(57)【要約】【課題】  ダイヤフラムポンプにおいて、部品点数を削減し装置全体の小型化を図る。【解決手段】  駆動板３は凸部２５がダイヤフラムホルダー３５の受け部３８に支持されていることにより、中央部が揺動中心として揺動自在に支持されている。駆動板３の外周部には、ダイヤフラム６の４つのダイヤフラム部４０が取り付けられており、駆動板３の揺動動作により、ダイヤフラム部４０によって形成されたポンプ室６３が拡縮する。アウターロータ型モータ２のロータ１３の天井板２０と駆動板３との間にはボール４が挟まれており、このボール４は圧縮コイルばね５の弾発力によって天井板２０と駆動板３に圧接されている。【選択図】  図１
2008038727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターロータ型のモータと、このモータのロータの天井板に対向し中央部を揺動中心として外周部がロータの天井板に対して離間・接近するように揺動自在に支持された駆動体と、この駆動体の外周部に取り付けられたダイヤフラムと、前記駆動体と前記ロータの天井板との互いの外周部に挟まれたボールと、このボールが前記駆動体と前記ロータの天井板との互いの外周部とによって圧接される方向に前記駆動体を付勢する付勢手段とを備え、前記ロータを回転させることでこのロータの天井板に随伴して移動する前記ボールによって、前記駆動体を揺動させ前記ダイヤフラムにポンプ作用を行わせることを特徴とする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、血圧計等において圧縮空気を供給するために使用されるダイヤフラムポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のダイヤフラムポンプとしては、モータの出力軸に軸着された回転板と、この回転板に対向し中央部を揺動中心として外周部が回転板に対して離間・接近するように揺動自在に支持された駆動体と、この駆動体の外周部に取り付けられたダイヤフラムと、駆動体と回転板との間に介在するボールと、このボールに駆動体と回転板とを圧接する付勢手段とを備え、モータを駆動し回転板を回転させることでボールが自転しながら公転することによって、駆動体が揺動しダイヤフラムがポンプ作用を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１３０１３６号公報（段落〔００３２〕〜〔００４０〕、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のダイヤフラムポンプにおいては、ボールを介して駆動体を揺動させるための回転板を必要とし、この回転板をモータの出力軸に軸着させる構造であるため、部品点数が増加するというだけではなく、モータの出力軸方向の寸法が大きくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、部品点数を削減し装置全体の小型化を図ったダイヤフラムポンプを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、アウターロータ型のモータと、このモータのロータの天井板に対向し中央部を揺動中心として外周部がロータの天井板に対して離間・接近するように揺動自在に支持された駆動体と、この駆動体の外周部に取り付けられたダイヤフラムと、前記駆動体と前記ロータの天井板との互いの外周部に挟まれたボールと、このボールが前記駆動体と前記ロータの天井板との互いの外周部とによって圧接される方向に前記駆動体を付勢する付勢手段とを備え、前記ロータを回転させることでこのロータの天井板に随伴して移動する前記ボールによって、前記駆動体を揺動させ前記ダイヤフラムにポンプ作用を行わせるものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、従来のように回転板を必要としないため部品点数を削減することができる。また、ボールを直接モータのロータに圧接させる構造であるから装置全体を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は図２（Ａ）におけるI-I 線断面図、図２は本発明に係るダイヤフラムポンプの駆動体を示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるI-I 線断面図、同図（Ｃ）は底面図、図３は同じくダイヤフラムを示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるIII（Ｂ）-III（Ｂ） 線断面図、同図（Ｃ）は底面図、図４は同じくロータの移動量に対するボールの移動量を説明するための模式図である。
【０００８】
図１に全体を符号１で示すダイヤフラムポンプは、駆動源であるアウターロータ型のモータ２と、中央部を揺動中心として揺動自在に支持された駆動体３と、この駆動体３とモータ２のロータ１３の天井板２０とに挟まれたボール４と、このボール４が駆動体３と天井板２０とによって圧接される方向に駆動体３を付勢する付勢手段としての圧縮コイルばね５と、駆動体３に取り付けられ駆動体３の揺動動作によってポンプ作用を行うダイヤフラム６とから概略構成されている。
