JP2008038727A - Diaphragm pump - Google Patents
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Abstract
Description
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ものである。 The present invention relates to a diaphragm pump used for supplying compressed air in a blood pressure monitor or the like.
従来のダイヤフラムポンプとしては、モータの出力軸に軸着された回転板と、この回転板に対向し中央部を揺動中心として外周部が回転板に対して離間・接近するように揺動自在に支持された駆動体と、この駆動体の外周部に取り付けられたダイヤフラムと、駆動体と回転板との間に介在するボールと、このボールに駆動体と回転板とを圧接する付勢手段とを備え、モータを駆動し回転板を回転させることでボールが自転しながら公転することによって、駆動体が揺動しダイヤフラムがポンプ作用を行うものがある(例えば、特許文献1参照)。
上述した従来のダイヤフラムポンプにおいては、ボールを介して駆動体を揺動させるための回転板を必要とし、この回転板をモータの出力軸に軸着させる構造であるため、部品点数が増加するというだけではなく、モータの出力軸方向の寸法が大きくなるという問題があった。 The conventional diaphragm pump described above requires a rotating plate for swinging the driving body via a ball, and the rotating plate is attached to the output shaft of the motor, so that the number of parts increases. In addition, there is a problem that the dimension of the motor in the output shaft direction becomes large.
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、部品点数を削減し装置全体の小型化を図ったダイヤフラムポンプを提供するところにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a diaphragm pump in which the number of parts is reduced and the entire apparatus is reduced in size.
この目的を達成するために、請求項1に係る発明は、アウターロータ型のモータと、このモータのロータの天井板に対向し中央部を揺動中心として外周部がロータの天井板に対して離間・接近するように揺動自在に支持された駆動体と、この駆動体の外周部に取り付けられたダイヤフラムと、前記駆動体と前記ロータの天井板との互いの外周部に挟まれたボールと、このボールが前記駆動体と前記ロータの天井板との互いの外周部とによって圧接される方向に前記駆動体を付勢する付勢手段とを備え、前記ロータを回転させることでこのロータの天井板に随伴して移動する前記ボールによって、前記駆動体を揺動させ前記ダイヤフラムにポンプ作用を行わせるものである。 In order to achieve this object, the invention according to claim 1 is directed to an outer rotor type motor, and a ceiling plate of the rotor of the motor that faces the ceiling plate of the rotor and has an outer peripheral portion with respect to the ceiling plate of the rotor. A ball that is sandwiched between outer peripheries of a driving body that is swingably supported so as to be separated and approached, a diaphragm that is attached to the outer perimeter of the driving body, and a ceiling plate of the driving body and the rotor And an urging means for urging the driving body in a direction in which the balls are pressed against each other by the outer peripheral portions of the driving body and the ceiling plate of the rotor, and the rotor is rotated by rotating the rotor. The drive body is swung by the ball that moves along with the ceiling plate, and the diaphragm performs a pumping action.
本発明によれば、従来のように回転板を必要としないため部品点数を削減することができる。また、ボールを直接モータのロータに圧接させる構造であるから装置全体を小型化することができる。 According to the present invention, the number of parts can be reduced because a rotating plate is not required as in the prior art. Further, since the ball is directly pressed against the rotor of the motor, the entire apparatus can be reduced in size.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は図2(A)におけるI-I 線断面図、図2は本発明に係るダイヤフラムポンプの駆動体を示し、同図(A)は平面図、同図(B)は同図(A)におけるI-I 線断面図、同図(C)は底面図、図3は同じくダイヤフラムを示し、同図(A)は平面図、同図(B)は同図(A)におけるIII(B)-III(B) 線断面図、同図(C)は底面図、図4は同じくロータの移動量に対するボールの移動量を説明するための模式図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view taken along line II in FIG. 2A, FIG. 2 shows a driving body of a diaphragm pump according to the present invention, FIG. 1A is a plan view, and FIG. FIG. 3C is a bottom view, FIG. 3 also shows a diaphragm, FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is III (B) -III (III) in FIG. B) A cross-sectional view taken along the line, FIG. 4C is a bottom view, and FIG.
