(57)【要約】【課題】部品点数が少なく、組立が容易な流体用ダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】ポンプ室40を形成する椀型ダイヤフラム50を複数個一体形成したダイヤフラム集合部材を備え、さらに、全ての吸入用弁体部21と吐出用弁体部29とを盤状の弁体集合部材２として一体形成し、かつ、一対の上記吸入用弁体部21と吐出用弁体部29を、各ポンプ室40に対応させる。【選択図】図８
2010275887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室（40）を形成する椀型ダイヤフラム（50）を複数個一体形成したダイヤフラム集合部材（５）を備え、
さらに、全ての吸入用弁体部（21）と吐出用弁体部（29）とを盤状の弁体集合部材（２）として一体形成し、かつ、一対の上記吸入用弁体部（21）と吐出用弁体部（29）を、各上記ポンプ室（40）に対応させたことを特徴とする流体用ダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
上記弁体集合部材（２）は、大気側と高圧側と低圧側とを密封状に区画するパッキン部（25）が一体形成されている請求項１記載の流体用ダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
上記弁体集合部材（２）は、円弧突壁状の上記吸入用弁体部（21）と、平面舌片状の上記吐出用弁体部（29）と、を有し、
さらに、上記ダイヤフラム集合部材（５）と上記弁体集合部材（２）の間に介設され、上記吸入用弁体部（21）が差し込まれる円弧状の吸入用貫孔（32）と、上記吐出用弁体部（29）が施蓋する吐出用貫孔（38）と、該吸入用貫孔（32）の内周側円弧面（32ａ）から成る吸入用弁座部（31）と、上記吐出用貫孔（38）近傍の施蓋側平面から成る吐出用弁座部（39）と、を有する中蓋部材（３）を備えた請求項１又は２記載の流体用ダイヤフラムポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体用ダイヤフラムポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のダイヤフラムポンプとしては、本願発明者が既に提案したように、ポンプ室を形成する複数のダイヤフラムを一体形成したダイヤフラム集合部材と、複数の傘状弁体部材と、傘状弁体部材が取着される中蓋部材と、流路が形成された蓋部材と、を備えているものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４１５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、傘状弁体部材を用いると、部品点数が多くなるといった問題や、組立作業に手間がかかると共に、作業中に紛失や破損が発生する虞れが高いといった問題があった。つまり、製造コストが高くなってしまうという問題があった。また、中蓋部材に傘状弁体部材の取付空間部が必要なため、中蓋部材が大きくなり、ダイヤフラムポンプ全体の小型化が困難といった問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、小型で、部品点数が少なく組立が容易な流体用ダイヤフラムポンプの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の流体用ダイヤフラムポンプは、ポンプ室を形成する椀型ダイヤフラムを複数個一体形成したダイヤフラム集合部材を備え、さらに、全ての吸入用弁体部と吐出用弁体部とを盤状の弁体集合部材として一体形成し、かつ、一対の上記吸入用弁体部と吐出用弁体部を、各上記ポンプ室に対応させたものである。
【０００７】
また、上記弁体集合部材は、大気側と高圧側と低圧側とを密封状に区画するパッキン部が一体形成されているものである。
また、上記弁体集合部材は、円弧突壁状の上記吸入用弁体部と、平面舌片状の上記吐出用弁体部と、を有し、さらに、上記ダイヤフラム集合部材と上記弁体集合部材の間に介設され、上記吸入用弁体部が差し込まれる円弧状の吸入用貫孔と、上記吐出用弁体部が施蓋する吐出用貫孔と、該吸入用貫孔の内周側円弧面から成る吸入用弁座部と、上記吐出用貫孔近傍の施蓋側平面から成る吐出用弁座部と、を有する中蓋部材を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の流体用ダイヤフラムポンプによれば、傘状弁体部材を省略でき、部品点数を少なくできると共に組立が容易にできる。部材の製造工数や組立工数を少なくでき製造コストを大幅に削減できる。ポンプ全体の長手方向の長さを短くでき小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す要部分解斜視図である。
