KR101967595B1

KR101967595B1 - 다이어프램 펌프

Info

Publication number: KR101967595B1
Application number: KR1020187017488A
Authority: KR
Inventors: 카즈키요 테시마; 모토아키 나루오
Original assignee: 니혼삐라아코오교오카부시키가이샤
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2019-04-09
Also published as: US20160273527A1; KR20160060758A; EP3073113A1; KR20180072862A; US10830226B2; TW201537026A; TWI660123B; EP3073113B1; EP3073113A4; KR101901499B1; CN105745445B; WO2015076089A1; CN105745445A

Abstract

롤링 다이어프램의 동작에 기인하는 액체 이송량의 정량성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있는 다이어프램 펌프를 제공한다.
다이어프램 펌프(1)는 하우징(2)과 피스톤(3)과 샤프트(4)와 덮개부(35)가 상기 피스톤과 일체적으로 왕복 이동하도록 구성된 롤링 다이어프램(5)과 모터부(30)의 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 출력축(31)으로부터 상기 샤프트에 출력할 수 있는 구동장치와 안내 부재(7)와 규제 기구(8)를 구비한다. 상기 안내 부재는, 상기 하우징 내의 상기 피스톤보다 축심 방향 타측에 배치되고 또한 상기 하우징에 설치되어 상기 샤프트를 축심 방향으로 이동 가능하게 안내할 수 있는 것으로 된다. 상기 규제 부재는, 상기 하우징(2) 내에서 상기 안내 부재와 상기 샤프트와의 사이에 설치되며, 상기 샤프트의 축심 방향에의 왕복 이동을 허용하면서 축심 둘레의 회전을 규제할 수 있는 것으로 된다.

Description

다이어프램 펌프{DIAPHRAGM PUMP}

본 발명은, 롤링 다이어프램을 구비한 다이어프램 펌프에 관한 것이다.

종래 반도체, 액정, 유기 EL, 태양전지, LED의 제조 프로세스 등에 있어서, 약액 등의 액체의 공급을 실시하기 위해 이용되는 다이어프램 펌프로서 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재의 다이어프램 펌프가 알려져 있다.

이런 종류의 다이어프램 펌프는, 실린더(하우징)와 상기 실린더에 그 축심 방향으로 왕복 이동 가능하게 수용된 피스톤과 상기 피스톤의 왕복 이동에 대응하여 동작하도록 구성된 롤링 다이어프램과 모터부 및 피스톤 로드가 역할을 하도록 상기 피스톤에 연결된 나사축으로 되는 출력축을 가지는 리니어 액츄에이터(구동장치)를 구비하고 있다.

상기 리니어 액츄에이터는, 상기 실린더에 설치되어 상기 피스톤을 축심 방향으로 왕복 이동시킬 수 있도록 상기 모터부의 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 출력축으로부터 상기 피스톤으로 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 출력축은, 상기 피스톤에 동축적으로 배치되고 또한 나사 결합으로 연결되어 이 피스톤과 일체적으로 축심 방향으로 왕복 이동할 수 있게 되어 있다.

그러나 상기 다이어프램에 있어서는, 상기 리니어 액츄에이터의 출력축은, 이 리니어 액츄에이터의 본체에 있어서 실린더 내에 대면하는 대향면으로부터 상기 실린더 내에 삽입된 후 상기 피스톤에 나사 연결될 때까지 사이에 어떠한 부재에 의해 지지되는 일없이 축심 방향으로 왕복 이동이 안내되는 일도 없었다. 상기 출력축은 상기 리니어 액츄에이터의 본체와 상기 피스톤과의 사이에 횡단하는 것에 지나지 않았다.

그 때문에 상기 출력축의 출력에 수반하는 상기 피스톤의 왕복 이동시에, 이 피스톤이 실린더의 지름 방향(축심 방향과 직교 또는 교차하는 방향)으로 덜컹거려서 상기 롤링 다이어프램이 비틀어지는 변형 등이 발생하여, 이 롤링 다이어프램이 정상적으로 동작(변형) 하지 않을 우려가 있었다. 즉, 상기 다이어프램 펌프의 액체 이송량의 정량성이 손상되는 일이 있었다.

더욱이, 상기 다이어프램 펌프에 있어서는, 상기 리니어 액츄에이터의 출력축으로 나사 결합된 상기 피스톤과 상기 실린더와의 사이에, 상기 피스톤의 왕복 이동을 허용하여 회전을 규제하는 다음과 같은 회전을 금지하는 수단이 구비되어 있으므로, 상기 피스톤이 더 덜컹거려서 상기 다이어프램 펌프의 액체 이송량의 정량성이 손상되기 쉽게 되어 있다.

즉, 상기 회전 금지 수단에서는 상기 실린더의 측벽에 축심 방향을 따라 형성된 장공과 이 장공을 통과할 수 있도록 상기 피스톤의 외주면에서 반경 방향으로 돌출된 계합핀으로 구성되어 있다. 그리고 상기 계합 핀이 그 돌출 단부가 상기 실린더의 외부에 위치하도록 상기 장공을 통해서 상기 장공에 안내되면서 상기 피스톤과 일체적으로 왕복 이동가능으로 되어 있었다.

그 때문에, 상기 회전 금지 수단에서는, 상기 계합 핀과 상기 장공과의 감합이 완화되어 있다. 따라서, 상기 피스톤의 왕복 이동시에, 상기 출력축으로부터 회전 입력을 받은 상기 피스톤이 상기 실린더의 원주 방향으로 덜컹거려서 상기 롤링 다이어프램이 비틀어지는 변형이 발생하고, 이 롤링 다이어프램이 정상적으로 동작(변형) 하지 않을 우려가 있었다. 그 결과, 상기 다이어프램 펌프의 액체 이송량의 정량성이 손상되기 쉽게 되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2007－23935호 공보

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 롤링 다이어프램의 동작에 기인하는 액체 이송량의 정량성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있는 다이어프램 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1 발명은,

하우징과,

상기 하우징 내에서 해당 하우징에 대해 동축(同軸)적으로 배치되어, 상기 하우징의 축심(軸心) 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된 피스톤과,

상기 피스톤에 축심 방향 일단 측으로 접한 상태로 연동하도록 구성된 샤프트와, 상기 피스톤의 축심 방향 일측에 배치된 덮개부, 상기 하우징에 설치된 개방 단부, 및, 상기 덮개부와 상기 개방 단부와의 사이에 배치된 절반부(折返部)를 갖고, 상기 하우징에 의해 위치 고정된 상기 개방 단부에 대해 상기 덮개부가 상기 피스톤과 일체적으로 왕복 이동하도록 구성된 롤링 다이어프램과,

상기 롤링 다이어프램에 의해, 상기 하우징 내의 상기 롤링 다이어프램보다도 축심 방향 일측으로 구획되어, 실내의 용적을 변경 가능하게 구성된 펌프실과,

모터부, 및, 상기 샤프트와 동축적으로 배치되고 또한 상기 해당 샤프트의 축심 방향 타단 측에 연결된 출력축을 가지며, 상기 하우징의 축심 방향 타측에 설치되어, 상기 샤프트를 통해 상기 피스톤을 축심 방향으로 왕복 이동시키기 위해 상기 모터부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 출력축으로부터 상기 샤프트로 출력할 수 있는 구동장치와,

상기 하우징 내의 상기 피스톤보다도 축심 방향 타측으로 배치되고 또한 상기 하우징에 설치되어, 상기 샤프트를 축심 방향으로 이동 가능하게 안내할 수 있는 안내 부재와,

상기 하우징 내에서 상기 안내 부재와 상기 샤프트와의 사이에 설치되어, 상기 샤프트의 축심 방향으로의 왕복 이동을 허용하면서 축심 둘레의 회전을 규제할 수 있는 규제 기구를 구비하는 다이어프램 펌프이다.

이 구성에 의하면, 상기 샤프트를 상기 안내 부재에 의해 안내하면서 왕복 이동시키는 것이 가능해진다. 따라서, 상기 샤프트의 왕복 이동시에, 상기 샤프트 및 이것에 연동하는 상기 피스톤을 상기 하우징의 지름 방향(축심 방향과 직교 또는 교차하는 방향)으로 덜컹거리기 어렵게 하여, 상기 롤링 다이어프램을 비틀어지게 한다거나 변형시키지 않고, 정상적으로 동작(변형)시키기 쉽게 된다. 따라서, 상기 롤링 다이어프램의 동작에 기인하는 액체 이송량의 정량성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

제2 발명은, 제1 발명의 다이어프램 펌프에 있어서,

상기 규제 기구가,

상기 샤프트로 이루어지는 스플라인 축과, 상기 안내 부재에 고정되어 상기 스플라인 축을 상대 회전 불능으로 지지하면서 축심 방향으로 슬라이드 가능하게 안내할 수 있는 통상(筒狀) 부재를 가지는 볼 스플라인으로 구성되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 샤프트의 왕복 이동시에 상기 샤프트 및 상기 피스톤을 상기 하우징의 지름 방향으로 더 덜컹거리기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 액체 이송량의 정량성의 저하를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

제3 발명은, 제2 발명의 다이어프램 펌프에 있어서,

상기 샤프트의 축심 방향 타단부를 협지하고 또한 상기 출력축의 축심 방향 일단부를 협지하는 것에 의해, 상기 샤프트와 상기 출력축을 연결하도록 구성된 연결 부재를 구비하고 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 샤프트와 상기 구동장치의 출력축의 조립 및 분리가 용이한 것이 된다. 따라서, 상기 다이어프램 펌프의 메인터넌스의 간편화를 도모할 수 있다.

