WO2007055136A1

WO2007055136A1 - ユニモルフ振動板を用いたポンプ

Info

Publication number: WO2007055136A1
Application number: PCT/JP2006/321871
Authority: WO
Inventors: Masanori Wakabayashi; Yasumasa Oki
Original assignee: Nitto Kohki Co., Ltd.
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2007-05-18
Also published as: US8152491B2; US20090162224A1; JP2007132252A; EP1947339A4; EP1947339A1; EP1947339B1; JP4805658B2

Abstract

　圧電素子振動板を用いたポンプにおいて、振動板を適正に且つ精確に支持し、また、ハウジング部材の組み立てを容易にする。ユニモルフ振動板４０の金属板の第１ハウジング部材１４に面する側の周縁部分を、通気室３８の周縁に沿って環状に設けられた環状突起５２の稜線部分によって押圧支持する。第１乃至第３ハウジング部材１４，１６，３０は相互に重ね合わせ、第１及び第３ハウジング部材１４，３０を超音波溶接により相互溶着し、第１及び第２ハウジング部材１４，１６を突き当て部６６，６８で、第２及び第３ハウジング部材１４，３０を突き当て部７０，７２で相互に突き当てた状態として、ハウジング部材相互間の位置関係を確定的に決定する。

Description

ュニモルフ振動板を用いたポンプ

技術分野

[0001] 本発明は、金属板表面に圧電素子を貼り付け該圧電素子に周期的に電圧をかけることにより金属板を振動させ、流体を駆動するようにしたポンプに関し、特に、金属板の一側面にだけ圧電素子を貼り付けたュ-モルフを流体駆動素子として用いたポンプに関する。

背景技術

[0002] 金属板の表面に圧電素子を貼り付けて振動板とし、これを流体駆動部材として用いたポンプであって、第 1、第 2、及び、第 3ハウジング部材を重ねてハウジングとなし、第 1及び第 2ハウジング部材間に振動板を張設して第 2ハウジング部材との間にボンプ室を形成し、該第 2ハウジング部材にその側壁を貫通する流体吸引孔及び流体吐出孔を設け、該流体吸引孔及び流体吐出孔を逆止弁を介して該ポンプ室に連通し、振動板を振動させることにより流体の吸引吐出を行うようにすると共に、第 2及び第 3 ノ、ウジング部材の間には隔壁を設けて、第 2ハウジング部材側には該流体吸引孔と該ポンプ室との間に入口室、及び、該流体吐出孔と該ポンプ室との間に出口室を形成すると共に、第 3ハウジング部材側には該入口側室及び該出口側室とにそれぞれ該隔壁を介して脈動吸収室を形成したポンプが知られて、る（特許文献 1参照)。

[0003] この種のポンプにお、て用いられて、る振動板は、金属板の両面に圧電素子を貼り付けたバイモルフ振動板である。この振動板は、電気絶縁性を確保すべく当該振動板全体をシリコンで覆うようにして、る。

[0004] 特許文献 1 :特開 2000— 265963号

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 上記のような従来のポンプには次のような問題がある。

[0006] 振動板のシリコン被覆は、その作業が煩雑であり、当該振動板の製造コストが高くなる。 [0007] また、振動板は第 2ハウジング部材と第 1ハウジング部材との間に挟んで設定され、第 2ハウジング部材との間にポンプ室を形成するものである力該第 2ハウジング部材との間に設定される空間幅、すなわち、ポンプ室の高さを精確に画定することが、該ポンプの吐出流量及び吐出圧を決定する上で重要である。しかし、振動板の周りに設けられるシリコンは柔軟性があるために第 1ハウジング部材と第 2ハウジング部材との間で該振動板を押圧挟着した場合に、シリコンの変形が確定的でないために、第 2ハウジング部材に対する該振動板の設定位置の確定が困難であり、従って、ポンプ性能にばらつきが生じやすい。

[0008] また、同様の理由により、振動板を第 2ハウジング部材に一定以上近づけて設定することは出来ず、振動板の振動振幅に対するポンプ室の容積が大きくなるために、自吸力 (真空到達度)を余り高くすることが出来ない。

[0009] 第 1、第 2、及び、第 3のハウジング部材を超音波溶着する場合に、その溶着状態によって、第 1及び第 2ハウジング部材間での振動板 (従って、シリコン)挟着力が決定されるので、溶着作業は厳密さを必要とする。このため、第 1ハウジング部材と第 2 ノ、ウジング部材との溶着、及び、第 2ハウジング部材と第 3ハウジング部材との溶着はそれぞれ別々に行う必要がある。

[0010] 本発明は、以上のような問題を解消することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0011] すなわち、本発明は、

第 1ハウジング部材 (以下に述べる実施形態の説明では参照番号 14で示す)と、該第 1ハウジング部材（14)に重ねて設定される第 2ハウジング部材（16)であって、第 1ハウジング部材との重ね合わせ方向で貫通する流体入口（18)及び流体出口（2 0)、並びに、側面に開口し、外部力流体を吸引するための吸引孔（22)及び外部に流体を吐出する吐出孔（24)を有し、第 1ハウジング部材（14)との間に、該流体入口（18)及び流体出口（20)が連通した空間（26)を画定する第 2ハウジング部材（16 )と、

