充填ポンプ
【課題】機械的および電気的に簡単な構成で容器内に一定量の液体を充填すること。
【解決手段】ピストン４０の下降時には上パッキン４９が液体から上向きの圧力を受けることで閉鎖状態になり、下パッキン３６が液体から下向きの圧力を受けることで開放状態になる。この下パッキン３６の開放状態では下通路３５が開放され、コック３０およびピストン４０相互間の液体が下通路３５からノズル２６を通して排出される。ピストン４０の上昇時には上パッキン４９が液体から下向きの圧力を受けることで開放状態になり、下パッキン３６が弾性復元力で閉鎖状態になる。この上パッキン４９の開放状態では上通路４８が開放され、タンク１内から上通路４８を通してコック３０およびピストン４０相互間の空間部に液体が補給される。このため、切換弁および切換弁を制御する電気回路の双方が不要になるので、機械的および電気的に簡単な構成で容器１０内に一定量の液体を充填することが可能になる。
【解決手段】ピストン４０の下降時には上パッキン４９が液体から上向きの圧力を受けることで閉鎖状態になり、下パッキン３６が液体から下向きの圧力を受けることで開放状態になる。この下パッキン３６の開放状態では下通路３５が開放され、コック３０およびピストン４０相互間の液体が下通路３５からノズル２６を通して排出される。ピストン４０の上昇時には上パッキン４９が液体から下向きの圧力を受けることで開放状態になり、下パッキン３６が弾性復元力で閉鎖状態になる。この上パッキン４９の開放状態では上通路４８が開放され、タンク１内から上通路４８を通してコック３０およびピストン４０相互間の空間部に液体が補給される。このため、切換弁および切換弁を制御する電気回路の双方が不要になるので、機械的および電気的に簡単な構成で容器１０内に一定量の液体を充填することが可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク内に貯留された流体を容器内に充填する充填ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記充填ポンプの従来構成を図５に基づいて説明する。ホッパー１００には切換弁１０１が接続されており、切換弁１０１はシリンダ１０２のロッド１０３が左から右へ操作されるときには吸入状態に切換えられ、シリンダ１０２のロッド１０３が右から左へ操作されるときには排出状態に切換えられる。吸入状態とは、図５の（ａ）に示すように、切換弁１０１の入口１０４を開放して出口１０５を閉鎖する状態であり、シリンダ１０２のロッド１０３が切換弁１０１の吸入状態で左から右へ操作されたときにはホッパー１００内の流体が切換弁１０１の入口１０４を通してシリンダ１０２内に吸入される。排出状態とは、図５の（ｂ）に示すように、切換弁１０１の入口１０４を閉鎖して出口１０５を開放する状態であり、シリンダ１０２のロッド１０３が切換弁１０１の排出状態で右から左へ操作されたときにはシリンダ１０２内の流体が切換弁１０１の出口１０５を通して容器１０６内に充填される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来構成の場合、流体の補給動作および流体の排出動作を切換弁１０１を使用して行っているので、機械的な構成が複雑になる。しかも、流体の補給動作および流体の排出動作を行うことに合せて切換弁１０１を補給状態および排出状態間で相互に切換える電気回路が必要になるので、電気的な構成も複雑になる。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機械的および電気的に簡単な構成で容器内に流体を充填することが可能な充填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】
【０００５】
＜請求項１記載の充填ポンプの説明＞
請求項１記載の充填ポンプはタンク内に貯留された流体を容器内に充填するものにおいて、１）ハウジング〜９）下パッキンを備えたところに特徴を有している。
１）ハウジングはタンクに接続される縦長な管状をなすものであり、図１のシリンダチューブ２１はハウジングの一例である。
２）ノズルはハウジングに設けられたものであり、ハウジングの内部から外部に流体を排出するものである。図１の符号２６はノズルの一例を示している。
３）コックはハウジングの内部に固定されたものであり、図１の符号３０はコックの一例である。
４）下通路はコックの外周面とハウジングの内周面との間に設けられたものであり、図１の符号３５は下通路の一例である。
５）ピストンはハウジングの内部にコックの上方に位置して移動可能に収納されたものであり、図１の符号４０はピストンの一例である。
６）上通路はピストンの外周面とハウジングの内周面との間に設けられたものであり、図１の符号４８は上通路の一例である。
７）ロッドはピストンに連結されたものであり、ピストンをハウジングの外部から移動操作するものである。図１のピストンロッド４１はロッドの一例である。
８）上パッキンはピストンに固定されたものであり、ハウジング内の流体が静止した状態で閉鎖状態になる。この閉鎖状態とは流体から受ける圧力に抗して上から下へ向って外径寸法が大きくなる状態であり、上パッキンの閉鎖状態では上パッキンがハウジングの内周面に接触することで上通路を閉鎖する。この上パッキンはピストンが下から上へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることでハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、上通路を開放することでタンク内からピストンおよびコック相互間の空間部に流体を補給する。この上パッキンはピストンが上から下へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで閉鎖状態に停止する。図１の符号４９は上パッキンの一例である。
９）下パッキンはコックに固定されたものであり、ハウジング内の流体が静止した状態で閉鎖状態になる。この閉鎖状態とは流体から受ける圧力に抗して上から下へ向って外径寸法が大きくなる状態であり、下パッキンの閉鎖状態では下パッキンがハウジングの内周面に接触することで下通路を閉鎖する。この下パッキンはピストンが下から上へ移動操作されたときには弾性復元力で閉鎖状態に停止することでピストンおよびコック相互間に補給された流体が下通路から漏れることを禁止する。この下パッキンはピストンが上から下へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向と同じ向きの圧力を受けることでハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、下通路を開放することでピストンおよびコック相互間に補給された流体を下通路からノズルを通して排出する。図１の符号３６は下パッキンの一例である。
＜請求項２記載の充填ポンプの説明＞
請求項２記載の充填ポンプはタンク内に貯留された流体を容器内に充填するものにおいて、１）ハウジング〜８）フロートを備えたところに特徴を有している。
１）ハウジングはタンクに接続される縦長な管状をなすものであり、図４のシリンダチューブ２１はハウジングの一例である。
２）ノズルはハウジングに設けられたものであり、ハウジングの内部から外部に流体を排出するものである。図４の符号２６はノズルの一例である。
３）弁プレートはハウジングの内部に固定されたものであり、弁プレートには貫通孔状の下通路が形成されている。図４の符号５３は弁プレートの一例であり、図４の符号５４は下通路の一例である。
４）ピストンはハウジングの内部に弁プレートの上方に位置して移動可能に収納されたものであり、図４の符号４０はピストンの一例である。
５）上通路はピストンの外周面とハウジングの内周面との間に設けられたものであり、図４の符号４８は上通路の一例である。
６）ロッドはピストンに連結されたものであり、ピストンをハウジングの外部から移動操作するものである。図４のピストンロッド４１はロッドの一例である。
７）上パッキンはピストンに固定されたものであり、ハウジング内の流体が静止した状態で閉鎖状態になる。この閉鎖状態とは流体から受ける圧力に抗して上から下へ向って外径寸法が大きくなる状態であり、上パッキンの閉鎖状態では上パッキンがハウジングの内周面に接触することで上通路を閉鎖する。この上パッキンはピストンが下から上へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることでハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、上通路を開放することでタンク内からピストンおよび弁プレート相互間の空間部に流体を補給する。この上パッキンはピストンが上から下へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで閉鎖状態に停止する。図４の符号４９は上パッキンの一例である。
