專利名稱：活塞泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮空氣等氣體的活塞泵，特別是涉及一種小型、輕量的，在較低壓力領(lǐng)域使用的活塞泵。并且，還涉及使用該活塞泵的血壓測(cè)定裝置。
背景技術(shù)：
一般地，在血壓測(cè)量?jī)x中設(shè)置有為了系緊手臂部而能夠輸送壓縮空氣的泵。最近，特別是自動(dòng)血壓測(cè)量?jī)x的廣泛銷售，隔膜式的泵開(kāi)始被使用(例如特開(kāi)昭63-289276號(hào)公報(bào))。參照?qǐng)D32對(duì)其一例加以說(shuō)明。該隔膜式泵，將馬達(dá)942的旋轉(zhuǎn)軸940的旋轉(zhuǎn)，變換為曲軸938的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并將其傳遞到連桿936，由此傳遞給具有由鐵球952所調(diào)整的嵌合部的壓碎機(jī)(クラツシヤ一)954，由該壓碎機(jī)954使隔膜900上下運(yùn)動(dòng)。由該壓碎機(jī)954將隔膜900拉到下側(cè)時(shí)，空氣從外部經(jīng)吸入口927(左室的吸入口未圖示)而吸入，進(jìn)而由吸入口927打開(kāi)閥928，由此使氣體流入隔膜內(nèi)。另一方面，由該壓碎機(jī)954將隔膜900推到上側(cè)時(shí)，排氣閥918打開(kāi)，空氣從吐出口932排出。
但是，這樣的隔膜式泵，不僅部件的數(shù)目多，組裝工序繁雜，而且在到達(dá)較低壓力時(shí)消費(fèi)的電流多。另一方面，以往的活塞泵與上述隔膜式泵相同，不僅包含螺絲類等以及彈簧類等的機(jī)械性接合部件，部件的數(shù)目較多，更為高價(jià)，而且在到達(dá)較低壓力時(shí)其效率也未必高。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出，其目的在于提供簡(jiǎn)單、高效、更小型的活塞泵。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明的活塞泵的特征在于，具有筒狀的汽缸，沿該汽缸內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，通過(guò)裝在該汽缸內(nèi)的該活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使由所述汽缸及所述活塞所形成的泵室的容積發(fā)生變化、由此使吸入氣體通過(guò)的吸氣口，由所述泵室的容積變化而使排出氣體通過(guò)的排氣口，設(shè)置在配置于所述活塞頂部的吸氣口的吸氣閥，設(shè)置在配置于所述汽缸頂部的排氣口的排氣閥。
更具體地，本發(fā)明提供具有以下特征的活塞泵。
(1)一種活塞泵，具有筒狀的汽缸；沿該汽缸內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞；吸入到由所述汽缸及所述活塞所形成的泵室內(nèi)的氣體通過(guò)的吸氣口；以及從所述汽缸排出的氣體通過(guò)的排氣口，該活塞泵由所述活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而改變所述泵室的容積，從所述吸氣口吸入氣體的同時(shí)，從所述排氣口將氣體排出，其特征在于，所述吸氣口與增加所述泵室的容積時(shí)打開(kāi)的吸氣閥一起配置于所述活塞的頂部，所述排氣口與減少所述泵室的容積時(shí)打開(kāi)的排氣閥一起配置于所述汽缸的頂部。
本發(fā)明的活塞泵，具有筒狀的汽缸，沿該汽缸內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，吸入到由所述汽缸及所述活塞所形成的泵室內(nèi)的氣體通過(guò)的吸氣口，以及從所述汽缸排出氣體所通過(guò)的排氣口。筒狀的汽缸，其外側(cè)是圓柱狀，其內(nèi)側(cè)形成中空可以制成所謂的圓筒狀。而且，外側(cè)也可以制成完全不同的形狀。在該汽缸內(nèi)安裝有活塞，希望活塞的外側(cè)形狀模仿汽缸的內(nèi)側(cè)形狀?；钊灰軌蛟谄椎膬?nèi)側(cè)沿其內(nèi)壁在汽缸的軸向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)即可，更希望具有該往復(fù)運(yùn)動(dòng)能夠順利進(jìn)行的形狀。
在該汽缸的內(nèi)側(cè)，形成由活塞(特別是頂部或頭部)、汽缸內(nèi)壁、以及汽缸頂部(或先端部)所圍成的泵室。所以，該泵室的容積隨活塞在汽缸側(cè)的軸向位置的不同而不同。
吸入及排出的氣體，可以是空氣、氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等一般的氣體，也可以是水蒸氣及氟龍(フロン)等隨條件而發(fā)生相變的物質(zhì)，而且，還可以是它們的混合物或混合有顆粒等固體的物質(zhì)。進(jìn)而，本發(fā)明的活塞泵不僅適用于氣體，而且還可以適用于液體等流體。向泵室的吸入及從泵室的排出，主要是與泵室的容積的變化相關(guān)聯(lián)而進(jìn)行，吸入、排出氣體所通過(guò)的吸入口及排出口，被設(shè)置在形成該泵室的要素(以下稱形成要素)中的至少一個(gè)或以上。這些口(以下稱“開(kāi)口”)分別有一個(gè)或一個(gè)以上即可，而且，也可以是一個(gè)開(kāi)口兼做吸入口及排出口，也可以是多個(gè)開(kāi)口作為吸入口及排出口的功能。這些開(kāi)口，在設(shè)定的各形成要素中，在該泵室側(cè)可以是至少在既定的時(shí)間或時(shí)刻打開(kāi)。
由往復(fù)運(yùn)動(dòng)使所述泵室的容積發(fā)生變化，為了使從所述吸氣口吸入氣體，同時(shí)從所述排氣口排出氣體，該活塞在與滑動(dòng)的汽缸內(nèi)壁之間能夠在保持既定的氣封性的同時(shí)而往復(fù)運(yùn)動(dòng)即可。所謂既定的氣封性，是指作為活塞泵具有充分功能的氣封性。活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，主要是由從外部向活塞傳遞的驅(qū)動(dòng)力而進(jìn)行。在保持氣封性的同時(shí)，由外部驅(qū)動(dòng)力使活塞移動(dòng)，而使泵室的容積增加時(shí)，泵室與外部相比氣壓下降，所以設(shè)置于吸氣口的吸氣閥打開(kāi)即可。該吸氣閥可以配置在活塞的頂部(或頭部)及/或活塞的中間部或底部，更希望配置在頂部。這是由于能夠使泵室的最小容積可以變得更小。而且，在由活塞的逆向運(yùn)動(dòng)使泵室的體積減少時(shí)，排氣口處配置的排氣閥打開(kāi)即可。該排氣閥可以配置在汽缸的頂部(或先端部、或頭部)。
這樣，將設(shè)有吸氣閥的吸氣口配置在活塞的頂部，將設(shè)有排氣閥的排氣口配置在汽缸的頂部時(shí)，與吸氣口及排氣口一起配置于活塞的頂部(或汽缸的頂部)的情況相比，能夠使配置效率提高，使汽缸及活塞的直徑減小。
而且，期待氣體的流動(dòng)是容易向一個(gè)方向且圓滑地流動(dòng)。例如，如果汽缸的頂部平坦，活塞的頂部也平坦，則活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)不容易發(fā)生相互干涉，可以使最小泵室容積減小，這樣，即使是同一行程，也可以使壓縮率增大。所述吸氣口及排氣口，也可以是包含在平板上開(kāi)設(shè)的圓形的開(kāi)口等單出的孔(或穴)。而且，還可以是由軟管(hose)、管(tube)、導(dǎo)管(pipe)等的截面所形成。而且，吸氣閥及排氣閥，也并不作特別的限定，希望使用片狀閥等，但也可以使用其它任意形式的閥。例如，既可以是在平坦的柔軟性板狀閥的周圍邊緣的一處以鉸鏈狀地被固定，以進(jìn)行閥的開(kāi)閉的形式的閥，也可以涉及為傘狀的形狀，通過(guò)固定其柄(相當(dāng)于中央的垂直棒)，由傘面的柔軟性能力使閥開(kāi)為平面的形式的閥。
