本發(fā)明涉及管泵、旋轉(zhuǎn)限制部件、軸體和軸連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
已知有通過將沿殼體的形成為大致圓柱面狀的內(nèi)周面呈圓弧狀配置的彈性管在內(nèi)周面與輥之間一邊擠壓一邊使輥沿內(nèi)周面轉(zhuǎn)動而輸送彈性管內(nèi)的液體的管泵。這樣的管泵例如在日本專利第5538829號公報和日本特開2010-196538號公報(日本公開專利公報)中有所記載。
在日本專利第5538829號公報中記載的管泵包括旋轉(zhuǎn)部件和對旋轉(zhuǎn)部件進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動單元。此外,旋轉(zhuǎn)部件以使多個輥能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承有多個輥。當(dāng)輥被驅(qū)動單元旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時,各輥沿圓周面轉(zhuǎn)動。
此外,在日本特開平6-193614號公報(日本公開專利公報)中,記載有為了有效地傳遞動力而使用鍵將輥連接于旋轉(zhuǎn)軸的軸連接結(jié)構(gòu)。在輥形成有旋轉(zhuǎn)軸的一個端部插入的孔。在旋轉(zhuǎn)軸的一個端部的外周面與輥的孔的內(nèi)周面,分別形成有鍵槽,通過使鍵嵌合于旋轉(zhuǎn)軸與輥的鍵槽,使得輥可靠地固定于旋轉(zhuǎn)軸。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明想要解決的技術(shù)問題
在日本專利第5538829號公報記載的管泵中,被輥擠壓的管恢復(fù)力在旋轉(zhuǎn)軸半徑方向上施加于旋轉(zhuǎn)部件,此外,旋轉(zhuǎn)部件通過與驅(qū)動單元的驅(qū)動軸連結(jié)而被支承。因此,來自掛在旋轉(zhuǎn)部件的管的恢復(fù)力(徑向負(fù)荷)被傳遞至驅(qū)動單元的驅(qū)動軸。存在由于該徑向負(fù)荷而驅(qū)動單元發(fā)生故障或可使用壽命變短的問題。
本發(fā)明的一個方面是鑒于上述的情況而完成的,其目的在于提供抑制驅(qū)動單元的故障、能夠?qū)崿F(xiàn)長壽命化的管泵。
此外,日本特開平6-193614號公報(日本公開專利公報)中記載的軸連接結(jié)構(gòu)是在形成于一個軸體(輥)的孔插入另一個軸體(旋轉(zhuǎn)軸)和鍵的結(jié)構(gòu),因此難以使一個軸體的外徑小。此外,需要在一個軸體的孔的內(nèi)周面形成鍵槽(內(nèi)槽),還存在內(nèi)槽的加工成本比較高的問題。
本發(fā)明另一方面是鑒于上述的情況而完成的,其目的在于提供不需要設(shè)置內(nèi)槽(形成在孔的內(nèi)周面的鍵槽)而容易細徑化的軸連接結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一個實施方式的管泵包括:基座;配置在基座的一面?zhèn)鹊膱A柱面狀的內(nèi)周面;至少一部分沿內(nèi)周面配置的管;旋轉(zhuǎn)部件,其與內(nèi)周面同心地配置,能夠在該旋轉(zhuǎn)部件與該內(nèi)周面之間一邊擠壓管一邊可旋轉(zhuǎn)地被支承于基座;和驅(qū)動單元,其安裝于基座的另一面?zhèn)龋哂胸炌ㄔ摶c旋轉(zhuǎn)部件連結(jié)的驅(qū)動軸。
此外,在上述管泵,也可以采用如下結(jié)構(gòu):基座具有向一面?zhèn)韧怀龅?、支承旋轉(zhuǎn)部件的圓筒狀的支承部,驅(qū)動軸通過支承部的中空部。
此外,在上述管泵,也可以采用如下結(jié)構(gòu):包括覆蓋支承部的外周的、以使得旋轉(zhuǎn)部件能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承旋轉(zhuǎn)部件的軸承,在旋轉(zhuǎn)部件形成有收納支承部和軸承的連結(jié)孔。
此外,在上述管泵,也可以采用如下結(jié)構(gòu):包括:一對軸承;和被一對軸承夾著、覆蓋支承部的外周的圓筒狀的間隔件,旋轉(zhuǎn)部件具有形成有連結(jié)孔的大致圓筒狀的主體部,在主體部的內(nèi)周面形成有沿圓周方向延伸的環(huán)狀槽,一對軸承和間隔件與環(huán)狀槽嵌合。
此外,在上述管泵,也可以采用如下結(jié)構(gòu):包括將驅(qū)動單元的驅(qū)動軸與旋轉(zhuǎn)部件連結(jié)的連結(jié)部件,在旋轉(zhuǎn)部件的中央形成有供連結(jié)軸的一端嵌入的連結(jié)孔,在連結(jié)部件的一端形成有供驅(qū)動軸的前端嵌入的嵌合孔。
此外,在上述管泵,也可以采用如下結(jié)構(gòu):管例如在外周面的一部分具有被基座保持的保持部。
本發(fā)明的又一實施方式的旋轉(zhuǎn)限制部件包括平板狀的基部和從基部的一端垂直地延伸的腿部,基部包括向與腿部延伸的方向相反的方向突出的凸部。
在上述的旋轉(zhuǎn)限制部件,也可以采用如下結(jié)構(gòu):腿部能夠嵌入在要連接的一個軸體形成的鍵槽,凸部能夠嵌入在要連接的另一個軸體形成的凹部。
