JP2004301300A - 逆止め弁およびその組付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】逆止め弁を組み付けるときの作業性を向上させるとともに、組付けにかかる時間を短縮させる。
【解決手段】逆止め弁４０の取付部４１の先端部には係止用の膨出部４４が設けられ、可動部４２の表面に開口４５ａを有する非貫通孔４５が膨出部４４まで延設されている。この非貫通孔４５内にピン部材４７を挿入し、逆止め弁４０を保持した状態で、逆止め弁４０の膨出部４４を取付孔３４の開口に当接させる。ピン部材４７を矢印Ａ方向に移動させると、膨出部４４が弾性変形しながら強制的に取付孔３４に挿入される。膨出部４４が取付孔３４の開口端縁に係止され、逆止め弁４０が取付孔３４に取り付けられたら、ピン部材４７を矢印Ｂ方向に移動させる。膨出部４４が取付孔３４の開口端縁に係止されているから、ピン部材４７が非貫通孔４５から引き抜かれる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血圧計等に組み込まれる小型エアポンプに用いられる傘形状に形成された逆止め弁およびその組付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の逆止め弁が使用されたダイヤフラムポンプの断面図、図６は従来の逆止め弁を拡大して示す断面図である。
なお、明細書中において方向を説明するために使用した「上、下」は、あくまでも図中における方向を示した便宜上のものであって、本発明に係るダイヤフラムポンプが実際に使用される際の上、下の方向とは必ずしも一致するものではない。
【０００３】
図５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は出力軸３がケース４内に臨むようにケース４の底部にねじによって固定されている。ケース４はプラスチックによって上方が開口した有底円筒状に形成されている。
【０００４】
５で示すクランク台は略小円柱状に形成され、底面の略中央には出力軸３が固着される軸孔６が設けられており、また、この軸孔６の軸線から偏心した位置には、駆動軸７が傾斜した状態で固着されている。
【０００５】
８で示す駆動体は、プラスチックによって、ボス９と、このボス９の上端に一体に形成された本体１０とによって形成され、ボス９には、前記駆動軸７が回転自在に挿入される軸孔１１が設けられている。したがって、この駆動体８の軸孔１１に駆動軸７を挿入することにより、駆動軸７に駆動体８が回転自在に支持される。本体１０は、平面視において中心から円周方向に等角度ずつ位相をずらして放射状に延設された３つの駆動子１２によって一体に形成され、これら３つの駆動子１２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１２の先端側には、後述する各ダイヤフラム部１９を取り付けるための取付孔１３が設けられている。
【０００６】
１５で示すダイヤフラムホルダーは、プラスチックによって下方が開口したキャップ状に形成されており、天井部１６の外周部には３つのダイヤフラム部挿入孔１７が、平面視において円周方向に等角度ずつ位相をずらして設けられている。
【０００７】
１８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形成されており、平面視において円周方向に等角度ずつ位相をずらして設けられた３つのダイヤフラム部１９と、これら３つのダイヤフラム部１９の上端部を連設する略円板状に形成されたフランジ２０とによって一体に形成されている。フランジ２０の中央部で３つのダイヤフラム部１９に囲まれた部位には、円筒状に形成された第２の弁体２１が一体に立設されている。各ダイヤフラム部１９の下側には、断面が略円錐台状のピストン２２が一体に形成され、このピストン２２の下側には、細径の首部２３を有する係止用の膨出部２４が一体に形成されている。
【０００８】
