(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともトップ面に気流を分散するための溝を有する取り付け柱と、
前記取り付け柱の外側において前記取り付け柱の円周方向に沿って分布し、径方向の内側が前記取り付け柱に接続されるとともに、前記取り付け柱に対して弾性的にスイングされる複数のベーンとを含み、
隣接の前記ベーンは、リブによって隔離され、前記リブの一端が前記取り付け柱に接続され、前記ベーンにおいて前記リブと接続される位置に緩衝構造を有し、前記緩衝構造は前記ベーンに対して変形の緩衝空間を提供し、
前記緩衝構造は、前記ベーンと前記リブの径方向の外側との間に連結される薄膜であることを特徴とする弁板。
【請求項２】
前記ベーンの縁が円滑であることを特徴とする請求項１に記載の弁板。
【請求項３】
前記取り付け柱は、略三角柱体または略円筒体であることを特徴とする請求項１または２に記載の弁板。
【請求項４】
排気ノズルを有する上蓋と、
前記上蓋の底部に設置される弁座と、
前記弁座と前記上蓋の間に設置され、且つ前記弁座と前記上蓋とで、入気通路と連通する入気チャンバー及び出気通路と連通する出気チャンバーを隔離しながら限定するガスケットと、
前記入気通路に移動可能に設置され、気体を上から下へ一方向的に流動させる入気チェックバルブと、
前記弁座の下に設置されるピストン手段と、を含み、
前記ガスケットは請求項１−３のいずれか一項に記載の弁板を含み、
前記ベーンは前記取り付け柱に対して弾性的にスイングされ、気体を下から上へ一方向的に流動させることを特徴とするエアポンプ。
【請求項５】
前記弁座には、前記弁板を収容する収容チャンバーが設置され、前記出気通路は前記収容チャンバーの底壁に設置され、前記入気通路は前記弁座の前記収容チャンバーの径方向の外側に設置されることを特徴とする請求項４に記載のエアポンプ。
【請求項６】
前記ガスケットは、さらに、ガスケット本体を含み、前記ガスケット本体は前記弁板を囲むように設置され、前記ガスケット本体の外側が前記上蓋の底端に合わせるように形成され、
前記ガスケット本体には、前記入気チャンバーと連通する第一入気通路が設置され、前記ガスケット本体の内側縁と前記ベーンの間に、前記出気チャンバーと連通する第一出気通路が限定されることを特徴とする請求項４に記載のエアポンプ。
【請求項７】
前記ベーンの厚さが径方向の内側から径方向の外側へ向かって次第に減少することを特徴とする請求項６に記載のエアポンプ。
【請求項８】
前記ベーンの下面が前記ガスケット本体の下端と面一に形成され、前記ベーンの上面が前記ガスケット本体の上面より低い、且つその径方向の内側から径方向の外側へ次第に傾斜することを特徴とする請求項６に記載のエアポンプ。
【請求項９】
前記弁座には、第二入気通路と第二出気通路が設置され、前記入気通路は前記第一入気通路と前記第二入気通路により構成され、前記出気通路は前記第一出気通路と前記第二出気通路により構成され、前記入気チェックバルブは前記第二入気通路に設置されることを特徴とする請求項６に記載のエアポンプ。
【請求項１０】
前記ピストン手段は、
下へ凹みピストンチャンバーを限定する複数のエアバッグを備え、前記弁座の下に設置されるピストン隔膜と、
前記ピストン隔膜の下に設置され、前記エアバッグにより貫通されるシリンダーと、
前記シリンダーの下に設置される台座と、
前記台座に設置され、前記ピストン隔膜の前記エアバッグと合わせるように形成されるロッド機構と、
前記台座の下に設置され、前記台座に入る駆動軸を有し、前記エアバッグを移動させるように前記ロッド機構を駆動するモータと、
を含むことを特徴とする請求項４−９のいずれか一項に記載のエアポンプ。
【請求項１１】
前記台座に入気溝が設けられ、前記シリンダーと前記ピストン隔膜のトップの側面壁の間に対応して第三入気通路が形成され、前記台座に第一入気孔が設けられ、前記ガスケットには前記入気チャンバーと連通する第二入気孔が設けられ、
前記入気溝は前記第三入気通路によって前記第一入気孔と連通し、前記第二入気孔は前記第一入気孔と上下に対応し、
前記弁板のベーン、前記入気チェックバルブ、前記入気通路の前記第三入気通路、出気通路、第一入気孔および前記第二入気孔の数は、それぞれ前記エアバッグの数と同じであることを特徴とする請求項１０に記載のエアポンプ。
【請求項１２】
前記上蓋には、前記入気チャンバーと連通する入気口が設けられ、
前記弁板のベーン、前記入気チェックバルブ、前記入気通路および出気通路の数は、それぞれ前記エアバッグの数と同じであることを特徴とする請求項１０に記載のエアポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エアポンプ領域に関し、特に弁板およびそれを有するエアポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のエアポンプは、通常図１に示すような弁板を一方向配流装置として使っている。当弁板は、全体的に円形構造であり、三つの弾性的スイング可能なベーン１’を有する。また、上記三つのベーン１’は径方向の三本のリブ２’によって隔離される。各ベーン１’の円周方向の両端がそれぞれリブ２’に一体的に接続される。当弁板のトップ面の中部には、さらに平らなトップ面を有する取り付け柱３’が設けられる。エアポンプにおいて、当弁板は各ベーン１’が上下に弾性的にスイングすることによって、対応する出気孔の開閉を実現し、一方向的な流れが形成される。具体的には、各ベーン１’は気体流れの圧力で上へスイングし、エアポンプにおける対応の出気孔を開く。気体は出気孔を通過して取り付け柱のトップ面を経由してエアポンプの排気管へ流れる。
