JP2013096339A - 電磁振動型ダイヤフラムポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ダイヤフラムとセンタープレートを組み付ける際の作業効率の向上、製造コストの削減、および製品間での性能の安定化が可能である電磁振動型ダイヤフラムポンプを提供する。
【解決手段】円盤状の第２のプレート７ｂは、ダイヤフラム４と当接する側の面の中央部に、凹部２０が形成された十字型の隆起部２１と、その外径側に形成された第２環状リブ２９とを有する。円盤状の第１のプレート７ａは、ダイヤフラム４と当接する側の面の中央部に第１環状リブが形成されており、この第１環状リブにより凹部２０に圧入嵌合される凸部を備えた組み付け溝が形成されている。円盤状のダイヤフラム４は、中央の貫通孔２６の周囲に、ダイヤフラム４の両面からそれぞれ突出し、外周側から環状リブが係合されるダイヤフラム滲み出し防止突起２８を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、家庭用洗浄槽の曝気用、養魚用水槽の酸素補給用、泡風呂のエア噴気用、その他応用機器などに利用される電磁振動型ダイヤフラムポンプに関する。

電磁振動型ダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムに連結された永久磁石付きの振動子を、該振動子を挟んで設けられた１個または２個の電磁石との磁気的相互作用によって往復振動させることによりダイヤフラムを駆動して、流体を吸引し、吐出する。ダイヤフラムは、一対の円盤状のプレートからなるセンタープレートで挟持され、センタープレートを介して振動子に固定される。

ダイヤフラムをセンタープレートで固定する方法としては、例えば、特許文献１に開示されているように、円盤状のセンタープレートの外側に円盤状のダイヤフラムを重ね、センタープレートとダイヤフラムの接触部分を超音波で溶着して固定する方法がある。このような超音波溶着による固定方法について、図７を参照して詳細に説明する。なお、図８に図７のＭ方向正面図を示し、図８のＣ−Ｃ断面図を図９に示し、図１０に図７のＮ方向正面図を示した。

図７は、円盤状のダイヤフラム１０４と、ダイヤフラム１０４を挟持するセンタープレートを構成する第１および第２のプレート１０７ａ、１０７ｂを示している。第１のプレート１０７ａは、円盤状をなし、中心に貫通孔Ｈ１が形成され、図１１ａおよび図１１ｂに示すように、後述する第２のプレート１０７ｂの円筒部１２７を収容させる収容凹部１３３を備える。第２のプレート１０７ｂは、円盤状をなし、中心に貫通孔Ｈ２が形成されると共に、中心に形成された円筒部１２７と、円筒部１２７の外周に沿って形成された溝１２８と、溝１２８の周方向に９０°間隔で形成された４つの孔１２９と、孔１２９の外径側に形成され、ダイヤフラム１０４の表面を押圧する環状リブ１３２とを備えている。また、ダイヤフラム１０４の第２のプレート１０７ｂ側には、図１０に示すように、中心に形成された貫通孔１２６の外径側に、この貫通孔１２６に沿って設けられた環状の突起１３０と、突起１３０の外周から、周方向に９０°間隔で、突起から延在する４つの突出部１３１とを備えている。

ダイヤフラム１０４とセンタープレートを構成する第１および第２のプレート１０７ａ、１０７ｂが図７に示す形状である場合、第２のプレート１０７ｂとダイヤフラム１０４との組み付けは、ダイヤフラム１０４の貫通孔１２６に第２のプレート１０７ｂの円筒部１２７を挿通して、ダイヤフラム１０４の突起１３０（図１０を参照）を第２のプレート１０７ｂの溝１２８に嵌合し、ダイヤフラム１０４の突出部１３１（図１０を参照）を第２のプレート１０７ｂの孔１２９に嵌合することにより行なう。また、第１のプレート１０７ａとダイヤフラム１０４との組み付けは、第２のプレート１０７ｂの第１のプレート１０７ａ側に突出させた円筒部１２７と第１のプレート１０７ａとを超音波溶着で溶着することにより行なう。

この超音波溶着を図１１ａおよび図１１ｂを用いて説明する。図１１ａに示すように、第２のプレート１０７ｂの円筒部１２７の根元部分はテーパ状になっており、この部分に第１のプレート１０７ａの収容凹部１３３の隅部を押圧し、この押圧部分に超音波を加えて溶着させる（図中の溶着部）。これにより、図１１ｂに示すように、第２のプレート１０７ｂのテーパ状をなす根元部分である溶け代が溶解して（図中に散点模様で示す）、第２のプレート１０７ｂの円筒部１２７と収容凹部１３３との間の隙間を満たす。これにより、第１のプレート１０７ａと第２のプレート１０７ｂとを組み付けることができる。

