流体供給用ポンプ及び流体の供給方法
【課題】 製作コストの低減化を図ること。
【解決手段】 固定側部材１に、一つの駆動モータ２１と、該駆動モータ２１の出力軸２２と共働する駆動歯車２３並びに伝動歯車２６と、これらの歯車２３，２６に選択的に係脱するクラッチ３４を備えたクラッチ機構Ｙとをそれぞれ設け、一方、前記内筒体の端部に前記押し出し作動体１８の作動杆２０に遊嵌合しかつ前記駆動歯車２３と噛合する従動歯車１４を設け、また、前記固定側部材の支持板の間に位置すると共に前記作動杆の螺杆部分に螺合し、かつ、前記伝動歯車２６と噛合する筒状螺合体２７を設けたことを特徴とする流体供給用ポンプ。
【解決手段】 固定側部材１に、一つの駆動モータ２１と、該駆動モータ２１の出力軸２２と共働する駆動歯車２３並びに伝動歯車２６と、これらの歯車２３，２６に選択的に係脱するクラッチ３４を備えたクラッチ機構Ｙとをそれぞれ設け、一方、前記内筒体の端部に前記押し出し作動体１８の作動杆２０に遊嵌合しかつ前記駆動歯車２３と噛合する従動歯車１４を設け、また、前記固定側部材の支持板の間に位置すると共に前記作動杆の螺杆部分に螺合し、かつ、前記伝動歯車２６と噛合する筒状螺合体２７を設けたことを特徴とする流体供給用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を定量ずつ吐出可能な流体供給用ポンプ及び流体の供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜特許文献５には、供給源から外筒体を介し、かつ、内弁機能を有する内筒体に受け入れた具入りスープ類を定量ずつ吐出する流体供給用ポンプが記載されている。
すなわち、上記特許文献には、（ａ）第１駆動モータの駆動力により、押し出し作動体を所定位置に後退させて、具入りスープを外筒体の吸引孔を介して内筒体の定量容積室に入れる事項、（ｂ）前記第１駆動モータとは別個の第２駆動モータの駆動力により、内筒体を外筒体の吐出孔に連通するように所定量回転させる事項が記載されている。
【０００３】
しかしながら、前記特許文献に記載の発明は、具入りスープ類を小分けしてコップ類に注ぐことができる利点を有するものの、押し出し作動体用の第１駆動モータと内筒体用の第２モータが別個であることから、コスト高となるという問題点があった。なお、前記特許文献は、本発明者が提案したものである。
【特許文献１】特開２０００−２２６１００号公報
【特許文献２】特開２００２−１１２７４２号公報
【特許文献３】米国特許明細書第６，００６，６５７号
【特許文献４】米国特許明細書第６，１５２，０２０号
【特許文献５】米国特許明細書第６，１５３，４２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の第１の目的は、製作コストの低減化を図ること。第２の目的は、駆動モータの出力軸に設けた内筒体側の駆動歯車並びに押し出し作動体側の伝動歯車に、クラッチ機構のクラッチが合理的にかつ適格に結合すること。第３の目的は、押し出し作動体が円滑に往復動すること。第４の目的は、固体側部材から、少なくとも内筒体（或いは外筒体及び内筒体）を容易に取り外すことかできること。したがって、内筒体の洗浄が容易であること、その他の目的は、駆動モータの出力軸を安定的に支持すること、具入りスープ類に適合する等である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の流体供給用ポンプは、吸引孔３及び吐出孔６を有する外筒体２と、この外筒体に回動自在に組み込まれ、かつ、内弁機能を有する内筒体１１に摺動部分１９が組み込まれた押し出し作動体１８と、内筒体及び押し出し作動体を作動させる駆動モータとを備えた流体供給用ポンプに於いて、固定側部材１に、一つの駆動モータ２１と、該駆動モータ２１の出力軸２２と共働する駆動歯車２３並びに伝動歯車２６と、これらの歯車２３，２６に選択的に係脱するクラッチを備えたクラッチ機構Ｙとをそれぞれ設け、一方、前記内筒体の端部に前記押し出し作動体１８の作動杆２０に遊嵌合しかつ前記駆動歯車２３と噛合する従動歯車１４を設け、また、前記固定側部材の支持板の間に位置すると共に前記作動杆２０の螺杆部分２０ａに螺合し、かつ、前記伝動歯車２６と噛合する筒状螺合体２７を設けたことを特徴とする。
【０００６】
上記構成に於いて、クラッチ機構Ｙのクラッチが伝動歯車２６に結合すると、押し出し作動体１８は、作動杆２０に設けた係合部２０ｂと固定側部材１に設けた被係合部３７ａとで構成される回転防止手段を介して往復動可能である。
【０００７】
また、駆動モータ２１の出力軸２２に駆動歯車２３及び伝動歯車２６がそれぞれ固定され、また、クラッチ３４は、駆動歯車２３及び伝動歯車２６に選択的に結合することができるように前記出力軸２２にスライド自在に設けられている。また、押し出し作動体１８の作動杆２０は、従動歯車１４及び筒状螺合体２７の中心部を貫通し、かつ、固定側部材の支持板に支持されている。また、内筒体１１は、吸引孔３及び吐出孔６に選択的に連通可能な開口１２を有する内筒体１１の長筒状本体と、該長筒状本体と係脱可能な短筒状後端部とを有し、前記短筒状後端部は、押し出し作動体１８の作動杆に間接的に設けられた弾発性部材により常に係合方向に付勢されている。さらに、固定側部材１には、支持板或いは取付け枠を介して、押し出し作動体の進退動位置を検出するための複数個の検出手段が配設されている。
【０００８】
また、本発明の流体供給用ポンプを用いた流体の供給方法は、吸引孔及び吐出孔を有する外筒体と、この外筒体に回転自在に組み込まれ、かつ、内弁機能を有する内筒体に摺動部分が組み込まれた押し出し作動体と、内筒体及び押し出し作動体を作動させる駆動モータとを備えた流体供給用ポンプを用いた流体の供給方法に於いて、クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、一つの駆動モータ２１の駆動力を利用して前記押し出し作動体を後退させる押し出し作動体後退工程Ａと、前記クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、前記駆動モータ２１の駆動力を利用して内筒体１１を所定量回転させて内筒体１１の定容積室ａ内の流体９を落下させる内筒体回転工程Ｂと、前記クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、前記駆動モータ２１の駆動力を利用して押し出し作動体１８を前進させる押し出し作動体前進工程Ｃと、前記クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、前記駆動モータ２１の駆動力を利用して内筒体１１を所定量回転させて内筒体１１を原点位置へと回転させる待機待ち工程Ｄとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
（１）請求項１，請求項２及び請求項７に記載の発明は、一つの駆動モータの駆動力を、押し出し作動体往復動用と内筒体回転用に利用したので、駆動モータの数がり、その結果、製作コストの低減化を図ることができる。
（２）請求項２、請求項８に記載の発明は、押し出し作動体が安定し、円滑に往復動する。
（３）請求項３に記載の発明は、各部材の組合せが合理的であると共に、クラッチは適格に両歯車に結合する。
（４）請求項４に記載の発明は、押し出し作動体が安定した状態で作動する。
（５）請求項５に記載の発明は、短筒状後端部が簡単に分離するので、内筒体、押し出し作動体等の分解が容易となる。したがって、各部品の洗浄作業が容易となる。
（６）請求項６に記載の発明は、押し出し作動体の移動位置及び内筒体の回転位置を検出することができる。特に、押し出し作動体用の検出手段Ｓ２が複数個配設されている場合には、押し出し作動体のストローク（往復動の距離）を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図１乃至図１０に示す本発明を実施するための最良の形態（物の発明）により説明する。
【００１１】
（１）基本的な構成部材
Ｘは流体供給用ポンプで、このポンプＸの外筒体、内筒体等は、ケース状、棚状などの固定側部材１の上部水平板１ａの上面に横方向に配設されている。固定側部材１は、例えば具入りスープ類の供給装置Ｚのフレームの一部を構成する。
【００１２】
