JPH0147634B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、摩擦によつて中心の駆動軸と係合す
るローラ間に配置されるポンプ本体を形成する変
形自在のチユーブと、該チユーブを収容する凹所
または溝の両側に前記ローラのたの走路を形成す
る外ケーシングとを有する型式の蠕動ポンプに係
る。

そのようなポンプの性能と耐久性とを向上させ
るため、前記ローラそのものを軸受として使用す
ること、少なくとも１個の非作用ローラを使用す
ること、そして弾性変形自在の少なくとも１個の
ローラを使用することは既に提案されている。

前記のごときポンプは、特に、成形されたプラ
スチツク材料で成る部品から完全に作られ、それ
にもかかわらずきわめて高い回転速度で使用さ
れ、特に20000r.p.m.を超過し得るきわめて安い
直流マイクロ・モータを使用することを可能なら
しめ、特にそれらを各種の車輛のための風除及び
前照灯洗浄器ポンプとしての応用、実験室での応
用、医学的応用または各種の液体を分配する装置
における応用において有利にする機械的システム
に起因する低コストを以て製作され得る利点を有
する。

そのような高い作動速度においては、運動部品
は激しく応力を生ぜしめられ、そして、寄生摩擦
は不利な加熱または摩耗を生じさせる；特定のマ
イクロ・モータに対する摩擦力、回転速度及び流
体吐出圧力の諸見地から最適の作動を達成するこ
とは困難である。

本発明は、前記諸問題に対する一解答であつて
現在知られているそれらよりもすぐれていると判
明したものにおいて：内壁の円周上に溝を設けた
ケーシング、該ケーシングに固定され中心駆動軸
をケーシングの内側に軸方向に延ばすモータ、ケ
ーシングの中において中心駆動軸に密接して装架
される複数のローラ、溝に収容された変形自在の
チユーブ、を備えた蠕動ポンプにおいて、ケーシ
ングの内壁表面には溝の両側に沿つてケーシング
の半径方向に一対の走路が形成され、軸の巾が溝
を跨ぐ長さをもち、かつ走路に係合するローラ、
該ローラ中の少なくとも一つは溝と整合する剛性
をもち、また少なくとも一つのローラは変形自在
のチユーブと密接し、また、弾性変形自在の両端
部をもつことを特徴とする蠕動ポンプ。ことを特
徴とするものを提供する。

さらに、前記作動最適化とその耐久性のため
に、本発明に基く蠕動ポンプは、少なくとも１個
の非作動ローラを有し、該ローラは前記チユーブ
に跨つて位置するハブを有し、該ローラの両端部
は好ましくは弾性変形自在である。

まず、ローラの中心部を剛性にすることは、同
じく剛性をもつ溝の壁との間にチユーブをより確
実に圧縮してチユーブ内部の液体をより多く吸、
排することを可能とする。また、ローラは、剛性
をもつ走路を走るため、ローラと走路がともに剛
性であると両者の構成を極めて精密に形成しなけ
ればならないが、ローラの両端を弾性変形自在に
することにより、この精度を下げることも可能と
なり実用的である。

各ローラは、中心駆動軸のまわりを360度回転
するが、その間チユーブを圧縮する。従つて、チ
ユーブのある一点を注目すると、各ローラが１回
転（360度）回転する間に圧縮される回数は作用
ローラの数に等しいことになる。もし、全てのロ
ーラを作用ローラとすると、圧縮される回数が多
くなり、それに応じてチユーブの耐久性も低下す
る。チユーブが吸、排出する液体の流動量は、
吸、排出作用の間に１つ以上の作用ローラが存在
すれば、非作用ローラの有無に関係しない。それ
故、非作用ローラを使用することにより、ポンプ
の効果に影響することなく、チユーブの耐久性を
向上させることが出来るのである。

さらにもう一つの改良はローラ案内システムに
よつて得られ、該システムは駆動軸の端において
前記ケーシングをおおう案内・スペーサ板の片持
ちされた軸であつてそれらのハブ形状の中心部分
に回転自在に係合しているものを有し、前記ハブ
は前記案内・スペーサ板に対して当接するように
前記ローラに対して側方に突出している。前記案
内・スペーサ板はそれを前記ケーシングに対して
位置決めする回転接続部を有し得、そして同様の
回転位置決め接続部が前記中心駆動軸にも設けら
れ得る。

