TWI632295B - 泵 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種撓性構件之長壽型的泵。

本發明一種實施形態之泵具備：圓柱狀之內壁面；撓性環，其係沿著內壁面而配置，並在與內壁面之間形成周方向延伸之工作室；及複數個推壓構件，其係將撓性環在周方向之一部分按壓於內壁面，在工作室中形成閉塞部，並且藉由沿著內壁面轉動使閉塞部移動，而使工作室內之流體移動。撓性環在維持與自然狀態概同之周長的狀態下配置。

Description

泵

本發明係關於一種工作室壁之至少一部分具有撓性的泵。

習知有沿著形成於框體之概略圓柱面狀的內壁面環狀配置具有撓性之管，在輥與框體內壁面之間壓扁管，並使輥沿著內壁面轉動而輸送管內之液體的管式泵(專利文獻1)。

此種管式泵因為管之特定部位反覆彎折180°，所以在該部位局部施加大應變，導致疲勞加速進行。因而，與泵之其他構件比較，管之壽命較短，屬於消耗品需要定期更換。

其中，由於管式泵係藉由管本身之復原力(彈性恢復力)進行吸引過程(亦即，壓扁在工作室之管的中空部，從中空部之截面積最小的狀態，轉移為中空部之截面積最大的自然狀態之過程)，因此，吸引過程之速度遲緩，成為限制泵之旋轉速度的主因。

其中，專利文獻2中記載有一種泵，其具備：圓柱面狀之內壁面；圓筒狀之隔膜，其係在與內壁面之間形成圓環狀之工作室；推壓輥，其係壓扁工作室並沿著內壁面轉動；圓環狀之致動器，其係配置於隔膜與推壓輥之間；及支撐構件，其係將致動器與內壁面之距離管制在指定值以內。

記載於專利文獻2之泵，因為並非如管式泵將撓性構件(隔 膜)壓扁成彎曲180°之狀態，所以可抑制撓性構件之局部老化。其中，藉由在隔膜與推壓輥之間配置比隔膜厚的致動器，以緩和隔膜之老化。

先前技術文獻 專利文獻

[專利文獻1]日本特開2011-102574號公報

[專利文獻2]美國專利申請公開第2012/0020822號說明書

但是，專利文獻2之泵，因為撓性構件係使用機械性強度低且薄的隔膜，因此無法期待撓性構件之壽命大幅提高。

本發明鑑於上述情形，目的為提供一種撓性構件之長壽型的泵。

按照本發明之實施形態，提供一種泵，其特徵為具備：概略圓柱狀之內壁面；撓性環，其係沿著前述內壁面配置，並在與該內壁面之間形成在周方向上延伸之工作室；及複數個推壓構件，其係將前述撓性環在周方向之一部分按壓於前述內壁面，在前述工作室中形成閉塞部，並且藉由沿著前述內壁面轉動使前述閉塞部移動，而使前述工作室內之流體移動；前述撓性環在維持與自然狀態概同之周長的狀態下配置。

其中，前述泵亦可如下構成：前述內壁面之直徑比前述撓性環在自然狀態之外徑大上些許，前述外徑與前述直徑之差，為前述撓性環因泵動作而變形時，幾乎不改變其周方向之長度，而使前述撓性環抵接於 前述內壁面之關係成立的差。

其中，前述泵亦可如下構成：前述撓性環在自然狀態之內徑比前述複數個推壓構件之外接圓的直徑小，前述撓性環不與前述複數個推壓構件抵接之部分，以周方向之曲率比自然狀態小的方式變形，且周長不伸長。

其中，前述泵亦可如下構成：在前述內壁面開設：吸引口，其係將輸送之流體從外部吸引至前述工作室內；及吐出口，其係將前述流體從前述工作室內向外部吐出；前述撓性環具備分隔壁，其係在前述吸引口與前述吐出口之間隔開前述工作室；前述分隔壁係從前述撓性環之外周面突出的具有撓性之板狀構件。

