微型流体泵及压力流体应用设备

文档序号:696724 发布日期:2021-05-04 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 微型流体泵及压力流体应用设备 (Micro fluid pump and pressure fluid application equipment ) 是由 颜宏 于 2020-11-30 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种微型流体泵,包括:马达,具有沿轴线延伸的马达轴;主壳体,其连接至马达且限定容置空间;转轮,其接收马达传递的扭矩而转动且其上设置有偏心的摆轴;隔膜体安装座,其连接至主壳体,隔膜体安装座上设置有具有多个隔膜单元的隔膜体;曲杆,其第一端连接至摆轴,与第一端相对的第二端连接至隔膜体以驱动隔膜单元往复压缩和抽吸运动;其中,流体泵还包括轴向支撑组件,所述轴向支撑组件至少相对于主壳体固定且沿轴线的方向支撑曲杆,轴向支撑组件包括支撑杆和从支撑杆朝向隔膜体安装座凸出的支撑球,且其中,支撑球和支撑杆被构造为能够形成彼此连接的子组件。本发明还涉及包括这种微型流体泵的压力流体应用设备。(The present invention relates to a micro fluid pump comprising: a motor having a motor shaft extending along an axis; a main housing connected to the motor and defining an accommodating space; a rotary wheel which receives the torque transmitted by the motor to rotate and is provided with an eccentric pendulum shaft; a diaphragm body mount coupled to the main housing, the diaphragm body mount having a diaphragm body with a plurality of diaphragm units disposed thereon; a crank lever having a first end connected to the pendulum shaft and a second end opposite to the first end connected to the diaphragm body to drive the reciprocating compression and suction motion of the diaphragm unit; wherein the fluid pump further comprises an axial support assembly fixed at least with respect to the main housing and supporting the curved rod in the direction of the axis, the axial support assembly comprising a support rod and a support ball projecting from the support rod towards the diaphragm body mount, and wherein the support ball and the support rod are configured to form a subassembly connected to each other. The invention also relates to a pressurized fluid application device comprising such a micro fluid pump.)

微型流体泵及压力流体应用设备

技术领域

本发明涉及流体泵领域,更具体地设计一种微型流体泵即包括这种微型 流体泵的压力流体应用设备。

背景技术

随着流体泵在民用和商用领域的广泛应用,对流体泵,特别是微型流体 泵也提出了更高的要求。

当前的微型流体泵(例如微型水泵)通常包括马达和与马达连接的主壳 体,在主壳体中通常还可设置有:偏心轮,接收从马达传递的扭矩而转动并 固定连接有偏心轴;水囊安装座,具有多个水囊单元的水囊体安装在该水囊 安装座上;曲杆,其一端连接至偏心轴且另一端连接至水囊安装座,从而使 得曲杆能够驱动水囊安装座上的水囊体及其水囊单元进行往复压缩和抽吸 运动,以输出具有预定压力的流体。然而,在这样的微型流体泵中,曲杆会 受到例如来自水囊体的较大轴向压力,该轴向压力一方面会影响曲杆从而影响水囊安装座及水囊体的稳固操作,另一方面会有损曲杆的机械强度,使得 曲杆过早磨损,从而对微型流体泵的性能造成不良影响。

因此,需要一种能够以稳定、可靠且高效的操作输出高压流体的微型流 体泵,其中曲杆所受的可有损于其使用寿命和操作稳定性的轴向压力能够通 过中间组件被有效分担,从而减轻曲杆的轴向负载,确保其不会过早磨损并 同时确保其稳健操作,这有利于微型流体泵的整体性能和效率。同时,该轴 中间组件能够以简单且节省空间的方式安装在该微型流体泵中,从而节省安 装成本和有利于实现紧凑的微型流体泵。

发明内容

为了解决上述技术问题并满足上述需求,本发明提出一种微型流体泵, 所述微型流体泵包括:马达,具有沿轴线延伸的马达轴;主壳体,其连接至 所述马达且限定容置空间;转轮,其接收所述马达转递的扭矩而转动且其上 设置有偏心的摆轴;隔膜体安装座,其连接至所述主壳体,所述隔膜体安装 座上设置有具有多个隔膜单元的隔膜体;曲杆,其第一端连接至所述摆轴, 与第一端相对的第二端连接至所述隔膜体以驱动所述隔膜单元往复压缩和 抽吸运动;其中,所述流体泵还包括轴向支撑组件,所述轴向支撑组件至少 相对于所述主壳体固定且沿所述轴线的方向支撑所述曲杆,所述轴向支撑组 件包括支撑杆和从所述支撑杆朝向所述隔膜体安装座凸出的支撑球,且其 中,所述支撑球和所述支撑杆被构造为能够形成彼此连接的子组件。