第 2ハウジング部材（16)に重ねて設定される第 3ハウジング部材（30)であって、第 2ハウジング部材との間に、該吸引孔（22)及び該流体入口（24)が連通する入口側室（32)と、該吐出孔（24)及び該流体出口（20)が連通する出口側室（34)とを画定する第 3ハウジング部材（30)と、

該第 1及び第 2ハウジング部材の間に設定される振動板であって、該空間（26)を、該振動板と第 2ハウジング部材との間に画定されて該流体入口（18)及び流体出口（ 20)に連通されたポンプ室（36)と、該振動板と第 1ハウジング部材との間に画定された室（38)とに分ける振動板 (40)と、

該流体入口（18)に設定されて該入口側室（32)から該ポンプ室（36)への流体の流れのみを許容する第 1逆止弁 (42)と、

該流体出口（20)に設定されて該ポンプ室（36)から該出口側室（34)への流体の流れのみを許容する第 2逆止弁 (44)と、

を有し、

該振動板 (40)が、薄い金属板 (46)と、該金属板の該第 1ハウジング部材側の面上に、該面の周縁部分よりも内側に重ねて設けた薄い圧電素子 (48)とから形成されるュ-モルフ振動板 (40)とされ、

該第 1及び第 2ハウジング部材は、それらが相互に重ねて設定された状態において、相互に押圧当接される第 1及び第 2突き当て部 (66, 68)をそれぞれ有し、該第 2 及び第 3ハウジング部材は、それらが相互に重ねて設定された状態において、相互に押圧当接される第 3及び第 4突き当て部（70, 72)をそれぞれ有し、

第 1及び第 3ハウジング部材が、該第 1、第 2及び第 3ハウジング部材が相互に重ねられて該第 1及び第 2突き当て部 (66, 68)が相互に押圧当接され、該第 3及び第 4 突き当て部（70, 72)が相互に押圧当接された状態で、相互に固着されるようにしたことを特徴とするュニモルフ振動板を用いたポンプを提供する。

すなわち、このポンプでは、該第 1、第 2及び第 3ハウジング部材が相互に重ねられて該第 1及び第 2突き当て部が相互に押圧当接され、該第 3及び第 4突き当て部が相互に押圧当接された状態で、第 1及び第 3ハウジングを相互に溶着固定するようにしたので、第 1及び第 3ハウジング部材の固着状態には関係なぐ第 1及び第 2ハウジング部材の重ね合わせ方向での相対的位置関係は画定され、また、第 2及び第 3ノ、ウジング部材の重ね合わせ方向での相対的位置関係も確定される。従って、該振動板 (40)と第 2ハウジング部材（16)との間に形成されるポンプ室（36)の厚み、従ってポンプ室の容積は確定的に決定される。このため、当該ポンプの精確な性能すなわち吐出量及び吐出圧を得ることが可能となる。

[0013] 具体的には、

該振動板 (40)と第 1ハウジング部材（16)との間に画定された該室（38)が、外気に連通している通気室とされ、

該ュニモルフ振動板 (40)の該金属板 (46)の該第 2ハウジング部材に面する側の周縁部分と該第 2ハウジング部材との間で圧縮保持される環状シール部材 (50)が設けられ、

該ュニモルフ振動板の該金属板の該第 1ハウジング部材に面する側の周縁部分は、第 1ハウジング部材（14)における該通気室の周縁に沿って環状に設けられた環状突起（52)の稜線部分によって押圧係合され、該ュニモルフ振動板が該環状突起と環状シール部材とにより保持されるようにすることができる。

[0014] このように、振動板 (40)の周縁部分を、第 1ハウジング部材の上記環状突起（52) の稜線部分に係合支持するようにしたので、当該振動板が振動して橈むときに、該周縁部分における動きが自由となり、該振動板の振動がより適正に行われるようになる。また、上述のように、第 1乃至第 3ハウジング部材は相互に位置関係が確定的に決定されるので、環状シール部材の圧縮の程度も確定的に決定される。

[0015] 更に具体的には、

該環状突起（52)が円弧状断面とされ、該環状シール部材 (50)が Oリングとされ、該環状突起と該 Oリングとが、該金属板 (46)の両側の相互に対向する部分に係合するよう〖こすることがでさる。

Oリングと環状突起が相互に対向するようにして該振動板を支持するので、該振動板が振動するときの当該振動板の周縁部分の振動運動が円滑により適正に行われるよつになる。

[0016] また、該第 2ハウジング部材（16)と該第 3ハウジング部材 (30)との間には、隔膜部材 (56)が設定されて、該入口側室（32)を該第 2ハウジング部材側の流体入口室（5 8)と該第 3ハウジング部材側の第 1脈動吸収室 (60)とに仕切り、出口側室（34)を第 2ハウジング部材側の流体出口室（62)と該第 3ハウジング部材側の第 2脈動吸収室 (64)とに仕切るようにすることができる。

