JPS62267585A - ダイヤフラムポンプ - 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〕 この発明は、静圧された加圧媒体を急速に排出する排出
口をモータの一方向および他方向回転によって開閉する
排出弁を備えているダイヤフラムポンプに関する。

〔背景技術〕

血圧計において、カフ帯（腕帯）へ空気を送るダイヤフ
ラムポンプと、このポンプとカフ帯との間に設けられた
排気弁機構を備え、前記ポンプを働かせるモータの正逆
転によって加圧と排気を切り替える給排気装置が、たと
えば、特公昭６〇−４０２９３号公報に開示されている
。この袷排気装置は、モータの正転（時計回り）時に空
気の圧送と排気弁の閉塞を行い、逆転（反時計回り）時
に排気弁を開いている。

ところが、第８図にみるように、ダイヤフラム式加圧ポ
ンプ５１で空気を圧送した場合、貯圧部（この場合は、
血圧計のカフ帯５２）の圧力が上昇し、モータ（図示せ
ず・）を停止して加圧をやめたときに、高圧となったダ
イヤフラム１内の空気がダイヤフラム１を通して（ダイ
ヤフラム１−接続棒５４−偏心軸５５−モータの軸５３
）モータを逆転させようとする。この力でモータの軸５
３が逆転し、閉塞されていた排気弁（図示せず）が開い
て勝手に排気してしまうという不都合が生じる。５６は
逆止弁である。

〔発明の目的〕

この発明は、上記のことに鑑みて、排出口の弁の開閉を
モータの一方向回転および他方向回転により行うダイヤ
フラムポンプにおいて、ダイヤフラムを通してモータを
回転させようとする力が発生しても、排出口の閉塞が確
実に保たれるダイヤフラムポンプを提供することを目的
とする。

〔発明の開示〕

上記の目的を達成するために、この発明は、モータの回
転により駆動されて貯圧部に加圧媒体を流入させるダイ
ヤフラム、前記加圧媒体を貯圧部から排出するための排
出孔、および、回動自在に支持されていて正逆の回動動
作により前記排出孔を開閉する弁を備えるとともに、前
記モータの一方向および他方向回転動作により前記弁の
開閉動作を生起させて、前記モータの一方向回転時には
弁が閉、他方向回転時には弁が開となるようにさせる動
作伝達手段を備えているダイヤフラムポンプであって、
前記動作伝達手段は、大径部と小径部とが一体に形成さ
れ、前記小径部において共回りおよびその解除可能にモ
ータの回転軸に巻装されているコイルばねを備え、この
コイルばねの大径部側端部は、前記弁に係合していて、
前記モータの一方向回転時および他方向回転時には前記
弁を押圧して前記弁の開閉動作を生起させ、かつ、前記
一方向回転時弁の閉状態においては、前記弁に対する押
圧により共回りを解除して前記回転軸の回転を許容する
とともに、前記回転軸が他方向回転しはじめてから半回
転以上回転することにより大径部が締まったのち前記弁
の開動作を生起させるようになっていることを特徴とす
るダイヤフラムポンプを要旨とする。

以下に、この発明を、その実施例をあられす図面を参照
しながら詳しく説明する。

ここで、加圧媒体とは、通常、空気のことであるが、こ
れに限らない。

第１図〜第４図は、この発明のダイヤフラムポンプが血
圧計に用いられる場合の１実施例をあられしている。図
にみるように、このダイヤフラムポンプは、ダイヤフラ
ム１、排出口（排出孔）２、弁（排出弁）３、および、
動作伝達手段４を備えている。ダイヤフラム１は、モー
タ５の回転により駆動されて、貯圧部（図示されず）に
加圧媒体を流入させる。排出口２は、加圧媒体を貯圧部
から排出するためのものである。この実施例では、排出
口はゴム体のもので形成されているが、他の材質のもの
でもよい。排出弁３は、回動軸６に回動自在に支持され
ており、正逆の回動動作により排出口２を開閉する。

動作伝達手段４は、コイルばね（弁ばね。この実施例で
は、ねじりコイルばね）７を備えている。コイルばね７
は、小径部７ａおよび大径部７ｂを有していて、その小
径部７ａにおいて共回りおよびその解除可能にモータ５
の回転軸８に巻装されている。コイルばね７の大径部側
端部７ｄは、排出弁３に係合している。この実施例では
、排出弁３の先端部がＬ字形に屈曲しており、この屈曲
した部分に孔（スリット）３ａが設けられていて、この
孔３ａにコイルばね大径部側端部７ｄが挿通されること
により係合しているが、他の方法により係合していても
よい。

