| 【発明の名称】 |
ポンプ |
| 【発明者】 |
【氏名】飯島 純
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| 【要約】 |
【課題】薄形で平面状であり、部品点数の削減を図ったポンプを提供するものである。
【解決手段】方形状のシリンダ３と、この内部に配されるピストン４とを備え、ピストン４がシリンダ３内で往復動と揺動を行う。これにより、シリンダ３に形成の吸入口５と吐出口６を交互に開閉し、流体を吸入口５からポンプ室１２内に吸い込み、そして圧縮して吐出口６を吐出させるものである。これにより、部品点数は２個となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シリンダとその内部に配されるピストンとを有しており、前記ピストンがシリンダ内で往復動と共に揺動することで、前記シリンダに形成の吸入口から流体を吸入し、該流体を圧縮して前記シリンダに形成の吐出口より吐出させることを特徴とするポンプ。
【請求項２】 ピストンを揺動させる揺動中心は、シリンダの短手方向では所定位置を保ちながら長手方向に移動することを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項３】 ピストンの揺動支点は、ピストンに形成した一対の突部がシリンダに当接して得られることを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項４】 ピストンの往復動と揺動は、ピストンの後端側で外部より円運動が与えられて行われる請求項１記載のポンプ。
【請求項５】 ピストンとシリンダの間には、シール材を配することを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項６】 シリンダは方形状であり、ピストンはこれに適応した形状であることを特徴とする請求項１記載のポンプ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、流体を移動させる容積型のポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポンプは、流体を移動させる目的で製造され、容積型の基本構成は、シリンダとピストンと一対の逆止弁（吸入弁と吐出弁）とより成るもので、ピストンの往復動によりシリンダ内の容積が増加又は減少して内部圧の変化から流体と吸入弁を介して吸入し、そして流体を圧縮して吐出弁を介して吐出せしめる作用効果を得るものである。
【０００３】このような容積型のポンプとして、シリンダは円筒型のものが多く、これに対応するピストンもまた円柱型であるものが基本であり、一対の逆止弁もまた円柱状の基本形体を成すものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】即ち、容積型のポンプとして、シリンダとピストンが円筒なり円柱なりの基本型をなしているから、外型も同様な円筒なり円柱の集まった固まりの基本型体となっている。
【０００５】したがって、小型化するにも円筒なり円柱の基本形体を崩すことなく行われなければならず、小型化にも限界があった。また、部品点数も前記に示したように、シリンダとピストンと一対の逆止弁の４部品を必要とするものである。
【０００６】この発明は、小型化と薄形化を達成することと、部品点数を減少させたポンプを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るポンプは、シリンダとその内部に配されるピストンとを有しており、前記ピストンがシリンダ内で往復動と共に揺動することで、前記シリンダに形成の吸入口から流体を吸入し、該流体を圧縮して前記シリンダに形成の吐出口より吐出させることにある（請求項１）。
【０００８】これにより、吸入口と吐出口は、ピストンの往復動と揺動にて交互に開閉、即ちピストンの吸入行程時では該ピストンにより吸入口が開かれると共に吐出口が閉じられ、ピストンの吐出行程時では該ピストンにより吸入口が閉じられると共に吐出口が開かれるようになり、流体を吸入し圧縮して吐出させることができる。
【０００９】また、ピストンを揺動させる揺動中心は、シリンダの短手方向では所定位置を保ちながら長手方向に移動することにある（請求項２）。これにより、ピストンが揺動して、吸入口と吐出口を吸入及び圧縮行程時に対応して適切に開閉制御できるものである。
【００１０】ピストンの揺動支点は、ピストンに形成した一対の突部がシリンダに当接して得られることにある（請求項３）。
【００１１】ピストンの往復動と揺動は、ピストンの後端側で外部より円運動が与えられて行われることにある（請求項４）。これにより、外部から駆動力が入力されピストンの往復動と揺動が行われる。
【００１２】ピストンとシリンダの間には、シール材を配したことにある（請求項５）。これにより、シール材にて流体の漏れが防がれるものである。
【００１３】シリンダは方形状であり、ピストンはこれに対応し適応した形状である（請求項６）。これにより、ポンプは方形状（平面状）の薄形のポンプを提供できるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態について、図をもとに説明する。
【００１５】図１乃至図４において、ポンプ１は、ボディ２に形成のシリンダ３と、その内部に配されるピストン４とより成り、前記シリンダ３は長方体で、例えば図面上縦方向Ａが横方向Ｂの１／２弱ぐらいの寸法で、奥行Ｃが縦方向の１／１０ぐらいの寸法となっている。このシリンダ３の材質は、金属のみならず合成樹脂等であり、シリンダ３の適所（下記に設置条件を示す）に吸入口５と吐出口６が開口している。
