液体排放器和包括该液体排放器的设备的制作方法

文档序号:5450438阅读:138来源:国知局
专利名称:液体排放器和包括该液体排放器的设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种液体排放器和一种包括该液体排放器的设备,该液体排放器用于通过连续地压紧和压扁管子的一部分而连续地推出管子内的液体。
相关技术描述用于通过连续地压紧和压扁管子而排放一弹性管子内的液体的液体排放器(管子泵)是常规已知的。
例如,在日本未审专利申请出版物No.2000-110712中公开了一种液体排放器,用于通过利用一凸轮轴推出沿管子设置的多个管子推动部件并连续压扁该管子而将流体送入一管子。该液体排放器的凸轮轴是依靠一个弹簧通过齿轮系来驱动的。
此外,如日本未审专利申请公报No.5-69558中公开的一种液体排放器,是属于通过用压缩弹簧偏压一压力滚珠来连续压扁一管子的类型。
还有,一种液体排放器具有这样一种结构,其中一根管子设置成一个弧形或半圆形,而管子的顶面被一个圆柱形滚柱压紧和压扁。
本发明要解决的问题这些有关的液体排放器具有下列问题。
在用凸轮轴推出多个管子推动部件的液体排放器中,凸轮轴和管子推动部件之间产生摩擦,因此能量损失变大,而凸轮轴和管子推动部件由于摩擦而磨损,由此产生耐用性不能提高的问题。特别是,在这种液体排放器中,凸轮轴的滚动转变为管子推动部件相对于管子的前后移动,还需要施加一个大的力来通过管子推动部件压扁管子。因此,在凸轮轴和管子推动部件之间产生摩擦,从而存在凸轮轴和管子推动部件被磨损的问题。
至少需要三个管子推动部件。为了使液体排放得更平滑,需要大约8根管子的许多管子。因为在许多管子推动部件和凸轮轴之间产生摩擦,所以需要一个大的力来驱动凸轮轴和利用管子推动部件压扁管子。因此,例如,必须设置一个大的电动机,从而难于减小液体排放器的尺寸。
甚至在使用压力滚珠的液体排放器中,压力滚柱和管子之间的接触面积也是大的,从而需要一个大的力来压扁管子。因此,需要一个大的电动机来驱动压力滚柱,使得不可能减小液体排放器的尺寸。为了可以滚动地安装压力滚柱,需要一个例如用于将滚柱轴承之类预先紧固在一导引滚柱上的子装置。因此,产生液体排放器的尺寸增大而费用提高的问题。其次,因为由于压力滚柱和管子之间的接触面积大而产生大的摩擦,所以,当液体排放器长时间使用时,出现由于摩擦而产生的磨损,从而不可能提高液体排放器的耐用性。
其次,甚至在用圆形圆柱形滚柱压紧和压扁管子的液体排放器中,因为滚柱和管子之间的接触面积大,所以需要大的电动机来驱动滚柱。此外,因为由于滚柱的内表面(更接近由管子形成的弧形或半圆形的中心的表面)和外表面的移动速度的差异而产生滑动,所以产生摩擦损失。为了克服该问题,滚柱可以做成锥形。当使用锥形滚柱时,必须考虑锥形滚柱的安置方向。例如,当管子设置成圆形时,必须将锥形滚柱的转动轴设置成面对管子圆形的中心。而且,当使用锥形滚柱时,为了充分地压紧和压扁管子,必须将设置管子的表面和滚柱压紧和压扁管子的表面安置成彼此平行。当(例如)装配操作中出现变化时,就难以保持这两个表面彼此平行,因而压紧和压扁操作变得不稳定。因此,当使用锥形滚柱时,必须通过考虑安置方向而精确地完成装配操作,从而产生装配操作的麻烦。
如上所述,这些有关的液体排放器存在的第一个问题是,难于提高耐用性、减小尺寸和容易地完成装配操作。
一个连续地压紧和压扁管子的液体排放器是这样的,即使当它不操作时,管子的至少一部分也始终被压紧和压扁。特别是,在从工厂中完成液体排放器的装配后到用户开始使用液体排放器的期间,一个力长时间地仅仅作用在管子的一部分上。结果,管子遭受塑性变形,因而其容量发生变化。因此,即使用户开始使用液体排放器,也可能产生从液体排放器来的排放率误差,由此产生第二个问题,就是难于减少排放率的误差。
当管子受滚珠摩擦和拉动时(也就是,当滚珠在管子上移动而同时压紧和压扁管子时),管子被拉长或其弹性减小,因此可能产生排放率的变化。特别是,在用户开始使用液体排放器后不久的初始阶段中,当管子被摩擦和拉动时,其长度接近于天然长度的管子受到拉动,因而管子内径发生变化,结果排放率的误差往往很大。因此,当排放率受到精确控制时,必须进行试运转,由此产生第三个问题,就是难于提高工作效率。
本发明的第一个目的是,提供一种能够做得更耐用和尺寸更小且可以容易地装配的液体排放器。
本发明的第二个目的是,提供一种可以达到第一个目的而且可以减小排放率误差的液体排放器。
本发明的第三个目的是,提供一种可以提高工作效率的液体排放器。
本发明的第四个目的是,提供一种包括这些液体排放器中任何一种的设备。
解决问题的方法本发明的一种液体排放器包括一个用于在其上面安置一弹性管子的底座,包括一个在管子上滚动而压紧和压扁管子的一部分的滚珠,以及一个用于滚动该滚珠的驱动机构。
这里,“滚珠在管子上滚动”指滚珠沿管子滚动和移动而同时接触管子,因此不一定指滚珠在管子的顶面上滚动。因而,它包括滚珠在管子的侧表面上和底表面上滚动的普遍概念。
可以提供一个或多个滚珠。
该液体排放器可以包括或不包括一个用于可以滚动地保持该滚珠的止动器。
在具有这种结构的本发明中,管子的一部分被一个滚珠压紧和压扁。因此,因为滚珠和管子之间的接触面积小,所以与使用一个压力滚柱、管子推动部件或一个滚柱的情况相比,不会产生大的摩擦。此外,因为滚珠本身沿管子移动而同时滚动,所以与滚珠本身不转动的情况相比,不容易产生摩擦。因此,滚珠和管子不容易发生由于它们之间产生的摩擦而引起的品质下降,由此可以将液体排放器做得更耐用。其次,因为不产生大的摩擦,所以驱动滚珠的电动机之类可以减小尺寸,从而可以减小液体排放器的尺寸。
在使用一个锥形滚柱的有关液体排放器中,需要考虑锥形滚柱的设置方向。相反,在本发明的使用一个滚珠的液体排放器中,不需要考虑滚珠的设置方向,由此更容易进行装配。
此外,在使用一个滚珠的情况下,当滚珠相对于管子尺寸的尺寸和滚珠的位置被适当地设定时,可以基本上完全地压紧和压扁管子。例如,当滚珠的直径充分地大于管孔直径时,可以基本上完全压紧和压扁管子。当滚珠在其中心点与管孔直径的中心对准的情况下移动时,管子可以基本上完全被压紧和压扁。
因此,管子上的压紧和压扁操作不会由于(例如)在使用锥形滚柱时出现的装配操作中的变化而变得不稳定,因而不需要精确地进行装配操作,由此更易于进行装配操作。
作为本发明使用的滚珠,可以使用常用的轴承滚珠之类,因此,与制造锥形滚柱的情况相比,制造费用较低。
这里,最好在底座中形成一个将管子安置于其中的管子导向槽,而界定管子导向槽的管子接触表面的横截面形状的中央部分是凹下的。
在本发明中,如图40中所示,一个管子可以安置在平面底座上,而管子可以被一个滚珠从底座的对面压紧和压扁,管子夹在滚珠和底座之间。但是,这里,例如,当滚珠直径与管子直径相比太小时,或者当壁厚或管子弹性与用于对着管子推动滚珠的力之间的关系不合适时,或者当滚珠和管子并排设置在合适位置上时,不能沿管子的整个宽度方向施加一个均匀的压力,该力的方向与管子的轴向(管子的纵向)成正交,就像使用压力滚柱或管子推动部件的情况中那样。换句话说,因为滚珠的球面和底座之间的距离是不恒定的,管子的与滚珠的沿宽度方向的中心对准的中心轴线部分受压紧最厉害,而管子的两端部分几乎不受压紧。因此,很难完全压扁管孔。当管孔没有完全压扁时,从液体排放器来的排放率的精确度就减小。此外,为了完全压扁管孔,需要一个大的力来压紧管子,从而管子上的负荷增大。因此,需要充分考虑滚珠直径和管子直径之间的关系,以及滚珠的位置。
与此相反,当界定管子导向槽的管子接触表面的横截面的中央部分凹下时,与管子安置在平面底座上而管子被滚珠压紧和压扁的情况相比,滚珠的球面和底座之间的距离的变化减小,因此,当管子被压紧时,管子沿管子导向槽的形状变形,由此可以基本上均匀地压紧整个管子。因此,即使没有充分考虑滚珠直径和管子直径之间的关系,也可以压紧管子的两端部分,因而液体排放器的排放率是高度精确的。此外,如果管子的中央在管子导向槽的凹部处凹下,那么沿正交于管孔中心轴线方向的方向的管子位置就自动受到导向。因此,管子的移动可以沿管孔中心轴受到导向,从而管子可以基本上被完全压紧和压扁,由此可以使液体排放的排放率高度精确。
最好界定管子导向槽的管子接触表面的横截面形状为与滚珠同心地形成的弧形或是一个线性地近似于弧形的形状。
如果界定管子导向槽的管子接触表面的横截面形状是一个与滚珠同心地形成的弧形,那么,与划定管子导向槽界限的管子接触表面的横截面中央部分仅仅凹下的情况相比,滚珠和在其上面安置管子的底座之间的距离更加恒定,因而,当管子被滚珠压紧和压扁时,整个管子可以被均匀地压紧。因此,可以用较小的力基本上完全压扁管孔,从而可以提高液体排放器的排放率精度。
即使界定管子导向槽的管子接触表面的横截面形状是一个线性地近似于弧形的形状,因为管子是弹性的,所以当管子被滚珠压紧和压扁时,管子也弯曲成弧形,因此,像界定管子导向槽的管子接触表面的横截面形状为弧形的情况一样,管孔可以基本上被完全压扁。此外,如果界定管子导向槽的管子接触表面的横截面形状为线性地近似于弧形的形状,那么,与横截面形状为弧形的情况相比,管子导向槽易于形成。
其次,在本发明中,因为使用一个滚珠,而界定管子导向槽的管子接触表面的横截面形状为与滚珠同心地形成的弧形或为线性地近似于弧形的形状,所以即使使用的管子其壁厚有变化,也可以基本上完全压扁管子,因此,排放率可以做得精确。
这里,当弧形半径为R,滚珠半径为r,而管子厚度为T时,最好下列数字表达式2得到满足R-2T≤r特别希望下列数字表达式3得到满足R-2T≤r<R-T当滚珠半径r小于R-2T时,难于基本上完全压紧和压扁管子。另一方面,当滚珠半径r大于R-T时,变得难于压扁靠近管孔中心的部分。为了也压扁靠近管孔中心的部分,需要更大的力来使管子变形。因此,当滚珠在管子上滚动时,一个大的负荷施加在管子上。在本发明中,因为滚珠直径r等于或大于R-2T而小于R-T,所以该问题不会发生。除了条件R-2T≤r<R-T外,滚珠的确切半径r还依赖于管子的弹性变形、管子材料等而设定。
其次,最好滚珠和管子之间的摩擦系数小于管子导向槽和管子之间的摩擦系数。
当滚珠和管子之间的摩擦系数大于管子导向槽和管子之间的摩擦系数时,在滚珠滚动时,管子可能在管子导向槽中移动。但是,在本发明中,因为滚珠和管子之间的摩擦系数小于管子导向槽和管子之间的摩擦系数,所以这一问题不会发生。因此,可以滚动该滚珠而同时将管子保持在其预定位置上。
其次,最好液体排放器做成包括一个与管子对置的推动部件而使滚珠安置在管子和推动部件之间,因此,通过使滚珠滚动而接触推动部件,滚珠被推动部件压紧而压紧和压扁管子的一部分。
这里,作为推动部件,可以使用一个盘形回转器、一个环形板状部件等等。
当设置这样一个推动部件时,从管子施加在滚珠上的弹性力被推动部件接受,因此,可以通过用滚珠可靠地压紧和压扁管子来排放液体。
这里,最好液体排放器包括一个可以沿管子移动的止动器并在止动器上形成一个滚珠保持区段,用于保持滚珠,使滚珠能够转动。
通过由止动器保持滚珠,当滚珠滚动时,它不再从其预定位置移动,因而排放操作的精度更高。当提供多个滚珠时,可以使滚珠彼此隔开相等距离,因而排放率可以成为恒定。
其次,最好本发明的液体排放器做成,通过在止动器上施加外力,止动器的位置和滚珠安装在止动器上的位置会移动,从而取消滚珠对管子的压紧和压扁操作。
当液体排放器做成,在止动器上施加外力时安置滚珠的位置移动,从而取消滚珠对管子的压紧和压扁操作时,液体排放器可以有一个在止动器中心内形成的跑道形(椭圆形)孔,或者如图41中所示,可以使止动器的内周面冲压出而止动器中心和内周面与一个弹簧联接,因此,当沿正交于止动器转动轴的方向施加一个力时,止动器移动,从而使滚珠从管子移动。当使用这样一种结构时,在液体排放器长时间不用或在用户开始使用液体排放器之前的期间,可以防止管子会变形。由此,可以减小排放率中产生的误差,从而可以达到本发明的第二目的。
因为开始与管子接触的滚珠表面是球形的,所以即使滚珠没有完全从管子移走,甚至仅仅使滚珠的中心位置移动离开管子中心,也可以取消对管子的压紧和压扁操作。因此,与使用一个压力滚柱等的情况相比,滚珠被外力移动的量可以做得非常小,从而可以容易地取消压紧和压扁操作。
最好液体排放器做成,滚珠设置在一个位于底座上而离开管子的初始位置中,并且包括一个用于保持滚珠而使滚珠能在管子上滚动的滚珠保持区段、用于将滚珠从其初始位置引到滚珠保持区段的引导机构,以及用于使已被引到滚珠保持区段的滚珠返回其初始位置的引离机构。
当液体排放器包括多个滚珠时,全部滚珠可以安置在初始位置中,或至少一个滚珠可以安置在初始位置中。
当液体排放器包括(例如)一个止动器时,滚珠保持区段可以在止动器上形成,或者当液体排放器包括(例如)一个推动部件时,滚珠保持区段可以在推动部件上形成。
滚珠安置在离开管子的初始位置上,通过引导机构,滚珠被引向滚珠保持区段。因此,因为在初始状态中管子没有受到压紧和压扁,所以管子不容易受到塑性变形,因而可以减小排放率的误差,由此可以达到本发明的第二个目的。
因为液体排放器包括引离机构,所以在使用后滚珠从滚珠保持区段返回其初始位置,因而滚珠可以离开管子。因此,甚至在使用后,也可以防止管子的塑性变形,从而可以减小排放率的误差。
液体排放器可以做成包括至少由第一滚珠和第二滚珠组成的两个或多个滚珠与推动部件或止动器中的至少一个,该推动部件相对于底座可以转动地设置以向着管子推动每个滚珠,而该止动器相对于底座可以转动地设置。在液体排放器中,推动部件的管子一侧的表面和止动器中的至少一个包括一个滚珠安装区段和一个滚珠导向槽,该滚珠安装区段用于在其上面安装第一滚珠以使第一滚珠能够滚动,而该滚珠导向槽用于在其上面可以移动地安置第二滚珠。当第二滚珠处在与滚珠导向槽划界的向前转动方向前侧端上时,该与滚珠导向槽划界的向前转动方向前侧端位于滚珠安装区段附近,因此在第一滚珠安置于滚珠安装区段上的同时,第二滚珠可以安置在其初始位置上。与滚珠导向槽划界的向前转动方向后侧端是滚珠保持区段。
这里,液体排放器可以只包括一个推动部件而不包括止动器,或者它可以只包括一个止动器。另外,液体排放器可以既包括一个推动部件,又包括一个止动器。当它包括止动器和推动部件两者时,滚珠安装部分或滚珠导向槽不需要设置在推动部件上。
在具有这种结构的本发明中,当推动部件或止动器向前转动时,由滚珠安装区段保持的第一滚珠被引到管子上而在管子上滚动。第二滚珠在滚珠导向槽中移动,并与滚珠导向槽的用作滚珠保持区段的向前转动方向后端接触。这意味着,第二滚珠被向前转动方向后端可以滚动地保持并被引到管子上而在管子上滚动。
在使用后,推动部件或止动器沿反向转动。这导致被滚珠安装区段保持的第一滚珠返回其初始位置。第二滚珠移动离开滚珠导向槽的用作滚珠保持区段的向前转动方向后端,移入滚珠导向槽,并被向前转动方向前端保持,从而返回其初始位置。因此,滚珠导向槽用作将滚珠从其初始位置引到滚珠保持区段的引导机构,并用作使滚珠从滚珠保持区段返回其初始位置的引离机构。
按照具有这样一种结构的本发明,在初始状态中,至少第一和第二滚珠不在管子上,因此可以防止管子的塑性变形。在使用后,可以通过反向转动该推动部件或止动器而使滚珠返回其初始位置。因此,不仅在从工厂中完成液体排放器装配后到用户开始使用液体排放器的期间,而且在用户一旦开始使用液体排放器之后,也可以防止管子的塑性变形。因而,因为可以防止此种塑性变形,所以也可以减小排放率中出现的误差,由此可以达到本发明的第二个目的。
当液体排放器包括一个止动器时,可以精确地维持当第一和第二滚珠在管子上滚动时它们之间的距离。因为滚珠是被止动器保持的,所以即使(例如)在使用液体排放器期间外加震动,滚珠也不会离开管子。
本发明的液体排放器可以做成包括一个止动器、一个推动部件和一个驱动机构,该止动器包括一个用于保持一滚珠以使滚珠能在管子上滚动的滚珠保持区段,该推动部件用于对着管子推动滚珠以压紧和压扁管子的一部分,而该驱动机构用于沿管子移动该推动部件。在液体排放器中,初始位置与滚珠保持区段的路径并不对准。至少一个滚珠是安置在初始位置上的被引入滚珠。引导机构将被引入滚珠从初始位置引到滚珠保持区段。
与止动器的移动同时,被引导机构引到滚珠保持区段的滚珠被引导到管子上而在管子上滚动。
因为至少一个滚珠被作为被引入滚珠而安置在其与止动器的滚珠保持区段的路径并不对准的初始位置上,并被从其初始位置引到滚珠保持区段,所以被引入滚珠并不压紧和压扁设置在其初始状态中的管子。因此,可以防止管子会变形,从而可以减小排放率中发生的误差。由此,可以达到本发明的第二个目的。特别是,因为从液体排放器制造后到用户开始使用液体排放器的时间很长,所以这样一种结构是有效的。
当使用两个或更多个滚珠时,如果除了被引入滚珠外的滚珠最初被安置在它们并不压紧和压扁在滚珠保持区段的路径上方的管子并被装配,那么可以防止管子的整个长度会变形。
