JPH06129345A - プランジャポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度な液体の吸入及び吐出を行え、耐久性
も高く、かつ取扱いも容易なプランジャポンプを提供す
ること。 【構成】 吸入、吐出ポート21,22 側の連通孔31,32 を
備えるバルブブロック30と、プランジャ45が挿入された
プランジャ挿入孔42を備えるポンプブロック40とをそれ
ぞれアルミナセラミック等の硬質材で形成する。液漏れ
を防止するシールのために皿ばね51で付勢して各ブロッ
ク30,40 の摺接面33,41 を圧接しても、硬質材なので破
損せず、耐久性が高い。また、付勢力を細かく制御しな
くてよいので取扱いが容易である。さらに、硬質材は変
形しないのでプランジャ挿入孔42及びバルブブロック30
で液量を高精度に計量できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プランジャの往復動を
利用して液体を吸入、吐出するプランジャポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種ポンプとして種々の形式の
ものが知られているが、この種ポンプの例として実開平
２-78773号に記載されたものがある。このポンプは、吸
入ポートおよび吐出ポートに連通する連通孔が開口され
た摺接面を有するバルブブロックと、このバルブブロッ
クの摺接面に一端の摺接面を当接された状態でボディに
回転自在に支持されるとともに、前記バルブブロックの
連通孔の開口に連通可能にされた状態で軸方向に穿設さ
れた複数のプランジャ挿入孔を有するポンプブロックと
を備え、ポンプブロックをバルブブロック側に付勢しな
がら回転駆動してプランジャ挿入孔を順次連通孔に連通
させるとともに、プランジャ挿入孔内のプランジャを軸
方向にそれぞれ駆動して液体の吸引および吐出を順次繰
り返すものである。

【０００３】そして、前記ポンプではバルブブロックお
よびポンプブロックのいずれか一方をステンレス等の硬
質材で形成し、他方をテフロン、ポリプロピレン等の弾
性を有する樹脂で形成し、硬質材のブロックを弾性樹脂
のブロックに押しつけて樹脂を僅かに変形させることで
回転摺接するバルブブロック及びポンプブロックの摺接
面からの液体の漏れを防止していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記ポンプ
は、安価に提供できて一般的な使用においては問題ない
が、性能的に高度のものを求められる場合には対応でき
ないこともあった。すなわち、前記ポンプは、樹脂を僅
かに変形させて摺接面のシール性能を高めているが、こ
の変形度合いによってプランジャ挿入孔内に吸引された
液体量に僅かな誤差が生じ、きわめて高精度な吐出量を
要求される場合には対応できないこともあった。

【０００５】また、樹脂製及び硬質材の各ブロックの一
方を他方に付勢して回転摺接させているが、この付勢力
が大きくなると樹脂が削られて耐久性能が悪化し、付勢
力が小さいと摺接面のシール性が悪化するため付勢力の
調整が難しいという問題もあった。さらに、付勢力を適
正に調整しても、樹脂製のブロックは僅かながら徐々に
削られるため、長期間使用する場合には樹脂製のブロッ
クを交換しなければならず、耐久性があまり高くないと
いう問題もあった。

【０００６】本発明の目的は、高精度な液体の吸入及び
吐出を行えるとともに、耐久性も高く、かつ取扱いも容
易なプランジャポンプを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、相対的に回転
摺接する各部材をセラミック等の硬質材で形成し、両者
を所定の圧力で当接させれば、一方を弾性樹脂にしなく
てもシール可能なことを見出してなされたものである。
具体的には、ボディと、このボディに取付けられるとと
もに、吸入ポート及び吐出ポートにそれぞれ連通する連
通孔が開口された摺接面を有するバルブブロックと、こ
のバルブブロックの摺接面に一端の摺接面を当接された
状態で前記ボディに回転自在に支持されるとともに、前
記バルブブロックの連通孔の開口に連通可能にされた状
態で軸方向に穿設されたプランジャ挿入孔を有するポン
プブロックと、このポンプブロックをバルブブロック側
に付勢する付勢手段と、前記ポンプブロックを回転駆動
する回転駆動手段と、前記ポンプブロックのプランジャ
挿入孔に軸方向摺動自在に挿入されたプランジャと、こ
のプランジャを軸方向にそれぞれ駆動するとともに、ポ
ンプブロックのプランジャ挿入孔が前記連通孔を介して
吸入ポートに連通された状態で当該プランジャを吸入方
向に駆動し、かつ、プランジャ挿入孔が前記連通孔を介
して吐出ポートに連通された状態で当該プランジャを吐
出方向に駆動するプランジャ進退駆動手段と、前記プラ
ンジャとポンプブロックのプランジャ挿入孔とのシール
を行うプランジャシール機構とを備え、前記バルブブロ
ックとポンプブロックとはそれぞれ硬質材で形成された
ことを特徴とするものである。