【図３】ダイヤフラム集合部材の一例を示す斜視図である。
【図４】弁体集合部材の一例を一方側から見た斜視図である。
【図５】弁体集合部材の一例を他方側から斜視図である。
【図６】中蓋部材の一例を示す平面図である。
【図７】中蓋部材の一例を示す正面図である。
【図８】本発明の実施の形態を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
本発明の流体用ダイヤフラムポンプは、図１と図２及び図８に於て、ポンプ室40を形成する３つの椀型ダイヤフラム50を一体形成したダイヤフラム集合部材５と、各ポンプ室40に対応する吸入用弁体部21及び吐出用弁体部29を有する盤状の弁体集合部材２と、吸入用弁体部21に対応する吸入用弁座部31と吐出用弁体部29に対応する吐出用弁座部39とを有する中蓋部材３と、流体又はチューブ等の相手側部材と連通する吸入路11及び吐出路19を有する蓋部材１と、矢印Ｎ方向の反対側から接触してダイヤフラム集合部材５を保持する支持体（リテーナ部材）６と、を備えている。
なお、本発明に於て、流体用ダイヤフラムポンプ全体の中心軸を軸心Ｌと呼ぶ。また、軸心Ｌ上の矢印Ｎ方向側を一方側と呼ぶ。軸心Ｌはアクチュエータ74の出力軸74ａの軸心と一致している。矢印Ｎ方向側は出力軸74ａの突出方向に一致している。また、図８は、説明を容易にするために、軸心Ｌ方向からみて１２０度で折れ曲がった切断面の切り口を示している。
【００１１】
蓋部材１は、短円柱状の樹脂成形品であって、一方側面（表面）に、流体を吸い込むための煙突状の吸入路11を中心部に突設すると共に、吸い込んだ流体を排出するための煙突状の吐出路19を突設している。他方側面（裏面）は、吸入路11と連通する円形凹状の吸入室12と、吐出路19と連通すると共に吸入室12を包囲するように環状に凹設された吐出室18と、が形成されている。
【００１２】
ダイヤフラム集合部材５は、弾性部材から成り、図１乃至図３及び図８に於て、ダイヤフラム50を、軸心Ｌ廻りの円周方向に１２０度等間隔で配設し、ダイヤフラム50の開口部近傍を軸心Ｌに直交面状の横隔膜52で連結して一体形成している。各ダイヤフラム50の開口縁部に横隔膜52から一方側に突出（膨出）した円形状のシール部51を有している。また、各ダイヤフラム50は、ダイヤフラム50を往復（ピストン）運動によって圧縮膨張可能なダイヤフラム駆動部53を他方側へ突設させている。なお、図８に於て、シール部51は中蓋部材３によって圧縮されるため平膜部20と同じ厚みで図示している。
【００１３】
弁体集合部材２は、弾性部材から成り、図４と図５及び図８に於て、軸心Ｌに直交面状の平膜部20と、軸心Ｌに同心状の貫通孔22と、を有している。平膜部20から他方側へ突設する３つの円弧突壁状の吸入用弁体部21と、平膜部20をＵ字状に切り欠いて形成した３つの平面舌片状の吐出用弁体部29と、を有している。つまり、全ての吸入用弁体部21と吐出用弁体部29とを一体形成している。
【００１４】
吸入用弁体部21は、貫通孔22に沿って軸心Ｌ廻りに１２０度等間隔で配設されている。吐出用弁体部29は、軸心Ｌ廻りに回転対称に１２０度等間隔で配設されている。つまり、一対の吸入用弁体部21及び吐出用弁体部29を各ポンプ室40に対応させている。また、３つの吸入用弁体部21を吸入室12に対応させると共に３つの吐出用弁体部29を吐出室18に対応させている。
【００１５】
さらに、弁体集合部材２は、平膜部20からパッキン部25が突設（膨出）されて一体形成されている。パッキン部25は、一方側に、貫通孔22近傍を包囲する円形状の一方側内パッキン部25ａと、一方側の平膜部20の外周縁部に沿って形成される一方側外パッキン部25ｂと、を有している。他方側に、３つの吸入用弁体部21近傍を包囲する円形状の他方側内パッキン部25ｃと、平膜部20の外周縁部に沿って形成される他方側外パッキン部25ｄと、を有している。言い換えると、弁体集合部材２は、蓋部材１と中蓋部材３の間に設けるべきパッキン部材と吸入用弁体部21と吐出用弁体部29とを一体成形したものと言える。なお、図８では、パッキン部25は蓋部材１と中蓋部材３に挟まれて圧縮されるため平膜部20と同じ厚みで図示している。
