JP6730108B2 - Double reciprocating pump - Google Patents
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Description
本発明は、一対のベローズ等の可動仕切部材によって形成された一対のポンプ室により移送流体を移送する二連往復動ポンプに関する。 The present invention relates to a double reciprocating pump that transfers a transfer fluid by a pair of pump chambers formed by a movable partition member such as a pair of bellows.
従来より、二連往復動ポンプやベローズポンプが知られている（下記特許文献１及び２参照）。この種のポンプは、一対のベローズ等の可動仕切部材を有する。そして、この一対の可動仕切部材により一対の閉空間をポンプ室と作動室とに区画している。
Conventionally, double reciprocating pumps and bellows pumps have been known (see
この種のポンプは、このように区画された一対の作動室に切換弁機構によって交互に作動流体を導入することで、ポンプ室を交互に圧縮及び伸長させることで移送流体を移送する。なお、この種のポンプでは、一般的には移送流体の吐出流量とストローク数に対応した脈動が発生する。 This type of pump transfers the transfer fluid by alternately introducing the working fluid into the pair of working chambers thus partitioned by the switching valve mechanism to alternately compress and expand the pump chambers. In addition, in this type of pump, pulsation corresponding to the discharge flow rate of the transferred fluid and the number of strokes generally occurs.
この脈動は、例えばベローズの伸縮動作ストロークの端部で一対の吸込弁及び一対の吐出弁がそれぞれ一方のポンプ室側から他方のポンプ室側へと切り替わる結果として発生する。このような脈動は、種々の障害をもたらすため、特許文献１及び２に開示された二連往復動ポンプによって解決が試みられている。
This pulsation occurs, for example, as a result of the pair of suction valves and the pair of discharge valves switching from one pump chamber side to the other pump chamber side at the end of the expansion and contraction stroke of the bellows. Since such pulsation causes various obstacles, the solution is attempted by the double reciprocating pumps disclosed in
しかしながら、上述した特許文献１及び２に開示されたポンプでは、高い脈動低減効果を低コストで実現させるには、更なる改良の余地がある。
However, the pumps disclosed in
本発明は、作動流体の切換弁機構の動作を制御流体により切り換えることで全体の低コスト化を図りつつ、移送流体の脈動の低減を図ることができる二連往復動ポンプを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a double reciprocating pump capable of reducing the pulsation of a transferred fluid while reducing the overall cost by switching the operation of a switching valve mechanism of a working fluid by a control fluid. And
本発明に係る二連往復動ポンプは、内部に軸方向に沿って第１の空間及び第２の空間を形成するケース部材と、前記第１の空間内において変形可能に配置されて、前記第１の空間を第１のポンプ室及び第１の作動室に仕切る第１可動仕切部材と、前記第２の空間内において変形可能に配置されて、前記第２の空間を第２のポンプ室及び第２の作動室に仕切る第２可動仕切部材と、前記第１の作動室への作動流体の流路を開閉する第１の弁機構を備える第１の切換弁機構と、前記第２の作動室への作動流体の流路を開閉する第２の弁機構を備える第２の切換弁機構とを備える。この二連往復動ポンプは更に、第１〜第８切換機構を備える。第１切換機構は、前記第１可動仕切部材が第１の収縮状態に達した場合に、前記第１の切換弁機構を開状態から閉状態に変化させるように前記第１の弁機構を動作させる制御流体の流路を開く。第２切換機構は、前記第１可動仕切部材が第１の伸長状態に達した場合に、前記第１の切換弁機構を閉状態から開状態に変化させる制御流体の流路を開く。第３切換機構は、前記第１可動仕切部材が前記第１の収縮状態よりも収縮の度合が小さい第２の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開く。第４切換機構は、前記第１可動仕切部材が収縮動作にある間に前記第２可動仕切部材が第３の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開いてその制御流体を前記第３切換機構に送出する。第５切換機構は、前記第２可動仕切部材が第４の収縮状態に達した場合に、前記第２の切換弁機構を開状態から閉状態に変化させるように前記第２の弁機構を動作させる制御流体の流路を開く。第６切換機構は、前記第２可動仕切部材が第２の伸長状態に達した場合に、前記第２の切換弁機構を閉状態から開状態に変化させる制御流体の流路を開く。第７切換機構は、前記第２可動仕切部材が前記第４の収縮状態よりも収縮の度合が小さい第５の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開く。第８切換機構は、前記第２可動仕切部材が収縮動作にある間に前記第１可動仕切部材が第６の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開いてその制御流体を前記第７切換機構に送出する。 A double reciprocating pump according to the present invention includes a case member that internally forms a first space and a second space along an axial direction, and a deformable arrangement in the first space. A first movable partition member for partitioning the first space into a first pump chamber and a first working chamber; and a deformable arrangement in the second space to divide the second space into a second pump chamber and a second pump chamber. A second movable partition member for partitioning into a second working chamber, a first switching valve mechanism including a first valve mechanism for opening and closing a flow path of working fluid to the first working chamber, and the second operation. A second switching valve mechanism that includes a second valve mechanism that opens and closes a flow path of the working fluid to the chamber. The double reciprocating pump further includes first to eighth switching mechanisms. The first switching mechanism operates the first valve mechanism so as to change the first switching valve mechanism from the open state to the closed state when the first movable partition member reaches the first contracted state. Open the control fluid flow path. The second switching mechanism opens the flow path of the control fluid that changes the first switching valve mechanism from the closed state to the open state when the first movable partition member reaches the first extended state. The third switching mechanism opens the flow path of the control fluid when the first movable partition member reaches the second contracted state in which the degree of contraction is smaller than that in the first contracted state. The fourth switching mechanism opens the flow path of the control fluid and opens the control fluid when the second movable partition member reaches the third contracted state while the first movable partition member is in the contracting operation. 3 Send to the switching mechanism. The fifth switching mechanism operates the second valve mechanism so as to change the second switching valve mechanism from the open state to the closed state when the second movable partition member reaches the fourth contracted state. Open the control fluid flow path. The sixth switching mechanism opens the flow path of the control fluid that changes the second switching valve mechanism from the closed state to the open state when the second movable partition member reaches the second extended state. The seventh switching mechanism opens the flow path of the control fluid when the second movable partition member reaches the fifth contracted state in which the degree of contraction is smaller than that in the fourth contracted state. The eighth switching mechanism opens the flow path of the control fluid and opens the control fluid when the first movable partition member reaches the sixth contracted state while the second movable partition member is in the contracting operation. 7 Send to switching mechanism.
本発明の好適な１つの実施形態において、前記第１及び第２の切換弁機構は、それぞれ、内部に前記作動流体の分配室が形成され、この分配室内に前記第１又は第２の弁機構が往復動自在に配置された弁機構本体を備える。 In a preferred embodiment of the present invention, the first and second switching valve mechanisms each have therein a distribution chamber for the working fluid, and the first or second valve mechanism is formed in the distribution chamber. Is provided with a valve mechanism main body that is reciprocally arranged.
本発明の１つの実施形態において、前記弁機構本体は、前記作動流体源から供給される作動流体を前記分配室に導入する作動流体導入口と、前記分配室に導入された作動流体を前記第１又は第２の作動室に排出する作動流体出入口とを備える。 In one embodiment of the present invention, the valve mechanism body includes a working fluid introduction port for introducing a working fluid supplied from the working fluid source into the distribution chamber, and a working fluid introduced into the distribution chamber as the first fluid. And a working fluid inlet/outlet for discharging into the first or second working chamber.
本発明の１つの実施形態において、前記弁機構本体は、更に、前記制御流体を前記弁機構本体に導入するための第１の制御流体出入口及び第２の制御流体出入口とを備える。 In one embodiment of the present invention, the valve mechanism main body further comprises a first control fluid inlet/outlet and a second control fluid inlet/outlet for introducing the control fluid into the valve mechanism main body.
本発明の１つの実施形態において、前記第１及び第２の弁機構は、それぞれ、軸方向に所定間隔を空けて形成された複数の大径部及びこれら大径部間に形成された小径部を備え、前記作動流体は、前記第１又は第２の弁機構が移動して前記小径部を介して前記作動流体導入口と前記作動流体出入口とが連通することにより、前記第１又は第２の作動室に向けて排出される。 In one embodiment of the present invention, each of the first and second valve mechanisms includes a plurality of large diameter portions formed at predetermined intervals in the axial direction and a small diameter portion formed between the large diameter portions. The first or second valve mechanism is moved so that the working fluid inlet and the working fluid outlet communicate with each other through the small-diameter portion. Is discharged toward the working chamber of.
本発明の１つの実施形態において、前記第１及び第２の切換機構は、それぞれ、弁体収容ケースと、前記弁体収容ケース内を往復動し、その先端が前記弁体収容ケースから突出して前記可動仕切部材と連動する連動部材に当接可能に配置される弁体と、前記弁体を前記連動部材の方へ付勢する弾性部材とを備える。
また、本発明の１つの実施の形態において、可動仕切部材の移動に応じて伸縮自在に構成された連結シャフトを更に備えることができる。そして、第４切換機構及び第８切換機構は、その連結シャフトが所定の圧縮状態となった場合に制御流体の流路を開くよう構成することができる。
更に、本発明の１つの実施の形態において、第１の切換弁機構と第１切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第１逆止弁と、第１の切換弁機構と前記第３切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第２逆止弁と、第２の切換弁機構と第５切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第３逆止弁と、第２の切換弁機構と第７切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第４逆止弁とを更に備えることができる。
In one embodiment of the present invention, each of the first and second switching mechanisms reciprocates in the valve body housing case and the valve body housing case, and a tip of the reciprocating body projects from the valve body housing case. A valve body disposed so as to be capable of contacting the interlocking member that interlocks with the movable partition member, and an elastic member that biases the valve body toward the interlocking member.
Further, in one embodiment of the present invention, a connecting shaft configured to be capable of expanding and contracting according to the movement of the movable partition member may be further provided. Further, the fourth switching mechanism and the eighth switching mechanism can be configured to open the flow path of the control fluid when the connecting shaft thereof is in a predetermined compressed state.
Further, in one embodiment of the present invention, a first check valve arranged in a control air pipe connected between the first switching valve mechanism and the first switching mechanism, and a first switching valve mechanism. A second check valve arranged in a control air pipe connected between the second switching valve mechanism and the fifth switching mechanism, and a second check valve arranged in a control air pipe connected between the second switching valve mechanism and the fifth switching mechanism. And a fourth check valve disposed in the control air pipe connected between the second switching valve mechanism and the seventh switching mechanism.
