(57)【要約】【課題】脈動を低減でき、かつ、設置スペースやコストを低減できる液体用往復動ポンプを提供すること。【解決手段】液体用往復動ポンプ１は、駆動部２およびポンプ部５を有する。ポンプ部５は、吸入口に連通された第１チェック弁５３と、第１チェック弁５３に連結された第１ベローズ５４と、第１ベローズ５４に連結された第２チェック弁５５と、第２チェック弁５５に連結されかつ吐出口に連通され、有効断面積が第１ベローズ５４と同一の第２ベローズ５６とを備える。駆動部２は、第１チェック弁５３を、第１ベローズ５４を圧縮する第１方向および伸長する第２方向に進退させる第１駆動部と、第２チェック弁５５を、第１ベローズ５４を伸長し、第２ベローズ５６を圧縮する第１方向、および、第１ベローズ５４を圧縮し、第２ベローズ５６を伸長する第２方向に進退させる第２駆動部とを備える。【選択図】図４
2014025415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の吸入口が形成された吸入口部材および液体の吐出口が形成された吐出口部材と、
前記吸入口部材および吐出口部材間に設けられて、前記液体を前記吸入口から吸入し、前記吐出口から吐出するポンプ部と、
前記ポンプ部を駆動する駆動部とを備え、
前記ポンプ部は、
前記吸入口に連通された第１チェック弁と、
前記第１チェック弁に対して前記吐出口側に配置された第２チェック弁と、
前記第１チェック弁および第２チェック弁間に第１流路を形成する第１流路形成装置と、
前記第２チェック弁および前記吐出口部材間に第２流路を形成する第２流路形成装置と、を備え、
前記駆動部は、
前記第１チェック弁を、前記吐出口部材側に近づく第１方向および前記吸入口部材側に近づく第２方向に移動させる第１駆動部と、
前記第２チェック弁を、前記吐出口部材側に近づく第１方向および前記吸入口部材側に近づく第２方向に移動させる第２駆動部と、を備え、
前記第１流路形成装置および第２流路形成装置は、各流路の有効断面積が同一であり、前記第１チェック弁、第２チェック弁の移動に伴い、各流路の方向に伸縮して各流路の容積を変更可能に構成され、
前記第１駆動部および第２駆動部は、
前記第２チェック弁を開いた状態とし、前記第１チェック弁を閉じた状態で第１方向に等速度で移動して、第１流路から第２流路までの流路の容積を減少させて流路内の液体を前記吐出口から吐出する第１工程と、
前記第１チェック弁を開いた状態とし、前記第２チェック弁を閉じた状態で第１方向に等速度で移動して、第２流路の容積を減少させて第２流路内の液体を前記吐出口から吐出し、前記吸入口から前記第１チェック弁を介して前記第１流路に液体を吸入する第２工程と、を交互に繰り返し、
前記第１工程の第１チェック弁の第１方向への移動速度および移動量は、前記第２工程の第２チェック弁の第１方向への移動速度および移動量と同一とされている
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記第１チェック弁は、上流側第１チェック弁および下流側第１チェック弁の２つのチェック弁で構成され、
前記第２チェック弁は、上流側第２チェック弁および下流側第２チェック弁の２つのチェック弁で構成され、
前記下流側第１チェック弁は、前記第１流路内に配置され、
前記下流側第２チェック弁は、前記第２流路内に配置されている
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記第１流路形成装置は、前記第１チェック弁および第２チェック弁に連結された第１ベローズで構成され、
前記第２流路形成装置は、前記第２チェック弁および吐出口部材に連結された第２ベローズで構成され、
前記第１ベローズおよび第２ベローズは、流路の有効断面積が同一である
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記第１流路形成装置は、前記第１チェック弁に連結された第１ピストンと、前記第２チェック弁に連結され、かつ、前記第１ピストンが挿入される第１シリンダとを備えて構成され、
前記第２流路形成装置は、前記第２チェック弁に連結された第２ピストンと、前記吐出口部材に連結され、かつ、前記第２ピストンが挿入される第２シリンダとを備えて構成され、
前記第１ピストンは、前記第１チェック弁および第１シリンダ内を連通する第１ピストン内流路を備え、
前記第２ピストンは、前記第２チェック弁および第２シリンダ内を連通する第２ピストン内流路を備え、
前記第１シリンダおよび前記第２シリンダの有効断面積が同一である
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記吸入口部材および前記第１チェック弁間は吸入口側流路形成装置で連結されている
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記液体が貯蔵される容器を備え、
前記吸入口部材は、一端側が前記容器内に挿入され、他端側が前記第１チェック弁に固定された吸入パイプで構成されている
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記第１駆動部は、
前記第１チェック弁が固定された第１駆動アームと、
この第１駆動アームが固定された第１駆動シャフトと、
前記第１駆動シャフトに固定された第１カムアームと、
前記第１カムアームに回転自在に保持される第１カムフォロワと、
前記第１カムフォロワが当接されるカム面を有するカムと、
前記カムを回転する回転駆動源とを備え、
前記第２駆動部は、
前記第２チェック弁が固定された第２駆動アームと、
この第２駆動アームが固定された第２駆動シャフトと、
前記第２駆動シャフトに固定された第２カムアームと、
前記第２カムアームに回転自在に保持される第２カムフォロワと、
前記第２カムフォロワが当接されるカム面を有するカムと、
前記カムを回転する回転駆動源とを備え、
前記各カムフォロワは、前記カム面に対して１８０°位相が異なる位置に当接される
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出するポンプに関し、特に脈動を低減して液体を吐出するチェック弁付きの液体用往復動ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
容積型の往復動ポンプとして、プランジャーポンプ、ピストンポンプ、ベローズポンプ、ダイヤフラムポンプ等が知られている。
このような往復動ポンプは、吐出する液体を容積で計量するため、吐出精度を向上できる。一方で、液体の吸入動作および吐出動作を交互に行うため、液体を間欠的に吐出することになる。
【０００３】
例えば、特許文献１のベローズポンプは、ベローズと、このベローズの流体流入口および流体排出口に配置された２つの逆止弁を設け、ベローズを往復動（伸縮）させることで下流側または上流側の逆止弁を交互に作動し、液体の吸入動作および吐出動作を繰り返して実行している。このため、特許文献１のベローズポンプは、一定量の液体を間欠的に吐出する用途には適しているが、一定量の液体を連続して、つまり無脈動で吐出することはできない。
【０００４】
一方、特許文献２のポンプのように、２台のポンプを並列に配置して２系統の流路を設け、これらの流路（ポンプ）を切り替えることで、脈動を低減したものも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８６７７７０号公報
【特許文献２】特許第４５８５４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、特許文献１のベローズポンプは、液体の吸入動作および吐出動作を交互に行うため、脈動が発生し、一定量の液体を連続して供給する必要がある用途には利用できないという問題があった。この問題は、ベローズポンプに限らず、液体の吸入動作および吐出動作を交互に行うプランジャーポンプ、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプなどの往復動ポンプに共通する問題であった。
【０００７】
また、特許文献２のポンプは、２系統のポンプを設ける必要があるため、スペースが拡大し、さらに液体が奥に滞留しやすいため、接着剤などのように時間経過に伴い変質しやすい液体の吐出には利用できない問題があった。
さらに、ポンプの系統は瞬時に切り替えることができず、切替時に緩衝期間が生じるため、液体の吸入や吐出スピードを一定にすることが難しく、脈動が発生しやすいという問題もあった。
これらの２系統のポンプを設けた場合の問題も、ベローズポンプに限らず、プランジャーポンプ、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプなどの往復動ポンプに共通する問題であった。
【０００８】
本発明の目的は、脈動を低減でき、かつ、液体の滞留を抑制でき、設置スペースを低減できる液体用往復動ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液体用往復動ポンプは、液体の吸入口が形成された吸入口部材および液体の吐出口が形成された吐出口部材と、前記吸入口部材および吐出口部材間に設けられて、前記液体を前記吸入口から吸入し、前記吐出口から吐出するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動する駆動部とを備え、前記ポンプ部は、前記吸入口に連通された第１チェック弁と、前記第１チェック弁に対して前記吐出口側に配置された第２チェック弁と、前記第１チェック弁および第２チェック弁間に第１流路を形成する第１流路形成装置と、前記第２チェック弁および前記吐出口部材間に第２流路を形成する第２流路形成装置と、を備え、前記駆動部は、前記第１チェック弁を、前記吐出口部材側に近づく第１方向および前記吸入口部材側に近づく第２方向に移動させる第１駆動部と、前記第２チェック弁を、前記吐出口部材側に近づく第１方向および前記吸入口部材側に近づく第２方向に移動させる第２駆動部と、を備え、前記第１流路形成装置および第２流路形成装置は、各流路の有効断面積が同一であり、前記第１チェック弁、第２チェック弁の移動に伴い、各流路の方向に伸縮して各流路の容積を変更可能に構成され、前記第１駆動部および第２駆動部は、前記第２チェック弁を開いた状態とし、前記第１チェック弁を閉じた状態で第１方向に等速度で移動して、第１流路から第２流路までの流路の容積を減少させて流路内の液体を前記吐出口から吐出する第１工程と、前記第１チェック弁を開いた状態とし、前記第２チェック弁を閉じた状態で第１方向に等速度で移動して、第２流路の容積を減少させて第２流路内の液体を前記吐出口から吐出し、前記吸入口から前記第１チェック弁を介して前記第１流路に液体を吸入する第２工程と、を交互に繰り返し、前記第１工程の第１チェック弁の第１方向への移動速度および移動量は、前記第２工程の第２チェック弁の第１方向への移動速度および移動量と同一とされていることを特徴とする。
