JP6145392B2 - Diaphragm pump - Google Patents

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JP6145392B2 JP2013240115A JP2013240115A JP6145392B2 JP 6145392 B2 JP6145392 B2 JP 6145392B2 JP 2013240115 A JP2013240115 A JP 2013240115A JP 2013240115 A JP2013240115 A JP 2013240115A JP 6145392 B2 JP6145392 B2 JP 6145392B2
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本発明は、ローリングダイヤフラムを備えるダイヤフラムポンプに関する。   The present invention relates to a diaphragm pump including a rolling diaphragm.

従来、半導体、液晶、有機EL、太陽電池、LEDの製造プロセス等において、薬液などの液体の供給を行うために用いられるダイヤフラムポンプとして、例えば、特許文献1に記載のダイヤフラムポンプが知られている。   Conventionally, for example, a diaphragm pump described in Patent Document 1 is known as a diaphragm pump used for supplying a liquid such as a chemical solution in a manufacturing process of a semiconductor, a liquid crystal, an organic EL, a solar cell, an LED, or the like. .

この種のダイヤフラムポンプは、シリンダ(ハウジング)と、前記シリンダにその軸心方向に往復移動可能に収容されたピストンと、前記ピストンの往復移動に応じて動作するように構成されたローリングダイヤフラムと、モータ部、およびピストンロッドの役目を果たすように前記ピストンに連結されたネジ軸からなる出力軸を有するリニアアクチュエータ(駆動装置)を備えている。   This type of diaphragm pump includes a cylinder (housing), a piston accommodated in the cylinder so as to be reciprocally movable in the axial direction thereof, a rolling diaphragm configured to operate in accordance with the reciprocating movement of the piston, A linear actuator (drive device) having an output shaft composed of a screw shaft connected to the piston so as to serve as a motor portion and a piston rod is provided.

前記リニアアクチュエータは、前記シリンダに取り付けられ、前記ピストンを軸心方向に往復移動させるべく前記モータ部の回転運動を直線運動に変換して前記出力軸から前記ピストンに出力し得るように構成されている。前記出力軸は、前記ピストンに同軸的に配置され且つネジ結合で連結され、このピストンと一体的に軸心方向に往復移動することができるようになっている。   The linear actuator is attached to the cylinder, and is configured to convert the rotary motion of the motor unit into a linear motion to output the piston from the output shaft to reciprocate the piston in the axial direction. Yes. The output shaft is coaxially arranged on the piston and connected by screw coupling, and can reciprocate in the axial direction integrally with the piston.

しかしながら、前記ダイヤフラムにおいては、前記リニアアクチュエータの出力軸は、このリニアアクチュエータの本体におけるシリンダ内に臨む対向面から前記シリンダ内に挿入されたあと前記ピストンにネジ連結されるまでの間、何らかの部材により支持されることはなく、軸心方向へ往復移動を案内されることもなかった。前記出力軸は、前記リニアアクチュエータの本体と前記ピストンとの間に掛け渡されているにすぎなかった。   However, in the diaphragm, the output shaft of the linear actuator is inserted into the cylinder from the opposing surface facing the cylinder in the main body of the linear actuator by a member until it is screwed to the piston. It was not supported and was not guided for reciprocation in the axial direction. The output shaft was only stretched between the main body of the linear actuator and the piston.

そのため、前記出力軸の出力に伴う前記ピストンの往復移動時に、このピストンがシリンダの径方向(軸心方向と直交または交差する方向)にガタついて、前記ローリングダイヤフラムの捻れや歪み等が発生し、このローリングダイヤフラムが正常に動作(変形)しないおそれがあった。つまり、前記ダイヤフラムポンプの液体移送量の定量性が損なわれることがあった。   Therefore, at the time of reciprocating movement of the piston accompanying the output of the output shaft, the piston rattles in the radial direction of the cylinder (a direction perpendicular to or intersecting the axial direction), and the rolling diaphragm is twisted or distorted. This rolling diaphragm may not operate (deform) normally. That is, the quantitative property of the liquid transfer amount of the diaphragm pump may be impaired.

そのうえ、前記ダイヤフラムポンプにおいては、前記リニアアクチュエータの出力軸にネジ結合された前記ピストンと前記シリンダとの間に、前記ピストンの往復移動を許容して回転を規制する次のような回り止め手段が備えられていたので、前記ピストンがさらにガタついて、前記ダイヤフラムポンプの液体移送量の定量性が損なわれやすくなっていた。   In addition, in the diaphragm pump, the following non-rotating means that restricts the rotation by allowing the piston to reciprocate between the piston and the cylinder screwed to the output shaft of the linear actuator. Since it was provided, the piston was more loose, and the quantitative property of the liquid transfer amount of the diaphragm pump was easily impaired.

すなわち、前記回り止め手段は、前記シリンダの側壁に軸心方向に沿って形成された長孔と、この長孔を通過し得るように前記ピストンの外周面から半径方向に突出された係合ピンとで構成されている。そして、前記係合ピンが、その突出端部が前記シリンダの外部に位置するように前記長孔に通されて、この長孔に案内されながら前記ピストンと一体的に往復移動可能とされていた。   That is, the anti-rotation means includes a long hole formed along the axial direction on the side wall of the cylinder, and an engagement pin protruding in a radial direction from the outer peripheral surface of the piston so as to pass through the long hole. It consists of The engagement pin is passed through the long hole so that the protruding end portion is located outside the cylinder, and can be reciprocated integrally with the piston while being guided by the long hole. .

そのため、前記回り止め手段では、前記係合ピンと前記長孔との嵌め合いが緩くなっていた。したがって、前記ピストンの往復移動時に、前記出力軸から回転入力を受けた前記ピストンが前記シリンダの周方向にガタついて、前記ローリングダイヤフラムの捻れや歪みが発生し、このローリングダイヤフラムが正常に動作(変形)しないおそれがあった。その結果、前記ダイヤフラムポンプの液体移送量の定量性が損なわれやすくなっていた。   Therefore, in the detent means, the engagement between the engagement pin and the elongated hole is loose. Therefore, during the reciprocating movement of the piston, the piston that receives rotational input from the output shaft rattles in the circumferential direction of the cylinder, and the rolling diaphragm is twisted or distorted, and the rolling diaphragm operates normally (deforms). ) As a result, the quantitativeness of the liquid transfer amount of the diaphragm pump is easily impaired.

特開2007−23935号公報JP 2007-23935 A

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ローリングダイヤフラムの動作に起因する液体移送量の定量性の低下を効果的に抑制することができるダイヤフラムポンプを提供することを目的とする。   This invention is made in view of such a situation, and it aims at providing the diaphragm pump which can suppress effectively the fall of the quantitative property of the liquid transfer amount resulting from operation | movement of a rolling diaphragm. To do.

請求項1に係る発明は、ハウジングと、前記ハウジング内で当該ハウジングに対して同軸的に配置され、前記ハウジングの軸心方向に往復移動可能に設けられたピストンと、前記ピストンに軸心方向一端側にて接した状態で連動するように構成されたシャフトと、前記ピストンの軸心方向一側に配置された蓋部、前記ハウジングに取り付けられた開放端部、および、前記蓋部と前記開放端部との間に配置された折返部を有し、前記ハウジングにより位置固定された前記開放端部に対して前記蓋部が前記ピストンと一体的に往復移動するように構成されたローリングダイヤフラムと、前記ローリングダイヤフラムにより、前記ハウジング内の前記ローリングダイヤフラムよりも軸心方向一側に区画され、室内の容積を変更可能に構成されたポンプ室と、モータ部、および、前記シャフトと同軸的に配置され且つ前記シャフトの軸心方向他端側に連結された出力軸を有し、前記ハウジングの軸心方向他側に取り付けられて、前記シャフトを介して前記ピストンを軸心方向に往復移動させるべく前記モータ部の回転運動を直線運動に変換して前記出力軸から前記シャフトに出力し得る駆動装置と、前記ハウジング内の前記ピストンよりも軸心方向他側に配置され且つ前記ハウジングに取り付けられ、前記シャフトを軸心方向に移動可能に案内し得る案内部材と、前記ハウジング内の前記案内部材よりも軸心方向他側で前記ハウジングと前記シャフトとの間に設けられ、前記シャフトの軸心方向への往復移動を許容しつつ軸心回りの回転を規制し得る規制機構とを備えるダイヤフラムポンプである。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a housing, a piston disposed coaxially with respect to the housing in the housing and provided so as to be reciprocally movable in an axial direction of the housing, and one axial direction end of the piston. A shaft configured to be interlocked while being in contact with the side, a lid disposed on one side in the axial direction of the piston, an open end attached to the housing, and the lid and the open A rolling diaphragm having a folded portion disposed between the end portion and the open end portion fixed in position by the housing so that the lid portion reciprocates integrally with the piston; A pump that is partitioned by the rolling diaphragm on one side in the axial direction of the rolling diaphragm in the housing and configured to change the volume of the room. A chamber, a motor unit, and an output shaft that is arranged coaxially with the shaft and connected to the other axial end of the shaft, and is attached to the other axial center side of the housing, A driving device capable of converting the rotary motion of the motor unit into a linear motion to output the shaft from the output shaft to the shaft in order to reciprocate the piston in the axial direction via the shaft; and more than the piston in the housing A guide member disposed on the other side in the axial direction and attached to the housing and capable of guiding the shaft so as to be movable in the axial direction; and the housing on the other side in the axial direction than the guide member in the housing A diaphragm pump provided between the shaft and a regulating mechanism capable of regulating the rotation around the axis while allowing the shaft to reciprocate in the axial direction. A.

