JP4047611B2

JP4047611B2 - Air pump

Info

Publication number: JP4047611B2
Application number: JP2002093631A
Authority: JP
Inventors: 宜之岩田
Original assignee: 株式会社フジ医療器
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2003286963A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シリンダ室に設けたダイアフラムを往復動させることによってエアをシリンダ室に吸気し、この吸気したエアを排気するエアーポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６に示すようなエアーポンプが知られている。同図において、１はシリンダ室であり、その一端開口部にはゴム製のダイアフラム２が装着されている。このシリンダ室１の他端には端板３が一体成型されている。この端板３には吸気孔４と排気孔５とが形成されている。吸気孔４には吸気弁６が設けられ、排気孔５には排気弁７が設けられている。これらの弁６、７はダイアフラム２の中央部２Ａが上下動（図６においいて）することによって開閉するようになっている。
【０００３】
８はモータであり、９はその駆動軸である。この駆動軸９には円盤１０が取り付けられ、この円盤１０の周辺部には偏心軸１１が取り付けられている。この偏心軸１１には連結レバー１２の一端が取り付けられ、他端は補強板１３を介してダイアフラム２に接続されている。補強板１３はダイアフラム２の中央部２Ａに取り付けられており、中央部２Ａの周囲には湾曲部２Ｂが環状に形成されている。この湾曲部２Ｂによりダイアフラム２の中央部２Ａの上下動がスムーズに行われるようになっている。
【０００４】
そして、モータ８の駆動により円盤１０が回転していき、連結レバー１２によりダイアフラム２の中央部２Ａが上下方向に往復動していく。ダイアフラム２の中央部２Ａが下に移動することにより吸気弁６が開成して外気が吸気孔４からシリンダ室１へ吸気され、ダイアフラム２の中央部２Ｂが上に移動することにより排気弁７が開成してシリンダ室１のエアーが排気孔５から排気されていく。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、連結レバー１２は補強板１３に固定されており、連結レバー１２の補強板１３に対する角度は円盤１０の回転に拘わらず一定である。このため、図７ないし図１０に示すように、円盤１０の回転によってダイアフラム２の中央部２Ａは平行に上下動せずに、その中央部２Ａは傾きながら上下動する。このため、ダイアフラム２の湾曲部２Ｂに加わる応力が均一にならず、径方向に対する傾きが大きい部分でその応力が大きく、この大きな応力が加わる部分の疲労が早まることになり、結果としてダイアフラム２の寿命が短くなってしまうという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダイアフラムの寿命を延ばすことのできるエアーポンプを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のエアーポンプは、一端に開口を有し他端が閉塞されたシリンダ室と、前記開口を閉塞したダイアフラムと、前記シリンダ室の壁部に設けられた吸気孔および排気孔と、この吸気孔に設けられた吸気弁と、その排気孔に設けられた排気弁と、前記ダイアフラムを往復動させるためのモータとを備え、前記ダイアフラムが往動された際に前記吸気弁が開成されるとともに排気弁が閉成されて前記吸気孔からシリンダ室にエアーが吸気され、そのダイアフラムが復動された際に前記排気弁が開成されるとともに吸気弁が閉成されてシリンダ室内のエアーが排気孔から排気されるエアーポンプであって、
一端側に円周に沿って形成された山部と谷部を交互に連続させた波形状の第１カム面と、他端側に円周に沿って形成された山部と谷部を交互に連続させた波形状の第２カム面とを有し、且つ、前記モータによって第１,第２カム面の中心回りに回転するカム回転体と、
前記第１カム面に当接する第１カムフォローおよび第２カム面に当接する第２カムフォローを有した往復移動部材とを設け、
前記第１カム面の山部に対応して第２カム面の谷部を形成し、第１カム面の谷部に対応して第２カム面の山部を形成し、
第１，第２カム面の山部の高さより第２，第１カム面の谷部の深さを深くさせており、
前記カム回転体の回転によって第１カムフォローが第１カム面を摺接移動し、第２カムフォローが第２カム面を摺接移動することにより前記往復移動部材が往復移動して前記ダイアフラムを往復動させ、
第１カムフォローが第１カム面の山部に摺接している間は、第２カムフォローが第２カム面の谷部から離間し、
第２カムフォローが第２カム面の山部に摺接している間は、第１カムフォローが第１カム面の谷部から離間することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係るエアーポンプの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１（Ａ）に示すエアーポンプ１４は、シリンダ室１５Ｓを形成したシリンダ１５と、このシリンダ１５の一端の開口１５Ａに取り付けられたダイアフラム１６と、このダイアフラム１６を往復動させる駆動機構１９等とから構成されている。
【００１０】
シリンダ１５は、円筒状に形成されるとともに他端が閉塞壁部１５Ｂで閉塞されている。閉塞壁部１５Ｂにはケース２６が設けられており、このケース２６内には仕切壁２６Ａによって吸気室２６Ｂと排気室２６Ｃとが形成されている。また、ケース２６には吸気室２６Ｂに連通した吸気口２７aと排気室２６Ｃに連通した排気口２７bとが設けられている。
【００１１】
閉塞壁部１５Ｂには、図１（Ｂ）,（Ｃ）に示すように多数の吸気孔１５b２が環状に配列形成され、これら吸気孔１５b２を閉塞するゴム製の円形の吸気弁１７が設けられている。この吸気弁１７は、その中央部に一体形成された軸部１７Ａが閉塞壁部１５Ｂの取付孔１５b１に貫装されていることによりその閉塞壁部１５Ｂに取り付けられている。
【００１２】
吸気弁１７はシリンダ室１５Ｓが負圧になると一点鎖線で示すように変形して吸気孔１５b２を開成し、シリンダ室１５Ｓの負圧以外では実線で示すように吸気孔１５b２を閉塞（閉成）するようになっている。
【００１３】
