JP3685893B2 - 電磁往復動式エアポンプ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、エア圧縮室から間欠的に吐出される脈動圧縮エアを一時的に貯溜して平滑するエアタンクが設けられた電磁往復動式エアポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の電磁往復動式エアポンプとしては、図12に示した様に、ポンプ本体1及びポンプ本体1で圧縮されたエアを貯溜するエアタンク2を備えるものが考えられている。このポンプ本体1は樹脂製のケース本体3を備え、エアタンク2はアルミ合金等から形成されていると共にケース本体3に図示しないボルト等で固定されている。
【0003】
ケース本体3は、左右両端が開口する筺体4と、筺体4に左右端に取り付けられて左右端を閉成する副筺体5,5と、各副筺体5の外端に取り付けられた蓋体6,7から構成されている。そして、副筺体5と蓋体6との間にはエア吸込室8が形成され、副筺体5と蓋体7との間にはエア吐出室9が形成されている。
【0004】
また、ポンプ本体1は、筺体4の左右両端と副筺体5,5との間に周縁部が挟持されたダイヤフラム10,10を備えている。このダイヤフラム10,10と筺体4との間には電動室11が形成され、ダイヤフラム10,10と副筺体5,5との間にはエア圧縮室A,Bが形成されている。この電動室11は筺体4及び副筺体5に形成したエア吸込通路12,13を介してエア吸込室8に連通させられ、エア吐出室9はゴムチューブ等からなるエアホース9aを介してエアタンク2に接続されている。
【0005】
そして、電動室11の上部には筺体4に形成した吸気口14が形成され、吸気口14にはエア吸込ホース15が接続されている。しかも、副筺体5,5には、エア圧縮室A,Bと吸込室8とを接続するエア吸込用一方向弁16と、エア圧縮室A,Bと吐出室9とを接続するエア吐出用一方向弁17が設けられている。
【0006】
このエア吸込用一方向弁16は、副筺体5,5に穿設されたエア吸込口5aと、副筺体5,5のエア圧縮室A,B側に取り付けられてエア吸込口5aの開閉を行うリード弁18から構成されている。また、エア吐出用一方向弁17は、副筺体5,5に穿設されたエア吐出口5bと、副筺体5,5の吐出室9側に取り付けられてエア吐出口5bの開閉を行うリード弁19から構成されている。
【0007】
更に、ポンプ本体1は電動室11内に配設された電磁式駆動手段20を有する。この電磁式駆動手段20は、両端部がダイヤフラム10,10に取り付けられた薄板状の振動子21と、振動子21に取り付けられた永久磁石22,22と、振動子21に近接して配設された積層コア23,23と、積層コア23,23に捲回保持されたコイル24,24を有する。
【0008】
この様な構成では、コイル24,24に交流電圧を印加することにより、コイル24,24の周囲に交番磁界(N極,S極)が発生して、振動子21が左右に往復駆動させられる。これにより、左右のエア圧縮室A,B内の容積が交互に拡大・縮小させられる。
【0009】
そして、エア圧縮室A,Bの容積拡大時には、エア吐出用一方向弁17が閉じると共に、エア吸込用一方向弁16が開いて、大気がエア吸込ホース15,電動室11,エア吸込通路12,13,エア吸込室8,エア吸込用一方向弁16を介してエア圧縮室A,Bに吸い込まれる。一方、エア圧縮室A,Bの容積縮小時には、エア吐出用一方向弁17が開くと共に、エア吸込用一方向弁16が閉じて、エア圧縮室A,B内のエアが圧縮されながらエア吐出用一方向弁17,エアホース9aを介してエアタンク2内に吐出される。このエアタンク2内の圧縮エアは、エアタンク2に設けたエア吐出口2aから例えばエアマッサージ器のエアバック等に供給される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した電磁往復動式エアポンプでは、エアタンク2をポンプ本体1とは異なる材料から別体に形成して、このエアタンク2をポンプ本体1にボルト等で固定していたために、このエアタンク2をポンプ本体1に結合するためのボルト取付部等が必要となり、大型になるという問題があると共に、部品点数が増加する。