第 1脈動吸収室及び第 2脈動吸収室は、それぞれ、対応する流体入口室と流体出口室とに生じる脈動を吸収する。

[0017] 具体的には、

該第 2ハウジング部材（16)が、全体として平板状に形成され、第 3ハウジング部材側の面に該入口側室（32)の周囲を画定する第 1環状壁（76)、及び、該出口側室（ 34)の周囲を画定する第 2環状壁 (78)が設けられ、

第 3ハウジング部材（18)が全体として平板状に形成され、

該隔膜部材 (56)が、

該第 2ハウジング部材の第 1環状壁 (76)と該第 3ハウジング部材の第 2ハウジング部材側の面との間で押圧される第 1環状シール部（80)と、

該第 2ハウジング部材の第 2環状壁 (78)と該第 3ハウジング部材の第 2ハウジング部材側の面との間で押圧される第 2環状シール部（82)と、

該第 1環状シール部（80)内の開口を閉じ、且つ、該第 1環状シール部（80)を押圧する第 1環状壁 (76)の先端縁に接触するように張設されて該第 1環状シール部 (80 )に一体成形され、入口側室 (32)を第 2ハウジング部材側と第 3ハウジング部材側とに分離する第 1平坦膜部 (84)と、

該第 2環状シール部（82)内の開口を閉じ、且つ、該第 2環状シール部を押圧する第 2環状壁 (78)の先端縁に接触するように張設されて、該出口側室 (34)を第 2ハウジング部材側と第 3ハウジング部材側とに分離する第 2平坦膜部 (86)と、

第 1及び第 2環状シール部の間に設けられた平坦連結部（88)と

を有し、

該第 1環状シール部（80)が、該第 3ハウジング部材の第 2ハウジング部材側の面及び該第 1平坦膜部 (84)と共に第 1脈動吸収室 (60)を形成し、

該第 2環状シール部が、該第 3ハウジング部材の第 2ハウジング部材側の面及び該第 2平坦膜部と共に第 2脈動吸収室 (64)を形成するようにすることができる。

[0018] 要するに、この場合は、第 1及び第 2環状シール部の厚みを有する第 1及び第 2脈動吸収室を形成するようになって！/ヽる。

[0019] 好ましくは、該第 3ハウジング部材（30)の該第 2ハウジング部材側の面力該第 1 及び第 2環状シール部（80, 82)のそれぞれ半径方向内側に位置し、該第 1及び第 2の環状シール部を半径方向内側から支持する第 1及び第 2支持突起 (89, 90)を有するようにする。更に、該第 3ハウジング部材の該第 2ハウジング部材側の面が、第 2ハウジング部材の第 1及び第 2環状壁（76, 78)の外側に設けられ、その一部が第 1及び第 2環状壁の外周面にほぼ接する内周面を有する第 1外側支持壁 (92)を有し、該第 1外側支持壁を、その内周面が該第 1及び第 2環状壁（76, 78)の該外周面の一部に接するようにして嵌め込むように該第 3ハウジング部材を該第 2ハウジング部材に重ね合わせることにより、該第 1及び第 2環状シール部（80, 82)が該第 1及び第 2環状壁と該第 3ハウジング部材の第 2ハウジング部材側の面との間で押圧されるようすることが好ましい。更にまた、第 2ハウジング部材の該第 3ハウジング部材側の面が、該第 1及び第 2環状シール部の該第 1外側支持壁（92)によって外側力支持されず、且つ、該平坦連結部（88)によって連結されていない部分の外側位置に隣接して設けられ、該部分を外側から支持するための第 2及び第 3外側支持壁 (94, 9 6)を有するようにすることが好ま、。

[0020] すなわち、隔膜部材の第 1及び第 2環状シール部 (80, 82)を支持して、隔膜部材を確実に保持するものである。

[0021] 更に、

該第 2ハウジング部材の外周面力該第 1乃至第 3ハウジング部材の重ね合わせ方向で、該第 3ハウジング部材の該第 1外側支持壁（92)の外周面とほぼ整合され、該第 1ハウジング部材が、該第 1外側支持壁 (92)の外周面及び該第 2ハウジング部材の外周面の外側に隣接して延びる外周壁（102)を有するキャップ形状とされ、該キャップ形状の第 1ハウジング部材を、該第 3ハウジング部材に重ねられた第 2ハウジング部材に対して、該外周壁が該第 2ハウジング部材の外周面及び該第 1外側支持壁の外周面に隣接するようにして被せるように重ね合わせるようにすることができる

[0022] すなわち、このようにすることにより、第 1乃至第 3ハウジング部材の重ねあわせを容易にすることが出来る。

[0023] また、

該第 2ハウジング部材が、該第 1環状壁力も外側横方向に延出し、該吸引孔を有する吸引管（104)と、該第 2環状壁力外側横方向に延出し、吐出孔を有する吐出管（ 106)とを有し、

