專利名稱：隔膜泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及隔膜泵。
背景技術：
現有的隔膜泵具有圖1所示的結構。在該圖中，21是電機，22是電機21的輸出軸，23是固定在輸出軸22上的曲柄臺，24是傾斜固定在曲柄臺23上的驅動軸，26是可以相對于驅動軸24轉動地安裝的驅動體，27是箱殼，28是氣缸(cylinder)部，29是閥門罩。31是隔膜部，32是圓筒狀的排出閥，該隔膜部31和排出閥32形成一體并構成隔膜主體30。該隔膜主體30通過氣缸部28和閥門罩29而被固定住。此外，33、34是與閥門罩29成為一體的閥門室部(公共室)和排出口，35是吸入閥，36是吸入口。
具有這樣結構的隔膜泵通過依賴于電機21驅動的輸出軸22的轉動而使得曲柄臺23轉動。通過該曲柄臺23的轉動，固定在曲柄臺上的驅動軸24變化其傾斜方向。因此，驅動體26的傾斜方向也發生變化，安裝在驅動體26上的隔膜部31的驅動部(活塞)31a往復運動，起到泵的作用。即，位于附圖右側的隔膜部的驅動部31a如果上升，泵室的容積就會減少，從而壓力增加，打開圓筒狀的排出閥32，流體從排出口34送出，另一方面，左側的隔膜部的驅動部如果下降，泵室的容積增加，打開吸入閥35，外部的流體流入。
這樣，通過泵室的容積變化，流體通過吸入閥從外部流入泵室內，然后流入的流體打開排出閥從排出口進行供給，起到泵的作用。
以上所述的現有的隔膜泵是，排出閥是和隔膜部成為一體的圓筒狀的閥門，因此，構成配置了這種筒狀閥門的閥門室部(公共室)的部分同樣也是筒狀，具有從蓋體的表面部分突出的形狀的、從該閥門室部的上面伸出的排出口，將用于導入至應供給的部位的管道等連接在該排出口上來使用。
因此，現有的隔膜泵，由于至少從形成閥門室部(公共室)的上述筒狀部分向外面突出，所以不得不制成比較大型的，而且它的形狀是分段的。因此，泵的配置部位受到限制。
由于排出閥為圓筒狀，在閥門制成之后組裝泵之前的部件保管、移送等期間，圓筒形狀的排出閥具有變形的缺點。而且由于該圓筒狀的閥門厚度很薄，因此存在組裝泵時、向閥門室部(公共室)插入圓筒狀的閥門的作業比較費事等組裝上的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種隔膜泵，包括形成泵室的至少一個隔膜部；具有隔膜部以及與該隔膜部形成一體的平板狀部分的隔膜主體；以及一個平板狀的排出閥；通過使隔膜部的容積發生變化，起到泵的作用。
本發明的另外的目的是提供一種隔膜泵，包括形成泵室的多個隔膜部；具有隔膜部以及與該隔膜成為一體的平板狀部分的隔膜主體；在隔膜的平板狀部分形成的吸入閥；以及在多個隔膜的中間附近形成的平板狀的排出閥；通過使隔膜部的容積變化，起到泵的作用。
本發明的另外的目的是提供一種隔膜泵，包括具有形成泵室的至少一個隔膜部的隔膜主體；具有截面形狀為V字形凹部或U字形凹部的閥門罩；以及截面形狀為V字形或U字形且配置在閥門罩的凹部的排出閥；通過使隔膜部的容積發生變化，起到泵的作用。
圖1是現有的隔膜泵的剖視圖。
圖2是本發明的第1實施例的剖視圖。
圖3A、3B是表示第1實施例的隔膜主體的結構的圖。
圖4A、4B是表示第1實施例的氣缸部的結構的圖。
圖5是第1實施例的閥門罩的仰視圖。
圖6A、6B是表示第1實施例的集氣件的結構的圖。
圖7是本發明的第2實施例的剖視圖。
圖8是本發明的第3實施例的剖視圖。
圖9A、9B是表示第3實施例的氣缸部的結構的圖。
圖10A、10B是表示第4實施例的結構的圖。
圖11、12是表示本發明的第5實施例的結構的圖。
圖13是第5實施例的隔膜部的主視圖。
圖14是第5實施例的閥門罩的仰視圖。
圖15是本發明的第6實施例的剖視圖。
圖16是本發明的第7實施例的剖視圖。
圖17是本發明的第8實施例的剖視圖。
圖18A、18B是表示第8實施例的隔膜主體的結構的圖。
圖19A、19B是表示第8實施例的氣缸部的結構的圖。
圖20是本發明的第9實施例的剖視圖。
圖21A、21B、圖22是表示本發明的第10實施例的結構的圖。
圖23A-I、圖23A-II、圖23B-I、圖23B-II、圖23C-I、圖23C-II、圖23D-I、圖23D-II、圖23E-I、圖23E-II、圖23F-I、圖23F-II、圖23G-I、圖23G-II、圖23H-I、圖23H-II、圖23I-I、圖23I-II是表示在本發明的隔膜泵中使用的排出閥的形狀的圖。
圖24A-I、圖24A-II、圖24B-I、圖24B-II、圖24C-I、圖24C-II、圖24D-I、圖24D-II、圖24E-I、圖24E-II、圖24F-I、圖24F-II、圖24G-I、圖24G-II、圖24H-I、圖24H-II、圖24I-I、圖24I-II是表示在本發明的隔膜泵中使用的吸入閥的形狀的圖。
具體實施例方式
下面根據
本發明的隔膜泵的實施例。
