JP2017517668A - 空気供給デバイスおよび関連する製造方法 - Google Patents

Abstract

一体型ポンプフレームと、一体型ポンプフレームの一部の周囲に被着される巻線を含む、電磁石配列と、一体型ポンプフレームに結合され、移動可能ダイヤフラムと、マニホールドとを含む、ダイヤフラムアセンブリと、一体型ポンプフレームに結合される近位端と、ダイヤフラムを変位させ、ポンプデバイスから気流を排出させるための動作の間に電磁石配列と相互作用し、ポンプアームを前後に揺動させるための永久磁石を支持する遠位端とを有する、ポンプアームとを含む、ポンプデバイスが提供される。関連する製造方法もまた、提供される。

Description

（背景）
（技術分野）
本開示は、空気供給デバイスに関し、より具体的には、空気処理を目的として空気を液体拡散デバイスに供給するために好適な空気供給デバイス（例えば、空気ポンプ）および関連する製造方法に関する。

（関連技術の説明）
ＡＣ電源によって給電されるコアおよびコイルを有する、電磁石アセンブリと、その端部に永久磁石を有し、電磁石アセンブリの交流磁場内で発振される、振動アームと、振動アームの中間部分に固定される、カップまたはボウル形状の弾性ダイヤフラムと、入口ポートおよび出口ポートを開放もしくは遮断するために、入口一方向弁および出口一方向弁を有する、弁筐体とを含む、空気供給デバイス（例えば、空気ポンプ）が、公知である。ダイヤフラムは、振動アームの発振を伝達し、好適な導管を通して空気を外部デバイスに供給するように、弁筐体に対して配列される。そのような空気ポンプの例が、米国特許第３，８２５，３７４号に示され、説明されている。しかしながら、従来のこのタイプの空気ポンプは、例えば、製造が非常に複雑または煩雑であることを含む、種々の欠陥もしくは欠点に悩まされ得る。従来の空気ポンプはまた、不必要に大きく、騒々しく、非効率的であり、および／または信頼性がないこともあり得、周辺構造に望ましくない振動を伝達し得る。

（簡単な要旨）
本明細書に説明される空気供給デバイスまたはポンプは、特に、例えば、空気処理を目的とした液体拡散デバイスへの加圧空気の供給を含む、多種多様な用途と併せて使用するための効率的な形状因子において提供される。空気供給デバイスはまた、特に、信頼性があり、効率的でもあり得、比較的小さいまたはコンパクトな形状因子を有し得、低雑音レベルおよび低振動伝達を周辺構造に呈し得る。

空気ポンプの形態における空気供給デバイスの少なくとも一実施形態が、一体型ポンプフレームと、一体型ポンプフレームの一部の周囲に被着される巻線を含む、電磁石配列と、一体型ポンプフレームに結合される、ダイヤフラムアセンブリであって、移動可能ダイヤフラムと、マニホールドとを含む、ダイヤフラムアセンブリと、近位端および遠位端を有するポンプアームであって、ポンプアームの近位端は、一体型ポンプフレームに結合され、ポンプアームの遠位端は、空気ポンプの動作の間に電磁石配列と相互作用し、ポンプアームを前後に揺動させ、移動可能ダイヤフラムを変位させるための磁石を含む、ポンプアームとを含む、として要約されてもよい。電磁石配列の巻線がその周囲に被着される、一体型ポンプフレームの一部は、中空コアおよび対向するフランジを有するボビンに類似してもよい。

空気ポンプはさらに、筐体または他のホストデバイスの内部空洞内に空気ポンプを懸下するために、一体型ポンプフレームから延在する、複数の可撓性で弾性のテザーを含んでもよい。複数の可撓性で弾性のテザーおよび一体型ポンプフレームは、それらから延在するテザーを伴う統合フレーム構造を形成するために、多材料射出成形プロセスを介して形成されてもよい。加えて、マニホールドシールが、統合構造を形成するために、多材料射出成形プロセスを介して形成されてもよい。複数の可撓性で弾性のテザーは、筐体またはホストデバイスの開口に選択的に係合し、内部空洞内に懸下される一体型ポンプフレームを維持するための返しを含んでもよい。一体型ポンプフレームは、圧入または摩擦嵌合において、ポンプアーム上の近位端の対応する部分を受容するようなサイズおよび形状にされる、ポンプアーム受容開口を含んでもよい。一体型ポンプフレームは、ダイヤフラムアセンブリおよびポンプアームの周囲に閉じられた周縁を画定してもよい。一体型ポンプフレームは、マニホールドを一体型ポンプフレームに結合する際に補助するために、ダイヤフラムアセンブリのマニホールドの対向する端部のそれぞれに係合するように位置付けられる、保持構造を含んでもよい。

電磁石配列は、脚部の対を有する電磁石コアを含んでもよく、一体型ポンプフレームは、電磁石コアの脚部を受容するために、対応する開口の対を有する隔壁部分を含んでもよい。一体型ポンプフレームの隔壁部分内の対応する開口の対は、圧入または摩擦嵌合において、電磁石コアの脚部を受容するようなサイズおよび形状にされてもよい。一体型ポンプフレームは、上側隔壁を含んでもよく、端子が、電力をＡＣ電源から電磁石配列に供給するために、上側隔壁に、またはそれに近接して提供されてもよい。一体型ポンプフレームは、ダイヤフラムアセンブリおよびポンプアームをポンプカートリッジとして、ポンプアームの揺動運動によって画定される平面を横断する方向に受容するように構成される、側方開放構造であってもよい。

