JP2019218909A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体格アップを防止しつつ、コントローラの操作性を向上できるポンプ装置を提供する。【解決手段】ポンプ装置１０は、ポンプ本体１２と、前記ポンプ本体１２を駆動する駆動部１４と、前記駆動部１４を収容する略筒状のケーシング２０と、前記駆動部１４への操作指示を受け付けるコントローラ１６と、を備え、前記コントローラ１６は、前記ケーシング２０に対して周方向に移動可能な状態で前記ケーシング２０の周面に取り付けられている。【選択図】図１

Description

本明細書は、ポンプ本体と、当該ポンプ本体を駆動する駆動部と、駆動部のケーシングの外部に設けられたコントローラと、を備えたポンプ装置を開示する。

従来から流体を移送するためのポンプ装置が広く知られている。こうしたポンプ装置は、ポンプ本体と、当該ポンプ本体を駆動する駆動部と、に大別される。駆動部は、電源やソレノイド等を有しており、これらは、全て、ケーシングに収容される。また、ケーシングの外面には、当該駆動部を操作するためのコントローラが取り付けられることが多い。ユーザは、ポンプ装置を運転させるために、必要に応じて、このコントローラを操作する。

ところで、こうしたポンプ装置は、当該ポンプ装置よりも大型のタンクや貯留層の近くに配されることが多い。したがって、ポンプ装置の周囲は、他部材（タンク等）で遮られることが多い。ユーザは、こうした他部材を避けて、ポンプ装置のコントローラにアクセスする必要があるが、コントローラの位置が固定の場合、他部材の位置によっては、コントローラへのアクセス性が非常に悪い場合もあった。

そこで、従来からコントローラの位置や姿勢を変更可能なポンプ装置が提案されている。例えば、特許文献１には、コントローラを、ケーシングの少なくとも２つの異なる側壁に配置できるようにしたポンプ装置が開示されている。かかる技術によれば、他部材との位置関係を考えて、ユーザがアクセスしやすい側壁にコントローラを取り付けることができるため、ポンプ装置の操作性を多少は、改善できる。

また、特許文献２には、ケーシングの軸方向一端に、当該ケーシングの軸方向回りに回転可能なジョイント機構を設け、このジョイント機構にコントローラを設置したポンプ装置が開示されている。かかるポンプ装置によれば、ジョイント機構を軸周りに回動させることで、ポンプ装置の位置だけでなく、角度（姿勢）も変更できるため、コントローラの配置の自由度がより向上し、ひいては、ポンプ装置の操作性をより向上できる。

特許第５７７８６９３号公報 特許第６２７６４９０号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、コントローラの取り付け位置を変更できるだけであり、姿勢そのものは変更できない。そのため、ポンプ装置の設置場所によっては、操作性が悪くなることがあった。例えば、特許文献１では、コントローラは、操作面がほぼ垂直になる姿勢に固定されている。この場合、他部材との関係で、ポンプ装置に真上からしかアクセスできないような状況では、当該コントローラの視認性、操作性が悪くなる。

特許文献２では、コントローラの位置だけでなく、角度も変更できるため、特許文献１に比べてコントローラの操作性を向上できる。しかし、特許文献２では、ケーシングの軸方向一端にジョイント機構を取り付けなければならない。この場合、このジョイント機構の分だけ、ポンプ装置の軸方向寸法が大きくなり、ポンプ装置の体格アップを招く。

そこで、本明細書では、体格アップを防止しつつ、コントローラの操作性を向上できるポンプ装置を開示する。

本明細書で開示するポンプ装置は、ポンプ本体と、前記ポンプ本体を駆動する駆動部と、前記駆動部を収容する略筒状のケーシングと、前記駆動部への操作指示を受け付けるコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記ケーシングに対して周方向に移動可能な状態で前記ケーシングの周面に取り付けられている、ことを特徴とする。

この場合、前記ケーシングの周面には、前記周方向に延びるレールが設けられ、前記コントローラの裏面には、前記レールに係合することで、前記ケーシングの軸方向への移動を規制しつつ前記周方向の移動を許容するガイド部材が設けられていてもよい。

