專利名稱：泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種泵，其是利用由隔膜的上下振動而引起的泵室容積的變化、對液體等進行輸送的。
背景技術：
已知的泵中有一種隔膜式泵，其是利用由橡膠等形成的隔膜(ダイヤフラム)的移動而使泵室容積發生變化，并且使流入閥/流出閥聯動，對液體等輸送體進行輸送的。這種已知的隔膜式泵由于沒有油，因而最適于清潔的環境中使用或用于嫌惡流體變質的場合。
專利文獻1日本專利申請公開公報平7-301183號隔膜式泵由于結構簡易、可靠性高、容易小型化，因而對輕量化的要求也較多，考慮過用樹脂等材料形成泵的結構體來將重量減輕。
但是、在用樹脂等材料形成譬如將隔膜式泵的結構體與隔膜之間區劃泵室的殼體時，會有這樣的問題，即、由隔膜的上下振動而引起的、施加到泵室的較大的壓力使上述殼體發生彎曲。區劃泵室的殼體由于壓力而彎曲時，泵的吸入排出能力就下降。
另一方面、為了防止上述區劃泵室的殼體發生彎曲，在使構成殼體的樹脂材料厚度增加時又會產生使隔膜式泵的輕量化或薄膜化變得困難的問題。如果用金屬形成殼體，則即使將較厚的壁厚減薄能容易地保持需要的強度，但由于在用金屬切削加工形成殼體時，會使加工成本提高、而且也使大量生產性能降低，因而就成為隔膜式泵的成本降低的障礙。
發明內容
本發明是鑒于上述現有技術的情況而作出的，其目的是提供一種能使重量大大減輕、而且具有優良的大量生產性能的泵。
為了達到上述目的而作出的泵，其具有由上下振動而使泵室的容積發生變化的隔膜；與上述隔膜的一面相對地形成的、在與上述隔膜的一面之間將上述泵室分區的第1殼體；與上述隔膜的另一面相對、而且經由上述隔膜而與上述第1殼體相對地形成、將上述隔膜的周邊夾持在與上述第1泵室之間的第2殼體，其特征在于，上述第1殼體和上述第2殼體是使用包含不銹鋼、鋁、鈦中的至少一種金屬、由加壓成型方法加以成形的。
最好，上述第1殼體和上述第2殼體具有至少在10kPa以下的壓力作用下不產生彎曲的強度。最好，上述第1殼體的厚度被設定在0.5mm～2mm的范圍內，而且上述第2殼體的厚度被設定在0.3mm～2mm的范圍內。
最好，在上述第1殼體上形成增強用加強筋，其長度至少是上述第1殼體直徑的50％以上。最好，在上述第1殼體上形成多個閥支撐部、它們分別支撐著使輸送體流入到上述泵室的流入閥和使輸送體從上述泵室流出的流出閥，而且在這些多個閥支撐部之間配置有上述增強用加強筋。最好，在上述第1殼體和上述第2殼體上還形成用于支撐上述隔膜的隔膜支撐部。
本發明具有如下的效果。
根據本發明的泵，由于在第1殼體和第2殼體上采用了金屬板，用壓力成型方法進行成型，因而與以前的用金屬切削加工進行成型的相比較，能使大量生產性能大幅度地提高，能使隔膜式泵的制造成本大幅度地降低。
第1殼體是用厚度為0.5mm～2mm范圍的金屬板進行成型，并形成增強用加強筋，由此能得到具有在10kPa以下的壓力作用下不產生彎曲的強度的、且輕量的第1殼體。通過使用這樣的第1殼體，而能用較低的成本生產輕量的、且具有優良的大量生產性能的隔膜式泵。
圖1是表示本發明的泵的剖面圖。
圖2是表示第1殼體的外觀立體圖。
圖3是表示本發明泵的動作的說明圖。
圖4是表示本發明泵的動作的說明圖。
圖5是表示本發明的驗證結果的圖表。
具體實施例方式
下面，參照著附圖、對本發明的實施例進行說明。圖1是表示本發明的隔膜式泵的剖面圖。而圖2是表示構成泵的第1殼體的外觀立體圖。隔膜式泵10設有外殼11；支撐在該外殼11上的第1和第2殼體12、13；流出/流入殼體14；隔膜15；流入閥16；和流出閥17，只要將整體形成譬如大致圓筒形結構就可以。
第1殼體12是整體用金屬板形成、周邊上成一體地形成隔膜支撐部21。只要將隔膜支撐部21形成譬如V字形的槽就可以、借助O形環24、將隔膜15水密封地支撐在第1殼體12與第2殼體13之間。在這樣的第1殼體12和隔膜15的一面(表面)15a之間區劃出泵室27。