【0011】
また、エア圧縮室A,B内で圧縮された圧縮エアがエア吐出用一方向弁17,エア吐出室9,エアホース9aを介してエアタンク2内に吐出される際に、ポンプ内の電磁駆動手段による往復動部材の駆動音及びエアタンクに供給されるエア流の脈動音等の騒音がエアタンクを介して外部に洩れるという問題がある。
【0012】
更に、エアホース9aを介してエア吐出室9とエアタンク2を接続しているので、電磁往復動式エアポンプの組立に際して、エアホース9aの一端部に副筺体5の接続筒部5cを圧入すると共に、エアホース9aの他端部をエアタンク2の接続孔2bに圧入するという作業が必要となり、組付に時間と手間が多くかかるという問題があった。
【0013】
そこで、この発明の第1の目的は、部品点数を従来よりも少なくできると共に全体を小型にできる電磁往復動式エアポンプを提供することにある。
【0014】
また、この発明の第2の目的は、エア流と共にエアタンクに案内される内部の騒音を吸収可能な電磁往復動式エアポンプを提供することにある。
【0015】
更に、この発明の第3の目的は、全体の組付作業性のよい電磁往復動式エアポンプを提供することにある。
【0016】
【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の発明は、電動室及びエア圧縮室が設けられた本体と、前記本体内に往復動可能に装着されて前記エア圧縮室内の容積を変化させる往復動部材と、前記電動室内に装着されて前記往復動部材を往復駆動させる電磁式駆動手段と、前記エア圧縮室に接続されたエア吸込用一方向弁及びエア吐出用一方向弁と、前記エア吐出用一方向弁を介して前記エア圧縮室に接続されたエアタンクを備える電磁往復動式エアポンプであって、 前記本体は左右に分割された一対の分割ケースを有し、前記分割ケースにはこれら分割ケースが結合される方向に延びる隔壁と壁とが設けられ、前記分割ケースを結合することにより、前記隔壁によって前記電動室とエアタンクとが仕切られると共に前記壁によって前記エアタンク内に複数のエア室とこれらエア室を連通させる小通路からなる消音室が形成される電磁往復動式エアポンプとしたことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
<第1実施例>
図1において、この発明にかかる電磁往復動式エアポンプのポンプ本体1はケース本体3を有する。ケース本体3は、左右両端が開口する筺体4を有する。この筺体4は左右の即ち第1,第2の分割ケース4a,4a´から構成されている。
【0021】
<分割ケース4aの構造>
分割ケース4aは、図7(a)に示した様に、上壁4b,下壁4c,側壁4d,4eを有すると共に、図8(a)に示した様に壁4a〜4eの一端を閉成する端壁4fを有する(図7(b),図8(b)参照)。また、分割ケース4aには、内部を上下に区画する隔壁40が側壁4d,4e及び端壁4fと一体に形成されている。この隔壁40により、分割ケース4a内が上凹部41,下凹部42に区画されている。しかも、端壁4fには大径の円形孔4gが形成されている。
【0022】
尚、分割ケース4aの厚肉のコーナ部C1〜C4及び隔壁40と側壁4d,4eとの間の厚肉の連設部C5,C6にはボルト挿通孔BH1〜BH6が形成されている。しかも、ボルト挿通孔BH1,BH2,BH5,BH6には位置決孔部t1,t2,t3,t4が形成され、側壁4d,4eの外面には開口端側から突出し且つ側面形状がコ字状に形成された係止片S,Sが設けられている。
【0023】
下凹部42内には、内部を3つに区画する第1分離壁43,第2分離壁44、側壁4dと第1分離壁43間に位置し且つ隔壁40に沿って平行に延びる第1小消音室用壁45、下壁4cに沿って延びる第2小消音室用壁46、第2小消音室用壁46と下壁4cの左右中央部間を連設する小隔壁47を有する。この第1分離壁43は隔壁40に近接する位置まで延び、第2分離壁44は隔壁40に連設されている。また、第1小消音室用壁45は一端が第1分離壁43の上端に連設され、第2小消音室用壁46は左右両端部近傍の部分が第1,第2分離壁43,44の下端に連設されている。