最好液体排放器还包括引离机构,用于使被引入滚珠从滚珠保持区段返回初始位置。在液体排放器中,止动器是一个设置成基本上与底座平行的平板部件并有一个在平面图中延伸在管子和被引入滚珠初始位置之间的外周面边缘。滚珠保持区段是通过切去止动器的从外周面边缘到管子上方的一个位置的一个部分而形成的。在初始位置中的被引入滚珠从一与止动器移动方向横交的方向被引到滚珠保持区段,而该已被引到滚珠保持区段的被引入滚珠沿止动器移动方向被滚珠保持区段保持。在滚珠保持区段上形成的引离机构有一个初始位置导引表面,用于当止动器沿反向移动时将被引入滚珠引到其初始位置。
按照本发明,因为滚珠保持区段有一个初始位置导引表面,在用户已经结束使用液体排放器之后,可以通过使止动器简单地反向移动而使引入滚珠离开管子,因此甚至在使用后也可以防止管子会变形,从而减小排放率中发生的误差。
最好在底座中形成一个滚珠引入槽,用于将安置在初始位置中的引入滚珠引导到一个设置在管子导向槽中的管子上方的位置,而界定滚珠引入槽的底部表面的横截面中央部分向着推动部件突出。
这里,界定滚珠引入槽的底部表面指的是引入滚珠沿其滚动的表面。
通过将界定滚珠引入槽的底部表面的形状做成使其中央部分向推动部件突出,当用户开始使用液体排放器时,已引到滚珠保持区段的被引入滚珠移到滚珠引入槽的背面(与引入槽的初始位置相对的面,界定滚珠引入槽的横截面中央部分安置在两者中间)并在界定滚珠引入槽的后侧表面上滚动。
另一方面,在使用后,当止动器沿反向移动时,引入滚珠受滚珠保持区段的初始位置导引表面的引导,绕过界定滚珠引入槽的外侧表面,并返回其初始位置。
因此,以这种方式,滚珠引入槽的横截面中央部分被做成向推动部件突出,因而,当引入滚珠被引导时,将被引入滚珠做成在界定滚珠引入槽的后侧表面上滚动,因此,当引入滚珠返回其初始位置时,滚珠被做成在界定滚珠引入槽的外侧表面上滚动。利用这种结构,可以精确地引导引入滚珠并使其返回其初始位置。
液体排放器可以做成使止动器是一个平板部件,它被设置成基本上平行于底座而其外周面边缘在平面图中延伸在管子和被引入滚珠的初始位置之间。在液体排放器中,滚珠保持区段是通过切去止动器的从外周面边缘到管子上方一位置的一个部分而形成的。在初始位置中的被引入滚珠从与止动器移动方向横交的方向被引到滚珠保持区段,而已被引到滚珠保持区段的被引入滚珠沿止动器移动方向被滚珠保持区段保持。引导机构包括设置在底座上的推进机构,用于向着止动器的外周面边缘偏压处在初始位置的引入滚珠。
按照本发明,直到滚珠保持区段到达引入滚珠的初始位置之前,将被引入滚珠推进机构止动在止动器的外周面边缘上。当滚珠保持区段到达滚珠的初始位置时,将被引入滚珠推动机构推入滚珠保持区段中,在其被滚珠保持区段保持的同时在管子上移动。因此,被引入滚珠可以容易地被引到滚珠保持区段。
这里,最好液体排放器包括引离机构,用于使被引入滚珠从滚珠保持区段返回其初始位置,引离机构被设置在止动器的滚珠保持区段上,而液体排放器也包括外周面方向推进机构,用于沿止动器外周面方向偏压被引入滚珠。
这里,“止动器的外周面方向”指一个与将被引入滚珠引到滚珠保持区段的方向相对的方向。
最好外周面方向排进机构的偏压力比推进机构弱。
在管子导向槽做深的情况下,即使设置外周面方向推进机构,将已被引到滚珠保持区段的被引入滚珠对着一个界定管子导向槽的侧表面推动,因此它不会离开管子导向槽。此外,因为推进机构设置在初始位置上,所以被引入滚珠受推进机构止动,因此在液体排放器使用期间它不会返回其初始位置。
在使用液体排放器之后当止动器反向移动时,以及在止动器已返回其预定位置后,当推进机构的偏压操作已被取消时,被引入滚珠可以由于外周面方向推进机构的偏压力而从滚珠保持区段可靠地返回其初始位置。因此,甚至在使用后,也可以防止管子会变形。
其次,最好引导机构有一个斜面,该斜面使安置在底座上的滚珠能够沿斜面从其初始位置移动到滚珠保持区段的路径的高度。
按照本发明,当被引入滚珠由推进机构推入滚珠保持区段时,可以将被引入滚珠从其初始位置平滑地移动到滚珠保持区段的路径的高度。特别是,对于在被引入滚珠的初始位置和管子顶部之间产生高度差异的情况,该结构是有效的。
其次,这里,最好该引导机构包括导向机构,用于在一个将被引入滚珠引到止动器的滚珠保持区段的范围内设定一个比被引入滚珠高度大的从推动部件到管子顶部的距离。
按照本发明,因为当将被引入滚珠引到止动器的滚珠保持区段时被引入滚珠并不接触推动部件,所以不仅推动部件不会施加一个力,而且从被引入滚珠的初始位置到管子顶部测到的高度差可以做得很小,因此可将被引入滚珠平滑地引导。
结果,因为由推进机构施加在引入滚珠上的偏压力可以设定得很小,所以在将被引入滚珠推入滚珠保持区段后,即使推进机构与止动器的外周面边缘接触,也可以减小与止动器的移动有关地施加的负荷。
其次,当导向机构是通过设置在底座中的管子导向槽来形成并用于在其中安置管子时,只要通过调整管子导向槽的深度,就可以容易地调整从推动部件到管子顶部的距离。
其次,最好推进机构是一个用于通过其一个端面偏压被引入滚珠的板簧,而液体排放器包括包含该板簧的检测机构、在止动器外周面边缘上预定间隔处设置的形状变化部分以及一个检测区段,该检测区段用于检测当板簧的端面与止动器的形状变化部分接触时发生的板簧端面的摆动。
按照本发明,通过检测当板簧端面与设置在止动器上预定间隔处的形状变化部分接触时发生的摆动,可以容易地计算止动器的移动距离。
例如,如果检测区段做成它能在板簧端部摆动的一个范围内与板簧产生电连接,那么只要通过检测该检测区段的电连接状态,就可以容易地计算止动器的移动距离。
因为板簧被用于推动机构和检测机构两者,所以可以减少装配液体排放器所需的部件数目、费用和人力数目。
最好管子被设置成基本上弧形,止动器和推动部件做成盘形且相对于底座可以转动地设置,而推进机构设置在止动器的外周面上。
按照本发明,因为可以提供一个用于设置推进机构的大空间,所以可以容易地生产液体排放器。
在这样一种液体排放器中,最好引导机构在滚珠保持区段的与止动器移动方向相对的一侧上从止动器突出,而液体排放器还包括输送机构,用于当止动器移动时由于通过被引入滚珠的初始位置利用捕捉被引入滚珠而输送该被引入滚珠。
按照本发明,处在其初始位置的被引入滚珠由输送机构捕捉而被引入滚珠保持区段,并与止动器一起移动。因此,可以将被引入滚珠可靠地引入滚珠保持区段。
这里,最好引导机构包括导向机构,后者从底座上引入滚珠的初始位置沿滚珠保持区段的移动方向向止动器突出,而且该导向机构有一个导引表面,用于通过在底座上与止动器一起移动的被引入滚珠接触该导引表面而将被引入滚珠引向滚珠保持区段的路径。
按照本发明,当被引入滚珠接触导引机构的导引表面而被引向滚珠保持区段的路径时,引入滚珠向滚珠保持区段移动。因此,可将被引入滚珠可靠地引入滚珠保持区段。
这里,最好液体排放器包括引离机构,用于使被引入滚珠从滚珠保持区段返回初始位置,而该引离机构包括一个初始位置导引表面,形成于底座的与导引表面对置的一个部分上,被引入滚珠的初始位置就设置在两者之间,该初始位置导引表面用于将被引入滚珠引导到初始位置。
由于在底座上形成一个初始位置导引表面,在用户结束使用液体排放器之后,可以通过反向移动止动器而使被引入滚珠平滑地返回其初始位置。
这里,最好液体排放器包括一个推动部件,用于对着管子推动滚珠从而压紧和压扁管子的一部分,而驱动机构将动力传送给推动部件的外周面边缘。
按照本发明,当驱动机构受到驱动时,推动部件移动。因为滚珠被推动部件对着管子推动,所以滚珠由于被推动部件的移动施加在其上面的转动力而在管子上滚动,并且在移动的同时压紧和压扁管子的一部分。
按照本发明,与将动力传送到推动部件的转动轴的情况相比,液体排放器可以做得更薄。驱动机构的例子是,一个安装了蜗轮的电动机、一个如包括压电器件的振动体的驱动器和一个将驱动动力传送到这样一个驱动器的齿轮系。
其次,最好是,通过将电压外加到压电器件上而包括该压电器件的振动体与推动部件接触,驱动机构通过使振动体振动而连续驱动该推动部件。
按照本发明,可以简单地通过外加电压到压电器件上使振动体振动来转动该推动部件。因此,与使用电动机或蜗轮的情况相比,可以在低速下操作该驱动机构。
液体排放器已经按照第三目的来制造,并且包括一个在其上面设置一弹性管子的底座。它包括一个用来压紧和压扁管子的一部分的压紧和压扁区段,和一个用于对管子施加张力的拉动机构或一个用于对管子施加压力的压缩机构。
通过设置一个拉动机构或压缩机构,可以使施加到管子上的力恒定,从而可以防止管子内径的变化。因此,不需要(例如)进行液体排放器的试运转,从而可以提高工作效率,由此可以达到本发明的第三个目的。
这里,最好该拉动机构或压缩机构具有调整施加在管子上的力的功能。
通过设置一个调整施加在管子上的力的功能,可以通过变化管子内径来精细地调整排放率。因此,可以校正由于装配精度或液体排放器部件尺寸的变化而产生的排放率的变化。
其次,最好该调整功能是一种按照温度来调整施加在管子上的力的功能。
当液体排放器具有按照温度来调整施加在管子上的力的功能时,可以防止由于(例如)管子内液体温度的变化或安装液体排放器的房间的温度变化而产生的管子直径的变化。因此,不需要按照使用环境或所用液体来调整管子直径,从而省去调整管子直径的麻烦。
本发明的一种设备包括任何一种上述液体排放器。
因为本发明的设备包括任何一种上述液体排放器,所以它能提供与任何一种液体排放器同样的操作/优点。
附图简述

图1是本发明第一实施例的一种液体排放器的平面图。
图2是图1的截面图。
图3是该液体排放器中一个管子导向槽和一根管子的截面图。
图4是本发明第二实施例的一种液体排放器的平面图。
图5是沿图4的V-V线截取的截面图。
图6是本发明第三实施例的一种液体排放器的简图。
图7是本发明第四实施例的一种液体排放器的平面图。
图8是图7的截面图。
图9是如沿第四实施例中使用的一根管子从外部看到的设计的截面图。
图10是如沿第四实施例中使用的该管子从外部看到的设计的截面图。
图11是本发明第五实施例的一种液体排放器的平面图。
图12是本发明第六实施例的一种液体排放器的平面图。
图13是图12的截面图。
图14是第六实施例中使用的底座的平面图。
图15是如沿第六实施例中使用的一根管子从外部看到的一种设计的截面图。
图16是第六实施例中的管子导向槽的截面图。
图17是沿图12中的XVII-XVII线截取的截面图。
图18是沿图12中XVIII-XVIII线截取的截面图。
图19是例示第六实施例中的液体排放器的操作的平面图。
图20是本发明第七实施例的一种液体排放器的平面图。
图21是如沿第七实施例中使用的一根管子从外部看到的一种设计的截面图。
图22是本发明第八实施例的一种液体排放器的平面图。
图23是本发明第九实施例的一种液体排放器的主要部分的平面图。
图24是本发明第十实施例的一种液体排放器的平面图。
图25是本发明第十实施例的一种液体排放器的平面图。
图26是第十实施例的主要部分的平面图。
图27是沿图26中XXVII-XXVII线截取的截面图。
图28是沿图26中XXVIII-XXVIII线截取的截面图。
图29是本发明第十一实施例的一种液体排放器的平面图。
图30A和30B是第十一实施例中使用的制动器的透视图。
图31是本发明第十二实施例的一种液体排放器的主要部分的平面图。
图32是本发明第十三实施例的一种液体排放器的主要部分的平面图。
图33是第十三实施例中使用的另一类型制动器的平面图。
图34是本发明第十四实施例的一种液体排放器的主要部分的平面图。
图35表示一种包括第一至第十四实施例的任何一种液体排放器的打印机。
图36表示一种包括第一至第十四实施例的任何一种液体排放器的添加剂排放器。
图37表示一种包括第一至第十四实施例的任何一种液体排放器的用于热绝缘的手套系统。
图38表示一种包括第一至第十四实施例的任何一种液体排放器的个人计算机。
图39是本发明的一种改型的截面图。
图40是本发明的一种改型的截面图。
图41是本发明的一种液体排放器的改型的平面图。
图42是本发明的一种液体排放器的改型的平面图。
标号1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I、1K、1L、1M、1N、1Q液体排放器2A、2B、2D、2F、2G、2P底座3A、3B、3D、3F、3P、3Q推动部件(回转器)4A、4B、4E、4F、4G、4H、4I、4J、4P止动器5、5A、5B、5F、5F′、5G、5G′滚珠5Q锥形滚柱6、6D、6G驱动机构6I振动体9K制动器12弹簧25、25G、25H推进机构26导引突出部28D、28E、28F转动检测机构29引导机构43A、43F、43F′、43H、43I、43J、45G、45G′、47滚珠保持区段43E滚珠安装区段44E、44E′突出部44′J大突出部44J突出部44F、44F′捕捉机构48E、315D滚珠导向槽61振动体100管子211A、211B、211D、211F、211G、211H管子导向槽211接触表面219I初始位置导引表面237滚珠引入槽242斜面261导引表面281、281J、281J′检测区段291I初始位置导引表面312D凹部
316D、316D′突出部430I外周面方向推进机构431J初始位置导引表面500打印机600添加剂排放器800热绝缘用的手套系统900个人计算机实施例描述第一实施例下面参照图1至3描述本发明的第一实施例。
图1是本发明第一实施例的液体排放器1A的平面图,图2是图1的截面图,而图3是图1和2中所示液体排放器中管子100和管子导向槽211A的截面图。在下面的描述中,图2中的顶面称作液体排放器1A的“顶面”,而图2中的底面称作液体排放器1A的“底面”。
图1和2中所示的液体排放器1A包括底座2A、止动器4A、回转器3A和驱动机构6,其中底座2A用于在其上面安置管子100,止动器4A相对于底座2A可以转动地设置,其上安装一个滚珠5,回转器3A设置在止动器4A的顶部上,用作对着管子100推动滚珠5的推动部件,而驱动机构6用于转动地驱动回转器3A。
管子100用弹性树脂制成,如包括四氟乙烯的氟树脂。
底座2A包括底座主体21A和壁22,底座主体21A中形成安置管子100的管子导向槽211A,而壁22设置成从底座主体21A向上直立。在底座2A的壁22的顶部设置一个盖8,用于覆盖止动器4A、回转器3A等;而底座2A和盖8形成一个容纳止动器4A、回转器3A等的空间。
在底座主体21A中形成一个平面圆形槽210A和两个平行的直线形槽213和213′,这两个直线形槽连接到圆形槽210A上和底座2A的外部。槽213和213′连接到圆形槽210A的位置处于止动器4A的转动轴的两侧(处于隔开180度的相对位置)。
在槽213和213′一侧的圆形槽210A的半圆形部分处没有设置管子100。圆形槽210A的没有设置管子100的部分形成一个滚珠导向槽214,用于引导滚珠5。该管子沿圆形槽210A的不位于槽213和213′一侧的半圆形部分与沿槽213和213′基本上安装成U形。换句话说,圆形槽210A的并非滚珠导向槽214的弧形部分与槽213和213′形成管子导向槽211A。
如图3中所示,管子导向槽211A的接触管子100的接触表面211(与管子导向槽211A划界的底部表面)的横截面形状是一个与滚珠5同心地形成的弧形。当接触表面211的弧形的半径为R,滚珠5的半径为r,而管子100的厚度为T时,希望下列数字表达式4得到满足R-2T≤r更希望下列数字表达式5得到满足R-2T≤r<R-T例如,接触表面211的弧形的半径R等于1.3mm,滚珠5的半径r等于0.8mm,而管子100的厚度T等于0.25mm(外径=1.0mm而内径=0.5mm)。
滚珠5和管子100之间的摩擦系数小于管子导向槽211A和管子100之间的摩擦系数。这是因为管子100和滚珠5之间的接触面积小,而且因为滚珠5相对于管子100产生滚动摩擦。
回到图1和2,在底座主体21A的中心部分中形成一个安装轴区段7用的轴孔212。在底座主体21A中设置的轴孔212的顶面处形成一个从底座主体21A的顶部表面向上突出的突出部215。此外,在底座主体21A的底端部于轴孔212的侧面处形成一个其内径比轴孔212大的台阶216。
轴区段7包括一个圆筒形轴区段主体71、一个设置在轴区段主体71底端部的圆形法兰72和一个安装在轴区段主体71外周面上的滚珠轴承75。
轴区段主体71的内部是空的,上端有内螺纹。滚珠轴承75内侧处的轴承部分用螺杆74紧固在轴区段主体71上,螺杆74旋紧在轴区段主体71的顶端上,而滚珠轴承75外侧处的轴颈做成相对于内侧部分可以转动,以轴区段7的中心轴线作为中心。
法兰72由大直径部分721和小直径部分722形成,小直径部分722在大直径部分721的上方,其内径小于大直径部分721的内径。法兰72的大直径部分721的一个端部安装在底座主体21A的台阶216上。由此,确定了轴区段7相对于底座2A的安装位置(特别是高度位置)。
在基本上盘形的止动器4A的中心部分内形成一个轴孔41A。轴区段7的轴区段主体71通过滚珠轴承75插入轴孔41A。由此,止动器4A可以转动地安装在轴区段7上,也就是安装在底座2A上。
止动器4A中形成一个滚珠保持区段(滚珠安装孔)43A,而三个从上方压紧和压扁管子100的滚珠5安装在滚珠保持区段43A上,因而滚珠可以转动。这些滚珠5离轴孔41A的距离彼此相等,而相邻滚珠5的间隔是相等的,比如相隔120度。滚珠5在管子100上滚劝,同时压紧和压扁管子100。
