(57)【要約】【課題】作動時にポンプ歯車にかかる負荷を低減することができ、その結果、従来に比べて寿命を延ばすことができ、また、歩留まりを高めることができるとともに修理を容易に行える飲料水用ポンプを提供する。【解決手段】互いにかみ合う２つのポンプ歯車５１、５１と、これらを回転自在に収容し且つ吸込み口６１ａおよび送出し口６１ｂに連通する歯車収容部７１を有するケーシング５２と、２つのポンプ歯車５１、５１にそれぞれ固定されるとともに、ケーシング５２から外方に互いに平行に延びる２つのシャフト５５、５５と、これらのシャフト５５、５５のケーシング５２の外方にそれぞれ固定されるとともに、互いにかみ合う２つの駆動ギヤ９１、９２と、ケーシング５２の外方に設けられ、シャフト５５、５５をそれぞれ回転自在に支持する軸受７０と、２つの駆動ギヤ９１、９２の少なくとも一方を回転駆動するモータ５３と、を備えている。【選択図】　　図２
2004068765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込み口を介して水を内部に吸い込み、当該吸い込んだ水を、送出し口を介して外部に送り出す飲料水用ポンプであって、
互いにかみ合う２つのポンプ歯車と、
これら２つのポンプ歯車を回転自在に収容し且つ前記吸込み口および前記送出し口に連通する歯車収容部を有するケーシングと、
前記２つのポンプ歯車にそれぞれ固定されるとともに、前記ケーシングから外方に互いに平行に延びる２つのシャフトと、
これら２つのシャフトの前記ケーシングの外方にそれぞれ固定されるとともに、互いにかみ合う２つの駆動用歯車と、
前記ケーシングの外方に設けられ、前記２つのシャフトをそれぞれ回転自在に支持する軸受と、
前記２つの駆動用歯車の少なくとも一方を回転駆動するモータと、
を備えていることを特徴とする飲料水用ポンプ。
【請求項２】
前記軸受を支持し且つ前記２つの駆動用歯車を収容するとともに、前記２つのシャフトがそれぞれ貫通する２つの貫通孔を有するとともに前記ケーシングが取り付けられた取付壁を当該ケーシング側に有するギヤボックスと、
前記２つの貫通孔にそれぞれ設けられ、当該各貫通孔とこれを貫通する前記シャフトとの間をシールするシール部材と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の飲料水用ポンプ。
【請求項３】
前記２つのポンプ歯車は、互いに同じ厚さを有する平歯車からなり、
前記ケーシングは、
前記ポンプ歯車とほぼ同じ厚さを有するとともに、前記歯車収容部が、前記シャフトの長さ方向の両端面が開放するように形成されたケーシング本体と、
このケーシング本体の前記両端面をシールするために、当該ケーシング本体の前記両端面にそれぞれ取り付けられた２つのシールプレートと、
を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の飲料水用ポンプ。
【請求項４】
前記２つのシャフトはそれぞれ、前記２つのポンプ歯車から一方の側に延びており、
前記２つのシールプレートの一方は、前記２つのポンプ歯車の前記一方の側に配置されるとともに、前記２つのシャフトがそれぞれ貫通する２つの貫通孔を有し、
当該２つのシールプレートの他方は、前記２つのポンプ歯車の他方の側に、前記歯車収容部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の飲料水用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどに適用され、飲料調理時などに、水や湯を加圧して搬送パイプに送り出す飲料水用ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の飲料水用ポンプとして、歯車ポンプが用いられている。歯車ポンプは、互いにかみ合う一対の歯車と、これらの歯車を回転自在に支持した状態で内部に収容するとともに、水の吸込み口および送出し口に連通するケーシングと、歯車を回転駆動するモータなどで構成されている。一対の歯車にはそれぞれ回転軸が固定されており、それらの回転軸がケーシングに組み付けられた軸受に回転自在に支持されている。また、一方の歯車の回転軸は、一端部がケーシングから外方に延びており、モータにより回転駆動されるようになっている。つまり、一方の歯車は、モータによって直接駆動される歯車（以下「駆動歯車」という）であり、他方の歯車は、駆動歯車の回転に従動する歯車（以下「従動歯車」という）である。また、各歯車の軸受は一般に、ケーシングからの水漏れを防止するために、ケーシングに圧入された状態で組み付けられている。
