(57)【要約】      （修正有）【課題】歯数の異なるインナーロータとアウターロータからなるポンプ部とモータとが一体になっている超小型ポンプに関し、携帯電話機等のような超小型電子機器における燃料電池に燃料を供給する超小型ポンプを提供する。【解決手段】モータ１１と、モータ支持体１２と、ロータ支持体１４と、フランジ１８とから構成され、これらが一体に取り付けられている。ロータ支持体の反対側は、ロータ支持凹部１４１が成形されている。ロータ支持凹部には、アウターロータ１６およびインナーロータ１５が設けられ、リング状シール１７を介してフランジによって固定される。インナーロータおよびアウターロータは、回転により、ポンプが構成される。フランジは、ロータ支持体と反対側にインナーロータおよびアウターロータの回転により、所望の液体または気体等を吸入および吐出する吸入ノズル１８１および吐出ノズル１８２を備えている。【選択図】図１
2009162056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のモータと、
前記モータを取り付けるモータ支持体と、
前記モータ支持体に取り付けられているロータ支持体と、
前記モータ支持体と前記ロータ支持体との間に取り付けられ、前記モータ支持体と前記ロータ支持体との間を互いにシールするリップシールと、
前記ロータ支持体にシールを介して取り付けられ、吸入ノズルおよび吐出ノズルを備えたフランジと、
前記ロータ支持体と前記フランジとの間に設けられたアウターロータと、
前記アウターロータ内で回転し、吸入および吐出を行うインナーロータと、
から少なくとも構成されていることを特徴とする超小型ポンプ。
【請求項２】
前記インナーロータは、複数の凸部を有し、前記モータの回転軸によって回転され、前記アウターロータは、前記インナーロータの凸部に一部で嵌合し、前記凸部の数より一つ多い凹部を有することを特徴とする請求項１に記載された超小型ポンプ。
【請求項３】
前記リップシールは、下部にインナーロータの軸受けとなるインナーロータ軸受凹部が備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された超小型ポンプ。
【請求項４】
前記リップシールは、インナーロータの軸をシールする大径リップシール部と、前記モータの回転数軸をシールする小径リップシール部とが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された超小型ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯数の異なるインナーロータとアウターロータからなるポンプ部とモータとが一体になっている超小型ポンプに関するものである。特に、本発明は、前記超小型ポンプで液体または気体を吸入および吐出を行うとともに、モータとポンプとの間の回転およびシール機能を高めることができる超小型ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯数の異なるインナーロータとアウターロータからなるポンプ、いわゆる、トロコイドポンプは、ロータの凸部または凹部の形状を工夫して機能を高めたものがある。たとえば、特開２００２−１９５１６８号公報、特公昭６３−４７９１４号公報等がある。
【特許文献１】特開２００２−１９５１６８号公報
【特許文献２】特公昭６３−４７９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記タイプのポンプは、歯の噛み合わせが問題であり、いろいろと工夫が凝らされている。前記タイプのポンプとモータが一体となった超小型ポンプは、超小型化が機構的に困難であり、特に、液体または気体のシールに問題があった。本発明は、以上のような課題を解決するために、モータ、モータ支持体と、シール部、ロータ支持体と、ロータ、およびフランジとの形状を工夫することにより超小型ポンプを完成している。特に、本発明は、携帯電話機等のような超小型電子機器における燃料電池に燃料を供給する超小型ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（第１発明）
第１発明の超小型ポンプは、モータと、前記モータを取り付けるモータ支持体と、前記モータ支持体に取り付けられているロータ支持体と、前記モータ支持体と前記ロータ支持体との間に取り付けられ、前記モータ支持体と前記ロータ支持体との間を互いにシールするリップシールと、前記ロータ支持体にシールを介して取り付けられ、吸入ノズルおよび吐出ノズルを備えたフランジと、前記ロータ支持体と前記フランジとの間に設けられたアウターロータと、前記アウターロータ内で回転し、吸入および吐出を行うインナーロータとから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【０００５】
（第２発明）
第５発明の超小型ポンプにおいて、第１発明のインナーロータは、複数の凸部を有し、前記モータの回転軸によって回転され、前記アウターロータは、前記インナーロータの凸部に一部で嵌合し、前記凸部の数より多い凹部を有することを特徴とする。
【０００６】
（第３発明）
第３発明の超小型ポンプにおいて、第１発明または第２発明のリップシールは、下部にインナーロータの軸受けとなるインナーロータ軸受凹部が備えられていることを特徴とする。
