(57)【要約】【課題】圧縮空気や油圧等を使用せず、正逆回転可能なモーターの駆動力によって、ポンプ装置のピストンを往復動作させることにより、脈動が発生するのを防止し、もって、装置の配管等に発生する振動を低減させるポンプ用リニアアクチュエータを得る。【解決手段】正逆回転可能なモーター２と、ピストンポンプ３０を往復運動させる駆動手段３と、モーター２の回転力を駆動手段３に伝達する伝達手段４と、モーター２の正逆回転を制御する制御手段とを備え、駆動手段３は、シリンダーケース５と、回転筒部６と、螺子付シャフト７と、案内溝部８と、案内部９とを備えている。【選択図】図１
2007263001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復運動するピストンを有するポンプに設けられたポンプ用リニアアクチュエータであって、
正逆回転可能なモーターと、
前記ポンプの前記ピストンを往復運動させる駆動手段と、
前記モーターの回転力を前記駆動手段に伝達する伝達手段と、
前記モーターの正逆回転を制御する制御手段とを備え、
前記駆動手段は、
シリンダーケースと、
前記シリンダーケース内に回転可能に設けられた、内壁に螺旋溝が形成された回転筒部と、
前記回転筒部の前記螺旋溝に螺合された、前記ポンプの前記ピストンに連結された螺子付シャフトと、
前記螺子付シャフトの軸線方向に沿って前記シリンダーケース内に形成された少なくとも二つ以上の案内溝を有する案内溝部と、
前記螺子付シャフトに連結された、前記案内溝部に案内される案内部とを備えていることを特徴とするポンプ用リニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記伝達手段は、
前記モーターの回転軸に取り付けられたモーター用プーリーと、
前記回転筒部に取り付けられたシャフト用プーリーと、
前記モーター用プーリー及び前記シャフト用プーリーに巻回されたベルトとからなることを特徴とする請求項１記載のポンプ用リニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記伝達手段は、
前記モーターの回転軸に取り付けられたモーター用スプロケットと、
前記回転筒部に取り付けられたシャフト用スプロケットと、
前記モーター用スプロケット及び前記シャフト用スプロケットに巻回されたチェーンとからなることを特徴とする請求項１記載のポンプ用リニアアクチュエータ。
【請求項４】
前記案内部は、横断面が十字状に形成されており、一方、前記案内溝部は、該案内部を案内するように４つの案内溝を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のポンプ用リニアアクチュエータ。
【請求項５】
前記モーターと前記駆動手段は、同一のプレートに設けられており、該モーターの回転軸の軸線と、該駆動手段の螺子付シャフトの軸線は、平行であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のポンプ用リニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ装置に適用可能なポンプ用リニアアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、商業用印刷インキや新聞用インキなどを供給するインキ供給ポンプ装置等の種々のポンプ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【非特許文献１】「印刷インキ供給システム」（ＹＡＭＡＤＡ  ＣＡＴＡＬＯＧ）、発行元：株式会社ヤマダコーポレーション、発行１９９９年８月、改訂２００１年１０月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記文献１に記載されたインキ供給ポンプ装置等のポンプ装置は、圧縮空気や油圧等によって駆動されている。しかしながら、圧縮空気や油圧等でポンプ装置を駆動させる場合には、ポンプのピストンの往復動作における上下方向の切り替えの際に、急激な吐出圧や吐出量の上昇があり、その結果、ポンプ装置に脈動が発生し、装置の配管等に大きな振動が発生する。
【０００４】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、圧縮空気や油圧等を使用せず、正逆回転可能なモーターの駆動力によって、ポンプ装置のピストンを往復動作させることにより、上述のような脈動が発生するのを防止し、もって、装置の配管等に発生する振動を低減させることが可能なポンプ用リニアアクチュエータ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】
【０００５】
本発明は、往復運動するピストンを有するポンプに設けられたポンプ用リニアアクチュエータであって、正逆回転可能なモーターと、前記ポンプの前記ピストンを往復運動させる駆動手段と、前記モーターの回転力を前記駆動手段に伝達する伝達手段と、前記モーターの正逆回転を制御する制御手段とを備え、前記駆動手段は、シリンダーケースと、前記シリンダーケース内に回転可能に設けられた、内壁に螺旋溝が形成された回転筒部と、前記回転筒部の前記螺旋溝に螺合された、前記ポンプの前記ピストンに連結された螺子付シャフトと、前記螺子付シャフトの軸線方向に沿って前記シリンダーケース内に形成された少なくとも二つ以上の案内溝を有する案内溝部と、前記螺子付シャフトに連結された、前記案内溝部に案内される案内部とを備えていることを特徴とするポンプ用リニアアクチュエータを提供する。
【０００６】
また、前記伝達手段は、前記モーターの回転軸に取り付けられたモーター用プーリーと、前記回転筒部に取り付けられたシャフト用プーリーと、前記モーター用プーリー及び前記シャフト用プーリーに巻回されたベルトで構成することができる。さらに前記伝達手段は、前記モーターの回転軸に取り付けられたモーター用スプロケットと、前記回転筒部に取り付けられたシャフト用スプロケットと、前記モーター用スプロケット及び前記シャフト用スプロケットに巻回されたチェーンで構成することができる。
【０００７】
また、前記案内部を、横断面が十字状に形成し、一方、前記案内溝部が、該案内部を案内するように４つの案内溝を有するように形成することができる。
【０００８】