第 1ハウジング部材の該外周壁（102)及び第 3ハウジング部材の第 1外側支持壁 ( 92)が、それぞれ、該吸引管及び該吐出管を通す凹部（108, 110)を有するようにすることができる。

[0024] このようにすることにより、上記凹部（108, 110)を吸引管及び吐出管と嵌合するようにして設定するだけで、第 1乃至第 3ハウジング部材の重ね合わせを正確に行うことが出来る。

[0025] 更に、

該平坦連結部（88)が、第 1及び第 2環状シール部（80, 82)の厚さ方向のほぼ中央部分を連結するように張設することができる。

[0026] 平坦連結部を第 1及び第 2環状シール部に対してこのように設けることにより、該平坦連結部に対する第 1及び第 2環状シール部の動きに偏りがなくなり、該第 1及び第 2環状シール部を安定して保持することが可能となる。

[0027] 1つの実施形態では、

第 1ハウジング部材力該ハウジング部材の重ね合わせ方向の外側面（112)に、該通気孔（ 12)から、少なくとも一部が湾曲して先端まで延びる空気逃し溝（ 120)を有し、

該外側面上にシール状の封止部材（118)が張られ、該空気逃し溝（120)がその先端部分にぉ、て大気に連通されるようにされる。

[0028] 更に別の実施形態では、

該第 1ハウジング部材力該通気室（38)内にある該圧電素子 (48)力外部に延びるリード線 ( 124)を通す揷通孔（ 126)を有し、

該揷通孔（126)力該通気室（38)力該ハウジング部材内を蛇行して延びるように設けられ、その一部に該リード線の直径よりも狭い部分が設けられて、リード線が、該部分に挟着されるようにする。

[0029] すなわち、リード線に引張力が加わっても、該リード線と振動板との接続部分へは該引張力が伝達されな、ようにするものである。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]本発明に係るポンプ 10の平面図である。

[図 2]同ポンプの側面図である。

[図 3]同ポンプの一部切欠き底面図である。

[図 4]同ポンプの縦断面図である。

[図 5]図 4の V— V線断面図である。

[図 6]同ポンプの分解斜視図である。

[図 7]図 4の一部拡大図である。

[図 8]同ポンプの第 2ハウジング部材の底面図である。

符号の説明

[0031] ポンプ 10; 通気孔 12; 周縁面 13; 第 1ハウジング部材 14; 円盤状面 15; 第 2 ハウジング部材 16; 流体入口 18; 流体出口 20; 吸引孔 22; 吐出孔 24; 空間 26; 第 3ハウジング部材 30; 入口側室 32; 出口側室 34; ポンプ室 36; 通気室 38; ュニモルフ振動板 (振動板) 40; 弁設定孔 41; 第 1逆止弁 42; 弁設定孔 4 3; 第 2逆止弁 44; 金属板 46; 圧電素子 48; 環状シール部材 50; 環状突起 5 2; 隔膜部材 56; 流体入口室 58; 第 1脈動吸収室 60; 流体出口室 62; 第 2脈動吸収室 64; 第 1突き当て部 66; 第 2突き当て部 68; 第 3突き当て部 70; 第 4 突き当て部 72; 第 1環状壁 76; 第 2環状壁 78; 第 1環状シール部 80; 第 2環状シール部 82; 第 1平坦膜部 84; 第 2平坦膜部 86; 平坦連結部 88; 第 1支持突起 89; 第 2支持突起 90; 第 1外側支持壁 92; 第 2外側支持壁 94; 第 3外側支持壁 96; 外周面 98; 外周面 100; 外周壁 102; 吸引管 104; 吐出管 106; 外側面 112; 螺旋状部分 114; 直線部分 116; シール状封止部材 118; 空気逃し溝 120; 環状の溝 122; リード線 124; 揷通孔 126; 突起 130

発明を実施するための最良の形態

[0032] 以下、本発明に係るュニモルフ振動板を用いたポンプ 10の実施形態を図面に基づき説明する。

[0033] 図 4乃至図 6から分るように本発明に係るポンプ 10は、相互に重ねあわされる第 1 乃至第 3ハウジング部材 14, 16, 30を有する。第 1ハウジング部材 14は、これらハウジング部材の重ね合わせ方向で該第 1ハウジング部材 14を貫通する通気孔 12を有する。第 2ハウジング部材 16は、上記重ね合わせ方向で貫通する流体入口 18及び流体出口 20、並びに、側面に開口し、外部力流体を吸引するための吸引孔 22及び外部に流体を吐出する吐出孔 24を有し、第 1ハウジング部材 14との間に、通気孔 12、流体入口 18及び流体出口 20が連通した空間 26を画定する。第 3ハウジング部材 30は、第 2ハウジング部材 16との間に、吸引孔 22及び流体入口 18が連通する入口側室 32と、該吐出孔 24及び該流体出口 20が連通する出口側室 34とを画定する

