DE112009000908T5

DE112009000908T5 - Rückschlagventilstruktur, Membranpumpe und Blutdruckmessgerät

Info

Publication number: DE112009000908T5
Application number: DE112009000908T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Sano
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2011-03-10
Anticipated expiration: 2029-04-11
Also published as: RU2456497C1; RU2010146467A; US8858452B2; JP5223436B2; DE112009000908B4; CN102099606B; JP2009257461A; CN102099606A; WO2009128394A1; US20110028853A1

Abstract

Rückschlagventilstruktur zum Zulassen einer Fluidströmung von einem ersten Raum zu einem zweiten Raum und Verhindern einer Strömung in die davon entgegengesetzte Richtung, aufweisend:
eine Trennwand (16), welche zwischen dem ersten und zweiten Raum angeordnet und mit einer Verbindungsöffnung (23, 33) versehen ist, welche eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Raum liefert;
einen elastischen Schichtkörper (21, 31) zum Abdecken der Seite des zweiten Raums der Verbindungsöffnung (23, 33), um eine Rückströmung des Fluids zu verhindern;
ein elastisches Element (22, 32) mit einem Wandabschnitt (22c, 32c), welcher die Verbindungsöffnung (23, 33) umgibt, zum Halten des elastischen Schichtkörpers (21, 31); und
einen Verformungsunterdrückungsabschnitt (24, 34) zum Beschränken einer Positionsverschiebung des Wandabschnitts (22c, 32c), um eine Verformung aufgrund der Verzerrung des elastischen Schichtkörpers (21, 31) zu unterdrücken.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rückschlagventilstruktur, eine Membranpumpe und ein Blutdruckmessgerät.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In letzter Zeit gilt die Selbstbeaufsichtigung des Blutdrucks zunehmend als wichtig und ein Blutdruckmessgerät für den Hausgebrauch ist weit verbreitet. Beim Blutdruckmessen wird ein Armband, in welchem eine Luftblase bzw. ein Luftsack enthalten ist, um einen Teil eines lebenden Körpers gewickelt und Luft in den Luftsack zugeführt, um den Luftsack unter Druck zu setzen. Der Blutdruck wird anhand von Arterieninformationen gemessen, welche durch Zusammendrücken des lebenden Körpers erhalten werden. Eine Luftpumpe wird zum unter Druck Setzen des Luftsacks verwendet. Die Luftpumpe ist mit einer Kautschukmembran versehen, welche eine Pumpenkammer in einem Gehäuse bildet, und führt eine Pumpbetätigung durch eine Kapazitätsänderung der Membran durch. Rückschlagventile sind derart in der Luftpumpe eingebaut, dass die Abluft und die angesaugte Luft nicht in entgegengesetzter Richtung zueinander strömen. Ein dünnschichtförmiges Kautschukmaterial wird im Allgemeinen als Rückschlagventil verwendet.
Das als Auslassventil dienende dünnschichtförmige Ventil weist eine Struktur auf, bei welcher das Ventil durch einen Auslassdruck geöffnet wird, um die Luft in eine angrenzende Luftkammer zuzuführen, und beim Ansaugen der Luft derart geschlossen wird, dass die Luft nicht in die entgegengesetzte Richtung zurückströmt. Das als Ansaugventil dienende dünnschichtförmige Ventil weist eine Struktur auf, bei welcher das Ventil durch den Saugdruck (minus) geöffnet wird, um Luft in die Pumpenkammer zu saugen, und beim Zusammendrücken derart geschlossen wird, dass keine Luft ausströmt. Im Allgemeinen enthält eine Form der dünnschichtförmigen Ventile eine zylindrische Form, eine Dünnschichtblattform und eine Schirmform. Verschiedene Technologien sind herkömmlich für ein dünnschichtförmiges Rückschlagventil und eine Pumpe, welche das Rückschlagventil verwendet, vorgeschlagen (siehe beispielsweise japanische Offenlegungsschrift Nr. 10-131862 (Patentschrift 1), japanische Offenlegungsschrift Nr. 11-218244 (Patentschrift 2), japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-139258 (Patentschrift 3), japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-5029 (Patentschrift 4) und japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-269337 (Patentschrift 5)).
Bei einer kleinen Pumpe, welche in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 10-131862 (Patentschrift 1) beschrieben wird, ist ein zylindrisches Auslassventil in einem Mittelteil zwischen einer Vielzahl an Membranen vorgesehen und Ansaugventile sind jeweils für die Membranen derart vorgesehen, dass das zentrale, zylindrische Ventil kegelförmig abgedichtet wird, um eine Luftleckage zu verhindern. Ein Auslassventil und ein Ansaugventil, welche in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 11-218244 (Patentschrift 2) beschrieben sind, sind schirmförmig ausgebildet und Rippen sind in einem Außenumfang vorgesehen, um die Luftleckage von den Schichtenden zu verhindern. Bei einem Rückschlagventil, welches in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-139258 (Patentschrift 3) beschrieben wird, sind konvexe oder konkave Abschnitte in einem Auslassventil und einem Ansaugventil derart vorgesehen und aneinander angepasst, dass das Positionieren durchgeführt und ein Anheben (liftup) verhindert wird, um die Luftleckage zu verhindern.
Bei einer kleinen Pumpe, welche in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2002-5029 (Patentschrift 4) beschrieben wird, ist eine Ansaugöffnung in einem mit einem unteren Teil einer Membran verbundenen Antriebskörper gebildet und ein dünnschichtförmiges Ansaugventil im unteren Teil der Membran vorgesehen. Bei einer Membranpumpe, welche in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-269337 (Patentschrift 5) beschrieben wird, sind ein Ansaugventil in Form einer dünnen Schicht oder blattförmig ausgebildet, eine Vielzahl an Ansaugventilen und eine Vielzahl an Membranen integriert und konvexe Abschnitte, welche die Ansaugöffnungen umgeben, auf den Unterseiten der Ansaugventile vorgesehen, um die Luftleckage zu verhindern.

Patentschrift 1: japanische Offenlegungsschrift Nr. 10-131862
Patentschrift 2: japanische Offenlegungsschrift Nr. 11-218244
Patentschrift 3: japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-139258
Patentschrift 4: japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-5029
Patentschrift 5: japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-269337

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Bei der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 10-131862 (Patentschrift 1) beschriebenen kleinen Pumpe ist es sehr schwierig das weiche, dünnschichtförmige, zylindrische Ventil beim Zusammenbauen der Pumpe in einen Öffnungsabschnitt einzuführen und zu montieren und eine bzw. die Form des Ventils ist kompliziert. Bei den Schirmventilen, welche in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 11-218244 (Patentschrift 2) beschrieben sind, ist eine O-Ring-Dichtungseigenschaft der Schirmbefestigungsabschnitte nicht ausreichend und nach der Befestigung besteht ein Stabilitäts- und Beständigkeitsproblem. Bei dem in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-139258 (Patentschrift 3) beschriebenen Rückschlagventil besteht eine Notwendigkeit einer Anzahl an Ansaugventilen gleich einer Vielzahl an Membranen, so dass die Anzahl an Teilen und die Arbeitsstunden zur Montage erhöht werden.
Bei der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2002-5029 (Patentschrift 4) beschriebenen kleinen Pumpe ist das Ventil im Antriebskörper vorgesehen, welcher mit dem unteren Teil der Membran verbunden ist. Folglich wird der Antriebskörper beim Antreiben der Pumpe in Betrieb gesetzt und das verbundene Ventil derart zusammen mit dem Antriebskörper betätigt, dass die Ventilverformung groß ist und die Luftleckage leicht erzeugt wird. Die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-269337 (Patentschrift 5) beschriebene Membranpumpe weist ein Charakteristikum auf, dass die Ansaugventile mit den Membranen integriert sind, um die Anzahl an Teilen zu verringern. Da es jedoch keine Konfiguration zum Niederhalten bzw. Festhalten der Umgebungen der Ventile gibt, werden die Ventile beim Zusammenbau leicht verformt und die Luftleckage leicht erzeugt.
