CN101349262A - 小型泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及小型泵。提供一种从一个马达驱动***得到多个***的泵输出而能够实现省空间化和成本降低的小型泵。在隔膜(24A、24B)的底部设置贯通孔(29A、29B),将具有与该贯通孔连通的空气导入孔(27a)的轴体(27)突出设置在摆动体(26)上,在该轴体上嵌合固定突出设置于隔膜背面的中空状安装体(25A、25B),在贯通孔上设置吸气阀体(28),在与泵室(23A、23B)连通的输出孔(36A、36B)中设置输出阀体(38A、38B),隔膜通过伴随马达(6)的驱动的摆动体的摆动而上下运动,从而进行泵动作。泵室划分为多个输出***,每个输出***均具备输出孔,从一个马达驱动***可得到多个泵输出。
Description
技术领域
本发明涉及小型泵,尤其涉及用于燃料电池***等上且使用隔膜的小型泵。
背景技术
按照图6说明现有的此种小型泵。小型泵21构成为在筒状的外壳22内具备形成泵室23、23的两个隔膜24、24,在该隔膜24、24的下部中心部朝向下方突出设有中空状安装体25、25,在该隔膜24、24的下方配设有使该隔膜24、24的下面上下运动的摆动体26。
此外,上述外壳22分上外壳22a、中外壳22b、下外壳22c三段构成,上述隔膜24、24通过该隔膜24、24的凸缘部24a、24a被夹住固定在上述上外壳22a和上述中外壳22b之间而保持在上述外壳22上。
而且,具有空气导入孔27a、27a的轴体27、27朝上突出设置在该摆动体26的外周边部附近且位于上述隔膜24、24的各自的中心部下方,在该轴体27、27的外侧面紧贴嵌合上述隔膜24、24的中空状安装体25、25的内侧面从而上述隔膜24、24安装在上述摆动体26上。
另外,上述隔膜24、24的底部中心部的一部分被切开,从而形成吸气阀体28、28,并且因该切开而形成贯通孔29、29,利用该吸气阀体28、28可封闭、敞开该贯通孔29、29,从而构成吸气阀部V1、V1。
再有,在上述摆动体26的中心部贯通并固定有用于使该摆动体26利用偏心旋转而摆动的偏心旋转轴30。而且,在该摆动体26的上方设有从上述中外壳22b延伸设置的延伸设置部31,并且在该延伸设置部31的下部形成有凹部32,另一方面,在配置于上述下外壳22c的下部一侧的旋转驱动轴33上端固定有旋转体34。另外,在离开了该旋转体34上部的中心的位置形成有凹部35,上述偏心旋转轴30的下端部留着游隙嵌入该凹部35,该偏心旋转轴30的上端留着间隙嵌入延伸设置部31的凹部32。
另外,在上述上外壳22a的中央部穿设有排气孔(输出孔)36,且在该上外壳22a的下面部的该排气孔36外周设有与该排气孔36连通的两个环状凹槽37、37,在该环状凹槽37、37的内壁面37a、37a上压接由上述隔膜24、24的上端部构成的排气阀体(输出阀体)38、38而构成排气阀部V2、V2。
而且,在上述旋转驱动轴33上连接马达39,并且将该马达39收放在马达外壳40内,在该马达外壳40的上板40a上叠合上述下外壳22c而使两者连结。再有,在该下外壳22c的上述底板22d及马达外壳40的上板40a上设有与该马达外壳40内连通的连通孔41,并且在该马达外壳40的下部形成有用于向马达外壳40内导入外部空气的吸气孔42、42。
而且,若上述旋转体34因上述旋转驱动轴33的旋转而旋转,则上述偏心旋转轴30偏心旋转,由此上述摆动体26摆动,并使上述隔膜24、24的下端部上下运动。而且,在一方隔膜24的下端部向下运动时,该隔膜24内处于负压,上述排气阀体38紧贴在上述环状凹槽37的上述内壁面37a从而关闭排气阀部V2,而且,上述吸气阀体28使上述贯通孔29从封闭状态敞开,吸气阀部V1处于敞开状态,进行从上述空气导入孔27a向上述隔膜24内的如箭头C所示那样的吸气。
其次,在上述隔膜24的下端部向上运动时,上述隔膜24内处于高压,上述吸气阀体28封闭上述贯通孔29,从而使上述吸气阀部V1处于闭合状态,并且上述排气阀体38扩径而离开上述内壁面37a从而如箭头D所示那样进行由上述排气阀部V2所引起的输出。从该排气阀体38内排出的空气通过上述环状凹槽37,并从上述排气孔36向上述外壳22外部排出而得到泵输出。
