JPH0656150B2 - ダイヤフラムポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はダイヤフラムポンプに係り、詳しくは、弁膜か
ら延出する舌片に形成された吸入用弁体及び排出用弁体
と、基体に形成される弁座の構造に関する。

（従来の技術） ダイヤフラムポンプは、吸入用弁体と排出用弁体を交互
に開閉して流体を圧送するものであり、例えば吸入器や
自動加圧式血圧計等の小型ポンプとして広く使用されて
いる。この種ダイヤフラムポンプの弁体は、ＣＲ等の弾
性材料により形成された薄膜状弁体から延出する舌片に
形成されており、上記弁膜を圧力室上に装着してモータ
により高速振動させ、圧力室の流体圧の脈動により吸入
用弁体と排出用弁体を交互に弁座に接離させて負荷側へ
流体を圧送し、負荷側の流圧体を次第に高めていくよう
になっている。

（発明が解決しようとする課題） かかるダイヤフラムポンプには高度の精密性が要求され
るものであって、殊に、吸入用弁体と排出用弁体の弁座
に対する接離性にばらつきが生じると、負荷側の圧力を
順調に昇圧できないこととなる。またこの種ダイヤフラ
ムポンプは、一般に上記弁膜を基体に形成された圧力室
上に載置し、その上から蓋体を装着して基体と蓋体の隅
部同士をネジ止めするなどして組み立てられるため、ネ
ジのネジ込み力にばらつきがあったりして弁体わずかで
もねじれると、弁体の弁座に対する接離性に狂いを生
じ、ひいてはポンプ特性も悪化してしまうものである。

そこで本発明は上記の点を勘案し、弁体の弁座に対する
接離性にすぐれたダイヤフラムポンプを提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） このために本発明は、基体２に形成された圧力室７の上
部に弾性材料から成る弁膜３を装着し、 該弁膜３にその側方から一体に延出する舌片２２を設
け、 該舌片２２に片持ち状の吸入用弁体２３と排出用弁体２
４を、各々の基部が同一側になるよう並設するととも
に、前記弁膜３を上方より固定する蓋体４で前記基部近
傍を直線的に押圧固定し、 各弁体２３，２４の同一面を、上記基体２に一体的に形
成された弁座１３，１６の同一面１３ａ，１６ａにそれ
ぞれ接離自在に当接させたものである。

（作用） 上記構成によれば、弁膜３に一体の舌片２２に、吸入用
弁体２３と排出用弁体２４を並設しているので、全体形
状をコンパクト化することができることは勿論、弁体成
形位置が１カ所に集中しているため成形寸法管理が容易
となり弁膜３への影響を少なくし、精度の高いものとす
ることができる。

しかも、並設位置で各弁体基部近傍を直線的に押圧固定
するために、押圧位置及び押圧量の調節が容易となり、
片持ち状弁体の開弁撓み基部に固定力によるねじれの発
生を抑制でき弁座に対する接離性を高いものとすること
ができる。

このような並設直線固定による構成に加え、弁座に対し
ては、吸入用弁体２３と排気用弁体２４の下面が接離す
る基準面、すなわち弁座１３，１６の上面１３ａ，１６
ａは、基体２の同一面でかつ並設される弁体位置に対応
させ同一カ所に形成されているので、この上面１３ａ，
１６ａを同一金型で精度のばらつきなく高精度で成形で
き、したがって両弁体２３，２４の弁座上面１３ａ，１
６ａに対する接離性を等しくして両弁体２３，２４を規
則正しく開閉させ、負荷側の圧力を順調に昇圧できる。

（実施例） 以下自動加圧式血圧計用ダイヤフラムポンプを例にとり
図面を参照しながら本発明の実施例の説明を行う。

第１図は本発明に係るダイヤフラムポンプの分解斜視
図、第２図〜第４図は組立て状態での平面図、底面図、
縦断面図であって、本ダイヤフラムポンプ１は合成樹脂
から成る基体２、該基体２上に載置されるＣＲ等の弾性
材料から成る薄膜円板状弁膜３、該弁膜３上に装着され
る合成樹脂から成る蓋体４から成っている。基体部２は
略円形部５とこれに連接する略方形部６とから成ってお
り、略円形部５の上面には圧力室７が略すり鉢状に凹設
されている（第５図，第６図を併せて参照）。

８，９は圧力室７から略方形部６へ向かって溝状に形成
された吸入路と排出路であって、吸入部８はまっすぐに
形成されているが、排出路９は略くの字状に途中で屈折
して形成されている。このように比較的低圧の吸入路８
をまっすぐに形成し、より高圧の排出路９を屈折させて
形成すれば、高圧排出路９の流体の流通性を抑えて両路
８，９の圧力バランスの均衡を確保し、後述する吸入用
弁体２３と排出用弁体２４を交互に規則正しく開閉させ
ることができるものであり、特に上記弁膜３を高速振動
させて流体を高圧輸送する場合に効果を発揮する。