由此,在根据本发明的微型流体泵中,曲杆所经受的例如来自隔膜体安 装座的轴向压力能够经由轴向支撑组件传递到主壳体,从而能够有效减轻曲 杆的轴向负载,这一方面有利于促进曲杆的稳健操作,并因此促进隔膜体安 装座及其承载的隔膜体的稳固操作,从而有利于微型流体泵的整体性能和效 率;另一方面,这可确保曲杆不会因为经受过多的轴向负载而在机械强度方 面降低,从而防止曲杆过早磨损,延长曲杆使用寿命周期,并因此提高曲杆 乃至整个微型流体泵的成本效益。

此外,在根据本发明的微型流体泵中,通过将轴向支撑组件中的支撑球 和支撑杆构造为能够形成相对于彼此连接的子组件,使得轴向支撑组件能够 容易地安装在微型流体泵中,节约安装成本和时间。

此外,根据本发明的微型流体泵可还包括单独或结合采用的以下特征中 的一个或多个。

在一些实施例中,所述支撑球和所述支撑杆相对于彼此以松配合连接。

在一些实施例中,在所述支撑杆中设置凹陷部,通过设置在所述凹陷部 中的膏状润滑油将所述支撑球和所述支撑杆相对于彼此以松配合连接。

即,在上述实施例中,由于支撑球与支撑杆之间形成松配合,可以确保 支撑球相对于支撑杆具有一定的旋转自由度,从而在支撑球对曲杆起到轴向 支撑作用时,支撑球不止相对于曲杆产生滑动摩擦,还可以相对于曲杆产生 滚动摩擦,从而确保以更有效且更顺畅的方式吸收来自曲杆的轴向压力,这 将降低或减慢对支撑球以及对支撑杆的磨损,从而有利于延长其使用寿命周 期。并且,这还有利于整个微型流体泵的更加顺畅和稳定的操作。

在一些实施例中,所述支撑球紧配合至所述支撑杆。这使得可以以非常 简单的方式将支撑球和支撑杆预装配成相对于彼此固定的子组件。

在一些实施例中,所述支撑球通过形状配合紧配合至所述支撑杆。这种 方式使得支撑球与支撑杆之间的组装更加简单。

在一些实施例中,所述支撑球焊接或粘接至所述支撑杆。这种方式不但 简单易操作,且可确保非常牢固的连接。

在一些实施例中,所述支撑球通过固定件固定至所述支撑杆。

在一些实施方式中,所述支撑球通过与所述支撑球一体形成的螺柱或销 固定到所述支撑杆。

在一些实施例中,所述支撑球为钢球。钢球的机械强度大,能够有效承 受并传递轴向压力,这有利于整个微型流体泵的稳健操作。

在一些实施例中,所述曲杆设置有与所述支撑球配合的曲杆凹部。一方 面,这有助于支撑球与曲杆之间的良好协作;另一方面,这有利于实现更为 紧凑的结构。

在一些实施例中,所述曲杆包括嵌入件,所述曲杆凹部设置在所述嵌入 件上。例如,嵌入件的机械强度可以比曲杆更大,从而进一步保护曲杆不会 因受力损坏。

在一些实施例中,所述支撑球的曲率半径小于所述曲杆凹部的曲率半 径。这样可以在支撑球与曲杆凹部之间形成点接触,从而使得支撑球的设置 不会影响曲杆操作时的正常运动幅度,并因此确保隔膜体安装座及其承载的 隔膜体的正常运动幅度,确保微型流体泵的操作效率。

根据本公开的另一方面,提出了一种压力流体应用设备,包括如前所述 的微型流体泵。

在一些实施例中,所述设备是咖啡机。

在一些实施例中,所述咖啡机是意式咖啡机。

在一些实施例中,所述设备是洗牙器。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要 使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本公开的某些实施 例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不 付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附 图中:

图1示出了根据本发明实施例的微型流体泵的立体图;

图2示出了根据本发明实施例的微型流体泵的立体分解图;

图3示出了根据本发明实施例的微型流体泵处于组装状态的纵向剖切 图;

图3a示出了图3中的局部视图,其中示出了支撑凸起的设置位置;

图4以局部平面图示出了在根据本发明的实施例的微型流体泵中从马达 到转轮的扭矩传递路径;

图5从一个侧面示出了根据本发明实施例的微型流体泵中所使用的曲杆 的立体图;

图6从另一侧面示出了根据本发明实施例的微型流体泵中所使用的曲杆 的立体图;

图7示出根据本发明实施例的微型流体泵处于组装状态的另一纵向剖切 图;

图8示出了根据本发明的一个实施例的微型流体泵的一部分的立体图, 示出了用于传动组件中的中间轴的固定板;

图9是图8所示微型流体泵的一部分的俯视图;

图10示出了根据本发明的各个实施例的传动组件的局部剖视图,其中 示意性地示出了中间轴上的缩径部和位于第二齿轮114的中心孔中的直径减 小部;

