(57)【要約】【課題】ローリングダイヤフラムの動作に起因する液体移送量の定量性の低下を効果的に抑制することができるダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】ダイヤフラムポンプ１は、ハウジング２と、ピストン３と、シャフト４と、蓋部３５が前記ピストンと一体的に往復移動するように構成されたローリングダイヤフラム５と、モータ部３０の回転運動を直線運動に変換して出力軸３１から前記シャフトに出力し得る駆動装置６と、案内部材７と、規制機構８とを備える。前記案内部材は、前記ハウジング内の前記ピストンよりも軸心方向他側に配置され且つ前記ハウジングに取り付けられ、前記シャフトを軸心方向に移動可能に案内し得るものとされる。前記規制機構は、前記ハウジング内の前記案内部材よりも軸心方向他側で前記ハウジングと前記シャフトとの間に設けられ、前記シャフトの軸心方向への往復移動を許容しつつ軸心回りの回転を規制し得るものとされる。【選択図】図１
2015098855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内で当該ハウジングに対して同軸的に配置され、前記ハウジングの軸心方向に往復移動可能に設けられたピストンと、
前記ピストンに軸心方向一端側にて接した状態で連動するように構成されたシャフトと、
前記ピストンの軸心方向一側に配置された蓋部、前記ハウジングに取り付けられた開放端部、および、前記蓋部と前記開放端部との間に配置された折返部を有し、前記ハウジングにより位置固定された前記開放端部に対して前記蓋部が前記ピストンと一体的に往復移動するように構成されたローリングダイヤフラムと、
前記ローリングダイヤフラムにより、前記ハウジング内の前記ローリングダイヤフラムよりも軸心方向一側に区画され、室内の容積を変更可能に構成されたポンプ室と、
モータ部、および、前記シャフトと同軸的に配置され且つ前記シャフトの軸心方向他端側に連結された出力軸を有し、前記ハウジングの軸心方向他側に取り付けられて、前記シャフトを介して前記ピストンを軸心方向に往復移動させるべく前記モータ部の回転運動を直線運動に変換して前記出力軸から前記シャフトに出力し得る駆動装置と、
前記ハウジング内の前記ピストンよりも軸心方向他側に配置され且つ前記ハウジングに取り付けられ、前記シャフトを軸心方向に移動可能に案内し得る案内部材と、
前記ハウジング内の前記案内部材よりも軸心方向他側で前記ハウジングと前記シャフトとの間に設けられ、前記シャフトの軸心方向への往復移動を許容しつつ軸心回りの回転を規制し得る規制機構とを備えることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
前記規制機構は、前記ハウジングにその軸心方向に延びるように設けられたレール状の案内部材と、前記シャフトに固定され且つ前記案内部材に装着されて当該案内部材に対し相対移動可能なスライド部材とを有する直動ガイドから構成さ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３】
前記スライド部材は、前記シャフトの軸心方向他端部を挟持し且つ前記出力軸の軸心方向一端部を挟持することによって、前記シャフトと前記出力軸とを連結するように構成されている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】
前記ピストンは、前記シャフトの軸心方向一端部を嵌合な嵌合凹部を有し、この嵌合凹部に前記シャフトの軸心方向一端部を離反可能に接触させつつ嵌め込むことによって、前記シャフトと連動し得るように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項５】
前記ピストンは、前記ローリングダイヤフラムの蓋部側に開口する凹部を有し、
前記ローリングダイヤフラムは、前記凹部に嵌合可能な突部を有し、この突部を前記ピストンの凹部に嵌合させた状態で前記ピストンに取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項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、ローリングダイヤフラムを備えるダイヤフラムポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体、液晶、有機ＥＬ、太陽電池、ＬＥＤの製造プロセス等において、薬液などの液体の供給を行うために用いられるダイヤフラムポンプとして、例えば、特許文献１に記載のダイヤフラムポンプが知られている。
【０００３】
この種のダイヤフラムポンプは、シリンダ（ハウジング）と、前記シリンダにその軸心方向に往復移動可能に収容されたピストンと、前記ピストンの往復移動に応じて動作するように構成されたローリングダイヤフラムと、モータ部、およびピストンロッドの役目を果たすように前記ピストンに連結されたネジ軸からなる出力軸を有するリニアアクチュエータ（駆動装置）を備えている。
