CN103420021A - 按压式液体泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种按压式液体泵。该液体泵包括相对于容器保持固定的固定单元和能相对于固定单元作往复运动的活动单元,通过往复运动来实现液体产品向容器外部的泵送。往复运动由使用者施加在活动单元上而使活动单元相对于固定单元运动的按压力和用于在按压力撤去后使活动单元相对于固定单元复位的弹性复位装置协同实现。按照本发明,在没有按压力施加在活动单元上的情况下,液体泵能在第一位置和第二位置之间转换,在第一位置中,弹性复位装置处于未加载状态,而在第二位置中,弹性复位装置处于预加载状态。利用本发明的液体泵,可以在首次使用前和液体泵不使用的情况下使弹性复位装置放松,避免其长期处于加载状态,延缓其蠕变和疲劳失效的发生。
Description
技术领域
本发明涉及液体泵领域,更具体地说是涉及一种按压式液体泵。
背景技术
按压式液体泵一般是安装在容器的开口处,用于通过使用者的手动按压操作将容器内的液体产品泵压分配出容器以供使用。这种液体泵通常具有弹性复位装置,用于在使用者撤去对泵压头向下按压力后使该压头回复其原来位置,同时在压头复位过程中将容器内的液体产品抽吸到液体泵的储液槽内以供下次泵压分配。
在传统的按压式液体泵中,弹性复位装置通常以预加载方式安装在泵的活动单元(通常包括压头和活塞杆)和固定单元(通常包括汽缸)之间,以确保能有足够的弹力使活动单元在使用者撤去向下按压力后相对于固定单元回复其原来位置。然而,长时间使弹性复位装置处于加载状态会导致该弹性装置的蠕变和疲劳失效,最终造成其回弹力不足而无法使活动单元回复到位,影响液体泵的出液量。
另外,传统的按压式液体泵大多是采用金属弹簧作为弹性复位装置,如图49中所示的。这种液体泵中采用的金属弹簧1010容易因受潮或接触到液体而生锈,生锈后的弹簧会影响产品的质量(包括弹簧的质量以及容器中液体产品的质量)。而且,金属弹簧的成本比较高,且在对液体泵进行回收处理时,金属弹簧与其它塑料构件需要拆解以进行分别回收,这大大增加了回收成本。
另有一种按压式液体泵是波纹管式塑料弹簧泵,如图50中所示的,其利用波纹管1110变形后产生的弹力来提供按压式液体泵复位的动力。但是,这种波纹管式的塑料弹簧固有地存在弹力不足的问题,在液体产品比较粘稠或者所需泵出液量较大的场合,就不可避免地会出现回弹困难甚至无法回弹的问题,影响消费者的使用。此外,为了使这种液体泵在使用时能回弹到位,波纹管必需以预加载方式进行安装而使得在使用前就承受一定的预压变形,但是随着长时间的放置或环境温度的变化,波纹管式弹簧很容易发生蠕变,导致原先预留的弹性变形量消失,造成回弹力下降。
还有一种按压式液体泵是颈部套管式塑料弹簧泵,如图51中所示的和US6223954中揭示的。这种液体泵中所使用的弹簧1210的缺点在于,当压头在按压行程上止点附近时需要很大的下压力才能使弹簧弯曲,而当压头在按压行程下止点附近时这种塑料弹簧所能提供的回弹力又太小,导致复位缓慢甚至无法完全复位。并且,从外观上看,该套管式弹簧设置在液体泵的牙套以上,使得牙套以上部分显得特别粗大,且在下压后会变得更大,非常不美观。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题,本发明的一个目的在于提供一种能延缓弹性复位装置的蠕变和疲劳失效发生的按压式液体弹簧。
本发明的另一个目的在于提供一种全塑按压式液体泵,其既能解决金属弹簧不易拆解、回收困难、成本高、容易污染环境的问题,又能解决现有塑料弹簧液体泵下压手感重、回弹力不足的问题。
按照本发明的一个方面,提供一种按压式液体泵,用于安装到容器上以将所述容器内的液体产品泵送到所述容器外部,所述液体泵包括相对于所述容器保持固定的固定单元和能相对于所述固定单元作往复运动的活动单元,通过所述往复运动来实现所述液体产品向所述容器外部的泵送,所述往复运动由使用者施加在所述活动单元上而使所述活动单元沿所述液体泵的纵向轴线相对于所述固定单元运动的按压力和用于在所述按压力撤去后使所述活动单元沿所述纵向轴线相对于所述固定单元复位的弹性复位装置的弹力协同实现。该液体泵的改进在于,在没有所述按压力施加在所述活动单元上的情况下,所述液体泵能在第一位置和第二位置之间转换,在所述第一位置中,所述弹性复位装置处于未加载状态,而在所述第二位置中,所述弹性复位装置处于预加载状态。
利用本发明的液体泵,由于在没有按压力施加在活动单元上的情况下,液体泵能在弹性复位装置处于未加载状态的第一位置和弹性复位装置处于预加载状态的第二位置之间转换,因而可以在不使用液体泵的情况下使弹性复位装置放松,避免其长期处于加载状态,延缓其蠕变和疲劳失效的发生。
按照本发明的另一个方面,提供一种按压式液体泵,用于安装到容器上以将所述容器内的液体产品泵送到所述容器外部,所述液体泵包括相对于所述容器保持固定的固定单元和能相对于所述固定单元作往复运动的活动单元,通过所述往复运动来实现所述液体产品向所述容器外部的泵送,所述往复运动由使用者施加在所述活动单元上而使所述活动单元沿所述液体泵的纵向轴线相对于所述固定单元运动的按压力和用于在所述按压力撤去后使所述活动单元沿所述纵向轴线相对于所述固定单元复位的弹性复位装置的弹力协同实现,所述固定单元包括用于将所述液体泵固定到所述容器上的牙套和在所述牙套下方固定连接到所述牙套的汽缸,所述活动单元包括位于所述牙套上方供使用者按压的压头和在所述压头下方固定连接于所述压头的活塞杆。该液体泵的改进在于,所述弹性复位装置是在所述牙套下方安装于所述活塞杆和所述汽缸之间的塑料弹性压缩装置,所述塑料弹性压缩装置包括至少一根大体呈弧形的弹性条,所述弹性条的上端着力于所述活塞杆,而下端着力于所述汽缸,使得所述活塞杆沿所述纵向轴线相对于所述汽缸的运动使所述弹性条弹性压缩。