【０００３】
このように構成された飲料水用ポンプでは、モータが作動することにより、駆動歯車が所定方向に回転し、これに伴い、従動歯車も前記所定方向と逆方向に回転する。そうすると、吸込み口側の水は、各歯車の互いに隣接する２つの歯と、ケーシングの内壁とで囲まれたスペースに入った状態で、その内壁に沿って搬送され、吸込み口と反対側の送出し口側に移動する。これにより、吸込み口側の水は加圧され、送出し口から所定の圧力で搬送パイプに送り出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、この飲料水用ポンプでは、モータにより駆動歯車のみを回転させ、この回転する駆動歯車によって、従動歯車を回転させているため、両歯車にかかる負荷が大きくなっている。そのため、ポンプの使用に伴い、両歯車は次第に摩耗し、その摩耗量が大きくなることなどによって、水を所定の圧力で送り出せなくなることがある。また、両歯車の回転軸の軸受は、ケーシングに圧入された状態で組み付けられているため、ポンプを一旦組み立てると、その後で分解することがほとんどできない。そのため、組み立てられたポンプが所望のポンプ特性を得られない場合には、そのポンプを分解することができないために、ポンプの大部分の部品が廃棄されることとなり、歩留まりが悪くなっている。また、ポンプの長期間の使用によってポンプ特性が低下した場合であっても、そのポンプを修理することができないという問題もある。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、作動時にポンプ歯車にかかる負荷を低減することができ、その結果、従来に比べて寿命を延ばすことができ、また、歩留まりを高めることができるとともに修理を容易に行える飲料水用ポンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る飲料水用ポンプは、吸込み口を介して水を内部に吸い込み、吸い込んだ水を、送出し口を介して外部に送り出す飲料水用ポンプであって、互いにかみ合う２つのポンプ歯車と、これら２つのポンプ歯車を回転自在に収容し且つ吸込み口および送出し口に連通する歯車収容部を有するケーシングと、２つのポンプ歯車にそれぞれ固定されるとともに、ケーシングから外方に互いに平行に延びる２つのシャフトと、これら２つのシャフトのケーシングの外方にそれぞれ固定されるとともに、互いにかみ合う２つの駆動用歯車と、ケーシングの外方に設けられ、２つのシャフトをそれぞれ回転自在に支持する軸受と、２つの駆動用歯車の少なくとも一方を回転駆動するモータと、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、モータにより、２つの駆動用歯車の少なくとも一方が回転駆動されると、２つのシャフトを介して、２つのポンプ歯車も回転する。これらのポンプ歯車は、互いに反対の所定方向にそれぞれ回転することによって、吸込み口側の水をケーシングの歯車収容部内に吸い込み、その吸い込んだ水を、送出し口を介して外部に送り出す。この場合、モータで両駆動用歯車を回転させることによって、２つのシャフトをそれぞれ回転させながら、両ポンプ歯車をそれぞれ回転させるので、一方のポンプ歯車で他方のポンプ歯車を回転させる従来のポンプと異なり、ケーシングの外部に設けられた駆動用歯車に、両ポンプ歯車に作用する負荷を分担させることができる。これにより、作動時に両ポンプ歯車にかかる負荷を低減することができ、その結果、従来に比べてポンプの寿命を延ばすことができる。
【０００８】
また、両駆動用歯車は、ケーシングの外方に設けられているため、グリースなどの潤滑剤や潤滑油などを両駆動用歯車に塗布することが可能であり、そうすることにより、両駆動用歯車間の潤滑性が高まることによって、それら駆動用歯車の摩耗を抑制することができる。その結果、両ポンプ歯車を回転させるための負荷の大部分を、両駆動用歯車が担うこととなり、したがって、両ポンプ歯車は、自身が回転するための負荷をほとんど受けることなく、水の送出しに専念するように回転する。通常、ポンプが新品である場合、その使用当初においては、両ポンプ歯車は、かみ合う歯同士が馴染むまで若干摩耗する（初期摩耗）。しかし、前述したように、ポンプの作動時に、両ポンプ歯車は、負荷をほとんど受けることがなく、したがって、両ポンプ歯車が摩耗しても、その摩耗は初期摩耗に留まることとなる。以上のことから、上記構成のポンプでは、両ポンプ歯車を長期にわたって使用することができ、その結果、ポンプの寿命を、従来に比べて格段に延ばすことができる。
【０００９】
