(57)【要約】【課題】血圧計等に使用するダイヤフラムポンプを、省スペース化、低コスト化、低消費電力化する。【解決手段】モータ１により駆動されるダイヤフラム２を有し、カフ帯Ａへ空気流を搬送するダイヤフラムポンプ１０ａにおいて、ダイヤフラム空気室３の一部に設けられた貫通孔８を通して伝達される空気圧により開閉され、カフ帯Ａへの空気の搬送、又はカフ帯Ａからの空気の排出を制御する排気弁１２を持つ排気弁部７ａを備え、モータ１が駆動し、ダイヤフラム２が加圧状態にある時は、排気弁１２を閉状態としてカフ帯Ａへの圧力を加圧状態に保ち、他方、モータ１が停止し、ダイヤフラム２が停止した時には、排気弁１２を開状態となるようダイヤフラム２と排気弁部７ａとを一体化する。これにより、省スペース、低コスト、低消費電力のダイヤフラムポンプを得る。【選択図】図１
2006300001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧対象へ流体を搬送するモータ駆動のダイヤフラムを有するダイヤフラムポンプにおいて、
前記ダイヤフラムの一部に設けられた貫通孔を通して伝達される流体圧により開閉され、前記加圧対象への流体の搬送、又は前記加圧対象からの流体の排出を制御する排出弁を有する排出弁部を備え、
前記排出弁は、前記モータが駆動し、前記ダイヤフラムが加圧状態にある時は、前記排出弁を閉状態とし、前記加圧対象への圧力を加圧した状態に保ち、他方、前記モータが停止し、前記ダイヤフラムが停止した時には、前記排出弁を開状態とすることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
前記排出弁部は、前記貫通孔を通して流体を溜める排出弁室を有し、この排出弁室に流入された流体が、前記ダイヤフラム側に逆流しないように逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
前記ダイヤフラムは、吸入する流体の逆流を止める吸入弁を備え、
前記逆止弁又は前記吸入弁に圧逃がし溝を設けたことを特徴とする請求項２に記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項４】
前記流体を気体とし、前記排出弁を風船構造としたことを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項５】
前記排出弁を、前記ダイヤフラムと前記加圧対象との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項６】
前記圧逃がし溝の一部を圧力により変形する弾性体で形成し、前記圧逃がし溝の断面積が圧力により変化することを特徴とする請求項３に記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項７】
前記モータに、はすば歯車を設置し、該はすば歯車に前記圧逃がし溝の出口を塞ぐ閉塞栓部を備え、前記はすば歯車の回転により前記閉塞栓部を前記歯車のスラスト方向に移動させ、前記圧逃がし溝の出口の断面積を変化することを特徴とする請求項３に記載の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、流体を搬送するポンプに関するものであり、詳しくは、血圧計、美顔器、マッサージ器等に用いられる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を用いた一般的な電気式の自動血圧計の概略構成を図９に示す。同図において、血圧計のダイヤフラムポンプ５０は、空気圧を発生させるポンプ５１と、空気圧を腕帯となるカフ帯５４へ搬送するエア配管５６と、カフ帯５４の空気を排気する排気弁５２と、気圧を検知する圧力センサ５５と、圧力センサ５５の圧力検知に基づきポンプ５１及び排気弁５２とを制御する電気回路５３等により構成される。このダイヤフラムポンプ５０では、流体を搬送するポンプ５１と、流体の閉塞と開放を制御する弁とは別ブロックで形成され、エア配管５６で結合されている。そして、ポンプ５１からの空気圧により加圧されたカフ帯５４の圧力が、ある一定以上になると圧力センサ５５が感知して、電気回路５３による制御により排気弁５２の弁が開放されカフ帯５４からの空気が排気される。
【０００３】
上記のような電気式の自動血圧計には、カフ帯の圧力を徐々に上げながら血圧を測定する加圧測定方式と、カフ帯の圧力を一定圧まで急速に加圧した後、圧力を徐々に上げながら血圧を測定する減圧測定方式がある。最近では、測定時間を短縮し、測定者の負担を軽減するために、加圧測定方式が主流になりつつある。
【０００４】
