本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2016年07月08日，申請(qǐng)?zhí)枮?01610535088.6，發(fā)明名稱(chēng)為“用于安靜的氣動(dòng)泵送的傾斜離軸式驅(qū)動(dòng)器”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

各實(shí)施方案總體上涉及具有低聲輸出的氣動(dòng)泵。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求序列號(hào)為62/036,959、由douglas等人于2014年8月13日提交的且題為“cantedoff-axisdriverforquietpneumaticpumping“的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)，和序列號(hào)為62/171,725、由douglas等人于2015年6月5日提交的且題為“durablecantedoff-axisdriverforquietpneumaticpumping”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)益。

以上文件中的每一個(gè)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。

背景

氣動(dòng)泵是空氣壓縮機(jī)。氣體力學(xué)是流體動(dòng)力的一個(gè)分支，流體動(dòng)力包括氣體力學(xué)和水利學(xué)兩者。氣體力學(xué)可以在許多行業(yè)、工廠以及應(yīng)用中使用。氣動(dòng)儀器由壓縮的空氣提供動(dòng)力。例如，許多牙科工具由壓縮的空氣提供動(dòng)力。當(dāng)維修或替換交通工具上的零件時(shí)，汽車(chē)修理工可以使用氣動(dòng)工具。氣動(dòng)泵可以使例如輪胎或空氣墊的可膨脹設(shè)備膨脹。

概述

裝置和相關(guān)方法涉及響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)軸圍繞驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)而使圍繞縱向軸線定向的活塞驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)章動(dòng)(nutating)，所述縱向軸線相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線偏移并傾斜。在說(shuō)明性的示例中，該活塞驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)可以形成為具有從該縱向軸線徑向地延伸的多個(gè)臂構(gòu)件的傘形形狀。徑向臂構(gòu)件中的每一個(gè)的遠(yuǎn)端可以附接至固定的活塞曲柄。在一些示例中，活塞曲柄可以是柔性的?；钊?qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的章動(dòng)運(yùn)動(dòng)可以賦予每個(gè)活塞曲柄大致線性的運(yùn)動(dòng)輪廓(motionprofile)。在一些示例中，該運(yùn)動(dòng)輪廓可以大致平行于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線。沿縱向軸線從活塞連桿機(jī)構(gòu)延伸的軸可以有利地自由地插入至圍繞驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體主體的接受部中并在該接受部中旋轉(zhuǎn)。

各種實(shí)施方案可能涉及具有傾斜離軸驅(qū)動(dòng)器的氣動(dòng)泵以往復(fù)移動(dòng)可操作地連接至相等數(shù)量的徑向布置的活塞曲柄的多個(gè)柔韌的活塞，在(i)活塞曲柄中的任何一個(gè)的徑向力矩臂與(ii)插入至傾斜離軸驅(qū)動(dòng)器軸承中的軸插入深度之間具有優(yōu)化的力矩-插入比(mir)。在說(shuō)明性的示例中，當(dāng)傾斜離軸驅(qū)動(dòng)器軸承徑向地賦予在軸上的力在大小上大致相等且相反時(shí)，優(yōu)化的mir可以產(chǎn)生大致減小的磨損和改進(jìn)的使用壽命。例如，該徑向力矩臂可以從軸的軸線延伸至至少兩個(gè)線性可致動(dòng)的柔韌活塞中的任一個(gè)。在一些實(shí)施方案中，每個(gè)徑向布置的活塞曲柄可以沿該軸在公共點(diǎn)處被聯(lián)接至該軸。

在一些實(shí)施方案中，柔韌的活塞驅(qū)動(dòng)器可以在上沖程和下沖程兩個(gè)方向上向多個(gè)柔韌活塞中的每一個(gè)提供主動(dòng)式驅(qū)動(dòng)。例如，該多個(gè)柔韌活塞中的每一個(gè)可以是膜片活塞。在一些實(shí)施方案中，該柔韌活塞驅(qū)動(dòng)器可以具有以離軸傾斜的方式連接至驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸。在一些實(shí)施方案中，傾斜的離軸柔韌活塞驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)軸可以橫越錐形表面，同時(shí)維持驅(qū)動(dòng)軸的靜態(tài)的旋轉(zhuǎn)方向。例如，該錐形表面的頂點(diǎn)可以與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的中心軸線共線。在一些實(shí)施方案中，該氣動(dòng)泵可以有利地提供連續(xù)的流動(dòng)，同時(shí)最小化泵噪聲。

各種實(shí)施方案可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，一些實(shí)施方案可以向設(shè)備提供長(zhǎng)壽命的、免維護(hù)的且大致連續(xù)的空氣流。例如，這樣的連續(xù)空氣流可以有利地改進(jìn)穿著氣動(dòng)壓縮靴的患者的舒適性。連續(xù)的流可以改進(jìn)在某些應(yīng)用中的壓力的線性斜度。儀器的減小的脈動(dòng)可能產(chǎn)生于空氣抽吸分階活塞的使用。在一些實(shí)施方案中，流動(dòng)速度可以通過(guò)使用兩個(gè)或更多的活塞增加。驅(qū)動(dòng)兩個(gè)或更多的活塞的成本可以通過(guò)使用單個(gè)一體的活塞驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)所有的活塞被最小化。

例如，一些實(shí)施方案可以展示大致改進(jìn)的耐久性和服務(wù)壽命。例如，與旋轉(zhuǎn)傾斜的離軸旋轉(zhuǎn)體中的磨損和/或活塞驅(qū)動(dòng)器的軸上的磨損相關(guān)的某些失效模式可以被實(shí)質(zhì)上減少。在各種示例中，一些實(shí)施方案可以由于非旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)展示實(shí)質(zhì)減少的失效。在一些實(shí)現(xiàn)中，部件成本可以被減小，更少成本的材料可以被選定以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的服務(wù)壽命，和/或可以實(shí)現(xiàn)減少的維護(hù)。

各種實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在附圖和以下的描述中進(jìn)行闡述。其它的特征和優(yōu)點(diǎn)從描述和附圖并從權(quán)利要求將是明顯的。

本申請(qǐng)還涉及以下方面：

1)一種裝置，包括：

傘形軸，其沿縱向軸線剛性地延伸；

環(huán)形軸承，其具有同心地布置在外圈內(nèi)的內(nèi)圈，所述內(nèi)圈和所述外圈圍繞所述縱向軸線是獨(dú)立可旋轉(zhuǎn)的；

傘形連桿機(jī)構(gòu)，其經(jīng)由所述環(huán)形軸承聯(lián)接至所述傘形軸的遠(yuǎn)側(cè)部分，所述傘形連桿機(jī)構(gòu)具有從所述縱向軸線徑向地延伸的多個(gè)遠(yuǎn)側(cè)構(gòu)件；

旋轉(zhuǎn)體主體，其形成為具有近側(cè)面和遠(yuǎn)側(cè)面的大體上剛性的主體；

驅(qū)動(dòng)軸接受部，其形成在所述近側(cè)面中并沿驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線延伸，其中，所述旋轉(zhuǎn)體主體圍繞所述驅(qū)動(dòng)軸的所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并與所述驅(qū)動(dòng)軸同步地旋轉(zhuǎn)；和

偏心軸接受部，其形成在所述遠(yuǎn)側(cè)面中，用于接納所述傘形軸的近側(cè)部分，

其中，所述縱向軸線從所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線偏移并且相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線成銳角，并且其中，當(dāng)所述傘形軸的所述近側(cè)部分插入至所述偏心軸接受部中時(shí)，所述傘形軸沿所述傘形軸的所述近側(cè)部分在每個(gè)點(diǎn)處具有外直徑，所述外直徑小于鄰近該點(diǎn)的所述偏心軸接受部的相應(yīng)的內(nèi)直徑，使得所述傘形軸相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)體主體是自由地可旋轉(zhuǎn)的并且沒(méi)有約束。

2)根據(jù)1)所述的裝置，其中，所述傘形連桿機(jī)構(gòu)的所述多個(gè)遠(yuǎn)側(cè)構(gòu)件中的每一個(gè)的所述遠(yuǎn)側(cè)端部包括用于附接至固定的可偏斜的活塞曲柄的附接孔口。

3)根據(jù)2)所述的裝置，其中，力矩臂l1由從所述軸的所述縱向軸線至平行于所述縱向軸線并穿過(guò)所述附接孔口中的一個(gè)附接孔口的中心的中心線的最小距離界定，力矩臂l3由沿插入至所述偏心軸接受部中的所述傘形軸的所述近側(cè)部分的所述縱向軸線的距離界定，并且l1與l3的比在大約1.5和大約1.75之間。

4)根據(jù)2)所述的裝置，其中，所述多個(gè)遠(yuǎn)側(cè)構(gòu)件中的每一個(gè)的所述遠(yuǎn)側(cè)端部響應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)以大體上線性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)曲線驅(qū)動(dòng)所述活塞曲柄。

5)根據(jù)4)所述的裝置，其中，所述大體上線性的運(yùn)動(dòng)曲線大體上平行于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸線行進(jìn)。

6)根據(jù)1)所述的裝置，還包括潤(rùn)滑流體儲(chǔ)器，所述潤(rùn)滑流體儲(chǔ)器形成在所述旋轉(zhuǎn)體主體中并且與所述偏心軸接受部流體連通，其中，所述流體儲(chǔ)器中的潤(rùn)滑流體響應(yīng)于所述旋轉(zhuǎn)體主體的旋轉(zhuǎn)從所述儲(chǔ)器流動(dòng)到所述軸接受部。

7)根據(jù)1)所述的裝置，其中，所述傘形軸固定在所述旋轉(zhuǎn)體主體中。

8)根據(jù)1)所述的裝置，其中，所述傘形連桿機(jī)構(gòu)大體上由所述外圈支撐。

9)根據(jù)1)所述的裝置，其中，所述傘形軸的所述遠(yuǎn)側(cè)部分包括形成具有遠(yuǎn)側(cè)表面和盤(pán)周界的肩部的盤(pán)，其中，所述盤(pán)周界的外直徑小于所述外圈的內(nèi)直徑，使得所述盤(pán)支撐所述內(nèi)圈且不與所述外圈進(jìn)行接觸。

