JP2001263580A

JP2001263580A - 微少吐出ポンプ装置

Info

Publication number: JP2001263580A
Application number: JP2000077742A
Authority: JP
Inventors: Katsura Kawakami; 桂川上
Original assignee: Lube Corp
Current assignee: Lube Corp
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】プランジャ型のポンプ体を用いて単位時間当
たりの給油量を一定に保持しつつ、脈動することなく連
続かつ一定に給油箇所に吐出できるようにして吐出の安
定化を図る。【解決手段】ベース２０に設けられオイルを吐出する
ポンプ体３０と、ベース２０に設けられポンプ体３０を
作動させる駆動部７０とを備え、ポンプ体３０を、オイ
ルを吐出する吐出口３１及びオイルを吸入する吸入口３
２を有したシリンダ３３と、シリンダ３３から後端部３
５が突出し前進時に吐出口３１からオイルを吐出し後退
時に吸入口３２からオイルを吸引するピストン３６と、
ピストン３６を後退方向に付勢するスプリング３７とを
備えて構成し、このポンプ体３０をベース２０に複数設
け、駆動部７０を複数のポンプ体３０からの総吐出が連
続かつ一定になるように複数のポンプ体３０のピストン
３６の後端部３５を順次押圧して前進させるカム７１を
備えて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属の切削加工を
行なう工作機械やプレス機械等の産業機械等で主に潤滑
用として用いられる微少吐出ポンプ装置に係り、特に、
プランジャ型のポンプ体を備えた微少吐出ポンプ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の微少吐出ポンプ装置とし
ては、例えば、図７に示す給油システムに用いられるも
のが知られている。この微少吐出ポンプ装置１は、リザ
ーバタンク２に取付けられる板状のベース３と、ベース
３に設けられるプランジャ型のポンプ体４と、ベース３
に設けられポンプ体４を作動させるエア駆動型の駆動部
５とを備えて構成されている。ポンプ体４の吐出容量
が、例えば、０．０１〜０．０５ｃｃ／ｓｈｏｔ，吐出
サイクルが、例えば、最大２回／秒に設定されている。
この給油システムにおいては、微少吐出ポンプ装置１か
らのオイルにエアを混合して、このエアの混合オイルを
給油箇所Ｋに給油している。この給油システムにおい
て、６はエア源７からレギュレータ８及び電磁切換弁９
を介してポンプ体４の駆動部５に配管され電磁切換弁９
の切換によって間欠的に駆動部５を駆動させる駆動用配
管、１０はポンプ体４からノズル１１に至る主管、１２
は主管１０の途中に３方向継ぎ手１３を介して配管され
エア源７からレギュレータ１４を介してエアを主管１０
に送給するエア送給管である。そして、エア送給管１２
からのエアによって主管１０内のオイルをノズル１１ま
で搬送するとともに、このノズル１１からエアとオイル
の混合体を噴射して給油を行なう。この場合、ポンプ体
４はプランジャ型なので、単位時間当たりの給油量は一
定になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
の微少吐出ポンプ装置１にあっては、ポンプ体４はプラ
ンジャ型なので、オイルの吐出が間欠的になり、また、
オイルはエアによって一時にノズル１１まで搬送される
ので、ノズル１１で絞ってはいるとはいっても、図８に
示すように、単位時間当たりの給油量は一定になるが、
微視的に見ると、脈動して吐出されることになり、その
ため、温度上昇等を極力抑えて温度を一定化して給油を
行ないたい精密スピンドル等の給油精度が要求される給
油箇所Ｋにおいては、温度ムラの原因になる等の支障が
生じ給油精度保持が極めて難しいという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
プランジャ型のポンプ体を用いて単位時間当たりの給油
量を一定に保持しつつ、脈動することなく連続かつ一定
に給油箇所に吐出できるようにして吐出の安定化を図っ
た微少吐出ポンプ装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るための本発明の微少吐出ポンプ装置は、ベースに設け
られオイルを吐出するポンプ体と、該ベースに設けられ
ポンプ体を作動させる駆動部とを備えた微少吐出ポンプ
装置において、上記ポンプ体を、オイルを吐出する吐出
口及びオイルを吸入する吸入口を有したシリンダと、該
シリンダに前後動可能に設けられるとともにシリンダか
ら後端部が突出し前進時に吐出口からオイルを吐出し後
退時に吸入口からオイルを吸引するピストンと、上記シ
リンダ内に設けられピストンを後退方向に付勢するスプ
リングとを備えて構成し、該ポンプ体を上記ベースに複
数設け、上記駆動部を上記複数のポンプ体からの総吐出
が連続かつ一定になるように上記複数のポンプ体のピス
トンの後端部を順次押圧して前進させるカムを備えて構
成している。

