CN1212476C - 泵及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种泵及其制造方法，所述泵具有泵室(1)、与泵室(1)连通的吸入侧和排出侧流路(2)、(3)，在泵室(1)和流路(2)、(3)之间设置止回阀单元(8)。通过由薄膜形成的止回阀膜(5)、和具有利用止回阀膜(5)通过压力差开关的管路(6)的止回阀框体(7)，将止回阀单元(8)实行单元化。这种泵，其结构紧凑、制造容易，并且具有高的效率和可靠性。

Description

泵及其制造方法

技术领域

本发明涉及用于血压计等中的小型泵，特别是涉及利用压电促动器的作用的压电泵的结构。

背景技术

过去，在特开昭59-200081号公报和美国专利第6,033,191号等公报中公开了这种泵。

图46表示美国专利第6,033,191号中公开的泵，在上部框体50和下部框体51之间夹装阀片52形成层叠，在下部框体51的上面形成吸入侧及排出侧流路53。在上部框体50中装有由压电促动器振动的振动膜54，在振动膜54和上部框体50的上表面之间形成泵室。泵室内和吸入侧及排出侧的流路53分别通过上部框体50的通孔55连通，在连通通孔55和流路53的部分上利用阀片52形成吸入侧及排出侧止回阀。当使振动膜54振动时，将空气从吸入侧的流路5 3吸入到泵室中。

但是，在上述现有技术的例子中，为了确保气密性，有必要充分确保上部及下部框体50、51的配合面的整体平面度、平行度，并存在难以对上部框体50、下部框体51及阀片52三层同时定位的问题。并且，在将阀片52夹在上部框体50和下部框体51之间形成止回阀时，当定位精度低时泵主体的加工合格率低。进而，为了确保气密性，沿流路53如图47所示对上部及下部框体50、51的配合面进行激光熔敷(符号56为熔敷部)，流路部53中的阀片52和上部框体50之间的漏气是不可避免的，存在压缩效率恶化的问题。并且，流路53的形成本身也不容易。

并且，在特开昭59-200081号公报中公开的泵中，由于采用了检测阀，因而在上部框体中为了设置检测阀，必须要有一定的厚度，存在无法将上部框体设计得极薄的问题。

本发明鉴于现有技术中所存在的问题，其目的是提供一种易于制造、效率及可靠性高的紧凑型泵以及制造方法。

发明内容

为了实现上述目的，本发明为一种利用压电促动器的作用使泵室的容积变化、借此将流体吸入泵室内或从泵室将流体排出的压电泵，其特征在于，包括：具有与泵室连通的吸入侧及排出侧流路和分别形成在泵室与吸入侧及排出侧流路之间的第1及第2止回阀收容部的盒体，和由用薄膜形成的止回阀膜及具有利用该止回阀膜通过压力差开关的管路的止回阀框体构成的第1及第2止回阀单元，该第1及第2止回阀单元自由装卸地分别安装在所述第1及第2止回阀收容部上，可将各个所述第1及第2止回阀单元从所述第1及第2止回阀收容部中单独地拆卸下来。

采用这种结构，不仅可以很容易地制造紧凑型泵，而且可以提高泵的效率。并且，可以在确认止回阀的功能之后再将止回阀单元安装到盒体中，在提高泵的可靠性同时可以提高泵本身的合格率。并且，即使由于长期使用等使止回阀受到损伤，只需要更换受损伤的止回阀单元就可以了。

另外，当将压电促动器和金属薄板与叠合而成的振动膜装入盒体中，在它们之间形成泵室时，与现有技术相比，可以减小从泵室至止回阀膜的流体部的体积，提高排出时的泵室内部压力。从而，可排出高压流体，提高泵的效率。

进而，第1止回阀单元和第2止回阀单元的形状相同，并上下相反地安装到盒体中时，可使设置在流体吸入侧和排出侧的止回阀单元共用化，可降低加工成本。

另外，当从振动膜设置面的相对侧将第1及第2止回阀单元安装到盒中时，不取下振动膜就可以更换止回阀单元。

虽然振动膜易于因外力而受到损伤，但当设置振动膜的盒体部和安装止回阀单元的盒体部由单独的部件构成时，由于可使振动膜设置部和止回阀单元设置部分离，所以可以很容易地进行振动模的更换和止回阀单元的更换。即使改变振动膜，但由于可以利用同一止回阀单元组合，所以易于通过改变振动膜对泵的特性进行评价。

另外，在盒体和止回阀单元之间，以及在作为单独部件的两个盒体部之间的至少一个为嵌合结构，当以过盈配合通过压入该嵌合部分进行安装时，在更换止回阀单元(或振动膜)时容易分离盒体和止回阀单元(或两个盒体)。并且，利用过盈配合可以容易地将止回阀单元(或盒体部)固定在盒体上(或另一个盒体部上)，可利用压入确保气密性，提高泵的可靠性。

另外，代替过盈配合，利用过渡配合或间隙配合并进行粘接或熔敷来安装，也可以获得同样的效果。

另外，当在嵌合部分形成螺纹牙，使盒体与止回阀单元、或两个盒体部螺纹配合时，可以很容易地进行固定和分离。

当以堵住止回阀框体管路的方式配置止回阀膜，将止回阀膜接合到止回阀框体上时，可以仅使用必要的最低限度尺寸的止回阀膜，所以薄膜材料的材料利用率良好。

另外，当以堵住止回阀框体管路的方式配置形成通气口的止回阀膜，接合包含管路的通气口周围时，可自由的设定薄膜尺寸，组装时易于操作，熔敷也可以很容易的进行。

另外，当以跨越管路位于管路两侧的方式形通气口时，可以利用简单的结构形成动作可靠的止回阀，同时，不需要很高的止回阀膜定位精度。

另外，当在离开管路的位置上形成一条平行于管路外周切线的通气口时，不易发生泄漏，当在离开管路的位置上沿周向形成多条平行于管路外周切线的通气口时，在止回阀膜上不易产生皱折。

