JP3022641U - ダイヤフラム型ポンプの保護装置のための破断ネジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ナットの位置決めが簡単でかつ正確にできる
保護装置のための破断ネジを提供する。 【解決手段】 永久磁石と電磁石の磁気的相互作用によ
ってダイヤフラムを駆動するダイヤフラム型ポンプにお
ける前記永久磁石を支持するロッドの異常振動をとらえ
て揺動するＬ型レバーからせん断力を受けて破断するよ
う構成されてなるダイヤフラム型ポンプの保護装置のた
めの破断ネジであって、ねじ山部に、ねじの外径よりも
小さい径であり、当該ネジに螺合されるナットと同じか
わずかに大きい幅を有する小径部を設けてなることを特
徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案はダイヤフラム型ポンプの保護装置のための破断ネジに関する。さらに 詳しくは、主として養魚水槽や、家庭用浄化槽などにおける酸素補給、あるいは 公害監視における検査ガスのサンプリングなどに利用されているダイヤフラム型 ポンプの保護装置に使用され、ナットの位置決めが正確にできる破断ネジに関す る。

【０００２】

【従来の技術】

ダイヤフラム型ポンプは、永久磁石と電磁石の磁気的相互作用によってダイヤ フラムを駆動するものである。図３はＥ型鉄心を用いたダイヤフラム型ポンプの 一例を示す斜視図である。

【０００３】 このダイヤフラム型ポンプ１は、永久磁石２２をロッド２１の略中央に支持し 、永久磁石２２と一定の距離をおいて、かつ当該永久磁石２２を挟んで向かい合 わせに電磁石を一対設けてある。電磁石はＥ型鉄心２４にコイルを巻いている。 ロッド２１は両端に連結されるダイヤフラム２６によって支持されている。ダイ ヤフラム２６は、その外周をダイヤフラム台２７とケーシング２８によって挟持 され、ダイヤフラム２６の外方にはケーシング２８によって空気室が形成される 。空気室は、ダイヤフラム２６が振動すると圧縮、膨脹して、空気などの流体を 吸引、吐出する。ダイヤフラム台２７およびケーシング２８は取付け枠２０の側 板２０ａに螺着され、電磁石は底板２０ｂに螺着される。

【０００４】 このようなダイヤフラム型ポンプは、前記ロッド２１を含めた振動系の動きの 強弱が性能の良否を決定する上で最も重要な要素である。そして、振動系の固有 振動数が駆動電源周波に同調した共振領域において振動系の動きが最も強く、こ のような強力な振動系の動きをうるために、前記ダイヤフラムに振動系の重量に 見合った弾撥力が付与されている。

【０００５】 しかしながら、ダイヤフラムはポンプの実作動に伴う反復屈曲使用によって次 第に弾性疲労して破損し所期のポンプ作用が行えなくなるばかりか、ダイヤフラ ムに保持されている振動系が該ダイヤフラムの破損によって所定位置に保持され なくなり、外周の電磁石と接触しながら、なおも振動を続け、ついには相互に磨 減損傷してポンプ全体が使用に耐えなくなるという事態が発生する。

【０００６】 かかる事態の発生を避けるために保護装置２が設けられており、ダイヤフラム が破損したばあいに速やかにポンプの駆動を停止させ、他の部分の損傷を防ぐこ とができる。保護装置２は、梁型枠３と、Ｌ型検知アーム５と、シュー４と、破 断ネジ６と、固定片７と、可動片８および回転軸９からなり、ロッド２１には爪 ２１ａが形成されている。

【０００７】 ダイヤフラム２６が破損してロッド２１が正常な振幅以上の振幅で振動すると 爪２１ａがシュー４に当たる。すると、Ｌ型検知アーム５には回転軸９を中心と した回転力が付与され、破断ネジ６をせん断する（図３の矢印参照）。Ｌ型検知 アーム５と可動片８は板状のバネであり、破断ネジ６がせん断されると可動片８ は固定片７から離れる。固定片７および可動片８は電磁石を駆動する電源回路に 接続される端子であり、これによって電源がＯＦＦされる。

