JPH08270548A

JPH08270548A - 微量吐出ポンプ

Info

Publication number: JPH08270548A
Application number: JP9593695A
Authority: JP
Inventors: Yukitaka Fujimoto; 幸孝藤本; Toshiyuki Tsuchida; 利幸土田; Michihiro Mori; 道弘森
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、微量吐出ポンプにおいて、吐出又
は吸入のときにロッドに作用する接触力が大きくなら
ず、ロッドの磨耗が大きくならないようにして、微量吐
出ポンプの耐久性を向上させることを課題とする。【構成】本発明は、ボデー１内の挿通孔２の一端が閉
鎖され、挿通孔２の他端からロッド５が回転運動及び直
線運動し得る状態で挿入され、ロッド５の先端と閉鎖部
との間に流体室８が形成され、ロッド５の先端部に切欠
部６が形成されて切欠部６と流体室８とが常に連通さ
れ、切欠部６を介して流体室８と連通可能な位置に吸入
通路３及び吐出通路４がそれぞれ形成され、流体室８が
吐出通路４とのみ連通する期間内にロッド５によって収
縮され、かつ吸入通路３とのみ連通する期間内に膨張さ
れるようにされ、ボデー１の段差部37,38 又は急傾斜面
37A,38A とロッド側のローラー28との係合により流体室
８が収縮又は膨張をする微少吐出ポンプにおいて、平面
視でローラー28の中心軸と、ロッド５の中心軸から切欠
部６の中心に向かう直線とが概ね９０度の角度をなして
いることを構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用、家庭用等の各
種の用途に用いられる流体を、移送するための微量吐出
ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６〜９に基づいて従来の微量吐出ポン
プ（例えば、特開平６−２００８６７号公報を参照）に
ついて説明をする。取付本体10は、長方形のカバー部11
と、カバー部11の下端において前方（図７では左方）へ
折れ曲がった底板12と、カバー部11の上端に固定された
上板13からなる。底板12上にはボデー１が載置され、ボ
ルト14によってボデー１が底板12に固定される。上板13
上にはモータ本体15が載置され、モータ本体15のフラン
ジ16と上板13とが複数のボルト17・ナット18によって固
定される。ボデー１のほぼ中央には縦方向に貫通する挿
通孔２が形成され、挿通孔２の上端中央部には凹部20が
形成され、挿通孔２の下端部は栓体19が固定されて密封
される。挿通孔２には上方からロッド５が往復運動及び
回転運動し得る状態で挿入され、ロッド５の上端には有
底円筒状の連結部21が固定され、連結部21の下端部は凹
部20内に位置する。ロッド５の先端と栓体19との間に流
体室８が形成され、ロッド５の先端部に切欠部６が形成
されて切欠部６と流体室８とが常に連通される。ボデー
１内の挿通孔２に吸入通路３及び吐出通路４の端部が開
口され、吸入通路３及び吐出通路４はロッド５の回転に
より切欠部６を介して流体室８と周期的に連通状態とな
る。吸入通路３及び吐出通路４はボデー１内を半径方向
に延び、吸入管39及び吐出管40にそれぞれ連結される。

【０００３】連結部21の上端部に段付薄肉部30が形成さ
れ、段付薄肉部30が押圧環22の内孔に圧入され固定され
る。押圧環22の下方部のフランジ23とモータ本体15との
間にスプリング24が介装され、スプリング24の弾発力に
よって押圧環22が下方向に押圧される。連結部21の内孔
にはその上方からモータ軸25が摺動自在に挿入され、モ
ータ軸25の下方部に縦長の長穴26が形成される。連結部
21の縦方向の略中央部において、一直径線上に位置する
２個の連結孔31が形成され、連結部21の連結孔31及びモ
ータ軸25の長穴26に連結軸27が共に挿通される。連結軸
27の一端近傍には大径部32が形成され、他端部にはねじ
部33が形成され、ねじ部33にワッシャが挿入されナット
34が螺合される。連結軸27の大径部32の先に軸受部35が
形成され、軸受部35にローラー28が嵌合され、軸受部35
の先端の小孔36に割りピンが挿通されてローラー28の抜
け出しが防止される。大径部32の直径は連結孔31及びロ
ーラー28の内径よりも大きく、大径部32の長さだけロー
ラー28が連結部21より隔てられる。ボデー１の上端に環
状のカム面７が形成され、スプリング24による下向きの
弾発力が押圧環22、連結部21、連結軸27を介してローラ
ー28に伝えられ、ローラー28がカム面７に接触し押圧さ
れる。図７及び図８(b) に示されるとおり、カム面７に
は階段状の２個の段差部37，38が形成され、その余の部
分は水平面（上死点及び下死点に相当する高さの平面）
であるが、階段状の段差部を急傾斜面とすることができ
る。カム面７の形状に応じてローラー28、連結軸27、連
結部21・ロッド５が上下動しようとするが、この上下動
は長穴26が存在し、モータ軸25と段付薄肉部30の内孔と
の間に隙間が存在することにより拘束されることはな
い。なお、モータにはコード41を通して電流が流され、
モータ軸25の回転力が連結軸27を介して連結部21・ロッ
ド５に伝動される。