【０００３】
この弁板を組み立てるとき、各ベーン１’がスクイズされて変形しやすい。変形したベーン１’は、反り現象を生じて、元に戻っても対応の出気孔を有効に閉じない。次第に、エアポンプの気密性が悪くなり、品質を保証できない。
また、従来技術のエアポンプは、一般的には、モータによってロッド機構を駆動しピストンをプルまたはプッシュして、吸出気の一方向配流装置と組んで吸気や排気を実現する。現在のエアポンプの一方向配流装置は、一般的には、ガスケットを超音波方式で排気管を有する上蓋にシール接続して、吸気チャンバーと出気チャンバーを隔離し、更に、排気チェックバルブを使って出気の配流を実現する。ガスケットと上蓋を超音波方式でシール接続したため、各部分の超音波溶接量が不均一となり、そしてガスケットの各エッジの圧縮量も不一致になりやすく、排気チェックバルブの反り変形を生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来技術における少なくとも一つの問題を解決するため、気体流れ騒音を低減して、エアポンプの騒音を低減できる弁板を提供することにある。
【０００５】
本発明のもう一つの目的は、前記弁板を有するエアポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一側面の実施例による弁板は、取り付け柱と、前記取り付け柱の外側において前記取り付け柱の円周方向に沿って分布し、径方向の内側端が前記取り付け柱に接続されるとともに、前記取り付け柱に対して弾性的にスイングされる複数のベーンとを含み、隣接の前記ベーンは、リブによって隔離され、前記リブの一端が前記取り付け柱に接続され、前記ベーンにおいて前記リブと接続される位置に緩衝構造を有し、前記緩衝構造は前記ベーンに対して変形の緩衝空間を提供する。
【０００７】
そして、本発明実施例の弁板を組み立てるとき、ベーンがスクイズされて変形した場合、緩衝構造を利用してその変形をリリース（解放）し、ベーンの反り現象を避け、エアポンプの気密性を保証することができる。
【０００８】
いくつかの実施例には、前記緩衝構造は、前記リブに隣接しながら前記ベーンの径方向の外側に形成される譲りギャップである。
【０００９】
いくつかの実施例には、前記緩衝構造は、前記ベーンと前記リブの径方向の外側の間に連結される薄膜である。
【００１０】
いくつかの実施例には、前記ベーンの縁が円滑である。
【００１１】
いくつかの実施例には、前記取り付け柱は、略三角柱体または略円筒体である。
【００１２】
本発明の第二側面の実施例によるエアポンプは、排気ノズルを有する上蓋と、前記上蓋の底部に設置される弁座と、前記弁座と前記上蓋の間に設置され、且つ前記弁座と前記上蓋とで、入気通路と連通する入気チャンバーと出気通路と連通する出気チャンバーを隔離しながら限定するガスケットと、前記入気通路に移動可能に設置され、気体を上から下へ一方向的に流動させる入気チェックバルブと、前記弁座の下に設置されるピストン手段と、を含み、前記ガスケットは前記実施例に記載の弁板を含み、前記ベーンは前記取り付け柱に対して弾性的にスイングされ、気体を下から上へ一方向的に流動させることを特徴とするエアポンプである。
【００１３】
いくつかの実施例には、前記弁座には、前記弁板を収容する収容チャンバーが設置され、前記出気通路は前記収容チャンバーの底壁に設置され、前記入気通路は前記弁座の前記収容チャンバーの径方向の外側に設置される。
【００１４】
いくつかの実施例には、前記ガスケットは、さらに、ガスケット本体を含み、前記ガスケット本体は前記弁板を囲むように設置され、前記ガスケット本体の外側が前記上蓋の底端に合わせるように形成され、前記ガスケット本体には、前記入気チャンバーと連通する第一入気通路が設置され、前記ガスケット本体の内側縁と前記ベーンの間に、前記出気チャンバーと連通する第一出気通路が限定される。このように、ガスケット本体自身のゴムのシール特性により上蓋とシールし、入気チャンバーと出気チャンバーを隔離する。従来の超音波シール方式と比べれば、本発明実施例のエアポンプのガスケットのゴム圧縮量が容易に制御されることができ、従って、ガスケットの圧縮量過大によるベーンの反り変形を避けられる。
【００１５】
いくつかの実施例には、前記ベーンの厚さが径方向の内側から径方向の外側へ向かって次第に減少する。
【００１６】
いくつかの実施例には、前記ベーンの下面が前記ガスケット本体の下端と面一に形成され、前記ベーンの上面が前記ガスケット本体の上面より低い、且つその径方向の内側から径方向の外側へ次第に傾斜する。これによって、ガスケットの各エッジの圧縮量の不一致や過大によるベーン端部の反り変形を避けられ、また、長時間運動したベーンが弾性疲労でその端部において反り変形する現象も避けられる。したがって、エアポンプの気密性を大幅にあげられる。
【００１７】
いくつかの実施例によれば、前記弁座には、第二入気通路と第二出気通路が設置され、前記入気通路は前記第一入気通路と前記第二入気通路により構成され、前記出気通路は前記第一出気通路と前記第二出気通路により構成され、前記入気チェックバルブは前記第二入気通路に設置される。
【００１８】