また、この場合、前記レールおよびガイド部材の一方には、軸方向に凹の溝が形成され、他方には、前記溝に嵌るべく軸方向に凸の突起が形成されていてもよい。

また、前記ケーシングの周面には、周方向に間隔を開けて並ぶ複数の係止部が形成され、前記コントローラの裏面には、前記係止部に係止する被係止部が形成されており、前記係止部および被係止部の一方は、凹部であり、前記係止部および被係止部の他方は、前記凹部に嵌る凸であって、前記コントローラの自重よりも大きい移動力が付与されることで、前記被係止部から抜ける凸であってもよい。

また、前記コントローラは、工具を用いることなく、前記ケーシングから着脱できてもよい。

また、前記コントローラは、その操作面に垂直な軸回りに１８０度回転させた姿勢で前記ケーシングに装着可能であってもよい。

また、前記ポンプ本体は、前記ケーシングの軸方向一端に取り付けられており、前記ポンプ本体の一部は、前記ケーシングの周面よりも径方向外側に突出していてもよい。

前記ケーシングの軸方向他端には、前記ポンプ本体のストローク調整用のダイアル、および、ケーブルの接続端子口の少なくとも一つが設けられていてもよい。

本明細書で開示するポンプ装置によれば、コントローラが周方向に移動可能であるため、コントローラの位置および姿勢を自由に変更でき、コントローラの操作性を向上できる。また、このとき、コントローラは、ケーシングの周面に取り付けられているため、ポンプ装置の軸方向寸法のアップ、ひいては、体格のアップを防止できる。

ポンプ装置の斜視図である。 コントローラを取り外したポンプ装置の斜視図である。 コントローラを裏側から見た斜視図である。 図１のＡ−Ａ線での断面図である。 図１のＢ−Ｂ線での断面図である。 コントローラを装着アダプタに取り付ける様子を示す図である。 コントローラの他の例を示す図である。 レールおよびガイド部材の他の例を示す図である。 レールおよびガイド部材の他の例を示す図である。

以下、ポンプ装置１０の構成について図面を参照して説明する。図１、図２は、ポンプ装置１０の斜視図であり、図１は、コントローラ１６を取り付けた際の、図２は、コントローラ１６を取り外した際の斜視図である。なお、以下の説明においては、「軸方向」、「周方向」、「径方向」は、特に区別しない限り、ケーシング２０の「軸方向」、「周方向」、「径方向」を意味する。

このポンプ装置１０は、往復動によってポンプ室の容積変化を起こし送液する往復動ポンプであり、例えば、ダイヤフラムポンプである。このポンプ装置１０は、必要に応じて、指定量の液体の移送、例えば、薬液注入などに利用されるもので、通常、ポンプ装置１０よりも大型のタンクや貯留層の近くに配置される。

ポンプ装置１０は、流体を移送するポンプ本体１２と、このポンプ本体１２を駆動する駆動部１４と、ユーザからの指示を受け付けて駆動部１４を制御するコントローラ１６と、を備えている。ポンプ本体１２は、内部に図示しないダイヤフラムおよびポンプ室を備えている。このポンプ本体１２の周面からは、吸引ポート（図示せず）、吐出ポート１８が突出している。

駆動部１４は、ポンプ本体１２を駆動する直動ソレノイドや、これらを制御する制御回路、これらに電源電圧を供給する電源回路等（いずれも図示せず）をケーシング２０に収容して構成される。ケーシング２０は、図１、図２に示す通り、軸方向断面がほぼ一定の略筒状であり、その上部の周面は、円弧面となっている。この円弧面には、コントローラ１６の移動をガイドするガイドレール２２や、コントローラ１６の位置を規定する複数の被係止部５６が形成されているが、これについては、後述する。

この駆動部１４（ケーシング２０）の軸方向一端には、ポンプ本体１２が取り付けられている。なお、図１、図２から明らかなとおり、ポンプ本体１２の吐出ポート１８は、ケーシング２０の円弧面よりも上方、すなわち、径方向外側に突出している。駆動部１４（ケーシング２０）の軸方向他端には、ストローク調整用ダイアル２４と、複数（図示例では２つ）の接続端子２６と、が設けられている。ストローク調整用ダイアル２４は、往復動ポンプのストロークを調整するためのダイアルである。また、接続端子２６は、電力線や信号線などのケーブルが着脱自在に接続される。ケーブルを着脱自在とすることで、故障などによりポンプ装置１０を交換する際には、ポンプ装置１０だけを交換すればよく、ケーブルを再度、配策する必要がなくなる。また、駆動部１４の軸方向一端からは、中継ケーブル２８が引き出されている。この中継ケーブル２８は、コントローラ１６に接続される。