また、閉塞壁部１５Ｂには、吸気孔１５b２と同様に複数の排気孔１５ｂ３が環状に形成され、これら排気孔１５b３を閉塞するゴム製の円形の排気弁１８が設けられている。この排気弁１８は、その中央部に一体形成された軸部１８Ａが閉塞壁部１５Ｂの取付孔１５b４に貫装されていることによりその閉塞壁部１５Ｂに取り付けられている。
【００１４】
排気弁１８は、シリンダ室１５Ｓの気圧が上がると排気孔１５ｂ３を開成し、シリンダ室１５Ｓの気圧が所定以下になると排気孔１５ｂ２を閉塞するようになっている。
【００１５】
ダイアフラム１６は、従来と同様に中央部１６Ａの周囲に湾曲部１６Ｂを環状に形成しており、この湾曲部１６Ｂはシリンダ室１５Ｓ内に突出している。
【００１６】
駆動機構１９は、モータ２０と、このモータ２０の駆動軸２０Ａに装着された円筒状の回転体（カム回転体）２１と、この回転体２１を内側に配置するとともにダイアフラム１６の中央部１６Ａに取り付けられた円筒状の往復移動部材２２等とから構成されている。モータ２０は、シリンダ１５から下方に延びた円筒状のフレーム２５に取り付けられた円板２８に固定されている。フレーム２５の下部には通気孔２５Ａが設けられている。
【００１７】
回転体２１は、周壁２１Ｄに沿ってその上面（図１(Ａ)において）に形成された第１カム面２１Ａと、周壁２１Ｄに沿ってその下面に形成された第２カム面２１Ｂとを有している。
【００１８】
第１カム面２１Ａには、上方（図１(Ａ)において）に突出する山部２１a１と下方に窪む谷部２１a２とが交互に形成され、図１（Ｄ）に示すように第１カム面２１Ａは正弦波形状に形成されているとともに２周期分形成されている。
【００１９】
第２カム面２１Ｂには、下方(図１(Ａ)において)に突出する山部２１ｂ１と上方に窪む谷部２１ｂ２とが交互に形成され、図１（Ｄ）に示すように第２カム面２１Ｂは波状に形成されているとともに２周期分形成されている。
【００２０】
そして、第１カム面２１Ａの山部２１ａ１の真下に第２カム面２１Ｂの谷部２１ｂ２が位置し、第１カム面２１Ａの谷部２１ａ２の真下に第２カム面２１Ｂの山部２１ｂ１が位置しており、第１,第２カム面２１Ａ,２１Ｂの山部２１ａ１,２１ｂ１の高さより第２,第１カム面２１Ｂ,２１Ａの谷部２１ｂ２,２１ａ２の深さが深くなっている。
【００２１】
往復移動部材２２の内壁面の上下には、内側に突出した一対のカムフォロー２３（第１カムフォロー）,２４（第２カムフォロー）が２組み形成されており、一方のカムフォロー２３,２４と他方のカムフォロー２３,２４とが相対向している。そして、各カムフォロー２３,２４は回転体２１を上下から挟み込むようにして第１,第２カム面２１Ａ,２１Ｂに当接するようになっている。
【００２２】
次に以上のように構成された本実施形態の動作について図２〜図５を参照しつつ説明する。
【００２３】
カムフォロー２３が回転体２１の第１カム面２１Ａの山部２１a１と谷部２１a２との中間位置に位置し、カムフォロー２４が回転体２１の第２カム面２１Ｂの山部２１b１と谷部２１b２との中間位置に位置しているとき、図１に示すようにダイアフラム１６は中立位置に位置している。このとき、吸気弁１７および排気弁１８は閉じている。
【００２４】
この状態から、モータ２０が駆動されて回転体２１が図１に示す矢印方向へ回転されていくと、カムフォロー２４が回転体２１の第２カム面２１Ｂの山部２１ｂ１に摺接していきことにより、往復移動部材２２はその回転体２１の回転とともに下降していく。この往復移動部材２２の下降によりダイアフラム１６の中央部１６Ａが図２に示すように下方へ移動（往動）していく。そして、カムフォロー２４が図４に示すように第２カム面２１Ｂの山部２１ｂ１のピーク位置に到達するまで、ダイアフラム１６は下方へ移動していく。
【００２５】
このダイアフラム１６の下方への移動により、吸気弁１７が開成して吸気口２７aから外気が吸気され、吸気室２６Ｂおよび吸気孔１５ｂ２を介してシリンダ室１５Ｓへ外気が導入される。
【００２６】
さらに、モータ２０の駆動により回転体２１が回転して、カムフォロー２４が第２カム面２１Ｂの山部２１ｂ１のピーク位置を越えると、カムフォロー２３が回転体２１の第１カム面２１Ａの山部２１ａ１に摺接していく。この摺接により、往復移動部材２２が図２に示す位置から上に移動していき、ダイアフラム１６の中央部１６Ａが図２に示す位置から上方へ移動していく。
【００２７】
ダイアフラム１６の上方への移動により、吸気弁１７が閉成するとともに排気弁１８が開成して、シリンダ室１５の空気が排気孔１５ｂ３および排気室２６Ｃを介して排気口２７ｂから排気され、例えばエアバック(図示せず)に供給される。
【００２８】
ダイアフラム１６の上方への移動は、カムフォロー２３が図５に示す第１カム面２１Ａの山部２１a１のピーク位置に到達するまで続き、図３に示す位置までダイアフラム１６は移動（復動）することになる。すなわち、ダイアフラム１６は図２に示す位置と図３に示す位置との間を往復動する。
【００２９】
また、往復移動部材２２の一対のカムフォロー２３,２４が相対向して２組み設けられていることにより、往復移動部材２２は回転体２１の回転により傾くことなくより安定した状態で上下に往復移動する。このため、ダイアフラム１６の中央部１６Ａが平行に上下に往復移動することになる。
【００３０】
このため、ダイアフラム１６の中央部１６Ａの上下動によりダイアフラム１６の湾曲部１６Ｂに加わる応力は均一となり、湾曲部１６Ｂの一部に大きな応力が加わってしまうことがない。このため、ダイアフラム１６の寿命を延ばすことができる。
【００３１】
また、カムフォロー２３が回転体２１の第１カム面２１Ａの山部２１a１を摺接して往復移動部材２２が上昇しているとき、第１カム面２１Ａの山部２１a１の高さより第２カム面２１Ｂの谷部２１ｂ２の深さが深いことにより、カムフォロー２４は第２カム面２１Ｂの谷部２１Ｂ２に摺接しない。また、カムフォロー２４が回転体２１の第２カム面２１Ｂの山部２１b１を摺接して往復移動部材２２が下降しているとき、第２カム面２１Ｂの山部２１ｂ１の高さより第１カム面２１Ａの谷部２１ａ２の深さが深いことにより、カムフォロー２３は第１カム面２１Ａの谷部２１a２に摺接しない。
【００３２】
すなわち、往復移動部材２２が上昇するときカムフォロー２４は回転体２１の第２カム面２１Ｂに摺接せず、往復移動部材２２が下降するときカムフォロー２３は回転体２１の第１カム面２１Ａに摺接しない。このため、カムフォロー２３,２４の磨耗を少なくすることができ、エアーポンプの寿命を延ばすことができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ダイアフラムの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）この発明に係るエアーポンプの構成を示した断面図である。