このような血圧計の従来例として、カフ帯（腕帯）へ空気を送るポンプと、このポンプとカフ帯との間に排気弁機構を設け、この排気弁機構をソレノイド式排気弁で構成し、モータの正逆転により加圧と排気を切り替えるダイヤフラムポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この従来のダイヤフラムポンプでは、カフ帯を加圧するポンプとカフ帯の圧力を抜く排気弁とが個別に形成され、排気弁は、ポンプ本体に巻かれたバネの力と、別途排気弁機構に設けられた永久磁石を用いて開閉する弁構造となっているため、構成が複雑であった。また、排気弁がポンプ本体とは別の部品で構成されるため、血圧計の内部にポンプとは別にソレノイド式排気弁等のスペースを必要とした。従って、ダイヤフラムポンプ内での部品の配置などが制約されることにより、ポンプブロックの小型化や低コスト化、及び低消費電力化が困難であった。
【特許文献１】特開昭６２−２６７５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ポンプ本体と排出流体を制御する排出弁を持った排出弁部を一体化することにより、省スペース、低コスト、低消費電力のダイヤ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】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、加圧対象へ流体を搬送するモータ駆動のダイヤフラムを有するダイヤフラムポンプにおいて、前記ダイヤフラムの一部に設けられた貫通孔を通して伝達される流体圧により開閉され、前記加圧対象への流体の搬送、又は前記加圧対象からの流体の排出を制御する排出弁を有する排出弁部を備え、前記排出弁は、前記モータが駆動し、前記ダイヤフラムが加圧状態にある時は、前記排出弁を閉状態とし、前記加圧対象への圧力を加圧した状態に保ち、他方、前記モータが停止し、前記ダイヤフラムが停止した時には、前記排出弁を開状態とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記排出弁部は、前記貫通孔を通して流体を溜める排出弁室を有し、この排出弁室に流入された流体が、前記ダイヤフラム側に逆流しないように逆止弁を設けたものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載ダイヤフラムポンプにおいて、前記ダイヤフラムは、流体を吸入する吸入弁を備え、前記逆止弁又は前記吸入弁に圧逃がし溝を設けたものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記流体を気体とし、前記排出弁を風船構造としたものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記排出弁を、前記ダイヤフラムと前記加圧対象との間に設けられているものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項３に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記圧逃がし溝の一部を圧力により変形する弾性体で形成し、前記圧逃がし溝の断面積が圧力により変化するものである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項３に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記モータに、はすば歯車を設置し、該はすば歯車に前記圧逃がし溝の出口を塞ぐ閉塞栓部を備え、前記はすば歯車の回転により前記閉塞栓部を前記歯車のスラスト方向に移動させ、前記圧逃がし溝の出口の断面積を変化するものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、モータを含むダイヤフラム本体と流体の排出を制御する排出弁とを一体化することができ、省スペース、低コストのダイヤフラムポンプを得ることができる。また、モータ本体の起動、停止に合わせて自動的に排出弁が開閉し、加圧対象への流体の搬送、又は加圧対象からの流体の排出の制御に電力を必要としない。従って、モータのみの通電でダイヤフラムポンプが動作し、消費電力を低減することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、逆止弁を備えたことにより、排気弁室よりダイヤフラム側への流体の逆流を防止できる。これにより、ダイヤフラムと排気弁室との貫通孔の孔径を太くすることができ、排気弁室の圧力を速く上昇できるので排出弁を急速に閉じることができる。また、ダイヤフラム側への逆流がないため、排出弁を閉じる力を安定して保持できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、圧逃し溝を逆止弁又は吸入弁（逆止弁と同じ働きをする）に設けたことにより、排気弁室又はダイヤフラム内の圧力の上昇から下降時において、各弁の開放を確実にスムーズに行うことができる。また、各弁の開放時に、各弁が各圧逃し溝から離れるため、実効的に、圧逃し溝の開口を大きく広げることができ、逆止弁の閉塞中に圧逃し溝内に詰まった埃を取り除くことができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、排出弁を空気で膨らむ風船型構造としたことにより、排出弁となる弁体全体が柔軟性を持ち、排気弁部内の広い範囲で密着し易くなる。