また、上部水平板１ａには、符号を付さない吐出管用の開口、駆動歯車用の開口、伝動歯車用開口など複数個の開口或いは切欠部が適宜に形成されている。
また、上部水平板１ａの下面側には、ポンプＸ用の一つの駆動源（駆動モータ）２１が横方向にモータ取付け板を介して配設されている。
【００１３】
また、上部水平板１ａの上面側の後端部には、ケース状の取付け枠１ｃが設けられ、該取付け枠１ｃの貫通孔は後述する押し出し作動体１８の作動杆２０の後端部を案内する。そして、取付け枠１ｃには、押し出し作動体１８用の検出手段Ｓ２が所要間隔を有して複数個配設されている。また、取付け枠１ｃ内には、図６で示すように、押し出し作動体１８用の回転防止台３７が設置され、該回転防止台３７の上面には、作動杆２０に設けた係合部２０ｂと係合する被係合部３７ａが形成されている。前記作動杆２０の係合部２０ｂは、作動杆２０と交差する垂直の係合片（例えば係合ピン）であり、一方、前記被係合部３７ａは、長溝状のガイト溝である。本実施例では、係合部２０ｂの突出上端部に、検出手段Ｓ２用のインデックス或いは磁石片３８が水平状態に設けられている。
【００１４】
したがって、押し出し作動体１８は、作動杆２０に設けた係合部２０ｂと固定側部材１に設けた被係合部３７ａとで構成される回転防止手段を介して往復動可能である。
【００１５】
さらに、固定側部材１は、上部水平板１ａと対向する下部水平板１ｂを有し、この下部水平板１ｂの上面には、クラッチ機構Ｙを構成する駆動手段（ソレノイド）３１が横方向に配設されている。以下、本発明を基本的な構成部材であるポンプＸの主な部材、該ポンプＸ用駆動源２１、クラッチ機構Ｙを説明する。
【００１６】
（２）ポンプＸの外筒体２
外筒体２は、左右の両端部がそれぞれ開口する長筒状の周胴部分２ａと、この周胴部分２ａの一端部側の開口に嵌合するヘッド２ｂとから成る。
【００１７】
まず、周胴部分２ａの構成について説明する。３は一端部上面に形成された吸引孔で、この吸引孔３にはホッパー５が取り外し可能に装着されている。なお、ホッパー５は、図１１で示すように、攪拌手段４７を備えている。
【００１８】
さて、６は一端部下面に形成された吐出孔で、この吐出孔６は、前記吸引孔３と対向すると共に、該吐出孔６にはシール部材を含む吐出管或いは吐出ノズル７が取付けられている。外筒体２は、所要の長さを有し、かつ、上部水平板１ａに取り外し可能に固定されている。
【００１９】
次に、ヘッド２ｂは、例えば周胴部分２ａの先端部及びヘッド２ｂにそれぞれ周設したフランジ及び複数個の締め付け手段８を介して周胴部分２ａの端部に固定される。
【００２０】
特に図示しないが、単数又は複数のシール部材（Ｏリング）は、両部材２ａ，２ｂの嵌合箇所に適宜に設けられている。また、前記吸引孔３と吐出孔６は、本実施例では単数である。吸引孔３と吐出孔６の形状は、例えば周胴部分２ａの周方向に長孔状（例えば半円弧状）に形成されている。もちろん、長孔、円形、角孔等その形状は特に問わない。
【００２１】
（３）ポンプＸの内筒体１１
内筒体（内弁）１１は、一つの駆動源２１の駆動力により回転すると共に、ホッパー５から吸引孔３を介して所定量の流体９を内部に取り込み、かつ、吐出孔６を介して外部に吐出する定量筒体である。
【００２２】
したがって、内筒体１１は、弁本体に相当する外筒体２に対して内弁の機能を発揮する。そこで、内筒体１１の挿入先端部（図面上、左）には、外筒体２の吸引孔３及び吐出孔６に選択的に連通する一つの開口１２が形成されている。
【００２３】
ところで、本実施例の内筒体１１は、吸引孔３及び吐出孔６に選択的に連通可能な開口１２を有する長筒状本体１１ａと、該長筒状本体１１ａと係脱可能な短筒状後端部１１ｂとを有し、前記短筒状後端部１１ｂは、押し出し作動体１８の作動杆に間接的に設けられた弾発性部材４により常に係合方向に付勢されている。つまり、内筒体１１は、外筒体と共に固定側部材１から容易に取り外すことができるように工夫されている。
【００２４】
ここで、図４を参照にして長筒状本体１１ａと短筒状後端部１１ｂとの係合関係を説明する。図４は長筒状本体１１ａの後端部の概略縦断面である。この図４から明らかなように、長筒状本体１１ａ後端部の接合端面には、単数又は複数個の被係合部（切欠溝）１３が形成されている。したがって、短筒状後端部１１ｂの接合端面には、前記被係合部１３と係脱する単数又は複数個の係合部（突起）が形成されている。本実施例の弾発性部材４は、固定側部材１の上部水平板１ａの上面に設けられた第１支持板１７ａと短筒状後端部１１ｂの外壁面との間に位置するように従動歯車１４の筒状軸部１４ａに巻装されている。
【００２５】
また、図５を参照にして、従動歯車１４の筒状軸部１４ａと短筒状後端部１１ｂとの係合関係を説明する。図５は従動歯車１４と内筒体１１とが一体的に組み合っている概略説明図である。従動歯車１４は、筒状軸部１４ａの外周壁に複数個の被係合部分（軸方向の切欠部分）１５を有している。したがって、短筒状後端部１１ｂは、その軸孔の縁部に前記被係合部分１５に係合する複数個の係合部（突起）１６を有している。
【００２６】
従動歯車１４は、内筒体１１の後端部に押し出し作動体１８の作動杆に遊嵌合し、かつ、駆動歯車２３と噛合するように第１支持板１７ａと第２支持板１７ｂとの間に配設されている。第２支持板１７ｂは、第１支持板１７ａと対向するように固定側部材１の上部水平板１ａの上面に設けられている。駆動モータ２１の駆動力により、出力軸２２側の駆動歯車２３が回転すると、従動歯車１４及び内筒体１１が同時に回転する。
【００２７】
しかして、内筒体１１の開口１２は、上方の吸引孔３と連通している間下方の吐出孔６は閉鎖され、一方、開口１２が吐出孔６と連通している間吸引孔３は閉鎖される（図２，図３、図４参照）。
【００２８】
（４）内筒体１１用の検出手段Ｓ１
固定側部材１の上部水平板１ａの上方には、内筒体１１用の検出手段Ｓ１が第２支持板１７ｂを介して配設されている。この検出手段Ｓ１は、内筒体１１の回転位置を検出する。検出手段Ｓ１は、ホールＩＣ原理を利用したもの、発光素子と受光素子を利用してもの等が適宜に採用され得る。
【００２９】
本実施例では、従動歯車１４の外周壁の適宜部位に複数の磁石をそれぞれ固定し、一方、固定側部材１の検出手段Ｓ１としてホール素子を採用している。
【００３０】
したがって、内筒体１１が駆動源２１の駆動力によって「１８０度」回転し、一つの磁石が検出手段Ｓ１に対面した時、検出手段Ｓ１は磁石１６の「Ｎ極」の磁束を拾って、図示しない制御部に内筒体１１の回転位置を出力し得る。なお、前記磁石に代えてインデックスを用いても良い。後述する検出手段Ｓ２も同様である。
【００３１】
（５）押し出し作動体１８
押し出し作動体１８は、内筒体１１に組み込まれた先端部に摺動部分１９を有する。摺動部分１９は、図８で示すように所定位置（例えば最大吐出量の所）へ後退すると、所定容積室ａを形成し、一方、図１０で示すように所定位置へ前進すると、所定容積室ａ内に流入した流体９を押し出す機能を有している。
【００３２】
また、押し出し作動体１８は、内筒体１１、従動歯車１４、支持板１７ａ，１７ｂ等を貫通する長杆状の作動杆（ピストンロッドに相当）２０を有している。
【００３３】
ところで、本実施例の押し出し作動体１８は、固定側部材１に設けたクラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介して同一の駆動モータ２１の駆動力により、該駆動モータ２１の軸方向に往復動するように設けられている。そこで、ポンプＸ用の駆動源２１について説明する。
【００３４】
（６）駆動源２１
駆動源としての駆動モータ２１は、左右一対の軸受け板２４，２５を介して上部水平板１ａの下面側に横設されている。左側の軸受け板２４は、出力軸２２の基部側を支持すると共に、モータ取付け板の役割を果たしている。一方、右側の軸受け板２５は出力軸２２の突出端部を支持している。したがって、駆動モータ２１の出力軸２２は、安定状態に支持されている。
【００３５】
前述したように、駆動モータ２１の出力軸２２には、従動歯車１４と噛合する駆動歯車２３が固定されている。したがって、駆動歯車２３は出力軸２２と共働する。
また、出力軸２２には、駆動歯車２３に対して所要間隔Ｌを有して対向する伝動歯車（第２の駆動歯車）２６が固定されている。したがって、伝動歯車２６も出力軸２２と共働する。
【００３６】
