JP3898149B2 - 定量分配器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑剤等の液体や粉末を所定量吐出する定量分配器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体や粉体等の流体を所定位置に一定量吐出して分配する装置として定量分配器が知られている。特に、機械、装置等においては機械、装置の各潤滑点（給油点）に潤滑剤を一定量注入するためにこの定量分配器が用いられている。間欠的に動作するポンプによって潤滑剤等の内容物を定量分配器に送り、定量分配器は送られてきた内容物（潤滑剤等）の圧力によって、ピストンを押し上げ一方のシリンダ室内に蓄積されていた内容物を吐出することにより内容物を分配するものである。
【０００３】
この定量分配器には、潤滑剤等の内容物による加圧時に内容物を吐出するタイプと脱圧時に吐出するタイプがある。両タイプともピストンがフルストローク移動して一定量の内容物を吐出するもので、加圧時吐出型は、加圧されたとき弾性体の付勢力に抗してピストンが押し上げられ、一方のシリンダ室に蓄積された内容物を吐出し、その吐出量は、ピストンが最大移動量移動することによってその移動分の量として定量の内容物を吐出するものである。そして、脱圧時には弾性体（バネ）の付勢力によりピストンが押し下げられ、そのとき前記一方のシリンダ室に内容物が送り込まれ蓄積されるものである。
【０００４】
一方、脱圧時吐出型は、内容物によりピストンが加圧されたとき、弾性体（バネ）の付勢力に抗してピストンが押し上げられ、この押し上げられて生じるシリンダ室内に内容物が充填され、その充填量は、ピストンがフルストローク移動して一定量となり、脱圧されたとき、弾性体（バネ）の付勢力によってピストンが押し下げられ、前記シリンダ室に充填された内容物を吐出するように構成されている。
【０００５】
以上のように定量分配器は何れのタイプとも、ピストンの移動量は一定に規制され、その一定の移動量によって内容物が計量され一定量の吐出がなされるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の定量分配器では、分配量、すなわち吐出量を変更するときには、ピストンの移動量を規制する部材を交換し、シリンダ室に充填蓄積される内容物の量を変更する必要があり、簡単には、吐出分配量を変更することができない。
また、従来の定量分配器では、上述したように一定量の内容物しか吐出しない。しかも、この吐出量は通常微量である。そのためこの定量分配システムを機械や装置に組み付けた組立時には、例えば、内容物を潤滑剤とし、機械や装置の給油点に潤滑剤を注入する場合、給油点側配管内に内容物の潤滑剤を充填するために非常に時間がかかるという問題がある。定量分配器から給油点までに距離があり、その間の配管内に潤滑剤を充填しておかないと、定量分配器が所定量の潤滑剤を吐出しても給油点には潤滑剤は注入されないことになる。そのため、組み立て時には、定量分配器から給油点までの経路の管路内に内容物を充填するために繰り返し定量分配器を作動させる必要がある。しかし、上述したように１回の吐出量が微小量であることから、この作業に時間を要するという問題がある。
【０００７】
また、注入点に異物が付着して汚される場合がある。例えば、内容物が潤滑剤の場合、給油点の被潤滑部品（例えば、ベアリング、直動ガイド、ボールネジ等）に塵芥や工作機械等においては切粉等の異物が付着することがある。そのため、この付着した異物を取り除き洗浄する作業が必要であった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、吐出量が変更可能な定量分配器を得ることにある。さらに、定量分配器から注入点までの経路内への内容物の充填を速やかに行うことができ、定量分配器から吐出される内容物により注入点の洗浄をも可能にした定量分配器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