従って、この排出弁により塞がれる受け側を山型構造など密着性を良くするための特殊な形状に形成する必要がなくなり、受け側の構造を単純化することができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、流体圧により開閉する排出弁を加圧対象との間に構成したことにより、加圧対象に搬送される流体自体を排出弁により直接制御できる。これにより、加圧対象からの流体の排出のために加圧対象と排出弁を接続していた配管を不要にすることができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、圧逃し溝の一部を圧力により変形する弾性体で形成したことにより、圧逃し溝の断面積を圧力の大きさにより変化させることができる。従って、圧力が掛かっている時は、圧逃し溝の断面積を小さくして加圧性能を低下させないようにし、圧力が掛かっていない時は、その断面積を元の大きさに戻して大きくすることにより、加圧性能を低下させて、排気弁の開放を早くすることができる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、モータに、はすば歯車を用いているので、モータ回転時にスラスト方向（回転軸方向）に発生するトルクにより、はすば歯車に設けた閉塞栓部を回転軸上で移動させることができる。従って、モータの回転と連動させて閉塞栓部を移動させ、圧逃し溝を塞ぐことができる。これにより、モータが動いているときは、圧逃し溝を確実に絞ることができ、ポンプとしての加圧力を損なうことがなくなる。一方、モータが停止している時は、はすば歯車をストラスト方向に動かす力が無くなるので、圧逃がし溝が開放され、排出弁を急速に開放することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の第１の実施形態に係るダイヤフラムポンプについて図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態のダイヤフラムポンプ１０ａの構成を示す。
【００２１】
ダイヤフラムポンプ１０ａは、ダイヤフラム２を駆動するモータ１と、ダイヤフラム２より加圧空気を送出するダイヤフラム空気室３と、ダイヤフラム空気室３に空気を吸入する吸入口５と、吸入空気の逆流を防ぐ吸入弁６ａと、吸入弁６ａからダイヤフラム空気室３への吸入路３ａと、加圧空気をカフ帯Ａへ吐出する吐出路４と、吐出空気のダイヤフラム空気室３への逆流を防ぐ吐出逆止弁６ｂと、ダイヤフラム空気室３から吐出逆止弁６ｂへの流出路３ｂと、カフ帯Ａからの排気流を制御する排気弁部（排出弁部）７ａとにより構成される。
【００２２】
排気弁部７ａは、カフ帯Ａに繋がる排気路１４と、カフ帯Ａからの排気を排出し先端が山型の排気口１１ａを有する排気穴１１と、排気口１１ａを開閉する排気弁１２と、排気弁１２への空気を溜める排気弁空気室（排出弁室）９と、ダイヤフラム空気室３からの一部の空気を排気弁空気室９に搬送する貫通孔８等により構成される。また、排気弁空気室９の近傍には、排気弁空気室９内から外部に空気を逃す極細い溝からなる圧逃し溝１３が形成されている。
【００２３】
ダイヤフラムポンプ１０ａにおいて、モータ１が駆動し、ダイヤフラム２がモータ１により、上下運動する。このダイヤフラム２の振動により、先ずダイヤフラム２が吸入サイクル時には、空気が吸入口５より吸入弁６ａを通ってダイヤフラム空気室３に入る。一方、ダイヤフラム２が排出サイクル時には、空気がダイヤフラム空気室３から吐出逆止弁６ｂを通って吐出路４よりカフ帯Ａに送出される。このとき、カフ帯Ａに送出された空気は吐出逆止弁６ｂを設けたことにより、ダイヤフラム空気室３に逆流することはない。また、ダイヤフラム空気室３からの空気流は、吐出路４と貫通孔８に分岐され、ダイヤフラム空気室３の空気流の一部は、貫通孔８を通って排気弁空気室９に流入される。この空気流により、モータ１がダイヤフラム２を駆動時は、ダイヤフラム空気室３及び排気弁空気室９の空気圧が増大される。一方、同時に加圧対象であるカフ帯Ａ内の圧力も上がり、カフ帯Ａ側の排気が排気路１４を通って、排気穴１１に入ってくる。しかし、排気口１１ａの孔径ｒ２を排気弁空気室９の孔径ｒ１より十分小さくしてあるので、排気弁１２に発生する力は、排気弁空気室９側の方が排気穴１１側より大きくなる。この圧力の差で、排気弁１２は、排気穴１１の排気口１１ａに押し付けられ、排気口１１ａを封止する。これにより、カフ帯Ａからの排気が抑えられ、カフ帯Ａに空気圧が圧流され易くなる。
【００２４】
