JPS62267584A - 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、貯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６０−４０２９３号公報に開示されている
。この給排気装置は、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７図にみるように、ダイヤフラム弐加圧ポ
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２内の空気がダイヤフラム２を通して（ダイヤ
フラム２→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５３
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
上弁である。

〔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
転軸に偏心して固定されていてこの回転軸とともに一方
向および他方向回転動作する偏心軸、この偏心軸の一方
向および他方向回転動作により往復動作するようになっ
ていてこの往復動作により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
めの排出口、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口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、前記回転軸の外径よりも大
きな内径をもつとともに前記偏心軸により押圧される突
部を有していて前記回転軸に貫装される筒体、および、
共回りおよびその解除可能に前記筒体に巻装されていて
前記弁に係合している端部を有するコイルばねを備えて
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、前記偏心軸が前記突部を押圧することにより、前記
筒体とともに前記コイルばね端部が一方向および他方向
回転動作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、前記コイルばね端
部が前記弁に対する押圧により共回りを解除して前記筒
体の回転を許容するとともに、前記偏心軸が前記モータ
の他方向回転時において前記突部を押圧しはじめる位置
よりも半回転以上遅れた位置にあ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３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、偏心軸１、
ダイヤフラム２、排出口（排出孔）３、弁（以下、「排
出弁」と称する）４、および、動作伝達手段５を備えて
いる。偏心軸１は、モータ６の回転軸７に偏心して固定
されていて、この回転軸７とともに一方向および他方向
回転動作する。ダイヤフラム２は、偏心軸１の一方向お
よび他方向回転動作により往復動作するようになってい
て、貯圧部（図示されず）に加圧媒体を流入させる。排
出口３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４は、回
動軸（弁軸）８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３を開閉する。

なお、ゴム体などで形成された排出口を平板の排出弁（
排出弁Ｍ）で閉塞する構造にしていると、弁軸等の傾き
が発生したときに排出弁と排出口との密着性が悪くなっ
て加圧媒体の漏れが生じやすくなることがある。このよ
うなことを防ぐためには、たとえば、第６図にみるよう
に、排出弁４の排出口３を覆う部分に、自由に動く突起
２３などを取りつけたりするとよい。突起２３は、たと
えば、ゴム体からなっていてくびれ部を有しており、排
出弁４に設けられた孔４ａにこのくびれ部が嵌め合わさ
れてこの部分を中心に矢印Ｍ、Ｎ方向に自由に動くよう
排出弁４に取りつけられる。

排出弁４が排出口３を閉じるときにこの突起２３が排出
口３に入り込んで塞ぎ、排出口３を形成するゴム体との
密着性がよく、排出口３の閉塞をより確実に行うことが
できる。このような突起２３は必ずしも取りつけなくて
もよい。

動作伝達手段５は、筒体９およびコイルばね（弁ばね。

この実施例では、ねじりコイルばね）１０を備えている
。筒体９は、回転軸７の外径よりも大きな内径をもつと
ともに偏心軸１により押圧される突部１）を有していて
、回転軸７に貫装されている。コイルばね１０は、共回
りおよびその解除可能に筒体９に巻装されている。コイ
ルばね１０の一端部１０ａは、排出弁４に係合している
。この実施例では、排出弁４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４ｂが設けられていて、
この孔４ｂにコイルばね一端部１０ａ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６はケース（ポンプ台）１２に固定されている。

この実施例では、偏心軸１はモータ６の回転軸７の先端
に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１は、ダイヤフラム２の接続棒（コネ
クティングロッド）１３に接続されている。このため、
モータ６の回転運動が直線運動に変換され、ダイヤフラ
ム２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２の下部は、加圧媒体室（この実施例では
、空気室）１４となっている。この加圧媒体室１４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）１５、加圧媒体を静圧部（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）１６、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）３のそれぞれと接続してい
る。吸入口１５および吐出口１６には、ダイヤフラム２
に一体化されている逆止弁１７，１８が設けられており
、吸入口１５から吸い込まれた加圧媒体を確実に静圧部
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。１９はカフ帯
につながるホースであり、吐出口１６に接続されている
。