本发明还提供一种按压式液体泵,用于安装到容器上以将所述容器内的液体产品泵送到所述容器外部,所述液体泵包括相对于所述容器保持固定的固定单元和能相对于所述固定单元作往复运动的活动单元,通过所述往复运动来实现所述液体产品向所述容器外部的泵送,所述往复运动由使用者施加在所述活动单元上而使所述活动单元沿所述液体泵的纵向轴线相对于所述固定单元运动的按压力和用于在所述按压力撤去后使所述活动单元沿所述纵向轴线相对于所述固定单元复位的弹性复位装置的弹力协同实现,所述固定单元包括用于将所述液体泵固定到所述容器上的牙套,所述活动单元包括位于所述牙套上方供使用者按压的压头。该液体泵的改进在于,所述弹性复位装置是安装在所述压头和所述牙套之间的塑料弹性压缩装置,所述塑料弹性压缩装置包括至少两根围绕所述纵向轴线均匀隔开的弹性条,每根所述弹性条的上端着力于所述压头,而下端着力于所述牙套,使得所述压头沿所述纵向轴线相对于所述牙套的运动使所述弹性条弹性压缩,且所述弹性条所产生的弹力的合力的作用线始终与所述纵向轴线重合;每根所述弹性条大体呈弧形,在未受压缩时每根所述弹性条从所述上端到所述下端沿所述弧形的长度与其沿所述纵向轴线方向的距离之比在大于1而小于π/2的范围内。
本发明还提供一种按压式液体泵,用于安装到容器上以将所述容器内的液体产品泵送到所述容器外部,所述液体泵包括相对于所述容器保持固定的固定单元和能相对于所述固定单元作往复运动的活动单元,通过所述往复运动来实现所述液体产品向所述容器外部的泵送,所述往复运动由使用者施加在所述活动单元上而使所述活动单元沿所述液体泵的纵向轴线相对于所述固定单元运动的按压力和用于在所述按压力撤去后使所述活动单元沿所述纵向轴线相对于所述固定单元复位的弹性复位装置的弹力协同实现,所述固定单元包括用于将所述液体泵固定到所述容器上的牙套和相对于所述牙套固定的汽缸支架,所述汽缸支架上安装有波纹管汽缸,所述波纹管汽缸的下端固定于所述汽缸支架,所述活动单元包括位于所述牙套上方供使用者按压的压头,所述波纹管汽缸的上端相对于所述压头保持固定。该液体泵的改进在于,所述弹性复位装置是在所述牙套下方安装于所述汽缸支架和所述压头之间的塑料弹性压缩装置,所述塑料弹性压缩装置包括至少一根大体呈弧形的弹性条,所述弹性条的上端着力于所述波纹管汽缸的所述上端,而下端着力于所述汽缸支架,使得所述压头沿所述纵向轴线相对于所述汽缸支架的运动使所述弹性条弹性压缩,且所述弹性条所产生的弹力的合力的作用线始终与所述纵向轴线重合。
本发明还提供一种按压式液体泵,用于安装到容器上以将所述容器内的液体产品泵送到所述容器外部,所述液体泵包括相对于所述容器保持固定的固定单元和能相对于所述固定单元作往复运动的活动单元,通过所述往复运动来实现所述液体产品向所述容器外部的泵送,所述往复运动由使用者施加在所述活动单元上而使所述活动单元沿所述液体泵的纵向轴线相对于所述固定单元运动的按压力和用于在所述按压力撤去后使所述活动单元沿所述纵向轴线相对于所述固定单元复位的弹性复位装置的弹力协同实现,所述固定单元包括用于将所述液体泵固定到所述容器上的牙套和相对于所述牙套固定的活塞杆,所述活动单元包括位于所述牙套上方供使用者按压的压头和固定连接于所述压头的汽缸。该液体泵的改进在于,所述弹性复位装置是在所述牙套下方安装于所述汽缸和所述活塞杆之间的塑料弹性压缩装置,所述塑料弹性压缩装置包括至少一根大体呈弧形的弹性条,所述弹性条的上端着力于所述汽缸,而下端着力于所述活塞杆,使得所述汽缸沿所述纵向轴线相对于所述活塞杆的运动使所述弹性条弹性压缩,且所述弹性条所产生的弹力的合力的作用线始终与所述纵向轴线重合。
利用本发明的上述液体泵,由于采用的是塑料制成的弹性复位装置,因而解决了金属弹簧不易拆解、回收困难、成本高、容易污染环境的问题,同时,由于采用了弧形弹性条形式的弹性复位装置,因而也解决了现有塑料弹簧液体泵的下压手感重、回弹力不足的问题。
另外,本发明的弹性复位装置是设置在牙套以下的位置,该位置在通常的使用中是隐蔽在产品容器内的,不暴露在外,因而不仅能避免弹性复位装置因受外部碰撞受损,而且还有助于提升安装了液体泵的产品容器的美观性。
本发明的其它特点和优点将通过以下参照附图对示例性实施例的描述而体现出来。
附图说明
图1是按照本发明第一实施例的按压式液体泵处于锁头(压头锁定)状态的剖视图;
图2是图1所示液体泵处于解锁状态的剖视图;
图3是图1所示液体泵处于下压状态的剖视图;
图4是图1所示液体泵的分解示意图;
图5是图1所示液体泵的弹性复位装置的不同视图;
图6是图1所示液体泵的活塞杆的不同视图,该活塞杆包括了本发明的凸轮作用机构;
图7是图1所示液体泵的汽缸的不同视图;
图8是按照本发明第二实施例的按压式液体泵处于锁头状态的剖视图;
图9是图8所示液体泵处于解锁状态的剖视图;
图10是图8所示液体泵处于下压状态的剖视图;
图11是图8所示液体泵的弹性复位装置的不同视图;
图12是图8所示液体泵的汽缸的不同视图;
图13是按照本发明第三实施例的按压式液体泵处于锁头状态的剖视图;
图14是图13所示液体泵处于解锁状态的剖视图;
图15是图13所示液体泵处于下压状态的剖视图;
图16是图13所示液体泵的波纹管的不同视图;
图17是图13所示液体泵的弹性复位装置的不同视图;
图18是图13所示液体泵的汽缸的不同视图,该汽缸包括了本发明的另一形式的凸轮作用机构;
图19是按照本发明第四实施例的按压式液体泵处于锁头状态的剖视图;
图20是图19所示液体泵处于解锁状态的剖视图;
