CN102777375B - 供液泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有柱塞密封件难以劣化的结构的供液泵。柱塞密封件(10)在前面侧具有以圆筒形状突起的突起部(10a)。突起部(10a)的基端部(10d)是有一定的曲率的凹状的弯曲形状。在泵头(8)中与柱塞密封件(10)的安装部分，嵌入柱塞密封件(10)的突起部(10a)的密封件插入部(8d)作为圆筒形状的凹部而被设置。密封件插入部(8d)的开口边缘部分(8f)为有和柱塞密封件(10)的突起部(10a)的基端部(10d)相同曲率的凸状的弯曲形状。

Description

供液泵

技术领域

本发明涉及一种通过使柱塞在泵头内滑动、反复进行从吸入口的液体的吸入和从排出口的液体的排出而进行供液的供液泵。

背景技术

使用图2A对一般的柱塞式的供液泵进行说明。

在泵体2的顶端夹着清洗腔12地设有泵头18。在泵头18内设置有泵室18a，柱塞3被插入到泵室18a内。柱塞3的基端部被保持在收容于泵身2内的十字头4上。

十字头4通过凸轮机构(省略图示)在一方向(图中的左右方向)被往复驱动，柱塞3的顶端部随着十字头4的往复驱动在泵头18内的泵室18a内滑动于一直线上。通过柱塞3的顶端部在泵室18a内滑动于一直线上，连续地进行向泵室18a内的来自吸入口18b的液体的吸入和从排出口18c的液体的排出而进行供液。

在泵室18a的柱塞3被插入的部分安装有防止从泵室18a的内壁和柱塞3的外周间的间隙的漏液的柱塞密封件20。柱塞密封件20为由树脂构成、且在中央部分有贯通孔的环状部件，在泵室18a的柱塞3插入部分中，可以滑动地保持有贯通该贯通孔的柱塞3。像这样，在柱塞式的供液泵中，在泵室的柱塞插入部分安装树脂制的密封部件是一般的情况(例如，参照日本特开2001-254686号公报)。

柱塞密封件20的安装部分如图2B所示。柱塞密封件20在泵室18a侧的表面(前面)具有圆筒形状的突起部20a，其突起部20a嵌入到在泵头18的泵体2侧的表面作为凹部设置的密封件插入部18d中。在柱塞密封件20的泵体2侧的表面(背面)侧配置有支撑环11，支撑环11通过清洗腔12的壁面被压向泵头18侧，由此，柱塞密封体20的凸缘状周缘部20c通过泵头18和支撑环11被夹持。

又，在图2B的例子中，柱塞密封体20的突起部20a具有前面侧开口了的开口槽20b，利用来自泵室18a的压力使柱塞3的保持力、与泵头18的壁面的贴合力提高，从而得到提高密封性能的结构。开口槽20b是在圆周方向包围柱塞3的环状的空洞。

在上述的供液泵中，由于柱塞密封件20的凸缘状周缘部20c通过泵头18和支撑环11被夹持，所以需要设置释放由支撑环11加载在柱塞密封件20上的应力的结构。因此，如图2B的例子所示，在现有技术中采用以下方法：泵头18的密封件插入部18d的开口边缘部分18f为锥形形状，且与其对应的柱塞密封件20的突起部20a的基端部20d也为与开口边缘部分18f的锥形形状对应的锥形形状，突起部20a的基端部20d的锥形形状以比开口边缘部分18f的锥形形状小的面而构成，在两锥形形状表面间形成用于柱塞密封件20根据应力变形的间隙。

但是，采用这样的结构的话，锥形形状的角部始终接触于柱塞密封件20的表面，用于固定柱塞密封件20的应力集中在该部分，存在该部分比其它的部分更容易劣化的情况。柱塞密封件20劣化从而泵室18a的柱塞3的插入部分的密封性能降低的话，则从泵室18a向泵体2侧的漏液发生，无法高精度地供液。