高圧側の空間Ｇ、Ｈは、ケース１２の内部通路（図示さ
れず）などで連結されている。

排出弁４が板状の磁性材料からなっていて、ケース１２
の排出弁４の端縁裏面が臨む位置には永久磁石（閉状態
保持用磁石）２０が設けられていると、排出弁４が閉の
とき、排出弁４を排出口３側へしっかりと吸引して閉の
状態を保ち、排出口３から加圧媒体が漏れないようにな
る。この保持用磁石２０は、静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
４が開かないような充分な磁力を有している。また、排
出弁４が開のとき、排出弁４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４が開のとき、排出弁４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４図は、モータ６の一方向回転時、排出弁４が閉状態
にあるときの動作伝達手段５の詳細をあられす。回転軸
７と筒体９とは全くの遊び状態であり、回転軸７が回転
してもただちに筒体９も回転しはじめるわけではない。

排出弁４が開状態にあるときに、モータ６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も矢印Ａ向きに回転する。偏心軸１が回転すると
、ダイヤフラム２が往復動作を始める。他方、偏心軸１
が回転すると筒体９の突部１）にあたって押しはじめ、
筒体９を矢印Ａ向きに回転させはじめる。筒体９が回転
するとともに、コイルばね１０も矢印Ａ向きに回転し、
コイルばね１０の一端部１０ａは排出弁４を押して排出
弁４の閉動作（矢印Ｃ向きの回動動作）を生起させ、排
出口３を閉じさせる。保持用磁石２０によって排出弁４
の閉状態が保たれる。第４図にみるように、排出弁４が
排出口３を閉じた状態では、コイルばね一端部１０ａが
排出弁４を押圧することによりコイルばね１０の弛む向
きに反作用をうけるので、共回りが解除されて筒体９の
回転を許容する。このため、コイルばね１０の回転が阻
止されても、モータの回転軸７および偏心軸１は矢印Ａ
向きに回転を行い、ダイヤフラム２を駆動させつづけ、
加圧媒体（この実施例では空気）を貯圧部（この実施例
ではカフ帯）に流入させる。モータ６の一方向回転時排
出弁の閉状態、すなわち、第４図にみるような状態にお
いて、偏心軸１は、モータ６の他方向回転（矢印Ｂ向き
の回転）時において突部１）を押圧しはじめる位置Ｊよ
りも半回転以上遅れた位置（この実施例ではほぼ１回転
遅れた位置）にある。このため、モータ６の一方向回転
時排出弁が閉状態にあるとき（この状態は、貯田部に加
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４の開動作を生起させるには、偏心
軸１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偏心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。偏心軸を他方向回転させようとする力は偏心
軸を他方向に半回転（第４図の位置Ｋ）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偏心軸
が半回転以上固転する余裕があれば十分である。

なお、モータの回転軸７が一方向回転しているとき、コ
イルばねの他端部は、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１０の他端部１０ｂは筒体９から遠ざかるように伸
びていて、その先端部がケース１２の上面に設けられた
凹部２１に入り込んでいて、自由である。

第５図は、モータ６の他方向回転時、排出弁４が開状態
にあるときの動作伝達手段５の詳細をあられす。排出弁
４が閉状態にあるときに、モータ６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
１も矢印Ｂ向きに回転する。偏心軸１が回転すると、ダ
イヤフラム２が往復動作を始める。他方、偏心軸１が回
転すると、第４図に実線で示す位置からほぼ１回転した
のち、筒体９の突部１）にあたって押しはじめ、筒体９
を矢印Ｂ向きに回転させはじめる。筒体９が回転すると
ともに、コイルぼね１０も矢印Ｂ向きに回転し、コイル
ばね１０の一端部１０ａは排出弁４を押して排出弁４の
開動作（矢印り向きの回動動作）を生起させ、排出口３
を開かせる。この実施例のように、コイルばねの一端部
１０ａが排出弁４の開動作を生起させるときに、コイル
ばね１０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６のトルクが直接排出弁の開き力となり、
保持用磁石２０の吸引力に打ち勝ち排出弁４を開かせる
ことができる。排出口３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５図にみ
るように、排出弁４がある程度回動すると、コイルばね
他端部１０ｂがケース１２の凹部２１の壁２２を押圧す
ることによりコイルばね１０の弛む向きに反作用をうけ
るので、共回りが解除されて筒体９の回転を許容する。