そして、伝動歯車２６には、作動杆２０の突出後端部側に形成した螺杆部分２０ａに螺合する筒状螺合体（第２の従動歯車）２７が噛合する。したがって、筒状螺合体２７が駆動モータ２１の駆動力により正転方向・逆転方向にそれぞれ回転すると、押し出し作動体１８は、回転防止手段を介して内筒体１１内を往復動する。
【００３７】
前記筒状螺合体２７は、上部水平板１ａの上面に所定間隔を有して固定された一組の第１支持板１７ａと第２支持板１７ｂにサンドイッチ状に支持されている。したがって、筒状螺合体２７は、所定位置にて安定状態に回転する。
【００３８】
（７）押し出し作動体用の検出手段Ｓ２
押し出し作動体１８用の検出手段Ｓ２は、押し出し作動体の原点（始動）位置、押し出し作動体の前進端位置等を検出するために検出手段用取付け片或いはケース状の取付け枠１ｃ（本実施例）に複数個（例えば３個，４個など）配設されている。検出手段Ｓ２の一例としてはリミットスイッチが用いられている。なお、検出手段Ｓ２用のインデックス或いは磁石３８は、作動杆２０の係合部２０ｂ（本実施例）を介して設けられている。
【００３９】
（８）クラッチ機構Ｙ
ところで、駆動歯車２３及び伝動歯車２６の対向面には、被係合部（小孔、小溝など）２３ａ，２６ａが複数個形成されている。被係合部２３ａ，２６ａにはクラッチ機構Ｙを構成するクラッチ３４が係脱する。
【００４０】
図２，図７を参照にして、一つのクラッチ機構Ｙの構成部材を説明する。３１は下部水平板１ｂの上面に横設されたクラッチ用駆動手段（例えばソレノイド）である。３２はソレノイド３１の作動杆、３３は作動杆３２の先端部に直交状態に固定された上向きの係合腕である。
【００４１】
３４は駆動モータ２１の出力軸２２に軸方向にスライド自在に設けられ、かつ、駆動歯車２３又は伝動歯車２６に選択的に結合するクラッチである。本実施例のクラッチ３４は、段面視、外観形状がＨ型形状に見えるブロック体であり、一方の垂直板３５には、駆動歯車２３の被係合部２３ａと係脱する複数個の係合ピン３５ａが設けられている。
【００４２】
一方、他方の垂直板３６には、伝動歯車２６の被係合部２６ａと係脱する複数個の係合ピン３６ａが設けられている。前述した係合腕３３の上端部は、垂直板３５，垂直板３６の間に位置する。
【００４３】
したがって、図２で示すように、ソレノイド３１の作動杆３２が伸長した場合には、クラッチ３４は駆動モータ２１に接近する方向へスライドし、左側の垂直板３５が駆動歯車２３に結合する。
【００４４】
一方、図７で示すように、ソレノイド３１の作動杆３２が収縮した場合には、クラッチ３４は駆動モータ２１から離れる方向へスライドし、右側の垂直板３６が伝動歯車２６に結合する。それ故に、クラッチ機構Ｙを介して一つの駆動モータ２１の駆動力により内筒体１１を回転することが出来ると共に、内筒体１１に組み込んだ押し出し作動体１８を往復動させることができる。
【００４５】
（９）作用
今仮に、図示しない操作手段（始動スイッチ）を操作すると、例えばレノイド３１の作動杆３２が収縮する。作動杆３２が、図７で示すように右方向へ移動すると、クラッチ３４も同方向にスライドして伝動歯車２６と結合する。
【００４６】
そこで、駆動モータ２１が起動（正転）すると、押し出し作動体１８は、伝動歯車２６と噛合する筒状螺合体２７を介して所定位置（２００ｃｃ，３００ｃｃなど吐出量の設定値）まで後退し、この時、押し出し作動体１８用検出手段Ｓ２の一つが押し出し作動体の後退位置を検出する。
【００４７】
押し出し作動体１８が後退すると、該押し出し作動体１８が所定位置で停止することから、内筒体内に流体９を所定量しか吸い込まない。
【００４８】
次に、図２で示すようにソレノイド３１の作動杆３２が伸長すると、クラッチ３４も同方向に出力軸２２をスライドして駆動歯車２３に結合する。この時、クラッチ３４の垂直板３５の係合ピン３５ａが駆動歯車２３の被係合部２３ａに係合する。
【００４９】
そこで、駆動モータ２１が起動すると、内筒体１１は、駆動歯車２３と噛合する従動歯車１４を介して所定量（例えば１８０度）回転する。内筒体１１の回転位置は、検出手段Ｓ１によって検出される。内筒体１１が所定量回転すると、一つの開口１２は下方へ移行して外筒体２の吐出孔６に連通する（図９参照）。
【００５０】
したがって、内筒体１１内の流体９は吐出管７から落下し始める、例えばコップ類に注がれる。この時、図７で示すように、ソレノイド３１の作動杆３２が復帰（収縮）すると共に、駆動モータ２２が逆転方向へ回転可能となる。したがって、押し出し作動体１８は、伝動歯車２６の伝動力により、所定位置まで前進する。これにより、押し出し作動体１８の摺動部分１９により、内筒体１１内の流体９に混入する具が全て押し出される（図１０参照）。
【００５１】
しかる後に、ソレノイド３１の作動杆３２が伸長する。そうすると、駆動モータ２１の駆動力は駆動歯車２３に伝わるので、内筒体１１は再び所定量回転する。
【００５２】
以上のように、本発明は、内筒体（内弁）１１は、駆動源２１の駆動力により回転すると共に、ホッパー５から吸引孔３を介して所定量の流体９を内部に取り込み、かつ、吐出孔６を介して外部に吐出する。一方、押し出し作動体１８は、クラッチ機構Ｙを介して前記駆動源２１の駆動力により軸方向に往復動する。
【００５３】
（１０）本発明を用いた流体の供給方法
ここで、図１２を参照にして、本発明を用いた流体供給方法（方法の発明）を説明する。なお、方法の発明を説明するに当たって、物の発明に用いた符号をそのまま援用し、重複する説明を割愛する。
【００５４】
Ａは、外筒体に回転自在に組み込まれ、かつ、内弁機能を有する内筒体１１に摺動部分１９が組み込まれた押し出し作動体１８を後退させる押し出し作動体後退工程である。この押し出し作動体後退工程Ａでは、固定側部材１の下部側に配設されたクラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、一つの駆動モータ２１の駆動力を利用して押し出し作動体１８を後退させる。
【００５５】
前記クラッチ３４は、固定側部材１に横設したソレノイド３１の作動杆２０の作動により、かつ、前記駆動モータ２１の出力軸２２を軸方向にスライドして該出力軸２２に固定した伝動歯車２６に係合する。伝動歯車２６は固定側部材１の上部側に配設された押し出し作動体１８の作動杆２０の螺杆部分２０ａに螺合し、かつ、所定位置にて回転する筒状螺合体２７に噛合していることから、例えば前記駆動モータ２１が正転方向へ回転すると、最大吐出量の設定位置まで後退する。そうすると、供給源の一例としてのホッパー５から一定量の流体９が内筒体１１の開口１２を介して内筒体１１の定容積室ａへ導かれる。
【００５６】
Ｂは、上部側に吸引孔３及び下部側に吐出孔６を有する外筒体に対して内筒体１１を所定量回転させる内筒体回転工程である。この内筒体回転工程Ｂでは、前記クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、前記駆動モータ２１の駆動力を利用して内筒体１１を所定量回転させて、内筒体１１の定容積室ａ内の流体９を落下させる。
【００５７】
すなわち、この内筒体回転工程Ｂでは、一定量の流体９が内筒体１１内に入ったならば、前記クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、前記駆動モータ２１の駆動力を利用して内筒体１１を所定量回転させて、その開口１２を外筒体の吐出孔７に連通させる。この時、クラッチ３４はソレノイド３１の作動杆２０の作動により、かつ、前記駆動モータ２１の出力軸２２を軸方向にスライドして該出力軸２２に固定した駆動歯車２３に係合する。駆動歯車２３は、内筒体１１の後端部に固定した従動歯車１４に噛合していることから、内筒体１１は駆動モータ２１の駆動力により、例えば１８０度回転する。そして、内筒体１１の開口１２が外筒体２の吐出孔６に連通すると、定容積室ａ内の流体９が落下する。したがって、コップ類ｂに流体９が注がれる。
【００５８】
Ｃは、押し出し作動体を所定位置まで前進させる押し出し作動体前進工程である。この押し出し作動体前進工程Ｃでは、例えば具入りスープ類の場合には具を完全に押し出す必要がある。
【００５９】
そこで、クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、駆動モータ２１の駆動力を利用して押し出し作動体１８を前進させる。この時、前述したように、クラッチ３４は、ソレノイド３１の作動杆２０の作動により、かつ、前記駆動モータ２１の出力軸２２を軸方向にスライドして伝動歯車２６に係合する。