图11示出根据本发明的另一个实施例的微型流体泵的一部分的立体图, 示出了设置在主壳体的侧壁中的开孔;和

图12示出了根据图11的实施例的微型流体泵的一部分的俯视图,示出 了用于传动组件中的中间轴的支撑梁。

应注意,各个附图只是示意性地示出微型流体泵的各个部件的位置和安 装关系,而不是按精确实际比例绘制。

附图标记列表

100 微型流体泵

110 马达

111 马达轴

112 第一齿轮

113 中间轴

1131 第一轴端

1132 第二轴端

1133 直径减小部

114 第二齿轮

1141 缩颈部

115 第三齿轮

116 第四齿轮

120 主壳体

121 第一纵向端

122 凹部

123 第二纵向端

124 凹槽

125 第一柱部

126 螺钉

127 安装座

128 底部

129 开孔

1201 壳体的侧壁

1202 壳体的侧壁

130 隔膜体安装座

140 阀座

150 上盖

160 隔膜体

161 隔膜单元

170 轴向支撑组件

171 支撑主体

172 支撑凸起

180 转轮

181 偏心孔

182 摆轴

190 曲杆

191 突起

192 孔

193 主面板

194 曲杆凹部

195 中空部

196 嵌入件

210 固定板

211 第一固定端

212 第二固定端

220 支撑梁

221 第一分支

222 第二分支

223 顶端

230 盖体

X 马达旋转轴线

O 曲杆的中心轴线

C 马达旋转轴线与曲杆的中心轴线的交点

具体实施方式

下面,参照附图详细描述根据本公开的实施例的微型流体泵以及包括这 种微型流体泵的压力流体应用设备。为使本实用公开的目的、技术方案和优 点更加清楚,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术 方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例, 而不是全部的实施例。

因此,以下对结合附图提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制 要求保护的本公开的范围,而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开 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,都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有定义,否则单数形式包括复数形式。在整个说明书中, 术语“包括”、“具有”、等在本文中用于指定所述特征、数字、步骤、操作、 元件、部件或其组合的存在,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数 字、步骤、操作、元件、部件或其组合。

另外,即使包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可用于描述各种部件, 但这些部件并不受这些术语的限制,并且这些术语仅用于区分一个元件与其 他元件。例如,在不脱离本公开的范围的情况下,第一部件可以被称为第二 部件,并且类似地,第二部件可以被称为第一部件。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、 “内”、“外”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, 或者是该公开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公开和简化描述,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公开的限制。

如图1-图4所示,其中图1示出了根据本发明实施例的微型流体泵100 处于组装状态的立体图,图2示出了根据本发明实施例的微型流体泵100的 立体分解图,图3示出了根据本发明实施例的微型流体泵100处于组装状态 的纵向剖切图,图4以局部平面图示出了在根据本发明的实施例的微型流体 泵中从马达到转轮的扭矩传递路径,根据本微型流体泵100例如至少包括马 达110、主壳体120、转轮180、隔膜体安装座130、曲杆190和传动组件。

其中,如图2-4所示,马达110具有沿旋转轴线X的方向延伸的马达轴 111,该旋转轴线X例如平行于微型流体泵100的纵向方向,或例如与微型 流体泵100的纵向中心轴线重合。应注意,本公开的实施例不受该马达的转 速及其类型的限制。

在一种具体的实施方式中,如图1-4所示,主壳体120整体上沿纵向方 向延伸,且大致为柱形的形状,其横截面例如为带圆角的方形。当然,主壳 体120可以根据需要而设置成其他的形状。该主壳体120限定了可用于容置 根据本发明的微型流体泵100的各个部件的容置空间,各个部件诸如后续将 要详细说明的转轮180、曲杆190、传动组件和可选的轴向支撑组件170等。 如图所示,主壳体120连接至马达110,例如在其第一纵向端121处连接至 马达110,例如通过设置在主壳体120内的齿轮与设置在马达轴111上的齿 轮之间的啮合来实现马达110的扭矩到主壳体120内的传递。且例如,这样 相互连接的马达110和主壳体120使得马达轴111、马达旋转轴线X与主壳 体120的纵向中心线可以彼此重合。

如图2-4所示,转轮180可设置在主壳体120中,并被配置为接收从马 达110传递的扭矩并因此转动,且在转轮180上设置有偏心的摆轴182,即 相对于转轮180的中心轴线偏移设置的摆轴182。在一种具体的实施方式中, 如图2最佳所示,在该转轮180上设置有相对于其中心轴线偏移的偏心孔 181,摆轴182在一端处插置并固定于该偏心孔181中,使得该摆轴182例 如相对于马达旋转轴线X成一角度。

参照图1-3,隔膜体安装座130连接至主壳体120,例如在主壳体120 的第二纵向端123安装至主壳体120。且隔膜体安装座130上设置有具有多 个隔膜单元161的隔膜体160(如图2所示)。例如,该隔膜体160例如可以 包括一体成型的多个水囊(该水囊例如上部开口),其中每个水囊为一个隔 膜单元161。