図1に全体を符号1で示すダイヤフラムポンプは、駆動源であるアウターロータ型のモータ2と、中央部を揺動中心として揺動自在に支持された駆動体3と、この駆動体3とモータ2のロータ13の天井板20とに挟まれたボール4と、このボール4が駆動体3と天井板20とによって圧接される方向に駆動体3を付勢する付勢手段としての圧縮コイルばね5と、駆動体3に取り付けられ駆動体3の揺動動作によってポンプ作用を行うダイヤフラム6とから概略構成されている。
A diaphragm pump generally indicated by reference numeral 1 in FIG. 1 includes an outer
モータ2は、外ヨーク11と内ヨーク12とを備えたロータ13と、外ヨーク11の円筒部14に互いに対向するように取り付けられた永久磁石15N,15Sと、内ヨーク12を囲むように円環状に形成された3相のコイル16と、モータ全体を支える基台17と、この基台17に取り付けられた軸受18,18と、これら軸受18に回転自在に支持されたロータ13の軸19とによって概略構成されている。このような構成において、コイル16に図示を省略した電源から励磁電流を供給することにより、コイル16から発生する磁界によってロータ13が軸19を回転中心として回転する。外ヨーク11の天井板20には、ボール4の一部が嵌合する平面視においてリング状に形成された嵌合溝20aが設けられている。
The
22は略角筒状に形成された取付台であって、4隅に4個の取付ブロック22a(1個の取付ブロック22aのみ図示)が設けられており、各取付ブロック22aには、モータ2の基台17がねじ23によって取り付けられているとともに、ばね受け24が取り付けられている。
駆動体3は、図2(A)に示すように略円板状に形成され、上面の中央部に上端が円弧状に形成された凸部25が突設されており、周縁部には大径部と小径部とからなる4個の凸部26が円周方向に等角度おいて一体に立設され、各凸部26にはねじ穴27が螺設されている。また、駆動体3の周端には、4個の凸部28が円周方向において4個の凸部26間に位置付けられるように等角度おいて平面方向に一体に突設されており、各凸部28に設けた孔29にはばね受け30が取り付けられている。駆動体3の底面には、同図(C)に示すようにボール4の一部が嵌合する平面視においてリング状に形成された嵌合溝31が設けられており、この嵌合溝31の径は前記天井板20に設けた嵌合溝20aの径と同じ大きさに形成されている。
As shown in FIG. 2A, the
図1において、33は角筒状に形成されたケースである。35は平面視正方形に形成されたダイヤフラムホルダーであって、このダイヤフラムホルダー35の周端には袴部36が下方に突設されている。このダイヤフラムホルダー35の中央部には、断面が円弧状に形成された隆起部37が突設されており、この隆起部37の裏面には上記した駆動体3の凸部25が係入され、この凸部25を揺動中心として駆動体3を揺動自在に支持する湾曲面によって形成された受け部38が形成されている。また、この隆起部37の周りには、4個のダイヤフラム部挿入孔39が平面視において円周方向に等角度おいて設けられている。
In FIG. 1, reference numeral 33 denotes a case formed in a rectangular tube shape.