【００１０】
このような本発明によれば、吸入口部材から第１チェック弁、第１流路形成装置、第２チェック弁、第２流路形成装置、吐出口部材までが直列に接続され、前記第１駆動部および第２駆動部によって、前記第１チェック弁および第２チェック弁を進退させることで、液体の吸入および吐出を行うことができる。
具体的には、第１工程において、前記第１駆動部および第２駆動部は、前記第２チェック弁を開いた状態とし、前記第１チェック弁を閉じた状態で第１方向に等速度で移動する。閉じた状態の第１チェック弁を第１方向に等速度（一定速度）で移動すると、第１流路形成装置が一定速度で縮小される。このため、第１流路形成装置で形成される第１流路から第２チェック弁を介して第２流路形成装置で形成される第２流路までの流路の容積が一定速度で減少する。従って、第１流路および第２流路内の液体は、吐出口を介して吐出される。このため、第１チェック弁が等速度で移動すると、吐出口からは一定の液体が脈動なく連続して吐出される。
なお、第１および第２流路形成装置としては、ベローズ、ダイヤフラム、ピストンおよびシリンダ、プラジャーおよびプランジャーバレルなどが利用できる。
【００１１】
また、第２工程において、前記第１駆動部および第２駆動部は、前記第１チェック弁を開いた状態とし、前記第２チェック弁を閉じた状態で第１方向に等速度で移動する。閉じた状態の第２チェック弁を第１方向に等速度（一定速度）で移動すると、第１流路形成装置が一定速度で伸長され、第１流路内の容積が一定速度で増大するとともに、第２流路形成装置が一定速度で縮小され、第２流路内の容積が一定速度で減少する。このため、第２流路内の液体は、吐出口から吐出される。この際、第２チェック弁の第１方向への移動速度および移動量が、前記第１工程における第１チェック弁の第１方向への移動速度および移動量と同じであり、第１流路および第２流路の有効断面積が同一であるため、第２チェック弁が等速度で移動すると、吐出口からは前記第１工程と同じ量の液体が脈動なく連続して吐出される。従って、第１工程および第２工程を繰り返すことで、吐出口からは一定量の液体を、脈動を無くして連続して吐出できる。
【００１２】
さらに、第２チェック弁が第１方向に等速度で移動し、第１流路の容積が一定速度で増大するため、開口された第１チェック弁を介して吸入口から前記第１流路内に液体が吸入される。この液体吸入は、第２チェック弁の第１方向への移動に連動して行われるため、吐出口から吐出される液体と同量の液体が吸入口から吸入される。すなわち、液体の吸入と吐出が同量で同方向つまり同じ流れで実現される。従って、第１工程および第２工程の切替も、脈動が殆ど無く、スムーズに行うことができる。
【００１３】
その上、第１チェック弁および第２チェック弁は、各チェック弁の上流側および下流側の圧力差で開閉するため、第１チェック弁および第２チェック弁の第１方向への相対的な移動速度が早いほうが閉じ、遅いほうが開く。
よって、第１工程では、第２チェック弁を第２方向に移動したり、第１方向に移動する場合には第１チェック弁の移動速度よりも低い速度で移動することで、第２チェック弁を開いた状態に維持できる。
同様に、第２工程では、第１チェック弁を第２方向に移動したり、第１方向に移動する場合には第２チェック弁の移動速度よりも低い速度で移動することで、第１チェック弁を開いた状態に維持できる。
このため、第１チェック弁および第２チェック弁のうち、弁が閉じている一方のチェック弁の第１方向への移動速度を低下させ、他方のチェック弁の第１方向への移動速度を高くして、速度を逆転させれば、その時点でチェック弁の開閉状態をタイムラグ無くスムーズに切り替えることができる。従って、チェック弁の切替時に緩衝期間が生じることもなく、この点でも脈動を押さえて一定量の液体吐出を連続して継続できる。
【００１４】
従って、本発明の液体用往復動ポンプによれば、一定量の液体を連続して吐出できるため、脈動を低減できる。また、２つのチェック弁および２つの流路形成装置を直列に接続し、各チェック弁の移動を制御することで、脈動のない連続吐出を実現できるため、従来のように２つのポンプを並列に配置して脈動を無くすものに比べて、設置スペースやコストを低減できる。
また、２つの流路形成装置内を液体が貫流するので、ポンプ部において滞留する液体が少なく、空気も溜まりにくくできる。従って、時間経過で劣化する液体や、空気の混入を防止する必要がある液体の吐出に適したポンプとすることができる。その上、ポンプ部において、液に接する接液部は、各流路形成装置およびチェック弁であり、接液部の構造がシンプルであるため、ポンプ部の洗浄などの保守作業も容易に行うことができる。
【００１５】
本発明の液体用往復動ポンプにおいて、前記第１チェック弁は、上流側第１チェック弁および下流側第１チェック弁の２つのチェック弁で構成され、前記第２チェック弁は、上流側第２チェック弁および下流側第２チェック弁の２つのチェック弁で構成され、前記下流側第１チェック弁は、前記第１流路内に配置され、前記下流側第２チェック弁は、前記第２流路内に配置されていることが好ましい。
【００１６】
第１チェック弁および第２チェック弁を、それぞれ上流側（一次側）および下流側（二次側）の２つのチェック弁を有する複式チェック弁で構成したので、チェック弁による開閉動作をより確実に行うことができる。
また、下流側第１チェック弁および下流側第２チェック弁を、各流路形成装置で形成される各流路内に配置しているので、ポンプ部の大型化を防止できる。さらに、流路内に各チェック弁を配置すれば、各流路の容積を小さくでき、ポンプ部の自吸能力を向上できる。
【００１７】
本発明の液体用往復動ポンプにおいて、前記第１流路形成装置は、前記第１チェック弁および第２チェック弁に連結された第１ベローズで構成され、前記第２流路形成装置は、前記第２チェック弁および吐出口部材に連結された第２ベローズで構成され、前記第１ベローズおよび第２ベローズは、流路の有効断面積が同一であることが好ましい。
【００１８】
各流路形成装置としてベローズを用いているので、チェック弁が往復動した際に、その移動に連動してスムーズに伸縮できる。このため、チェック弁が往復動する本発明のポンプにおいて、吐出精度を向上でき、駆動部のメカ精度の影響を低減できる。
また、液体はベローズ内を貫流するので、液体の滞留を非常に少なくできる。さらに、ベローズを用いればポンプ部の構造、特に接液部の構造をシンプルにでき、ポンプ部の保守も容易に行うことができる。
【００１９】
本発明の液体用往復動ポンプにおいて、前記第１流路形成装置は、前記第１チェック弁に連結された第１ピストンと、前記第２チェック弁に連結され、かつ、前記第１ピストンが挿入される第１シリンダとを備えて構成され、前記第２流路形成装置は、前記第２チェック弁に連結された第２ピストンと、前記吐出口部材に連結され、かつ、前記第２ピストンが挿入される第２シリンダとを備えて構成され、前記第１ピストンは、前記第１チェック弁および第１シリンダ内を連通する第１ピストン内流路を備え、前記第２ピストンは、前記第２チェック弁および第２シリンダ内を連通する第２ピストン内流路を備え、前記第１シリンダおよび前記第２シリンダの有効断面積が同一であることを特徴とする。
【００２０】
各流路形成装置として、ピストンおよびシリンダを用いれば、チェック弁が往復動した際に、その移動に連動してシリンダ内に挿入されたピストンを進退させてスムーズに伸縮できる。このため、チェック弁が往復動する本発明のポンプにおいて、吐出精度を向上でき、駆動部のメカ精度の影響を低減できる。
さらに、ベローズに比べてピストン、シリンダは安価であることが多いため、低コストで本発明の液体用往復動ポンプを実現できる。
【００２１】
本発明の液体用往復動ポンプにおいて、前記吸入口部材および前記第１チェック弁間は吸入口側流路形成装置で連結されていることが好ましい。
例えば、吸入口側流路形成装置としては、ベローズ、ダイヤフラム、ピストンおよびシリンダ、プラジャーおよびプランジャーバレルなど、第１および第２流路形成装置と同じものが利用できる。
【００２２】
吸入口部材および第１チェック弁間を吸入口側流路形成装置で連結すれば、第１チェック弁の移動を吸入口側流路形成装置が伸縮することで吸収できる。このため、吸入口部材は移動しないように固定でき、液体のタンクなどの液供給ラインと吸入口部材との接続を容易に行うことができる。
また、吸入口側流路形成装置で形成される流路の有効断面積を、前記第１流路および第２流路と同じにすれば、液体の吸入速度が吐出速度と同じとなり、液体の流れをスムーズにできる。
【００２３】
本発明の液体用往復動ポンプにおいて、前記液体が貯蔵される容器を備え、前記吸入口部材は、一端側が前記容器内に挿入され、他端側が前記第１チェック弁に固定された吸入パイプで構成されていることが好ましい。
このような構成にすれば、吸入口部材が第１チェック弁とともに移動した際に、前記吸入パイプの一端側の開口が前記容器の液体内で移動すれば、液の吸入動作を継続することができる。この場合、容器を設ける必要があるが、吸入口側流路形成装置を不要にできる利点がある。
【００２４】
本発明の液体用往復動ポンプにおいて、前記第１駆動部は、前記第１チェック弁が固定された第１駆動アームと、この第１駆動アームが固定された第１駆動シャフトと、前記第１駆動シャフトに固定された第１カムアームと、前記第１カムアームに回転自在に保持される第１カムフォロワと、前記第１カムフォロワが当接されるカム面を有するカムと、前記カムを回転する回転駆動源とを備え、前記第２駆動部は、前記第２チェック弁が固定された第２駆動アームと、この第２駆動アームが固定された第２駆動シャフトと、前記第２駆動シャフトに固定された第２カムアームと、前記第２カムアームに回転自在に保持される第２カムフォロワと、前記第２カムフォロワが当接されるカム面を有するカムと、前記カムを回転する回転駆動源とを備え、前記各カムフォロワは、前記カム面に対して１８０°位相が異なる位置に当接されることが好ましい。