(2)根據(jù)上述(1)所記載的活塞泵，其特征在于，所述吸氣閥配置于所述泵室一側(cè)。
所謂吸氣閥配置于泵室一側(cè)是指，可以是吸氣閥配置于活塞的泵室一側(cè)，通過(guò)與活塞的緊密接合使吸氣口關(guān)閉，使吸氣閥從活塞離開(kāi)的力產(chǎn)生作用時(shí)打開(kāi)吸氣口的閥。例如可以是吸氣閥配置于活塞的頂部，配置于形成該頂部的壁的泵室一側(cè)的情況。更具體地，如果將片狀式閥配置于形成活塞頂部的壁的泵室一側(cè)，且該閥以覆蓋設(shè)在形成頂部的壁上的吸氣口的形式來(lái)設(shè)置的話，則可以不使用特別高度的控制技術(shù)，在泵室形成比外部氣體低的壓力時(shí)，能夠打開(kāi)吸氣閥，而且，在泵室形成比外部氣體高的壓力時(shí)，能夠關(guān)閉吸氣閥。這里，所謂外部氣體，是指與吸氣口的泵室側(cè)相反一側(cè)的空間或氣壓，也可以說(shuō)是供給被吸入氣體一側(cè)的空間或氣壓。
(3)根據(jù)上述(1)或(2)所記載的活塞泵，其特征在于，所述排氣閥配置于所述汽缸頂部的所述泵室的相反一側(cè)。
所謂排氣閥配置于汽缸頂部的泵室的相反一側(cè)，意味著排氣閥配置于汽缸的頂部，且配置于與形成該頂部的壁的泵室的相反一側(cè)。這里，所謂汽缸的頂部，希望是形成汽缸的軸向的一方的端面的部位。該軸方向最好是沿著活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向。汽缸的頂部希望是封閉所述汽缸的一方的端面的部件，最好是形成板或壁的部件。
例如，如果片狀的閥配置于與形成汽缸頂部的壁的泵室相反的一側(cè)，且該閥以覆蓋排氣口的方式而配置的話，則可以不使用特別高度的控制技術(shù)，在泵室形成比外部氣體低的壓力時(shí)，能夠關(guān)閉排氣閥，而且，在泵室形成比外部氣體高的壓力時(shí)，能夠打開(kāi)排氣閥。這里，所謂外部氣體，是指與排氣口的泵室側(cè)相反一側(cè)的空間或氣壓，也可以說(shuō)是送入被排出氣體一側(cè)的空間或氣壓。這樣，吸氣閥與排氣閥聯(lián)動(dòng)并發(fā)揮作用，能夠使泵高效率地工作。
(4)根據(jù)上述(1)～(3)中任一項(xiàng)所記載的活塞泵，其特征在于，所述活塞在所述泵室的相反一側(cè)具有與所述吸氣口相通的開(kāi)口部，該開(kāi)口部，使經(jīng)由所述吸氣口被吸入到所述泵室內(nèi)的空氣通過(guò)，能夠存儲(chǔ)該空氣的充氣腔以通到所述開(kāi)口部的方式配置，該充氣腔由至少有一個(gè)充氣腔吸氣口的圍欄所圍成。
這里，所謂充氣腔，可以是包含類似于空氣室的空間。通向吸氣口的開(kāi)口部，可以是對(duì)于充氣腔而打開(kāi)，以便能夠從該充氣腔吸引空氣。該充氣腔，可以是由一個(gè)或多個(gè)壁形成的圍欄所構(gòu)成，由這樣的圍欄規(guī)定該充氣腔的主要部分。圍欄的形狀可以包含矩形、圓形、球形及它們的組合形狀，換言之可以由箱狀包圍充氣腔。充氣腔的吸氣口，可以是設(shè)在充氣腔上的開(kāi)口。例如可以是包含設(shè)置于充氣腔的圍欄的開(kāi)口部等。在該開(kāi)口部中可以設(shè)置開(kāi)閉閥等。
(5)一種活塞泵，具有有頂部的筒狀汽缸；沿該汽缸內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞；吸入到由所述汽缸及所述活塞在所述汽缸的頂部側(cè)所形成的泵室內(nèi)的氣體通過(guò)的吸氣口；以及從所述汽缸排出的氣體通過(guò)的排氣口，該活塞泵對(duì)應(yīng)于由所述活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而改變的所述泵室的容積，從所述吸氣口吸入氣體的同時(shí)，從所述排氣口將氣體排出，其特征在于，所述吸氣口與增加所述泵室的容積時(shí)打開(kāi)的吸氣閥一起配置于所述汽缸的頂部，所述排氣口與減少所述泵室的容積時(shí)打開(kāi)的排氣閥一起配置于所述活塞。
(6)根據(jù)上述(5)所記載的活塞泵，其特征在于，所述吸氣閥配置于所述泵室一側(cè)。
(7)根據(jù)上述(1)～(6)中任一項(xiàng)所記載的活塞泵，其特征在于，所述活塞與耦合部件相結(jié)合，使所述活塞可沿其圓周方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所述耦合部件與驅(qū)動(dòng)的連接部件相連接，使結(jié)合的所述活塞能夠在所述汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
活塞可以是通過(guò)能夠在活塞的圓周方向上旋轉(zhuǎn)的環(huán)狀耦合部件而接合于連接部件。所謂能夠在活塞的圓周方向上旋轉(zhuǎn)，意味著是可以向左及/或向右方向旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)可以是一周旋轉(zhuǎn)或部分旋轉(zhuǎn)。耦合部件是使活塞與連接部件相接合的部件，可以是保持與活塞之間的既定的自由度的同時(shí)，從連接部件向活塞傳遞機(jī)械力的部件。例如，可以是在不是活塞頂部(即位于泵室一側(cè)的活塞的端部)的一側(cè)，例如在基底部(相當(dāng)于距泵室遠(yuǎn)的一側(cè))，設(shè)置能夠沿活塞的周圍方向(例如如果是圓筒狀活塞時(shí)，則是圓周方向)旋轉(zhuǎn)的耦合部件(可以包含后面敘述的實(shí)施例中的耦合·環(huán)等)。連接于該耦合部件的連接部件(例如，可以包含后面敘述的實(shí)施例中的連接·環(huán)等)可以由外部驅(qū)動(dòng)力而動(dòng)作。該外部驅(qū)動(dòng)力包含任何種類的力，并沒(méi)有特別的限定，可以是由連接于馬達(dá)軸的曲軸的驅(qū)動(dòng)力。由曲軸驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
(8)根據(jù)上述(7)所記載的活塞泵，其特征在于，所述活塞在所述活塞的圓周方向上連續(xù)設(shè)置有在其內(nèi)側(cè)與所述耦合部件相結(jié)合的凹部，該凹部至少包含既定的第一球面的一部分，所述耦合部件在所述圓周方向上連續(xù)設(shè)置有與所述凹部相對(duì)應(yīng)的凸部，該凸部至少包含既定的第二球面的一部分，以便在所述圓周方向及軸方向可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合于所述凹部，所述凸部與所述凹部相結(jié)合，從所述連接部件向所述活塞傳遞驅(qū)動(dòng)力，由此使所述活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
所謂活塞的內(nèi)側(cè)，可以包含不面對(duì)汽缸內(nèi)壁的一側(cè)，例如，在由圓筒形將一方的端部封閉，使之為杯狀的形狀的活塞中，可以包含該杯內(nèi)側(cè)或圓筒的中空部。內(nèi)側(cè)的凹部可以包含諸如在杯的內(nèi)壁相當(dāng)?shù)牟课话枷碌臏喜?。該凹部的凹坑，最好在與杯的內(nèi)側(cè)內(nèi)接了球時(shí)具有與形成的球面的一部分大體相同的曲率。耦合部件的凸部，最好具有與大體相同或稍小的球面大體相同的曲率，以便與上述凹部相吻合。上述凹部及/或凸部最好在活塞的圓周方向上是連續(xù)性的。
(9)根據(jù)上述(1)～(8)中任一項(xiàng)所記載的活塞泵，其特征在于，所述活塞的至少與所述汽缸內(nèi)壁相滑動(dòng)的部分是由自潤(rùn)滑材料所構(gòu)成。
