(57)【要約】【課題】  ダイアフラムに連結された振動子を電磁石によって駆動することで流体の吸入動作及び吐出動作を行う構成の電磁式ポンプを合理的に構築するのに有効な技術を提供する。【解決手段】  ダイアフラム１４０を有する電磁式ポンプにおいて、ダイアフラム１４０にその吸入動作においてダイアフラム室１０８内へ空気を吸入する吸入経路を開閉する弁体としての突出片１４３を設けるとともに、当該突出片１４３がダイアフラム本体１４１と同一の弾性材料によって一体的に成形された構成とする。【選択図】      図２
2005220769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の圧縮室を区画するともに当該圧縮室における流体の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能なダイアフラムと、
前記ダイアフラムに連結され当該ダイアフラムを吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動可能な振動子と、
交流電源に接続される電磁コイルを介して前記振動子に対しダイアフラム駆動用の磁力を付与する電磁石と、
前記ダイアフラムの吸入動作において圧縮室外から圧縮室内へ流体を吸入する吸入経路と、
前記ダイアフラムの吐出動作において圧縮室内から圧縮室外へ流体を吐出する吐出経路と、
を有する電磁式ポンプであって、
前記ダイアフラムは、前記吸入経路及び吐出経路のいずれか一方の経路の開閉を行う弁体を備えるとともに、当該弁体がダイアフラム本体と同一の弾性材料によって一体的に成形された構成であることを特徴とする電磁式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイアフラムに連結された振動子を電磁石によって駆動することで流体の吸入動作及び吐出動作を行う電磁式ポンプの構築技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気等の流体を吸入して圧縮し高圧化して吐出する電磁式ポンプの構成が公知である（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の電磁式ポンプでは、電磁石の極性変化に伴い振動子が往復運動し、この振動子に連結されたダイアフラムを振幅動作させることによって、ダイアフラムが弾性変形し当該ダイアフラムによって区画される圧縮室の容積変化が発生する。これにより、流体の圧縮室内への吸入、および吸入した流体の圧縮、吐出という動作が連続的に繰り返されるようになっている。
ところで、上記のような電磁式ポンプにおいては、その製造工程における組み付け性やメンテナンス性等を向上させるべく一層の合理化を図る要請がある。
【特許文献１】特開平９−３１７６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ダイアフラムに連結された振動子を電磁石によって駆動することで流体の吸入動作及び吐出動作を行う構成の電磁式ポンプを合理的に構築するのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。
なお、本発明は、各種の流体を吸入・圧縮して高圧化し、所定の圧力、流量の流体を所望の供給先へと吐出する電磁式ポンプ等に適用され得る。電磁式ポンプの具体例としては、曝気式浄化槽の曝気用エア供給用、養魚の酸素補給用、泡風呂等のエア噴気用などの電磁式ポンプがある。
【０００５】
本発明は、請求項１に記載されたとおりの電磁式ポンプである。
請求項１に記載の電磁式ポンプは、ダイアフラム、振動子、電磁石、吸入経路、吐出経路を少なくとも備える。
【０００６】
本発明のダイアフラムは、流体の圧縮室を区画するともに当該圧縮室における流体の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能な機能を有するダイアフラム（diaphragm）である。弾性変形が可能な構成のダイアフラムを利用し、このダイアフラムで区画される圧縮室を容積変化させることによって流体の吸入動作及び吐出動作を行う。典型的には、板状の弾性材料（ゴム材料、樹脂材料など）によって本発明のダイアフラムが構成される。なお、本発明における「流体」には、空気をはじめとする気体、水をはじめとする液体など、各種の流体が包含される。