10)根據(jù)1)所述的裝置，其中，所述外圈通過(guò)過(guò)盈配合接合所述傘形連桿機(jī)構(gòu)。

11)根據(jù)1)所述的裝置，其中，所述內(nèi)圈通過(guò)過(guò)盈配合接合所述傘形軸的所述遠(yuǎn)側(cè)部分。

12)一種裝置，包括：

傘形軸，其沿縱向軸線剛性地延伸；

傘形連桿機(jī)構(gòu)，其聯(lián)接至所述傘形軸的遠(yuǎn)側(cè)部分，所述傘形連桿機(jī)構(gòu)具有從所述縱向軸線徑向地延伸的多個(gè)遠(yuǎn)側(cè)構(gòu)件；

旋轉(zhuǎn)體主體，其形成為具有近側(cè)面和遠(yuǎn)側(cè)面的大致剛性的主體；

驅(qū)動(dòng)軸接受部，其形成在所述近側(cè)面中并沿驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線延伸，其中，所述旋轉(zhuǎn)體主體圍繞所述驅(qū)動(dòng)軸的所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并與所述驅(qū)動(dòng)軸同步地旋轉(zhuǎn)；和

偏心軸接受部，其形成在所述遠(yuǎn)側(cè)面中用于接納所述傘形軸的近側(cè)部分，

其中，所述縱向軸線從所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線偏移并相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線成銳角，且其中，當(dāng)所述傘形軸的所述近側(cè)部分被插入至所述偏心軸接受部中時(shí)，所述傘形軸沿所述傘形軸的所述近側(cè)部分在每個(gè)點(diǎn)處具有外直徑，所述外直徑小于鄰近該點(diǎn)的所述偏心軸接受部的相應(yīng)的內(nèi)直徑，使得所述傘形軸相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)體主體是自由可旋轉(zhuǎn)的并且沒(méi)有約束。

13)根據(jù)12)所述的裝置，其中，所述傘形連桿機(jī)構(gòu)的所述多個(gè)遠(yuǎn)側(cè)構(gòu)件中的每一個(gè)的所述遠(yuǎn)側(cè)端部包括用于附接至相應(yīng)的固定的可偏斜的活塞曲柄的附接孔口，其中，力矩臂l1由從所述軸的所述縱向軸線至平行于所述縱向軸線并延伸穿過(guò)所述附接孔口中的一個(gè)附接孔口的中心的中心線的最小距離界定，力矩臂l3由沿著插入至所述偏心軸接受部中的所述傘形軸的所述近側(cè)部分的所述縱向軸線的距離界定，且l1與l3的比在大約1.5和大約1.75之間。

14)根據(jù)12)所述的裝置，還包括在所述傘形連桿機(jī)構(gòu)和所述旋轉(zhuǎn)體主體之間沿所述縱向軸線對(duì)齊的止推軸承，和位于所述旋轉(zhuǎn)體主體的所述偏心軸接受部中以分別接合插入至所述偏心軸接受部中的所述傘形軸的所述部分的近側(cè)端部和遠(yuǎn)側(cè)端部的第一軸承和第二軸承。

15)根據(jù)12)所述的裝置，還包括球軸承，其置于所述軸的遠(yuǎn)側(cè)端部和所述偏心軸接受部的底部壁之間。

16)根據(jù)12)所述的裝置，還包括具有同心地置于外圈內(nèi)的內(nèi)圈的環(huán)形軸承，所述內(nèi)圈和所述外圈圍繞所述縱向軸線是獨(dú)立可旋轉(zhuǎn)的，其中，所述傘形連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)所述環(huán)形軸承聯(lián)接至所述傘形軸的遠(yuǎn)側(cè)部分。

17)根據(jù)16)所述的裝置，其中，所述傘形連桿機(jī)構(gòu)大體上被所述外圈支撐。

18)根據(jù)16)所述的裝置，其中，所述傘形軸的所述遠(yuǎn)側(cè)部分包括形成具有遠(yuǎn)側(cè)表面和盤(pán)周界的肩部的盤(pán)，其中，所述盤(pán)周界的外直徑小于所述外圈的內(nèi)直徑，使得所述盤(pán)支撐所述內(nèi)圈且不與所述外圈接觸。

19)根據(jù)16)所述的裝置，其中，所述外圈通過(guò)過(guò)盈配合接合所述傘形連桿機(jī)構(gòu)。

20)根據(jù)16)所述的裝置，其中，所述內(nèi)圈通過(guò)過(guò)盈配合接合所述傘形軸的所述遠(yuǎn)側(cè)部分。

附圖簡(jiǎn)述

圖1描繪提供氣動(dòng)壓力以固定受傷的患者的腿的示例性流動(dòng)泵。

圖2描繪示例性?xún)A斜的離軸傘形驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)泵的橫截面視圖。

圖3描繪示例性分階活塞氣動(dòng)泵(phased-pistonpneumaticpump)的分解視圖。

圖4a-4c描繪示例性傘形活塞驅(qū)動(dòng)器的側(cè)視圖和平面視圖。

圖5a-5c描繪示例性離軸驅(qū)動(dòng)凸輪。

圖6a-6b描繪示例性多活塞膜片墊圈。

圖7a-7c描繪具有示例性進(jìn)氣和排氣歧管的示例性閥板。

圖8描繪用于氣動(dòng)泵的示例性排氣帽。

圖9a-9b描繪在進(jìn)氣和排氣的循環(huán)過(guò)程中用于傾斜的膜片活塞的示例性空氣流動(dòng)路徑的分解透視圖和局部組裝圖。

圖10描繪多個(gè)分階活塞中的每一個(gè)的沖程位置的示例性曲線圖。

圖11a-11d描繪具有傾斜的離軸的膜驅(qū)動(dòng)器的氣動(dòng)泵的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。

圖12a-15b描繪氣動(dòng)泵的實(shí)施方案的示例性部件的各種視圖。

圖16a-16b描繪顯示由于磨損導(dǎo)致的示例性失效模式的部件的視圖。

圖17-20描繪用于氣動(dòng)泵的各種實(shí)施方案的設(shè)計(jì)的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。

圖21-23b描繪示例性柔韌活塞驅(qū)動(dòng)器實(shí)施方案的側(cè)突出部和分解視圖。

圖24是描繪用于氣動(dòng)泵的設(shè)計(jì)元素的示例性組合的圖表。

圖25描繪具有滑動(dòng)配合界面和按壓配合界面的示例性馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)至章動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器(msr-nmc)的側(cè)橫截面視圖。

各個(gè)附圖中的相似的參考標(biāo)記表示相似的元件。

說(shuō)明性實(shí)施方案的詳細(xì)描述

為了幫助理解，本文件組織成如下。首先，參考圖1使用的示例性方使用案簡(jiǎn)要地介紹分階軟活塞氣動(dòng)泵的一些優(yōu)點(diǎn)。其次，參考圖2-3，該討論轉(zhuǎn)向闡述了離軸的傾斜的軟活塞驅(qū)動(dòng)泵的一些示例性部件的示例性實(shí)施方案。然后，將參考圖4a-5c描述離軸傾斜的軟活塞驅(qū)動(dòng)器的示例性實(shí)施方案。然后，參考圖6a-6b，描述了示例性多膜片組件。然后，參考圖7a-8，將討論其它的泵組件。然后將參考圖9a-9b描述膜活塞的往復(fù)移動(dòng)循環(huán)的上沖程階段和下沖程階段。將參考圖10詳細(xì)描述進(jìn)氣和排氣壓力曲線。最后，參考圖11a-11d，將公開(kāi)實(shí)驗(yàn)性地測(cè)得的噪聲性能。

圖1描繪提供氣動(dòng)壓力以固定受傷的患者的腿的示例性流動(dòng)泵。在圖1中，患者100穿著示例性壓縮靴105。該壓縮靴在內(nèi)部區(qū)域上可以具有可膨脹的氣囊以將壓縮提供到患者100的腿110。該可膨脹的氣囊可以通過(guò)氣動(dòng)泵115來(lái)充注。氣動(dòng)泵115可以包括使軸125旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)120。軸125可以將該旋轉(zhuǎn)能量傳送至相移發(fā)生器130。相移發(fā)生器130機(jī)械地聯(lián)接至馬達(dá)120的軸125。相移發(fā)生器130具有數(shù)個(gè)、n個(gè)活塞驅(qū)動(dòng)器135，每個(gè)活塞驅(qū)動(dòng)器135聯(lián)接至相應(yīng)的可形變活塞。該n個(gè)活塞驅(qū)動(dòng)器135中的每一個(gè)可以構(gòu)造成以往復(fù)移動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)其相應(yīng)的可形變活塞。在一些示例中，活塞驅(qū)動(dòng)器135中的每一個(gè)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以與其它活塞驅(qū)動(dòng)器135的往復(fù)移動(dòng)中的一些或所有往復(fù)移動(dòng)是異相的。軸125的單次旋轉(zhuǎn)可以導(dǎo)致n個(gè)可形變活塞中的每一個(gè)貫穿完整的往復(fù)循環(huán)往復(fù)移動(dòng)。在示例性實(shí)施方案中，n個(gè)可形變活塞的n個(gè)往復(fù)循環(huán)的相位可以貫穿軸125的單次旋轉(zhuǎn)均勻地分布，使得每個(gè)相位相對(duì)于其最近的鄰近相位提前或延遲1/n轉(zhuǎn)。所產(chǎn)生的空氣壓力可以由n個(gè)可形變活塞例如，在共同的排氣歧管140處產(chǎn)生。這樣的實(shí)施方案可以有利地具有小幅度的調(diào)制且氣動(dòng)泵120可以安靜地產(chǎn)生穿過(guò)其中的空氣流。

n個(gè)可形變活塞中的每一個(gè)可以接收來(lái)自輸入端口145的空氣并將該空氣經(jīng)由排氣歧管140輸送至分配模塊150。在示例性實(shí)施方案中，分配模塊150可以具有一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)控制器155。每個(gè)流動(dòng)控制器可以接收來(lái)自系統(tǒng)控制器160的一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)。流動(dòng)控制器155中的每一個(gè)可以具有出口端口180。出口端口180中的每一個(gè)可以構(gòu)造成提供連接至輸出氣動(dòng)管道和/或設(shè)備的連接部。

在控制和/或監(jiān)控馬達(dá)120和/或分配模塊150的運(yùn)行的同時(shí)，系統(tǒng)控制器160還可以可操作地聯(lián)接至輸入/輸出模塊170。輸入/輸出模塊170包括用戶(hù)輸入/輸出界面175。例如，輸入/輸出模塊170可以將系統(tǒng)狀態(tài)信息或全局命令與通信網(wǎng)絡(luò)通信。例如，輸入/輸出模塊170可以將系統(tǒng)狀態(tài)信息報(bào)告至日志記錄中心。在一些實(shí)施方案中，系統(tǒng)控制器160可以經(jīng)由輸入/輸出界面175接收局部操作命令信號(hào)。輸入/輸出模塊170可以使用有線和/或無(wú)線通信協(xié)議和/或網(wǎng)絡(luò)通過(guò)傳送和/或接收數(shù)字信號(hào)和/或模擬信號(hào)來(lái)通信。例如，系統(tǒng)控制器160可以接收來(lái)自移動(dòng)設(shè)備的操作命令信號(hào)，和/或?qū)顟B(tài)信息傳送至移動(dòng)設(shè)備。

