專利名稱:止回閥及具有止回閥的泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明主要涉及一種止回閥及具有該止回閥的泵,該止回閥能夠?qū)㈤y座、閥體、閥座架單元化成一體地組裝在泵中。
背景技術(shù):
以往,在工作流體流動的泵中設(shè)有止回閥,作為流體流道的阻擋元件。特別是針對在通過活塞或隔膜來變更泵室的容積以使工作流體流動的小型泵中所使用的止回閥,提出了以下的現(xiàn)有技術(shù)。
作為第一現(xiàn)有技術(shù),作為用于在將工作流體吸入到泵室內(nèi)、并吐出到泵室外時控制工作流體的結(jié)構(gòu),已經(jīng)公知有下面所述的止回閥和具有該止回閥的泵結(jié)構(gòu)(日本專利公報(bào)特開平10-220357號),該止回閥包括具有工作流體的吸入口和吐出口的泵吸入吐出用單元;具有吸入側(cè)止回閥和吐出側(cè)止回閥的泵閥座單元;以及泵致動器單元,泵閥座單元通過作為密封件的O型密封圈固定在泵吸入吐出用單元和泵致動器單元之間。
另外,作為第二現(xiàn)有技術(shù),作為在流體流道中用于將工作流體吸入泵室內(nèi)、并且在吐出到泵室外時使工作流體僅向一個方向流通的止回閥,已經(jīng)公知有這樣的止回閥,其包括閥座;滾球,其位于工作流體的吸入側(cè),用于進(jìn)行閥座的開閉;帶開口的止擋件,其用于限制滾球的移動量;以及連接部件,其用于將閥座和止擋件組合為一體,另外,還公知的是止回閥通過按壓部件按壓固定在泵殼體上,在工作流體的吸入側(cè)和吐出側(cè)具有一對所述止回閥的泵也已經(jīng)公知(日本專利公報(bào)特開2000-2350號)。
另外,作為第三現(xiàn)有技術(shù),已經(jīng)公知下面所述的止回閥和具有該止回閥的泵(日本專利公報(bào)特開2001-173816號),該止回閥包括形成于泵殼體(pump housing)內(nèi)的閥座;用于開閉該閥座的滾球;用于限制滾球的移動量的滾球止擋件;以及用于將滾球按壓在閥座上的螺旋彈簧。
但是,在日本專利公報(bào)特開平10-220357號所記載的發(fā)明中,由于泵閥座單元具有吸入側(cè)止回閥和吐出側(cè)止回閥,因此存在特別是平面方向的尺寸變大的問題。并且,由于泵閥座單元通過O型密封圈由泵吸入吐出用單元和泵致動器單元夾持固定,所以認(rèn)為在裝配時由于泵室空間大小不恒定會造成泵性能不穩(wěn)定。
另外,由于認(rèn)為O型密封圈在長期使用時密封性劣化,所以產(chǎn)生必須定期更換的麻煩,并且還產(chǎn)生這樣的不便要根據(jù)工作流體的種類來考慮耐藥品性,并改變O型密封圈的材質(zhì)。
并且,泵閥座單元是這樣的結(jié)構(gòu)用合成樹脂成型,并且流體的吸入部和吐出部之間的隔離部浮起在泵室的上方,所以在致動器驅(qū)動時,認(rèn)為泵閥座單元會產(chǎn)生變形,不能獲得泵室內(nèi)的預(yù)定壓力。并且,還存在閥座由于工作流體的流動而磨損,由于氣蝕等容易受損傷,以及耐久性不足的問題。
另外,在日本專利公報(bào)特開2000-2350號的發(fā)明中,滾球設(shè)置在設(shè)于閥座和止擋件之間的空間內(nèi),該滾球通過在該空間內(nèi)移動來進(jìn)行閥座的開閉,但是認(rèn)為止擋件的滾球?qū)虮诤蜐L球之間的間隙較小,由于接觸阻力而妨礙滾球的移動。并且,由于在閥座的工作流體流出部的座面處開口大小的變化急劇,所以認(rèn)為存在會產(chǎn)生渦流并妨礙工作流體的順暢流動的問題。
另外,由于滾球由超硬合金或陶瓷形成,每單位體積的重量大于一般的工作流體,因此滾球由于閥座的開閉而不易移動,所以例如存在這樣的問題不適合使用隔膜的以較高頻率流出工作流體的小型泵。
另外,在日本專利公報(bào)特開2001-173816號的發(fā)明中,該止回閥形成為這樣的結(jié)構(gòu)滾球始終被螺旋彈簧按壓在閥座側(cè),閥座通過工作流體的壓力而打開,并通過螺旋彈簧的彈力而密閉,因此相對于螺旋彈簧的彈力和滾球的重量,流體流入流道的流入壓力需要是相當(dāng)大的壓力,例如,難以用于通過工作流體的入口流道和出口流道的慣性值的差來開閉閥座的小型止回閥。
并且,在這種泵中,在止回閥內(nèi)的工作流體的流道上設(shè)有螺旋彈簧,所以工作流體的流動會被螺旋彈簧妨礙,另外,由于流體流道從止回閥起急劇彎曲,所以存在工作流體的流動阻力變大的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的,其目的在于,提供一種止回閥以及具有該止回閥的耐久性良好的小型高性能泵,所述止回閥結(jié)構(gòu)簡單、裝配性良好、能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。
本發(fā)明的止回閥包括筒狀的閥座架;閥座,其緊固在該閥座架內(nèi),并具有工作流體流通用的流通孔;閥體,其位于所述閥座的工作流體的流出側(cè),用于開閉所述閥座,其特征在于,所述閥座架、所述閥座以及所述閥體單元化為一體。
根據(jù)本發(fā)明,該止回閥至少由閥座、閥座架和閥體這三個部件構(gòu)成,因此構(gòu)成部件數(shù)量較少,且結(jié)構(gòu)簡單,所以能夠以較低的成本進(jìn)行制造。并且由于止回閥單元化成一體,所以作為止回閥能夠單個地進(jìn)行性能管理,例如在裝配到泵上時,無需重新對止回閥進(jìn)行調(diào)整或確認(rèn),即可獲得穩(wěn)定的止回閥的性能。并且,作為止回閥,由于能夠不接觸作為重要的功能部件的閥體或閥座的流通孔即可裝配到后述的泵中等,所以裝配性良好,裝配時不會受損傷或變形,能夠獲得預(yù)定的性能。
并且,不需要如前述的現(xiàn)有技術(shù)那樣在止回閥周邊設(shè)置作為密封件的O型密封圈。考慮到O型密封圈在長期使用的過程中密封性劣化,因而存在必須定期進(jìn)行更換的麻煩,但根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu),不存在O型密封圈的定期更換、或根據(jù)工作流體的種類來考慮耐藥品性并改變O型密封圈材質(zhì)的麻煩。
另外,在本發(fā)明中,其特征在于,所述閥座用硬度大于所述閥座架和所述閥體的材料形成。
此處,作為閥座的材料,例如可以采用超硬合金等硬質(zhì)金屬或陶瓷。并且,作為陶瓷,具有代表性的是Al2O3的多結(jié)晶燒結(jié)材料,但也可以采用單結(jié)晶材料。
根據(jù)本發(fā)明,這些材料的硬度較大,所以能夠防止因閥體的開閉而產(chǎn)生的沖擊、或因氣蝕造成的閥座的磨損或受損傷。
并且,可以防止因工作流體的流動而造成的磨損。由此,可以長時間地保持良好的性能。
另外,本發(fā)明的特征在于,所述閥體由固定部和開閉部構(gòu)成,并且所述閥體設(shè)在所述閥座的工作流體流出的一側(cè),所述固定部緊固在所述閥座架上。
另外,此處作為閥體的固定方法,例如可以采用焊接、粘接、銅焊等接合面緊固。
在這種結(jié)構(gòu)中,與閥體設(shè)在工作流體流入閥座的一側(cè)的結(jié)構(gòu)相比,工作流體的流動阻力變小,能夠順暢地進(jìn)行流動。并且,由于閥體的固定部緊固在閥座架上,閥體自身不會移動,所以能夠可靠地開閉閥座的流通孔。
并且,本發(fā)明的特征在于,所述閥座的工作流體的流出側(cè)端面和所述閥座架的端面設(shè)置在大致相同的高度上,所述固定部緊固在所述閥座架的頂面上。
這樣,由于閥座和閥座架的端面位置設(shè)定成大致相同,所以閥體的所述開閉部和固定部能夠由板狀部件的平板來構(gòu)成,各部分的形狀、尺寸容易管理,所以具有能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低,并且能夠確保預(yù)定的性能的效果。
并且,本發(fā)明的特征在于,所述閥體由位于周緣的固定部、所述閥座的流通孔的開閉部、以及連接該開閉部與所述固定部的支承部構(gòu)成,所述閥體安裝在筒狀的突出部的內(nèi)部,所述突出部設(shè)于所述閥座架的周緣,所述固定部通過使所述突出部變形而被緊固。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),閥體通過使閥座架的突出部變形,例如通過使局部或在整個周向上進(jìn)行卷邊(crimp)(通過使部件變形來進(jìn)行固定),將閥體的固定部固定在閥座架上,所以能夠以較小的空間可靠地進(jìn)行固定。并且,通過固定閥體的固定部的外周部,不必使開閉部和支承部變形即可進(jìn)行固定。并且,閥體僅通過安裝在閥座架的突出部內(nèi),即可限制平面方向的位置,所以不使用特殊夾具,開閉部就能夠可靠地開閉閥座的工作流體的流通孔。
并且,本發(fā)明的特征在于,所述閥體安裝在設(shè)于所述閥座架的周緣部的突出部的內(nèi)部,環(huán)狀的固定部件壓入在所述閥座架的突出部內(nèi),從而使所述閥體夾在所述閥座架和所述固定部件之間。
這樣,閥體的設(shè)于周緣的固定部在厚度方向被閥座架和固定部件夾持而固定,所以能夠在閥體不會產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力的情況下進(jìn)行固定,所以能夠在支承部和開閉部不會變形的狀態(tài)下進(jìn)行固定。
并且,在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,其特征在于,在所述閥體的固定部的周緣設(shè)有筒狀的突出部,該突出部安裝在所述閥座架的突出部內(nèi),環(huán)狀的固定部件壓入在所述閥體的突出部內(nèi),從而使所述閥體夾在所述閥座架和所述固定部件之間。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),通過把前述的固定部件壓入到設(shè)于閥體的突出部內(nèi),閥體的突出部被夾在所述閥座架的突出部和所述固定部件之間,所以除獲得和前述相同的效果外,閥體由于在周緣部設(shè)有突出部,例如即使是20μm左右的薄板,由于外周部被加強(qiáng),所以還具有整體上不易彎曲、操作處理中變形較小的效果。
另外,閥體可以通過沖壓加工等制造,所以不需要設(shè)計(jì)用于設(shè)置突出部的加工步驟,成本也不會增加。
并且,在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,其特征在于,設(shè)在所述閥體的固定部的周緣的筒狀突出部,壓入并夾持在所述閥座和所述閥座架的徑向間隙中。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),通過把閥座插入閥體的突出部內(nèi)、并把閥體和閥座壓入閥座架的環(huán)內(nèi),可以不使用前述固定部件即做到一體化。并且,由于不需要在閥座架上設(shè)置前述的突出部,所以能夠進(jìn)一步簡化結(jié)構(gòu)。
并且,在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,其特征在于,所述閥體以可沿厚度方向移動的方式安裝在設(shè)于所述閥座架的凹部內(nèi)部,在所述閥座架的凹部周緣設(shè)有環(huán)狀的固定部件,該環(huán)狀的固定部件用于支承所述閥體,并使該閥體能夠開閉所述流通孔。
這樣,閥體通過設(shè)于閥座架的凹部來限制平面方向的位置,并且通過固定部件來限制在厚度方向的移動范圍,所以可以通過適當(dāng)設(shè)定凹部的直徑和深度,來進(jìn)行限制,以使閥體的流通孔的開閉適當(dāng)進(jìn)行。此處,固定部件例如除了可以通過粘接、焊接等面接合方法固定在閥座架的凹部周緣上之外,還可通過在閥座架重新設(shè)置直徑比閥座架的凹部大的凹部,并把環(huán)狀的固定部件壓入該凹部中來進(jìn)行固定。
并且,本發(fā)明的特征在于,所述閥體包括周緣的固定部;大致在中央部的開閉部;以及連接該開閉部和所述固定部連續(xù)的多個葉片部。
此處,這種結(jié)構(gòu)的閥體例如形成為具有葉片部的大致螺旋槳狀的形狀,作為葉片部的形狀,后退面設(shè)在閥座方向,前進(jìn)面設(shè)在其相反方向。