【０００７】
本発明の振動子は、ダイアフラムに連結され当該ダイアフラムを吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動可能な機能を有する振動子である。この振動子には、本発明の電磁石を介してダイアフラム駆動用の磁力が付与される。すなわち、この電磁石では、交流電源から電磁コイルに電力が供給されることによって磁力が発生する。これにより、振動子は、ダイアフラムを吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動させるように動作する。典型的には、振動子が直線的に往復動作することによって、ダイアフラムが吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動される。
なお、本発明では、振動子とダイアフラムとの連結に関し、振動子がダイアフラム以外の部材を介して当該ダイアフラムに間接的に固定される態様、あるいはダイアフラムに直接的に固定される態様を包含する。
【０００８】
本発明の吸入経路は、ダイアフラムの吸入動作において圧縮室外から圧縮室内へ流体を吸入する機能を有する経路である。また、本発明の吐出経路は、ダイアフラムの吐出動作において圧縮室内から圧縮室外へ流体を吐出する機能を有する経路である。これら吸入経路及び吐出経路は各々少なくとも各経路を開閉（開放ないし閉鎖）する弁体を有する。具体的には、ダイアフラムの吸入動作において、吐出経路用の弁体によって吐出経路が閉鎖されるとともに、吸入経路用の弁体によって吸入経路が開放されることによって圧縮室内に流体が吸入される。一方、ダイアフラムの吐出動作において、吸入経路用の弁体によって吸入経路が閉鎖されるとともに吐出経路用の弁体によって吐出経路が開放されることによって圧縮室内から流体が吐出される。
【０００９】
本発明では、特にダイアフラムが、吸入経路及び吐出経路のいずれか一方の経路を開閉する弁体を備える構成になっている。すなわち、本発明のダイアフラムは、ダイアフラム本来の流体吸入機能、流体圧縮機能、流体吐出機能に加え、吸入経路や吐出経路を開閉する弁機能をも有する構成になっている。本発明では、ダイアフラムが吸入経路用の弁体を有する態様、あるいはダイアフラムが吐出経路用の弁体を有する態様がある。
更に、本発明のダイアフラムでは、弁体がダイアフラム本体と同一の弾性材料によって一体的に成形された構成になっている。このようなダイアフラムは、例えば、ゴム材料、樹脂材料などの弾性材料をプレス成形や射出成形によって成形することで形成される。また、本発明では、ダイアフラムが吸入経路や吐出経路を開閉する弁機構を構成する各部材のうち少なくとも弁体を備えていればよく、弁体の開放位置を規定する弁押え等の部材を弁体とともにダイアフラム本体に一体的に成形してもよい。
【００１０】
本発明の電磁式ポンプのこのような構成によれば、ダイアフラムに吸入経路や吐出経路を開閉する弁体を設けるとともに、当該弁体をダイアフラム本体と同一の弾性材料によって一体的に成形することによって、電磁式ポンプの合理的な構成が可能とされる。具体的な作用効果としては、ダイアフラムを製造するだけで、吸入経路や吐出経路を開閉する弁体があわせて形成されるため、ダイアフラムと弁体を別々に製造する場合に比して製造工程が簡素化され組み付け性が高まる。また、ダイアフラム及び弁体を同時に交換することが可能となるとともに、ダイアフラムに設けられた弁体はその弁機能の検査や調整がし易いため、メンテナンス性が高まる。また、吸入経路や吐出経路を開閉する弁体のいずれか一方や弁体の取付け部品等が不要となるため、製造コストを低減させることが可能となるうえ、電磁式ポンプを全体として小型化することができ省スペース化が図られる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、電磁式ポンプを構成するダイアフラムに吸入経路ないし吐出経路を開閉する弁体を付帯させるとともに、当該弁体をダイアフラム本体と同一の弾性材料によって一体的に成形することによって、電磁式ポンプの製造工程における組み付け性やメンテナンス性等を向上させることが可能となる。