CN102146992B - 凸轮机构以及具有凸轮机构的送液泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种凸轮机构以及具有凸轮机构的送液泵。在凸轮的上方设置有润滑剂供给机构。润滑剂供给机构的固定部件的下端部具有回收翼，所述回收翼作为与凸轮的侧面周缘部相接触的润滑剂回收部件。回收翼的下端部与凸轮的侧面周缘部相接触。回收翼的下端部与凸轮的旋转方向所成的角度θ不到90°。

Description

凸轮机构以及具有凸轮机构的送液泵

技术领域

本发明涉及一种凸轮机构以及具有所述凸轮机构的送液泵，所述凸轮机构用于使柱塞泵的柱塞动作。所述凸轮机构特别涉及具有向凸轮与凸轮推杆之间的抵接部分供给润滑剂的润滑剂供给机构的结构。

背景技术

作为在液相色谱仪等仪器内用于流动相等的送液的送液泵，具有以下构造的送液泵被普遍使用：通过凸轮机构将电动机的旋转运动变换成向一定方向的往复运动来驱动柱塞（例如，参照日本特开平7-318548号公报）。柱塞的基端部通过凸轮推杆被保持，凸轮推杆追随凸轮的周面进行位移，从而使柱塞向一定方向进行往复运动。柱塞的顶端插入到泵头内的泵室内进行滑动，从而向泵室内吸入液体和从泵室吐出液体。

在这样的送液泵中，为了能够尽量减小电动机的负荷且高精度地进行电动机的旋转控制，设置了向凸轮与凸轮推杆之间的抵接部分供给润滑剂的机构。作为这样的润滑剂供给机构一般被构造成，将浸渍有润滑剂的海绵保持于与凸轮的周面相接触的位置从而向凸轮的周面涂布润滑剂。

然而，在凸轮的周面上涂布的润滑剂的一部分在凸轮与凸轮推杆之间的抵接部分被挤出而流向凸轮的侧面侧，没有作为润滑剂被利用而是被消耗了。以往，流向凸轮侧面的润滑剂没有能够被有效利用，浸渍于润滑剂供给机构的海绵中的润滑剂的一部分被浪费掉了。

发明内容

在此，本发明的目的在于提高向凸轮与凸轮推杆之间的抵接部分供给的润滑剂的利用效率。

本发明的凸轮机构包括，被旋转驱动的凸轮，所述凸轮具有被供给润滑剂的周面和夹着所述周面的一对互相平行的侧面；凸轮推杆，所述凸轮推杆与所述周面相抵接，且追随所述凸轮的旋转所伴随的所述周面的位移；以及润滑剂回收部件，所述润滑剂回收部件的下端部与所述凸轮的两侧面相接触，该下端部具有至少延伸到凸轮侧面周缘部的长度，所述凸轮侧面周缘部即为所述侧面与所述周面之间的边界，且所述润滑剂回收部件配置成沿所述延伸的方向相对于所述凸轮的旋转方向具有不到90°的倾斜角。

这里，所谓的“凸轮的旋转方向”意味着凸轮侧面的与润滑剂回收部件的接触点的移动方向。图3Ａ、3Ｂ中表示相对于凸轮19的旋转方向的润滑剂回收部件26的倾斜角与通过所述润滑剂回收部件26回收的润滑剂30的移动方向之间的关系。如图3Ａ所示，润滑剂回收部件26与凸轮19的旋转方向所成的角度θ不到90°的情况下，通过凸轮19的旋转，沿着润滑剂回收部件26并朝向周面方向的力作用于由润滑剂回收部件26所堵截住的润滑油30上。由此，由润滑剂回收部件26堵截住的润滑剂30被导向周面侧。与此相对比，如图3Ｂ所示，润滑剂回收部件26与凸轮19的旋转方向所成的角度θ大于90°的情况下，通过凸轮19的旋转，沿着润滑剂回收部件26并朝向周面侧的相反侧方向的力作用于由润滑剂回收部件26所堵截住的润滑油30上，从而无法将润滑剂30导向周面侧。本发明中，由于润滑剂回收部件26相对于凸轮19的旋转方向以不到90°的角度倾斜，因此能够回收凸轮侧面的润滑剂30并将其导向周面侧。

像这样，本发明的凸轮机构包括，配置成相对于凸轮的旋转方向具有不到90°的倾斜角的润滑剂回收部件，因此凸轮的侧面的润滑剂能够被回收并被再次导向周面，能够利用从前没有能够利用的流向凸轮侧面的润滑剂。由此，能够提高润滑剂的利用效率。

更为理想的情况是，进一步包括与凸轮的周面相接触的，且保持有润滑剂的润滑剂保持部件。那样的话，由于润滑剂保持部件中保持有润滑剂，从而能够不断地将润滑剂涂布于凸轮的周面上。

本发明的送液泵被构成为，通过凸轮推杆保持柱塞，所述凸轮推杆追随凸轮的周面进行位移，通过凸轮的旋转使柱塞在一直线上往复移动，在所述柱塞的顶端所插入到的泵室内进行液体的吸入和吐出。本发明的凸轮机构作为包括有凸轮和凸轮推杆的凸轮机构，为本发明的送液泵所使用。