通過具有多個這種葉片部,在工作流體流出時,工作流體能夠沿著葉片部的作為平緩曲面的后退面在阻力小的狀態(tài),從葉片部之間流出,并且在封閉流通孔時,由于工作流體按壓前進(jìn)面,可以通過開閉部封閉流通孔,能夠跟蹤隔膜的較小移動來進(jìn)行流通孔的開閉。
并且,在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,其特征在于,在所述閥座設(shè)有多個流通孔,并且所述閥體設(shè)有數(shù)量與所述流通孔對應(yīng)的開閉部。
此處,多個流通孔例如設(shè)成圓狀、直線狀或并列狀態(tài)。
在本發(fā)明中,在閥座上設(shè)有多個工作流體的流通孔,用于開閉該流通孔的閥體的開閉部分別獨(dú)立設(shè)置,但外周的固定部形成為一體,所以能夠在不增加構(gòu)成部件數(shù)量的情況下構(gòu)成止回閥。例如,在隔膜型泵中,在隔膜的振幅為10μm左右時,閥體的開閉部的動作范圍為20μm左右,因此,在想要增大工作流體的流量的情況下,通過設(shè)置多個流通孔,即可增加流量。
并且,可以通過一個開閉部來開閉多個流通孔,但考慮到由于開閉部的微小變形或尺寸偏差,不能夠全部一樣地開閉各個流通孔,因而通過針對流通孔設(shè)置獨(dú)立的開閉部,具有能夠可靠地進(jìn)行所有流通孔的開閉的效果。
并且,本發(fā)明的特征在于,所述閥座的工作流體的流通孔開口成長圓狀。
在這種結(jié)構(gòu)中,流通孔開口成長圓狀,所以能夠設(shè)定較大的開口面積,可以增加工作流體的流量。
并且,優(yōu)選的是所述閥座的流通孔的工作流體的流入口和流出口形成為被圓整得很圓滑,以減少工作流體的流體阻力。
另外,本發(fā)明的特征在于,所述流通孔的工作流體的流入口和流出口之間通過連續(xù)的大致圓弧平滑地形成。
這樣,閥座的流通孔的直徑一般小于流入口的外部,所以在工作流體流入到該流通孔或在流通孔內(nèi)部流動時,流動阻力增加。
因此,根據(jù)本發(fā)明,通過使流入口、流出口圓滑地圓整而形成,能夠減小工作流體流入流通孔時的流入阻力,可以減小在流出時因產(chǎn)生渦流而形成的流動阻力。
另外,通過使流通孔內(nèi)部形成為通過大致的圓弧而與流入口、流出口處平滑地連續(xù)的形狀,可以減小流通孔內(nèi)部的流動阻力。
并且,本發(fā)明的特征在于,所述閥座的工作流體流入的一側(cè)的面形成為與所述流入口連續(xù)的斜面狀的漏斗狀或大致圓弧狀的漏斗狀。
通過形成這種形狀,具有這樣的效果能夠進(jìn)一步減小工作流體流入閥座的流通孔內(nèi)時的阻力。
此處,所說大致圓弧狀的漏斗狀,優(yōu)選的是其內(nèi)表面形狀不是U字形,而是內(nèi)表面的截面在中途形成為略微鼓起的形狀。
優(yōu)選的是所述閥體的與所述流通孔的流出口周緣緊密接觸的面形成為圓頂狀或圓錐體狀。
在這種結(jié)構(gòu)中,在閥體以平面與閥座的流通孔的周緣緊密接觸時,閥體的形狀簡單,并且容易制造,在開閉部是圓頂狀或圓錐體狀時,閥體與閥座的接觸成為線接觸,接觸壓力增大,因而具有可以進(jìn)一步防止工作流體泄漏的效果。
并且,本發(fā)明的止回閥的特征在于,用于開閉所述閥座的閥體是滾球,本發(fā)明的止回閥還具有滾球支承部件,所述滾球支承部件用于支承該滾球,并且在該滾球支承部件上設(shè)有工作流體的流通孔,所述閥座架、所述閥座、所述滾球和所述滾球支承部件單元化為一體。
此處,所說滾球例如是球體。
根據(jù)本發(fā)明,該止回閥由閥座架、閥座、滾球和滾球支承部件這四個部件構(gòu)成,因此構(gòu)成部件數(shù)量少,而且都是簡單的形狀,所以容易制造,容易進(jìn)行形狀管理,能夠低成本地進(jìn)行制造。并且,由于止回閥被單元化,所以作為止回閥能夠單個地進(jìn)行性能管理,例如在裝配到泵中時,無需重新對止回閥進(jìn)行調(diào)整和確認(rèn),即可獲得穩(wěn)定的止回閥的性能。并且,作為止回閥,由于能夠在不接觸作為重要的功能部件的滾球和閥座的流通孔的情況下裝配到泵中等,所以裝配時不會受損傷或變形,能夠獲得預(yù)定的性能。
并且,由于閥座通過滾球進(jìn)行開閉,所以在打開時,工作流體在滾球的表面流動,因此流動阻力較小,例如與使用板狀閥的情況相比,在滾球離開閥座而打開流通孔時,即使是相同的移動量,流通截面積也變大,所以能夠增加流動量。在被密封時,閥座和滾球成為線接觸,接觸壓力變大,因而具有能夠可靠地進(jìn)行密封的效果。
并且,本發(fā)明的特征在于,所述滾球支承部件包括位于周緣的支承部;位于大致中央的使工作流體流通的流通孔;支承所述滾球的滾球支承部;以及連接所述支承部和所述滾球支承部的臂狀的連接部。
在本發(fā)明中,支承滾球的滾球支承部件按上面所述構(gòu)成,所以例如能夠利用沖壓等加工方法對金屬板材進(jìn)行加工來容易地形成滾球支承部件。并且,滾球從滾球支承部件的流通孔被工作流體頂推中央部,再從連接部之間被工作流體頂推周邊部,從而按壓并密封閥座的流通孔,所以滾球容易通過工作流體的壓力進(jìn)行移動,具有能夠可靠地進(jìn)行閥座的流通孔的密封的效果。
并且,在滾球從閥座離開、閥座被打開時,滾球被滾球支承部件的滾球支承部支承并限制位置,所以能夠在較小的空間、而且以簡單的形狀把滾球支承在適當(dāng)位置。
另外,滾球在移動時,由于旋轉(zhuǎn)而使得其與閥座的接觸位置每次都變化,由于和閥座的接觸位置變化,所以能夠防止相同位置磨損。
并且,本發(fā)明的特征在于,在前述結(jié)構(gòu)中,在所述滾球支承部突出有支承所述滾球的爪部。
在這種結(jié)構(gòu)中,滾球由設(shè)于滾球支承部的例如3個呈放射狀突出的爪部支承,所以能夠可靠地進(jìn)行滾球的位置限制。該爪部由于在比滾球的直徑小的范圍內(nèi)支承滾球,所以不會由于設(shè)置該爪而妨礙工作流體的流動。
并且,在前述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選的是在開閉所述閥座時,通過使所述滾球和所述滾球支承部件同時或分別移動,來進(jìn)行所述閥座的開閉。
這樣,滾球和滾球支承部件、滾球支承部件和閥座架分別被支承,但沒有被固定。因此,只有滾球移動即可開閉閥座的流通孔,也可以通過滾球支承部件頂推滾球來密封流通孔,并且,滾球和滾球支承部件也可以一起移動以打開流通孔。由于形成不僅滾球移動、而且滾球支承部件也可以移動的結(jié)構(gòu),因此例如滾球支承部件承受泵室的正壓力,并可以按壓滾球,所以能夠提高流通孔的密封力。
并且,在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選的是在所述滾球支承部件的滾球支承部設(shè)置用于將所述滾球按壓在所述閥座上的彈性部。
根據(jù)本發(fā)明,如前面所述,滾球用于開閉流通孔,但由于在滾球支承部設(shè)有彈性部,所以能夠通過該彈力把滾球按壓在流通孔上,能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的密封。該彈性部的彈力優(yōu)選設(shè)定成這樣的大小例如在打開流通孔時,能夠通過泵室的負(fù)壓使?jié)L球打開。
并且,如果通過該彈性部使?jié)L球始終與閥座的流通孔接觸,則在泵停止時,能夠防止工作流體流出。
并且,本發(fā)明的止回閥的特征在于,在所述滾球支承部件的外周支承部的周緣,沿著設(shè)于所述閥座架的孔的內(nèi)表面,設(shè)有筒狀的側(cè)面導(dǎo)向部。
在這種結(jié)構(gòu)中,與滾球支承部件形成為板狀的情況相比,由于在滾球支承部件上設(shè)有筒狀的側(cè)面導(dǎo)向部,該側(cè)面導(dǎo)向部沿著所述閥座架的孔內(nèi)表面移動,所以能夠順暢地進(jìn)行移動,而不會在截面方向傾斜,從而能夠可靠地進(jìn)行流通孔的開閉。并且,即使設(shè)置這種側(cè)面導(dǎo)向部,也不必增大止回閥的空間。
并且,在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,其特征在于,所述滾球的密度平均值與工作流體的密度大致相同。
用于開閉流通孔的滾球通過工作流體的壓力變化而移動。此時,由于滾球的密度平均值與工作流體的密度大致相同,所以在工作流體中,例如停止泵的驅(qū)動時,滾球處于懸浮狀態(tài)或接近懸浮的狀態(tài),所以在驅(qū)動泵時,滾球通過工作流體的微小壓力變化而移動,因此在泵的驅(qū)動源以壓電元件那樣較高的頻率被驅(qū)動時,滾球也能夠與該驅(qū)動頻率同步地移動,以進(jìn)行閥座的開閉。
另外,本發(fā)明的特征在于,所述滾球是中空的。
此處,作為滾球的材質(zhì),考慮到耐久性,可以使用鐵系列合金、不銹鋼合金、銅系列合金、鋁合金等金屬,或玻璃、陶瓷、合成樹脂等。
在用這些材質(zhì)形成滾球時,認(rèn)為每單位體積的重量較大,不容易通過工作流體的微小的壓力變化來進(jìn)行移動。此時,通過使?jié)L球?yàn)橹锌盏?,可以減少每單位體積的重量,通過根據(jù)滾球的材質(zhì)和工作流體的材質(zhì)來調(diào)整滾球的外殼厚度,如前所述,可以將滾球的每單位體積的重量設(shè)定成與滾球所推開的工作流體的每單位體積的重量大致相同,能夠獲得前述效果。
另外,本發(fā)明的特征在于,在所述滾球的表面設(shè)有涂層。
此處,作為涂層可以采用超硬合金、鎳、鉻或陶瓷等硬質(zhì)涂層,作為涂層成型方法,可以采用電鍍法、化學(xué)鍍法等濕式鍍法,或真空蒸鍍、濺射、離子鍍等干式鍍法。并且,也可以采用橡膠系列的軟質(zhì)材料。
在這種結(jié)構(gòu)中,用于開閉流通孔的滾球在外殼上形成有涂層,所以即使根據(jù)制造的容易程度限定了滾球的材質(zhì),在選擇了前述硬質(zhì)涂層的情況下,能夠提高表面硬度,因此具有這樣的效果即使長時間使用,磨損或因流通孔的開閉沖擊而造成損傷的情況也很少。并且,如前面所述,即使?jié)L球?yàn)橹锌眨ㄟ^形成該硬質(zhì)涂層,也可以防止?jié)L球的變形。
在選擇了軟質(zhì)涂層的情況下,可以進(jìn)一步提高閥座的密封性。
并且,本發(fā)明的特征在于,所述閥座的流通孔外側(cè)形成為工作流體流通的流入口和流出口通過大致的圓弧平滑連續(xù)地形成,所述流出口的開口部形成為直徑大于所述滾球的直徑的圓弧。
這樣,由于流通孔的流入口、流出口通過平滑的圓弧相連續(xù),因此可以減小工作流體在閥座內(nèi)流通時的流體阻力。特別是由于流出口通過滾球進(jìn)行開閉,所以在該流出口的開口部外側(cè)形成為直徑大于滾球直徑的圓弧的情況下,即使?jié)L球略微偏離閥座,也能夠確保用于流出工作流體的開口截面積較大,能夠增加工作流體的流出流量,并且由此還獲得促進(jìn)滾球從閥座離開的效果。
并且,滾球沿著設(shè)于流出口的開口部外側(cè)的圓弧表面移動到流通孔處進(jìn)行密封,所以即使?jié)L球在平面方向的位置出現(xiàn)微小偏差地進(jìn)行移動,也能夠更加可靠地密封流通孔。
另外,本發(fā)明的特征在于,所述滾球支承部件緊固在所述閥座架上。
在滾球支承部件緊固在閥座架上時,滾球單獨(dú)地開閉流通孔,但由于滾球支承部件緊固在所述閥座架上,滾球通過滾球支承部件的滾球支承部來限制在平面方向的位置,所以能夠更加可靠地限制滾球相對于閥座的流通孔的位置。
并且,由于是只有滾球移動的結(jié)構(gòu),所以與滾球支承部件移動的結(jié)構(gòu)相比,能夠提供結(jié)構(gòu)更加簡單的止回閥。
并且,本發(fā)明的特征在于,在所述閥座架的所述閥座和所述滾球支承部件之間的側(cè)面,設(shè)有從內(nèi)側(cè)貫穿到外側(cè)的孔。
在本發(fā)明中,如前面所述,閥座、閥座架、滾球和滾球支承部件被單元化,但由于在閥座架的側(cè)面設(shè)有通孔,所以對于止回閥單個部件,能夠從該孔確認(rèn)滾球的位置和移動情況。
并且,在工作流體在止回閥內(nèi)堵塞等時,例如可以從泵上卸下止回閥,使清洗液等從該孔流動以進(jìn)行清洗。
本發(fā)明的泵包括可以通過活塞或隔膜來變更容積的泵室;使工作流體流入該泵室的入口流道;使工作流體從所述泵室流出的出口流道,所述泵還具有驅(qū)動所述隔膜的致動器、和支承該致動器的機(jī)殼,所述泵的特征在于,在所述入口流道和所述泵室之間,設(shè)有本發(fā)明第一~第二十八方面中的任一項(xiàng)所述的止回閥。