シリンダ内のピストンを弾性体より付勢し、供給される内容物の加圧又は減圧の一方で該ピストンを所定量移動させ、ピストンで仕切られたシリンダ内の一方のシリンダ室にピストン移動量に応じた量の内容物を充填して計量すると共に、他方のシリンダ室より前記ピストン移動量に応じた量の内容物を吐出させ、加圧又は減圧の他方によりピストンを移動させて前記一方のシリンダより前記他方のシリンダ室に前記ピストン移動量に応じた量の内容物を送り込む定量分配器において、請求項１に係わる発明は、前記ピストンを付勢する弾性体は、その縦弾性係数が内容物を充填して計量するときのピストンの移動開始時には小さくその後大きくなるようにピストンの移動量によって変わる弾性体とし、前記内容物の圧力に応じて前記ピストンを移動させる所定量を変えて前記シリンダ室に充填して計量する内容物量を変えて吐出する量を制御するようにしたことを特徴とするものである。また、請求項２に係わる発明は、前記弾性体を、縦弾性係数が異なる複数の弾性体要素を直列に配置して構成し、請求項３に係わる発明は、前記弾性体を、伸縮開始位置が前記ピストンの移動位置によって異なるよう複数の弾性体要素を並列に配置して構成したものである。また、請求項４に係わる発明は、前記弾性体は、縦弾性係数が異なる複数の弾性体要素を直列に配置すると共に、伸縮開始位置が前記ピストンの移動位置によって異なるよう前記直列に配置された弾性体要素とは別の弾性体要素を、前記直列に配置された弾性体要素と並列に配置して構成したものである。
【００１０】
また請求項５に係わる発明は、請求項１から４に係る発明において、前記内容物の加圧によって、ピストンを所定量移動させ、ピストンで仕切られたシリンダ内の一方のシリンダ室にピストン移動量に応じた量の内容物を充填して計量すると共に、他方のシリンダ室より前記ピストン移動量に応じた量の内容物を吐出させ、減圧によりピストンを移動させて前記一方のシリンダより前記他方のシリンダ室に前記ピストン移動量に応じた量の内容物を送り込む定量分配器であって、前記ピストンを内容物計量可能な前記所定量の移動より大きく移動させることにより内容物を充填計量するシリンダ室を内容物吐出口と連通させて、内容物を供給する管路と該定量分配器の吐出口を連通させる経路を開くようにしたものである。さらに、請求項６に係わる発明は、前記ピストンの内容物計量可能な前記所定量の移動よりも大きい移動位置ではシリンダの内径が拡大され、ピストンで仕切られた前記シリンダ室が内容物吐出口と連通するようにした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず本発明の動作原理について説明する。
従来の定量分配器は、上述したように、ピストンの規制された一定量の移動によって、潤滑剤等の内容物を所定量計量して吐出するものであったが、本発明は、定量分配器に供給する内容物の圧力に応じたピストン移動量で吐出分配量を計量するようにしたものである。本発明においても、ピストンに加わる加圧力によって、バネ等の弾性体の力に抗してピストンを移動させ、その移動分、シリンダ室内に蓄積された内容物を吐出させるもので、吐出量はピストンの移動量で決まり、このピストンの移動量はスプリング等の弾性体の圧縮量（若しくは伸長量）で決まるものである。また弾性体の圧縮又は伸長の伸縮量は、ピストンに加わる加圧力に比例する。
【００１２】
図１（ｂ）はこのピストンの移動量ｘとピストンに加わる加圧力Ｐとの関係を説明する説明図である。横軸を定量分配器のピストンの移動量ｘ、縦軸をピストンに加わる加圧力Ｐとし、ピストンを付勢する弾性体の縦弾性係数を一方は小さい縦弾性係数（バネ定数）Ｋａ、他方を大きな縦弾性係数（バネ定数）Ｋｂとして比較した説明図である。
