤タンク24にそれぞれ接続され、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて第1ポンプ装置12aに対する洗浄剤の供給状態と供給停止状態とを切換制御する第1洗浄用バルブ28a、第2ポンプ装置12bに対する洗浄剤の供給状態と供給停止状態とを切換制御する第2洗浄用バルブ28bと、スタティックミキサ20に対する洗浄剤の供給状態と供給停止状態とを切換制御するミキサ洗浄用バルブ28cとを備える。
FIG. 9 is a schematic sectional view of a cleaning mechanism attached to the pump body. Hereinafter, the cleaning mechanism 16 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 9 together.
As shown in FIG. 1, the cleaning mechanism 16 is connected to the cleaning
また、洗浄機構16は、流体通路38を介して後記する洗浄ポートブロック43に接続され、窒素(N2)を発生させる窒素発生装置37と、前記流体通路38中に配設され、該流体通路38が開閉されることにより窒素発生装置37で発生した窒素の供給状態と供給停止状態とを切り換える開閉バルブ40a、40bとを有する。
The cleaning mechanism 16 is connected to a
さらに、洗浄機構16は、図9に示されるように、ポンプ本体32の軸方向に沿った上端部(一端部)に一体的に連結され洗浄ポート41を有する洗浄ポートブロック43を備える。前記洗浄ポートブロック43の内部には、後記するアウタピストン56のピストンロッド58を囲繞すると共に前記ピストンロッド58の外周面に摺接して軸洗浄を行う環状のブラシ部材45が装着される。
Further, as shown in FIG. 9, the cleaning mechanism 16 includes a
この場合、前記洗浄ポートブロック43の内部に設けられた洗浄室47内に窒素発生装置37で生成された窒素を充填することにより、塗料(液体)の乾燥及び固着を防止し、しかも、前記ブラシ部材45によってピストンロッド58の外表面が洗浄される。この洗浄機構16を設けることによって、例えば、静電塗装を行うときに電気的リークを防止して電気的絶縁性を向上させることができる。
In this case, the cleaning
図1に戻って、第1ポンプ装置12a及び第2ポンプ装置12bは、それぞれ同一構成からなり、塗料吸引通路30を介して貯留タンク31内に貯留された塗料を吸引し前記吸引された塗料を塗装ガン14側に向かって送出するポンプ本体32と、回転ドラム34と、例えば、ACサーボモータ等の回転駆動源からなるモータ36とを有する。前記回転ドラム34及びモータ36は、回動機構として機能するものである。
Returning to FIG. 1, the
図2に示されるように、ポンプ本体32は、略円筒状に形成されたシリンダチューブ42と、前記シリンダチューブ42の軸方向に沿った一端部(上端部)に一体的に結合されるポートブロック44と、前記シリンダチューブ42の軸方向に沿った他端部(下端部)に一体的に結合されるエンドブロック46とから構成される。この場合、前記ポンプ本体32、前記シリンダチューブ42及び前記エンドブロック46は、シリンダ本体として機能するものである。なお、図2では、洗浄機構16の洗浄ポートブロック43の図示を省略している。
As shown in FIG. 2, the
この場合、前記ポートブロック44には、塗料吸引通路30を介して貯留タンク31に連通接続される吸引ポート48と、洗浄用通路26を介して洗浄剤タンク24に連通接続される洗浄ポート50とがそれぞれが設けられ、また、前記エンドブロック46には、連通路18を介して塗装ガン14側に連通接続される送出ポート52が設けられる。
In this case, the
シリンダチューブ42及びポートブロック44の内部には、前記シリンダチューブ42の内壁に沿って軸方向に往復動作し且つ周方向に回転動作可能なアウタピストン56及びピストンロッド58が収装される。前記ピストンロッド58は、ポートブロック44の貫通孔44aを介してその一端部が外部に露呈するように設けられる。
Inside the
ポートブロック44の貫通孔44aには、環状溝を介してシールリング60が装着され、前記シールリング60がピストンロッド58の外周面を摺動及び回動可能に囲繞することによりシール機能が発揮される。なお、アウタピストン56及びピストンロッド58は、図2に示されるように一体成形してもよいし、または別体で形成されたものを一体的に組み付けて連結するようにしてもよい。
A
また、シリンダチューブ42及びポートブロック44の内部には、吸引ポート48から吸引された塗料が充填される室62が形成され、前記室62は、アウタピストン56によって吸引ポート48側に連通する上部側の第1室62aと、送出ポート52側に連通する下部側の第2室62bとに分割される。
Further, a
この吸引ポート48側(上部側)の第1室62aの容積と、送出ポート52側(下部側)の第2室62bの容積との容積比は、例えば、約2:1に設定されることが好ましい。しかしながら、この容積比に限定されるものではなく、第1室62aの容積が第2室62bの容積よりも大きく設定されればよい。なお、本実施形態では、この第1室62aと第2室62bとの容積差を利用して余剰の塗料を送出ポート52から吐出させることができる。この点については、後記で詳細に説明する。
The volume ratio between the volume of the first chamber 62a on the
アウタピストン56の外周面には、環状溝を介してシール部材64(例えば、Oリング等)が装着され、前記シール部材64によって液密にシールされることにより、シリンダチューブ42の内面とアウタピストン56の外面との間を通じて流体が漏洩することを抑制することができる。
A seal member 64 (for example, an O-ring or the like) is mounted on the outer peripheral surface of the
図6(a)は、図2に示すポンプ装置を構成するインナピストン、アウタピストン、遮蔽部材等の位置関係を示す一部破断分解斜視図、図6(b)は、遮蔽部材に形成された切り欠き空間部の形状を示す横断面図、図6(c)は、前記切り欠き空間部の変形例を示す横断面図である。 6A is a partially broken exploded perspective view showing the positional relationship of the inner piston, the outer piston, the shielding member, etc. constituting the pump device shown in FIG. 2, and FIG. 6B is formed on the shielding member. FIG. 6C is a cross-sectional view showing a modified example of the notch space portion.
