特開 2024-75196 ローリングダイアフラムポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024075196

(43)【公開日】2024-06-03

(54)【発明の名称】ローリングダイアフラムポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04B 43/02 20060101AFI20240527BHJP

   F04B 43/04 20060101ALI20240527BHJP

   F04B 9/02 20060101ALI20240527BHJP

【ＦＩ】

F04B43/02 M

F04B43/04 Z

F04B9/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022186459

(22)【出願日】2022-11-22

(71)【出願人】

【識別番号】000229737

【氏名又は名称】日本ピラー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村田 景亮

(72)【発明者】

【氏名】木下 敦文

【テーマコード（参考）】

3H075

3H077

【Ｆターム（参考）】

3H075AA09

3H075BB04

3H075CC34

3H075DB03

3H075DB32

3H077AA08

3H077CC02

3H077CC09

3H077DD02

3H077DD12

3H077EE36

3H077FF06

3H077FF33

3H077FF42

(57)【要約】

【課題】軸方向にコンパクトに構成することができるローリングダイアフラムポンプを提供する。
【解決手段】ローリングダイアフラムポンプ１は、ハウジング２、ローリングダイアフラム５、ピストン３、モータ９、及びボールねじ７を備え、モータ９の回転運動をボールねじ７により直線運動に変換してピストン３を往復移動させ、ローリングダイアフラム５の変形によりポンプ室１６の容積を変化させることで、移送流体を吸入及び吐出する。ボールねじ７は、軸線Ｃと同軸上に配置されモータ９によりハウジング２に対して軸線Ｃ回りに回転駆動されるねじ軸３２と、ねじ軸３２に対して軸方向に往復移動可能に螺合され軸線Ｃに対して偏心した位置で軸方向の全体にわたって挿通孔３６が形成されたナット部３３と、を有する。ナット部３３の挿通孔３６には、ナット部３３の軸方向の往復移動を案内するガイド軸８が挿通されてハウジング２に固定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
前記ハウジング内にポンプ室を区画形成するローリングダイアフラムと、
前記ハウジング内において、その軸線に沿った軸方向に往復移動可能に設けられたピストンと、
駆動源であるモータと、
前記モータの回転運動を直線運動に変換して前記ピストンを往復移動させる運動変換機構と、を備え、
前記ピストンの往復移動に伴う前記ローリングダイアフラムの変形により、前記ポンプ室の容積を変化させることで、移送流体を吸入及び吐出するダイアフラムポンプであって、
前記運動変換機構は、
前記軸線と同軸上に配置され、前記モータにより前記ハウジングに対して前記軸線回りに回転駆動されるねじ軸と、
前記ねじ軸に対して前記軸方向に往復移動可能に螺合され、前記軸線に対して偏心した位置で前記軸方向の全体にわたって被挿通部が形成されたナット部と、を有し、
前記ナット部の前記被挿通部に挿通されて前記ハウジングに固定され、前記ナット部の前記軸方向の往復移動を案内するガイド軸を備えるローリングダイアフラムポンプ。

【請求項2】

前記ナット部の前記被挿通部に設けられ、前記ガイド軸に対して前記軸方向に摺動可能なブッシュをさらに備える請求項１に記載のローリングダイアフラムポンプ。

【請求項3】

前記モータの出力軸は、前記ねじ軸と平行になるように配置され、
前記出力軸の回転を前記ねじ軸に伝達する伝達機構をさらに備える請求項１又は請求項２に記載のローリングダイアフラムポンプ。

【請求項4】

前記伝達機構は、前記出力軸の回転を、所定の減速比で減速して前記ねじ軸に伝達する、請求項３に記載のローリングダイアフラムポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ローリングダイアフラムポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、半導体、液晶、有機ＥＬ、太陽電池等の製造プロセスにおいて、薬液を塗布又は調合するときに当該薬液を送給させるポンプとして、例えば特許文献１に記載されたローリングダイアフラムポンプが知られている。このローリングダイアフラムポンプは、シリンダ内のピストンを往復移動させると、ローリングダイアフラムが変形してポンプ室の容積が変化することで、ポンプ室に薬液を吸入して外部へ吐出するようになっている。