发明内容

本发明的目的是提供一种有柱塞密封件难以劣化的结构的供液泵。

本发明的供液泵具有：泵体；泵头，其安装在所述泵体的顶端部，具有用于吸入液体的进液口、用于保存从所述进液口吸入的液体的泵室以及用于排出所述泵室内的液体的出液口；柱塞，其贯通所述泵体的顶端部，且其顶端侧被插入所述泵室内，在所述泵室内滑动；密封件插入部，其被设置在所述泵头的所述泵体侧的表面，作为具有比所述柱塞的外径大的内径、且与所述泵室连通的圆筒形状的凹部；以及环状的柱塞密封件，其在所述泵头侧的表面有嵌入所述密封件插入部的圆筒形状的突起部，在所述泵体和所述泵头之间能够滑动地保持所述柱塞，且所属柱塞密封件密封所述泵室的所述柱塞的插入部分，所述泵头的所述密封体插入部的开口边缘部分的截面形状具有凸状的弯曲形状，且所述柱塞密封件的所述突起部的基端部的截面形状有与所述密封件插入部的开口边缘部分对应的凹状的弯曲形状，所述开口边缘部分和所述突起部的基端部互相抵接。

密封件插入部的开口边缘部分和突起部的基端部的两个弯曲形状优选为圆弧形状。这样一来，在柱塞密封件施加的应力被最为均一地分散，可以实现柱塞密封件的进一步的长寿命化。

在本发明所涉及的供液泵中，由于泵头的密封件插入部的开口边缘部分是有凸状的弯曲形状，且柱塞密封件的突起部的基端部也有与密封件插入部的开口边缘部分对应的凹状的弯曲形状，开口边缘部分和突起部的基端部互相抵接，因此，在柱塞密封件的表面上没有应力集中的部分，能够延缓柱塞密封件的劣化的进行。

附图说明

图1的A、B是表示供液泵的一实施例的图，图1的A是泵体的顶端侧部分的截面图，图1的B是放大表示图1的A的泵室附近的截面图。

图1的C是柱塞密封件的截面图。

图2A、图2B是表示现有的供液泵的一实施例的图，图2A是泵体的顶端侧部分的截面图，图2B是放大表示图2A的泵室附近的截面图。

图3A、图3B是表示柱塞密封体的截面中的应力分布的模拟结果的图，图3A是现有结构，图3B是图1的A、B的实施例中的结构。

符号的说明

2 泵身

3 栓塞

4 十字头

6 弹性件

8 泵头

8a 泵室

8b 进液口流路

8c 出液口流路

9a、9b 单向阀

10 栓塞密封件

11 支撑环

12 清洗腔

16 清洗密封件

具体实施方式

使用图1的A对供液泵的一实施例进行说明。

该实施例的供液泵中，在泵体2的顶端夹着清洗腔12安装有泵头8。在泵体2内可移动地收纳有十字头4。十字头4始终被弹簧等弹性件6向远离泵头8的方向(图中的右方)按压，追随设置在十字头4的基端部侧的凸轮(省略图示)的周面。十字头4通过追随旋转的凸轮的周面而在泵体2内向靠近和远离泵头8的方向(图中的左右方向)往复运动。

在十字头4的顶端保持柱塞3的基端部。柱塞3的顶端部贯通清洗腔12，插入到设置在泵头8内部的泵室8a中。柱塞3的顶端部通过十字头4的往复运动沿着泵室8a的壁面滑动。泵头8具有用于向泵室8a吸入液体的进液口流路8b、和用于从泵室8a排出液体的出液口流路8c。进液口流路8b上以及出液口流路8c上分别设有用于防止逆流的单向阀9a、9b。

在泵头8的泵室8a的柱塞3插入部分安装有柱塞密封件10。关于柱塞密封体10以及其安装部分的详细说明在后面描述，柱塞密封件具有嵌入到在泵头8的泵体2侧的表面作为凹部而设置的密封件插入部的圆筒形状的突起部，在泵体2和泵头8间可以滑动地保持柱塞3，密封泵室8a的柱塞的插入部分。泵头8的密封件插入部的开口边缘部分是其截面形状为有凸状的弯曲形状，且柱塞密封件10的突起部的基端部有与密封件插入部的开口边缘部分对应的凹状的弯曲形状，开口边缘部分和突起部的基端部互相抵接。

在柱塞密封件10的泵体2侧插入有支撑环11。支撑环11通过清洗腔12的壁面被压向泵头8侧，由此柱塞密封件10的凸缘状周缘部通过泵头8和支撑环11被夹持。

清洗腔12在内部具有使清洗液流通的流路、和通过该清洗液对贯通的柱塞3的外周面进行清洗的空间。在清洗腔12的内部空间的柱塞3的插入部，为了防止清洗液的泄漏而设有可滑动地保持柱塞3的外周面的清洗密封件16。清洗密封件16的背面由泵体2的壁面支撑。