モータ５はケース（ポンプ台）９に固定されていて、そ
の回転軸８の先端には偏心軸１０が溶接などにより一体
化されていて、クランクになっている。その偏心軸１０
は、ダイヤフラム１の接続棒（コネクティングロッド）
１１に接続されている。このため、モータ５の回転運動
が直線運動に変換され、ダイヤフラム１が往復運動する
（矢印Ｅ、　　Ｆ方向）ようになっている。偏心させる
方法は、前記のように偏心軸を溶接などによりモータの
回転軸と一体化させる方法に限らず、前記回転軸を屈曲
させる方法などによってもよい。

ダイヤフラム１の下部は、加圧媒体室くこの実施例では
、空気室）１２となっている。この加圧媒体室１２は、
加圧媒体を外部から吸い込むための吸入口（この実施例
では、吸気口ともいう）１３、加圧媒体を貯圧部（たと
えば、血圧計のカフ帯の静圧槽）へ送るための吐出口（
この実施例では、送気口ともいう）１４、および、貯圧
部内の加圧媒体を急速に排出するための排出口（この実
施例では、排気口ともいう）２のそれぞれと接続してい
る。吸入口１３および吐出口１４には、ダイヤフラム１
に一体化されている逆止弁１５，１６が設けられており
、吸入口１３から吸い込まれた加圧媒体を確実に貯圧部
へ送ることができるようになっている。逆止弁は、ダイ
ヤフラムと別体に設けられていてもよい。また、吸入口
および吐出口は、実施例のような位置に限らず、たとえ
ば、加圧媒体室裏面に設けられてもよい、１７はカフ帯
につながるホースであり、吐出口１４に接続されている
。

高圧側の空間Ｇ、　Ｈは、ケース９の内部通路（図示さ
れず）などで連結されている。

排出弁３が板状の磁性材料からなっていて、ケース９の
排出弁３の端縁裏面が臨む位置には永久磁石（閉状態保
持用磁石）１８が設けられていると、排出弁３が閉のと
き、排出弁３を排出口２側へしっかりと吸引して閉の状
態を保ち、排出口２から加圧媒体が漏れないようになる
。この保持用磁石１８は、貯圧部の内圧が所定圧を越え
るような高圧にならないと、その内圧によって排出弁３
が開かないような充分な磁力を有している。また、排出
弁３が開のとき、排出弁３の端縁表面が臨む位置に永久
磁石（開状態保持磁石。図示せず）が設けられていると
、排出弁３が開のとき、排出弁３をしっかりと吸引して
開の状態を保つようになる。排出弁を開の状態・閉の状
態にそれぞれ保つ方法はこれらに限らない。永久磁石は
排出弁に設けるようにし、図中、永久磁石が設けられて
いる位置に磁性材料を設けるようにしてもよい。また、
永久磁石は、排出弁に臨む部分にのみ設けるようにすれ
ば、他への磁気的な悪影響を防ぐことができる。

第５図は、モータ５の一方向回転時、排出弁３が閉状態
にあるときの動作伝達手段４の詳細をあられす。排出弁
３が開状態にあるときに、モータ５を一方向回転（矢印
Ａ向き。この実施例では時計回り）させると、偏心軸１
０も矢印Ａ向きに回転する。偏心軸１０が回転すると、
ダイヤフラム１が往復動作を始める。他方、回転軸８が
回転すると、コイルばね１０もともに矢印Ａ向きに回転
し、コイルばね大径部側端部７ｄが排出弁３の孔３ａの
縁にあたって排出弁３を押しはじめ、排出弁３の閉動作
（矢印Ｃ向きの回動動作）を生起させ、排出口２を閉じ
させる。保持用磁石１８によって排出弁３の閉状態が保
たれる。第５図にみるように、排出弁３が排出口２を閉
じた状態では、コイルばね大径部側端部７ｄが排出弁３
を押圧することによりコイルばね７の弛む向きに反作用
をうけるので、共回りが解除されて回転軸８の回転を許
容する。このため、コイルばね７の回転が阻止されても
、モータの回転軸８および偏心軸１０は矢印Ａ向きに回
転を行い、ダイヤフラム１を駆動させつづけ、ダイヤフ
ラム１が矢印Ｅ向きに動いたときに、吸入口１３から逆
止弁１５を押し開けて加圧媒体（この実施例では空気）
を加圧媒体室１２へ吸入し、ダイヤフラム１が矢印Ｆ向
きに動いたときに、逆止弁１６を押し開けて吐出口１４
から加圧媒体を吐出して加圧媒体を貯圧部に流入させる
。なお、加圧媒体室と貯圧部が同じである場合もある。