従って、電磁式ポンプを合理的に構築することが可能とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明における「電磁式ポンプ」の一実施の形態である電磁式ポンプ１００の構成等を図面に基づいて説明する。この電磁式ポンプ１００は、流体としての空気を吸入し、圧縮して高圧化し、吐出する機能を有し、いわゆる「電磁式ダイアフラム（diaphragm）」と称呼されるタイプのポンプを構成する。この電磁式ポンプ１００は、吐出する空気の風量や圧力によっては、電磁式ブロワ、電磁式コンプレッサーとも称呼される。この電磁式ポンプ１００は、典型的には、曝気式浄化槽の曝気用エア供給用、養魚の酸素補給用、泡風呂等のエア噴気用として用いる。
【００１３】
本発明の電磁式ポンプの一実施の形態である電磁式ポンプ１００の平面図であって、その主要部分の断面構造を示す図が図１に示される。
図１に示すように、電磁式ポンプ１００は電磁石ケース１０１を備え、防振手段（防振ゴムなど）を介してポンプ基台プレート（図示省略）上に配置される。この電磁石ケース１０１の両側面には、後述する一対のダイアフラム１４０，１４０の外周面を当該電磁石ケース１０１に押しつけるようにして、弁ケース本体１０２及び弁ケース蓋体１０３が順次配置される。電磁石ケース１０１内には、互いに対向するように配置された一対の電磁石１１０，１２０と、この一対の電磁石１１０，１２０の対向面の間に介在する振動子１３０が挿着されている。
【００１４】
一対の電磁石１１０，１２０は、それぞれ、Ｅ型の電磁石コア１１２，１２２と、電磁石コイル１１４，１２４が巻かれた電磁石ボビン１１６，１２６とを備えている。電磁石１１０，１２０の電磁石コイル１１４，１２４には交流電源（図示省略）が接続され、交流電源の周波数と同一回数の磁極の変化（極性変化）が生じるようになっている。この電磁石１１０，１２０が、振動子１３０に対しダイアフラム１４０駆動用の磁力を付与する機能を有し、本発明における「電磁石」に対応している。
【００１５】
振動子１３０は、一対の電磁石１１０，１２０の対向面の間隙においてこれら電磁石１１０，１２０と接触しないように装着されている。この振動子１３０には、その振動子本体に極性の異なる永久磁石（Ｎ極及びＳ極）が埋設されている。この振動子１３０は、一対の電磁石１１０，１２０の極性変化に伴い、図１中の矢印１０方向ないし矢印１２方向へ往復運動する構成になっている。また、この振動子１３０は、その両端に連結用シャフト１３１，１３１を備えており、各連結用シャフト１３１に対応した位置にはダイアフラム１４０が配置される構成になっている。この振動子１３０が、ダイアフラム１４０を吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動可能な機能を有し、本発明における「振動子」に対応している。
【００１６】
各ダイアフラム１４０は、その両面が２つの円盤状のセンタープレート、すなわち、電磁石側の第１センタープレート１５０と、弁ケース蓋体側の第２センタープレート１５２とによって挟持され、第１センタープレート１５０及び第２センタープレート１５２は連結用シャフト１３１に固着されている。従って、各ダイアフラム１４０は、第１センタープレート１５０及び第２センタープレート１５２によって挟持された状態で、実質的（間接的）に振動子１３０に固定される。これら第１センタープレート１５０及び第２センタープレート１５２は、いずれも合成樹脂材料によって構成されている。また、詳細については後述するが、各ダイアフラム１４０には、空気吸入のための吸入弁機構が装着されている。このダイアフラム１４０は、圧縮室１０８における空気の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能な構成を有し、当該ダイアフラム１４０が本発明における「ダイアフラム」に対応している。
【００１７】
本実施の形態では、電磁石ケース１０１に固着される弁ケース本体１０２および弁ケース蓋体１０３により、圧縮室１０８および吐出室１０９が形成されており、これらを区画する弁ケース本体１０２の区画壁１０５には吐出室１０９側から吐出弁１０７が装着されている。圧縮室１０８は、ダイアフラム１４０によって区画される領域であり、本発明における「圧縮室」に対応している。