当止动器4A设置在底座2A的顶部上时,止动器4A接触底座2A的突出部215,从而确定止动器4A离底座2A的高度。
回转器3A包括一个基本上盘形的回转器主体31A和一个通过(例如)压配合固定在回转器主体31A的外周面上的环32。
回转器主体31A的底面中形成一个环形凹部312。凹部312的形成位置对应于止动器4A的滚珠保持区段43A的位置。滚珠5的顶面设置在凹部312中,与划定凹部312界限的一个部分接触。由此,即使滚珠5受管子100的弹力向上偏压(向着回转器3A),该力也通过滚珠5受回转器3A的支持。换句话说,滚珠5由于回转器3A而压紧管子100。回转器主体31A的中心部分内设置一个类似于止动器4A的轴孔的轴孔313。轴区段7的轴区段主体71通过滚珠轴承75插入轴孔313。
通过将一个螺杆拧入轴区段7的螺孔中,滚珠轴承75被固定在轴区段7上。由此,回转器3A安装在距离底座主体21A的预定高度上。
更确切地说,回转器3A设置成使滚珠5和接触表面511之间的距离L为管子100的厚度T的两倍,或者稍许小于该值。例如,该距离L可以是0.9×2T<L≤2T。当距离L等于或小于0.9×2T时,管子100被压紧和压扁得太多,使得多余的力被作用在管子100上,造成在管子100和滚珠5之间产生大的摩擦,这是不希望有的。当距离L变得大于2T时,管子100不能被基本上完全压扁,因而液体排放器1A的排放率变得不精确。由此,距离L设定为厚度T的大约两倍。
在回转器3A的环32的外周面中形成一个接触槽321,其沿周边方向的横截面是拱形的。驱动机构6的振动体61与接触槽321接触。
驱动机构6包括振动体61、臂63和一个加压装置(未示出),振动体61包括一个压电器件,振动体做成基本上为矩形平面形状,臂63支承振动体61,而加压装置通过施加预定频率的交流电压到振动体61的压电器件上而使振动体61振动。
臂63中形成一个螺孔。一个设置在振动体61上的定位螺钉插入该螺孔,并拧入底座2A中。由此,振动体61安装在底座2A上。
振动体61是通过按以下顺序叠置一个矩形板状电极610、一个板状压电器件611、一个也起电极作用的增强板612、另一板状压电器件611和另一板状电极610而制成的。突出部62与增强板612的一个端部整体形成。
振动体61比回转器3A薄。
通过在压电器件611上施加电压而使其沿纵向伸长和缩短,可使增强板612重复振动。用于制造压电器件611的材料并不特别限制,因此各种材料如钛锆酸铅(PZT)、晶体、铌酸锂、钛酸钡、钛酸铅、偏铌酸铅、聚偏二氟乙烯、铌酸锌铅或铌酸钪铅均可使用。
当突出部62与环32接触而交流电压加到振动体61的压电器件611上以使振动器61振动时,环32受到当振动体61伸长时从突出部62来的摩擦力(推力)。通过重复受到该摩擦力(推力),回转器3A沿图1中箭头S方向转动。
回转器3A的转动使滚珠5在滚动的同时移动。滚珠5的移动使止动器4A也转动。当滚珠5移动到管子100上时,滚珠5压紧和压扁管子100。回转器3A的转动使滚珠5在管子100上连续滚动到管子100的不同的压紧和压扁位置。由此,管子100内部的液体在由于每个滚珠5的压紧和压扁而分隔在管子100的多个部分的同时,当滚珠5移动到不同的压紧和压扁位置时,该液体在管子100内移动。
因为每个滚珠5被止动器4A保持在120度的间隔处,所以在管子导向槽211A中的180度范围内形成的拱形部分中设置的管子100的该部分上总是有两个滚珠5。由此,液体被限制在由两个滚珠5压紧和压扁管子100而形成的一个空间内,也就是被限制在一个预定体积中,因此液体的体积被测量到了。
当沿回转器3A的转动方向安置在前面的第一个滚珠5从管子100移开从而消除对管子100的压紧和压扁作用时,限制在两个滚珠5之间的液体通过管子100的设置在槽213′中的部分而被排放。
此时,第三个滚珠5移动到管子导向槽211A的拱形部分,并压紧和压扁管子100,使得液体在限制于第二滚珠5和第三滚珠5之间的同时被输送。通过重复这些操作,液体通过管子100被连续地推出。
单位时间的排放率决定于管子100的直径、管子100和滚珠5的拱形部分的半径(长度)以及回转器3A的转动速度。特别是,因为回转器3A的转动速度可以通过控制施加到振动体61的压电器件611上的电功率而容易地调整,所以,通过调整振动体61的振动速度也即回转体3A的转动速度就可进行排放率在一定范围内的调整。
本发明的第一实施例可以提供下列优点(1-1)因为在液体排放器1A内管子100的一部分被滚珠5压紧和压扁,所以滚珠5和管子100之间的接触面积是小的,因此不会产生大的摩擦。此外,因为滚珠5在管子100上移动时滚珠本身基本上在管子100上滚动,所以比起滚珠5本身不滚动的情形来要不太容易产生摩擦。因此,滚珠5和管子100由于它们之间的摩擦而产生的降质不容易出现,由此使液体排放器1A更耐用。
(1-2)在使用锥形滚柱的有关液体排放器中,要考虑滚柱的设置方向。例如,当管子设置成圆形时,滚柱的滚动轴需要设置成面对管子圆形的中心。与此相反,在使用滚珠5的实施例的液体排放器1A中,不需要考虑滚珠5安置的方向,因此液体排放器1A能容易地装配。
(1-3)此外,当使用锥形滚柱时,为了可靠地压紧和压扁管子,滚柱必须设置成使得压紧管子的滚柱表面和管子设置处的表面互相平行。因此,由于装配操作中的变化,压紧和压扁操作有时不能稳定地进行,因而必须精确地装配液体排放器,以使在装配中不产生变化。
与此相反,在本实施例中利用滚珠5,由于是管子导向槽211A的一些部分,接触管子100的接触表面211被做成具有截面与滚珠5同心的弧形。因此,当管子100被滚珠5压紧和压扁时,管子100的与滚珠5接触的顶面和管子100的与管子导向槽211A的接触表面211接触的底面是以沿滚珠5的形状弯曲成一个拱形的,从而能够可靠而均匀地压扁管子100的孔。因此,压紧和压扁操作不会由于装配操作中的变化等等而变得不稳定,由此可以容易地装配液体排放器。
(1-4)因为管子导向槽211A的接触表面211做成其横截面与滚珠5同心的弧形,所以管子100的中心沿管子导向槽211A的接触表面211凹进,使得滚珠5的位于与管孔中心轴线方向相正交的方向中的位置自动地受到导引。因此,滚珠5能够沿管子100的孔的中心轴线滚动,由此可以可靠地压紧和压扁管子100。结果,液体排放器1A的排放率的精度可以提高。
(1-5)因为,由于是管子导向槽211A的一些部分,接触管子100的接触表面211被做成其横截面与滚珠5同心的弧形,所以即使不严格地考虑滚珠5的直径和管子100的直径之间的关系,也能使液体排放器1A的排放率恒定,从而能够将液体排放器1A做成高精度。
(1-6)其次,作为滚珠5,可以使用常用的轴承滚珠之类。因此,生产费用低于锥形滚柱的生产费用。
(1-7)当每个滚珠5的半径r小于R-2T时,滚珠变得难于较可靠地压紧和压扁管子100。另一方面,如果每个滚珠5的半径r大于R-T,那么管子100的孔的靠近中心的部分变得难于压扁。因此,为了压扁管子100的孔的甚至靠近其中心的部分,需要一个较大的力来使管子100变形。因而,当滚珠在管子上滚动时,一个大的负荷作用在管子上。在本实施例中,因为每个滚珠5的半径r等于或大于R-2T而小于R-T,所以这一问题不会发生。
(1-8)当滚珠5和管子100之间的摩擦系数大于管子导向槽211A和管子100之间的摩擦系数时,滚珠5的滚动可以使管子100在管子导向槽211A中移动。与此相反,在本实施例中,滚珠5和管子100之间的摩擦系数小于管子导向槽211A和管子100之间的摩擦系数,使得这一问题不会发生。因此,在管子100保持在其预定部分上的同时滚珠5能够滚动。
(1-9)在液体排放器1A中,滚珠5和管子100之间的接触面积是小的,而滚珠5相对于管子100和滚珠导向槽214和回转器3A产生滚动摩擦,使得摩擦损失大为减小。因此,可以减小驱动回转器所需的转矩,使得用作驱动源的振动体61的尺寸可以做得更小。由此,液体排放器1A的尺寸可以做得更小。
(1-10)因为滚珠5是被回转器主体31A推向管子100的,所以可以通过滚珠5将一个大的推力加在管子100上,因此管子100可以被滚珠5可靠地压紧和压扁。
(1-11)因为在回转器主体31A的底面中形成一个凹部312,而滚珠5被设置在凹部312中并被推动,所以滚珠5可以被引导。此外,通过形成凹部312,可以限制整个回转器主体31A的厚度,而可以形成接触槽321的高度被设置为环32的高度。因此,液体排放器1A可以做得更薄。
(1-12)在本实施例中,因为滚珠5是受回转器3A推动和滚动的,所以与一个推动滚珠的部件和一个滚动滚珠的部件做成两个分开的部件的情况相比,可以减少部件数目。
(1-13)因为液体排放器做成使滚珠5受回转器3A的推动,所以止动器4A只需要保持滚珠5使其能够滚动。因此,与仅仅止动器4A被用来保持滚珠5和使滚珠5压紧管子100的情况相比,止动器4A的结构可以简化,从而其生产可以简化,由此可以降低费用。
(1-14)因为回转器3A的驱动源为当交流电压被加到压电器件611上时就会振动的振动体61,所以振动体61的振动可以直接转变为回转器3A的转动,使得可以减少由于转变而产生的能量损失,由此可以高效率地转动式地驱动回转器3A。
(1-15)因为回转器3A是受振动体61直接驱动的,所以不需要速度变换机构等,使得液体排放器1A可以缩小尺寸。由此,生产费用也可以降低。
(1-16)因为不使用普通的电动机来转动回转器3A,所以没有如普通电动机中产生的电磁噪声,即使有也是微小的电磁噪声,因此该结构具有不影响液体排放器附近的装置的优点。
(1-17)在回转器3A的环32的外周面中形成一个拱形横截面的接触槽321,而振动体61的突出部62接触该接触槽321。因此,振动体61的接触该接触槽321的部分受接触槽321的引导,由此可以使振动体61避免由于振动体61与环32的接触位置的移动而发生的从环32的错位。
此外,接触槽321的横截面是拱形的,因此,即使振动体61与环32的接触位置沿垂直方向稍许移动,振动体61和环32之间的接触状态也能保持,从而不会发生驱动力的损失。
(1-18)当回转器3A不受到转动式驱动时,突出部62受到对着环32的推动。由于它们之间的摩擦力,回转器不会转动。因此,回转器3A不会由于(例如)管子100内的液体压力而沿反方向勉强地转动,使得可以防止管子100内的液体沿反方向流动。
(1-19)振动体61比回转器3A薄,因此,液体排放器1A可以做得更薄。
(1-20)因为动力是由驱动机构6传送到回转器3A的外周边端面上的,所以与动力传送到回转器3A的转动轴的情况相比,液体排放器1A可以做得更薄。
(1-21)因为驱动机构6包括振动体61,所以可以只通过对压电器件622施加电压来使振动体6 1振动而转动回转器3A,因此与使用一个电动机和一个蜗轮的情况相比,驱动机构6可以以较低的速度操作。
(1-22)在液体排放器1A的装配中,管子100安装在底座2A中的管子导向槽211A上,止动器4A安装在管子100上方,滚珠5由止动器4A保持,而回转器3A安装在滚珠5上方。组成部件可以从一个方向安装和装配,使得可以便于装配操作,而且可以易于自动化,因此提高了生产率。特别是,因为不需要预先分装配止动器4A和滚珠5,所以装配过程可以简化,因此可以进一步提高生产率。
第二实施例其次,参照图4和5描述本发明的第二实施例。
在每个下述实施例和改型中,与第一实施例中相同或相似的组成部件有同样的标号,并且不再描述或只是简单描述。
在图4和5所示的液体排放器1B中,止动器4B、回转器3B和底座2B的管子导向槽211B不同于第一实施例的液体排放器1A的止动器4A和底座2A的结构。
管子导向槽211B形成于底座2B的底座主体21B中。壁22的槽213和213′之间形成一个用于操作一手柄的槽221。此外,在管子导向槽211B中,一个保持滚珠5的槽217形成于一个与槽221相对的位置,而在槽221和槽217之间设置一个轴区段7。保持槽217具有凹下的形状,以保持一个滚珠5,并从界定管子导向槽211B的侧表面向轴区段7延伸。保持槽217比管子导向槽211B浅一个对应于管子100厚度的量,因此在槽217中只能保持一个滚珠5。
同样,如图4中所示,甚至在一个圆形槽214A与槽213和213′相交的部分处,在该处形成滚珠导向槽214的壁22被切割,使得一个通常处在由图4中双点链线表示的位置上的滚珠5可以移到一个用实线表示的位置。
止动器4B的一个轴孔41B具有椭圆形。同样,回转器3B的回转器主体31B的一个轴孔313B具有椭圆形。一个从止动器4B的内周面向外突出的柄42B设置在止动器4B的一个部分上,并被设置在槽221中。
这里,当设置在止动器4B上的柄42B被沿箭头T的方向(沿与轴区段7的轴主体71正交的方向)拉动时,安置止动器4B和滚珠5的位置沿箭头T的方向移动,使得完全在管子100上的滚珠5移入保持槽217并离开管子100的顶面。由此,取消了滚珠5在管子100上的压紧和压扁操作。
只有其它两个滚珠的每一个的一部分始终安置在管子100上,管子100具有圆形,而滚珠5是球形的,因此管子100只受这些滚珠的压紧和压扁。即使止动器4B滑动,滚珠5也只沿管子100的延伸方向移动,使得滚珠5和管子100之间的位置关系几乎不变。因此,管子100甚至不受这些滚珠5的压紧和压扁。结果,通过拉出止动器,可以取消滚珠5在管子100上的压紧和压扁操作。
为了拉出止动器4B,必须将柄42B安置在槽221中。这可以通过下列方式达到,例如,提供一个可以控制振动体61的驱动的开关,并且,当回转器3B由于驱动振动体61而转动时滚珠5受到转动,通过在滚珠5转动的同时移动滚珠5而转动止动器4B,直到柄42B可从槽221中看见;或者是提供一个可以检测柄42B的位置即止动器4B的转动角度的传感器,并设定一个可使柄42B自动停止在槽221上的控制编码。
另一方面,当使用液体排放器1B时,通过推入柄43B将止动器4B和滚珠5设定在预定位置上。此时,柄42B被安置在回转器3B下方,而仅仅从回转器3B的内周面向外突出。因此,止动器4B转动而不会撞击底座2B的壁22等。
这里,滚珠5是由管子导向槽211B和滚珠导向槽214引导的,因而,除非它们在图4所示的位置上,否则它们是不会滑动的。因此,即使止动器4B的轴孔41B是一个有槽的孔,止动器4B也会平滑地转动。
此外,一个界定管子导向槽211B的接触表面211做成具有弧形,而管子100的接触滚珠5的顶部表面也沿滚珠5弯曲。因此,除非施加一个大的力,如拉动柄42B,否则滚珠5也受管子100引导而沿管子100滚动。
第二实施例除了类似于第一实施例的优点外还能提供下列优点(2-1)通过拉动设置在止动器4B上的柄42B可从管子100的顶部表面移去滚珠5,从而可以取消滚珠5在管子100上的压紧和压扁操作。因此,当不使用液体排放器1B时或在用户开始使用液体排放器1B之前的期间,通过滑动止动器4B,可以防止管子100变形。因而,与管子100被长时间压紧和压扁的情况不同,管子100不会加速变坏,由此可以使液体排放器1B更耐用。此外,因为可以防止管子100变形,所以可以减小排放率中出现的误差。
(2-2)因为止动器4B和回转器3B的轴孔是有槽孔,而止动器4B可以制造成只要通过在止动器4B上形成一个柄42B就可使止动器4B滑动,所以可以将结构做得非常简单,从而可以限制费用的增加。
(2-3)除非柄42B位于槽221中,否则止动器4B是不能滑动的,而当柄42B被推入时,已经移动到管子100上的滚珠5会自动返回其预定位置,因为管子100的顶部表面是弯曲的。因此,止动器4B可以通过液体排放器1B的使用人的一个简单操作而移入或移出。
第三实施例其次,参照图6来描述本发明的第三实施例。
图6是第三实施例的液体排放器1C的简图。液体排放器1C与先前实施例的液体排放器1A和1B不同之处在于,一个管子100是通过将其弯曲成大约90度的角度而设置的,并且使用4个滚珠5。
从轴区段(未示出)到滚珠5的距离小于先前实施例中从轴区段7到滚珠5的距离。
因此,除了类似于第一实施例的优点外,第三实施例还能提供下列优点(3-1)液体可以以小的排放率可靠地排放。换句话说,当人们要使液体排放率变小时,在先前的实施例中可以将滚珠5的移动距离也即离轴测到的半径做小。但是,当管子100设置成U形时管子100的弯曲角是非常小的,使得当管子100弯曲时管子100的孔被阻塞,因而液体不再能可靠地排放。
与此相反,在本实施例中,当管子100的弯曲角为90度时,即使从轴区段到滚珠5的距离做得小,管子100的孔也不会压扁,从而小量的液体可以可靠地排放。
(3-2)当从转动轴到滚珠5的半径是小的时,通过驱动滚珠5而压紧和压扁管子100的转矩可以被做小。因此,可以将驱动回转器3A的驱动机构如电动机或振动体61的输出功率做小,从而可以将驱动机构也即液体排放器1C的尺寸做小。
第四实施例其次,参照图7至10描述本发明的第四实施例。
虽然上述实施例的液体排放器1A至1C包括相应的止动器4A和4B,但第四实施例的液体排放器1D却并不包括止动器。