此外,在上述的旋轉(zhuǎn)限制部件,也可以采用如下結(jié)構(gòu):在基部形成有用于使螺栓的軸通過的貫通孔或缺口。
此外,在上述的旋轉(zhuǎn)限制部件,也可以采用如下結(jié)構(gòu):基部的形狀為大致圓板狀。
此外,在上述的旋轉(zhuǎn)限制部件,也可以采用如下結(jié)構(gòu):基部為在離開貫通孔或缺口的位置、大致圓板形狀被垂直的平面截斷而形成的大致d字形,腿部從被垂直的平面截斷的基部的端面的中央部突出。
此外,在上述的旋轉(zhuǎn)限制部件,也可以采用如下結(jié)構(gòu):腿部為大致長條狀。
此外,在上述的旋轉(zhuǎn)限制部件,也可以采用如下結(jié)構(gòu):凸部為圓柱狀。
此外,在上述的旋轉(zhuǎn)限制部件,也可以采用如下結(jié)構(gòu):通過金屬板的鈑金加工而形成。
本發(fā)明的又一實施方式的軸體形成有以旋轉(zhuǎn)中心軸為中心的圓柱狀的貫通孔,在旋轉(zhuǎn)中心軸方向的一個端面形成有上述的旋轉(zhuǎn)限制部件的凸部嵌入的凹部。軸體為齒輪。
本發(fā)明的又一實施方式的軸連接結(jié)構(gòu)包括:第一軸體;與第一軸體同心地配置的第二軸體;被夾在第一軸體與第二軸體的端面間的上述的旋轉(zhuǎn)限制部件;和將第一軸體、第二軸體和旋轉(zhuǎn)限制部件固定為一體的螺栓,在第一軸體的一個端部形成有與第一軸體同心的內(nèi)螺紋和與旋轉(zhuǎn)限制部件的腿部嵌合的鍵槽,在第二軸體形成有與第二同心的貫通孔和旋轉(zhuǎn)限制部件的凸部嵌入的凹部,將螺栓的軸通過第二軸體的貫通孔并擰入第一軸體的內(nèi)螺紋,由此第一軸體、第二軸體和旋轉(zhuǎn)限制部件被固定為一體。
本發(fā)明的又一實施方式的管泵包括:圓柱面狀的內(nèi)周面;至少一部分沿內(nèi)周面配置的管;旋轉(zhuǎn)部件,其與內(nèi)周面同心地配置,能夠在該旋轉(zhuǎn)部件與內(nèi)周面之間一邊擠壓管一邊可旋轉(zhuǎn)地被支承于基座;和將旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動單元,驅(qū)動單元與旋轉(zhuǎn)部件通過上述的軸連接結(jié)構(gòu)相連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,通過使旋轉(zhuǎn)部件支承于基座,施加于旋轉(zhuǎn)部件的徑向負(fù)荷不僅施加于驅(qū)動軸而且施加于基座。由此,施加在驅(qū)動軸的徑向負(fù)荷降低,管泵的可靠性提高。
此外,根據(jù)本發(fā)明的又一方面,能夠不需設(shè)置內(nèi)槽而容易地實現(xiàn)軸連接結(jié)構(gòu)的細徑化。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的實施方式的管泵的外觀圖。
圖2是本發(fā)明的實施方式的管泵的外觀圖。
圖3是本發(fā)明的實施方式的管泵的分解圖。
圖4是本發(fā)明的實施方式的泵單元的透視側(cè)面圖。
圖5是本發(fā)明的實施方式的罩的外觀圖。
圖6是本發(fā)明的實施方式的旋轉(zhuǎn)部件的分解圖。
圖7是本發(fā)明的實施方式的變形例的泵單元的側(cè)截面圖。
圖8是本發(fā)明的實施方式的變形例的驅(qū)動單元的外觀圖。
圖9是本發(fā)明的實施方式的變形例的驅(qū)動單元的分解立體圖。
圖10是本發(fā)明的實施方式的變形例的旋轉(zhuǎn)限制部件的外觀圖。
圖11是本發(fā)明的實施方式的變形例的齒輪的外觀圖。
圖12是驅(qū)動單元的比較例的外觀圖。
圖13是驅(qū)動單元的比較例的分解立體圖。
圖14是比較例的齒輪的外觀圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。以下說明的本發(fā)明的實施方式的管泵是通用的輸液泵,在清洗裝置、食品加工裝置、各種分析設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、化學(xué)裝置等各種裝置用于液體的輸送。此外,本發(fā)明的實施方式的管泵不僅能夠用于液體的輸送而且能夠用于氣體及其它流體的輸送。另外,在以下的說明中,對相同或?qū)?yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同或?qū)?yīng)的附圖標(biāo)記,省略重復(fù)的說明。
圖1和圖2是表示本發(fā)明的實施方式的管泵100的外觀圖。圖1是從正面?zhèn)瓤磿r的立體圖,圖2是從背面?zhèn)瓤磿r的立體圖。圖3是管泵100的分解立體圖。圖4是管泵100具備的泵單元120的側(cè)截面圖。
另外,在以下的說明中,將管泵100的進深方向/前后方向(圖1中,從右上向左下去的方向)稱為x軸方向,將寬度方向/左右方向(圖1中,從左上向右下去的方向)稱為y軸方向,將高度方向/上下方向(圖1中,從下向上去的方向)稱為z軸方向。另外,在圖1-2表示將管泵100橫放(令管泵100的寬度方向朝向鉛直方向的姿勢)的狀態(tài),但通過改變后述的固定部180的朝向,能夠以通常姿勢(令管泵100的高度方向朝向鉛直方向的姿勢)設(shè)置。
