(57)【要約】【課題】ポンプ室の容積を増大させた場合でも、ダイヤフラムに過大な応力が加わることを防止してその信頼性の向上や消費電力の削減を図ることのできるロータリーダイヤフラムポンプを提供すること。【解決手段】ロータリーダイヤフラムポンプ１では、偏心カム３０とダイヤフラム６とが連結されているため、ダイヤフラム６が半径方向内側に引っ張られた際、ポンプ室２の内容積は強制的に拡大されるので、大きな吐出量を実現することができる。ダイヤフラム６には、周方向において突条部６５（隔壁）が形成されている角度範囲が偏心カム３０により半径方向内側に引っ張られることを阻止する変形防止用スリット６１が形成されているため、ダイヤフラム６が半径方向内側に引っ張られる個所が周方向において突条部６５が形成されている角度範囲に差し掛かっても、ダイヤフラム６において突条部６５が形成されている外周面が半径方向内側に引っ張られることがない。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状固定壁を備えたケース体と、前記円筒状固定壁の内周面に対して半径方向内側で対向して当該円筒状固定壁との間にポンプ室を構成し、軸線方向の両端部が前記ケース体に密着状態に保持された円筒状のダイヤフラムと、該ダイヤフラムの内周面に連結された状態で当該ダイヤフラムの内側で偏心運動を行い、前記ポンプ室を吸引側ポンプ室と吐出側ポンプ室とに周方向で分断する前記ダイヤフラムの前記円筒状固定壁への押し付け部分を周方向で移動させるカムと、前記ポンプ室において軸線方向に延在して当該ポンプ室を周方向で分割する隔壁と、を有し、前記円筒状固定壁のうち、前記隔壁に対して前記カムの回転方向側および当該回転方向とは反対側の各々の位置で吸入口および吐出口が開口するロータリーダイヤフラムポンプにおいて、
前記隔壁は、前記ダイヤフラムにおいて外周面から半径方向外側に突出した突条部であって、当該突条部の外周側端部は前記円筒状固定壁部に形成された隔壁保持溝の内側に保持され、
前記ダイヤフラム、あるいは前記ダイヤフラムと前記カムとの間には、前記ダイヤフラムの外周面のうち、周方向において前記突条部が形成されている角度範囲が前記カムにより半径方向内側に引っ張られることを阻止する変形防止用スリットが形成されていることを特徴とするロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
前記隔壁保持溝の開口幅は、前記突条部の厚さ寸法より小さいことを特徴とする請求項１に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
前記ダイヤフラムの内周面は、周方向の全体にわたって前記カムに連結され、
前記変形防止用スリットは、前記ダイヤフラムの全周のうち、前記突条部が形成されている角度範囲において前記ダイヤフラムを軸線方向の全体にわたって厚さ方向の内外方向で分離するように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項４】
前記突条部は、前記ダイヤフラムの外周面において軸線方向に対して斜めに傾いて延在し、
周方向において前記突条部が形成されている角度範囲内で前記吸入口および前記吐出口が開口していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項５】
前記ダイヤフラムは、軸線方向の両側を避けた帯状中央部分が前記カムによって半径方向外側に押圧される受圧部になっているとともに、当該受圧部に対して軸線方向の両側に相当する部分は、前記受圧部の変位に従動して変形する従動部になっており、
前記吸入口および前記吐出口は、前記円筒状固定壁のうち、前記従動部に対して半径方向外側で重なる領域で開口していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項６】
前記受圧部は前記従動部に比して肉厚に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項７】
前記円筒状固定壁において前記従動部と半径方向外側で対向する領域は、当該円筒状固定壁の軸線方向の両端部に向けて半径方向内側に向けて斜めに縮径していく斜面部になっていることを特徴とする請求項５または６の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項８】
前記円筒状固定壁において前記従動部と半径方向外側で対向する領域は、当該円筒状固定壁の軸線方向の中央部分が両端部に比して半径方向内側に膨らんだ湾曲面になっていることを特徴とする請求項５または６の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項９】
前記円筒状固定壁において前記従動部と半径方向外側で対向する領域は、軸線方向における中央部分が両端部に比して半径方向内側に突出した形状になっていることを特徴とする請求項５または６の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項１０】
前記ダイヤフラムの全周のうち、前記突条部が形成されている角度範囲以外の領域には、軸線方向の中央部分を残して当該ダイヤフラムを厚さ方向の内外方向で分離する変形性向上用スリットが形成されていることを特徴とする請求項５乃至９の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項１１】
前記円筒状固定壁において前記吸入口および前記吐出口の開口縁は、当該開口縁の周辺領域からみて半径方向外側に引っ込む凹部になっていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項１２】
前記円筒状固定壁において前記吸入口および前記吐出口の開口縁の周りには、当該開口縁の周辺領域からみて半径方向内側に突き出た突部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項１３】
前記隔壁保持溝の内部には、当該隔壁保持溝の奥部分の溝幅を開口部での溝幅よりも拡大する段部が形成され、