このような構成において、ダイヤフラム１８の各ダイヤフラム部１９を、ダイヤフラムホルダー１５のダイヤフラム部取付孔１７に挿入し、フランジ２０をダイヤフラムホルダー１５の天井部１６上に載置する。次いで、各ダイヤフラム部１９の係止用の膨出部２４を弾性変形させながら、駆動体８の各取付孔１３に圧入し首部２３を取付孔１３に挿入して膨出部２４を取付孔１３の開口縁に係止させることにより、各ダイヤフラム部１９を駆動体８の各駆動子１２に取り付ける。しかる後、駆動体８の軸孔１１に駆動軸７を挿入し、ダイヤフラムホルダー１５をケース４上に載置する。
【０００９】
図５に符号２７で示す隔壁としてのバルブホルダーは、プラスチックによって略円板状に形成され、上面に凹部２８が設けられており、この凹部２８の中央部には円筒状に形成されたボス２９が設けられている。このボス２９の中空部３０の内周面には、上記したダイヤフラム１８の第２の弁体２１が嵌合し、この中空部３０の内周面の下部には、溝状に形成した３つの排出通路３１が円周方向に互いに等角度おいて設けられている。
【００１０】
ボス２９の上側には筒部３２が一体に設けられており、この筒部３２の上端開口は中空部３０に連通する吐出口３３を形成している。ボス２９の周りには、後述する第１の弁体１４０を取り付ける取付孔３４が円周方向に等角度おいて３つ設けられており、各取付孔３４の周りには、複数の吸入通路３５が円周方向に等角度おいて設けられている。
【００１１】
図６に符号１４０で示す第１の弁体は、全体がゴム等の柔軟性を有する材料によって形成されており、軸状に形成された取付部４１と、この取付部４１の一端に取付部４１を中心として取付部４１の軸線方向と略直交する方向に拡がりを有する円板状に形成された可動部４２とによって、傘形状を呈するように一体に形成されている。可動部４２の裏面中央部と取付部４１の一端との間には扁平な取付台４３が一体に形成されている。取付部４１の他端側には係止用の膨出部４４が一体に設けられており、この膨出部４４の取付部４１と反対側の部位には、取付部４１の径よりも細く針状に形成された引張り部１４５が一体に形成されている。
【００１２】
この第１の弁体１４０をバルブホルダー２７の各取付孔３４に取り付けるには、先ず、引張り部１４５を取付孔３４に通し、この引張り部１４５の先端部をピンセット等によって把持して引っ張ることにより、膨出部１４０を弾性変形させながらバルブホルダー４０の取付孔３４を通し、取付孔３４の開口縁に係止させている。このように取り付けられた第１の弁体１４０は、後述するポンプ室４７と吸入通路３５との間を閉塞するように、可動部４２の裏面がバルブホルダー２７の下面に対接する。
【００１３】
したがって、第１の弁体１４０の可動部４２の裏面とバルブホルダー２７の下面とが、後述するポンプ室４７から吸入通路３５へ流体が流れるの阻止する逆止め弁を構成する。また、上記した第２の弁体２１は、吐出口３３とポンプ室４７との間を閉塞するように、中空部３０の内周面に密接する。したがって、この第２の弁体２１と中空部３０の内周面とが、吐出口３３からポンプ室４７への流体の流れを阻止する逆止め弁を構成する。
【００１４】
このように第１の弁体１４０が組み付けられたバルブホルダー２７は、図５に示すように、ダイヤフラムホルダー１５に載置され、これらダイヤフラムホルダー１５とバルブホルダー２７とによってダイヤフラム１８が挟持され、各ダイヤフラム部１９とバルブホルダー２７との間に３つのポンプ室４７が形成される。これらバルブホルダー２７とダイヤフラムホルダー１５とは、図示を省略した通しねじによってケース４に固定される。（特許文献１参照。）。
【００１５】
なお、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。
【００１６】
【特許文献１】
特願２００１−１７２５６４号明細書および図面（段落「０００３」および「０００４」、図２）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の第１の弁体１４０においては、取付孔３４に取り付けた後に、引張り部１４５がダイヤフラムポンプ１０１を構成する他の部品と接触してしまう場合がある。このような場合には、不要となった引張り部１４５を膨出部４４から手作業によって切断する必要があり、作業が煩雑となるばかりではなく工数が増加するという問題があった。
【００１８】