【０００４】次に、従来の微量吐出ポンプの作用につい
て説明する。コード41を通してモータ本体15内のモータ
に電流が流れるとモータが回転し、モータの回転力がモ
ータ軸25、連結軸27及び連結部21を介してロッド５に伝
動され、ロッド５が回転する。このとき、スプリング24
の弾発力が押圧環22、連結部21、連結軸27を介してロー
ラー28に伝えられ、ローラー28の外面がカム面７に常に
接触し、ローラー28はカム面７の形状に応じて上下に移
動する。ローラー28の上下動は、連結軸27及び連結部21
を介してロッド５に伝えられる。ロッド５が平面視で反
時計方向に回転すると、ロッド５が図９(a) の位置にあ
るとき、即ちロッド５の切欠部６がＩＮ側に来て、流体
室８が切欠部６を介して吸入通路３とのみ連通している
とき、ローラー28がカム面７の階段状の段差部38に到達
して上方へほぼ瞬間的に段差の距離だけ移動し、上死点
に相当する平面に達する。すると、ロッド５が段差の距
離だけ上方へほぼ瞬間的に移動し、〔段差の距離〕×
〔ロッド５の断面積〕に相当する体積だけ流体室８が膨
張する。この膨張により流体室８の圧力が低下し、流体
が吸入通路３を通って流体室８に吸入される。流体室８
が膨張するとき、切欠部６の側端部から吐出通路４の側
端部の間のシール部42の距離が長いので、吐出通路４か
ら吸入通路３への流体の漏洩は少量である。流体室８の
膨張はほぼ瞬間的に行われ、流体室８の膨張が終了した
とき、未だ流体室８は切欠部６を介して吸入通路３との
み連通している。

【０００５】ロッド５が回転を続け、図９(a) に示す位
置から図９(b) を経て図９(c) に示す位置に至るまで、
ローラー28がカム面７の上死点に相当する平面との接触
を続ける。図９(b) に示すとおり、切欠部６が吸入通路
３と吐出通路４との間の位置にあるときは、吸入通路３
の側端部から切欠部６の側端部の間のシール部43の距離
が短く、また切欠部６の側端部から吐出通路４の側端部
の間のシール部44の距離も短い。しかし、図９(b) に示
す状態のとき、ロッド５は軸方向に移動せず、流体室８
の体積は一定であるので、吸入通路３と吐出通路４との
間の圧力差が比較的小さく、吐出通路４から吸入通路３
への流体の漏洩は少量である。このように、ローラー28
がカム面７の上死点に相当する平面との接触を続ける
間、吐出通路４から吸入通路３への流体の漏洩は少量で
ある。

【０００６】ロッド５が図９(c) の位置にあるとき、即
ちロッド５の切欠部６がＯＵＴ側に来て、流体室８が切
欠部６を介して吐出通路４とのみ連通しているとき、ロ
ーラー28がカム面７の階段状の段差部37に到達して下方
へほぼ瞬間的に段差の距離だけ移動し、下死点に相当す
る平面に達する。図７に示されるように、このときロー
ラー28は吐出通路４・吐出管40の上方に位置している。
すると、ロッド５が段差の距離だけ下方へほぼ瞬間的に
移動し、〔段差の距離〕×〔ロッド５の断面積〕に相当
する体積だけ流体室８が収縮する。この収縮により流体
室８の圧力が上昇し、流体が流体室８から吐出通路３に
吐出される。流体室８が収縮するとき、切欠部６の側端
部から吸入通路３の側端部の間のシール部45の距離が長
いので、吐出通路４から吸入通路３への流体の漏洩は少
量である。流体室８の収縮はほぼ瞬間的に行われ、流体
室８の収縮が終了したとき、未だ流体室８は切欠部６を
介して吐出通路４とのみ連通している。