如圖1和圖2所示,管泵100包括作為泵機構(gòu)主體的泵單元120、驅(qū)動泵單元120的驅(qū)動單元110和用于安裝管泵100的固定部180。驅(qū)動單元110和固定部180通過四個螺栓112a可裝卸地安裝于泵單元120。
泵單元120包括基座130和罩140。由基座130和罩140構(gòu)成泵單元120的殼體。如圖3所示,在泵單元120的殼體內(nèi)收容有旋轉(zhuǎn)部件150和管160。管160由合成橡膠等彈性材料形成,具有橡膠彈性。
此外,驅(qū)動單元110包括發(fā)動機111、對發(fā)動機111供給驅(qū)動電力的驅(qū)動器118和將發(fā)動機111的扭矩放大的減速器112。發(fā)動機111的旋轉(zhuǎn)運動通過減速器112被減速,其扭矩被放大。減速器112的輸出軸(驅(qū)動軸113)與旋轉(zhuǎn)部件150連結(jié),將由減速器112放大后的扭矩通過驅(qū)動軸113傳遞至旋轉(zhuǎn)部件150。
固定部180例如為通過不銹鋼板等金屬板的鈑金加工形成的部件。固定部180具有大致矩形平板狀的主體部181、在主體部181的寬度方向兩端向后方垂直折彎而形成的一對腿部182和在各腿部182的前端向?qū)挾确较蛲鈧?cè)折彎而形成的一對固定部183。在主體部181的大致中央部形成有供驅(qū)動單元110的驅(qū)動軸113通過的開口部181a和在該開口部181a的周圍按等間隔形成的四個貫通孔181b。用于將驅(qū)動單元110安裝在泵單元120的螺栓112a在貫通孔181b插通。將開口部181a和四個貫通孔181b合稱為退出形狀。
固定部180的退出形狀在開口部181a的中心的周圍具有四次的旋轉(zhuǎn)對稱性。因此,即使使固定部180沿開口部181a的中心的周圍各旋轉(zhuǎn)90°,也會安裝在泵單元120。管泵100能夠通過改變安裝固定部安裝在泵單元120的朝向而以各種各樣的姿勢設(shè)置。
基座130具有大致平板狀的主體部131和從主體部131的下端部垂直地向x軸正方向突出的大致平板狀的底板部132。在主體部131的背面固定有驅(qū)動單元110和固定部180。此外,在主體部131的中央設(shè)置有形成有圓形的貫通孔、從該貫通孔的周緣垂直地突出的圓筒部131a。在圓筒部131a內(nèi),從背面?zhèn)缺徊迦腧?qū)動單元110的驅(qū)動軸113。此外,在底板部132形成有供插入后述的管接頭161的一對u字形缺口部132a。
在主體部131的正面,形成有從主體部131垂直地突出、沿u字形的外緣延伸的肋(導(dǎo)向部131b)。導(dǎo)向部131b在罩140安裝在基座130時沿后述的罩140的側(cè)壁142的內(nèi)側(cè)面配置。
圖5是從背面?zhèn)瓤凑?40時的圖。罩140具有大致平板狀的主體部141和從主體部141的周緣大致垂直地突出的側(cè)壁142。罩140的主體部141將旋轉(zhuǎn)部件150夾在中間地與基座130的主體部131平行配置。側(cè)壁142具有半圓筒狀的上部142a和從上部142a的兩端分別向下方延伸的一對下部142b。一對下部142b是相互平行地形成的大致平板狀的部分。在罩140的下端部(一對下部142b之間),不設(shè)置側(cè)壁142。換言之,在側(cè)壁142,在與呈半圓筒狀形成的上部142a相對的下端部形成有缺口部142n。
在側(cè)壁142的背面?zhèn)鹊亩瞬啃纬捎邢蛲庵芡怀?即,直徑擴張)的凸緣部142c。在凸緣部142c的內(nèi)周形成有一對導(dǎo)向槽142d1(圖5)和一個導(dǎo)向槽142d2(圖4)。一對導(dǎo)向槽142d1分別形成在凸緣部142c的左右下端部。此外,導(dǎo)向槽142d2形成在凸緣部142c的上端部。此外,如圖3所示,在基座130的主體部131的周緣部形成有向外周突出的一對突起131c1和一個突起131c2。一對突起131c1形成為在主體部131的左右兩端部在上下方向上延伸的形狀。此外,突起131c2形成在主體部131上述上端部。在罩140安裝在基座130時,在一對導(dǎo)向槽142d1分別嵌入一對突起131c1。另外,如圖4所示,在導(dǎo)向槽142d2嵌入突起131c2。此外,凸緣部142c的不形成導(dǎo)向槽142d1、142d2的位置的內(nèi)徑設(shè)計成與基座130的不形成主體部131的突起131c1、131c2的位置的外徑大致相同的大小。因此,當(dāng)在導(dǎo)向槽142d1、142d2分別嵌入突起131c1、131c2時,凸緣部142c的內(nèi)側(cè)面與主體部131的端面抵接。
此外,本實施方式的管泵100包括用于將罩140固定在基座130的固定結(jié)構(gòu)170。本實施方式的固定結(jié)構(gòu)170由形成在罩140的螺紋孔(陰螺紋)171、形成在基座130的貫通孔172和將罩140與基座130緊固的螺栓173構(gòu)成。如圖5中以虛線表示的方式,螺紋孔171形成在罩140的一對下部142b的下端部。此外,貫通孔172形成在將罩140安裝在基座130時與螺紋孔171相連的位置,在上下方向上貫通。罩140以使得與各導(dǎo)向槽142d1對應(yīng)的突起131c1分別插入的方式從上方安裝在基座130。于是,當(dāng)將從下方貫通貫通孔172的螺栓173擰入螺紋孔171時,罩140被固定在基座130。在由罩140和基座130圍成的空間區(qū)域收容旋轉(zhuǎn)部件150和管160。