圖2表示本發明的第1實施例的泵的結構，在圖中，1是電機、2是電機1的輸出軸，3是固定在輸出軸2上的曲柄臺，4是相對于輸出軸2傾斜固定在曲柄臺3上的驅動軸，6是驅動體，是通過將驅動軸4插入到該軸承部6a內能夠隨驅動軸4一起轉動而安裝的。7是具有通氣孔7a的箱殼，8是氣缸部，9是閥門罩，10是集氣件，11是具有固定在氣缸部8和閥門罩之間的隔膜部11a的隔膜主體，12是泵室，13是安裝在閥門罩9內的排出閥，14是排出口。而且，將箱殼7、氣缸部8、閥門罩9、集氣件10、排出閥13等各個部件如圖2所示那樣組裝起來，本發明的第1實施例的隔膜泵就形成了。
在該實施例的泵中，隔膜主體11是如圖3A、3B所示的那種，其中圖3A是主視圖，圖3B是側視圖(剖視圖)。圖4A、4B是表示氣缸部8的形狀的圖，圖4A是主視圖、圖4B是剖視圖。圖5是閥門罩9的主視圖、圖6A、6B是集氣件，其中圖6A是仰視圖，圖6B是剖視圖。在圖2所示的第1實施例的泵中使用的排出閥13具有圖23A-I、圖23A-II所示那種的結構。
本發明的隔膜泵是將上述那種的隔膜部等按照圖2所示的那樣組裝而得到的。
下面詳細說明構成該第1實施例的隔膜泵的各個部件和各個部件組裝狀態下的整體結構。
首先，隔膜主體11由橡膠等具有彈性的材料制成，具有圖3A、3B所示那樣的結構。即，該隔膜主體11的形狀是，多個隔膜部11a(該圖的結構是如圖3A的主視圖那樣在圓周上等間隔配置3個)和在這些個隔膜部11a之間形成3個薄的平面狀的閥門部分11c，在各個閥門部分11c內形成孔11d。
另外，氣缸部8，如圖4A、4B所示，在配置各個隔膜部11a的氣缸8a和氣缸8a之間的空間內形成孔8b。
此外，閥門罩9具有圖5所示的那種形狀。該圖是從圖2的下方來觀察而得，9a是排出口，9b是槽，9c是閥門安裝孔。
如圖2所示，通過由氣缸部8和閥門罩9夾持隔膜主體11從而固定以上所述那樣的氣缸部8、隔膜主體11和閥門罩9。
本發明的隔膜泵的第1實施例的隔膜泵是將隔膜主體11的各個隔膜部11a插入配置在氣缸部8的氣缸8a內，從而將兩者組合起來。而且，將與各個隔膜部11a形成一體的驅動部(活塞)11b的前端固定在驅動體6的給定位置后，通過將隔膜主體11和氣缸部組合在一起后的組件安裝在氣缸部8的箱殼7內而成為一體。
另一方面，通過將排出閥13的安裝部13b押入閥門罩9的安裝孔9c內等方法將排出閥13安裝在閥門罩9內。而且，通過將集氣件10固定在閥門罩9內，在利用集氣件10的閥門壓緊部10a將閥門13固定住的狀態下，使閥門罩9和集氣件10成為一體。
通過將該閥門罩9和集氣件10一體化后的組件以夾持隔膜部11的方式固定在氣缸部8上，從而圖2所示的隔膜泵就被組裝出來。
下面針對本發明的第1實施例的隔膜泵的作用進行說明。
該隔膜泵，通過驅動電機1，使輸出軸2轉動，然后使固定在輸出軸上的曲柄臺3轉動。由此，驅動軸4使其傾斜方向發生變化，并使驅動體6的傾斜方向發生變化，與圖1中的現有的泵同樣，上下移動隔膜部11a的驅動部11b。
通過該驅動部11b的上下移動，泵室12的容積發生變化。該隔膜部11a的驅動部11b如果從圖2所示的位置上升，泵室12的容積就會減少，泵室12內的壓力就會增加，這樣閥門13(圖23A-I的凸緣13c之間的閥門部分13a)打開，泵室12內的流體通過凸緣13c之間，并通過圖6A、6B所示的集氣件10的閥門罩之間的空隙，從排出口14向外部供給。此時，與其它的隔膜部對應的排出閥被關閉。
另外，若圖2中的隔膜部11a的驅動部11b下降，泵室12的容積增加，泵室內的壓力就降低，排出閥13關閉。相反，隔膜主體的平板狀的薄壁部分(吸入閥)11c向空間15側變形并打開，氣缸部8、箱殼7的空間內的流體從孔8b流入到由此生成的和氣缸部8之間的間隙內，該流入的流體然后通過小孔11d并通過閥門罩9的槽9b流入到隔膜部內。在此過程中，流體通過設在箱殼7上的通氣孔7a從外部流入箱殼7。
通過重復這樣的操作，該泵室持續著流體的流入和流出，從而起到泵的作用。
此外，圖2中沒有出現的其它隔膜部(泵室)也通過完全相同的操作而能起到泵的作用。但是，圖2所示的隔膜泵，驅動機構具有上述的那種結構，利用驅動體的連續的傾斜方向的變化，通過具有一定位相差的各個隔膜部的操作，能夠實現近乎連續的流體的供給。
該第1實施例的隔膜泵具有上述那樣的結構，由于將吸入閥和排出閥等多個閥門形成為一體，因此，部件數目少，而且將排出閥作成平板狀的閥門。與此同時，該泵以近乎平板狀的集氣件取代圖1所示的現有的隔膜泵中形成公共室的圓筒狀部分。其結果，圖2的泵除去因從箱殼7到集氣件10的流體供給而安裝管道等的排出口14外，近乎呈圓筒狀，泵的高度能夠降低，從而可以實現泵的小型化。此外，通過將凸部13b押入或者引入閥門罩的孔9c而使得排出閥13的安裝簡單易行的同時，通過將氣缸部、隔膜主體、其他部件也依次組合固定就會簡單組裝得到泵等，泵的組裝容易。
下面說明本發明的隔膜泵的第2實施例。
本發明的第2實施例，如圖7所示的組件，是將圖23B-I、圖23B-II中所示的結構的部件作為排出閥而加以使用的示例。該排出閥具有將凹部(閥門安裝用凹部)13d設在閥門的中央部分的形狀。另一方面，如圖7所示，在閥門罩的中央，設有嵌入到位于排出口(集氣件側)的上述排出閥的凹部13d內的閥門安裝用凸部9d，以將排出閥的凹部13d與閥門罩的凸部9d嵌合在一起的方式配置閥門，通過由集氣件10擠押該凸緣13c的一部分固定住排出閥。其它結構與第1實施例實質上相同。