さらに、２つのシャフトのそれぞれの軸受は、ケーシングの外方に設けられているので、軸受を圧入によってケーシングに組み付ける従来のポンプと異なり、ポンプの組立後に、その分解を容易に行うことができ、これにより、従来に比べて歩留まりを高めることができるとともに、ポンプの修理も容易に行うことができる。
【００１０】
この場合、軸受を支持し且つ２つの駆動用歯車を収容するとともに、２つのシャフトがそれぞれ貫通する２つの貫通孔を有するとともにケーシングが取り付けられた取付壁をケーシング側に有するギヤボックスと、２つの貫通孔にそれぞれ設けられ、各貫通孔とこれを貫通するシャフトとの間をシールするシール部材と、をさらに備えていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、ギヤボックスが、両ポンプ歯車の軸受を支持し且つ両駆動用歯車を収容しており、このギヤボックスのケーシング側に設けられた取付壁に、ケーシングが取り付けられるので、ケーシング自体をコンパクトに構成できるとともに、ケーシングの歯車収容部内で、両ポンプ歯車を円滑にかつ安定して回転させることができる。また、取付壁の両貫通孔にそれぞれ設けられたシール部材により、ケーシング側からギヤボックス内へのシャフトを介する水漏れを確実に防止することができる。加えて、シール部材をギヤボックス側に設けているので、ケーシングには、シャフトを介した水漏れ防止用のシール部材や、それを取り付けるための加工などが不要となり、その分、ケーシングの構造を単純化することができる。
【００１２】
これらの場合、２つのポンプ歯車は、互いに同じ厚さを有する平歯車からなり、ケーシングは、ポンプ歯車とほぼ同じ厚さを有するとともに、歯車収容部が、シャフトの長さ方向の両端面が開放するように形成されたケーシング本体と、このケーシング本体の両端面をシールするために、ケーシング本体の両端面にそれぞれ取り付けられた２つのシールプレートと、を有していることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、所定の平歯車からなる２つのポンプ歯車を収容する歯車収容部が、シャフトの長さ方向の両端面が開放するように形成されたケーシング本体において、このケーシング本体の両端面にシールプレートをそれぞれ取り付けることによって、ケーシング本体の両端面をシールする。一般に、２つの平歯車を有する歯車ポンプでは、水を適切に加圧して送り出すために、各平歯車の回転軸線方向の両端面が、それぞれの対向面に対し、水密な状態で接することが好ましい。したがって、上記構成のように、ポンプ歯車とほぼ同じ厚さを有するケーシング本体の両端面に、シールプレートをそれぞれ取り付けることにより、各ポンプ歯車の両端面と、これらに対向するシールプレートとを水密な状態で接するように構成することができ、これにより、良好なポンプを簡単かつ確実に得ることができる。また、ポンプ歯車およびケーシング本体の厚みに製造上の不可避的な誤差が生じた場合であっても、ポンプ歯車あるいはケーシング本体を研磨などすることによって、それらの厚さを微調整することができ、これにより、ポンプの歩留まりをより一層高めることができる。さらに、ポンプの長期間の使用により、例えばポンプ歯車およびシールプレートの互いに接する部分が摩耗した場合には、シールプレートやケーシング本体を研磨などすることによって、ポンプを修理することができ、これにより、ポンプの寿命をより一層延ばすことができる。
【００１４】
この場合、２つのシャフトはそれぞれ、２つのポンプ歯車から一方の側に延びており、２つのシールプレートの一方は、２つのポンプ歯車の一方の側に配置されるとともに、２つのシャフトがそれぞれ貫通する２つの貫通孔を有し、２つのシールプレートの他方は、２つのポンプ歯車の他方の側に、歯車収容部を覆うように設けられていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、２つのポンプ歯車から一方の側にそれぞれ延びる２つのシャフトが、一方のシールプレートの２つの貫通孔をそれぞれ貫通し、上記軸受に支持されることにより、両ポンプ歯車が支持されている。つまり、両ポンプ歯車は、一方の側だけで、いわゆる片持ちの状態で支持されている。したがって、ケーシング内には軸受が存在しないので、ケーシングの構成を単純化することができ、これにより、ケーシングの組立や分解、調整などを容易に行うことができる。また、他方のシールプレートは、ポンプ歯車を支持するなどの機能は不要であり、ケーシング本体の両シャフトと反対側の端面をシールできるものであれば十分である。