제4 발명은, 제1 내지 제3 발명의 다이어프램 펌프에 있어서,

상기 피스톤이, 상기 롤링 다이어프램의 덮개부 측으로 개구하는 오목부를 갖고,

상기 롤링 다이어프램이, 상기 오목부에 감합(嵌合)가능한 돌출부를 갖고, 이 돌출부를 상기 피스톤의 오목부에 감합시킨 상태로 상기 피스톤에 설치되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 다이어프램 펌프의 흡입 공정 등으로 상기 펌프실 내의 액체에 충격이 가해졌을 경우에, 상기 롤링 다이어프램을 상기 피스톤에 대해서 변형하기 어렵게 하는 것이 가능해진다. 또, 상기 돌출부와 상기 오목부와의 감합으로 상기 롤링 다이어프램과 상기 피스톤과의 중심 맞춤을 실시할 수 있어 유체 이송량의 정량성의 저하를 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다.

제6 발명은, 제5 발명의 다이어프램 펌프에 있어서,

상기 규제 기구가,

상기 하우징에 그 축심 방향으로 연장하도록 설치된 레일 상(狀)의 안내 부재와, 상기 샤프트에 고정되고 또한 상기 안내 부재에 장착되어 해당 안내 부재에 대해 상대 이동 가능한 슬라이드 부재를 가지는 직동(直動) 가이드로 구성되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 샤프트의 왕복 이동시에, 상기 샤프트 및 상기 피스톤을 상기 하우징의 지름 방향에 한층 더 덜컹거리기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 액체 이송량의 정량성의 저하를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

제7 발명은, 제6 발명의 다이어프램 펌프에 있어서,

상기 슬라이드 부재가, 상기 샤프트의 축심 방향 타단부를 협지하고 또한 상기 출력축의 축심 방향 일단부를 협지하는 것에 의해, 상기 샤프트와 상기 출력축을 연결하도록 구성되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 샤프트와 상기 구동장치의 출력축의 조립 및 분리가 용이한 것이 된다. 따라서, 상기 다이어프램 펌프의 메인터넌스의 간편화를 도모할 수 있다. 또, 상기 샤프트 및 상기 출력축을 안정한 연결 상태를 유지하면서 축심 방향으로 이동시킬 수 있다.

제8 발명은, 제6 발명의 다이어프램 펌프에 있어서,

상기 피스톤이, 상기 샤프트의 축심 방향 일단부를 감합(嵌合)한 감합 오목부를 가지며, 이 감합 오목부에 상기 샤프트의 축심 방향 일단부를 이반(離反) 가능하게 접촉시키면서 감입하는 것에 의해, 상기 샤프트와 연동할 수 있도록 구성되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 피스톤과 상기 샤프트의 조립 및 분리가 용이한 것이 된다. 따라서, 상기 다이어프램 펌프의 메인터넌스의 간편화를 도모할 수 있다. 또, 상기 피스톤 및 상기 샤프트의 연결에 기인하는 상기 피스톤의 변형의 방지를 도모할 수 있다.

제9 발명은, 제6 발명의 다이어프램 펌프에 있어서,

상기 피스톤이, 상기 롤링 다이어프램의 덮개부 측에 개구하는 오목부를 가지며,

상기 롤링 다이어프램이, 상기 오목부에 감합 가능한 돌출부를 갖고, 이 돌출부를 상기 피스톤의 오목부에 감합시킨 상태로 상기 피스톤에 설치되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 다이어프램 펌프의 흡입 공정 등으로 상기 펌프실 내의 액체에 충격이 가해졌을 경우에, 상기 롤링 다이어프램을 상기 피스톤에 대해서 변형하기 어렵게 하는 것이 가능해 진다. 또, 상기 돌출부와 상기 오목부와의 감합으로 상기 롤링 다이어프램과 상기 피스톤과의 중심 맞춤을 실시할 수 있으며, 유체 이송량의 정량성의 저하를 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명에 의하면, 롤링 다이어프램의 동작에 기인하는 액체 이송량의 정량성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있는 다이어프램 펌프를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 다이어프램 펌프의 측면 단면도이다.
도 2는　본 발명의 제1 실시형태에 관한 다이어프램 펌프의 일부 확대 측면 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 다이어프램 펌프의 측면 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 다이어프램 펌프에 있어서, 샤프트와 구동장치의 출력축과의 연결 부분을 나타내는 도면으로서, (a)는 측면도이며, (b)는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 다이어프램 펌프의 측면 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 다이어프램 펌프의 일부 확대 측면 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 다이어프램 펌프의 정면 단면도이다.
도 8은　본 발명의 제2 실시형태에 관한 다이어프램 펌프의 측면 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 다이어프램 펌프에 있어서, 샤프트와 구동장치의 출력축과의 연결 부분을 나타내는 도면으로서, (a)는 측면도이며, (b)는 평면도이다.

본 발명의 제1 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에 본 발명의 제1 실시형태에 관한 다이어프램 펌프(1)의 측면 단면도를 나타낸다. 도 2에 상기 다이어프램 펌프(1)의 일부 확대 측면 단면도를 나타낸다.

도 1, 도 2에 나타내듯이, 상기 다이어프램 펌프(1)는, 하우징(2)과 피스톤(3)과 샤프트(4)와 롤링 다이어프램(5)과 구동장치(6)와 안내 부재(7)와 규제 기구(8)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 다이어프램 펌프(1)는, 그 길이 방향(축심 방향)을 상하 방향으로 하여 배치되어 있다.

상기 하우징(2)은, 본 실시형태에 있어서는, 실린더(11)와 펌프 헤드(12)를 갖고 있다. 상기 실린더(11)는, 원통상으로 형성되어 축심 방향을 상하 방향으로 하여 배치되어 있다. 상기 실린더(11)는, 예를 들면, SUS304 등의 스테인리스 강으로 구성된다. 상기 실린더(11)에는, 그 축심 방향과 직교 또는 교차하는 방향으로 관통하는 환기구(14)가 설치되어 있다. 이 환기구(14)는, 진공 펌프 또는 아스피레이터 등의 감압 장치와 접속되어 있다.

상기 펌프 헤드(12)는, 유개(有蓋) 원통상으로 형성되어 상기 실린더(11)의 축심 방향 일단측(위쪽)에 그 통로를 폐색하도록 설치되어 있다. 상기 펌프 헤드(12)는, 상기 실린더(11)와 대략 동일 내경을 가지며, 상기 실린더(11)와 함께 상기 피스톤(3)을 수용할 수 있는 수용 공간을 구성하고 있다. 상기 펌프 헤드(12)는, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 불소 수지로 구성되어 있다.

상기 펌프 헤드(12)의 둘레 벽부에는 축심 방향과 직교 또는 교차하는 방향으로 관통하는 흡입구(15)가 설치되어 있다. 이 흡입구(15)는 약액 등의 액체를 저장하는 액체 탱크(도시 않음)에 흡입 측 역지 밸브를 거쳐서 접속되어 있다. 상기 흡입측 역지 밸브는, 상기 액체 탱크로부터 상기 흡입구(15)로의 액체의 흐름을 허용하고, 그 역방향에의 액체의 흐름을 저지하도록 구성되어 있다.

상기 펌프 헤드(12)의 덮개부에는, 축심 방향으로 관통하는 토출구(16)가 해당 덮개부의 중앙부(축심부)에 위치하도록 설치되어 있다. 이 토출구(16)는 액체 공급부(도시하지 않음)에 토출측 역지 밸브를 거쳐서 접속되어 있다. 상기 토출측 역지 밸브는 상기 토출구(16)로부터 상기 액체 공급부에의 액체의 흐름을 허용하고, 그 역방향에의 액체의 흐름을 저지하도록 구성되어 있다.

상기 피스톤(3)은, 상기 하우징(2) 내에서 해당 하우징(2)에 대해서 동축적으로 배치되고, 상기 하우징(2)의 축심 방향(상하 방향)으로 왕복 이동 가능하게 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 상기 피스톤(3)은, 상기 하우징(2)(상기 실린더(11) 및 상기 펌프 헤드(12))의 내경보다 작은 직경을 가지는 원주형상으로 형성되며, 외주면이 상기 하우징(2)(상기 실린더(11) 또는 상기 펌프 헤드(12))의 내주면과 대향하도록 배치되어 있다. 상기 피스톤(3)은, 예를 들면, 알루미늄 합금으로 구성된다.

상기 피스톤(3)은, 상기 하우징(2)의 내주면에 당접 또는 대략 당접하는 대경(17)을 축심 방향 외측(아래쪽)에 갖고, 상기 하우징(2)의 내주면과의 사이에 소정의 간극을 형성하는 소경부(18)를 축심 방향 일측(위쪽)에 갖고, 상기 대경부(17)의 외주면을 상기 하우징(2)의 내주면을 따르게 하면서 축심 방향으로 안내되도록 되어 있다. 상기 피스톤(3)의 대경부(17)의 외주면과 상기 하우징(2)의 내주면과의 사이에는 O링 등의 패킹(19)이 설치되어 있다. 이 패킹(19)은, 예를 들면, 불소 고무 등의 고무 재료로 구성된다.

상기 피스톤(3)은, 도 2에 나타내듯이, 축심 방향 일단측(위쪽)에 개구하는 제1 오목부(21)를 가짐과 동시에, 축심 방향 타단측에 개구하는 제2 오목부(22)를 갖고 있다. 상기 제1 오목부(21) 및 상기 제2 오목부(22)는, 각각 상기 피스톤(3)의 축심부에 설치되고, 서로 동축적으로 배치되어 있다. 여기서, 상기 제1 오목부(21)와 상기 제2 오목부(22)는 연통되어 있지 않다.

