JP2001012357A - 小型ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に一つのポンプ室よりなるダイヤフラム
ポンプ等のようにモーターをポンプの中心よりずれた位
置に取り付けたポンプで、全体を小型化し得る構成にす
る。 【解決手段】 ケース、シリンダー部、蓋体（バルブ
ハウジング）を組み合わせ固定する際、一端をねじにて
他端をばねにて固定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプ室を形成す
るダイヤフラム部と弁室内に配置された弁体部とを一体
に構成したダイヤフラム本体を備えた小型ポンプに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のダイヤフラム部を有する小型ポン
プは、図１１〜図１３に示す通りの構成で、夫々図１１
はその外観を、図１２は断面をまた図１３はポンプを構
成する各部分を示す。

【０００３】これら図において、１は小型直流モータ、
２はモータ１の出力軸、３はカップ形に形成され底面が
モータ１の出力軸側の面に取付けられたケース、５は出
力軸２に固定されたカラー、６は出力軸２に対して所定
角度傾斜させてカラー５に固定された駆動軸、７は穴８
を有する板状の駆動体、９は駆動体に下方に伸びて一体
に形成された筒形の支持部、１０は駆動軸６と駆動体７
の間の摩擦を小さくするためのスチールボールである。
支持部９は駆動部６にゆるくはめ込まれており、出力軸
２が回転すると駆動軸６が傾斜した状態で回転するた
め、駆動体７は中心に対して穴８のある部分が上下動す
る。１１は例えば板状部材に一つの孔１２を形成しこれ
に一つのシリンダーを固定させた構成のシリンダー部
で、このシリンダー部１１には三つのねじ孔１３が形成
されている。

【０００４】１４は柔らかいゴムからなるダイヤフラム
本体、１５は図８に示すようにダイヤフラム本体１４か
ら下方に伸びて一体に形成されたつり鐘形のダイヤフラ
ム部、１６はその中心の駆動部、１７は駆動部１６の先
端に細い頚部を介して形成された頭部、１８はダイヤフ
ラム本体１４から上方に伸びて一体に形成された例えば
円筒形をした弁体部である。頭部１７は駆動体７の穴８
を貫通して駆動体７の下面側に突出ており、これによっ
て駆動部１６は駆動体７に保持されている。

【０００５】上記のようなダイヤフラム本体１４は、一
つのダイヤフラム部１５、弁体部１８等を一体に構成し
たものでゴム等の弾性材料にて形成されている。

【０００６】２０は凹部２１を有するバルブハウジング
を兼ねた蓋体、２２は蓋体（バルブハウジング）２０の
凹部２１に形成された孔、２３は孔２２の周囲に３個形
成された吸気孔、２４は蓋体２０の中心部に上方に向か
って形成された弁室部、２５は弁室部２４の先端が細く
なって形成された排気孔である。

【０００７】この蓋体２０はダイヤフラム本体１４を挟
んでシリンダー部１１にねじ孔２６を用いてねじ２７に
て固定され、蓋体２０の凹部２１とダイヤフラム部１５
とによってポンプ室２８が形成される。蓋体２０には切
欠き状の溝部３０が形成されていて、この溝３０により
凹部２１と弁室部２４とがつながっている。従って、ポ
ンプ室２８は弁室部２４に連通されていることになる。
なお、弁体部１８は弁室部２４の内周面に接触してお
り、この連通路を塞ぐようになっている。

【０００８】３１は柔らかいゴムからなる傘形の弁体、
３２は弁体３１の中心に上方に伸びて一体に形成された
支持柱、３３は支持柱３２の先端に形成されたこれより
太い頭部である。弁体３１は吸気孔２３を十分に覆うよ
うな大きさに形成されており、支持柱３２が孔２２を貫
通して頭部３３が外側に出て蓋体２０に抜けないように
取り付けられている。

【０００９】次に、このように構成された小型ポンプの
動作について説明する。モータ１が通電されて出力軸２
が回転すると駆動軸６も回転し、これにより駆動体７の
端が上下動してダイヤフラム部１５の駆動部１６は上下
方向に運動する。このダイヤフラム部のピストン運動
で、ポンプ室２８は容積が周期的に変化する。駆動部１
６が下方に移動して容積が増えるときは、ポンプ室２８
は減圧されて弁体部１８は弁室部２４に密着して閉じ、
反対に弁体３１は開いて吸気孔２３から空気が流入す
る。次に、駆動部１６が上方に移動して容積が減るとき
は、ポンプ室２８は増圧されて弁体３１は蓋体２０に密
着して閉じ、反対に弁体部１８はこのポンプ室２８の溝
部３０を塞いでいる部分が開いてポンプ室２８の空気は
溝部３０、弁室部２４を通って排気孔２５から排出され
る。

