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[0002] 以往,众所周知如下隔膜泵,其具备:电动
马达,具有绕一轴心旋转的
驱动轴;隔膜组件,具有多个形成泵室的隔膜部并且具有以与一轴心
正交的面状形成且连结多个隔膜部的连结盘部;保持器部件,从马达侧支承隔膜组件的连结盘部;及壳体部件,固定在电动马达且内部突设有驱动轴,所述隔膜泵中,通过多根螺钉固定保持器部件与壳体部件并且利用螺钉固定壳体部件与电动马达(例如,参考
专利文献1)。
[0003] 专利文献1:日本特开2014-13007号
公报[0004] 然而,电动马达的寿命为大约1万小时,而隔膜组件的寿命以气体使用计为大约3000小时(液体使用为大约300小时),因此,虽然电动马达还可以使用但有可能因隔膜组件的寿命而无法发挥正常功能。此时,可考虑将用于固定保持器部件与壳体部件的多根螺钉卸下,分解隔膜泵,仅更换隔膜组件,但由于耗费工夫和时间,并且有可能发生组装不良或组装时异物混入等不良情况,因此,虽然电动马达还可以使用,但却更换了隔膜泵本身。
[0005] 即,存在如下问题:由于在电动马达的寿命耗尽之前就更换电动马达,因此导致使用隔膜泵的装置或设备的保养
费用(运行成本)浪费。
发明内容
[0006] 因此,本发明的目的在于提供一种能够轻松且迅速地进行隔膜组件的更换的隔膜泵。
[0007] 为了实现上述目的,本发明的隔膜泵将具有隔膜组件的泵部单元与具有电动马达的马达部单元组装或分离自如地构成。
[0008] 并且,上述马达部单元具备:上述电动马达,具有绕一轴心旋转的驱动轴;及壳体部件,固定在上述电动马达且内部突设有上述驱动轴,上述泵部单元具备:
橡胶制的上述隔膜组件,具有多个用于形成泵室的隔膜部并且具有以与上述一轴心正交的面状形成且将多个上述隔膜部一体状连结的连结盘部;及保持器部件,从马达侧支承该隔膜组件的上述连结盘部,所述隔膜泵中,通过绕上述一轴心卡合来装卸自如地安装上述壳体部件与上述保持器部件,将上述泵部单元与上述马达部单元组装或分离自如地构成。
[0009] 并且,在上述壳体部件及上述保持器部件中的一侧设置L字状的爪部并且在另一侧设置向径向外侧突出的卡止凸部,通过上述爪部与上述卡止凸部绕上述一轴心卡合来将上述壳体部件与上述保持器部件装卸自如地构成。
[0010] 并且,上述马达部单元具备:旋转部件,固定在上述驱动轴且绕上述一轴心旋转;及轴部件,以倾斜状固定在该旋转部件并且以绕上述一轴心描绘圆锥面状的轨迹的方式环绕,上述泵部单元具备:摆动部件,安装有从上述隔膜部向马达侧突设的隔膜驱动部且用于通过上述轴部件的上述环绕来扩大或缩小上述泵室,上述摆动部件具有供上述轴部件插入的插孔部,上述插孔部具有:引导锥面,用于在上述马达部单元与上述泵部单元沿轴心方向相对接近时向孔内部侧引导上述轴部件。
[0011] 发明效果
[0012] 根据本发明,能够从具有电动马达的马达部单元轻松且迅速地卸下泵部单元,并更换成新的泵部单元。即,无需更换寿命未耗尽的电动马达(能够继续使用电动马达),能够减少使用隔膜泵的装置或设备的运行成本。能够在保养、维修工作中防止组装失误或组装时混入异物等不良情况。
附图说明
[0013] 图1是表示本发明的一方式且表示吸入状态的主要部分剖面侧视图。
[0014] 图2是表示排出状态的主要部分剖面侧视图。
[0015] 图3是分解立体图。