所謂活塞的至少與汽缸內(nèi)壁相滑動(dòng)的部分是由自潤(rùn)滑材料所構(gòu)成，可以是將由這樣的自潤(rùn)滑材料所構(gòu)成的部件配置于汽缸的內(nèi)壁，即配置于活塞的外周。而且，也可以包含將自潤(rùn)滑材料涂層于活塞的外周。這些自潤(rùn)滑材料并不限于一定要求遍及外周的全體，也可以包含僅在其一部分上配置這樣的材料。為了使?jié)櫥匦栽谥車较蛏暇鶆?，希望在外周的一周上配置這樣的材料，而且，還可以根據(jù)需要，在活塞上以卷帶的方式配置一層或更多重疊的自潤(rùn)滑材料。作為自潤(rùn)滑材料，不限于該材料自身具有自潤(rùn)滑性的情況，及將自潤(rùn)滑材料與潤(rùn)滑劑相混合的材料，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇使用。例如，可以使用特氟龍(注冊(cè)商標(biāo))等有機(jī)系列的固體潤(rùn)滑劑，二硫化鉬及石墨等無(wú)機(jī)系列的固體潤(rùn)滑劑的復(fù)合材料。進(jìn)而，還可以使用含浸有油及硅樹(shù)脂等液體狀物質(zhì)的材料。而且，還可以包含后面的實(shí)施例中說(shuō)明的高分子材料及合成樹(shù)脂。這些材料，可以使用于活塞、汽缸、活塞頭、汽缸頭、耦合部件、連接部件、曲軸、外殼、及其它的部件。
上述滑動(dòng)性優(yōu)異的材料，不僅可用于活塞，而且還可以用于其它部件(例如汽缸、耦合部件、連接部件等)及其對(duì)耦部件。根據(jù)滑動(dòng)條件，也有希望雙方都使用上述材料的情況。而且，不僅是材料，材料的表面特性(例如表面粗糙度)等有時(shí)也是重要的。
(10)根據(jù)上述(1)～(9)中任一項(xiàng)所記載的活塞泵，其特征在于，所述汽缸，配置有由在其頂部固定的頂部圍欄所形成的頂部充氣腔，同時(shí)配置有固定在僅距該頂部既定距離的部位的馬達(dá)外殼，其在該馬達(dá)外殼的至少一部分上連接固定，該馬達(dá)外殼支撐驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，使所述活塞在所述汽缸的內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其由固定于所述汽缸的基部，以及在與所述基部之間挾持固定沿該基部配置的所述馬達(dá)的蓋部所構(gòu)成，所述蓋部及所述基部通過(guò)可裝拆的連接機(jī)構(gòu)而結(jié)合。
頂部圍欄可以包含汽缸頂部的閉塞部件(例如可以包含汽缸頭或頂板)，以及包圍頂板的壁。例如，可以將所述閉塞部件作為基材，所述頂部圍欄可以包含在其上大體垂直延伸、具有既定高度的側(cè)壁，以及在該側(cè)壁上與所述基材大體平行擴(kuò)展的頂板。頂部充氣腔可以包含類似于空氣室的空間?？梢跃哂信c該充氣腔相通，在活塞泵的體系外開(kāi)口的排氣或排出口。該排出口，作為排出端口可以是管狀。距汽缸的頂部?jī)H相隔既定距離的部位，可以是沿著汽缸至少?gòu)捻敳侩x開(kāi)的位置。就是說(shuō)，馬達(dá)外殼最好不是直接固定于汽缸頂部，而是對(duì)于汽缸固定。通過(guò)靈活運(yùn)用汽缸作為結(jié)構(gòu)體，能夠使活塞泵整體輕量化與小型化。所以，馬達(dá)外殼對(duì)于汽缸固定，固定于該馬達(dá)外殼的馬達(dá)，能夠?qū)τ谄锥潭ā?br> (11)根據(jù)上述(1)～(10)中任一項(xiàng)所記載的活塞泵，其特征在于，該活塞泵是連接于血壓測(cè)量?jī)x的活塞泵。
(12)一種活塞泵，其為使活塞在帶有汽缸頭的汽缸內(nèi)往復(fù)加壓的活塞泵，其特征在于①所述汽缸的內(nèi)徑約為20mm或20mm以下；②該活塞泵的排氣量約為6.0升/分或6.0升/分以下；③即使所述活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)約10,000次，也能夠維持加壓特性；④所述汽缸與汽缸頭是非機(jī)械接合。
使活塞在帶有汽缸頭的汽缸內(nèi)往復(fù)加壓的活塞泵，所謂①所述汽缸的內(nèi)徑約為20mm或20mm以下，可以是作為活塞泵的主要部件所使用的汽缸的內(nèi)徑約為20mm或20mm以下。更為希望的是，作為手腕血壓計(jì)使用的泵，所述汽缸的內(nèi)徑約為8.5mm或8.5mm以下，作為上臂血壓計(jì)使用的泵，所述汽缸的內(nèi)徑約為18mm或18mm以下。這里，所謂汽缸頭，可以是指汽缸頂部的部件(包含零件)，也可以是包含直接接合于該汽缸頂部部件的部件(包含零件)。本發(fā)明的活塞泵由這樣的結(jié)構(gòu)或零件構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。而且，所謂②所述活塞泵的排氣量約為6.0升/分或6.0升/分以下，是指在泵無(wú)負(fù)荷狀態(tài)的額定條件下工作時(shí)的排氣量約為6.0升/分或6.0升/分以下。更為希望的是，活塞泵的排氣量在手腕型的泵中，約為1.0升/分或1.0升/分以下，在上臂型的泵中，約為5.5升/分或5.5升/分以下。所謂③即使所述活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)約10,000次，也能夠維持加壓特性，是指即使是經(jīng)過(guò)約10,000次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也能夠維持最大到達(dá)壓力及/或壓力到達(dá)速度等的活塞泵的既定性能。更為希望的是，即使是活塞經(jīng)過(guò)約30,000次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也能夠維持加壓特性。而且，所謂④所述汽缸與汽缸頭是非機(jī)械接合，可以意味著接合汽缸與構(gòu)成汽缸頂部端面的閥板與復(fù)式接頭(岐管)的汽缸頭，是由黏附、焊接、焊著(熔敷)等非機(jī)械的方法所接合。特別是希望由焊接及/或焊著等方法所接合。而且，該汽缸與該汽缸頭，可以不是螺絲類，或者不是使用彈簧類的嵌合，而是由焊接及/或焊著而進(jìn)行。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，不僅能夠容易地確保其密閉性，而且還具有能夠使泵小型化的優(yōu)點(diǎn)。在使用螺絲類的機(jī)械接合部件的情況下，不僅必須開(kāi)相應(yīng)的孔穴，且必須能夠確保螺紋牙等的情況，而且必須使用能夠確保氣封性的螺絲。
(13)一種活塞泵的制造方法，是具有筒狀的汽缸；沿該汽缸內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞；吸入到由所述汽缸及所述活塞所形成的泵室內(nèi)的氣體通過(guò)的吸氣口；以及從所述汽缸排出的氣體通過(guò)的排氣口活塞泵的制造方法，其特征在于，包含以下工序制作包含形成所述汽缸及所述排氣口的汽缸頂部的活塞泵前驅(qū)體的工序，對(duì)所述活塞泵前驅(qū)體進(jìn)行漏氣檢查的工序，以及對(duì)所述活塞泵前驅(qū)體進(jìn)一步裝配零件、制成活塞泵的工序。
所謂活塞泵前驅(qū)體，可以包含汽缸及形成所述排氣口的汽缸頂部，可以是包含為了進(jìn)行活塞泵的漏氣檢查所必需的零件的活塞泵的半成品。在該活塞泵前驅(qū)體的制備工序中，沒(méi)有必要使用螺絲類及彈簧類的組裝。就是說(shuō)，可以進(jìn)行包含零件的相接的組合及組裝，并由黏附、焊接、焊著等非機(jī)械的接合，來(lái)制作活塞泵前驅(qū)體?；钊们膀?qū)體的漏氣檢查，是對(duì)于活塞泵必要的檢查，但可以說(shuō)并不是對(duì)于活塞泵的成品都必須進(jìn)行檢查。而且，所謂對(duì)所述活塞泵前驅(qū)體進(jìn)一步裝配零件、制成活塞泵，可以意味著在后續(xù)的完成活塞泵的工序中，沒(méi)有必要將從活塞泵前驅(qū)體臨時(shí)取下的零件再一次組裝。
所謂連接于血壓測(cè)量?jī)x的活塞泵，可以是測(cè)量血壓的器械中專門(mén)使用的活塞泵。但是，也不能排除其它的用途，也可以考慮用于血壓測(cè)定。在測(cè)定血壓的器械中所使用的活塞泵，可以包含為了壓迫(勒緊)人的手腕或臂等測(cè)量血壓所必要的部位而發(fā)生必要的空氣壓力的泵。
