JPH0552268U

JPH0552268U - 微量移動アクチュエータ

Info

Publication number: JPH0552268U
Application number: JP11268591U
Authority: JP
Inventors: 光則横大路; 武文椛島
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1991-12-25
Filing date: 1991-12-25
Publication date: 1993-07-13
Anticipated expiration: 2006-12-25
Also published as: JP2566169Y2

Abstract

(57)【要約】【構成】一方端に中空部１１の内径と同じ径の開口部
１２を有し、他方端に中空部１１の内径より小さい内径
のリング状のフランジ部１３を有するポンプケース１
と、フランジ部１３に接して装着した容器２と、容器２
に隣接するようにポンプケース１の開口部１２から中空
部１１に装入し、かつ中空部１１の内径より僅かに大き
い外周部をポンプケース１の中空部１１の内側に押し込
んで弾性変形させた２枚の円板状の一方向バネ４、５
と、一方向バネ４、５の間に配置した伸縮動作を行う圧
電素子６とを設けたものである。【効果】圧電素子を伸縮させることにより、一方向バ
ネを尺取虫のようにで微量ずつ移動させることができ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、微量距離を移動するアクチュエータに関し、特に医療や化学実験等の分野で微量の薬液を連続もしくは間欠的に送る微量液送ポンプのアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、形状記憶合金で作ったコイルバネを収縮させて冷却し、それをプランジャタイプの注入装置の中に装着して温度を上げ、注入装置の中の注入液を押し出す推力を発生させるものが、動作部分を極力少なくして小形で構造を簡単にしたポンプのアクチュエータとして開示されている（例えば、実開平１−５３４７４号）。また、圧電振動子の基板周辺部に複数のスリット部を形成し、この圧電振動子の少なくとも基板周辺部にスリットを閉塞するように高分子系材料からなる薄膜体を固着し、この基板の周辺部の端縁をポンプケースの内周部に固定したポンプのアクチュエータが開示されている（例えば、実開平１−１３４７８６号公報）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記形状記憶合金のコイルバネを利用したものは、利用する近くの場所に常にドライアイスを用意するか、ドライアイスの製造装置を設置する必要があり、多くの手間がかかっていた。また、上記圧電振動子をポンプケースの中に入れたものは、注入液の入口と出口にバルブを設ける必要があるため、構造が複雑となり、コストが高くなるという欠点があった。本考案は、薬液を連続もしくは間欠的に送る、構造が簡単で保守の手間がかからない、微量送出ポンプのアクチュエータを提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、中空部を有する円筒状のケースの中を移動する微量移動アクチュエータにおいて、一方端を開口し、他方端に中空部を設けたケースと、前記中空部の内径より僅かに大きい外周部を有し、前記ケースの中空部の内径に押し込んで弾性変形させた２枚の円板状の一方向バネと、前記２枚の一方向バネの間に配置した伸縮動作を行う圧電素子とを設けたものである。とくに、一方端に中空部の内径と同じ径の開口部を有し、他方端に中空部の径より小さい内径のリング状のフランジ部を有する前記ケースと、前記ケース内に収納する側面を伸縮可能にし、一方端に送出口を設けた容器と、前記容器の送出口側を前記フランジ部に当接するように、底面を前記一方向バネを当接させて前記ケースの前記開口部から前記中空部に装入したものである。

【０００５】

【作用】

圧電素子に通電して伸長させ、２枚の一方向バネの間の間隔を広げると、開口部に近い一方向バネは外周をケースの中空部の内壁に食い込んで移動しないが、フランジに近い一方向バネの外周は中空部の内壁を滑って移動する。ケース内に、一方端に送出口を設け側面を伸縮可能にした容器を挿入し、容器の底面を一方向バネで押し付け移動させると、注入液を注入口からに送出する。圧電素子の通電を切って収縮させると、容器に接するフランジ部に近い一方向バネの外周が中空部の内壁に食い込んで移動しないが、開口部に近い一方向バネの外周は中空部の内壁を滑って容器の方向に微少距離移動する。ポンプケースの中に注入液を入れた容器と共に、このように尺取虫のような動作をくり返すアクチュエータを装着することにより、容器の中の注入液をすべて注入口から送り出すことができる。