【０００８】 梁型枠３は、梁部３ａと固定部３ｂとからなるＩ字形状を呈するものであり、 取付け枠２０の側板２０ａの上部に取り付けられる。固定部３ｂは断面Ｌ字形状 を呈しており、２つの固定部３ｂの内面１０同士の間隔は、シュー４の位置を精 度よく決めるために２つの側板２０ａの間隔と等しくなるように形成される。そ して、ネジ１１によって外れないように固定される。梁部３ａは長方形の断面を 有しており、図４に示されるように、略中央に、回転軸９を取付けるための孔９ ｂと、破断ネジ６を遊嵌させるための孔６ｂが設けられている。図３に示されて いるように、Ｌ型検知アーム５は、水平アーム５ａと垂直アーム５ｂとからなり 、角部に回転軸９が遊嵌され、水平アーム５ａの先端に破断ネジ６が取り付けら れる。水平アーム５ａは、板バネである。一方、破断ネジ６を介して水平アーム ５ａに取り付けられる可動片８は、板バネであり、電極でもある。また、Ｌ型検 知アーム５は、図４に示されるように、回転軸９によって梁部３ａの略中央に回 転自在に支持される。角部５ｃと梁部３ａの間には、スペーサの役目をするカラ ー１２が設けられている。

【０００９】 破断ネジ６は、図４に示されるように、梁部３ａを挟んで水平アーム５ａの先 端と、可動片８の先端を連結する。破断ネジ６の材質は、脆硬性の点からフェノ ール樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂であり、Ｌ型 検知アーム５によってもたらされるせん断力によって破断したあとには、交換さ れる。

【００１０】 固定片７および可動片８は、図４に示されるように、電磁石を駆動する電源回 路の途中に設けられる端子であり、スイッチ機構を構成している。可動片８は、 その根元が梁部３ａに固定され、その先端に破断ネジ６が螺着される。

【００１１】 保護装置２の動作を図４に基づいて説明する。図４（ａ）は正常時であり、図 ４（ｂ）は異常時を示す。

【００１２】 Ｌ型検知アーム５の水平アーム５ａと可動片８のそれぞれの先端は破断ネジ６ によって連結され、可動片８は固定片７に圧接されている。ロッド２１が正常な 振幅以上の振幅で振動すると爪２１ａが、Ｌ型検知アーム５の垂直アーム５ｂの 下端に取り付けられたシュー４に当たり（図１参照）、Ｌ型検知アーム５を回転 軸９を中心として回転させようとする。この力が破断ネジ６を破断させ、図４（ ｂ）に示されるように、可動片８は自らの復元力によって固定片７からはなれる 。こうして、電源がＯＦＦされ、ロッド２１は振動を止めるので過振幅により多 部材を傷付けることなく、破損したダイヤフラムを交換するだけで長く使用する ことができる。なお、保護装置自身も破断した破断ネジ６を交換するだけで何度 でも使用することができる。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前述の保護装置の精度は破断ねじ６の締結状態、すなわち、ナ ットの位置Ｌ（図４参照）に因るところが大きく、その調整が難しいという問題 がある。

【００１４】 本考案は、このような問題を解決するためになされたものであり、ナットの位 置決めが簡単でかつ正確にできる保護装置のための破断ネジを提供することを目 的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

本考案のダイヤフラム型ポンプの保護装置のための破断ネジは、永久磁石と電 磁石の磁気的相互作用によってダイヤフラムを駆動するダイヤフラム型ポンプに おける前記永久磁石を支持するロッドの異常振動をとらえて揺動するＬ型レバー からせん断力を受けて破断するよう構成されてなるダイヤフラム型ポンプの保護 装置のための破断ネジであって、ねじ山部に、ねじの外径よりも小さい径であり 、当該ネジに螺合されるナットと同じかわずかに大きい幅を有する小径部を設け てなることを特徴としている。