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der obigen Probleme erzielt und eine Hauptaufgabe derselben ist eine Rückschlagventilstruktur zu liefern, welche zum Unterdrücken der Verformung eines dünnschichtförmigen Rückschlagventils aufgrund einer Verzerrung bei der Montage, dem Betätigen einer Pumpe oder Ähnlichem und zum Unterdrücken einer Abnahme der Pumpeneffizienz aufgrund einer Luftleckage fähig ist, welche durch eine Veränderung der nahen Befestigungszustände einer Öffnung verursacht werden, durch welche die Luft bei Betätigung der Pumpe strömt. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine mit der obigen Rückschlagventilstruktur versehene Membranpumpe und ein mit der Membranpumpe versehenes Blutdruckmessgerät zu liefern.
EINRICHTUNGEN ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Eine Rückschlagventilstruktur nach der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilstruktur zum Zulassen einer Fluidströmung von einem ersten Raum zu einem zweiten Raum und Verhindern einer Strömung in die davon entgegengesetzte Richtung. Die Rückschlagventilstruktur enthält eine Trennwand, welche zwischen dem ersten und zweiten Raum angeordnet und mit einer Verbindungsöffnung versehen ist, welche eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Raum liefert. Ferner ist Folgendes vorgesehen: ein elastischer Schichtkörper zum Abdecken der Seite des zweiten Raums der Verbindungsöffnung, um eine Rückströmung des Fluids zu verhindern; ein elastisches Element mit einem die Verbindungsöffnung umgebenden Wandabschnitt zum Halten des elastischen Schichtkörpers; und ein Verformungsunterdrückungsabschnitt zum Beschränken einer Positionsverschiebung des Wandabschnitts, um eine Verformung aufgrund der Verzerrung des elastischen Schichtkörpers zu unterdrücken.
Vorzugsweise ist bei der obigen Rückschlagventilstruktur das elastische Element derart gebildet, dass der Wandabschnitt eine größere Stärke als der elastische Schichtkörper aufweist.
Die Rückschlagventilstruktur enthält vorzugsweise zudem ein Klemmelement zum Einklemmen des elastischen Elements mit der Trennwand. Eine Oberfläche des elastischen Elements ist nahe einer Oberfläche auf der Seite des zweiten Raums der Trennwand angebracht und eine Rückfläche auf der gegenüberliegenden Seite der Oberfläche ist nahe dem Klemmelement angebracht. Das Klemmelement weist einen Vorsprungabschnitt auf, welcher auf der Seite der Trennwand hervorsteht. Der Vorsprungabschnitt ist in einen Raum eingepasst, welcher durch den Wandabschnitt umgeben ist, um die Verformung augrund der Verzerrung des elastischen Schichtkörpers zu unterdrücken.
Der Vorsprungabschnitt und der Wandabschnitt sind vorzugsweise ausgebildet, um ein Größenverhältnis aufzuweisen, bei welchem der Vorsprungabschnitt in den durch den Wandabschnitt umgebenen Raum gedrückt und eingepasst wird.
Vorzugsweise ist eine zum Wandabschnitt weisende Oberfläche in einem hervorstehenden Ende des Vorsprungabschnitts abgeschrägt.
Eine Membranpumpe nach der vorliegenden Erfindung ist eine Pumpe zum Befördern von Gas durch eine Kapazitätsänderung einer Pumpenkammer. Die Membranpumpe enthält ein Ansaugventil zum Zuführen des Gases in die Pumpenkammer und ein Auslassventil zum Abführen des Gases aus der Pumpenkammer. Jede der obigen Rückschlagventilstrukturen wird zumindest für das Ansaugventil und/oder Auslassventil verwendet.
Ein Blutdruckmessgerät nach der vorliegenden Erfindung enthält eine Manschette, welche an einer Blutdruckmessstelle einer zu messenden Person angebracht wird, wobei die Manschette einen mit Gas zu befüllenden Gassack aufweist. Die obige Membranpumpe zum Weiterleiten des Gases in den Gassack ist auch vorgesehen. Ein Druckdetektor zum Erfassen des Drucks in der Manschette ist auch vorgesehen. Es ist auch eine Messeinheit zum Messen des Blutdrucks der zu messenden Person anhand eines Druckwertes vorgesehen, welcher durch den Druckdetektor erfasst wird.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Nach der Rückschlagventilstruktur der vorliegenden Erfindung wird die Verformung augrund der Verzerrung des elastischen Schichtkörpers zum Verhindern der Rückströmung des Fluids unterdrückt. Mit anderen Worten ist das Rückschlagventil derart ausgebildet, dass eine Form des Ventils aufgrund der Verzerrung nicht leicht verformt wird. Daher kann die Form des Ventils selbst beim Zusammenbauen und Betätigen der Pumpe derart beibehalten werden, dass die Verformung aufgrund der Verzerrung des dünnschichtförmigen Rückschlagventils unterdrückt werden kann. Daher werden die nahen Befestigungszustände zwischen dem Ventil und der Luftöffnung nicht leicht verändert, so dass die Abnahme der Pumpeneffizienz aufgrund der Luftleckage unterdrückt werden kann. Folglich kann eine Pumpenbetätigung stabil durchgeführt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Draufsicht, welche eine Konfiguration einer Membranpumpe zeigt, welche mit einer Rückschlagventilstruktur der vorliegenden Erfindung versehen ist.
2 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II, welche in 1 gezeigt wird.
3 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III, welche in 1 gezeigt wird.
4 ist eine vergrößerte, schematische Draufsicht der Membranpumpe, welche ein Ansaugventil und eine Umgebung desselben zeigt.
5 ist eine vergrößerte, schematische Schnittansicht der Membranpumpe, welche das Ansaugventil und die Umgebung desselben zeigt.
6 ist eine vergrößerte, schematische Draufsicht der Membranpumpe, welche ein Auslassventil und eine Umgebung desselben zeigt.
7 ist eine vergrößerte, schematische Schnittansicht der Membranpumpe, welche das Auslassventil und die Umgebung desselben zeigt.
8 ist eine vergrößerte, schematische Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem ein elastischer Schichtkörper geschlossen ist.
9 ist eine vergrößerte, schematische Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem der elastische Schichtkörper geöffnet ist.
10 ist eine schematische Schnittansicht, welche eine Form eines elastischen Elements teilweise zeigt.
11 ist eine vollständige Perspektivansicht, welche das äußere Erscheinungsbild eines Blutdruckmessgerätes zeigt.
12 ist ein Blockdiagramm, welches eine innere Konfiguration des Blutdruckmessgerätes zeigt.
BESTE AUSFÜRHUNGSFORM DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform dieser Erfindung wird nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Es sollte angemerkt werden, dass in den folgenden Figuren gleiche Bezugszahlen gleichen oder entsprechenden Teilen gegeben wurden und die Beschreibung derselben nicht wiederholt werden wird.
Es sollte angemerkt werden, dass in der nachstehend beschriebenen Ausführungsform Bestandteile, sofern nicht speziell beschrieben, nicht immer für die Erfindung wesentlich sind. In der folgenden Ausführungsform sind bei Bezug auf die Anzahl, einen Betrag und Ähnliches die Anzahl und Ähnliches nur Beispiele, sofern nicht speziell beschrieben. Folglich ist der Bereich der vorliegenden Erfindung nicht immer auf die Anzahl, den Betrag und Ähnliches beschränkt.
1 ist eine schematische Draufsicht, welche eine Konfiguration einer mit einer Rückschlagventilstruktur der vorliegenden Erfindung versehenen Membranpumpe zeigt. 2 ist eine schematische Schnittansicht entlang der in 1 gezeigten Linie II-II. 3 ist eine schematische Schnittansicht entlang der in 1 gezeigten Linie III-III. Wie in den 1 bis 3 gezeigt, ist ein Motor 2, welcher als kleiner Gleichstrommotor dient, in einem unteren Teil einer Membranpumpe 1 vorgesehen. Eine durch eine Drehbewegung des Motors 2 gedrehte Ausgangswelle 3 ist am Motor 2 angebracht. Die Ausgangswelle 3 erstreckt sich nach oben zur Innenseite eines unteren Gehäuses 4 einer Membranpumpe 1.
