TWM564647U - Micro fluid pump - Google Patents

Abstract

本新型創作涉及一種微型流體泵，其中微型流體泵具有縱向軸線且包括馬達，用於提供使微型流體泵進行工作的動力，且具有沿縱向軸線延伸的馬達傳輸軸；以及泵體。泵體包括膈膜座，其上設置有可壓縮隔膜部；傳動機構，用於將馬達輸出軸的旋轉運動轉換為隔膜部的沿縱向軸線的往復壓縮運動。傳動機構包括曲柄，連接至隔膜部；轉輪，具有沿縱向軸線的第一側，第一側設置有用於安裝馬達輸出軸的馬達輸出軸安裝孔，轉輪還具有與第一側相反的第二側，第二側設置有用於安裝擺軸的偏心孔，擺軸用於驅動曲柄來壓縮隔膜部以進行往復運動，偏心孔的中心延伸軸線與馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線的夾角為6度至10度。

Description

微型流體泵

本新型創作涉及一種微型流體泵，特別是一種微型液泵。本新型創作更具體地涉及一種微型水泵。

微型流體泵用於將如液體或氣體的流體（例如，水或空氣），引入泵體內，對流體進行加熱和/或加壓，然後以預定的參數排出泵。根據微型流體泵的應用場合的不同，預定的參數可以是所排出流體的壓力、溫度、流量、總體積等。此外，在一些情況下，還希望盡可能的降低流體泵的噪音。

微型流體泵一般體積很小，以大致圓柱形的流體泵為例，其直徑只有幾公分，比如3公分左右。同時，許多應用微型流體泵的產品都會將流體泵包封在產品內部，一般使用者很難拆卸和更換，這樣的應用例如咖啡機、電子血壓計等，它們對上述參數都有精確的要求，因為這些參數（如噪音、流量等）直接關係到使用者的舒適程度。在這樣的情況下，期望的是既要保證流體泵盡可能小的體積，又要保證流體泵中各個小部件配合順暢、互不干涉從而確保流體泵輸出參數的精度和整體使用壽命。

本新型創作提供一種微型流體泵，其主要解決了在很小尺寸的泵的部件的情況下，各部件之間如何互不干涉、良好配合以實現高精度操作的問題。

本新型創作涉及一種微型流體泵，其中所述微型流體泵具有縱向軸線且包括馬達，用於提供使所述微型流體泵進行工作的動力，且具有沿所述縱向軸線延伸的馬達傳輸軸；以及泵體。所述泵體包括膈膜座，其上設置有可壓縮隔膜部；傳動機構，用於將所述馬達輸出軸的旋轉運動轉換為所述隔膜部的沿所述縱向軸線的往復壓縮運動。傳動機構包括曲柄，連接至所述隔膜部；轉輪，具有沿所述縱向軸線的第一側，所述第一側設置有用於所述安裝馬達輸出軸的馬達輸出軸安裝孔，所述轉輪還具有與第一側相反的第二側，所述第二側設置有用於安裝擺軸的偏心孔，所述擺軸用於驅動所述曲柄來壓縮所述隔膜部以進行往復運動，所述偏心孔的中心延伸軸線與所述馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線的夾角為6度至10度。這樣的布置能保證轉輪帶動曲柄運動期間，曲柄與隔膜部的腳的過渡配合，不會產生脫落，也能保證在流體泵的工作壓力下各個部件之間互不干涉、順暢配合。

優選地，所述偏心孔的中心延伸軸線與所述馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線的夾角為7至9度。這樣的布置不僅能進一步保證轉輪上述過渡配合，以及各個部件之間互不干涉，而且在曲柄運動時不會出現致使其卡住的死角。

優選地，所述偏心孔的中心延伸軸線與所述馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線的夾角為8度。

優選地，所述偏心孔的中心延伸軸線與所述第二側的交點至所述馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線與所述第二側的交點的距離為1.7 mm至1.9 mm。

優選地，所述偏心孔的中心延伸軸線與所述第二側的交點至所述馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線與所述第二側的交點的距離為1.8 mm。

優選地，所述的微型流體泵，其中所述偏心孔的底部中心點至所述第二側的距離為4.9 mm至5.2 mm。優選地，所述偏心孔的底部中心點至所述第二側的距離為5 mm。該距離以及上述夾角使得擺軸處於其最佳杠杆點，在此點處，其操作最省力，流體泵的輸出平穩且精准。