图21是图19所示液体泵处于下压状态的剖视图;
图22是图19所示液体泵的活塞头的不同视图;
图23a-d是图19所示液体泵的弹性复位装置的不同视图,该弹性复位装置与图22中的活塞头一起还构成本发明又一形式的凸轮作用机构;
图23e是图23a-d所示的弹性复位装置的一种变型的立体图;
图24是图23所示弹性复位装置的另一种变型的不同视图;
图25是按照本发明第五实施例的按压式液体泵处于锁头状态的剖视图;
图26是图25所示液体泵处于下压状态的剖视图;
图27a-d是图25所示液体泵的弹性复位装置的不同视图;
图27e-f是图27a-d所示的弹性复位装置的一种变型的不同视图;
图28是按照本发明第六实施例的按压式液体泵的处于锁头状态的剖视图;
图29是图28所示液体泵处于下压状态的剖视图;
图30是图28所示液体泵的弹性复位装置的不同视图;
图31是图30所示弹性复位装置的一种变型的不同视图;
图32是图28所示液体泵的汽缸的不同视图;
图33是按照本发明第七实施例的按压式液体泵处于锁头状态的侧视图;
图34是图33所示液体泵处于解锁状态的侧视图;
图35是图33所示液体泵处于下压状态的剖视图;
图36是图33所示液体泵的弹性复位装置的不同视图,该弹性复位装置;
图37是按照本发明第八实施例的按压式液体泵的处于锁头状态的剖视图;
图38是图37所示液体泵处于解锁状态的侧视图;
图39是图37所示液体泵处于下压状态的剖视图;
图40是图37所示液体泵的活塞杆的不同视图;
图41是图37所示液体泵的弹性拉簧支架的不同视图,该弹性拉簧支架与图37中的活塞杆一起还构成本发明的还一形式的凸轮作用机构;
图42是图37所示液体泵的活塞杆、弹性拉簧支架和弹性拉簧的装配示意图;
图43是按照本发明第九实施例的按压式液体泵处于未按压状态的剖视图;
图44是图43所示液体泵处于下压状态的剖视图;
图45是图43所示液体泵的弹性复位装置的立体图;
图46是图43所示液体泵的汽缸支架的立体图;
图47示出可用于本发明的弹性复位装置的弹性条的不同立面形状;
图48示出可用于本发明的弹性复位装置的弹性条的不同截面形状;
图49是一种现有技术的按压式液体泵的剖视图;
图50是另一种现有技术的按压式液体泵的剖视图;以及
图51是又一种现有技术的按压式液体泵的剖视图。
具体实施方式
首先,在此顺便一提,本文中所述的“上”和“下”是相对于液体泵被放置成竖直取向(即液体泵被设置成其纵向轴线的方向与竖直方向相一致)而确定的。
第一实施例
参见图1-7,其中示出本发明第一实施例的按压式液体泵。该按压式液体泵用于安装到容器(未图示)上以将该容器内的液体产品泵送到容器外部。大体上说,该液体泵包括相对于容器保持固定的固定单元和能相对于固定单元作往复运动的活动单元,通过该往复运动来实现液体产品向容器外部的泵送。该往复运动由使用者施加在活动单元上而使活动单元沿液体泵的纵向轴线A相对于固定单元运动的按压力和用于在该按压力撤去后使活动单元沿纵向轴线A相对于固定单元复位的弹性复位装置的弹力协同实现。在该实施例中,固定单元包括用于将液体泵固定到容器上的牙套140和在牙套140下方固定连接到该牙套的汽缸130,而活动单元包括位于牙套140上方供使用者按压的压头120和在压头120下方固定连接于该压头的活塞杆150。
按照本发明的一个方面,弹性复位装置是在牙套140下方安装于活塞杆150和汽缸130之间的塑料制成的弹性压缩装置110,该塑料弹性压缩装置110包括两根围绕纵向轴线A对称布置的弹性条111,每根弹性条111的上端着力于活塞杆150,而下端着力于汽缸130,使得活塞杆150沿纵向轴线A相对于汽缸130的运动使弹性条111弹性压缩,且弹性条111所产生的弹力的合力的作用线始终与纵向轴线A重合。由于该弹性压缩装置是由塑料制成的,因而使得液体泵可以不含任何金属材料,这非常有利于产品的回收。另外,通过将弹性压缩装置110设置在牙套140以下的位置,可避免该弹性压缩装置暴露于液体泵和容器之外,从而提高产品的整体美观性。
每根弹性条111呈弧形,且较佳的是,在未受压缩时,每根弹性条111从其上端到下端沿该弧形的长度与其沿纵向轴线A方向的距离之比在大于1而小于π/2的范围内。这样的弧形结构有助于获得弹性条较高的弹力利用率,而不会出现在按压行程上止点附近对弹性条所需下压力过大和在按压行程下止点附近弹性条所提供回弹力过小的情况。
由于呈弧形,每根弹性条111适于在该弧形所在的平面内变形。在该实施例中,该变形平面是通过纵向轴线A的平面。每根弹性条的横截面大致呈半圆形,如图5e中所示的,但也可以是其它合适的形状。
两根弹性条111的下端固定在基座112上,该基座形成有中心通孔113以供活塞杆150通过。基座112还被用作封住汽缸130的开口部的汽缸塞。
汽缸130大体呈圆筒形,其上端形成有环形凸缘133,该凸缘133用于通过牙套140固定于容器的开口部处。汽缸130的下部形成储液室131,用于存放从容器中吸出的液体产品。汽缸130的上部形成有沿直径方向彼此相对的镂空部132,用于让弹性压缩装置110的弹性条111径向朝外变形通过,如图3中所示的。
按照本发明的另一个方面,在没有按压力施加在活动单元(即压头120和活塞杆150)上的情况下,亦即在未使用状态下,液体泵能在第一位置(或称状态)和第二位置之间转换,在该第一位置中,弹性压缩装置110处于未加载状态,而在该第二位置中,弹性压缩装置处于预加载状态。在该实施例中,液体泵在第一位置和第二位置之间的转换是通过使压头120和活塞杆150相对于牙套140围绕纵向轴线A转动90度而实现的。