【0003】

ピストンは、シャフト及びボールねじを介してモータに接続されている。モータの回転運動は、ボールねじにより直線運動に変換され、これによってシャフトと共にピストンが往復移動するようになっている。ボールねじは、シャフトと共に往復移動するねじ軸（出力軸）と、モータによりねじ軸に対して回転駆動されるナット（ねじナット）と、を有している。モータによりナットを回転駆動させると、ナットに対してねじ軸が軸方向に往復移動するようになっている。その際、規制機構により、ナットに対するねじ軸の回転が規制されるとともに、案内機構（案内部材等）により、ねじ軸の往復移動が案内されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－９８８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されたローリングダイアフラムポンプでは、ねじ軸の回転を規制する規制機構が、ねじ軸の往復移動を案内する案内機構とは別に設けられている。このため、前記規制機構は、ねじ軸と共に往復移動しながら当該ねじ軸の回転を規制する部材（スライド部材）が必要になるため、ポンプ全体が軸方向に長くなるという問題があった。

【0006】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであり、軸方向にコンパクトに構成することができるローリングダイアフラム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】

【0007】

（１）本開示は、ハウジングと、前記ハウジング内にポンプ室を区画形成するローリングダイアフラムと、前記ハウジング内において、その軸線に沿った軸方向に往復移動可能に設けられたピストンと、駆動源であるモータと、前記モータの回転運動を直線運動に変換して前記ピストンを往復移動させる運動変換機構と、を備え、前記ピストンの往復移動に伴う前記ローリングダイアフラムの変形により、前記ポンプ室の容積を変化させることで、移送流体を吸入及び吐出するダイアフラムポンプであって、前記運動変換機構は、前記軸線と同軸上に配置され、前記モータにより前記ハウジングに対して前記軸線回りに回転駆動されるねじ軸と、前記ねじ軸に対して前記軸方向に往復移動可能に螺合され、前記軸線に対して偏心した位置で前記軸方向の全体にわたって被挿通部が形成されたナット部と、を有し、前記ナット部の前記被挿通部に挿通されて前記ハウジングに固定され、前記ナット部の前記軸方向の往復移動を案内するガイド軸を備えるローリングダイアフラムポンプである。

【0008】

本開示のローリングダイアフラムポンプによれば、モータにより運動変換機構のねじ軸を回転させたとき、運動変換機構のナット部がねじ軸と共に回転しようとする。しかし、ナット部の被挿通部に挿通されてハウジングに固定されたガイド軸によって、ナット部の回転が規制される。これにより、ナット部は、ねじ軸に対して軸方向に往復移動する。その際、前記ガイド軸は、ナット部の往復移動も案内する。したがって、従来のように規制機構を案内機構と別に設ける必要がないので、ローリングダイアフラムポンプを軸方向にコンパクトに構成することができる。

【0009】

（２）前記（１）のローリングダイアフラムポンプは、前記ナット部の前記被挿通部に設けられ、前記ガイド軸に対して前記軸方向に摺動可能なブッシュをさらに備えるのが好ましい。
この場合、ガイド軸に対してブッシュが軸方向に摺動することで、ナット部を往復移動させることができるので、ガイド軸に対するナット部の摩耗を抑制することができる。

【0010】

（３）前記（１）又は（２）のローリングダイアフラムポンプにおいて、前記モータの出力軸は、前記ねじ軸と平行になるように配置され、前記出力軸の回転を前記ねじ軸に伝達する伝達機構をさらに備えるのが好ましい。
この場合、モータの出力軸が運動変換機構のねじ軸と平行に配置されていても、出力軸の回転を、伝達機構を介してねじ軸に伝達することができる。これにより、モータを、運動変換機構に対して軸方向と直交する方向に並べて配置することができるので、ローリングダイアフラムポンプを軸方向にさらにコンパクトに構成することができる。