１１は上記吸入路８の先端に凹設された円形状凹部であ
って、該凹部１１の中央には吸入孔１２が形成され、か
つ該吸入孔１２の周縁には円環状弁座１３が突設されて
いる。１２ａは吸入孔１２に連通する吸入管であって、
略方形部６の下面に垂設されている。

１５は上記排出路９の先端に凹設された略方形状の凹部
であって、該凹部１５の中央に略つの字状に突設された
弁座１６の両側には排出孔１７，１８が形成されてい
る。１７ａ，１８ａは各排出口１７，１８に連通する排
出管であって（第７図も併せて参照）、一方の排出管１
７ａは、例えばカフ帯（図示せず）に連通し、他の排出
管１８ａは集音マイク（図示せず）に連通している。１
９は基体２の四隅に形成された結合用ボスである。

２２は上記弁膜３から側方に延出する舌片であり（第１
０図〜第１２図も併せて参照）、該舌片２２には吸入用
弁体２３と排出用弁体２４が並設して片持ち状に切欠形
成されている。両弁体２３，２４は、ともに舌片２４の
上面から段落差ｔを設けて同一平面上に肉薄に形成され
ている。弁膜３は上記略円形部５上に載置され、また舌
片２２は上記略方形部６に載置されるが、その状態で各
弁体２３，２４の同一面である下面には上記各弁座１
３，１６の同一面である上面１３ａ，１６ａ接離自在に
当接する（第８図および第９図も併せて参照）。

ここで各弁座１３，１６は共に基体２の上面に形成して
いる。したがって弁体２３，２４の下面が接離する接離
面、すなわち弁座１３，１６の上面１３ａ，１６ａは、
基体２の同一面に形成されているので、接離性を等しく
して、両弁体２３，２４を規則正しく開閉させ、負荷側
の圧力を順調に昇圧できる。また各弁座１３，１６の上
面１３ａ，１６ａは、各弁体２３，２４の基端部側から
先端自由端部側へ向かって上り勾配の傾斜面となってお
り、したがって両弁体２３，２４はその先端自由端部側
へ向かって上向きに傾斜して各上面１３ａ，１６ａに当
設する。このように各弁体２３，２４を傾斜させて各弁
座１３，１６に突設当接させると、上記各口１２，１
７，１８を開口する側への流体圧が加わったときに、各
弁体２３，２４は立ち上がりよく各弁座１３，１６から
離れて各口１２，１７，１８を瞬時に開口させることが
できる。２５は弁膜３の上面中央に立設された駆動体で
あって、該駆動体２５の上部には後述するモータ３３に
より駆動されて回転する偏心ピン３４の嵌入口２６が形
成されている。

蓋体４の一側には上述弁膜３に対応する円口２８が形成
されている（第１３図および第１４図もあわせて参
照）。また該蓋体４の上面一側には排出パイプ２９が立
設されている。該排出パイプ２９は上記凹部１５上に位
置して該凹部１５に連通するものであり、その上部には
微定速リーク弁３０が挿着される。

３１は蓋体４の後部に立設された立壁であり、該立壁３
１に形成された凹部３２にモータ３３を嵌着して配設す
る。３４はモータ３３により駆動回転される偏心ピンで
あり、該ピン３４を上記駆動体２５の嵌入孔２６に嵌入
してモータ３３を駆動すると、弁膜３は圧力室７上を上
下に振動する。

３５は蓋体４の四隅に形成された結合用ボスであり、各
ボス３５を上記基体２の四隅に形成されたボス１９に合
わせ、ネジ３６ａ〜３６ｄを螺入することにより、基体
２と蓋体４を結合する。その際上記両弁体 ２３，２４
は、その開弁撓み基部が蓋体４により直線的に押圧固定
され、ともに舌片２２の上面から段落差ｔを設けて同一
平面上に形成されているので、各ネジ３６ａ〜３６ｄの
ネジ込み力にばらつきがあっても、両弁体２３，２４は
ねじれにくく、各弁座１３，１６の上面１３ａ，１６ａ
に確実に当接する。また各ネジ３６ａ〜３６ｄのネジ込
み力にばらつきがあったりして仮に両弁体２３，２４に
わずかなねじれを生じても、両弁体２３，２４はほぼ同
様にねじれるので、両弁体２３，２４の各弁座１３，１
６に対する接離性もほぼ同様に低下するから、両弁体２
３，２４の各弁座１３，１６に対する交互の接離タイミ
ングがお互いに大きく狂うことなく、両弁体２３，２４
は交互に規則正しく開閉して負荷側を昇圧できる。

すなわち第１５図に示すように一方の弁体２３にのみ段
落差ｔを設け、他方の弁体２４には段落差ｔを設けずに
舌片２２の上面と同一平面上に形成すると、ネジ３６
ａ，３６ｂをボス３５，１９にネジ込んで組立てる際、
両ネジ３６ａ，３６ｂのネジ込み力にばらつきがある
と、両弁体２３，２４は同一平面上にないので両弁体２
３，２４に生じる応力にはかなりの差異が生じ、したが
って両弁体２３，２４はほぼ同様にはねじれず、両弁体
２３，２４の各弁座１３，１６に対する当接性や接離性
がばらついてしまい、したがって両弁体２３，２４は交
互に規則正しく開閉しなくなって負荷側を正常に昇圧で
きないこととなる。