如图7和8中所示,液体排放器1D包括两个滚珠,一个第一滚珠5A和一个第二滚珠5B。第一和第二滚珠5A和5B与上述先前实施例中使用的滚珠5为同一类型。
在底座主体21D中形成一个平面圆形槽210D。像第一实施例中一样,形成两个直线形槽213和213′,它们连接圆形槽210D和底座2D的外部。管子100没有设置在槽213和213′一侧处的圆形槽210D的半圆形部分上。管子100安装成大体上U形,它沿着不是处于槽213和213′一侧的圆形槽210D的半圆形部分并沿着槽213和213′。因此,没有处在槽213和213′一侧的圆形槽210D的半圆形部分与槽213和213′形成一个管子导向槽211D。像先前实施例中使用的管子导向槽211A和211B一样,管子导向槽211D在横截面中有一个弧形。
如图9中所示,在底座2D的圆形槽210D上形成一个滚珠安置区段234D。由于是导向槽211D的一些部分,在滚珠安置区段234D两侧处的底部表面215D做成使设置在底部表面215D上的管子100的顶部表面和滚珠安置区段234D的顶部表面基本上为同一高度。管子导向槽211D的不同于底部表面215D的底部表面216D比底部表面215D高出管子100的半径的约1/2。因此,管子100被第一滚珠5A或第二滚珠5B和管子导向槽211D的底部表面216D压紧和压扁。
滚珠安置区段234D并没有设置在其上面的管子100,也就是,它离开管子100,因此它充当第一滚珠5A和第二滚珠5B的一个初始位置。在滚珠安置区段234D的一个部分中形成一个空腔236,该处安置第二滚珠5B。从空腔236到回转器31D的一个滚珠导向槽315D(以后描述)的高度大于第二滚珠5B的直径。
继续参照图7和8描述,在回转器3D的回转器主体31D的管子100一侧的表面中形成一个凹部312D(它是一个滚珠安装区段)和滚珠导向槽315D。
凹部312D保持第一滚珠,使其能滚动。凹部312D的形状使它的尺寸只能保持第一滚珠5A。凹部312D形成于一个与圆形槽210D的位置相对应的位置上,并且在初始状态中位于滚珠安置区段234D的上方。因此,被凹部312D保持的第一滚珠5A设置在滚珠安置区段234D上。
滚珠导向槽315D是沿圆形槽210D形成的。换句话说,滚珠导向槽315D做成具有弧形,以回转器3D的转动中心为中心。第二滚珠5B可以移动地安置在滚珠导向槽315D中。
滚珠导向槽315D的一个向前转动方向前侧端(向前转动方向前端)设置在凹部312D附近,并且在初始状态中位于滚珠安置区段234D的空腔236的上方。因此,在初始状态中,已经安置在滚珠导向槽315D的向前转动方向前端的第二滚珠5B被设置在滚珠安置区段234D的空腔236中(见图9)。
滚珠导向槽315D的一个向前转动方向后侧端(向前转动方向后端)被设置在凹部321D的对面或与该凹部离开180度,其间设置一个轴孔313。在初始状态中,向前转动方向后端被设置在位于圆形槽210D中的管子100的上方(见图9)。
这样,凹部312D和滚珠导向槽315D通过回转器主体31D的转动而在圆形槽210D的上方移动。
突出部316和316′在回转器主体31D的外周面边缘上形成,沿平面方向突出。突出部316D和316D′形成以后描述的转动检测机构28D。突出部316D做成与突出部316D′相对,或两者相距180度,其间设置轴孔313。
驱动机构6D的臂63D的结构不同于第一实施例中使用的臂63的结构。如图7中所示,臂63D包括一个用于基本上支承振动体61的增强板612的中心的臂主体631和一个用于支承安装在底座2D上的臂主体631的臂支承区段632。一个设置在底座2D上的销633插入臂支承区段632,使得臂支承区段632可以在作为中心的销633上转动。臂主体631用螺钉安装在臂支承区段632上,并且在其与销633相对的端部处沿长度方向基本上支承增强板612的中心。
通过偏压臂63D使弹簧件64以销633为中心向着回转器3D转动,以便使由臂63D支承的振动体61的突出部62与接触槽321接触。
该实施例的液体排放器1D包括转动检测机构28D,用于检测回转器3D的转动。该转动检测机构28D包括前述突出部316D和316D′、板簧251和检测区段281。
检测区段281设置成从底座主体21D向上突出。当检测区段281通过与板簧251的一个端部开始接触而进入电连接状态时,它检测回转器3D的转动速度。
换句话说,当板簧251的一个端部与除了回转器主体31D的突出部316D和316D′以外的一个部分接触时,检测区段281被带入与板簧251的接触。当板簧251的一个端部被突出部316D和316D′向回转器主体31D的外面推动时,检测区段281处于与板簧251不接触的位置。
因此,每次回转器3D转动半圈,板簧251的一个端部就受突出部316D和316D′推动,就摇摆,就脱离与检测区段281的接触,因此回转器3D的转动可以每转动半圈检测一次。
这种液体排放器1D以下述方式排放液体。
如图9中所示,在初始状态中,第一滚珠5A和第二滚珠5 B设置在滚珠安置区段234D上。当回转器3D沿向前方向(沿图7中箭头7的方向)转动时,保持在凹部312D中的第一滚珠5A在管子100上滚动。换句话说,因为第二滚珠5B安置在空腔236中,所以,即使回转器3D转动,它也只是空转,因此第二滚珠5B不会移出空腔236。当回转器3D连续沿向前方向转动时,如图10中所示,第二滚珠5B开始与界定滚珠导向槽315D的向前转动方向后端接触并由其保持,且在管子100上滚动。因此,界定滚珠导向槽315D的向前转动方向后端是一个滚珠保持区段,用于保持第二滚珠5B,使其能够滚动。
如上所述,第一滚珠5A和第二滚珠5B压紧和压扁管子,从而排放一个预定量的液体。
另一方面,在使用液体排放器1D之后,回转器3D沿反向转动。在这种情况下,当回转器3D沿反向转动时,保持在凹部312D中的第一滚珠5A向其初始位置滚动。第二滚珠5B与向前转动方向后端隔开并留在其位置上,直到界定滚珠导向槽315D的向前转动方向前端开始与其接触。当回转器3D进一步转动时,界定滚珠导向槽315D的向前转动方向前端开始接触并推动第二滚珠5B,于是第二滚珠5B被引导到其初始位置。
因此,在该实施例中,回转器3D的滚珠导向槽315D成为引导机构,用于将第二滚珠5B从其初始位置引导到界定作为滚珠保持区段的滚珠导向槽315D的向前转动方向后端。此外,滚珠导向槽315D成为引离机构,用于将第二滚珠5B从界定作为滚珠保持区段的滚珠导向槽315D的向前转动方向后端返回其初始位置。
因此,第四实施例在第一实施例的优点(1-1)至(1-10)、(1-12)和(1-14)至(1-21)之外还能提供下列优点(4-1)在初始状态中,第一滚珠5A和第二滚珠5B并不在管子100上,因而它们并不压紧和压扁管子100。因此,可以防止管子100的塑性变形。此外,在使用后,只要沿反向转动回转器3D就可容易地使滚珠5A和5B返回其初始位置。因此,可以防止管子100的塑性变形,不仅从在工厂里装配液体排放器之后到用户开始使用液体排放器的期间,而且在用户一旦使用液体排放器之后也能防止。因此,如上所述,因为能够防止管子100的塑性变形,所以也就能够减小排放率中出现的误差。
(4-2)在滚珠安置区段234D中没有形成空腔236的情况下,当回转器3D沿向前方向转动时,滚珠安置区段234D上的第二滚珠5B可以在界定滚珠导向槽315D的向前转动方向后端开始与其接触之前移动。而且,第二滚珠5B可以从滚珠安置区段234D向下滚动到管子100上。
甚至当第一滚珠5A和第二滚珠5B正由于回转器3D的反向转动而返回其初始位置时,第二滚珠5B也可以从滚珠安置区段234D向下滚动。
与此相反,在该实施例中,因为形成了空腔236,所以当回转器3D转动时,直到界定滚珠导向槽315D的向前转动方向后端开始接触第二滚珠5B之前,第二滚珠5B不会移动。因此,液体排放器1D的排放率可以做得精确。
此外,甚至当回转器沿反向转动时,第二滚珠5B也不会掉下离开滚珠安置区段234D,因为它留在空腔236中。
(4-3)在该实施例中,滚珠5A和5B由回转器主体31D保持,因此不需要止动器,由此可以减少组成部件的数目。
(4-4)因为检测机构28D包括一个板簧251、突出部316D和316D′与一个检测区段281,所以回转器主体31D的转动速度可以通过由检测区段281检测设置在回转器主体31D上的预定间隔处的突出部316D和316D′而容易地计算出来。
此外,因为在回转器主体31D中形成分别保持滚珠5A和5B的凹部312D和滚珠导向槽315D,所以滚珠5A和5B不会相对于回转器主体31D滑动和移动,使得当回转器主体31D转动时滚珠5A和5B也能可靠地移动。因此,通过检测回转器主体31D的转动量(转动速度),可以精确地知道滚珠5A和5B的移动量,也即液体排放率,从而可以高精度地控制排放率。
(4-5)因为检测区段281做成它可以在一个板簧251的一端部摆动的范围内与板簧251电接触,所以只要检测该检测区段281的电连接状态,就可容易地计算回转器3D的转动速度。
(4-6)因为滚珠安置区段234D的顶部表面和设置在底部表面215D上的管子100的顶部表面基本上同一高度,所以当第一滚珠5A和第二滚珠5B移动到管子100上时不会出现负荷的大变化。因此,回转器3D可以平滑地转动。
第五实施例其次,参照图11描述第五实施例。
在第四实施例中没有设置止动器。一个凹部312D之类形成于回转器主体31D的管子100一侧的表面中,并被用来滚动第一和第二滚珠5A和5B。第五实施例的液体排放器1E不同于第四实施例的液体排放器1D之处在于,它包括一个止动器4E,该止动器4E用于在其保持第一和第二滚珠5A和5B的同时还使它们滚动。
止动器4E包括一个滚珠安装区段43E,后者做成通过止动器4E的前后表面和滚珠导向槽48E。
滚珠安装区段43E稍大于第一滚珠5A,并保持第一滚珠,使其能滚动。滚珠安装区段43E在对应于圆形槽210D的位置的一个位置上形成。在一初始状态中,滚珠安装区段43E位于滚珠安置区段234D上方。因此,由滚珠安装区段43E保持的第一滚珠5A处在设置于滚珠安置区段234D的其初始状态中。
滚珠导向槽48E沿圆形槽210D形成。换句话说,滚珠导向槽48E做成弧形,以止动器4E的转动中心为中心。第二滚珠5B可以移动地安置在该滚珠导向槽48E中。
滚珠导向槽48E的向前转动方向前侧端(向前转动方向前端)设置在滚珠安装区段43E附近。在初始状态中,该前端位于滚珠安置区段234D的空腔236的上方。因此,在初始状态中,位于滚珠导向槽48E的向前转动方向前端处的第二滚珠5B被安置在滚珠安置区段234D的空腔236中。
滚珠导向槽48E的向前转动方向后侧端(向前转动方向后端)与滚珠安装区段43E相对或与其隔开180度,其间设置一个轴孔41A。在初始状态中,该向前转动方向后端位于安置在圆形槽210D中的管子100的上方。
这样,滚珠安装区段43E和滚珠导向槽48E由于回转器主体31A的转动而在圆形槽210D的上方移动。
突出部44E和44E′形成于止动器4E的外周面边缘上而在平面方向中突出。止动器4E的转动速度是利用突出部44E和44E′检测的。突出部44E和44E′做成互相对置或互相隔开180度,其间设置一个轴区段7。突出部44E和44E′、一个板簧251和一个检测区段281组成转动检测机构28E。
该液体排放器1E以下列方式排放液体。
像第四实施例中一样,在初始状态中,第一滚珠5A和第二滚珠5B安置在滚珠安置区段234D上。当回转器3D受驱动时,止动器4E的向前方向(沿箭头S的方向)使被滚珠安装区段43E保持的第一滚珠5A在管子100上滚动。另一方面,第二滚珠5B安置在空腔(未示出)中,因此,即使止动器4E转动,它也不会移出该空腔。当止动器4E继续转动时,第二滚珠5B开始与滚珠导向槽48E的向前转动方向后端接触并受其保持,且在管子100上滚动。因此,滚珠导向槽48E的向前滚动方向后端成为保持第二滚珠5B的滚珠保持区段。
因此,第一滚珠5A和第二滚珠5B压紧和压扁管子,从而排放一个预定量的液体。
另一方面,在使用人结束使用液体排放器1E之后,像第四实施例中一样,回转器3D沿反向转劝,以便使第一滚珠5A和第二滚珠5B返回其初始位置。因此,在该实施例中,止动器4E的滚珠导向槽48E成为引导机构,用于将第二滚珠5B从其初始位置引导到作为滚珠保持区段的向前转动方向后端。此外,滚珠导向槽48E成为引离机构,用于使第二滚珠5B从作为滚珠保持区段的向前转动方向后端返回其初始位置。
因此,第五实施例在第一实施例的优点(1-1)至(1-22)与第四实施例的优点(4-2)和(4-6)之外还能提供下列优点(5-1)在初始状态中,因为第一滚珠5A和第二滚珠5B不是安置在管子100上,所以可以防止管子100的塑性变形。在使用之后,滚珠5A和5B可以通过反向转动止动器4E而返回其初始位置。因此,可以防止管子100的塑性变形,不仅从在工厂里装配液体排放器之后到用户开始使用液体排放器的期间,而且在用户一旦使用液体排放器之后也能防止。因此,因为能够防止管子100的塑性变形,所以也就能够减小排放率中出现的误差。
(5-2)因为检测机构28E包括一个板簧251、突出部44E和44E′与一个检测区段281,所以止动器4E的转动速度可以通过由检测区段281检测突出部44E和44E′而容易地计算出来,突出部44E和44E′设置在止动器4E上的一个预定间隔处。此外,因为检测转动速度时只需要检测该检测区段281的电连接状态,所以可以容易地检测转动速度。
(5-3)在该实施例中,因为滚珠5A和5B由止动器4E保持,所以可以精确地维持滚珠5A和5B之间的距离,因此液体排放率可以做得精确。
此外,因为止动器4E是与滚珠5A和5B整体转动的,所以当止动器4E转动时滚珠5A和5B可以可靠地移动。因此,通过检测止动器4E的转动量(转动速度),可以精确地知道滚珠5A和5B的移动量,也即液体排放率,因此可以高精度地控制排放率。
第六实施例其次,参照图12至18描述本发明的第六实施例。像第一至第三实施例的液体排放器一样,本实施例的液体排放器1F包括一个回转器3F和一个止动器4F。
如图12和图13中所示,止动器4F具有盘形,它基本上平行于底座2F并可以相对于底座2F转动,以轴区段7作为中心。在平面图中,止动器4F的外周面边缘延伸在管子100和一个引入滚珠5F(以后描述)的初始位置之间。
止动器4F在其外周面边缘处包括两个用于保持滚珠5F和5F′的滚珠保持区段43F和43F′分别设置在滚珠保持区段43F和43F′附近的捕捉区段44F和44F′。滚珠5F和5F′与第一实施例中使用的滚珠5为同一类型。
滚珠保持区段43F和43F′相对设置或互相隔开180度,其间设置一个轴孔41A。这两个滚珠保持区段43F和43F′设置在离轴孔41A相等距离处,也就是,当止动器4F转动时,它们的位置总是允许它们通过管子导向槽211F处的一部分圆形槽210F的上方。回转器3F的一个紧固在滚珠轴承75上的轴松配合地安装在止动器4F的轴孔41A上。在这种状态中,止动器4F的底部表面安置在底座2F的一个突出部215上。由此,止动器4F可以相对于底座2F转动。
有两类滚珠,一类是由滚珠保持区段43F保持的引入滚珠5F,另一类是由滚珠保持区段43F′保持的滚珠5F′。在滚珠5F和5F′中,引入滚珠5F最初安置在底座主体21F的一个引入滚珠设置槽24F(以后描述)中,并从该引入滚珠设置槽24F被引入到滚珠保持区段43F中。
滚珠保持区段43F是通过以基本上U形形状切去止动器4F的从止动器4F的外周面边缘到管子100上方的一个位置的部分而形成的。由此,在初始位置时,引入滚珠5F可以从与止动器4F的转动方向横交的方向(沿止动器4F的径向)移入移出滚珠保持区段43F,并可以被保持在界定止动器4F的切去部分的端部表面处,因此它能滚动。为了当止动器4F转动时使引入滚珠5F逐渐移向后面(止动器4F的转动中心),形成滚珠保持区段43F的切去部分沿止动器4F的转动方向成一个角度。
滚珠保持区段43F′是通过将止动器4F的在管子100上方的一部分切去到一个稍大于滚珠5F′的尺寸而形成的。由此,滚珠5F′是通过沿止动器4F的转动方向推动滚珠5F′而由界定止动器4F的切去部分的一个边缘可滚动地保持的。与滚珠保持区段43F不一样,滚珠保持区段43F′做成不允许滚珠5F′沿横交止动器4F的转动方向的方向移入移出滚珠保持区段43F′。
捕捉区段44F和44F′分别形成于止动器4F的沿止动器4F转动方向的对置两部分处,从而沿外周面方向突出。这两个捕捉区段44F和44F′也设置成互相对置或互相隔开180度,其间设有轴孔41A。
在捕捉区段44F和44F′中,当止动器4F转动时,周作输送机构的捕捉区段44F通过引入滚珠5F的初始位置,以便捕捉和输送处于初始位置的引入滚珠5F。
回转器3F包括一个基本上盘形的回转器主体31F和一个用(例如)压配合紧固在回转器主体31F的外周面上的环32。
一个环形凹部312形成于回转器主体31F的底部表面的一个位置上,该位置对应于止动器4F的滚珠保持区段43F和43F′的顶部部分。在凹部312中安装一个弹性部件314,该部件用硅酮橡胶之类制成,用于增大相对于滚珠5F和5F′的摩擦力。