いくつかの実施例によれば、前記ピストン手段は、下へ凹みピストンチャンバーを限定する複数のエアバッグを備え、前記弁座の下に設置されるピストン隔膜と、前記ピストン隔膜の下に設置され、前記エアバッグにより貫通されるシリンダーと、前記シリンダーの下に設置される台座と、前記台座に設置され、前記ピストン隔膜の前記エアバッグと合わせるように形成されるロッド機構と、前記台座の下に設置され、前記台座に入る駆動軸を有し、前記エアバッグを移動させるように前記ロッド機構を駆動するモータとを含む。
【００１９】
いくつかの実施例によれば、前記台座に入気溝が設けられ、前記シリンダーと前記ピストン隔膜のトップの側面壁の間に対応して第三入気通路が形成され、前記台座に第一入気孔が設けられ、前記ガスケットには前記入気チャンバーと連通する第二入気孔が設けられ、前記入気溝は前記第三入気通路によって前記第一入気孔と連通し、前記第二入気孔は前記第一入気孔と上下に対応し、前記弁板のベーン、前記入気チェックバルブ、前記入気通路の前記第三入気通路、出気通路、第一入気孔および前記第二入気孔の数は、それぞれ前記エアバッグの数と同じである。
【００２０】
いくつかの実施例によれば、前記上蓋には、前記入気チャンバーと連通する入気口が設けられ、前記弁板のベーン、前記入気チェックバルブ、前記入気通路および出気通路の数は、それぞれ前記エアバッグの数と同じである。
【００２１】
本発明実施例のエアポンプによれば、超音波方式の代わりに、直接にゴムシール方式でガスケットと上蓋を連結し、且つベーンの構造を改善して、ベーンの反り変形を避けられる。したがって、エアポンプの気密性を大幅にあげられる。
【００２２】
本発明の付加的特徴と利点は、その一部が下記の記述からあげられ、ほかの部分が下記の記述により顕著となり、あるいは、本発明の使用を通して理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
下記の図面を利用して、本発明の上述および／または付加の側面と利点をよく理解できる。その中で、
【図１】従来の弁板の模式図である；
【図２】本発明の一実施例による弁板の模式図である；
【図３】本発明の別の実施例による弁板の別の角度の模式図である；
【図４】本発明の一実施例によるエアポンプの部品組み立て図である；
【図５】図４に示すエアポンプの断面図である；
【図６】本発明の別の一実施例によるエアポンプの部品組み立て図である；
【図７ａ】図６に示すエアポンプの一実施例のガスケットの模式図である；
【図７ｂ】図７ａに示すガスケットの上面図である；
【図７ｃ】図７ａに示すガスケットの断面図である；
【図８ａ】図６に示すエアポンプの別の実施例のガスケットの模式図である；
【図８ｂ】図８ａに示すガスケットの正面図である；
【図９ａ】図６に示すエアポンプのもう一つの実施例のガスケットの模式図である；
【図９ｂ】図９ａに示すガスケットの、円筒体の中心部が示された正面図である；
【図９ｃ】図９ａに示すガスケットの、先端部の中心部が示された正面図である；
【図１０】図６に示すエアポンプの弁座の模式図である；
【図１１】図６に示すエアポンプの正面図である；と
【図１２】図１１に示すエアポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、図面に示された実施例について詳しく説明する。下記の記述で図面を引用するとき、別に表示がない限り、異なる図面の同じ数字は同じ要素、または類似的要素を示す。図面を参照しながら説明する下記の実施例は、本発明の解釈のみの例示であり、本発明を制限するものと理解できない。
【００２５】
本発明の記述には、「上」、「下」、「垂直」、「水平」、「トップ」、「底」、「内」、「外」、「円周方向」など方位や位置関係を指示する用語が、図面に基づくものであり、本発明を簡単に説明することだけで、その装置や要素が必ず特定の方位になったり、特定の方位で操作することはない。したがって、本発明を制限するものと理解できない。また、「第一」、「第二」などの用語が単なる目的を説明するためのものであり、その相対的重要性またはその技術特徴の数を意味することはない。したがって、「第一」、「第二」という用語を付けた特徴が一つまたは複数の該当特徴を含めることを意味する。本発明には、別に説明がない限り、「複数」というのは二つまたは二つ以上を意味する。
【００２６】
本発明の説明には、別に説明がない限り、「取り付け」、「接続」、「連結」などの用語が、広い意味を持っている。たとえば、固定的に連結してもよいし、離脱可能に連結したり、一体的に連結することもできる。また、機械的連結、電気的連結、または、直接連結や中間物を介する連結、二つの要素の内部的連通などが可能である。本領域の技術者が、具体的状況を見て上記の用語を理解することができる。
【００２７】
以下に、図２〜図３、図７〜図９ｃを参照しながら、本発明の第一側面の実施例の弁板１０を説明する。当弁板１０はエアポンプの中に一方向出気配流装置として使われる。
【００２８】
本発明の実施例による弁板１０は、取り付け柱１１と、取り付け柱１１の外側において取り付け柱１１の円周方向に沿って分布し、径方向の内側端が取り付け柱１１に接続されるとともに、取り付け柱１１に対して弾性的にスイングされる複数のベーン１２とを含む。図２に示すように、隣接のベーン１２は、リブ１３によって隔離され、リブ１３の一端が取り付け柱１１に接続され、ベーン１２においてリブ１３と接続される位置に緩衝構造を有し、緩衝構造はベーン１２に対して変形の緩衝空間を提供する。そして、本発明実施例の弁板を組み立てるとき、ベーンがスクイズされて変形した場合、緩衝構造を利用してその変形をリリース（解放）し、ベーンの反り現象を避け、エアポンプの気密性を保証する。
