(57)【要約】【課題】小さな駆動力で良好に駆動でき、さらに、押圧体およびチューブ間での摩擦を低減して耐久性の向上を図れる液体吐出装置を提供する。【解決手段】液体吐出装置１は、内部を液体が流通するチューブ３と、押圧体としてのボール４と、このボール４を駆動する駆動機構５とを備える。駆動機構５は、駆動機構５は、機械エネルギ、位置エネルギおよび熱エネルギのうちの少なくともいずれか一つを蓄積するエネルギ蓄積手段と、エネルギ蓄積手段からのエネルギをボール４の駆動力として伝達するエネルギ伝達手段と、エネルギ伝達手段にて伝達されたエネルギに基づいてボール４を駆動する駆動部と、この駆動部の駆動速度を調速する調速手段とを具備する。ボール４は、駆動機構５の駆動によりチューブ３の一部を圧閉しながらチューブ３上を転動してチューブ３内の液体を移動させる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を液体が流通するチューブと、このチューブを押圧することで液体を前記チューブ内で移動させる押圧体と、この押圧体を駆動する駆動機構とを備えた液体吐出装置であって、
前記駆動機構は、機械エネルギ、位置エネルギおよび熱エネルギのうちの少なくともいずれか一つを蓄積するエネルギ蓄積手段と、前記エネルギ蓄積手段からのエネルギを前記押圧体の駆動力として伝達するエネルギ伝達手段と、前記エネルギ伝達手段にて伝達されたエネルギに基づいて前記押圧体を駆動する駆動部と、前記駆動部の駆動速度を調速する調速手段とを具備し、
前記押圧体は、球状部材から構成され、前記駆動機構の駆動により前記チューブの一部を圧閉しながら転動してチューブ内の液体を移動させることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記エネルギ蓄積手段は、機械エネルギを蓄積するぜんまいであることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体吐出装置において、
外部エネルギにより回転自在に構成される回転錘を具備し、
前記ぜんまいは、前記回転錘と連結し、前記回転錘の回転により巻き上げ可能に構成されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記エネルギ蓄積手段は、物体の位置の変化により得られる位置エネルギを蓄積するとともに、前記位置エネルギを機械エネルギに変換することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記エネルギ蓄積手段は、周囲の温度変化により得られる熱エネルギを蓄積するとともに、前記熱エネルギを機械エネルギに変換することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記チューブ、前記押圧体および前記駆動機構が内部に設置される筐体を具備し、
前記筐体には、前記チューブの外形位置を規制する外形位置規制部が形成されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記駆動機構は、前記チューブに沿って移動可能なリテーナを具備し、
前記リテーナは、前記押圧体を転動可能に保持する保持部が形成されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液体吐出装置において、
前記駆動機構は、前記押圧体を前記保持部に案内する案内部を備え、
前記押圧体は、前記駆動機構が駆動を開始すると、前記案内部に案内されて前記保持部に保持されることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記チューブに対する前記押圧体の押圧量を調整可能に構成されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の液体吐出装置において、
液体の吐出情報を表示する表示手段を具備し、
前記表示手段で表示される吐出情報は、時刻、液体の吐出量、液体の残量、液体の吐出時間、吐出残時間、液体流量、液体の種類および前記エネルギ蓄積手段のエネルギ残量のいずれかであることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の液体吐出装置において、
前記エネルギ伝達手段は、輪列であり、
前記表示手段は、前記エネルギ伝達手段と連結する複数の指針を具備し、これら複数の指針により前記吐出情報を表示することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記調速手段は、アンクルおよびガンギを有する機械式脱進機と、振動周期を変更自在である振り子とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記調速手段は、アンクルおよびガンギを有する機械式脱進機と、テンプを有する機械式調速機とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記調速手段は、前記駆動部の駆動速度を制御する制御手段を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の液体吐出装置において、
前記調速手段は、前記エネルギ蓄積手段からのエネルギによって発電し、
前記制御手段は、前記発電された発電力によって駆動されることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載の液体吐出装置において、
前記制御手段は、前記駆動速度の設定入力を認識する設定入力認識手段を具備し、前記設定入力認識手段にて認識された駆動速度に基づいて前記駆動部の駆動速度を制御することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記押圧体の駆動力を補助する補助エネルギが蓄積される補助エネルギ蓄積手段を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記駆動部の駆動速度を切替可能なクラッチ機構を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部を液体が流通するチューブと、このチューブを押圧することで液体をチューブ内で移動させる押圧体と、この押圧体を駆動する駆動機構とを備えた液体吐出装置に関する。この液体吐出装置は、例えば、薬液等の液体を薬液タンクからチューブを介して注射針等に送液するなどで利用できる。
【０００２】
【背景技術】
従来から、弾性を有するチューブを順次圧閉することによりチューブ内部の液体を吐出する液体吐出装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
例えば、特許文献１に記載の液体吐出装置では、チューブに沿って配置された複数の押圧体を駆動機構としてのカム軸により押し出し、チューブを順次押し潰すことにより、チューブ内部の液体を吐出している。
また、例えば、特許文献２に記載の液体吐出装置では、装置に固定された固定部の半円筒形のローラ案内面に沿ってチューブを略円弧状に配置する。そして、このチューブの略中央部分を軸として回転自在に構成された駆動機構としてのローラが回転することにより、ローラの端部に形成された押圧体が、チューブをローラ案内面との間で押圧した状態で移動し、チューブ内部の液体を吐出させている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１１０７１２号公報
【特許文献２】
特開２０００−１２６２９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カム軸で複数のチューブ押圧体を押し出す液体吐出装置においては、複数の押圧体が必要であり、複数の押圧体とカム軸との間で摩擦が生じるため、カム軸を駆動させ、押圧体でチューブを押し潰すためには、大きな駆動力が必要となるという問題がある。
また、ローラの回転により液体を吐出する液体吐出装置においては、チューブ内部の液体を吐出させるのに、ローラの端部がチューブを押圧した状態で移動するために、大きな摩擦が発生する。このため、チューブの劣化が生じやすく液体吐出装置の耐久性を高くすることができないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、このような問題点に鑑みて、小さな駆動力で良好に駆動でき、さらに、押圧体およびチューブ間での摩擦を低減して耐久性の向上を図れる液体吐出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体吐出装置は、内部を液体が流通するチューブと、このチューブを押圧することで液体を前記チューブ内で移動させる押圧体と、この押圧体を駆動する駆動機構とを備えた液体吐出装置であって、前記駆動機構は、機械エネルギ、位置エネルギおよび熱エネルギのうちの少なくともいずれか一つを蓄積するエネルギ蓄積手段と、前記エネルギ蓄積手段からのエネルギを前記押圧体の駆動力として伝達するエネルギ伝達手段と、前記エネルギ伝達手段にて伝達されたエネルギに基づいて前記押圧体を駆動する駆動部と、前記駆動部の駆動速度を調速する調速手段とを具備し、前記押圧体は、球状部材から構成され、前記駆動機構の駆動により前記チューブの一部を圧閉しながら転動してチューブ内の液体を移動させることを特徴とする。
ここで、押圧体は、一つでもよく、複数個で構成されていてもよい。
また、エネルギ伝達手段としては、例えば、複数の歯車から構成される輪列、ローラ、ベルト等を採用できる。
本発明によれば、押圧体は、球状部材から構成されているので、押圧体とチューブとの接触面積が小さくなり、押圧体とチューブとの摩擦を低減できる。また、押圧体は、駆動機構の駆動によりチューブの一部を圧閉しながらチューブ上を転動するので、押圧体が転動しない場合に比べて、押圧体とチューブとの摩擦を低減できる。したがって、小さな駆動力で駆動できるとともに、押圧体とチューブ間の摩擦による押圧体およびチューブの劣化を回避でき、液体吐出装置における耐久性の向上を図れる。さらに、大きな摩擦が発生しないため、押圧体を駆動する駆動機構を小型化でき、液体吐出装置の小型化を図れる。