本発明は上記した従来の問題に鑑なされたものであり、第１の目的は逆止め弁を組み付けるときの作業性を向上させることにある。また、第２の目的は逆止め弁の組付けにかかる時間を短縮させることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、軸状に形成された取付部と、この取付部の一端に取付部を中心として取付部の軸線方向と略直交する方向に拡がりを有する円板状に形成された可動部とによって形成され、前記取付部が隔壁に設けた取付孔に取り付けられることにより前記可動部が隔壁に設けた流体の通る貫通孔を開閉する全体が弾性部材によって形成された逆止め弁において、前記取付部の外周部に前記取付孔の開口縁に係止される膨出部を設けるとともに、前記取付部内に前記可動部の表面に開口する非貫通孔を設けたものである。
したがって、非貫通孔内に挿入したピン部材によって膨出部を取付孔内に強制的に挿入することができる。
【００２０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る逆止め弁の非貫通孔にピン部材を挿入し、このピン部材を軸線方向に移動させることにより、このピン部材を介して前記膨出部を弾性変形させながら強制的に前記隔壁の取付孔の一方の開口から挿入し、膨出部を取付孔の他方の開口の端縁に係止させる。
したがって、非貫通孔に挿入したピン部材を軸線方向に移動させることにより、ピン部材の先端で非貫通孔の底部を押圧して逆止め弁の膨出部を取付孔の開口縁に係止させ、次いでピン部材を非貫通孔から引き抜く。
【００２１】
【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は本発明に係る逆止め弁を拡大して示す断面図、図２は同じく逆止め弁を隔壁に組み付ける方法を説明するために拡大して示す断面図であって、同図（ａ）は組み付ける以前の状態を示し、同図（ｂ）は組み付けた後の状態を示し、同図（ｃ）は同図（ｂ）におけるＩＩ（ｃ）−ＩＩ（ｃ） 線断面図、同図（ｄ）は同図（ｂ）におけるＩＩ（ｄ）部を拡大して示した図である。図３は本発明に係る逆止め弁を使用したダイヤフラムポンプの第１の実施の形態を示す断面図である。これらの図において、上述した図５および図６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。
【００２２】
この第１の実施の形態においては、本発明に係る逆止め弁４０をダイヤフラムポンプ１の第１の弁体として使用した例を示す。本発明に係る逆止め弁４０は、図１に示すように、取付部４１内に可動部４２の表面に開口４５ａを有する非貫通孔４５が設けられており、この非貫通孔４５は、可動部４２、取付台４３、軸部４１内を通って、膨出部４４の略中央部内まで直線状に延設され、膨出部４４内に底部４５ｃが形成されている。この非貫通孔４５の開口４５ａの開口縁には、すり鉢状に形成した面取部４５ｂが設けられている。膨出部４４は全体が略球状に形成され、先端部４４ａは先細状に形成された円錐台を呈している。
【００２３】
次に、図２を用いて、このように構造の逆止め弁４０をバルブホルダー２７の取付孔３４に取り付ける方法を説明する。
同図に符号４６で示す金属製のピンは、前記逆止め弁４０を取り付けるための冶工具ないし組立用ロボットのツールとして機能するもので、その外径は、逆止め弁４０の非貫通孔４５の内径よりも僅かに太く形成されている。また、このピン４６の先端部４６ａは、同図（ｄ）に示すように、半球状に形成されており、周面には軸線方向に延在する空気抜き用の溝４６ｂが設けられている。
【００２４】
先ず、ピン４６の先端部４６ａを逆止め弁４０の非貫通孔４５内に開口４５ａから挿入し、ピン４６の先端部４６ａを非貫通孔４５の底部４５ｃに当接させる。このピン４６の先端部４６ａを非貫通孔４５内に挿入するとき、非貫通孔４５の開口４５ａの開口端に面取部４５ｂが形成され、かつピン４６の先端部４６ａが半球状に形成されており、また非貫通孔４５内の空気を排出する溝４６ｂが設けられているため、ピン４６の挿入が円滑に行われる。ピン４６が非貫通孔４５内に挿入された逆止め弁４０は、非貫通孔４５が挿入されたピン４６によって弾性変形することによって、ピン４６に弾性保持される。
【００２５】