[0034] また、該ポンプは、第 1及び第 2ハウジング部材 14, 16の間に設定されて、空間 26 を流体入口 18及び流体出口 20に連通されたポンプ室 36と、通気孔 12が連通された通気室 38とに分けるュ-モルフ振動板 40と、流体入口 18に設定されて入口側室 32からポンプ室 36への流体の流れのみを許容する第 1逆止弁 42と、流体出口 20に設定されてポンプ室 36から出口側室 34への流体の流れのみを許容する第 2逆止弁 44とを有する。

[0035] 振動板 40は、薄い真鍮などの金属板 46と、該金属板 46の通気室 38側の面上に、該面の周縁部分よりも内側に重ねて設けた薄い圧電素子 48とから形成されるュ-モルフ振動板とされている。尚、金属板 46のポンプ室 36側の面は、テフロン (登録商標 )シートを貼付して絶縁して、る。ュ-モルフ振動板 40の金属板 46の第 2ハウジング部材 16に面する側の周縁部分と第 2ハウジング部材 16との間には、 Oリングなどの環状シール部材 50が設けられる。

[0036] ュ-モルフ振動板 40の金属板 46の第 1ハウジング部材 14に面する側の周縁部分は、図 7に拡大して示すように、通気室 38の周縁に沿って環状に設けられた環状突起 52の稜線部分 (すなわち、突起の頂点部分を結ぶ線）によって押圧係合され、ュ二モルフ振動板 40が環状突起 52と環状シール部材 50とにより保持されるようになつている。図 7に示すように、該環状突起 52は円弧状断面とされ、環状シール部材 50 としての Oリングと対向する位置において金属板 46と係合するようになつている。

[0037] より詳細に述べるならば、第 2ハウジング部材 16は、全体として円盤状とされ、第 1 ハウジング部材 14に面する側の面は、環状の周縁面 13と、その内側で段のつけられた円盤状面 15とを有し、環状シール部材 50は、該周縁面 13に係合されるようになつている。ュ-モルフ振動板 40の金属板 46は、第 2ハウジング部材 16の円盤状面 1 5とほぼ接触するように設定されるようになっている。流体入口 18は、複数設けられており、相互に間隔をあけて円形状に配置されており、それらの中心位置に、逆止弁 4 2のステム部分を揷通設定するための弁設定孔 41が設けられている。同様に、流体出口 20は、複数設けられており、相互に間隔をあけて円形状に配置されており、それらの中心位置に、逆止弁 44のステム部分を揷通設定するための弁設定孔 43が設けられている。図 6から分かるように、円盤状面の流体入口 18が開口している部分及び流体出口 20が開口している部分には、円形凹部が形成されて、連結用凹部によつて相互に連結され、ポンプ室 36内での流体の流路を形成している。逆止弁 42は、その頭部が上記円盤状面に形成された円形凹部内に収納され、振動板 40の振動に応じて変形し、流体入口 18の開閉を行う。逆止弁 44は、逆止弁 42と逆向きに設定されており、その頭部が振動板 40の振動に応じて逆止弁 42とは開閉が逆の動作を行うようになっている。

第 2ハウジング部材 16と第 3ハウジング部材 30との間には、隔膜部材 56が設定されて、入口側室 32を、第 2ハウジング部材 14側の流体入口室 58と、第 3ハウジング部材 30側の第 1脈動吸収室 60とに仕切り、また、出口側室 34を、第 2ハウジング部材 16側の流体出口室 62と、第 3ハウジング部材 30側の第 2脈動吸収室 64とに仕切つている。

[0038] 詳細に述べるならば、図 4及び図 8から分力るように、第 2ハウジング部材 16の第 3 ハウジング部材 30側の面には、流体入口室 58の周囲を画定する半円形状の第 1環状壁 76、及び、（第 1環状壁よりも大きい半円形状の）流体出口室 62の周囲を画定する第 2環状壁 78が設けられてヽる。

[0039] 隔膜部材 56は、第 2ハウジング部材 16の第 1環状壁 76と (全体として平板状にされた)第 3ハウジング部材 30の第 2ハウジング部材 16側の面との間で押圧される半円形状の第 1環状シール部 80、第 2ハウジング部材 16の第 2環状壁 78と第 3ハウジング部材 30の第 2ハウジング部材 16側の面との間で押圧される第 2環状シール部 82、第 1環状シール部 80内の開口を閉じ、且つ、第 1環状シール部 80を押圧する第 1環状壁 76の先端縁に接触するように張設されて第 1環状シール部 80に一体成形され、入口側室 32を流体入口室 58と第 1脈動吸収室 60とに分離する第 1平坦膜部 84、及び、第 2環状シール部 82内の開口を閉じ、且つ、第 2環状シール部 82を押圧する第 2環状壁の先端縁に接触するように張設されて、第 2環状シール部 82に一体成形され、出口側室 34を流体出口室 62と第 2脈動吸収室 64とに分離する第 2平坦膜部 86、並びに、第 1及び第 2環状シール部 80、 82の間に設けられた平坦連結部 88から構成されている。平坦連結部 88は、第 1及び第 2環状シール部 80, 82の厚さ方向のほぼ中央部分を連結する張設されて!/ヽる。