如上所述，第1實施例的隔膜泵，將圖23A-I、圖23A-II中所示的結構的部件作為排出閥來使用，第2實施例的隔膜泵，將圖23B-I、圖23B-II中所示的結構的部件用作排出閥。
此外，排出閥除上述以外還能夠考慮圖23C-I、圖23C-II、圖23D-I、圖23D-II、圖23E-I、圖23E-II等。
在這些排出閥中，圖23C-I、圖23C-II所示的排出閥是在排出閥的下面中央部位設置安裝用凸部13e的形狀的閥門。在使用該閥門的情況下，在閥門罩的中央部位設置用于嵌入閥門凸部的凹部，使閥門的凸部嵌入該凹部，利用集氣件擠押住凸緣從而可以固定。
此外，圖23D-I、圖23D-II所示的排出閥是和圖23C-I、圖23C-II相同的結構，通過利用閥門的一部分13a來堵塞通氣孔從而實現維持閥門作用的必要最小面積，閥門的開閉就能夠容易地進行。即，即使僅僅利用泵室內的壓力的增加或者減少也可以進行閥門的開閉，因此即使在更加小型的隔膜泵中也可以使用。
另外，在具有圖23A-I、圖23A-II、圖23B-I、圖23B-II所示的結構的閥門中，同樣設法使閥門的一部分形狀作成如圖23D-I、圖23D-II的13a那樣，從而能夠在更小型的泵中使用。
本發明的隔膜泵中使用的排出閥如圖23A-I、圖23A-II、圖23B-I、圖23B-II圖23C-I、圖23C-II、圖23D-I、圖23D-II、圖23E-I、圖23E-II所示，每個都有凸緣13c。但是排出閥不一定必須設有該凸緣13c。在此情況下，在集氣件內設置閥門壓緊部，利用行使閥門作用的閥門部13a以外的部分也可以將排出閥壓緊固定。
圖23F-I、圖23F-II、圖23G-I、圖23G-II、圖23H-I、圖23H-II、圖23I-I、圖23I-II是表示另外的排出閥的圖。這些排出閥任意一個都是閥門罩一側的面整體變成凹面，這一點與其它的排出閥不同。
此外，圖23F-I、圖23G-I、圖23H-I、圖23I-I任意一個都是從底面(凹面側)觀察而得的仰視圖。
圖23F-I、圖23F-II所示的排出閥是如上所述底面全體為凹面13g、在中央設有閥門安裝面凹部13i的簡單結構的閥門。
該排出閥是，將凹部13i與在閥門罩上形成的閥門安裝用凸部嵌合在一起而完成配置后，通過集氣件的閥門壓緊部壓緊閥門并加以固定保持。而且，利用集氣件的閥門壓緊部，通過壓緊通氣孔以外的部位(與圖23A-I等中的凸緣13c相對應的位置)，在該部位使閥門的底面和閥門罩緊密結合而加以使用。
該圖23F-I、圖23F-II所示的排出閥的凹面13g是球面。但是并沒有限制該凹面為球面，比如也可以是近似球面的曲面或者圓錐面等其它的形狀。也就是說，截面形狀是圓弧以外的與此相近的曲線或者三角形狀也可以。無論是那一個，通過閥門壓緊部擠押閥門時，閥門罩的通氣孔和通氣孔之間至少呈放射狀地使閥門緊密結合在閥門罩上，各個通氣孔同其它通氣孔之間被隔斷。而且，用同樣方式壓緊閥門時，若是閥門的周邊13h全體與閥門罩9緊密結合在一起那樣的閥門的凹面形狀和閥門壓緊部的形狀就可以。
圖23G-I、圖23G-II中所示的閥門，在閥門13的凹面13g的中心部分設有凸部13j這一點上與圖23F-I、圖23F-II中的排出閥不同。
即、圖23G-I、圖23G-II的閥門是按照將凸部13j嵌入到閥門罩上與此對應的位置處設置的凹部的方式配置在閥門罩中。
此處，通過利用閥門壓緊部將閥門13押進閥門罩，使閥門13的凹面13g緊密結合在閥門罩的面上。
因此，與圖23F-I、圖23F-II的閥門同樣，即使在低壓情況下，也能夠完全關閉閥門。
圖23H-I、圖23H-II中所示的閥門具有在發揮閥門作用的各個閥門部之間設有凸緣13k的結構，通過利用集氣件的閥門壓緊部擠押該凸緣13k，凹面就緊密貼在了閥門罩的面上。
圖23H-I、圖23H-II中所示的閥門，由于具有利用閥門壓緊部擠押凸緣13k的結構，所以該凸緣13k的相反側常常是密切貼在閥門罩等上面。而且，即使來自通氣孔的流體流入并使閥門部變形從而打開閥門部的周邊部分13h，13k的部分也能夠總是做到確保緊貼的氣體密閉。因此，通氣孔和通氣孔之間的空間常常被貼緊，各個通氣孔間在處于密封的狀態下被隔開。
圖23H-I、圖23H-II表示的閥門13，由于凸緣13k的相反側通常被緊密貼在閥門罩等上面，因此通氣孔最好不要位于它的某一部位或者它的附近。
因此，對該閥門來講，位置確定是必要的。
圖23H-I、圖23H-II所示的閥門是用于具有三個隔膜部(泵室)的隔膜泵且具有三個閥門部的排出閥的一個示例，如圖所示，通過將凹部13e作成三角形(等邊三角形)以便于確定位置。而且，閥門罩上設置三角形的凸部，將閥門13的三角形凹部13e與此凸部嵌合在一起從而確定位置。
圖23I-I、圖23I-II所示的閥門與圖23H-I、圖23H-II所示的閥門一樣，是具有凸緣13k的形狀。但是，該閥門的特征在于在它的凹面13也設有凸緣13m。
該閥門的凸緣13m雖然與凸緣13k在同一位置但是凸緣的高度比較小。通過將凸緣13m設在該內側凹面，利用閥門壓緊部擠押閥門時，內側至少將凸緣13m和閥門罩的面緊密結合在一起。此外，通過擠押凸緣13k，凹面13g不與閥門罩的面接觸，閥門13的周邊部13h密合，由此閥門13在低的壓力下動作。