附图说明

图1是表示送液泵的内部构造的一实施例的概略俯视图。

图2Ａ是表示该实施例的凸轮机构的主视图，图2Ｂ是关于其中一个凸轮的从旋转轴的截面方向观察到的侧视图。

图3Ａ、3Ｂ是用于说明润滑剂回收部与凸轮旋转方向所成的角度和被润滑剂回收部堵截住的润滑剂的移动方向之间的关系的概念图，图3Ａ为0°＜θ＜90°的情况，图3Ｂ为90°＜θ的情况。

图4是表示本发明适用于双柱塞型送液泵时的泵头的概略剖视图。

图5是表示图4的泵头中的第一级泵头的剖视图。

具体实施方式

参照图1以及图2对一实施例进行说明。

送液泵具有泵头2和驱动部。图1表示驱动部的内部构造，泵头2的具体例子将在后面通过图4和图5进行说明。在图1中省略了泵头2的内部构造的图示，作为一个例子，泵头2具有被串联连接起来的两个泵头。各泵头的泵室内设置有作为进液口以及出液口的流路。柱塞6ａ、6ｂ自顶端侧被插入到各泵头的泵室内。通过柱塞6ａ、6ｂ的顶端部在泵室内的滑动，各泵室在不同的时间点进行液体的吸入和吐出，从而实现连续地送液。

泵头2可以是两个泵头并列连接而成的，也可以是仅具有1个泵头的。

柱塞6ａ、6ｂ的基端部分别被保持在也被称为十字头的凸轮推杆7ａ、7ｂ上。利用保持部件10，凸轮推杆7ａ、7ｂ被保持为能够在一直线上往复移动的状态。另外，通过未图示的弹性部件，凸轮推杆7ａ、7ｂ被向泵头2的相反侧施力，从而凸轮推杆7ａ、7ｂ的基端部被押附在各凸轮19ａ、19ｂ的周面上。

用于驱动凸轮19ａ、19ｂ的电动机8通过螺栓20被固定在保持部件10上。电动机8的旋转轴8ａ穿过设置在保持部件10上的通孔，在其顶端安装有带轮12。带轮12与安装于驱动轴18一端上的带轮16通过传动带14连结在一起。凸轮19ａ、19ｂ都安装于驱动轴18上，随着驱动轴18的旋转而旋转。

即，通过电动机8的驱动，旋转轴8ａ进行旋转，此旋转通过传动带14传递到驱动轴18，从而凸轮19ａ、19ｂ进行旋转。凸轮19ａ、19ｂ旋转时，被押附在凸轮19ａ、19ｂ周面上的凸轮推杆7ａ、7ｂ追随凸轮19ａ、19ｂ的周面在一直线上往复运动，随之被保持在凸轮推杆7ａ、7ｂ上的柱塞6ａ、6ｂ在泵头2的泵室内滑动从而进行液体的吸入和吐出。

如图2Ａ所示，在凸轮19ａ、19ｂ各自的上方设置有润滑剂供给机构22ａ、22ｂ，所述润滑剂供给机构22ａ、22ｂ供给用于使凸轮推杆7ａ、7ｂ沿着凸轮19ａ、19ｂ的周面顺畅滑动的润滑剂。图2Ｂ表示润滑剂供给机构22ａ的构造。

润滑剂供给机构22ａ具有固定部件23ａ，固定部件23ａ，例如，被固定在覆盖凸轮机构的罩子（未图示）上，所述凸轮机构包括凸轮推杆7ａ、凸轮19ａ。由浸渍有润滑剂的海绵构成的润滑剂保持部件24a被保持在固定部件23ａ上。润滑剂为，例如，金属皂基润滑脂。润滑剂保持部件24ａ与凸轮19ａ的周面相接触。

固定部件23ａ具有回收翼25ａ。回收翼25ａ的下端部26ａ与凸轮19ａ的侧面周缘部相接触，由此回收翼25ａ成为润滑剂回收部件。回收翼25ａ被设置成从凸轮19ａ的上方覆盖凸轮19ａ上部，从比凸轮19ａ周面更宽的宽度逐渐地变狭，其下端部26ａ与凸轮19ａ的两侧面相接触。回收翼25ａ相对于凸轮19ａ的侧面倾斜，且其下端部26ａ与凸轮19ａ的侧面相接触，由此，从凸轮19ａ的周面流向侧面的润滑剂在下端部26ａ被堵截住，并被回收。在此，回收翼25ａ相对于凸轮19ａ的侧面的倾斜角为5°～85°的程度较为理想。

回收翼25ａ的下端部26ａ与凸轮19ａ的旋转方向所成的角度θ不到90°。由此，如图3Ａ所说明的那样，由于凸轮19ａ的侧面的旋转而施加给在下端部26ａ被堵截住的润滑剂的力，沿着下端部26ａ朝着凸轮19ａ的周面侧的方向作用，从而凸轮19ａ侧面的润滑剂被导向周面。