空気ポンプは、筐体と、筐体内に受容される、拡散ヘッドとを含む空気処理システムの一部であってもよく、筐体内に含有される液体を拡散するために、拡散ヘッドに動作可能に接続されてもよい。空気処理システムはさらに、一体型ポンプフレームから延在し、筐体の内部空洞内に空気ポンプを懸下する、複数の可撓性で弾性のテザーを含んでもよい。防音または消音デバイスが、筐体内にそこから発生する雑音を低減させるために、提供されてもよい。

製造方法の少なくとも一実施形態が、その一部の周囲に被着される、電磁石配列の巻線を伴う一体型ポンプフレームを提供するステップと、ポンプカートリッジを一体型ポンプフレームに結合するステップであって、ポンプカートリッジは、マニホールドサブアセンブリと、ポンプアームサブアセンブリとを含む、ステップと、その後、電磁石コアの少なくとも一部が、電磁石配列の巻線を通過するように、電磁石配列の電磁石コアを一体型ポンプフレームに結合するステップとを含むように要約されてもよい。

本方法はさらに、ポンプカートリッジを一体型ポンプフレームに結合するステップに先立って、マニホールドサブアセンブリをポンプアームサブアセンブリの移動可能ダイヤフラム中に圧入または摩擦嵌合させるステップを含んでもよい。ポンプカートリッジを一体型ポンプフレームに結合するステップは、ポンプアームサブアセンブリのポンプアームの近位端を一体型ポンプフレームの対応する開口中に圧入または摩擦嵌合させることを含んでもよい。ポンプカートリッジを一体型ポンプフレームに結合するステップはさらに、締結具を用いて、マニホールドサブアセンブリを一体型ポンプフレームに固着させることを含んでもよい。電磁石配列の電磁石コアを一体型ポンプフレームに結合するステップは、電磁石コアの脚部部分を一体型ポンプフレームの対応する開口中に圧入または摩擦嵌合させることを含んでもよい。

本方法はさらに、複数の可撓性で弾性のテザーを介して、内部筐体空洞内に一体型ポンプフレームを懸下するステップと、複数の可撓性で弾性のテザーのうちの１つまたはそれを上回るものの張力を選択的に調節するステップとを含んでもよい。本方法はさらに、内部筐体内に、そこから発生する雑音を低減させるために、防音または消音デバイスを提供するステップを含んでもよい。本方法はまた、空気処理を目的として、マニホールドサブアセンブリの空気出口を液体拡散デバイスに結合するステップを含んでもよい。

図１は、一実施形態による、空気供給デバイスの等角図である。 図２は、図１の空気供給デバイスの前面立面図である。 図３は、図１の空気供給デバイスのフレーム構造の等角図である。 図４−７は、一実施形態による、図１の空気供給デバイスを製造する方法を例証する、一連の等角図を提供する。 図４−７は、一実施形態による、図１の空気供給デバイスを製造する方法を例証する、一連の等角図を提供する。 図４−７は、一実施形態による、図１の空気供給デバイスを製造する方法を例証する、一連の等角図を提供する。 図４−７は、一実施形態による、図１の空気供給デバイスを製造する方法を例証する、一連の等角図を提供する。 図８および９は、図１の空気供給デバイスのマニホールド部分の、その対向する側のそれぞれからの斜視図である。 図８および９は、図１の空気供給デバイスのマニホールド部分の、その対向する側のそれぞれからの斜視図である。 図１０は、一例示的実施形態による、筐体内に懸下され、防音または消音デバイスによって取り囲まれるように示される、図１の空気供給デバイスの斜視図である。

（詳細な説明）
以下の説明では、種々の開示される実施形態の徹底的な理解を提供するために、ある具体的詳細が、記載される。しかしながら、当業者は、実施形態がこれらの具体的詳細のうちの１つまたはそれを上回るものを伴わずに実践され得ることを認識するであろう。他の事例では、空気供給デバイス（例えば、空気ポンプ）、その構成要素、および関連する製造方法と関連付けられる周知のデバイス、構造、ならびに技法が、実施形態の説明を不必要に不明瞭にすることを回避するために、詳細に示されないか、または説明されない場合がある。

文脈が別様に要求しない限り、本明細書および以下に続く請求項の全体を通して、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（備える）」という用語、ならびに「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」等のその変形例は、非制約的かつ包括的な意味で、つまり、「〜を含むが、それらに限定されない」として解釈されるものである。

本明細書の全体を通した「一実施形態」または「実施形態」という言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、もしくは特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体を通した種々の場所での「一実施形態では」または「実施形態では」という語句の出現は、必ずしも、全て同一の実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つまたもしくはそれを上回る実施形態において任意の好適な様式で組み合わせられてもよい。

本明細書および添付の請求項で使用されるように、「１つの（ａ、ａｎ）」および「該（ｔｈｅ）」という単数形は、内容が明確に別様に指示しない限り、複数形の指示対象を含む。また、「または」という用語は、概して、内容が明確に別様に指示しない限り、「および／または」を含む、その意味で採用されることにも留意されたい。