本発明によれば、作動流体の動作を制御流体により切り換えることで全体の低コスト化を図りつつ、移送流体の脈動の低減を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the pulsation of the transfer fluid while reducing the overall cost by switching the operation of the working fluid by the control fluid.
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態に係る二連往復動ポンプを詳細に説明する。 Hereinafter, a double reciprocating pump according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る二連往復動ポンプ１の構成を示す図であり、断面及びその周辺機構を示している。また、図２は、図１に示す二連往復動ポンプ１の構成要素のうちの一部（第１及び第２の切換弁機構８０ａ及び８０ｂ、並びに第１〜第８切換機構２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ）を抜粋して示したものである。
図１に示すように、二連往復動ポンプ１において、中央部に配置されたポンプヘッド１ａの両側には、ケース部材である有底円筒状の第１のシリンダ２ａ及び第２のシリンダ２ｂが、開口部が互いに向かい合うように装着されて配置されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a double reciprocating
As shown in FIG. 1, in a double reciprocating
これらシリンダ２ａ、２ｂの内部には、軸方向に沿って一対の空間が形成されている。これら一対の空間内には、軸方向に伸縮可能な、例えばフッ素樹脂からなる有底円筒状の第１のベローズ３ａ及び第２のベローズ３ｂが、互いの開口側が向き合うようにポンプヘッド１ａに添設された状態で同軸配置されている。
Inside the
これらベローズ３ａ，３ｂは、その開口端がポンプヘッド１ａに対して、例えば液密に螺合固定されている。従って、ベローズ３ａ，３ｂは、内側を第１のポンプ室５ａ及び第２のポンプ室５ｂとし、外側を第１の作動室６ａ及び第２の作動室６ｂとして、シリンダ２ａ，２ｂの内部空間を仕切る一対の可動仕切部材を構成している。
The open ends of the
ベローズ３ａ，３ｂの底部には、シャフト固定板４ａ及びシャフト固定板４ｂがボルト１５ａにより固定されている。シャフト固定板４ａ，４ｂには、同軸に延びるシャフト７ａ及びシャフト７ｂの一端が固定されている。シャフト７ａ，７ｂの他端は、シリンダ２ａ，２ｂの底部中心を、シール部材８を介して気密に貫通してシリンダ２ａ，２ｂの外側まで延びている。これらシャフト７ａ，７ｂの他端には、連結板９ａ及び連結板９ｂがナット１０によって固定されている。
A
連結板９ａ，９ｂは、シリンダ２ａ，２ｂの外部の所定位置、例えば図１中の上下に示す位置において、連結シャフト１１ａ及び連結シャフト１１ｂによって軸方向に連結されている。各連結シャフト１１ａ，１１ｂは、一対のシャフト部１２及びシャフト部１３と、これらシャフト部１２，１３の間に装着された伸縮部材であるコイルばね１４とを備えている。コイルばね１４は、芯材１４ａと、バネ部材１４ｂとを備えている。芯材１４ａは、その一端をシャフト部１２又は１３の一方に対し固定的に接続される一方、他端は後述する弁体５５ａ又は５５ｂと対向するように配置されている。芯材１４ａの他端は、通常時において弁体５５ａ又は５５ｂとは所定距離だけ離間して配置されるが、コイルばね１４が弾性力に抗して圧縮される場合において、弁体５５ａ又は５５ｂと接触し、弁体５５ａ又は５５ｂを押圧する。
The connecting
各連結シャフト１１ａ，１１ｂにおいては、シャフト部１２，１３のコイルばね１４側とは反対側の端部がボルト１５によって連結板９ａ，９ｂに固定されている。一方、ベローズ３ａ、３ｂは、固定版４ａ、４ｂ、シャフト７ａ、７ｂを介して連結版９ａ、９ｂに接続されている。すなわち、ベローズ３ａ、３ｂは、シャフト７ａ、７ｂ、連結板９ａ、９ｂを介して連結シャフト１１ａ、１１ｂに接続されている。ベローズ３ａ、３ｂが作動エアにより伸縮すると、連結板９ａ、９ｂも移動し、連結シャフト１１ａ、１１ｂも移動する。ただし、連結シャフト１１ａ、１１ｂはコイルばね１４の弾性力により伸縮する。
In each of the connecting
また、ポンプヘッド１ａには、ポンプの側面に臨む位置に移送流体、例えば液体の吸込口１６と吐出口１７とが設けられている。この吸込口１６からポンプ室５ａ，５ｂに至る経路には、吸込弁１８ａ及び吸込弁１８ｂが設けられ、ポンプ室５ａ，５ｂから吐出口１７に至る経路には、吐出弁１９ａ及び吐出弁１９ｂが設けられている。これら吸込弁１８ａ，１８ｂ及び吐出弁１９ａ，１９ｂは、バルブユニットを構成している。
Further, the
シリンダ２ａ，２ｂの底部には、シリンダ側出入口２ｃ及びシリンダ側出入口２ｄが設けられている。これらシリンダ側出入口２ｃ，２ｄは、例えば図示しないエアコンプレッサ等の作動流体源から供給される作動流体、例えば作動エアを、第１の切換弁機構８０ａの作動エア出入口８１ａに接続された第１の主配管９０ａ、及び第２の切換弁機構８０ｂの作動エア出入口８１ｂに接続された第２の主配管９０ｂを介して、作動室６ａ，６ｂに対して導入又は排出するためのものである。
A cylinder side inlet/
第１の切換弁機構８０ａは、作動室６ａへの作動エアの供給を切り換える切換弁８６ａを備える。第２の切換弁機構８０ｂは、作動室６ｂへの作動エアの供給を切り換える切換弁８６ｂを備える。これら第１及び第２の切換弁機構８０ａ，８０ｂの切換弁８６ａ，８６ｂは、後述する第１切換機構２０ａ、第２切換機構３０ａ、第３切換機構４０ａ及び第４切換機構５０ａ、第５切換機構２０ｂ、第６切換機構３０ｂ、第７切換機構４０ｂ及び第８切換機構５０ｂにより供給が切り換えられた制御流体、例えば制御エアによって動作される。制御エアは、作動流体源からの作動エアの一部を分流したものとすることができる。ただし、制御エアを、作動エアとは独立した流体源により生成することも可能である。
The first
第１の切換弁機構８０ａは、内部に作動エアの分配室８４ａが形成され切換弁８６ａが往復動自在に収容された第１の弁機構本体８５ａを備える。第２の切換弁機構８０ｂは、内部に作動エアの分配室８４ｂが形成され切換弁８６ｂが往復動自在に収容された第２の弁機構本体８５ｂを備える。
The first
第１及び第２の弁機構本体８５ａ及び８５ｂには、エア配管９９ａ及びエア配管９９ｂを介して作動エアを分配室８４ａ、８４ｂに導入する作動エア導入口８７ａ及び作動エア導入口８７ｂと、上述した作動エア出入口８１ａ，８１ｂとが形成されている。
In the first and second valve mechanism
作動エア出入口８１ａ，８１ｂは、分配室８４ａ，８４ｂに導入された作動エアを、第１及び第２の主配管９０ａ，９０ｂを介して作動室６ａ，６ｂに導入すると共に、作動室６ａ，６ｂから排出された作動エアを第１及び第２の主配管９０ａ，９０ｂを介して分配室８４ａ，８４ｂに排出するためのものである。
The working air inlets/
また、第１及び第２の弁機構本体８５ａ，８５ｂには、作動室６ａ，６ｂから排出されて分配室８４ａ，８４ｂに導入された作動エアを外部に排出するための作動エア排出口８８ａ及び作動エア排出口８８ｂが備えられている。なお、第１の弁機構本体８５ａには後述する制御エア出入口８２ａ及び制御エア出入口８３ａが備えられ、第２の弁機構本体８５ｂには後述する制御エア出入口８２ｂ及び制御エア出入口８３ｂが備えられている。
In addition, the first and second
制御エア出入口８２ａ，８３ａは、制御エアを制御エア配管９２ａ，９２ｃを介して第１の弁機構本体８５ａ内に導入及び排出するためのものである。制御エア出入口８２ｂ，８３ｂは、制御エアを制御エア配管９２ｂ，９２ｄを介して第２の弁機構本体８５ｂ内に導入及び排出するためのものである。
The control air inlets/
第１の切換弁機構８０ａの切換弁８６ａは、制御エア出入口８２ａ，８３ａから第１の弁機構本体８５ａ内に導入された制御エアによって往復駆動される。第２の切換弁機構８０ｂの切換弁８６ｂは、制御エア出入口８２ｂ，８３ｂから第２の弁機構本体８５ｂ内に導入された制御エアによって往復駆動される。
The switching
切換弁８６ａ，８６ｂは、軸方向に所定間隔を空けて形成された３つの大径部８９ａ，８９ｂと、これら大径部８９ａ，８９ｂ間に形成された２つの小径部９８ａ，９８ｂとを有する。大径部８９ａ，８９ｂは、第１及び第２の弁機構本体８５ａ，８５ｂに形成された作動エア導入口８７ａ，８７ｂ、作動エア出入口８１ａ，８１ｂ及び作動エア排出口８８ａ，８８ｂを選択的に塞ぐものである。また、小径部９８ａ，９８ｂは、第１及び第２の弁機構本体８５ａ，８５ｂの内壁面と共に分配室８４ａ，８４ｂを形成する。
The switching
シリンダ２ａの底部外壁面の一部には、第１切換機構２０ａが、例えばシリンダ２ａに対し着脱可能に固定されている。
また、シリンダ２ａの底部側方外壁面の下方側には、第２切換機構３０ａが、例えばシリンダ２ａに対して一体成形等により一体的に、又は着脱可能に配置されている。
また、シリンダ２ａの底部外壁面の別の位置には、第３切換機構４０ａが、例えばシリンダ２ａに対し一体成形等により一体的に、又は着脱可能に固定されている。
更に、連結シャフト１１ａを構成するシャフト部１２の内部には、第４切換機構５０ａが設けられている。
このような第１〜第４切換機構２０ａ，３０ａ，４０ａ、５０ａは、第１の切換弁機構８０ａへの制御エアの供給を切り換えるために設けられている。
A
Further, a
A
Further, a
Such first to