前記隔壁の外周端部は、前記隔壁保持溝の奥部分では前記開口部分の側よりも膨張して前記段部に引っ掛かった状態にあることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項１４】
前記カムは、前記ダイヤフラムの中心軸線上で延びた駆動軸に偏心状態に固定された内輪に対してベアリングボールを介して摺動可能な外輪であることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項１５】
前記ケース体において前記円筒状固定壁を構成する部分は、軸線方向で重ね合わされた複数の部材からなることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか一項に記載のロータリーダイヤフラムポンプ。
【請求項１６】
前記ケース体において前記円筒状固定壁を構成する部分は、軸線方向に対して交差する方向で重ね合わされた複数の部材からなることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか一項に記載のロータリー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、ポンプ室の壁面の一部を構成する円筒状のダイヤフラムを押圧する部分を周方向で移動させながら流体を吸引、吐出するロータリーダイヤフラムポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロータリーダイヤフラムポンプとしては、ポンプ室の壁面を構成する円筒状のダイヤフラムを押圧する部分を周方向で移動させながら流体を吸引、吐出するロータリーダイヤフラムポンプが提案されている（特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
これらのロータリーダイヤフラムポンプのうち、特許文献１に記載のものでは、リング状のピストンの内側に旋回アームに取り付けられたベアリングを設け、ベアリングを回転させてピストンを押圧して円筒状のダイヤフラムを変形させる。また、ポンプ室では、ダイヤフラムの中心軸線に対して平行に延在する隔壁によって吸入口と吐出口とを隔離した構成になっている。
【０００４】
特許文献２に記載のロータリーダイヤフラムポンプでは、偏心回転するベアリングが直接、円筒状のダイヤフラムを押圧する構成になっており、ダイヤフラムの外周面から斜めに隔壁を突出させ、かかる隔壁を嵌め込む溝の延長線上に吸入口と吐出口とが形成された構成になっている。
【０００５】
特許文献３に記載のロータリーダイヤフラムポンプでは、ベアリングの回転軸方向における同じ高さ位置に吸入口と吐出口とが形成された構成になっている。また、ダイヤフラムの外周面からはベアリングの回転方向に対して垂直に隔壁を形成し、隔壁の一部を薄くすることによって、ベアリングの回転負荷を軽減する構成になっている。
【特許文献１】特開昭５５−８４８９１号公報
【特許文献２】特開昭５７−９７０９０号公報
【特許文献３】特開平１０−７７９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の構成では、ピストンはダイヤフラムを押圧することはあっても、引くことはないため、ポンプ室の容積が小さいという問題点がある。また、ダイヤフラムにおいて隔壁が形成されている部分が樹脂製の固定壁に固定されているため、かかる部分を変形させる際に大きな回転トルクが必要となるので、消費電力が大きいという問題点がある。また、特許文献２に開示の構成でも、隔壁が形成されている部分が樹脂製の固定壁に固定されているため、かかる部分を変形させる際に大きな回転トルクが必要となるので、消費電力が大きいという問題点がある。さらに、特許文献３に開示の構成では、隔壁付近でダイヤフラムを押圧した際あるいは引っ張った際の変形をダイヤフラムの弾性に頼っているため、ダイヤフラムの負担が大きいという問題点がある。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ポンプ室の容積を増大させた場合でも、ダイヤフラムに過大な応力が加わることを防止してその信頼性の向上や消費電力の削減を図ることのできるロータリーダイヤフラムポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上のような課題を解決するために、本発明では、円筒状固定壁を備えたケース体と、前記円筒状固定壁の内周面に対して半径方向内側で対向して当該円筒状固定壁との間にポンプ室を構成し、軸線方向の両端部が前記ケース体に密着状態に保持された円筒状のダイヤフラムと、該ダイヤフラムの内周面に連結された状態で当該ダイヤフラムの内側で偏心運動を行い、前記ポンプ室を吸引側ポンプ室と吐出側ポンプ室とに周方向で分断する前記ダイヤフラムの前記円筒状固定壁への押し付け部分を周方向で移動させるカムと、前記ポンプ室において軸線方向に延在して当該ポンプ室を周方向で分割する隔壁と、を有し、前記円筒状固定壁のうち、前記隔壁に対して前記カムの回転方向側および当該回転方向とは反対側の各々の位置で吸入口および吐出口が開口するロータリーダイヤフラムポンプにおいて、前記隔壁は、前記ダイヤフラムにおいて外周面から半径方向外側に突出した突条部であって、当該突条部の外周側端部は前記円筒状固定壁部に形成された隔壁保持溝の内側に保持され、前記ダイヤフラム、あるいは前記ダイヤフラムと前記カムとの間には、前記ダイヤフラムの外周面のうち、周方向において前記突条部が形成されている角度範囲が前記カムにより半径方向内側に引っ張られることを阻止する変形防止用スリットが形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、ポンプ室は隔壁によって周方向で分割され、かかる隔壁は、ダイヤフラムの外周面から半径方向外側に突出して隔壁保持溝の内側に保持された突条部によって構成されている。かかるロータリーダイヤフラムポンプにおいては、カムが偏心運動を行なうと、ダイヤフラムにおいてカムによって押圧されている部分が周方向で移動するため、吸入口から吸い込んだ流体を吐出口から吐き出すことができる。かかる動作を行なうにあたって、本発明では、カムとダイヤフラムとが連結されているため、ダイヤフラムが半径方向内側に引っ張られた際、ポンプ室の内容積は強制的に拡大されるので、大きな吐出量を実現することができる。