根據(jù)本發(fā)明,該泵具有前述的止回閥,所以該泵能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、結(jié)構(gòu)簡單、以及降低成本,能夠獲得這樣的效果工作流體的流動順暢進(jìn)行、而且耐久性良好。特別是在出口流道的慣性大于入口流道的慣性、施加給閥座的壓力較大的小型泵中,前述效果明顯,但具體情況將在后面敘述。
本發(fā)明的止回閥對隔膜型等小型泵特別有效,該泵可以用于投影儀等電子設(shè)備的冷卻裝置、噴水刀(water jet knife)、流體致動器、微型液壓機(jī)的活塞動力源等,但并不限于此。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的泵的截面圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的止回閥的截面圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的閥體的俯視圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的另一閥體的俯視圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的又一閥體的俯視圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的其他閥體的俯視圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的閥座的截面圖。
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的另一閥座的截面圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的泵室內(nèi)的壓力與隔膜的位移之間的關(guān)系的曲線圖。
圖10是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的入口流道和出口流道的流量波形的關(guān)系的曲線圖。
圖11是表示本發(fā)明實(shí)施方式2涉及的止回閥的截面圖。
圖12是表示本發(fā)明實(shí)施方式3涉及的止回閥的截面圖。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式4涉及的止回閥的截面圖。
圖14是表示本發(fā)明實(shí)施方式4涉及的閥體的立體圖。
圖15是表示本發(fā)明實(shí)施方式5涉及的止回閥的截面圖。
圖16是表示本發(fā)明實(shí)施方式6涉及的止回閥的截面圖。
圖17是表示本發(fā)明實(shí)施方式6涉及的止回閥的變形例的截面圖。
圖18是表示本發(fā)明實(shí)施方式6涉及的閥體的俯視圖。
圖19是表示本發(fā)明實(shí)施方式6涉及的另一閥體的俯視圖。
圖20是表示本發(fā)明實(shí)施方式6涉及的又一閥體的俯視圖。
圖21是表示本發(fā)明實(shí)施方式6涉及的其他閥體的俯視圖。
圖22是表示本發(fā)明實(shí)施方式7涉及的止回閥的截面圖。
圖23是表示本發(fā)明實(shí)施方式7涉及的閥體的俯視圖。
圖24是表示本發(fā)明實(shí)施方式8涉及的止回閥的截面圖。
圖25是表示本發(fā)明實(shí)施方式8涉及的止回閥的俯視圖。
圖26是表示本發(fā)明實(shí)施方式9涉及的閥體的俯視圖。
圖27是表示本發(fā)明實(shí)施方式9涉及的另一閥體的俯視圖。
圖28是表示本發(fā)明實(shí)施方式10涉及的止回閥的截面圖。
圖29是表示本發(fā)明實(shí)施方式10涉及的止回閥的滾球支承部件的俯視圖。
圖30是表示本發(fā)明實(shí)施方式10涉及的止回閥的滾球支承部件的變形例的俯視圖。
圖31是表示本發(fā)明實(shí)施方式10涉及的止回閥的閥座的截面圖。
圖32是表示本發(fā)明實(shí)施方式10涉及的止回閥的滾球的截面圖。
圖33是表示本發(fā)明實(shí)施方式11涉及的止回閥的滾球的截面圖。
圖34是表示本發(fā)明實(shí)施方式12涉及的止回閥的截面圖。
圖35是表示本發(fā)明實(shí)施方式12涉及的止回閥的滾球支承部件的俯視圖。
圖36是表示本發(fā)明實(shí)施方式13涉及的止回閥的截面圖。
圖37是表示本發(fā)明實(shí)施方式13涉及的止回閥的滾球支承部件的俯視圖。
圖38是表示本發(fā)明實(shí)施方式14涉及的止回閥的滾球支承部件的俯視圖。
圖39是表示本發(fā)明本實(shí)施方式14涉及的止回閥的滾球支承部件的截面圖。
圖40是表示本發(fā)明本實(shí)施方式15涉及的止回閥的截面圖。
圖41是表示本發(fā)明其他實(shí)施方式涉及的止回閥的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面,說明本發(fā)明涉及的止回閥和具有該止回閥的泵。另外,以下所述的實(shí)施方式只是本發(fā)明的一個實(shí)施方式,本發(fā)明并不限定于此。
首先,說明本發(fā)明的實(shí)施方式1。圖1~圖10說明實(shí)施方式1的止回閥和具有該止回閥的泵10。
圖1表示安裝了實(shí)施方式1的止回閥的泵的縱向截面圖。在圖1中,泵10具有泵室單元100和致動器單元200。
泵室單元100包括泵室體101,其具有用于供工作流體流入的入口流道111和用于供流體流出的出口流道117;隔膜150;以及作為脈動流吸收單元的彈性膜151,其用于防止工作流體的脈動流。
泵室體101在俯視時其外形大致為圓筒形,貫穿設(shè)置有入口流道111的管狀的入口連接管110在側(cè)面向一個方向突出形成,入口流道111與彈性壁室112連通。入口流道的末端部與未圖示的管等外部配管連接,以提供工作流體。在入口連接管110的相反側(cè)突出形成有管狀的出口連接管116,出口連接管116中貫穿設(shè)置有出口流道117。出口流道117的內(nèi)側(cè)端部與泵室119連通,另一端成為工作流體的吐出口,并與未圖示的外部配管連接。
與入口流道111連通的彈性壁室112在泵室體101的大致中央形成為圓筒狀的凹部,在圖中,在上方的開口部的周緣上表面121上密封固定有彈性膜151,泵室119側(cè)的開口部113設(shè)定成直徑小于彈性壁室112的內(nèi)徑。在該開口部113和泵室119之間設(shè)有止回閥50。作為流體阻擋元件的止回閥50被打開,以使工作流體從入口流道111流通到出口流道117,或被密閉。
另外,在與大約5kHz的普通泵相比被高頻驅(qū)動的本實(shí)施方式1這樣的小型泵中,優(yōu)選具有彈性膜151和彈性壁室112,但也可以不必具有。
夾著止回閥50在彈性壁室112的相反側(cè)形成有比較薄的凹部,通過隔膜150密封的空間是泵室119。
泵室體101通過金屬粉體成型(Metal Injection Mold)來形成。除金屬粉體成型外,也可以通過精密鑄造等成型。作為考慮了耐藥品性、防銹、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的材質(zhì),優(yōu)選采用不銹鋼或鈦合金等,但也可以采用鐵系列合金或銅系列合金。
止回閥50的詳細(xì)情況將在后面敘述(參照圖2),其由閥座60、閥座架70和閥體80構(gòu)成,并單元化成為一體。并且,止回閥50壓入在開口部113的內(nèi)壁114中,并緊密固定。
隔膜150是不銹鋼等的圓盤狀薄板,厚度約為20μm,外周部通過粘接、焊接、銅焊等固定方法緊密固定在泵室119的周緣部上。
在彈性膜151的上表面放置有作為彈性膜保護(hù)部件的上板140,然后通過固定螺釘155將上板140的外周部與彈性膜151一起旋合固定在泵室體101上。在圖1中只示出了一個固定螺釘155,但在平面方向均衡地設(shè)有3個或4個固定螺釘155。在工作流體脈動時,彈性膜151在截面方向彎曲以吸收脈動,但在上板140的與彈性膜151接觸的面?zhèn)?,設(shè)有即使彈性膜151彎曲也不會與上板140接觸的范圍內(nèi)的凹部,在平面方向中央部設(shè)有孔103,所述孔103用于釋放通過上板140和彈性膜151密封的空氣。
泵室體101形成有夾著止回閥50向彈性壁室112的相反側(cè)的外周突出的筒部122,在筒部122的端面設(shè)有用于固定致動器單元200的內(nèi)螺紋。在筒部122內(nèi)側(cè)的泵室119的開口部緊密固定有隔膜150,隔膜150用于密封泵室119的致動器單元200側(cè)。泵室119的與隔膜150接觸的壁的角部被圓整得比較圓滑。
在該筒部122的內(nèi)側(cè)插入安裝有致動器單元200的機(jī)殼201。
機(jī)殼201為一端封閉、另一端開口的筒狀,機(jī)殼201由筒部202、和從筒部外周向外部方向突出的凸緣部203構(gòu)成。筒部202以能夠裝卸的強(qiáng)度壓入在泵室體101的筒部122的內(nèi)側(cè)。
筒部202的端部按壓著隔膜150,但筒部202的內(nèi)徑為不與頂部基臺401接觸的大小,筒部202的與隔膜150接觸的角部形成為圓滑狀態(tài)。筒部202與隔膜150接觸的內(nèi)徑和泵室體101與隔膜150接觸的部分的內(nèi)徑大致相同。
在設(shè)于凸緣部203的固定螺釘205的插入通孔和設(shè)于泵室體的筒部122的內(nèi)螺紋之間,通過固定螺釘205,機(jī)殼201(致動器單元200)和泵室單元100被固定,并且二者以能夠使用泵10的足夠的強(qiáng)度形成為一體。
在機(jī)殼201的筒部202的內(nèi)側(cè)設(shè)有致動器301。
致動器301是在長度方向進(jìn)行伸縮振動的壓電元件,在致動器301的一個端面固定有頂部基臺401,致動器301的另一端部固定在機(jī)殼201的底部209上。
頂部基臺401是由鋁合金等比重較小的材料形成的圓盤,其與致動器301的緊固面相反的一側(cè)的面與隔膜150緊密接觸。致動器301通過從外部控制電路(未圖示)施加偏置電壓來進(jìn)行伸縮振動,在伸長時按壓隔膜150使其彎曲,以減小泵室119的容積,在收縮時恢復(fù)到原來的狀態(tài),使泵室119的容積增加。
另外,如果適當(dāng)設(shè)定致動器的端部面積、形狀,頂部基臺401也可以省略。
在機(jī)殼201的筒部202的側(cè)面,從內(nèi)側(cè)向外側(cè)設(shè)置有通孔204。雖然沒有圖示,但在該通孔204中貫穿插入有用于對致動器301施加偏置電壓的導(dǎo)線。
此處,對本發(fā)明的泵中的流道的慣性關(guān)系加以說明。在流道中具有柔軟部等壓力變動吸收元件的情況下,在計(jì)算慣性時只要考到壓力變動吸收元件為止的流道即可,因此入口流道的慣性是從作為壓力變動吸收元件的彈性膜151到止回閥50為止的流道的慣性,另一方面,出口流道的慣性是出口流道117的慣性。若比較這兩個慣性,出口流道的慣性遠(yuǎn)大于入口流道的慣性。
下面,說明實(shí)施方式1涉及的止回閥50。
圖2表示本實(shí)施方式1的止回閥50的截面形狀。在圖2中,止回閥50由閥座架70、閥座60、閥體80構(gòu)成。閥座60是在中心部貫穿設(shè)置有工作流體的流通孔61的圓盤狀部件,流通孔61的工作流體的流入口62和流出口63被圓整得比較圓滑。流入口側(cè)是為了減小工作流體的流入阻力而進(jìn)行圓整,而流出口側(cè)是為了減小工作流體流出時的渦流而進(jìn)行圓整。
在閥座60的流出側(cè)的外周的角部設(shè)有斜面64,以便將與后述閥體80的接觸面積設(shè)定為合適的大小,并且使閥座60容易地壓入到閥座架70中。
另外,閥座60由硬度大于閥座架70、閥體80的材料形成,采用超硬合金或陶瓷(Al2O3等)。
