JP2008208774A - 小型ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】 小型ポンプにおいて揺動体の揺動作用に起因して生じるダイヤフラムに形成されている吸気弁体の破損を防止して、ポンプ出力及び稼動寿命の低下を抑制することを目的とする。
【解決手段】 本発明は上記目的を達成するためにケース内にポンプ室5を有する複数のダイヤフラム24を備え、偏心回転軸10により揺動する揺動体25によって前記ダイヤフラム24が上下動してポンプ動作を行う小型ポンプにおいて、上記揺動体25に設けた軸体25aは断面形状を略エ字状に形成されて中央部に凹部25bが設けられ、一方、前記ダイヤフラム24の底部24a裏面に突設され中空状取付体28はその下部を内側に折曲し、該折曲部28aを前記軸体25aに設けた凹部25bに密嵌してダイヤフラム24を揺動体25に取付けることにより、ダイヤフラム24に設けた吸気弁部V1 が揺動体25の揺動作用によって破損しないように構成された小型ポンプを提供する。
【選択図】図2
【解決手段】 本発明は上記目的を達成するためにケース内にポンプ室5を有する複数のダイヤフラム24を備え、偏心回転軸10により揺動する揺動体25によって前記ダイヤフラム24が上下動してポンプ動作を行う小型ポンプにおいて、上記揺動体25に設けた軸体25aは断面形状を略エ字状に形成されて中央部に凹部25bが設けられ、一方、前記ダイヤフラム24の底部24a裏面に突設され中空状取付体28はその下部を内側に折曲し、該折曲部28aを前記軸体25aに設けた凹部25bに密嵌してダイヤフラム24を揺動体25に取付けることにより、ダイヤフラム24に設けた吸気弁部V1 が揺動体25の揺動作用によって破損しないように構成された小型ポンプを提供する。
【選択図】図2
Description
この発明は小型ポンプに関するものであり、特に燃料電池システム等に用いられ、且つ、ダイヤフラムを使用する小型ポンプに関するものである。
従来の此種小型ポンプを図3に従って説明する。図は120度の角度を有する2つの垂直切断面によって軸中心で切断された小型ポンプ1の縦断面図を示し、該小型ポンプ1はケース2内に3個のダイヤフラム3,3,3が内蔵されており、揺動体4によって該ダイヤフラム3,3,3は順次上下運動をするように構成されている。
而して、同図において該小型ポンプ1はケース2内にポンプ室5,5,5を形成する3個のダイヤフラム3,3,3が備えられ、該ダイヤフラム3,3,3の下方には該ダイヤフラム3,3,3を上下動させる前記揺動体4が設けられている。該揺動体4にはその周辺部近傍であって、且つ、前記ダイヤフラム3,3,3の夫々の中心部に設けられている貫通孔6,6,6と連通する空気導入孔7,7,7を夫々有する軸体7a,7a,7aが突設されており、該軸体7a,7a,7aの外側面に前記ダイヤフラム3,3,3の底部中心部裏面に突設されている中空状取付体8,8,8の中空部を嵌着して該ダイヤフラム3,3,3が該揺動体4に連結されている。
又、該揺動体4はその中心部の開口部に圧入され、上端部をケース2の上板2aの中心部下方へ突設された支持部2b下面に設けた凹部に遊嵌され、且つ、下端部を回転体9に偏心して固着されている偏心回転軸10が前記上端部の遊嵌部を支点とする偏心回転によって揺動される。そして、偏心回転軸10は回転駆動軸11によって回転される回転体9に偏心して固着されている。
更に、ダイヤフラム3,3,3の底部中心部には前記貫通孔6,6,6が設けられ、該貫通孔6,6,6上面には吸気弁体12,12,12が設けられて吸気弁部V1 が構成されている。該吸気弁体12はダイヤフラム3の一部を切開して形成されている。
又、ケース2の上板2aの中央部には排気孔12aが開穿され、且つ、該上板2a下面部の該排気孔12aの外周に該排気孔12aと連通する3個の環状凹溝13,13,13が設けられており、該環状凹溝13,13,13を形成する内壁面13a,13a,13a及び該排気孔12aを形成する壁面13bに前記ダイヤフラム3,3,3の上端部から成る排気弁体14,14,14を圧接して排気弁部V2 が構成されている。
