JPS62103489A - ベロ−ズポンプ - 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−■二の利用分野〕 本発明は、往復動機構としてベローズを用いたベローズ
ポンプに関する。

〔従来技術〕

一般に、ベローズポンプは比較的低圧、少にな流体を吐
出するのに好適であり、例えば精密機械工業、電子工業
等の分野では、流体源として広く用いられている。

ところで、従来技術におけるベローズポンプは、ボディ
と、該ボディを挟んでその軸方向両側に対向して設けら
れた一対のシリンダと、前記ボディの両端側から該各シ
リンダ内に設けられ、該各シリンダ内をポンプ室と駆動
流体が給排ｙれる駆動室とに画成する一対のベローズと
、前記ボディを軸方向に貫通して該各ベローズ内に挿入
され、該各ベローズが互いに反対方向に作動するように
案内するロッドと、前記各シリンダにそれぞれ設けられ
たポンプヘッドと、該各ポンプヘッドにそれぞれ設けら
れた吸込路および吐出路と、該各吸込路と吐出路にそれ
ぞれ設けられた吸込弁および吐出弁と、　・方側の吸込
路と吐出路を他側の吸込路と１１出路に連通し、吸込［
１と吐出口に導く２木の連通管とから大略構成されてい
る。そして、各ベローズ内の各駆動室に交Ｗに駆動流体
（例えば圧縮空気）を給排することにより、ロッドを介
して該各ベローズを交〃に伸縮きせ、縮小行程で吸込口
から連通管、吸込路、吸込弁を介して圧力室内に吸込ま
れた流体を、伸長行程で吐出路、吐出Ｊｒ、連通管、吐
出［１を介して外部に吐出するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、前述した従来技術によるものは、次のような多
くの欠点がある。

第１に、ボディを挟んで軸方向の両側にそれぞれシリン
ダ、ベローズ、ポンプヘッドを設ける、いわゆる対向シ
リンダ型となっているため、軸方向・１法が大となって
構造が大型化し、またポンプヘッドが２枚必要となる等
、構造が複雑化する欠点があった。

第２に、ロッドの軸方向に２個のベローズが自利的に設
けられるため、シリンダに対する曲げモーメントが大と
なり、シリンダ、ボルト等の強度を高めなくてはならず
、コストアンプを招くという欠点があった。

第３に、　−力のポンプヘッド側の吸込路および吐出路
を他方のポンプヘッド側の吸込路および吐出路と連通さ
せ、これらを吸込１１、吐出口に導く２木の連通管が外
部配管として必要なため、配管接続作業、シール部材副
が必要となり、流体漏れの原因となるという欠点があっ
た。

本発明は、このような従来技術の欠点に鑑みなされたも
ので、２本のシリンダを並設させる、シリンダ並設型と
すると共に、ポンプヘッドを１枚で足りるようにし、ま
た各ベローズを一対の駆動シリンダによって〃いに反対
方向に伸縮させることにより、軸方向寸法を短くするこ
とができ、また構造が簡ｒｌｔで、かつ吸込路と吐出路
と直接吸込口、吐出［１に連通させることができるよう
にしたベローズポンプを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

１−記問題点を解決するために、本発明は、並設された
一対のシリンダと、該各シリンダの一端側に設けられた
ロッドガイドと、該ロッドガイド側から前記各シリンダ
内にそれぞれ設けられ、該各シリンダ内にポンプ室を画
成する一対のベローズと、一端が前記ロッドガイドから
突出し他端が該各ベローズ内にそれぞれ挿入された一対
のロッドと、シリンダチューブ内に摺動可能に設けられ
たピストンに該各ロッドの一端がそれぞれ連結され、該
各ロッドを互いに反対方向に作動せしめる一対の駆動シ
リンダと、前記各シリンダの他端側に設けられたポンプ
ヘッドと、該ポンプヘッドに設けられ、吸込「１からポ
ンプ室へ至る吸込路およびポンプ室から吐出［１へ至る
吐出路と、該吸込路と吐出路にそれぞれ設けられた吸込
弁および吐出弁とから構成したことにある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について、第１図ないし第４図を
参照しつつ述べる。