また、シリンダ２ｂの底部側方外壁面の下方側には、第６切換機構３０ｂが、例えばシリンダ２ｂに対して一体成形等により一体的に固定されて配置されている。
また、シリンダ２ｂの底部外壁面の別の位置には、第７切換機構４０ｂが、例えばシリンダ２ｂに対し一体成形等により一体的に、又は着脱可能に固定されている。
更に、連結シャフト１１ｂを構成するシャフト部１３の内部には、第８切換機構５０ｂが設けられている。
このような第５〜第８切換機構２０ｂ，３０ｂ，４０ｂ、５０ｂは、第２の切換弁機構８０ｂへの制御エアの供給を切り換えるために設けられている。
A
A
Further, an
Such fifth to
なお、第１切換機構２０ａ及び第５切換機構２０ｂは、例えばシリンダ２ａ，２ｂに対して一体成形等により一体的に固定されて配置されていてもよい。
The
詳細は後述するが、第１〜第８切換機構２０ａ，３０ａ、４０ａ、５０ａ、２０ｂ，３０ｂ、４０ｂ、５０ｂは、ポンプ室５ａの圧縮工程とポンプ室５ｂの圧縮工程とが部分的に重複する重複期間ＯＰを有するように、第１及び第２の切換弁機構８０ａ，８０ｂへの制御エアの供給を切り換えるように動作する。
Although details will be described later, in the first to
次に、各切換機構２０ａ〜５０ｂについて、その構造及び機能につき、図２の抜粋図も参照しつつ説明する。
第１切換機構２０ａは、図示しないフランジ部をシリンダ２ａに対して着脱可能に、例えばねじ止め固定することにより固定される収容ケース２１ａを備える。第５切換機構２０ｂは、図示しないフランジ部をシリンダ２ｂに対して着脱可能に、例えばねじ止め固定することにより固定される収容ケース２１ｂを備える。これらの収容ケース２１ａ，２１ｂの側面には、制御エアの導入口２２ａ及び導入口２２ｂが形成されると共に、制御エアの排出口２３ａ及び排出口２３ｂが形成されている。
Next, the structure and function of each of the switching
The
収容ケース２１ａ，２１ｂの導入口２２ａ，２２ｂには制御エア導入路９１ａ及び制御エア導入路９１ｂが接続され、排出口２３ａ，２３ｂには制御エア配管９２ａ及び制御エア配管９２ｂが接続されている。なお、収容ケース２１ａ，２１ｂの所定位置、例えば収容ケース２１ａ，２１ｂの底部近傍側面には、収容ケース２１ａ，２１ｂの内部と外部とを連通する逃げ穴２４ａ及び逃げ穴２４ｂが形成されている。
The control
また、第１切換機構２０ａは、収容ケース２１ａ内を往復動する弁体２５ａを備える。また、第５切換機構２０ｂは、収容ケース２１ｂ内を往復動する弁体２５ｂを備える。収容ケース２１ａ，２１ｂ内には、これら弁体２５ａ及び弁体２５ｂを連結板９ａ，９ｂの方へ付勢するバネ２６ａ及びバネ２６ｂが備えられている。
The
弁体２５ａは、その先端部が収容ケース２１ａから連結板９ａに向かって突出し、連結板９ａの内側面に当接可能に配置されている。弁体２５ｂは、その先端部が収容ケース２１ｂから連結板９ｂに向かって突出し、連結板９ｂの内側面に当接可能に配置されている。
The
弁体２５ａ，２５ｂは、例えばベローズ３ａ，３ｂが収縮限界位置近傍に達したときから収縮限界位置までの間で変位する際に、その先端部が連結板９ａ，９ｂと継続的に当接する。そして、そのままバネ２６ａ，２６ｂの弾性力に抗して収容ケース２１ａ，２１ｂ内に押されるように構成されている。
For example, when the
従って、収容ケース２１ａと弁体２５ａとの間に形成される分流路２７ａ、及び収容ケース２１ｂと弁体２５ｂとの間に形成される分流路２７ｂは、ベローズ３ａ，３ｂが収縮限界位置近傍に達したときに開路し導入口２２ａ，２２ｂと排出口２３ａ，２３ｂとを連通させる。分流路２７ａ，２７ｂが開路したときは、制御エア導入路９１ａ，９１ｂから第１及び第３切換機構２０ａ，２０ｂに供給される制御エアが、制御エア配管９２ａ及び制御エア配管９２ｂを通って第１及び第２の切換弁機構８０ａ，８０ｂの制御エア出入口８２ａ及び制御エア出入口８２ｂに導かれる。
Therefore, in the
また、弁体２５ａ，２５ｂは、その先端部が連結板９ａ，９ｂから離間する直前の位置に達したときから離間した状態にあるときは、バネ２６ａ，２６ｂの弾性力により収容ケース２１ａ，２１ｂから突出して分流路２７ａ，２７ｂを閉路する。これにより、弁体２５ａ，２５ｂは、排出口２３ａ，２３ｂと逃げ穴２４ａ，２４ｂとを収容ケース２１ａ，２１ｂ内で連通させる。
When the tip ends of the
このように分流路２７ａ，２７ｂが閉路したときは、制御エア出入口８２ａ，８２ｂから制御エア配管９２ａ，９２ｂを介して排出された制御エアが、排出口２３ａ，２３ｂを介して収容ケース２１ａ，２１ｂ内に導入され、逃げ穴２４ａ，２４ｂから外部に排気される。
When the
また、第２切換機構３０ａは、シリンダ２ａと一体的に形成された収容ケース３１ａを備える。第６切換機構３０ｂは、シリンダ２ｂと一体的に形成された収容ケース３１ｂを備える。これら収容ケース３１ａ，３１ｂの側面には、制御エアの導入口３２ａ及び導入口３２ｂが形成されると共に、制御エアの排出口３３ａ及び３３ｂが形成されている。
The
収容ケース３１ａ，３１ｂの導入口３２ａ，３２ｂには制御エア導入路９１ｃ及び制御エア導入路９１ｄが接続され、排出口３３ａ，３３ｂには制御エア配管９２ｃ及び制御エア配管９２ｄが接続されている。なお、収容ケース３１ａ，３１ｂの所定位置、例えば収容ケース３１ａ，３１ｂの底部には、収容ケース３１ａ，３１ｂの内部と外部とを連通する逃げ穴３４ａ及び逃げ穴３４ｂが形成されている。
A control
また、第２切換機構３０ａは、収容ケース３１ａ内を往復動する弁体３５ａを備える。また、第６切換機構３０ｂは、収容ケース３１ｂ内を往復動する弁体３５ｂを備える。そして、収容ケース３１ａ，３１ｂ内には、これら弁体３５ａ及び弁体３５ｂを軸方向に沿って互いに対向する方向、具体的には連結シャフト１１ｂのシャフト部１２，１３に設けられた当接板３５ｃ及び当接板３５ｄの方へ付勢するバネ３６ａ及びバネ３６ｂが備えられている。
The
弁体３５ａは、その先端部が収容ケース３１ａから当接板３５ｃに向かって突出し、当接板３５ｃに当接可能に配置されている。また、弁体３５ｂは、その先端部が収容ケース３１ｂから当接板３５ｄに向かって突出し、当接板３５ｄに当接可能に配置されている。
The
弁体３５ａ，３５ｂは、例えばベローズ３ａ，３ｂが伸長限界位置近傍に達したときから伸長限界位置までの間で変位する際に、その先端部が当接板３５ｃ，３５ｄと継続的に当接する。そして、そのままバネ３６ａ，３６ｂの弾性力に抗して収容ケース３１ａ，３１ｂ内に押されるように構成されている。
For example, when the
従って、収容ケース３１ａと弁体３５ａとの間に形成される分流路３７ａ、及び収容ケース３１ｂと弁体３５ｂとの間に形成される分流路３７ｂは、ベローズ３ａ，３ｂが伸長限界位置近傍に達したときにおいて開路し導入口３２ａ，３２ｂと排出口３３ａ，３３ｂとを連通させる。分流路３７ａ，３７ｂが開路したときは、制御エア導入路９１ｃ，９１ｄから第２切換機構３０ａ，第６切換機構３０ｂに供給される制御エアが、制御エア配管９２ｃ及び制御エア配管９２ｄを通って第１及び第２の切換弁機構８０ａ，８０ｂの制御エア出入口８３ａ及び制御エア出入口８３ｂに導かれる。
Therefore, in the
また、弁体３５ａ，３５ｂは、その先端部が当接板３５ｃ，３５ｄから離間する直前の位置に達したときから離間した状態にあるときは、バネ３６ａ，３６ｂの弾性力により収容ケース３１ａ，３１ｂから突出して分流路３７ａ，３７ｂを閉路する。これにより、弁体３５ａ，３５ｂは、排出口３３ａ，３３ｂと逃げ穴３４ａ，３４ｂとを収容ケース３１ａ，３１ｂ内で連通させる。
When the tip ends of the
このように分流路３７ａ，３７ｂが閉路したときは、制御エア出入口８３ａ，８３ｂから制御エア配管９２ｃ，９２ｄを介して排出された制御エアが、排出口３３ａ，３３ｂを介して収容ケース３１ａ，３１ｂ内に導入され、逃げ穴３４ａ，３４ｂから外部に排気される。
When the
第１の実施の形態に係る二連往復動ポンプ１は、第１の切換弁機構８０ａの切換弁８６ａを、第１切換機構２０ａ及び第２切換機構３０ａからの制御エアにより切換動作させて、作動室６ａへの作動エアの供給を切り換える。具体的には、第１切換機構２０ａの分流路２７ａが開路した場合には、第１切換機構２０ａからの制御エアにより、切換え弁８６ａが図２中の左方向に移動する。また、第２切換機構３０ａの分流路３７ａが開路した場合には、第２切換機構３０ａからの制御エアにより、切換え弁８６ａが図２中の右方向に移動する。
また、第１の実施の形態に係る二連往復動ポンプ１は、第２の切換弁機構８０ｂの切換弁８６ｂを、第５切換機構２０ｂ及び第６切換機構３０ｂからの制御エアにより切換動作させて、作動室６ｂへの作動エアの供給を切り換える。具体的には、第５切換機構２０ｂの分流路２７ｂが開路した場合には、第５切換機構２０ｂからの制御エアにより、切換え弁８６ｂが図２中の右方向に移動する。また、第６切換機構３０ｂの分流路３７ｂが開路した場合には、第６切換機構３０ｂからの制御エアにより、切換え弁８６ｂが図２中の左方向に移動する。
In the
Further, the
切換弁８６ａ，８６ｂは、作動エアを、例えば弁機構本体８５ａの作動エア導入口８７ａと作動エア出入口８１ａとを連通させると共に、弁機構本体８５ｂの作動エア出入口８１ｂと作動エア排出口８８ｂとを連通させて、作動室６ａへ供給し作動室６ｂから排出させる。
The switching
また、切換弁８６ａ，８６ｂは、作動エアを、例えば弁機構本体８５ｂの作動エア導入口８７ｂと作動エア出入口８１ｂとを連通させると共に、弁機構本体８５ａの作動エア出入口８１ａと作動エア排出口８８ａとを連通させて、作動室６ｂへ供給し作動室６ａから排出させる。そして、重複期間ＯＰを設けることにより、ポンプ室５ａ，５ｂのうち、一方のポンプ室の吐出圧力が低下する圧縮工程（吐出工程）の最終段階の直前で、他方のポンプ室からも液体が吐出されるようにすることができるので、吐出側の移送流体の脈動を抑制することができる。
Further, the switching