優選地，所述轉輪沿所述縱向軸線的長度為6.4 mm至6.6 mm。優選地，所述轉輪沿所述縱向軸線的長度為6.5 mm。這樣的尺寸還為轉輪提供了必要的強度，使其能夠在快速轉動造成的工作壓力下具有較長使用壽命。

優選地，所述轉輪為回轉體。

優選地，所述微型流體泵為微型水泵或氣泵。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下將結合附圖對根據本新型創作的優選實施例進行詳細說明。通過附圖以及相應的文字說明，本領域技術人員將會進一步了理解本新型創作的特點和優勢。顯然，所描述的實施例是本新型創作一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和出示的本新型創作實施例的元件可以以各種不同的配置來布置和設計。

以下對結合附圖提供的本新型創作的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本新型創作的範圍，而是僅僅表示本新型創作的選定實施例。基於本新型創作中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本新型創作保護的範圍。

在本新型創作的描述中，「頂側」、「底側」、「上」、「下」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該新型創作產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，或者是本領域技術人員慣常理解的方位或位置關係，僅是為了便於描述本新型創作和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本新型創作的限制。

請參考圖1，其示出了根據本新型創作的微型流體泵100。微型流體泵100可以是隔膜泵。根據不同的應用，微型流體泵100可以是水泵或氣泵。

如圖1所示，微型流體泵100可包括泵體20、覆蓋在泵體20上的泵蓋10。泵體20可包括閥座21、隔膜座22和殼體23。膈膜座22上可設置有可壓縮隔膜部60。微型流體泵100還可包括馬達30，用於提供使微型流體泵100進行工作的動力。微型流體泵100可具有用於流體流入的進入通道和用於排出流體的排出通道，該進入通道和排出通道可通過流體泵100的多個部件上的相應部分來建立。以圖1和2中所示，泵蓋10、閥座21、隔膜座22和殼體23以該順序從上至下組裝在一起，例如通過扣環40組裝在一起。馬達30安裝至殼體23。微型流體泵100可限定縱向軸線Y，即，從馬達30至泵蓋10延伸所沿的軸線。如圖2所示，馬達30可具有沿縱向軸線Y且朝向殼體23延伸的馬達輸出軸31。當微型流體泵100被組裝之後，馬達輸出軸31可凸伸到殼體23中。

微型流體泵100的泵蓋10可包括進口11，流體通過該進口11進入微型流體泵100內部，泵蓋10可還包括出口12，流體通過該出口12流出微型流體泵100。

微型流體泵100的膈膜座22可安裝有隔膜部60，隔膜部60可具有關於其中心均勻分佈的隔膜單元60U。如圖2中示出了三聯體隔膜部60，應理解，根據不同應用的需要，可設置二聯體、四聯體等類型的隔膜部60。此外，泵體20可包括傳動機構，所述傳動機構被容納在殼體23中，且用於將馬達輸出軸31的旋轉運動轉換為隔膜部60的沿縱向軸線Y的往復壓縮運動。傳動機構可包括連接至隔膜部60的曲柄231、轉輪50、和在曲柄231和轉輪50之間的擺軸232。閥座21可安裝有進入閥211和排出閥212，分別覆蓋閥座21的流入孔和流出孔（圖中未繪示），分別用於防止進入流體和排出流體回流。

如圖2所示，曲柄231可具有本體2310和從本體2310向外延伸的多個分支。在每個分支的末端設置有套孔2311，每個套孔2311對應於隔膜部60的一個隔膜單元60U的腳60U1，組裝後，隔膜部60的每一個隔膜單元60U的腳60U1都穿過曲柄231的相應套孔2311。以圖2中所示，擺軸232的上部部分可插入曲柄231的本體2310的底部中的不通孔（未繪示）中，以驅動曲柄231來壓縮隔膜部60的各個隔膜單元60U來進行往復運動。

下面請參考圖2和3來詳細描述轉輪50。如上所述，轉輪50設置在殼體23中，其可具有回轉體的形式，例如，圓台或截頭圓錐的形式，且轉輪50的回轉軸線50Y可與微型流體泵100的縱向軸線Y重合。在本新型創作中，轉輪50可還包括兩個部分，即，第一部分51和第二部分52，這兩個部分沿縱向軸線Y疊置在一起。以圖2和3中所示，第一部分51位於第一部分52的下方，且它們可具有不同的形狀。例如，第一部分51可為圓柱形，而第二部分52可為圓台形。應注意的是，在本新型創作中，轉輪50沿縱向軸線Y可具有一定的長度，稱之為深度，也就是說，轉輪50不是薄片式的結構。