【０００４】
前記リニアアクチュエータは、前記シリンダに取り付けられ、前記ピストンを軸心方向に往復移動させるべく前記モータ部の回転運動を直線運動に変換して前記出力軸から前記ピストンに出力し得るように構成されている。前記出力軸は、前記ピストンに同軸的に配置され且つネジ結合で連結され、このピストンと一体的に軸心方向に往復移動することができるようになっている。
【０００５】
しかしながら、前記ダイヤフラムにおいては、前記リニアアクチュエータの出力軸は、このリニアアクチュエータの本体におけるシリンダ内に臨む対向面から前記シリンダ内に挿入されたあと前記ピストンにネジ連結されるまでの間、何らかの部材により支持されることはなく、軸心方向へ往復移動を案内されることもなかった。前記出力軸は、前記リニアアクチュエータの本体と前記ピストンとの間に掛け渡されているにすぎなかった。
【０００６】
そのため、前記出力軸の出力に伴う前記ピストンの往復移動時に、このピストンがシリンダの径方向（軸心方向と直交または交差する方向）にガタついて、前記ローリングダイヤフラムの捻れや歪み等が発生し、このローリングダイヤフラムが正常に動作（変形）しないおそれがあった。つまり、前記ダイヤフラムポンプの液体移送量の定量性が損なわれることがあった。
【０００７】
そのうえ、前記ダイヤフラムポンプにおいては、前記リニアアクチュエータの出力軸にネジ結合された前記ピストンと前記シリンダとの間に、前記ピストンの往復移動を許容して回転を規制する次のような回り止め手段が備えられていたので、前記ピストンがさらにガタついて、前記ダイヤフラムポンプの液体移送量の定量性が損なわれやすくなっていた。
【０００８】
すなわち、前記回り止め手段は、前記シリンダの側壁に軸心方向に沿って形成された長孔と、この長孔を通過し得るように前記ピストンの外周面から半径方向に突出された係合ピンとで構成されている。そして、前記係合ピンが、その突出端部が前記シリンダの外部に位置するように前記長孔に通されて、この長孔に案内されながら前記ピストンと一体的に往復移動可能とされていた。
【０００９】
そのため、前記回り止め手段では、前記係合ピンと前記長孔との嵌め合いが緩くなっていた。したがって、前記ピストンの往復移動時に、前記出力軸から回転入力を受けた前記ピストンが前記シリンダの周方向にガタついて、前記ローリングダイヤフラムの捻れや歪みが発生し、このローリングダイヤフラムが正常に動作（変形）しないおそれがあった。その結果、前記ダイヤフラムポンプの液体移送量の定量性が損なわれやすくなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２３９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ローリングダイヤフラムの動作に起因する液体移送量の定量性の低下を効果的に抑制することができる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】
【００１２】
請求項１に係る発明は、ハウジングと、前記ハウジング内で当該ハウジングに対して同軸的に配置され、前記ハウジングの軸心方向に往復移動可能に設けられたピストンと、前記ピストンに軸心方向一端側にて接した状態で連動するように構成されたシャフトと、前記ピストンの軸心方向一側に配置された蓋部、前記ハウジングに取り付けられた開放端部、および、前記蓋部と前記開放端部との間に配置された折返部を有し、前記ハウジングにより位置固定された前記開放端部に対して前記蓋部が前記ピストンと一体的に往復移動するように構成されたローリングダイヤフラムと、前記ローリングダイヤフラムにより、前記ハウジング内の前記ローリングダイヤフラムよりも軸心方向一側に区画され、室内の容積を変更可能に構成されたポンプ室と、モータ部、および、前記シャフトと同軸的に配置され且つ前記シャフトの軸心方向他端側に連結された出力軸を有し、前記ハウジングの軸心方向他側に取り付けられて、前記シャフトを介して前記ピストンを軸心方向に往復移動させるべく前記モータ部の回転運動を直線運動に変換して前記出力軸から前記シャフトに出力し得る駆動装置と、前記ハウジング内の前記ピストンよりも軸心方向他側に配置され且つ前記ハウジングに取り付けられ、前記シャフトを軸心方向に移動可能に案内し得る案内部材と、前記ハウジング内の前記案内部材よりも軸心方向他側で前記ハウジングと前記シャフトとの間に設けられ、前記シャフトの軸心方向への往復移動を許容しつつ軸心回りの回転を規制し得る規制機構とを備えるダイヤフラムポンプである。
【００１３】
