CN101103200A - 压电驱动膜片泵 - Google Patents

Abstract

一种压电驱动膜片泵包括：驱动单元(1)，其具有驱动膜片(12)和第一壳体(11)；可更换的从动单元(2)，其具有从动膜(241)和第二壳体(21)；以及固定单元(3)，其用于将从动单元(2)固定到驱动单元(1)。驱动膜片(12)的振动传递面(14)和从动膜(241)的振动接收面(241a)不平行于第一壳体(11)的、朝向第二壳体(21)的参考平面(11b)，驱动膜片(12)的位移从振动传递面传递到从动膜(241)，且该驱动膜片的位移传递到振动接收面，驱动膜片(12)的振动传递面(14b)与从动膜(241)的整个振动接收面(241a)接触。因此，驱动膜片(12)的位移有效地传递到从动膜(241)，以使得泵室(25)的容积大大地变化。

Description

压电驱动膜片泵

技术领域

本发明涉及一种压电驱动膜片泵，在该压电驱动膜片泵中，使用压电元件作为致动器。

背景技术

在使用压电元件作为致动器的压电驱动膜片泵中，通过压电元件驱动膜片，且泵室的容积相应于膜片的位移而变化。当泵室的容积增大时，排出阀关闭且吸入阀打开，从而流体吸入到泵室。选择性地，当泵室的容积减小时，吸入阀关闭且排出阀打开，从而流体从泵室中排出。当在压电元件的电极之间施加交流电压时，通过压电元件的膨胀和收缩驱动膜片。在这样的压电驱动膜片泵中，压电元件沿径向的微小变形可以转化为沿厚度方向的大位移，从而可以通过低电压来驱动压电元件。然而，由于使用这样的位移放大机构，膜片产生的功率(power)变小了。

另一方面，排出流体的泵通常存在由于流体而产生内部污染的问题。例如，当一种诸如包含固体物质的酒精的流体停留在泵内时，该流体的各种成分或内含物粘附在诸如阀或管的泵元件上或溶解泵元件。因此，阀可能发生恶化以致于阀不能正常地打开和关闭。可能会缩短泵的寿命。

一种用于解决泵寿命缩短的方法是更换泵的流体流动的部分。日本专利第1-285681号公报中披露了一种传统的泵，其中可拆卸地分隔出具有压电元件的驱动单元和具有进口(设置有吸入阀)和出口(设置有排出阀)的阀单元。当由于该流体而发生阀的污染或恶化时，可以更换阀单元。驱动单元和阀单元通过螺纹配合而连接，且管通过弹性膜而流体紧密封。尽管弹性膜必须压到膜片的支撑件上，但是当通过强力将弹性膜压到支撑件上时，弹性膜会干扰膜片的振动。

日本实用新型登记号第2542620的官方公报中披露了另一种传统的泵，该泵包括致动器单元和泵单元，该泵单元可拆卸地连接于该致动器单元，因此只有泵单元可以更换。由于致动器单元和泵单元通过双面粘接带或钩和环的紧固件而连接，因此压电膜片可能在更换泵单元时被损坏。

日本专利第6-24492号公报中披露了另一种传统的泵，其中，从主泵单元上可拆卸作为致动器的具有压电元件的驱动体，且驱动体在柔性材料制作的主泵的侧壁上进行位移。然而，压电元件沿垂直于侧壁方向的位移较小，且位移传递件具有扁平形状，从而压电元件的位移的传递效率较低。而且，需要连接件(例如双面粘接带)将驱动体连接到主泵单元。

日本专利第2004-353493号专利公报中披露了一种传统的泵，其中，驱动膜片和从动膜片之间的空间被密封，且驱动膜片的振动通过填充在该密封空间的传递介质而被传递到从动膜片。

图28示出了日本专利第2004-353493号专利公报中披露的传统的压电驱动膜片泵。该传统的压电驱动膜片泵100包括：通过压电元件102驱动驱动膜片103的驱动单元101、可更换的从动单元104、以及用于将从动单元104固定到驱动单元101上的固定单元109。传递介质110，例如液体，填充在驱动单元101的驱动膜片103和从动单元104的从动膜片(从动膜)105之间的密封空间111中，以有效地传递振动。因此，驱动膜片103的振动可以通过传递介质110而传递到从动膜片105，从而，从动单元104可以执行泵动作。特别地，通过从动单元104的泵室106的容积变化，阀107中的其中之一打开且其余的阀107关闭，从而管108中的流体吸入到泵室106且泵室106中的流体排入管108。

在传统的压电驱动膜片泵100中，从动膜片105形成为扁平板形状，且从动膜片105与驱动膜片103的任何部分都不接触。当驱动膜片103发生位移以减小密封空间111的容积时，驱动膜片103挤压传递介质110，从而受压的传递介质110进一步挤压从动膜片105。因此，驱动从动膜片105以减小泵室106的容积。选择性地，当驱动膜片103发生位移以减小密封空间111的容积时，传递介质110的压力减小，从而密封空间111中产生负压。因此，驱动从动膜片105以增大泵室106的容积。

上述传统的压电驱动膜片泵100存在有如下问题，即，传递介质110的体积相应于压力而变化，从而驱动膜片103的振动不能直接地传递到从动膜片105。特别是，在驱动膜片103的振动频率较低时，从动件105的跟随性能才会很好。然而，当驱动膜片103的振动频率变得较高时，从动件105的跟随性能就降低了。

而且，当更换从动单元104时，很难将诸如液体的传递介质110填充到密封空间11 1内而不包含气室(air chamber)。如果传递介质1 10中包含气室，则传递介质110将驱动膜片103的振动传递到从动膜片105的传递效率可能会降低。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题并提供一种压电驱动膜片泵，该泵具有简单的构造，不使用任何诸如液体的传递介质，且能够将驱动膜片的振动直接地传递到从动膜，而且即使在更换了从动单元时，该泵仍具有对高速振动的高传递效率和跟随性能。

根据本发明的方案的压电驱动膜片泵包括：驱动单元，其由驱动膜片和第一壳体构成，该驱动膜片具有压电元件和膜片板，该膜片板相应于该压电元件的变形而弹性地变形；该第一壳体用于支撑能够振动的该驱动膜片；从动单元，其通过该驱动单元驱动且具有：从动膜，驱动膜片的振动传递到该从动膜；第二壳体，其用于支撑该从动膜；阀，其执行打开和关闭动作，以用于将流体吸入到第二壳体和从动膜之间形成的空腔和从该空腔中排出流体；及管道，所述流体流过所述管道；以及固定单元，其用于将从动单元可拆卸地固定于驱动单元。

该驱动膜片的振动传递面和该从动膜的振动接收面中的至少之一不平行于该第一壳体的参考平面，该驱动膜片的位移从该振动传递面传递到该从动膜，且该驱动膜片的位移传递到该振动接收面，该第一壳体的参考平面朝向该第二壳体，且该驱动膜片的振动传递面与该从动膜的振动接收面的至少一部分接触。

