專利名稱：泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及泵，在化學(xué)藥品或醫(yī)藥品的研究等中，該泵用于流體的輸送。
背景技術(shù)：
一直以來，在化學(xué)藥品或醫(yī)藥品的研究以及分析等中，作為對藥液等液體進(jìn)行輸送的泵，使用一種被稱為微型泵的泵。作為這種泵，對比文件1、2中記載了一種泵，其活塞以相對于泵室能夠往復(fù)移動的方式設(shè)置，通過該活塞往復(fù)移動，將從液體吸入流路被引入到泵室的一定量的液體向液體排出流路間歇地送出(例如，參照專利文獻(xiàn)1、幻。而且，在該泵中，通過密封部件對活塞相對于泵室的滑動位置進(jìn)行密封。專利文獻(xiàn)1 日本特開平10-238475號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-255805號公報但是，在上述泵中，在液體的吸入、排出工序中，泵室內(nèi)的壓力變動，存在與泵室內(nèi)的液體接觸的密封部件發(fā)生變形的情況，另外，由于密封部件和活塞的滑動阻力，密封部件也會微妙地變形。而且，若密封部件這樣變形，則隨著其變形，泵室內(nèi)的容積發(fā)生變動。尤其，作為密封部件，由于泵室內(nèi)的液壓而擴(kuò)張，若使用提高與活塞的密封力類型的密封部件，則由于泵室內(nèi)的壓力變動，密封部件也會大幅度變形，且泵室內(nèi)的容積變動也變大。而且，若這樣在吸入、排出工序中發(fā)生泵室內(nèi)的容積變動，則液體從泵排出的量的精度降低，不適合作為在以高精度的排出量的管理為絕對條件的化學(xué)藥品或醫(yī)藥品的研究以及分析等時使用的泵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況作出的發(fā)明，其目的在于提供一種泵，該泵能夠以極高的精度對流體進(jìn)行吸入、排出，適用于以高精度的排出量的管理作為絕對條件的化學(xué)藥品或醫(yī)藥品的研究以及分析等。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的泵的特征是，具有泵體，具有連通吸入流路及排出流路的泵室；活塞，其一部分配置在所述泵室中，且從所述泵體的內(nèi)表面隔開間隙能夠往復(fù)移動地被支承；密封部，對所述泵體的內(nèi)表面和所述活塞的間隙進(jìn)行密封，并劃分所述泵室，所述密封部的在所述泵室露出的露出面成為不因所述泵室的內(nèi)壓而變形的容積保障 通過這樣構(gòu)成的泵，由于在泵室露出的密封部的露出面不會因泵室的內(nèi)壓而變形，所以通過使活塞往復(fù)移動而輸送流體，即使泵室內(nèi)的壓力變動，也能夠抑制因變形導(dǎo)致的容積變動。由此，能夠以極高的精度對流體進(jìn)行吸入、排出。也就是說，該泵適用于以高精度的排出量的管理作為絕對條件的化學(xué)藥品或醫(yī)藥品的研究以及分析等。另外，與通過橡膠等的密封部件直接密封的構(gòu)造相比，耐液性優(yōu)良，而且，能夠抑制因反復(fù)變形引起的劣化，謀求長壽命化。另外，在本發(fā)明的泵中，所述密封部具有第一部件，該第一部件具有供所述活塞能夠滑動地穿插的滑動孔；在所述第一部件的與所述露出面相反側(cè)的表面，從在該相反側(cè)的表面開設(shè)的所述滑動孔向面方向外側(cè)(外周側(cè))隔開間隔地形成的環(huán)狀槽；形成在所述滑動孔和所述環(huán)狀槽之間的圓筒密封板部，通過在所述環(huán)狀槽中壓入環(huán)狀的彈性部件，所述圓筒密封板部從所述彈性部件受到朝向徑向內(nèi)側(cè)的推壓力并變形，所述滑動孔的內(nèi)周面被向所述活塞的外周面推壓。