JPS6221755Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えば養魚槽内に収容の水中にエア
ーを供給する場合等に用いられるダイヤフラムエ
アーポンプで、詳しくは、ダイヤフラムの外周に
沿つて同芯円状に一体に突出連設した環状突起
を、自由状態における前記環状突起の内径よりも
やや大なる内径を有する状態でダイヤフラム取付
台側に形成した環状凹溝に嵌合することにより、
ダイヤフラムを半径方向に拡張して前記取付台に
装着してあるダイヤフラムエアーポンプのダイヤ
フラム拡張支持装置に関する。

〈背景及び従来の技術〉 一般にこの種のダイヤフラムエアーポンプは、
第４図で示すように、背反的に開閉作動する逆止
弁６，７付きの吸込口、６Ａ、吐出口、７Ａを備
えたカバーケーシング１１とダイヤフラム取付台
１０との間にゴム製のダイヤフラム４を張設する
ことによりポンプ室５を形成し、前記ダイヤフラ
ム４の中央部に端部を固定連結した駆動桿１に固
着の永久磁石２とこれの外周に配置した電磁石３
との相互作用により駆動桿１を電源周波数に応じ
てその長手方向に往復移動させ、もつてダイヤフ
ラム４を振動させてポンプ室５の容積を増減変化
させることにより、逆止弁６，７を背反的に開閉
作動させてエアーの吸入・排出作用を行なうよう
に構成されている。

而して、このようなポンプ性能の良否は前記駆
動桿１を含めた振動系の動きの強弱が最も大きな
要素であり、この振動系の動きは、ダイヤフラム
４の張力と、駆動桿１を含む振動系の重量によつ
て特定される該振動系の固有振動数が駆動電源周
波数に同調した時が最も強いのである。かかる観
点に立脚して、冒述の構成手段を介して前記ダイ
ヤフラムを半径方向に拡張して装着することによ
り、振動系の重量に見合つた弾撥力を現出させて
前記の同調を得る手段が採用される訳である。

然し乍ら、従来のダイヤフラム拡張手段は、第
５図で示すようにダイヤフラム４の一面側にのみ
突出一体連設した環状突起４Ａの内径ｄを、自由
状態においてダイヤフラム取付台１０に形成した
環状凹溝１０Ａの内径Ｄよりもやや小に形成し
て、前記環状突起４Ａを環状凹溝１０Ａ内に嵌合
することによりダイヤフラム４を半径方向に拡張
するもので、ダイヤフラム４の他面側は唯単に前
記カバーケーシング１１で押え付けるだけの構成
であつた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 そのため、ダイヤフラム４をそれ自身の弾性力
に抗して半径方向に拡張してダイヤフラム取付台
１０に装着したとき、第６図で示すようにダイヤ
フラム４の環状突起４Ａ付根部分が矢印の如く半
径方向内方に引つ張られてダイヤフラム４全体が
変形し、設計通りの弾撥力が得られない。その
上、実際のポンプ作動時でダイヤフラム４が高速
に振動すると、第７図で示すように前記の環状突
起４Ａには半径方向内方への引張力が繰り返し作
用して前記の変形度合が増長し、弾性疲労と相俟
つてダイヤフラム４全体の拡張度がポンプ作用時
間とともに次第に低下して、ポンプ性能の最も重
要な要素である所の弾撥力が経時的に顕著に低下
し、それに伴なつて振動系の固有振動数が下り、
初期段階で駆動電源周波数と同調させていても次
第に同調がはずれて（位相がずれて）振動系の動
きが弱まり、もつてポンプ効率の大幅低下を招
き、遂にはポンプ作用しなくなることさえ生じる
欠点があつた。