図面において、１．２は１１’いに並設された２本のシ
リンダで、該各シリンダ１．２はそれぞれ円筒状（第４
図参照）に形成されている。３は前記シリンダ１．２の
一端側に設けられた四角形のロッドガイドで、該ロッド
ガイド３には後述するロッド１０，１１を案内するロッ
ド挿通穴４，５が軸方向に穿設されると共に、該ロッド
ガイド３の両側面には後述する駆動シリンダ１２．１３
に給排する駆動流体の給排口６，７がＬ字状に形成され
ている。

８．９はロッドガイド３側からシリンダ１．２内に設け
られた有底蛇腹状のベローズで、該ベローズ８，９の一
端はシリンダ１．２とロッドガイド３との間で挟持され
るフランジ部８Ａ　、　９Ａとなり、その他端は後述の
ポンプヘッド１９に当接する有底状の当接部８Ｂ、９Ｂ
となっている。

そして、前記ロッドガイド３、ポンプヘッド１９によっ
て囲まれたシリンダ１．２内は、前記ベローズ８，９よ
ってその外周側の圧力室ＡＩ、Ａ２と、その内周側の大
気室Ｂｌ、Ｂ２　とに画成され、火気室Ｂｌ、Ｂ２は連
通孔（図示せず）を介して人気と連通している。

１０．１１はロントガイト３のロッド挿通穴４．５を介
してベローズ８，９内に挿入Ｓれたロントで、該各ロッ
ド１０，１１の−・端側はロッド挿通穴４，５によって
案内、突出され、その他端側はベローズ８，９の当接部
８Ｂ　、９Ｂにそれぞれす、、ｌ−１ＯＡ、ＩＩＡを介
して螺着されている。

１２．１３は前記一対のロッド１０，１１が！ｆいに反
対力向に作動するように駆動するための駆動シリンダで
、該各駆動シリンダ１２．１３はロントガイト３の外面
側にそれぞれ固着された有蓋筒状のシリンダチューブ１
２Ａ、１３Ａと、該各シリンタチューブ１２Ａ、１３Ａ
内に摺動１丁能に挿嵌され、ナツトｌＯＢ、ＩＩＢを介
してロッドｔｏ、ｔｔの・端側に固着され、該各チュー
ブ１２Ａ、１３Ａ内をそれぞれ２つの気室１２Ｂと１２
Ｃ，１３Ｂと１３Ｇに画成しているピストン１２Ｄ、１
３Ｄと、前記−一方の気宇１２Ｂ。

１３Ｂに駆動流体を給排する給排＋］１２　Ｅ　。

１３Ｅとから構成され、他方の気室１２ｃ。

１３ｃは前述した給排口６，７と連通されている。

１４は例えば電磁弁等で構成され、！、１１換位置（４
）　　、　（ｏ）を有する３ボ一ト２位置の制御弁で、
該制御弁１４は空気配管１５．１６の途中に設けられて
いる。そして、制御弁１４の一次側では圧気源１７に接
続されると共に人気に開放ｙれ、−次側では空気配管１
５から分岐した分岐配管１５Ａ、１５Ｂを介して給１１
ｒ＋６　、　ｌ　３Ｅとそれぞれ接続されると共に、空
気配管１６から分岐した分岐配管１６Ａ、１６Ｂを介し
て給排口７゜１２Ｅとそれぞれ接続されている。１８Ａ
。

１８Ｂ、１８ｃ、１８０は分岐配管１５　Ａ　。

１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂの途中にそれぞれ設けられ、絞
りと逆１に弁からなる速度調整弁である。

従って、制御弁１４が切換位置（イ）にあるときには、
圧気源１７からの駆動流体は給排［１６゜１３Ｅから気
室１２Ｃ，１３Ｂに供給きれると共に、気室１２Ｂ、１
３ｃは給排ロア、１２Ｅを介して大気に開放され、逆に
制御弁１４が切換位置（ｎ）にあるときには、圧気源１
７からの駆動流体は給＃Ｊｌ］１７　、１２Ｅから気室
１２Ｂ、１３Ｃに供給されると共に、気室１２Ｃ，１３
Ｂは給排口６．１３Ｅから大気に開放され、ピストン１
２Ｄ、１３Ｄは交互に反対方向に往復動する。