図 1及び図 6から分力るように、第 3ハウジング部材 30の第 2ハウジング部材 16側の面には、第 1及び第 2環状シール部 80, 82のそれぞれ半径方向内側に位置し、第 1 及び第 2の環状シール部 80, 82を支持する半円形状の第 1及び第 2支持突起 89, 90を有する。また、第 3ハウジング部材 30は、第 2ハウジング部材 16の第 1及び第 2 環状壁 76, 78の外側に設けられ、その一部が第 1及び第 2環状壁 76, 78の外周面にほぼ接する内周面を有する円筒状の第 1外側支持壁 92を有し、該第 1外側支持壁 92を、その内周面が第 1及び第 2環状壁 76, 78の外周面の一部に接するようにして嵌め込むようにして第 3ハウジング部材 30を第 2ハウジング部材 16に重ね合わせることにより、第 1及び第 2環状シール部 80, 82が第 1及び第 2環状壁 76, 78と第 3 ハウジング部材 30の第 2ハウジング部材 16側の面との間で押圧されるときに、該第 1 及び第 2環状シール部 80, 82を半径方向外側力も支持するようにされている。更に、第 2ハウジング部材 16の第 3ハウジング部材 30側の面は、第 1及び第 2環状シール部 80, 82における第 1外側支持壁 92によって外側から支持されず、且つ、平坦連結部 88によって連結されていない部分の外側位置に隣接して設けられ、該部分を外側から支持するための第 2及び第 3外側支持壁 94, 96を有する（図 8)。図示の例では、第 2及び第 3外側支持壁 94, 96は、第 1及び第 2環状壁 76, 78と一体的に成形されている。 [0041] すなわち、第 1及び第 2支持突起 89, 90、第 1乃至第 3外側支持壁 92、 94, 96は、隔膜部材の第 1及び第 2環状シール部 80, 82を半径方向外側及び内側から支持保持する。

[0042] 第 2ハウジング部材 16の外周面 98は、第 1外側支持壁 92の外周面 100と該第 1乃至第 3ハウジング部材の重ね合わせ方向でほぼ整合され、これに対し、第 1ハウジング部材 14力第 1外側支持壁 92の外周面 100及び第 2ハウジング部材 16の外周面 98の外側に隣接して延びる外周壁 102を有するキャップ形状とされ、該キャップ形状の第 1ハウジング部材 14を、第 3ハウジング部材 30に重ねられた第 2ハウジング部材 16に対して、外周壁 102が第 2ハウジング部材 16の外周面 98及び第 1外側支持壁 92の外周面 100に隣接するようにして被せるように重ね合わせるようになつている。第 2ハウジング部材 16は、第 1環状壁 76から外側横方向に延出し、吸引孔 22を有する吸引管 104と、第 2環状壁 78から外側横方向に延出し、吐出孔 24を有する吐出管 106とを有し、第 1ハウジング部材 14の外周壁 102及び第 3ハウジング部材の第 1 外側支持壁 92は、吸引管 104及び吐出管 106を通す凹部 108, 110を有する。すなわち、該凹部 108, 110は、第 1乃至第 3ハウジング部材が重ねあわされた状態で、相互に半径方向で整合されて、内側から外側へ延びる吸引管 104及び吐出管 10 6を通すようになつている。

[0043] 第 1ハウジング部材 14は、該ハウジング部材の重ね合わせ方向の外側面 112に、通気孔 12から螺旋状部分 114及び直線部分 116と延びる空気逃し溝 120を有する。外側面 112には円形のシール状封止部材 118が貼られ、通気孔 12及び空気逃し溝の螺旋状部分 114及び直線状部分 116を封止するようになって、る。直線部分 1 16は、その先端が、外側面 112に形成した環状の溝 122に接続されており、外気に連通されている。

[0044] 図 3に示すように、第 1ハウジング部材 14は、ュ-モルフ振動板 40から該第 1ハウジング部材の外側に延びるリード線 124を通すための揷通孔 126を有している。該揷通孔 126は、第 1ハウジング部材 14内を蛇行して延びるように設けられ、その一部にリード線 124の直径よりも狭い部分が設けられて、リード線が、該部分に挟着されるようにしてある。 [0045] 第 1及び第 2ハウジング部材 12, 14は、それらが相互に重ねて設定された状態において、相互に押圧当接される第 1及び第 2突き当て部 66, 68 (図 5)をそれぞれ有し、第 2及び第 3ハウジング部材 16, 30は、それらが相互に重ねて設定された状態において、相互に押圧当接される第 3及び第 4突き当て部 70, 72 (図 5)をそれぞれ有している。第 1、第 2及び 3ハウジング部材 14、 16、 30は榭脂成形され、それらハウジング部材が相互に重ねられて第 1及び第 2突き当て部 66, 68が相互に押圧当接され、第 3及び第 4突き当て部 70, 72が相互に押圧当接された状態で、第 1及び第 3 ノ、ウジング部材を溶着し、第 1乃至第 3ハウジング部材を連結固定するようになっている。図示の例では、第 3ハウジング部材 30の第 1外側支持壁 92の外側に円弧状の突起 130, 130が形成されており、第 1乃至第 3ハウジング部材が相互に重ねあわされたときに、第 1ハウジング部材 14の外周壁 102の端面が当接するようになつており、該 1及び第 3ハウジング部材を相互に押圧しながら、突起 130, 130の外周壁 102 の端面に対する超音波溶接を行い、第 1及び第 2突き当て部 66, 68、及び、第 3及び第 4突き当て部 70, 72が相互に当接するようにする。