したがって、他方のシールプレートには、一方のシールプレートと異なり、シャフト用の貫通孔の孔開けなどの加工が不要であり、その結果、他方のシールプレートの作製を容易に行えるとともに、それを用いたケーシングの組立も容易に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による飲料水用ポンプを適用したカップ式自動販売機の内部構造を模式的に示している。このカップ式自動販売機は、例えばエスプレッソコーヒーなど、各種のレギュラーコーヒーを販売可能なものであり、より具体的には、コーヒーの挽き豆原料に湯を通すことによってコーヒー液を抽出し、購入者にカップ入りのレギュラーコーヒーを提供するものである。なお、以下の説明ではまず、カップ式自動販売機１の内部構造について説明し、その後、飲料水用ポンプ（以下、適宜「ポンプ」という）について詳述する。
【００１７】
図１に示すように、カップ式自動販売機１は、抽出機２と、この抽出機２に、販売時に所定量の挽き豆原料および湯をそれぞれ供給する原料供給装置３および給湯装置４と、抽出機２により抽出されたコーヒー液を、クリームや砂糖とともに混合するためのミキシングボウル５と、このミキシングボウル５に、クリームおよび砂糖を供給するためのクリーム・砂糖供給装置６と、これらを制御するマイクロコンピュータを有する制御装置（図示せず）と、を備えている。
【００１８】
抽出機２は、挽き豆原料を圧縮した状態にしてから抽出を行うものであり、上方に開口したシリンダ１１およびその内部を摺動するピストン（図示せず）と、シリンダ１１の開口を開閉するとともに、後述する搬送パイプＰの給湯パイプ部Ｐ１の先端部に接続されたキャップ１２とを有している。シリンダ１１は、挽き豆原料を受け取るための鉛直姿勢の受取位置（図１の実線で示す位置）と、抽出を行うための傾斜姿勢の抽出位置（同図の２点鎖線で示す位置）との間で、回動軸１１ａを中心に回動自在に構成されている。また、このシリンダ１１は、常時は、受取位置に位置しており、販売時に挽き豆原料がシュート１３を介してシリンダ１１内に供給された後、モータ１４により、駆動ギヤ１５を介して、抽出位置まで回動駆動される。
【００１９】
一方、キャップ１２は、抽出位置のシリンダ１１に対しスライドしながら、シリンダ１１の開口を開閉するように構成されている。抽出時には、キャップ１２がシリンダ１１の開口を閉鎖し、このキャップ１２を介して、シリンダ１１内に所定量の湯が所定圧力で供給される。これにより、コーヒー液が抽出され、このコーヒー液は、抽出機２の流出口に接続された抽出パイプ１６を介して、ミキシングボウル５に搬送される。なお、抽出後にシリンダ１１内に残る抽出滓１７は、シリンダ１１内のピストンで外部に排出され、滓バケツ１８に回収される。
【００２０】
原料供給装置３は、コーヒー豆をそのままの状態で貯蔵するとともに、そのコーヒー豆を挽くことで生成した挽き豆を抽出機２に供給する豆供給部２１と、挽き豆の状態で貯蔵するとともに、その挽き豆を抽出機２に供給する挽き豆供給部２２とで構成されている。豆供給部２１は、コーヒー豆を粉砕し、挽き豆を生成するコーヒーミル２３を有しており、豆貯蔵容器２４に貯蔵されたコーヒー豆を、必要に応じて少量ずつ挽き、販売時に、計量器２５で計量された所定量の挽き豆を、シュート１３を介して抽出機２に供給する。一方、挽き豆供給部２２は、挽き豆を貯蔵する挽き豆キャニスタ２６を有しており、販売時に、この挽き豆キャニスタ２６から所定量の挽き豆を、シュート１３を介して抽出機２に供給する。
【００２１】
給湯装置４は、湯Ｗを貯留する温水タンク３１と、この温水タンク３１に接続され、湯Ｗを搬送するための搬送パイプＰと、この搬送パイプＰの温水タンク３１付近に設けられ、所定量の湯Ｗを送り出すポンプ３２（飲料水用ポンプ）とを有している。温水タンク３１は、ヒータ３３を有しており、このヒータ３３で湯Ｗを加熱し、所定温度（例えば９７℃）で保温するようになっている。また、温水タンク３１には、フロート３４ａおよびフロートスイッチ３４ｂを有する水量調整機構３４が設けられており、湯量が所定範囲内に保たれるようになっている。具体的には、湯量が所定範囲未満になったときには、リザーバータンク３５から温水タンク３１への給水が開始され、湯量が所定範囲の上限に達したときに給水が停止する。なお、リザーバータンク３５にも、温水タンク３１と同様の水量調整機構３６が設けられており、外部からの水道水によって、水量が所定範囲内に保たれるようになっている。
【００２２】