特開２００９−１７８９８１号公報

しかし、特許文献１や図７に開示された従来例のように、超音波溶着でダイヤフラムとセンタープレートを組み付ける場合、溶け代の成形状態や、超音波溶着を行なう前にセンタープレートを構成する一方の第１のプレート１０７ａに他方の第２のプレート１０７ｂを組み付ける際の組み付け方法等により、組み付け時の第１のプレート１０７ａと第２のプレート１０７ｂとの間の配置関係が安定せず、製品間で、ダイヤフラム１０４とセンタープレート（第１のプレート１０７ａ、第２のプレート１０７ｂ）との組み付け状態や溶着にばらつきが生じ、ダイヤフラムポンプの性能が製品間で安定しにくいという問題がある。また、超音波溶着のための設備が別途必要になるため、製造コストが上がり、超音波溶着のための工程が別途必要であるため、ダイヤフラムの製造時における作業効率が低下する問題がある。

また、図７に示すようにダイヤフラム１０４とセンタープレート（第１のプレート１０７ａ、第２のプレート１０７ｂ）を溶着により組み付ける場合、センタープレートの第２のプレート１０７ｂの円筒部１２７をダイヤフラム１０４の貫通孔１２６に挿通するのであるが、組み付け作業時にダイヤフラム１０４に対して第１および第２のプレート１０７ａ、１０７ｂが回りやすく位置決めが困難であり、ダイヤフラム１０４とセンタープレート（第１のプレート１０７ａ、第２のプレート１０７ｂ）との組み付け作業時の作業効率に支障をきたすという問題がある。また、図７に示す組み付け方法のように、ダイヤフラム１０４の第２のプレート１０７ｂと当接する側の面に設けた突出部１３１（図１０参照）を、センタープレートの第２のプレート１０７ｂのダイヤフフラム１０４と当接する側の面に形成した孔１２９（図７参照）に嵌合する場合、ダイヤフラム１０４とセンタープレートとの接触面積が十分でなく、センタープレートを構成する第１および第２のプレート１０７ａ、１０７ｂとダイヤフラム１０４との間の組み付け状態の保持力を十分に確保することが困難である。そのため、第１および第２のプレート１０７ａ、１０７ｂが、ダイヤフラム１０４の貫通孔１２６からの抜けなどにより、ダイヤフラム１０４から外れるというような事態が生じやすい。

さらに、第１のプレート１０７ａは、第２のプレート１０７ｂの円筒部１２７を溶着することによりダイヤフラムに組み付けているのみであるため、ダイヤフラムポンプが作動した際、ダイヤフラム１０４のゴムが第２のプレート１０７ｂの溝１２８の外径側に形成した環状リブ１３２を越えて外側へ滲み出す問題がある。この結果、センタープレートを構成する第１および第２のプレート１０７ａ、１０７ｂのダイヤフラム１０４を挟持する力が製品間でばらつき、これに伴い、ポンプ作動時に、振動子が振動する基準となる中心位置（振動子の振動方向での中心位置）を製品間で一定にして、ポンプの性能を製品間で安定させるのが困難になる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ダイヤフラムとセンタープレートを組み付ける際の作業効率の向上、製造コストの削減、および製品間での性能の安定化が可能である電磁振動型ダイヤフラムポンプを提供することを目的とする。

本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプは、磁気的作用により振動子を往復振動させ、前記振動子の両端に設けられた一対の円盤状のダイヤフラムを駆動し、流体を吸引、吐出する電磁振動型ダイヤフラムポンプであって、前記円盤状のダイヤフラムのそれぞれが、一対の円盤状のプレートからなるセンタープレートにより両面から挟持され、前記センタープレートが、前記ダイヤフラムと当接する側の面に複数の凸部が形成された第１のプレートと、該第１のプレートと対向して配置され、前記凸部が圧入される複数の凹部が形成された第２のプレートとを備え、前記ダイヤフラムの中央部に形成された開口部を介して、前記第１のプレートの凸部が、前記第２のプレートの凹部に圧入嵌合され、前記ダイヤフラムの開口部の周囲に、前記ダイヤフラムの両面からそれぞれ突出する円盤状のダイヤフラム滲み出し防止突起が形成され、前記第１のプレートおよび前記第２のプレートのそれぞれに、前記ダイヤフラム滲み出し防止突起に、前記ダイヤフラムの径方向外側から係合する環状リブが形成されてなる。

さらに、本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプは、前記第１のプレートが、前記ダイヤフラム滲み出し防止突起を嵌め込むための組み付け溝を備え、前記第２のプレートが、前記ダイヤフラム滲み出し防止突起を嵌め込むための嵌め込み溝を備え、前記環状リブのうち、前記第１のプレート側に形成された第１環状リブが、前記組み付け溝の周縁部に沿って立ち上がるように形成され、前記第１環状リブは、前記第１のプレートにおける第１環状リブよりも径方向外側に形成された面よりも高くなるように突出し、前記環状リブのうち、前記第２のプレート側に形成された第２環状リブが、前記嵌め込み溝の周縁部に沿って立ち上がるように形成され、前記第２環状リブは、第２のプレートにおける第２環状リブよりも径方向外側に形成された面よりも高くなるように突出してなるのが好ましい。