另外，形成于止回阀膜上的通气口的形状为连续的曲线状时，可抑制因张力造成的止回阀膜破损。

另外，当以堵住管路的方式配置止回阀膜，接合夹住管路的两边时，可以利用简单的结构形成止回阀，同时，不需要很高的止回阀膜定位精度。

另外，当以堵住管路的方式配置具有一条可开口的边的止回阀膜，接合除前述一条边之外的管路周围时，可以用简单的结构具有止回阀的功能，同时不易发生泄漏。

另外，当以堵住管路的方式配置止回阀膜，沿管路的周边定点接合止回阀膜，并在接合部之间形成通气口时，由于接合部是在以管路为中心的圆周上，所以不易在止回阀膜上产生皱折。

另外，当以堵住管路的方式配置多边形止回阀膜，接合多边形的各顶点时，不仅由于止回阀接合部是在以管路为中心的圆周上而不易在止回阀膜上产生皱折，而且由于开口的边成直线状所以止回阀膜不会卷起。

另外，当在止回阀膜上切开其一部分、形成折片部，沿折片部的周围将止回阀膜接合到止回阀框体上时，可以利用简单的结构提供不需要很高定位精度的止回阀单元。进而，可以利用薄膜的弯曲弹性开关流路，可减小由薄膜的张力造成的压力损失。

另外，当利用以规定间隔隔开的多个开口部形成管路，在多个开口部的中央形成支撑折片部的支撑部时，可利用薄膜的引入防止流体的泄露，并可以进一步增大压差。

另外，当止回阀膜被形成为带状，只使止回阀膜的单侧沿与其长度方向正交的方向与止回阀框体接合时，可以利用简单的结构提供不需要很高定位精度的止回阀单元。进而，可以利用薄膜的弯曲弹性开关流路，并可以减少由薄膜张力造成的压力损失。

另外，当以第1和第2间隔件形成止回阀框体，同时使第1及第2隔件形成嵌合结构，在第1及第2间隔件之间夹住止回阀膜并接合时，可以利用例如过盈配合容易的固定止回阀膜。

另外，当粘接第1及第2间隔件时，可以防止空气泄漏。

另外，当将止回阀膜和止回阀框体熔敷成一体时，可以利用熔敷可靠的进行止回阀膜的接合。

另外，当利用第1及第2间隔件形成止回阀框体，同时在第1及第2间隔件之间夹住止回阀膜，将第1及第2间隔件与止回阀膜熔敷成一体时，由于是三层熔敷所以不会在止回阀膜上产生熔敷损伤。

进而，本发明的泵制造方法，其特征在于，在由薄膜形成的止回阀膜上形成通气口，在止回阀框体上形成管路，以堵住止回阀框体管路的方式配置止回阀膜，将通气口周围的止回阀膜接合到止回阀框体上，并利用止回阀膜和止回阀框体构成止回阀单元，利用止回阀膜通过压力差开闭管路，将该止回阀单元安装到盒体上，把振动膜安装在盒体上部上，覆盖止回阀单元。

该方法易于在薄膜上形成通气口，即使在熔敷时也不必需要很高的定位精度。

另外，在形成止回阀单元后，也可以在止回阀膜上形成通气口，在这种情况下，完全不需要止回阀膜接合时的定位，可以事后在适当的位置形成通气口。

另外，当利用激元激光在薄膜上形成通气口时，不会由于加工热产生皱折，可对薄膜进行微细加工，同时，不易在止回阀框体上残留由于后续加工造成的损伤(激光痕)。

进而，本发明的泵制造方法，其特征在于，在止回阀框体上形成管路，以堵住止回阀框体的管路的方式配置止回阀膜，在管路周围将止回阀膜接合到止回阀框体上，在接合部和管路之间于止回阀膜上形成通气口，利用止回阀膜通过压力差开闭管路，将止回阀单元安装到盒体中，把振动膜安装在盒体上部上，覆盖止回阀单元。

进而，本发明的泵制造方法，其特征在于，在止回阀框体上形成管路，以堵住止回阀框体的管路的方式配置止回阀膜，利用玻璃压接止回阀膜和止回阀框体，同时照射激光以进行熔敷，由止回阀膜和止回阀框体构成止回阀单元，利用止回阀膜通过压力差开闭管路，并将止回阀单元自由装卸地安装到盒体中，并可以从盒体单独地拆卸下来，把振动膜安装在盒体上部上，覆盖止回阀单元。