【０００８】本発明において、硬質材としては、セラミ
ックや超硬合金等が用いられる。また、前記バルブブロ
ックの摺接面の少なくとも中心部には凹部が形成されて
いることが好ましい。さらに、プランジャポンプには、
バルブブロック及びポンプブロックの摺接面とプランジ
ャシール機構とで構成される１次シールの他に、この１
次シールから漏洩した液体があった場合に、その液が各
駆動手段側に漏洩することを防止する２次シールを備え
ていることが好ましい。また、前記プランジャ挿入孔お
よびプランジャは１つづつ設けられていてもよいし、２
つ以上の複数設けられていてもよい。

【０００９】

【作用】本発明において、回転駆動手段により回転され
るポンプブロックは、ボディに取り付けられたバルブブ
ロックに付勢手段により所定の圧力で当接される。この
ポンプブロックの回転状態において、プランジャは、プ
ランジャ駆動手段により吸入ポートに連通する位置で吸
引方向すなわちバルブブロックから離れる方向に移動さ
れ、吸入ポートから所定の液体を吸引する。

【００１０】この吸引状態のまま、ポンプブロックが回
転し、プランジャ挿入孔が吐出ポートに連通する位置に
くると、プランジャは前記プランジャ駆動手段により吐
出方向、すなわち、バルブブロックに近接する方向に移
動され、吸引していた液体を吐出ポートから吐出するこ
ととなる。この後、吐出状態を維持したまま、再び吸入
ポート側に回転され、この吸入ポート側で前述と同様に
吸引方向への移動をされ、以下同様にして順次吸引及び
吐出を繰返す。

【００１１】この吸引、吐出動作に当たり、ポンプブロ
ックとバルブブロックとはセラミック等の硬質材で形成
されているので、比較的大きな付勢力で圧接することが
可能となり、各ブロックの摺接面は密着され、この部分
での吸入ポート側と吐出ポート側との液体の漏洩はな
く、完全なシールが行われている。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて
説明する。プランジャポンプ１は、図１に示すように、
ボディ１０を備え、このボディ１０は、主筒１１と、こ
の主筒１１の一端にボルト止めされたキャップ１２と、
主筒１１の他端にカム１３を介してボルト止めされた接
続筒１４とから構成されている。

【００１３】前記ボディ１０のキャップ１２には、図２
に示すようにつば付きのポートブロック２０が挿入さ
れ、図３にも示すようにつば部でキャップ１２にボルト
止めされている。また、ポートブロック２０は、雌ねじ
が形成された吸入ポート２１及び吐出ポート２２を備え
ている。

【００１４】キャップ１２内には、アルミナセラミック
等の硬質材で一体成形されたバルブブロック３０が図示
しないピン等によって回り止めされた状態で配置されて
いる。バルブブロック３０には、ポートブロック２０の
吸入ポート２１及び吐出ポート２２に連通された連通孔
３１及び３２が形成され、これらの連通孔３１，３２は
バルブブロック３０の内端面に形成された平滑な摺接面
３３にそれぞれ開口されている。

【００１５】また、各連通孔３１，３２の開口部は、図
３，４に示されるように、それぞれ半円状の溝３４，３
５とされている。この溝３４，３５間には、摺接面３３
の中心部を通る塵等の排除用の長溝３６が形成されてい
る。また、バルブブロック３０とキャップ１２との接続
部分にはリング状のシール材１５が介装されて、シール
がなされている。

【００１６】前記キャップ１２内には、バルブブロック
３０に隣接して円筒状のポンプブロック４０が回転可能
に配置されている。このポンプブロック４０は、アルミ
ナセラミック等の硬質材で形成され、一端に前記バルブ
ブロック３０の摺接面３３に摺接する平滑な摺接面４１
を有している。この摺接面４１とバルブブロック３０の
摺接面３３とは、一方の面粗さが0.01〜0.15μｍＲａと
され、他方は０．２〜０．４μｍＲａとされ、シール性
と摺動性とを共に満足する面粗さとされている。