コントローラ１６は、ユーザからの操作指示を受け付けて、当該操作指示に従い駆動部１４を制御する。このコントローラ１６は、略箱状である。このコントローラ１６の上面には、運転状況等を提示する液晶パネル３８や、ユーザからの操作指示を受けるための複数の操作ボタン４０などが配され、操作面３６として機能する。このコントローラ１６は、図１に示すように、ケーシング２０の周面に取り付け可能であり、また、ケーシング２０の周方向に移動可能となっている。本例では、こうしたコントローラ１６の取り付けを可能にするために、ケーシング２０の周面に、ガイドレール２２等を設け、コントローラ１６の裏面に、ガイド部材５０等を設けている。以下、これについて詳説していく。

図３は、コントローラ１６を裏側から見た斜視図である。また、図４は、図１のＡ−Ａ線での断面図であり、図５は、図１のＢ−Ｂ線での断面図である。コントローラ１６は、略箱状の外カバー４２と、当該外カバー４２の内部に取り付けられる内カバー４４と、を備えている。図４に示す通り、外カバー４２と内カバー４４との間には、空間が形成されており、当該空間に回路基板４６等が収容される。外カバー４２は、上面と、当該上面の周縁から垂れ下がる周壁と、を備えた略箱状である。この外カバー４２の上面は、既述したとおり、操作面３６として機能し、液晶パネル３８や操作ボタン４０が配されている。外カバー４２の軸方向両側の側壁４８の下端は、ケーシング２０の円弧面にあわせて円弧状となっている。また、外カバー４２の左右の側壁４８には、中継ケーブル２８を挿通させる切り欠き４９が形成されている。

内カバー４４は、外カバー４２の上面との間に、一定の距離を開けた状態で、外カバー４２の内部に配され、固定される略平板状部材である。この内カバー４４の裏面には、一対のガイド部材５０と、一つの摺動リブ５８と、が立脚している。ガイド部材５０は、周方向に延びるリブであり、その下端は、ケーシング２０の円弧面にあわせて円弧状となっている。図４に示す通り、このガイド部材５０の下端には、ケーシング２０の軸方向内側に向かって突出したガイド爪５２が形成されている。

ガイドレール２２の軸方向両端には、このガイド爪５２が挿し込まれるガイド溝３０が形成されている。ガイド溝３０は、周方向に延びる溝である。このガイド溝３０は、図４に示す通り、軸方向内側に近づくにつれて高さが低くなる略三角形の断面を有している。このガイド溝３０は、ガイドレール２２の周方向終端まで貫通している。そのため、ガイド爪５２は、ガイドレール２２の周方向終端から、ガイド溝３０に挿し込めるようになっている。

ガイド部材５０の周方向端部からは、肉薄のアーム部５４が延びており、このアーム部５４の先端からは被係止部５６が突出している。この被係止部５６は、図５に示す通り、断面略半円形である。ケーシング２０の周面には、この被係止部５６が嵌まり込む係止部３２が、周方向に間隔を開けて複数形成されている。係止部３２は、ガイドレール２２の両側それぞれに１列ずつ、合計２列、形成されている。本例では、係止部３２は、１５度間隔で、１列当たり１５個形成されている。この係止部３２は、断面略半円形で、軸方向に延びる溝である。

係止部３２と被係止部５６との位相が一致するまでコントローラ１６を周方向に移動させると、被係止部５６が係止部３２に嵌まりこみ、所定の操作感（クリック感）を生じさせる。また、コントローラ１６をさらに周方向に押して、被係止部５６（突起）にコントローラ１６の自重よりも大きい移動力を付与すれば、肉薄のアーム部５４が上方に僅かに撓み、被係止部５６（突起）が係止部３２（溝）から抜け出る。つまり、係止部３２および被係止部５６を設けることで、係止部３２の配置間隔（１５度）ごとに、所定の操作感を生じさせることができる。