圖6是旋轉(zhuǎn)部件150的分解立體圖。旋轉(zhuǎn)部件150包括成為凸緣部的兩個圓盤狀的框架151和152。在配置在正面?zhèn)鹊目蚣?51的背面,形成有垂直地突出的四個凸臺151a和一個圓筒部151b。四個凸臺151a在旋轉(zhuǎn)部件150的旋轉(zhuǎn)軸的周圍等間隔地(即在與驅(qū)動軸113同心的圓柱面上)配置。在配置在背面?zhèn)鹊目蚣?52的正面,形成有垂直地突出的四個凸臺152a和一個圓筒部152b。四個凸臺152a以在x軸方向上與四個凸臺151a相對的方式配置。圓筒部151b從設(shè)置在框架151的中央的貫通孔的周緣垂直地突出。同樣,圓筒部152b從設(shè)置在框架152的中央的貫通孔的周緣垂直地突出。圓筒部151b與圓筒部152b的外徑大致相同,圓筒部151b與圓筒部152b的相對的端面彼此相互碰在一起,形成一個連續(xù)的圓筒狀的主體部153。
旋轉(zhuǎn)部件150的主體部153的內(nèi)徑比基座130的圓筒部131a的外徑大,在主體部153的中空部收容基座130的圓筒部131a。此外,在主體部153與圓筒部131a之間,配置有一對環(huán)狀的軸承154a、154b和圓筒狀的間隔部件155。軸承154a、154b和間隔部件155嵌入在主體部153的內(nèi)周形成的環(huán)狀槽。此外,間隔部件155配置在軸承154a與軸承154b之間。間隔部件155用于將軸承154a和軸承154b在x軸方向上隔著規(guī)定的間隔地進行保持。在間隔部件155形成有在徑方向上貫通的螺紋孔155a。在螺紋孔155a中被擰入止動螺釘155b,止動螺釘155b的一個端部從間隔部件155的外周面突出。此外,在主體部153形成有貫通孔153a。在貫通孔153a插入從間隔部件155的外周面突出的止動螺釘155b的一個端部。由此,間隔部件155相對于旋轉(zhuǎn)部件150的主體部153在軸向(x軸方向,第二方向)和周向上的移動被限制,被固定在主體部153。
軸承154a和154b是滑動軸承。軸承154a和154b不被固定在主體部153,相對于主體部153可旋轉(zhuǎn)地被保持。此外,軸承154a被設(shè)置在圓筒部151b的內(nèi)周臺階差151d與間隔部件155夾入。由此,軸承154a的軸向(x軸方向)的移動被限制。同樣,軸承154b被設(shè)置在圓筒部152b的內(nèi)周的臺階差152d和間隔部件155夾著。由此軸承154b的軸方向的移動被限制。換言之,在主體部153的內(nèi)周面形成有具有臺階差151d和臺階差152d的沿圓周方向延伸的環(huán)狀槽,在該環(huán)狀槽嵌入一對軸承154a和154b和間隔部件155。因此,軸承154a和154b以僅可旋轉(zhuǎn)的方式被保持。在軸承154a和154b也可以使用內(nèi)圈相對于外圈可旋轉(zhuǎn)地構(gòu)成的球軸承。在這種情況下,軸承154a和154b的外圈被分別例如牢固地嵌入地固定在圓筒部151b和152b的內(nèi)周面。
旋轉(zhuǎn)部件150包括一對輥156a和一對引導(dǎo)輥156b。輥156a和引導(dǎo)輥156b分別被對應(yīng)的一對凸臺151a和凸臺152a可旋轉(zhuǎn)地支承。一對輥156a夾著主體部153在旋轉(zhuǎn)部件150的直徑方向上并列配置。此外,一對引導(dǎo)輥156b也夾著主體部153在旋轉(zhuǎn)部件150的另外的直徑方向上并列配置。一對輥156a并列的直徑方向和一對引導(dǎo)輥156b并列的直接方向相互正交。即,輥156a和引導(dǎo)輥156b在旋轉(zhuǎn)部件150的旋轉(zhuǎn)方向上以90度間隔交替地配置。
輥156a的一部分與框架151、152相比向外周側(cè)突出。輥156a具有大致圓筒形狀,在其外周面與罩140的內(nèi)周面142e之間擠壓管160。引導(dǎo)輥156b(圖6)以沿著為被擠壓的狀態(tài)的圓筒狀的管160的外周面的方式具有軸向中央部變細的單葉雙曲面狀的外周面。管160通過與引導(dǎo)輥156b的外周面抵接而使得x方向的位置被維持在引導(dǎo)輥156b的x軸方向中央部。由此,能夠防止管160與基座130的主體部131、罩140的主體部141或框架151及框架152摩擦而破損。此外,還能夠抑制動作時產(chǎn)生的、相對于旋轉(zhuǎn)部件150的旋轉(zhuǎn)軸的軸向和半徑方向上的、管160的振動。另外,旋轉(zhuǎn)部件150還可以代替一對輥156a和一對引導(dǎo)輥156b包括四個圓筒形狀的輥156a。
如圖4所示,管160被輥156a與罩140的側(cè)壁142的內(nèi)周面142e夾著,被擠壓至與管160的內(nèi)周面緊貼。在管160的被擠壓的部位(擠壓部),管160的中空部被堵塞。當(dāng)輥156a沿側(cè)壁142的內(nèi)周面142e轉(zhuǎn)動時,管160的擠壓部與輥156a一起移動,由此,管160內(nèi)的流體向旋轉(zhuǎn)部件150的轉(zhuǎn)動方向(輥156a的旋轉(zhuǎn)方向)移動。
