JPH05340836A - 流体吸排装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】流体吸排装置をコンパクトで、構造も簡単に
し、流体の吸排量を簡単に制御できるようにする。 【構成】シリンダ４の内部にシリンダ室６を設け、ここ
にピストン７を摺動自在に挿入する。上ブロック２に電
歪アクチュエータ１５を取り付け、電歪アクチュエータ
１５の底部をピストン７に連結し、電歪アクチュエータ
１５によってピストン７を駆動する。下部シリンダ室１
０は貫通孔１２を介して流体回路に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、流体回路に流体を供
給したり流体回路から流体を吸引する流体吸排装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】流体吸排装置は、例えばリークテスト装
置に組み込まれて使用される。ここで、リークテスト装
置とは、密閉性を要求される容器等が所定の密閉度にな
っているか否かを判断するための検査装置である。リー
クテスト装置には、検査対象に対してリークテストを行
う前に、リークテスト装置の流体回路に予め既知量の漏
れを疑似的に発生させて、リークテスト装置の感度チェ
ックや、検査対象の容積測定等を行うことができるよう
になっているものがある。このリークテスト装置におい
て、疑似漏れ発生源として流体吸排装置が用いられるの
である。

【０００３】従来の流体吸排装置はシリンダとピストン
から構成されたものが多い。これは注射器の原理と同様
で、ピストンを往復動することによって、シリンダの中
のシリンダ室の容積を変化させ、その容積変化量に相当
する流体を、シリンダ室に接続された流体回路に供給し
たり、あるいは、流体回路から吸引するのである。上記
ピストンの移動寸法によって疑似漏れ量が一意的に決定
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の流体吸排装
置においては、疑似漏れ量の微調整を行うことができる
ように、ねじ機構を利用して上記ピストンを移動せしめ
るようにしている。このような構造にすると、疑似漏れ
発生を自動化する場合にはモーター等を用いてピストン
を回転させなければならず、リークテスト装置が大型化
したり、制御が複雑になる等の欠点があった。この発明
は上述従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、構造が簡単で、小型で、
流体の吸排量を簡単に制御することができる流体吸排装
置を提供しようとするところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上述目的を達
成するためになされたもので、その要旨は、次の流体吸
排装置にある。 (１)流体回路に連なるシリンダ室を備え、ピストンの往
復動によって上記シリンダ室内の容積を変化させ、この
容積変化量相当の流体を上記流体回路に供給し、あるい
は流体回路から吸引する流体吸排装置において、上記ピ
ストンが電歪アクチュエータによって駆動されることを
特徴とする流体吸排装置。 (２)流体回路に流体を供給し、あるいは流体回路から流
体を吸引する流体吸排装置において、上記流体回路に連
なる容積室を備え、この容積室を画成する隔壁の少なく
とも一部が弾性を有し、この隔壁が電歪アクチュエータ
によって弾性変形され、弾性変形による上記容積室の容
積変化量相当の流体が流体回路に供給あるいは流体回路
から吸引されることを特徴とする流体吸排装置。

【０００６】

【作用】第１の流体吸排装置においては、電歪アクチュ
エータに印加する電圧の大きさを変えることにより、ピ
ストンの移動寸法を変えることができ、その結果、疑似
漏れ量を所望に設定することができる。第２の流体吸排
装置においては、電歪アクチュエータに印加する電圧の
大きさを変えることにより、弾性体からなる隔壁の変形
量を変えることができ、その結果、容積室の容積変化量
を所望に設定することができる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図１及び図２の図
面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る第１の流
体吸排装置１Ａの縦断面図である。流体吸排装置１Ａは
上ブロック２と下ブロック３からなるシリンダ４を有し
ている。上ブロック２と下ブロック３はその間にパッキ
ン１６を挟んでボルト５によって連結固定されている。
シリンダ４の内部にはシリンダ孔６が形成されており、
シリンダ孔６にはピストン７がその軸線方向(図中、上
下方向)へ摺動可能に挿入されている。下ブロック３に
おけるシリンダ孔６の内周面には環状の凹部が形成され
ており、この凹部にシールリング８が装着されている。
シールリング８はピストン７の全移動範囲においてピス
トン７の外周面に密接し、シリンダ４とピストン７との
間をシールしている。