其中，前述泵亦可如下構成：前述複數個推壓構件之重心在前述轉動之中心軸上。

其中，前述泵亦可如下構成：前述複數個推壓構件以等間隔配置於前述內壁面之中心軸周圍。

其中，前述泵亦可如下構成：具備轉子，轉子係以指定之配置關係保持前述複數個推壓構件，並沿著前述撓性環之內周面轉動。

其中，前述泵亦可如下構成：前述推壓構件係藉由前述轉子自由旋轉地支撐之推壓輥，且具備太陽輥，其係配置於與前述轉動之中心軸同軸，並與複數個前述推壓構件旋轉卡合， 並以前述太陽輥旋轉時，被前述太陽輥與前述撓性環之內周面所夾著的前述複數個推壓構件，以在前述太陽輥之外周面上及前述撓性環之內周面上周方向轉動的方式構成，在前述撓性環之中空部，從前述中空部之軸方向一側插入前述複數個推壓構件與前述太陽輥而組合的方式構成，前述內壁面以朝向前述一側而擴徑的方式形成樽形面狀或概略圓錐狀，前述太陽輥亦可具有與前述內壁面平行之樽形面狀或概略圓錐面(圓錐台側面)狀的外周面。

其中，前述泵亦可如下構成：從前述複數個推壓輥施加於前述太陽輥之推壓力抵銷。

採用本發明一種實施形態之構成時，因為撓性構件之圓周方向的長度概略維持在自然長，所以可提供撓性構件之長壽型的泵。

1‧‧‧泵裝置

2‧‧‧驅動單元

2a‧‧‧驅動軸

3‧‧‧泵單元

5‧‧‧外殼

20‧‧‧剛性環

21‧‧‧圓筒部

21a‧‧‧內周面(內壁面)

21h‧‧‧中空部

22‧‧‧突出部

22a‧‧‧中空部(溝)

23‧‧‧吸引口

24‧‧‧吐出口

25‧‧‧中空部

30‧‧‧撓性環

31‧‧‧圓筒部

31a‧‧‧外周面

31b‧‧‧內周面

31h‧‧‧中空部

34‧‧‧分隔壁

40‧‧‧太陽輥

50‧‧‧行星輥

60‧‧‧轉子

62‧‧‧前方轉子構件

64‧‧‧後方轉子構件

311a、311b‧‧‧伸縮抑制構件

AX‧‧‧中心軸

A1‧‧‧箭頭

A2‧‧‧箭頭

A3‧‧‧箭頭

C、C1、C2‧‧‧工作室

S‧‧‧箭頭

E‧‧‧箭頭

W‧‧‧外寬

第一圖係本發明實施形態之泵裝置的外觀圖。

第二圖係本發明實施形態之泵裝置的分解斜視圖。

第三圖係本發明實施形態之泵單元的橫剖面圖。

第四圖係本發明實施形態之泵單元的縱剖面圖。

第五圖係泵單元之組合步驟的說明圖。

第六圖係撓性環之變動的說明圖。

第七圖係撓性環之變形例的縱剖面圖。

以下，參照圖式說明本發明之實施形態。

以下說明之本發明實施形態的泵裝置1，例如係將疊層造形用之液體樹脂原料供給至3D印刷機等，適於定量輸送包含有機溶劑或化學活性高之物質的液體(以下稱為「活性液體」)之泵。當然亦適於輸送水或化學活性低之液體。

先前，使用於定量之液體輸送的泵(例如管式泵)，收容輸送之液體的工作室之至少一部分由合成橡膠等具有撓性的素材形成。其中，輸送活性液體情況下，由具有耐溶劑性或耐藥品性之材料形成構成工作室之各構件是必要的。但是，具有耐溶劑性或耐藥品性之撓性材料通常缺乏耐用性(疲勞強度)。特別是如管式泵，工作時反覆在撓性構件(管)上集中施加大應力之構成者，很難兼顧耐溶劑性或耐藥品性與實用上的耐用性。

其中，即使是使用由不具高耐溶劑性之一般撓性材料(例如矽橡膠)所成形的管之管式泵，管之壽命仍比其他構件短。因而，加長管之壽命以減少維修頻率就成為先前管式泵的課題。

本實施形態之泵裝置1與管式泵比較，具有加長撓性構件壽命的優點。

第一圖係泵裝置1之外觀圖。以下之說明中，將第一圖中之左下方向稱為前方(正面方向)，將右上方向稱為後方(背面方向)，將上方向稱為上方(上面方向)，將下方向稱為下方(底面方向)，將左上方向稱為左側方，將右下方向稱為右側方。