本考案はかかる実情に鑑み、装着部の構造を何
等改造する要なく、また組付けも容易にしなが
ら、ポンプ性能の効率化と、長期安定化を図らん
とする点に目的を有する。

〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために案出された本考案
に係るダイヤフラムエアーポンプのダイヤフラム
拡張支持装置は、ダイヤフラムの張力と、駆動桿
を含む振動系の重量によつて特定される固有振動
数を、駆動電源周波数に同調させて、駆動される
ダイヤフラムエアーポンプにおいて、ダイヤフラ
ム表裏両面の外周部位置に、外径が等しくかつ内
径に差がある同芯円状の環状突起を一体に突出連
設し、ダイヤフラム取付台側に、内径が小なる前
記一方の環状突起が嵌合可能で自由状態における
該環状突起の内径よりもやや大なる内径の環状凹
溝を形成するとともに、自由状態における他方の
環状突起の内径よりもやや大なる外径を有し、か
つ該環状突起よりもフープテンシヨンが大きくて
前記環状突起の内面側に嵌着離脱可能なダイヤフ
ラム張力安定用リング部材を、前記ダイヤフラム
取付台及びカバーケーシングとは別体に形成して
装着し、このリング部材の内周面を前記ダイヤフ
ラム取付台の内周面に対し、前記ダイヤフラムの
装着静止面を対称の中心として対称又はほぼ対称
形状に構成してあるという構成に特徴を有するも
のである。

〈作 用〉 上記のような特徴構成を有する本考案に係るダ
イヤフラムエアーポンプのダイヤフラム拡張支持
装置によれば、前記ダイヤフラム４の一面側の環
状突起４Ａのみをダイヤフラム取付台１０の環状
凹溝１０Ａ内に嵌合させてダイヤフラム４を半径
方向に拡張装着した第２図の状態（環状突起４
Ａ，４Ｂの付根部分が半径方向内方に引つ張られ
て変形した状態）から、前記ダイヤフラム４他面
側の環状突起４Ｂの内面側に前記リング部材１２
を嵌着することにより、第３図で示すように前記
ダイヤフラム４の環状突起付根部分の変形を矯正
し、ダイヤフラム４全体を所期通りに拡張して設
計通りの弾撥力を発揮させることができる。その
上、ポンプの実作動に伴なうダイヤフラム４の高
速振動に拘わらず、ダイヤフラム４の変形がな
く、初期の拡張度を確実に維持できるに至るので
ある。

〈考案の効果〉 従つて、本考案による時は、 (1) ダイヤフラム取付台１０及びカバーケーシン
グ１１は、従来のダイヤフラム拡張支持装置の
場合と同様な構成で何等改造の要なく、リング
部材１２を付加するだけの簡単でかつ安価な手
段でありながら、 (2) 振動系の重量に見合つた弾撥力を確実に現出
しかつ維持させて、該振動系の固有振動数と駆
動電源周波数との同調による最大効率のポンプ
作動を長期に亘つて安定化できる。

(3) しかも、別体リング部材１２の使用によつ
て、例えばカバーケーシング１１側にそれと同
様な機能の環状突起を一体突出形成する場合に
比べて、寸法的に高精度なものを得易くて前記
(2)項でいう所のポンプ性能を一段と向上できる
とともに、 (4) 全体の組付けが容易である。

(5) 加えて、装着状態では、ダイヤフラム４の装
着静止面を中心にして表裏両面の取付部形状が
対称又はほぼ対称であるから、ダイヤフラム４
の振動に伴なう偏摩耗、局部変形が極力抑制さ
れ、ダイヤフラム４の耐久性も増大できるので
ある。