さらに、本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプは、前記ダイヤフラムの開口部端縁に、前記ダイヤフラムの径方向内側に向かって突出する、前記センタープレートが前記ダイヤフラムに対して回転することを防止する回り止め突出部が形成され、前記第１のプレートまたは第２のプレートに、前記第１のプレートまたは第２のプレートの前記ダイヤフラムと当接する側の面から垂直方向に伸び、前記回り止め突出部が形成された開口部に対応する形状の隆起部が形成され、該隆起部と前記回り止め突出部とが係合しているのが好ましい。

以上のように、本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプによれば、センタープレートとダイヤフラムとの組み付けを、センタープレートを構成する一対のプレートの凸部と凹部による凹凸嵌合により行なうため、従来の超音波溶着による問題、つまり、溶け代の成形状態や、超音波溶着を行なう前にセンタープレートを構成する一方のプレートに他方のプレートを組み付ける際の組み付け方法等により、組み付け時の一方のプレートと他方のプレートとの間の配置関係が安定せず、製品間で、ダイヤフラムとセンタープレートとの組み付け状態や溶着にばらつきが生じるという問題が生じることがないため、ダイヤフラムポンプの性能を製品間で安定させることができる。また、ダイヤフラムとセンタープレートとを超音波等により溶着する工程が不要になり、ダイヤフラムとセンタープレートとを組み付ける際の作業効率を向上させることができる。さらに、溶着設備が不要になるため、ダイヤフラムポンプを製造する際のコストを削減することができる。そして、ダイヤフラムの開口部の周囲に形成され、かつダイヤフラムの両面からそれぞれ突出する円盤状のダイヤフラム滲み出し防止突起に、第１のプレートおよび第２のプレートのそれぞれに形成された環状リブを、ダイヤフラムの径方向外側から係合するため、環状リブとダイヤフラム滲み出し防止突起との間に隙間が生じなくなるため、ポンプの繰り返しの使用によりダイヤフラムのゴムが滲み出すことを防止することができ、ダイヤフラムの変形を防止することができる。この結果、ポンプ１の作動時に、振動子が振動する基準となる中心位置（振動子の振動方向での中心位置）を製品間で一定にして、ポンプ１の性能を製品間で安定させることができる。

さらに、第１のプレートが、ダイヤフラム滲み出し防止突起を嵌め込むための組み付け溝を備え、第２のプレートが、前記ダイヤフラム滲み出し防止突起を嵌め込むための嵌め込み溝を備え、環状リブのうち、第１のプレート側に形成された第１環状リブを、組み付け溝の周縁部に沿って立ち上がるように形成し、第１環状リブは、第１のプレートにおける第１環状リブよりも径方向外側に形成された面よりも高くなるように突出させ、環状リブのうち、第２のプレート側に形成された第２環状リブを、嵌め込み溝の周縁部に沿って立ち上がるように形成し、第２環状リブは、第２のプレートにおける第２環状リブよりも径方向外側に形成された面よりも高くなるように突出させる。この場合、ダイヤフラム滲み出し防止突起と環状リブとの軸方向（振動子の振動方向）での接触面積が大きくなり、これにより、ダイヤフラムにおいて、滲み出し防止突起の直近の径方向外側の面と第１および第２のセンタープレートとの接触面圧が従来よりも高くなる。この結果、ダイヤフラムのゴムの滲み出しを従来よりも確実に防止して、ダイヤフラムの変形を防止でき、ひいては、ポンプ１の作動時に、振動子が振動する基準となる中心位置を製品間で一定にして、ポンプ１の性能を製品間で確実に安定させることができる。

さらに、ダイヤフラムの開口部端縁に形成され、ダイヤフラムの径方向内側に向かって突出する回り止め突出部と、第１のプレートまたは第２のプレートに、第１のプレートまたは第２のプレートのダイヤフラムと当接する側の面から垂直方向に伸び、回り止め突出部が形成された開口部に対応する形状を有する隆起部とを係合させているため、ダイヤフラムとセンタープレートとの組み付け作業時に、センタープレートを構成する第１および第２のプレートがダイヤフラムに対して位置決めされて回りにくくなるため、ダイヤフラムにセンタープレートを組み付ける際の作業効率が向上する。

