JP2016075187A

JP2016075187A - ダイヤフラムポンプ

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Publication number: JP2016075187A
Application number: JP2014204921A
Authority: JP
Inventors: 眞利柴田; Masatoshi Shibata; 池戸　勇二; Yuji Ikedo; 勇二池戸
Original assignee: Shibata Scient Tech Ltd; Shibata Scientific Technology Ltd
Current assignee: Shibata Scient Tech Ltd; Shibata Scientific Technology Ltd
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2034-10-03
Also published as: JP6483392B2

Abstract

【課題】揺動体の周方向の動きを規制し、安定したポンプ動作を得ることが可能なダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】ダイヤフラム２０は、ポンプケース１０に支持される支持部２０ａ，２０ｂと、ポンプ室１２に対して進退移動する可動部２４と、可動部２４の周囲を囲むように設けられ、ポンプ室１２に対する可動部２４の進退移動を許容する可撓性を有する可撓部２６とを備えている。可撓部２６は、揺動体３０の中心軸を中心とする周方向に沿って延びる部位２６ａ，２６ｂを少なくとも有している。揺動体３０は、ダイヤフラム２０の可動部２４が固定される固定面３３を有している。ダイヤフラム２０は、可動部２４のポンプ室１２に対向する面と、揺動体３０の固定面３３との相対的な角度が変化しないように、揺動体３０に固定されている。【選択図】図３

Description

本発明は、揺動体の揺動運動によってダイヤフラムを往復運動させることにより流体を流動させるダイヤフラムポンプに関するものである。

従来、ダイヤフラムを利用して流体を流動させるダイヤフラムポンプとして、例えば図８に示すように、ポンプケース１０２内にポンプ室１０４を形成する複数のダイヤフラム部１０６と、複数のダイヤフラム部１０６を支持する揺動体１０８と、揺動体１０８を揺動させる揺動体駆動機構１１０とを備えるものが知られている（特許文献１）。この従来のダイヤフラムポンプは、駆動モータ１１２の出力軸１１４が回転することにより、揺動体駆動機構１１０によって揺動体１０８が揺動し、この揺動体１０８の揺動運動によってダイヤフラム部１０６がポンプ室１０４に対して進退するよう構成されており、これにより、ポンプ室１０４の容積を周期的に変化させ、流体の流入及び流出を行うよう構成されている。

また近年、特許文献１に記載のダイヤフラムポンプと概ね同様の構造を備えるダイヤフラムポンプにおいて、ポンプ室の容積を大きくして排出量を増加させることを目的として、図９に示すように、ダイヤフラム部１０６´の外壁に近い側の可撓部１０６´ａを外観形状に沿った形状とし、ダイヤフラム部１０６´の面積を大きくすることが提案されている（特許文献２）。

特開平０３−２５３７８１号公報特開２００３−１４８３５４号公報

揺動体を用いてダイヤフラム部を進退させるダイヤフラムポンプにおいて、揺動体の揺動運動によってダイヤフラム部をポンプ室に対して適切に進退させるためには、揺動体の周方向（駆動モータの出力軸の回転方向）の動きを規制する必要がある。すなわち、例えば特許文献１に記載のダイヤフラムポンプの揺動体駆動機構１１０は、駆動モータ１１２の出力軸１１４の回転によりクランク台１１６が回転し、これに伴って傾斜軸１１８が傾斜した状態で上端部を中心に回転し、この傾斜軸１１８のすりこぎ運動によって、揺動体１０８が皿回しの原理による揺動運動を繰り返し行うよう構成されている。このため、傾斜軸１１８を回転させた際には、傾斜軸１１８は出力軸１１４に対して傾いていることから、揺動体１０８は周方向に沿った回転と、上下方向の振れ（揺動）とのいずれかの動作をすることになる。そして、ダイヤフラム部１０６をポンプ室１０４に対して適切に進退させるためには、揺動体１０８の周方向の動きを規制し、揺動体１０８が上下方向の振れ（揺動）の動作のみを行うようにする必要がある。