【００１７】また、ポンプブロック４０には、ポンプブ
ロック４０を貫通して複数、例えば３本のプランジャ挿
入孔４２が形成され、このプランジャ挿入孔４２の摺接
面４１とは反対側の端部は大径部４２Ａとされている。

【００１８】各プランジャ挿入孔４２の摺接面４１側の
開口は、前記バルブブロック３０の２つの溝３４，３５
に対向可能な位置に形成され、かつ、このプランジャ挿
入孔４２と溝３４，３５とは、各プランジャ挿入孔４２
に挿入されるプランジャ４５が吸入あるいは吐出動作を
しているとき、すなわちプランジャ４５が軸方向に摺動
しているときには溝３４，３５のいずれかに連通され、
一方、溝３４，３５からプランジャ挿入孔４２が離れて
いるときには吸入もしくは吐出動作が行われないような
大きさ及び位置とされている。

【００１９】ポンプブロック４０のプランジャ挿入孔４
２の大径部４２Ａ内には、プランジャシール機構７０で
ある略円錐状の凸シール７１が挿入され、この凸シール
７１を貫通しているプランジャ４５とプランジャ挿入孔
４２との隙間から液体が漏れないようにシールしてい
る。この凸シール７１と、バルブブロック３０及びポン
プブロック４０の各摺接面３３，４１とでプランジャポ
ンプ１の１次シールが構成されている。

【００２０】キャップ１２内には、ポンプブロック４０
に隣接してばねガイドブロック５０が配置されている。
このばねガイドブロック５０とボディ１０の主筒１１内
に配置されたベアリング１７との間には付勢手段である
皿ばね５１が介装されている。この皿ばね５１の付勢力
により、ばねガイドブロック５０を介してポンプブロッ
ク４０はバルブブロック３０側に付勢され、バルブブロ
ック３０の摺接面３３とポンプブロック４０の摺接面４
１とが所定の圧力で摺接するようになっている。

【００２１】また、ポンプブロック４０とばねガイドブ
ロック５０とは、ポンプブロック４０のブロック５０と
の当接面に１２０度等配間隔で突設された３本の連結ピ
ン４３を、ブロック５０に連結ピン４３に対向して形成
された連通孔５２に嵌挿することによって一体回転可能
とされている。

【００２２】ばねガイドブロック５０のプランジャ４５
が配置されるばねガイド孔５３内には、凸シール７１に
隣接してプランジャ４５が進退可能に貫通されたばね受
け５４が配置されている。このばね受け５４とプランジ
ャ４５の図中右端側に嵌合されたばね受け５５との間に
は、圧縮コイルばねからなる付勢部材である押圧ばね５
６が介装されている。押圧ばね５６は、凸シール７１を
所定の圧力で大径部４２Ａの底部に押圧し、一方、プラ
ンジャ４５を突出方向に付勢している。

【００２３】さらに、ばねガイド孔５３内には、ばね受
け５５に隣接してＵシール受け７２が配置されている。
Ｕシール受け７２は、途中に全周溝が形成され、この全
周溝には断面Ｕ字状のリングからなるＵシール７３が介
装されている。また、ばねガイドブロック５０の外周面
とボディ１０のキャップ１２の内周面との間にはリング
状のシール１６が介装されている。これらの各シール１
６，７３によって２次シールが構成され、仮に１次シー
ルである各摺接面３３，４１や凸シール７１から吸引・
吐出する液体が漏洩しても駆動部側へ漏洩することを防
止できるとともに、駆動部の油がポンプ内に混入するこ
とも防止できるようにされている。

【００２４】なお、１次シールである凸シール７１及び
２次シールであるＵシール７３、シール１６は合成樹脂
やゴム等の適宜な材質のもので形成され、特に直接液体
に接する１次シールは耐薬品性能等を有するとともに、
変形し難くて液体の計量に誤差が生じ難いガラス入の四
フッ化エチレン共重合体（商品名テフロン）等で形成さ
れるのがよい。一方、液体の漏洩のみを防止する２次シ
ールには変形等による精度低下等は不要なため、安価な
ゴム等を用いることも可能である。

