FUKUI TANEMICHI (JP)
HIBIYA RIICHIRO (JP)
YAMADA KENSUKE (JP)
HORI KENICHI (JP)
FUKUI TANEMICHI (JP)
HIBIYA RIICHIRO (JP)
YAMADA KENSUKE (JP)
| JP2005146942A | 2005-06-09 | |||
| JPS648587U | 1989-01-18 | |||
| JP2004225607A | 2004-08-12 |
| ポンプであって、 ポンプ室を画成するダイヤフラムと、 前記ダイヤフラムに取付けられる揺動体と、 静止したモータ本体と、前記モータ本体に対して回転可能なロータとを備えるモータと、 前記ポンプ室の容積を変えるように前記ダイヤフラムを変形すべく、前記ロータと前記揺動体を接続し、前記ロータの回転を前記揺動体の揺動に変換する動作が可能とされた軸部材と、 前記揺動体と前記モータとの間に空間部を画成する第1ケースと、 前記モータを収容する第2ケースとを具備して成り、 前記第1ケースの側壁が、前記モータ本体に対向し、 前記第2ケースの側壁が、前記第1ケースの前記側壁の内面に接触している。 |
| 請求項1に記載のポンプであって、 前記第1ケースには、前記第1ケースの外部空間と前記空間部とを連通する孔が形成されている。 |
| 請求項1に記載のポンプであって、 前記モータ本体は前記揺動体と直接対向する。 |
本発明はダイヤフラムを使用するポンプ 関するものであり、特に燃料電池システム に用いられるものである。
従来のこのタイプの小型ポンプを図3に従 って説明する。同図に図示されている小型ポ ンプ21は平面視長方形のケース22内にポンプ 23,23を形成する2個のダイヤフラム24,24が備え られ、該ダイヤフラム24,24の下部中心部には 空状取付体25,25が下方に突設して設けられ 該ダイヤフラム24,24の下方には、該ダイヤフ ラム24,24の下面を上下動させる揺動体26が配 されている。尚、前記ケース22は上ケース22a と、中ケース22bと、下ケース22cの3段で構成 れ、前記ダイヤフラム24,24は該ダイヤフラム 24,24の鍔部24a,24a…が前記上ケース22aと前記中 ケース22bとの間に挟着されて前記ケース22に 持されている。
そして、該揺動体26の周辺部近傍であっ 、且つ、前記ダイヤフラム24,24の夫々の中心 部下方に位置して、空気導入孔27a,27aを有す 軸体27,27が上方に突設して設けられ、該軸体 27,27の外側面に前記ダイヤフラム24,24に設け 前記中空状取付体25,25の内側面が密嵌して前 記揺動体26に前記ダイヤフラム24,24が取付け れる。
又、前記ダイヤフラム24,24の底部中心部は 部が切開されて、吸気弁体28,28が形成される と共に、該切開によって貫通孔29,29が設けら 、該吸気弁体28,28により該貫通孔29,29を閉塞 、開放可能にして吸気弁部V 1 ,V 1 が構成される。
更に、前記揺動体26の中心部には該揺動 26を偏心回転により揺動させる偏心回転軸30 貫通して固着される。そして、該揺動体26 上方に前記中ケース22bから延設されて延設 31が設けられると共に、該延設部31の下部に 方に開口する凹部32が形成され、他方、前 下ケース22cの下部側に配置された回転駆動 33上端に回転体34が固着され、該回転体34上 の中心位置から離間した位置に凹部35が形成 され、前記偏心回転軸30の上端が前記凹部32 遊嵌され、下端が前記凹部35に遊嵌されてい る。
又、前記上ケース22aの中央部には排気孔36 開穿され、且つ、該上ケース22aの下面部の 排気孔36外周に該排気孔36と連通する2個の下 方に開口する環状凹溝37,37が設けられており 該環状凹溝37,37を形成する内壁面37a,37aに前 ダイヤフラム24,24の上端部から成る排気弁 38,38を圧接させて排気弁部V 2 ,V 2 が構成されている。
