发明领域
[0001] 本发明涉及一种包括在倾斜状态下固定到旋转
曲柄主体的
驱动轴的
隔膜泵。
背景技术
[0002] 举例来说，在日本
专利特许公开第2014-196679号(文献1)中描述了这种类型的隔膜泵。在文献1中描述的隔膜泵包括固定到
马达的旋
转轴的曲柄主体、经由倾斜驱动轴连接到曲柄主体的驱动主体、连接到驱动主体的隔膜和吸入
阀和排出阀。
[0003] 曲柄主体与马达的
旋转轴位于同一轴线上。驱动轴以曲柄主体侧上的一个端部相对于马达的旋转轴的轴线偏心并且另一端接近旋转轴的轴线的状态固定到曲柄主体。驱动主体包括连接到驱动轴的轴部分以及在径向方向上从轴部分向
外延伸的多个臂部分。
[0004] 轴部分由
轴承构件形成，所述轴承构件包括驱动轴可旋转地装配在其中的轴孔和存储轴承构件的轴套。轴孔是在轴承构件的面向曲柄主体的一个端部开口的非贯通孔。
[0005] 在轴承构件上形成有通向轴孔的储
油槽。储油槽填充有
润滑油以润滑驱动轴与轴承构件之间的滑动
接触部分。储油槽沿着平行于驱动轴的轴线的轴孔延伸，并且通向轴承构件的另一端。出于这个原因，轴孔的位于轴承构件的另一端侧的封闭侧端部的内周表面(驱动轴的远端端部在其上滑动的滑动面)在圆周方向上被储油槽中断。
[0006] 隔膜的
变形部分附着到驱动主体的每个臂部分。变形部分形成泵室的壁的一部分。在文献1中所公开的隔膜泵中，当曲柄主体与马达的旋转轴一起旋转时，驱动主体将旋转转换成往复运动，借此使变形部分收缩或膨胀。当泵室收缩时，排出阀打开并且排出泵室中的
流体。另一方面，当变形部分膨胀时，吸入阀打开，流体被吸入到泵室中。
[0007] 如上文所述，储油槽通向轴孔的封闭侧端部。由于这个原因，封闭侧端部的圆度降低。当圆度低时，轴孔与驱动轴之间的接触部分的表面压
力难以保持恒定。结果，当驱动轴的远端端部在接收泵的负载的同时在轴孔中滑动时，在滑动部分的表面压力变高的部分处油膜中断，并且磨损进展。出于这个原因，在文献1中公开的隔膜泵中，
耐磨性可能较低。
发明内容
[0008] 本发明的一个目的是提供一种隔膜泵，其具有高耐磨性同时采用能够向驱动主体与驱动轴之间的滑动部分供应润滑油的结构。
[0009] 为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种隔膜泵，所述隔膜泵包括：隔膜，所述隔膜包括形成泵室的壁的一部分的变形部分；曲柄主体，所述曲柄主体固定到马达的旋转轴；驱动轴，所述驱动轴包括固定到所述曲柄主体的从所述旋转轴偏心的
位置的一个端部，并且相对于所述旋转轴倾斜；驱动主体，所述驱动主体被配置成将所述曲柄主体的旋转转换成往复运动并且将所述往复运动传递到所述变形部分，所述驱动主体包括轴部分和臂部分，所述轴部分包括所述驱动轴可旋转地装配在其中的轴孔，所述臂部分在径向方向上从所述轴部分向外突出并且连接到所述变形部分，所述轴孔包括非贯通孔，所述非贯通孔包括各自包括在整个周围接触所述驱动轴的内周表面的开口侧端部和封闭侧端部，并且所述轴部分包括通向所述轴孔的所述开口侧端部与所述封闭侧端部之间的区域的储油部；和泵机构，所述泵机构被配置成交替地重复其中从泵室排出流体的状态和其中随着所述驱动主体的往复运动而将所述流体吸入到所述泵室中的状态。
附图说明
[0010] 图1是根据本发明的
实施例的隔膜泵的截面视图；
[0011] 图2是轴承构件的纵向截面视图；和
[0012] 图3是轴承构件的横截面视图，在图3中所述轴承构件的切断位置是图2中的线III-III所指示的位置。
具体实施方式
[0013] 现在将参考图1到图3详细描述根据本发明的实施例的隔膜泵。
[0014] 图1中所示的隔膜泵1附接到位于图1中的最下位置处的马达2，并且通过被马达2驱动而操作。隔膜泵1是吸入空气并且将其排出的泵。在这个实施例中，空气对应于本发明中的“流体”。