第３切換機構４０ａ、第７切換機構４０ｂは、第１切換機構２０ａ、第５切換機構２０ｂと略同一の構造を有している。第３切換機構４０ａは収容ケース４１ａを備え、第７切換機構４０ｂは収容ケース４１ｂを備える。これらの収容ケース４１ａ，４１ｂの側面には、制御エアの導入口４２ａ及び導入口４２ｂが形成されると共に、制御エアの排出口４３ａ及び排出口４３ｂが形成されている。
The
収容ケース４１ａ，４１ｂの導入口４２ａ，４２ｂには制御エア導入路９３ａ及び制御エア導入路９３ｂが接続され、排出口４３ａ，４３ｂには制御エア配管９２ａ’及び制御エア配管９２ｂ’が接続されている。制御エア配管９２ａ’、９２ｂ’は、それぞれ第１切換機構２０ａと第１の切換弁機構８０ａとを接続する制御エア配管９２ａ、及び第５切換機構２０ｂと第２の切換弁機構８０ｂとを接続する制御エア配管９２ｂから分岐される配管である。
また、制御エア導入路９３ａ及び９３ｂは、それぞれ第４切換機構５０ａ及び第８切換機構５０ｂから延びる配管である。
The control
The control
なお、収容ケース４１ａ，４１ｂの所定位置、例えば収容ケース４１ａ，４１ｂの底部近傍側面には、収容ケース４１ａ，４１ｂの内部と外部とを連通する逃げ穴４４ａ及び逃げ穴４４ｂが形成されている。
Escape holes 44a and 44b are formed at predetermined positions of the
また、第３切換機構４０ａは、収容ケース４１ａ内を往復動する弁体４５ａを備える。また、第７切換機構４０ｂは、収容ケース４１ｂ内を往復動する弁体４５ｂを備える。収容ケース４１ａ，４１ｂ内には、これら弁体４５ａ及び弁体４５ｂを連結板９ａ，９ｂの方へ付勢するバネ４６ａ及びバネ４６ｂが備えられている。
The
弁体４５ａは、その先端部が収容ケース４１ａから連結板９ａに向かって突出し、連結板９ａの内側面に当接可能に配置されている。弁体４５ｂは、その先端部が収容ケース４１ｂから連結板９ｂに向かって突出し、連結板９ｂの内側面に当接可能に配置されている。
The
弁体４５ａ，４５ｂは、例えばベローズ３ａ，３ｂが収縮限界位置近傍に達したときから収縮限界位置までの間で変位する際に、その先端部が連結板９ａ，９ｂと継続的に当接する。そして、そのままバネ４６ａ，４６ｂの弾性力に抗して収容ケース４１ａ，４１ｂ内に押されるように構成されている。
For example, when the
従って、収容ケース４１ａと弁体４５ａとの間に形成される分流路４７ａ、及び収容ケース４１ｂと弁体４５ｂとの間に形成される分流路４７ｂは、ベローズ３ａ，３ｂが収縮限界位置近傍に達したときに開路し導入口４２ａ，４２ｂと排出口４３ａ，４３ｂとを連通させる。分流路４７ａ，４７ｂが開路したときは、制御エア導入路９３ａ，９３ｂから第３切換機構４０ａ及び第７切換機構４０ｂに供給される制御エアが、制御エア配管９２ａ’及び制御エア配管９２ｂ’を通って第１及び第２の切換弁機構８０ａ，８０ｂの制御エア出入口８２ａ及び制御エア出入口８２ｂに導かれる。
Therefore, in the
また、弁体４５ａ，４５ｂは、その先端部が連結板９ａ，９ｂから離間する直前の位置に達したときから離間した状態にあるときは、バネ４６ａ，４６ｂの弾性力により収容ケース４１ａ，４１ｂから突出して分流路４７ａ，４７ｂを閉路する。これにより、弁体４５ａ，４５ｂは、排出口４３ａ，４３ｂと逃げ穴４４ａ，４４ｂとを収容ケース４１ａ，４１ｂ内で連通させる。
When the tip ends of the
このように分流路４７ａ，４７ｂが閉路したときは、制御エア配管９２ａ’，９２ｂ’を介して排出された制御エアが、排出口４３ａ，４３ｂを介して収容ケース４１ａ，４１ｂ内に導入され、逃げ穴４４ａ，４４ｂから外部に排気される。
When the
第３切換機構４０ａは、第１切換機構２０ａと比べ、ベローズ３ａの収縮状態がより小さい段階においてＯＮ状態に切り替わる。換言すれば、ベローズ３ａが第１の収縮状態に達すると第１切換機構２０ａがＯＮ状態に切り換わる一方で、第３切換機構４０ａは、この第１の収縮状態よりもより収縮度合が小さい第２の収縮状態にベローズ３ａが達するとＯＮ状態に切り換わる。
The
また、第７切換機構４０ｂも、第５切換機構２０ｂと比べ、ベローズ３ｂの収縮の度合がより小さい段階においてＯＮ状態に切り替わる。換言すれば、ベローズ３ｂが第３の収縮状態に達すると第５切換機構２０ｂがＯＮ状態に切り換わる一方で、この第３の収縮状態よりもより収縮度合が小さい第４の収縮状態にベローズ３ｂが達すると第７切換機構４０ｂは、ＯＮ状態に切り換わる。
これにより、ベローズ３ａ、３ｂの伸長・収縮動作（ポンプ動作）が遅い場合であっても、動作異常を生じることなくポンプ動作を継続することができる。
The
As a result, even if the expansion/contraction operation (pump operation) of the
また、第４切換機構５０ａ、及び第８切換機構５０ｂは、連結シャフト１１ａ、１１ｂを構成するシャフト部１２、１３の空洞内に配置されている。第４切換機構５０ａ、及び第８切換機構５０ｂは、シャフト部１２、１３の側面に、制御エアの導入口５２ａ及び導入口５２ｂが形成されると共に、制御エアの排出口５３ａ及び排出口５３ｂが形成されている。
Further, the
導入口５２ａ，５２ｂには制御エア導入路９１ｃ’及び制御エア導入路９１ｄ’が接続され、排出口５３ａ，５３ｂには制御エア配管９３ａ及び制御エア配管９３ｂが接続されている。制御エア配管９１ｃ’、９１ｄ’は、それぞれ制御エア配管９１ｃ、９１ｄから分岐される配管である。また、制御エア導入路９３ａ及び９３ｂは、前述したように第３切換機構４０ａ及び第７切換機構４０に向かって延びる配管である。
A control
また、第４切換機構５０ａは、シャフト部１２内を往復動する弁体５５ａを備える。また、第８切換機構５０ｂは、シャフト部１３内を往復動する弁体５５ｂを備える。シャフト部１２，１３内には、これら弁体５５ａ及び弁体５５ｂをシャフト部１３、１２の方へ付勢するバネ５６ａ及びバネ５６ｂが備えられている。
Further, the
弁体５５ａは、その先端部がシャフト部１３に向かって突出し、シャフト部１３の先端に当接可能に配置されている。弁体５５ｂは、その先端部がシャフト部１２に向かって突出し、シャフト部１２の先端に当接可能に配置されている。
The
ポンプ１のポンプ動作が遅いときには、例えばベローズ３ａが未だ収縮動作中であって収縮限界位置近傍に達する前の段階で、ベローズ３ｂの収縮動作が開始される場合がある。この場合、弁体５５ａ，５５ｂの先端部が芯材１４ａと継続的に当接する。そして、そのままバネ５６ａ，５６ｂの弾性力に抗して芯材１４ａにより弁体５５ａ、５５ｂが押し込まれる。これにより、第４切換機構５０ａ、第８切換機構５０ｂがＯＮ状態に切り替わる。
When the pump operation of the
従って、連結シャフト１１ａ内のシャフト部１２と弁体５５ａとの間に形成される分流路５７ａ、及び連結シャフト１１ｂ内のシャフト部１３と弁体５５ｂとの間に形成される分流路５７ｂは、ポンプの動作が遅く、ベローズ３ａ，３ｂの両方が収縮動作にある場合において開路し導入口５２ａ，５２ｂと排出口５３ａ，５３ｂとを連通させる。分流路５７ａ，５７ｂが開路したときは、制御エア導入路９１ｃ’，９１ｄ’から第４切換機構５０ａ及び第８切換機構５０ｂに供給される制御エアが、制御エア配管９３ａ及び制御エア配管９３ｂを通って第３切換機構４０ａ、第７切換機構４０ｂに導かれる。ポンプの動作が遅い場合において、第４切換機構５０ａ、第８切換機構５０ｂが開路している場合には、第３切換機構４０ａ及び第７切換機構４０ｂの分流路４７ａ、４７ｂも開路しているため、制御エアは制御エア配管９２ａ’、及び９２ｂ’を介して第１及び第２の切換弁機構８０ａ，８０ｂの制御エア出入口８２ａ及び制御エア出入口８２ｂに導かれる。
Therefore, the
次に、このように構成された二連往復動ポンプ１の動作について図３〜図１２を参照して説明する。以下では、ポンプ動作が速い場合と、ポンプ動作が遅い場合とに分けて説明する。この第１の実施の形態の二連往復動ポンプ１は、ポンプ動作が遅い場合においても、異常停止を回避して、且つ低脈動を維持しながら運転を継続することができる。
Next, the operation of the
ポンプ動作が速い場合の動作を、図３〜図７を参照して説明する。図３は、各部の動作を示すタイミングチャートであり、図４〜図７はその動作を説明する概略図である。なお、図４〜７では、図示の簡略化のため、逃げ穴など細部の図示は省略している。
図４は、図３のタイミングチャートの時刻ｔ１以前の状態を示している。この状態では、ベローズ３ａが収縮動作中で収縮限界位置近傍に達している一方、ベローズ３ｂが伸長動作中であり伸長限界位置近傍に達している状態を示している。そして、第１の切換弁機構８０ａは、作動エアを送出可能な開状態（ＯＮ状態）にあり作動エアを配管９０ａを介して作動室６ａに送り込んでいる。また、第２の切換弁機構８０ｂは閉状態（ＯＦＦ状態）にあり、作動室６ｂから作動エア配管９０ｂを介して排出された作動エアを作動エア排出口８８ｂから排出している。また、第３切換機構４０ａ、及び第６切換機構３０ｂは、閉状態（ＯＦＦ状態）から開状態（ＯＮ状態）に切り替わる段階にある。第１切換機構２０ａは、第２切換機構４０ａに遅れてＯＮ状態となるよう構成されているので、この段階では未だ閉状態（ＯＦＦ状態）である。
The operation when the pump operation is fast will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a timing chart showing the operation of each unit, and FIGS. 4 to 7 are schematic diagrams for explaining the operation. It should be noted that in FIGS. 4 to 7, details such as escape holes are omitted for simplification of the drawings.