【００２５】前記ばねガイドブロック５０の一端側であ
る図中右端側には、回転体６１が主筒１１及びカム１３
内にベアリング１７，１８を介して回動自在に配置され
ている。この回転体６１のガイドブロック５０側の端面
には、１２０度等配間隔で３本の連結ピン６２が突設さ
れ、これらの連結ピン６２は、ブロック５０の端面に開
口された連結孔５７内に挿入され、回転体６１の回転が
ブロック５０に伝達されるようになっている。

【００２６】また、回転体６１の図中右端側は、１２０
度等配位置に３本の連結ピン６３が突設され、これらの
連結ピン６３は回転体６０に隣接配置された連結スリー
ブ６４の縦溝６４Ａにそれぞれ挿入されている。この連
結スリーブ６４の縦溝６４Ａには、モータ６５の出力軸
６６に固定されたカップリング６７に突設された連結ピ
ン６８も挿入されている。ここにおいて、モータ６５、
カップリング６７、連結スリーブ６４、回転体６１、ば
ねガイドブロック５０及び各連結ピン４３，６２，６
３，６８により、ポンプブロック４０の回転駆動手段６
０が構成され、モータ６５の回転がポンプブロック４０
に円滑に伝達されるようになっている。

【００２７】前記回転体６１の内部には、ポンプブロッ
ク４０のプランジャ挿入孔４２に挿入された３本のプラ
ンジャ４５に対向して同じく１２０度等配位置に配置さ
れた３本のロッド８１が軸受８２を介して軸方向摺動自
在に挿入されている。このロッド８１の途中には、回転
体６１の途中に形成された凹部６１Ｂ内において、フォ
ロワホルダ８３がピン止めされている。

【００２８】また、フォロワホルダ８３には軸８３Ｂが
それぞれ突設され、これらの各軸８３Ｂには２個のロー
ラからなるカムフォロワ８４が回動自在に取付けられて
いる。これらの各カムフォロワ８４は、回転体６１の周
面に１２０度等配位置に形成された軸方向のフォロワガ
イド孔６１Ｃ内に、軸方向移動可能、回転方向移動不可
能に案内されている。

【００２９】また、カムフォロワ８４は、前記カム１３
の端面に形成されたカム面１３Ａに前記押圧ばね５６の
押圧力により当接され、回転体６１の回転に伴いカム面
１３Ａの形状に沿って軸方向に進退し、このカムフォロ
ワ８４の進退がフォロワホルダ８３を介してロッド８１
に伝達され、さらに、プランジャ４５に伝達されるよう
になっているここにおいて、ロッド８１、フォロワホル
ダ８３、カムフォロワ８４及びカム１３のカム面１３Ａ
によりプランジャ進退駆動手段８０が構成されている。

【００３０】なお、回転体６１にはフォロワホルダ８３
をロッド８１から外す際にピンの取り外し作業を行うた
めの開口８５が形成されている。また、キャップ１２に
は漏洩液体の排出やポンプ内部の洗浄用に用いられるド
レンポート１９が形成されている。

【００３１】次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例のプランジャポンプ１を作動させる前に、吸入
ポート２１にチューブ等を介して移送すべき液体のタン
クを接続するとともに、吐出ポート２２に同じくチュー
ブ等を介して移送先の容器を連結する。また、ドレンポ
ート１９に同じくチューブ等を介して液回収タンクを連
結する。

【００３２】このような状態で、回転駆動手段６０のモ
ータ６５を駆動すると、出力軸６６の回転は、カップリ
ング６７、回転体６１、ばねガイドブロック５０等から
なる回転駆動手段６０を介してポンプブロック４０に伝
達され、ポンプブロック４０をバルブブロック３０と摺
接した状態で回転させる。

【００３３】この回転に伴い、回転体６１内に介装され
たロッド８１は、回転体６１とともに回転するため、ロ
ッド８１にフォロワホルダ８３を介して支持されたカム
フォロワ８４は、押圧ばね５６の作用によりカム面１３
Ａに当接したまま、カム面１３Ａの軸方向変位に沿って
進退することとなる。この際、カムフォロワ８４は回転
体６１のフォロワガイド孔６１Ｃにより軸方向のみに移
動するように案内されているため、ロッド８１はスムー
ズにカム面１３Ａの軸方向変位に沿って進退する。