換言すると、本発明は考慮されたそれと同等の
ポンプ性能によつては従来決して得られなかつた
低出力定格を有する、または、従来よりも相対的
に高い圧力が得られることを可能にするマイク
ロ・モータの使用を、チユーブ耐用命数に対する
有利な効果を以て実現する。また、非作用ローラ
の存在は、よりすぐれた耐摩耗性を有するより小
さい直径のチユーブが同等の流量を得るために使
用されることを可能ならしめ、異なる数のこれら
チユーブが、場合に応じて、並列して、または独
立して使用され得ることを理解されるであろう。

以下、添付図面を参照して、本発明に基く蠕動
ポンプの若干の実施例を掲げて説明する。

第１図及び第２図に示されるポンプは中間壁２
を有するモータとポンプとのためのケーシング１
を有し、前記中間壁２は、モータ・ハウジング３
をポンプ機構ハウジング５から区画し、モータ軸
がそれを貫いて延びて中心ポンプ駆動軸を構成し
ている。前記ケーシング１は、その片側の端部に
ポンプ保持カバー７を配設され、該モータ保持カ
バー７を貫いてモータの電気接続端子８が突出
し、反対側の端部にポンプ機構保持カバー９を配
設されている。

カバー９はケーシング１と共に円形の溝１０を
画成し、溝１０はエラストマから形成された変形
自在のチユーブ１１を収容し、該チユーブ１１の
両端部は、ケーシング１に形成された溝中断口１
２を通つて外部へ突出している。溝１０の各側に
は、ケーシング１とカバー９とによつて、第１の
円形の走路１３と第２の走路１４がそれぞれ形成
されている。これら走路１３，１４に沿つて、チ
ユーブ１１に対して作用する２個のローラ１５
と、作用しないローラ１６とを含む３個のローラ
が運動するように配置され、さらに、これら３個
のローラはすべて中心駆動軸６に密接して装架さ
れ、プラスチツク材料、例えばデルリン
（DELRIN）またはライトン（RYTON）（登録
商品名）、から作られている。

各作用ローラ１５は全体として円筒形を有し、
その中心部１５ａにおいて中実であり、それによ
つて、チユーブ１０に対しては絶対的に剛性を保
つように構成され、従つて、チユーブ１０の壁
は、作用ローラ１５によつて互いに押し付けられ
て、駆動軸６と接触するそれとは反対位置の前記
ローラ１５のリム画成線に沿つて密閉接触する；
一方、走路１３，１４に沿つて運動する前記作用
ローラ１５の両端は作用間に弾性変形自在である
ように管形にされている。

非作用ローラ１６は複輪またはデイアボロの形
に作られており、その中心部分はチユーブ１１に
またがるように構成され、走路１３，１４に沿つ
て運動する両端は弾性変形自在の運動部材を構成
するように空洞を形成されている。

これらの３個のローラは互いに120゜離して配置
され、そして案内・スペーサ板１７によつて確保
される。案内・スペーサ板１７はローラの中心部
分の軸方向通路内に回転自在に挿入された３本の
片持ちにされた側軸またはピン１８を有する。案
内・スペーサ板１７は駆動軸６の端においてケー
シング上に延在し、カバー９に対して位置決めす
るための回転接続部を有し、該回転接続部はカバ
ー９に設けられた対応する凹所２０に挿入された
ピン１９を以て構成されている。

第２図を参照すると、２個の作用ローラは、静
止して密閉され、そして連続出力を有するポンプ
を構成するのに充分であることが示されており、
作用ローラ１５の１個は他の１個が送出側（矢印
Ｂ）を離れる以前に取入れチユーブ（矢印Ａ）を
既に押しつぶしている。もし停止時に密閉するこ
とを必要としないならば、一修正型として単に１
個の作用ローラと２個の非作用ローラとを使用す
ることが可能である。ポンプ構成要素の回転方向
は、第２図において、液体が矢印Ａに沿つて取入
れられ、そして矢印Ｂに沿つて送出されるという
作動に基いて矢印によつて示されている。

この型式のポンプにおいては、ローラはモータ
４の回転方向に従つて単一方向の軸向き力を受け
しめられることが認められているから、それらの
軸方向スラスト止めは、この混合、示されたモー
タ回転方向に対し、ローラに比し僅かに突出する
それらのハブと案内スペーサ板１７との間に配設
されることが有利であり、好ましくは減摩座金２
１がそれらの間に配置される。

