JPH06221269A - 小型ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ポンプ作用の圧縮効率を高くする。高い全閉圧
力を得られるようにする。 【構成】変位可能とされたダイアフラム体７のダイアフ
ラム部７ａの半円部７ｂの肉厚を他の部分よりも厚くす
る。また、半円部７ｂの肉厚を他の部分よりも厚くする
と共に、頂部の肉厚のみを部分的に薄くしてもよい。ま
た、ダイアフラム部７ａの変位可能とされた部位の上方
に位置するように作動ロッド５の端部より斜め上方に斜
板を延伸してもよい。また、少なくともダイアフラム体
７が収納されるケース６を備える。ダイアフラム部７ａ
の変位可能とされた部位の上方に位置するようにケース
６の上部開口に中央部に向かって水平方向に突出する天
板を設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、血圧計等の各種エア機
器の加圧に用いられる小型ポンプ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のポンプ装置として本出願
人は、先に特願平４−２５５２３５号として図８、図９
に示されるものを出願している。１はモータ、２はモー
タ１の出力軸、３は出力軸２に対して溶接等により偏心
して取付けられた丸棒状の駆動軸、４はモータ１を取付
けるための蓋状のモータ取付台であり、中心部近傍には
モータ１の取付ねじ２０を通すための貫通孔４ｂが設け
られ、また、外周角部にはモータ取付台４を他の部材と
ねじ止めするための取付穴４ｃがそれぞれ設けられてい
る。さらに、外部の空気をポンプ装置内に導入するため
の吸入口４ａが適宜箇所に設けられている。

【０００３】５は略棒状の作動ロッドであり、中心には
駆動軸３と結合するための結合穴５ａが設けられ、両端
には後述するダイアフラム体７を作動ロッド５に取付け
るための取付孔５ｂが設けられている。６は一面が開口
した長方箱状のケースであり、外角部には４つの取付穴
６ｃが設けられており、開口面はモータ取付台４と嵌合
され、箱底面は後述するダイアフラム体７及び基台８を
ケース６内に挿入、保持するための挿入穴６ａを有する
と共に、ケース６内に導入された空気を後述する吸入弁
７ｅに導くための通気口６ｂが設置されている。

【０００４】７はゴム等の弾性体により、四隅に取付用
のネジを通す通孔２１を有して長方形に形成されたダイ
アフラム体であり、ダイアフラム体７上には斜面を有し
て略方形斜柱状に形成されたダイアフラム部７ａがダイ
アフラム体７平面に対して３次元的に延伸して、立体的
且つ一体に出力軸２の外円周上に互いに１８０度相対し
て、斜面が出力軸心側に位置するように２袋形成されて
おり、ダイアフラム部７ａの頂部には全周にわたって蛇
腹の役目をする半円部７ｂがダイアフラム部７ａと同じ
肉厚で設けられている。さらに、ダイアフラム部７ａの
中心部にはダイアフラム部７ａ内の容積を可変してポン
プ作用を行なうための駆動部７ｃが剛性を高めるため厚
肉にダイアフラム部７ａの底部から頭部にわたって立面
高さと等しく形成されている。また、駆動部７ｃの先端
には細い頸部を介して形成された頭部７ｄが設けられ、
作動ロッド５の取付孔５ｂを貫通してロッド表面に突出
して取着され、これにより駆動部７ｃは作動ロッド５に
係合保持されている。７ｅはダイアフラム体７上に一体
的に形成された舌状の吸入弁である。