【０００５】これによれば、駆動部のカムを回転させる
と、複数のポンプ体のピストンの後端部が順次押圧して
前進させられ、押圧終了後はピストンはスプリングの付
勢力によって後退させられ、ポンプ体においては、その
ピストンの前進時に吐出口からオイルを吐出し、ピスト
ンの後退時に吸入口からオイルを吸入する。この場合、
各ポンプ体から順次オイルが吐出させられ、その総吐出
が連続かつ一定になり、単位時間当たりの給油量が一定
になるとともに、脈動することなく連続かつ一定に給油
箇所に吐出できるようになる。そのため、温度上昇等を
極力抑えて温度を一定化して給油を行ないたい精密スピ
ンドル等の給油精度が要求される給油箇所においては、
給油精度保持が確実に行なわれる。

【０００６】そして、必要に応じ、上記ベースに、上記
複数のポンプ体がその各軸線方向を平行にかつ該各ポン
プ体のピストンの後端部を一方側に位置させて同一円周
上に支持されるポンプ支持部を設け、上記カムを、該カ
ムの回転軸の軸線が各ポンプ体が支持される円周の中心
を通り、各ポンプ体のピストンの後端部を順次押圧して
前進させる平カムで構成している。平カムで押圧するの
で、ポンプ体から順次確実に微少オイルを吐出させるこ
とができる。また、必要に応じ、上記ベースに、上記カ
ムを回転可能に支持するカム支持部を設けた構成として
いる。カムがカム支持部で支持されるので、確実に回転
させられ、ポンプ体から順次確実に微少オイルを吐出さ
せることができる。更に、必要に応じ、上記駆動部を、
上記カムを回転させる駆動モータを備えて構成し、上記
ベースに上記駆動部の駆動モータを支持する駆動モータ
支持部を設けた構成としている。装置自らカムを駆動し
て吐出することができ、種々のところに容易に設置して
汎用性を増すことができる。更にまた、必要に応じ、上
記駆動部を、上記駆動モータの回転を減速する減速機構
を備えて構成している。カムの回転速度の調整を容易に
行なわせることができる。

【０００７】また、必要に応じ、上記ポンプ体の吐出容
量を、０．００５ｃｃ／ｓｈｏｔ以下にした構成として
いる。微少量の吐出に対応させることができる。更に、
必要に応じ、総吐出容量が、０．０２ｃｃ／ｈｒ〜１．
５ｃｃ／ｈｒになるように、上記ポンプ体の数とカムの
回転数を設定した構成としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態に係る微少吐出ポンプ装置を説明する。
尚、上記と同様のものには同一の符号を付して説明す
る。図１乃至図４に示すように、本発明の実施の形態に
係る微少吐出ポンプ装置Ｓは、リザーバタンク（図示せ
ず）に取付けられるベース２０と、ベース２０に設けら
れオイルを吐出するポンプ体３０と、ベース２０に設け
られポンプ体３０を作動させる駆動部７０とを備えて構
成されている。ベース２０は、複数のポンプ体３０を同
一円周上に支持する矩形板状のポンプ支持部２１と、後
述の駆動部７０のカム７１を回転可能に支持するカム支
持部２３と、ポンプ支持部２１にポンプ支持部２１の左
右に立設した板状の連結部材２５を介して一体に連結さ
れ後述の駆動部７０の駆動モータ７３を支持する駆動モ
ータ支持部２４とを備えて構成されている。