この構成によれば、前記シャフトを前記案内部材によって案内しながら往復移動させることが可能となる。したがって、前記シャフトの往復移動時に、前記シャフトおよびこれに連動する前記ピストンを前記ハウジングの径方向(軸心方向と直交または交差する方向)にガタつきにくくして、前記ローリングダイヤフラムを捻れさせたり歪ませたりせずに正常に動作(変形)させやすくなる。よって、前記ローリングダイヤフラムの動作に起因する液体移送量の定量性の低下を効果的に抑制することができる。   According to this configuration, the shaft can be reciprocated while being guided by the guide member. Therefore, during the reciprocating movement of the shaft, the shaft and the piston linked to the shaft are less likely to rattle in the radial direction of the housing (a direction perpendicular to or intersecting with the axial direction), thereby twisting or distorting the rolling diaphragm. It will be easier to operate (deform) normally without misuse. Therefore, it is possible to effectively suppress a decrease in the quantitativeness of the liquid transfer amount caused by the operation of the rolling diaphragm.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記規制機構が、前記ハウジングにその軸心方向に延びるように設けられたレール状の案内部材と、前記シャフトに固定され且つ前記案内部材に装着されて当該案内部材に対し相対移動可能なスライド部材とを有する直動ガイドから構成されているものである。   The invention according to claim 2 is the diaphragm pump according to claim 1, wherein the restriction mechanism is fixed to the shaft, a rail-shaped guide member provided in the housing so as to extend in the axial direction thereof, It is comprised from the linear guide which has the slide member with which the said guide member was mounted | worn and which can move relatively with respect to the said guide member.

この構成によれば、前記シャフトの往復移動時に、前記シャフトおよび前記ピストンを前記ハウジングの径方向にさらにガタつきにくくすることができる。よって、液体移送量の定量性の低下をより効果的に抑制することができる。   According to this configuration, the shaft and the piston can be further less likely to rattle in the radial direction of the housing when the shaft reciprocates. Therefore, it is possible to more effectively suppress a decrease in the quantitativeness of the liquid transfer amount.

請求項3に係る発明は、請求項2に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記スライド部材が、前記シャフトの軸心方向他端部を挟持し且つ前記出力軸の軸心方向一端部を挟持することによって、前記シャフトと前記出力軸とを連結するように構成されているものである。   According to a third aspect of the present invention, in the diaphragm pump according to the second aspect, the slide member sandwiches the other axial end of the shaft and the one axial end of the output shaft. The shaft and the output shaft are connected to each other.

この構成によれば、前記シャフトと前記駆動装置の出力軸の組付および分離が容易なものとなる。したがって、前記ダイヤフラムポンプのメンテナンスの簡便化を図ることができる。また、前記シャフトおよび前記出力軸を安定した連結状態を維持したままで軸心方向に移動させることができる。   According to this configuration, the shaft and the output shaft of the drive device can be easily assembled and separated. Therefore, the maintenance of the diaphragm pump can be simplified. In addition, the shaft and the output shaft can be moved in the axial direction while maintaining a stable connected state.

請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記ピストンが、前記シャフトの軸心方向一端部を嵌合な嵌合凹部を有し、この嵌合凹部に前記シャフトの軸心方向一端部を離反可能に接触させつつ嵌め込むことによって、前記シャフトと連動し得るように構成されているものである。   The invention according to claim 4 is the diaphragm pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the piston has a fitting recess that fits one axial end of the shaft. The shaft is configured so as to be interlocked with the shaft by fitting one end of the shaft in the axial direction into the fitting recess while being detachably contacted.

この構成によれば、前記ピストンと前記シャフトの組付および分離が容易なものとなる。したがって、前記ダイヤフラムポンプのメンテナンスの簡便化を図ることができる。また、前記ピストンおよび前記シャフトの連結に起因する前記ピストンの変形の防止を図ることができる。   According to this configuration, the piston and the shaft can be easily assembled and separated. Therefore, the maintenance of the diaphragm pump can be simplified. Further, it is possible to prevent the piston from being deformed due to the connection between the piston and the shaft.

請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のダイヤフラムポンプにおいて、前記ピストンが、前記ローリングダイヤフラムの蓋部側に開口する凹部を有し、前記ローリングダイヤフラムが、前記凹部に嵌合可能な突部を有し、この突部を前記ピストンの凹部に嵌合させた状態で前記ピストンに取り付けられているものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the diaphragm pump according to any one of the first to fourth aspects, the piston has a recess opening on the lid side of the rolling diaphragm, and the rolling diaphragm is And a protrusion that can be fitted in the recess, and the protrusion is attached to the piston in a state in which the protrusion is fitted in the recess of the piston.

この構成によれば、前記ダイヤフラムポンプの吸入工程等で前記ポンプ室内の液体に衝撃が加わった場合に、前記ローリングダイヤフラムを前記ピストンに対して変形しにくくすることが可能となる。また、前記突部と前記凹部との嵌合で前記ローリングダイヤフラムと前記ピストンとの心合わせを行うことができ、流体移送量の定量性の低下をさらに効果的に抑制することができる。   According to this configuration, it is possible to make the rolling diaphragm difficult to deform with respect to the piston when an impact is applied to the liquid in the pump chamber in the suction process of the diaphragm pump or the like. In addition, the rolling diaphragm and the piston can be aligned with each other by fitting the protrusion and the recess, and the decrease in the quantitativeness of the fluid transfer amount can be further effectively suppressed.

本発明によれば、ローリングダイヤフラムの動作に起因する液体移送量の定量性の低下を効果的に抑制することができるダイヤフラムポンプを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the diaphragm pump which can suppress effectively the fall of the quantitative property of the liquid transfer amount resulting from operation | movement of a rolling diaphragm can be provided.

本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the diaphragm pump which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプの一部拡大側面断面図である。It is a partial expanded side sectional view of the diaphragm pump concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプの正面断面図である。It is front sectional drawing of the diaphragm pump which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the diaphragm pump which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプにおけるシャフトと駆動装置の出力軸との連結部分を示す図であり、(a)は側面図であり、(b)は平面図である。It is a figure which shows the connection part of the shaft and output shaft of a drive device in the diaphragm pump which concerns on one Embodiment of this invention, (a) is a side view, (b) is a top view.

本発明の好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。   A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプ1の側面断面図を示す。図2に、前記ダイヤフラムポンプ1の一部拡大側面断面図を示す。図3に、前記ダイヤフラムポンプ1の正面断面図を示す。   FIG. 1 shows a side sectional view of a diaphragm pump 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged side sectional view of the diaphragm pump 1. FIG. 3 shows a front sectional view of the diaphragm pump 1.