通过这样的构造，驱动膜片的振动传递面可以与从动膜的振动接收面紧密接触，它们之间没有介入空气。因此，驱动膜片的振动可以有效地传递到从动件，从而可以平稳地驱动压电驱动膜片泵。而且，由于没有使用诸如液体的传递介质，没有特殊技术的使用者可以容易地更换从动单元。此外，即使由用户自己更换了从动单元，驱动膜片到从动件的振动传递效率以及从动件对驱动膜片的高速振动的跟随性能也很少会降低。

附图说明

图1是示出了根据本发明第一实施例的压电驱动膜片泵的构造的分解剖视图；

图2是示出了第一实施例的上述压电驱动膜片泵完成组装之后的构造的剖视图；

图3A是示出了根据本发明第二实施例的压电驱动膜片泵的从动单元的构造的剖视图；

图3B是示出了第二实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图4A是示出了根据本发明第三实施例的压电驱动膜片的从动膜的构造的立体图；

图4B是示出了第三实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图5A是示出了根据本发明第四实施例的压电驱动膜片泵的从动膜的构造的立体图；

图5B是示出了第四实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图6A是示出了根据本发明第五实施例的压电驱动膜片泵的从动膜的构造的立体图；

图6B是示出了第五实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图7A是示出了根据本发明第六实施例的压电驱动膜片泵的从动膜的构造的立体图；

图7B是示出了第六实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图8A是示出了根据本发明第七实施例的压电驱动膜片泵的从动膜的构造的立体图；

图8B是示出了第七实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图9是示出了根据本发明第八实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图10是示出了根据本发明第九实施例的压电驱动膜片泵的构造的分解剖视图；

图11是示出了第九实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图12是示出了根据本发明第十实施例的压电驱动膜片泵的构造的分解剖视图；

图13是示出了第十实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图14A是示出了根据本发明第十一实施例的位移传递件的仰视立体图；

图14B是示出了第十一实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图15A是示出了根据本发明第十二实施例的位移传递件的构造的立体图；

图15B是示出了第十二实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图16是示出了根据本发明第十三实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图17是示出了根据本发明第十四实施例的压电驱动膜片泵的构造的分解剖视图；

图18是示出了第十四实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图19是示出了根据本发明第十五实施例的压电驱动膜片泵的构造的分解剖视图；

图20是示出了第十五实施例的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图21是示出了第十五实施例的驱动膜片的制造方法的侧视图；

图22是示出了第十五实施例的驱动膜片的另一种制造方法的侧视图；

图23A是示出了根据本发明第十六实施例的压电驱动膜片泵的构造和排出动作的剖视图；

图23B是示出了第十六实施例的压电驱动膜片泵的构造和吸入动作的剖视图；

图24是示出了根据本发明改型的压电驱动膜片泵的构造的分解剖视图；

图25是示出了上述改型的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图26是示出了根据本发明另一改型的压电驱动膜片泵的构造的分解剖视图；

图27是示出了上述另一改型的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

图28是示出了传统的压电驱动膜片泵的构造的剖视图；

具体实施方式

第一实施例

参照附图描述根据本发明第一实施例的压电驱动膜片泵。图1示出了根据第一实施例的压电驱动膜片泵P拆分为各个单元时的情况。图2示出了图1中所示的单元装配后的压电驱动膜片泵P。如图1和图2所示，压电驱动膜片泵P包括：驱动单元1，其具有致动器的功能；从动单元2，其由驱动单元1的驱动力进行驱动；以及固定单元3，其用于可拆卸地将从动单元2固定在驱动单元1上。

驱动单元1具有第一壳体11和驱动膜片12。驱动膜片12固定在第一壳体11上。第一壳体11的中央内具有第一固定部15，且可更换的从动单元2的上部插入到第一壳体11的第一固定部15中。驱动膜片12由压电元件13(PZT)和膜片板14构成，膜片板14由导电件制成且可以相应于压电元件13的变形而弹性地变形。

例如，各个压电元件13和膜片板14形成为圆形扁平板，且压电元件13同心地粘接在膜片板14的表面中心。另外，膜片板14的周边附近的部分紧密地固定在第一壳体11上。压电元件13和膜片板14的尺寸例如是：压电元件13的直径是15mm且其厚度是0.20mm；膜片板14的直径是20mm且其厚度是0.20mm。

电极13a和14a分别形成于压电元件13和膜片板14上。压电元件13通过由控制单元4在电极13a和14a之间施加电压而变形。膜片板14取决于压电元件13的变形而进一步弹性变形，从而控制压电驱动膜片泵P的吸入和排出。施加于压电元件13上的电压例如是+120V到0V之间的交流电压。假设施加+120V电压时泵执行排出动作，则当施加0V电压时泵执行吸入动作。

这样的驱动膜片通过在高温下将金属板的膜片板14和压电元件13粘接一起而形成。因此，由于压电元件13和膜片板14的热膨胀差异，驱动膜片12在通常温度下弯曲。如图1和图2所示，在第一实施例中，驱动膜片12的弯曲是顶部弯曲的凸形。在压电元件13没有施加电压的初始状态，膜片板14以朝内凹入到第一壳体11中的方式固定在第一壳体11上，换言之，当第一壳体11的一个面(底面)作为参考平面时，膜片板14相对于参考平面11b形成为凹形，该第一壳体11的底面与后面将要描述的第二壳体21相对。

第一壳体11是由塑胶(例如，聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS))模制成的圆柱形的树脂形成体，且第一固定部15是圆柱形空腔。而且，空心部11a形成于第一壳体11的内壁和外壁之间。膜片板14的周边部分(circumference portion)插入并紧密地粘接在空心部11a上，以使得膜片板14固定在第一壳体11上。因此，驱动膜片12安装在第一壳体11上。

从动单元2包括：第二壳体21，该第二壳体21例如由上述塑胶制成并具有环形侧壁21a和底壁21b；以及从动膜241，该从动膜241的周边部分粘接并固定于第二壳体21的侧壁21a的顶面21c上。从动膜241作为从动膜片。泵室25由第二壳体21和从动膜241形成。吸入管22a和排出管22b分别连接到第二壳体21的底面26，其中要吸入到泵室25中的流体通过该吸入管22a流动，以及要从泵室25排出到外面的流体通过该排出管22b流动。此外，在吸入管22a和排出管22b内还设有吸入阀23a和排出阀23b，该吸入阀23a和排出阀23b分别使得流体的吸入动作和排出动作起作用。第二壳体21的外径近似等于上述驱动单元1的第一壳体11的第一固定部15的内径。因此，从动单元2的第二壳体21可以从底面安装到驱动单元1的第一壳体11的第一固定部15。

从动膜241为近似圆形的平面形，且其沿厚度方向的截面形状形成为：面向驱动膜片12的外部面241a是凸形的，该凸形由朝向驱动膜片12凸出的、圆心处凸起的单曲线形成，并且从动膜241在泵室25一侧的内部面241b是平的。从动膜241例如由具有高耐化学性的材料制成，例如氢化丁腈橡胶(此后缩写为HNBR)。

