JP2004263597A

JP2004263597A - ダイヤフラムポンプ

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Publication number: JP2004263597A
Application number: JP2003052976A
Authority: JP
Inventors: Goro Kakizawa; 五郎柿澤
Original assignee: Oken Seiko Co Ltd
Current assignee: Oken Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP4197441B2

Abstract

【課題】流体のノイズや弁体の振動音が外部に放出されるのを規制する。
【解決手段】バルブホルダー３５と蓋体５０とによって、弁室４０と中空部５５との間に第２の消音空間５９が形成されている。ポンプ室４９が拡張すると、第１の弁体４７が吸気通路４５とポンプ室４９との間を開放するため、通気口５７から流体が第１の消音空間５８内に流入する。次に、拡張したポンプ室４９が収縮すると、第２の弁体３１が排気通路４２と弁室４０との間を開放する。したがって、ポンプ室４９から排気通路４２を通って弁室４０に流体が圧送される。圧送された流体は第２の消音空間５９において膨張するため、流体の振動によって生じるノイズや、第２の弁体３１の開閉によって生じる振動音が消音される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血圧計等において圧縮空気を供給するために使用されるダイヤフラムポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
［従来技術１］
図２を用いて従来技術１を示すダイヤフラムポンプを説明する。
同図に示すように、全体を符号１０１で示すダイヤフラムポンプは、駆動源であるモータ２を備えており、このモータ２は、上方が開口した有底円筒状に形成されたケース３の底部５に、モータ軸４がケース３の底部５に形成した穴６からケース３内に臨むように固定されている。同図に符号８で示すクランク台は、略小円柱状に形成され、中央にはモータ軸４が固着されており、このモータ軸４の軸線から偏心した位置には、駆動軸９が傾斜した状態で固着されている。
【０００３】
同図に符号１０で示す駆動体は、軸孔１２が設けられたボス１３と、このボス１３の上端に一体に形成された本体１４とによって形成されており、軸孔１２には上記駆動軸９がボール１１を介して回転自在に挿入されている。本体１４は、平面視において円周方向に等角度おいて中心から放射状に延設された３つの駆動子１５によって一体に形成され、これら３つの駆動子１５は中心から先端に向かっていずれも同じ角度だけ下方に傾斜しており、各駆動子１５の先端側には、後述するダイヤフラム２５の各ダイヤフラム部２６を取り付けるための取付孔１６が設けられている。
【０００４】
同図に符号２０で示すダイヤフラムホルダーは、略キャップ状に形成され、天井部２１には、３つのダイヤフラム部保持孔２２が円周方向に等角度おいて設けられており、このダイヤフラムホルダー２０は、上記したケース３上に載置されている。
【０００５】
同図に符号２５で示すダイヤフラムは、ゴム等の柔軟性を有する材料によって、平面視において円周方向に等角度おいて設けられ上方が開口した３つのダイヤフラム部２６と、これら３つのダイヤフラム部２６の上端部を連設する略円板状に形成されたフランジ２７とによって一体に形成されている。各ダイヤフラム部２６の下面には、断面が略円錐台状のピストン２８が一体に形成されており、このピストン２８の下部には、細径の首部２９を介して係止用の凸部３０が一体に形成されている。また、フランジ２７の中央部には円筒状に形成された第２の弁体３１が一体に立設されている。
【０００６】
このダイヤフラム２５は、各ダイヤフラム部２６の凸部３０を弾性変形させながら、駆動体１０の各駆動子１５のダイヤフラム部取付孔１６に挿入することにより、首部２９がダイヤフラム部取付孔１６に取り付けられる。また、ダイヤフラムホルダー２０のダイヤフラム部保持孔２２に各ダイヤフラム部２６が挿入されて、ダイヤフラムホルダー２０の天井部２１上に載置されている。
【０００７】
同図に符号１３５で示すバルブホルダーは、略円板状に形成されており、このバルブホルダー１３５の中央部には、大径の筒体３９が一体に立設され、この筒体３９に囲まれた部位に円筒状の弁室４０が形成されている。この筒体３９の内周面４１には、弁室４０に臨む第２の弁体３１が密着し、この筒体３９の内周面４１には、後述する各ポンプ室４９と連通する溝状に形成された３つの排気通路４２が円周方向に等角度おいて凹設されている。