図1、図2、図3に示すように、前記ダイヤフラムポンプ1は、ハウジング2と、ピストン3と、シャフト4と、ローリングダイヤフラム5と、駆動装置6と、案内部材7と、規制機構8とを備えている。本実施形態において、前記ダイヤフラムポンプ1は、その長手方向(軸心方向)を上下方向として配置されている。   As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the diaphragm pump 1 includes a housing 2, a piston 3, a shaft 4, a rolling diaphragm 5, a driving device 6, a guide member 7, and a regulating mechanism 8. It has. In the present embodiment, the diaphragm pump 1 is arranged with its longitudinal direction (axial direction) as the vertical direction.

前記ハウジング2は、本実施形態においては、シリンダ11と、ポンプヘッド12とを有している。前記シリンダ11は、円筒状に形成され、軸心方向を上下方向として配置されている。前記シリンダ11は、例えば、SUS304等のステンレス鋼から構成される。前記シリンダ11には、その軸心方向と交差する方向に貫通する通気口14が設けられている。この通気口14は、真空ポンプまたはアスピレータ等の減圧装置と接続されている。   The housing 2 has a cylinder 11 and a pump head 12 in this embodiment. The cylinder 11 is formed in a cylindrical shape, and is arranged with the axial direction as the vertical direction. The cylinder 11 is made of stainless steel such as SUS304, for example. The cylinder 11 is provided with a vent hole 14 penetrating in a direction intersecting the axial direction. The vent 14 is connected to a decompression device such as a vacuum pump or an aspirator.

前記ポンプヘッド12は、有蓋円筒状に形成され、前記シリンダ11の軸心方向一端側(上側)にその開口を閉塞するように取り付けられている。前記ポンプヘッド12は、前記シリンダ11と略同一の内径を有し、前記シリンダ11とともに前記ピストン3を収容し得る収容空間を構成している。前記ポンプヘッド12は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂から構成されている。   The pump head 12 is formed in a covered cylindrical shape, and is attached to one end side (upper side) in the axial direction of the cylinder 11 so as to close the opening. The pump head 12 has an inner diameter substantially the same as that of the cylinder 11, and constitutes an accommodation space in which the piston 3 can be accommodated together with the cylinder 11. The pump head 12 is made of a fluororesin such as PTFE (polytetrafluoroethylene).

前記ポンプヘッド12の周壁部には、軸心方向と直交または交差する方向に貫通する吸入口15が設けられている。この吸入口15は、薬液等の液体を貯溜する液体タンク(図示せず)に吸入側逆止弁を介して接続されている。前記吸入側逆止弁は、前記液体タンクから前記吸入口15への液体の流れを許容し、その逆方向への液体の流れを阻止するように構成されている。   A suction port 15 penetrating in a direction orthogonal to or intersecting with the axial direction is provided in the peripheral wall portion of the pump head 12. The suction port 15 is connected to a liquid tank (not shown) for storing a liquid such as a chemical solution via a suction-side check valve. The suction-side check valve is configured to allow a liquid flow from the liquid tank to the suction port 15 and prevent a liquid flow in the opposite direction.

前記ポンプヘッド12の蓋部には、軸心方向に貫通する吐出口16が当該蓋部の中央部(軸心部)に位置するように設けられている。この吐出口16は、液体供給部(図示せず)に吐出側逆止弁を介して接続されている。前記吐出側逆止弁は、前記吐出口16から前記液体供給部への液体の流れを許容し、その逆方向への液体の流れを阻止するように構成されている。   A discharge port 16 penetrating in the axial direction is provided in the lid portion of the pump head 12 so as to be positioned at the central portion (axial center portion) of the lid portion. The discharge port 16 is connected to a liquid supply unit (not shown) via a discharge side check valve. The discharge-side check valve is configured to allow a liquid flow from the discharge port 16 to the liquid supply unit and prevent a liquid flow in the opposite direction.

前記ピストン3は、前記ハウジング2内で当該ハウジング2に対して同軸的に配置され、前記ハウジング2の軸心方向(上下方向)に往復移動可能に設けられている。本実施形態において、前記ピストン3は、前記ハウジング2(前記シリンダ11および前記ポンプヘッド12)の内径よりも小さい直径を有する円柱状に形成され、外周面がこれと対向する前記シリンダ11または前記ポンプヘッド12の内周面から所定間隔を隔て得るように配置されている。前記ピストン3は、例えば、アルミニウム合金から構成される。   The piston 3 is disposed coaxially with respect to the housing 2 in the housing 2 and is provided so as to be capable of reciprocating in the axial direction (vertical direction) of the housing 2. In the present embodiment, the piston 3 is formed in a columnar shape having a diameter smaller than the inner diameter of the housing 2 (the cylinder 11 and the pump head 12), and the cylinder 11 or the pump whose outer peripheral surface is opposed thereto. It arrange | positions so that a predetermined space | interval may be obtained from the inner peripheral surface of the head 12. FIG. The piston 3 is made of, for example, an aluminum alloy.

前記ピストン3は、図2に示すように、軸心方向一端側(上側)に開口する第1凹部21を有するとともに、軸心方向他端側(下側)に開口する第2凹部22を有している。前記第1凹部21および前記第2凹部22は、それぞれ前記ピストン3の軸心部に設けられ、互いに同軸的に配置されている。ここで、前記第1凹部21と前記第2凹部22とは連通されていない。   As shown in FIG. 2, the piston 3 has a first recess 21 that opens to one end side (upper side) in the axial direction and a second recess 22 that opens to the other end side (lower side) in the axial direction. doing. The first recess 21 and the second recess 22 are provided in the axial center of the piston 3 and are arranged coaxially with each other. Here, the first recess 21 and the second recess 22 are not communicated with each other.

前記ピストン3は、また、前記シャフト4の軸心方向一端部を嵌合な嵌合凹部23を有している。前記嵌合凹部23は、前記第1凹部21と前記第2凹部22との間で前記ピストン3の軸心部に設けられ、前記第2凹部22と同軸的に配置されている。前記嵌合凹部23は、前記第2凹部22よりも小径とされ、前記第2凹部22内に臨むように前記ピストン3の軸心方向他端側(下側)に開口されている。   The piston 3 also has a fitting recess 23 into which one end of the shaft 4 in the axial center direction is fitted. The fitting recess 23 is provided in the axial center of the piston 3 between the first recess 21 and the second recess 22, and is arranged coaxially with the second recess 22. The fitting recess 23 has a smaller diameter than the second recess 22, and is opened to the other axial end side (lower side) of the piston 3 so as to face the second recess 22.

前記ピストン3は、さらに、軸心方向に貫通する直線状の貫通孔からなる空気通路25を有している(図3参照)。前記空気通路25は、複数設けられ、前記ピストン3の径方向(軸心方向と直交する方向)に関して前記第1凹部21および前記第2凹部22よりも外側で軸心を中心とする円周上に所定間隔ごとに配置されている。   The piston 3 further has an air passage 25 composed of a linear through hole penetrating in the axial direction (see FIG. 3). A plurality of the air passages 25 are provided, and on the circumference centered on the shaft center outside the first recess 21 and the second recess 22 with respect to the radial direction of the piston 3 (direction orthogonal to the shaft center direction). Are arranged at predetermined intervals.

前記シャフト4は、前記ピストン3に軸心方向一端側にて接した状態で連動するように構成されている。本実施形態において、前記シャフト4は、前記ピストン3と別体に構成されており、前記嵌合凹部23の内周面に沿った外周面を有する軸心方向一端部(上端部)27を備えている。前記シャフト4は、前記ピストン3の嵌合凹部23と略同一または若干小さい径を有し、丸棒状に形成されている。前記シャフト4は、軸心方向に延設され、前記ハウジング2および前記ピストン3と同軸的に配置されている。前記シャフト4は、例えば、焼き入れされた高炭素クロム軸受鋼等の鋼材や、マルテンサイト系ステンレス鋼等のステンレス鋼から構成される。   The shaft 4 is configured to be interlocked with the piston 3 while being in contact with one end in the axial direction. In the present embodiment, the shaft 4 is configured separately from the piston 3 and includes an axial center one end (upper end) 27 having an outer peripheral surface along the inner peripheral surface of the fitting recess 23. ing. The shaft 4 has a diameter substantially the same as or slightly smaller than the fitting recess 23 of the piston 3, and is formed in a round bar shape. The shaft 4 extends in the axial direction and is disposed coaxially with the housing 2 and the piston 3. The shaft 4 is made of, for example, a hardened steel material such as high carbon chrome bearing steel or a stainless steel such as martensitic stainless steel.

