JP3807739B2

JP3807739B2 - ダイヤフラムシリンダ

Info

Publication number: JP3807739B2
Application number: JP2004051021A
Authority: JP
Inventors: 正紀柴崎
Original assignee: 日本サーボ株式会社
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: JP2005237637A

Description

本発明は、透析装置等に使用される、ダイヤフラムを隔壁としてピストンの前後に夫々独立するチャンバを形成したシリンダに関する。

ピストンの往復動作により、シリンダ内の夫々独立するチャンバを交互に加圧・減圧することで、流体の吸引・吐出を行うように構成される透析装置等に使用される本発明に係るダイヤフラムシリンダは、ピストンの前後に設けられた２つのダイヤフラムにより、前後２つの夫々独立する第１及び第２チャンバが形成されており、シリンダ内周面とピストン外周面と前記２つのダイヤフラムとで囲まれた、ダイヤフラムの転動空間である第３のチャンバは、前記第１及び第２チャンバの加圧・減圧の際、ダイヤフラムの転動を円滑にするため、外部に、該第３のチャンバと連通する減圧手段を必須とするものであった。

図２及び図３は、図１を参照して、上述減圧手段を必須とする理由の説明図で、図２が第１チャンバ６もしくは第２チャンバ７を加圧した時の、ダイヤフラム４および５の正常状態を示し、

図３が第１チャンバ６もしくは第２チャンバ７を減圧したとき生じやすい、ダイヤフラム４側で例示する先端転動部４−１に異常を生じた際の反転・噛み込み４−１１の様子をを示すものである。

また、流体の吸引・吐出を行う第１チャンバ６及び第２チャンバ７の加圧・減圧の際、ダイヤフラムの転動を円滑にするための、第３のチャンバ９と連通する外部に設ける減圧手段（図示せず）は、ダイヤフラムシリンダ本体１に併設される装置として、全体構成の大型化をもたらすものであって、特に携帯・搬送に供するための小型化・軽量化にとっては好ましいものでなかったことは論をまたない。

特開２００１−１４０７６１号公報特開２００１−１４０７６２号公報

解決すべき問題点は、ダイヤフラムの転動を円滑にするため第３のチャンバと連通して外部に併設される、減圧手段を無用とすることを課題とする。

本発明に成るダイヤフラムシリンダは、円筒状シリンダと、該シリンダに内挿可能に設けられたピストンと、該ピストンの両端外面と前記シリンダの所定部位内周面に密着保持されている２つのダイヤフラムを備え、ピストンの往復動作により、シリンダ内の夫々独立するチャンバを交互に加圧・減圧することで、流体の吸引・吐出を行うため、前記シリンダ内周面とピストン外周面と前記２つのダイヤフラムとで囲まれた、ダイヤフラムの転動空間である第３のチャンバが、脱泡された液状部材で充填されるよう構成され、好ましくは、

前記第３のチャンバに充填される液状部材が、シリコーン液状体で構成され、又は、

前記円筒状シリンダが、軸方向に３分割された組合せ構造を有し、夫々の互いに対接して密封結合される接合面が、夫々対応するダイヤフラムの、片端密着保持手段として形成され、又は、

前記ダイヤフラムの転動空間である第３のチャンバが、脱泡された液状部材の注入口を備える如く構成されている。

本発明に成るダイヤフラムシリンダは、ダイヤフラムの転動を円滑にするため外部に併設される、第３のチャンバと連通する減圧手段を無用とし、小型化・軽量化を実現している。

以下図面に基づき説明する。

図１は、本願発明の実施例で、円筒状シリンダがＡ，Ｂ，Ｃの三体構造を成すものである。

図１に示すように、３つの部材の連結構造である円筒状シリンダは、夫々の互いに対接する部分が、外気を完全に遮断するように密着保持されるが、ダイヤフラム４および５の片端がここの封止手段を兼ねるようにして装着されている。

図示の例では、円筒状シリンダをＡ，Ｂ，Ｃの三体構造としているが、三体構造に限定されるものでは無く、組立性・ダイヤフラム密着保持等の作業性を勘案して一体構造でも任意所定数の分割構造としてもよいことは言うまでも無い。

また、同じく図１に見るように、前記第３のチャンバ９には、脱泡された液状部材１０の充填を簡易とするため、円筒状外周壁面に注入口１１が形成される。

第３のチャンバ９内での脱泡状態を維持するためには、注入口１１から液状部材１０をオーバーフロー状態として封止すればよい。液体は圧力で体積が変化しないので、完全な脱泡状態の維持が、ダイヤフラムシリンダのために必須なことは、従来より周知のことである。

上述第３のチャンバ９への液状部材１０の注入の際、ダイヤフラム４，５の転動を円滑にする状態を確保するため、ピストン８の前後に位置する第１チャンバ６及び第２チャンバ７に所定の圧縮空気を注入し、ダイヤフラムの折り返し部が正常な半円形を示し、該折り返し部の前後がシリンダ内周面とピストン外周面とに夫々密着するように保っておくことが肝要である。

本発明に成るダイヤフラムシリンダは、上述の通りダイヤフラムの転動に異常を生じさせることのない構成として、信頼性を高めるだけでなく、小型化・軽量化に大きく貢献する。

本発明に成るダイヤフラムシリンダの例を説明する断面略図である。第１チャンバを加圧した時の、ダイヤフラム４の正常状態を示す説明図である。第１チャンバを減圧したとき生じやすい、ダイヤフラム４の転動に異常を生じた反転・噛み込みの様子を示す説明図である。

符号の説明

０ダイヤフラムシリンダ
１シリンダＡ
２シリンダＢ
３シリンダＣ
４ダイヤフラム
４−１ダイヤフラムの折り返し転動部
４−１１転動部の反転・噛み込み状態
５ダイヤフラム
６第１チャンバ
７第２チャンバ
８ピストン
９第３のチャンバ
１０（第３のチャンバに充填される）液状部材
１１注入口
１２ダイヤフラム片端保持部を兼ねるシリンダ連結部

Claims

円筒状シリンダと、該シリンダに内挿可能に設けられたピストンと、該ピストンの両端外面と前記シリンダの所定部位内周面に密着保持されている２つのダイヤフラムを備え、ピストンの往復動作により、シリンダ内の夫々独立するチャンバを交互に加圧・減圧することで、流体の吸引・吐出を行うように構成される透析装置等に使用されるダイヤフラムシリンダにおいて、前記シリンダ内周面とピストン外周面と前記２つのダイヤフラムとで囲まれた、ダイヤフラムの転動空間である第３のチャンバが、脱泡された液状部材で充填されていること、を特徴とするダイヤフラムシリンダ。
前記円筒状シリンダが、軸方向に３分割された組合せ構造を有し、夫々の互いに対接して密封結合される接合面が、夫々対応するダイヤフラムの、片端密着保持手段として形成されていること、を特徴とする請求項１に記載のダイヤフラムシリンダ。
前記第３のチャンバに充填される液状部材が、シリコーン液状体であること、を特徴とする請求項１又は２に記載のダイヤフラムシリンダ。
前記ダイヤフラムの転動空間である第３のチャンバが、脱泡された液状部材の注入口を備えること、を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のダイヤフラムシリンダ。