Eine Schulter 5 ist an einem Ende der Ausgangswelle 3 befestigt. Die Schulter 5 führt die Drehbewegung mit der Ausgangswelle 3 einstückig durch. Eine Antriebswelle 6 ist an der Schulter 5 angebracht. Ein Basisende, welches als ein Ende der an der Schulter 5 befestigten Antriebswelle 6 dient, ist positioniert, um von einer Verlängerungslinie eines Drehpunktes der Ausgangswelle 3 entfernt zu sein. Eine Verlängerungslinie einer Mittelachse im anderen Ende der Antriebswelle 6 schneidet indessen die Verlängerungslinie des Drehpunktes der Ausgangswelle 3. Daher ist die Antriebswelle 6 relativ zur Ausgangswelle 3 geneigt.
Das distale Ende der Antriebswelle 6 wird in einen Antriebskörper 7 drehbar eingeführt. Der Antriebskörper 7 ist in einer Draufsicht kreisförmig ausgebildet. Im Antriebskörper 7 sind drei Durchgangsöffnungen 8 ausgebildet, um in Abständen von 120° voneinander beabstandet zu sein. In einem unteren Teil des Antriebskörpers 7 ist ein rohrförmiger Trägerabschnitt 9 gebildet, welcher sich in die Richtung erstreckt, in welche sich die Antriebswelle 6 erstreckt, und das distale Ende der Antriebswelle 6 ist in eine in einer Mitte des Trägerabschnitts 9 vorgesehene Öffnung drehbar eingeführt. Ein oberes Gehäuse 10 ist zum Umgeben einer Umgebung des Antriebskörpers 7 angeordnet. Ein unteres Ende des oberen Gehäuses 10 ist durch eine Schraubbetätigung oder Ähnliches an einem oberen Ende des unteren Gehäuses 4 befestigt.
Ein Membranhauptkörper 11 ist auf der Oberseite des oberen Gehäuses 10 vorgesehen. Der Membranhauptkörper 11 besteht aus einem elastischen Material, wie beispielsweise ein weicher und dünner Kautschuk oder Ähnliches, und ist scheibenförmig ausgebildet. In einem unteren Teil des Membranhauptkörpers 11 sind glockenförmige Pumpenkammern 12 ausgebildet, um in Abständen von 120° gleichmäßig voneinander beabstandet zu sein. Jede Pumpenkammer 12 ist durch einen streckbaren und zusammenziehbaren Membranabschnitt 15 und eine Antriebseinheit 13 zum Strecken und Zusammenziehen des Membranabschnitts 15 umgeben, um die Kapazität der Pumpenkammer 12 zu erhöhen und zu verringern.
Die Antriebseinheit 13 ist auf der Unterseite der Pumpenkammer 12 vorgesehen. Ein Kopfabschnitt 14 ist in einem distalen Ende der Antriebseinheit 13 durch einen dünnen Halsabschnitt gebildet. Der Kopfabschnitt 14, welcher durch die im Antriebskörper 7 gebildete Durchgangsöffnung 8 geht, ist derart angeordnet, dass der Halsabschnitt in der Durchgangsöffnung 8 positioniert ist. Folglich wird der Membranhauptkörper 11 am Antriebskörper 7 montiert.
Ein Ventilgehäuse 16 ist auf der Oberseite des Membranhauptkörpers 11 vorgesehen. Ein Luftsammelkörper 17 ist auf der weiteren Oberseite des Ventilgehäuses 16 vorgesehen. Ansaugventile 20 und Auslassventile 30 sind angeordnet, um zwischen dem Ventilgehäuse 16 und dem Luftsammelkörper 17 eingeklemmt zu werden. Durch diese Membranpumpe 1 zu beförderndes Gas strömt von einer Luftkammer 41, welche im Luftsammelkörper 17 gebildet ist, über einen Auslassabschnitt 42 zu einer Außenseite. Es sollte angemerkt werden, dass die schematischen Draufsichten in den 1, 4 und 6, welche später beschrieben werden, Draufsichten der Membranpumpe 1 in einem Schnitt zeigen, in welchem die Ansaugventile 20 und Auslassventile 30 vorgesehen sind.
Die Rückschlagventilstruktur wird nachstehend beschrieben werden. 4 ist eine vergrößerte, schematische Draufsicht der Membranpumpe, welche das Ansaugventil und eine Umgebung desselben zeigt. 5 ist eine vergrößerte, schematische Schnittansicht der Membranpumpe, welche das Ansaugventil und die Umgebung desselben zeigt. In Bezug auf die 4 und 5 enthält jedes Ansaugventil 20 zum Zuführen des Gases in die Pumpenkammer 12 einen elastischen Schichtkörper 21 und ein elastisches Element 22, welches zum Umgeben des elastischen Schichtkörpers 21 gebildet ist, zum Halten des elastischen Schichtkörpers 21. Das elastische Element 22 weist einen Wandabschnitt 22c auf und der elastische Schichtkörper 21 ist in einem Raum 25 vorgesehen, welcher durch den Wandabschnitt 22c umgeben ist.
Eine Oberfläche 22a des elastischen Elements 22 ist nahe einer Oberfläche 16a auf der Seite des Raums 25 des Ventilgehäuses 16 angebracht. Eine Rückfläche 22b auf der gegenüberliegenden Seite der Oberfläche 22a des elastischen Elements 22 ist nahe einer Oberfläche 17b auf der Seite des Raums 25 des Luftsammelkörpers 17 angebracht. Das elastische Element 22 ist zwischen dem Ventilgehäuse 16 und dem Luftsammelkörper 17 eingeklemmt. Der Luftsammelkörper 17 weist eine Funktion als Klemmelement zum Einklemmen des elastischen Elements 22 mit dem Ventilgehäuse 16 auf.
Ein durch das untere Gehäuse 4, das obere Gehäuse 10 und den Membranhauptkörper 11 umgebener Raum bildet einen Innenraum der Membranpumpe 1. Ein Ansaugkanal 18 ist an einer Stelle oder eine Vielzahl an Stellen in zumindest dem unteren Gehäuse 4 und/oder dem oberen Gehäuse 10 gebildet, um eine Verbindung zwischen dem Innenraum der Membranpumpe 1 und der Außenseite der Membranpumpe 1 zu liefern. Die Luft von einer Außenseite des Systems strömt über den Ansaugkanal 18 in den Innenraum der Membranpumpe 1.
Wie in 5 gezeigt, sind der Innenraum der Membranpumpe 1 und der durch den Wandabschnitt 22c umgebene Raum 25 durch das obere Gehäuse 10, den Membranhauptkörper 11 und das Ventilgehäuse 16 unterteilt. Verbindungsöffnungen 10a, 11a, 23, welche eine Verbindung zwischen dem Innenraum der Membranpumpe 1 und dem Raum 25 liefern, sind im oberen Gehäuse 10, dem Membranhauptkörper 11 bzw. dem Ventilkörper 16 gebildet.
Das Ventilgehäuse 16 ist in einer Trennwand zum Unterteilen des Innenraums der Membranpumpe 1, welcher als erster Raum dient, und des Raums 25, welcher als zweiter Raum dient, enthalten. Das Ventilgehäuse 16 ist zwischen dem Innenraum der Membranpumpe 1 und dem Raum 25 angeordnet. Eine Verbindungsöffnung 23, welche eine Verbindung zwischen dem Innenraum der Membranpumpe 1 und dem Raum 25 liefert, ist im Ventilgehäuse 16 gebildet. Der elastische Schichtkörper 21 deckt die im Ventilgehäuse 16 gebildete Verbindungsöffnung 23 von der Seite des Raums 25 ab. Der Wandabschnitt 22c des elastischen Elements 22 ist zum Umgeben der Verbindungsöffnung 23 ausgebildet.