采用这种方法，可以保持止回阀膜和止回阀框体紧密接触并将止回阀框体和止回阀膜熔敷成一体，提高气密性。

在利用激光熔敷时，若利用具有开口部的遮蔽装置同时熔敷止回阀膜和止回阀框体的规定部位，则可以缓解熔敷热的影响。

附图说明

图1是本发明的实施例1的振动膜泵的立体图。

图2是图1的泵的分解立体图。

图3是设在图1的泵上的止回阀单元的分解立体图。

图4A是说明图3的止回阀单元在吸入时的动作的剖视图。

图4B是说明图3的止回阀单元在排出时的动作的剖视图。

图5A是设在本发明的实施例2的振动膜泵中的止回阀单元的立体图。

图5B是安装了图5A的止回阀单元的振动膜泵的剖视图。

图6A是设在本发明的实施例3的振动膜泵中的止回阀单元的立体图。

图6B是安装了图6A的止回阀单元的振动膜泵的剖视图。

图7A是本发明的实施例4的振动膜泵的分解立体图。

图7B是图7A的振动膜泵的剖视图。

图8表示图7A的振动膜泵的变形例，是在组装状态下从背面观察的立体图。

图9是设在止回阀单元中的止回阀膜的立体图。

图10A是图9的止回阀膜打开状态的立体图。

图10B是图9的止回阀膜打开状态的剖视图。

图11A是图9的止回阀膜关闭状态的立体图。

图11B是图9的止回阀膜关闭状态的剖视图。

图12是另一个止回阀膜的立体图。

图13A是图12的止回阀膜打开状态的立体图。

图13B是图12的止回阀膜打开状态的剖视图。

图14A是图12的止回阀膜关闭状态的立体图。

图14B是图12的止回阀膜关闭状态的剖视图。

图15A是又一止回阀膜的立体图。

图15B是图15A的止回阀膜打开状态的立体图。

图16A是又一止回阀膜的立体图。

图16B是图16A的止回阀膜打开状态的立体图。

图17A是又一止回阀膜的立体图。

图17B是图17A的止回阀膜打开状态的立体图。

图18是又一止回阀膜的立体图。

图19A是图18的止回阀膜打开状态的立体图。

图19B是图18的止回阀膜打开状态的剖视图。

图20A是图18的止回阀膜关闭状态的立体图。

图20B是图18的止回阀膜关闭状态的剖视图。

图21是又一止回阀膜的立体图。

图22A是图21的止回阀膜打开状态的立体图。

图22B是图21的止回阀膜打开状态的剖视图。

图23A是图21的止回阀膜关闭状态的立体图。

图23B是图21的止回阀膜关闭状态的剖视图。

图24是又一止回阀膜的立体图。

图25A是图24的止回阀膜打开状态的立体图。

图25B是图24的止回阀膜打开状态的剖视图。

图26A是图24的止回阀膜关闭状态的立体图。

图26B是图24的止回阀膜关闭状态的剖视图。

图27A是又一止回阀膜的立体图。

图27B是图27A的止回阀膜打开状态的立体图。

图28A是与图27A的管路形状不同的管路形状的立体图。

图28B是图28A的止回阀膜打开状态的立体图。

图29A是又一止回阀膜的立体图。

图29B是图29A的止回阀膜打开状态的立体图。

图30是止回阀单元的分解立体图。

图31是图30的止回阀单元的立体图。

图32是图30的止回阀单元的剖视图。

图33是又一止回阀单元的分解立体图。

图34是图33的止回阀单元的立体图。

图35是图33的止回阀单元的剖视图。

图36是又一止回阀单元的分解立体图。

图37是图36的止回阀单元的立体图。

图38是图36的止回阀单元的剖视图。

图39是表示在止回阀单元组装之后，在止回阀膜上形成通气孔的状态的立体图。

图40是熔敷止回阀膜前的止回阀单元的立体图。

图41是熔敷止回阀膜时的止回阀单元的立体图。

图42是表示使用激光装置熔敷止回阀膜时的状态的立体图。

图43A表示根据本发明的振动膜泵的一个例子的立体图。

图43B图43A的振动膜泵的分解立体图。

图43C是设在图43A的振动膜泵上的止回阀单元的分解立体图。

图44A是表示图43C的止回阀单元的一个例子的立体图。

图44B是图44A的止回阀膜单元的局部立体图。

图44C是安装在图43C的止回阀单元上的止回阀膜打开状态的立体图。

图45A是用YAG激光将止回阀膜熔敷到止回阀单元上的状态的立体图。

图45B是用激元激光在止回阀膜上形成通气孔的状态的立体图。

图46是现有的振动膜泵的分解立体图。

图47是图46的现有的振动膜泵的局部剖视图。

具体实施方式

实施例1

图1至图4表示振动膜型的泵，它是由圆盘状的振动膜12、圆盘状的盒体9和止回阀单元8构成。振动膜12载置于盒体9的上面，在盒体9的上面熔敷或粘接振动膜12的周边以进行固定，在振动膜12与盒体9的上表面之间形成泵室1。

泵的尺寸，例如振动膜12的外径A为φ20mm，盒体9的外径B为φ22mm，高度C为3mm。

在盒体9中，沿盒体9的厚度方向形成吸入泵室1的吸入侧流路2和从泵室1排出的排出侧流路3。在泵室1和吸入侧及排出侧流路2、3之间设有止回阀容纳部18，在止回阀容纳部18中容纳、安装止回阀单元8。止回阀单元8由具有弹性的薄膜形成的止回阀膜5、具有通过止回阀膜5以压力差开关的管路6的止回阀框体7构成。在止回阀框体7中形成贯通的管路6，通过该管路6连通吸入侧及排出侧流路2、3和泵室1内部。

止回阀框体7由第1间隔件7a和第2间隔件7b构成，以堵住管路6的方式在第1间隔件7a和第2间隔件7b之间配置止回阀膜5，通过使第1间隔件7a、第2间隔件7b和止回阀膜5形成一体，将止回阀膜5安装到止回阀框体7中。设置在吸入侧流路2中的止回阀单元8，通过在泵室1侧接受从流路2而来的压力向上方弯曲而打开，在位于泵室1侧的第1间隔件7a上设置止回阀膜5可弯曲的大直径空间19。另一方面，设置在排出侧流路3中的止回阀单元8，通过在流路3侧接受从泵室1而来的压力向下方弯曲而打开，在位于与泵室1相反侧的第2间隔件7b上设置止回阀膜5可弯曲的大直径空间19。