１９はシリンダ１．２の他端側に設けられた四角形のポ
ンプヘッドで、該ポンプヘッド１９の一側面には圧力室
ＡＩ、Ａ２にそれぞれ開［］するポンプボート２０．２
１が形成され、その他側面には幅方向のほぼ中央に位置
して下側、上側にそれぞれ吸込１２２、吐出口２３が形
成されている。

２４は吸込【１２２からポンプボート２０，２１に至る
吸込路、２５はポンプボート２０，２１がら田川［１２
３に至る吐出路を示し、該吸込路２４、吐出路２５はそ
れぞれ実質的に「コ」字状の通路に形成されている。２
６．２７は前記吸込路２４の各コーナ部に設けられた吸
込弁で、該吸込弁２６．２７は弁座部材２６Ａ、２７Ａ
と、該弁座部材２６Ａ、２７Ａ内に設けられ、吸込行程
でのみ開弁する逆止弁体２６Ｂ、２７Ｂと、該逆１ト５
１体２６Ｂ、２７Ｂの変位を規制するストッパ２６Ｃ，
２７Ｃとから構成されている。２８゜２９は同じく前記
吐出路２５の各コーナ部に設けられた吐出弁で、該吐出
弁２８．２９は弁座部材２８Ａ　、２９Ａと、該弁座部
材２８Ａ、２９Ａ内に設けられ、吐出行程でのみ開弁す
る逆１１−弁体２８Ｂ　、２９Ｂとから構成されている
。

なお、図中３０．３１は吸込路２４、吐出路２５の開口
を封１１−するプラグ、３２．３３は吸込弁２６．２７
を封１にするプラグ、３４．３５は吐出弁２８．２９を
封止するプラグ、３６　、３６　。

・・・はロッドガイド３とポンプヘッド１９との間を締
着するシートボルトを示す。

本実施例はこのように構成されるが１次にその作動につ
いて述べる。

制御弁１４はその一次側の−のボートが圧気源１７に接
続ごれると共に他のボートが大気に開放され、また二次
側は空気配管１５，１６を介して駆動シリンダ１２．１
３とは図示のように接続されている。

そこで、制御弁１４が切換位置（イ）となり、圧気源１
７からの圧縮空気が空気配管１５、分岐配管１５Ａ、１
５Ｂ、速度調整弁１８Ａ、１８Ｂ、給ｔＪｊｎ　６　、
　ｌ　３　Ｅをそれぞれ介して気室１２Ｃ。

１３Ｂに供給されているとき、気室１３Ｃ。

１２Ｂは給排ｒ＋７．１２Ｅ、速度調整弁１８Ｃ１１８
ｒ）、分岐、配管１６Ａ、１６Ｂ、空気配管１６をそれ
ぞれ介して大気に開放されている。従って、一方の駆動
シリンダ１２のピストン１２Ｄが縮小側に変位すると、
ロッド１０を介してベローズ８が縮小し、他方の駆動シ
リンダ１３のピストン１３１’）が伸長側に変位すると
、ロッド１１を介してベローズ９が伸長する（この状態
が第２図の状Ｅ；である）。

この結果、−・方のベローズ８が縮小して圧力室Ａｌ内
が負圧となると、吸込口２２からの流体は吸込路２４、
吸込弁２６、ポンプボート２０を介して該圧力室Ａ、内
に吸込まれる。また、他方のベローズ９が伸長して圧力
室Ａ２内が加圧されると、ポンプボート２１からの加１
１流体は吐出路２５、ｐＨ出弁２９、吐１１冒１２３を
介して１出される。

さらに、次の行程で制御、；ｒｌ　４が切換Ｉセ装置（
ロ）に切換わると、　・力のピストン１２Ｄが伸長側に
変位してベローズ８が伸長し、他方のピストン１３Ｄが
縮小側に変位してベローズ９が縮小する。この結果、吸
込１１２２からの流体は吸込路２４、吸込弁２７、ポン
プボート２１を介して圧力室Ａ２に吸込まれ、圧力室Ａ
１からの加圧流体はポンプポー）２０、吐出路２５、吐
出弁２８、吐出［１２３を介して吐出される。