[0015] 隔膜泵1包括固定到马达2的壳体3。形成隔膜泵1的功能部件由壳体3保持。壳体3通过在马达2的轴向方向上将多个构件组合而形成为圆柱形状，并且与马达2的旋转轴4位于同一轴线上。形成壳体3的多个部件是：底部主体5，底部主体5具有带有封闭的底部并且附接到马达2的圆柱形形状；隔膜保持器6，隔膜保持器6附接到底部主体5的开口部分；盘状阀保持器8，盘状阀保持器8附接到隔膜保持器6；
盖子主体9，盖子主体9以其中其重叠在阀保持器8上的状态下附接，等等。
[0016] 隔膜7被夹在隔膜保持器6与阀保持器8之间而被保持。另外，隔膜7包括朝向阀保持器8开口的多个杯状变形部分11。变形部分11设置在用以在壳体3的圆周方向上将隔膜7分成多个部分的位置处。
[0017] 变形部分11的开口部分由阀保持器8封闭。在阀保持器8与多个变形部分11之间形成有多个泵室12。出于这个原因，变形部分11形成泵室12的壁的部分。具有杯子形状的每个变形部分11的底部壁11a设置有朝向与泵室12分离的方向突出的连接件13。
[0018] 在阀保持器8的形成每个泵室12的壁的一部分中，设置吸入阀14，并且吸入通道15和排出通道16打开。吸入阀14由
橡胶材料制成并且为每个泵室12设置。吸入阀14包括延伸穿过阀保持器8并且固定到阀保持器8的轴部分14a和在泵室12的侧上与阀保持器8的壁表面紧密接触的阀主体14b。
[0019] 吸入通道15通过连接多个孔、空间等等而形成。吸入通道15的上游端部由设置在盖子主体9的外周部分上的吸入管17形成。吸入管17的内部通道17a经由阀保持器8的第一贯通孔18与隔膜保持器6中的空间S连通。另一方面，吸入通道15的下游端部由其中一个端部通向泵室12的状态下延伸穿过阀保持器8的第二贯通孔19形成。
[0020] 第二贯通孔19使得在阀保持器8与盖子主体9之间形成的吸入流体室20与泵室12连通。吸入流体室20经由流体通道(未示出)与上述空间S连通。尽管没有详细图示，吸入流体室20形成为与壳体3位于同一轴线上并且经由每个泵室12的第二贯通孔19与每个泵室12连通的环形形状。第二贯通孔19的在泵室12的侧上的开口部分由吸入阀14的阀主体14b封闭。
[0021] 排放通道16由排放流体室21、第三贯通孔22和排放管23形成。排出流体室21形成在壳体3的位于阀保持器8与盖子主体9之间的轴向部分处。第三贯通孔22形成在阀保持器8中，使得排出流体室21和泵室12彼此连通。排出管23在盖子主体9的轴向部分处突出，并且排出管23的内部空间23a连接到排出流体室21。排出阀24设置在排出流体室21中。排出阀24由橡胶材料制成，并且包括在排出流体室21的侧上与阀保持器8的壁表面紧密接触的阀主体24a。阀主体24a封闭第三贯通孔22的开口部分。
[0022] 排出阀24和上述吸入阀14根据泵室12的容积的增大/减小而打开/封闭。排出阀24在其中泵室12的容积减小的收缩过程中打开，并且否则封闭。吸入阀14在其中泵室12的容积增大的膨胀过程中打开，并且否则封闭。当隔膜7的变形部分11被稍后描述的驱动机构25推动或拉动时，泵室12的容积改变。
[0023] 在这个实施例中，泵机构26由吸入阀14和排出阀24、吸入管17、第一贯通孔18、空间S、流体通道(未示出)、吸入流体室20、第二贯通孔19、第三贯通孔22、排出流体室21、排出管23等等形成。
[0024] 驱动机构25包括附接到马达2的旋转轴4的曲柄主体31、经由驱动轴32连接到曲柄主体31的驱动主体33等等。曲柄主体31形成为圆柱形状，并且由非贯通孔形成的第一轴孔34形成在轴向部分中。旋转轴4被按压装配在第一轴孔34中。出于这个原因，曲柄主体31固定到旋转轴4，并且与旋转轴4一体地旋转。曲柄主体31和驱动主体33由塑料材料制成。驱动轴32由金属材料制成。