潤滑剤等の内容物の所望する吐出量を得るピストン移動量がｘ１であるとする。このとき、小さい縦弾性係数Ｋａの弾性体を使用していれば、ピストンを加圧する加圧力Ｐは小さな加圧力Ｐ１でよい。一方、大きい縦弾性係数Ｋｂの弾性体を用いたものであれば、大きな加圧力Ｐ２を必要とする。
【００１３】
一方、内容物を定量分配器に供給するポンプ出力に変動があり加圧力がΔＰの幅で変動したとする。そうすると、図１（ｂ）に示すように、この加圧力の変動によって、大きな縦弾性係数Ｋｂの弾性体を使用するものであれば、ピストンの移動量の変動幅はΔｘ２と小さい幅であるが、小さい縦弾性係数Ｋａの弾性体を使用する場合には、ピストン移動量に大きな変動幅Δｘ１が発生する。
すなわち、定量分配器に使用するピストンを付勢する弾性体の縦弾性係数を大きなものにすれば、定量分配器へ内容物供給の圧力に対する内容物吐出量の変動幅を小さくして、所定量の内容物を吐出することができるが、大きな圧力を必要とするという問題がある。一方、弾性体の縦弾性係数を小さくすれば、ピストンへの加圧力は小さなものでよいが、圧力変動に伴って吐出量が大きく変動するという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明は、縦弾性係数が圧縮長（又は伸長長）によって異なる弾性体を用いるもので、伸縮長が大きくなると縦弾性係数が大きくなる弾性体を用いる。図１（ａ）は、本発明の縦弾性係数が伸縮長によって異なる弾性体を用いるときのピストン移動量ｘと加圧力Ｐの関係を示したもので、実線Ａは本発明が用いる縦弾性係数が伸縮長によって異なる弾性体を示し、一点破線Ｂは本発明と比較のために示した縦弾性係数が一定の弾性体の場合を示している。
【００１５】
所望する吐出量だけ内容物を吐出させるに必要なピストン移動量がｘ１であったとき、縦弾性係数が変わる弾性体を用いた実線Ａの場合には、そのとき必要な加圧力は小さな加圧力Ｐ１でよい。一方、縦弾性係数が一定の弾性体である一点破線Ｂの場合には、大きな加圧力Ｐ２を必要とする。さらに、潤滑剤等の内容物をこの定量分配器に供給するポンプの出力が変動し、加圧力がΔＰ変動すると、縦弾性係数が変わる弾性体を用いた実線Ａの場合では、ピストン移動量の変動幅はΔｘ１で小さい。しかし、縦弾性係数が一定の弾性体である一点破線Ｂの場合は、ピストン移動量の変動幅Δｘ２も大きなものとなっている。このことは、本発明の縦弾性係数が変わる弾性体を用いた定量分配器によって、加圧力は小さく（内容物を供給するポンプ出力は小さく）てよく、且つポンプ加圧力のばらつきや何らかの原因で存在するピストン付近での加圧力のばらつきに対しても吐出量の変動が小さく、ほぼ定量の内容物の吐出を行うことができる定量分配器を得ることができることを示している。
【００１６】
縦弾性係数が変わる弾性体は、任意数の弾性体要素を直列配置もしくは並列配置さらには直列配置と並列配置の組合わせにより得る。
【００１７】
図２は、本発明の第１の形態の定量分配器の原理説明図であり、定量分配器の要部断面図を示している。
シリンダ１内には、ピストン２が配置され、シリンダ１の一端（図２では上端）に装着されたキャップ３と該ピストン２間には、弾性体（バネ体）４が配設されている。弾性体（バネ体）４はバネ定数が異なる弾性体要素のバネが一体品として若しくはバネ定数が異なるバネを直列配列して構成されている。なお、一部はバネでなくゴム等の別材料弾性体要素であってもよい。この図２に示す実施形態では、バネ定数が大きい順にバネ４ａ、バネ４ｂ、バネ４ｃが直列に配設されている。
【００１８】