圖2描繪了示例性?xún)A斜的離軸傘形驅(qū)動(dòng)式氣動(dòng)泵的橫截面圖。在圖2中，示例性氣動(dòng)泵200具有聯(lián)接至泵發(fā)動(dòng)機(jī)(pumpingengine)210的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)205。泵發(fā)動(dòng)機(jī)210可以從進(jìn)氣端口215吸入空氣并可以將空氣泵送至排氣端口220。該空氣可以經(jīng)由多個(gè)膜片活塞225來(lái)泵送。膜片活塞225中的每一個(gè)有彈性地連接至相應(yīng)的活塞曲柄230。活塞曲柄230可以牢固地聯(lián)接至傘形活塞驅(qū)動(dòng)器235。活塞曲柄可以以規(guī)則的間隔沿圓形路徑圍繞傘形活塞驅(qū)動(dòng)器235的中心軸240聯(lián)接。傘形活塞驅(qū)動(dòng)器235可以聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)凸輪245。驅(qū)動(dòng)凸輪245可以將傘形活塞驅(qū)動(dòng)器235的中心驅(qū)動(dòng)軸240聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)馬達(dá)205的中心驅(qū)動(dòng)軸250。傘形活塞驅(qū)動(dòng)器235的中心軸240可以相對(duì)于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)205的中心軸250是離軸的和傾斜的。

在描繪的實(shí)施方案中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)205的驅(qū)動(dòng)軸250旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)凸輪245可以旋轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)凸輪245旋轉(zhuǎn)時(shí)，傘形活塞驅(qū)動(dòng)器235的中心軸240可以圍繞驅(qū)動(dòng)馬達(dá)205的中心軸255被驅(qū)動(dòng)。傘形活塞驅(qū)動(dòng)器235的中心軸240可以界定圓錐體(未描繪)的表面。傾斜的離軸中心軸240使傘形活塞驅(qū)動(dòng)器235定向，使得連接至第一側(cè)260的膜片活塞可以位于上沖程位置處，且連接至第二側(cè)265的膜片活塞225可以位于下沖程位置處。

圖3描繪了示例性分階活塞氣動(dòng)泵的分解圖。在圖3中，氣動(dòng)泵300包括可聯(lián)接至泵發(fā)動(dòng)機(jī)310的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)305。泵發(fā)動(dòng)機(jī)310包括后部外殼315和活塞缸體320。輸入歧管可以由內(nèi)部腔界定，該內(nèi)部腔由后部外殼315和活塞缸體320產(chǎn)生。后部外殼315中的輸入端口325在外部環(huán)境和輸入歧管之間提供流體連通。一體的活塞主體330可以界定多個(gè)氣動(dòng)活塞335。該一體的活塞主體330還可以界定多個(gè)輸入閥。一體的活塞主體330可以為活塞缸體320提供密封表面。每個(gè)氣動(dòng)活塞335可以具有用于驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)活塞335的整體的曲柄340。曲柄340可以穿過(guò)活塞缸體320中的孔突出，以便從進(jìn)氣歧管內(nèi)是可接近的。

曲柄340可以牢固地聯(lián)接至傘形活塞驅(qū)動(dòng)器345?；钊?40可以是彈性的，以便允許活塞曲柄340的角度形變。傘形驅(qū)動(dòng)軸(umbrelladriveaxle)350可以聯(lián)接至傘形活塞驅(qū)動(dòng)器345的中心轂355。傘形驅(qū)動(dòng)軸350可以聯(lián)接至馬達(dá)聯(lián)接凸輪360。傘形驅(qū)動(dòng)軸350可以聯(lián)接至在接納孔口中的馬達(dá)聯(lián)接凸輪360。該接納孔口可以首先接納球軸承365且然后接納傘形驅(qū)動(dòng)軸350。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪360可以構(gòu)造成聯(lián)接至馬達(dá)軸370。當(dāng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪360聯(lián)接至馬達(dá)軸370和傘形驅(qū)動(dòng)軸350兩者時(shí)，傘形驅(qū)動(dòng)軸350相對(duì)于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的縱向軸線可以是傾斜的。在一些實(shí)施方案中，傘形驅(qū)動(dòng)軸350在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪360的接納孔口內(nèi)可以自由地旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施方案中，傘形驅(qū)動(dòng)軸350可以在傘形活塞驅(qū)動(dòng)器的中心轂355中的孔口內(nèi)自由地旋轉(zhuǎn)。在示例性實(shí)施方案中，傘形驅(qū)動(dòng)軸350可以在中心轂355中的孔口中和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪370的接納孔口內(nèi)均自由地旋轉(zhuǎn)。

排氣腔可以由內(nèi)部腔界定，該內(nèi)部腔由前部外殼375和閥板380產(chǎn)生。排氣閥385可以構(gòu)造成從氣動(dòng)活塞335和排氣腔提供單向流體傳輸。閥板380中的排氣孔可以與氣動(dòng)活塞335對(duì)齊。排氣閥可以允許流體流動(dòng)穿過(guò)該對(duì)齊的孔進(jìn)入至排氣腔中。該排氣腔中的流體可以穿過(guò)出口端口390離開(kāi)該腔。

圖4a-4c描繪了示例性傘形活塞驅(qū)動(dòng)器的側(cè)視圖和平面圖。在圖4a中，示出了離軸的傾斜式動(dòng)態(tài)活塞驅(qū)動(dòng)模塊400的側(cè)透視圖。離軸的傾斜式動(dòng)態(tài)活塞驅(qū)動(dòng)模塊400包括馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405和傘形活塞驅(qū)動(dòng)器410。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405可以構(gòu)造成聯(lián)接至馬達(dá)軸(未描繪)，該馬達(dá)軸軸向地居中在中心軸線415上。傘形活塞驅(qū)動(dòng)器410包括活塞驅(qū)動(dòng)器軸420?；钊?qū)動(dòng)器軸420可以軸向地居中在傾斜的軸線425上。活塞驅(qū)動(dòng)器軸420的基部430可以聯(lián)接至馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405。中心軸線415和傾斜的軸線425可以不是共線的。在一些實(shí)施方案中，中心軸線415和傾斜的軸線425可以是共線的。在一些實(shí)施方案中，中心軸線415和傾斜的軸線425可以在頂點(diǎn)430處交叉。

在各種實(shí)施方案中，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405可以具有傘形端部435和與傘形端部435相對(duì)的馬達(dá)端部440。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405可以構(gòu)造成在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405的馬達(dá)端部440上聯(lián)接至馬達(dá)軸。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405可以構(gòu)造成在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405的傘形端部435上聯(lián)接至活塞驅(qū)動(dòng)軸420。當(dāng)聯(lián)接至馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405時(shí)，活塞驅(qū)動(dòng)軸420可以從馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405突出，距中心軸線415的徑向距離為r?；钊?qū)動(dòng)軸420可以相對(duì)于中心軸線415以α角傾斜。頂點(diǎn)430可以在距馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405的傘形端部435的豎直距離h處。角α可以使徑向距離r以及豎直距離h之間的關(guān)系為：

傘形活塞驅(qū)動(dòng)器410可以具有從傾斜的軸線425徑向地延伸的多個(gè)活塞臂445。每個(gè)活塞臂445可以構(gòu)造成牢固地附接至活塞曲柄。在一些實(shí)施方案中，活塞界面構(gòu)件可以從傾斜的軸線425徑向地延伸以為氣動(dòng)活塞提供活塞界面。在描繪的實(shí)施方案中，活塞臂445的頂部表面450可以不在垂直于傾斜的軸線425的平面中，而是可以在垂直于傾斜的軸線425的平面下方朝向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405偏斜。在一些實(shí)施方案中，偏斜角β可以大體上等于角α。在這樣的實(shí)施方案中，活塞臂445的頂部表面450可以從共面過(guò)渡到垂直于中心軸線415的平面，且當(dāng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪405旋轉(zhuǎn)時(shí)，與垂直于中心軸線415的平面成2α角。

圖4b描繪活塞缸體455的俯視圖。在描繪的實(shí)施方案中，活塞缸體455構(gòu)造成接納八個(gè)氣動(dòng)活塞。在一些實(shí)施方案中，活塞缸體455可以構(gòu)造成接納更多的或更少的氣動(dòng)活塞。例如，在一些實(shí)施方案中，活塞驅(qū)動(dòng)缸體可以構(gòu)造成接納5個(gè)至9個(gè)之間的氣動(dòng)活塞。例如，在示例性實(shí)施方案中，活塞驅(qū)動(dòng)缸體可以構(gòu)造成接納七個(gè)氣動(dòng)活塞。在一些實(shí)施方案中，這些活塞可以以周向樣式圍繞中心軸線405被接納。在一些實(shí)施方案中，這些活塞可以具有徑向的周期性規(guī)律。在示例性實(shí)施方案中，氣動(dòng)活塞可以在兩個(gè)不同的半徑被環(huán)狀地接納。例如，活塞缸體可以構(gòu)造成在外環(huán)上接納九個(gè)活塞且在內(nèi)環(huán)上接納五個(gè)活塞。在示例性實(shí)施方案中，活塞缸體可以構(gòu)造成在外環(huán)上接納8個(gè)大直徑活塞且在內(nèi)環(huán)上接納八個(gè)小直徑活塞。

圖4c描繪示例性膜活塞驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)460的示意圖。膜活塞驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)460包括馬達(dá)465。馬達(dá)465具有聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)聯(lián)接凸輪475的馬達(dá)軸470。驅(qū)動(dòng)聯(lián)接凸輪475可以聯(lián)接至傘形驅(qū)動(dòng)軸480。傘形驅(qū)動(dòng)軸480可以不與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸470軸向地對(duì)齊。傘形驅(qū)動(dòng)軸480可以響應(yīng)于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸470的旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)。傘形驅(qū)動(dòng)軸480可以具有縱向軸線485，該縱向軸線485響應(yīng)于活塞驅(qū)動(dòng)軸480的旋轉(zhuǎn)的軌跡為圓錐形490。圓錐形490的頂點(diǎn)495可以表示一個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)處，連接至傘形驅(qū)動(dòng)軸480的設(shè)備大體上沒(méi)有移動(dòng)。例如，如果傘狀活塞連接模塊被聯(lián)接至傘驅(qū)動(dòng)軸480，傘狀物的尖端，如果位于頂點(diǎn)495處，可以響應(yīng)于馬達(dá)軸470的旋轉(zhuǎn)而不移動(dòng)。該傘狀活塞連接模塊可以擺動(dòng)(例如，像陀螺)，但是該尖端可以保持靜止，即使當(dāng)該傘狀物進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)。