【0024】
そして、この第1小消音室用壁45の先端と連設部C5との間には第1切欠通路(第1小通路)48が形成され、第2小消音室用壁46の両端とコーナ部C3,C4との間には第2,第3切欠通路(第2,第3小通路)49,49aが形成されている。さらに、各壁43,44,45,46等の端面は下凹部42の開口端まですなわち下壁4c、側壁4d,4e等の端面と同じに設定されているが、小隔壁47は図6(a)に示した様に高さが下壁4cの半分程度に形成されている。
【0025】
これにより、第2凹部42内には、第1,第2分離壁43,44で区画される3つの第1凹部42a,第2凹部42b,第3凹部42cが形成されていると共に、第1小消音室用壁45と隔壁40との間に位置して第1凹部42a,第2凹部42bを連通させている第1小消音室用凹部42d、及び第2小消音室用壁46と下壁4cとの間に位置して第2凹部42b,第3凹部42cを連通させている第2小消音室用凹部42e,42eが形成されている。尚、端壁4fには第1凹部42aに開口する接続孔50が形成されている。この接続孔50は、端壁4fの外面側の大径孔部50aと、第1凹部42b側の小径孔部50bから構成されている。
【0026】
<分割ケース4a´の構造>
図1〜図10(b)に示した分割ケース4a´は構造が分割ケース4aと略同一であるので、分割ケース4a´の分割ケース4aと同一又は類似する部分には分割ケース4aの符号にダッシュ「´」を付した符号を付してその説明を省略する。
【0027】
図9(a)に示した様に、分割ケース4a´のボルト挿通孔BH1,BH2,BH5,BH6の周囲には、位置決孔部t1,t2,t3,t4に嵌合させる位置決筒部tT1,T2,T3,T4が形成されている。また、分割ケース4a´の側壁4d´,4e´の外面には、係止片Sを係止させる係止爪Rが形成されている(図9(a)〜図10(b)参照)。
【0028】
更に、分割ケース4a´の第1,第2分離壁43´,44´は隔壁40´に連設され、分割ケース4a´の第1小消音室用壁45´は連設部C5´に連設され、第2小消音室用壁46´はコーナ部C3´,C4´に連設されている。これにより、分割ケース4a´に形成された第1,第2,第3凹部42a´,42b´,42c´及び第1小消音室用凹部42d´は、壁43´,44´,45´,46´等で互いに区画されている。
【0029】
また、分割ケース4a´の小隔壁47´は、下凹部42´の開口端まですなわち下壁4c´、側壁4d´,4e´等の端面と同じに設定されている。これにより、第2小消音室用壁45´と下壁4c´との間には、小隔壁47´により2つに区画された第2小消音室用凹部42e´,42e´´が形成されている。また、分割ケース4a´の側壁4e´には、第3凹部42c´に開口する圧縮エア吐出用の接続筒部51が形成されている(図9(a)〜図10(b)参照)。51aは接続筒部51内のエア吐出口である。
【0030】
<分割ケース4a,4a´の結合構造>
上述した分割ケース4a,4a´の開口端側同士を対向させて、分割ケース4aの位置決筒部T1〜T4を分割ケース4a´の位置決孔部t1〜t4に嵌合することで、分割ケース4a,4a´を位置決した状態で合わせることができる。また、この状態で分割ケース4a,4a´同士を完全に合わせると、分割ケース4aの係止片Sが分割ケース4a´の係止爪Rに係止される。
【0031】
そして、各ボルト挿通孔BH1,BH1´、BH2,BH2……BH6,BH6´に挿通したボルト52にナット53を螺着して締め付けることにより、分割ケース4a,4a´同士を固定している。
【0032】
<エアタンク構造>