ピストン２とキャップ３間のシリンダ室１ａには内容物が充填されており、該定量分配器に内容物を供給するポンプが作動し、ピストン２にその内容物による圧力が加わりピストン２が弾性体（バネ体）４の力に抗して移動する（押し上げられる）ことにより、シリンダ室１ａ内の内容物はキャップ３に設けられた吐出口３ａより吐出される。そして、ピストンへの加圧力がなくなると、ピストン２は弾性体（バネ体）４の力で押し下げられて初期状態に復帰する。この復帰動作中にピストン２に設けられた孔２ｄより内容物がシリンダ室１ａ内に流入し、吐出量だけ補充されることになる。
【００１９】
次に、この直列配置された弾性体（バネ体）のバネ定数変化について説明する。例えばｎ個（ｎは任意数で、図２に示す実施形態ではｎ＝３である）の弾性体（バネ）を直列に配置した場合、それぞれのバネ定数をk1,k2・・・kn-1,kn（k1,k2,・・・kn-1,kn＞０）とする。全体のバネ定数Kは、下記の（１）式で表される。
【００２０】
1/K = 1/k1+1/k2+・・・1/kn-1+1/kn・・・（１）
弾性体要素の各々のバネは、内容物が加圧されピストンから負荷がかかると、内力を通じて全てのバネに均等に負荷がかかる。加圧力を上げていくと、あるバネ（図２に示す例ではバネ４ｃ）は、可能圧縮幅を越え、それ以上圧縮されない状態になり、剛体と見なすことができる（ここでは、剛体と見なすことができるバネはknであるする。他のバネでも可）。そのときの全体のバネ定数K'とすると、下記（２）式で表される。
【００２１】
1/K' = 1/k1+1/k2+・・・1/kn-1・・・（２）
（１）式、（２）式より、1/K-1/K' ＝1/kn ＞０であるから、1/K ＞1/K'、よって、K' ＞ K（なぜなら、K＞0,K'＞0）となり、バネ定数は増大する。更に加圧力を上げて行くと、また別のバネ（図２に示す例ではバネ４ｂ）が可能圧縮幅を越え、剛体と見なすことができ、弾性体（バネ体）４全体としてのバネ定数は上述したように増加し、バネにおいて一つ剛体と見なす数が増えるごとに弾性体（バネ体）４の全体のバネ定数は増加する。これにより、図１に示した縦弾性係数が変化する弾性体を用いた定量分配器を得ることができる。
【００２２】
図３は、本発明の第２の形態の定量分配器の原理説明図であり、定量分配器の要部断面図を示している。この第２の形態は、第１の形態と比較し、ピストン２とキャップ３間に任意数の弾性体要素を並列配置した点で相違するのみである。この第２の実施形態では、弾性体（バネ体）５としてバネ定数が異なるバネ５ａ，５ｂ，５ｃ（なおバネ定数が必ず異なる必要もない。同じものでもよい）が並列配置されてピストン２を付勢する弾性体（バネ体）５を形成している。なおこの形態においても、弾性体要素をバネでなくゴム等の別材料弾性体要素であってもよい。
【００２３】
このバネを並列に配置して構成される弾性体（バネ体）５において１つのバネ５ａの端はピストン２とキャップ３にそれぞれ接しているが、バネ５ｂ，５ｃは、ピストン２の移動によってはじめてキャップ３に突き当たり、圧縮力が働くように長さが調整されている。つまり、加圧力の無い状態では、バネ５ｂ，５ｃの片側は突き当たっておらず、圧縮力がかかっていない。内容物が加圧されピストンから負荷がかかると、ピストン２とピストンストロークエンドのキャップ３側との距離が縮まる。加圧力を上げていくと、圧縮力がかかっていなかったバネ５ｂ，５ｃの内、バネ５ｂの片側が突き当たり、ピストンを押し返すバネ個数が増加する。このとき、ピストンを押し返す弾性体（バネ体）５全体としてのバネ定数は、バネが一つ増えたことにより、増加することになる。更に加圧力を上げて行くと、バネ５ｃの片側がキャップ３に突き当たり、ピストン２を押し返す弾性体（バネ体）５としてのバネ定数は増加する。この繰り返しにより、図１に示した縦弾性係数が圧縮長によって異なる弾性体を形成するようにしている。
【００２４】