【００６０】
したがって、駆動モータ２１の駆動力は伝動歯車２６を介して筒状螺合体２７に伝達され、押し出し作動体１８が前進する。その結果、定容積室ａ内に残存する肉、にんじん、ごぼう、豆腐等の物（例えば具）ｃも吐出孔６からコップ類ｂへと落下する。
【００６１】
Ｄは、内筒体１１を原点位置へと回転させる待機待ち工程である。この待機待ち工程Ｄでは、前述したＢ工程と同様に、クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、駆動モータ２１の駆動力を利用して内筒体１１を所定量回転させて、その開口１２を外筒体の吐出孔７に連通させる。その結果、図示しない操作手段（例えば操作ボタン）を操作すると、前述したＡの工程に入ることができる。
【００６２】
なお、Ａ工程及びＢ工程に於いて、適用例の攪拌手段４７，４８を起動させ、ホッパー５内の流体９を攪拌させることが望ましい。
【００６３】
（１１）適用例−利用発明
図１１は、本発明のポンプＸの適用例（利用発明Ｚ）である。この利用発明Ｚの一例は、具入りスープ類の供給装置である。この供給装置Ｚは、固定側部材１の適宜箇所（例えば上部水平板１ａの先端部）に複数個の操作手段４０を有する操作パネルが設けられている。また、固定側部材１の右上に制御箱４１が設けられている。この制御箱４１の内部にコントロール基板４２、電源基板４３等が設けられている。
【００６４】
流体９を収納するホッパー５は、制御箱４１の前方（図面上、右側）に加熱手段４６を備えた加熱箱４５を介して固定的に配設されている。ホッパー５には、攪拌手段４７が適宜に内設され得る。また、ホッパー５の上方には、攪拌手段４７用の駆動モータ４８を内装したモータボックス４９が開閉自在に設けられている。利用発明Ｚの具体的構成は、本発明の限定要件ではないので、詳細な説明を割愛する。
【実施例】
【００６５】
発明の実施の形態で示した実施例に於いて、押し出し作動体１８は、作動杆２０に凹所状の被係合部２０ｂを形成し、一方、固定側部材１に突起状の係合部３７ａを設けても良い。
【００６６】
また、流体９は、具入りスープ類を示したが、本発明はこれに限定するものではない。ホッパー５には、加工食品、塗料、各種材料などの流体９が投入され得る。加工食品の具体例は、豆乳、トマトケキャップ、マヨネーズ、スープ類、アイスクリームなどである。塗料の具体例はペンキなどである。材料の具体例としては化粧用クリーム、ペースト状歯磨きなどである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、主にポンプ業界で製造され、例えばスープ類を小分けしてお客に提供する食品サービス業の業界で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
図１乃至図１０は本発明（物の発明）の一実施例を示す各概略断面説明図。
【図１】概略断面説明図（例えば内筒体と押し出し作動体とが原点位置）。
【図２】要部（駆動源、クラッチ機構）の説明図（クラッチが駆動歯車に結合した場合）。
【図３】内筒体、従動歯車、螺合体等の概略説明図。
【図４】長筒状本体１１ａの後端部の概略縦断面である。
【図５】従動歯車１４と内筒体１１とが一体的に組み合っている概略説明図。
【図６】要部の概略説明図（回転防止手段、押し出し作動体用検出手段）。
【図７】要部の概略説明図（クラッチが伝動歯車に結合した場合）。
【図８】概略断面説明図（押し出し作動体が後退）。
【図９】概略断面説明図（内筒体が回転して開口が吐出孔に連通）。
【図１０】概略断面説明図（押し出し作動体が前進）。
【図１１】本発明のポンプＸの適用例（利用発明Ｚ）。
【図１２】本発明を用いた方法の発明を示す工程図。
【符号の説明】
【００６９】
Ｘ…流体供給用ポンプ、Ｙ…クラッチ機構、1…固定側部材、１ａ…上部水平板、１ｂ…下部水平板、１ｃ…取付け枠、２…外筒体、２ａ…周胴部分、２ｂ…シリンダーヘッド、３…吸引孔、４…弾発性部材、５…ホッパー、６…吐出孔、７…吐出管、８…締め付け手段、９…流体、１１…内筒体、１２…開口、１３…被係合部、１４…従動歯車、１４ａ…筒状軸部、Ｓ１…内筒体用検出手段、Ｓ２…押し出し作動体用検出手段、１７ａ，１７ｂ…支持板、１８…押し出し作動体、１９…摺動部分、２０…押し出し作動体の作動杆、２０ａ…螺杆部分、２０ｂ…係合部、２１…駆動モータ、２２…出力軸、２３…駆動歯車、２４，２５…軸受け板、２６…伝動歯車、２７…筒状螺合体、２８…第２支持板、３１…駆動手段（ソレノイド）、３２…ソレノイドの作動杆、３３…係合腕、３４…クラッチ、３５，３６…垂直板、３７…回転防止台、３７ａ…被係合部（ガイド溝）、３８…インデックス、３９…押し出し作動体用検出手段、Ａ…押し出し作動体後退工程、Ｂ…内筒体回転工程、Ｃ…押し出し作動体前進工程、Ｄ…待機待ち工程、ａ…定容積室。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を定量ずつ吐出可能な流体供給用ポンプ及び流体の供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜特許文献５には、供給源から外筒体を介し、かつ、内弁機能を有する内筒体に受け入れた具入りスープ類を定量ずつ吐出する流体供給用ポンプが記載されている。
すなわち、上記特許文献には、（ａ）第１駆動モータの駆動力により、押し出し作動体を所定位置に後退させて、具入りスープを外筒体の吸引孔を介して内筒体の定量容積室に入れる事項、（ｂ）前記第１駆動モータとは別個の第２駆動モータの駆動力により、内筒体を外筒体の吐出孔に連通するように所定量回転させる事項が記載されている。
【０００３】
しかしながら、前記特許文献に記載の発明は、具入りスープ類を小分けしてコップ類に注ぐことができる利点を有するものの、押し出し作動体用の第１駆動モータと内筒体用の第２モータが別個であることから、コスト高となるという問題点があった。なお、前記特許文献は、本発明者が提案したものである。
【特許文献１】特開２０００−２２６１００号公報
【特許文献２】特開２００２−１１２７４２号公報
【特許文献３】米国特許明細書第６，００６，６５７号
【特許文献４】米国特許明細書第６，１５２，０２０号
【特許文献５】米国特許明細書第６，１５３，４２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の第１の目的は、製作コストの低減化を図ること。第２の目的は、駆動モータの出力軸に設けた内筒体側の駆動歯車並びに押し出し作動体側の伝動歯車に、クラッチ機構のクラッチが合理的にかつ適格に結合すること。第３の目的は、押し出し作動体が円滑に往復動すること。第４の目的は、固体側部材から、少なくとも内筒体（或いは外筒体及び内筒体）を容易に取り外すことかできること。したがって、内筒体の洗浄が容易であること、その他の目的は、駆動モータの出力軸を安定的に支持すること、具入りスープ類に適合する等である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の流体供給用ポンプは、吸引孔３及び吐出孔６を有する外筒体２と、この外筒体に回動自在に組み込まれ、かつ、内弁機能を有する内筒体１１に摺動部分１９が組み込まれた押し出し作動体１８と、内筒体及び押し出し作動体を作動させる駆動モータとを備えた流体供給用ポンプに於いて、固定側部材１に、一つの駆動モータ２１と、該駆動モータ２１の出力軸２２と共働する駆動歯車２３並びに伝動歯車２６と、これらの歯車２３，２６に選択的に係脱するクラッチを備えたクラッチ機構Ｙとをそれぞれ設け、一方、前記内筒体の端部に前記押し出し作動体１８の作動杆２０に遊嵌合しかつ前記駆動歯車２３と噛合する従動歯車１４を設け、また、前記固定側部材の支持板の間に位置すると共に前記作動杆２０の螺杆部分２０ａに螺合し、かつ、前記伝動歯車２６と噛合する筒状螺合体２７を設けたことを特徴とする。
【０００６】
上記構成に於いて、クラッチ機構Ｙのクラッチが伝動歯車２６に結合すると、押し出し作動体１８は、作動杆２０に設けた係合部２０ｂと固定側部材１に設けた被係合部３７ａとで構成される回転防止手段を介して往復動可能である。
【０００７】