這樣，對于圖23I-I、圖23I-II中的閥門來說，在擠押閥門的過程中，其周邊部13h需要具有緊密相貼的結構。為此，凸緣13m的高度(厚度)優選不要太大。此外，為了具有閥門擠押時閥門的周邊部13h與隔膜部緊密相貼的結構，如圖23I-I、圖23I-II所示，凸緣13m優選為具有與周邊13h相比更靠內側的長度。由此，擠押閥門時，通氣孔和通氣孔之間被凸緣13m隔開，并且凸緣13m的周邊的部分13h作為整體與閥門罩緊密相貼。因此，來自泵室的流體的壓力不增加時，閥門就被關閉。此外，泵室的壓力一旦變大，通過借助于與該泵室相對應的通氣孔的壓力，其周邊部13h打開，流體流向排出口。此時，由于凸緣13m緊密貼在閥門罩9上，與其它的通氣孔之間被氣密性地隔開，所以不會對其它的泵室產生影響。
以上所述，雖然圖23G-I、圖23G-II、圖23H-I、圖23H-II、圖23I-I、圖23I-II的閥門也與圖23F-I、圖23F-II的閥門一樣，凹部13g為球面形狀，但是并不局限于此，也可以是與球面近似的球面或者圓錐形狀的凹面。也就是說，可以是滿足以下要求的形狀利用閥門壓緊部擠押閥門時，在閥門罩的各個通氣孔之間，閥門緊密貼在閥門罩上，通氣孔之間被氣密性地隔開，而且至少閥門周邊部13h緊密貼在閥門罩上。
此外，圖23H-I、圖23H-II和圖23I-I、圖23I-II所示的閥門都具有凸緣13k。因此，集氣件的閥門壓緊部是環狀的閥門壓緊部，由此通過擠押凸緣13k，就達到了本發明的目的。
下面，在本發明的隔膜泵中使用的吸入閥，除在上述第1、第2實施例中使用的以外，也可對各種形狀的部件加以考慮。即，可對圖24A-I、圖24A-II、圖24B-I、圖24B-II、圖24C-I、圖24C-II、圖24D-I、圖24D-II、圖24E-I、圖24E-II中所示的部件加以考慮。其中，圖24A-I、圖24A-II所示的吸入閥用在圖2所示的實施例的泵中，圖24B-I、圖24B-II、圖24C-I、圖24C-II、圖24D-I、圖24D-II、圖24E-I、圖24E-II表示不同形狀的吸入閥。而且，在這些圖中，圖24B-I、圖24C-I、圖24D-I、圖24E-I中都是主視圖，圖24B-II、圖24C-II、圖24D-II、圖24E-II中都是剖視圖。
在這些閥門內，圖24A-I、圖24A-II所示的閥門是上述那種在圖2所示的泵中使用的部件，在各個隔膜部之間形成圓形的薄壁部11c，而且在和通氣孔不重疊的位置設有小孔11d，通過制作成圓形的薄壁部11c，該部分的變形變得容易，從而發揮閥門的作用。
圖24B-I、圖24B-II中所示的吸入閥，在圓形狀的薄壁部11c的周邊設置環狀的傾斜部11e，容易使其變形。該閥門也在和圖24A-I、圖24A-II相同的位置設有小孔11d。
圖24C-I、圖24C-II中所示的吸入閥具有利用多個一定寬度的保持部(圖中所示是3個保持部)11g來固定構成閥門的圓形薄壁部11f的形狀，即，具有利用該薄壁部11f使在氣缸的某一局部形成的通氣孔堵塞的結構，在該薄壁部的周邊具有間隙，因此，不必設置小孔。
此外，圖24D-I、圖24D-II所示的閥門形成位于隔膜主體11的平板狀部分的圓形開口11i和堵塞氣缸某一局部的通氣孔的舌狀薄壁部11h，該舌狀的薄壁部具有作為閥門的作用。在該例中，由于在開口和舌狀的薄壁部之間的空間內具有空隙，所以也不需要設置小孔。
而且，圖24E-I、圖24E-II所示的閥門由位于隔膜主體11的平板狀部分的圓形狀的開口11j和堵塞通氣孔的比開口11j直徑還要小的圓形狀部分11m以及從該部分開始向圖面的上下兩個方向延伸的保持部11n形成的薄壁部分而構成。此外，11p是在開口11j和形成閥門的薄壁部11m之間形成的圓弧狀的開口。
該吸入閥的小直徑的圓形狀的薄壁部分11m構成開閉通氣孔的閥門。這樣，該小直徑的圓形狀的薄壁部分11m，通過打開遠離氣缸部上側面的通氣孔，從通氣孔流入的流體，經圓形狀的開口11j進入到凹部，通過閥門罩9的槽9b，流入隔膜部11a。因此，沒有必要在薄壁部設置在圖23A-I、圖23A-II、圖23B-I、圖23B-II中的吸入閥上形成的孔11c。
此外，作為使用圖24E-I、圖24E-II所示的吸入閥的示例，就是后述的第3實施例。
圖24F-I、圖24F-II中所示的吸入閥和圖24D-I、圖24D-II中所示的吸入閥相同，是具有舌狀的薄壁部(閥門部)的閥門。但是，圖24F-I、圖24F-II中所示的吸入閥，閥門部的氣缸部一側的面上(圖24F-II中位于右側的面)具有凹部11t，這一點與前面不同。
圖24G-I、圖24G-II中所示的吸入閥與圖24E-I、圖24E-II中所示的吸入閥相同，是利用11v將閥門部11u與隔膜的平板狀部分相結合。圖24G-I、圖24G-II中所示的閥門在閥門部11u的氣缸部一側的面上也設有凹部11t。
而且，圖24H-I、圖24H-II中，舌狀的閥門部11r的氣缸部一側的面(圖24H-II中右側的面)是平面，在該面上具有環繞中央的線上的凸部11x。
下面，說明本發明的第3實施例。該第3實施例是圖8所示的那種結構，泵的基本結構與第1、第2實施例的泵相同。但是，吸入閥11c的結構不同。該第3實施例的吸入閥11c，雖然在設置在隔膜主體11的平板狀部分這一點上與上述第1、第2實施例相同，但是吸入閥自身的結構是圖24E-I、圖24E-II所示的那種，與第1、第2實施例不同。