本開示は、概して、空気供給デバイスに関し、より具体的には、種々の異なる目的のために空気を供給するために好適な空気供給デバイスおよび関連する製造方法に関する。例えば、本明細書に説明される空気供給デバイス１０は、空気処理を目的として液体拡散デバイスに空気を供給するために、液体拡散デバイスに含まれるか、または別様にそれに結合されてもよい。そのような液体拡散デバイスは、例えば、両方が２０１５年２月２日に出願された、出願人の同時係属中の出願番号第１４／６１２，０６６号および第１４／６１２，０７２号（その全体が、参照することによって本明細書に組み込まれる）に示され、説明されるものを含んでもよい。

図１および２を参照すると、空気ポンプの形態における空気供給デバイス１０の一例示的実施形態が、提供される。空気供給デバイス１０は、筐体１０２または他のホストデバイスの内部空洞１１０内に空気供給デバイス１０を懸下するためにフレーム構造１２から延在する、複数の可撓性で弾性のテザー１４を介して、筐体１０２（図１０）または他のホストデバイスに結合可能なフレーム構造１２を含む。フレーム構造１２は、空気供給デバイス１０の他の構成要素のための略剛性の土台を提供する、一体型フレーム本体２０を含んでもよい。例えば、一体型フレーム本体２０は、電磁石配列２２と、空気供給デバイス１０の動作中に同一のものと相互作用するために電磁石配列２２に隣接して提供される、ポンプカートリッジ２４とのための土台を提供する。電磁石配列２２は、対向する極を画定する対向する脚部部分２８、３０を伴う電磁石コア２６と、脚部部分３０のうちの１つおよび一体型フレーム本体２０のボビンまたはボビン状構造８２を取り囲む、巻線３２（例えば、３２ゲージワイヤの１，２５０巻き）とを含んでもよい。電磁石コア２６は、ともにピン留めまたは別様に固着された板の積層スタックを含んでいてもよい。電磁石配列２２はさらに、交流磁場を生成するための動作中、電磁石配列２２にＡＣ電力を供給するために、巻線３２に結合される電気端子３４を含んでもよい。電気端子３４は、空気供給デバイス１０のサイズを低減させるために、巻線３２の前面に折り畳まれてもよい。

継続して図１および２を参照すると、ポンプカートリッジ２４は、マニホールドサブアセンブリ４２に結合される、ポンプアームサブアセンブリ４０を含んでもよい。マニホールドサブアセンブリ４２は、マニホールド４４の一方の端部に提供される空気入口５２を介して、マニホールド４４中に空気を引き込み、マニホールド４４の他方の端部に提供される出口接管５７の空気出口５６に結合される出口導管５４を介して、空気を外に排出させるために、ポンプアームサブアセンブリ４０の移動可能ダイヤフラム５０と併せて動作するように配列される、内部弁４６、４８（図８および９）を伴うマニホールド４４を含んでもよい。より具体的には、ポンプアームサブアセンブリ４０は、近位端６２および遠位端６４を有するポンプアーム６０を含み、ポンプアーム６０の近位端６２は、一体型フレーム本体２０に結合され、ポンプアーム６０の遠位端６４は、図２に３６と標識化される矢印によって示されるように、移動可能ダイヤフラム５０を変位させ、空気をマニホールド４４を通して入口５２から出口５６に移動させるための空気供給デバイス１０の動作中、電磁石配列２２と相互作用し、ポンプアーム６０を前後に揺動させるための永久磁石６６を含んでもよい。

空気供給デバイス１０のフレーム構造１２の付加的な詳細が、図３を参照して説明される。示されるように、フレーム構造１２は、一体型フレーム本体２０と、筐体１０２または他のホストデバイスの内部空洞１１０内に空気供給デバイス１０を懸下するための複数の可撓性で弾性のテザー１４とを含んでもよい。いくつかの事例では、複数の可撓性で弾性のテザー１４および一体型フレーム本体２０は、図３に示されるように、それらから延在するテザー１４を伴う統合フレーム構造１２を形成するために、多材料射出成形プロセスを介して形成されてもよい。フレーム構造１２はまた、テザー１４およびマニホールドシール４５を有する統合フレーム構造１２を形成するために、多材料射出成形プロセスを介して一体型フレーム本体２０およびテザー１４とともに形成される、マニホールドシール４５を含んでもよい。本様式では、図３に示されるフレーム構造１２は、異なる材料性質を伴う異なる部分および関連する機能性を有する単一一体型部分として組み立てるために供給されることができる。例えば、一体型フレーム本体２０は、空気供給デバイス１０の他の構成要素のための土台または支持構造を提供するために、剛性もしくは半剛性材料から形成されてもよく、テザー１４は、筐体１０２（図１０）または他のホストデバイスもしくは構造に対して、空気供給デバイス１０を懸下し、空気供給デバイス１０の運動を隔離および／または減衰させるように構成される、可撓性で弾性の材料から形成されてもよく、マニホールドシール４５は、マニホールド４４と、フレーム本体２０のマニホールド裏打ち部分４７との間に気密シールを形成するために、圧縮可能シール材料から形成されてもよい。

テザー１４は、空気供給デバイス１０を筐体１０２または他のホストデバイスに締結する際に補助するために、返し１５または他の構造を含むように形成されてもよい。有利なこととして、例証される実施形態のテザー１４は、便宜上、筐体１０２または他のホストデバイス内の対応する開口１０８を通して供給され、返し１５のうちの適切な１つが圧縮された形態において対応する開口１０８を通過し、次いで、開口１０８を取り囲む筐体１０２または他のホストデバイスの構造に係合するように拡張するまでテザー１４を引くことによって、選択的に略緊張または延伸構成にさせられてもよい。