[0016] 图4是泵部单元与马达部单元的分离状态的立体图。
[0017] 图5是泵部单元与马达部单元的抵接状态的立体图。
[0018] 图6是泵部单元与马达部单元的组装完成状态的侧视图。
[0019] 图7是泵部单元的后视图。
[0020] 图中:1-壳体部件,2-保持器部件,6-隔膜组件,8-摆动部件,9-旋转部件,10-卡止凸部,20-爪部,61-隔膜部,62-隔膜驱动部,69-连结盘部,82-插孔部,82a-引导锥面,90-轴部件,94-泵室,L-一轴心,M-电动马达,Ma-驱动轴,Yp-泵部单元,Ym-马达部单元。
具体实施方式
[0021] 以下,根据图示的实施方式对本发明进行详细说明。
[0022] 如图1至图4所示,本发明所涉及的隔膜泵具备:电动马达M,具有绕一轴心L旋转的驱动轴Ma;壳体部件1,固定在电动马达M;旋转部件9,固定在驱动轴Ma且绕一轴心L旋转驱动;轴部件90,以倾斜状固定在旋转部件9;隔膜组件6,具有多个形成泵室94的隔膜部61;摆动部件8,具有安装有从隔膜部61向马达侧突设的隔膜驱动部62的连接部81并且插入有轴部件90;保持器部件(支承部件)2,从马达侧支承隔膜组件6;中盖部件3,与隔膜部61一同形成泵室94;伞状的吸入
阀体7,安装在中盖部件3且与泵室94对应;外盖部件5,与中盖部件3一同形成吸入流路92和排出流路96;及
衬垫部件4,夹装在中盖部件3与外盖部件5之间。
[0023] 并且,是一种
流体用隔膜泵,通过驱动轴Ma的旋转驱动,旋转部件9绕一轴心L进行旋转,轴部件90绕一轴心L描绘圆锥面状的轨迹而环绕(
研磨棒式的运动),摆动部件8的连接部81进行往复摆动,隔膜组件6的各隔膜驱动部(驱动轴部)62进行
活塞(往复)运动,从而扩大或缩小泵室94。
[0024] 另外,由马达部单元Ym及泵部单元Yp构成隔膜泵,所述马达部单元Ym通过组装电动马达M、壳体部件1、旋转部件9及轴部件90而构成(具备),所述泵部单元Yp通过组装外盖部件5、衬垫部件4、中盖部件3、吸入
阀体7、隔膜组件6及摆动部件8而构成(具备)。
[0025] 另外,为了便于说明,有时将驱动轴Ma的突出方向(箭头E1的方向)称为轴心一方向E1,将相反方向(箭头E2的方向)称为轴心另一方向E2。
[0026] 马达部单元Ym中,用安装螺钉99将壳体部件1的底壁部19固定在电动马达M的一端面(驱动轴侧端面)并且在壳体部件1的内部突设驱动轴Ma,将壳体部件1内的驱动轴Ma插入凹设于旋转部件9的马达侧端面的驱动轴安装孔并通过压入或粘结材料固定,并且将轴部件90以相对于一轴心L倾斜状插入凹设于旋转部件9的一端面(轴心一侧端面)的插入凹部9d并通过压入或粘结材料等固定,从而进行一体化(单元化)。
[0027] 泵部单元Yp中,在保持器部件2上从轴心一方向E1侧依次重叠配设安装有隔膜组件6和吸入阀体7的中盖部件3、衬垫部件4及外盖部件5,将组装螺钉98以串状插通于外盖部件5和中盖部件3并螺固(固定)于保持器部件2,通过外盖部件5与中盖部件3以夹压状保持衬垫部件4,并且通过保持器部件2与中盖部件3以夹压状保持隔膜组件6的连结盘部69,从而进行一体化(单元化)。
[0028] 并且,泵部单元Yp具有吸入口部91、吸入流路92、吸入阀93、泵室94、排出阀95、排出流路96及流体排出口部97。
[0029] 即,构成为流送的流体在泵部单元Yp内流动且不会
接触构成马达部单元Ym的组件。
