JPH06200867A

JPH06200867A - 微少定量吐出ポンプ

Info

Publication number: JPH06200867A
Application number: JP4358688A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Takaku; 靖紀高久
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、微少定量吐出ポンプにおいて、流
体室が吐出通路とのみ連通する期間内に収縮されて流体
が吐出され、流体室が吸入通路とのみ連通する期間内に
膨張されて流体が吸入されることによりポンプ効率を向
上させることを課題とする。【構成】本発明は、微少定量吐出ポンプにおいて、ボ
デー１内の挿通孔２の一端に栓体19が固定され、挿通孔
２の他端からロッド５が回転運動及び直線運動し得る状
態で挿入され、ロッド５の先端と栓体19との間に流体室
８が形成される。ロッド５の先端部に切欠部６が形成さ
れて切欠部６と流体室８とが常に連通され、切欠部６を
介して流体室８と連通可能な位置に吸入通路３及び吐出
通路４がそれぞれ形成される。流体室８が吐出通路４と
のみ連通する期間内にロッド５によって収縮され、かつ
吸入通路３とのみ連通する期間内に膨張されるように構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用、家庭用等の各
種の用途に用いられる流体を、移送するための微少定量
吐出ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５及び図６は、従来の微少定量吐出ポ
ンプ（特開昭５８−１８５９８６号公報参照）を示す。
この従来のポンプにおいて、ボデー50に分配筒51が回転
自在に支持され、分配筒51の拡径部52の一端部にはウォ
ームホィール53が固定され、分配筒51内でプランジャ54
が摺動自在に支持され、蓋材56の挿通孔内でプランジャ
55が支持される。プランジャ54，55に円筒カム57が固定
され、円筒カム57の外周にカム溝58が形成され、拡径部
52に支持されたピン59の先端がカム溝58に係合される。
円筒カム57のボス部から半径方向にガイドピン60が突設
され、蓋材56の内面に形成されたガイド溝61にガイドピ
ン60が案内されるので、プランジャ54，55の回転が規制
され、プランジャ54，55は往復動のみ可能である。分配
筒51内には、プランジャ54の右端面との間に液室62を形
成するように栓63が固定され、分配筒51には液室62に連
通する小孔64が半径方向に形成されている。ボデー50に
は分配筒51の回転によって周期的に小孔64に連通する吸
入路65及び吐出路66が形成され、吸入路65には液体タン
クから液体が供給される。

【０００３】モータ回転力は駆動軸67、ウォームホィー
ル53を介して分配筒51に伝動され、分配筒51が回転する
とピン59の先端がカム溝58内を移動し、プランジャ54が
往復運動を行う。そして、分配筒51の小孔64は、プラン
ジャ54が図５・図６で左方へ移動して液室62の容積が増
加するときには吸入路65に連通し、その逆方向の右方へ
移動して液室62の容積が減少するときには吐出路66に連
通するように、位置決めされている。プランジャ54の往
復運動によって、液体は吸入路65から液室62に吸入さ
れ、次いで吐出路66へ吐出され、チェック弁68を通って
流出される。