８）フロートはハウジングの内部に弁プレートの下方に位置して収納されたものであり、ハウジング内の流体が静止した状態で閉鎖状態になる。この閉鎖状態とは弁プレートに接触するように浮力で上昇した状態であり、フロートの閉鎖状態ではフロートが弁プレートの下通路を閉鎖する。このフロートはピストンが下から上へ移動操作されたときには浮力で閉鎖状態に上昇し、ピストンおよび弁プレート相互間に補給された流体が下通路から漏れることを禁止する。このフロートはピストンが上から下へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向と同じ向きの圧力を受けることで弁プレートから離間する開放状態に浮力に抗して移動し、下通路を開放することでピストンおよび弁プレート相互間に補給された流体を下通路からノズルを通して排出する。図４の符号５６はフロートの一例である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の充填ポンプおよび請求項２記載の充填ポンプによれば、ロッドを駆動源によって下降操作することでハウジング内からロッドの移動量に応じた一定量の流体を排出し、ロッドを駆動源によって上昇操作することでタンク内からハウジング内にロッドの移動量に応じた一定量の流体を補給することができる。このため、切換弁および切換弁を制御する電気回路の双方が不要になるので、機械的および電気的に簡単な構成で容器内に一定量の流体を充填することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
【実施例１】
【０００８】
１．流体充填機の構成の説明
タンク１は、図１に示すように、上面が開口する容器状をなすものであり、タンク１の内部には醤油等の液体が貯留されている。このタンク１の底板には下方から複数本のボルト２が挿入されており、各ボルト２の外周部には円筒状のスペーサ３が挿入されている。これら各ボルト２の上端部はタンクカバー４を貫通してタンクカバー４の上方に突出している。これら各ボルト２の突出部分にはナット５が螺合されており、タンクカバー４はボルト２の頭部およびナット５間の締結力でタンク１に装着されている。
【０００９】
タンクカバー４はタンク１の上面を閉鎖するものであり、タンク１の上面が閉鎖された状態ではタンク１内に液体を注入することが不能になる。このタンクカバー４は各ボルト２からナット５を取外すことでタンク１から取外されるものであり、タンクカバー４の取外し状態ではタンク１の上面が開放され、タンク１の内部に上面から液体を注入することが可能になる。このタンクカバー４には複数のロッド挿入孔６が形成されており、各ロッド挿入孔６の周縁部にはタンク１の外部に位置してスラスト形の軸受７が装着されている。このタンクカバー４にはホースを介してエアー供給器が接続されており、タンク１内の液体およびタンクカバー４相互間の空間部にはエアー供給器からホースを通して滅菌された空気が供給される。
【００１０】
タンク１の底板には円形状をなす複数のポンプ取付孔８が形成されており、タンク１の底板には各ポンプ取付孔８に沿って凹状の座面９が形成されている。これら各ポンプ取付孔８内には充填ポンプ２０が挿入されている。これら各充填ポンプ２０はタンク１内から容器１０内に「１０ｃｃ〜３０ｃｃ程度」の一定量の液体を充填するものであり、次のように構成されている。
【００１１】
シリンダチューブ２１は上面および下面の双方が開口する円筒状をなすものであり、ポンプ取付孔８内に挿入されている。このシリンダチューブ２１の外周面には円筒状のリング２２が固定されており、シリンダチューブ２１はリング２２をタンク１の底板に下方から接合することでタンク１に固定されている。このシリンダチューブ２１の外周面にはＯリング収納部２３が形成されている。このＯリング収納部２３はシリンダチューブ２１の外周面のうち残余部分に比べて内周側に凹む凹状の部分を称するものであり、Ｏリング収納部２３内にはＯリング２４が収納され、Ｏリング２４は座面９とＯリング収納部２３の内面との間で挟持されることに基づいてシリンダチューブ２１の外周面とポンプ取付孔８の内周面との隙間を液密状態に塞いでいる。
【００１２】
シリンダチューブ２１の下端部にはノズル２６が固定されている。このノズル２６はシリンダチューブ２１の雌ネジ部２５にノズル２６の雄ネジ部２７を螺合することでシリンダチューブ２１に固定されたものであり、ノズル２６には円筒状の充填口２８が形成されている。このノズル２６にはＯリング２９が装着されており、Ｏリング２９はシリンダチューブ２１とノズル２６との間で挟持されることに基づいて両者の隙間を液密状態に塞いでいる。ノズル２６にはコック３０のシャフト３１が固定されており、コック３０はシリンダチューブ２１の内部に固定されている。このコック３０はノズル２６の雌ネジ部３２にシャフト３１の雌ネジ部３３を螺合することでノズル２６に固定されたものであり、シャフト３１には排出路３４が形成されている。この排出路３４は縦長な縦通路および横長な横通路が相互に交差した十字状をなすものであり、ノズル２６の充填口２８に接続されている。
【００１３】
コック３０はシリンダチューブ２１に対して同心な円柱状をなすものである。このコック３０の外径寸法はシリンダチューブ２１の内径寸法に比べて小さく設定されており、コック３０の外周面とシリンダチューブ２１の内周面との間には隙間状の下通路３５が形成されている。この下通路３５はコック３０を取囲む円環状をなすものであり、下通路３５の径方向の幅寸法および縦方向の幅寸法のそれぞれは全域で一定に設定されている。
【００１４】
コック３０には下パッキン３６が固定されており、コック３０は下パッキン３６を支持するパッキンベースとして機能する。この下パッキン３６は上から下へ向って外径寸法および内径寸法のそれぞれが大きくなる拡径形状をなすものであり、外径寸法および内径寸法のそれぞれが最大の下端部でシリンダチューブ２１の内周面に弾性復元力で密着している。この下パッキン３６はシリコンゴムを材料に形成されたものであり、下パッキン３６の硬度は「２０度」〜「６０度」の範囲内に設定されている。この下パッキン３６は、図２に示すように、コック３０に装着されていない未装着状態で内径寸法および外径寸法のそれぞれが肉厚方向に一定な平板状の円環部材からなるものであり、下パッキン３６の内周面をコック３０の外周面に押込んだときには、図１に示すように、下パッキン３６が内径寸法および外径寸法が相互に接近するように弾性変形することに基づいて拡径形状になる。
【００１５】
コック３０の上端部には、図１に示すように、上フランジ部３７が形成されている。この上フランジ部３７には下パッキン３６の上端部が係合しており、下パッキン３６は上端部が上フランジ部３７に係合することでコック３０に対して抜止めされている。このコック３０の下端部には下フランジ部３８が形成されており、下フランジ部３８には円周方向に相互に間隔を置いて並ぶ複数の切欠部３９が形成されている。
【００１６】
シリンダチューブ２１の内部にはコック３０の上方に位置してピストン４０がスライド可能に挿入されており、ピストン４０には円柱状のピストンロッド４１が固定されている。このピストンロッド４１はピストン４０の雌ネジ部４２にピストンロッド４１の雄ネジ部４３を螺合することでピストン４０に固定されたものであり、ピストンロッド４１の上端部は軸受７の内周面を通してタンクカバー４の上方に突出している。このピストンロッド４１の突出部分にはキャップ４４が固定されている。このキャップ４４はピストンロッド４１の雄ネジ部４５にキャップ４４の雌ネジ部４６を螺合することでピストンロッド４１に固定されたものであり、キャップ４４の上端部には円形状のプレート４７が形成されている。
【００１７】
ピストン４０はシリンダチューブ２１に対して同心な円柱状をなすものである。このピストン４０の外径寸法はシリンダチューブ２１の内径寸法に比べて小さく設定されており、ピストン４０の外周面とシリンダチューブ２１の内周面との間には隙間状の上通路４８が形成されている。この上通路４８はピストン４０を取囲む円環状をなすものであり、上通路４８の径方向の幅寸法および縦方向の幅寸法のそれぞれは全域で一定に設定されている。
【００１８】
ピストン４０の外周面には上パッキン４９が固定されている。この上パッキン４９は上から下へ向って外径寸法および内径寸法のそれぞれが大きくなる拡径形状をなすものであり、外径寸法および内径寸法が最大の下端部でシリンダチューブ２１の内周面に弾性復元力で密着している。この上パッキン４９はシリコンゴムを材料に形成されたものであり、上パッキン４９の硬度は「２０度」〜「６０度」の範囲内に設定されている。この上パッキン４９は、図２に示すように、ピストン４０に装着されていない未装着状態で内径寸法および外径寸法のそれぞれが肉厚方向に一定な平板状の円環部材からなるものであり、上パッキン４９の内周面をピストン４０の外周面に押込んだときには、図１に示すように、上パッキン４９が内径寸法および外径寸法が相互に接近するように弾性変形することに基づいて拡径形状になる。