상기 피스톤(3)은, 또, 암나사가 형성된 나사구멍(23)을 갖고 있다. 상기 나사구멍(23)은, 상기 제1 오목부(21)와 상기 제2 오목부(22)와의 사이에 상기 피스톤(3)의 축심부에 배치되고, 상기 제2 오목부(22)와 동축적으로 배치되어 있다. 상기 나사구멍(23)은, 상기 제2 오목부(22)보다 소경으로 되고, 상기 제2 오목부(22) 내로 대면하도록 상기 피스톤(3)의 축심 방향 타단측(아래쪽)에 개구되어 있다.

상기 샤프트(4)는, 상기 피스톤(3)에 축심 방향 일단 측에서 접촉하는 상태로 연동하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 샤프트(4)는, 상기 피스톤(3)과 별체(別體)로 구성되어 있으며, 둥근 막대형상부(후술하는 스플라인 축)(26)과 이 둥근 막대 형상부(26)에 일체로 연결된 나사부(27)를 갖고 있다. 상기 샤프트(4)는, 축심 방향으로 연장 설치되며, 상기 하우징(2) 및 상기 피스톤(3)과 동축적으로 배치되어 있다. 상기 샤프트(4)는, 예를 들면, 고 탄소 크롬 축수강(軸受鋼)등의 담금질 강재로부터 구성된다. 다만, 상기 둥근 막대 형상부(26)에 있어서는, 마르텐사이트 계 스테인리스 강등의 스테인리스 강으로 구성하는 것도 가능하다.

상기 나사부(27)는, 상기 샤프트(4)의 축심 방향 일단부(상단부)에 구비되며, 상기 피스톤(3)의 나사구멍(23)으로 나합 가능한 것 같게 수컷 나사가 형성되어 있다. 그리고, 상기 샤프트(4)는, 상기 나사부(27)를 상기 피스톤(3)의 나사구멍(23)에 나합하는 것에 의해 상기 피스톤(3)과 나사 결합되어 해당 샤프트(4)의 움직임에 상기 피스톤(3)을 연동시킬 수 있게 되어 있다.

또, 상기 구동장치(6)는, 모터부(30)와 상기 샤프트(4)로 동축적으로 배치되고 또한 상기 샤프트(4)의 축심 방향 타단 측에 연결된 출력축(31)을 갖고 있다. 상기 구동장치(6)는 상기 하우징(2)의 축심 방향 타측(아래쪽)에 설치되어, 상기 샤프트(4)를 거쳐서 상기 피스톤(3)을 축심 방향(상하 방향)으로 왕복 이동시킬 수 있도록 상기 모터부(30)의 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 출력축(31)으로부터 상기 샤프트(4)에 출력할 수 있도록 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 상기 구동장치(6)는, 리니어 액츄에이터(모터)로 구성되어 있으며, 상기 하우징(2) 내에서 상기 피스톤(3)을 가장 근접하는 최 후진위치(도 1 참조)와 가장 이격하는 최 전진 위치(도 3 참조)와의 사이에 축심 방향으로 왕복이동시킬 수 있도록 되어 있다. 이 구동장치(6)는, 상기 모터부(30)로서 다상 스텝 모터부와 이 모터부(30)의 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 출력할 수 있는 직동(直動) 기구부를 갖고 있다.

상기 구동장치(6)의 출력축(31)은, 둥근 막대 형상부(32와 이 둥근 막대형상부(32)에 일체로 연결된 나사축부(33)를 구비하고, 이 나사축부(33)와 나합하는 나사 너트(34)와 함께 상기 직동 기구부에 포함되어 있다. 상기 출력축(31)은, 상기 구동장치(6)의 본체에 있어서 상기 실린더(11) 내에 대면하는 대향면으로부터 상기 실린더(11) 내로 향하여 상방으로 돌설되어 있다. 그리고, 상기 출력축(31)은, 상기 샤프트(4)와 동축적으로 배치되며, 그 돌출 단부(상단부) 측에서, 즉 상기 둥근 막대 형상부(32)로 상기 샤프트(4)의 축심 방향 타단부(하단부)(28)와 연결되어 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 상기 리니어 액츄에이터는 종래의 리니어 액츄에이터와 실질적으로 같은 구성을 가지므로, 해당 리니어 액츄에이터의 다른 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 롤링 다이어프램(5)은, 상기 피스톤(3)의 축심 방향 일측에 배치된 덮개부(35), 상기 하우징(2)에 설치된 개방 단부(36), 상기 덮개부(35)로 상기 개방 단부(36)와의 사이에 배치된 절반부(37)를 갖고 있다. 그리고, 상기 롤링 다이어프램(5)은, 상기 하우징(2)에 의해 위치 고정된 상기 개방 단부(36)에 대해서 상기 덮개부(35)가 상기 피스톤(3)과 일체적으로 왕복 이동하도록 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 상기 롤링 다이어프램(5)은, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 불소 수지로 구성되어 있으며, 상기 피스톤(3)과 동축적으로 배치되어 있다. 상기 롤링 다이어프램(5)은, 축심 방향 타측(아래쪽)에서 외측으로 꺾여진 유개 통상으로 형성되어 있으며, 축심 방향 일측(위쪽) 단부에 원판상의 상기 덮개부(35)를 구비하고 있다. 상기 덮개부(35)는, 상기 피스톤(3)과 동일한 정도의 직경을 가지며, 상기 롤링 다이어프램(5)의 중앙부에 배치되어 있다.

상기 롤링 다이어프램(5)은, 아래쪽에 개구를 갖고, 그 주위에 단면 형상이 U자 형인 상기 절반부(37)를 구비하고 있다. 상기 절반부(37)의 내주측 단부와 상기 덮개부(35)와의 사이에 축심 방향으로 연장하는 원통형 내통부(38)가 설치되고, 상기 절반부(37)와 상기 개방 단부(36)와의 사이에 상기 내통부(38)와 동축적으로 연장하는 원통형의 외통부(39)가 설치되어 있다. 상기 개방 단부(36)는, 상기 외통부(39)의 상단부의 지름 방향 외측에 플랜지 형상으로 설치되어 있다.

여기서, 상기 내통부(38), 상기 절반부(37) 및 상기 외통부(39)는, 유연성을 가지도록, 예를 들면 두께 1mm 이하, 0.1mm 이상의 박육(薄肉)으로(박막 형상으로) 형성되어 있다. 상기 덮개부(35) 및 상기 개방 단부(36)는, 강성을 가지도록, 상기 내통부(38), 상기 절반부(37) 및 상기 외통부(39)보다도 충분히 두꺼운 후육(厚肉)으로 형성되어 있다.

그리고, 상기 롤링 다이어프램(5)은, 상기 하우징(2) 내에 수용된 상태에서 상기 개방 단부(36)가 상기 실린더(11)와 상기 펌프 헤드(12)와의 접합 면 사이에 강하게 협지됨으로써, 상기 개방 단부(36)를 위치 고정된 다음에 상기 하우징(2)에 설치되어 있다.

또, 상기 롤링 다이어프램(5)은, 상기 덮개부(35)가 상기 피스톤(3)과 맞물려 접촉하도록 상기 덮개부(35) 및 상기 내통부(38)와 상기 피스톤(3)을 가리도록 설치되어 있다. 그리고, 상기 롤링 다이어프램(5)은, 상기 절반부(37)가 후술하는 감압실(53)에 대면한 상태에서 상기 하우징(2)의 내주면과 상기 피스톤(3)의 외주면의 사이에 위치하도록 배치되어 있다.

상기 안내 부재(7)는, 상기 하우징(2) 내의 상기 피스톤(3)보다도 축심 방향 타측(아래쪽)에 배치되고 또한 상기 하우징(2)에 설치되어 상기 샤프트(4)를 축심 방향으로 이동 가능하게 안내할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 안내 부재(7)는, 상기 하우징(2) 내를 나누는 격벽으로서 기능하고, 상기 샤프트(4)를 관통하고 있다. 상기 안내 부재(7)는, 상기 하우징 (2)의 내주면을 따르는 외주면을 갖는 판상으로 형성되고 있으며, 그 외주면에서 상기 하우징 2의 내주면으로 간극이 없이 연결되어 있다. 상기 안내 부재(7)는, 상기 실린더(11)와 일체로 구성되어 있다.

상기 안내 부재(7)는, 상기 하우징(2) 내에서, 상기 피스톤(3)이 상기 최후진위치로 이동했을 때에 해당 피스톤(3)의 하면과 당접 또는 대략 당접하도록 설치되어 있다. 상기 안내 부재(7)는, 그 축심부에 상기 샤프트(4)를 축심 방향으로 관통시켜, 축심 방향 일부(아래쪽 부분)에서 직접적으로 안내하면서, 다른 부분에 상기 규제 기구(8)의 통상 부재(61)(후술)를 유지할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 다이어프램 펌프(1)에 있어서는, 상기 하우징(2) 내부가 상기 피스톤(3), 상기 롤링 다이어프램(5) 및 상기 안내 부재(7) 등에 의해, 액체를 충전하기 위한 펌프실(51), 구동실(52) 및 상기 감압실(53)이 형성되도록 나누어져 있다.

구체적으로는, 상기 펌프실(51)은, 상기 롤링 다이어프램(5)에 의해, 상기 하우징(2) 내의 상기 롤링 다이어프램(5)보다 축심 방향 일측(위쪽)에 구획되며, 실내의 용적을 변경가능하게 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 펌프실(51)은, 상기 롤링 다이어프램(5)과 상기 하우징(2)의 펌프 헤드(12)에 의해 둘러싸여 형성되어 있으며, 상기 흡입구(15) 및 상기 토출구(16)의 각각과 연통되어 있다. 상기 펌프실(51)은, 상기 피스톤(3)의 왕복 이동에 수반하는 상기 롤링 다이어프램의 동작(변형)에 의해, 실내의 용적이 변화하도록 되어 있다.