沿所述縱向軸線Y，轉輪50可具有的第一側50A，該第一側50A可設置有用於安裝馬達輸出軸31的馬達輸出軸安裝孔56。馬達輸出軸安裝孔56可具有中心延伸軸線56Y，其可與轉輪50的回轉軸線50Y重合，從而可與微型流體泵100的縱向軸線Y重合。

轉輪50還可具有與第一側50A相反的第二側50B，第二側50B可大致與第一側50A平行，且設置有用於安裝擺軸232的偏心孔53。該偏心孔53可以是從第二側53B向轉輪50內部延伸的不通孔，且可具有中心延伸軸線53X。偏心孔53的中心延伸軸線53X的延長線可與馬達輸出軸安裝孔56的中心延伸軸線56Y相交（未繪示），且限定出夾角α（如圖3所示）。同時，偏心孔53的中心延伸軸線53X可與轉輪50的第二側50B限定交點53XB，馬達輸出軸安裝孔56的中心延伸軸線56Y可與第二側50B限定出交點56YB。交點53XB與交點56YB之間的距離為D1。兩中心延伸軸線53X、56Y之間的夾角以及兩交點53XB、56YB之間的距離都是確保傳動機構中的各個部件順利配合的重要參數。

具體地，如圖2所示，在微型流體泵100的部件組裝之後，隔膜部60的各個隔膜單元60U、曲柄231、曲軸232、轉輪50之間的相對位置基本確定，且它們沿縱向軸線Y的尺寸影響著微型流體泵100沿縱向軸線Y的長度且因此影響著微型流體泵100的體積。在微型流體泵100操作期間，曲柄231與各個隔膜單元60U的腳60U1之間應保持過渡配合。在此，過渡配合的意思是，在曲柄231通過其套孔2311和腳60U1來帶動隔膜單元60U往復運動期間，當腳60U1位於距膈膜座22的最遠點時，曲柄231不會對隔膜單元60U的腳60U1產生拉力，拉力會趨於使曲柄231的套孔2311從相應的腳60U1脫落。同時，在過渡配合的情況下，曲柄231的運動不與其他部件相互干涉。此外，擺軸232在安裝至曲柄231和轉輪50之後，其尺寸（例如長度）和傾斜角度（即，夾角α）也應確保各個部件之間不彼此干涉。比如，若夾角α過大，如圖4所示，則需要轉輪50在垂直於縱向軸線Y的方向上尺寸較大才能確保轉輪50在一定壓力下工作的強度，因為此時偏心孔53的底部會更加接近轉輪50的徑向外邊緣，這會導致轉輪50在垂直於縱向軸線Y的方向上尺寸過大，具體可表現為轉輪50的直徑過大，由此造成整個微型流體泵100的直徑過大，這與微型流體泵100所追求的小尺寸是相悖的。同時，夾角α過大還會造成曲柄231對隔膜單元60U的腳60U1的拉力，以及各部件之間的干涉，如上所述。若夾角α過小，如圖5所示，則需要較長長度的擺軸232，這是因為要確保隔膜部60的中心對稱的工作結構，這顯然增加了微型流體泵100沿縱向軸線Y的總長度，同樣與微型流體泵所追求的小尺寸是相悖的；並且此時，偏心孔53與馬達輸出軸安裝孔56會相距較近，存在穿孔的風險。

在根據本新型創作的微型流體泵100中，夾角α為6度至10度，例如夾角α可以為7至9度。在一個較佳的實施例中，夾角α為8度。而偏心孔53的中心延伸軸線53X與第二側50B的交點53XB至馬達輸出軸安裝孔56的中心延伸軸線56Y與第二側50B的交點56YB的距離D1為1.7 mm至1.9 mm。在一個較佳的實施例中，距離D1為1.8 mm。這樣的布置既能保證轉輪50帶動曲柄231運動期間曲柄231與隔膜部60的腳60U1的過渡配合，又能保證各個部件之間不干涉彼此，而且在曲柄運動時不會出現致使其卡住的死角。

