JPH03253784A - 小型ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は密封包装器の減圧装置などに使用する小型ポン
プに関するものである。

従来の技術 従来、この種の小型ポンプとしては、例えば特開昭６２
＝２９１４８４号公報に示されているように、第７図の
ような構造のものがある。

すなわち、モータ１の出力軸２に取り付けられたクラン
ク台３に所定角度傾斜した駆動軸４が設けられており、
さらにこの駆動軸４には回動自在に設けられた駆動体５
が取り付けられている。そして駆動体５の外周部分には
周方向にほぼ等間隔に配置され、上方開口のカップ状に
形成された複数のダイヤフラム部６が取り付けられ、モ
ータ１が回転すると、駆動体５は駆動軸４の皿回し運動
によって図中矢印で示されるような上下動作をくり返す
ことになり、これによってダイヤフラム部６が上下動し
、ポンプ作用が発生する構成となっている。

発明が解決しようとする課題 しかし、このような構造のものでは排気型の加圧ポンプ
として使用する場合にはきわめて効率よく高い圧力を発
生することができるものであるが、吸引用の減圧ポンプ
として動作させようとすると、第８図に示すようにダイ
ヤフラム部６のカップ壁面６ａがゴム等からなる薄肉の
弾性材で形成されているために、内部が減圧された時、
図に示したような内側への変形をおこし、ポンプ効率が
大幅に低下するとともにダイヤフラム自体の耐久性にも
影響を及ぼすことになり、結局このような従来のものは
排気型の加圧専用ポンプとしてしか使用できないもので
あった。

そこで、本発明はこの欠点を解消した吸引減圧用として
も使用できる小型ポンプを提供することを第１の目的と
している。

第２の目的は小型ポンプに使用するダイヤフラム部の耐
久性を高めることであり、また第３の目的は部品点数を
削減し組立性の向上をはかることにあり、第４の目的は
ダイヤフラム部の成形性を向上させることを目的とした
ものである。

課題を解決するための手段 上記第１の目的を達成するために、本発明の小型ポンプ
は、モータの出力軸の回転によって皿回り運動をする駆
動体と、出力軸の軸心に対して周方向にほぼ等間隔で配
置され前記駆動体によって駆動される複数のダイヤフラ
ム部と、このダイヤフラム部と係合して複数のポンプ室
を構成するポンプケースと、前記複数のポンプ室と連通
しこれらの中心部に設けられた排気用の共通室と、共通
室と各ポンプ室との間を開閉する排気弁と、各ポンプ室
への吸気孔を開閉する吸気弁とからなり、前記ダイヤフ
ラム部をゴム等の弾性体を用いて下方開口の逆カップ状
に形成するとともに、前記ポンプケースはこの逆カップ
状のダイヤフラム部を収容できるように円筒形状に構成
してなるものである。

また第２の目的を達成するために、逆カップ状のダイヤ
フラム部の上端面から下方へ向けて略円柱形状の支持部
を設け、ダイヤフラム部の上端面と支持部との連絡部分
を含軸断面で見たとき略半円状に連続するように構成し
たものである。

また第３の目的を達成するために、逆カップ状の複数の
ダイヤフラム部と、ダイヤフラム部の中央部に位置する
排気弁とを同一部品として一体に形成したものである。

また第４の目的を達成するために、複数のダイヤフラム
部を一体に形成したダイヤフラムユニットと、共通室と
各ポンプ室との間を開閉する排気弁とを別体としたもの
である。

作用 本発明の小型ポンプは、ダイヤフラム部をゴム等の弾性
体を用いて下方開口の逆カップ状に形成するとともに、
前記ポンプケースはこの逆カップ状のダイヤフラムを収
容できるように円筒形状に構成してなる構成により、減
圧目的で小型ポンプを使用したときでもダイヤフラムが
異常変形を起こすことなく効率よく動作するようにした
ものである。

また逆カップ状のダイヤフラム部の上端面から下方へ向
けて略円柱形状の支持部を設け、ダイヤフラム部の上端
面と支持部との連絡部分を含軸断面で見たとき略半円状
に連続するように構成したことにより、ダイヤフラム部
の上端面と支持部の連絡部分の耐久性を高めるとともに
、ダイヤフラム部の変形動作がスムーズに行われるよう
にしたものである。

また逆カップ状の複数のダイヤフラム部と、ダイヤフラ
ム部の中央部に位置する排気弁とを同一部品として一体
に形成したことにより、部品点数の削減と組立性の向上
がはかれるものである。