【0011】

（４）前記（３）のローリングダイアフラムポンプにおいて、前記伝達機構は、前記出力軸の回転を、所定の減速比で減速して前記ねじ軸に伝達するのが好ましい。
この場合、モータを小型化できるので、省エネルギー化を図ることができる。

【発明の効果】

【0012】

本開示のローリングダイアフラムポンプによれば、軸方向にコンパクトに構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の実施形態に係るローリングダイアフラムポンプの斜視図である。

【図2】ローリングダイアフラムポンプの断面図である。

【図3】図２の要部拡大断面図である。

【図4】ピストンが最下位置まで移動した状態における要部拡大断面図である。

【図5】ピストンが最下位置まで移動した状態におけるポンプ全体の断面図である。

【図6】ガイド軸の周辺を示す拡大断面図である。

【図7】ローリングダイアフラムポンプを軸方向下側から見た斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本開示の実施形態に係るローリングダイアフラムポンプ１の斜視図である。図２は、ローリングダイアフラムポンプ１の断面図である。図１及び図２において、ローリングダイアフラムポンプ１（以下、単にポンプ１ともいう）は、ハウジング２、ピストン３、シャフト４、ローリングダイアフラム５、取付枠６、ボールねじ７、ガイド軸８、モータ９、及び伝達機構１０を備えている。なお、図２では、モータ９の断面を省略している。また、本実施形態では、ローリングダイアフラムポンプ１の長手方向（軸方向）を、上下方向に配置しているが、水平方向に配置してもよい。

【0015】

［ハウジング］
ハウジング２は、シリンダ１１と、ポンプヘッド１２と、を有している。シリンダ１１は、例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼により、有底筒状に形成されている。シリンダ１１は、その軸方向を上下方向として配置されている。シリンダ１１の側壁には、当該側壁を貫通する通気口１１ａが形成されている。通気口１１ａは、真空ポンプ又はアスピレータ等の減圧装置（図示省略）に接続されている。シリンダ１１は、その底壁の四隅から下方に突出する複数の突出部１１ｄを有している。

【0016】

ポンプヘッド１２は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフロオロエチレン）等のフッ素樹脂により、有蓋筒状に形成されている。ポンプヘッド１２は、シリンダ１１の上側の開口を閉塞するように、シリンダ１１に取り付けられている。ポンプヘッド１２の内部空間は、シリンダ１１の内部空間と共に、ピストン３を収容する収容空間を構成している。

【0017】

ポンプヘッド１２の側壁には、当該側壁を貫通する吸入口１２ａ及び吐出口１２ｂがそれぞれ形成されている。吸入口１２ａは、薬液等の液体（移送流体）を貯溜する液体タンク（図示省略）に接続されている。吐出口１２ｂは、例えば液体を塗布する噴射ノズル等の液体供給部（図示省略）に接続されている。

【0018】

［ピストン］
ピストン３は、ハウジング２内に収容され、ハウジング２の軸線Ｃに沿った軸方向（図１の上下方向）に往復移動可能に設けられている。以下、ハウジング２の軸方向を、単に「軸方向」ともいう。本実施形態において、ピストン３は、例えば、アルミニウム合金からなる。ピストン３は、円柱状に形成されており、ハウジング２（シリンダ１１及びポンプヘッド１２）の内径よりも小さい外径を有している。ピストン３の外周面は、当該外周面と対向するシリンダ１１又はポンプヘッド１２の内周面に対して所定間隔をあけて配置されている。

【0019】

図３は、図２の要部拡大断面図である。図３において、ピストン３の下面の中央部には、下方に開口する円形の窪み部３ａが形成されている。窪み部３ａは、軸線Ｃと同軸上に形成されている。窪み部３ａは、シリンダ１１の後述するボス部１１ｂが嵌まり込む大きさに形成されている。