また、本発明では、ダイヤフラム、あるいはダイヤフラムとカムとの間には、ダイヤフラムの外周面のうち、周方向において突条部（隔壁）が形成されている角度範囲がカムにより半径方向内側に引っ張られることを阻止する変形防止用スリットが形成されているため、ダイヤフラムが半径方向内側に引っ張られる個所が周方向において突条部が形成されている角度範囲に差し掛かっても、ダイヤフラムにおいて突条部が形成されている外周面が半径方向内側に引っ張られることがない。従って、ダイヤフラムの外周面から半径方向外側に突出して隔壁保持溝の内側に保持された突条部によって隔壁を構成した場合でも、突条部には隔壁から抜け出ようとする力が加わらない。従って、ダイヤフラムに過大な応力が加わらないので、ダイヤフラムの劣化や、隔壁保持溝内での突条部の位置ずれなどが発生しない。また、ダイヤフラムに過大な応力が加わらない分、カムがダイヤフラムから受ける力も小さいので、カムに対する回転負荷が小さい分、カムを駆動するためのモータの消費電力を低減することができる。
【００１０】
本発明において、前記隔壁保持溝の開口幅は、前記突条部の厚さ寸法より小さいことが好ましい。このように構成すると、接着などの手段を講じなくても、隔壁保持溝に突条部の外周側端部を挿入しただけで、突条部の外周側端部が隔壁保持溝の内側に保持された状態とすることができる。しかも、本発明では、突条部には隔壁から抜け出ようとする力が加わらないので、かかる構成を利用しても、突条部の外周側端部が隔壁保持溝から抜けることがない。
【００１１】
本発明において、前記ダイヤフラムの内周面は、周方向の全体にわたって前記カムに連結され、前記変形防止用スリットは、前記ダイヤフラムの全周のうち、前記突条部が形成されている角度範囲において前記ダイヤフラムを軸線方向の全体にわたって厚さ方向の内外方向で分離するように形成されている構成を採用することができる。このように構成すると、ダイヤフラムの内周面が周方向の全体にわたってカムに連結された構造を採用した場合でも、ダイヤフラムにおいて突条部が形成されている外周面が半径方向内側に引っ張られることがない。
【００１２】
本発明においては、前記突条部は、前記ダイヤフラムの外周面において軸線方向に対して斜めに傾いて延在し、周方向において前記突条部が形成されている角度範囲内で前記吸入口および前記吐出口が開口していることが好ましい。このように構成すると、カムの回転方向に沿って、吸入口および吐出口を順に配置することができるので、吸入口を塞いだ状態で吐出口から流体の吐出を行なった後、吐出口を塞いだ状態で流入口から流体の流入を行なわせることができる。
【００１３】
本発明において、前記ダイヤフラムは、軸線方向の両側を避けた帯状中央部分が前記カムによって半径方向外側に押圧される受圧部になっているとともに、当該受圧部に対して軸線方向の両側に相当する部分は、前記受圧部の変位に従動して変形する従動部になっており、前記吸入口および前記吐出口は、前記円筒状固定壁のうち、前記従動部に対して半径方向外側で重なる領域で開口していることが好ましい。このように構成すると、ダイヤフラムにおいて吸入口および吐出口を塞ぐ部分については押圧力が直接、加わらないので、ダイヤフラム自身の可撓性のみで吸入口および吐出口を閉状態から開状態に切り換えることができる。
【００１４】
本発明において、前記受圧部は前記従動部に比して肉厚に形成されていることが好ましい。このように構成すると、カムからの力が直接加わる受圧部が厚くなっているので、ダイヤフラムの寿命を延ばすことができるとともに、従動部の変形性を高めることができる。
【００１５】
本発明では、前記円筒状固定壁において前記従動部と半径方向外側で対向する領域は、当該円筒状固定壁の軸線方向の両端部に向けて半径方向内側に向けて斜めに縮径していく斜面部になっていることが好ましい。
【００１６】
本発明では、前記円筒状固定壁において前記従動部と半径方向外側で対向する領域は、当該円筒状固定壁の軸線方向の中央部分が両端部に比して半径方向内側に膨らんだ湾曲面になっている構成を採用してもよい。このように構成すると、ダイヤフラムの従動部と円筒状固定壁との密着性を高めることができる。
【００１７】
本発明では、前記円筒状固定壁において前記従動部と半径方向外側で対向する領域は、軸線方向における中央部分が両端部に比して半径方向内側に突出した形状になっていることが好ましい。このように構成すると、ダイヤフラムの受圧部と円筒状固定壁との密着性が高めるとともに、ダイヤフラムが軸線方向の中央部分に向けて引っ張られたとき、ダイヤフラムの従動部が、円筒状固定壁において軸線方向における両端部分で吸入口および吐出口が形成されている部分を確実に押圧するので、吸入口および吐出口の閉動作を確実に行なうことができる。
【００１８】
本発明において、前記ダイヤフラムの全周のうち、前記突条部が形成されている角度範囲以外の領域には、軸線方向の中央部分を残して当該ダイヤフラムを厚さ方向の内外方向で分離する変形性向上用スリットが形成されていることが好ましい。このように構成すると、ダイヤフラムを容易に変形させることができるので、カムがダイヤフラムから受ける力が小さくなる。従って、カムに対する回転負荷が小さい分、カムを駆動するためのモータの消費電力を低減することができる。
【００１９】
本発明において、前記円筒状固定壁において前記吸入口および前記吐出口の開口縁は、当該開口縁の周辺領域からみて半径方向外側に引っ込む凹部になっていることが好ましい。このように構成すると、ダイヤフラムのわずかな変形で吸入口および吐出口を開状態とすることができる。
【００２０】
本発明において、前記円筒状固定壁において前記吸入口および前記吐出口の開口縁の周りには、当該開口縁の周辺領域からみて半径方向内側に突き出た環状突部が形成されていることが好ましい。かかる構成を採用した場合、吸入口および吐出口を確実に閉状態とすることができる。
【００２１】
本発明において、前記隔壁保持溝の内部には、当該隔壁保持溝の奥部分の溝幅を開口部での溝幅よりも拡大する段部が形成され、前記隔壁の外周端部は、前記隔壁保持溝の奥部分では前記開口部分の側よりも膨張して前記段部に引っ掛かった状態にあることが好ましい。このように構成すると、接着などの手段を講じなくても、隔壁保持溝に突条部の外周側端部を挿入しただけで、突条部の外周側端部が隔壁保持溝の内側に保持された状態とすることができる。
