JPH0422767A - プランジャ型液圧ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体を加圧する為の液圧ポンプに関し、特に
液圧の加工と計量とに適したものに関する。

〔従来技術〕

従来、油圧ポンプなどの液圧ポンプとして種々のプラン
ジャ型ポンプ（ピストンポンプ）が効率が高いなど優れ
た特徴を備えているので広く実用に供されている。プラ
ンジャ型ポンプには、斜軸式ポンプ、固定斜板式ポンプ
、回転斜板式ポンプ、偏心回転シリンダ式ポンプ、偏心
固定シリンダ式ポンプ、多行程式ポンプ、クランク機構
を用いたレシプロ式ポンプなどが知られている。

上記種々の型式のプランジャポンプにおいては、一般に
シリンダブロックに複数のシリンダ孔を形成し、各シリ
ンダ孔にプランジャを摺動自在に装着し、そのシリンダ
ブロックを回転駆動することにより複数のプランジャを
順々に往復駆動させることにより各シリンダ孔に順々に
吸入ポートから液体を吸入させ、各プランジャで順々に
液体を加圧して吐出ポートへ吐出するようになっている
。

但し、上記レシプロ式ポンプでは、複数のシリンダ孔を
有するシリンダブロックを固定しておき複数のプランジ
ャを偏心カム機構やクランク機構で往復駆動するように
なっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のプランジャポンプのうち偏心固定シリンダ式ポン
プやレシプロ式ポンプ以外のものでは、シリンダブロッ
クの回転運動を複数のプランジャの往復運動に変換する
機構なので、必然的に比較的小型の複数のシリンダ孔と
プランジャを設けることが前提となっているので、シリ
ンダ孔やプランジャなどの部品数が多くなること、シリ
ンダブロックの構造やシリンダブロックの回転運動をプ
ランジャの往復運動に変換する為の構造や吸入・吐出ポ
ートの構造が非常に複雑化すること、全体として大型化
すること、製作コストが高価になること、などの問題が
ある。但し、レシプロ式ポンプでも上記同様複数のシリ
ンダ孔と、プランジャとを設けることが前提となってい
るので上記同様の問題があり、仮に１個のシリンダ孔と
プランジャを設ける場合にもコンパクトに構成しにくく
全体として大型化してしまうという問題がある。

加えて、従来のプランジャポンプでは、吐出量を精密に
制御しにくいという問題があることから、精密に吐出量
を制御する必要のある場合には通常ギヤポンプなどが用
いられる。

本発明の目的は、簡単な構造で小型化でき且つ製作コス
トも安価で吐出量の精密な制御も可能なプランジャ型液
圧ポンプを提供することである。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明に係るプランジャ型液圧ポンプは、吸入ポートと
吐出ポートとに接続されたプランジャ孔を有するプラン
ジャケースを設け、プランジャ孔にプランジャを軸方向
に液密摺動自在に装着し、プランジャをプランジャケー
スに対して回転拘束する回転拘束機構を設け、プランジ
ャと同心状に配設されて一端部がプランジャに固着され
たスクリュ軸をプランジャケース外へ連出させ、スクリ
ュ軸に相対回転自在に螺合されたトライブナ・ントを設
け、ドライブナツトを回転駆動する回転駆動手段を設け
たものである。

〔作用〕

本発明に係るプランジャ型液圧ポンプにおいては、回転
駆動手段によってドライブナツトを回転させると、プラ
ンジャは回転拘束機構によりプランジャケースに対して
回転拘束されているので、スクリュ軸がその軸方向に駆
動され、スクリュ軸の一端部に固着されたプランジャが
プランジャケースのプランジャ孔内を移動する。

プランジャ孔は吸入ポートと吐出ポートとに接続されて
いるので、回転駆動手段によりドライブナツトを正転さ
せたり逆転させたりするのを繰返すことにより吸入ポー
トからプランジャ孔に吸入した液体をプランジャで加圧
して吐出ポートへ吐出させることが出来る。

