TW201923226A - 增壓裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之增壓裝置(10)係具備：驅動部(12)，係在通電作用下驅動；及增壓機構(14)，係連結在該驅動部(12)且對壓力流體進行增壓而予以輸出。該增壓機構(14)係包含：旋轉體(30)，係連結在驅動源(18)之驅動軸(24)，且具有斜面部(68)；以及四個活塞(32a至32d)，係面向前述旋轉體(30)而以沿著軸方向移動自如之方式設置。活塞(32a至32d)係藉由旋轉體(30)之斜面部(68)而依序且連續地被朝軸方向按壓，藉此，壓力流體會在增壓室(48)被壓縮而增壓。在該增壓室(48)經增壓之壓力流體係藉由排氣用止回閥(36)之開閥，而透過排出通路(66a、66b)從輸出孔口(64)排出。

Description

增壓裝置
本發明係關於一種將被供給之壓力流體予以增壓而輸出之增壓裝置。
以往，已知有一種藉由將氣體或空氣等壓力流體予以壓縮而增壓並予以輸出之增壓裝置，例如揭示在國際公開第2013/183586號之增壓裝置係將旋轉軸以旋轉自如之方式支持在殼體之內部，並且在該旋轉軸，以預定角度相對軸方向傾斜之方式安裝有斜板。並且，在斜板之外周側卡合有以衝程自如之方式設於殼體內之活塞。並且，藉由使旋轉軸旋轉，斜板會旋轉，且活塞會藉由該旋轉運動而沿著軸方向被推壓而進行往復運動，藉此，前述殼體內之壓力流體會藉由前述活塞而壓縮並輸出至外部。
近年來，由於在將增壓裝置設置在製造線等之際要求省空間化，因此要求一種小型化之增壓裝置。
本發明之一般目的係在於提供一種可謀求構成簡單且小型輕量化之增壓裝置。
本發明之增壓裝置係具備具有供給孔口及 輸出孔口之本體，且對從供給孔口所供給之壓力流體進行增壓而從輸出孔口予以輸出者，該增壓裝置係具備：驅動源，係設置在本體，且在通電作用下做旋轉驅動；旋轉體，係連結在驅動源之旋轉軸，且具有相對於旋轉軸之軸線傾斜之斜面部；以及複數個活塞，係以相對於本體之增壓室朝軸方向移動自如之方式設置，且端部抵接於斜面部；複數個活塞會在旋轉體之旋轉作用下被斜面部依序朝軸方向推壓，藉此，壓力流體係在增壓室內被壓縮而增壓。
依據本發明，在構成增壓裝置之本體中，設置有於通電作用下做旋轉驅動之驅動源，且在該驅動源之旋轉軸連結有具備相對於旋轉軸之軸線傾斜之斜面部的旋轉體，並且在本體之增壓室中，複數個活塞係以可朝軸方向移動自如之方式設置，且該端部抵接於旋轉體之斜面部。
並且，在驅動源之驅動作用下旋轉體會旋轉，複數個活塞會藉由斜面部而沿著軸方向依序被推壓，壓力流體會藉由該活塞而在增壓室內被壓縮而增壓，且從輸出孔口輸出。
結果，作成對於本體設置複數個活塞並藉由旋轉體之斜面部而朝軸方向連續地移動之構成，由於可利用簡單之構成來壓縮壓力流體並使之增壓，因此可謀求增壓裝置之小型輕量化。
由與附圖共通之下述較佳實施形態例的說明，上述之目的、特徴及優點將更明瞭。
10‧‧‧增壓裝置
12‧‧‧驅動部
14‧‧‧增壓機構
16‧‧‧殼體(本體)
18‧‧‧驅動源
20‧‧‧螺紋孔
22‧‧‧控制部
24‧‧‧驅動軸
26‧‧‧第1殼體(本體)
28‧‧‧第2殼體(本體)
30‧‧‧旋轉體
32a至32d‧‧‧活塞
34‧‧‧吸氣用止回閥(第一切換閥)
36‧‧‧排氣用止回閥(第二切換閥)
38‧‧‧罩蓋構件(本體)
40a、40b‧‧‧貫通孔
42‧‧‧連結螺栓