如图2-3所示,曲杆190可设置在容置空间中,且曲杆190的第一端连 接至摆轴182,与第一端相对的第二端连接至隔膜体160。例如,在曲杆190 的下纵向端处可设置有突起191,该突起191可设置有接收摆轴182的至少 一部分的孔192(在图3和图5中示出),即摆轴182的至少一部分可插入并 固定到该孔192中,以建立摆轴182与曲杆190之间的机械和动力连接。该 突起191例如可与曲杆190一体地形成。如图5-6所示,在一种具体的实施 方式中,该突起191可以从曲杆190的下纵向端的中央向下延伸。由此,当 转轮180带动以偏心的方式设置在其上的摆轴182一起转动时,摆轴182会 驱动曲杆190进行重复的摆动动作,曲杆190进而驱动隔膜单元161进行往 复压缩和抽吸运动。这种往复压缩及抽吸运动旨在表征该隔膜体160内部的 隔膜单元161交替处于压缩状态及拉伸状态。例如,若该隔膜体为多个水囊 集成的水囊体,当曲杆向下运动并下拉水囊时,此时水囊处于抽吸运动过程, 水囊内部气压下降,流体进入水囊;相反的,曲杆向上运动并挤压水囊时, 此时水囊处于压缩运动过程,水囊内部气压上升,从而输出具有高压的流体。

如图2和8所示,在一种具体的实施方式中,为了将马达的动力有效传 递至转轮,根据本发明的微型流体泵所使用的传动组件可以包括:设置在马 达轴111上的第一齿轮112,该第一齿轮112例如设置在主壳体120之外, 例如位于设置在主壳体120的第一纵向端121上的凹部122中,如图3所示; 在主壳体120中设置的平行于轴线方向X延伸的中间轴113;设置在中间轴 113上的第二齿轮114;设置在中间轴113上且相对于第二齿轮114旋转固 定的第三齿轮115;和相对于转轮180旋转固定的第四齿轮116,且该第四 齿轮116例如装配在安装至主壳体120的底部上的轴上。由此,通过该传动 组件,由马达110产生的扭矩通过马达轴111传递到第一齿轮112,再传递 到与第一齿轮112啮合的第二齿轮114,并由此传递到与第二齿轮114一体 旋转的第三齿轮115,然后传递到与第三齿轮115啮合的第四齿轮116,并 由此传递到转轮180。由此,转轮180可带动摆轴182一起旋转。

当启动马达后,当扭矩通过马达轴111传递到第一齿轮112并由此传递 到第二齿轮114时,第二齿轮114可能因受力而发生偏振,这导致支撑该第 二齿轮114的中间轴113也发生偏振。为了防止中间轴113的偏振及这种偏 振引起的整个传动组件乃至整个微型流体泵的操作不稳定性,本发明提出如 下固定中间轴113的方式,如图7-9所示:将中间轴113的第一轴端1131 安装至在主壳体120的底部128中设置的安装座127上,该安装座127可以 与主壳体120的底部128一体成型,也可以是固定到主壳体120的底部128 的单独的部件,例如可以将中间轴113的第一轴端1131插入到安装座127 的孔中以形成紧配合来将中间轴113的第一轴端1131固定到安装座127,当 然这种固定方式只是示意性的;同时,将中间轴113的第二轴端1132安装 至固定到主壳体120的固定板210,从而将中间轴113相对于主壳体120保 持固定,并通过设置固定板210有效吸收由第二齿轮114和/或第三齿轮115 传递给中间轴113的偏振。

在一种具体的实施方式中,如图7-9所示,可以在固定板210的大致中 间位置设置有孔,并将中间轴113的第二轴端1132插入该孔并通过紧配合、 即过盈配合来将固定板210相对于中间轴113固定。在一种未示出的实施方 式中,中间轴113的第二轴端1132通过螺钉固定到固定板210,在这种情况 下,可以在第二轴端面上设置螺纹孔,并在固定板210上设置对应的螺纹孔, 螺钉穿过设置在第二轴端面中和固定板210中的相应螺纹孔拧紧,从而将中 间轴113与固定板210固定在一起。当然,中间轴113相对于固定板210的 固定不限于此,任何用于将中间轴相对于固定板固定的方式都是可行的,例 如通过铆接、甚至焊接等。

如图8-9所示,为了将固定板210相对于主壳体120固定,固定板210 可设置有用于固定至主壳体120的第一固定端211和第二固定端212。在一 种具体的实施方式中,如图8所示,固定板210的第一固定端211可以固定 到在主壳体120内部从主壳体120的底部128向上延伸的第一柱部125上, 该第一柱部125例如与主壳体120的底部128一体地模制,当然也可以是牢 固地固定到主壳体120的底部128的单独的部件。固定板210的第一固定端 211可以通过螺钉126固定到该第一柱部125,例如可在固定板210的第一 固定端211处设置螺纹孔,并在第一柱部125的端面上设置对应的螺纹孔, 然后将螺钉拧紧到设置在固定板210的第一固定端211中和第一柱部125的 端面中的相应螺纹孔中,从而实现了固定板210的第一固定端211与该第一 柱部125之间的牢固的固定。当然,这种固定方式只是示意性的,可以选择 其他任何可行的固定方式将固定板的第一固定端相对于该第一柱部固定。