回転駆動手段によってドライブナツトとスクリュ軸を介
してプランジャを直接的に往復駆動する構成としたので
、複数のプランジャ孔とプランジャを設ける必要がなく
、プランジャケース（これが、シリンダブロックに相当
する）を回転させる必要もないので、部品数の少ない簡
単な構成のものに出来、小型化を図ることが出来、吸入
ポートや吐出ポートの構成も簡単化できる。プランジャ
とスクリュ軸とは同心状に配置されるので、回転駆動手
段以外の部分は比較的小径の小型のものに構成すること
が出来る。

構成が全体的に簡単化し、プランジャ孔やプランジャな
どの精密機械加工必要個所も少なく、またスクリュ軸や
ドライブナツトに安価な市販品を用いることができるの
で、製作コストが著しく安価となる。

回転駆動手段を精密に制御する制御手段を設けることに
より、吸入量や吐出量を精密に制御することも可能であ
る。

特に、回転駆動手段として、別実施例に示すようにスリ
ーブ状の出力軸を有する電動モータを採用する場合には
、液圧ポンプ全体を小径のコンパクトなものに構成する
ことが出来る。

〔発明の効果〕

本考案に係るプランジャ型液圧ポンプによれば、上記〔
作用〕の項に説明したように、構成を全体として簡単化
し且つ小型化できること、ポンプ本体を小型化できるこ
と、製作コストを著しく安価にできること、吐出量の精
密な制御を容易に実現できること、などの効果が得られ
る。

特に、スリーブ状の出力軸を有する電動モータを採用す
る場合には、液圧ポンプ全体を小径のコンパクトなもの
に構成することも出来る。

〔実施例］ 以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。

第１図に示すように、このプランジャ型液圧ポンプＰに
おいては、ケースブロック１と同筒状のケース部材２と
枢支ブロック３とは複数の固定ボルト４で固定され、ケ
ース部材２とケースブロック１内にはプランジャ孔５が
形成され、プランジャ孔５にはプランジャ６が軸方向に
液密摺動自在に装着され、プランジャ６の右側に加圧室
５ａが形成され、プランジャ６に液密摺動自在に挿通し
た２本のロッド７が設けられ、各ロッド７の右端部はケ
ースブロック１の穴に嵌入されまた左端部は枢支ブロッ
ク３の穴に嵌入され、プランジャ６は２本のロッド７に
より回転しないように拘束されている。

ケースブロックｌの上端部には貯液タンク８に接続され
る吸入ポート１０であって吸入チエツク弁９付きの吸入
ポート１０が設けられ、吸入ポート１０は加圧室５ａの
右端部に接続されている。

ケースブロック１の右端部には例えば液圧シリンダなど
のアクチュエータに接続される吐出ポート１２であって
吐出用チエツク弁１１付きの吐出ポート１２が設けられ
、吐出ポート１２は加圧室５ａの右端中央部に接続され
ている。

上記プランジャ６を往復駆動する為に、ボールネジ用ス
クリュシャフトからなるスクリュ軸１３がプランジャ６
と同心状且つ平行に配設され、その右端部がプランジャ
６に固着され、スクリュ軸１３はケース部材２外へ連出
されている。枢支ブロック３に枢支されたドライブナツ
ト１４はポールネジナツトからなり、ドライブナットエ
４はスクリュ軸１３に相対回転自在に螺合され、ドライ
ブナツト１４の外周部にはギヤ歯１５が形成され、この
ギヤ画工５に噛み合ったドライブギヤ１６が枢支ブロッ
ク３内に設けられ、ドライブギヤ１６は枢支ブロック３
のカバ一部材３ａに固定されたステンピングモータ１７
の出力軸１７ａに固定され、モータ１７によりドライブ
ギヤ１６を介してドライブナラ１−１４を正逆回転駆動
するようになっている。上記モータ１７を制御するコン
トロールユニット（図示略）はマイクロコンピュータを
備えた一般的なもので、モータ１７の回転角を精密に制
御し得るようになっている。

次に、上記プランジャ型液圧ポンプＰの作用について説
明する。

上記モータ１７によりドライブギヤ１６とドライブナツ
ト１４とスクリュ軸１３を介してプランジャ６を左方へ
駆動すると、吸入ポート１０から液体が加圧室５ａ内に
吸入され、またプランジャ６を右方へ駆動すると、加圧
室５ａ内の液体はプランジャ６の受圧面積とプランジャ
６を駆動する駆動力とに応じた圧力に加圧されて吐出ポ
ート１２より吐出される。