本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプを示す断面図である。 図１に示すダイヤフラムポンプにおいて、ダイヤフラムとセンタープレートとの組み付け工程を説明するための斜視図である。 図２のＸ方向正面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図２に示すダイヤフラムのＹ方向正面図である。 図２を反対方向から見た斜視図である。 従来の電磁振動型ダイヤフラムポンプのダイヤフラムとセンタープレート、およびその組みつけ工程を説明するための斜視図である。 図７のＭ方向正面図である。 図８のＣ−Ｃ線断面図である。 図７に示すダイヤフラムのＮ方向正面図である。 従来のダイヤフラムとセンタープレートの組み付け方法を示すもので、ダイヤフラムとセンタープレートの超音波溶着により組み付ける際の一工程を説明する断面図である。 図１１ａに示すダイヤフラムとセンタープレートの超音波溶着を行なった後の状態を説明する断面図である。 本願発明の実施例と比較例の比較実験方法を説明するための概略図である。 （ａ）は実施例のダイヤフラムの振動子側の面を示す写真、（ｂ）は実施例のダイヤフラムの圧縮室側の面を示す写真、（ｃ）は実施例のダイヤフラムを外周面側から撮影した写真である。 （ａ）は比較例のダイヤフラムの振動子側の面を示す写真、（ｂ）は比較例のダイヤフラムの圧縮室側の面を示す写真、（ｃ）は比較例のダイヤフラムを外周面側から撮影した写真である。

以下に本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプについて、図１〜図６を参照して説明する。

図１に本発明の第１の実施形態にかかる電磁振動型ダイヤフラムポンプを示す。この電磁振動型ダイヤフラムポンプ１（以下、単にポンプ１という）は、電磁石ケーシング１１と、電磁石ケーシング１１の内部に配置された一対の電磁石２ａ、２ｂと、電磁石２ａ、２ｂの間に、電磁石２ａ、２ｂに接触しないように配置された振動子３と、振動子３の両端に配置された一対の円盤状のダイヤフラム４と、一対の円盤状のプレート（第１のプレート７ａ、第２のプレート７ｂ）からなり、ダイヤフラム４を挟持して固定するセンタープレートとで主要部が構成されている。ダイヤフラム４は、ポリエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）やフッ素ゴムなどで成形できるが、振動子３の移動に伴い、弾性変形が可能な材料であれば、特に限定されるものではない。第１のプレート７ａおよび第２のプレート７ｂは、後述するように互いに組み合わせることができる程度に硬質な部材、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などのプラスチックで成形できる。

電磁石２ａ、２ｂは、Ｅ型の電磁石コア１３と、電磁石コア１３に組み込まれた電磁コイル１４、１５とで構成されている。振動子３の電磁コイル１４、１５と対向する部位には、極性の異なる永久磁石１６（例えばＮ極）と永久磁石１７（例えばＳ極）とが配置されている。ダイヤフラム４は、外周部にフランジ４ａを有し、このフランジ４ａが電磁石ケーシング１１とポンプケーシング１８とで固定されている。また、振動子３は、第２のプレート７ｂに固定されている。

ポンプケーシング１８は、３つの隔壁５０ａ、５０ｂ、５０ｃにより、吸入室５１と、吐出室５２と、ダイヤフラム４が配置された圧縮室５３とに区画されている。隔壁５０ａには、吸入弁５４が圧縮室５３側から装着されている。この吸入弁５４が開くことにより、隔壁５０ａに形成された通気孔５６を通して、空気等の流体が圧縮室５３に吸入される。隔壁５０ｃには吐出弁５５が吐出室５２側から装着され、この吐出弁５５が開くことにより、隔壁５０ｃに形成された通気孔５７を通して、圧縮室５３の空気は、吐出室５２に排出されるようになっている。

次に、図１に示すダイヤフラム４とセンタープレート（第１のプレート７ａ、第２のプレート７ｂ）との組み付けについて図２〜図６を参照して説明する。第２のプレート７ｂは、図２に示すように、中央部が盛り上がった円盤状をなし、中心に貫通孔Ｈ４が形成され、ダイヤフラム４と当接する側の面の中央部に、ダイヤフラム４側に向けて垂直方向に伸び、ダイヤフラム４の中心の後述する貫通孔２６に挿通される十字型の隆起部２１と、隆起部２１の外径側に形成され、ダイヤフラム４に組み付けるための第２環状リブ２９と、第２環状リブ２９と隆起部２１とで形成され、かつ、後述するダイヤフラム滲み出し防止突起２８を嵌め込むための嵌め込み溝２２とを有する。第２環状リブ２９は、隆起部２１から、センタープレートの径方向外側に離間して形成されている。第２環状リブ２９は、図２、図４ａおよび図４ｂに示すように、嵌め込み溝２２の周縁部に沿って立ち上がるように形成され、第２環状リブ２９は、第２のプレート７ｂにおける第２環状リブ２９の位置よりも径方向外側に形成された面よりも高くなるように突出している（図４ａおよび図４ｂ参照）。嵌め込み溝２２は、第２環状リブ２９の内周縁と、隆起部２１の外周縁との間の凹所をいうものである。また、隆起部２１は、第２のプレート７ｂの中心から延びる４つのアームを有し、当該アームの自由端側にそれぞれ、第１のプレート７ａとの組み付け用の凹部２０が形成されている。