吐出弁１０７は、弾性を有するゴム材料によって構成され、区画壁１０５に形成された連通孔１０６を開放ないし閉鎖する吐出用の弁体１０７ａ（吐出弁機構）を有する。連通孔１０６が弁体１０７ａによって開放された状態では、圧縮室１０８と吐出室１０９とが連通される一方、連通孔１０６が弁体１０７ａによって閉鎖された状態では、圧縮室１０８と吐出室１０９との連通が阻止される構成になっている。なお、この連通孔１０６が、本発明における「吐出経路」を構成する。
従って、圧縮室１０８において圧縮され高圧化された空気は、吐出弁１０７の閉鎖状態において吐出弁１０７を介して吐出室１０９へ送られ、所定の圧力及び流量の空気が吐出口１０４を経て所望の供給先（浄化槽等）へ供給される構成になっている。
【００１８】
ここで、図２には図１におけるダイアフラム１４０近傍の拡大図が示される。また、図３には図２中のダイアフラム１４０の平面図が示され、図４には図３中のダイアフラム１４０のＡ−Ａ線における断面構造が示される。
【００１９】
図２〜図４に示すように、ダイアフラム１４０は、ダイアフラム本体１４１の中央部分に貫通穴１４１ａを有する穴あきの円盤状であり、本実施の形態では弾性を有するゴム材料によって一体的に成形された構成になっている。このダイアフラム１４０は、ダイアフラム本体１４１の貫通穴１４１ａの縁部に形成された円環状の基部１４２（リブ）と、この基部１４２から内方（中心方向）へ延在する複数の突出片１４３を備えている。本実施の形態では、図３に示すように、各ダイアフラム１４０に対し計６片の突出片１４３が、ダイアフラム本体１４１の延在面に沿って設けられている。
また、図４に示すように、基部１４２は、その板厚がダイアフラム本体１４１の各部位のうち相対的に厚肉化された厚肉部（板厚ｄ１）である。これに対し、突出片１４３は、その板厚がダイアフラム本体１４１の各部位のうち相対的に薄肉化された薄肉部（板厚ｄ２＜ｄ１）である。
【００２０】
各突出片１４３は、弾性を有し基部１４２に対する薄肉部であるため、板厚方向の荷重に対し可撓性を有する。すなわち、突出片１４３は、厚肉部分である基部１４２を中心にして図４中の矢印１４方向ないし矢印１６方向へ撓むことが可能な構成を有する。この突出片１４３は、センタープレートに形成された吸入経路（図２では、第１センタープレート１５０の連通孔１５０ａと、第２センタープレート１５２の連通孔１５２ａとによって形成される吸入経路）に対応した位置に配置されており、当該吸入経路を開放ないし閉鎖する吸入用の弁体としての機能（吸入弁機構）を有する。なお、この突出片１４３が、本発明における「吸入経路の開閉を行う弁体」を構成し、連通孔１５０ａと連通孔１５２ａとによって形成される吸入経路が、本発明における「吸入経路」を構成する。
【００２１】
従って、突出片１４３が開放された状態では、連通孔１５０ａと連通孔１５２ａとが連通され、電磁石ケース１０１内と圧縮室１０８とが連通される構成になっている。このとき、突出片１４３の開放位置は、第２センタープレート１５２に形成された弁押え１５２ｂによって規定され、それ以上突出片１４３が圧縮室１０８側へと撓まない構成になっている。一方、突出片１４３が閉鎖された状態では、連通孔１５０ａと連通孔１５２ａとの連通が解除され、電磁石ケース１０１内と圧縮室１０８との連通が解除される構成になっている。すなわち、突出片１４３の開放状態において空気が電磁石ケース１０１から圧縮室１０８に吸入され、この吸入空気は突出片１４３の閉鎖状態において圧縮室１０８内において圧縮され高圧化される構成になっている。
このように、ダイアフラム１４０自体を吸入用の弁体としての突出片１４３を有する形状に成形した点が、本実施の形態の電磁式ポンプ１００の特徴部分の一つである。
【００２２】
ここで、突出片１４３を有する上記構成のダイアフラム１４０は、プレス成形や射出成形などの製造工程によって製造される。このとき、突出片１４３となる薄肉部をあわせて成形してもよいし、その後の機械加工（研削加工、研磨加工等）によりダイアフラム本体１４１の板厚を薄肉化することによって突出片１４３を形成してもよい。突出片１４３となる薄肉部をあわせて成形することで、ダイアフラム１４０の成形過程がより簡素化される。