しかしながら、特許文献１に記載のダイヤフラムポンプは、ダイヤフラム部１０６の揺動体１０８に対する固定部１０６ｂが柔軟であり、ダイヤフラム部１０６が揺動体１０８の周方向（駆動モータ１１２の出力軸１１４の回転方向。図８中の紙面手前及び奥行き方向。）に傾くことを許容する構造であるため、揺動体１０８の周方向の動きを十分に規制することができないという問題がある。また、特許文献１に記載のダイヤフラムポンプは、ダイヤフラム部１０６の可撓部１０６ａの剛性（偏奇に対する抑制力）が十分ではないため、ダイヤフラム部１０６が揺動体１０８の周方向に偏奇するおそれがある。このため、特許文献１に記載のダイヤフラムポンプでは、これら揺動体１０８に対するダイヤフラム部１０６の周方向の傾きやダイヤフラム部１０６の可撓部１０６ａの周方向の偏奇によってダイヤフラム部１０６のストローク量が変動するおそれがあり、高精度の流量制御が困難であるという問題がある。また、特許文献１に記載のダイヤフラムポンプでは、ダイヤフラム部１０６の可撓部１０６ａが偏奇した際にポンプケース１０２と接触し、破損や摩耗が生じるおそれがあるという問題がある。そして、このような問題は、高い圧力の場合や、ストローク量確保のために可撓部１０６ａのＵ字形状部を深くした場合に、特に顕著である。

また、特許文献２のダイヤフラム部１０６´は、ダイヤフラムの面積を大きくするために、外壁に近い側の可撓部１０６´ａを外観形状に沿った形状にしたものであって、可撓部１０６´ａの剛性を向上させることを意図したものではないが、結果的に、特許文献１のダイヤフラム部１０６の可撓部１０６ａよりも、周方向における可撓部１０６´ａの剛性が向上している。しかしながら、特許文献２のダイヤフラム部１０６´においても、特許文献１に記載のダイヤフラム部１０６と同様に、ダイヤフラム部１０６´の揺動体に対する固定部が柔軟であり、ダイヤフラム部１０６´が揺動体の周方向に傾くことを許容する構造であるため、揺動体の周方向の動きを十分に規制することができないという問題がある。このため、特許文献２に記載のダイヤフラムポンプにおいても、特許文献１に記載のダイヤフラムポンプと同様に、揺動体の周方向の動きによってダイヤフラム部１０６´のストローク量が変動するおそれがあり、高精度の流量制御が困難であるという問題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、揺動体の周方向の動きを規制し、安定したポンプ動作を得ることが可能なダイヤフラムポンプを提供することにある。

本発明に係るダイヤフラムポンプは、ポンプ室の一部を構成するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを前記ポンプ室に対して進退させる揺動体と、前記揺動体を揺動させる揺動体駆動機構とを備え、前記揺動体駆動機構によって前記揺動体を揺動させ、前記ダイヤフラムを前記ポンプ室に対して進退させることによって、前記ポンプ室の拡張及び収縮を繰り返すダイヤフラムポンプであって、前記ダイヤフラムは、前記ポンプ室に対して進退移動する可動部と、前記可動部の周囲を囲むように設けられ、前記ポンプ室に対する前記可動部の進退移動を許容する可撓性を有する可撓部とを備え、前記可撓部は、前記揺動体の中心軸を中心とする周方向に沿って延びる部位の延在方向の長さが、前記揺動体の中心軸を中心とする径方向に沿って延びる部位の延在方向の長さよりも長い形状を有し、前記揺動体は、前記ダイヤフラムの前記可動部が固定される固定面を有し、前記ダイヤフラムは、前記可動部の前記ポンプ室に対向する面と、前記揺動体の前記固定面との相対的な角度が変化しないように、前記揺動体に固定されていることを特徴とする。

本発明に係るダイヤフラムポンプにおいて、前記可動部は、前記揺動体の中心軸を中心とする周方向を長手方向とする形状を有し、前記可撓部は、前記可動部の前記揺動体の中心軸を中心とする径方向外側の縁に沿って延びる外縁部と、前記可動部の前記揺動体の中心軸を中心とする径方向内側の縁に沿って延びる内縁部と、前記外縁部及び前記内縁部の各端部をそれぞれ連結する連結部とを有し、前記外縁部及び前記内縁部は、前記連結部の延在方向の長さよりも長い延在方向の長さを有することが好ましい。

