JPS60147582A - ダイアフラムポンプ - 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】 ［技術分野１ 本発明はダイアフラムを振動させることによって圧縮室
の容積を変化させて空気を送り出すダイアプラムポンプ
、殊ｔニダイアフラムの駆動−二可動線輪を使用するダ
イアフラムポンプに関するものである。

［背景技術１ 可動線輪型ダイア７ラムポンプの従来例を第１図及び第
２図に示す。これは一対のダイアフラム１を駆動軸１３
の両端に設けた復動型のものであって、駆動軸１３に固
着された可動線輪２や一対のヨーク６及び７と永久磁石
５とからなるステータ１４圧縮室２８等が設けられてい
るポンプケース３は金属で形成されていて、ポンプケー
ス３にビスで固着されたステータ１４はその放熱のため
にポンプケース３外面に外周面が露出するようにされて
いた。

そしてこのポンプケース３は吸気消音室２４及び排気消
音室３２を（ｌｉｉｉえたベース７０の−１−面に配さ
れており、屋外での使用に月する配慮としてこのポンプ
ケース３を放熱用空間を介して覆うカバー７１が設けら
れていた。第２図中７３はカバー７１に設けられた通気
口、７４はベース７０に設けられた通気口である。この
ものにおいては、ダイアフラム１の駆動により空気はべ
一又７０に設けられているエアフィルター室２２から吸
気消音室２４を経てポンプケース３内部空間を通り吸入
弁２７から圧縮室２８に至り、圧縮室２８から吐出弁２
９を通ってベース７０の排気消音室３２を介して吐出さ
れるものであるが、ベース７０における吸気消音室２４
と排気消音室２８とを夫々配管でポンプケース３に接続
しなくてはならず、またポンプケース３自体もダイアフ
ラム１の駆動部材の組み付けはもちろん、圧縮室２８及
び圧縮室２８と各消音室２４及び３２をつなぐための空
気路を形成するために多くの組立作業が必要であった。

［発明の目的１ 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは組立性に優れたダイア７う７ポンプ
を提供するにある。

［発明の開示］ しかして本発明は、ダイアフラムを連結した駆動Φｉｌ
＋に円筒状の可動線輪を取着してこの可動線輪のタト周
側と内周側とに永久磁石で互５・に異なる極に磁化され
るヨークの各先端ボール部を夫々配設した可動線輪型の
ダイアフラムポンプであって、上記ヨーク及び永久磁石
からなるステータ並びに可動線輪か内部に配されたケー
シングと、このケーシングのダイアフラムか配された端
面開口に取’ｌ　（＝１けられるエンドプレートと、エ
ンドプレートを囲むハ・ンジングとを（Ｉｉｉえ、エン
ドプレートと夕゛イアフラムとの１１６−二は圧縮室か
形成され、ケーシング内部に設けられた吸入室と吐出室
とかケーシングの端面部に配された吸入弁及び吐出弁を
介して夫々圧縮室に連通し、ハウジング内面とエンドプ
レートとの間には吸入室乃至吐出室に連なる消音室か形
成されているダイア７ラムポンプに特徴を有して、ケー
シングにダイアフラムとエンドプレートとを取り１；１
ければこの両者の間に圧縮室が、そして更にハウジング
を取＋１　（＝１けれはこのハウジングとエンドプレー
トとの間に消音室か形成されるようにしたものである。