FIG. 4 shows a state before time t1 in the timing chart of FIG. In this state, the
なお、第１及び第２の切換弁機構８０ａ，８０ｂについては、切換弁８６ａ，８６ｂが、作動エア導入口８７ａ，８７ｂと作動エア出入口８１ａ，８１ｂとを連通させているときをＯＮ状態とする。また、作動エア出入口８１ａ，８１ｂと作動エア排出口８８ａ，８８ｂとを連通させているときをＯＦＦ状態とする。
また、切換機構２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ、２０ｂ，３０ｂ、４０ｂ、５０ｂについては、弁体２５ａ、３５ａ、４５ａ、５５ａ、２５ｂ、３５ｂ、４５ｂ、５５ｂが、分流路２７ａ、３７ａ、４７ａ、５７ａ、２７ｂ、３７ｂ、４７ｂ、５７ｂを介して導入口２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂと排出口２３ａ、３３ａ、４３ａ，５３ａ、２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂとを連通させているときを「ＯＮ状態」とし、これらを連通させていないときを「ＯＦＦ状態」とする。
Regarding the first and second
Further, regarding the switching
ポンプの動作中においては、第１〜第８切換機構２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂが、一方のポンプ室５ａの圧縮工程と他方のポンプ室５ｂの圧縮工程とが部分的に重複する重複期間ＯＰを有するように、例えば次のように第１及び第２の切換弁機構８０ａ、８０ｂの動作を切り替えてベローズ３ａ、３ｂを駆動する。
During operation of the pump, the first to
本実施形態においては、作動流体源の作動エアは、例えば図示しないレギュレータで所定圧力に調整された上で、エア配管９９ａ、９９ｂを介して第１及び第２の切換弁機構８０ａ、８０ｂに常時供給されている。また、作動エアは、エア配管９９ａ、９９ｂから分岐した制御エア導入路９１ａ〜９１ｄ、９１ｃ’、９１ｄ’、９３ａ、９３ｂを介して第１〜第８切換機構２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂに供給されている。
In the present embodiment, the working air of the working fluid source is adjusted to a predetermined pressure by, for example, a regulator (not shown), and then is constantly supplied to the first and second
ベローズ３ａはその底部がポンプヘッド１ａに近付く方向（以下、「ポンプヘッド近接方向」と呼ぶ。）へ移動して収縮しており、これに伴い連結シャフト１１ａ、１１ｂのシャフト部１２、１２は軸方向に沿って同様にポンプヘッド近接方向へ移動する。また、コイルばね１４を介してシャフト部１３、１３がこれらに少し遅れて連動し、このシャフト部１３、１３と連動する連結板９ｂがポンプヘッド１ａから離れる方向（以下、「ポンプヘッド離間方向」と呼ぶ。）へ移動する。
The bottom of the
図３のタイミングチャートの時刻ｔ１の前の状態においては、ベローズ３ａは収縮限界位置に達するまで収縮を続け、ベローズ３ｂは伸長限界位置に達するまで伸長を続けている。なお、切換弁８６ｂが弁機構本体８５ｂ内の右側にあるので、作動エア出入口８１ｂと作動エア排出口８８ｂとが連通し、ベローズ３ｂが伸長を続けているときには、作動室６ｂ内の作動エアは、主配管９０ｂを介して第２の切換弁機構８０ｂの分配室８４ｂを通り、作動エア排出口８８ｂから外部に排気される。
In the state before time t1 in the timing chart of FIG. 3, the
この場合、図４に示すように吸込弁１８ａ及び吐出弁１９ｂが閉状態となっており、吸込弁１８ｂ及び吐出弁１９ａが開状態となっているので、移送流体である液体は、吸込口１６からポンプ室５ｂ内に導入されると共に、ポンプ室５ａから吐出口１７を介して吐出される。このように、時刻ｔ１の前の状態においては、ポンプ室５ａが圧縮工程途中にあり、ポンプ室５ｂが伸長工程途中にあるので、第１の切換弁機構８０ａがＯＮ状態を維持し、第２の切換弁機構８０ｂがＯＦＦ状態を維持している。
In this case, since the
そして、図３に示す時点ｔ１の直前において、ベローズ３ｂが伸長限界位置近傍に達したときに、連結シャフト１１ｂのシャフト部１３に設けられた当接板３５ｄが、第６切換機構３０ｂの弁体３５ｂの先端部に当接する。当接板３５ｄは、そのまま弁体３５ｂを押して収容ケース３１ｂ内に後退させる。これにより、第６切換機構３０ｂは、第１の切換弁機構８０ａがＯＮ状態の間にＯＮ状態となる。
Immediately before time t1 shown in FIG. 3, when the
こうして第６切換機構３０ｂがＯＮ状態になると、制御エア導入路９１ｄからの制御エアが第６切換機構３０ｂ、制御エア配管９２ｄを介して第２の切換弁機構８０ｂの制御エア出入口８３ｂに導入される。この制御エアの圧力により、切換弁８６ｂは、弁機構本体８５ｂ内の左側へ移動する。これにより、図５に示すように、第２の切換弁機構８０ｂがＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる（図３の時刻ｔ１、曲線Ｌ１）。
When the
図５に示すように、第２の切換弁機構８０ｂがＯＮ状態になると、作動エア導入口８７ｂと作動エア出入口８１ｂとが連通するので、作動流体源から供給されてエア配管９９ｂを通った作動エアが、第２の切換弁機構８０ｂの分配室８４ｂを通って主配管９０ｂを介して作動室６ｂに導入される。これにより、伸長動作にあったベローズ３ｂは、収縮動作に切り替わる。なお、弁機構本体８５ｂ内にある制御エア出入口８２ｂ側の制御エアは、左側へ移動した切換弁８６ｂに押し出されて制御エア出入口８２ｂから排出される。そして、排出された制御エアは、制御エア配管９２ｂを通って第５切換機構２０ｂの排出口２３ｂから収容ケース２１ｂ内に導入され、逃げ穴２４ｂを通って外部に排気される。
As shown in FIG. 5, when the second
ポンプ室５ｂは伸長工程から圧縮工程へと切り替わるが、この時刻ｔ１においては、もう一方の作動室６ａにも第１の切換弁機構８０ａを介して作動エアが供給され続けているので、ポンプ室５ａも圧縮工程を維持しており、両方のポンプ室５ｂ、５ａの圧縮工程が重複する重複期間ＯＰが開始される。ここでの重複期間ＯＰにおいては、吸込弁１８ａ、１８ｂが閉状態となり、吐出弁１９ａ、１９ｂが開状態となるので、両方のポンプ室５ａ、５ｂから移送流体である液体が吐出口１７を介して吐出され、脈動が防止される。なお、連結シャフト１１ａ、１１ｂのコイルばね１４は、この際のベローズ３ａ、３ｂの両端間の寸法変化を吸収するために僅かに圧縮される。ただし、ポンプ動作が速い場合には、その圧縮の程度は小さく、その場合第４切換機構５０ａ及び第８切換機構５０ｂはＯＦＦ状態のままに維持される。
The
第２の切換弁機構８０ｂがＯＮ状態となってポンプ室５ｂが圧縮工程に切り替わると、伸長限界位置に達していたベローズ３ｂはその底部がポンプヘッド近接方向へ移動するように収縮を開始する。そして、連結シャフト１１ａ、１１ｂのシャフト部１３、１３は軸方向に沿って同様にポンプヘッド近接方向へ移動する。
When the second
一方、時刻ｔ１のときにまだ圧縮工程途中にあるポンプ室５ａにおいては、ベローズ３ａがその圧縮工程の終盤に達する。そして、時刻ｔ１〜時刻ｔ２においてベローズ３ａが収縮限界位置近傍に達したときに、連結板９ａが第１切換機構２０ａの弁体２５ａの先端部に当接する。連結板９ａは、そのまま弁体２５ａを押して収容ケース２１ａ内に後退させる。
On the other hand, in the
これにより、第１切換機構２０ａは、第１及び第２の切換弁機構８０ａ、８０ｂがＯＮ状態の間に、時刻ｔ１以降の時刻ｔ２の直前において、図３に示すようなＯＮ状態となる。この第１切換機構２０ａのＯＮ状態は、弁体２５ａが連結板９ａと継続的に当接して分流路２７ａが開路することにより維持される。
As a result, the
こうして第１切換機構２０ａがＯＮ状態になると、図６に示すように、制御エア導入路９１ａからの制御エアが切換機構２０ａ、制御エア配管９２ａを介して、第１の切換弁機構８０ａの制御エア出入口８２ａに導入される。この制御エアの圧力により、切換弁８６ａは、弁機構本体８５ａ内の左側へ移動し、第１の切換弁機構８０ａがＯＦＦ状態となる。これにより重複期間ＯＰは終了する。
When the
なお、第１の弁機構本体８５ａ内にある制御エア出入口８３ａ側の制御エアは、左側へ移動した切換弁８６ａに押し出されて制御エア出入口８３ａから排出される。そして、排出された制御エアは、制御エア配管９２ｃを通って第２切換機構３０ａの排出口３３ａから収容ケース３１ａ内に導入され、逃げ穴３４ａを通って外部に排気される。
The control air on the side of the control air inlet/
このような構造により、切換弁８６ａはスムーズに第１の弁機構本体８５ａ内を左側に移動する。こうして、図３のタイミングチャートの矢印曲線Ｌ２で示すように、第１切換機構２０ａがＯＮ状態となった直後の時刻ｔ２において、第１の切換弁機構８０ａがＯＦＦ状態となる。このように、重複期間ＯＰは時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に設けられる。
With such a structure, the switching
第１の切換弁機構８０ａがＯＦＦ状態になると、作動エア出入口８１ａと作動エア排出口８８ａとが連通するので、作動室６ａ内にある作動エアは、第１の主配管９０ａを介して第１の切換弁機構８０ａの分配室８４ａを通り、作動エア排出口８８ａから外部に排気される。
When the first
時刻ｔ１の後の状態で既に圧縮工程となっているベローズ３ｂにて、軸方向に沿ってポンプヘッド近接方向へ移動している連結シャフト１１ａ、１１ｂのシャフト部１３、１３に少し遅れて、コイルばね１４を介してシャフト部１２、１２が軸方向に沿ってポンプヘッド離間方向へ移動する。すると、シャフト部１２、１２と連動する連結板９ａがポンプヘッド離間方向へ移動する。
In the
これにより、時刻ｔ２において、ポンプ室５ａは圧縮工程から伸長工程へと切り替わる。ポンプ室５ａが伸長工程に切り替わると、圧縮限界位置に達していたベローズ３ａはその底部が反対側の伸長限界位置に達するまでポンプヘッド離間方向へ移動するように伸長する。そして、連結シャフト１１ａ、１１ｂのシャフト部１２、１２は軸方向に沿って同様にポンプヘッド離間方向へ移動する。
As a result, at time t2, the