【００１６】
図６乃至図８に於て、中蓋部材３は、樹脂成形品であって、ダイヤフラム集合部材５と弁体集合部材２の間に介設され、吐出用弁体部29が一方側から施蓋する吐出用貫孔38と、吸入用弁体部21が一方側から差し込まれる円弧状の吸入用貫孔32と、を有している。
吐出用貫孔38の近傍かつ施蓋側の平面（図１及び図６に一点鎖線で示す範囲）を吸入用弁座部31としている。また、差し込まれた吸入用弁体部21が密着分離自在に接触する吸入用貫孔32の内周側円弧面32ａを吸入用弁座部31としている。吸入用貫孔32の外周側円弧面32ｂは、他方側へ向かって拡径テーパー状に形成されている。
【００１７】
中蓋部材３は、中心部に、円形凹状の吸入用窪部34と、吸入用貫通孔22に差し込まれる位置決め用の円環状の突出壁部35と、を有している。突出壁部35の外径寸法は、吸入用貫孔32の内周側円弧面32ａと同じ寸法に形成している。また、中蓋部材３は、内周側円弧面32ａ及び突出壁部35の外周面35ａからラジアル内方に凹設され、かつ、一方側の面（表面）から他方側の面（裏面）までの中間位置を越えた他方側寄りの位置まで切り欠かれた吸入用凹部33を有している。
【００１８】
そして、図１と図８に示すように、ダイヤフラム駆動部53を保持するための係止孔70ａを有する放射状の揺動板70と、円柱状小型直流電気モータのアクチュエータ74と、アクチュエータ74の出力軸74ａ側に取着される有底円筒カップ状のケース部材73と、出力軸74ａが中心部に挿入されると共に該出力軸74ａから偏心位置に配設される偏心孔72ｂを有する偏心回転部材72と、一方が揺動板70の中心部に挿入されると共に他方が偏心孔72ｂに傾斜状に差し込まれる軸部材71と、を備えている。
【００１９】
組立状態では、蓋部材１と、弁体集合部材２と、中蓋部材３と、ダイヤフラム集合部材５と、支持体（リテーナ部材）６と、を順次ケース部材73に積層すると共に長ネジ部材75を串挿し状に貫通させケース部材73に螺着してケーシング10を形成している。ケース部材73内で、出力軸74ａの回転により揺動板70が揺動し、ダイヤフラム駆動部53を往復運動させ、ダイヤフラム50によって形成されるポンプ室40を圧縮膨張させるように構成している。
【００２０】
上述した本発明の流体用ダイヤフラムポンプの実施の形態の作用について説明する。
組立工程に於て、弁体集合部材２の吸入用弁体部21を、中蓋部材３の吸入用貫孔32に差し込んで、重ね合わせることで吸入用弁体部21と吸入用弁座部31から成る吸入弁と、吐出用弁体部29と吐出用弁座部39から成る吐出弁と、が形成される。この、中蓋部材３に弁体集合部材２を重ね合わせる工程は、従来の傘状弁部材を組付ける弁部形成工程と、従来のパッキン部材配設工程と、を同時に行う（１つの工程にまとめた）工程と言える。
【００２１】
また、中蓋部材３は、傘状弁体部材用の取付部や空間部を形成する必要がないので、十分に広く、迷路のような壁部のない（流速の損失の少ない）簡素な流路が得られる。さらに、中蓋部材３を軸心Ｌ方向に小さな薄い円盤状乃至短円柱状とすることができ、蓋部材１の一方側の面（表面）から中蓋部材３の他方側の面（裏面）までの長さ寸法Ｔが短くでき、全体がコンパクトなポンプを得られる。
【００２２】
そして、蓋部材１、弁体集合部材２、中蓋部材３、ダイヤフラム集合部材５、支持体６、を順次積み重ね、長ネジ部材75を串挿し状に挿通させてケース部材73に螺着することで、ケーシング10が形成される。ケーシング10内に、ダイヤフラム50と中蓋部材３に囲まれた３つのポンプ室40が形成される。また、蓋部材１及び中蓋部材３側に、吸入路11、吸入室12、吸入用窪部34、吸入用凹部33、吸入用貫孔32、から成る吸入流路が形成されると共に、吐出用貫孔38、吐出室18、吐出路19から成る吐出流路が形成される。吸入流路には吸入弁が介設される。吐出流路には吐出弁が介設される。
【００２３】
吸入流路及び吐出流路を、蓋部材１及び中蓋部材３側に形成することで、液体の圧送を可能にする。仮に、流路を揺動板70等が収納されるケース部材73の内部側に形成すると、ケース部材73内の部材が液体に浸り故障するため液体の圧送は不可能である。
【００２４】
組立後にアクチュエータ74を駆動すると揺動板70が揺動する。揺動板70の揺動に伴って、ダイヤフラム駆動部53が往復運動する。そして、ポンプ室40が膨張した場合は、ポンプ室40内が負圧となって、吸入用弁体部21は、外周側円弧面32ｂ側へ吸入用弁座部31から拡径状に離間（分離）し、吸入用凹部33とポンプ室40を開通状態にする。流体は負圧作用により吸入路11、吸入室12、吸入用窪部34、吸入用凹部33、吸入用貫孔32、と順次通過してポンプ室40に確実に流入する。