〈実施例〉 以下本考案の実施例を図面（第１図乃至第３
図）に基づいて詳述する。

ゴム製のダイヤフラム４の一面側に、その外周
に沿つて同芯円状の環状突起４Ａを一体に突出連
設するとともに、ダイヤフラム取付台１０側に
は、前記環状突起４Ａの半径方向の肉厚と等しい
又はほぼ等しい幅を有するとともに、自由状態に
おける前記ダイヤフラム４の環状突起４Ａの内径
ｄよりもやや大なる内径Ｄを有する環状凹溝１０
Ａを形成し、もつて前記環状突起４Ａを環状凹溝
１０Ａ内に嵌合させることによりダイヤフラム４
を、前記内径Ｄとｄの差 （△D₁＝Ｄ−ｄ）だけ半径方向に拡張して取
付台１０に装着可能にしてある。一方、前記ダイ
ヤフラム４の他面側にも、その外周に沿つて同芯
円状の環状突起４Ｂを一体に突出連設するととも
に、自由状態における前記ダイヤフラム４の環状
突起４Ｂの内径d′よりもやや大なる外径D′を有
し、具体的には前者環状突起４Ａと環状凹溝１０
Ａとの内径差（△D₁）と等しい又はほぼ等しい径
の差（△D₂＝D′−d′）を有し、かつ前記環状突起
４Ｂよりもフープテンシヨンの大なる硬質樹脂製
のリング部材１２を前記ダイヤフラム取付台１０
及びカバーケーシング１１とは別体に形成し、こ
のリング部材１２を、ダイヤフラム取付台１０に
前者環状突起４Ａを環状凹溝１０Ａ内に嵌合させ
る状態で装着したダイヤフラム４の後者環状突起
４Ｂの内面側に第３図の如く嵌着させ、かつその
上から第１図の如くカバーケーシング１１を、そ
の端面にて環状突起４Ｂ及びリング１２を押圧す
るように取付台１０にボルト１３を介して固定連
結することによりダイヤフラムエアーポンプを完
成させたものである。そして、前記リング部材１
２の内周面１２ａは、前記ダイヤフラム４の装着
静止面を対称の中心として前記ダイヤフラム取付
台１０の内周面１０ａと対称又はほぼ対称形状に
構成されているのである。なお第１図において他
の構成は第４図で示したこの種の一般的なポンプ
と全く同一であり、各部品に第４図と同一の番号
を付して説明する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の要部拡大縦断面図、第２図及
び第３図はダイヤフラム装着説明のための要部拡
大縦断面図、第４図は一般的なダイヤフラムエア
ーポンプの要部縦断面図、第５図乃至第７図は従
来例のものの要部拡大縦断面図である。 ４……ダイヤフラム、４Ａ，４Ｂ……環状突
起、１０……ダイヤフラム取付台、１０Ａ……環
状凹溝、１１……カバーケーシング、１２……リ
ング部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ダイヤフラムの張力と、駆動桿を含む振動系の
   重量によつて特定される固有振動数を、駆動電源
   周波数に同調させて、駆動されるダイヤフラムエ
   アーポンプにおいて、ダイヤフラム４表裏両面の
   外周部位置に、外径が等しくかつ内径に差がある
   同芯円状の環状突起４Ａ，４Ｂを一体に突出連設
   し、ダイヤフラム取付台１０側に、内径が小なる
   前記一方の環状突起４Ａが嵌合可能で自由状態に
   おける該環状突起４Ａの内径ｄよりもやや大なる
   内径Ｄの環状凹溝１０Ａを形成するとともに、自
   由状態における他方の環状突起４Ｂの内径d′より
   もやや大なる外径D′を有し、かつ該環状突起４
   Ｂよりもフープテンシヨンが大きくて前記環状突
   起４Ｂの内面側に嵌着離脱可能なダイヤフラム張
   力安定用リング部材１２を、前記ダイヤフラム取
   付台１０及びカバーケーシング１１とは別体に形
   成して装着し、このリング部材１２の内周面１２
   ａを前記ダイヤフラム取付台１０の内周面１０ａ
   に対し、前記ダイヤフラム４の装着静止面を対称
   の中心として対称又はほぼ対称形状に構成してあ
   ることを特徴とするダイヤフラムエアーポンプの
   ダイヤフラム拡張支持装置。