【００１０】この小型ポンプは、一つのダイヤフラム部
が上記の運動を繰り返すことにより吸気孔２３より空気
を吸入し弁室部２４を通り排気口２５より排出され、こ
れによりポンプ作用をする。

【００１１】以上述べた図１１、１２に示す従来のポン
プは、ケース３、シリンダー部１１、ダイヤフラム本体
１４、蓋体２０の各部がねじ２７により固定されてポン
プを形成する。

【００１２】これら各部の概要は、図１３に示す通りで
ある。この図１３において、（Ａ）は蓋体を示す図で、
ねじ孔２６が形成されている。また（Ｂ）はシリンダー
部１１にダイヤフラム本体１４を組み合わせた図で、シ
リンダー部１１にはねじ孔１３が形成されている。尚４
５はダイヤフラム本体１４に形成された凸部でシールの
ためのものである。更に（Ｃ）はケースを示す図で、ね
じ孔１９が形成されている。尚４はケース３にモーター
１を取り付けるためのねじである。

【００１３】このようにケース３、シリンダー部１１、
蓋体２０には同一位置に夫々三つのねじ孔が設けられて
おり、これらは図１２に示すように組み合わされた後に
上記ねじ孔を利用してねじ２７により固定される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前述のような構成のダ
イヤフラムポンプは、モータの出力軸２に取り付けられ
たカラー５、駆動軸６、駆動体７等よりなる駆動部を収
納するケース３と、シリンダー部１１と、ダイヤフラム
本体１４と蓋体（バルブハウジング）２０とを組み合わ
せ、ねじ２７にて全体を固定している。そのためこのポ
ンプは、ケース、シリンダー部等を固定するねじ孔１
９、１３、２６を設けるスペースが必要であり、小型化
には限度がある。また組み合わせ固定の作業が面倒であ
る。。又、これらケース３、シリンダー部１１、蓋体２
０等は、合成樹脂材料にて形成され、これら合成樹脂材
料よりなる各部を金属のねじにて固定してある。そのた
め、ポンプの運転及び使用環境により温度が上昇する
と、合成樹脂製の上記各部は、膨張し、特にシリンダー
部や蓋体等は撓み等の変形が生ずる。またその膨張係数
は、金属製ねじよりも大であるため、特にねじにて固定
した部分とその周辺部において変形する。実際には、ね
じにて固定された部分は、ねじによりあまり動き得ない
ためにその変形はねじより遠い部分が大になる。そのた
め特に蓋体の中央部分の変形が大になり、蓋の中央部が
盛り上がるように変形する。又、運転の停止等により温
度が低下すると膨張したケース等は、収縮して元の状態
に戻る。このように温度上昇と温度の低下を繰り返すこ
とによるねじによる固定にゆるみを生ずることもあり、
時にはエアーが洩れることがある。

【００１５】本発明の目的は、前述の一つのポンプ室を
有するダイヤフラムポンプ等のようにケース、シリンダ
ー部、蓋体（バルブハウジング）を小型化するためにモ
ーターの出力軸をポンプ全体に対して偏芯させた構成の
もので、一層小型であり又前記のケース、シリンダー
部、蓋体の組み立て、固定作業の簡単な小型ポンプを提
供することにある。

【００１６】また本発明の他の目的は、前記のように一
層小型で、ケース、シリンダー部、蓋体の固定を簡単に
したポンプで、更に高温等による蓋体やシリンダー部の
変形を防止するようにした小型ポンプを提供することに
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の小型ポンプは、
前述のようなダイヤフラムポンプで、駆動部を収納する
ケースと、シリンダー部と、蓋体（バルブハウジング）
とシリンダー部と蓋体とにより挟持されているダイヤフ
ラム本体とを組み合わせてその一端をねじにより固定し
他端をばねにて締め付け固定するようにしたものであ
る。

【００１８】このように従来三つ以上のねじによりねじ
止めすることにより固定したポンプに比べ、その一部を
ばねにて締め付け固定することにより一部のねじ止め部
分が不要になり小型になし得ると共にポンプの組み立て
固定作業が簡単になる等の効果を有する。