モータ５の一方向回転時排出弁の閉状態、すなわち、第
５図にみるような状態において、コイルばね７は、回転
軸８が他方向回転（矢印Ｂ向きの回転）しはじめてから
半回転以上回転することにより大径部７ｂが締まったの
ち、大径部側端部７ｄが排出弁３の開動作を生起させる
ようになっている。このため、モータ５の一方向回転時
排出弁が閉状態にあるとき（この状態は、貯圧部に加圧
媒体を流入させたあとモータをとめる直前の状態でもあ
る）から、排出弁３の開動作を生起させるには、回転軸
８が半回転以上他方向回転しなければならないので、モ
ータをとめたときに回転軸を他方向回転させようとする
力が生じても排出弁が勝手に開動作を始めるということ
がない。回転軸を他方向回転させようとする力は回転軸
を他方向に半回転以下しか回転させないので、排出弁の
開動作を生起させるまでに回転軸が半回転以上回転する
余裕があれば十分である。

なお、モータの回転軸８が一方向回転しているとき、コ
イルばね小径部側端部７Ｃは、その回転を妨げないよう
になっていればよく、特に限定はない。この実施例では
、コイルばね７の小径部側端部７Ｃは回転軸８から遠ざ
かるように伸びていて、その先端部が自由である。

第６図は、モータ５の他方向回転時、排出弁３が開く直
前にあるときの動作伝達手段４の詳細をあられす。排出
弁３が閉状態ルにあるときに、モータ５を他方向回転（
矢印Ｂ向き。この実施例では反時計回り）させると、偏
心軸１ｏも矢印Ｂ向きに回転す不。偏心軸１０が回転す
ると、ダイヤフラム１が往復動作を始める。他方、回転
軸８が回転すると、コイルばね７もともに矢印Ｂ向きに
回転し、コイルばね大径部側端部７ｄは排出弁３の孔３
ａの縁にあたるまで回転した（第３図に一点鎖線で示す
）のち孔３ａの縁を押しはじめ、大径部７ｂが締まる（
径が小さくなる）。モークトルクが保持用磁石の吸引力
に打ち勝つと（この実施例では、この間に回転軸８が他
方向にほぼ１回転している）、排出弁３の開動作（矢印
り向きの回動動作）を生起させ、排出口２を開かせる。

この実施例のように、コイルばねの大径部側端部７ｄが
排出弁３の開動作を生起させるときに、コイルばね７が
締まる向きに反作用をうけるようになっていると、モー
タ５のトルクが直接排出弁の開き力となり、保持用磁石
１８の吸引力に打ち勝ち排出弁３を開かせることができ
る。排出口２が開になると、加圧媒体は貯圧部から急速
に排出される。この実施例では、第７図にみるように、
排出弁３がある程度回動すると、コイルばね小径部側端
部７ｃがコイルぼね小径部側端部７ｃの回転軌跡内にあ
る弁ばねストッパ１９を押圧することによりコイルばね
７の弛む向きに反作用をうけるので、共回りが解除され
て回転軸８の回転を許容する。このため、コイルばね７
の回転が阻止されてもモータの回転軸８および偏心軸１
０は矢印Ｂ向きに回転を行い、ダイヤフラム１を駆動さ
せつづける。なお、加圧媒体を急速に排出するときには
、ダイヤフラム１を駆動する必要がないので、排出弁３
が開けば開状態を保ったままモータ５が止まるようにし
ていてもよい。このようにしておけば、他方向回転時に
排出弁の開状態において、コイルばね小径部側端部が上
記弁ばねストッパーなどに対する押圧により共回りを解
除して回転軸の回転を許容するようになっている必要は
ない。

上記のように、この発明のダイヤフラムポンプは、モー
タが一方向回転から他方向回転に切り替わるとき〔すな
わち、モータの一方向回転時に排出弁の閉状態（第５図
の状Ｂ）から、モータの他方向回転を始めるとき〕には
、回転軸が他方向回転しはじめてから半回転以上回転す
ることによりコイルばねの大径部が締まったのちコイル
ばね大径部側端部が排出弁の開動作を生起させるので、
排出弁を動作させるためには、回転軸が半回転以上他方
向回転しなければならない。このため、加圧媒体室の高
圧の加圧媒体がダイヤフラムを通して回転軸を他方向回
転させても、排出弁が勝手に動作することがない。