(14)使用上述(1)～(12)中任意一項(xiàng)所述的活塞泵的血壓測(cè)量?jī)x。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵，是表示打開(kāi)馬達(dá)外殼狀態(tài)下的截面的圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的側(cè)面中剖開(kāi)部分零件，表示一部分截面的圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的零件展開(kāi)圖。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的零件——活塞的截面圖。
圖5是從本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的零件——活塞的頂部觀察的立體圖。
圖6是從本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的零件——活塞的底基部觀察的立體圖。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的零件——連接·環(huán)的側(cè)面圖。
圖8是本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的零件——連接·環(huán)的截面圖。
圖9是本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的零件——連接·環(huán)的俯視圖。
圖10是本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的零件——連接·環(huán)的立體圖。
圖11是本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的零件——連接·環(huán)的主視圖。
圖12是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的零件——連接·環(huán)的功能的模式截面圖。
圖13是圖12的X-X’截面圖。
圖14是表示圖13的連接·環(huán)抽出時(shí)的活塞的凹部變形的截面圖。
圖15是從基底部側(cè)觀察時(shí)圖14的活塞凹部變形的模式圖。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施例中活塞泵的漏氣檢查裝置及其方法的圖。
圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施例中活塞泵的漏氣檢查中能夠使用的活塞泵前驅(qū)體的截面的圖。
圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施例中活塞泵的到達(dá)壓力與消費(fèi)電力的關(guān)系的圖。
圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施例中包含活塞泵的漏氣檢查工序的制造方法的圖。
圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施例中活塞泵的截面，是表示馬達(dá)外殼的蓋部關(guān)閉的狀態(tài)的圖。
圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施例中活塞泵的截面，是吸氣閥逆轉(zhuǎn)，表示馬達(dá)外殼的帶銷蓋部打開(kāi)的狀態(tài)的圖。
圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施例中活塞泵中所使用的、具有帶銷蓋部的馬達(dá)外殼的制造形態(tài)的立體圖。
圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施例中活塞泵中所使用的、具有帶銷蓋部的馬達(dá)外殼的組裝時(shí)形態(tài)的立體圖。
圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施例中活塞泵中所使用的、具有帶銷蓋部的馬達(dá)外殼中插入與活塞相接合的馬達(dá)的組裝時(shí)形態(tài)的立體圖。
圖25是表示圖24所示馬達(dá)全體的形態(tài)的立體圖。
圖26是表示本發(fā)明的實(shí)施例中活塞泵的組裝狀態(tài)的形態(tài)的立體圖。
圖27是表示可以安裝本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的血壓測(cè)量?jī)x的控制主要部分的俯視圖。
圖28是圖27的控制主要部分的基板的截面圖。
圖29是在圖27的控制主要部分中安裝了現(xiàn)有的隔膜泵的加壓部的俯視圖。
圖30是在圖27的控制主要部分中安裝了本發(fā)明的實(shí)施例中的活塞泵的控制主要部分的俯視圖。
圖31是表示本發(fā)明的實(shí)施例中活塞泵的截面，是表示汽缸下部的曲軸室密閉，帶有曲軸室吸氣口的馬達(dá)外殼關(guān)閉狀態(tài)的圖。
圖32是表示比較例的隔膜泵的部分截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，舉出本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但本實(shí)施例是作為本發(fā)明的最佳實(shí)施例而給出了具體的零件名、材料、數(shù)值等，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施例中的活塞泵10的截面圖。本實(shí)施例的活塞泵10，主要由以下部件所構(gòu)成，由容納馬達(dá)42的外殼基材44及蓋47所組成的外殼，由馬達(dá)42所驅(qū)動(dòng)的活塞14，內(nèi)部安裝有活塞14的汽缸12，形成汽缸頂部的閥板16，以及與閥板16相焊著的復(fù)式接頭30。位于圖中左下位置的馬達(dá)42由蓋47所支撐，從而與外殼基材44的下側(cè)相接，圖中左右方向的自由度被蓋的大體中央部的圖中向上的隆起49所約束，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)方向的自由度也由外殼基材44與蓋47的挾持所約束。該蓋47，由起到鉸鏈作用的側(cè)面部件45從外殼基材44在圖中向下懸吊而連接。如上所述，蓋47通過(guò)與外殼基材44一起挾持馬達(dá)42使外殼關(guān)閉，并將馬達(dá)42固定于外殼內(nèi)，此時(shí)，蓋的圖中略右端向上延伸的隆起部的右側(cè)的突起43，與位于側(cè)面部件45對(duì)面位置的側(cè)面部件46的下方部所設(shè)置的開(kāi)口51相接合，在外殼關(guān)閉狀態(tài)下阻攔，使蓋47不會(huì)在圖中向下方落下。汽缸12位于圖中的右側(cè)，與外殼(特別是外殼基材44)相接合而固定，在圖中垂直延伸。在汽缸12的內(nèi)側(cè)安裝有沿圖中垂直方向即軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞14。在圖中汽缸12的上面，由焊著部15的焊著而接合和配置有保持氣封性的閥板16，形成汽缸12的頂部。閥板16，由焊著部17將復(fù)式接頭30焊著于圖中上側(cè)。由復(fù)式接頭30與閥板16所形成的空間31，是被排氣的空氣的室，所述焊著部17，保持該室的氣封性而焊著。就是說(shuō)，作為頂部充氣腔功能的空間31，是由作為頂部圍欄功能的閥板16及復(fù)式接頭30所規(guī)定。由空間31所形成的室的空氣的出口(吐出口32)設(shè)置在圖中復(fù)式接頭30的左側(cè)。