活塞杆150上形成有凸缘151,该凸缘具有在纵向轴线A方向上处于不同高度的支承面152和153。在该实施例中,处于较高高度的支承面152和处于较低高度的支承面153各分成沿活塞杆150的直径方向上彼此相对的两段,且支承面152和支承面153在活塞杆150的转动方向上彼此错开90度。支承面152和153用于与弹性压缩装置110的弹性条111的上端配合,以用作该弹性压缩装置的上着力点。支承面152和支承面153之间具有用于过渡的斜面,以便弹性条111的上端在这两个支承面之间的转移。
当处于较高高度的支承面152与两根弹性条111的上端配合时,弹性条111处于放松状态,从而使弹性压缩装置110处于未加载状态。当将活塞杆150转动90度而使处于较低高度的支承面153与两根弹性条111的上端配合时,弹性条111便被略微压缩,从而使弹性压缩装置110处于预加载状态。
在该实施例中,具有支承面152和153的凸缘151相当于一凸轮件,其与弹性压缩装置110的上端一起构成一凸轮作用机构,该凸轮作用机构响应于活动单元(压头120和活塞杆150)围绕纵向轴线的转动而使弹性压缩装置110纵向压缩或伸展。
活塞杆150上在与较低高度的支承面153对应的位置形成有两根突肋54,该突肋能与弹性压缩装置110的基座112的中心通孔113中塞形成的两条对应的凹槽113相配合,以在该突肋154与凹槽113相错开时阻止压头120被压下(此时液体泵处于锁头状态),而在突肋154与凹槽113对准时允许压头120被压下(此时液体泵处于解锁状态)。在该实施例中,弹性压缩装置处于未加载状态的第一位置与锁头状态相对应,而弹性压缩装置处于预加载状态的第二位置与解锁状态相对应。
在不使用液体泵时,可以将压头120(也就是活塞杆150)转动到锁头状态,使液体泵处于弹性压缩装置110未被加载的第一位置,从而可以放松该弹性压缩装置110。而在需要使用液体泵时,可以将压头120转动到解锁状态,使液体泵处于弹性压缩装置110被预加载的第二位置,从而有助于该弹性压缩装置110对活塞杆150施加回复力。
此外,液体泵还具有活塞60和单向球阀70等其它部件,这些部件在技术上都是公知的。液体泵所有的部件均可用塑料材料制成,以方便回收。
第二实施例
下面参见图8-12,其中示出本发明第二实施例的按压式液体泵。该按压式液体泵的大体结构与第一实施例的基本相同。具体说,该液体泵大体包括塑料弹性压缩装置210、压头220、汽缸230、牙套240和活塞杆250等部件。
与第一实施例不同的是,弹性压缩装置210的下端包括连接弹性条211的下端的基座212,该基座呈环的形式,其支承在汽缸230的下部外周上所形成的凸片234上。在此情况下,需要单独的汽缸塞235来封住汽缸的开口部,该汽缸塞235形成有供活塞杆250通过的中心通孔。
如图12中所示,汽缸230的上部形成有沿直径方向彼此相对的镂空部232,用于让弹性压缩装置210的两根弹性条211从汽缸内侧穿到汽缸外侧。
利用该实施例,由于弹性压缩装置210的下端是着力于汽缸230的下部,而不是象第一实施例那样着力于汽缸的较上部位置的开口部处,因而不需要将汽缸的长度做得较长来确保弹性压缩装置有足够长的弹性条。这样,便可以缩短汽缸的长度、进而缩短整个液体泵的长度。
第三实施例
下面参见图13-18,其中示出本发明第三实施例的按压式液体泵。该液体泵大体包括塑料弹性压缩装置310、压头320、波纹管汽缸330、牙套340和汽缸支架345等部件。在该液体泵中,活动单元包括压头320,而固定单元包括牙套340和与牙套形成一体的汽缸支架345。
塑料弹性压缩装置310包括两根围绕液体泵的纵向轴线A对称布置的弧形弹性条311和连接这两根弹性条311的上端的基座312。每根弹性条311适于在弧形所在平面内变形,且该平面通过纵向轴线A。这样的配置使弹性条311所产生的弹力的合力的作用线始终与纵向轴线A重合。基座312具有一向上延伸的连接套管315,该连接套管用于与压头320上所形成的向下延伸的连接导管321相可传动地连接,从而使压头320的转动能够带动弹性压缩装置310转动。弹性条311的下端沿围绕纵向轴线的相同的转动方向上形成有引导斜面316,如下所述,该引导斜面用作凸轮面。
波纹管汽缸330的上端331连接于弹性压缩装置310的基座312,其下端332固定在汽缸支架345上,使得该波纹管汽缸330可以随压头320的上下运动而伸缩,从而实现泵压作用。
如图18所示,汽缸支架345包括一大致呈圆环形的底板346,该底板上形成有两个沿圆环形底板的直径方向彼此相对的通孔347。通孔347的尺寸制成允许弹性压缩装置310的弹性条311通过。
在液体泵的第一位置中,压头320处于锁头状态,即不能相对于牙套340被向下按压(具体结构在此不加赘述)。此时,弹性压缩装置310的弹性条311从汽缸支架345的底板346中所形成的通孔347略微伸出,因而处于未加载的状态。当将压头320转动一个角度(例如90度)而使液体泵从第一位置转换到第二位置时,压头320便被转换到解锁位置,即能够相对于牙套340被向下按压。此时,弹性压缩装置310被相应地转动而使得其弹性条311的下端在引导斜面316的引导下从通孔347中移出,并抵靠在底板346的上表面上而使弹性条311略微压缩。这样,弹性压缩装置310便被转换到预加载状态。
在该实施例中,具有通孔347的汽缸支架345的底板与弹性压缩装置310的带有引导斜面316的下端构成一凸轮作用机构,该凸轮作用机构响应于活动单元(压头320)围绕纵向轴线A的转动而使弹性压缩装置310纵向压缩或伸展。
在弹性压缩装置310处于预加载状态的该第二位置,压头320便可以在使用者施加的按压作用和弹性压缩装置310的向上回复作用下作往复运动,从而实现泵压功能。