另外,伴随上述隔膜24的向上运动,上述下外壳22c内处于负压,上述马达外壳40内的空气如箭头E所示那样通过上述连通孔41流入,由此,该马达外壳40内处于负压,且外部空气如箭头F所示那样通过上述吸气孔42吸入而进行小型泵21的泵动作(参照专利文献1:日本特开2002-106471号公报)。
然而,上述专利文献1所记载的小型泵虽然在外壳内具备多个形成泵室的隔膜,但由于多个泵室共有一个输出孔(排气孔),因此,只能得到一个***(一种)泵输出。
因此,在需要多种泵输出的场合或多个同一种泵输出的场合,有必要根据其需要设置多个小型泵,因而小型泵的设置面积增大。另外,在设置多个小型泵的场合,设备费及电费等的运行成本随之增大。
另外,上述小型泵由于将中空状安装体压接并嵌合在该轴体外侧面,因此,为了加高双方的嵌合部,就有必要较长地形成该中空状安装体及轴体,从而使得小型泵整体的高度与该所加长的部分相应地增大。另外,有因摆动体的摆动作用使得中空状安装体从轴体渐渐脱落之类的缺陷。
于是,本申请人为了消除上述现有例的缺陷,而提出了图7至图9所示新结构的小型泵(2007年3月5日申请的未公开技术)。此外,在与图6所示的现有例共通的部分附注同一符号而进行说明。图中,小型泵1具有:作为泵外壳2的形成顶板的泵上外壳3;在该泵上外壳3的周缘下面一体地连结的泵下外壳4;以及该泵下外壳4的下方部所与马达外壳5的侧壁5a一体地嵌合的该马达外壳5,在该小型泵1的外壳K内容纳有四个隔膜24A、24B、24C、24D、摆动体26及马达6。
将上述泵上外壳3与各隔膜24A、24B、24C、24D之间的空间作为泵室23A、23B、23C、23D,而进行对该泵室23A、23B、23C、23D内的空气的吸入和排出。另外,如图7和图8所示,四个泵室23A、23B、23C、23D共有一个输出孔(排气孔)36。再有,在各隔膜24A、24B、24C、24D的泵上外壳3一侧分别设有输出阀体(排气阀体)38。
在各隔膜24A、24B、24C、24D的底部中心部分别穿设有贯通孔29,并且设有对该贯通孔29进行开闭的吸气阀体28而构成吸气阀部V1。一方面,具有与上述贯通孔29连通的空气导入孔27a的轴体27突出设置于上述摆动体26附近。另一方面,在各隔膜24A、24B、24C、24D的底部背面上突出设有中空状安装体25,将该中空状安装体25紧贴嵌合在上述轴体27外侧面上而将该隔膜24A、24B、24C、24D安装在摆动体26上。
另外,偏心旋转轴30的上端部固定在上述摆动体26的中心部,该偏心旋转轴30的下端部留着间隙嵌合在马达部M的带轮(旋转体)10上面的偏离马达轴6b中心的位置。因此,利用上述马达6的驱动,通过偏心旋转轴30偏心旋转使得摆动体26上下摆动,从而隔膜24A、24B、24C、24D上下运动,使得上述泵室23A、23B、23C、23D压缩、膨胀而能够得到泵输出。
尤其是,在轴体27上设有隔膜24A、24B、24C、24D的防脱用凹部27b,另外,在中空状安装体25上设有突起部25a。再有,上述带轮10直接固定设置在固定有转子磁铁6a的背轭部6c及马达轴7上。此外,符号9是定子,符号11是电路板。
然而,在该小型马达中,由于多个泵室共有一个输出孔,因此,也只能得到一个***的泵输出。因此,在需要多种泵输出的场合或多个一种泵输出的场合,有必要根据其需要设置多个小型泵。其结果,小型泵的设置面积增大,并且设备费等的运行成本也增大。从上便知,从省空间化和省电力化的观点来看,在上述小型泵上还有改进的余地。
发明内容
于是,为了从一个马达驱动***得到多个***的泵输出而能够实现省空间化和成本降低,就会出现该解决的技术课题,本发明的目的就是解决该课题。
本发明是为了达到上述目的而提出的,第一方案所记载的发明提供一种小型泵,该小型泵在外壳内具备形成泵室的多个隔膜,在该隔膜的底部设置贯通孔,将具有与该贯通孔连通的空气导入孔的轴体突出设置在摆动体上,在该轴体上嵌合固定突出设置于上述隔膜的底部背面的中空状安装体而将该隔膜连结在上述摆动体上,再有,在上述贯通孔上设置吸气阀体,并且在与上述泵室连通的输出孔中设置输出阀体,上述隔膜通过伴随马达的驱动的上述摆动体的摆动而上下运动,从而进行泵动作,其特征在于,构成为,上述泵室划分为多个输出***并且每个输出***设有输出孔,从一个马达驱动***可得到多个泵输出。
