一种微型流体泵的制作方法

本实用新型涉及一种微型流体泵，特别是一种微型液泵。本实用新型更具体地涉及一种微型水泵。

背景技术：

微型流体泵用于将流体，诸如液体或气体(例如，水或空气)，引入泵体内，对所述流体进行加热和/或加压，然后以预定的参数排出泵。根据微型流体泵的应用场合的不同，所述预定的参数可以是所排出流体的压力、温度、流量、总体积等。此外，在一些情况下，还希望泵的噪音尽可能低。

微型流体泵一般体积很小，以大致圆柱形的流体泵为例，其直径只有几厘米，比如3厘米左右。同时，许多应用微型流体泵的产品都会将流体泵包封在产品内部，一般使用者很难拆卸和更换，这样的应用例如咖啡机电子血压计等，它们对上述参数都有精确的要求，因为这些参数(噪音、流量等)直接关系到使用者的舒适程度。在这样的情况下，期望的是既要保证流体泵尽可能小的体积，又要保证流体泵中各个小部件配合顺畅、互不干涉从而确保流体泵输出参数的精度和整体使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型提出一种微型流体泵，其主要解决了在很小尺寸的泵的部件的情况下，各部件之间如何互不干涉、良好配合以实现高精度操作的问题。

根据本实用新型的微型流体泵，其特征在于，所述微型流体泵具有纵向轴线且包括：马达，用于提供使所述流体泵进行工作的动力，且具有沿所述纵向轴线延伸的马达输出轴；和泵体。泵体包括：膈膜座，其上设置有可压缩隔膜部；传动机构，用于将所述马达输出轴的旋转运动转换为所述隔膜部的沿纵向轴线的往复压缩运动。所述传动机构包括：曲柄，连接至所述隔膜部；转轮，具有沿所述纵向轴线的第一侧，该第一侧设置有用于安装马达输出轴的马达输出轴安装孔，所述转轮还具有与所述第一侧相反的第二侧，该第二侧设置有用于安装摆轴的偏心孔，所述摆轴用于驱动所述曲柄来压缩所述隔膜部以进行往复运动，所述偏心孔的中心延伸轴线与所述马达输出轴安装孔的中心延伸轴线的夹角为6度至10度。这样的布置能保证转轮带动曲柄运动期间曲柄与隔膜部的脚的过渡配合，不会产生脱落，也能保证在流体泵的工作压力下各个部件之间互不干涉、顺畅配合。

优选地，所述偏心孔的中心延伸轴线与所述马达输出轴安装孔的中心延伸轴线的夹角为7至9度。这样的布置不仅能进一步保证转轮上述过渡配合，以及各个部件之间互不干涉，而且在曲柄运动时不会出现致使其卡住的死角。

优选地，所述偏心孔的中心延伸轴线与所述马达输出轴安装孔的中心延伸轴线的夹角为8度。

优选地，所述偏心孔的中心延伸轴线与所述第二侧的交点至所述马达输出轴安装孔的中心延伸轴线与所述第二侧的交点的距离为1.7至1.9毫米。

优选地，所述偏心孔的中心延伸轴线与所述第二侧的交点至所述马达输出轴安装孔的中心延伸轴线与所述第二侧的交点的距离为1.8毫米。

优选地，所述偏心孔的底部中心点至所述第二侧的距离为4.9至5.2毫米。优选地，所述偏心孔的底部中心点至所述第二侧的距离为5毫米。该距离以及上述夹角使得摆轴处于其最佳杠杆点，在此点处，其操作最省力，流体泵的输出平稳且精准。

优选地，所述转轮沿纵向轴线的长度为6.4至6.6毫米。优选地，所述转轮沿纵向轴线的长度为6.5毫米。这样的尺寸还为转轮50提供了必要的强度，使其能够在快速转动造成的工作压力下具有较长使用寿命。

优选地，所述转轮为回转体。

优选地，所述微型流体泵是微型水泵或气泵。

附图说明

通过下面的附图，本领域技术人员将对本实用新型有更好的理解，并且本实用新型的优点将被更清楚地体现。这里描述的附图仅为了说明实施例的目的，而不是全部可行的实施方式，且不意图限制本实用新型的范围。

