一种吸奶器驱动装置的制作方法

1.本发明涉及吸奶器，特别是涉及一种吸奶器中的驱动装置。


背景技术：

2.吸奶器是一种用于挤出乳腺内母乳的工具，其分为手动式和电动式，控制气压的气泵则是电动式吸奶器中的重要组成部分。现有的气泵一般为直流马达式隔膜式气泵和减速直流马达式活塞泵，前者通过直流马达的转动挤拉隔膜片，从而带动气体流动以使与进气口连接的密闭空间形成负压；而后者则通过直流马达的正反转动带动螺杆运动，从而形成往复运动的气缸。直流马达式隔膜式气泵的气体流量较小，且在负压增大的过程中存在明显的流量衰减现象，难以满足较大、较精准吸力的使用需要，且其工作稳定性较差，不仅无法保证稳定的吸力和工作精度，还容易为使用者带来不适的使用体验。而减速直流马达式活塞泵的结构则较为复杂，故障率高，使用过程中对吸奶器各部位的气密性要求也极高，如操作者使用时，吸奶瓶罩口与乳房贴合稍有偏差，就会引发程序故障，导致吸奶器无法工作。另外，现有吸奶器气泵的电机都是通过齿轮组和变速器连接气缸活塞，同时通过光栅检测电机转动角度，其不仅工作精度低、噪音大，还容易造成负压不平衡，气泵内的负压也容易对电机转速造成影响。高速直流马达的碳刷寿命低，容易打火产生故障。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种结构简单且工作准确、稳定的吸奶器驱动装置，以提高吸奶操作的准确性和舒适性。
4.本发明所述的吸奶器驱动装置，包括筒状且一端开口的机壳，机壳的开口端通过支架安装有电机，机壳上还装有包覆步进电机的机罩，；所述电机为步进电机，步进电机的输出转轴为丝杆，沿机壳内壁移动的活塞通过丝杆螺母与丝杆螺接；机壳背向步进电机的一端设有气管接头，气管接头设有连通机壳内的连通孔。
5.进一步地，机壳背向步进电机的一端设有排气孔，排气孔处装有仅可供气体向外排出的单向阀；机壳内安装有限位开关，步进电机启动并带动活塞移动至设定位置，控制系统在限位开关检测活塞到位后开始工作。
6.进一步地，单向阀包括柔性的阀膜和将阀膜固定安装于机壳上的压板，阀膜为环状且中部设有可封闭机壳排气孔的密封部，压板压紧于阀膜的环形边缘，阀膜位于边缘与密封部之间设有膜孔，压板上设有连通内侧两侧的压板孔。
7.进一步地，活塞包括活塞杆和活塞头，活塞杆的端部设有供丝杆伸入的活塞孔，丝杆螺母固定安装于活塞孔处。
8.进一步地，活塞头的侧壁处设有内向凹陷的环形的定位槽，定位槽内安装有密封圈，且密封圈与机壳内壁相抵密封。
9.进一步地，支架套于活塞杆上，且支架内侧与活塞杆外壁之间设有相互配合的定位凹槽和定位凸筋，且定位凹槽和定位凸筋平行于机壳轴向设置。
10.进一步地，支架的端部与机壳开口端密封连接，支架端部内设有可降低音量的消音气道，支架端部朝向和背向活塞的侧面分别设有连通消音气道的气道入口和气道出口。
11.进一步地，消音气道包括若干个依次连接设置的消音腔室，且最后一个消音腔室连通气道出口，各消音腔室朝向气道入口的腔室壁处均开有消音孔，所有消音孔均朝向消音腔室的外侧设置。
12.进一步地，消音腔室朝向和背向气道入口的腔室壁为“＜”字型，腔室壁“＜”字型的上、下两端分别连接消音腔室的内、外侧壁，消音孔设置于腔室壁“＜”字型的上部分，消音腔室背向气道入口腔室壁的“＜”字型中点处还设有向消音腔室的内侧壁延伸的消音板，消音板与消音腔室内侧壁之间留有间隙，且间隙宽度不大于消音腔室宽度的十分之一。
13.进一步地，气道出口设置于末端消音腔室底部与外侧壁相邻处，该消音腔室朝向气道入口的腔室壁的“＜”字型下端处设有向另一腔室壁延伸的隔板。