根据该结构,若利用上述马达的驱动使上述摆动体摆动,则由于多个隔膜上下运动,因此,上述泵室内压缩、膨胀而进行泵动作。在这种场合,该泵室由于多个各输出***共有输出孔,因此,通过一个马达驱动***可得到多个泵输出。
第二方案所记载的发明提供一种第一方案中所记载的小型泵,其特征在于,上述泵室其每个输出***的泵容量不同。
根据该结构,由于泵室其不同的多个输出***各自的泵容量不同,因此,从一个马达驱动***可得到泵容量不同的多个泵输出。
第三方案所记载的发明提供一种第一方案中所记载的小型泵,其特征在于,上述泵室其每个输出***的泵容量相同。
根据该结构,由于泵室其不同的多个输出***各自的泵容量相同,因此,从一个马达驱动***可得到多个泵容量相同的泵输出。
本发明具有如下效果。
第一方案中所记载的发明,由于通过一个马达驱动***能够得到多个泵输出,因此,在需要多个泵输出的场合,虽然在现有技术中需要设置多个小型泵,而在本发明中只用一个小型泵即可,因此,与现有技术相比,可缩小小型泵的设置面积,并且可大幅度地削减设备费及电费等的运行成本。
第二方案中所记载的发明,由于从一个马达驱动***能够得到泵容量不同的多个泵输出,因此,在第一方案中所记载的发明效果的基础上,在需要泵容量不同的多个泵输出的场合,虽然在现有技术中需要设置多个小型泵,而在本发明中使用一个小型泵即可应对。
第三方案中所记载的发明,由于从一个马达驱动***能够得到多个泵容量相同的泵输出,因此,在第一方案中所记载的发明效果的基础上,虽然在现有技术中需要设置多个小型泵,而在本发明中使用一台小型泵即可应对。
附图说明
图1表示本发明的一个实施例,是小型泵的立体图。
图2是图1的小型泵的俯视图。
图3是图2的A-A线剖视图。
图4是图2的B-B线剖视图。
图5是图2的C-C线剖视图。
图6是现有的小型泵的纵剖视图。
图7是本申请人先前申请的未公开的小型泵的立体图。
图8是图7的小型泵的俯视图。
图9是图8的A-A线剖视图。
图中:
1-小型泵,2-泵外壳,3-泵上外壳,4-泵下外壳,5-马达外壳,6-马达,6b-马达轴,10-带轮(旋转体),23A-泵室,23B-泵室,24A-隔膜,24B-隔膜,25A-中空状安装体,25B-中空状安装体,26-摆动体(摆动活塞),27-轴体,27a-空气导入孔,27b-防脱用凹部,28-吸气阀体,36A-输出孔(排气孔),36B-输出孔(排气孔),38A-输出阀体(排气阀体),38B-输出阀体(排气阀体),45-轴孔部,47-调节螺钉(高度调节单元),48-螺钉孔,49-垫片,M-马达部。
具体实施方式
本发明是为了达到从一个马达驱动***得到多个***的泵输出而能够实现省空间化和成本降低的目的,通过做成如下结构的小型泵而完成的。该小型泵在外壳内具备形成泵室的多个隔膜,在该隔膜的底部设置贯通孔,将具有与该贯通孔连通的空气导入孔的轴体突出设置在摆动体上,在该轴体上嵌合固定突出设置于上述隔膜的底部背面的中空状安装体而将该隔膜连结在上述摆动体上,再有,在上述贯通孔上设置吸气阀体,并且在与上述泵室连通的输出孔中设置输出阀体,上述隔膜通过伴随马达的驱动的上述摆动体的摆动而上下运动,从而进行泵动作,而且构成为,上述泵室分割为多个输出***并且每个输出***共同地设有一个输出孔,从一个马达驱动***可得多个泵输出。
(实施例)
下面按照图1至图5详细叙述本发明的优选一实施例。涉及本实施例的小型泵的特正是,构成为,通过具备两个输出***的泵室各两个,并且在分别形成于各输出***的泵室的输出孔(排气孔)中设置输出阀体(排气阀体),可从各个输出孔得到两个***的泵输出。
在图示例中,由于两个输出***中的一方泵室和另一方泵室其泵容量大小相互不同,因此,从一个马达驱动***可同时得到泵容量不同的两种泵输出。