こうして、時刻ｔ２の直後の状態においては、図７に示すように、切換弁８６ａ、８６ｂは、第１及び第２の弁機構本体８５ａ、８５ｂ内の左側に移動している。第２の切換弁機構８０ｂからの作動エアは、第２の主配管９０ｂを介して図７中の矢印で示すように作動室６ｂ内に供給される。
Thus, in the state immediately after the time t2, as shown in FIG. 7, the switching
また、制御エア導入路９１ｄからの制御エアは、制御エア配管９２ｄ及び制御エア出入口８３ｂを介して第２の切換弁機構８０ｂ内に導入される。第２の切換弁機構８０ｂ内の制御エアは、制御エア出入口８２ｂ及び制御エア配管９２ｂを介して、第５切換機構２０ｂ内の逃げ穴２４ｂから排気される。
The control air from the control
また、作動室６ａ内の作動エアは、第１の主配管９０ａ及び作動エア出入口８１ａを介して第１の切換弁機構８０ａ内に導入され作動エア排出口８８ａを介して排気される。また、制御エア導入路９１ａからの制御エアは、第１の制御エア配管９２ａ及び制御エア出入口８２ａを介して、第１の切換弁機構８０ａ内に導入される。第１の切換弁機構８０ａ内の制御エアは、制御エア出入口８３ａ及び制御エア配管９２ｃを介して第２切換機構３０ａ内に導入され逃げ穴２４ａから排気される。
The working air in the working
図３に示す時刻ｔ２後、時刻ｔ３より前においては、ベローズ３ａは伸長限界位置に達するまで伸長を続け、ベローズ３ｂは収縮限界位置に達するまで収縮を続ける。この場合、吸込弁１８ｂ及び吐出弁１９ａが閉状態となっており、吸込弁１８ａ及び吐出弁１９ｂが開状態となっているので、移送流体である液体は、吸込口１６からポンプ室５ａ内に導入されると共に、ポンプ室５ｂから吐出口１７を介して吐出される。このように、時刻ｔ２以降の時刻ｔ３の前の状態においてはポンプ室５ａが伸長工程途中にあり、ポンプ室５ｂが圧縮工程途中にあるので、図３に示すように、第１の切換弁機構８０ａがＯＦＦ状態を維持し、第２の切換弁機構８０ｂがＯＮ状態を維持している。
After time t2 and before time t3 shown in FIG. 3, the
なお、時刻ｔ２の後において、連結板９ａが第１切換機構２０ａの第１弁体２５ａから離間すると、第１切換機構２０ａは図３に示すようにＯＦＦ状態となる。この第１切換機構２０ａがＯＦＦ状態になると、分流路２７ａが閉路されて排出口２３ａと逃げ穴２４ａとが連通される。
After the time t2, when the connecting
また、時刻ｔ２の後において、第１切換機構２０ａがＯＦＦ状態となった後に、当接板３５ｄが第６切換機構３０ｂの第４弁体３５ｂから離間すると、第６切換機構３０ｂはＯＦＦ状態となる。この第６切換機構３０ｂがＯＦＦ状態になると、分流路３７ｂが閉路されて排出口３３ｂと逃げ穴３４ｂとが連通される。
After the time t2, when the
そして、図３に示す時刻ｔ３の直前において、ベローズ３ａが伸長限界位置近傍に達したときに、連結シャフト１１ｂのシャフト部１２に設けられた当接板３５ｃが第２切換機構３０ａの弁体３５ａの先端部に当接する。当接板３５ｃは、そのまま弁体３５ａを押して収容ケース３１ａ内に後退させる。
Immediately before time t3 shown in FIG. 3, when the
これにより、第２切換機構３０ａは、第２の切換弁機構８０ｂがＯＮ状態の間に、導入口３２ａ及び排出口３３ａが分流路３７ａを介して連通することで、時刻ｔ２以降の時刻ｔ３の直前において、図３に示すようなＯＮ状態となる。この第２切換機構３０ａのＯＮ状態は、弁体３５ａが当接板３５ｃと継続的に当接して分流路３７ａが開路することにより維持される。
As a result, the
こうして第２切換機構３０ａがＯＮ状態になると、制御エア配管９１ｃからの制御エアが第１の切換弁機構８０ａの制御エア出入口８３ａに導入される。この制御エアの圧力により、切換弁８６ａは、第１の弁機構本体８５ａ内の右側へ移動する。そして、作動エア導入口８７ａと作動エア出入口８１ａとが連通し、第１の切換弁機構８０ａが時刻ｔ３においてＯＮ状態となる（図３の曲線Ｌ３）。これにより、再度重複期間ＯＰが開始される。
When the
なお、第１の弁機構本体８５ａ内にある制御エア出入口８２ａ側の制御エアは、右側へ移動した切換弁８６ａに押し出されて制御エア出入口８２ａから排出される。そして、排出された制御エアは、制御エア配管９２ａを通って第１切換機構２０ａの排出口２３ａから収容ケース２１ａ内に導入され、逃げ穴２４ａを通って外部に排気される。
The control air on the side of the control air inlet/
第１の切換弁機構８０ａがＯＮ状態になると、作動エア導入口８７ａと作動エア出入口８１ａとが連通するので、配管９９ａからの作動エアが、再び第１の切換弁機構８０ａの分配室８４ａを通って第１の主配管９０ａを介して作動室６ａに導入される。
When the first
これにより、ポンプ室５ａは伸長工程から圧縮工程へと切り替わる。しかし、この時刻ｔ３においては、もう一方の作動室６ｂにも第２の切換弁機構８０ｂを介して作動エアが供給され続けているので、ポンプ室５ｂも圧縮工程を維持しており、両方のポンプ室５ａ、５ｂの圧縮工程が重複する重複期間ＯＰが再び開始される。ここでの重複期間ＯＰにおいても、上述したように両方のポンプ室５ａ、５ｂから移送流体である液体が吐出され、脈動が防止される。コイルばね１４は、このときもベローズ３ａ、３ｂの両端間の寸法変化を吸収するために圧縮される。
As a result, the
第１の切換弁機構８０ａがＯＮ状態となってポンプ室５ａが圧縮工程に切り替わると、伸長限界位置に達していたベローズ３ａはその底部が反対側の収縮限界位置に達するまで、ポンプヘッド近接方向へ移動するように収縮する。そして、連結シャフト１１ａ、１１ｂのシャフト部１２、１２は再び軸方向に沿ってポンプヘッド近接方向へ移動する。
When the first
一方、時刻ｔ３のときにまだ圧縮工程途中にあるポンプ室５ｂ側においては、ベローズ３ｂがその圧縮工程の終盤に達する。そして、時刻ｔ３〜時刻ｔ４においてベローズ３ｂが収縮限界位置近傍に達したときに、連結板９ｂが第５切換機構２０ｂの弁体２５ｂの先端部に当接する。連結板９ｂは、そのまま弁体２５ｂを押して収容ケース２１ｂ内に後退させる。
On the other hand, on the
これにより、第５切換機構２０ｂは、第１及び第２の切換弁機構８０ａ、８０ｂがＯＮ状態の間に、導入口２２ｂ及び排出口２３ｂが分流路２７ｂを介して連通することで、時刻ｔ３以降の時刻ｔ４の直前においてＯＮ状態となる。この第５切換機構２０ｂのＯＮ状態は、弁体２５ｂが連結板９ｂと継続的に当接して分流路２７ｂが開路することにより維持される。
As a result, the
こうして第５切換機構２０ｂがＯＮ状態になると、制御エア導入路９１ｂからの制御エアが制御エア配管９２ｂを介して第２の切換弁機構８０ｂの制御エア出入口８２ｂに導入される。この制御エアの圧力により、切換弁８６ｂは、第２の弁機構本体８５ｂ内の右側へ移動する。そして、作動エア出入口８１ｂと作動エア排出口８８ｂとが連通し、第２の切換弁機構８０ｂが時刻ｔ４においてＯＦＦ状態となる（図３の曲線Ｌ４）。
When the
なお、第２の弁機構本体８５ｂ内にある制御エア出入口８３ｂ側の制御エアは、右側へ移動した切換弁８６ｂに押し出されて制御エア出入口８３ｂから排出される。この排出された制御エアは、制御エア配管９２ｄを通って第６切換機構３０ｂの排出口３３ｂから収容ケース３１ｂ内に導入され、逃げ穴３４ｂを通って外部に排気される。
The control air on the side of the control air inlet/
第２の切換弁機構８０ｂがＯＦＦ状態になると、作動エア出入口８１ｂと作動エア排出口８８ｂとが連通するので、作動室６ｂ内にある作動エアは、再び第２の主配管９０ｂを介して第２の切換弁機構８０ｂの分配室８４ｂを通り、作動エア排出口８８ｂから再度外部に排気される。
When the second
時刻ｔ４の後の状態で既に圧縮工程となっているベローズ３ａ側にて、軸方向に沿ってポンプヘッド近接方向へ移動している連結シャフト１１ａ、１１ｂのシャフト部１２、１２に少し遅れて、コイルばね１４を介してシャフト部１３、１３が軸方向に沿ってポンプヘッド離間方向へ移動し、シャフト部１３、１３と連動する連結板９ｂがポンプヘッド離間方向へ移動する。
On the side of the
これにより、時刻ｔ４において、ポンプ室５ｂは圧縮工程から再び伸長工程へと切り替わる。ポンプ室５ｂが伸長工程に切り替わると、圧縮限界位置に達したベローズ３ｂはその底部が反対側の伸長限界位置に達するまでポンプヘッド離間方向へ移動するように伸長する。そして、連結シャフト１１ａ、１１ｂのシャフト部１３、１３は軸方向に沿ってポンプヘッド離間方向へ再度移動する。
As a result, at time t4, the
制御エア導入路９１ｃからの制御エアは、第２の制御エア配管９２ｃ及び制御エア出入口８３ａを介して第１の弁機構本体８５ａ内に導入される。第１の弁機構本体８５ａ内の制御エアは、制御エア出入口８２ａ及び制御エア配管９２ａを介して第１切換機構２０ａ内に導入され逃げ穴２４ａから排気される。
The control air from the control
また、作動室６ｂ内の作動エアは、第２の主配管９０ｂ及び作動エア出入口８１ｂを介して第２の弁機構本体８５ｂ内に導入され、分配室８４ｂ、小径部９８ｂ及び作動エア排出口８８ｂを介して排気される。制御エア導入路９１ｂからの制御エアは、制御エア配管９２ｂ及び制御エア出入口８２ｂを介して、第２の弁機構本体８５ｂ内に導入される。一方、第２の弁機構本体８５ｂ内の制御エアは、制御エア出入口８３ｂ及び制御エア配管９２ｄを介して、第６切換機構３０ｂ内に導入され逃げ穴３４ｂから排気される。
Further, the working air in the working
本実施形態に係る二連往復動ポンプ１は、時刻ｔ４以降においては、以上のような動作を繰り返す。すなわち、第１〜第２及び第５〜第６切換機構２０ａ、３０ａ、２０ｂ、３０ｂからの制御エアの供給を切り換えて、第１及び第２の切換弁機構８０ａ、８０ｂを、重複期間ＯＰを有するように動作させて、一対のポンプ室５ａ、５ｂを駆動する。なお、ポンプ動作が速い場合、第４及び第８切換機構５０ａ、５０ｂはＯＮ状態とならず、実質的には動作しない。
The
このように、本実施形態に係る二連往復動ポンプ１によれば、従来のコントローラや電磁弁等の電気的な構成を一切採用せずに、機械的な構成である第１及び第２の切換弁機構８０ａ、８０ｂや、第１〜第３及び第５〜第７切換機構２０ａ、３０ａ、４０ａ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂのみを組み合わせて、ポンプ室５ａ、５ｂを重複期間ＯＰを有するように駆動することができる。
As described above, according to the