【0020】

窪み部３ａの底面の中心部には、円形の凹部３ｂがさらに形成されている。凹部３ｂも、軸線Ｃと同軸上に形成されている。凹部３ｂは、窪み部３ａよりも小径であり、シャフト４の軸方向上端部が嵌まり込む大きさに形成されている。ピストン３には、周方向に所定間隔をおいて複数の空気通路３ｃが、軸方向に貫通して形成されている。

【0021】

［シャフト］
シャフト４は、ピストン３に軸方向下側から当接した状態でピストン３と連動するものである。本実施形態のシャフト４は、ピストン３と別体であり、例えば、焼き入れされた高炭素クロム軸受鋼等の鋼材や、マルテンサイト系ステンレス鋼等のステンレス鋼により丸棒状に形成されている。シャフト４は、軸線Ｃと同軸上に配置されている。シャフト４の軸方向上端部は、ピストン３の凹部３ｂに嵌め込まれることによってピストン３の軸方向下側に当接する。

【0022】

シリンダ１１の底壁には、当該底壁を貫通する円筒状のボス部１１ｂが一体に形成されている。ボス部１１ｂは、シリンダ１１の底壁の中央部において上方に突出しており、軸線Ｃと同軸上に形成されている。ボス部１１ｂ内には、ブッシュ１３を介してシャフト４が挿入されている。これにより、シャフト４は、ブッシュ１３を介してボス部１１ｂによって軸方向に移動可能に支持されている。

【0023】

ボス部１１ｂの軸方向下端部とシャフト４との間には、Ｏリング等のパッキン１４が設けられている。パッキン１４は、例えば、フッ素ゴム等のゴム材料からなる。シリンダ１１の底壁の下面には、パッキン１４を下方から押さえる押さえ部材１５が設けられている。押さえ部材１５は、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から構成されている。

【0024】

［ローリングダイアフラム］
ローリングダイアフラム５は、ハウジング２内に収容されている。ローリングダイアフラム５は、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂からなる。ローリングダイアフラム５は、円環状の固定部５ａと、円板状の可動部５ｂと、繋ぎ部５ｃと、を有している。

【0025】

固定部５ａは、シリンダ１１の軸方向上端面に形成された円環状の凹部１１ｃに嵌め込まれ、シリンダ１１とポンプヘッド１２との間に挟み込まれた状態でハウジング２に固定されている。可動部５ｂは、固定部５ａの径方向内方において、ピストン３の上面に固定されている。可動部５ｂの外径は、ピストン３の外径と略同一である。可動部５ｂは、ピストン３と一体に軸方向に往復移動する。

【0026】

繋ぎ部５ｃは、固定部５ａの径方向内端と可動部５ｂの径方向外端とを繋いでいる。繋ぎ部５ｃは、薄肉（薄膜状）に形成され、可撓性を有している。一方、固定部５ａ及び可動部５ｂは、剛性を有するように、繋ぎ部５ｃよりも十分に厚い厚肉に形成されている。

【0027】

図３に示すように、ピストン３が最上位置にあるとき、繋ぎ部５ｃは、ピストン３の外周面に沿って円筒状に変形し、当該外周面に繋ぎ部５ｃの内周面全体が密着している。この状態から、図４に示すようにピストン３が最下位置まで移動すると、繋ぎ部５ｃは、シリンダ１１の内周面とピストン３の外周面との間で断面Ｕ字状に屈曲するように変形する。この状態において、繋ぎ部５ｃは、シリンダ１１の内周面及びピストン３の外周面にそれぞれ密着する。

【0028】

［ポンプ室と減圧室］
図５は、ピストン３が最下位置まで移動した状態におけるポンプ１全体の断面図である。図５において、ハウジング２内には、ポンプ室１６及び減圧室１７が、ローリングダイアフラム５によって区画形成されている。ポンプ室１６は、ローリングダイアフラム５とポンプヘッド１２とにより囲まれて形成されている。ポンプ室１６は、吸入口１２ａ及び吐出口１２ｂのそれぞれと連通している。ポンプ室１６の容積は、ピストン３の往復移動によって変化するようになっている（図２参照）。