搬送パイプＰは、上流に上記ポンプ３２を有し、抽出機２に所定量の湯を供給するための給湯パイプ部Ｐ１と、この給湯パイプ部Ｐ１のポンプ３２の下流側で分岐するとともに途中にリリーフ弁４１を有し、ポンプ３２内の余分な湯を温水タンク３１に還流させるための還流パイプ部Ｐ２と、給湯パイプ部Ｐ１の逆止弁４２の下流側で分岐し、搬送パイプＰ内の余分な湯を排水バケツ４３に排出するための排出パイプ部Ｐ３と、温水タンク３１に直接接続され、抽出機２から抽出されたコーヒー液の濃度に応じて、またインスタントコーヒーなどの調理の際に、希釈用に所定量の湯をミキシングボウル５に供給するための希釈パイプ部Ｐ４などで構成されている。なお、この搬送パイプＰの所定の３個所には、上記制御装置によって制御される弁４４、４４、４４が設けられており、これらが適宜開閉することによって、湯が搬送パイプＰ内を所定の方向に流れるようになっている。
【００２３】
ミキシングボウル５は、コーヒーの調理時に、抽出機２から抽出パイプ１６を介して供給されたコーヒー液を、クリーム・砂糖供給装置６からシュート６ａを介して供給された所定量のクリームや砂糖とともに攪拌する。そして、攪拌後、ミキシングボウル５の流出口に接続された飲料パイプ５ａを介して、カップＣにコーヒーが注がれる。
【００２４】
次に、図２〜図７を参照しながら、ポンプ３２について詳述する。図２は、ポンプ３２の外観を示し、図３は、その内部のポンプ歯車が見えるように、後述するアルミカバー６４およびセラミックプレート６２を取り除いた状態を示している。このポンプ３２は、いわゆる歯車ポンプであり、互いにかみ合う一対のポンプ歯車５１、５１と、これらを回転自在に収容するケーシング５２と、両ポンプ歯車５１、５１を回転させるためのモータ５３と、このモータ５３とケーシング５２との間に設けられ、モータ５３の動力をポンプ歯車５１、５１に伝達するための複数のギヤを内蔵したギヤボックス５４とを備えている。
【００２５】
一対のポンプ歯車５１、５１は、互いに同一のサイズおよび形状に形成され、耐熱性を有する硬質のプラスチック（例えばＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン））からなる平歯車で構成されている。各ポンプ歯車５１の中心部には、楕円形の貫通孔５１ａが形成されており、その貫通孔５１ａに、シャフト５５の先端部が挿入されている。そして、これらのポンプ歯車５１、５１は、前述したように、ケーシング５２内に回転自在に収容される一方、両ポンプ歯車５１、５１のシャフト５５、５５の大部分は、ケーシング５２の外方に互いに平行に延び、具体的にはギヤボックス５４内に回転自在に支持された状態で収容されている。
【００２６】
ケーシング５２は、ケーシング本体６１と、このケーシング本体６１の前面および背面にそれぞれ取り付けられたセラミックプレート６２、６３（シールプレート）と、前側のセラミックプレート６２の前面に取り付けられた化粧板としてのアルミカバー６４とを有している。そして、これらが、複数（本実施形態では４本）の取付ねじ６５により一体に組み付けられるとともに、ギヤボックス５４にねじ止めされている。
【００２７】
ケーシング本体６１は、耐熱性を有する硬質のプラスチック（例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド））からなり、正面形状がほぼ矩形状で且つポンプ歯車５１と同じ厚さを有し、前面および背面が互いに対称に形成されている。ケーシング本体６１の中央部には、前面および背面が開放するとともに前後方向に貫通し、正面形状がまゆ型の歯車収容部７１が形成されている。この歯車収容部７１は、ケーシング本体６１から外方（図２、３では上方）に突出した吸込み口６１ａに連通するとともに、これと反対側（図２、３では下側）に位置する送出し口６１ｂ（図４参照）に連通している。そして、これらの吸込み口６１ａおよび送出し口６１ｂは、所定の接続金具を介して、搬送パイプＰに接続されている。
【００２８】
また、ケーシング本体６１の前面および背面にはそれぞれ、歯車収容部７１の外形よりも一回り大きく、外方に開口した凹部６１ｃ、６１ｃ（図３では前面の凹部のみ図示、図６参照）が形成されている。これらの凹部６１ｃ、６１ｃにはそれぞれ、ゴムなどからなるＯリング７２、７２が嵌め込まれている。さらに、ケーシング本体６１には、正面の四隅にそれぞれ、前後方向に貫通したばか穴６１ｄが形成されており、これら４つのばか穴６１ｄに、上記取付ねじ６５がそれぞれ挿入されている。
【００２９】