并且，利用压电促动器等的驱动装置使振动膜12振动，利用振动膜12的振动从吸入侧流路2将流体吸入泵室1内，由泵室1将压缩的流体从排出侧流路3排出。在吸入时，如图4A所示，以离开盒体9的方式驱动振动膜12，这时，打开与吸入侧的流路2连通的止回阀膜5，同时关闭与排出侧流路3连通的止回阀膜5，从而可从吸入侧的流路2将流体吸入泵室1内。在排出时，如图4B所示，向着与盒体9紧密接触的方向驱动振动膜12，这时，关闭与吸入侧流路2连通的止回阀膜5，同时，打开与排出侧流路3连通的止回阀膜5，从而可从泵室1将流体排出到排出侧流路3中。

如上所述，通过使止回阀单元8构成独立于盒体9的部件，可以在确认了止回阀单元8的止回阀功能之后再将止回阀单元8安装到盒体9上，可提高泵主体的加工合格率。并且，即使在由于长期使用等使止回阀产生损伤的情况下，也可以仅更换受损伤的止回阀单元8。

振动膜12，例如由黄铜板等金属薄板11和压电促动器10构成。压电促动器10是在PZT元件等压电元件上设置像银那样的金属导体的电极而形成的。当在压电促动器10上施加正负电压(例如商用交流电压)时，利用压电促动器10反转驱动振动膜12，进行泵作用。

并且，一方面止回阀框体7的第1及第2间隔件7a、7b及止回阀膜5例如由PC(聚碳酸酯)树脂形成，另一方面，盒体9例如由PPA(聚邻苯二酰胺)树脂形成。

采用本发明，与上述现有技术的例子相比，在泵室1的下面从盒体9的上面至止回阀膜5的距离缩短，当流体被吸入泵室1时，从泵室1至两止回阀膜5的流体部的体积减小。当流体被吸入泵室1时，从泵室1至两止回阀膜5的流体部体积为V，作为相对于V排出的容积的排除容积为ΔV，当相对于初期压力P的内部压力上升值为ΔP时，存在ΔP＝ΔV/(V-ΔV)×P的关系，通过减小V使ΔP增大。

实施例2

图5A和图5B表示流体的吸入侧的止回阀单元8和流体排出侧止回阀单元8形状相同，并在吸入侧和排出侧上下相反地将止回阀单元8安装到盒体9中的实施例。

与实施例1相同，由第1间隔件7a和第2间隔件7b形成止回阀框体7，但是，在本实施例中，第1间隔件7a和第2间隔件7b被形成为相同厚度、相同外径的圆盘状。在第1间隔件7a和第2间隔件7b之间安装止回阀膜5，而在第1间隔件7a上设置止回阀膜5为可弯曲的大直径空间19。并且，在吸入侧以第1间隔件7a侧形成为泵室1侧的方式安装止回阀单元8，在排出侧以第2间隔件7b形成为泵室1侧的方式安装止回阀单元8。

采用该结构，由于可使设在流体吸入侧和排出侧的止回阀单元8共用化，所以可降低加工成本。

实施例3

图6A和图6B表示从振动膜12设置面的相反侧将止回阀单元8安装到盒体9中的实施例。

如图6A及图6B所示，止回阀框体7由第1间隔件7a、第2间隔件7b和第三间隔件7c形成。第三间隔件7c与第1间隔件7a及第2间隔件7b一样，由PC树脂制成。

在第1间隔件7a和第2间隔件7b之间安装止回阀膜5，在吸入侧止回阀单元8中于第1间隔件7a侧设置止回阀膜5的可弯曲的空间19，在排出侧的止回阀单元8中于第2间隔件7b侧设置止回阀膜5的可弯曲的空间19。

在本实施例中，由于是从与盒体9的振动膜12的设置面相反侧***止回阀单元8，将其安装到盒体9的止回阀容纳部18中，所以不取下振动膜12便可更换止回阀单元8。

实施例4

图7A及图7B表示设置振动膜12的盒体部9a和安装止回阀单元8的盒体部9b是由单独部件构成的实施例。

如图7A及图7B所示，圆盘状的盒体9是由单独的部件盒体部9a和盒体部9b构成的。盒体部9a被形成圆环状，其中央具有孔部20。盒体部9b为圆盘状，其上面具有凸起部21，通过将凸起部21嵌入到盒体部9a的孔部20中，使盒体部9b与盒体部9a形成一体。将振动膜12配置于盒体部9a上，在使振动膜12的边缘与盒体部9a的上面接触的同时，将止回阀单元8安装到盒体部9b中。

振动膜12易于因外力而产生损伤，但是采用上述结构，由于振动膜12的设置部和止回阀单元8的设置部是可分离的，所以振动膜12的更换和止回阀单元8的更换可以很容易地分别进行。由于即使改变振动膜12，也可以利用于同一止回阀单元8的组合，所以可以很容易地利用振动膜12的改变对泵特性进行评价。

下面，对于止回阀单元8与盒体9的安装，或者两个盒体部9a、9b的安装进行说明。

盒体9通过将盒体部9b的凸出部21过盈配合到盒体部9a的孔部20中而安装成一体，止回阀单元8可通过过盈配合安装到盒体部9b的止回阀容纳部18中。例如，对于孔部20和凸起部21的嵌合，在孔部20和凸起部21的直径为φ16mm的情况下，可将孔部20的公差设定为+0.018～0mm，将凸起部21的公差设定为0.029～+0.018mm。