案内スペーサ板１７もピン１９を囲もで中心部
分に前記カバー９と協働するようにされた減摩座
金２２を配設され得る。

作用ローラの構造が不均等な変形を可能にする
ので、高速作動時に、高圧力と摩擦の小さい駆動
を可能にし、また作用ローラそのものを駆動軸の
軸受とすることが可能である。さらに、前述の如
き案内・スペーサ板の使用は、他の種類の案内・
スペーサ板の使用よりも効率が良い。さらにま
た、１個または可能最多数の非作用ローラの使用
は、緒言において既に指摘された耐久性の観点か
らの諸利点を提供する。これら利点には、任意の
特定の動作のための可能な改良されたチユーブ選
択の利点が含まれる。

したがつて、例えば、自動車輛のための風除洗
浄器ポンプとして使用されるとき、２本のチユー
ブが平行して配置され、おのおのが風除ススプレ
ー・ノズルに送液するように仕組まれ、また前照
灯スプレー・ノズルに送液するように仕組まれ、
または前照灯スプレー・ノズルに給液する第３の
チユーブが配置されている一修正型が考えられ得
る。

既に記したごとく、この型式のポンプのために
比較的高い圧力と出力とを得るために、平行に配
列された複数個のチユーブであつて個別の取入口
を有するものまたは１個の取入マニホルドを通じ
て共同取入れを行ないそして１個の出力マニホル
ドを通じて共同送出を行なうようになされたもの
を用いることが有利であり得る。

この方式の実施例であつて、第１の実施例の場
合と同様に、チユーブ２５を収容する溝を構成
し、全体として３０を以て示される案内・スペー
サ板と同様に装架された作用ローラ２８と非作用
ローラ２９のための走路２６と２７とを構成する
ケーシング２３とカバー２４とを以て成る互換自
在のカセツトの形に設計されたポンプに基くもの
が、第３図と第４図とに図示されている。この実
施例において、これら諸部材は駆動軸３１と協し
て働らき、該駆動軸３１はそれをケーシング内に
保持する保持肩部３２を有し、そして多角形の横
断面を有する空所３３を有し、該空所３３は駆動
軸３１が対応多角形横断面を有するモータ３５の
出力軸３４に対して嵌合されることを可能ならし
める。案内・スペーサ板３０は駆動軸３１に対し
て位置決めするための回転結合部を有し、この目
的のため駆動軸３１は板３０の対応凹所に差込ま
れる小さい直径のピン３１ａを有する。

モータ３５はカバー３７を有するその固有のケ
ーシング３６を有する。ケーシング３６はその出
力軸側に３個の弾性の保持つめ３８を有する。保
持つめ３８は、ポンプ・ケーシング２３に形成さ
れた保持溝３９と係合することによつてカセツト
を確保し、それによつて、カセツトは出力軸３４
と嵌合されて前記保持つめ３８によつて該軸に自
己位置決め状態に弾性的に保持され、そして保持
つめ３８を単に外方へ引くことによつてモータ・
ケーシング３６から離脱自在である。

４本のチユーブ２５はそれぞれ取入側において
取入マニホルド・チユーブ４１の接続チユーブ４
０に結合され、送出側において排出マニホルド・
チユーブ４３の接続チユーブ４２に結合されてい
る。これらチユーブは、第４図に示されるごとく
好適に形づくられた弾性のクリツプ４４によつ
て、互いに対し且つポンプ・ケーシング２３に対
し適所に確保され得る。クリツプ４４は、その形
状によつてマニホルド４１，４３と組合い、その
自由アームによつてポンプ・ケーシング２３と４
５において組合う。

第５図には、既に説明された実施例に比べより
大きい出力とより遅い速度のポンプに適するポン
プの補強された案内に主として関連するもう一つ
の修正形式の実施例が示されている。

この場合、ローラのハブを通つて延びる軸４９
を連結する２枚の板４７，４８を有するケージ４
６が形成され、これらの板４７，４８のうち、板
板４７は中心の駆動軸５２と連続する小直径のピ
ン５１を以て成る回転位置接続部を有し、板４８
は、駆動モータの軸５４に連結されるピンを構成
する小直径のピン５３を以て成る回転位置決め接
続部を有し、該ピン５３はゴム・スリーブ５５に
よつて形成される可撓連結装置によつて軸５４に
結合されている。ゴブ・スリーブ５５はそれらに
対して力嵌めされている。