この様にして分割ケース4a,4a´を合わせることにより、この分割ケース4a,4a´の下凹部42,42´間にはエアタンク60が形成され、このエアタンク60内には消音室が形成されている。尚、分割ケース4a,4a´の下部間にはエアタンク60に沿ってガスケット80が介装されている。
【0033】
消音室は、容積の広い第1,第2,第3大消音室(第1,第2,第3大エア室)61,62,63(図5参照)と、第1小消音室(第1小エア室)71と、第2小消音室(第2小エア室)72と、第1,第2大消音室61,62と第1小消音室(第1小エア室)71とを連通する小通路48´と、第1小消音室71と第2大消音室62とを連通する第1切欠通路48と、第2大消音室62と第2小消音室72とを連通させる第2切欠通路49と、第2小消音室72と第3大消音室63とを連通する第3切欠通路49a等から構成されている。
【0034】
そして、この第1大消音室61は分割ケース4a,4a´の第1凹部42a,42a´間に形成され、第2大消音室62は分割ケース4a,4a´の第2凹部42b,42b´間に形成され、第3大消音室63は分割ケース4a,4a´の第3凹部42c,42c´間に形成されている。
【0035】
また、第1小消音室71は分割ケース4a,4a´の第1小消音室用凹部42d,42d´間に形成され、第2小消音室72は分割ケース4a,4a´の第2小消音室用凹部42eと42e´,42e´´との間に形成されている。この第2小消音室72は図6(b)に示した様に小隔壁47,47´で区画された小消音室72a,72bと、この小消音室72a,72bを連通している連通路(小通路)72cから構成されている。
【0036】
<ポンプ部構造>
また、ケース本体3は、分割ケース4a,4a´の外端に取り付けられて円形孔4gを閉成する副筺体5,5と、副筺体5,5の外端に取り付けられた蓋体6,7から構成されている。この副筺体5と蓋体6との間にはエア吸込室(エア吸込通路)8が形成され、副筺体5と蓋体7との間には連通路としてのエア吐出室(エア吐出通路)9が形成されている。
【0037】
また、ポンプ本体1は、筺体4の左右両端と副筺体5,5との間に周縁部が挟持されたダイヤフラム(往復動部材)10,10を備えている。このダイヤフラム10,10と筺体4との間には電動室11が形成され、ダイヤフラム10,10と副筺体5,5との間にはエア圧縮室A,Bが形成されている。この電動室11は筺体4及び副筺体5に形成したエア吸込通路12,13を介してエア吸込室8に連通させられている。そして、分割ケース4a´の側壁4e´及び4d´には、電動室11に連通するエア吸込通路84(図1(a),図3参照)及びエア吸込通路85(図9参照)が形成されている。このエア吸込通路84は、エア吸込口84a,エア通路84b,エア出口84cを有する。
【0038】
しかも、副筺体5,5には、エア圧縮室A,Bと吸込室8とを接続するエア吸込用一方向弁16と、エア圧縮室A,Bと吐出室9とを接続するエア吐出用一方向弁17が設けられている。このエア吸込用一方向弁16は、副筺体5,5に穿設されたエア吸込口5aと、副筺体5,5のエア圧縮室A,B側に取り付けられてエア吸込口5aの開閉を行うリード弁18から構成されている。また、エア吐出用一方向弁17は、副筺体5,5に穿設されたエア吐出口5bと、副筺体5,5の吐出室9側に取り付けられてエア吐出口5bの開閉を行うリード弁19から構成されている。
【0039】
更に、ポンプ本体1は電動室11内に配設された電磁式駆動手段20を有する。この電磁式駆動手段20は、両端部がダイヤフラム10,10に取り付けられた薄板状の振動子21と、振動子21に取り付けられた永久磁石22,22と、振動子21に近接して配設された積層コア23,23と、積層コア23,23に捲回保持されたコイル24,24を有する。
【0040】
<ポンプ部・タンク接続構造>
