特開 2023-170046 ベローズポンプ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023170046

(43)【公開日】2023-12-01

(54)【発明の名称】ベローズポンプ装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/06 20060101AFI20231124BHJP

   F04B 43/08 20060101ALI20231124BHJP

   F04B 43/10 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

F04B49/06 341C

F04B43/08 A

F04B43/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022081492

(22)【出願日】2022-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000229737

【氏名又は名称】日本ピラー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浦田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】福井 克彦

【テーマコード（参考）】

3H077

3H145

【Ｆターム（参考）】

3H077AA08

3H077CC03

3H077CC07

3H077CC17

3H077DD13

3H077EE15

3H077EE23

3H077FF06

3H077FF34

3H077FF45

3H077FF55

3H145AA02

3H145AA16

3H145AA22

3H145BA28

3H145BA39

3H145CA25

3H145CA29

3H145DA22

3H145DA47

3H145EA04

3H145EA17

3H145EA34

(57)【要約】

【課題】安価な構成で流体圧調整部に異常が発生したこと把握することができるベローズポンプを提供する。
【解決手段】ベローズポンプ装置１の制御部６は、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）が収縮途中状態まで収縮したときに、第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）が伸長途中であるか否かを判定し、その判定結果が肯定的である場合、次回の第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）の伸長時に、第２駆動部２８（第１駆動部２７）の第２吸込側空気室２６Ｂ（第１吸込側空気室２６Ａ）に供給される加圧空気の空気圧を昇圧させるように第２電空レギュレータ５２（第１電空レギュレータ５１）に昇圧指令を出力する昇圧制御を行う。制御部６は、昇圧制御を連続して行った回数をカウントし、カウントした回数が所定回数を超えた場合に第２電空レギュレータ５２（第１電空レギュレータ５１）が異常であると判定する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに独立して伸縮自在であり、伸長により内部に移送流体を吸い込み、収縮により内部から移送流体を吐出する一対のベローズと、
吸込側流体室及び吐出側流体室を有し、前記吸込側流体室に加圧流体を供給することで前記各ベローズを所定の伸長状態まで伸長させ、前記吐出側流体室に加圧流体を供給することで前記各ベローズを所定の収縮状態まで収縮させる一対の駆動部と、
前記各駆動部の前記吸込側流体室に供給される加圧流体の流体圧を調整する一対の流体圧調整部と、
前記各ベローズの伸縮状態を検知する一対の検知部と、
一対の前記検知部の各検知信号に基づいて、一対の前記駆動部及び一対の前記流体圧調整部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
一対の前記ベローズのうち、一方のベローズが前記収縮状態となる手前で他方のベローズを前記伸長状態から収縮させるように、一対の前記駆動部を制御する駆動制御と、
前記一方のベローズが前記収縮状態となる手前の収縮途中状態まで収縮したときに、前記他方のベローズが伸長途中であるか否かを判定する昇圧判定を行い、前記昇圧判定の判定結果が肯定的である場合、次回の前記他方のベローズの伸長時における前記流体圧を昇圧させるように、前記他方のベローズを伸長させる前記駆動部に対応する前記流体圧調整部に昇圧指令を出力する昇圧制御と、を行い、
前記昇圧制御を連続して行った回数をカウントし、カウントした前記回数が所定回数を超えた場合に前記流体圧調整部が異常であると判定する、ベローズポンプ装置。

【請求項2】

互いに独立して伸縮自在であり、伸長により内部に移送流体を吸い込み、収縮により内部から移送流体を吐出する一対のベローズと、
吸込側流体室及び吐出側流体室を有し、前記吸込側流体室に加圧流体を供給することで前記各ベローズを所定の伸長状態まで伸長させ、前記吐出側流体室に加圧流体を供給することで前記各ベローズを所定の収縮状態まで収縮させる一対の駆動部と、
前記各駆動部の前記吸込側流体室に供給される加圧流体の流体圧を調整する一対の流体圧調整部と、
前記各ベローズの伸縮状態を検知する一対の検知部と、
一対の前記検知部の各検知信号に基づいて、一対の前記駆動部及び一対の前記流体圧調整部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
一対の前記ベローズのうち、一方のベローズが前記収縮状態となる手前で他方のベローズを前記伸長状態から収縮させるように、一対の前記駆動部を制御する駆動制御と、
前記一方のベローズが前記収縮状態となる手前の収縮途中状態まで収縮したときに、前記他方のベローズが前記伸長状態を所定時間以上継続しているか否かを判定する降圧判定を行い、前記降圧判定の判定結果が肯定的である場合、次回の前記他方のベローズの伸長時における前記流体圧を降圧させるように、前記他方のベローズを伸長させる前記駆動部に対応する前記流体圧調整部に降圧指令を出力する降圧制御と、を行い、
前記降圧制御を連続して行った回数をカウントし、カウントした前記回数が所定回数を超えた場合に前記流体圧調整部が異常であると判定する、ベローズポンプ装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記一方のベローズが前記収縮途中状態まで収縮したときに、前記他方のベローズが前記伸長状態を所定時間以上継続しているか否かを判定する降圧判定を行い、前記降圧判定の判定結果が肯定的である場合、次回の前記他方のベローズの伸長時における前記流体圧を降圧させるように、前記他方のベローズを伸長させる前記駆動部に対応する前記流体圧調整部に降圧指令を出力する降圧制御をさらに行い、
前記降圧制御を連続して行った回数をカウントし、前記昇圧制御を連続して行った回数、及び前記降圧制御を連続して行った回数のうち、いずれか一方が所定回数を超えた場合に前記流体圧調整部が異常であると判定する、請求項１に記載のベローズポンプ装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記昇圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数を、前記昇圧制御を連続して行った回数としてカウントする、請求項１又は請求項３に記載のベローズポンプ装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記降圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数を、前記降圧制御を連続して行った回数としてカウントする、請求項２又は請求項３に記載のベローズポンプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベローズポンプ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造や化学工業等において、薬液や溶剤等の移送流体を送給するために使用されるベローズポンプとして、例えば特許文献１に記載されたベローズポンプが知られている。特許文献１に記載されたベローズポンプは、互いに独立して伸縮することで内部に移送流体を吸い込んで吐出する一対のベローズと、加圧空気の給排により各ベローズを伸縮させる一対のエアシリンダと、を備えている。このベローズポンプは、一方のベローズが最収縮（吐出終了）する手前で他方のベローズを最伸長状態から収縮させて移送流体を吐出するように、各エアシリンダの駆動を制御している。

【0003】

上記のように各エアシリンダの駆動を制御することで、一方のベローズの収縮から伸長（移送流体の吐出から吸い込み）に切り換わるタイミングで、他方のベローズは既に収縮して移送流体を吐出している状態となる。これにより、前記タイミングにおいて移送流体の吐出圧力が大きく落ち込むのを低減することができるので、ベローズポンプの吐出側の脈動を低減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－２９３５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記ベローズポンプでは、一方のベローズが最収縮（吐出終了）する手前までに、他方のベローズを最伸長（吸い込み終了）させておく必要がある。しかし、雰囲気温度や移送流体の流量等が変化すると、その影響によりベローズの硬さが変化する。ベローズの硬さが変化すると、ベローズの伸長時間（吸い込み時間）が変化し、吐出側の脈動が悪化したり、「ウォータハンマ」と呼ばれる衝撃圧力やキャビテーションが発生したりすることで、ベローズポンプに悪影響を及ぼすおそれがある。

【0006】

そこで、本出願人は、ベローズの伸長時間が適正な時間になるように、電空レギュレータを用いてエアシリンダの空気室に供給する加圧空気の空気圧を自動的に適正な値に設定し直すベローズポンプ装置を提案している（国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２０２１／０３４６９９号）。このベローズポンプ装置では、一方のベローズが収縮途中状態まで収縮したときに、他方のベローズが所定の伸長状態まで伸長していない場合、制御部は、次回の他方のベローズの伸長時に、エアシリンダの空気室に供給する加圧空気の空気圧を昇圧させる昇圧制御を行う。また、一方のベローズが収縮途中状態まで収縮したときに、他方のベローズが所定の伸長状態を所定時間以上継続している場合、制御部は、次回の他方のベローズの伸長時に、エアシリンダの空気室に供給する加圧空気の空気圧を降圧させる降圧制御を行う。

【0007】

しかし、電空レギュレータに故障等の異常が発生した場合、一般的に電空レギュレータは、異常発生の直前に調整した空気圧で維持するようになっている。このため、エアシリンダには、異常発生の直前に調整された空気圧の加圧空気が常に供給され、その加圧空気によってベローズが伸縮動作を継続する。このように、ベローズの伸縮動作が継続すると、ベローズの伸長時間が変化し、上記のようにベローズポンプに悪影響を及ぼすおそれがある。その対策として、電空レギュレータのエア圧力を監視することが考えられる。しかし、その場合には、電空レギュレータの出力ラインに、エア圧力を監視するための別ラインや、エア圧力を検出する圧力計等を新たに接続する必要があり、コストアップに繋がる。

