(57)【要約】【課題】  薄型で、変位量が大きいダイヤフラムの提供。薄型で、効率がよいポンプ性能を有する小型ポンプの提供。【解決手段】  弾性を有するシム２１の少なくとも一方の面に薄板状の圧電体２２と該薄板状の圧電体２２の周囲を取り囲む弾性体２３とが固着され、上記薄板状の圧電体２２は上記シム２１の周縁より内側に形成され、上記弾性体２３の厚みは上記圧電体２２の厚み以下とされたダイヤフラム１０。ケース本体の内部にダイヤフラム１０がその弾性体部分が挟持された状態で振動自在に収容された小型ポンプ。【選択図】  図３
2005240871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有するシムの少なくとも一方の面に薄板状の圧電体と該薄板状の圧電体の周囲を取り囲む弾性体とが固着され、前記薄板状の圧電体は前記シムの周縁より内側に形成され、前記弾性体の厚みは前記圧電体の厚み以下とされたことを特徴とするダイヤフラム。
【請求項２】
前記圧電体と弾性体の隙間は、前記シムの厚みの１０倍以下の大きさとされたことを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム。
【請求項３】
前記シムの少なくとも一方の面側の圧電体の外面と前記弾性体の外面とは面一となるように設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のダイヤフラム。
【請求項４】
前記シムの両面に薄板状の圧電体と該薄板状の圧電体の周囲を取り囲む弾性体とが固着され、前記シムの他方の面側の弾性体の厚みが一方の面側の弾性体の厚みより薄くされたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のダイヤフラム。
【請求項５】
前記シムの少なくとも一方の面側の圧電体の外面及び弾性体の外面が耐水性又は耐溶剤性の保護フィルムで覆われたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のダイヤフラム。
【請求項６】
前記圧電体と前記保護フィルムの間に前記圧電体と接続された配線が設けられ、該配線と前記シム間が絶縁されていることを特徴とする請求項５に記載のダイヤフラム。
【請求項７】
ケース本体の内部に請求項１乃至６のいずれか一項に記載のダイヤフラムがその弾性体部分が挟持された状態で振動自在に収容され、該ケース本体の一部に前記ダイヤフラムの少なくとも片面側に連通するポンプ室が形成され、前記ケース本体に前記ポンプ室に通じる吸入部と排出部が形成され、前記吸入部に逆止弁型の吸入弁が、前記排出部に逆止弁型の排出弁が各々設けられるとともに、
前記ケース本体の外側部に前記ダイヤフラムの外側に位置する吸入ノズル部と排出ノズル部が形成され、該吸入ノズル部が前記ケース本体内部に形成された吸入路を介して前記吸入部に連通され、前記排出ノズル部が前記ケース本体内部に形成された排出路を介して前記排出部に連通されるとともに、前記吸入路側から前記ポンプ室側に流体を吸入させる機能が前記吸入弁に備えられ、前記ポンプ室内の流体を排出路側に排出させる機能が前記排出弁に備えられたことを特徴とする小型ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はノートパソコンなどの小型薄型の電子機器の冷却用に用いられる小型ポンプ等に備えられるダイヤフラムと、ダイヤフラムを備えた小型ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チタン酸ジルコン酸塩（ＰＺＴ）のような圧電体を金属板などの薄板に貼り付けて一体化することで振動子としてのダイヤフラムを形成し、小型軽量化を図ったダイヤフラム振動子型のポンプが種々提案されている。図８はこの種のダイヤフラム振動子型の小型ポンプの一構造例を示すものである（例えば特許文献１参照）。
