(57)【要約】【課題】製作コスト、メンテナンスコストの低減された液体クロマトグラフ用送液ポンプを提供する。【解決手段】カム１１の回転運動に従動して往復運動するクロスヘッド１０の端部平坦面１０ａに当接する球体のプランジャホルダ１５にプランジャ２を螺接することによりクロスヘッド１０とプランジャ２とを自在回動可能に連結した。球体としてベアリング球を利用できるので製作コストが低減でき、また、プランジャ２が摩耗したときは、プランジャ２のみをプランジャホルダ１５から取り外して交換できるので、メンテナンスコストも低減される。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室内でプランジャが往復運動することにより溶離液を送液するように構成された液体クロマトグラフ用送液ポンプであって、カムの回転運動に従動して往復運動するクロスヘッドを備え、前記プランジャは先端側がシール材を通して前記ポンプ室内に挿入されると共に基端側が前記クロスヘッドに自在回動可能に連結されて成るものにおいて、前記クロスヘッドと前記プランジャとの連結部に前記クロスヘッドの端部平坦面に当接する球体を有し、該球体に前記プランジャの基端側が螺接されて成ることを特徴とする液体クロマトグラフ用送液ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体クロマトグラフ用送液ポンプに関し、さらに詳しくは、ポンプ室内で往復運動するプランジャを保持する構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は従来の液体クロマトグラフ用送液ポンプの一例を断面図で示したものである。同図において、１はポンプヘッド、２はプランジャ、３は液漏れを防ぎながらプランジャ２の摺動を可能にするシール材、４はポンプヘッド１内に形成されるポンプ室、５、６はそれぞれ送液される液体の吸入口、吐出口であり各々、逆止弁５ａ、６ａを備えている。７はポンプボディ、８はベアリング、９はスプリング、１０はクロスヘッド、１１は図示しないモータによって回転駆動されるカム、１２はカム１１の周縁に沿って転動するカムフォロワである。
【０００３】
プランジャ２は、先端側（図２では左側）がシール材３を通してポンプ室４内に挿入され、基端側（図２では右側）がクロスヘッド１０に連結されている。ベアリング８により軸支されるクロスヘッド１０は、回転するカム１１からカムフォロワ１２を介して加えられる前進方向（図２では左方向）の力と、スプリング９によって加えられる後退方向（図２では右方向）の力とにより筒状のポンプボディ７内で往復運動を行う。この運動に連動してプランジャ２はポンプ室４内で往復運動し、この動きによりポンプ室４内は加圧と減圧が交互に繰り返され、これに伴う２つの逆止弁５ａ、６ａの作用で吸入口５から吐出口６への液の流れが生じ、送液が行われる。
【０００４】
プランジャ２の材質としては、硬度が高く耐摩耗性と耐薬品性に優れたサファイア等が用いられることが多いが、表面をセラミック膜でコーティングした金属を用いた例もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図３は、プランジャ２とクロスヘッド１０との連結部の構造をさらに詳しく示したものである。図３において、図２と同一の構成要素には同一符号を付してあるので説明を省く。１５はプランジャホルダであって、その一方の端部にプランジャ２の基端側が固定され、他方の端部は球面に加工されて端部球面１５ａを形成する。このプランジャホルダ１５をネジ蓋１６でクロスヘッド１０に押さえ込むように取り付けることでプランジャ２とクロスヘッド１０との連結が行われる。プランジャホルダ１５の端部球面１５ａはクロスヘッド１０の端部平坦面１０ａに点接触で当接し、これによりプランジャ２はクロスヘッド１０に従って往復運動しながら自在な角度に回動可能となる。このような構造により、プランジャ２が図２に示すシール材３と摺動しながら往復運動する際に、シール材３との間でこじれや偏心を起こすことが防止され、プランジャ２やシール材３の摩耗を極力抑えることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−３１８６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようなプランジャとクロスヘッドとの連結構造において、プランジャの自在な回動を確保するには、プランジャホルダの端部球面は高い真球度が要求されるので、製作コストが高い。