すなわち、バネの個数をｎ（ｎは任意数で図３に示す例ではｎ＝３）、それぞれのバネ定数をk1,k2・・・kn-1,kn（k1,k2,・・・kn-1,kn＞０）とすると、全体、すなわち弾性体（バネ体）５のバネ定数Kは下記の（３）式で表される。
【００２５】
K ＝ k1+k2+・・・kn-1+kn・・・（３）
当初、バネ（図３の例では５ａ）の一つしかキャップ３に突き当たっておらず、加圧力が増し、ピストンが移動するとともに他のバネが順次突き当たって行くとすると、
K = k1 → K=k1+k2 → K=k1+k2+k3 →・・・
とバネ定数は増加することになる。これによって図１に示したような縦弾性係数が圧縮長によって異なる弾性体を得ることができるものである。
【００２６】
図４は、弾性体（バネ体）を２つのバネ（弾性体要素）を並列に配置して構成した本発明の一実施形態の定量分配器の断面斜視図である。
【００２７】
シリンダ１は、ピストン２を構成する主ピストン部２ａにより２つのシリンダ室１ａ，１ｂに分けられる内径の大きいシリンダ室部と、内径が小さいシリンダ室１ｃを備えている。ピストン２は、内径の大きいシリンダ室部に配置され２つのシリンダ室１ａ，１ｂに区切る主ピストン部２ａと、該主ピストン２ａの軸方向前後に設けられた縮径部２ｂ，２ｃ、さらに縮径部２ｃの先端にシリンダ室１ｃ内に挿入可能な径となった縮径部２ｃ’とを備える。シリンダ１の一端（図４において上端）にはキャップ３が取り付けられており、該キャップ３には内容物を吐出する吐出口３ａが設けられている。また、キャップ３のピストン２側およびピストン２のキャップ３側には、弾性体としてのバネ体５を収容する内径が異なる底つきの孔が設けられている。この実施形態の弾性体としてのバネ体５は、弾性体要素としての２つのバネが並列にピストン２とキャップ３間に設けられることによって、ピストンの移動量によって縦弾性係数（バネ定数）が異なる弾性体（バネ体）５を形成している。径の小さいバネ５ａは、キャップ３とピストン２の孔の底部に常に接触している。径の大きいバネ５ｂは、ピストン２が下降（図４の下側でシリンダ室１ｃ側）に移動しているときには、ピストン２の径の大きい孔の底部に接触しているがキャップ３には接していない。なお、径の大きいバネ５ｂをキャップ３側に取付け、ピストン２が所定量上昇した後該バネ５ｂを圧縮するようにしてもよい。
【００２８】
また、ピストン２の縮径部２ｃ，２ｃ’側には、軸方向に貫通する孔２ｄが設けられており、該孔２ｄには、該孔２ｄを開閉するニードル状の軸部６ｂとシリンダ室１ｃにおいて、下から上へ、すなわち管路７側からシリンダ室１ｂへ内容物を流通させるが、逆向きにはその流動を阻止する、逆止弁の作用を行う弁６ａを備えた弁部材６を備えている。なお符号７は、図示しないポンプから供給される内容物の管路である。該管路７から、シリンダ２に設けられた孔１ｄを通って内容物がこのシリンダ内に供給される。
【００２９】
シリンダ１の内径の大きいシリンダ室はピストン２の主ピストン部２ａによってキャップ３側のシリンダ室１ａと径の小さいシリンダ室１ｃ側のシリンダ室１ｂに分けられている。さらに、シリンダ１のシリンダ室１ａ側には、シリンダ１の内径が一部大きく形成され、空間１ｅが形成されている。また、キャップ３には、ピストン２の縮径部２ｂの先端がキャップ３と当接し、シリンダ室１ａと吐出口３ａの連通を閉鎖したときにおいても、シリンダ室１ａと吐出口３ａの連通を保持する孔３ｂが設けられている。また、縮径部２ｂにも該縮径部２ｂの内と外を連通させる孔２ｆが設けられている。なお、符号８，８は内容物をシールするＯリングである。
【００３０】
次に、本実施形態の動作を図５〜図７に基づいて説明する。
図５は、内容物供給ポンプが作動してしておらず、管路７内の内容物は低い圧力である。この状態では、弾性体（バネ体）５の力によりピストン２は押し下げられ縮径部２ｃの端部がシリンダ１の大径のシリンダ室１ｂと小径のシリンダ室１ｃの境界である大径シリンダ室１ｂの端面に当接し、弁部材６の弁６ａは小径のシリンダ室１ｃの孔１ｄが設けられた端面に当接し、軸部６ｂがピストン２に設けられた孔２ｄを閉鎖している。