【００２２】
本発明において、前記カムは、前記ダイヤフラムの中心軸線上で延びた駆動軸に偏心状態に固定された内輪に対してベアリングボールを介して摺動可能な外輪である構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るロータリーダイヤフラムポンプでは、カムとダイヤフラムとが連結されているため、ダイヤフラムが半径方向内側に引っ張られた際、ポンプ室の内容積は強制的に拡大されるので、大きな吐出量を実現することができる。また、本発明では、ポンプ室を周方向で分割する隔壁は、ダイヤフラムの外周面から半径方向外側に突出して隔壁保持溝の内側に保持された突条部によって構成されているが、ダイヤフラム、あるいはダイヤフラムとカムとの間には、ダイヤフラムの外周面のうち、周方向において突条部（隔壁）が形成されている角度範囲がカムにより半径方向内側に引っ張られることを阻止する変形防止用スリットが形成されているため、ダイヤフラムが半径方向内側に引っ張られる個所が周方向において突条部が形成されている角度範囲に差し掛かっても、ダイヤフラムにおいて突条部が形成されている外周面が半径方向内側に引っ張られることがない。従って、突条部には隔壁から抜け出ようとする力が加わらない。また、ダイヤフラムに過大な応力が加わらないので、ダイヤフラムの劣化や、隔壁保持溝内での突条部の位置ずれなどが発生しない。さらに、ダイヤフラムに過大な応力が加わらない分、カムがダイヤフラムから受ける力も小さいので、カムに対する回転負荷が小さい分、カムを駆動するためのモータの消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプ（以下、単にポンプという）の斜視図、このポンプを矢印Ｅで示す方向からみた左側面図、およびポンプを矢印Ｆで示す方向からみた正面図である。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明を適用したポンプに用いた各部材の構成を示す分解斜視図、各部材を矢印Ｆで示す方向からみた正面図、および各部材を矢印Ｇで示す方向からみた右側面図である。図３（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用したポンプを図１（ｃ）のＡ−Ａ線に沿って切断したときのＡ−Ａ断面図、およびＢ−Ｂ線に沿って切断したときのＢ−Ｂ断面図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は各々、本発明を適用したポンプのダイヤフラムの斜視図、正面図、Ｄ−Ｄ断面図、底面図、およびＣ−Ｃ断面図である。図５は、本発明を適用したポンプの円筒状固定壁の説明図である。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各々、本発明を適用したポンプのダイヤフラムを内側からみたときの説明図、その縦断面を示す説明図、ダイヤフラムが変形した様子を示す縦断面図、およびダイヤフラムが別の状態に変形した様子を示す縦断面図である。
【００２６】
図１および図２に示すポンプ１は、以下に説明するように、ポンプ室の壁面を構成する円筒状のダイヤフラムを押圧する部分を周方向で移動させながら流体を吸引、吐出するロータリーダイヤフラムポンプであり、樹脂製のベース１１上に、中空の樹脂製の下ケース１２、中空の樹脂製の上ケース１３、樹脂製のカバー１４が重ねて配置されてケース体１０が構成されている。かかるケース体１０では、ベース１１、下ケース１２、上ケース１３、カバー１４がねじにより締結されている。ベース１１の下面には、ポンプ１の駆動源を構成するモータ２０が搭載されており、ベース１１の上方ではモータ２０の出力軸２１が直立した姿勢で突出している。
【００２７】
図２、図３、図４、図５および図６に示すように、下ケース１２および上ケース１３はいずれも、外周面が矩形で内側には円形の穴が形成されており、下ケース１２に上ケース１３を重ねた状態で、下ケース１２の穴と上ケース１３の穴とは連通し、ポンプ室２の外周面となる円筒状固定壁４を構成している。下ケース１２には吸入管５１１が接続されており、かかる吸入管５１１は、円筒状固定壁４において吸入口５１として開口している。また、上ケース１３には吐出管５２１が接続されており、かかる吐出管５２１は、円筒状固定壁４において吐出口５２として開口している。
【００２８】
円筒状固定壁４は、軸線方向における中央領域４１が、内径が同一の部分になっている一方、かかる中央領域４１に対して軸線方向の両端部に位置する部分は、円筒状固定壁４の端部に向けて半径方向内側に向けて斜めに縮径していく斜面部４２１、４２２になっている。本形態では、このような斜面部４２１、４２２において吸入口５１および吐出口５２が開口している。
【００２９】
（ダイヤフラム６の全体構成）
円筒状固定壁４の内側には、円筒状のダイヤフラム６が配置されている。かかるダイヤフラム６は、軸線方向の帯状中央部分（受圧部６３）が分厚く、そこから軸線方向の両端部に向かって肉厚が漸減するテーパ部分（従動部６６１、６６２）になっており、このテーパ部分からさらに端部に向けて肉厚が一定の等厚部分６８１、６８２が形成されている。ここで、肉厚の帯状中央部分（受圧部６３）は、円筒状固定壁４の軸線方向における中央領域４１に対向している一方、テーパ部分（従動部６６１、６６２）は、円筒状固定壁４の斜面部４２１、４２２に対向している。
【００３０】
本形態では、ダイヤフラム６において、肉厚の帯状中央部分は、後述する偏心カム３０の外周面に接着固定されて、偏心カム３０からの押圧力および引っ張り力が直接作用する受圧部６３になっている一方、テーパ部分は、受圧部６３の変位や変形に追従して変位や変形が起こる従動部６６１、６６２になっている。このため、吸入口５１および吐出口５２は、円筒状固定壁４のうち、ダイヤフラム６の従動部６６１、６６２に対して半径方向外側で重なる領域で開口している。また、ダイヤフラム６の内周面において、肉厚の帯状中央部分（受圧部６３）の下端部には、半径方向内側に突出して偏心カム３０の下端縁が当接する位置規制用突起６６０が全周にわたって形成されており、かかる位置規制用突起６６０によって、ダイヤフラム６の受圧部６３の軸線方向の位置が規制されている。