【００１９】
ピストン４０の上端部には、図１に示すように、上フランジ部５０が形成されている。この上フランジ部５０には上パッキン４９の上端部が係合しており、上パッキン４９は上端部が上フランジ部５０に係合することでピストン４０に対して抜止めされている。このピストン４０の下端部には下フランジ部５１が形成されており、下フランジ部５１には円周方向に相互に間隔を置いて並ぶ複数の切欠部５２が形成されている。充填ポンプ２０は以上のように構成されている。
【００２０】
タンク１の底板にはベースプレート１１が固定されており、ベースプレート１１にはバネ戻し式の単動形の油圧シリンダ１２が固定されている。この油圧シリンダ１２は上下方向へ延びるロッド１３を有するものであり、ロッド１３は油圧で下方へ往動し、バネ力で上方へ復動する。この油圧シリンダ１２のロッド１３にはロッド１３に比べて外径寸法が小さな雄ネジ部１４が形成されており、雄ネジ部１４にはナット１５が螺合されている。この雄ネジ部１４の外周部には操作プレート１６が挿入されている。この操作プレート１６はナット１５の締結力でロッド１３に固定されたものであり、油圧シリンダ１２に油圧が加えられることに基づいてロッド１３と一体的に下降し、油圧シリンダ１２から油圧が除去されることに基づいてロッド１３と一体的にバネ力で上昇する。
【００２１】
操作プレート１６には複数のロッド挿入孔１７が形成されている。これら各ロッド挿入孔１７内には充填ポンプ２０のキャップ４４が挿入されており、各キャップ４４には操作プレート１６の下方に位置して円環状のリング１８が固定されている。これら各リング１８は操作プレート１６の下降時にピストンロッド４１に操作力を伝達するものであり、操作プレート１６の下降時には操作プレート１６から複数の全てのピストンロッド４１に操作力が同時に伝達されることに基づいて複数の全てのピストン４０が同時に下降する。この操作プレート１６が下降状態から上昇したときには操作プレート１６から各キャップ４４のプレート４７を通してピストンロッド４１に操作力が伝達され、複数の全てのピストン４０が操作プレート１６の操作力で同時に上昇する。
２．流体充填機の動作の説明
油圧シリンダ１２のロッド１３が上昇状態で停止しているときには、図３の（ａ）に示すように、各充填ポンプ２０のピストン４０がシリンダチューブ２１内の上端部に位置した上昇状態で停止し、シリンダチューブ２１内の液体が静止している。この状態では下パッキン３６が閉鎖状態で停止し、上パッキン４９が閉鎖状態で停止している。下パッキン３６の閉鎖状態とは液体から受ける圧力に抗して外径寸法が上から下へ向って大きくなる状態であり、下パッキン３６の閉鎖状態では下パッキン３６がシリンダチューブ２１の内周面に接触することで下通路３５を閉鎖している。上パッキン４９の閉鎖状態とは液体から受ける圧力に抗して外径寸法が上から下へ向って大きくなる状態であり、上パッキン４９の閉鎖状態では上パッキン４９がシリンダチューブ２１の内周面に接触することで上通路４８を閉鎖している。従って、コック３０およびピストン４０相互間の空間部に一定量の液体が下通路３５から漏れることなく貯留されている。
【００２２】
油圧シリンダ１２のロッド１３が上昇状態から下降したときには各充填ポンプ２０のピストロッド４１が同時に下降し、各充填ポンプ２０のピストン４０が上昇状態から同時に下降する。これら各充填ポンプ２０のピストン４０が上昇状態から下降するときには、図３の（ｂ）に示すように、上パッキン４９が液体からピストン４０の移動方向とは逆の上向きの圧力を受けることで閉鎖状態に停止し、下パッキン３６が液体からピストン４０の移動方向と同じ下向きの圧力を受けることでシリンダチューブ２１の内周面から離間する開放状態に弾性変形する。この下パッキン３６の開放状態では下通路３５が開放され、コック３０およびピストン４０相互間の液体が下通路３５から排出路３４およびノズル２６の充填口２８を通して排出される。
【００２３】
油圧シリンダ１２のロッド１３が下降状態で停止したときには各充填ポンプ２０のピストロッド４１が同時に停止し、各充填ポンプ２０のピストン４０が下降状態で同時に停止する。これら各充填ポンプ２０のピストン４０が下降状態で停止したときにはシリンダチューブ２１内の液体が静止するので、図３の（ｃ）に示すように、下パッキン３６が弾性復元力で閉鎖状態に復帰することに基づいて下通路３５を閉鎖する。従って、容器１０内にはピストン４０の下降量に応じた一定量の液体がノズル２６を通して充填される。
【００２４】
油圧シリンダ１２のロッド１３が下降状態から上昇したときには各充填ポンプ２０のピストロッド４１が同時に上昇し、各充填ポンプ２０のピストン４０が下降状態から同時に上昇する。これら各充填ポンプ２０のピストン４０が下降状態から上昇するときには、図３の（ｄ）に示すように、上パッキン４９が液体からピストン４０の移動方向とは逆の下向きの圧力を受けることでシリンダチューブ２１の内周面から離間する開放状態に弾性変形する。この上パッキン４９の開放状態では上通路４８が開放され、タンク１内から上通路４８を通してコック３０およびピストン４０相互間の空間部に液体が補給される。この液体の補給状態では下パッキン３６が弾性復元力で閉鎖状態に停止し、コック３０およびピストン４０相互間に補給された液体が下通路３５から漏れることを防止する。
【００２５】
上記実施例１によれば次の効果を奏する。
ピストンロッド４１を油圧シリンダ１２によって下降操作することでシリンダチューブ２１内からピストンロッド４１の移動量に応じた一定量の液体を排出し、ピストンロッド４１を油圧シリンダ１２によって上昇操作することでタンク１内からシリンダチューブ２１内にピストンロッド４１の移動量に応じた一定量の液体を補給した。このため、切換弁および切換弁を制御する電気回路の双方が不要になるので、機械的および電気的に簡単な構成で容器１０内に一定量の液体を充填することが可能になる。しかも、切換弁を分解して洗浄する手間がなくなるので、充填ポンプ２０の洗浄作業性が向上する。
【００２６】
タンク１に縦長なシリンダチューブ２１を接続したので、シリンダチューブ２１の内部を常に液体中に浸しておくことができる。このため、外気中の埃および細菌がシリンダチューブ２１の内周面に付着することがなくなるので、シリンダチューブ２１の内周面に付着した埃等が下パッキン３６の摺動および上パッキン４９の摺動に基づいてシリンダチューブ２１の内周面から剥離して容器１０内に液体と共に充填されることがなくなる。
【００２７】
下パッキン３６を内径寸法がコック３０の外径寸法に比べて小さな平板形状の円環部材として成形し、コック３０の外周面に固定することに基づいて上から下へ向って外径寸法が大きくなる拡径形状に弾性変形させた。このため、下パッキン３６を拡径形状に成形する必要がなくなるので、下パッキン３６を成形する成形型の型形状が簡単になる。この効果は上パッキン４９についても同一である。
【００２８】
上記実施例１においては、充填ポンプ２０の下通路３５を下パッキン３６の弾性力で閉鎖する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えばフロートの浮力で閉鎖する構成としても良い。以下、下通路をフロートの浮力で閉鎖する実施例２を図４に基づいて説明する。
【実施例２】
【００２９】
シリンダチューブ２１の内部には、図４に示すように、下端部に位置して弁プレート５３が固定されている。この弁プレート５３はシリンダチューブ２１と同心な円形状をなすものであり、弁プレート５３には円形孔状の下通路５４が形成されている。シリンダチューブ２１の内部には弁プレート５３の下方に位置して複数のフロートガイド５５が固定されている。これらフロートガイド５５はシリンダチューブ２１に対して同心な共通の円形軌跡上に配列されたものであり、円周方向に隣接するフロートガイド５５相互間には液体が流通可能な隙間が形成されている。
【００３０】
シリンダチューブ２１の内部には弁プレート５３の下方に位置してフロート５６が収納されている。このフロート５６は下通路５４を開閉する弁として機能するものであり、内部に空気が封入された中空状をなしている。このフロート５６には下面が開口する円形状の凹部５７が形成されている。この凹部５７内には複数のフロートガイド５５が挿入されており、フロート５６は複数のフロートガイド５５に沿って上下方向へ移動可能にされている。
【００３１】
