JP2000170655A - 円筒の中の楕円シリンダ−に填って楕円ピストンが従動片と複合円筒溝カムで往復運動してなる吸入と圧縮ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で吸入と圧縮力が高くて吐出空気量が大
きい吸入と吐出ポンプと携帯型にして郊外でも使用可能
とした直列一体型ケ−スに充電池を組み込んだ吸入と吐
出（圧縮）ポンプ装置。 【解決手段】 楕円シリンダ−とこれに填って往復運動
する楕円ピストンを回転軸の中程に設けた複合円筒溝カ
ムとこの溝に填って往復運動する従動片で直接軸方向に
作用させる機構を取り入れた小型で高い圧縮力をもつ基
本形態の吸入と吐出ポンプ、吐出圧力を回転ノブで簡単
に圧力調整出来また吸入ポンプとしてもワンタッチで切
り換えられるようにした直列一体型の携帯型で充電式に
して郊外でも使用出来るようにした吸入と吐出（圧縮）
ポンプ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部駆動モ−タに
直列に取り付けた回転軸の複合円筒溝カムの回転で直接
ピストンが軸方向に往復運動して、吸入と圧縮するポン
プ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の吸入ポンプと圧縮ポンプとしての
機構の主は、図１８に示すクランク軸（３０）とピスト
ン（２９）による形式と図１９のエキセントリック（偏
心板と偏心輪の組み合わせ）（３２）形式の小型が一般
的で、図１８は大型から小型まで製作され普及している
が小型では０．２ｋＷ程度である、小型ではクランク軸
の偏心量から得られる往復運動量（移動量）は小さく駆
動軸に直角な方向で往復運動するので、振動が激しく回
転変動を吸収して円滑に回転する様はずみ車（フライホ
ィ−ル）（３０−１）及びクランクケ−ス（３１）等の
付属機構が伴うので小型化には限度がある、図２０，２
１は、駆動源に交流電気を用いるのが普通である電磁石
（３４）の交番により発生する磁界（Ｎ極，Ｓ極を図２
０，２１に示す）に反発と吸引を繰り返す永久磁石（Ｎ
極，Ｓ極を図２０，２１に示す）（３５）を移動体（プ
ランジャ−）（３７）として対向させた電磁石の間に置
いた形式が一般的である、通常吸入と圧縮工程はダイヤ
フラム（３３）を用いたのが多くその材質上高い圧力で
は変形する問題点がある、また図２１のようにプランジ
ャ−（３７）にシリンダ−（３６）で包み込みプランジ
ャ−にはスプリングで押さえられたチエックボ−ル（３
８）を中に設けて吸入工程時吸入弁（３８−１）で取り
込んだ空気を対向するシリンダ−に強制的に送り込んで
吐出弁（３８−２）とで圧力を高めようとする機構（２
重圧縮法）も所詮、電磁力で発生する磁界の反発力に関
わり電磁力を強めればコイル巻きが大きくなり鉄損等で
発熱も半端ではなく長時間素手で持つことは不可能であ
る交流を必要とした電源方式では郊外での使用ができな
いのである、これら従来の機構は小型送風機（低圧力）
として浄化槽や魚類等の水槽に空気を送り込む装置とし
て屋内か配線可能な場所に設置された物以外に携帯形式
のポンプがないのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の機構を持つて小
型化（片手に持て作動させる程度）にしようとすれば、
小型モ−タの発生する回転力で回転中心軸との偏心量
（往復量）を大きく設定するには困難である、これら回
転力（軸に働く回転モ−メント）から往復運動機構に変
換する課程でピストンと連接棒とクランク軸からなる３
点リンク機構に似て1点を回転し固定すれば２点目はク
ランク軸に相当して３点目を上下運動のみに拘束するな
らば、２点目は１点目を中心に円を描く（回転する）３
点目は拘束されて上下に移動する時この揺れ腕（ロッカ
ア−ム）に相当するのが連接棒（連結棒）である、１点
２点３点の３対偶点が同一線上に重なる位置は下死点
で、最大吸入量を表し３対偶点が同一線上に並んだ位置
が上死点で、最大圧縮量をあらわす、偶点２点目が１点
目に水平に並ぶ時最大モ−メントを必要とし、上死点と
下死点では最小モ−メントとなり、これらのモ−メント
の分散（ばらつき）は複雑なベクトルの分力をもつて回
転し合力（合成力）は、振動として現れるので回転軸に
重く且つ径の大きな車（フライホィ−ル）を取り付けて
この振動等を吸収し円滑にする必要がある、エキセント
リック機構も偏心輪はクランクピンが拡大して円板とな
りクランク軸がこれを貫通する形となったもので、機構
学上クランクと同一作業するものと考えられ軸と円板の
軸線との距離を偏心量の半径という、半径の２倍の距離
が往復運動量で円板の質量が前記のフライホィ−ルの役
目であり同等と考えて差し支えはない、よつて、駆動軸
と直角に交叉して作用し振動を吸収するフライホィ−ル
を要した機構を小型にして携帯型に用いることができな
い。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、小型で携帯型
に用いるため吸入と圧縮運動には斜面を利用して小さな
力で比較的楽に重量物を移動する古代からピラミッドな
どを組み立てる時にも使われた、現在ではねじの原理と
して応用されている直角三角形を円筒に巻き付けた時に
できる斜辺の曲線、すなわちつる巻き曲線に沿って溝を
つけたものであるが、前記を雄ねじのボルトとすれば同
径のピッチ穴の内側につる巻き曲線の溝を掘れば雌ねじ
ナットで、一対で用いてナットに回り止めを施し自由な
直線移動のみを与えるならば、ボルトが回転すればナッ
トは直線運動をなす。大きな回転変位が小さな直線変位
に変わる性質を持ち、ねじジャッキや万力などが使用例
であるが、伝達には推力に対する摩擦抵抗の少ない角ね
じ溝が一般的である、斜辺に水平な力で押し上げようと
する力は小型モ−タの回転力に等しく、押し上げられる
荷重はピストンの推進力と見るならば、斜面の傾斜角に
摩擦角を加えて合計した角度に荷重を掛け合わせた合計
が求める小型モ−タの回転力に等しい、つまり垂線（リ
−ド量）を底辺（ねじの有効径に円周率を掛けて表され
る長さ）で割った値が傾斜角（リ−ド角）で、摩擦角
（鋼と鋼が乾燥状態で自然に滑りだす時の斜面の傾斜
角）を一定とするならば、垂線（リ−ド量）を小さくす
れば傾斜角（リ−ド角）が小さくなって小型モ−タの回
転力は小さくて済む計算になる円筒に巻き付けた直角三
角形がなす斜辺の曲線すなわちつる巻き曲線が１回転す
る円筒上の１点が移動する距離（リ−ド）を小さくすれ
ば、細目ねじと同じく強い締め付け力が得られるように
高い圧縮力を持つピストン動作が誕生することになる、
この距離数（リ−ド数）を増やせばピストンの移動距離
が大きくなって圧縮空気量を増すことになる、小型モ−
タの回転は恰も減速機を付けたごとく小さな回転力でピ
ストンを大きく移動させることができ移動量は回転力に
変動を与えない、従来の機構が偏心量を増やせばピスト
ンの移動量が増すがモ−タの出力トルクが増大して大型
化するのと違って、回転軸の軸方向に直接作用する直動
型なため、作用変換部を不要とし小型駆動モ−タと回転
軸を直結できることで、小型で携帯できうる大きさにで
きた。