【０００７】ロッド５が回転を続け、図９(c) に示す位
置から図９(d) を経て図９(a) に示す位置に至るまで、
ローラー28がカム面７の下死点に相当する平面との接触
を続ける。図９(d) に示すとおり、切欠部６が吐出通路
４と吸入通路３との間の位置にあるときは、吐出通路４
の側端部から切欠部６の側端部の間のシール部46の距離
が短く、また切欠部６の側端部から吸入通路３の側端部
の間のシール部47の距離も短い。しかし、図９(d) に示
す状態のとき、ロッド５は軸方向に移動せず、流体室８
の体積は一定であるので、吸入通路３と吐出通路４との
間の圧力差が比較的小さく、吐出通路４から吸入通路３
への流体の漏洩は少量である。このように、ローラー28
がカム面７の下死点に相当する平面との接触を続ける
間、吐出通路４から吸入通路３への流体の漏洩は少量で
ある。

【０００８】以上のとおり、従来例の微量吐出ポンプは
流体の漏洩量が極めて少量であるので、ロッド５とボデ
ー１の挿通孔２との間のクリアランスを１５μ程度の比
較的大きな値としても、微量吐出ポンプとしての機能を
十分に発揮することができ、エアからの自吸性のある微
量吐出ポンプを実現することができる。そして、ロッド
５とボデー１の挿通孔２との間のクリアランスを比較的
大きくできるので、ロッド５とボデー１の挿通孔２の切
削加工の精度を従来よりも低くすることができ、製造コ
ストを下げることができる。また、従来例の微量吐出ポ
ンプにおいては、ボデー１の挿通孔２内で移動するのは
ロッド５のみであるので、ボデー１を小径とすることが
可能であり、微量吐出ポンプを小型化することができ
る。

【０００９】従来例においては、ローラー28と切欠部６
とがロッド５の同じ側にあり、換言すれば平面視で、ロ
ッド５の中心軸からローラー28の中心に向かう直線と、
ロッド５の中心軸から切欠部６の中心に向かう直線（切
欠部６の平面と直角をなす直線）とのなす角度が０度で
ある。そして、この場合、図５に模式化して示すよう
に、カム面７の段差37、38はボデー１の吐出通路４、吸
入通路３の真上に位置している。従って、吐出時には図
５(a) に示すように、ローラー28はスプリング24の弾発
力Ｆspによりカム面７の上死点から下死点へ移動する。
このとき、ロッド５には、挿通孔２の上端位置と、上下
に距離ｌ₁離れたロッド５の下端位置との２か所で接触
力ｆ₁が作用する。また、吸入時には図５(b) に示すよ
うに、ローラー28はスプリング24の弾発力Ｆspを受けつ
つカム面７の下死点から上死点へ移動する。このとき、
ロッド５には、挿通孔２の上端位置と、上下に距離ｌ₂
離れたロッド５の切欠部６の上端位置との２か所で接触
力ｆ₂が作用する。このとき、ｌ₁＞＞ｌ₂のためｆ₂
＞＞ｆ₁となり、ロッド５に接触力ｆ₂が作用するとき
ロッド５の磨耗が大きい。なお、従来例において、ロー
ラー28と切欠部６とがロッド５の反対側にあるときは、
ｌ₁＜＜ｌ₂のためｆ₂＜＜ｆ₁となり、ロッド５に接
触力ｆ₁が作用するときロッド５の磨耗が大きい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、微量吐出ポ
ンプにおいて、吐出又は吸入のときにロッドに作用する
接触力が大きくならず、ロッドの磨耗が大きくならない
ようにして、微量吐出ポンプの耐久性を向上させること
を課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ボデー(1) 内
の挿通孔(2) の一端が閉鎖され、挿通孔(2) の他端から
ロッド(5) が回転運動及び直線運動し得る状態で挿入さ
れ、ロッド(5) の先端と閉鎖部との間に流体室(8) が形
成され、ロッド(5) の先端部に切欠部(6) が形成されて
切欠部(6) と流体室(8) とが常に連通され、切欠部(6)
を介して流体室(8) と連通可能な位置に吸入通路(3) 及
び吐出通路(4) がそれぞれ形成され、流体室(8) が吐出
通路(4) とのみ連通する期間内にロッド(5) によって収
縮され、かつ吸入通路(3) とのみ連通する期間内に膨張
されるようにされ、ボデー(1) の段差部(37,38) 又は急
傾斜面(37A,38A) とロッド側のローラー(28)との係合に
より流体室(8) が収縮又は膨張をする微量吐出ポンプに
おいて、平面視でローラー(28)の中心軸と、ロッド(5)
の中心軸から切欠部(6) の中心に向かう直線とが概ね９
０度の角度をなしていることを構成とする。なお、ここ
に、概ね９０度とは、流体室(8) が収縮又は膨張をする
とき、ロッド(5) に従来例のような大きな接触力が作用
しない角度をいう。本発明は、ボデー(1) の２つの段差
部(37,38) 又は急傾斜面(37A,38A) とを結ぶ直線と、吸
入通路(3) 及び吐出通路(4) とを結ぶ直線とが、平面視
で概ね略９０度の角度をなしていることを構成とする。