【００３１】
そこで、内容物供給ポンプが作動し、管路７内の内容物の圧力が上昇すると、内容物はまず、弁部材６の弁６ａを加圧すると共に、該弁６ａは、図５において下から上へ、すなわち管路７側からシリンダ室１ｂ側へは内容物を通過させるものであるから、ピストン２の縮径部２ｃの端面に内容物の圧力が作用し、ピストンおよび弁部材６を図５において上昇させる。このとき上昇開始時には、ピストン２の上昇により圧縮される弾性体（バネ体）５は、バネ５ａのみであるから、ピストン２は、小さな加圧力でも上昇することになる。ピストン２が上昇すれば、ピストン２の縮径部２ｃで形成されるシリンダ室１ｂに内容物は流れ込み大径部の主ピストン２ａの端面を加圧する。そして、ピストンがさらに上昇してもう１つのバネ５ｂの一端がキャップ３の端面に当接し、該バネ５ｂをも圧縮させることになり、弾性体（バネ体）５の縦弾性係数のバネ定数は増大する。そして、内容物を供給するポンプの出力圧力に対応する弾性体（バネ体）５の圧縮反力でバランスがとれた位置でピストン２の上昇は停止する。
このピストン２の上昇分だけシリンダ室１ａに蓄積されていた内容物が吐出孔３ａから吐出されることになる。図６は内容物によりピストンが加圧され上昇した状態を表している。この場合、ポンプ出力の変動等により内容物からのピストン２への加圧力に変動があっても、前述したように弾性体（バネ体）５の縦弾性係数のバネ定数が大きくなっていることからピストン２の移動量の変動は少なく、ほぼ一定量の内容物を吐出することができる。
【００３２】
通常の内容物の分配量では、図６に示すように、ピストン２によってシリンダ１内のシリンダ室１ａとシリンダ室１ｂの連通が阻止された状態、すなわち、主ピストン２ａが縮径部１ｃのために切り込まれて生じた端部２ｇが空間１ｅの下端部１ｆの位置に達しない状態の範囲で内容物の定量吐出分配が行われる。
【００３３】
次にポンプの動作が停止し、内容物の圧力が低下すると、図７に示す状態となる。すなわち、ピストン２は弾性体（バネ体）５の反発力により下降方向の力を受ける。この下降方向の力が、シリンダ室１ｂに充填された内容物に加わり、このシリンダ室１ｂの内容物の圧力が弁部材６の弁６ａに作用する。弁６ａは、上から下、すなわちシリンダ室側から管路７側への内容物の流動を阻止するから、弁部材６は下方向に加圧され、下降する。その結果、弁部材６の軸部６ｂが孔２ｄの閉鎖を解き、シリンダ室１ａと１ｂは連通し、ピントン２の下降に伴ってシリンダ室１ｂ内の内容物はこの連通孔２ｄを通りシリンダ室１ａに流入し、吐出した量に相当する内容物がシリンダ室１ａに充填される。そして、図５に示す待機状態となる。
【００３４】
以上の動作を周期的に繰り返すことによって、注入点への内容物の注入が行われるものである。また上述した実施形態では、加圧時吐出型の定量分配器に本発明を適用したものであるが、脱圧時吐出型の定量分配器に対しても適用できるものである。
【００３５】
上述した動作は、通常の内容物の定量分配動作である。一方、該定量分配器を機械や装置に取付け組み立てたとき、該定量分配器から各注入点までの管路内には、内容物（潤滑剤）は充填されておらず、この管路内にも内容物を充填しておかないと、定量分配器で上述した動作を行い所定量の内容物を吐出させたとしても注入点には内容物は注入されない。そこで、この定量分配器を機械や装置に取付け組み立てたときには、注入点までの管路内を内容物で満たすため多量に内容物を定量分配器から吐出させる必要がある。図５〜図７で説明したような通常の内容物の吐出動作を繰り返し実行して、注入点までの管路内を内容物で満たすには、大変な時間を必要とする。
【００３６】
