(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される回転体(9) の前面に凹部(11)が形成され且つ該凹部(11)内に間隙(10)を有して収納ケース(1) が配設されると共に、該収納ケース(1) にプランジャ(7) が往復動自在に内装されてなり、しかもプランジャ(7) を往復動させるべく該プランジャ(7) の各端部には夫々磁石(8) のＳ極(8a)とＮ極(8b)が設けられると共に、該磁石(8) と相互に作用するように前記回転体(9) の凹部(11)の内周面に複数の磁石(12)が同極同士を対向させてＳ極(12a) 及びＮ極(12b) が所定間隔を有して交互に設けられてなることを特徴とする往復動ポンプ等用の駆動装置。
【請求項２】
前面に凹部(11)が設けられて回転駆動される回転体(9) と、該回転体(9) の凹部(11)内に間隙(10)を有して配設され且つ吸入孔(5) 及び吐出孔(6) を有する内室(2) が形成された収納ケース(1) と、該収納ケース(1) の内室(2) に往復動自在に内装されたプランジャ(7) とからなり、且つプランジャ(7) を往復動させるべく該プランジャ(7) の各端部に夫々磁石(8) のＳ極(8a)とＮ極(8b)が設けられると共に、該磁石(8) と相互に作用するように前記回転体(9) の凹部(11)の内周面に複数の磁石(12)が同極同士を対向させてＳ極(12a) 及びＮ極(12b) が所定間隔を有して交互に設けられてなることを特徴とする往復動ポンプ。
【請求項３】
前面に凹部(11)が設けられて回転駆動される回転体(9) と、該回転体(9) の凹部(11)内に間隙(10)を有して配設され且つ内室(2) に駆動プランジャ(16)が往復動自在に収納された収納ケース(1) と、該収納ケース(1) の前方に設けられ且つ吸入孔(19)及び吐出孔(20)を有するポンプ室(21)が内部に形成されたポンプヘッド(18)と、該ポンプヘッド(18)のポンプ室(21)内に往復動自在に設けられ且つ前記駆動プランジャ(16)の前面から突設した連結体(24)に連結されたプランジャ(22)とからなり、しかも前記駆動プランジャ(16)を往復動させるべく該駆動プランジャ(16)の各端部には夫々磁石(8) のＳ極(8a)とＮ極(8b)が設けられると共に、該磁石(8) と相互に作用するように前記回転体(9) の凹部(11)の内周面に複数の磁石(12)が同極同士を対向させてＳ極(12a) 及びＮ極(12b) が所定間隔を有して交互に設けられてなることを特徴とする往復動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプランジャを往復動せしめてポンプ動作が行なわれる往復動ポンプ等用の駆動装置とこれを使用した往復動ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば往復動ポンプに於いて、プランジャを往復動させる駆動手段としては、一般にモータ等により回転駆動される偏心カムやクランク軸が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものにあっては、偏心カムやクランク軸による動力がプランジャに直接作用するものであるため、ポンプ動作中に、例えばポンプ側に何らかの異常が発生して過負荷状態となり、プランジャが停止した場合、前記クランク軸等の駆動手段となるモータ等に損傷を与えるという大なる問題点があった。
【０００４】
また、偏心カムは直接プランジャに接触するために、両部材に消耗が発生し易く、耐久性に欠けるという難点があり、このためポンプ性能を一定に維持すべく消耗部材の交換を定期的に行う必要があった。
【０００５】
それ故に、本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、過負荷状態となっても駆動源に損傷を与えることがなく、且つ耐久性に優れた往復動ポンプ等用の駆動装置及び往復動ポンプの提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記課題を解決するために本発明が採った手段は、回転駆動される回転体９の前面に凹部11が形成され且つ該凹部11内に間隙10を有して収納ケース１が配設されると共に、該収納ケース１にプランジャ７が往復動自在に内装されてなり、しかもプランジャ７を往復動させるべく該プランジャ７の各端部には夫々磁石８のＳ極8aとＮ極8bが設けられると共に、該磁石８と相互に作用するように前記回転体９の凹部11の内周面に複数の磁石12が同極同士を対向させてＳ極12ａ及びＮ極12ｂが所定間隔を有して交互に設けられてなる点にある。
【０００７】
