(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの出力軸に固定されたクランク体と、前記クランク体に傾斜させて固定されている駆動軸と、前記駆動軸に回動可能に取り付けられた駆動体と、前記駆動体の前記駆動軸に対し周方向にほぼ等しい間隔にて取り付けられた駆動部を有する複数のダイヤフラム部と、前記ダイヤフラム部に囲まれた該ダイヤフラム部のほぼ中央に位置する吐出口に通ずる共通室と、前記各ダイヤフラム部と前記共通室との間に設けられた第１の弁体と、前記各ダイヤフラム部により形成される各ポンプ室と室外空間の間に設けられた第２の弁体とを有し、前記クランク体に前記出力軸に対し前記駆動軸の取り付け部分とは反対側に設けられたバランスウェイトを備え、前記駆動体がボールベアリング又は含油軸受を介して前記駆動軸に回動可能に取り付けられ、前記バランスウェイトの重量が前記ボールベアリング又は前記含油軸受の重量の３０％〜７０％であることを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記バランスウェイトがビス又はビスとナットの組み合わせよりなる請求項１のポンプ。
【請求項３】
前記バランスウェイトが前記クランク体の周辺部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイヤフラムポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダイヤフラムポンプは、図３に示す通りの構成である。つまり図３において、１はモータ、２はモータ１の出力軸、３は出力軸２に固定されたクランク体、４はクランク体３の出力軸２より離れた位置に取りつけられ、このクランク体３への取り付け位置から出力軸２の延長線の方向に向けて傾斜させてある駆動軸、５は駆動軸４に回動可能に取り付けられている駆動体、６はボール、７はケース、８はケース７に組み合わされているシリンダー部である。また１０はダイヤフラム本体、１１はポンプ室１３を形成し駆動部（ピストン）１２を有するダイヤフラム部である。このダイヤフラム部１１は図には二つ示してあるが、一つあるいは三つ以上でもよい。またダイヤフラム部１１を複数設ける場合は、出力軸２の延長線を中心とした円周上にほぼ等間隔に配置される。また１４は吐出弁でダイヤフラム部１１と一体に形成され、これらダイヤフラム部１１と吐出弁１４にてダイヤフラム本体１０を構成する。
【０００３】
また、１５は蓋体、１６は蓋体１５と一体に設けられた吐出口、１７は共通室（弁室）、１８は吸入弁、１９は吸入孔である。
【０００４】
次にこの図３に示す従来のダイヤフラムポンプの作用について述べる。まずモータ１の駆動によりその出力軸２が回転し、それと共にクランク体３が回転する。このクランク体３の回転により、駆動軸４のクランク体３に固定された部分が出力軸２を中心に回転しそのため駆動軸４はその傾斜方向を変化させながら全体が回転する。この駆動軸４の運動により駆動体５はその傾斜方向を変化させる。これにより駆動体５に固定されている各ダイヤフラム部１１の各駆動部１２は一定の位相差をもって上下動する。この駆動部１２の上下動により各ポンプ室１３の容積が変化してポンプ作用が行なわれる。つまり図３の右側のダイヤフラム部のように駆動部が上方に位置する時はそのポンプ室の容積は小になり、ポンプ内の圧力は上昇して、吐出弁１４を開いてポンプ室内の流体は共通室１７を通り、吐出口１６よりポンプ外に流出、供給される。一方、図３の左側のダイヤフラムのように、駆動部が下方に位置するとそのポンプ室の容積は大になり、ポンプ室内の圧力は減少する。これにより吸入弁１８が開かれ流体は吸入口１９よりポンプ室１３内に流入する。
【０００５】
以上のように、図３に示す従来のダイヤフラムポンプは、各ダイヤフラム部１１の駆動部１２の運動により吸入弁１８を開いてのポンプ室１３への流体の流入と吐出弁１４を開いての吐出口１６よりの流体の流出によりポンプ作用が行なわれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のダイヤフラムポンプは、クランク体、駆動軸、駆動体等の駆動機構を構成する部品のほとんどが合成樹脂により形成される。
【０００７】
一般に合成樹脂製品は、機械的強度が十分ではなく、そのため小型ポンプにおいてはほとんど問題はないが、大型のポンプの場合駆動機構において強度上問題が生ずる。特に、駆動軸４と駆動体５との接触部分の機械的摩耗等が問題となり、この部分の耐久性等が問題になる。
【０００８】