图1示出了根据本实用新型的微型流体泵的一个实施例的整体视图；

图2示出了根据本实用新型的微型流体泵的一个实施例的分解图；

图3示出了根据本实用新型的微型流体泵的转轮的侧视图；

图4和5示意性地示出了微型流体泵中的转轮中所设置的马达输出轴安装孔与偏心孔的配合关系。

具体实施方式

以下将结合附图对根据本实用新型的优选实施例进行详细说明。通过附图以及相应的文字说明，本领域技术人员将会进一步理解本实用新型的特点和优势。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对结合附图提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，“顶侧”“底侧”“上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参考图1，其示出了根据本实用新型的流体泵100，其是隔膜泵。根据不同的应用，流体泵100可以是水泵或气泵。

如图1所示，流体泵100可包括泵体20、覆盖在泵体20上的泵盖10。泵体20可包括阀座21、隔膜座22和壳体23。膈膜座22上可设置有可压缩隔膜部60。流体泵100可还包括马达30，用于提供使所述流体泵进行工作的动力。流体泵100可具有用于流体流入的进入通道和用于排出流体的排出通道，该进入通道和排出通道可通过流体泵100的多个部件上的相应部分来建立。以图1和2中所示的取向，泵盖10、阀座21、隔膜座22和壳体23以该顺序从上至下组装在一起，例如，通过卡簧40组装在一起。马达30安装至壳体23。流体泵100可限定纵向轴线Y，即，从马达30至泵盖10延伸所沿的轴线。如图2所示，马达30可具有沿纵向轴线Y且朝向壳体23延伸的马达输出轴31。当流体泵100被组装之后，马达输出轴31可凸伸到壳体23中。

流体泵100的膈膜座22可安装有隔膜部60，隔膜部60可具有关于其中心均匀分布的隔膜单元60U。图中示出了三联体隔膜部60，应理解，根据不同应用的需要，可设置二联体、四联体等类型的隔膜部。此外，泵体可包括传动机构，所述传动机构被容纳在壳体23中，且用于将马达输出轴31的旋转运动转换为隔膜部60的沿纵向轴线Y的往复压缩运动。传动机构可包括连接至隔膜部60的曲柄231、转轮50、和在曲柄231和转轮50之间的摆轴232。阀座21可安装有进入阀70和排出阀80，分别覆盖阀座21的流入孔和流出孔(图中未示出)，分别用于防止进入流体和排出流体回流。

如图2所示，曲柄231可具有本体2310和从本体2310向外延伸的多个分支。在每个分支的末端设置有套孔2311，每个套孔2311对应于隔膜部60的一个隔膜单元60U的脚60U1，组装后，隔膜部60的每一个隔膜单元60U的脚60U1都穿过曲柄231的相应套孔2311。以图2中所示的取向，摆轴232的上部部分可插入曲柄231的本体2310的底部中的不通孔(未示出)中，以驱动曲柄231来压缩隔膜部60的各个隔膜单元60U来进行往复运动。

下面将参考图2和3来详细描述转轮50。如上所述，转轮50设置在壳体23中，其可具有回转体的形式，例如，圆台或截头圆锥的形式，且转轮50的回转轴线50Y可与流体泵100的纵向轴线Y重合。在本实用新型中，转轮50可还包括两个部分，即，第一部分51和第二部分52，这两个部分沿纵向轴线Y叠置在一起。以图2和3中所示的取向，第一部分51位于第一部分52的下方，且它们可具有不同的形状。例如，第一部分51可为圆柱形，而第二部分52可为圆台形。应注意的是，在本实用新型中，转轮50沿纵向轴线Y可具有一定的长度，称之为深度，也就是说，不是薄片式的结构。

沿所述纵向轴线Y，转轮50可具有的第一侧50A，该第一侧50A可设置有用于安装马达输出轴31的马达输出轴安装孔56。马达输出轴安装孔56可具有中心延伸轴线56Y，其可与转轮50的回转轴线50Y重合，从而可与流体泵100的纵向轴线Y重合。