この構成によれば、前記シャフトを前記案内部材によって案内しながら往復移動させることが可能となる。したがって、前記シャフトの往復移動時に、前記シャフトおよびこれに連動する前記ピストンを前記ハウジングの径方向（軸心方向と直交または交差する方向）にガタつきにくくして、前記ローリングダイヤフラムを捻れさせたり歪ませたりせずに正常に動作（変形）させやすくなる。よって、前記ローリングダイヤフラムの動作に起因する液体移送量の定量性の低下を効果的に抑制することができる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記規制機構が、前記ハウジングにその軸心方向に延びるように設けられたレール状の案内部材と、前記シャフトに固定され且つ前記案内部材に装着されて当該案内部材に対し相対移動可能なスライド部材とを有する直動ガイドから構成されているものである。
【００１５】
この構成によれば、前記シャフトの往復移動時に、前記シャフトおよび前記ピストンを前記ハウジングの径方向にさらにガタつきにくくすることができる。よって、液体移送量の定量性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記スライド部材が、前記シャフトの軸心方向他端部を挟持し且つ前記出力軸の軸心方向一端部を挟持することによって、前記シャフトと前記出力軸とを連結するように構成されているものである。
【００１７】
この構成によれば、前記シャフトと前記駆動装置の出力軸の組付および分離が容易なものとなる。したがって、前記ダイヤフラムポンプのメンテナンスの簡便化を図ることができる。また、前記シャフトおよび前記出力軸を安定した連結状態を維持したままで軸心方向に移動させることができる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記ピストンが、前記シャフトの軸心方向一端部を嵌合な嵌合凹部を有し、この嵌合凹部に前記シャフトの軸心方向一端部を離反可能に接触させつつ嵌め込むことによって、前記シャフトと連動し得るように構成されているものである。
【００１９】
この構成によれば、前記ピストンと前記シャフトの組付および分離が容易なものとなる。したがって、前記ダイヤフラムポンプのメンテナンスの簡便化を図ることができる。また、前記ピストンおよび前記シャフトの連結に起因する前記ピストンの変形の防止を図ることができる。
【００２０】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記ピストンが、前記ローリングダイヤフラムの蓋部側に開口する凹部を有し、前記ローリングダイヤフラムが、前記凹部に嵌合可能な突部を有し、この突部を前記ピストンの凹部に嵌合させた状態で前記ピストンに取り付けられているものである。
【００２１】
この構成によれば、前記ダイヤフラムポンプの吸入工程等で前記ポンプ室内の液体に衝撃が加わった場合に、前記ローリングダイヤフラムを前記ピストンに対して変形しにくくすることが可能となる。また、前記突部と前記凹部との嵌合で前記ローリングダイヤフラムと前記ピストンとの心合わせを行うことができ、流体移送量の定量性の低下をさらに効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ローリングダイヤフラムの動作に起因する液体移送量の定量性の低下を効果的に抑制することができるダイヤフラムポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプの側面断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプの一部拡大側面断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプの正面断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプの側面断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプにおけるシャフトと駆動装置の出力軸との連結部分を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１に、本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプ１の側面断面図を示す。図２に、前記ダイヤフラムポンプ１の一部拡大側面断面図を示す。図３に、前記ダイヤフラムポンプ１の正面断面図を示す。
【００２６】
図１、図２、図３に示すように、前記ダイヤフラムポンプ１は、ハウジング２と、ピストン３と、シャフト４と、ローリングダイヤフラム５と、駆動装置６と、案内部材７と、規制機構８とを備えている。本実施形態において、前記ダイヤフラムポンプ１は、その長手方向（軸心方向）を上下方向として配置されている。
【００２７】