【００２９】
いくつかの実施例には、図２に示すように、緩衝構造は、リブ１３に隣接しながらベーン１２の径方向の外側端に形成される譲りギャップ１４ａである。別の実施例には、図３に示すように、緩衝構造は、ベーン１２とリブ１３の径方向の外側端の間に連結される薄膜１４ｂであってもよい。これによって、各ベーンの組み立て及びスクイズに対して、変形の緩衝空間を提供するだけでなく、各ベーンの強度をアップして、エアポンプの性能をあげられる。
【００３０】
また、いくつかの実施例には、取り付け柱１１の少なくともトップ面に、気流を分散するための複数の溝１１１を有する。ここで、「少なくともトップ面」というのは、取り付け柱１１のほかの位置、たとえば、側面に溝を設けることもできる。したがって、少なくとも取り付け柱１１のトップ面に溝１１１を設けることによって、取り付け柱１１のトップ面を流れる気体の流体が溝１１１により若干小さい気流に分割され、気流の速度を低減して、気流騒音を低減し、エアポンプの騒音を低減する目的を達成する。
【００３１】
本発明の一例示によれば、溝１１１は、取り付け柱１１のトップ面に設けられ、且つ溝１１１の両端がいずれも開口する。任意選択で、図２と図７に示すように、取り付け柱１１の中心に、中心部１１３を有し、複数の溝１１１は、中心部から径方向に沿って外へ延在し、且つ、円周方向においては、少なくとも二つのベーン１２が少なくとも一本の溝１１１と対応する。これによって、各溝１１１をうまく利用して気流をガイドしながら分流し、気流の速度を更に低減して、気流騒音を更に低減する。任意選択で、複数の溝１１１の径方向の長さが異なる。これによって、最大限に気流の流路を延ばせ、気流の流動騒音を更に効果的に低減でき、エアポンプの作動騒音を避けられる。当然、任意選択で、複数の溝１１１の深さが異なることもできる。これによって、気流が深さの違う溝１１１の中に何回も騒音を軽減することを確保することができる。このましくは、溝１１１の内部が円滑である。これによって、気流が溝１１１の中に乱流を形成することを避けることができる。このましくは、隣接の溝１１１の間には、連通溝（図に示せず）が設けられる。これによって、一つの溝１１１の気流の流速が隣接の別の一つの溝１１１より速い場合、流速の速い溝１１１内の気体が連通溝により流速の低い溝１１１へ進入することができる。これによって、ガスチャンバー１４内の気流が十分且つ効果的に減速される。
【００３２】
本発明の具体的実施例によれば、図８ａと図８ｂに示すように、中心部１１３は、取り付け柱１１の上面から下へ凹むことができる。その中に、一つの溝１１１の容積が中心部１１３の容積より遥かに小さい。言い換えれば、気流が複数の溝１１１によって減速して騒音を低減した後、下へ凹んでいる中心部１１３に入り、二回目の騒音減少を行う。これによって、エアポンプの作業騒音を更に低減できる。
【００３３】
図９ａ〜９ｃに示すように、本発明の別の具体的な実施例によれば、中心部１１３は、取り付け柱１１の上面から上へ突出する。任意選択で、図９ａと図９ｂに示すように、中心部１１３には、上へ突出する円筒体１１３１または角柱体が形成される。そのうち、突出した円筒体１１３１または角柱体はエアポンプの出気通路ＰＢの中に延在し、且つ突出した円筒体１１３１または角柱体の外側壁には、複数の第一ガイド溝２６２が設けられることができる。これによって、溝１１１からのガスが第二ガイド溝１１３１１に沿って出気通路ＰＢに入り、緩やか且つ安定な気流に容易になる。任意選択で、図９ａと図９ｃに示すように、中心部１１３には、上へ突出する先端部１１３２が形成される。そのうち、突出した先端部１１３２はエアポンプの出気通路の中に入り、このように、気流が先端部の円滑な外面に沿って出気通路に入り、気流が緩やかに流出することを確保することができる。
【００３４】
いくつかの実施例には、取り付け柱１１は、略三角柱体（図２に示す）または略円筒体（図７に示す）である。
【００３５】
本発明の実施例によれば、具体的状況に従い、ベーンは三つ、または、四つでもよいし、あるいは、四つ以上でもよい。
【００３６】
本発明の第二側面による実施例のエアポンプは、図４と図６に示すように、排気ノズル２１を有する上蓋２と、上蓋２の底部に設置される弁座３と、弁座３と上蓋２の間に設置され、且つ弁座３と上蓋２とで、入気通路と連通する入気チャンバー及び出気通路と連通する出気チャンバーを隔離しながら限定するガスケット１と、入気通路に移動可能に設置され、気体を上から下へ一方向的に流動させる入気チェックバルブ５と、弁座３の下に設置されるピストン手段４とを含む。ガスケット１は前述実施例の弁板１０を含み、前記ベーンは前記取り付け柱に対して弾性的にスイングされ、気体を下から上へ一方向的に流動させる。任意選択で、入気チェックバルブ５は、茶碗型、傘型、または、平面形状であってもよい。
【００３７】
具体的には、ピストン手段４は、ピストン隔膜４１と、シリンダー４２と、台座４３と、ロッド機構４４と、モータ４５とを含む。図４と図６に示すように、ピストン隔膜４１は、下への凹みピストンチャンバー４１２を限定する複数のエアバッグ４１１を備え、弁座３の下に設置される。シリンダー４２は、ピストン隔膜４１の下に設置され、エアバッグ４１１により貫通される。台座４３は、シリンダー４２の下に設置される。ロッド機構４４は、台座４３に設置され、ピストン隔膜４１のエアバッグ４１１と合わせるように形成される。モータ４５は、台座４３の下に設置され、その駆動軸４５１が台座４３に入りエアバッグ４１１を移動させるようにロッド機構４４を駆動する。