상기 구동실(52)은, 상기 안내 부재(7)에 의해 상기 하우징(2) 내의 상기 안내 부재(7)보다 축심 방향 외측(아래쪽)에 구획되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 구동실(52)은, 상기 안내 부재(7)와 상기 하우징(2)의 실린더(11)와 상기 구동장치(6)에 의해 둘러싸여 형성되어 있다. 상기 구동실(52)에는 상기 구동장치(6)의 출력축(31) 및 상기 샤프트(4)의 일부가 수용되어 있다.

상기 감압실(53)은, 상기 롤링 다이어프램(5) 및 상기 피스톤(3)에 의해, 상기 하우징(2) 내에서 상기 롤링 다이어프램(5)을 사이에 두고 상기 펌프실(51)의 축심 방향 반대 측에 구획되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 감압실(53)은, 상기 피스톤(3)(상기 패킹(19)과 상기 롤링 다이어프램(5)과 상기 하우징(2)(상기 실린더 11)에 의해 둘러싸여 형성되고 있으며, 상기 환기구(14)와 연통되어 있다.

상기 규제 기구(8)는, 상기 하우징(2) 내에서 상기 안내 부재(7)와 상기 샤프트(4)와의 사이에 설치되어 상기 샤프트(4)의 축심 방향으로의 왕복 이동을 허용하면서 축심 둘레의 회전을 규제할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 규제 기구(8)는, 연재하는 궤도체에 따라 이동체를 상대 이동시킬 수 있는 볼 스플라인으로 구성되어 있다.

상세하게는, 상기 규제 기구(8)는, 상기 샤프트(4)로 되는 스플라인 축(이동체)(60)과 상기 안내 부재(7)에 고정되어 상기 스플라인 축(60)을 상대 회전 불능으로 지지하면서 축심 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 안내할 수 있는 통형상 부재(궤도체)(61)를 갖고 있다. 상기 스플라인 축(60)은, 그 외주면에 축심 방향에 따라 연재하는 복수의 궤도홈(62)을 구비하고 있다. 상기 통형상 부재(61)는, 상기 궤도홈(62)에 대응하는 다른 궤도홈을 구비하고, 볼트(63)에 의해 회전하지 않도록 위치결정된 상태로 상기 안내 부재(7)에 유지되어 있다.

그리고, 상기 스플라인 축(60)이, 상기 안내 부재(7)를 관통하면서, 상기 안내 부재(7)로부터 상기 피스톤(3) 측에 일부를 돌출시킨 상기 통형상 부재(61)에 삽통되어 있다. 상기 통형상 부재(61)의 궤도홈에는 상기 스플라인 축(60)의 궤도홈(62)과의 사이에 위치하도록 복수의 볼이 설치되며, 이러한 볼을 거쳐서 상기 스플라인 축(60)이 상기 통형상 부재(61)에 상대 이동 가능하고 또한 상대 회전 불능으로 감합되어 있다. 이렇게 하여 상기 스플라인 축(60)이 상기 통형상 부재(61)에 대해서 덜컹거림(rattling) 없게 이동하도록 되어 있다.

이상과 같은 구성에 있어서, 상기 다이어프램 펌프(1)를 구동하기 위해서 상기 구동장치(6)를 작동한 경우, 상기 출력축(31)이 상기 나사 너트(34)의 회전에 수반하여 축방향으로 직선 운동하는 것에 의해 상기 샤프트(4)가 축심 방향으로 왕복 이동하게 되며, 상기 샤프트(4)가 아래 방향으로 가는 이동을 하는 흡입 공정과 상기 샤프트(4)가 위 방향으로 오는 이동을 하는 토출 공정이 교대로 반복하여 수행되게 된다. 이것에 의해, 상기 액체 탱크에 저장된 액체를 상기 액체 공급부에 정량 또한 정유량으로 공급하는 것이 가능하게 되어 있다.

즉, 상기 흡입 공정에 있어서는, 상기 피스톤(3)으로 상기 롤링 다이어프램(5)의 덮개부(35)가, 상기 샤프트(4)의 오는 이동에 추종하여 하방으로 오는 이동을 한다(도 3에 도시하는 상태로부터 도 1에 도시하는 상태로 변화한다). 이 과정에서, 상기 롤링 다이어프램(5)은, 축심 방향에 관해서 상기 내통부(38)의 길이가 짧아지고 또한 상기 외통부(39)의 길이가 길어지며, 또, 상기 하우징(2)의 내주면과 상기 피스톤(3)의 외주면과의 간극에서 상기 절반부(37)가 하부에 변위하도록 롤링한다. 이것에 따라 상기 펌프실(51)의 용적이 확대하므로, 상기 액체 탱크 내의 액체가 상기 흡입구(15)를 통해서 상기 펌프실(51)에 흡입되게 된다.

또, 상기 토출 공정에 있어서는, 상기 피스톤(3)과 상기 롤링 다이어프램(5)의 덮개부(35)가, 상기 샤프트(4)의 오는 이동에 추종하여 위쪽으로 가능 이동을 한다(도 1에 나타내는 상태로부터 도 3에 나타내는 상태로 변화한다). 이 과정에서, 상기 롤링 다이어프램(5)은, 상기 내통부(38)의 길이가 길어지는 한편 상기 외통부(39)의 길이가 짧아지고, 또, 상기 하우징(2)의 내주면과 상기 피스톤(3)의 외주면과의 간극에서 상기 절반부(37)가 상방으로 변위하게 롤링한다. 이것에 수반하여 상기 펌프실(51)의 용적이 축소하므로, 상기 펌프실(51) 내의 액체가 상기 토출구(16)로부터 토출되게 된다.

상기 흡입 공정 및 상기 토출 공정에서는, 상기 감압실(53)은, 상기 환기구(14)를 거쳐서 접속되는 상기 감압 장치에 의해 소정의 압력(부압)이 되도록 감압된다. 따라서, 상기 롤링 다이어프램(5)의 덮개부(35)의 하면을 상기 피스톤(3)의 상면에 상기 내통부(38)의 내면을 상기 피스톤(3)의 외주면에, 상기 외통부(39)의 외면을 상기 하우징(2)의 내주면에, 각각 확실하게 밀착시킬 수 있도록 되어 있다.

또, 상기 흡입 공정 및 상기 토출 공정에서는, 상기 샤프트(4)가, 상기 하우징(2) 내의 상기 구동장치(6)의 본체와 상기 피스톤(3)과의 사이에서, 상기 안내 부재(7)에 의해 안내되면서 왕복 이동하게 된다. 더욱이, 이때에는 상기 규제 기구(8)에 의해, 상기 샤프트(4)의 축심 방향에의 왕복 이동이 허용되면서, 상기 샤프트(4)의 축심 주위의 회전이 규제된 상태가 된다.

따라서, 상기 다이어프램 펌프(1)에 있어서는, 상기 샤프트(4)의 왕복 이동시에, 상기 샤프트(4) 및 이것에 연동하는 상기 피스톤(3)을 상기 하우징(2)(상기 실린더(11), 상기 펌프 헤드(12)의 지름 방향(축심 방향과 직교 또는 교차하는 방향)으로 덜컹거리기 어렵게 하여 상기 롤링 다이어프램(5)을 비틀어지게 한다거나 변형시키지 않고 정상적으로 동작(변형)시키기 쉬워진다. 따라서, 상기 롤링 다이어프램(5)의 동작에 기인하는 액체 이송량의 정량성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

특히, 본 실시형태에 있어서는, 상기 규제 기구(8)가, 상기 샤프트(4)로 되는 상기 스플라인 축(60)과 상기 통형상 부재(61)를 갖는 볼 스플라인으로 구성되어 있으므로, 상기 샤프트(4)가 상기 통형상 부재(61)에 의해서도 안내되면서 축심 방향으로 매끄럽게 왕복 이동하게 된다. 따라서, 상기 샤프트(4)의 왕복 이동시에, 상기 샤프트(4) 및 상기 피스톤(3)을 상기 하우징(2)의 지름 방향으로 더욱 덜컹거림이 어렵게 할 수 있다. 따라서, 액체 이송량의 정량성의 저하를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

도 4(a) 및 (b)에 각각 상기 샤프트(4)와 상기 구동장치(6)의 출력축(31)과의 연결 부분의 측면도 및 평면도를 나타낸다.

도 4(a) 및 (b)에 나타내듯이, 본 실시형태에 있어서, 상기 다이어프램 펌프(1)는, 연결 부재(64)를 구비하고 있다. 상기 연결 부재(64)는, 상기 샤프트(4)의 축심 방향 타단부(하단부)(28)를 협지하고 또한 상기 구동장치(6)의 출력축(31)의 축심 방향 일단부(상단부), 즉 상기 둥근 막대 형상부(32)를 협지하는 것에 의해서 상기 샤프트(4)와 상기 출력축(31)을 연결하도록 구성되어 있다.

구체적으로는, 상기 연결 부재(64)는, 상기 샤프트(4)의 하단부(28) 및 상기 출력축(31)의 상단부(상기 둥근 막대 형상부(32))를 삽입하여 설치하기 위한 취부구멍(65)과 상기 취부구멍(65)과 외부를 연결하는 소정 폭의 슬릿(66)을 상호 사이에 형성하는 한 쌍의 체결부(67)와 상기 한 쌍의 체결부(67) 사이(상기 슬릿(66))의 간격 치수를 좁히도록 상기 한 쌍의 체결부(67)를 체결 부착가능한 볼트 등의 체결도구(68)를 갖고 있다.

