JP6189935B2 - 流体ポンプ、流体ポンプを製造する方法、および流体をポンプ送りする方法 - Google Patents
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Description
この出願は、「Fluid Pumps,Methods of Manufacturing Fluid Pumps,and Methods of Pumping Fluid」として2012年4月20日に出願された米国特許出願第13/452,077号の利益を主張する。
Claims (19)
- 第1のキャビティおよび第2のキャビティを囲むポンプ本体部と、
前記第1のキャビティの中に配設されている第1の可撓性部材であって、前記第1の可撓性部材は、第1の対象流体チャンバおよび第1の駆動流体チャンバを前記第1のキャビティの中に画定している、第1の可撓性部材と、
前記第2のキャビティの中に配設されている第2の可撓性部材であって、前記第2の可撓性部材は、第2の対象流体チャンバおよび第2の駆動流体チャンバを前記第2のキャビティの中に画定している、第2の可撓性部材と、
前記第1の可撓性部材と前記第2の可撓性部材との間に延在し、前記第1の可撓性部材および前記第2の可撓性部材のそれぞれに取り付けられている駆動シャフトであって、前記駆動シャフトは、前記ポンプ本体部の中を往復してスライドするように構成されている、駆動シャフトと、
前記第1の可撓性部材と前記第2の可撓性部材との間に配設されている第1のシフト弁であって、前記第1の可撓性部材の移動に応答して移動するように構成されている、第1のシフト弁と、
前記第1の可撓性部材と前記第2の可撓性部材との間に配設されている第2のシフト弁であって、前記第2の可撓性部材の移動に応答して移動するように構成されている、第2のシフト弁と
を含む、流体ポンプであって、
前記駆動シャフトが、第1の方向にストロークの端部に到達するとき、前記第1のシフト弁が、機械的な力によって、前記第1のシフト弁の第1の位置から第2の位置へ移動させられ、前記第1のシフト弁の前記第1の位置から前記第2の位置への前記第1のシフト弁の移動は、駆動流体の圧力に、前記第2のシフト弁を前記第2のシフト弁の第2の位置から第1の位置へ移動させ、前記第2の駆動流体チャンバから前記第1の駆動流体チャンバへ前記駆動流体の送達を切り替えることを引き起こさせ、
前記駆動シャフトが、第2の方向にストロークの端部に到達するとき、前記第2のシフ
ト弁が、機械的な力によって、前記第2のシフト弁の前記第1の位置から前記第2の位置へ移動させられ、前記第2のシフト弁の前記第1の位置から前記第2の位置への前記第2のシフト弁の移動は、前記駆動流体の前記圧力に、前記第1のシフト弁を前記第1のシフト弁の前記第2の位置から前記第1の位置へ移動させることを引き起こし、前記第1の駆動流体チャンバから前記第2の駆動流体チャンバへ前記駆動流体の送達を切り替え、
前記第1のシフト弁および前記第2のシフト弁が、動作可能に連結され、前記第1の駆動流体チャンバおよび前記第2の駆動流体チャンバに駆動流体を交互のシーケンスで送達する、流体ポンプ。
- 前記第1のシフト弁の長手方向軸線、および、前記第2のシフト弁の長手方向軸線のそれぞれが、前記駆動シャフトの長手方向軸線に対して少なくとも実質的に平行に配向されている、請求項1に記載の流体ポンプ。
- 前記第1のシフト弁および前記第2のシフト弁のそれぞれが、前記駆動シャフトの傍らに、および、前記ポンプ本体部の中に配設されている、請求項1又は2に記載の流体ポンプ。
- 前記第1の可撓性部材および前記第2の可撓性部材のうちの少なくとも1つが、ダイヤフラムを含む、請求項1又は2に記載の流体ポンプ。
- 前記ポンプ本体部が、
ハウジングの中にモジュラー受け入れキャビティを画定する少なくとも1つの表面を有するハウジングと、
前記モジュラー受け入れキャビティの中に配設されているモジュラーインサートと
を含み、
前記駆動シャフト、前記第1のシフト弁、および、前記第2のシフト弁が、前記モジュラーインサートの中に配設されている、請求項1又は2に記載の流体ポンプ。 - 前記モジュラーインサートが、前記ハウジングとの締まり嵌めによって、前記モジュラー受け入れキャビティの中に固定されている、請求項5に記載の流体ポンプ。
- 前記ハウジングおよび前記モジュラーインサートが、前記モジュラーインサートを囲む複数の駆動流体通路の少なくとも一部分を一緒に画定している、請求項5に記載の流体ポンプ。
- 前記ハウジングの中に前記モジュラー受け入れキャビティを画定する前記少なくとも1つの表面が、その中に形成された複数の凹部を有しており、前記モジュラーインサートの外側表面が、その中に複数の突出部を有しており、前記複数の突出部が、前記複数の凹部の中へ部分的に延在しており、前記複数の駆動流体通路が、前記複数の突出部と前記複数の凹部との間に画定されている、請求項7に記載の流体ポンプ。
- 前記モジュラーインサートが、第1のキャビティ、第2のキャビティ、および第3のキャビティを前記モジュラーインサートの中に画定する内側表面を有しており、
第1のスリーブが、前記モジュラーインサートの中の前記第1のキャビティの中に配設されており、