以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述する。

第３図以下に示すこのポンプは空気用のものであり、ダ
イアフラム１及びその駆動機構からなるポンプ部品を納
めたポンプケース３と、ポンプケース３を囲む軸方向−
月のハウジング１１とから構成されている。各ハウジン
グ４は底面に防振ゴムからなる脚５５を有するものであ
るとともに、端面となる部分か閉しられた有底でｎつ池
端開口部の径か最も大きくされた筒状とされているもの
であり、各端面−１−、部には空気取入口２０が形成さ
れており、更に一方のハウジング４の開口部の内径が他
方のハウジング４の開口部の外径よりも大とくされてい
て両ハウジング４の開口部を重ね合わせるように組み立
てた際に、両者の開口部の間Ｃに通風用間隙５０が生じ
るようにされている。この通風用間隙５０には弾性を有
するバッキング５１が間隔をおいて取り付けられて通風
用間隙５０の寸法が定められているとともに各ハウジン
グ４の開口部の振動が防市されている。ハウジング４の
内部に位置してハウジング４内面との間に空気導入室２
１を兼ねた存在であるところの環状の冷ノコ１１室が外
周に設けられているポンプケース３は、その内周にいず
れもリング状である永久磁石５と一対のヨーク６及び７
で構成されるステータ１４を保持する筒状のケーシング
８と、このケーシング８の両端に端面板１９を介して取
り付けられてケーシング８の両端開口を閉じる一対のエ
ンドプレート１０とから構成されるものであり、ケーシ
ング８はその外周面の一部に両端開口部が端面板１９及
び吐出弁２９で閉じられて圧縮空気の吐出室３０を形成
する筒部９を一体に有している。各エンドプレート１０
は各々中央部が外方に突出した形状に成形されており、
ケーシング８の両端開口縁に夫々周縁が保持されたダイ
アフラム１と各エンドプレート３０の中央突出部との間
に各々圧縮室２８が形成されている。一方の圧縮室２８
の外側には、端部外面にキャンプ６０を取着することで
エアフィルター室２２が設けられている一方のハウシン
グ４内面との間で吸気消音室２４が形成されており、他
方の圧縮室２８の外側には他方のハウジング４の底板１
２どの間で排気消音室３２が形成されている。そして吸
気消音室２４は両グイア７ラム１とケーシング８とで閉
しられた吸入室２６に吸入管２５を介して連通し、各圧
縮室２Ｓは各々吐出弁２９を通じて吐出室３０に連なり
、吐出室３０は吐出管３１を介して排気消音室３２に連
通している。つまりは一方のハウジング４に吸入系統が
、他方のハウジング４に吐出系統が配設されているわけ
て゛あり、また中央のポンプケース３の両端部にダイア
フラム１並びに吸入弁２７及び吐出弁２９が、ポンプケ
ース３内部にダイアフラム１の駆動機構が納められてい
るわけである。尚、吸入管２５及び吐出管３１はエンド
プレー）１０と一体に設けられたものであり、またエン
ドプレート１０は、ハウジング４によってケーシング８
の端面に抑圧固定されたものである。

各ダイアフラム１は可動線輪２を保持するフィルフレー
ム］１の中心に一体に結合されている駆動軸１３の両端
に固定されており、上記一対のヨーク６及び７のボール
部３８及び３９の間のエアーギヤ。

プ間に位置させた可動線輪２に交流電流を流すことによ
り可動線輪２が駆動軸１３とともに往復駆動され、駆動
軸１３両端の各ダイアフラム１が振動する。図中１５は
可動線輪２に電流を供給するための一対のコイルばねで
あり、ケーシング８内周面よりヨーク６に沿って半枠方
向内方に突出する支持板】６先端に設けた受け板ＩＳと
可動線輪２を支持するフィルフレーム１１との間に配さ
れて、各一端か可動線輪２に、池端が受け板１８上の端
子１７を介して電源コード（図示せず）に接続されてい
る。

ダイアフラム１を往復振動させると、第５図に矢印で示
すように外気がハウジング４の空気取入口２０からまず
空気導入室２１に吸引されてここで空気とともに吸い込
まれる雨水などの水分が水切りされ、次いで吸気消音室
２４の傍らを通りエアフィルター室２２の壁面に設けた
透孔（図示せず）を通ってエアフィルター室２２内の外
周部に進み、エアフィルター２３を通る間に空気中に含
まれる塵芥が除去されてエアフィルター室２２内周部よ
り吸気消音室２４内に人１）、更に吸気消音室２４より
吸入管２５を経てケーシング８内の吸入室２６に至る。