[0030] 另外,如图4至图6所示,通过绕一轴心L的卡合来装卸自如地安装壳体部件1与保持器部件2,将马达部单元Ym与泵部单元Yp组装或分离自如地构成。
[0031] 壳体部件1为有底筒状的
树脂制部件,且在圆筒状的周壁部13具有从外周面13d向径向外侧突设的多个(2个)卡止凸部10。
[0032] 卡止凸部10为从侧面观察时向马达侧凸出(swell)的半圆形状,且为沿外周面13d的俯视圆弧状(横剖面形状为圆弧状)。
[0033] 保持器部件2为有盖筒状的树脂制部件,且在圆筒状的周壁部23具有从外周面23d向径向外侧突设的多个(2个)外侧堆焊部24,且具有从各外侧堆焊部24向马达侧(轴心另一方向E2)突设的L字状的爪部20。
[0034] 保持器部件2的周壁部23的外径尺寸与壳体部件1的周壁部13的外径尺寸相等地形成
[0035] 爪部20具有:止动片(stopper)部20e,从外侧堆焊部24的马达侧端缘部沿轴心方向(比周壁部23的马达侧端面2b更)向马达侧突出;及卡止片部20f,从止动片部20e的马达侧端部沿周向突设。
[0036] 卡止片部20f的前端部具有向轴心一方向E1凸起且侧视观察时为梯形山形状的凸出部20g。
[0037] 图7中,爪部20及外侧堆焊部24在仰视观察时为圆弧状(横剖面形状为圆弧状),且内周圆弧面20c的
曲率半与壳体部件1的周壁部13的外周面13d的半径相等地形成。
[0038] 通过以圆弧状形成爪部20,能够抑制隔膜泵整体的径向尺寸的大型化(能够减小径向尺寸)。
[0039] 另外,保持器部件2具有从周壁部23的内周面23c向径向内侧突设的多个内侧堆焊部26,且具有从各内侧堆焊部26(比马达侧端面2b更)向马达侧突设的引导突片部25(参考图1及图2)。
[0040] 引导突片部25在仰视观察时为(横剖面)圆弧状,且外周圆弧面25d的
曲率半径与壳体部件1的周壁部13的内周面13c的半径相等地形成。
[0041] 图示例中,引导突片部25绕一轴心L设有3个。
[0042] 并且,如图1、图2及图7所示,供轴部件90插入的摆动部件8的插孔部82在开口端部具有朝向马达侧扩径的引导锥面82a。
[0043] 如图4所示,若马达部单元Ym与泵部单元Yp沿轴心方向相对接近,则轴部件90的前端与摆动部件8的引导锥面82a滑动接触,轴部件90顺滑地被引导至孔内部侧(轴心一侧E1)并插入。
[0044] 并且,若轴部件90的前端与摆动部件8的插孔部82的开口端抵接,则摆动部件8的凸台部80因隔膜部61的弹性
变形(伸缩)而摆动并沿着轴部件90,因此,即便轴部件90为倾斜状,也能够顺滑地插入。并且,可得到电动马达M的驱动
力经由轴部件90传递到摆动部件8的(内部的)连结状态。
[0045] 并且,多个引导突片部25的外周圆弧面25b分别与壳体部件1的内周面13c滑动接触或接近,并以内嵌状配设于壳体部件1,将保持器部件2与壳体部件1
定位成同心状。
[0046] 如图5所示,若在壳体部件1的(周壁部13的)一端面1a与保持器部件2的(周壁部23的)马达侧端面2b抵接的状态下使泵部单元Yp与马达部单元Ym绕轴心L向彼此不同的规定卡合方向相对旋转,则卡止凸部10向马达侧推压爪部20的凸出部20g并使卡止片部20f弹性变形从而越过凸出部20g。
[0047] 并且,如图6所示,保持器部件2的(左右一对的)爪部20与壳体部件1的(左右一对的)卡止凸部10成为绕一轴心L卡合的组装完成状态。