另外，設在氣缸部8的吸入孔8b，如圖8、圖9A、9B所示，在每個吸入閥上設有兩個。即，如圖24E-I、24E-II中所示，該實施例的吸入閥不需要如圖24A-I、24A-II所示的吸入閥等那樣設置孔11d。因此，就該第3實施例的泵來說，在使用具有象圖7的閥門等那樣具有孔11d的閥門的情況下，不需要為了使形成于氣缸部8的吸入孔8b的位置不與該孔重疊而錯開吸入孔8b的位置。因此，氣缸部8的吸入孔8b優選位于吸入閥11c的中央位置。此外，象該實施例的泵那樣，也可以設置兩個或者兩個以上的孔。
在該第3實施例中使用的、圖24E-I、圖24E-II中所示的吸入閥，由于具有利用保持部11n進行固定的形狀，很容易實現閥門的開閉作用，形成可靠的閥門開閉。
圖10A、圖10B是表示本發明的第4實施例的圖。
該第4實施例的隔膜泵，雖然排出閥13的結構與第1、第2實施例不同，但是其他的結構與第1、第2實施例相同。
也就是說，該第4實施例的隔膜泵，排出閥13如圖23E-I、23E-II中所示那樣在中央部位設有擠押并固定閥門的固定部13f，從該固定部13f呈放射狀形成3個凸緣13c，這些凸緣13c之中相鄰的凸緣之間的薄壁部分構成與各個泵室對應的閥門13a。
圖23E-I、圖23E-II的排出閥13，為了將閥門壓緊部插入到構成固定部13f的凹部內，并將排出閥13固定、保持在給定的位置，在第4實施例中，如圖10A所示，在集氣件10的中央形成閥門壓緊部10b。該閥門壓緊部10b，如在圖10B中放大該部分所示，利用固定用的凸緣10c進行支撐，凸緣10c之間變為通氣孔10d。
這樣，第4實施例的泵，通過在集氣件10上形成閥門壓緊部10b，在將排出閥13可靠地保持固定在給定位置的同時，通過在凸緣10c之間形成通氣孔10d，在泵作用時，打開排出閥13，從各個泵室流出的流體從排出口14順暢地供應給外部。
下面敘述的第5、第6、第7實施例，與上述的第1、第2、第3、第4實施例相比在閥門的結構上不同。此外，這些實施例將圖24E-I、24E-II中所示的閥門用作吸入閥。
圖11、圖12表示本發明的第5實施例的泵的結構，圖中，1是電機，2是電機1的輸出軸，3是固定在輸出軸2上的曲柄臺，4是相對于輸出軸傾斜固定在曲柄臺上的驅動軸，6是驅動體，通過將驅動軸4插入到該軸承部6a可轉動地安裝在驅動軸4中。7是具有通氣孔7a的箱殼，8是氣缸部，9是閥門罩，10是集氣件，11是具有固定在氣缸部8和閥門罩9之間的隔膜部11a的隔膜主體，12是泵室，13是放置到閥門罩9的截面形狀為V字形的凹部9f內截面形狀為V字形的排出閥，14是形成于集氣件10的排出口。
第5實施例的泵，雖然也可以是從上面將V字形的閥門13的中央部分13p押入閥門罩9的截面V字形的凹部9內，并將安裝部(突起)13b押入安裝孔9c，但是實際上，在安裝部(突起)13b的下部設有帶狀的部件，通過向下方牽引該帶狀部件從而將閥門押入、然后解除該帶狀部件，根據該方法，作業具有容易的效果。這樣，通過上述方法將排出閥13押入并固定在閥門罩9之后，將集氣件10固定在閥門罩9上。這樣，將閥門罩9、集氣件10、V字形的排出閥13的各個部件固定為一體后，與第1實施例相同，將箱殼7、氣缸部8、隔膜主體11等組裝固定為一體，形成圖11所示的泵。
該第5實施例的隔膜泵，在將截面形狀為V字形的閥門用作排出閥這一點上與第1、第2、第3、第4實施例不同。此外，為了配置該V字形的排出閥，在閥門罩上形成截面形狀為V字形的凹部(圓錐形的凹部)這一點上也與第1、第2、第3、第4實施例不同。但是，其它的形狀與這些實施例基本上相同。特別是，吸入閥在使用圖24E-I、24E-II中所示的閥門這一點上與上述實施例相同。
此外，第5實施例的隔膜泵具有如圖11、12所示那樣的在圓周上180度分離成兩個隔膜部的結構。而且，吸入閥相互成180度而配置在兩個隔膜部之間的中間部分。就是說，如圖13所示，兩個隔膜部11a(泵室12)按照相對于電機1的輸出軸2的延長線而對稱地位于左右的方式來配置。此外，如與圖12的紙面成直角方向的剖面圖的圖13所示，吸入閥具有兩個吸入閥(分別記載于圖24E-I、24E-II中的閥門)上下配置的結構。此外，閥門罩9的底面，如圖14所示那樣，通氣孔9a和9b各自設有兩個。
圖15是表示本發明的隔膜泵的第6實施例的圖。
該第6實施例的泵，在截面V字形的排出閥13沒有安裝部、而且位于集氣件(蓋體)10的排出口14的下部設有閥門壓緊部10a這一點上，與第5實施例不同。
就該第6實施例的泵來說，排出閥的閥門罩的安裝與實施例5不同，是組裝更加簡單的結構。
即，在圖15中，1是電機，2是電機1的輸出軸，3是曲柄臺，4是安裝在曲柄臺3上的驅動軸，6是可滑動地安裝在驅動軸4上的驅動體，7是箱殼，8是氣缸部，9是閥門罩，10是集氣件(蓋體)，11是具有隔膜部11a的隔膜主體，12是泵室，13是盆狀(截面V字形)的排出閥，在這些部件中，除了集氣件10的壓緊部10a和排出閥13的固定部13c的結構外，與圖11所示的第5實施例的泵實質上相同。而且10b是設在集氣件10的壓緊部10a上的通氣孔。