また、エネルギ蓄積手段は、機械エネルギ、位置エネルギおよび熱エネルギのうちの少なくともいずれかを蓄積する。例えば、これら機械エネルギ、位置エネルギおよび熱エネルギのうちの２つまたは全てを蓄積するように構成すれば、押圧体を駆動するためのエネルギ量を大幅に増加でき、液体吐出装置における駆動時間を長時間、持続させることができる。
【０００７】
本発明の液体吐出装置では、前記エネルギ蓄積手段は、機械エネルギを蓄積するぜんまいであることが好ましい。
本発明によれば、エネルギ蓄積手段は、ぜんまいで構成されているので、簡単な構造で駆動源としてのエネルギ蓄積手段を構成できる。また、人力によって容易に機械エネルギを発生し、発生した機械エネルギを容易に蓄積できる。
【０００８】
本発明の液体吐出装置では、外部エネルギにより回転自在に構成される回転錘を具備し、前記ぜんまいは、前記回転錘と連結し、前記回転錘の回転により巻き上げ可能に構成されていることが好ましい。
本発明によれば、例えば、小型化が図られ、携帯性を有する液体吐出装置において、外部エネルギとして該液体吐出装置の動きに応じた運動エネルギによって回転錘が回転するように構成すれば、液体吐出装置を携帯している人の運動等によりぜんまいが自動的に巻き上げられ、機械エネルギを常に蓄積できる。したがって、停止することなく液体吐出装置の駆動を維持できる。
【０００９】
本発明の液体吐出装置では、前記エネルギ蓄積手段は、物体の位置の変化により得られる位置エネルギを蓄積するとともに、前記位置エネルギを機械エネルギに変換することが好ましい。
本発明によれば、エネルギ蓄積手段は、物体の位置の変化を利用することで、エネルギの蓄積を容易に実施できる。また、エネルギ蓄積手段は、位置エネルギを押圧体の駆動力となる機械エネルギに変換するので、エネルギの蓄積および供給を簡単な構造で実現でき、液体吐出装置を簡素な構造で製造できる。
【００１０】
本発明の液体吐出装置では、前記エネルギ蓄積手段は、周囲の温度変化により得られる熱エネルギを蓄積するとともに、前記熱エネルギを機械エネルギに変換することが好ましい。
本発明によれば、エネルギ蓄積手段は、周囲の温度変化を利用することで、エネルギの蓄積を容易に実施できる。また、エネルギ蓄積手段は、熱エネルギを押圧体の駆動力となる機械エネルギに変換するので、エネルギの蓄積および供給を簡単な構造で実現でき、液体吐出装置を簡素な構造で製造できる。
【００１１】
本発明の液体吐出装置では、前記チューブ、前記押圧体および前記駆動機構が内部に設置される筐体を具備し、前記筐体には、前記チューブの外形位置を規制する外形位置規制部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、筐体には、チューブの外形位置を規制する外形位置規制部が形成されているので、押圧体によりチューブの一部を圧閉した場合に、チューブにおける押圧方向と直交する方向への移動を防止できる。したがって、押圧体によりチューブを確実に押圧でき、高精度な吐出量を実現できる。
【００１２】
本発明の液体吐出装置では、前記駆動機構は、前記チューブに沿って移動可能なリテーナを具備し、前記リテーナは、前記押圧体を転動可能に保持する保持部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、リテーナは、押圧体を転動可能に保持する保持部が形成されているので、押圧体をリテーナに保持させることで、押圧体が転動する際に、押圧体が所定位置からずれることを回避でき、高精度な吐出量を実現できる。また、押圧体を複数個設ける場合には、各押圧体間を等間隔に保つことができ、吐出量を一定にできる。
【００１３】
本発明の液体吐出装置では、前記駆動機構は、前記押圧体を前記保持部に案内する案内部を備え、前記押圧体は、前記駆動機構が駆動を開始すると、前記案内部に案内されて前記保持部に保持されることが好ましい。
例えば、駆動機構の駆動時・非駆動時に拘わらず、押圧体により常時所定の押圧量をチューブに加えると、チューブの塑性変形が生じやすい。このため、高精度な吐出量を実現できない。また、変形部分が腐食して内部の液が漏れるなどが生じるおそれがある。
本発明によれば、駆動機構は、案内部を備えているので、駆動機構の非駆動時において、チューブに対する押圧体の押圧を停止でき、押圧体により常時一定の押圧量が加えられたチューブに比べて、チューブの塑性変形が生じにくい。したがって、チューブの高寿命化を図れる。
【００１４】
本発明の液体吐出装置では、前記チューブに対する前記押圧体の押圧量を調整可能に構成されていることが好ましい。
本発明では、チューブに対する押圧体の押圧量を調整可能に構成されている。このことにより、例えば、液体吐出装置を使用していない場合に、押圧量を低減するように調整すれば、常時一定の押圧量が加えられたチューブに比べて、チューブの塑性変形が生じにくい。
また、液体吐出装置の製造時における公差寸法によって液体の吐出量にばらつきがでた場合であっても、チューブに対する押圧体の押圧量を調整すれば、液体の吐出量を容易に調整できる。
【００１５】
本発明の液体吐出装置では、液体の吐出情報を表示する表示手段を具備し、前記表示手段で表示される吐出情報は、時刻、液体の吐出量、液体の残量、液体の吐出時間、吐出残時間、液体流量、液体の種類および前記エネルギ蓄積手段のエネルギ残量のいずれかであることが好ましい。
本発明によれば、表示手段がそれぞれ適切な液体の吐出情報を表示するので、液体吐出装置の使用中にも利用者にその使用状況を可視情報として認識させることができる。したがって、液体の補充時期や液体の使用量などの必要情報が容易に確認可能となり、液体吐出装置の取扱性が向上する。
【００１６】
本発明の液体吐出装置では、前記エネルギ伝達手段は、輪列であり、前記表示手段は、前記エネルギ伝達手段と連結する複数の指針を具備し、これら複数の指針により前記吐出情報を表示することが好ましい。
本発明によれば、駆動機構のエネルギ伝達手段と連結する複数の指針により吐出情報を表示するので、簡単な構成で吐出情報の表示を実現できる。
【００１７】
本発明の液体吐出装置では、前記調速手段は、アンクルおよびガンギを有する機械式脱進機と、振動周期を変更自在である振り子とを備えていることが好ましい。
本発明によれば、調速手段は、アンクル、ガンギおよび振り子によって駆動部の駆動速度を調速するので、例えば、振り子の重心位置を変更することで、振動周期を容易に変更でき、すなわち、駆動部の駆動速度を容易に変更可能となる。また、機械式で駆動部の駆動速度を調速するので、電子回路等による制御が不要となり、構造が簡素化して液体吐出装置の製造を容易にする。また、機械式で駆動部の駆動速度を調速するので、水に強い構造となり屋外での使用も可能となる。
【００１８】
本発明の液体吐出装置では、前記調速手段は、アンクルおよびガンギを有する機械式脱進機と、テンプを有する機械式調速機とを備えていることが好ましい。本発明によれば、調速手段は、アンクル、ガンギおよびテンプによって駆動部の駆動速度を調速するので、電子回路等による制御が不要となり、構造が簡素化して液体吐出装置の製造を容易にする。また、機械式で駆動部の駆動速度を調速するので、水に強い構造となり屋外での使用も可能となる。
【００１９】
本発明の液体吐出装置では、前記調速手段は、前記駆動部の駆動速度を制御する制御手段を備えていることが好ましい。
本発明によれば、制御手段が駆動部の駆動速度を制御するので、調速が脈動なく実施される。したがって、液体の圧力変動が発生しにくく、液体が脈動なく良好に吐出される。
【００２０】
本発明の液体吐出装置では、前記調速手段は、前記エネルギ蓄積手段からのエネルギによって発電し、前記制御手段は、前記発電された発電力によって駆動されることが好ましい。
本発明によれば、調速手段は、エネルギ蓄積手段からのエネルギによって発電し、この発電力で制御手段を駆動するので、制御手段のための電源を新たに設ける必要がなく、構造を簡素化できる。
【００２１】
本発明の液体吐出装置では、前記制御手段は、前記駆動速度の設定入力を認識する設定入力認識手段を具備し、前記設定入力認識手段にて認識された駆動速度に基づいて前記駆動部の駆動速度を制御することが好ましい。
本発明によれば、制御手段は、例えば、利用者により設定入力された駆動速度を認識して、この認識した駆動速度に基づいて駆動部の駆動速度を制御するように構成すれば、利用者の所望の駆動速度によって、押圧体を駆動できる。したがって、利用者の所望の吐出速度で液体を吐出させることが容易に実施できる。
【００２２】
本発明の液体吐出装置では、前記押圧体の駆動力を補助する補助エネルギが蓄積される補助エネルギ蓄積手段を備えていることが好ましい。
本発明によれば、エネルギ蓄積手段からのエネルギが不足する場合には、補助エネルギ蓄積手段からの補助エネルギが押圧体の駆動を補助する。したがって、例えば、粘性の高い液体を吐出するために比較的高いエネルギを必要とする場合などでも、この補助エネルギ蓄積手段からの補助エネルギが押圧体の駆動力を補って、押圧体が円滑に駆動され、液体が良好に吐出される。
【００２３】
本発明の液体吐出装置では、前記駆動部の駆動速度を切替可能なクラッチ機構を備えていることが好ましい。
本発明によれば、クラッチ機構を備えているので、駆動部の駆動速度を多段階に切替可能となる。また、簡単な構造で切替可能なので、液体吐出装置の製造コストの低減を図れる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、第１実施形態における液体吐出装置１の概略構成を示す図である。
図２は、第１実施形態における液体吐出装置１の断面図である。
この液体吐出装置１は、例えば、チューブを介して薬液等の液体を注射針等に送液する医療用に採用できる。
この液体吐出装置１は、図１または図２に示すように、略箱状に形成された筐体２にて外郭が形成されている。この筐体２は、上方に配置される第１筐体２１と、下方に配置される第２筐体２２とを備えている。本実施形態における液体吐出装置１は、例えば、全体として直径３８ｍｍ×高さ１１ｍｍの寸法で構成できる。