【０００５】本発明は、つる巻き曲線に沿った溝で右ね
じれと左ねじれ方向の溝を同位置に重ね合わせ双方の始
点（８−１，９−１）と終点（８−２，９−２）を連続
につなぎ合わせて、更には突起部（１０−１，１１−
１）と平坦部（１０−２，１１−２）を半回転ずらした
位置に溝の両端に設けた２重状のつる巻き曲線からなる
複合円筒溝カム（１３）を有し、これをねじに例えて説
明すれば隣り合うネジ山（ピッチ）の間の溝に填る１山
（ナットの頂点、ボルトの谷径に相当する）の厚みのみ
を残して半割（ハ−フナットと同じ状態、図９参照）に
した板状を従動片（１４−１）として複合円筒溝カムに
填め、これを確動させるため溝カムの谷径に左右ねじれ
方向で同径にした溝谷底径部（１４−４）と従動片が左
右ねじれ方向に切り替って回転する時、安定させるため
に複合円筒溝カムの外径に乗って軸心径を保つ鍔（１４
−２）を設けて、この鍔の外径寸法は楕円ピストン（３
−１）の中心軸に直角な方向であけた穴（１４−５）と
同寸法の直径を持つて穴に填る、さらには板バネ（２
６）で溝カムの谷径（ボルトの谷径と同じ意味）に押さ
え込まれて回転し易くするため頭部は球面（１４−３）
にして複合円筒溝カムに垂直な線上で自由に回転出来る
様した、従動片が回転するとき楕円ピストンの貫通穴に
緩衝しないように楕円ピストンの中程には貫通穴より少
し大きい目の中間穴（１４−６）が設けてある、今、複
合円筒溝カムが回転すれば（図８（ｄ）から（ｋ）で回
転矢印で示す）従動片は左右どちらかに直線に移動する
（図８（ｄ）から（ｋ）に直線矢印で示す）、更に移動
すれば両端の何れかに突き当たる（図８（ｅ）参照）こ
とになるが移動方向のねじれ溝の終点が半回転中複合円
筒溝カムを持つ軸（回転軸）（１２）に対して直角な線
上に平坦部（１０−２）を設けて反対のねじれ溝の始点
につながっているこの為に従動片は、一旦平坦部に倣っ
て半回転中回転軸に直角な位置で移動を休止することに
なる（図８（ｆ）参照）、続けて複合円筒溝カムが回転
すれば平坦部の裏側（半回転ずれた位置）には、反対側
のねじれ溝の始点の合流点には突起部（図８（ｇ）参
照）が今移動させたねじれ方向と反対側の溝に押し倒し
ながら（ねじれ溝に従動片を回転させながら）反対方向
に移動（図８（ｈ）参照）させる、両端にこの機構を設
けてあるので従動片を中程で納め持つ楕円ピストン（３
−１）が従動片によって往復運動するのであるが、重要
な点はこの従動片が回転運動する複合円筒溝カムから往
復運動に変換する時に複合円筒溝カムに共廻りする作用
をピストンの断面を楕円形にし、これを納めるシリンダ
−も楕円形にすることで、その形状から移動方向にガイ
ド軸で拘束させた回転回り止め等を設けることなく軽快
に変換作動させることができる。