【００１６】ピストン４は、前記シリンダ３内に配されるべく、該シリンダ３の形状に対応した薄板状をなし、図上横方向Ｄではシリンダ３の横方向Ｂよりも長く、且つ縦方向Ｅでは該シリンダ３の縦方向Ａよりもかなり短く構成されている。しかし、ポンプ１は０．００１ｃｃから１０ｃｃ程の流体の送り出しに使用可能であり、したがって、前述の寸法は流体の流動性、圧力、流量等によって変化されることは勿論である。
【００１７】またピストン４は、長手方向のほぼ中央にあって、その上下に円弧状の突部１０ａ，１０ｂが形成され、その先端は前記シリンダ３の内面に接触してる。この突部１０ａ，１０ｂを支点としてピストン４は揺動する。その揺動の中心ｘは前記突部１０ａ，１０ｂを結ぶ線状の中心にある。
【００１８】更に、ピストン４には、前記突部１０ａ，１０ｂよりピストンの先端側にシール１１ａ，１１ｂが形成され、シリンダ３の内面に上下端に接触していて、外部と連通を遮断してポンプ室１２を機密に保っている。更にまた、ピストン４の後端側には、外部の駆動力（円運動又は円に近時する運動）が入力される孔１３が開口され、この孔１３に円運動を与える駆動源１４の軸１５が挿入されている。ここに用いられる駆動源１４としては、手動のものを予定しているがモータ等でも良く、限定するものではない。駆動源１４からの円運動（円運動入力軌跡は図に示している。）がピストン４に伝えられると、該ピストン４は、下記するように往復動と揺動を繰り返すことになる。
【００１９】前記した吸入口５と吐出口６とは、ピストン４が図上水平位置（シリンダ３の横方向と平行）にあって、両口が閉じられている位置となるようにシリンダ３に形成されている。
【００２０】上述の構成において、ポンプの作動例図１、図４、図５、図６に添って説明すると、まず図１において、ピストンが上死点位置にあり、この位置ではポンプ室１２は吸入口５及び吐出口５とは共に閉じられている。この位置から外部より円運動が入力されて反時計方向に回動すると、ピストン４が図上右方向に移動しながら揺動支点を介して揺動し、吸入口５は開口しポンプ室１２の容積の拡大に伴って流体が吸入口５より吸入される。外部からの円運動入力が９０度回転し、ポンプ１は図４の状態となる。
【００２１】更に、外部からの円運動入力が反時計方向へ図４の状態から９０度回転すると、ポンプ室１３の容積は拡大しながら最大容積となり、図５の状態に至り、ピストン４の揺動は反転して吸入口５を閉じる方向に動き、最後には吸入口５が閉じられ吸入は終了する。この際、吐出口６も継続して閉じられており、ピストン４は下死点位置となっている。即ち、図１の状態から図４を経て図５の状態までが吸入行程となっている。
【００２２】更にまた、外部からの円運動入力が反時計方向へ図５の状態から９０度回転すると図６のようになり、ピストン４は反転して先端方向（図上左方向）へ移動されつつポンプ室１２の容積を減少させながら揺動支点を介して揺動し、吐出口６を開いて圧縮された流体を吐出口６より吐出させるものである。そして、外部からの円運動入力が反時計方向へ図５の状態から９０度回転すると、ポンプ室１３内の容積は減少しながら最小容積となり、図１の状態に至り、ピストン４の揺動は反転して吐出口６を閉じる方向に動き、最後には吐出口６が閉じられて吐出は終了する。即ち、図５状態から図６を経て図１の状態までが吐出行程となっている。そして更に、外部からの円運動入力が反時計方向に回転し、前述のような作用が繰り返されてポンプ作用が行われる。
【００２３】なお、外部より供給の円運動の回転方向については、実施の形態と異なり時計方向でも良く、その場合には吸入口と吐出口の開閉順番が反転することになる。また外部より供給の円運動の入力は円形状であることに限定されず、楕円形状、四角形状などの環状のものも含まれる。
【００２４】このように、この発明では、吸入口５及び吐出口６は逆止弁を必要としないピストン４による強制開閉が行われるが、これは揺動作用によるものであり、この実施の形態では、ピストン４に形成の一対の突部１０ａ，１０ｂより行われるが、これに限らず、揺動中心ｘに軸を立て、この軸をシリンダ３の横方向に平行に形成のスライド溝に嵌入することでも可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ピストンの往復動と揺動により、ポンプ室の容積の増大と減少を行わせると共に、吸入口と吐出口を交互に開閉しながら流体を吸入し、圧縮し、吐出させることができるものである。この吸入口と吐出口には、特別の逆止弁を必要としない利点を有しており、部品点数の減少に寄与できるものである。また、部品点数の減少から小型化を促進できると共に、方形状（平面状）の薄形ポンプを提供できるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９９１５７９５２
【氏名又は名称】飯島 純
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月９日（１９９９．１１．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６９０７３
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 和保
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１３２６２０（Ｐ２００１−１３２６２０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１８日（２００１．５．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３１８１６６ |
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