泵裝置1具備：泵單元3、驅動泵單元3之驅動單元2、及收容 泵單元3而保持在組合狀態的外殼(無圖示)。驅動單元2具備：馬達、驅動控制馬達之控制電路、及供給電力至馬達及控制電路之電源裝置(均無圖示)。如後述，本實施形態因為泵單元3具有將驅動單元2之旋轉輸出減速而增大扭力的功能，所以驅動單元2中未設減速機。因為泵單元3驅動時所需之扭力依泵單元3的設計(尺寸、材質、輸送之液體黏度等)而不同，所以需要大扭力情況下，亦可在驅動單元2中設置減速機。其中，驅動單元2之框體安裝於泵單元3之背面，驅動單元2之驅動軸2a插入泵單元3內而連接。

驅動單元2具備接收來自外部之控制信號的輸入端子(無圖示)、及接收使用者操作之操作開關(無圖示)。驅動單元2依據輸入至輸入埠之控制信號、或對操作開關之使用者操作，控制內建馬達的驅動，並藉由驅動軸2a輸出旋轉驅動力。其中，亦可藉由輸入電源裝置之外部電源(例如從3D印刷機裝置供給之電源)的接通(ON)/斷開(OFF)來控制驅動所構成。

第二圖係泵裝置1之分解斜視圖。其中，第三圖係泵單元3之橫剖面圖(在與中心軸AX垂直之平面上切開的圖)，第四圖係泵單元3之縱剖面圖(在包含中心軸AX之平面上切開的圖)。第四(a)圖係在與後述之太陽輥40及一對行星輥50的排列方向垂直之平面上切開的縱剖面模式圖，第四(b)圖係在與後述之太陽輥40及一對行星輥50的排列方向平行之平面切斷的縱剖面模式圖。

泵單元3具備：剛性環20、撓性環30、太陽輥40、一對行星輥(推壓構件)50及轉子60。另外，轉子60僅顯示於第二圖，其他圖式則省略圖示。

如第三圖所示，剛性環20具有：圓筒部21、圓筒部21之一部分(第二圖中之上端部)突出於外周側所形成的具有字狀的橫截面之突出部22、從突出部22之左右兩側面分別垂直地(在第三圖中之左右方向)延伸的導管之吸引口23及吐出口24。

如第四(a)圖所示，剛性環20之圓筒部21的內周面(內壁面)21a並非圓柱面，而係內徑朝向背面側(驅動單元2側)擴大之錐角面(概略圓錐面，詳細而言係圓錐台之側面)。其中，內壁面21a在軸方向具有中央部向外側鼓出之凸狀的曲率，而形成概略樽形。該曲率如後述，係為了在與撓性環30之圓筒部31的外周面31a之間形成工作室C而設。藉由在內壁面21a設置錐角，例如在射出成形藉由模具進行圓筒部21加工時，即使不使用滑動型等複雜的構成之模具，仍可從模具取出具有概略樽形之中空部21h的圓筒部21。因此，可降低加工的成本。

第五圖係泵單元3之組合方法的說明圖。如第五圖所示，組合泵單元3時，首先在剛性環20之中空部裝設撓性環30，進一步在撓性環30之中空部31h中，從內徑較寬之背面側插入太陽輥40、一對行星輥50(推壓構件)、轉子60等零件。如上述，剛性環20之內壁面21a(及撓性環30之圓筒部31)係形成將太陽輥40等組合構件插入圓筒部21內之具有朝向背面側的開口(插入入口)且擴徑的錐角之樽形面狀或概略圓錐面狀。藉此，較易在剛性環20內插入泵單元3之各構件，組合也容易，並且在實施修補檢查及零件更換時亦容易作業。

如第三圖所示，在突出部22之內側形成在中心軸AX方向上延伸的中空部22a(溝22a)。溝22a與圓筒部21之中空部21h連接。其中，吸 引口23及吐出口24之中空部經由突出部22之溝22a相互連接，而形成1條直線狀之中空部25。其中，中空部25經由溝22a而與圓筒部21之中空部21h連接。剛性環20由硬質且耐溶劑性等優異的工程塑料或金屬等構造材料而形成。剛性環20之中空部21h收容概略圓筒狀之撓性環30。

如第三圖所示，撓性環30具有圓筒部31、及從圓筒部31之外周面31a突出的薄板狀分隔壁34。分隔壁34將圓筒部21之中空部21h及突出部22之溝22a隔開成連通於吸引口23之空間與連通於吐出口24之空間。撓性環30由耐溶劑性及耐藥品性優異的彈性材料形成，圓筒部31具有不會因水壓而伸縮的充分厚度。