副筺体5,5の下部には、図1(b),(c)に示した様に、エア吐出室9に連通し且つ大径孔部50a,50a´に嵌合する筒状部5cが形成されていると共に、筒状部5c,5cの周囲に位置する環状溝5d,5dが形成されている。しかも、各副筺体5の下部には、環状溝5dの深さの略半分程度だけ底部から突出し、且つ先端が鋭角の環状突部5eが形成されている。そして、この環状溝5d,5dに嵌合された環状シール部材81が、副筺体5,5と分割ケース4a,4a´との間に介装されて、この部分を気密にシールしている。
【0041】
次に、この様な構成の電磁往復動式エアポンプの作用を説明する。
【0042】
この様な構成では、コイル24,24に交流電圧を印加することにより、コイル24,24の周囲に交番磁界(N極,S極)が発生して、振動子21が左右に往復駆動させられる。これにより、左右のエア圧縮室A,B内の容積が交互に拡大・縮小させられる。
【0043】
そして、エア圧縮室A,Bの容積拡大時には、エア吐出用一方向弁17が閉じると共に、エア吸込用一方向弁16が開いて、エア吸込通路84及び85,電動室11,エア吸込通路12,13,エア吸込室8,エア吸込用一方向弁16を介してエア圧縮室A,Bに吸い込まれる。
【0044】
一方、エア圧縮室A,Bの容積縮小時には、エア吐出用一方向弁17が開くと共に、エア吸込用一方向弁16が閉じて、エア圧縮室A,B内のエアが圧縮されながらエア吐出用一方向弁17,エア吐出室9,接続孔50等を介してエアタンク60の第1大消音室61内に吐出される。
【0045】
この第1大消音室61内に吐出された圧縮エアは、小通路48´,第1小消音室71,第1切欠通路(第1小通路),第2大消音室62,第2切欠通路(第2小通路)49,第2小消音室72の小消音室72a,第2小消音室72の連通路(小通路)72c,第2小消音室72の小消音室72b,第3切欠通路(第3小通路),第3大消音室63の順に流れて、圧縮エア吐出用の筒状部51から例えばエアマッサージ器のエアバック等に供給される。
【0046】
この際、エア圧縮室A,Bは、一方がエア吸入をしているときに、他方がエア圧縮をする。この様にして、エアタンク60にはエア圧縮室A,Bから交互に圧縮エアが脈動的に供給されて、脈動音を生ずる。また、振動子21の左右動に伴うダイヤフラム10,10の振動音が発生する。この様にして生じた騒音はエア流と共にエアタンク60内に案内される。
【0047】
この騒音は、拡大縮小する室、即ち容積の広い第1大消音室61,容積の小さい第1小消音室71,容積の広い第2大消音室62,容積の小さい第2小消音室72(小消音室72a,72b),容積の広い第3大消音室63の順に、小通路48´や第1〜第3切欠通路(小通路)48,49,49a及び連通路72c(小通路)等を介して圧縮エアと共にエア吐出口51a側に案内されることにより、これら各室及び通路内で騒音エネルギーの大半が吸収される。
【0048】
<第2実施例>
以上説明した実施例では、筺体4を分割ケース4a,4bから構成しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、図11に示した様に筺体4は一体ものでもよい。また、ホース9aを介してエア吐出室9とエアタンク40を接続することもできる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明は、電動室及びエア圧縮室が設けられた本体と、前記本体内に往復動可能に装着されて前記エア圧縮室内の容積を変化させる往復動部材と、前記電動室内に装着されて前記往復動部材を往復駆動させる電磁式駆動手段と、前記エア圧縮室に接続されたエア吸込用一方向弁及びエア吐出用一方向弁と、前記エア吐出用一方向弁を介して前記エア圧縮室に接続されたエアタンクを備える電磁往復動式エアポンプであって、 前記本体は左右に分割された一対の分割ケースを有し、前記分割ケースにはこれら分割ケースが結合される方向に延びる隔壁と壁とが設けられ、前記分割ケースを結合することにより、前記隔壁によって前記電動室とエアタンクとが仕切られると共に前記壁によって前記エアタンク内に複数のエア室とこれらエア室を連通させる小通路からなる消音室が形成される構成としたので、前記電動室及びエアタンクが前記本体内に形成されている構成としたので、エアタンクをタンク本体とは別体に設けた従来のものに比べて、部品点数を少なくできると共に、全体を遥かに小型にできる。