尚、符号15はダイヤフラム3,3,3の鍔部を示し、該鍔部15,15,15を夫々ケース2に設けられた孔部に密嵌して該ダイヤフラム3,3,3を該ケース2内に取付けている。
而して、前記回転駆動軸11が回転して前記偏心回転軸10が回転すると前記揺動体4が揺動し、前記ダイヤフラム3,3,3の下端部を順次上下動させる。そして、該ダイヤフラム3の下端部が下動されたとき、該ダイヤフラム3内は負圧となっており、前記排気弁体14は前記環状凹溝13の前記壁面13aに密着し、前記排気弁部V2 は閉じ且つ、前記吸気弁体12は前記貫通孔6の閉塞状態を解放し、前記吸気弁部V1 は開状態となって、前記空気導入孔7から当該ダイヤフラム3内へ吸気が行われる。次に、前記ダイヤフラム3の下端部が上動したとき該ダイヤフラム3内は高圧となり、前記吸気弁体12が前記貫通孔6を閉塞して前記吸気弁部V1 を閉状態にすると共に、前記排気弁体14が前記
壁面13aより拡径して前記排気弁部V2 による排気が行われ、斯くして小型ポンプ1のポンピング動作が実行される。(特許文献1参照)
特開2002−5029号公報
壁面13aより拡径して前記排気弁部V2 による排気が行われ、斯くして小型ポンプ1のポンピング動作が実行される。(特許文献1参照)
上記特許文献1記載の小型ポンプ1においてはダイヤフラム3は揺動体4に突設されている軸体7aを該ダイヤフラム3底部中央部裏面に突設した中空状取付体8の中空部に嵌着して該ダイヤフラム3が揺動体4に取付けられているため、揺動体4がダイヤフラム3を押し上げてポンプ室5を圧縮するとき、ダイヤフラム3底部中央部に設けた吸気弁体12に揺動体4に突設した軸体7a上端面が直接に接触してポンプ室5を加圧している。従って、該軸体7aと吸気弁体12の接触面で摩擦が生じ、該ダイヤフラム3に設けた吸気弁体12が摩耗し破損すると云う問題が生じ、小型ポンプ1の出力及び稼動寿命の低下が生じる等の欠陥がある。
そこで、小型ポンプにおいて揺動体の揺動作用に起因して生じるダイヤフラムに形成されている吸気弁体の破損をなくし、ポンプ出力及び稼動寿命の低下を招くことがないようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、ケース内にポンプ室を形成する複数のダイヤフラムを備え、偏心回転軸により揺動する揺動体によって前記ダイヤフラムが上下動してポンプ動作を行う小型ポンプであって、該ダイヤフラムの底部中心部に貫通孔を設け、該貫通孔に連通する空気導入孔を有する軸体を前記揺動体に突設し、該軸体に前記ダイヤフラムの底部裏面に突設した中空状取付体を嵌着して該ダイヤフラムを該揺動体に連結するとともに、前記貫通孔に吸気弁体を設けて吸気弁部を構成して成る小型ポンプにおいて、上記揺動体に設けた軸体は断面形状を略エ字状に形成されて中央部に凹部が設けられ、一方、前記ダイヤフラムの底部裏面に突設され中空状取付体はその下部を内側に折曲し、該折曲部を前記軸体に設けた凹部に密嵌してダイヤフラムを揺動体に取付けることにより、ダイヤフラムに設けた吸気弁部が揺動体の揺動作用によって破損しないように構成された小型ポンプを提供するものである。
この構成によれば、揺動体に突設した軸体の凹部がダイヤフラム底部中心部下面に突設した中空状取付体の下部を内側へ折曲して成る折曲部と強固に密嵌して該ダイヤフラムが揺動体に取付けられる。
本発明は、ダイヤフラム底部中央部裏面に突設されている中空状取付体の下部を内側に折曲し、そして、該折曲部を揺動体に突設されている軸体に設けた凹部に密嵌してダイヤフラムを揺動体に取付けているので、ダイヤフラムは前記密嵌部によって双方が固定される。斯くして、揺動体の揺動によるダイヤフラムの上下動時において、前記軸体の上端部が直接に吸気弁体を押圧することがないので、該ダイヤフラムの上下動作に起因して生じる該吸気弁体の損傷が生じることはなくなり、依って、小型ポンプの出力及び稼動寿命の低下を招くことは抑制される。
この発明は小型ポンプにおいて揺動体の揺動作用に起因して生じるダイヤフラムに形成されている吸気弁体の破損を防止して、ポンプ出力及び稼動寿命の低下を招くことがないようにすると云う目的を達成するために、ケース内にポンプ室を形成する複数のダイヤフ