44‧‧‧空間
46‧‧‧外氣孔口
48‧‧‧增壓室
50‧‧‧支持桿罩蓋
52a、52b‧‧‧連通路
54‧‧‧第1閥室
56‧‧‧第2閥室
58‧‧‧連通孔
60‧‧‧第1插座
62‧‧‧第2插座
64‧‧‧輸出孔口
66a、66b‧‧‧排出通路
68‧‧‧斜面部
70‧‧‧頂部
72‧‧‧底部
74、76‧‧‧頭部
78‧‧‧鎖固螺栓
80‧‧‧耐磨環
82‧‧‧活塞襯墊
84‧‧‧轉動彈簧
86‧‧‧閥部
88‧‧‧第1彈簧
90‧‧‧閥部
92‧‧‧第2彈簧
94‧‧‧插通孔
96‧‧‧供給孔口
98a、98b‧‧‧供給通路
第1圖係本發明之實施形態的增壓裝置之外觀立體圖。
第2圖係第1圖所示之增壓裝置的分解立體圖。
第3圖係沿著第1圖之III-III線的剖視圖。
第4圖係沿著第1圖之IV-IV線的剖視圖。
第5圖係沿著第3圖之V-V線的剖視圖。
第6圖係沿著第3圖之VI-VI線的剖視圖。
第7圖係沿著第3圖之VII-VII線的剖視圖。
第8圖係沿著第3圖之VIII-VIII線的剖視圖。
第9圖係沿著第3圖之IX-IX線的剖視圖。
該增壓裝置10係如第1圖至第9圖所示，包含驅動部12、及連結在該驅動部12且可將壓力流體予以增壓而輸出之增壓機構14，前述驅動部12及前述增壓機構14係沿著軸方向(箭頭A、B方向)配置成一直線狀。
驅動部12係由例如剖面矩形狀之殼體(本體)16、及收納在前述殼體16之內部的驅動源18所構成。該殼體16之一端部側(箭頭A方向)係形成為閉塞之有底筒狀，在作為增壓機構14側之另一端部側(箭頭B方向)形成開口，並且在該四角落形成有沿著軸方向(箭頭A、B方向)貫穿之四個螺紋孔20，且插通螺合有後述之連結螺栓42。
並且，在殼體16之一端部，設置有進行後 述之驅動源18之驅動控制的控制部22(參照第1圖及第2圖)。
驅動源18係例如在通電作用下做旋轉驅動之馬達，且沿著該殼體16之軸方向(箭頭A、B方向)收納，並且驅動軸24係配置成為增壓機構14側(箭頭B方向)，且插入至後述之增壓機構14的第1殼體26內。
增壓機構14係包含：第1及第2殼體(本體)26、28；收納在前述第1殼體26之內部的旋轉體30；收納在前述第2殼體28且以可朝軸方向移動自如之方式設置之四個活塞32a至32d；伴隨前述活塞32a至32d之移動而開閉之四對吸氣用止回閥(第一切換閥)34及排氣用止回閥(第二切換閥)36；及閉塞前述第2殼體28之端部的罩蓋構件(本體)38。
第1及第2殼體26、28係例如與殼體16同様地分別形成在剖面矩形狀，前述第1殼體26係連結在驅動部12之殼體16的另一端部，第2殼體28係連結在前述第1殼體26之另一端部。並且，在第1及第2殼體26、28之四角落，分別形成有貫通孔40a、40b，且插通有螺合在殼體16之螺紋孔20的連結螺栓42。
在該第1殼體26之內部中，於其中央形成有收納旋轉體30及活塞32a至32d之剖面圓形狀的空間44，透過外氣孔口46而與前述第1殼體26之外部相連通。
另一方面，在第2殼體28中形成有收納有活塞32a至32d之四個增壓室48，該增壓室48係在相對 於第2殼體28之中心成為預定直徑的同一圓周上，且以沿著圓周方向彼此等間隔地分離之方式形成，並且以剖面圓形狀沿著軸方向(箭頭A、B方向)貫穿。換言之，各增壓室48係如第5圖所示，配置成從第2殼體28之軸方向觀看為彼此以每90°相分離。