両セラミックプレート６２、６３はいずれも、所定材料のセラミックスからなり、正面形状がケーシング本体６１とほぼ同一の矩形状に形成されるとともに、上記取付ねじ６５をそれぞれ挿入するためのばか穴（図示せず）が、ケーシング本体６１と同様に四隅に形成されている。また、背面側のセラミックプレート６３の中央部には、両ポンプ歯車５１、５１のシャフト５５、５５が貫通する２つの貫通孔６３ａ（図６参照）が形成されている。なお、前面側のセラミックプレート６２は、四隅のばか穴のみが形成されている。また、化粧板としてのアルミカバー６４も、四隅にばか穴６４ａが形成されており、各ばか穴６４ａの前半部は、取付ねじ６５の頭部を収容できるように、その頭部の直径よりも若干大きく形成されている。
【００３０】
このように構成されたケーシング本体６１、両セラミックプレート６２、６３およびアルミカバー６４を互いに組み付けることによってケーシング５２を構成する場合には、まず、両セラミックプレート６２、６３でケーシング本体６１を前後方向から挟むとともに、それらの四隅のばか穴を、アルミカバー６４のばか穴６４ａも含め、それぞれ合致させる。そして、この状態を保ちながら、アルミカバー６４の前方から、４本の取付ねじ６５をそれぞれ４つのばか穴６４ａに挿入し、ギヤボックス５４にねじ止めする。これにより、ケーシング５２がギヤボックス５４に取り付けられる。
【００３１】
図５〜図７に示すように、ギヤボックス５４は、ギヤボックス本体７３と、このギヤボックス本体７３を介してケーシング５２を支持するとともに、上記モータ５３を支持する支持プレート７４とを有している。ギヤボックス本体７３は、アルミ材をダイカスト加工などすることによって形成したものであり、ケーシング５２側が閉じ、支持プレート７４側が開口したボックス状に形成されている。
一方、支持プレート７４は、図７に示すように、上記４つの取付ねじ６５がそれぞれ螺合する４つのねじ孔７４ａ（図７では３つのみ図示）、およびモータ５３をねじ止めするための４つのモータ用ねじ孔７４ｂ（図７では３つのみ図示）を有している。また、これらのギヤボックス本体７３および支持プレート７４にはそれぞれ、各シャフト５５を回転自在に支持する軸受７０、７０が組み付けられている。
【００３２】
ギヤボックス本体７３内には、ケーシング５２内の両ポンプ歯車５１、５１を回転させるための複数のギヤが設けられ、ケーシング５２側の取付壁７５に、両シャフト５５、５５を介する水漏れを防止するための一対のシール機構７６、７６（シール部材）が設けられている。なお、以下の説明では、２本のシャフト５５、５５を区別する場合には、ポンプ３２を正面から見たときの左側のシャフトを「左シャフト５５Ａ」、右側のシャフトを「右シャフト５５Ｂ」と称呼する。
【００３３】
ギヤボックス本体７３の取付壁７５は、正面形状がケーシング本体６１やセラミックプレート６２、６３とほぼ同一の矩形状に形成されるとともに、それらと同様に、四隅にばか穴（図示せず）が形成されている。また、この取付壁７５には、上記両ポンプ歯車５１、５１のシャフト５５、５５がそれぞれ貫通する貫通孔７７、７７（図６では１つのみ図示）が左右に並んだ状態で形成されている。
各貫通孔７７は、取付壁７５の内面からギヤボックス本体７３内に若干突出するように形成されるとともに、ケーシング５２側の部分には、直径が一回り大きい段部７７ａが形成されている。そして、これらの貫通孔７７、７７にそれぞれ、シール機構７６、７６が挿入されている。
【００３４】
各シール機構７６は、ケーシング５２側から順に、フランジ付きＸリング８１、スペーサ８２、Ｘリング８３、スペーサ８４およびストッパリング８５を有している。フランジ付きＸリング８１およびＸリンク８３はいずれも、ゴムなどからなり、フランジ付きＸリング８１のフランジ部８１ａが、貫通孔７７の段部７７ａに嵌ることによって、セラミックプレート６３とギヤボックス本体７３との隙間からの水漏れを確実に防止している。また、スペーサ８２、８４はいずれも、リング状の金属板で構成されており、Ｘリング８１、８３同士の接触、およびＸリング８３とストッパリング８５との接触を防止している。さらに、ストッパリング８５は、Ｃ字状に形成された金属製のスナップリングで構成されており、ポンプの組み立ての際やポンプの作動時に、上記Ｘリング８１、８３や軸受７０がシャフト５５に沿って移動するのを防止している。
【００３５】