【０００８】シリンダ孔６はピストン７によって、上部
シリンダ室９と下部シリンダ室１０に分割される。上部
シリンダ室９及び下部シリンダ室１０は、それぞれ上ブ
ロック２、下ブロック３に設けられた貫通孔１１、１２
によって大気に連通されている。下ブロック３の貫通孔
１２は、下ブロック３の下部中央から下方に向かって延
びる接続部１３の下端面に開口している。この接続部１
３の外周面には雄ねじ１４が形成されており、リークテ
スト装置の流体回路等(図示せず)に接続できるようにな
っている。

【０００９】上記ピストン７は、上ブロック２に取り付
けられた電歪アクチュエータ１５によって支持されてい
る。電歪アクチュエータ１５は、周知のように、円板状
の電歪素子を電極板と交互に多数積層して構成されたも
ので、電圧を加えると電歪素子が伸びたり縮んだりする
性質を利用してアクチュエータとしたものである。例え
ば、１枚で最大10μm伸縮する電歪素子が２０枚積層さ
れてなる電歪アクチュエータであれば、電歪アクチュエ
ータとしては最大0.2mm伸縮することになる。尚、電歪
素子の伸縮量は印加された電圧の大きさによって変わ
り、電歪素子への印加電圧を初期設定電圧に戻すと、電
歪素子の長さも初期設定電圧に対応した長さに瞬時にし
て戻るようになっている。

【００１０】上述構成の流体吸排装置１Ａは構造が非常
に簡単であるとともに、非常にコンパクトである。又、
この流体吸排装置１Ａにおいては、電歪アクチュエータ
１５への印加電圧を変えることによって電歪アクチュエ
ータ１５を伸縮させ、その伸縮量だけピストン７を移動
させて、下部シリンダ室１０の容積を変えることができ
る。その結果、下部シリンダ室１０の容積変化量に相当
する量の空気を、接続部１３に接続された流体回路に送
り込んだり、あるいは、この流体回路から吸引したりす
ることができる。

【００１１】上記空気の量、即ち下部シリンダ室１０の
容積変化量は、電歪アクチュエータ１５への印加電圧の
大きさを変えることによって所望する大きさに設定する
ことができる。したがって、電歪アクチュエータ１５へ
の印加電圧を制御するだけで、非常に簡単に空気量を制
御することができる。尚、電歪アクチュエータ１５の伸
縮によって上部シリンダ室９の容積も変化するが、この
時には貫通孔１１を介して呼吸が行われる。

【００１２】又、上記貫通孔１１をリークテスト装置の
流体回路に接続して、上部シリンダ室９の容積変化量に
相当する量の空気を流体回路に送り込んだり、あるい
は、この流体回路から吸引したりしてもよい。更に、上
ブロック２の貫通孔１１と下ブロック３の貫通孔１２の
両方を、リークテスト装置の流体回路のそれぞれ異なる
接続部に接続して、一方の接続部からは流体回路に空気
を送り込み、これと同時に同量の空気を他方の接続部か
ら吸引するような使用方法も可能である。

【００１３】図２はこの発明に係る第２の流体吸排装置
１Ｂの縦断面図である。この流体吸排装置１Ｂも上ブロ
ック２２と下ブロック２３からなるシリンダ２４を有し
ており、両ブロック２２，２３はその間にパッキン２１
を挟んでボルト２５によって連結されている。下ブロッ
ク２３の中央には、その上端面から下方に延びる収納孔
２６が形成されている。

【００１４】収納孔２６には、金属薄板からなるベロー
ズ２７が収納されている。ベローズ２７は上部が開放さ
れ下部が閉塞されており、上部の開放端部が上ブロック
２２の下面にシール状態に固定され、吊り下げられてい
る。又、ベローズ２７の内部には、上ブロック２２に取
り付けられた電歪アクチュエータ２８が挿入されてお
り、ベローズ２７の底部にこの電歪アクチュエータ２８
の底部が連結されている。電歪アクチュエータ２８は前
記電歪アクチュエータ１５と同様のものである。ベロー
ズ２７の内部空間３４は上ブロック２２に設けられた貫
通孔２９によって大気に連通している。