ダイアフラム１４０の成形後、このダイアフラム１４０をその両側から第１センタープレート１５０及び第２センタープレート１５２によって挟持した状態で、第１センタープレート１５０と第２センタープレート１５２とを溶着する。これによって、ダイアフラム１４０、第１センタープレート１５０、第２センタープレート１５２が一体化された構成体が形成されることとなる。
【００２３】
なお、図３では吸入弁機構を構成する突出片１４３の数を各ダイアフラム１４０について６片とする場合について記載しているが、突出片１４３の数や形状、またセンタープレートに形成される吸入経路の数や形状等は、ポンプ仕様など必要に応じて適宜変更可能である。
【００２４】
次に、上記構成の電磁式ポンプ１００の動作を、図面を参照しつつ説明する。
図１において、交流電源に接続された電磁石１１０，１２０の極性変化に伴い振動子１３０は、交流電源と同じ周波数で図中の矢印１０及び矢印１２方向に往復運動する。この振動子１３０の動きに同期して振動子１３０の両端部に配置されたダイアフラム１４０，１４０は、その外周部分が電磁石ケース１０１側に固定された状態で、その中央部が振動子１３０のストロークと同じ変位量で弾性変形する。
【００２５】
図５には、電磁式ポンプ１００において振動子１３０が矢印１０方向に動作した場合の模式図が示される。
図５に示すように、振動子１３０の矢印１０方向への動作によって図中右側のダイアフラム１４０が矢印１０方向に弾性変形した場合、図中右側の圧縮室１０８が負圧になり、吸入経路用の弁体としての右側の突出片１４３が開放されて、吸入空気が電磁石ケース１０１から右側の圧縮室１０８へと吸入される（吸入動作）。すなわち、この吸入動作においては、当該突出片１４３は、電磁石ケース１０１と右側の圧縮室１０８との圧力差によって右側の圧縮室１０８側（図中右側）に撓む。これにより右側の連通孔（図２中の連通孔１５０ａ及び連通孔１５２ａ）が連通され、電磁石ケース１０１内と右側の圧縮室１０８とが連通されることとなる。このとき、当該突出片１４３の開放位置は、センタープレートの弁押え（図２中の第２センタープレート１５２の弁押え１５２ｂ）に当接しそれ以上右側の圧縮室１０８側へは撓まない。
【００２６】
また、振動子１３０の矢印１０方向への動作によって図中左側のダイアフラム１４０が矢印１０方向に弾性変形した場合、図中左側の圧縮室１０８は圧縮され正圧になり、左側の突出片１４３が閉鎖されるとともに、左側の吐出弁１０７の弁体が開放されて、吐出空気が左側の圧縮室１０８内から吐出室１０９内へと吐出される（吐出動作）。すなわち、この吐出動作においては、当該突出片１４３は左側の圧縮室１０８内の圧力によって左側の連通孔（図２中の連通孔１５０ａ及び連通孔１５２ａ）を閉鎖した状態となり、左側の吐出弁１０７は左側の圧縮室１０８内の圧力によって開放されることとなる。
【００２７】
一方、図６には、電磁式ポンプ１００において振動子１３０が矢印１２方向に動作した場合の模式図が示される。
図６に示すように、振動子１３０の矢印１２方向への動作によって図中右側のダイアフラム１４０が矢印１２方向に弾性変形した場合、図中右側の圧縮室１０８は圧縮され正圧になり、右側の突出片１４３が閉鎖されるとともに、右側の吐出弁１０７の弁体が開放されて、吐出空気が右側の圧縮室１０８内から吐出室１０９内へと吐出される（吐出動作）。すなわち、この吐出動作においては、当該突出片１４３は右側の圧縮室１０８内の圧力によって右側の連通孔（図２中の連通孔１５０ａ及び連通孔１５２ａ）を閉鎖した状態となり、右側の吐出弁１０７は右側の圧縮室１０８内の圧力によって開放されることとなる。
【００２８】
また、振動子１３０の矢印１２方向への動作によって図中左側のダイアフラム１４０が矢印１２方向に弾性変形した場合、図中左側の圧縮室１０８が負圧になり、吸入経路用の弁体としての左側の突出片１４３が開放されて、吸入空気が電磁石ケース１０１から左側の圧縮室１０８へと吸入される（吸入動作）。すなわち、この吸入動作においては、当該突出片１４３は、電磁石ケース１０１と左側の圧縮室１０８との圧力差によって左側の圧縮室１０８側（図中右側）に撓む。これにより左側の連通孔（図２中の連通孔１５０ａ及び連通孔１５２ａ）が連通され、電磁石ケース１０１内と左側の圧縮室１０８とが連通されることとなる。このとき、当該突出片１４３の開放位置は、センタープレートの弁押え（図２中の第２センタープレート１５２の弁押え１５２ｂ）に当接しそれ以上右側の圧縮室１０８側へは撓まない。