上記した駆動体3の嵌合溝31とモータ2の嵌合溝20aとの間にはボール4が挟まれており、各両ばね受け24,30間に弾装された4個の圧縮コイルばね5(1個の圧縮コイルばね5のみ図示)の弾発力によって、ボール4は駆動体3の嵌合溝31とモータ2の天井板20の嵌合溝20aとに圧接されている。
A ball 4 is sandwiched between the
ダイヤフラム6はゴム等の柔軟性を有する材料によって、図3に示すように平面視略正方向に形成され、4個のダイヤフラム部40が円周方向に等角度おいて設けられており、これらダイヤフラム部40の底部には孔41が穿孔されている。ダイヤフラム6の中央部には断面が円弧状に隆起した隆起部42が突設されており、この隆起部42は上記したダイヤフラムホルダー35の隆起部37に嵌合するように形成されている。
The
図1において、45はバルブホルダーであって、このバルブホルダー45は扁平な略正方体に形成されており、上面の中央部に平面視円形に形成された凹部46が設けられ、この凹部46の周りに平面視円環状に形成された溝47が設けられている。凹部46の中央部には凹嵌部48が設けられ、バルブホルダー45の下面の中央部には凹嵌部49が設けられており、この凹嵌部49の周りには、すり鉢状に形成された4個の凹嵌部50が円周方向に等角度おいて設けられている。
In FIG. 1,
51は円周方向に等角度おいて設けられた4個の排出通路(1個の排出通路51のみ図示)であって、凹部46と凹嵌部50との間を連通するように形成されている。52は円周方向に等角度おいて設けられた4個の取付孔(1個の取付孔52のみ図示)であって、溝47と凹嵌部50との間を貫通するように形成されており、各取付孔52の周りに、吸入通路53が溝47と凹嵌部50との間を連通するように形成されている。
55は扁平な略正方体に形成された蓋体であって、下面中央部に押え部56が突設されており、上面の中央部には吐出口57が設けられた筒部58が立設され、上面の端部側には吸入口59が設けられた筒部60が立設されている。
このような構成において、図1に示すように、ダイヤフラム6はダイヤフラムホルダー35の4個のダイヤフラム部挿入孔39に各ダイヤフラム部40が挿入されており、ダイヤフラムホルダー35の隆起部37上にダイヤフラム6の隆起部42が載置されている。
In such a configuration, as shown in FIG. 1, in the
ダイヤフラム6の各ダイヤフラム部40は、駆動体3のねじ穴27に螺合されたねじ61とリテーナ62を介して駆動体3の4個の凸部26に固定されることにより、ダイヤフラム6は駆動体3に一体化されているとともに、バルブホルダー45とダイヤフラムホルダー35とによって挟持されている。これら各ダイヤフラム部40と、バルブホルダー45の各凹嵌部50とによって4個のポンプ室63が形成される。
Each
バルブホルダー45の4個の取付孔52には、吸入通路53を開閉する傘形状に形成された吸入弁65が取り付けられている。バルブホルダー45の凹部46上には、蓋体55の押え部56によって押え付けられた排出通路51を開閉する略平板状に形成された排出弁66が取り付けられている。吐出口57とポンプ室63とは、バルブホルダー45の凹部46と排出通路51とを介して連通されている。吸入口59とポンプ室63とは、バルブホルダー45の溝47と吸入通路53とを介して連通されている。取付台22、ケース33、ダイヤフラムホルダー35、バルブホルダー45および蓋体55は、それぞれの挿通孔に挿通したねじ(いずれも図示せず)によって一体化されている。
The four attachment holes 52 of the
次に、図1および図4を用いて、このような構成のダイヤフラムポンプ1の動作について説明する。電源からコイル16に励磁電流が供給されることにより、通常のモータと同様にロータ13が軸19を回転中心として回転する。ボール4が圧縮コイルばね5の弾発力によってロータ13の天井板20と駆動体3とに圧接され、かつ駆動体3は凸部25を回転中心として回転しないように規制されていることにより、ボール4はロータ13の回転に随伴し自転をしながら公転して駆動体3の嵌合溝31に沿って移動する。
Next, the operation of the diaphragm pump 1 having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1 and 4. When an excitation current is supplied from the power source to the
このとき、図4に示すように、ロータ13を矢印A方向に距離Lだけ移動させると、ボール4が図中反時計方向に自転しながら矢印A方向に移動することにより、ボール4は矢印A方向に距離L/2だけ移動することになる。すなわち、ロータ13の移動速度Vに対するボール4の移動速度vは、v=V/2となる。
At this time, as shown in FIG. 4, when the
したがって、ロータ13が半回転すると、ボール4は自転しながら公転して駆動体3の嵌合溝31に沿って凸部25の周りを1/4回転するので、ダイヤフラム6の4つのダイヤフラム部40のうちの一つが図示したように上方に移動し、ポンプ室63を収縮させる。したがって、ポンプ室63内の流体が排出通路51を通って凹部46を介して吐出口57から吐出される。
Therefore, when the