如圖4和圖6所示,在框架151的圓筒部151b的內(nèi)部形成有連結(jié)孔151e。通過在該連結(jié)孔151e嵌入連結(jié)軸157的正面?zhèn)鹊囊欢?,將旋轉(zhuǎn)部件150與連結(jié)軸157連結(jié)。在連結(jié)孔151e的內(nèi)周面,在周方向上等間隔地形成沿x軸方向延伸的多個凸部151f。此外,連結(jié)軸157的正面?zhèn)鹊囊粋€端部是在其外周面、在周方向上等間隔地形成有沿x軸方向延伸的多個槽157a的花鍵軸。通過在連結(jié)軸157的各槽157a嵌合空間孔151e的各凸部151f,連結(jié)軸157與連結(jié)孔151e通過花鍵聯(lián)軸器被連結(jié)。連結(jié)軸157是大致圓筒狀的部件。在連結(jié)軸157的中空部(嵌合孔)插入驅(qū)動軸113。在連結(jié)軸157的內(nèi)周面形成有在x軸方向上延伸的槽157b。
接著,對向管泵100安裝旋轉(zhuǎn)部件150和管160的方法進行說明。旋轉(zhuǎn)部件150和管160的安裝以從基座130取下罩140且在基座130安裝有驅(qū)動單元110的狀態(tài)進行。此時,驅(qū)動軸113在基座130的圓筒部131a的中空部插通。當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件150安裝在基座130的正面?zhèn)?x軸正方向側(cè))時,在旋轉(zhuǎn)部件150的軸承154a和154b內(nèi)插入基座130的圓筒部131a,圓筒部131a與軸承154a和154b可滑動地嵌合。由此,旋轉(zhuǎn)部件150可旋轉(zhuǎn)地被基座130支承。
此外,當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件150安裝在基座130時,旋轉(zhuǎn)部件150的連結(jié)軸157與驅(qū)動軸113連結(jié)。詳細而言,在驅(qū)動軸113(圖3)的外周面設(shè)置有沿x軸方向延伸的鍵114p。驅(qū)動軸113被插入連結(jié)軸157,驅(qū)動軸113的鍵114p被收容在連結(jié)軸157的槽157b,由此,驅(qū)動軸113與連結(jié)軸157連結(jié)。此外,連結(jié)軸157與旋轉(zhuǎn)部件150的框架151連結(jié),因此驅(qū)動軸113的旋轉(zhuǎn)運動通過連結(jié)軸157傳遞至旋轉(zhuǎn)部件150。
在旋轉(zhuǎn)部件150與驅(qū)動軸113連結(jié)后,管160呈u字形掛在旋轉(zhuǎn)部件150的外周。如圖3所示,在管160的兩端安裝有一對管接頭161。在各管接頭161的背面形成有導(dǎo)向槽161a。各管接頭161插入基座130的底板部132的切口部132。此時,通過在導(dǎo)向槽161a被插入基座130的底板部132的缺口部132a的周緣部,各管接頭161被保持在基座130。由此,能夠防止管160的上下和左右方向的移動,防止管160從旋轉(zhuǎn)部件150的脫落。
在安裝管160之后,在基座130安裝罩140。如圖3的箭頭a所示,罩140從上方安裝在基座130。泵單元120具有在將罩140引導(dǎo)至相對于基座130的規(guī)定位置的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。在導(dǎo)向結(jié)構(gòu),包括在前后方向(x軸方向,第二方向)限制罩140相對于基座130的移動的第二方向移動限制結(jié)構(gòu)和在左右方向(y軸方向,第三方向)限制罩140相對于基座130的移動的第三方向移動限制結(jié)構(gòu)。
在基座130安裝罩140時,使基座130的主部131的周緣部(比導(dǎo)向部131b靠外側(cè)的部分)從正面?zhèn)鹊纸诱?40的側(cè)壁142的背面?zhèn)鹊亩嗣?42f(圖5),由此,在x軸方向上罩140相對于基座130被定位。另外,當(dāng)基座130的突起131c1被插入罩140的導(dǎo)向槽142d時,突起131c1從第二方向(x軸方向)兩側(cè)被導(dǎo)向槽142d的相對的一對側(cè)壁夾著,因此限制基座130的相對于罩140的第二方向的移動。即,基座130的突起131c1和罩140的導(dǎo)向槽142d的組作為第二方向移動限制結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用。
此外,罩140的凸緣部142c的內(nèi)側(cè)面與基座130的主體部131的周緣部的端面抵接,由此能夠防止罩140的與x軸垂直的面內(nèi)的搖晃。具體而言,當(dāng)在u字形的罩140的凸緣部142c插入同樣u字形的基座130的主體部131時,能夠限制罩140相對于基座130的第三方向(y軸方向)的移動。此外,當(dāng)主體部131被插入至凸緣部142c的最深部、在凸緣部142c的內(nèi)周面的上端部抵接基座130的上端面時,能夠限制罩140相對于基座130的向更下方(z軸方向,第一方向)去的移動。即,罩140的凸緣部142c與基座130的主體部131的組作為第三方向移動限制結(jié)構(gòu)和第一方向移動限制結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用。