【０００４】従来の微少定量吐出ポンプにおいては、液
室62と吸入路65又は吐出路66との連通・遮断を分配筒51
の小孔64を回転させて行っている。そして、図５・図６
のカム溝58の形状から判断すると、吐出行程の終期と吸
入行程の初期においては小孔64が吸入路65に連通される
ので、吐出される液体の一部が吸入路65に逆流してしま
い、ポンプの吐出効率が低い。そのため、プランジャ54
と分配筒51とのクリアランスを小さくして（例えば数μ
として）プランジャ54と分配筒51との間からの漏洩を減
少させなければならない。そのために、プランジャ54と
分配筒51との加工を高精度で行わなければならなず、製
造コストが高くなる。なお、カム溝58の形状を変えるこ
とにより、小孔64が吸入路65・吐出路66と連通していな
いときにはプランジャ54が移動しないようにすることは
できる。しかし、カム溝58及びピン59の機構では、小孔
64が吸入路65又は吐出路66とのみ連通している間にプラ
ンジャ54の移動を開始し終了させることはできない。ま
た、分配筒51内にプランジャ54が支持されているので、
小孔64のある分配筒51の径が大きくなり、微少定量吐出
ポンプの小型化が困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、微少定量吐
出ポンプにおいて、流体室が吐出通路とのみ連通する期
間内に収縮されて流体が吐出され、流体室が吸入通路と
のみ連通する期間内に膨張されて流体が吸入されること
によりポンプ効率を向上させることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、微少定量吐出
ポンプにおいて、ボデー(1) 内の挿通孔(2) の一端に栓
体(19)が固定され、挿通孔(2) の他端からロッド(5) が
回転運動及び直線運動し得る状態で挿入され、ロッド
(5) の先端と栓体(19)との間に流体室(8) が形成され、
ロッド(5) の先端部に切欠部(6) が形成されて切欠部
(6) と流体室(8) とが常に連通され、切欠部(6) を介し
て流体室(8) と連通可能な位置に吸入通路(3) 及び吐出
通路(4) がそれぞれ形成され、流体室(8) が吐出通路
(4) とのみ連通する期間内にロッド(5) によって収縮さ
れ、かつ吸入通路(3) とのみ連通する期間内に膨張され
るように構成されたものである。ここに、栓体とは挿通
孔の一端を密閉する手段をいい、栓体はボデーと別体で
も一体でもよい。吸入通路及び吐出通路は挿通孔を介し
て切欠部と連通するが、挿通孔と交叉する角度は、１８
０°が最もよい。なお、ボデー(1) の端面にカム面
(7) が形成され、カム面(7) にローラー(28)を接触さ
せ、ローラー(28)の運動を直線運動としてロッド(5) に
伝えることができ、モータの回転運動をモータ軸(2
5)、連結軸(27)、連結部(21)を介してロッド(5) に伝え
ることができる。

【０００７】

【作用】ロッド(5) に回転運動及び直線運動をさせる。
ロッド(5) の先端部に切欠部(6) が形成されて切欠部
(6) と流体室(8) とが常に連通されており、流体室(8)
が吐出通路(4) とのみ連通する期間内にロッド(5) を直
線方向に移動して流体室(8) を収縮すると、流体室(8)
内の流体が加圧されて吐出通路(4) に吐出される。そし
て、流体室(8) が吸入通路(3) とのみ連通する期間内に
ロッドを直線方向に移動して流体室(8) を膨張させる
と、流体室(8) 内が減圧されて吸入通路(3) から流体室
(8) 内の流体が吸入される。

【０００８】

【実施例】図１〜４に基づいて本発明の実施例の微少定
量吐出ポンプについて説明をする。この説明において
は、上下左右等の方向について図１〜４を基準とする
が、実施例の微少定量吐出ポンプの位置を変えれば、前
記の方向が変更となることを考慮しなければならない。
取付本体10は、長方形のカバー部11と、カバー部11の下
端において前方へ折れ曲がった底板12と、カバー部11の
上端に固定された上板13からなる。底板12上にはボデー
１が載置され、ボルト14によってボデー１が底板12に固
定される。上板13上にはモータ本体15が載置され、モー
タ本体15のフランジ16と上板13とが複数のボルト17・ナ
ット18によって固定される。ボデー１のほぼ中央には縦
方向に貫通する挿通孔２が形成され、挿通孔２の上端中
央部には凹部20が形成され、挿通孔２の下端部は栓体19
が固定されて密封される。挿通孔２には上方からロッド
５が往復運動及び回転運動し得る状態で挿入され、ロッ
ド５の上端には有底円筒状の連結部21が固定され、連結
部21の下端部は凹部20内に位置する。ロッド５の先端と
栓体19との間に流体室８が形成され、ロッド５の先端部
に切欠部６が形成されて切欠部６と流体室８とが常に連
通される。ボデー１内の挿通孔２に吸入通路３及び吐出
通路４の端部が開口され、吸入通路３及び吐出通路４は
ロッド５の回転により切欠部６を介して流体室８と周期
的に連通状態となる。吸入通路３及び吐出通路４はボデ
ー１内を半径方向に延び、それぞれ吸入管39及び吐出管
40にそれぞれ連結される。