[0048] 并且,泵部单元Yp与马达部单元Ym绕轴心L向彼此不同的规定卡合方向相对旋转时,引导突片部25的外周圆弧面25d与壳体部件1的内周面13c彼此滑动接触,保持同心状态的同时顺滑地旋转。
[0049] 组装完成状态下,即使泵部单元Yp与马达部单元Ym沿一轴心L方向分离的外力发挥作用,也会通过爪部20的卡止片部20f与卡止凸部10卡止而阻止分离。
[0050] 另外,优选在组装完成状态下,卡止凸部10向泵侧稍微推压爪部20的卡止片部20f并使其弹性变形,通过该推压力,将保持器部件2的另一端面2b紧贴于壳体部件1的一端面1a,防止轴心方向的松动。
[0051] 并且,若以规定的操作旋转力使泵部单元Yp与马达部单元Ym绕一轴心L向彼此不同的规定解除方向相对旋转,则卡止凸部10推压爪部20的凸出部20g并使卡止片部20f向马达侧弹性变形的同时越过凸出部20g,从而解除卡合状态。另外,在施加有比规定的操作旋转力小的旋转外力时,卡止凸部10不会越过凸出部20g而保持卡合状态。
[0052] 并且,组装完成状态下,若电动马达M的驱动轴Ma向绕一轴心L旋转的方向N旋转,则如图6所示,泵部单元Yp会接受与旋转方向N相同方向的旋转转矩T。然而,在组装完成状态下将爪部20的止动片部20e配设于比卡止凸部10靠近旋转方向N的上游侧,构成为即使旋转转矩T作用于泵部单元Yp,止动片部20e也会与卡止凸部10抵接并接受旋转转矩T。
[0053] 换言之,上述规定卡合旋转方向与驱动轴Ma的旋转方向N为相同方向。
[0054] 并且,隔膜组件6等橡胶制品的寿命即将耗尽或橡胶制品产生不良时,若从图6的组装完成状态以爪部20与卡止凸部10沿周向分离的方式使泵部单元Yp与马达部单元Ym绕一轴心L向彼此不同的规定解除方向以规定的操作旋转力相对旋转,则卡止凸部10越过凸出部20g而如图5所示那样解除卡合,之后,如图4所示,能够使泵部单元Yp与马达部单元Ym沿轴心方向分离。
[0055] 并且,将具备具有规定寿命和适当品质的橡胶制品的(预先进行单元化的)新的泵部单元Yp卡合于分离后的马达部单元Ym并进行组装,从而构成隔膜泵。
[0056] 换言之,共用马达部单元Ym,使泵部单元Yp更换自如。
[0057] 即,能够通过壳体部件1与保持器部件2的卡合脱离来切换为外部侧的连结保持状态或可分离状态,并且,通过轴部件90与摆动部件8的插孔部82的插拔来切换为内部侧的连结保持状态或可分离状态,尤其,内部侧构成为可通过上述结构进行动力连结和动力分断。
[0058] 并且,用于细菌或病毒、血液或药剂等医疗或研究用检査装置时,在每次检查时通过更换泵部单元Yp,能够防止因泵室94或各流路的残留物导致的误检查或污染。无需在每次检查时清洗泵室94或各流路,能够减少感染或
生物危害的危险性,因此很安全。
[0059] 并且,人工呼吸器的加温
加湿器中,通过按照每一名患者或每一规定期间更换泵部单元Yp,很卫生,能够防止汚染或院内感染。
[0060] 并且,
喷雾器(药液喷雾设备)中,作为空气流送用途使用时,由于药液的逆流等,泵室94或各流路被汚染时,通过更换泵部单元Yp,能够卫生地使用。
[0061] 在此,对构成马达部单元Ym的部件进一步进行说明,则如图1至图3所示,壳体部件1为树脂制部件,且在底壁部19具有可供驱动轴Ma插通的中心孔并且具有多个供马达固定用安装螺钉99插通的安装用贯穿孔。旋转部件9为短圆柱状的树脂制部件,且在一端面9a具有插入凹部9d。并且,另一端面凹设有驱动轴安装孔。轴部件90为圆棒状的金属制部件,且前端(轴心一方向El侧端部)形成为圆锥状或圆山状。电动马达M为短圆柱状部件,且在另一端面具有电气配线连接部(省略图示)。