通過這樣構(gòu)成的泵，通過在第一部件的環(huán)狀槽中壓入環(huán)狀的彈性部件，通過彈性部件的彈性力，圓筒密封板部向徑向內(nèi)側(cè)變形，滑動孔的內(nèi)周面被向活塞的外周面推壓，所以能夠可靠地密封泵體和活塞之間。另外，在本發(fā)明的泵中，所述密封部還具有第二部件，該第二部件相對于所述第一部件被安裝在所述環(huán)狀槽的開口側(cè)，且具有供所述活塞能夠滑動地穿插的滑動孔，所述彈性部件通過所述第二部件被向所述環(huán)狀槽壓入。通過這樣構(gòu)成的泵，在第一部件上安裝第二部件，從而將彈性部件強(qiáng)制地向環(huán)狀槽壓入，由此，能夠極容易地通過彈性部件推壓圓筒密封板部，并能確保基于密封部的泵體和活塞的良好的密封狀態(tài)。另外，通過以高配合的尺寸公差來形成第一部件以及第二部件的各滑動孔和活塞，能夠保障活塞相對于泵體的同軸度。另外，在本發(fā)明的泵中，在所述第一部件上安裝所述第二部件，所述第二部件的與所述環(huán)狀槽相對的環(huán)狀的相對面形成為凸面、平坦面或凹面的某一個。通過這樣構(gòu)成的泵，通過選擇地使用與第一部件的環(huán)狀槽相對的環(huán)狀的相對面的形狀不同的第二部件，能夠根據(jù)泵室的內(nèi)壓控制彈性部件的彈性力。例如，在泵室的內(nèi)壓高且需要高密封力的情況下，使用與第一部件的環(huán)狀槽相對的環(huán)狀的相對面具有凸面的第二部件，在泵室的內(nèi)壓低且密封力低為好的情況下，使用與第一部件的環(huán)狀槽相對的環(huán)狀的相對面具有凹面的第二部件，在需要其中間程度的密封力的情況下，使用與第一部件的環(huán)狀槽相對的環(huán)狀的相對面為平坦面的第二部件。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的泵，能夠以極高的精度對流體進(jìn)行吸入、排出，能夠適用于以高精度的排出量的管理作為絕對條件的化學(xué)藥品或醫(yī)藥品的研究以及分析等。


圖1是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的泵的構(gòu)造的圖，圖1(a)為主視圖，圖1(b)為圖 1(a)中A-A剖視圖。 圖2是圖1 (b)中的B-B剖視圖。圖3是表示設(shè)在泵上的第一部件的圖，圖3(a)是剖視圖，圖3 (b)是主視圖。圖4是表示設(shè)在泵上的第二部件的圖，圖4(a)為主視圖，圖4(b)為剖視圖。圖5是說明第二部件的其他例的圖，圖5(a)及(b)分別為第二部件的局部剖視圖。圖6是說明其他構(gòu)造的第二部件的剖視圖。圖7是說明其他構(gòu)造的第一部件的剖視圖。
附圖標(biāo)記的說明
11泵
12泵體
14泵室
16吸入流路
18排出流路
31第一部件
31b容積保障面
32滑動孔
33環(huán)狀槽
34圓筒密封板部
41第二部件
43環(huán)狀突起(凸面)
44環(huán)狀凹部(凹面)
51活塞
55彈性環(huán)(彈性部件)
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的泵的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的泵的構(gòu)造的圖，圖1(a)為主視圖，圖1(b)為圖 1 (a)中的A-A剖視圖，圖2為圖1 (b)中的B-B剖視圖，圖3為表示設(shè)在泵上的第一部件的圖，圖3(a)為剖視圖，圖3(b)為主視圖，圖4為表示設(shè)在泵上的第二部件的圖，圖4(a)為主視圖，圖4(b)為剖視圖。如圖1及圖2所示，本實(shí)施方式的泵11具有泵體12，在該泵體12的后端側(cè)(圖1 中紙面右側(cè))接合有框架部件13。