14.本发明所述的吸奶器驱动装置，机壳内中空设置，活塞与机壳内壁通过密封圈密封连接，并在电机的带动下沿机壳内壁移动，从而改变腔室体积而形成抽气和排气效果；所述的电机为步进电机，其通过丝杆螺母副连接活塞，使活塞可以精准地控制行程以改变腔室体积而形成特定的吸力；机壳上的气管接头通过气管连接吸奶瓶，而吸奶瓶的罩口则与乳房贴合形成密封，当步进电机带动活塞向步进电机一端移动时，相互连通的机壳内腔、气管、吸奶瓶将形成负压，从而形成吸力并吸取母乳；当步进电机带动活塞背向步进电机移动时，机壳内的负压减小，直至与大气压相等，使机壳及吸奶瓶回复气压平衡，以等待下一次的吸奶动作。另一方面，该种吸奶器驱动装置产生噪音的部位主要为丝杆螺母副、活塞和机壳内的气流，为此将支架端部与机壳密封设置，从而将这些产生噪音的主要部件包覆与腔室内，这可以有效降低吸奶器的工作噪音；同时，在支架上设置消音气道，使音波、气流经过消音气道的降噪后再从气道出口排出机壳外，从而进一步降低噪音音量。其有益效果在于：该种吸奶器驱动装置利用步进电机和丝杆螺母副带动活塞移动以改变气压，其动作精准，吸力稳定，基本不存在流量衰减现象，可形成准确的吸力，并提高使用舒适性；同时，吸奶器驱动装置的工作稳定性好，对气密性的要求较低，可降低故障率和提高使用方便性；再者，吸奶器的工作噪音极低，可减少工作噪音对新生儿母亲的影响，提高其使用舒适性。
附图说明
15.图1是吸奶器驱动装置的结构示意图。
16.图2是吸奶器驱动装置的剖视结构示意图。
17.图3是图2所示吸奶器驱动装置的局部结构示意图。
18.图4是支架与活塞的连接结构示意图。
19.图5、6是支架及其上消音气道的结构示意图。
20.图7是图6所示消音气道的局部结构示意图。
21.图8是消音气道的俯视结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施
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，都属于本发明保护的范围。
23.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向
……
），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
24.若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
25.本发明提出一种吸奶器驱动装置。
26.本发明实施例中，吸奶器驱动装置包括筒状且一端开口的机壳1，机壳的开口端通过支架2安装有步进电机3，机壳上还装有包覆步进电机的机罩4；步进电机的输出转轴为丝杆5，沿机壳内壁移动的活塞通过丝杆螺母7与丝杆螺接；机壳背向步进电机的一端设有气管接头11，气管接头设有连通机壳内的连通孔。
27.所述的吸奶器驱动装置，机壳内中空设置，活塞与机壳内壁通过密封圈密封连接，并在电机的带动下沿机壳内壁移动，从而改变腔室体积而形成抽气和排气效果；所述的电机为步进电机，其通过丝杆螺母副连接活塞，使活塞可以精准地控制行程以改变腔室体积而形成特定的吸力；机壳上的气管接头通过气管连接吸奶瓶，而吸奶瓶的罩口则与乳房贴合形成密封，当步进电机带动活塞向步进电机一端移动时，相互连通的机壳内腔、气管、吸奶瓶将形成负压，从而形成吸力并吸取母乳；当步进电机带动活塞背向步进电机移动时，机壳内腔将形成正压，然后随着活塞的移动，气体将通过单向阀排出机壳外，使机壳及吸奶瓶回复气压平衡，以等待下一次的吸奶动作。