【0050】
また、エア流と共にエアタンクに案内される内部の騒音を効果的に吸収できる。
【0051】
更に、エア圧縮室のエア吐出用一方向弁とエアタンクを接続するホースが不要となり、全体の組付作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)はこの発明に係る電磁往復動式エアポンプの一実施例を示す断面図、(b),(c)は(a)の要部拡大説明図である。
【図2】図1のD−D線に沿う断面図である。
【図3】図2を矢印E方向から見た部分破断説明図である。
【図4】(a)は図1(a)の1A−1A線に沿う断面図、(b)は図4(a)のF−F線に沿う断面図である。
【図5】図1(a)の1B−1B線に沿う断面図である。
【図6】(a)は図5のG−G線に沿う断面図、(b)は(a)のH−H線に沿う断面図である。
【図7】(a)は図1に示した左側の第1の分割ケースの右端面図、(b)は(a)の底面図である。
【図8】(a)は図1に示した左側の第1の分割ケースの左端面図、(b)は(a)の係止片の説明図である。
【図9】(a)は図1に示した右側の第2の分割ケースの左端面図、(b)は(a)の底面図である。
【図10】(a)は図1に示した右側の第2の分割ケースの右端面図、(b)は(a)の係止爪の説明図である。
【図11】この発明に係る電磁往復動式エアポンプの他の実施例を示す断面図である。
【図12】従来の電磁往復動式エアポンプの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
11…電動室
A,B…エア圧縮室
3…ケース本体
9…エア吐出室(連通路)
10…ダイヤフラム(往復動部材)
16…エア吸込用一方向弁
17…エア吐出用一方向弁
20…電磁式駆動手段
48´…小通路
48…第1切欠通路(小通路)
49…第2切欠通路(小通路)
49a…第3切欠通路(小通路)
60…エアタンク
61…第1大消音室(エア室)
62…第2大消音室(エア室)
63…第3大消音室(エア室)
71…第1小消音室(エア室))
72…第2小消音室(エア室))
72a,72b…小消音室
72c…連通路(小通路)
Claims (2)
- 電動室及びエア圧縮室が設けられた本体と、前記本体内に往復動可能に装着されて前記エア圧縮室内の容積を変化させる往復動部材と、前記電動室内に装着されて前記往復動部材を往復駆動させる電磁式駆動手段と、前記エア圧縮室に接続されたエア吸込用一方向弁及びエア吐出用一方向弁と、前記エア吐出用一方向弁を介して前記エア圧縮室に接続されたエアタンクを備える電磁往復動式エアポンプであって、
前記本体は左右に分割された一対の分割ケースを有し、前記分割ケースにはこれら分割ケースが結合される方向に延びる隔壁と壁とが設けられ、
前記分割ケースを結合することにより、前記隔壁によって前記電動室とエアタンクとが仕切られると共に前記壁によって前記エアタンク内に複数のエア室とこれらエア室を連通させる小通路からなる消音室が形成されることを特徴とする電磁往復動式エアポンプ。 - 前記分割ケースは前記往復動部材の往復動方向に結合されると共に、前記電動室及び消音室は前記往復動部材の往復方向と交差する方向に配列されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁往復動式エアポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32496396A JP3685893B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 電磁往復動式エアポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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