【０００５】８は四隅に取付穴２２を有する長方板状の
基台であり、ダイアフラム部７ａの内部空間と基台８と
で囲まれた容積で空気室９が形成されている。空気室９
は駆動部７ｃを基準としてモータ径方向外側の空気室９
ａとモータ径方向内側の空気室９ｂとからなり、ダイア
フラム部７ａは斜面を有して形成されているため、空気
室９ａの容積の方が、空気室９ｂの容積よりも大きくな
っている。基台８がダイアフラム体７を圧接する側に
は、ダイアフラム部７ａの立体面とほぼ相似形状の略方
形状の立壁１０が設けられ、立壁１０の高さは基台８の
短軸に平行で中心から近辺側の立壁１０ａは遠辺側の立
壁１０ｂよりも低く構成され、基台８の長軸に平行な他
の２辺の立壁１０ｃは前記２つの壁をつないだ斜面壁と
なっている。また、立壁１０内の基台８面上には後述す
る排気弁１１を取付けるための弁取付穴８ａが設けられ
ており、さらに、弁取付穴８ａ周辺には複数個の排気孔
８ｂが設置され、さらに、吸入弁７ｅを通過した空気を
空気室９に導くための溝状の吸入路８ｃが設けられてい
る。

【０００６】ダイアフラム組立状態において、ダイアフ
ラム体７の斜面を有して略方形斜柱状に形成されたダイ
アフラム部７ａの内周立面は、４辺のうち、３辺が基台
８の立壁１０ｂ及び１０ｃと密着するよう構成されてい
るため、駆動部７ｃが運動したときにダイアフラム部７
ａは内側への移動及び変形が阻止されている。また、ダ
イアフラム部７ａの外周立面のうち、上記と同じ３辺は
ケース６の挿入穴６ａの内周面と密着するよう構成され
ているので、駆動部７ｃが運動した時にこのダイアフラ
ム面が外側に変位して拡張されることが規制されてい
る。このためダイアフラム部７ａが作動ロッド５により
駆動された時、ダイアフラム部７ａの立面のうち、斜面
を有する駆動部７ｃ面のみ唯一振動可能であって、他の
面はケース体６と基台８とに挟まれて振動せずに固定さ
れているものである。

【０００７】１１はゴム等の弾性体で構成された傘型の
排気弁であり、基台８のダイアフラム体７と接する側と
反対側に取着される。１２は外縁四隅に取付穴２３を有
した蓋体であり、中央部に排気口１２ａが設けられてい
る。１３はモータ取付台４、ケース体６、ダイアフラム
体７、基台８及び蓋体１２を貫通して一体的に固着する
ための取付ねじである。

【０００８】以上のように構成された小型ポンプ装置に
おいて、モータ１に通電されて出力軸２が回転すると、
駆動軸３も回転し、これにより作動ロッド５がモータ１
の出力軸２と垂直面内で円運動をしてダイアフラム部７
ａの駆動部７ｃは作動ロッド５と同じ円運動を行なう。
この時、モータ１の出力軸２から見て、作動ロッド５の
先端との距離が拡大する工程（円運動の半周）、つま
り、作動ロッド５の先端が出力軸２に対して径方向外側
に遠ざけられるように運動するときは駆動部７ｃも同様
に径方向外側に変位させられ、空気室９の容積はダイア
フラムの斜面を有する面のみ変位可能に構成されている
ため、空気室９ａは圧縮されて容積が減少し、一方、空
気室９ｂは膨張させられて容積は増大するが、空気室９
ａの容積の方が空気室９ｂの容積よりも大きいために、
全体として空気室９の容積は減少するものである。次に
作動ロッド５の先端とモータ１の出力軸２との距離が減
少する工程（円運動の残り半周）、つまり、作動ロッド
５が出力軸２に対して径方向内側に近づくように運動す
るときは駆動部７ｃも同様に径方向内側に変位させら
れ、全体として空気室９の容積は増大するものである。