こうして、本実施形態においては、前記ピストン3が、前記嵌合凹部23に前記シャフト4の上端部27を離反可能に接触させつつ嵌め込むことによって、前記シャフト4に軸心方向一端側にて接した状態で連動するように構成されている。前記シャフト4は、単に前記ピストン3の嵌合凹部23に下側から嵌め込まれているだけとなっている。   Thus, in this embodiment, the piston 3 is fitted into the fitting recess 23 while the upper end portion 27 of the shaft 4 is detachably contacted, thereby contacting the shaft 4 at one end in the axial direction. It is configured to work together in the state. The shaft 4 is simply fitted into the fitting recess 23 of the piston 3 from below.

このような構成により、前記ピストン3と前記シャフト4の組付および分離が容易なものとされ、前記ダイヤフラムポンプ1のメンテナンスの簡便化が図られている。また、前記ピストン3および前記シャフト4の連結に起因する前記ピストン3の変形の防止が図られている。   With such a configuration, the assembly and separation of the piston 3 and the shaft 4 are facilitated, and the maintenance of the diaphragm pump 1 is simplified. Further, deformation of the piston 3 due to the connection between the piston 3 and the shaft 4 is prevented.

また、前記駆動装置6は、モータ部30と、前記シャフト4と同軸的に配置され且つ前記シャフト4の軸心方向他端側に連結された出力軸31とを有している。前記駆動装置6は、前記ハウジング2の軸心方向他側(下側)に取り付けられて、前記シャフト4を介して前記ピストン3を軸心方向(上下方向)に往復移動させるべく前記モータ部30の回転運動を直線運動に変換して前記出力軸31から前記シャフト4に出力し得るように構成されている。   The drive device 6 includes a motor unit 30 and an output shaft 31 that is arranged coaxially with the shaft 4 and connected to the other end side in the axial direction of the shaft 4. The driving device 6 is attached to the other side (lower side) in the axial direction of the housing 2, and the motor unit 30 is configured to reciprocate the piston 3 in the axial direction (vertical direction) via the shaft 4. The rotary motion is converted into a linear motion and can be output from the output shaft 31 to the shaft 4.

本実施形態において、前記駆動装置6は、リニアアクチュエータ(モータ)から構成されており、前記ハウジング2内で前記ピストン3を最も近接する最後進位置(図1参照)と最も離間する最前進位置(図4参照)との間で軸心方向に往復移動させ得るようになっている。この駆動装置6は、前記モータ部30としての多相ステッピングモータ部と、このモータ部30の回転運動を直線運動に変換して出力し得る直動機構部とを有している。   In the present embodiment, the drive device 6 is composed of a linear actuator (motor), and the most advanced position (see FIG. 1) that is the most separated from the most advanced position (see FIG. 1) that is closest to the piston 3 in the housing 2. (See FIG. 4) can be reciprocated in the axial direction. The driving device 6 includes a multiphase stepping motor unit as the motor unit 30 and a linear motion mechanism unit that can convert the rotational motion of the motor unit 30 into a linear motion and output the linear motion.

前記駆動装置6の出力軸31は、丸棒状部32と、この丸棒状部32に一体に連結されたネジ軸部33とを有し、このネジ軸部33と螺合するネジナット34とともに前記直動機構部に含まれている。前記出力軸31は、前記駆動装置6の本体における前記シリンダ11内に臨む対向面から前記シリンダ11内に向かって上方へ突設されている。そして、前記出力軸31は、前記シャフト4と同軸的に配置され、その突出端部(上端部))側で、すなわち前記丸棒状部32で前記シャフト4の軸心方向他端部(下端部)28と連結されている。   The output shaft 31 of the drive device 6 has a round bar-like portion 32 and a screw shaft portion 33 integrally connected to the round bar-like portion 32, together with a screw nut 34 screwed into the screw shaft portion 33, the straight shaft. It is included in the moving mechanism. The output shaft 31 protrudes upward from the facing surface facing the inside of the cylinder 11 in the main body of the driving device 6 toward the inside of the cylinder 11. The output shaft 31 is arranged coaxially with the shaft 4, and on the protruding end portion (upper end portion) side, that is, the other end portion (lower end portion) in the axial direction of the shaft 4 at the round bar portion 32. ) 28.

なお、前記リニアアクチュエータは従来のリニアアクチュエータと実質的に同様の構成を有することから、当該リニアアクチュエータの他の構成についての詳細な説明は省略する。   Since the linear actuator has substantially the same configuration as a conventional linear actuator, detailed description of other configurations of the linear actuator is omitted.

前記ローリングダイヤフラム5は、前記ピストン3の軸心方向一側に配置された蓋部35、前記ハウジング2に取り付けられた開放端部36、前記蓋部35と前記開放端部36との間に配置された折返部37を有している。そして、前記ローリングダイヤフラム5は、前記ハウジング2により位置固定された前記開放端部36に対して前記蓋部35が前記ピストン3と一体的に往復移動するように構成されている。   The rolling diaphragm 5 is disposed between a lid 35 disposed on one axial direction side of the piston 3, an open end 36 attached to the housing 2, and between the lid 35 and the open end 36. The folded portion 37 is provided. The rolling diaphragm 5 is configured such that the lid 35 reciprocates integrally with the piston 3 with respect to the open end 36 fixed by the housing 2.

本実施形態において、前記ローリングダイヤフラム5は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂から構成されており、前記ピストン3と同軸的に配置されている。前記ローリングダイヤフラム5は、軸心方向他側(下側)で外側に折り返された有蓋筒状の形成されており、軸心方向一側(上側)端部に円板状の前記蓋部35を備えている。前記蓋部35は、前記ピストン3と同程度の直径を有し、前記ローリングダイヤフラム5の中央部に配置されている。   In the present embodiment, the rolling diaphragm 5 is made of a fluororesin such as PTFE (polytetrafluoroethylene) and is disposed coaxially with the piston 3. The rolling diaphragm 5 is formed in a covered cylindrical shape that is folded outward on the other side (lower side) in the axial direction, and the disc-shaped lid part 35 is provided at one end (upper side) in the axial direction. I have. The lid portion 35 has the same diameter as the piston 3 and is disposed at the center of the rolling diaphragm 5.

前記ローリングダイヤフラム5は、軸心方向他側(下側)に開口を有し、その周囲に断面形状がU字形である前記折返部37を備えている。前記折返部37の内周側端部と前記蓋部35との間に軸心方向に延びる円筒状の内筒部38が設けられ、前記折返部37と前記開放端部36との間に前記内筒部38と同軸的に延びる円筒状の外筒部39が設けられている。前記開放端部36は、前記外筒部39の上端部の径方向外側にフランジ状に設けられている。   The rolling diaphragm 5 includes an opening on the other side (lower side) in the axial direction, and includes the folded portion 37 having a U-shaped cross section around the opening. A cylindrical inner cylinder portion 38 extending in the axial direction is provided between the inner peripheral side end portion of the folded portion 37 and the lid portion 35, and the aforementioned folded end portion 37 and the open end portion 36 provide the A cylindrical outer tube portion 39 extending coaxially with the inner tube portion 38 is provided. The open end portion 36 is provided in a flange shape on the radially outer side of the upper end portion of the outer tube portion 39.

ここで、前記内筒部38、前記折返部37および前記外筒部39は、可撓性を有するように、例えば厚さ1mm以下、0.1mm以上の薄肉に(薄膜状に)形成されている。前記蓋部35および前記開放端部36は、剛性を有するように、前記内筒部38、前記折返部37および前記外筒部39よりも十分に厚い厚肉に形成されている。   Here, the inner cylinder part 38, the folded part 37, and the outer cylinder part 39 are formed to be thin (thin film shape) having a thickness of, for example, 1 mm or less and 0.1 mm or more so as to have flexibility. Yes. The lid part 35 and the open end part 36 are formed to be thicker than the inner cylinder part 38, the folded part 37 and the outer cylinder part 39 so as to have rigidity.

