专利名称：具有低功耗空气导流结构的微型气压泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气压泵，具体地说是一种具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，很适合于用于电子血压计和其他医疗、保健产品的微型气压泵。
背景技术：
中国专利局2001年10月24日授权公告的发明名称为“微型泵空气导流机构”、专利号为ZL00225848的实用新型专利。这种机构主要包含马达组件、压缩部和集气部。其中，压缩部之连动杆插入马达转动部之偏心孔，并借助马达旋转偏心孔带动连动杆做圆周转动，使压缩部因连动杆压迫气囊而向集气部送出空气，并由集气部的空气输出孔喷出。这种机构由于采用了两个或两个以上的气囊以及相对应部位，使其与其它的微型泵相比，结构更多元化，空气压缩时泵浦结构相对稳定，空气导流及出风相对顺畅。
这种微型泵虽说克服了常用微型泵的一些不足，但不够完善，仍还存在如下不足之处1、空气在进入气囊之前的气路过于曲折，曲折的气路空气阻力大、能耗大。2、当气囊受压时，由于进气口的单向阀远离气囊，气囊受压力难以直接到达，不能及时关闭单向阀，存在空气倒流现象，带来气密性差的弱点，若使用于血压计，将影响血压的测量精度。3、在压块上同时设置有进气气路和出气气路，增加了压块的制作工艺难度和成本。4、传动机构过于烦琐，烦琐的传动机构会生产上下串动，影响微型泵的寿命，增大功耗，并且伴有较大噪音。
日本特许厅2003年2月26日公开了一种公开号为2003-56465(P2003-56465A)、名称为“薄膜泵”的发明专利申请。该专利申请与专利号为ZL00225848的中国实用新型专利不同之处主要在于采用了立体单向阀。该日本专利申请存在如下不足1、立体结构的单向阀本身存在气密性差、装配困难、工艺上难以保证的缺点。2、空气在进入气囊之前的气路过于曲折，曲折的气路空气阻力大、能耗大。3、当气囊受压时，由于进气口的单向阀远离气囊且还需拐弯，气囊受压力难以直接到达，不能及时关闭单向阀，存在空气倒流现象，带来气密性差的弱点，若使用于血压计，将影响血压的测量精度。4、在压块上同时设置有进气气路和出气气路，增加了压块的制作工艺难度和成本。5、传动机构过于烦琐，烦琐的传动机构一方面会产生噪音，另一方面使生产工艺烦琐、生产质量控制难，从而加重生产成本。
发明内容本发明的目的在于提供一种制作成本低、空气进气气路简单、气密性好、装配工艺简单，能有效防止空气倒流现象的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵。
进一步地，本发明的次一目的在于提供一种具有低功耗传动结构、无串动、摩擦小且结构简单、可靠的微型气压泵。
实现上述目的技术方案一种具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，包括气体导流组件100和传动组件200。气体导流组件100包括气嘴120、压块140和具有两个或两个以上活塞腔151的活塞体150，对应于各个活塞腔151上方的压块140上设置出气孔141，出气孔141上固定有单向出气阀130，出气孔141、与各活塞腔151相通，由气嘴120、单向出气阀130、出气孔141、与各活塞腔151构成单向出气气路。传动组件200包括马达260、偏心轮、压缩片210、传动轴220和活塞支架270。各个活塞腔151的底部设置有弹性固定套154和进气孔155，进气孔155上固定有进气单向阀152，在压缩片210上对应设置活塞体安装位211和进气孔212，压缩片210上的各个活塞体安装位211套入对应的弹性固定套154后紧密配合，由设置在各个活塞腔151底部的进气孔155、进气单向阀152、设置在压缩片210上的各进气孔212构成单向进气气路。偏心轮固定于马达输出轴上，活塞体150固定支撑在活塞支架270上，传动轴220压入穿过压缩片210，传动轴220的一端支撑在偏心轮上，传动轴220的另一端可转动支撑在所述活塞支架270的后部靠近中心部位处。
