JP3962388B2 - ダイヤフラム - Google Patents

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本発明は、ダイヤフラムポンプ装置に適用可能なダイヤフラムに関するものである。
従来から、ダイヤフラムポンプ装置には、送液室と作動流体室とを画成する隔膜部を有する一対の円盤状のダイヤフラムと、各ダイヤフラムの中央部が両端部に取り付けられたセンターロッドを往復動可能に支承する本体部と、流体吸い込み口と流体吐き出し口とを送液室を介して連通する連通路が形成されると共にその本体部を両側から挟み込むようにして配設されてこの本体部と協働して各ダイヤフラムの周辺部をその肉厚方向両側から挟持する一対のケーシング部材とを備えているものが知られている（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。
特開昭６３−３１２５８９号公報 「The A-Series Pneumatic diaphragm pumps made of polymer material」ALMATEC
この従来のダイヤフラムポンプ装置は、その一方のダイヤフラム側の作動流体室と他方のダイヤフラム側の作動流体室とに交互に作動流体を供給し、この両作動流体室への作動流体の供給切り換えに基づき、センターロッドを往復動させて一方の作動流体室の容積の拡大と、他方の作動流体室の容積の拡大とを交互に繰り返させ、流体吸い込み口から流体を両送液室に交互に吸い込んで、その各送液室に吸い込んだ流体を交互に両送液室から排出し、流体吐き出し口から流体を連続的に吐出させるようになっている。
上述のように、センターロッドの両端部には、ダイヤフラムがそれぞれ取り付けられている。特許文献１に記載されたダイヤフラムは、その中央部に貫通口が形成されており、この貫通口にセンターロッドが貫通しており、該センターロッドには、ダイヤフラムの中央部を両側から挟持するように一対のセンターディスクがナット等の締結手段によって取り付けられている。一方、非特許文献１に記載されたダイヤフラムは、図３に示すように、ダイヤフラムを固定する金属製のセンターディスク４０がダイヤフラムの中心部４１に埋め込まれており、このセンターディスク４０にはネジ穴４２が形成されており、該ネジ穴４２にセンターロッドの先端がねじ込められて取り付けられている。ダイヤフラムは、その耐用年数がテフロン（登録商標）コーティングが施されているものであっても０．５〜１年であるため、交換が必須部品である。しかしながら、特許文献１に記載された従来のダイヤフラムは、センターディスクやナット等の締結手段でセンターロッドに取り付けられているため、ダイヤフラムの取り外し及び取り付けが複雑で時間がかかり、ダイヤフラムの交換を簡単に行うことが困難であった。また、図３に記載されたものは、センターディスク４０も交換しなければならないため、交換によるコストが増大すると共に、金属インサート成形の工程が必要であるため、製造コストが増大するという問題がある。
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ダイヤフラムの取り外し及び取り付けを容易に行うことができ、もって、ダイヤフラムの交換を非常に短時間でかつ簡単に行うことができると共に、交換コスト及び製造コストを大幅に削減することができるダイヤフラムを提供することを目的とする。
本発明は、ダイヤフラムポンプ装置に用いられ、該ダイヤフラムポンプ装置のセンターロッド１０に取り付けられるダイヤフラム１において、樹脂で形成された円盤状の本体部２と、前記センターロッド１０が取り付けられる取付部３と、前記円盤状の本体部２の中央部にあって該本体部２と一体成形され端縁部分６が凸状に形成されてなる環状の突出部５と、前記取付部３に形設してなる凸部分であって前記環状の突出部５の前記端縁部分６と係合する前記本体部２の直径方向外方に向いた凸部分７と、前記突出部５の端縁部分６を前記本体部２の直径方向内方に向いた凸状に形成し、前記突出部５の端縁部分６と前記取付部３の前記凸部分７とを圧入によって係合させるとともに前記本体部２の前記突出部５の端縁部分６の外周に押さえリング２０を圧入することにより、前記取付部３を前記本体部２に取り付けてダイヤフラム１を前記センターロッド１０に固定してなることを特徴とするダイヤフラムを提供する。
請求項１に記載の発明によれば、ダイヤフラムポンプ装置に用いられ、該ダイヤフラムポンプ装置のセンターロッドに取り付けられるダイヤフラムにおいて、環状の突出部が該本体部と一体成形されており、該突出部の端縁部分は、凸状に形成されており、前記取付部には、前記突出部の端縁部分と係合する凸部分が形成されており、前記突出部の端縁部分と前記取付部の凸部分とを圧入によって係合させることにより、ダイヤフラムの取り外し及び取り付けを容易に行うことができ、もって、ダイヤフラムの交換を非常に短時間でかつ簡単に行うことができると共に、交換コスト及び製造コストを大幅に削減することができる。
以下、本発明にかかるダイヤフラムを実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１において、符号１は、本発明に係るダイヤフラムを示している。このダイヤフラム１は、図示しないダイヤフラムポンプ装置に用いられ、該ダイヤフラムポンプ装置のセンターロッド１０に取り付けられるものである。ダイヤフラム１は、テフロン（登録商標）などの樹脂で形成された円盤状の本体部２と、センターロッド１０が取り付けられる金属等でできた取付部３とを備えている。