この点を改良したダイヤフラムポンプとして、図４、図５に示すものが知られている。
【０００９】
図４は、含油軸受を用いて前述の欠点を解消したもので、図示するように駆動軸４と駆動体５との間に含油軸受２１を設けることにより駆動軸４と駆動体５との間の機械的摩耗等を抑制して機械的強度を十分保ち得るように耐久性を向上させたものである。
【００１０】
また、図５は前記の駆動軸と駆動体との間にボールベアリングを配置したもので、図５において２２がボールベアリング、２３はスリーブである。この従来例は、このボールベアリングを用いることにより前記部分の機械的強度を大にして、ポンプ作用を大型化しても十分な耐久性が得られるようにしたものである。
【００１１】
なお、図４、５に示す従来のダイヤフラムポンプは、軸受部分を除いて図３に示すダイヤフラムポンプと実質上同じ構成であり、その作用も同じである。したがって、軸受部分（図４の含油軸受２１、図５のボールベアリング２２、スリーブ２３の部分）以外の構成の説明および作用の説明等を省略する。
【００１２】
これら図４、図５に示す構成のダイヤフラムポンプは、含油軸受やボールベアリング等の金属製の軸受を用いることにより、ダイヤフラムポンプを大型化しても十分な耐久性が得られる。
【００１３】
しかし、金属製の軸受を用いることにより、この部分の重量が他と比較して大になる等の理由から、ポンプを運転した時に振動が発生し好ましくない。
【００１４】
本発明は、駆動軸と駆動体との間に含油軸受またはボールベアリングを用いると共に駆動軸を取り付けるクランク体にウェイトバランスを取り付けることにより振動の発生を防止するようにしたダイヤフラムポンプを提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のダイヤフラムポンプは、モータの出力軸に固定されたクランク体と、クランク体の出力軸より離れた位置にその先端が出力軸の延長線方向に向け傾斜させて固定されている駆動軸と、この駆動軸に回動可能に取り付けられた駆動体と、駆動体の周辺近くに駆動部が取り付けられていてポンプ室を形成する複数のダイヤフラム部と、複数のダイヤフラム部が位置する箇所の中央部分に位置する共通室と、各ダイヤフラム部と共通室との間に設けられた第１の弁体と、ポンプ室と室外空間の間に設けられた第２の弁体とを備えていて、クランク体の駆動軸の取り付け位置とは反対側の位置（出力軸を挟んで駆動軸の取り付け位置とは反対側の位置）にバランスウェイトを設けたことを特徴とする。
【００１６】
本発明のダイヤフラムポンプは、前記のような構成であって、モータの駆動による出力軸の回転に伴いクランク体が回転し、このクランク体の回転によりこれに取り付けられた駆動軸が回転して駆動体がその傾斜方向を変化させ、これによるダイヤフラム部の駆動部の往復動にてポンプ作用を行なうもので、クランク体の駆動軸の取り付け位置とは反対側にバランスウェイトを設けることによって、運転中の振動が除去されるようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態のダイヤフラムポンプを示すもので、図において、１はモータ、２はモータ１の出力軸、３はクランク体、４はクランク体３の出力軸２より離れた位置に取りつけられた駆動軸で、クランク体３への取り付け部４ａとは反対側が出力軸２の延長線方向に向くように傾斜している。５は駆動軸４に対しボールベアリング２２を介して回動可能に取り付けられた駆動体、７はケース、８はシリンダー部、１０はダイヤフラム本体、１１はダイヤフラム部、１２はダイヤフラム部１１に一体に設けられた駆動部（ピストン）、１３はポンプ室、１４は弁体部、１５は蓋体、１６は蓋体１５に設けられた吐出口、１７は共通室、１８は吸入弁、１９は吸入口でこれらは図５に示す従来のダイヤフラムポンプと実質上同一の構成である。したがって、モータ１の駆動によるポンプ作用等の作用についても図５の従来例と同様である。
【００１９】
図１に示す本発明のダイヤフラムポンプは、図示するようにクランク体３の駆動軸４の取り付け部４ａと出力軸２を挟んで反対側にバランスウェイト３０を設けたことを特徴とするもので、このバランスウェイト３０に一定の重量を持たせることにより振動の発生を抑制したものである。
【００２０】
この本発明の第１の実施の形態は、バランスウェイト３０よりなるバランスウェイトを設けたことにより、比較的大型のダイヤフラムポンプを構成し、そのための耐久性の問題解消のためにボールベアリングを用いても運転中に振動が発生することはない。
【００２１】