而して、本実施例ではシリンダ１．２を並設する構成と
しているから、ベローズポンプ全体としての軸方向長さ
を短くすることができる。また、ポンプヘッド１９はシ
リンダ１．２の他端側に１枚のみ設ければよく、吸込路
２４、・吐出路２５、吸込弁２６，２７、吐出弁２８．
２９等は該ボンプヘッド１９内に配設することができ、
全体形状をコンパクト化することができる。さらに、シ
リンダ１，２の両側は四角形のロッドガイド３、ポンプ
ヘッド１９によって挟持され、シートボルト３６によっ
て締着されているから、全体として概ね長方形状とでき
、少ない材料で強度を高めることができる。さらに、一
対のベローズ８，９はロッド１０，１１を介して駆動シ
リンダ１２．１３により交１ｒに反対方向に作動せしめ
る構成としたから、ポンプ全体の軸方向長さを短くする
ことができるばかりでなく、確実な往復動制御を行なう
ことができる。

なお、吸込弁２６．２７、吐出弁２８．２９等はリード
弁等からなる逆ＩＩニ弁体としてもよい。また、シリン
ダ１，２は１本の筒状ケーシング内に並設して穿設して
もよい。さらに、駆動流体としては気体圧に限らず油圧
を用いてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以Ｉ−詳細に述べた如くであって、２個のシリ
ンダを並設し、その一端側にロッドガイドを、他端側に
ポンプヘッドを設ける構成としたから、ベローズポンプ
全体の軸方向寸法を短くすることができ、またポンプヘ
ッド１９に吸込路と吐１１１路、吸込弁と吐出弁等の主
要部材を配設することができ、コンパクトで流体の漏れ
のないポンプを製造でき、さらに従来技術のようにベロ
ーズ内に駆動流体を直接給排するの〒はなく、別途駆動
シリンダを設ける構成としたから、シリンダ、ロッドに
偏荷重が作用することがなく、少ない材料で強度維持を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例によるベローズポンプの正面図、第２
図は一部を破断にした第１図の平面図、第３図は第１図
の左側面図、第４図は第１図中のＩＶ−ＩＶ矢示方向断
面図である。 １．２・・・シリンダ、３・・・ロッドガイド、４，５
・・・ロッド挿通穴、６，７・・・給排口、８，９・・
・ベローズ、１０．１１・・・ロッド、１２．１３・・
・駆動シリンダ、１２Ａ、１３Ａ・・・シリンダチュー
ブ、１２０．１３Ｄ・・・ピストン、１４・・・制御弁
、１５．１６・・・空気配管、１７・・・圧気源、１９
・・・ポンプヘッド、２０．２１・・・ポンプポート、
２２・・・吸込１１．２３・・・引出「１．２４・・・
吸込路、２５・・・吐出路、２６．２７・・・吸込弁、
２８．２９・・・吐出ｊｆ、　ＡＩ　、Ａ２・・・圧力
室。 特許出願人　　　トキコ株式会社 代理人　弁理士　　　広　瀬　和　彦 回　　　中村面構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　並設された一対のシリンダと、該各シリンダの一端側
   に設けられたロッドガイドと、該ロッドガイド側から前
   記各シリンダ内にそれぞれ設けられ、該各シリンダ内に
   ポンプ室を画成する一対のベローズと、一端が前記ロッ
   ドガイドから突出し他端が該各ベローズ内にそれぞれ挿
   入された一対のロッドと、シリンダチューブ内に摺動可
   能に設けられたピストンに該各ロッドの一端がそれぞれ
   連結され、該各ロッドを互いに反対方向に作動せしめる
   一対の駆動シリンダと、前記各シリンダの他端側に設け
   られたポンプヘッドと、該ポンプヘッドに設けられ、吸
   込口からポンプ室に至る吸込路およびポンプ室から吐出
   口へ至る吐出路と、該吸込路と吐出路にそれぞれ設けら
   れた吸込弁および吐出弁とから構成してなるベローズポ
   ンプ。