【００２５】
第１筐体２１は、図２に示すように、略円盤状に形成された中空部材であり、その内部には、第２筐体２２側に開口した孔２１Ａと、後述する駆動機構５が収容される略円形の収容部２１Ｂとが形成されている。ここで、この収容部２１Ｂは、第２筐体２２の中心位置から偏心して形成されている。また、第１筐体２１の上面は、蓋材２１Ｃが設けられ、この蓋材２１Ｃにて第１筐体２１の上面を塞ぐことで、収容部２１Ｂが閉塞される。
第２筐体２２は、平面略正方形状に形成され、図２に示すように、その上面には、後述するチューブ３、押圧体である球状部材としてのボール４および駆動機構５の一部の設置空間となる凹部２２Ａが形成されている。また、この凹部２２Ａの底面には、チューブ３の外形位置を規制する外形位置規制部としての案内溝２２Ｂが形成されている。
そして、この筐体２では、第１筐体２１の下面に第２筐体２２がねじまたはビス止め等により一体的に固定される。
【００２６】
図３は、チューブ３およびボール４の配置を説明する図である。具体的には、筐体２の第１筐体２１を外して上方から見た図である。
チューブ３は、図１または図３に示すように、第２筐体２２の外部から第２筐体２２に形成された孔２２Ｃを貫通して第２筐体２２の案内溝２２Ｂに沿って略円弧状に配置され、もう一方の孔２２Ｃを貫通して再び外部へ配置されている。そして、この孔２２Ｃとチューブ３との隙間は封止材２２Ｄで封止され、密封されている。このチューブ３の材料としては、シリコーンゴム、ポリウレタン、その他の弾性材料が採用できる。
なお、本実施形態では、チューブ３は、以下の材料を使用する。
材質：シリコーンゴムチューブ
硬度：ショア硬度５０
寸法：内径φ０．５ｍｍ、外径φ１．０ｍｍ
ボール４は、図２または図３に示すように、駆動機構５の駆動によりチューブ３を押圧しつつチューブ３上を転動してチューブ３内の液体を移動する。このボール４は、複数設けられ（本実施形態では二つ）、後述する駆動機構５のリテーナ５３３のボール保持部５３３Ｂに保持され、駆動機構５の駆動により略円弧状に配置されたチューブ３上を転動する。
【００２７】
図４は、駆動機構５を図２の上方から見た平面図である。
図５は、駆動機構５の断面図である。
駆動機構５は、ボール４をチューブ３上で転動させてチューブ３内の液体を吐出させる。この駆動機構５は、図４に示すように、機械エネルギを蓄積するエネルギ蓄積手段５１と、エネルギ蓄積手段５１の機械エネルギを後述するボール４の駆動力として伝達するエネルギ伝達手段としての輪列５２と、この輪列５２にて伝達された駆動力に応じてボール４を駆動する駆動部５３（図５）と、駆動部５３の駆動速度を調速する調速手段５４とを備えている。
【００２８】
エネルギ蓄積手段５１は、ぜんまい５１１と、このぜんまい５１１を収納する香箱５１２とを備えている。
香箱５１２は、中心部分に形成された香箱真５１２Ａを軸として回転自在に構成され、外周には輪列５２と噛合する香箱車５１２Ｂが形成されている。
ぜんまい５１１は、一端が香箱真５１２Ａに、他端が香箱車５１２Ｂの内周部分に固定されている。そして、香箱５１２は、ぜんまい５１１がほどけることにより香箱真５１２Ａを軸として回転し、ぜんまい５１１の機械エネルギが輪列５２に伝達される。
また、香箱真５１２Ａには、角穴車５１２Ｃが固定され、この角穴車５１２Ｃは、筐体２の外部に突出して設けられた巻き上げ機構５５の巻真５５１（図１）に図示しない巻き上げ輪列を介して接続されている。そして、巻真５５１の端部に設けられた竜頭５５２を回すことで、香箱真５１２Ａが回転してぜんまい５１１を巻き上げることが可能となる。
【００２９】
輪列５２は、ぜんまい５１１の機械エネルギを順次伝達する。この輪列５２は、香箱車５１２Ｂと噛合する二番車５２１と、以下順に増速するように噛合した三番車５２２と、四番車５２３と、五番第一中間車５２４と、五番第二中間車５２５と、五番車５２６と、六番車５２７とを備えている。
そして、香箱車５１２Ｂの回転は、二番車５２１のかな５２１Ａへ伝達された後、二番車５２１の歯車５２１Ｂから増速されて三番車５２２のかなへ、三番車５２２の歯車から増速されて四番車５２３のかな５２３Ａへ伝達される。さらに、四番車５２３の歯車５２３Ｂから五番第１中間車５２４を介して増速されて五番第２中間車５２５のかな５２５Ａへ、五番第２中間車５２５の歯車５２５Ｂから増速されて五番車５２６のかなへ、五番車５２６の歯車から増速されて六番車５２７のかなへ、六番車５２７の歯車から増速されて調速手段５４へと伝達される（図５参照）。そして、これら輪列５２は、上下に適宜形成された輪列受および地板に軸支されている。
【００３０】
駆動部５３は、輪列５２の二番車５２１と共に回転するロータ駆動部５３１と、第２筐体２２に回動自在に固定されたロータ５３２（図２）と、ボール４の移動を規制するリテーナ５３３（図２または図３）とを備えている。
ロータ駆動部５３１は、図５に示すように、略円盤状とされ、中心部分が二番車５２１に固定された筒かな５２１Ｃに接続されている。このため、ロータ駆動部５３１は、二番車５２１の回転に連動し、二番車５２１位置を中心として回転する。また、ロータ駆動部５３１の外周側には、円盤状部分の下方に略垂直に突出して複数の突出部５３１Ａが設けられている（本実施形態では二つ）。
【００３１】
ロータ５３２は、ボール４を押圧しつつチューブ３上で転動させる。このロータ５３２は、図２に示すように、略円盤状に形成され、第２筐体２２の案内溝２２Ｂの中心に固定された支持軸２２Ｅに、ベアリング２２Ｆを介して回転可能に支持されている。また、ロータ５３２の内周側には、ロータ駆動部５３１の突出部５３１Ａと嵌合するトラック孔５３２Ａが形成され、ロータ駆動部５３１の回転と連動してロータ５３２が回転する。さらに、ロータ５３２のボール４と対向する面には、押圧ゴム５３２Ｂが設けられ、ボール４に当接している。このため、ボール４は、ロータ５３２に対して滑り難い状態となり、ロータ５３２の回転に伴って良好にチューブ３上を転動する。
【００３２】
リテーナ５３３は、略円盤状に形成され、ロータ５３２および第２筐体２２との間に設けられている。また、リテーナ５３３の中央部分には、図２に示すように、孔５３３Ａが形成され、第２筐体２２の支持軸２２Ｅ、ベアリング２２Ｆおよびロータ５３２の下端部が貫通している。ここで、リテーナ５３３の孔５３３Ａは、貫通する支持軸２２Ｅ、ベアリング２２Ｆおよびロータ５３２の下端部における全体の寸法よりも大きく形成されている。このため、リテーナ５３３は、ロータ５３２には固定されずに独立して第２筐体２２に載置された状態となる。また、リテーナ５３３の外周部分には、図３に示すように、ボール４を保持する保持部としてのボール保持部５３３Ｂが形成されている。このボール保持部５３３Ｂは、リテーナ５３３の周囲に等間隔で、ボール４と同数箇所（本実施形態では二つ）形成され、それぞれ内部にボール４が配置されている。また、ボール保持部５３３Ｂの近傍には、凸部５３３Ｃが形成されている。さらに、リテーナ５３３の側面には、第２筐体２２に揺動可能に固定された板ばね２２Ｇが適当な付勢力で押し付けられている。そして、板ばね２２Ｇの先端は、リテーナ５３３の凸部５３３Ｃの回転移動により第２筐体２２に固定された検出部２２Ｈに接触・離反する。
これらロータ駆動部５３１、ロータ５３２およびリテーナ５３３は、例えば、ステンレス鋼や、アルミニウム等で構成できる。
【００３３】
調速手段５４は、輪列５２にて伝達された機械エネルギを電気エネルギに変換するとともに、この電気エネルギにより駆動して輪列５２の回転速度を調速し、駆動部５３の駆動速度を調速する。この調速手段５４は、図４に示すように、永久磁石５４１Ｂが固定された調速ロータ５４１と、この調速ロータ５４１の回転によって永久磁石５４１Ｂの磁束を鎖交させる磁気回路形成用のステータ５４２と、図示しない制御手段とを備えている。
調速ロータ５４１は、輪列５２の六番車５２７の回転と連動して回転する。この調速ロータ５４１は、六番車５２７と噛合するロータかな５４１Ａ、永久磁石５４１Ｂおよび調速ロータ５４１の回転を滑らかにする慣性板５４１Ｃとを備えている。
【００３４】
ステータ５４２は、一対のステータ材５４２Ａと、このステータ材５４２Ａにそれぞれ巻線された一対のコイル５４２Ｂとを備えている。
ステータ材５４２Ａは、略平行に配置され、一対が配置された状態でその先端部分に孔５４２Ａ１が形成される。そして、この孔５４２Ａ１に、調速ロータ５４１の永久磁石５４１Ｂが配置される。
コイル５４２Ｂは、永久磁石５４１Ｂが回転することで生じるステータ材５４２Ａでの磁束変化を電力に変換する。ステータ５４２からの交流出力は、昇圧整流、全波整流、半波整流、トランジスタ整流等からなる整流回路を通して整流され、コンデンサ等で構成された電源回路に充電供給される。
【００３５】
制御手段は、コイル５４２Ｂに電気的に接続されており、調速ロータ５４１およびステータ５４２で発電された電力で駆動される。この制御手段は、水晶振動子と、この水晶振動子からの周波数を分周して基準信号を出力する発振回路と、発電された交流電流の周波数を検出する検出回路と、検出された周波数と基準周波数とを比較してその差に応じた出力値を出力する制御回路とを備えている。発振回路では、水晶振動子からの信号を用いて基準信号を出力する。制御回路では、この基準信号と検出回路からの回転検出信号とを比較し、その位相差等に応じて調速ロータ５４１を制動して輪列５２の回転周期を制御する。なお、調速ロータ５４１の制動方法としては、ステータ５４２の出力端子間を短絡してショートブレーキを掛けたり、コイル５４２Ｂに流れる電流値を制御して制動量をコントロールすればよい。これにより、調速ロータ５４１の回転周期（回転速度）が所定の周期（速度）に保たれ、輪列５２および香箱５１２の回転周期（回転速度）が調速される。
ここで、ぜんまい５１１の巻数や寸法、材質などは、駆動部５３および調速手段５４を駆動するのに十分な出力トルクが長時間、例えば最低１２時間得られるように設定されている。