通过安装在凹部312中的弹性部件314,上述回转器3F从滚珠5F和5F′上方推动被止动器4F的对应的滚珠保持区段43F和43F′保持的滚珠5F和5 F′,以便压紧和压扁管子100,并且当回转器3F转动时对滚珠5F和5F′施加转动力,以便使滚珠5F和5F′在管子100上滚动和移动到管子100的不同的压紧和压扁位置上。
该实施例的液体排放器1F包括一个驱动机构6D,它类似于第四实施例中使用的驱动机构。
其次,参照图14和15来讨论管子导向槽211F离回转器3F的底部表面的深度。图14是沿圆形槽210F从外面看到的一个设计的截面图。图17是沿图12中线XVII-XVII截取的截面图。图18是沿图12中线XVIII-XVIII截取的截面图。在下面的描述中,D4到D1表示离回转器3F上弹性部件314的深度,其中D4>D3>D2>D1。此外,在下面的描述中,在管子100中,在槽213一侧处的位于底座2F外部的侧面称为管子100的“底座端部侧面”,而在槽213′一侧的位于底座2F外部的侧面称为“前端部侧面”。
在从管子100的底座端部侧面到前端部侧面的顺序中,管子导向槽211F包括一个其中管子100没有受滚珠5F和5F′压紧的非压紧范围231、一个其中管子100受到滚珠5F和5F′压紧的压紧范围232和一个其中管子100没有受滚珠5F和5F′压紧的非压紧范围233。
非压紧范围231是由连接到底座2F外面的槽213和圆形槽210F的连接槽213′的一部分形成的。在非压紧范围231中,从管子100的底座端部侧面到前端部,从深度D3到深度D2,深度变得较小。
在压紧范围232由圆形槽210F的一个拱形部分形成,该拱形部分通过一个等于或大于180度的角度延伸。压紧范围232的深度等于深度D2。如图13和16中所示,压紧范围232中的界定管子导向槽211F的接触表面211的横截面形状线性地近似于与滚珠5F和5F′同心地形成的弧形。当接触表面211的形状做成线性地近似于一个弧形时,通常,如图16中所示,这是利用三条直线来完成的,并且设定在一个平行于底座2F的顶部表面的平面两侧处的倾斜平面之间的相交角Q处于约135度的值。这里,线性地近似于一个弧形的形状的半径R(例如)等于1.25mm。
非压紧范围233包括圆形槽210F的一个具有预定长度L1的部分和槽213′。在非压紧范围233中,从管子100的底座端部侧面到前端侧面,深度从深度D2到深度D4连续地变得越来越大,然后连续地变得较小,一直到深度D3。
在圆形槽210F的一些部分中,一个没有形成管子导向槽211F的部分,也就是一个设置在两个槽213和213′之间的短的拱形部分是一个滚珠引导范围234,它的深度等于深度D1。
在深度D2处,当滚珠5F和5F′在设置于管子导向槽211F中的管子100上通过时,被回转器3F推动的滚珠5F和5F′压扁管子100并将其带到一个受压紧和压扁的状态。
当深度D2做得更小时,滚珠5F和5F′过分压紧和压扁管子100,导致在管子100与滚珠5F和5F′之间产生大的摩擦,使得滚珠5F和5F′不能平滑地滚动。因此,不希望深度D2做得太小。另一方面,当深度D2做得太大时,不能完全压紧和压扁管子100,从而减小管子100的液体排放率的精度。
在深度D3处,当滚珠5F和5F′在设置于管子导向槽211F中的管子100上通过时,虽然回转器3F施加转动力到滚珠5F和5F′上,但滚珠5F和5F′在管子100上滚动而没有压扁管子100。这里,到设置在深度D3部分处的管子100的顶部的深度变成等于深度D1。
在深度D4处,从设置在回转器3F上的弹性部件314到管子100的顶部的距离大于滚珠5F和5F′的高度。因此,因为滚珠5F和5F′被设置在管子100上而没有接触回转器3F,所以滚珠5F和5F′在其侧面受止动器4F推动时滚动。
换句话说,在管子导向槽211F中,位于与非压紧范围233的深度D4部分相对置的一侧或位于距深度D4 180度的范围为压紧范围232。因此,当滚珠5F通过深度D4部分时,滚珠5F′通过压紧范围232。滚珠5F′具有由回转器3F施加于其上的转动力,并推动止动器4F的滚珠保持区段43F′且使止动器4F转动,因此滚珠5F受滚珠保持区段43F推动。当滚珠5B通过深度D4部分时该操作也完成。
在底座主体21F上设置有原先安置引入滚珠5F的引入滚珠设置槽24F、推动机构25、检测机构28F和导引突出部26,其中推动机构25用于向着止动器4F的外周面边缘偏压安置在引入滚珠设置槽24F上的引入滚珠5F,检测机构28F用于检测推动机构25的操作,而导引突出部26用作导向机构以引导该引入滚珠5F到止动器4F的滚珠保持区段43F。
在平面图中,引入滚珠设置槽24F设置在非压紧范围233的深度D4部分(此后称为“滚珠引入范围235”)的附近,并且在一个不与止动器4F的滚珠保持区段43F的路径对准的位置上形成。
如图17中同时示出的,引入滚珠设置槽24F包括一个安置引入滚珠5F的平坦部分241和一个从平坦部分241向上倾斜到滚珠引入范围235的斜坡242。换句话说,在平坦部分241处的引入滚珠5F沿斜坡242通过并到达滚珠保持区段43F的路径的高度。
推动机构25包括一个设置在底座主体21F上的板簧251,用于通过其前端部侧面偏压引入滚珠5F。板簧251的操作如下。
首先,在止动器4F的滚珠保持区段43F到达滚珠引入范围235之前,设置在引入滚珠设置槽24F处的引入滚珠5F受板簧251的前端部的止动而与止动器4F的外周面边缘接触。
其次,当止动器4F的滚珠保持区段43F到达滚珠引入范围235时,引入滚珠5F被止动器4F的捕捉区段44F捉住与止动器4F一起转动。在这种状态中,引入滚珠5F不是由滚珠保持区段43F保持,而是位于滚珠保持区段43F的附近。
其后,引入滚珠5F受板簧251的止动并被推入止动器4F的滚珠保持区段43F。此时,引入滚珠5F从引入滚珠设置槽24F的平坦部分241沿斜坡242移动,并到达止动器4F的滚珠保持区段43F的路径的高度。
其后,板簧251被引入一个与止动器4F的外周面边缘直接接触的状态。
虽然板簧251具有足够的弹力来偏压引入滚珠5F并将其推入止动器4F的滚珠保持区段43F,但其尺寸、材料、角度和在底座主体21F上的位置能允许止动器4F转动到可能的程度。
检测机构28F包括一个板簧251、用作止动器4F的形状变化部分的捕捉区段44F和44F′以及一个检测区段281,检测区段281用于检测当板簧251开始接触止动器4F的捕捉区段44F或捕捉区段44F′时出现的板簧251的前端的摆动。
检测区段281设置成从底座主体21F向上突出。当板簧251的前端开始接触检测区段281而将后者引入电连接状态时,止动器4F的转动速度就受到检测。
换句话说,当板簧251的前端与止动器4F的一个除了形成捕捉区段44F和44F′以外的部分接触时,检测区段281被带入一个与板簧251接触的状态。当板簧251的前端被捕捉区段44F或捕捉区段44F′推到止动器4F外面时,检测区段281被安置在一个与板簧251脱离接触的位置。
因此,板簧251的前端被捕捉区段44F和捕捉区段44F′推动而摆动,因此每当止动器4F转动半圈时它就与检测区段281脱离接触。因此,通过推动机构25,止动器4F每转动半圈就可使止动器4F的转动受到检测。
如图18中同时示出的,导引突出部26设置在底座主体21F的引入滚珠5F的初始位置处,也就是,沿止动器4F的转动方向在引入滚珠设置槽24F的前面,从底座主体21F向上突出。导引突出部26有一个导引表面261,在平面图中,该导引表面261相对于止动器4F的滚珠保持区段43F和43F′的路径向着轴区段7倾斜。当止动器4F转动而引入滚珠5F接触导引表面261时,引入滚珠5F在底座主体21F上移动。导引表面261引导由于受捕捉区段44F捕捉而被输送的引入滚珠5F从捕捉区段44F的路径移向滚珠保持区段43F的路径,以便将引入滚珠5F引入止动器4F的滚珠保持区段43F中。
上述推动机构25、引入滚珠设置槽24F的斜坡242、用作导向机构的管子导向槽211F、用作输送机构的止动器4F的捕捉区段44F和导引突出部26组成引导机构29。
其次,以参照图12至19的顺序从步骤0至4描述该实施例的操作。
步骤0(初始状态)如图12中所示,在步骤0中,滚珠5F静立在滚珠引导范围234中而滚珠5F′被滚珠保持区段43F′所保持。另一方面,止动器4F的滚珠保持区段43F位于压紧范围232中,而引入滚珠5F尚未被引入到滚珠保持区段43F。因此,滚珠5F和5F′都没有压紧和压扁管子100。引入滚珠5F安置在引入滚珠设置槽24F中,并由于受板簧251的偏压而与止动器4F的外周面边缘接触。
步骤1其次,当预定频率的交流电压加到驱动机构6D的振动体61上时,回转器3F由于振动体61的推力而沿图12中箭头S的方向连续转动。
这导致由滚珠保持区段43F′保持并受回转器3F推动的滚珠5F′滚动而从滚珠引导范围234通过非压紧范围231滚到压紧范围232,从而压紧和压扁管子100。滚珠5F′向前移动而滚珠5F使液体从管子100的前端排放。
此时,止动器4F的滚珠保持区段43F仍然没有引入其中的引入滚珠5F。
步骤2然后,当止动器4F的滚珠保持区段43F到达滚珠引入范围235时,引入滚珠5F被止动器4F的捕捉区段44F捕捉而沿止动器4F的转动方向向前移动。同时,当引入滚珠5F由于受板簧251的偏压而被推入滚珠保持区段43F时,引入滚珠5F沿止动器4F的转动方向移动。这导致引入滚珠5F接触导引突出部26的导引表面261而从捕捉区段44F的路径被引向滚珠保持区段43F的路径,从而使引入滚珠5F向滚珠保持区段43F移动。由此,引入滚珠5F被引入止动器4F的滚珠保持区段43F。
在滚珠引入范围235中已经被引入止动器4F的滚珠保持区段43F内的滚珠被滚珠保持区段43F保持。但是,因为它是在非压紧范围233中,所以它并没有压紧和压扁管子100。因此,只有滚珠5F′当其在压紧范围232中移动时压紧和压扁管子100,从而使液体从管子100的前端部排放。
步骤3其后,如图19中所示,即使当引入滚珠5F从非压紧范围233通过滚珠引导范围234和非压紧范围231并到达压紧范围232中的一个开始点时,滚珠5F′也还没有处在压紧范围232的终点。
因此,滚珠5F和5F′每个压紧管子100内的液体并将液体分隔成段,使得当滚珠5F和5F′移动到管子100的不同的压紧和压扁位置时,管子100内的液体在管子100内流动。位于比管子100的受每个滚珠5F和5F′压紧和压扁的部分更靠近管子100的前端部一侧的液体区段仍然被滚珠5F′从管子100的前端部中推出。
步骤4其次,当滚珠5F′从压紧范围232到达非压紧范围233从而取消了其在管子100上的压紧和压扁作用时,被限制在两个滚珠5F和5F′之间的液体此时被滚珠5F从管子100的前端部排放。
通过重复上述操作,滚珠5F和5F′由于在管子100上滚动同时压紧和压扁管子100而使液体从管子100的前端部交替排放。
此时,因为每个滚珠5F和5F′被止动器4F保持在两者之间相隔180度的位置上,所以两个滚珠5F和5F′仅一次分隔压紧范围232中的管子100。因此,通过计算压紧和压扁的管子100的空间体积,可以测出管子100中包含的液体量。
排放率是根据管子100的内径、滚珠5F和5F′与圆形槽210F在管子导向槽211F处的部分的半径以及回转器3F的转动速度来设定的。特别是,回转器3F的转动速度可以通过控制加到驱动机构6D的压电器件611上的电压来容易地调整。
液体排放器1F是在制造、检验和装运后由用户使用的。因此,在完成检验过程后,需要将液体排放器1F返回其初始状态。此外,例如当用户在已经使用液体排放器1F后暂时停用一段长时间时也希望让其返回初始状态。在那种情况下,通过下列方法使液体排放器返回其初始状态。
首先,使止动器沿向前或反向转动以便将滚珠保持区段43F安置在滚珠引入范围235中。其次,例如,在从底座2F的一个侧表面中形成的孔内插入一个销之后使板簧251弯曲,以便使引入滚珠5F从滚珠保持区段43F移到引入滚珠设置槽24F。在这种状态中,止动器4F沿反向稍许转动。然后,当拉出插入的销之后,板簧251被带入向着止动器4F的外周面边缘偏压引入滚珠5 F的状态,从而将引入滚珠5F重新安置在其初始位置中。通过进一步沿反向转动止动器4F,将滚珠5F′重新安置在滚珠引导范围234中。因此,该销成为使引入滚珠5F从滚珠保持区段43F返回其初始位置的引离机构。
虽然当使液体排放器1F返回其初始状态时用销来弯曲板簧251,但板簧251可以通过转动一个凸轮来弯曲,该凸轮可以转动地设置在底座主体21F上的板簧251的前端部附近。
本发明的第六实施例在第一实施例的优点(1-1)至(1-8)和(1-10)至(1-21)之外还可提供下列优点(6-1)两个滚珠中的一个用作引入滚珠5F,它最初安置在不与止动器4F的滚珠保持区段43F的路径对准的引入滚珠设置槽24F上,并从其初始位置被引入滚珠保持区段43F。由此,在初始状态中,引入滚珠5F并不压紧和压扁管子100,因此可以防止管子100具有变形的倾向,从而可以减小排放率中出现的误差。
(6-2)因为滚珠引导范围234设置在圆形槽210F中,而滚珠5F′最初安置在滚珠引导范围234中,甚至滚珠5F′并不压紧和压扁管子100,所以可以防止管子100具有变形的倾向。因此,可以减小排放率中出现的误差。
(6-3)滚珠保持区段43F是通过切去止动器4F的从其外周面边缘到一个在管子100上方的位置的一个部分而形成的,同时设置了推进机构25,用于向着止动器4F的外周面边缘偏压处于其初始位置的引入滚珠5F。因此,虽然引入滚珠5F由推进机构25移向止动器4F的外周面边缘,直到滚珠保持区段43F到达滚珠引入范围235,但是,当滚珠保持区段43F到达滚珠引入范围235时,引入滚珠5F可以被推进机构25推入滚珠保持区段43F,从而引入滚珠5F在被滚珠保持区段43F保持的同时可以在管子100上移动。因此,引入滚珠5F可以被容易地引入滚珠保持区段43F。
(6-4)因为引入滚珠设置槽24F有一个斜坡242,所以当引入滚珠5F被推进机构25推入滚珠保持区段43F时,引入滚珠5F可以从平坦部分241平滑地移动到滚珠保持区段43F的路径的高度。
(6-5)因为滚珠引入范围235是在调整管子导向槽211F的深度后提供的,所以当引入滚珠5F被引入止动器4F的滚珠保持区段43F时,引入滚珠5F不会接触设置在回转器3F上的弹性部件314。因此,引入滚珠5F上不会受到由回转器3F施加的力,而从引入滚珠设置槽24F到管子100的顶端部分的高度差异可以由于引入滚珠5F而做得很小,从而可使引入滚珠5F被平滑地引入滚珠保持区段43F。
结果,因为即使在推进机构25将引入滚珠5F推入滚珠保持区段43F之后推进进机构25接触止动器4F的外周面边缘,由推进机构25施加在引入滚珠5F上的偏压力也可以调整到一个小的值,所以可以减小止动器4F的转动上的负荷。
(6-6)因为在止动器4F上形成一个捕捉区段44F,所以引入滚珠设置槽24F中的引入滚珠5F通过捕捉区段44F与止动器4F一起移动。在这种状态中,引入滚珠5F没有被滚珠保持区段43F保持,而是安置在滚珠保持区段4 3F附近。其后,滚珠保持区段43F由于受推进机构25的偏压而移动。因此,引入滚珠5F可以被可靠地引入滚珠保持区段。
(6-7)因为提供一个导引突出部26,所以引入滚珠设置槽24F中的引入滚珠5F一方面沿一个与止动器4F的转动方向横交的方向被推进机构25推入滚珠保持区段43F,另一方面与止动器4F一起转动。因此,引入滚珠5F由于与导引突出部26的导引表面261接触而移向滚珠保持区段43F并被导向滚珠保持区段43F的路径。因此,引入滚珠5F可以被可靠地引入滚珠保持区段43F。
(6-8)因为检测机构28F包括一个板簧251、捕捉区段44F和44F′与一个检测区段281,所以止动器4F的转动速度可以通过利用检测区段281检测设置在止动器4F上的一个预定间隔处的捕捉区段44F和44F′来容易地计算出。
(6-9)因为检测区段281做成使其能够与板簧251在一个板簧251的前端部摆动的范围内进入电连接,所以只要检测该检测区段281的电连接状态就可容易地计算止动器4F的转动速度。
(6-10)因为板簧251用于推进机构25和检测机构28F,所以可以减少装配液体排放器1F所需的组成部件数目、费用和人力。
(6-11)因为捕捉区段44F用于输送机构和检测机构28F,所以可以减少装配液体排放器1F所需的组成部件数目、费用和人力。
(6-12)因为检测机构28F的捕捉区段44F和44F′设置在滚珠保持区段43F和43F′附近,所以滚珠保持区段43F和43F′的位置可以由检测机构28F容易地检测。
(6-13)因为推进机构25设置在止动器4F的外周面边缘上,所以可以提供一个大的空间用于设置推进机构25,从而可以容易地生产液体排放器1F。
(6-14)液体排放器1F在检验后或在使用后可以返回其初始状态,因此,在从装运后到用户开始使用液体排放器1F的时期内或在用户重新使用液体排放器1F之前的时期内,可以防止管子100可能会变形。