Der Luftsammelkörper 17, welcher als Klemmelement zum Einklemmen des elastischen Elements 22 mit dem Ventilgehäuse 16 dient, weist einen Vorsprungabschnitt 24 auf, welcher durch ein hervorstehendes Teil des Luftsammelkörpers 17 auf der Seite des Ventilgehäuses 16 gebildet ist. Der Vorsprungabschnitt 24 steht zur Innenseite des Raums 25 vor, welcher durch den Wandabschnitt 22c des elastischen Elements 22 umgeben ist. Der Vorsprungabschnitt 24 wird in den Raum 25 auf der Oberseite des elastischen Schichtkörpers 21 gedrückt und eingepasst. Eine Seitenwand 24c des Vorsprungabschnitts 24 steht mit dem Wandabschnitt 22c des elastischen Elements 22 in Kontakt. Der Vorsprungabschnitt 24 ist durch Hervorstehen des Luftsammelkörpers 17, welcher als Element dient, das zum Ventilgehäuse 16 weist, welches mit dem elastischen Schichtkörper 21 in Kontakt steht, durch den Raum 25 zur Innenseite des Raums 25 gebildet. Der Vorsprungabschnitt 24 ist durch Hervorstehen des Luftsammelkörpers 17 gebildet, welcher als eines der Elemente zum Einklemmen des elastischen Elements 22 auf der Seite des Ventilgehäuses 16 dient, welches als das andere Element zum Einklemmen desselben dient.
Ein abgeschrägter Abschnitt 24b ist in einer Umfangskante eines hervorstehenden Endes 24a gebildet, welches als distales Ende des Vorsprungabschnitts 24 dient, welcher in den Raum 25 hervorsteht. Der abgeschrägte Abschnitt 24b ist in einem distalen Ende der Seitenwand 24c gebildet, welche mit dem Wandabschnitt 22c des elastischen Elements 22 in Kontakt steht. Die Seitenwand 24c, welche als zum Wandabschnitt 22c des elastischen Elements 22 weisende Seitenfläche dient, ist derart abgeschrägt, dass der abgeschrägte Abschnitt 24b im hervorstehenden Ende 24a des Vorsprungabschnitts 24 gebildet ist.
Das elastische Element 22 ist derart ausgebildet, dass der Wandabschnitt 22c eine größere Stärke als der elastische Schichtkörper 21 aufweist. Beispielsweise können der elastische Schichtkörper 21 und das elastische Element 22 derart ausgebildet sein, dass die Stärke des Wandabschnitts 22c des elastischen Elements 22 ungefähr das Fünffache der Stärke des elastischen Schichtkörpers 21 beträgt. Die Stärke des elastischen Schichtkörpers 21 kann beispielsweise 0,3 mm und die Stärke des elastischen Elements 22 1,5 mm betragen.
Ein Lüftungskanal 29a ist im Vorsprungabschnitt 24 gebildet. Der Lüftungskanal 29a steht mit einem in 4 gezeigten Lüftungskanal 29b über einen Lüftungskanal (nicht gezeigt) in Verbindung, welcher im Luftsammelkörper 17 gebildet ist. Der Raum 25 und die Pumpenkammer 12 stehen über die Lüftungskanäle 29a, 29b, welche im Luftsammelkörper 17 gebildet sind, und eine in einem elastischen Element 32 gebildete Lüftungsöffnung 29c und eine im Ventilgehäuse 16 gebildete Lüftungsöffnung 29d, welche beide später beschrieben werden und in 7 gezeigt sind, miteinander in Verbindung.
6 ist eine vergrößerte, schematische Draufsicht der Membranpumpe, welche das Auslassventil und eine Umgebung desselben zeigt. 7 ist eine vergrößerte, schematische Schnittansicht der Membranpumpe, welche das Auslassventil und die Umgebung desselben zeigt. In Bezug auf die 6 und 7 enthält jedes Auslassventil 30 zum Abführen des Gases aus der Pumpenkammer 12 einen elastischen Schichtkörper 31 und das elastische Element 32, welches ausgebildet ist, um den elastischen Schichtkörper 31 zum Halten desselben zu umgeben. Das elastische Element 32 weist einen Wandabschnitt 32c auf und der elastische Schichtkörper 31 ist in einem Raum 35 vorgesehen, welcher durch den Wandabschnitt 32c umgeben ist.
Eine Oberfläche 32a des elastischen Elements 32 ist nahe der Oberfläche 16a auf der Seite des Raums 35 des Ventilgehäuses 16 angebracht. Eine Rückfläche 32b auf der gegenüberliegenden Seite der Oberfläche 32a des elastischen Elements 32 ist nahe der Oberfläche 17b auf der Seite des Raums 35 des Luftsammelkörpers 17 angebracht. Das elastische Element 32 ist zwischen dem Ventilgehäuse 16 und dem Luftsammelkörper 17 eingeklemmt. Der Luftsammelkörper 17 weist eine Funktion als Klemmelement zum Einklemmen des elastischen Elements 32 mit dem Ventilgehäuse 16 auf.
Wie in 7 gezeigt, sind die Pumpenkammer 12 und der durch den Wandabschnitt 32c umgebene Raum 35 durch das Ventilgehäuse 16 unterteilt. Eine Verbindungsöffnung 33, welche eine Verbindung zwischen der Pumpenkammer 12 und dem Raum 35 liefert, ist im Ventilgehäuse 16 ausgebildet. Das Ventilgehäuse 16 ist eine Trennwand zum Unterteilen der als erster Raum dienenden Pumpenkammer und des als zweiter Raum dienenden Raums 35. Das Ventilgehäuse 16 ist zwischen der Pumpenkammer 12 und dem Raum 35 angeordnet. Der elastische Schichtkörper 31 deckt die im Ventilgehäuse 16 gebildete Verbindungsöffnung 33 von der Seite des Raums 35 ab. Der Wandabschnitt 32c des elastischen Elements 32 ist zum Umgeben der Verbindungsöffnung 33 ausgebildet.
Der Luftsammelkörper 17, welcher als Klemmelement zum Einklemmen des elastischen Elements 32 mit dem Ventilgehäuse 16 dient, weist einen Vorsprungabschnitt 34 auf, welcher durch ein hervorstehendes Teil des Luftsammelkörpers 17 auf der Seite des Ventilgehäuses 16 gebildet ist. Der Vorsprungabschnitt 34 steht zur Innenseite des Raums 35 vor, welcher durch den Wandabschnitt 32c des elastischen Elements 32 umgeben ist. Der Vorsprungabschnitt 34 wird in den Raum 35 auf der Oberseite des elastischen Schichtkörpers 31 gedrückt und eingepasst. Eine Seitenwand 34c des Vorsprungabschnitts 34 steht mit dem Wandabschnitt 32c des elastischen Elements 32 in Kontakt. Der Vorsprungabschnitt 34 ist durch Hervorstehen des Luftsammelkörpers 17, welcher als Element dient, das zum Ventilgehäuse 16 weist, welches mit dem elastischen Schichtkörper 31 in Kontakt steht, durch den Raum 35 zur Innenseite des Raums 35 gebildet. Der Vorsprungabschnitt 34 ist durch Hervorstehen des Luftsammelkörpers 17 gebildet, welcher als eines der Elemente zum Einklemmen des elastischen Elements 32 auf der Seite des Ventilgehäuses 16 dient, welches als das andere Element zum Einklemmen desselben dient.
Ein abgeschrägter Abschnitt 34b ist in einer Umfangskante eines hervorstehenden Endes 34a gebildet, welches als distales Ende des Vorsprungabschnitts 34 dient, welcher in den Raum 35 hervorsteht. Der abgeschrägte Abschnitt 34b ist in einem distalen Ende der Seitenwand 34c gebildet, welche mit dem Wandabschnitt 32c des elastischen Elements 32 in Kontakt steht. Die Seitenwand 34c, welche als zum Wandabschnitt 32c des elastischen Elements 32 weisende Seitenfläche dient, ist derart abgeschrägt, dass der abgeschrägte Abschnitt 34b im hervorstehenden Ende 34a des Vorsprungabschnitts 34 gebildet ist.