該第6實施例的泵是排出閥13沒有安裝部(突起)13b、單有一個中央的固定部13p的簡單形狀，在集氣件10上具有通過擠押該排出閥13的固定部13p從而保持固定排出閥的壓緊部10a，在這點上不同。而且10f是設在壓緊部10e上的孔。
此外，吸入閥的結構與第5實施例的泵具有實質上相同的結構。
即，該第6實施例的隔膜泵，由氣缸部8和閥門罩9夾持固定隔膜主體11，將截面為V字形的排出閥13配置在閥門罩9的V字形凹部9d內，將集氣件10固定在閥門罩9上。此時，通過設在集氣件10的中央部的向下延伸的閥門壓緊部(壓緊部)10e，壓住V字形的排出閥13的中央部分的固定部13c，將排出閥13固定為不能移動。
該第6實施例，僅僅上述的排出閥的固定方法不同，其它方面具有與第5實施例相同的結構。此外，該第6實施例的作用與第5實施例的作用相同。
這樣，第6實施例，由于在排出閥13的固定方法方面與第5實施例不同，因此其組裝方法也有所不同。即，該第6實施例優選的組裝方法是，將排出閥13配置在閥門罩9的凹部9d內后，將此閥門罩9同集氣件10固定成為一體。此時，排出閥13利用集氣件10可靠地固定在閥門罩9的凹部9d的給定位置。在此，通過將隔膜主體11夾持在氣缸部8和閥門罩9與集氣件10一體化后的部件之間而得以組裝。
下面圖16是表示本發明的隔膜泵的第7實施例的圖。
該第7實施例的泵是，排出閥13變為截面U字形，因而，閥門罩9的凹部9e也是同一形狀的截面U字形，這與第5、第6實施例不同。
該第7實施例將截面U字形的排出閥13配置在閥門罩9的截面U字形的凹部9e內。然后，通過將集氣件10安裝在閥門罩9上，利用集氣件10的閥門壓緊部10e擠押固定住排出閥13。
以上敘述的本發明的隔膜泵的第5、第6、第7實施例是任意一個都具有兩個隔膜部(兩個泵室)的結構。但是，具有三個隔膜部(三個泵室)或者三個以上的隔膜部(第1、第2、第3實施例那樣的泵室)的隔膜泵如果作成象隔膜部在圍繞泵的中心的圓周上等間隔配置那樣的結構等適當的配置也是可以的。而且，與該隔膜部的配置位置相關，也可以變更設在閥門罩上的通道、槽、以及在隔膜主體上形成的吸入閥等的配置。
圖17表示本發明的第8實施例的泵的結構，圖中，1是電機，2是電機1的輸出軸，3是固定在輸出軸2上的曲柄臺，4是相對于輸出軸2傾斜安裝固定在曲柄臺3上的驅動軸，6是驅動體，通過在其軸承部6a插入驅動軸可轉動地安裝在驅動軸4上，7是具有通氣孔7a的箱殼，8是氣缸部，9是閥門罩，10是集氣件，11是具有被氣缸部8和閥門罩9固定的隔膜部11a的隔膜主體，12是泵室，13是安裝在閥門罩9內的排出閥，14是排出口。由氣缸部8和閥門罩9夾持住隔膜主體11，將箱殼7、氣缸部8、閥門罩9、集氣件10固定結合在一起，并將排出閥13安裝在閥門罩9上，就作成了象圖17所示那樣的結構。上述部件的組裝與圖2中所示的第1實施例相同。該第8實施例雖然以上所述的基本結構與圖2所示的第1實施例類似，但是下面說明的隔膜主體11特別是吸入閥的結構就不同了。
在第8實施例的泵中，隔膜主體11具有圖18A、18B所表示的那種結構，其中，圖18A是主視圖，圖18B是側視圖(剖視圖)。此外，圖19A、19B是表示氣缸部8的形狀的圖，圖19A是主視圖，圖19B是剖視圖。另外，閥門罩9、集氣件10分別與在圖5、圖6A、圖6B中所示的第1實施例的泵中使用的部件實質上相同。排出閥13與第1實施例相同，使用圖23A-I、圖23A-II所示的閥門。
下面詳細說明構成第8實施例的隔膜泵的各個部件和它們在組裝狀態下的整體結構。
首先，隔膜主體11具有如圖18A、18B所示的結構，具有多個隔膜部11a(該圖的部件如圖18A的主視圖那樣沿圓周等間隔配置3個)以及3個薄的平面狀的吸入閥11c形成于這些隔膜部11a之間的形狀。在該第8實施例中使用的吸入閥，具有圖24F-I、圖24F-II所示的形狀。即，如圖17、圖24F-I和圖24F-II所示，是在圓形狀的開口11s內具有從隔膜主體11的平板狀部分伸出的薄壁的閥門部11r的結構。而且，形成以下的結構該閥門部11r的下面具有曲面平緩的凹部11t，曲面周邊的圓形狀部分與氣缸8的隔膜主體11一側的面緊密相貼。在該薄壁的閥門部11r的周邊部緊密貼在氣缸8的表面上的狀態下，閥門關閉，通過從氣缸8的表面離開，閥門打開。如圖17所示，該隔膜主體11被氣缸部8和閥門罩9固定。
此外，氣缸部8，如圖19A、19B所示，在配置有各隔膜部的氣缸8a和氣缸8a之間形成孔(吸入口)8b。
此外，閥門罩9具有與圖5實質上相同的形狀，形成了通氣孔9a、槽9b和閥門安裝孔9c。
在該第8實施例的隔膜泵中使用的排出閥，如上所述，與第1實施例相同，如圖23A-I、圖23B-II所示，具有從中央向3個方向延伸的凸緣13c，該凸緣13c之間的部分13a形成閥門。另外，13b是凸部(固定部)。
將上述那樣的氣缸部8和隔膜主體11如圖17所示那樣安裝在箱殼7內。
象這樣固定隔膜主體11后，通過將凸部13b押入閥門罩9的閥門安裝孔9c內等安裝排出閥13，然后將具有排出口14的集氣件10與閥門罩9安裝為一體。將該閥門罩9、排出閥13和集氣件10一體化后的組件與在箱殼7內組裝氣缸部8和隔膜主體11后的組件安裝在一起。