（Ｂ）吸気弁と吸気孔との位置関係を示した平面図である。
（Ｃ）吸気弁と吸気孔との位置関係を示した断面図である。
（Ｄ）回転体を展開した説明図である。
【図２】図１に示すダイアフラムの中央部が下降した状態を示した説明図である。
【図３】図１に示すダイアフラムの中央部が上昇した状態を示した説明図である。
【図４】往復移動部材が下降した際におけるカム面とカムフォローとの位置関係を示したカム面の展開図である。
【図５】往復移動部材が上昇した際におけるカム面とカムフォローとの位置関係を示したカム面の展開図である。
【図６】従来のエアーポンプの構成を示した断面図である。
【図７】ダイアフラムが上昇される途中の状態を示した説明図である。
【図８】ダイアフラムが上死点に到達した状態を示した説明図である。
【図９】ダイアフラムが下降される途中の状態を示した説明図である。
【図１０】ダイアフラムが下死点に到達した状態を示した説明図である。
【符号の説明】
１５シリンダ
１５Ｓシリンダ室
１５ｂ２吸気孔
１５ｂ３排気孔
１６ダイアフラム
１７吸気弁
１８排気弁
２０モータ
２１カム回転体
２１Ａ第１カム面
２１Ｂ第２カム面
２２往復移動部材
２３第１カムフォロー
２４第２カムフォロー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air pump that sucks air into a cylinder chamber by reciprocating a diaphragm provided in the cylinder chamber and exhausts the sucked air.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an air pump as shown in FIG. 6 is known. In the figure, reference numeral 1 denotes a cylinder chamber, and a rubber diaphragm 2 is attached to an opening at one end thereof. An end plate 3 is integrally formed at the other end of the cylinder chamber 1. An intake hole 4 and an exhaust hole 5 are formed in the end plate 3. An intake valve 6 is provided in the intake hole 4, and an exhaust valve 7 is provided in the exhaust hole 5. These valves 6 and 7 are opened and closed when the central portion 2A of the diaphragm 2 moves up and down (refer to FIG. 6).
[0003]
8 is a motor and 9 is its drive shaft. A disk 10 is attached to the drive shaft 9, and an eccentric shaft 11 is attached to the periphery of the disk 10. One end of a connecting lever 12 is attached to the eccentric shaft 11, and the other end is connected to the diaphragm 2 via a reinforcing plate 13. The reinforcing plate 13 is attached to the central portion 2A of the diaphragm 2, and a curved portion 2B is formed in an annular shape around the central portion 2A. The curved portion 2B allows the central portion 2A of the diaphragm 2 to move up and down smoothly.
[0004]
Then, the disk 10 is rotated by driving the motor 8, and the central portion 2A of the diaphragm 2 is reciprocated in the vertical direction by the connecting lever 12. When the central portion 2A of the diaphragm 2 is moved downward, the intake valve 6 is opened, and outside air is sucked into the cylinder chamber 1 from the intake hole 4, and when the central portion 2B of the diaphragm 2 is moved upward, the exhaust valve 7 is moved. It opens and the air in the cylinder chamber 1 is exhausted from the exhaust hole 5.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the connecting lever 12 is fixed to the reinforcing plate 13, and the angle of the connecting lever 12 with respect to the reinforcing plate 13 is constant regardless of the rotation of the disk 10. Therefore, as shown in FIGS. 7 to 10, the central portion 2A of the diaphragm 2 does not move up and down in parallel by the rotation of the disk 10, but the central portion 2A moves up and down while tilting. For this reason, the stress applied to the curved portion 2B of the diaphragm 2 is not uniform, the stress is large in the portion where the inclination with respect to the radial direction is large, and the fatigue of the portion where the large stress is applied is accelerated. There was a problem that the life would be shortened.