さらに、シリンダチューブ42の下部側の第2室62b内には、略円柱体を呈し、軸方向に沿った下端部がエンドブロック46の内壁に固定され、その上端部がシリンダチューブ42の軸方向に沿ってアウタピストン56側へ延出するインナピストン66が設けられる。このインナピストン66には、ピストンロッド58の軸方向から見て(平面視して)断面円弧状に切り欠かれ、且つ、円柱体の軸方向に沿って所定長だけ切り欠かれた切り欠き部68が形成される(図6(a)参照)。
Further, the second chamber 62 b on the lower side of the
このインナピストン66の切り欠き部68の形状は、平面視して半円よりも小さい円弧状に形成されるとよい。また、前記インナピストン66の切り欠き部68の向きと、ポンプ本体32の吸引ポート48の向きは、平面視したときに周方向において同一方向又は略同一方向に設定され(図6(a)参照)、且つ、側面視したときに軸方向に沿って平行に設定される(図2参照)。
The shape of the
前記アウタピストン56には、第1室62aと第2室62bとを連通させる塗料連通流路(連通流路)70が設けられる。この塗料連通流路70の上端側開口70aは、第1室62a側に臨みピストンロッド58に近接するアウタピストン56の天井部56aに設けられる(図2、図6(a)参照)。一方、塗料連通流路70の下端側開口70bは、第2室62b側に設けられたインナピストン66の切り欠き部68に臨み、アウタピストン56に形成された有底孔部56bの内周部に設けられる(図2参照)。前記インナピストン66、切り欠き部68及び塗料連通流路70は、連通手段として機能するものである。
The
この場合、アウタピストン56に形成された有底孔部56bの内周部の内径寸法は、インナピストン66の外径寸法よりも僅かに大きく設定され、アウタピストン56の有底孔部56bは、インナピストン66の外周面に対して接触して軸方向及び周方向に沿って摺動可能に設けられる。
In this case, the inner diameter dimension of the inner peripheral part of the bottomed
前記ピストンロッド58の外周面には、略円筒状からなる遮蔽部材72が外嵌され、前記遮蔽部材72には、平面視して断面扇形状の切り欠き空間部71(図6(a)参照)が形成される。この遮蔽部材72は、ピストンロッド58に固定されて前記ピストンロッド58と一体的に軸方向に沿って変位すると共に、周方向に沿って回動可能に設けられる。なお、前記遮蔽部材72及び前記切り欠き空間部71は、遮蔽手段として機能するものである。
A shielding
遮蔽部材72の切り欠き空間部71の形状は、図6(b)の横断面図に示されるように平面視して半円よりも小さい円弧を有する扇形状に設定され、又は、図6(c)の横断面図に示されるように平面視して略矩形状からなる切り欠き空間部71aに形成してもよい。また、遮蔽部材72に形成された切り欠き空間部71の向きは、アウタピストン56が周方向に回動しながら下降する下降中間位置においてのみ、吸引ポート48と連通するように設定される(図6(a)、図7(2−b)、図8(6−b)参照)。
The shape of the
ポートブロック44の内壁には、前記遮蔽部材72の外面に接触する受け面を有する円筒状の受け部材74が固定される。前記受け部材74には、第1室62aと吸引ポート48とを連通させる貫通孔76が形成される。
A cylindrical receiving
アウタピストン56のピストンロッド58に外嵌された遮蔽部材72が受け部材74の受け面(内周面)に沿ってピストンロッド58と一体的に周方向に沿って所定角度回動したとき、その回動角度によって遮蔽部材72の外周面が、吸引ポート48に臨む位置となることにより、受け部材74の貫通孔76を閉塞して吸引ポート48からポンプ本体32の第1室62a内への塗料の流入が遮断される。一方、その回動角度によって遮蔽部材72の切り欠き空間部71が吸引ポート48に臨む位置となることにより、吸引ポート48からポンプ本体32内へ塗料が流入される。この点については、後記で詳細に説明する。
When the shielding
図3(a)、(b)は、回転ドラムに対してピストンロッドの先端部が揺動自在に支持された状態を示す要部拡大断面図、図4は、傾斜シリンダを用いてポンプ本体を所定角度傾斜させた状態を示す側面図である。 3 (a) and 3 (b) are enlarged cross-sectional views of the main part showing a state in which the tip end of the piston rod is swingably supported with respect to the rotating drum, and FIG. 4 shows the pump body using an inclined cylinder. It is a side view which shows the state made to incline by the predetermined angle.