【0008】

本開示はこのような事情に鑑みてなされたものであり、安価な構成で流体圧調整部に異常が発生したこと把握することができるベローズポンプ装置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】

【0009】

（１）本開示は、互いに独立して伸縮自在であり、伸長により内部に移送流体を吸い込み、収縮により内部から移送流体を吐出する一対のベローズと、吸込側流体室及び吐出側流体室を有し、前記吸込側流体室に加圧流体を供給することで前記各ベローズを所定の伸長状態まで伸長させ、前記吐出側流体室に加圧流体を供給することで前記各ベローズを所定の収縮状態まで収縮させる一対の駆動部と、前記各駆動部の前記吸込側流体室に供給される加圧流体の流体圧を調整する一対の流体圧調整部と、前記各ベローズの伸縮状態を検知する一対の検知部と、一対の前記検知部の各検知信号に基づいて、一対の前記駆動部及び一対の前記流体圧調整部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、一対の前記ベローズのうち、一方のベローズが前記収縮状態となる手前で他方のベローズを前記伸長状態から収縮させるように、一対の前記駆動部を制御する駆動制御と、前記一方のベローズが前記収縮状態となる手前の収縮途中状態まで収縮したときに、前記他方のベローズが伸長途中であるか否かを判定する昇圧判定を行い、前記昇圧判定の判定結果が肯定的である場合、次回の前記他方のベローズの伸長時における前記流体圧を昇圧させるように、前記他方のベローズを伸長させる前記駆動部に対応する前記流体圧調整部に昇圧指令を出力する昇圧制御と、を行い、前記昇圧制御を連続して行った回数をカウントし、カウントした前記回数が所定回数を超えた場合に前記流体圧調整部が異常であると判定する、ベローズポンプ装置である。

【0010】

本開示のベローズポンプ装置において、流体圧調整部に異常が発生し、流体圧調整部が異常発生の直前に調整した流体圧で維持した場合、制御部が昇圧制御の昇圧指令を流体圧調整部に出力しても、流体圧調整部により流体圧を昇圧することができなくなる。このため、制御部は、流体圧調整部に対して昇圧指令を連続して出力することになる。本願発明者は、この点に着目して本開示を完成させた。すなわち、制御部は、昇圧制御を連続して行った回数をカウントし、カウントした前記回数が所定回数を超えた場合に流体圧調整部が異常であると判定する。これにより、圧力計等を用いない安価な構成で、流体圧調整部に異常が発生したことを把握することができる。

【0011】

（２）他の観点から見た本開示は、互いに独立して伸縮自在であり、伸長により内部に移送流体を吸い込み、収縮により内部から移送流体を吐出する一対のベローズと、吸込側流体室及び吐出側流体室を有し、前記吸込側流体室に加圧流体を供給することで前記各ベローズを所定の伸長状態まで伸長させ、前記吐出側流体室に加圧流体を供給することで前記各ベローズを所定の収縮状態まで収縮させる一対の駆動部と、前記各駆動部の前記吸込側流体室に供給される加圧流体の流体圧を調整する一対の流体圧調整部と、前記各ベローズの伸縮状態を検知する一対の検知部と、一対の前記検知部の各検知信号に基づいて、一対の前記駆動部及び一対の前記流体圧調整部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、一対の前記ベローズのうち、一方のベローズが前記収縮状態となる手前で他方のベローズを前記伸長状態から収縮させるように、一対の前記駆動部を制御する駆動制御と、前記一方のベローズが前記収縮状態となる手前の収縮途中状態まで収縮したときに、前記他方のベローズが前記伸長状態を所定時間以上継続しているか否かを判定する降圧判定を行い、前記降圧判定の判定結果が肯定的である場合、次回の前記他方のベローズの伸長時における前記流体圧を降圧させるように、前記他方のベローズを伸長させる前記駆動部に対応する前記流体圧調整部に降圧指令を出力する降圧制御と、を行い、前記降圧制御を連続して行った回数をカウントし、カウントした前記回数が所定回数を超えた場合に前記流体圧調整部が異常であると判定する、ベローズポンプ装置である。

【0012】

本開示のベローズポンプ装置において、流体圧調整部に異常が発生し、流体圧調整部が異常発生の直前に調整した流体圧で維持した場合、制御部が降圧制御の降圧指令を流体圧調整部に出力しても、流体圧調整部により流体圧を降圧することができなくなる。このため、制御部は、流体圧調整部に対して降圧指令を連続して出力することになる。本願発明者は、この点に着目して本開示を完成させた。すなわち、制御部は、降圧制御を連続して行った回数をカウントし、カウントした前記回数が所定回数を超えた場合に流体圧調整部が異常であると判定する。これにより、圧力計等を用いない安価な構成で、流体圧調整部に異常が発生したことを把握することができる。

【0013】

（３）前記（１）のベローズポンプ装置において、前記制御部は、前記一方のベローズが前記収縮途中状態まで収縮したときに、前記他方のベローズが前記伸長状態を所定時間以上継続しているか否かを判定する降圧判定を行い、前記降圧判定の判定結果が肯定的である場合、次回の前記他方のベローズの伸長時における前記流体圧を降圧させるように、前記他方のベローズを伸長させる前記駆動部に対応する前記流体圧調整部に降圧指令を出力する降圧制御をさらに行い、前記降圧制御を連続して行った回数をカウントし、前記昇圧制御を連続して行った回数、及び前記降圧制御を連続して行った回数のうち、いずれか一方が所定回数を超えた場合に前記流体圧調整部が異常であると判定するのが好ましい。
この場合、昇圧制御が連続して行われる場合、及び降圧制御が連続して行われる場合のどちらであっても、流体圧調整部に異常が発生したことを把握することができる。

【0014】

（４）前記（１）又は（３）のベローズポンプ装置において、前記制御部は、前記昇圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数を、前記昇圧制御を連続して行った回数としてカウントするのが好ましい。
この場合、制御部は、流体圧調整部に昇圧指令を出力する前に、昇圧制御を連続して行った回数が所定回数を超えたと判定することができる。これにより、流体圧調整部に異常が発生したことを迅速に把握することができる。

【0015】

（５）前記（２）又は（３）のベローズポンプ装置において、前記制御部は、前記降圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数を、前記降圧制御を連続して行った回数としてカウントするのが好ましい。
この場合、制御部は、流体圧調整部に降圧指令を出力する前に、降圧制御を連続して行った回数が所定回数を超えたと判定することができる。これにより、流体圧調整部に異常が発生したことを迅速に把握することができる。

【発明の効果】

【0016】

本開示のベローズポンプ装置によれば、安価な構成で流体圧調整部に異常が発生したこと把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態に係るベローズポンプ装置の概略構成図である。

【図2】ベローズポンプの断面図である。

【図3】ベローズポンプの動作を示す説明図である。

【図4】ベローズポンプの動作を示す説明図である。

【図5】昇圧制御の一例を示すタイムチャートである。

【図6】降圧制御の一例を示すタイムチャートである。

【図7】異常判定の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

次に、好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［全体構成］
図１は、実施形態に係るベローズポンプ装置１の概略構成図である。本実施形態のベローズポンプ装置１は、例えば半導体製造装置において薬液や溶剤等の移送流体を一定量供給するときに用いられる。ベローズポンプ装置１は、空気供給装置（流体供給装置）２、機械式レギュレータ３、第１電磁弁４、第２電磁弁５、制御部６、ベローズポンプ１０、第１電空レギュレータ（流体圧調整部）５１、及び第２電空レギュレータ（流体圧調整部）５２を備えている。

【0019】

空気供給装置２は、例えばエアコンプレッサからなり、ベローズポンプ１０に供給する加圧空気（加圧流体）を生成する。機械式レギュレータ３は、空気供給装置２で生成された加圧空気の空気圧（流体圧）を調整する。第１電空レギュレータ５１及び第２電空レギュレータ５２については後述する。

【0020】

図２は、本実施形態に係るベローズポンプ１０の断面図である。本実施形態のベローズポンプ１０は、中央部に配置されたポンプヘッド１１と、このポンプヘッド１１の左右方向の両側に取り付けられた一対のポンプケース１２と、各ポンプケース１２の内部において、ポンプヘッド１１の左右方向の側面に取り付けられた一対のベローズである第１ベローズ１３及び第２ベローズ１４と、第１及び第２ベローズ１３，１４それぞれの内部において、ポンプヘッド１１の左右方向の側面に取り付けられる合計４個のチェックバルブ１５，チェックバルブ１６と、を備えている。