また、請求項２及び請求項３に記載した発明は、上記駆動装置を使用した往復動ポンプに関するものであり、請求項２に係る往復動ポンプの特徴は、前面に凹部11が設けられて回転駆動される回転体９と、該回転体９の凹部11内に間隙10を有して配設され且つ吸入孔５及び吐出孔６を有する内室２が形成された収納ケース１と、該収納ケース１の内室２に往復動自在に内装されたプランジャ７とからなり、且つプランジャ７を往復動させるべく該プランジャ７の各端部に夫々磁石８のＳ極8aとＮ極8bが設けられると共に、該磁石８と相互に作用するように前記回転体９の凹部11の内周面に複数の磁石12が同極同士を対向させてＳ極12ａ及びＮ極12ｂが所定間隔を有して交互に設けられてなる点にある。
【０００８】
更に、請求項３に係る往復動ポンプの特徴は、前面に凹部11が設けられて回転駆動される回転体９と、該回転体９の凹部11内に間隙10を有して配設され且つ内室２に駆動プランジャ16が往復動自在に収納された収納ケース１と、該収納ケース１の前方に設けられ且つ吸入孔19及び吐出孔20を有するポンプ室21が内部に形成されたポンプヘッド18と、該ポンプヘッド18のポンプ室21内に往復動自在に設けられ且つ前記駆動プランジャ16の前面から突設した連結体24に連結されたプランジャ22とからなり、しかも前記駆動プランジャ16を往復動させるべく該駆動プランジャ16の各端部には夫々磁石８のＳ極8aとＮ極8bが設けられると共に、該磁石８と相互に作用するように前記回転体９の凹部11の内周面に複数の磁石12が同極同士を対向させてＳ極12ａ及びＮ極12ｂが所定間隔を有して交互に設けられてなる点にある。
【０００９】
従って、上記発明特定事項からなる往復動ポンプ等用の駆動装置にあっては、回転体９を回転駆動すると、その凹部11に設けた複数の磁石12がプランジャ７の磁石８に作用して、該プランジャ７が収納ケース１内を往復動することになり、かかるプランジャ７の往復動作を利用して、例えば往復動ポンプの吸入及び吐出工程を交互に行わしめることが可能となるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る往復動ポンプの一実施形態を図面に従って説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１に於いて、１は内部に円柱形状の内室２を径方向に形成した円柱状の収納ケースを示し、内室２にはその両側端部に夫々連通する吸入孔３及び吐出孔４が形成されており、且つ該吸入孔３及び吐出孔４には逆止弁５，６が内装されている。尚、図示はしないが、吸入孔３は配管を介して液体が貯留されたタンク等に接続される。
【００１２】
７は内室２内を摺動しながら往復動する円柱状のプランジャで、その一端には磁石８のＳ極8aが固着される一方、他端には磁石８のＮ極8bが固着されている。尚、収納ケース１とプランジャ７間のシール手段としては、例えばクリアランスによる方法を採用してもよいし、パッキン等による方法を採用しても構わない。
【００１３】
９は収納ケース１が間隙10を有して配設される円柱状の凹部11を前面に凹設した回転体で、その凹部11の内周面には複数の磁石12のＳ極12ａとＮ極12ｂとが所定間隔を有して交互に設けられて、同極同士が対向配置されている。尚、該磁石12及び前記プランジャ７に設けた磁石８は、その磁力が収納ケース１を介して相互に十分作用し合うように、磁石12はプランジャ７の磁石８の端面に収納ケース１を介して対向し得る位置に配されると共に、各磁石８,12 の磁力及び収納ケース１の材質，肉厚等を設定している。
【００１４】
13はモータ等からなる駆動源を示し、その回転軸14は前記回転体９の背面中央部に固定されている。
【００１５】
本実施形態は以上のような特定事項からなるが、ポンプ動作は以下のようにして行われる。
【００１６】
先ず、駆動源13を始動させると、その回転軸14を介して回転体９が回転駆動されることになる。
【００１７】
そして、かかる回転体９の内周面には複数の磁石12のＳ極12ａとＮ極12ｂとが所定間隔を有して交互に設けられてなるため、その磁力が収納ケース１を介してプランジャ７に設けた磁石８に作用する。即ち、回転体９の回転により、その各磁石12のＳ極12ａ及びＮ極12ｂがプランジャ７の各磁石８のＳ極8a及びＮ極8bに作用して、回転体９が１回転すると、プランジャ７が収納ケース１の内室２を２往復することになり、かかるプランジャ７の往復動作によってタンク等に貯留された液体が配管を介して収納ケース１の吸入孔３から内室２内に吸入されると共に、吸入された液体は吐出孔４から外部に吐出される。
【００１８】
而して、プランジャ７は密閉状態で収納ケース１に内装されるため、不当な液漏れを良好に阻止し得るという利点がある。
【００１９】
また、ポンプ動作中に、例えばポンプ側に何らかの異常が発生して過負荷状態となり、プランジャ７が停止しても、該プランジャ７の駆動源は各磁石８,12 の磁力であるため、回転体９の駆動源13たるモータ等には何ら影響を与えることはなく、回転し続けることになる。即ち、ポンプ側の過負荷状態により、駆動源13に損傷を生ぜしめるというようなことは一切ないのである。
