(57)【要約】【課題】ダイヤフラムの製品寿命を延ばし、安定したポンプ機能を維持可能な電磁振動形ダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】ダイヤフラム１１ａ、１１ｂでは、円板体として形成され、円板体の中心軸に対して偏心した偏心軸の軸長方向に沿って貫通する貫通孔が設けられる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
円板体として形成されたダイヤフラムであって、
前記円板体の中心軸に対して偏心した偏心軸の軸長方向に沿って貫通する貫通孔が設けられたダイヤフラム。
【請求項２】
弓なりに湾曲した棒状体として形成され、瓦形状の永久磁石が装着された可動アームと、円板体として形成され、前記円板体の中心軸に対して偏心した偏心軸の軸長方向に沿って貫通する貫通孔が設けられたダイヤフラムと、前記可動アームの両端で、前記貫通孔を介して前記ダイヤフラムを挟持する一対の挟持板とを有する振動子と、
前記永久磁石に対向して配置され、湾曲した対向面を有する電磁石と、
前記可動アームの両端を保持する振動子保持部とを備える中央保持組立体。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば、浄化槽の曝気や養魚の酸素補給用の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用可能なダイヤフラムおよび振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁振動型ダイヤフラムポンプ２０は、図５に示すように、電磁石２１に対向する一対の永久磁石２２が装着された振動子２３と、振動子２３の両端に挟持板２４を介して取り付けられたダイヤフラム２５とを有している（例えば、特許文献１）。このような電磁振動型ダイヤフラムポンプ２０では、図６に示すように、ダイヤフラム２５を振動子２３に取り付けるための貫通孔２５ａがダイヤフラム面２５ｂ（または、隔膜面２５ｂ）の真中心に設けられ、振動子２３は、電磁石２１に供給される交流電源の電磁誘導作用によって、ダイヤフラム面２５ｂに対して垂直方向に往復運動する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４３４４６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本考案の一例を示す電磁振動型ダイヤフラムポンプの機構（図１）では、挟持板を介して従来のダイヤフラム２５（図５、図６）を振動子に保持する構造を有すると、振動時におけるダイヤフラムのストレス疲労（ねじれ、たるみ、しわ等）によってダイヤフラムの製品寿命が短くなることが判明した。このため、電磁振動型ダイヤフラムポンプが安定したポンプ機能を維持できないという問題があった。
【０００５】
本考案の目的は、ダイヤフラムの製品寿命を延ばし、安定したポンプ機能を維持可能な電磁振動型ダイヤフラムポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１のダイヤフラムでは、円板体として形成され、円板体の中心軸に対して偏心した偏心軸の軸長方向に沿って貫通する貫通孔が設けられる。この構成によれば、振動子の振動時にダイヤフラム全域で、ダイヤフラムの伸び率を均一にできる。したがって、ダイヤフラムのストレス疲労（ねじれ、たるみ、しわ等）を緩和できる。このため、ダイヤフラムの製品寿命を延ばすことができる。
【０００７】
請求項２の中央保持組立体では、弓なりに湾曲した棒状体として形成され、瓦形状の永久磁石が装着された可動アームと、円板体として形成され、前記円板体の中心軸に対して偏心した偏心軸の軸長方向に沿って貫通する貫通孔が設けられたダイヤフラムと、前記可動アームの両端で、前記貫通孔を介して前記ダイヤフラムを挟持する一対の挟持板とを有する振動子と、前記永久磁石に対向して配置され、湾曲した対向面を有する電磁石と、前記可動アームの両端を保持する振動子保持部とを備える。この構成によれば、振動子の振動時にダイヤフラム全域で、ダイヤフラムの伸び率を均一にできる。したがって、ダイヤフラムのストレス疲労（ねじれ、たるみ、しわ等）を緩和できる。このため、ダイヤフラムの製品寿命を延ばすことができる。この結果、電磁振動型ダイヤフラムポンプが安定したポンプ機能を維持できる。
【考案の効果】
【０００８】
本考案では、ダイヤフラムの製品寿命を延ばし、安定したポンプ機能を維持可能な電磁振動型ダイヤフラムポンプを提供できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本考案の実施形態の図面を用いて説明する。図１は、本考案のダイヤフラムおよび振動子の実施形態を示している。電磁振動型ダイヤフラムポンプ１は、湾曲した対向面を有する電磁石２、振動子３、ダイヤフラム台４、ポンプケーシング５、振動子保持部６（６ａ、６ｂ）、ダンパー７（７ａ、７ｂ）、振動子固定部８およびフレーム９を有している。
【００１０】
振動子３は、弓なりに湾曲した棒状体として形成された可動アーム１０と、円板状のダイヤフラム１１（１１ａ、１１ｂ）、可動アーム１０の両端でダイヤフラム１１ａ、１１ｂをそれぞれ挟持する挟持板１２（１２ａ、１２ｂ）を有している。
【００１１】