进一步，所述弹性固定套154位于各个活塞腔151的底面与活塞腔151的四周侧面交汇处沿四周侧面向下方向延伸而成。
进一步地，所述进气孔155位于各个活塞腔151底部的中心位置处，与之对应的进气孔212位于压缩片210上对应设置的活塞体安装位211的中心轴线上。在马达260上设置有进气孔261，使其压缩片210上设置的进气孔212借助于260上设置的进气孔261与外界空气相通。
进一步地，在压块140与气嘴120之间采用超声波焊接融为一密封体。所述活塞体150的各个活塞腔151的周边设置活塞腔密封圈153，用以增加压块140与活塞腔151之间的气密性。
进一步，所述偏心轮是由一个驱动轮230及设置在上面的偏心球面孔232组成，在所述活塞支架270后部靠近中心部位处开设有球面孔274，所述传动轴220的两端基本呈球面状，传动轴220的一端位于所述活塞支架270的偏心球面孔232内，传动轴220的另一端位于所述驱动轮230的球面孔232内。
进一步地，所述驱动轮230上开设有装配导向壁233，使其当马达转动时能将随意装入驱动轮230端面上的传动轴220的端部自动导入偏心球面孔232内。
进一步地，所述传动轴220是金属传动轴，所述压缩片210是塑料压缩片，驱动轮230的偏心球面孔232和活塞体支架270的偏心球面孔274内涂有润滑油。
采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于1、通过在气嘴120和压块140上只设置出气气路，在各个活塞腔151的底面设置进气孔155、进气单向阀152、在压缩片210上设置进气孔212，由此构成进气气路。这种出气气路和进气气路分别设置在不同器件上的方式，不但使微型气压泵制作成本低、装配工艺简单，而且气密性好、克服了空气倒流现象。
2、空气在进入气囊之前的气路短而毕直，空气流道顺畅，阻力小、能耗小。当气囊受压时，由于进气口的单向阀设置在气囊底部，气囊受压力能够迅速反应直接到达单向阀，气密性好，若使用于血压计，能提高血压的测量精度。
3、在通过在各个活塞腔151的底面设置弹性固定套154，能使压缩片210上的各活塞体安装位211套入对应的弹性固定套154后能够紧密配合。采用弹性固定套154位于各个活塞腔151的底面与活塞腔151的四周侧面交汇处沿四周侧面向下方向延伸而成的整体加工工艺，工艺简单，制作成本低，结构更紧凑、可靠。这种传动动力的结构简单、巧妙。
4、压块140与气嘴120之间采用超声波焊接技术，保证了压块140与气嘴120之间的气密性，精简了生产工艺，降低了生产成本，安装简单、成本低。
5、通过在驱动轮230上开设偏心球面孔232，在活塞支架270后部靠近中心部位处开设球面孔274，传动轴220的两端基本呈球面状，当马达转动时，由于驱动轮与传动轴之间、传动轴与活塞支架之间都是光滑的球面接触，磨擦阻力大大降低，因而传动组件的功耗小。另外，由于传动轴两端分别安装在偏心球面孔232和球面孔274中，这种传动轴两端的安装限位结构，能有效防止传动轴的串动，更有效的降低由传动机构发出的噪音问题。同时也能有效的提高产品使用寿命。
6、通过在驱动轮(230)上开设装配导向壁(233)，当马达转动时能将随意装入驱动轮(230)端面上的传动轴(220)的端部自动导入偏心球面孔(232)内。
7、采用金属材质的传动轴保证了传动件的刚性要求，采用塑料压缩片，一是为了保证与活塞腔之间更好的连接气密性要要求，二是避免在压缩活塞腔时对活塞腔的硬性损伤。
8、通过在驱动轮上的偏心球面孔和活塞体支架上的偏心球面孔内涂润滑油，使球面之间的摩擦系数降到最低，进一步降低了传动功耗。
9、由于活塞体包括两个或两个以上的活塞腔，一个活塞腔在气压吸入过程中时，一定有另一活塞腔在做气压输出，这种多个活塞腔的循环往复运动，有效控制气压输出的间断性问题，保证了气压输出连续、平稳。
下面结合附图对本发明具有低功耗空气导流结构的微型气压泵作进一步的详细描述。
图1是一种具有低功耗空气导流结构的微型气压泵的立体分解图。