左シャフト５５Ａおよび右シャフト５５Ｂにはそれぞれ、互いにかみ合う左駆動ギヤ９１（駆動用歯車）および右駆動ギヤ９２（駆動用歯車）が固定されている。これらの左駆動ギヤ９１および右駆動ギヤ９２は、サイズおよび形状が同一に形成されている。また、左シャフト５５Ａには、左駆動ギヤ９１よりも若干後方に、左中間ギヤ９３が設けられている。この左中間ギヤ９３は、小径ギヤ部９３ａおよび大径ギヤ部９３ｂの２段の平歯車で構成されており、左シャフト５５Ａに回転自在に取り付けられている。すなわち、左中間ギヤ９３は、左シャフト５５Ａに対し空回りするようになっている。一方、右シャフト５５Ｂには、右駆動ギヤ９２よりも若干後方に、それよりも大径で且つ左中間ギヤ９３の小径ギヤ部９３ａにかみ合う右中間ギヤ９４が固定されている。そして、モータ５３の回転軸に固定されたモータギヤ５３ａが、左中間ギヤ９３の大径ギヤ部９３ｂにかみ合っている。なお、モータギヤ５３ａ、左中間ギヤ９３および右中間ギヤ９４により、モータ５３の回転が所定の減速比（例えば１／６）で回転される。
【００３６】
以上のように構成されたケーシング５２およびギヤボックス５４は、ケーシング５２の背面側のセラミックプレート６３が、ギヤボックス５４の取付壁７５に接し且つ四隅のばか穴同士が合致した状態で、ケーシング５２の前方から、４本の取付ねじ６５が、４つのばか穴にそれぞれ挿入されるとともに、ギヤボックス５４の支持プレート７４の４つのねじ孔７４ａにそれぞれねじ込まれている。これにより、ケーシング５２は、ギヤボックス５４に強固に取り付けられている。
そして、ケーシング５２におけるケーシング本体６１の前面および背面が、両セラミックプレート６２、６３との間に挟持されたＯリンク７２、７２によってシールされる一方、ケーシング５２とギヤボックス５４との間が、シール機構７６、７６によってシールされる。
【００３７】
さらに、ギヤボックス５４の支持プレート７４には、支持プレート７４の後方から、４本のモータ取付ねじ６６がモータ用ねじ孔７４ｂにそれぞれねじ込まれることにより、モータ５３が支持プレート７４の背面に強固に取り付けられている。以上のように、ケーシング５２、ギヤボックス５４およびモータ５３が一体に組み付けられることにより、ポンプ３２が構成されている。
【００３８】
また、ギヤボックス５４内の各ギヤには、グリースなどの潤滑剤や潤滑油などが塗布されている。これにより、左駆動ギヤ９１および右駆動ギヤ９２を含め、ギヤボックス５４内の各ギヤ間の潤滑性が高まることによって、それらのギヤの摩耗が抑制されている。
【００３９】
次に、上記のように構成されたポンプ３２の動作について、図４および図５を参照しながら簡単に説明する。まず、モータ５３が作動し、モータギヤ５３ａが所定方向に回転すると、左中間ギヤ９３が空回りするとともに、この左中間ギヤ９３の小径ギヤ部９３ａにかみ合う右中間ギヤ９４が回転する。そうすると、右シャフト５５Ｂが所定方向、具体的には図４の時計方向に回転し、これに伴い、右駆動ギヤ９２およびケーシング５２内の右側のポンプ歯車５１も、同様に時計方向に回転する。また、この場合、右駆動ギヤ９２の回転により、これにかみ合う左駆動ギヤ９１が、反時計方向に回転し、これに伴い、左シャフト５５Ａが図４の反時計方向に回転する。そして、この左シャフト５５Ａの回転および右側のポンプ歯車５１の回転に伴い、左側のポンプ歯車５１が反時計方向に回転する。
【００４０】
このように、両ポンプ歯車５１、５１が図４に示すように回転すると、吸込み口６１ａ側の湯は、矢印で示すように、歯車収容部７１内に吸い込まれ、各ポンプ歯車５１の互いに隣接する２つの歯と、歯車収容部７１の周壁とで囲まれたスペースに入った状態で、その周壁に沿って搬送され、送出し口６１ｂ側に移動する。これにより、吸込み口側の湯は加圧され、送出し口６１ｂから所定の圧力で給湯パイプＰ１に送り出される。
【００４１】
以上詳述したように、本実施形態のポンプ３２によれば、モータ５３で左右の駆動ギヤ９１、９２を回転させることによって、２本のシャフト５５Ａ、５５Ｂをそれぞれ回転させながら、両ポンプ歯車５１、５１をそれぞれ回転させるので、ケーシング５２の外部に設けられた左右駆動ギヤ９１、９２に、両ポンプ歯車５１、５１に作用する負荷を分担させることができる。これにより、作動時に両ポンプ歯車５１、５１にかかる負荷を低減することができ、その結果、従来に比べてポンプ３２の寿命を延ばすことができる。
【００４２】
また、ギヤボックス５４内の各ギヤは、潤滑剤などが塗布されることによって、摩耗が抑制されているので、両ポンプ歯車５１、５１を回転させるための負荷の大部分を、左右駆動ギヤ９１、９２が担うこととなり、したがって、両ポンプ歯車５１、５１は、自身が回転するための負荷をほとんど受けることなく、水の送出しに専念するように回転する。通常、ポンプ３２が新品である場合、その使用当初においては、両ポンプ歯車５１、５１は、かみ合う歯同士が馴染むまで若干摩耗する（初期摩耗）。しかし、前述したように、ポンプ３２の作動時に、両ポンプ歯車５１、５１は、負荷をほとんど受けることがなく、したがって、両ポンプ歯車５１、５１が摩耗しても、その摩耗は初期摩耗に留まることとなる。以上のことから、ポンプ３２では、両ポンプ歯車５１、５１を長期にわたって使用することができ、その結果、ポンプ３２の寿命を、従来に比べて格段に延ばすことができる。