Das elastische Element 32 ist derart ausgebildet, dass der Wandabschnitt 32c eine größere Stärke als der elastische Schichtkörper 31 aufweist. Beispielsweise können der elastische Schichtkörper 31 und das elastische Element 32 derart ausgebildet sein, dass die Stärke des Wandabschnitts 32c des elastischen Elements 32 ungefähr das Fünffache der Stärke des elastischen Schichtkörpers 31 beträgt. Die Stärke des elastischen Schichtkörpers 31 kann beispielsweise 0,3 mm und die Stärke des elastischen Elements 32 1,5 mm betragen.
Eine Betätigung der Membranpumpe 1 der vorliegenden Ausführungsform wird nachstehend beschrieben werden. Wenn elektrische Leistung an den Motor 2 angelegt und die Ausgangswelle 3 gedreht wird, wird die Antriebswelle 6, welche als Neigungswelle dient, gedreht. Der Antriebskörper 7 ist an der Antriebswelle 6 montiert und auch am Kopfabschnitt 14 der Antriebseinheit 13 in allen Pumpenkammern 12 montiert. Daher wird durch die Drehung der Antriebswelle 6 ein montiertes Teil des Antriebskörpers 7 und der Kopfabschnitt 14 der Antriebseinheit 13 in der Pumpenkammer 12 mit einem Phasenunterschied von 120° nach oben und unten oszilliert. Der Membranabschnitt 15 wird durch die nach oben und unten gerichtete Oszillation dieser Antriebseinheit 13 gestreckt und kontrahiert, um die Kapazität der Pumpenkammer 12 periodisch zu ändern. D. h., wenn die Antriebseinheit 13 nach unten bewegt wird, wird die Kapazität der Pumpenkammer 12 erhöht, und wenn die Antriebseinheit 13 nach oben bewegt wird, wird die Kapazität der Pumpenkammer 12 verringert.
Wenn die Antriebseinheit 13 nach unten bewegt und die Kapazität der Pumpenkammer 12 erhöht wird, wird die Innenseite der Pumpenkammer 12 drucklos. Wenn die Innenseite der Pumpenkammer 12 drucklos ist, wie in 8 gezeigt, ist der elastische Schichtkörper 31, welcher als Ventilkörper des Auslassventils 30 dient, nahe der Oberfläche 16a des Ventilgehäuses 16 derart angebracht, dass das Auslassventil 30 geschlossen ist. Der elastische Schichtkörper 21, welcher als Ventilkörper des Ansaugventils 20 dient, wird indessen durch eine Druckänderung in der Pumpenkammer 12 elastisch verformt, um in den Raum 25 bewegt zu werden. Dadurch wird das Ansaugventil 20 derart geöffnet, dass die Luft über das Ansaugventil 20 in die Pumpenkammer 12 strömt.
Wenn die Antriebseinheit 13 nach oben bewegt und die Kapazität der Pumpenkammer 12 verringert wird, wird der Druck in der Pumpenkammer 12 verstärkt. Wenn der Druck in der Pumpenkammer 12 verstärkt wird, ist der elastische Schichtkörper 21 des Ansaugventils 20 derart nahe der Oberfläche 16a des Ventilgehäuses 16 angebracht, dass das Ansaugventil 20 geschlossen ist. Wie in 9 gezeigt, wird indessen der elastische Schichtkörper 31 des Auslassventils 30 durch die Veränderung des Drucks in der Pumpenkammer 12 elastisch verformt, um in den Raum 35 bewegt zu werden. Dadurch wird das Auslassventil 30 derart geöffnet, dass die Luft über das Auslassventil 30 aus der Pumpenkammer 12 strömt. Es sollte angemerkt werden, dass 8 eine vergrößerte, schematische Schnittansicht ist, welche einen Zustand zeigt, in welchem der elastische Schichtkörper geschlossen ist. 9 ist eine vergrößerte, schematische Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem der elastische Schichtkörper geöffnet ist.
Durch die Änderung der Kapazität der Pumpenkammer 12, wie oben beschrieben wurde, befördert die Membranpumpe 1 das Gas. Die über das Auslassventil 30 aus der Pumpenkammer 12 strömende Luft strömt von der Luftkammer 41, welche im Luftsammelkörper 17 gebildet ist, über den Auslassabschnitt 42 zur Außenseite. Das Ansaugventil 20 arbeitet als Rückschlagventil zum Zulassen einer Strömung des Gases vom Innenraum der Membranpumpe 1 zur Pumpenkammer 12 und Verhindern einer Strömung in die davon entgegengesetzte Richtung. Das Auslassventil 30 arbeitet als Rückschlagventil zum Zulassen einer Strömung des Gases von der Pumpenkammer 12 zum Auslassabschnitt 42 und Verhindern einer Strömung in die davon entgegengesetzte Richtung.
Die drei Pumpenkammer 12 sind in der Membranpumpe 1 der vorliegenden Ausführungsform gebildet. Jede Pumpenkammer 12 führt eine Pumpbetätigung für eine Drehung des Antriebskörpers 7 durch. Für die gesamte Membranpumpe 1 werden drei Pumpbetätigungen mit einem festgesetzten Phasenunterschied derart nacheinander durchgeführt, dass ein Pulsieren der Luftströmung verringert wird und die Arbeitseffizienz günstig ist. Die Pumpenkammern 12 sind mit dem Motor 2 einstückig gebildet, eine Vielzahl an Pumpenkammern 12 ist in einer Umgebung der Ausgangswelle 3 angeordnet, welche den Drehpunkt der Ausgangswelle 3 als Achse nimmt, und zudem ist der Antriebskörper 7 zwischen dem Motor 2 und den Pumpenkammern 12 angeordnet. Daher sind die Pumpenvorrichtungen und der Motor 2 derart integriert, dass eine bzw. die Form der Membranpumpe 1 sehr klein ist.
Wenn die Membranpumpe 1 eine kleine Größe aufweist, wie oben beschrieben wurde, wird eine Verzerrung der Formen der dünnschichtförmigen Rückschlagventile (d. h. der elastischen Schichtkörper 21, 31) beim Montieren und Betätigen der Membranpumpe 1 leicht erzeugt. Wenn die Verzerrung in den Formen der elastischen Schichtkörper 21, 31 erzeugt wird, werden nahe Befestigungszustände zwischen den elastischen Schichtkörpern 21, 31 und dem Ventilgehäuse 16 derart verändert, dass eine Luftleckage erzeugt wird. Folglich besteht hier das Problem, dass die Pumpeneffizienz beim Betätigen der Pumpe verringert wird.
Bei der Rückschlagventilstruktur der vorliegenden Ausführungsform sind daher die Vorsprungabschnitte 24, 34 im Luftsammelkörper 17 als Verformungsunterdrückungsabschnitte zum Unterdrücken der Verformung aufgrund der Verzerrung der elastischen Schichtkörper 21, 31 gebildet. Da die Vorsprungabschnitte 24, 34 jeweils in die Räume 25, 35 eingepasst werden, wird eine Positionsverschiebung der Wandabschnitte 22c, 32c, welche zum Umgeben der Verbindungsöffnungen 23, 33 und der elastischen Schichtkörper 21, 31 gebildet sind, derart beschränkt, dass die Verzerrung der Formen der elastischen Elemente 22, 32 unterdrückt wird. Folglich kann die Verformung aufgrund der Verzerrung der elastischen Schichtkörper 21, 31 derart unterdrückt werden, dass eine Abnahme in der Effizienz der Membranpumpe 1 aufgrund der Luftleckage unterdrückt werden kann.
10 ist eine schematische Schnittansicht, welche eine Form des elastischen Elements teilweise zeigt. Wie in 10 gezeigt, ist eine Wulst 26, welche als Abdichtungsvorsprung dient, ist auf der Rückseite 22b, welche als Oberfläche des elastischen Elements 22 dient, nahe dem Luftsammelkörper 17 angebracht. Da die Wulst bei einem Montageverfahren der Membranpumpe 1 zwischen dem Ventilgehäuse 16 und dem Luftsammelkörper 17 eingeklemmt wird, wird sie derart zusammengedrückt, um nahe dem Luftsammelkörper 17 angebracht zu werden. Folglich kann die Luftleckage aus einem Spalt zwischen dem elastischen Element 22 und dem Luftsammelkörper 17 unterdrückt werden. Da die Luftleckage durch die Bildung der Wulst 26 leicht unterdrückt werden kann, kann die Montagepräzision der Membranpumpe 1 verbessert werden.