ラムを備え、偏心回転軸により揺動する揺動体によって前記ダイヤフラムが上下動してポンプ動作を行う小型ポンプであって、該ダイヤフラムの底部中心部に貫通孔を設け、該貫通孔に連通する空気導入孔を有する軸体を前記揺動体に突設し、該軸体に前記ダイヤフラムの底部裏面に突設した中空状取付体を嵌着して該ダイヤフラムを該揺動体に連結するとともに、前記貫通孔に吸気弁体を設けて吸気弁部を構成して成る小型ポンプにおいて、上記揺動体に設けた軸体は断面形状を略エ字状に形成されて中央部に凹部が設けられ、一方、前記ダイヤフラムの底部裏面に突設され中空状取付体はその下部を内側に折曲し、該折曲部を前記軸体に設けた凹部に密嵌してダイヤフラムを揺動体に取付けることにより、ダイヤフラムに設けた吸気弁部が揺動体の揺動作用によって破損しないように構成されたことを特徴とする小型ポンプを提供することにより実現した。
ラムを備え、偏心回転軸により揺動する揺動体によって前記ダイヤフラムが上下動してポンプ動作を行う小型ポンプであって、該ダイヤフラムの底部中心部に貫通孔を設け、該貫通孔に連通する空気導入孔を有する軸体を前記揺動体に突設し、該軸体に前記ダイヤフラムの底部裏面に突設した中空状取付体を嵌着して該ダイヤフラムを該揺動体に連結するとともに、前記貫通孔に吸気弁体を設けて吸気弁部を構成して成る小型ポンプにおいて、上記揺動体に設けた軸体は断面形状を略エ字状に形成されて中央部に凹部が設けられ、一方、前記ダイヤフラムの底部裏面に突設され中空状取付体はその下部を内側に折曲し、該折曲部を前記軸体に設けた凹部に密嵌してダイヤフラムを揺動体に取付けることにより、ダイヤフラムに設けた吸気弁部が揺動体の揺動作用によって破損しないように構成されたことを特徴とする小型ポンプを提供することにより実現した。
以下、本発明の好適な実施例を図1及び図2に従って詳述する。尚、説明の都合上、図3に示す従来例と共通する部分は同一符号を付してその説明を省略するものとする。
図1は本発明の小型ポンプ21の平面図であり、図2は図1のA−A線断面図である。図において、小型ポンプ21は上ケース22と下ケース23及びダイヤフラム24並びに揺動体25及びモータ26とから成る。上ケース22とダイヤフラム24の間の空間をポンプ室5として空気の吸入及び排出を行う。又、ダイヤフラム24の上ケース22側に排気弁体14が設けられ、該ダイヤフラム24の揺動体25側に吸気弁体12が設けられている。
そこで、上記モータ26の駆動により揺動体25が稼動し、該揺動体25の上下運動により前記ポンプ室5を圧縮、膨張させてポンプ出力が得られる。即ち、揺動体25が上ケース22側へ振れたとき、ポンプ室5は圧縮される。このとき、排気弁体14が開放されてポンプ室5内の圧縮された空気(流体)が排気孔12aから排出される。逆に、揺動体25がモータ26側に振れたとき、ポンプ室5は膨張する。このとき、吸気弁体12が開放され、ポンプ室5内に空気流入孔27を介して空気が吸入される。かかる一連の動作が繰り返されることによりポンプとしての一定の出力が得られ、例えば燃料電池システム等に用いられる。尚、小型ポンプ21の詳細な構成及び作用効果は図3で説明した従来技術と共通している部分のうち、大部分は同一符号を付してその詳細な説明を省略するものとし、以下、本発明の特徴を説明する。
図2は本発明の小型ポンプ21を図1のA−A線で切断した断面図である。図において、ダイヤフラム24の底部24aの中心部には従来例と同様に貫通孔6が開穿されており、そして、該貫通孔6を開閉する吸気弁体12が設けられて吸気弁部V1 が構成されている。本実施例においては該吸気弁体12はダイヤフラム24の一部を切開して設けられている。
一方、前記貫通孔6に連通する空気導入孔7を有する軸体25aが前記揺動体25の周辺近傍に突設されている。該軸体25aは断面形状略エ字形に形成され、中央部周側面に凹部25bが設けられている。
又、前記ダイヤフラム24の底部24a裏面には円筒状の中空状取付体28が突設されており、更に、該中空状取付体28の下部は内側に向かって直角に折曲され、且つ、該折曲部28aは前記軸体25aに設けた凹部25bにきつく密嵌できる形状に形成されている。