図3(a)、(b)に示されるように、回転ドラム34は、ベアリング78を介してモータ36のモータ軸36aに回転自在に軸支される。また、回転ドラム34の凹部内壁には、アウタピストン56のピストンロッド58の屈曲部58aが連結される周知の球面軸受け80が設けられ、前記球面軸受け80を介してピストンロッド58が揺動自在に支持される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
また、図4に示されるように、ポンプ本体32に近接する部位には、ロッド82を直線状に進退動作させることにより、ポンプ本体32を鉛直方向に対して所定角度傾斜させる傾斜シリンダ84が設けられる。この場合、ポンプ本体32の外周面には、前記ポンプ本体32の軸方向に沿って略平行に延在する一対のガイドレール86a、86bが設けられ、図示しない連結ピン等によってロッド82に連結されたスライダ88を前記一対のガイドレール86a、86bに沿って摺動変位させることにより、ポンプ本体32を所定角度傾斜させることができる。なお、前記傾斜シリンダ84、一対のガイドレール86a、86b及びスライダ88は、往復動機構として機能するものである。
In addition, as shown in FIG. 4, an
図5(a)、(b)は、ポンプ本体の傾斜角度とアウタピストンのストロークとの関係を示す模式図である。図5では、球面軸受け80に連結されるピストンロッド58の先端から屈曲部位までの直線部の長さをDとし、鉛直線Vに対するポンプ本体32(ピストンロッド58)の傾斜角度をα、βで示している。ここで、アウタピストン56の各ストローク量ST1及びST2と、傾斜角度α、βとの関係は、以下の式(1)及び式(2)によって導かれる。
FIGS. 5A and 5B are schematic views showing the relationship between the tilt angle of the pump body and the stroke of the outer piston. In FIG. 5, the length of the straight portion from the tip of the
ST1≒2×D×tanα・・・・・・・・・・・・・・・・式(1)
ST2≒2×D×tanβ・・・・・・・・・・・・・・・・式(2)
但し、α<βとする。
ゆえに、ST1<ST2となる。
ST1≈2 × D × tan α ··················································· Equation (1)
ST2 ≒ 2 x D x tanβ ········································································
However, α <β.
Therefore, ST1 <ST2.
式(1)及び式(2)によって導かれるように、傾斜シリンダ84のロッド82が伸張して鉛直線Vに対するポンプ本体32(ピストンロッド58)の傾斜角度が大きくなるにつれて、アウタピストン56のストローク量が大きくなる。この結果、傾斜角度を調整することにより、アウタピストン56のストローク量を所定量に設定することができる。
As guided by the equations (1) and (2), the stroke of the
本実施形態に係るポンプ装置12が組み込まれた塗料供給システム10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。 The paint supply system 10 in which the pump device 12 according to the present embodiment is incorporated is basically configured as described above. Next, the operation, action, and effect thereof will be described.
図7及び図8は、第1ポンプ装置(第2ポンプ装置)の動作を時系列的に示す説明図であり、図7(1−a)〜図7(4−a)及び図8(5−a)〜図8(8−a)は、アウタピストンの位置を示す縦断面図、図7(1−b)〜図7(4−b)及び図8(5−b)〜図8(8−b)は、アウタピストンの各位置において吸引ポートを通る水平面を切断面とする横断面図、図7(1−c)〜図7(4−c)及び図8(5−c)〜図8(8−c)は、アウタピストンの各位置において塗料連通流路の下端側開口部を通る水平面を切断面とする横断面図である。 7 and 8 are explanatory diagrams showing the operation of the first pump device (second pump device) in time series, and FIGS. 7 (1-a) to 7 (4-a) and FIG. 8 (5). -A) to FIG. 8 (8-a) are longitudinal sectional views showing the position of the outer piston, FIG. 7 (1-b) to FIG. 7 (4-b) and FIG. 8 (5-b) to FIG. 8-b) is a cross-sectional view with the horizontal plane passing through the suction port at each position of the outer piston as a cut surface, FIGS. 7 (1-c) to 7 (4-c) and FIG. 8 (5-c) to FIG. 8 (8-c) is a cross-sectional view with a horizontal plane passing through the lower end side opening of the paint communication channel at each position of the outer piston as a cut surface.