【０００８】
第２の弁体３１は、弁室４０と排気通路４２との間を閉塞するように筒体３９の内周面４１に密着する。したがって、これら第２の弁体３１と筒体３９の内周面４１とが、後述する吐出口５６から吸気通路４２を通ってポンプ室４９に流体が流れるのを規制する逆止め弁を構成する。
【０００９】
大径の筒体３９の上側には、弁室４０と連通する中空部５５を有する小径の筒体５４が一体に立設されており、この筒体５４の上端開口は吐出口５６を形成している。また、大径の筒体３９の周りには、３つの第１の弁体取付孔４４が円周方向に等角度おいて穿孔されており、これら第１の弁体取付孔４４の周りには多数の吸気通路４５が穿孔されている。
【００１０】
同図に符号４７で示す第１の弁体は、ゴム等の柔軟性を有する材料によって傘形に形成されており、第１の弁体取付孔４４に取り付けられることにより、吸気通路４５とポンプ室４９との間を閉塞するようにバルブホルダー１３５の下面に密着する。したがって、この第１の弁体４７とバルブホルダー１３５の下面とが、ポンプ室４９から吸気通路４５へ流体が流れるのを規制する逆止め弁を構成する。
【００１１】
このバルブホルダー１３５は、上記したダイヤフラム２５をダイヤフラムホルダー２０とともに挟持するように、ダイヤフラムホルダー２０上に載置されており、ダイヤフラム２５の各ダイヤフラム部２６とともに３つのポンプ室４９を形成している。また、このバルブホルダー１３５の３つの排気通路４２と３組の吸気通路４５のそれぞれは、各ポンプ室４９に対応するように位置付けられている。また、ダイヤフラム２５の第２の弁体３１が、バルブホルダー１３５の弁室４０に臨み、大径の筒体３９の内周面４１に密着する。上記したケース３、ダイヤフラムホルダー２０およびバルブホルダー１３５が、図示を省略した棒状（線状）ばねまたは板ばねあるいは通しねじによって一体化されることによりダイヤフラムポンプ１０１が形成される。
【００１２】
このように構成されたダイヤフラムポンプ１０１においては、モータ２が駆動しモータ軸４が回転すると、クランク台８も一体的に回転し、このクランク台８にモータ軸４の軸線から偏心した位置に傾斜した状態で固着された駆動軸９が、モータ軸４の周りを傾斜方向を変えるようにして偏心回転する。したがって、この駆動軸９に回動自在に支持された駆動体１０の各駆動子１５が順次上下に揺動し、ダイヤフラム２５の各ダイヤフラム部２６も順次昇降するので、各ポンプ室４９は順次拡縮しポンプ作用を行う。
【００１３】
すなわち、図１に示すように、ダイヤフラム２５の３つのダイヤフラム部２６のうちの一つが下降すると、そのポンプ室４９は拡張するので、ポンプ室４９が負圧状態になる。このとき、第２の弁体３１は、流体が弁室４０から排気通路４２を通ってポンプ室４９へ流れるのを規制する逆止弁として機能するから、この第２の弁体３１によって排気通路４２が閉じられる。一方、第１の弁体４７は吸気通路４５とポンプ室４９との間を開放するので、吸気通路４５からポンプ室４９内に流入する。
【００１４】
モータ２の出力軸４がさらに回転して、拡張したポンプ室４９のダイヤフラム部２６が上昇するとポンプ室４９は収縮するため、ポンプ室４９内の流体の圧力が上昇する。このとき、第１の弁体４７は、流体がポンプ室４９から吸気通路４５へ流れるのを阻止する逆止弁として機能するから、この第１の弁体４７によってポンプ室４９と吸気通路４５との間が閉塞される。一方、第２の弁体３１は排気通路４２と弁室４０との間を開放するために、ポンプ室４９内の流体は排気通路４２を通って弁室４０に流入し中空部５５を介して吐出口５６から吐出される。このポンプ室４９の拡縮動作は、各ポンプ室４９において順次連続して行われるので、各排気通路４２から弁室４０に排出された流体は、弁室４０によって集められて１つの吐出口５６から連続して吐出される。（例えば、特許文献１参照。）。
【００１５】
［従来技術２］
図３は従来技術２を示すダイヤフラムポンプ２０１の断面図である。同図において、上述した図２に示す従来技術１において説明した同一または同等の部材については、同一の符号を付し詳細な説明は適宜省略する。
同図に符号２３５で示すバルブホルダーは、底部３６と筒部３７とによって略有底円筒状に形成されており、底部３６の中央部には筒体３９が一体に立設され、この筒体３９に囲まれた部位に円筒状の弁室４０が形成されている。この筒体３９の内周面４１には弁室４０に臨む第２の弁体３１が密着し、この筒体３９の内周面には、後述する各ポンプ室４９と連通する溝状に形成された３つの排気通路４２が円周方向に等角度おいて凹設されている。筒体３９の上面３９ａには、中空部５５を有する小径の筒体５４が一体に立設されており、この筒体５４の上端開口は吐出口５６を形成している。