第１のプレート７ａは、図６に示すように、中央部が窪んだ円盤状をなし、中心に貫通孔Ｈ３が形成され、ダイヤフラム４と当接する側の面の中央部に、ダイヤフラム４側に向けて垂直方向に伸び、ダイヤフラム４と組み付けるための第１環状リブ３０が形成されており、この第１環状リブ３０により、後述するダイヤフラム滲み出し防止突起２８を嵌め込むための組み付け溝２４が形成され、この組み付け溝２４に、周方向で９０°間隔に第２のプレート７ｂの凹部２０と形状が一致し、この凹部２０に圧入嵌合する凸部２５が形成されている。第１環状リブ３０は、図４ａ、図４ｂおよび図６に示すように、組み付け溝２４の周縁部に沿って立ち上がるように形成され、第１環状リブ３０は、第１のプレート７ａにおける第１環状リブ３０の位置よりも径方向外側に形成された面よりも高くなるように突出している（図４ａおよび図４ｂ参照）。凸部２５は、凹部２０に嵌合されるものであれば、特にその形状は限定されず、凹部２０の形状も同様にその形状は限定されるものではない。

ダイヤフラム４は、図２に示すように、中央部に貫通孔２６（開口部）が形成され、この貫通孔２６は、その開口部端縁に、ダイヤフラム４の径方向内側に向けて突出する周り止め突出部２７が形成されて、その開口形状が、センタープレートを構成する第２のプレート７ｂの隆起部２１に対応した十字型の形状となっている。また、ダイヤフラム４は、貫通孔２６の周囲に、ダイヤフラム４の両面からそれぞれ突出し、回り止め防止突起２７と一体となったダイヤフラム滲み出し防止突起２８を有する。なお、図２のＸ方向正面図を図３に示し、図３のＡ−Ａ線断面図を図４ａに示し、図３のＢ−Ｂ線断面図を図４ｂに示し、図２のＹ方向正面図を図５に示した。

ダイヤフラム４とセンタープレートを構成する第１および第２のプレート７ａ、７ｂの組み付けは、たとえば、図２に示すように、第２のプレート７ｂに、ダイヤフラム４、第１のプレート７ａを矢印Ｚの方向へ順に重ねていくことにより行なう。詳細には、まず、ダイヤフラム４の貫通孔２６に第２のプレート７ｂの隆起部２１を挿通する。これにより、第２のプレート７ｂの環状リブ２９をダイヤフラム４の滲み出し防止突起２８に周囲から係合し、ダイヤフラム４のダイヤフラム滲み出し防止突起２８を第２のプレート７ｂの嵌め込み溝２２に嵌合する。ここまでの作業で、ダイヤフラム４と第２のプレート７ｂとの組み付けが完了し、隆起部２１の先端面がダイヤフラム４の第１のプレート７ａ側の滲み出し防止突起２８の先端面と一致した状態になる。次に、第２のプレート７ｂの隆起部２１に形成された凹部２０に、第１のプレート７ａの凸部２５を圧入により嵌合し、第１のプレート７ａの環状リブ３０（図６）をダイヤフラム４の滲み出し防止突起２８に周囲から係合する。これにより、ダイヤフラム４の第１のプレート７ａと当接する側の面の組み付け溝２４（図６）にダイヤフラム４の滲み出し防止突起２８を嵌合させる。以上の作業により、ダイヤフラム４とセンタープレートを構成する第１および第２のプレート７ａ、７ｂとの組み付けが完了する。

以上のように、本実施形態の電磁振動型ダイヤフラムポンプ１によれば、センタープレートを構成する一方の第１のプレート７ａの凸部２５を、センタープレートを構成する他方の第２のプレート７ｂの凹部２０に圧入により嵌合することで、第１のプレート７ａ、第２のプレート７ｂとダイヤフラム４とを組み付けているので、従来の超音波溶着による問題、つまり、超音波溶着を行なう前にセンタープレートを構成する一方の第１のプレート７ａに他方の第２のプレート７ｂを組み付ける際の組み付け方法等により、組み付け時の第１のプレート７ａと第２のプレート７ｂとの間の配置関係が安定せず、製品間で、ダイヤフラム４とセンタープレートとの組み付け状態や溶着にばらつきが生じるということがないため、ポンプ１の性能を製品間で安定させることができる。また、第１および第２のプレート７ａ、７ｂとダイヤフラム４を組み付ける際に従来のような超音波溶着などを行なう工程が不要となる。そのため、第１および第２のプレート７ａ、７ｂとダイヤフラム４を組み付ける際の作業効率が向上する。また、溶着設備なども不要になるため、ポンプ１の製造に必要なコストを削減することができる。