(6-15)接触表面211在管子导向槽211F的压紧范围232中的横截面形状线性地近似于一个弧形。但是,因为管子100是弹性的,所以管子100弯曲成弧形,因此,如在接触表面211的横截面形状像第一实施例中一样是一个弧形的情况下,管子100的孔可以可靠地压扁。此外,当接触表面211的横截面形状线性地近似于弧形时,与横截面形状为弧形的情况相比,它可以容易加工。
第七实施例其次,参照图20和21描述本发明的第七实施例。
图20中示出的液体排放器1G与第六实施例的不同之处在于,设置管子100的管子导向槽211G、止动器4G、驱动机构6G、推进机构25G和检测机构28G的结构是不同的。
在底座2G的底座主体21G上形成一个用于保持止动器4G的止动器凹部27和一个连接到止动器凹部27上的引入滚珠设置槽24G,槽24G是最初安置引入滚珠5F的地方。
止动器凹部27包括一个圆形的止动器凹部底表面271和一个围绕该底表面271的止动器凹部壁表面272。
在止动器凹部底表面271中形成一个圆形槽210F,槽213和213′从圆形槽210F的两个相对部分向外延伸,它们互相距离180度,其间设有圆形槽210F的中心。
槽213、圆形槽210的从槽213延伸到槽213′的半圆部分和槽213′形成大体上为U形的管子导向槽211G。
其次,将参照图21讨论从回转器3F的底表面到管子导向槽211G的深度。图21是从沿圆形槽210F的外侧看到的结构设计的截面图。
管子导向槽211G的形状类似于第六实施例中压紧范围232内的管子导向槽211F的部分。在圆形槽210F的各部分中,其没有形成管子导向槽211G的一个部分,也即在槽213和213′之间的半圆形部分,形成一个滚珠引导范围234G。
在滚珠引导范围234G中,沿回转器3F的转动方向,深度从深度D1到深度D5连续变大,然后连续变小到深度D1。深度D5等于当管子100设置在第一实施例中提到的深度D4部分中时到管子100的顶部测到的深度。
回到图20,止动器4G具有盘形,设置在底座主体21G上的止动器凹部27中,其外周面边缘被止动器凹部27的止动器凹部壁表面272所包围。
止动器4G包括两个滚珠保持区段45G和45G′与两个切去部分46G和46G′。滚珠保持区段45G和45G′相对设置或相距180度,其间设置一个轴孔41A。切去部分46G和46G′设置在滚珠保持区段45G和45G′之间。
滚珠保持区段45G和45G′具有类似于第六实施例中使用的滚珠保持区段43F的结构。与滚珠保持区段43F不同,它们没有角度。
因此,当止动器4G转动时,由其相应的滚珠保持区段45G和45G′保持的滚珠5G和5G′由于离心力而力图飞出,但被止动器凹部27的止动器凹部壁表面272止住而不能飞出。
驱动机构6G包括一个转移机构15,用于将振动体61的振动转移给回转器3F。
转移机构15将振动体61给予的转动速度通过减小转动速度而转移到回转器3F,它可以转动地支承在底座2G上,并包括一个有大的外径的大直径部分151和一个有小的外径的小直径部分152。这两个大直径部分151和小直径部分152是整体形成的。
大直径部分151具有盘形,而其外周面边缘的横截面结构类似于第一实施例中使用的回转器3A的环32的横截面结构。振动体61的一个突出部62与大直径部分151的外周面边缘接触。小直径部分152是一个摩擦齿轮,其外周面边缘与回转器3F的环32接触。
在上述驱动机构6G中,当一个预定频率的交流电压通过一个加压装置(未示出)加到振动体61的一个压电器件611上时,振动体61振动而施加一个推力到转移机构15的大直径部分151上并使其转动。同时,小直径部分152也转动,使得与其接触的回转器3F沿图20中箭头S的方向转动。
在平面图中,引入滚珠设置槽24G位于滚珠引导范围234G的深度D5部分(此后称为“滚珠引入范围235G”)附近。
引入滚珠设置槽24G在一个开孔243处连接止动器凹部27,它包括一个矩形平坦部分241和一个围绕该平坦部分241的凹部壁表面245,并具有推动机构25G,后者用于向着设置在其上面的止动器4G的外周面边缘偏压引入滚珠5G。
推进机构25G包括一个设置在凹部壁表面245处而与开孔243对置的弹簧253、一个设置在弹簧端部的推动部件254和一个设置成突入开孔243的制动器255。
这里,推动机构25G以下列方式操作。
首先,直到止动器4G的滚珠保持区段45G到达滚珠引入范围235G之后,安置在引入滚珠设置槽24G中的引入滚珠5G才由推动部件254移动而与止动器4G的外周面边缘接触。
其次,当止动器4G的滚珠保持区段45G到达滚珠引入范围235G时,推动部件254偏压引入滚珠5G而将其推入止动器4G的滚珠保持区段45G。在推动部件254已被推入引入滚珠5G后,推动部件255啮合制动器255并由此停止,从而推动部件254被带入一个它没有偏压止动器4G的外周面边缘的状态中。
检测机构28G包括一个板簧251G、两个用作止动器4G的形状变化部分的切去部分46G和46G′以及一个检测区段281,后者用于检测板簧251的一个端部的摆动,该摆动是当板簧251的端部开始接触止动器4G的切去部分46G或46G′时出现的。
板簧251G在其端部有一个大体上U形的突出部,用于配合到切去部分46G和46G′中。
其次,将顺序从步骤0到步骤4描述该实施例的操作。
步骤0(初始状态)如图20中所示,在步骤0中,当止动器4G通过滚珠保持区段45G′保持滚珠5G′时,止动器4G静止,而滚珠5G′安置在沿止动器4G的转动方向在滚珠引导范围234G的滚珠引入范围235G的前面。另一方面,止动器4G的滚珠保持区段45G处在压紧范围232处,但并没有引入其中的引入滚珠5G。因此,滚珠5G和5G′都没有压紧和压扁管子100。
引入滚珠5G安置在引入滚珠设置槽24G中,它受推进机构25G的偏压而与止动器4G的外周面边缘接触。
步骤1其次,当一个预定频率的交流电压加到驱动机构6G的振动体61上时,回转器3F由于振动体61的推力而沿图20中箭头S的方向连续转动。
然后,受回转器3F推动的滚珠5G′滚动并从滚珠引导范围234G移向压紧范围232,并压紧和压扁管子100且移动,同时使液体从管子100的前端排放。
此时,止动器4G的滚珠保持区段45G还没有引入其中的引入滚珠5G。
步骤2然后,当止动器4G的滚珠保持区段5G到达滚珠引入范围235G时,引入滚珠5G受推动机构25G的止动并被推入滚珠保持区段45G。
已被引入止动器4G的在滚珠引入范围235G中的滚珠保持区段45G中的滚珠被滚珠保持区段45G保持,但是在滚珠引导范围234G中,因而它并不压紧和压扁管子100。因此,只有滚珠5G′压紧和压扁管子100而通过压紧范围232移动,从而从管子100的前端部排放液体。
跟随步骤2的步骤3和4跟第六实施例中的一样。
第七实施例在第一实施例的优点(1-1)至(1-8)、(1-10)至(1-16)、(1-19)和(1-21)与第六实施例的(6-1)至(6-3)、(6-5)、(6-8)和(6-13)至(6-15)以外,还提供下列优点。
(7-1)因为在推进机构25G中设置一个制动器255,所以在推动部件254已被推入引入滚珠5F后,推动部件254啮合制动器255并由此停止,因此它不会偏压而在止动器4G的外周面边缘上施加负荷。因此,止动器4G能够平滑地转动。
(7-2)通过突出部62施加推力的振动体61的最佳频率为270KHz至300KHz。在驱动机构6G中设置一个转移机构15。因此,通过合适地调整转移机构15的大直径部分151的周长和小直径部分152的周长之间的比例,可以通过自由调整回转器3F的转动速度来调整液体排放率而不改变加到振动体61上的电压。
第八实施例图22中示出的液体排放器1H与第六实施例的液体排放器1F的不同之处在于,设置管子100用的管子导向槽211H、止动器4H和推进机构25H的结构是不同的。
槽213和213′从圆形槽210F的一个点沿相反方向延伸在圆形槽210F的外面。
槽213、圆形槽210F的整个周边和槽213′形成管子导向槽211H。
从回转器3F的底部表面到管子导向槽211H测到的深度与第六实施例中的压紧范围232的深度相同。
止动器4H包括一个用于在其内周面端部保持一个滚珠5的滚珠保持区段47,并可与回转器3F一起转动。当止动器4H与回转器3F整体形成时,滚珠保持区段47可以形成于回转器3F的下表面中。
滚珠保持区段47设置在一个当止动器4H转动时总是允许区段47通过管子导向槽211H的圆形槽210F上方的位置。滚珠保持区段47的结构类似于第一实施例中使用的滚珠保持区段43F的结构。但是,与滚珠保持区段43F不同,滚珠保持区段47没有形成角度。
当回转器3F和止动器4H转动时,被滚珠保持区段47保持的滚珠5由于离心力而力图从那里飞出,但一个形成滚珠保持区段47的切去部分阻止它飞出。
作为滚珠5,只使用被滚珠保持区段47保持的引入滚珠5。该引入滚珠5最初安置在底座主体21H的引入滚珠设置槽24H中(以后描述)。
在底座主体21H上设置了最初安置引入滚珠5的引入滚珠设置槽24H和推进机构25H,后者用于向着止动器4H的内周面边缘偏压安置在引入滚珠设置槽24H中的引入滚珠5。
推进机构25H安置在止动器4H的内周面上并包括一个板簧251。
第八实施例除了第一实施例的优点(1-1)至(1-8)、(1-10)至(1-21)和第六实施例的优点(6-1)、(6-3)、(6-4)、(6-14)和(6-15)外还提供下列优点(8-1)因为滚珠保持区段47设置在止动器4H的内周面端部上而推进机构25H设置在止动器4H的内周面上,所以设置在止动器4H外面的组成部件的数目可以减至最少,因此可以减小液体排放器1H的尺寸。
第九实施例图23中示出的液体排放器1I与第六实施例的液体排放器1F不同之处在于,止动器4I和底座主体21I的结构是不同的。
外周面方向推进机构430I安装在一个滚珠保持区段43I上,用于保持止动器4I的引入滚珠5F。外周面方向推进机构430I沿止动器4I的外周面方向(沿与引入滚珠5F被引入到滚珠保持区段43I的方向相反的方向)偏压由滚珠保持区段43I保持的引入滚珠5F。外周面方向推进机构430I的偏压力小于板簧251的弹力。
在该实施例中,板簧251的一个端部朝向底座主体21I的外周面突出。
一个第一初始位置导引表面219I形成于底座主体21I中的引入滚珠设置槽24F的侧表面上,与沿回转器3F的向前转动方向的底座主体21I中的引入滚珠设置槽24F的一个前侧表面相对。第一初始位置导引表面219I的位置与导引表面261对置,其间设置引入滚珠5F的初始位置。第一初始位置导引表面219I沿止动器4I的反转动方向倾斜。
如第六实施例中,当止动器4I的滚珠保持区段43I到达一个滚珠引入范围235时,引入滚珠5F被止动器4I的捕捉区段44F捕捉而被引入止动器4I的滚珠保持区段43I中。安装在滚珠保持区段43I上的外周面方向推进机构430I的偏压力小于板簧251的弹力,因此引入滚珠5F被滚珠保持区段43I保持。
被滚珠保持区段43I保持的引入滚珠5F受外周面方向推进机构430I移动并滚动而接触一个界定管子导向槽211F的侧表面,因此滚珠5F不会从管子100移开。
在使用液体排放器1I后,止动器4I沿反向转动。当被滚珠保持区段43I保持的被引入滚珠5F回到引入滚珠设置槽24F的附近时,使用人用其手指沿离开止动器4I的方向弯曲板簧251。这使被引入滚珠5F受外周面方向推动机构430I偏压而移出滚珠保持区段43I。滚珠5F被引导到第一初始位置导引表面219I上并往回移入引入滚珠设置槽24F。换句话说,第一初始位置导引表面219I和外周面方向推进机构430I形成引离机构,用于使引入滚珠5F从滚珠保持区段43I返回其初始位置。
当板簧251停止弯曲时,滚珠5F被板簧251对着止动器4I的外周表面推动。
第九实施例除了类似于第六实施例的优点外还能提供下列优点(9-1)因为在止动器4I的滚珠保持区段43I处设置一个外周面方向推进机构430I,所以,在用户停止使用液体排放器1I之后,当止动器4I沿反向转动时,和在止动器4I已经返回其预定位置后,板簧251的偏压操作被取消,被引入滚珠5F可以通过外周面方向推进机构430I的偏压力可靠而平滑地返回其初始位置。因此,因为在用户结束使用液体排放器1I之后,可以取消管子100上的压紧和压扁操作,所以可以防止管子100会变形,从而能够减小排放率中出现的误差。
此外,因为板簧251用于使推进机构25将滚珠5F引入止动器4I的滚珠保持区段43I,使检测机构28F检测止动器4I的转动,并作为允许外周面方向推进机构430I使滚珠5F返回其初始位置或禁止其使滚珠5F返回其初始位置的机构,所以,可以减少装配液体排放器1F所需的部件数目、费用和人力数目。
(9-2)因为一个第一初始位置导引表面291I形成于引入滚珠设置槽24F处,所以,被外周面方向推进机构430I从滚珠保持区段43I推出的滚珠5F可以平滑地返回其初始位置。
第十实施例将参照图24至28来描述本发明的第十实施例。
液体排放器1J不同于第六实施例的液体排放器1F之处在于,止动器4J的结构是不同的。
如图24和25中所示,止动器4J包括一个滚珠保持区段43J和一个滚珠保持区段43J′,滚珠保持区段43J是通过切去止动器4J的一部分来形成的,其切去方式基本上类似于第六实施例中使用的滚珠保持区段43F通过切去止动器4F的一部分而形成的方式,滚珠保持区段43J′则与滚珠保持区段43J相对形成或相隔180度,其间设置一个轴孔41A。
在滚珠保持区段43J中形成一个第二初始位置导引表面431J(见图26),它沿被保持的滚珠5F的向前转动方向从滚珠保持区段43J的一个前方侧表面连续形成,直到止动器4J的外周表面,因此其滚珠5F一侧是沿轴区段7的方向相对于止动器4J的外周表面倾斜的。滚珠保持区段43J在这一点上不同于第六实施例中使用的滚珠保持区段43F。与滚珠保持区段43J不同,滚珠保持区段43J′没有切去的结构,而具有圆孔形状。在初始状态中,滚珠保持区段43J′位于槽231和231′之间,因此一个被滚珠保持区段43J′保持的滚珠5F′并不安置在管子100上。
一个突出部44J与止动器4 J的捕捉区段44F对置形成或与其相隔180度,其间设置一个轴孔41A。突出部44J的突出尺寸基本上与捕捉区段44F的突出尺寸相同。一个大的突出部44J′形成于突出部44J和止动器4J的捕捉区段44F之间。大突出部44J′的突出尺寸大于捕捉区段44F的突出尺寸。
一个板簧251设置在底座主体21J上。板簧251并不偏压引入滚珠5F,而只用于检测止动器4J的转动。检测区段281J和281J′形成于底座主体21J上,使得它们被设置在板簧251的一个端部的两侧。
位于底座主体21J的外周侧处的检测区段281J用于检测一个初始状态。在该初始状态中,止动器4J的大突出部44J′接触板簧251,使得板簧251和检测区段281J相互接触。由此,初始状态被检测。
当止动器4J沿向前方向转动时,大突出部44J′和板簧251彼此脱离接触,因此板簧251与检测区段281J′接触而与检测区段281J′产生电连接。如图25中所示,当止动器4J继续沿向前方向转动时,突出部44J或止动器4J的捕捉区段44F与板簧251接触,使得板簧251与检测区段281J′分开。由此,板簧251和检测区段281J′彼此脱离接触,从而止动器4J的转动速度被检测。
一个引入滚珠设置槽24J形成于底座主体21J的槽231和231′之间。如图26中所示,沿回转器3F的向前转动方向的界定引入滚珠设置槽24J的前表面作为向着滚珠保持区段43J倾斜的滚珠导引表面243J而形成。一个第一初始位置导引表面219I形成于引入滚珠设置槽24J上。在该实施例中,没有形成斜坡242。
一个圆形槽210J在底座主体21J中形成。圆形槽210J的结构基本上与第一实施例中圆形槽210A的结构相同。但是,滚珠导向槽214J的结构与第一实施例中滚珠导向槽214的结构不同。
在滚珠导向槽214J的各部分中,引入滚珠设置槽24J和槽231之间的部分形成为一个滚珠引入槽237。
将参照图27和28描述滚珠引入槽237。
图27是沿图26的XXVII-XXVII线截取的截面图,而图28是沿图26的XXVIII-XXVIII线截取的截面图。
如图27中所示,滚珠引入槽237的在圆形槽210J的截面中的底部表面中央部分沿其径向向着回转器3F突出,并包括一个从中央部分向轴区段7倾斜的斜面Z和一个从中央部分向底座主体21J的外周面倾斜的斜面Y。如图28中所示,滚珠引入槽237包括平坦部分和向着管子100向上倾斜的倾斜部分。平坦部分和倾斜部分是交替形成的。
在液体排放器1J中,将被引入滚珠5F以下列方式引到管子100上。
当止动器4J的滚珠保持区段43F通过向前转动回转器3F(沿图24中箭头S的方向)而到达引入滚珠设置槽24J附近时,被引入滚珠5F由止动器4J的捕捉区段44F捕捉而沿止动器4J的转动方向移动。同时,因为形成滚珠保持区段43J的一个切去部分是沿止动器4J的转动方向成角度的,所以滚珠5F被导向滚珠保持区段43J的后面。被引入滚珠5F甚至通过接触滚珠导引表面243J而被导向滚珠保持区段43J的后面。已经被引入滚珠保持区段43J的滚珠5F到达一个图28中示出的平坦部分a-a。