【０００９】ポンプ体３０は、図３に詳しく示すよう
に、側部に設けられオイルを吐出する吐出口３１及び下
端に設けられオイルを吸入する吸入口３２を有したシリ
ンダ３３と、シリンダ３３のオイルを溜めることが可能
な内孔３４に前後動可能に設けられるとともにシリンダ
３３から後端部３５が突出し前進時に吐出口３１からオ
イルを吐出し後退時に吸入口３２からオイルを吸引する
ピストン３６と、シリンダ３３内に設けられピストン３
６を後退方向に付勢するコイルスプリング３７とを備え
て構成されている。また、シリンダ３３は、ピストン３
６が設けられる内孔３４を有した円柱ブロック状のシリ
ンダ本体３８に、吐出口３１が設けられた吐出ユニット
５０と、吸入口３２が設けられた吸入ユニット６０とを
設けて構成されている。

【００１０】ピストン３６の後端部３５は一般径よりも
大径に形成され下側に鍔部４０が設けられている。この
後端部３５が突出するシリンダ本体３８の後部には、雌
ネジ４１が形成されたスプリング収納孔４２が形成され
ており、この後部の雌ネジ４１に螺合する雄ネジ４３を
有しこの雄ネジ４３を雌ネジ４１に螺合することにより
ピストン３６の抜けを阻止するストッパ部材４５が設け
られている。ストッパ部材４５には、ピストン３６の後
端部３５が挿通されるとともに、内側開口縁部４６ａで
ピストン３６の後端部３５の鍔部４０上面を係止せしめ
て押える挿通孔４６が形成されている。そして、スプリ
ング３７はスプリング収納孔４２の底部とピストン３６
の後端部３５の鍔部４０下面との間に圧縮状態で介装さ
れ、ピストン３６を常時後退方向に付勢している。４７
はスプリング収納孔４２に圧入されピストン３６が挿通
する通孔４７ａを有しスプリング３７を受けるキャップ
状の受け部材である。また、ストッパ部材４５は、頭部
４８のあるボルト状に形成されており、その雄ネジ４３
が後述するベース２０の板状のポンプ支持部２１に形成
した支持孔２２に挿通され、この雄ネジ４３を雌ネジ４
１に螺合することにより、シリンダ本体３８の後端面と
頭部４８との間で支持孔周縁２２ａを挾持してシリンダ
３３をポンプ支持部２１に固定する機能も有している。

【００１１】また、吐出ユニット５０は、オイル通路５
１が形成され、一端側にシリンダ本体３８の雌ネジ３８
ａに螺合する雄ネジ５２を有し、他端側に配管用の雄ネ
ジ５３を有したユニット本体５４を備えている。ユニッ
ト本体５４のオイル通路５１には、コイルスプリング５
５でシリンダ３３側に付勢されてシリンダ本体３８側の
弁座５６に当接されオイル通路５１を閉じてシリンダ本
体３８側へのオイルの流れを阻止し、一方、ピストン３
６の前進によるスプリング５５の付勢力に抗する力でオ
イル通路５１を開いてオイルの吐出を許容する弁体５７
が設けられている。吸入ユニット６０は、オイル通路６
１が形成され、一端側にシリンダ本体３８の雌ネジ３８
ｂに螺合する雄ネジ６２を有し、他端側に配管用の雄ネ
ジ６３を有したユニット本体６４を備えている。ユニッ
ト本体６４のオイル通路６１には、コイルスプリング６
５でシリンダ本体３８とは反対側の吸入口３２側に付勢
されて弁座６６に当接されオイル通路６１を閉じて吸入
口３２側へのオイルの流れを阻止し、一方、ピストン３
６の後退によるスプリング６５の付勢力に抗する力でオ
イル通路６１を開いてオイルの吸入を許容する弁体６７
が設けられている。６８は弁体６７と吸入口３２との間
のオイル通路６１に設けられた焼結金属製のフィルタで
ある。