当开始将从动单元2的第二壳体21安装到驱动单元1的第一壳体11的第一固定部15时，从动膜241的外部面241a从中央部分开始接触面向该从动膜241的膜片板14的外部面14b。当从动单元2的第二壳体21完全安装在第一壳体11的第一固定部15内时，从动膜241的外部面241a与膜片板14的整个外部面14b紧密接触。在第一实施例中，膜片板14的外部面14b作为振动传递面而将驱动膜片12的位移传递到从动膜241；且从动膜241的外部面241a作为振动接收面，驱动膜片12的位移传递到该外部面241a。另外，驱动膜片12的振动传递面(即，膜片板14的外部面14b)相对于第一壳体11的参考平面11b为凹形，且从动膜241的振动接收面(即，从动膜241的外部面241a)相对于参考平面11b为凸形。(对于后面将要描述的第二到第八实施例也是同样。)

从动膜241可以通过粘接或焊接直接地固定到从动单元2的第二壳体21上。选择性地，可以在从动膜241的周边部分或第二壳体21的侧壁21a的顶面21c上形成凸起，并且在另一个相对的部件上形成与所述凸起相接合的切槽，从而，从动膜241可以通过凸起和切槽的接合而固定在第二壳体21上。选择性地，可以设置另外的固定在第二壳体21的侧壁21a的顶面21c上的固定件，并将从动膜241嵌入第二壳体21的侧壁21a的顶面21c和固定件之间，以将从动膜241固定在第二壳体21上。

固定单元3由塑胶模制成的第三壳体31(其它件未示出)组成，该第三壳体3 1用于通过驱动单元1的第一壳体11支撑从动单元2。固定单元3的第三壳体31形成为环面形，且其尺寸与驱动单元1的第一壳体11的外径近似相等。第二安装部32形成于第三壳体31的中央，该第二安装部32的内径与驱动单元1的第一固定部15的内径相同，且从动单元2的下部安装到该第二安装部32中。而且，通孔33形成在第二安装部32的底面上，从动单元22的吸入管22a和排出管22b穿过该通孔。当从动单元2的下部安装到固定单元3时，从动单元22的吸入管22a和排出管22b穿过通孔33且朝外凸出，从而该吸入管和排出管可以与其它管路排布相连接。

在驱动单元1、从动单元2、和固定单元3的装配中，从动单元2的第二壳体21的下部首先安装到固定单元3的第三壳体31的第二安装部32。其后，从动单元2的第二壳体21的上部进一步安装到驱动单元1的第一壳体11的第一固定部15。接着，驱动单元1的第一壳体11的底面和固定单元3的第三壳体31的顶面彼此接触，且当保持从动单元2容置并支撑在驱动单元1和固定单元3之间的状况时，固定第一壳体11和第三壳体31。为了固定第一壳体11和第三壳体31，可以考虑各种方法，例如螺丝夹紧、挂钩和凹口的接合、及其它等。鉴于上述，省略第一壳体11和第三壳体31的固定结构的说明。

当在从动单元2支撑在驱动单元1和固定单元3之间的状况下，固定驱动单元1和固定单元3时，粘接在从动单元2的第二壳体21的顶面21c上的从动膜241被挤压到并紧密地靠在驱动膜片12的膜片板14的外部面14b上。此时，由于从动膜241的外部面241a为其中央具有顶点的凸形，因此从动膜241的外部面241a的中央部分首先与膜片板14的外部面14b的中央部分接触。在从动单元2插入到驱动单元1的第一固定部15中之后，从动膜241的外部面241a与膜片板14的外部面14b的接触区域逐渐增大。当这个接触区域扩展时，存在于驱动单元1的第一壳体11的第一固定部15的空气通过第一固定部15和第二壳体21之间的微小空隙被排出到第一固定部15的外部。当驱动单元1和从动单元2的安装完成时，驱动膜片12和从动膜241通过彼此整体地和紧密地接触而成为一体，在它们之间没有空气。

为了驱动如上装配的压电驱动膜片泵P，从电压控制单元4向驱动膜片12的压电元件13施加交流电压(从+120V变化到0V)。在没有电压施加到压电元件13上的初始状态下，膜片板14以使得外部面14b相对于参考平面11b为凹形的方式固定在第一壳体11上。当正电压施加于压电元件13上时，压电元件13沿其径向收缩，但膜片板14不能收缩，从而膜片板14的弯曲量随着压电元件13的变形而减少。当压电元件13上的电压返回接地电压时，膜片板14通过自身的弹性返回到初始状态的形状。

这样，压电元件13通过从电压控制单元4施加的交流电压而沿径向膨胀和收缩，且如图2中的箭头A所示，膜片板14通过压电元件13的该膨胀和收缩而沿其厚度方向振动。膜片板14的振动直接传递到从动膜241，从而从动膜241类似地也沿A所示的方向振动。泵室25的容积通过从动膜241的振动而增大和减小。当泵室25的容积减小时，泵室25中的压力增大，从而吸入阀23a关闭且排出阀23b打开。因此，泵室25中的流体通过排出阀23b排出到排出管22b。反之，当泵室25的容积增大时，泵室25中的压力减小，从而排出阀23b关闭且吸入阀23a打开。因此，流体通过吸入阀23a从吸入管22a吸入到泵室25。

在第一实施例的压电驱动膜片泵P中，由于驱动膜片12的膜片板14的外部面14b相对于参考平面11b为凹形，且从动膜241的外部面241a相对于参考平面11b为凹形，当更换从动单元2时，该从动膜241的外部面241a可以与膜片板14的外部面14b平稳地接触。因此，很少发生例如空气进入到从动膜241的外部面241a和膜片板14的外部面14b的接触部中的缺陷，从而可以可靠地提供从动膜241的外部面241a和膜片板14的外部面14b的接触状况。而且，从动膜241的外部面241a的中央部分与膜片板14的外部面14b的中央部分可靠地接触，从而可以最大程度地利用膜片板14沿其厚度方向的、中央处的位移(该位移为驱动膜片12的位移中最大的位移)。此外，驱动膜片12和从动膜241没有与传递介质直接接触，从而可以提高振动的传递效率，且从动膜241可以跟随驱动膜片12的高速振动。因此，可以提供在速度和高效方面兼具优点的压电驱动膜片泵P。

第二实施例

其后，参考图3A和图3B描述根据本发明第二实施例的压电膜片泵。图3A示出了第二实施例的压电驱动膜片泵P的从动单元2，图3B示出了采用从动单元2的压电驱动膜片泵P。

如图3A和图3B所示，从动单元2的从动膜242形成为厚度均匀(例如0.2mm)的凸形，且由类似于第一实施例中的从动膜241的材料制成。换言之，第二实施例与第一实施例的不同点在于，从动单元2的从动膜242形成为厚度均匀的凸形。此外，第二实施例中的压电驱动膜片泵P的其它构造与第一实施例中的类似，所以同样的或相似的元件用同样的附图标记来表示，并省略对它们的描述。(对于后面的实施例也是同样。)