完成這些操作后，圖17所示的本發明的第8實施例的隔膜泵就組裝出來。
第8實施例的隔膜泵，通過驅動電機1，使輸出軸2轉動從而使固定在它之上的曲柄臺3轉動。由此使驅動軸4的傾斜方向發生變化，并使驅動體6的傾斜方向發生變化，與圖1中現有的泵一樣，上下移動隔膜部11a的驅動部11b。
通過該驅動部11b的上下移動，泵室12的容積發生變化。該隔膜部11a的驅動部11b從圖17所示的位置上升后，泵室12的容積減少、壓力增加，由此打開排出閥13(圖6的凸緣13c之間的閥門的部分13a)，通過凸緣13c之間再通過集氣件10的與閥門罩之間的空隙，從排出口14向外部供給。此時，與其它隔膜部對應的排出閥被關閉。
圖17右側的隔膜部11a的驅動部11b下降，泵室12的容積增加，泵室內的壓力就會降低，排出閥13關閉。相反，隔膜主體的平板狀的薄壁部分(吸入閥)11c在空間15內的壓力減少時打開閥門部11c，由此氣缸部8、箱殼7的空間內的流體從氣缸部8的吸入口8b流入，而且通過圖4所示的閥門罩9的槽9b流入隔膜部內。此時，流體通過設在箱殼7上的通氣孔7a從外部流入箱殼7內。由此，在箱殼7、氣缸部8里形成的空間內，空氣常常是充滿的。
通過這樣反復的操作，該泵室持續著流體的流入流出從而起到泵的作用。
并且，其它的隔膜部通過完全相同的操作也能起到泵的作用。而且，對于圖17所示的泵來說，驅動機構具有上述那種的結構，通過驅動體的連續的傾斜方向的變化，利用具有在一定的位相差的各個隔膜部的操作，能夠做到大致連續的流體供給。
本發明的第8實施例的隔膜泵，如圖24F-I、24F-II所示，吸入閥作成薄壁的閥門部中至少在與氣缸部相接一側的面內形成凹部11t的形狀。由此，吸入閥形成如下的結構僅圍繞薄壁的閥門部之中的凹部的周邊部，在圍繞氣缸部的吸入口的部位與吸入口的表面相接。由此，在關閉閥門時，吸入閥通過完全堵塞在氣缸部上形成的吸入口，就可以作到可靠的閥門開閉。與此同時，通過僅在氣缸部表面和凹部的周邊的一部分相連接，該吸入閥可以抑制噪音的產生。
作為本發明的第8實施例的隔膜泵的排出閥，除圖23A-I、圖23A-II外，還可以考慮圖23B-I、圖23B-II、圖23C-I、圖23C-II、圖23D-I、圖23D-II等。
其次，在本發明的第8實施例的隔膜泵中使用的吸入閥，除上述圖24F-I、圖24F-II外，還可以考慮圖24G-I、圖24G-II、圖24C-I、圖24C-II中的各種形狀的吸入閥。
即，圖24G-I、圖24G-II中所示的吸入閥，由位于隔膜主體11的平板狀部分的圓形的開口11i、比堵塞吸入口的開口11i直徑還小的圓形部分11u(閥門部)、以及從此開始向圖面上下方向延伸的保持部11v形成的薄壁部形成。此外，11w是在開口11i和形成閥門的薄壁部11之間形成的圓弧狀的開口。該吸入閥在閥門部的與氣缸部接觸一側的面上具有曲面狀的凹部11t的形狀。
圖24C-I、圖24C-II所示的吸入閥具有利用三個保持部11g固定構成閥門的圓形薄壁部11f的形狀，具有通過該薄壁部11f堵塞形成于氣缸部的通氣孔那樣的結構，在該薄壁部的周邊形成間隙(開口)。該圖24C-I、圖24C-II的吸入閥，作為在氣缸部一側是凹形的整體，閥門整體具有彎曲的形狀。因此，至少氣缸部一側具有凹部11f，該凹部周圍以與氣缸部表面相接觸的方式構成。所以該閥門與本發明的第8實施例的吸入閥一樣，可有效抑制閥門開閉時的噪音。
下面說明本發明的隔膜泵的第9實施例。
本發明的第9實施例，如圖20所示，是與將圖23B-I、圖23B-II所示結構的部件用作排出閥的圖7中所示的第2實施例結構類似的隔膜泵。此外，吸入閥與第8實施例相同，使用圖24F-I、圖24F-II中所示的閥門。
圖21A、圖21B是說明本發明的第10實施例的圖。
該第10實施例的隔膜泵中，排出閥13的結構如圖23E-I、圖23E-II所示，在中心部分設有擠押固定閥門的固定部13f，從該固定部13f開始呈放射狀形成三個凸緣13c，這些凸緣13c之中相鄰的凸緣之間的薄壁部分形成與各個泵室12對應的閥門13a。此外，吸入閥使用在本發明的第8、第9實施例中所用的圖24F-I、圖24F-II所示的閥門。
圖22表示在圖11中所示的隔膜泵中使用了圖24F-I、圖24F-II所示的吸入閥的隔膜泵。該圖表示垂直于圖11的紙面方向的剖面。
圖15和圖16中所示的隔膜泵也同樣，可以使用圖24F-I、圖24F-II中所示的吸入閥。
以上所述的本發明的第8、第9、第10實施例的隔膜泵中，無論哪一個，分別和第1、第2、第4實施例(圖2、圖7、圖10A和圖10B所示的實施例)中泵的基本結構相同。而且，這些第1、第2、第4實施例的隔膜泵，是隔膜主體的結構不同的實施例。即，隔膜主體的特征為具有圖24F-I、圖24F-II中所示的吸入閥。
而且，使用截面形狀為V字形的排出閥的圖11和圖15中所示的隔膜泵中，可以使用圖24F-I、圖24F-II所示的吸入閥。
以上所述的第1～第10實施例等，是將驅動體6的軸承部可轉動地安裝在傾斜固定在曲柄臺的驅動軸4中的構造，將驅動體固定在驅動軸上，在曲柄臺上設有斜孔，在其中可轉動地設置驅動軸，與第1、第2、第3實施例中一樣，按照一定的位相差能夠使多個隔膜部的驅動部往返運動，由此可以使驅動機構起到泵的作用。