【０００９】
モータ２は、外ヨーク１１と内ヨーク１２とを備えたロータ１３と、外ヨーク１１の円筒部１４に互いに対向するように取り付けられた永久磁石１５Ｎ，１５Ｓと、内ヨーク１２を囲むように円環状に形成された３相のコイル１６と、モータ全体を支える基台１７と、この基台１７に取り付けられた軸受１８，１８と、これら軸受１８に回転自在に支持されたロータ１３の軸１９とによって概略構成されている。このような構成において、コイル１６に図示を省略した電源から励磁電流を供給することにより、コイル１６から発生する磁界によってロータ１３が軸１９を回転中心として回転する。外ヨーク１１の天井板２０には、ボール４の一部が嵌合する平面視においてリング状に形成された嵌合溝２０ａが設けられている。
【００１０】
２２は略角筒状に形成された取付台であって、４隅に４個の取付ブロック２２ａ（１個の取付ブロック２２ａのみ図示）が設けられており、各取付ブロック２２ａには、モータ２の基台１７がねじ２３によって取り付けられているとともに、ばね受け２４が取り付けられている。
【００１１】
駆動体３は、図２（Ａ）に示すように略円板状に形成され、上面の中央部に上端が円弧状に形成された凸部２５が突設されており、周縁部には大径部と小径部とからなる４個の凸部２６が円周方向に等角度おいて一体に立設され、各凸部２６にはねじ穴２７が螺設されている。また、駆動体３の周端には、４個の凸部２８が円周方向において４個の凸部２６間に位置付けられるように等角度おいて平面方向に一体に突設されており、各凸部２８に設けた孔２９にはばね受け３０が取り付けられている。駆動体３の底面には、同図（Ｃ）に示すようにボール４の一部が嵌合する平面視においてリング状に形成された嵌合溝３１が設けられており、この嵌合溝３１の径は前記天井板２０に設けた嵌合溝２０ａの径と同じ大きさに形成されている。
【００１２】
図１において、３３は角筒状に形成されたケースである。３５は平面視正方形に形成されたダイヤフラムホルダーであって、このダイヤフラムホルダー３５の周端には袴部３６が下方に突設されている。このダイヤフラムホルダー３５の中央部には、断面が円弧状に形成された隆起部３７が突設されており、この隆起部３７の裏面には上記した駆動体３の凸部２５が係入され、この凸部２５を揺動中心として駆動体３を揺動自在に支持する湾曲面によって形成された受け部３８が形成されている。また、この隆起部３７の周りには、４個のダイヤフラム部挿入孔３９が平面視において円周方向に等角度おいて設けられている。
【００１３】
上記した駆動体３の嵌合溝３１とモータ２の嵌合溝２０ａとの間にはボール４が挟まれており、各両ばね受け２４，３０間に弾装された４個の圧縮コイルばね５（１個の圧縮コイルばね５のみ図示）の弾発力によって、ボール４は駆動体３の嵌合溝３１とモータ２の天井板２０の嵌合溝２０ａとに圧接されている。
【００１４】
ダイヤフラム６はゴム等の柔軟性を有する材料によって、図３に示すように平面視略正方向に形成され、４個のダイヤフラム部４０が円周方向に等角度おいて設けられており、これらダイヤフラム部４０の底部には孔４１が穿孔されている。ダイヤフラム６の中央部には断面が円弧状に隆起した隆起部４２が突設されており、この隆起部４２は上記したダイヤフラムホルダー３５の隆起部３７に嵌合するように形成されている。
【００１５】
図１において、４５はバルブホルダーであって、このバルブホルダー４５は扁平な略正方体に形成されており、上面の中央部に平面視円形に形成された凹部４６が設けられ、この凹部４６の周りに平面視円環状に形成された溝４７が設けられている。凹部４６の中央部には凹嵌部４８が設けられ、バルブホルダー４５の下面の中央部には凹嵌部４９が設けられており、この凹嵌部４９の周りには、すり鉢状に形成された４個の凹嵌部５０が円周方向に等角度おいて設けられている。
【００１６】
５１は円周方向に等角度おいて設けられた４個の排出通路（１個の排出通路５１のみ図示）であって、凹部４６と凹嵌部５０との間を連通するように形成されている。５２は円周方向に等角度おいて設けられた４個の取付孔（１個の取付孔５２のみ図示）であって、溝４７と凹嵌部５０との間を貫通するように形成されており、各取付孔５２の周りに、吸入通路５３が溝４７と凹嵌部５０との間を連通するように形成されている。
【００１７】
５５は扁平な略正方体に形成された蓋体であって、下面中央部に押え部５６が突設されており、上面の中央部には吐出口５７が設けられた筒部５８が立設され、上面の端部側には吸入口５９が設けられた筒部６０が立設されている。
【００１８】
このような構成において、図１に示すように、ダイヤフラム６はダイヤフラムホルダー３５の４個のダイヤフラム部挿入孔３９に各ダイヤフラム部４０が挿入されており、ダイヤフラムホルダー３５の隆起部３７上にダイヤフラム６の隆起部４２が載置されている。
【００１９】
ダイヤフラム６の各ダイヤフラム部４０は、駆動体３のねじ穴２７に螺合されたねじ６１とリテーナ６２を介して駆動体３の４個の凸部２６に固定されることにより、ダイヤフラム６は駆動体３に一体化されているとともに、バルブホルダー４５とダイヤフラムホルダー３５とによって挟持されている。これら各ダイヤフラム部４０と、バルブホルダー４５の各凹嵌部５０とによって４個のポンプ室６３が形成される。