【0021】

［ベローズ］
第１ベローズ１３及び第２ベローズ１４は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂により有底円筒形状に形成されている。第１及び第２ベローズ１３，１４の開放側端部に一体形成されたフランジ部１３ａ及びフランジ部１４ａは、ポンプヘッド１１の側面に気密状に押圧して固定されている。第１及び第２ベローズ１３，１４の各周壁は、蛇腹形状に形成され、互いに独立して左右方向に伸縮自在に構成されている。

【0022】

第１及び第２ベローズ１３，１４の閉塞側端部の外面には、ボルト１７及びナット１８により作動板１９が固定されている。第１及び第２ベローズ１３，１４は、作動板１９の外面が有底円筒形状のポンプケース１２における底壁部１２１の内面に当接する最伸長状態と、後述するピストン体２３の内面が底壁部１２１の外面に当接する最収縮状態との間で伸縮可能である。

【0023】

［ポンプケース］
第１ベローズ１３のフランジ部１３ａには、ポンプケース１２（以下、「第１ポンプケース１２Ａ」ともいう）の開口周縁部が、気密状に押圧して固定されている。これにより、第１ポンプケース１２Ａの内部における第１ベローズ１３の外側には、気密状態が保持された第１吐出側空気室（吐出側流体室）２１Ａが形成されている。

【0024】

第１ポンプケース１２Ａには第１吸排気ポート２２Ａが設けられており、第１吸排気ポート２２Ａは、第１電磁弁４、第１電空レギュレータ５１及び機械式レギュレータ３を介して空気供給装置２に接続されている（図１参照）。これにより、空気供給装置２から第１吐出側空気室２１Ａの内部に加圧空気が供給されると、第１ベローズ１３は所定の収縮状態（以下、単に「収縮状態」という）まで収縮する。第１ベローズ１３の収縮状態は、最収縮状態であってもよいし、最収縮状態よりも手前の状態であってもよい。

【0025】

第２ベローズ１４のフランジ部１４ａには、ポンプケース１２（以下、「第２ポンプケース１２Ｂ」ともいう）の開口周縁部が、気密状に押圧して固定されている。これにより、第２ポンプケース１２Ｂの内部における第２ベローズ１４の外側には、気密状態が保持された第２吐出側空気室（吐出側流体室）２１Ｂが形成されている。

【0026】

第２ポンプケース１２Ｂには第２吸排気ポート２２Ｂが設けられており、第２吸排気ポート２２Ｂは、第２電磁弁５、第２電空レギュレータ５２及び機械式レギュレータ３を介して空気供給装置２に接続されている（図１参照）。これにより、空気供給装置２から第２吐出側空気室２１Ｂの内部に加圧空気が供給されると、第２ベローズ１４は所定の収縮状態（以下、単に「収縮状態」という）まで収縮する。第２ベローズ１４の収縮状態は、最収縮状態であってもよいし、最収縮状態よりも手前の状態であってもよい。

【0027】

各ポンプケース１２Ａ，１２Ｂの底壁部１２１には棒状の連結部材２０が貫通されており、連結部材２０は、底壁部１２１に対して左右方向に摺動可能に支持されている。連結部材２０の外端部にはピストン体２３がナット２４により固定されている。ピストン体２３は、底壁部１２１の外側に一体に設けられた円筒状のシリンダ体２５の内周面に対して、気密状態を保持しながら左右方向へ摺動可能に支持されている。

【0028】

これにより、第１ポンプケース１２Ａ側において、底壁部１２１、シリンダ体２５、及びピストン体２３によって囲まれた空間は、気密状態が保持された第１吸込側空気室（吸込側流体室）２６Ａとされている。また、第２ポンプケース１２Ｂ側において、底壁部１２１、シリンダ体２５、及びピストン体２３によって囲まれた空間は、気密状態が保持された第２吸込側空気室（吸込側流体室）２６Ｂとされている。

【0029】

第１ポンプケース１２Ａ側のシリンダ体２５には、第１吸込側空気室２６Ａに連通する吸排気口２５１が形成されている。この吸排気口２５１は、第１電磁弁４、第１電空レギュレータ５１及び機械式レギュレータ３を介して空気供給装置２に接続されている（図１参照）。これにより、空気供給装置２から吸排気口２５１を介して第１吸込側空気室２６Ａの内部に加圧空気が供給されると、第１ベローズ１３は所定の伸長状態（以下、単に「伸長状態」という）まで伸長する。第１ベローズ１３の伸長状態は、最伸長状態であってもよいし、最伸長状態よりも手前の状態であってもよい。

【0030】

第２ポンプケース１２Ｂ側のシリンダ体２５には、第２吸込側空気室２６Ｂに連通する吸排気口２５２が形成されている。この吸排気口２５２は、第２電磁弁５、第２電空レギュレータ５２及び機械式レギュレータ３を介して空気供給装置２に接続されている（図１参照）。これにより、空気供給装置２から吸排気口２５２を介して第２吸込側空気室２６Ｂの内部に加圧空気が供給されると、第２ベローズ１４は所定の伸長状態（以下、単に「伸長状態」という）まで伸長する。第２ベローズ１４の伸長状態は、最伸長状態であってもよいし、最伸長状態よりも手前の状態であってもよい。

【0031】

以上の構成により、第１吐出側空気室２１Ａが内部に形成された第１ポンプケース１２Ａと、第１吸込側空気室２６Ａを形成するピストン体２３及びシリンダ体２５とにより、第１ベローズ１３を伸長状態と収縮状態との間で連続して伸縮動作させる第１駆動部（駆動部）２７が構成されている。
また、第２吐出側空気室２１Ｂが内部に形成された第２ポンプケース１２Ｂと、第２吸込側空気室２６Ｂを形成するピストン体２３及びシリンダ体２５とにより、第２ベローズ１４を伸長状態と収縮状態との間で連続して伸縮動作させる第２駆動部（駆動部）２８が構成されている。

【0032】

［検知部］
第１駆動部２７のシリンダ体２５には、一対の近接センサ２９Ａ，近接センサ２９Ｂが取り付けられている。第１駆動部２７のピストン体２３には、各近接センサ２９Ａ，２９Ｂにより検知される被検知板３０が取り付けられている。被検知板３０は、ピストン体２３とともに往復動することで、近接センサ２９Ａ，２９Ｂに交互に近接する。

【0033】

近接センサ２９Ａは、第１ベローズ１３が収縮状態となる手前の収縮途中状態のときに被検知板３０を検知する位置に配置されている。近接センサ２９Ｂは、第１ベローズ１３が伸長状態のときに被検知板３０を検知する位置に配置されている。各近接センサ２９Ａ，２９Ｂは、被検知板３０を検知すると、その検知信号を制御部６に出力する。一対の近接センサ２９Ａ，２９Ｂは、第１ベローズ１３の伸縮状態を検知する第１検知部（検知部）２９として機能する。

【0034】

第２駆動部２８のシリンダ体２５には、一対の近接センサ３１Ａ，近接センサ３１Ｂが取り付けられている。第２駆動部２８のピストン体２３には、各近接センサ３１Ａ，３１Ｂより検知される被検知板３２が取り付けられている。被検知板３２は、ピストン体２３とともに往復動することで、近接センサ３１Ａ，３１Ｂに交互に近接する。

【0035】

近接センサ３１Ａは、第２ベローズ１４が収縮状態となる手前の収縮途中状態のときに被検知板３２を検知する位置に配置されている。近接センサ３１Ｂは、第２ベローズ１４が伸長状態のときに被検知板３２を検知する位置に配置されている。各近接センサ３１Ａ，３１Ｂは、被検知板３０を検知すると、その検知信号を制御部６に出力する。一対の近接センサ３１Ａ，３１Ｂは、第２ベローズ１４の伸縮状態を検知する第２検知部（検知部）３１として機能する。

【0036】

ここで、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の「収縮途中状態」とは、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の収縮経過位置が収縮開始位置（伸長状態）よりも収縮終了位置（収縮状態）に近い位置にあることを意味し、より詳細には、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）が伸長状態から収縮状態となるまでの収縮長さの５０％～９０％まで収縮した位置を意味する。

【0037】

［ポンプヘッド］
ポンプヘッド１１は、ＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素樹脂から形成されている。ポンプヘッド１１の内部には、移送流体の吸込通路３４と吐出通路３５が形成されている。吸込通路３４及び吐出通路３５は、ポンプヘッド１１の外周面において開口し、当該外周面に設けられた吸込ポート及び吐出ポート（いずれも図示省略）に接続されている。