また、前述したように、注入点が異物で汚染されたとき、例えば、給油点の被潤滑部品（例えば、ベアリング、直動ガイド、ボールネジ等）に塵芥や、工作機械等においては切粉等の異物が付着することがある。そのため、この付着した異物を取り除き洗浄するには、多量の内容物（潤滑剤）をこの注入点に供給しなければならない。このような場合、上述した通常の内容物（潤滑剤）吐出動作の繰り返しでは、この洗浄はできない。
【００３７】
そこで、本実施形態では、通常の内容物の定量吐出動作を行わせるときよりも大きい加圧力をピストン２に与え、ピストン２の縮径部２ｃ’の端部２ｇが、シリンダ１の内径が拡大されて形成された空間１ｅの端部１ｆを越える位置まで、ピストン２を上昇させ加圧力が発生するように内容物を供給するポンプの出力圧力を増大させるように駆動する。一番簡単な方法は、ピストン２の縮径部２ｂの端部がキャップ３の端面に当接し、ピストン２のストローク限界まで達する圧力が発生するようポンプを駆動する。
【００３８】
図８は、このときの状態を示している。こうして、端部２ｇが端部１ｆを越えるまでピストン２が上昇すると、図８に示すように、管路７、シリンダ室１ｃ、シリンダ室１ｂ、空間１ｅ、シリンダ室１ａと連通し、ピストン２の縮径部２ｂの端部がキャップ３の端面に当接していたとしても、孔２ｆ，孔３ｂによって、シリンダ室１ａ、吐出口３ａとは連通し、管路７から吐出口３ａまでの経路が開かれることになる。よって、ポンプによって供給される内容物は、この経路によって連続的にこの定量分配器から吐出されることになる。これより、注入点までの管路内を直ちに内容物で満たすことができる。また、注入点を洗浄する場合にも、多量の内容物を連続的に供給することができるので、簡単に注入点（給油点）のベアリングや直動ガイド、ボールネジ等を内容物（潤滑剤）で洗浄することができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態では、定量分配器に潤滑剤等の内容物を供給する圧力によって、１回の吐出量を決定し、しかもその圧力変動によって吐出量の変動を少なくし、ほぼ定量の吐出量を得るようにした。これによって、内容物の吐出量の変更も内容物を供給するポンプの圧力を変えることによって得られ、必要に応じ、任意に変更することができる。また、定量分配動作では、ピストンをフルストローク移動させていないから、通常の定量分配動作時とより大きな加圧力を定量分配器のピストンに加えて、所定値以上にピストンを移動させることによって（従来は、内容物を定量吐出させるとき、ピストンをフルストローク移動させるものであることから、この定量吐出動作時よりもさらにピストンを移動させることはできない）、内容物の連続吐出を可能にしたものである。その結果、使用開始時の内容物の各注入点までの管路内への内容物の充填、さらには給油点等の注入点の洗浄をも可能にしたものである。
【００４０】
なお、上述した図４〜８で示した実施形態では、弾性体要素（バネ）を並列に配置した例を説明したが、図２に示すように、弾性体要素（バネ）を直列に配置してピストンの移動量によって縦弾性係数が変わるようにしてもよいものである。また、弾性体を直列および並列に配置してもよいものである。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の定量分配器は、内容物の吐出量を簡単に変更することができ、しかも格別大きな加圧力を必要とせず、且つ、吐出量の変動を少なくできるものである。また、通常の内容物分配時の加圧力より大きい加圧力を加えることによって、内容物を連続して吐出できるので、この定量分配器を機械や装置に取り付けたとき、定量分配器と内容物の注入点までの経路内を素早く内容物で充填することができ、作業効率をよくする。さらに、内容物を連続吐出して注入点における内容物による洗浄もできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作原理を説明する説明図である。