【００１６】

【考案の実施の形態】

以下、添付図面に基づき本考案の破断ネジを詳細に説明する。

【００１７】 図１は本考案の破断ネジが適用される保護装置の一例を示す図であり、図２は 本考案の破断ネジと従来の破断ネジとを比較した説明図である。

【００１８】 図１において、この保護装置３１は、従来技術で説明した保護装置２の固定片 ７および可動片８の電極としての役割をバネ電極３２およびＬ型レバー３３に持 たせたものであり、他の構成および作用は同様であるので、重複を避けるために 説明を省略する。なお、３４は破断ネジ、３５はナットである。

【００１９】 Ｌ型レバー３３は、従来例のＬ字型検知アーム５と同様であり、軸３６を中心 に回転可能であり、下端に取り付けられたシュー３７に、異常振動により、ロッ ドに設けられた爪が当たるとＬ型レバー３３の水平アームを上下方向に移動させ る力が加わる。Ｌ型レバー３３の材質としては、ステンレスや銅および銅合金な どが用いられるが、とくに、耐食性、導電性、加工性、コストなどの点から、黄 銅が好ましい。

【００２０】 バネ電極３２は、自然状態では、ビーム３８およびＬ型レバー３３の水平アー ムから離れており、その先端に破断ネジ３４が遊嵌される孔を有している。バネ 電極３２の材質としては、銅および銅合金などが用いられるが、とくに、耐疲労 性、耐食性、高性能ばね材に適するなどの点から、ばね用リン青銅が好ましい。

【００２１】 破断ネジ３４は、ビーム３８、Ｌ型レバー３３およびバネ電極３２に遊嵌され 、ナット３５が螺着される。破断ネジ３４の材質としては、ＰＢＴ（ポリブチレ ンテレフタレート、フェノールなどの合成樹脂が用いられるが、とくに、要求さ れている瞬時破断の点から、脆硬性物質のフェノール樹脂が好ましい。

【００２２】 破断ネジ３４に螺着されるナット３５は、バネ電極３２を、もう一方の電極で あるＬ型レバー３３に接触させるためのものであり、破断ネジ３４はＬ型レバー ３３の所定量をこえる揺動によって簡単に破断されなければならない。したがっ て、ナット３５の取付位置は正確さを要する。締め過ぎると、すぐ破断してしま い位置決めが困難であり、緩すぎると振動による緩み、導通不良、チャタリング などが発生するからである。

【００２３】 本考案の破断ネジ３４は、図２の（ａ）に示されるように、ネジ部４０に、ネ ジ山の切断された小径部４１を有している。小径部４１の径Ｄは、ネジの外径よ りも小さく、幅Ｈはナットの幅と同じかわずかに大きい。そして、この小径部４ １にナット３５が落ち込むことによってナットの位置決めがなされる。

【００２４】 小径部４１を設けることにより、図２（ｂ）に示されるように、小径部４１の ないものに比べて、ナットの位置決めが簡単で正確にできるため、組み立て、保 守が容易になる。また、ナット３５が小径部４１に落ち込むため、破断ネジ３４ の軸方向への移動を阻止するため、振動によって、ナット３５の位置が変化する こともなく、保護装置の精度を長期に亘って維持することができる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したとおり、本考案の破断ネジによれば、ナットの位置を簡単に決め ることができるため、組み立て作業や、保守点検が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の破断ネジが適用される保護装置の一例
を示す説明図である。

【図２】本考案の破断ネジと従来の破断ネジとを比較し
た説明図である。

【図３】ダイヤフラムポンプの説明図である。

【図４】保護装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１ ダイヤフラム型ポンプ ２、３１ 保護装置 ３４ 破断ネジ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石と電磁石の磁気的相互作用によ
   ってダイヤフラムを駆動するダイヤフラム型ポンプにお
   ける前記永久磁石を支持するロッドの異常振動をとらえ
   て揺動するＬ型レバーからせん断力を受けて破断するよ
   う構成されてなるダイヤフラム型ポンプの保護装置のた
   めの破断ネジであって、ねじ山部に、ねじの外径よりも
   小さい径であり、当該ネジに螺合されるナットと同じか
   わずかに大きい幅を有する小径部を設けてなることを特
   徴とする破断ネジ。