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an air pump capable of extending the life of a diaphragm.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The air pump according to claim 1, wherein a cylinder chamber having an opening at one end and the other end closed, a diaphragm closing the opening, an intake hole and an exhaust hole provided in a wall portion of the cylinder chamber, An intake valve provided in the intake hole, an exhaust valve provided in the exhaust hole, and a motor for reciprocating the diaphragm, the intake valve is opened when the diaphragm is moved forward. When the exhaust valve is closed, air is sucked into the cylinder chamber from the intake hole, and when the diaphragm is moved back, the exhaust valve is opened and the intake valve is closed so that the air in the cylinder chamber is discharged. a air over pump which is exhausted from the exhaust hole,
A wave-shaped first cam surface formed by alternately arranging a crest and a valley formed along the circumference on one end side, and a crest and a valley formed along the circumference on the other end alternately and a wave-shaped second cam surface is continuous, and a cam rotating body rotates in the first, about the center of the second cam surface by said motor,
And a reciprocating member which second have a cam following abuts against the first cam following and a second cam surface contacts the first cam surface is provided,
Forming a trough of the second cam surface corresponding to the crest of the first cam surface, forming a crest of the second cam surface corresponding to the trough of the first cam surface;
The depth of the valleys of the second and first cam surfaces is made deeper than the height of the peaks of the first and second cam surfaces,
First cam following is slid the first cam surface by the rotation of the cam rotating body, the diaphragm second cam following said reciprocating member reciprocates the second cam surface by the child slid Reciprocate ,
While the first cam follow is in sliding contact with the peak portion of the first cam surface, the second cam follow is separated from the valley portion of the second cam surface,
While the second cam following in sliding contact with the mountain portion of the second cam surface, first cam following is characterized that you spaced from the valleys of the first cam surface.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an air pump according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0009]