第四实施例
下面参见图19-24,其中示出本发明第四实施例的按压式液体泵。与上面所述实施例的结构类似,该按压式液体泵大体包括相对于容器保持固定的固定单元和能相对于固定单元作往复运动的活动单元,通过该往复运动来实现液体产品向容器外部的泵送。在该实施例中,固定单元包括用于将液体泵固定到容器上的牙套440和在牙套440下方固定连接到该牙套的汽缸430,而活动单元包括位于牙套440上方供使用者按压的压头420和在压头420下方固定连接于该压头的活塞杆450。
弹性复位装置是在牙套440下方安装于活塞杆450和汽缸430之间的塑料制成的弹性压缩装置410。具体说,该弹性压缩装置410容纳在汽缸430内,其下端抵靠在汽缸430的下端,其上端抵靠于活塞杆450的下端。该塑料弹性压缩装置410包括两根围绕纵向轴线A对称布置的弹性条411,各弹性条411的上端由环形式的上基座412a连接,而下端由环形式的下基座412b连接。活塞杆450沿纵向轴线A方向相对于汽缸430的运动使弹性条411弹性压缩,且弹性条411所产生的弹力的合力的作用线始终与纵向轴线A重合。
每根弹性条411呈径向向内凹的弧形,且较佳的是,在未受压缩时,每根弹性条411从其上端到下端沿该弧形的长度与其沿纵向轴线A方向的距离之比在大于1而小于π/2的范围内。在受压缩时,这两根弹性条411在通过纵向轴线A的同一个平面内变形。
下基座412b的环大体呈矩形,而上基座412a的环大体呈圆形。下基座412b的环大体延伸在一个平面内,但上基座412a的环并没有延伸在同一个平面内。具体说,上基座412a的环具有在纵向轴线A的方向上处于较高高度的两个支承面413和处于较低高度的两个支承面414,支承面413和支承面414在转动方向上的相位差大致为90度。而且,较高支承面413与较低支承面414之间是通过过渡斜面进行较光滑连接的。
在没有按压力施加在活动单元(即压头420和活塞杆450)上的情况下,亦即在未使用状态下,液体泵能在第一位置和第二位置之间转换,在该第一位置中,弹性压缩装置410处于未加载状态,而在该第二位置中,弹性压缩装置410处于预加载状态。在该实施例中,液体泵在第一位置和第二位置之间的转换是通过使压头420和活塞杆450相对于牙套440围绕纵向轴线A转动大致90度而实现的。
活塞杆450在其下端包括一活塞头451,该活塞头大体形成T形,如图22所示。活塞头451包括位于其下部的接合杆部453和位于其上部的连接筒部452。连接筒部452用于与活塞杆450的主体部分连接。接合杆部453在其下侧并在杆的两端处形成有接合部454,其用于与弹性压缩装置410的上基座412a相接合。当液体泵处于第一位置亦即锁头状态时,活塞杆450的活塞头451的接合部454与弹性压缩装置410的上基座412a的较低支承面414接合,这样便使弹性压缩装置410的弹性条411放松,因而弹性压缩装置410处于未加载状态。当将压头420和活塞杆450转动90度而使液体泵从第一位置转换到第二位置时,活塞杆450的接合部454与弹性压缩装置410的较高支承面413接合,这样便使弹性条411压缩,因而弹性压缩装置410处于预加载状态。
在该实施例中,弹性压缩装置410的具有不同高度的支承面413和414的上表面构成一凸轮面,该凸轮面与活塞杆450下端的接合部454构成了一凸轮作用机构,该凸轮作用机构响应于活动单元(压头420和活塞杆450)围绕纵向轴线A的转动而使弹性压缩装置410纵向压缩或伸展。
在弹性压缩装置410处于预加载状态的该第二位置,压头420便可以在使用者施加的按压作用和弹性压缩装置410的向上回复作用下作往复运动,从而实现泵压功能。
图23e示出第四实施例的弹性压缩装置的一种变化形式。在该变化形式的弹性压缩装置410’中,包含有四根围绕圆周方向等间距隔开的弹性条411’,且下基座412b’与上基座412a’一样也为圆形。
图24示出弹性压缩装置的又一种变化形式。在该变化形式的弹性压缩装置410”中,上基座412a”和下基座412b”的构造与第四实施例的相同,所不同的是,两根弹性条411”设置成其响应于按压力P的弹性变形并没有处于通过纵向轴线的平面内,即两根弹性条411”分别在不同的平面内变形,这就允许两根弹性条411”有彼此交迭的、更大程度的变形,如图24c中所示的。当然,两根弹性条411”仍然是围绕纵向轴线A对称布置的,使得所产生的弹力的合力的作用线始终与纵向轴线A重合。
第五实施例
下面参见图25-27,其中示出本发明第五实施例的按压式液体泵。该液体泵的大体结构类似于第四实施例,只是该液体泵不具有使弹性压缩装置在未加载状态和预加载状态之间转换的功能,且弹性压缩装置的结构也不相同。
具体说,该液体泵大体包括弹性压缩装置510、压头520、汽缸530、牙套540和活塞杆550等部件。活塞杆550具有与弹性压缩装置510相接合的活塞头551。由于该液体泵不具有使弹性压缩装置在未加载状态和预加载状态之间转换的功能,因而活塞杆550和弹性压缩装置510不需要有第四实施例中的凸轮作用机构。
而且,在该实施例中,弹性压缩装置的结构也不同于第四实施例。如图27a-27d中所示,弹性压缩装置510包括两根围绕纵向轴线A对称布置的弧形的弹性条511,这两根弹性条的上端和下端均连接在一起,并且适于在通过纵向轴线A的同一个平面内变形。这样的配置使弹性条511所产生的弹力的合力的作用线始终与纵向轴线A重合。而且,两根弹性条511的下端固定在一基座512上。基座512包括一圆环和一沿直径方向延伸的横杆,弹性条511的下端固定在该横杆上。在安装状态下,弹性压缩装置510的弹性条511的连接在一起的上端抵靠于活塞杆550的活塞头551的下端,而弹性压缩装置510的基座512支承在汽缸530的下部圆形端面上。如图26中所示,当压头520受使用者按压时,作为活动单元的活塞杆550与压头520一起相对于作为固定单元的牙套540和汽缸530向下运动,因而弹性压缩装置510发生弹性压缩变形,从而对活塞杆施加回复力。