【０００６】従来の機構を用いたポンプでは、吸入作動
時に圧縮作動は同時に行えないのが普通で複列（複式）
にして各動作をつなぐ方式であるのに対して、本発明で
は前記の通り、１個の楕円ピストンの両端面側（図３と
図４を参照）の動作によりできるのである、本発明のポ
ンプが連続して作動しいる時、（図３を参照）楕円ピス
トンがバルブフランジ（４−２）側へ空気を圧縮作動状
態の時、吸入弁（５−２）は圧縮空気で押されて閉口し
吐出弁（６−２）は押し開かれて圧縮空気はパイロット
穴（６−４）を通って貫通穴（７−２）を通過してバル
ブフランジ（４−１）のパイロット穴（６−３）へさら
には吐出外接口（６−５）から外側に吐出される、この
時バルブフランジ（４−１）側の吐出弁（６−１）は押
しつけられて閉口していて吸入弁（５−１）は楕円ピス
トン（３−１）の吸引力で開かれて吸入外接口（５−
５）から外部空気を楕円シリンダ−（２）に取り込まれ
る（吸入工程）、（図４を参照）前記で述べた従動片
（１４−１）が複合円筒溝カム（１３）の突起部で移動
方向を変えてバルブフランジ（４−１）側へ圧縮行程に
入ったとき圧縮空気は吐出弁（６−１）を押し開きなが
ら吐出外接口（６−５）から外側へ吐出され前記の吐出
空気と連なって（連続して）流れる また吸入弁（５−１）は圧縮空気で閉ざされているが、
バルブフランジ（４−２）側の吸入弁（５−２）は吸入
工程中である楕円ピストンによって開かれて、パイロッ
ト穴（５−４）に通じた貫通穴（７−１）をへてパイロ
ット穴（５−３）に通じている吸入外接口（５−５）か
ら空気を導入することになる、これらの連続した工程か
らなる空気の流れは間髪を入れずに連続流にしたことと
この連続流が貫通穴（７−１，７−２）を通過するとき
（図３と図４に矢印で空気の流れを示している）、連続
した楕円ピストン（３−１）と楕円シリンダ−の摩擦熱
を気化熱として楕円シリンダ−より奪うことで冷却効果
をもたらして、また上下の貫通穴による２重構造による
楕円シリンダ−（２）と円筒（１）が楕円ピストンの往
復運動からでる微少振動を吸収する緩衝役になって取り
付け金具（取付台）に伝わらず、また別途に冷却用ヒレ
（フィン）とファン等の冷却装置を必要とはしないため
小型機器内で連続運転させ長時間の作業にも耐えること
ができる超小型コンプレッサ−として新しい空気駆動源
としても可能となった。