【0029】

減圧室１７は、ハウジング２内において、ピストン３、ローリングダイアフラム５、及びシリンダ１１によって区画形成されている。減圧室１７は、通気口１１ａと連通している。減圧室１７は、ポンプ１の駆動時に、通気口１１ａを介して接続される減圧装置により所定の圧力（負圧）になるように減圧される。これにより、シリンダ１１の内周面及びピストン３の外周面に、ローリングダイアフラム５の繋ぎ部５ｃを確実に密着させることができる。また、図３に示すように、ローリングダイアフラム５の可動部５ｂの下面とピストン３の上面との間は、減圧室１７と連通する複数の空気通路３ｃを介して減圧されるため、ピストン３の上面に対して可動部５ｂの下面を確実に密着させることができる。

【0030】

［取付枠］
図１及び図２において、取付枠６は、ハウジング２の下方においてボールねじ７及びモータ９が取り付けられるものである。取付枠６は、第１仕切板２１、第２仕切板２２、第３仕切板２３、第４仕切板２４、複数の第１スペーサ２５、複数の第２スペーサ２６、及び複数の第３スペーサ２７を有している。第１～第３仕切板２１～２４は、いずれも同一形状である正方形状に形成されている。第４仕切板２４は、矩形状に形成されている。第１～第３スペーサ２５～２７は、いずれも円筒状に形成されている。本実施形態の取付枠６は、第１～第３スペーサ２５～２７を４個ずつ有している。

【0031】

第１仕切板２１の上面は、シリンダ１１の各突出部１１ｄの下端に当接している。第１仕切板２１の中央部には、後述する第２筒部３５ｂが挿通される貫通孔２１ａが形成されている。第１仕切板２１の下面の四隅には、それぞれ第１スペーサ２５の軸方向上端が当接している。第１スペーサ２５は、ボールねじ７のナット部３３（後述）が軸方向に往復移動できるように、軸方向に長く形成されている。各第１スペーサ２５の軸方向下端には、第２仕切板２２の上面が当接している。

【0032】

第２仕切板２２の中央部には、後述する非ねじ部３２ｂが挿通される貫通孔２２ａが形成されている。第２仕切板２２の下面の四隅には、それぞれ第２スペーサ２６の軸方向上端が当接している。第２スペーサ２６は、第１スペーサ２５よりも軸方向に短く形成されている。各第２スペーサ２６の軸方向下端には、第３仕切板２３の上面が当接している。

【0033】

第３仕切板２３の中央部には、後述する第１支持部３１ａが挿通される貫通孔２３ａが形成されている。第３仕切板２３の下面の四隅には、それぞれ第３スペーサ２７の軸方向上端が当接している。第３スペーサ２７も、第１スペーサ２５よりも軸方向に短く形成されている。各第３スペーサ２７の軸方向下端には、第４仕切板２４の上面が当接している。第４仕切板２４の長手方向（図２の左右方向）の一方側には、後述する第３支持部３１ｃが挿通される貫通孔２４ａが形成されている。

【0034】

取付枠６は、複数（図１では４個）のボルト１８によって、ハウジング２に固定されている。各ボルト１８は、第４仕切板２４、第３スペーサ２７内、第３仕切板２３、第２スペーサ２６内、第２仕切板２２、第１スペーサ２５内、及び第１仕切板２１を、この順に貫通し、シリンダ１１の各突出部１１ｄに締め込まれている。

【0035】

［ボールねじ］
ボールねじ７は、モータ９の回転運動を直線運動に変換してピストン３を往復移動させる運動変換機構である。ボールねじ７は、支持部３１と、ねじ軸３２と、ナット部３３と、複数のボール（図示省略）と、を有している。