マニホールドシール４５は、略平面であるように形成されてもよく、組立に応じてマニホールドシール４５と接触して保持される、マニホールド４４のものに実質的に対応する全体的プロフィールを有してもよい。マニホールドシール４５およびフレーム本体のマニホールド裏打ち部分４７はそれぞれまた、それらを通してマニホールドサブアセンブリ４２のマニホールド４４をマニホールドシール４５と係合して保持するための締結具４３を受容するために、開口４９を提供されてもよい。本目的のために、マニホールド４４は、図４に最良に示されるように、締結具４３を受容するためにその中に提供される開口５８を伴うボス５５を含んでもよい。再び図３を参照すると、一体型フレーム本体２０はさらに、マニホールド４４を一体型フレーム本体２０に結合し、マニホールド４４とマニホールドシール４５との間の界面にシールを維持する際に補助するために、マニホールドサブアセンブリ４２のマニホールド４４の対向する端部のそれぞれに係合するように位置付けられる、保持構造５１、５３を含んでもよい。

図１−３を参照すると、一体型フレーム本体２０の他の特徴が、圧入または摩擦嵌合を用いてポンプアーム６０上の近位端６２を受容するようなサイズおよび形状にされ得る、フレーム本体２０の下側端部に提供される、ポンプアーム受容開口６３を含む。本様式では、ポンプアームサブアセンブリ４０のポンプアーム６０の近位端６２は、ポンプアーム受容開口６３中に挿入され、機械的締結具を用いずにフレーム本体２０に固着され得る。図３に示される、例証される実施形態を含むいくつかの事例では、ポンプアーム受容開口６３は、動作中にポンプアーム６０が発振する方向によって画定される平面に略垂直な方向に、フレーム本体２０を通して部分的または完全に延在してもよい。ポンプアーム受容開口６３およびポンプアーム６０の近位端６２は、相補的形状を有してもよい。いくつかの事例では、ポンプアーム受容開口６３およびポンプアーム６０の近位端６２は、フレーム本体２０内にポンプアーム６０を確実に係留させ、動作中にポンプアーム６０の残りの部分が発振するにつれてポンプアーム６０の近位端６２の回転を防止するために、Ｔ型、プラス型であるか、または別様に突起および対応する溝を含んでもよい。本目的のために、ポンプアーム６０の近位端６２は、例えば、射出成形技法等によって、ポンプアーム６０の薄い可撓性アーム部材６７の下側端部の周囲に形成される、係留デバイス６５を含んでもよい。薄い可撓性アーム部材６７は、例えば、ばね鋼または他の類似する材料であってもよく、係留デバイス６５が事実上静的なままでありながら、動作中に弾性的に変形するように構成されてもよい。薄い可撓性アーム部材６７は、１，０００万サイクルを超えても目立った劣化を伴わずに撓曲するように構成されてもよい。ポンプアーム６０はさらに、例えば、射出成形技法等によって、薄い可撓性アーム部材６７の中間区分および上側端部の周囲に形成される、ポンプアーム本体６９を含んでもよい。永久磁石６６は、係留デバイス６５に対向するポンプアーム本体６９の上側端部に固着されるか、または別様にその中に保持されてもよい。ダイヤフラム結合構造７０が、移動可能ダイヤフラム５０に結合するために、ポンプアーム本体６９において、薄い可撓性アーム部材６７の中間区分領域に提供されてもよい。例えば、ダイヤフラム結合構造７０は、移動可能ダイヤフラム５０と界面接触し、移動可能ダイヤフラム５０をポンプアーム６０に固定し、動作中にそれと連動して移動するための締結具７２を受容するための開口を含む、ポンプアーム本体６９の側から延在するボスを含んでもよい。

継続して図１−３を参照すると、一体型フレーム本体２０の他の特徴が、ポンプアームサブアセンブリ４０と、マニホールドサブアセンブリ４２とを含む、ポンプカートリッジ２４を取り囲む閉じられた周縁構造の提供を含む。閉じられた周縁構造は、フレーム構造１２の対向する側が開放されるように、フレーム本体２０を通して完全に延在する、中心空洞または開口７４を画定してもよい。中心空洞または開口７４は、概して、マニホールド４４の側方プロフィールの組み合わせを反映するプロフィールと、動作中にポンプアーム６０および移動可能ダイヤフラム５０の発振からもたらされる、ポンプアーム６０および移動可能ダイヤフラム５０の掃引される側方プロフィールとを有してもよい。

テザー１４のうちの少なくとも１つは、動作中にポンプアーム６０が発振する方向によって画定される平面に平行な方向にフレーム本体２０から離れて延在するために、一体型フレーム本体２０の下側端部に提供されてもよい。加えて、テザー１４のうちの少なくとも１つは、動作中にポンプアーム６０が発振する方向によって画定される平面に平行な方向にフレーム本体２０から離れて延在するために、一体型フレーム本体２０の上側端部に提供されてもよい。