通过采用上述过盈配合，在更换止回阀单元8(或振动膜12)时可以很容易将盒体9和止回阀单元8(或盒体部9a与盒体部9b)分开。另外，利用过盈配合加工公差可以很容易地将止回阀单元8(或盒体部9b)固定到盒体9(或盒体部9a)上，可以利用压入确保气密性。

另外，在盒体9和止回阀单元8之间，或者，单独部件的盒体部9a和盒体部9b之间也可以利用过渡配合或间隙配合的加工公差粘接或熔敷固定。

例如，在孔部20和凸起部21的直径为φ16mm的情况下，可将孔部20的公差设定为+0.018～0mm，凸起部21的公差设定为0～0.018mm，同时，在嵌合后，可通过粘接或熔敷固定盒体部9a及盒体部9b。图8表示在盒体部9a和盒体部9b之间用粘接剂粘接的例子，在同一图中，22表示粘接剂涂腹部。

如上所述，通过粘接或熔敷，可确保盒体9和止回阀单元8之间(或盒体部9a和盒体部9b之间)的气密性。

进而，在盒体部9a的孔部20内周面和盒体部9b的凸起部21的外周面上分别形成阴螺纹和阳螺纹，通过将一个螺纹配合到另一个上将两者固定起来。同样，在盒体部9b的止回阀容纳部18的内周面和止回阀单元8的外周面上分别形成阴螺纹和阳螺纹，通过将一个螺纹配合到另一个上将两者固定起来。

在上述通过螺纹配合固定的情况下，可以很容易地进行止回阀单元8(或盒体部9b)与盒体9(或盒体部9a)的固定或分离。

止回阀膜的各种形式

在上述实施例1～4中，作为实现止回阀功能的部件，采用止回阀膜5，但下面将说明止回阀膜5的各种形式。

图9表示图5A所示的止回阀单元8中的止回阀膜5的安装部，由薄膜构成的止回阀膜5被形成带状(矩形)，在以堵住管路6的方式跨越配置止回阀膜5之后，在管路6被跨越的位置处分别沿与止回阀膜5的长度方向正交的方向熔敷止回阀膜5。图中的14是接合部。

在打开的状态下，如图10A及10B所示，打开与止回阀膜5的长度方向平行的边缘部，在关闭的状态下，如图11A及图11B所示，关闭管路6。

当使用上述带状止回阀膜5时，由于作为止回阀仅以必要的最低限度尺寸的薄膜构成止回阀膜5，所以可以节省薄膜材料。

图12表示以堵住管路6的方式配置形成有平行延伸的一对狭缝状通气口13的止回阀膜5，通过接合部14熔敷含有管路6的通气口13的周围。

图13A及图13B表示图12所示的止回阀膜5的通气口13打开的状态，图14A及图14B表示由止回阀膜5关闭管路6的状态。

在这种情况下，由于可以自由的设定止回阀膜5的尺寸，组装时的操作容易，熔敷也可以很容易地进行。

图15A及图15B表示以堵住管路6的方式配置由矩形薄膜形成的止回阀膜5的实例。在管路6的两侧于止回阀膜5上形成平行延伸的一对狭缝状通气口13，遍及通气口13周围的全周形成圆环状的接合部14。

如图15B所示，当打开止回阀膜5的通气口13时，止回阀膜5的一对通气口13之间的部分***呈横向的半圆筒状。

在这种情况下，可利用简单的结构形成动作可靠的止回阀，同时不需要很高的止回阀膜5的定位精度。

如图16A所示，也可以在止回阀膜5上的与离开管路6的部位形成一条狭缝状通气口13。通气口13平行于管路外周的切线方向延伸，利用遍及通气口13全周设置的圆环状接合部14将止回阀膜5熔敷到止回阀框体7上。

如图16B所示，当打开止回阀膜5的通气口13时，从止回阀膜5的通气口13至管路6的部分***。

这种形状，即使管路6和通气口13的开口边的距离缩短，也不容易发生泄漏。

并且，如图17A所示，也可以在止回阀膜5上形成多个通气口13。更详细地说，是以堵住管路6的方式配置由矩形薄膜构成的止回阀膜5，在止回阀膜5上，与离开管路6外周的位置处以在周向上分散分布有多条(例如三条)的方式穿孔出平行于管路6外周切线方向的狭缝通气口13。遍及通气口13全周利用圆环状接合部14熔敷止回阀膜5。

图17B表示止回阀膜5的通气口13打开的状态。

在这种情况下，将接合部14位于以管路6为中心的圆周状上，同时，通气口13在周方向上等间隔分布，从而，在止回阀膜5上不易产生皱折。

另外，有必要使止回阀膜5的通气口13的角部形成曲线状，在通气口13形成矩形等带有角部的形状的情况下，当在止回阀膜5上施加张力时，易于在角部产生龟裂。并且，若通气口13形成圆形或与圆形近似的形状，则可以抑制因张力造成的止回阀膜5的破损。即，形成于止回阀膜上的通气口的形状优选为连续的曲线状。

图18表示以堵住管路6的方式配置由矩形薄膜形成的止回阀膜5，止回阀膜5的可开口的一边靠近管路6配置，以除了一条边以***住管路6的周围的方式利用接合部14熔敷成大致U字形。

如图19A及图19B所示，该止回阀膜5仅在一边打开，如图20A及图20B所示，利用止回阀膜5关闭管路6。

在这种情况下，可以利用简单的形状而具有止回阀功能，同时不易发生泄漏。

另外，也可以如图21所示，以堵住管路6的方式配置止回阀膜5，沿管路6的周边定点熔敷止回阀膜5，在接合部14之间形成通气口。在图21的例子中，在周方向上等间隔地熔敷止回阀膜5周围的三个部位。