図８に示す小型ポンプＡにおいて、中空の箱型のケーシング１００の上部内側にその中空部を上下に仕切るように板状のダイヤフラム１０１が内蔵され、図８においてこのダイヤフラム１０１の上部側に空間部１０２が、その下部側にポンプ室１０３が形成されている。
上記ダイヤフラム１０１は、弾性を有する金属薄板１０１ａの両面にＰＺＴからなる薄板状の圧電体１０１ｂ、１０１ｂが貼り合わせられてなるものである。この金属薄板１０１ａの一部（図示略）は所定形状に形成されて外方に引き出されており、これが電気信号入力用電極部として機能するようになっている。また、各圧電体１０１ｂの外面側の端部には配線部（図示略）が形成され、さらに各配線部は圧電体に所定の交流電流を印加可能なようにケーシング１００の外方まで延在するように配設されている。
上記ダイヤフラム１０１の両端は、ケーシング１００に固定されている。
上記ダイヤフラム１０１は、上記電気信号入力用電極部と各配線部との間に交流電流を印加して圧電体１０１ｂ、１０１ｂを振動させることによりダイヤフラム１０１をその厚さ方向に往復振動することでポンプ室１０３の容積を可変できるように構成されている。
【０００３】
上記ケーシング１００の下部右側には吸入ノズル１０５が、下部左側には排出ノズル１０６がそれぞれ形成され、先の吸入ノズル１０５に連通するように吸入路１０７がケーシング１００の中心部側まで延出形成され、先の排出ノズル１０６に連通するように排出路１０８がケーシング１００の中心部側まで延出形成されている。上記ケーシング１００の中心部側には先の吸入路１０７と排出路１０８とを仕切る隔壁１１０が形成されるとともに、この隔壁１１０の近傍には、先のポンプ室１０３と先の吸入路１０７とを連通させる吸入通路１１１と、先のポンプ室１０３と先の排出路１０８とを連通させる排出通路１１２が形成され、上記吸入通路１１１と排出通路１１２にはそれぞれ逆止弁１１３、１１５が設けられている。
【０００４】
図８に示す構成の小型ポンプＡは、ダイヤフラム１０１が往復振動することによりポンプ室１０３の容積を可変することで吸入ノズル１０５側から逆止弁１１３を介してポンプ室１０３側に吸引した流体を逆止弁１１５を介して排出ノズル１０６側に送ることで流体移送用のポンプとしての機能をなすように構成されている。なお、図８に示すケーシング１００において吸入路１０７と排出路１０８の底部側の凹部に収容されているのはポンプ脈動防止用の発泡体１１７であり、また、符号１１９はダイヤフラム１０１をケーシング１００に押さえ込む密封シールである。
【特許文献１】特開２０００−２６５９６４号公報（図１参照）
【特許文献２】特開２００１−３２３８７９号公報（図９参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８に示した従来の小型ポンプＡは、ダイヤフラム１０１の微細往復振動を利用したポンプ作用を利用して流体の移送を行うものであり、スクリュウやピストンなどの機構を利用した一般的な流体ポンプよりも格段に小型化軽量化をなし得るものであったが、ダイヤフラム１０１の両端部がケーシング１００に挟持されることで固定されているため、交流電流を印加しても圧電体１０１ｂ、１０１ｂはケーシング１００に強く拘束され、ダイヤフラムの変位量が小さいという問題があった。また、ダイヤフラム１０１を挟持しているケーシング部分が圧電体１０１ｂより内側に入っているので、ケーシングで挟持されていない部分しか変位することができす、ケーシングで挟持された部分は変位に寄与しない部分となっていた。
【０００６】
そこで、図８のダイヤフラム１０１に代えて図９に示すような構造のダイヤフラム２０１をケーシングに固定したものが考えられてる（例えば特許文献２参照）。図９のダイヤフラムは、図８のダイヤフラム１０１全体をゴム等の弾性体１０４で被覆したものである。ところが図９のダイヤフラム２０１を用いた小型ポンプは、図８のダイヤフラム１０１を用いたものに比べてダイヤフラムの変位量を大きくできるものの、各圧電体１０１ｂの外面が弾性体１０４で覆われているので、各圧電体１０１ｂの変形が弾性体により拘束されてしまうため、変位量をあまり大きくできない。