圖5a-5c描繪示例性離軸驅(qū)動(dòng)凸輪。在圖5a中，示例性離軸的傾斜式軟活塞驅(qū)動(dòng)模塊500的橫截面包括馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪505和軟活塞界面模塊(soft-pistoninterfacemodule)510。軟活塞界面模塊510可以包括界面軸(interfaceaxle)515和軟活塞界面構(gòu)件520。軟活塞界面構(gòu)件520可以具有徑向?qū)ΨQ(chēng)的活塞聯(lián)接模塊，該徑向?qū)ΨQ(chēng)的活塞聯(lián)接模塊在距界面軸515的軸線525的固定半徑處分布。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪505可以構(gòu)造成聯(lián)接至馬達(dá)軸530。

在圖5b-5c中，以橫截面的形式描繪了示例性的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪505。該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)可以具有傘形軸界面(umbrella-axleinterface)535和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸界面540。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸界面540可以構(gòu)造成從馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪505的馬達(dá)側(cè)545聯(lián)接至馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸。傘形軸界面535可以構(gòu)造成聯(lián)接至活塞驅(qū)動(dòng)模塊500的活塞驅(qū)動(dòng)軸。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)界面540可以將馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪505牢固地聯(lián)接至馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸。當(dāng)牢固地聯(lián)接時(shí)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪505可以隨馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施方案中，傘形軸界面535可以構(gòu)造成允許活塞驅(qū)動(dòng)軸圍繞活塞驅(qū)動(dòng)軸的軸線旋轉(zhuǎn)。例如，在一些實(shí)施方案中，套管可以促進(jìn)軸旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施方案中，軸承可以促進(jìn)軸旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施方案中，潤(rùn)滑劑可以用于促進(jìn)活塞驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。

圖6a-6b描繪示例性多活塞膜片墊圈。在圖6a-6b中，示例性的一體的活塞組件600包括五個(gè)柔性活塞605和五個(gè)進(jìn)氣翼片610。五個(gè)進(jìn)氣翼片610中的每一個(gè)可以對(duì)應(yīng)于五個(gè)柔性活塞605中的一個(gè)。五個(gè)進(jìn)氣翼片610中的每一個(gè)可以允許流體從進(jìn)氣歧管流動(dòng)至其對(duì)應(yīng)的柔性活塞605。進(jìn)氣翼片610可以密封覆蓋氣缸體中的孔。該孔可以提供來(lái)自進(jìn)氣歧管的流體的通路。當(dāng)覆蓋該孔時(shí)，進(jìn)氣翼片610可以阻止活塞中的流體返回至進(jìn)氣歧管。一體的活塞組件600可以構(gòu)造成配合具有流體通道的閥板。例如，該閥板可以將流體從進(jìn)氣翼片610引導(dǎo)至相應(yīng)的柔性活塞605。例如，在一些實(shí)施方案中，密封脊615可以在一體的活塞組件與閥板之間提供流體密封。

在圖6b中，每個(gè)柔性活塞605具有柔性聯(lián)接構(gòu)件620。柔性聯(lián)接構(gòu)件620可以包括固定構(gòu)件625，活塞驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以聯(lián)接至固定構(gòu)件625。在一些實(shí)施方案中，柔性聯(lián)接構(gòu)件620可以是柔性的，以便當(dāng)活塞被驅(qū)動(dòng)以適應(yīng)活塞驅(qū)動(dòng)聯(lián)接器的任何角度變化時(shí)，允許聯(lián)接構(gòu)件620彎曲。在一些實(shí)施方案中，柔性氣缸壁630可以適應(yīng)柔性活塞605的傾斜。在各種實(shí)施方案中，一體的活塞組件600可以由各種材料制成。例如，在一些實(shí)施方案中，一體的活塞組件600可以包括橡膠。在一些實(shí)施方案中，該活塞可以是固體橡膠且該氣缸可以是橡膠膜。示例性的一體的活塞組件可以是乙烯丙烯二烯單體(ethylenepropylenedienemonomer，epdm)橡膠。在一些實(shí)施方案中，一體的活塞組件可以包括氫化丁腈橡膠(hnbr)。在示例性實(shí)施方案中，一體的活塞組件可以包括腈基丁二烯橡膠(nbr)。在一些實(shí)施方案中，硫化橡膠(cr)(例如，氯丁橡膠和/或聚氯丁二烯)可以被包括在一體的活塞組件中。在示例性實(shí)施方案中，羧化丁腈橡膠(carboxylatednitrilebutadienerubber，xnbr)可以被包括在一體的活塞組件中。

圖7a-7c描繪具有示例性進(jìn)氣歧管和排氣歧管的示例性閥板。在圖7a中，示例性閥板700從活塞界面?zhèn)缺幻枥L。閥板700構(gòu)造成配合五個(gè)徑向?qū)ΨQ(chēng)的氣動(dòng)活塞。u形進(jìn)氣通道705已經(jīng)被蝕刻到活塞界面表面中。例如，u形進(jìn)氣通道705可以被設(shè)定尺寸以促進(jìn)吸入流體的層流。一系列排氣孔口710對(duì)應(yīng)于每個(gè)氣動(dòng)活塞。例如，排氣閥可以在閥板的排氣側(cè)覆蓋每系列排氣孔口710。在所描繪的實(shí)施方案中，閥連接孔口715居中地位于每系列排氣孔口710中。在一些實(shí)施方案中，每個(gè)排氣孔口710的幾何形狀可以是錐形的。例如，每個(gè)排氣孔口710可以在閥板700的活塞側(cè)上呈現(xiàn)小的開(kāi)口。排氣孔口710當(dāng)其穿過(guò)閥板700時(shí)，在直徑上可以變大。例如，在一些實(shí)施方案中，排氣孔口710可以在活塞板700的排氣側(cè)上呈現(xiàn)更大的開(kāi)口。在一些實(shí)施方案中，該排氣開(kāi)口可以比每個(gè)排氣孔口的活塞開(kāi)口小。

圖7b從排氣側(cè)描繪了示例性閥板700。在一些實(shí)施方案中，排氣通道可以將流體引導(dǎo)至出口端口。在一些實(shí)施方案中，排氣歧管可以為排出的流體提供空間。圖7c依據(jù)透視圖描繪了示例性閥板700。在一些實(shí)施方案中，該通道可以構(gòu)造成促進(jìn)層流和/或降低噪聲。

圖8描繪用于氣動(dòng)泵的示例性排氣帽。在圖8中，依據(jù)外部的側(cè)平面視圖示出了示例性前部外殼800。在所描繪的實(shí)施方案中，示例性排氣端口805包括示例性排氣內(nèi)腔810。在一些實(shí)施方案中，該排氣內(nèi)腔可以構(gòu)造成促進(jìn)層流和/或降低噪聲。在一些實(shí)施方案中，排氣通道可以蝕刻到排氣帽800的排氣側(cè)中。

圖9a-9b描繪用于傾斜的膜片活塞的在進(jìn)氣和排氣循環(huán)期間的示例性空氣流動(dòng)路徑的分解的透視圖和局部裝配圖。為了簡(jiǎn)化解釋?zhuān)瑢⒖加糜趩蝹€(gè)活塞的空氣流動(dòng)路徑元件。然而，該泵包括許多活塞，該許多活塞中的每一個(gè)可以具有與將要描述的一個(gè)空氣流動(dòng)路徑類(lèi)似、不同或獨(dú)立于其的空氣流動(dòng)路徑。

在該描繪的附圖中，界定穿過(guò)泵的空氣流動(dòng)路徑的一些部件包括閥板905、膜片主體910以及活塞缸體915。當(dāng)裝配時(shí)，膜片主體910通過(guò)閥板905密封在頂部上，且通過(guò)活塞缸體915從底部隔離。

在其頂部側(cè)上，閥板905包括共同地形成出口端口920的許多孔口。在上沖程中，空氣從與環(huán)境大氣進(jìn)行流體連通的活塞室925被壓出來(lái)，例如，穿過(guò)出口端口920的孔口。該上沖程受向上驅(qū)動(dòng)柔性膜片活塞930、縮陷室925的容積的擺動(dòng)板(未示出)的影響。該擺動(dòng)板通過(guò)其連接至從活塞930的外部延伸的活塞曲柄935影響該上沖程運(yùn)動(dòng)。

膜片主體910包括在活塞935中的每一個(gè)之間延伸的柔性材料網(wǎng)。該柔性材料網(wǎng)提供密封以隔離和隔開(kāi)由活塞中的每一個(gè)使用的空氣流動(dòng)路徑。為了在活塞之間的區(qū)域中支撐膜片主體910，活塞缸體915從下方提供大體上剛性的結(jié)構(gòu)性支撐?；钊左w915包括孔口940，在裝配期間，活塞930和活塞曲柄935穿過(guò)孔口940插入。

為了解釋活塞930的下沖程上的空氣流動(dòng)路徑，圖9b描繪了活塞缸體915和膜片主體910的俯視圖以及閥板905的仰視圖。

活塞缸體915包括與活塞930相關(guān)的一對(duì)入口孔口950。在下沖程期間，空氣可以經(jīng)由入口孔口950吸入到活塞中。在所描繪的實(shí)施方案中，入口孔口950通過(guò)橋接物來(lái)劃分。

柔性膜片主體910形成有切開(kāi)部，該切開(kāi)部構(gòu)造成產(chǎn)生與入口孔口950對(duì)齊的翼片閥(flapvalve)955。在下沖程的期間，當(dāng)空氣被吸入時(shí)，室940中的壓降導(dǎo)致翼片閥955上升。在上沖程的期間，室940中的壓力增大導(dǎo)致翼片閥密封入口孔口950。在孔口之間的橋接物可以支撐翼片閥955，這可以有利地抵抗污染翼片閥955且不允許翼片閥955被吸入到孔口950中。