그리고, 상기 연결 부재(64)는, 상기 취부구멍(65)에 상기 샤프트(4)의 하단부(28) 및 상기 출력축(31)의 둥근 막대 형상부(32)를 삽입해서 대략 간극이 없고 외감(外嵌)한 상태에서 상기 체결도구(68)에 의해 상기 한 쌍의 체결부(67)를 체결 부착하는 것에 의해, 상기 샤프트(4)의 하단부(28) 및 상기 출력축(31)의 둥근 막대 형상부(32)를 협지하여 이것들을 서로 연결하도록 되어 있다.

이러한 구성에 의해, 상기 샤프트(4)와 상기 구동장치(6)의 출력축(31)의 조립 및 분리가 용이한 것이 된다. 따라서, 상기 다이어프램 펌프(1)의 메인터넌스의 간편화를 도모할 수 있다.

더욱이, 본 실시 형태에 관한 구동장치의 출력축은 상기 연결 부재(64)를 이용하여 상기 샤프트(4)에 연결한 출력축(31)으로 하고 있지만, 이것으로 한정하는 것은 아니고, 예를 들면, 규제 기구의 작용으로 회전이 규제되는 샤프트에 상대 회전 가능하게 연결한 출력 축으로 해도 좋다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 상기 피스톤(3)이, 전술한 바와 같이, 상기 롤링 다이어프램(5)의 덮개부(35) 측에 개구하는 상기 제1 오목부(21)를 갖고 있다. 그리고 도 2에 나타내듯이, 상기 롤링 다이어프램(5)은, 상기 제1 오목부(21)에 감합 가능한 돌출부(71)를 구비하고, 이 돌출부(71)를 상기 피스톤(3)의 제1 오목부(21)에 감합시킨 상태에서 상기 피스톤(3)에 설치되어 있다.

상기 롤링 다이어프램(5)의 돌출부(71)는, 상기 덮개부(35)의 축심부로부터 하방으로 돌출하도록 설치되며, 상기 제1 오목부(21)와 동축적으로 배치되어 있다. 상기 돌출부(71)는, 상기 제1 오목부(21)의 내주면을 따르는 외주면을 구비하고, 상기 제1 오목부(21)에 약간의 간극도 없이 감입(嵌入)되어 있다.

이러한 구성에 의해, 상기 다이어프램 펌프(1)의 흡입 공정 등으로 상기 펌프실(51) 내의 액체에 충격이 가해졌을 경우에, 상기 롤링 다이어프램(5)을 상기 피스톤(3)에 대해서 변형하기 어렵게 하는 것이 가능해진다. 또, 상기 돌출부(71)와 상기 제1 오목부(21)와의 감합으로 상기 롤링 다이어프램(5)과 상기 피스톤(3)과의 중심 맞춤을 실시할 수 있으며, 유체 이송량의 정량성의 저하를 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 5에, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 다이어프램 펌프(101)의 측면 단면도를 나타낸다. 도 6에, 상기 다이어프램 펌프(101)의 일부 확대 측면 단면도를 나타낸다. 도 7에, 상기 다이어프램 펌프(101)의 정면 단면도를 나타낸다.

도 5, 도 6, 도 7에 나타내듯이, 상기 다이어프램 펌프(101)는 하우징(102)과 피스톤(103)과 샤프트(104)와 롤링 다이어프램(105)과 구동장치(106)와 안내 부재(107)와 규제 기구(108)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 다이어프램 펌프(101)는, 그 길이 방향(축심 방향)을 상하 방향으로 하여 배치되어 있다.

상기 하우징(102)은 본 실시형태에 있어서는, 실린더(111)와 펌프 헤드(112)를 갖고 있다. 상기 실린더(111)는, 원통형으로 형성되어 축심 방향을 상하 방향으로 하여 배치되어 있다. 상기 실린더(111)는, 예를 들면, SUS304 등의 스테인리스 강으로 구성된다. 상기 실린더(111)에는, 그 축심 방향과 교차하는 방향으로 관통하는 환기구(114)가 설치되어 있다. 이 환기구(114)는, 진공 펌프 또는 아스피레이터 등의 감압 장치와 접속되어 있다.

상기 펌프 헤드(112)는 유개 원통상으로 형성되며, 상기 실린더(111)의 축심 방향 일단측(위쪽)에 그 통로를 폐색하도록 설치되어 있다. 상기 펌프 헤드(112)는, 상기 실린더(111)와 대략 동일한 내경을 갖고, 상기 실린더(111)와 함께 상기 피스톤(103)을 수용할 수 있는 수용 공간을 구성하고 있다. 상기 펌프 헤드(112)는, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 불소 수지로 구성되어 있다.

상기 펌프 헤드(112)의 둘레 벽부에는, 축심 방향과 직교 또는 교차하는 방향으로 관통하는 흡입구(115)가 설치되어 있다. 이 흡입구(115)는, 약액 등의 액체를 저장하는 액체 탱크(도시하지 않음)에 흡입 측 역지 밸브를 거쳐서 접속되어 있다. 상기 흡입측 역지 밸브는, 상기 액체 탱크로부터 상기 흡입구(115)에의 액체의 흐름을 허용하고, 그 역방향으로의 액체의 흐름을 저지하도록 구성되어 있다.

상기 펌프 헤드(112)의 덮개부에는, 축심 방향으로 관통하는 토출구(116)가 해당 덮개부의 중앙부(축심부)에 위치하도록 설치되어 있다. 토출구(116)는 액체 공급부(도시하지 않음)에 토출측 역지 밸브를 거쳐서 접속되어 있다. 상기 토출측 역지 밸브는 상기 토출구(116)로부터 상기 액체 공급부에의 액체의 흐름을 허용하고, 그 역방향으로의 액체의 흐름을 저지하도록 구성되어 있다.

상기 피스톤(103)은, 상기 하우징(102) 내에서 해당 하우징(102)에 대해서 동축적으로 배치되며, 상기 하우징(102)의 축심 방향(상하 방향)으로 왕복 이동 가능하게 설치되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 피스톤(103)은, 상기 하우징(102)(상기 실린더(111) 및 상기 펌프 헤드(112))의 내경보다 작은 직경을 갖는 원주상으로 형성되며, 외주면이 이것과 대향하는 상기 실린더(111) 또는 상기 펌프 헤드(112)의 내주면으로부터 소정간격을 둘 수 있도록 배치되어 있다. 상기 피스톤(103)은, 예를 들면, 알루미늄 합금으로 구성된다.

상기 피스톤(103)은, 도 6에 나타내듯이, 축심 방향 일단측(위쪽)에 개구하는 제1 오목부(121)를 가짐과 동시에, 축심 방향 타단측(아래쪽)에 개구하는 제2 오목부(122)를 갖고 있다. 상기 제1 오목부(121) 및 상기 제2 오목부(122)는, 각각 상기 피스톤(103)의 축심부에 설치되며, 상호 동축적으로 배치되어 있다. 여기서, 상기 제1 오목부(121)와 상기 제2 오목부(122)는 연통되어 있지 않다.

상기 피스톤(103)은, 또, 상기 샤프트(104)의 축심 방향 일단부를 감합한 감합 오목부(123)를 갖고 있다. 상기 감합 오목부(123)는, 상기 제1 오목부(121)와 상기 제2 오목부(122)와의 사이에 상기 피스톤(103)의 축심부에 설치되며, 상기 제2 오목부(122)와 동축적으로 배치되어 있다. 상기 감합 오목부(123)는, 상기 제2 오목부(122)보다 소경으로 되며, 상기 제2 오목부(122) 내에 대면하도록 상기 피스톤(103)의 축심 방향 타단측(아래쪽)에 개구되어 있다.

상기 피스톤(103)은, 또한 축심 방향으로 관통하는 직선상의 관통공으로 되는 공기 통로(125)를 갖고 있다(도 7 참조). 상기 공기 통로(125)는, 복수 설치되며, 상기 피스톤(103)의 지름 방향(축심 방향과 직교하는 방향)에 관해서 상기 제1 오목부(121) 및 상기 제2 오목부(122)보다도 외측에서 축심을 중심으로 하는 원주 상에 소정 간격마다 배치되어 있다.

상기 샤프트(104)는, 상기 피스톤(103)에 축심 방향 일단 측에서 접촉한 상태로 연동하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 샤프트(104)는, 상기 피스톤(103)과 별체로 구성되어 있으며, 상기 감합 오목부(123)의 내주면을 따르는 외주면을 갖는 축심 방향 일단부(상단부)(127)를 구비하고 있다. 상기 샤프트(104)는, 상기 피스톤(103)의 감합 오목부(123)와 대략 동일 또는 약간 작은 지름을 가지며, 둥근 막대 형상으로 형성되어 있다. 상기 샤프트(104)는, 축심 방향으로 연장 설치되며, 상기 하우징(102) 및 상기 피스톤(103)과 동축적으로 배치되어 있다. 상기 샤프트(104)는, 예를 들면, 담금질 된 고 탄소 크롬 축수강 등의 강재나, 마르텐사이트 계 스테인리스 강 등의 스테인리스 강으로 구성된다.

이렇게 해서, 본 실시형태에 있어서는, 상기 피스톤(103)이, 상기 감합 오목부(123)에 상기 샤프트(104)의 상단부(127)를 이반 가능하게 접촉시키면서 감입하는 것에 의해, 상기 샤프트(104)에 축심 방향 일단 측과 접촉한 상태로 연동하도록 구성되어 있다. 상기 샤프트(104)는, 단지 상기 피스톤(103)의 감합 오목부(123)에 아래쪽으로부터 감입되어 있는 상태로 되어있다.