並且，在作為第1殼體26側(箭頭A方向)之增壓室48的一端部，分別設置有以移動自如之方式支持活塞32a至32d之支持桿罩蓋50。
並且，在第2殼體28中，於其一端部與另一端部之間的位置，形成有使各增壓室48彼此連通之連通路52a、52b。該連通路52a、52b係朝與第2殼體28之軸線正交之方向延伸而形成兩條，如第5圖所示，朝垂直方向延伸之一方連通路52a與朝水平方向延伸之另一方連通路52b在第2殼體28之中心交叉而形成為大致十字形，並且利用兩條連通路52a、52b使配置成對角之二個增壓室48彼此相連通，並且，兩條連通路52a、52b各自的一端部貫通至第2殼體28之外側而與外部相連通。
再者，於第2殼體28中，如第6圖及第7圖所示，在作為罩蓋構件38側(箭頭B方向)之另一端部，以面向各增壓室48之方式分別設置有一對第1及第2閥室54、56。
該第1及第2閥室54、56係以夾持增壓室48之軸線而彼此平行之方式配置，且沿著軸方向(箭頭A、B方向)而延伸，且貫通至前述第2殼體28之另一端部， 並且與增壓室48相連通。在該第1閥室54收納有後述之吸氣用止回閥34，在第2閥室56收納有後述之排氣用止回閥36。
並且，在第1閥室54之另一端部安裝有具備連通孔58之第1插座60，且透過該連通孔58與後述之罩蓋構件38的供給通路98a、98b相連通，在第2閥室56安裝有閉塞該第2閥室56之第2插座62。
再者，在第2殼體28之另一端部附近，形成有供利用增壓機構14所增壓之壓力流體排出之輸出孔口64，該輸出孔口64係在前述第2殼體28之外表面開口，且連接有未圖示之配管，並且與兩條排出通路66a、66b相連通，該排出通路66a、66b係朝與第2殼體28之軸線正交之方向延伸。
如第8圖所示，一方之排出通路66a會沿著垂直方向延伸，另一方之排出通路66b會朝水平方向延伸而交叉成大致十字狀，並且分別與四個第2閥室56相連通。換言之，兩條排出通路66a、66b係彼此相連通，且前述排出通路66a、66b之兩端部分別與第2閥室56相連通，藉此，四個第2閥室56會彼此相連通。並且，在第2閥室56增壓之壓力流體會通過排出通路66a、66b流通至輸出孔口64。
旋轉體30係如第2圖至第4圖所示，例如形成為剖面圓形狀，其一端部係形成為與軸線正交之平面狀，且在中央部連結有驅動源18之驅動軸24。並且，在 旋轉體30之另一端部具有相對於軸線傾斜達預定角度之平面狀的斜面部68。
該斜面部68係在第1殼體26之空間44中以面向四個活塞32a至32d之方式配置，且具有最靠近罩蓋構件38側(箭頭B方向)之頂部70、及最靠近驅動部12側(箭頭A方向)之底部72，並且以連接成平面狀之方式形成前述頂部70及前述底部72。
並且，旋轉體30係在第1殼體26之空間44內，於驅動源18之驅動作用下與驅動軸24一同朝預定方向以預定轉數旋轉。
活塞32a至32d係由以大致一定直徑形成之桿部74、及連結在該桿部74之另一端部的頭部76所構成，且分別收納在第2殼體28之增壓室48，並以沿著軸方向(箭頭A、B方向)移動自如之方式設置。桿部74之一端部係形成為大致半球狀，且以對旋轉體30之斜面部68抵接自如之方式來設置，並且藉由閉塞前述增壓室48之一端部的桿罩蓋50而以移動自如之方式被支持。
頭部76係設置成：形成為剖面圓形狀，藉由鎖固螺栓78而在同軸上連結於桿部74之另一端部，並透過設置在該外周面之耐磨環80及活塞襯墊82而與增壓室48之內周面滑接。