各ダイアフラム１中央部に設けた吸入弁２７を通って各
圧縮室２８内に吸入された空気は、ここで圧縮されるこ
とによって前記吐出室３０の端面を塞ぐ端面板１９に設
けた吐出弁２９を通り吐出室３０内に送られ、吐出室３
０から吐出管３１を経て排気消音室３２に吐出され、ハ
ウジング４端面に接続した排気管３３より送り出される
もの・である。

この動作に伴なって発生する電気的損失による発熱及び
摩擦熱は、吸入室２６を通過する空気で冷却される。ま
たポンプケース３外面の熱は、このポンプケース３外面
を囲んでいるハウジング４とポンプケース３との間に形
成された環状の冷却室を流れる空気の対流によって冷却
される。殊にここにおける一対のハウジング・１は、前
述のようにその接合部全周に通風用間隙５０を有してお
り、しかもこの通風用間隙５０は両ハウジング４におけ
る最も高い位置にもあることから内部に熱気がこもるこ
とかなく冷却効率か良好なものである。尚、通風用間隙
５０はその開口方向が側方であるとともに、ハウジング
４の傾斜した外面の高い側より更に一段高い位置にある
ことからＩ）、ここから雨水か内部に侵入することはな
い。たとえ雨水が侵入したとしてもステータ１４は後述
するように合成樹脂製のケーシング８に覆われており、
絶縁性が問題となることはなく、まｒこ底面における通
風用間隙５０や第１１図に示すところの通気口６３から
排出される。

さて、このように構成され且つ作動するこのダイア７ラ
ムポンプにおいては、第１１図に示すように一方のハウ
ジング４から通されてポンプケース３を貫通し、他方の
ハウジング４に固着される長尺の組立ねヒ６１によって
両ハウジング４及びポンプケース３が組み立てられるも
のであり、この組立ねし６１を外せば、エンドプレート
ＩＱとの開に夫々吸気消音室２４及び徘×消音室３２を
形成している両ハウシング４を、ハウジング゛・１によ
ってケーシング８に抑圧固定している両エンドプレー１
］０とともに、つまりは第１３図で示すようにこれらで
構ｒｌｉ、されている吸気及び抽気の各消音室７０ツク
を取り外すことができるものであり、また内面に吐出弁
２９を取り付けている端面板１９も簡単に取り外すこと
ができるものである。従ってダイアフラム１や吸入弁２
７及び吐出弁２９等の点検交換を容易に行なうことがで
きる。各ハウシ゛ング４は第１２図に示すように個別に
ポンプケース３に取り付けてもよいのはもちろんである
。

ここでポンプケース３におけるケーシング８はガラス粒
や砂などの充填材が混入されて比重が１゜５〜２．１に
ｉ＋ｌ！ｌＩ整されたポリエステル樹脂の成形品であっ
て、両ヨー２６及び７並びに永久磁石５はこのケーシン
グ８の成形時にモールドされて保持されているものであ
り、ケーシング８の内周面の全周にわたって形成される
凹溝３４内に共に断面１、字型である両ヨーク６及び７
の各鍔部３６及び３７と、これらの間に配される永久磁
石５との外周部が嵌め込まれ、凹溝３４の一側壁に連続
して内方へと延びた支持片１６よＩ）延出したフランジ
３５で内周面が受けられる状態でステータ１４かケーシ
ング８にインサート成形されるものである。第７図はケ
ーシング８の成形用金型を示しており、金型Ａと金型Ｂ
との間で永久磁石５並びに両ヨ〜り６及び７を保持する
とともに金型Ａより突出するエアーギャップ形成用の治
具Ｊをポール部３６及び３７間に納めた状態で永久磁石
５、ヨーク６及び７の外周部に合成樹脂を注入して、内
周部に又テーク１４を一困に糺−み込んだケーシング８
を形成するわけである。ここにおいてフラン′）３５か
らはヨーク６の内周面を覆する絶縁層４０か更に延出さ
れでいるか、ヨーク６先端のポール部３８の段差部４１
が形成されて肉厚か薄くされた部分の内周面については
ここを覆うことがないよう【こされている。そしてこれ
らステータ１４の構成部材はケーシング８へのインサー
）成形【こよって互いの位置関係が保たれるものであっ
て、成形前においては互いに接着などされでおらず、イ
ンサート成形によって初めて互いに結合される。これは
使用時に温度変化を受けても鉄製のヨーク６及び７とは
異なる熱膨張率を有しているフェライトからなる永久磁
石５が、その外径がヨーク６及び７よ１）も天外くされ
ることでケーシング８に外周面か固定されているものの
、ヨーク６及び７に拘束されることなく比較的自由に伸
縮し得るようにして熱膨張や収縮による永久磁石５の破
損を防ぐためであ１）、またステータ１４とケーシング
８との密着を得られることがら放熱性も良好になってい
るものである。