また、ダイヤフラム空気室３と排気弁空気室９とを連結する貫通孔８の孔径ｒ３は、排気弁空気室９の孔径ｒ１より十分小さく形成されている。これにより、ダイヤフラム２の吸入工程時において、ダイヤフラム空気室３内の圧力が殆どゼロ近くなった場合に、貫通孔８を通って排気弁空気室９からダイヤフラム空気室３への圧力が逃げるのを遅らせることができる。即ち、ダイヤフラム空気室３内の圧力が一瞬なくなった時でも、貫通孔８の孔径ｒ３が小さいため、排気弁空気室９の圧力は急には低下せず、排気弁１２による排気口１１ａを押圧する力が直ぐには抜けないようにできる。従って、次のダイヤフラム２の圧縮工程による排気弁空気室９の圧力の上昇を急速にすることができる。
【００２５】
また、モータ１が停止した時は、ダイヤフラム２も停止され、ダイヤフラム空気室３の空気圧が減るので、排気弁空気室９の空気圧も低減し、排気弁１２による排気口１１ａの封止が解かれ、排気口１１ａが開放さる。これにより、カフ帯Ａから急速に空気が排気され、排気弁空気室９の急速排気を行うことができる。
【００２６】
従って、モータ１停止時のダイヤフラム２の工程では、ダイヤフラム２が吸入工程の時、ダイヤフラム空気室３の圧力が小さいので、排気弁空気室９の圧力はダイヤフラム空気室３の方に逃げ、排気弁１２が開かれる。一方、ダイヤフラム２が圧縮工程で停止した時には、ダイヤフラム空気室３の圧力が高いままなので、排気弁１２が開くことはない。そこで、モータ１停止時に排気弁１２を開放するために、排気弁空気室９の底面近くに形成された極細い溝よりなる圧逃し溝１３又は抜け道の穴（図示なし）を設けている。この圧逃し溝１３を設けたことにより、ダイヤフラム２が圧縮工程でモータ１が止まった時にも、この圧逃し溝溝１３を通って圧力が抜け、排気弁空気室９内の気圧が低下することにより、排気弁１２を排気口１１ａから開放することができる。但し、この圧逃し溝１３の溝穴が大きいとポンプの加圧性能が低下することになるので、十分細い溝に形成されている。このような構成により、モータ１が回転し、ダイヤフラム２が駆動されてカフ帯Ａ側の圧力が上がると、排気弁１２が閉まり、モータ１が停止すると排気弁１２が開き、カフ帯Ａの圧力を急速に抜くという一連のスムーズなダイヤフラムポンプ動作が可能となる。
【００２７】
図２は、上記のようにダイヤフラムポンプ１０ａに、圧逃し溝１３を設けた構成における排気弁空気室９内等の圧力変動のグラフを示す。このグラフは、ダイヤフラムポンプ１０ａのＯＮからＯＦＦまでの時間における排気弁空気室９内及びダイヤフラム空気室３内の圧力変動を示している。
【００２８】
上記グラフにおいて、Ｐ１（実線）は、ダイヤフラム空気室３内における空気圧の時間変動を示し、Ｐ２（点線、仮想線）は、圧逃し溝１３を設けた場合の排気弁空気室９内における空気圧の仮想時間変動を示す。このグラフに示されるように、ダイヤフラムポンプ１０ａによりダイヤフラム２のダイヤフラム空気室３内の気圧は、ＳＩＮカーブを持って上昇し、最大３５０ｍｍＨｇ、最低０Ｈｇの間を周期的に繰り返す。この時、ダイヤフラム空気室３内の気圧の変動に伴って、排気弁空気室９内の気圧も変化する。例えば、ダイヤフラム空気室３内の気圧が上昇し、最大３５０ｍｍＨｇまで達すると、排気弁空気室９内の気圧も最大３５０ｍｍＨｇまで達すると考えられる。そして、ダイヤフラム空気室３内の気圧の下降時には、貫通孔８の孔径ｒ３が細いため、排気弁空気室９内の気圧は急激には低下せず、細い貫通孔８を介してのダイヤフラム空気室３への徐々に空気が逆流し、同時に圧逃し溝１３からの外部への空気漏れにより徐々に低下して行く。従って、ダイヤフラム空気室３内の気圧が０ｍｍＨｇになっても、排気弁空気室９内の気圧は０ｍｍＨｇにまで低下せず、例えば、αｍｍＨｇ低下した時点で、次の周期のポンプ入力により再度ピーク値３５０ｍｍＨｇに上昇する。このように、ダイヤフラムポンプ１０ａが可動中における排気弁空気室９内の気圧（Ｐ２）は、３５０ｍｍＨｇから（３５０―α）ｍｍＨｇの間を周期的に変動していると予想される。そして、ダイヤフラムポンプ１０ａが停止すると、排気弁空気室９内の気圧（Ｐ２）も低下していき、排気弁１２が開放されて急速にカフ帯Ａの空気が排出され、その気圧も減圧される。このように、本ダイヤフラムポンプ１０ａを用いれば、排気弁空気室９の空気圧がダイヤフラム空気室３の圧力変動の影響をできるだけ受けなくでき、かつポンプ停止時には、排気弁１２をスムーズに開くことができる。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施形態に係るダイヤフラムポンプについて、図３を参照して説明する。図３は本実施形態のダイヤフラムポンプ１０ｂの構成を示し、このダイヤフラムポンプ１０ｂは、排気弁部（排出弁部）７ｂにおいて、貫通孔８を通して流体を溜める排気弁空気室９に流入された空気が、ダイヤフラム２側に逆流しないように逆止弁１６を設けた点で前記実施形態と異なる。
【００３０】
ダイヤフラムポンプ１０ｂは、ダイヤフラム２を駆動するモータ１と、ダイヤフラム２より加圧空気を送出するダイヤフラム空気室３と、ダイヤフラム空気室３に空気を吸入する吸入口５と、吸入空気の逆流を防ぐ吸入弁６ａと、吸入弁６ａからダイヤフラム空気室３への吸入路３ａと、加圧空気をカフ帯Ａへ吐出する吐出路４と、吐出空気のダイヤフラム空気室３への逆流を防ぐ吐出逆止弁６ｂと、ダイヤフラム空気室３から吐出逆止弁６ｂへの流出路３ｂと、カフ帯Ａからの排気流を制御する排気弁部（排出弁部）７ｂとにより構成される。