[0046] 従って、第 1及び第 3ハウジング部材が溶着されて、第 1乃至第 3ハウジング部材が連結固定された状態においては、第 2ハウジング部材は第 1及び第 3ハウジング部材に挟着されて固定された状態となっている。

Claims

請求の範囲

第 1ハウジング部材と、

該第 1ハウジング部材に重ねて設定される第 2ハウジング部材であって、第 1ハウジング部材との重ね合わせ方向で貫通する流体入口及び流体出口、並びに、側面に開口し、外部から流体を吸引するための吸引孔及び外部に流体を吐出する吐出孔を有し、第 1ハウジング部材との間に、該流体入口及び流体出口が連通した空間を画定する第 2ハウジング部材と、

第 2ハウジング部材に重ねて設定される第 3ハウジング部材であって、第 2ハウジング部材との間に、該吸引孔及び該流体入口が連通する入口側室と、該吐出孔及び該流体出口が連通する出口側室とを画定する第 3ハウジング部材と、

該第 1及び第 2ハウジング部材の間に設定される振動板であって、該空間を、該振動板と第 2ハウジング部材との間に画定されて該流体入口及び流体出口に連通されたポンプ室と、該振動板と第 1ハウジング部材との間に画定された室とに分ける振動板と、

該流体入口に設定されて該入口側室から該ポンプ室への流体の流れのみを許容する第 1逆止弁と、

該流体出口に設定されて該ポンプ室から該出口側室への流体の流れのみを許容する第 2逆止弁と、

を有し、

該振動板が、薄い金属板と、該金属板の該第 1ハウジング部材側の面上に、該面の周縁部分よりも内側に重ねて設けた薄い圧電素子とから形成されるュ-モルフ振動板とされ、

該第 1及び第 2ハウジング部材は、それらが相互に重ねて設定された状態において、相互に押圧当接される第 1及び第 2突き当て部をそれぞれ有し、該第 2及び第 3ノ、ウジング部材は、それらが相互に重ねて設定された状態において、相互に押圧当接される第 3及び第 4突き当て部をそれぞれ有し、

第 1及び第 3ハウジング部材が該第 1、第 2及び第 3ハウジング部材が相互に重ねられて該第 1及び第 2突き当て部が相互に押圧当接され、該第 3及び第 4突き当て部が相互に押圧当接された状態で、相互に固着されるようにした

ことを特徴とするュニモルフ振動板を用いたポンプ。

[2] 該振動板と第 1ハウジング部材との間に画定された該室力外気に連通している通気室とされ、

該ュニモルフ振動板の該金属板の該第 2ハウジング部材に面する側の周縁部分と該第 2ハウジング部材との間で圧縮保持される環状シール部材が設けられ、

該ュニモルフ振動板の該金属板の該第 1ハウジング部材に面する側の周縁部分は

、該通気室の周縁に沿って環状に設けられた環状突起の稜線部分によって押圧係合され、該ュニモルフ振動板が該環状突起と環状シール部材とにより保持されるようにした

ことを特徴とする請求項 1に記載のポンプ。

[3] 該環状突起が円弧状断面とされ、該環状シール部材が Oリングとされ、該環状突起と該 Oリングとが、該金属板の両側の相互に対向する部分に係合するようにしたことを特徴とする請求項 2に記載のポンプ。

[4] 該第 2ハウジング部材と該第 3ハウジング部材との間には、隔膜部材が設定されて、該入口側室を該第 2ハウジング部材側の流体入口室と該第 3ハウジング部材側の第 1脈動吸収室とに仕切り、出口側室を第 2ハウジング部材側の流体出口室と該第 3ノ、ウジング部材側の第 2脈動吸収室とに仕切るようにしたことを特徴とする請求項 1乃至 3の!、ずれかに記載のポンプ。

[5] 該第 2ハウジング部材が全体として平板状に形成され、第 3ハウジング部材側の面に該入口側室の周囲を画定する第 1環状壁、及び、該出口側室の周囲を画定する第 2環状壁が設けられ、