【0036】

支持部３１は、ハウジング２から軸方向下側に離間した位置において取付枠６に固定されている。支持部３１は、円筒状の第１支持部３１ａと、第１支持部３１ａの下面に設けられた矩形状の第２支持部３１ｂと、第２支持部３１ｂの下面に設けられた円筒状の第３支持部３１ｃと、を有している。

【0037】

第１支持部３１ａは、第３仕切板２３の貫通孔２３ａに挿通されている。第１支持部３１ａの軸方向上端は、第２仕切板２２の下面に当接している。第２支持部３１ｂは、第３仕切板２３と第４仕切板２４との間に配置され、第３仕切板２３にボルト１９Ａ及びナット１９Ｂにより固定されている。第３支持部３１ｃは、第４仕切板２４の貫通孔２４ａに挿通されている。

【0038】

ねじ軸３２は、軸線Ｃと同軸上に配置されている。ねじ軸３２は、雄ねじ部３２ａと、支持部３１に支持される非ねじ部３２ｂと、を有している。非ねじ部３２ｂは、第２仕切板２２の貫通孔２２ａを貫通し、支持部３１の第１～第３支持部３１ａ～３１ｃ内に挿通されている。非ねじ部３２ｂは、支持部３１に対して回転自在に支持されている。

【0039】

非ねじ部３２ｂの軸方向下端部は、第３支持部３１ｃよりも下方に突出しており、伝達機構１０が接続される接続部３２ｃとされている。非ねじ部３２ｂは、伝達機構１０を介してモータ９により回転駆動される。その詳細については後述する。雄ねじ部３２ａは、非ねじ部３２ｂの上端から上方に延び、第１仕切板２１と第２仕切板２２との間に配置されている。

【0040】

ナット部３３は、ねじ軸３２の雄ねじ部３２ａに対して、前記複数のボールを介して軸方向に往復移動可能に螺合されている。ナット部３３は、ハウジング２と支持部３１との間で往復移動するようになっている。ナット部３３は、ナット本体３４と、連結体３５と、を有している。ナット本体３４は、ねじ軸３２の雄ねじ部３２ａに螺合された円筒状の雌ねじ部３４ａと、雌ねじ部３４ａの軸方向下端部に形成された矩形板状のフランジ部３４ｂと、を有している。フランジ部３４ｂは、雌ねじ部３４ａよりも径方向外側に突出している。

【0041】

連結体３５は、ナット本体３４とシャフト４とを連結するものである。連結体３５は、ナット本体３４の外周に嵌合された第１筒部３５ａと、ねじ軸３２の雄ねじ部３２ａが挿入される第２筒部３５ｂと、を有している。第１筒部３５ａ及び第２筒部３５ｂは、軸線Ｃと同軸上に配置されている。第１筒部３５ａは、その軸方向下端がナット本体３４のフランジ部３４ｂに当接した状態で、ボルト３７（図６参照）によってフランジ部３４ｂに固定されている。これにより、連結体３５は、ナット本体３４と一体に連結されている。

【0042】

連結体３５の第２筒部３５ｂは、有蓋筒状に形成されている。第２筒部３５ｂは、その軸方向下側の開口が第１筒部３５ａの内部と連通するように、第１筒部３５ａと一体に形成されている。第２筒部３５ｂの内径は、雄ねじ部３２ａの外径よりも大きい。第２筒部３５ｂの外径は、第１仕切板２１の貫通孔２１ａの孔径よりも小さい。これにより、連結体３５が雄ねじ部３２ａに対して往復移動する際に、第２筒部３５ｂは、第１仕切板２１の貫通孔２１ａに挿通される。第２筒部３５ｂの軸方向上側の蓋壁には、シャフト４の下端部が固定されている。これにより、連結体３５は、シャフト４と一体に連結されている。