【００３１】
また、ダイヤフラム６の軸線方向の両端部（等厚部分の端部）は肉厚のフランジ部６９１、６９２になっている。ここで、ベース１１の上面には、円筒状の突起１１０が形成されている一方、下ケース１２において円筒状固定壁４の下端部には、半径方向外側に向けて凹んだ環状凹部１２０が形成されており、ベース１１の上面に下ケース１２を重ねた状態で、ベース１１の突起１１０と下ケース１２の環状凹部１２０とによって形成される環状の隙間は、ダイヤフラム６の下端側のフランジ部６９１を密着状態に保持するダイヤフラム保持部１７１として利用される。ここで、下端側のフランジ部６９１の軸線方向の寸法（幅寸法）はダイヤフラム保持部１７１の深さ寸法と等しく、フランジ部６９１の外周面が密着する部分の軸線方向の寸法（ダイヤフラム保持部１７１の深さ寸法／環状凹部１２０の軸線方向の寸法）とは等しい。
【００３２】
また、カバー１４の下面には、円筒状の突起１４０が形成されている一方、上ケース１３において円筒状固定壁４の上端部には、半径方向外側に向けて凹んだ環状凹部１３０が形成されており、上ケース１３の上面にカバー１４を重ねた状態で、カバー１４の突起１４０と上ケース１３の環状凹部１３０とによって形成される環状の隙間は、ダイヤフラム６の上端側のフランジ部６９２を密着状態に保持するダイヤフラム保持部１７２として利用される。ここで、上端側のフランジ部６９２の軸線方向の寸法（幅寸法）はダイヤフラム保持部１７２の深さ寸法と等しく、フランジ部６９２の外周面が密着する部分の軸線方向の寸法（ダイヤフラム保持部１７２の深さ寸法／環状凹部１３０の軸線方向の寸法）とは等しい。
【００３３】
このように構成したダイヤフラム６は、軸線方向における長さ寸法がケース体１０においてダイヤフラム６の軸線方向における両端部を各々保持するダイヤフラム保持部１７１、１７２の離間距離よりも長い。このため、ダイヤフラム６は、軸線方向における長さ寸法をやや圧縮するように変形した状態で両端部（フランジ部６９１、６９２）がダイヤフラム保持部１７１、１７２に保持されている。
【００３４】
（偏心カム３０の構成）
ダイヤフラム６の内側には、ダイヤフラム６の中心軸線からずれた軸線周りで偏心運動を行なうカムとして、偏心カム３０が配置されており、本形態において、偏心カム３０は、ボールベアリングの外輪３１によって構成されている。すなわち、本形態では、モータ２０の出力軸２１は、駆動軸としてダイヤフラム６の中心軸線からずれた位置で延びており、かかる出力軸２１には、ボールベアリングの内輪３２が偏心状態に固定されている。また、内輪３２の外周側にはベアリングボール３３を挟んで外側が取り付けてある。ここで、外輪３１は、偏心カム３０として、ダイヤフラム６の内周面のうち、帯状中央部分（受圧部６３）に接着剤により固定されている。このため、モータ２０の出力軸２１が回転すると、内輪３２は、ダイヤフラム６の中心軸線に対して偏心回転し、外輪３１は、回転せずに、偏心運動を行なう。その結果、ダイヤフラム６は、内輪３２の回転に連動して、外輪３１（偏心カム３０）によって半径方向外側に向けて押圧される部分が周方向で移動し、かかる押圧される部分が過ぎ去った後は、内側に引っ張られることになる。
【００３５】
（隔壁の構成）
かかるポンプ１を組み立てる際、ベース１１上に、下ケース１２、上ケース１３、カバー１４を重ねて配置するとともに、下ケース１２および上ケース１３の内側（円筒状固定壁４）の内側にダイヤフラム６が配置され、さらにダイヤフラム６の内側に偏心カム３０が配置された状態となる。この状態で、ダイヤフラム６の外周面は、円筒状固定壁４に対向してポンプ室２を構成する。この状態において、ポンプ室２は、ダイヤフラム６において偏心カム３０によって押圧されて円筒状固定壁４に当接する部分によって、ポンプ室２は吸引側ポンプ室と吐出側ポンプ室とに周方向で分断される。かかるダイヤフラム６の円筒状固定壁４への押し付け部分が周方向で移動することによって、吸入口５１からポンプ室２への流体の吸入、およびポンプ室２から吐出口５２への流体の吐出を行なうには、ポンプ室２を周方向で分割する隔壁を設け、かかる隔壁に対して偏心カム３０の回転方向側に吸入口５１が位置し、隔壁に対して偏心カム３０の回転方向とは反対側に吐出口５２を配置する必要がある。
【００３６】
かかる隔壁を構成するにあたって、本形態では、ダイヤフラム６において外周面から半径方向外側に、軸線方向の延在する突条部６５を設ける一方、下ケース１２および上ケース１３の内周面に溝を形成し、これらの溝によって、ダイヤフラム６の突条部６５からなる隔壁の外周側端部を内側に保持する隔壁保持溝４５を構成してある。ここで、隔壁保持溝４５の開口幅は、突条部６５の厚さ寸法より小さいため、突条部６５の外周側端部を隔壁保持溝４５の内部に嵌め込むだけで、突条部６５の外周側端部は、隔壁保持溝４５の内側に保持された状態となる。それ故、接着などの手段を講じなくても、隔壁保持溝４５に突条部６５の外周側端部を挿入しただけで、突条部６５の外周側端部が隔壁保持溝４５の内側に保持された状態とすることができる。
【００３７】
また、突条部６５は、ダイヤフラム６の外周面において軸線方向に対して斜めに傾いて延在し、周方向において突条部６５が形成されている角度範囲内で吸入口５１および吐出口５２が開口している。ここで、突条部６５は、突条部６５の上端側が下端側に比較して偏心カム３０の回転方向側に位置するように傾いており、吐出口５２は、突条部６５の上端寄りの部分に対して偏心カム３０の回転方向と反対側で隣接する位置で開口し、吸引口は、突条部６５の下端寄りの部分に対して偏心カム３０の回転方向側に隣接する位置で開口している。このため、突条部６５に対して偏心カム３０の回転方向側に吸入口５１が位置し、隔壁に対して偏心カム３０の回転方向とは反対側に吐出口５２が位置するが、偏心カム３０の回転方向に沿って、吸入口５１および吐出口５２がこの順に配置されている。かかる斜めの溝を備えた下ケース１２および上ケース１３を樹脂成形により製造するにあたっては、溝部分を形成するコアを軸方向にねじりながら抜けばよい。
【００３８】
（変形防止用スリット６１の構成）