【０００７】
（第４発明）
第４発明の超小型ポンプにおいて、第１発明から第３発明のリップシールは、インナーロータの軸をシールする大径リップシール部と、前記モータの回転数軸をシールする小径リップシール部とが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、リップシールの上下に設けられたリング状テーパー部およびリング状凸部からなるシール部により、インナーロータおよびアウターロータの回転を容易にするとともに、シールを確実にすることができる。
【０００９】
本発明によれば、超小型モータ、モータ支持体、リップシール、ロータ支持体、インナーロータとアウターロータ、およびフランジから構成し、フランジからモータ支持体にかけて、ネジにより螺合するだけで、一体に固定でき、組み立てが容易で、信頼性の高い超小型ポンプを得ることができる。
【００１０】
本発明によれば、インナーロータおよびアウターロータをトロコイド型にすることで、液体または気体を吸入および吐出すポンプを超小型化でき、効率を良くすることが容易にできる。
【００１１】
本発明によれば、リップシールの下部にインナーロータの軸受けとなるインナーロータ軸受凹部が備えられており、ロータ支持体を介して前記インナーロータの軸が前記インナーロータ軸受凹部で回転ができ、軸受けとシールを同時に果たしている。
【００１２】
本発明によれば、リング状下部シール部およびリング状上部シール部に下方または上方に開くリング状テーパー部が設けられ、前記リング状テーパー部の上部または下部にリング状シール部が設けられているため、モータ軸およびインナーロータの回転が容易であると同時に、シールを確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１発明）
第１発明の超小型ポンプは、モータと、モータ支持体と、ロータ支持体と、フランジとから少なくとも構成され、これらが一体に取り付けられている。前記モータは、たとえば、永久磁石等を有する直径４ｍｍないし７ｍｍからなる直流モータである。前記モータ支持体は、前記モータを支持する筒体であるとともに、たとえば、接着剤等によりモータが内部に取り付けられている。また、前記モータ支持体は、一方（モータと反対側）にリップシールの上部を受け入れるリップシール受け部が設けられている。
【００１４】
前記ロータ支持体は、前記モータ支持体とともに、前記リップシールのフランジ部を挟持する。前記フランジ部の下部には、シール用のリング状嵌合凸部が設けられている。また、前記ロータ支持体の反対側は、ロータ支持凹部が成形されている。前記ロータ支持凹部には、アウターロータおよびインナーロータが設けられ、リング状シールを介してフランジによって固定される。前記インナーロータおよびアウターロータは、回転により、ポンプが構成される。前記フランジは、前記ロータ支持体と反対側に前記インナーロータおよびアウターロータの回転により、所望の液体または気体等を吸入および吐出する吸入ノズルおよび吐出ノズルを備えている。
【００１５】
前記モータ支持体、ロータ支持体、およびフランジは、たとえば、ネジを前記モータ支持体の取付孔に螺合することにより一体に固定される。前記ネジは、リップシールおよびインナーロータとアウターロータ等を貫通しない場所によって固定されている。
【００１６】
前記リップシールは、リップシールにおける上下に設けられたリング状テーパー部およびリング状シール部により、インナーロータの回転軸を回転し易く、かつ、シールを確実にすることができる。したがって、本発明の超小型ポンプは、たとえば、携帯電話機等の小型電子機器の燃料電池における燃料供給用ポンプとすることができる。
【００１７】
（第２発明）
第２発明の超小型ポンプにおいて、第１発明のインナーロータは、複数の凸部を有し、前記モータの回転軸によって回転される。また、前記アウターロータは、前記インナーロータの凸部に一部で嵌合し、前記凸部の数より多い凹部を有する。前記凸部と凹部は、液体または気体を圧縮および膨張を繰り返すことで、吸入および吐出のポンプ作用を行う。
【００１８】
（第３発明）
第３発明の超小型ポンプにおいて、第１発明または第２発明のリップシールは、下部にインナーロータの軸受けとなるインナーロータ軸受凹部が備えられている。前記インナーロータの軸は、上部が前記インナーロータ軸受凹部に入り、前記リップシールとの間で回転ができるとともに、液体または気体がシールされている。
【００１９】
（第４発明）
第４発明の超小型ポンプにおいて、第１発明から第３発明におけるリップシールの径は、前記インナーロータの軸および前記モータの軸の大きさに合わせている。すなわち、前記インナーロータの軸は、大径リップシール部によりシールされている。また、前記モータの回転数軸は、前記インナーロータの径より小さい小径リップシール部によりシールされている。
【００２０】
前記超小型ポンプにおいて、前記リング状シール部は、たとえば、下方に開くリング状テーパー部とすることができるため、前記インナーロータの軸が回転し易く、かつ、シールを確実にすることができる。
【００２１】
前記超小型ポンプにおいて、前記リップ状シール部は、たとえば、上部に開くリング状テーパー部とすることができるため、前記モータ軸が回転し易く、シールを同時に行うことができる。
【実施例１】
【００２２】