Die elastischen Schichtkörper 21, 31 und die elastischen Elemente 22, 32 können aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Kautschuk, hergestellt werden. Beispielsweise können NBR (Nitrilkautschuk), CR (Chloroprenkautschuk), EDPM (Ethylen-Propylen-Kautschuk), TPE (thermoplastisches Elastomer) und Ähnliches als elastisches Material verwendet werden. Das Ventilgehäuse 16 und der Luftsammelkörper 17, an welchen die elastischen Elemente 22, 32 nahe angebracht sind, können aus einem Harzmaterial bestehen. Als Harzmaterial können beispielsweise ABS-Harz (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz), PS-Harz (Polystyrol-Harz) POM-Harz (Polyoxymethylen-Harz) und Ähnliches verwendet werden.
Wie oben beschrieben wurde, weist das Ansaugventil 20 der vorliegenden Ausführungsform die Rückschlagventilstruktur zum Zulassen der Strömung des Gases vom Innenraum der Membranpumpe 1 zur Pumpenkammer 12 und Verhindern der Strömung in die davon entgegengesetzte Richtung auf. Das Ansaugventil 20 enthält das Ventilgehäuse 16, welches zwischen dem Innenraum der Membranpumpe 1 und dem Raum 25 angeordnet und mit der Verbindungsöffnung 23 versehen ist, welche eine Verbindung zwischen dem Innenraum der Membranpumpe 1 und dem Raum 25 liefert. Das Ansaugventil 20 enthält auch den elastischen Schichtkörper 21 zum Abdecken der Seite des Raums 25 der Verbindungsöffnung 23, um eine Rückströmung des Gases zu verhindern; das elastische Element 22 mit dem Wandabschnitt 22c, welcher die Verbindungsöffnung 23 zum Halten des elastischen Schichtkörpers 21 umgibt; und zudem den Luftsammelkörper 17 zum Einklemmen des elastischen Elements 22 mit dem Ventilgehäuse 16.
Die Oberfläche 22a des elastischen Elements 22 ist nahe der Oberfläche 16a auf der Seite des Raums 25 des Ventilgehäuses 16 angebracht und die Rückfläche 22b auf der gegenüberliegenden Seite der Oberfläche 22a ist nahe dem Luftsammelkörper 17 angebracht. Der Luftsammelkörper 17 weist den Vorsprungabschnitt 24 auf, welcher durch Hervorstehen des Luftsammelkörpers 17 auf der Seite des Ventilgehäuses 16 gebildet ist. Da der Vorsprungabschnitt 24 in den durch den Wandabschnitt 22c umgebenen Raum 25 eingepasst ist, um die Positionsverschiebung des Wandabschnitts 22c zu beschränken, wird die Verformung aufgrund der Verzerrung des elastischen Schichtkörpers 21 unterdrückt.
Das Auslassventil 30 der vorliegenden Ausführungsform weist indessen die Rückschlagventilstruktur zum Zulassen der Strömung des Gases von der Pumpenkammer 12 zum Auslassabschnitt 42 und Verhindern der Strömung in die davon entgegengesetzte Richtung auf. Das Auslassventil 30 enthält das Ventilgehäuse 16, welches zwischen der Pumpenkammer 12 und dem Raum 35 angeordnet und mit der Verbindungsöffnung 33 versehen ist, welche eine Verbindung zwischen der Pumpenkammer 12 und dem Raum 35 liefert. Das Auslassventil 30 enthält auch den elastischen Schichtkörper 31 zum Abdecken der Seite des Raums 35 der Verbindungsöffnung 33, um eine Rückströmung des Gases zu verhindern; das elastische Element 32 mit dem Wandabschnitt 32c, welcher die Verbindungsöffnung 33 umgibt, zum Halten des elastischen Schichtkörpers 31; und zudem den Luftsammelkörper 17 zum Einklemmen des elastischen Elements 32 mit dem Ventilgehäuse 16.
Die Oberfläche 32a des elastischen Elements 32 ist nahe der Oberfläche 16a auf der Seite des Raums 35 des Ventilgehäuses 16 angebracht und die Rückfläche 32b auf der gegenüberliegenden Seite der Oberfläche 32a ist nahe dem Luftsammelkörper 17 angebracht. Der Luftsammelkörper 17 weist den Vorsprungabschnitt 34 auf, welcher durch das Hervorstehen des Luftsammelkörpers 17 auf der Seite des Ventilgehäuses 16 gebildet ist. Da der Vorsprungabschnitt 34 in den Raum 35, welcher durch den Wandabschnitt 32c umgeben ist, eingepasst ist, um die Positionsverschiebung des Wandabschnitts 32c zu beschränken, wird die Verformung aufgrund der Verzerrung des elastischen Schichtkörpers 31 unterdrückt.
Da die Vorsprungabschnitte 24, 34 jeweils in die Räume 25, 35 eingepasst sind, kann folglich die Positionsverschiebung beschränkt werden, um welche die zum Umgeben der Verbindungsöffnungen 23, 33 und elastischen Schichtkörper 21, 31 gebildeten Wandabschnitte 22c, 32c der elastischen Elemente 22, 32 relativ zum Ventilgehäuse 16 aufgrund der Verformung oder Ähnlichem beim Bilden, Transportieren oder Zusammenbauen bewegt werden. Folglich wird die Verzerrung der Formen der elastischen Elemente 22, 32 unterdrückt. Daher wird die Verformung aufgrund der Verzerrung der elastischen Schichtkörper 21, 31, welche die Rückströmung des Gases verhindern, unterdrückt. Folglich können die Formen des Ansaugventils 20 und Auslassventils 30 selbst beim Zusammenbau und bei Betätigung der Membranpumpe 1 derart beibehalten werden, dass die Verformung der elastischen Schichtkörper 21, 31, welche als weiche und leicht verformbare Kautschukdünnschichten dienen, unterdrückt werden. Mit anderen Worten werden das Ansaugventil 20 und das Auslassventil 30 derart gebildet, dass die Formen der Ventile nicht leicht verformt werden. Daher werden die nahen Befestigungszustände der elastischen Schichtkörper 21, 31 am Ventilgehäuse 16, welches mit den Verbindungsöffnungen 23, 33 versehen ist, durch welche die Luft strömt, nicht leicht verändert.
Die Räume 25, 35 können zylinderförmig ausgebildet sein und die Umfangswandabschnitte 22c, 32c aufweisen, welche in einer Draufsicht kreisförmig ausgebildet sind. Wenn die Formen der Vorsprungabschnitte 24, 34, welche den Wandabschnitten 22c, 32c entsprechen, zylinderförmig ausgebildet und an die Wandabschnitte angepasst sind, kann folglich die Luftleckage von den elastischen Elementen 22, 32 in die Umgebungen der elastischen Schichtkörper 21, 31 verhindert werden. Es sollte angemerkt werden, dass bei der obigen Struktur ein Effekt zum Verhindern einer Luftleckage weiter verbessert wird, wenn die Vorsprungabschnitte 24, 34 und die Wandabschnitte 22c, 32c ausgebildet sind, um ein Größenverhältnis aufzuweisen, bei welchem die Vorsprungabschnitte 24, 34 in die Räume 25, 35 gedrückt und eingepasst werden. Durch Übernehmen der obigen Struktur kann die Luftleckage aus den durch die Wandabschnitte 22c, 32c umgebenen Räumen 25, 35 verhindert werden. Folglich kann die in 10 gezeigte Wulst 26 entfernt werden.