そして、前記ローリングダイヤフラム5は、前記ハウジング2内に収容された状態で前記開放端部36が前記シリンダ11と前記ポンプヘッド12との接合面間で強く挟持されることにより、前記開放端部36を位置固定されたうえで前記ハウジング2に取り付けられている。   The rolling diaphragm 5 is held in the housing 2, and the open end 36 is strongly sandwiched between the joint surfaces of the cylinder 11 and the pump head 12, whereby the open end 36. Is fixed to the housing 2.

また、前記ローリングダイヤフラム5は、前記蓋部35が前記ピストン3と突き合い接触するように、前記蓋部35および前記内筒部38で前記ピストン3を覆うように設けられている。そして、前記ローリングダイヤフラム5は、前記折返部37が後述する減圧室53に臨んだ状態で前記ハウジング2の内周面と前記ピストン3の外周面の間に位置するように配置されている。   Further, the rolling diaphragm 5 is provided so as to cover the piston 3 with the lid portion 35 and the inner cylinder portion 38 so that the lid portion 35 abuts and contacts the piston 3. The rolling diaphragm 5 is disposed so as to be positioned between the inner peripheral surface of the housing 2 and the outer peripheral surface of the piston 3 in a state where the folded portion 37 faces a decompression chamber 53 described later.

前記案内部材7は、前記ハウジング2内で前記ピストン3よりも軸心方向他側(下側)に配置され且つ前記ハウジング2に取り付けられ、前記シャフト4を軸心方向に移動可能に案内し得るように構成されている。本実施形態において、前記案内部材7は、前記ハウジング2内を仕切る隔壁として機能する。前記案内部材7は、前記ハウジング2の内周面に沿った外周面を有する板状に形成されており、その外周面で前記シリンダ11の内周面に隙間なく連結されている。前記案内部材7は、その軸心部を貫通する前記シャフト4を案内するようになっており、前記シリンダ11と一体に構成されている。   The guide member 7 is disposed on the other side (lower side) in the axial direction than the piston 3 in the housing 2 and is attached to the housing 2, and can guide the shaft 4 so as to be movable in the axial direction. It is configured as follows. In the present embodiment, the guide member 7 functions as a partition that partitions the housing 2. The guide member 7 is formed in a plate shape having an outer peripheral surface along the inner peripheral surface of the housing 2, and the outer peripheral surface is connected to the inner peripheral surface of the cylinder 11 without a gap. The guide member 7 is configured to guide the shaft 4 penetrating the shaft center portion, and is configured integrally with the cylinder 11.

前記案内部材7は、軸心部に前記シャフト4を軸心方向に貫通させ、軸心方向他側(下側)で直接的に案内しつつ、軸心方向一側(上側)でこの軸心部に設けられたブッシング41を介して前記シャフト4を支持するようなっている。このブッシング41は、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、真鍮、フッ素樹脂又はナイロン等の樹脂から構成される。また、前記案内部材7と前記シャフト4との間にはOリングなどのパッキン42が設けられている。このパッキン42は、例えば、フッ素ゴム等のゴム材料から構成される。そして、このパッキン42と対向するように、パッキン押え部材43が前記案内部材7の下側に設けられている。このパッキン押え部材43は、例えば、SUS304等のステンレス鋼から構成される。   The guide member 7 penetrates the shaft 4 in the axial direction in the axial center portion and directly guides the shaft 4 on the other side (lower side) in the axial direction, while this axial center is on one side (upper side) in the axial direction. The shaft 4 is supported via a bushing 41 provided in the section. This bushing 41 is comprised from resin, such as carbon steel, stainless steel, brass, a fluororesin, or nylon, for example. A packing 42 such as an O-ring is provided between the guide member 7 and the shaft 4. The packing 42 is made of a rubber material such as fluorine rubber, for example. A packing pressing member 43 is provided below the guide member 7 so as to face the packing 42. The packing pressing member 43 is made of stainless steel such as SUS304, for example.

前記案内部材7は、前記ハウジング2内で前記ピストン3寄りに配置されており、案内部材本体45と、この案内部材本体45の軸心部から上側へ向かって突出するボス部46とを有している。前記ボス部46は、前記ピストン3が前記最後進位置またはその近傍位置に移動する際に前記第2凹部22に嵌め込まれて前記ピストン3を移動可能に案内し得るように形成されている。本実施形態においては、前記案内部材本体45から前記ボス部46にわたって前記ブッシング41が延設されている。   The guide member 7 is disposed near the piston 3 in the housing 2, and has a guide member main body 45 and a boss portion 46 that protrudes upward from the axial center portion of the guide member main body 45. ing. The boss portion 46 is formed so that the piston 3 can be movably guided by being fitted into the second recess 22 when the piston 3 moves to the most advanced position or a position in the vicinity thereof. In the present embodiment, the bushing 41 extends from the guide member main body 45 to the boss portion 46.

本実施形態においては、さらに、前記案内部材本体45を挟んで前記ボス部46の反対側(前記案内部材7の下側)に、規制部材47が設けられている。この規制部材47は、後述するスライド部材62の上方へのスライド移動を規制するためのものである。この規制部材47は、例えば、SUS304等のステンレス鋼から構成される。ここで、前記規制部材47は、前記ブッシング41と同軸的に配置され、前記シャフト4を支持するように設けられ得る。また、前記規制部材47は、前記パッキン押え部材43と一体に構成され得る。   In the present embodiment, a restricting member 47 is further provided on the opposite side of the boss portion 46 (below the guide member 7) with the guide member main body 45 interposed therebetween. The restricting member 47 is for restricting the upward sliding movement of a slide member 62 described later. The restricting member 47 is made of stainless steel such as SUS304, for example. Here, the regulating member 47 may be disposed so as to be coaxial with the bushing 41 and support the shaft 4. Further, the restriction member 47 can be configured integrally with the packing pressing member 43.

そして、前記ダイヤフラムポンプ1においては、前記ハウジング2内が、前記ローリングダイヤフラム5および前記案内部材7等によって、液体を充填するためのポンプ室51、駆動室52および前記減圧室53が形成されるように仕切られている。   In the diaphragm pump 1, a pump chamber 51, a drive chamber 52, and a decompression chamber 53 for filling the liquid are formed in the housing 2 by the rolling diaphragm 5, the guide member 7, and the like. It is divided into.

具体的には、前記ポンプ室51は、前記ローリングダイヤフラム5により、前記ハウジング2内の前記ローリングダイヤフラム5によりも軸心方向一側(上側)に区画され、室内の容積を変更可能に構成されている。本実施形態において、前記ポンプ室51は、前記ローリングダイヤフラム5と前記ハウジング2のポンプヘッド12とにより囲まれて形成されており、前記吸入口15および前記吐出口16のそれぞれと連通されている。前記ポンプ室51は、前記ピストン3の往復移動に伴う前記ローリングダイヤフラムの動作(変形)によって、室内の容積が変化するようになっている。   Specifically, the pump chamber 51 is partitioned by the rolling diaphragm 5 on one side (upper side) in the axial direction of the rolling diaphragm 5 in the housing 2 so that the volume of the chamber can be changed. Yes. In the present embodiment, the pump chamber 51 is formed to be surrounded by the rolling diaphragm 5 and the pump head 12 of the housing 2, and communicates with each of the suction port 15 and the discharge port 16. The pump chamber 51 is configured such that the volume of the chamber changes due to the operation (deformation) of the rolling diaphragm accompanying the reciprocating movement of the piston 3.

前記駆動室52は、前記案内部材7により、前記ハウジング2内の前記案内部材7よりも軸心方向他側(下側)に区画されている。本実施形態において、前記駆動室52は、前記案内部材7と、前記ハウジング2のシリンダ11と、前記駆動装置6とにより囲まれて形成されている。前記駆動室52には、前記駆動装置6の出力軸31および前記シャフト4のぞれぞれの一部が収容されている。   The drive chamber 52 is partitioned by the guide member 7 on the other side (lower side) in the axial direction than the guide member 7 in the housing 2. In the present embodiment, the drive chamber 52 is surrounded by the guide member 7, the cylinder 11 of the housing 2, and the drive device 6. A part of each of the output shaft 31 and the shaft 4 of the driving device 6 is accommodated in the driving chamber 52.