油圧シリンダ１２のロッド１３が上昇状態で停止しているときにはシリンダチューブ２１内の液体が静止し、上パッキン４９が閉鎖状態に停止している。この状態ではフロート５６が弁プレート５３の下面に浮力で面接触状態に密着した閉鎖状態に上昇し、弁プレート５３の下通路５４を閉鎖している。従って、弁プレート５３およびピストン４０相互間の空間部に一定量の液体が下通路５４から漏れることなく貯留される。
【００３２】
油圧シリンダ１２のロッド１３が上昇状態から下降したときにはピストン４０が下降し、上パッキン４９が液体からピストン４０の移動方向とは逆の上向きの圧力を受けることで閉鎖状態に停止する。このピストン４０の下降時にはフロート５６が液体からピストン４０の移動方向と同じ下向きの圧力を受けることで浮力に抗して下降し、弁プレート５３から離間する開放状態になる。このフロート５６の開放状態では弁プレート５３の下通路５４が開放され、弁プレート５３およびピストン４０相互間の液体が下通路５４からノズル２６の充填口２８を通して排出される。
【００３３】
油圧シリンダ１２のロッド１３が下降状態で停止したときにはシリンダチューブ２１内の液体が静止するので、フロート５６が浮力で閉鎖状態に復帰することに基づいて下通路５４を閉鎖する。従って、容器１０内にはピストン４０の下降量に応じた一定量の液体がノズル２６を通して充填される。
【００３４】
油圧シリンダ１２のロッド１３が下降状態から上昇したときには上パッキン４９が液体からピストン４０の移動方向とは逆の下向きの圧力を受けることで開放状態に弾性変形する。この上パッキン４９の開放状態では上通路４８が開放され、タンク１内から上通路４８を通して弁プレート５３およびピストン４０相互間の空間部に液体が補給される。この液体の補給状態ではフロート５６が浮力で閉鎖状態に停止し、弁プレート５３およびピストン４０相互間に補給された液体が下通路５４から漏れることを防止する。
【００３５】
上記実施例２によれば次の効果を奏する。
ピストンロッド４１を油圧シリンダ１２によって下降操作することでシリンダチューブ２１内からピストンロッド４１の移動量に応じた一定量の液体を排出し、ピストンロッド４１を油圧シリンダ１２によって上昇操作することでタンク１内からシリンダチューブ２１内にピストンロッド４１の移動量に応じた一定量の液体を補給した。このため、切換弁および切換弁を制御する電気回路の双方が不要になるので、機械的および電気的に簡単な構成で容器１０内に一定量の液体を充填することが可能になる。しかも、弁プレート５３の下通路５４をフロート５６によって開閉したので、醤油等に比べて粘性が高い液体を容器１０内に円滑に充填することが可能になる。
【００３６】
上記実施例１〜実施例２においては、ピストンロッド４１を操作する駆動源として油圧シリンダ１２を使用したが、これに限定されるものではなく、例えば空気圧シリンダ・電磁ソレノイド・モータ等を使用しても良い。
【００３７】
上記実施例１〜実施例２においては、油圧シリンダ１２のロッド１３の移動ストロークを一定にしたが、これに限定されるものではなく、例えばロッド１３の移動ストロークを変えることで容器１０に対する液体の充填量を可変する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１を示す図（ａは流体充填機を示す図、ｂはＸｂ部を示す図、ｃはＸｃ部を示す図）
【図２】上パッキンおよび下パッキンを未装着状態で示す図（ａはＸａ線に沿う断面図、ｂはＸｂ視図）
【図３】充填ポンプの内部構成を示す断面図（ａはピストンが上昇状態で停止したときの上パッキンの状態および下パッキンの状態を示す図、ｂはピストンが上昇状態から下降するときの上パッキンの状態および下パッキンの状態を示す図、ｃはピストンが下降状態で停止したときの上パッキンの状態および下パッキンの状態を示す図、ｄはピストンが下降状態から上昇するときの上パッキンの状態および下パッキンの状態を示す図）
【図４】本発明の実施例２を示す図（ａは流体充填機を示す図、ｂはＸ部をフロートの閉鎖状態で示す図、ｃはＸ部をフロートの開放状態で示す図）
【図５】従来例を示す図
【符号の説明】
【００３９】
１はタンク、２０は充填ポンプ、２１はシリンダチューブ（ハウジング）、２６はノズル、３０はコック、３５は下通路、３６は下パッキン、４０はピストン、４１はピストンロッド（ロッド）、４８は上通路、４９は上パッキン、５３は弁プレート、５６はフロートを示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク内に貯留された流体を容器内に充填する充填ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記充填ポンプの従来構成を図５に基づいて説明する。ホッパー１００には切換弁１０１が接続されており、切換弁１０１はシリンダ１０２のロッド１０３が左から右へ操作されるときには吸入状態に切換えられ、シリンダ１０２のロッド１０３が右から左へ操作されるときには排出状態に切換えられる。吸入状態とは、図５の（ａ）に示すように、切換弁１０１の入口１０４を開放して出口１０５を閉鎖する状態であり、シリンダ１０２のロッド１０３が切換弁１０１の吸入状態で左から右へ操作されたときにはホッパー１００内の流体が切換弁１０１の入口１０４を通してシリンダ１０２内に吸入される。排出状態とは、図５の（ｂ）に示すように、切換弁１０１の入口１０４を閉鎖して出口１０５を開放する状態であり、シリンダ１０２のロッド１０３が切換弁１０１の排出状態で右から左へ操作されたときにはシリンダ１０２内の流体が切換弁１０１の出口１０５を通して容器１０６内に充填される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来構成の場合、流体の補給動作および流体の排出動作を切換弁１０１を使用して行っているので、機械的な構成が複雑になる。しかも、流体の補給動作および流体の排出動作を行うことに合せて切換弁１０１を補給状態および排出状態間で相互に切換える電気回路が必要になるので、電気的な構成も複雑になる。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機械的および電気的に簡単な構成で容器内に流体を充填することが可能な充填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】
【０００５】
＜請求項１記載の充填ポンプの説明＞
請求項１記載の充填ポンプはタンク内に貯留された流体を容器内に充填するものにおいて、１）ハウジング〜９）下パッキンを備えたところに特徴を有している。
１）ハウジングはタンクに接続される縦長な管状をなすものであり、図１のシリンダチューブ２１はハウジングの一例である。
２）ノズルはハウジングに設けられたものであり、ハウジングの内部から外部に流体を排出するものである。図１の符号２６はノズルの一例を示している。
３）コックはハウジングの内部に固定されたものであり、図１の符号３０はコックの一例である。
４）下通路はコックの外周面とハウジングの内周面との間に設けられたものであり、図１の符号３５は下通路の一例である。
５）ピストンはハウジングの内部にコックの上方に位置して移動可能に収納されたものであり、図１の符号４０はピストンの一例である。
６）上通路はピストンの外周面とハウジングの内周面との間に設けられたものであり、図１の符号４８は上通路の一例である。
７）ロッドはピストンに連結されたものであり、ピストンをハウジングの外部から移動操作するものである。図１のピストンロッド４１はロッドの一例である。
８）上パッキンはピストンに固定されたものであり、ハウジング内の流体が静止した状態で閉鎖状態になる。この閉鎖状態とは流体から受ける圧力に抗して上から下へ向って外径寸法が大きくなる状態であり、上パッキンの閉鎖状態では上パッキンがハウジングの内周面に接触することで上通路を閉鎖する。この上パッキンはピストンが下から上へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることでハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、上通路を開放することでタンク内からピストンおよびコック相互間の空間部に流体を補給する。この上パッキンはピストンが上から下へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで閉鎖状態に停止する。図１の符号４９は上パッキンの一例である。