【0038】

吸込ポートは移送流体の貯留タンク等に接続され、吐出ポートは移送流体の移送先に接続される。また、吸込通路３４及び吐出通路３５は、それぞれポンプヘッド１１の左右両側面に向けて分岐するとともに、ポンプヘッド１１の左右両側面において開口する吸込口３６及び吐出口３７を有している。各吸込口３６及び各吐出口３７は、それぞれチェックバルブ１５，１６を介してベローズ１３，１４の内部と連通している。

【0039】

［チェックバルブ］
各吸込口３６及び各吐出口３７には、チェックバルブ１５，１６が設けられている。
吸込口３６に取り付けられたチェックバルブ１５（以下、「吸込用チェックバルブ」ともいう）は、バルブケース１５ａと、このバルブケース１５ａに収容された弁体１５ｂと、この弁体１５ｂを閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネ１５ｃとを有している。

【0040】

バルブケース１５ａは有底円筒形状に形成されている。バルブケース１５ａの底壁にはベローズ１３，１４の内部に連通する貫通孔１５ｄが形成されている。弁体１５ｂは、圧縮コイルバネ１５ｃの付勢力により吸込口３６を閉鎖（閉弁）し、ベローズ１３，１４の伸縮に伴う移送流体の流れによる背圧が作用すると吸込口３６を開放（開弁）するようになっている。

【0041】

これにより、吸込用チェックバルブ１５は、自身が配置されているベローズ１３，１４が伸長したときに開弁して、吸込通路３４からベローズ１３，１４内部に向かう方向（一方向）への移送流体の吸入を許容する。また、吸込用チェックバルブ１５は、自身が配置されているベローズ１３，１４が収縮したときに閉弁して、ベローズ１３，１４内部から吸込通路３４に向かう方向（他方向）への移送流体の逆流を阻止する。

【0042】

吐出口３７に取り付けられたチェックバルブ１６（以下、「吐出用チェックバルブ」ともいう）は、バルブケース１６ａと、このバルブケース１６ａに収容された弁体１６ｂと、この弁体１６ｂを閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネ１６ｃとを有している。

【0043】

バルブケース１６ａは有底円筒形状に形成されている。バルブケース１６ａの底壁には、ベローズ１３，１４の内部に連通する貫通孔１６ｄが形成されている。弁体１６ｂは、圧縮コイルバネ１６ｃの付勢力によりバルブケース１６ａの貫通孔１６ｄを閉鎖（閉弁）し、ベローズ１３，１４の伸縮に伴う移送流体の流れによる背圧が作用するとバルブケース１６ａの貫通孔１６ｄを開放（開弁）するようになっている。

【0044】

これにより、吐出用チェックバルブ１６は、自身が配置されているベローズ１３，１４が収縮したときに開弁して、ベローズ１３，１４内部から吐出通路３５に向かう方向（一方向）への移送流体の流出を許容する。また、吐出用チェックバルブ１６は、自身が配置されているベローズ１３，１４が伸長したときに閉弁して、吐出通路３５からベローズ１３，１４内部に向かう方向（他方向）への移送流体の逆流を阻止する。

【0045】

［ベローズポンプの動作］
次に、本実施形態のベローズポンプ１０の動作を図３及び図４を参照して説明する。なお、図３及び図４においては第１及び第２ベローズ１３，１４の構成を簡略化して示している。図３に示すように、第１ベローズ１３が収縮し、第２ベローズ１４が伸長した場合、ポンプヘッド１１の図中左側に装着された吸込用チェックバルブ１５及び吐出用チェックバルブ１６の各弁体１５ｂ，１６ｂは、第１ベローズ１３内の移送流体から圧力を受けて、各バルブケース１５ａ，１６ａの図中右側にそれぞれ移動する。これにより吸込用チェックバルブ１５が閉弁するとともに、吐出用チェックバルブ１６が開弁し、第１ベローズ１３内の移送流体が吐出通路３５からポンプ外へ吐出される。

【0046】

一方、ポンプヘッド１１の図中右側に装着された吸込用チェックバルブ１５の弁体１５ｂは、第２ベローズ１４による吸入作用によってバルブケース１５ａの図中右側に移動する。ポンプヘッド１１の図中右側に装着された吐出用チェックバルブ１６の弁体１６ｂは、第２ベローズ１４による吸入作用、及び第１ベローズ１３から吐出通路３５に吐出された移送流体による押圧作用によって、バルブケース１６ａの図中右側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ１５が開弁するとともに、吐出用チェックバルブ１６が閉弁し、吸込通路３４から第２ベローズ１４内に移送流体が吸い込まれる。

【0047】

次に、図４に示すように、第１ベローズ１３が伸長し、第２ベローズ１４が収縮した場合、ポンプヘッド１１の図中右側に装着された吸込用チェックバルブ１５及び吐出用チェックバルブ１６の各弁体１５ｂ，１６ｂは、第２ベローズ１４内の移送流体から圧力を受けて、各バルブケース１５ａ，１６ａの図中左側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ１５が閉弁するとともに、吐出用チェックバルブ１６が開弁し、第２ベローズ１４内の移送流体が吐出通路３５からポンプ外へ吐出される。

【0048】

一方、ポンプヘッド１１の図中左側に装着された吸込用チェックバルブ１５の弁体１５ｂは、第１ベローズ１３による吸入作用によってバルブケース１５ａの図中左側に移動する。ポンプヘッド１１の図中左側に装着された吐出用チェックバルブ１６の弁体１６ｂは、第１ベローズ１３による吸入作用、及び第１ベローズ１３から吐出通路３５に吐出された移送流体による押圧作用によって、バルブケース１６ａの図中左側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ１５が開弁するとともに、吐出用チェックバルブ１６が閉弁し、吸込通路３４から第１ベローズ１３内に移送流体が吸い込まれる。
以上の動作を繰り返し行うことで、左右のベローズ１３，１４は、交互に移送流体の吸入と吐出とを行うことができる。

【0049】

［電磁弁］
図１において、第１電磁弁４は、例えば、一対のソレノイド４ａ，ソレノイド４ｂを有する三位置の電磁切換弁からなる。各ソレノイド４ａ，４ｂは制御部６から受けた指令信号に基づいて励磁されるようになっている。これにより、第１電磁弁４は、制御部６により切り換え制御される。第１電磁弁４は、第１駆動部２７において、第１吐出側空気室２１Ａに対する加圧空気の給排、及び第１吸込側空気室２６Ａに対する加圧空気の給排を切り換える。

【0050】

具体的には、第１電磁弁４は、ソレノイド４ａが励磁されると、第１吐出側空気室２１Ａに加圧空気を供給するとともに第１吸込側空気室２６Ａ内の加圧空気を排出する状態に切り換わる。また、第１電磁弁４は、ソレノイド４ｂが励磁されると、第１吐出側空気室２１Ａ内の加圧空気を排出するとともに第１吸込側空気室２６Ａに加圧空気を供給する状態とに切り換わる。

【0051】

第２電磁弁５は、例えば一対のソレノイド５ａ，ソレノイド５ｂを有する三位置の電磁切換弁からなる。各ソレノイド５ａ，５ｂは制御部６から指令信号を受けて励磁されるようになっている。これにより、第２電磁弁５は、制御部６により切り換え制御される。第２電磁弁５は、第２駆動部２８において、第２吐出側空気室２１Ｂに対する加圧空気の給排、及び第２吸込側空気室２６Ｂに対する加圧空気の給排を切り換える。

【0052】

具体的には、第２電磁弁５は、ソレノイド５ａが励磁されると、第２吐出側空気室２１Ｂに加圧空気を供給するとともに第２吸込側空気室２６Ｂ内の加圧空気を排出する状態に切り換わる。また、第２電磁弁５は、ソレノイド５ｂが励磁されると、第２吐出側空気室２１Ｂ内の加圧空気を排出するとともに第２吸込側空気室２６Ｂに加圧空気を供給する状態とに切り換わる。
なお、本実施形態の第１及び第２電磁弁４，５は、三位置の電磁切換弁からなるが、中立位置を有しない二位置の電磁切換弁であってもよい。

【0053】

［電空レギュレータ］
第１電空レギュレータ５１は、機械式レギュレータ３と第１電磁弁４との間に配置されている。第１電空レギュレータ５１は、第１駆動部２７の第１吸込側空気室２６Ａに供給される加圧空気の空気圧、及び第１駆動部２７の第１吐出側空気室２１Ａに供給される加圧空気の空気圧をそれぞれ調整する。