Die Vorsprungabschnitte 24, 34 sind im Luftsammelkörper 17 zum Einklemmen der elastischen Elemente 22, 32 mit dem Ventilgehäuse 16 gebildet. Daher können die Vorsprungabschnitte 24, 34 beim Anbringen des Luftsammelkörpers 17 an das Ventilgehäuse 16 in die Räume 25, 35 eingepasst werden. Folglich wird ein Verfahren zum Anbringen der Vorsprungabschnitte 24, 34 nicht unbedingt benötigt. Wenn der Luftsammelkörper 17 aus dem Harzmaterial besteht, können die Vorsprungabschnitte 24, 34 einstückig ausgebildet werden. Daher kann die Produktivität der Membranpumpe 1 verbessert und auch ein Effekt zum Verringern der Herstellungskosten erhalten werden.
Das Ansaugventil 20, welches den elastischen Schichtkörper 21 aufweist, und das Auslassventil 30, welches den elastischen Schichtkörper 31 aufweist, können einstückig ausgebildet werden. Beispielsweise werden das elastische Element 22 und das elastische Element 32 durch ein bahnförmiges, elastisches Material einstückig ausgebildet und ein Teil des bahnförmigen, elastischen Materials wird verdünnt, um einen elastischen Schichtkörper 21, 31 zu bilden. Ein integrierter Ventilkörper kann folglich für eine Vielzahl an Membranen verwendet werden. Folglich können eine Verringerung der Anzahl an Teilen, der Arbeitsstunden zur Montage und der Kosten erzielt werden.
Das Ansaugventil 20 und Auslassventil 30 können in der gleichen Form ausgebildet werden. Mit dieser Konfiguration kann die Produktivität der Ventilkörper verbessert werden. Folglich kann eine weitere Kostenverringerung erzielt werden.
Beim Ansaugventil 20 ist das elastische Element 22 derart ausgebildet, dass der Wandabschnitt 22c eine größere Stärke als der elastische Schichtkörper 21 aufweist. Ähnlich ist beim Auslassventil 30 das elastische Element 32 derart ausgebildet, dass der Wandabschnitt 32c eine größere Stärke als der elastische Schichtkörper 31 aufweist. Mit dieser Konfiguration kann die Festigkeit der elastischen Elemente 22, 32 verbessert werden. Selbst wenn die Vorsprungabschnitte 24, 34 in die Räume 25, 35 gedrückt werden, welche in den elastischen Elementen 22, 32 gebildet sind, kann folglich die Verformung der elastischen Elemente 22, 32 unterdrückt werden.
Die Seitenwände 24c, 34c der Vorsprungabschnitte 24, 34 können mit den Wandabschnitten 22c, 32c in Kontakt stehen. D. h., die elastischen Elemente 22, 32 und die Vorsprungabschnitte 24, 34 können miteinander in Oberflächenkontakt stehen. Folglich kann die Luftleckage aus den Spalten zwischen den elastischen Elementen 22, 32 und den Vorsprungabschnitten 24, 34 weiter unterdrückt werden. Wenn die Vorsprungabschnitte 24, 34 ausgebildet sind, um mit dem gesamten Umfang der Wandabschnitte 22c, 32c, welche die Seitenflächen der Räume 25, 35 bilden, in Oberflächenkontakt zu stehen, kann die Luftleckage der Rückschlagventile weiter unterdrückt werden.
Die Seitenwände 24c, 34c, welche als zu den Wandabschnitten 22c, 32c weisende Seitenflächen dienen, sind abgeschrägt und die abgeschrägten Abschnitte 24b, 34b sind in den hervorstehenden Enden 24a, 34a der Vorsprungabschnitte 24, 34 gebildet. Die Vorsprungabschnitte 24, 34 können folglich leicht in die Räume 25, 35 eingeführt und eingepasst werden. Folglich kann die Produktivität weiter verbessert werden.
Bei der Membranpumpe 1 der vorliegenden Ausführungsform wird die Rückschlagventilstruktur im Ansaugventil 20 zum Zuführen des Gases in die Pumpenkammer 12 und im Auslassventil 30 zum Abführen des Gases aus der Pumpenkammer 12 verwendet.
Die Membranpumpe 1 befördert das Gas durch die Kapazitätsänderung der Pumpenkammer 12. Wie oben beschrieben wurde, sind das Ansaugventil 20 und das Auslassventil 30 derart ausgebildet, dass die nahen Befestigungszustände zwischen den elastischen Schichtkörpern 21, 31 und dem Ventilgehäuse 16 nicht leicht verändert werden. Folglich kann die Abnahme der Pumpeneffizienz aufgrund der Luftleckage beim Betätigen der Pumpe unterdrückt werden. Daher kann eine Betätigung der Membranpumpe 1 stabil durchgeführt werden.
In der obigen Beschreibung sind die drei Pumpenkammern 12 in der Membranpumpe 1 vorgesehen und die drei Ansaugventile 20 und die drei Auslassventile 30 zum Zu- und Abführen des Gases in und aus den Pumpenkammern 12 als Beispiel vorgesehen. Die Anzahl an Ansaugventilen 20, Auslassventilen 30 und Pumpenkammern 12 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn mehr Pumpenkammern 12 vorgesehen werden, kann eine Welligkeit der Pumpe verringert werden. Folglich kann das durch die Pumpe erzeugte Geräusch vorteilhaft verringert werden.
Als nächstes wird eine schematische Konfiguration eines Blutdruckmessgerätes 300 für den Hausgebrauch in Bezug auf die 11 und 12 beschrieben werden. 11 ist eine vollständige Perspektivansicht, welche ein äußeres Erscheinungsbild des Blutdruckmessgerätes zeigt, und 12 ist ein Blockdiagramm, welches eine innere Konfiguration des Blutdruckmessgerätes zeigt. In Bezug auf beide Figuren enthält das Blutdruckmessgerät 300 einen Hauptkörperabschnitt 301, in welchem eine Steuervorrichtung zur Blutdruckmessung enthalten ist, eine Blutdruckmessgerätmanschette 302 und einen Luftschlauch 312 zum Verbinden des Hauptkörperabschnitts 301 und der Manschette 302.
Die Manschette 302 weist eine Kompressionsluftblase bzw. einen Kompressionsluftsack 309 auf, in welchen von einer Luftpumpe 210 zugeführte Luft gefüllt und gespeichert wird, wobei der Kompressionsluftsack zum Komprimieren einer Arterie einer Messstelle (Oberarm) verwendet wird. Die Manschette 302 weist ein streifenförmiges Band 310 mit dem Kompressionsluftsack 309 auf der Innenfläche desselben, welches an der Messstelle (Oberarm) anzubringen ist, und ein ebenes Befestigungsteil 311 zum Befestigen des um den Oberarm gewickelten Bandes 310 auf.
Eine Anzeigeeinheit 303 und eine Betätigungseinheit 304 sind auf einer Außenfläche des Hauptkörperabschnitts 301 vorgesehen. Ein Drucksensor 305, welcher als Druckdetektor zum Erfassen des Drucks in der Manschette 302 dient, die Luftpumpe 210 zum Weiterleiten des Gases (Luft) zum Kompressionsluftsack 309 und ein Luftventil 207 sind im Hauptkörperabschnitt 301 vorgesehen. Eine CPU (Zentraleinheit) 308 zum Steuern von Vorrichtungen, wie beispielsweise der Drucksensor 305, die Luftpumpe 210 und das Luftventil 207, und zum Bestimmen des Blutdrucks einer zu messenden Person anhand eines durch den Drucksensor 205 erfassten Druckwertes, ist im Hauptkörperabschnitt 301 vorgesehen.
Beim Blutdruckmessgerät 300 mit der obigen Konfiguration wird beim Messen des Blutdrucks einer zu messenden Person die Manschette 302 an der Blutdruckmessstelle (Oberarm) der zu messenden Person angebracht. Wenn das Luftventil 207 geschlossen ist, strömt die gesamte Luft, welche von der Luftpumpe 210 ausgestoßen wird, derart in den Kompressionsluftsack 309, dass der Kompressionsluftsack 309 unter Druck gesetzt wird. Indessen wird, wenn das Luftventil 207 geöffnet wird, die Luft im Kompressionsluftsack 309 derart über das Luftventil 207 zur Außenseite abgelassen, dass der Kompressionsluftsack 309 drucklos wird.