在该实施例中,在更为具体的实施方式(未示出)中,与第一固定端211 类似,固定板210的第二固定端212也可以固定到在主壳体120的内部从主 壳体120的底部128向上延伸的另一柱部上,且可采用相同或不同的固定的 方式。应注意,用于固定第一固定端211和第二固定端212的相应柱部可以 与主壳体120的侧壁分开地设置,也可以与主壳体120的侧壁抵接的设置, 可以根据需要或者主壳体中的可用空间设置柱部的具体位置。

在另一更为具体的实施方式中,固定板210的第二固定端212可以与第 一固定端211不同的方式固定到主壳体120。如图8-9所示,第二固定端212 可通过形状配合固定到主壳体120。在这种情况下,可以分别在固定板210 的第二固定端212上和主壳体120的相应侧壁上设置形状互补且能相互配合 的第一形状配合特征部和第二形状配合特征部,从而通过第一形状配合特征 部和第二形状配合特征部之间形成的形状配合来实现固定板210的第二固定 端212相对于主壳体120的固定。具体地,如图8-9所示,设置在主壳体120 的侧壁中的第二形状配合特征部可以实施为至少部分地沿着该侧壁而平行 于旋转轴线延伸的凹槽124,而设置在固定板210的第二固定端212处的第 一形状配合特征部可以是可以插入该凹槽124中的凸部。当然,这样的形状 配合方式只是示意性的,任何适合的其它方式都是可行的并在本发明的保护 范围之内。

由此,在本发明中,用于保持中间轴113的固定板210可充分利用主壳 体120中的可用空间,而不会占用多余空间,从而以节约空间的紧凑方式设 置了固定板210并确保了其对中间轴113的保持作用。

如图7所示,为了将中间轴113以及安装在中间轴上的第二齿轮114安 装在空间受限的主壳体120中,且尤其是在第一齿轮112和较大的第四齿轮116已经安装在位的情况下,为了从上面往下绕过安装在第一齿轮112上方 的较大的第四齿轮116,在一个实施例中,可以先将中间轴113与第二齿轮 114形成预组装件。为此,如图10所示,可以在中间轴113上设置缩颈部 1133,使得中间轴113包括缩颈部1133和非缩颈部,非缩颈部即中间轴113 的除了缩颈部1133之外的部分,同时在第二齿轮114的中心孔中设置直径 减小部1141。在这种情况下,在安装中间轴113和第二齿轮114的过程中, 第二齿轮114相对于中间轴113将具有第一位置和第二位置,其中,在第一 位置中,第二齿轮114的中心孔的直径减小部1141定位为与中间轴113的 非缩颈部相对,使得第二齿轮114紧配合在中间轴113上,而在第二位置(如 图10所示的位置)中,第二齿轮114的中心孔的直径减小部1141与中间轴 113的缩颈部1133相对,使得第二齿轮114能够相对于中间轴113转动。为 此,第二齿轮114的中心孔的直径减小部1141的直径可以:小于或等于中 间轴113的非缩颈部的直径,即允许中间轴113的非缩颈部与第二齿轮114 的中心孔的直径减小部1141形成紧配合或过盈配合;大于或等于中间轴113 的缩颈部1133的直径,即可以允许中间轴113的缩颈部1133与第二齿轮114 的中心孔的直径减小部1141形成间隙配合。

仍如图7所示,在一种更为具体的实施方式中,安装在中间轴113上的 第二齿轮114和第三齿轮115可以是一体的塔轮的两个齿轮,在这种情况下, 类似地,为了将中间轴113以及安装在中间轴113上的塔轮安装在空间受限 的主壳体120中,且尤其是在第一齿轮112和较大的第四齿轮116已经安装 在位的情况下,为了从上向下绕过安装在第一齿轮112上方的较大的第四齿 轮116,可以先将中间轴113与塔轮形成预组装件。并且相似地,可以在中 间轴113上设置缩颈部1133,使得中间轴113包括缩颈部1133和非缩颈部, 非缩颈部即中间轴113的除了缩颈部1133之外的部分同时在塔轮的中心孔 中设置直径减小部1141。在这种情况下,在安装中间轴113和塔轮的过程中, 塔轮相对于中间轴113将具有第一位置和第二位置,其中,在第一位置中, 塔轮的中心孔的直径减小部1141与中间轴113的非缩颈部处相对,使得塔 轮紧配合在中间轴113上,而在第二位置中,塔轮的中心孔的直径减小部1141 与中间轴113的缩颈部相对,使得塔轮能够相对于中间轴113转动。为此, 塔轮的中心孔的直径减小部1141的直径可以:小于或等于中间轴113的非 缩颈部的直径,即允许中间轴113的非缩颈部与塔轮的中心孔的直径减小部1141形成紧配合或过盈配合;大于或等于中间轴113的缩颈部1133的直径, 即可以允许中间轴113的缩颈部1133与塔轮的中心孔的直径减小部1141形 成间隙配合。