ところで７ランノ３５から延出した絶縁層４０か−１−
記のように段差部４１にまで至ることかないようにして
いるのは、１ＰＪ１Ｃ）図に示すようにヨーク６のポー
ル部３８の内周面をその全長にわたｉ）絶縁層４０で被
覆した場合、成形時に生ずるパリが両ヨーク６及び７の
月向面に主で及」ζおそれがあり、可動線輪２の動作に
支障を外たしてしまう。しかし０１１記段差部４１を設
けてこの段差部４１については絶縁ＷＪ４０で覆わない
ようにした時には、第７図に示すようにヨーク６と金型
Ａとのすり合わせ面４４がボール部３８外周面への合成
樹脂の侵入を阻止してパリによる支障を招くことがない
ものである。段差部４１を設けることによるポール部３
８の肉厚＝の減少が性能低下を招くこともない。これは
第９図に示すように他方のヨーク７への磁束の流れはそ
の対向面の始端からも行なわれるので、ヨーク６のポー
ル部３８の先端部を流れる磁束は減少しており、このポ
ール部３８の先端部のみの肉厚を薄くする段差部４１に
よってポール部３８を通過する磁束の流れが阻害される
ことはないものである。加えるに肉厚を厚くした部分に
おいては絶縁層４０がコイルばね１５との間に介在し、
７ランシ３５がない部分では段差部４１によってフィル
ぼね１５との間の空間距離が大きくされているのである
からヨーク６の内周面とフィルばね１５とが接近してい
ても絶縁の点で問題を生しることはない。

尚、ケーシング８の材質をポリエステル樹脂としたのは
次の理由からである。すなわち耐熱性の合成樹脂、たと
えばポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド
樹脂等はその成形時の温度が２００〜３　ｆｌ　（１’
Ｃと高く、この熱が永久磁石５に瞬時に加わることにな
るために永久磁石５にクラックか′生してしまう。しか
しポリエステル樹脂１脂及び充填材配合品は成形温度が
１　（１ｎ−１７ｔ）’Ｃまで可変であり、永久磁石５
の破損を生しない温度範囲で・成形することができ、し
がも耐熱性及び絶縁性に優れている上に比重が１．５〜
２．１と高いので遮音性にも冨むものである。殊にダイ
アフラム１の振動音は低周波領域にあ１）、この振動音
に対する遮音に効果があるため低騒音とすることができ
るものである。