【００３８】
図４と図６に示すように、さらに、ロッド機構４４は、ロッドスタンド４４１と、偏心輪４４２と、鋼針４４３とを含む。具体的には、ロッドスタンド４４１は複数のスルーホール４４１１を有し、シリンダー４２の下に設置され、その底部から位置定めピン４４１２が伸び出す。複数のスルーホール４４１１は、それぞれピストン隔膜４１のエアバッグ４１１に套設される。偏心輪４４２は弁座３の中に設置される。モータ４５の駆動軸４５１が台座４３に入って偏心輪４４２に固定連結する。偏心輪４４２には斜孔４４２１が設けられ、斜孔の底部には鋼球（図に示せず）が設置されている。鋼針４４３の一端が斜孔４４２１の中に設置され、他端がロッドスタンド４４１の底部の位置定めピン４４１２の中に入る。
【００３９】
本発明の一実施例のエアポンプによれば、図４と図５に示すように、弁座３には、弁板１０を収容する収容チャンバー３２が設置され、出気通路ＰＢは収容チャンバー３２の底壁に設置され、入気通路ＰＡは弁座３の収容チャンバー３２の径方向の外側に設置される。任意選択で、入気通路ＰＡと出気通路ＰＢはいずれも一つ以上の入気孔を有する。
【００４０】
図６〜図１２に示すように、本発明の別の実施例のエアポンプによれば、ガスケット１は、さらに、ガスケット本体１５を含む。ガスケット本体１５は弁板１０を囲むように設置され、ガスケット本体１５の外側が上蓋２の底端に合わせるように形成される。このように、ガスケット本体自身のゴムのシール特性と上蓋２の気密性を利用してシールし、入気チャンバーと出気チャンバーを隔離する。従来の超音波シール方式と比べれば、本発明実施例のエアポンプのガスケットのゴム圧縮量が容易に制御されることができ、従って、ガスケットの圧縮量過大によるベーンの反り変形を避けられる。
【００４１】
また、ガスケット本体１５には、第一入気通路１０１が設置され、ガスケット本体１５の内側縁とベーン１２の間に、第一出気通路１０２が形成される。ベーン１２はガスケット本体１５と取り付け柱１１に対して弾性的にスイングされ、気体を下から上へ一方向的に流動させる。それに対して、弁座３には、第二入気通路３０１と第二出気通路３０２が設置され、入気通路は第一入気通路１０１と第二入気通路３０１により構成され、出気通路は第一出気通路１０２と第二出気通路３０２により構成され、入気チェックバルブ５は第二入気通路３０１に設置される。
【００４２】
ガスケットの各エッジの圧縮量の不一致や過大によるベーン端部の反り変形を避けるため、一つの好ましい実施例には、ベーン１２の厚さがその径方向の内側からその径方向の外側へ向かって次第に減少する。さらに、図７ｃに示すように、ベーン１２の下面がガスケット本体１５の下端と面一に形成され、ベーン１２の上面がガスケット本体１５の上面より低い、且つその径方向の内側から径方向の外側へ次第に傾斜する。これによって、ガスケットの各エッジの圧縮量の不一致や過大によるベーン端部の反り変形を避けられ、また、長時間運動したベーンが弾性疲労でその端部において反り変形する現象も避けられる。本発明はベーン構造を改善した後、明らかにエアポンプの気密性を大幅に上げられる。そのほか、本発明は、ベーンをガスケット本体と一体化したので、ベーン端部のバリ取り作業を省略し、次第に、この作業によるベーン端部の変形も避けられる。
【００４３】
任意選択で、ベーン１２の外側輪郭が円滑になり、ベーン１２の上面と取り付け柱１１の間にカーブを呈する。これによって、さらに、ベーン端部の反り変形を避けられ、エアポンプの気密性を上げられる。
【００４４】
次は、図２〜図１２を参照しながら、本発明のいくつかの実施例の弁板とそれを有するエアポンプを説明する。
【００４５】
実施例一
図２と図３を参照して、本実施例には、当弁板は三つのベーンを有する。
【００４６】
図２に示すように、弁板１０は、三つの弾性的スイング可能なベーン１２と、三本の径方向に設置されるリブ１３と、ひとつの弁板１０の中部トップ面に設置される取り付け柱１１とを有する。当弁板１０の三つのベーン１２は、円周方向に沿って分布し、全体的に円形に類似した構造であり、隣接の二つのベーン１２はそれぞれリブ１３によって隔離される。各ベーン１２の根元部がそれぞれ取り付け柱１１に一体的に連結する。
【００４７】
前記弁板１０の取り付け柱１１は、三角柱体に類似した構造であり、弁板１０の底面に、取り付け柱１１の内部を貫通する取り付け孔１１２が設けられる（図３に示す）。弁板１０の各リブ１３の径方向の内端がそれぞれ取り付け柱１１の側面に一体的に連結する。当取り付け柱１１のトップ面には、長さや断面積が違う六本の溝１１１が設けられる（当然、溝１１１が六本に限らない）。当六本の溝１１１はそれぞれ取り付け柱１１の径方向に沿って分布する。具体的に、その中の三本の溝が取り付け柱１１の三つの角度方向に沿って設置され、残る三本の溝がそれぞれ取り付け柱１１の三つのエッジに垂直する方向に沿って設置される。当六本の溝１１１の両端がそれぞれ開いており、すなわち、当六本の溝１１１の両端がそれぞれ閉じなく、完全な気流通路を形成し、各溝の径方向の内側がそれぞれ互いに連通する。
【００４８】