また、小型化軽量化が進められているノートパソコンや携帯情報機器への冷却装置としての有効利用を考慮した場合、小型ポンプはでき得る限り薄型化しておくことが好ましいが、図９のものは弾性体１０４を設ける分、ポンプの厚みが厚くなってしまうため上記の用途に満足に答えることができないという問題があった。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、薄型で、変位量が大きいダイヤフラムの提供を課題の一つとする。
また、本発明は、薄型で、変位量が大きいダイヤフラムを備えることにより、薄型で、効率がよいポンプ性能を有する小型ポンプの提供を課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明のダイヤフラムは、弾性を有するシムの少なくとも一方の面に薄板状の圧電体と該薄板状の圧電体の周囲を取り囲む弾性体とが固着され、上記薄板状の圧電体は上記シムの周縁より内側に形成され、上記弾性体の厚みは上記圧電体の厚み以下とされたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のダイヤフラムにおいて、上記圧電体と弾性体の隙間は、上記シムの厚みの１０倍以下の大きさとされていることが好ましい。
また、本発明のダイヤフラムにおいて、上記シムの少なくとも一方の面側の圧電体の外面と上記弾性体の外面とは面一となるように設けられていることが好ましい。
また、本発明のダイヤフラムにおいて、上記シムの両面に薄板状の圧電体と該薄板状の圧電体の周囲を取り囲む弾性体とが固着され、上記シムの他方の面側の弾性体の厚みが一方の面側の弾性体の厚みより薄くされていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のダイヤフラムにおいて、上記シムの少なくとも一方の面側の圧電体の外面及び弾性体の外面が耐水性又は耐溶剤性の保護フィルムで覆われていることが好ましい。
また、本発明のダイヤフラムにおいて、上記圧電体と上記保護フィルムの間に上記圧電体と接続された配線が設けられ、該配線と上記シム間が絶縁されたものであってもよい。
【００１１】
本発明の小型ポンプは、ケース本体の内部に上記のいずれかの構成の本発明のダイヤフラムがその弾性体部分が挟持された状態で振動自在に収容され、該ケース本体の一部に上記ダイヤフラムの少なくとも片面側に連通するポンプ室が形成され、上記ケース本体に上記ポンプ室に通じる吸入部と排出部が形成され、上記吸入部に逆止弁型の吸入弁が、上記排出部に逆止弁型の排出弁が各々設けられるとともに、  上記ケース本体の外側部に上記ダイヤフラムの外側に位置する吸入ノズル部と排出ノズル部が形成され、該吸入ノズル部が上記ケース本体内部に形成された吸入路を介して上記吸入部に連通され、上記排出ノズル部が上記ケース本体内部に形成された排出路を介して上記排出部に連通されるとともに、上記吸入路側から上記ポンプ室側に流体を吸入させる機能が上記吸入弁に備えられ、上記ポンプ室内の流体を排出路側に排出させる機能が上記排出弁に備えられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のダイヤフラムは、弾性を有するシムの少なくとも一方の面に薄板状の圧電体と該薄板状の圧電体の周囲を取り囲む弾性体とが固着され、上記薄板状の圧電体は上記シムの周縁より内側に形成され、上記弾性体の厚みは上記圧電体の厚み以下とされたことにより、小型ポンプのケースに収容するには、上記弾性体部分が小型ポンプのケースに挟持されるように取り付けることができる。このように取り付けることで、上記薄板状の圧電体はケースに挟持されていないので、交流電流を印加したときにケースや弾性体に拘束されることなく振動でき、また、変形に寄与せず無駄になる部分がないので、ダイヤフラムの変位量を大きくすることができる。また、本発明のダイヤフラムを小型ポンプのケースに収容する際には、ケースが圧電体より内側に入らないように弾性体部分を挟むようにすることで、変形に寄与しない無駄になる部分がないので、ダイヤフラムの変位量を大きくすることができる。