フレーム本体２０の上側端部はさらに、下側台またはフランジ構造７６と、中空ステムまたはコア部分７８と、電磁石配列２２の巻線３２がその周囲に巻回され得るボビンまたはボビン状構造８２を画定する、上側フランジまたは隔壁８０とを含んでもよい。有利なこととして、ボビンまたはボビン状構造８２は、空気供給デバイス１０の全ての他の機能性構成要素を支持する、フレーム本体２０の一部として一体的に形成される。下側台またはフランジ構造７６および上側フランジまたは隔壁８０はそれぞれ、電磁石配列２２の電磁石コア２６の対向する脚部部分２８、３０を挿入可能に受容するために、それぞれの開口７７ａ、７７ｂ、７９ａ、７９ｂを提供されてもよい。開口７７ａ、７７ｂ、７９ａ、７９ｂは、圧入または摩擦嵌合において、電磁石配列２２の電磁石コア２６の対向する脚部部分２８、３０の対応する部分を受容するように対応するサイズおよび形状にされてもよい。電磁石コア２６の対向する脚部部分２８、３０のそれぞれの端部は、図２に最良に示されるように、空気供給デバイス１０が完全に組み立てられた後、下側台またはフランジ構造７６を越えて延在してもよい。電磁石コア２６の対向する脚部部分２８、３０の下面は、凹状であってもよく、ポンプアーム６０の遠位端６４における永久磁石６６の凸面を反映するように対応して成形されてもよい。永久磁石６６の凸面および対向する脚部部分２８、３０の凹状下面の曲率は、電磁石コア２６の下側端部と、ポンプアーム６０の遠位端６４における永久磁石６６との間に一定の空気空隙を維持するように選択されてもよく、これは、有利なこととして、空気供給デバイス１０の効率を向上させ得る。

一体型フレーム本体２０はさらに、電磁石配列２２を外部ＡＣ電源（例えば、１５ＶのＡＣ電源）と電気的に結合するために、巻線３２の電気端子３４を受容および／または支持するための上側フランジまたは隔壁８０に、もしくはその近傍に端子構造８４を含んでもよい。

上記の観点から、種々の方法が、本明細書に説明される空気供給デバイス１０を製造するために提供され得ることを理解されたい。例として、図４−７は、図８および９に示されているマニホールドサブアセンブリ４２の付加的な特徴を伴う、図１および２の空気供給デバイス１０を製造する方法の一例示的実施形態を例証する。図４に描写されるように、本方法は、ポンプカートリッジ２４を形成するために、ポンプアームサブアセンブリ４０をマニホールドサブアセンブリ４２に結合するステップを含んでもよい。ポンプアームサブアセンブリ４０をマニホールドサブアセンブリ４２に結合するステップは、ダイヤフラムアセンブリおよびポンプカートリッジ２４をもたらすために、マニホールドサブアセンブリ４２のダイヤフラムチャンバ９０の辺縁（リム）９１をポンプアームサブアセンブリ４０の移動可能ダイヤフラム５０中に挿入するステップ（例えば、圧入させるステップ、摩擦嵌合させるステップ）を含んでもよい。ポンプアームサブアセンブリ４０をマニホールドサブアセンブリ４２に結合するステップに先立って、本方法は、例えば、ポンプアーム本体６９のダイヤフラム結合構造７０に係合する締結具７２を用いて、移動可能ダイヤフラム５０をポンプアーム６０に締結すること等によって、移動可能ダイヤフラム５０をポンプアーム６０に固着させるステップを含んでもよい。

図８および９を参照すると、ポンプアームサブアセンブリ４０をマニホールドサブアセンブリ４２に結合するステップに先立って、マニホールド４４は、動作中にマニホールド４４を通して気流を調整するために、空気フィルタおよび／またはマフラ要素４１ならびに内部弁４６、４８と嵌合されてもよい。空気フィルタおよび／またはマフラ要素４１は、空気が第１の一方向弁４６を介してダイヤフラムチャンバ９０から分離される、入口チャンバ９３に到達する前に、および第２の一方向弁４８を介してダイヤフラムチャンバ９０から分離され、また、隔壁９４によって入口チャンバ９３から分離される、出口チャンバ９５に到達する前に入口５２に進入する空気を濾過するために、マニホールド４４の対応する空気フィルタ／マフラチャンバ部分９２内に挿入可能に受容されてもよい。内部弁４６、４８のフラッパ部材９６、９８が、それぞれ、ダイヤフラムチャンバ９０および出口チャンバ９５内に形成される対応する空間中に圧縮される、圧縮可能弁保持具部材９７、９９を用いて設置され、定位置に保持されてもよい。

図５を参照すると、ポンプカートリッジ２４を形成するためにポンプアームサブアセンブリ４０をマニホールドサブアセンブリ４２に結合した後、ポンプカートリッジ２４は、例えば、ポンプアーム６０の近位端６２における係留デバイス６５が、フレーム本体２０内に提供される対応するポンプアーム受容開口６３に係合するように、フレーム本体２０の対向する側のうちの１つからポンプカートリッジ２４を設置すること等によって、一体型フレーム本体２０に結合されてもよい。ポンプカートリッジ２４をフレーム本体２０に結合するステップはさらに、図６に示されるように、ポンプカートリッジ２４を締結具４３（例えば、ねじ）を介してマニホールドサブアセンブリ４２のマニホールド４４を介して、フレーム本体２０に固着させるステップを含んでもよい。本目的のために、マニホールドシール４５およびフレーム本体２０のマニホールド裏打ち部分４７はそれぞれ、先に説明されるように、マニホールド４４をマニホールドシール４５およびフレーム本体２０と係合して保持するための締結具４３をそこを通して受容するために、開口４９を提供されてもよい。ポンプカートリッジ２４をフレーム本体２０に結合するステップはさらに、ポンプカートリッジ２４のマニホールド４４の対向する端部のそれぞれに係合するように位置付けられる、保持構造５１、５３がマニホールド４４に接触し、マニホールド４４をマニホールドシール４５と密封係合して保持するようにポンプカートリッジ２４を挿入するステップを含んでもよい。ポンプカートリッジ２４をフレーム本体２０に結合するステップはさらに、ポンプカートリッジ２４をフレーム本体２０に固定して取り付けるステップを含んでもよく、ポンプアーム６０の自由端（すなわち、遠位端６４）は、永久磁石６６をフレーム本体２０の下側台またはフランジ構造７６に近接近して支持する。