[0062] 并且,对构成泵部单元Yp的部件进一步进行说明,则摆动部件8为树脂制部件,且具有:凸台部80,具有供轴部件90插拔自如地插入的插孔部82;及连接部81,从凸台部80的一端部以伞状向径向外侧突出。连接部81为3叉状的伞型部件,且具有3个隔膜驱动部62分别插通并嵌合的安装孔81a。
[0063] 隔膜组件6具备多个隔膜体60,所述多个隔膜体60具有:碗形的隔膜部61;
薄膜圆筒状的排出阀筒部65,从隔膜部61的开口周缘部向轴心一方向El延伸状突设;及隔膜驱动部(驱动轴部)62,从隔膜部61向马达侧(轴心另一方向E2)突出。
[0064] 并且,隔膜组件6为将3个隔膜体60在绕旋
转轴心L的圆周方向以120度等间隔配设且通过与一轴心L正交的面状的平板状连结盘部(衬垫部)69将隔膜部61(排出阀筒部65的基端部附近)连结而一体状形成的橡胶制部件。
[0065] 保持器部件2为树脂制部件,且具有:与隔膜组件6的连结盘部69抵接并以从马达侧支承的方式与一轴心L正交的面状的支承盘壁部21;贯设于支承盘壁部21且与各隔膜部61对应的多个后孔部22;及从支承盘壁部21的外缘部向马达侧突出的圆筒状的周壁部23。
[0066] 中盖部件3为树脂制部件,且在泵侧(背面侧)具有与隔膜体60的个数对应的3个有底圆筒状的
阀座部31,所述有底圆筒状的阀座部31与隔膜体60(隔膜部61)一同形成泵室94。
[0067] 阀座部31具有排出阀座用圆筒状壁部31a,以与隔膜体60的排出阀筒部65的内周面紧贴分离自如地
覆盖的方式接触。
[0068] 即,由隔膜组件6的排出阀筒部65和中盖部件3的圆筒状壁部31a构成排出阀95。
[0069] 并且,中盖部件3具有:吸入阀座用底壁部31b,安装有吸入阀体7并且贯设有用于连通泵室94与吸入流路92的吸入孔33。
[0070] 即,由吸入阀体7的阀部71和中盖部件3的底壁部31b构成吸入阀93。
[0071] 吸入阀体7为伞状的橡胶制部件,且以插通状安装在底壁部31b,阀部71配设成根据泵室94的扩大或缩小(压缩)而能够开闭(开闭自如)吸入孔33。外盖部件5为树脂制部件,且具有从一端面向轴心一方向E1烟囱状突出的吸入口部91和排出口部97。衬垫部件4为以与一轴心L正交的面状形成的平盘形状的橡胶制部件,在外盖部件5与中盖部件3之间密封状隔开吸入流路92与排出流路96,并且,防止外部、吸入流路92、排出流路96在吸入口部91和排出口部97以外的部分连通。
[0072] 即,由中盖部件3、衬垫部件4、外盖部件5及隔膜组件6形成用于将流体经由来自外部的吸入口部91导入泵室94的吸入流路92以及用于将泵室94的流体经由排出口部97向外部排出的排出流路96。
[0073] 另外,本发明能够进行设计变更,泵部单元Yp的结构可以为如下结构:在中盖部件3设置烟囱状的排出口部97且在外盖部件5设置了供中盖部件3的烟囱状的排出口部97插通的孔部。或者,也可以为在隔膜组件6设置了突舌状的吸入阀部和突舌状的排出阀部的结构。或者,也可以为在衬垫部件4设置了圆弧突壁状的吸入阀部和平舌状的排出阀部的结构。或者,也可以为在衬垫部件4设置了短圆筒状的吸入阀膜的结构。隔膜体60的个数増減自由,但优选为3个或4个。