並且，在活塞32a至32d中，於頭部76與增壓室48之另一端部之間介裝有轉動彈簧84，該轉動彈簧84之彈壓力會恆常地朝驅動部12側(箭頭A方向)彈壓。 藉此，活塞32a至32d之桿部74的一端部係從第2殼體28朝第1殼體26側(箭頭A方向)突出達預定長度，而抵接至旋轉體30之斜面部68。
吸氣用止回閥34係如第6圖所示，在第2殼體28之第1閥室54中，以沿著軸方向(箭頭A、B方向)移動自如之方式設置，且在罩蓋構件38側(箭頭B方向)具有經擴徑之閥部86。並且，在吸氣用止回閥34中，於該閥部86與第1閥室54之一端部之間介設有第1彈簧(彈簧)88，並且藉由其彈壓力而朝罩蓋構件38側彈壓，且閥部86會抵接於第1插座60。藉此，第1插座60之連通孔58會隨著閥部86而被閉塞。
排氣用止回閥36係形成與吸氣用止回閥34大致相同形狀，且以成對之方式設置，且在第2殼體28之第2閥室56中以沿著軸方向(箭頭A、B方向)移動自如之方式設置，在驅動部12側(箭頭A方向)具有經擴徑之閥部90。亦即，排氣用止回閥36之閥部90係以沿著軸方向與吸氣用止回閥34之閥部86彼此交錯之方式配置。
此外，在排氣用止回閥36中，其閥部90與第2插座62之間介設有第2彈簧(彈簧)92，藉由其彈壓力而被朝驅動部12側(箭頭A方向)推壓，藉此，閥部90會抵接於與增壓室48之交界部，以阻斷前述增壓室48與第2閥室56之連通。
罩蓋構件38係形成為例如與第1及第2殼體26、28大致相同之剖面的剖面矩形狀，且在其四個角落 形成有供連結螺栓42插通之四個插通孔94。
並且，四個連結螺栓42係在插通至罩蓋構件38之插通孔94、第1及第2殼體26、28之貫通孔40a、40b之後，與殼體16之螺紋孔20螺合。藉此，罩蓋構件38會連結在第2殼體28之另一端部，並且第1及第2殼體26、28及殼體16會沿著軸方向連結成一直線狀。
並且，在罩蓋構件38之外表面，形成有供給壓力流體之供給孔口96，該供給孔口96係在與第2殼體28之輸出孔口64相同之方向的外表面開口，且連接有未圖示的配管。
供給孔口96係如第9圖所示，和兩條供給通路98a、98b連通，該供給通路98a、98b係朝與罩蓋構件38之軸線正交之方向延伸，一方之供給通路98a朝垂直方向延伸，另一方之供給通路98b朝水平方向延伸而彼此交叉成大致十字狀，並且透過第1插座60之連通孔58而分別與四個第1閥室54相連通(參照第6圖)。
換言之，兩條供給通路98a、98b係彼此相連通，且在前述供給通路98a、98b之兩端部附近分別與第1閥室54相連通，藉此，四個第1閥室54係彼此相連通。
並且，從供給孔口96供給之壓力流體會透過供給通路98a、98b而從連通孔58供給至第1閥室54，藉此來按壓吸氣用止回閥34而導入至增壓室48。
本發明之實施形態之增壓裝置10係基本上如以上方式構成者，接著針對其動作及作用効果加以說 明。
首先，將壓力流體從未圖示之壓力流體供給源供給至供給孔口96，藉此，該壓力流體係透過兩條供給通路98a、98b分別流通至第1插座60之連通孔58。該壓力流體係將吸氣用止回閥34按壓至驅動部12側(箭頭A方向)，且吸氣用止回閥34會抵抗第1彈簧88之彈壓力而移動，壓力流體會透過四個第1閥室54分別導入至各增壓室48。
並且，同時與驅動部12之驅動源18通電，藉此，驅動軸24會旋轉，且旋轉體30朝預定方向旋轉，而使抵接於前述旋轉體30之斜面部68的各活塞32a至32d分別被朝軸方向(箭頭A、B方向)按壓而開始移動。