そこで、ダイヤフラム24に設けた前記中空状取付体28の中空部を前記軸体25aの周側面に密接するとともに、前記折曲部28aを軸体25aに設けた凹部25bに強制的
に密嵌させることによりダイヤフラム24を揺動体25に取付ける。このとき、ダイヤフラム24は前記中空状取付体28、特に、折曲部28aが軸体25aに設けた前記凹部25bに喰い込んだ状態で密嵌されているので、揺動体25の揺動時に軸体25aが中空状取付体28から抜けることは一切なく、且つ、軸体25aはダイヤフラム24の底部24a裏面に接触しているにもかかわらず、該ダイヤフラム24は軸体25aの上下運動によって直接的に押圧されることはない。従って、軸体25aがポンプ室5を加圧するとき、該軸体25aがダイヤフラム24に設けた吸気弁体12及び該ダイヤフラム24の底部における接触面で摩擦が生じることがなく、特に吸気弁体12が摩耗して破損すると云う欠陥を解消することができる。斯くして、小型ポンプ21の出力低下を防止し、稼動寿命の向上を期待することが可能となる。
に密嵌させることによりダイヤフラム24を揺動体25に取付ける。このとき、ダイヤフラム24は前記中空状取付体28、特に、折曲部28aが軸体25aに設けた前記凹部25bに喰い込んだ状態で密嵌されているので、揺動体25の揺動時に軸体25aが中空状取付体28から抜けることは一切なく、且つ、軸体25aはダイヤフラム24の底部24a裏面に接触しているにもかかわらず、該ダイヤフラム24は軸体25aの上下運動によって直接的に押圧されることはない。従って、軸体25aがポンプ室5を加圧するとき、該軸体25aがダイヤフラム24に設けた吸気弁体12及び該ダイヤフラム24の底部における接触面で摩擦が生じることがなく、特に吸気弁体12が摩耗して破損すると云う欠陥を解消することができる。斯くして、小型ポンプ21の出力低下を防止し、稼動寿命の向上を期待することが可能となる。
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為ことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
5 ポンプ室
6 貫通孔
7 空気導入孔
9 回転体
10 偏心回転軸
11 回転駆動軸
12 吸気弁体
12a 排気孔
13 環状凹溝
14 排気弁体
21 小型ポンプ
22 上ケース
23 下ケース
24 ダイヤフラム
24a 底部
25 揺動体
25a 軸体
25b 凹部
26 モータ
28 中空状取付体
28a 折曲部
V1 吸気弁部
V2 排気弁部
6 貫通孔
7 空気導入孔
9 回転体
10 偏心回転軸
11 回転駆動軸
12 吸気弁体
12a 排気孔
13 環状凹溝
14 排気弁体
21 小型ポンプ
22 上ケース
23 下ケース
24 ダイヤフラム
24a 底部
25 揺動体
25a 軸体
25b 凹部
26 モータ
28 中空状取付体
28a 折曲部
V1 吸気弁部
V2 排気弁部
Claims (1)
- ケース内にポンプ室を形成する複数のダイヤフラムを備え、偏心回転軸により揺動する揺動体によって前記ダイヤフラムが上下動してポンプ動作を行う小型ポンプであって、該ダイヤフラムの底部中心部に貫通孔を設け、該貫通孔に連通する空気導入孔を有する軸体を前記揺動体に突設し、該軸体に前記ダイヤフラムの底部裏面に突設した中空状取付体を嵌着して該ダイヤフラムを該揺動体に連結するとともに、前記貫通孔に吸気弁体を設けて吸気弁部を構成して成る小型ポンプにおいて、
上記揺動体に設けた軸体は断面形状を略エ字状に形成されて中央部に凹部が設けられ、一方、前記ダイヤフラムの底部裏面に突設され中空状取付体はその下部を内側に折曲し、該折曲部を前記軸体に設けた凹部に密嵌してダイヤフラムを揺動体に取付けることにより、ダイヤフラムに設けた吸気弁部が揺動体の揺動作用によって破損しないように構成されたことを特徴とする小型ポンプ。
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