しかしながら本ダイヤフラムポンプ１の各弁体２３，２
４は、ともに舌片２２の上面から段落差ｔを設けて形成
しているので、かかる問題を生じない。なお、各弁体２
３，２４を取り囲むように断面三角形状のシールようリ
ブ４０を形成することにより、組立時のネジによる加圧
位置を特定し、より各弁体２３，２４のねじれを抑制で
きる。

本ダイヤフラムポンプ１は上記のような構成より成り、
モータ３３を回転させると弁膜３は上下に振動し、空気
は吸入孔１２から吸入路８を通って圧力室７に入り、さ
らに排出路９を通って排出孔１７に入り、排出管１７ａ
を通ってカフ帯（図示せず）へ送られ、カフ帯の内圧を
昇圧する。ここで上記各弁座１３，１６の上面１３ａ，
１６ａは上記のように傾斜面となっているので、両弁体
２３，２４は立ち上がりよく開閉し、順調にカフ帯を昇
圧する。カフ帯が所定圧力まで昇圧されたならば、カフ
帯内の空気は逆流して排出孔１７から上記凹部１５内に
入り、さらに排出パイプ２９のリーク弁３０を通って徐
々に外部へ排出される。その際排出音は他方の排出管１
８ａに連通する集音マイク（図示せず）に集音される。

上記実施例は、自動加圧式血圧計に適用されたダイヤフ
ラムポンプ１を例にとって説明したが本発明に係るダイ
ヤフラムポンプは吸入器等の他の機器にも適用できるも
のである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、基体２に形成された圧
力室７の上部に弾性材料から成る弁膜３を装着し、該弁
膜３にその側方から一体に延出する舌片２２を設け、該
舌片２２に片持ち状の吸入用弁体２３と排出用弁体２４
を、各々の基部が同一側になるよう並設するとともに、
前記弁膜３を上方より固定する蓋体４で前記基部近傍を
直線的に押圧固定し、各弁体２３，２４の同一面を、上
記基体２に一体的に形成された弁座１３，１６の同一面
１３ａ，１６ａにそれぞれ接離自在に当接させているの
で、各弁体２３，２４は寸法管理の面倒なゴム状の弾性
材料からなる弁膜３と一体に成形されているにもかかわ
らず、その側方に吸，排弁体２３，２４とも１カ所に集
中並設して成形されているため、ゴム等の加硫工程など
の加硫温度や加硫時間，充填量管理などによる成形寸法
管理が容易となり精度の高いものとすることができる。

しかも両弁体２３，２４は並設位置で、開弁撓み基部近
傍を直線的に押圧固定するために、押圧位置及び押圧量
の調節が容易となり固定力による基部のねじれの発生を
抑制でき弁座に対する接離性を高いものとすることがで
きる。このような並設直線固定による構成により、各弁
体２３，２４の同一面側の表面精度は高められ、一方弁
座１３，１６側も基体２と一体的にしかも弁体と対向す
るよう並設されることにより、その同一面側の精度も高
められ、組み立て性が向上し量産性の高いことは勿論両
者の接離性は高いものとなりポンプ性能を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図はダイ
ヤフラムポンプの分解斜視図、第２図、第３図、第４図
は組立て状態での平面図、底面図、縦断面図、第５図、
第６図、第７図は基体の平面図、縦断面図、横断面図、
第８図（ａ），（ｂ）はそれぞれ吸入部の断面図および
弁座の平面図、第９図（ａ），（ｂ）はそれぞれ排出部
の断面図および弁座の平面図、第１０図、第１１図、第
１２図は弁膜の平面図、背面図、断面図、第１３図およ
び第１４図は蓋体の平面図および縦断面図、第１５図は
参考のための斜視図である。 １……ダイヤフラムポンプ ２……基体 ３……弁膜 ７……圧力室 １３，１６……弁座 １３ａ，１６ａ……弁座の同一面 ２２……舌片 ２３……吸入用弁体 ２４……排出用弁体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基体２に形成された圧力室７の上部に弾性
   材料から成る弁膜３を装着し、 該弁膜３にその側方から一体に延出する舌片２２を設
   け、 該舌片２２に片持ち状の吸入用弁体２３と排出用弁体２
   ４を、各々この基部が同一側になるよう並設するととも
   に、前記弁膜３を上方より固定する蓋体４で前記基部近
   傍を直線的に押圧固定し、 各弁体２３，２４の同一面を、上記基体２に一体的に形
   成された弁座１３，１６の同一面１３ａ，１６ａにそれ
   ぞれ接離自在に当接させたことを特徴とするダイヤフラ
   ムポンプ。