このため、移送流体の脈動低減を図りつつ二連往復動ポンプ１全体の低コスト化を図ることができる。なお、上述した実施形態においては、例えば第１〜第３及び第５〜第８切換機構２０ａ、３０ａ、４０ａ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂは、いわゆるメカニカル弁により構成され、第１及び第２の切換弁機構８０ａ、８０ｂは、いわゆるスプール弁により構成されていたが、本実施形態に係るこれらの機械的構成は、その他の種々の形態をとり得る。
Therefore, the cost of the entire
次に、ポンプ動作が遅い場合の動作を、図８〜図１２を参照して説明する。図８は、各部の動作を示すタイミングチャートであり、図９〜図１２はその動作を説明する概略図である。なお、図９〜１２では、図示の簡略化のため、逃げ穴など細部の図示は省略している。ポンプ動作が遅い場合には、例えばベローズ３ａが収縮限界位置近傍に達する前にベローズ３ｂが収縮を開始してベローズ３ａを伸長方向へ押し戻すことが生じ得る。この場合、第１切換機構２０ａがＯＮ状態にならず、ポンプが異常動作に陥る虞がある。しかし、本実施の形態では、第３切換機構４０ａ、第４切換機構５０ａ、第７切換機構４０ｂ、及び第８切換機構８０ｂが以下のように動作することにより、異常動作を防止することができる。
Next, the operation when the pump operation is slow will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a timing chart showing the operation of each unit, and FIGS. 9 to 12 are schematic diagrams for explaining the operation. It should be noted that in FIGS. 9 to 12, details such as escape holes are omitted for simplicity of illustration. When the pump operation is slow, for example, the
図９は、図８のタイミングチャートの時刻ｔ１’以前の状態を示している。この状態では、ベローズ３ａが収縮動作中で、ベローズ３ｂが伸長動作中の状態を示している。そして、第１の切換弁機構８０ａは、作動エアを送出可能な開状態（ＯＮ状態）にあり作動エアを配管９０ａを介して作動室６ａに送り込んでいる。また、第２の切換弁機構８０ｂは閉状態（ＯＦＦ状態）にあり、作動室６ｂから作動エア配管９０ｂを介して排出された作動エアを作動エア排出口８８ｂから排出している。また、第３切換機構４０ａ、及び第６切換機構３０ｂは、閉状態（ＯＦＦ状態）から開状態（ＯＮ状態）に切り替わるか、又は切り替わる直前の段階にある。
一方、第１切換機構２０ａは、第２切換機構４０ａに遅れてＯＮ状態となるよう構成されているが、ポンプ動作が遅い場合には、ＯＮ状態にはならない場合がある。この図９の例では、第１切換機構２０ａがＯＮ状態にならずＯＦＦ状態のままとされるものと仮定して説明を行う。
FIG. 9 shows a state before time t1′ in the timing chart of FIG. In this state, the
On the other hand, the
図８のタイミングチャートの時刻ｔ１’の前の状態においては、ベローズ３ａは収縮動作中であり、ベローズ３ｂは伸長動作中である。また、吸込弁１８ａ及び吐出弁１９ｂが閉状態となっており、吸込弁１８ｂ及び吐出弁１９ａが開状態となっているので、移送流体である液体は、吸込口１６からポンプ室５ｂ内に導入されると共に、ポンプ室５ａから吐出口１７を介して吐出される。このように、時刻ｔ１’の前の状態においては、ポンプ室５ａが圧縮工程途中にあり、ポンプ室５ｂが伸長工程途中にあるので、第１の切換弁機構８０ａがＯＮ状態を維持し、第２の切換弁機構８０ｂがＯＦＦ状態を維持している。この点、ポンプ動作が速い場合における、図３の時刻ｔ１以前の状態（図４）と同様である。
In the state before the time t1' in the timing chart of FIG. 8, the
図８に示す時点ｔ１’の直前において、ベローズ３ｂが伸長限界位置近傍に達すると、第１の切換弁機構８０ａがＯＮ状態の間に第６切換機構３０ｂがＯＮ状態となる。これにより、図１０に示すように、第２の切換弁機構８０ｂがＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる（図８の時刻ｔ１’）。第２の切換弁機構８０ｂがＯＮ状態になると、伸長動作中であったポンプ室５ｂ及びベローズ３ｂは、伸長動作から収縮動作に切り替わる。
Immediately before time t1' shown in FIG. 8, when the
このようにしてポンプ室５ｂ及びベローズ３ｂが伸長工程から圧縮工程へと切り替わるが、この時刻ｔ１’においては、作動室６ａにも第１の切換弁機構８０ａを介して作動エアが供給され続けているので、ポンプ室５ａも圧縮工程を維持しており、両方のポンプ室５ｂ、５ａの圧縮工程が重複する重複期間ＯＰが開始される。ここでの重複期間ＯＰにより、ポンプの脈動が防止される。
In this way, the
ポンプ動作が遅い場合には、ベローズ３ａが収縮限界位置近傍に達する以前にベローズ３ｂの収縮動作が開始されてベローズ３ａを伸長方向に押し戻してしまい、結果として第１切換機構２０ａがＯＮ状態に切り替わらないことが生じ得る。しかしこの場合、図１１に示すように、連結シャフト１１ａ、１１ｂのコイルばね１４が収縮して、連結シャフト部１１ａの芯材１４ａの端部が弁体５５ａを押し込み、これにより第４切換機構５０ａがＯＮ状態に切り換わる。また、第３切換機構４０ａは、例えば図８に示すように、第４切換機構５０ａのＯＮ状態への切り換わりと前後してＯＮ状態に切り替わる。このように、第１切換機構２０ａがＯＮ状態に切り替わらない場合にも、第１切換機構２０ａよりも感度が高い第３切換機構４０ａと、第４切換機構５０ａとがＯＮ状態に切り替わる。第３切換機構４０ａ及び第４切換機構５０ａがＯＮ状態になると、制御エア配管９１ｃ’からの制御エアが、第４切換機構５０ａ、制御エア配管９３ａ、第３切換機構４０ａ、及び制御エア配管９２ａを介して制御エア出入口８２ａに供給される。これにより、図１２に示すように、第１の切換弁機構８０ａをＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えることができる。
When the pump operation is slow, the contraction operation of the
なお、第４切換機構５０ａとＯＮ状態への切換と同時に、第８切換機構５０ｂもほぼ同時にＯＮ状態に切り換わる。ただし、この第８切換機構５０ｂがＯＮ状態に切り換わったとしても、そのとき第７切換機構４０ｂはＯＦＦ状態であるので、第８切換機構５０ｂのＯＮ状態への切換は、第２の切換弁機構８０ｂの動作に影響を与えない。
なお、上記の動作の間において、ＯＦＦ状態とされた切換機構２０ａ、３０ａ、４０ａ、２０ｂ、２０ｂ、４０ｂの逃げ穴からの制御エアの排出については、ポンプ動作が速い場合と同様であるので、重複する説明は省略する。
At the same time when the
Note that, during the above operation, the discharge of the control air from the escape holes of the switching
図８に示す時刻ｔ２’後、時刻ｔ３’より前においては、ベローズ３ａは伸長限界位置に達するまで伸長を続け、ベローズ３ｂは収縮限界位置に達するまで収縮を続けるが、時刻ｔ３’の直前において第２切換機構３０ａがＯＮ状態に切り換わる。しかし、ポンプ動作が遅いために、第５切換機構２０ｂが時刻ｔ３’の付近でＯＮ状態に切り換わらない場合がある。この場合であっても、時刻ｔ１’〜ｔ２’付近と同様に、第７切換機構４０ｂ及び第８切換機構５０ｂがＯＮ状態となることにより、第２の切換弁機構８０ｂをＯＦＦ状態に切り換えることができる。時刻ｔ４以降においては、以上のような動作が繰り返される。
After time t2′ shown in FIG. 8 and before time t3′, the
以上説明したように、この第１の実施の形態では、ポンプ動作が遅い場合においては第１切換機構２０ａ及び第５切換機構２０ｂがＯＮ状態に切り替わらない場合があるが、この場合には、代りに第３切換機構４０ａ、第４切換機構５０ａ、第７切換機構４０ｂ、第８切換機構５０ｂがＯＮ状態に切り換わり、第１の切換弁機構８０ａ及び第２の切換弁機構８０ｂをＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えることができる。したがって、ポンプ動作の速さに拘わらず、異常動作を回避して安定した低脈動動作を提供することができる。
As described above, in the first embodiment, the
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係る二連往復動ポンプ１を、図１３を参照して説明する。図１３は、第２の実施の形態に係る二連往復動ポンプ１の構成を示す図であり、断面及びその周辺機構を示している。第１の実施の形態と同一の構成要素については同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。第１〜第８切換機構２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂの構造の詳細も第１の実施の形態（図２）と同一である。
[Second Embodiment]
Next, the
この第２の実施の形態の二連往復動ポンプ１は、第１の実施の形態の構成要素に加え、逆止弁１７０ａ、１８０ａ、１７０ｂ、１８０ｂを備えている。
逆止弁１７０ａは、第１切換機構２０ａと第１の切換弁機構８０ａとを接続する制御エア配管９２ａに設けられており、制御エアが第１の切換弁機構８０ａから第１切換機構２０ａに向かって逆流することを防止する。逆止弁１８０ａは、第３切換機構４０ａと第１の切換弁機構８０ａとを接続する制御エア配管９２ａ’に設けられており、制御エアが第１の切換弁機構８０ａから第３切換機構４０ａに向かって逆流することを防止する。
逆止弁１７０ｂは、第５切換機構２０ｂと第２の切換弁機構８０ｂとを接続する制御エア配管９２ｂに設けられており、制御エアが第２の切換弁機構８０ｂから第５切換機構２０ｂに向かって逆流することを防止する。逆止弁１８０ｂは、第７切換機構４０ｂと第２の切換弁機構８０ｂを接続する制御エア配管９２ｂ’に設けられており、制御エアが第２の切換弁機構８０ｂから第７切換機構４０ｂに向かって逆流することを防止する。
なお、逆止弁１７０ａ、１８０ａ、１７０ｂ、１８０ｂは、図１３に示すように、一般的なメカニカル弁によって構成することもできるし、電磁弁など他の構造とすることもできる。
The
The
The
Note that the
以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and an equivalent range thereof.