此時，活塞32a至32d係藉由轉動彈簧84之彈壓力而恆常地沿著軸方向朝旋轉體30側(箭頭A方向)彈壓，且其桿部74係處於抵接在斜面部68之狀態。因此，活塞32a至32d係在抵接於斜面部68之底部72的狀態下，朝驅動部12側(箭頭A方向)移動之狀態，另一方面，在抵接於頂部70之狀態下，前述活塞32a至32d係成為朝罩蓋構件38側(箭頭B方向)移動之狀態。
因此，例如在第4圖所示之狀態下，活塞32a會藉由旋轉體30之頂部70而抵抗轉動彈簧84之彈壓力並被往罩蓋構件38側(箭頭B方向)按壓，且增壓室48內之壓力流體會藉由其頭部76被壓縮而增壓。另一方面，活塞32c係與前述旋轉體30之底部72相對向並抵接，因 此藉由轉動彈簧84之彈壓力而被按壓，而成為完全地移動至驅動部12側(箭頭A方向)之狀態。
並且，活塞32b、32d係成為抵接在斜面部68中頂部70與底部72之間的中間部位之狀態，因此位在上述活塞32a與活塞32c之中間位置。
如此，伴隨旋轉體30之旋轉而抵接於活塞32a至32d之斜面部68會從頂部70至底部72為止連續地變化，前述活塞32a至32d會沿著周方向依序且連續地沿著軸方向往復動作，每當朝罩蓋構件38側移動時將導入至增壓室48內之壓力流體予以壓縮並使之增壓。換言之，各活塞32a至32d會連續地被相對於其軸線傾斜之旋轉體30的斜面部68抵接並被按壓，而且藉由前述斜面部68旋轉而沿著軸方向往復動作。
並且，在活塞32a至32d之移動作用下被壓縮之壓力流體會從增壓室48流通至第2閥室56，藉由增壓至預定壓力之壓力流體，排氣用止回閥36抵抗第2彈簧92之彈壓力而被按壓而成為開閥狀態。
藉由該排氣用止回閥36移動至罩蓋構件38側(箭頭B方向)，第2閥室56與排出通路66a、66b會相連通，經增壓之壓力流體會通過排出通路66a、66b而從輸出孔口64排出。該經增壓之壓力流體係例如以被送至蓄壓槽而被蓄積並且從該蓄壓槽供給至致動器等的方式被利用。
亦即，藉由旋轉體30旋轉，四個活塞32a 至32d會沿著軸方向依序且連續地移動，且伴隨於此而將增壓室48內之壓力流體依序進行壓縮，並且從到達預定壓力之增壓室48依序使排氣用止回閥36開閥，藉此，可從輸出孔口64排出至外部。
如以上所述，在本實施形態中，具備：於通電作用下驅動之驅動部12；以及連結在該驅動部12且將壓力流體予以增壓並可輸出之增壓機構14；該增壓機構14係具有：收納在第1殼體26之內部的旋轉體30；收納在第2殼體28且以朝軸方向移動自如之方式設置之四個活塞32a至32d；伴隨前述活塞32a至32d之移動而開閉之四對吸氣用止回閥34及排氣用止回閥36；以及閉塞前述第2殼體28之端部的罩蓋構件38。
然後，在驅動部12之驅動作用下使旋轉體30旋轉，並且藉由該斜面部68使各活塞32a至32d依序且連續地朝軸方向往復運動，而可將供給至收納有活塞32a至32d之增壓室48內的壓力流體予以壓縮並使之增壓。
結果，作成為將四個活塞32a至32d在周方向配置，並且使具有斜面部68之旋轉體30朝驅動部12之驅動作用下旋轉，且可使前述活塞32a至32d朝軸方向連續地移動的構成，即可實現可將壓力流體予以壓縮而增壓之增壓裝置10的小型輕量化。
換言之，由於四個活塞32a至32d係設置在比旋轉體30之外周面更靠近直徑方向內側，因此不會有在 直徑方向外側大型化之情形，可實現小型化。