なお、図7及び図8では、アウタピストン56が最も上昇した位置にあるときを上死点とし、最も下降した位置にあるときを下死点とし、塗料がポンプ本体32内に導入されていない上死点にあるときを初期状態として説明している。また、図7及び図8中において、ポンプ本体32内に充填された塗料を網点で示している。
7 and 8, when the
モータ36及び傾斜シリンダ84を駆動しアウタピストン56の軸周りの回転運動と同期して軸方向への往復運動を行うことによって、ポンプ本体32内に塗料が導入されていない未充填状態でアウタピストン56が上端にある初期状態からスタートし、アウタピストン56が回転と同期して下降を開始する。なお、アウタピストン56が上死点にある場合、図7(1−b)に示されるように、吸引ポート48は、遮蔽部材72の外壁によって遮蔽されているため、吸引ポート48からポンプ本体32内への塗料の導入が停止されていると共に、図7(1−c)に示されるように、塗料連通流路70の下端側開口70bは、インナピストン66の外壁によって閉塞されている。
By driving the
図7(2−a)に示されるように、この初期状態である上死点位置からアウタピストン56が周方向に約90度回動し且つ下方側(矢印X1方向)に向って所定長だけ変位することにより、下降中間位置となる。この下降中間位置では、図7(2−b)に示されるように、遮蔽部材72の切り欠き空間部71によって吸引ポート48が開口し、前記開口した吸引ポート48を通じてポンプ本体32の第1室62a内に塗料が吸引される。なお、この下降中間位置では、図7(2−c)に示されるように、塗料連通流路70の下端側開口70bがインナピストン66の外壁によって閉塞された状態にあるため、ポンプ本体32の第1室62a内に導入された塗料は、第2室62b内への供給が阻止されている。
As shown in FIG. 7 (2-a), the
続いて、図7(3−a)に示されるように、この下降中間位置からアウタピストン56が周方向に約90度回動し且つ下方側(矢印X1方向)に向ってさらに変位することにより、下死点位置となる。この下死点位置では、図7(3−b)に示されるように、吸引ポート48が、遮蔽部材72の外壁によって遮蔽されているため、吸引ポート48からポンプ本体32内への塗料の導入が停止されていると共に、図7(3−c)に示されるように、塗料連通流路70の下端側開口70bは、インナピストン66の外壁によって閉塞されている。
Subsequently, as shown in FIG. 7 (3-a), the
次に、図7(4−a)に示されるように、この下死点位置からアウタピストン56が周方向にさらに約90度回動し且つ上方側(矢印X2方向)に向って所定長だけ変位することにより、上昇中間位置となる。この上昇中間位置では、図7(4−b)に示されるように、吸引ポート48は、遮蔽部材72の外壁によって遮蔽されているため、ポンプ本体32内へ導入された塗料がポンプ本体32外へ導出する逆流が阻止されると共に、図7(4−c)に示されるように、塗料連通流路70の下端側開口70bは、インナピストン66の切り欠き部68と連通した状態となる。
Next, as shown in FIG. 7 (4-a), the
従って、図7(4−a)に示されるアウタピストン56の上昇中間位置では、ポンプ本体32内の第1室62aと第2室62bとが塗料連通流路70を通じて連通した状態となり、前工程で第1室62a内に予め充填されていた塗料が第2室62b内に供給されると共に、送出ポート52から所定量の塗料が吐出される。これは、第1室62aの容積と第2室62bの容積との容積比が約2:1に設定され、大なる容積の第1室62aから小なる容積の第2室62b内に導入された余剰の塗料が、送出ポート52から吐出される。
Accordingly, at the intermediate position where the
続いて、図8(5−a)に示されるように、この上昇中間位置からアウタピストン56が周方向に約90度回動し且つ上方側(矢印X2方向)に向って所定長だけ変位することにより、上死点位置となる。この上死点位置では、図8(5−b)に示されるように、吸引ポート48が、遮蔽部材72の外壁によって遮蔽されているため、吸引ポート48からポンプ本体32内への塗料の導入が停止されていると共に、図8(5−c)に示されるように、塗料連通流路70の下端側開口70bは、インナピストン66の外壁によって閉塞されている。なお、ポンプ本体32内の第2室62bに充填されている塗料は、塗料連通流路70の下端部開口70bが閉塞されているため、第1室62a側への逆流が阻止される。
Subsequently, as shown in FIG. 8 (5-a), the
続いて、図8(6−a)に示されるように、この上死点位置からアウタピストン56が周方向に約90度回動し且つ下方側(矢印X1方向)に向って所定長だけ変位することにより、下降中間位置となる。この下降中間位置では、図8(6−b)に示されるように、遮蔽部材72の切り欠き空間部71によって吸引ポート48が開口し、前記開口した吸引ポート48を通じてポンプ本体32の第1室62a内に塗料が吸引される。なお、この下降中間位置では、図8(6−c)に示されるように、塗料連通流路70の下端側開口70bがインナピストン66の外壁によって閉塞されているため、ポンプ本体32の第1室62a内に導入された塗料は、第2室62b内への供給が阻止されている。また、アウタピストン56が下降することによって第2室62b内に充填されている塗料が加圧され、前記アウタピストン56の変位量に対応する塗料が送出ポート52から吐出される。
Subsequently, as shown in FIG. 8 (6-a), the
続いて、図8(7−a)に示されるように、この下降中間位置からアウタピストン56が周方向に約90度回動し且つ下方側(矢印X1方向)に向ってさらに変位することにより、下死点位置となる。この下死点位置では、図8(7−b)に示されるように、吸引ポート48が、遮蔽部材72の外壁によって遮蔽されているため、吸引ポート48からポンプ本体32内への塗料の導入が停止されていると共に、図8(7−c)に示されるように、塗料連通流路70の下端側開口70bは、インナピストン66の外壁によって閉塞され、第1室62aと第2室62bとの連通が遮断されている。また、アウタピストン56が下降中間位置から下死点位置まで下降することによって、第2室62b内に充填されている塗料が加圧され、前記アウタピストン56の変位量に対応する塗料が送出ポート52から吐出される。
Subsequently, as shown in FIG. 8 (7-a), the
次に、図8(8−a)に示されるように、この下死点位置からアウタピストン56が周方向に約90度回動し且つ上方側(矢印X2方向)に向って所定長だけ変位することにより、上昇中間位置となる。この上昇中間位置では、図8(8−b)に示されるように、吸引ポート48が、遮蔽部材72の外壁によって遮蔽されているため、ポンプ本体32内へ導入された塗料がポンプ本体32外へ導出する逆流が阻止されると共に、図8(8−c)に示されるように、塗料連通流路70の下端側開口70bは、インナピストン66の切り欠き部68と連通した状態となる。