第三实施例

其后，参考图4A和4B描述根据本发明第三实施例的压电膜片驱动泵。

图4A示出了第三实施例中的压电膜片驱动泵P的从动膜243，图4B示出了采用从动单元2的压电驱动膜片泵P。

第三实施例与上述第一实施例的不同点在于，沿从动单元2的从动膜243的平面(in-plane)方向(径向)的单位应力延伸率大于沿垂直于平面方向的方向的单位应力延伸率。从动膜243沿厚度方向的截面形状形成为使得面向驱动膜片12的外部面243a是凸形，该凸形具有位于俯视时的环形中央的、朝向驱动膜片12凸出的顶点，且与第一实施例相似，位于泵室25一侧的内部面243b是平的。

为了具有如上所述的特征，从动膜243由类似于第一实施例中的材料制成，且直径1mm和深度0.1mm的凹陷部27均匀地形成于从动膜243的外部面243a上。通过这样的构造，从动膜243沿径向的厚度分布不一致，且由于凹陷部27的存在，使得从动膜243沿径向的厚度部分较薄，从而抵抗径向力的机械强度基本上变弱。换言之，当沿径向对从动膜243施加力时，形成凹陷部27的部分的变形大于其它部分的变形。因此，与没有形成凹陷部的情况相比，形成凹陷部后沿径向的单位应力延伸率变得较大，从而从动膜243可以容易地变形。另一方面，对于沿厚度方向的从动膜243的变形而言，施加于从动膜243的力没有直接传递到形成凹陷部27的部分，而是传递到没有形成凹陷部的其它部分。因此，沿厚度方向的单位应力的延伸率几乎与没有形成凹陷部的情况相同。因此，从动膜243沿径向容易变形，但沿厚度方向不容易变形。

如图4B中所示，当交流电压施加于驱动膜片12的压电元件13上时，驱动膜片12取决于压电元件13沿径向的膨胀和收缩而沿厚度方向振动。当驱动膜片12的振动传递到从动膜243时，由于从动膜243的外部面243a相对于参考平面11b凸起，所以从驱动膜片12的振动传递面(即，膜片板14的外部面14b)传递到从动膜243的力从从动膜243的中央部分沿径向和厚度方向施加于从动膜243。

如上所述，由于沿径向的单位应力延伸率因凹陷部27的存在而较大，因此从动膜243沿径向容易变形，且由于从动膜243而产生的干扰驱动膜片12变形的阻抗变得较小。另外，从动膜243发生的位移类似于在厚度方向没有形成凹陷部的情况下所发生的位移，从而驱动膜片12的位移容易地传递到从动膜243。因此，从动单元2的泵室25的容积可以大大地改变。

这样，通过形成凹陷部27而部分厚度较薄的从动膜243用于从动单元2，可以将从动膜243制成为沿径向容易变形，但沿厚度方向几乎不能变形。因此，驱动膜片12的位移可以可靠地传递到从动膜243，且可以有效地利用驱动膜片12的运动。

另外，即使当凸起代替凹陷部27形成在从动膜243的外部面243a上时，基本上可以获得同样的有益效果。而且，凹陷部或凸起的形状不必要是环状。另外，即使从动膜243由多层膜叠置而形成，仍可以获得同样的有益效果。

第四实施例

其后，参考图5A和图5B描述根据本发明第四实施例的压电驱动膜片泵。图5A示出了第四实施例中的压电驱动膜片泵P的从动膜244，图5B示出了采用从动膜244的压电驱动膜片泵P。

在第四实施例中，从动单元2的从动膜244具有的特征在于，沿平面方向(径向)的单位应力延长率大于沿垂直于平面方向的方向的单位应力延长率。因此，第四实施例与上面的第三实施例的不同点在于，多个环形槽28同心地形成于从动膜244的外部面244a上。另外，从动膜244沿厚度方向的截面形状形成为使得面向驱动膜片12的外部面244a是凸形，该凸形具有位于俯视时的环形中央的、朝向驱动膜片12凸出的顶点，且类似于第一实施例和第三实施例，位于泵室25一侧的从动膜244的内部面244b是平的。

从动膜244由类似于第一实施例中的材料制成，且为了以获得上述的特征，深度为0.1mm且直径不同的环形槽28形成于从动膜244的外部面244a的预定的恒定距离(pitch)处。如上形成的从动膜244由于环形槽28的存在而沿径向不连续，从而从动膜244的沿径向的机械强度基本上较低。因此，当沿径向对从动膜244施加力时，从动膜244可以容易地变形，且与没有形成环形槽的情况相比，在形成环形槽的情况下沿径向的单位应力延长率变得较大。另一方面，由于从动膜244沿厚度方向是连续的，从动膜244发生的位移类似于没有形成环形槽的情况。

当如图5B中所示，交流电压施加于驱动膜片12的压电元件13上，且驱动膜片12振动时，驱动膜片12的振动传递到从动膜244的中央部分，且该振动进一步沿从动膜244的径向和厚度方向传递。由于从动膜244沿径向不连续且沿径向的单位应力的延长比较大，因此从动膜244抵抗驱动膜片12的变形的阻抗变得较小。另一方面，从动膜244发生的变形类似于沿厚度方向没有形成环形槽的情况，从而驱动膜片12的变形可以容易地传递到从动膜244。因此，驱动膜片12的位移可以可靠地传递到从动膜244，从而从动单元2的泵室25的容积可以大大地变化。

通过采用由于环形槽28而沿径向不连续的从动膜244，从动膜244沿径向可以延长，从而驱动膜片12的位移可以可靠地传递到从动膜244。因此，可以有效地利用驱动膜片12的位移，且可以提高压电驱动膜片泵P的效率。

至于从动膜244的形状，也可以将环形槽28设置在位于从动单元2的泵室25一侧的从动膜244的内部面244b上。而且，通过形成多个膜叠置的从动膜244以提高沿径向的传递也可以获得同样的有益效果。

第五实施例

其后，参考图6A和图6B描述根据本发明第五实施例的压电驱动膜片泵。图6A示出了第五实施例中的压电膜片泵P的从动膜245，图6B示出了采用该从动膜245的压电驱动膜片泵P。

第五实施例与上面的第一实施例的不同点在于，从动单元2的从动膜245具有如下特征，即，该从动膜245的中央部分29a的弹性系数大于外周部分的弹性系数。另外，从动膜245沿厚度方向的截面形状形成为使得面向驱动膜片12的外部面245a是凸形的，该凸形具有位于俯视时的环形中央的、朝向驱动膜片12凸出的顶点，且与第一实施例和第三实施例相似，位于泵室25的一侧的内部面245b是平的。

在图6A和图6B中，从动膜245由例如丁腈橡胶(NBR)的材料制成，且为了具有上述的特征，对中央部分29a执行硫化处理。在硫化处理中，执行再处理以增加结合进入NBR内的硫磺，从而可以仅提高中央部分的硬度，从而提高中央部分29a的弹性系数。