第 3ハウジング部材が全体として平板状に形成され、

該隔膜部材が、

該第 2ハウジング部材の第 1環状壁と該第 3ハウジング部材の第 2ハウジング部材側の面との間で押圧される第 1環状シール部と、

該第 2ハウジング部材の第 2環状壁と該第 3ハウジング部材の第 2ハウジング部材側の面との間で押圧される第 2環状シール部と、該第 1環状シール部内の開口を閉じ、且つ、該第 1環状シール部を押圧する第 1環状壁の先端縁に接触するように張設されて該第 1環状シール部に一体成形され、入口側室を第 2ハウジング部材側と第 3ハウジング部材側とに分離する第 1平坦膜部と該第 2環状シール部内の開口を閉じ、且つ、該第 2環状シール部を押圧する第 2環状壁の先端縁に接触するように張設されて該第 2環状シール部に一体成形され、該出口側室を第 2ハウジング部材側と第 3ハウジング部材側とに分離する第 2平坦膜部と、

第 1及び第 2環状シール部の間に設けられた平坦連結部と

を有し、

該第 1環状シール部が、該第 3ハウジング部材の第 2ハウジング部材側の面及び該第 1平坦膜部と共に第 1脈動吸収室を形成し、

該第 2環状シール部が、該第 3ハウジング部材の第 2ハウジング部材側の面及び該第 2平坦膜部と共に第 2脈動吸収室を形成するようにした

ことを特徴とする請求項 4に記載のポンプ。

[6] 該第 3ハウジング部材の該第 2ハウジング部材側の面が、該第 1及び第 2環状シール部のそれぞれ半径方向内側に位置し、該第 1及び第 2の環状シール部を半径方向内側から支持する第 1及び第 2支持突起を有する請求項 4に記載のポンプ。

[7] 該 3ハウジング部材の該第 2ハウジング部材側の面力第 2ハウジング部材の第 1及び第 2環状壁の外側に設けられ、その一部が第 1及び第 2環状壁の外周面にほぼ接する内周面を有する第 1外側支持壁を有し、

該第 1外側支持壁を、該内周面が該第 1及び第 2環状壁の該外周面の一部に接するようにして嵌め込むように該第 3ハウジング部材を該第 2ハウジング部材に重ね合わせることにより、該第 1及び第 2環状シール部が該第 1及び第 2環状壁と該第 3ハウジング部材の第 2ハウジング部材側の面との間で押圧されるようにされていることを特徴とする請求項 5又は 6に記載のポンプ。

[8] 第 2ハウジング部材の該第 3ハウジング部材側の面が、該第 1及び第 2環状シール部の該第 1外側支持壁によって外側から支持されず、且つ、該平坦連結部によって連結されてヽな、部分の外側位置に隣接して設けられ、該部分を外側から支持するための第 2及び第 3外側支持壁を有することを特徴とする請求項 7に記載のポンプ。

[9] 該第 2ハウジング部材の外周面が、該第 1外側支持壁の外周面と該第 1乃至第 3ノ、ウジング部材の重ね合わせ方向で整合され、

該第 1ハウジング部材が、該第 1外側支持壁の外周面及び該第 2ハウジング部材の外周面の外側に隣接して延びる外周壁を有するキャップ形状とされ、該キャップ形状の第 1ハウジング部材を、該第 3ハウジング部材に重ねられた第 2ハウジング部材に対して、該外周壁が該第 2ハウジング部材の外周面及び該第 1外側支持壁の外周面に隣接するようにして被せるように重ね合わせるようにした

ことを特徴とする請求項 7又は 8に記載のポンプ。

[10] 該第 2ハウジング部材が、該第 1環状壁力も外側横方向に延出し、該吸引孔を有する吸引管と、該第 2環状壁力外側横方向に延出し、吐出孔を有する吐出管とを有し第 1ハウジング部材の該外周壁及び第 3ハウジング部材の第 1外側支持壁が、それぞれ、該吸引管及び該吐出管を通す凹部を有するようにした

ことを特徴とする請求項 7乃至 9のいずれかに記載のポンプ。

[11] 該平坦連結部が、第 1及び第 2環状シール部の厚さ方向のほぼ中央部分を連結する張設されていることを特徴とする請求項 4乃至請求項 9のいずれかに記載のポンプ

[12] 第 1ハウジング部材力該ハウジング部材の重ね合わせ方向の外側面に、該通気孔から、少なくとも一部が湾曲して先端まで延びる空気逃し溝を有し、

該外側面上にシール状の封止部材が張られ、該空気逃し溝がその先端部分にお V、て大気に連通されるようにした

ことを特徴とする請求項 1乃至 11のいずれかに記載のポンプ。

[13] 該第 1ハウジング部材が、該圧電素子力も外部に延びるリード線を通す揷通孔を有し、

該揷通孔が通気室力該ハウジング部材内を蛇行して延びるように設けられ、その一部に該リード線の直径よりも狭い部分が設けられて、リード線が、該部分に挟着されるようにした

ことを特徴とする請求項 1乃至 12のいずれかに記載のポンプ。