図５および６を参照すると、ポンプカートリッジ２４をフレーム本体２０に結合するステップの前後に、本方法は、フレーム本体２０のボビンまたはボビン状構造８２を中心として巻線３２を確立し、動作中に電力が外部ＡＣ電源から電磁石配列２２に供給され得るように、巻線３２を電気端子３４に接続するステップを含んでもよい。例証される実施形態によると、巻線３２は、下側台またはフランジ構造７６と、上側フランジまたは隔壁８０との間のフレーム本体２０の中空ステムまたはコア部分７８の周囲に確立され、電気端子３４は、フレーム本体２０のそれぞれの端子構造８４内に挿入可能に受容され得る。

図７を参照すると、ポンプカートリッジ２４がフレーム本体２０に固定して固着された後、本方法は、対向する脚部部分２８、３０の端部が、ポンプアーム６０の自由端（すなわち、遠位端６４）において支持される永久磁石６６に近接近するが、それからわずかに離間されるまで電磁石配列２２の電磁石コア２６をフレーム本体２０中に挿入することによって、継続し得る。電磁石配列２２の電磁石コア２６をフレーム本体２０中に挿入するステップは、下側台またはフランジ構造７６および上側フランジまたは隔壁８０内に提供される対応する開口７７ａ、７７ｂ、７９ａ、７９ｂ内に電磁石コア２６を圧入または摩擦嵌合させるステップを含んでもよい。電磁石配列２２の電磁石コア２６をフレーム本体２０中に挿入するステップはさらに、下側台またはフランジ構造７６と、上側フランジまたは隔壁８０との間に提供される、巻線３２およびフレーム本体２０の中空ステムまたはコア部分７８を通過するように電磁石コア２６のうちの１つの脚部部分３０を通過させるステップを含んでもよい。電磁石コア２６の設置に応じて、空気供給デバイス１０は、実質的に完成し、動作できる状態となり得る。

いくつかの実施形態によると、製造方法はさらに、例えば、図１０に示されるように、テザー１４を介して内部筐体空洞１１０内にフレーム構造１２を懸下するステップを含んでもよい。本方法はさらに、筐体１０２から発生する音を低減させるか、または最小限にするために、内部筐体空洞１１０内に防音もしくは消音デバイス１０４または複数のデバイスを提供するステップを含んでもよい。本方法はさらに、例えば、出口導管５４をマニホールド４４の出口接管５７に取り付けること等によって、出口導管５４をマニホールド４４に結合するステップを含んでもよい。出口導管５４の対向する端部が、例えば、空気処理を目的とした液体拡散デバイスの空気入口ポート等のホストデバイスの機能性構成要素に、直接または間接的に接続されてもよい。本方法はまた、電磁石配列２２をＡＣ電源（例えば、１５ＶのＡＣ電源）に、および所定の用途に対して所望され得るような気流を生成するために、動作中に電力を電磁石配列２２に制御可能に印加するためのコントローラに結合するステップを含んでもよい。

図１０は、図１の空気供給デバイス１０が筐体１０２の内部空洞１１０内に懸下され、防音または消音デバイス１０４によって取り囲まれる、例示的ポンプアセンブリ１００を示す。筐体１０２は、略剛性封入物を提供し、例えば、液体の供給物を拡散し、空気処理を目的として周辺環境中に拡散された液体を排出するための拡散ヘッドを有する空気処理デバイス等のホストデバイスに筐体１０２を固着させるための外部マウント１０６を含んでもよい。筐体１０２はさらに、例示的空気供給デバイス１０のテザー１４を受容するための複数の開口１０８または他の結合特徴を含んでもよい。開口１０８は、開口１０８を通過すると、返し１５が拡張し、筐体１０２の内部空洞１１０内に空気供給デバイス１０を保持し得るように、圧縮されるその返し１５を伴うテザー１４を受容するようなサイズにされてもよい。筐体１０２はさらに、ＡＣ電源から空気供給デバイスに電気ワイヤまたはケーブルを配索し、出口導管５４を筐体１０２の外部に配索するための１つまたはそれを上回る他の開口（不可視）を含んでもよい。筐体１０２は、略封入された空間を形成するために、ともに結合可能である複数の部品において提供されてもよい。例として、図１０に示される筐体１０２は、空気供給デバイス１０を封入するためにともに継合する２つの対向する部品を含むが、対向する部品のうちの１つは、内部空洞１１０およびその中に懸下される空気供給デバイス１０を示すために、示されない。いくつかの実施形態では、空気供給デバイス１０は、筐体１０２の下側端部における枢動アーム６０の遠位端６２を用いて配向されてもよく、ポンプアーム６０は、略直立して起立する。