Next, as shown in FIG. 8 (8-a), the
従って、図8(8−a)に示されるアウタピストン56の上昇中間位置では、ポンプ本体32内の第1室62aと第2室62bとが塗料連通流路70を通じて連通状態になると共に、吸引ポート48が遮蔽部材72によって閉塞された状態となる。この結果、予め第1室62a内に充填されていた塗料がアウタピストン56の上昇によって加圧され塗料連通流路70を通じて第2室62b内に供給される(吸引ポート48が閉塞されているため逆流が阻止される)と共に、第1室62aと第2室62bとの容積差によって第2室62b内に供給された塗料のうち所定量(余剰の塗料)の塗料が送出ポート52から吐出される。以下、アウタピストン56の上死点位置→下降中間位置→下死点位置→上昇中間位置からなる工程が順次繰り返される。
Therefore, at the middle position where the
このように本実施形態では、アウタピストン56が周方向に沿って回動動作すると共に、ポンプ本体32の軸方向に沿って往復動作することにより、アウタピストン56が上死点から下死点に下降する一方のストロークと、アウタピストン56が下死点から上死点に上昇する他方のストロークの両方のストロークにおいて、送出ポート52から塗料を連続して安定吐出することができる。
Thus, in the present embodiment, the
第1ポンプ装置12a及び第2ポンプ装置12bの各ポンプ本体32の送出ポート52から吐出された塗料は、連通路18を通じて合流しスタティックミキサ20を介して撹拌混合された後、塗装ガン14に導入され、塗装ガン14から、例えば、車両ボディ等の被塗装物に向って連続的に噴射される。
The paint discharged from the delivery port 52 of each
本実施形態に係るポンプ装置12は、塗料が導入される吸引ポート48及び塗料が導出される送出ポート52が設けられるポンプ本体32、シリンダチューブ42及びエンドブロック46と、
前記シリンダチューブ42内を摺動可能に設けられるアウタピストン56及びピストンロッド58と、
前記シリンダチューブ42内に固定されるインナピストン66と、
前記アウタピストン56を前記ピストンロッド58の軸周りに回動させるモータ36及び回転ドラム34と、
前記アウタピストン56を前記ピストンロッド58の軸方向に沿って往復動作させる傾斜シリンダ84と、
前記アウタピストン56に設けられ、前記アウタピストン56によって分割された前記シリンダチューブ42内の第1室62aと第2室62bとを連通させる塗料連通流路70と、
前記アウタピストン56のピストンロッド58に設けられて前記アウタピストン56と一体的に周方向に回動すると共に、前記ピストンロッド58の軸方向に沿って往復動作し、前記吸引ポート48を閉塞する遮蔽部材72と、
を備え、
前記遮蔽部材72は、前記アウタピストン56が前記シリンダチューブ42の軸方向に沿った上死点(一端部)から下死点(他端部)に向って変位する下降中間位置においてのみ、前記遮蔽部材72の切り欠き空間部71を介して前記吸引ポート48を開口させ(図7(2−a)、(2−b)、図8(6−a)、(6−b)参照)、前記アウタピストン56が前記上死点(一端部)から下死点(他端部)に向って変位する下降中間位置以外の位置(例えば、上死点、下死点、上昇中間)にあるときは前記吸引ポート48を閉塞し(図7(1−b)、(3−b)、(4−b)、図8(5−b)、(7−b)、(8−b)参照)、
前記塗料連通流路70は、前記アウタピストン56が前記シリンダチューブ42の軸方向に沿った下死点(他端部)から上死点(一端部)に向って変位する上昇中間位置においてのみ、インナピストン66の切り欠き部68を介して前記第1室62aと前記第2室62bとを連通させる連通状態とし(図7(4−c)、図8(8−c)参照)、前記アウタピストン56が前記下死点(他端部)から上死点(一端部)に向って変位する上昇中間位置以外の他の位置にあるときは前記インナピストン66の周壁によって前記第1室62aと前記第2室62bとの連通状態が遮断されるように設けられている。
The pump device 12 according to the present embodiment includes a
An
An
A
An
A paint
A shield that is provided on the
With
The shielding
The paint
本実施形態では、可動側のアウタピストン56と固定側のインナピストン66との共働作用によって吸引ポート48から吸引された塗料を送出ポート52から連続的に且つ安定した定量吐出することができるため、塗装効率が向上する。
In the present embodiment, the paint sucked from the
なお、本実施形態で使用される塗料は、通常の塗料(油性塗料)の他、静電塗装(内部印加方式、外部印加方式のいずれでもよい)に使用される水性塗料を使用することができる。ここで、水性塗料について、詳細に説明する。 In addition, the paint used in the present embodiment may be a normal paint (oil-based paint) or an aqueous paint used for electrostatic painting (either an internal application method or an external application method). . Here, the water-based paint will be described in detail.
水性塗料では、希釈剤として油性塗料で使用されたシンナーから水へと切り換わる。一般的に水と油は混じり合うことがないため、エマルション(Emulsion)化させて混じり合うようにしたものが水性塗料である。このエマルション化された水性塗料は、機械的シェア(せん断力)が付与されると糸を引くような状態を引き起こす。 In water-based paints, the thinner used in oil-based paints as a diluent switches to water. In general, since water and oil do not mix, water-based paints are made by mixing them into an emulsion. This emulsified water-based paint causes a state of pulling a thread when a mechanical shear (shearing force) is applied.