【００１２】

【作用】ロッド(5) に回転運動及び直線運動をさせる。
ロッド(5) の先端部に切欠部(6) が形成されて切欠部
(6) と流体室(8) とが常に連通されており、流体室(8)
が吐出通路(4) とのみ連通する期間内にロッド(5) を直
線方向に移動して流体室(8) を収縮すると、流体室(8)
内の流体が加圧されて吐出通路(4) に吐出される。そし
て、流体室(8) が吸入通路(3) とのみ連通する期間内に
ロッドを直線方向に移動して流体室(8) を膨張させる
と、流体室(8) 内が減圧されて吸入通路(3) から流体室
(8) 内の流体が吸入される。

【００１３】

【実施例】図１〜４に基づいて本発明の実施例の微量吐
出ポンプについて説明をする。実施例の説明に当たって
は、図５〜図９の従来例と同一の部材には図５〜図９と
同一の符号を用い、その符号の説明は省略する。従来例
の微量吐出ポンプにおいてはローラー28と切欠部６とが
ロッド５の同じ側（又は反対側）にあったが、本発明の
実施例では、ロッド５の中心軸線に関してローラー28と
切欠部６との相対角度を平面視で略９０度とした。換言
すれば平面視で、ロッド５の中心軸からローラー28の中
心に向かう直線（連結軸27の軸線）と、ロッド５の中心
軸から切欠部６の中心に向かう直線（切欠部６の平面と
直角をなす直線）とのなす角度が略９０度である。そし
て、平面視で、カム面７の段差部37と38とを結ぶ直線
は、ボデー１の吐出通路４と吸入通路３とを結ぶ直線に
対して略９０度をなしている。

【００１４】図１及び図２(a) から分かるように、ボデ
ー１の上面のカム面７の段差部37と38とを結ぶ直線は、
平面視で吸入通路３と吐出通路４とを結ぶ直線に対して
略９０度をなしている。また、図１及び図２(b) から分
かるように、ロッド５の中心軸から切欠部６の中心に向
かう直線（切欠部６の平面と直角をなす直線）と、ロッ
ド５の連結部21の２つの連結孔31を結ぶ直線とのなす角
度が略９０度である。本発明の実施例のその他の構成は
従来例と同様である。図３は本発明の実施例の変形例を
示し、実施例における段部37、38がこの変形例では急傾
斜面37Ａ、38Ａとされている。この変形例のその他の構
成は実施例と同じである。