さらに複数のダイヤフラム部を一体に形成したダイヤフ
ラムユニットと、共通室と各ポンプ室との間を開閉する
排気弁とを別体としたことにより、ダイヤフラム部の成
形性を向上させることができるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。従来の構成と同一部分については同一符号を付して
詳細な説明を省略し、相違点を中心に説明する。第１図
、第２図において、７は駆動体で、モータ１の出力軸２
に設けられたクランク台３の回転が駆動軸４を介して伝
えられ、いわゆる皿回り運動を行うように構成されてい
る。８は下方開口の逆カップ状に形成したダイヤフラム
部で、駆動体７の外周付近に駆動軸４の軸心に対して周
方向にほぼ等間隔で設けられかつ複数の連結軸７ａを介
して駆動体７に連結されている。９は逆カップ状のダイ
ヤフラム部８を収容できるように円筒形状に構成し前記
ダイヤフラム部８と係合して複数のポンプ室１０を構成
するポンプケースである。１１は複数のポンプ室１０と
排気弁１２を介して連通しており、ポンプ室１０の中心
部に設けられた排気用の共通室である。１３は吸気弁１
４を介してポンプ室１０へ連通ずる吸気室である。１５
は吸気弁１４によって適宜開閉される吸気孔である。

また１６はポンプ動作時に駆動体７を安定させるために
駆動軸４の軸心上に設けられたボールである。１７はそ
のボール１６を支持するための支持台である。

次に、この一実施例の構成における作用を説明する。ま
ずモータ１が動作し、出力軸２を介してクランク台３が
回転すると、このクランク台３に傾斜して固定された駆
動軸４は出力軸２を中心にすりこぎ運動を生じる。そし
てこの駆動軸４に回動自在に取り付けられた駆動体７は
駆動軸４の軸回転力を摺動によって逃がすとともに皿回
しの原理による揺動運動を発生し、この揺動運動により
駆動体７の外周に周方向にほぼ等間隔で配置されたダイ
ヤフラム部８は順次上下動を繰返すこととなる。これに
よって吸気室１３より吸い込まれた空気などの流体は吸
気弁１４を通ってポンプ室１０へ流入し、排気弁１２を
通って共通室１１より外部へ排出される（矢印）。

このとき、吸気室１３に密封包装用の袋などの負荷を接
続すると、ポンプ室１０は減圧室として作用し負圧の状
態となる。そのため第８図に示したような従来のような
上方開口のダイヤフラム構造では、カップ壁面６ａが大
きく内部へ変形し、ポンプ室１０の実効容積が大幅に減
少するため、流量、圧力ともに極めて効率の悪いものと
なる。

一方、本発明の実施例のようにダイヤフラムの構造を下
方開口の逆カップ状に構成すれば、ポンプ室１０内が負
圧状態になったとしても、ダイヤフラム部８のカップ壁
面が順方向に多少ふくらむだけで、従来のように大きく
内側へ変形（第８図〉することはなく、ポンプ室１０内
の実効容積もポンプケース９の内壁によって確保され、
効率よく減圧作用を行うことのできるものである。

なお上記実施例の説明では、本発明の小型ポンプを減圧
目的で使用した場合を説明したが、加圧目的に使用した
場合でも従来と同等の性能を発揮できることは明らかで
ある。

次に第３図について説明する。図において１８はダイヤ
フラム部８と大部分において同様な構成の逆カップ状の
ダイヤフラム部で、その上端面から下方へ向けて略円柱
形状の支持部１８ａを設けている。そしてダイヤフラム
部８の上端面と支持部１８ａとの連絡部分を含軸断面て
見たとき略半円状に連続するように構成している。支持
部１８ａはダイヤフラム部１８の上端面の補強部材とし
て機能すると同時に、ダイヤフラム部１８を駆動体７の
連結軸７ａに連結する支持部でもある。

第３図（ａ）と第２図（ａ）とを比較すれば明らかなよ
うに、第３図の場合、ダイヤフラム部１８の上端面と支
持部１８ａとの連絡部分の形状は、その含軸断面におい
て、支持部１．８　ａの略円柱形状の外壁面とカップ部
分の円筒形状の内壁面が略半円状に滑らかに連続するよ
うに構成されている。一方策２図に示したものでは、ダ
イヤフラム部８のカップ壁面は上端面の延長面と１／４
円弧を描いて連絡して構成されている。このためこれら
両者が動作したときのカップ壁面の変形状態はダイヤフ
ラム部を構成するゴム等の弾性体の復元力によって、第
２図及び第３図（ｂ）に示されるように、明らかに異な
った変形動作を生しることになる。すなわち、第２図の
ものではカップ壁面が二重に折り畳まれるような不自然
な変形となるのに対し、第３図のものは当初の滑らかな
連続面を維持しながら極めて自然に無理なく変形するこ
とができるものである。

第４図は第１図におけるダイヤフラム部８だけを取り出
して示したものである。すなわち、複数のダイヤフラム
部８とその中央部に位置する排気弁１２が同一部品とし
てゴム等の弾性体を用いて一体に形成されたものである
。