【００１６】
同図に符号２５０で示す蓋体は、天井部５１と筒部５２とによって略キャップ状に形成されており、天井部５１の中央部には、上記した筒体５４が嵌合する嵌合孔２５１が設けられ、この嵌合孔２５１の周縁には、円環状の仕切壁２５２が下方に向かって一体に突設されている。また、天井部５１の周縁部には通気口５７が穿孔されている。
【００１７】
このように構成された蓋体５０の嵌合孔２５１を、バルブホルダー３７の筒体５４に嵌合させ、筒部５２の下端と筒部３７の上端とを溶着によって接合することにより、この蓋体２５０によってバルブホルダー２３５が密閉された状態になり、蓋体２５０の仕切壁２５２の下端がバルブホルダー２３５の筒体３９の上面３９ａに対接する。これら仕切壁２５２と筒体３９および蓋体２５０とバルブホルダー２３５とによって、通気口５７と吸気通路４５との間に第１の消音空間としての吸気空間５８が形成される。
【００１８】
このように構成されたダイヤフラムポンプ２０１においては、ポンプ室４９が拡張してポンプ室４９内が負圧状態になり、第１の弁体４７が吸気通路４５とポンプ室４９との間を開放すると、通気口５７から流体が吸気空間５８内に流入する。流入した流体は吸気空間５８において膨張することにより、流体の振動によって生じるノイズが消音されるとともに、第１の弁体４７の開閉によって生じる振動音をも消音される。
【００１９】
なお、上述した従来技術のうち従来技術２は、出願人が出願時点で知る限りにおいて文献公知ではない。
また、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【００２０】
【特許文献１】
特願２００１−１７２５６４号明細書および図面（段落「０００３」、図２）
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術のうち、従来技術１のダイヤフラムポンプにおいては、ポンプ室４９から圧送され排気通路４２から弁室４０に流入した流体は、径の小さい中空部５５を通って吐出口５６から吐出される構造を有しており、弁室４０の容積が小さいために、流体の振動によって生じるノイズや第２の弁体３１の開閉によって生じる振動音が外部に放出されるといった問題があった。また、従来技術２のダイヤフラムポンプにおいては、流体が通気口５７から吸気されるとき、第１の消音空間５８によって、流体のノイズや第１の弁体４７の振動音が外部に放出されるのを規制することができるが、流体が吐出口５６から吐出されるときに、流体のノイズや第２の弁体３１の振動音が外部に放出されるといった問題があった。
【００２２】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、流体が吐出口から吐出されるときに、流体のノイズや弁体の振動音が外部に放出されるのを規制することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本願発明は、ポンプ室を形成する複数のダイヤフラム部を有するダイヤフラムと、このダイヤフラムの各ダイヤフラム部を上下動させることにより前記ポンプ室を拡縮させる駆動体と、前記各ポンプ室に対応した吸気通路および排気通路が設けられたバルブホルダーと、このバルブホルダーに取り付けられ流体が前記ポンプ室から前記吸気通路へ流れるのを阻止する第１の弁体と、前記ダイヤフラムの中央部に一体に立設され流体が前記排気通路を通って前記ポンプ室へ流れるのを阻止する円筒状に形成された第２の弁体と、この第２弁体によって前記排気通路との間を開閉され前記バルブホルダーの中央部に円筒状に形成された弁室と、前記弁室と連通する吐出口および外部に連通する通気口が設けられた蓋体とを備え、前記蓋体と前記バルブホルダーとによって前記通気口と前記吸気通路との間に第１の消音空間を形成したダイヤフラムポンプにおいて、前記蓋体と前記バルブホルダーとによって前記弁室と前記吐出口との間に第２の消音空間を形成したものである。
したがって、ポンプ室から排気通路を通って弁室に圧送された流体が第２の消音空間において膨張することにより、流体の振動によって生じるノイズを消音するばかりではなく、第２の弁体の開閉によって生じる振動音をも消音する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係るダイヤフラムポンプの断面図である。同図において、上述した図２および図３に示す従来技術において説明した同一または同等の部材については、同一の符号を付し詳細な説明は適宜省略する。
【００２５】