外殼中所容納的馬達(dá)42的向圖中右方延伸的驅(qū)動(dòng)軸40的旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)到壓入驅(qū)動(dòng)軸40的曲軸38，但由于是在驅(qū)動(dòng)軸40從圓柱形曲軸38的中心僅離開(kāi)既定距離L的位置上壓入，所以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠變換為圖中上下方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(參照?qǐng)D2)。曲軸38可自由旋轉(zhuǎn)地插入連接·環(huán)36的環(huán)開(kāi)口部36c(參照?qǐng)D8)。曲軸38旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，曲軸38的外周與連接·環(huán)36的開(kāi)口部?jī)?nèi)面滑動(dòng)。由于連接·環(huán)36在上述旋轉(zhuǎn)方向上固定，所以不會(huì)發(fā)生追蹤旋轉(zhuǎn)。由于驅(qū)動(dòng)軸40偏心，并與曲軸38相連接，驅(qū)動(dòng)軸40由馬達(dá)42的軸承而固定軸位置，馬達(dá)42固定于外殼，所以連接·環(huán)36相對(duì)于外殼，即相對(duì)于固定的汽缸12，改變相對(duì)位置，但是，與連接·環(huán)36成為一體而形成的耦合·環(huán)34，及耦合·環(huán)34所連接的活塞14，進(jìn)而由內(nèi)部插入有活塞14的汽缸12的內(nèi)壁所限制，使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。與該連接·環(huán)36一體連接的耦合·環(huán)34，將由連接·環(huán)36的曲軸38而向圖中的面前及里側(cè)的運(yùn)動(dòng)，在耦合·環(huán)34的活塞圓周方向的自由度與活塞內(nèi)面的圓周方向的球座37接受的耦合·環(huán)34的球狀外周面上某種程度地吸收，作為圖中上下方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞到活塞14(參照?qǐng)D4)。就是說(shuō)，因馬達(dá)42的旋轉(zhuǎn)，在汽缸12的內(nèi)部安裝的活塞14，對(duì)于汽缸12形成在圖中上下方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
活塞14向圖中的下方拉下時(shí)，由活塞14頂部、汽缸12的內(nèi)壁、汽缸頂部的閥板16所圍成的泵室22的容積增加，泵室22內(nèi)的氣壓減少。因此，活塞14的中心軸位置所設(shè)置的孔29內(nèi)所插入的傘狀吸氣閥26打開(kāi)，由活塞14下部的外部氣體中的空氣從吸氣口28導(dǎo)入。耦合·環(huán)34成為環(huán)狀的形狀，中央部除了與連接·環(huán)36相連接的部分之外為中空。所以，從上述吸氣口28所吸入的空氣是由活塞14的中空部35而帶來(lái)(參照?qǐng)D4)，該空氣通過(guò)壓入活塞14的耦合·環(huán)34的所述連接部的兩側(cè)(或單側(cè))的空間，由活塞14的下側(cè)(或基底部)而帶來(lái)。在活塞14的下側(cè)，曲軸38等以容納于外殼(外殼基材44，側(cè)面部件45、46，蓋47)的方式而配置，為了使隔板48具有開(kāi)口，該外殼上有充分的開(kāi)口部，空氣能夠從活塞泵10的外部幾乎自由地進(jìn)入。還有，圖1是表示活塞14下降到下止點(diǎn)的狀態(tài)。
活塞14向圖中上方抬起時(shí)，泵室22的容積減少，泵室22內(nèi)的氣壓上升。因此，泵室內(nèi)的高氣壓的空氣，通過(guò)在配置于汽缸12的頂部(或先端部)的閥板16上所開(kāi)設(shè)的排氣孔20，在相當(dāng)于配置在汽缸12的頂部(或先端部)的閥板16的汽缸中心軸的位置所設(shè)置的孔24中所插入的傘狀排氣閥18打開(kāi)，泵室內(nèi)的空氣從這里排出。排出的空氣經(jīng)過(guò)復(fù)式接頭的空間31，從吐出口32排出。
在本實(shí)施例中，經(jīng)?；瑒?dòng)的部位是曲軸38與連接·環(huán)36的組，及活塞14與汽缸12的組。為了滿足它們的滑動(dòng)特性，希望使用合成樹(shù)脂等有機(jī)體系的材料，其表面的粗糙度應(yīng)盡量的小，希望為鏡面或接近鏡面的程度。具體地，在本實(shí)施例的曲軸38、連接·環(huán)36、及活塞14中，使用了三井石油化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的琉布瑪(リユブマ一)(注冊(cè)商標(biāo))。該琉布瑪(Lubmer)是高滑動(dòng)性特殊聚烯樹(shù)脂。除此之外，在上述滑動(dòng)部件中，也可以使用超高分子量的聚乙烯(例如三井石油化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的高密度聚乙烯)、聚乙醛、及尼龍(6、66)。在本實(shí)施例中，與外殼成為一體的汽缸12、閥板16、及復(fù)式接頭30，是由旭化成株式會(huì)社生產(chǎn)的絲嗒易蠟酷(スタイラツク)(注冊(cè)商標(biāo))構(gòu)成的高分子材料所制成。這樣使它們?yōu)橄嗤腁BS，是考慮了這些零件的焊著性。而且，閥一般是使用NBR橡膠。
圖中的各接合部件，在各自的焊著部，由超聲波焊著而接合。
圖2是本實(shí)施例中的活塞泵從圖1的右側(cè)觀察局部剖開(kāi)一部分零件，表示一部分截面的圖。最上面的四角形物體是復(fù)式接頭30，其下面是閥板16，閥板16下面的與外殼成為一體的汽缸12與閥板16的接合同樣，由確保氣密性的超聲波焊著而接合。安裝于汽缸12內(nèi)的活塞14具有吸氣口28與吸氣閥26(參照?qǐng)D1)。在活塞14的下部，在活塞14的內(nèi)周面的凹部有球座37(參照?qǐng)D4)。該球座37是與在此相接的耦合·環(huán)34的凸?fàn)畹耐庵芟辔呛系沫h(huán)狀，被加工成為球面。在該凹部中壓入耦合·環(huán)34，耦合·環(huán)34的凸部與具有球座37的凹部的圖中的上下傾斜部相接合，耦合·環(huán)34不從該凹部脫離，使活塞14上下運(yùn)動(dòng)。由于馬達(dá)42的驅(qū)動(dòng)軸的位置是對(duì)于圖中的外殼不變，所以當(dāng)馬達(dá)42旋轉(zhuǎn)時(shí)，連接·環(huán)36對(duì)于圖中的外殼上下左右運(yùn)動(dòng)，在上下方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，使活塞14同時(shí)上下運(yùn)動(dòng)。但是，在左右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于活塞14在汽缸12中的這樣的運(yùn)動(dòng)受到限制，所以在連接·環(huán)36與耦合·環(huán)34的接合部發(fā)生變形，能夠吸收該運(yùn)動(dòng)，或通過(guò)在球座37的滑動(dòng)，能夠與球座37一起吸收該運(yùn)動(dòng)。而且，耦合·環(huán)34為了保持在該圓周方向上有一定程度的自由度，能夠吸收馬達(dá)42的驅(qū)動(dòng)軸40的模糊(ブレ)等，由于能夠在多個(gè)方向上確保吸收這樣的運(yùn)動(dòng)的自由度，所以對(duì)于活塞14及曲軸38的想不到的運(yùn)動(dòng)與變形，能夠柔軟地對(duì)應(yīng)。