【００３６】
次に、液体吐出装置１の動作について説明する。
ぜんまい５１１がほどけて香箱５１２が回転すると、この回転力が香箱車５１２Ｂに噛合する輪列５２で増速されながら伝達され、調速ロータ５４１が回転する。そして、調速手段５４は、調速ロータ５４１に固定された永久磁石５４１Ｂが回転することによって、電気エネルギに変換して発電する。図示しない制御手段は、この発電力で駆動し、調速ロータ５４１を制動して輪列５２の回転速度を所定速度に調速する。
【００３７】
輪列５２が調速されることによって二番車５２１の筒かな５２１Ｃに接続されたロータ駆動部５３１は、所定回転速度で回転するとともに、ロータ５３２に回転運動を伝達する。そして、ロータ５３２は、図３に示す矢印Ｒ方向に回転する。
ロータ５３２が回転すると、押圧ゴム５３２Ｂに押圧されているボール４は摩擦によってチューブ３を押し潰しながら転動する。これによって、チューブ３内の二つのボール４に挟まれた液体が移動する。一方のボール４が案内溝２２Ｂの一方の端部まで移動すると、ボール４は押圧ゴム５３２Ｂとともに支持軸２２Ｅを中心に回転を続けるので、チューブ３の押圧が解除される。この状態で、他方のボール４が転動しながら液体を案内溝２２Ｂに沿って押し出し、これによってチューブ３内の液体が吐出される。一方のボール４は、その間に再び案内溝２２Ｂ上に配置され、チューブ３を押し潰して、他方のボール４とで挟まれた液体を移動させる。これを繰り返すことによってチューブ３内の液体は、連続で吐出される。
【００３８】
ここで、ボール４の回転数は、リテーナ５３３によって検出される。ボール４は、転動に伴ってリテーナ５３３のボール保持部５３３Ｂを押し、これによってリテーナ５３３が回転する。この際、リテーナ５３３の凸部５３３Ｃが板ばね２２Ｇに接触し、ついで板ばね２２Ｇをその付勢力に抗してリテーナ５３３から離反する方向に移動させる。ここで、板ばね２２Ｇの先端が検出部２２Ｈに接触した状態では、電気的に導通した状態であり、板ばね２２Ｇの先端が検出部２２Ｈから離反することによって、検出部２２Ｈがボール４の回転を検知する。すなわち、このボール４の回転を二回検知すれば駆動部５３が一回転したことになる。これを利用して、図示しない制御手段は、駆動部５３の回転数や液体の流量を算出するなどして液体吐出装置１の運転状態を制御する。
【００３９】
［第１実施形態の効果］
上述した実施形態では、以下のような効果がある。
（１）液体吐出装置１は、チューブ３を押圧する押圧体としてボール４を備えていることにより、押圧体とチューブ３との接触面積が小さくなり、押圧体とチューブ３との摩擦を低減できる。また、ボール４は、駆動機構５の駆動によりチューブ３の一部を圧閉しながらチューブ３上を転動するので、押圧体が転動しない従来に比べて、押圧体とチューブ３との摩擦を低減できる。したがって、小さな駆動力で駆動できるとともに、押圧体とチューブ３間の摩擦による押圧体およびチューブ３の劣化を回避でき、液体吐出装置１における耐久性の向上を図れる。さらに、大きな摩擦が発生しないため、ボール４を駆動する駆動機構５を小型化でき、液体吐出装置１の小型化を図れる。
【００４０】
（２）エネルギ蓄積手段５１は、ぜんまい５１１で構成されているので、簡単な構造で駆動源としてのエネルギ蓄積手段を構成できる。また、人力によって容易に機械エネルギを発生し、発生した機械エネルギを容易に蓄積できる。
（３）筐体２の第２筐体２２の底面には、チューブ３の外形位置を規制する外形位置規制部としての案内溝２２Ｂが形成されているので、ボール４によりチューブ３の一部を圧閉した場合に、チューブ３における押圧方向と直交する方向への移動を防止できる。したがって、ボール４によりチューブ３を確実に押圧でき、高精度な吐出量を実現できる。
【００４１】
（４）駆動機構５は、リテーナ５３３を具備し、リテーナ５３３には、ボール４を転動可能に保持するボール保持部５３３Ｂが形成されているので、ボール４をリテーナ５３３に保持させることで、ボール４が転動する際に、ボール４が所定位置からずれることを回避でき、高精度な吐出量を実現できる。また、２つのボール４の間隔を等間隔に保つことができ、吐出量を一定にできる。
（５）調速手段５４は、駆動部５３の駆動速度を制御する制御手段を備えているので、調速を脈動なく実施できる。したがって、液体の圧力変動が発生しにくく、液体が脈動なく良好に吐出できる。
【００４２】
（６）調速手段５４は、調速ロータ５４１およびステ−タ５４２を備え、エネルギ蓄積手段５１から輪列５２を介して伝達されたエネルギによって発電し、この発電力で制御手段を駆動するので、制御手段のための電源（電池）を新たに設ける必要がなく、構造を簡素化できる。したがって、電池交換の手間を省略できる。また、液体吐出装置１の小型化をさらに促進できる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
第１実施形態では、駆動部５３のロータ５３２は、第２筐体２２に回転自在に固定され、押圧ゴム５３２Ｂを介して所定の押圧力でボール４を押圧する。
これに対して第２実施形態では、ロータ５３２は、第１筐体２１に回転自在に保持され、第１筐体２１と第２筐体２２とを接続する際の螺合状態を変更することによりボール４への押圧力を調整する。
【００４４】
図６は、第２実施形態における液体吐出装置１の概略構成を示す図である。
第１筐体２１は、略円盤状で、かつ、断面略凸字状に形成され、第２筐体２２側に開口した中空部材で構成される。そして、第１筐体２１の収容部２１Ｂには、駆動機構５が収容される。また、第１筐体２１の開口端２１Ｄの外周面には雄ねじ２１Ｅが形成されている。さらに、第１筐体２１の開口端２１Ｄの内周面にて、ロータ５３２が回転自在に保持されている。
第２筐体２２は、略円盤状で上面が開口した中空部材で構成され、外形寸法が第１筐体２１と略同一に形成されている。そして、第２筐体２２の底面に、案内溝２２Ｂが形成され、この案内溝２２Ｂに沿ってチューブ３が配置される。また、第２筐体２２の開口端の内周面には、第１筐体２１の開口端２１Ｄにおける雄ねじ２１Ｅと螺合する雌ねじ２２Ｉが形成されている。
また、筐体２は、第１筐体２１および第２筐体２２の他に、第１筐体２１および第２筐体２２との螺合状態を強固にするリング状のナット２３が設けられ、第１筐体２１は、第２筐体２２と螺合するとともにナット２３と螺合する。このような構成により、いわゆる二重ナット構造となり、第１筐体２１および第２筐体２２との螺合状態を強固にする。
【００４５】
ロータ５３２は、略円盤状の部材であり、その外周には、等周間隔で複数のボール５３２Ｃが回転可能に取り付けられ、これらボール５３２Ｃを介して第１筐体２１の開口端２１Ｄに回転自在に保持される。また、ロータ５３２の下面には、第２筐体２２に形成された案内溝２２Ｂに対応して円形状に凹部５３２Ｄが形成され、この凹部５３２Ｄに押圧ゴム５３２Ｂが固定されている。
そして、第１筐体２１と第２筐体２２との螺合状態を変更することにより、ロータ５３２の押圧ゴム５３２Ｂによるボール４への押圧力が調整される。すなわち、第１筐体２１を第２筐体２２に対して螺合状態を緩める方向に変更することで、第１筐体２１は第２筐体２２に対して離間する。そして、ロータ５３２の押圧ゴム５３２Ｂによるボール４への押圧力が低減する。また、第１筐体２１を第２筐体２２に対して螺合状態を締める方向に変更することで、第１筐体２１は第２筐体２２に対して近接する。そして、ロータ５３２の押圧ゴム５３２Ｂによるボール４への押圧力が増加する。このような構成により、ボール４への押圧力を変更することで、チューブ３の潰れ量が調整される。
なお、液体吐出装置１の動作については、第１実施形態と同様に実施でき、説明を省略する。
【００４６】
［第２実施形態の効果］
上述した第２実施形態によれば、上記（１）〜（６）と同様の効果の他、以下のような効果がある。
（７）第１筐体２１の雄ねじ２１Ｅおよび第２筐体２２の雌ねじ２２Ｉの螺合状態を変更することで、ロータ５３２の押圧ゴム５３２Ｂによるボール４への押圧力が調整される。このことによりチューブ３に対するボール４の押圧量を調整可能となり、例えば、液体吐出装置１を使用していない場合に、押圧量を低減するように調整すれば、常時一定の押圧量が加えられたチューブ３に比べて、チューブ３の塑性変形が生じにくい。また、液体吐出装置１の製造時における公差寸法によって液体の吐出量にばらつきがでた場合であっても、チューブ３に対するボール４の押圧量を調整すれば、液体の吐出量を容易に調整できる。
【００４７】
（８）筐体２は、ナット２３を備えているので、筐体２は、いわゆる二重ナット構造となり、第１筐体２１と第２筐体２２との状態を安定して保持できる。したがって、例えば、第１筐体２１および第２筐体２２にてチューブ３に対するボール４の押圧量を調整した後でも、この状態を安定して保持でき、安定した液体の吐出量を保持できる。
（９）ボール４への押圧力の調整構造を、第１筐体２１の雄ねじ２１Ｅおよび第２筐体２２の雌ねじ２２Ｉにおける螺合構造としているので、液体吐出装置１の小型化を維持しつつ実現できる。
【００４８】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
第３実施形態では、液体吐出装置１は、液体の吐出情報を表示する表示手段を具備し、利用者に吐出情報を可視情報として認識させる。吐出情報としては、時刻、液体の吐出量、液体の残量、液体の吐出時間、吐出残時間および液体流量を採用でき、本実施形態では、表示手段は液体の吐出時間を表示する。
【００４９】
図７は、第３実施形態における液体吐出装置１の概略構成を示す図である。
図８は、第３実施形態における液体吐出装置１の断面図である。なお、図８では、輪列および調速手段は、省略または簡略化して記載している。