可動アーム１０は、電磁石２と対向する位置に配置された瓦形状の永久磁石１３を有している。この永久磁石１３は、電磁石２から空隙距離ｇ（例えば、０．７〜１．５ｍｍ）だけ離れた位置に配置される。この空隙距離ｇは、電磁石２に対向する振動子３が電磁石２の交流電圧の極性変化に伴う電磁誘導作用によって円弧状に振幅運動可能な距離を意味する。
【００１２】
永久磁石１３は、特定の材料に限定されるものでなく、例えば、フェライト磁石や、希土類系磁石、ネオジウム・鉄・ボロン系磁石などの希土類・鉄・ボロン磁石を採用できる。また、永久磁石３の材料によって空隙距離ｇも任意に変更可能である。
【００１３】
各挟持板１２ａは、可動アーム１０の両端に支持される。各挟持板１２ｂは、ナット等の締結手段によってダイヤフラム１１ａ、１１ｂの貫通孔ｈ１（図２）を介して各挟持板１２ａに押し付けられている。
【００１４】
ダイヤフラム台４およびポンプケーシング５には、ダイヤフラム１１ａ、１１ｂの外周部が装着される。略Ｙ字状の振動子保持部６ａ、６ｂは、例えば金属製の板バネ等の弾性体で構成される。なお、振動子保持部６ａ、６ｂは略ｐ字状であってもよい。振動子保持部６ａ、６ｂの一端は、ダンパー７ａ、７ｂを介してそれぞれ可動アーム１０に保持される。振動子保持部６ａ、６ｂの他端は、振動子固定部８を介してフレーム９に固定される。
【００１５】
図２は、本考案のダイヤフラム１１ａ、１１ｂの詳細を示している。ダイヤフラム１１ａ、１１ｂは、中心軸の軸長方向Ｄ１（紙面の裏面から表面方向）に対して半径方向に距離ｍだけ偏心した偏心軸の軸長方向Ｄ２（紙面の裏面から表面方向）に沿って形成された貫通孔ｈ１を有している。
【００１６】
図３は、本考案の振動子３の振動軌跡Ｗを示している。図の直線ＰＴは、振動軌跡Ｗ上の点Ｐにおける接線を示している。図の直線ＰＮは、接線ＰＴと垂直に交わる法線を示している。本考案では、挟持板１２ａ、１２ｂは、法線ＰＮ上におけるＰ点の位置でダイヤフラム１１ａ、１１ｂをそれぞれ挟持し、ダイヤフラム１１ａ、１１ｂのダイヤフラム面は法線ＰＮと平行になっている。
【００１７】
図４は、本考案の振動子３の振幅動作を示している。図の符号Ｗは、振動子３の振幅軌跡を示している。図の符号Ｆ１、Ｆ２は、ダイヤフラム１１ｂの外周部がダイヤフラム台４やポンプケーシング５に固定される固定点を示している。図の符号Ｆ３は、振動子保持部６ｂがフレーム９に固定される固定点（振動子３の円弧運動の中心点）を示している。図の符号Ｖ１、Ｖ２は、挟持板１２（１２ａ、１２ｂ）の外周部近傍でダイヤフラム１１ｂが振動する振動点を示している。また、図のｒ１は、ダイヤフラム１１ｂの半径、ｒ２は挟持板１２（１２ａ、１２ｂ）の半径、θは振動子３の振動角度、Ｒは振動子保持部６ｂの長さをそれぞれ示している。なお、この例では、動作説明を簡単にするために、振動子保持部６ａおよびダイヤフラム１１ａについては図示を省略する。
【００１８】
一般に、挟持板１２（１２ａ、１２ｂ）の外周部近傍においては、中心点Ｆ３から近位側の振動点Ｖ２よりも遠位側の振動点Ｖ１でダイヤフラム１１ｂの変位量が大きくなる。この変位量の差は、ダイヤフラム１１ｂに加わる外部応力の差に略比例する。このため、固定点Ｆ１と振動点Ｖ１間におけるダイヤフラム１１ｂの伸び率は、固定点Ｆ２と振動点Ｖ２間におけるダイヤフラム１１ｂの伸び率に比べて大きくなる。この結果、ダイヤフラム１１ｂのストレス疲労（ねじれ、たるみ、しわ等）による破損は、振動点Ｖ２の近傍に比べて振動点Ｖ１の近傍で生じやすい。
【００１９】
本考案では、ダイヤフラム１１ｂの貫通孔ｈ１（図２）は、ダイヤフラム１１ｂの中心軸Ｓ１に対して中心点Ｆ３方向（ダイヤフラム１１ｂの半径方向）に距離ｍだけ偏心した偏心軸Ｓ２上に形成される。したがって、固定点Ｆ１と振動点Ｖ１間におけるダイヤフラム１１ｂの伸び率を、固定点Ｆ２と振動点Ｖ２間におけるダイヤフラム１１ｂの伸び率と概同等にすることができる。したがって、ダイヤフラム１１ｂ全域で、ダイヤフラム１１ｂの伸び率を均一にできる。このため、ダイヤフラム１１ｂのストレス疲労（ねじれ、たるみ、しわ等）を緩和できる。この結果、ダイヤフラム１１ｂの製品寿命を延ばすことができる。
【００２０】
以上、本考案について詳細に説明してきたが、上記の実施形態およびその変形例は考案の一例に過ぎず、本考案はこれに限定されるものではない。本考案を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本考案のダイヤフラムおよび振動子の実施形態を示す。
【図２】本考案のダイヤフラムを示す。
【図３】本考案の振動子の振動軌跡を示す。
【図４】本考案の振動子の振幅動作を示す。
【図５】従来の電磁振動型ダイヤフラムポンプの一例を示す。
【図６】従来のダイヤフラムの一例を示す。
【符号の説明】
【００２２】
１  電磁振動型ダイヤフラムポンプ
２  電磁石
３  振動子
４  ダイヤフラム台
５  ポンプケーシング
６、６ａ、６ｂ  振動子保持部
７、７ａ、７ｂ  ダンパー
８  振動子固定部
９  フレーム
１０  可動アーム
１１、１１ａ、１１ｂ  ダイヤフラム
１２、１２ａ、１２ｂ  挟持板
【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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【図６】
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