图2是图1所示具有低功耗空气导流结构的微型气压泵的装配剖视图。
图3是图1所示具有低功耗空气导流结构的微型气压泵的气流流向剖视图。
图4是图1所示具有低功耗空气导流结构的微型气压泵的传动结构的装配剖视图。
其中，对各组件标号说明如下
具体实施方式参照图1和图2，本发明的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵由气体导流组件100、传动组件200组成。
请同时参照图3，传动组件200包括马达260、底座250、马达固定螺丝240、偏心轮、传动轴220、压缩片210、活塞支架270。马达260上有进气孔261，马达260底部有马达接线端子264，底座250上设置有整体装配使用的装配定位孔251及进气孔252，进气孔252和进气孔261用于向活塞腔151供给外部气体，底座250通过两颗加有弹簧垫片241的马达固定螺丝240与马达260上的螺丝固定孔253配合而固定在马达260上。在活塞支架270后部的中心部或尽量靠近中心部位处开设有球面孔274，活塞支架270利用装配定位孔271与底座250的装配定位孔251配合装配。偏心轮是由一个驱动轮230及设置在上面的偏心球面孔232组成，驱动轮230直接压入马达输出轴263上，驱动轮230上端面设有一偏心球面孔232，并设有传动轴220安装导向壁233。传动轴(220)的两端基本呈球面状，传动轴220压入压缩片210的传动轴装配孔213。在活塞支架270上的球面孔274以及驱动轮230上端面的偏心球面孔232上涂上润滑油，将装有压缩片210的传动轴220一侧端部的球面A221自然放入活塞支架270上的球面孔274。传动轴220另一侧端部的球面B222任意放入驱动轮230的端面上(或者直接放入偏心球面孔232内)，转动马达260，传动轴220一侧的球面B222将受导向壁233作用，自动导入驱动轮230上端面的偏心球面孔232内。
请同时参照图4，气体导流组件100包括固定螺丝110、气嘴120、出气单向阀130、压块140、以及活塞体150。在压块140上将多个出气单向阀130装入出气单向阀固定孔142，再将装好出气单向阀130的压块140装入气嘴120，使用超声波焊接将其焊接密封为一体。将活塞体150穿过活塞支架270中的活塞腔安装位272，放入活塞体安装位A273。压缩片210中的各个活塞腔151的底部设置有弹性固定套154和进气孔155，弹性固定套154位于各个活塞腔151的底面与活塞腔151的四周侧面交汇处沿四周侧面向下方向延伸而成。进气孔155位于各个活塞腔151底部的中心位置处，与之对应的进气孔212位于压缩片210上对应设置的活塞体安装位211的中心轴线上，进气孔155上固定有进气单向阀152，将压缩片210中的多个活塞体安装位211装入活塞体150中的固定套154，进气单向阀152与压缩片210的进气孔212构成进气气路，通过马达260上设置的进气孔261和/或底座250上设置的进气孔252，使压缩片210上设置的进气孔212与外界空气相通。由于活塞体150的固定套154是硅橡胶材料制作的，在套入后能够与压缩片210上的活塞体安装位211紧密的配合，并使活塞体150多个活塞腔151底面的进气单向阀152与压缩片210上进气孔212密闭。活塞体150的多个活塞腔151周边并设有活塞腔密封圈153，可以有效保证增加压块140与活塞腔151之间的气密性。
请同时参照图1和图2，使用固定螺丝110将气体导流组件100、传动组件200固定。由于螺丝110的作用，使气体导流组件100的活塞体150中活塞体密封圈153挤压密封每个活塞腔151。