【０００９】連結部21の上端部に段付薄肉部30が形成さ
れ、段付薄肉部30が押圧環22の内孔に圧入され固定され
る。押圧環22の下方部のフランジ23とモータ本体15との
間にスプリング24が介装され、スプリング24の弾発力に
よって押圧環22が下方向に押圧される。連結部21の内孔
にはその上方からモータ軸25が摺動自在に挿入され、モ
ータ軸25の下方部に縦長の長穴26が形成される。連結部
21の縦方向の略中央部において、一直径線上に位置する
２個の連結孔31が形成され、連結部21の連結孔31及びモ
ータ軸25の長穴26に連結軸27が共に挿通される。連結軸
27の一端には大径部32が形成され、他端部にはねじ部33
が形成され、ねじ部33にワッシャが挿入されナット34が
螺合される。連結軸27の一端の大径部32の先に軸受部35
が形成され、軸受部35にローラー28が嵌合され、軸受部
35の先端の小孔36に割りピンが挿通されてローラー28の
抜け出しが防止される。ボデー１の上端に環状のカム面
７が形成され、スプリング24による下向きの弾発力が押
圧環22、連結部21、連結軸27を介してローラー28に伝え
られ、ローラー28がカム面７に接触し押圧される。図２
及び図３(b) に示されるとおり、カム面７には階段状の
２個の段差部37，38が形成され、その余の部分は水平面
（上死点及び下死点に相当する高さの平面）であるが、
階段状の段差部を急斜面とすることができる。カム面７
の形状に応じてローラー28、連結軸27、連結部21・ロッ
ド５が上下動しようとするが、この上下動は長穴26が存
在し、モータ軸25と段付薄肉部30の内孔との間に隙間が
存在することにより拘束されることはない。なお、モー
タにはコード41を通して電流が流され、モータ軸25の回
転力が連結軸27を介して連結部21・ロッド５に伝動され
る。

【００１０】次に、本発明の実施例の微少定量吐出ポン
プの作用について説明する。コード41を通してモータ本
体15内のモータに電流が流れるとモータが回転し、モー
タの回転力がモータ軸25、連結軸27及び連結部21を介し
てロッド５に伝動され、ロッド５が回転する。このと
き、スプリング24の弾発力が押圧環22、連結部21、連結
軸27を介してローラー28に伝えられ、ローラー28の外面
がカム面７に常に接触し、ローラー28はカム面７の形状
に応じて上下に移動する。ローラー28の上下動は、連結
部21を介してロッド５に伝えられる。ロッド５が平面視
で反時計方向に回転すると、ロッド５が図４(a) の位置
にあるとき、即ちロッド５の切欠部６がＩＮ側に来て、
流体室８が切欠部６を介して吸入通路３とのみ連通して
いるとき、ローラー28がカム面７の階段状の段差部38に
到達して上方へほぼ瞬間的に段差の距離だけ移動し、上
死点に相当する平面に達する。すると、ロッド５が段差
の距離だけ上方へほぼ瞬間的に移動し、〔段差の距離〕
×〔ロッド５の断面積〕に相当する体積だけ流体室８が
膨張する。この膨張により流体室８の圧力が低下し、流
体が吸入通路３を通って流体室８に吸入される。流体室
８が膨張するとき、切欠部６の側端部から吐出通路４の
側端部の間のシール部42の距離が長いので、吐出通路４
から吸入通路３への流体の漏洩は少量である。流体室８
の膨張はほぼ瞬間的に行われ、流体室８の膨張が終了し
たとき、未だ流体室８は切欠部６を介して吸入通路３と
のみ連通している。

【００１１】ロッド５が回転を続け、図４(a) に示す位
置から図４(b) を経て図４(c) に示す位置へと至るま
で、ローラー28がカム面７の上死点に相当する平面との
接触を続ける。図４(b) に示すとおり、切欠部６が吸入
通路３と吐出通路４との間の位置にあるときは、吸入通
路３の側端部から切欠部６の側端部の間のシール部43の
距離が短く、また切欠部６の側端部から吐出通路３の側
端部の間のシール部44の距離も短い。しかし、図４(b)
に示す状態のとき、ロッド５は軸方向に移動せず、流体
室８の体積は一定であるので、吸入通路３と吐出通路４
との間の圧力差が比較的小さく、吐出通路４から吸入通
路３への流体の漏洩は少量である。このように、ローラ
ー28がカム面７の上死点に相当する平面との接触を続け
る間、吐出通路４から吸入通路３への流体の漏洩は少量
である。

【００１２】ロッド５が図４(c) の位置にあるとき、即
ちロッド５の切欠部６がＯＵＴ側に来て、流体室８が切
欠部６を介して吐出通路４とのみ連通しているとき、ロ
ーラー28がカム面７の階段状の段差部37に到達して下方
へほぼ瞬間的に段差の距離だけ移動し、下死点に相当す
る平面に達する。すると、ロッド５が段差の距離だけ下
方へほぼ瞬間的に移動し、〔段差の距離〕×〔ロッド５
の断面積〕に相当する体積だけ流体室８が収縮する。こ
の収縮により流体室８の圧力が増加し、流体が流体室８
から吐出通路３に吐出される。流体室８が収縮すると
き、切欠部６の側端部から吸入通路３の側端部の間のシ
ール部45の距離が長いので、吐出通路４から吸入通路３
への流体の漏洩は少量である。流体室８の収縮はほぼ瞬
間的に行われ、流体室８の収縮が終了したとき、未だ流
体室８は切欠部６を介して吐出通路４とのみ連通してい
る。