【0054】

第２電空レギュレータ５２は、機械式レギュレータ３と第２電磁弁５との間に配置されている。第２電空レギュレータ５２は、第２駆動部２８の第２吸込側空気室２６Ｂに供給される加圧空気の空気圧、及び第２駆動部２８の第２吐出側空気室２１Ｂに供給される加圧空気の空気圧をそれぞれ調整する。

【0055】

なお、電空レギュレータ５１，５２は、少なくとも吸込側空気室２６Ａ，２６Ｂに供給される加圧空気の空気圧を調整するものであればよい。また、本実施形態では、流体圧調整部として、空気圧を直接的に調整する電空レギュレータ５１，５２を用いているが、空気流量を調整する空気流量調整弁を用いて空気圧を間接的に調整してもよいし、空気以外の気体（例えば窒素）や液体等の圧力又は流量を調整する機器を用いてもよい。

【0056】

［制御部］
図１及び図２において、制御部６は、ＣＰＵ等を有するコンピュータを備えて構成されている。制御部６の各機能は、前記コンピュータの記憶装置に記憶された制御プログラムがＣＰＵにより実行されることで発揮される。制御部６は、第１検知部２９及び第２検知部３１の各検知結果に基づいて、第１駆動部２７、第２駆動部２８、第１電空レギュレータ５１、及び第２電空レギュレータ５２をそれぞれ制御する。以下、これらの制御について順に説明する。

【0057】

制御部６は、第１検知部２９及び第２検知部３１の各検知結果に基づいて、第１電磁弁４及び第２電磁弁５を切り換えることにより、第１駆動部２７及び第２駆動部２８をそれぞれ制御する駆動制御を行う。

【0058】

具体的には、制御部６は、第１検知部２９及び第２検知部３１の各検知結果に基づいて、第１ベローズ１３が収縮状態となる手前で第２ベローズ１４を伸長状態から収縮させるとともに、第２ベローズ１４が収縮状態となる手前で第１ベローズ１３を伸長状態から収縮させるように、第１駆動部２７及び第２駆動部２８の各駆動を制御する。

【0059】

以上のように制御部６が駆動制御を行うことで、第１ベローズ１３及び第２ベローズ１４のうち、一方のベローズの収縮から伸長（移送流体の吐出から吸い込み）へ切り換えるタイミングにおいて、他方のベローズは既に収縮して移送流体を吐出しているので、前記タイミングにおいて移送流体の吐出圧力が大きく落ち込むのを低減することができる。その結果、ベローズポンプ１０の吐出側の脈動を低減することができる。

【0060】

前記駆動制御において、例えば雰囲気温度が低下すると、その影響により第１ベローズ１３及び第２ベローズ１４が硬くなり、第１ベローズ１３及び第２ベローズ１４の各伸長時間が長くなる場合がある。この場合、制御部６は、第１検知部２９及び第２検知部３１の各検知結果に基づいて、第１ベローズ１３及び第２ベローズ１４の各伸長時間を短くするための昇圧制御を行う。制御部６は、昇圧制御として、昇圧判定を行うとともに、その判定結果に基づいて昇圧指令を出力する。

【0061】

具体的には、制御部６は、第１検知部２９及び第２検知部３１の各検知結果に基づいて、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）が収縮途中状態まで収縮したときに、第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）が伸長途中であるか否かを判定する昇圧判定を行う。制御部６は、昇圧判定の判定結果が肯定的である（伸長途中である）場合、次回の第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）の伸長時に、第２吸込側空気室２６Ｂ（第１吸込側空気室２６Ａ）に供給される加圧空気の空気圧を昇圧させるように、第２電空レギュレータ５２（第１電空レギュレータ５１）に昇圧指令を出力する。昇圧指令には、前記空気圧の昇圧度合いが含まれる。この昇圧度合いは、＋１ｋＰａ～＋５０ｋＰａ（より好ましくは＋１ｋＰａ～＋２０ｋＰａ）とするのが望ましい。

【0062】

一方、前記駆動制御において、例えば雰囲気温度が上昇すると、その影響により第１ベローズ１３及び第２ベローズ１４が柔らかくなり、第１ベローズ１３及び第２ベローズ１４の各伸長時間が短くなる場合がある。この場合、制御部６は、第１検知部２９及び第２検知部３１の各検知結果に基づいて、第１ベローズ１３及び第２ベローズ１４の各伸長時間を長くするための降圧制御を行う。制御部６は、降圧制御として、降圧判定を行うとともに、その判定結果に基づいて降圧指令を出力する。

【0063】

具体的には、制御部６は、第１検知部２９及び第２検知部３１の各検知結果に基づいて、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）が収縮途中状態まで収縮したときに、第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）が伸長状態を所定時間以上継続しているか否かを判定する降圧判定を行う。前記所定時間は、例えば５００ｍｓｅｃ（好ましくは１０～２００ｍｓｅｃ）の値に設定するのが望ましい。

【0064】

制御部６は、降圧判定の判定結果が肯定的である（伸長状態を所定時間以上継続している）場合、次回の第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）の伸長時に、第２吸込側空気室２６Ｂ（第１吸込側空気室２６Ａ）に供給される加圧空気の空気圧を降圧させるように、第２電空レギュレータ５２（第１電空レギュレータ５１）に降圧指令を出力する。降圧指令には、前記空気圧の降圧度合いが含まれる。この降圧度合いは、－１ｋＰａ～－５０ｋＰａ（より好ましくは－１ｋＰａ～－２０ｋＰａ）とするのが望ましい。

【0065】

［昇圧制御の具体例］
図５は、制御部６により駆動制御中に行われる昇圧制御の一例を示すタイムチャートである。以下、図１及び図５を参照しながら、制御部６が実行する駆動制御及び昇圧制御について説明する。ここでは、第１ベローズ１３が収縮途中（吐出中）であり、かつ第２ベローズ１４が伸長途中（吸い込み中）の状態から説明する。

【0066】

制御部６は、近接センサ２９Ａが第１ベローズ１３の収縮途中状態を検知（ＯＮ）した時点ｔ１で、第２ベローズ１４が伸長途中であるか否かを判定する（昇圧判定）。この判定は、時点ｔ１において近接センサ３１Ｂが第２ベローズ１４の伸長状態を非検知（ＯＦＦ）であるか否かによって判定される。ここでは、時点ｔ１において、近接センサ３１Ｂは第２ベローズ１４の伸長状態を非検知であるため、制御部６は、第２ベローズ１４が伸長途中であると判定する。この判定結果により、制御部６は、後述するように、次回の第２ベローズ１４の伸長時（時点ｔ６～時点ｔ７）に昇圧指令を出力する。

【0067】

制御部６は、近接センサ３１ＢがＯＮになっていないと判定した場合、近接センサ３１ＢがＯＮになるまで待機する。そして、制御部６は、近接センサ３１ＢがＯＮになった時点ｔ２で、第２電磁弁５のソレノイド５ｂを消磁させるとともにソレノイド５ａを励磁させる。なお、制御部６は、時点ｔ１において近接センサ３１ＢがＯＮになっていると判定した場合、直ちに第２電磁弁５のソレノイド５ｂを消磁させるとともにソレノイド５ａを励磁させる。

【0068】

第２電磁弁５のソレノイド５ａが励磁されると、空気供給装置２で生成された加圧空気は、機械式レギュレータ３、第２電空レギュレータ５２、及び第２電磁弁５を介して、第２駆動部２８の第２吐出側空気室２１Ｂに供給される。その際、制御部６は、第２吐出側空気室２１Ｂに供給される加圧空気の空気圧が所定値Ｐ２となるように第２電空レギュレータ５２に制御指令を出力する。これにより、第１ベローズ１３が収縮状態となる手前で、第２ベローズ１４は伸長状態から収縮動作を開始する。

【0069】

第２ベローズ１４が収縮動作を開始した後、制御部６は、近接センサ２９ＡがＯＮになった時点ｔ１から所定の演算時間が経過した時点ｔ３で、第１ベローズ１３が収縮状態になったと判断する。そして、制御部６は、第１電磁弁４のソレノイド４ａを消磁させるとともにソレノイド４ｂを励磁させる。

【0070】

第１電磁弁４のソレノイド４ｂが励磁されると、空気供給装置２で生成された加圧空気は、機械式レギュレータ３、第１電空レギュレータ５１、及び第１電磁弁４を介して、第１駆動部２７の第１吸込側空気室２６Ａに供給される。その際、制御部６は、第１吸込側空気室２６Ａに供給される加圧空気の空気圧が所定値Ｐ１１となるように第１電空レギュレータ５１に制御指令を出力する。第１電空レギュレータ５１は、その制御指令に基づいて、第１吸込側空気室２６Ａに供給される加圧空気の空気圧が所定値Ｐ１１となるように調整する。これにより、第１ベローズ１３は収縮状態から伸長動作を開始する。