圖3是將本實(shí)施例中的活塞泵10展開(kāi)為各零件的圖。從圖的上方順序地由以下組成，具有吐出口32的復(fù)式接頭30，插入閥板16的孔24內(nèi)并成為排氣閥的閥18，與復(fù)式接頭30超聲波焊著的閥板16，以該閥板16為頂部(或先端部)的汽缸12，一體包含汽缸12的外殼(外殼基材44、蓋47、側(cè)面部件45、46)，插入活塞14的中心孔中并成為吸氣閥的閥26，汽缸12內(nèi)安裝的活塞14，壓入活塞14的內(nèi)側(cè)下方(或基底側(cè))的凹部的球座37并向活塞14傳遞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的耦合·環(huán)34以及與其一體接合的連接·環(huán)36，插入連接·環(huán)36的環(huán)內(nèi)周的曲軸38，壓入曲軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸40及驅(qū)動(dòng)該軸的馬達(dá)42。從該圖可知，零件主要是有圖中上下方向上的連接組合而組裝，組裝的自身都很簡(jiǎn)單而容易。而且，由此還能夠使活塞泵小型化。進(jìn)而，這些組裝中不需要通常所使用的機(jī)械接合部件(例如螺絲、鉚釘、螺栓與螺母、釘?shù)?。就是說(shuō)，組裝可以由非機(jī)械接合部件而進(jìn)行。所謂由非機(jī)械接合部件進(jìn)行組裝，可以意味著黏附、焊著、焊接等接合，或壓入、插入、安裝、內(nèi)安裝、鑲?cè)氲冉M裝(可以包含組裝部件自身具有的止倒退及由停止部件的插銷結(jié)構(gòu)件)。由于是由這樣的非機(jī)械接合部件所組裝，所以具有能夠縮短組裝工序，提高生產(chǎn)效率的特性。在本實(shí)施例中，復(fù)式接頭30、閥板16、汽缸12是由超聲波焊著而分別接合，閥18與閥板16，閥26與活塞14，活塞14與耦合·環(huán)34，連接·環(huán)36與曲軸38，曲軸38與驅(qū)動(dòng)軸40，分別是由嵌合而進(jìn)行可裝拆的組裝。
圖4～圖6是詳細(xì)說(shuō)明活塞14的圖。在活塞14的中央安裝閥的孔29，以通過(guò)活塞內(nèi)的中空部35的方式而設(shè)置，在該孔的周圍配置有多個(gè)吸氣口28。由插入該孔29的閥26(參照?qǐng)D3)的傘部覆蓋這些吸氣口。在活塞內(nèi)的中空部35的下方(或基底部)設(shè)有凹部，在此設(shè)置有球座37。
圖7～圖11是從不同角度觀察到的與耦合部件的耦合·環(huán)34一體成形的連接·環(huán)36。在耦合·環(huán)34的外周，貫通全周設(shè)有凸部34a，該凸部34a的曲率，是在活塞14的凹部中存在的球座37(參照?qǐng)D4)內(nèi)可自由旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)地配合的曲率。例如，具有比球座37的曲率稍小的曲率。即球座37的曲率半徑比凸部34a的曲率半徑稍大。在耦合·環(huán)34的內(nèi)周側(cè)，有中空部34b，成為空氣的通道。耦合·環(huán)34與連接·環(huán)36由接合部33所接合，一體成形。
從上面看到的該一體部件的情況，通過(guò)中空的耦合·環(huán)34，能夠看到矩形的接合部33，在該接合部33的上下，分別設(shè)有間隙33a，成為通向活塞14的吸氣口28輸送空氣時(shí)所必要的通道。連接·環(huán)36具有大體平坦的外周面36a與內(nèi)周面36b。在由該內(nèi)周面36b所規(guī)定的空間的環(huán)開(kāi)口部36c中插入曲軸38。
圖12～圖15是模式地表示活塞14的凹部的球座37與耦合·環(huán)34的凸部34a相接合的樣子及解除接合的樣子?；钊?qū)動(dòng)時(shí)，在球座37內(nèi)略呈水平位置的耦合·環(huán)34’，如圖12所示，不僅是活塞14的圓周方向，而且相對(duì)于軸方向也能夠自由旋轉(zhuǎn)。在圖中，模式地表示活塞14的基底部的部件14’是與圖1上下相反表示。這樣，耦合·環(huán)34，使從球座37飛出接合的連接·環(huán)36前后左右移動(dòng)時(shí)，可以使耦合·環(huán)34支點(diǎn)性的或樞軸性的旋轉(zhuǎn)。但是，由于模式地表示活塞14的基底部的部件14′的上方開(kāi)口19的直徑，比耦合環(huán)34的凸部34a的直徑充分的小，所以原封不動(dòng)地脫離極為困難。
這樣，為了將耦合·環(huán)34從具有球座37的凹部取下，使耦合·環(huán)34僅以傾斜角度α傾斜，使凸部34a的至少一部分從模式地表示活塞14的基底部的部件14′的基底部側(cè)(圖中上方)的開(kāi)口19突出。接著，以開(kāi)口19的邊緣、與連接·環(huán)36的側(cè)面相接的部位19a為支點(diǎn)，通過(guò)推壓連接·環(huán)36，能夠使將耦合·環(huán)34從開(kāi)口19拔出的力F發(fā)揮作用。此時(shí)，開(kāi)口19在凸部34a的外周面向P方向及Q方向擴(kuò)展。為了使該擴(kuò)展力僅作用于實(shí)際接觸的部位，沒(méi)有必要將原來(lái)的開(kāi)口19’的全體擴(kuò)展，通過(guò)橫向變形使其為橢圓形的開(kāi)口19就已經(jīng)充分。所以，拔出的力F沒(méi)有必要很大。
圖16是為了說(shuō)明本實(shí)施例中活塞泵的漏氣檢查工序的圖。本實(shí)施例的活塞泵，雖然主要是處理低壓氣體的裝置，但作為壓力容器來(lái)考慮，也要求進(jìn)行既定的檢查。圖中最大的矩形部件是檢查裝置50，在檢查裝置50的面前側(cè)面板上部，設(shè)置有圓形的開(kāi)始開(kāi)關(guān)54，作為表示檢查結(jié)果的指示器，在開(kāi)始開(kāi)關(guān)54的下方配置有綠燈56與紅燈58。在檢查裝置50的內(nèi)部設(shè)置有100cc的罐60(檢查基準(zhǔn)不同的情況下容量也不同)，該罐60與露出外部的管道62相接。罐60內(nèi)安裝傳感器52，測(cè)量罐60內(nèi)壓力的變化。在檢查裝置50的右下方有電源，能夠與被檢查體的泵等相接。在管道62的端部連接有被檢查體的泵前驅(qū)體11。在管道62的中途，具有“T”字型連接的另一管道64，配置于管道66的中途并與外部泵68相連接。這里，由于電源能夠?qū)Ρ粰z查體自身加壓的情況下使用，所以在本實(shí)施例中，沒(méi)有特別的必要由外部泵68進(jìn)行加壓。
圖17是表示圖16的被檢查體的活塞泵前驅(qū)體11。這是在所述本實(shí)施例的活塞泵中，除了活塞及其附屬部件、馬達(dá)及其附屬部件等以外，在汽缸12的頂部焊著的閥板16及排氣閥18，焊著于閥板16的復(fù)式接頭30，是這里的被檢查體。在檢查中，由于由閥板16與復(fù)式接頭30所形成的空間31或空氣室的氣密性是檢查對(duì)象，所以活塞等是不需要的。檢查首先打開(kāi)閥66，由外部泵68使罐內(nèi)的壓力約為300mmHg(參照?qǐng)D16)。此時(shí)，與被檢查體的泵前驅(qū)體11相連接即可，而且，還可以不受來(lái)自在管道62的中途進(jìn)一步設(shè)置別的管道的加壓工序的影響。由外部泵68而形成既定的壓力后，關(guān)閉閥66，接通開(kāi)始開(kāi)關(guān)54，開(kāi)始進(jìn)行檢查。經(jīng)15秒后確認(rèn)沒(méi)有某種程度的泄漏時(shí)，綠燈56點(diǎn)亮，泄漏大時(shí)紅燈58點(diǎn)亮。這樣，在本實(shí)施例的活塞泵中，能夠在活塞泵前驅(qū)體的狀態(tài)下進(jìn)行檢查，能夠在早期排除不合格品，使制造的生產(chǎn)性得到提高。
圖18是表示對(duì)于既定的容積(本圖中為10cc)使本實(shí)施例的活塞泵工作時(shí)的到達(dá)壓力與消費(fèi)電力的圖。作為比較例，用虛線表示了具有相同程度能力的隔膜泵的結(jié)果。在該圖中，所謂消費(fèi)電流多，意味著需要更多的電力，在同一電壓下相比，電力效率差的一方消費(fèi)的電力多。在本實(shí)施例的活塞泵中，到達(dá)5KPa壓力時(shí)的電流約為180mA，隨著壓力的上升，該電流增大，在作為該活塞泵的一個(gè)應(yīng)用例的血壓計(jì)中，需要的壓力約為27KPa，電力約為270mA。與此相比，在隔膜泵中，在壓力約為5KPa時(shí)的電流約為270mA，在壓力約為27KPa時(shí)的電流約為320mA。就是說(shuō)，在實(shí)際使用的區(qū)域，可知本實(shí)施例的活塞泵，具有電流效率優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)。