【００１５】本発明の実施例においては、平面視でロー
ラー28の中心軸（連結軸27中心軸）とロッド５の中心軸
から切欠部６の中心に向かう直線とが略９０度の角度を
なしており、換言すれば平面視で、ロッド５の中心軸か
らローラー28の中心に向かう直線と、ロッド５の中心軸
から切欠部６の中心に向かう直線とのなす角度が略９０
度である。そして、模式化して示す図４及び図２から分
かるように、カム面７の段差部37と38とを結ぶ直線は、
ボデー１の吐出通路４と吸入通路３とを結ぶ直線と平面
視で略９０度をなしている。従って、吐出時には図４
(a) に示すように、ローラー28はスプリング24の弾発力
Ｆspによりカム面７の上死点から下死点へ移動する。こ
のとき、ロッド５には、挿通孔２の上端位置と、上下に
距離ｌ₁離れたロッド５の下端位置との２か所で接触力
ｆ₁が作用する。また、吸入時には図４(b) に示すよう
に、ローラー28はスプリング24の弾発力Ｆspを受けつつ
カム面７の下死点から上死点へ移動する。このとき、ロ
ッド５には、挿通孔２の上端位置と、上下に距離ｌ₂離
れたロッド５の切欠部６の上端位置との２か所で接触力
ｆ’₂が作用する。このとき、ｌ₁＝ｌ₂のためｆ₁≒
ｆ’₂となり、ロッド５に従来例の接触力ｆ₁のような
大きな接触力は作用しない。従って、本発明の実施例で
はロッド５の磨耗が小さい。

【００１６】

【発明の効果】本発明の微量吐出ポンプにおいては、流
体室が吐出通路とのみ連通する期間内にロッドによって
収縮され、かつ吸入通路とのみ連通する期間内に膨張さ
れ、ボデーの段差部又は急傾斜面とロッド側のローラー
との係合により流体室が収縮又は膨張をし、平面視でロ
ーラーの中心軸と、ロッドの中心軸から切欠部の中心に
向かう直線とが概ね９０度の角度をなしている。従っ
て、流体室が膨張する吸入時にロッドに作用する接触力
と、流体室が収縮する吐出時にロッドに作用する接触力
とが略等しく、大きな接触力が作用しない。そのため、
ロッドの磨耗が大きくならず、微量吐出ポンプの耐久性
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の微量吐出ポンプの一部横断正
面図である。

【図２】本発明の実施例の微量吐出ポンプの部品を示
し、図２(a) はボデーの斜視図であり、図２(b) はロッ
ド・連結部の斜視図である。

【図３】本発明の実施例の変形例の微量吐出ポンプの要
部を示す斜視図である。

【図４】本発明の実施例のロッドに作用する接触力を説
明するための模式図である。

【図５】従来例のロッドに作用する接触力を説明するた
めの模式図である。

【図６】従来例の微量吐出ポンプの一部横断正面図であ
り、図７のＡ−Ａ線方向からみた図である。

【図７】従来例の微量吐出ポンプの右側面図である。

【図８】従来例の微量吐出ポンプの部品を示し、図８
(a) はロッド・連結部の斜視図であり、図８(b) はボデ
ーの斜視図であり、図８(c) は連結軸の拡大図である。

【図９】従来例の微量吐出ポンプの作用を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ボデー２挿通孔３吸入通路４吐出通路５ロッド６切欠部８流体室 28 ローラー 37 段差部 37Ａ急傾斜面 38 段差部 38Ａ急傾斜面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボデー内の挿通孔の一端が閉鎖され、挿
通孔の他端からロッドが回転運動及び直線運動し得る状
態で挿入され、ロッドの先端と閉鎖部との間に流体室が
形成され、ロッドの先端部に切欠部が形成されて切欠部
と流体室とが常に連通され、切欠部を介して流体室と連
通可能な位置に吸入通路及び吐出通路がそれぞれ形成さ
れ、流体室が吐出通路とのみ連通する期間内にロッドに
よって収縮され、かつ吸入通路とのみ連通する期間内に
膨張され、ボデーの段差部又は急傾斜面とロッド側のロ
ーラーとの係合により流体室が収縮又は膨張をする微量
吐出ポンプにおいて、平面視でローラーの中心軸と、ロ
ッドの中心軸から切欠部の中心に向かう直線とが概ね９
０度の角度をなしていることを特徴とする微量吐出ポン
プ。
【請求項２】ボデーの２つの段差部又は急傾斜面とを
結ぶ直線と、吸入通路及び吐出通路とを結ぶ直線とが、
平面視で概ね９０度の角度をなしている請求項１記載の
微量吐出ポンプ。