また、従来の溶剤型塗料は、スプレー(吐出)された瞬間は粘性が低く、細かく霧化される。さらに、従来の溶剤型塗料は、被塗装物に付着するまでの間で、ある程度有機溶剤が揮発するため、塗布面はタレの発生が無く均一美粧仕上げをすることができる。しかしながら、水性塗料やハイソリッド塗料等の耐公害型塗料では、粘性が高く溶剤型と比較しても霧の微粒子化が著しく劣る。さらに、スプレー状態から塗装面に付着させるまでの間で希釈剤の揮発が少なく、実際の塗装ラインにおいて、ハジキやタレ等の外観不良を発生させる要因となっている。 Moreover, the conventional solvent-type paint has a low viscosity and is atomized finely at the moment of being sprayed (discharged). Furthermore, since the organic solvent volatilizes to some extent until the conventional solvent-type paint adheres to the object to be coated, there is no occurrence of sagging on the coated surface and a uniform cosmetic finish can be achieved. However, pollution-resistant paints such as water-based paints and high solid paints have a high viscosity and are extremely inferior in atomization of mist even when compared with solvent-type paints. Furthermore, there is little volatilization of the diluent during the period from the spraying state to adhesion to the paint surface, which is a factor that causes appearance defects such as repellency and sagging in an actual paint line.
従来では、このような外観不良の発生を防止する対策として、塗料に対して添加剤(不粘着化性)を付加することが行われているが、この添加剤を付加することによって多くの耐公害型塗料における蓄積性が高くなる。この結果、蓄積性が高くなることにより、塗料の送出する圧力に圧力変動が発生すると塗料(流体)が流れにくくなるといった問題や、塗料の滞留部位で増粘傾向となって塗料の流れが滞るといった問題がある。 Conventionally, as a measure for preventing such appearance defects, an additive (non-tackiness) has been added to the paint. However, by adding this additive, Accumulation in pollution-type paint increases. As a result, the accumulation property becomes high, so that the paint (fluid) becomes difficult to flow when pressure fluctuation occurs in the pressure delivered by the paint, or the viscosity of the paint stays and the paint flow becomes stagnant. There is a problem.
本実施形態に係るポンプ装置12では、例えば、耐公害型塗料の2液型塗料(主剤と硬化剤)を所望の混合比及び吐出量で連続して安定供給することができる。この結果、本実施形態に係るポンプ装置12では、塗料(流体)の脈動を防止して塗料の滞留や流れにくさを好適に回避することができる。 In the pump device 12 according to the present embodiment, for example, a two-component paint (a main agent and a curing agent) of a pollution-resistant paint can be continuously and stably supplied at a desired mixing ratio and discharge amount. As a result, in the pump device 12 according to the present embodiment, the pulsation of the paint (fluid) can be prevented, and the difficulty in staying and flowing of the paint can be suitably avoided.
すなわち、主剤供給用の第1ポンプ装置12aと硬化剤供給用の第2ポンプ装置12bとをそれぞれ備え、アウタピストン56をその軸周りに回動させる回動機構と、軸方向に往復運動させる往復動機構とを設けることにより、塗料の吸引と排出(送出)とを同時に遂行することができ、塗料の吐出中に塗料が途切れることがない。塗料の打ち切りがないため必要量の塗料のみをポンプ装置12内に充填することで、小型・軽量化を図り設置スペースの縮小化、図示しないロボットアームへの搭載化を達成することができる。
That is, the
従って、従来技術において、被塗装物への吹き付け直近部位にポンプ装置を据え付けることや、ポンプ1ショットにおける(使用量+α)が不要となり、塗料のロスを抑制して塗料の使用効率を向上させることができる。これにより、取り扱う塗り色数の多い実ラインにおいて、塗料の色塗り替えのときに洗浄時間を短縮することができると共に、廃棄塗料量を減少させることができ、生産効率を大幅に向上させることができる。 Therefore, in the prior art, it is not necessary to install a pump device in the immediate vicinity of spraying on the object to be coated, and (use amount + α) in one shot of the pump is not required, and paint loss is suppressed and paint use efficiency is improved. Can do. As a result, in an actual line that handles a large number of paint colors, the cleaning time can be shortened when the paint color is repainted, the amount of waste paint can be reduced, and the production efficiency can be greatly improved. .
また、アウタピストン56のストローク速度を制御する図示しないピストンストローク速度制御装置を設けることにより、送出ポート52から送出される塗料の送出量を精度良く制御することができ、例えば、ポンプ装置12単体でも被塗装物への吐出量管理を必要とする塗装ライン(1液型塗料使用ライン)において、塗装品質、塗装生産性及び塗装コスト等の改良・向上に寄与することができる。
Further, by providing a piston stroke speed control device (not shown) that controls the stroke speed of the
さらに、本実施形態では、アウタピストン56、インナピストン66、遮蔽部材72及び受け部材74をセラミック材料で形成することにより、耐磨耗性、耐薬品性を向上させることができる。例えば、軸側の部材をジルコニアセラミックスで形成し、受け側の部材をアルミナセラミックスで形成することにより、機械的磨耗によるリークをなくして定量吐出を確保することができる。他の接液部位に設けられる部材を、例えば、ポリメチルペンテン(polymethylpentene,PMP)で形成することにより、耐溶剤、加工性、耐磨耗性、落下や衝撃に対する変形性に優れ、低比重で軽量化を達成することができる。
Furthermore, in this embodiment, by forming the
このポリメチルペンテンは、他の樹脂製材料と比較して電気的絶縁性が高く、水性塗料の静電塗装(内部印加方式)に好適である。また、ポリメチルペンテンを用いることにより、ポンプ装置12のポンプ本体32の外嵌を無色透明とし、外部からポンプ本体32内の塗料を容易に視認することができる。
This polymethylpentene has high electrical insulation compared to other resin materials, and is suitable for electrostatic coating (internal application method) of water-based paints. Moreover, by using polymethylpentene, the external fitting of the pump
次に、塗料の色替え時における作業性について説明する。
塗料の色替え時における廃液塗料は、図1中のY1部位及び図10中のY2部位内に残存する容量となる。この廃液塗料の容量を削減することができる理由を以下に記載する。
Next, workability when changing the color of the paint will be described.