また、上記弾性体は薄板状の圧電体の周囲に設けられ、かつその厚みが上記圧電体の厚み以下とされたことにより、薄型とすることができる。
【００１３】
また、本発明において、上記圧電体と弾性体の隙間が、上記シムの厚み以下の大きさとされていることにより、シムだけになる部分（シム露出部）を短くでき、ダイヤフラムの変形（振動）の際にシムに歪みが生じるのを防止でき、ダイヤフラムの変位量を有効に生かすことができる。
また、本発明において、上記シムの少なくとも一方の面側の圧電体の外面と上記弾性体の外面とが面一とされたことにより、この面一とした側に耐水性あるいは耐溶剤性の保護フィルムを形成し易い。
また、上記シムの両面に薄板状の圧電体と該薄板状の圧電体の周囲を取り囲む弾性体とが固着されていても、ダイヤフラムが変形した際にこの変形が弾性体に僅かに逃げる場合があるが、上記シムの他方の面側の弾性体の厚みが一方の面側の弾性体の厚みより薄くされていることで、シムの両方の側の弾性体の厚みが同じ厚みにされた場合と比べてダイヤフラムの変形が弾性体に逃げるのを小さくすることができ、変位量を大きくできる。
また、本発明において、上記シムの少なくとも一方の面側の圧電体の外面及び弾性体の外面が耐水性又は耐溶剤性の保護フィルムで覆われていることにより、このダイヤフラムを小型ポンプのケースに備える際にこの保護フィルム側が流体に接触する側になるようにすることで、ダイヤフラムの腐食を防止できる。
【００１４】
本発明の小型ポンプにおいては、薄型で、変位量を大きくできる本発明のダイヤフラムがケース本体の内部に備えられたことにより、ケース本体全体を薄型化でき、しかも効率がよいポンプ性能を有することができる。
以上説明したように本発明の小型ポンプは、ノートパソコンや携帯型電子機器などのように薄型化小型化されている機器の水冷型冷却装置用のポンプなどとして十分に対応に利用できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の構成について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る実施の形態の小型ポンプＰの概略構成を示す図であり、図２はこの小型ポンプＰに備えられたダイヤフラムを示す平面図であり、図３は図２のダイヤフラムの拡大断面図である。
この実施形態の小型ポンプＰは、中空の箱型のケース本体１の上部内側にその中空部を上下に仕切るように円板形の薄型のダイヤフラム１０がケース本体に挟持された状態で振動自在に収納され、このダイヤフラム１０の上部側に空間部２が、その下部側にポンプ室３が形成されている。
ケース本体１は、樹脂などからなるもので、下部ケース１ａとその下部ケース１ａの上部に一体化された上部ケース１ｂとから構成されている。下部ケース１ａ上面は、ダイヤフラム１０を上部ケース１ｂとともに挟持するための受け面１ｃを有し、この受け面１ｃに円周溝１ｅが形成されている。また、上部ケース１ｂの底面側にはダイヤフラム１０の周辺の弾性体部分を把持するための受け面１ｄが形成されている。
【００１６】
ダイヤフラム１０は、弾性を有する略円形金属薄板からなるシム２１の両面に円形の薄板状の圧電体２２と該薄板状の圧電体２２の周囲を取り囲む環状の弾性体２３とが固着された概略構成である。
各薄板状の圧電体２２は、シム２１の周縁より内側に形成されている。また、各弾性体２３は、シム２１の周縁と略同じ位置まで形成されている。
金属薄板（シム）２１の材質としては、ステンレス鋼、Ｆｅ系又はＣｕ系の合金等が用いられる。シム２１の厚さは、０．０５〜０．５ｍｍ程度とされる。
圧電体２２の材質としては、ＰＺＴ、その１部をＭｎ、Ｎｉ、Ｎｂ等で置きかえた材料等が用いられる。