【００３４】ロッド８１の進退は、Ｕシール受け７２、
ばね受け５５等を介してプランジャ４５に伝達され、プ
ランジャ４５は、ポンプブロック４０のプランジャ挿入
孔４２内で軸方向に進退する。このプランジャ４５の進
退は、カム面１３Ａの形状を適宜な形状に設定すること
により、プランジャ４５が吸入ポート２１に対向してい
る位置では、吸入ポート２１側から離れる方向、すなわ
ち、第１図中右方に移動される。このプランジャ４５の
右方への移動により、プランジャ挿入孔４２の左端側に
形成される空間に負圧が生じ、この負圧により吸入ポー
ト２１及び連通孔３１、溝３４を介して移送すべき液体
が吸入される。

【００３５】このプランジャ４５の右方への移動が完了
する地点において、プランジャ挿入孔４２は、吸入ポー
ト３２に連通された溝３４の位置から外れ、吐出ポート
２２の連通孔３２の溝３５側に向って移動することとな
る。この移動の途中においては、カム面１３Ａは軸方向
の変位がないフラットな形状とされているため、プラン
ジャ４５は軸方向に進退することなく、そのままの位置
を保った状態で溝３５側へと移動する。

【００３６】プランジャ挿入孔４２が吐出ポート２１側
の溝３５に連通する位置にくると、カム面１３Ａの作用
により、プランジャ進退駆動手段８０のカムフォロワ８
４は図中左方へ移動され、このカムフォロワ８４の移動
に伴い、ロッド８１等を介してプランジャ４５は同じく
左方へ移動され、前記吸引した液体をプランジャ４５の
左端面でプランジャ挿入孔４２内から押出し、連通孔３
２を介して吐出ポート２２内へと吐出する。

【００３７】このプランジャ４５による液体の吐出動作
は、プランジャ挿入孔４２が半円状の溝３５に連通して
いる間に行われ、この溝３５からプランジャ挿入孔４２
が外れる前に完了し、プランジャ挿入孔４２が溝３５か
ら外れた位置にくると、プランジャ４５の軸方向の移動
は停止される。このプランジャ４５の停止状態は、カム
面１３Ａの作用によりプランジャ挿入孔４２が再び吸入
ポート２１側の溝３４の位置にくるまで保持される。

【００３８】このようにして、プランジャ挿入孔４２が
再び吸入ポート２１の溝３４側にくると、前記カム面１
３Ａの作用により、プランジャ４５は再び右方に移動さ
れ、吸入ポート２１から液体を吸入する吸入動作へと移
動し、以下同様の作用を繰り返し、一つのプランジャ挿
入孔４２のポンプブロック４０の回転に伴う各一回転に
より、液体の吸入、吐出動作が１サイクルづつ行われる
こととなる。

【００３９】プランジャ４５の進退に伴う吸入、吐出動
作は、各プランジャ挿入孔４２毎に同様に行われ、図４
から判るように、隣接する二つのプランジャ挿入孔４２
は、その吸入あるいは吐出動作の途中において、溝３４
や溝３５に同時に二つが連通可能とされているため、各
プランジャ挿入孔４２へ吸入され、あるいはプランジャ
挿入孔４２から吐出される液体は、連続して吸入あるい
は吐出され、一定の流量を保持するようになっている。
しかも、カム面１３Ａの形状を適宜に設定することによ
り、各プランジャ挿入孔４２に吸入され、あるいは吐出
される液体の合計の流量は常に一定となるようにされて
いるため、脈動のない吸入及び吐出が行える。

【００４０】このようなプランジャポンプ１の動作にお
いて、ポンプブロック４０は、付勢手段としての皿ばね
５１によりばねガイドブロック５０を介してバルブブロ
ック３０側に付勢され、両摺接面３３，４１が所定の接
触圧で当接されている。この接触圧により、所定の表面
粗さで形成された両摺接面３３，４１間のシールが十分
になされている。

【００４１】また、特に固化しやすい液体を吸引・吐出
する場合等には、一方のドレンポート１９から他方のド
レンポート１９に水や溶剤等を流せば、シール部での液
体の固化が防止される。また、シール７１等から液体が
漏洩した場合には、ドレンポート１９から回収する。