閥座架70形成為在中心部貫穿設(shè)置有用于壓入閥座60的通孔71的環(huán)狀,通孔71的工作流體的流入側(cè)形成為這樣的形狀從與閥座60在圖中的上表面65的高度大致相同的位置圓滑地進(jìn)行圓整,并且與斜面72相連續(xù),該斜面72上方大于通孔71。并且,該斜面72的相反側(cè)的面的外周部形成有筒狀的突出部74。閥體80安裝在該突出部74內(nèi),并通過焊接、粘接等方法緊固在突出部74內(nèi)的底部73上。閥座架70的材料沒有特別限定,可采用銅系列合金。
閥座60的與流出口63相連的端面和閥座架70的底部73位于相同高度,閥體80以相同的高度與閥座60和底部73接合。
如前面所述,閥座60、閥座架70、閥體80單元化成一體,并壓入在泵室體101的開口部的內(nèi)壁114中。
在開閉部81按壓閥座60時(在圖中用雙點(diǎn)劃線表示),閥體80密封流通孔61,在開閉部81離開閥座60時(在圖中用實(shí)線表示),閥體80打開流通孔61。
圖3表示本實(shí)施方式1的閥體80的俯視圖。在圖3中,閥體80是薄板狀圓盤,其中央部設(shè)有大致U字形的切口82,閥體80包括支承部84,該支承部84連接開閉部81和周緣的固定部83。
另外,雖然沒有圖示,但支承部84和開閉部81形成為厚度薄于固定部83。這是為了提高固定部83的固定強(qiáng)度,并容易地跟隨前述的隔膜150的伸縮對支承部84和開閉部81進(jìn)行開閉驅(qū)動。
閥體80的材料采用不銹鋼等。
閥體80可以采用除圖3所示之外的各種形狀,使用圖4~圖6說明其變形例。
圖4是表示本實(shí)施方式1的閥體80的一個變形例的俯視圖。在圖4中,閥體80在中央部設(shè)有大致馬蹄狀的切口82,閥體80包括支承部84,該支承部84連接開閉部81和周緣的固定部83。支承部84形成為比開閉部81細(xì),通過縮小該寬度變,來調(diào)整彈性力,并設(shè)定成容易進(jìn)行開閉部81的開閉驅(qū)動。
圖5是表示本實(shí)施方式1的閥體80的另一變形例的俯視圖。在圖5中,閥體80在中央部形成有開閉部81,外周的環(huán)狀的固定部83和開閉部81通過呈放射狀延伸的3個支承部84連接起來。支承部84跟隨前述的隔膜150在厚度方向產(chǎn)生彎曲,從而進(jìn)行流通孔61的開閉。
下面,使用圖6說明在圖5中說明的閥體80的其他變形例。
圖6是表示閥體80的變形例的俯視圖。在圖6中,在支承部84的連接開閉部81和固定部83的中途含有曲線,這一點(diǎn)是與在圖5中說明的閥體80的不同點(diǎn),其他形狀相同。此時,通過使支承部84含有曲線部,開閉部81在厚度方向上的移動量可以取較大的值,并且減小了支承部84的彈性系數(shù)以便易于彎曲。
下面,使用圖7、圖8說明本實(shí)施方式1(參照圖2)所示的閥座60的變形例。
圖7、圖8是表示本實(shí)施方式涉及的閥座60的形狀的截面圖。在圖7中,閥座60是在中心部貫穿設(shè)置有工作流體的流通孔61的圓盤狀部件,流通孔61的工作流體的流入口62和流出口63被圓整得比較圓滑(在圖中用標(biāo)號67、68表示)。流入口側(cè)是為了減小工作流體的流入阻力而進(jìn)行圓整,流出口側(cè)是為了減小工作流體流出時的渦流而進(jìn)行圓整。
連接流入口62和流出口63的圓整部分67、68的流通孔61形成為通過平滑圓弧連接的形狀,以使截面方向的中央部變細(xì)。這是為了在工作流體從泵室體101的開口部113流入急劇變細(xì)的流通孔61時減小流體阻力(參照圖1)。
并且,在流出口63的周緣部,從平面部66朝向外周部形成有斜面64。平面部66的面積被設(shè)定成這樣的大小與閥體80的開閉部81緊密接觸,并且在打開時工作流體容易流出。此時,流出口周圍的高度如果一致,則可以不設(shè)置平面部66。
圖8是表示在圖7中說明的閥座60的變形例的閥座的截面圖。在圖8中,閥座60的上表面65(參照圖7)不是平面,而形成有工作流體的導(dǎo)入部69,導(dǎo)入部69從流入口62與外周連續(xù),并通過圓弧連接。該導(dǎo)入部69在觀察附圖時為漏斗狀形狀,從而形成為將工作流體從泵室體101的開口部113在減小流體阻力的情況下導(dǎo)向流通孔61的形狀。
另外,該導(dǎo)入部69也可以形成為直線的斜面,這些形狀可以根據(jù)開口部113的直徑與流通孔61之間的關(guān)系適當(dāng)選擇。
下面,說明本發(fā)明的泵10的驅(qū)動操作。
圖9是表示泵室119內(nèi)的壓力和隔膜150的位移之間的關(guān)系的曲線圖。同時參照圖1進(jìn)行說明。首先,通過向致動器301提供偏置電壓,隔膜150振動,使得泵室119的容積連續(xù)變化。此時,表示在使泵10的負(fù)荷壓力為1.5個大氣壓并使泵運(yùn)轉(zhuǎn)時,工作流體的吐出流量較多的狀態(tài)下的隔膜150的位移(μm)的波形、以及通過表壓指示的泵室119內(nèi)的壓力(氣壓)的波形。在隔膜150的位移波形中,波形的斜率為正的區(qū)域表示致動器301伸長、泵室119內(nèi)的容積減小的過程。另一方面,波形的斜率為負(fù)的區(qū)域表示致動器301收縮、泵室119內(nèi)的容積增大的過程。
泵室119內(nèi)的壓力在泵室119的容積減小過程開始時,壓力開始上升。并且,基于后述的理由,在該容積減小過程結(jié)束之前,壓力達(dá)到最大值并開始減小。另外,在泵室119的容積減小過程開始時,壓力繼續(xù)減小,在該容積減小過程的中途,在泵室119內(nèi)產(chǎn)生真空狀態(tài),壓力作為表壓變?yōu)橐?個大氣壓的恒定值。
圖10是表示此時的入口流道111和出口流道117中的流量波形的關(guān)系的曲線圖。在使泵10運(yùn)轉(zhuǎn)時,使朝向順方向(負(fù)荷方向)流通的流量在曲線圖上為正方向。
在泵室119內(nèi)的壓力上升并超過負(fù)荷壓力時,出口流道117的流量開始增加。并且,泵室119內(nèi)的工作流體開始從出口流道117流出,在流出量超過因隔膜150的位移而產(chǎn)生的泵室119的容積減小量的點(diǎn),泵室119內(nèi)的壓力開始減小。在泵室119內(nèi)的壓力減小并低于負(fù)荷壓力時,出口流道117的流量開始減小。這些流量的變化率與將泵室119內(nèi)的壓力和負(fù)荷壓力的壓力差除以出口流道117的慣性值后的值大致相等。
另一方面,在入口流道111中,在泵室119內(nèi)的壓力小于大氣壓時,由于該壓力差,止回閥50打開,流量開始增加。并且,在泵室119內(nèi)的壓力上升并大于大氣壓時,流量開始減小。與前述說明的一樣,這些流量的變化率在止回閥50打開的期間,與將泵室119內(nèi)的壓力和入口流道前的壓力的壓力差除以入口流道111的慣性值后的值大致相等。并且,通過止回閥50的止回效果,可防止逆流。
因此,在前述的實(shí)施方式1中,該止回閥50由閥座60、閥座架70和閥體80構(gòu)成,所以形成了構(gòu)成部件數(shù)量較少的簡單結(jié)構(gòu),因而能夠以較低的成本進(jìn)行制造。并且,由于止回閥50單元化為一體,所以作為止回閥50能夠單個地進(jìn)行性能管理,在裝配到泵10上時,無需對止回閥50重新進(jìn)行調(diào)整或確認(rèn)即可獲得穩(wěn)定的性能。而且,作為止回閥50,由于能夠在不接觸作為重要的功能部件的閥體80或閥座60的流通孔61的情況下裝配到后述的泵10內(nèi),所以在裝配時不會受損傷或變形,能夠獲得預(yù)定的性能。
并且,不需要在止回閥50的周邊設(shè)置作為密封件的O型密封圈等,所以不存在O型密封圈由于長期使用過程中的密封性劣化而必須定期進(jìn)行更換的麻煩,或根據(jù)工作流體的種類來考慮耐藥品性并改變O型密封圈材質(zhì)的麻煩。
在本實(shí)施方式1中,閥體80設(shè)在閥座60的工作流體流出的一側(cè),并緊固在閥座架70上,所以與閥體80設(shè)在工作流體流入閥座60的一側(cè)的結(jié)構(gòu)相比,工作流體的流通阻力減小,能夠順暢地進(jìn)行流動。
并且,閥體80的固定于閥座架70的固定部83具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大于其他部分的面積,支承部84形成為具有可以振動的彈性的形狀,開閉部81以容易與閥座60緊密接觸的形狀和厚度形成。這樣,該閥體80將互不相同的功能組合起來并同時形成為一體,所以容易制造,而且容易進(jìn)行各部分的形狀、尺寸管理,因此具有能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低并確保預(yù)定的性能的效果。
閥座60的流通孔61的直徑小于泵室體101的開口部113,所以在工作流體流入該流通孔61、或在流通孔61內(nèi)部流動時,流動阻力增加。因此,通過使流入口62、流出口63圓整得比較圓滑,可以減小工作流體流入時的流入阻力,可以減小流出時因產(chǎn)生渦流而形成的流動阻力。
另外,流通孔61內(nèi)部也形成為與流入口62、流出口63平滑地相連續(xù)的大致圓弧狀,由此可以減小流通孔61內(nèi)部的流動阻力。
另外,在本實(shí)施方式1中,閥座60的工作流體的導(dǎo)入部69形成為與流入口62連續(xù)的斜面狀的漏斗狀或大致圓弧形的漏斗狀,所以具有能夠進(jìn)一步減小工作流體流入閥座60的流通孔61內(nèi)時的阻力的效果。
并且,在本實(shí)施方式1中,閥座60由超硬合金等硬質(zhì)金屬或陶瓷等硬度大于閥座架70和閥體80的材料形成,所以能夠防止閥座60由于閥體80的開閉所產(chǎn)生的沖擊或氣蝕而產(chǎn)生磨損或損傷,而且能夠防止閥座60因工作流體的流動而造成的磨損。由此,具有能夠長期地保持良好性能的效果。
并且,本發(fā)明的泵,通過致動器301以較高的頻率振動,止回閥50為小型結(jié)構(gòu),所以每單位面積的壓力為高壓,因此通過采用前述結(jié)構(gòu)的止回閥50,可以獲得耐久性良好、小型、結(jié)構(gòu)簡單、而且能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的效果。
另外,在前述的實(shí)施方式1中,作為變更泵室119的容積的部件,以隔膜150為例進(jìn)行了說明,但除隔膜以外,采用活塞的泵通過采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的止回閥,也可以獲得相同的效果。
下面,根據(jù)
本發(fā)明涉及的實(shí)施方式2。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的止回閥50的截面圖。實(shí)施方式2對在實(shí)施方式1中說明的止回閥50的閥體80在閥座架70上的固定結(jié)構(gòu)(參照圖2)進(jìn)行了變更,所以只說明不同之處。對與實(shí)施方式1相同的功能部件賦予相同標(biāo)號。在圖11中,閥座60被壓入閥座架70。在閥座架70的工作流體流出的一側(cè)的外周部形成有筒狀的突出部74,該突出部74的高度設(shè)定成高于閥體80的厚度。在該突出部74的內(nèi)側(cè)安裝有閥體80的狀態(tài)下,使突出部74夾著閥體80的固定部83進(jìn)行卷邊(從圖中用雙點(diǎn)劃線表示的形狀變形為74A所示的形狀),由此使得閥體80固定。該突出部74的卷邊范圍可以在整個周向進(jìn)行,也可以在局部進(jìn)行。
這樣,止回閥50被單元化,并壓入到泵室體101的開口部的內(nèi)壁114內(nèi)。
因此,在實(shí)施方式2中,通過將閥座架70的突出部74局部或在整個周向范圍內(nèi)卷邊,來將閥體80的固定部83固定在閥座架70上,所以能夠以較小的空間可靠地進(jìn)行固定。并且,通過固定閥體80的固定部83的外周部,可以在不會使閥體80的開閉部81和支承部84(參照圖3)變形的狀態(tài)下進(jìn)行固定。
并且,閥體80僅通過安裝在閥座架70的突出部74內(nèi),即可限制平面方向的位置,所以即使不使用特殊夾具,開閉部81也能夠可靠地密封閥座60的工作流體的流通孔61。
下面,根據(jù)
本發(fā)明涉及的實(shí)施方式3。