また、図２に示す本発明の実施形態の場合、ダイヤフラム４の両面に形成したダイヤフラム滲み出し防止突起２８の周囲からセンタープレートを構成する第１および第２のプレート７ａ、７ｂの環状リブ２９、３０を係合させているため、環状リブ２９、３０とダイヤフラム滲み出し防止突起２８との間に隙間が生じず、ポンプ１の作動時において、ダイヤフラム４のゴムが環状リブ２９、３０を越えて外側へ移動するという事態が生じにくい。また、滲み出し防止突起２８および環状リブ２９、３０により、ポンプ１の繰り返しの使用によりダイヤフラム４のゴムが滲み出すことを防止することができるので、ダイヤフラム４の変形を防止することができる。以上の結果、ポンプ１の作動時に、振動子３が振動する基準となる中心位置（振動子３の振動方向での中心位置）を製品間で一定にして、ポンプ１の性能を製品間で安定させることができる。さらに、第１のプレート７ａが、ダイヤフラム滲み出し防止突起２８を嵌め込むための組み付け溝２４を備え、第２のプレート７ｂが、ダイヤフラム滲み出し防止突起２８を嵌め込むための嵌め込み溝２２を備え、環状リブ２９、３０のうち、第１のプレート７ａ側に形成された第１環状リブ３０を、組み付け溝２４の周縁部に沿って立ち上がるように形成し、第１環状リブ３０は、第１のプレート７ａにおける第１環状リブ３０よりも径方向外側に形成された面よりも高くなるように突出させ、環状リブ２９、３０のうち、第２のプレート７ｂ側に形成された第２環状リブ２９が、嵌め込み溝２２の周縁部に沿って立ち上がるように形成し、第２環状リブ２９は、第２のプレート７ｂにおける第２環状リブ２９よりも径方向外側に形成された面よりも高くなるように突出させている。この場合、ダイヤフラム滲み出し防止突起２８と第１および第２環状リブ２９、３０との軸方向（振動子の振動方向）での接触面積が大きくなり、これにより、ダイヤフラム４において、滲み出し防止突起２８の直近のダイヤフラム４の径方向外側の面と第１および第２のセンタープレート７ａ、７ｂとの接触面圧が従来よりも高くなる。この結果、ダイヤフラム４のゴムの滲み出しを従来よりも確実に防止して、ダイヤフラム４の変形を防止でき、ひいては、ポンプ１の作動時に、振動子３が振動する基準となる中心位置を製品間で一定にして、ポンプ１の性能を製品間で確実に安定させることができる。

なお、ダイヤフラム滲み出し防止突起２８の外径は、センタープレートを構成する第１および第２のプレート７ａ、７ｂの環状リブ２９、３０をダイヤフラム滲み出し防止突起２８に周囲から係合させることができ、ダイヤフラム４とセンタープレートを構成する第１および第２のプレート７ａ、７ｂとの接触面積を十分に確保することができれば、特に限定されるものではない。

さらに、図２に示す本発明の実施形態の場合、ダイヤフラム４の開口部端縁の回り止め突出部２７と、センタープレートを構成する第２のプレート７ｂのダイヤフラム４側の面から垂直方向に伸びる隆起部２１とを係合させるため、ダイヤフラム４とセンタープレートを構成する第１および第２のプレート７ａ、７ｂとの組み付け作業時に、第１および第２のプレート７ａ、７ｂがダイヤフラム４に対して位置決めされて回りにくくなるため、ダイヤフラム４にセンタープレートを組み付ける際の作業効率が向上する。また、従来（図７参照）のように、ダイヤフラム１０４におけるセンタープレートの第２のプレート１０７ｂと当接する側の面に設けた突出部１３１（図１０参照）を、センタープレートの第２のプレート１０７ｂのダイヤフラム１０４と当接する側の面に形成した孔１２９に嵌合する場合よりも、ダイヤフラム４と第２のプレート７ｂとの接触面積が大きくなるため、センタープレートを構成する第１および第２のプレート７ａ、７ｂとダイヤフラム４との間の組み付け状態の保持力を従来よりも向上させることができる。これに伴い、第１および第２のプレート７ａ、７ｂが、ダイヤフラム４の貫通孔２６からの抜けなどにより、ダイヤフラム４から外れるというような事態が生じにくくなる。

なお、本実施形態では、第１のプレート７ａが凸部２５を備え、センタープレート７ｂが、凹部２０および隆起部２１を備えた構成であるが、第１のプレート７ａが凹部２０および隆起部２１を備え、第２のプレート７ｂが凸部２５を備えた構成とすることもできる。

また、本実施形態では、第１のプレート７ａおよび第２のプレート７ｂに設ける凸部２５や凹部２０を複数（４つ）としているが、４つ以外の複数の場合であっても、既に述べた効果を得ることができる。また、本実施形態では、ダイヤフラム４の貫通孔２６に設ける回り止め突出部２７を複数（４つ）とし、第２のプレート７ｂの隆起部２１を、回り止め突出部２７を設けた十字型の貫通孔２６に対応させて十字型としているが、回り止め突出部２７を４つ以外の複数の場合であっても、この回り止め突出部２７を設けた貫通孔２６に対応する形状の隆起部２１を第２のプレート７ｂに設けるようにして、既に述べた効果を得ることができる。