An air pump 14 shown in FIG. 1A includes a cylinder 15 having a cylinder chamber 15S, a diaphragm 16 attached to an opening 15A at one end of the cylinder 15, a drive mechanism 19 for reciprocating the diaphragm 16, and the like. It is composed of
[0010]
The cylinder 15 is formed in a cylindrical shape and the other end is closed by a closing wall portion 15B. A case 26 is provided in the blocking wall portion 15B, and an intake chamber 26B and an exhaust chamber 26C are formed in the case 26 by a partition wall 26A. The case 26 is provided with an intake port 27a communicating with the intake chamber 26B and an exhaust port 27b communicating with the exhaust chamber 26C.
[0011]
As shown in FIGS. 1B and 1C, a large number of intake holes 15b2 are annularly formed in the blocking wall portion 15B, and a rubber circular intake valve 17 that closes the intake holes 15b2 is provided. ing. The intake valve 17 is attached to the closing wall portion 15B by a shaft portion 17A integrally formed at the center thereof being inserted into the mounting hole 15b1 of the closing wall portion 15B.
[0012]
The intake valve 17 is deformed as indicated by a one-dot chain line when the cylinder chamber 15S becomes negative pressure to open the intake hole 15b2, and the intake hole 15b2 is closed (closed) as indicated by a solid line except for the negative pressure in the cylinder chamber 15S. It is supposed to be.
[0013]
Further, similarly to the intake hole 15b2, a plurality of exhaust holes 15b3 are formed in an annular shape in the closing wall portion 15B, and a rubber circular exhaust valve 18 that closes the exhaust holes 15b3 is provided. The exhaust valve 18 is attached to the closing wall portion 15B by a shaft portion 18A integrally formed at the center thereof being inserted into the mounting hole 15b4 of the closing wall portion 15B.
[0014]
The exhaust valve 18 opens the exhaust hole 15b3 when the pressure in the cylinder chamber 15S increases, and closes the exhaust hole 15b2 when the pressure in the cylinder chamber 15S falls below a predetermined level.
[0015]
The diaphragm 16 has a curved portion 16B formed in an annular shape around the central portion 16A as in the prior art, and the curved portion 16B projects into the cylinder chamber 15S.
[0016]
The drive mechanism 19 includes a motor 20, a cylindrical rotating body (cam rotating body) 21 mounted on a driving shaft 20 </ b> A of the motor 20, and the rotating body 21 arranged on the inner side and a central portion 16 </ b> A of the diaphragm 16. It is comprised from the attached cylindrical reciprocating member 22 grade | etc.,. The motor 20 is fixed to a disc 28 attached to a cylindrical frame 25 extending downward from the cylinder 15. A vent hole 25 </ b> A is provided at the lower portion of the frame 25.
[0017]
The rotating body 21 has a first cam surface 21A formed on the upper surface (in FIG. 1A) along the peripheral wall 21D, and a second cam surface 21B formed on the lower surface along the peripheral wall 21D. is doing.