【００４２】このような本実施例によれば、次のような
効果がある。すなわち、ポートブロック２０の吸入ポー
ト２１及び吐出ポート２２にそれぞれ連通されるバルブ
ブロック３０の連通孔３１，３２は、軸直交方向の端面
で摺接する摺接面３３，４１によりシールされるから、
Ｏリング等のゴム製品を必要とすることなく、十分にシ
ール可能である。特に、各バルブブロック３０及びポン
プブロック４０を硬質材であるアルミナセラミックで構
成したので、皿ばね５１の付勢力を比較的大きくするこ
とができ、移送流体のシールを完全に行うことができ
る。

【００４３】また、各ブロック３０，４０を硬質材とし
たので、従来のように一方が削られるようなことがな
く、耐久性能が高まり長期間使用することができる。さ
らに、従来は樹脂が削られるために耐久性とシール性と
を考慮してポンプブロック４０に加える付勢力を制御す
る必要があったが、本実施例では耐久性が高いので皿ば
ね５１の付勢力をあまり厳密に制御する必要がなく、ポ
ンプ１を容易に取扱うことができる。

【００４４】また、各ブロック３０，４０を硬質材とし
たので、樹脂と硬質材とを摺接させる場合に比べて回転
抵抗を減少でき、モータ６５を小型化できたり、回転制
御を容易にかつ正確に行うことができる。さらに、各ブ
ロック３０，４０を硬質材であるアルミナセラミックで
構成しているので従来に比べて耐圧性能を向上できる。
このため、移送流体を高圧で圧送することもでき、従来
困難であった高粘度の液体も移送することができる。

【００４５】また、バルブブロック３０の中心部を通る
長溝３６を設けたので、特にポンプブロック４０の不動
部分である中心軸部分に塵等が進入しても、長溝３６内
に排出されるため各摺接面３３，４１の密着性が低下す
ることがなく、確実にシールすることができる。さら
に、この長溝３６は、中心軸からの半径がポンプブロッ
ク４０の中心軸からプランジャ挿入孔４２までの径より
も大きくされているので、各ブロック３０，４０が相対
的に回転することでプランジャ挿入孔４２が描く円軌跡
内の全てをカバーすることができ、中心軸以外の部分に
進入した塵等も溝３６内に排出することができ、シール
性をより向上することができる。

【００４６】また、２次シールであるＵシール受け７
２、Ｕシール７３を１次シール７１及びプランジャ４５
を付勢する押圧ばね５６よりもプランジャ進退駆動手段
８０側に設けたので、構造を簡単にでき、製造コストを
低減できる。

【００４７】また、凸シール７１は押圧ばね５６でばね
付勢されるから、十分なシールを行うことができ、この
点からも本実施例の移送流体のシールを完全に行うこと
ができる。

【００４８】さらに、バルブブロック３０及びポンプブ
ロック４０は、それぞれ硬質材であるアルミナセラミッ
ク製とされているので、従来の弾性樹脂を用いた場合の
ように変形することがなく、吐出量を極めて高精度に制
御できる。また、前述のようにＯリング等のゴム製品を
使用しないばかりか、バルブブロック３０及びポンプブ
ロック４０はアルミナセラミック製とされ、接液するの
はこのセラミック製の各ブロック３０，４０と、耐薬品
性の優れたテフロン等で構成されたポートブロック２０
および凸シール７１程度なので、耐薬品性に優れたポン
プ１とすることができ、取り扱える移送流体を限定され
ない。

【００４９】また、ドレンポート１９を介して水や溶剤
を注入すれば、シール部分における移送流体の固化を防
止でき、プランジャ４５の動作を常に円滑にできる。

【００５０】さらに、プランジャ４５は、ロッド８１と
別体に形成され、かつ、ポンプブロック４０の連結ピン
４３はばねガイドブロック５０の連結孔５２に挿入され
ているだけであるから、ポートブロック２０のキャップ
１２への取付けボルトを外せば、ポートブロック２０と
ともに、バルブブロック３０、ポンプブロック４０、シ
ール７１、プランジャ４５、押圧ばね５６等をボディ１
０から簡単に分離でき、接液部であるバルブブロック３
０、ポンプブロック４０等を容易に取り外すことができ
る。これにより、吸入、吐出ポート２１，２２等のつま
りや摺接面３３，４１の状態、プランジャ４５の移動状
態等のチェックや、これらの部分の洗浄、メンテナンス
等を容易に行うことができる。

【００５１】また、キャップ１２を取り外せば、さらに
ばねガイドブロック５０も取外すことができ、２次シー
ルであるシール１６，７３等のチェック、洗浄、メンテ
ナンス等も容易に行うことができる。