以上の図示例では一対のダイアフラム１を有する復動型
のものを示したが、ダイアフラム１が１つだけのもので
あっても同様に構成することができるのはもちろんであ
る。この場合、第１４図に示すようにエンドプレート１
０とハウジング４との間に、吸気消音室２４及び排気消
音室３２の両方を形成する。ケーシング８を囲む冷却室
を形成する場合には一処ｊの７１ウンング４を用いても
よ５１゜［発明の効果］ 以−にのように本発明においてはケーシングにダイアフ
ラムとエンドプレート及びハ會ンジングを組み付けるだ
けで、エンドプレートとダイアフラムとの間に圧縮室が
形成され、ノ１ウノングとエンドプレーＹとの間に消音
室が形成されるものであって、簡単に組立を行なえる上
に、ハウジング及びエンドプレートを取り外せばダイア
プラム及び吸入弁及び吐出弁の保守を行なえるものであ
って、ハウジングとエンドプレートとをケーシングに一
度１こ組みｌ＝１けることもできることを考えれば、組
立性及び保守性がトわめて優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の縦断面図、第２図は同」二の横断面図
、第３図は本発明一実施例の斜視図、第４図は同」二の
縦断面図、第５図は同上の破断斜視図、第６図は同」〕
のケケーソンの縦断面図、第７図はケーシングの成形用
金型の断面図、第８図は同上の部分縦断面図、第９図は
同一ヒの磁束の流れを示す部分縦断面図、第１０図は段
差部がない場合の部分縦断面図、第１１図はハウジング
の糺立を示す概略縦断面図、第１２図は池の例を示す縦
断面図、第１３図及び第１４図はブロック構成図で゛あ
り、１はダイアフラム、２は可動線輪、３はポンプケー
ス、４はハウジング、５は永久磁石、６及び７はヨーク
、８はケーシング、１０はエンドプレー）、１４はステ
ータ、１５はコイルばね、２４は吸気消音室、２６は吸
入室、２７は吸入弁、２８は圧縮室、２９は吐出弁、３
０は吐出室、３２は廿気消音室、４０は絶縁層を示す。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 ＠２図 第３図 第６図 第７図 第９図 ｔ＋Ｕ 第１１図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイアフラムを連結した駆動軸に円筒状の可動線
   輪を取着してこの可動線輪の外周側と内周＋１１１１と
   に永久磁石で互いに異なる極に磁化されるヨークの各先
   端ボール部を夫々配設した可動線輪型のダイアフラムポ
   ンプであって、−り記ヨーク及び永久磁石からなるステ
   ータ並びに可動線輪か内部に配されたケーシングと、こ
   のケーシングのダイアフラムが配された端面開口に取り
   付けられるエンドプレートと、エンドプレートを囲むハ
   ウジングとを備え、エンドプレートとダイアフラムとの
   開には圧縮室が形成され、ケーシング内部に設けられた
   吸入室と吐出室とがケーシングの端面部に配された吸入
   弁及び吐出弁を介して夫々圧縮室に連通し、ハウジング
   内面とエンドプレートとの間【こは吸入室乃至吐出室に
   連なる消音室が形成されているダイア７ラムボシプ。
2. （２）ケーシングは合成樹脂製であって、可動線輪と電
   源とを接続する導電性のコイルばねの外周に位置するヨ
   ークの内周面が、ケーシングより一体に延出した絶縁層
   で被覆されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のダイアプラムポンプ。
3. （３）共にリング状で柚方向に・１Ｆ」ζ−月のヨーク
   間に永久磁石を位置させているステータは、合成樹脂製
   のケーシングにモールドされてケーシングと一体に設け
   られ、各ヨーク及び永久磁石の外周面がケーシングで被
   覆されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のダイアフラムポンプ。
4. （４）ハウジングはケーシングの外周面との間に環状の
   冷却室を形成するものであるとともに、その底面及び−
   １二面に通気部を有していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１］Ｉ′ｉ記載のダイアフラムポンプ。
5. （５）ケーシングは両端に開口を有して各開口部にダイ
   アフラム及びエンドプレートか配設されるとともにケー
   シングの両端に夫々ハウジングか取り付けられ、一方の
   ハウジングとエンドプレートとの間に吸気消音室が、他
   方のノーウンングとエンプ。