【００１２】このように構成されたポンプ体３０は、複
数備えられている。図２に示すように、実施の形態では
４つ設けられている。複数のポンプ体３０は、その各軸
線方向を平行にかつ各ポンプ体３０のピストン３６の後
端部３５を一方側に位置させて同一円周Ｒ上にベース２
０のポンプ支持部２１に支持されている。ポンプ支持部
２１は矩形板状に形成されており、このポンプ支持部２
１には、中心Ｐを中心とした円周Ｒ上に等角度関係（実
施の形態では９０度関係）で上記ストッパ部材４５の雄
ネジ４３が挿通される支持孔２２が形成されている。そ
して、ストッパ部材４５の雄ネジ４３が支持孔２２に挿
通され、この雄ネジ４３をシリンダ本体３８の雌ネジ４
１に螺合することにより、シリンダ本体３８の後端面３
８ｃと頭部４８との間で支持孔周縁２２ａを挾持してシ
リンダ３３がポンプ支持部２１に固定されている。ポン
プ体３０は、１ショット（ピストン３６の１往復）当た
り、０．００５ｃｃ／ｓｈｏｔ以下に設定され、種々の
吐出量のものが用意され、適宜選択される。例えば、
０．００１７５ｃｃ，０．００２５ｃｃ，０．００３ｃ
ｃ，０．００３５ｃｃ，０．００４ｃｃ，０．００４５
ｃｃ，０．００５ｃｃ等に設定されている。また、４つ
のポンプ体３０は、同じ吐出量のものが選択されてい
る。この場合、ポンプ体３０が複数あるので、配管箇所
に個別に配管することもできるが、実施の形態では、図
２に示すように、ポンプ体３０の吐出配管をまとめて１
つにしている。

【００１３】駆動部７０は、複数のポンプ体３０からの
総吐出が連続かつ一定になるように、複数のポンプ体３
０のピストン３６の後端部３５を順次押圧して前進させ
るカム７１を備えて構成されている。詳しくは、カム７
１は、カム７１の回転軸７２の軸線が各ポンプ体３０が
支持される円周Ｒの中心Ｐを通り、各ポンプ体３０のピ
ストン３６の後端部３５を順次押圧して前進させる平カ
ム（ディスクカム）で構成されている。カム７１のカム
面７１ａは、図４のカム７１の展開図に示すように、一
回転（３６０度）の間に４つのピストン３６の後端部３
５を順次押圧する形状に形成され、図５に示すように、
総吐出が連続かつ一定になるようにしている。カム７１
は、ベース２０のカム支持部２３に回転可能に支持され
ている。カム７１の上下には回転軸７２が突設されてお
り、カム支持部２３は、ポンプ支持部２１の中心に設け
られ下側の回転軸７２を軸支する下側軸受部２３ａと、
駆動モータ支持部２４に垂設され上側の回転軸７２を軸
支する上側軸受部２３ｂとから構成されている。

【００１４】また、駆動部７０は、カム７１を回転させ
る電動駆動モータ７３を備えて構成されている。電動駆
動モータ７３には、駆動モータ７３の回転を減速する減
速ギヤ及びこれを収納したギヤボックスからなる減速機
構７４が設けられている。そして、電動駆動モータ７３
は、減速機構７４を介してベース２０に設けた駆動モー
タ支持部２４に支持されている。駆動モータ支持部２４
は、ポンプ支持部２１にポンプ支持部２１の左右に立設
した板状の連結部材２５を介して一体に連結され、ポン
プ支持部２１に平行な略矩形板状に形成されている。減
速機構７４からは駆動モータ７３の回転を伝達する駆動
軸７５が垂下しており、コネクタ７６によってカム７１
の上側の回転軸７２に連結されている。そして、総吐出
容量が、０．０２ｃｃ／ｈｒ〜１．５ｃｃ／ｈｒになる
ように、ポンプ体３０の容量とカム７１の回転数、即
ち、駆動モータ７３の回転数及び減速機構７４の減速比
が設定されている。