【０００６】

【実施例】

本考案を図に示す実施例について、ポンプに適用した場合を例にとり説明する。図１は本考案の実施例を示す側断面図で、ポンプケース１は中空円筒状で一方端には中空部１１の内径と同じ径の開口部１２を有し、他方端には中空部１１の径より小さい内径のリング状のフランジ部１３を形成して、ポンプケース１の内側に薬液を入れておく容器２を開口部１２から装着できるようにしてある。容器２はゴムまたはポリエチレン樹脂等の弾性を有する材料よりなり、一方端面には注入液を送出する注入口２１を設けてカテーテル３に接続するようにしてある。容器２の他方端面は底面２２で閉じ、側面２３は蛇腹状に形成して伸縮できるようにしてある。また、開口部１２の内径より僅かに大きい外径を有する２枚の円板状の一方向バネ４、５の間に圧電素子６を配置して固着し、圧電素子６に通電することにより、２枚の一方向バネ４と５の間の間隔が変化するようにしておく。そして、開口部１２から容器２を装入した後、底面２２に一方向バネ４を押し付けて、２枚の一方向バネ４、５を中空部１１の内側に押し込み、一方向バネ４、５の外周を弾性変形の状態で湾曲させておく。この状態で、圧電素子６に通電して伸長させ、一方向バネ４と５の間の間隔を広げると、一方向バネ５は外周をポンプケース１の中空部１１の内壁に食い込んで移動しないが、一方向バネ４の外周は中空部１１の内壁を滑って移動し、一方向バネ４が容器２の底面２２を押し付け、注入液を注入口２１からカテーテルに送出する。圧電素子６の通電を切って収縮させると、一方向バネ４の外周が中空部１１の内壁に食い込んで移動しないが、一方向バネ５の外周は中空部１１の内壁を滑って容器２の方向に微量距離だけ移動する。このように、尺取虫のような動作をくり返すことにより、容器２の中の注入液をすべて注入口２１から送り出すことができる。なお、ポンプケース１からフランジ部１３を取りはずせるようにしておけば、一方向バネ４、５および空の容器２をポンプケース１から取り除くことができる。また、容器２は蛇腹状の側面を持ったものに限るものではなく、ゴム風船のように、全体が伸縮する容器でも良い。図２は第２の実施例を示す正面図で、円板状の一方向バネ４、５の外周に放射状のスリット４１、５１を入れてバネ定数を低くしてある。この構成により、一方向バネ４、５のポンプケース１の内壁への食い込みを確実にすることができる。図３は第３の実施例を示す正面図で、一方向バネ４、５を中心から円周ピッチが等しくなるように放射状に伸びる３個以上の脚部４２、５２を持った星形に形成し、バネ定数を低くしてある。また、ポンプケース１の内周に開口部１２まで軸方向に伸びる溝１４を脚部４２、５２と同じ数だけ同じ円周ピッチで設けてある。この構成により、一方向バネ４、５のポンプケース１の内壁への食い込みを確実にすることができる。また、一方向バネ４、５をポンプケース１の中空部１１に装着する時は星形の一方向バネ４、５の脚部４２、５２を溝１４の無い部分から押し込み、脚部４２、５２を湾曲させる。ポンプケース１の内側から一方向バネ４、５を取り出す時は、一方向バネ４、５を溝１４の位置に回転して脚部４２、５２を伸ばすことができるので、一方向バネ４、５をポンプケース１の外に取り出し易くなり、フランジ部１３を取り外し可能にする必要がなくなる。図４は第４の実施例を示す正面図で、隣り合う溝１４の間の内周に脚部４２、５２の外周半径Ｒより小さい曲率半径ｒを持った円弧状の窪み１５を設けてあり、脚部４２、５２が軸方向に進む時、回転方向に移動しないようにしてあるので、動作中に一方向バネ４、５に回転力が働く場合の誤動作を防ぐことができる。

【０００７】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、２枚の一方向バネの間に圧電素子を配置し、一方向バネの外周をポンプケースの中空部の内壁に食い込ませるようにしてあるので、圧電素子を伸縮させることにより、尺取虫のように微量の距離ずつ移動することができる。このアクチュエータをポンプケースの中に入れて、注入液を入れた容器を押し付けるようにすると、注入液を微量ずつ送出するので、極めて構造が簡単でコストが安い、小形の微量液送ポンプを構成することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す側断面図である。

【図２】本考案の第２の実施例を示す正面図である。

【図３】本考案の第３の実施例を示す正面図である。

【図４】本考案の第４の実施例を示す正面図である。

【符号の説明】

１ポンプケース１１中空部１２開口部１３フランジ部１４溝１５窪み２容器２１注入口２２底面２３側面３カテーテル４、５一方向バネ４１、５１スリット４２、５２脚部６圧電素子

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】中空部を有する円筒状のケースの中を移
動する微量移動アクチュエータにおいて、一方端を開口
し、他方端に中空部を設けたケースと、前記中空部の内
径より僅かに大きい外周部を有し、前記ケースの中空部
の内径に押し込んで弾性変形させた２枚の円板状の一方
向バネと、前記２枚の一方向バネの間に配置した伸縮動
作を行う圧電素子とを設けたことを特徴とする微量移動
アクチュエータ。
【請求項２】一方端に中空部の内径と同じ径の開口部
を有し、他方端に中空部の径より小さい内径のリング状
のフランジ部を有する前記ケースと、前記ケース内に収
納する側面を伸縮可能にし、一方端に送出口を設けた容
器と、前記容器の送出口側を前記フランジ部に当接する
ように、底面を前記一方向バネに当接させて前記ケース
の前記開口部から前記中空部に装入した請求項１記載の
微量移動アクチュエータ。
【請求項３】円板状の前記２枚の一方向バネの外周に
複数の放射状のスリットを設けた請求項１または２記載
の微量移動アクチュエータ。
【請求項４】前記２枚の一方向バネを、中心から円周
ピッチが等しくなるように放射状に伸びる３個以上の脚
部を持った星形に形成した請求項１または２記載の微量
移動アクチュエータ。
【請求項５】前記ケースの内周に、前記開口部まで軸
方向に伸びる溝を前記脚部と同じ数だけ同じ円周ピッチ
で設けた請求項４記載の微量移動アクチュエータ。
【請求項６】前記ケースの内周に設けた隣り合う前記
溝と溝の間に、前記脚部の外周半径より小さい曲率半径
を持った円弧状の窪みを設けた請求項５記載の微量移動
アクチュエータ。