圍繞活塞930的頂部的唇狀物與閥板905的底部一起形成密封。在所描繪的附圖中，閥板905的底部表面包括提供從翼片閥955至室925中的流體連通的淺槽。該槽自身不為閥板905的頂部提供流體連通。在所描繪的示例中，該槽包括u形形狀，該u形形狀具有在翼片閥955的上方對(duì)齊的頂點(diǎn)和終止的兩個(gè)端部965，該兩個(gè)端部965在室925的上方對(duì)齊。在下沖程的期間，該室通過(guò)翼片閥975與穿過(guò)出口端口920的流體連通隔離。

圖10描繪了用于多個(gè)分階膜活塞中的每一個(gè)的活塞室壓力的示例性曲線圖。在圖10中，曲線圖1000描繪了活塞室壓力和馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系。曲線圖1000具有表示馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)角的水平軸1005。曲線圖1000具有表示膜活塞室壓力的豎直軸1010。四個(gè)膜活塞中的第一個(gè)的關(guān)系1015示出在上沖程階段期間增加以及在下沖程階段期間減小的室壓力。四個(gè)膜活塞中的第二個(gè)呈現(xiàn)類(lèi)似的關(guān)系1020，但是與第一關(guān)系1020相位延遲九十度。四個(gè)活塞中的第三個(gè)再次呈現(xiàn)類(lèi)似的關(guān)系1025，但是與第一關(guān)系1015相位延遲180°。四個(gè)膜活塞中的第四個(gè)再次呈現(xiàn)類(lèi)似的關(guān)系103，但是與第一關(guān)系1015相位延遲270°。排氣壓力可以對(duì)應(yīng)于表示四個(gè)膜活塞的最大壓力的包絡(luò)線1035。包絡(luò)線1035的周期性頻率是關(guān)系1015、1020、1025、1030中的每一個(gè)的周期的四倍。包絡(luò)線1035的峰間值的幅度比四個(gè)關(guān)系1015、1020、1025、1030中的任一個(gè)的峰間值包絡(luò)線小很多。例如，排氣壓力的峰間值包絡(luò)線的幅度可以對(duì)應(yīng)于與排氣端口相關(guān)的噪聲水平。

輸入壓力可以對(duì)應(yīng)于表示四個(gè)膜活塞的最大壓力的包絡(luò)線1045。包絡(luò)線1045的周期性頻率是關(guān)系1015、1020、1025、1030中的每一個(gè)的周期的四倍。包絡(luò)線1045的峰間幅度比四個(gè)關(guān)系1015、1020、1025、1030中的任一個(gè)的峰間包絡(luò)線小很多。例如，輸入壓力的峰間包絡(luò)線的幅度可以對(duì)應(yīng)于與輸入端口相關(guān)的噪聲水平。在一些實(shí)施方案中，輸入端口可以提供比環(huán)境壓力低的輸入壓力。例如，在一些實(shí)施方案中，示例性氣動(dòng)泵可以構(gòu)造為真空泵。當(dāng)膜活塞的數(shù)量增加時(shí)，輸入壓力和排氣壓力兩者的周期頻率可以增加。當(dāng)膜活塞的數(shù)量增加時(shí)，輸入端口壓力和排氣端口壓力的峰間幅度可以減小。在一些實(shí)施方案中，泵的噪聲特點(diǎn)可以與膜活塞的數(shù)量相關(guān)聯(lián)。

圖11a-11d描繪了氣動(dòng)泵的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖，該氣動(dòng)泵具有產(chǎn)生可傳遞的波運(yùn)動(dòng)的振蕩的傘形連桿機(jī)構(gòu)。在圖11a中，曲線圖1100具有表示頻率的水平軸線1105。曲線圖1100具有表示聲學(xué)譜噪聲功率的豎直軸線1110。一系列參考噪聲譜1115在曲線圖1100上被描繪出來(lái)。這些參考噪聲譜1115對(duì)應(yīng)于用于評(píng)定室內(nèi)噪聲水平的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)nc(噪聲標(biāo)準(zhǔn))噪聲水平。參考噪聲譜1115中的每一個(gè)反映了一個(gè)人比起該人忍受較高頻率噪聲，更能忍受較低頻率的噪聲的行業(yè)信念。該行業(yè)信念體現(xiàn)在參考噪聲譜1115中的每一個(gè)的單調(diào)負(fù)斜率中。

測(cè)量的噪聲譜1120表示測(cè)試室的背景環(huán)境噪聲。測(cè)量的噪聲譜1125對(duì)應(yīng)于以施加至泵馬達(dá)的九伏電壓運(yùn)行的氣動(dòng)泵。測(cè)量的噪聲譜1130對(duì)應(yīng)于以施加至泵馬達(dá)的十二伏電壓運(yùn)行的氣動(dòng)泵。應(yīng)注意，十二伏運(yùn)行的泵產(chǎn)生噪聲譜，該噪聲譜小于或等于以幾乎每個(gè)頻率測(cè)量的噪聲參考水平nc-251135。還應(yīng)注意，對(duì)應(yīng)于九伏運(yùn)行的氣動(dòng)泵的噪聲譜小于或等于以幾乎每個(gè)頻率測(cè)量的噪聲參考水平nc-201140。以九伏和十二伏兩者運(yùn)行的測(cè)試泵各自具有由振蕩的傘形連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的一系列泵膜。該振蕩的傘形連桿機(jī)構(gòu)可以以離軸的傾斜的方式聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。該離軸的傾斜的聯(lián)接可以在振蕩的傘形連桿機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生可傳遞的波運(yùn)動(dòng)。該可傳遞的波運(yùn)動(dòng)可以對(duì)于相應(yīng)系列的泵膜產(chǎn)生一系列的階段的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

圖11b描繪了具有振蕩的傘形連桿機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)泵的流動(dòng)速度對(duì)施加至驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電壓的曲線圖。在圖11b中，曲線圖1145具有表示電壓的水平軸1150。曲線圖1145具有表示流動(dòng)速度的豎直軸線1155。關(guān)系1160表示了根據(jù)施加至泵馬達(dá)的電壓的傘形連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)泵的所測(cè)量流動(dòng)速度的平均值。該關(guān)系1160在其中排氣端口在大氣壓力下而實(shí)現(xiàn)。

圖11c描繪了具有振蕩的傘形連桿機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)泵的流動(dòng)速度對(duì)施加至驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電壓的曲線圖。在圖11c中，曲線圖1160具有表示電壓的水平軸1165。曲線圖1160具有表示流動(dòng)速度的豎直軸線1170。關(guān)系1175表示了根據(jù)施加至泵馬達(dá)的電壓的傘形連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)泵的所測(cè)量流動(dòng)速度的平均值。該關(guān)系1175在其中排氣端口在0.6psi下實(shí)現(xiàn)。

圖11d描繪了具有振蕩的傘形連桿機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)泵的流動(dòng)速度對(duì)施加至驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電壓的曲線圖。在圖11d中，曲線圖1180具有表示流動(dòng)速度的水平軸1185。曲線圖1180具有表示噪聲的豎直軸線1190。關(guān)系1195描繪了噪聲測(cè)量結(jié)果對(duì)根據(jù)施加至泵馬達(dá)的電壓的傘形連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)泵的流動(dòng)速度。關(guān)系1195在其中排氣端口在0.6psi下實(shí)現(xiàn)。

圖12a-15b描繪氣動(dòng)泵的實(shí)施方案的示例性部件的各種視圖。

圖12a-12c描繪示例性擺動(dòng)板的俯視圖1205、仰視圖1210以及透視圖1215。擺動(dòng)板1215包括軸1220、8個(gè)徑向臂構(gòu)件1225，該8個(gè)徑向臂構(gòu)件1225各自具有在其遠(yuǎn)側(cè)端處的附接孔口1230。在該實(shí)施方案中，凹口1235位于鄰近的徑向臂構(gòu)件1225的遠(yuǎn)側(cè)端中的每一個(gè)之間。

圖13描繪示例性的旋轉(zhuǎn)體1300的透視圖。在旋轉(zhuǎn)體1300的頂部中存在進(jìn)入至軸接受部1305中的孔口。旋轉(zhuǎn)體1300的上部部分放置在圓柱形基部和鄰近的相交的塊體構(gòu)件上。

在各種實(shí)施方案中，例如，旋轉(zhuǎn)體1300可以為傘形連桿機(jī)構(gòu)或擺動(dòng)板，例如，擺動(dòng)板1215，提供章動(dòng)運(yùn)動(dòng)曲線。當(dāng)聯(lián)接至近側(cè)面上的驅(qū)動(dòng)軸時(shí)，其中擺動(dòng)板軸(例如，軸1220)插入至偏心軸接受部中，旋轉(zhuǎn)體300可以響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)軸圍繞驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)將章動(dòng)運(yùn)動(dòng)賦予擺動(dòng)板。在各種實(shí)現(xiàn)中，擺動(dòng)板軸的縱向軸線可以相對(duì)于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸大體上偏移和傾斜。

圖14示出旋轉(zhuǎn)體1300的側(cè)橫截面視圖。旋轉(zhuǎn)體1300構(gòu)造成通過(guò)馬達(dá)圍繞旋轉(zhuǎn)軸1305旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸1305延伸穿過(guò)旋轉(zhuǎn)體1300的圓柱形基部。軸接受部相對(duì)于圓柱形部分的對(duì)稱(chēng)軸是傾斜的和離軸的。在所描繪的示例中，軸接受部1305延伸到該相交的塊體部分中。球軸承1310位于軸接受部1305的內(nèi)部并在軸接受部1305的底部處。在各種實(shí)施方案中，該球軸承1310可以大體上減小與擺動(dòng)板的軸，例如，諸如參考圖12描述的軸1215的旋轉(zhuǎn)摩擦力。

在一些實(shí)施方案中，球軸承1310可以是在偏心孔的底部中的鋼軸承滾珠。該滾珠可以減小軸端部和偏心孔的底部之間的磨損。

圖15a-15b描繪了氣動(dòng)泵的示例性部件的局部裝配側(cè)視圖。如描繪的，部分的一組三個(gè)柔韌活塞1500被示出為從驅(qū)動(dòng)器組件脫開(kāi)，該驅(qū)動(dòng)器組件包括擺動(dòng)板1205，該擺動(dòng)板1205與其可操作地聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)體1300的軸裝配在一起。該組活塞1500包括三個(gè)活塞1505。活塞1505中的每一個(gè)包括用于容納一定容積的待泵送的空氣的柔韌的室壁1515，和從室壁1515延伸的活塞聯(lián)接構(gòu)件1510。在運(yùn)行中，活塞聯(lián)接構(gòu)件1510中的每一個(gè)可以連接至擺動(dòng)板1205的相應(yīng)的附接孔口1230。