この状態で、ピン４６を移動させて、逆止め弁４０の膨出部４４の先端部４４ａをバルブホルダー２７の取付孔３４の一端側の開口に臨ませる。この状態からピン４６を軸線方向（図中矢印Ａ方向）に移動させると、非貫通孔４５の底部４５ｃがピン４６の先端部４６ａによって矢印Ａ方向に押圧される。したがって、膨出部４４が弾性変形しながら、取付孔３４内を強制的に挿入され、膨出部４５が同図（ｂ）に示すように、取付孔３４の他方の開口の端縁に係止されることにより、逆止め弁４０が取付孔３４に取り付けられる。
【００２６】
このとき、膨出部４４の先端部４４ａが先細状に形成されているため、この先端部４４ａの外周面をガイドとして膨出部４４を取付孔３４に確実に挿入できる。逆止め弁４０が取付孔３４に取り付けたら、ピン４６を矢印Ｂ方向に移動させる。膨出部４４が取付孔３４の開口端に係止されているため、逆止め弁４０が取付孔３４に取り付けられたままの状態で、ピン４６が非貫通孔４５から引き抜かれる。このとき、ピン４６に溝４６ｂを設けているから、非貫通孔４５内が負圧状態になることがないために、ピン４６を非貫通孔４５から円滑に引き抜くことができる。
【００２７】
このように取り付けられた逆止め弁４０においては、取付孔３４に取り付けた後に、従来のように手作業によって引っ張り部１４５を膨出部４４から切断するといった、煩雑な後工程が不要になるため組付け時の作業性が向上するばかりではなく作業時間も短縮される。
【００２８】
また、上述した逆止め弁４０の組付けにあたって、手作業によって行う場合には、ピン４６の上部側に手で把持しやすい太い径に形成した把持部をピン４６に一体に設けてペン状に形成するか、把持部にピン４６を取り付け、この把持部を手で把持して行う。この場合、ピン４６を逆止め弁４０の非貫通孔４５内に挿入することにより、ピン４６に逆止め弁４０を保持した状態で、逆止め弁４０を取付孔３４まで移動できるから、移動中に逆止め弁４０を落下させることがない。また、保持した状態のままでピン４６を軸線方向に移動させることにより逆止め弁４０を取付孔３４に取り付けることができるから取付作業が煩雑にならない。
【００２９】
また、ピン４６をロボットのツールとして用いる場合には、ロボットのヘッドに直接ピン４６を取り付けるか、上記した把持部を介して取り付け、ヘッドをピン４６の軸線方向と、軸線方向と直交する方向へ移動させることにより、逆止め弁４０を取付孔３４に取り付けることができる。このように、逆止め弁４０を組み付けるための自動化を容易に導入することが可能になる。
【００３０】
次に、図３を用いて、このように組み付けられたダイヤフラムポンプ１における逆止め弁４０の動作を説明する。
モータ２の駆動によって、ダイヤフラム１８のダイヤフラム部１９が下降し、ポンプ室４７が拡張すると、ポンプ室４７が負圧状態になる。このとき、第２の弁体２１によって排気通路３１が閉じられており、逆止め弁４０はポンプ室４７と吸入通路３５との間を開放するので、流体が吸入通路３５からポンプ室４７内に流入する。
【００３１】
モータ２がさらに駆動して、拡張したポンプ室４７が収縮すると、ポンプ室４７内の流体の圧力が上昇する。このとき、逆止め弁４０は、流体がポンプ室４７から吸入通路３５へ流れるのを阻止するように機能するから、この逆止め弁４０によってポンプ室４７と吸入通路３５との間が閉塞される。一方、第２の弁体２１は排出通路３１と中空部３０との間を開放するために、ポンプ室４７内の流体は排出通路３１を通って中空部３０に流入し吐出口３３から吐出される。
【００３２】
図４は本発明に係る逆止め弁４０を使用したダイヤフラムポンプ５１の第２の実施の形態を示す断面図である。同図において、上述した図１ないし図３に示す第１の実施の形態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省略する。この第２の実施の形態におけるダイヤフラムポンプ５１においては、本発明に係る逆止め弁４０を第２の弁体として使用した例を示したものである。
【００３３】
ケース５４の底部には１ないし３つの通気口５５が穿孔され、ダイヤフラムホルダー６５の吸入通路６６と、バルブホルダー７７に形成されポンプ室４７と連通した連通溝７８との間は、ダイヤフラム６８に一体に形成した第１の弁体６９によって開閉される。逆止め弁４０は、上述した第１の実施の形態と同じ取付方法によって、排出通路８１を開閉するように、バルブホルダー７７の取付孔８０に取り付けられている。この逆止め弁４０は、流体が後述する消音空間９１から排出通路８１を通ってポンプ室４７に流入するのを規制する第２の弁体として機能する。蓋体９０とバルブホルダー７７とによって消音空間９１が形成されており、蓋体９０の筒部９２の上端の開口は吐出空間９１に連通する吐出口９３を形成している。