摺動リブ５８は、一対のガイド部材５０の間に設けられており、その高さは、ガイド部材５０よりも僅かに小さい。また、摺動リブ５８の下端も、ケーシング２０の円弧面に合わせて円弧状になっている。ガイドレール２２の軸方向中央には、このガイド部材５０が摺動する摺動面３４が周方向に延びている。摺動リブ５８の下端面が、この摺動面３４に沿って摺動することで、コントローラ１６を周方向移動させる際のがたつきを押さえることができる。

内カバー４４の一隅には、中継ケーブル２８が挿通されるグロメット６０が取り付けられており、中継ケーブル２８は、当該グロメット６０を通過して、回路基板４６等に接続される。

次に、こうしたコントローラ１６のケーシング２０への装着方法について説明する。コントローラ１６をケーシング２０に取り付ける際には、一対のガイド爪５２がガイド溝３０の周方向終端から進入するように、コントローラ１６をケーシング２０の周面に沿って滑らせる。ガイド爪５２がガイド溝３０に進入すれば、あとは、コントローラ１６が、所望の位置および角度になるように、コントローラ１６を周方向に押せばよい。

ここで、図４に示すように、軸方向に間隔を開けて並ぶ一対のガイド溝３０に、一対のガイド爪５２が嵌まり込めば、コントローラ１６は、軸方向に移動しようとしても、一方のガイド爪５２が対応するガイド溝３０と干渉するため、コントローラ１６の軸方向の移動は規制される。また、ガイド爪５２が径方向に移動しようとしても、各ガイド爪５２が対応するガイド溝３０と干渉するため、コントローラ１６のケーシング２０からの離脱が防止される。その一方で、ガイド溝３０は、周方向に延びているため、ガイド爪５２、ひいては、コントローラ１６は、周方向には、自由に動ける。つまり、ガイド爪５２およびガイド溝３０を設けることで、コントローラ１６の径方向および軸方向の動きを規制しつつコントローラ１６の周方向の移動が許容される。

また、このとき、コントローラ１６が周方向に移動する過程で、被係止部５６が係止部３２への挿入と離脱を繰り返す。被係止部５６が係止部３２に挿入される度に、コントローラ１６の移動に対する抵抗が一時的に上昇し、適度な操作感（クリック感）が生じる。そして、かかる操作感があることで、コントローラ１６の周方向の移動量を明確に意識することができ、より、適切な位置調整が可能となる。

ここで、このように、コントローラ１６を周方向に沿って移動可能とする理由について説明する。既述したとおり、ポンプ装置１０は、当該ポンプ装置１０より大型のタンクや貯留槽の近傍に設置される。そのため、ポンプ装置１０の周辺の一部が、他部材（タンク等）で遮られることが多い。ユーザは、こうした他部材を避けて、ポンプ装置１０のコントローラ１６にアクセスする必要があるが、コントローラ１６と他部材との位置関係によっては、コントローラ１６へのアクセス性が非常に悪い場合もあった。

このような場合に、コントローラ１６を、アクセスしやすい位置および姿勢に変更するために、本例では、コントローラ１６を、ケーシング２０の周面に移動可能に設置している。かかる構成とすることで、ポンプ装置１０の設置状況に応じて、コントローラ１６の位置および姿勢を変更できるため、ポンプ装置１０の操作性を改善できる。例えば、図１において、ポンプ装置１０の右側に大型のタンクが設置される場合には、コントローラ１６を周方向に移動させて、ケーシング２０の左側へ位置させれば、コントローラ１６の視認性、操作性を改善できる。また、ポンプ装置１０が、目線より大幅に低い場所に設置された場合には、コントローラ１６を周方向に移動させて、ケーシング２０の頂上付近に位置させるとともに、操作面３６を略水平にすることで、コントローラ１６の視認性、操作性を改善できる。

また、本例のコントローラ１６は、上下反転してケーシング２０に取り付けることができる。すなわち、ケーシング２０から取り外したコントローラ１６を、操作面３６に垂直な軸周りに１８０度反転させたうえで、再度、ケーシング２０に取り付ければ、コントローラ１６の上下を反転させることができる。そして、これにより、コントローラ１６を、ケーシング２０の右側、左側のいずれに位置させた場合でも、操作面３６を正立させることができる。