このような構成とすることによって、ダイヤフラム部８
と排気弁１２を一部品とすることができるので、部品点
数が削減され小型ポンプの組立性を著しく向上させるこ
とができるものである。

一方、第５図及び第６図において、１９は複数のダイヤ
フラム部２０を一体に形成したダイヤフラムユニット、
２１はダイヤフラムユニット１９とは別体に構成された
排気弁、２２はダイヤフラム部２０と係合してポンプ室
を構成するとともにダイヤフラムユニット１９と排気弁
２１を分離する機能を持ったポンプケースである。

この構成の場合、第４図のように組立性を向上させるこ
とはできないが、薄いゴム等からなるダイヤフラムユニ
ット１９及び排気弁２１の成形加工にあたって、その成
形性を悪化させる可能性の高い局部的な厚肉部（たとえ
ば第１図における排気弁１２とダイヤフラム部８を連絡
する円柱形状の厚肉部分）を減らすことができるもので
、成形加工性を大幅に向上させることができるものであ
る。

発明の効果 以上のように本発明の小型ポンプは、ダイヤフラム部の
形状を下方開口の逆カップ状に形成した１ ］　２ 構成であるので、小型ポンプを吸引減圧用に使用した場
合でも、従来のようにダイヤフラム部のカップ部分が異
常変形を起こしてポンプ性能が低下することがなく、加
圧、減圧の相反する使用目的に対して柔軟に対応できる
極めて実用性の高い小型ポンプを提供することのできる
ものである。

また本発明は、逆カップ状のダイヤフラム部の上端面か
ら下方へ向けて略円柱形状の支持部を設け、ダイヤフラ
ム部の上端面と支持部との連絡部分を含軸断面で見たと
き略半円状にに連続するように構成したことにより、ダ
イヤフラム部の上端面と支持部の連絡部分の耐久性が高
まるとともに、ダイヤフラム部の変形動作がスムーズに
行われるものである。

さらに本発明は、複数のダイヤフラム部とその中央部に
位置する排気弁とを同一部品として一体に形成すること
ができるものであり、形状が安定せず扱いにくい部品と
されているゴム等の弾性部品点数を半分に減らすことが
できるため、小型ポンプの組立性を著しく向上させるこ
とができるものである。

また本発明は、複数のダイヤフラム部を一体に形成した
ダイヤフラムユニットと、排気弁とを別体として構成す
るものであり、成形加工上の問題とされる局部的な厚肉
部分を減らすことができるもので、部品の加工性を大幅
に向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す小型ポンプの縦断面図
、第２図、第３図はそれぞれダイヤフラム部形状の変形
動作の違いを示す要部の拡大断面図、第４図はダイヤフ
ラム部と排気弁とを一体に形成した実施例の外観斜視図
、第５図、第６図は他の実施例を示す小型ポンプの縦断
面図及び部品の外観斜視図、第７図、第８図は従来の小
型ポンプの縦断面図と要部拡大断面図である。 １・・・モータ、２・・・出力軸、７・・・駆動体、８
．１８．２０・・・ダイヤフラム部、９・・・ポンプケ
ース、１０・・・ポンプ室、］１・・・共通室、１２・
・・排気弁、１４・・・吸気弁、１５・・・吸気孔、１
８ａ・・・支持部、９・・・ダイヤフラムユニット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの出力軸の回転によって皿回り運動をする
   駆動体と、出力軸の軸心に対して周方向にほぼ等間隔で
   配置され前記駆動体によって駆動される複数のダイヤフ
   ラム部と、このダイヤフラム部と係合して複数のポンプ
   室を構成するポンプケースと、前記複数のポンプ室と連
   通しこれらの中心部に設けられた排気用の共通室と、共
   通室と各ポンプ室との間を開閉する排気弁と、各ポンプ
   室への吸気孔を開閉する吸気弁とからなり、前記ダイヤ
   フラム部をゴム等の弾性体を用いて下方開口の逆カップ
   状に形成するとともに、前記ポンプケースはこの逆カッ
   プ状のダイヤフラム部を収容できるように円筒形状に構
   成してなる小型ポンプ。
2. （２）逆カップ状のダイヤフラム部の上端面から下方へ
   向けて略円柱形状の支持部を設け、ダイヤフラム部の上
   端面と支持部との連絡部分を含軸断面で見たとき略半円
   状に連続するように構成した請求項１記載の小型ポンプ
   。
3. （３）逆カップ状の複数のダイヤフラム部と、ダイヤフ
   ラム部の中央部に位置する排気弁とを同一部品として一
   体に形成した請求項１記載の小型ポンプ。
4. （４）複数のダイヤフラム部を一体に形成したダイヤフ
   ラムユニットと、共通室と各ポンプ室との間を開閉する
   排気弁とを別体とした請求項１記載の小型ポンプ。