泵體12是例如由丙烯等耐化學(xué)藥液性優(yōu)良的樹脂材料形成的部件，在其中心，前端部形成為尖細(xì)形狀的泵室14沿軸向形成。另外，在泵體12的側(cè)部形成有吸入口 15，該吸入口 15和泵室14的側(cè)部經(jīng)由吸入流路16連通。另外，在泵體12的前端部，形成有排出口 17,該排出口 17和泵室14的前端經(jīng)由排出流路18連通。另外，在接合有框架部件13的前端面的、泵體12的后端面(以下，記作“接合面 12a”)，形成有俯視呈圓形的凹部21，泵室14的后端側(cè)向該凹部21的底面21a開口。另外，在該泵體12上，在俯視的四角附近，形成有螺釘貫通孔22，在這些螺釘貫通孔22中，從泵體12的前端側(cè)插入有接合螺釘23。被接合在上述泵體12上的框架部件13是例如由丙烯等耐化學(xué)藥液性優(yōu)良的樹脂材料形成的部件，在其中心形成有貫通孔25。在該框架部件13上，在泵體12的接合面1 接合的前端面(以下，記作“接合面13a”)上，形成有俯視圓形的凹部沈，在該凹部沈的底面洸&開有貫通孔25。在該框架部件13上，在接合面13a中的四角附近，形成有螺紋孔27，插入螺釘貫通孔22的接合螺釘23從泵體12的前端側(cè)被螺入這些螺紋孔27中。由此，泵體12和框架部件13通過接合螺釘23對于螺紋孔27的緊固力，被接合成使相互的接合面12a、13a抵接的狀態(tài)。這樣，通過使泵體12和框架部件13接合，在泵11中，由泵體12的凹部21和框架部件13的凹部沈形成收容空間部30。在該收容空間部30中，作為對泵體12的內(nèi)表面和活塞51之間的間隙進(jìn)行密封并對泵室14進(jìn)行劃分的密封部的構(gòu)成部件，收容有第一部件 31以及第二部件41。第一部件31形成為能夠嵌合在凹部21J6中的環(huán)狀。而且，在該第一部件31的框架部件13側(cè)安裝有第二部件41，該第二部件41也被收容在收容空間部30 內(nèi)。第一部件31及第二部件41具有相互連通的滑動孔32、42，在這些連通的滑動孔 32,42上能滑動地穿插有活塞51?；钊?1是例如由硬質(zhì)玻璃等耐化學(xué)藥液性優(yōu)良的無機(jī)材料形成的部件，其前端部配置在泵體12的泵室14內(nèi)。另外，該活塞51的后端向框架部件13的貫通孔25插入，并被連接在設(shè)于框架部件13的后端側(cè)的省略圖示的移動機(jī)構(gòu)上。 而且，該活塞51是被移動機(jī)構(gòu)在向框架部件13側(cè)移動的吸入方向(圖1中箭頭α方向) 和向泵體12側(cè)移動的排出方向(圖1中箭頭β方向)上驅(qū)動移動。滑動孔32、42及穿插在這些滑動孔32、42中的活塞51的直徑形成得比泵體12的泵室14及框架部件13的貫通孔25小。由此，在泵體12側(cè)，在活塞51的外周面和泵室14 的內(nèi)周面之間形成有間隙，另外，在框架部件13側(cè)，在活塞51的外周面和貫通孔25的內(nèi)周面之間形成有間隙。第一部件31是例如由高分子聚乙烯樹脂、聚四氟乙烯樹脂等對于輸送的液體來說耐化學(xué)藥液性優(yōu)良的硬質(zhì)的樹脂材料形成的部件，通過棒狀成形樹脂的加工成形或注射成形來制造。該第一部件31的滑動孔32相對于活塞51是例如Μ6、Μ7 (JISB0401)程度的配合的孔尺寸公差，由此，活塞51以不晃動且具有適度的滑動阻力的狀態(tài)穿插滑動孔32。該第一部件31的靠泵室14側(cè)的貼合面31a及該貼合面31a所抵接的泵體12的凹部21的底面21a分別形成為平滑面，由此，第一部件31的貼合面31a液密地貼合在泵體 12的凹部21的底面21a上。另外，該第一部件31的靠泵室14側(cè)的貼合面31a的一部分在泵室14露出。