前記減圧室53は、前記ピストン3、前記ローリングダイヤフラム5および前記案内部材7により、前記ハウジング2内の前記ポンプ室51と前記駆動室52との間に区画されている。本実施形態において、前記減圧室53は、前記ピストン3と、前記ローリングダイヤフラム5と、前記案内部材7と、前記ハウジング2のシリンダ11とにより囲まれて形成されており、前記通気口14と連通されている。   The decompression chamber 53 is partitioned between the pump chamber 51 and the drive chamber 52 in the housing 2 by the piston 3, the rolling diaphragm 5, and the guide member 7. In the present embodiment, the decompression chamber 53 is formed by being surrounded by the piston 3, the rolling diaphragm 5, the guide member 7, and the cylinder 11 of the housing 2, and communicates with the vent hole 14. Has been.

そして、前記減圧室53は、前記ダイヤフラムポンプ1の駆動時、前記通気口14を介して接続される前記減圧装置により所定の圧力(負圧)になるように減圧される構成とされている。前記減圧室53は、前記ピストン3に設けられた前記複数の空気通路25を介して、突き合い接触する前記ピストン3の上面と前記ローリングダイヤフラム5の蓋部35の下面との間と連通されている。   The decompression chamber 53 is configured to be decompressed to a predetermined pressure (negative pressure) by the decompression device connected via the vent hole 14 when the diaphragm pump 1 is driven. The decompression chamber 53 is communicated between the upper surface of the piston 3 and the lower surface of the lid portion 35 of the rolling diaphragm 5 through the plurality of air passages 25 provided in the piston 3. Yes.

前記規制機構8は、前記ハウジング2内の前記案内部材7よりも軸心方向他側で前記ハウジング2と前記シャフト4との間に設けられ、前記シャフト4の軸心方向への往復移動を許容しつつ軸心回りの回転を規制し得るように構成されている。本実施形態において、前記規制機構8は、前記駆動室52内に設けられており、延在する軌道体に沿って移動体を相対移動させることができる直動ガイドから構成されている。   The restricting mechanism 8 is provided between the housing 2 and the shaft 4 on the other side in the axial direction than the guide member 7 in the housing 2 and allows the shaft 4 to reciprocate in the axial direction. However, it is configured to be able to regulate the rotation around the axis. In the present embodiment, the restriction mechanism 8 is provided in the drive chamber 52, and is composed of a linear motion guide that can relatively move the moving body along the extending track body.

詳しくは、前記規制機構8は、前記駆動室内に臨むように前記ハウジング2にその軸心方向に延びるように設けられたレール状の案内部材(軌道体)61と、前記シャフト4に固定され且つ前記案内部材61に装着されて当該案内部材61に対し相対移動可能な前記スライド部材(移動体)62とを有している。前記スライド部材62は、その内部に複数のボール(転動体)を備え、これらのボールを介して前記案内部材61に相対移動可能に嵌め合わされている。こうして、前記スライド部材62は、前記案内部材61に対してガタツキなくスライド移動するようになっている。   Specifically, the regulation mechanism 8 is fixed to the shaft 4 and a rail-shaped guide member (track body) 61 provided in the housing 2 so as to extend in the axial direction so as to face the drive chamber. The slide member (moving body) 62 is mounted on the guide member 61 and can move relative to the guide member 61. The slide member 62 includes a plurality of balls (rolling elements) therein, and is fitted to the guide member 61 through these balls so as to be relatively movable. Thus, the slide member 62 slides with respect to the guide member 61 without rattling.

前記スライド部材62は、スライド部63と、このスライド部63に固定された連結部64とを有している。前記スライド部63は、前記案内部材61に前記ハウジング2の軸心側から跨るように装着されて、この案内部材61により案内されつつ軸心方向にスライド移動可能とされている。前記連結部64は、前記シャフト4に外嵌され、前記シャフト4の往復移動に伴ってこれに対して一体的に移動するように固定されている。なお、前記連結部64の上方への移動に際しては、これが前記規制部材47に突き当たることで、前記スライド部材62全体の上方への移動が規制されるようになっている(図4参照)。   The slide member 62 includes a slide part 63 and a connecting part 64 fixed to the slide part 63. The slide portion 63 is attached to the guide member 61 so as to straddle from the axial center side of the housing 2, and is slidable in the axial direction while being guided by the guide member 61. The connecting portion 64 is externally fitted to the shaft 4 and is fixed so as to move integrally with the reciprocating movement of the shaft 4. In addition, when the connecting portion 64 moves upward, it abuts against the restricting member 47, so that the upward movement of the entire slide member 62 is restricted (see FIG. 4).

以上のような構成において、前記ダイヤフラムポンプ1を駆動するために前記駆動装置6を作動した場合、前記出力軸31が前記ネジナット34の回転に伴って軸方向に直線運動することにより前記シャフト4が軸心方向往復移動することになり、前記シャフト4が下方向へ復移動する吸込工程と、前記シャフト4が上方向へ往移動する吐出工程とが交互に繰り返して行われることになる。これにより、前記液体タンクに貯溜された液体を前記液体供給部に定量かつ定流量で供給することが可能となっている。   In the above configuration, when the driving device 6 is operated to drive the diaphragm pump 1, the output shaft 31 linearly moves in the axial direction along with the rotation of the screw nut 34, thereby causing the shaft 4 to move. The shaft 4 reciprocates, and the suction process in which the shaft 4 moves backward and the discharge process in which the shaft 4 moves upward are repeated alternately. As a result, the liquid stored in the liquid tank can be supplied to the liquid supply unit at a constant and constant flow rate.

すなわち、前記吸込工程においては、前記ピストン3と前記ローリングダイヤフラム5の蓋部35とが、前記シャフト4の復移動に追従して下方へ復移動する(図4に示す状態から図1に示す状態に変化する)。この過程で、前記ローリングダイヤフラム5は、軸心方向に関して前記内筒部38の長さが短くなり且つ前記外筒部39の長さが長くなり、また、前記ハウジング2の内周面と前記ピストン3の外周面との隙間で前記折返部37が下方へ変位するようにローリングする。これに伴って前記ポンプ室51の容積が拡大するので、前記液体タンク内の液体が前記吸入口15を通じて前記ポンプ室51に吸入されることになる。   That is, in the suction step, the piston 3 and the lid portion 35 of the rolling diaphragm 5 are moved downward following the backward movement of the shaft 4 (from the state shown in FIG. 4 to the state shown in FIG. 1). To change). In this process, in the rolling diaphragm 5, the length of the inner cylindrical portion 38 and the length of the outer cylindrical portion 39 are increased in the axial direction, and the inner peripheral surface of the housing 2 and the piston The rolling portion 37 is rolled so as to be displaced downward in the gap with the outer peripheral surface 3. As a result, the volume of the pump chamber 51 increases, so that the liquid in the liquid tank is sucked into the pump chamber 51 through the suction port 15.

また、前記吐出工程においては、前記ピストン3と前記ローリングダイヤフラム5の蓋部35とが、前記シャフト4の往移動に追従して上方へ往移動する(図1に示す状態から図4に示す状態に変化する)。この過程で、前記ローリングダイヤフラム5は、前記内筒部38の長さが長くなり且つ前記外筒部39の長さが短くなり、また、前記ハウジング2の内周面と前記ピストン3の外周面との隙間で前記折返部37が上方へ変位するようにローリングする。これに伴って前記ポンプ室51の容積が縮小するので、前記ポンプ室51内の液体が前記吐出口16から吐出されることになる。   Further, in the discharging step, the piston 3 and the lid portion 35 of the rolling diaphragm 5 move upward following the forward movement of the shaft 4 (from the state shown in FIG. 1 to the state shown in FIG. 4). To change). In this process, the rolling diaphragm 5 has a length of the inner cylindrical portion 38 and a length of the outer cylindrical portion 39 which are shortened, and an inner peripheral surface of the housing 2 and an outer peripheral surface of the piston 3. And rolling so that the folded portion 37 is displaced upward. Accordingly, the volume of the pump chamber 51 is reduced, so that the liquid in the pump chamber 51 is discharged from the discharge port 16.