【００３４】
このように構成されていることにより、ダイヤフラム６８のダイヤフラム部１９が下降し、ポンプ室４７は拡張するとポンプ室４７が負圧状態になる。このとき、逆止め弁４０は、流体が消音空間９１から排出通路８１を通ってポンプ室４７へ流れるのを規制するように機能し、この逆止め弁４０によって排気通路８１が閉じられる。一方、拡張したポンプ室４７が収縮すると、ポンプ室４７内の流体の圧力が上昇し、逆止め弁４０は排出通路８１と消音空間９１との間を開放する。したがって、ポンプ室４７内の流体は排出通路８１を通って消音空間９１に流入し吐出口９３から吐出される。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、非貫通孔４５を膨出部４４の略中央部内までに延設し膨出部４４内に底部４５ｃを形成したが、膨出部４４まで延設せずに、底部４５ｃを取付部４１内に設けるようにしてもよい。また、ピン４６の周面に空気抜き用の溝４６ｂを設けたが、溝４６ｂの替わりにピン４６を管体に形成してもよく、あるいは逆止め弁４０の膨出部４４に、非貫通孔４５と膨出部４４の外部とを連通する空気抜き用の孔を設けてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、逆止め弁を組み付けるときの作業性を向上させることができるばかりではなく、逆止め弁の組付けにかかる時間を短縮させることができる。また、組付けのための自動化を容易に導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る逆止め弁を拡大して示す断面図である。
【図２】本発明に係る逆止め弁を隔壁に組み付ける方法を説明するために拡大して示す断面図であって、同図（ａ）は組み付ける以前の状態を示し、同図（ｂ）は組み付けた後の状態を示し、同図（ｃ）は同図（ｂ）におけるＩＩ（ｃ）−ＩＩ（ｃ） 線断面図、同図（ｄ）は同図（ｂ）におけるＩＩ（ｄ）部を拡大して示した図である。
【図３】本発明に係る逆止め弁を使用したダイヤフラムポンプの第１の実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る逆止め弁を使用したダイヤフラムポンプの第２の実施の形態を示す断面図である。
【図５】従来の逆止め弁が使用されたダイヤフラムポンプの断面図である。
【図６】従来の逆止め弁を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１，５１…ダイヤフラムポンプ、２…モータ、８…駆動体、１８，６８…ダイヤフラム、１９…ダイヤフラム部、２１…第２の弁体、３１，８１…排出通路、３４，８０…取付孔、３５，６６…吸入通路、４０…逆止め弁、４１…取付部、４２…可動部、４４…膨出部（係止部）、４５…非貫通孔、４５ａ…開口、４５ｂ…面取部、４５ｃ…底部、４６…ピン、４６ｂ…空気抜き用の溝、６９…第１の弁体。

Claims (2)

1. 軸状に形成された取付部と、この取付部の一端に取付部を中心として取付部の軸線方向と略直交する方向に拡がりを有する円板状に形成された可動部とによって形成され、前記取付部が隔壁に設けた取付孔に取り付けられることにより前記可動部が隔壁に設けた流体の通る貫通孔を開閉する全体が弾性部材によって形成された逆止め弁において、前記取付部の外周部に前記取付孔の開口縁に係止される膨出部を設けるとともに、前記取付部内に前記可動部の表面に開口する非貫通孔を設けたことを特徴とする逆止め弁。
2. 請求項１記載の逆止め弁の非貫通孔にピン部材を挿入し、このピン部材を軸線方向に移動させることにより、このピン部材を介して前記膨出部を弾性変形させながら強制的に前記隔壁の取付孔の一方の開口から挿入し、膨出部を取付孔の他方の開口の端縁に係止させることを特徴とする逆止め弁の組付方法。

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