図１（イ）および（ロ）は本発明の実施例であり、（イ）は超小型ポンプの組み立て図、（ロ）はリップシールの拡大断面図である。図２（イ）は本発明の実施例である超小型ポンプの断面図、（ロ）は本発明の超小型ポンプの斜視図、（ハ）は（イ）のＡ−Ａ断面図である。図１および図２において、本実施例の超小型ポンプ１０は、モータ１１と、モータ支持体１２と、リップシール１３と、ロータ支持体１４と、インナーロータ１５およびアウターロータ１６と、リング状シール１７と、フランジ１８とから少なくとも構成されている。前記各部は、ネジ１８４、孔１８３、１４２を介してモータ支持体１２の取付孔１２２により、一体に取り付けられて、超小型ポンプ１０となっている。
【００２３】
前記モータ１１は、たとえば、図示されていない永久磁石等を有する直径０．７ｍｍからなる直流モータで、一方に回転軸１１１を、他方にリード線１１２が設けられている。前記モータ支持体１２は、前記モータ１１の回転軸１１１が貫通するとともに、たとえば、内周と前記モータ１１の外周との間に接着剤等を用いて互いに固定されている。また、前記モータ支持体１２は、前記モータ１１を挿入する側と反対側に前記リップシール１３を受け入れるリップシール受部１２１と、前記ネジ１８４が螺合する取付孔１２２が設けられている。
【００２４】
前記ロータ支持体１４は、前記モータ支持体１２とともに、前記リップシール１３のフランジ部、すなわち、リング状円板部１３１を挟持する。前記リング状円板部１３１の下部には、シール用のリング状嵌合凸部１３２が必要に応じて設けられている。また、前記ロータ支持体１４の反対側であるフランジ１８側は、ロータ支持凹部１４１が成形されている。前記ロータ支持凹部１４１には、アウターロータ１６およびインナーロータ１５が回転できるように設けられ、リング状シール１７を介してフランジ１８によって固定される。前記フランジ１８は、前記リング状シール１７を入れる凹部を必要に応じて設けることができる。
【００２５】
前記インナーロータ１５およびアウターロータ１６は、歯数の異なるトロコイドポンプを構成しており、前記モータ１１の回転軸１１１の回転により、互いの歯にできる空間が圧縮および膨張することによって、ポンプが構成される。たとえば、前記インナーロータ１５は、４個の凸部１５１からなる。また、前記アウターロータ１６は、前記凸部１５１に一部で嵌合する５個の凹部１６１から構成されている。前記フランジ１８は、前記インナーロータ１５およびアウターロータ１６の回転により、所望の液体または気体等を吸入および吐出する吸入ノズル１８１および吐出ノズル１８２を下部に備えている。前記インナーロータ１５およびアウターロータ１６の凹凸数と形状は、任意に変えることができる。
【００２６】
図１（ロ）に拡大されて示されているように、前記リップシール１３は、下部にインナーロータ１５の上部軸１５２を受け入れるとともに、周囲にリング状下部シール部１３６と下方にテーパー状に広がったリング状下部テーパー部１３７を有するインナーロータ軸受凹部１３３と、上部にモータ１１の回転軸１１１を軸支するリング状上部シール部１３４と、上方にテーパー状に広がったリング状上部テーパー部１３５と、周囲にリング状円板部１３１と、前記リング状円板部１３１の下部にリング状嵌合凸部１３２とが成形されている。
【００２７】
前記リップシール１３は、リング状の二重になったリップシール部であると、上下方向に広がった二重のテーパー部がありため、この部分における回転が容易であるにもかかわらず、シールが確実にできる。また、本発明の超小型ポンプは、前記構成により、小型化が可能になっただけでなく、組み立てが容易で、可動部分における回転性能およびシール性を向上させることができる。
【００２８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明のモータ、トロコイドポンプにおける歯の数および形状は、公知または周知のものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（イ）および（ロ）は本発明の実施例であり、（イ）は超小型ポンプの組み立て図、（ロ）はリップシールの拡大断面図である。（実施例１）
【図２】（イ）は本発明の実施例である超小型ポンプの断面図、（ロ）は本発明の超小型ポンプの斜視図、（ハ）は（イ）のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・超小型ポンプ
１１・・・モータ
１１１・・・回転軸
１１２・・・リード線
１２・・・モータ支持体
１２１・・・リップシール受部
１２２・・・取付孔
１３・・・リップシール
１３１・・・リング状円板部
１３２・・・リング状嵌合凸部
１３３・・・インナーロータ軸受凹部
１３４・・・リング状上部シール部
１３５・・・リング状上部テーパー部
１３６・・・リング状下部シール部
１３７・・・リング状下部テーパー部
１４・・・ロータ支持体
１４１・・・ロータ支持凹部
１４２・・・孔
１５・・・インナーロータ
１５１・・・凸部
１５２・・・上部軸
１５３・・・下部軸
１６・・・アウターロータ
１６１・・・凹部
１７・・・リング状シール
１８・・・フランジ
１８１・・・吸入ノズル
１８２・・・吐出ノズル
１８３・・・孔
１８４・・・ネジ
【図１】
2009162056.tif 000003
【図２】
2009162056.tif 000004