具体工作原理如下传动组件200的马达260加电后，马达输出轴263开始转动，与马达输出轴263连接的驱动轮230随马达输出轴263一起转动。驱动轮260上端面设有一偏心球面孔232，偏心球面孔232侧边并设有安装导向壁233。偏心球面孔232与活塞支架270上的球面孔274将压缩片210中心部压入的金属传动轴232斜角套合连接。所以，当驱动轮230随马达260一起转动时，驱动轮230将带动压缩片210以活塞支架270上的球面孔274为圆心，驱动轮260的偏心球面孔232为半径做圆周摇摆运动。活塞体150的固定套154，套入压缩片210上的活塞体安装位211中，金属传动轴232在做圆周摇摆运动的同时会通过压缩片210带动活塞体150的活塞腔151做压缩运动。
活塞体150多个活塞腔1511底面的进气单向阀152，在常态下所有进、出气单向阀121、152都是常闭的。在受到负压时进气单向阀152才会被吸开；受到正压时，出气单向阀121才会被吹开。
金属传动轴220在做圆周摇摆运动的同时会通过压缩片210带动活塞体150的活塞腔151做压缩运动时，会将活塞腔151拉上或拉下。以一个活塞腔151的运动为例，在拉下时，活塞腔151内产生一个负压，将出气单向阀130上的常闭出气单向阀130吸合到更加紧密。同时由于负压，将活塞体150活塞腔151底面的进气单向阀152吸开，位于马达260外的空气通过进气孔261以及马达输出轴263的缝隙进入底座250内部。再通过压缩片210中的进气孔212将空气吸入到活塞腔151中，完成活塞腔151中的空气吸入过程。
空气被吸入后，同样由于金属传动轴220在做圆周摇摆运动的同时会通过压缩片210带动活塞体150的活塞腔151做压缩运动，将活塞腔向上推动，活塞腔151内被挤压而产生一个正压，将活塞腔151底面的进气单向阀152吸合到更加紧密，同时由于正压，将出气单向阀130上的常闭单向阀131推开，空气由活塞腔151通过多个出气气孔141输出到气嘴120，再由出气气嘴121输出，完成活塞腔151气压输出的过程。
由于活塞体150包括两个或两个以上的活塞腔151，所以一个活塞腔151在气压吸入过程中一定有另一活塞腔151在做气压输出。这种多个活塞腔151的循环往复运动，有效控制气压输出的间断性问题，保证了气压输出连续、平稳。
在整个过程中，驱动轮230的偏心球面孔232和活塞体支架270的偏心球面孔274内涂有润滑油，使金属传动轴220的两端面球面A221、球面B222摩擦系数降到最低，并由于金属传动轴220的两端的安装限位能有效防止金属传动轴的串动，更有效的降低由传动机构发出的噪音问题。同时也能有效的提高产品使用寿命。
根据需要，气体导流组件100、传动组件200固定方式可以使用螺丝固定，也可以使用勾位、弹簧扣或塑胶扣固定。
本发明特别适合于用于电子血压计的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵。
权利要求
1.一种具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，包括气体导流组件(100)和传动组件(200)，气体导流组件(100)包括气嘴(120)、压块(140)和具有两个或两个以上活塞腔(151)的活塞体(150)，对应于各个活塞腔(151)上方的压块(140)上设置出气孔(141)，出气孔(141)上固定有单向出气阀(130)，出气孔(141)、与各活塞腔(151)相通，由气嘴(120)、单向出气阀(130)、出气孔(141)、与各活塞腔(151)构成单向出气气路，传动组件(200)包括马达(260)、偏心轮、压缩片(210)、传动轴(220)和活塞支架(270)，偏心轮固定于马达输出轴上，活塞体(150)固定支撑在活塞支架(270)上，传动轴(220)压入穿过压缩片(210)，传动轴(220)的一端支撑在偏心轮上，传动轴(220)的另一端可转动支撑在所述活塞支架(270)的后部靠近中心部位处，其特征在于所述各个活塞腔(151)的底部设置有弹性固定套(154)和进气孔(155)，进气孔(155)上固定有进气单向阀(152)，在压缩片(210)上对应设置活塞体安装位(211)和进气孔(212)，压缩片(210)上的各个活塞体安装位(211)套入对应的弹性固定套(154)后紧密配合，由设置在各个活塞腔(151)底部的进气孔(155)、进气单向阀(152)、设置在压缩片(210)上的各进气孔(212)构成单向进气气路。