[0018]
On the first cam surface 21A, peaks 21a1 projecting upward (in FIG. 1A) and valleys 21a2 recessed downward are alternately formed. As shown in FIG. The surface 21A has a sinusoidal shape and is formed for two periods.
[0019]
On the second cam surface 21B, ridges 21b1 projecting downward (in FIG. 1 (A)) and valleys 21b2 recessed upward are alternately formed. As shown in FIG. The surface 21B is formed in a wave shape and is formed for two periods.
[0020]
The trough portion 21b2 of the second cam surface 21B is located directly below the peak portion 21a1 of the first cam surface 21A, and the peak portion 21b1 of the second cam surface 21B is located directly below the trough portion 21a2 of the first cam surface 21A. In addition, the depth of the valley portions 21b2 and 21a2 of the second and first cam surfaces 21B and 21A is deeper than the height of the peaks 21a1 and 21b1 of the first and second cam surfaces 21A and 21B.
[0021]
Two pairs of cam followers 23 (first cam follow) and 24 (second cam follow) projecting inward are formed above and below the inner wall surface of the reciprocating member 22. And the other cam followers 23 and 24 face each other. The cam followers 23 and 24 are in contact with the first and second cam surfaces 21A and 21B so as to sandwich the rotating body 21 from above and below.
[0022]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.
[0023]
The cam follower 23 is positioned at an intermediate position between the peak portion 21a1 and the valley portion 21a2 of the first cam surface 21A of the rotating body 21, and the cam follower 24 is the peak portion 21b1 and the valley portion 21b2 of the second cam surface 21B of the rotating body 21. As shown in FIG. 1, the diaphragm 16 is in the neutral position. At this time, the intake valve 17 and the exhaust valve 18 are closed.
[0024]
From this state, when the motor 20 is driven and the rotating body 21 is rotated in the direction of the arrow shown in FIG. 1, the cam follow 24 is in sliding contact with the peak portion 21 b 1 of the second cam surface 21 B of the rotating body 21. Thus, the reciprocating member 22 descends with the rotation of the rotating body 21. As the reciprocating member 22 descends, the central portion 16A of the diaphragm 16 moves downward (forward movement) as shown in FIG. Then, the diaphragm 16 moves downward until the cam follow 24 reaches the peak position of the peak portion 21b1 of the second cam surface 21B as shown in FIG.
[0025]
Due to the downward movement of the diaphragm 16, the intake valve 17 is opened, outside air is taken in from the intake port 27a, and outside air is introduced into the cylinder chamber 15S via the intake chamber 26B and the intake hole 15b2.
[0026]
Further, when the rotating body 21 is rotated by driving of the motor 20 and the cam follow 24 exceeds the peak position of the peak portion 21b1 of the second cam surface 21B, the cam follow 23 becomes a peak of the first cam surface 21A of the rotating body 21. It is in sliding contact with the part 21a1. By this sliding contact, the reciprocating member 22 moves upward from the position shown in FIG. 2, and the central portion 16A of the diaphragm 16 moves upward from the position shown in FIG.
[0027]
Due to the upward movement of the diaphragm 16, the intake valve 17 is closed and the exhaust valve 18 is opened, and the air in the cylinder chamber 15 is exhausted from the exhaust port 27b via the exhaust hole 15b3 and the exhaust chamber 26C. Supplied to the bag (not shown).
[0028]
The upward movement of the diaphragm 16 continues until the cam follow 23 reaches the peak position of the peak portion 21a1 of the first cam surface 21A shown in FIG. 5, and the diaphragm 16 moves (returns) to the position shown in FIG. It will be. That is, the diaphragm 16 reciprocates between the position shown in FIG. 2 and the position shown in FIG.
[0029]
In addition, since the pair of cam followers 23 and 24 of the reciprocating member 22 are provided so as to face each other, the reciprocating member 22 reciprocates up and down in a more stable state without being inclined by the rotation of the rotating body 21. Moving. For this reason, the center part 16A of the diaphragm 16 reciprocates up and down in parallel.
[0030]
For this reason, the stress applied to the curved portion 16B of the diaphragm 16 by the vertical movement of the central portion 16A of the diaphragm 16 becomes uniform, and a large stress is not applied to a part of the curved portion 16B. For this reason, the lifetime of the diaphragm 16 can be extended.