【0071】

次に、制御部６は、近接センサ３１Ａが第２ベローズ１４の収縮途中状態を検知（ＯＮ）した時点ｔ４で、第１ベローズ１３が伸長途中であるか否かを判定する（昇圧判定）。この判定は、時点ｔ４において近接センサ２９Ｂが第１ベローズ１３の伸長状態を非検知（ＯＦＦ）であるか否かによって判定される。ここでは、時点ｔ４において、近接センサ２９Ｂは第１ベローズ１３の伸長状態を非検知であるため、制御部６は、第１ベローズ１３が伸長途中であると判定する。この判定結果により、制御部６は、後述するように、次回の第１ベローズ１３の伸長時（時点ｔ８～時点ｔ９）に昇圧指令を出力する。

【0072】

制御部６は、近接センサ２９ＢがＯＮになっていないと判定した場合、近接センサ２９ＢがＯＮになるまで待機する。そして、制御部６は、近接センサ２９ＢがＯＮになった時点ｔ５で、第１電磁弁４のソレノイド４ｂを消磁させるとともにソレノイド４ａを励磁させる。なお、制御部６は、時点ｔ４において近接センサ２９ＢがＯＮになっていると判定した場合、直ちに第１電磁弁４のソレノイド４ｂを消磁させるとともにソレノイド４ａを励磁させる。

【0073】

第１電磁弁４のソレノイド４ａが励磁されると、空気供給装置２で生成された加圧空気は、機械式レギュレータ３、第１電空レギュレータ５１、及び第１電磁弁４を介して、第１駆動部２７の第１吐出側空気室２１Ａに供給される。その際、制御部６は、第１吐出側空気室２１Ａに供給される加圧空気の空気圧が所定値Ｐ１となるように第１電空レギュレータ５１に制御指令を出力する。第１電空レギュレータ５１は、その制御指令に基づいて、第１吐出側空気室２１Ａに供給される加圧空気の空気圧が所定値Ｐ１となるように調整する。これにより、第２ベローズ１４が収縮状態となる手前で、第１ベローズ１３は伸長状態から収縮動作を開始する。

【0074】

第１ベローズ１３が収縮動作を開始した後、制御部６は、近接センサ３１ＡがＯＮになった時点から所定時間が経過した時点ｔ６で、第２ベローズ１４が収縮状態になったと判断する。そして、制御部６は、第２電磁弁５のソレノイド５ａを消磁させるとともにソレノイド５ｂを励磁させる。

【0075】

第２電磁弁５のソレノイド５ｂが励磁されると、空気供給装置２で生成された加圧空気は、機械式レギュレータ３、第２電空レギュレータ５２、及び第２電磁弁５を介して、第２駆動部２８の第２吸込側空気室２６Ｂに供給される。その際、制御部６は、時点ｔ１で行った昇圧判定の判定結果が肯定的であったので（近接センサ３１Ｂが非検知であると判定したので）、第２吸込側空気室２６Ｂに供給される加圧空気の空気圧を昇圧させるように第２電空レギュレータ５２に昇圧指令を出力する。

【0076】

具体的には、制御部６は、第２吸込側空気室２６Ｂに供給される加圧空気の空気圧が前回（時点ｔ２以前）の値Ｐ２１よりも高い値Ｐ２２となるように、第２電空レギュレータ５２に昇圧指令を出力する。第２電空レギュレータ５２は、その昇圧指令に基づいて、第２吸込側空気室２６Ｂに供給される加圧空気の空気圧が値Ｐ２２となるように調整する。これにより、第２ベローズ１４は、収縮状態から伸長動作を開始する。その伸長速度は、前回の第２ベローズ１４の伸長速度よりも速くなる。

【0077】

次に、制御部６は、近接センサ２９Ａが第１ベローズ１３の収縮途中状態を検知（ＯＮ）した時点ｔ７で、第２ベローズ１４が伸長途中であるか否かを判定する（昇圧判定）。ここでは、上記のように第２ベローズ１４の伸長速度が速くなり、第２ベローズ１４の伸長時間が短くなることで、時点ｔ７で第２ベローズ１４は伸長状態に達する。したがって、時点ｔ７において近接センサ３１Ｂは第２ベローズ１４の伸長状態を検知（ＯＮ）しているので、制御部６は、第２ベローズ１４が伸長途中でないと判定する。この判定結果により、制御部６は、次回の第２ベローズ１４の伸長時には昇圧指令を出力しない。

【0078】

制御部６は、近接センサ２９ＢがＯＮになっていると判定した場合、第２電磁弁５のソレノイド５ｂを消磁させるとともにソレノイド５ａを励磁させる。第２電磁弁５のソレノイド５ａが励磁されると、上記のように、第１ベローズ１３が収縮状態となる手前（収縮途中状態）で、第２ベローズ１４は伸長状態から収縮動作を開始する。

【0079】

第２ベローズ１４が収縮動作を開始した後、制御部６は、近接センサ２９ＡがＯＮになった時点ｔ７から所定の演算時間が経過した時点ｔ８で、第１ベローズ１３が収縮状態になったと判断し、第１電磁弁４のソレノイド４ａを消磁させるとともにソレノイド４ｂを励磁させる。第１電磁弁４のソレノイド４ｂが励磁されると、上記のように、空気供給装置２で生成された加圧空気は、第１駆動部２７の第１吸込側空気室２６Ａに供給される。

【0080】

その際、制御部６は、前記時点ｔ４で行った昇圧判定の判定結果が肯定的であったので（近接センサ２９Ｂが非検知であると判定したので）、第１吸込側空気室２６Ａに供給される加圧空気の空気圧を昇圧させるように第１電空レギュレータ５１に昇圧指令を出力する。

【0081】

具体的には、制御部６は、第１吸込側空気室２６Ａに供給された加圧空気の空気圧が前回（時点ｔ３～時点ｔ５）の値Ｐ１１よりも高い値Ｐ１２となるように、第１電空レギュレータ５１に昇圧指令を出力する。第１電空レギュレータ５１は、その昇圧指令に基づいて、第１吸込側空気室２６Ａに供給される加圧空気の空気圧が値Ｐ１２となるように調整する。これにより、第１ベローズ１３は、収縮状態から伸長動作を開始する。その伸長速度は、前回の第１ベローズ１３の伸長動作時における伸長速度よりも速くなる。

【0082】

次に、制御部６は、近接センサ３１Ａが第２ベローズ１４の収縮途中状態を検知（ＯＮ）した時点ｔ９で、第１ベローズ１３が伸長途中であるか否かを判定する（昇圧判定）。ここでは、上記のように第１ベローズ１３の伸長速度が速くなり、第１ベローズ１３の伸長時間が短くなることで、時点ｔ９で第１ベローズ１３は伸長状態に達する。したがって、時点ｔ９において近接センサ２９Ｂは第１ベローズ１３の伸長状態を検知（ＯＮ）しているので、制御部６は、第１ベローズ１３が伸長途中でないと判定する。この判定結果により、制御部６は、次回の第１ベローズ１３の伸長時には昇圧指令を出力しない。

【0083】

制御部６は、近接センサ２９ＢがＯＮになっていると判定した場合、第１電磁弁４のソレノイド４ｂを消磁させるとともにソレノイド４ａを励磁させる。第１電磁弁４のソレノイド４ａが励磁されると、上記のように、第２ベローズ１４が収縮状態となる手前（収縮途中状態）で、第１ベローズ１３は伸長状態から収縮動作を開始する。

【0084】

［降圧制御の具体例］
図６は、制御部６により駆動制御中に行われる降圧制御の一例を示すタイムチャートである。以下、図１及び図６を参照しながら、制御部６が実行する降圧制御について説明する。ここでは、図５と同様に、第１ベローズ１３が収縮途中（吐出中）であり、かつ第２ベローズ１４が伸長途中（吸い込み中）の状態から説明する。

【0085】

制御部６は、近接センサ２９Ａが第１ベローズ１３の収縮途中状態を検知（ＯＮ）する前に、近接センサ３１Ｂが第２ベローズ１４の伸長状態を検知（ＯＮ）したか否かを判定する。ここでは、第１ベローズ１３が収縮途中状態に達する前の時点ｔ２０で、近接センサ３１Ｂは第２ベローズ１４の伸長状態を検知しているので、制御部６は、近接センサ３１ＢがＯＮになったと判定する。