以下に、本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプにおけるセンタープレートにより挟持されたダイヤフラム（以下、ダイヤフラムとセンタープレートをまとめてダイヤフラムブロックという）を用いた実施例と従来の電磁振動型ダイヤフラムポンプにおけるセンタープレートにより挟持されたダイヤフラムを用いた比較例とで、加圧後のダイヤフラムの滲み出しの程度を比較した実験結果について、図１２〜図１４（ｃ）を参照して述べる。

図１２にダイヤフラムの滲み出しについての比較実験を行う方法の概略図を示す。この概略図による実験方法は、実施例および比較例の両方に適用した。まず、通常の電磁振動型ダイヤフラムポンプに用いられる、空気を吸入し、吐出するケーシング２０５を用意し、センタープレート２０７によりダイヤフラム２０６を挟持し、当該ダイヤフラム２０６に振動子２０９を取り付け、振動子２０９が取り付けられ、センタープレート２０７により挟持されたダイヤフラム２０６をケーシング２０５に固定した。ケーシング２０５は、ケーシング２０５内に空気を吸入する吸入口と吐出口（図示せず）を有し、吸入室２０２、圧縮室２０３および吐出室２０４を有している。圧縮室２０３は、弁を介して吸入室２０２および吐出室２０４と連通し、吸入口から吸入される空気は、吸入室２０２、圧縮室２０３、吐出室２０４の順に流れ、吐出口から排出され、逆流はしないようになっている。図示しない振動子２０９の端部は、ダイヤフラムなど他の部材を接続しなかった。

実施例のダイヤフラムブロック２０８は、ダイヤフラム２０６および２つのセンタープレート２０７として、それぞれ図１に示す実施形態のダイヤフラム４およびセンタープレート７ａ、７ｂを使用した。また、比較例では、図７に示すダイヤフラム１０４およびセンタープレート１０７ａ、１０７ｂから構成されるダイヤフラムブロック２０８を用い、センタープレート７ａと７ｂの接合は、超音波融着により行なった。実施例および比較例の両方において、ダイヤフラム２０６は、ＥＰＤＭ（ポリエチレンプロピレンゴム）で成形し、センタープレート２０８は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）で成形したものを使用した。また、ダイヤフラム２０６の外径は実施例、比較例で同じものとし、ケーシング２０５への取り付け条件も同一とした。

次に、エアー供給部２０１をケーシング２０５の吸入室２０２に接続し、圧力計２１０を吐出室２０４に接続した。圧力計２１０の先は閉鎖し、エアー供給部２０１から流入した空気の圧力がダイヤフラム２０６に加わるようにした。

次に、図１２中矢印で示すように、ケーシング２０５へのエアーの供給およびエアーの吐出を行うことで１２０Ｋｐの圧力をダイヤフラムブロック２０８に加え、ダイヤフラムブロック２０８のダイヤフラム２０６を、図１２中、左側に撓ませ、この状態を５秒間保持した後、エアー供給部からの空気の供給を停止した。その後、ダイヤフラムブロック２０８をケーシング２０５から取り出し、ダイヤフラム２０６のゴムの滲み出しの有無を観察した。

本発明にかかる実施例は、実施例のダイヤフラム２０６の振動子２０９側の面の写真である図１３（ａ）、実施例のダイヤフラム２０６の圧縮室２０３側の面の写真である図１３（ｂ）、および実施例のダイヤフラム２０６を外周面側から撮影した写真である図１３（ｃ）に示したように、ダイヤフラム２０６とセンタープレート２０７との間からのダイヤフラム２０６のゴムの滲み出しが見られず、エアー供給部２０１からの空気の供給を停止した後は、もとの形状に戻っていた。一方で、比較例は、ダイヤフラム２０６が外周側に向かって引っ張る方向の負荷を受けることで、図１４（ａ）に写真で示したように、センタープレート２０７とダイヤフラム２０６の振動子２０９側の面との間から径方向外側に滲み出し、エアー供給部２０１からの空気の供給を停止した後も、ダイヤフラム２０６は変形したままであった（図１４（ａ）〜（ｃ）参照）。すなわち、比較例の変形は、ダイヤフラム２０６の振動子２０９側の面では、センタープレート２０７の環状リブ１３２（図７参照）とダイヤフラム２０６の突起１３０（図１０参照）との間に距離があることに起因し、ダイヤフラム２０６の突起１３０とセンタープレート２０７の環状リブ１３２との間のゴムが、センタープレート２０７の環状リブ１３２を越えて外径側へ滲み出すことによる。また、この滲み出したゴムは、エアー供給部２０１からの空気の供給を停止した後は、元通りに復元しようとするものの、この復元力はセンタープレート２０７の環状リブ１３２の支持力（ダイヤフラム２０６に接触する力）よりも小さいことから、復元できず、比較例のダイヤフラム２０６の振動子２０９側の面の写真である図１４（ａ）および比較例のダイヤフラム２０６を外周面側から撮影した写真である図１４（ｃ）に示したように、ダイヤフラム２０６が変形したままとなってしまった。これに対し、実施例においては、環状リブ２９、３０がダイヤフラム滲み出し防止突起２８の外周側から係合し、比較例のように、突起１３０と第２のセンタープレート１０７ｂの環状リブ１３２との間に隙間（図１０参照）が設けられていないため、ダイヤフラム４のゴムが滲み出してダイヤフラム４が変形したままとなることを防ぐことができる。