无论在哪种情况下,中间轴113的缩颈部都不能设置在紧邻用于插入主 壳体120的底部128的安装座127中的第一轴端1131的位置处,且中间轴 113的非缩颈部应至少设置在中间轴113的第一轴端1131处,这样可以确保 只需将中间轴113的第一轴端1131附近的一小段插入到第二齿轮114或塔 轮中的直径减小部1141就可形成预组装件,从而允许该预组装件能够以相 对于旋转轴线X成角度的取向斜着绕过第四齿轮116并到达第二齿轮114或 塔轮的安装位置,之后,再通过向下按压中间轴113,使中间轴113的第一 轴端1131插入安装座127并在其中安装在位,这时,中间轴113的缩颈部 1133与第二齿轮114或塔轮的中心孔的直径减小部1141相对地定位。这样, 可以确保充分利用主壳体120内部的受限空间,而不必将主壳体120设置得 更大,从而允许非常紧凑的整体结构。

在第二齿轮114和第三齿轮115构成塔轮的情况下,在一种实施方式中 (未示出),塔轮的直径减小部也可以根据实际情况设置在位于第二齿轮114 上方的第三齿轮115的中心孔中。应理解,只要能够确保由第二齿轮114或 塔轮与形成的预组装件能够绕过第四齿轮116到达安装位置,不精确限定直 径减小部和缩颈部的具体位置。

还应注意,无论哪种情况下,上述第二位置均是传动组件的工作位置。 且在这种情况下,中间轴113可以是不转动的。

如图11所示,在上述主壳体12的构造另一不同的实施例中,为了将中 间轴113、第二齿轮114和第三齿轮115便捷地装入主壳体120内的受限空 间中,可以在主壳体120的侧壁中,在对应于第二齿轮114和第三齿轮115 的安装水平之处设置有开孔129,该开孔129的尺寸被设定为至少允许第二 齿轮114和第三齿轮115通过开孔129进入主壳体120内并安装在位;同时, 在这种情况下,微型流体泵100还应包括用于安装到该开孔129处的盖体 230,以将该开孔129盖住。在一种更加具体的实施方式中,且如图11所示, 开孔129可以设置为矩形的窗口;然而,应理解,开孔的任何合适的形状都 是可行的,只要其尺寸允许第二齿轮和第三齿轮通过开孔进入主壳体内并安 装在位。

此外,如图11所示,在主壳体120在垂直于旋转轴线X的截面呈矩圆 形的情况下(矩圆形在此可理解为带圆角的矩形),开孔129可同时穿过主 壳体120的两个相邻侧壁1201、1202的至少一部分设置,即,将开孔129 设置在主壳体120的一个角部处,这相比于将开孔129设置在主壳体120的 单个侧壁中的情况,允许存在更大的敞开空间,来更加方便地将中间轴113、 第二齿轮114和第三齿轮115放置在位。

应注意,该实施例适用于第二齿轮114和第三齿轮115为分开的齿轮的 情况,也适用于第二齿轮114和第三齿轮115形成一体的塔轮的情况。无论 哪种情况,在组装时,都可以首先将被设置为一体选装的第二齿轮114和第 三齿轮115通过开口129放置在主壳体120中的安装位置,然后,再将中间 轴113从上往下穿过第二齿轮114和第三齿轮115的中心孔,最终经由其第 一轴端1131在主壳体120的底部128的安装座127中安装在位。由此,开 孔129的设置允许便于对中间轴113、第二齿轮114和第三齿轮115进行维 护和更换。特别地,该开孔129的设置可以允许经由其对传动组件施加润滑 油,以确保传动组件的顺畅操作。此外,还可以经由该开孔129散发主壳体 120内部的热量;在这种情况下,用于盖住开孔129的盖体230例如可以由 为可散发热量的材料形成或被构造为允许散发热量的结构。此外,还可以通 过该开孔129来观察主壳体120内部部件的安装和运作情况,以便于监测微 型流体泵100的运转情况。

仍然在该实施例中,在不妨碍第四齿轮116和其它部件的安装的情况下, 允许用于保持中间轴的上述固定板210与主壳体120一体成型,因为在该实 施例中不再必须从上部安装第二齿轮114和第三齿轮115。

且仍然在该实施例中,如图12所示,用于保持中间轴的固定板可以由 支撑梁220代替,即,在这种情况下,中间轴113的第一轴端安装至主壳体 120的底部128的安装座127中(如图7所示),该安装座127与壳体120 的底部128一体成型或分开成型并固定到其上,且中间轴113的第二轴端安 装至连接到主壳体120的支撑梁220。在这种情况中,支撑梁220与主壳体 120一体成型,这允许节省制造和安装成本。此外,如图12所示,支撑梁可 以是V形的,其包括顶端223和从该顶端223遵循V形形状延伸的第一分 支221和第二分支222,中间轴113的第二轴端则安装到该支撑梁220的顶 端223处,第一分支221和第二分支222则连接到主壳体的侧壁。呈V形形 状的支撑梁220允许以不阻碍主壳体120内的其它部件的安装的方式实现对 中间轴113的保持作用,以更紧凑的方式确保中间轴113与第二齿轮114和 第三齿轮115的同心度。中间轴113与V形支撑梁220的顶端的连接可以通 过如上所述的方式进行,包括紧配合、螺纹固定、焊接等。该V形支撑梁 220的顶角例如在60°~180°的范围内。