【００５２】さらに、プランジャ４５の進退は、ロッド
８１を介したカム１３のカム面１３Ａの形状により一義
的に設定されるから、カム面１３Ａの形状を適宜に設定
することにより、プランジャ４５の動きを正確に制御で
き、脈動のない正確な吐出を行うことができる。また、
プランジャポンプ１は、モータ６５の出力軸６６の回転
量に比例した量の液体を吸入、吐出するので、このモー
タ６５を制御するコントローラを設ければ正確にかつ容
易に吐出量を制御することができる。

【００５３】図５には、本発明の第２実施例が示されて
いる。なお、前記第１実施例と同一あるいは相当構成部
分には同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
本実施例のプランジャポンプ１００は、プランジャ挿入
孔４２およびプランジャ４５を１本づつとし、プランジ
ャ進退駆動手段８０としてＵシール受け７２を介して直
接プランジャ４５を進退させるリニアアクチュエータ８
６を設け、さらに、回転駆動手段６０としてばねガイド
ブロック５０の外周に形成された歯５８に噛合するギヤ
９０を備えるモータ９１を設けたものである。

【００５４】本実施例では、ポンプブロック４０の中心
軸にプランジャ挿入孔４２が形成され、この挿入孔４２
は摺接面４１側の開口がバルブブロック３０の連通孔３
１，３２に連通可能なように途中で折曲されている。そ
して、モータ９１によってばねガイドブロック５０を介
してポンプブロック４０を回転あるいは所定角度だけ往
復回動させることでプランジャ挿入孔４２を連通孔３
１，３２を介して吸入、吐出ポート２１，２２に連通さ
せ、リニアアクチュエータ８６でプランジャ４５を進退
させて移送液体の吸入、吐出動作を行っている。

【００５５】このような本実施例においても前記第１実
施例と同様の作用効果を奏することができるとともに、
プランジャ４５を１本とすることで機構が簡易になりよ
り小型化できるという利点もある。なお、本実施例で
は、モータ９１の代わりにエアシリンダを設けてポンプ
ブロック４０を所定角度だけ往復回動させてもよい。ま
た、プランジャ挿入孔４２と各連通孔３１，３２との連
通を確実とするためにポンプブロック４０の回転位置を
測定するセンサを設けることが好ましい。

【００５６】なお、本発明は前述の各実施例に限定され
るものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、バ
ルブブロック３０、ポンプブロック４０は、前記各実施
例のようにアルミナセラミック製のものに限らず、窒化
珪素等の他の材質のセラミックでもよいし、超硬合金等
の金属製でもよい。

【００５７】また、プランジャ４５の本数は３本あるい
は１本に限らず、２本あるいは４本以上であってもよ
く、要するに、移送液体を吸入、吐出できればよい。ま
た、プランジャ進退駆動手段８０としては、前記各実施
例の構成に限らず、プランジャ４５の端面を直接カム１
３のカム面１３Ａに当接して駆動するものでもよく、さ
らには、ポンプブロック４０と一体に回転する部分に設
けたシリンダ、サーボモータにより、直接あるいはラッ
ク、ピニオン等を介して駆動される駆動軸等を設けてプ
ランジャ４５を進退させものでもよいし、前記第２実施
例のようにポンプブロック４０と一体に回転しない部分
に適宜なアクチュエータを設けたもの等でもよく、適宜
な構造のものを用いることができる。

【００５８】さらに、ポンプブロック４０の回転駆動手
段６０は、前記各実施例の構造に限らず、ポンプブロッ
ク４０の外周に例えばギヤ等を取付け、このギヤをモー
タ駆動してポンプブロック４０を直接回転してもよい。
但し、前記各実施例のように、ポンプブロック４０のみ
を回転させずにばねガイドブロック５０と共に回転させ
たほうが、プランジャシール機構７０である凸シール７
１とプランジャ挿入孔４２の大径部４２Ａが相対的に移
動しないのでシール性がよいという利点がある。また、
ポートブロック２０に設けられた吸入ポート２１及び吐
出ポート２２は、便宜上このように名称を付したもの
で、ポンプブロック４０の回転方向を逆にすれば、吸入
ポート２１側が吐出ポートとなり、吐出ポート２２側が
吸入ポートとなるものであって、その名称で限定される
ものではない。