【０００９】空気室９の容積が減少する工程にあって
は、空気室９は増圧されて吸入弁７ｅはケース体６に圧
接されて閉じ、反対に排気弁１１は開いて排気口１２ａ
から空気が吐出される。次に空気室９の容積が増大する
工程では、空気室９は減圧されて吸入弁７ｅは開いて吸
入口４ａからケース体６内に入っていた空気は、通気口
６ｂ、吸入路８ｃを通って空気室９に流入して吸気動作
が行なわれ、反対に排気弁１１は閉じられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来例にあっては、ポンプ動作中の作動ロッド５先端が
出力軸２に対して径方向外側に遠ざけられる圧縮工程に
あっては、駆動部７ｃも径方向外側に変位させられ、空
気室９の容積はダイアフラムの斜面を有する面のみ変位
可能に構成されている為、空気室９ａは圧縮されて容積
が減少し、一方、空気室９ｂは膨張させられて容積は増
大するが、空気室９ａの容積の方が空気室９ｂの容積よ
りも大きい故、全体として空気室９の容積が減少するよ
うに構成されているものの、ダイアフラム体７のダイア
フラム部７ａの頂部に全周にわたって設けられて蛇腹の
役目をする半円部７ｂの肉厚が薄い為、空気室９が圧縮
されて室内部の圧力が高くなると弾性体で構成された半
円部７ｂはその圧力に抗し切れずに、主に上方に膨張し
てしまい、その結果、圧縮時の空気室の容積減少が小さ
くなり、圧縮効率が低下すると共に、高い全閉圧力が得
られないという欠点を有していた。

【００１１】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、圧縮効率が高く、高い全閉圧力を得ることが
できる小型ポンプ装置を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、モータ１の出力軸２に偏心して取付け
られた駆動軸３と、駆動軸３の回転によってモータ１の
径方向に往復運動する作動ロッド５と、作動ロッド５に
て圧縮・膨張されてポンプ作用を行なう空気室９を備え
たダイアフラム体７とから成り、作動ロッド５に連結さ
れると共に作動ロッド５の往復運動にて空気室９を圧縮
・膨張させる駆動部７ｃをダイアフラム体７に設け、駆
動部７ｃの周囲に設けられたダイアフラム部７ａのう
ち、モータ１の出力軸２に相対する面のみを変位可能と
した小型ポンプ装置において、変位可能とされたダイア
フラム体７のダイアフラム部７ａの半円部７ｂの肉厚を
他の部分よりも厚くしたことに特徴を有するものであ
る。

【００１３】また、請求項２記載のものにあっては、半
円部７ｂの肉厚を他の部分よりも厚くすると共に、頂部
の肉厚のみを部分的に薄くしたことに特徴を有してい
る。また、請求項３記載のものにあっては、ダイアフラ
ム部７ａの変位可能とされた部位の上方に位置するよう
に作動ロッド５の端部より斜め上方に斜板５ｃを延伸し
たことに特徴を有している。

【００１４】また、請求項４記載のものにあっては、少
なくともダイアフラム体７が収納されるケース６を備
え、ダイアフラム部７ａの変位可能とされた部位の上方
に位置するようにケース６の上部開口に中央部に向かっ
て水平方向に突出する天板６ｄを設けたことに特徴を有
している。

【００１５】

【作用】しかして、ダイアフラム体７はモータ１の駆動
によりモータ１の径方向に移動する作動ロッド５の往復
動に応じて空気室９に容積変化を生じ、ポンプ作用を行
なうものであり、ポンプ動作中にダイアフラム体７の半
円部７ｂが上方に膨張するのを阻止することができ、高
い全閉圧力を得ることができるものであり、圧縮効率を
高くすることができる。

【００１６】

【実施例】本発明の小型ポンプ装置の全体的な構造は上
記した従来例と同じであるので、同じ部分の説明は省略
し、本発明の要部のみについて詳述する。先ず、図１に
示される本発明の第１実施例について詳述する。７はゴ
ム等の弾性体により、四隅に取付用のネジを通す通孔２
１を有して長方形に形成されたダイアフラム体であり、
図３に示されるようにダイアフラム体７上には斜面を有
して略方形斜柱状に形成されたダイアフラム部７ａがダ
イアフラム体７平面に対して３次元的に延伸して、立体
的且つ一体に出力軸２の外円周上に互いに１８０度相対
して、斜面が出力軸心側に位置するように２袋形成され
ており、ダイアフラム部７ａの頂部には全周にわたって
蛇腹の役目をする半円部７ｂがダイアフラム部７ａの肉
厚よりも厚い肉厚で設けられている。さらに、ダイアフ
ラム部７ａの中心部にはダイアフラム部７ａ内の容積を
可変してポンプ作用を行なうための駆動部７ｃが剛性を
高めるため厚肉にダイアフラム部７ａの底部から頭部に
わたって立面高さと等しく形成されている。また、駆動
部７ｃの先端には細い頸部を介して形成された頭部７ｄ
が設けられ、作動ロッド５の取付孔５ｂを貫通してロッ
ド表面に突出して取着され、これにより駆動部７ｃは作
動ロッド５に係合保持されている。７ｅはダイアフラム
体７上に一体的に形成された舌状の吸入弁であり、ダイ
アフラム体７の中心短軸方向に１８０度相対して配置さ
れている。