【００１９】又、本発明の小型ポンプは、締め付け固定
のために用いるばねをＬ字状にし、その一端をケース下
端部に掛け他端部を蓋体にケース、シリンダー部、蓋体
等を固定するためのねじを用いて固定するようにしたも
のである。またこの小型ポンプにおいて、ばねの蓋体表
面側の部分に蓋体を押圧するように作用する押圧部を形
成するようにしたことを特徴とする。

【００２０】このように押圧部を有するばねを用いて締
め付け固定することにより、蓋体等の変形を防止するこ
とが可能になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に本発明の小型ポンプの実施の
形態を図面にもとづき説明する。

【００２２】図１は、本発明の第１の実施の形態の小型
ポンプの外観の概要を示す図、図２は縦断面図である。

【００２３】図２に示す本発明の小型ポンプにおいて、
１はモータ、２は回転軸、３は駆動部を収納するケー
ス、５はカラー、６は駆動軸、７は駆動体、１１はシリ
ンダー部、１４はダイヤフラム本体、１５はダイヤフラ
ム部、１８は弁体部、２０は蓋体（バルブハウジン
グ）、２４は弁室部、２５は排気口であり、これらは図
１２に示す従来の小型ポンプと実質上同じである。また
図３は蓋体（バルブハウジング）を示し、図４はシリン
ダー部１１とダイヤフラム本体１４とを組み合わせた状
態を示し、図５はケース３を示すもので、これらは夫々
従来のポンプを示す図１３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と
夫々ばねを掛ける溝２０ａ、１１ａ、３ａを形成した点
を除き実質上同じ構成である。

【００２４】これら図に示すように、本発明の小型ポン
プは、ケース３、シリンダー部１１、ダイヤフラム本体
１４、蓋体２０を組み合わせた上で、図１の外観図のよ
うにねじ２７およびばね４０により締め付けて固定した
ものである。尚図１において（Ａ）は上方より見た図、
（Ｂ）は正面より見た図である。

【００２５】このように本発明のポンプは、ケース、シ
リンダー部、蓋体等の組み合わせ固定がねじとばねによ
る締め付けによるためばねによる固定側はスペースをと
らずその分小型にでき又固定も極めて簡単である。

【００２６】図６は本発明の小型ポンプの他の第２の実
施の形態を示す図で、（Ａ）は上方より、（Ｂ）は正面
より見た図である。

【００２７】この第２の実施の形態は、ケース、シリン
ダー、蓋体（バルブハウジング）等を固定するためにね
じ２７とばね４１とを用いたものである。つまり、第１
の実施の形態とばねの形状が異なり、この第２の実施の
形態のポンプは、Ｌ字状をしたばね４１を用いたもので
ある。

【００２８】この図６に示すように本発明の第２の実施
の形態は、図２に示すように（第１の実施の形態と同じ
ように）、ケース３、シリンダー部１１、ダイヤフラム
本体１４、蓋体（バルブハウジング）２０を組み合わせ
た上で図６に示すようにＬ字状のばね４１の先端４１ａ
をケース３の凹部３ｂに掛け、またこのばね４１の他端
をケース３、シリンダー部１１、蓋体２０等を固定する
ねじ２７にてこれらと共にねじ止めした構成である。し
たがってねじ止め部分は一つのみでそのため従来のポン
プに比べて小型になし得る。またばねを用いこれを一つ
のねじにて止めるのみであるため組み立て固定作業が比
較的簡単に行ない得る。尚図６はケース、シリンダー
部、蓋体を組み合わせたものを一つの部品４３として示
してある。

【００２９】また、この第２の実施の形態のポンプにお
いて、ばね４１をその蓋体２０の側の部分４１ａが蓋体
方向に突出した湾曲部を有する形状にして押圧部を構成
すれば、ケース３、シリンダー１１、蓋体２０をばね４
１にて締め付け固定した時に前記押圧部４１ｂが蓋体の
表面 を押圧し、高温等による蓋体その他の部品の変形
を阻止し得る。

【００３０】図７〜図１０は二つのポンプ室を有するポ
ンプに本願発明を適用した第３の実施の形態を示す図で
ある。尚図７は正面より見た図、図８は側面より見た
図、図９は上方より見た図、図１０は断面図である。

【００３１】この実施の形態のポンプは、二つのポンプ
室を有し、したがって駆動部７は図１０に示す形状をな
し、またシリンダー部１１のシリンダーに、ダイヤフラ
ム部１５、吸気弁 等が夫々二つ設けられた点で第１の
実施の形態と相違する。またモーターはポンプに対し偏
芯させて配置され、減速ギヤー４６および４７によりモ
ーター１の出力軸２の回転を減速させて伝達し駆動軸を
回動させるようにしたものである。