另一个润滑剂供给机构22ｂ与润滑剂供给机构22ａ具有相同的结构，在此省略了详情说明。

像这样，由于设置了将凸轮19ａ、19ｂ的侧面的润滑剂导向周面侧的回收翼25ａ、25ｂ，流向凸轮19ａ、19ｂ侧面的润滑剂能够被有効地利用，提高了润滑剂的利用效率。润滑剂供给机构22ａ、22ｂ的润滑剂保持部件24ａ、24ｂ，再一次地保持通过回收翼25ａ、25ｂ导向周面的润滑剂，并能够将这些润滑剂涂布于凸轮19ａ、19ｂ的周面上，从而减缓了润滑剂保持部件24ａ、24ｂ的润滑剂的减少速度，能够减少润滑剂的消耗量。

图4表示图1中泵头2的一个例子。此泵头2由例如高速液相色谱仪中向色谱柱传送流体相的泵构成。在本例中，为了抑制流动相送液时的脉动，两台泵头2a和2b被串联连接在一起，构成了双柱塞往复运动型送液泵。第一级泵头2a的吸入侧通过单向阀110a与储存有流动相的流动相容器115相连接，其吐出侧通过单向阀110b与第二级泵头2b的吸入侧相连接。第二级泵头2b的吐出侧与高速液相色谱仪的色谱柱相联接。

图5表示第一级泵头2a的具体例子。除了没有设置单向阀以外，第二级泵头2b的构造与第一级泵头2a的构造是相同的，因此省略了第二级泵头2b的图示。

在泵体102的顶端安装有泵头2a，在该泵头2a的内部设置有泵室108a、吸入流路108b以及吐出流路108c。图1中的泵头2还包括泵体102。与柱塞6ｂ的基端部相接的凸轮推杆7ｂ被收容在泵体102的内部，并通过弹簧106被向泵头2a的相反侧的方向施力。柱塞6ｂ被保持在凸轮推杆7ｂ的顶端侧，柱塞6ｂ的顶端插入在泵室108a内。

凸轮推杆7ｂ通过包括凸轮19ｂ的驱动机构（参照图1）在一直线上（在图5中为左右方向）往复运动，从而柱塞6ｂ也在一直线上往复运动，使泵室108a内的容积增减。吸入流路108b通过单向阀110a与配管129相连接，配管129与贮留流动相的容器相联接，吐出流路108c通过单向阀110b与配管128相连接，配管128与第二级泵头2b相联接。

在泵体102的顶端部分与泵头2a之间，从泵头2a侧起依次夹持了柱塞密封件112、密封件支架114以及清洗密封件116。柱塞密封件112位于泵室108a的柱塞6ｂ插入部分，其在将柱塞6ｂ保持成可以滑动的情况下密封泵室108a，并通过密封件支架114得到支撑。

密封件支架114的内部设置有清洗室118、清洗室流路120和124。清洗室流路120与供给清洗液的配管121相连接，清洗室流路124与用于从清洗室118排出清洗液的配管125相连接。清洗室118通过柱塞密封件116被密封。

Claims (4)

1.一种凸轮机构，包括：

被旋转驱动的凸轮，所述凸轮具有被供给润滑剂的周面和夹着所述周面的一对互相平行的侧面；

凸轮推杆，所述凸轮推杆与所述周面相抵接，且追随所述凸轮的旋转所伴随的所述周面的位移；以及

润滑剂回收部件，所述润滑剂回收部件的下端部与所述凸轮的两侧面相接触，该下端部具有至少延伸到凸轮侧面周缘部的长度，所述凸轮侧面周缘部即为所述侧面与所述周面之间的边界，且所述润滑剂回收部件配置成沿所述延伸的方向相对于所述凸轮的旋转方向具有不到90°的倾斜角。

2.如权利要求1所述的凸轮机构，其特征在于，进一步包括与所述凸轮的周面相接触的，保持润滑剂的润滑剂保持部件。

3.一种送液泵，包括：

凸轮机构，所述凸轮机构包括：被旋转驱动的凸轮，所述凸轮具有被供给润滑剂的周面和夹着所述周面的一对互相平行的侧面，凸轮推杆，所述凸轮推杆与所述周面相抵接，且追随所述凸轮的旋转所伴随的所述周面的位移，以及润滑剂回收部件，所述润滑剂回收部件的下端部与所述凸轮的两侧面相接触，该下端部具有至少延伸到凸轮侧面周缘部的长度，所述凸轮侧面周缘部即为所述侧面与所述周面之间的边界，且所述润滑剂回收部件的下端部配置成沿所述延伸的方向相对于所述凸轮的旋转方向具有不到90°的倾斜角；

泵室；以及

柱塞，所述柱塞的基端部与所述凸轮推杆相抵接，且所述柱塞的顶端部插入到所述泵室内，所述柱塞随着所述凸轮的旋转在一直线上往复运动从而使所述泵室的容积增减，由此进行所述泵室对液体的吸入和吐出。

4.如权利要求3所述的送液泵，其特征在于，进一步包括与所述凸轮的周面相接触的，保持润滑剂的润滑剂保持部件。