【0043】

［ガイド軸］
図６は、ガイド軸８の周辺を示す拡大断面図である。図２及び図６において、ボールねじ７のナット部３３には、軸線Ｃに対して偏心した位置で、軸方向の全体にわたって貫通する挿通孔（被挿通部）３６が形成されている。挿通孔３６は、例えば円孔からなる。挿通孔３６の孔径は、後述するガイド軸８の外径よりも大きい。挿通孔３６は、ナット本体３４のフランジ部３４ｂを軸方向に貫通する第１孔部３６ａと、連結体３５の第１筒部３５ａを軸方向に貫通する第２孔部３６ｂと、からなる。第２孔部３６ｂの軸方向両端部には、一対の円筒状のブッシュ３８が嵌合して固定されている。

【0044】

ナット部３３の挿通孔３６には、一対のブッシュ３８を介してガイド軸８が挿通されている。各ブッシュ３８は、ガイド軸８の外周面に沿って軸方向に摺動可能である。ガイド軸８の軸方向の長さは、第１スペーサ２５の軸方向の長さと同一である。ガイド軸８の軸方向上端部は、第１仕切板２１の下面に当接した状態で、ボルト４１により第１仕切板２１に固定されている。ガイド軸８の軸方向下端部は、第２仕切板２２の上面に当接した状態で、ボルト４２により第２仕切板２２に固定されている。これにより、ナット部３３の挿通孔３６に挿通されたガイド軸８は、取付枠６を介してハウジング２に固定されている。

【0045】

以上により、ねじ軸３２が支持部３１に対して軸線Ｃ回りに回転すると、ナット部３３がねじ軸３２の雄ねじ部３２ａと共に軸線Ｃ回りに回転しようとするが、ガイド軸８によってナット部３３の回転が規制される。これにより、ナット部３３は、雄ねじ部３２ａに対して軸方向に往復移動可能となる。その際、ガイド軸８の外周面に沿ってブッシュ３８が摺動するので、ガイド軸８によってナット部３３の往復移動も案内することができる。

【0046】

［モータ］
図１及び図２において、モータ９は、ボールねじ７のねじ軸３２を回転駆動させる駆動源である。モータ９は、ボールねじ７の支持部３１に対して、軸方向と直交する方向（図２の左右方向）に並べて配置された状態で、第４仕切板２４に設けられている。モータ９は、モータ本体９ａと、出力軸９ｂと、を有している。

【0047】

モータ本体９ａは、第４仕切板２４の上面に当接した状態で、複数のボルト４３により第４仕切板２４に固定されている。出力軸９ｂは、モータ本体９ａの下側の端面から第４仕切板２４を貫通して下方に突出している。これにより、第４仕切板２４の下方において、モータ９の出力軸９ｂは、ねじ軸３２の接続部３２ｃと平行に配置されている。

【0048】

［伝達機構］
図７は、ポンプ１を軸方向下側から見た斜視図である。図２及び図７において、伝達機構１０は、モータ９の出力軸９ｂの回転を、ねじ軸３２の接続部３２ｃに伝達する機構である。伝達機構１０は、第４仕切板２４の下方に配置されている。伝達機構１０は、駆動プーリ１０ａと、従動プーリ１０ｂと、ベルト１０ｃと、を有している。

【0049】

駆動プーリ１０ａは、モータ９の出力軸９ｂに接続されており、出力軸９ｂにより回転駆動される。従動プーリ１０ｂは、ねじ軸３２の接続部３２ｃに接続されており、接続部３２ｃと共に軸線Ｃ回りに回転可能である。従動プーリ１０ｂの外径は、駆動プーリ１０ａの外径よりも大きい。ベルト１０ｃは、無端状に形成され、駆動プーリ１０ａと従動プーリ１０ｂとに掛け渡されている。

【0050】

モータ９の出力軸９ｂを回転させると、その出力軸９ｂの回転は、駆動プーリ１０ａ、ベルト１０ｃ、及び従動プーリ１０ｂを介して、ねじ軸３２の接続部３２ｃに伝達される。その際、従動プーリ１０ｂの外径は駆動プーリ１０ａの外径よりも大きいので、出力軸９ｂの回転は、所定の減速比で減速されて、ねじ軸３２の接続部３２ｃに伝達される。