前記ハウジング２は、本実施形態においては、シリンダ１１と、ポンプヘッド１２とを有している。前記シリンダ１１は、円筒状に形成され、軸心方向を上下方向として配置されている。前記シリンダ１１は、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から構成される。前記シリンダ１１には、その軸心方向と交差する方向に貫通する通気口１４が設けられている。この通気口１４は、真空ポンプまたはアスピレータ等の減圧装置と接続されている。
【００２８】
前記ポンプヘッド１２は、有蓋円筒状に形成され、前記シリンダ１１の軸心方向一端側（上側）にその開口を閉塞するように取り付けられている。前記ポンプヘッド１２は、前記シリンダ１１と略同一の内径を有し、前記シリンダ１１とともに前記ピストン３を収容し得る収容空間を構成している。前記ポンプヘッド１２は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂から構成されている。
【００２９】
前記ポンプヘッド１２の周壁部には、軸心方向と直交または交差する方向に貫通する吸入口１５が設けられている。この吸入口１５は、薬液等の液体を貯溜する液体タンク（図示せず）に吸入側逆止弁を介して接続されている。前記吸入側逆止弁は、前記液体タンクから前記吸入口１５への液体の流れを許容し、その逆方向への液体の流れを阻止するように構成されている。
【００３０】
前記ポンプヘッド１２の蓋部には、軸心方向に貫通する吐出口１６が当該蓋部の中央部（軸心部）に位置するように設けられている。この吐出口１６は、液体供給部（図示せず）に吐出側逆止弁を介して接続されている。前記吐出側逆止弁は、前記吐出口１６から前記液体供給部への液体の流れを許容し、その逆方向への液体の流れを阻止するように構成されている。
【００３１】
前記ピストン３は、前記ハウジング２内で当該ハウジング２に対して同軸的に配置され、前記ハウジング２の軸心方向（上下方向）に往復移動可能に設けられている。本実施形態において、前記ピストン３は、前記ハウジング２（前記シリンダ１１および前記ポンプヘッド１２）の内径よりも小さい直径を有する円柱状に形成され、外周面がこれと対向する前記シリンダ１１または前記ポンプヘッド１２の内周面から所定間隔を隔て得るように配置されている。前記ピストン３は、例えば、アルミニウム合金から構成される。
【００３２】
前記ピストン３は、図２に示すように、軸心方向一端側（上側）に開口する第１凹部２１を有するとともに、軸心方向他端側（下側）に開口する第２凹部２２を有している。前記第１凹部２１および前記第２凹部２２は、それぞれ前記ピストン３の軸心部に設けられ、互いに同軸的に配置されている。ここで、前記第１凹部２１と前記第２凹部２２とは連通されていない。
【００３３】
前記ピストン３は、また、前記シャフト４の軸心方向一端部を嵌合な嵌合凹部２３を有している。前記嵌合凹部２３は、前記第１凹部２１と前記第２凹部２２との間で前記ピストン３の軸心部に設けられ、前記第２凹部２２と同軸的に配置されている。前記嵌合凹部２３は、前記第２凹部２２よりも小径とされ、前記第２凹部２２内に臨むように前記ピストン３の軸心方向他端側（下側）に開口されている。
【００３４】
前記ピストン３は、さらに、軸心方向に貫通する直線状の貫通孔からなる空気通路２５を有している（図３参照）。前記空気通路２５は、複数設けられ、前記ピストン３の径方向（軸心方向と直交する方向）に関して前記第１凹部２１および前記第２凹部２２よりも外側で軸心を中心とする円周上に所定間隔ごとに配置されている。
【００３５】
前記シャフト４は、前記ピストン３に軸心方向一端側にて接した状態で連動するように構成されている。本実施形態において、前記シャフト４は、前記ピストン３と別体に構成されており、前記嵌合凹部２３の内周面に沿った外周面を有する軸心方向一端部（上端部）２７を備えている。前記シャフト４は、前記ピストン３の嵌合凹部２３と略同一または若干小さい径を有し、丸棒状に形成されている。前記シャフト４は、軸心方向に延設され、前記ハウジング２および前記ピストン３と同軸的に配置されている。前記シャフト４は、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から構成される。
【００３６】
こうして、本実施形態においては、前記ピストン３が、前記嵌合凹部２３に前記シャフト４の上端部２７を離反可能に接触させつつ嵌め込むことによって、前記シャフト４に軸心方向一端側にて接した状態で連動するように構成されている。前記シャフト４は、単に前記ピストン３の嵌合凹部２３に下側から嵌め込まれているだけとなっている。
【００３７】
このような構成により、前記ピストン３と前記シャフト４の組付および分離が容易なものとされ、前記ダイヤフラムポンプ１のメンテナンスの簡便化が図られている。また、前記ピストン３および前記シャフト４の連結に起因する前記ピストン３の変形の防止が図られている。
【００３８】