さらに、ロータ13が半回転すると、ボール4は自転しながら公転して駆動体3の嵌合溝31に沿って凸部25の周りを1/4回転するので、ダイヤフラム6の4つのダイヤフラム部40のうちの次の隣接する一つが上方に移動し、そのダイヤフラム部40のポンプ室63を収縮させる。したがって、このポンプ室63内の流体が排出通路51を通って凹部46を介して吐出口57から吐出される。このように、このポンプ室63の拡縮動作は、各ポンプ室63において順次連続して行われるで、各排出通路51から凹部46に排出された流体は、吐出口57から連続して吐出される。
Further, when the
本発明のダイヤフラムポンプによれば、アウターロータ型モータ2のロータ13の天井板20に直接ボール4を圧接するようにしたことにより、従来のようにモータの出力軸と一体的に回転する回転板を不要となり、部品点数を削減することができるとともに、ダイヤフラムポンプ1の小型化を図ることができる。
According to the diaphragm pump of the present invention, the ball 4 is brought into direct pressure contact with the
なお、本実施の形態においては、吸入弁65を傘形状に形成し、排出弁56を略平板状に形成したが、吸入弁65を略平板状に形成してもよく、また排出弁56を傘形状に形成してもよく、さらに筒形状に形成してもよく、種々の形状変更が可能である。
In the present embodiment, the
1…ダイヤフラムポンプ、2…アウターロータ型のモータ、3…駆動体、4…ボール、5…圧縮コイルばね(付勢手段)、6…ダイヤフラム、13…ロータ、16…コイル、20…天井板、20a…嵌合溝、35…ダイヤフラムホルダー、51…排出通路、53…吸入通路、63…ポンプ室、65…吸入弁、66…排出弁。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diaphragm pump, 2 ... Outer rotor type motor, 3 ... Drive body, 4 ... Ball, 5 ... Compression coil spring (biasing means), 6 ... Diaphragm, 13 ... Rotor, 16 ... Coil, 20 ... Ceiling board, 20a ... fitting groove, 35 ... diaphragm holder, 51 ... discharge passage, 53 ... suction passage, 63 ... pump chamber, 65 ... suction valve, 66 ... discharge valve.
Claims (1)
An outer rotor type motor, and a drive body that is supported so as to be swingable so that the outer peripheral portion is spaced apart from and approaches the ceiling plate of the rotor, with the central portion as the swing center facing the rotor ceiling plate of the motor A diaphragm attached to the outer periphery of the drive body, a ball sandwiched between the outer periphery of the drive body and the ceiling plate of the rotor, and the ball between the drive body and the ceiling plate of the rotor Urging means for urging the driving body in a direction in which the driving body is pressed against each other by the outer peripheral portion, and the driving body is moved by the ball moving along with the ceiling plate of the rotor by rotating the rotor. A diaphragm pump characterized in that the diaphragm is pumped to perform a pumping action.
Priority Applications (1)
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JP2006213069A JP2008038727A (en) | 2006-08-04 | 2006-08-04 | Diaphragm pump |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2000320458A (en) * | 1999-05-12 | 2000-11-21 | Kofu Meidensha:Kk | Compression mechanism |
JP2002130136A (en) * | 2000-10-26 | 2002-05-09 | Oken Ltd | Reciprocating pump |
-
2006
- 2006-08-04 JP JP2006213069A patent/JP2008038727A/en active Pending
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