圧電体２２の厚さは、０．１〜０．５ｍｍ程度とされる。
弾性体２３の材質としては、ＥＰＤＭ（ethylene-propylene-diene-methylene rubber）、ブチル系ゴム等が用いられる。弾性体２３の厚みが圧電体２２の厚み以下とされ、０．１〜０．５ｍｍ程度とされる。弾性体２３の厚みは、シム２１の各側の圧電体２２の外面と弾性体２３の外面とは面一にするために、圧電体２２と同じ厚みとされていることが好ましい。
【００１７】
また、上記圧電体２２と弾性体２３との隙間は、シム２１の厚みの１０倍以下にすることがダイヤフラムの変形（振動）の際にシムに歪みが生じるのを防止でき、ダイヤフラムの変位量を有効に生かすことができる点で好ましく、さらに好ましくは上記隙間はシム２１の厚み以下の大きさとされていることが望ましい。
【００１８】
図３に示すようにシム２１の両側（上側と下側）の圧電体２２の外面及び弾性体２３の外面が円形の耐水性又は耐溶剤性の保護フィルム２４で覆われている。
このような保護フィルム２４の材質としては、ポリフェニレンサルファイト、ポリプロピレン、ポリイミド、シリコン樹脂等の有機膜からなるフィルムが用いられる。この保護フィルム２４の厚さは、２５μｍ〜５０μｍ程度とされる。
【００１９】
このダイヤフラム１０において、シム２１の外周縁の一部にはその外方側に延出された突出片２１ａが形成され、これが電気信号入力用電極部として機能する。
シム２１の上側の圧電体２２と耐水性保護フィルム２４の間に、圧電体２２の外面側の端部と接続された上部配線（図示略）が形成され、該上部配線とシム２１間が絶縁されている。また、シム２１の下側の圧電体２２と保護フィルム２４の間に、圧電体２２の外面側の端部と接続された下部配線（図示略）が形成され、該下部配線とシム２１間が絶縁されている。
上記突出片２１ａと上部配線及び下部配線は、圧電体に所定の交流電流を印加可能なようにケース本体１の外方まで延在するように設けられている。
ダイヤフラム１０は、上記電気信号入力用電極部と各配線部との間に交流電流を印加して薄板状の圧電体２２、２２を振動させることによりダイヤフラム１０をその厚さ方向に往復振動することでポンプ室３の容積を可変できる。
【００２０】
ダイヤフラム１０は、その弾性体部分が上部ケース１ｂと下部ケース１ａとの間に挟持された状態で振動自在に収納されている。更に詳しくは、円周溝１ｅの内部にＯリング等のシール材２５を配置し、上部ケース１ｂの受け面１ｄと下部ケース１ａの受け面１ｃとの間にダイヤフラム１０の周辺の弾性体部分を挟み込み、弾性体部分でシール材２５を円周溝１ｅの内側に押し込ませて水密構造として上部ケース１ｂと下部ケース１ａとの間にダイヤフラム１０が挟持されている。
【００２１】
下部ケース１ａの下部右側には吸入ノズル（吸入ノズル部）５が、下部左側には排出ノズル（排出ノズル部）６がそれぞれ形成され、上記吸入ノズル５に連通するように吸入路７が下部ケース１ａの中心部側まで延出形成され、上記排出ノズル６に連通するように排出路８が下部ケース１ａの中心部側まで延出形成されている。
下部ケース１ａの中心部側には上記吸入路７と排出路８とを仕切る隔壁３０が形成されるとともに、この隔壁３０の近傍には、上記ポンプ室３と上記吸入路７とを連通させる吸入通路３１と、上記ポンプ室３と上記排出路８とを連通させる排出通路３２が形成され、上記吸入通路（吸入部）３１と排出通路（排出部）３２にはそれぞれ逆止弁の機能を有する吸入弁３３と排出弁３５が設けられている。
【００２２】
本実施形態の小型ポンプＰは、ダイヤフラム１０が往復振動することによりポンプ室３の容積を可変することで吸入ノズル５側から吸入弁３３を介してポンプ室３側に吸引した水などの流体Ｌを排出弁３５を介して排出ノズル６側に連続的に送ることで流体圧送用のポンプとしての機能をなすように構成されている。
【００２３】