【００１７】次に、本発明の小型ポンプ装置の動作につ
いて説明する。モータ１に通電されて出力軸２が回転す
ると、駆動軸３も回転し、これにより作動ロッド５がモ
ータ１の出力軸２と垂直面内で円運動をしてダイアフラ
ム部７ａの駆動部７ｃは作動ロッド５と同じ円運動を行
なう。この時、モータ１の出力軸２から見て、作動ロッ
ド５の先端との距離が拡大する工程（円運動の半周）、
つまり、作動ロッド５先端が出力軸２に対して径方向外
側に遠ざけられるように運動するときは駆動部７ｃも同
様に径方向外側に変位させられ、空気室９の容積はダイ
アフラムの斜面を有する面のみ変位可能に構成されてい
るため、空気室９ａは圧縮されて容積が減少し、一方、
空気室９ｂは膨張させられて容積は増大するが、空気室
９ａの容積の方が空気室９ｂの容積よりも大きいため
に、全体として空気室９の容積は減少するものである。
この圧縮工程において、ダイアフラム体７の半円部７ｂ
の肉厚は上記した従来例の半円部７ｂと比べて厚く設け
られているため、引っ張りに対する剛性が増しており、
空気室９の容積が減少するのに伴って空気室９内部の圧
力が増加してもそれに打ち負けて上方に膨張することが
ない。

【００１８】次に作動ロッド５の先端とモータ１の出力
軸２との距離が減少する工程（円運動の残り半周）、つ
まり、作動ロッド５が出力軸２に対して径方向内側に近
づくように運動するときは駆動部７ｃも同様に径方向内
側に変位させられ、全体として空気室９の容積は増大す
るものである。空気室９の容積が減少する工程にあって
は、空気室９は増圧されて吸入弁７ｅはケース体６に圧
接されて閉じ、反対に排気弁１１は開いて排気口１２ａ
から空気が吐出される。次に空気室９の容積が増大する
工程では、空気室９は減圧されて吸入弁７ｅは開いて吸
入口４ａからケース体６内に入っていた空気は、通気口
６ｂ、吸入路８ｃを通って空気室９に流入して吸気動作
が行なわれ、反対に排気弁１１は閉じられる。空気室９
は互いに１８０度離れて相対する位置関係で設置されて
いるため両者の吸入及び圧縮の工程は丁度反対になり、
一方の空気室９が空気を吸入している場合には他方の空
気室９は空気を圧縮する動作を行なっていることにな
る。また、各空気室９は駆動軸３の一回転で１回のポン
プ作用を行なうが全体では２回行なわれ、しかも、吐出
空気の位相が空気室９によって１８０度異なっているた
めに排気口１２ａから吐出される空気の脈動は空気室９
が１室のポンプに比べて低減される。