图27e和27f示出第五实施例的弹性压缩装置的一种变化形式。在该变化形式中,包含有四根弹性条511’,这些弹性条的上端连接在一起,每根弹性条的下端通过一沿径向延伸的横杆与圆环形基座512连接。每根弹性条511’能在通过纵向轴线A的同一个平面内变形。
第六实施例
下面参见图28-32,其中示出本发明第六实施例的按压式液体泵。该液体泵的大体结构类似于第二实施例,只是该液体泵不具有使弹性压缩装置在未加载状态和预加载状态之间转换的功能,且弹性压缩装置以及汽缸的结构也有所不同。
具体说,该液体泵大体包括弹性压缩装置610、压头620、汽缸630、牙套640和活塞杆650等部件。由于该液体泵不具有使弹性压缩装置在未加载状态和预加载状态之间转换的功能,因而活塞杆650不具有第二实施例中的凸轮作用机构。
而且,在该实施例中,弹性压缩装置的结构也不同于第二实施例。如图30a和30b中所示,弹性压缩装置610包括仅一根弧形的弹性条611,其适于在通过纵向轴线A的同一个平面内变形。该弹性条的上端和下端分别连接有圆环形的上基座612a和下基座612b。上基座612a套设在活塞杆650上,并抵靠于形成在该活塞杆上的凸缘651。下基座612b套设在汽缸630的下部上,并抵靠于形成在该汽缸630的外周上的凸片634。在该实施例中,由于弹性条611的上端和下端分别通过圆环形的基座612a和612b抵靠于活塞杆650和汽缸630,因而该单根的弹性条所产生的弹力的作用线始终与纵向轴线A重合。
图31a和31b示出弹性压缩装置的一种变化形式,其中,该弹性压缩装置610’包括一根弹性条611’和分别连接于该弹性条上端和下端的上基座612a’和下基座612b’。该上基座612a’和下基座612b’均呈不完整的圆环形,即C形。
另外,与第二实施例的不同,汽缸630仅包括一个镂空部632,用于让弹性压缩装置610的单根弹性条611从汽缸内侧穿到汽缸外侧,如图32中所示。
第七实施例
下面参见图33-36,其中示出本发明第七实施例的按压式液体泵。与上述实施例一样,液体泵包括相对于容器保持固定的固定单元和能相对于固定单元作往复运动的活动单元,其中,固定单元包括牙套740和固定于牙套下侧的汽缸730,而活动单元包括压头720和固定连接于压头的活塞杆750。
在压头720和牙套740之间安装有塑料弹性压缩装置710,作为使活动单元相对于固定单元复位的弹性复位装置。压头720沿纵向轴线A方向相对于牙套740的运动使弹性压缩装置发生弹性压缩变形,从而该弹性压缩装置对压头施加回复力,使活动单元相对于固定单元复位。弹性压缩装置710包括两根围绕纵向轴线A对称布置的弧形弹性条711,它们的上端连接于环形式的上基座712a,而下端连接于环形式的下基座712b,并且适于在通过纵向轴线A的同一个平面内变形。这样的配置使弹性条711所产生的弹力的合力的作用线始终与纵向轴线A重合。下基座712b的环的内圈形成有许多齿,以便在该环套于牙套740的上表面上所形成的带齿的环形突起741上时阻止下基座712b、进而整个弹性压缩装置710相对于牙套740转动。
这样,弹性压缩装置710的弹性条711的上端便着力于压头720,而下端着力于牙套740,使得压头720沿纵向轴线A相对于牙套740的运动使弹性条711弹性压缩,并且,使弹性条711弹性压缩的力的作用线始终与纵向轴线A共线,亦即所有弹性条711所产生的弹力的合力的作用线始终与纵向轴线A重合。
每根弹性条711呈径向向外凹的弧形,且在未受压缩时,每根弹性条711从其上端到下端沿该弧形的长度与其沿纵向轴线A方向的距离之比在大于1而小于π/2的范围内。
下基座712b的环大体呈圆形,其大体延伸在同一个平面内,而上基座712a的环并没有延伸在同一个平面内。具体说,上基座712a的环具有在纵向轴线A的方向上处于较高高度的两个支承面713和处于较低高度的两个支承面714,支承面713和支承面714在转动方向上的相位差大致为90度。而且,较高支承面713与较低支承面714之间是通过斜面进行较光滑连接的。
在没有按压力施加在活动单元(即压头720和活塞杆750)上的情况下,亦即在未使用状态下,液体泵能在第一位置和第二位置之间转换,在该第一位置中,弹性压缩装置710处于未加载状态,而在该第二位置中,弹性压缩装置710处于预加载状态。在该实施例中,液体泵在第一位置和第二位置之间的转换是通过使压头720和活塞杆750相对于牙套740围绕纵向轴线A转动大致90度而实现的。
压头720在其下侧具有两个突起721,这两个突起设置成能与弹性压缩装置710的上基座712a相接合。当液体泵处于第一位置亦即锁头状态时,压头720的突起721与弹性压缩装置710的上基座712a的较低支承面714接合,这样便使弹性压缩装置710的弹性条711放松,因而弹性压缩装置710处于未加载状态。当将压头720相对于牙套740转动90度而使液体泵从第一位置转换到第二位置时,压头720的突起721与弹性压缩装置710的上基座712a的较高支承面713接合,这样便使弹性条711压缩,因而弹性压缩装置710处于预加载状态。
在该实施例中,弹性压缩装置710的具有不同高度的支承面713和714的上表面构成一凸轮面,该凸轮面与压头720的突起721构成了一凸轮作用机构,该凸轮作用机构响应于活动单元(压头720和活塞杆750)相对于固定单元(牙套740)围绕纵向轴线A的转动而使弹性压缩装置710纵向压缩或伸展。