９）下パッキンはコックに固定されたものであり、ハウジング内の流体が静止した状態で閉鎖状態になる。この閉鎖状態とは流体から受ける圧力に抗して上から下へ向って外径寸法が大きくなる状態であり、下パッキンの閉鎖状態では下パッキンがハウジングの内周面に接触することで下通路を閉鎖する。この下パッキンはピストンが下から上へ移動操作されたときには弾性復元力で閉鎖状態に停止することでピストンおよびコック相互間に補給された流体が下通路から漏れることを禁止する。この下パッキンはピストンが上から下へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向と同じ向きの圧力を受けることでハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、下通路を開放することでピストンおよびコック相互間に補給された流体を下通路からノズルを通して排出する。図１の符号３６は下パッキンの一例である。
＜請求項２記載の充填ポンプの説明＞
請求項２記載の充填ポンプはタンク内に貯留された流体を容器内に充填するものにおいて、１）ハウジング〜８）フロートを備えたところに特徴を有している。
１）ハウジングはタンクに接続される縦長な管状をなすものであり、図４のシリンダチューブ２１はハウジングの一例である。
２）ノズルはハウジングに設けられたものであり、ハウジングの内部から外部に流体を排出するものである。図４の符号２６はノズルの一例である。
３）弁プレートはハウジングの内部に固定されたものであり、弁プレートには貫通孔状の下通路が形成されている。図４の符号５３は弁プレートの一例であり、図４の符号５４は下通路の一例である。
４）ピストンはハウジングの内部に弁プレートの上方に位置して移動可能に収納されたものであり、図４の符号４０はピストンの一例である。
５）上通路はピストンの外周面とハウジングの内周面との間に設けられたものであり、図４の符号４８は上通路の一例である。
６）ロッドはピストンに連結されたものであり、ピストンをハウジングの外部から移動操作するものである。図４のピストンロッド４１はロッドの一例である。
７）上パッキンはピストンに固定されたものであり、ハウジング内の流体が静止した状態で閉鎖状態になる。この閉鎖状態とは流体から受ける圧力に抗して上から下へ向って外径寸法が大きくなる状態であり、上パッキンの閉鎖状態では上パッキンがハウジングの内周面に接触することで上通路を閉鎖する。この上パッキンはピストンが下から上へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることでハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、上通路を開放することでタンク内からピストンおよび弁プレート相互間の空間部に流体を補給する。この上パッキンはピストンが上から下へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで閉鎖状態に停止する。図４の符号４９は上パッキンの一例である。
８）フロートはハウジングの内部に弁プレートの下方に位置して収納されたものであり、ハウジング内の流体が静止した状態で閉鎖状態になる。この閉鎖状態とは弁プレートに接触するように浮力で上昇した状態であり、フロートの閉鎖状態ではフロートが弁プレートの下通路を閉鎖する。このフロートはピストンが下から上へ移動操作されたときには浮力で閉鎖状態に上昇し、ピストンおよび弁プレート相互間に補給された流体が下通路から漏れることを禁止する。このフロートはピストンが上から下へ移動操作されたときには流体からピストンの移動方向と同じ向きの圧力を受けることで弁プレートから離間する開放状態に浮力に抗して移動し、下通路を開放することでピストンおよび弁プレート相互間に補給された流体を下通路からノズルを通して排出する。図４の符号５６はフロートの一例である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の充填ポンプおよび請求項２記載の充填ポンプによれば、ロッドを駆動源によって下降操作することでハウジング内からロッドの移動量に応じた一定量の流体を排出し、ロッドを駆動源によって上昇操作することでタンク内からハウジング内にロッドの移動量に応じた一定量の流体を補給することができる。このため、切換弁および切換弁を制御する電気回路の双方が不要になるので、機械的および電気的に簡単な構成で容器内に一定量の流体を充填することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
【実施例１】
【０００８】
１．流体充填機の構成の説明
タンク１は、図１に示すように、上面が開口する容器状をなすものであり、タンク１の内部には醤油等の液体が貯留されている。このタンク１の底板には下方から複数本のボルト２が挿入されており、各ボルト２の外周部には円筒状のスペーサ３が挿入されている。これら各ボルト２の上端部はタンクカバー４を貫通してタンクカバー４の上方に突出している。これら各ボルト２の突出部分にはナット５が螺合されており、タンクカバー４はボルト２の頭部およびナット５間の締結力でタンク１に装着されている。
【０００９】
タンクカバー４はタンク１の上面を閉鎖するものであり、タンク１の上面が閉鎖された状態ではタンク１内に液体を注入することが不能になる。このタンクカバー４は各ボルト２からナット５を取外すことでタンク１から取外されるものであり、タンクカバー４の取外し状態ではタンク１の上面が開放され、タンク１の内部に上面から液体を注入することが可能になる。このタンクカバー４には複数のロッド挿入孔６が形成されており、各ロッド挿入孔６の周縁部にはタンク１の外部に位置してスラスト形の軸受７が装着されている。このタンクカバー４にはホースを介してエアー供給器が接続されており、タンク１内の液体およびタンクカバー４相互間の空間部にはエアー供給器からホースを通して滅菌された空気が供給される。
【００１０】
タンク１の底板には円形状をなす複数のポンプ取付孔８が形成されており、タンク１の底板には各ポンプ取付孔８に沿って凹状の座面９が形成されている。これら各ポンプ取付孔８内には充填ポンプ２０が挿入されている。これら各充填ポンプ２０はタンク１内から容器１０内に「１０ｃｃ〜３０ｃｃ程度」の一定量の液体を充填するものであり、次のように構成されている。
【００１１】
シリンダチューブ２１は上面および下面の双方が開口する円筒状をなすものであり、ポンプ取付孔８内に挿入されている。このシリンダチューブ２１の外周面には円筒状のリング２２が固定されており、シリンダチューブ２１はリング２２をタンク１の底板に下方から接合することでタンク１に固定されている。このシリンダチューブ２１の外周面にはＯリング収納部２３が形成されている。このＯリング収納部２３はシリンダチューブ２１の外周面のうち残余部分に比べて内周側に凹む凹状の部分を称するものであり、Ｏリング収納部２３内にはＯリング２４が収納され、Ｏリング２４は座面９とＯリング収納部２３の内面との間で挟持されることに基づいてシリンダチューブ２１の外周面とポンプ取付孔８の内周面との隙間を液密状態に塞いでいる。
【００１２】
シリンダチューブ２１の下端部にはノズル２６が固定されている。このノズル２６はシリンダチューブ２１の雌ネジ部２５にノズル２６の雄ネジ部２７を螺合することでシリンダチューブ２１に固定されたものであり、ノズル２６には円筒状の充填口２８が形成されている。このノズル２６にはＯリング２９が装着されており、Ｏリング２９はシリンダチューブ２１とノズル２６との間で挟持されることに基づいて両者の隙間を液密状態に塞いでいる。ノズル２６にはコック３０のシャフト３１が固定されており、コック３０はシリンダチューブ２１の内部に固定されている。このコック３０はノズル２６の雌ネジ部３２にシャフト３１の雌ネジ部３３を螺合することでノズル２６に固定されたものであり、シャフト３１には排出路３４が形成されている。この排出路３４は縦長な縦通路および横長な横通路が相互に交差した十字状をなすものであり、ノズル２６の充填口２８に接続されている。
【００１３】
コック３０はシリンダチューブ２１に対して同心な円柱状をなすものである。このコック３０の外径寸法はシリンダチューブ２１の内径寸法に比べて小さく設定されており、コック３０の外周面とシリンダチューブ２１の内周面との間には隙間状の下通路３５が形成されている。この下通路３５はコック３０を取囲む円環状をなすものであり、下通路３５の径方向の幅寸法および縦方向の幅寸法のそれぞれは全域で一定に設定されている。
【００１４】
コック３０には下パッキン３６が固定されており、コック３０は下パッキン３６を支持するパッキンベースとして機能する。この下パッキン３６は上から下へ向って外径寸法および内径寸法のそれぞれが大きくなる拡径形状をなすものであり、外径寸法および内径寸法のそれぞれが最大の下端部でシリンダチューブ２１の内周面に弾性復元力で密着している。この下パッキン３６はシリコンゴムを材料に形成されたものであり、下パッキン３６の硬度は「２０度」〜「６０度」の範囲内に設定されている。この下パッキン３６は、図２に示すように、コック３０に装着されていない未装着状態で内径寸法および外径寸法のそれぞれが肉厚方向に一定な平板状の円環部材からなるものであり、下パッキン３６の内周面をコック３０の外周面に押込んだときには、図１に示すように、下パッキン３６が内径寸法および外径寸法が相互に接近するように弾性変形することに基づいて拡径形状になる。