前記吸込工程および前記吐出工程では、前記減圧室53は、前記通気口14を介して接続される前記減圧装置により所定の圧力(負圧)になるように減圧される。したがって、前記ローリングダイヤフラム5の蓋部35の下面を前記ピストン3の上面に、前記内筒部38の内面を前記ピストン3の外周面に、前記外筒部39の外面を前記ハウジング2の内周面に、それぞれ確実に密着させることができるようになっている。   In the suction process and the discharge process, the decompression chamber 53 is decompressed to a predetermined pressure (negative pressure) by the decompression device connected through the vent hole 14. Therefore, the lower surface of the lid portion 35 of the rolling diaphragm 5 is the upper surface of the piston 3, the inner surface of the inner cylinder portion 38 is the outer peripheral surface of the piston 3, and the outer surface of the outer cylinder portion 39 is the inner periphery of the housing 2. Each surface can be securely adhered to each other.

特に、前述のように突き合い接触する前記ローリングダイヤフラム5の蓋部35の下面と前記ピストン3の上面との間は、前記ピストン3に設けられた前記複数の空気通路25によって、前記減圧室53と連通されているので、前記ローリングダイヤフラム5の蓋部35と前記ピストン3とをさらに確実に密着させることができるようになっている。   In particular, the pressure reducing chamber 53 is provided between the lower surface of the lid portion 35 of the rolling diaphragm 5 and the upper surface of the piston 3 which are in contact with each other as described above by the plurality of air passages 25 provided in the piston 3. Therefore, the lid portion 35 of the rolling diaphragm 5 and the piston 3 can be more reliably brought into close contact with each other.

また、前記吸込工程および前記吐出工程では、前記シャフト4が、前記ハウジング2内の前記駆動装置6の本体と前記ピストン3との間で、特にその前記ピストン3寄りの位置で前記案内部材7によって案内されながら往復移動することとなる。そのうえ、この際には、前記規制機構8により、前記シャフト4の軸心方向への往復移動が許容されつつ、前記シャフト4の軸心周りの回転が規制された状態となる。   Further, in the suction process and the discharge process, the shaft 4 is moved between the main body of the drive device 6 in the housing 2 and the piston 3 by the guide member 7 particularly at a position near the piston 3. It will reciprocate while being guided. In addition, at this time, the restriction mechanism 8 is allowed to reciprocate in the axial direction of the shaft 4 while the rotation around the axial center of the shaft 4 is restricted.

したがって、前記ダイヤフラムポンプ1においては、前記シャフト4の往復移動時に、前記シャフト4およびこれに連動する前記ピストン3を前記ハウジング2(前記シリンダ11、前記ポンプヘッド12)の径方向(軸心方向と直交または交差する方向)にガタつきにくくして、前記ローリングダイヤフラム5を捻れさせたり歪ませたりせずに正常に動作(変形)させやすくなる。よって、前記ローリングダイヤフラム5の動作に起因する液体移送量の定量性の低下を効果的に抑制することができる。   Therefore, in the diaphragm pump 1, when the shaft 4 is reciprocated, the shaft 4 and the piston 3 interlocked with the shaft 4 are moved in the radial direction of the housing 2 (the cylinder 11 and the pump head 12). The rolling diaphragm 5 can be easily operated (deformed) normally without being twisted or distorted. Therefore, it is possible to effectively suppress a decrease in the quantitativeness of the liquid transfer amount due to the operation of the rolling diaphragm 5.

特に、本実施形態においては、前記規制機構8が、前記案内部材61と前記スライド部材62とを有する直動ガイドから構成されているので、前記シャフト4が、前記スライド部材62のスライド移動を利用して前記案内部材61によっても案内されながら軸心方向に滑らかに往復移動することとなる。したがって、前記シャフト4の往復移動時に、前記シャフト4および前記ピストン3を前記ハウジング2の径方向にさらにガタつきにくくすることができる。よって、液体移送量の定量性の低下をより効果的に抑制することができる。   In particular, in the present embodiment, the restriction mechanism 8 is composed of a linear motion guide having the guide member 61 and the slide member 62, so that the shaft 4 utilizes the sliding movement of the slide member 62. Then, while being guided by the guide member 61, it smoothly reciprocates in the axial direction. Therefore, when the shaft 4 reciprocates, the shaft 4 and the piston 3 can be further less likely to rattle in the radial direction of the housing 2. Therefore, it is possible to more effectively suppress a decrease in the quantitativeness of the liquid transfer amount.

図5(a)および(b)に、それぞれ、前記シャフト4と前記駆動装置6の出力軸31との連結部分の側面図および平面図を示す。   FIGS. 5A and 5B are a side view and a plan view of a connecting portion between the shaft 4 and the output shaft 31 of the driving device 6, respectively.

図5(a)および(b)に示すように、本実施形態において、前記規制機構8のスライド部材62は、前記シャフト4の軸心方向他端部(下端部)28を挟持し且つ前記出力軸31の軸心方向一端部(上端部)、すなわち前記丸棒状部32を挟持することによって、前記シャフト4と前記出力軸31とを連結するように構成されている。   As shown in FIGS. 5A and 5B, in this embodiment, the slide member 62 of the restriction mechanism 8 sandwiches the axial direction other end (lower end) 28 of the shaft 4 and the output. The shaft 4 and the output shaft 31 are connected to each other by sandwiching the one end (upper end) in the axial direction of the shaft 31, that is, the round bar portion 32.

具体的には、前記連結部64は、前記シャフト4の下端部28および前記出力軸31の上端部(前記丸棒状部32)を挿入して取り付けるための取付孔65と、前記取付孔65と外部とをつなぐ所定幅のスリット66を互いの間に形成する一対の締結部67と、前記一対の締結部67間(前記スリット66)の間隔寸法を狭めるように前記一対の締結部67を締付可能なボルト等の締結具68とを有している。   Specifically, the connecting portion 64 includes an attachment hole 65 for inserting and attaching the lower end portion 28 of the shaft 4 and the upper end portion (the round bar portion 32) of the output shaft 31, and the attachment hole 65, The pair of fastening portions 67 that form a slit 66 having a predetermined width to connect with the outside and the pair of fastening portions 67 are tightened so as to narrow the distance between the pair of fastening portions 67 (the slit 66). And a fastener 68 such as a bolt that can be attached.

そして、前記連結部64は、前記取付孔65に前記シャフト4の下端部28および前記出力軸31の丸棒状部32を挿入して略隙間なく外嵌した状態で前記締結具68により前記一対の締結部67が締め付けられることによって、前記シャフト4の下端部28および前記出力軸31の丸棒状部32を挟持して、これらを互いに連結するようになっている。   And the said connection part 64 inserts the lower end part 28 of the said shaft 4 and the round bar-shaped part 32 of the said output shaft 31 in the said attachment hole 65, and is the said pair of pairs by the said fastener 68 in the state externally fitted without the clearance gap. When the fastening portion 67 is fastened, the lower end portion 28 of the shaft 4 and the round bar-like portion 32 of the output shaft 31 are sandwiched and connected to each other.

このような構成により、前記シャフト4と前記駆動装置6の出力軸31の組付および分離が容易なものとなる。したがって、前記ダイヤフラムポンプ1のメンテナンスの簡便化を図ることができる。また、前記シャフト4および前記出力軸31を安定した連結状態を維持したままで軸心方向に移動させることができる。   With this configuration, the shaft 4 and the output shaft 31 of the drive device 6 can be easily assembled and separated. Therefore, the maintenance of the diaphragm pump 1 can be simplified. The shaft 4 and the output shaft 31 can be moved in the axial direction while maintaining a stable connection state.

なお、本発明に係る前記駆動装置の出力軸は、本実施形態においては前記規制機構8のスライド部材62(前記連結部64)を用いて前記シャフト4に連結した出力軸31としているが、これに限定するものではなく、例えば、規制機構の作用で回転が規制されるシャフトに相対回転可能に連結した出力軸としてもよい。   The output shaft of the drive device according to the present invention is the output shaft 31 connected to the shaft 4 using the slide member 62 (the connecting portion 64) of the restriction mechanism 8 in the present embodiment. For example, the output shaft may be connected to a shaft whose rotation is restricted by the action of the restriction mechanism so as to be relatively rotatable.

また、本実施形態においては、前記ピストン3が、前述のように、前記ローリングダイヤフラム5の蓋部35側に開口する前記第1凹部21を有している。そして、図2に示すように、前記ローリングダイヤフラム5は、前記第1凹部21に嵌合可能な突部71を有し、この突部71を前記ピストン3の第1凹部21に嵌合させた状態で前記ピストン3に取り付けられている。   Further, in the present embodiment, the piston 3 has the first concave portion 21 opened to the lid portion 35 side of the rolling diaphragm 5 as described above. As shown in FIG. 2, the rolling diaphragm 5 has a protrusion 71 that can be fitted into the first recess 21, and the protrusion 71 is fitted into the first recess 21 of the piston 3. It is attached to the piston 3 in a state.