【0051】

［ポンプの動作］
モータ９を駆動させると、その出力軸９ｂから伝達機構１０を介して、ボールねじ７のねじ軸３２が軸線Ｃ回りに回転する。ねじ軸３２が回転すると、その回転運動は、ナット部３３による軸方向の直線運動に変換され、シャフト４を介してピストン３が軸方向に往復移動する。ピストン３が往復移動すると、ローリングダイアフラム５が変形し、ポンプ室１６の容積が変化する。

【0052】

その際、ピストン３が軸方向下側に移動してポンプ室１６に液体を吸入する吸入工程（図５参照）と、ピストン３が軸方向上側へ移動してポンプ室１６から液体が吐出される吐出工程（図２参照）と、が交互に繰り返し行われる。これにより、液体タンクに貯溜された液体を、ポンプ１から液体供給部に定量かつ定流量で供給することができる。

【0053】

［実施形態の作用効果］
以上、本実施形態のローリングダイアフラムポンプ１によれば、モータ９によりボールねじ７のねじ軸３２を回転させたとき、ボールねじ７のナット部３３がねじ軸３２と共に回転しようとする。しかし、ナット部３３の挿通孔３６に挿通されてハウジング２に固定されたガイド軸８によって、ナット部３３の回転が規制される。これにより、ナット部３３は、ねじ軸３２に対して軸方向に往復移動する。その際、ガイド軸８は、ナット部３３の往復移動も案内する。したがって、従来のように規制機構を案内機構と別に設ける必要がないので、ローリングダイアフラムポンプ１を軸方向にコンパクトに構成することができる。

【0054】

ナット部３３の挿通孔３６には、ガイド軸８に対して軸方向に摺動可能なブッシュ３８が設けられている。これにより、ガイド軸８に対してブッシュ３８が軸方向に摺動することで、ボールねじ７のナット部３３を往復移動させることができるので、ガイド軸８に対するナット部３３の摩耗を抑制することができる。

【0055】

モータ９の出力軸９ｂの回転は、伝達機構１０によりボールねじ７のねじ軸３２に伝達される。これにより、モータ９を、ボールねじ７に対して軸方向と直交する方向に並べて配置することができるので、ローリングダイアフラムポンプ１を軸方向にさらにコンパクトに構成することができる。

【0056】

モータ９の出力軸９ｂの回転は、伝達機構１０により所定の減速比で減速されてねじ軸３２に伝達される。これにより、モータ９を小型化できるので、省エネルギー化を図ることができる。

【0057】

［その他］
ナット部３３の軸方向全体にわたって形成される被挿通部は、挿通孔３６に限定されるものではなく、ナット部３３の外側（図６では左側）に開口する溝であってもよい。本実施形態のボールねじ７におけるナット部３３は、ナット本体３４と連結体３５とを別体にして構成されているが、ナット本体３４と連結体３５とを一体化した単一部材で構成されていてもよい。運動変換機構は、ボールねじ７に限定されるものではなく、ボールを有しない送りねじであってもよい。

【0058】

本実施形態の伝達機構１０は、一対のプーリ１０ａ，１０ｂとベルト１０ｃとにより構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、伝達機構１０は、一対のスプロケットと、これらのスプロケットに掛け渡されたチェーンとにより構成されていてもよい。また、モータ９の出力軸９ｂは、伝達機構１０を介さずに、ねじ軸３２の接続部３２ｃに直接接続されていてもよい。

【0059】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0060】

１ ローリングダイアフラムポンプ
２ ハウジング
３ ピストン
５ ローリングダイアフラム
７ ボールねじ（運動変換機構）
８ ガイド軸
９ モータ
９ｂ 出力軸
１０ 伝達機構
１６ ポンプ室
３２ ねじ軸
３３ ナット部
３６ 挿通孔（被挿通部）
３８ ブッシュ
Ｃ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】