【００１５】
コック３０の上端部には、図１に示すように、上フランジ部３７が形成されている。この上フランジ部３７には下パッキン３６の上端部が係合しており、下パッキン３６は上端部が上フランジ部３７に係合することでコック３０に対して抜止めされている。このコック３０の下端部には下フランジ部３８が形成されており、下フランジ部３８には円周方向に相互に間隔を置いて並ぶ複数の切欠部３９が形成されている。
【００１６】
シリンダチューブ２１の内部にはコック３０の上方に位置してピストン４０がスライド可能に挿入されており、ピストン４０には円柱状のピストンロッド４１が固定されている。このピストンロッド４１はピストン４０の雌ネジ部４２にピストンロッド４１の雄ネジ部４３を螺合することでピストン４０に固定されたものであり、ピストンロッド４１の上端部は軸受７の内周面を通してタンクカバー４の上方に突出している。このピストンロッド４１の突出部分にはキャップ４４が固定されている。このキャップ４４はピストンロッド４１の雄ネジ部４５にキャップ４４の雌ネジ部４６を螺合することでピストンロッド４１に固定されたものであり、キャップ４４の上端部には円形状のプレート４７が形成されている。
【００１７】
ピストン４０はシリンダチューブ２１に対して同心な円柱状をなすものである。このピストン４０の外径寸法はシリンダチューブ２１の内径寸法に比べて小さく設定されており、ピストン４０の外周面とシリンダチューブ２１の内周面との間には隙間状の上通路４８が形成されている。この上通路４８はピストン４０を取囲む円環状をなすものであり、上通路４８の径方向の幅寸法および縦方向の幅寸法のそれぞれは全域で一定に設定されている。
【００１８】
ピストン４０の外周面には上パッキン４９が固定されている。この上パッキン４９は上から下へ向って外径寸法および内径寸法のそれぞれが大きくなる拡径形状をなすものであり、外径寸法および内径寸法が最大の下端部でシリンダチューブ２１の内周面に弾性復元力で密着している。この上パッキン４９はシリコンゴムを材料に形成されたものであり、上パッキン４９の硬度は「２０度」〜「６０度」の範囲内に設定されている。この上パッキン４９は、図２に示すように、ピストン４０に装着されていない未装着状態で内径寸法および外径寸法のそれぞれが肉厚方向に一定な平板状の円環部材からなるものであり、上パッキン４９の内周面をピストン４０の外周面に押込んだときには、図１に示すように、上パッキン４９が内径寸法および外径寸法が相互に接近するように弾性変形することに基づいて拡径形状になる。
【００１９】
ピストン４０の上端部には、図１に示すように、上フランジ部５０が形成されている。この上フランジ部５０には上パッキン４９の上端部が係合しており、上パッキン４９は上端部が上フランジ部５０に係合することでピストン４０に対して抜止めされている。このピストン４０の下端部には下フランジ部５１が形成されており、下フランジ部５１には円周方向に相互に間隔を置いて並ぶ複数の切欠部５２が形成されている。充填ポンプ２０は以上のように構成されている。
【００２０】
タンク１の底板にはベースプレート１１が固定されており、ベースプレート１１にはバネ戻し式の単動形の油圧シリンダ１２が固定されている。この油圧シリンダ１２は上下方向へ延びるロッド１３を有するものであり、ロッド１３は油圧で下方へ往動し、バネ力で上方へ復動する。この油圧シリンダ１２のロッド１３にはロッド１３に比べて外径寸法が小さな雄ネジ部１４が形成されており、雄ネジ部１４にはナット１５が螺合されている。この雄ネジ部１４の外周部には操作プレート１６が挿入されている。この操作プレート１６はナット１５の締結力でロッド１３に固定されたものであり、油圧シリンダ１２に油圧が加えられることに基づいてロッド１３と一体的に下降し、油圧シリンダ１２から油圧が除去されることに基づいてロッド１３と一体的にバネ力で上昇する。
【００２１】
操作プレート１６には複数のロッド挿入孔１７が形成されている。これら各ロッド挿入孔１７内には充填ポンプ２０のキャップ４４が挿入されており、各キャップ４４には操作プレート１６の下方に位置して円環状のリング１８が固定されている。これら各リング１８は操作プレート１６の下降時にピストンロッド４１に操作力を伝達するものであり、操作プレート１６の下降時には操作プレート１６から複数の全てのピストンロッド４１に操作力が同時に伝達されることに基づいて複数の全てのピストン４０が同時に下降する。この操作プレート１６が下降状態から上昇したときには操作プレート１６から各キャップ４４のプレート４７を通してピストンロッド４１に操作力が伝達され、複数の全てのピストン４０が操作プレート１６の操作力で同時に上昇する。
２．流体充填機の動作の説明
油圧シリンダ１２のロッド１３が上昇状態で停止しているときには、図３の（ａ）に示すように、各充填ポンプ２０のピストン４０がシリンダチューブ２１内の上端部に位置した上昇状態で停止し、シリンダチューブ２１内の液体が静止している。この状態では下パッキン３６が閉鎖状態で停止し、上パッキン４９が閉鎖状態で停止している。下パッキン３６の閉鎖状態とは液体から受ける圧力に抗して外径寸法が上から下へ向って大きくなる状態であり、下パッキン３６の閉鎖状態では下パッキン３６がシリンダチューブ２１の内周面に接触することで下通路３５を閉鎖している。上パッキン４９の閉鎖状態とは液体から受ける圧力に抗して外径寸法が上から下へ向って大きくなる状態であり、上パッキン４９の閉鎖状態では上パッキン４９がシリンダチューブ２１の内周面に接触することで上通路４８を閉鎖している。従って、コック３０およびピストン４０相互間の空間部に一定量の液体が下通路３５から漏れることなく貯留されている。
【００２２】
油圧シリンダ１２のロッド１３が上昇状態から下降したときには各充填ポンプ２０のピストロッド４１が同時に下降し、各充填ポンプ２０のピストン４０が上昇状態から同時に下降する。これら各充填ポンプ２０のピストン４０が上昇状態から下降するときには、図３の（ｂ）に示すように、上パッキン４９が液体からピストン４０の移動方向とは逆の上向きの圧力を受けることで閉鎖状態に停止し、下パッキン３６が液体からピストン４０の移動方向と同じ下向きの圧力を受けることでシリンダチューブ２１の内周面から離間する開放状態に弾性変形する。この下パッキン３６の開放状態では下通路３５が開放され、コック３０およびピストン４０相互間の液体が下通路３５から排出路３４およびノズル２６の充填口２８を通して排出される。
【００２３】
油圧シリンダ１２のロッド１３が下降状態で停止したときには各充填ポンプ２０のピストロッド４１が同時に停止し、各充填ポンプ２０のピストン４０が下降状態で同時に停止する。これら各充填ポンプ２０のピストン４０が下降状態で停止したときにはシリンダチューブ２１内の液体が静止するので、図３の（ｃ）に示すように、下パッキン３６が弾性復元力で閉鎖状態に復帰することに基づいて下通路３５を閉鎖する。従って、容器１０内にはピストン４０の下降量に応じた一定量の液体がノズル２６を通して充填される。
【００２４】
油圧シリンダ１２のロッド１３が下降状態から上昇したときには各充填ポンプ２０のピストロッド４１が同時に上昇し、各充填ポンプ２０のピストン４０が下降状態から同時に上昇する。これら各充填ポンプ２０のピストン４０が下降状態から上昇するときには、図３の（ｄ）に示すように、上パッキン４９が液体からピストン４０の移動方向とは逆の下向きの圧力を受けることでシリンダチューブ２１の内周面から離間する開放状態に弾性変形する。この上パッキン４９の開放状態では上通路４８が開放され、タンク１内から上通路４８を通してコック３０およびピストン４０相互間の空間部に液体が補給される。この液体の補給状態では下パッキン３６が弾性復元力で閉鎖状態に停止し、コック３０およびピストン４０相互間に補給された液体が下通路３５から漏れることを防止する。
【００２５】
上記実施例１によれば次の効果を奏する。
ピストンロッド４１を油圧シリンダ１２によって下降操作することでシリンダチューブ２１内からピストンロッド４１の移動量に応じた一定量の液体を排出し、ピストンロッド４１を油圧シリンダ１２によって上昇操作することでタンク１内からシリンダチューブ２１内にピストンロッド４１の移動量に応じた一定量の液体を補給した。このため、切換弁および切換弁を制御する電気回路の双方が不要になるので、機械的および電気的に簡単な構成で容器１０内に一定量の液体を充填することが可能になる。しかも、切換弁を分解して洗浄する手間がなくなるので、充填ポンプ２０の洗浄作業性が向上する。