また、吐出用弁体部29は、負圧により吐出用弁座部39に吸い寄せられ圧接（密着）する。吐出路19及び吐出室18からポンプ室40への流体の逆流を防止する。
【００２５】
次に、ダイヤフラム駆動部53の往復運動にて、ポンプ室40が圧縮した場合は、ポンプ室40内の流体が、吸入用弁体部21と外周側円弧面32ｂの間に充填され、吸入用弁体部21を吸入用弁座部31に確実に圧接させる。吸入用凹部33とポンプ室40は吸入用弁体部21によって、遮断状態となって流体の流入が止まる。
また、吐出用弁体部29は、ポンプ室40側から押圧され吐出用弁座部39から剥離（分離）するように揺動され、吐出用貫孔38と吐出室18が開通状態となる。ポンプ室40内の流体は、吐出用貫孔38、吐出室18内を圧送され吐出路19から確実に排出される。
【００２６】
また、弁体集合部材２の一方側内パッキン部25ａは、低圧側の吸入室12と高圧側の吐出室18の連通を防止する。一方側外パッキン部25ｂは、高圧側の吐出室18と大気側のケーシング10の外部との連通を防止する。また、他方側内パッキン部25ｃは、吸入用弁体部21に吐出流路からの不要な圧力がかかるのを防止する、他方側外パッキン部25ｄは、吐出用貫孔38及びポンプ室40と外部との連通を防止する。さらに、ダイヤフラム集合部材５のシール部51は、外部とポンプ室40が連通するのを防止する。パッキン部25及びシール部51は大気側と高圧側と低圧側とを密封状に区画する。
【００２７】
なお、本発明は設計変更可能であって、４個のダイヤフラム50を円周方向に９０度等間隔で配設してダイヤフラム集合部材５を形成しても良い。その際、当然ながら、弁体集合部材２の吸入用弁体部21と吐出用弁体部29は４つ設け、中蓋部材３の吸入用弁座部31と吐出用弁座部39を４つ設ける。また、弁体集合部材２の円弧突壁状の弁体部を吐出用とすると共に平面舌片状の弁体部を吸入用とし、中蓋部材３や蓋部材１にその弁体部に対応する弁座部を設け、上述した吸入流路と吐出流路との役割を入れ替えたように構成しても良い。
【００２８】
以上のように、本発明は、ポンプ室40を形成する椀型ダイヤフラム50を複数個一体形成したダイヤフラム集合部材５を備え、さらに、全ての吸入用弁体部21と吐出用弁体部29とを盤状の弁体集合部材２として一体形成し、かつ、一対の吸入用弁体部21と吐出用弁体部29を、各ポンプ室40に対応させたので、傘状弁体部材を省略して部品点数を少なくできると共に組立が容易にできる。部品の製造工数や組立工数を少なくでき製造コストを大幅に削減できる。全体の長手方向の長さを短くでき小型な流体用ダイヤフラムポンプを得ることができる。
【００２９】
弁体集合部材２は、大気側と高圧側と低圧側とを密封状に区画するパッキン部25が一体形成されているので、流体を漏らすことなく流れを安定させて確実に所定流量を効率よく送流できる。また、組立工数を削減できる。
【００３０】
上記弁体集合部材２は、円弧突壁状の吸入用弁体部21と、平面舌片状の吐出用弁体部29と、を有し、さらに、ダイヤフラム集合部材５と弁体集合部材２の間に介設され、吸入用弁体部21が差し込まれる円弧状の吸入用貫孔32と、吐出用弁体部29が施蓋する吐出用貫孔38と、吸入用貫孔32の内周側円弧面32ａから成る吸入用弁座部31と、吐出用貫孔38近傍の施蓋側平面から成る吐出用弁座部39と、を有する中蓋部材３を備えたので、十分に広く、流速の損失の少ない流路が得られる。また、薄い円盤形状とすることができる。容易に、弁体部と弁座部とを組み合わせて弁部を形成でき、組立時間を短縮できる。
【符号の説明】
【００３１】
２  弁体集合部材
３  中蓋部材
５  ダイヤフラム集合部材
21  吸入用弁体部
25  パッキン部
29  吐出用弁体部
31  吸入用弁座部
32  吸入用貫孔
32ａ  内周側円弧面
38  吐出用貫孔
39  吐出用弁座部
40  ポンプ室
50  ダイヤフラム
【図１】
2010275887.tif 000003
【図２】
2010275887.tif 000004
【図３】
2010275887.tif 000005
【図４】
2010275887.tif 000006
【図５】
2010275887.tif 000007
【図６】
2010275887.tif 000008
【図７】
2010275887.tif 000009
【図８】
2010275887.tif 000010