【００３１】
排気弁部７ｂは、カフ帯Ａに繋がる排気路１４と、カフ帯Ａからの排気を排出する先端が山型の排気口１１ａを有する排気穴１１と、排気口１１ａを開閉する排気弁１２と、排気弁１２への空気を溜める排気弁空気室（排出弁室）９、排気弁空気室９へダイヤフラム空気室３からの一部の空気を搬送する貫通孔８等により構成される。また、排気弁空気室９の近傍には、排気弁空気室９内から外部に空気を逃す極細い溝からなる圧逃し溝１３が形成されている。
【００３２】
また、排気弁部７ｂには、排気弁空気室９内の空気が貫通孔８を通ってダイヤフラム側に逆流しないための逆止弁１６が、貫通孔８を塞ぐように設けられている。これにより、ダイヤフラム空気室３からの圧力が低下しても、排気弁空気室９内の空気を逆流しないようにできるので、貫通孔８の孔径ｒ３を太くすることができる。従って、ダイヤフラム空気室３の空気を貫通孔８を通しての排気弁空気室９へ速く搬送できるため、排気弁空気室９の気圧を直ぐに上昇でき、排気弁１２も急速に閉じることができる。また、ダイヤフラム空気室３側への逆流がないため、排気弁１２の閉じる力を安定して保持することができる。
【００３３】
次に、本発明の第３の実施形態に係るダイヤフラムポンプについて、図４（ａ）を参照して説明する。図４（ａ）は、本実施形態のダイヤフラムポンプ１０ｃの構成を示し、このダイヤフラムポンプ１０ｃは、逆止弁１６及び吸入弁６ａに圧逃がし溝１７及び１８を設けた点で前記実施形態と異なる。
【００３４】
ダイヤフラムポンプ１０ｃは、ダイヤフラム２を駆動するモータ１と、ダイヤフラム２より加圧空気を送出するダイヤフラム空気室３と、ダイヤフラム空気室３に空気を吸入する吸入口５と、吸入空気の逆流を防ぐ吸入弁６ａと、吸入弁６ａからダイヤフラム空気室３への吸入路３ａと、加圧空気をカフ帯Ａへ吐出する吐出路４と、吐出空気のダイヤフラム空気室３への逆流を防ぐ吐出逆止弁６ｂと、ダイヤフラム空気室３から吐出逆止弁６ｂへの流出路３ｂと、カフ帯Ａからの排気流を制御する排気弁部（排出弁部）７ｃとにより構成される。
【００３５】
排気弁部７ｃは、カフ帯Ａに繋がる排気路１４と、カフ帯Ａからの排気を排出する先端が山型の排気口１１ａを有する排気穴１１と、排気口１１ａを開閉する排気弁１２と、排気弁１２への空気を溜める排気弁空気室（排出弁室）９、排気弁空気室９へダイヤフラム空気室３からの一部の空気を搬送する貫通孔８等により構成される。また、排気弁空気室９内には、空気が貫通孔８を通ってダイヤフラム側に逆流しないための逆止弁１６が、貫通孔８を塞ぐように設けられて、逆止弁１６及び吸入弁６ａには、圧逃がし溝１７及び１８が設けられている。
【００３６】
この逆止弁１６及び吸入弁６ａに圧逃し溝１７及び１８を設けたことにより、排気弁空気室９からダイヤフラム空気室３側への圧力の逃し、及びダイヤフラム空気室３から吸入口５側への圧力の逃しが可能となる。従って、排気弁室又はダイヤフラム内の圧力が上昇から下降時における各弁の開放を確実にスムーズに行うことができる。また、各弁の開放時に、各弁が各圧逃し溝１７及び１８から離れるため、実効的に各圧逃がし溝１７及び１８の開口が大きく広げられることになり、各弁の閉塞中に各圧逃がし溝内に詰まった埃を取り除くことができる。
【００３７】
図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ部の他の構成例を示し、ダイヤフラムポンプ１０ｃの逆止弁１６及び吸入弁６ａにおける圧逃し機構を突起形状とした実施形態を示す。逆止弁１６及び吸入弁６ａにおける圧逃し機構を溝形状ではなく突起形状としたことにより、溝形成の必要がなくなり、圧逃し部分の構成を簡単にでき、使用部品の作製を容易にすることができる。
【００３８】
次に、本発明の第４の実施形態に係るダイヤフラムポンプについて、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態のダイヤフラムポンプ１０ｄの構成を示し、このダイヤフラムポンプ１０ｄは、流体を気体とし、排気弁部（排気弁部）７ｄの排気弁（排出弁）を風船型排気弁１９とした点で前記実施形態と異なる。
【００３９】
ダイヤフラムポンプ１０ｄは、ダイヤフラム２を駆動するモータ１と、ダイヤフラム２より加圧空気を送出するダイヤフラム空気室３と、ダイヤフラム空気室３に空気を吸入する吸入口５と、吸入空気の逆流を防ぐ吸入弁６ａと、吸入弁６ａからダイヤフラム空気室３への吸入路３ａと、加圧空気をカフ帯Ａへ吐出する吐出路４と、吐出空気のダイヤフラム空気室３への逆流を防ぐ吐出逆止弁６ｂと、ダイヤフラム空気室３から吐出逆止弁６ｂへの流出路３ｂと、カフ帯Ａからの排気流を制御する排気弁部（排出弁部）７ｄとにより構成される。
【００４０】
排気弁部７ｄは、カフ帯Ａに繋がる排気路１４と、カフ帯Ａからの排気を排出する先端が山型の排気口１１ａを有する排気穴１１と、排気口１１ｂを開閉する風船型排気弁１９と、風船型排気弁１９に結合されダイヤフラム空気室３からの空気を搬送する貫通孔８により構成される。