【００２６】
タンク１に縦長なシリンダチューブ２１を接続したので、シリンダチューブ２１の内部を常に液体中に浸しておくことができる。このため、外気中の埃および細菌がシリンダチューブ２１の内周面に付着することがなくなるので、シリンダチューブ２１の内周面に付着した埃等が下パッキン３６の摺動および上パッキン４９の摺動に基づいてシリンダチューブ２１の内周面から剥離して容器１０内に液体と共に充填されることがなくなる。
【００２７】
下パッキン３６を内径寸法がコック３０の外径寸法に比べて小さな平板形状の円環部材として成形し、コック３０の外周面に固定することに基づいて上から下へ向って外径寸法が大きくなる拡径形状に弾性変形させた。このため、下パッキン３６を拡径形状に成形する必要がなくなるので、下パッキン３６を成形する成形型の型形状が簡単になる。この効果は上パッキン４９についても同一である。
【００２８】
上記実施例１においては、充填ポンプ２０の下通路３５を下パッキン３６の弾性力で閉鎖する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えばフロートの浮力で閉鎖する構成としても良い。以下、下通路をフロートの浮力で閉鎖する実施例２を図４に基づいて説明する。
【実施例２】
【００２９】
シリンダチューブ２１の内部には、図４に示すように、下端部に位置して弁プレート５３が固定されている。この弁プレート５３はシリンダチューブ２１と同心な円形状をなすものであり、弁プレート５３には円形孔状の下通路５４が形成されている。シリンダチューブ２１の内部には弁プレート５３の下方に位置して複数のフロートガイド５５が固定されている。これらフロートガイド５５はシリンダチューブ２１に対して同心な共通の円形軌跡上に配列されたものであり、円周方向に隣接するフロートガイド５５相互間には液体が流通可能な隙間が形成されている。
【００３０】
シリンダチューブ２１の内部には弁プレート５３の下方に位置してフロート５６が収納されている。このフロート５６は下通路５４を開閉する弁として機能するものであり、内部に空気が封入された中空状をなしている。このフロート５６には下面が開口する円形状の凹部５７が形成されている。この凹部５７内には複数のフロートガイド５５が挿入されており、フロート５６は複数のフロートガイド５５に沿って上下方向へ移動可能にされている。
【００３１】
油圧シリンダ１２のロッド１３が上昇状態で停止しているときにはシリンダチューブ２１内の液体が静止し、上パッキン４９が閉鎖状態に停止している。この状態ではフロート５６が弁プレート５３の下面に浮力で面接触状態に密着した閉鎖状態に上昇し、弁プレート５３の下通路５４を閉鎖している。従って、弁プレート５３およびピストン４０相互間の空間部に一定量の液体が下通路５４から漏れることなく貯留される。
【００３２】
油圧シリンダ１２のロッド１３が上昇状態から下降したときにはピストン４０が下降し、上パッキン４９が液体からピストン４０の移動方向とは逆の上向きの圧力を受けることで閉鎖状態に停止する。このピストン４０の下降時にはフロート５６が液体からピストン４０の移動方向と同じ下向きの圧力を受けることで浮力に抗して下降し、弁プレート５３から離間する開放状態になる。このフロート５６の開放状態では弁プレート５３の下通路５４が開放され、弁プレート５３およびピストン４０相互間の液体が下通路５４からノズル２６の充填口２８を通して排出される。
【００３３】
油圧シリンダ１２のロッド１３が下降状態で停止したときにはシリンダチューブ２１内の液体が静止するので、フロート５６が浮力で閉鎖状態に復帰することに基づいて下通路５４を閉鎖する。従って、容器１０内にはピストン４０の下降量に応じた一定量の液体がノズル２６を通して充填される。
【００３４】
油圧シリンダ１２のロッド１３が下降状態から上昇したときには上パッキン４９が液体からピストン４０の移動方向とは逆の下向きの圧力を受けることで開放状態に弾性変形する。この上パッキン４９の開放状態では上通路４８が開放され、タンク１内から上通路４８を通して弁プレート５３およびピストン４０相互間の空間部に液体が補給される。この液体の補給状態ではフロート５６が浮力で閉鎖状態に停止し、弁プレート５３およびピストン４０相互間に補給された液体が下通路５４から漏れることを防止する。
【００３５】
上記実施例２によれば次の効果を奏する。
ピストンロッド４１を油圧シリンダ１２によって下降操作することでシリンダチューブ２１内からピストンロッド４１の移動量に応じた一定量の液体を排出し、ピストンロッド４１を油圧シリンダ１２によって上昇操作することでタンク１内からシリンダチューブ２１内にピストンロッド４１の移動量に応じた一定量の液体を補給した。このため、切換弁および切換弁を制御する電気回路の双方が不要になるので、機械的および電気的に簡単な構成で容器１０内に一定量の液体を充填することが可能になる。しかも、弁プレート５３の下通路５４をフロート５６によって開閉したので、醤油等に比べて粘性が高い液体を容器１０内に円滑に充填することが可能になる。
【００３６】
上記実施例１〜実施例２においては、ピストンロッド４１を操作する駆動源として油圧シリンダ１２を使用したが、これに限定されるものではなく、例えば空気圧シリンダ・電磁ソレノイド・モータ等を使用しても良い。
【００３７】
上記実施例１〜実施例２においては、油圧シリンダ１２のロッド１３の移動ストロークを一定にしたが、これに限定されるものではなく、例えばロッド１３の移動ストロークを変えることで容器１０に対する液体の充填量を可変する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１を示す図（ａは流体充填機を示す図、ｂはＸｂ部を示す図、ｃはＸｃ部を示す図）
【図２】上パッキンおよび下パッキンを未装着状態で示す図（ａはＸａ線に沿う断面図、ｂはＸｂ視図）
【図３】充填ポンプの内部構成を示す断面図（ａはピストンが上昇状態で停止したときの上パッキンの状態および下パッキンの状態を示す図、ｂはピストンが上昇状態から下降するときの上パッキンの状態および下パッキンの状態を示す図、ｃはピストンが下降状態で停止したときの上パッキンの状態および下パッキンの状態を示す図、ｄはピストンが下降状態から上昇するときの上パッキンの状態および下パッキンの状態を示す図）
【図４】本発明の実施例２を示す図（ａは流体充填機を示す図、ｂはＸ部をフロートの閉鎖状態で示す図、ｃはＸ部をフロートの開放状態で示す図）
【図５】従来例を示す図
【符号の説明】
【００３９】
１はタンク、２０は充填ポンプ、２１はシリンダチューブ（ハウジング）、２６はノズル、３０はコック、３５は下通路、３６は下パッキン、４０はピストン、４１はピストンロッド（ロッド）、４８は上通路、４９は上パッキン、５３は弁プレート、５６はフロートを示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内に貯留された流体を容器内に充填する流体用の充填ポンプにおいて、
前記タンクに接続される縦長な管状のハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの内部から外部に流体を排出するノズルと、
前記ハウジングの内部に固定されたコックと、
前記コックの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設けられた下通路と、
前記ハウジングの内部に前記コックの上方に位置して移動可能に収納されたピストンと、
前記ピストンの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設けられた上通路と、
前記ピストンに連結され、前記ピストンを前記ハウジングの外部から移動操作するロッドと、
前記ピストンに固定され、前記ハウジング内の流体が静止した状態では前記ハウジングの内周面に接触するように上から下へ向って外径寸法が大きくなる閉鎖状態に流体から受ける圧力に抗して停止することで前記上通路を閉鎖する上パッキンと、
前記コックに固定され、前記ハウジング内の流体が静止した状態では前記ハウジングの内周面に接触するように上から下へ向って外径寸法が大きくなる閉鎖状態に流体から受ける圧力に抗して停止することで前記下通路を閉鎖する下パッキンとを備え、
前記ピストンが下から上へ移動操作されたときには、
前記上パッキンは流体から前記ピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで前記ハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、前記上通路を開放することで前記タンク内から前記ピストンおよび前記コック相互間の空間部に流体を補給し、
