JPH11201049A - ポンプ - Google Patents

ポンプ

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JPH11201049A
JPH11201049A JP1811498A JP1811498A JPH11201049A JP H11201049 A JPH11201049 A JP H11201049A JP 1811498 A JP1811498 A JP 1811498A JP 1811498 A JP1811498 A JP 1811498A JP H11201049 A JPH11201049 A JP H11201049A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylindrical cam
groove
piston
pump
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP1811498A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Hiruma
孝治 比留間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOSHIN KOGYO KK
Original Assignee
KOSHIN KOGYO KK
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Filing date
Publication date
Application filed by KOSHIN KOGYO KK filed Critical KOSHIN KOGYO KK
Priority to JP1811498A priority Critical patent/JPH11201049A/ja
Publication of JPH11201049A publication Critical patent/JPH11201049A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転が滑らかで振動が少ない上、小型化容易な
ポンプを提供する。 【解決手段】モーター等の回転運動を往復運動に変換
し、ピストン又はダイヤフラムを稼働させて吸気と排気
を繰り返すポンプ。前記モーター等の回転運動を往復運
動に変換する手段が、前記モーター等によって回転させ
られる円筒であって、該円筒表面の円周方向に、自由閉
曲線形状であると共に、ピストンロッド又はダイヤフラ
ムのコネクションロッドと係合するドライブピンが嵌挿
される溝を有する円筒カムである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプに関し、特
に医療用の噴霧器や吸引器用として好適な、騒音が少く
回転がなめらかで振動の少ない、円筒カムを有するポン
プに関する。
【0002】
【従来技術】ピストンやダイヤフラムを使用するポンプ
においては、カムシャフトやクランクシャフトを組み合
わせて、モーター等の回転運動をピストンやダイヤフラ
ムを稼働させるための上下運動や直線運動に変える必要
がある。この場合の機構は種々知られているが、円筒表
面に閉曲線形状の溝を有する円筒カムを用いたポンプは
未だ知られていない。本発明者は、円筒表面の円周方向
に自由閉曲線の溝を形成し、この溝にクランクシャフト
を係合させた場合には、高性能の小型ポンプとすること
ができることを見出し本発明を完成させた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の第1の
目的は、高性能で小型化容易なポンプを提供することに
ある。本発明の第2の目的は、小型で医療用噴霧器や吸
引器に好適なポンプを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、モーター等の回転運動を往復運動に変換し、ピスト
ン又はダイヤフラムを稼働させて吸気と排気を繰り返す
ポンプであって、モーターの回転運動を往復運動に変換
する手段が、前記モーター等によって回転させられる円
筒であって、該円筒表面の円周方向に、自由閉曲線形状
であると共に、ピストンロッド又はダイヤフラムのコネ
クションロッドと係合するドライブピンが嵌挿される溝
を有する円筒カムであることを特徴とする、ポンプによ
って達成された。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明における自由閉曲線とは、
円筒カムを一回転すると必ず元の位置に戻るような閉曲
線であって、円筒カムを高速回転させる場合、低速回転
させる場合、時間的に均一回転させる場合、不均一に回
転させる場合等、用途によって適宜設計することができ
る。このような自由曲線としては、例えば、正弦曲線、
等上曲線(アルキメデス曲線)、台形曲線、変形台形曲
線等を挙げることができるが、円筒カムを高速回転させ
るような場合には、滑らかで、振動を最小にすることの
できる正弦曲線とすることが最も好ましい。
【0006】以下本発明を実施例に基づいて詳述する
が、本発明はこの実施例に限定されるものではない。図
1は、本発明のポンプのモーター及びその周辺部分を省
略した縦断面図であり、図2は円筒カムに設けられた正
弦曲線形状の溝の展開図、図3は、円筒カムにピストン
のドライブピンが嵌挿された状態を示す円筒カムの水平
断面図である。本実施例の場合には4シリンダーとなっ
ているが、シリンダーの数は適宜設定することができ
る。
【0007】図中の符号1はシリンダーを内包するシリ
ンダーホルダー、2はシリンダーホルダー1を載置する
アクチュエーターフレーム、3はバルブホルダー、4は
ピストン、5は円筒カム、6はバルブシートパッキン、
7はシートパッキン、8はアウトレットマウントプレー
ト、9はシリンダー、10はピストンリング、11はピ
ストンヘッド、12はドライブピン、13はユニバーサ
ルジョイント、14はドライブシャフト、15は平行ピ
ン、16はカラー、17はホースジョイント、18は吸
気側シートバルブ、19はミネチュアーベアリング、2
0はEリング、21は六角穴付止めねじ、22、25は
Wセムスなべ小ねじ、23、24は六角ナット、26は
モーター、27はサラ頭の十字穴付タッピンねじ、28
は排気側シートバルブである。
【0008】モーター26が回転すると、ユニバーサル
ジョイント14を介して円筒カム5が回転する。円筒カ
ム5の円周には、例えば、正弦曲線の正数倍となるよう
に溝が設けられており、ドライブピン12が該溝及びピ
ストン4のロッドに設けられた穴に嵌挿され、このドラ
イブピンによって、円筒カム5とピストン4のロッドが