圖12是表示實(shí)施方式3的止回閥50的截面圖。實(shí)施方式3對在前述實(shí)施方式1和實(shí)施方式2中說明的止回閥50的閥體80在閥座架70上的固定結(jié)構(gòu)(參照圖2、圖11)進(jìn)行了變更,所以只說明不同之處。對于與實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?相同的功能部件賦予相同標(biāo)號。在圖12中,閥座60被壓入閥座架70。在閥座架70的工作流體流出的一側(cè)的外周部形成有筒狀的突出部74,在該突出部74的內(nèi)側(cè)安裝有閥體80的狀態(tài)下,將環(huán)狀固定部件90壓入突出部74的內(nèi)側(cè),使得閥體80的固定部83按壓固定在閥座架70的底部73和固定部件90之間。
另外,固定部件90的內(nèi)徑的大小設(shè)定成在不妨礙閥體80的開閉部81的驅(qū)動范圍內(nèi),泵室119(參照圖1)側(cè)被實(shí)施了倒角。
這樣,止回閥50被單元化,而且壓入并固定在泵室體101的開口部內(nèi)壁114內(nèi)。
因此,在本實(shí)施方式3中,閥體80的設(shè)于周緣的固定部83由閥座架70和固定部件90夾持而固定,所以能夠在閥體80內(nèi)不會產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力的狀態(tài)下進(jìn)行固定,因此能夠在支承部84和開閉部81不發(fā)生變形的狀態(tài)下進(jìn)行固定。
下面,根據(jù)
本發(fā)明涉及的實(shí)施方式4。
圖13、圖14分別表示本發(fā)明實(shí)施方式4涉及的止回閥50、閥體80。
圖13是表示實(shí)施方式4的止回閥50的截面圖,圖14是概略表示該止回閥50的閥體80的立體圖。實(shí)施方式4中,閥體80在閥座架70上的固定結(jié)構(gòu)與前述的實(shí)施方式2、實(shí)施方式3不同,而其他部分相同,所以只說明不同之處(同時參照圖11、圖12)。在圖13中,閥座60被壓入閥座架70。在閥座架70的工作流體流出的一側(cè)的外周部形成有筒狀的突出部74,在閥體80的固定部83的外周形成有筒狀的突出部85(參照圖14),通過將環(huán)狀固定部件90壓入該突出部85內(nèi),使得閥體80的突出部85按壓固定在閥座架70的突出部74和固定部件90之間。
另外,固定部件90的內(nèi)徑設(shè)定成不妨礙閥體80的開閉部81的驅(qū)動的范圍內(nèi)的大小,泵室119(參照圖1)側(cè)被實(shí)施了倒角。
并且,閥體80的突出部85、閥座架70的突出部74、固定部件90設(shè)定成在分別裝配好的狀態(tài)下,高度大致相同。
這樣,止回閥50被單元化,而且壓入并固定在泵室體101的開口部內(nèi)壁114內(nèi)。
在圖14中,具體說明閥體80。閥體80形成為外周部設(shè)有筒狀的突出部85的容器狀,并設(shè)有在實(shí)施方式1(參照圖3)中說明的大致U字狀的開閉部81。
另外,閥體80的開閉部81、支承部84的形狀也可以采用在實(shí)施方式1中說明的變形例的形狀(參照圖5、圖6)。
下面,根據(jù)
本發(fā)明的實(shí)施方式5。
圖15是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的止回閥50的截面圖。實(shí)施方式5與實(shí)施方式4(參照圖13)相比,僅閥體80的固定結(jié)構(gòu)不同,所以只說明不同之處,對于相同功能部件賦予相同標(biāo)號。在圖15中,閥座60的外周直徑和閥座架70的內(nèi)徑的差設(shè)定成略小于閥體80的厚度。與在實(shí)施方式4(參照圖13、圖14)中說明的閥體80一樣,閥體80的形狀為在外周部設(shè)有突出部85,但突出部85的外徑設(shè)定成略大于閥座架70的內(nèi)徑,而其高度與閥座60的厚度大致相同。
該止回閥50首先將閥座60插入到閥體80的突出部85內(nèi),然后將它們壓入到閥座架70內(nèi),由此單元化為一體?;蛘撸部梢栽趯㈤y體80插入到閥座架70后再將閥座60壓入。
這樣,止回閥50被單元化,而且壓入并固定在泵室體101的開口部內(nèi)壁114內(nèi)。
因此,實(shí)施方式4、實(shí)施方式5的閥體80都在周緣部設(shè)有突出部85,例如即使是20μm左右的薄板,通過在外周部設(shè)置突出部85而被加強(qiáng),因而具有整體不易彎曲、在使用操作過程中變形較小的效果。
另外,所述閥體由于可以通過沖壓加工等進(jìn)行制造,所以不需要設(shè)計(jì)用于設(shè)置突出部的加工步驟,也不會增加成本。
并且,在實(shí)施方式5中,閥體80可以固定在閥座架70和閥座60之間,所以不需要固定部件,閥座架70也可以不設(shè)置突出部74,因此結(jié)構(gòu)簡單并可實(shí)現(xiàn)成本的降低。
另外,閥體80的開閉部81、支承部84的形狀也可以采用在實(shí)施方式1中說明的變形例的形狀(參照圖4~圖6)。
下面,使用圖16~圖21說明本發(fā)明實(shí)施方式6的止回閥50。
圖16、圖17表示本實(shí)施方式6和變形例的止回閥50,圖18~圖21表示該止回閥50中使用的閥體80。在圖16中,閥座架70在工作流體流出的一側(cè)形成有凹部75,以使閥座60的頂面的平面部66和底面成為大致相同的面,該凹部75的深度形成為確保閥體80開閉流通孔61所需要的在截面方向的行程的深度(圖中閥體80從實(shí)線表示的位置到用雙點(diǎn)劃線表示的位置的移動范圍)。閥座架70在圖中最下面緊固有環(huán)狀的固定部件90。在固定部件90上開設(shè)的孔的內(nèi)側(cè)直徑小于閥體80的外形尺寸,所述孔的外周直徑設(shè)定成小于閥座架70的外形尺寸。
在由所述固定部件90和凹部75構(gòu)成的空間中安裝有閥體80。
此時,與前述的隔膜150(參照圖1)動作同步,閥體80沿截面方向移動,以進(jìn)行流通孔61的開閉。
圖17表示閥體80的保持結(jié)構(gòu)的變形例。在圖17中,在閥座架70的插入有閥體80的凹部75的圖中下段,還設(shè)有直徑大于凹部75的凹部76,在該凹部76內(nèi)壓入有環(huán)狀的固定部件90。在該固定部件90和閥座60之間的空間中設(shè)置有閥體80。閥體80可以如前所述那樣沿圖中的截面方向移動(同時參照圖16)。
圖18~圖21表示實(shí)施方式6中所采用的閥體80。在圖18中,閥體80由以下部分構(gòu)成位于中央部的大致圓形的開閉部81;位于周緣的環(huán)狀的固定部83;連接所述開閉部81和固定部83的呈放射狀延伸的3個支承部84。該開閉部81的大小形成為密封流通孔61所必需的大小,但為了在打開時使工作流體容易流出,尺寸較小比較好。并且,優(yōu)選支承部84在能夠確保閥體80的強(qiáng)度的范圍內(nèi)設(shè)定得比較細(xì)。
該閥體80使開閉部81、支承部84、固定部83分別形成于相同平面內(nèi)。
圖19表示閥體80的另一變形例,圖19的示例使支承部84形成為像風(fēng)車那樣的圓弧放射狀,這與圖18所示的閥體的形狀不同,但大多數(shù)部位的形狀相同。
圖20是實(shí)施方式6的閥體80的其他變形例的俯視圖,圖21表示從圖20中的箭頭方向觀察到的閥體80的側(cè)視圖。在圖20中,支承部84由螺旋槳狀的葉片部86構(gòu)成。該葉片部86連接開閉部81和固定部83,其俯視時的形狀呈扇形,圖21表示其截面形狀。
該閥體80的固定部83通過閥座架70的凹部75和固定部件90來限制截面方向的位置,葉片部86設(shè)定在與固定部件90和閥座60不接觸的范圍內(nèi)。
在圖21中,葉片部86的截面形狀彎曲成碗狀,可以看作是把其位于閥座60的方向的面設(shè)為后退面87、把其相反側(cè)設(shè)為前進(jìn)面88的螺旋槳(參照圖16、圖17)。因此,在對前進(jìn)面88施加壓力時,葉片部86被強(qiáng)力壓靠在閥座60上,從而密封流通孔61,在向后退面87施加壓力時,向遠(yuǎn)離閥座60的方向按壓閥體80,從而使流通孔61打開,工作流體沿著后退面87的平滑面順暢流出。
另外,在圖21中,葉片部86的后退面87向開閉部81、固定部83的上表面突出,但也可以將其形狀設(shè)定成不從開閉部81、固定部83突出。
因此,在實(shí)施方式6中,由于閥體80沒有被固定,因此具有容易跟隨隔膜150的伸縮動作的效果,并且在閥體80打開時,使工作流體流出的打開面積變大,所以能夠增大流出量。
并且,閥體80通過設(shè)于閥座架70的凹部75來限制其在平面方向的位置,并且通過固定部件90來限制其在截面方向的移動范圍,所以可以通過適當(dāng)設(shè)定凹部75的直徑、深度,來將閥體80的移動量限制為適當(dāng)?shù)牧俊?br>
在閥體80形成為螺旋槳狀時(參照圖20、圖21),在工作流體流出時,工作流體能夠沿著葉片部86的作為平緩曲面的后退面87在阻力較小的狀態(tài)下,從葉片部86之間流出,在通過前述的隔膜150密封流通孔時,工作流體按壓平緩的碗狀的前進(jìn)面88,從而可以高效地密封流通孔61,所以能夠跟隨隔膜的微小移動,高效地進(jìn)行流通孔61的開閉。
另外,本實(shí)施方式6的閥體80可以通過沖壓金屬板等成型,如果用合成樹脂等進(jìn)行注射成型,則可以使葉片部86的形狀形成為更加接近螺旋槳的形狀,可以進(jìn)一步提高前進(jìn)、后退的效率。
下面,使用圖22、圖23說明本發(fā)明的實(shí)施方式7。
圖22是表示本實(shí)施方式7的止回閥50的截面圖,圖23表示其閥體80的俯視圖。在圖22中,在閥座60上貫穿設(shè)置有3個工作流體的流通孔61。流通孔61的形狀形成為與前述實(shí)施方式相同的截面形狀。并且,流通孔61配置成在俯視時構(gòu)成三角形。此處,閥體80的具體形狀將在后面敘述(參照圖23),在設(shè)于閥座架70的突出部74內(nèi),閥體80以這樣的方式固定在設(shè)于閥座架70的突出部74內(nèi),即,開閉部81的位置分別與流通孔61的位置一致。該固定結(jié)構(gòu)也可以采用前述實(shí)施方式1~實(shí)施方式5所示的固定結(jié)構(gòu)。
在圖23中,閥體80構(gòu)成為支承部84從設(shè)于與閥座60的和流通孔61相同的位置的開閉部81延伸,并與固定部83相連。該支承部84在能夠獲得開閉流通孔61所需要的彈力的范圍內(nèi)被設(shè)定得較長,并且形成為彎曲時不產(chǎn)生扭曲等的形狀。
另外,在圖23中,流通孔61配置成俯視時呈三角形,但也可以配置在直線上,并且流通孔的數(shù)量沒有限定。
并且,支承部84也可以從閥體80的中心呈放射狀伸出,可以根據(jù)流通孔61的配置、閥體80的大小和支承部84的彈力適當(dāng)進(jìn)行選擇和設(shè)定。
因此,在本實(shí)施方式7中,在閥座60上設(shè)有多個工作流體的流通孔61,閥體80的用于開閉該流通孔61的開閉部81分別獨(dú)立設(shè)置,所以能夠在不增加構(gòu)成部件數(shù)量的情況下構(gòu)成止回閥50。在如實(shí)施方式1中說明的隔膜型泵中,在隔膜150的振幅為10μm左右時,閥體80的開閉部81的動作范圍約20μm左右,因此在想要增大工作流體的流量時,通過將流通孔61的數(shù)量設(shè)置得比較多即可增加流量。
并且,也可以通過一個開閉部81來開閉多個流通孔61,但考慮到由于開閉部81的微小變形和尺寸偏差,不能全部一樣地開閉各個流通孔61,因而通過對流通孔設(shè)置獨(dú)立的開閉部81,具有能夠可靠地進(jìn)行所有流通孔61的開閉的效果。
下面,根據(jù)
本發(fā)明涉及的實(shí)施方式8。
圖24、圖25表示本發(fā)明實(shí)施方式8的止回閥50。圖24是本實(shí)施方式8的止回閥50的截面圖,圖25是從箭頭方向看到的其閥體80的俯視圖。在圖24、圖25中,閥座60被壓入在閥座架70所開設(shè)的通孔71中。該閥座60的閥座軸91從工作流體的流入口側(cè)壓入在閥座架70內(nèi),該閥座軸91設(shè)有直徑小于通孔71的突起軸92。