また、プランジャが摩耗したときは、プランジャだけでなくプランジャと固定されているプランジャホルダも共に交換しなければならないので、メンテナンスコストも高くなる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、製作コスト、メンテナンスコスト共に従来よりも低減された液体クロマトグラフ用送液ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、プランジャホルダとして球体を用い、これにプランジャを螺接するように構成した。即ち、本発明装置は、カムの回転運動に従動して往復運動するクロスヘッドを備え、プランジャは先端側がシール材を通してポンプ室内に挿入されると共に基端側が前記クロスヘッドに自在回動可能に連結されて成る液体クロマトグラフ用送液ポンプにおいて、前記クロスヘッドと前記プランジャとの連結部に前記クロスヘッドの端部平坦面に当接する球体を有し、該球体に前記プランジャの基端側が螺接されて成ることを特徴とする送液ポンプである。
【発明の効果】
【０００９】
真球度の高い球体はベアリング等の分野で製造技術が確立されているので、高品質、且つ低コストで製造または入手が可能であるから、本発明によれば、プランジャホルダとしてこのような球体を用いることにより製作コストを低減できる。さらに、性能面でもプランジャの動きの自由度が向上し、シール材の変形にも追従した動きができるようになるので、シール材の摩耗が少なくなり、従来に増して耐久性の高い液体クロマトグラフ用送液ポンプを提供することができる。また、プランジャが摩耗したときは、プランジャのみを交換できるから、メンテナンスコストも低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に本発明の一実施形態を示す。同図は、図３に対応する部分を示すもので、送液ポンプとしての全体構成は図２とほぼ同様である。図１において、図３と機能的に同一の構成要素には同一符号を付してあるので再度の説明は省く。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態におけるプランジャホルダ１５は球体であることが従来と最も大きく異なる点である。真球度の高い球体を製造する技術はベアリングの分野において既に確立されているので、比較的低コストで製作することができ、また、高品質の量産品を入手することも容易である。こうして製作または入手した球体に雌ネジを刻設したネジ穴１５ｂを穿設してプランジャホルダ１５とする。
プランジャ２は、基端部に上記のネジ穴１５ｂに螺合する雄ネジ２ａが設けられているので、矢印で示すように、この部分をネジ穴１５ｂに螺入することにより、プランジャ２とプランジャホルダ１５とが結合される。
【００１２】
このように構成された本実施形態の動作は基本的に図３に示した従来例と同様であって、球体のプランジャホルダ１５の表面（球面）がクロスヘッド１０の端部平坦面１０ａに当接する構造によりプランジャ２の自在回動を可能にする。従来と異なる点は、プランジャホルダ１５として真球度の高い球体（例えば、ベアリング球）を用いることができるので、プランジャ２は角度方向の動きがより滑らかになり、図２に示すシール材３に多少の偏心や変形があってもこじれることなく摺動することができ、その結果、プランジャ２やシール材３の摩耗を抑制する効果が高められる。
また、プランジャ２とプランジャホルダ１５とがネジで結合されているので、プランジャ２が摩耗したときはプランジャ２を容易に交換することが可能である。しかも、プランジャ２だけを交換すればよいので、交換のためのコストも従来よりも低く抑えることができる。
【００１３】
なお、上記は本発明の一実施形態を示したものであって、本発明をこれに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】従来の構成の一例を示す図である。
【図３】従来の構成の細部を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  ポンプヘッド
２  プランジャ
２ａ  雄ネジ
３  シール材
４  ポンプ室
５  吸入口
５ａ、６ａ  逆止弁
６  吐出口
７  ポンプボディ
８  ベアリング
９  スプリング
１０  クロスヘッド
１０ａ  端部平坦面
１１  カム
１２  カムフォロワ
１５  プランジャホルダ
１５ａ  端部球面
１５ｂ  ネジ穴
１６  ネジ蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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