液体吐出装置１は、図７に示すように、筐体２の上面に、文字板６１と、時針６２と、分針６３と、秒針６４とを備えて構成される表示手段６を備えている。筐体２の第１筐体２１は、側壁部分となる環状の胴部材２１１と、この胴部材２１１の表側（図８中上側）の開口を塞ぐガラス２１２と、胴部材２１１の外周形状に応じて形成されガラス２１２を嵌合するベゼル２１３とを備えている。このうち、胴部材２１１の表側開口近傍には、文字板６１を支持する文字板受け２１１Ａが設けられ、この文字板受け２１１Ａ上に文字板６１が載置される。そして、これら胴部材２１１、ベゼル２１３およびガラス２１２の間には、パッキン、ゴムパッキンまたはプラスチックパッキン等のシール材２１４が介在して各部材が固定されている。
【００５０】
筐体２の第２筐体２２は、略円盤状に形成された裏ぶたであり、第１筐体２１の胴部材２１１の裏側（図８中下側）の開口を塞ぐ。そして、第２筐体２２の上面には、ロータ５３２を回転自在に支持する支持軸２２Ｅ、および、チューブ３の外形位置を規制する案内溝２２Ｂが形成されている。また、第２筐体２２の外周近傍には、孔２２Ｊが形成され、第１筐体２１の胴部材２１１に形成された孔との間でねじ２２Ｋにより螺合され、筐体２が一体的に固定される。
【００５１】
輪列５２は、第１実施形態で説明した二番車５２１、三番車５２２、四番車５２３、五番第一中間車５２４、五番第二中間車５２５、五番車５２６および六番車５２７の他に、駆動伝達歯車５２８および筒車５２９を備えているが、図８では、三番車５２２以降の図示を省略している。
駆動伝達歯車５２８は、香箱５１２の回転運動をロータ５３２に伝達する。この駆動伝達歯車５２８は、香箱車５１２Ｂと噛合する駆動伝達第一歯車５２８Ａと、ロータ５３２の外周縁に形成されたロータ車５３２Ｅと噛合する駆動伝達第二歯車５２８Ｂとを備えている。これら駆動伝達第一歯車５２８Ａおよび駆動伝達第二歯車５２８Ｂは、同一の回転軸５２８Ｃにて連動して回転する。
筒車５２９は、二番車５２１の筒かな５２１Ｃに図示しない日の裏車を介して接続されている。そして、この筒車５２９には、時針６２固定されている。また、二番車５２１の筒かな５２１Ｃには分針６３が固定され、四番車５２３には秒針６４が固定されている。
【００５２】
次に、第３実施形態における液体吐出装置１の動作を説明する。
ぜんまい５１１がほどけて香箱５１２が回転すると、第１実施形態と同様に、調速手段５４が、調速ロータ５４１を制動して輪列５２の回転速度を所定速度に調速する。すなわち、筒車５２９の回転速度を１／３６００ｒｐｍ、二番車および筒かな５２１Ｃの回転速度を１／６０ｒｐｍ、四番車５２３の回転速度を１ｒｐｍに調速する。
輪列５２が調速されることによって所定回転速度に調速された香箱５１２は、駆動伝達第一歯車５２８Ａに回転運動を伝達する。そして、駆動伝達第一歯車５２８Ａの回転運動と連動して駆動伝達第二歯車５２８Ｂが回転し、ロータ５３２を回転させる。
ロータ５３２が回転すると、押圧ゴム５３２Ｂに押圧されているボール４は摩擦によってチューブ３を押し潰しながら転動し、チューブ３内の液体が吐出される。
そして、筒車５２９、二番車５２１の筒かな５２１Ｃおよび四番車５２３に固定された時針６２、分針６３および秒針６４は、輪列５２の回転とともに、つまり、チューブ３の液体吐出とともに液体の吐出時間の計時を開始する。
【００５３】
［第３実施形態の効果］
上述した第３実施形態によれば、上記（１）〜（６）と同様の効果の他、以下のような効果がある。
（１０）液体吐出装置１は、文字板６１と、時針６２と、分針６３と、秒針６４とを備えて構成される表示手段６が設けられている。そして、この表示手段６は、チューブ３の液体吐出とともに液体の吐出時間の計時を実施する。このことにより、液体吐出装置１の使用中にも利用者に液体の吐出時間を可視情報として認識させることができる。
（１１）表示手段６を構成する時針６２、分針６３および秒針６４は、輪列５２と連結するので、簡単な構成で液体の吐出時間の表示を実現できる。
（１２）調速手段５４は、輪列５２（５２１〜５２７）を介してエネルギ蓄積手段５１に接続されている。また、駆動部５３は、駆動伝達歯車５２８を介してエネルギ蓄積手段５１に接続されている。このことにより、輪列５２（５２１〜５２７）に対して駆動伝達歯車５２８を独立して配置でき、液体吐出装置１内において、これらの配置の自由度を向上できる。
（１３）表示手段６は、液体の吐出時間を計時するので、表示手段６を確認することで利用者に液体吐出装置１が駆動中か否かを認識させることができる。
【００５４】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
第１実施形態では、液体吐出装置１は、ぜんまい５１１を備え、このぜんまい５１１の機械エネルギを利用してチューブ３内の液体を吐出する。
これに対して第４実施形態の液体吐出装置１は、位置エネルギを利用してチューブ３内の液体を吐出する。
【００５５】
図９は、第４実施形態における液体吐出装置１の概略構成を示す図である。なお、図９では、液体吐出装置１の内部構造を説明するために、筐体２を適宜省略している。
液体吐出装置１は、図１に示すように、右側に配置される第１筐体２１と、左側に配置される第２筐体２２とを備えた筐体２にて外郭が形成されている。
第１筐体２１は、略箱状に形成され、第２筐体２２と対向する一方の端面に、第２筐体２２に連通する孔２１Ａが形成されている。そして、第１筐体２１内部には、駆動機構５が設置される。
第２筐体２２は、第１筐体２１と対向する一方の端面が開口して略箱状に形成されている。そして、第２筐体２２内部には、案内溝２２Ｂに沿ってチューブ３の一部およびボール４が設置されるとともに、第１筐体２１の孔２１Ａを介して駆動機構５の一部が設置される。
【００５６】
図１０は、駆動機構５を正面側から見た図である。具体的には、図９の右側から駆動機構５を見た図である。
駆動機構５のエネルギ蓄積手段５１は、物体の位置エネルギを蓄積するとともに、物体の位置の変化により得られる位置エネルギを機械エネルギに変換する。このエネルギ蓄積手段５１は、図９に示すように、ドラム５１３と、所定重量の重錘５１４と、一端がドラム５１３に、他端が重錘５１４にそれぞれ取り付けられたロープ５１５と、ドラム５１３を回転可能な取っ手５１６とを備えている。
このようなエネルギ蓄積手段５１では、取っ手５１６を回転させると、ロープ５１５がドラム５１３に巻き付けられ、重錘５１４が持ち上げられるようになっている。重錘５１４には、重力の作用により落下しようとする力が働き、この落下しようとする力が、ドラム５１３に巻き付けられたロープ５１５を引っ張ることで、ドラム５１３に回転力が付与され、ドラム５１３と同軸上に設けられた一番車５１３Ａが回転する。
【００５７】
なお、この一番車５１３Ａには、図１０に示すように、重錘５１４の巻き上げ方向には回転するが、反対方向には回転しないようにラチェット機構５１３Ｂが形成され、重錘５１４の巻き上げを容易に実施できるようになっている。
このラチェット機構５１３Ｂは、ドラム５１３に一体的に形成されたキチ車５１３Ｂ１と、一番車５１３Ａに取り付けられたこはぜ５１３Ｂ２とを備えている。そして、駆動機構５の駆動時には、キチ車５１３Ｂ１とこはぜ５１３Ｂ２とが噛合した状態でドラム５１３からの回転力を一番車５１３Ａに伝達する。そしてまた、重錘５１４の巻き上げ時のみ、キチ車５１３Ｂ１に形成された爪からこはぜ５１３Ｂ２が逃げて、噛み合いが外れ、巻き上げ可能となる。
【００５８】
輪列５２は、エネルギ蓄積手段５１にて変換された機械エネルギを順次伝達する。この輪列５２は、一番車５１３Ａと噛合する二番車５２１と、増速するように噛合した三番車５２２とを備えている。
駆動部５３は、輪列５２の二番車５２１に接続されたロータ５３２と、リテーナ５３３とを備えている。そして、二番車５２１の回転と連動してロータ５３２が回転し、押圧ゴム５３２Ｂにてボール４を押圧しつつチューブ３上を転動させる。
【００５９】
調速手段５４は、輪列５２の回転速度を調速する。この調速手段５４は、輪列５２と連動する機械式脱進機５４３と、この機械式脱進機５４３を間欠運動させる振り子５４４とを備えている。
機械式脱進機５４３は、輪列５２の三番車５２２の回転が伝達されて回転するガンギ５４３Ａと、このガンギ５４３Ａを間欠運動させるアンクル５４３Ｂとを備えている。
ガンギ５４３Ａは、図示しない複数個の歯を有しており、これらの歯は、アンクル５４３Ｂの爪５４３Ｂ１，５４３Ｂ２（図１０）に交互に噛み合うように形成されている。
アンクル５４３Ｂは、図１０に示すように、回転軸５４３Ｃを中心にして正面側から見て左右に揺動運動し、その２つの爪５４３Ｂ１，５４３Ｂ２によって、交互にガンギ５４３Ａの回転を止め、ガンギ５４３Ａを間欠的に１歯ずつ回転させる。
【００６０】
振り子５４４は、その振動によりアンクル５４３Ｂを一定の周期で揺動運動させる。本実施形態では、振り子５４４は、振動周期により駆動部５３の駆動速度、すなわち、チューブ３内の液体の吐出速度を制御している。この振り子５４４は、アンクル５４３Ｂの回転軸５４３Ｃに連結されたロッド５４４Ａと、このロッド５４４Ａの先端部分５４４Ａ１に設置される円形の振り子玉５４４Ｂとを備えている。
なお、この振り子５４４は、ガンギ５４３Ａから駆動力が伝達されることにより、その一定周期の揺動運動が減衰することなく継続される。
また、振り子５４４は、回転軸５４３Ｃを上に、振り子玉５４４Ｂを下にした状態であって、仮に、アンクル５４３Ｂから力が加わらない状態では、振り子５４４の重心と回転軸５４３Ｃの中心を結ぶ直線は、重力方向に平行で、振幅の中心になるように設置される。
【００６１】
この振り子５４４の固有振動周期Ｔｏは、図９に示すように、ロッド５４４Ａの支点５４４Ｃから振り子５４４の重心位置５４４Ｄまでの長さＬが一定であれば、振幅に関係なく一定である。
理論的には、固有振動周期Ｔｏ（ｓ）は、以下の数１で示される。なお、支点５４４Ｃから振り子５４４の重心位置５４４Ｄまでの長さをＬ（ｍ）、重力加速度をＧ（ｍ／ｓ２）とする。ここで、振り子５４４の重心位置５４４Ｄとは、ロッド５４４Ａおよび振り子玉５４４Ｂを全て含めた重心の位置を示すものである。
【００６２】
【数１】
2004143998.tif 000003
【００６３】
ここで、ロッド５４４Ａの長さは、適宜、変更可能となっており、すなわち、振り子５４４の固有振動周期Ｔｏを変更可能となっている。
次に、第４実施形態における液体吐出装置１の動作を説明する。