在该供液泵中，柱塞3被向远离泵室8a的方向(图中的右方)驱动，由此，泵室8a内被减压，单向阀9b关闭，单向阀9a打开，液体从进液口流路8b被吸入到泵室8a内。相反，柱塞3被向插入泵室8a内的方向(图中的左方)驱动，由此，泵室8a内被加压，单向阀9a关闭，单向阀9b打开，液体被从泵室8a向出液口流路8c推出。通过反复进行该动作而进行供液。

使用图1的B以及图1的C对柱塞密封件10的安装部分进行说明。柱塞密封件10例如由聚乙烯树脂等的弹性材料构成。柱塞密封件10具有用于使柱塞3贯通的贯通孔10e，可以滑动地保持柱塞3。柱塞密封件10在前面侧具有以圆筒形状突起的突起部10a。突起部10a的基端部10d是有一定的曲率的截面形状。柱塞密封件10的基端侧为圆盘形状，为凸缘状周缘部10c。

突起部10a具有泵室8a侧开口了的开口槽10b。开口槽10b被形成为在柱塞3的圆周方向上连通的环状。开口槽10b被设置用于存储从泵室8a的内壁和柱塞3的外周间漏出来的液体，且利用泵室8a的压力上升以达到密封性能的提高。

在泵头8的柱塞密封件10的安装部分，柱塞密封件10的突起部10a所嵌入的密封件插入部8d作为圆筒形状的凹部而被设置。密封件插入部8d的开口边缘部分8f的截面形状为凸状的弯曲形状，在该实施例中作为其优选的例子是圆弧状，且为具有和柱塞密封件10的突起部10a的基端部10d相同曲率的形状。

在柱塞密封件10，突起部10a嵌入到密封件插入部8d中，且凸缘状周缘部10c通过密封件插入部8d的周围的表面8e和支撑环11被夹持而固定。这时，柱塞密封件10的突起部10a的外周面贴合在密封件插入部8d的内周面，突起部10a的基端部10d为和密封件插入部8d的开口边缘部分8f相同形状的凹状的弯曲形状，由于在该实施例中，其弯曲形状为具有和开口边缘部分8f相同曲率的圆弧状，所以基端部10d贴合在开口边缘部分8f，进一步周缘部10c的前面贴合在密封件插入部8d的周围的表面8e。由于密封件插入部8d的开口边缘部分8f和突起部10a的基端部10d是具有相同的曲率且没有方角的形状，所以由支撑环11引起的向柱塞密封件10的应力不集中在柱塞密封件10的表面的特定部分，柱塞密封件10的劣化的进行被抑制。

图3A、图3B是表示柱塞密封件的截面的应力分布的模拟结果的图，图3A是现有结构，图3B是实施例中的结构。

根据该模拟结果，在图3A的现有结构中，在与泵头的壁面连接的柱塞密封件的表面中抵接在锥形形状的角部的部分所受到的应力最大，在抵接于锥形形状的角部的2个部分间的部分所受到的应力最小。由于该应力的集中，在柱塞密封件产生局部的变形，对柱塞密封件的寿命产生影响。相对于此，在图3B的实施例的结构中，在与泵头的壁面连接的柱塞密封体的表面的整体上，大致均一地施加应力，不产生向特定部分的应力的集中，不产生在图3A中所看到的那样的局部的变形，实现了柱塞密封件的长寿命化。

Claims (2)

1.一种供液泵，其特征在于，具有：

泵体；

泵头，其安装在所述泵体的顶端部，具有用于吸入液体的进液口、用于保存从所述进液口吸入的液体的泵室以及用于排出所述泵室内的液体的出液口；

柱塞，其贯通所述泵体的顶端部，且其顶端侧被插入所述泵室内，在所述泵室内滑动；

密封件插入部，其被设置在所述泵头的所述泵体侧的表面，作为具有比所述柱塞的外径大的内径、且与所述泵室连通的圆筒形状的凹部；以及

环状的柱塞密封件，其在所述泵头侧的表面有嵌入所述密封件插入部的圆筒形状的突起部，在所述泵体和所述泵头之间能够滑动地保持所述柱塞，且所述柱塞密封件密封所述泵室的所述柱塞的插入部分，

所述泵头的所述密封件插入部的开口边缘部分的截面形状具有凸状的弯曲形状，且所述柱塞密封件的所述突起部的基端部的截面形状有与所述密封件插入部的开口边缘部分对应的凹状的弯曲形状，所述开口边缘部分和所述突起部的基端部互相抵接。

2.如权利要求1所述的供液泵，其特征在于，两个所述弯曲形状是具有相同曲率的圆弧形状。