The waste liquid paint at the time of color change of the paint becomes a capacity remaining in the Y1 site in FIG. 1 and the Y2 site in FIG. The reason why the capacity of the waste paint can be reduced will be described below.
1)ポンプ装置12の構造を簡素化することにより、容易且つ簡便に洗浄することができ、洗浄性を高めることができること。
2)ポンプ本体32の室62の容積を小さく設定することにより、ポンプ本体32内に残存して液溜まりとなる溜まり量を抑制することができること。
3)ポンプ装置12を小型・軽量とし、例えば、図示しないロボットアームの先端部に搭載可能に設けることにより、被塗装物に近接する位置に設置可能であること。
4)塗料が導入される単一の吸引ポート48と、塗料が導出される単一の送出ポート52を設けることにより、ポンプ装置12に接続される配管構造を簡素化することができること。
5)ポンプ本体32を樹脂製材料で形成することにより、表面張力が小さくなって塗料がポンプ本体32の内壁にこびり付くことを防止することができること。
6)ポンプ本体32を透明又は半透明の樹脂製材料で形成することにより、ポンプ本体32の内部に充填された塗料を視認可能に設けること。
1) By simplifying the structure of the pump device 12, it can be easily and easily cleaned, and the cleanability can be improved.
2) By setting the volume of the
3) The pump device 12 should be small and light, and can be installed at a position close to the object to be coated, for example, by being mounted on the tip of a robot arm (not shown).
4) The piping structure connected to the pump device 12 can be simplified by providing the
5) By forming the pump
6) By providing the
従来において、塗料の色替え時におけるポンプ本体32及びY1部位、Y2部位の洗浄時間は、塗装される色彩中から洗浄性が最も悪い塗り色を選択し、その選択された塗り色に合わせて設定されていた。この場合、塗料(液体)の有する特徴によって洗浄性の優劣があるにもかかわらず、洗浄時間が一律に設定されていた。
Conventionally, the cleaning time of the pump
本実施形態では、ポンプ本体32を透明な樹脂製材料で形成しポンプ本体32に図示しない色判別センサを設けることにより、ポンプ本体32内に残存する塗料の色を判別することができる。それによって、各塗り色毎に洗浄時間を選択することができる。洗浄性に優れた塗り色は、洗浄時間を短縮することができると共に、塗料廃液量を減少させることができるからである。
In the present embodiment, the color of the paint remaining in the
図10は、本発明の実施形態に係るポンプ装置が組み込まれた変形例に係る塗料供給システムの回路構成図である。図1に示される塗料供給システム10では、第1ポンプ装置12a及び第2ポンプ装置12bからなる2つのポンプ装置を用いて2液(主剤、硬化剤)を混合させた塗料を塗装ガン14から被塗装物に向って吐出するように構成しているが、例えば、図10の変形例に係る塗料供給システム10aのように、単一のポンプ装置12a(b)から送出された塗料を塗装ガン14から被塗装物に向って吐出するようにしてもよい。なお、図10では、図1に示される構成要素と同一の構成要素に同一の参照符号を付している。
FIG. 10 is a circuit configuration diagram of a paint supply system according to a modified example in which the pump device according to the embodiment of the present invention is incorporated. In the paint supply system 10 shown in FIG. 1, a paint in which two liquids (main agent and curing agent) are mixed is applied from a
10、10a 塗料供給システム
12a、12b、12 ポンプ装置
32 ポンプ本体(シリンダ本体)
34 回転ドラム(回動機構)
36 モータ(回動機構)
42 シリンダチューブ(シリンダ本体)
43 洗浄ポートブロック
45 ブラシ部材
46 エンドブロック(シリンダ本体)
47 洗浄室
48 吸引ポート
52 送出ポート
56 アウタピストン
58 ピストンロッド
62a 第1室
62b 第2室
66 インナピストン
68 切り欠き部(連通手段)
70 塗料連通流路(連通手段、連通流路)
71 切り欠き空間部(遮蔽手段)
72 遮蔽部材(遮蔽手段)
84 傾斜シリンダ(往復動機構)
10, 10a
34 Rotating drum (rotating mechanism)
36 Motor (rotating mechanism)
42 Cylinder tube (cylinder body)
43 Cleaning port block 45 Brush member 46 End block (Cylinder body)
47
70 Paint communication channel (communication means, communication channel)
71 Notch space (shielding means)
72 Shielding member (shielding means)
84 Inclined cylinder (reciprocating mechanism)
Claims (4)
前記シリンダ本体内を摺動可能に設けられるアウタピストン及びピストンロッドと、
前記シリンダ本体内に固定されるインナピストンと、
前記アウタピストンを前記ピストンロッドの軸周りに回動させる回動機構と、
前記アウタピストンを前記ピストンロッドの軸方向に沿って往復動作させる往復動機構と、
前記アウタピストンに設けられ、前記アウタピストンによって分割された前記シリンダ本体内の第1室と第2室とを連通させる連通手段と、
前記アウタピストンのピストンロッドに設けられて前記アウタピストンと一体的に周方向に回動すると共に、前記ピストンロッドの軸方向に沿って往復動作し、前記吸引ポートを閉塞する遮蔽手段と、
を備え、
前記遮蔽手段は、前記アウタピストンが前記シリンダ本体の軸方向に沿った一端部から他端部に向って変位する中間位置においてのみ前記吸引ポートを開口し、前記アウタピストンが前記一端部から他端部に向って変位する中間位置以外の他の位置にあるときは前記吸引ポートを閉塞し、
前記連通手段は、前記アウタピストンが前記シリンダ本体の軸方向に沿った他端部から一端部に向って変位する中間位置においてのみ前記第1室と前記第2室とを連通させる連通状態とし、前記アウタピストンが前記他端部から一端部に向って変位する中間位置以外の他の位置にあるときは前記インナピストンによって前記第1室と前記第2室との連通状態が遮断され、
前記第1室は前記吸引ポートと連通するように設けられ、前記第2室は前記送出ポートと連通するように設けられ、前記第1室の容積は前記第2室の容積よりも大きく設定され、前記第1室から前記第2室へ流入した流体の容積差に対応する余剰流体が前記送出ポートから導出されることを特徴とするポンプ装置。 A cylinder body provided with a suction port through which a fluid is introduced and a delivery port through which the fluid is derived;
An outer piston and a piston rod slidably provided in the cylinder body;
An inner piston fixed in the cylinder body;
A rotation mechanism for rotating the outer piston around the axis of the piston rod;