【０００７】吸入外接口（５−５）と吐出外接口（６−
５）をもつバルブフランジ（２１）の中心部に設けた円
筒（１９−１）にボ−ル（１６）とこれを押さえるコイ
ルスプリング（１７）とこのコイルスプリングを押さえ
込んで填る正面カムカラ−（１８−１）を納め、正面カ
ムからが回転せず上下のみに動くようにキ−部（１８−
２）を円筒に設けたキ−溝（１９−２）に填め込んで組
立て、この円筒の外径に嵌合する円筒（２２−３）を持
つ回転調整ノブ（２２−１）を円筒に挿入しながら円筒
（２２−３）の上部にある正面カム（２２−６）で正面
カムカラ−をさらに押さえ込むことでボ−ルは強く小穴
（１９−３）に通じた貫通穴を塞いで止まる、さらに回
転調整ノブを挿入して行きバルブフランジの外周に嵌合
させて止まるが回転調整ノブの円筒（２２−３）を中心
に仕切板（２２−２）が設けてあり、圧力室（２２−
４）とエレメント（２２−９）を挿入した室と上部に空
気取り入れ口（２２−１０）を設けた２室を設けてあり
圧力室には、上部にプラグ（２２−８）と圧力室に通じ
る貫通穴（２２−１２）が設けてあり、さらには圧力室
の内周の一部に設けたノック溝（２２−１１）に先端が
填って止まっているノックキ−（１９−４）を外周に向
け押し出しているスプリング（１９−５）とこれを納め
ている穴があいた回転廻り止めキ−（２０）がバルブフ
ランジ（２１）の吸入外接口と吐出外接口の中間の外周
手前に設けてある、この状態で組み立てたとき吐出外接
口からの圧縮空気は圧縮室に送り込まれることとなる、
今ピストンの移動で吸入作用が発生すれば、回転調整ノ
ブ（２２−１）に設けた空気取り入れ口（２２−１０）
からエレメント（２２−９）を通って吸入外接口（５−
５）へ濾過されたきれいな空気が楕円シリンダ−（２）
内に吸い込まれる、楕円ピストン（３−１）の往復運動
で圧縮された空気が吐出外接口（６−５）から吐出され
圧力室（２２−４）に送り込まれて最後にはプラグ（２
２−８）から吐出される、ここで、プラグに接続したチ
ュ−ブの先端に自転車の空気入れ金具で自転車のチュ−
ブに空気を送り込めば、自転車のチュ−ブの内圧が高ま
ってくると圧力室側に設けてある切り欠き窓（２２−
５）から小穴（１９−３）へ圧力空気が入りボ−ル（１
６）を押し止めていたコイルスプリング（１７）を上に
押し縮めながら圧力空気が円筒（１９−１）の内部へ入
り込むが、この圧力空気を上部貫通穴（１８−３，２２
−７）から逃がすことで、自転車のチュ−ブの内圧は設
定圧より高く成りすぎないのである（安全弁）、さら
に、回転調整ノブを回すと円筒（２２−３）上部の正面
カム（２２−６）と正面カムカラ−（１８−１）の凹凸
面の突っ張りでコイルスプリングを押し縮めながらボ−
ルが小穴をさらに強く押しつけて圧力空気の進入圧力を
強弱調整させることで、吐出圧の設定を自由に変えられ
るようにした、図１２のA，A断面矢印から見た断面図
（図１３，図１４，図１５）で説明すれば、回転調整ノ
ブ（２２−１）の圧力室（２２−４）側の内周面に約１
５度刻みにノック溝（２２−１１）を施して、回転廻り
止めキ−（２０）の穴に填ったスプリング（１９−５）
で外側に押し出されたノックキ−（１９−４）の先端が
ノック溝に填っている（図１３）、吐出外接口（６−
５）は圧力室（２２−４）の中にあり吸入外接口（５−
５）はエレメント（２２−９）を挿入した室にある、円
筒（２２−３）に設けた切り欠き窓（２２−５）から小
穴（１９−３）がのぞき圧力室内の圧力空気が入り口ま
で入っているがボ−ルによって押し止めている回転調整
ノブの上部にあるプラグ（２２−８）と貫通穴（２２−
１２）及び空気取り入れ口（２２−１０）は断面図では
表せないので一点鎖線の想像図として仕切板（２２−
２）で分離した各の室に示してある、図１３が最低圧の
１kg／ｃm²時で図１４は回転調整ノブを回転廻り止めキ
−で止まるまで回したときのノックキ−（１９−４）の
先端がノックキ−溝（２２−１１）に填った位置で最高
圧の７kg／ｃm²でプラグ（２２−８）の貫通穴（２２−
１２）から吐出される、これ以上の圧力時は小穴から空
気圧が進入してボ−ルを押し上げて円筒（１９−１）を
通って貫通穴（１８−３，２２−７）から外部に放出さ
れて設定圧に収まるようになる安全弁、回転調整ノブが
小刻み（約１５度刻みに設けたノック溝よる位置決め動
作による）に１kg／ｃm²から７kg／ｃm²まで一刻みに設
定圧力を変換するように正面カムと正面カムカラ−の凹
凸面の突っ張りによるコイルスプリングの強弱の位置を
ノック溝とノックキ−を設けることで簡単に調整出来る
ようにした、この回転調整ノブを反対方向に回転廻り止
めキ−（２０）に当たるまで回すと図１５に示す、吐出
外接口（６−５）と吸入外接口（５−５）を仕切ってい
た仕切板（２２−２）で分離された圧力室とエレメント
側が各反対側に接続されて、吸入外接口には圧力室（２
２−４）がきてその上部にはプラグの貫通穴（一点鎖線
で示す）が接続され、吐出外接口にはエレメントを挿入
した室に接続されその上部には空気取り入れ口（一点鎖
線で示す）が接続されることになる、これによってプラ
グ側は吸入作用が発生して吸入ポンプ（バキュ−ムポン
プ）となり（図１７（ｑ）参照のプラグ側の矢印で示
す）、楕円ピストンからの吐出（圧縮）空気はエレメン
ト側に排出され最後には空気取り入れ口（２２−１０）
から外部へ排出される（図１７（ｑ）参照の空気取り入
れ口側の矢印で示す）、この時排出音はエレメントによ
って消音されるのであるまた図１５のように小穴は仕切
板を設けた円筒（２２−３）の内周で塞がれているので
真空には関わりを持たない、前記に述べた「請求項１」
と「請求項２」の基本形態に「請求項３」からなる吸入
と吐出ポンプを直列一体にバルブフランジ（４−１）を
追加工したバルブフランジ（２１）に回転調整ノブを嵌
合して組立て、円筒（１）の中に楕円シリンダ−（２）
と楕円ピストン（３−１）及び複合円筒溝カム（１３）
を中程にもつ回転軸（１２）とその入力軸端（１５）に
直列に駆動モ−タ（１５−２）を取付て駆動源に充電池
（２３）として充電池ケ−ス（３９）に納めスイッチ
（２４）からなるケ−スに納めた直列一体型ケ−ス（２
５）からなる本発明のポンプ（図１７（ｐ））で吐出空
気の流れをプラグの上部に矢印で示してある、また回転
調整ノブの小刻みな回転移動方向を小刻みな回転矢印で
示してある、また反対側へ回転矢印で示した通りにまわ
して、回転廻り止めに当たれば図１７（ｑ）の矢印で示
す通りプラグからは吸入作用が働き空気取り入れ口から
は圧縮空気が矢印の如く排出される、図１７の通り直列
一体型ケ−スの部分を手で握れることで郊外でも簡単に
持ち運びが出来るようになつた本発明の携帯型吸入と吐
出ポンプ装置である。