【００１９】次に本発明の第２実施例を図４に示す。こ
のものは、第１実施例とは、主としてダイアフラム体７
の半円部７ｂの形状が異なるものであり、基本的機能が
同様の部材には同一の符号を付して詳細な説明は省略す
る。７はゴム等の弾性体により長方形に形成されたダイ
アフラム体であり、ダイアフラム体７上には斜面を有し
て略方形斜柱状に形成されたダイアフラム部７ａがダイ
アフラム体７平面に対して３次元的に延伸して立体的、
且つ一体に出力軸２の外円周上に互いに１８０度相対し
て、斜面が出力軸２の軸心側に位置するように２袋形成
されている。ダイアフラム部７ａの頂部には全周にわた
って蛇腹の役目をする半円部７ｂがダイアフラム部７ａ
の肉厚よりも厚い肉厚で且つ、半円部７ｂの頂部の肉厚
のみ他の部分に比べて部分的に薄くして設けられてい
る。

【００２０】以上の構成において、ポンプの圧縮工程に
あって、半円部７ｂは肉厚が厚く形成されているため、
空気室９の内部圧力によって上方に膨張させられること
がなく、また、半円部７ｂの頂部のみが部分的に肉厚が
薄く形成されているので、折り曲げられ易いためモータ
１にとっての負荷が増えることも防止されるものであ
る。

【００２１】次に本発明の第３実施例を図５、図６によ
って説明する。このものにおいても、第１実施例とは主
としてダイアフラム体７及び作動ロッド５の形状が異な
るものであり、基本的機能が同様の部材には同一の符号
を付して詳細な説明は省略する。７はゴム等の弾性体に
より、四隅に取付用のネジを通す通孔２１を有して、長
方形に形成された従来例と同じダイアフラム体であり、
ダイアフラム体７上には、斜面を有して略方形斜柱状に
形成されたダイアフラム部７ａがダイアフラム体７平面
に対して３次元的に延伸して、立体的且つ一体に出力軸
２の外円周上に互いに１８０度相対して、斜面が出力軸
心側に位置するように２袋形成され、ダイアフラム部７
ａの頂部には全周にわたって蛇腹の役目をする半円部７
ｂがダイアフラム部７ａの肉厚と等しく薄い肉厚で設け
られている。

【００２２】５は略棒状の作動ロッドであり、中心には
駆動軸３と結合するための結合穴５ａが設けられ、端部
近傍にはダイアフラム体７を作動ロッド５に取付けるた
めの取付け口５ｂが、さらに、両端部にはダイアフラム
部７ａの変位可能とされた部位の上方に位置するように
斜板５ｃが長軸方向斜め上方に延伸して設けられてい
る。

【００２３】以上の構成において、ポンプの圧縮工程に
あって、半円部７ｂは従来例と同様に肉厚が薄く形成さ
れているために、空気室９の内部圧力によって上方に膨
張させられるが、半円部７ｂの上方には作動ロッド５に
設けられた斜板５ｃが位置しているために半円部７ｂの
上方への膨張が阻止されるものであり、空気室９の圧縮
工程において、半円部７ｂの上方への膨張によるロスが
無くなるものである。

【００２４】次に本発明の第４実施例を図７によって説
明する。このものにおいては、第１実施例とは主として
ダイアフラム体７及びケース６の形状が異なるものであ
り、基本的機能が同様の部材には同一の符号を付して詳
細な説明は省略する。７はゴム等の弾性体により、四隅
に取付用のネジを通す通孔２１を有して、長方形に形成
された従来例と同じダイアフラム体であり、ダイアフラ
ム体７上には、斜面を有して略方形斜柱状に形成された
ダイアフラム部７ａがダイアフラム体７平面に対して３
次元的に延伸して、立体的且つ一体に出力軸２の外円周
上に互いに１８０度相対して、斜面が出力軸心側に位置
するように２袋形成され、ダイアフラム部７ａの頂部に
は全周にわたって蛇腹の役目をする半円部７ｂがダイア
フラム部７ａの肉厚と等しく薄い肉厚で設けられてい
る。