また、本発明に係るダイヤフラムポンプにおいて、前記揺動体は、前記揺動体駆動機構に取り付けられ、前記固定面を有する揺動体本体と、前記ダイヤフラムの前記可動部を前記揺動体本体の前記固定面との間で狭持する押さえ部材とを備えることが好ましい。

本発明によれば、可撓部が周方向に沿って延びる部位を有すると共に、可動部のポンプ室に対向する面と揺動体の固定面との相対的な角度が変化しないようにダイヤフラムが揺動体に固定されることにより、揺動体の周方向の動きを効果的に抑制することができるため、安定したポンプ動作を得ることが可能なダイヤフラムポンプを提供することができる。

本実施形態に係るダイヤフラムポンプの概略構成を示す断面図である。図１に示すダイヤフラムポンプを分解した状態を示す断面図である。図３（ａ）は、ダイヤフラムを平面方向（ポンプヘッド側）から見た状態を示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。揺動体の揺動体本体を平面方向（ポンプヘッド側）から見た平面図である。揺動体の動作を示す模式図である。ダイヤフラムが傾いた状態を示す図である。ダイヤフラムの性質を説明する図である。従来のダイヤフラムポンプの概略構成を示す断面図である。従来の他の例のダイヤフラムを平面方向から見た状態を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１は、図１に示すように、ポンプケース１０と、ポンプケース１０内に形成されるポンプ室１２の一部を構成するダイヤフラム２０と、ダイヤフラム２０をポンプ室１２に対して進退させる揺動体３０と、揺動体３０を揺動させる揺動体駆動機構４０とを備えた小型ポンプである。なお、図１及び図２に示すダイヤフラム２０の断面図は、図３（ａ）に示すＢ−Ｂ´線に沿った断面図であり、図１及び図２に示す揺動体３０（揺動体本体３２）の断面図は、図４に示すＣ−Ｃ´線に沿った断面図である。

ポンプケース１０は、図１及び図２に示すように、吸入口１４ａ及び排出口１４ｂが正面（図中の上方）に向けて平行に突設されたポンプヘッド（マニホールド）１０ａと、ダイヤフラム２０と共にポンプ室１２を形成するハウジング１０ｂと、ハウジング１０ｂの下端縁との間においてダイヤフラム２０の外周縁部（支持部）２０ａ及び内周縁部（支持部）２０ｂを狭持するダイヤフラムベース１０ｃとを備えている。ハウジング１０ｂには、吸入口１４ａを介して流入した流体（液体又は気体）をポンプ室１２内に流入させるための流入孔（図示せず）が形成されており、該流入孔には、吸入口１４ａを介して流入した流体がポンプ室１２に流入することを許容し、ポンプ室１２内の流体が流出することを規制する吸入側逆止弁１６ａが設けられている。また、ハウジング１０ｂには、ポンプ室１２内の流体を排出口１４ｂに向けて流出させる流出孔（図示せず）が形成されており、該流出孔には、ポンプ室１２内の流体が流出することを許容し、排出口１４ｂ側からポンプ室１２に向けて流体が逆流することを規制する排出側逆止弁１６ｂが設けられている。

ダイヤフラム２０は、図２及び図３（ａ）に示すように、例えばゴム等の柔らかい素材からなる隔膜であり、円盤状の中央部に円形状の開口２２が形成された形状、すなわち、環状（ドーナッツ状）に形成されている。このダイヤフラム２０は、ポンプケース１０に支持される外周縁部（支持部）２０ａ及び内周縁部（支持部）２０ｂと、ポンプ室１２に対して進退する部位である可動部２４と、各可動部２４の周囲を囲むように設けられ、弾性変形することにより可動部２４の進退移動を許容する可撓性を有する可撓部２６とが、周方向に沿って複数、本実施形態では３つ設けられている。本実施形態に係るダイヤフラム２０では、３つの可動部２４及び可撓部２６は、それぞれ同一の形状及び構造を有している。

可動部２４は、平面視では、図３（ａ）に示すように、ダイヤフラム２０の周方向（揺動体３０の中心軸を中心とする周方向）に沿って延びる形状、本実施形態ではダイヤフラム２０の周方向を長手方向とする略繭型の形状を有し、断面視では、図３（ｂ）に示すように、略平坦な形状を有している。この可動部２４は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、その中央部に、ビス３６のねじ部を貫通させるための貫通孔２５が形成されている。