また、前記駆動装置６は、モータ部３０と、前記シャフト４と同軸的に配置され且つ前記シャフト４の軸心方向他端側に連結された出力軸３１とを有している。前記駆動装置６は、前記ハウジング２の軸心方向他側（下側）に取り付けられて、前記シャフト４を介して前記ピストン３を軸心方向（上下方向）に往復移動させるべく前記モータ部３０の回転運動を直線運動に変換して前記出力軸３１から前記シャフト４に出力し得るように構成されている。
【００３９】
本実施形態において、前記駆動装置６は、リニアアクチュエータ（モータ）から構成されており、前記ハウジング２内で前記ピストン３を最も近接する最後進位置（図１参照）と最も離間する最前進位置（図４参照）との間で軸心方向に往復移動させ得るようになっている。この駆動装置６は、前記モータ部３０としての多相ステッピングモータ部と、このモータ部３０の回転運動を直線運動に変換して出力し得る直動機構部とを有している。
【００４０】
前記駆動装置６の出力軸３１は、丸棒状部３２と、この丸棒状部３２に一体に連結されたネジ軸部３３とを有し、このネジ軸部３３と螺合するネジナット３４とともに前記直動機構部に含まれている。前記出力軸３１は、前記駆動装置６の本体における前記シリンダ１１内に臨む対向面から前記シリンダ１１内に向かって上方へ突設されている。そして、前記出力軸３１は、前記シャフト４と同軸的に配置され、その突出端部（上端部））側で、すなわち前記丸棒状部３２で前記シャフト４の軸心方向他端部（下端部）２８と連結されている。
【００４１】
なお、前記リニアアクチュエータは従来のリニアアクチュエータと実質的に同様の構成を有することから、当該リニアアクチュエータの他の構成についての詳細な説明は省略する。
【００４２】
前記ローリングダイヤフラム５は、前記ピストン３の軸心方向一側に配置された蓋部３５、前記ハウジング２に取り付けられた開放端部３６、前記蓋部３５と前記開放端部３６との間に配置された折返部３７を有している。そして、前記ローリングダイヤフラム５は、前記ハウジング２により位置固定された前記開放端部３６に対して前記蓋部３５が前記ピストン３と一体的に往復移動するように構成されている。
【００４３】
本実施形態において、前記ローリングダイヤフラム５は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂から構成されており、前記ピストン３と同軸的に配置されている。前記ローリングダイヤフラム５は、軸心方向他側（下側）で外側に折り返された有蓋筒状の形成されており、軸心方向一側（上側）端部に円板状の前記蓋部３５を備えている。前記蓋部３５は、前記ピストン３と同程度の直径を有し、前記ローリングダイヤフラム５の中央部に配置されている。
【００４４】
前記ローリングダイヤフラム５は、軸心方向他側（下側）に開口を有し、その周囲に断面形状がＵ字形である前記折返部３７を備えている。前記折返部３７の内周側端部と前記蓋部３５との間に軸心方向に延びる円筒状の内筒部３８が設けられ、前記折返部３７と前記開放端部３６との間に前記内筒部３８と同軸的に延びる円筒状の外筒部３９が設けられている。前記開放端部３６は、前記外筒部３９の上端部の径方向外側にフランジ状に設けられている。
【００４５】
ここで、前記内筒部３８、前記折返部３７および前記外筒部３９は、可撓性を有するように、例えば厚さ１ｍｍ以下、０．１ｍｍ以上の薄肉に（薄膜状に）形成されている。前記蓋部３５および前記開放端部３６は、剛性を有するように、前記内筒部３８、前記折返部３７および前記外筒部３９よりも十分に厚い厚肉に形成されている。
【００４６】
そして、前記ローリングダイヤフラム５は、前記ハウジング２内に収容された状態で前記開放端部３６が前記シリンダ１１と前記ポンプヘッド１２との接合面間で強く挟持されることにより、前記開放端部３６を位置固定されたうえで前記ハウジング２に取り付けられている。
【００４７】
また、前記ローリングダイヤフラム５は、前記蓋部３５が前記ピストン３と突き合い接触するように、前記蓋部３５および前記内筒部３８で前記ピストン３を覆うように設けられている。そして、前記ローリングダイヤフラム５は、前記折返部３７が後述する減圧室５３に臨んだ状態で前記ハウジング２の内周面と前記ピストン３の外周面の間に位置するように配置されている。
【００４８】
前記案内部材７は、前記ハウジング２内で前記ピストン３よりも軸心方向他側（下側）に配置され且つ前記ハウジング２に取り付けられ、前記シャフト４を軸心方向に移動可能に案内し得るように構成されている。本実施形態において、前記案内部材７は、前記ハウジング２内を仕切る隔壁として機能する。前記案内部材７は、前記ハウジング２の内周面に沿った外周面を有する板状に形成されており、その外周面で前記シリンダ１１の内周面に隙間なく連結されている。前記案内部材７は、その軸心部を貫通する前記シャフト４を案内するようになっており、前記シリンダ１１と一体に構成されている。
【００４９】