同図に符号３５で示すバルブホルダーは、底部３６と筒部３７とによって略有底円筒状に形成されており、底部３６の中央部には筒体３９が一体に立設され、この筒体３９に囲まれた部位に円筒状の弁室４０が形成されている。この筒体３９の内周面４１には弁室４０に臨む第２の弁体３１が密着し、この筒体３９の内周面には、後述する各ポンプ室４９と連通する溝状に形成された３つの排気通路４２が円周方向に等角度おいて凹設されている。
【００２６】
底部３６には、この筒体３９を囲むようにして、平面視円環状に形成された仕切壁４３が一体に立設されており、この仕切壁４３の高さ方向の寸法は、筒体３９よりも高く形成され、吸気通路４５はこの仕切壁４３の外側に設けられている。
【００２７】
同図に符号５０で示す蓋体は、天井部５１と筒部５２とによって扁平な略キャップ状に形成されており、天井部５１の下面側に、上記した仕切壁４３と同じ径によって形成した平面視円環状の仕切壁５３が下方に向かって一体に突設されている。また、天井部５１の上面側の中央部には、中空部５５を有する小径の筒体５４が一体に立設されており、この筒体５４の上端開口は吐出口５６を形成している。また、天井部５１の周縁部には通気口５７が穿孔されている。
【００２８】
このように構成された蓋体５０の筒部５２の下端と、バルブホルダー３５の筒部３７の上端とを溶着によって接合するとともに、蓋体５０の仕切壁５３の下端とバルブホルダー３５の仕切壁４３の上端とを溶着によって接合することにより、蓋体５０によってバルブホルダー３５が密閉された状態になる。同時に、両仕切壁４３，５３の外側において、蓋体５０とバルブホルダー３５とによって、通気口５７と吸気通路４５との間に第１の消音空間としての吸気空間５８が形成される。さらに、これら両仕切壁５３，４３の内側において、蓋体５０とバルブホルダー３５とによって、弁室４０と中空部５５との間に第２の消音空間としての吐出空間５９が形成される。
【００２９】
このように構成されていることにより、ポンプ室４９が拡張してポンプ室４９内が負圧状態になり、第１の弁体４７が吸気通路４５とポンプ室４９との間を開放すると、通気口５７から流体が吸気空間５８内に流入する。流入した流体は吸気空間５８において膨張することにより、流体の振動によって生じるノイズが消音されるとともに、第１の弁体４７の開閉によって生じる振動音をも消音される。
【００３０】
拡張したポンプ室４９が収縮してポンプ室４９内の流体の圧力が上昇すると、第２の弁体３１が排気通路４２と弁室４０との間を開放するため、ポンプ室４９から排気通路４２を通って弁室４０に流体が圧送される。圧送された流体は吐出空間５９において膨張することにより、流体の振動によって生じるノイズを消音するとともに、第２の弁体３１の開閉によって生じる振動音をも消音する。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、流体が吐出口から吐出されるときに、流体のノイズや弁体の振動音が外部に放出されるのを規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダイヤフラムポンプの断面図である。
【図２】従来技術１を示すダイヤフラムポンプの断面図である。
【図３】従来技術２を示すダイヤフラムポンプの断面図である。
【符号の説明】
１…ダイヤフラムポンプ、２…モータ、１０…駆動体、２０…ダイヤフラムホルダー、２５…ダイヤフラム、２６…ダイヤフラム部、３１…第２の弁体、３５…バルブホルダー、４０…弁室、４２…排気通路、４５…吸気通路、４７…第１の弁体、５０…蓋体、５６…吐出口、５７…通気口、５８…吸気空間（第１の消音空間）、５９…吐出空間（第２の消音空間）。

Claims

ポンプ室を形成する複数のダイヤフラム部を有するダイヤフラムと、このダイヤフラムの各ダイヤフラム部を上下動させることにより前記ポンプ室を拡縮させる駆動体と、前記各ポンプ室に対応した吸気通路および排気通路が設けられたバルブホルダーと、このバルブホルダーに取り付けられ流体が前記ポンプ室から前記吸気通路へ流れるのを阻止する第１の弁体と、前記ダイヤフラムの中央部に一体に立設され流体が前記排気通路を通って前記ポンプ室へ流れるのを阻止する円筒状に形成された第２の弁体と、この第２弁体によって前記排気通路との間を開閉され前記バルブホルダーの中央部に円筒状に形成された弁室と、前記弁室と連通する吐出口および外部と連通する通気口が設けられた蓋体とを備え、前記通気口と前記吸気通路との間に第１の消音空間を形成したダイヤフラムポンプにおいて、前記蓋体と前記バルブホルダーとによって前記弁室と前記吐出口との間に第２の消音空間を形成したことを特徴とするダイヤフラムポンプ。