可撓部２６は、平面視では、図３（ａ）に示すように、可動部２４の周囲を囲うように可動部２４の外縁に沿った輪郭形状、本実施形態ではダイヤフラム２０の周方向に沿って延びる略繭型の輪郭形状を有している。この可撓部２６は、ダイヤフラム２０の周方向に沿って延びる長辺を少なくとも有している。具体的には、可撓部２６は、ダイヤフラム２０の外周縁部２０ａに沿って延びる円弧状の外縁部２６ａ（可動部２４の揺動体３０の中心軸を中心とする径方向外側の縁に沿って延びる外縁部）と、ダイヤフラム２０の内周縁部２０ｂに沿って延びる円弧状の内縁部２６ｂ（可動部２４の揺動体３０の中心軸を中心とする径方向内側の縁に沿って延びる内縁部）と、外縁部２６ａ及び内縁部２６ｂの各端部をそれぞれ連結する半円状の連結部２６ｃ，２６ｄとからなる略繭型の輪郭形状を有している。外縁部２６ａ及び内縁部２６ｂは、連結部２６ｃ，２６ｄの延在方向の長さよりも長い延在方向の長さを有し、外縁部２６ａは、内縁部２６ｂの延在方向の長さよりも長い延在方向の長さを有している。また、可撓部２６は、延在方向と直交する断面視では、図３（ｂ）に示すように、ポンプ室１２に臨む方向に凸となる山状（すなわち、断面逆Ｕ字状）の断面形状を有している。

揺動体３０は、図２に示すように、揺動体駆動機構４０に取り付けられる１つの揺動体本体３２と、ダイヤフラム２０の可動部２４毎に設けられ、揺動体本体３２との間でダイヤフラム２０の各可動部２４を挟み込んで支持する複数（本実施形態では３つ）の押さえ部材３４とを備えている。

揺動体本体３２は、図２及び図４に示すように、傾斜クランク部材４２の外周面４２ｂの周方向に対して相対的に回転可能に、かつ外周面４２ｂの軸方向に対して相対的に移動不能となるように、傾斜クランク部材４２の外周面４２ｂの周囲に取り付けられるよう構成されている。具体的には、揺動体本体３２は、径方向の中心部に形成された取付部３２ａと、この取付部３２ａから径方向外側に延設された複数（本実施形態では３つ）の支持腕部３２ｂとを備えている。取付部３２ａは、揺動体駆動機構４０を収容可能な内径を有する円筒状に形成されている。支持腕部３２ｂは、図４に示すように、ダイヤフラム２０の可動部２４と同数設けられている。すなわち、本実施形態では、揺動体本体３２は、３つの支持腕部３２ｂが１２０度の位相をおいて設けられた三又形状を有している。この支持腕部３２ｂは、図２に示すように、取付部３２ａからダイヤフラム２０の可動部２４と整合する位置に至るまでの径方向の長さを有しており、その先端部３２ｃがダイヤフラム２０の可動部２４に向けて隆起した形状を有している。先端部３２ｃは、ダイヤフラム２０の可動部２４のポンプ室１２に対向する面と平行な上面（固定面）３３を有しており、また、ビス３６のねじ部を螺着させるためのねじ孔３２ｄが形成されている。この上面３３は、ダイヤフラム２０の可動部２４と概ね同形同大に形成されており、可動部２４の下面の略全域と接するよう構成されている。

押さえ部材３４は、揺動体本体３２の上面３３と概ね同形同大に形成されており、ダイヤフラム２０の可動部２４の上面の略全域と接するよう構成されている。この押さえ部材３４は、図２に示すように、ダイヤフラム２０の可動部２４のポンプ室１２に対向する面と平行な下面を有しており、揺動体本体３２の支持腕部３２ｂの先端部３２ｃに対してビス３６により取り付けられることにより、図１に示すように、この先端部３２ｃの上面３３との間においてダイヤフラム２０の可動部２４を密に狭持するよう構成されている。このように、本実施形態に係る揺動体３０は、先端部３２ｃの上面３３と押さえ部材３４の下面との間においてダイヤフラム２０の可動部２４を密に狭持することにより、先端部３２ｃの上面３３及び押さえ部材３４の下面と、ダイヤフラム２０の可動部２４のポンプ室１２に対向する面との相対的な角度がダイヤフラムポンプ１の駆動中においても変化しないよう、本実施形態ではこれら各面が常に平行となるよう構成されている。