【００２５】６は一面が開口した長方箱状のケースであ
り、外角部には４つの取付け穴が設けられており、開口
面はモータ取付け台４と嵌合されている。開口面には、
組立時にダイアフラム体７の半円部７ｂが位置する部分
に立壁より長手水平方向に天板６ｄが設けられている。
以上の構成において、ポンプの圧縮工程にあって、半円
部７ｂは従来例と同様に肉厚が薄く形成されているため
に、空気室９の内部圧力によって上方に膨張させられる
が、半円部７ｂの上方にはケース６に設けられた天板６
ｄが位置しているために半円部７ｂの上方への膨張が阻
止されるものであり、空気室９の圧縮工程において、半
円部７ｂの上方への膨張によるロスが無くなるものであ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明の小型ポンプ装置は上述のように
構成されているので、ポンプ動作中にダイアフラム体の
半円部が上方に膨張するのを阻止することができ、高い
全閉圧力を得ることができるものであり、圧縮効率を高
くすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部断面図である。

【図２】全体構成を示す分解斜視図である。

【図３】ダイアフラム体を示すものであり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ｆ線断面図、（ｃ）
は下面図である。

【図４】第２実施例を示す要部断面図である。

【図５】第３実施例を示す要部断面図である。

【図６】同上に用いられる作動ロッドの斜視図である。

【図７】第４実施例を示す要部断面図である。

【図８】従来例の要部断面図である。

【図９】同上の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ モータ ２ 出力軸 ３ 駆動軸 ５ 作動ロッド ５ｃ 斜板 ６ ケース ６ｄ 天板 ７ ダイアフラム体 ７ａ ダイアフラム部 ７ｂ 半円部 ７ｃ 駆動部 ９ 空気室

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの出力軸に偏心して取付けられた
   駆動軸と、駆動軸の回転によってモータ径方向に往復運
   動する作動ロッドと、作動ロッドにて圧縮・膨張されて
   ポンプ作用を行なう空気室を備えたダイアフラム体とか
   ら成り、作動ロッドに連結されると共に作動ロッドの往
   復運動にて空気室を圧縮・膨張させる駆動部をダイアフ
   ラム体に設け、駆動部の周囲に設けられたダイアフラム
   部のうち、モータの出力軸に相対する面のみを変位可能
   とした小型ポンプ装置において、変位可能とされたダイ
   アフラム体のダイアフラム部の半円部の肉厚を他の部分
   よりも厚くしたことを特徴とする小型ポンプ装置。
2. 【請求項２】 半円部の肉厚を他の部分よりも厚くする
   と共に、頂部の肉厚のみを部分的に薄くしたことを特徴
   とする請求項１記載の小型ポンプ装置。
3. 【請求項３】 モータの出力軸に偏心して取付けられた
   駆動軸と、駆動軸の回転によってモータ径方向に往復運
   動する作動ロッドと、作動ロッドにて圧縮・膨張されて
   ポンプ作用を行なう空気室を備えたダイアフラム体とか
   ら成り、作動ロッドに連結されると共に作動ロッドの往
   復運動にて空気室を圧縮・膨張させる駆動部をダイアフ
   ラム体に設け、駆動部の周囲に設けられたダイアフラム
   部のうち、モータの出力軸に相対する面のみを変位可能
   とした小型ポンプ装置において、ダイアフラム部の変位
   可能とされた部位の上方に位置するように作動ロッドの
   端部より斜め上方に斜板を延伸したことを特徴とする小
   型ポンプ装置。
4. 【請求項４】 モータの出力軸に偏心して取付けられた
   駆動軸と、駆動軸の回転によってモータ径方向に往復運
   動する作動ロッドと、作動ロッドにて圧縮・膨張されて
   ポンプ作用を行なう空気室を備えたダイアフラム体とか
   ら成り、作動ロッドに連結されると共に作動ロッドの往
   復運動にて空気室を圧縮・膨張させる駆動部をダイアフ
   ラム体に設け、駆動部の周囲に設けられたダイアフラム
   部のうち、モータの出力軸に相対する面のみを変位可能
   とした小型ポンプ装置において、少なくともダイアフラ
   ム体が収納されるケースを備え、ダイアフラム部の変位
   可能とされた部位の上方に位置するようにケースの上部
   開口に中央部に向かって水平方向に突出する天板を設け
   て成ることを特徴とする小型ポンプ装置。