前記の如きポンプは、また、光電池からの簡単
な給電によつて有利に作動され得る。

言うまでもなく多数のその他の修正形式が、本
発明の範囲を逸脱することなしに提案され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基く蠕動ポンプの縦断面図；
第２図は第１図の−線に沿つて取つた前記ポ
ンプの横断面図；第３図は本発明に基くポンプの
別実施例の縦断面図；第４図は第３図のポンプ・
ケーシング側からの端面図；第５図は本発明に基
くポンプのさらにもう一つの実施例の縦断面図で
ある。 図面上、１は『ケーシング』；３は『モータ・
ハウジング』；４は『モータ』；５は『ポンプ・ハ
ウジング』；６は『中心駆動軸』；７は『モータ保
護カバー』；９は『ポンプ機構保護カバー』；１０
は『溝』；１１は『チユーブ』；１３，１４は『走
路』；１５，１６は『ローラ』；１７は『案内・ス
ペーサ板』；１８は『ピン』；１９は『ピン』；２
０は『凹所』；２１，２２は『減摩座金』を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内壁の円周上に溝を設けたケーシング、該ケ
   ーシングに固定され中心駆動軸をケーシングの内
   側に軸方向に延ばすモータ、ケーシングの中にお
   いて中心駆動軸に密接して装架される複数のロー
   ラ、溝に収容された変形自在のチユーブ、を備え
   た蠕動ポンプにおいて、ケーシングの内壁表面に
   は溝の両側に沿つてケーシングの半径方向に一対
   の走路が形成され、軸の巾が溝を跨ぐ長さをも
   ち、かつ走路に係合するローラ、該ローラ中の少
   なくとも一つは溝と整合する剛性をもち、また少
   なくとも一つのローラは変形自在のチユーブと密
   接し、また、弾性変形自在の両端部をもつことを
   特徴とする蠕動ポンプ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の蠕動ポンプにお
   いて：前記チユーブに跨がるように位置するハブ
   を有する少なくとも１個の非作用ローラを含むこ
   とを特徴とする前記蠕動ポンプ。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の蠕動ポンプにお
   いて：前記または各非作用ローラの両端が弾性変
   形自在であることを特徴とする前記蠕動ポンプ。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項の何れか一
   つの項に記載された蠕動ポンプにおいて：前記ロ
   ーラが、前記駆動軸の端部において前記ケーシン
   グ上に延在する案内・スペーサ板の片持式の軸
   を、前記ハブを形成するそれらの中心部分に回転
   可能に挿嵌され、前記ハブが前記案内・スペーサ
   板に対して軸方向に当接するように前記ローラに
   対して横方向に突出していることを特徴とする前
   記蠕動ポンプ。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の蠕動ポンプにお
   いて：回転位置決め接続手段が案内・スペーサ板
   とケーシングとの間に設けられることを特徴とす
   る前記蠕動ポンプ。 ６ 特許請求の範囲第４項または第５項に基く蠕
   動ポンプにおいて：回転位置決め接続手段が前記
   案内・スペーサ板と前記中心駆動軸との間に設け
   られることを特徴とする前記蠕動ポンプ。 ７ 特許請求の範囲第１項から第３項の何れか一
   つの項に記載される蠕動ポンプにおいて：前記ロ
   ーラが、それらの両側に板を有する案内・スペー
   サの軸を、前記ハブを形成するそれらの中心部分
   に回転可能に挿通され、前記板が前記中心駆動軸
   の小直径部分によつて位置決めするための回転接
   続手段を有することを特徴とする前記蠕動ポン
   プ。 ８ 特許請求の範囲第１項から第７項の何れか一
   つの項に記載される蠕動ポンプにおいて：駆動モ
   ータ軸に対して嵌合され得る一体構造の中心駆動
   軸を有するカセツトを有し、該カセツトが可撓の
   要素によつてモータに着脱自在に結合されること
   を特徴とする前記蠕動ポンプ。 ９ 特許請求の範囲第１項から第８項の何れか一
   つの項に記載される蠕動ポンプにおいて：並列に
   配置されそしてそれぞれ流体送出マニホルドに接
   続された複数本のチユーブを有することを特徴と
   する前記蠕動ポンプ。