そして、前記下ケース22cの底板22dを前記 転駆動軸33に接続されるモータ39を収納する モータケース40の上板40aに重ねて前記下ケー 22cとモータケース40とを連結し、該下ケー 22cの前記底板22d及びモータケース40の上板40a に該モータケース40内と連通する連通孔41が けられると共に、該モータケース40の下部に 該モータケース40内に外気を導入するための なくとも1個以上の吸気孔42,42が形成されて る。
前記回転駆動軸33の回転により前記回転体34 が回転すると、前記偏心回転軸30が偏心回転 、これによって前記揺動体26が揺動し、前 ダイヤフラム24,24の下端部を上下動させる。 そして、例えば、一方のダイヤフラム24の下 部が下動された時、該ダイヤフラム24内は 圧になり、前記排気弁体38は前記環状凹溝37 前記内壁面37aに密着し、即ち、前記排気弁 V 2 は閉じ、且つ、前記吸気弁体28は前記貫通孔2 9を閉塞状態から開放し、即ち、前記吸気弁 V 1 は開状態となり、前記空気導入孔27aから前記 ダイヤフラム24内へ矢印Cの如く吸気が行われ る。
次に、前記ダイヤフラム24の下端部が上動 れた時、前記ダイヤフラム24内は高圧になり 、前記吸気弁体28が前記貫通孔29を閉塞して 記吸気弁部V 1 を閉状態にすると共に前記排気弁体38が前記 壁面37aより拡径して前記排気弁部V 2 による排気が矢印Dの如く行われる。該排気 体38内より排出された空気は前記環状凹溝37 通り前記排気孔36から前記ケース22外に排出 される。
又、前記ダイヤフラム24の上動に伴って 記下ケース22c内が負圧になり、前記連通孔41 を介して前記モータケース40内の空気が矢印E の如く流入し、これによって、該モータケー ス40内が負圧になり前記吸気孔42を介して外 が矢印Fの如く吸入されて小型ポンプ21のポ プ動作が行われる(たとえば、特開2002-106471 参照)。
特開2002-106471号の小型ポンプは、モータ ースの上板上にポンプ部を収納しているポ プケースの底板を載置して、ポンプ部とモ タ部とが夫々別個のケース毎に収納されて 方が結合されている。従って、ポンプ部と ータ部とを連結するためにモータから上方 突設された長軸の回転駆動軸及び該回転駆 軸上端部に固設された回転体が必要となる 依って、双方を連結する余分なスペースが 要となり、上下全長サイズが大となると云 欠陥がある。
そこで、本発明は、小型ポンプの余分な ペースを削減し、上下全長サイズを可及的 小にすることを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために、ポ プであって、ポンプ室を画成するダイヤフ ムと、前記ダイヤフラムに取付けられる揺 体と、静止したモータ本体と、前記モータ 体に対して回転可能なロータとを備えるモ タと、前記ポンプ室の容積を変えるように 記ダイヤフラムを変形すべく、前記ロータ 前記揺動体を接続し、前記ロータの回転を 記揺動体の揺動に変換する動作が可能とさ た軸部材と、前記揺動体と前記モータとの に空間部を画成する第1ケースと、前記モー タを収容する第2ケースとを具備して成り、 記第1ケースの側壁が、前記モータ本体に対 し、前記第2ケースの側壁が、前記第1ケー の前記側壁の内面に接触しているものを提 する。
この構成によれば、第1ケースと第2ケー とが一部一体化して一つの空間を形成し、 空間の上方へポンプ部を設け下方部にモー を設け、そして、モータのロータ上面に揺 体に固着されている軸部材の下端部が遊嵌 れ、モータ駆動によって該揺動体が揺動し ポンプ動作が実行される。
さらに、本願発明においては、前記第1ケ ースには、前記第1ケースの外部空間と前記 間部とを連通する孔が形成されているよう 構成としてもよい。
この構成によれば、前記孔から必要量の 気がポンプ室内に導入されてポンプ動作が 行される。