이러한 구성에 의해, 상기 피스톤(103)과 상기 샤프트(104)의 조립 및 분리가 용이하게 되며, 상기 다이어프램 펌프(101)의 메인터넌스의 간편화가 도모되고 있다. 또, 상기 피스톤(103) 및 상기 샤프트(104)의 연결에 기인하는 상기 피스톤(103)의 변형의 방지가 도모되어 있다.

또, 상기 구동장치(106)는, 모터부(130)와 상기 샤프트(104)와 동축적으로 배치되고 또한 상기 샤프트(104)의 축심방향 타단 측에 연결된 출력축(131)을 갖고 있다. 상기 구동장치(106)는, 상기 하우징(102)의 축심 방향 타측(아래쪽)에 설치되어, 상기 샤프트(104)를 거쳐서 상기 피스톤(103)을 축심 방향(상하 방향)으로 왕복 이동시킬 수 있도록 상기 모터부(130)의 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 출력축(131)으로부터 상기 샤프트(104)에 출력할 수 있도록 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 상기 구동장치(106)는, 리니어 액츄에이터(모터)로 구성되어 있으며, 상기 하우징(102) 내에서 상기 피스톤(103)을 가장 근접하는 최후진 위치(도 5 참조)와 가장 이간하는 최 전진 위치(도 8 참조)와의 사이에서 축심 방향으로 왕복 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 이 구동장치(106)는, 상기 모터부(130)로서의 다상 스텝 모터부와 이 모터부(130)의 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 출력할 수 있는 직동 기구부를 갖고 있다.

상기 구동장치(106)의 출력축(131)은, 둥근 막대 형상부(132)와 이 둥근 막대 형상부(132)와 일체로 연결된 나사 축부(133)를 갖고, 이 나사 축부(133)와 나합하는 나사 너트(134)와 함께 상기 직동 기구부에 포함되어 있다. 상기 출력축(131)은, 상기 구동장치(106)의 본체에 있어서 상기 실린더(111) 내에 대면하는 대향면으로부터 상기 실린더(111) 내로 향하여 위쪽에 돌설되어 있다. 그리고, 상기 출력축(131)은, 상기 샤프트(104)와 동축적으로 배치되며, 그 돌출 단부(상단부) 측에서, 즉 상기 둥근 막대 형상부(132)에서 상기 샤프트(104)의 축심 방향 타단부(하단부)(128)와 연결되어 있다.

상기 롤링 다이어프램(105)은, 상기 피스톤(103)의 축심 방향 일측에 배치된 덮개부(135), 상기 하우징(102)에 설치된 개방 단부(136), 상기 덮개부(135)와 상기 개방 단부(136)와의 사이에 배치된 절반부(137)를 갖고 있다. 그리고, 상기 롤링 다이어프램(105)은, 상기 하우징(102)에 의해 위치 고정된 상기 개방 단부(136)에 대해서 상기 덮개부(135)가 상기 피스톤(103)과 일체적으로 왕복 이동하도록 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 상기 롤링 다이어프램(105)은, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 불소 수지로 구성되어 있으며, 상기 피스톤(103)과 동축적으로 배치되어 있다. 상기 롤링 다이어프램(105)은, 축심 방향 타측(아래쪽)에서 외측으로 꺾여진 유개 통상처럼 형성되어 있으며, 축심 방향 일측(위쪽)에 원판상의 상기 덮개부(135)를 구비하고 있다. 상기 덮개부(135)는, 상기 피스톤 (103)과 동일한 정도의 직경을 가지며, 상기 롤링 다이어프램(105)의 중앙부에 배치되어 있다.

상기 롤링 다이어프램(105)은, 축심 방향 타측(아래쪽)에 개구를 가지며, 그 주위에 단면 형상이 U자형인 상기 절반부(137)를 구비하고 있다. 상기 절반부(137)의 내주측 단부와 상기 덮개부(135)와의 사이에 축심 방향으로 연장하는 원통상의 내통부(138)가 설치되며, 상기 절반부(137)와 상기 개방 단부(136)와의 사이에 상기 내통부(138)와 동축적으로 연장하는 원통형의 외통부(139)가 설치되어 있다. 상기 개방 단부(136)는, 상기 외통부(139)의 상단부의 지름 방향 외측에 플랜지 형상으로 설치되어 있다.

여기서, 상기 내통부(138), 상기 절반부(137) 및 상기 외통부(139)는, 유연성을 가지도록 예를 들면 두께 1mm 이하, 0.1mm 이상의 박육으로(박막 형상으로) 형성되어 있다. 상기 덮개부(135) 및 상기 개방 단부(136)는, 강성을 가지도록 상기 내통부(138), 상기 절반부(137) 및 상기 외통부(139)보다 충분히 두꺼운 후육으로 형성되어 있다.

그리고, 상기 롤링 다이어프램(105)은, 상기 하우징(102) 내에 수용된 상태에서 상기 개방 단부(136)가 상기 실린더(111)와 상기 펌프 헤드(112)와의 접합면 사이에서 강하게 협지되는 것에 의해 상기 개방 단부(136)가 위치 고정된 다음에 상기 하우징(102)에 설치되어 있다.

또, 상기 롤링 다이어프램(105)은 상기 덮개부(135)가 상기 피스톤(103)과 맞물려 접촉하도록 상기 덮개부(135) 및 상기 내통부(138)로 상기 피스톤(103)을 덮도록 설치되어 있다. 그리고, 상기 롤링 다이어프램(105)은, 상기 절반부(137)가 후술하는 감압실(153)에 대면한 상태로 상기 하우징(102)의 내주면과 상기 피스톤(103)의 외주면의 사이에 위치하도록 배치되어 있다.

상기 안내 부재(107)는, 상기 하우징(102) 내에서 상기 피스톤(103)보다도 축심 방향 타측(아래쪽)에 배치되고 또한, 상기 하우징(102)에 설치되며, 상기 샤프트(104)를 축심 방향으로 이동 가능하게 안내할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 안내 부재(107)는, 상기 하우징(102) 내를 나누는 격벽으로서 기능한다. 상기 안내 부재(107)는, 상기 하우징(102)의 내주면을 따르는 외주면을 갖는 판상으로 형성되고 있으며, 그 외주면에서 상기 실린더(111)의 내주면에 간극 없게 연결되어 있다. 상기 안내 부재(107)는, 그 축심부를 관통하는 상기 샤프트(104)를 안내하게 되어 있으며, 상기 실린더(111)와 일체로 구성되어 있다.

상기 안내 부재(107)는, 축심부에 상기 샤프트(104)를 축심 방향으로 관통시키고, 축심 방향 타측(아래쪽)에서 직접적으로 안내하면서, 축심 방향 일측(위쪽)에서 이 축심부에 설치된 부싱(bushing; 141)을 거쳐서 상기 샤프트(104)를 지지하는 것 같이 되어 있다. 이 부싱(141)은, 예를 들면, 탄소강, 스테인리스 강, 놋쇠, 불소 수지 또는 나일론 등의 수지로 구성된다. 또, 상기 안내 부재(107)와 상기 샤프트(104)와의 사이에는 O링 등의 패킹(142)이 설치되어 있다. 이 패킹(142)은, 예를 들면, 불소 고무 등의 고무 재료로 구성된다. 그리고 이 패킹(142)과 대향하도록, 패킹 압력 부재(143)가 상기 안내 부재(107)의 하측에 설치되어 있다. 이 패킹 압력 부재(143)는, 예를 들면, SUS304 등의 스테인리스 강으로 구성된다.

상기 안내 부재(107)는, 상기 하우징(102) 내에서 상기 피스톤(103) 집합으로 배치되고 있으며, 안내 부재 본체(145)와 이 안내 부재 본체(145)의 축심부로부터 상측으로 향해 돌출하는 보스부(146)를 갖고 있다. 상기 보스부(146)는, 상기 피스톤(103)이 상기 최후진 위치 또는 그 근방 위치로 이동할 때에 상기 제2 오목부(122)에 감입되어 상기 피스톤(103)을 이동 가능하게 안내할 수 있도록 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 상기 안내 부재 본체(145)로부터 상기 보스부(146)에 걸쳐서 상기 부싱(141)이 연장 설치되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 더욱이 상기 안내 부재 본체(145)를 사이에 두고 상기 보스부(146)의 반대측(상기 안내 부재(107)의 아래쪽)에, 규제 부재(147)가 설치되어 있다. 이 규제 부재(147)는, 후술하는 슬라이드 부재(162)의 상방으로의 슬라이드 이동을 규제하기 위한 것이다. 이 규제 부재(147)는, 예를 들면, SUS304 등의 스테인리스 강으로 구성된다. 여기서, 상기 규제 부재(147)는, 상기 부싱(141)과 동축적으로 배치되며, 상기 샤프트(104)를 지지하도록 설치되고 얻는다. 또, 상기 규제 부재(147)는, 상기 패킹 압력부재(143)와 일체로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 다이어프램 펌프(101)에 있어서는, 상기 하우징(102) 내부가 상기 롤링 다이어프램(105) 및 상기 안내 부재(107) 등에 의해, 액체를 충전하기 위한 펌프실(151), 구동실(152) 및 상기 감압실(153)이 형성되도록 나누어져 있다.