ところで、これまでの説明で明らかなとおり、本例では、コントローラ１６は、ケーシング２０の周方向に取り付けられており、このコントローラ１６を取り付けるためのジョイント機構であるガイドレール２２もケーシング２０の周方向に設けられている。換言すれば、ケーシング２０の軸方向端部には、コントローラ１６の取り付けや移動に関係する部材は設けていない。かかる構成とするのは、ポンプ装置１０の体格アップを防止するためである。

すなわち、ケーシング２０の軸方向端部に、コントローラ１６装着のための何らかのジョイント機構を設けた場合、その分だけポンプ装置１０の軸方向寸法が増加し、体格がアップする。また、そもそも、ケーシング２０の軸方向一端には、ポンプ本体１２が、他端には、ストローク調整用ダイアル２４や接続端子２６が設けられている。これらを避けてジョイント機構を設けようとした場合、構成が複雑化するおそれがある。

一方、本例では、ジョイント機構であるガイドレール２２をケーシング２０の周面にのみ設けているため、ポンプ装置１０の軸方向寸法の増加を防止できる。ここで、コントローラ１６をケーシング２０の周方向に取り付ければ、当該コントローラ１６の厚み分だけ、ポンプ装置１０の高さが増加するおそれがある。しかし、ポンプ装置１０には、もともと、ケーシング２０の周面よりも上方に突出した吐出ポート１８があるため、ケーシング２０の周方向にコントローラ１６を配しても、ポンプ装置１０の高さ寸法は、殆ど変わらず、体格アップを防止できる。

また、これまでの説明で明らかなとおり、コントローラ１６は、工具を用いることなくケーシング２０に着脱できる。そのため、コントローラ１６は、ケーシング２０以外の部材、例えば、ＤＩＮレールなどに取り付けることもでき、コントローラ１６へのアクセス性をより向上できる。ＤＩＮレールは、制御コンポーネントを制御盤内に取り付ける際に多用されている金属製のレールである。このＤＩＮレールへの装着アダプタは、一般的に市販されている。そのため、コントローラ１６を、この装着アダプタに締結すれば、コントローラ１６をＤＩＮレールに容易に取り付けることができる。

装着アダプタとコントローラ１６との締結方法としては、種々考えられるが、例えば、図６に示すように、コントローラ１６の内カバー４４に複数の締結用雌ネジ６２を形成しておき、この締結用雌ネジ６２を利用して、装着アダプタ１００をコントローラ１６に螺合締結してもよい。このとき、装着アダプタ１００と外カバー４２との干渉を避けるために、内カバー４４と装着アダプタ１００との間に、外カバー４２の下端よりも外側まで突出する高さのスペーサ６４（ネジが挿通可能な略筒状部材）を介在させることが望ましい。また、ここでは、螺合締結を例に挙げているが、コントローラ１６は、他の締結方法、例えば、嵌合などで、装着アダプタ１００などの他部材に締結されてもよい。いずれにしても、コントローラ１６に、他部材との締結手段（図６の例では、雌ネジ６２）を設けておくことで、コントローラ１６を、ケーシング２０以外の部材にも容易に取り付けることができる。

また、これまで説明した例は、いずれも一例であり、コントローラ１６が、少なくともケーシング２０の周面に、周方向に移動可能な状態で取り付けられるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、これまでの説明では、係止部３２を、ガイド部材５０の先端から延びるアーム部５４に設けているが、係止部３２は、ガイド部材５０と独立して設けられてもよい。例えば、図７に示すように、ガイド部材５０の側方に、係止用リブ５９を設けてもよい。この場合、この係止用リブ５９の先端が、係止部３２に嵌まり込む被係止部５６として機能する。そして、係止用リブ５９が撓むことで、係止部３２に嵌まり込んだ被係止部５６が、当該係止部３２から抜け出ることができる。