由于第一部件31由硬質(zhì)的樹脂材料形成，因此在該泵室14露出的第一部件31的露出面不會因泵室14的內(nèi)壓而變形。也就是說，該第一部件31的在泵室14的露出面成為不會使泵室14 內(nèi)的容積發(fā)生變動的面即容積保障面31b。另外，如圖3所示，該第一部件31是在與第二部件41抵接的抵接面31c側(cè)，形成有環(huán)狀槽33。該環(huán)狀槽33形成在滑動孔32的附近(從滑動孔32向面方向外側(cè)(外周側(cè)) 隔開規(guī)定間隔的位置)，由此，在滑動孔32和環(huán)狀槽33之間，以薄壁板狀形成的圓筒密封板部34在周方向范圍內(nèi)形成。該圓筒密封板部34的厚度尺寸為例如0. 1 1. Omm左右，由此，通過向厚度方向作用的外力能夠容易地發(fā)生彈性變形。第二部件41是將例如尼龍類或聚縮醛等摩擦系數(shù)小且具有良好耐摩性的樹脂材料通過注射成形或加工成形而制造的。該第二部件41的滑動孔42相對于活塞51是例如H7 (JISB0401)程度的配合的孔尺寸公差，由此，活塞51以能夠不晃動地滑動的方式穿插向滑動孔42。
另外，如圖4所示，在第二部件41與第一部件31抵接的抵接面41a側(cè)，與第一部件31的環(huán)狀槽33相對的環(huán)狀的相對面形成為環(huán)狀突起43的凸面。該環(huán)狀突起43形成在與第一部件31的環(huán)狀槽33相對的位置，通過使第一部件31和第二部件41在軸線方向上重合，而使環(huán)狀突起43進(jìn)入第一部件31的環(huán)狀槽33內(nèi)。在第一部件31的環(huán)狀槽33中設(shè)有彈性環(huán)(彈性部件)55。該彈性環(huán)55形成為截面圓形，其直徑與第一部件31的環(huán)狀槽33的寬度尺寸大致相同。該彈性環(huán)55是將例如橡膠類或具有高反彈性的彈性體等樹脂類等彈性材料通過注射成形或加工成形而制造的。此外，作為該彈性環(huán)55也能夠使用市場銷售的0型環(huán)等。而且，配設(shè)在第一部件31的環(huán)狀槽33中的彈性環(huán)55被第二部件41的環(huán)狀突起 43朝向環(huán)狀槽33的底部側(cè)推壓，以向徑向擴(kuò)開的方式彈性變形。由此，第一部件31的圓筒密封板部34通過來自彈性環(huán)55的彈性力受到朝向徑向內(nèi)側(cè)的推壓力并向活塞51側(cè)變形。因此，形成第一部件31的滑動孔32的內(nèi)周面被向活塞 51的外周面推壓，在第一部件31和活塞51之間確保了極高的密封性。另外，第一部件31和第二部件41被變形的彈性環(huán)55的反彈力朝向相互分離的方向推壓。由此，第一部件31的貼合面31a被強(qiáng)力地壓接在泵體12的凹部21的底面21a上， 因此，在泵體12和第一部件31之間，也能夠確保極高的密封性。在上述構(gòu)造的泵11中，在吸入口 15及排出口 17上分別連接有吸入配管及排出配管，由此，從吸入配管經(jīng)由吸入流路16、泵室14及排出流路18形成能夠向排出配管送液的流路。此外，在吸入配管及排出配管上分別設(shè)有止回閥，在由吸入配管、吸入流路16、泵室 14、排出流路18及排出配管組成的流路中，送液方向被限制成從吸入配管側(cè)向排出配管側(cè)流動的一個方向。在該狀態(tài)下，泵11的活塞51向吸入方向(圖1中箭頭α方向)移動時，只以其移動的量從泵室14拉出活塞51，泵室14內(nèi)成為負(fù)壓。由此，相當(dāng)于活塞51被拉出部分的體積的容量的液體從吸入配管經(jīng)由吸入流路16被吸入泵室14內(nèi)。然后，泵11的活塞51向排出方向(圖1中箭頭β方向)移動時，只以其移動的量向泵室14推壓活塞51的前端側(cè)，泵室14內(nèi)成為正壓，相當(dāng)于活塞51被推壓出的部分的體積量的容量的液體從泵室14經(jīng)由排出流路18被向排出配管排出。