【００２５】
本発明によれば、カムのカム面においては、１８０°の角度範囲で第１方向に等速度で移動するカム面を設け、残りの１８０°の角度範囲では前記カム面の両端を接続するように等加速度やサイクロイド曲線のカム面を設けることで、前記第１工程および第２工程を確実にかつ容易に実現できる。
例えば、等速度のカム面以外を等加速度のカム面とする場合には、前記第１工程では、前記第２チェック弁を、第１方向に等加速度で移動した後、第２方向に等加速度で移動し、さらに第１方向に等加速度で移動し、前記第２工程では、前記第１チェック弁を、第１方向に等加速度で移動した後、第２方向に等加速度で移動し、さらに第１方向に等加速度で移動するように設定すればよい。
また、ステッピングモータやサーボモータなどの１つの回転駆動源と、この回転駆動源で回転する前記カムと、各カムアーム、駆動シャフト、カムフォロワ等とを設ければよいので、液体用往復動ポンプを小型・軽量化でき、制御モータおよびボールネジなどを用いて実現する場合に比べてコストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態の液体用往復動ポンプを示す側面図である。
【図２】前記実施形態の液体用往復動ポンプを示す上面図である。
【図３】前記実施形態の液体用往復動ポンプを示す正面図である。
【図４】前記実施形態の液体用往復動ポンプを示す断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図７】チェック弁の詳細を説明する図である。
【図８】カムのカム面のカム線図である。
【図９】前記実施形態の液体用往復動ポンプの動作を説明する図である。
【図１０】図９の続きの動作を説明する図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の液体用往復動ポンプを示す断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の液体用往復動ポンプを示す断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態の液体用往復動ポンプを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
液体用往復動ポンプ１は、図１に示すように、駆動機構を内蔵する駆動部２およびポンプ部５を備えて構成されている。
【００２８】
［駆動部の構成］
駆動部２は、図２，３にも示すように、箱状の筐体３を備え、この筐体３内には、図４〜６に示すように、モータ１５、カム２０、２本の駆動シャフト３１，３２等が組み込まれている。なお、図４は、図５における一点鎖線で示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。また、図５および図６は、図４における一点鎖線で示すＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿った断面図である。
【００２９】
［筐体］
筐体３は、フレーム１０と、後カバー１１と、左右のサイドカバー１２を備えている。フレーム１０は、図４に示すように、金属板を略コ字状に折曲して構成され、底面部１０１、前面部１０２、上面部１０３を備えている。
サイドカバー１２も両端面が折曲されており、折曲された両端面に前記前面部１０２や後カバー１１をねじ止めすることで、フレーム１０、後カバー１１、サイドカバー１２で構成される筐体３は箱状に組み立てられている。また、上面部１０３には、図１に示すように、取っ手１３が固定されている。
【００３０】
［モータ］
前記底面部１０１には、モータ１５を支持する４本のモータ支持ロッド１６が立設されている。このモータ支持ロッド１６の上面を、モータ１５のフランジの下面に当接して固定することで、モータ１５は支持されている。
後カバー１１には、モータ１５を制御する信号線をコントローラーに接続するためのコネクタ１７や、モータ１５に電力を供給する図示しない電力線が設けられている。
【００３１】
モータ１５は、ステッピングモータやサーボモータなどの制御モータが用いられている。モータ１５の出力軸１５１には、ギヤカップリング１８が固定され、ギヤカップリング１８の外歯は、カム２０の中心軸に形成された内歯に噛み合っている。このため、モータ１５の出力軸は、ギヤカップリング１８を介してカム２０と一体に回転する。
【００３２】
［カム］
カム２０は、端面にカム面２１が形成された端面カム（立体カム）であり、カム面２１は、所定のカム線図に応じたカム形状を有している。すなわち、カム２０は、中心軸部分に前記内歯が形成された貫通孔を有し、その周囲にリング状にカム面２１が形成されている。カム面２１の形状については後述する。
【００３３】
カム２０は、ボールベアリング２２によって回転自在に支持されている。ボールベアリング２２は、上面部１０３に固定された４本のベアリング支持ロッド２３によって支持されている。
【００３４】
［駆動シャフト］
筐体３内には、円筒状のパイプで構成された第１駆動シャフト３１、第２駆動シャフト３２が、上下方向に移動可能に配置されている。
すなわち、底面部１０１には、円筒状の下ガイド１０５が固定されている。この下ガイド１０５には、前記駆動シャフト３１，３２の下端部が上下方向にスライド自在にガイドされている。
また、上面部１０３には孔が形成され、前記駆動シャフト３１，３２の上端部はこの孔を介して上面部１０３の上方に突出している。そして、上面部１０３には、上ガイド１０６がねじ止めされ、駆動シャフト３１，３２の上端部を上下方向にスライド自在にガイドしている。
【００３５】
［カムアーム］
各駆動シャフト３１，３２には、それぞれ第１カムアーム３３、第２カムアーム３４が固定されている。カムアーム３３，３４は、図５にも示すように、幅広の本体部３３１，３４１と、本体部３３１，３４１よりも幅狭のアーム部３３２，３４２を備える。
本体部３３１，３４１には、貫通孔３３３，３４３と、貫通孔３３３，３４３に連通する割溝３３４，３４４と、前記割溝３３４，３４４に直交する孔とが形成され、この孔にボルト３３５がねじ込まれている。
そして、貫通孔３３３，３４３に駆動シャフト３１，３２を挿入し、前記ボルト３３５で割溝３３４，３４４を割り締めすることで、カムアーム３３，３４は各駆動シャフト３１，３２に固定されている。
【００３６】
アーム部３３２，３４２には、ローラ状の第１カムフォロワ３３６、第２カムフォロワ３４６が回転自在に軸支されている。
さらに、前記駆動シャフト３１，３２には、図４に示すように、筒状の一対のバネ座３３７が挿通されている。この一対のバネ座３３７間には、駆動シャフト３１，３２に挿通されたコイルバネからなる戻しバネ３３８が配置されている。
前記バネ座３３７は、上面部１０３の下面およびカムアーム３３，３４の上面に当接している。このため、カムアーム３３，３４は、前記戻しバネ３３８によって下方に付勢されている。
従って、カムフォロワ３３６，３４６は、前記カム２０のカム面２１に常時当接され、カムアーム３３，３４は、カムフォロワ３３６，３４６がカム面２１に追従することで上下に移動する。そして、カムアーム３３，３４の上下の移動に連動して駆動シャフト３１，３２が上下に移動する。
【００３７】
［駆動アーム］
駆動シャフト３１，３２には、上下に所定間隔離れて配置された第１駆動アーム３６、第２駆動アーム３７が取り付けられている。このため、駆動シャフト３１，３２には、下側から第１駆動アーム３６、第２駆動アーム３７、第１カムアーム３３、第２カムアーム３４の順で取り付けられている。
【００３８】
［第１駆動アーム］
第１駆動アーム３６は、図６にも示すように、本体部３６１と、この本体部３６１よりも厚さ寸法が小さいアーム部３６２とを備えて構成されている。
本体部３６１には、平面円形の貫通孔３６３と、この貫通孔３６３に連通する割溝３６４と、側面に開口する平面矩形の凹溝３６５とが形成されている。さらに、本体部３６１の側面には前記割溝３６４を貫通する貫通孔３６６が形成されている。
【００３９】
貫通孔３６３には、第１駆動シャフト３１が挿通され、前記貫通孔３６６にボルト３６７を挿入して貫通孔３６６に形成されているネジに螺合して割溝３６４を締め付けることで、前記第１駆動アーム３６は第１駆動シャフト３１に固定され、第１駆動シャフト３１の上下動に連動して上下に移動する。
【００４０】
一方、前記凹溝３６５には、回り止めブロック３６８が嵌め込まれている。すなわち、回り止めブロック３６８は、中間部の幅寸法（凹溝３６５の開口方向に直交する寸法）が前記凹溝３６５の幅寸法と同じとされ、上下両端部のフランジ部分の幅寸法は凹溝３６５よりも大きくされている。このため、回り止めブロック３６８は、第１駆動アーム３６に対して回転不能に嵌合されている。
回り止めブロック３６８には、上下方向に貫通する貫通孔３６８１が形成されている。そして、この貫通孔３６８１に第２駆動シャフト３２が挿通されている。
このため、第１駆動アーム３６が第１駆動シャフト３１とともに上下に移動する際に、前記回り止めブロック３６８は第２駆動シャフト３２に対して上下にスライド移動可能とされている。
【００４１】
アーム部３６２は、後述するポンプ部５に突出して配置され、その端面には半円状の溝部３６２１が形成されている。
このアーム部３６２の端面には、駆動アームセットブロック３６９が、２本のボルト３７０で固定されている。この駆動アームセットブロック３６９のアーム部３６２に対向する端面には半円状の溝部３６９１が形成されている。従って、アーム部３６２および駆動アームセットブロック３６９間には、溝部３６２１および溝部３６９１で構成される円形の溝が形成される。
【００４２】
［第２駆動アーム］
第２駆動アーム３７は、第１駆動アーム３６と同じく、本体部３７１と、この本体部３７１よりも厚さ寸法が小さいアーム部３７２とを備えて構成されている。
本体部３７１には、本体部３６１と同じく平面円形の貫通孔（図示略）と、この貫通孔に連通する割溝（図示略）と、側面に開口する平面矩形の凹溝３７５とが形成されている。さらに、本体部３７１の側面には前記割溝を貫通する貫通孔（図示略）が形成されている。また、前記凹溝３７５には、貫通孔３７８１を有する回り止めブロック３７８が嵌合されている。