在如上形成的从动膜245中，外周部分29b的弹性系数小于中央部分29a的弹性系数，从而外周部分29b可以更容易地变形。换言之，外周部分29b中沿径向的变形量变得大于中央部分29a中的变形量。因此，由于可以使中央部分29a的变形较小而外周部分29b的变形较大，从而可以使得由于从动膜245而产生的抵抗驱动膜片12的变形的阻抗较小。另一方面，由于从动膜245的中央部分29a(由驱动膜片12产生的变形在此变得最大)的硬度通过上述硫化处理而增大，从而使得中央部分29a的弹性系数较大且从动膜245在中央部分29a的变形量变得较小。因此，可以使驱动膜片12沿厚度方向变形传递效率较大，从而使得从动单元2的泵室25的容积可以较大地变化。

当交流电压施加于图6B所示的驱动膜片12的压电元件13上，且驱动膜片12振动时，驱动膜片12的振动传递到从动膜245的中央部分，且振动进一步沿从动膜245的径向和厚度方向传递。由于从动膜245的上述特征，从驱动膜片12传递来的振动在中央部分29a容易传递(在中央部分29a处驱动膜片12的变形量较大)，因此可以提供具有高传递效率的压电驱动膜片泵P。

另外，至于从动膜245的构造，可以使用塑胶膜，从动膜245的中央部分由不同于外周部分的材料形成，以使得中央部分的硬度大于外周部分的硬度。选择性地，通过叠置多个膜形成从动膜245，而使得中央部分可以比外周部分厚。通过这些变形，可以基本上获得同样的有益效果。

第六实施例

其后，参考图7A和图7B描述根据本发明第六实施例的压电驱动膜片泵。图7A示出了第六实施例中的压电驱动膜片泵P的从动膜246，图7B示出了采用从动膜246的压电驱动膜片泵P。

第六实施例与上面的第一实施例的不同点在于，从动单元2的从动膜246具有如下特征，即，沿从动膜246的外周部分43的径向的单位应力延伸率大于沿从动膜246的中央部分42的垂直方向的单位应力延伸率。从动膜246沿厚度方向的截面形状形成为使得面向驱动膜片12的外部面246a是凸形，该凸形具有位于俯视时的环形中央的、朝向驱动膜片12凸出的顶点，且与第一实施例相似，位于泵室25的一侧的内部面246b是平的。

从动膜246由类似于第一实施例的材料制成，且凹陷部41仅在从动膜246的外部面246a的外周部分43均匀地形成。通过这样的构造，从动膜246沿径向的厚度分布不一致，且由于凹陷部41的存在，从动膜的厚度的分布制成为部分较薄，从而抵抗径向力的机械强度基本上变弱。因此，外周部分43沿径向的单位应力延伸率与外周部分43中没有形成凹陷部的情况相比变得较大，从而从动膜246可以容易地变形。另一方面，从动膜246的中央部分42的厚度与外周部分43的厚度相比相对均匀，从而从动膜的外周部分43可以容易地沿径向变形，但中央部分42不易变形。因此，从动件246的中央部分42很难变形，从而驱动膜片12的振动可以容易地传递到从动膜246的中央部分42。因此，驱动膜片12的振动可以容易地传递到从动件246的中央部分42，从而从驱动膜片12到从动件246的传递效率变得较大。因此，可以使从动单元2的泵室25的容积的变化较大。

如图7B所示，当交流电压施加于驱动膜片12的压电元件13上，且驱动膜片12振动时，驱动膜片12的振动传递到从动膜246的中央部分42，且该振动进一步沿从动件246的径向和厚度方向传递。由于从动膜246的上述特征，从驱动膜片12传递来的振动容易地传递到中央部分42，在中央部分42驱动膜片12的变形量较大，因此可以提供具有高传递效率的压电驱动膜片泵P。

第七实施例

其后，参考图8A和图8B描述根据本发明第七实施例的压电驱动膜片泵。图8A示出了第七实施例中的压电驱动膜片泵P的从动膜247，图8B示出了采用从动膜247的压电驱动膜片泵P。

第七实施例与上面的第六实施例的不同点在于，从动单元2的从动膜247具有如下特征，即，沿从动膜247的外周部分46的径向的单位应力延伸率大于沿从动膜247的中央部分45的垂直方向的单位应力延伸率。从动膜247沿厚度方向的截面形状形成为使得面向驱动膜片12的外部面247a是凸形的，该凸形具有位于俯视时的环形中央的、朝向驱动膜片12凸出的顶点，且与第一实施例和第六实施例相似，位于泵室25的一侧的内部面247b是平的。

从动膜247由类似于第一实施例中的材料制成，且环形槽44仅形成于从动膜247的外部面247a的外周部分46的预定的恒定距离处。通过这样的构造，从动膜247由于环形槽44的存在而沿径向变得不连续，从而抵抗径向力的机械强度基本上变弱。因此，与没有在外周部分46内形成环形槽的情况相比，在外周部分46内形成环形槽的情况下沿径向的单位应力延伸率变大，从而使得从动膜247可以容易地变形。另一方面，沿从动膜247的中央部分45的径向的单位应力延伸率与没有形成环形槽的情况下的单位应力延伸率相同，从而使得从动膜的中央部分45没有外周部分46容易变形。换言之，驱动膜片12的变形可以容易地传递到从动膜片247的中央部分45。因此，由于从动膜247而产生的抵抗驱动膜片12的变形的阻抗变得较小，以使得驱动膜片12到从动件247的传递效率变得较大。因此，可以使从动单元2的泵室25的容积的变化较大。

如图8B所示，当交流电压施加于驱动膜片12的压电元件13上，且驱动膜片12振动时，驱动膜片12的振动传递到从动膜247的中央部分45，且该振动进一步沿从动膜247的径向和厚度方向传递。由于从动膜247的上述特征，从驱动膜片12传递来的振动容易地传递到中央部分45，在中央部分45驱动膜片12的传递量较大，因此可以提供具有高传递效率的压电驱动膜片泵P。

第八实施例

其后，参考图9描述根据本发明第八实施例的压电驱动膜片泵。图9示出了压电驱动膜片泵P。第八实施例与上面的第一实施例的不同点在于，从动单元2的从动膜248的外周部分50一体地形成有波纹管(bellows)51。从动膜248沿厚度方向的截面形状形成为使得面向驱动膜片12的外部面248a是凸形的，该凸形具有位于俯视时的环形中央的、朝向驱动膜片12凸出的顶点，且与第一实施例相似，位于泵室25的一侧的内部面248b是平的。

由于从动膜248的波纹管51形成为类似于沿从动膜248的外周部分50的整个周边的褶皱，因此波纹管51可以像软垫一样运动，从而，波纹管51可以柔性地跟随从动膜248的外周部分50附近的压力变化。

当交流电压施加于驱动膜片12的压电元件13上，且驱动膜片12振动时，驱动膜片12的振动传递到从动膜248的中央部分，且该振动进一步沿从动膜248的径向和厚度方向传递。当径向力施加于从动膜248时，从动膜248由于波纹管51的存在可以容易地沿径向变形，从而可以确保从动膜248与驱动膜片12的紧密接触。