さらに、前記モーターと前記駆動手段は、同一のプレートに設けることができ、該モーターの回転軸の軸線と、該駆動手段の螺子付シャフトの軸線を、平行にすることが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、圧縮空気や油圧等を使用せず、正逆回転可能なモーターの駆動力によって、ポンプ装置のピストンを往復動作させることにより、脈動が発生するのを防止し、もって、装置の配管等に発生する振動を低減させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明にかかるポンプ用リニアアクチュエータを実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１（ａ）には、ポンプ用リニアアクチュエータの側面図を示し、図１（ｂ）には、ポンプ用リニアアクチュエータの断面図を示し、図１（ｃ）には、ポンプ用リニアアクチュエータの上面図を示している。図１に示すように、本発明にかかるポンプ用リニアアクチュエータ１は、往復運動するピストンポンプ３０に設けられており、該ピストンポンプ３０を往復運動させて稼動させるためのものである。ポンプ用リニアアクチュエータ１は、ピストンポンプ等のレシプロポンプ全般に適用可能である。なお、説明の便宜上、ピストンポンプ３０は一般的な通常のピストンポンプであり、その詳細な説明は省略する。
【００１１】
ポンプ用リニアアクチュエータ１は、正逆回転可能なモーター２と、ピストンポンプ３０を往復運動させる駆動手段３と、モーター２の回転力を駆動手段３に伝達する伝達手段４と、モーター２の正逆回転を制御する制御手段とを備えている。モーター２は、後述する制御手段によって正逆回転可能となっている。
【００１２】
駆動手段３は、シリンダーケース５と、回転筒部６と、螺子付シャフト７と、案内溝部８と、案内部９とから主に構成されており、以下、より具体的に説明する。シリンダーケース５は、中心部が貫通した概ね円筒状に形成されている。シリンダーケース５内の下部には、回転筒部６がベアリング１０によってシリンダーケース５に対して回転可能に設けられている。この回転筒部６は、その内壁に内壁に螺旋溝が形成されている。
【００１３】
螺子付シャフト７は、その下端部がピストンポンプ３０の上端部に連結されており、該螺子付シャフト７が往復運動（図１（ａ）において上下運動）することにより、ピストンポンプ３０が往復運動し稼動する。この螺子付シャフト７は、外周に螺子が形成されており、この螺子が回転筒部６の螺旋溝に螺合することにより回転筒部６に支持されている。
【００１４】
図２及び図４によく示すように、シリンダーケース５内の上部には、案内溝１１を有する案内溝部８が形成されている。この案内溝部８は、螺子付シャフト７の軸線方向に沿ってシリンダーケース５内に形成された少なくとも二つ以上の案内溝１１を有している。図示の案内溝部８は、等間隔に形成された４つの案内溝１１を有している。この案内溝部８は、螺子付シャフト７の上端部に連結された案内部９を、案内溝部８の案内溝１１に沿って螺子付シャフト７の軸線方向に案内するものである。図示の案内部９は、横断面が十字状に形成されており、４つの案内溝１１を有する案内溝部８によって螺子付シャフト７の軸線方向のみに案内部９を案内するようになっている。
【００１５】
伝達手段４は、モーター２の回転軸に取り付けられたモーター用プーリー２０と、回転筒部６に一体に取り付けられたシャフト用プーリー２１と、モーター用プーリー２０及びシャフト用プーリー２１に巻回されたベルト２２とから主に構成されている。従って、モーター２の回転力（駆動力）は、この伝達手段４を介して回転筒部６に伝達される。なお、図示のベルト２２は、プーリーの回転方向が同一のオープンベルトであるが、これに限らず、プーリーの回転方向が相反するクロスベルトであってもよい。さらにこの伝達手段４は、モーター用プーリーに替えてモーター用スプロケット、シャフト用プーリーに替えてシャフト用スプロケット、ベルトに替え両スプロケットに巻回されたチェーンにすることができる。
【００１６】
制御手段は、モーター２の正逆回転を制御するためのものであり、周知の制御手段を用いることができる。図１に示すものは、シリンダーケース５に、螺子付シャフト７の軸線方向に離間（ポンプピストンのストローク間隔に配置）されたスイッチＳ１、Ｓ２を設け、このスイッチＳ１、Ｓ２が案内部９を検知することによって、モーター２の正逆回転を制御している。
【００１７】
また、上述のモーター２と駆動手段３は、同一のプレート２５上に設けられており、該モーター２の回転軸の軸線と、駆動手段３の螺子付シャフト７の軸線は、平行になっている。
【００１８】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。モーター２が回転すると、モーター用プーリー２０、シャフト用プーリー２１及びベルト２２を介して回転筒部６が回転する。この回転筒部６の回転と、案内部９の案内溝部８の案内溝１１による規制により、螺子付シャフト７は軸線方向に移動する。また、スイッチＳ１、Ｓ２の制御によって、モーター２の回転が逆方向になり、螺子付シャフト７は逆方向に移動する。この繰り返しによって、ピストンポンプ３０が往復運動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明にかかるポンプ用リニアアクチュエータの実施の形態を示す（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は上面図を示す。
【図２】図２は、上記実施の形態を示す斜視図である。
【図３】図３は、上記実施の形態を示す別の斜視図である。
【図４】図４は、上記実施の形態に適用可能な案内溝部及び案内部を示す（ａ）は断面図（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    ポンプ用リニアアクチュエータ
２    モーター
３    駆動手段
４    伝達手段
５    シリンダーケース
６    回転筒部
７    螺子付シャフト
８    案内溝部
９    案内部
１０    ベアリング
１１    案内溝
２０    モーター用プーリー又はモーター用スプロケット
２１    シャフト用プーリー又はシャフト用スプロケット
２２    ベルト又はチェーン
３０    ピストンポンプ
【図１】
2007263001.tif 000003
【図２】
2007263001.tif 000004
【図３】
2007263001.tif 000005
【図４】
2007263001.tif 000006