在一些實(shí)施方案中，裝配可以包括將橡膠膜片的形成室壁1515的活塞聯(lián)接構(gòu)件1510插入到在擺動(dòng)板徑向臂的每個(gè)端部處的相應(yīng)的附接孔口1230中。例如，擺動(dòng)板1205可以壓在坐落在偏心孔1305中的球1310上的軸1220上。

在說(shuō)明性的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)體1300是可以聯(lián)接至電馬達(dá)的小的工件。軸接受部1305可以是從旋轉(zhuǎn)體1300的頂部表面向下并偏心穿透表面的偏心孔。在一些實(shí)施方案中，軸接受部1305接納鋼軸，該鋼軸通過(guò)其附接部經(jīng)由塑料擺動(dòng)板1205可旋轉(zhuǎn)地固定至泵送膜片的活塞聯(lián)接構(gòu)件1510。在各種示例中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體1300隨著馬達(dá)軸1220旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心軸1220和附接的擺動(dòng)板1205來(lái)回傾斜，以大致豎直運(yùn)動(dòng)的方式移動(dòng)該擺動(dòng)板徑向臂構(gòu)件1225和/或它們的相應(yīng)的附接孔口1230。

圖16a-16b描繪部件的視圖，其顯示了由于磨損導(dǎo)致的示例性失效模式。實(shí)驗(yàn)表明一些潛在的失效模式可能發(fā)生在稱(chēng)為“旋轉(zhuǎn)體”的工件中。該旋轉(zhuǎn)體負(fù)責(zé)將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成移動(dòng)氣缸的泵送動(dòng)作。據(jù)信，部分地，兩個(gè)失效模式與膜片氣缸內(nèi)的壓力有關(guān)。每個(gè)氣缸具有專(zhuān)用的進(jìn)氣端口和排氣端口，允許每個(gè)氣缸內(nèi)的壓力(部分地)獨(dú)立于其它氣缸中的壓力。

一些失效模式可以根據(jù)力來(lái)描述。一個(gè)示例性力是按壓在位于孔的底部處的滾珠上的軸的力。該力包括沿偏心孔的中心軸線指向的分量。第二力是將軸的底部按壓到離馬達(dá)軸最近的在側(cè)面上的偏心孔壁中的扭轉(zhuǎn)力。同時(shí)，第二力按壓該軸，其中，該軸離開(kāi)該旋轉(zhuǎn)體進(jìn)入至遠(yuǎn)離馬達(dá)軸的側(cè)面上的偏心孔壁中。據(jù)信，摩擦引起的熱可以軟化旋轉(zhuǎn)體的材料并允許該軸插入到孔側(cè)壁中，并允許該滾珠遷移穿過(guò)軟化的材料直到其不在適當(dāng)?shù)奈恢貌⒉辉僦屋S。

在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)試中的泵被定期地測(cè)量以追蹤性能。測(cè)試在標(biāo)準(zhǔn)操作條件以及加速壽命測(cè)試條件下來(lái)進(jìn)行。失效可以確定為低于流動(dòng)速度閥值的泵的輸出，或在泵效率上的規(guī)定的下降。

圖16a描繪了一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其顯示了失效后被剖開(kāi)的旋轉(zhuǎn)體的近視圖。黃線1605示出初始偏心孔的軸線(球軸承仍然在位置1310中，由所畫(huà)出的圓表示)。紅線1610示出了在軸磨入到塑料中之后孔的軸線。

圖16b示出另一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在該示例中，該滾珠遷移穿過(guò)旋轉(zhuǎn)體1615的塑料。該圖片示出從旋轉(zhuǎn)體的底部表面突出，鄰近馬達(dá)軸接受部1625的球軸承1620。

圖17-20描繪用于氣動(dòng)泵的各種實(shí)施方案的設(shè)計(jì)的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)信，一些旋轉(zhuǎn)體可以經(jīng)歷這些磨損方式中的一個(gè)或另一個(gè)，同時(shí)一些旋轉(zhuǎn)體可以經(jīng)歷兩者。兩種情況導(dǎo)致偏心軸移位至提供減弱的泵送運(yùn)動(dòng)以及由此減弱的輸出的位置。在一些實(shí)施方案中，一個(gè)示例性目標(biāo)可以包括對(duì)于管理多余的熱和運(yùn)行期間所產(chǎn)生的磨損的優(yōu)化以允許該泵在失效之前運(yùn)行更長(zhǎng)的時(shí)間。

圖17描繪用于實(shí)質(zhì)上減少由于軸1220所導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)體中的磨損的有利的優(yōu)化。擺動(dòng)板組件1700包括可插入至旋轉(zhuǎn)體的偏心軸接受部1305中的軸1220。擺動(dòng)板組件1700還包括如參考圖12描述的附接孔口1230。力矩臂(l1)1705由從軸1220的軸線至平行于軸1220且穿過(guò)附接孔口1230中的一個(gè)的中心的中心線的距離界定。力矩臂l31710由沿軸1220的軸線的距離界定，就該距離而言，軸1220被插入至旋轉(zhuǎn)體的偏心軸接受部1305中。

示例性?xún)?yōu)化標(biāo)準(zhǔn)大體上等于在插入至旋轉(zhuǎn)體軸接受部1305中的軸1220的部分的對(duì)應(yīng)的近側(cè)端和遠(yuǎn)側(cè)端處的力f3和f4的大小。

某些磨損失效模式是施加至旋轉(zhuǎn)體軸接受部1305中的軸1220的力矩臂的函數(shù)。示例性?xún)?yōu)化方法涉及計(jì)算圍繞點(diǎn)d的力矩的和，該點(diǎn)d位于沿軸的軸線，且處于在軸接受部1305的孔口處與旋轉(zhuǎn)體的頂部表面相切的平面中。圍繞點(diǎn)d的力矩的和與l1/l3的無(wú)量綱比直接成正比。這樣，圍繞點(diǎn)d的力矩的和可以通過(guò)在可用的實(shí)際限制范圍內(nèi)最小化l1和/或最大化l3而被最小化。

圖18描繪了示例性表格1800，其示出了在用于具有5個(gè)、8個(gè)和9個(gè)氣缸的泵的旋轉(zhuǎn)體深度1810的各個(gè)長(zhǎng)度處所計(jì)算的力矩臂長(zhǎng)度1805。據(jù)信，在大約1.5至大約1.75之間的計(jì)算值在優(yōu)選的范圍內(nèi)，例如由1815、1820以及1825的圈出來(lái)的那些計(jì)算值。低于大約1.50的l1/l3比還可以減輕磨損，然而，其它的考慮可能減小在例如低于大約1.5的l1/l3上的進(jìn)一步減小以減小磨損的益處。例如，提供大約1.5以上的l1/l3可以通過(guò)限制l3有利地產(chǎn)生空間的有效利用，使得旋轉(zhuǎn)體不需要變得不必要的大或不切實(shí)際。大約1.75以上的l1/l3比在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中具有呈現(xiàn)出的過(guò)早失效。

圖19a-19c描繪了示例性表格1900，其示出了在用于泵的旋轉(zhuǎn)體深度1910的各個(gè)長(zhǎng)度處所計(jì)算的力矩臂長(zhǎng)度1905。在該描繪的示例中，線段a、b之間的計(jì)算值在優(yōu)選的范圍中。按減小的優(yōu)化的次序，第二期望的范圍存在于線段a、c之間，接著線段b、d之間的范圍，以及然后是線段d、e之間的范圍。次優(yōu)的性能對(duì)出現(xiàn)在由線段c、g之間和線段e、f之間的單元表示的區(qū)域中的l1/l3值而言可能是期望的。

圖20是用于減輕磨損的l1/l3的示例性?xún)?yōu)化范圍的曲線圖。曲線圖2000包括沿x軸2005的比l1/l3和沿y軸2010的旋轉(zhuǎn)體深度。值2015的曲線圖表示由傾斜的離軸式活塞驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的具有5個(gè)柔韌的氣缸的泵。值2020的曲線圖表示由傾斜的離軸式活塞驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的具有8個(gè)柔韌的氣缸的泵。如所示，優(yōu)化范圍存在于在2025處大約1.5和在2030處大約1.75之間的l1/l3的值之間。

圖21-23b描繪了一些示例性柔韌活塞驅(qū)動(dòng)器實(shí)施方案的側(cè)突出部和分解圖。圖21描繪了遵循上面描述的操作原則的示例性設(shè)計(jì)，但是包含作為用于扭轉(zhuǎn)力和徑向反作用力的載荷表面的球軸承和用于線性力的止推軸承。泵驅(qū)動(dòng)組件2100包括可操作地裝配至擺動(dòng)板2110以圍繞旋轉(zhuǎn)軸2115旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體2105。軸承2120和2125在插入至旋轉(zhuǎn)體2105的軸接受部中的軸的部分的近側(cè)端和遠(yuǎn)側(cè)端處的接觸點(diǎn)處分別提供減小的磨損。止推軸承2130在軸上支撐在軸線2115的方向上的縱向力。

圖22a-22c描繪使用示例性泵運(yùn)行的示例性設(shè)計(jì)，該示例性泵包括偏心軸，該偏心軸固定在旋轉(zhuǎn)體中且使用在用于該軸的擺動(dòng)板的孔的頂部處的軸承可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至擺動(dòng)板。該實(shí)施方案包括進(jìn)入到擺動(dòng)板2210中充當(dāng)載荷表面的球軸承2220。在描繪的示例中，根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)現(xiàn)方式旋轉(zhuǎn)體2205和軸2215可以形成為均勻的主體。如在圖22b中以另外的細(xì)節(jié)示出的，擺動(dòng)板2210包括孔口2230，孔口2230尺寸設(shè)定成自由地接納軸承2220并由軸承2220支撐。軸承2220包括具有頂部表面2235的外圈和具有底部表面2240的內(nèi)圈。當(dāng)擺動(dòng)板2210裝配到軸承2220上時(shí)，擺動(dòng)板2210可以由外圈的頂部表面2235主要地或大體上完全地支撐。當(dāng)軸承2220裝配至旋轉(zhuǎn)體軸2215上時(shí)，軸承2220可以通過(guò)由軸2215和旋轉(zhuǎn)體2205形成的肩部的頂部表面2245主要地或大體上完全地支撐。軸承2220的內(nèi)圈和外圈由環(huán)形間隙間隔開(kāi)。在各種實(shí)施方案中，擺動(dòng)板2210和旋轉(zhuǎn)體2205之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)可以有利地是大體自由的。在一些實(shí)施方案中，與這樣的自由旋轉(zhuǎn)相關(guān)的摩擦力可以通過(guò)軸承2220的低摩擦性能特征被大體上最小化。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，擺動(dòng)板2210至軸承2220的裝配可以通過(guò)擺動(dòng)板2210和軸承2220之間的大體上的低摩擦聯(lián)接來(lái)有利地簡(jiǎn)化。在各種實(shí)施方案中，孔口2230的內(nèi)直徑可以比軸承2220的外直徑稍大，使得該兩者不具有緊密的過(guò)盈配合。因此，一些擺動(dòng)板可以通過(guò)手動(dòng)來(lái)容易地裝配或移除，從而產(chǎn)生裝配、維修或替換擺動(dòng)板或旋轉(zhuǎn)體/軸承部件的能力，而不需要工具、粘合劑，或其它補(bǔ)充物。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，擺動(dòng)板2210和軸承2220之間的配合可以提供沿圓柱地成形狀軸2215的縱向軸線的自由地可釋放的聯(lián)接。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，軸承2220和軸2215之間的配合可以提供沿圓柱地成形的軸2215的縱向軸線的自由地可釋放的聯(lián)接。