【００４３】
ここで、第１駆動アーム３６の本体部３６１と、第２駆動アーム３７の本体部３７１とでは、貫通孔３６３および凹溝３６５，３７５の平面位置が反対となるように配置されている。すなわち、第１駆動アーム３６、第２駆動アーム３７は同じ部品で構成されるが、組立時に表裏をそれぞれ逆にして配置されている。
このため、第２駆動アーム３７においては、回り止めブロック３７８の貫通孔３７８１に第１駆動シャフト３１が挿入され、割溝に連通する貫通孔に第２駆動シャフト３２が挿入されて固定されている。
従って、第２駆動アーム３７は、第２駆動シャフト３２の上下動に連動して上下に移動し、第１駆動アーム３６は第２駆動シャフト３２に対してスライド移動する。
【００４４】
第２駆動アーム３７のアーム部３７２も、ポンプ部５に突出して配置され、その端面には半円状の溝部が形成されている。
そして、アーム部３７２の端面には、駆動アームセットブロック３７９が、２本のボルト３８０で固定されている。この駆動アームセットブロック３７９のアーム部３７２に対向する端面には半円状の溝部が形成されている。従って、アーム部３７２および駆動アームセットブロック３７９間にも円形の溝が形成される。
【００４５】
［駆動アームの移動］
従って、第１駆動アーム３６は、第１カムアーム３３および第１駆動シャフト３１とともに上下に移動し、第２駆動アーム３７は、第２カムアーム３４および第２駆動シャフト３２とともに上下に移動する。
また、第１カムアーム３３の第１カムフォロワ３３６および第２カムアーム３４の第２カムフォロワ３４６は、カム２０の回転軸を挟んで点対称位置に配置されている。このため、カムフォロワ３３６，３４６は、カム面２１に対して１８０度だけ異なる位置に当接し、その移動動作も１８０度位相がずれて同じ動作をする。
【００４６】
以上の駆動部２において、第１駆動シャフト３１、第１カムアーム３３、第１カムフォロワ３３６、カム面２１を有するカム２０、カム２０を回転するモータ１５によって第１駆動部が構成される。
また、第２駆動シャフト３２、第２カムアーム３４、第２カムフォロワ３４６、カム面２１を有するカム２０、カム２０を回転するモータ１５によって第２駆動部が構成される。
【００４７】
［ポンプ部の構成］
次にポンプ部５の構成について説明する。
ポンプ部５は、前記筐体３の前面部１０２の外側に設けられ、下から上に向かって順次設けられた吸入口部材５１、吸入口用ベローズ５２、第１チェック弁５３、第１ベローズ５４、第２チェック弁５５、第２ベローズ５６、吐出口部材５７を主に備えている。
【００４８】
［吸入口部材］
吸入口部材５１は、吸入口側ポートケース５１０を備え、吸入口側ポートケース５１０には、吸入口継ぎ手５１１と、吸入口継ぎ手５１１に連通するポートブロック５１３が組み込まれている。
吸入口継ぎ手５１１は、貫通孔５１２が形成され、この貫通孔５１２には雌ネジが形成されている。この雌ネジに、液体供給用チューブの継ぎ手（図示略）に形成された雄ネジを螺合することで、吸入口継ぎ手５１１に液体供給用チューブが連結される。
ポートブロック５１３は、前記貫通孔５１２に連通する流路５１４が９０度折曲されて形成されている。
【００４９】
吸入口側ポートケース５１０は、図１〜３にも示すように、２本のボルト５１５によって前記筐体３の前面部１０２に取り付けられている。
また、吸入口側ポートケース５１０の上面には、平面矩形板状とされ、内部に雌ネジが形成されたフランジナット５１６が、吸入口側ポートケース５１０にねじ込まれる図示略のネジによって固定されている。
【００５０】
［吐出口部材］
吐出口部材５７を構成する吐出口側ポートケース５７０、吐出口継ぎ手５７１、ポートブロック５７３は、吸入口側ポートケース５１０、吸入口継ぎ手５１１、ポートブロック５１３と同じ部品で構成されている。
このため、吐出口部材５７の吐出口側ポートケース５７０には、吸入口側ポートケース５１０と同様に、吐出口継ぎ手５７１と、吐出口継ぎ手５７１に連通するポートブロック５７３が組み込まれている。
吐出口継ぎ手５７１は、貫通孔５７２が形成され、この貫通孔５７２には雌ネジが形成されている。この雌ネジに、液体吐出用チューブの継ぎ手（図示略）に形成された雄ネジを螺合することで、吐出口継ぎ手５７１に液体吐出用チューブが連結される。
ポートブロック５７３は、前記貫通孔５７２に連通する流路５７４が９０度折曲されて形成されている。
【００５１】
吐出口側ポートケース５７０は、図１〜３にも示すように、２本のボルト５７５によって前記筐体３の前面部１０２に取り付けられている。
また、吐出口側ポートケース５７０の下面には、平面矩形板状とされ、内部に雌ネジが形成されたフランジナット５７６が、吐出口側ポートケース５７０にねじ込まれる図示略のネジによって固定されている。
【００５２】
従って、吸入口部材５１および吐出口部材５７は、筐体３に固定されており、上下に移動することはない。
また、吸入口側ポートケース５１０、吐出口側ポートケース５７０には、連結プレート５８が固定され、この連結プレート５８によって吸入口用ベローズ５２〜第２ベローズ５６を被覆する前カバー５９が取り付けられている。
【００５３】
［第１チェック弁］
第１チェック弁５３は、第１駆動アーム３６のアーム部３６２と、このアーム部３６２に固定される駆動アームセットブロック３６９とで挟持されている。
第１チェック弁５３は、図７に示すように、チェック弁ケース５３１と、バルブシート５３２と、ボールガイドブロック５３３と、ボール５３４と、リング部材５３５と、袋ナット５３６、５３７とを備えている。なお、後述するように、第１チェック弁５３と第２チェック弁５５とは同一部品であるため、図７では第２チェック弁５５の番号も併記して説明する。
【００５４】
チェック弁ケース５３１は、円筒状のパイプで構成され、上下の両端部の肉厚寸法が、中間部の肉厚寸法よりも大きく形成されている。この上下両端部の肉厚部分の外周には溝が形成されており、この溝にストップリング等のリング部材５３５が嵌められている。
従って、チェック弁ケース５３１の下端側および上端側の外周に袋ナット５３６、５３７を挿入した後で、前記リング部材５３５をチェック弁ケース５３１の溝にそれぞれ嵌めることで、前記袋ナット５３６、５３７が抜け止めされる。
【００５５】
バルブシート５３２には、前記吸入口用ベローズ５２に連通する連通孔５３２１が形成されている。連通孔５３２１の上下の開口はテーパ面５３２２とされており、図７（Ａ）に示すように、前記ボール５３４がテーパ面５３２２に接触することで、前記連通孔５３２１を閉鎖、つまり第１チェック弁５３を閉状態にできる。
【００５６】
ボールガイドブロック５３３には、前記ボール５３４をガイドするガイド溝５３３１と、ガイド溝５３３１の外周側に形成された３つの連通溝５３３２とが形成されている。従って、図７（Ｂ）に示すように、ボール５３４がガイド溝５３３１に沿って上方に移動し、前記テーパ面５３２２から離れると、連通溝５３３２は連通孔５３２１を介して吸入口用ベローズ５２の内部空間に連通する。すなわち、第１チェック弁５３は開状態となる。
【００５７】
この第１チェック弁５３は、前記駆動アームセットブロック３６９によって前記第１駆動アーム３６に固定されている。すなわち、前述したように、駆動アームセットブロック３６９およびアーム部３６２間に形成される円形の溝が、前記チェック弁ケース５３１の薄肉部分に当接され、チェック弁ケース５３１を挟持する。
従って、第１駆動アーム３６が上下動すると、第１チェック弁５３も一体に上下動する。
【００５８】
［第２チェック弁］
第２チェック弁５５は、第２駆動アーム３７のアーム部３７２と、このアーム部３７２に固定される駆動アームセットブロック３７９とで挟持されている。
第２チェック弁５５は、図４に示すように、チェック弁ケース５５１と、バルブシート５５２と、ボールガイドブロック５５３と、ボール５５４と、リング部材５５５と、袋ナット５５６、５５７を備えている。この第２チェック弁５５の構造は、第１チェック弁５３と同一であるため説明を省略する。例えば、バルブシート５５２には連通孔５５２１、テーパ面５５２２が形成され、ボールガイドブロック５５３には、ガイド溝５５３１、連通溝５５３２が形成されている。
【００５９】
なお、第１チェック弁５３および第２チェック弁５５は、前記ボール５３４、５５４が下方に移動することで閉鎖される重力式のチェック弁である。また、第１チェック弁５３および第２チェック弁５５は、吸入口部材５１から吐出口部材５７に液体を流すようにセットされている。
従って、第１チェック弁５３および第２チェック弁５５の下方つまり吸入側の液体によってボール５３４、５５４に加わる圧力が、上方つまり吐出側の液体によってボール５３４、５５４に加わる圧力とボール５３４、５５４に加わる重力の合計値よりも大きい場合に、その圧力差でボール５３４、５５４が上方に移動してチェック弁が開放される。
一方、それ以外の場合には、ボール５３４、５５４が下方に移動してバルブシート５３２に当接し、チェック弁が閉鎖される。
【００６０】
［吸入口用ベローズ］
吸入口用ベローズ５２は、ポートブロック５１３および第１チェック弁５３間に配置されている。この吸入口用ベローズ５２により、本発明の吸入口側流路形成装置が構成されている。
吸入口用ベローズ５２は、下端側のフランジ部５２１と、上端側のフランジ部５２２とを備える。各フランジ部５２１、５２２の外周には雄ネジが形成されている。
【００６１】
下端側のフランジ部５２１は、前記フランジナット５１６に螺合され、フランジ部５２１の下端面はポートブロック５１３の上面に当接する。これにより、フランジ部５２１およびポートブロック５１３間に隙間が生じることがなく、吸入口用ベローズ５２の内部空間は、前記流路５１４に連通されている。
【００６２】
上端側のフランジ部５２２は、袋ナット５２３に螺合され、フランジ部５２２の上面はバルブシート５３２の下面に当接する。これにより、フランジ部５２２およびバルブシート５３２間に隙間が生じることがなく、吸入口用ベローズ５２の内部空間は、バルブシート５３２の連通孔５３２１に連通されている。
【００６３】
［第１ベローズ］
第１ベローズ５４は、第１チェック弁５３および第２チェック弁５５間に配置されている。この第１ベローズ５４により、本発明の第１流路形成装置が構成されている。第１ベローズ５４は、吸入口用ベローズ５２と同様に、下端部および上端部にフランジ部５４１、５４２を備えている。