本実施形態の小型ポンプＰに備えられたダイヤフラム１０は、上記構成としたことにより、上記弾性体部分がケース本体に挟持されるように取り付けることができる。このように取り付けることで、薄板状の圧電体２２はケース本体に挟持されていないので、交流電流を印加したときにケース本体や弾性体に拘束されることなく振動でき、また、変形に寄与せずに無駄になる部分がないので、ダイヤフラムの変位量を大きくすることができる。また、ケース本体に収容する際には、ケース本体が圧電体より内側に入らないように弾性体部分を挟むようにすることで、変形に寄与せずに無駄になる部分がないので、ダイヤフラムの変位量を大きくすることができる。
また、上記弾性体２３は薄板状の圧電体２２の周囲に設けられ、かつその厚みが上記圧電体２２と同じ厚み以下とされたことにより、薄型とすることができる。
以上説明したように本発明の小型ポンプＰは、薄型で、変位量を大きくできるダイヤフラム１０がケース本体１の内部に備えられたことにより、十分に小型化、薄型化ができ、しかも効率がよいポンプ性能を有する構成となっているので、ノートパソコンや携帯型電子機器などのように薄型化小型化されている機器の水冷型冷却装置用のポンプなどとして利用できる。
【００２４】
なお、上記実施形態においては、シム２１の両側の圧電体の外面及び弾性体の外面が保護フィルム２４で覆われている場合について説明したが、保護フィルム２４はシム２１の下側（一方の面側、ポンプ室側）の圧電体の外面及び弾性体の外面に形成されていればよい。
また、シム２１の両側（上側と下側）の弾性体の厚みが同じである場合について説明したが、図４に示すようにシム２１の上側（他方の面側）の弾性体２３の厚みが下側（一方の面側、ポンプ室側）の弾性体２３の厚みより薄くされたダイヤフラム１０ａであってもよい。このダイヤフラム１０ａによれば、シム２１の両方の側の弾性体の厚みを同じ厚さとした場合と比べてダイヤフラムの変形が弾性体に逃げるのを小さくすることができ、変位量を大きくできる。例えば、上側の弾性体２３の厚みを下側の弾性体２３の厚みの１／２にすることで、厚みが同じにされた場合と比べて同じ負荷がかかったときの逃げを１／２にすることができる。
【００２５】
また、シム２１の両側に薄板状の圧電体と該薄板状の圧電体の周囲を取り囲む弾性体とが固着されたバイモルフ式の場合について説明したが、図５に示すようにシム２１の一方の面に薄板状の圧電体２２と該薄板状の圧電体２２の周囲を取り囲む弾性体２３とが固着されたモノモルフ式のダイヤフラム１０ｂであってもよい。この場合、シム２１がポンプ室側になってもよく、薄板状の圧電体２２と弾性体２３側がポンプ室側になってもよいが、ポンプ室側になったものの外面には先に述べたような保護フィルムが形成されていることが好ましい。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例、比較例により更に具体的に本発明を説明する。
（実施例１）
厚さ０．１ｍｍ、直径が３７ｍｍの円形のＳＵＳ板の上面に、厚さ０．３ｍｍ、直径が３５ｍｍの円形ＰＺＴ薄板と、このＰＺＴ薄板を取り囲む厚さ０．３ｍｍ、内径が３５ｍｍ、外径３７ｍｍのＥＰＤＭ(エチレンプロピレンゴム）からなる環状の弾性体を固着した。また、上記ＳＵＳ板の下面に上記と同様の円形ＰＺＴ薄板と、このＰＺＴ薄板を取り囲む上記と同様のＥＰＤＭからなる環状の弾性体を固着し、図３のダイヤフラム１０と同様のダイヤフラムを作製し、実施例１とした。
【００２７】
（比較例１）
厚さ０．１ｍｍ、直径が３７ｍｍの円形のＳＵＳ板の上面に、厚さ０．３ｍｍ、直径が３７ｍｍの円形ＰＺＴ薄板を固着し、また、上記ＳＵＳ板の下面に上記と同様の円形ＰＺＴ薄板を固着し、図８に示すダイヤフラム１０１と同様のダイヤフラムを作製し、比較例１とした。
【００２８】
（比較例２）
比較例１と同様のダイヤフラムを作製し、さらにこのダイヤフラムの全体を厚さ１ｍｍのＥＰＤＭゴム材で被覆し、図９に示すダイヤフラム２０１と同様のダイヤフラムを作製し、比較例２とした。
【００２９】