また、本例では、係止部３２を溝、被係止部５６を突起としているが、これは逆でもよく、係止部３２を突起、被係止部５６を溝としてもよい。すなわち、ケーシング２０の周面に、周方向に間隔を開けて複数の突起（係止部３２）を設けるとともに、コントローラ１６側に、この突起が嵌まり込む溝（被係止部５６）を設けてもよい。この場合でも、係止部３２（突起）が被係止部５６（溝）に嵌まり込むたびに適度な操作感を得ることができる。また、別の形態として、こうした係止部３２、被係止部５６は省略されてもよい。

また、コントローラ１６の周方向以外の動きを規制できるのであれば、上述したガイドレール２２およびガイド部材５０の形状は、適宜、変更されてもよい。例えば、本例では、ガイドレール２２にガイド溝３０を、ガイド部材５０に、ガイド爪５２を、それぞれ設けているが、これらは、逆でもよい。すなわち、図８に示すように、ガイドレール２２に軸方向に突出するガイド爪５２を、ガイド部材５０に、当該ガイド爪５２が嵌まるガイド溝３０を設けてもよい。また、ガイド爪５２およびガイド溝３０の形状は、変更されてもよく、例えば、図９に示すように、ガイド爪５２およびガイド溝３０は、断面Ｔ字状であってもよい。

１０ ポンプ装置、１２ ポンプ本体、１４ 駆動部、１６ コントローラ、１８ 吐出ポート、２０ ケーシング、２２ ガイドレール、２４ ストローク調整用ダイアル、２６ 接続端子、２８ 中継ケーブル、３０ ガイド溝、３２ 係止部、３４ 摺動面、３６ 操作面、３８ 液晶パネル、４０ 操作ボタン、４２ 外カバー、４４ 内カバー、４６ 回路基板、４８ 側壁、４９ 切り欠き、５０ ガイド部材、５２ ガイド爪、５４ アーム部、５６ 被係止部、５８ 摺動リブ、５９ 係止用リブ、６０ グロメット、６２ 雌ネジ、６４ スペーサ、１００ 装着アダプタ。

Claims (8)

1. ポンプ本体と、
   前記ポンプ本体を駆動する駆動部と、
   前記駆動部を収容する略筒状のケーシングと、
   前記駆動部への操作指示を受け付けるコントローラと、
   を備え、前記コントローラは、前記ケーシングに対して周方向に移動可能な状態で前記ケーシングの周面に取り付けられている、
   ことを特徴とするポンプ装置。
2. 請求項１に記載のポンプ装置であって、
   前記ケーシングの周面には、前記周方向に延びるレールが設けられ、
   前記コントローラの裏面には、前記レールに係合することで、前記ケーシングの軸方向への移動を規制しつつ前記周方向の移動を許容するガイド部材が設けられている、
   ことを特徴とするポンプ装置。
3. 請求項２に記載のポンプ装置であって、
   前記レールおよびガイド部材の一方には、軸方向に凹の溝が形成され、他方には、前記溝に嵌るべく軸方向に凸の突起が形成されている、
   ことを特徴とするポンプ装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のポンプ装置であって、
   前記ケーシングの周面には、周方向に間隔を開けて並ぶ複数の係止部が形成され、
   前記コントローラの裏面には、前記係止部に係止する被係止部が形成されており、
   前記係止部および被係止部の一方は、凹部であり、
   前記係止部および被係止部の他方は、前記凹部に嵌る凸であって、前記コントローラの自重よりも大きい移動力が付与されることで、前記被係止部から抜ける凸である、
   ことを特徴とするポンプ装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のポンプ装置であって、
   前記コントローラは、工具を用いることなく、前記ケーシングから着脱できる、ことを特徴とするポンプ装置。
6. 請求項５に記載のポンプ装置であって、
   前記コントローラは、その操作面に垂直な軸回りに１８０度回転させた姿勢で前記ケーシングに装着可能である、ことを特徴とするポンプ装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のポンプ装置であって、
   前記ポンプ本体は、前記ケーシングの軸方向一端に取り付けられており、
   前記ポンプ本体の一部は、前記ケーシングの周面よりも径方向外側に突出している、
   ことを特徴とするポンプ装置。
8. 請求項７に記載のポンプ装置であって、
   前記ケーシングの軸方向他端には、前記ポンプ本体のストローク調整用のダイアル、および、ケーブルの接続端子口の少なくとも一つが設けられている、ことを特徴とするポンプ装置。
   

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