【図２】本発明の第１の形態の定量分配器の原理説明図である。
【図３】本発明の第２の形態の定量分配器の原理説明図である。
【図４】本発明の一実施形態の定量分配器の断面斜視図である。
【図５】同実施形態において、加圧力が加わっていない状態を表す動作説明図である。
【図６】同実施形態において、加圧力が加わって、内容物を吐出している状態を表す動作説明図である。
【図７】同実施形態において、加圧力が解かれたときのの状態を表す動作説明図である。
【図８】同実施形態において、内容物を連続吐出させるときの状態の説明図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
１ａ，１ｂ，１ｃ シリンダ室
１ｄ 孔
１ｅ 空間
２ ピストン
２ａ 主ピストン
２ｂ，２ｃ，２ｃ’ 縮径部
２ｄ，２ｆ 孔
３ キャップ
３ａ 吐出口
３ｂ 孔
４，５ 弾性体
４ａ，４ｂ，４ｃ バネ
５ａ，５ｂ，５ｃ バネ
６ 弁部材
６ａ 弁
６ｂ 軸
７ 管路
８ Ｏリング

Claims (6)

1. シリンダ内のピストンを弾性体より付勢し、供給される内容物の加圧又は減圧の一方で該ピストンを所定量移動させ、ピストンで仕切られたシリンダ内の一方のシリンダ室にピストン移動量に応じた量の内容物を充填して計量すると共に、他方のシリンダ室より前記ピストン移動量に応じた量の内容物を吐出させ、加圧又は減圧の他方によりピストンを移動させて前記一方のシリンダより前記他方のシリンダ室に前記ピストン移動量に応じた量の内容物を送り込む定量分配器において、
   前記ピストンを付勢する弾性体は、その縦弾性係数が内容物を充填して計量するときのピストンの移動開始時には小さくその後大きくなるようにピストンの移動量によって変わる弾性体とし、前記内容物の圧力に応じて前記ピストンを移動させる所定量を変えて前記シリンダ室に充填して計量する内容物量を変えて吐出する量を制御するようにしたことを特徴とする定量分配器。
2. 前記弾性体は、縦弾性係数が異なる複数の弾性体要素を直列に配置して構成された請求項１に記載の定量分配器。
3. 前記弾性体は、伸縮開始位置が前記ピストンの移動位置によって異なるよう複数の弾性体要素を並列に配置して構成されている請求項１に記載の定量分配器。
4. 前記弾性体は、縦弾性係数が異なる複数の弾性体要素を直列に配置すると共に、伸縮開始位置が前記ピストンの移動位置によって異なるよう前記直列に配置された弾性体要素とは別の弾性体要素を、前記直列に配置された弾性体要素と並列に配置して構成されている請求項１に記載の定量分配器。
5. 前記内容物の加圧によって、ピストンを所定量移動させ、ピストンで仕切られたシリンダ内の一方のシリンダ室にピストン移動量に応じた量の内容物を充填して計量すると共に、他方のシリンダ室より前記ピストン移動量に応じた量の内容物を吐出させ、減圧によりピストンを移動させて前記一方のシリンダより前記他方のシリンダ室に前記ピストン移動量に応じた量の内容物を送り込む定量分配器であって、
   前記ピストンを内容物計量可能な前記所定量の移動より大きく移動させることにより内容物を充填計量するシリンダ室を内容物吐出口と連通させて、内容物を供給する管路と該定量分配器の吐出口を連通させる経路を開くようにした請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の定量分配器。
6. 前記ピストンの内容物計量可能な前記所定量の移動よりも大きい移動位置ではシリンダの内径が拡大され、ピストンで仕切られた前記シリンダ室が内容物吐出口と連通する請求項５に記載の定量分配器。

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