揺動体駆動機構４０は、図２に示すように、駆動モータ５０と、駆動モータ５０の出力軸５２に対して傾斜した外周面４２ｂを有し、出力軸５２とともに回動するよう出力軸５２の周囲に固定される円柱状の傾斜クランク部材４２と、傾斜クランク部材４２の外周面４２ｂと、揺動体３０の取付部３２ａの内面との間に介装される軸受け部材４４とを備えている。

傾斜クランク部材４２は、図２に示すように、その上面から下面に亘って、その中心軸と斜めに交差する方向に貫通する傾斜穴４２ａを有している。この傾斜穴４２ａは、駆動モータ５０の出力軸５２が挿入可能な径を有している。この傾斜クランク部材４２は、傾斜穴４２ａに駆動モータ５０の出力軸５２が挿入され、図示しないビス等により出力軸５２に相対的に回転不能に固着されることにより、出力軸５２に対して外周面４２ｂが傾斜した状態で出力軸５２の周囲に取り付けられるよう構成されている。

軸受け部材４４は、揺動体３０の取付部３２ａ内に傾斜クランク部材４２を相対的に回転可能に設けるために、傾斜クランク部材４２の外周面４２ｂと、揺動体３０の取付部３２ａの内面との間に上下一対設けられている。なお、図１及び図２では、軸受け部材４４の一例としてボールベアリングを図示したが、これに限定されず、揺動体３０の取付部３２ａ内に傾斜クランク部材４２を相対的に回転可能に取り付けることが可能なものであれば、種々の軸受け部材を採用することができる。

以上の構成を備える揺動体駆動機構４０は、駆動モータ５０の出力軸５２の回転に伴って傾斜クランク部材４２が出力軸５２に対して傾いた状態で回転することにより、この傾斜クランク部材４２のすりこぎ運動によって、軸受け部材４４を介して取り付けられた揺動体３０が皿回しの原理による揺動運動を繰り返し行うよう構成されている。また、本実施形態に係る揺動体３０は、揺動体駆動機構４０によって揺動することにより、ダイヤフラム２０の可動部２４をポンプ室１２に対して進退させ、これにより、ポンプ室１２の拡張及び収縮を繰り返すよう構成されている。すなわち、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１は、駆動モータ５０の回転力が揺動体３０の揺動方向の動きに変換され、この揺動方向の動きによってダイヤフラム２０の可動部２４が進退方向に往復運動するよう構成されており、このダイヤフラム２０の進退方向の往復運動と、ポンプケース１０に設けられた吸入側逆止弁１６ａ及び排出側逆止弁１６ｂとが協働することにより、ポンプとして機能するよう構成されている。

また、本実施形態に係る揺動体３０は、図２に示すように、取付部３２ａ内に揺動体駆動機構４０の傾斜クランク部材４２及び軸受け部材４４が取り付けられることにより、傾斜クランク部材４２及び軸受け部材４４を介して駆動モータ５０の出力軸５２の周囲に配設されるよう構成されている。すなわち、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１は、駆動モータ５０の出力軸５２を中心として、出力軸５２の周囲を囲むように傾斜クランク部材４２及び軸受け部材４４が設けられ、これら傾斜クランク部材４２及び軸受け部材４４の周囲を囲むように揺動体３０が配されており、これら出力軸５２、傾斜クランク部材４２、軸受け部材４４及び揺動体３０の高さレベル（図２中の上下方向の位置）が同程度となるよう構成されている。