また、駆動モータ２１の出力軸２２に駆動歯車２３及び伝動歯車２６がそれぞれ固定され、また、クラッチ３４は、駆動歯車２３及び伝動歯車２６に選択的に結合することができるように前記出力軸２２にスライド自在に設けられている。また、押し出し作動体１８の作動杆２０は、従動歯車１４及び筒状螺合体２７の中心部を貫通し、かつ、固定側部材の支持板に支持されている。また、内筒体１１は、吸引孔３及び吐出孔６に選択的に連通可能な開口１２を有する内筒体１１の長筒状本体と、該長筒状本体と係脱可能な短筒状後端部とを有し、前記短筒状後端部は、押し出し作動体１８の作動杆に間接的に設けられた弾発性部材により常に係合方向に付勢されている。さらに、固定側部材１には、支持板或いは取付け枠を介して、押し出し作動体の進退動位置を検出するための複数個の検出手段が配設されている。
【０００８】
また、本発明の流体供給用ポンプを用いた流体の供給方法は、吸引孔及び吐出孔を有する外筒体と、この外筒体に回転自在に組み込まれ、かつ、内弁機能を有する内筒体に摺動部分が組み込まれた押し出し作動体と、内筒体及び押し出し作動体を作動させる駆動モータとを備えた流体供給用ポンプを用いた流体の供給方法に於いて、クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、一つの駆動モータ２１の駆動力を利用して前記押し出し作動体を後退させる押し出し作動体後退工程Ａと、前記クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、前記駆動モータ２１の駆動力を利用して内筒体１１を所定量回転させて内筒体１１の定容積室ａ内の流体９を落下させる内筒体回転工程Ｂと、前記クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、前記駆動モータ２１の駆動力を利用して押し出し作動体１８を前進させる押し出し作動体前進工程Ｃと、前記クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、前記駆動モータ２１の駆動力を利用して内筒体１１を所定量回転させて内筒体１１を原点位置へと回転させる待機待ち工程Ｄとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
（１）請求項１，請求項２及び請求項７に記載の発明は、一つの駆動モータの駆動力を、押し出し作動体往復動用と内筒体回転用に利用したので、駆動モータの数がり、その結果、製作コストの低減化を図ることができる。
（２）請求項２、請求項８に記載の発明は、押し出し作動体が安定し、円滑に往復動する。
（３）請求項３に記載の発明は、各部材の組合せが合理的であると共に、クラッチは適格に両歯車に結合する。
（４）請求項４に記載の発明は、押し出し作動体が安定した状態で作動する。
（５）請求項５に記載の発明は、短筒状後端部が簡単に分離するので、内筒体、押し出し作動体等の分解が容易となる。したがって、各部品の洗浄作業が容易となる。
（６）請求項６に記載の発明は、押し出し作動体の移動位置及び内筒体の回転位置を検出することができる。特に、押し出し作動体用の検出手段Ｓ２が複数個配設されている場合には、押し出し作動体のストローク（往復動の距離）を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図１乃至図１０に示す本発明を実施するための最良の形態（物の発明）により説明する。
【００１１】
（１）基本的な構成部材
Ｘは流体供給用ポンプで、このポンプＸの外筒体、内筒体等は、ケース状、棚状などの固定側部材１の上部水平板１ａの上面に横方向に配設されている。固定側部材１は、例えば具入りスープ類の供給装置Ｚのフレームの一部を構成する。
【００１２】
また、上部水平板１ａには、符号を付さない吐出管用の開口、駆動歯車用の開口、伝動歯車用開口など複数個の開口或いは切欠部が適宜に形成されている。
また、上部水平板１ａの下面側には、ポンプＸ用の一つの駆動源（駆動モータ）２１が横方向にモータ取付け板を介して配設されている。
【００１３】
また、上部水平板１ａの上面側の後端部には、ケース状の取付け枠１ｃが設けられ、該取付け枠１ｃの貫通孔は後述する押し出し作動体１８の作動杆２０の後端部を案内する。そして、取付け枠１ｃには、押し出し作動体１８用の検出手段Ｓ２が所要間隔を有して複数個配設されている。また、取付け枠１ｃ内には、図６で示すように、押し出し作動体１８用の回転防止台３７が設置され、該回転防止台３７の上面には、作動杆２０に設けた係合部２０ｂと係合する被係合部３７ａが形成されている。前記作動杆２０の係合部２０ｂは、作動杆２０と交差する垂直の係合片（例えば係合ピン）であり、一方、前記被係合部３７ａは、長溝状のガイト溝である。本実施例では、係合部２０ｂの突出上端部に、検出手段Ｓ２用のインデックス或いは磁石片３８が水平状態に設けられている。
【００１４】
したがって、押し出し作動体１８は、作動杆２０に設けた係合部２０ｂと固定側部材１に設けた被係合部３７ａとで構成される回転防止手段を介して往復動可能である。
【００１５】
さらに、固定側部材１は、上部水平板１ａと対向する下部水平板１ｂを有し、この下部水平板１ｂの上面には、クラッチ機構Ｙを構成する駆動手段（ソレノイド）３１が横方向に配設されている。以下、本発明を基本的な構成部材であるポンプＸの主な部材、該ポンプＸ用駆動源２１、クラッチ機構Ｙを説明する。
【００１６】
（２）ポンプＸの外筒体２
外筒体２は、左右の両端部がそれぞれ開口する長筒状の周胴部分２ａと、この周胴部分２ａの一端部側の開口に嵌合するヘッド２ｂとから成る。
【００１７】
まず、周胴部分２ａの構成について説明する。３は一端部上面に形成された吸引孔で、この吸引孔３にはホッパー５が取り外し可能に装着されている。なお、ホッパー５は、図１１で示すように、攪拌手段４７を備えている。
【００１８】
さて、６は一端部下面に形成された吐出孔で、この吐出孔６は、前記吸引孔３と対向すると共に、該吐出孔６にはシール部材を含む吐出管或いは吐出ノズル７が取付けられている。外筒体２は、所要の長さを有し、かつ、上部水平板１ａに取り外し可能に固定されている。
【００１９】
次に、ヘッド２ｂは、例えば周胴部分２ａの先端部及びヘッド２ｂにそれぞれ周設したフランジ及び複数個の締め付け手段８を介して周胴部分２ａの端部に固定される。
【００２０】
特に図示しないが、単数又は複数のシール部材（Ｏリング）は、両部材２ａ，２ｂの嵌合箇所に適宜に設けられている。また、前記吸引孔３と吐出孔６は、本実施例では単数である。吸引孔３と吐出孔６の形状は、例えば周胴部分２ａの周方向に長孔状（例えば半円弧状）に形成されている。もちろん、長孔、円形、角孔等その形状は特に問わない。
【００２１】
（３）ポンプＸの内筒体１１
内筒体（内弁）１１は、一つの駆動源２１の駆動力により回転すると共に、ホッパー５から吸引孔３を介して所定量の流体９を内部に取り込み、かつ、吐出孔６を介して外部に吐出する定量筒体である。
【００２２】
したがって、内筒体１１は、弁本体に相当する外筒体２に対して内弁の機能を発揮する。そこで、内筒体１１の挿入先端部（図面上、左）には、外筒体２の吸引孔３及び吐出孔６に選択的に連通する一つの開口１２が形成されている。
【００２３】
ところで、本実施例の内筒体１１は、吸引孔３及び吐出孔６に選択的に連通可能な開口１２を有する長筒状本体１１ａと、該長筒状本体１１ａと係脱可能な短筒状後端部１１ｂとを有し、前記短筒状後端部１１ｂは、押し出し作動体１８の作動杆に間接的に設けられた弾発性部材４により常に係合方向に付勢されている。つまり、内筒体１１は、外筒体と共に固定側部材１から容易に取り外すことができるように工夫されている。
【００２４】
ここで、図４を参照にして長筒状本体１１ａと短筒状後端部１１ｂとの係合関係を説明する。図４は長筒状本体１１ａの後端部の概略縦断面である。この図４から明らかなように、長筒状本体１１ａ後端部の接合端面には、単数又は複数個の被係合部（切欠溝）１３が形成されている。したがって、短筒状後端部１１ｂの接合端面には、前記被係合部１３と係脱する単数又は複数個の係合部（突起）が形成されている。本実施例の弾発性部材４は、固定側部材１の上部水平板１ａの上面に設けられた第１支持板１７ａと短筒状後端部１１ｂの外壁面との間に位置するように従動歯車１４の筒状軸部１４ａに巻装されている。