此外,在將罩140安裝在基座130時,罩140的側(cè)壁142的內(nèi)側(cè)的面與基座130的導(dǎo)向部131b的外側(cè)的面抵接,由此,罩140在旋轉(zhuǎn)部件150的與旋轉(zhuǎn)軸垂直的兩個方向(y軸方向、z軸方向)以被安裝在規(guī)定的位置的方式被引導(dǎo)而定位。即,罩140的側(cè)壁142與基座130的導(dǎo)向部131b的組也作為第三方向移動限制結(jié)構(gòu)和第一方向移動限制結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用。
此外,在罩140安裝在基座130時,在罩140內(nèi),從下側(cè)起收容旋轉(zhuǎn)部件150和管160。在罩140的下端部形成的缺口部142n的左右方向的寬度設(shè)定得比旋轉(zhuǎn)部件150的外徑大。此外,缺口部142n的寬度為使得旋轉(zhuǎn)部件150及掛在其外周的管160通過的大小。因此,罩140能夠通過缺口部142n將旋轉(zhuǎn)部件150收容在內(nèi)部并且從上方安裝在基座130。此外,在罩140安裝在基座130時,管160被旋轉(zhuǎn)部件150的輥156a和罩140的內(nèi)周面142e夾著。此外,當(dāng)管160被輥156a與內(nèi)周面142e夾著時,一邊被擠壓一邊被收容在罩140。
當(dāng)罩140在內(nèi)部收容旋轉(zhuǎn)部件150和管160并且配置在相對于基座130的規(guī)定的位置時,罩140與基座130通過兩個螺栓173被相互固定。另外,由于螺紋孔171沿上下方向(罩的安裝方向,第一方向)延伸,所以罩140和基座130在上下方向上被螺栓173緊固。因此,罩140即使由于被擠壓的管160的恢復(fù)力而受到向上的力,也能夠通過利用螺栓173的向下方的緊固的力而抵抗管160的恢復(fù)力使罩140向規(guī)定的位置移動,牢固地固定在基座130。另一方面,在將罩140從基座130取下的情況下,將兩個螺栓173取下,將罩向上方拔下即可。
這樣,在本實施方式中,通過在將旋轉(zhuǎn)部件150和管160安裝在基座130的狀態(tài)下從上方安裝罩140,旋轉(zhuǎn)部件150和管160被收容在罩140內(nèi)。此外,在安裝罩140時,管160受到從罩140向下方向去的力而不受到向前后方向取的力。因此,在安裝罩140時,能夠防止管160從旋轉(zhuǎn)部件150在軸方向上落空而脫落。
此外,在罩140安裝在基座130之后,罩140通過固定結(jié)構(gòu)170(螺紋孔171、貫通孔172、螺栓173)固定其位置。因此,罩140不會由于來自外部的力和從管160受到的力等而從基座130的規(guī)定的位置移動。
此外,在本實施方式中,通過將管160的管接頭161安裝在基座130的缺口部132a,管160被保持在基座130。在該狀態(tài)下,管接頭161的導(dǎo)向槽161a與底板部132的缺口部132a的周緣部嵌合,由此,管160的向上下和左右方向去的移動被限制,能夠防止管160從旋轉(zhuǎn)部件150脫落。此外,管160即使在未被安裝在罩140的狀態(tài)也被保持在基座130,因此在安裝罩140時不需要保持為將管160配置在恰當(dāng)?shù)奈恢茫鼙?00的組裝容易進行。
此外,在本實施方式中,旋轉(zhuǎn)部件150通過使軸承154a、154b與基座130的圓筒部131a嵌合而能夠旋轉(zhuǎn)地被基座130支承。此外,驅(qū)動單元110通過驅(qū)動軸113對被基座130支承的旋轉(zhuǎn)部件150傳遞旋轉(zhuǎn)運動。這樣,通過將支承旋轉(zhuǎn)部件150的結(jié)構(gòu)和向旋轉(zhuǎn)部件150傳遞旋轉(zhuǎn)運動的結(jié)構(gòu)分別設(shè)置,能夠抑制對驅(qū)動單元110的負(fù)載。
詳細而言,當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件150具有的輥156a在與罩140的內(nèi)周面142e之間擠壓管160時,旋轉(zhuǎn)部件150由于要從管160被擠壓的狀態(tài)復(fù)原原來的圓筒形狀的恢復(fù)力而受到向徑方向內(nèi)側(cè)去的力(徑向負(fù)荷)。此外,輥156a由于在旋轉(zhuǎn)部件150的旋轉(zhuǎn)軸的周圍回旋,所以在該徑向負(fù)荷的方向也旋轉(zhuǎn)。例如,在一對輥156a相對于旋轉(zhuǎn)部件150的旋轉(zhuǎn)軸位于左右對稱的位置(即,一對輥156a在y軸方向上排列)的情況下,管160被各輥156a相同程度地擠壓,因此,旋轉(zhuǎn)部件150從管160受到的兩個徑向負(fù)荷被抵消。另一方面,在一對輥156a中一個輥156a與旋轉(zhuǎn)軸相比位于上側(cè)、另一個輥156a位于下側(cè)的情況下,由于泵單元120具有上下不對稱的形狀(具體來說,在下側(cè)一半不形成側(cè)壁142),所以施加于旋轉(zhuǎn)部件150的徑向負(fù)荷不被抵消而殘留。進一步,未被抵消而殘留的徑向負(fù)荷,根據(jù)旋轉(zhuǎn)部件150的旋轉(zhuǎn)位置(相位),其大小和方向發(fā)生變動。假如該變動的徑向負(fù)荷施加于驅(qū)動裝置113,則存在驅(qū)動單元110發(fā)生故障或驅(qū)動單元110的可使用壽命變短的可能性。