在弹性压缩装置710处于预加载状态的该第二位置,压头720便可以在使用者施加的按压作用和弹性压缩装置710的向上回复作用下作往复运动,从而实现泵压功能。
第八实施例
下面参见图37-42,其中示出本发明第八实施例的按压式液体泵。与上述实施例一样,液体泵包括相对于容器保持固定的固定单元和能相对于固定单元作往复运动的活动单元,其中,固定单元包括牙套840和固定于牙套下侧的汽缸830,而活动单元包括压头820和固定连接于压头的活塞杆850。
在汽缸830和活塞杆850之间安装有弹性复位装置,用于在使用者撤去按压作用后使活动单元相对于固定单元复位。与上述实施例不同的是,本实施例中的弹性复位装置是弹性拉伸装置810。压头820和活塞杆850沿纵向轴线A方向相对于牙套840和汽缸830的运动使弹性拉伸装置发生弹性拉伸变形,从而该弹性拉伸装置810对压头820和活塞杆850施加回复力,使活动单元相对于固定单元复位。
弹性拉伸装置810包括四根围绕纵向轴线A均匀隔开的弹性条811,它们的上端连接于环形式的上基座812a,而下端连接于环形式的下基座812b。上基座812a固定于汽缸830的上端部分(例如汽缸塞),下基座812b通过一支架855连接于活塞杆850。这样的配置使弹性条811所产生的弹力的合力的作用线始终与纵向轴线A重合。
支架855大体呈圆筒形而套设在活塞杆850上。支架855的下端与弹性拉伸装置810的下基座812b相接合,上端与活塞杆850上形成的一对突块851相接合。该对突块851沿直径方向从活塞杆850的外周面上伸出。如图41中所示,支架855的上端具有在纵向轴线A的方向上处于较高高度的两个支承面856和处于较低高度的两个支承面857,支承面856和支承面857在转动方向上的相位差大致为90度。而且,较高支承面856与较低支承面857之间是通过斜面进行较光滑连接的。
在没有按压力施加在活动单元(即压头820和活塞杆850)上的情况下,亦即在未使用状态下,液体泵能在第一位置和第二位置之间转换,在该第一位置中,弹性拉伸装置810处于未加载状态,其长度为H,而在该第二位置中,弹性拉伸装置810处于预加载状态,其长度延长到H1。在该实施例中,液体泵在第一位置和第二位置之间的转换是通过使压头820和活塞杆850相对于牙套840和汽缸830围绕纵向轴线A转动大致90度而实现的。
当液体泵处于第一位置亦即锁头状态时,活塞杆850的突块851与支架855的上端的较低支承面857接合,这样便使弹性拉伸装置810的弹性条811放松,因而弹性拉伸装置810处于未加载状态。当将压头820相对于牙套840转动90度而使液体泵从第一位置转换到第二位置时,活塞杆850的突块851与支架855的较高支承面856接合,这样便使弹性条811拉伸,因而弹性拉伸装置810处于预加载状态。
在该实施例中,弹性拉伸装置810的具有不同高度的支承面856和857的支架855与活塞杆850的突块851构成了一凸轮作用机构,该凸轮作用机构响应于活动单元(压头820和活塞杆850)相对于固定单元(牙套840和汽缸830)围绕纵向轴线A的转动而使弹性拉伸装置810纵向收缩或伸展。
在弹性拉伸装置810处于预加载状态的该第二位置,压头820便可以在使用者施加的按压作用和弹性拉伸装置810的向上回复作用下作往复运动,从而实现泵压功能。当压头820被下压到按压行程下止点位置时,如图39中所示,弹性拉伸装置810的长度达到最大的H2,此时其所施加的弹性回复力也达到最大。
第九实施例
下面参见图43-46,其中示出本发明第九实施例的按压式液体泵。与上述实施例一样,液体泵包括相对于容器保持固定的固定单元和能相对于固定单元作往复运动的活动单元,其中,固定单元包括牙套940和通过活塞杆支架945固定于牙套的活塞杆950,而活动单元包括压头920和固定连接于压头的汽缸930。
在牙套940下方,于汽缸930和活塞杆950之间安装有塑料制成的弹性压缩装置,用于在使用者撤去按压作用后使活动单元相对于固定单元复位。该弹性压缩装置910包括两根围绕纵向轴线A对称布置的弹性条911,这两根弹性条911的上端通过环形式的上基座912a连接于一起,下端通过环形式的下基座912b连接于一起,如图45所示。这样的配置使弹性条911所产生的弹力的合力的作用线始终与纵向轴线A重合。较佳的是,每根弹性条911呈向外凹的弧形,且在未受压缩时,每根弹性条911从其上端到下端沿该弧形的长度与其沿纵向轴线A方向的距离之比在大于1而小于π/2的范围内。在该实施例中,两根弹性条911的变形是在通过纵向轴线A的同一个平面内。
在安装状态下,弹性压缩装置910的上端着力于汽缸950,而下端着力于汽缸930,使得汽缸930沿纵向轴线A相对于活塞杆950的运动使弹性压缩装置910的弹性条911弹性压缩变形,从而为液体泵提供弹性回复力。
活塞杆支架945的上端与牙套940固定于一起,下端具有用于固定安装活塞杆950的孔946,活塞杆950固定安装在该孔946中以保持相对于牙套940的固定。围绕孔946形成有一支承台947,用于支承弹性压缩装置910的下端(即下基座912b)。弹性压缩装置910的上基座912a和下基座912b的环套设在活塞杆950上。弹性压缩装置910的上基座912a抵靠于汽缸930的下端。
图47示出了可用于本发明的弹性复位装置的弹性条的立面形状的若干例子,且图48示出了可用于本发明的弹性复位装置的弹性条的截面形状的若干例子。当然,还可以有许多其它的形状。