【００２５】
また、図５を参照にして、従動歯車１４の筒状軸部１４ａと短筒状後端部１１ｂとの係合関係を説明する。図５は従動歯車１４と内筒体１１とが一体的に組み合っている概略説明図である。従動歯車１４は、筒状軸部１４ａの外周壁に複数個の被係合部分（軸方向の切欠部分）１５を有している。したがって、短筒状後端部１１ｂは、その軸孔の縁部に前記被係合部分１５に係合する複数個の係合部（突起）１６を有している。
【００２６】
従動歯車１４は、内筒体１１の後端部に押し出し作動体１８の作動杆に遊嵌合し、かつ、駆動歯車２３と噛合するように第１支持板１７ａと第２支持板１７ｂとの間に配設されている。第２支持板１７ｂは、第１支持板１７ａと対向するように固定側部材１の上部水平板１ａの上面に設けられている。駆動モータ２１の駆動力により、出力軸２２側の駆動歯車２３が回転すると、従動歯車１４及び内筒体１１が同時に回転する。
【００２７】
しかして、内筒体１１の開口１２は、上方の吸引孔３と連通している間下方の吐出孔６は閉鎖され、一方、開口１２が吐出孔６と連通している間吸引孔３は閉鎖される（図２，図３、図４参照）。
【００２８】
（４）内筒体１１用の検出手段Ｓ１
固定側部材１の上部水平板１ａの上方には、内筒体１１用の検出手段Ｓ１が第２支持板１７ｂを介して配設されている。この検出手段Ｓ１は、内筒体１１の回転位置を検出する。検出手段Ｓ１は、ホールＩＣ原理を利用したもの、発光素子と受光素子を利用してもの等が適宜に採用され得る。
【００２９】
本実施例では、従動歯車１４の外周壁の適宜部位に複数の磁石をそれぞれ固定し、一方、固定側部材１の検出手段Ｓ１としてホール素子を採用している。
【００３０】
したがって、内筒体１１が駆動源２１の駆動力によって「１８０度」回転し、一つの磁石が検出手段Ｓ１に対面した時、検出手段Ｓ１は磁石１６の「Ｎ極」の磁束を拾って、図示しない制御部に内筒体１１の回転位置を出力し得る。なお、前記磁石に代えてインデックスを用いても良い。後述する検出手段Ｓ２も同様である。
【００３１】
（５）押し出し作動体１８
押し出し作動体１８は、内筒体１１に組み込まれた先端部に摺動部分１９を有する。摺動部分１９は、図８で示すように所定位置（例えば最大吐出量の所）へ後退すると、所定容積室ａを形成し、一方、図１０で示すように所定位置へ前進すると、所定容積室ａ内に流入した流体９を押し出す機能を有している。
【００３２】
また、押し出し作動体１８は、内筒体１１、従動歯車１４、支持板１７ａ，１７ｂ等を貫通する長杆状の作動杆（ピストンロッドに相当）２０を有している。
【００３３】
ところで、本実施例の押し出し作動体１８は、固定側部材１に設けたクラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介して同一の駆動モータ２１の駆動力により、該駆動モータ２１の軸方向に往復動するように設けられている。そこで、ポンプＸ用の駆動源２１について説明する。
【００３４】
（６）駆動源２１
駆動源としての駆動モータ２１は、左右一対の軸受け板２４，２５を介して上部水平板１ａの下面側に横設されている。左側の軸受け板２４は、出力軸２２の基部側を支持すると共に、モータ取付け板の役割を果たしている。一方、右側の軸受け板２５は出力軸２２の突出端部を支持している。したがって、駆動モータ２１の出力軸２２は、安定状態に支持されている。
【００３５】
前述したように、駆動モータ２１の出力軸２２には、従動歯車１４と噛合する駆動歯車２３が固定されている。したがって、駆動歯車２３は出力軸２２と共働する。
また、出力軸２２には、駆動歯車２３に対して所要間隔Ｌを有して対向する伝動歯車（第２の駆動歯車）２６が固定されている。したがって、伝動歯車２６も出力軸２２と共働する。
【００３６】
そして、伝動歯車２６には、作動杆２０の突出後端部側に形成した螺杆部分２０ａに螺合する筒状螺合体（第２の従動歯車）２７が噛合する。したがって、筒状螺合体２７が駆動モータ２１の駆動力により正転方向・逆転方向にそれぞれ回転すると、押し出し作動体１８は、回転防止手段を介して内筒体１１内を往復動する。
【００３７】
前記筒状螺合体２７は、上部水平板１ａの上面に所定間隔を有して固定された一組の第１支持板１７ａと第２支持板１７ｂにサンドイッチ状に支持されている。したがって、筒状螺合体２７は、所定位置にて安定状態に回転する。
【００３８】
（７）押し出し作動体用の検出手段Ｓ２
押し出し作動体１８用の検出手段Ｓ２は、押し出し作動体の原点（始動）位置、押し出し作動体の前進端位置等を検出するために検出手段用取付け片或いはケース状の取付け枠１ｃ（本実施例）に複数個（例えば３個，４個など）配設されている。検出手段Ｓ２の一例としてはリミットスイッチが用いられている。なお、検出手段Ｓ２用のインデックス或いは磁石３８は、作動杆２０の係合部２０ｂ（本実施例）を介して設けられている。
【００３９】
（８）クラッチ機構Ｙ
ところで、駆動歯車２３及び伝動歯車２６の対向面には、被係合部（小孔、小溝など）２３ａ，２６ａが複数個形成されている。被係合部２３ａ，２６ａにはクラッチ機構Ｙを構成するクラッチ３４が係脱する。
【００４０】
図２，図７を参照にして、一つのクラッチ機構Ｙの構成部材を説明する。３１は下部水平板１ｂの上面に横設されたクラッチ用駆動手段（例えばソレノイド）である。３２はソレノイド３１の作動杆、３３は作動杆３２の先端部に直交状態に固定された上向きの係合腕である。
【００４１】
３４は駆動モータ２１の出力軸２２に軸方向にスライド自在に設けられ、かつ、駆動歯車２３又は伝動歯車２６に選択的に結合するクラッチである。本実施例のクラッチ３４は、段面視、外観形状がＨ型形状に見えるブロック体であり、一方の垂直板３５には、駆動歯車２３の被係合部２３ａと係脱する複数個の係合ピン３５ａが設けられている。
【００４２】
一方、他方の垂直板３６には、伝動歯車２６の被係合部２６ａと係脱する複数個の係合ピン３６ａが設けられている。前述した係合腕３３の上端部は、垂直板３５，垂直板３６の間に位置する。
【００４３】
したがって、図２で示すように、ソレノイド３１の作動杆３２が伸長した場合には、クラッチ３４は駆動モータ２１に接近する方向へスライドし、左側の垂直板３５が駆動歯車２３に結合する。
【００４４】
一方、図７で示すように、ソレノイド３１の作動杆３２が収縮した場合には、クラッチ３４は駆動モータ２１から離れる方向へスライドし、右側の垂直板３６が伝動歯車２６に結合する。それ故に、クラッチ機構Ｙを介して一つの駆動モータ２１の駆動力により内筒体１１を回転することが出来ると共に、内筒体１１に組み込んだ押し出し作動体１８を往復動させることができる。
【００４５】
（９）作用
今仮に、図示しない操作手段（始動スイッチ）を操作すると、例えばレノイド３１の作動杆３２が収縮する。作動杆３２が、図７で示すように右方向へ移動すると、クラッチ３４も同方向にスライドして伝動歯車２６と結合する。
【００４６】
そこで、駆動モータ２１が起動（正転）すると、押し出し作動体１８は、伝動歯車２６と噛合する筒状螺合体２７を介して所定位置（２００ｃｃ，３００ｃｃなど吐出量の設定値）まで後退し、この時、押し出し作動体１８用検出手段Ｓ２の一つが押し出し作動体の後退位置を検出する。
【００４７】
押し出し作動体１８が後退すると、該押し出し作動体１８が所定位置で停止することから、内筒体内に流体９を所定量しか吸い込まない。
【００４８】
次に、図２で示すようにソレノイド３１の作動杆３２が伸長すると、クラッチ３４も同方向に出力軸２２をスライドして駆動歯車２３に結合する。この時、クラッチ３４の垂直板３５の係合ピン３５ａが駆動歯車２３の被係合部２３ａに係合する。
【００４９】
そこで、駆動モータ２１が起動すると、内筒体１１は、駆動歯車２３と噛合する従動歯車１４を介して所定量（例えば１８０度）回転する。内筒体１１の回転位置は、検出手段Ｓ１によって検出される。内筒体１１が所定量回転すると、一つの開口１２は下方へ移行して外筒体２の吐出孔６に連通する（図９参照）。
【００５０】
したがって、内筒体１１内の流体９は吐出管７から落下し始める、例えばコップ類に注がれる。この時、図７で示すように、ソレノイド３１の作動杆３２が復帰（収縮）すると共に、駆動モータ２２が逆転方向へ回転可能となる。したがって、押し出し作動体１８は、伝動歯車２６の伝動力により、所定位置まで前進する。これにより、押し出し作動体１８の摺動部分１９により、内筒体１１内の流体９に混入する具が全て押し出される（図１０参照）。