【００１３】ロッド５が回転を続け、図４(c) に示す位
置から図４(d) を経て図４(a) に示す位置へと至るま
で、ローラー28がカム面７の下死点に相当する平面との
接触を続ける。図４(d) に示すとおり、切欠部６が吐出
通路４と吸入通路３との間の位置にあるときは、吐出通
路４の側端部から切欠部６の側端部の間のシール部46の
距離が短く、また切欠部６の側端部から吸入通路３の側
端部の間のシール部47の距離も短い。しかし、図４(d)
に示す状態のとき、ロッド５は軸方向に移動せず、流体
室８の体積は一定であるので、吸入通路３と吐出通路４
との間の圧力差が比較的小さく、吐出通路４から吸入通
路３への流体の漏洩は少量である。このように、ローラ
ー28がカム面７の下死点に相当する平面との接触を続け
る間、吐出通路４から吸入通路３への流体の漏洩は少量
である。

【００１４】以上のとおり、本発明の実施例の微少定量
吐出ポンプは流体の漏洩量が極めて少量であるので、ロ
ッド５とボデー１の挿通孔２との間のクリアランスを１
５μ程度の比較的大きな値としても、微少定量吐出ポン
プとしての機能を十分に発揮することができ、エアから
の自吸性のある微少定量吐出ポンプを実現することがで
きる。そして、ロッド５とボデー１の挿通孔２との間の
クリアランスを比較的大きくできるので、ロッド５とボ
デー１の挿通孔２の切削加工の精度を従来よりも低くす
ることができ、製造コストを下げることができる。ま
た、本発明の実施例の微少定量吐出ポンプにおいては、
ボデー１の挿通孔２内で移動するのはロッド５のみであ
るので、ボデー１を小径とすることが可能であり、微少
定量吐出ポンプを小型化することができる。これに対し
て、従来の微少定量吐出ポンプは、ボデーの挿通孔内に
分配筒51とプランジャ54が存在するので、ポンプの小型
化が困難である。

【００１５】

【発明の効果】本発明においては、流体室が吐出通路と
のみ連通する期間内にロッドによって収縮され、かつ吸
入通路とのみ連通する期間内に膨張されるように構成さ
れている。従って、流体の吸入・吐出時の流体の漏洩が
極めて少量であって、微少定量吐出ポンプの吐出効率を
向上させることができる。そして、ポンプの吐出効率を
従来程度に設定して、ロッドとボデーの挿通孔の切削加
工の精度を従来よりも低くし、製造コストを下げること
ができる。また、前記のとおり、微少定量吐出ポンプの
吐出効率を向上させることができるので、エアからの自
吸性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の微少定量吐出ポンプの一部横
断正面図であり、図２のＡ−Ａ線方向からみた図であ
る。

【図２】本発明の実施例の微少定量吐出ポンプの右側面
図である。

【図３】本発明の実施例の微少定量吐出ポンプの部品を
示し、図３(a) はロッド・連結部の斜視図であり、図３
(b) はボデーの斜視図であり、図３(c) は連結軸の拡大
図である。

【図４】本発明の実施例の微少定量吐出ポンプの作用を
示す図である。

【図５】従来の微少定量吐出ポンプの平断面図である。

【図６】従来の微少定量吐出ポンプの側断面図である。

【符号の説明】

１ボデー２挿通孔３吸入通路４吐出通路５ロッド６切欠部８流体室 19 栓体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボデー内の挿通孔の一端に栓体が固定さ
れ、挿通孔の他端からロッドが回転運動及び直線運動し
得る状態で挿入され、ロッドの先端と栓体との間に流体
室が形成され、ロッドの先端部に切欠部が形成されて切
欠部と流体室とが常に連通され、切欠部を介して流体室
と連通可能な位置に吸入通路及び吐出通路がそれぞれ形
成され、流体室が吐出通路とのみ連通する期間内にロッ
ドによって収縮され、かつ吸入通路とのみ連通する期間
内に膨張される微少定量吐出ポンプ。