このように構成したダイヤフラム６において、外周面の約９０°にわたる領域に突条部６５が形成されており、かかる突条部６５が形成されている角度範囲では、ダイヤフラム６の外周面が偏心カム３０により半径方向内側に引っ張られることを阻止する変形防止用スリット６１が形成されている。すなわち、本形態では、ダイヤフラム６の全周のうち、突条部６５が形成されている角度範囲においては、ダイヤフラム６を軸線方向の全体にわたって厚さ方向の内外方向で分離するように変形防止用スリット６１が形成されている。このため、ダイヤフラム６の内周面において、軸線方向の両側を避けた帯状中央部分（受圧部６３）が周方向の全体にわたって偏心カム３０の外周面に接着剤により固定されている構造を採用した場合において、偏心カム３０によってダイヤフラム６が半径方向内側に引っ張られたときでも、ダイヤフラム６の内周面は偏心カム３０によって半径方向内側に引っ張られて変形するが、ダイヤフラム６の外周面のうち、周方向において突条部６５が形成されている角度範囲については、図６（ｃ）に示すように、偏心カム３０により半径方向内側に引っ張られることがない。ここで、変形防止用スリット６１は、ダイヤフラム６の厚さ方向において外周側部分が軸線方向で一定厚となるように形成されている。
【００３９】
（変形性向上用スリット６２の構成）
これに対して、ダイヤフラム６では、突条部６５が形成されている角度範囲以外の領域は、軸線方向の帯状中央部分を残してダイヤフラム６を厚さ方向の内外方向で分離する変形性向上用スリット６２が形成されている。このため、図６（ｄ）に示すように、ダイヤフラム６において突条部６５が形成されている角度範囲以外の領域は、ダイヤフラム６の内周面が偏心カム３０によって半径方向内側に引っ張られて変形する際、ダイヤフラム６が容易に内側に変形する。ここで、変形性向上用スリット６２は、ダイヤフラム６の厚さ方向において外周側部分が軸線方向で一定厚となるように形成されており、突条部６５が形成されている角度範囲の両端では、変形防止用スリット６１と繋がっている。なお、ダイヤフラム６は、従動部６６１、６６２の外周面、変形防止用スリット６１、および変形性向上用スリット６２が軸線方向に構成された形状で製造される。
【００４０】
（動作）
このように構成したポンプ１においては、偏心カム３０が偏心運動を行なうと、ダイヤフラム６において偏心カム３０によって押圧されている部分が周方向で移動する。従って、ダイヤフラム６において偏心カム３０によって押圧されている部分が吸入口５１を通過し終えると、ダイヤフラム６の可撓性によって、吸入口５１が開状態になって、流体が吸入口５１から吸い込まれる。また、ダイヤフラム６において偏心カム３０によって押圧されている部分が吐出口５２に接近してくると、ポンプ室２に先に吸入された流体が吐出口５２から吐出される。このような吸入動作および吐出動作は、偏心カム３０の回転によって繰り返される。ここで、突条部６５に対して偏心カム３０の回転方向側に吸入口５１が位置し、突条部６５（隔壁）に対して偏心カム３０の回転方向とは反対側に吐出口５２が位置するが、偏心カム３０の回転方向に沿って、吸入口５１および吐出口５２がこの順に配置されている。このため、ダイヤフラム６において偏心カム３０によって押圧されている部分が吸入口５１および吐出口５２が開口している領域に差し掛かった際、まず、図６（ａ）にＰ１で示す位置でダイヤフラム６が偏心カム３０によって押圧されているときには、吸入口５１と吐出口５２とは突条部６５（隔壁）で仕切られ、吸入口５１と吐出口５２とは連通せず、図６（ａ）にＰ２で示す位置でダイヤフラム６が偏心カム３０によって押圧されているときには、吸入口５１はダイヤフラム６によって塞がれているので、吸入口５１と吐出口５２とは連通しない。また、図６（ａ）にＰ３で示す位置でダイヤフラム６が偏心カム３０によって押圧されているときには、吐出口５２はダイヤフラム６によって塞がれているので、吸入口５１と吐出口５２とは連通せず、図６（ａ）にＰ４で示す位置でダイヤフラム６が偏心カム３０によって押圧されているときには、吸入口５１と吐出口５２とは突条部６５（隔壁）で仕切られ、吸入口５１と吐出口５２とは連通しない。それ故、本形態のポンプ１では、流体をスムーズに吐出することができる。
【００４１】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のポンプ１では、偏心カム３０とダイヤフラム６とが連結されているため、ダイヤフラム６が半径方向内側に引っ張られた際、ポンプ室２の内容積は強制的に拡大されるので、大きな吐出量を実現することができる。
【００４２】
また、ダイヤフラム６には、周方向において突条部６５（隔壁）が形成されている角度範囲が偏心カム３０により半径方向内側に引っ張られることを阻止する変形防止用スリット６１が形成されているため、ダイヤフラム６が半径方向内側に引っ張られる個所が周方向において突条部６５が形成されている角度範囲に差し掛かっても、ダイヤフラム６において突条部６５が形成されている外周面が半径方向内側に引っ張られることがない。すなわち、本形態では、変形防止用スリット６１は、ダイヤフラム６の全周のうち、突条部６５が形成されている角度範囲においてダイヤフラム６を軸線方向の全体にわたって厚さ方向の内外方向で分離するように形成されているので、ダイヤフラム６の受圧部６３の内周面が周方向の全体にわたって偏心カム３０に連結されている場合でも、ダイヤフラム６において突条部６５が形成されている内周面が半径方向内側に引っ張られることがあっても、外周面が半径方向内側に引っ張られることがない。従って、突条部６５には隔壁から抜け出ようとする力が加わらない。それ故、ダイヤフラム６に過大な応力が加わらないので、ダイヤフラム６の劣化や、隔壁保持溝４５内での突条部６５の位置ずれなどが発生しない。
【００４３】
また、ダイヤフラム６に過大な応力が加わらない分、偏心カム３０がダイヤフラム６から受ける力も小さいので、偏心カム３０に対する回転負荷が小さい分、偏心カム３０を駆動するためのモータ２０の消費電力を低減することができる。
【００４４】
しかも、ダイヤフラム６の全周のうち、突条部６５が形成されている角度範囲以外の領域には、軸線方向の中央部分を残してダイヤフラム６を厚さ方向の内外方向で分離する変形性向上用スリット６２が形成されているため、ダイヤフラム６を容易に変形させることができる。従って、偏心カム３０がダイヤフラム６から受ける力を小さくなるので、偏心カム３０に対する回転負荷が小さい分、偏心カム３０を駆動するためのモータ２０の消費電力を低減することができる。