重錘５１４が重力の作用に落下してドラム５１３が回転すると、この回転力が一番車５１３Ａに噛合する輪列５２で増速されながら調速手段５４のガンギ５４３Ａに伝達される。
そして、ガンギ５４３Ａの回転は、アンクル５４３Ｂに伝達され、振り子５４４は、所定の長さに設定されたロッド５４４Ａに応じた所定の固有振動周期Ｔｏで振動する。すなわち、ガンギ５４３Ａは、この固有振動周期Ｔｏに応じて回転を開始し、ガンギ５４３Ａに噛合する輪列５２の回転速度が所定速度に調速される。
輪列５２が調速されることによって所定の回転速度で二番車５２１が回転し、これに連動して駆動部５３のロータ５３２が回転する。ロータ５３２が回転すると、押圧ゴム５３２Ｂに押圧されているボール４は摩擦によってチューブ３を押し潰しながら転動し、チューブ３内の液体が吐出される。
【００６４】
［第４実施形態の効果］
上述した第４実施形態によれば、上記（１）、（３）、（４）と同様の効果の他、以下のような効果がある。
（１４）エネルギ蓄積手段５１は、ドラム５１３と、重錘５１４と、ロープ５１５と、取っ手５１６とを備え、重錘５１４の位置の変化を利用することで位置エネルギを容易に蓄積できる。また、このエネルギ蓄積手段５１は、蓄積した位置エネルギをボール４の駆動力となる機械エネルギに変換するので、エネルギの蓄積および供給を簡単な構造で実現でき、液体吐出装置１を簡素な構造で製造できる。
【００６５】
（１５）調速手段５４は、機械式脱進機５４３と、振り子５４４とを備え、機械式で駆動部５３の駆動速度を調速するので、電子回路等による制御が不要となり、構造が簡素化して液体吐出装置１の製造を容易にする。また、機械式で駆動部５３の駆動速度を調速するので、水に強い構造となり屋外での使用も可能となる。
（１６）振り子５４４のロッド５４４Ａの長さは、適宜、変更可能となっており、すなわち、振り子５４４の固有振動周期Ｔｏを変更可能となっている。このことにより、駆動部５３の駆動速度を容易に変更できる。
（１７）ボール４の駆動力を重錘５１４の位置の変化から得るようにしたので、外部からエネルギを供給しなくとも、ボール４を半永久的に駆動できる。
【００６６】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態を説明する。
以下の説明では、前記第４実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
第５実施形態では、調速手段５４は、第４実施形態における機械式脱進機５４３および振り子５４４の他、振り子５４４の運動に基づいて発電する発電機５４５と、この発電機５４５にて発電された電力により駆動するとともに、振り子５４４の固有振動周期Ｔｏを制御する図示しない制御手段とを備えている。
【００６７】
図１１は、第５実施形態における液体吐出装置１の概略構成を示す図である。図１２は、駆動機構５を正面側から見た図である。具体的には、図１１の右側から駆動機構５を見た図である。
発電機５４５は、図１１または図１２に示すように、振り子５４４に固定された永久磁石５４５Ａと、この永久磁石５４５Ａに対向して配置されるコイル５４５Ｂとを備えている。
永久磁石５４５Ａは、図１２に示すように、振り子５４４の裏面側で、振り子５４４の円弧状の振動軌跡に沿って複数配置されている（本実施形態では４つ）。
また、各永久磁石５４５Ａ１，５４５Ａ２，５４５Ａ３，５４５Ａ４は、振り子玉５４４Ｂの厚み方向にＳ極またはＮ極が向くように取り付けられている。さらに、これら永久磁石５４５Ａは、具体的な図示は省略するが、コイル５４５Ｂに対向する極が、振り子５４４の振動方向にＳ極とＮ極とが交互となるように、等間隔で取り付けられている。
【００６８】
コイル５４５Ｂは、図１２に示すように、ＰＣパーマロイ等で構成された磁心５４５Ｂ１と、この磁心５４５Ｂ１に巻回されるコイル線５４５Ｂ２とを有することで、振り子５４４の振動によって発電する。
磁心５４５Ｂ１は、図１２に示すように、各永久磁石５４５Ａ１，５４５Ａ２，５４５Ａ３，５４５Ａ４の極に対向する一対の対向部Ｘ，Ｙを有し、これらの対向部Ｘ，Ｙの間隔は、各永久磁石５４５Ａ１，５４５Ａ２，５４５Ａ３，５４５Ａ４の間隔と同じである。
このような発電機５４５では、各永久磁石５４５Ａ１，５４５Ａ２，５４５Ａ３，５４５Ａ４の極がＳ，Ｎと交互に取り付けられているため、振り子５４４の振動に伴って、コイル５４５Ｂ内を通過する磁束の大きさが変化するとともに、磁束の向きが交互に逆転する。このため、発電機５４５には、交流電力が発生する。
【００６９】
制御手段は、発電機５４５にて発電された電力で駆動し、振り子５４４の振動周期を制御する。この制御手段は、水晶振動子と、この水晶振動子からの周波数を分周して基準振動周期Ｔｓの基準信号を出力する発振回路と、発電された交流電流の周波数から振動する振り子５４４の振動周期Ｔａを検出する検出回路と、検出された振動周期Ｔａと基準振動周期Ｔｓとを比較してその差に応じた出力値を出力する制御回路とを備えている。このうち、制御回路では、振動周期Ｔａと基準振動周期Ｔｓとを比較して、振り子５４４の振動周期Ｔａを基準振動周期Ｔｓに一致させるように作動する。
具体的に、制御回路は、発電機５４５で発電された交流信号（交流電流）が入力される第１の交流入力端子に接続された図示しない第１スイッチと、前記交流信号が入力される第２の交流入力端子に接続された第２スイッチとを有し、これらのスイッチを同時にオンすることにより、第１、第２の交流入力端子を短絡等によって閉ループ状態にし、永久磁石５４５Ａおよびコイル５４５Ｂとの間にショートブレーキを掛けるように作動する。
この結果、振り子５４４は、制御回路により所定の基準振動周期Ｔｓで振動し、この基準振動周期Ｔｓに応じて輪列５２が調速される。この輪列５２の調速により、所定の回転速度でロータ５３２が回転を実施する。そして、ロータ５３２が回転すると、ボール４は、押圧ゴム５３２Ｂにてを押圧されつつ、チューブ３上で転動し、チューブ３内の液体が吐出される。
【００７０】
［第５実施形態の効果］
上述した第５実施形態によれば、上記（１）、（３）、（４）、（１４）、（１６）、（１７）と同様の効果の他、以下のような効果がある。
（１８）調速手段５４は、機械式脱進機５４３を介して振り子５４４で駆動部５３の駆動速度を制御し、さらに、制御手段で振り子５４４の実際の振動周期Ｔａを制御して駆動部５３の駆動速度を制御するので、二段階で駆動部５３の速度を制御でき、調速精度、すなわち、液体の吐出速度を高精度に実施できる。したがって、調速が脈動なく実施され、液体の圧力変動が発生しにくく、液体が脈動なく良好に吐出される。
（１９）調速手段５４は、発電機５４５を備え、振り子５４４の振動によって発電し、この発電力で制御手段を駆動するので、制御手段のための電源を新たに設ける必要がなく、構造を簡素化できる。
【００７１】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態を説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
第１実施形態では、液体吐出装置１は、ぜんまい５１１を備え、このぜんまい５１１の機械エネルギを利用してチューブ３内の液体を吐出する。
これに対して第６実施形態では、液体吐出装置１は、熱エネルギを利用してチューブ３内の液体を吐出する。
【００７２】
図１３は、第６実施形態における液体吐出装置１の概略構成を示す図である。エネルギ蓄積手段５１は、熱エネルギを蓄積するとともに、周囲の温度変化により得られる熱エネルギを機械エネルギに変換する。このエネルギ蓄積手段５１は、図１３に示すように、周囲温度の変化により体積が変化する熱変換体５１７Ａを収納する熱変換体収納部５１７と、熱変換体５１７Ａの膨張収縮に応じて進退運動する進退駆動部５１８と、この進退駆動部５１８における進退運動に応じて回転運動する回転駆動部５１９とを備えている。
ここで、熱変換体５１７Ａとしては、固体および液体の一方から他方へ相変化し、この相変化により体積が変化する相変化物質を採用でき、本実施形態では、パラフィンワックスを採用している。
【００７３】
熱変換体収納部５１７は、有底筒状の容器５１７Ｂと、この容器５１７Ｂの開口を塞ぐ可撓性を有する蓋部材５１７Ｃと、容器５１７Ｂの開口側端部と嵌合し、蓋部材５１７Ｃを容器５１７Ｂの開口側端部とで挟持する筒状のカバー部材５１７Ｄとを備えている。
ここで、蓋部材５１７Ｃは、例えば、シリコンゴムまたはテフロン（登録商標）ゴム等を含んで形成された密閉性に優れた強靭な膜を採用する。
進退駆動部５１８は、蓋部材５１７Ｃに連結されたロッド５１８Ａと、カバー部材５１７Ｄの外周面に位置し、ロッド５１８Ａと連動して摺動自在に設けられた有底筒状の摺動部材５１８Ｂと、ロッド５１８Ａと連結し、両側に鋸歯状の歯を有するラック５１８Ｃとを備えている。
【００７４】
ロッド５１８Ａは、熱変換体５１７Ａの膨張収縮に応じて、カバー部材５１７Ｄに形成されたガイド部５１７Ｄ１に案内されながらカバー部材５１７Ｄから進退運動し、これに連動して摺動部材５１８Ｂおよびラック５１８Ｃも進退運動を実施する。
また、摺動部材５１８Ｂの開口側の端縁部には、径方向外側へ突出する鍔５１８Ｂ１が設けられ、この鍔５１８Ｂ１は、コイルスプリング５１８Ｄの一端に係合している。さらに、このコイルスプリング５１８Ｄの他端は、容器５１７Ｂに対して位置が固定された係止部材５１８Ｄ１と係合している。このため、進退駆動部５１８は、コイルスプリング５１８Ｄにより、例えば、図１３中下側方向に付勢され、熱変換体５１７Ａの収縮時の運動を補助する。
【００７５】
回転駆動部５１９は、ラック５１８Ｃを挟んで、それぞれ鋸歯状の歯を有する角穴車５１９Ａおよび歯車５１９Ｂと、歯車５１９Ｂの回転を角穴車５１９Ａに伝達する歯車５１９Ｃとを備えている。
角穴車５１９Ａは、同軸に通常の歯車５１９Ａ１および５１９Ａ２が一体化され、歯車５１９Ａ１と歯車５１９Ｃが噛合し、歯車５１９Ａ２と輪列５２の二番車５２１のかな５２１Ａが噛合する。
歯車５１９Ｂは、同軸に通常の歯車５１９Ｂ１が一体化され、この歯車５１９Ｂ１と歯車５１９Ｃとが噛合する。