前記案内部材７は、軸心部に前記シャフト４を軸心方向に貫通させ、軸心方向他側（下側）で直接的に案内しつつ、軸心方向一側（上側）でこの軸心部に設けられたブッシング４１を介して前記シャフト４を支持するようなっている。このブッシング４１は、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、真鍮、フッ素樹脂又はナイロン等の樹脂から構成される。また、前記案内部材７と前記シャフト４との間にはＯリングなどのパッキン４２が設けられている。このパッキン４２は、例えば、フッ素ゴム等のゴム材料から構成される。そして、このパッキン４２と対向するように、パッキン押え部材４３が前記案内部材７の下側に設けられている。このパッキン押え部材４３は、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から構成される。
【００５０】
前記案内部材７は、前記ハウジング２内で前記ピストン３寄りに配置されており、案内部材本体４５と、この案内部材本体４５の軸心部から上側へ向かって突出するボス部４６とを有している。前記ボス部４６は、前記ピストン３が前記最後進位置またはその近傍位置に移動する際に前記第２凹部２２に嵌め込まれて前記ピストン３を移動可能に案内し得るように形成されている。本実施形態においては、前記案内部材本体４５から前記ボス部４６にわたって前記ブッシング４１が延設されている。
【００５１】
本実施形態においては、さらに、前記案内部材本体４５を挟んで前記ボス部４６の反対側（前記案内部材７の下側）に、規制部材４７が設けられている。この規制部材４７は、後述するスライド部材６２の上方へのスライド移動を規制するためのものである。この規制部材４７は、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から構成される。ここで、前記規制部材４７は、前記ブッシング４１と同軸的に配置され、前記シャフト４を支持するように設けられ得る。また、前記規制部材４７は、前記パッキン押え部材４３と一体に構成され得る。
【００５２】
そして、前記ダイヤフラムポンプ１においては、前記ハウジング２内が、前記ローリングダイヤフラム５および前記案内部材７等によって、液体を充填するためのポンプ室５１、駆動室５２および前記減圧室５３が形成されるように仕切られている。
【００５３】
具体的には、前記ポンプ室５１は、前記ローリングダイヤフラム５により、前記ハウジング２内の前記ローリングダイヤフラム５によりも軸心方向一側（上側）に区画され、室内の容積を変更可能に構成されている。本実施形態において、前記ポンプ室５１は、前記ローリングダイヤフラム５と前記ハウジング２のポンプヘッド１２とにより囲まれて形成されており、前記吸入口１５および前記吐出口１６のそれぞれと連通されている。前記ポンプ室５１は、前記ピストン３の往復移動に伴う前記ローリングダイヤフラムの動作（変形）によって、室内の容積が変化するようになっている。
【００５４】
前記駆動室５２は、前記案内部材７により、前記ハウジング２内の前記案内部材７よりも軸心方向他側（下側）に区画されている。本実施形態において、前記駆動室５２は、前記案内部材７と、前記ハウジング２のシリンダ１１と、前記駆動装置６とにより囲まれて形成されている。前記駆動室５２には、前記駆動装置６の出力軸３１および前記シャフト４のぞれぞれの一部が収容されている。
【００５５】
前記減圧室５３は、前記ピストン３、前記ローリングダイヤフラム５および前記案内部材７により、前記ハウジング２内の前記ポンプ室５１と前記駆動室５２との間に区画されている。本実施形態において、前記減圧室５３は、前記ピストン３と、前記ローリングダイヤフラム５と、前記案内部材７と、前記ハウジング２のシリンダ１１とにより囲まれて形成されており、前記通気口１４と連通されている。
【００５６】
そして、前記減圧室５３は、前記ダイヤフラムポンプ１の駆動時、前記通気口１４を介して接続される前記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構成とされている。前記減圧室５３は、前記ピストン３に設けられた前記複数の空気通路２５を介して、突き合い接触する前記ピストン３の上面と前記ローリングダイヤフラム５の蓋部３５の下面との間と連通されている。
【００５７】
前記規制機構８は、前記ハウジング２内の前記案内部材７よりも軸心方向他側で前記ハウジング２と前記シャフト４との間に設けられ、前記シャフト４の軸心方向への往復移動を許容しつつ軸心回りの回転を規制し得るように構成されている。本実施形態において、前記規制機構８は、前記駆動室５２内に設けられており、延在する軌道体に沿って移動体を相対移動させることができる直動ガイドから構成されている。
【００５８】