【０００８】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
ずき図面を参照して説明する。図１において、円筒１の
中を楕円シリンダ−２にしてこれに気密に填る楕円ピス
トン３−１と楕円ピストンの貫通穴に回転軸１２を填め
この軸の中程に設けた複合円筒溝カム１３が楕円ピスト
ンの中程に設けた中間穴１４−６に来るまで通して、楕
円ピストンの貫通穴に直角に開いた穴１４−５から従動
片１４−１を入れ複合円筒溝カムの溝に填め込む、さら
に従動片を板バネ２６でリング状に押さえ込みネジ２７
で板バネを楕円ピストンに組み付ける、この状態で両側
からバルブフランジ４−１，４−２で挟み込むように組
み込むこの時回転軸の両端にベアリング１２−１でバル
ブフランジに勘合して組み込み一方の軸端をバルブフラ
ンジ４−２から外側に出しこれを入力軸端１５として組
み付ける、この時各可動部には、当然であるが楕円ピス
トンには楕円シリンダ−と気密に嵌合し往復運動をする
ための楕円ピストンリング３−２を楕円ピストンのリン
グ溝に組み込み、回転軸には気密に回転して往復運動す
るためのシ−リング２８が圧入されパッキンの役割と軸
受けの役割をするために各に設けてある、バルブフラン
ジ（４−１，４−２）には吸入弁５−１，５−２と吐出
弁６−１，６−２を組み込んであるまた各弁穴にはパイ
ロット穴５−３，５−４には貫通穴７−１を、パイロッ
ト穴６−３，６−４には貫通穴７−２が来るように楕円
シリンダ−を両側から挟み込むバルブフランジの位置を
決めて組むバルブフランジ４−１側には吸入外接口５−
５と吐出外接口６−５を設けて外部機器と接続するため
のネジ穴を設けてなる「請求項１」と「請求項２」の吸
入と吐出ポンプで本発明を構成する重要な基本形態で小
型にして色々な機器装置に空気駆動源として入力軸端を
出して駆動モ−タ等の種類を選ばずに組み立っている。

【０００９】図１６，図１７（ｐ），（ｑ）に示される
実施例では、前記の基本形態のバルブフランジ４−１の
吸入外接口５−５と吐出外接口６−５を設けた面の中心
部に円筒１９−１を設けて、この円筒の中にボ−ル１６
とコイルスプリング１７と貫通穴１８−３とキ−部１８
−２をもつ正面カムカラ−１８−１をキ−部をキ−溝１
９−２に填め込みながら挿入して、回転廻り止めキ−２
０の穴にはスプリング１９−５とノックキ−１９−４を
押し縮めながら挿入して組み立てた部分を追加して出来
たバルブフランジ２１に組み替えて、円筒２２−３を中
心に仕切板２２−２で２個に分離され上部に空気取り入
れ口２２−１０をもつ室にはエレメント２２−９を挿入
して、圧力室２２−４側に回転廻り止めキ−の付いた面
を向けて、円筒１９−１に円筒２２−３を挿入しながら
回転調整ノブ２２−１をバルブフランジ２１に止まるま
で填め込んで組み立てた前記基本形態に駆動モ−タ１５
−２の回転軸１５−１と入力軸端１５を固定して直列一
体型ケ−ス２５にスイッチ２４と充電池ケ−ス３９と駆
動モ−タの配線を結線して組み込み充電池ケ−スに充電
池２３を装填して、スイッチの入切で作動させるように
した携帯型ポンプ。