[0031]
Further, when the cam follower 23 is in sliding contact with the peak portion 21a1 of the first cam surface 21A of the rotating body 21 and the reciprocating member 22 is rising, the second cam surface is higher than the height of the peak portion 21a1 of the first cam surface 21A. Due to the deep depth of the valley portion 21b2 of 21B, the cam follow 24 does not slide in contact with the valley portion 21B2 of the second cam surface 21B. Further, when the cam follower 24 is in sliding contact with the peak portion 21b1 of the second cam surface 21B of the rotating body 21 and the reciprocating member 22 is lowered, the first cam surface is higher than the height of the peak portion 21b1 of the second cam surface 21B. Since the depth of the valley portion 21a2 of 21A is deep, the cam follow 23 does not slide in contact with the valley portion 21a2 of the first cam surface 21A.
[0032]
That is, when the reciprocating member 22 is raised, the cam follow 24 is not slidably contacted with the second cam surface 21B of the rotating body 21, and when the reciprocating member 22 is lowered, the cam follow 23 is the first cam surface 21A of the rotating body 21. Do not slide on. For this reason, wear of the cam followers 23 and 24 can be reduced, and the life of the air pump can be extended.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the life of the diaphragm can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a configuration of an air pump according to the present invention.
(B) It is the top view which showed the positional relationship of an intake valve and an intake hole.
(C) It is sectional drawing which showed the positional relationship of an intake valve and an intake hole.
(D) It is explanatory drawing which expand | deployed the rotary body.
FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which the central portion of the diaphragm shown in FIG. 1 is lowered.
FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which the central portion of the diaphragm shown in FIG. 1 is raised.
FIG. 4 is a developed view of the cam surface showing the positional relationship between the cam surface and the cam follow when the reciprocating member is lowered.
FIG. 5 is a development view of the cam surface showing the positional relationship between the cam surface and the cam follow when the reciprocating member is raised.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional air pump.
FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which the diaphragm is being raised.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which the diaphragm has reached top dead center.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state where the diaphragm is being lowered;
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which the diaphragm has reached bottom dead center.
[Explanation of symbols]
15 Cylinder 15S Cylinder chamber 15b2 Intake hole 15b3 Exhaust hole 16 Diaphragm 17 Intake valve 18 Exhaust valve 20 Motor 21 Cam rotating body 21A First cam surface 21B Second cam surface 22 Reciprocating member 23 First cam follow 24 Second cam follow

Claims

A cylinder chamber having an opening at one end and the other end closed, a diaphragm closing the opening, an intake hole and an exhaust hole provided in a wall portion of the cylinder chamber, and an intake valve provided in the intake hole And an exhaust valve provided in the exhaust hole, and a motor for reciprocating the diaphragm, the intake valve is opened and the exhaust valve is closed when the diaphragm is moved forward the air is sucked from the suction hole into the cylinder chamber, the air over pump the air in the cylinder chamber intake valve is closed with the exhaust valve when the diaphragm is backward is opened is exhausted from the exhaust hole Because
A wave-shaped first cam surface formed by alternately arranging a crest and a valley formed along the circumference on one end side, and a crest and a valley formed along the circumference on the other end alternately and a wave-shaped second cam surface is continuous, and a cam rotating body rotates in the first, about the center of the second cam surface by said motor,
And a reciprocating member which second have a cam following abuts against the first cam following and a second cam surface contacts the first cam surface is provided,
Forming a trough of the second cam surface corresponding to the crest of the first cam surface, forming a crest of the second cam surface corresponding to the trough of the first cam surface;
The depth of the valleys of the second and first cam surfaces is made deeper than the height of the peaks of the first and second cam surfaces,
First cam following is slid the first cam surface by the rotation of the cam rotating body, the diaphragm second cam following said reciprocating member reciprocates the second cam surface by the child slid Reciprocate ,
While the first cam follow is in sliding contact with the peak portion of the first cam surface, the second cam follow is separated from the valley portion of the second cam surface,
Air pump second cam following while in sliding contact with the mountain portion of the second cam surface, first cam following is characterized that you spaced from the valleys of the first cam surface.

The first cam surface faces the diaphragm, the second cam surface is located on the opposite side of the diaphragm,
The reciprocating member moves forward by the second cam follow slidingly moving to the convex portion of the second cam surface, and the first cam follow slidingly moves to the convex portion of the first cam surface. The air pump according to claim 1, wherein the reciprocating member is moved backward by the operation.