次に、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１の動作について説明する。まず、駆動モータ５０を駆動させ、出力軸５２を回転させることにより、傾斜クランク４２を回転させる。また、この回転に伴い、傾斜クランク４２の周囲に配設されている揺動体３０を揺動させる。なお、傾斜クランク４２を回転させた際には、傾斜クランク４２の外周面４２ｂが出力軸５２に対して傾いているため、揺動体３０は、周方向に沿った回転と、上下方向の振れ（揺動）とのいずれかの動作をすることになる。しかしながら、揺動体３０は、ダイヤフラム２０の周方向の剛性により周方向に沿った回転が規制されるため、結果的に上下方向の振れの動き（揺動）のみが取り出される。また、この揺動体３０の上下方向の振れ（揺動）に伴い、ダイヤフラム２０の可動部２４をポンプ室１２に対して進退方向に往復運動させる。そして、このダイヤフラム２０の可動部２４の往復運動によってポンプ室１２内の容積を増減させることにより、ポンプ室１２内の流体（液体又は気体）を圧縮又は膨張させ、吸入側逆止弁１６ａ及び排出側逆止弁１６ｂの相互作用によって、流体を押し出す動作及び吸い込む動作を交互に連続して行う。

以上のように、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１は、ポンプケース１０と、ポンプケース１０に支持され、ポンプ室１２の一部を構成するダイヤフラム２０と、ダイヤフラム２０をポンプ室１２に対して進退させる揺動体３０と、揺動体３０を揺動させる揺動体駆動機構４０とを備え、揺動体駆動機構４０によって揺動体３０を揺動させ、ダイヤフラム２０をポンプ室１２に対して進退させることによって、ポンプ室１２の拡張及び収縮を繰り返すダイヤフラムポンプ１であって、ダイヤフラム２０は、ポンプケース１０に支持される支持部２０ａ，２０ｂと、ポンプ室１２に対して進退移動する可動部２４と、可動部２４の周囲を囲むように設けられ、ポンプ室１２に対する可動部２４の進退移動を許容する可撓性を有する可撓部２６とを備え、可撓部２６は、揺動体３０の中心軸を中心とする周方向に沿って延びる部位２６ａ，２６ｂを少なくとも有し、揺動体３０は、ダイヤフラム２０の可動部２４が固定される固定面３３を有し、ダイヤフラム２０は、可動部２４のポンプ室１２に対向する面と、揺動体３０の固定面３３との相対的な角度が変化しないように、揺動体３０に固定されている。

このようなダイヤフラムポンプ１によれば、可撓部２６が周方向に沿って延びる部位２６ａ，２６ｂを有すると共に、可動部２４のポンプ室１２に対向する面と揺動体３０の固定面３３との相対的な角度が変化しないようにダイヤフラム２０が揺動体３０に固定されることにより、揺動体３０の周方向の動きを確実に規制することができ、安定したポンプ動作を得ることができるため、高精度の流量制御を実行することが可能である。特に、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１によれば、ダイヤフラム２０の周方向の動きが効果的に抑制されるため、高圧使用時もダイヤフラム２０の可動部２４が支持部２０ａ、２０ｂに対して偏奇することなく、ストロークを安定させることができる。また、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１によれば、可撓部２６のＵ字部を深く設けても周方向の偏奇が効果的に抑制されるため、ダイヤフラム２０の損耗を防ぐことできると共に、大ストロークとすることができ、小型で大容量のポンプを実現することができる。

すなわち、ダイヤフラム２０の可撓部２６は、可動部２４をポンプ室１２に対して移動させるために撓む部位であることから、可動部２４の進退方向（図５及び図７中のＺ方向）に撓み易く、また、これにより、ダイヤフラム２０の径方向（図７中のＸ方向）についても撓み易いという性質を有している。また、ダイヤフラム２０の可撓部２６は、その延伸する方向（せん断方向。図７中のＹ方向）については、Ｘ方向及びＺ方向よりも撓みにくい（剛性を有する）という性質を有している。本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１は、可撓部２６の曲げ剛性（Ｘ方向及びＺ方向の剛性）よりもせん断剛性（Ｙ方向の剛性）が高いという性質に着目し、可撓部２６の少なくとも一部をダイヤフラム２０の周方向（駆動モータ５０の出力軸５２の回転方向）に沿って延びる形状とするという手段を採用したものである。このような本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１によれば、可撓部２６の周方向の剛性を高めることができるため、図５において仮想線で示したような、ダイヤフラム２０が揺動体３０の周方向（図５中の左右方向）に偏奇し、揺動体３０が周方向に回転するような事態を防止することができる。