【００１５】ポンプ装置の総吐出量は、例えば、以下の
ようになる。モータ７３の回転数調整範囲を６０〜３，
０００ｒｐｍ、減速機構７４の減速比を１／１，８００
とすると、組合せにより、カム７１の回転数（Ｑ）が
０．０３３〜１．６７ｒｐｍとなり、これにより、ポン
プ体３０の１個当りの吐出量を掛けることにより、ポン
プ装置１台当りの吐出量が算出される。ポンプ体３０の
１個当りの吐出量をＶ＝０．００３５／ｓｈｏｔとする
と、総吐出量Ｌは以下のようになる。総吐出量Ｌ＝Ｑ×４Ｖ＝０．０００４６２〜０．０２３４（ｃｃ／ｍｉｎ）＝０．０２８〜１．４（ｃｃ／ｈｒ）

【００１６】従って、この実施の形態に係る微少吐出ポ
ンプ装置Ｓの作用について説明すると以下のようにな
る。実施の形態では、図６に示すような給油システムに
用いられる。この給油システムは、微少吐出ポンプ装置
Ｓからのオイルにエアを混合して、このエアの混合オイ
ルを給油箇所Ｋに給油している。この給油システムにお
いて、１０はポンプ体３０からノズル１１に至る主管、
１２は主管１０の途中に３方向継ぎ手１３を介して配管
されエア源７からレギュレータ１４を介してエアを主管
１０に送給するエア送給管である。

【００１７】微少吐出ポンプ装置Ｓにおいて、駆動部７
０の駆動モータ７３を回転させると、カム７１が回転す
る。図４及び図５に示すように、回転するカム７１は、
複数のポンプ体３０のピストン３６の後端部３５を順次
押圧して前進させるとともに、押圧終了後はピストン３
６をスプリング３７の付勢力によって後退せしめる。こ
れにより、ポンプ体３０においては、そのピストン３６
の前進時に吐出口３１からオイルを吐出し、ピストン３
６の後退時に吸入口３２からオイルを吸入する。そし
て、吐出されたオイルは主管１０を流れ、エア送給管１
２からのエアによってノズル１１まで搬送され、このノ
ズル１１からエアとオイルの混合体が噴射される。この
場合、図５に示すように、各ポンプ体３０から順次オイ
ルが吐出させられ、その総吐出が連続かつ一定になる。
即ち、単位時間当たりの給油量が一定になるとともに、
脈動することなく連続かつ一定に給油箇所Ｋに吐出でき
るようになる。そのため、温度上昇等を極力抑えて温度
を一定化して給油を行ないたい精密スピンドル等の給油
精度が要求される給油箇所Ｋにおいては、給油精度保持
が確実に行なわれる。

【００１８】また、微少吐出ポンプ装置Ｓにおいて、複
数のポンプ体３０がその各軸線方向を平行にかつ各ポン
プ体３０のピストン３６の後端部３５を一方側に位置さ
せて同一円周Ｒ上に支持され、カム７１が平カムで構成
されているので、ポンプ体３０から順次確実に微少オイ
ルを吐出させることができる。また、カム７１は回転可
能にカム支持部２３に設けられているので、確実に回転
することができ、ポンプ体３０から順次確実に微少オイ
ルを吐出させることができる。

【００１９】尚、上記実施の形態において、ポンプ体３
０を４つ設けたが、必ずしもこれに限定されるものでは
なく、２以上であれば数は限定されない。また、駆動モ
ータの構成も適宜変更して良い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の微少吐出
ポンプ装置によれば、ポンプ体をベースに複数設け、駆
動部を複数のポンプ体からの総吐出が連続かつ一定にな
るように複数のポンプ体のピストンの後端部を順次押圧
して前進させるカムを備えて構成したので、単位時間当
たりの給油量を一定にしつつ、脈動することなく連続か
つ一定に給油箇所に吐出できるようになる。そのため、
温度上昇等を極力抑えて温度を一定化して給油を行ない
たい精密スピンドル等の給油精度が要求される給油箇所
において、給油精度保持を確実に行なわせることができ
るという効果がある。