【００２９】
図５及び図６を用いて説明したように、一対のダイアフラム１４０，１４０による上記の吸入動作及び吐出動作が交互に連続的に行われることによって、圧縮空気が連続的に吐出される。これにより、所定の流量及び圧力の吐出空気が吐出口１０４を経て所望の供給先へ供給されることとなる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態によれば、ダイアフラム１４０に吸入経路の開閉を行う弁体（弁機能）を設けるとともに、当該弁体である突出片１４３をダイアフラム本体１４１と同一のゴム材料によって一体的に成形することによって、電磁式ポンプの合理的な構成が可能とされる。すなわち、ダイアフラム１４０を製造するだけで、吸入経路用の弁体があわせて形成されるため、ダイアフラムと弁体を別々に製造する場合に比して製造工程が簡素化され組み付け性が高まる。また、ダイアフラム１４０及び吸入経路用の弁体を同時に交換することが可能となるとともに、ダイアフラム１４０に設けられた弁体はその弁機能の検査や調整がし易いため、メンテナンス性が高まる。また、吸入経路用の弁体や弁体の取付け部品等が不要となるため、製造コストを低減させることが可能となるうえ、電磁式ポンプ１００を全体として小型化することができ省スペース化が図られる。
【００３１】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００３２】
上記実施の形態では、吸入経路用の弁体としての突出片１４３をダイアフラム本体１４１と同一のゴム材料によって一体的に成形したダイアフラム１４０を用いる場合について記載したが、突出片１４３の開放位置を規定する弁押え１５２ｂも突出片１４３とともにダイアフラム本体１４１と一体的に成形してもよい。
【００３３】
また、上記実施の形態では、ダイアフラム１４０において、ダイアフラム本体１４１の中央部分に貫通穴１４１ａを設け、この貫通穴１４１ａに突出片１４３を配置する場合について記載したが、本発明では、電磁式ポンプの仕様等必要に応じダイアフラム本体１４１の各部位に突出片１４３を配置することが可能である。例えば、ダイアフラム本体１４１の中央部分から外周側に偏在した位置に突出片１４３を配置することもできる。
【００３４】
また、上記実施の形態では、ダイアフラム１４０の各部位のうち板厚が相対的に薄肉化された薄肉部を突出片１４３とする場合について記載したが、突出片１４３の板厚は当該突出片１４３による吸入経路の開放動作や閉鎖動作の円滑性に基づいて適宜設定可能である。
【００３５】
また、上記実施の形態では、振動子１３０の両端部にダイアフラム１４０を配置した構成の電磁式ポンプ１００について記載したが、振動子１３０の一端部にのみダイアフラム１４０が配置された構成の電磁式ポンプに対し本発明を適用することもできる。
【００３６】
また、上記実施の形態では、吸入経路用の弁体を有するダイアフラム１４０が装着された電磁式ポンプ１００について記載したが、本発明では、電磁ポンプに吐出経路用の弁体を有するダイアフラムを装着した構成を用いることもできる。ここで、図７を参照しながら、吐出経路用の弁体を有するダイアフラム１４０が装着された電磁式ポンプ２００の構成を説明する。この電磁式ポンプ２００の平面図であって、その主要部分の断面構造が図７に示される。なお、図７中において図１中に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付すものとし、当該同一の構成要素についての説明は省略する。
【００３７】
図７に示す電磁式ポンプ２００（本発明における「電磁式ポンプ」）は、図４に示すダイアフラム１４０と実質的に同様の一対のダイアフラムを備えている。各ダイアフラム１４０は、その両面が第１センタープレート１５０と、弁ケース蓋体側の第２センタープレート１５２とによって挟持された状態で、その外周部分が弁ケース本体１０２及び弁ケース蓋体１０３に対し固定されている。そして弁ケース本体１０２に振動子１３０の端部が直接連結される構成になっている。従って、各ダイアフラム１４０は、第１センタープレート１５０及び第２センタープレート１５２によって挟持された状態で、弁ケース本体１０２を介して間接的に振動子１３０に固定されている。また、この実施の形態では、ダイアフラム１４０の第１センタープレート１５０側に圧縮室１０８が形成され、ダイアフラム１４０の第２センタープレート１５２側に吐出室１０９が形成される構成になっている。