以上の比較実験の結果から、本発明は、従来品と比較して、優れたダイヤフラムの滲み出し防止機能を発揮し、ダイヤフラムのゴムの滲み出しによるダイヤフラムの変形を防ぐことができることが判明した。

１ ポンプ
２ａ、２ｂ 電磁石
３ 振動子
４ ダイヤフラム
４ａ フランジ部
７ａ 第１のプレート（センタープレート）
７ｂ 第２のプレート（センタープレート）
１３ 電磁石コア
１４、１５ 電磁コイル
１６、１７ 永久磁石
１８ ポンプケーシング
２０ 凹部
２１ 隆起部
２２ 嵌め込み溝
２４ 組み付け溝
２５ 凸部
２６ 貫通孔（開口部）
２７ 回り止め突出部
２８ ダイヤフラム滲み出し防止突起
２９ 第２環状リブ
３０ 第１環状リブ
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ 隔壁
５１ 吸入室
５２ 吐出室
５３ 圧縮室
５４ 吸入弁
５５ 吐出弁
５６、５７ 通気孔
２０１ エアー供給部
２０２ 吸入室
２０３ 圧縮室
２０４ 吐出室
２０５ ケーシング
２０６ ダイヤフラム
２０７ センタープレート
２０８ ダイヤフラムブロック
２０９ 振動子
２１０ 圧力計

Claims (3)

1. 磁気的作用により振動子を往復振動させ、前記振動子の両端に設けられた一対の円盤状のダイヤフラムを駆動し、流体を吸引、吐出する電磁振動型ダイヤフラムポンプであって、
   前記円盤状のダイヤフラムのそれぞれが、一対の円盤状のプレートからなるセンタープレートにより両面から挟持され、
   前記センタープレートが、前記ダイヤフラムと当接する側の面に複数の凸部が形成された第１のプレートと、
   該第１のプレートと対向して配置され、前記凸部が圧入される複数の凹部が形成された第２のプレートとを備え、
   前記ダイヤフラムの中央部に形成された開口部を介して、前記第１のプレートの凸部が、前記第２のプレートの凹部に圧入嵌合され、
   前記ダイヤフラムの開口部の周囲に、前記ダイヤフラムの両面からそれぞれ突出する円盤状のダイヤフラム滲み出し防止突起が形成され、
   前記第１のプレートおよび前記第２のプレートのそれぞれに、前記ダイヤフラム滲み出し防止突起に、前記ダイヤフラムの径方向外側から係合する環状リブが形成されてなることを特徴とする電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
2. 前記第１のプレートが、前記ダイヤフラム滲み出し防止突起を嵌め込むための組み付け溝を備え、
   前記第２のプレートが、前記ダイヤフラム滲み出し防止突起を嵌め込むための嵌め込み溝を備え、
   前記環状リブのうち、前記第１のプレート側に形成された第１環状リブが、前記組み付け溝の周縁部に沿って立ち上がるように形成され、前記第１環状リブは、前記第１のプレートにおける第１環状リブよりも径方向外側に形成された面よりも高くなるように突出し、
   前記環状リブのうち、前記第２のプレート側に形成された第２環状リブが、前記嵌め込み溝の周縁部に沿って立ち上がるように形成され、前記第２環状リブは、第２のプレートにおける第２環状リブよりも径方向外側に形成された面よりも高くなるように突出してなることを特徴とする請求項１記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
3. 前記ダイヤフラムの開口部端縁に、前記ダイヤフラムの径方向内側に向かって突出する、前記センタープレートが前記ダイヤフラムに対して回転することを防止する回り止め突出部が形成され、
   前記第１のプレートまたは第２のプレートに、前記第１のプレートまたは第２のプレートの前記ダイヤフラムと当接する側の面から垂直方向に伸び、前記回り止め突出部が形成された開口部に対応する形状の隆起部が形成され、該隆起部と前記回り止め突出部とが係合していることを特徴とする請求項１または２記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。