【００２１】また、複数のポンプ体をその各軸線方向を
平行にかつ各ポンプ体のピストンの後端部を一方側に位
置させて同一円周上に支持し、カムを各ポンプ体のピス
トンの後端部を順次押圧して前進させる平カムで構成し
た場合には、ポンプ体から順次確実に微少オイルを吐出
させることができる。更に、ベースにカムを回転可能に
支持するカム支持部を設けた場合には、カムを確実に回
転させることができ、ポンプ体から順次確実に微少オイ
ルを吐出させることができる。更にまた、駆動部を、カ
ムを回転させる駆動モータを備えて構成し、ベースに駆
動部の駆動モータを支持する駆動モータ支持部を設けた
場合には、装置自らカムを駆動して吐出することがで
き、種々のところに容易に設置して汎用性を増すことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る微少吐出ポンプ装置
を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る微少吐出ポンプ装置
を示す底面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る微少吐出ポンプ装置
を示す部分拡大断面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る微少吐出ポンプ装置
のポンプ体のピストンと駆動部のカムとの関係を示す模
式図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る微少吐出ポンプ装置
のカムの回転角度とピストンのストローク及び総吐出量
状態との関係を示すグラフ図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る微少吐出ポンプ装置
が適用された給油システムの一例を示す図である。

【図７】従来の微少吐出ポンプ装置をこれが適用された
給油システムの一例とともに示す図である。

【図８】従来の微少吐出ポンプ装置の欠点を示すグラフ
図である。

【符号の説明】

Ｓ微少吐出ポンプ装置Ｋ給油箇所７エア源１０主管１１ノズル１２エア送給管２０ベース２１ポンプ支持部２３カム支持部２４駆動モータ支持部３０ポンプ体３１吐出口３２吸入口３３シリンダ３４内孔３５後端部３６ピストン３７コイルスプリング３８シリンダ本体４５ストッパ部材５０吐出ユニット６０吸入ユニット７０駆動部７１カム７１ａカム面７２回転軸７３電動駆動モータ７４減速機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースに設けられオイルを吐出するポン
プ体と、該ベースに設けられポンプ体を作動させる駆動
部とを備えた微少吐出ポンプ装置において、上記ポンプ体を、オイルを吐出する吐出口及びオイルを
吸入する吸入口を有したシリンダと、該シリンダに前後
動可能に設けられるとともにシリンダから後端部が突出
し前進時に吐出口からオイルを吐出し後退時に吸入口か
らオイルを吸引するピストンと、上記シリンダ内に設け
られピストンを後退方向に付勢するスプリングとを備え
て構成し、該ポンプ体を上記ベースに複数設け、上記駆動部を上記複数のポンプ体からの総吐出が連続か
つ一定になるように上記複数のポンプ体のピストンの後
端部を順次押圧して前進させるカムを備えて構成したこ
とを特徴とする微少吐出ポンプ装置。
【請求項２】上記ベースに、上記複数のポンプ体がそ
の各軸線方向を平行にかつ該各ポンプ体のピストンの後
端部を一方側に位置させて同一円周上に支持されるポン
プ支持部を設け、上記カムを、該カムの回転軸の軸線が各ポンプ体が支持
される円周の中心を通り、各ポンプ体のピストンの後端
部を順次押圧して前進させる平カムで構成したことを特
徴とする請求項１記載の微少吐出ポンプ装置。
【請求項３】上記ベースに、上記カムを回転可能に支
持するカム支持部を設けたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の微少吐出ポンプ装置。
【請求項４】上記駆動部を、上記カムを回転させる駆
動モータを備えて構成し、上記ベースに上記駆動部の駆
動モータを支持する駆動モータ支持部を設けたことを特
徴とする請求項１，２または３記載の微少吐出ポンプ装
置。
【請求項５】上記駆動部を、上記駆動モータの回転を
減速する減速機構を備えて構成したことを特徴とする請
求項４記載の微少吐出ポンプ装置。
【請求項６】上記ポンプ体の吐出容量を、０．００５
ｃｃ／ｓｈｏｔ以下にしたことを特徴とする請求項１，
２，３，４または５記載の微少吐出ポンプ装置。
【請求項７】総吐出容量が、０．０２ｃｃ／ｈｒ〜
１．５ｃｃ／ｈｒになるように、上記ポンプ体の数とカ
ムの回転数を設定したことを特徴とする請求項１，２，
３，４，５または６記載の微少吐出ポンプ装置。