その中に、前記各ベーン１２においてリブ１３と接続する外側端部にそれぞれ一つの緩衝構造が設置される。図２に示すように、緩衝構造は、各ベーン１２の組み立て及びスクイズに対して、変形の緩衝空間を提供する譲りギャップ１４ａである。図３に示す例示には、緩衝構造は、薄膜１４ｂである。
【００４９】
次は、図４と図５を参照しながら、前記実施例一の弁板を利用したエアポンプを説明する。当弁板は三つのベーン１２を有するので、入気通路、出気通路、ピストン隔膜４１のエアバッグ４１１などはいずれも三つである。
【００５０】
本発明実施例のエアポンプによれば、弁座３には、弁板１０を収容する収容チャンバー３２が設置される。具体的に、収容チャンバー３２の底壁に、上へ延在する取り付け軸３２１が設置され、当取り付け軸３２１は弁板１０の取り付け柱１１底面の取り付け口１１２と合わせて、弁板１０を収容チャンバー３２に設置する。上蓋２は、弁座３と上下に合わせ、弁座３との間に互いに隔離する入気チャンバーと出気チャンバーを形成する。入気チャンバーが上蓋２の入気口２２と連通し、出気チャンバーが上蓋２の排気管２１および弁座３の収容チャンバー４１と連通する。
【００５１】
図４に示すように、出気通路は収容チャンバー３２の底壁に設置され、この場合、弁板１０の三つのベーン１２がそれぞれ弁座３の出気通路に貼付けられる。入気通路は弁座３の収容チャンバー３２の径方向の外側、すなわち、収容チャンバー３２の外側部分に設置される。三つの入気通路は、それぞれピストン隔膜４１の三つのエアバッグと連通する。図４に示す例示には、各入気通路が一組六個の入気孔を含む。
【００５２】
各入気チェックバルブ５は傘型構造であり、弁座３に設置されて、弁座３の各組の入気孔を一方向的に開閉する。ピストン隔膜４１のトップ端、シリンダー４２、台座４３が順番にボルトで弁座３の底端に固定される。ピストン隔膜４１の各エアバッグ４１１がシリンダー４２の中に嵌装され、ロッド機構４４とモータ４５がそれぞれ台座４３に設置され、また、モータ４５の駆動軸４５１がロッド機構４４と作動連結される。ロッド機構４４がピストン隔膜４１のエアバッグ４１１に套設されて合わせる。弁座３の各出気孔と各入気孔がそれぞれピストン隔膜４１の各エアバッグ４１１と対応している。すなわち、弁座３の各出気孔と各入気孔が開いている状態では、それぞれ対応のエアバッグ４１１と連通する。
【００５３】
図４と図５に示すように、前記ロッド機構４４は、偏心輪４４２と、鋼針４４３とロッドスタンド４４１とを含む。前記モータ４５が台座４３の底端に設置され、偏心輪４４２は台座４３の中に設置される。モータ４５の駆動軸４５１が台座４３に入って偏心輪４４２に固定連結する。偏心輪４４２は鋼針４４３によってロッドスタンド４４１に連結する。ロッドスタンド４４１は三つのスルーホール４４１１を有し、当ロッドスタンド４４１の各スルーホール４４１１がそれぞれピストン隔膜４１の各エアバッグ４１１に一対一で套設されて合わせる。
【００５４】
本実施例のエアポンプの動作過程は、以下の通りである。前記弁板１０を取り付けると、モータ４５に通電し、一定のトルクと角速度を出力して、偏心輪４４２を回転させる。さらに、鋼針４４３及びロッドスタンド４４１によって、偏心輪４４２の回転運動をエアバッグ４１１の直線往復運動に変えて、エアポンプの吸気と排気動作を実現し、エアポンプに一定の流量と圧力を出力させる。偏心輪４４２が一周回転すると、ピストン隔膜４１の三つのエアバッグ４１１がそれぞれ一回の吸気と排気動作を完成する。ピストン隔膜４１のエアバッグ４１１が吸気するとき、気体が上蓋２の入気管２２から入気チャンバーに入り、入気チェックバルブ５４を弾性的に変形させて、弁座３の三組の入気孔を開いて、気体がピストン隔膜４１のエアバッグ４１１に入り、ピストン隔膜４１のエアバッグ４１１が小さいから大きくなり、吸気過程を実現する。ピストン隔膜４１の各エアバッグ４１１が排気するとき、各入気チェックバルブ５が元に戻して、弁座３の三組の入気孔を閉じる。気体が弁板１０の各ベーン１２に作用し、弁板１０の各ベーン１２が気体からの圧力を受けて上へ弾性的に変形して、弁座３の各出気孔を開いて気体が収容チャンバー４１に入り、弁板１０の取り付け柱１３のトップ面の各溝１１１へ流れる。気体が弁板１０の取り付け柱１３のトップ面の各溝１１１を流れるとき、各溝１１１の断面積が割合小さく、且つ各溝の長さが不一致なので、気体の流速が低減し、流速の違う小気流に分散する。したがって、気流騒音が下がり、即ち、エアポンプの騒音を下げる。最後に、各小気流が上蓋２の排気管２１から排出され、対応するエア実行装置に導入される。この過程において、ピストン隔膜４１のエアバッグ４１１が大きいから小さくなり、排気過程を完成する。
【００５５】
本発明実施例のエアポンプによれば、ベーン１２とリブ１３の間に、たとえば、譲りギャップ１４ａまたは薄膜１４ｂのような緩衝構造を有する。これによって、当弁板１０を組み立てるとき、各ベーン１２がどんな場合にも組み立て及びスクイズによる変形することがない。すなわち、各ベーン１２が組み立てられた後、反り変形を生じない。各ベーン１２が依然として弁座３の各出気孔に緊密に貼付けて、エアポンプの気密性を保証することができる。これは、各ベーン１２の両端の譲りギャップ１４ａがベーン１２に対して変形のリリース（解放）空間（緩衝空間）を提供し、ベーン１２をスクイズ変形する可能性を無くしたわけである。
【００５６】
当然、当エアポンプの構造が上述した実施例に限らない。たとえば、そのエアバッグ４１１の数が三つに限らず、二つまたは四つであってもよい。上蓋２の入気管２２から入気する代わりに、別の入気構造も利用できる。たとえば、台座４３とシリンダー４２の間の隙間から入気する。