通过在从动膜248上设置波纹管51，该从动膜248可以容易地沿径向变形，因此由于从动膜248而产生的抵抗驱动膜片12变形的阻抗变小。随后，可以使驱动膜片12沿厚度方向变形的传递效率较大，以使得从动单元2的泵室25的容积可以较大地变化。

另外，通过添加环形件(制成该环形件的材料的弹性系数不同于制成从动膜248的材料的弹性系数)，可以获得类似的有益效果。选择性地，波纹管51可以是与从动膜248分开的独立件。

根据上述第一实施例到第八实施例的压电驱动膜片泵P，由于从动膜241到248的外部面241a到248a相对于驱动单元1的第一壳体11的参考平面11b制成为凸形的，当更换从动单元2时，从动膜241到248的外部面241a到248a与膜片板14的外部面14b可以平稳地接触，而不发生例如空气进入到这些接触面之间的缺陷。因此，可以可靠地获得各个从动膜241到248与驱动膜片12的膜片板14紧密地接触的状况。因此，驱动膜片12的振动可以直接地传递到各个从动膜241到248，从而使得即使在更换从动单元2时，也可确保压电驱动膜片泵具有高传递效率。

而且，由于各个从动膜241到248直接接触驱动膜片12的膜片板14，它们之间没有介入例如空气或流体的传递介质，所以从动膜241到248可以跟随驱动膜片12的高速振动。因此，即使在更换从动单元2时，也可确保压电驱动膜片泵具有高速性能。

第九实施例

其后，参考图10到图11描述根据本发明第九实施例的压电驱动膜片泵。图10示出了当压电驱动膜片泵P拆分成为各个单元时的构造，图11示出了当图10中示出的各个单元装配起来时的压电驱动膜片泵P的构造。

在图9和图10中所示的第九实施例中的压电驱动膜片泵P中，驱动单元1包括：驱动膜片12，其通过将圆形的压电元件(PZT)13粘接在圆形的膜片板14上构成，该膜片板14由例如黄铜板制成；第一壳体11，其上固定该驱动膜片12；及位移传递件141，其粘接在驱动膜片12的膜片板14的外部面上。第一壳体11是由塑胶(例如，聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS))模制成的圆柱形的树脂形成体。该位移传递件141由例如丁腈橡胶(NBR)制成。

位移传递件141是近似圆形的平面形状，且其沿厚度方向的截面形状形成为使得面向从动膜249的外部面141b是凸形的，该凸形具有位于俯视时的环形中央的、朝向驱动膜片12凸出的顶点，且位于膜片板14一侧的内部面141a是平面形状。另外，膜片板14和从动膜249的厚度是均匀的，且膜片板14和从动膜249基本上平行于参考平面11b。作为例子，压电元件13的直径为14mm且厚度为0.13mm，膜片板14的直径为20mm且厚度为0.10mm。

当开始将从动单元2的第二壳体21安装到驱动单元1的第一壳体11的第一固定部15时，位移传递件141的外部面141a从外部面249a的中央部分开始与从动膜249的外部面249a接触。当从动单元2的第二壳体21完全安装到第一壳体11的第一固定部15内时，位移传递件141的外部面141a与从动膜249的整个外部面249a紧密接触。在第九实施例中，位移传递件141连接在膜片板14的面向从动膜249的外部面14b上，位移传递件141的面向从动膜249的外部面141a作为驱动膜片12的振动传递面，且从动膜249的外部面249a作为振动接收面，驱动膜片12的位移传递到该振动接收面。另外，驱动膜片12的振动传递面(即，位移传递件141的外部面141b)相对于第一壳体11的参考平面11b是凸形的，且从动膜249的振动接收面(即，从动膜249的外部面249a)平行于参考平面11b。

这样，通过将位移传递件141的外部面141b的形状形成为相对于参考平面11b的凸形，驱动膜片12的振动传递面可以平稳地接触从动膜249的振动接收面。因此，当从动单元2安装在驱动单元1上之后，可以确保位移传递件141与从动膜249的接触状况，使得不会发生例如空气进入到它们之间的缺陷。而且，由于驱动膜片12的中央部分可以可靠地接触于从动膜249，可以最大限度地利用驱动膜片12的中央部分的位移，而该部分的位移是最大的。

第十实施例

其后，参考图12和图13描述根据本发明第十实施例的压电驱动膜片泵。图12示出了当压电驱动膜片泵P拆分成为各个单元时的构造，图13示出了当图12中所示的各个单元装配起来时的压电驱动膜片泵P的构造。

在第十实施例的压电驱动膜片泵P中，驱动膜片12的膜片板14相对于参考平面11b下凹弯曲约0.2mm，且位移传递件142的内部面142a也相对于参考平面11b弯曲成凹形。另一方面，位移传递件142的外部面142b相对于参考平面11b凸起地弯曲。至于位移传递件142，其是中央部分厚度为0.5mm且外周部分厚度为0.2mm的NBR膜。位移传递件142通过例如粘接剂而连接在驱动膜片12的膜片板14上。压电驱动膜片泵P的其它构造基本上与上面的第九实施例的相同。

这样，由于位移传递件142的截面形状形成为沿厚度方向两面凸出，因此可以使用热固性树脂将位移传递件142连接在膜片板14上，其也可以获得上面第九实施例的有益效果。因此，可以容易地制造压电驱动膜片泵P。

第十一实施例

其后，参考图14A和图14B描述根据本发明第十一实施例的压电驱动膜片泵。图14A示出了第十一实施例中的位移传递件143的构造，图14B示出了采用位移传递件143的压电驱动膜片泵P的构造。

在第十一实施例的压电驱动膜片泵P中，驱动膜片12的膜片板14相对于参考平面11b弯曲成凹形，且类似于上面的第十实施例，中央部分厚度为0.5mm且外周部分厚度为0.2mm的NBR膜用作位移传递件143。直径为1mm和深度为0.1mm的圆形凹陷部150均匀地形成于位移传递件143的外部面143b上。

这样，通过在位移传递件143的外部面143b上形成凹陷部150，位移传递件143沿平面方向(径向)的单位应力变形率变得大于沿厚度方向的单位应力变形率。与图13中所示的第十实施例相比，尽管由于在外部面143b上形成凹陷部而使得位移传递件143具有例如制造过程复杂的缺点，但是位移传递件143在外部面143a附近的厚度分布变得不均匀，且由于凹陷部150的存在而部分较薄，从而使得抵抗径向力的机械强度基本上变弱。因此，位移传递件143可以容易地沿径向变形，但沿厚度方向却很难变形。

如图14B所示，当交流电压施加于驱动膜片12的压电元件13上时，膜片板14与传递件143跟随压电元件13的沿径向的膨胀和收缩一起沿厚度振动。此时，由于位移传递件143容易沿径向变形，且由于位移传递件143而产生的干扰膜片板14变形的阻抗较小。另一方面，位移传递件沿厚度方向的变形类似于没有形成凹陷部的情况。因此，位移传递件143可以无阻尼地将膜片板14的位移传递到从动膜250。因此，从动单元2的泵室25的容积可以大大地变化。