一些實(shí)施方案可以包括孔口2230上的倒角以促進(jìn)孔口2230相對(duì)于軸承2220的自對(duì)齊。一些實(shí)施方案可以包括在軸2215的遠(yuǎn)側(cè)端上的倒角以當(dāng)將軸承2220裝配至軸2215時(shí)促進(jìn)對(duì)齊。

圖23a-23b描繪示例性馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)至章動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器(msr-nmc)。在描繪的示例中，msr-nmc2300包括通過(guò)軸2315偏心地聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)體2310的傘形連桿機(jī)構(gòu)2305。旋轉(zhuǎn)體2310構(gòu)造成聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸(未示出)以導(dǎo)致促使傘形連桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生章動(dòng)運(yùn)動(dòng)以引起傘形連桿機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)側(cè)端的大致豎直的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

軸2315包括盤(pán)，該盤(pán)形成具有頂部表面2325和周界2330的肩部。沿軸2315的縱向軸線從該盤(pán)向下延伸的是旋轉(zhuǎn)體軸2335。沿軸2315的縱向軸線從該盤(pán)向上延伸的是軸承軸2340。在描繪的附圖中，盤(pán)周界2330的半徑比或旋轉(zhuǎn)體軸2335或軸承軸2340的半徑大。

當(dāng)裝配時(shí)，傘形連桿機(jī)構(gòu)2305大體上由軸承的外圈2345支撐，且軸承軸2340大體上由軸承的內(nèi)圈支撐。在描繪的附圖中，傘形連桿機(jī)構(gòu)的材料被成形(例如，被移除)以便不與內(nèi)圈2350接觸。肩部形成在例如，傘形連桿機(jī)構(gòu)的孔口內(nèi)的頂部環(huán)形圓環(huán)中；這些肩部與外圈2345接觸。內(nèi)圈2350通過(guò)環(huán)形間隙與外圈2345隔開(kāi)。

盤(pán)周界2330的直徑比外圈2350的內(nèi)直徑小，使得該盤(pán)不與外圈2345接觸。在運(yùn)行中，傘形連桿機(jī)構(gòu)2305圍繞軸2315的縱向軸線2360和相對(duì)于連接軸2315的內(nèi)圈2350大體上自由地旋轉(zhuǎn)。

旋轉(zhuǎn)體2310包括用于聯(lián)接旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸的接受部，該驅(qū)動(dòng)軸構(gòu)造成圍繞驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線2365旋轉(zhuǎn)。相對(duì)于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線2365，軸2315的縱向軸線是離軸的并以由旋轉(zhuǎn)體2310中的接受部確定的角度2370傾斜。

在一些實(shí)施方案中，旋轉(zhuǎn)體軸2335可以用鍵接合(例如，d形或具有平面)到旋轉(zhuǎn)體2310中的相應(yīng)的d形接受部。在一些實(shí)施方案中，旋轉(zhuǎn)體軸2335可以是圓柱形的且構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)體2310中的接受部中自由地旋轉(zhuǎn)。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，傘形連桿機(jī)構(gòu)2305至軸承外圈2345的裝配可以通過(guò)傘形連桿機(jī)構(gòu)2305和軸承外圈2345之間的大體上的低摩擦聯(lián)接而被有利地簡(jiǎn)化。在各種實(shí)施方案中，接納外圈2345的孔口的內(nèi)直徑可以比軸承外圈2345的外直徑稍大，使得該兩者不具有緊密的過(guò)盈配合。因此，一些傘形連桿機(jī)構(gòu)2305可以通過(guò)手動(dòng)來(lái)容易地組裝或移除，從而產(chǎn)生組裝、維修或替換傘形連桿機(jī)構(gòu)2305或軸承部件的能力，而不需要工具、粘合劑，或其它補(bǔ)充物。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，傘形連桿機(jī)構(gòu)2305和軸承之間的配合可以提供沿圓柱地成形的軸2340的縱向軸線的自由地可釋放的聯(lián)接。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，軸承內(nèi)圈2350和軸承軸2325之間的配合可以提供沿圓柱地成形的軸2340的縱向軸線的自由地可釋放的聯(lián)接。

一些實(shí)施方案可以包括在傘形連桿機(jī)構(gòu)2305中的孔口上的倒角以促進(jìn)孔口相對(duì)于軸承外圈2345的自對(duì)齊。一些實(shí)施方案可以包括在軸承軸2325的遠(yuǎn)側(cè)端上的倒角以當(dāng)將軸承裝配至軸承軸2325時(shí)促進(jìn)對(duì)齊。

圖24是描繪了用于氣動(dòng)泵的設(shè)計(jì)元素的示例性組合的圖表。在根據(jù)本文描述的各種原理的各種實(shí)現(xiàn)中，耐用的傾斜離軸式氣動(dòng)泵的實(shí)施方案可以根據(jù)所選定的設(shè)計(jì)元素來(lái)構(gòu)造。對(duì)于每個(gè)泵id2405，在所描繪的表格中所表示的設(shè)計(jì)元素包括膜片類(lèi)型2410、旋轉(zhuǎn)體類(lèi)型2415、潤(rùn)滑劑類(lèi)型2420、軸類(lèi)型2425(例如，材料硬度)。其它參數(shù)，借助于示例并且非限制的例子，徑向臂的數(shù)量、旋轉(zhuǎn)體中的偏心孔的直徑、軸承，或軸，和/或球軸承2440的數(shù)量可以改變。為了方便參考，對(duì)于每個(gè)泵id2405，該改變可以以速記代碼2445的形式來(lái)描述。

圖25描繪具有滑動(dòng)配合界面和按壓配合界面的示例性馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)至章動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器(msr-nmc)的側(cè)橫截面圖。msr-nmc2500包括通過(guò)軸2515偏心地聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)體2510的擺動(dòng)板2505。旋轉(zhuǎn)體2510構(gòu)造成聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸(未示出)以促使擺動(dòng)板產(chǎn)生章動(dòng)運(yùn)動(dòng)以引起擺動(dòng)板2505的遠(yuǎn)側(cè)端的大體上的豎直的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

如描繪的，軸2515包括盤(pán)2520，旋轉(zhuǎn)體軸2525在旋轉(zhuǎn)體2510的方向上從盤(pán)2520延伸。軸承軸2530在擺動(dòng)板2505的方向上從盤(pán)2520延伸。如描繪的，盤(pán)2520的半徑比旋轉(zhuǎn)體軸2525或軸承軸2530的半徑大。軸承軸2530的半徑比旋轉(zhuǎn)體軸2525的半徑大。軸承軸2530在msr-nmc2500的內(nèi)界面2538和盤(pán)2520處大體上支撐內(nèi)圈2535。內(nèi)圈2535存在于外圈2540內(nèi)。內(nèi)圈2535通過(guò)環(huán)形間隙2545與外圈2540隔開(kāi)。

外圈2540在外界面2550處大體上支撐擺動(dòng)板2505。盤(pán)2520的半徑比外圈2540的內(nèi)半徑小，使得盤(pán)2520不與外圈2540接觸。這樣，在運(yùn)行中，擺動(dòng)板2505圍繞軸2515的縱向軸線并相對(duì)于內(nèi)圈2535大體上自由地旋轉(zhuǎn)。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在擺動(dòng)板2505與外圈2540之間的外界面2550可以是壓配合界面，使得預(yù)定量的壓力對(duì)于將外圈2540聯(lián)接至擺動(dòng)板2505是必要的。該壓配合界面可以有利地將外圈2540一體地聯(lián)接至擺動(dòng)板2505以產(chǎn)生緊密的配合，使得在運(yùn)行期間在外圈2540和擺動(dòng)板2505之間不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

在各種實(shí)施方案中，內(nèi)界面2538可以有利地允許在軸2515與內(nèi)圈2535之間的可釋放的聯(lián)接。例如，內(nèi)界面2538可以是滑動(dòng)配合界面以允許軸2515與內(nèi)圈2538的免用工具的分離。

有利地，該滑動(dòng)配合界面可以減小維護(hù)勞動(dòng)和維護(hù)成本。例如，在本領(lǐng)域中，使用者可以經(jīng)由可滑動(dòng)配合界面有利地分離軸2515和內(nèi)圈，使得軸2515和擺動(dòng)板2505被分離。軸2515和擺動(dòng)板2505的分離可以允許使用者替換零件，因此減少維護(hù)成本和勞動(dòng)。另外，擺動(dòng)板2505可以經(jīng)由壓配合在外界面2550處一體地聯(lián)接至外圈2540，使得擺動(dòng)板2505保持聯(lián)接至外圈2540的聯(lián)接。這樣，移除待附接至第二軸的擺動(dòng)板2505的使用者不需要將擺動(dòng)板2505重新聯(lián)接至軸承。

盡管各種實(shí)施方案已經(jīng)參考附圖被描述，但是其它的實(shí)施方案是可能的。例如，內(nèi)界面2538可以是平滑的圓，使得，有利地，將軸2515聯(lián)接至內(nèi)圈2535不需要定向。在一些實(shí)施方案中，內(nèi)界面2538可以是螺紋界面以接納具有相應(yīng)的螺紋界面的軸2515。內(nèi)圈2535和軸2515的螺紋界面可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)體2510的運(yùn)行來(lái)布置。例如，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體2510運(yùn)行時(shí)，該螺紋界面可以被布置成自鎖，從而最小化軸2515與內(nèi)圈2535之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