係合されている。また、このドライブピンの中央付近に
は、円筒カム5とピストンロッドの間隔を保ち、両者が
接触しないように、円板状の仕切板が設けられている。
【0009】ドライブピンと円筒カム及びピストンとの
係合を滑らかに行うために、ドライブピンの円筒カムの
溝に嵌挿される部分、及び/又は、ピストンロッドに係
合する部分は、回動自在の円筒ベアリングとなっている
ことが好ましい。特に、ドライブピンによって円筒カム
5の溝が磨耗して変形することを防止する上からは、ド
ライブピンの円筒カム側が円筒ベアリングとなっている
ことが好ましいが、工作上は、ピストンロッド側を回動
自在とすることが都合が良い。このようなピンとして、
公知のカムホロワーを使用することもできる。図3に示
されている如く、ドライブピンは、通常、ピストンロッ
ドを締め付けるようにして固定される。
【0010】円筒カム5の溝は、図2のような正弦曲線
になっているので、モーターによって円筒カム5が回転
させられると、ピストン4が上下運動することになる。
モーターのトルク、ピストンシリンダーの長さ等との兼
ね合いで、溝の正弦曲線の振幅、その全長、周期等を適
宜設計することができるが、いずれにしても、連続した
終点のない溝を形成する必要があるので、溝は、正弦曲
線の正数倍となっていることが必要である。モーターに
過度の負担をかけず、また、振動の少ないポンプとする
上からは、図2に示した如く、円筒カムの直径と正弦曲
線の振幅が略等しくなると共に円筒カム1回転で1周期
となるような正弦曲線が最も好ましい。
【0011】円筒カム5の回転バランスを良くし、滑ら
かに回転させる上から、ピストンは、円筒カムの軸に対
して対称となる1対を単位として配置させることが好ま
しく、特に、2対となる4つのピストンを配置させるこ
とが回転バランスを良好とすると共にモーターの負荷が
過大とならないようにする観点から好ましい。また、回
転バランスは、平行ピン15によっても担保される。
【0012】ピストン4の上下運動に伴って、アウトレ
ットマウスプレート8に吸気用と排気用に1対設けられ
たポースジョイント17から吸気と排気が行われる。ピ
ストンの数が多い程、この際に、夫々のホースジョイン
ト部から行われる吸気と排気の脈動が少なくなり、滑ら
かな吸気や排気となるが、勿論、緩衝空間を設けて、脈
動を減少させることもできる。
【0013】各ピストンシリンダーの天端部には、吸気
と排気のためのシートバルブが設けられており、ホース
ジョイント17(17' )に連絡する吸気室及び排気室
に設けられたバルブと連動して、吸気及び排気が滑らか
に行われる。この場合に使用するバルブは公知のものの
中から適宜選択することができ、シートバルブに限定さ
れるものではないが、軽量、小型且つ安価であるという
観点から、シートバルブを使用することが好ましい。以
上、ピストンを使用する場合について説明したが、ピス
トンの代わりにダイヤフラムを使用した場合も同様であ
る。また、モーターによる回転の代わりに、ガスタービ
ンにより回転する場合にも応用することができる。
【0014】
【発明の効果】本発明のポンプは円筒カムを使用してい
るので、モーター等の回転の、ピストンやダイヤフラム
を駆動させるための直線運動への変換効率が高い上、円
筒カムの周囲に複数のピストンやダイヤフラムを配置す
ることができるので小型である。特に円筒カムに設ける
溝を正弦曲線形状とした場合には、直線運動への変換が
滑らかで振動が少ない。また、ピストンやダイヤフラム
を複数使用した場合には、特に緩衝空間を設けなくても
脈動が発生しにくいので、特に、医療用の噴霧装置や吸
引装置用の電動ポンプとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】モーター及び周辺部を省略した、本発明のポン
プの縦断面図である。
【図2】円筒カムに設けられた溝の展開図である。
【図3】ドライブピンを介して、円筒カムとピストンロ
ットが係合した状態を説明するための、円筒カムの水平
断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダーを内包するシリンダーホルダー 2 シリンダーホルダー1を載置しているアクチュエー
ターフレーム 3 バルブホルダー 4 ピストン 5 円筒カム 6 バルブシートパッキン 7 シートパッキン 8 アウトレットマウントプレート 9 シリンダー 10 ピストンリング 11 ピストンヘッド 12 ドライブピン 13 ユニバーサルジョイント 14 ドライブシャフト 15 平行ピン 16 カラー 17 ホースジョイント 18 吸気側シートバルブ 19 ミネチュアーベアリング 20 Eリング 21 六角穴付止めねじ 22、25 Wセムスなべ小ねじ 23、24 六角ナット 26 モーター 27 サラ頭+字穴付タッピンねじ 28 排気側シートバルブ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モーター等の回転運動を往復運動に変換
    し、ピストン又はダイヤフラムを稼働させて吸気と排気
    を繰り返すポンプであって、前記モーター等の回転運動
    を往復運動に変換する手段が、前記モーター等によって
    回転させられる円筒であって、該円筒表面の円周方向に
    自由閉曲線形状であると共に、ピストンロッド又はダイ
    ヤフラムのコネクションロッドと係合するドライブピン
    が嵌挿される溝を有する円筒カムであることを特徴とす
    るポンプ。
  2. 【請求項2】 自由閉曲線形状が正弦曲線形状である、
    請求項1に記載されたポンプ。
  3. 【請求項3】 円筒カムの溝に嵌挿されると共に、ピス
    トンロッドはダイヤフラムのコネクションロッドに設け
    られた穴に係合するドライブピンが、円筒カムの溝に嵌
    挿される部分、及び/又は、ピストンロッド又はダイヤ
    フラムのコネクションロッドの穴に係合する部分に、回
    動自在の円筒ベアリングを有している、請求項1又は2
    に記載されたポンプ。
  4. 【請求項4】 円筒カムの溝として、円周上に、円筒カ
    ムの直径と略等しい値の振幅を有する正弦曲線の一周期
    分が設けられてなる、請求項2又は3に記載されたポン
    プ。
  5. 【請求項5】 ピストンシリンダー又はダイヤフラム
    が、円筒カムの回転軸に対して複数設けられている、請
    求項1〜4の何れかに記載されたポンプ。
JP1811498A 1998-01-12 1998-01-12 ポンプ Pending JPH11201049A (ja)

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