[0025] 驱动轴32的在曲柄主体31的侧上的一个端部32a固定在曲柄主体31的从旋转轴4偏心的位置处，并且驱动轴32由曲柄主体31
支撑。驱动轴32的轴线C1相对于旋转轴4的轴线C2在预定方向上倾斜。通过将驱动轴32的一个端部32a按压装配到形成在曲柄主体31中的第二轴孔35中，完成将驱动轴32固定到曲柄主体31。驱动轴32的倾斜方向是在驱动轴32的另一端部32b处相对于旋转轴4的偏心量变小的方向。
[0026] 驱动主体33由与驱动轴32连接的柱状轴部分36和在径向方向上从轴部分36向外突出的多个臂部分37形成。轴部分36包括与驱动轴32连接的柱状轴承构件41和存储轴承构件41的管状构件42。轴承构件41通过
粘合剂(未示出)与管状构件42接合。
[0027] 由朝向曲柄主体31开口的非贯通孔形成的第三轴孔43形成在轴承构件41的轴向部分中。第三轴孔43包括开口侧端部43a和封闭侧端部43b。在这个实施例中，第三轴孔43对应于本发明中的“轴孔”。驱动轴32从另一端部32b插入到第三轴孔43中并且可旋转地装配在第三轴孔43中。
[0028] 如图2和图3中所示，在轴承构件41的中心部分处在轴向方向上形成有四个储油部分44a-44d。储油部分44a-44d在第三轴孔43的内周表面45的圆周方向上以预定间隔布置。在下文中，将代表性地将储油部分44a-44d称为“储油部分44”。储油部分44包括通向第三轴孔43的内周表面45的供应端口46和在与驱动轴32的轴线C
正交的方向上从供应端口46延伸的存储部分47。储油部分44填充有润滑油(未示出)。
[0029] 供应端口46形成为具有预定开口宽度并且在驱动轴32的轴向方向上延伸的狭缝形状。供应端口46开口的在轴向方向上的位置位于第三轴孔43的开口侧端部43a与封闭侧端部43b之间。即，储油部分44仅通向第三轴孔43的开口侧端部43a与封闭侧端部43b之间的区域，并且不通向开口侧端部43a和封闭侧端部43b。出于这个原因，第三轴孔43的开口侧端部43a和封闭侧端部43b中的每一个的内周表面45在圆周方向上不中断地存在。换句话说，开口侧端部43a和封闭侧端部43b中的每一个具有在整个圆周上连续并且与驱动轴32接触的内周表面45。
[0030] 存储部分47由一个端部连接到供应端口46并且另一端部通向轴承构件41的外周表面的孔形成。存储部分47在驱动轴32的轴向方向上具有与供应端口46相同的长度。除了在存储部分47与供应端口46之间的连接部分48(参见图3)中之外，存储部分47在第三轴孔43的圆周方向上的开口宽度是恒定的。连接部分48的开口宽度朝向供应端口46逐渐地减小。
[0031] 轴承构件41在远离曲柄主体31的侧上的端部包括其外径小于其余部分的外径的圆形突起部分49(参见图2)。
[0032] 管状构件42形成为其中装配有轴承构件41的圆柱形形状。更具体地说，管状构件42包括轴承构件41的圆形突起部分49装配在其中的小直径孔51和轴承构件41的其余部分装配在其中的大直径孔52，如图1中所示。当轴承构件41装配在管状构件42中时，存储部分
47的形成在轴承构件41的外周表面中的开口被管状构件42的大直径孔52的内周表面52a封闭。因此，每个仅在供应端口46处具有开口的储油部分44形成在轴部分36中。
[0033] 多个臂部分37一体地形成在管状构件42的远离曲柄主体31的侧的端部处。臂部分37分别设置用于隔膜7的变形部分11，并且在径向方向上从管状构件42径向地向外延伸。通孔37a形成在每个臂部分37中。隔膜7的连接件13接合在贯通孔37a中。连接件13在其中连接件13延伸穿过臂部分37的状态下固定到臂部分37。因此，多个臂部分37分别连接到隔膜7的多个变形部分11。