在各種實(shí)施方案中，內(nèi)界面2538可以是鍵連接的以消除內(nèi)圈2535與軸承軸2530之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以有利地減少零件中的摩擦力和磨損。例如，內(nèi)界面2538可以被花鍵聯(lián)接以大體上消除內(nèi)圈2535與軸2515之間的任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)提供各種聯(lián)接定向。在一些實(shí)施方案中，內(nèi)界面2538可以是d型界面以大體上消除內(nèi)圈2535與軸2515之間的任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)提供單個(gè)聯(lián)接定向。

在一些實(shí)施方案中，外界面2550可以包括鎖定耳片以接納壓入界面以將擺動(dòng)板牢固地固定至外圈2540。在一些實(shí)施方案中，內(nèi)界面2538可以包括鎖定耳片。在各種實(shí)施方案中，振動(dòng)吸收機(jī)構(gòu)可以布置在軸承和擺動(dòng)板2505之間，使得當(dāng)在運(yùn)行中時(shí)，該吸收機(jī)構(gòu)可以減輕振動(dòng)并降低噪聲以及允許一定的彈性以增加使用壽命。在說(shuō)明性的實(shí)施方案中，該振動(dòng)吸收機(jī)構(gòu)可以是橡膠墊圈。

出于說(shuō)明目的而非限制目的，各種示例性實(shí)施方案可以包括由橡膠(例如，epdm(乙烯丙烯二烯單體)橡膠、hnbr(氫化丁腈橡膠))形成的膜片。旋轉(zhuǎn)體可以包括熱塑性塑料(例如，pom(聚甲醛)、pps(聚苯硫醚))、pei(聚乙烯亞胺)、青銅510、含油軸承合金、具有耐磨添加劑的pom，或者它們的組合。對(duì)于潤(rùn)滑劑，一些實(shí)施方案可以包含em50l、石油潤(rùn)滑劑，或沒(méi)有潤(rùn)滑劑。在各種實(shí)施方案中，借助于示例且非限制，一些實(shí)現(xiàn)方式可以包括淬火軸、兩個(gè)或多個(gè)球軸承，和/或延伸長(zhǎng)度的旋轉(zhuǎn)體中的任一個(gè)。

在一個(gè)說(shuō)明性的示例中，示例性泵可以包括epdm膜片、pom旋轉(zhuǎn)體，和em50l潤(rùn)滑劑。

在另一個(gè)說(shuō)明性的示例中，示例性泵可以包括偏心軸，該偏心軸使用用于該軸的擺動(dòng)板的孔的頂部處的軸承固定在旋轉(zhuǎn)體中并可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至擺動(dòng)板。在說(shuō)明性的示例中，示例性泵可以包括epdm或hnbr膜片、pom旋轉(zhuǎn)體、pom或具有耐磨添加劑的pom擺動(dòng)板，以及em50l潤(rùn)滑劑。

在另一個(gè)說(shuō)明性的示例中，示例性泵可以包括epdm膜片、具有耐磨添加劑的pom旋轉(zhuǎn)體，和em50l潤(rùn)滑劑。

在另一個(gè)說(shuō)明性的示例中，示例性泵可以包括epdm或hnbr膜片、青銅旋轉(zhuǎn)體，和em50l潤(rùn)滑劑或石油潤(rùn)滑劑。

在另一個(gè)說(shuō)明性的示例中，示例性泵可以包括延長(zhǎng)的高度的旋轉(zhuǎn)體、epdm膜片、pom、油浸漬的pom、ptfe(聚四氟乙烯)浸漬的pom旋轉(zhuǎn)體，以及em50l潤(rùn)滑劑。

一些實(shí)現(xiàn)可以提供自動(dòng)化的自潤(rùn)滑和/或耐磨材料的噴射。

在另一個(gè)說(shuō)明性的示例中，示例性的泵可以包括具有em50l或石油潤(rùn)滑劑的非金屬旋轉(zhuǎn)體和兩個(gè)膜片材料。一些實(shí)施方案可以包括在旋轉(zhuǎn)體孔中的第二球軸承或淬火軸。各種實(shí)施方案可以包括例如，epdm或hnbr膜片，pom、pps、或pe(聚乙烯)旋轉(zhuǎn)體，和em50l，或石油潤(rùn)滑劑，具有淬火軸和兩個(gè)軸承。

在另一個(gè)示例性示例中，示例性泵可以包括油浸漬的金屬，例如含油軸承合金。一些實(shí)施方案可以包括例如，epdm或hnbr膜片、含油軸承合金旋轉(zhuǎn)體，以及em50l潤(rùn)滑劑。

在另一個(gè)說(shuō)明性示例中，示例性泵可以包括epdm膜片、pom旋轉(zhuǎn)體，以及em50l潤(rùn)滑劑，具有通過(guò)增大的偏心孔、軸以及軸承直徑實(shí)現(xiàn)的增加的載荷表面。

盡管各種實(shí)施方案已經(jīng)參考附圖被描述，但是其它的實(shí)施方案是可能的。例如，在一些實(shí)施方案中，噪聲可以在設(shè)計(jì)成比對(duì)應(yīng)于具體應(yīng)用的預(yù)定規(guī)格大的最大吞吐量的系統(tǒng)中被減小。該氣動(dòng)泵然后可以以次最大流速運(yùn)行。

在一些實(shí)施方案中，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸與活塞驅(qū)動(dòng)軸之間的角差可能影響泵的運(yùn)行參數(shù)。例如，如果該角差較小，流速可能減小和/或壽命可能增加。在一些實(shí)施方案中，如果該角差較大，流速可能增加，但是以增大的噪聲和導(dǎo)致壽命縮短的更大的磨損作為可能的代價(jià)。例如，在一些實(shí)施方案中，該角差可能在十度至十四度之間。

該徑向臂構(gòu)件相對(duì)于軸1220的角度還可以改變。在一些實(shí)施方案中，示例性角可以大致近似為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸與活塞驅(qū)動(dòng)軸之間的角度。該角度通常允許臂260達(dá)到垂直于使活塞定位的泵255的軸線的狀態(tài)，使得活塞226的面處于平行于上死點(diǎn)處的汽缸頭部227的面的平面中，從而通過(guò)在壓縮沖程中從汽缸抽出最大量的空氣來(lái)產(chǎn)生更大的效率。

各種實(shí)施方案可以使用用于泵部件中的每一個(gè)的各種材料。例如，活塞驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以由金屬制成。例如，活塞驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以由鋼制成。在示例性實(shí)施方案中，活塞驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以由鋁制成。在一些實(shí)施方案中，活塞驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以由塑料制成。例如，活塞驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以包括聚苯硫醚(pps)塑料。在示例性實(shí)施方案中，活塞驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以包括聚醚酰亞胺(pei)塑料。在一些實(shí)施方案中，活塞驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以包括聚甲醛(pem)塑料。一些實(shí)施方案可以在一個(gè)或多個(gè)泵構(gòu)件，包括活塞驅(qū)動(dòng)構(gòu)件中包括尼龍塑料。

在一些實(shí)施方案中，進(jìn)氣歧管可以分離成各自對(duì)應(yīng)于活塞的獨(dú)立的進(jìn)氣管道。該所分離的進(jìn)氣歧管可以使與流體的吸入相關(guān)的噪聲最小化。

當(dāng)傾斜的離軸式驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造成使可操作地連接至相等數(shù)量的徑向布置的活塞曲柄進(jìn)行反復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，各種實(shí)施方案可以呈現(xiàn)出改善的耐用性和使用壽命，在(i)活塞曲柄中的任何一個(gè)的徑向力矩臂和(ii)進(jìn)入到傾斜的離軸式驅(qū)動(dòng)器軸承中的軸插入深度之間具有優(yōu)化的力矩插入比(mir)。在說(shuō)明性的示例中，當(dāng)傾斜的離軸式驅(qū)動(dòng)器軸承徑向地賦予到軸上的力在大小上大體上相等且相反時(shí)，優(yōu)化的mir可以產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上減小的磨損和改進(jìn)的使用壽命。例如，該徑向力矩臂可以從軸的軸線延伸至該至少兩個(gè)線性可致動(dòng)的柔韌活塞中的任一個(gè)。在一些實(shí)施方案中，徑向布置的活塞曲柄中的每一個(gè)可以沿該軸在共同點(diǎn)處聯(lián)接至該軸。

在一些實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)軸接受部可以構(gòu)造成阻止旋轉(zhuǎn)體主體和驅(qū)動(dòng)軸之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)軸接受部可以是鍵聯(lián)接的以對(duì)應(yīng)于并接納具有相應(yīng)的鍵特征的非圓柱形驅(qū)動(dòng)軸，使得旋轉(zhuǎn)體主體與驅(qū)動(dòng)軸同步地旋轉(zhuǎn)。例如，該驅(qū)動(dòng)軸接受部可以具有對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)軸的至少一個(gè)平面?zhèn)戎械拿恳粋€(gè)的至少一個(gè)平面?zhèn)?。該?qū)動(dòng)軸接受部可以剛性地聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)軸，例如，通過(guò)一體的模制(例如，浸漬模制或類(lèi)似的)以將旋轉(zhuǎn)體成形至驅(qū)動(dòng)軸。在一些示例中，該驅(qū)動(dòng)軸可以提供非圓柱形的表面，例如陽(yáng)表面特征和陰表面特征以增加模制到驅(qū)動(dòng)軸的模制旋轉(zhuǎn)體的扭矩容量。例如，一些實(shí)施方案可以使用銷(xiāo)或調(diào)節(jié)螺釘以使旋轉(zhuǎn)體主體固定來(lái)抵抗相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)。

例如，在各實(shí)施方案中，例如旋轉(zhuǎn)體2205或2310的旋轉(zhuǎn)體可以使擺動(dòng)板響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)軸圍繞驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)而章動(dòng)。在各種示例中，縱向軸線可以相對(duì)于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸線偏移和傾斜。

多個(gè)實(shí)現(xiàn)已經(jīng)被描述。然而，應(yīng)理解，可以進(jìn)行各種修改。例如，如果公開(kāi)的技術(shù)的步驟以不同的順序執(zhí)行，或如果公開(kāi)的系統(tǒng)的部件以不同的方式組合，或如果部件補(bǔ)充有其它部件，可以實(shí)現(xiàn)有利的結(jié)果。因此，其它的實(shí)現(xiàn)被設(shè)想而處在以下的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。