此外，偏心孔53的底部中心點531（即，中心延伸軸線53X與偏心孔53的底部的交點）與轉輪50的第二側50B限定一距離D2。若距離D2過大，即，擺軸232伸入轉輪50過深，則其在工作期間會到達死點，使微型流體泵100停止操作。在一實施例中，距離D2例如是4.9 mm至5.2 mm，較佳為5 mm。這樣的距離D2能夠在上述最佳夾角α的情況下獲得擺軸232的有效外露長度，距離D2以及上述夾角α使得擺軸232處於其最佳杠杆點，在此點處，擺軸232在工作期間不會到達死點且操作最省力，微型流體泵100的輸出平穩且精准。轉輪50沿縱向軸線Y的長度D3例如為6.4 mm至6.6 mm，從而偏心孔53底部至轉輪50的第一側50A具有一定的距離。優選地，轉輪50沿縱向軸線Y的長度D3可以為6.5 mm。在具有非常小體積的轉輪50的情況下，這樣的尺寸不僅實現了上述技術效果，而且還為轉輪50提供了必要的強度，使其能夠在快速轉動造成的工作壓力下具有較長使用壽命。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧微型流體泵
10‧‧‧泵蓋
11‧‧‧進口
12‧‧‧出口
20‧‧‧泵體
21‧‧‧閥座
22‧‧‧隔膜座
23‧‧‧殼體
30‧‧‧馬達
31‧‧‧馬達輸出軸
40‧‧‧扣環
50‧‧‧轉輪
50A‧‧‧第一側
50B‧‧‧第二側
50Y‧‧‧回轉軸線
51‧‧‧第一部分
52‧‧‧第二部分
53‧‧‧偏心孔
53X‧‧‧中心延伸軸線
53XB‧‧‧交點
56‧‧‧馬達輸出軸安裝孔
56Y‧‧‧中心延伸軸線
56YB‧‧‧交點
60‧‧‧隔膜部
60U‧‧‧隔膜單元
60U1‧‧‧腳
211‧‧‧進入閥
212‧‧‧排出閥
231‧‧‧曲柄
232‧‧‧擺軸
2310‧‧‧本體
2311‧‧‧套孔
Y‧‧‧縱向軸線
α‧‧‧夾角
D1、D2、D3‧‧‧距離

圖1示出了根據本新型創作的微型流體泵的一個實施例的整體視圖。 圖2示出了根據本新型創作的微型流體泵的一個實施例的分解圖。 圖3示出了根據本新型創作的微型流體泵的轉輪的側視圖; 圖4和5示意性地示出了微型流體泵中的轉輪中所設置的馬達輸出軸安裝孔與偏心孔的配合關係。

Claims (11)

1. 一種微型流體泵，所述微型流體泵具有縱向軸線且包括： 馬達，用於提供使所述微型流體泵進行工作的動力，且具有沿所述縱向軸線延伸的馬達輸出軸；以及 泵體，包括： 　　隔膜座，其上設置有可壓縮隔膜部； 　　傳動機構，用於將所述馬達輸出軸的旋轉運動轉換為所述隔離部的沿所述縱向軸線的往復壓縮運動，所述傳動機構包括： 　　　　曲柄，連接至所述隔膜部； 　　　　轉輪，具有沿所述縱向軸線的第一側，所述第一側設置有用於安裝所述馬達輸出軸的馬達輸出軸安裝孔，所述轉輪還具有與所述第一側相反的第二側，所述第二側設置有用於安裝擺軸的偏心孔，所述擺軸用於驅動所述曲柄來壓縮所述隔膜部以進行往復運動，所述偏心孔的中心延伸軸線與所述馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線的夾角為6度至10度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的微型流體泵，其中所述偏心孔的中心延伸軸線與所述馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線的夾角為7至9度。
3. 如申請專利範圍第2項所述的微型流體泵，其中所述偏心孔的中心延伸軸線與所述馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線的夾角為8度。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的微型流體泵，其中所述偏心孔的中心延伸軸線與所述第二側的交點至所述馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線與所述第二側的交點的距離為1.7 mm至1.9 mm。
5. 如申請專利範圍第4項所述的微型流體泵，其中所述偏心孔的中心延伸軸線與所述第二側的交點至所述馬達輸出軸安裝孔的中心延伸軸線與所述第二側的交點的距離為1.8 mm。
6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的微型流體泵，其中所述偏心孔的底部中心點至所述第二側的距離為4.9 mm至5.2 mm。
7. 如申請專利範圍第6項所述的微型流體泵，其中所述偏心孔的底部中心點至所述第二側的距離為5 mm。
8. 如申請專利範圍第6項所述的微型流體泵，其中所述轉輪沿所述縱向軸線的長度為6.4 mm至6.6 mm。
9. 如申請專利範圍第8項所述的微型流體泵，其中所述轉輪沿所述縱向軸線的長度為6.5 mm。
10. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的微型流體泵，其中所述轉輪為回轉體。
11. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的微型流體泵，其中所述微型流體泵為微型水泵或氣泵。