【００５９】また、付勢手段としての皿ばね５１も、他
の形式のばねでもよいが、皿ばね５１とすれば少ないス
ペースで大きな付勢力を得られるという利点がある。さ
らに、モータ６５としては、ステッピングモータ、サー
ボモータ、シンクロナスモータ、ＤＣモータ、インダク
ションモータ、レバーシブルモータ、エアモータ等の種
々のモータを利用することができる。また、これら以外
の部分の形状、構造等も前記実施例に限定されるもので
はなく、種々の変形が可能である。

【００６０】なお、本発明のプランジャポンプは、一定
流量を所定時間流し続ける定流量用に用いられるだけで
なく、例えばモータ６５を適宜制御して液体を所定パタ
ーンで吐出したり、所定の液体が流れているラインの流
量計測値等に応じて微量の液をライン内に吐出して混合
したり、ラインからサンプリングしたりする場合に利用
できる。

【００６１】さらに、所定の液体が流れているラインに
プランジャポンプを介在させてポンプ前後のラインの圧
力等が平衡状態となるようにモータ６５を作動させ、そ
の平衡状態のモータ６５の回転量やパルス数等から流量
を測定してもよい。特に、本発明のプランジャポンプ
は、極微量の液体を吸引・吐出することに適しているの
で極微量流量計として利用できる。

【００６２】

【発明の効果】上述のような本発明によれば、高精度な
液体の吸入及び吐出を行え、耐久性も高く、かつ取扱い
も容易なプランジャポンプを提供できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す正面図である。

【図２】本発明の第１実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図３】図２のIII −III 線に沿った側面図である。

【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１，１００ プランジャポンプ １０ ボディ １３ カム １６ シール ２０ ポートブロック ２１ 吸入ポート ２２ 吐出ポート ３０ バルブブロック ３１，３２ 連通孔 ３３，４１ 摺接面 ３４，３５ 溝 ３６ 長溝 ４０ ポンプブロック ４２ プランジャ挿入孔 ４５ プランジャ ５０ ばねガイドブロック ５１ 付勢手段としての皿ばね ５６ 付勢部材としての押圧ばね ６０ 回転駆動手段 ６１ 回転体 ７０ プランジャシール機構 ７１ 凸シール ７２ Ｕシール受け ７３ Ｕシール ８０ プランジャ進退駆動手段 ８１ ロッド ８４ カムフォロワ ８６ リニアアクチュエータ ９１ モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボディと、このボディに取付けられると
   ともに、吸入ポート及び吐出ポートにそれぞれ連通する
   連通孔が開口された摺接面を有するバルブブロックと、
   このバルブブロックの摺接面に一端の摺接面を当接され
   た状態で前記ボディに回転自在に支持されるとともに、
   前記バルブブロックの連通孔の開口に連通可能にされた
   状態で軸方向に穿設されたプランジャ挿入孔を有するポ
   ンプブロックと、このポンプブロックをバルブブロック
   側に付勢する付勢手段と、前記ポンプブロックを回転駆
   動する回転駆動手段と、前記ポンプブロックのプランジ
   ャ挿入孔に軸方向摺動自在に挿入されたプランジャと、
   このプランジャを軸方向にそれぞれ駆動するとともに、
   ポンプブロックのプランジャ挿入孔が前記連通孔を介し
   て吸入ポートに連通された状態で当該プランジャを吸入
   方向に駆動し、かつ、プランジャ挿入孔が前記連通孔を
   介して吐出ポートに連通された状態で当該プランジャを
   吐出方向に駆動するプランジャ進退駆動手段と、前記プ
   ランジャとポンプブロックのプランジャ挿入孔とのシー
   ルを行うプランジャシール機構とを備え、前記バルブブ
   ロックとポンプブロックとはそれぞれ硬質材で形成され
   たことを特徴とするプランジャポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプランジャポンプにおい
   て、前記バルブブロックの摺接面の少なくとも中心部に
   は凹部が形成されていることを特徴とするプランジャポ
   ンプ。
3. 【請求項３】 請求項１および２記載のプランジャポン
   プにおいて、前記バルブブロック及びポンプブロックの
   摺接面と、プランジャシール機構とで構成される１次シ
   ールと、この１次シールから漏れた液体が前記各駆動手
   段側に漏洩することを防止する２次シールとが設けられ
   ていることを特徴とするプランジャポンプ。