而且，作為驅動機構來說，即使是圖2等所示的部件以外的結構，如果具有起到同等作用的結構，使用哪一種都可以。即，只要是使隔膜部的驅動部往返運動，并且據此使泵室的容積發生變化的機構就可以。
設在箱殼7上的通氣孔7a并不局限于圖中所示的位置。即，上述實施例的隔膜泵是供給氣體等方面使用的機構，是通過上述通氣孔7a將流入箱殼7內的空氣通過上述操作從排出口進行供給的機構。但是，并不局限于氣體，通過在適當的位置設置使流體流入的口，也能夠用于液體等氣體以外的流體的供給。
作為實施例，雖然對于具有2個或者3個隔膜部(泵室)的隔膜泵進行了說明，但是隔膜部(泵室)具有4個以上的泵也適用本發明。同樣，一個隔膜部(泵室)也能夠構成本發明的隔膜泵。
圖24C-I、圖24C-II、圖24F-I、圖24F-II、圖24G-I、圖24G-II中所示的吸入閥的特征是在任意氣缸部側的面形成球面狀的凹部。而且，其特征還在于通過設置該凹部，作成僅凹部周邊的圓形部分緊密貼在氣缸部的表面的結構，由此可以抑制閥門開閉操作時的噪音的發生。
但是，該球面狀的凹部并不局限于球面，也可以是如下的結構吸入閥僅環繞形成于氣缸部的吸入口的部分緊密貼在氣缸部的表面，由此，在吸入閥被關閉時，完全堵塞吸入口。
因此，吸入閥即使在其氣缸部側的面沒有形成凹部，也可以是下述的結構。
即，可以是吸入閥的氣缸部側的面是平面、且僅沿著圍繞吸入口的線突出的形狀。
如圖24H-I、24H-II所示，其結構是在薄壁部11r的周圍具有開口11s，該閥門部11s的活塞部側的面是平面，以環繞在隔膜部形成的吸入口的方式在該平面內形成向活塞側突出的凸部11x。
權利要求
1.一種隔膜泵，其特征在于包括將形成泵室的至少一個隔膜部利用平板狀部分連為一體的隔膜部主體；設置于所述隔膜部主體的平板狀部分的與各個隔膜部對應的吸入閥；以及配置在所述隔膜部的近乎中央的一個平板狀的排出閥；所述各隔膜部分別具有驅動部，通過使所述驅動部上下移動，起到泵的作用。
2.根據權利要求1所述的隔膜泵，其特征在于所述各隔膜部具有開口部，還包括覆蓋所述各隔膜部的開口部且具有與各隔膜部的開口部相通的通氣孔的閥門罩，所述排出閥具有固定部，在所述閥門罩具有閥門安裝孔，將所述排出閥的固定部押入固定在所述閥門罩的閥門安裝孔內。
3.根據權利要求1所述的隔膜泵，其特征在于還包括覆蓋所述各隔膜部的開口部且具有與各隔膜部的開口部相通的通氣孔的閥門罩，所述排出閥具有凹部，所述閥門罩具有凸部，將所述凹部與所述凸部嵌合在一起從而將所述排出閥固定于所述閥門罩。
4.根據權利要求1所述的隔膜泵，其特征在于還包括覆蓋所述各隔膜部的開口部且具有與各隔膜部的開口部相通的通氣孔的閥門罩，所述排出閥具有凸部，所述閥門罩具有凹部，將所述凹部與所述凸部嵌合在一起從而將所述排出閥固定于所述閥門罩。
5.根據權利要求1、2或3所述的隔膜泵，其特征在于還包括具有插入所述隔膜部的氣缸部的氣缸部，設置于所述隔膜主體的平板狀部分的所述吸入閥由形成于所述平板狀部分的薄壁部和形成于其外周的一部分的開口構成，在所述氣缸部塞住吸入口。
6.一種隔膜泵，其特征在于包括形成泵室的至少一個隔膜部；具有與所述隔膜部連為一體的平板狀部分的隔膜主體；在所述隔膜主體的平板狀部分、分別與所述各隔膜部相對應地形成的吸入閥；截面形狀為V字形或U字形的排出閥；以及具有截面形狀為V字形或U字形的凹部的閥門罩；所述排出閥配置于所述閥門罩的凹部，所述隔膜部具有驅動部，并通過所述驅動部的往返運動起到泵的作用。
7.根據權利要求6所述的隔膜泵，其特征在于所述排出閥具有固定部，所述閥門罩具有安裝孔，通過將所述排出閥的固定部押入所述閥門罩的安裝孔內而將所述排出閥固定。
8.根據權利要求6所述的隔膜泵，其特征在于還包括具有排出閥和閥門壓緊部的集氣件，通過將所述集氣件安裝在所述閥門罩內，所述閥門壓緊部將所述排出閥固定。
9.一種隔膜泵，其特征在于包括將形成泵室的至少一個隔膜部利用平板狀部分連為一體的隔膜主體；具有插入所述隔膜部的氣缸和吸入口的氣缸部；設置于與所述隔膜主體的平板狀部分的各隔膜部相對應的位置上的吸入閥；以及排出閥；所述吸入閥具有開閉所述吸入口的閥門部，在所述閥門部的吸入口側的面上具有凹部，所述各隔膜部分別具有驅動部，通過使所述驅動部上下移動，起到泵的作用。
10.根據權利要求9所述的隔膜泵，其特征在于所述吸入閥在薄壁的閥門部和其周邊的一部分具有開口。
11.根據權利要求9或10所述的隔膜泵，其特征在于所述排出閥是平板狀。
12.根據權利要求9或10所述的隔膜泵，其特征在于所述排出閥是截面V字形。
13.根據權利要求9或10所述的隔膜泵，其特征在于所述排出閥是截面U字形。
全文摘要
本發明涉及一種隔膜泵，具有將形成泵室的隔膜部利用平板狀部分連接為一體的隔膜主體，通過使與隔膜部設置為一體的驅動部進行往返，起到泵的作用，吸入閥設置在隔膜主體的平板狀的部分，而且通過使用一個平板狀的排出閥，使泵實現小型化。
文檔編號F04B43/02GK1428511SQ0214642
公開日2003年7月9日 申請日期2002年11月5日 優先權日2001年11月6日
發明者深美正, 大西耕司, 柿澤五郎, 中次幸一 申請人:應研精工株式會社