【００４１】
風船型排気弁１９は、空気の入る挿入口１９ａを貫通孔８に結合されており、モータ１の駆動によりダイヤフラム空気室３からの空気が貫通孔８を介して圧入され、その空気圧により風船型排気弁１９が膨らむ。この膨らんだ風船型排気弁１９は、それ自身弁体として柔軟性を持つので、排気弁部７ｄの排気口１１ｂを含む広い範囲で密着し易くなる。従って、この風船型排気弁１９により塞がれる受け側を排気口１１ａ（図１参照）のような山型構造など特殊な形状に作る必要がなくなり、排気口１１ｂのようなフラットな形状でも可能となるので受け側の構造を単純化することができる。
【００４２】
次に、本発明の第５の実施形態に係るダイヤフラムポンプについて、図６を参照して説明する。同図は、本実施形態のダイヤフラムポンプ１０ｅの構成を示し、排気弁２５（排出弁）を、ダイヤフラム２とカフ帯Ａ（加圧対象）との間に設けた点で前記実施形態と異なる。
【００４３】
ダイヤフラムポンプ１０ｅは、ダイヤフラム２を駆動するモータ１と、ダイヤフラム２に加圧空気を送出するダイヤフラム空気室３と、ダイヤフラム空気室３に空気を吸入する吸入口５と、吸入空気の逆流を防ぐ吸入弁６ａと、吸入弁６ａからダイヤフラム空気室３への吸入路３ａと、加圧空気をカフ帯Ａへ吐出する吐出路４と、ダイヤフラム空気室３からの加圧空気を排出する流出路３ｂと、ダイヤフラム空気室３の影響を減らすための傘型逆止弁２２と、傘型逆止弁２２からのカフ帯Ａへの流体を溜める貯圧部２３ａと、カフ帯Ａへ空気を吐出する吐出路４と、吐出空気の逆流を防ぐ舌型逆止弁２１と、カフ帯Ａへの排出空気を制御する排気弁部７ｄとにより構成される。
【００４４】
排気弁部７ｄは、傘型逆止弁２２後に分岐されて排気弁２５側に搬送される空気を溜める貯圧部２３ｂと、貯圧部２３ｂからの空気圧を面積の広い平面圧に換える排気弁空気室２４と、排気弁空気室２４の空気により吐出路４の一端に設けられた排気口２６を塞ぐ排気弁２５と、排気口２６から吐出路４側の空気の一部を吐き出す排気路２７と、排気弁空気室２４の一部から空気を逃す圧逃し溝２８から形成される。傘型逆止弁２２は、一つの逆止弁でカフ帯Ａ側への吐出側の流れと、排気弁２５側の流れの共通の逆止弁として形成されている。
【００４５】
この構成により、ダイヤフラム空気室３からの送出された空気は、傘型逆止弁２２以降の下流部分（吐出路４側を下流とする）で二つに分岐される。そして、その一方の流れは、カフ帯Ａへ空気を吐出する吐出路４に流れ、他方は、排気弁部７ｅの排気弁空気室２４に流入し、排気弁２５を制御する。この排気弁２５は、傘型逆止弁２２を設けたことにより、ダイヤフラム空気室３の圧力変動による排気弁空気室２４内圧力への影響を少なくでき、安定した力で排気弁２５を閉めることができる。舌型逆止弁２１は、舌型形状の逆止弁で形成され、カフ帯Ａの内圧を排気弁２５内圧より遅らせる目的で設置されている。この吐出逆止弁２１の流路抵抗により、カフ帯Ａの内圧より排気弁２５内の圧力が早く高圧に達するので、ダイヤフラムポンプ１０ｅの可動中には、排気弁２５が排気口２６を確実に早く密閉することができる。また、カフ帯Ａへの流路を細くし、流路抵抗を大きくすることにより、吐出逆止弁２１を必要としなくできる。
【００４６】
上記構成によれば、カフ帯Ａに供給する吐出路４の一部の排気口２６より排気させることができるので、カフ帯Ａと排気弁部を接続する配管が不要になり、コンパクトな構成にすることができる。また、舌型逆止弁２１と排気弁２５の弁部を一体で構成することも可能であり、これによりコストの低廉化を図かることができる。
【００４７】
次に、本発明の第６の実施形態に係るダイヤフラムポンプについて、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。図７（ａ）は、本実施形態のダイヤフラムポンプ１０ｆの構成を示すし、図７（ｂ）及び（ｃ）は、図７（ａ）のＣ部の拡大断面を示し、それぞれ、圧逃し溝の弾性体に圧力の掛かっていない低圧力時と、圧力が掛かった高圧力時を示す。本実施形態のダイヤフラムポンプ１０ｆは、圧逃がし溝２８の一部を圧力により変形する弾性体２９で形成し、圧逃がし溝２８の断面積が圧力により変化するようにした点で前記実施形態と異なる。
【００４８】
ダイヤフラムポンプ１０ｆは、ダイヤフラム２を駆動するモータ１と、ダイヤフラム２に加圧空気を送出するダイヤフラム空気室３と、ダイヤフラム空気室３に空気を吸入する吸入口５と、吸入空気の逆流を防ぐ吸入弁６ａと、吸入弁６ａからダイヤフラム空気室３への吸入路３ａと、加圧空気をカフ帯Ａへ吐出する吐出路４と、ダイヤフラム空気室３からの加圧空気を排出する流出路３ｂと、ダイヤフラム空気室３の影響を減らすための傘型逆止弁２２と、傘型逆止弁２２からのカフ帯Ａへの流体を溜める貯圧部２３ａと、カフ帯Ａへ空気を吐出する吐出路４と、吐出空気の逆流を防ぐ舌型逆止弁２１と、カフ帯Ａへの排出空気を制御する排気弁部７ｆとにより構成される。