【００３２】この第３の実施の形態の小型ポンプは、図
１０に示すようにケース３、シリンダー部１１、蓋体
（バルブハウジング）２０を組み合わせた上でねじ２７
によりねじ止めし、またばね４２にて締め付けて、ケー
ス３、シリンダー部１１、蓋体２０を固定してポンプを
形成するものである。

【００３３】この小型ポンプは、モーター１の駆動によ
り出力軸２を回動させその回転を前述のように減速ギヤ
ー４６、４７により減速させて駆動軸を回動させる。こ
れにより駆動体７の傾きを変化させ、駆動体７に固定す
る駆動部１６を図面上下方向に往復運動させる。

【００３４】この第３の実施の形態も第１の実施の形態
のポンプと同様に一つのねじ２７と一つのばね４２によ
り固定するもので、小型化と組み立て固定作業の簡単化
を実現し得る。

【００３５】本発明の小型ポンプは、一つのねじと一つ
のばねにてケース、シリンダー部、蓋体（バルブハウジ
ング）の固定を行なうもので、小型で組み立て固定作業
が簡単なポンプである。

【００３６】特に、図１、２に示す一つのポンプ室を有
する小型ポンプや、図７〜１０に示すようなモーターが
ポンプの一端側に寄せられた配置のポンプのように、一
端部はねじ止め以外に固定手段のない構成のポンプに適
用すれば極めて有効である。

【００３７】また第２の実施の形態のように、ばねを押
圧部を設けた形状にすれば、高温での使用や温度変化の
激しい環境下での使用の場合も、蓋体（バルブハウジン
グ）等の変形を押圧部により阻止することが可能であ
り、常に気密性を保った良好な運転の可能なポンプにな
し得る。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、より小型で組み立て、
固定が簡単であるポンプを構成し得る。特に、モーター
がポンプに対して中央よりずれた端部に位置するポンプ
の場合の小型化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態の外観を示す図

【図２】 本発明の第１の実施の形態の断面図

【図３】 本発明の第１の実施の形態のケースを示す図

【図４】 本発明の第１の実施の形態のシリンダー部と
ダイヤフラム本体の概要を示す図

【図５】 本発明の第１の実施の形態の蓋体（バルブハ
ウジング）を示す図

【図６】 本発明の第２の実施の形態の外観を示す図

【図７】 本発明の第３の実施の形態の外観を示す図

【図８】 本発明の第３の実施の形態の側面図

【図９】 本発明の第３の実施の形態のの平面図

【図１０】 本発明の第３の実施の形態の断面図

【図１１】 従来のポンプの外観を示す図

【図１２】 図１１に示す従来のポンプの断面図

【図１３】 図１１に示す従来のポンプのケース、シリ
ンダー部、蓋体等の各部分を示す図

【符号の説明】

３ ケース １１ シリンダー部 １４ ダイヤフラム本体 ２０ 蓋体（バルブハウジング） ２７ ねじ ４０、４１、４２ ばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ室を形成するダイヤフラム部を
   少なくとも一つ有し又ダイヤフラム部の一部にてほぼ接
   する弁体部を有しこれらダイヤフラム部および弁体部が
   一体に形成されたダイヤフラム本体と、前記ダイヤフラ
   ム本体のダイヤフラム部が挿入されるシリンダーを少な
   くとも一つ有するシリンダー部と、前記ダイヤフラム本
   体の弁体部が配置される弁室とこれに通ずる排気口を有
   するバルブハウジングと、前記ダイヤフラム本体のダイ
   ヤフラム部を駆動する駆動部を収納するケースとを組み
   合わせ、前記ケース、シリンダー部、バルブハウジング
   をそれらの一端をねじ止めにより、また他端をばねによ
   り締め付けて一体に固定したことを特徴とする小型ポン
   プ。
2. 【請求項２】 前記ばねがＬ字状をなしその一端部を
   前記ケースの下端部に掛けその他端を前記ねじにてバル
   ブハウジングに固定するようにしたことを特徴とする請
   求項１の小型ポンプ。
3. 【請求項３】 前記ばねのバルブハウジングの表面側
   の部分にバルブハウジングを押圧するための押圧部を有
   することを特徴とする請求項２の小型ポンプ。
4. 【請求項４】 モーターがその出力軸をポンプに対し
   て偏芯させて取り付けられたことを特徴とする請求項
   １、２又は３の小型ポンプ。