A reciprocating mechanism for reciprocating the outer piston along the axial direction of the piston rod;
Communication means provided on the outer piston and communicating between the first chamber and the second chamber in the cylinder body divided by the outer piston;
Shielding means provided on the piston rod of the outer piston and rotating in the circumferential direction integrally with the outer piston, reciprocating along the axial direction of the piston rod, and closing the suction port;
With
The shielding means opens the suction port only at an intermediate position where the outer piston is displaced from one end portion along the axial direction of the cylinder body toward the other end portion, and the outer piston is opened from the one end portion to the other end. The suction port is closed when in a position other than the intermediate position that is displaced toward the part,
The communication means is in a communication state in which the first chamber and the second chamber communicate with each other only at an intermediate position where the outer piston is displaced from the other end along the axial direction of the cylinder body toward the one end. When the outer piston is at a position other than the intermediate position that is displaced from the other end portion toward the one end portion, the communication state between the first chamber and the second chamber is blocked by the inner piston ,
The first chamber is provided so as to communicate with the suction port, the second chamber is provided so as to communicate with the delivery port, and the volume of the first chamber is set larger than the volume of the second chamber. , pump apparatus excess fluid corresponding to the volume difference of the fluid flowing into the second chamber from said first chamber and said Rukoto derived from the delivery port.
前記遮蔽手段は、前記アウタピストンの前記ピストンロッドに外嵌された遮蔽部材を含み、前記遮蔽部材は、平面視して扇形状に形成された切り欠き空間部を有する略円柱体からなり、前記アウタピストンが前記シリンダ本体の軸方向に沿った一端部から他端部に向って変位する中間位置で前記遮蔽部材の前記切り欠き空間部が前記吸引ポートに臨む回動位置となるように設定されることを特徴とするポンプ装置。 The pump device according to claim 1, wherein
The shielding means includes a shielding member externally fitted to the piston rod of the outer piston, and the shielding member is formed of a substantially cylindrical body having a notch space portion formed in a fan shape in plan view, The outer piston is set so that the notch space portion of the shielding member is in a rotational position facing the suction port at an intermediate position where the outer piston is displaced from one end portion along the axial direction of the cylinder body toward the other end portion. A pump device characterized by that.
前記連通手段は、前記アウタピストンに形成された連通流路と、前記インナピストンに形成された切り欠き部とを有し、前記アウタピストンが前記シリンダ本体の軸方向に沿った他端部から一端部に向って変位する中間位置で前記連通流路が前記インナピストンの前記切り欠き部に臨む回動位置となるように設定されることを特徴とするポンプ装置。 The pump device according to claim 1, wherein
Said communication means includes a communication passage formed in the outer piston, said and a cutout portion formed in the inner piston, one end from the outer piston and the other end portion along the axial direction of the cylinder body The pump device, wherein the communication flow path is set at a rotation position facing the notch portion of the inner piston at an intermediate position displaced toward the portion.
前記シリンダ本体に連結され、内部に洗浄室が設けられた洗浄ポートブロックを有し、前記洗浄室内に洗浄剤を導入することにより、前記アウタピストンのピストンロッドを軸洗浄すると共に、前記洗浄ポートブロックには、前記ピストンロッドの外周面に摺接する環状のブラシ部材が設けられることを特徴とするポンプ装置。 The pump device according to claim 1, wherein
The cleaning port block is connected to the cylinder body and provided with a cleaning chamber therein. By introducing a cleaning agent into the cleaning chamber, the piston rod of the outer piston is axially cleaned, and the cleaning port block Is provided with an annular brush member that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the piston rod.
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