本発明によれば、ポンプ部とモータ部と 結合するための余分なスペースが不要とな 、特に、従来例のようにモータから突設さ る長軸の回転駆動軸が不要となり、従って 該回転駆動軸に固着されて回転する回転体 不要となってモータ部とポンプ部とを結合 るための前述の余分なスペースが省略でき 依って、小型ポンプの上下寸法を可及的に 減でき、前記回転駆動軸及び回転体を省略 きるためコストダウンにも寄与することが きる。
さらに本発明においては、上記の効果に えて、空気導入のために特殊の手段を必要 せず、第1ケースの一部を開穿するのみで前 記空気の導入が行われるため小型ポンプの上 下サイズの小型化に支障を来すことはない。
本発明は、小型ポンプの余分なスペース 削減し、上下全長サイズを可及的に縮減す と云う目的を達成するためにケース内にポ プ室を形成する複数のダイヤフラムを備え モータ駆動にて回転する偏心回転軸の回転 て揺動体が揺動し、該揺動体の揺動にて前 ダイヤフラムが上下動してポンプ動作を行 ようにした小型ポンプにおいて、ポンプ部 収容するポンプケースは天板を形成する上 ンプケースと、該上ポンプケースに一体に 結された下ポンプケースとから成り、且つ 該下ポンプケースの下方部をモータ部を収 するモータケース側壁に一体的に嵌合し、 記ポンプケースとモータケースによって形 される一つの空間部上部に前記ポンプ部を け、該空間部の下部にモータ部を設け、モ タのロータに前記偏心回転軸の下端部を遊 した小型ポンプを提供することにより実現 た。
以下、本発明の好適な一実施例を図1及び 図2に従って詳述する。尚、説明の都合上、 3に示す従来例と共通する部分については同 符号を付して説明するものとする。
図1は本発明の小型ポンプ1の平面図、図2 図1のA-A線断面図である。図において、小型 ポンプ1はポンプケース2としての天板を形成 る上ポンプケース3と、該上ポンプケース3 周縁下面に一体に連結されている下ポンプ ース4と、該下ポンプケース4の下方部をモー タケース5の側壁5aに一体的に嵌合された該モ ータケース5を有し、該ポンプケース2とモー ケース5から成る小型ポンプ1のケースK内に ダイヤフラム24及び揺動体26並びにモータ6 収納される。
前記上ポンプケース3とダイヤフラム24と 間の空間をポンプ室23として空気の吸入及 排出を行う。又、ダイヤフラム24の上ポンプ ケース3側に排気弁体38が設けられ、該ダイヤ フラム24の揺動体26側に吸気弁体28が設けられ ている。
そこで、上記モータ6の駆動により揺動体 26が稼動し、該揺動体26の上下運動により前 ポンプ室23を圧縮、膨張させてポンプ出力が 得られる。即ち揺動体26が上ポンプケース3側 へ振れたとき、ポンプ室23は圧縮される。こ とき、排気弁体38が開放されてポンプ室23内 の圧縮された空気(流体)が排気孔36から排出 れる。逆に揺動体26がモータ側に振れたとき 、ポンプ室23は膨張する。このとき、吸気弁 28が開放され、ポンプ室23内に空気導入孔27a を介して空気が吸入される。
かかる一連の動作が繰り返されることに りポンプとしての一定の出力が得られ、例 ば燃料電子システム(図示略)等に用いられ 。尚、その他の小型ポンプ1の構成及び作用 果は図3の従来技術と実質的に共通している ので、この従来技術と共通しているその余の 構成については同一符号を付して説明するが 、その大部分の説明は省略するものとする。
以下、本発明の特徴とするところを関連す 部分を含め詳細に説明する。先ず、図2は前 述したように、本発明の小型ポンプ1を示す 1のA-A線で切断した断面図である。同図にお て、ダイヤフラム24の底部の中心部には従 例と同様に貫通孔29が開穿されており、そし て該貫通孔29を開閉する吸気弁体28が設けら て吸気弁部V 1 が構成されている。本実施例においては該吸 気弁体28はダイヤフラム24の一部を切開して けられている。