在第1殼體12的中央、成一體地形成增強用加強筋22。譬如只要將第1殼體12以一定幅度、大致突出成梯形就可以，最好、將加強筋22的長度形成為上述第1殼體12的直徑的50％以上。
在加強筋22的兩側形成閥支撐部23a、23b。閥支撐部23a、23b借助O形環25、26而支撐著流入閥16、流出閥17。在閥支撐部23a、23b的中央形成開口28a、28b，使液體等輸送體從流入閥16、流出閥17流入到泵室27或從泵室27流出。
具有上述結構的第1殼體12是整體使用譬如包含不銹鋼、鋁、鈦中至少一種的金屬板、可由加壓成型方法加以成形。從強度和輕量化的關系考慮，最好構成第1殼體12的金屬板使用厚度t1是0.5mm～2mm范圍的。最好構成第1殼體12的金屬板具有這樣的強度，即、至少在10kPa以下的壓力作用下不產生彎曲。
使用這樣的金屬板、由加壓成型方法使第1殼體12成形，因而與現有的由金屬切削加工成形的相比較、能大幅度地提高大量生產性能、能大幅度地降低泵10的制造成本。
而且，使用厚度t1是0.5mm～2mm范圍的金屬板形成第1殼體12、并且形成增強用加強筋22，由此能得到具有在10kPa以下的壓力作用下不彎曲的強度、且輕量的第1殼體12。通過使用這樣的第1殼體12，而能以較低的成本生產輕量的且具有優良的大量生產性能的隔膜式泵10。
第2殼體13是整體用金屬板形成、周邊上成一體地形成有隔膜支撐部31。只要將隔膜支撐部31形成是譬如V字形槽的結構就可以、借助O形環24、在第2殼體13與第1殼體12之間支撐隔膜15。在第2殼體13與隔膜15的另一面(背面)15b之間區劃出調壓室32。在第2殼體13的中央、形成調壓開口33，其也是用隔膜15的上下振動、將調壓室32的壓力保持成與外界氣壓相等。
具有這樣結構的第2殼體13與第1殼體12同樣地、是整體用譬如包含不銹鋼、鋁、鈦中的至少一種的金屬板、可由加壓成型方法加以成形。從強度和輕量化的關系考慮、最好是構成第2殼體13的金屬板使用厚度t2為0.3mm～2mm范圍的。最好是構成第2殼體13的金屬板具有這樣的強度，即、至少在10kPa以下的壓力作用下隔膜支撐部31也不彎曲。
通過使用這樣的金屬板、由加壓成型方法使第2殼體13成形，與以前的用金屬切削加工成形相比較、能大幅度地提高大量生產性能、能大幅度地降低泵10的制造成本。
而且通過使用厚度t2為0.3mm～2mm范圍的金屬板而形成第2殼體13，就能得到具有在10kPa以下的壓力作用下不彎曲的強度、且輕量的第2殼體13。通過使這樣的第2殼體13，就能與輕量、高強度的第1殼體12相結合地、以較低的成本進行輕量且具有優良的大量生產性能的隔膜式泵10的生產。
支撐在第1殼體12和第2殼體13之間的隔膜15是用上下振動使泵室27的容積變化，由此進行輸送體的吸入、排出，譬如可以用壓電膜。由施加的電壓使這樣的壓電膜在泵室27方向和調壓室32之間進行上下振動，使泵室27的容量變化。至少對隔膜15與第1殼體12之間構成泵室27的一面(表面)15a側進行防水加工就可以，對另一面(背面)15b也進行防水加工則更好。
除了將壓電膜用作使泵室27的容量變化的機構之外，也可以用橡膠等材料構成隔膜15，而且還可以用空氣泵等使調壓室32的壓力增減、由此使隔膜15進行上下振動、從而使泵室27的容量變化。
支撐在第1殼體12的閥支撐部23a和流入·流出殼體14之間的流入閥16只能朝著使輸送體向泵室27流入的方向打開，阻止輸送體的倒流。而支撐在第1殼體12的閥支撐部23b和流入·流出殼體14之間的流出閥17只能朝著使輸送體從泵室27流出的方向打開，阻止輸送體的倒流。這樣的流入閥16和流出閥17可以用譬如橡膠等材料形成。還可以在開口28a、28b上分別形成流入閥16和流出閥17。這時可將流入·流出殼體14省略，有利于泵10的簿型化。