另外，即使当凸起代替凹陷部150形成于位移传递件143的外部面143b上时，仍可以获得基本上相同的有益效果。而且，凹陷部或凸起的形状不必要是圆形的。此外，即使当位移传递件143通过多层膜的叠置而形成时，仍可以获得同样的有益效果。

第十二实施例

其后，参考图15A和15B描述根据本发明第十二实施例的压电驱动膜片泵。图15A示出了第十二实施例中的位移传递件144的构造，且图15B示出了采用位移传递件144的压电驱动膜片泵P。

在第十二实施例的压电驱动膜片泵P中，位移传递件144沿径向制成为不连续的。驱动膜片12的膜片板14相对于参考平面11b弯曲成凹形，且中央部分的厚度为0.5mm且外周部分厚度为0.2mm的NBR膜用作位移传递件144。深度为0.1mm的环形槽160同心地形成于位移传递件144的内部面144a的预定的恒定距离处。

这样，通过在位移传递件144的内部面144a上形成环形槽160，与上面的第十一实施例类似，位移传递件144的平面方向(径向)的单位应力变形率变得大于沿厚度方向的单位应力变形率。换言之，通过在位移传递件144的内部面144a的附近形成环形槽160，位移传递件144在内部面144a的附近沿径向变得不连续，从而使得位移传递件144抵抗径向力的机械强度基本上变弱。因此，位移传递件144可以容易地沿径向变形，但沿厚度方向很难变形。因此，可以获得与上面的第十一实施例相同的有益效果。而且，即使当环形槽160形成于位移传递件144的外部面144b上，仍可以获得相同的有益效果。此外，当位移传递件144通过叠置多层膜而形成，以使径向变形较为容易时，仍然可以获得相同的有益效果。

第十三实施例

其后，参考图16描述根据本发明第十三实施例的压电驱动膜片泵。图16示出了第十三实施例中的压电驱动膜片泵P和位移传递件145的构造。

在第十三实施例的压电驱动膜片泵P中，位移传递件145的中央部分的弹性系数大于其外周部分的弹性系数。驱动膜片12的膜片板14相对于参考平面11b弯曲成凹形，且中央部分的厚度为0.5mm、外周部分的厚度为0.2mm的两面凸出的NBR膜用作位移传递件145。另外，在中央部分170进行硫化处理以提高中央部分的硬化，使其高于外周部分180的硬化。

在如上构成的位移传递件145中，外周部分180的弹性系数小于中央部分170的弹性系数，以使得位移传递件145的外周部分可以容易地变形。因此，随着变形部分接近位移传递件145的外周部分，其沿径向的变形量变得较大。因此，可以使得中央部分170的变形较小但外周部分180的变形较大，从而使得由于位移传递件145而产生的抵抗驱动膜片12的变形的阻抗可以减小。另一方面，通过上述硫化处理可以使位移传递件145的中央部分的硬度较大，在该位移传递件的中央部分，由驱动膜片12的位移而传递的位移变得最大。因此，中央部分170的弹性系数变得较大，且位移传递件145的中央部分170中的变形量变得较小。其后，驱动膜片12沿厚度方向的变形的传递效率可较大，从而使得从动单元2的泵室25的容积可以较大地变化。

第十四实施例

其后，参考图17和图18描述根据本发明第十四实施例的压电驱动膜片泵。图17示出了当压电驱动膜片泵P拆分成为各个单元时的构造，且图18示出了当图17中所示的单元装配起来时的压电驱动膜片泵P的构造。

根据第十四实施例的压电驱动膜片泵P的基本构造与图12和图13中所示的第十一实施例的情况类似。然而，在第十四实施例的压电驱动膜片泵P中，不同的是位移传递件146由硬度为60度的NBR膜制成，且从动膜250由厚度为0.2mm且硬度为40度的NBR膜制成。

当从动单元2插入驱动单元1的第一壳体11的第一固定部15中时，驱动膜250的中央部分首先与驱动膜片12的位移传递件146的外面部146b接触，以使得从动膜250相对于参考平面11b弯曲成凸形。当将从动单元2进一步推向驱动单元1时，从动单元250和位移传递件146之间的接触区域增大。此时，由于位移传递件146的弹性系数大于从动膜250的弹性系数，由位移传递件146和从动膜250的接触引起的变形主要发生在从动膜250一侧，且位移传递件146的凸面可以保持。根据第十四实施例，由于位移传递件146很难变形，因此可以提高驱动膜片12到从动膜250的振动的传递效率。

第十五实施例

其后，参考图19和图20描述根据本发明第十五实施例的压电驱动膜片泵。图19示出了当压电驱动膜片泵P拆分成为各个单元时的构造，且图20示出了当示于图19中的单元装配起来时的压电驱动膜片泵P的构造。

在第十五实施例的压电驱动膜片泵P中，驱动膜片12的膜片板14相对于参考平面11b上凸地弯曲约0.2mm。在这种情况下，膜片板14的外部面14b作为驱动膜片12的振动传递面，且省略位移传递件。

当从动单元2插入驱动单元1的第一固定部15中时，由于膜片板14相对于参考平面11b具有凸形，该凸形具有位于其中央的顶点，因此从动膜250的中央部分与膜片板14的外部面14b的中央部分接触，且从动膜250相对于参考平面11b卷曲成跟随膜片板14的形状的凹形。当将从动单元2进一步推向驱动单元1时，从动膜250和膜片板14之间的接触区域增大。

这样，通过将驱动膜片12的膜片板14的形状形成为相对于参考平面11b的凸形，不需使用位移传递件即可使得从动膜250与膜片板14的外部面14b平稳地接触。因此，可以确保膜片板14和从动膜250的接触，而不会产生例如空气进入到从动膜250的外部面250a和膜片板14的外部面14b之间的缺陷。而且，由于从动膜250的中央部分和膜片板14的中央部分可靠地接触，因此可以利用驱动膜片12的中央部分的位移，该位移沿厚度方向最大。因此，从动单元2的泵室25的容积可以大大地变化。

随后，图21中示出了具有相对于参考平面11b凸起的膜片板14的驱动膜片12的制造过程。例如，在0℃到-20℃的环境下处于扁平状态的膜片板14和压电元件13通过使用双组分(two-component)粘接剂而粘接在一起。当膜片板14和压电元件13的统一体在粘接后返回到20℃(室温)的环境中时，可以通过膜片板14和压电元件13之间的热膨胀系数差来获得驱动膜片12，该驱动膜片12的膜片板14相对于参考平面11b弯曲成凸形。选择性地，如图22所示，压电元件13可以粘到膜片板14，而该膜片板14之前在室温下形成为凸形。根据第十五实施例，位移传递件可以省略，从而使得构成压电驱动膜片泵的元件的数量可以减少。