但是,在本實施方式中,施加于旋轉(zhuǎn)部件150的徑向負(fù)荷通過軸承154a、154b和覆蓋罩軸承154a、154b的圓筒部131a施加于基座130。因此,在驅(qū)動軸113不被施加徑向負(fù)荷,能夠抑制驅(qū)動單元110發(fā)生故障等問題的產(chǎn)生。
(變形例)
接著,對上述的實施方式的變形例進行說明。該變形例是代替上述實施方式的連結(jié)軸157、通過后述的旋轉(zhuǎn)限制部件114和齒輪115使驅(qū)動單元110a的驅(qū)動軸113與旋轉(zhuǎn)部件150a連結(jié)的結(jié)構(gòu)。
圖7是本變形例的泵單元120a的側(cè)截面圖。此外,圖8和圖9分別是本變形例的驅(qū)動單元110a的外觀圖和分解立體圖。
如圖8和圖9所示,在驅(qū)動單元110a的驅(qū)動軸113的前端,利用螺栓116安裝有旋轉(zhuǎn)限制部件114和齒輪115。
圖10是旋轉(zhuǎn)限制部件114的外觀圖(從前方看時的立體圖)。旋轉(zhuǎn)限制部件114例如為通過不銹鋼板等金屬板的鈑金加工形成的部件。旋轉(zhuǎn)限制部件114具有在中央部形成有貫通孔114c的大致圓板狀的基部114b和從基部114b的一端延伸的大致長條狀(矩形平板狀)的腿部114a。
大致圓板狀的基部114b具有在從貫通孔114c離開的位置由與板面垂直的平面截斷(d切)的大致d字形的形狀。
腿部114a從基部114b的被d切而形成的端面的中央部突出,呈直角折彎后向與基部114b的板面垂直的方向延伸。如圖8所示,腿部114a嵌入在驅(qū)動軸113形成的鍵槽113a(圖9),限制旋轉(zhuǎn)限制部件114相對于驅(qū)動軸113的繞旋轉(zhuǎn)中心軸的旋轉(zhuǎn)。
此外,在基部114b形成有向與腿部114a延伸的方向相反方向突出的圓柱狀的凸部114d。凸部114d例如通過半沖孔(或半穿孔)加工形成。
圖11是齒輪115的外觀圖(從后方看時的立體圖)。在齒輪115,與旋轉(zhuǎn)中心軸同心地形成有貫通孔115c。此外,在齒輪115的背面形成有圓柱狀的凹部115d。在凹部115d嵌入在旋轉(zhuǎn)限制部件114的基部114b形成的凸部114d,限制齒輪115相對于旋轉(zhuǎn)限制部件114的繞旋轉(zhuǎn)中心軸的旋轉(zhuǎn)。即,通過驅(qū)動軸113的鍵槽113a與旋轉(zhuǎn)限制部件114的腿部114a的嵌合以及旋轉(zhuǎn)限制部件114的凸部114d與齒輪115的凹部115d的嵌合,齒輪115相對于驅(qū)動軸113的繞旋轉(zhuǎn)中心軸的旋轉(zhuǎn)被限制,齒輪115總與驅(qū)動軸113一體地旋轉(zhuǎn)。
螺栓116的軸插通齒輪115的貫通孔115c和旋轉(zhuǎn)限制部件114的貫通孔114c之后,擰進驅(qū)動軸113的前端部形成的螺紋孔(內(nèi)螺紋)113c,由此,齒輪115和旋轉(zhuǎn)限制部件114被固定在驅(qū)動軸113。
(比較例)
此處,為了說明通過上述的變形例的結(jié)構(gòu)獲得的作用效果,列舉比較例進行說明。圖12和圖13分別是作為比較例的驅(qū)動單元110p的外觀圖和分解立體圖。此外,圖14是比較例的齒輪115p的外觀圖(從后方看時的立體圖)。該比較例為通過鍵連接將齒輪連接至驅(qū)動軸的一般的結(jié)構(gòu)例。
齒輪115p具有未形成齒115pe(圖14)的筒部115pf。在該筒部115pf,形成有插入驅(qū)動軸113的孔115ph。在孔115ph的周面形成有與驅(qū)動軸113的鍵槽113a相同槽寬度的鍵槽115pd。通過使鍵114p(圖13)與驅(qū)動軸113的鍵槽113a和齒輪115p的鍵槽115pd雙方嵌合,來限制齒輪115p相對于驅(qū)動軸113的旋轉(zhuǎn),齒輪115p總與驅(qū)動軸113一體地旋轉(zhuǎn)。此外,在筒部115pf形成有沿徑向延伸的螺紋孔(內(nèi)螺紋)115pg。在鍵114p和驅(qū)動軸113插入至孔115ph的狀態(tài)下,將固定螺絲117p(圖13)擰進螺紋孔15pg,將鍵114p和驅(qū)動軸113牢固地擰緊,由此使得驅(qū)動軸113、鍵114p和齒輪115p一體化。進一步,通過將螺栓116經(jīng)齒輪115p的貫通孔115pc擰進在驅(qū)動軸113的前端部形成的螺紋孔113c,使得齒輪115p可靠地固定在驅(qū)動軸113。
(變形例與比較例的對比)
對上述的變形例與比較例進行對比時,在比較例中由于為驅(qū)動軸113(和鍵114p)嵌入齒輪115p的孔115ph(和鍵槽115pd)的結(jié)構(gòu),所以齒輪115p的外徑比驅(qū)動軸113粗。與此相對,在變形例中,由于不需要將驅(qū)動軸113和鍵114p插入齒輪115,所以與比較例相比能夠令齒輪115為細徑(例如達到驅(qū)動軸113同等程度以下)。