如图22A及图22B所示，该止回阀膜5除熔敷部以外的三边***、打开，如图23A及图23B所示，管路6被关闭。

这样，当接合部14在以管路6为中心的圆周上时，在止回阀膜5上不易产生皱折。

进而，也可以以堵住管路6的方式配置形成如图24所示的大致多边形的止回阀膜5，接合各顶点部，在接合部14之间形成通气口。

在图24所示的例子中，作为多边形的一个例子，由薄膜形成的止回阀膜5形成三角形，如图25A及图25B所示，直线形的三条边***、打开，如图26A及图26B所示，管路6被关闭。

在这种情况下，由于止回阀膜5的接合部14在以管路6为中心的圆周上，所以在止回阀膜5上也不易产生皱折，由于开口的边为直线形，所以不易发生止回阀膜5卷起。

另外，也可以如图27A所示，以堵住管路6的方式配置形成呈圆弧状或半圆形薄膜切口而构成折片部5b的止回阀膜5，沿管路6及切口部5a的周边呈圆形熔敷止回阀膜5，将形成于切口部5a内侧的大致半圆形的折片部5b作为阀膜。

如图27B所示，该止回阀膜5，作为阀体的折片部5b进行摆动以开关管路6。

该例利用简单的结构，不仅不需要很高的位置精度，而且可利用阀膜的弯曲弹性对流路6进行开关，从而降低阀膜由于张力造成的压力损失。

另外，优选如图28A及图28B所示，管路6由以规定间隔隔开的多个(例如三个)圆弧状开口部6a构成，在多个开口部6a的中央形成支撑折片部5b的支撑部6b。

管路6在为图27的形状的情况下，当作为阀体的折片部5b关闭时，虽然堵住管路6的折片部5b的中心部被引入向管路6的内部，但是在图28A及图28B的形状的情况下，由于在与折片部5b的中心部对向的位置上形成支撑部6b，因而，即使关闭折片部5b，也不会将折片部5b的中心部引入向管路6内部，不易产生流体的泄漏，并可以进一步增大内部压力。

另外，开口部6a的形状不仅限于圆弧状，也可以是圆形、椭圆形等其它形状。

另外，图28A及图28B的管路形状可适用于已经说明的止回阀膜5。

进而，如图29A所示，把由薄膜构成的止回阀膜5形成带状(矩形)，在以堵住管路6的方式跨越配置止回阀膜5之后，可以仅在止回阀膜5的单侧沿与其长度方向垂直的方向熔敷止回阀膜5。

在这种情况下，位于管路6上方的矩形折片部5b起阀体的作用，如图29B所示，折片部5b进行摆动以开关管路6。

这个例子，结构极为简单，不仅不需要很高的定位精度，而且由于可利用阀膜的弯曲弹性对流路6进行开关，所以可减小因阀膜张力造成的压力损失。

止回阀单元的各种形式

图30至图32所示的结构为由第1及第2间隔件7a、7b形成止回阀框体7，同时，嵌合第1及第2间隔件7a、7b，在第1及第2间隔件7a、7b之间夹住止回阀膜5并相互结合。对于止回阀膜5的通气口，存在上述各种形式，在此予以省略。

例如，在第1间隔件7a的嵌合凹部的内径和第2间隔件7b的嵌合凸部的外经为φ4mm、止回阀膜5的厚度为0.002mm的情况下，若将第1间隔件7a的嵌合凹部的内径公差设定在+0.02mm～+0.01mm，将第2间隔件7b的嵌合凸部的外径公差设定为-0.01～0.02mm，则第1和第2间隔件7a、7b可通过过盈配合很容易地接合在一起。

另外，代替过盈配合，也可以将止回阀膜5夹在第1间隔件7a和第2间隔件7b之间并遍及全周地粘接第1间隔件7a和第2间隔件7b。

另外，如图33至图35所示，在止回阀框体7之上配置由薄膜构成的止回阀膜5，将止回阀膜5熔敷到止回阀框体7的外周部上，也可以对止回阀膜5的止回阀框体7进行可靠的接合。在图中，25表示熔敷部。

进而，如图36至38所示，由第1间隔件7a和第2间隔件7b构成止回阀框体7，把由薄膜构成止回阀膜5夹在第1间隔件7a和第2间隔件7b之间，遍及全周将第1间隔件7a、第2间隔件7b及止回阀膜5三者熔敷在一起。在这种情况下，由于是三层熔敷，所以不易在止回阀膜5上产生溶敷损伤。

压电泵的制造

在制造本发明的压电泵时，预先在薄膜上穿孔形成通气口13，或者将薄膜形成预定的形状以形成止回阀膜5，同时，在止回阀框体7上形成由止回阀膜5通过压力差进行开关的管路6，之后，以堵住管路6的方式配置止回

阀膜5，与止回阀框体7形成一体，以便形成止回阀单元8，进而在泵室1和吸入侧及排出侧流路2、3之间的盒体9上安装该止回阀单元8。该方法可以很容易地在薄膜4上形成通气口13。

另外，在使止回阀膜5与止回阀框体7形成一体以形成止回阀单元8之后，可以进行通气口13的穿孔。在这种情况下，由于完全不需要止回阀膜5安装时的定位，所以可在适当的位置上形成通气口13。

并且，如图39所示，通过激元激光器在薄膜4上形成通气口13。

在图39的例子中，由于由第1间隔件7a和第2间隔件7b形成止回阀框体7，而在使用激元激光等激光的情况下，利用例如透明PC树脂形成第1间隔件7a，利用例如黑色PC树脂形成第2间隔件7b。在加工通气口13之前，在第1间隔件7a和第2间隔件7b之间夹住薄膜4，同时在接合部14处进行熔敷以组装止回阀单元8。并且，从激光装置28照射激光27，并穿孔形成通气口13。