【００１０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００１１】本発明の基本形態と駆動モ−タを極力小さ
くして、ノ−トパソコン等のＣＰＵ（中央演算処理）の
発熱を冷却する装置として、近年のパソコンのＣＰＵの
処理能力は高速化されているが反面ＣＰＵ自身の発熱は
半端な物ではなく、その冷却法にＣＰＵチップの上に直
接小型ファンを取り付けた形式の物が出回っているが、
その厚みがノ−トパソコンの厚みを薄く小型に出来ない
のである、それはＣＰＵ自身が磁界を嫌う（誤動作の原
因）ので磁場遮蔽材でファンのモ−タから発生する磁場
を遮断したのちその上に取り付けるか冷却フィンでモ−
タを離して置くことになるので風流も効率よく熱を奪え
ないし、ＣＰＵ周りの空気をかき混ぜるに等しくさらに
は冷却効果も薄れることになる、そこで、駆動モ−タと
一体に組み立てた基本形態のポンプ装置をＣＰＵより離
れた、ノ−トパソコンの側辺に設置して外気の冷気を楕
円ピストンで吸入圧縮して配管（チュ−ブ等）でＣＰＵ
に直接送り込む、またカバ−等でベンチュリ（カバ−の
一部を細くしてのど部を作りその前後の圧力差でＣＰＵ
周りの温度の高くなった機内空気も取り込んで排出カバ
−（導管）で機内外に排出して常に一定の温度に保てる
のである。

【００１２】近年の電子機器類は小型な物が多くなって
きているがＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯ（光磁気デ
ィスク）ドライブ装置、等のディスクなどを外部から取
り込むときにスプリングをリンクレバ−機構（板金物）
で引っ張り押し縮めたりさせて置き、ディスク等を取り
出すときにこれらスプリングの力を利用してディスクを
外部に送り出す機構であるが、スプリングの圧力を止め
ておくノッチピン等をソレノイド（電磁石）を使って外
す物が多いが、ディスク等の入れ具合でリンクレバ−が
突っ張って途中でディスクが噛み込み動かなくなる、こ
のために付属の非常用ピン棒でピン穴から強く挿入して
リンクレバ−機構を外部から外してやらなければならな
い、この操作でディスクは取り出せても機器は停止状態
になりパソコン側では外部接続機器を確認出来なくな
り、一度別のディスクにデ−タを記録して再度パソコン
の電源を入れ直すことで基本ソフトが起動するとき外部
接続機器を確認してこの外部機器から再度デ−タを入出
力させることになる、これは一度の操作（ディスクの挿
入）を利用してスプリング等で押し出す方法が一度設定
通り作動しなければ外部の力を借りなければ取り出せな
い機構であるからで、本発明の前記の装置を取り付けて
おけば、小型空気圧シリンダ−等で何度でも送り出すこ
とが出来リンクレバ−類を簡素化して故障のない装置が
出来る。

【００１３】また何処にでも持ち運びできるように、駆
動電源を充電池にして図１６の直列一体型とした本発明
の携帯型吸入と吐出ポンプは、現在一般の家庭に唯一普
及されていない道具として片手で操作して女性でも簡単
に自転車や自動車のタイヤの空気入れや、エア−バッグ
等の付属器でパンクタイヤの修理時自動車を持ち上げる
ときなどに、また老人、病人の介護用ゴムシ−ト（ゴム
マット）で床ずれや移動機器の空気駆動源に使用すれば
病人や老人を一人の女性でも寝返りを打たせることがで
き空気圧シリンダ−で運ぶこともできる、若人等のレジ
ャ−用ゴムボ−トの空気入れや救難活動に到着不可能な
災害地へ糸付き空気ロケット（最終的には太いロ−プを
つなぐことになる）を飛ばす装置の駆動源として応用で
きる、また家庭での食品の長期保存に真空パック保存と
して容器内の空気抜き取りに、人命を奪う猛毒を持つ動
物、昆虫に郊外で被害を受けたとき、速やかに猛毒を吸
引器具として吸い出したり、切り傷や骨折等の病院まで
の応急処置として膨張帯式救急用具の空気圧の利用、近
年大気汚染問題にフロンガスや不、可燃性ガスを使った
スプレ−容器等の代替え圧力容器に空気圧の利用や家庭
用常備具として容易に携帯しうるように小型で、軽量で
携帯型の高圧力と高い吸入器具（バキュ−ム器具）とし
て提供することを目的としている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本形態の組立断面図。