詳しくは、前記規制機構８は、前記駆動室内に臨むように前記ハウジング２にその軸心方向に延びるように設けられたレール状の案内部材（軌道体）６１と、前記シャフト４に固定され且つ前記案内部材６１に装着されて当該案内部材６１に対し相対移動可能な前記スライド部材（移動体）６２とを有している。前記スライド部材６２は、その内部に複数のボール（転動体）を備え、これらのボールを介して前記案内部材６１に相対移動可能に嵌め合わされている。こうして、前記スライド部材６２は、前記案内部材６１に対してガタツキなくスライド移動するようになっている。
【００５９】
前記スライド部材６２は、スライド部６３と、このスライド部６３に固定された連結部６４とを有している。前記スライド部６３は、前記案内部材６１に前記ハウジング２の軸心側から跨るように装着されて、この案内部材６１により案内されつつ軸心方向にスライド移動可能とされている。前記連結部６４は、前記シャフト４に外嵌され、前記シャフト４の往復移動に伴ってこれに対して一体的に移動するように固定されている。なお、前記連結部６４の上方への移動に際しては、これが前記規制部材４７に突き当たることで、前記スライド部材６２全体の上方への移動が規制されるようになっている（図４参照）。
【００６０】
以上のような構成において、前記ダイヤフラムポンプ１を駆動するために前記駆動装置６を作動した場合、前記出力軸３１が前記ネジナット３４の回転に伴って軸方向に直線運動することにより前記シャフト４が軸心方向往復移動することになり、前記シャフト４が下方向へ復移動する吸込工程と、前記シャフト４が上方向へ往移動する吐出工程とが交互に繰り返して行われることになる。これにより、前記液体タンクに貯溜された液体を前記液体供給部に定量かつ定流量で供給することが可能となっている。
【００６１】
すなわち、前記吸込工程においては、前記ピストン３と前記ローリングダイヤフラム５の蓋部３５とが、前記シャフト４の復移動に追従して下方へ復移動する（図４に示す状態から図１に示す状態に変化する）。この過程で、前記ローリングダイヤフラム５は、軸心方向に関して前記内筒部３８の長さが短くなり且つ前記外筒部３９の長さが長くなり、また、前記ハウジング２の内周面と前記ピストン３の外周面との隙間で前記折返部３７が下方へ変位するようにローリングする。これに伴って前記ポンプ室５１の容積が拡大するので、前記液体タンク内の液体が前記吸入口１５を通じて前記ポンプ室５１に吸入されることになる。
【００６２】
また、前記吐出工程においては、前記ピストン３と前記ローリングダイヤフラム５の蓋部３５とが、前記シャフト４の往移動に追従して上方へ往移動する（図１に示す状態から図４に示す状態に変化する）。この過程で、前記ローリングダイヤフラム５は、前記内筒部３８の長さが長くなり且つ前記外筒部３９の長さが短くなり、また、前記ハウジング２の内周面と前記ピストン３の外周面との隙間で前記折返部３７が上方へ変位するようにローリングする。これに伴って前記ポンプ室５１の容積が縮小するので、前記ポンプ室５１内の液体が前記吐出口１６から吐出されることになる。
【００６３】
前記吸込工程および前記吐出工程では、前記減圧室５３は、前記通気口１４を介して接続される前記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。したがって、前記ローリングダイヤフラム５の蓋部３５の下面を前記ピストン３の上面に、前記内筒部３８の内面を前記ピストン３の外周面に、前記外筒部３９の外面を前記ハウジング２の内周面に、それぞれ確実に密着させることができるようになっている。
【００６４】
特に、前述のように突き合い接触する前記ローリングダイヤフラム５の蓋部３５の下面と前記ピストン３の上面との間は、前記ピストン３に設けられた前記複数の空気通路２５によって、前記減圧室５３と連通されているので、前記ローリングダイヤフラム５の蓋部３５と前記ピストン３とをさらに確実に密着させることができるようになっている。
【００６５】
また、前記吸込工程および前記吐出工程では、前記シャフト４が、前記ハウジング２内の前記駆動装置６の本体と前記ピストン３との間で、特にその前記ピストン３寄りの位置で前記案内部材７によって案内されながら往復移動することとなる。そのうえ、この際には、前記規制機構８により、前記シャフト４の軸心方向への往復移動が許容されつつ、前記シャフト４の軸心周りの回転が規制された状態となる。
【００６６】
したがって、前記ダイヤフラムポンプ１においては、前記シャフト４の往復移動時に、前記シャフト４およびこれに連動する前記ピストン３を前記ハウジング２（前記シリンダ１１、前記ポンプヘッド１２）の径方向（軸心方向と直交または交差する方向）にガタつきにくくして、前記ローリングダイヤフラム５を捻れさせたり歪ませたりせずに正常に動作（変形）させやすくなる。よって、前記ローリングダイヤフラム５の動作に起因する液体移送量の定量性の低下を効果的に抑制することができる。
【００６７】