【００５１】
しかる後に、ソレノイド３１の作動杆３２が伸長する。そうすると、駆動モータ２１の駆動力は駆動歯車２３に伝わるので、内筒体１１は再び所定量回転する。
【００５２】
以上のように、本発明は、内筒体（内弁）１１は、駆動源２１の駆動力により回転すると共に、ホッパー５から吸引孔３を介して所定量の流体９を内部に取り込み、かつ、吐出孔６を介して外部に吐出する。一方、押し出し作動体１８は、クラッチ機構Ｙを介して前記駆動源２１の駆動力により軸方向に往復動する。
【００５３】
（１０）本発明を用いた流体の供給方法
ここで、図１２を参照にして、本発明を用いた流体供給方法（方法の発明）を説明する。なお、方法の発明を説明するに当たって、物の発明に用いた符号をそのまま援用し、重複する説明を割愛する。
【００５４】
Ａは、外筒体に回転自在に組み込まれ、かつ、内弁機能を有する内筒体１１に摺動部分１９が組み込まれた押し出し作動体１８を後退させる押し出し作動体後退工程である。この押し出し作動体後退工程Ａでは、固定側部材１の下部側に配設されたクラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、一つの駆動モータ２１の駆動力を利用して押し出し作動体１８を後退させる。
【００５５】
前記クラッチ３４は、固定側部材１に横設したソレノイド３１の作動杆２０の作動により、かつ、前記駆動モータ２１の出力軸２２を軸方向にスライドして該出力軸２２に固定した伝動歯車２６に係合する。伝動歯車２６は固定側部材１の上部側に配設された押し出し作動体１８の作動杆２０の螺杆部分２０ａに螺合し、かつ、所定位置にて回転する筒状螺合体２７に噛合していることから、例えば前記駆動モータ２１が正転方向へ回転すると、最大吐出量の設定位置まで後退する。そうすると、供給源の一例としてのホッパー５から一定量の流体９が内筒体１１の開口１２を介して内筒体１１の定容積室ａへ導かれる。
【００５６】
Ｂは、上部側に吸引孔３及び下部側に吐出孔６を有する外筒体に対して内筒体１１を所定量回転させる内筒体回転工程である。この内筒体回転工程Ｂでは、前記クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、前記駆動モータ２１の駆動力を利用して内筒体１１を所定量回転させて、内筒体１１の定容積室ａ内の流体９を落下させる。
【００５７】
すなわち、この内筒体回転工程Ｂでは、一定量の流体９が内筒体１１内に入ったならば、前記クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、前記駆動モータ２１の駆動力を利用して内筒体１１を所定量回転させて、その開口１２を外筒体の吐出孔７に連通させる。この時、クラッチ３４はソレノイド３１の作動杆２０の作動により、かつ、前記駆動モータ２１の出力軸２２を軸方向にスライドして該出力軸２２に固定した駆動歯車２３に係合する。駆動歯車２３は、内筒体１１の後端部に固定した従動歯車１４に噛合していることから、内筒体１１は駆動モータ２１の駆動力により、例えば１８０度回転する。そして、内筒体１１の開口１２が外筒体２の吐出孔６に連通すると、定容積室ａ内の流体９が落下する。したがって、コップ類ｂに流体９が注がれる。
【００５８】
Ｃは、押し出し作動体を所定位置まで前進させる押し出し作動体前進工程である。この押し出し作動体前進工程Ｃでは、例えば具入りスープ類の場合には具を完全に押し出す必要がある。
【００５９】
そこで、クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、駆動モータ２１の駆動力を利用して押し出し作動体１８を前進させる。この時、前述したように、クラッチ３４は、ソレノイド３１の作動杆２０の作動により、かつ、前記駆動モータ２１の出力軸２２を軸方向にスライドして伝動歯車２６に係合する。
【００６０】
したがって、駆動モータ２１の駆動力は伝動歯車２６を介して筒状螺合体２７に伝達され、押し出し作動体１８が前進する。その結果、定容積室ａ内に残存する肉、にんじん、ごぼう、豆腐等の物（例えば具）ｃも吐出孔６からコップ類ｂへと落下する。
【００６１】
Ｄは、内筒体１１を原点位置へと回転させる待機待ち工程である。この待機待ち工程Ｄでは、前述したＢ工程と同様に、クラッチ機構Ｙのクラッチ３４を介し、かつ、駆動モータ２１の駆動力を利用して内筒体１１を所定量回転させて、その開口１２を外筒体の吐出孔７に連通させる。その結果、図示しない操作手段（例えば操作ボタン）を操作すると、前述したＡの工程に入ることができる。
【００６２】
なお、Ａ工程及びＢ工程に於いて、適用例の攪拌手段４７，４８を起動させ、ホッパー５内の流体９を攪拌させることが望ましい。
【００６３】
（１１）適用例−利用発明
図１１は、本発明のポンプＸの適用例（利用発明Ｚ）である。この利用発明Ｚの一例は、具入りスープ類の供給装置である。この供給装置Ｚは、固定側部材１の適宜箇所（例えば上部水平板１ａの先端部）に複数個の操作手段４０を有する操作パネルが設けられている。また、固定側部材１の右上に制御箱４１が設けられている。この制御箱４１の内部にコントロール基板４２、電源基板４３等が設けられている。
【００６４】
流体９を収納するホッパー５は、制御箱４１の前方（図面上、右側）に加熱手段４６を備えた加熱箱４５を介して固定的に配設されている。ホッパー５には、攪拌手段４７が適宜に内設され得る。また、ホッパー５の上方には、攪拌手段４７用の駆動モータ４８を内装したモータボックス４９が開閉自在に設けられている。利用発明Ｚの具体的構成は、本発明の限定要件ではないので、詳細な説明を割愛する。
【実施例】
【００６５】
発明の実施の形態で示した実施例に於いて、押し出し作動体１８は、作動杆２０に凹所状の被係合部２０ｂを形成し、一方、固定側部材１に突起状の係合部３７ａを設けても良い。
【００６６】
また、流体９は、具入りスープ類を示したが、本発明はこれに限定するものではない。ホッパー５には、加工食品、塗料、各種材料などの流体９が投入され得る。加工食品の具体例は、豆乳、トマトケキャップ、マヨネーズ、スープ類、アイスクリームなどである。塗料の具体例はペンキなどである。材料の具体例としては化粧用クリーム、ペースト状歯磨きなどである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、主にポンプ業界で製造され、例えばスープ類を小分けしてお客に提供する食品サービス業の業界で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
図１乃至図１０は本発明（物の発明）の一実施例を示す各概略断面説明図。
【図１】概略断面説明図（例えば内筒体と押し出し作動体とが原点位置）。
【図２】要部（駆動源、クラッチ機構）の説明図（クラッチが駆動歯車に結合した場合）。
【図３】内筒体、従動歯車、螺合体等の概略説明図。
【図４】長筒状本体１１ａの後端部の概略縦断面である。
【図５】従動歯車１４と内筒体１１とが一体的に組み合っている概略説明図。
【図６】要部の概略説明図（回転防止手段、押し出し作動体用検出手段）。
【図７】要部の概略説明図（クラッチが伝動歯車に結合した場合）。
【図８】概略断面説明図（押し出し作動体が後退）。
【図９】概略断面説明図（内筒体が回転して開口が吐出孔に連通）。
【図１０】概略断面説明図（押し出し作動体が前進）。
【図１１】本発明のポンプＸの適用例（利用発明Ｚ）。
【図１２】本発明を用いた方法の発明を示す工程図。
【符号の説明】
【００６９】