弁ケース本体１０２の区画壁１０５には吸入弁２０７が設けられており、この吸入弁２０７は、吸入経路である連通孔１０６を開放ないし閉鎖する吸入用の弁体２０７ａ（吸入弁機構）を有する。一方、図３に示すダイアフラム１４０の突出片１４３が、センタープレートに形成された吸入経路（図２では、第１センタープレート１５０の連通孔１５０ａと、第２センタープレート１５２の連通孔１５２ａとによって形成される吐出経路）を開放ないし閉鎖する吐出用の弁体としての機能（吐出弁機構）を有する。
【００３８】
図７に示す構成の電磁式ポンプ２００において、振動子１３０が矢印１０方向に動作した場合の模式図が図８に示され、当該振動子１３０が矢印１２方向に動作した場合の模式図が図９に示される。なお、この実施の形態では、一対のダイアフラム１４０，１４０は、その中央部が電磁ポンプ本体側に固定された状態で、その外周部分が振動子１３０のストロークと同じ変位量で矢印１０方向ないし矢印１２方向へ弾性変形する。
図８に示すように、振動子１３０の矢印１０方向への動作によって図中右側のダイアフラム１４０が矢印１０方向に弾性変形した場合、図中右側の圧縮室１０８が負圧になり、右側の吸入弁２０７の弁体が開放されて、吸入空気が電磁石ケース１０１から右側の圧縮室１０８へと吸入される（吸入動作）。
また、図８に示すように、振動子１３０の矢印１０方向への動作によって図中左側のダイアフラム１４０が矢印１０方向に弾性変形した場合、図中左側の圧縮室１０８は圧縮され正圧になり、左側の吸入弁２０７の弁体が閉鎖されるとともに、吐出経路用の弁体としての左側の突出片１４３が開放されて、吐出空気が左側の圧縮室１０８内から吐出室１０９内へと吐出される（吐出動作）。
一方、図９に示すように、振動子１３０の矢印１２方向への動作によって図中右側のダイアフラム１４０が矢印１２方向に弾性変形した場合、図中右側の圧縮室１０８は圧縮され正圧になり、右側の吸入弁２０７の弁体が閉鎖されるとともに、吐出経路用の弁体としての右側の突出片１４３が開放されて、吐出空気が右側の圧縮室１０８内から吐出室１０９内へと吐出される（吐出動作）。
また、図９に示すように、振動子１３０の矢印１２方向への動作によって図中左側のダイアフラム１４０が矢印１２方向に弾性変形した場合、図中左側の圧縮室１０８が負圧になり、左側の吸入弁２０７の弁体が開放されて、吸入空気が電磁石ケース１０１から左側の圧縮室１０８へと吸入される（吸入動作）。
図８及び図９を用いて説明したように、一対のダイアフラム１４０，１４０による上記の吸入動作及び吐出動作が交互に連続的に行われることによって、圧縮空気が連続的に吐出される。これにより、所定の流量及び圧力の吐出空気が吐出室１０９から所望の供給先へ供給されることとなる。このような構成の電磁式ポンプ２００によっても、上記実施の形態の電磁式ポンプ１００の作用効果と同様の作用効果を奏することとなる。
【００３９】
また、上記実施の形態では、流体として空気を吸入し、圧縮して高圧化し、吐出する電磁式ポンプ１００について記載したが、本発明を空気以外の気体や液体を扱う電磁式ポンプの構成に適用することもできる。
【００４０】
また、上記実施の形態や種々の変更の形態に鑑み、本発明では以下の態様１〜態様３に記載の構成を採り得る。
【００４１】
（態様１）
本発明では、「請求項１に記載の電磁式ポンプであって、
前記ダイアフラムは、当該ダイアフラムの各部位のうち板厚が相対的に薄肉化された薄肉部を有し、この薄肉部が前記弁体として構成されることを特徴とする電磁式ポンプ。」という構成（態様１）を採り得る。
【００４２】
本態様１に記載の電磁式ポンプは、請求項１に記載の構成において、ダイアフラムが当該ダイアフラムの各部位のうち板厚が相対的に薄肉化された薄肉部を有し、この薄肉部が吸入経路や吐出経路を開閉する弁体として構成される。ダイアフラムの薄肉部を弁体の構成として用いることによって、弁体による吸入経路や吐出経路の開放動作及び閉鎖動作が円滑に行われることとなる。