特に、本実施形態においては、前記規制機構８が、前記案内部材６１と前記スライド部材６２とを有する直動ガイドから構成されているので、前記シャフト４が、前記スライド部材６２のスライド移動を利用して前記案内部材６１によっても案内されながら軸心方向に滑らかに往復移動することとなる。したがって、前記シャフト４の往復移動時に、前記シャフト４および前記ピストン３を前記ハウジング２の径方向にさらにガタつきにくくすることができる。よって、液体移送量の定量性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００６８】
図５（ａ）および（ｂ）に、それぞれ、前記シャフト４と前記駆動装置６の出力軸３１との連結部分の側面図および平面図を示す。
【００６９】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態において、前記規制機構８のスライド部材６２は、前記シャフト４の軸心方向他端部（下端部）２８を挟持し且つ前記出力軸３１の軸心方向一端部（上端部）、すなわち前記丸棒状部３２を挟持することによって、前記シャフト４と前記出力軸３１とを連結するように構成されている。
【００７０】
具体的には、前記連結部６４は、前記シャフト４の下端部２８および前記出力軸３１の上端部（前記丸棒状部３２）を挿入して取り付けるための取付孔６５と、前記取付孔６５と外部とをつなぐ所定幅のスリット６６を互いの間に形成する一対の締結部６７と、前記一対の締結部６７間（前記スリット６６）の間隔寸法を狭めるように前記一対の締結部６７を締付可能なボルト等の締結具６８とを有している。
【００７１】
そして、前記連結部６４は、前記取付孔６５に前記シャフト４の下端部２８および前記出力軸３１の丸棒状部３２を挿入して略隙間なく外嵌した状態で前記締結具６８により前記一対の締結部６７が締め付けられることによって、前記シャフト４の下端部２８および前記出力軸３１の丸棒状部３２を挟持して、これらを互いに連結するようになっている。
【００７２】
このような構成により、前記シャフト４と前記駆動装置６の出力軸３１の組付および分離が容易なものとなる。したがって、前記ダイヤフラムポンプ１のメンテナンスの簡便化を図ることができる。また、前記シャフト４および前記出力軸３１を安定した連結状態を維持したままで軸心方向に移動させることができる。
【００７３】
なお、本発明に係る前記駆動装置の出力軸は、本実施形態においては前記規制機構８のスライド部材６２（前記連結部６４）を用いて前記シャフト４に連結した出力軸３１としているが、これに限定するものではなく、例えば、規制機構の作用で回転が規制されるシャフトに相対回転可能に連結した出力軸としてもよい。
【００７４】
また、本実施形態においては、前記ピストン３が、前述のように、前記ローリングダイヤフラム５の蓋部３５側に開口する前記第１凹部２１を有している。そして、図２に示すように、前記ローリングダイヤフラム５は、前記第１凹部２１に嵌合可能な突部７１を有し、この突部７１を前記ピストン３の第１凹部２１に嵌合させた状態で前記ピストン３に取り付けられている。
【００７５】
前記ローリングダイヤフラム５の突部７１は、前記蓋部３５の軸心部から下方へ突出するように設けられ、前記第１凹部２１と同軸的に配置されている。前記突部７１は、前記第１凹部２１の内周面に沿った外周面を有し、前記第１凹部２１に略隙間なく嵌め込まれている。なお、前記第１凹部２１は、前記第２凹部２２よりも浅く（軸心方向幅が小さくなるように）形成されている。
【００７６】
このような構成により、前記ダイヤフラムポンプ１の吸入工程等で前記ポンプ室５１内の液体に衝撃が加わった場合に、前記ローリングダイヤフラム５を前記ピストン３に対して変形しにくくすることが可能となる。また、前記突部７１と前記第１凹部２１との嵌合で前記ローリングダイヤフラム５と前記ピストン３との心合わせを行うことができ、流体移送量の定量性の低下をさらに効果的に抑制することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１    ダイヤフラムポンプ
２    ハウジング
３    ピストン
４    シャフト
５    ローリングダイヤフラム
６    駆動装置
７    案内部材
８    規制機構
２１  凹部（第１凹部）
２３  嵌合凹部
２７  シャフトの軸心方向一端部
２８  シャフトの軸心方向他端部
３０  モータ部
３１  出力軸
３２  出力軸の軸心方向一端部（丸棒状部）
３５  蓋部
３６  開放端部
３７  折返部
５１  ポンプ室
５２  駆動室
５３  減圧室
６１  案内部材
６２  スライド部材
７１  突部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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