28.所述的吸奶器驱动装置，机壳1背向步进电机3的一端设有排气孔，排气孔处装有仅可供气体向外排出的单向阀；另外，所述机壳1内安装有限位开关9，步进电机3启动并带动活塞移动至设定位置，控制系统在限位开关检测活塞到位后开始工作，由此使吸奶器开机后进行复位，以保证后续工作中吸力的准确性和稳定性，从而提高工作精度和使用舒适性；在开机启动时，若活塞处于步进电机一端或者机壳中部，其进行复位再向背向步进电机一端移动时，机壳内将产生正压，这些多余的气体将通过单向阀排走，以保证吸奶器工作的安全性。所述的单向阀包括柔性的阀膜81和将阀膜固定安装于机壳1上的压板82，阀膜为环状且中部设有可封闭机壳排气孔的密封部83，压板压紧于阀膜的环形边缘，阀膜位于边缘与密封部之间设有膜孔84，压板上设有连通内侧两侧的压板孔85；在活塞朝向步进电机移动时，机壳内腔形成负压并产生吸力，阀膜在吸力的作用力通过密封部抵紧机壳上的排气孔，从而对排气孔形成密封；在活塞背向步进电机移动时，机壳内腔形成正压，其内的空气有向外排放的需要，阀膜即在空气推力的作用下产生形变，密封部被推离排气孔，机壳内的气孔即通过排气孔、膜孔、压板孔向外排放，使机壳及吸奶瓶回复气压平衡；该种单向阀结构简单但随气压变化的响应速度极快，可以提高吸奶器的工作准确性。
29.所述的吸奶器驱动装置，活塞包括活塞杆61和活塞头62，活塞杆的端部设有供丝杆5伸入的活塞孔63，丝杆螺母7通过紧固螺钉64固定安装于活塞孔处，这既可以保证活塞与机壳之间的密封性，也可以使零件之间的连接结构更加紧凑，以减小设备体积；活塞头62的侧壁处设有内向凹陷的环形的定位槽65，定位槽内安装有密封圈66，且密封圈与机壳1内壁相抵密封从而形成过盈配合，利用密封圈提高密封性。另外，支架2套于活塞杆61上，且支架内侧与活塞杆外壁之间设有相互配合的定位凹槽21和定位凸筋67，且定位凹槽和定位凸筋平行于机壳轴向设置，从而对活塞杆形成限位和导向，提高活塞杆的工作稳定性和工作精度，也避免步进电机带动活塞杆发生错误转动。
30.所述的吸奶器驱动装置，支架2的端部与机壳1开口端密封连接，支架端部内设有可降低音量的消音气道，支架端部朝向和背向活塞的侧面分别设有连通消音气道的气道入口22和气道出口23；该种吸奶器驱动装置产生噪音的部位主要为丝杆螺母副、活塞和机壳内的气流，为此将支架端部与机壳密封设置，从而将这些产生噪音的主要部件包覆与腔室内，这可以有效降低吸奶器的工作噪音；同时，在支架上设置消音气道，使音波、气流经过消音气道的降噪后再从气道出口排出机壳外，从而进一步降低噪音音量。所述的消音气道包括若干个依次连接设置的消音腔室24，且最后一个消音腔室连通气道出口23，各消音腔室朝向气道入口22的腔室壁处均开有消音孔25，所有消音孔均朝向消音腔室的外侧设置（或均朝向消音腔室的内侧设置），即朝向消音腔室背向丝杆的侧壁设置，这使得从消音孔进入的音波可以射向消音腔室的外侧壁，一方面，使得音波可以经过整个消音腔室后再进入下一个消音腔室，另一方面，经消音腔室外侧壁反射的音波会与后续进入的音波形成相向的干涉，从而使音波发生一定程度的削弱，由此，音波经过所有消音腔室再从气道出口排出这一过程，可以形成极大程度的削弱，从而降低噪音；具体地，消音气道可以如图5-8所示，消音腔室24朝向和背向气道入口22的腔室壁为“＜”字型，腔室壁“＜”字型的上、下两端分别连接消音腔室的内、外侧壁，消音孔设置于腔室壁“＜”字型的上部分，消音腔室背向气道入口腔室壁的“＜”字型中点处还设有向消音腔室的内侧壁延伸的消音板26，消音板与消音腔室内侧壁之间留有间隙，且间隙宽度不大于消音腔室宽度的十分之一，这可以将消音腔室进一步分割为大、小两个腔室，大腔室的外侧宽度大于内侧宽度，音波从消音孔指向并射向外侧后再反射向内侧，使音波可以形成多次的反射和对射，由此对音波形成多次的削弱，削弱后的音波从消音板处的间隙进入小腔室，然后再射向下一个消音腔室，从而形成多级消音结构，极大的降低了噪音的音量；另外，气道出口23设置于末端消音腔室24底部与外侧壁相邻处，该消音腔室朝向气道入口22的腔室壁的“＜”字型下端处设有向另一腔室壁延伸的隔板27，这同样可以进一步降低噪音音量。通过该种消音气道结构的设置，可以有效降低吸奶器的工作噪音，从而提高使用舒适性。
31.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。