該閥座軸91通過用3個支承部94連接環(huán)狀的固定部93和位于中心的突起軸92而形成(參照圖25),突起軸92的高度設(shè)定成在閥座軸91被壓入閥座架70內(nèi)時,與閥座60的頂面的平面部66相同。通過組合閥座60和閥座軸91,在閥座60上形成有環(huán)狀的工作流體的流通孔61。該流通孔61通過閥體80實(shí)現(xiàn)開閉。
在圖25中,閥體80由位于外周的固定部83、位于中心部的開閉部81、以及連接開閉部和固定部的支承部84構(gòu)成,開閉部81具有覆蓋前述環(huán)狀的流通孔61的面積。此時,開閉部81、或者閥座軸91與開閉部81的接觸面積,優(yōu)選在能夠可靠密封流通孔61的范圍內(nèi)比較小,例如,在開閉部81的中心部打孔,以防止多余的接觸。
另外,閥體80在閥座架70上的固定,可以采用前述實(shí)施方式的各種結(jié)構(gòu)。
并且,雖然沒有圖示,但閥座軸91的流通孔95的面積大于形成于閥座60的流通孔61的面積,以便使能夠有充足的工作流體流入流通孔61。這樣單元化為一體的止回閥50被壓入在泵室119的開口部的內(nèi)壁114內(nèi)。
因此,在前述的實(shí)施方式8中,由于流通孔61開口成環(huán)狀,所以能夠增加工作流體的流量。
在使用壓電元件作為在實(shí)施方式1中說明的致動器的隔膜型泵10的情況下(參照圖1),由于隔膜的振幅較小,與其在閥座60上設(shè)置較大的流通孔,不如像實(shí)施方式7那樣設(shè)置多個較小的流通孔、或像本實(shí)施方式8這樣設(shè)置環(huán)狀的流通孔,能夠減小流體阻力,能夠提高泵的效率。
此時,作為環(huán)狀的流通孔,可以在閥座60上形成如閥座軸91那樣的被分割的環(huán)狀的流通孔。該情況時,將不再需要閥座軸91。但是,在閥座60選擇超硬合金或陶瓷等硬質(zhì)材料時,如果使用本實(shí)施方式8所示的閥座軸91,則可以容易地形成環(huán)狀的流通孔61。
下面,根據(jù)
本發(fā)明涉及的實(shí)施方式9。
圖26、圖27表示本發(fā)明實(shí)施方式9涉及的閥體80。實(shí)施方式9提出的是實(shí)施方式1~實(shí)施方式8所示閥體80的開閉部81和流通孔61的接合關(guān)系的變形例。在圖26中,在閥體80的開閉部81形成有圓頂狀的突起89。該突起89與閥座60的流通孔61的流出口63緊密接觸以進(jìn)行密封。
并且,如圖27所示,在該閥體80的開閉部81上可以設(shè)置大致圓錐體狀的突起89。根據(jù)流通孔61的大小和能夠獲得的按壓力等條件,可自由選擇圓頂型或圓錐體型。
因此,在實(shí)施方式9的閥體形狀中,在閥體80的開閉部81是圓頂狀或圓錐體狀的情況下,閥體80與流出口63的接觸為線接觸,接觸壓力增大,具有更容易防止工作流體泄漏的效果。并且,在打開開閉部81時,與開閉部的突起89相連的支承部84和閥座60之間的距離大于平面接觸時的距離,因而還具有工作流體容易流出的效果。
另外,在實(shí)施方式1~實(shí)施方式9中,示出了閥座架70和閥體80的固定結(jié)構(gòu)、閥體80的結(jié)構(gòu)、閥座60的結(jié)構(gòu)等各自的最佳方式,但它們可以根據(jù)泵10的型號、所期望的性能等進(jìn)行任意選擇以實(shí)現(xiàn)最佳的組合。
并且,在前述實(shí)施方式7中,對應(yīng)于閥座60的多個流通孔61,閥體80設(shè)有多個開閉部81,但也可以設(shè)置對應(yīng)于流通孔61的多個閥體。
另外,在前述實(shí)施方式1~9中,閥座60、閥座架70和閥體80單元化為一體,但是也可以根據(jù)閥體80的尺寸、材質(zhì)的選擇,來將閥座60和閥體80直接固定在閥座60上以實(shí)現(xiàn)單元化。
下面,根據(jù)
本發(fā)明的實(shí)施方式10。在前述實(shí)施方式1~9中示出的止回閥的閥體由板部件形成,與此相對,實(shí)施方式10具有采用球體的滾球的特征,泵10的基本結(jié)構(gòu)、驅(qū)動原理等與前述實(shí)施方式相同,所以省略說明。另外,對止回閥的構(gòu)成部件中與前述實(shí)施方式相同的功能部件賦予相同標(biāo)號。
圖28表示實(shí)施方式10涉及的止回閥50的截面形狀。在圖28中,止回閥50由閥座架70、閥座60、滾球130和滾球支承部件160構(gòu)成。
閥座60是中心部貫穿設(shè)置有工作流體的流通孔61的環(huán)狀部件,流通孔61的工作流體的流入口62和流出口63被圓整得比較圓滑。流入口側(cè)是為了減小工作流體的流入阻力而進(jìn)行圓整,而流出口側(cè)是為了減小工作流體流出時的渦流而進(jìn)行圓整。
流入口62設(shè)有大致圓弧形狀的斜面69,該部分形成為漏斗狀,用于將工作流體順暢導(dǎo)入流通孔61內(nèi)。
閥座60的流出側(cè)的外周面進(jìn)行了倒角處理,以便容易將該閥座60壓入到閥座架70內(nèi)。
另外,與實(shí)施方式1一樣,作為閥座60的材質(zhì),采用超硬合金或陶瓷(Al2O3等)。該閥座60被壓入在閥座架70的孔71中。
閥座架70形成為中心部貫穿設(shè)置有用于將閥座60壓入的孔71的環(huán)狀,孔71的工作流體的流入側(cè)形成為這樣的形狀從與閥座60在圖中的上表面65的高度大致相同的位置起平滑地進(jìn)行圓整,并與上方開口大于孔71的斜面72相連續(xù)。
另外,在閥座架70的筒部的截面方向上,在與滾球130大致相同的位置,設(shè)有從閥座架70的內(nèi)側(cè)貫穿到外側(cè)的孔77。該孔77設(shè)定成確認(rèn)止回閥50內(nèi)的滾球130的狀態(tài)所需要的大小。
并且,在斜面72的相反側(cè),在孔71的內(nèi)周部朝向內(nèi)側(cè)形成有筒狀的突出部74。滾球支承部件160配置在該突出部74上。
這樣,閥座架70、閥座60、滾球130、滾球支承部件160被單元化,并且被壓入在泵室體101的內(nèi)壁114內(nèi)。
滾球支承部件160的具體情況將在后面敘述(參照圖28),在其中央部形成有3個爪部161,在該爪部161內(nèi)設(shè)有滾球130。滾球130是球體,并具有能夠在閥座60的流出口63和爪部161之間移動的間隙,以便在密封流出口63時,阻止工作流體的流出(在圖中用雙點(diǎn)劃線表示);在打開流出口63時,使工作流體流動(在圖中用實(shí)線表示)。
圖29表示實(shí)施方式10的滾球支承部件160的俯視圖。在圖29中,滾球支承部件160形成為這樣的環(huán)狀外周略小于前述閥座架70的孔71、并且大于突出部74的內(nèi)徑(同時參照圖28)。在滾球支承部件160的中央部設(shè)有大致環(huán)狀的滾球支承部162,在該滾球支承部162的中央部貫穿設(shè)置有工作流體的流通孔163,滾球支承部162與外周的外周支承部164通過3個支承部165相連接。在滾球支承部162上,爪部161從相鄰的支承部165之間呈放射狀突出,并且截面為向上方彎曲(參照圖28)。該爪部161彎曲成支承滾球130的半球的形狀,滾球130不在平面方向進(jìn)行較大移動。
另外,為了減小工作流體的流出阻力,如圖28所示,優(yōu)選爪部161的尺寸形成在低于滾球130的中央的靠下側(cè)的范圍內(nèi)。
因此,在圖28、圖29中,在密封流通孔61時,滾球130被從滾球支承部件160的流通孔163和支承部165之間的開口部流動的工作流體頂推,從而按壓閥座60的流出口63(在圖28中用雙點(diǎn)劃線表示)。并且,滾球支承部件160也被工作流體頂推,從而將滾球130按壓向流出口63。在打開流通孔61時,滾球支承部件160移動到通過閥座架70的突出部74來限制移動的位置,滾球130也移動到爪部161的位置,從而打開流通孔61,使得工作流體從支承部165之間的開口部和流通孔163流出。
下面,使用圖30說明實(shí)施方式10的滾球支承部件160的變形例(同時參照圖28、圖29)。
圖30表示滾球支承部件160的截面。在圖30中,滾球支承部件160在外周支承部164的周緣部形成有朝向閥座60突出的筒狀的側(cè)面導(dǎo)向部166。
該側(cè)面導(dǎo)向部166的外周直徑設(shè)定成略小于閥座架70的孔71的內(nèi)周直徑,從而可以沿著孔71的壁向閥座60的方向移動。另外,除側(cè)面導(dǎo)向部166之外,爪部161等的形狀,形成為與圖29所示的滾球支承部件160相同的形狀。
滾球支承部件160的材質(zhì)沒有特別限定,但若考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐蝕性則可以采用不銹鋼,若考慮輕量化則可以采用鋁合金、合成樹脂等。在采用鋁合金時,優(yōu)選對表面實(shí)施防蝕鋁處理等抗氧化處理,另外,在采用合成樹脂時,由于可以采用注射成型,所以可以自由選擇爪部161和支承部165的位置關(guān)系。
下面,說明本發(fā)明實(shí)施方式10涉及的閥座60。
圖31表示實(shí)施方式10的閥座60的截面。在圖31中,閥座60在中心貫穿設(shè)置有工作流體的流通孔61,如前面所述,該流通孔61的流入口62、流出口63被圓整得比較圓滑,流入口62側(cè)設(shè)有通過漏斗狀的圓弧連續(xù)的斜面69,并且形成為容易將工作流體導(dǎo)入流通孔61內(nèi)的形狀。流出口63側(cè)形成有凹坑63A,并且形成為從流通孔61到該凹坑63A平滑地連續(xù)的形狀,所述凹坑63A具有直徑大于滾球130的直徑的圓弧。
在圖31中,在滾球130從密封流通孔61的位置(130A)移動到打開位置130B時,與沒有該凹坑63A時相比(未圖示),即使?jié)L球130在垂直方向上的移動距離相同,從閥座60的凹坑63A到滾球130的平均距離也變大。由此,工作流體的流動截面積增大,并且流體阻力減小。
下面,使用圖32說明實(shí)施方式10的滾球130。
圖32是進(jìn)行閥座60的開閉的實(shí)施方式10的滾球130的截面圖。在圖32中,滾球130是球體,由外殼131和中空部132構(gòu)成。該滾球130可以采用鐵系列合金、不銹鋼合金、銅系列合金、鋁合金等金屬材料,或者玻璃、陶瓷、合成樹脂等非金屬材料。此處,為了減小滾球130的密度的平均值,使中心部為中空狀態(tài)。由此,在工作流體內(nèi),使?jié)L球130的每單位體積的重量與滾球130所推開的工作流體的每單位體積的重量大致相同。
假設(shè)工作流體是比重為1的水,當(dāng)設(shè)滾球130的材料是比重為7.9的鐵系列合金時,外殼131的厚度為滾球130的半徑的大約4.5%。該外殼131的厚度可以根據(jù)工作流體的比重、滾球材料的比重算出。因此,在滾球130的材料是比重為4的玻璃時,外殼131的厚度只要為滾球半徑的大約8.9%的厚度即可。
并且,如果采用比重為1的合成樹脂等,則滾球130不需要中空部132。另外,如果是比重較大的工作流體、或前述的泵的驅(qū)動能力(壓力)充分大時,也不需要中空部。
因此,在前述的實(shí)施方式10中,止回閥50由閥座60、閥座架70、滾球130和滾球支承部件160這四個部件構(gòu)成,因此構(gòu)成部件數(shù)量較少,而且都是簡單的形狀,所以容易制造,并且容易進(jìn)行形狀管理,能夠以低成本進(jìn)行制造。并且,由于止回閥50被單元化,所以作為止回閥50能夠單個地進(jìn)行性能管理,例如在裝配到泵10中時,無需重新對止回閥50進(jìn)行調(diào)整和確認(rèn),即可獲得穩(wěn)定的止回閥50的性能。結(jié)果,能夠提供性能穩(wěn)定的泵。并且,作為止回閥50,由于能夠在不接觸作為重要的功能部件的滾球130和閥座60的流通孔61的情況下裝配到泵10中,所以裝配時不會受損傷或變形,能夠獲得預(yù)定的性能。
并且,由于閥座60通過滾球130進(jìn)行開閉,所以在打開時,工作流體在滾球的表面流動,因此流動阻力較小,在密封時,閥座60和滾球130成為線接觸,接觸壓力變大,具有能夠可靠密封的效果。
并且,支承滾球130的滾球支承部件160形成為圖29、圖30所示的形狀,所以例如能夠利用沖壓等加工方法對金屬板材進(jìn)行加工來容易地形成該滾球支承部件160。并且,滾球130從滾球支承部件160的流通孔163被工作流體頂推中央部,再從支承部165之間的開口部被工作流體頂推周邊部,從而按壓閥座60,以使流通孔61密封,所以通過工作流體的壓力變化,滾球130容易移動,并且具有能夠可靠地進(jìn)行閥座60的流通孔61的密封的效果。