【００４５】
また、ダイヤフラム６は、軸線方向の両側を避けた帯状中央部分が偏心カム３０によって半径方向外側に押圧される受圧部６３になっているとともに、受圧部６３に対して軸線方向の両側に相当する部分は、受圧部６３の変位に従動して変形する従動部６６１、６６２になっており、吸入口５１および吐出口５２は、円筒状固定壁４のうち、従動部６６１、６６２に対して半径方向外側で重なる領域で開口している。このため、ダイヤフラム６において吸入口５１および吐出口５２を塞ぐ部分については押圧力が直接、加わらないので、ダイヤフラム６自身の可撓性のみで吸入口５１および吐出口５２を閉状態から開状態に切り換えることができる。また、偏心カム３０からの力が直接加わる受圧部６３が厚くなっているので、ダイヤフラム６の寿命を延ばすことができるとともに、従動部６６１、６６２の変形性を高めることができる。
【００４６】
さらに、ダイヤフラム６の軸線方向における長さ寸法は、ケース体１０においてダイヤフラム６の軸線方向における両端部を各々保持するダイヤフラム保持部１７１、１７２の離間距離よりも長いため、ダイヤフラム６をある程度、所定形状に変形させた状態で配置することができる。また、ダイヤフラム６が偏心カム３０に押圧されて伸びた場合でも、かかる伸びを吸収でき、ダイヤフラム６においてケースに支持されているフランジ部６９１、６９２の劣化を防止できるので、漏れの発生を確実に防止することができる。
【００４７】
さらにまた、ダイヤフラム６のフランジ部６９１、６９２の軸線方向の幅寸法は、ケースにおいてフランジ部６９１、６９２の外周面が密着する部分の軸線方向の寸法と等しいため、ダイヤフラム６が変形した際、フランジ部６９１、６９２に収縮が発生しないので、フランジ部６９１、６９２に位置ずれや劣化が発生しにくいという利点がある。
【００４８】
また、ケース体１０において、円筒状固定壁４を構成する部分は、軸線方向で重ね合わされた複数の部材（下ケース１２および上ケース１３）からなる構成を採用したため、組み立てやすいという利点がある。
【００４９】
（別の実施の形態）
図７、図８および図９は各々、本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプに用いられる別の円筒状固定壁の構成を示す説明図、別のカムの構成を示す説明図、およびさらに別の円筒状固定壁の構成を示す説明図である。なお、以下の説明において、上記形態と共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
【００５０】
上記形態のポンプ１において、円筒状固定壁４において吸入口５１および吐出口５２の開口縁は、図７（ａ）に示すように、開口縁の周辺領域からみて半径方向外側に引っ込む凹部５１５、５２５になっている構成を採用してもよい。突条部６５が保持された隔壁保持溝４５の近くに吸入口５１および吐出口５２を配置した場合、吸入口５１および吐出口５２がダイヤフラム６で覆われて変形が妨げられる事態が発生しやすいが、かかる場合でも、凹部５１５、５２５を形成しておけば、ダイヤフラム６のわずかな変形で吸入口５１および吐出口５２を開状態とすることができる。ここで、凹部５１５、５２５の深さや形状については、ダイヤフラム６が偏心カム３０で押圧された際、吸入口５１および吐出口５２が閉状態となる構成とされる。なお、凹部５１５、５２５は面取りなどにより形成することができる。
【００５１】
また、図７（ａ）に示す凹部に代えて、図示を省略するが、円筒状固定壁４において吸入口５１および吐出口５２の開口縁の周りには、開口縁の周辺領域からみて半径方向内側に突き出た環状突部が形成されている構成を採用してもよい。かかる構成を採用した場合、吸入口５１および吐出口５２を確実に閉状態とすることができる。
【００５２】
また、上記形態において、図７（ｂ）に示すように、隔壁保持溝４５の内部には、隔壁保持溝４５の奥部分４５２の溝幅を開口部４５１での溝幅よりも拡大する段部４５５が形成され、突条部６５（隔壁）の外周端部６６５が、隔壁保持溝４５の奥部分４５２で開口部４５１の側よりも膨張して段部４５５に引っ掛かった状態にある構成を採用してもよい。このように構成すると、接着などの手段を講じなくても、隔壁保持溝４５に突条部６５の外周側端部を挿入しただけで、突条部６５の外周端部６６５が隔壁保持溝４５の内側に確実に保持された状態とすることができる。また、図７（ｂ）に示すように、隔壁保持溝４５では、開口部４５１の溝幅が広く、奥部分４５２で開口幅が狭い構成を採用すれば、突条部６５（隔壁）の外周端部６６５を隔壁保持溝４５に挿入しやすく、かつ、抜けにくい構造とすることができる。
【００５３】
上記形態では、ダイヤフラム６を変形させるカムとして、ベアリングを用いた偏心カム３０を用いたが、ダイヤフラム６の帯状中央部分（受圧部６３）を偏心運動させるものであれば、例えば、図８に示すように、ダイヤフラム６の側において剛性を有する円筒状のリング３６と、このリング３６の内周を押圧するコロ３７１を外周端に備えたロッド３７とを用いたカム３５を用いることができる。かかるカム３５では、ロッド３７がリング３６の中心からずれた軸線３７０周りに回転すると、図８に実線および点線で示すように、ロッド３７の外周端が偏心回転するので、ダイヤフラムを変形させることができる。
【００５４】
上記形態において、円筒状固定壁４は、軸線方向における中央領域４１は、内径が同一の部分になっている一方、かかる中央領域４１に対して軸線方向の両端部に位置する部分（ダイヤフラムの従動部６６１、６６２に対向する部分）が、円筒状固定壁４の端部に向けて半径方向内側に向けて斜めに縮径していく斜面部４２１、４２２になっていたが、図９に示すように、円筒状固定壁４においてダイヤフラム６の従動部６６１、６６２に半径方向外側で対向する領域が、円筒状固定壁４の軸線方向の中央部分が両端部に比して半径方向内側に膨らんだ湾曲面４４１、４４２になっており、かかる湾曲面４４１、４４２において吸入口５１および吐出口５２が開口している構成を採用してもよい。このように構成した場合には、ダイヤフラム６が軸線方向に引張力を受けた際、円筒状固定壁４の斜面部４２１、４２２を確実に押圧するので、吸入口５１および吐出口５２の開閉を確実に行なうことができる。