第十六实施例

其后，参考图23A到图23B描述根据本发明第十六实施例的压电驱动膜片泵。图23A示出了第十六实施例中的压电驱动膜片泵P的排出状态，且图23B示出压电驱动膜片泵P的吸入状态。

在第十六实施例的压电驱动膜片泵P中，位移传递件147与从动膜250的接触面相对于参考平面11b在驱动膜片12的最大变形处弯曲成凸形。驱动膜片12的膜片板14相对于参考平面11b弯曲成凹形，且中央部分的厚度为0.5mm、外周部分的厚度为0.2mm的两面凸出的NBR膜用作位移传递件147。位移传递件147通过粘接剂连接在膜片板14上。

假设从+60V变化到-60V的交流电压施加于驱动膜片12的压电元件13。例如，当施加+60V电压时，压电元件13沿径向收缩，从而，驱动膜片12的凹陷量变得较小。从动膜250通过位移传递件147沿厚度方向被推动。随后，当施加-60V电压时，压电元件13沿径向膨胀，从而，驱动膜片12的凹陷部变得较大。因此，通过将施加反向电压时保持凸形的物件用作位移传递件147，该位移传递件147可以一直与从动膜250接触，并在从动膜250的中央部分推动该从动膜250。因此，可以发生与通过施加从0V到+120V变化的交流电而驱动压电元件13的情况下类似的位移。由于可以在第十六实施例中利用反向电压，施加于压电元件13的电压的绝对值可以减小。因此，压电驱动膜片泵P的功率消耗可以大大减小。另外，由于位移传递件147和从动膜250在它们的整个面上接触，因此即使在驱动该驱动膜片12时，反向电压施加于压电元件13上，压电驱动膜片泵P仍可以被驱动。

其它改型

本发明不局限于上述实施例的构造，且可以在不改变本发明主题的范围内进行多种改型。如图24和图25所示，可以将位移传递件148的外部面148b和从动膜251的外部面251a都形成为相对于参考平面11b的凸形。选择性地，如图26和图27所示，可以省略位移传递件，并将膜片板14和外部面14b和从动膜251的外部面251a形成为相对于参考平面11b的凸形。换言之，在这些改型中，驱动膜片12的振动传递面与从动膜251的振动接收面的结合成为凸形对凸形。通过这样的构造，可以获得与上面的各个实施例相同的有益效果。而且，上面的实施例的特征可以适当地结合在一起。

本申请基于在日本提交的第2005-018967号和第2005-127038号的专利申请，其内容通过引用在此合并。

尽管本发明通过参考示出构造的附图对本发明的示例进行了充分地描述，可以理解的是，对于本领域技术人员来说，本发明的多种改变和改型是显然的。因此，除非脱离本发明的范围，本发明的各种改变和改型均应包括于本发明的范围之内。

Claims (19)

1.一种压电驱动膜片泵，包括：

驱动单元，其由驱动膜片及第一壳体构成，该驱动膜片具有压电元件和膜片板，该膜片板相应于该压电元件的变形而弹性地变形；该第一壳体用于支撑能够振动的该驱动膜片；

从动单元，其由该驱动单元驱动且具有：从动膜，该驱动膜片的振动传递到该从动膜；第二壳体，其用于支撑该从动膜；阀，其执行打开和关闭动作，以用于将流体吸入到该第二壳体和该从动膜之间形成的空腔中以及从该空腔中排出流体；及管道，所述流体流过所述管道；以及

固定单元，其用于将该从动单元可拆卸地固定到该驱动单元；其中

该驱动膜片的振动传递面和该从动膜的振动接收面中的至少其中之一不平行于该第一壳体的参考平面，该驱动膜片的位移从该振动传递面传递到该从动膜，且该驱动膜片的位移传递到该振动接收面，该第一壳体的参考平面朝向该第二壳体，且该驱动膜片的振动传递面与该从动膜的振动接收面的至少一部分接触。

2.根据权利要求1所述的压电驱动膜片泵，其中

该驱动膜片的振动传递面相对于该参考平面是凹形的，该从动膜片的振动接收面相对于该参考平面是凸形的。

3.根据权利要求1所述的压电驱动膜片泵，其中

该驱动膜片的振动传递面相对于该参考平面是凸形的，该从动膜片的振动接收面相对于该参考平面是凹形的或平行于该参考平面。

4.根据权利要求1所述的压电驱动膜片泵，其中

该驱动膜片还包括位移传递件，该位移传递件连接到该膜片板的面向该从动膜的一个面上，且该位移传递件的面向该从动膜的一个面作为该驱动膜片的振动传递面。

5.根据权利要求4所述的压电驱动膜片泵，其中

该膜片板的面向该从动膜的面相对于该参考平面是凹形的。

6.根据权利要求1所述的压电驱动膜片泵，其中

该驱动膜片的振动传递面相对于该参考平面是凸形的，该从动膜片的振动接收面相对于该参考平面是凹形的、凸形的、或平行于该参考平面。

7.根据权利要求1所述的压电驱动膜片泵，其中

该从动膜的沿平面方向的单位应力延伸率大于沿垂直于平面方向的方向的单位应力延伸率。

8.根据权利要求7所述的压电驱动膜片泵，其中

在该从动膜上形成有多个凹陷部或多个同心的环形槽。

9.根据权利要求1所述的压电驱动膜片泵，其中

该从动膜的中央部分的弹性系数大于其外周部分的弹性系数。

10.根据权利要求9所述的压电驱动膜片泵，其中

对该从动膜的中央部分进行硫化处理，或该从动膜的中央部分由不同于其外周部分的材料制成。

11.根据权利要求1所述的压电驱动膜片泵，其中

该从动膜的外周部分沿平面方向的单位应力延伸率大于该从动膜的中央部分沿平面方向的单位应力延伸率。

12.根据权利要求11所述的压电驱动膜片泵，其中

在该从动膜的外周部分中形成有多个凹陷部或多个同心的环形槽。

13.根据权利要求1所述的压电驱动膜片泵，其中

在该从动膜的外周部分和该第二壳体之间设有波纹管。

14.根据权利要求4所述的压电驱动膜片泵，其中

该位移传递件的沿平面方向的变形率大于沿垂直于该平面方向的方向的变形率。

15.根据权利要求14所述的压电驱动膜片泵，其中

在该位移传递件上形成有多个凹陷部或多个同心的环形槽。

16.根据权利要求4所述的压电驱动膜片泵，其中

该位移传递件的中央部分的弹性系数大于其外周部分的弹性系数。

17.根据权利要求16所述的压电驱动膜片泵，其中

对该位移传递件的中央部分进行硫化处理，或该位移传递件的中央部分由不同于其外周部分的材料制成。

18.根据权利要求4所述的压电驱动膜片泵，其中

该位移传递件的弹性系数大于该从动膜的弹性系数。

19.根据权利要求4所述的压电驱动膜片泵，其中

该位移传递件的位移传递面在该从动膜的一侧的最大变形处弯曲成凸形。

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