【図２】本発明の基本形態の一部透視と断面からなる立
体図。

【図３】本発明の基本形態の組立断面図でバルブフラン
ジ４−２側で楕円ピストンによる吸入弁と吐出弁と空気
の流れを示した図である。

【図４】本発明の基本形態の組立断面図でバルブフラン
ジ４−１側で楕円ピストンによる吸入弁と吐出弁と空気
の流れを示した図である。

【図５】円筒と円筒の中の楕円シリンダ−の断面図。

【図６】バルブフランジ（４−１）の正面図。

【図７】（ａ） 右ねじれ溝を示す正面図。 （ｂ） 左ねじれ溝を示す正面図。 （ｃ） 複合円筒溝カム部の正面図。

【図８】（ｄ）から（ｋ）で従動片と複合円筒カムの動
作を示す図である。

【図９】（ｌ） 従動片の下面図（底面図）。 （ｍ） 従動片の正面図。

【図１０】（ｎ） 回転調整ノブの立体図。 （ｏ） 一部断面した回転調整ノブの立体図。

【図１１】バルブフランジ２１の部品構成からなる立体
図。

【図１２】バルブフランジ２１と回転調整ノブと安全弁
として組たった断面組立図。

【図１３】図１２のＡ，Ａ矢視の断面図で、最低圧力吐
出ポンプ時の位置を示す図で、空気取り入れ口とプラグ
と貫通穴を一点鎖線図で示した図。

【図１４】図１２のＡ，Ａ矢視の断面図で、最高圧力吐
出ポンプ時の位置を示す図で、空気取り入れ口とプラグ
と貫通穴を一点鎖線図で示した図。

【図１５】図１２のＡ，Ａ矢視の断面図で、吸入（バキ
ュ−ム）ポンプ時の位置を示す図で、空気取り入れ口と
プラグと貫通穴を一点鎖線図で示した図。

【図１６】直列一体型ケ−スに本発明の機能を組み立て
た断面図。

【図１７】（ｐ） 本発明の直列一体型ケ−スに組たっ
た立体図で、吐出ポンプとしての機能時を示す矢印を設
けた図。 （ｑ） 本発明の直列一体型ケ−スに組たった立体図
で、吸入ポンプとしての機能時を示す矢印を設けた図。