この場合のバランスウェイト３０の重量は、例えばボールベアリングの重量の３０％から７０％の間の値に設定することが望ましい。
【００２２】
もしバランスウェイトの重量がボールベアリングの重量の３０％以下の場合、重量があまりにも小になるため、バランスウェイト３０を設けた効果があまり得られず、振動の発生の可能性がある。
【００２３】
一方、バランスウェイトの重量がボールベアリングの重量の７０％以上になると、バランスウェイトの重量が大になりバランスが崩れ、そのために振動が発生することになる。つまり、ボールベアリングとバランスウェイト３０の位置関係によりバランスウェイトの重量はボールベアリングの重量よりも小であることが望ましい。そして実験結果から前述の通りのバランスウェイトの重量が、ボールベアリングの重量の３０％から７０％の範囲が最も望ましいことがわかった。
【００２４】
図２は、本発明の第２の実施の形態のダイヤフラムポンプを示すもので、バランスウェイト３１としてビス３２とナット３３を設けた構成にしたものである。
【００２５】
この第２の実施の形態のダイヤフラムポンプは、バランスウェイト３１としてビス３２とナット３３を用いることにより、クランク体への取り付けが簡単である、またナット３３により運転中にビスが緩むのを防止したものである。
【００２６】
その他の構成については第１の実施の形態のダイヤフラムポンプと同じである。
【００２７】
したがって、バランスウェイト３１の重量つまりビス３２とナット３３の合計の重量がボールベアリングの重量の３０％〜７０％の範囲内であることが望ましい。
【００２８】
また、第２の実施の形態のバランスウェイト３１において、ナット３３は用いなくともよいが、その場合、ポンプの運転中にビス３２が抜けるおそれがある。そのためビス３２が抜け出ないような手段をほどこす必要がある。
【００２９】
また、図１および図２に示す本発明の第１および第２の実施の形態のダイヤフラムポンプは、いずれも図５に示す従来例のように、駆動体５を駆動軸４にベアリングを用いて回動可能に取り付けたものであるが、図４に示すように含油軸受を用いたものに本発明を適用してもよい。その場合も、バランスウェイトの重量は、含油軸受の重量の３０％〜７０％の範囲内にすることが望ましい。
【００３０】
また、第１、第２の実施の形態は、ねじを用いる等のバランスウェイトをクランク体の外周側面に設けたものであるが、バランスウェイトをクランク体内に設けることも可能である。例えばクランク体３の外周側面に穴または凹部を設け、そこにバランスウェイトを挿入して脱落防止のカバーを設ける方法や、クランク体形成時にインサート法によりバランスウェイトを埋め込んだ状態にてクランク体を形成すること等が考えられる。
【００３１】
また、バランスウェイトをクランク体の外周辺より離してその配置位置を出力軸２との距離が大になるようにすれば、バランスウェイトの重量を小にすることが可能である。その一例としてクランク体の少なくとも駆動軸の取付位置４ａとは反対側の径を大にしてそこにバランスウェイトを前述の手段により設けることが考えられる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のダイヤフラムポンプは、駆動機構の耐久性を向上させるために駆動体の駆動軸に対する取り付け部分をボールベアリングや含油軸受を設けると共にクランク体にバランスウェイトを設けることにより振動の発生の少ない安定した運転を可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態のダイヤフラムポンプの構成を示す図
【図２】  本発明の第２の実施の形態のダイヤフラムポンプの構成を示す図
【図３】  従来のダイヤフラムポンプの構成を示す図
【図４】  従来のダイヤフラムポンプで駆動体と駆動軸の間に含油軸受を設けたポンプの構成を示す図
【図５】  従来のダイヤフラムポンプで駆動体と駆動軸の間にボールベアリングを設けたポンプの構成を示す図
【符号の説明】
１      モーター
２      モーターの出力軸
３      クランク体
４      駆動軸
５      駆動体
１０    ダイヤフラム本体
１１    ダイヤフラム部
１２    駆動部
１３    ポンプ室
２２    ボールベアリング
２３    スリーブ
３０、３１    バランスウェイト
３２    ビス
３３    ナット
【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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