本发明通过多个泵室的分割方法或者变更各自泵室大小,可得到多个任意的泵输出。由于该多个任意的泵输出用一个驱动***(马达)即可实现,因此,不必使用多个驱动***且能实现省电力化,另外,无需设置多个小型泵。
图1是本发明的小型泵的立体图,图2是图1的俯视图,图3是图2的A-A线剖视图,图4是图2的B-B线剖视图,图5是图2的C-C线剖视图。此外,为了方便说明,在与图6所示的小型泵共通的部分附注同一符号而进行说明。图中,小型泵1具有:作为泵外壳2的形成顶板的泵上外壳3;在该泵上外壳3的周缘下面一体地连结的泵下外壳4;以及使该泵下外壳4的下方部与马达外壳5的侧壁5a一体地嵌合的该马达外壳5。
在上述小型泵1的外壳K内容纳有多个例如四个隔膜(ダィャフラム)24A、24A、24B、24B及摆动体26以及马达6。另外,在各隔膜24A、24A或24B、24B的泵上外壳3一侧设有输出阀体38A或38B,而且在各隔膜24A、24A或24B、24B的摆动体(摆动活塞)26一侧设有吸气阀体28A、28B。
在泵上外壳3和各隔膜24A、24A、24B、24B之间的空间部分别设有进行空气的吸入和排出的泵室23A、23A、23B、23B。两个泵室23A、23A和两个泵室23B、23B划分到互不相同的输出***中。另外,一方的输出***的泵室23A、23A和另一方的输出***的泵室23B、23B其容量互不相同,形成为泵室23A、23A的容量比泵室23B、23B的容量还小。
在两个泵室23A、23A设有一个输出孔36A来共用,另外,在两个泵室23B、23B设有一个输出孔36B来共用。因此构成为,以一个马达6为驱动源可同时得到两个***的泵输出。
在本实施例中,在比上述输出孔36A、36B的输出阀体38A、38B还靠下游的一侧分别设有开关阀(未图示),该输出孔36A一侧的开关阀和输出孔36B一侧的开关阀构成为由控制部(未图示)相互独立地开关控制。
本发明的小型泵1,摆动体26通过上述马达6的驱动而工作,通过该摆动体26的上下运动使上述泵室23A、23A及泵室23B、23B交替压缩、膨胀从而能够得到两种泵输出。
例如,当因摆动体26的摆动使得泵室23A偏向泵上外壳3一侧时,该泵室23A压缩。此时,由于输出阀体38A敞开,从而泵室23A内的被压缩的空气(流体)从输出孔36A排出,由此可得与泵室23A的容量或压缩率对应的种类的泵输出。
相反,在泵室23A偏向马达6一侧时,泵室23A膨胀。此时,吸气阀体28A敞开,从而空气通过空气导入孔27a吸入泵室23A内。这一点对于泵室23B的输出来讲也相同。
通过重复进行这一连串动作,能够得到与两个输出***的各泵室23A、23A及23B、23B的容量或压缩率相应的两种泵输出,所得到的泵输出可用于例如燃料电子***等(省略图示)。
在图4中,在上述各隔膜24A、24A的底部中心部穿设有贯通孔29A,而且设有对该贯通孔29A进行开闭的吸气阀体28A,从而构成有吸气阀部V1。另外,在图5中,也与上述内容相同地构成各隔膜24B、24B。此外,切开隔膜24A、24A或隔膜24B、24B的一部分而设置吸气阀体28A或28B。
在上述摆动体26的周边附近的四个部位分别突出设置具有空气导入孔27a的轴体27,该空气导入孔27a与上述贯通孔29A、29B连通。另一方面,在各隔膜24A、24A及24B、24B的底部背面分别突出设有圆筒状的中空状安装体25A及25B,将该中空状安装体25A及25B紧贴嵌合在上述轴体27外侧面,从而将该隔膜24A、24A、24B、24B安装在摆动体26上。
另外,在上述摆动体26的中心部固定有偏心旋转轴30的上端部,该偏心旋转轴30的下端部留着间隙嵌合在马达部M的带轮(旋转体)10上面的偏离马达轴6b中心的位置。因此,由于偏心旋转轴30利用上述马达6的驱动偏心旋转使得摆动体26上下摆动,因此,隔膜24A、24A、24B、24B上下运动,使泵室23A、23A、23B、23B压缩、膨胀而能够得到泵输出。
在图示例中,由于泵部P和马达部M设置在外壳K内的同一空间部A内,因此,不需要用于连结泵部P和马达部M的上下尺寸较长的连结部件,也不需要这等构成所需的多余的空间。