また、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１は、可動部２４のポンプ室１２に対向する面と、揺動体３０の固定面３３との相対的な角度の変化をダイヤフラム２０の可動部２４のストローク変動の原因として着目し、これを解決するために、これらの面の相対的な角度が変化しないようにダイヤフラム２０を揺動体３０に固定させるという手段を採用したものである。このような本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１によれば、図８に示したような、ダイヤフラム２０が揺動体３０の周方向（駆動モータ５０の出力軸５２の回転方向）に傾くというような事態を防止することができるため、可撓部２６の少なくとも一部をダイヤフラム２０の周方向に沿って延びる形状とするという構成と相俟って、揺動体３０の周方向の動きを確実に規制することができる。

本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１は、種々の製品に採用することができ、その用途が限定されるものではないが、特に、環境計測機器、血圧計及び電気ポット等の小型なダイヤフラムポンプが要求される製品に対して、好適に用いることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、ダイヤフラム２０が環状に形成されるものとして説明したが、これに限定されず、種々の形状を採用することができる。また、上述した実施形態では、可動部２４及び可撓部２６が周方向に沿って３つ設けられ、それぞれ略繭型に形成されるものとして説明したが、これに限定されず、可動部２４及び可撓部２６の数は任意に設定することができ、また、その形状も、可撓部２６の少なくとも一部が周方向に沿って延びる形状を有するものであれば、種々の形状を採用することができる。

また、上述した実施形態では、揺動体本体３２と押さえ部材３４とによりダイヤフラム２０の各可動部２４を狭持する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、可動部２４のポンプ室１２に対向する面と、揺動体３０の固定面３３との相対的な角度が変化しないように、ダイヤフラム２０を揺動体３０に固定させることができる構成であれば、種々の構成を採用することができる。

さらに、上述した実施形態では、揺動体駆動機構４０が傾斜クランク部材４２と軸受け部材４４とを備えるものとして説明したが、これに限定されず、揺動体駆動機構４０は、揺動体３０を揺動させることが可能な構成であれば、いかなる構成であっても良い。

上記のような変形例が本発明の範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ダイヤフラムポンプ、１２ポンプ室、２０ダイヤフラム、２４可動部、２６可撓部、２６ａ外縁部、２６ｂ内縁部、２６ｃ，２６ｄ連結部、３０揺動体、３２揺動体本体、３３固定面、３４押さえ部材、４０揺動体駆動機構

Claims

ポンプ室の一部を構成するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを前記ポンプ室に対して進退させる揺動体と、前記揺動体を揺動させる揺動体駆動機構とを備え、前記揺動体駆動機構によって前記揺動体を揺動させ、前記ダイヤフラムを前記ポンプ室に対して進退させることによって、前記ポンプ室の拡張及び収縮を繰り返すダイヤフラムポンプであって、
前記ダイヤフラムは、前記ポンプ室に対して進退移動する可動部と、前記可動部の周囲を囲むように設けられ、前記ポンプ室に対する前記可動部の進退移動を許容する可撓性を有する可撓部とを備え、
前記可撓部は、前記揺動体の中心軸を中心とする周方向に沿って延びる部位の延在方向の長さが、前記揺動体の中心軸を中心とする径方向に沿って延びる部位の延在方向の長さよりも長い形状を有し、
前記揺動体は、前記ダイヤフラムの前記可動部が固定される固定面を有し、
前記ダイヤフラムは、前記可動部の前記ポンプ室に対向する面と、前記揺動体の前記固定面との相対的な角度が変化しないように、前記揺動体に固定されている
ことを特徴とするダイヤフラムポンプ。
前記可動部は、前記揺動体の中心軸を中心とする周方向を長手方向とする形状を有し、
前記可撓部は、前記可動部の前記揺動体の中心軸を中心とする径方向外側の縁に沿って延びる外縁部と、前記可動部の前記揺動体の中心軸を中心とする径方向内側の縁に沿って延びる内縁部と、前記外縁部及び前記内縁部の各端部をそれぞれ連結する連結部とを有し、
前記外縁部及び前記内縁部は、前記連結部の延在方向の長さよりも長い延在方向の長さを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラムポンプ。
前記揺動体は、前記揺動体駆動機構に取り付けられ、前記固定面を有する揺動体本体と、前記ダイヤフラムの前記可動部を前記揺動体本体の前記固定面との間で狭持する押さえ部材とを備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のダイヤフラムポンプ。