【００２０】
更に、回転体９に設けた磁石12の数を増加することにより、該回転体９の１回転当りのプランジャ７の往復回数を任意に増加させることができるため、回転体９の回転数の変更に頼ることなく、所望の吐出量が得られるという利点がある。
【００２１】
また、各磁石８,12 の磁力を適当に設定することにより、所望の吐出力及び吸込力が得られるという利点もある。
【００２２】
要するに、本実施形態に係る往復動ポンプは、プランジャ７や回転体９を変更するだけで幅広いニーズに応えることができるのである。
【００２３】
また、このように磁石８,12 の磁力をプランジャ７の駆動源とすると、プランジャ７の摩耗も大幅に抑制されるため、長期に亘って使用できる十分な耐久性を有することになる。
【００２４】
（第２実施形態）
尚、本実施形態に於いては、回転体９の回転駆動により直接ポンプ動作を行うプランジャ７を往復動せしめたが、本発明は決してこれに限定されるものではなく、図２のようにプランジャ７を駆動プランジャ16として他のプランジャ22を往復動させることにより、ポンプ動作を行うように構成することも可能であり、例えば液体による耐食性を考慮せねばならない場合等に有効である。
【００２５】
以下、その一実施形態について第１実施形態と相違する点のみを概略説明することとする。尚、第１実施形態と同様の構成は同じ符号をして一部説明は省略する。
【００２６】
即ち、回転体９の磁石12により往復動される駆動プランジャ16が収納ケース１の内室２に収納されると共に、収納ケース１の前方には脚部材17を介してポンプヘッド18が設けられ、且つポンプヘッド18の内部に吸入孔19及び吐出孔20を有して形成されたポンプ室21内にはプランジャ22が軸受23を介して往復動自在に設けられており、しかも該プランジャ22と前記駆動プランジャ16は該駆動プランジャ16の前面に突設した棒状の連結体24により連結されている。尚、図中25はシール用のＯリングで、26,27 は逆止弁を示している。
【００２７】
そして、かかる連結体24を介して駆動プランジャ16の往復動作がプランジャ22に伝達されて、ポンプ動作が行われることになるのである。
【００２８】
この場合も、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２９】
尚、上記各実施形態に於ける往復動ポンプは、本発明に係る駆動装置を適用した一実施形態に過ぎず、本発明は言うまでもなく、その他の往復動ポンプだけではなくて、回転運動から往復直線運動への変換が要求される機械や機具等に幅広く適用可能である。
【００３０】
【発明の効果】
叙上のように、本発明に係る駆動装置は磁石の磁力を利用するものでために、クランク軸や偏心カムを介してプランジャを往復動せしめていた従来のものでは奏しない以下のような種々の効果を得るに至った。
【００３１】
例えば、往復動ポンプに於いて、ポンプ動作中にポンプ側が過負荷状態となり、プランジャが停止しても、回転体の駆動源となるモータ等に与える影響はなく、駆動源による回転体の回転状態は維持されるため、該駆動源に損傷が発生するというようなことは一切ない。
【００３２】
また、プランジャ及び回転体に夫々設けた磁石の磁力を適当に設定したり、或いは回転体の磁石の数を増加したりすることが可能であるため、所望の往復動力，往復動回数を容易に得ることができるという特有の効果を奏し、往復動ポンプにあっては所望の吐出力及び吸込力，吐出量を得ることが可能となるのである。
【００３３】
更に、プランジャの摩耗が殆ど生じないために、良好な耐久性を有しており、よって長期に亘る使用が可能になるという実用的な効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る往復動ポンプの一実施形態を示し、(イ) は一部断面を含む正面図、(ロ) は底面図。
【図２】同(イ) は一部断面を含む平面図、(ロ) は正面図。
【符号の説明】
１…収納ケース            ２…内室
５…吸入孔                ６…吐出孔
７…プランジャ            ８…磁石
8a…Ｓ極                  8b…Ｎ極
９…回転体                10…間隙
11…凹部                  12…磁石
12ａ…Ｓ極                12ｂ…Ｎ極
16…駆動プランジャ        18…ポンプヘッド
19…吸入孔                20…吐出孔
21…ポンプ室              22…プランジャ
24…連結体
【図１】
0004094107.tif 000002
【図２】
0004094107.tif 000003