這樣，在上述泵11中，通過使活塞51往復(fù)移動，液體被吸入或被排出，從而規(guī)定量的液體被送液。這里，通過上述泵11，對泵體12和活塞51進(jìn)行密封的第一部件31的泵體12在泵室14露出的露出面成為不會由于泵室14的內(nèi)壓而變形的容積保障面31b，因此，通過使活塞51往復(fù)移動而進(jìn)行送液，即使泵室14內(nèi)的壓力變動，也能夠抑制因變形引起的容積變動。由此，能夠以極高的精度進(jìn)行液體的吸入、排出。也就是說，該泵11適用于以高精度的排出量的管理作為絕對條件的化學(xué)藥品或醫(yī)藥品的研究以及分析等。另外，與通過橡膠等密封部件直接密封的構(gòu)造相比，耐液性優(yōu)良，而且，能夠抑制反復(fù)變形引起的劣化，能夠謀求長壽命化。另外，通過將環(huán)狀的彈性環(huán)55壓入第一部件31的環(huán)狀槽33中，通過彈性環(huán)55的彈性力，圓筒密封板部34向徑向內(nèi)側(cè)變形，由于滑動孔32的內(nèi)周面被向活塞51的外周面推壓，所以能夠?qū)Φ谝徊考?1和活塞51之間進(jìn)行可靠的密封。另外，此時，通過彈性環(huán)55的彈性力，第一部件31的貼合面31a被向泵體12的凹部21的底面21a推壓，因此，即使在泵體12和第一部件31之間，也能夠確保極高的密封性。另外，將第二部件41以在軸線方向上重合的方式安裝在第一部件31上，并將彈性環(huán)55壓入環(huán)狀槽33中，由此，能夠極容易地推壓彈性環(huán)55，并通過彈性環(huán)55的彈性力確?；诘谝徊考?1的泵體12和活塞51的良好的密封狀態(tài)。另外，通過使第二部件41的滑動孔42和活塞51以高配合的尺寸公差形成，能夠保障活塞51和泵體12的同軸度。此外，在上述實(shí)施方式中，將在與第一部件31的環(huán)狀槽33相對的環(huán)狀的相對面上形成有環(huán)狀突起43的凸面的第二部件41安裝在第一部件31上，但作為第二部件41能夠有選擇地采用，圖5 (a)所示的與第一部件31的環(huán)狀槽33相對的環(huán)狀的相對面為平坦面的結(jié)構(gòu)，或圖5(b)所示的形成具有環(huán)狀凹部44的凹面的結(jié)構(gòu)。這樣，通過選擇使用與第一部件31的環(huán)狀槽33相對的環(huán)狀的相對面的形狀不同的第二部件41，能夠與泵室14的內(nèi)壓相應(yīng)地控制彈性環(huán)55中產(chǎn)生的彈性力。例如，在泵室 14的內(nèi)壓高而需要高的密封力的情況下，使用具有環(huán)狀突起43的第二部件41，在泵室14 的內(nèi)壓低而密封力低為好的情況下，使用具有環(huán)狀凹部44的第二部件41，在需要其中間程度的密封力的情況下，使用與第一部件31的環(huán)狀槽33相對的環(huán)狀的相對面為平面的第二部件41。另外，在使用具有環(huán)狀突起43或環(huán)狀凹部44的第二部件41的情況下，與需要的密封力相應(yīng)地，通過選擇使用環(huán)狀突起43的突出尺寸或環(huán)狀凹部44的深度尺寸這樣不同的結(jié)構(gòu)，能夠更精確地調(diào)整密封力。另外，如圖6所示，作為第二部件41也可以在滑動孔42中形成一個或多個(圖6 中為兩個)環(huán)狀的槽部42a。這樣，在確?；钊?1和泵體12的同軸度的同時，減小了與活塞51的接觸面積，能夠降低活塞51的滑動阻力，能夠謀求活塞51的滑動的順暢化。另外，在上述的泵11中，若在第一部件31上形成環(huán)狀槽33，則第一部件31的滑動孔32的附近部分的軸向的厚度變薄，強(qiáng)度降低。