前記下パッキンは弾性復元力で前記閉鎖状態に停止することで前記ピストンおよび前記コック相互間に補給された流体が前記下通路から漏れることを禁止し、
前記ピストンが上から下へ移動操作されたときには、
前記上パッキンは流体から前記ピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで前記閉鎖状態に停止し、
前記下パッキンは流体から前記ピストンの移動方向と同じ向きの圧力を受けることで前記ハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、前記下通路を開放することで前記ピストンおよび前記コック相互間に補給された流体を前記下通路から前記ノズルを通して排出する
ことを特徴とする充填ポンプ。
【請求項２】
タンク内に貯留された流体を容器内に充填する流体用の充填ポンプにおいて、
前記タンクに接続される縦長な管状のハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの内部から外部に流体を排出するノズルと、
前記ハウジングの内部に固定され、貫通孔状の下通路を有する弁プレートと、
前記ハウジングの内部に前記弁プレートの上方に位置して移動可能に収納されたピストンと、
前記ピストンの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設けられた上通路と、
前記ピストンに連結され、前記ピストンを前記ハウジングの外部から移動操作するロッドと、
前記ピストンに固定され、前記ハウジング内の流体が静止した状態では前記ハウジングの内周面に接触するように上から下へ向って外径寸法が大きくなる閉鎖状態に流体から受ける圧力に抗して停止することで前記上通路を閉鎖する上パッキンと、
前記ハウジングの内部に前記弁プレートの下方に位置して収納され、前記ハウジング内の流体が静止した状態では前記弁プレートに接触する閉鎖状態に浮力で上昇することで前記弁プレートの下通路を閉鎖するフロートとを備え、
前記ピストンが下から上へ移動操作されたときには、
前記上パッキンは流体から前記ピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで前記ハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、前記上通路を開放することで前記タンク内から前記ピストンおよび前記弁プレート相互間の空間部に流体を補給し、
前記フロートは浮力で前記閉鎖状態に上昇することで前記ピストンおよび前記弁プレート相互間に補給された流体が前記下通路から漏れることを禁止し、
前記ピストンが上から下へ移動操作されたときには、
前記上パッキンは流体から前記ピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで前記閉鎖状態に停止し、
前記フロートは流体から前記ピストンの移動方向と同じ向きの圧力を受けることで前記弁プレートから離間する開放状態に浮力に抗して移動し、前記下通路を開放することで前記ピストンおよび前記弁プレート相互間に補給された流体を前記下通路から前記ノズルを通して排出する
ことを特徴とする充填ポンプ。
【請求項１】
タンク内に貯留された流体を容器内に充填する流体用の充填ポンプにおいて、
前記タンクに接続される縦長な管状のハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの内部から外部に流体を排出するノズルと、
前記ハウジングの内部に固定されたコックと、
前記コックの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設けられた下通路と、
前記ハウジングの内部に前記コックの上方に位置して移動可能に収納されたピストンと、
前記ピストンの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設けられた上通路と、
前記ピストンに連結され、前記ピストンを前記ハウジングの外部から移動操作するロッドと、
前記ピストンに固定され、前記ハウジング内の流体が静止した状態では前記ハウジングの内周面に接触するように上から下へ向って外径寸法が大きくなる閉鎖状態に流体から受ける圧力に抗して停止することで前記上通路を閉鎖する上パッキンと、
前記コックに固定され、前記ハウジング内の流体が静止した状態では前記ハウジングの内周面に接触するように上から下へ向って外径寸法が大きくなる閉鎖状態に流体から受ける圧力に抗して停止することで前記下通路を閉鎖する下パッキンとを備え、
前記ピストンが下から上へ移動操作されたときには、
前記上パッキンは流体から前記ピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで前記ハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、前記上通路を開放することで前記タンク内から前記ピストンおよび前記コック相互間の空間部に流体を補給し、
前記下パッキンは弾性復元力で前記閉鎖状態に停止することで前記ピストンおよび前記コック相互間に補給された流体が前記下通路から漏れることを禁止し、
前記ピストンが上から下へ移動操作されたときには、
前記上パッキンは流体から前記ピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで前記閉鎖状態に停止し、
前記下パッキンは流体から前記ピストンの移動方向と同じ向きの圧力を受けることで前記ハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、前記下通路を開放することで前記ピストンおよび前記コック相互間に補給された流体を前記下通路から前記ノズルを通して排出する
ことを特徴とする充填ポンプ。
【請求項２】
タンク内に貯留された流体を容器内に充填する流体用の充填ポンプにおいて、
前記タンクに接続される縦長な管状のハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの内部から外部に流体を排出するノズルと、
前記ハウジングの内部に固定され、貫通孔状の下通路を有する弁プレートと、
前記ハウジングの内部に前記弁プレートの上方に位置して移動可能に収納されたピストンと、
前記ピストンの外周面と前記ハウジングの内周面との間に設けられた上通路と、
前記ピストンに連結され、前記ピストンを前記ハウジングの外部から移動操作するロッドと、
前記ピストンに固定され、前記ハウジング内の流体が静止した状態では前記ハウジングの内周面に接触するように上から下へ向って外径寸法が大きくなる閉鎖状態に流体から受ける圧力に抗して停止することで前記上通路を閉鎖する上パッキンと、
前記ハウジングの内部に前記弁プレートの下方に位置して収納され、前記ハウジング内の流体が静止した状態では前記弁プレートに接触する閉鎖状態に浮力で上昇することで前記弁プレートの下通路を閉鎖するフロートとを備え、
前記ピストンが下から上へ移動操作されたときには、
前記上パッキンは流体から前記ピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで前記ハウジングの内周面から離間する開放状態に弾性変形し、前記上通路を開放することで前記タンク内から前記ピストンおよび前記弁プレート相互間の空間部に流体を補給し、
前記フロートは浮力で前記閉鎖状態に上昇することで前記ピストンおよび前記弁プレート相互間に補給された流体が前記下通路から漏れることを禁止し、
前記ピストンが上から下へ移動操作されたときには、
前記上パッキンは流体から前記ピストンの移動方向とは逆向きの圧力を受けることで前記閉鎖状態に停止し、
前記フロートは流体から前記ピストンの移動方向と同じ向きの圧力を受けることで前記弁プレートから離間する開放状態に浮力に抗して移動し、前記下通路を開放することで前記ピストンおよび前記弁プレート相互間に補給された流体を前記下通路から前記ノズルを通して排出する
ことを特徴とする充填ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１３８７４０（Ｐ２００７−１３８７４０Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３０１３７（Ｐ２００５−３３０１３７）
【出願日】平成１７年１１月１５日（２００５．１１．１５）
【出願人】（５０４２３６７３２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１５日（２００５．１１．１５）
【出願人】（５０４２３６７３２）
【Ｆターム（参考）】
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