圖19是本實(shí)施例中活塞泵的制造工序的圖解。首先，在閥板16的孔24中插入作為排氣閥18的閥，制作閥板裝配(S-01)。接著，將汽缸12、閥板裝配、以及復(fù)式接頭30進(jìn)行超聲波焊著，制作活塞泵前驅(qū)體(S-02)。將該活塞泵前驅(qū)體作為被檢查體，進(jìn)行上述漏氣檢查(S-03)。該檢查合格的產(chǎn)品進(jìn)入下一工序，不合格品進(jìn)行修正或廢棄。與以上的工序并行，制作活塞裝配。首先，將在活塞14上成為吸氣閥26的閥插入活塞14的孔29，制作帶閥的活塞(S-11)。接著，將接合有連接·環(huán)36的耦合·環(huán)34壓入(嵌插)帶閥的活塞，制作活塞裝配(S-12)。進(jìn)而并行的是將曲軸38壓入馬達(dá)42的驅(qū)動(dòng)軸40，制作帶軸的馬達(dá)(S-21)。在所述活塞裝配的連接·環(huán)中插入帶軸的馬達(dá)的曲軸，制作活塞-凸輪-馬達(dá)的臨時(shí)組裝體(S-13)。在所述活塞泵前驅(qū)體的汽缸中插入所述活塞-凸輪-馬達(dá)的臨時(shí)組裝體的活塞，同時(shí)將該馬達(dá)安裝于外殼(S-04)。關(guān)閉外殼的蓋47并將突起43接合于開(kāi)口51，完成本實(shí)施例的活塞泵(S-05)。如上所述，本實(shí)施例的活塞泵，能夠以非常少的工序，在制造工序的中途進(jìn)行漏氣檢查而制造。
圖20是表示另一個(gè)實(shí)施例的活塞泵10’的截面圖。由于基本的結(jié)構(gòu)與圖1相同，所以對(duì)其共通的部分予以省略。蓋47關(guān)閉，由蓋47的右側(cè)部47a，側(cè)面部件46，隔板48a，軸開(kāi)口部48b，蓋側(cè)的隔板48c，以及活塞14包圍而規(guī)定充氣腔53。該充氣腔53，由活塞泵10’的泵室22的作用而進(jìn)行減壓，由此通過(guò)軸開(kāi)口部48b而吸入空氣。這樣，由上述圍欄將滑動(dòng)部的多個(gè)零件包圍，能夠抑制滑動(dòng)部所發(fā)生噪音向外部的傳播。
圖21是表示另一個(gè)實(shí)施例的活塞泵10”的截面圖。由于基本的結(jié)構(gòu)與圖1相同，所以對(duì)其共通的部分予以省略。該活塞泵10”不是為了排氣，而是以吸氣或減壓為目的的活塞泵。所以，在閥板16及活塞14中，在圖中的下側(cè)，在各自的插入用的孔24、29中插入固定各自的閥18、26的柄的部分。成為這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，空氣是向著與圖1中的說(shuō)明相反的方向移動(dòng)，空間31被減壓，通過(guò)吐出口32從外部吸入空氣。而且，在圖1中為了簡(jiǎn)化而省略了記載的內(nèi)側(cè)的壁73在曲軸38的對(duì)面表示。在該內(nèi)側(cè)的壁73的兩端，設(shè)置有容納設(shè)于蓋47的突起部76、76的孔穴78、78。這些突起部76、76與孔穴78、78各自相嵌(嵌入)，能夠在該蓋47關(guān)閉的狀態(tài)下放置。這些突起部76、76與孔穴78、78的嵌合，既可以是間隙配合，也可以有若干的緊配合。而且也可以是中間配合。這是為了得到所希望的拉伸阻力。而且，可以是簡(jiǎn)單的棒狀，也可以是在中途有突起的帶突起的棒狀。在由塑料等高分子材料構(gòu)成的情況下，最好是單純的棒狀。此時(shí)，外殼基材44一側(cè)的帶開(kāi)口部的隔板72與蓋47的隔板74相接，形成圖20所示的充氣腔53。
圖22及圖23是表示在圖3中所示的帶汽缸的外殼70上，設(shè)置有圖21的蓋47的閉塞結(jié)構(gòu)的帶汽缸的外殼70’。對(duì)于這樣的平面狀的形狀，最好能夠由注射成形來(lái)容易地成形。構(gòu)成蓋47的閉塞結(jié)構(gòu)的突起部76向上突出4根，作為鉸鏈的側(cè)面部件45，從大的彎曲狀態(tài)(圖22)成為恢復(fù)的狀態(tài)(圖23)，閉塞機(jī)構(gòu)具有整形的功能?？梢钥闯?，包圍充氣腔53的側(cè)面的壁與汽缸12是一體成形。在該矩形的壁的四角設(shè)置有孔穴78，能夠與突起部76相嵌合。
圖24是表示半容納于馬達(dá)外殼中的馬達(dá)的狀態(tài)。馬達(dá)42的驅(qū)動(dòng)軸40，壓入曲軸38，曲軸38插入連接·環(huán)36的內(nèi)側(cè)空間的環(huán)開(kāi)口部36c。而且，與連接·環(huán)36相連接的耦合·環(huán)34，與活塞14的球座37相接合(參照?qǐng)D2)。從該狀態(tài)，通過(guò)推入蓋47，能夠容易地制作泵裝配。這里為了簡(jiǎn)化而省略了閥板，實(shí)際上，可以對(duì)閥板進(jìn)行超聲波焊著，之后再組裝這樣的裝配。
圖25表示本實(shí)施例中使用的馬達(dá)42。在馬達(dá)42的驅(qū)動(dòng)軸40的相反一側(cè)，設(shè)置有在絕緣性端面上下突出的接頭42a、42b，給馬達(dá)供給根所需的電力。這些接頭42a、42b由于從側(cè)面部件45的開(kāi)口部露出，所以容易連接。
圖26是圖24中推入蓋47的狀態(tài)的活塞泵10’”的所看到的圖。在汽缸12的頂部焊著有閥板16，進(jìn)而，焊著有具有吐出口32的復(fù)式接頭30。吐出口32的朝向與圖1的場(chǎng)合相反，如在水中前進(jìn)的青蛙的嘴，向著圖中的右方。
在圖27～圖30中，說(shuō)明組裝了泵的血壓測(cè)量?jī)x的控制主要部分80。在四角形的控制主要部分80中，左邊配置有縱長(zhǎng)的電池容納部92。在該電池容納部92的右鄰，配置有由印刷配線基板(PCB)所構(gòu)成的控制部90。在該控制部中，配置有電源部90a，向泵供給電源。在控制部90的進(jìn)而右鄰，由橫向的泵支撐肋狀物84a與縱向的泵支撐肋狀物84b規(guī)定泵容納部82。在控制部90的上側(cè)，配置有電磁閥86，電磁閥86根據(jù)控制部90的控制而開(kāi)閉。電磁閥86中央的開(kāi)口部88，是空氣排出口，由此向壓迫于臂或手腕的袖帶輸送空氣。圖28是表示將上述零件裝載于基板面81a的基板81的截面圖。兩端有若干的傾斜而抬高，圖中下側(cè)的血壓測(cè)量?jī)x的表示面81b，體裁良好地進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
圖29是在圖27的泵容納部82中容納了隔膜泵910的圖。由支撐泵的肋狀物84a、84b有效地保持隔膜泵910，從電源部90a經(jīng)導(dǎo)線向電極接頭910a、910b供給電源。隔膜泵910的吐出口，由柔軟性管83所連接，將排出空氣送向連接于同一柔軟性管83另一端的電磁閥86的吸入口87。圖30是表示將該隔膜泵910置換為圖26的實(shí)施例中的活塞泵10’”的情況。與圖29同樣，從活塞泵10’”的吐出口32通過(guò)連接的管83，向電磁閥86的吸入口87輸送空氣。由于其它的結(jié)構(gòu)與作用均相同，所以予以省略。從這些圖中可知，圖26的活塞泵10’”，由于能夠容易地安裝于使用隔膜泵的血壓測(cè)量?jī)x的控制主要部分80，所以作為泵的通用性高。
圖31是表示另一個(gè)實(shí)施例中活塞泵10””的截面圖。由于基本上與圖1、20、21同樣，所以重復(fù)的說(shuō)明予以省略。包圍充氣腔53的圍欄的各壁，由具有更小軸開(kāi)口部的隔板72’，蓋47的隔板74’，側(cè)面部件46，以及蓋47的右側(cè)部47a所構(gòu)成。在隔板72’、74’上，安裝有唇封狀的橡膠封條77，能夠增加氣密性。在不需要很高的氣密性的情況下，也可以不附加此。而且，在側(cè)面部件46中，設(shè)置有朝向右側(cè)的吸氣口79。這樣，可以做到小型，可以提供能夠吸氣與排氣(由吐出口32)的泵。還有，如上所述，吐出口32可以朝向任意方向，這樣，復(fù)式接頭30焊著時(shí)可以改變朝向，能夠以非常簡(jiǎn)便的方法來(lái)達(dá)到上述目的。