また、第１ベローズ５４の伸縮量は、吸入口用ベローズ５２の伸縮量の２倍となるように設定されている。具体的には、第１ベローズ５４は、ベローズ部分の長さが吸入口用ベローズ５２の２倍に設定されている。
【００６４】
前記第１チェック弁５３の上側のリング部材５３５には、袋ナット５３６が係止されている。第１ベローズ５４は、前記フランジ部５４１の外周に形成された雄ネジを、前記袋ナット５３６に螺合して取り付けられる。
また、第１ベローズ５４の上端側のフランジ部５４２の外周にも雄ネジが形成され、袋ナット５５６が螺合されている。
従って、第１ベローズ５４の下端面は、第１チェック弁５３のボールガイドブロック５３３の上面に隙間無く密着し、第１ベローズ５４の内部空間は、連通溝５３３２に連通する。
また、第１ベローズ５４の上端面は、第２チェック弁５５のバルブシート５５２の下面に隙間無く密着し、第１ベローズ５４の内部空間は、バルブシート５５２の連通孔５５２１に連通する。
【００６５】
［第２ベローズ］
第２ベローズ５６は、第２チェック弁５５および吐出口側ポートケース５７０間に配置されている。この第２ベローズ５６により、本発明の第２流路形成装置が構成されている。第２ベローズ５６は、吸入口用ベローズ５２と同様に、下端部および上端部にフランジ部５６１、５６２を備え、各フランジ部５６１、５６２の外周には雄ネジが形成されている。
また、第２ベローズ５６の伸縮量は、吸入口用ベローズ５２の伸縮量と同じ、つまり第１ベローズ５４の１／２となるように設定されている。具体的には、第２ベローズ５６は、ベローズ部分の長さが吸入口用ベローズ５２と同じ長さに設定されている。
【００６６】
第２ベローズ５６は、下端側のフランジ部５６１を、前記袋ナット５５７にねじ込むことで、第２チェック弁５５に連結されている。
また、第２ベローズ５６は、上端側のフランジ部５６２を、吐出口部材５７に固定されたフランジナット５７６にねじ込むことで、吐出口部材５７に連結されている。
従って、第２ベローズ５６の下端面は、第２チェック弁５５のボールガイドブロック５５３の上面に隙間無く密着し、第２ベローズ５６の内部空間は、連通溝５５３２に連通する。
また、第２ベローズ５６の上端面は、ポートブロック５７３の下面に隙間無く密着し、第２ベローズ５６の内部空間は、ポートブロック５７３の流路５７４に連通する。
【００６７】
なお、本実施形態において、少なくとも第１ベローズ５４および第２ベローズ５６の断面積（有効面積）は同一に設定する必要がある。これにより、閉鎖状態のチェック弁（第１チェック弁５３または第２チェック弁５５）から吐出口部材５７までの容積の変動量は、その閉鎖状態のチェック弁の移動量に比例させることができ、液体の吐出量も比例させることができる。さらに、吸入口用ベローズ５２の断面積も第１ベローズ５４、第２ベローズ５６と同一に設定することが好ましい。これにより、液体の吸入速度を吐出速度と同一にでき、液体の流れをスムーズにすることができる。
【００６８】
［カムのカム面］
カム２０は、前述のとおり、端面にカム面２１が形成された端面カム（立体カム）で構成され、カム面２１は、図８に示すカム線図に応じたカム形状を有している。すなわち、カム２０は、中心軸部分に貫通孔が形成され、その周囲にリング状にカム面２１が形成されている。
図８に示すカム線図のｙ軸は、カム２０の軸方向に対する変位、つまり駆動シャフト３１，３２の軸方向の変位を示す。一方、ｘ軸は、カム２０の回転角度つまりカムフォロワ３３６，３４６に対するカム面２１の相対回転角度が表されている。なお、カム線図には、カムフォロワ３３６，３４６の中心位置（回転軸）の移動軌跡も記載されている。
【００６９】
なお、２つのカムフォロワ３３６，３４６は、カム面２１に対して１８０度異なる位置に配置されているため、カム面２１の位相も１８０度ずれている。
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すカム線図では、Ｘ＝０°の場合にＹ＝０（上死点および下死点の中間点）とし、上方をプラス、下方をマイナスで表す。
図７（Ａ）に示すカムフォロワ３３６に対しては、カム２０の回転角度が0°から90°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝4(ｘ−67.5)2／10125-1.8で表される二次曲線である。このため、カムフォロワ３３６は、67.5°までは下方に向かって等加速度運動で移動し、67.5°から90°までは上方に向かって等加速度運動で移動する。
また、90°から270°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝1.6(ｘ-180)/90で表される直線である。このため、カムフォロワ３３６は、上方に向かって等速運動で移動する。
さらに、270°から360°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝-4(ｘ−292.5)2／10125+1.8で表される二次曲線である。このため、カムフォロワ３３６は、292.5°までは上方に向かって等加速度運動で移動し、292.5°から360°までは下方に向かって等加速度運動で移動する。
【００７０】
図７（Ｂ）に示すカムフォロワ３４６に対して、カム２０の回転角度が0°から90°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝1.6ｘ/90で表される直線である。このため、カムフォロワ３４６は、上方に向かって等速運動で移動する。
また、90°から180°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝-4(ｘ−112.5)2／10125+1.8で表される二次曲線である。このため、カムフォロワ３４６は、112.5°までは上方に向かって等加速度運動で移動し、112.5°から180°までは下方に向かって等加速度運動で移動する。
さらに、180°から270°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝4(ｘ−247.5)2／10125-1.8で表される二次曲線である。このため、カムフォロワ３４６は、247.5°までは下方に向かって等加速度運動で移動し、247.5°から270°までは上方に向かって等加速度運動で移動する。
また、270°から360°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝1.6(ｘ-360)/90で表される直線である。このため、カムフォロワ３４６は、上方に向かって等速運動で移動する。
【００７１】
そして、各カムフォロワ３３６，３４６が上下に移動すると、カムアーム３３，３４、駆動シャフト３１，３２、駆動アーム３６，３７、駆動アームセットブロック３６９，３７９を介して、第１チェック弁５３、第２チェック弁５５が上下に移動する。
従って、第１チェック弁５３は、下死点から22.5°回転する間、上向きの等加速度運動で上昇し、さらに、その時の上向きの速度で180°回転する間、等速運動する。次に、第１チェック弁５３は、22.5°回転する間は上向きの等加速度運動で上死点に達する。第１チェック弁５３は、上死点から同じ加速度で67.5°動くと下向きの最高速度（等速運動の3倍）になる。さらに、第１チェック弁５３は、下向きの同じ加速度で67.5°移動し、下死点に戻る。第２チェック弁５５は、第１チェック弁５３と１８０°位相をずらして動く。
以上のカム線図で表されるカム面２１としたので、等加速度運動および等速度運動の切替時の速度差も無くすことができ、各チェック弁５３，５５の等加速度運動および等速度運動の切替をスムーズに行うことができる。
【００７２】
ここで、第１チェック弁５３、第２チェック弁５５は、重力式のチェック弁であり、相対的に上向きの速度が速い方が閉じ、他方は開いている。すなわち、前記カム線図に示すように、等速運動を行っているチェック弁が閉じている。閉じているチェック弁が上方に移動することで、吐出口部材５７から液体が吐出される。従って、液体を吐出する作用を行う、閉じているチェック弁の移動量を合成すると、図８（Ｃ）に示すように、傾きが一定の直線（等速運動）となる。液体の吐出量は、チェック弁の移動量つまり駆動シャフト３１，３２の動きに比例する。そして、本実施形態では、図８（Ｃ）に示すように、２個のチェック弁の動作によって、０°から３６０°まで閉状態のチェック弁が等速で移動するため、モータ１５の回転に比例した液速度つまりは吐出量が得られる。
【００７３】
次に、本実施形態の作用について図９，１０を参照して説明する。
［吐出準備］
液体用往復動ポンプ１の第１流路や第２流路のデッドスペースが大きいために、駆動部２でポンプ部５を駆動した際に、ポンプ部５の自吸能力の範囲を超えた場合には、液体の吐出準備として、吸入口部材５１から液体を圧送する。
この場合、各チェック弁５３、５５は、吸入口部材５１から液体を圧送することで、ボール５３４，５５４が上方に移動して開放される。このため、各液体は、ポンプ部５の流路、つまり吸入口部材５１、吸入口用ベローズ５２、第１チェック弁５３、第１ベローズ５４、第２チェック弁５５、第２ベローズ５６、吐出口部材５７に順次供給される。これらのポンプ部５の流路に液体が充填されることで吐出準備が完了する。
なお、第１流路や第２流路のデッドスペースが小さく、ポンプ部５の自吸能力の範囲内であれば、前記液体の圧送を行う必要は無い。
【００７４】
［吐出動作］
モータ１５でカム２０を回転すると、以下のように、カム２０の回転角度に比例する吐出量で液体が連続して脈動なく吐出する。
すなわち、カム２０の回転角度が０°から67.5°までは、第１チェック弁５３は上方に等速で移動し、第２チェック弁５５は下方に等加速度で移動する。このため、上方への移動速度が速い第１チェック弁５３は閉じ、第２チェック弁５５は開く。このため、吐出口部材５７からは、第１チェック弁５３の上方への移動量、つまりカム２０の回転角度に比例して液体が吐出する。
また、第１チェック弁５３が上方に移動することで、吸入口用ベローズ５２が伸びて内部が負圧になるため、吸入口部材５１から吸入口用ベローズ５２内に液体が吸入される。
【００７５】