【００４９】
排気弁部７ｆは、傘型逆止弁２２後に分岐されて排気弁２５側に搬送される空気を溜める貯圧部２３ｂと、貯圧部２３ｂからの空気圧を面積の広い平面圧に換える排気弁空気室２４と、排気弁空気室２４の空気により吐出路４の一端に設けられた排気口２６を塞ぐ排気弁２５と、排気口２６から吐出路４側の空気の一部を排気する排気路２７と、排気弁空気室２４の一部から空気を逃す圧逃し溝２８等から形成される。傘型逆止弁２２は、一つの逆止弁でカフ帯Ａ側への吐出側の流れと、排気弁側の流れの共通の逆止弁として形成される。圧逃し溝２８の出力口３１の手前には、中央部に圧逃し孔３０を持ち圧力により変形するゴム等の弾性体２９が設けられる。
【００５０】
上記圧逃し孔３０は、圧逃し溝２８内に掛かる空気圧により弾性体２９の形状が変化し、孔径Φの大きさが変化する。図７（ｂ）は、圧力が掛かっていない場合の孔径Φαの圧逃し孔３０を持つ弾性体２９の概略形状を示し、図７（ｃ）は、弾性体２９が圧力で圧縮された場合、小さくなった孔径Φβの圧逃し孔３０を持つ弾性体２９の概略形状を示している。圧逃し溝２８は、排気弁２５をスムーズに開閉するために機構上必要であるが、圧逃し溝２８の開口面積Ｐを大きくし過ぎるとポンプの加圧力が低下し、カフ帯Ａの圧力が必要な圧力まで加圧されないことになる。一方、この開口面積Ｐが小さくし過ぎるとモータ１の停止から排気弁２５の開放まで時間が掛かることになる。そこで圧逃し溝２８に、このような弾性体２９を設けることにより、自動的に、圧力が掛かっている時は、孔径の大きさを縮小して開口面積を小さくして加圧性能が高め、圧力が少しでも低くなるとゴムの変形が少なくなり、孔径がもとに戻り、開口面積Ｐを大きくして排気弁２５の開放を急速に早めることができる。
【００５１】
次に、本発明の第７の実施形態に係るダイヤフラムポンプについて、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態のダイヤフラムポンプ１０ｇの構成を示し、本ダイヤフラムポンプ１０ｇは、モータ１に、はすば歯車３２を設置し、はすば歯車３２に圧逃がし溝３４の出口を塞ぐ閉塞栓部３３を備え、はすば歯車３２の回転に連動して閉塞栓部３３をスラスト方向に移動させ、圧逃がし溝３４の出口の断面積を変化させる点で前記実施形態と異なる。
【００５２】
ダイヤフラムポンプ１０ｇは、ダイヤフラム２を駆動するモータ１と、ダイヤフラム２に加圧空気を送出するダイヤフラム空気室３と、ダイヤフラム空気室３に空気を吸入する吸入口５と、吸入空気の逆流を防ぐ吸入弁６ａと、吸入弁６ａからダイヤフラム空気室３への吸入路３ａと、加圧空気をカフ帯Ａへ吐出する吐出路４と、ダイヤフラム空気室３からの加圧空気を排出する流出路３ｂと、ダイヤフラム空気室３の影響を減らすための傘型逆止弁２２と、傘型逆止弁２２からのカフ帯Ａへの流体を溜める貯圧部２３ａと、カフ帯Ａへ空気を吐出する吐出路４と、吐出空気の逆流を防ぐ舌型逆止弁２１と、カフ帯Ａへの排出空気を制御する排気弁部７ｇとにより構成される。
【００５３】
排気弁部７ｇは、傘型逆止弁２２後に分岐されて排気弁２５側に搬送される空気を溜める貯圧部２３ｂと、貯圧部２３ｂからの空気圧を面積の広い平面圧に換える排気弁空気室２４と、排気弁空気室２４の空気により吐出路４の一端に設けられた排気口２６を塞ぐ排気弁２５と、排気口２６から吐出路４側の空気の一部を排気する排気路２７と、排気弁空気室２４の一部から空気を逃す圧逃し溝２８等から形成される。傘型逆止弁２２は、一つの逆止弁でカフ帯Ａ側への吐出側の流れと、排気弁側への流れの共通の逆止弁として形成される。モータ１の歯車は、はすば歯車３２で構成され、同歯車３２の回転軸には、貯圧部２３ａに連結される圧逃し溝３４の出口を塞ぐ閉塞栓部３３を備えられている。また、閉塞栓部３３の先端部近くのはすば歯車３２の側面近傍には同歯車の動きを確実にするためのバネ３５が設けられている。
【００５４】
上記ダイヤフラムポンプ１０ｆの構成において、モータ１の駆動ではすば歯車３２が回転すると、同歯車３２は、スラスト方向（回転軸方向、Ｘ方向）にトルクを発生する。このトルクにより、同歯車３２の軸上に取り付けられた閉塞栓部３３は、同歯車３２のスラスト方向に移動される。したがって、モータ１の回転し空気圧の増大された時に、この閉塞栓部３３が圧逃がし溝３４の出口を塞ぐことになる。これにより、モータ１の回転と連動させて圧逃がし溝３４の開放断面積を変化させることができる。即ち、モータ１が回転しているときは、圧逃し溝３４の出口を確実に絞ることができ、ポンプ１の加圧力を損なうことをなくす。一方、モータが停止した時は、同歯車３２をストラスト方向に動かす力が無くなるので、閉塞栓部３３が圧逃し溝３４から離れ、圧逃し溝３４が開放される。これにより、貯圧部２３ａと連結されている貯圧部２３ｂを通して排気弁空気室２４が減圧にされ、モータの動きと直結した動作により、排気弁２５を急速に開放することができる。また、はすば歯車３２の圧逃し溝３４側に設けたバネ３５により、排気弁２５を開放時において、閉塞栓部３３を圧逃し溝３４から離す際、同歯車３２の開方向（Ｘ方向と反対方向）への力を補助することができる。