【００５７】
以下に、図６〜図１２を参照しながら、本発明の別の実施例の弁板１０とそれを有するエアポンプを説明する。
【００５８】
図７〜図９ｃに示す実施例には、弁板１０は、取り付け柱１１と、取り付け柱１１を囲んで円周方向に沿って分布する四つのベーン１２を含む。各ベーン１２の根元部がそれぞれ取り付け柱１１に一体的に連結する。当弁板１０の取り付け柱は、円筒体構造である。当取り付け柱１１のトップ面には、長さや断面積が違う八本の溝が設けられる（当然、溝１１１の数が八本に限らない）。当八本の溝１１１はそれぞれ取り付け柱１１の径方向に沿って分布する。具体的には、当八本の溝が取り付け柱の円周方向に沿って均一に分布する。当八本の溝１１１の両端がそれぞれ開いており、すなわち、両端がそれぞれ閉じなく、完全な気流通路を形成して、各溝の径方向の内端がそれぞれ互いに連通する。
【００５９】
本実施例によれば、弁板１０が、それを囲むガスケット本体１５と一緒にガスケット１を構成することができる。このように、二つの隣接ベーンがそれぞれ、リブ１３によって隔離される。リブ１３が、取り付け柱１１とガスケット本体１５の間に接続される。その中に、前記ベーン１２においてリブ１３と接続する外端部に、それぞれ一つの緩衝構造を有する。図７に示すように、緩衝構造は譲りギャップ１４ａであり、各ベーン１２の組み立て及びスクイズに対して変形の緩衝空間を提供する。好ましくは、ベーン１２の外側輪郭が円滑になり、ベーン１２の上面と取り付け柱１１の間にカーブを呈する。これによって、さらに、ベーン端部の反り変形を避けられ、エアポンプの気密性を上げられる。
【００６０】
以下に、図６〜図１２を参照しながら、前記実施例二の弁板を利用したエアポンプを説明する。当弁板は四つのベーン１２を有するので、入気通路、出気通路、ピストン隔膜４１のエアバッグ４１１などはいずれも四つである。
【００６１】
本発明実施例のエアポンプによれば、ガスケット１は、さらに、ガスケット本体１５を含み、ガスケット本体１５は弁板１０を囲むように設置される。ガスケット本体１５の外側が上蓋２の底端に合わせるように形成される。ガスケット本体１５には、第一入気通路１０１が設置され、ガスケット本体１５の内側縁とベーン１２の間に、第一出気通路１０２が形成される。それに対して、弁座３には、第二入気通路３０１と第二出気通路３０２が設置され、入気通路は第一入気通路１０１と第二入気通路３０１により構成され、出気通路は第一出気通路１０２と第二出気通路３０２により構成され、入気チェックバルブ５は第二入気通路３０１に設置される。弁板１０のベーン１２はガスケット本体１５と取り付け柱１１に対して弾性的にスイングされ、気体を下から上へ一方向的に流動させる。
【００６２】
ベーン１２はガスケット２の第一出気通路１０２の下面に一体的に連結する。ベーン１２のトップ面の高さが内から外へ（ベーン１２とガスケット２の一体的に連結する部位から、ベーン１２の端部の中軸線に沿って外に向ける方向を意味し、ここで、ベーン１２がガスケット２の径方向に沿って設置されたので、内から外へというのは、ガスケット２の径方向に沿って外への方向を意味する）次第に減少する。具体的に、ベーン１２のトップ面が斜面になることによって、ガスケット２の圧縮量過大および／またはベーン１２の長時間運動の弾性疲労で生じるベーン１２の反り変形を避けられる。
【００６３】
ピストン手段４は、四つのエアバッグ４１１のピストン隔膜４１と、シリンダー４２と、台座４３と、ロッド機構４４と、モータ４５とを含む。シリンダー４２、台座４３が順番に弁座３の底端に固定される。ピストン隔膜４１がシリンダー４２の中に嵌装され、ロッド機構４４とモータ４５がそれぞれ台座４３に設置され、且つモータ４５の駆動軸４５１がロッド機構４４と作動連結される。ロッド機構４４がピストン隔膜４１のエアバッグ４１１に套設されて合わせる。台座４３に入気溝（図に未表示）が設けられ、シリンダー４２とピストン隔膜４１のトップの側面壁の間に対応して第三入気通路４０１が形成され、台座３に第一入気孔３１が設けられ、ガスケット１には入気チャンバーと連通する第二入気孔１６が設けられ、台座４３の入気溝は第三入気通路４０１によって台座３の第一入気孔３１と連通し、且つガスケット１の第二入気孔１６は台座３の第一入気孔３１と上下に対応する。前記ベーン１２、入気チェックバルブ５、第一入気通路１０１、第二入気通路３０１、第三入気通路４０１、第一出気通路１０２、第二出気通路３０２、第一入気孔３１、第二入気孔１６の数は、それぞれピストン手段４１のエアバッグ４１１の数と同じであるとともに、一対一で対応している。そのほかに、前記入気溝、第三入気通路４０１、第一入気孔３１および第二入気孔１６を設置する必要がなく、上蓋２に入気チャンバーと連通する入気口を設置することもできる。
【００６４】
前記ロッド機構４４は、偏心輪４４２と、鋼球（図に示さず）、鋼針４４３とロッドスタンド４４１とを含む。モータ４５は、具体的には、二つのボルトで台座４３の底端（台座４３の底端とモータ４５の間にさらに一つのワッシャー４６を入れる）に固定され、モータ４５の外には一つのカバー４７が更に套設される。偏心輪４４２は台座４３の中に設置される。モータ４５の駆動軸４５１が台座４３に入って偏心輪４４２に固定連結する。偏心輪４４２には斜孔４４２１が設けられ、当該斜孔の底部には鋼球が設置される。鋼針４４３の一端が斜孔４４２１の中に設置され、鋼針４４３の他端がロッドスタンド４４１に入る。ロッドスタンド４４１は四つのスルーホールを有し、当ロッドスタンド４４１の四つのスルーホールがそれぞれピストン隔膜４１の四つのエアバッグ４１１に套設されて合わせる。