カム２０の回転角度が67.5°から90°までは、第１チェック弁５３は上方への等速移動を継続し、第２チェック弁５５は上方に等加速度で移動する。この区間では、第１チェック弁５３の移動速度のほうが第２チェック弁５５よりも速いため、第１チェック弁５３は閉じ、第２チェック弁５５は開いた状態を維持する。
このため、吐出口部材５７からは、第１チェック弁５３の上方への移動量、つまりカム２０の回転角度に比例する液体吐出が継続し、吸入口部材５１から吸入口用ベローズ５２内への液体吸入も継続する。
【００７６】
カム２０の回転角度が90°から112.5°までは、第２チェック弁５５は上方へ等速で移動し、第１チェック弁５３は上方に等加速度で移動する。この区間では、第２チェック弁５５の移動速度のほうが第１チェック弁５３よりも速いため、第２チェック弁５５は閉じ、第１チェック弁５３は開く。
このため、吐出口部材５７からは、第２チェック弁５５の上方への移動量、つまりカム２０の回転角度に比例して液体が吐出する。
また、第２チェック弁５５が上方に移動することで、第１ベローズ５４が伸びて内部が負圧になるため、吸入口用ベローズ５２から開放された第１チェック弁５３を通して第１ベローズ５４内に液体が吸入される。さらに、吸入口部材５１から吸入口用ベローズ５２内への液体吸入も継続する。
【００７７】
カム２０の回転角度が112.5°から247.5°までは、第２チェック弁５５は上方への等速移動を継続し、第１チェック弁５３は下方に等加速度で移動する。このため、第１チェック弁５３は開き、第２チェック弁５５は閉じた状態を維持する。
このため、吐出口部材５７からは、第２チェック弁５５の上方への移動量、つまりカム２０の回転角度に比例する液体吐出が継続し、吸入口部材５１から吸入口用ベローズ５２、第１ベローズ５４内への液体吸入も継続する。
【００７８】
カム２０の回転角度が247.5°から270°までは、第２チェック弁５５は上方への等速移動を継続し、第１チェック弁５３は上方に等加速度で移動する。この区間では、第２チェック弁５５の移動速度のほうが第１チェック弁５３よりも速いため、第１チェック弁５３は開き、第２チェック弁５５は閉じた状態を維持する。
このため、吐出口部材５７からは、第２チェック弁５５の上方への移動量、つまりカム２０の回転角度に比例する液体吐出が継続し、吸入口部材５１から吸入口用ベローズ５２内への液体吸入も継続する。
【００７９】
カム２０の回転角度が270°から292.5°までは、第１チェック弁５３は上方に等速で移動し、第２チェック弁５５は上方に等加速度で移動する。このため、上方への移動速度が速い第１チェック弁５３は閉じ、第２チェック弁５５は開く。このため、吐出口部材５７からは、第１チェック弁５３の上方への移動量、つまりカム２０の回転角度に比例して液体が吐出する。
また、第１チェック弁５３が上方に移動することで、吸入口用ベローズ５２が伸びて内部が負圧になるため、吸入口部材５１から吸入口用ベローズ５２内への液体吸入も継続される。
【００８０】
カム２０の回転角度が292.5°から360°までは、第１チェック弁５３は上方への等速移動を継続し、第２チェック弁５５は下方に等加速度で移動する。このため、第１チェック弁５３は閉じ、第２チェック弁５５は開いた状態を維持する。
このため、吐出口部材５７からは、第１チェック弁５３の上方への移動量、つまりカム２０の回転角度に比例する液体吐出が継続し、吸入口部材５１から吸入口用ベローズ５２内への液体吸入も継続する。
【００８１】
以上の動作を繰り返すことで、吸入口部材５１からの液体の吸入および吐出口部材５７からの液体の吐出が連続して行われ、脈動のない液体の連続吐出を実現できる。
なお、液体用往復動ポンプ１において、カム２０の回転角度毎の吐出量は一定であるため、液体の吐出量はカム２０の回転角度に比例して制御できる。従って、カム２０の回転
速度を調整することで単位時間当たりの吐出量も制御できる。
【００８２】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）第１チェック弁５３、第１ベローズ５４、第２チェック弁５５および第２ベローズ５６を設け、第１ベローズ５４、第２ベローズ５６の有効断面積を同じものとし、かつ、第１チェック弁５３、第２チェック弁５５の一方を閉鎖し、他方を開放し、さらに閉鎖されたチェック弁５３，５５の上方への移動量を等速度で一定にしている。
このため、第１チェック弁５３が開き、第２チェック弁５５が閉じている場合は、第２チェック弁５５の上方への移動によって、第２ベローズ５６内部の液体を吐出口部材５７から吐出し、かつ、その吐出量と同じ量の液体を、吸入口部材５１、吸入口用ベローズ５２、第１チェック弁５３を介して第１ベローズ５４に吸入できる。
同様に、第１チェック弁５３が閉じ、第２チェック弁５５が開いている場合は、第１チェック弁５３の上方への移動によって、第２チェック弁５５を介して連通する第１ベローズ５４および第２ベローズ５６内部の液体を吐出口部材５７から吐出し、かつ、その吐出量と同じ量の液体を、吸入口部材５１から吸入口用ベローズ５２に吸入できる。
従って、吸入側の流れも吐出側と同じにでき、吐出口部材５７からは閉鎖状態のチェック弁５３，５５の移動量に比例して脈動のない一定量の液体を連続して吐出することができる。
【００８３】
（２）２台のポンプを並列に配置し、液体の吐出を１台毎に交互に切り替えることで、脈動のない吐出を可能とする従来の液体用往復動ポンプに比べて、第１チェック弁５３、第１ベローズ５４、第２チェック弁５５および第２ベローズ５６を直列に接続すればよいため、液体用往復動ポンプ１をコンパクトに構成できる。このため、特に微量な液体を連続して吐出するポンプとして好適である。
【００８４】
（３）液体は、吸入口部材５１から吸入口用ベローズ５２、第１チェック弁５３、第１ベローズ５４、第２チェック弁５５、第２ベローズ５６、吐出口部材５７まで一方向に流れる。特に、液体は、各ベローズ５２，５４，５６の中を貫流するので、液体の供給経路中で滞留する液が少なく、空気が溜まりにくい。
また、吸入口部材５１を液体用往復動ポンプ１の下端側に配置し、吐出口部材５７を上端側に配置して、液体を各ベローズ５２，５４，５６内を下から上に流して吐出するため、仮に泡などが混入しても吐出口部材５７から排出しやすくできる。
このため、吐出液中に空気が混入することを防止でき、かつ、流路内で滞留する液体を抑制できるので、様々な種類の液体の吐出に液体用往復動ポンプ１を活用できる。
【００８５】
（４）吸入口部材５１および第１チェック弁５３間を吸入口用ベローズ５２で連結しているので、第１チェック弁５３が上下に移動しても、その移動変位を吸入口用ベローズ５２が伸縮することで吸収できる。このため、吸入口部材５１を固定しておくことができる。従って、吸入口が固定されている一般的なポンプと同じように使用できる。
同様に、吐出口部材５７および第２チェック弁５５間は第２ベローズ５６で連結され、第２チェック弁５５の移動変位を第２ベローズ５６が伸縮することで吸収できるため、吐出口部材５７を固定しておくことができる。従って、吐出口が固定されている一般的なポンプと同じように使用できる。
【００８６】
（５）液体の吐出量は、閉鎖されたチェック弁５３，５５の上方への移動量によって設定され、この閉鎖されたチェック弁５３，５５の上方への移動はカム２０の回転角度に比例した等速度運動であるため、カム２０の回転に比例した液速度を得ることができる。このため、一定時間あたりの吐出量は、カム２０の回転速度によって容易に調整できる。
【００８７】
（６）各チェック弁５３，５５は、カム２０によって上下に移動するカムアーム３３，３４および駆動シャフト３１，３２に連動して移動するため、カムフォロワ３３６，３４６の配置位置をカム２０の回転軸を挟んで１８０°位置に配置するだけで、チェック弁５３，５５の動作を確実にかつ容易に１８０°の位相差で実現できる。従って、動作の信頼性の高い液体用往復動ポンプ１を低コストで実現できる。
【００８８】
（７）液体はポンプ部５を下方から上方に流れるため、各チェック弁５３，５５として重力式のチェック弁を用いることができる。このため、チェック弁の動作の信頼性も高めることができ、かつ、バネ付のチェック弁に比べてコストも低減できる。
【００８９】
（８）ベローズ５２，５４，５６を用いることで、液体に接する液部構造をシンプルにでき、ベローズユニットの保守も容易にできる。このため、様々な種類の液体の吐出に液体用往復動ポンプ１を利用できる。
【００９０】
［第２実施形態］
第２実施形態の液体用往復動ポンプ１Ａは、図１１に示すように、液体が貯蔵されるタンク７０を設け、このタンク７０内に一端が挿入された液吸入パイプ７１を吸入口部材とし、この液吸入パイプ７１を第１チェック弁５３に固定している。その他の構成は同一であるため、説明を省略する。
この液体用往復動ポンプ１Ａでは、液吸入パイプ７１が第１チェック弁５３と一体で上下に移動しても、その下端がタンク７０内の液中に位置していれば、液体を吸入、吐出することができる。
【００９１】
また、図１１に示すように、第１チェック弁５３のボールガイドブロック５３３Ａの体積を増やしている。このボールガイドブロック５３３Ａの長さ寸法は、カム２０による各第１チェック弁５３、第２チェック弁５５の移動によって、ボールガイドブロック５３３Ａと第２チェック弁５５とが当接しない隙間で設定すればよい。
この場合、チェック弁５３，５５間に配置される第１ベローズ５４のデッドスペースを減らすことができ、液体の自吸能力を向上できる。
【００９２】
［第３実施形態］
第３実施形態の液体用往復動ポンプ１Ｂは、第１流路形成装置、第２流路形成装置、吸入口流路形成装置として、ピストンおよびシリンダを用いた点が前記第１実施形態の液体用往復動ポンプ１と相違する。その他の構成は同一であるため、説明を省略する。
第１流路形成装置は、第１チェック弁５３に連結された第１ピストン５４５と、第２チェック弁５５に連結され、かつ、第１ピストン５４５が挿入される第１シリンダ５４６とを備えて構成される。
第２流路形成装置は、第２チェック弁５５に連結された第２ピストン５６５と、吐出口部材５７に連結され、かつ、第２ピストン５６５が挿入される第２シリンダ５６７とを備えて構成される。
吸入口側流路形成装置は、吸入口部材５１に連結されたピストン５２５と、第１チェック弁５３に連結され、かつ、ピストン５２５が挿入されるシリンダ５２６とを備えて構成される。
【００９３】