【００５５】
また、上記形態において、円筒状固定壁４は、軸線方向における中央領域４１が両端部に比して半径方向外側に引っ込んだ構成であったが、軸線方向における中央領域４１が両端部に比して半径方向内側に突出した構成を採用してもよい。例えば、図示を省略するが、円筒状固定壁４は、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、軸線方向における中央領域４１が、内径が同一の部分になっている一方、かかる中央領域４１に対して軸線方向の両端部に位置する部分は、図６（ｂ）、（ｃ）に示す構成とは逆に、円筒状固定壁４の端部に向けて半径方向外側に向けて斜めに拡径していく斜面部になっている構成を採用する。このように構成すると、ダイヤフラム６の受圧部６３と円筒状固定壁４との密着性が高めるとともに、ダイヤフラム６が軸線方向の中央部分に向けて引っ張られたとき、ダイヤフラム６の従動部６６１、６６２が、円筒状固定壁４において軸線方向における両端部分で吸入口５１および吐出口５２が形成されている部分を確実に押圧するので、吸入口５１および吐出口５２の閉動作を確実に行なうことができる。
【００５６】
上記形態において、ダイヤフラム６の外周面のうち、周方向において突条部６５が形成されている角度範囲が偏心カム３０により半径方向内側に引っ張られることを阻止するにあたって、ダイヤフラム６を厚さ方向の内外に分離する変形防止用スリット６１を形成したが、周方向において突条部６５が形成されている角度範囲が偏心カム３０により半径方向内側に引っ張られることを阻止するにあたって、偏心カム３０の外周面のうち、ダイヤフラム６において突条部６５が形成されている角度範囲については未接着にし、かかる未接着部分によって発生する隙間を変形防止用スリットとして利用してもよい。
【００５７】
上記形態において円筒状固定壁４を構成する部分は、軸線方向で重ね合わされた複数の部材（下ケース１２および上ケース１３）からなる構成を採用したが、ケース体１０において円筒状固定壁４を構成する部分は、軸線方向に対して交差する方向で重ね合わされた複数の部材からなる構成を採用してもよい。このように構成すると、部材同士の接合界面がポンプ室２の全周に存在することを回避することができるので、ポンプ室２で流体が接合界面を伝って周方向で漏れるという問題を確実に解消することができる。この場合、軸線方向に対して交差する方向で重ね合わされた複数の部材のうち、１つの部材に吸入口５１および吐出口５２を平行に形成し、他の部材には吸入口５１および吐出口５２が形成さえていない構成を採用すれば、スライドコアを用いずに、ケースを構成する部材を樹脂成形することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプの斜視図、このロータリーダイヤフラムポンプを矢印Ｅで示す方向からみた左側面図、およびロータリーダイヤフラムポンプを矢印Ｆで示す方向からみた正面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプに用いた各部材の構成を示す分解斜視図、各部材を矢印Ｆで示す方向からみた正面図、および各部材を矢印Ｇで示す方向からみた右側面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプを図１（ｃ）のＡ−Ａ線に沿って切断したときのＡ−Ａ断面図、およびＢ−Ｂ線に沿って切断したときのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は各々、本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプのダイヤフラムの斜視図、正面図、Ｄ−Ｄ断面図、底面図、およびＣ−Ｃ断面図である。
【図５】本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプの円筒状固定壁の説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各々、本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプのダイヤフラムを内側からみたときの説明図、その縦断面を示す説明図、ダイヤフラムが変形した様子を示す縦断面図、およびダイヤフラムが別の状態に変形した様子を示す縦断面図である。
【図７】本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプに用いられる別の円筒状固定壁の構成を示す説明図である。
【図８】本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプに用いられる別のカムの構成を示す説明図である。
【図９】本発明を適用したロータリーダイヤフラムポンプに用いられるさらに別の円筒状固定壁の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  ポンプ（ロータリーダイヤフラムポンプ）
２  ポンプ室
４  円筒状固定壁
６  ダイヤフラム
１０  ケース体
３０  偏心カム
３１  ボールベアリングの外輪
３５  カム
４５  隔壁保持溝
５１  吸入口
５２  吐出口
６１  変形防止用スリット
６２  変形性向上用スリット
６３  受圧部
６５  突条部
１７１、１７２  ダイヤフラム保持部
６６１、６６２  ダイヤフラムの従動部
６９１、６９２  ダイヤフラムのフランジ部
【図１】
2009243349.tif 000003
【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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【図７】
2009243349.tif 000009
【図８】
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【図９】
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