【００４３】
さらに、両ポンプ歯車５１、５１の軸受７０、７０が、ギヤボックス５４側に設けられ、しかも、ケーシング５２が、ケーシング本体６１、両セラミックプレート６２、６３およびアルミカバー６４をねじ止めして構成されているので、ポンプ３２の組立後に、その分解を容易に行うことができ、これにより、従来に比べて歩留まりを高めることができるとともに、ポンプ３２の修理も容易に行うことができる。
【００４４】
また、ケーシング本体６１の厚さが、両ポンプ歯車５１、５１と同じ厚さに構成されているので、両ポンプ歯車５１、５１の両端面と、これらに対向するセラミックプレート６２、６３とを水密な状態で接するように構成することができ、これにより、良好なポンプを簡単かつ確実に得ることができる。さらに、ポンプ歯車５１およびケーシング本体６１の厚みに製造上の不可避的な誤差が生じた場合であっても、ポンプ歯車５１あるいはケーシング本体６１を研磨などすることによって、それらの厚さを微調整することができ、これにより、ポンプの歩留まりをより一層高めることができる。さらにまた、ポンプ３２の長期間の使用により、例えばポンプ歯車５１およびセラミックプレート６２、６３の互いに接する部分が摩耗した場合には、セラミックプレート６２、６３やケーシング本体６１を研磨などすることによって、ポンプ３２を修理することができ、これにより、ポンプ３２の寿命をより一層延ばすことができる。
【００４５】
なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、飲料水用ポンプ３２をカップ式自動販売機に適用した場合について説明したが、これ以外に、飲料ディスペンサなどにも適用することができる。また、実施形態では、ポンプ３２を作動させる際に、左中間ギヤ９３および右中間ギヤ９４を介して、右駆動ギヤ９２を回転させたが、これに代えて、あるいはこれとともに、左駆動ギヤ９１を回転させるようにしてもよい。また、実施形態で示した飲料水ポンプ３２の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の飲料水用ポンプは、作動時にポンプ歯車にかかる負荷を低減することができ、その結果、従来に比べて寿命を延ばすことができ、また、歩留まりを高めることができるとともに修理を容易に行えるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による飲料水用ポンプを適用したカップ自動販売機の内部構造を模式的に示す図である。
【図２】飲料水用ポンプを示す斜視図である。
【図３】図２の飲料水用ポンプからアルミカバーおよび前面側のセラミックプレートを取り除いた状態を示す斜視図である。
【図４】図３の飲料水用ポンプを示す正面図である。
【図５】図２の飲料水用ポンプにおいて、ギヤケース内を透視可能にした図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】ケーシングおよびギヤボックスの内部構造を説明するための図であり、ポンプをほぼ図５（ａ）のＡ−Ａ線で切断したときの一部断面図である。
【図７】図３の飲料水用ポンプからケーシングおよびギヤボックス本体を取り除いた状態を拡大して示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　　カップ式自動販売機
３２　　ポンプ
５１　　ポンプ歯車
５２　　ケーシング
５３　　モータ
５４　　ギヤボックス
５５　　シャフト
６１　　ケーシング本体
６１ａ　吸込み口
６１ｂ　送出し口
６２　　セラミックプレート（シールプレート）
６３　　セラミックプレート（シールプレート）
７０　　軸受
７１　　歯車収容部
７５　　取付壁
７６　　シール機構（シール部材）
７７　　貫通孔
９１　　左駆動ギヤ（駆動用歯車）
９２　　右駆動ギヤ（駆動用歯車）
Ｐ　　　搬送パイプ
【図１】
2004068765.tif 000003
【図２】
2004068765.tif 000004
【図３】
2004068765.tif 000005
【図４】
2004068765.tif 000006
【図５】
2004068765.tif 000007
【図６】
2004068765.tif 000008
【図７】
2004068765.tif 000009