第１ピストン５４５は、第１チェック弁５３および第１シリンダ５４６内を連通する第１ピストン内流路５４５１を備える。この第１ピストン内流路５４５１および第１シリンダ５４６によって第１流路が構成される。
第２ピストン５６５は、第２チェック弁５５および第２シリンダ５６７内を連通する第２ピストン内流路５６５１を備える。この第２ピストン内流路５６５１および第２シリンダ５６７によって第２流路が構成される。
また、第１シリンダ５４６および第２シリンダ５６７の有効断面積は同一に設定されている。
ピストン５２５は、流路５１４およびシリンダ５２６内を連通するピストン内流路５２５１を備える。そして、シリンダ５２６の有効断面積も、前記各シリンダ５４６，５６６と同一に設定されている。
【００９４】
液体用往復動ポンプ１Ｂにおいても、第１チェック弁５３、第２チェック弁５５が上下に進退すると、各ピストン５２５，５４５，５６５がシリンダ５２６，５４６，５６６内を進退する。これにより第１流路や第２流路の容積が変動し、前記第１実施形態と同様に一定量の液体が連続して吐出される。
【００９５】
第３実施形態の液体用往復動ポンプ１Ｂでは、第１流路形成装置、第２流路形成装置、吸入口流路形成装置として、ピストン５２５，５４５，５６５およびシリンダ５２６，５４６，５６６を用いたので、ベローズ５２，５４，５６を用いた第１実施形態に比べてコストを低減できる。
【００９６】
［第４実施形態］
第４実施形態の液体用往復動ポンプ１Ｃは、第１チェック弁６１、第２チェック弁６５を複式チェック弁で構成した点が第１実施形態の液体用往復動ポンプ１と相違する。その他の構成は同一であるため、説明を省略する。
【００９７】
第１チェック弁６１は、チェック弁ケース６１１と、上流側第１チェック弁６２と、下流側第１チェック弁６３とを備える。
上流側第１チェック弁６２は、バルブシート６２２、ボールガイドブロック６２３、ボール６２４を備える。
下流側第１チェック弁６３は、バルブシート６３２、ボールガイドブロック６３３、ボール６３４を備える。
そして、各ボール６２４、６３４がバルブシート６２２、６３２に当接すると、第１チェック弁６１が閉じられる。各ボール６２４、６３４がバルブシート６２２、６３２から離れると、第１チェック弁６１が開かれ、バルブシート６２２、６３２の連通孔およびボールガイドブロック６２３、６３３の連通溝を介して液体が流れる。
【００９８】
同様に、第２チェック弁６５は、チェック弁ケース６５１と、上流側第２チェック弁６６と、下流側第２チェック弁６７とを備える。
上流側第２チェック弁６６は、バルブシート６６２、ボールガイドブロック６６３、ボール６６４を備える。
下流側第２チェック弁６７は、バルブシート６７２、ボールガイドブロック６７３、ボール６７４を備える。
そして、各ボール６６４、６７４がバルブシート６６２、６７２に当接すると、第２チェック弁６５が閉じられる。各ボール６６４、６７４がバルブシート６６２、６７２から離れると、第２チェック弁６５が開かれ、バルブシート６６２、６７２の連通孔およびボールガイドブロック６６３、６７３の連通溝を介して液体が流れる。
【００９９】
このような第４実施形態においても前記第１実施形態と同じ作用効果を奏する。
また、第１チェック弁６１、第２チェック弁６５をそれぞれ２つのチェック弁を有する複式チェック弁で構成したので、チェック弁６１，６５による開閉動作をより確実に行うことができる。
また、下流側第１チェック弁６３および下流側第２チェック弁６７を、第１ベローズ５４、第２ベローズ５６内に配置しているので、ポンプ部５の大型化を防止できる。さらに、流路内に各チェック弁６１，６５を配置すれば、各流路の容積を小さくでき、ポンプ部５の自吸能力を向上できる。
【０１００】
なお、本発明は前記実施例の構成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の変形は本発明に含まれるものである。
例えば、第１実施形態の液体用往復動ポンプ１では、吸入口部材５１および第１チェック弁５３間に吸入口用ベローズ５２を配置していたが、この吸入口用ベローズ５２の代わりに可撓性のチューブなどを用いてもよい。この点は、液体用往復動ポンプ１Ｂ，１Ｃにおいても同様である。
すなわち、固定された吸入口部材５１と、上下に移動する第１チェック弁５３、６１とを連結できるものを用いればよい。
【０１０１】
チェック弁５３，５５、６１，６５は、前記各実施形態のように、重力式のボールバルブの他に、バネ付、リードバルブ式などを用いてもよい。また、重力式やバネ付きのボールバルブを用いる場合には、第４実施形態のように、２段重ねのバルブとしてもよい。
【０１０２】
前記実施形態では、液体を下方から上方に流していたが、逆に液体を上方から下方に流しても良い。この場合、重力式のチェック弁を利用できないため、バネ付のチェック弁を用いればよい。
【０１０３】
前記第１，２，４実施形態では、吸入口用ベローズ５２、第１ベローズ５４、第２ベローズ５６の代わりに、ダイヤフラムを用いてもよい。さらに、第３実施形態のように、ピストン、シリンダを用いてもよいし、プランジャー、プランジャーバレルを用いてもよい。
また、カムとしては、前記実施形態のような立体カムに限らず、例えば２個の板カムを使用して構成してもよい。また、カム面２１において、等速運動以外の部分は、前記実施形態の等加速度カムに限定されず、サイクロイド曲線のカム面としてもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…液体用往復動ポンプ、２…駆動部、５…ポンプ部、１５…モータ、２０…カム、２１…カム面、３１，３２…駆動シャフト、３３，３４…カムアーム、３６…第１駆動アーム、３７…第２駆動アーム、５２…吸入口用ベローズ、５３、６１…第１チェック弁、５４…第１ベローズ、５５、６５…第２チェック弁、５６…第２ベローズ、７０…タンク、７１…液吸入パイプ、５１１…吸入口部材、５７１…吐出口部材。
【図１】
2014025415.tif 000003
【図２】
2014025415.tif 000004
【図３】
2014025415.tif 000005
【図４】
2014025415.tif 000006
【図５】
2014025415.tif 000007
【図６】
2014025415.tif 000008
【図７】
2014025415.tif 000009
【図８】
2014025415.tif 000010
【図９】
2014025415.tif 000011
【図１０】
2014025415.tif 000012
【図１１】
2014025415.tif 000013
【図１２】
2014025415.tif 000014
【図１３】
2014025415.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月17日(2012.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の吸入口が形成された吸入口部材および液体の吐出口が形成された吐出口部材と、
前記吸入口部材および吐出口部材間に設けられて、前記液体を前記吸入口から吸入し、前記吐出口から吐出するポンプ部と、
前記ポンプ部を駆動する駆動部とを備え、
前記ポンプ部は、
前記吸入口に連通された第１チェック弁と、
前記第１チェック弁に対して前記吐出口側に配置された第２チェック弁と、
前記第１チェック弁および第２チェック弁間に第１流路を形成する第１流路形成装置と、
前記第２チェック弁および前記吐出口部材間に第２流路を形成する第２流路形成装置と、を備え、
前記駆動部は、
前記第１チェック弁を、前記吐出口部材側に近づく第１方向および前記吸入口部材側に近づく第２方向に移動させる第１駆動部と、
前記第２チェック弁を、前記吐出口部材側に近づく第１方向および前記吸入口部材側に近づく第２方向に移動させる第２駆動部と、を備え、
前記第１流路形成装置および第２流路形成装置は、各流路の有効断面積が同一であり、前記第１チェック弁、第２チェック弁の移動に伴い、各流路の方向に伸縮して各流路の容積を変更可能に構成され、
前記第１駆動部および第２駆動部は、
前記第２チェック弁を開いた状態とし、前記第１チェック弁を閉じた状態で第１方向に等速度で移動して、第１流路から第２流路までの流路の容積を減少させて流路内の液体を前記吐出口から吐出する第１工程と、
前記第１チェック弁を開いた状態とし、前記第２チェック弁を閉じた状態で第１方向に等速度で移動して、第２流路の容積を減少させて第２流路内の液体を前記吐出口から吐出し、前記吸入口から前記第１チェック弁を介して前記第１流路に液体を吸入する第２工程と、を交互に繰り返し、
前記第１工程の第１チェック弁の第１方向への移動速度および移動量は、前記第２工程の第２チェック弁の第１方向への移動速度および移動量と同一とされ、
前記第１工程では、前記第２チェック弁を、前記第２工程における前記第２チェック弁の第１方向への等速度の移動開始時の位置まで移動し、
前記第２工程では、前記第１チェック弁を、前記第１工程における前記第１チェック弁の第１方向への等速度の移動開始時の位置まで移動する
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記第１駆動部および第２駆動部は、
前記第１工程では、前記第２チェック弁を、前記第１チェック弁よりも低速で前記第１方向に移動した後、第２方向に移動し、さらに前記第１チェック弁よりも低速で前記第１方向に移動して、前記第２工程における前記第２チェック弁の第１方向への等速度の移動開始時の位置まで移動し、
前記第２工程では、前記第１チェック弁を、前記第２チェック弁よりも低速で前記第１方向に移動した後、第２方向に移動し、さらに前記第２チェック弁よりも低速で前記第１方向に移動して、前記第１工程における前記第１チェック弁の第１方向への等速度の移動開始時の位置まで移動する
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記第１チェック弁は、上流側第１チェック弁および下流側第１チェック弁の２つのチェック弁で構成され、
前記第２チェック弁は、上流側第２チェック弁および下流側第２チェック弁の２つのチェック弁で構成され、
前記下流側第１チェック弁は、前記第１流路内に配置され、
前記下流側第２チェック弁は、前記第２流路内に配置されている