另外,滾球130由設(shè)于滾球支承部160的3個突出的爪部161支承,該爪部161在小于滾球130的直徑的范圍內(nèi)支承滾球130,所以能夠在對工作流體的流動的妨礙較小的狀態(tài)下支承滾球130,能夠通過該爪部161更加可靠地進(jìn)行滾球130的支承。
并且,滾球130和滾球支承部件160、滾球支承部件160和閥座架70雖然被分別支承,但并沒有固定。因此,僅通過滾球130移動即可開閉閥座60的流通孔61,也可以通過滾球支承部件160來頂推滾球130以密封流通孔61,并且,滾球130和滾球支承部件160也可以一起移動以打開流通孔61。由于形成為不僅滾球130移動、滾球支承部件160也可以移動的結(jié)構(gòu),因此例如滾球支承部件160承受泵室的正壓力并可以按壓滾球130,所以能夠提高流通孔61的密封力。
在圖30所示的滾球支承部件160中,在外周支承部164的周緣設(shè)有筒狀的側(cè)面導(dǎo)向部166,所以與沒有側(cè)面導(dǎo)向部166的情況相比,由于滾球支承部件160沿著孔71的內(nèi)壁移動,因此不會傾斜,移動能夠順暢地進(jìn)行,從而能夠可靠地減小流通孔61的開閉。并且,即使設(shè)置這種側(cè)面導(dǎo)向部166,也不需要增大止回閥50的空間。
并且,由于滾球130的密度平均值與工作流體的密度大致相同,所以在工作流體中,例如停止泵10的驅(qū)動時,滾球130處于懸浮狀態(tài)或接近懸浮的狀態(tài),所以在驅(qū)動泵10時,滾球130通過工作流體的微小的壓力變化而移動,因此在泵10的致動器301以壓電元件那樣較大的頻率被驅(qū)動時,滾球130也能夠與該驅(qū)動頻率同步地移動,能夠進(jìn)行閥座60的開閉。
并且,在實(shí)施方式10中,滾球130是中空的,所以能夠減小密度的平均值,通過根據(jù)滾球130的材料和工作流體的材料來調(diào)整滾球130的外殼131的厚度,如前面所述,滾球130的每單位體積的重量能夠設(shè)定成與滾球130所推開的工作流體的每單位體積的重量大致相同,因此,如前面所述,滾球130能夠根據(jù)工作流體的微小的壓力變化而移動,所以在本實(shí)施方式的泵10的情況下,由于容易與致動器的驅(qū)動同步地移動,因此能夠高速且可靠地進(jìn)行閥座60的開閉。
另外,閥座60的流通孔61形成為使工作流體流通的流入口62和流出口63通過大致的圓弧平滑地相連續(xù),流出口63的開口部外側(cè)形成有凹坑63A,該凹坑63A具有直徑大于滾球130的直徑的圓弧,所以能夠減小工作流體流過閥座60時的流體阻力。特別是由于流出口63通過滾球130進(jìn)行開閉,所以當(dāng)在該流出口63的開口部外側(cè)形成有大于滾球的直徑的圓弧狀的凹坑63A時,即使?jié)L球130略微離開閥座60,也能夠確保用于流出工作流體的開口截面積較大,因此能夠增大工作流體的流出流量,從而也具有促進(jìn)滾球130離開閥座60的效果。
并且,由于滾球130沿著該凹坑63A移動到流出口63并進(jìn)行密封,所以即使?jié)L球130在平面方向的位置出現(xiàn)微小偏差地進(jìn)行移動,也能夠?qū)L球130引導(dǎo)到該凹坑63A的表面上,從而能夠更加可靠地密封流通孔61。
下面,根據(jù)
本發(fā)明涉及的實(shí)施方式11。實(shí)施方式11的特征是滾球的形態(tài)與實(shí)施方式10不同。對相同功能部位賦予相同標(biāo)號進(jìn)行說明。
圖33表示本發(fā)明實(shí)施方式11的滾球130的截面。該滾球130表示設(shè)于實(shí)施方式10所述的止回閥50(參照圖28)的滾球130的其他實(shí)施方式。在圖33中,滾球130是設(shè)有中空部132的球體,在外殼131的表面形成有涂層133。作為涂層,可以采用超硬合金、鎳、鉻等金屬或陶瓷等的硬質(zhì)涂層,作為涂層成型方法,可以采用電鍍法、化學(xué)鍍法等濕式鍍法,或者真空蒸鍍、濺射、離子鍍等干式鍍法,可根據(jù)滾球130的材質(zhì)進(jìn)行選擇。
并且,作為涂層,也可以采用橡膠系列的軟質(zhì)材料。
如前面所述,由于優(yōu)選滾球130的密度平均值與工作流體的質(zhì)量大致相同,所以涂層133的厚度根據(jù)滾球130的材質(zhì)、外殼131的厚度進(jìn)行設(shè)定,但為了確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,優(yōu)選設(shè)定為大于等于5μm。
并且,該涂層133可以形成為一層,也可以與其他材料相組合形成為多層。例如,也可以在硬質(zhì)涂層的上層包覆軟質(zhì)涂層。
因此,在實(shí)施方式11中,用于開閉流通孔61的滾球130在外殼表面形成有涂層133,所以從制造的容易程度出發(fā),即使限定了滾球130的材質(zhì),只要選擇硬質(zhì)涂層,表面硬度即可以提高,因此具有這樣的效果即使長時間使用,磨損或因流通孔61的開閉沖擊而造成損傷的情況也較少。
并且,如前面所述,即使?jié)L球130為中空,通過形成該涂層,可以防止?jié)L球130的變形。
另外,在選擇了橡膠系列的軟質(zhì)涂層時,可以提高閥座50的密封性。
下面,使用圖34、圖35說明實(shí)施方式12。實(shí)施方式12相對于實(shí)施方式10(參照圖28)所示的止回閥50,滾球的支承結(jié)構(gòu)不同,所以具體說明該不同之處。對于相同功能部件及部位賦予相同標(biāo)號。
圖34是表示實(shí)施方式12涉及的止回閥50的截面圖。在圖34中,閥座60被壓入在閥座架70的孔71內(nèi),在設(shè)于閥座架70的突出部74上安裝有滾球支承部件160,在閥座60和滾球支承部件160之間設(shè)有滾球130,從而實(shí)現(xiàn)單元化。該止回閥50被壓入在泵室體101的開口部內(nèi)壁114內(nèi)。
圖35表示實(shí)施方式12涉及的滾球支承部件160的俯視圖。在圖35中,滾球支承部件160由以下部分構(gòu)成外周支承部164;支承滾球130的滾球支承部162;連接外周支承部164和滾球支承部162的3個支承部165。在滾球支承部162的中央部貫穿設(shè)置有使工作流體流通的流通孔163。滾球130在滾球支承部162和閥座60之間移動,以進(jìn)行閥座60的工作流體的流通孔61的開閉。
在圖34中,在使閥座60打開時,滾球130在一部分插入滾球支承部件160的流通孔163內(nèi)的狀態(tài)下,其平面方向的位置被限制。滾球支承部件160位于抵接閥座架70的突出部74的位置。該狀態(tài)用圖中的實(shí)線表示。在滾球130密封流通孔61時,滾球130按壓閥座60的流出口63。此時的滾球130和滾球支承部件160用圖中的雙點(diǎn)劃線表示。
滾球支承部件160和閥座60之間的距離被設(shè)定成這樣的距離無論滾球130處于打開閥座60還是關(guān)閉閥座60的任一狀態(tài),滾球130與流通孔163的卡合都不會松脫,是滾球130不會從流通孔163和流出口63之間脫離的關(guān)系。
因此,實(shí)施方式12所示的止回閥50,由于沒有實(shí)施方式10所示的滾球支承部件160(參照圖29、30)的爪部161,所以能夠利用沖壓等加工方法加工金屬板材容易地形成。并且,設(shè)于滾球支承部件160的流通孔163由于沒有爪部161所以能夠變大,滾球130被工作流體頂推的面積增大,因此滾球130容易移動,具有能夠可靠地進(jìn)行閥座的流通孔61的密封的效果。
并且,在滾球130離開閥座60、使得閥座60打開時,滾球130在插入流通孔163內(nèi)的狀態(tài)下被限制了位置地支承著,所以能夠在較小的空間中以簡單的形狀把滾球支承在適當(dāng)位置。
下面,根據(jù)
本發(fā)明涉及的實(shí)施方式13。
圖36、圖37分別表示實(shí)施方式13的止回閥50的截面圖和滾球支承部件160的俯視圖。實(shí)施方式13與實(shí)施方式12相比,在滾球支承部件160設(shè)置有用于按壓滾球130的彈性部167,其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式12相同,所以只說明不同之處。在圖36、37中,滾球支承部件160在中央的流通孔163內(nèi)形成有呈舌狀突出的彈性部167。滾球支承部件160的其他形狀與實(shí)施方式12的滾球支承部件160相同(參照圖35)。
在圖36中,滾球130通過滾球支承部件160的彈性部167的彈力而被按壓在閥座60的流出口63上,從而密封閥座60(在圖中用雙點(diǎn)劃線表示)。此時,彈性部167的滾球按壓力只要為使?jié)L球130與流出口63接觸的程度即可,滾球130對閥座的按壓力大部分是工作流體的按壓力。此時,認(rèn)為滾球支承部件160也被工作流體頂推著,但滾球支承部件160移動到滾球130和流通孔163的內(nèi)壁的角接觸的位置。此時,彈性部167向止回閥50的外側(cè)方向彎曲。
另外,滾球130下壓彈性部167,并從閥座60離開,從而使流出口63打開。該彈性部167的彈力設(shè)定成這樣的大小在流出口63打開時,能夠通過泵室119的負(fù)壓來釋放滾球。
因此,根據(jù)前述的實(shí)施方式13,滾球130用于開閉閥座60的流出口63,但由于在滾球支承部160設(shè)有彈性部167,所以能夠通過施加了該彈力和工作流體的壓力的按壓力,來把滾球130按壓到流出口63上,從而能夠可靠地進(jìn)行密封。并且,如果通過該彈性部167使?jié)L球130始終與閥座60的流出口63接觸,在使泵10停止時,可以防止工作流體流出。
下面,根據(jù)
本發(fā)明涉及的實(shí)施方式14。
圖38、圖39是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施方式14的滾球支承部件180的俯視圖和截面圖。前述實(shí)施方式10~實(shí)施方式13的滾球支承部件160是板狀部件,與此相對,在實(shí)施方式14具有由線材來形成滾球支承部件180的特征,其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式12(參照圖34、35)相同,所以省略說明。在圖38、圖39中,滾球支承部件180由截面為圓形或矩形的線材形成,在中央部卷繞有滾球支承部182,滾球支承部件180的兩端部形成有支承部185,所述支承部185以滾球支承部182為中心,點(diǎn)對稱地延伸卷繞。這些支承部185和滾球支承部182的上表面處于相同高度。并且,通過滾球支承部182形成的中心部是工作流體的流通孔183,并且大小與在實(shí)施方式12中說明的滾球支承部件160的流通孔163(參照圖35)大小大致相同。
雖然沒有圖示,但與實(shí)施方式12所示的滾球支承部件160(參照圖34)一樣,這樣形成的滾球支承部件180也安裝在閥座架70內(nèi)。即,兩端的支承部185卡合支承地安裝在閥座架70的突出部74上。
本實(shí)施方式的滾球支承部件180采用不銹鋼或鋼琴線等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大的材料。并且,如果采用一般稱為恒彈性材料的鐘表的游絲等使用的SPRON材料(SPRON是精工(セィコ一ィンスッ一ルメント)株式會社的商標(biāo)。主要成分是Co、Ni、Cr的合金),則可以獲得使用更細(xì)的線材的滾球支承部件180。
因此,根據(jù)實(shí)施方式14,除可以獲得與前述實(shí)施方式12相同的效果外,由于滾球支承部件180由較細(xì)的線材形成,所以特別是在工作流體從閥座60流出時,能夠大幅度減小工作流體的流體阻力。并且,該滾球支承部件180在由截面為圓形的線材形成時,可以進(jìn)一步減小流體阻力。
該滾球支承部件180能夠通過線材成型等方法容易地進(jìn)行制造,不需要大型設(shè)備,所以具有對降低成本非常有效。
另外,根據(jù)