尤其是,在上述各轴体27上设有隔膜24A、24A、24B、24B的防脱用凹部27b。另外,上述中空状安装体25A、25B较小地形成上下尺寸,并在该中空状安装体25A、25B上分别设有突起部125。
这样,由于将各突起部125嵌合在上述防脱用凹部27b而将隔膜24A、24A、24B、24B安装在摆动体26上,因此,双方牢固地嵌合,并在由摆动体26的摆动作用使得隔膜24A、24A、24B、24B上下运动时,上述中空状安装体25A、25B不会从轴体27脱落。
另外,在上述转子磁铁6a的上面一体地设有直接固定设置在马达轴7上的带轮10。而且构成为,上述偏心旋转轴30的下端部留着间隙与该带轮10的中心部附近的凹部10a嵌合,摆动体26通过该偏心旋转轴30的偏心旋转而摆动,从而进行泵动作。此外,图3中的符号9是卷绕安装有绕组的马达6的定子,另外,符号11是搭载有电子零部件的电路板。
在设置于上述马达外壳5的底面中央部的突出部51上沿上下方向穿设有轴孔部45,马达轴6b通过轴承12上下运动自如地且旋转自如地嵌合在该轴孔部45。另外,该马达轴6b的下端部通过垫片49由调节螺钉47所支撑,该调节螺钉47与和轴孔部45下端连通而形成的螺钉孔48螺纹结合。
由此,若通过调节螺钉47的旋转操作而使固定带轮10的马达轴6b的高度位置变化,则与带轮10连结的摆动体26的高度位置变化。其结果,各泵室23A、23A、23B、23B的压缩率也变化,因此可调节变更泵输出。
如上所述,根据本实施例,由于一个输出***的泵室23A、23A和另一个输出***的泵室23B、23B分别另行独立具有输出孔36A和输出孔36B,因此,可分别从输出孔36A和输出孔36B得到种类不同的泵输出。
在图示例中,由于泵室23A、23A的容量小于泵室23B、23B的容量,因此,从输出孔36A得到的泵输出的容量小于从输出孔36B得到的泵输出的容量。
另外,涉及本实施例的小型泵1,可从一个马达驱动***同时得到种类不同的两个***的泵输出。因此,在需要种类不同的两个泵输出的场合,虽然在现有技术中需要设置两个小型泵,而在本发明中只用一台小型泵即可,因此,可实现小型泵的设置面积的省空间化,同时,还大幅度地降低设备费及电费等的运行成本。
再有,两个输出***的上述开关阀即输出孔36A侧的上述开关阀、和输出孔36B侧的上述开关阀可互相独立地开关控制。因此,为了与各输出***的泵室23A、23A及泵室23B、23B的容量或压缩率相符,通过设定各输出***的开关阀的开关时间、开关压力等,就能更有效地得到各输出***的泵输出。
另外,在图示例中,虽然泵室23A、23A的容量设定成比泵室23B、23B的容量小,但泵室23A、23A的容量和泵室23B、23B的容量可设定为彼此相等的大小。根据该结构,在形成两个输出***的输出孔36A和输出孔36B中,可相互独立地得到具有彼此相同的泵容量的一种泵输出。因此,可在两个部位同时使用一种泵输出。
在上述实施例中,作为压缩型泵的压缩介质使用了空气,而也可使用空气以外的气体或液体等流体。另外,本发明的小型泵可在立式或卧式的任意方式中使用。再有,本发明也可应用在将旋转体与马达分体设置的类型的小型泵(参照图6)上。
另外,本发明在不超出本发明的精神的范围内可进行种种改变,而且,本发明理所当然涉及这些改变。
Claims (3)
1.一种小型泵,在外壳内具备形成泵室的多个隔膜,在该隔膜的底部设置贯通孔,将具有与该贯通孔连通的空气导入孔的轴体突出设置在摆动体上,在该轴体上嵌合固定突出设置于上述隔膜的底部背面的中空状安装体而将该隔膜连结在上述摆动体上,再有,在上述贯通孔上设置吸气阀体,并且在与上述泵室连通的输出孔中设置输出阀体,上述隔膜通过伴随马达的驱动的上述摆动体的摆动而上下运动,从而进行泵动作,其特征在于,
构成为,上述泵室划分为多个输出***并且每个输出***设有一个上述输出孔,从一个马达驱动***可得到多个泵输出。
2.根据权利要求1所述的小型泵,其特征在于,
上述泵室其每个输出***的泵容量不同。
3.根据权利要求1所述的小型泵,其特征在于,
上述泵室其每个输出***的泵容量相同。
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