このため、コイルばね１０の回転が阻止されてもモータ
の回転軸７および偏心軸１は矢印Ｂ向きに回転を行い、
ダイヤフラム２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２を駆動する必
要がないので、排出弁４が開けば開状態を保ったままモ
ータ６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
ルばねの他端部が上記壁等の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４図
の状態）から、モータの他方向回転を始めるとき〕には
、偏心軸が他方向回転時において筒体の突部を押圧する
位置よりも半回転以上遅れた位置にあるので、排出弁を
動作させるためには、偏心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偏心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
方向回転に切り替わるとき〔すなわち、モータの他方向
回転時に排出弁の開状態（第５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、偏心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
ばね他端部は、上記のように凹部に入り込んでいる必要
はなく、ケース上に出ていてもよい。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
ね他端部がコイルばねの弛む向きに押圧するものは、ケ
ース凹部の壁以外に、ケース外部の腕状物・突起など適
宜に設けられたものであってもよい。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、
モータの回転軸とともに一方向および他方向回転動作す
る偏心軸によりダイヤフラムを駆動するとともに弁（排
出弁）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おり、前記動作伝達手段は
、前記回転軸の外径よりも大きな内径をもつとともに前
記偏心軸により押圧される突部を有していて前記回転軸
に貫装される筒体、および、共回りおよびその解除可能
に前記筒体に巻装されていて前記弁に係合している端部
を有するコイルばねを備えていて、前記モータの一方向
回転時および他方向回転時には、前記偏心軸が前記突部
を押圧することにより、前記筒体とともに前記コイルば
ね端部が一方向および他方向回転動作して前記弁の開閉
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、前記コイルばね端部が前記弁に対する押圧に
より共回りを解除して前記筒体の回転を許容するととも
に、前記偏心軸が前記モータの他方向回転時において前
記突部を押圧しはじめる位置よりも半回転以上遅れた位
置にあ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偏心
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１〜３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１−１’断面図
、第３図はｎ−ｎ　’断面図、第４図、第５図は動作伝
達手段の動作説明図、第６図は排出弁の１例の要部をあ
られす斜視図、第７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。 ｌ・・・偏心軸　２・・・ダイヤフラム　３・・・排出
口４・・・排出弁　５・・・動作伝達手段　６・・・モ
ータ　７・・・回転軸　９・・・筒体　１０・・・コイ
ルばね　１０ａ・・・コイルばねの一端部　１）・・・
突部代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第１図 ６、 第２図 第３図 １２　　　　　　　　Ｈ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの回転軸に偏心して固定されていてこの回
   転軸とともに一方向および他方向回転動作する偏心軸、
   この偏心軸の一方向および他方向回転動作により往復動
   作するようになっていてこの往復動作により貯圧部に加
   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口、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口を開閉する
   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、前記回転
   軸の外径よりも大きな内径をもつとともに前記偏心軸に
   より押圧される突部を有していて前記回転軸に貫装され
   る筒体、および、共回りおよびその解除可能に前記筒体
   に巻装されていて前記弁に係合している端部を有するコ
   イルばねを備えていて、前記モータの一方向回転時およ
   び他方向回転時には、前記偏心軸が前記突部を押圧する
   ことにより、前記筒体とともに前記コイルばね端部が一
   方向および他方向回転動作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、
   前記コイルばね端部が前記弁に対する押圧により共回り
   を解除して前記筒体の回転を許容するとともに、前記偏
   心軸が前記モータの他方向回転時において前記突部を押
   圧しはじめる位置よりも半回転以上遅れた位置にあるこ
   とを特徴とするダイヤフラムポンプ。