【００６５】
任意選択で、図６に示すように、エアポンプは、さらに、四つのスナップ６を含む。前記上蓋２、弁座３、シリンダー４２、台座４３の四つのエッジには、それぞれスナップと対応するスロットが設けられる。前記上蓋２、弁座３、シリンダー４２、台座４３は、それぞれ、スナップ６とスロットの結合により、上下順番に固定連結される。
【００６６】
本実施例のエアポンプの動作過程は、以下の通りである。モータ４５に通電し、一定のトルクと角速度を出力して、偏心輪４４２を回転させる。さらに、鋼球、鋼針４４３、及びロッドスタンド４４１によって、偏心輪４４２の回転運動をピストン隔膜４１の直線往復運動に変えて、エアポンプの吸気と排気動作を実現し、エアポンプに一定の流量と圧力を出力させる。偏心輪４４２が一周回転すると、ピストン隔膜４１の四つのエアバッグ４１１がそれぞれ一回の吸気と排気動作を完成する。ピストン隔膜４１のエアバッグ４１１が吸気するとき、気体が台座４３の入気溝からシリンダー４２とピストン隔膜４１の間で囲まれた第三入気通路４０１に入り、さらに、弁座３の第一入気孔３１、ガスケット１の第二入気孔１６を順番に通してガスケット１と上蓋２で囲まれた入気チャンバーに入り、続いてガスケット１の第一入気通路１０１を通して弁座３の第二入気通路３０１に入り、入気チェックバルブ５を付勢して弾性的に変形させ、第二入気通路３０１を開いて、気体がピストン隔膜４１のエアバッグ４１１に入り、ピストン隔膜４１のエアバッグ４１１が小さいから大きくなり、吸気過程を実現する。ピストン隔膜４１の各エアバッグ４１１が排気するとき、入気チェックバルブ５が元に戻して、弁座３の第二入気通路３０１を閉じる。気体が弁座３の第二出気通路３０２に入り、ガスケット１のベーン１２に作用し、ベーン１２が気体から圧力を受けて弾性的に変形して、弁座３の第二出気通路３０２を開いて、弁座３の第二出気通路３０２が出気チャンバーと連通し、気体が出気チャンバーに入り、上蓋２の排気ノズル２１から排出され、対応するエア実行装置に導入される。この過程において、ピストン隔膜４１のエアバッグ４１１が大きいから小さくなり、排気過程を完成する。
【００６７】
本発明実施例のエアポンプによれば、超音波方式の代わりに、直接にゴムシール方式でガスケットと上蓋を連結し、且つベーンの構造を改善して、ベーンの反り変形を避けられる。したがって、エアポンプの気密性を大幅にあげられる。
【００６８】
本明細書には、用語「一つの実施例」、「いくつかの実施例」、「例示」、「具体的例示」などは、当実施例や例示の具体的特徴、構造、材料が本発明の少なくとも一つの実施例や例示に含まれることを意味する。本明明書には、前記用語の説明が必ずしも同じ実施例や例示を意味しない。また、説明の中の具体的特徴、構造、材料は、任意の一つやいくつかの実施例や例示に適当な方式で結合されることができる。
【００６９】
本発明は上記した記述や図面に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であり、本発明の範囲は本発明の特許請求の範囲およびその同等物だけによって定められる。
【符号の説明】
【００７０】
１  ガスケット、１０  弁板、１１  取り付け柱、１１１  溝、１１２  取り付け孔、１１３  中心部、１２  ベーン、１３  リブ、１４ａ  譲りキャップ、１４ｂ  薄膜、１５  ガスケット本体、１６  第二入気孔、１０１  第一入気通路、１０２  第一出気通路、
２  上蓋、２１  排気ノズル、２２  入気口、
３  弁座、３０１  第二入気通路、３０２  第二出気通路、３１  第一入気孔、３２  収容チャンバー、
４  ピストン手段、４０１  第三入気通路、４１  ピストン隔膜、４１１  エアバッグ、４１２  ピストンチャンバー、４２  シリンダー、４３  台座、４４  ロッド機構、４４１  ロッドスタンド、４４１１  スルーホール、４４１２  位置定めピン、４４２  偏心輪、４４２１  斜孔、４４３  鋼針、４５  モータ、４５１  駆動軸、４６  ワッシャー、４７  カバー、
５  入気チェックバルブ、６  スナップ、
【図１】
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【図２】
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【図３】
0006053967.tif 000004
【図４】
0006053967.tif 000005
【図５】
0006053967.tif 000006
【図６】
0006053967.tif 000007
【図７ａ】
0006053967.tif 000008
【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
0006053967.tif 000013
【図９ｂ】
0006053967.tif 000014
【図９ｃ】
0006053967.tif 000015
【図１０】
0006053967.tif 000016
【図１１】
0006053967.tif 000017
【図１２】
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