以上的本發(fā)明中的活塞泵，由于設(shè)置有由汽缸內(nèi)安裝的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使由該汽缸及該活塞所形成泵室的容積發(fā)生變化、由此使吸入氣體通過(guò)的吸氣口，由所述泵室的容積變化而使排出氣體通過(guò)的排氣口，設(shè)置在所述活塞頂部所配置的吸氣口上的吸氣閥，以及設(shè)置在所述汽缸頂部所配置的所述排氣口上的排氣閥，所以不僅具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件數(shù)目少，還具有能夠容易小型化的優(yōu)點(diǎn)。而且，消費(fèi)的電力少，泵的效率高。
權(quán)利要求
1.一種活塞泵，具有筒狀的汽缸；沿該汽缸內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞；吸入到由所述汽缸及所述活塞所形成的泵室內(nèi)的氣體通過(guò)的吸氣口；以及從所述汽缸排出的氣體通過(guò)的排氣口，該活塞泵由所述活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而改變所述泵室的容積，從所述吸氣口吸入氣體的同時(shí)，從所述排氣口將氣體排出，其特征在于所述吸氣口與增加所述泵室的容積時(shí)打開(kāi)的吸氣閥一起配置于所述活塞的頂部，所述排氣口與減少所述泵室的容積時(shí)打開(kāi)的排氣閥一起配置于所述汽缸的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞泵，其特征在于所述吸氣閥配置于所述泵室一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活塞泵，其特征在于所述排氣閥配置于所述汽缸頂部的所述泵室的相反一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的活塞泵，其特征在于所述活塞在所述泵室的相反一側(cè)具有與所述吸氣口相通的開(kāi)口部，該開(kāi)口部，使經(jīng)由所述吸氣口被吸入到所述泵室內(nèi)的空氣通過(guò)，能夠存儲(chǔ)該空氣的充氣腔以通到所述開(kāi)口部的方式配置，該充氣腔由至少有一個(gè)充氣腔吸氣口的圍欄所圍成。
5.一種活塞泵，具有有頂部的筒狀汽缸；沿該汽缸內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞；吸入到由所述汽缸及所述活塞在所述汽缸的頂部側(cè)所形成的泵室內(nèi)的氣體通過(guò)的吸氣口；以及從所述汽缸排出的氣體通過(guò)的排氣口，該活塞泵對(duì)應(yīng)于由所述活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而改變的所述泵室的容積，從所述吸氣口吸入氣體的同時(shí)，從所述排氣口將氣體排出，其特征在于所述吸氣口與增加所述泵室的容積時(shí)打開(kāi)的吸氣閥一起配置于所述汽缸的頂部，所述排氣口與減少所述泵室的容積時(shí)打開(kāi)的排氣閥一起配置于所述活塞。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的活塞泵，其特征在于所述吸氣閥配置于所述泵室一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的活塞泵，其特征在于所述活塞與耦合部件相結(jié)合，使所述活塞可沿其圓周方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所述耦合部件與驅(qū)動(dòng)的連接部件相連接，使結(jié)合的所述活塞能夠在所述汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的活塞泵，其特征在于所述活塞在所述活塞的圓周方向上連續(xù)設(shè)置有在其內(nèi)側(cè)與所述耦合部件相結(jié)合的凹部，該凹部至少包含既定的第一球面的一部分，所述耦合部件在所述圓周方向上連續(xù)設(shè)置有與所述凹部相對(duì)應(yīng)的凸部，該凸部至少包含既定的第二球面的一部分，以便在所述圓周方向及軸方向可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合于所述凹部，所述凸部與所述凹部相結(jié)合，從所述連接部件向所述活塞傳遞驅(qū)動(dòng)力，由此使所述活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的活塞泵，其特征在于所述活塞的至少與所述汽缸內(nèi)壁相滑動(dòng)的部分是由自潤(rùn)滑材料所構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的活塞泵，其特征在于所述汽缸，配置有由在其頂部固定的頂部圍欄所形成的頂部充氣腔，同時(shí)配置有固定在僅距該頂部既定距離的部位的馬達(dá)外殼，其在該馬達(dá)外殼的至少一部分上連接固定，該馬達(dá)外殼支撐驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，使所述活塞在所述汽缸的內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其由固定于所述汽缸的基部，以及在與所述基部之間挾持固定沿該基部配置的所述馬達(dá)的蓋部所構(gòu)成，所述蓋部及所述基部通過(guò)可裝拆的連接機(jī)構(gòu)而結(jié)合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的活塞泵，其特征在于該活塞泵是連接于血壓測(cè)量?jī)x的活塞泵。
12.一種活塞泵，其為使活塞在帶有汽缸頭的汽缸內(nèi)往復(fù)加壓的活塞泵，其特征在于(1)所述汽缸的內(nèi)徑為20mm或20mm以下；(2)該活塞泵的排氣量為6.0升/分或6.0升/分以下；(3)即使所述活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)10,000次，也能夠維持加壓特性；(4)所述汽缸與汽缸頭是非機(jī)械接合。
13.一種活塞泵的制造方法，是具有筒狀的汽缸；沿該汽缸內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞；吸入到由所述汽缸及所述活塞所形成的泵室內(nèi)的氣體通過(guò)的吸氣口；以及從所述汽缸排出的氣體通過(guò)的排氣口活塞泵的制造方法，其特征在于，包含以下工序制作包含形成所述汽缸及所述排氣口的汽缸頂部的活塞泵前驅(qū)體的工序，對(duì)所述活塞泵前驅(qū)體進(jìn)行漏氣檢查的工序，以及對(duì)所述活塞泵前驅(qū)體進(jìn)一步裝配零件、制成活塞泵的工序。
14.使用權(quán)利要求1～12中任意一項(xiàng)所述的活塞泵的血壓測(cè)量?jī)x。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活塞泵，其為零件數(shù)目少、組裝工序簡(jiǎn)單的活塞泵，特征在于，具有通過(guò)汽缸(12)內(nèi)安裝的活塞(14)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而使由該汽缸(12)及該活塞(14)所形成的泵室(22)的容積發(fā)生變化而使吸入氣體通過(guò)的吸氣口(28)，由所述泵室(22)容積的變化而使排出的氣體通過(guò)的排氣口(20)，在配置于所述活塞頂部的吸氣口(28)上設(shè)置的吸氣閥(26)，以及在配置于所述汽缸(12)頂部的所述排氣口(20)上設(shè)置的排氣閥(18)。由此提供達(dá)到較低壓力時(shí)消費(fèi)的電力少、效率高的活塞泵。
文檔編號(hào)F04B39/10GK1646809SQ0380772
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月8日
發(fā)明者北原道男, 保羅·帕特森 申請(qǐng)人:Kmc有限公司