継続して図１０を参照すると、防音または消音デバイス１０４は、空気供給デバイス１０の動作中に筐体１０２から発生する音を低減させるために、筐体１０２の内部空洞１１０内に提供されてもよい。例えば、発泡体構造が、１つまたはそれを上回る対応するサイズにされた開口１１８、１２０を介して発泡体構造を通過し得る、テザー１４、出口導管５４、および電気ワイヤまたはケーブル（図示せず）から離れて空気供給デバイス１０を実質的に取り囲み、かつ封入するために、内部空洞１１０内に提供されてもよい。テザー１４、出口導管５４、および電気ワイヤまたはケーブル（図示せず）は、空気供給デバイス１０から筐体１０２または他の周辺構造への振動の伝達を低減させるか、もしくは実質的にそれを排除するために、特に可撓性であってもよい。いくつかの事例では、防音または消音デバイス１０４は、空気供給デバイス１０の周囲に空隙または空間を提供してもよい。空隙または空間１２２の幅は、略一定であってもよく、もしくは空気供給デバイス１０の周縁の周囲で変動してもよい。いくつかの実施形態では、空隙または空間は、３ｍｍを上回り、８ｍｍを下回ってもよい。防音または消音デバイス１０４はまた、２つもしくはそれを上回る部品において提供されてもよく、テザー１４、出口導管５４、および電気ワイヤまたはケーブル（図示せず）から離れて空気供給デバイス１０を実質的に取り囲み、そして封入するために、ともに結合されるか、または別様にともに配列されてもよい。防音または消音デバイス１０４はさらに、例えば、防音または消音デバイス１０４（もしくはその部品）を筐体１０２に取り付けるために、開口１１６等の１つまたはそれを上回る結合特徴を含んでもよい。

本明細書に説明される空気供給デバイス１０の実施形態は、いくつかの事例では、空気処理システム、特に、そこを通して移動する気流を用いて液体を拡散するように構成される拡散ヘッドを含むものと併用するために好適であるように説明されたが、空気供給デバイス１０は、種々の目的のために気流を提供する幅広い範囲の用途において使用され得ることを理解されたい。

さらに、上記で説明される種々の実施形態の側面、特徴、および／または技法は、さらなる実施形態を提供するように組み合わせられることができる。本明細書で言及される、および／または出願データシートに列挙される米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、および非特許出版物の全てが、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。その上さらなる実施形態を提供するために、種々の特許、出願、および出版物の特徴、構造、機能性、または概念を採用するように、必要であれば、実施形態の側面を修正することができる。

２０１４年４月２２日に出願された、米国仮特許出願第６１／９８２，５０４号が、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。

これらおよび他の変更が、上記に詳述される説明に照らして、実施形態に成されることができる。概して、以下の請求項では、使用される用語は、請求項を、本明細書および請求項で開示される具体的実施形態に限定するように解釈されるべきではないが、そのような請求項が権利を持つ均等物の全範囲とともに、全ての可能性として考えられる実施形態を含むように解釈されるべきである。故に、請求項は、本開示によって限定されない。

Claims (30)