流入·流出殼體14可以用譬如金屬的加壓成型方法加以形成，分別在流入閥16側形成流入口41、在流出閥17側形成流出口42。而且、外殼11將具有上述結構的第1殼體12、第2殼體13和流入·流出殼體14固定。外殼11可以用譬如樹脂等材料形成。而且、由于可以在開口28a、28b上分別形成流入閥16和流出閥17，而將流入·流出殼體14省略，因而用螺釘等緊固件將第1和第2殼體12、13直接相互固定還能將外殼11省略。這時，O形環25、26的安裝部分構成流入口和流出口。
下面，簡單地說明具有上述結構的隔膜式泵10的動作。如圖3所示、在液體等輸送體1的吸入工序中，使隔膜15向調壓室32側膨脹、使泵室27的容量增加，使泵室27成為低壓。由此、從流入口41、經由流入閥16而將輸送體1吸入到泵室27內。這時，流出口42側、由流出閥17阻止輸送體1向泵室27方向的流入。
接著，在如圖4所示的輸送體1的排出工序，使隔膜15向泵室27一側膨脹，使泵室27成為高壓。由此，從流出口42、經由流出閥17而將泵室27內的輸送體1排出。這時，流入閥16阻止輸送體1從流入口41一側排出。
如上所述，通過反復地進行由隔膜15的上下振動而形成的輸送體1的吸入工序和排出工序，就能將輸送體1從流入口41向流出口42輸送。
實施例本申請人對構成上述本發明泵的第1殼體的增強用加強筋的效果進行了驗證。作為試樣，準備了直徑為35mm的第1殼體，其上分別形成有長度為10mm、20mm、24mm、28mm、32mm的增強用加強筋。對這些第1殼體在施加30kPa壓力時的最大位移量ΔZmax(μm)進行了測定。圖5表示這些驗證結果。
根據圖5所示的圖表，通過將增強部分的長度取成20mm以上，就能將第1殼體的最大位移量ΔZmax抑制到5μm以下。這一點得到確認，即，在使用直徑為35mm左右的第1殼體的情況下，雖然當最大位移量ΔZmax是5μm以上時，會產生對泵的吸入·排出性能有不良影響的問題，但通過形成增強用加強筋，就能將第1殼體的撓曲抑制到最小限度。
權利要求
1.一種泵，其具有由上下振動而使泵室的容積變化的隔膜；與上述隔膜的一面相對地形成的、在與上述隔膜的一面之間將上述泵室分區的第1殼體；與上述隔膜的另一面相對、而且經由上述隔膜而與上述第1殼體相對地形成、將上述隔膜的周邊夾持在與上述第1泵室之間的第2殼體，其特征在于，上述第1殼體和上述第2殼體是使用包含不銹鋼、鋁、鈦中的至少一種金屬、由加壓成型方法加以成形的。
2.如權利要求1所述的泵，其特征在于，上述第1殼體和上述第2殼體具有至少在10kPa以下的壓力作用下不產生彎曲的強度。
3.如權利要求1所述的泵，其特征在于，上述第1殼體的厚度被設定在0.5mm～2mm的范圍內，而且上述第2殼體的厚度被設定在0.3mm～2mm的范圍內。
4.如權利要求1所述的泵，其特征在于，在上述第1殼體上形成有增強用加強筋，其長度至少是上述第1殼體直徑的50％以上。
5.如權利要求1所述的泵，其特征在于，在上述第1殼體上形成有多個閥支撐部、它們分別支撐著使輸送體流入到上述泵室的流入閥和使輸送體從上述泵室流出的流出閥，而且在這些多個閥支撐部之間配置有上述增強用加強筋。
6.如權利要求1所述的泵，其特征在于，在上述第1殼體和上述第2殼體上還形成有用于支撐上述隔膜的隔膜支撐部。
全文摘要
本發明提供一種能實現輕量化、且具有優良的大量生產性能的泵。其中，第1殼體(12)是整體由金屬板形成、周邊上成一體地形成有隔膜支撐部(21)。隔膜支撐部(21)只形成譬如是V字形的槽就可以，借助O圈，在與第2殼體之間將隔膜水密封地支撐。而且形成有增強用加強筋(22)。
文檔編號F04B43/02GK1657776SQ20051005194
公開日2005年8月24日 申請日期2005年2月18日 優先權日2004年2月19日
發明者大西人司 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社