如第四(a)圖所示，撓性環30之圓筒部31的外周面31a在縱截面(亦即軸方向)具有突出於內周側的曲率，而概略形成纏線形的凹曲面。其中，如上述，剛性環20之圓筒部21的內壁面21a在縱截面具有突出於外周側之曲率(概略樽形之凸曲面)。因此，如第四(a)圖所示，撓性環30依據行星輥50而未按壓於剛性環20之狀態時，在撓性環30之外周面31a與剛性環20的內壁面21a之間形成工作室C。另外，撓性環30之圓筒部31在前後方向(中心軸AX方向)兩端部，藉由接著或壓著而接合於剛性環20之圓筒部21。藉此，將工作室C氣密地密封住。

其中，撓性環30之圓筒部31的兩面(內周面31b及外周面31a)亦以與剛性環20之內壁面21a相同角度而對中心軸AX傾斜形成。圓筒部31具有均勻之壁厚，使藉由行星輥50而施加於圓筒部31之壓力均勻。

在撓性環30之中空部31h中收容轉子60、及維持於轉子60之太陽輥40及一對行星輥50。

如第二圖所示，轉子60由工程塑料或金屬等構造材料所形成之前方轉子構件62及後方轉子構件64等所構成。太陽輥40及行星輥50夾在前方轉子構件62與後方轉子構件64之間，而自由旋轉(自轉)地保持於各輥之中心軸周圍。太陽輥40與轉子60(亦即與泵單元3之中心軸AX)同軸配置。

如第四(b)圖所示，太陽輥40形成概略圓錐台狀。太陽輥40與一對行星輥50在各外周面緊密接觸狀態下保持於轉子60。具體而言，一對行星輥50係以從直徑方向兩側夾著太陽輥40之方式，將旋轉軸沿著太陽輥40之外周面傾斜(傾斜外周面之錐角程度)而配置。因而，太陽輥40之旋轉驅動力藉由太陽輥40與各行星輥50之摩擦而傳達至各行星輥50。

其中，轉子60對剛性環20及撓性環30自由旋轉地維持於中心軸AX周圍。其中，後方轉子構件64中，通過驅動軸2a之貫穿孔形成於中心軸AX上。

在太陽輥40之後方部分形成有延伸至中心軸AX上的軸孔，在該軸孔中嵌入驅動單元2之驅動軸2a。因此，太陽輥40可藉由驅動單元2直接旋轉驅動。

一對行星輥50在分別夾在太陽輥40與撓性環30的內周面31b之間的狀態下，在太陽輥40之外周面上(而後，在撓性環30之內周面31b上)轉動。此時，太陽輥40及一對行星輥50之相對位置關係藉由轉子60保持一定。

此處，說明泵裝置1在工作中之撓性環30的動作。第六圖係說明撓性環30之圓筒部31的動作之橫剖面圖。第六圖中，符號31所示之虛 線表示自然狀態的圓筒部31；符號31所示之實線表示在中空部31h中收容一對行星輥50等，並在Y軸方向擴徑狀態的圓筒部31。

自然狀態下，圓筒部31之內徑比一對行星輥50之外寬W(與一對行星輥50外切之圓的直徑)窄。因此，與行星輥50抵接之位置如箭頭E所示，擴張至直徑方向外側。亦即，圓筒部31在排列有一對行星輥50之Y軸方向擴徑。其中，圓筒部31在與行星輥50排列方向正交之X軸方向，如箭頭S所示地縮徑。因為一對行星輥50以一定速度在中心軸AX周圍轉動，所以圓筒部31之各部周期性的反覆擴徑與縮徑。因為在自然狀態下圓筒部31之外周面31a的直徑比剛性環20之內壁面21a的直徑小，所以在行星輥50等收容於撓性環30的中空部31h之前，在圓筒部31之外周面31a與內壁面21a之間形成環狀的空間(工作室C)。而後，在中空部31h中收容一對行星輥50，圓筒部31從其內方藉由一對行星輥50推壓時，如實線所示，圓筒部31變形成概略橢圓形，並且推壓內壁面21a。藉此，在藉由一對行星輥50推壓之部位，撓性環30與剛性環20之內壁面21a在周方向的一部分局部密合，而在延伸於周方向之工作室C中形成閉塞部，在周方向上分割工作室。