当利用激元激光等激光穿孔形成通气口13时，不会产生因加工热造成的皱折，可以对薄膜4进行微细加工。并且，不易在止回阀框体7上残留因后续加工造成的损伤(激光痕迹)。

另外，如图40所示，以堵住管路6的方式在止回阀框体7上配置具有弹性的薄膜4，如图41所示，在其上装载玻璃16，同时一边由玻璃16将薄膜4压接在止回阀框体7上，一边照射激光在熔敷部25上进行熔敷。

这样，若保持薄膜4和止回阀框体7紧密接触，并将止回阀框体7和薄膜4熔敷成一体，则可以可靠且不起皱折地进行熔敷，提高气密性。

进而，如图42所示，在用激光熔敷时，利用具有小孔等开口部的遮蔽部件17同时在规定的部位照射激光27，将第1间隔件7a、薄膜4和第2间隔件7b接合成一体。在图42的例子中，重叠具有开口部的两个遮蔽部件17，并安装到激光装置28上，在第1间隔件7a、薄膜4及第2间隔件7b的圆形规定部位上同时照射激光27。在图中，25表示熔敷部。作为激光装置28采用YAG激光，激光的照射条件的一个例子示于表1中。

表1

	丙烯基	聚碳酸酯
			能量	0.56J/发射	0.24J/发射
发射数	5次发射	5次发射

如上所述，在对全周同时进行熔敷的情况下，易于缓解熔敷热的影响。

实施例

利用下述方法制造振动膜泵。图43A表示振动膜泵的外观，图43B是振动膜的分解立体图。

该振动膜泵的驱动电压、驱动频率、最大压力、流量如下

·驱动电压：-100，400V

·驱动频率：100Hz(矩形波)

·最大压力：450hPa

·流量：85ml/min

振动膜泵由圆盘状的振动膜12、圆盘状盒体9和止回阀单元8构成。将振动膜12载置于盒体9的上面，将振动膜12的周边接合到盒体9的上面并固定，在振动膜12和盒体9的上面之间形成泵室。

盒体9由作为单独部件的盒体部9a和盒体部9b构成。盒体部9a被形成圆环状，中央具有孔部20。盒体部9b呈圆盘状，在其上面具有凸出部21，通过将凸出部21嵌入到盒体部9a的孔部20中，使盒体部9b与盒体部9a形成一体。在盒体部9a上配置振动膜12，将振动膜12的周边粘接到盒体部9a的上面。在盒体部9b上设置止回阀容纳部18，将止回阀单元8容纳并粘接到该止回阀容纳部18上。

止回阀框体7由第1间隔件7a和第2间隔件7b形成，第1间隔件7a和第2间隔件7b被形成为相同厚度、相同外径的圆盘状。另外，第1间隔件7a由透明PC树脂形成，第2间隔件7b由黑色PC树脂形成，止回阀膜5由透明PC树脂形成。止回阀膜5夹装在第1间隔件7a和第2间隔件7b之间，并通过熔敷组装成止回阀单元8。

振动膜12由金属薄板11和压电促动10构成，压电促动器10为PZT元件，直径为20mm、厚度为0.25mm。金属薄板11为黄铜板，直径为20.2mm，厚度为0.05mm。PZT元件的电极为银，直径为18mm。

止回阀膜5为聚碳酸酯薄膜，厚度为0.002mm。将该止回阀膜5夹在止回阀框体7的第1间隔件7a和第2间隔件7b之间，通过将止回阀膜5、第1间隔件7a及第2间隔件7b三者在熔敷部25处熔敷成一体，组装成止回阀单元8。

如图44A所示，止回阀单元8的高度为1.6mm，止回阀单元8的外经为5.5mm，嵌合公差例如为-0.004～0.012mm。止回阀膜5弯曲的空间19的直径，如图44B所示，为2.8mm，管路6的直径为1mm。该止回阀单元8采用吸入侧和排出侧相同的形状，并上下相反地安装。图44c表示止回阀的动作，通气口13的长度为1mm，一对通气口13的间隔为2mm，通气口13的宽度为0.3mm。

盒体9的盒体部9a由PPA树脂形成，盒体部9b由透明丙烯基树脂形成。合体9的盒体部9a的外经为22mm，内径为13mm，嵌合公差例如为+0.018～0mm，厚度为1mm。盒体9的盒体部9b的外经为15mm，厚度为2mm。盒体部9b的凸出部21的外经为13mm，嵌合公差例如为-0.006～0.017mm。止回阀容纳部18的内径为5.5mm，嵌合公差例如为+0.012～0mm，深度为1.6mm。

利用YAG激光在熔敷部25处将第1间隔件7a、第2间隔件7b和止回阀膜5，如图45A所示，遍及全周熔敷成一体。并且，如图45B所示，照射激元激光进行通气口13的穿孔。

Claims (31)

1.一种泵，是通过利用压电促动器的作用使泵室的容积变化，而将流体吸入泵室内或将流体从泵室排出的压电泵，

其特征在于，包括：具有与泵室连通的吸入侧及排出侧流路和分别形成在泵室与吸入侧及排出侧流路之间的第1及第2止回阀收容部的盒体，和由用薄膜形成的止回阀膜及具有利用该止回阀膜通过压力差开关的管路的止回阀框体构成的第1及第2止回阀单元，该第1及第2止回阀单元自由装卸地分别安装在所述第1及第2止回阀收容部上，可将各个所述第1及第2止回阀单元从所述第1及第2止回阀收容部中单独地拆卸下来。