2.如权利要求1所述的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，其特征在于所述弹性固定套(154)位于各个活塞腔(151)的底面与活塞腔(151)的四周侧面交汇处沿四周侧面向下方向延伸而成。
3.如权利要求1所述的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，其特征在于所述进气孔(155)位于各个活塞腔(151)底部的中心位置处，与之对应的进气孔(212)位于压缩片(210)上对应设置的活塞体安装位(211)的中心轴线上。
4.如权利要求1所述的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，其特征在于马达(260)上设置有进气孔(261)，使其压缩片(210)上设置的进气孔(212)借助于(260)上设置的进气孔(261)与外界空气相通。
5.如权利要求1所述的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，其特征在于所述压块(140)与气嘴(120)之间采用超声波焊接融为一密封体。
6.如权利要求1所述的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，其特征在于所述活塞体(150)的各个活塞腔(151)的周边设置活塞腔密封圈(153)，用以增加压块(140)与活塞腔(151)之间的气密性。
7.如权利要求1-6任意一项所述的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，其特征在于所述偏心轮是由一个驱动轮230及设置在上面的偏心球面孔232组成，在所述活塞支架(270)后部靠近中心部位处开设有球面孔(274)，所述传动轴(220)的两端基本呈球面状，传动轴(220)的一端位于所述活塞支架(270)的偏心球面孔(232)内，传动轴(220)的另一端位于所述驱动轮(230)的球面孔(232)内。
8.如权利要求7所述的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，其特征在于所述驱动轮(230)上开设有装配导向壁(233)，使其当马达转动时能将随意装入驱动轮(230)端面上的传动轴(220)的端部自动导入偏心球面孔(232)内。
9.如权利要求8所述的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，其特征在于所述传动轴(220)是金属传动轴，所述压缩片(210)是塑料压缩片。
10.如权利要求9所述的具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，其特征在于驱动轮230的偏心球面孔(232)和活塞体支架(270)的偏心球面孔(274)内涂有润滑油。
全文摘要
一种具有低功耗空气导流结构的微型气压泵，其中，气体导流组件包括气嘴、压块和具有多个活塞腔的活塞体，压块上只设置与气嘴相通的出气孔及固定在出气孔上的单向出气阀，出气孔与各活塞腔相通，构成单向出气气路。传动组件包括马达、偏心轮、压缩片、传动轴和活塞支架。各个活塞腔的底部设置有弹性固定套和进气孔，进气孔上固定有进气单向阀，在压缩片上对应设置活塞体安装位和进气孔，压缩片上的各个活塞体安装位套入对应的弹性固定套后紧密配合，由设置在各个活塞腔底部的进气孔、进气单向阀、设置在压缩片上的各进气孔构成单向进气气路，马达经偏心轮、传动轴传动压缩片对支撑在活塞支架上的活塞腔进行压缩。本发明提供一种成本低、进气气路简单、气密性好、装配工艺简单的微型气压泵。
文档编号F04B27/10GK1766328SQ20051002176
公开日2006年5月3日 申请日期2005年9月23日 优先权日2005年9月23日
发明者章年平 申请人:章年平