本實施形態中，撓性環30周方向之長度(周長)設定成指定的長度。具體而言，撓性環30之周長設定成藉由一對行星輥50將撓性環30從內側向直徑方向推壓而變形為橢圓狀時，在撓性環30之周長實際上不改變的狀態下，與剛性環20之內壁面21a密合，在工作室C中形成閉塞部，可氣密分割工作室C的長度。亦即，在撓性環30之中空部31h中插入太陽輥40及一對行星輥50時，撓性環30藉由一對行星輥50從內側向直徑方向擴張而變形為橢圓狀。而後，在長徑方向兩端部，撓性環30之外周面31a與剛性環 20之內壁面21a密合，在工作室C中設置兩處閉塞部，而將工作室分割為二。此時，撓性環30之短徑方向的直徑比自然狀態時短，如此構成吸收往撓性環30之長徑方向上因直徑伸長導致周長增加的部分，結果充分抑制撓性環30全體周長之變化。具體而言，在撓性環30不與複數個行星輥50抵接的部位(在行星輥50間拉伸之部位)，藉由施加於撓性環30之張力，變形成圓周方向之曲率比自然狀態小(亦即彎曲伸張)，藉此構成周長不伸長。其中，撓性環30之圓筒部31的壁厚設定成不致藉由施加於圓筒部31周方向之張力而實際上不會伸縮的程度之壁厚。此處所謂撓性環30之周長，係在撓性環30壁厚方向中間位置的周長。使撓性環30彈性變形為橢圓狀，而使圓周方向之曲率變化時，撓性環30之內周面31b及外周面31a彈性變形，雖然周長有若干變化，但是在厚度方向中間位置之周長被壁厚部分之內外周的變形吸收而幾乎不改變。藉此，減輕圓筒部31因伸縮導致疲勞或其他因時變化，可提高耐用性。

如上述，撓性環30之周長決定為當泵動作時，至少在周方向實際上不改變之長度。換言之，藉由將撓性環30之周長設定為指定之長度，撓性環30藉由行星輥50從內方推壓時，撓性環30橢圓狀變形，不過，即使如此變形，撓性環30之周長在幾乎不變化的狀態下，圓筒部31之外周面31a與圓筒部21之內壁面21a密合形成閉塞部，可氣密地分割工作室C。此處，所謂撓性環30之周長實際上不改變，係指在正常使用狀態下，藉由行星輥50之推壓或施加於工作室C之內壓，撓性環30在周方向幾乎不伸縮。藉由使撓性環30之周長實際上不改變，減輕撓性環30因伸縮而疲勞或其他因時變化，可提高耐用性。其中，因為撓性環30具有充分之壁厚，所以具有相應 之剛性。藉此，可充分縮小工作室C因內壓造成之容積變化。此處所謂的充分縮小容積變化，例如係指在工作室C中施加最大吐出壓時工作室C之容積變化為10%以下(並宜為5%以下，更宜為1%以下)。如此，因為撓性環30之周長決定為在動作中撓性環30在周方向實際上不改變，所以可減輕伸縮造成之疲勞而提高耐用性。其中，即使工作室C之內壓上昇，仍不致使撓性環30伸長，工作室C之容積膨脹，結果不會導致流體之輸送效率低下。其中，藉由該構成，與泵動作時使用伸縮動作之隔膜的情況比較，可獲得特別高之耐用性或吐出壓力、吸引壓力。

因為上述圓筒部31之周期性變形(擴徑及縮徑)並非藉由比較弱之彈性恢復力者，而係藉由一對行星輥50所施加之強大外力而強制性引起者，所以需要的時間較短。因而，即使高速轉動行星輥50，仍可使圓筒部31追隨行星輥50之動作而變形。

再者，管式泵之吐出過程係以輥強制壓扁管來進行，而吸引過程係藉由撓性管本身比較弱之彈性恢復力(自復原力)來進行。因而，雖然吐出過程之需要時間較短，而吸引過程之需要時間較長。因而，使管式泵以高速驅動(使輥以高速轉動)時，撓性管之復原趕不上輥轉動之周期，在吸引過程完成前，下一個吐出過程就開始，所以導致液體之輸送效率低下。藉由本實施形態之泵單元3的構成，可比管式泵更高速地工作。

撓性環30在第四(b)圖中，係藉由一對行星輥50從內側向一方向(直徑方向)擴張的擴徑狀態，第四(a)圖中，係外徑變窄之縮徑狀態。

在第四(a)圖之縮徑狀態(縮徑方向)下，撓性環30之圓筒部31的外徑比剛性環20之圓筒部21的內徑小，而在撓性環30之圓筒部31的 外周面31a與剛性環20的內壁面21a之間形成空間(工作室C)。