以上通过对示例性实施例的描述而对本发明进行了说明,但本领域技术人员清楚,在本发明的精神范围内,完全可以对所示的实施例进行各种变化。例如,在所示的许多实施例中,作为本发明一方面的用于使弹性复位装置在未加载和预加载状态之间转换的凸轮作用机构和作为本发明另一方面的弹性压缩装置的配置是同时实施的,但它们完全可以在不同的实施例中分开地实施。又例如,在所示的与本发明的用于使弹性复位装置在未加载和预加载状态之间转换的方面相关的实施例中,液体泵在第一和第二位置之间的转换是通过使活动单元相对于固定单元围绕纵向轴线转动而实现的,但也可以通过其它方式(比如单独采用类似于伸缩式圆珠笔中所采用的机构)来实现,只要这种方式能实现弹性复位装置的压缩和伸展。又例如,在第八实施例中,构成凸轮作用机构的凸轮面是形成在支架855上,但也可以将凸轮面形成在活塞杆850上。再例如,在所示的大部分实施例中,均采用偶数数量(比如两根、四根)的弹性条,但奇数数量(例如三根、五根)的弹性条也完全是可行的;可以理解,无论是偶数数量的还是奇数数量的弹性条,均可以配置成使所产生的弹力的合力的作用线与液体泵的纵向轴线重合。因此,本发明的保护范围并不局限于所描述的具体实施方式,而应由权利要求书合理限定。
Claims (17)
1.一种按压式液体泵,用于安装到容器上以将所述容器内的液体产品泵送到所述容器外部,所述液体泵包括相对于所述容器保持固定的固定单元和能相对于所述固定单元作往复运动的活动单元,通过所述往复运动来实现所述液体产品向所述容器外部的泵送,所述往复运动由使用者施加在所述活动单元上而使所述活动单元沿所述液体泵的纵向轴线相对于所述固定单元运动的按压力和用于在所述按压力撤去后使所述活动单元沿所述纵向轴线相对于所述固定单元复位的弹性复位装置的弹力协同实现,其特征在于,
在没有所述按压力施加在所述活动单元上的情况下,所述液体泵能在第一位置和第二位置之间转换,在所述第一位置中,所述弹性复位装置处于未加载状态,而在所述第二位置中,所述弹性复位装置处于预加载状态。
2.如权利要求1所述的液体泵,其特征在于,所述液体泵在所述第一位置和第二位置之间的转换是通过使所述活动单元相对于所述固定单元围绕所述纵向轴线转动而实现的。
3.如权利要求2所述的液体泵,其特征在于,所述活动单元和所述固定单元中的一个和所述弹性复位装置包括凸轮作用机构,所述凸轮作用机构构造成响应于所述活动单元相对于所述固定单元围绕所述纵向轴线的转动而使所述弹性复位装置纵向压缩或伸展。
4.如权利要求3所述的液体泵,其特征在于,所述活动单元和所述弹性复位装置包括所述凸轮作用机构。
5.如权利要求4所述的液体泵,其特征在于,所述活动单元包括活塞杆,所述凸轮作用机构由形成在所述活塞杆上的凸轮件和所述弹性复位装置的与所述凸轮件配合的端部构成。
6.如权利要求5所述的液体泵,其特征在于,所述凸轮件包括两个在所述纵向轴线方向上处于不同高度的支承面和连接所述两个支承面的过渡斜面,所述支承面用于与所述弹性复位装置的所述端部配合,所述两个支承面分别限定所述第一位置和所述第二位置。
7.如权利要求4所述的液体泵,其特征在于,所述活动单元包括活塞杆,所述凸轮作用机构由所述活塞杆的下端和所述弹性复位装置的与所述活塞杆的所述下端配合的上表面构成。
8.如权利要求7所述的液体泵,其特征在于,所述弹性复位装置的所述上表面包括凸轮面,所述凸轮面包括两个在所述纵向轴线方向上处于不同高度的支承面,所述支承面用于与所述活塞杆的所述下端配合,所述两个支承面分别限定所述第一位置和所述第二位置。
9.如权利要求4所述的液体泵,其特征在于,所述活动单元包括压头,所述凸轮作用机构由所述压头的下端和所述弹性复位装置的与所述压头的所述下端配合的上表面构成。
10.如权利要求9所述的液体泵,其特征在于,所述弹性复位装置的所述上表面包括凸轮面,所述凸轮面包括两个在所述纵向轴线方向上处于不同高度的支承面,所述支承面用于与所述压头的所述下端配合,所述两个支承面分别限定所述第一位置和所述第二位置。
11.如权利要求4所述的液体泵,其特征在于,所述活动单元包括活塞杆,所述弹性复位装置包括固定于其端部的支架,所述凸轮作用机构由形成在所述活塞杆上的突块和形成在所述支架上的凸轮面构成。
12.如权利要求3所述的液体泵,其特征在于,所述固定单元和所述弹性复位装置包括所述凸轮作用机构。
13.如权利要求12所述的液体泵,其特征在于,所述活动单元包括用于对波纹管汽缸的上端施加向下压力的压头,所述固定单元包括支承所述波纹管汽缸的下端的汽缸支架,所述弹性复位装置的上端与所述压头可传动地连接,所述凸轮作用机构由形成在所述汽缸支架上的通孔和支承面以及所述弹性复位装置的与所述通孔和支承面配合的下端构成。
14.如权利要求13所述的液体泵,其特征在于,所述通孔允许所述弹性复位装置的所述下端通过,而所述支承面用于与所述弹性复位装置的所述下端接合,所述弹性复位装置的所述下端具有引导斜面,所述引导斜面构造成能使所述弹性复位装置的所述下端在所述通孔和所述支承面之间移动,所述通孔和所述支承面分别限定所述第一位置和所述第二位置。
15.如权利要求1所述的液体泵,其特征在于,所述第一位置对应于锁定位置,在所述锁定位置所述活动单元不能相对于所述固定单元运动,所述第二位置对应于解锁位置,在所述解锁位置所述活动单元能够相对于所述固定单元运动。
16.如权利要求1所述的液体泵,其特征在于,所述弹性复位装置是弹性压缩装置或弹性拉伸装置。
17.如权利要求2所述的液体泵,其特征在于,所述液体泵在所述第一位置和第二位置之间的转换是通过使所述活动单元相对于所述固定单元围绕所述纵向轴线转动大致90度实现的。
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