Bei Verwendung einer kleinen Blutdruckmessgerätpumpe wird die Luftleckage von der Rückschlagventilstruktur zum Zu- und Abführen des Gases in die und aus den Pumpenkammern leicht erzeugt. Folglich kann dieses Blutdruckmessgerät 300 die obige Membranpumpe 1 als Luftpumpe 210 zum Weiterleiten des Gases (Luft) zum Kompressionsluftsack 309 enthalten. Die Membranpumpe 1 kann stabil betätigt werden während sie die Abnahme der Pumpeneffizienz aufgrund der Luftleckage unterdrückt. Das mit der Membranpumpe 1 versehene Blutdruckmessgerät 300 kann folglich stabil betätigt werden.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wie oben beschrieben. Die hierin offenbarte Ausführungsform ist in allen Aspekten veranschaulichend und nicht als einschränkend auszulegen. Der Bereich der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die obige Beschreibung sondern durch die Ansprüche definiert und zu den Ansprüchen äquivalente Bedeutungen sowie alle Modifikationen innerhalb des Bereiches sollen hierin enthalten sein.
Bezugszeichenliste

1: Membranpumpe
2: Motor
3: Ausgangswelle
4: Unteres Gehäuse
5: Schulter
6: Antriebswelle
7: Antriebskörper
8: Durchgangsöffnung
9: Trägerabschnitt
10: Oberes Gehäuse
10a, 11a: Verbindungsöffnung
11: Membranhauptkörper
12: Pumpenkammer
13: Antriebseinheit
14: Kopfabschnitt
15: Membranabschnitt
16: Ventilgehäuse
16a: Oberfläche
17: Luftsammelkörper
17b: Oberfläche
18: Ansaugkanal
20: Ansaugventil
21, 31: Elastischer Schichtkörper
22, 32: Elastisches Element
22a, 32a: Oberfläche
22b, 32b: Rückfläche
22c, 32c: Wandabschnitt
23, 33: Verbindungsöffnung
24, 34: Vorsprungabschnitt
24a, 34a: Hervorstehendes Ende
24b, 34b: Abgeschrägter Abschnitt
24c, 34c: Seitenwand
25, 35: Raum
26: Wulst
29a, 29b: Lüftungskanal
29c, 29d: Lüftungsöffnung
30: Auslassventil
41: Luftkammer
42: Auslassabschnitt
300: Blutdruckmessgerät

ZUSAMMENFASSUNG
Zum Liefern einer Rückschlagventilstruktur, welche zum Unterdrücken der Verformung eines dünnschichtförmigen Rückschlagventils fähig ist, enthält ein Ansaugventil mit der Rückschlagventilstruktur zum Zulassen einer Gasströmung von einem Innenraum einer Membranpumpe zu einer Pumpenkammer und Verhindern einer Strömung in die davon entgegengesetzte Richtung ein Ventilgehäuse, welches zwischen dem Innenraum und einem Raum angeordnet und mit einer Verbindungsöffnung versehen ist, welche eine Verbindung zwischen dem Innenraum und dem Raum liefert, einen elastischen Schichtkörper zum Abdecken der Seite des Raums der Verbindungsöffnung, um eine umgekehrte Gasströmung zu verhindern, ein elastisches Element mit einem Wandabschnitt, welcher die Verbindungsöffnung umgibt, zum Halten des elastischen Schichtkörpers, und einen Luftsammelkörper, welcher mit einem Vorsprungabschnitt zum Beschränken der Positionsverschiebung des Wandabschnitts versehen ist, um eine Verformung aufgrund der Verzerrung des elastischen Schichtkörpers zu unterdrücken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 10-131862 [0003, 0004, 0005, 0006]
JP 11-218244 [0003, 0004, 0005, 0006]
JP 2003-139258 [0003, 0004, 0005, 0006]
JP 2002-5029 [0003, 0005, 0005, 0007]
JP 2003-269337 [0003, 0005, 0005, 0007]

Claims

Rückschlagventilstruktur zum Zulassen einer Fluidströmung von einem ersten Raum zu einem zweiten Raum und Verhindern einer Strömung in die davon entgegengesetzte Richtung, aufweisend: eine Trennwand (16), welche zwischen dem ersten und zweiten Raum angeordnet und mit einer Verbindungsöffnung (23, 33) versehen ist, welche eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Raum liefert; einen elastischen Schichtkörper (21, 31) zum Abdecken der Seite des zweiten Raums der Verbindungsöffnung (23, 33), um eine Rückströmung des Fluids zu verhindern; ein elastisches Element (22, 32) mit einem Wandabschnitt (22c, 32c), welcher die Verbindungsöffnung (23, 33) umgibt, zum Halten des elastischen Schichtkörpers (21, 31); und einen Verformungsunterdrückungsabschnitt (24, 34) zum Beschränken einer Positionsverschiebung des Wandabschnitts (22c, 32c), um eine Verformung aufgrund der Verzerrung des elastischen Schichtkörpers (21, 31) zu unterdrücken.
Rückschlagventilstruktur nach Anspruch 1, wobei das elastische Element (22, 32) derart gebildet ist, dass der Wandabschnitt (22c, 32c) eine größere Stärke als der elastische Schichtkörper (21, 31) aufweist.
Rückschlagventilstruktur nach Anspruch 1, zudem aufweisend: ein Klemmelement (17) zum Einklemmen des elastischen Elements (22, 32) mit der Trennwand (16), wobei eine Oberfläche (22a, 32a) des elastischen Elements (22, 32) nahe einer Oberfläche (16a) auf der Seite des zweiten Raums der Trennwand (16) angebracht ist, eine Rückfläche (22b, 32b) auf der gegenüberliegenden Seite der Oberfläche (22a, 32a) nahe dem Klemmelement (17) angebracht ist, das Klemmelement (17) einen Vorsprungabschnitt (24, 34) aufweist, welcher auf der Seite der Trennwand (16) hervorsteht, und der Vorsprungabschnitt (24, 34) in einen durch die Trennwand (22c, 32c) umgebenen Raum (25, 35) eingepasst ist, um die Verformung aufgrund der Verzerrung des elastischen Schichtkörpers (21, 31) zu unterdrücken.
Rückschlagventilstruktur nach Anspruch 3, wobei der Vorsprungabschnitt (24, 34) und der Wandabschnitt (22c, 32c) gebildet sind, um ein Größenverhältnis aufzuweisen, bei welchem der Vorsprungabschnitt (24, 34) in den Raum (25, 35) gedrückt und eingepasst wird.
Rückschlagventilstruktur nach Anspruch 3, wobei eine zum Wandabschnitt (22c, 32c) weisende Oberfläche (24c, 34c) in einem hervorstehenden Ende (24a, 34a) des Vorsprungabschnitts (24, 34) abgeschrägt ist.
Membranpumpe (1) zum Befördern eines Gases durch eine Kapazitätsänderung einer Pumpenkammer (12), aufweisend: ein Ansaugventil (20) zum Zuführen des Gases in die Pumpenkammer (12); und ein Auslassventil (30) zum Abführen des Gases aus der Pumpenkammer (12), wobei die Rückschlagventilstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für zumindest das Ansaugventil (20) und/oder das Auslassventil (30) verwendet wird.
Blutdruckmessgerät (300), aufweisend: eine Manschette (302), welche an einer Blutdruckmessstelle einer zu messenden Person angebracht wird, wobei die Manschette einen mit Gas zu befüllenden Gassack (309) aufweist; die Membranpumpe (1) nach Anspruch 6 zum Weiterleiten des Gases zum Gassack (309); einen Druckdetektor (305) zum Erfassen des Drucks in der Manschette (302); und eine Messeinheit (308) zum Messen des Blutdrucks der zu messenden Person anhand eines Druckwertes, welcher durch den Druckdetektor (305) erfasst wird.