JP5125811B2 - チューブユニット、制御ユニット、及びこれらを備えるマイクロポンプ - Google Patents
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図1〜図6は実施形態1に係るマイクロポンプを示し、図7,8は実施形態2、図9は実施形態3、図10は実施形態4、図11は実施形態5を示している。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るマイクロポンプを示し、(a)は平面図、(b)は正面図である。図1において、マイクロポンプ1は、駆動部10と液体を収容するリザーバ11とから構成されている。
図2は駆動部の構成を示す平面図、図3は、図2のA−P−B切断面を示す断面図である。なお、図2は、第3機枠16の図示を省略して表している。
また、フィンガー押圧面21a,21b,21c,21dそれぞれの一方の端部と円弧部23とは、回転軸Pから延長した直線部24で結ばれている。
チューブユニット2は、チューブ案内枠17の周縁部に形成される断面形状がU字形状の7本のフィンガー案内溝17aに挿着されたフィンガー40〜46(フィンガー44を例示)と、断面形状がU字形状のチューブ案内溝17bに挿着されたチューブ50と、図示上方からフィンガー40〜46及びチューブ50を保持する第3機枠16とから構成される。
図4は振動体の構成を示す斜視図である。振動体80は、図4に示すように、ほぼ長方形の薄板形状をしている。振動体80は、補強板81の表面に板状の圧電素子82、圧電素子82の表面に電極84を積層形成し、裏面に板状の圧電素子83、圧電素子83の表面に電極85が積層形成されている。
図5は振動体の作用を模式的に示す部分平面図、図6は突起部の動きを模式的に示す説明図である。図5において、突起部81aは、補強板81の中央部(中心線G)からずれた位置(図示の構成では角部)に設けられている。
このような動作を繰り返すことにより、液体を流入口部52側から流出口部53側に向けて流動し、流出口部53から吐出する。
(実施形態2)
(実施形態3)
(実施形態4)
図10は実施形態4に係る駆動部を示す断面図である。なお、図10は、図2に示すA−P−B切断面に相当する。
これらのことから、より一層薄型化を図ることができる。
(実施形態5)
Claims (16)
- 一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブと、前記チューブの円弧形状の中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有するチューブユニットと、
前記チューブの円弧形状の中心と回転軸が略一致するカムと、前記カムに回転力を伝達するロータと、圧電素子を有し、長手方向端部に前記ロータと当接する突起部を有する振動体と、電源部から電力を供給され前記圧電素子に交流電圧を印加する制御回路部と、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部とを保持する機枠と、を有する制御ユニットと、
が備えられ、
前記チューブユニットと前記制御ユニットとが重ねて装着されると共に、着脱可能であって、
前記圧電素子に交流電圧を印加することにより前記振動体が振動し、前記突起部から前記ロータに回転力を繰り返し加え、前記カムが前記複数のフィンガーを流体の流入側から流出側へ順次押圧して、前記チューブの圧閉と開放を繰り返して流体を輸送することを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項1に記載のマイクロポンプにおいて、
前記カムと前記ロータと前記振動体とが、前記案内枠と前記機枠によって構成される空間に配設され、
前記制御回路部と前記電源部の少なくとも一方が、前記空間に対して前記機枠の反対側に配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項1に記載のマイクロポンプにおいて、
前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とが、前記案内枠と前記機枠によって構成される空間に配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項1に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータが円盤形状をなし、
前記突起部が、前記ロータの外周側面に当接するよう配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項1に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータがリング形状をなし、
前記突起部が、前記ロータのリング形状内周側面に当接するよう配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項1に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータが、前記カムの一方の平面に穿設された凹部の内部に形成され、
前記突起部が、前記凹部の内周側面に当接するよう配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータの回転軸が、前記カムの回転軸と一致していることを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータの前記突起部との当接面に回転方向に沿った溝が設けられ、
前記突起部が、前記溝の内側側面に当接するよう配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載のマイクロポンプにおいて、
前記振動体と前記制御回路部と前記電源部のそれぞれが、前記チューブ及び前記カム及び前記複数のフィンガーと平面的に重ならない位置に分散配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項2に記載のマイクロポンプにおいて、
前記電源部が、前記チューブユニットと前記制御ユニットとが装着された状態で単独で着脱可能であることを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項3に記載のマイクロポンプにおいて、
前記電源部が、前記制御ユニットの状態で単独で着脱可能であることを特徴とするマイクロポンプ。 - 請求項1に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータと前記カムとの間に減速機構または増速機構が設けられていることを特徴とするマイクロポンプ。 - 一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブの円弧形状の中心と回転軸が略一致するカムと、前記カムに回転力を伝達するロータと、圧電素子を有し、長手方向端部に前記ロータに当接する突起部を有する振動体と、前記圧電素子に交流電圧を印加する制御回路部と、電源部と、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とを保持する機枠と、からなる制御ユニットと着脱可能であって、
前記チューブと、前記チューブの円弧形状の中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーを保持する案内枠と、からなることを特徴とするチューブユニット。 - 一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブと、前記チューブの円弧形状の中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有するチューブユニットと着脱可能であって、
前記チューブの円弧形状の中心と回転軸が略一致するカムと、前記カムに回転力を伝達するロータと、圧電素子を有し、長手方向端部に前記ロータに当接する突起部を有する振動体と、前記圧電素子に交流電圧を印加する制御回路部と、電源部と、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とを保持する機枠と、を有することを特徴とする制御ユニット。 - 請求項14に記載の制御ユニットにおいて、
前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とが、前記機枠の前記チューブユニット側に配設されていることを特徴とする制御ユニット。 - 請求項14に記載の制御ユニットにおいて、
前記カムと前記ロータと前記振動体とが、前記機枠の前記チューブユニット側に配設され、
前記制御回路部と前記電源部の少なくとも一方が、前記チューブユニットに対して前記機枠の反対側に配設されていることを特徴とする制御ユニット。
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