並且，將活塞32a至32d之桿部74的端部設為大致半球狀，因此即使在旋轉體30旋轉之情形下，亦可使之相對於傾斜之斜面部68恆常確實且穩定地抵接，並且可使前述活塞32a至32d穩定地朝軸方向移動。
再者，具備在面向活塞32a至32d之端面具有斜面部68的旋轉體30，並且使該旋轉體30在驅動部12之驅動作用下旋轉，藉此，可依序按壓以朝周方向彼此分離之方式配置的各活塞32a至32d並使之朝軸方向移動。因此，可利用各活塞32a至32d依序且連續地將壓力流體予以壓縮而增壓。
並且，在上述之增壓裝置10中，雖針對具有四個活塞32a至32d、四對吸氣用止回閥34及排氣用止回閥36之增壓機構14的構成加以說明，但並不限定於此，若活塞32a至32d之數量、吸氣用止回閥34及排氣用止回閥36之數量係以成對之方式構成，則數量並無特別限定者。
此外，本發明之增壓裝置並不限定於上述實施形態，只要在不脫離本發明之要旨的情形下，當然可採用各種之構成。

Claims (6)

  1. 一種增壓裝置(10)，係具備具有供給孔口(96)及輸出孔口(64)之本體(16、26、28、38)，且對從前述供給孔口(96)所供給之壓力流體進行增壓而從前述輸出孔口(64)予以輸出，該增壓裝置(10)係具備：驅動源(18)，係設置在前述本體(16、26、28、38)，且在通電作用下做旋轉驅動；旋轉體(30)，係連結在前述驅動源(18)之旋轉軸(24)，且具有相對於該旋轉軸(24)之軸線傾斜之斜面部(68)；以及複數個活塞(32a至32d)，係以相對於前述本體(16、26、28、38)之增壓室(48)朝軸方向移動自如之方式設置，且端部抵接於前述斜面部(68)；前述複數個活塞(32a至32d)係在前述旋轉體(30)之旋轉作用下被前述斜面部(68)依序朝軸方向推壓，藉此，前述壓力流體係在前述增壓室(48)內被壓縮而增壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之增壓裝置，其中，前述複數個活塞(32a至32d)係在以前述本體(16、26、28、38)之軸線為中心之圓周上沿著周方向設置，並且配置在比前述旋轉體(30)之外周面更靠近直徑方向內側處。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之增壓裝置，其中，前述活塞(32a至32d)之抵接於前述旋轉體(30)的 端部係形成為大致半球狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之增壓裝置，其中，在前述增壓室(48)設置有切換機構，該切換機構係於供給前述壓力流體之際使之與前述供給孔口(96)連通，在排出前述壓力流體之際使之與前述輸出孔口(64)連通。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之增壓裝置，其中，前述切換機構係包含：第一切換閥(34)，係僅在供給前述壓力流體之際開閥；以及第二切換閥(36)，係僅在排出前述壓力流體之際開閥。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之增壓裝置，其中，前述第一及第二切換閥(34、36)係分別在彈簧(88、92)之彈壓作用下就座而成為閉閥狀態，且在前述壓力流體之按壓作用下開閥。
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