前記ローリングダイヤフラム5の突部71は、前記蓋部35の軸心部から下方へ突出するように設けられ、前記第1凹部21と同軸的に配置されている。前記突部71は、前記第1凹部21の内周面に沿った外周面を有し、前記第1凹部21に略隙間なく嵌め込まれている。なお、前記第1凹部21は、前記第2凹部22よりも浅く(軸心方向幅が小さくなるように)形成されている。   The protruding portion 71 of the rolling diaphragm 5 is provided so as to protrude downward from the axial center portion of the lid portion 35, and is disposed coaxially with the first recess 21. The protrusion 71 has an outer peripheral surface along the inner peripheral surface of the first recess 21, and is fitted into the first recess 21 with almost no gap. The first recess 21 is formed shallower than the second recess 22 (so that the axial width is smaller).

このような構成により、前記ダイヤフラムポンプ1の吸入工程等で前記ポンプ室51内の液体に衝撃が加わった場合に、前記ローリングダイヤフラム5を前記ピストン3に対して変形しにくくすることが可能となる。また、前記突部71と前記第1凹部21との嵌合で前記ローリングダイヤフラム5と前記ピストン3との心合わせを行うことができ、流体移送量の定量性の低下をさらに効果的に抑制することができる。   With such a configuration, it is possible to make the rolling diaphragm 5 difficult to deform with respect to the piston 3 when an impact is applied to the liquid in the pump chamber 51 in the suction process of the diaphragm pump 1 or the like. . In addition, the rolling diaphragm 5 and the piston 3 can be aligned with each other by fitting the protrusion 71 and the first recess 21 to further effectively suppress a decrease in the quantitative amount of the fluid transfer amount. be able to.

1 ダイヤフラムポンプ
2 ハウジング
3 ピストン
4 シャフト
5 ローリングダイヤフラム
6 駆動装置
7 案内部材
8 規制機構
21 凹部(第1凹部)
23 嵌合凹部
27 シャフトの軸心方向一端部
28 シャフトの軸心方向他端部
30 モータ部
31 出力軸
32 出力軸の軸心方向一端部(丸棒状部)
35 蓋部
36 開放端部
37 折返部
51 ポンプ室
52 駆動室
53 減圧室
61 案内部材
62 スライド部材
71 突部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diaphragm pump 2 Housing 3 Piston 4 Shaft 5 Rolling diaphragm 6 Drive device 7 Guide member 8 Control mechanism 21 Recessed part (1st recessed part)
23 Fitting recess 27 One axial end of shaft 28 Other axial end of shaft 30 Motor portion 31 Output shaft 32 One axial end of the output shaft (round bar)
35 Lid 36 Open end 37 Folding part 51 Pump chamber 52 Drive chamber 53 Decompression chamber 61 Guide member 62 Slide member 71 Projection

Claims (5)

ハウジングと、
前記ハウジング内で当該ハウジングに対して同軸的に配置され、前記ハウジングの軸心方向に往復移動可能に設けられたピストンと、
前記ピストンに軸心方向一端側にて接した状態で連動するように構成されたシャフトと、
前記ピストンの軸心方向一側に配置された蓋部、前記ハウジングに取り付けられた開放端部、および、前記蓋部と前記開放端部との間に配置された折返部を有し、前記ハウジングにより位置固定された前記開放端部に対して前記蓋部が前記ピストンと一体的に往復移動するように構成されたローリングダイヤフラムと、
前記ローリングダイヤフラムにより、前記ハウジング内の前記ローリングダイヤフラムよりも軸心方向一側に区画され、室内の容積を変更可能に構成されたポンプ室と、
モータ部、および、前記シャフトと同軸的に配置され且つ前記シャフトの軸心方向他端側に連結された出力軸を有し、前記ハウジングの軸心方向他側に取り付けられて、前記シャフトを介して前記ピストンを軸心方向に往復移動させるべく前記モータ部の回転運動を直線運動に変換して前記出力軸から前記シャフトに出力し得る駆動装置と、
前記ハウジング内の前記ピストンよりも軸心方向他側に配置され且つ前記ハウジングに取り付けられ、前記シャフトを軸心方向に移動可能に案内し得る案内部材と、
前記ハウジング内の前記案内部材よりも軸心方向他側で前記ハウジングと前記シャフトとの間に設けられ、前記シャフトの軸心方向への往復移動を許容しつつ軸心回りの回転を規制し得る規制機構とを備えることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
A housing;
A piston disposed coaxially with respect to the housing within the housing and provided so as to be reciprocally movable in the axial direction of the housing;
A shaft configured to be interlocked with the piston in contact with one end in the axial direction; and
A lid portion disposed on one side in the axial direction of the piston, an open end portion attached to the housing, and a folded portion disposed between the lid portion and the open end portion; A rolling diaphragm configured to reciprocate integrally with the piston with respect to the open end portion fixed in position by:
A pump chamber that is partitioned by the rolling diaphragm on one side in the axial direction from the rolling diaphragm in the housing, and configured to be able to change the volume of the chamber;
A motor unit, and an output shaft disposed coaxially with the shaft and coupled to the other axial end of the shaft; and attached to the other axial end of the housing, via the shaft A driving device capable of converting a rotary motion of the motor unit into a linear motion to output the piston from the output shaft to the shaft in order to reciprocate the piston in the axial direction;
A guide member disposed on the other side in the axial direction than the piston in the housing and attached to the housing and capable of guiding the shaft so as to be movable in the axial direction;
It is provided between the housing and the shaft on the other side in the axial direction than the guide member in the housing, and can control the rotation around the axial center while allowing the shaft to reciprocate in the axial direction. A diaphragm pump comprising a regulation mechanism.
前記規制機構は、前記ハウジングにその軸心方向に延びるように設けられたレール状の案内部材と、前記シャフトに固定され且つ前記案内部材に装着されて当該案内部材に対し相対移動可能なスライド部材とを有する直動ガイドから構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ポンプ。   The regulation mechanism includes a rail-shaped guide member provided in the housing so as to extend in the axial direction thereof, and a slide member fixed to the shaft and mounted on the guide member and relatively movable with respect to the guide member. The diaphragm pump according to claim 1, comprising a linear motion guide having 前記スライド部材は、前記シャフトの軸心方向他端部を挟持し且つ前記出力軸の軸心方向一端部を挟持することによって、前記シャフトと前記出力軸とを連結するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載のダイヤフラムポンプ。   The slide member is configured to couple the shaft and the output shaft by sandwiching the other axial end portion of the shaft and sandwiching one axial end portion of the output shaft. The diaphragm pump according to claim 2. 前記ピストンは、前記シャフトの軸心方向一端部を嵌合な嵌合凹部を有し、この嵌合凹部に前記シャフトの軸心方向一端部を離反可能に接触させつつ嵌め込むことによって、前記シャフトと連動し得るように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のダイヤフラムポンプ。   The piston has a fitting recess that fits one end of the shaft in the axial direction, and the shaft is fitted into the fitting recess while bringing the one end in the axial direction of the shaft into contact with each other. The diaphragm pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the diaphragm pump is configured to be interlocked with the diaphragm pump. 前記ピストンは、前記ローリングダイヤフラムの蓋部側に開口する凹部を有し、
前記ローリングダイヤフラムは、前記凹部に嵌合可能な突部を有し、この突部を前記ピストンの凹部に嵌合させた状態で前記ピストンに取り付けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のダイヤフラムポンプ。
The piston has a recess opening on the lid side of the rolling diaphragm,
The said rolling diaphragm has a protrusion which can be fitted in the said recessed part, and is attached to the said piston in the state which made this protrusion fit in the recessed part of the said piston. Item 5. The diaphragm pump according to any one of items 4 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1047234A (en) * 1996-08-05 1998-02-17 Koganei Corp Quantitative delivery pump
JP2004143960A (en) * 2002-10-22 2004-05-20 Smc Corp Pump apparatus
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