【0086】

制御部６は、近接センサ３１ＢがＯＮになったと判定した場合、さらに近接センサ２９Ａが第１ベローズ１３の収縮途中状態を検知した時点ｔ２１で、近接センサ３１Ｂが第２ベローズ１４の伸長状態を検知した時点ｔ２０から所定時間Ｔ以上継続しているか否かを判定する（降圧判定）。ここでは、時点ｔ２１において所定時間Ｔが経過しているので、制御部６は、時点ｔ２０から所定時間Ｔ以上継続していると判定する。この判定結果により、制御部６は、後述するように、次回の第２ベローズ１４の伸長時（時点ｔ２５～時点ｔ２６）に降圧指令を出力する。

【0087】

制御部６は、近接センサ２９ＡがＯＮになった時点ｔ２１で、第２電磁弁５のソレノイド５ｂを消磁させるとともにソレノイド５ａを励磁させる。第２電磁弁５のソレノイド５ａが励磁されると、上記のように、第１ベローズ１３が収縮状態となる手前（収縮途中状態）で、第２ベローズ１４は伸長状態から収縮動作を開始する。

【0088】

第２ベローズ１４が収縮動作を開始した後、制御部６は、近接センサ２９ＡがＯＮになった時点ｔ２１から所定の演算時間が経過した時点ｔ２２で、第１ベローズ１３が収縮状態になったと判断する。そして、制御部６は、第１電磁弁４のソレノイド４ａを消磁させるとともにソレノイド４ｂを励磁させる。第１電磁弁４のソレノイド４ｂが励磁されると、上記のように、第１ベローズ１３は収縮状態から伸長動作を開始する。

【0089】

次に、制御部６は、近接センサ３１Ａが第２ベローズ１４の収縮途中状態を検知（ＯＮ）する前に、近接センサ２９Ｂが第１ベローズ１３の伸長状態を検知（ＯＮ）したか否かを判定する。ここでは、第２ベローズ１４が収縮途中状態に達する前の時点ｔ２３で、近接センサ２９Ｂは第１ベローズ１３の伸長状態を検知しているので、制御部６は、近接センサ２９ＢがＯＮになったと判定する。

【0090】

制御部６は、近接センサ２９ＢがＯＮになったと判定した場合、さらに近接センサ３１Ａが第２ベローズ１４の収縮途中状態を検知した時点ｔ２４で、近接センサ２９Ｂが第１ベローズ１３の伸長状態を検知した時点ｔ２３から所定時間Ｔ以上継続しているか否かを判定する（降圧判定）。ここでは、時点ｔ２４において所定時間Ｔが経過しているので、制御部６は、時点ｔ２３から所定時間Ｔ以上継続していると判定する。この判定結果により、制御部６は、後述するように、次回の第１ベローズ１３の伸長時（時点ｔ２７～時点ｔ２８）に降圧指令を出力する。

【0091】

制御部６は、近接センサ３１ＡがＯＮになった時点ｔ２４で、第１電磁弁４のソレノイド４ｂを消磁させるとともにソレノイド４ａを励磁させる。第１電磁弁４のソレノイド４ａが励磁されると、上記のように、第２ベローズ１４が収縮状態となる手前（収縮途中状態）で、第１ベローズ１３は伸長状態から収縮動作を開始する。

【0092】

第１ベローズ１３が収縮動作を開始した後、制御部６は、近接センサ３１ＡがＯＮになった時点ｔ２４から所定の演算時間が経過した時点ｔ２５で、第２ベローズ１４が収縮状態になったと判断する。そして、制御部６は、第２電磁弁５のソレノイド５ａを消磁させるとともにソレノイド５ｂを励磁させる。第２電磁弁５のソレノイド５ｂが励磁されると、上記のように、空気供給装置２で生成された加圧空気は、第２駆動部２８の第２吸込側空気室２６Ｂに供給される。

【0093】

その際、制御部６は、前記時点ｔ２１で行った降圧判定の判定結果が肯定的であったので（近接センサ３１ＢがＯＮになった時点ｔ２０から所定時間Ｔ以上継続していると判定したので）、第２吸込側空気室２６Ｂに供給される加圧空気の空気圧を降圧させるように、第２電空レギュレータ５２に降圧指令を出力する。

【0094】

具体的には、制御部６は、第２吸込側空気室２６Ｂに供給される加圧空気の空気圧が前回（時点ｔ２１以前）の値Ｐ２１よりも低い値Ｐ２３となるように、第２電空レギュレータ５２に降圧指令を出力する。第２電空レギュレータ５２は、その降圧指令に基づいて、第２吸込側空気室２６Ｂに供給される加圧空気の空気圧が値Ｐ２３となるように調整する。これにより、第２ベローズ１４は、収縮状態から伸長動作を開始する。その伸長速度は、前回の第２ベローズ１４の伸長動作時における伸長速度よりも遅くなる。

【0095】

次に、制御部６は、近接センサ２９Ａが第１ベローズ１３の収縮途中状態を検知（ＯＮ）する前に、近接センサ３１Ｂが第２ベローズ１４の伸長状態を検知（ＯＮ）したか否かを判定する。ここでは、上記のように第２ベローズ１４の伸長速度が遅くなり、第２ベローズ１４の伸長時間が長くなることで、第１ベローズ１３が収縮途中状態に達した時点ｔ２６で第２ベローズ１４は伸長状態に達する。

【0096】

したがって、第１ベローズ１３が収縮途中状態に達する前に、近接センサ３１Ｂは第２ベローズ１４の伸長状態を非検知（ＯＦＦ）であるため、制御部６は、近接センサ３１ＢがＯＮにならなかったと判定する。この判定結果により、第１ベローズ１３が収縮途中状態に達した時点ｔ２６で、制御部６による降圧判定は行われないため、次回の第２ベローズ１４の伸長時に降圧指令を出力しない。

【0097】

制御部６は、近接センサ３１ＢがＯＮになった時点ｔ２６で、第２電磁弁５のソレノイド５ｂを消磁させるとともにソレノイド５ａを励磁させる。第２電磁弁５のソレノイド５ａが励磁されると、上記のように、第１ベローズ１３が収縮状態となる手前（収縮途中状態）で、第２ベローズ１４は伸長状態から収縮動作を開始する。

【0098】

第２ベローズ１４が収縮動作を開始した後、制御部６は、近接センサ２９ＡがＯＮになった時点ｔ２６から所定の演算時間が経過した時点ｔ２７で、第１ベローズ１３が収縮状態になったと判断する。そして、制御部６は、第１電磁弁４のソレノイド４ａを消磁させるとともにソレノイド４ｂを励磁させる。第１電磁弁４のソレノイド４ｂが励磁されると、上記のように、空気供給装置２で生成された加圧空気は、第１駆動部２７の第１吸込側空気室２６Ａに供給される。

【0099】

その際、制御部６は、前記時点ｔ２４で行った降圧判定の判定結果が肯定的であったので（近接センサ２９ＢがＯＮになった時点ｔ２３から所定時間Ｔ以上継続していると判定したので）、第１吸込側空気室２６Ａに供給される加圧空気の空気圧を降圧させるように、第１電空レギュレータ５１に降圧指令を出力する。

【0100】

具体的には、制御部６は、第１吸込側空気室２６Ａに供給される加圧空気の空気圧が前回（時点ｔ２２～時点ｔ２４）の値Ｐ１１よりも低い値Ｐ１３となるように、第１電空レギュレータ５１に降圧指令を出力する。第１電空レギュレータ５１は、その降圧指令に基づいて、第１吸込側空気室２６Ａに供給される加圧空気の空気圧が値Ｐ１３となるように調整する。これにより、第１ベローズ１３は、収縮状態から伸長動作を開始する。その伸長速度は、前回の第１ベローズ１３の伸長動作時における伸長速度よりも遅くなる。

【0101】

次に、制御部６は、近接センサ３１Ａが第２ベローズ１４の収縮途中状態を検知（ＯＮ）する前に、近接センサ２９Ｂが第１ベローズ１３の伸長状態を検知（ＯＮ）したか否かを判定する。ここでは、上記のように第１ベローズ１３の伸長速度が遅くなり、第１ベローズ１３の伸長時間が長くなることで、第２ベローズ１４が収縮途中状態に達した時点ｔ２８で第１ベローズ１３は伸長状態に達する。

【0102】

したがって、第２ベローズ１４が収縮途中状態に達する前に、近接センサ２９Ｂは第１ベローズ１３の伸長状態を非検知（ＯＦＦ）であるため、制御部６は、近接センサ２９ＢがＯＮにならなかったと判定する。この判定結果により、第２ベローズ１４が収縮途中状態に達した時点ｔ２８で、制御部６による降圧判定は行われないため、次回の第１ベローズ１３の伸長時に降圧指令を出力しない。