【００１５】上記収納孔２６の内壁と、上ブロック２２
の底面と、ベローズ２７の外面とによって画成された空
間が容積室３０となっている。下ブロック２３の下部中
央からは接続部３１が下方に延びており、その外周面に
は流体回路(図示せず)に接続できるように雄ねじ３２が
形成されている。この接続部３１に設けられた貫通孔３
３を介して上記容積室３０は流体回路に接続される。

【００１６】上述構成の流体吸排装置１Ｂも構造が非常
に簡単であるとともに、非常にコンパクトである。又、
この流体吸排装置１Ｂにおいては、電歪アクチュエータ
２８への印加電圧を変えることによって電歪アクチュエ
ータ２８を伸縮させ、その伸縮量だけベローズ２７を弾
性変形させて伸縮させ、容積室３０の容積を変えること
ができる。その結果、容積室３０の容積変化量に相当す
る量の空気を、接続部３１に接続された流体回路に送り
込んだり、あるいは、この流体回路から吸引したりする
ことができる。しかも、電歪アクチュエータ２８への印
加電圧を制御するだけで、非常に簡単に上記空気の量を
制御することができる。尚、電歪アクチュエータ２８の
伸縮によってベローズ２７内の容積も変化するが、この
時には貫通孔２９を介して呼吸が行われる。

【００１７】上記第２の流体吸排装置１Ｂの変形例とし
て、ベローズ２７内の内部空間３４を容積室として利用
し、上ブロック２２の貫通孔２９を流体回路に接続して
もよい。この場合には、勿論、下ブロック２３が不要で
ある。又、第１の流体吸排装置１Ａの場合と同様に、上
ブロック２２の貫通孔２９と下ブロック２３の貫通孔３
３の両方を、リークテスト装置の流体回路のそれぞれ異
なる接続部に接続して、一方の接続部からは流体回路に
空気を送り込み、これと同時に同量の空気を他方の接続
部から吸引するような使用方法も可能である。

【００１８】この発明は上述実施例に制約されず種々の
態様が採用可能である。例えば、第２の流体吸排装置に
おいて、ベローズの代わりにダイヤフラムを用いること
も可能である。この流体吸排装置をリークテスト装置以
外のものにも利用することができることは勿論である。
電歪アクチュエータを構成する電歪素子の数等は適宜設
計変更が可能である。流体は空気に限るものではなく、
他の種類の気体でもよい。更に、シリンダ室あるいは容
積室に液体を供給できるようにしておけば、流体を液体
とすることも可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電歪アクチュエータを駆動装置として用いたことに
より、流体吸排装置がコンパクトにでき、構造も非常に
簡単になり、しかも、流体の吸排量の制御が簡単にでき
るという優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る第１の流体吸排装置の縦断面図
である。

【図２】この発明に係る第２の流体吸排装置の縦断面図
である。

【符号の説明】

１Ａ 流体吸排装置 １Ｂ 流体吸排装置 ７ ピストン １０ 下部シリンダ室 １５ 電歪アクチュエータ ２７ ベローズ(隔壁) ２８ 電歪アクチュエータ ３０ 容積室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体回路に連なるシリンダ室を備え、ピ
   ストンの往復動によって上記シリンダ室内の容積を変化
   させ、この容積変化量相当の流体を上記流体回路に供給
   し、あるいは流体回路から吸引する流体吸排装置におい
   て、上記ピストンが電歪アクチュエータによって駆動さ
   れることを特徴とする流体吸排装置。
2. 【請求項２】 流体回路に流体を供給し、あるいは流体
   回路から流体を吸引する流体吸排装置において、上記流
   体回路に連なる容積室を備え、この容積室を画成する隔
   壁の少なくとも一部が弾性を有し、この隔壁が電歪アク
   チュエータによって弾性変形され、弾性変形による上記
   容積室の容積変化量相当の流体が流体回路に供給あるい
   は流体回路から吸引されることを特徴とする流体吸排装
   置。