従って、本態様１によれば、請求項１に記載の構成によって得られる作用効果に加え、ダイアフラムに設けられた弁体が、吸入経路や吐出経路を開放動作及び閉鎖動作する際の弁機能が高まる。
【００４３】
（態様２）
また、本発明では、「電磁式ポンプに装着され、流体の圧縮室を区画するともに当該圧縮室における流体の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能なダイアフラムであって、
当該ダイアフラムの吸入動作において圧縮室外から圧縮室内へ流体を吸入する吸入経路と、当該ダイアフラムの吐出動作において圧縮室内から圧縮室外へ流体を吐出する吐出経路のいずれか一方の経路の開閉を行う弁体を備えるとともに、当該弁体がダイアフラム本体と同一の弾性材料によって一体的に成形された構成であることを特徴とするダイアフラム。」という構成（態様２）を採り得る。
【００４４】
この態様２に記載のダイアフラムは、請求項１に記載の電磁式ポンプを構成するダイアフラムと実質的に同一の構成を有する。
従って、本態様２によれば、ダイアフラムに吸入経路ないし吐出経路を開閉する弁体を付帯させるとともに、当該弁体をダイアフラム本体と同一の弾性材料によって一体的に成形することによって、請求項１に記載の発明の作用効果と同様に、電磁式ポンプの製造工程における組み付け性やメンテナンス性等を向上させるのに有効である。
【００４５】
（態様３）
また、本発明では、「態様２に記載のダイアフラムであって、
当該ダイアフラムの各部位のうち板厚が相対的に薄肉化された薄肉部を有し、この薄肉部が前記弁体となる構成であることを特徴とするダイアフラム。」という構成（態様３）を採り得る。
【００４６】
この態様３に記載のダイアフラムは、前記態様１に記載の電磁式ポンプを構成するダイアフラムと実質的に同一の構成を有する。
従って、本態様３によれば、態様２に記載の構成によって得られる作用効果に加え、ダイアフラムに設けられた弁体が、吸入経路や吐出経路を開放動作及び閉鎖動作する際の弁機能が高めるのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の電磁式ポンプの一実施の形態である電磁式ポンプ１００の平面図であって、その主要部分の断面構造を示す図である。
【図２】図１におけるダイアフラム１４０近傍の拡大図である。
【図３】図２中のダイアフラム１４０の平面図である。
【図４】図３中のダイアフラム１４０のＡ−Ａ線における断面構造を示す図である。
【図５】電磁式ポンプ１００において振動子１３０が矢印１０方向に動作した場合の模式図である。
【図６】電磁式ポンプ１００において振動子１３０が矢印１２方向に動作した場合の模式図である。
【図７】本発明の電磁式ポンプの別の実施の形態である電磁式ポンプ２００の平面図であって、その主要部分の断面構造を示す図である。
【図８】電磁式ポンプ２００において振動子１３０が矢印１０方向に動作した場合の模式図である。
【図９】電磁式ポンプ２００において振動子１３０が矢印１２方向に動作した場合の模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００，２００…電磁式ポンプ
１０１…電磁石ケース
１０２…弁ケース本体
１０３…弁ケース蓋体
１０４…吐出口
１０５…区画壁
１０６…連通孔
１０７…吐出弁
１０７ａ，２０７ａ…弁体
１０８…圧縮室
１０９…吐出室
１１０，１２０…電磁石
１１２，１２２…電磁石コア
１１４，１２４…電磁石コイル
１１６，１２６…電磁石ボビン
１３０…振動子
１３１…連結用シャフト
１４０…ダイアフラム
１４１…ダイアフラム本体
１４１ａ…貫通穴   
１４２…基部
１４３…突出片
１５０…第１センタープレート
１５０ａ，１５２ａ…連通孔
１５２…第２センタープレート
１５２ｂ…弁押え
２０７…吸入弁
【図１】
2005220769.tif 000003
【図２】
2005220769.tif 000004
【図３】
2005220769.tif 000005
【図４】
2005220769.tif 000006
【図５】
2005220769.tif 000007
【図６】
2005220769.tif 000008
【図７】
2005220769.tif 000009
【図８】
2005220769.tif 000010
【図９】
2005220769.tif 000011