[0074] 并且,可以将爪部20设置于壳体部件1,将卡止凸部10设置于保持器部件2,但相比卡止凸部10,爪部20的強度较弱,与将卡止凸部10设置于壳体部件1时相比,有可能导致马达部单元Ym的寿命减少,因此,优选将卡止凸部10设置于壳体部件1。
[0075] 并且,也可以构成为能够通过轴部件90与旋转部件9的插入凹部9d的插拔来切换为内部侧的连结保持状态或可分离状态,以进行动力连结和动力分断。即,可将轴部件90固定在摆动部件8而作为泵部单元Yp的一部分,在马达部单元Ym的旋转部件9的插入凹部9d中插拔自如而组装或分离自如地构成。然而,由于金属制的轴部件90,树脂制的旋转部件9的插入凹部9d有可能因磨损而扩大(与将轴部件90设置于马达部单元Ym时相比寿命减少),因此,优选轴部件90固定在旋转部件9。
[0076] 如上所述,本发明的隔膜泵将具有隔膜组件6的泵部单元Yp与具有电动马达M的马达部单元Ym组装或分离自如地构成,因此,能够轻松且迅速地从马达部单元Ym卸下泵部单元Yp而进行更换。即,无需更换寿命未耗尽的电动马达M(能够继续使用电动马达M),能够减少使用隔膜泵的装置或设备的运行成本。能够防止因分解时的破损、组装失误、组装时混入异物等保养、维修工作而导致的不良情况。能够轻松、迅速且卫生地更换隔膜组件6。
[0077] 并且,马达部单元Ym具备:电动马达M,具有绕一轴心L旋转的驱动轴Ma;及壳体部件1,固定在电动马达M且内部突设有驱动轴Ma,泵部单元Yp具备:橡胶制的隔膜组件6,具有多个用于形成泵室94的隔膜部61并且具有以与一轴心L正交的面状形成且将多个隔膜部61一体状连结的连结盘部69;及保持器部件2,从马达侧支承隔膜组件6的连结盘部69,并且,通过绕一轴心L的卡合来装卸自如地安装壳体部件1与保持器部件2,将泵部单元Yp与马达部单元Ym组装或分离自如地构成,因此能够轻松地进行组装工作与分离工作。通过进行泵部单元Yp的更换,无需清洗工作而能够卫生地使用,能够大幅减少医疗、药剂、检査、饮料等的器具(装置)的清洗工作的工夫和时间,并且能够改善卫生。与其他部件相比,能够反复使用高价的电动马达M且能够减少运行成本。并且,无需切断电动马达M的电气配线或重新进行配线,即使没有熟练的电气配线技术,也能够进行隔膜泵的保养、检查。
[0078] 并且,在壳体部件1及保持器部件2中的一侧设置L字状的爪部20并且在另一侧设置向径向外侧突出的卡止凸部10,通过爪部20与卡止凸部10绕一轴心L卡合来将壳体部件1与保持器部件2装卸自如地构成,因此,保养、维修工作人员能够直观地、轻松且迅速地进行分离工作和组装工作。结构简单,能够轻松地进行制造,适合于大量生产。结构简单,能够实现小型化且轻量化(能够抑制隔膜泵整体尺寸的大型化和重量化)。
[0079] 并且,马达部单元Ym具备:旋转部件9,固定在驱动轴Ma且绕一轴心L旋转;及轴部件90,以倾斜状固定在旋转部件9并且以绕一轴心L描绘圆锥面状的轨迹的方式环绕,泵部单元Yp具备:摆动部件8,安装有从隔膜部61向马达侧突设的隔膜驱动部62且用于通过轴部件90的环绕来扩大或缩小泵室94,摆动部件8具有供轴部件90插入的插孔部82,插孔部82具有用于在马达部单元Ym与泵部单元Yp沿轴心方向相对接近时向孔内部侧引导轴部件90的引导锥面82a,因此能够轻松且迅速地进行组装,并且能够减少组装失误。能够减少更换的泵部单元Yp侧的组件个数而能够减少浪费。