【００２０】
バルブホルダー４５の４個の取付孔５２には、吸入通路５３を開閉する傘形状に形成された吸入弁６５が取り付けられている。バルブホルダー４５の凹部４６上には、蓋体５５の押え部５６によって押え付けられた排出通路５１を開閉する略平板状に形成された排出弁６６が取り付けられている。吐出口５７とポンプ室６３とは、バルブホルダー４５の凹部４６と排出通路５１とを介して連通されている。吸入口５９とポンプ室６３とは、バルブホルダー４５の溝４７と吸入通路５３とを介して連通されている。取付台２２、ケース３３、ダイヤフラムホルダー３５、バルブホルダー４５および蓋体５５は、それぞれの挿通孔に挿通したねじ（いずれも図示せず）によって一体化されている。
【００２１】
次に、図１および図４を用いて、このような構成のダイヤフラムポンプ１の動作について説明する。電源からコイル１６に励磁電流が供給されることにより、通常のモータと同様にロータ１３が軸１９を回転中心として回転する。ボール４が圧縮コイルばね５の弾発力によってロータ１３の天井板２０と駆動体３とに圧接され、かつ駆動体３は凸部２５を回転中心として回転しないように規制されていることにより、ボール４はロータ１３の回転に随伴し自転をしながら公転して駆動体３の嵌合溝３１に沿って移動する。
【００２２】
このとき、図４に示すように、ロータ１３を矢印Ａ方向に距離Ｌだけ移動させると、ボール４が図中反時計方向に自転しながら矢印Ａ方向に移動することにより、ボール４は矢印Ａ方向に距離Ｌ／２だけ移動することになる。すなわち、ロータ１３の移動速度Ｖに対するボール４の移動速度ｖは、ｖ＝Ｖ／２となる。
【００２３】
したがって、ロータ１３が半回転すると、ボール４は自転しながら公転して駆動体３の嵌合溝３１に沿って凸部２５の周りを１／４回転するので、ダイヤフラム６の４つのダイヤフラム部４０のうちの一つが図示したように上方に移動し、ポンプ室６３を収縮させる。したがって、ポンプ室６３内の流体が排出通路５１を通って凹部４６を介して吐出口５７から吐出される。
【００２４】
さらに、ロータ１３が半回転すると、ボール４は自転しながら公転して駆動体３の嵌合溝３１に沿って凸部２５の周りを１／４回転するので、ダイヤフラム６の４つのダイヤフラム部４０のうちの次の隣接する一つが上方に移動し、そのダイヤフラム部４０のポンプ室６３を収縮させる。したがって、このポンプ室６３内の流体が排出通路５１を通って凹部４６を介して吐出口５７から吐出される。このように、このポンプ室６３の拡縮動作は、各ポンプ室６３において順次連続して行われるで、各排出通路５１から凹部４６に排出された流体は、吐出口５７から連続して吐出される。
【００２５】
本発明のダイヤフラムポンプによれば、アウターロータ型モータ２のロータ１３の天井板２０に直接ボール４を圧接するようにしたことにより、従来のようにモータの出力軸と一体的に回転する回転板を不要となり、部品点数を削減することができるとともに、ダイヤフラムポンプ１の小型化を図ることができる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、吸入弁６５を傘形状に形成し、排出弁５６を略平板状に形成したが、吸入弁６５を略平板状に形成してもよく、また排出弁５６を傘形状に形成してもよく、さらに筒形状に形成してもよく、種々の形状変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図２（Ａ）におけるI-I 線断面図である。
【図２】本発明に係るダイヤフラムポンプの駆動体を示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるI-I 線断面図、同図（Ｃ）は底面図である。
【図３】本発明に係るダイヤフラムポンプのダイヤフラムを示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるIII（Ｂ）-III（Ｂ） 線断面図、同図（Ｃ）は底面図である。
【図４】本発明に係るダイヤフラムポンプにおいて、ロータの移動量に対するボールの移動量を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…ダイヤフラムポンプ、２…アウターロータ型のモータ、３…駆動体、４…ボール、５…圧縮コイルばね（付勢手段）、６…ダイヤフラム、１３…ロータ、１６…コイル、２０…天井板、２０ａ…嵌合溝、３５…ダイヤフラムホルダー、５１…排出通路、５３…吸入通路、６３…ポンプ室、６５…吸入弁、６６…排出弁。
【図１】
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【図２】
2008038727.tif 000004
【図３】
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【図４】
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