[发明专利]用于安静的气动泵送的倾斜离轴式驱动器

说明书

本申请是申请日为2016年07月08日，申请号为201610535088.6，发明名称为“用于安静的气动泵送的倾斜离轴式驱动器”的申请的分案申请。

技术领域

各实施方案总体上涉及具有低声输出的气动泵。

相关申请的交叉引用

本申请要求序列号为62/036,959、由Douglas等人于2014年8月13日提交的且题为“Canted Off-Axis Driver for Quiet Pneumatic Pumping“的美国临时专利申请，和序列号为62/171,725、由Douglas等人于2015年6月5日提交的且题为“Durable Canted Off-Axis Driver for Quiet Pneumatic Pumping”的美国临时专利申请的权益。

以上文件中的每一个的全部公开内容通过引用并入本文。

背景

气动泵是空气压缩机。气体力学是流体动力的一个分支，流体动力包括气体力学和水利学两者。气体力学可以在许多行业、工厂以及应用中使用。气动仪器由压缩的空气提供动力。例如，许多牙科工具由压缩的空气提供动力。当维修或替换交通工具上的零件时，汽车修理工可以使用气动工具。气动泵可以使例如轮胎或空气垫的可膨胀设备膨胀。

概述

装置和相关方法涉及响应于驱动轴围绕驱动旋转轴线的旋转而使围绕纵向轴线定向的活塞驱动连杆机构章动(nutating)，所述纵向轴线相对于所述驱动旋转轴线偏移并倾斜。在说明性的示例中，该活塞驱动连杆机构可以形成为具有从该纵向轴线径向地延伸的多个臂构件的伞形形状。径向臂构件中的每一个的远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。活塞驱动连杆机构的章动运动可以赋予每个活塞曲柄大致线性的运动轮廓(motion profile)。在一些示例中，该运动轮廓可以大致平行于驱动旋转轴线。沿纵向轴线从活塞连杆机构延伸的轴可以有利地自由地插入至围绕驱动旋转轴线旋转的旋转体主体的接受部中并在该接受部中旋转。

各种实施方案可能涉及具有倾斜离轴驱动器的气动泵以往复移动可操作地连接至相等数量的径向布置的活塞曲柄的多个柔韧的活塞，在(i)活塞曲柄中的任何一个的径向力矩臂与(ii)插入至倾斜离轴驱动器轴承中的轴插入深度之间具有优化的力矩-插入比(MIR)。在说明性的示例中，当倾斜离轴驱动器轴承径向地赋予在轴上的力在大小上大致相等且相反时，优化的MIR可以产生大致减小的磨损和改进的使用寿命。例如，该径向力矩臂可以从轴的轴线延伸至至少两个线性可致动的柔韧活塞中的任一个。在一些实施方案中，每个径向布置的活塞曲柄可以沿该轴在公共点处被联接至该轴。

在一些实施方案中，柔韧的活塞驱动器可以在上冲程和下冲程两个方向上向多个柔韧活塞中的每一个提供主动式驱动。例如，该多个柔韧活塞中的每一个可以是膜片活塞。在一些实施方案中，该柔韧活塞驱动器可以具有以离轴倾斜的方式连接至驱动马达的驱动轴。在一些实施方案中，倾斜的离轴柔韧活塞驱动器的驱动轴可以横越锥形表面，同时维持驱动轴的静态的旋转方向。例如，该锥形表面的顶点可以与驱动马达的中心轴线共线。在一些实施方案中，该气动泵可以有利地提供连续的流动，同时最小化泵噪声。

各种实施方案可以实现一个或多个优点。例如，一些实施方案可以向设备提供长寿命的、免维护的且大致连续的空气流。例如，这样的连续空气流可以有利地改进穿着气动压缩靴的患者的舒适性。连续的流可以改进在某些应用中的压力的线性斜度。仪器的减小的脉动可能产生于空气抽吸分阶活塞的使用。在一些实施方案中，流动速度可以通过使用两个或更多的活塞增加。驱动两个或更多的活塞的成本可以通过使用单个一体的活塞驱动元件驱动所有的活塞被最小化。

例如，一些实施方案可以展示大致改进的耐久性和服务寿命。例如，与旋转倾斜的离轴旋转体中的磨损和/或活塞驱动器的轴上的磨损相关的某些失效模式可以被实质上减少。在各种示例中，一些实施方案可以由于非旋转轴和旋转的旋转体之间的相对运动展示实质减少的失效。在一些实现中，部件成本可以被减小，更少成本的材料可以被选定以实现预定的服务寿命，和/或可以实现减少的维护。

各种实施方案的细节在附图和以下的描述中进行阐述。其它的特征和优点从描述和附图并从权利要求将是明显的。

本申请还涉及以下方面：

1)一种装置，包括：

伞形轴，其沿纵向轴线刚性地延伸；