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記第１流路形成装置は、前記第１チェック弁および第２チェック弁に連結された第１ベローズで構成され、
前記第２流路形成装置は、前記第２チェック弁および吐出口部材に連結された第２ベローズで構成され、
前記第１ベローズおよび第２ベローズは、流路の有効断面積が同一である
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記第１流路形成装置は、前記第１チェック弁に連結された第１ピストンと、前記第２チェック弁に連結され、かつ、前記第１ピストンが挿入される第１シリンダとを備えて構成され、
前記第２流路形成装置は、前記第２チェック弁に連結された第２ピストンと、前記吐出口部材に連結され、かつ、前記第２ピストンが挿入される第２シリンダとを備えて構成され、
前記第１ピストンは、前記第１チェック弁および第１シリンダ内を連通する第１ピストン内流路を備え、
前記第２ピストンは、前記第２チェック弁および第２シリンダ内を連通する第２ピストン内流路を備え、
前記第１シリンダおよび前記第２シリンダの有効断面積が同一である
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記吸入口部材および前記第１チェック弁間は吸入口側流路形成装置で連結されている
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記液体が貯蔵される容器を備え、
前記吸入口部材は、一端側が前記容器内に挿入され、他端側が前記第１チェック弁に固定された吸入パイプで構成されている
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の液体用往復動ポンプにおいて、
前記第１駆動部は、
前記第１チェック弁が固定された第１駆動アームと、
この第１駆動アームが固定された第１駆動シャフトと、
前記第１駆動シャフトに固定された第１カムアームと、
前記第１カムアームに回転自在に保持される第１カムフォロワと、
前記第１カムフォロワが当接されるカム面を有するカムと、
前記カムを回転する回転駆動源とを備え、
前記第２駆動部は、
前記第２チェック弁が固定された第２駆動アームと、
この第２駆動アームが固定された第２駆動シャフトと、
前記第２駆動シャフトに固定された第２カムアームと、
前記第２カムアームに回転自在に保持される第２カムフォロワと、
前記第２カムフォロワが当接されるカム面を有するカムと、
前記カムを回転する回転駆動源とを備え、
前記各カムフォロワは、前記カム面に対して１８０°位相が異なる位置に当接される
ことを特徴とする液体用往復動ポンプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の液体用往復動ポンプは、液体の吸入口が形成された吸入口部材および液体の吐出口が形成された吐出口部材と、前記吸入口部材および吐出口部材間に設けられて、前記液体を前記吸入口から吸入し、前記吐出口から吐出するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動する駆動部とを備え、前記ポンプ部は、前記吸入口に連通された第１チェック弁と、前記第１チェック弁に対して前記吐出口側に配置された第２チェック弁と、前記第１チェック弁および第２チェック弁間に第１流路を形成する第１流路形成装置と、前記第２チェック弁および前記吐出口部材間に第２流路を形成する第２流路形成装置と、を備え、前記駆動部は、前記第１チェック弁を、前記吐出口部材側に近づく第１方向および前記吸入口部材側に近づく第２方向に移動させる第１駆動部と、前記第２チェック弁を、前記吐出口部材側に近づく第１方向および前記吸入口部材側に近づく第２方向に移動させる第２駆動部と、を備え、前記第１流路形成装置および第２流路形成装置は、各流路の有効断面積が同一であり、前記第１チェック弁、第２チェック弁の移動に伴い、各流路の方向に伸縮して各流路の容積を変更可能に構成され、前記第１駆動部および第２駆動部は、前記第２チェック弁を開いた状態とし、前記第１チェック弁を閉じた状態で第１方向に等速度で移動して、第１流路から第２流路までの流路の容積を減少させて流路内の液体を前記吐出口から吐出する第１工程と、前記第１チェック弁を開いた状態とし、前記第２チェック弁を閉じた状態で第１方向に等速度で移動して、第２流路の容積を減少させて第２流路内の液体を前記吐出口から吐出し、前記吸入口から前記第１チェック弁を介して前記第１流路に液体を吸入する第２工程と、を交互に繰り返し、前記第１工程の第１チェック弁の第１方向への移動速度および移動量は、前記第２工程の第２チェック弁の第１方向への移動速度および移動量と同一とされ、前記第１工程では、前記第２チェック弁を、前記第２工程における前記第２チェック弁の第１方向への等速度の移動開始時の位置まで移動し、前記第２工程では、前記第１チェック弁を、前記第１工程における前記第１チェック弁の第１方向への等速度の移動開始時の位置まで移動することを特徴とする。
この際、前記第１駆動部および第２駆動部は、前記第１工程では、前記第２チェック弁を、前記第１チェック弁よりも低速で前記第１方向に移動した後、第２方向に移動し、さらに前記第１チェック弁よりも低速で前記第１方向に移動して、前記第２工程における前記第２チェック弁の第１方向への等速度の移動開始時の位置まで移動し、前記第２工程では、前記第１チェック弁を、前記第２チェック弁よりも低速で前記第１方向に移動した後、第２方向に移動し、さらに前記第２チェック弁よりも低速で前記第１方向に移動して、前記第１工程における前記第１チェック弁の第１方向への等速度の移動開始時の位置まで移動することが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
なお、２つのカムフォロワ３３６，３４６は、カム面２１に対して１８０度異なる位置に配置されているため、カム面２１の位相も１８０度ずれている。
図８（Ａ）、（Ｂ）に示すカム線図では、Ｘ＝０°の場合にＹ＝０（上死点および下死点の中間点）とし、上方をプラス、下方をマイナスで表す。
図８（Ａ）に示すカムフォロワ３３６に対しては、カム２０の回転角度が0°から90°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝4(ｘ−67.5)2／10125-1.8で表される二次曲線である。このため、カムフォロワ３３６は、67.5°までは下方に向かって等加速度運動で移動し、67.5°から90°までは上方に向かって等加速度運動で移動する。
また、90°から270°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝1.6(ｘ-180)/90で表される直線である。このため、カムフォロワ３３６は、上方に向かって等速運動で移動する。
さらに、270°から360°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝-4(ｘ−292.5)2／10125+1.8で表される二次曲線である。このため、カムフォロワ３３６は、292.5°までは上方に向かって等加速度運動で移動し、292.5°から360°までは下方に向かって等加速度運動で移動する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
図８（Ｂ）に示すカムフォロワ３４６に対して、カム２０の回転角度が0°から90°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝1.6ｘ/90で表される直線である。このため、カムフォロワ３４６は、上方に向かって等速運動で移動する。
また、90°から180°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝-4(ｘ−112.5)2／10125+1.8で表される二次曲線である。このため、カムフォロワ３４６は、112.5°までは上方に向かって等加速度運動で移動し、112.5°から180°までは下方に向かって等加速度運動で移動する。
さらに、180°から270°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝4(ｘ−247.5)2／10125-1.8で表される二次曲線である。このため、カムフォロワ３４６は、247.5°までは下方に向かって等加速度運動で移動し、247.5°から270°までは上方に向かって等加速度運動で移動する。
また、270°から360°までのカム面２１は、例えば、ｙ＝1.6(ｘ-360)/90で表される直線である。このため、カムフォロワ３４６は、上方に向かって等速運動で移動する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
［第３実施形態］
第３実施形態の液体用往復動ポンプ１Ｂは、図１２に示すように、第１流路形成装置、第２流路形成装置、吸入口流路形成装置として、ピストンおよびシリンダを用いた点が前記第１実施形態の液体用往復動ポンプ１と相違する。その他の構成は同一であるため、説明を省略する。
第１流路形成装置は、第１チェック弁５３に連結された第１ピストン５４５と、第２チェック弁５５に連結され、かつ、第１ピストン５４５が挿入される第１シリンダ５４６とを備えて構成される。
第２流路形成装置は、第２チェック弁５５に連結された第２ピストン５６５と、吐出口部材５７に連結され、かつ、第２ピストン５６５が挿入される第２シリンダ５６７とを備えて構成される。
吸入口側流路形成装置は、吸入口部材５１に連結されたピストン５２５と、第１チェック弁５３に連結され、かつ、ピストン５２５が挿入されるシリンダ５２６とを備えて構成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
［第４実施形態］
第４実施形態の液体用往復動ポンプ１Ｃは、図１３に示すように、第１チェック弁６１、第２チェック弁６５を複式チェック弁で構成した点が第１実施形態の液体用往復動ポンプ１と相違する。その他の構成は同一であるため、説明を省略する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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