一方、前記貫通孔29に連通する空気導入孔27 aを有する軸体27が前記揺動体26の周辺近傍に 設されている。他方、該ダイヤフラム24の 部裏面に円筒状の中空状取付体25が突設され 、該中空状取付体25を前記揺動体26に突設し 前記軸体27外側面に密嵌して該ダイヤフラム 24の底部に形成されている吸気弁部V 1 を該軸体27上面に接触させて該ダイヤフラム2 4を該揺動体26に取付け、小型ポンプ1のポン 動作を行うように構成している。
又、前記揺動体26は従来例の図3に示すよ に長軸の回転駆動軸33をモータ39から突設し 、そして、この回転駆動軸33上端部に回転体3 4を固設し、該回転体34に偏心して偏心回転軸 30を揺動体26中心に嵌着していたのであるが 本発明は図2に示すように前記回転駆動軸33 び回転体34を有していない。即ち本発明の回 転駆動軸33の下端部はモータ6のロータ6a上面 あって、モータ軸6bから偏心した位置に遊 されて前記揺動体26の揺動作用が実行できる ように構成されている。
而して、本発明においては、ポンプ部Pと モータ部MとがケースK内の同一空間部A内に設 置されているので、ポンプ部Pとモータ部Mと 連結するための前記回転駆動軸33及び回転 34が不要となり、従って、之等構成に要する 余分なスペースも不要となる。
そこで、本発明においては、前記同一の 間部Aを形成するためにポンプ部Pを設けた ンプケース2とモータ部Mを設けたモータケー ス5とを合接して一体化し、そして、前記同 の空間部Aが形成されている。尚、本実施例 おいては、ポンプケース2は天板を形成する 上ポンプケース3の周縁部下面にポンプケー 2の側壁を形成する下ポンプケース4が一体に 固設されており、そして、該下ポンプケース 4の下端部がモータケース5の底板5b上面まで 設されるとともに、該下ポンプケース4の下 部を該モータケース5の前記底板5b周縁上面 立設した側壁5a外側面に嵌合して両者を一 化し、そして、該ポンプケース2の側壁とモ タケース5の側壁とを恰も単一のケースKの 壁面として形成させたので、該モータ部Mと ンプ部Pとを該ケースKの同一の空間部A内に いて直接結合することができ、依って、従 例のような前記双方の結合手段を省略する とができる。
斯くして、本発明は小型ポンプ1の余分な スペースを削減し、而も、従来例のような長 軸から成る回転駆動軸及び該回転駆動軸に固 定される回転体によるモータ部とポンプ部と の連結手段を不要とするので、コストダウン にも寄与することができる。
又、本発明においては前記同一の空間部A 内に空気を直接取り入れるための吸気孔8が 記下ポンプケース4に開穿されており、且つ 該吸気孔8は前記同一の空間部A内における 記揺動体26及び該揺動体26に嵌着されている 心回転軸30の設置位置の側方に設けられて るので、ポンプ動作時における空気の取り れはポンプ動作に必要且つ、充分な空気量 直ちにポンプ室23内に吸気されることになり 、ポンプ動作が円滑に実行されると共に、該 吸気孔8は単に下ポンプケース4の一部を開穿 ただけであって特別な構成を採択したもの はないので、本発明の小型ポンプ1の上下高 さ方向の寸法の削減に支障を来すものではな い。
尚、図2中符号9はモータ6のステータであ 、該ステータ9には巻線が巻装される。又、 前記ロータ6aの上面にはモータ軸7上に直接固 設されたプーリ10が該ロータ6aと一体に設け れ、従って、該プーリ10がロータ6aの一部を 成する如く形成されている。そして、前記 心回転軸30の下端部が該プーリ10の一側面上 に遊嵌され、該偏心回転軸30の偏心回転によ 、揺動体26が揺動してポンプ動作が実行さ るように構成されている。
又、符号11はモータ部Mに設けられた回路 板であり、該回路基板11には種々の電子部 が搭載されている。又、図中符号12は軸受を 示す。
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しな 限り種々の改変を為ことができ、そして、 発明が該改変されたものに及ぶことは当然 ある。
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