第2のスリーブが、前記モジュラーインサートの中の前記第2のキャビティの中に配設されており、
前記駆動シャフトが、前記モジュラーインサートの中の前記第3のキャビティの中に配設されている、請求項5に記載の流体ポンプ。 - 前記第1のシフト弁が、前記第1のスリーブの中に配設されており、
前記第2のシフト弁が、前記第2のスリーブの中に配設されている、請求項9に記載の流体ポンプ。 - 前記第1のスリーブおよび前記第2のスリーブのそれぞれが、締まり嵌めによって、前記モジュラーインサートの中に固定されている、請求項9に記載の流体ポンプ。
- 前記ポンプ本体部、前記第1の可撓性部材、および、前記第2の可撓性部材のうちの少なくとも1つが、フッ素ポリマーを含む、請求項1又は2に記載の流体ポンプ。
- 流体ポンプを製造する方法であって、
ポンプ本体部の中の第1のキャビティを第1の可撓性部材によって分割し、第1の対象流体チャンバおよび第1の駆動流体チャンバを前記第1のキャビティの中に画定するステップと、
前記ポンプ本体部の中の第2のキャビティを第2の可撓性部材によって分割し、第2の対象流体チャンバおよび第2の駆動流体チャンバを前記第2のキャビティの中に画定するステップと、
前記第1の可撓性部材および前記第2の可撓性部材を、前記ポンプ本体部を少なくとも部分的に通って延在する駆動シャフトに接続するステップと、
第1のシフト弁を、前記ポンプ本体部の中において、前記第1の可撓性部材と前記第2の可撓性部材との間で、前記駆動シャフトの傍らに位置付けするステップと、
第2のシフト弁を、前記ポンプ本体部の中において、前記第1の可撓性部材と前記第2の可撓性部材との間で、前記駆動シャフトおよび前記第1のシフト弁の傍らに位置付けするステップと、
前記駆動シャフトが、第1の方向にストロークの端部に到達するとき、機械的な力に応
答して、前記第1のシフト弁の第1の位置から第2の位置へ移動するように、前記第1のシフト弁を構成させるステップであって、前記第1のシフト弁の前記第1の位置から前記
第2の位置への前記第1のシフト弁の移動は、駆動流体の圧力に、前記第2のシフト弁を前記第2のシフト弁の第2の位置から第1の位置へ移動させることを引き起こし、前記第2の駆動流体チャンバから前記第1の駆動流体チャンバへ前記駆動流体の送達を切り替える、ステップと、
前記駆動シャフトが、第2の方向にストロークの端部に到達するとき、機械的な力に応答して、前記第2のシフト弁の前記第1の位置から前記第2の位置へ移動するように、前記第2のシフト弁を構成させるステップであって、前記第2のシフト弁の前記第1の位置から前記第2の位置への前記第2のシフト弁の移動は、前記駆動流体の前記圧力に、前記第1のシフト弁を前記第1のシフト弁の前記第2の位置から前記第1の位置へ移動させることを引き起こし、前記第1の駆動流体チャンバから前記第2の駆動流体チャンバへ前記駆動流体の送達を切り替える、ステップと
を含む、方法。
- 前記第1のシフト弁の長手方向軸線、および、前記第2のシフト弁の長手方向軸線が、前記駆動シャフトの長手方向軸線に対して少なくとも実質的に平行に配向されるように、前記第1のシフト弁および前記第2のシフト弁のそれぞれを配向させるステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記第1の可撓性部材、および、前記第1の可撓性部材を前記駆動シャフトに取り付けるための第1の取り付け部材のうちの少なくとも1つを、前記第1のシフト弁に当接し、前記第1のシフト弁に機械的な力を加え、前記第1のシフト弁を前記第1のシフト弁の前記第1の位置から前記第2の位置へ移動させるように構成させるステップと、
前記第2の可撓性部材、および、前記第2の可撓性部材を前記駆動シャフトに取り付けるための第2の取り付け部材のうちの少なくとも1つを、前記第2のシフト弁に当接し、前記第2のシフト弁に機械的な力を加え、前記第2のシフト弁を前記第2のシフト弁の前記第1の位置から前記第2の位置へ移動させるように構成させるステップと
をさらに含む、請求項13に記載の方法。 - ポンプ本体部の中の第1のキャビティを第1の可撓性部材によって分割するステップ、および、前記ポンプ本体部の中の第2のキャビティを第2の可撓性部材によって分割するステップのうちの少なくとも1つが、前記ポンプ本体部の中にインサートを固定するステップを含む、請求項13から15までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポンプ本体部の中にインサートを固定するステップが、締まり嵌めによって、前記ポンプ本体部の中に前記インサートを固定するステップを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記インサートの中に前記駆動シャフトを配設するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記インサートと、前記第1のキャビティおよび前記第2のキャビティのうちの少なくとも1つとの間に、複数の流体通路を形成するステップをさらに含む、請求項16から18までのいずれか一項に記載の方法。
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