因此，如圖7所示，作為第一部件31也可以將圓筒密封板部34以向軸線方向外側(cè)(圖7中的ζ軸向)延伸的方式形成。這樣，使圓筒密封板部34向軸向延伸，從而只要確保與活塞51的密封所需要的長度，就能夠使環(huán)狀槽 33變淺，能夠充分確保第一部件31的軸向的厚度并抑制強(qiáng)度降低。此外，上述泵11的第一部件31的環(huán)狀槽33及配設(shè)在該環(huán)狀槽33內(nèi)的彈性環(huán)55 的截面形狀及尺寸不限于本實(shí)施方式，可以根據(jù)需要的密封力對這些環(huán)狀槽33及彈性環(huán) 55的截面形狀及尺寸進(jìn)行適當(dāng)變更，由此，能夠形成利用適當(dāng)?shù)拿芊饬γ芊獗皿w12和活塞 51的泵11。另外，彈性環(huán)55的配置數(shù)量不限于一個，可以在環(huán)狀槽33內(nèi)在軸向或徑向上并列多個。而且，在上述實(shí)施方式中，作為泵11對輸送液體的情況進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于液體，還能夠適用于輸送氣體的泵。
權(quán)利要求
1. 一種泵，其特征在于，具有 泵體，具有連通吸入流路及排出流路的泵室；活塞，其一部分配置在所述泵室中，且從所述泵體的內(nèi)表面隔開間隙能夠往復(fù)移動地被支承；密封部，對所述泵體的內(nèi)表面和所述活塞的間隙進(jìn)行密封，并劃分所述泵室， 所述密封部的在所述泵室露出的露出面成為不因所述泵室的內(nèi)壓而變形的容積保障
2.如權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于，所述密封部具有第一部件，該第一部件具有 供所述活塞能夠滑動地穿插的滑動孔；在所述第一部件的與所述露出面相反側(cè)的表面，從在該相反側(cè)的表面開設(shè)的所述滑動孔向面方向外側(cè)隔開間隔地形成的環(huán)狀槽；形成在所述滑動孔和所述環(huán)狀槽之間的圓筒密封板部，通過在所述環(huán)狀槽中壓入環(huán)狀的彈性部件，所述圓筒密封板部從所述彈性部件受到朝向徑向內(nèi)側(cè)的推壓力而變形，所述滑動孔的內(nèi)周面被向所述活塞的外周面推壓。
3.如權(quán)利要求2所述的泵，其特征在于，所述密封部還具有第二部件，該第二部件相對于所述第一部件被安裝在所述環(huán)狀槽的開口側(cè)，且具有供所述活塞能夠滑動地穿插的滑動孔，所述彈性部件通過所述第二部件被向所述環(huán)狀槽壓入。
4.如權(quán)利要求3所述的泵，其特征在于，在所述第一部件上安裝所述第二部件，所述第二部件的與所述環(huán)狀槽相對的環(huán)狀的相對面形成為凸面、平坦面或凹面的某一個。
全文摘要
本發(fā)明提供一種泵，能夠以極高的精度對流體進(jìn)行吸入、排出，能夠用于以高精度的排出量的管理作為絕對條件的化學(xué)藥品或醫(yī)藥品的研究以及分析等。該泵具有泵體(12)，具有連通吸入流路(16)及排出流路(18)的泵室(14)；活塞(51)，其一部分配置在泵室(14)中，且從泵體(12)的內(nèi)表面隔開間隙能夠往復(fù)移動地被支承；對泵體(12)的內(nèi)表面和活塞(51)之間的間隙進(jìn)行密封的第一部件(31)以及第二部件(41)。第一部件(31)的在泵室(14)側(cè)露出的露出面成為不因泵室(14)的內(nèi)壓而變形的容積保障面(31b)。
文檔編號F04B53/00GK102261331SQ20101029100
公開日2011年11月30日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者伊藤慶夫, 佐山啟造 申請人:株式會社伊藤制作所