プランジャ６が右限位置に達すると、モータ１７の回転
方向が自動的に反転されてプランジャ６が左方へ駆動さ
れて、吸入行程に切換えられ、プランジャ６が左限位置
に達するとモータ１７の回転方向が自動的に反転されて
吐出行程に切換えられる。

上記モータ１７の回転角を精密に自由に制御できるので
、吸入量や吐出量を精密に制御することが出来る。それ
故、この液圧ポンプＰは、通常の油圧ポンプとして活用
し得るだけでなく、食品や薬品などを製造する場合に食
品原料液の加圧／計量や薬品液の加圧／計量に活用する
ことが出来る。

但し、ステッピングモータ１フ以外のモータで駆動して
もよく、その場合でもスクリュ軸１４の移動位置を連続
的又は不連続的に検出する検出手段（例えば、ポテンシ
ョメータ式のセンサやリミットスイッチ）を設け、その
信号に基いてモータを制御することも出来る。

ケースブロック１、ケース部材２及び枢支ブロック３な
どの構造は、図示のものに限定されず、これらを一体化
するなど種々の構造を採用し得る。

プランジャ６の回転を拘束する機構としてプランジャ６
とスクリュ軸１４内に角穴を透設し、その角穴に挿入し
た角ロッドの端部をケースブロック１に固着した構造を
採用することが出来る。

次に、別実施例について説明する。

第２図に示すように、このプランジャ型液圧ポンプＰＡ
においては、ステッピングモータ１７の代わりに、スリ
ーブ状の出力軸を有するＡＣサーボモータ１７Ａが用い
られている。このＡＣサーボモータ１７Ａとしては、例
えばハーモニックドライブシステムズ株式会社製のもの
を用いることが出来る。

上記サーボモータ１７Ａがスクリュ軸１３に外嵌する状
態に配設され、ドライブナラ）１４Ａはサーボモータ１
７Ａのスリーブ状の出力軸に固着され、サーボモータ１
７Ａで正逆回転駆動される。

上記サーボモータ１７Ａは減速機構と磁気エンコーダと
を内蔵しており、コントロールユニットを介してサーボ
モータ１７Ａの出力軸の回転角を精密に制御できるよう
になっている。尚、その他の構造は第１図のものと同様
なので同一符号を付して説明を省略する。

この液圧ポンプＦＡの場合、プランジャ６とスクリュ軸
１３とモータ１７Ａとが同心状に配設されるので、液圧
ポンプＰＡは小径化されコンパクトにまとまった小型の
構造のものとなる。

但し、上記サーボモータ１７Ａの代わりにスリーブ状の
出力軸を有するその他種々の電動モータを用いることも
出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はプランジ
ャ型液圧ポンプの縦断面図、第２図は別実施例の第１図
相当図である。 Ｐ−ＰＡ・・プランジャ型液圧ポンプ、１・・ケースブ
ロック、　　２・・ケース部材、５・・プランジャ孔、
　６・・プランジャ、７・・ロッド、　　１０・・吸入
ポート、１２・・吐出ポート、　　１３・・スクリュ軸
、１４・１４Ａ・・ドライブナツト、　　１５・・ギヤ
歯、　　１６・・ドライブギヤ、　　１７・・ステッピ
ングモータ、 ７Ａ　・ ・ＡＣサーボモータ。 特 許 出 願 人 相生精機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸入ポートと吐出ポートとに接続されたプランジ
   ャ孔を有するプランジャケースを設け、プランジャ孔に
   プランジャを軸方向に液密摺動自在に装着し、プランジ
   ャをプランジャケースに対して回転拘束する回転拘束機
   構を設け、プランジャと同心状に配設されて一端部がプ
   ランジャに固着されたスクリュ軸をプランジャケース外
   へ連出させ、スクリュ軸に相対回転自在に螺合されたド
   ライブナットを設け、ドライブナットを回転駆動する回
   転駆動手段を設けたことを特徴とするプランジャ型液圧
   ポンプ。