구체적으로는, 상기 펌프실(151)은, 상기 롤링 다이어프램(105)에 의해, 상기 하우징(102) 내의 상기 롤링 다이어프램(105)보다 축심 방향 일측(위쪽)에 구획되어 실내의 용적을 변경 가능하게 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 펌프실(151)은, 상기 롤링 다이어프램(105)과 상기 하우징(102)의 펌프 헤드(112)에 의해 둘러싸여 형성되고 있으며, 상기 흡입구(115) 및 상기 토출구(116)의 각각과 연통되어 있다. 상기 펌프실(151)은, 상기 피스톤(103)의 왕복 이동에 수반하는 상기 롤링 다이어프램의 동작(변형)에 의해, 실내의 용적이 변화하도록 되어 있다.

상기 구동실(152)은, 상기 안내 부재(107)에 의해, 상기 하우징(102) 내의 상기 안내 부재(107)보다 축심 방향 외측(아래쪽)에 구획되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 구동실(152)은, 상기 안내 부재(107)와 상기 하우징(102)의 실린더(111)와 상기 구동장치(106)에 의해 둘러싸여 형성되어 있다. 상기 구동실(152)에는, 상기 구동장치(106)의 출력축(131) 및 상기 샤프트(104)의 일부가 수용되어 있다.

상기 감압실(153)은, 상기 피스톤(103), 상기 롤링 다이어프램(105) 및 상기 안내 부재(107)에 의해, 상기 하우징(102) 내의 상기 펌프실(151)과 상기 구동실(152)과의 사이에 구획되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 감압실 (153)은, 상기 피스톤(103)과 상기 롤링 다이어프램(105)과 상기 안내 부재(107)와 상기 하우징(102)의 실린더(111)에 의해 둘러싸여 형성되고 있으며, 상기 환기구(114)와 연통되어 있다.

그리고, 상기 감압실(153)은, 상기 다이어프램 펌프(101)의 구동시 상기 환기구(114)를 거쳐서 접속되는 상기 감압 장치에 의해 소정의 압력(부압)이 되도록 감압되는 구성으로 되어 있다. 상기 감압실(153)은, 상기 피스톤(103)에 설치된 상기 복수의 공기 통로(125)를 거쳐서 맞물려 접촉하는 상기 피스톤(103)의 상면과 상기 롤링 다이어프램(105)의 덮개부(135)의 하면과의 사이와 연통되어 있다.

상기 규제 기구(108)는, 상기 하우징(102) 내의 상기 안내 부재(107)보다도 축심 방향 타측에서 상기 하우징(102)과 상기 샤프트(104)와의 사이에 설치되며, 상기 샤프트(104)의 축심 방향으로의 왕복 이동을 허용하면서 축심 둘레의 회전을 규제할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 규제 기구(108)는, 상기 구동실(152) 내에 설치되어 있으며, 연재하는 궤도체에 따라 이동체를 상대 이동시킬 수 있는 직동 가이드로 구성되어 있다.

상세하게는, 상기 규제 기구(108)는, 상기 구동 실내에 대면하도록 상기 하우징(102)에 그 축심 방향으로 연장하도록 설치된 레일 형상의 안내 부재(궤도체)(161)와 상기 샤프트(104)에 고정되고 또한 상기 안내 부재(161)에 설치되어 해당 안내 부재(161)에 대해 상대 이동 가능한 상기 슬라이드 부재(이동체)(162)를 갖고 있다. 상기 슬라이드 부재(162)는, 그 내부에 복수의 볼(전동체)을 구비하고, 이러한 볼을 거쳐서 상기 안내 부재(161)에 상대 이동 가능하게 감합되어 있다. 이렇게 해서 상기 슬라이드 부재(162)는, 상기 안내 부재(161)에 대해서 덜컹거림 없게 슬라이드 이동하게 되어 있다.

상기 슬라이드 부재(162)는, 슬라이드부(163)와 이 슬라이드부(163)에 고정된 연결부(164)를 갖고 있다. 상기 슬라이드부(163)는, 상기 안내 부재(161)에 상기 하우징(102)의 축심측으로부터 걸치도록 장착되어, 이 안내 부재(161)에 의해 안내되면서 축심 방향으로 슬라이드 이동가능하게 되어 있다. 상기 연결부(164)는, 상기 샤프트(104)에 외감되어 상기 샤프트(104)의 왕복 이동에 수반하여 이것에 대해서 일체적으로 이동하도록 고정되어 있다. 또한, 상기 연결부(164)의 상방으로의 이동에 있어서는, 이것이 상기 규제 부재(147)에 부딪침으로써, 상기 슬라이드 부재(162) 전체의 상방으로의 이동이 규제되게 되어 있다(도 8 참조).

이상과 같은 구성에 있어서, 상기 다이어프램 펌프(101)를 구동하기 위해서 상기 구동장치(106)를 작동한 경우, 상기 출력축(131)이 상기 나사 너트(134)의 회전에 수반하여 축방향으로 직선운동 하는 것에 의해 상기 샤프트(104)가 축심 방향 왕복 이동하게 되어, 상기 샤프트(104)가 하방향으로 오는 이동을 하는 흡입 공정과 상기 샤프트(104)가 상방향으로 가능 이동을 하는 토출 공정이 교대로 반복하여 행해지게 된다. 이것에 의해, 상기 액체 탱크에 저장된 액체를 상기 액체 공급부에 정량 또한 정유량으로 공급하는 것이 가능하게 되어 있다.

즉, 상기 흡입 공정에 있어서는, 상기 피스톤(103)과 상기 롤링 다이어프램(105)의 덮개부(135)가, 상기 샤프트(104)의 오는 이동에 추종하여 하방으로 오는 이동을 한다(도 8에 나타내는 상태로부터 도 5에 나타내는 상태로 변화한다). 이 과정에서, 상기 롤링 다이어프램(105)은, 축심 방향에 관해서 상기 내통부(138)의 길이가 짧아지고 또한 상기 외통부(139)의 길이가 길어지며, 또, 상기 하우징(102)의 내주면과 상기 피스톤(103)의 외주면과의 간극에서 상기 절반부(137)가 하방으로 변위하도록 롤링한다. 이것에 수반하여 상기 펌프실(151)의 용적이 확대하므로, 상기 액체 탱크 내의 액체가 상기 흡입구(115)를 통해서 상기 펌프실(151)에 흡입되게 된다.

또, 상기 토출 공정에 있어서는, 상기 피스톤(103)과 상기 롤링 다이어프램(105)의 덮개부(135)가, 상기 샤프트(104)의 가능 이동에 추종하여 상방으로 가능 이동을 한다(도 5에 나타내는 상태로부터 도 8에 나타내는 상태로 변화한다). 이 과정에서, 상기 롤링 다이어프램(105)은, 상기 내통부(138)의 길이가 길어지고 또한 상기 외통부(139)의 길이가 짧아지게 되고, 또, 상기 하우징(102)의 내주면과 상기 피스톤(103)의 외주면과의 간극에서 상기 절반부(137)가 상방으로 변위하도록 롤링한다. 이것에 수반하여 상기 펌프실(151)의 용적이 축소하므로, 상기 펌프실(151) 내의 액체가 상기 토출구(116)로부터 토출되게 된다.

상기 흡입 공정 및 상기 토출 공정에서는, 상기 감압실(153)은, 상기 환기구(114)를 거쳐서 접속되는 상기 감압 장치에 의해 소정의 압력(부압)이 되도록 감압된다. 따라서, 상기 롤링 다이어프램(105)의 덮개부(135)의 하면을 상기 피스톤(103)의 표면에, 상기 내통부(138)의 내면을 상기 피스톤(103)의 외주면에 상기 외통부(139)의 외면을 상기 하우징(102)의 내주면에, 각각 확실히 밀착시킬 수 있게 되어 있다.

특히, 전술한 바와 같이 맞물려 접촉하는 상기 롤링 다이어프램(105)의 덮개부(135)의 하면과 상기 피스톤(103)의 상면과의 사이는, 상기 피스톤(103)에 설치된 상기 복수의 공기 통로(125)에 의해, 상기 감압실(153)과 연통되어 있으므로, 상기 롤링 다이어프램(105)의 덮개부(135)와 상기 피스톤(103)을 한층 더 확실히 밀착시킬 수 있게 되어 있다.

또, 상기 흡입 공정 및 상기 토출 공정에서는, 상기 샤프트(104)가, 상기 하우징(102) 내의 상기 구동장치(106)의 본체와 상기 피스톤(103)과의 사이에서, 특히 그 상기 피스톤(103) 집합의 위치에서 상기 안내 부재(107)에 의해 안내되면서 왕복 이동하게 된다. 더욱이, 이때에는, 상기 규제 기구(108)에 의해, 상기 샤프트(104)의 축심 방향에의 왕복 이동이 허용되면서, 상기 샤프트(104)의 축심 주위의 회전이 규제된 상태가 된다.

따라서, 상기 다이어프램 펌프(101)에 있어서는, 상기 샤프트(104)의 왕복 이동시에, 상기 샤프트(104) 및 이것에 연동하는 상기 피스톤(103)을 상기 하우징(102)(상기 실린더(111), 상기 펌프 헤드(112))의 지름 방향(축심 방향과 직교 또는 교차하는 방향)에 덜컹거리기 어렵게 하여 상기 롤링 다이어프램(105)을 비틀리게 한다거나 변형시키지 않고 정상적으로 동작(변형)시키기 쉬워진다. 따라서, 상기 롤링 다이어프램(105)의 동작에 기인하는 액체 이송량의 정량성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

특히, 본 실시형태에 있어서는, 상기 규제 기구(108)가, 상기 안내 부재(161)와 상기 슬라이드 부재(162)를 갖는 직동 가이드로 구성되어 있으므로, 상기 샤프트(104)가, 상기 슬라이드 부재(162)의 슬라이드 이동을 이용하여 상기 안내 부재(161)에 의해서도 안내되면서 축심 방향으로 매끄럽게 왕복 이동하게 된다. 따라서, 상기 샤프트(104)의 왕복 이동시에, 상기 샤프트(104) 및 상기 피스톤(103)을 상기 하우징(102)의 지름 방향으로 더 덜컹거리기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 액체 이송량의 정량성의 저하를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

도 9(a) 및 (b)에 각각 상기 샤프트(104)와 상기 구동장치(106)의 출력축(131)과의 연결 부분의 측면도 및 평면도를 나타낸다.