在第四(b)圖之擴徑狀態(擴徑方向)下，撓性環30之圓筒部31係在排列一對行星輥50之直徑方向上擴徑，外周面31a與剛性環20之內壁面21a密合。藉此，在行星輥50近旁局部地閉塞環狀之工作室C。

其中，如第四(a)圖所示，縮徑狀態下，在撓性環30之外周面31a上，與剛性環20之內壁面21a相同大小的曲率賦予於中心軸AX方向。該曲率方向之長度(亦即，第四(a)圖中之長度)，在剛性環20之內壁面21a與撓性環30之外周面31a形成相同大小。因而，如第四(b)圖所示，以行星輥50與剛性環20夾著撓性環30時，撓性環30之外周面31a與剛性環20之內壁面21a不致鬆弛而密合。

其中，如上述，撓性環30之圓筒部31具有均勻之壁厚，如第四(b)圖所示，撓性環30之外周面31a與剛性環20之內壁面21a密合時，撓性環30之外周面31a與剛性環20之內壁面21a在相同方向上翹曲。因此，此時撓性環30之內壁面21a亦與剛性環20之內壁面21a同樣地突出外周側而彎曲。在如此彎曲之撓性環30的內壁面21a上施加均勻之壓力，行星輥50之外周面亦以與剛性環20之內壁面21a概略的相同曲率形成彎曲之樽形。

在伸長狀態下，工作室C被各行星輥50壓扁而分割成二個。各行星輥50在太陽輥40之周圍轉動時，各工作室C之閉塞部亦與行星輥50一起沿著剛性環20之內壁面21a在周方向上移動，而輸送收容於工作室C內之液體。

如以上，本實施形態之泵單元3係如下構成：太陽輥40之旋轉運動，變換成沿著剛性環20之內壁面21a的行星輥50之轉動(公轉)運動， 工作室C內之液體藉由該行星輥50之轉動而沿著剛性環20之內壁面21a移動。因為撓性環30之內周長比太陽輥40之外周長要長，所以旋轉運動減速，行星輥50以比太陽輥40之旋轉遲緩的速度轉動。亦即，由上述內建於泵單元3之太陽輥40、行星輥50及撓性環30構成的旋轉驅動力傳達機構具有如同行星齒輪機構之減速功能。因而，無須在驅動單元2側設置減速裝置，而實現簡單且小型之構造。

其中，本實施形態之泵單元3中設有2個行星輥50。因而，當轉子60旋轉1次時，撓性環30之圓周上的各部分係在行星輥50擠壓而與剛性環20密合之擴徑狀態，以及從剛性環20離開而形成工作室C之縮徑狀態之間重覆交換兩回。亦即，轉子旋轉1次時，吸引與吐出執行2週期。因此與使用專利文獻2(美國專利申請公開第2012/0020822號說明書)中記載之單一行星輥或偏芯轉子的泵比較，因為轉子每旋轉1次之周期數多，所以脈動平滑化，可進行滑順之抽取(Pumping)。其中，轉子每旋轉1次之輸送量增加，亦提高輸送效率。

其次，說明泵裝置1之動作。例如從外部對泵裝置1賦予指示工作之控制信號時，驅動單元2依據該控制信號使驅動軸2a旋轉驅動。如上述，因為在驅動軸2a之前端部同軸地固定有太陽輥40(殼部)，所以與驅動軸2a一起旋轉驅動太陽輥40。

如第三圖所示，將太陽輥40在箭頭A1方向旋轉驅動時，太陽輥40之旋轉驅動力藉由摩擦力而傳達至在與太陽輥40相同各外周面接觸之一對行星輥50。結果，各行星輥50在箭頭A2方向旋轉(自轉)。此時，因為各行星輥50亦從撓性環30之內周面31b接受摩擦力，所以，藉由該摩擦力 而沿著撓性環30之內周面31b在箭頭A3方向轉動(公轉)。藉此，各工作室C沿著剛性環20之內壁面21a而移動。另外，撓性環30不轉動，而伴隨行星輥50之轉動反覆擴徑與縮徑。