本体部２は、湾曲形状の隔膜部４を有している。この隔膜部４は、ポンプ装置内において図示しない送液室と作動流体室とを画成するためのものである。本体部２の一側面（図１において下面）の中央部には、環状の突出部５が本体部２と一体成形されており、この突出部５の端縁部分６は、凸状に形成されている。より具体的に述べると、図１に示す端縁部分６は、本体部２の直径方向の内方に向いた凸状であって横断面が概略球状（巾着状）に形成されている。この本体部２及び突出部５は、一体成形されており、削り出しあるいは一体成型によって形成されている。
一方、取付部３には、その上端に、突出部５の端縁部分６と係合するフランジ状の凸部分７が形成されている。上述のように、突出部５の端縁部分６は本体部２と同じ樹脂で形成されているため、端縁部分６を撓ませながら端縁部分６と凸部分７とを圧入によって係合させることにより、取付部３を本体部２に非常に容易にかつ簡単に取り付けることができる。取付の詳細については後述する。また、取付部３の中央部には、ネジ穴８が形成されており、このネジ穴８にセンターロッド１０の先端が螺合される。
突出部５の端縁部分６の外周には、蓋状の金属等でできた押さえリング２０が圧入されて取り付けられている。押さえリング２０の平面中央部には、上記センターロッド１０の先端が貫通する貫通口９が形成されている。従って、センターロッド１０の先端は、この貫通口９を介して取付部３のネジ穴８に螺合される。
次に、ダイヤフラム１の取り付けについて説明する。まず、端縁部分６を撓ませながら突出部５の端縁部分６と取付部３の凸部分７とを圧入によって係合させて、取付部３を本体部２に取り付ける。次に、押さえリング２０を突出部５の端縁部分６の外周に圧入して取り付け、最後に、センターロッド１０の先端を、押さえリング２０の貫通口９を介して取付部３のネジ穴８に螺合させる。一方、ダイヤフラム１の取り外しは、センターロッド１０の先端を取付部３のネジ穴８から外し、貫通口９から抜く。次に、押さえリング２０を突出部５の端縁部分６の外周から外し、最後に、端縁部分６を撓ませながら、端縁部分６と取付部３の凸部分７との係合状態を解いて取付部３を本体部２から取り外す。
発明が解決しようとする課題の欄で述べたように、従来においては、ダイヤフラムは、センターディスクやナット等の締結手段でセンターロッドに取り付けられているため、ダイヤフラムの取り外し及び取り付けが複雑で時間がかかり、ダイヤフラムの交換を簡単に行うことが困難であった。これに対し、本発明のダイヤフラムは、単に圧入によってセンターロッドに取り付けられているため、ダイヤフラムの取り外し及び取り付けを容易に行うことができ、もって、ダイヤフラムの交換を非常に短時間でかつ簡単に行うことができる。
突出部５の端縁部分６は、図１に示すように本体部２の直径方向の内方に向いた凸状であって横断面が概略球状に形成されたものでなくて例えば、図２に示すように、突出部５の端縁部分６は、本体部２の直径方向の外方に向いた凸状であって横断面が概略球状に形成されたものであってもよい。
また、取付部は図２に示すような形状にすることもできる。図２に示す取付部３０は、図１に示す取付部３と押さえリング２０とが一体に形成された形状をなしている。この取付部３０を用いる場合には、センターロッド１０の先端を図１に示すような貫通口９を介さずにネジ穴８に直接螺合させることができるため、ダイヤフラムの取り付け及び取り外しを更に容易に行うことができる。
また、図２に示すように、取付部３０を用いる場合であって、突出部５の端縁部分６が本体部２の直径方向の外方に向いた凸状である場合には、取付部３０の外壁３１の高さを、取付部３０の外壁３１が突出部５の端縁部分６の略半分程度を覆う高さにすることにより、突出部５の端縁部分６に対する取付部３の圧入を容易に行うことができる。この場合、本体部２と取付部３０の外壁３１の上端との間に間隙が形成されるため、この間隙部分にスペーサー１１を介在させることができる。
また、いままでに述べた突出部５は環状に形成されているが、環状に形成されていなくてもよい。すなわち、突出部５は、本体部２の一側面（図１及び図２において下面）上において環状に離散配置された複数の突出部であってもよい。この場合、各突出部の先端部分がそれぞれ凸状に形成されており、各突出部の先端部分と取付部３の凸部分７とを圧入によって係合させることにより、取付部３を本体部２に取り付けることになる。
図１は、本発明にかかるダイヤフラムの一例を示す横断面図である。 図２は、本発明にかかるダイヤフラムの別の例を示す横断面図である。 図３は、従来におけるダイヤフラムの一例を示す横断面図である。
符号の説明
１ ダイヤフラム
２ 本体部
３ 取付部
４ 隔膜部
５ 突出部
６ 端縁部分
７ 凸部分
８ ネジ穴
９ 貫通口
１０ センターロッド
１１ スペーサー
２０ 押さえリング
３０ 取付部
３１ 外壁
４０ センターディスク
４１ 中心部
４２ ネジ穴

Claims (1)

  1. ダイヤフラムポンプ装置に用いられ、該ダイヤフラムポンプ装置のセンターロッド１０に取り付けられるダイヤフラム１において、
    樹脂で形成された円盤状の本体部２と、
    前記センターロッド１０が取り付けられる取付部３と、
    前記円盤状の本体部２の中央部にあって該本体部２と一体成形され端縁部分６が凸状に形成されてなる環状の突出部５と、
    前記取付部３に形設してなる凸部分であって前記環状の突出部５の前記端縁部分６と係合する前記本体部２の直径方向外方に向いた凸部分７と、
    前記突出部５の端縁部分６を前記本体部２の直径方向内方に向いた凸状に形成し、前記突出部５の端縁部分６と前記取付部３の前記凸部分７とを圧入によって係合させるとともに前記本体部２の前記突出部５の端縁部分６の外周に押さえリング２０を圧入することにより、前記取付部３を前記本体部２に取り付けてダイヤフラム１を前記センターロッド１０に固定してなることを特徴とするダイヤフラム。
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