【００７６】
図１４は、ラック５１８Ｃと角穴車５１９Ａおよび歯車５１９Ｂとの噛合状態を説明する図である。
ラック５１８Ｃが前進すると、図１４（Ａ）に示すように、一方の側に設けられた歯５１８Ｃ１が角穴車５１９Ａの歯に押されて、他方の歯５１８Ｃ２が歯車５１９Ｂの歯と噛み合い、歯車５１９Ｂが反時計回り（図１４（Ａ）中矢印の方向）に回転する。そして、歯車５１９Ｂの回転が歯車５１９Ｃを介して角穴車５１９Ａに伝達され、図１４（Ａ）に示すように、角穴車５１９Ａが反時計回り（図１４（Ａ）中矢印の方向）に回転する。
また、ラック５１８Ｃが後退すると、図１４（Ｂ）に示すように、歯５１８Ｃ２が歯車５１９Ｂの歯に押されて、歯５１８Ｃ１が角穴車５１９Ａの歯と噛み合い、角穴車５１９Ａが反時計回り（図１４（Ａ）中矢印の方向）に回転する。
すなわち、進退駆動部５１８の進退運動に伴って、角穴車５１９Ａは一定方向（反時計回り）に回転する。
【００７７】
輪列５２は、エネルギ蓄積手段５１にて変換された機械エネルギを順次伝達する。この輪列５２は、角穴車５１９Ａの歯車５１９Ａ２と噛合する二番車５２１と、増速するように噛合した三番車５２２とを備えている。
駆動部５３および調速手段５４は、第１実施形態と略同様な構成であり、説明を省略する。
【００７８】
次に、第６実施形態における液体吐出装置１の動作を説明する。
熱変換体５１７Ａの膨張収縮により進退駆動部５１８が進退運動を実施すると、回転駆動部５１９により回転運動に変換され、回転駆動部５１９に噛合する輪列５２で増速されながら調速手段５４の調速ロータ５４１に伝達される。
そして、調速手段５４の図示しない制御手段により調速ロータ５４１を制動し、輪列５２の回転速度を所定速度に調速する。
輪列５２が調速されることによって駆動部５３のロータ５３２が所定の回転速度で回転し、ボール４が押圧ゴム５３２Ｂにて押圧されつつ、チューブ３上を転動してチューブ３内の液体が吐出される。
【００７９】
［第６実施形態の効果］
上述した第６実施形態によれば、上記（１）、（３）〜（６）と同様の効果の他、以下のような効果がある。
（２０）エネルギ蓄積手段５１は、熱変換体５１７Ａを収納する熱変換体収納部５１７と、進退駆動部５１８と、回転駆動部５１９とを備え、周囲の温度変化による熱変換体５１７Ａの膨張収縮を利用することで、エネルギの蓄積を容易に実施できる。また、このエネルギ蓄積手段５１は、蓄積した熱エネルギをボール４の駆動力となる機械エネルギに変換するので、エネルギの蓄積および供給を簡単な構造で実現でき、液体吐出装置１を簡素な構造で製造できる。
（２１）ボール４の駆動力を周囲の温度差から得るようにしたので、外部からエネルギを供給しなくとも、ボール４を半永久的に駆動できる。
【００８０】
［実施形態の変形］
尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前記各実施形態では、ボール４は、２つで構成されていたが、これに限らず、１つでもよく、２つ以上で構成されていてもよい。
前記各実施形態では、エネルギ伝達手段は、複数の歯車を備えた輪列５２で構成していたが、これに限らず、ローラ、ベルト等にて構成してもよい。
前記各実施形態では、チューブ３は、材質：シリコーンゴムチューブ、硬度：ショア硬度５０、寸法：内径φ０．５ｍｍ、外径φ１．０ｍｍの材料を用いたが、これに限らず、その他の材質、硬度および寸法の材料を用いてもよい。
前記各実施形態において、駆動機構５に、ボール４をリテーナ５３３のボール保持部５３３Ｂに案内する案内部を設け、ボール４は、駆動機構５が駆動を開始した際に、案内部に案内されてボール保持部５３３Ｂに保持されるように構成してもよい。例えば、以下のような構成を採用できる。
図１５は、リテーナ５３３のボール保持部５３３Ｂへボール４が案内される構造を説明する図である。この図１５は、ボール４の初期状態、すなわち、駆動機構５が駆動する前（工場出荷時での状態）を示している。
第２筐体２２には、ボール４を保持する図示しないボール保持溝が形成され、２つのボール４のうちの一方のボール４Ａが初期状態においてボール保持溝に保持される。そして、板ばね２２Ｇにてボール４を適当な付勢力でリテーナ５３３に対して押し付けている。
【００８１】
また、他方のボール４Ｂは、初期状態においてリテーナ５３３のボール保持部５３３Ｂに保持された状態で、かつ略Ｕ字状に配置されたチューブ３の開放側に配置され、チューブ３上から外れた状態に位置する。
この初期状態から液体吐出装置１が駆動し、駆動機構５が駆動してリテーナ５３３が回転すると、ボール４Ｂは、ボール保持部５３３Ｂに保持されながら移動し、チューブ３上を転動する。また、ボール４Ａは、リテーナ５３３が回転し、ボール保持部５３３Ｂとボール保持溝とが対向すると、板ばね２２Ｇの付勢によりボール保持部５３３Ｂに保持されてリテーナ５３３の回転とともにチューブ３上を転動する。ボール４は、初期状態からチューブ上に移動する際には、板ばね２２Ｇに付勢されてリテーナ５３３の外周縁に当接するので、本発明にかかる案内部は、リテーナ５３３の外周縁に相当する。
ここで、ボール保持溝は、案内溝２２Ｂと完全に連通して形成された溝ではなく、案内溝２２Ｂとは独立して形成されている。このような構成で、液体吐出装置１の駆動時に、案内溝２２Ｂからボール保持溝にボール４が移動することを回避している。
このような構成では、工場出荷時から液体吐出装置１を駆動するまでの間に、ボール４がチューブ３上から外れて配置されているので、ボール４により常時一定の押圧量が加えられたチューブ３に比べて、チューブ３の塑性変形が生じにくい。
【００８２】
また、上述した構成に限らず、以下のような構成も採用できる。
例えば、ボール保持溝を案内溝２２Ｂの内周側に形成する。また、板ばね２２Ｇを案内溝２２Ｂの内周側に設置し、ボール４Ａをリテーナ５３３の内周縁に付勢する。さらに、リテーナ５３３のボール保持部５３３Ｂをリテーナ５３３の内周にかけて切り欠くように構成する。このように構成することで、ボール４Ａは、駆動機構５が駆動してリテーナ５３３の回転によりボール保持部５３３Ｂとボール保持溝とが対向すると、板ばね２２Ｇの付勢により初期状態であるボール保持溝からチューブ３上へと移動する。
また、例えば、リテーナ５３３のボール保持部５３３Ｂを、ボール４の外形寸法と略同一の丸孔と、案内溝２２Ｂに略対応する円弧状の円弧孔として構成する。ここで、円弧孔は、一端が丸孔に近接して配置され、他端がリテーナ５３３の中心に対して丸孔の点対称位置に配置される。また、円弧孔の一端は、丸孔からリテーナ５３３の反時計回りの方向に位置する。
【００８３】
初期状態では、丸孔は、ボール４Ｂを保持しつつ略Ｕ字状に配置されたチューブ３の開放側に配置され、ボール４Ｂがチューブ３上から外れた状態に位置する。また、円弧孔の丸孔と近接した一端側は、ボール４Ａを保持しつつ略Ｕ字状に配置されたチューブ３の開放側に配置され、ボール４Ｂがチューブ３上から外れた状態に位置する。
そして、ボール４Ｂは、液体吐出装置１が駆動してリテーナ５３３が時計回りに回転すると、リテーナ５３３の丸孔に保持されて、チューブ３上に移動する。また、ボール４Ａは、液体吐出装置１が駆動してリテーナ５３３が時計回りに回転すると、円弧孔に案内されて円弧孔の他端にて保持されてチューブ３上に移動する。
【００８４】
前記各実施形態において、調速手段５４をアンクルおよびガンギを有する機械式脱進機と、テンプを有する機械式調速機とで機械式の調速手段として構成してもよい。
このような構成では、調速手段５４は、アンクル、ガンギおよびテンプによって駆動部５３の駆動速度を調速するので、電子回路等による制御が不要となり、構造が簡素化して液体吐出装置１の製造を容易にする。また、機械式で輪列の駆動速度を調速するので、水に強い構造となり屋外での使用も可能となる。
前記各実施形態では、調速手段５４は、輪列５２に連結して該輪列５２の回転速度を調速することで、駆動部５３の駆動速度を調速していたが、これに限らない。例えば、駆動部５３に直接連結して該駆動部５３の駆動速度を調速してもよい。
【００８５】
前記各実施形態において、駆動部５３の駆動速度を切替可能なクラッチ機構を備えた構成としてもよい。具体的に、前記第３実施形態において、このクラッチ機構を適用した場合について以下で説明する。
図１６は、第３実施形態において、クラッチ機構を採用した場合のクラッチ機構の構造を説明する図である。
クラッチ機構７は、駆動伝達歯車５２８と、切替部材７１とを備えて構成されている。
【００８６】
駆動伝達歯車５２８の駆動伝達第一歯車５２８Ａは、３つの変速用歯車５２８Ａ１，５２８Ａ２，５２８Ａ３で構成され、これら３つの変速用歯車５２８Ａ１，５２８Ａ２，５２８Ａ３は、互いに直径が異なり、回転軸５２８Ｃの軸方向に等間隔に固定されている。
切替部材７１は、略直方体状の部材であり、左右端面（図１６中の左右）にかけて３つの段差７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃを有するように貫通した貫通孔が形成されている。また、この切替部材７１は、第２筐体２２の面内方向（図１６中紙面と直交する方向）にスライド可能に設けられている。そして、切替部材７１の貫通孔には、回転軸５２８Ｃから左右（図１６中左右）に突出するように形成された係合部材５２８Ｄが係合して配置される。ここで、切替部材７１をスライドさせると、それぞれ３つの段差７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃに係合部材５２８Ｄが係合し、駆動伝達歯車５２８は、支持軸７２に対して上下に移動する。
また、香箱車５１２Ｂは、駆動伝達第一歯車５２８Ａの変速用歯車５２８Ａ１，５２８Ａ２，５２８Ａ３と噛合可能にそれぞれ直径の異なる変速用歯車５１２Ｂ１，５１２Ｂ２，５１２Ｂ３が形成されている。
【００８７】