1. 空気ポンプであって、
   一体型ポンプフレームと、
   前記一体型ポンプフレームの一部の周囲に被着される巻線を含む、電磁石配列と、
   前記一体型ポンプフレームに結合される、ダイヤフラムアセンブリであって、移動可能ダイヤフラムと、マニホールドとを含む、ダイヤフラムアセンブリと、
   近位端および遠位端を有するポンプアームであって、前記ポンプアームの前記近位端は、前記一体型ポンプフレームに結合され、前記ポンプアームの遠位端は、前記空気ポンプの動作の間に前記電磁石配列と相互作用し、前記ポンプアームを前後に揺動させ、前記移動可能ダイヤフラムを変位させるための磁石を含む、ポンプアームと、を備える、空気ポンプ。
2. 前記電磁石配列の巻線がその周囲に被着される、前記一体型ポンプフレームの一部は、中空コアおよび対向するフランジを有するボビンに類似する、請求項１に記載の空気ポンプ。
3. 筐体またはホストデバイスの内部空洞内に前記空気ポンプを懸下するために、前記一体型ポンプフレームから延在する、複数の可撓性かつ弾性のテザーをさらに備える、請求項１に記載の空気ポンプ。
4. 前記複数の可撓性かつ弾性のテザーおよび一体型ポンプフレームは、それらから延在するテザーを伴う統合フレーム構造を形成するために、多材料射出成形プロセスを介して形成される、請求項３に記載の空気ポンプ。
5. 前記複数の可撓性かつ弾性のテザー、前記一体型ポンプフレーム、およびマニホールドシールが、統合構造を形成するために、多材料射出成形プロセスを介して形成され、前記ダイヤフラムアセンブリのマニホールドは、前記マニホールドシールを用いて係合される、請求項４に記載の空気ポンプ。
6. 前記複数の可撓性かつ弾性のテザーは、前記筐体または前記ホストデバイスの開口に選択的に係合し、前記内部空洞内に懸下される一体型ポンプフレームを維持するための返しを含む、請求項３に記載の空気ポンプ。
7. 前記一体型ポンプフレームは、圧入または摩擦嵌合において、前記ポンプアーム上の近位端の対応する部分を受容するようなサイズおよび形状にされる、ポンプアーム受容開口を含む、請求項１に記載の空気ポンプ。
8. 前記一体型ポンプフレームは、前記ダイヤフラムアセンブリおよび前記ポンプアームの周囲に閉じられた周縁を画定する、請求項１に記載の空気ポンプ。
9. 前記一体型ポンプフレームは、前記マニホールドを前記一体型ポンプフレームに結合する際に補助するために、前記ダイヤフラムアセンブリのマニホールドの対向する端部のそれぞれに係合するように位置付けられる、保持構造を含む、請求項１に記載の空気ポンプ。
10. マニホールドシールが、前記一体型ポンプフレームのマニホールド受容部分に隣接して提供され、前記保持構造が、前記マニホールドシールと密封係合してマニホールドを維持する際に補助する、請求項９に記載の空気ポンプ。
11. 前記電磁石配列は、脚部の対を有する電磁石コアを含み、前記一体型ポンプフレームは、前記電磁石コアの脚部を受容するために、対応する開口の対を有する隔壁部分を含む、請求項１に記載の空気ポンプ。
12. 前記一体型ポンプフレームの隔壁部分内の対応する開口の対は、圧入または摩擦嵌合において、前記電磁石コアの脚部を受容するようなサイズおよび形状にされる、請求項１１に記載の空気ポンプ。
13. 前記一体型ポンプフレームは、上側隔壁を含み、端子が、電力を前記電磁石配列に供給するために、前記上側隔壁に、またはそれに近接して提供される、請求項１に記載の空気ポンプ。
14. 前記一体型ポンプフレームは、前記ダイヤフラムアセンブリおよび前記ポンプアームをポンプカートリッジとして、前記ポンプアームの揺動運動によって画定される平面を横断する方向に受容するように構成される、側方開放構造である、請求項１に記載の空気ポンプ。
15. 前記マニホールドは、空気フィルタ／マフラチャンバと、空気入口チャンバと、空気出口チャンバとを含む、一連の３つの別個のチャンバに対向するダイヤフラムチャンバを含む、請求項１に記載の空気ポンプ。
16. 前記マニホールドは、圧縮可能弁保持具部材を介して定位置に保持されるフラッパ部材を含む、複数の一方向フラッパ弁を格納する、請求項１に記載の空気ポンプ。
17. 動作の間に前記ポンプアームの掃引運動全体を通して、一定の空隙が、前記ポンプアームの遠位端における前記磁石の上面と、前記電磁石配列の電磁石コアの下端面との間に画定される、請求項１に記載の空気ポンプ。
18. 空気処理システムであって、
    筐体と、
    前記筐体内に受容される、拡散ヘッドと、
    前記筐体内に含有される液体を拡散するために、前記拡散ヘッドに動作可能に接続される、請求項１に記載の空気ポンプと、を備える、空気処理システム。
19. 前記一体型ポンプフレームから延在し、前記筐体の内部空洞内に前記空気ポンプを懸下する、複数の可撓性かつ弾性のテザーをさらに備える、請求項１８に記載の空気処理システム。
20. 前記筐体内に、そこから発生する雑音を低減させるための防音または消音デバイスをさらに備える、請求項１９に記載の空気処理システム。
21. 前記防音または消音デバイスは、前記空気ポンプを実質的に封入し、それらの間に空隙を画定する、請求項２０に記載の空気処理システム。
22. 製造方法であって、
    一体型ポンプフレームを提供するステップであって、その一部の周囲に被着される、電磁石配列の巻線を伴う一体型ポンプフレームを提供するステップと、
    ポンプカートリッジを前記一体型ポンプフレームに結合するステップであって、前記ポンプカートリッジは、マニホールドサブアセンブリと、ポンプアームサブアセンブリとを含む、ステップと、
    その後、電磁石コアの少なくとも一部が、前記電磁石配列の巻線を通過するように、前記電磁石配列の電磁石コアを前記一体型ポンプフレームに結合するステップと、を含む、製造方法。
23. 前記ポンプカートリッジを一体型ポンプフレームに結合するステップに先立って、前記マニホールドサブアセンブリを前記ポンプアームサブアセンブリの移動可能ダイヤフラム中に圧入または摩擦嵌合させるステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記ポンプカートリッジを一体型ポンプフレームに結合するステップは、前記ポンプアームサブアセンブリのポンプアームの近位端を前記一体型ポンプフレームの対応する開口中に圧入または摩擦嵌合させることを含む、請求項２２に記載の方法。
25. 前記ポンプカートリッジを一体型ポンプフレームに結合するステップはさらに、締結具を用いて、前記マニホールドサブアセンブリを前記一体型ポンプフレームに固着させることを含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記電磁石配列の電磁石コアを一体型ポンプフレームに結合するステップは、前記電磁石コアの脚部部分を前記一体型ポンプフレームの対応する開口中に圧入または摩擦嵌合させることを含む、請求項２２に記載の方法。
27. 複数の可撓性で弾性のテザーを介して、内部筐体空洞内に前記一体型ポンプフレームを懸下するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
28. 前記複数の可撓性で弾性のテザーのうちの１つまたはそれを上回るものの張力を選択的に調節するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
29. 前記内部筐体内に、そこから発生する雑音を低減させるための防音または消音デバイスを提供するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
30. 前記マニホールドサブアセンブリの空気出口を液体拡散デバイスに結合するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。

Images