[0034] 在如此配置的隔膜泵1中，当马达2的旋转轴4旋转时，曲柄主体31和驱动轴32围绕旋转轴4旋转。此时，因为驱动主体33的旋转被隔膜7限制，所以驱动主体33随着在驱动轴32的倾斜方向上的改变而摆动。通过这个摆动，臂部分37推动或拉动变形部分11。出于这个原因，驱动主体33将旋转轴4和曲柄主体31的旋转转换成往复运动并且将其传递到变形部分11。
[0035] 当隔膜7的变形部分11被臂部分37向马达2侧拉动并且膨胀时，泵室12的容积增大，吸入阀14打开，并且空气经由吸入通道15从吸入管17吸入到泵室12中。另一方面，当隔膜7的变形部分11被臂部分37推到阀保持器8侧时，变形部分11收缩，泵室12的容积减小，排出阀24打开，并且泵室12中的空气经由排出通道16从排出管23排出。当曲柄主体31继续旋转并且驱动主体33进行往复运动时，在泵机构26中交替地重复其中空气从泵室12排出的状态和其中空气被吸入到泵室12中的状态。
[0036] 在泵操作时，驱动轴32在与第三轴孔43的内周表面45接触的同时旋转。即，驱动轴32抵靠着第三轴孔43滑动。多个储油部分44通向第三轴孔43。出于这个原因，可以将存储在储油部分44的存储部分47中的润滑油从供应端口46供应到第三轴孔43与驱动轴32之间的滑动部分。
[0037] 由于在第三轴孔43的开口侧端部43a和封闭侧端部43b中的每一个处，内周表面45在圆周方向上在整个区域上存在而没有在圆周方向上中断，因此圆形度被保持得高。出于这个原因，在致动泵时，当驱动轴32的远端端部(另一端部32b)在接收泵的负载的同时进行滑动时，可以防止油膜在驱动轴32的两个端部(32a和32b)与第三轴孔43之间中断。因此，根据这个实施例，有可能在驱动轴32与第三轴孔43之间的滑动部分中设置具有高耐磨性的隔膜泵1。
[0038] 根据这个实施例的储油部分44包括：供应端口46，所述供应端口46形成为具有预定开口宽度并且在驱动轴32的轴向方向上延伸的狭缝形状，并且所述供应端口46通向第三轴孔43；和存储部分47，所述存储部分47在与驱动轴32的轴线C1正交的方向上从供应端口46延伸。存储部分47与供应端口46的连接部分48的开口宽度朝向供应端口46逐渐减小。出于这个原因，有可能在确保存储部分47的大容积的同时使得供应端口46尽可能地小。因此，第三轴孔43的供应端口46开口处的部分的圆度几乎不下降。另外，有可能从供应端口46以必要的最小供应量供应少量的润滑油。结果，第三轴孔43与驱动轴32之间的滑动部分的耐磨性变得更高。
[0039] 根据这个实施例的驱动主体33的轴部分36包括其中形成有第三轴孔43和储油部分44的轴承构件41以及连接到臂部分37并且存储轴承构件41的管状构件42。每个存储部分47包括形成在轴承构件41的外周表面中的开口，并且开口由管状构件42的内周表面52a封闭。出于这个原因，存储部分47形成在轴承构件41中作为从第三轴孔43延伸到轴承构件41的外周表面的通孔。当包括存储部分47的轴承构件41存储在筒状构件42中时，各自仅在供应端口46处具有开口的储油部分44形成在轴部分36中。因此，由于可以容易地在轴部分36中形成储油部分44，因此可以廉价地设置包括储油部分44的隔膜泵1。
[0040] 在这个实施例中，多个储油部分44以预定间隔布置在第三轴孔43的内周表面45的圆周方向上。出于这个原因，由于可以存储大量的润滑油，因此可以长期供应润滑油，并且可以进一步改善耐磨性。
[0041] 注意，在上述实施例中，已经描述了其中在轴承构件41中设置四个储油部分44的示例。然而，可以根据需要改变储油部分44的数量。即，有可能在轴承构件41中设置一个储油部分44或两个或更多储油部分44。另外，在上述实施例中，已经描述了其中隔膜泵1吸入空气并且将其排出的示例。然而，本发明也可适用于吸入例如液体等流体并且将其排出的泵。