ここで、変速用歯車５１２Ｂ１，５１２Ｂ２，５１２Ｂ３の間隔は、変速用歯車５２８Ａ１，５２８Ａ２，５２８Ａ３の間隔よりも大きく形成されている。すなわち、図１６に示すように、変速用歯車５２８Ａ１と変速用歯車５１２Ｂ１とが噛合しているときには、他の２つの歯車は噛合しないように構成されている。このようなクラッチ機構７では、適宜、切替部材７１をスライドさせることで、駆動伝達第一歯車５２８Ａの変速用歯車５２８Ａ１，５２８Ａ２，５２８Ａ３と香箱車５１２Ｂの変速用歯車５１２Ｂ１，５１２Ｂ２，５１２Ｂ３の噛合位置を変更して駆動部５３の駆動速度を変更する。
【００８８】
このような構成では、駆動部５３の駆動速度を多段階に切替可能となる。また、簡単な構造で切替可能なので、液体吐出装置１の製造コストの低減を図れる。なお、駆動伝達第一歯車５２８Ａおよび香箱車５１２Ｂの変速用歯車は３つに限らず、３つ以上でもそれ以下で構成してもよい。
また、第３実施形態に限らず、第１実施形態、第２実施形態、第４実施形態〜第６実施形態に以上のようなクラッチ機構７を採用すれば、上記同様の効果を享受できる。
【００８９】
前記各実施形態において、ボール４の駆動力を補助する補助エネルギが蓄積される補助エネルギ蓄積手段を備えた構成としてもよい。例えば、第１実施形態ないし第３実施形態において、以下のような構成を採用できる。
図１７は、補助エネルギ蓄積手段を説明する図である。
補助エネルギ蓄積手段８は、ぜんまい５１１および香箱５１２を備えたエネルギ蓄積手段５１と同一の構成であり、エネルギ蓄積手段５１と噛合するように配置される。ここでは、エネルギ蓄積手段５１および補助エネルギ蓄積手段８の双方の機械エネルギが輪列５２に伝達され、ボール４の駆動力が増強される。
このような構成では、例えば、粘性の高い液体を吐出するために比較的高いエネルギを必要とする場合などでも、この補助エネルギ蓄積手段８からの補助エネルギがボール４の駆動力を補って、ボール４が円滑に駆動され、液体が良好に吐出される。
なお、補助エネルギ蓄積手段８は、エネルギ蓄積手段５１と同一の構成に限らず、その他の機械エネルギを蓄積するように構成してもよい。また、補助エネルギ蓄積手段８の位置としては，エネルギ蓄積手段５１に噛合するように配置する構成に限らず、輪列５２等に噛合するように配置してもよい。さらに、図示しないクラッチ機構を設け、エネルギ蓄積手段５１と補助エネルギ蓄積手段８とを適宜、接続するような構成としてもよい。
【００９０】
前記各実施形態では、エネルギ蓄積手段５１は、機械エネルギ、位置エネルギおよび熱エネルギのうちのいずれかを蓄積していたが、これに限らず、機械エネルギ、位置エネルギおよび熱エネルギのうちの２つまたは全てを蓄積するように構成してもよい。このような構成では、ボール４を駆動するためのエネルギ量を大幅に増加でき、液体吐出装置１における駆動時間を長時間、持続させることができる。例えば、以下のような構成を採用できる。
すなわち、第４実施形態または第５実施形態において、第６実施形態にて説明した熱エネルギを蓄積するエネルギ蓄積手段を設ける。そして、重力の作用により重錘５１４が落下した状態において、熱変換体５１７Ａの膨張収縮を利用してドラム５１３を回転させ、ロープ５１５を巻き上げ、エネルギ蓄積手段５１に位置エネルギを蓄積する。また、第４実施形態または第５実施形態において、ドラム５１３の軸に第１実施形態ないし第３実施形態にて説明したぜんまい５１１を備えたエネルギ蓄積手段を設けてもよい。そして、ぜんまい５１１を利用してドラム５１３を回転させてロープ５１５を巻き上げる。
【００９１】
前記第２実施形態では、第１筐体２１の雄ねじ２１Ｅと第２筐体２２の雌ねじ２２Ｉとの螺合状態を変更することで、チューブ３に対するボール４の押圧量を調整していたが、これに限らない。例えば、駆動機構５を筐体２内部において、ボール４およびチューブ３が積層される方向に進退移動するように構成してもよく、駆動機構５における駆動部５３のみを進退移動するように構成してもよい。この際には、液体吐出装置１の外部に、これら駆動機構５または駆動部５３を移動させる機構を設けることで、駆動機構５または駆動部５３の移動を容易に実施できる。
また、上記のようなチューブ３に対するボール４の押圧量を調整する機構を前記第３実施形態ないし前記第６実施形態に採用する構成としてもよい。
【００９２】
前記第３実施形態では、輪列５２は、駆動伝達歯車５２８を備え、駆動伝達歯車５２８の駆動伝達第一歯車５２８Ａおよび駆動伝達第二歯車５２８Ｂにより駆動部５３および香箱５１２とが平面的に積層して構成されていたが、これに限らない。例えば、香箱５１２に対して平面的に並ぶように、歯車を介して駆動部５３を配置するように構成してもよい。このような構成では、液体吐出装置の薄型化を図れる。
前記第３実施形態では、表示手段６は、液体の吐出時間を表示していたが、これに限らない。例えば、時刻、液体の吐出量、液体の残量、液体の吐出残時間、液体流量、エネルギ蓄積手段５１のエネルギ残量等を表示するように構成してもよい。さらに、表示手段６は、指針によるアナログ式の表示方法に限らず、液晶表示などのデジタル式の表示方法であってもよい。この場合には、上記の表示に限らず、液体の種類等を表示するようにしてもよい。
また、上記表示手段６を前記第４実施形態ないし前記第６実施形態に採用する構成としてもよい。
【００９３】
前記第１実施形態ないし前記第３実施形態、前記第５実施形態、前記第６実施形態において、制御手段に駆動部５３の駆動速度の設定入力を認識する設定入力認識手段を備え、この設定入力認識手段にて認識された駆動速度に基づいて駆動部５３の駆動速度を制御するように構成してもよい。
このような構成では、制御手段は、利用者により設定入力された駆動速度を認識して、この認識した駆動速度に基づいて駆動部５３の駆動速度を制御できる。したがって、利用者の所望の駆動速度によって、押圧体を駆動でき、すなわち、所望の吐出速度で液体を吐出させることが容易に実施できる。
【００９４】
前記第１実施形態ないし前記第３実施形態において、外部エネルギにより回転自在に構成される回転錘を設け、ぜんまい５１１を回転錘と連結させ、回転錘の回転によりぜんまい５１１を巻き上げ可能に構成してもよい。
このような構成では、液体吐出装置１を携帯している人の運動等により回転錘が回転してぜんまい５１１が自動的に巻き上げられ、エネルギ蓄積手段５１にて機械エネルギを常に蓄積できる。したがって、停止することなく液体吐出装置１の駆動を維持できる。
【００９５】
前記第５実施形態では、永久磁石５４５Ａは、振り子玉５４４Ｂの正面側に配置された構成を説明したが、これに限らず、以下のような構成としてもよい。
例えば、永久磁石５４５Ａを振り子玉５４４Ｂの表裏を貫通するように配置してもよい。また、例えば、永久磁石５４５Ａを振り子玉５４４Ｂの両面にそれぞれ配置してもよい。さらに、例えば、永久磁石５４５Ａを振り子玉５４４Ｂの下側に配置してもよい。
【００９６】
また、前記第５実施形態では、永久磁石５４５ＡのＳ極およびＮ極は、振り子玉５４４Ｂの厚み方向に向くように配置されていたが、これに限らない。例えば、永久磁石５４５ＡのＳ極およびＮ極を、振り子玉５４４Ｂの振動方向に向くように配置してもよい。この際にも、永久磁石５４５Ａ（５４５Ａ１，５４５Ａ２，５４５Ａ３，５４５Ａ４）は、振り子玉５４４Ｂの振動方向にＳ極とＮ極とが交互になるように配置されるとともに、振り子玉５４４Ｂの円弧状の振動軌跡に沿って配置される。
【００９７】
前記第６実施形態では、熱変換体５１７Ａとしてパラフィンワックスを用いた構成を説明したが、これに限らない。例えば、液体および気体の相変化で体積が変化するアンモニア、二酸化炭素および塩化メチル等でもよく、相変化により体積が増減するものであればよい。また、熱変換体５１７Ａの動作温度範囲を適宜変更するために、相変化物質と融点が異なる添加剤を混合してもよい。
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の液体吐出装置によれば、小さな駆動力で良好に駆動でき、さらに、押圧体およびチューブ間での摩擦を低減して耐久性の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置の概略構成を示す図。
【図２】前記実施形態における液体吐出装置の断面図。
【図３】前記実施形態におけるチューブおよび押圧体としてのボールの配置を説明する図。
【図４】前記実施形態における駆動機構を上方から見た平面図。
【図５】前記実施形態における駆動機構の断面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る液体吐出装置の概略構成を示す図。
【図７】本発明の第３実施形態に係る液体吐出装置の概略構成を示す図。
【図８】前記実施形態における液体吐出装置の断面図。
【図９】本発明の第４実施形態に係る液体吐出装置の概略構成を示す図。
【図１０】前記実施形態における駆動機構を正面側から見た図。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る液体吐出装置の概略構成を示す図。
【図１２】前記実施形態における駆動機構を正面側から見た図。
【図１３】本発明の第６実施形態に係る液体吐出装置の概略構成を示す図。
【図１４】前記実施形態におけるラックと角穴車および歯車との噛合状態を説明する図。
【図１５】本発明における変形例を示す図。
【図１６】本発明における変形例を示す図。
【図１７】本発明における変形例を示す図。
【符号の説明】
１・・・液体吐出装置、２・・・筐体、３・・・チューブ、４・・・ボール（押圧体）、５・・・駆動機構、６・・・表示手段、７・・・クラッチ機構、８・・・補助エネルギ蓄積手段、２２Ｂ・・・案内溝（外形位置規制部）、５１・・・エネルギ蓄積手段、５２・・・輪列、５３・・・駆動部、５４・・・調速手段、６２・・・時針（指針）、６３・・・分針（指針）、６４・・・秒針（指針）、５１１・・・ぜんまい、５３３・・・リテーナ、５３３Ｂ・・・ボール保持部（保持部）、５４３・・・機械式脱進機、５４３Ａ・・・ガンギ、５４３Ｂ・・・アンクル、５４４・・・振り子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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