在溝22a附近，工作室C藉由分隔壁34而分割成2個工作室C1、C2。工作室C1與吸引口23連接，工作室C2與吐出口24連接。工作室C與溝22a連接時，伴隨在第三圖中工作室C往順時鐘方向移動，工作室C1逐漸擴張(同時，工作室C2逐漸縮小)，液體從吸引口23流入工作室C1內。而後，從溝22a遮斷工作室C時，工作室C以一定容積沿著剛性環20之內壁面21a(第五圖中往順時鐘方向)移動。而後，工作室C再度與溝22a連接，工作室C2隨著工作室C之移動而逐漸縮小，而從工作室C2內擠出液體至吐出口24。如以上，藉由泵裝置1進行液體之輸送。

本實施形態之泵單元3中相對行星輥50之直徑十分小地形成剛性環20之溝22a的寬(例如1/3以下)，其中，因為撓性環30具有與溝22a之寬相同程度的壁厚，所以行星輥50通過剛性環20之溝22a時，行星輥50從剛性環20接受之力並無大變動。因此，因為太陽輥40始終從一對行星輥50在徑向接受平衡之力，所以在徑向上並無大幅振動。結果，不致從太陽輥40產生大的噪音，亦延長太陽輥40之壽命。

其中，本實施形態之泵單元3，因為太陽輥40、一對行星輥50及轉子60係在重心(中心軸AX上之點)的周圍轉動，所以泵單元3動作中，不致於因重心變動而產生振動或噪音。其中，因為係以一定時間間隔進行吸引與吐出(以一定周期產生脈動)，所以可減少吐出量之起伏。

另外，本實施形態係採用夾著中心軸AX，與中心軸AX等距 離配置一對行星輥50之構成。具體而言，例如對中心軸AX旋轉對稱，或對於包含中心軸AX之平面面對稱地配置一對行星輥。藉此，抵銷從各行星輥50施加於太陽輥40之推壓力，提高旋轉時之平衡度，可減低噪音或振動。

其中，行星輥50之數量無須為一對(2個)，亦可為使用3個以上之複數個行星輥50的構成。此時，亦宜將複數個行星輥50從中心軸AX等距離配置、對中心軸AX對稱配置、及/或在中心軸AX周圍於圓周方向等間隔配置。藉由該構成，於泵單元3工作中，避免複數個行星輥50及撓性環30之全體重心位置的移動，可減少工作中之振動或噪音。其中，還可減少吐出量之起伏。

其中，上述實施形態係在工作中，撓性環30之圓筒部31的重心不移動，或是對重心對稱地變形(伸縮)而構成。因而，撓性環30之圓筒部31不致在擴徑部(第六圖中符號S表示之位置)對相對之剛性環20的圓筒部21平行移動(第六圖中上下滑動)。結果，不致有剪切力作用在撓性環30上，而加速疲勞。另外，例如專利文獻2，僅具備一個行星輥50之構成等，因為撓性環30對剛性環20偏芯於行星輥50之側(例如第六圖中之下方)，所以在第六圖符號S表示之位置，有大的剪切力作用於撓性環30，造成撓性環30之壽命縮短。

其中，上述實施形態中之由太陽輥40、行星輥50及撓性環30構成的旋轉驅動力傳達機構，亦可適用於作為工作室而使用撓性管之管式泵等其他種類的旋轉泵。

以上係說明本發明之實施形態，不過本發明並非限定於上述實施形態之構成者，在其技術性思想之範圍內可作各種變形。

上述實施形態係藉由單一材料形成撓性環30之例，不過亦可將具有伸縮性之構件與不具大伸縮性之構件(伸縮抑制構件)複合而形成撓性環30。例如第七圖所示，亦可在由具有伸縮性之基底所形成的圓筒部31中埋入僅具有低伸縮性之伸縮抑制構件311a、311b而構成。另外，伸縮抑制構件311a、311b具有充分之撓性。第七(a)圖顯示將捲成螺旋狀之線狀的伸縮抑制構件311a埋入圓筒部31的變形例。第七(b)圖顯示將捲成圓筒狀之薄膜狀的伸縮抑制構件311b埋入圓筒部31的變形例。如此，藉由組合伸縮性低之材料，可提高撓性環30之強度，並提高耐用性。