当止动器4J沿向前方向继续转动时,滚珠5F到达一个倾斜部分b-b。因为被引入滚珠5F是在滚珠保持区段43J的后面处,所以被引入滚珠5F在滚珠引入槽237的后面处(轴区段7一侧)的倾斜表面Z上滚动。当止动器4J继续沿向前方向转动时,滚珠5F在图28中所示的平坦部分c-c上滚动。当止动器4J继续沿向前方向转动时,滚珠5F爬上一个倾斜部分d-d而到达管子100的顶部。
在使用后,回转器3F沿反向转动。在反向转动期间,被引入滚珠5F受滚珠保持区段43J的第二初始位置导引表面431J的推动而在滚珠引入槽237外侧的倾斜表面Y上滚动。当被引入滚珠5F移到引入滚珠设置槽24J附近时,将被引入滚珠5F引到第一初始位置导引表面219I并返回引入滚珠设置槽24J。因此,第一初始位置导引表面219I和第二初始位置导引表面431J形成使被引入滚珠5F返回其初始位置的引离机构。
当止动器4J反向转动时,滚珠5F′被滚珠保持区段43J′返回到其在槽231和231′之间的初始位置。
第十实施例除了第一实施例的优点(1-1)至(1-21)和第六实施例的优点(6-1)、(6-2)、(6-6)、(6-8)、(6-9)、(6-11)、(6-12)及(6-14)外,还能提供下列优点(10-1)因为滚珠导引表面243J向着轴区段7倾斜(也就是,它的倾斜使得当它沿回转器3F的向前转动方向从后面延伸到前面时其位置更靠近轴区段7),所以,被止动器4J的捕捉区段44F捕捉的被引入滚珠5F由滚珠导引表面243J导向滚珠保持区段43J的后面。因此,例如,不需要用于将被引入滚珠5F引入滚珠保持区段43J的推进机构,由此可以减少组成部件的数目。
(10-2)当止动器4J沿向前方向转动时,被引入滚珠5F被一个形成滚珠保持区段43J的切去部分和滚珠引导表面243J导向滚珠保持区段43J的后面,从而被引入滚珠5F在滚珠引入槽237的后面(轴区段7一侧)的倾斜表面Z上滚动。因此,当止动器4J沿向前方向转动时,被引入滚珠5F受倾斜表面Z的作用而移向滚珠引入槽237的中心,因而被引入滚珠F不会从滚珠引入槽237移开。
另一方面,当止动器4J反向转动时,被引入滚珠5F由于止动器4J的第二初始位置导引表面431J而在外侧的倾斜表面Y上滚动。因此,可以使被引入滚珠5F平滑地返回到在圆形槽210J的外周侧中形成的引入滚珠设置槽24J。
(10-3)因为一个第一起始位置导引表面219I在引入滚珠设置槽24J处形成,所以将被引入滚珠5F导向导引表面,并平滑地返回引入滚珠设置槽24J。因此,即使在使用人已结束使用液体排放器1J后,管子100上的压紧和压扁操作也只能通过沿反向转动回转器3F来取消,从而可以避免管子100会变形,因而可以减小排放率中出现的误差。
(10-4)在止动器上没有形成检测初始位置用的大突出部44J′的情况下,当回转器3F沿反向转动而使被引入滚珠5F返回其初始位置时,即使在被引入滚珠5F已返回其初始位置后,回转器3还可能沿反向过分转动。但是,在该实施例中,因为在止动器4J上形成检测初始位置用的大突出部44J′,以便可能检测该初始位置,所以回转器3F不会沿反向过分转动。
第十一实施例利用图29描述本发明的第十一实施例。
在该实施例的液体排放器1K中,在设置于槽213K和213′K中的管子100的前端侧和底端侧上安装了制动器9K。其它结构特点与第六实施例的液体排放器1F的相同。
制动器9K是用与管子100相同的材料制成的,如包括四氟乙烯的氟树脂。如图30(A)中所示,制动器9K可以做成具有切去部分,或者如图30(B)中所示,制动器9K也可做成没有切去部分的环形。在任何一种情况下,制动器9K通过(例如)压配合或粘合安装在管子100上,相对于管子100不能移动。
如图29中所示,在槽213K和213′K中形成为了在其上面安装制动器9K用的挖掉部分10。
通过适当地调整管子100上每个制动器9之间的距离,当每个制动器9K安装到其对应的挖掉部分10上时,一个预定的张力被施加到管子100上,因此管子100被设置在一种被张紧的状态中而没有弯曲。
当滚珠5F和5F′在管子100上滚动时,管子100被拉动,但是,因为制动器9K被安装在对应的挖掉部分10上,所以液体排放器1K的结构被做成在管子100上施加一个张力,其方向与管子100受滚珠5F和5F′拉动的方向相反。换句话说,制动器9K和挖掉部分10形成一个在管子100上施加张力用的拉动机构。
本发明的第十一实施例除了类似于第六实施例的那些优点外,还可以提供下列优点(11-1)通常,在用户开始使用液体排放器后不久,当滚珠5F和5F′在管子100上滚动时,管子100被拉动,从而它最初被拉长或减小其弹性,由此造成其内径被改变。因为,由此,排放率发生变化,所以当必须精确地控制排放率时,就必须进行液体排放器的试运转。与此相反,在该实施例中,形成了挖掉部分10而在管子100的前端侧和底端侧上安装了制动器9K,因此可以对管子100施加一个预定的初始张力。由此,当滚珠5F和5F′在管子100上滚动时,可以防止管子100移动,或防止管子100的内径发生变化。因此,可以限制初始排放率的变化,从而不需要(例如)进行液体排放器的试运转,由此可以提高工作效率。
(11-2)因为挖掉部分10形成在对应的槽213K和213′K中,而制动器9K安装在对应的挖掉部分10上,所以管子100被制动器9K紧固在其预定位置上。因此,即使滚珠5F在管子100上滚动,管子100也不会在管子导向槽211F内移动。因而,可以防止由于管子100安置位置的移动而产生的液体排放器1K的排放率的误差。
(11-3)制动器9K可以与管子100整体制成。但是,在那种情况下,生产管子100很麻烦。与此相反,在该实施例中,制动器9K和管子100做成分开的部件,因此可以容易地生产管子100。
第十二实施例利用图31描述本发明的第十二实施例。图31例示液体排放器1L的主要部分。
在液体排放器1L中,底座主体21L的一个槽213L′一侧的部分沿底座主体21L的外周面方向突出而形成一个突出部10L。突出部10L刻有螺纹,其上有一个拧紧的螺母11。
一个安装在管子100的底端侧上的制动器9K停止在底座主体21L的外周侧表面上。
另一方面,一个安装在管子100的前端侧上的制动器9K停止在拧于突出部上的螺母上。该制动器9K的安装位置可以通过螺母11调整。因此,通过调整螺母11,可以调整施加在管子100上的力。
本发明的第十二实施例除了类似于第十一实施例的优点外还提供下列优点(12-1)因为作用在管子100上的力可以通过调整螺母11来调整,所以可以通过在安置管子100后变化管子100的内径来精细地调整排放率。因此,可以校正由于液体排放器1L的装配精度和组成部件尺寸的变化而产生的排放率的变化。
即使制动器9K和螺母11安装在管子100上的精度不太高,也可在以后调整施加在管子100上的力,因此可以容易地安装管子100、制动器9K和螺母11。
(12-2)因为施加在管子100上的力是可以调整的,所以可以将管子100安置在一种允许滚珠5F和5F′最有效地滚动的状态中。因此,回转器3F可以用最小的力转动,因而驱动机构6D的功率供给可以减小。因此,液体排放器1L的尺寸可以减小。
第十三实施例利用图32来描述本发明的第十三实施例。图32例示液体排放器1M的主要部分。
在液体排放器1M中,一个制动器9K安装在管子100的底端侧上。像第十二实施例中一样,止动器9K停止在底座主体21F的一个外周侧表面上。
另一方面,一个制动器9K通过一个形状记忆合金弹簧12安装在管子100的前端侧上。弹簧由于管子100的温度而伸长和收缩。
如图33中所示,代替弹簧12,例如,也可以使用一个由两片不同类型的金属互相叠置而形成的双金属板簧12′。
第十三实施例除了类似于第十二实施例的优点外,还可提供下列优点(13-1)管子100的尺寸可以由于(例如)液体的温度或安装液体排放器1L的房间的温度而变化。在该实施例中,弹簧12由于(例如)管子100的温度而伸长或收缩,因此,当管子100伸长和收缩时,制动器9K移动以自动调整施加在管子100上的张力。因而,如果弹簧12或板簧12′随温度变化而伸长和收缩的量调整到与管子100伸长和收缩的量一致,那么,即使温度发生变化,也可将管子100的直径保持在一个恒定值,因此可以保证一个稳定的排放率。因为弹簧12按照温度自动地伸长和收缩,所以就不需要每次按照(例如)液体温度手动地调整管子100的直径。因而,不需要麻烦地进行手动调整,使得使用人可以进行可靠的调整而不会忘记调整。
第十四实施例利用图34来描述本发明的第十四实施例。图34表示液体排放器1N的主要部分。
槽213N包括一个大宽度部分10N和一个小宽度部分11N,大宽度部分10N的宽度大于管子100的直径,而小宽度部分11N是槽213N在管子100的底端侧处的一部分,其尺寸基本上与管子100相同。一个安装在管子100的底端侧上的制动器9K安置在槽213N的大宽度部分10N内,并停止在大宽度部分10N和小宽度部分11N之间的边界处。
一个槽213′N包括一个槽部分213′和一个与槽部分213′连接的挖掉部分10N′。一个制动器9K安装在管子100的前端侧处,而一个形状记忆合金弹簧12安置在挖掉部分10N′中。弹簧12安装在管子100上的位置位于制动器9K安装在管子100上的位置的前方。
因此,第十四实施例可以提供下列优点(14-1)安装在管子100的底端侧的制动器9K停止在大宽度部分10N和小宽度部分11N之间的边界处,而安装在管子100前端侧的止动器9K用弹簧12紧固在挖掉部分10N′内。因此,即使管子100的底端侧和前端侧沿底座主体21F的外周面方向受到拉动,也不会移动安置管子100的位置。
(14-2)在液体排放器1N中,管子100的直径可能由于(例如)管子100内液体温度的变化而变大。在这种情况下,因为弹簧12伸长和收缩,所以在管子100上施加了压力,从而防止发生管子100直径的变化。
上述液体排放器1A至1N中的任何一种都可通过将其合并而用在下列设备中。
包括液体排放器的设备1例如,如图35中所示,任何一种液体排放器1A至1N都可以合并在打印机500中,用于吸取墨水。打印机500包括一个打印机头部501,后者沿导轨505移动,将墨水排放到纸504上。
可以转动地设置的并由一个弹簧固定的管子头部502安装在用于任何一个液体排放器1A至1N中的管子100的一个端侧(吸取侧)。当打印机头部501返回其备用位置(图35中所示位置)时,管子头部502克服弹簧的偏压力而转动,因此安装在管子头部502上的吸震垫502A与打印机头部501的一个喷嘴的端部紧密接触。
另一方面,一个墨水吸收垫503设置在管子100的另一端侧(排放侧)处。
在这样一种打印机500中,任何一种液体排放器1A至1N被用于从设置在备用位置的打印机头部501的一个喷墨喷嘴中吸出墨水或空气。
换句话说,当安装一个新的墨水盒时,任何一种液体排放器1A至1N被用于从墨水盒的墨水槽中将墨水抽入喷嘴。在重新使用打印机500之前,当留在(例如)喷嘴中的具有(例如)高粘度的降质墨水被任何一种液体排放器1A至1N吸取时,任何一种液体排放器均可使用,从而将该墨水从管子100的前端排放到吸墨垫503上。由此,可以防止由于墨水粘度增大而导致的墨水从喷嘴飞出到纸上的方式变化或从喷嘴飞出到纸上的墨水量的变化而产生的图象质量降低。
任何一种液体排放器1A至1N均可用于与墨水一起吸取(例如)在喷嘴、头部510中的墨水路径或从墨水盒延伸到头部501的管子部分中产生的空气泡,并将其排放到吸墨垫503上。
以此种方式,当本发明的任何一种液体排放器1A至1N用作合并在打印机500中的一个泵时,它能提供下列优点。
更具体地说,因为本发明的任何一种液体排放器1A至1N是一种薄而小的泵,所以可以缩小用于装置它的空间,因此打印机可以更小更薄。
此外,可以有效地从喷嘴排放降质墨水或混合了空气气泡的墨水,因此可以稳定地打印出高质量的图象。
包括液体排放器的设备2图36例示一种合并了任何一种液体排放器1A至1N的添加剂排放器600。添加剂排放器600用于(例如)将汽油等与添加剂混合。
在任何一种液体排放器1A至1N中使用的管子100的底端侧(吸取侧)连接在一个添加剂箱601上。另一方面,管子100的前端侧(排放侧)连接在燃料喷射器602上。用作燃料的汽油从燃料箱604通过燃料泵603送入燃料喷射器602中。
利用任何一种液体排放器1A至1N,汽油可以与添加剂混合。与添加剂混合的汽油被送入发动机700。
作为任何一种液体排放器1A至1N的驱动机构,可以联合使用一个由直流(DC)电动机605驱动的蜗轮606和一个通过切去一回转器的侧表面而形成的凸轮,或一个叠加在回转器上并由DC电动机605驱动的齿轮。由此,只要通过电压转换就可使用(例如)一个蓄电池的电能来驱动电动机605,因而不需要一个如用于电力-机械换能器中的驱动电路,由此减少了驱动机构的费用。
以此种方式,通过在添加剂排放器600中合并任何一种液体排放器1A至1N,可以通过控制电动机605的驱动而按照(例如)空气-燃料比、加速器开孔、废孔浓度和温度来准确而精细地控制添加剂混合量。因此,发动机可以以最佳状态驱动。此外,因为任何一种液体排放器1A至1N可以做得更薄,所以用于安置它的空间可以变小,由此使得更易于将其合并安装在发动机周围。
包括液体排放器的设备3本发明可以应用于一个热传导系统,用于由于在一个热吸收器和一个被充满热传导液的管子连接的辐射器之间提供本发明的任何一种液体排放器1A至1N而通过循环热传导液来传导热量。
图37表示一种手套系统800,用于利用发动机废热的热绝缘,它用作热传导系统的一个例子。热绝缘用的手套系统有一个安装在电动自行车等的发动机汽缸附近的热吸收器801,该系统用于通过任何一种液体排放器1A至1N将热的热传导液传导到手套802内的一个辐射器。已被送到辐射器的热传导液重新返回热吸收器801。在任何一种液体排放器1A至1N中使用的管子100的底端侧连接到热吸收器801上,而其前端侧连接到辐射器上。任何一种液体排放器1A至1N的驱动机构的一个例子是蜗轮804,它可以由直流电动机803驱动。
虽然,作为驱动机构的动力源,可以使用一个专用目的的蓄电池,也可使用电动自行车等用的蓄电池。
作为热吸收器,可以使用一种液冷发动机的水套;而作为热传导液,可以使用一种发动机辐射器液体。一种通过它流动热传导液的柔性管子可以缠绕在发动机的外周面上并用作一个辐射器。
例如,可以使用一个其中在手套的内皮和外皮之间缠绕一根柔性管子的辐射器。
通过使用任何一种液体排放器1A至1N,可以提供下列优点。
因为手套802可以利用发动机的废气加温,所以能量可以重新利用。加温手套802所需的新能源只需供给转动任何一种液体排放器1A至1N用的电力,因此可以节省能量。此外,因为所需电力与一种做成让电流流过热电线的类型的热绝缘手套系统所需电力相比要较小,所以可以减小蓄电池或发电机的容量。
包括液体排放器的设备4图38表示一台合并了用作集成电路(IC)冷却系统的任何一种液体排放器1A至1N的个人计算机900,它用作热传导系统的另一例子。一个辐射器901连接在任何一种液体排放器1A至1N的管子100的一端。管子100的另一端安置在IC附近并连接在辐射器901上。
受辐射器901冷却的液体从管子100的一端流到另一端。因为IC设置在管子100的另一端侧面,所以管子100内的液体吸收IC的热量而加温了的液体被送入辐射器901。
最好管子100用金属制成,以便增大IC附近的热导率。更加最好的是设置一台用于增大热量吸收面积的吸热风扇。因此,最好管子100的靠近IC的部分用热导率高而易于制成管状(例如用于设置一台风扇)的材料如铝、铜或其合金来制成。
取决于使用场合或冷却的目的,可以使用树脂等制成的管子,考虑到它们易于布线,尽管其热导率很低。此外,这样一种设置在任何一种液体排放器1A至1N内的上述金属管或树脂管和一种弹性树脂管可以连接在一起而形成管子100。
辐射器901设置在一个辐射风扇的附近,后者例如在个人计算机的背面,通过从风扇流向辐射器901的风可以有效地散热。
虽然管子100可以直接设置在IC附近,但它也可以设置在一个衬底的装置安装表面的背面,如图38所示。
作为任何一种液体排放器1A至1N的驱动机构,可以使用由直流(DC)电动机902驱动的蜗轮903。在这种情况下,当任何一种液体排放器1A至1N的驱动/停止由按照IC的温度操作的热电偶控制时,IC的温度可以有效地保持在一个恒定值。
利用任何一种液体排放器1A至1N,可以提供下列优点。
因为,通过任何一种液体排放器1A至1N,已被辐射器901冷却的液体可以被循环而冷却IC,所以个人计算机900系统得以稳定,因此能实现高密度安装和提高信息处理速度。
本发明不限于上述实施例,因而本发明包括处在能实现本发明目的的范围内的变化、改进等等。
例如,虽然在每个实施例中,滚珠5从管子100的顶面压紧和压扁管子100,但如图39中所示,也可以在底座2P的壁22的侧表面处安置管子100,由止动器4P的侧表面保持滚珠5,并从管子100的侧表面推动滚珠5,从而压紧和压扁管子100。在那种情形下,一个推动部件3P对着管子100设置,而滚珠5安置在推动部件3P和管子100之间。