【図１８】従来からある、クランク軸とピストンによる
圧縮ポンプの断面図。

【図１９】従来からある、エキセントリックとダイヤフ
ラムによる圧縮ポンプの断面図。

【図２０】従来からある、電磁石と永久磁石のダイヤフ
ラムによる圧縮ポンプの断面図。

【図２１】従来からある、電磁石と永久磁石のプランジ
ャ−による圧縮ポンプの断面図。

【符号の説明】

１ 円筒 ２ 楕円シリンダ− ３−１ 楕円ピストン ３−２ 楕円ピストンリング ４−１ バルブフランジ ４−２ バルブフランジ ５−１ 吸入弁 ５−２ 吸入弁 ５−３ パイロット穴 ５−４ パイロット穴 ５−５ 吸入外接口 ６−１ 吐出弁 ６−２ 吐出弁 ６−３ パイロット穴 ６−４ パイロット穴 ６−５ 吐出外接口 ７−１ 貫通穴 ７−２ 貫通穴 ８−１ 始点 ８−２ 終点 ９−１ 始点 ９−２ 終点 １０−１ 突起部 １０−２ 平坦部 １１−１ 突起部 １１−２ 平坦部 １２ 回転軸 １２−１ ベアリング １３ 複合円筒溝カム １３−１ 右ねじれ溝 １３−２ 左ねじれ溝 １４−１ 従動片 １４−２ 鍔 １４−３ 球面 １４−４ 溝谷底径 １４−５ 穴 １４−６ 中間穴 １５ 入力軸端 １５−１ 回転軸 １５−２ 駆動モ−タ １６ ボ−ル １７ コイルスプリング １８−１ 正面カムカラ− １８−２ キ−部 １８−３ 貫通穴 １９−１ 円筒 １９−２ キ−溝 １９−３ 小穴 １９−４ ノックキ− １９−５ スプリング ２０ 回転廻り止めキ− ２１ バルブフランジ ２２−１ 回転調整ノブ ２２−２ 仕切板 ２２−３ 円筒 ２２−４ 圧力室 ２２−５ 切り欠き窓 ２２−６ 正面カム ２２−７ 貫通穴 ２２−８ プラグ ２２−９ エレメント ２２−１０ 空気取り入れ口 ２２−１１ ノック溝 ２２−１２ 貫通穴 ２３ 充電池 ２４ スイッチ ２５ 直列一体型ケ−ス ２６ 板バネ ２７ ネジ ２８ シ−リング ２９ ピストン ３０ クランク軸 ３０−１ フライホイ−ル ３１ クランクケ−ス ３２ エキセントリック ３３ ダイヤフラム ３４ 電磁石 ３５ 永久磁石 ３６ シリンダ− ３７ プランジャ− ３８ チエックボ−ル ３８−１ 吸入弁 ３８−２ 吐出弁 ３９ 充電池ケ−ス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒（１）の中を楕円シリンダ−（２）に
   して、この楕円シリンダ−内に填って往復運動する楕円
   ピストン（３−１）を組み込む、楕円ピストンの中心部
   は回転軸（１２）が通る貫通穴があいている、この貫通
   穴の中程には中間穴（１４−６）と中心軸に直角な方向
   で穴（１４−５）がある、楕円ピストンの貫通穴に回転
   軸を通し複合円筒溝カム（１３）部分を中間穴まで通し
   て、穴（１４−５）から従動片（１４−１）を挿入して
   複合円筒溝カムの溝に填めてリング状した板バネ（２
   ６）で従動片を回転可能にして押さえてある、この回転
   軸の両端にはバルブフランジ（４−１，４−２）にベア
   リング（１２−１）で受け止め片方の軸端を外側に出し
   て入力軸端（１５）とした、バルブフランジには吸入弁
   （５−１，５−２）と吐出弁（６−１，６−２）を納め
   各パイロット穴（５−３，６−３，５−４，６−４）を
   設けてこれに通じてある、円筒（１）と円筒の中を楕円
   シリンダ−（２）にして、この楕円形状の短軸（短径）
   方向に円筒との空間ができる（図５を参照）、この別々
   の空間を貫通穴（７−１，７−２）通路を設けてパイロ
   ット穴（５−３，５−４）には貫通穴（７−１）をパイ
   ロット穴（６−３，６−４）には貫通穴（７−２）を向
   けて両バルブフランジで挟み込む形で組み立てる、片方
   のバルブフランジ（４−１）には吸入外接口（５−５）
   と吐出外接口（６−５）を設けて各の貫通穴の通路に合
   流させてある、今、入力軸端（１５）に駆動モ−タ（１
   ５−２）の回転軸（１５−１）を接続し複合円筒溝カム
   （１３）を回転させ従動片（１４−１）で楕円ピストン
   を往復運動させたとき、楕円ピストンの両端面側で別々
   に発生した吸入と圧縮工程による空気流をこれら合流さ
   せた通路でバルブフランジに設けた吸入外接口と吐出外
   接口に接続して各連続な空気流にした、またこれら貫通
   穴を通過する空気流がピストンとシリンダ−から発生す
   る摩擦熱を気化熱として通過するときに熱を奪わせて冷
   却効果を持たせた、円筒の中の楕円シリンダ−と楕円ピ
   ストンの組み合わせによる基本形態の吸入と圧縮ポンプ
   装置。
2. 【請求項２】右ねじれ溝（１３−１）と左ねじれ溝（１
   ３−２）を同位置（同ピッチ）上に重ね合わせて右ねじ
   れ溝の始点（８−１）に左ねじれ溝の終点（９−２）を
   左ねじれ溝の始点（９−１）に右ねじれ溝の終点（図７
   （８−２）を各に合流（連続溝加工）させてリング状に
   し且つ、合流点には突起部（１０−１，１１−１）と平
   坦部（１０−２，１１−２）を各１８０度回転させた位
   置に設けて、回転軸（１２）の中程に複合円筒溝カム
   （１３）として設けてある、この溝カムの溝に填って直
   線移動する従動片（１４−１）が複合円筒溝カムの連続
   回転運動から直線運動（往復運動）に変換されるとき、
   従動片が複合円筒溝カムの回転に伴って共廻りすること
   なく直線移動するように楕円ピストンの中程に複合円筒
   溝カムに直角な位置にあいた穴（１４−５）に収まり楕
   円ピストンに直線運動を伝え楕円ピストンはその形状を
   もって従動片の回転防止効果をもってからなる楕円ピス
   トンの往復運動による基本形態の吸入と圧縮ポンプ装
   置。
3. 【請求項３】ボ−ル（１６）がコイルスプリング（１
   ７）にキ−溝（１９−２）にキ−部（１８−２）が填っ
   て上下に移動する正面カムカラ−（１８−１）に押さえ
   込まれて、圧力空気が通る小穴（１９−３）が吐出外接
   口（６−５）側から中心部に向けて通してある貫通穴を
   持つ円筒（１９−１）に収まり、小穴から入る圧力空気
   をボ−ルで押し止めるように組み込んだ安全弁、回転廻
   り止めキ−（２０）とこのキ−に設けた穴に入るスプリ
   ング（１９−５）とこのスプリングで常に外周に向けて
   押し出されているノックキ−（１９−４）を設けた「請
   求項１」記載のバルブフランジ（４−１）に、これらの
   機能を追加したバルブフランジ（２１）と回転調整ノブ
   （２２−１）の圧力室（２２−４）側の内周面に約１５
   度刻みに設けたノック溝（２２−１１）にノックキ−の
   先端が填っている、正面カムカラ−は凹凸面（カム面）
   を上にして貫通穴（１８−３）をもつ、この凹凸面に接
   するように凹凸面を下にした正面カム（２２−６）を上
   部にもち貫通穴（２２−７）があいている円筒（２２−
   ３）には仕切板（２２−２）をこの円筒を中心にして２
   室を設け、吸入外接口（５−５）と吐出外接口（６−
   ５）を分離して圧力室（２２−４）側に切り欠き窓（２
   ２−５）で小穴を塞がないようにしてある、圧力室の反
   対側にはエレメント（２２−９）（濾過材）を挿入して
   あり上部には空気取り入れ口（２２−１０）をあけてあ
   り圧力室の上部にはプラグ（２２−８）をもうけ貫通穴
   （２２−１２）で外部と通じてある、回転調整ノブの円
   筒はボ−ルとコイルスプリングと正面カムカラ−をキ−
   溝に挿入させながら外側より填り、且つこの円筒を軸に
   バルブフランジ（２１）の外周に填って組み立て（図１
   ２参照）、「請求項１」のバルブフランジ（４−２）か
   らでた入力軸端（１５）に駆動モ−タ（１５−２）の回
   転軸（１５−１）を接続して納めた直列一体型ケ−ス
   （２５）には、充電池（２３）を納める充電池ケ−ス
   （３９）とスイッチ（２４）を一体に組み込んだ、「請
   求項１」と「請求項２」の基本形態からなる携帯型にし
   た吸入と吐出切換と圧力調整型にしたポンプ装置。