Ｘ…流体供給用ポンプ、Ｙ…クラッチ機構、1…固定側部材、１ａ…上部水平板、１ｂ…下部水平板、１ｃ…取付け枠、２…外筒体、２ａ…周胴部分、２ｂ…シリンダーヘッド、３…吸引孔、４…弾発性部材、５…ホッパー、６…吐出孔、７…吐出管、８…締め付け手段、９…流体、１１…内筒体、１２…開口、１３…被係合部、１４…従動歯車、１４ａ…筒状軸部、Ｓ１…内筒体用検出手段、Ｓ２…押し出し作動体用検出手段、１７ａ，１７ｂ…支持板、１８…押し出し作動体、１９…摺動部分、２０…押し出し作動体の作動杆、２０ａ…螺杆部分、２０ｂ…係合部、２１…駆動モータ、２２…出力軸、２３…駆動歯車、２４，２５…軸受け板、２６…伝動歯車、２７…筒状螺合体、２８…第２支持板、３１…駆動手段（ソレノイド）、３２…ソレノイドの作動杆、３３…係合腕、３４…クラッチ、３５，３６…垂直板、３７…回転防止台、３７ａ…被係合部（ガイド溝）、３８…インデックス、３９…押し出し作動体用検出手段、Ａ…押し出し作動体後退工程、Ｂ…内筒体回転工程、Ｃ…押し出し作動体前進工程、Ｄ…待機待ち工程、ａ…定容積室。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引孔及び吐出孔を有する外筒体と、この外筒体に回動自在に組み込まれ、かつ、内弁機能を有する内筒体に摺動部分が組み込まれた押し出し作動体と、内筒体及び押し出し作動体を作動させる駆動モータとを備えた流体供給用ポンプに於いて、固定側部材に、一つの駆動モータと、該駆動モータの出力軸と共働する駆動歯車並びに伝動歯車と、これらの歯車に選択的に係脱するクラッチを備えたクラッチ機構とをそれぞれ設け、一方、前記内筒体の端部に前記押し出し作動体の作動杆に遊嵌合しかつ前記駆動歯車と噛合する従動歯車を設け、また、前記固定側部材の支持板の間に位置すると共に前記作動杆の螺杆部分に螺合し、かつ、前記伝動歯車と噛合する筒状螺合体を設けたことを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項２】
請求項１に於いて、押し出し作動体は、作動杆に設けた係合部と固定側部材１に設けた被係合部とで構成される回転防止手段を介して往復動可能であることを流体供給用ポンプ。
【請求項３】
請求項１に於いて、駆動モータの出力軸に駆動歯車及び伝動歯車がそれぞれ固定され、また、クラッチは、駆動歯車及び伝動歯車に選択的に結合することができるように前記出力軸にスライド自在に設けられていることを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項４】
請求項１に於いて、押し出し作動体の作動杆は、従動歯車及び筒状螺合体の中心部を貫通し、かつ、固定側部材の支持板に支持されていることを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項５】
請求項１に於いて、内筒体は、吸引孔及び吐出孔に選択的に連通可能な開口を有する内筒体の長筒状本体と、該長筒状本体と係脱可能な短筒状後端部とを有し、前記短筒状後端部は、押し出し作動体の作動杆に間接的に設けられた弾発性部材により常に係合方向に付勢されていることを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項６】
請求項１に於いて、固定側部材には、押し出し作動体の進退動位置を検出する複数個の検出手段がそれぞれ配設されていることを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項７】
吸引孔及び吐出孔を有する外筒体と、この外筒体に回転自在に組み込まれ、かつ、内弁機能を有する内筒体に摺動部分が組み込まれた押し出し作動体と、内筒体及び押し出し作動体を作動させる駆動モータとを備えた流体供給用ポンプを用いた流体の供給方法に於いて、クラッチ機構のクラッチを介し、かつ、一つの駆動モータの駆動力を利用して前記押し出し作動体を後退させる押し出し作動体後退工程と、前記クラッチ機構のクラッチを介し、かつ、前記駆動モータの駆動力を利用して内筒体を所定量回転させて内筒体の定容積室内の流体を落下させる内筒体回転工程と、前記クラッチ機構のクラッチを介し、かつ、前記駆動モータの駆動力を利用して押し出し作動体を前進させる押し出し作動体前進工程と、前記クラッチ機構のクラッチを介し、かつ、前記駆動モータの駆動力を利用して内筒体を所定量回転させて内筒体を原点位置へと回転させる待機待ち工程とを備える流体供給用ポンプを用いた流体の供給方法。
【請求項８】
請求項７に於いて、押し出し作動体は、作動杆に設けた係合部と固定側部材１に設けた被係合部とで構成される回転防止手段を介して往復動可能であることを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項１】
吸引孔及び吐出孔を有する外筒体と、この外筒体に回動自在に組み込まれ、かつ、内弁機能を有する内筒体に摺動部分が組み込まれた押し出し作動体と、内筒体及び押し出し作動体を作動させる駆動モータとを備えた流体供給用ポンプに於いて、固定側部材に、一つの駆動モータと、該駆動モータの出力軸と共働する駆動歯車並びに伝動歯車と、これらの歯車に選択的に係脱するクラッチを備えたクラッチ機構とをそれぞれ設け、一方、前記内筒体の端部に前記押し出し作動体の作動杆に遊嵌合しかつ前記駆動歯車と噛合する従動歯車を設け、また、前記固定側部材の支持板の間に位置すると共に前記作動杆の螺杆部分に螺合し、かつ、前記伝動歯車と噛合する筒状螺合体を設けたことを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項２】
請求項１に於いて、押し出し作動体は、作動杆に設けた係合部と固定側部材１に設けた被係合部とで構成される回転防止手段を介して往復動可能であることを流体供給用ポンプ。
【請求項３】
請求項１に於いて、駆動モータの出力軸に駆動歯車及び伝動歯車がそれぞれ固定され、また、クラッチは、駆動歯車及び伝動歯車に選択的に結合することができるように前記出力軸にスライド自在に設けられていることを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項４】
請求項１に於いて、押し出し作動体の作動杆は、従動歯車及び筒状螺合体の中心部を貫通し、かつ、固定側部材の支持板に支持されていることを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項５】
請求項１に於いて、内筒体は、吸引孔及び吐出孔に選択的に連通可能な開口を有する内筒体の長筒状本体と、該長筒状本体と係脱可能な短筒状後端部とを有し、前記短筒状後端部は、押し出し作動体の作動杆に間接的に設けられた弾発性部材により常に係合方向に付勢されていることを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項６】
請求項１に於いて、固定側部材には、押し出し作動体の進退動位置を検出する複数個の検出手段がそれぞれ配設されていることを特徴とする流体供給用ポンプ。
【請求項７】
吸引孔及び吐出孔を有する外筒体と、この外筒体に回転自在に組み込まれ、かつ、内弁機能を有する内筒体に摺動部分が組み込まれた押し出し作動体と、内筒体及び押し出し作動体を作動させる駆動モータとを備えた流体供給用ポンプを用いた流体の供給方法に於いて、クラッチ機構のクラッチを介し、かつ、一つの駆動モータの駆動力を利用して前記押し出し作動体を後退させる押し出し作動体後退工程と、前記クラッチ機構のクラッチを介し、かつ、前記駆動モータの駆動力を利用して内筒体を所定量回転させて内筒体の定容積室内の流体を落下させる内筒体回転工程と、前記クラッチ機構のクラッチを介し、かつ、前記駆動モータの駆動力を利用して押し出し作動体を前進させる押し出し作動体前進工程と、前記クラッチ機構のクラッチを介し、かつ、前記駆動モータの駆動力を利用して内筒体を所定量回転させて内筒体を原点位置へと回転させる待機待ち工程とを備える流体供給用ポンプを用いた流体の供給方法。
【請求項８】
請求項７に於いて、押し出し作動体は、作動杆に設けた係合部と固定側部材１に設けた被係合部とで構成される回転防止手段を介して往復動可能であることを特徴とする流体供給用ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−３３６６１０（Ｐ２００６−３３６６１０Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６５５２０（Ｐ２００５−１６５５２０）
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【出願人】（５０３４２８８１７）株式会社ベイシティサービス (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【出願人】（５０３４２８８１７）株式会社ベイシティサービス (17)
【Ｆターム（参考）】
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