此外,在變形例中,由于不需要將驅(qū)動軸113和鍵114p插入齒輪115,所以不需要設(shè)置筒部115pf,其結(jié)果是,與比較例相比能夠使齒輪115的全長變短。
此外,在比較例中,雖然需要設(shè)置與鍵114p卡合的鍵槽115pd,但是由于作為內(nèi)側(cè)的鍵槽115pd的加工復(fù)雜,所以加工成本比較高。與此相對,在變形例中,通過加工容易的凹部115d與凸部114d的卡合實現(xiàn)齒輪115的旋轉(zhuǎn)限制。此外,旋轉(zhuǎn)限制部件114能夠通過鈑金加工廉價地制造。
這樣,根據(jù)上述的變形例的結(jié)構(gòu),與比較例相比,能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪的小型化并且能夠以更低的成本將齒輪安裝在驅(qū)動軸。
另外,上述的實施方式的連結(jié)軸157是相當(dāng)于比較例的處理115p的部件。即,在變形例中,通過采用齒輪115和旋轉(zhuǎn)限制部件114代替連結(jié)軸,能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪115的小型化,并且不需要加工成本比較高的旋轉(zhuǎn)限制部件114,實現(xiàn)低成本化。另外,在變形例中,通過將驅(qū)動軸113變粗來代替將齒輪115小型化,強化驅(qū)動軸113的扭轉(zhuǎn)剛度。
以上為本發(fā)明的實施方式的說明,本發(fā)明不僅限定于上述的實施方式的結(jié)構(gòu),而且能夠在其技術(shù)的思想的范圍內(nèi)進行各種各樣的變形。例如將說明書中記載的一個以上實施方式的技術(shù)加工的至少一部分與眾所周知的技術(shù)加工進行適當(dāng)組合而得到技術(shù)加工也包含于本發(fā)明的實施方式。
例如,在上述的實施方式中,通過連結(jié)軸157將旋轉(zhuǎn)部件150的連結(jié)孔151e與驅(qū)動單元110的驅(qū)動軸113連結(jié),但是本發(fā)明并不限定于該結(jié)構(gòu)。例如,還可以代替使用連結(jié)軸157,直接在連結(jié)孔151e連結(jié)驅(qū)動軸113。在這種情況下,例如在驅(qū)動軸113的前端部形成與連結(jié)孔151e的凸部151f嵌合的花鍵槽。
此外,在上述的實施方式中,輥156a的一部分向框架151、152的外周側(cè)突出,但是本發(fā)明并不限定于該結(jié)構(gòu)。也可以將輥156a整個配置在相比框架151、152的外周端稍內(nèi)周側(cè)。另外,可以框架152和連結(jié)軸157一體形成。
此外,在上述的實施方式中,使用可旋轉(zhuǎn)地支承多個輥的旋轉(zhuǎn)部件150,但是本發(fā)明并不限定于該結(jié)構(gòu)。例如代替旋轉(zhuǎn)部件150使用具有偏心的旋轉(zhuǎn)軸的輥的結(jié)構(gòu)也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
此外,在上述的實施方式中,作為用于將罩140固定在基座130的固定結(jié)構(gòu)170使用螺紋孔171、貫通孔172、螺栓173,罩140被螺栓固定于基座130,但是本發(fā)明并不限定于該結(jié)構(gòu)。固定結(jié)構(gòu)170只要能夠在罩140的向相對于基座130的上下方向去的移動被限制的固定狀態(tài)和固定被解除的狀態(tài)之間進行切換即可,其方法并不限定于螺栓固定。
此外,在上述的實施方式中,在管泵100的主要的構(gòu)成部件(例如,基座130、罩140、旋轉(zhuǎn)部件150)的材料中使用樹脂,但例如也可以使用鋁合金和鎂合金等其它種類的結(jié)構(gòu)材料。
在上述的變形例中,在旋轉(zhuǎn)限制部件114形成有用于插通螺栓116的貫通孔114c,不過也可以代替貫通孔114c設(shè)置缺口或一端開口的槽孔。
此外,在上述的變形例中,腿部114a呈矩形平板狀形成,不過也可以設(shè)置其它形狀的腿部114a。例如,也可以設(shè)置如斜鍵那樣越接近前端厚度越逐漸變薄的楔狀的腿部。
此外,在上述的變形例中,在旋轉(zhuǎn)限制部件114設(shè)置有凸部114d,在齒輪115設(shè)置有凹部115d,也可以與之相反,在旋轉(zhuǎn)限制部件設(shè)置凹部,在齒輪設(shè)置凸部。
此外,在上述的變形例中,凸部114d和凹部115d各設(shè)置有一個,也可以將凹部和凸部分別設(shè)置多個。在這種情況下,也可以將凹部(凸部)在旋轉(zhuǎn)限制部件(或齒輪)的旋轉(zhuǎn)中心軸周圍按等間隔形成。
此外,也可以在旋轉(zhuǎn)限制部件和齒輪分別設(shè)置凹部和凸部雙方。此外,在上述的實施方式中,凸部114d和凹部115d分別呈圓柱狀形成,不過只要為相互嵌合的形狀也可以采用其它形狀。例如,也可以令凹部為呈直線狀延伸的鍵槽(例如矩形槽、v字槽、u字槽),采用與凸部嵌合的形狀。