其中，上述實施形態係採用使用具有僅與剛性環20之內壁面21a相同角度對中心軸傾斜的概略圓錐面狀之外周面的太陽輥40，使行星輥(推壓輥)50之中心軸對剛性環20之中心軸，與內壁面21a相同角度傾斜之構成，不過本發明之構成不限定於此。例如亦可使用不使太陽輥40之外周面形成錐角面，而具有以與剛性環20之內壁面21a相同角度對中心軸傾斜的概略圓錐面狀之外周面的行星輥50而構成。

其中，上述實施形態係使用採用太陽輥40與行星輥50，藉由輥間之摩擦力傳達動力的行星輥機構，不過，本發明不限定於該構成。例如亦可採用取代太陽輥40與行星輥50，而使用太陽齒輪與行星齒輪(行星齒輪機構)的構成。此時，亦可由在撓性環30之內周面設置與行星輥50卡合之內齒輪所構成。其中，亦可採用不設行星機構，而藉由驅動單元2直接旋轉驅動轉子60之構成。此時，有時需要在驅動單元2中設置用於加大扭力之減速機。

其中，輸送耐光性低(或是具有光反應性)之液體情況下， 亦可以具有遮光性(或紫外線遮蔽性)之材質形成外殼及/或撓性環30而構成。

上述實施形態係將本發明適用於輸送液體之送液泵的例子，不過，本發明亦可適用於用於輸送氣體之送氣泵。其中，本發明除可利用在包含食品工業或化學工業的一般工業之外，還可利用在醫療、水處理、自來水、農業、輸送、建設、及其他廣泛的技術領域。

Claims (9)

1. 一種泵，其特徵為具備：圓柱狀之一內壁面；一撓性環，其係沿著前述內壁面而配置，並在與該內壁面之間形成在周方向延伸之一工作室；複數個推壓構件，其係將前述撓性環在周方向之一部分按壓於前述內壁面，在前述工作室中形成一閉塞部，並且藉由沿著前述內壁面轉動使前述閉塞部移動，而使前述工作室內之流體移動；一轉子，其係以指定之配置關係維持前述複數個推壓構件，並沿著前述撓性環之內周面轉動；及一太陽輥，其係配置於與前述轉動之中心軸同軸，並與前述複數個推壓構件旋轉卡合，前述撓性環在維持與自然狀態相同之周長的狀態下配置，前述複數個推壓構件係藉由前述轉子自由旋轉地支撐之複數個推壓輥，當前述太陽輥旋轉時，被前述太陽輥與前述撓性環之內周面夾著的前述複數個推壓構件係以在前述太陽輥之外周面上及前述撓性環之內周面上的周方向上轉動的方式而構成，在前述撓性環之中空部，前述複數個推壓構件與前述太陽輥係以從前述中空部之軸方向一側插入而組合的方式而構成，前述內壁面係以朝向前述一側而擴徑的方式而形成樽形面狀或圓錐狀， 前述太陽輥具有與前述內壁面平行之樽形面狀或圓錐面狀的一外周面。
2. 如申請專利範圍第1項之泵，其中前述內壁面之直徑比前述撓性環在自然狀態之外徑大，前述外徑與前述直徑之差係使得在前述撓性環因泵動作而變形時不改變其周方向之長度而使前述撓性環抵接於前述內壁面之關係成立的差。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之泵，其中前述撓性環在自然狀態之內徑比前述複數個推壓構件之一外接圓的直徑小，前述撓性環不與前述複數個推壓構件抵接之部分係以周方向之曲率比自然狀態小的方式變形，且周長不伸長。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項之泵，其中在前述內壁面開設：一吸引口，其係將輸送之流體從外部吸引至前述工作室內；及一吐出口，其係將前述流體從前述工作室內向外部吐出；前述撓性環具備一分隔壁，該分隔壁係在前述吸引口與前述吐出口之間隔開前述工作室，前述分隔壁係從前述撓性環之外周面突出且具有撓性之一板狀構件。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項之泵，其中前述複數個推壓構件之重心在前述轉動之前述中心軸上。
6. 如申請專利範圍第5項之泵，其中前述複數個推壓構件以等間隔配置於前述內壁面之一中心軸周圍。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項之泵，其中以抵銷從前述複數個推壓 輥施加於前述太陽輥之推壓力的方式構成。
8. 如申請專利範圍第1項或第2項之泵，其中前述撓性環的外周面不與前述複數個推壓構件抵接的部分於前述圓柱狀的軸方向上具有突出於內側的曲率。
9. 如申請專利範圍第8項之泵，其中前述內壁面於前述軸方向上具有突出於外側的曲率。