当然,该V形支撑梁220也可以与主壳体120分开的形成,且通过其第 一分支221和第二分支222固定到如上所述的从壳体120的底部向上延伸的 相应柱部,或通过其第一分支221和第二分支222与壳体的侧壁形成形状配 合来相对于主壳体120固定该V形支撑梁220,类似于如上关于固定板210 所述。并且进一步地,该V形支撑梁220本身也可以由分开的第一分支和第 二分支形成。

如图2-4所示,根据本发明的微型流体泵还可以包括轴向支撑组件170, 以用于沿马达旋转轴线X的方向支撑曲杆190,且其也可至少部分地设置在 主壳体120的容置空间中,且为了给曲杆190提供轴向支撑并将曲杆190所 受到的轴向压力有效传递到主壳体120,该轴向支撑组件170可相对于主壳 体120固定。在一种具体的实施方式中,如图2-3所示,轴向支撑组件170 包括支撑主体171和从支撑主体171朝向隔膜体安装座130凸出的支撑凸起 172,支撑主体171相对于主壳体120固定且曲杆190支撑在支撑凸起172 上,支撑凸起172例如为球形或锥形,且可由钢、陶瓷或硬质合金制成。应 注意,支撑凸起172的球形或锥形部分是用于支撑曲杆190的部分,而支撑 凸起172与支撑主体171连接的部分的形状则不受限制,可以是能够实现与 支撑主体171的连接的任何形状。可选的,如图2所示,支撑主体171是支 撑杆,支撑凸起172包括支撑球,例如是钢球,从而确保支撑球的机械强度, 使得能够有效承受并传递轴向压力,这有利于整个微型流体泵的稳健操作。

在一种更为具体的实施方式中,为了能够以容易的方式将轴向支撑组件 170安装在微型流体泵100中,从而节约安装时间和成本,支撑主体171和 支撑凸起172可被构造成能够形成彼此连接的子组件,以便于将轴向支撑组 件170在微型流体泵100中安装在位。应注意,在这里,“彼此连接”并非 仅指刚性地连接,且可包括以松配合的方式和紧配合的方式实现的连接。

在一种实施例中,支撑凸起172与支撑主体171相对于彼此以松配合连 接。在一种具体的实施方式中,可以在支撑主体171中设置凹陷部,例如非 贯通凹陷部,通过设置在该凹陷部中的膏状润滑油将支撑凸起172与支撑主 体171相对于彼此以松配合连接。通过将支撑凸起172与支撑主体171之间 形成松配合,可以确保支撑凸起172相对于支撑主体171具有一定的旋转自 由度,从而在支撑凸起172对曲杆190起到轴向支撑作用时,支撑凸起172 不止相对于曲杆190产生滑动摩擦,还可以相对于曲杆190产生滚动摩擦, 从而确保以更有效且更顺畅的方式吸收来自曲杆190的轴向压力,这将降低 或减慢对支撑凸起172以及对支撑主体171的磨损,从而有利于延长其使用 寿命周期。并且,这还有利于整个微型流体泵100的更加顺畅和稳定的操作。

在另一实施例中,支撑凸起172可以紧配合至支撑主体171,这使得由 支撑凸起172和支撑主体171形成的子组件更容易在微型流体泵100中安装 在位。在这种情况下,在一种实施方式中,支撑凸起172可以通过形状配合 紧配合到支撑主体171;例如可以在支撑主体171中设置凹陷部,在支撑凸 起172中设置与该凹陷部对应的安装部,安装部的尺寸设置为稍大于凹陷部 的尺寸,使得安装部可以直接紧配合在该凹陷部中,而无需使用其他辅助安 装器件,显然这种方式简单易行。应注意,这里说明的形状配合只是示意性 的,其它可行的形状配合方式也在本公开的范围之内。在另一种变型中,支 撑凸起172可以焊接或粘接至支撑主体171,这种方式可以确保支撑凸起和 支承主体之间的牢固连接。在又一变型中,支撑凸起172可以通过固定件固 定至支撑主体171,在这种情况下,支撑凸起172例如通过与其一体形成的 螺柱或销固定到支撑主体171中,更为具体地,支撑凸起172可以是球头螺 栓的球头部,螺柱是球头螺栓的螺栓部,因此支撑凸起172可以通过螺栓部 拧在支撑主体171的螺纹孔中;在销的情况中,支撑凸起172可以通过销紧 配合至在支撑主体171中形成的孔中。