本發(fā)明涉及的實(shí)施方式15。
圖40是表示實(shí)施方式15的止回閥的截面圖。實(shí)施方式15的特征是將滾球支承部件160緊固在閥座架70上,滾球130和閥座60與實(shí)施方式10~實(shí)施方式14所示的結(jié)構(gòu)相同。在圖40中,滾球支承部件160的形狀與實(shí)施方式10所示的滾球支承部件160(圖29所示)相同,外周支承部164的外徑形成為大于閥座架70的閥座安裝孔71的內(nèi)徑。
在閥座架70的工作流體的流出側(cè)端部設(shè)有環(huán)狀的突出部74,該突出部74用于限制滾球支承部件160的位置,在該突出部74的內(nèi)側(cè)安裝有滾球支承部件160,閥座架70和滾球支承部件160通過焊接、粘接等固定方法緊固。
因此,根據(jù)前述的實(shí)施方式15,滾球130單獨(dú)開閉流通孔61,但由于滾球支承部件160緊固在閥座架70上,而且滾球130在平面方向的位置被滾球支承部件160的爪部161限制,所以能夠更加準(zhǔn)確地限制滾球相對于閥座的流通孔的位置。
并且,由于形成為僅有滾球130移動的結(jié)構(gòu),因此與滾球支承部件160移動的結(jié)構(gòu)相比,能夠提供結(jié)構(gòu)更加簡單的止回閥。
另外,本發(fā)明不限于前述實(shí)施方式,在可以達(dá)到本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)所進(jìn)行的變形、改良等均包含于本發(fā)明。
例如,在前述實(shí)施方式10~13中,止回閥50將閥座60、閥座架70、滾球130以及滾球支承部件160形成為一個單元地裝配在泵室體101上,但也可以不使用閥座架70,而直接裝配閥座60、滾球130以及滾球支承部件160。
圖41表示不使用閥座架70的止回閥50的截面圖。泵室體101設(shè)有從開口部113與泵室119連通的孔(同時參照圖1),在該孔的內(nèi)壁114的內(nèi)側(cè)形成有環(huán)狀的突出部102,在該突出部102支承有前述圖29或圖30所示的滾球支承部件160的外周支承部164。在滾球支承部件160的爪部161的內(nèi)側(cè)放置有滾球130,閥座60壓入在前述泵室體101的內(nèi)壁114內(nèi),從而構(gòu)成止回閥50。
在這種結(jié)構(gòu)中,雖然不能獲得前述實(shí)施方式那樣的止回閥50被單元化的效果,但關(guān)于閥座60的開閉,可以獲得與前述實(shí)施方式相同的效果。并且,結(jié)構(gòu)可以更加簡單。
并且,在如實(shí)施方式15那樣的緊固滾球支承部件160和閥座架70的結(jié)構(gòu)(參照圖40)中,可以采用實(shí)施方式12所示的滾球支承部件160(參照圖35)或?qū)嵤┓绞?3所示的滾球支承部件160(參照圖37)。
另外,在前述實(shí)施方式10~13中,滾球130和滾球支承部件160彼此分離,但是,例如也可以通過粘接等方法把實(shí)施方式12所示的滾球130和滾球支承部件160固定成一體,使?jié)L球130和滾球支承部件160能夠一起移動地進(jìn)行閥座60的開閉。
另外,在前述實(shí)施方式11中,滾球130為中空的球體,但是,例如也可以采用苯乙烯系列多孔合成樹脂或多孔陶瓷等多孔材料。如果采用多孔材料,則在表面形成水密性的涂層。
如果采用這種多孔材料,可以實(shí)現(xiàn)滾球130的輕量化,能夠獲得可以不必是中空的效果。
權(quán)利要求
1.一種止回閥,包括筒狀的閥座架;閥座,其緊固在該閥座架內(nèi),并具有用于使工作流體流通的流通孔;以及閥體,其位于所述閥座的工作流體的流出側(cè),用于開閉所述閥座,所述止回閥的特征在于,所述閥座架、所述閥座及所述閥體單元化為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的止回閥,其特征在于,所述閥座由硬度大于所述閥座架和所述閥體的材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的止回閥,其特征在于,所述閥體包括位于周緣的固定部;和所述閥座的流通孔的開閉部,并且所述閥體設(shè)在所述閥座的工作流體流出的一側(cè),所述固定部緊固在所述閥座架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述閥座的工作流體的流出側(cè)端面和所述閥座架的端面設(shè)置在大致相同的高度,所述固定部緊固在所述閥座架的頂面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述閥體包括位于周緣的固定部;所述閥座的流通孔的開閉部;以及連接該開閉部與所述固定部的支承部,所述閥體安裝在設(shè)于所述閥座架的周緣上的筒狀突出部的內(nèi)部,所述固定部通過使所述突出部變形而被緊固。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述閥體安裝在設(shè)于所述閥座架的周緣部的突出部的內(nèi)部,一環(huán)狀的固定部件壓入在所述閥座架的突出部內(nèi),由此,所述閥體被夾在所述閥座架和所述固定部件之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,在所述閥體的固定部的周緣設(shè)有一筒狀的突出部,該突出部安裝在所述閥座架的突出部內(nèi),環(huán)狀的固定部件壓入在所述閥體的突出部內(nèi),由此所述閥體夾在所述閥座架和所述固定部件之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,設(shè)在所述閥體的固定部周緣的一筒狀突出部,壓入并夾持在所述閥座和所述閥座架的徑向間隙中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述閥體以可沿厚度方向移動的方式安裝在設(shè)于所述閥座架的凹部的內(nèi)部,在所述閥座架的凹部周緣設(shè)置有環(huán)狀的固定部件,所述環(huán)狀的固定部件用于支承所述閥體,并使該閥體能夠開閉所述流通孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3和權(quán)利要求9中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述閥體包括位于周緣的固定部;位于大致中央部的開閉部;以及連接該開閉部和所述固定部的多個葉片部。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,在所述閥座設(shè)有多個流通孔,所述閥體設(shè)有數(shù)量與所述流通孔對應(yīng)的開閉部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述閥座的工作流體的流通孔開口成長圓狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述閥座的流通孔的工作流體的流入口和流出口通過圓滑地圓整而形成,以減小工作流體的流體阻力。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述流通孔的工作流體的流入口和流出口之間平滑地形成為連續(xù)的大致圓弧。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述閥座的工作流體流入的一側(cè)面形成為與所述流入口連續(xù)的斜面狀的漏斗狀或大致圓弧狀的漏斗狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述閥體的與所述流通孔的流出口周緣緊密接觸的面形成為圓頂狀或圓錐體狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的止回閥,其特征在于,用于開閉所述閥座的閥體是滾球,所述止回閥還具有滾球支承部件,其用于支承該滾球,并設(shè)有工作流體的流通孔,所述閥座架、所述閥座、所述滾球和所述滾球支承部件形成一個單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或17所述的止回閥,其特征在于,所述滾球支承部件包括位于周緣的支承部;位于大致中央的用于使工作流體流通的流通孔;支承所述滾球的滾球支承部;以及連接所述支承部和所述滾球支承部的臂狀的連接部。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的止回閥,其特征在于,在所述滾球支承部突出有支承所述滾球的爪部。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,在開閉所述閥座時,通過使所述滾球和所述滾球支承部件同時或分別移動,來進(jìn)行所述閥座的開閉。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至20中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,在所述滾球支承部件的滾球支承部設(shè)置有用于將所述滾球按壓在所述閥座上的彈性部。
22.根據(jù)權(quán)利要求17至21中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,在所述滾球支承部件的外周支承部的周緣,沿著設(shè)于所述閥座架的孔的內(nèi)表面,設(shè)有筒狀的側(cè)面導(dǎo)向部。
23.根據(jù)權(quán)利要求17至22中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述滾球的密度平均值與工作流體的密度大致相同。
24.根據(jù)權(quán)利要求17至23中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述滾球是中空的。
25.根據(jù)權(quán)利要求17至24中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,在所述滾球的表面設(shè)有涂層。
26.根據(jù)權(quán)利要求17至25中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,所述閥座的流通孔外側(cè)形成為用于使工作流體流通的流入口和流出口通過大致圓弧平滑地連續(xù),所述流出口的開口部形成為直徑大于所述滾球的直徑的圓弧。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的止回閥,其特征在于,所述滾球支承部件緊固在所述閥座架上。
28.根據(jù)權(quán)利要求17至27中的任一項(xiàng)所述的止回閥,其特征在于,在所述閥座架的、所述閥座與所述滾球支承部件之間的側(cè)面,設(shè)有從內(nèi)側(cè)貫穿到外側(cè)的孔。
29.一種泵,包括可以通過活塞或隔膜來變更容積的泵室;用于使工作流體流入該泵室的入口流道;用于使工作流體從所述泵室流出的出口流道,所述泵還具有驅(qū)動所述隔膜的驅(qū)動器;和用于支承該驅(qū)動器的機(jī)殼,所述泵的特征在于,在所述入口流道和所述泵室之間設(shè)有權(quán)利要求1至28中的任一項(xiàng)所述的止回閥。
全文摘要
一種止回閥,包括筒狀的閥座架;閥座,其緊固在該閥座架內(nèi),并具有用于使工作流體流通的流通孔;閥體,其位于所述閥座的工作流體的流出側(cè),用于開閉所述閥座,通過將所述閥座架、所述閥座及所述閥體單元化為一體,能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、裝配性良好以及低成本化。并且,通過設(shè)置前述的止回閥,可以提供一種小型、耐久性良好的高性能泵。
文檔編號F04B43/02GK1871469SQ20048003106
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月21日
發(fā)明者瀨戶毅, 高城邦彥, 河角和夫 申請人:精工愛普生株式會社