当液体排放器用这种方式制造时,管子100设置在止动器4P的外周面处。因此,与上述实施例比较,液体排放器的平面面积变大,但高度可以减小,因而液体排放器可以做得更薄。
虽然,在每个上述实施例中,滚珠5至5F′是由其相应的回转器3A至3F推动的,但本发明不限于此。例如,可以在滚珠上提供一个滚动轴,并利用该滚动轴推动滚珠而压紧和压扁管子。
虽然,在第一到第五实施例中,管子导向槽211A、211B和211D的接触管子100的接触表面211的横截面形状是与滚珠5至5B同心地形成的弧形,但本发明不限于此,因此,如第六实施例中,该横截面形状可以线性地近似于一个弧形。
此外,相应的管子导向槽211A、211B和211D的接触管子100的接触表面211的截面的中央部分可以简单地凹下,以形成(例如)一个三角形横截面。在那种情况下,从每个横截面中央部分到滚珠5的距离与从每个横截面边缘到滚珠5的距离有时候稍许不同。但是,当管子100被压紧时,管子100沿管子导向槽211A、211B和211D的形状变形。因此,与接触管子100的接触表面为平面的情况相比,也可以压紧管子100的两个边缘,因而从这些液体排放器中任何一个得到的排放率的精度可以很好。
如图40中所示,接触管子100的界定管子导向槽的接触表面可以做成平面。但是,在那种情况下,在管子100的沿其宽度方向的两端部分可以留下空间,因为只有管子100的沿其宽度方向的中央部分受到压紧和压扁。因此,很难通过压紧它而基本上完全压扁管子100的孔。因为留下的空间其大小基本上恒定,所以可能以一定的精度排放液体,虽然排放率的精度与第一至第十四实施例的液体排放器的排放率精度相比是减小了。因此,当不需很高的精度时可以使用这种结构。
在每种上述实施例中,只要没有管子导向槽211A至211F也能设置管子100,就不需要在相应的底座2A至21L中形成管子导向槽211A至211F。但是,包括图40中所示情况在内,最好形成管子导向槽211A至211F,因为它提供能将管子100容易地安置在其预定位置中的优点。
虽然在第二实施例中止动器4B具有椭圆形轴孔41B,但本发明不限于此,因而可以使用如图41中示出的结构。液体排放器1B′的止动器4B′的内周面是冲压出的并包含一个环41B′,环41B′包括一个滚珠保持区段和一个用于通过滚珠轴承75容纳轴区段7的中心部分42B′。中心部分42B′和环41B′通过弹簧43B′连接。在那种情况下,当止动器4B′沿箭头T的方向受到拉动时,弹簧43B′变形,因而止动器4B′的环41B′的位置可以移动。由此,滚珠5在管子100上的压紧和压扁操作可以取消。
最好止动器4B′是(例如)一种塑料或不锈钢板。
虽然在第二实施例的液体排放器1B中滚珠5在管子100上的压紧和压扁操作通过拉动止动器4B的柄42B和从管子100的顶面上移开滚珠5而取消,但滚珠5在管子100上的压紧和压扁操作也可通过拧松轴区段7上的螺钉和升高推动滚珠5的回转器3B而取消。但是,当使用这样一种结构时,当使用人正使用液体排放器1B时,需要拧紧螺钉。很难期望使用人合适地拧紧螺钉。为此,回转器3B的高度改变,因而用于推动滚珠5的压力发生变化。因此,可能产生液体排放率变化的问题。但是,当使用如第二实施例中的结构时,滚珠5在管子100上的压紧和压扁操作被取消而回转器3B的高度不会变化,因此液体排放器1B可以做成便于使用。
虽然,在本发明中,液体排放器可以是任何尺寸,但最好(例如)轴区段7的法兰72的大直径部分721的直径为8mm,每个圆形槽210A至210J的内周面的圆周直径为9mm,每个圆形槽210A至210J的外周面的圆周直径为9mm,每个止动器4A至4J的直径为14mm,管子100的外径为1mm,管子100的内径(孔径)为0.5mm(因此,管子100的厚度T等于0.25mm),而滚珠5至5F′的直径约为1.6mm。
滚珠的数目不限于上述实施例中的数目,因此可以使用任何数目的滚珠。但是,在第四和第五实施例中,需要设置两个或更多个滚珠。
虽然,在第四实施例中,形成了凹部312D和滚珠导向槽315D,但也可以形成两个滚珠导向槽而不形成凹部312D。但是,在那种情况下,当回转器3D沿反向转动时,需要分开设置一个沿其转动方向将滚珠5A从滚珠导向槽的前端移到后端的部件。此外,当形成两个滚珠导向槽时,回转器3D的加工量增大,由此产生制造回转器3D时增添麻烦的问题。与此相反,在第四实施例中,形成了凹部312D,因而不需要独立提供一个使滚珠5A返回其初始位置的部件,由此可以减少组成部件的数目。此外,因为形成了凹部312D,所以加工量很小,因而制造回转器3D不麻烦。
如第五实施例中一样,可以形成两个滚珠导向槽48E。
虽然,在第六至第十实施例中,一个被引入滚珠通过相应的推进机构25、25G和25H被止动器4F、4G、4H和4I的外周面边缘止动,但本发明不限于此,因此可以使用这样一种结构,其中同时,相应止动器4F、4G、4H和4I的滚珠保持区段43F、45G、47H和43I到达其相应的滚珠引入范围235和235G,将被引入滚珠5A推动,从而将其引入相应的滚珠保持区段43F、45G、47H和43I。
虽然,在第六实施例中,引入滚珠设置槽24F包括一个斜坡242,但是,当将被引入滚珠5A最初设置的平坦部分241和滚珠引入范围235中管子的顶部之间的高度没有差别或差别很小时,就不需要斜坡242。
虽然,在第六和第七实施例中,从回转器3F的底部表面到相应的滚珠引入范围235和235G中的管子100的顶部的距离由于相应的管子导向槽211F和211G而设置成大于引入滚珠5F的高度,但本发明不限于此。因此,只要将被引入滚珠5F能够引入相应止动器4F和4G的滚珠保持区段43F和45G,从回转器3F的底部表面到管子的顶部的距离可以是任何值。但是,当该距离小于引入滚珠5F的高度时,需要增大相应推进机构25和25G的弹力,以偏压被引入滚珠5F。
在第六实施例中,设置了捕捉区段44F和44F′。其结构的形状不限于图12中示出的那些,因此,考虑到被引入滚珠5F的尺寸、止动器4F的转动速度、所用材料等等,人们可以适当地决定使用何种形状和结构。
在第六实施例中,设置了一个具有导引表面261的导引突出部26。根据止动器4F的转速、被引入滚珠5F的表面和导引表面261之间的摩擦阻力等等,人们可以适当地决定导引表面261相对于滚珠保持区段43F和43F′的路径的角度。
虽然,在第六实施例中,使用止动器的捕捉区段44F和44F′作为形状变化部分而构成检测机构28F,但本发明不限于此,因而,如第七实施例中,可以形成切去部分46G和46G′作为形状变化部分。关键点是,只要止动器4F的形状相对于止动器4F的拱形外周面边缘变化,就可以使用任何部件。
虽然,在第十实施例中,滚珠引入槽237有一个倾斜表面Z和一个倾斜表面Y,但可以形成一个平坦表面来代替倾斜表面,因此它可以是有一个简单地形成突出部的横截面中心部分(横截面突出形状)的槽。即使在那种情况下,当被引入滚珠沿向前方向移动时,它通过后侧表面,当被引入滚珠沿反向移动时,它通过底座主体的外周侧表面。因此,可以使滚珠平滑地移到管子上和使滚珠返回其初始位置。
此外,该横截面中心部分不需要做成突出部。即使在那种情况下,当止动器4J沿向前方向滚动时,该被引入滚珠被形成滚珠保持区段44J的切去部分和滚珠导引表面243J导入滚珠保持区段44J的后侧。因此,被引入滚珠5F可以被可靠地保持。另一方面,当止动器4J沿反向转动时,被引入滚珠5F可以由于滚珠保持区段43J的第一初始位置导引表面219I和第二初始位置导引表面431J而被返回到其初始位置。
如在第六实施例中,在第十实施例中可以形成一个导引突出部26,以便通过导引表面261将被引入滚珠5F引导到滚珠保持区段43J。当使用这样一种结构时,被引入滚珠5F可以被更可靠地引入滚珠保持区段43J中。
虽然,在每个实施例中,滚珠和管子之间的摩擦系数小于管子导向槽和管子之间的摩擦系数,但摩擦系数可以是同一量级或管子导向槽和管子之间的摩擦系数可以做得更小。在这些情况下,通过提供一个像第十二至第十四实施例中的制动器,可以防止管子移出管子导向槽。
虽然,在每个实施例中,动力被传送到每个回转器3A至3F的外周面边缘,但本发明不限于此,因此可以使用一个将动力传送到回转器轴的结构。
虽然,在第一至第六实施例和第八至第十四实施例中,回转器由相应的驱动机构6和6D的振动体61直接转动,但本发明不限于此,因此,取决于驱动源的容量和液体排放器的负荷,可以如第七实施例中那样设置一个由齿轮系形成的传送机构15。
在每个上述实施例中,在轴区段7处设置一个滚珠轴承75,但本发明不限于这种结构。一个轴承可以利用一高度润滑的衬套形成。当使用这样一种结构时,可以减小由于轴承本身沿垂直方向的后冲而产生的回转器推力的变化。
虽然,在第十一至第十四实施例中,利用滚珠5F和5F′压紧和压扁管子100,但也可以利用一个如图42中所示的液体排放器1Q中的锥形滚柱5Q来压紧和压扁管子100。在那种情况下,与使用滚珠的情况相比,一个更大的摩擦力施加在管子100上。但是,因为管子100是用制动器9K紧固的,可以防止当拉动管子100时发生的管子100的移动和管子内径的变化。在液体排放器1Q中,为了检测转动,可以像回转器3D中一样在回转器3Q中形成突出部316D和316D′。
这些液体排放器的应用不限于上述设备500至900。它也可以用于(例如)医用滴管或其它药物注射器中,或者当长期注射非常小量的药物时使用的小型便携式装置中。
优点本发明提供的第一个优点是,它能提供一种更可靠、尺寸做得更小而且易于装配的液体排放器。
除第一个优点外,本发明提供的第二个优点是,它能够提供一种可以减小排放率中出现的误差的液体排放器。
其次,本发明提供的第三个优点是,它能提供一种可以提高工作效率的液体排放器。
再则,本发明提供的一个优点是,它能提供一种包括任何一种上述液体排放器的设备。
权利要求
1.一种液体排放器,包括一个在其上面安置一弹性管子的底座,该液体排放器包括一个在管子上滚动而压紧和压扁管子的一部分的滚珠,以及一个用于滚该滚珠的驱动机构。
2.一种如权利要求1所述的液体排放器,其特征在于,在底座中形成一个用于将管子安置于其中的管子导向槽,并且,界定该管子导向槽的管子接触表面的横截面形状的中央部分是凹下的。
3.一种如权利要求2所述的液体排放器,其特征在于,界定管子导向槽的管子接触表面的横截面形状是一个与滚珠同心地形成的弧形,或者是一个线性地近似于该弧形的形状。
4.一种如权利要求3所述的液体排放器,其特征在于,当该弧形的半径为R,该滚珠的半径为r,而该管子的厚度为T时,下列数字表达式得到满足。R-2T≤r<R-T
5.一种如权利要求1至4中任何一项所述的液体排放器,其特征在于,滚珠和管子之间的摩擦系数小于管子导向槽和管子之间的摩擦系数。
6.一种如权利要求1至5中任何一项所述的液体排放器,其特征在于,还包括一个设置在管子对面的推动部件,滚珠安置在两者之间,其中滚珠滚动而接触推动部件,使得滚珠受推动部件的推动,从而压紧和压扁管子的一部分。
7.一种如权利要求1-6中任何一项所述的液体排放器,其特征在于,还包括一个可以沿管子移动的止动器,其中,在止动器中形成一个滚珠保持区段,用于保持滚珠而使滚珠能够转动。
8.一种如权利要求1-7中任何一项所述的液体排放器,其特征在于,滚珠安置在一个位于底座上而离开管子的初始位置上,该液体排放器包括一个用于保持滚珠从而滚珠能够在管子上滚动的滚珠保持区段、用于将滚珠从其初始位置引到滚珠保持区段的引导机构和用于使已经被引到滚珠保持区段的滚珠返回其初始位置的引离机构。
9.一种如权利要求8所述的液体排放器,包括两个或多个滚珠,其特征在于至少包括一个第一滚珠和一个第二滚珠,还至少包括一个推动部件和一个止动器中的任何一个,该推动部件相对于底座可以转动地设置,以向着管子推动每个滚珠,而该止动器相对于底座可以转动地设置,其中,至少推动部件的管子一侧的表面和止动器的两者之一包括一个用于在其上安装第一滚珠使第一滚珠能够滚动的滚珠安装区段和一个用于在其上可以移动地安置第二滚珠的滚珠导向槽,其中,当第二滚珠处在界定滚珠导向槽的向前转动方向前侧端上时,该界定滚珠导向槽的向前转动方向前侧端安置在滚珠安装区段附近,因而在第一滚珠安置于滚珠安装区段上的同时,第二滚珠可以安置在其一个初始位置上,以及其中,一个界定滚珠导向槽的向前转动方向后侧端为滚珠保持区段。
10.一个如权利要求8所述的液体排放器,其特征在于包括一个止动器、一个推动部件和一个驱动机构,该止动器包括一个用于保持一滚珠以便该滚珠能够在管子上滚动的滚珠保持区段,该推动部件用于对着管子推动滚珠以便压紧和压扁该管子的一部分,而该驱动机构用于沿该管子移动该推动部件,其中,该初始位置与滚珠保持区段的一个路径是不对准的,其中,至少一个滚珠是一个安置在初始位置上的被引入滚珠,以及其中,该引导机构从初始位置引导该被引入滚珠到滚珠保持区段。
11.一种如权利要求10所述的液体排放器,其特征在于还包括用于使被引入滚珠从滚珠保持区段返回初始位置的引离机构,其中止动器是一个平板部件,它设置成基本上平行于底座,并有一个在平面图中延伸在管子和被引入滚珠初始位置之间的外周面边缘,其中该滚珠保持区段是通过切去止动器的从外周面边缘到管子上方一个位置的一个部分而形成的,其中在初始位置的被引入滚珠从一个与止动器移动方向横交的方向被引到滚珠保持区段,而已被引到滚珠保持区段的被引入滚珠被滚珠保持区段沿止动器移动方向保持,并且,在滚珠保持区段上形成的引离机构有一个初始位置导引表面,用于当止动器沿反向移动时引导被引入滚珠到其初始位置。
12.一种如权利要求10或11所述的液体排放器,其特征在于,在底座中形成一个滚珠引入槽,用于将处在初始位置的被引入滚珠引到位于管子导向槽中的管子上方的一个位置,并且,界定滚珠引入槽的底部表面的横截面中央部分向着推动部件突出。
13.一种如权利要求10所述的液体排放器,其特征在于,止动器是一个平板部件,其设置基本上平行于底座,并有一个在平面图中在管子和被引入滚珠初始位置之间延伸的外周面边缘,其中滚珠保持区段是通过切去止动器的从外周面边缘到管子上方的一个位置的一个部分而形成的,其中在初始位置的引入滚珠从一个与止动器移动方向横交的方向被引到滚珠保持区段,而已被引到滚珠保持区段的被引入滚珠被滚珠保持区段沿止动器移动方向保持,并且,引导机构包括设置在底座上的推进机构,用于向着止动器的外周面边缘偏压处于初始位置的引入滚珠。
14.一种如权利要求10至13中任何一项所述的液体排放器,其特征在于,引导机构在滚珠保持区段的与止动器移动方向相对的侧面上从止动器突出,该液体排放器还包括输送机构,用于利用当止动器移动时由于通过被引入滚珠初始位置而捕捉被引入滚珠从而输送被引入滚珠。
15.一种如权利要求10至14中任何一项所述的液体排放器,其特征在于引导机构包括导向机构,后者沿滚珠保持区段的移动方向从底座上的被引入滚珠的初始位置向止动器突出,并且,该导向机构有一个导引表面,用于通过在底座上与止动器一起移动的被引入滚珠接触该导引表面而向着滚珠保持区段的路径引导该被引入滚珠。
16.一种如权利要求15所述的液体排放器,其特征在于包括用于使被引入滚珠从滚珠保持区段返回初始区段的引离机构,其中,该引离机构包括一个在底座的与导引表面相对的一部分上形成的初始位置导引表面,这两个表面之间设置引入滚珠的初始位置,初始位置导引表面用于将被引入滚珠引导到初始位置。
17.一种包括一个用于在其上面设置一弹性管子的底座的液体排放器,该液体排放器包括一个压紧和压扁区段,用于压紧和压扁管子的一部分,以及一个用于将张力加到管子上的拉动机构或一个用于将压力加到管子上的压缩机构。
18.一种如权利要求17所述的液体排放器,其特征在于,该拉动机构或压缩机构具有调整施加到管子上的力的功能。
19.一种如权利要求18所述的液体排放器,其特征在于,该调整功能是一种按照温度调整施加在管子上的力的功能。
20.一种包括权利要求1至19中任何一项所述的液体排放器的设备。
全文摘要
提供一种能够做得更耐用、更小而更易于装配的液体排放器;一种可以减小排放率方面出现的误差的液体排放器;一种可以提高工作效率的液体排放器;以及一种包括任何一种液体排放器的设备。液体排放器1A包括一个底座2A,其中弹性管子100设置在管子导向槽211A中。止动器4A可以转动地设置在底座2A上,多个滚珠5安装在止动器4A上,滚珠能够滚动。接触管子100的界定管子导向槽211A的表面211的横截面形状是一个与滚珠5同心地形成的弧形。当回转器3A转动时,被止动器4A保持的滚珠5在管子100上滚动而压紧并压扁管子100的一部分,从而排出管子100内的液体。
文档编号F04C5/00GK1405450SQ0213154
公开日2003年3月26日 申请日期2002年9月11日 优先权日2001年9月12日
发明者高桥理, 茂木正俊 申请人:精工爱普生株式会社
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