转轮50可还具有与第一侧50A相反的第二侧50B，该第二侧50B可大致与第一侧50A平行，且设置有用于安装摆轴232的偏心孔53。该偏心孔53可以是从第二侧53B向转轮50内部延伸的不通孔，且可具有中心延伸轴线53X。偏心孔53的中心延伸轴线53X的延长线可与马达输出轴安装孔56的中心延伸轴线56Y相交(未示出)，且限定出夹角α(图3)。同时，偏心孔53的中心延伸轴线53X可与转轮50的第二侧50B限定交点53XB，马达输出轴安装孔56的中心延伸轴线56Y可与该第二侧50B限定出交点56YB。交点53XB与交点56YB之间的距离为D1。两中心延伸轴线53X、56Y之间的夹角以及两交点53XB、56YB之间的距离都是确保传动机构中的各个部件顺利配合的重要参数。

具体地，如图2所示，在流体泵100的部件组装之后，隔膜部60的各个隔膜单元60U、曲柄231、曲轴232、转轮50之间的相对位置基本确定，且它们沿纵向轴线Y的尺寸影响着流体泵100沿纵向轴线的长度且因此影响着流体泵100的体积。在流体泵100操作期间，曲柄231与各个隔膜单元60U的脚60U1之间应保持过渡配合。在此，过渡配合的意思是，在曲柄231通过其套孔2311和脚60U1来带动隔膜单元60U往复运动期间，当脚60U1位于距膈膜座22的最远点时，曲柄231不会对隔膜单元60U的脚60U1产生拉力，该拉力趋于使曲柄231的套孔2311从相应的脚60U1脱落。同时，在该过渡配合的情况下，曲柄231的运动不与其他部件相互干涉。此外，摆轴232在安装至曲柄231和转轮50之后，其尺寸(例如，长度)和倾斜角度(即，夹角α)也应确保各个部件之间不彼此干涉。比如，若夹角α过大，如图4所示，则需要转轮50在垂直于纵向轴线Y的方向上尺寸较大才能确保转轮50在一定压力下工作的强度，因为此时偏心孔53的底部会更加接近转轮50的径向外边缘，这会导致转轮50在垂直于纵向轴线Y的方向上尺寸过大，具体可表现为转轮50的直径过大，由此造成整个流体泵100的直径过大，这与微型流体泵所追求的小尺寸是相悖的。同时，夹角α过大还会造成曲柄231对隔膜单元60U的脚60U1的拉力，以及各部件之间的干涉，如上所述。若夹角α过小，如图5所示，则需要较长长度的摆轴232，这是因为要确保隔膜部60的中心对称的工作结构，这显然增加了流体泵100沿纵向轴线Y的总长度，同样与微型流体泵所追求的小尺寸是相悖的；并且此时，偏心孔53与马达输出轴安装孔56会相距较近，存在穿孔的风险。

在根据本实用新型的微型流体泵100中，该夹角α为6度至10度。优选地，该夹角α可以为7至9度。在一个优选实施例中，该夹角α为8度。而偏心孔53的中心延伸轴线53X与第二侧50B的交点53XB至马达输出轴安装孔56的中心延伸轴线56Y与第二侧50B的交点56YB的距离D1为1.7至1.9毫米。在一个优选实施例中，距离D1为1.8毫米。这样的布置既能保证转轮50带动曲柄231运动期间曲柄231与隔膜部60的脚60U1的过渡配合，又能保证各个部件之间不干涉彼此，而且在曲柄运动时不会出现致使其卡住的死角。

此外，偏心孔53的底部中心点531(即，中心延伸轴线53X与偏心孔53的底部的交点)与转轮50的第二侧50B限定一距离D2。若距离D2过大，即，摆轴232伸入转轮53过深，则其在工作期间会到达死点，致使流体泵100停止操作。在一优选的实施例中，该距离D2可以为4.9至5.2毫米。优选地，该距离D2可以为5毫米。这样的距离D2能够在上述最佳夹角α的情况下获得摆轴232的有效外露长度，该距离D2以及上述夹角α使得摆轴232处于其最佳杠杆点，在此点处，摆轴在工作期间不会到达死点且操作最省力，流体泵100的输出平稳且精准。转轮50沿纵向轴线Y的长度D3为6.4至6.6毫米，从而偏心孔50底部至转轮50的第一侧具有一定的距离。优选地，转轮50沿纵向轴线Y的长度D3可以为6.5毫米。在具有非常小体积的转轮50的情况下，这样的尺寸不仅实现了上述技术效果，而且还为转轮50提供了必要的强度，使其能够在快速转动造成的工作压力下具有较长使用寿命。

尽管已经对执行本实用新型的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。