１ 二連往復動ポンプ
１ａ ポンプヘッド
２ａ、２ｂ シリンダ
３ａ、３ｂ ベローズ
４ａ、４ｂ シャフト固定板
５ａ、５ｂ ポンプ室
６ａ、６ｂ 作動室
７ａ、７ｂ シャフト
９ａ、９ｂ 連結板
１１ａ、１１ｂ 連結シャフト
１２、１３ シャフト部
１４ コイルばね
２０ａ 第１切換機構
３０ａ 第２切換機構
４０ａ 第３切換機構
５０ａ 第４切換機構
２０ｂ 第５切換機構
３０ｂ 第６切換機構
４０ｂ 第７切換機構
５０ｂ 第８切換機構
８０ａ 第１の切換弁機構
８０ｂ 第２の切換弁機構
１７０ａ、１７０ｂ、１８０ａ、１８０ｂ 逆止弁
1
Claims (8)
前記第１の空間内において変形可能に配置されて、前記第１の空間を第１のポンプ室及び第１の作動室に仕切る第１可動仕切部材と、
前記第２の空間内において変形可能に配置されて、前記第２の空間を第２のポンプ室及び第２の作動室に仕切る第２可動仕切部材と、
前記第１の作動室への作動流体の流路を開閉する第１の弁機構を備える第１の切換弁機構と、
前記第２の作動室への作動流体の流路を開閉する第２の弁機構を備える第２の切換弁機構と、
前記第１可動仕切部材が第１の収縮状態に達した場合に、前記第１の切換弁機構を開状態から閉状態に変化させるように前記第１の弁機構を動作させる制御流体の流路を開く第１切換機構と、
前記第１可動仕切部材が第１の伸長状態に達した場合に、前記第１の切換弁機構を閉状態から開状態に変化させる制御流体の流路を開く第２切換機構と、
前記第１可動仕切部材が前記第１の収縮状態よりも収縮の度合が小さい第２の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開く第３切換機構と、
前記第１可動仕切部材が収縮動作にある間に前記第２可動仕切部材が第３の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開いてその制御流体を前記第３切換機構に送出する第４切換機構と、
前記第２可動仕切部材が第４の収縮状態に達した場合に、前記第２の切換弁機構を開状態から閉状態に変化させるように前記第２の弁機構を動作させる制御流体の流路を開く第５切換機構と、
前記第２可動仕切部材が第２の伸長状態に達した場合に、前記第２の切換弁機構を閉状態から開状態に変化させる制御流体の流路を開く第６切換機構と、
前記第２可動仕切部材が前記第４の収縮状態よりも収縮の度合が小さい第５の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開く第７切換機構と、
前記第２可動仕切部材が収縮動作にある間に前記第１可動仕切部材が第６の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開いてその制御流体を前記第７切換機構に送出する第８切換機構と
を備え、
前記第１乃至第８切換機構は、前記第１のポンプ室の圧縮工程と前記第２のポンプ室の圧縮工程とが部分的に重複する重複期間を有するように、第１及び第２の切換弁機構への前記制御流体の供給を切り換える
ことを特徴とする二連往復動ポンプ。 A case member that internally forms a first space and a second space along the axial direction;
A first movable partition member that is deformably arranged in the first space and partitions the first space into a first pump chamber and a first working chamber;
A second movable partition member, which is deformably arranged in the second space and partitions the second space into a second pump chamber and a second working chamber;
A first switching valve mechanism including a first valve mechanism that opens and closes a flow path of the working fluid to the first working chamber;
A second switching valve mechanism including a second valve mechanism that opens and closes a flow path of the working fluid to the second working chamber;
A flow path of a control fluid that operates the first valve mechanism to change the first switching valve mechanism from the open state to the closed state when the first movable partition member reaches the first contracted state. A first switching mechanism for opening the
A second switching mechanism that opens a flow path of control fluid that changes the first switching valve mechanism from the closed state to the open state when the first movable partition member reaches the first extended state;
A third switching mechanism that opens the flow path of the control fluid when the first movable partition member reaches a second contracted state in which the degree of contraction is smaller than that in the first contracted state;
When the second movable partition member reaches the third contracted state while the first movable partition member is in the contracting operation, the flow path of the control fluid is opened and the control fluid is delivered to the third switching mechanism. A fourth switching mechanism,
A flow path of a control fluid that operates the second valve mechanism so as to change the second switching valve mechanism from the open state to the closed state when the second movable partition member reaches the fourth contracted state. A fifth switching mechanism for opening the
A sixth switching mechanism that opens a flow path of control fluid that changes the second switching valve mechanism from the closed state to the open state when the second movable partition member reaches the second extended state;
A seventh switching mechanism that opens the flow path of the control fluid when the second movable partition member reaches a fifth contracted state in which the degree of contraction is smaller than that in the fourth contracted state;
When the first movable partition member reaches the sixth contracted state while the second movable partition member is in the contracting operation, the flow path of the control fluid is opened and the control fluid is delivered to the seventh switching mechanism. And an eighth switching mechanism ,
The first to eighth switching mechanisms include first and second switching mechanisms such that a compression process of the first pump chamber and a compression process of the second pump chamber have an overlapping period in which they partially overlap with each other. A double reciprocating pump, characterized in that the supply of the control fluid to the valve mechanism is switched .
内部に前記作動流体の分配室が形成され、この分配室内に前記第１又は第２の弁機構が往復動自在に配置された弁機構本体を備えた、請求項１記載の二連往復動ポンプ。 The first and second switching valve mechanisms are respectively
The double reciprocating pump according to claim 1, further comprising a valve mechanism main body in which a distribution chamber for the working fluid is formed, and the first or second valve mechanism is reciprocally disposed inside the distribution chamber. ..
前記作動流体源から供給される作動流体を前記分配室に導入する作動流体導入口と、
前記分配室に導入された作動流体を前記第１又は第２の作動室に排出する作動流体出入口とを備えた、請求項２記載の二連往復動ポンプ。 The valve mechanism body is
A working fluid inlet for introducing working fluid supplied from the working fluid source into the distribution chamber;
The double reciprocating pump according to claim 2, further comprising a working fluid inlet/outlet for discharging the working fluid introduced into the distribution chamber to the first or second working chamber.
前記制御流体を前記弁機構本体に導入するための第１の制御流体出入口及び第２の制御流体出入口とを備える
ことを特徴とする請求項３記載の二連往復動ポンプ。 The valve mechanism body further includes
The double reciprocating pump according to claim 3, further comprising a first control fluid inlet/outlet and a second control fluid inlet/outlet for introducing the control fluid into the valve mechanism main body.
軸方向に所定間隔を空けて形成された複数の大径部及びこれら大径部間に形成された小径部を備え、
前記作動流体は、前記第１又は第２の弁機構が移動して前記小径部を介して前記作動流体導入口と前記作動流体出入口とが連通することにより前記第１又は第２の作動室に向けて排出される、請求項１記載の二連往復動ポンプ。 The first and second valve mechanisms are respectively
A plurality of large diameter portions formed at predetermined intervals in the axial direction and small diameter portions formed between these large diameter portions,
The working fluid is moved to the first or second working chamber by the movement of the first or second valve mechanism and the communication of the working fluid inlet and the working fluid outlet through the small diameter portion. The double reciprocating pump according to claim 1, which is discharged toward the front.
軸方向に往復動し、その先端が前記可動仕切部材と連動する連動部材に当接可能に配置される弁体と、
前記弁体を前記連動部材の方へ付勢する弾性部材とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の二連往復動ポンプ。 The first to eighth switching mechanisms are respectively
A valve element which is reciprocally movable in the axial direction and whose tip is disposed so as to be capable of contacting an interlocking member that interlocks with the movable partition member;
The double reciprocating pump according to claim 1, further comprising: an elastic member that biases the valve element toward the interlocking member.
前記第４切換機構及び前記第８切換機構は、前記連結シャフトが所定の圧縮状態となった場合に制御流体の流路を開く、請求項１記載の二連往復動ポンプ。 Further comprising a connecting shaft configured to expand and contract according to the movement of the movable partition member,
The double reciprocating pump according to claim 1, wherein the fourth switching mechanism and the eighth switching mechanism open a flow path of the control fluid when the connecting shaft is in a predetermined compression state.
前記第１の切換弁機構と前記第３切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第２逆止弁と、
前記第２の切換弁機構と前記第５切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第３逆止弁と、
前記第２の切換弁機構と前記第７切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第４逆止弁と
を更に備えた、請求項１記載の二連往復動ポンプ。 A first check valve arranged in a control air pipe connected between the first switching valve mechanism and the first switching mechanism;
A second check valve arranged in the control air pipe connected between the first switching valve mechanism and the third switching mechanism;
A third check valve arranged in the control air pipe connected between the second switching valve mechanism and the fifth switching mechanism;
The double reciprocating pump according to claim 1, further comprising: a fourth check valve arranged in a control air pipe connected between the second switching valve mechanism and the seventh switching mechanism.
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