【００５５】
以上述べたように、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１０ａ乃至１０ｇによれば、ダイヤフラムポンプ１０ａ乃至１０ｇの本体と流体の排出を制御する排気弁部７ａ乃至７ｇとを一体化することができ、省スペース、低コストのダイヤフラムポンプを得ることができる。また、モータ１の回転、停止に合わせて排気弁部７ａ乃至７ｇの各排気弁１２、２５を自動的に電気制御なしに開閉制御できる。従って、モータ１のみの通電でダイヤフラムポンプを動作させることができ、消費電力を低減することができる。
【００５６】
そして、排気弁空気室に逆止弁を備えたことにより、排気弁空気室よりダイヤフラム側への流体の逆流を防止できる。これにより、ダイヤフラムと排気弁空気室との貫通孔を太くすることができる。従って、排気弁空気室の圧力を速く上昇でき、排出弁を速く閉じることができると共に、ダイヤフラム側への逆流がないため、排出弁を閉じる力を安定して保持できる。
【００５７】
また、圧逃し溝を排気弁空気室の逆止弁又は吸入弁に設けたことにより、排気弁空気室又はダイヤフラム内の圧力が上昇から下降時における各弁の開放を確実にスムーズにできる。また、各弁の開放時に、各圧逃し溝を塞いでいた弁が圧逃し溝から離れるため、実効的に、圧逃がし溝を大きく広げられることができ、逆止弁の閉塞中に圧逃し溝内に詰まった埃を取り除くことができる。
【００５８】
また、排気弁を空気で膨らむ風船型構造とすることにより、排気弁に柔軟性を持たせることができ、排気弁部内の広い範囲で密着し易くなる。従って、この排気弁により塞がれる受け側を山型構造など特殊な形状に作る必要がなくなり、受け側の構造を単純化することができる。
【００５９】
また、空気圧により開閉する排気弁を、カフ帯との間に構成したことにより、カフ帯に搬送される空気流路に設けた排気弁により直接排気を制御できる。これにより、カフ帯から空気を導いて排気するための、カフ帯と排気弁部を接続する配管を不要にすることができる。また、舌型逆止弁と排気弁を一体化することも可能になり、低コストにできる。
【００６０】
さらに、圧逃がし溝の一部を圧力により変形する弾性体で形成することにより、圧逃がし溝の断面積を圧力の大きさにより変化させることができる。従って、加圧性能を低下させず、排気弁を急速に開放することができ、急速排気が可能となる。
【００６１】
さらにまた、モータに、はすば歯車を用い、はすば歯車に閉塞栓部を設けることにより、モータの回転と連動させて圧逃がし溝の開放断面積を変化させることができる。これにより、モータの動きと直結した排気の動作が可能となり、ポンプの加圧力を損なうことなく、より急速な排気を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るダイヤフラムポンプの構成図。
【図２】上記ポンプのダイヤフラム空気室内及び排気弁空気室内の各圧力変化を示すグラフ。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るダイヤフラムポンプの構成図。
【図４】（ａ）は本発明の第３の実施形態に係るダイヤフラムポンプの構成図、（ｂ）は（ａ）のＢ部の他の構成図。
【図５】本発明の第４の実施形態に係るダイヤフラムポンプの構成図。
【図６】本発明の第５の実施形態に係るダイヤフラムポンプの構成図。
【図７】（ａ）は本発明の第６の実施形態に係るダイヤフラムポンプの構成図、（ｂ）は（ａ）のＣ部の低圧力時の拡大図、（ｃ）は（ａ）のＣ部の高圧力時の拡大図。
【図８】本発明の第７の実施形態に係るダイヤフラムポンプの構成図。
【図９】従来のダイヤフラムポンプの概要構成図。
【符号の説明】
【００６３】
１  モータ
２  ダイヤフラム
３  ダイヤフラム空気室
６ａ  吐出弁
６ｂ  吸入弁
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ  排気弁部（排出弁部）
８  貫通孔
９、２４  排気弁空気室（排出弁室）
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ  ダイヤフラムポンプ
１２、１９、２５  排気弁（排出弁）
１３、１７，１８，２８，３４  圧逃し溝
１６  逆止弁
２９  弾性体
Ａ  カフ帯（加圧対象）
【図１】
2006300001.tif 000003
【図２】
2006300001.tif 000004
【図３】
2006300001.tif 000005
【図４】
2006300001.tif 000006
【図５】
2006300001.tif 000007
【図６】
2006300001.tif 000008
【図７】
2006300001.tif 000009
【図８】
2006300001.tif 000010
【図９】
2006300001.tif 000011