また、上記実施例のように、モータが他方向回転から一
方同回転に切り替わるとき〔すなわち、モータの他方向
回転時に排出弁の閉状Ｂ（第７図の状態）から、モータ
の一方向回転を始めるとき〕にも、排出弁を動作させる
ために、回転軸が半回転以上一方向回転するようになっ
ていてもよいが、ただちに排出弁を動作させるようにな
っていてもよい。

なお、この発明は、以上の実施例に限られない。コイル
ばね小径部側端部は、上記のようにケース上に出ている
必要はなく、ケース上面に設けられた凹部に入り込んで
いてもよい。また、モータの他方向回転時に排出弁があ
る程度間いたときに、コイルばね小径部側端部がコイル
ばねの弛む向きに押圧するものは、ケース外部の腕状物
・突起、または、ケース上面に設けられた凹部の壁など
であってもよく、特に限定はない。この発明のダイヤフ
ラムポンプは、上記実施例では血圧計に利用されるよう
にして説明していたが、他の用途に用いられてもよい。

このため、貯圧部は、カフ帯以外のものであってもよい
。

〔発明の効果〕

この発明のダイヤフラムポンプは、以上にみるように、
ダイヤフラムを駆動するモータの一方向および他方向回
転動作により、加圧媒体を貯圧部から排出するだめの排
出孔を開閉する弁（排出弁）の開閉回動動作を生起させ
て、前記モータの一方同回転時には弁が閉、他方向回転
時には弁が開となるようにさせる動作伝達手段を備えて
おり、前記動作伝達手段は、大径部と小径部とが一体に
形成され、前記小径部において共回りおよびその解除可
能にモータの回転軸に巻装されているコイルばねを備え
、このコイルばねの大径部側端部ば、前記弁に係合して
いて、前記モータの一方向回転時および他方向回転時に
は前記弁を押圧して前記弁の開閉動作を生起させ、かつ
、前記一方向回転時弁の閉状態においては、前記弁に対
する押圧により共回りを解除して前記回転軸の回転を許
容するとともに、前記回転軸が他方向回転しはじめてか
ら半回転以上回転することにより大径部が締まったのち
前記弁の開動作を生起させるようになっていることを特
徴とするので、モータを一方向回転させて弁を閉状態に
してからモータを止めたときに、コイルばねによって弁
が開動作しはじめるまでに半回転以上の余裕がある。こ
のため、ダイヤフラムの復元力で回転軸が他方向回転し
ても、勝手に弁が開動作することがないので、貯圧部の
加圧媒体が勝手に流出することがない。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はこの発明のダイヤフラムポンプの１実施例
をあられし、第１図は斜視図、第２図は１−Ｉ’断面図
、第３図はｎ−１ｒ’断面図、第４図はｍ−ｍ　’断面
図、第５〜７図は動作伝達手段の動作説明図、第８図は
従来のダイヤフラムポンプの１例をあられす断面図であ
る。 １・・・ダイヤフラム　２・・・排出口　３・・・排出
弁４・・・動作伝達手段　５・・・モータ　６・・・回
動軸　７・・・コイルばね　７ａ・・・コイルばねの小
径部　７ｂ・・・コイルばねの大径部　７ｄ・・・コイ
ルばねの大径部側端部　８・・・回転軸 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第１図 第２図 第４図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの回転により駆動されて貯圧部に加圧媒体
   を流入させるダイヤフラム、前記加圧媒体を貯圧部から
   排出するための排出孔、および、回動自在に支持されて
   いて正逆の回動動作により前記排出孔を開閉する弁を備
   えるとともに、前記モータの一方向および他方向回転動
   作により前記弁の開閉動作を生起させて、前記モータの
   一方向回転時には弁が閉、他方向回転時には弁が開とな
   るようにさせる動作伝達手段を備えているダイヤフラム
   ポンプであって、前記動作伝達手段は、大径部と小径部
   とが一体に形成され、前記小径部において共回りおよび
   その解除可能にモータの回転軸に巻装されているコイル
   ばねを備え、このコイルばねの大径部側端部は、前記弁
   に係合していて、前記モータの一方向回転時および他方
   向回転時には前記弁を押圧して前記弁の開閉動作を生起
   させ、かつ、前記一方向回転時弁の閉状態においては、
   前記弁に対する押圧により共回りを解除して前記回転軸
   の回転を許容するとともに、前記回転軸が他方向回転し
   はじめてから半回転以上回転することにより大径部が締
   まったのち前記弁の開動作を生起させるようになってい
   ることを特徴とするダイヤフラムポンプ。