도 9(a) 및 (b)에 나타내듯이, 본 실시형태에 있어서, 상기 규제 기구(108)의 슬라이드 부재(162)는, 상기 샤프트(104)의 축심 방향 타단부(하단부)(128)를 협지하고 또한 상기 출력축(131)의 축심 방향 일단부(상단부), 즉 상기 둥근 막대 형상부(132)를 협지하는 것에 의해, 상기 샤프트(104)와 상기 출력축(131)을 연결하도록 구성되어 있다.

구체적으로는, 상기 연결부(164)는, 상기 샤프트(104)의 하단부(128) 및 상기 출력축(131)의 상단부(상기 둥근 막대 형상부(132))를 삽입하여 설치하기 위한 취부구멍(165)과 상기 취부구멍(165)과 외부를 연결하는 소정 폭의 슬릿(166)을 상호 사이에 형성하는 한 쌍의 체결부(167)와 상기 한 쌍의 체결부(167) 사이(상기 슬릿(166)의 간격 치수를 좁히도록 상기 한 쌍의 체결부(167)를 고정가능한 볼트 등의 체결도구(168)를 갖고 있다.　

그리고, 상기 연결부(164)는, 상기 취부구멍(165)에 상기 샤프트(104)의 하단부(128) 및 상기 출력축(131)의 둥근 막대 형상부(132)를 삽입하여 대략 간극이 없고 외감한 상태로 상기 체결도구(168)에 의해 상기 한 쌍의 체결부(167)를 체결 부착하는 것에 의해, 상기 샤프트(104)의 하단부(128) 및 상기 출력축(131)의 둥근 막대 형상부(132)를 협지하여 이것들을 서로 연결하게 되어 있다.

이러한 구성에 의해, 상기 샤프트(104)와 상기 구동장치(106)의 출력축(131)의 조립 및 분리가 용이하게 된다. 따라서, 상기 다이어프램 펌프(101)의 메인터넌스의 간편화를 도모할 수 있다. 또, 상기 샤프트(104) 및 상기 출력축(131)을 안정된 연결 상태를 유지하면서 축심 방향으로 이동시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 상기 구동장치의 출력축은, 상기 규제 기구(108)의 슬라이드 부재(162)(상기 연결부(164))를 이용하여 상기 샤프트(104)에 연결한 출력축(131)으로 하고 있지만, 이것으로 한정하는 것은 아니고, 예를 들면, 규제 기구의 작용으로 회전이 규제되는 샤프트에 상대 회전 가능하게 연결한 출력 축으로 해도 좋다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 상기 피스톤(103)이, 전술한 바와 같이, 상기 롤링 다이어프램(105)의 덮개부(135) 개구하는 상기 제1 오목부(121)를 갖고 있다. 그리고 도 6에 나타내듯이, 상기 롤링 다이어프램(105)은, 상기 제1 오목부(121)에 감합가능한 돌출부(171)를 구비하고, 이 돌출부(171)를 상기 피스톤(103)의 제1 오목부(121)에 감합시킨 상태로 상기 피스톤(10)에 설치되어 있다.

상기 롤링 다이어프램(105)의 돌출부(171)는, 상기 덮개부(135)의 축심부로부터 하방으로 돌출하도록 설치되며, 상기 제1 오목부(121)와 동축적으로 배치되어 있다. 상기 돌출부(171)는, 상기 제1 오목부(121)의 내주면을 따르는 외주면을 가지며, 상기 제1 오목부(121)에 대략 간극이 없게 감입되어 있다. 또한, 상기 제1 오목부(121)는, 상기 제2 오목부(122)보다 얕게(축심 방향 폭이 작아지도록) 형성되어 있다.

이러한 구성에 의해, 상기 다이어프램 펌프(101)의 흡입 공정 등으로 상기 펌프실(151) 내의 액체에 충격이 가해졌을 경우에, 상기 롤링 다이어프램(105)을 상기 피스톤(103)에 대해서 변형하기 어렵게 하는 것이 가능해진다. 또, 상기 돌출부(171)와 상기 제1 오목부(121)와의 감합으로 상기 롤링 다이어프램(105)과 상기 피스톤(103)과의 중심 맞춤을 실시할 수 있어 유체 이송량의 정량성의 저하를 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다.

1　　다이어프램 펌프
2　　하우징
3　　피스톤
4　　샤프트
5　　롤링 다이어프램
6　　구동장치
7　　안내 부재
8　　규제 기구
21　오목부(제1 오목부)
28　샤프트의 축심 방향 타단부
30　모터부
31　출력축
32　출력축의 축심 방향 일단부(둥근 막대 형상부)
35　덮개부
36　개방 단부
37　절반부
51　펌프실
52　구동실
53　감압실
60　스플라인 축
61　통상 부재
71　돌출부
101　다이어프램 펌프
102　하우징
103　피스톤
104　샤프트
105　롤링 다이어프램
106　구동장치
107　안내 부재
108　규제 기구
121　오목부(제1 오목부)
123　감합 오목부
127　샤프트의 축심 방향 일단부
128　샤프트의 축심 방향 타단부
130　모터부
131　출력축
132　출력축의 축심 방향 일단부(둥근 막대 형상부)
135　덮개부
136　개방 단부
137　절반부
151　펌프실
152　구동실
153　감압실
161　안내 부재
162　슬라이드 부재
171　돌출부

Claims

하우징과,
상기 하우징 내에서 해당 하우징에 대해 동축(同軸)적으로 배치되어, 상기 하우징의 축심(軸心) 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된 피스톤과,
상기 피스톤에 축심 방향 일단 측으로 접한 상태로 연동하도록 구성된 샤프트와,
상기 피스톤의 축심 방향 일측에 배치된 덮개부, 상기 하우징에 설치된 개방 단부, 및, 상기 덮개부와 상기 개방 단부와의 사이에 배치된 절반부(折返部)를 갖고, 상기 하우징에 의해 위치 고정된 상기 개방 단부에 대해 상기 덮개부가 상기 피스톤과 일체적으로 왕복 이동하도록 구성된 롤링 다이어프램과,
상기 롤링 다이어프램에 의해, 상기 하우징 내의 상기 롤링 다이어프램보다도 축심 방향 일측으로 구획되어, 실내의 용적을 변경 가능하게 구성된 펌프실과,
모터부, 및, 상기 샤프트와 동축적으로 배치되고 또한 상기 샤프트의 축심 방향 타단 측에 연결된 출력축을 가지며, 상기 하우징의 축심 방향 타측에 설치되어, 상기 샤프트를 통해 상기 피스톤을 축심 방향으로 왕복 이동시키기 위해 상기 모터부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 출력축으로부터 상기 샤프트로 출력할 수 있는 구동장치와,
상기 하우징 내의 상기 피스톤보다도 축심 방향 타측으로 배치되고 또한 상기 하우징에 설치되어, 상기 샤프트를 축심 방향으로 이동 가능하게 안내할 수 있는 안내 부재와,
상기 하우징 내의 상기 안내 부재보다도 축심 방향 타측으로 상기 하우징과 상기 샤프트와의 사이에 설치되어, 상기 샤프트의 축심 방향으로의 왕복 이동을 허용하면서 축심 둘레의 회전을 규제할 수 있는 규제 기구를 구비하고,
상기 피스톤은, 상기 하우징의 축심 방향 타단측으로 개구하는 오목부를 가지며,
상기 안내 부재는, 안내 부재 본체와, 이 안내 부재 본체의 축심부로부터 상기 하우징의 축심 방향 일단측으로 향하여 돌출하는 보스부를 가지고,
상기 보스부는, 상기 오목부에 끼워 넣어져 상기 피스톤을 이동 가능하게 안내할 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 규제 기구는,
상기 하우징에 그 축심 방향으로 연장하도록 설치된 레일 상(狀)의 안내 부재와, 상기 샤프트에 고정되고 또한 상기 레일 상의 안내 부재에 장착되어 해당 레일 상의 안내 부재에 대해 상대 이동 가능한 슬라이드 부재를 가지는 직동(直動) 가이드로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.
청구항 2에 있어서,
상기 슬라이드 부재는, 상기 샤프트의 축심 방향 타단부를 협지하고 또한 상기 출력축의 축심 방향 일단부를 협지하는 것에 의해, 상기 샤프트와 상기 출력축을 연결하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피스톤은, 상기 샤프트의 축심 방향 일단부를 감합(嵌合)한 감합 오목부를 가지며, 이 감합 오목부에 상기 샤프트의 축심 방향 일단부를 접촉시키면서 끼워 넣는 것에 의해, 상기 샤프트와 연동할 수 있도록 구성되어 있음과 아울러, 상기 감합 오목부로부터 나와서 이반(離反)시킬 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피스톤은, 상기 롤링 다이어프램의 덮개부 측에 개구하는 오목부를 가지며,
상기 롤링 다이어프램은, 상기 오목부에 감합 가능한 돌출부를 갖고, 이 돌출부를 상기 피스톤의 오목부에 감합시킨 상태로 상기 피스톤에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.