作製したダイヤフラムの周辺を樹脂製環状体の内壁に形成された深さ１ｍｍの凹状溝で挟み、いずれのダイヤフラムも同じ条件で駆動し、無負荷時のダイヤフラム変位量を調べた。ここでのダイヤフラム変位量とは、ダイヤフラムの表面中央が上下に動く幅（振幅に相当する）である。なお、ダイヤフラムは周縁位置より１ｍｍ内側位置まで樹脂製環状体により挟持した。結果を以下に示す。
無負荷時のダイヤフラム変位量
実施例１  １２０μｍ
比較例１    ８０μｍ
比較例２  １０５μｍ
【００３０】
上記結果から実施例１のダイヤフラムは、比較例１〜２のダイヤフラムに比べて無負荷時の変位量が大きいことがわかる。
【００３１】
（実験例）
厚さ０．１ｍｍの円形のＳＵＳ板（シム板）の両面に、厚さ０．３ｍｍの円形ＰＺＴ薄板と、このＰＺＴ薄板（薄板状の圧電体）を取り囲む厚さ０．３ｍｍのＥＰＤＭからなる環状の弾性体を固着する際、ＰＺＴ薄板と弾性体の隙間を０ｍｍから２．０ｍｍの範囲で変更して下記表１に示す各種のダイヤフラムを作製し、ＰＺＴ薄板と弾性体の隙間と負荷時のダイヤフラム変位量との関係について調べた。結果を表１、図６と図７に示す。
ここでのダイヤフラム変位量は、作製したダイヤフラムの周辺を樹脂製環状体の内壁に形成された深さ１ｍｍの凹状溝で挟み、ダイヤフラムに３０ｋＰａの負荷を加えたときのダイヤフラムの表面中央が上下に動く幅である。なお、ダイヤフラムは周縁位置より１ｍｍ内側位置まで樹脂製環状体により挟持した。また、ＰＺＴ薄板と弾性体の隙間の値は、ダイヤフラムの縦断面においてＰＺＴの両側にできる隙間を合わせた値である。表１中の変位量割合は、上記隙間が０ｍｍのときのダイヤフラムの変位量を基準１００％とし、これに対する割合である。
【００３２】
【表１】
2005240871.tif 000003
【００３３】
表１、図６と図７に示す結果からシム板厚に対するＰＺＴ薄板と弾性体間の隙間の割合が大きくなると、負荷時のダイヤフラム変位量が小さいことがわかる。また、シム板厚に対する上記隙間の割合が１０以下である（ＰＺＴ薄板と弾性体の隙間が上記シム板の厚みの１０倍以下）と、上記隙間が０ｍｍである場合の変位量６１．８μｍの８０％の変位量が得られることがわかる。ダイヤフラムの変位量が１００％〜８０％がポンプとしての許容範囲であるので、上記隙間の大きさがシム板の厚みの１０倍以下とすることが好ましい。また、特にシム板厚に対する上記隙間の割合が１以下である（ＰＺＴ薄板と弾性体の隙間が上記シム板の厚み以下の大きさ）と、上記隙間が０ｍｍである場合の変位量６１．８μｍと同等の変位量が得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る実施の形態の小型ポンプの概略構成を示す断面図。
【図２】図１の小型ポンプに備えられたダイヤフラムを示す平面図。
【図３】図２のダイヤフラムのＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図４】本発明に係るダイヤフラムの他の実施形態を示す断面図。
【図５】本発明に係るダイヤフラムのさらに他の実施形態を示す断面図。
【図６】シム板厚に対する薄板状の圧電体と弾性体間の隙間の割合と、ダイヤフラム変位量の関係を示すグラフ。
【図７】シム板厚に対する薄板状の圧電体と弾性体間の隙間の割合と、ダイヤフラム変位量割合の関係を示すグラフ。
【図８】従来の小型ポンプの一例を示す断面図。
【図９】従来の小型ポンプに備えられるダイヤフラムのその他の例を示す断面図。
【符号の説明】
【００３５】
Ｐ・・・ポンプ、１・・・ケース本体、１０，１０ａ，１０ｂ・・・ダイヤフラム、３・・・ポンプ室、５・・・吸入ノズル、６・・・排出ノズル、７・・・吸入路、８・・・排出路、２１・・・シム、２２・・・圧電体、２３・・・弾性体、２４・・・保護フィルム、３３・・・吸入弁、３５・・・排出弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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