根据一种具体的实施例,为了能够以紧凑、节约空间的方式将支撑主体 171和支撑凸起172设置在微型流体泵中,曲杆190可以包括中空部195, 以使得支撑主体171能够在横向于纵向方向的平面上设置在该中空部195 中。更加具体地,如图5-6所示,曲杆190可以包括主面板193和在主面板 的下方向下延伸的突起191,该突起191如上所述用于接收摆轴182的至少 一部分以建立摆轴182与曲杆190之间的机械与动力连接,中空部195则可 以设置在主面板193的下表面与突起191的顶部之间,即突起191可在该中 空部195下方向下延伸,支撑主体171在突起191上方插入该中空部195中, 并例如在其两端处固定到主壳体120。

依然在该实施例中,曲杆190还可设置有与支撑凸起配合的曲杆凹部 194(如图3和5所示),例如该曲杆凹部194位于中空部195的上方且设置 在曲杆190的主面板193的中央部位处。更加具体地,曲杆190可例如在其 中央部位处包括嵌入件196,该嵌入件196可选地通过包覆模制而嵌入在曲 杆190的主面板193中,且曲杆凹部194设置在该嵌入件196上。这样的嵌 入件被设置为受力嵌入件,这样可以保护曲杆并进一步确保曲杆的稳定操 作。根据一种具体的实施方式,如图3a所示,其为图3的局部视图,支撑 凸起172设置在马达旋转轴线X与曲杆190中心轴线O的交点C处,且支 撑凸起172与曲杆190之间形成点接触,接触点与该交点C重合。由此,这 样的轴向支撑组件170可以将轴向压力从曲杆190有效地传递给主壳体120。 同时,这使得支撑凸起172的设置不会影响曲杆190操作时的正常运动幅度,并因此确保隔膜体安装座130及其承载的隔膜体160的正常运动幅度,确保 微型流体泵100的操作效率。在支撑凸起172为支撑球的实施方式中,支撑 球的曲率半径设置为小于曲杆凹部194的曲率半径。由此,可以使得支撑球 与曲杆凹部之间形成如上所述的点接触。

此外,依然在该实施例中,在支撑主体171为支撑杆的情况中,支撑杆 可插入如上所述的中空部195中,并可通过其两个端部通过任何已知的常规 固定方式固定在主壳体120的两个相对的壁上,例如通过使用螺钉、铆钉等 固定件,或者通过胶合,或者通过形状配合。在一种更为具体的实施方式(未 示出)中,支撑杆的两个端部可固定在主壳体120的两个相对的壁上的为此 目的设置的凹槽中,且例如可通过形状配合而固定在凹槽中。在一种未示出 的更为具体的实施方式中,该支撑杆固定在主壳体120的第二纵向端123处, 且安装在主壳体120与隔膜体安装座130之间。在这种情况中,在主壳体120 的该第二纵向端123处,在主壳体120的两个相对的壁上各设置第一凹槽; 同时在隔膜安装座130的与主壳体120连接的那一纵向端处,相应地在隔膜 安装座130的两个相对的壁上各设置第二凹槽,且每个第一凹槽与一个第二 凹槽对准,第一凹槽与第二凹槽被成形为能够协作以容纳支撑杆的一个端 部。更加具体地,第一凹槽和第二凹槽同时与支撑杆的该端部形成形状配合, 例如过盈配合,使得通过这种形状配合同时实现了主壳体120与隔膜体安装 座130之间的相互连接和固定,这使得进一步简化了主壳体120与隔膜体安 装座130之间的安装,且避免了使用额外的部件和工具来实现这种安装,同 时使得能够以非常紧凑的结构实现轴向支撑组件的安装,提高成本效益。

应了解,根据实际需要,该微型流体泵100中例如还可以包括阀座140、 上盖150或其他部件,且例如参照图1及图2所示的,该上盖150、阀座140、 隔膜体安装座130、主壳体120及马达110例如自上而下依次密封安装。

根据本公开的另一方面,提出了一种压力流体应用设备,其包括如前所 述的微型流体泵,且能够具有如前所述的功能和优点。

在一些实施例中,所述设备是咖啡机。该咖啡机例如可以为意式咖啡机, 或者其也可以为美式咖啡机,或者也可以为其他类型的咖啡机。本公开的实 施例不受该咖啡机的具体类型的限制。

在一些实施例中,所述咖啡机是意式咖啡机。通过使用本申请前述的微 型流体泵,使得该咖啡机能够稳定持续输出约10巴压力的流体,从而能够 产生出纯正的意式咖啡,使得该意式咖啡机具有良好性能。

在一些实施例中,所述设备是洗牙器。例如该流体压力应用设备可以为 家用洗牙器,或者其也可以为医用洗牙器。本公开的实施例不受该洗牙器的 应用领域的限制。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明所提出的微型流体泵及包 括这种微型流体泵的压力流体应用设备的示范性实施方式,然而本领域技术 人员可理解的是,在不背离本发明理念的前提下,可以对上述具体实施例做 出多种变型和改型,且可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组 合,而不超出本发明的保护范围。

本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定,而是由所附的权利要 求书及其等同范围来限定。

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