【0103】

［異常判定］
図１において、上述のように制御部６が駆動制御を行っているときに、第１電空レギュレータ５１に故障等の異常が発生した場合、第１電空レギュレータ５１は、異常発生の直前に調整した空気圧で維持する。このため、制御部６が、昇圧制御の昇圧指令、又は降圧制御の降圧指令を第１電空レギュレータ５１に出力しても、第１電空レギュレータ５１により加圧空気の空気圧を調整することができなくなる。このため、制御部６は、第１電空レギュレータ５１に対して昇圧指令又は降圧指令を連続して出力することになる。

【0104】

第２電空レギュレータ５２に故障等の異常が発生した場合も同様に、第２電空レギュレータ５２により加圧空気の空気圧を調整することができなくなる。このため、制御部６は、第２電空レギュレータ５２に対して昇圧指令又は降圧指令を連続して出力することになる。本実施形態の制御部６は、このように連続して出力する点を利用して第１電空レギュレータ５１及び第２電空レギュレータ５２が異常であるか否かを判定する異常判定を行う。

【0105】

具体的には、制御部６は、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）について、昇圧制御を連続して行った回数をカウントする。本実施形態の制御部６は、昇圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数を、昇圧制御を連続して行った回数としてカウントする。制御部６は、カウントした回数が所定回数を超えたか否かを判定する。制御部６は、その判定結果が肯定的である場合、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）が異常であると判定する。

【0106】

また、制御部６は、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）について、降圧制御を連続して行った回数をカウントする。本実施形態の制御部６は、降圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数を、降圧制御を連続して行った回数としてカウントする。制御部６は、カウントした回数が所定回数を超えたか否かを判定する。制御部６は、その判定結果が肯定的である場合、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）が異常であると判定する。

【0107】

以上より、制御部６は、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）について、昇圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数、及び降圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数のうち、いずれか一方が所定回数を超えた場合、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）が異常であると判定する。制御部６は、第１電空レギュレータ５１又は第２電空レギュレータ５２が異常であると判定した場合、第１電磁弁４及び第２電磁弁５を切り換えて、第１駆動部２７及び第２駆動部２８の各駆動を停止させる。

【0108】

なお、前記所定回数は、昇圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数の場合と、降圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数の場合とで、互いに同じ値に設定されていてもよいし、異なる値に設定されていてもよい。

【0109】

図７は、制御部６により駆動制御中に行われる異常判定の一例を示すフローチャートである。以下、図７を参照しながら、制御部６が実行する異常判定について説明する。なお、第１電空レギュレータ５１の異常判定、及び第２電空レギュレータ５２の異常判定は同様に行われるため、ここでは、第１電空レギュレータ５１の異常判定について説明する。まず、制御部６は、カウント回数Ｎ及びカウント回数Ｍの各値を、それぞれ初期値である０に設定する（ステップＳＴ１）。カウント回数Ｎは、昇圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数ある。カウント回数Ｍは、降圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数ある。

【0110】

次に、制御部６は、駆動制御中において第１電空レギュレータ５１の昇圧判定を行ったときに、その判定結果が肯定的となった場合（ステップＳＴ２で「Ｙｅｓ」の場合）、カウント回数Ｎに１を加算するとともに、カウント回数Ｍを０にリセットする（ステップＳＴ３）。

【0111】

次に、制御部６は、カウント回数Ｎが所定回数を超えたか否かを判定する（ステップＳＴ４）。制御部６は、カウント回数Ｎが所定回数を超えていなければ（ステップＳＴ４で「Ｎｏ」の場合）、ステップＳＴ２に戻る。このように、ステップＳＴ２からステップＳＴ４までの処理が繰り返し行われることで、カウント回数Ｎが徐々に増えていく。そして、制御部６は、カウント回数Ｎが所定回数を超えると（ステップＳＴ４で「Ｙｅｓ」の場合）、第１電空レギュレータ５１が異常であると判定し（ステップＳＴ５）、処理を終了する。

【0112】

一方、ステップＳＴ２において、制御部６は、昇圧判定の判定結果が否定的となった場合（ステップＳＴ２で「Ｎｏ」の場合）、ステップＳＴ６へ移行する。ステップＳＴ６において、制御部６は、第１電空レギュレータ５１の降圧判定を行ったときに、その判定結果が肯定的となった場合（ステップＳＴ６で「Ｙｅｓ」の場合）、カウント回数Ｎを０にリセットするとともに、カウント回数Ｍに１を加算する（ステップＳＴ７）。また、制御部６は、降圧判定の判定結果が否定的となった場合（ステップＳＴ６で「Ｎｏ」の場合）、ステップＳＴ７の処理を行わずにステップＳＴ１に戻る。なお、本実施形態では、ステップＳＴ７でカウント回数Ｎをリセットしているが、ステップＳＴ２で「Ｎｏ」と判定した時点でカウント回数Ｎをリセットしてもよい。

【0113】

制御部６は、ステップＳＴ７の処理を行った場合、次にカウント回数Ｍが所定回数を超えたか否かを判定する（ステップＳＴ８）。制御部６は、カウント回数Ｍが所定回数を超えていなければ（ステップＳＴ８で「Ｎｏ」の場合）、ステップＳＴ２に戻る。このように、ステップＳＴ２、ステップＳＴ６、ステップＳＴ７、及びステップＳＴ８の処理が繰り返し行われることで、カウント回数Ｍが徐々に増えていく。そして、制御部６は、カウント回数Ｍが所定回数を超えると（ステップＳＴ８で「Ｙｅｓ」の場合）、第１電空レギュレータ５１が異常であると判定し（ステップＳＴ５）、処理を終了する。

【0114】

［本実施形態の作用効果］
本実施形態のベローズポンプ装置１によれば、制御部６は、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）の昇圧制御を連続して行った回数をカウントし、そのカウントした回数が所定回数を超えた場合、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）が異常であると判定する。これにより、圧力計等を用いない安価な構成で、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）に異常が発生したことを把握することができる。

【0115】

制御部６は、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）の降圧制御を連続して行った回数をカウントし、そのカウントした回数が所定回数を超えた場合、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）が異常であると判定する。これにより、圧力計等を用いない安価な構成で、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）に異常が発生したことを把握することができる。

【0116】

制御部６は、昇圧制御を連続して行った回数、及び降圧制御を連続して行った回数のうち、いずれか一方が所定回数を超えた場合、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）のが異常であると判定する。このため、昇圧制御が連続して行われる場合、及び降圧制御が連続して行われる場合のどちらであっても、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）に異常が発生したことを把握することができる。

【0117】

制御部６は、昇圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数を、昇圧制御を連続して行った回数としてカウントする。このため、制御部６は、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）に昇圧指令を出力する前に、昇圧制御を連続して行った回数が所定回数を超えたと判定することができる。これにより、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）に異常が発生したことを迅速に把握することができる。

【0118】

制御部６は、降圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数を、降圧制御を連続して行った回数としてカウントする。このため、制御部６は、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）に降圧指令を出力する前に、降圧制御を連続して行った回数が所定回数を超えたと判定することができる。これにより、第１電空レギュレータ５１（第２電空レギュレータ５２）に異常が発生したことを迅速に把握することができる。

【0119】

［その他］
上記実施形態では、第１検知部２９は、近接センサ２９Ａ，２９Ｂにより構成されているが、レーザ光等を用いた変位センサで構成されていてもよい。同様に、第２検知部３１は、近接センサ３１Ａ，３１Ｂにより構成されているが、レーザ光等を用いた変位センサで構成されていてもよい。

【0120】

上記実施形態では、制御部６は、第１電空レギュレータ５１又は第２電空レギュレータ５２が異常であると判定した場合、第１駆動部２７及び第２駆動部２８の各駆動を停止させているが、それに加えて又はそれに替えて、報知手段により警告音等を出力させるようにしてもよい。

【0121】

上記実施形態では、制御部６は、昇圧制御を連続して行った回数として、昇圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数を用いているが、昇圧指令を連続して出力した回数を用いてもよい。同様に、制御部６は、降圧制御を連続して行った回数として、降圧判定の判定結果が連続して肯定的となった回数を用いているが、降圧指令を連続して出力した回数を用いてもよい。

【0122】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0123】

１ ベローズポンプ装置
６ 制御部
１３ 第１ベローズ（ベローズ）
１４ 第２ベローズ（ベローズ）
２１Ａ 第１吐出側空気室（吐出側流体室）
２１Ｂ 第２吐出側空気室（吐出側流体室）
２６Ａ 第１吸込側空気室（吸込側空気室）
２６Ｂ 第２吸込側空気室（吸込側空気室）
２７ 第１駆動部（駆動部）
２８ 第２駆動部（駆動部）
２９ 第１検知部（検知部）
３１ 第２検知部（検知部）
５１ 第１電空レギュレータ（流体圧調整部）
５２ 第２電空レギュレータ（流体圧調整部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】