2.根据权利要求1所述的泵，将压电促动器和金属薄板叠合而成的振动膜装入盒体中，在振动膜和盒体之间形成泵室。

3.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，第1止回阀单元和第2止回阀单元的形状相同，并上下相反地安装到盒体中。

4.根据权利要求2所述的泵，其特征在于，从振动膜设置面的相对侧将第1及第2止回阀单元安装到盒体中。

5.根据权利要求2所述的泵，其特征在于，盒体是由设置振动膜的第1盒体部和相对于该第1盒体部为独立部件并安装第1及第2止回阀单元的第2盒体部构成。

6.根据权利要求5所述的泵，其特征在于，在盒体和第1及第2止回阀单元之间，以及在第1和第2盒体部之间的至少一个为嵌合结构，采用过盈配合通过压入安装该嵌合部分。

7.根据权利要求5所述的泵，其特征在于，在盒体和第1及第2止回阀单元之间，以及在第1和第2盒体部之间的至少一个为嵌合结构，采用过渡配合或间隙配合、通过粘接或熔敷来安装该嵌合部分。

8.根据权利要求5所述的泵，其特征在于，在盒体和第1及第2止回阀单元之间，以及在第1和第2盒体部之间的至少一个为嵌合结构，在该嵌合部分上形成螺纹牙以进行螺纹配合。

9.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，以堵住止回阀框体的管路的方式配置止回阀膜，将止回阀膜接合到止回阀框体上。

10.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，以堵住止回阀框体的管路的方式配置形成有通气孔的止回阀膜，将包含管路的通气口周围的止回阀膜接合到止回阀框体上。

11.根据权利要求10所述的泵，其特征在于，以位于管路两侧的方式形成2个通气口。

12.根据权利要求10所述的泵，其特征在于，在离开管路的位置上，形成一条平行于管路外周切线的通气口。

13.根据权利要求10所述的泵，其特征在于，在离开管路的位置上，沿周向形成多条平行于管路外周切线的通气口。

14.根据权利要求10所述的泵，其特征在于，形成于止回阀膜上的通气口的形状为连续的曲线状。

15.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，以堵住管路的方式配置止回阀膜，将夹住管路的两边接合到止回阀框体上。

16.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，以堵住管路的方式配置具有一条可开口的边的止回阀膜，将除所述可开口的一条边之外的流路周围接合到止回阀框体上。

17.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，以堵住管路的方式配置止回阀膜，沿管路的周边将止回阀膜定点接合到止回阀框体上，并在接合部之间形成通气口。

18.根据权利要求17所述的泵，其特征在于，以堵住管路的方式配置多边形止回阀膜，将多边形的各角顶点接合到止回阀框体上。

19.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，止回阀膜具有切开薄膜的一部分而形成的折片部，沿折片部的周围将止回阀膜接合到止回阀框体上。

20.根据权利要求19所述的泵，其特征在于，利用以规定间隔隔开的多个开口部形成由折片部开关的管路，在多个开口部的中央形成支撑折片部的支撑部。

21.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，将止回阀膜形成带状，只使止回阀膜的单侧沿与其长度方向正交的方向与止回阀框体接合。

22.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，以第1和第2间隔件形成止回阀框体，同时使第1及第2隔件形成嵌合结构，在第1及第2间隔件之间夹住止回阀膜并进行接合。

23.根据权利要求22所述的泵，其特征在于，粘接第1间隔件与第2间隔件。

24.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，将止回阀膜和止回阀框体熔敷成一体。

25.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，利用第1及第2间隔件形成止回阀框体，同时在第1及第2间隔件之间夹住止回阀膜，将第1及第2间隔件与止回阀膜熔敷成一体。

26.一种泵制造方法，其特征在于，在由薄膜形成的止回阀膜上形成通气口，在止回阀框体上形成管路，以堵住止回阀框体的管路的方式配置止回阀膜，将通气口周围的止回阀膜接合到止回阀框体上，并由止回阀膜和止回阀框体构成止回阀单元，利用止回阀膜通过压力差开闭管路，将该止回阀单元安装到盒体中，把振动膜安装在盒体上部上，覆盖止回阀单元。

27.根据权利要求26所述的泵制造方法，其特征在于，利用激元激光在薄膜上形成通气口。

28.一种泵制造方法，其特征在于，在止回阀框体上形成管路，以堵住止回阀框体的管路的方式配置止回阀膜，在管路周围将止回阀膜接合到止回阀框体上，在接合部和管路之间于止回阀膜上形成通气口，利用止回阀膜通过压力差开闭管路，将止回阀单元安装到盒体中，把振动膜安装在盒体上部上，覆盖止回阀单元。

29.根据权利要求28所述的泵制造方法，其特征在于，利用激元激光在薄膜上形成通气口。

30.一种泵制造方法，其特征在于，在止回阀框体上形成管路，以堵住止回阀框体的管路的方式配置止回阀膜，利用玻璃压接止回阀膜和止回阀框体，同时照射激光以进行熔敷，由止回阀膜和止回阀框体构成止回阀单元，利用止回阀膜通过压力差开闭管路，并将止回阀单元自由装卸地安装到盒体中，并可以从盒体单独地拆卸下来，把振动膜安装在盒体上部上，覆盖止回阀单元。

31.根据权利要求30所述的泵制造方法，其特征在于，在利用激光熔敷时，利用具有开口部的遮蔽装置同时熔敷止回阀膜和止回阀框体的规定部位。

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