TWI448867B - 可變節流裝置 - Google Patents

Description

可變節流裝置

本揭露係一種可變節流裝置，其係可因應外界負載變動，而達到自動調整流量之裝置。

液靜壓軸承系統具有摩擦係數小與低噪音的優點，故成為高精密工具機不可缺少的關鍵組件。

現有的液靜壓軸承系統包含有一液靜壓軸承油腔本體、一外部供油系統與一節流裝置。

節流裝置的功用在於調節流體的流量，以使液靜壓軸承系統得到穩定的流量供給。

節流裝置可分為固定節流裝置與可變節流裝置，固定節流裝置的節流比為一固定值，但卻具有無法因應外界負載變動而自動調整的缺點。

可變節流裝置的節流比為一變動值，故具有可因應外界負載變動而自動調整的優點，而可變節流裝置的結構與功效係能夠見於德國專利申請公開第DE102006057787、美國專利申請公開第US20080000539號與美國專利第US7775237號之內容中，雖前述之公開案與專利案皆已揭露可變節流裝置的結構，但該些案所揭露之結構應過於繁複，於製造或使用上仍有其困難度或不便性，故現有的可變節流裝置仍有可進步的空間。

有鑑於上述之缺點，本揭露之目的在於提供一種可變節流裝置，其係運用較少的構件，即可達到因應外界負載變動而自動調整流量。

為了達到上述之目的，本揭露之技術手段在於提供一種可變節流裝置，其包含有：一殼體，其具有一第一進口、一第二進口與一出口；以及一變形部，其係設於該殼體的內部，以使該內部形成有一壓力參考腔與一流體輸出腔，該第一進口係相通該壓力參考腔，該第二進口與該出口係分別相通該流體輸出腔。

如上所述之本揭露之可變節流裝置，其係利用壓力參考腔與液體輸出腔二者之內部的壓差，而使變形部變形或恢復至原始狀態，藉此可因應外界負載變動，而達到自動調整流量的功效，另外，本揭露係利用少量的構件就可達到自動調整流量的功效，故於製造與使用上皆有其便利性。

以下係藉由特定的具體實施例說明本揭露之實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容，輕易地瞭解本揭露之其他優點與功效。

請配合參考圖一A所示，本揭露之一種可變節流裝置之第一實施例，其具有一殼體10、一變形部11與一緩衝部12。

殼體10具有一第一進口100、一第二進口101與一出口102，第一進口100係相鄰於第二進口101，第二進口101與出口102係彼此相對。

變形部11係設於殼體10之內部，以將殼體10區分為一壓力參考腔103與一流體輸出腔104，壓力參考腔103不相通流體輸出腔104，第一進口100係相通壓力參考腔103，第二進口101與出口102係分別相通流體輸出腔104，變形部11係以至少一固定部110，以使其固定於殼體10之內部，變形部11的一端係固定於殼體10之內壁處，並且位於壓力參考腔103處，變形部11係為一簧片，變形部11為一曲面結構。

緩衝部12係設於殼體10之內壁處，並且位於流體輸出腔104中，緩衝部12面對變形部11的一面具有一導流曲面120，緩衝部12與變形部11之間具有一能夠改變面積之流道FC(Flow Channel)，緩衝部12係為耐磨聚合物元件，該耐磨聚合物元件為橡膠。

請配合圖一A所示，第一進口100與第二進口101可連接同一供應源或不同的供應源，以提供流體，如潤滑油、水或任何可供使用的液體，給流體輸出腔104與壓力參考腔103，而由第二進口101流入流體輸出腔104之液體係由出口102流出。

當流體輸出腔104之流量過大，導致流體輸出腔104之內部壓力小於壓力參考腔103之內部壓力，變形部11會因壓力的改變而變形，並且朝向緩衝部12方向彎曲，藉此縮小流道FC的面積，以縮小流體輸出腔104的流動截面積，進而達到節流之功效，而導流曲面120係可引導流體加速通過經縮小面積之流道FC。

若將本揭露應用於一液靜壓軸承，當液靜壓軸承的外加負載變動時，本揭露係利用上述之流體輸出腔104與壓力參考腔103之壓差，自動調整流體流經本揭露之流道面積的大小。

請配合參考圖二A所示，本揭露之可變節流裝置之第二實施例，於本實施例中，第一進口100A係位於殼體10A的一側，第二進口101A與出口102A係位於殼體10A的兩相對端，變形部11A的一端未固定於殼體10之內壁處。

請配合參考圖二B所示，如上述之第一實施例，液體分別由第一進口100A與第二進口101A流入壓力參考腔103A與液體輸出腔104A，流入流體輸出腔104A之液體係由出口102A流出，當液體輸出腔104A之內部壓力小於壓力參考腔103A時，變形部11A會朝向緩衝部12A方向彎曲，而所產生的功效如第一實施例所述。

請配合參考圖三A所示，本揭露之可變節流裝置之第三實施例，於本實施例中，第一進口100B係位於殼體10B的任一端，並且位於第二進口101B與出口102B之間，變形部11B的斷面係為一環型結構，並且變形部11B的一側係緊貼殼體10B之內壁，變形部11B係以至少二固定部110B固定於殼體10B之內部。

請配合參考圖四B所示，當液體輸出腔104B之內部壓力小於壓力參考腔103B時，變形部11B會朝向緩衝部12B方向彎曲，而所產生的功效如第一實施例所述。

請配合參考圖四A所示，本揭露之可變節流裝置之第四實施例，本實施例為本揭露之第一實施例的進一步衍生，於本實施例中，緩衝部12C係耦接一調整部13C，調整部13C的另端係延伸至殼體10C外部，調整部13C能夠為一螺桿，本實施例之其餘構件與結構係等同於本揭露之第一實施例，故不在此贅述，特先陳明。

請配合參考圖四B所示，如第一實施實施例所述，液體分別由第一進口100C與第二進口101C流入壓力參考腔103C與液體輸出腔104C，流入流體輸出腔104C之液體係由出口102C流出，當液體輸出腔104C之內部壓力小於壓力參考腔103C時，變形部11C會朝向緩衝部12C方向彎曲，以縮小流道之面積。

而調整部13C係可改變緩衝部12C相對於變形部11C之距離，即因應實際需求，除使用壓差改變流道之面積外，更進一步調整流道之面積。

請配合參考圖五A所示，本揭露之可變節流裝置之第五實施例，本實施例為本揭露之第二實施例的進一步衍生，於本實施例中，緩衝部12D係耦接一調整部13D，調整部13D的另端係延伸至殼體10D外部，本實施例之其餘構件與結構係等同於本揭露之第二實施例，故不在此贅述，特先陳明。

請配合參考圖五B所述，如上述之第二與第四實施例，當液體輸出腔104D之內部壓力小於壓力參考腔103D時，變形部11D會朝向緩衝部12D方向彎曲，以縮小流道之面積，而調整部13D係可改變緩衝部12D相對於變形部11D之距離，即進一步調整流道之面積。

請配合參考圖六A所示，本揭露之可變節流裝置之第六實施例，本實施例為本揭露之第三實施例的進一步衍生，於本實施例中，緩衝部12E係耦接一調整部13E，調整部13E的另端係延伸至殼體10E外部，本實施例之其餘構件與結構係等同於本揭露之第三實施例，故不在此贅述，特先陳明。

請配合參考圖六B所示，如上述之第五實施例，調整部13E係可改變緩衝部12E相對於變形部11E之距離。

請配合參考圖七A所示，本揭露之可變節流裝置之第七實施例，於本實施例中，第二進口101F與出口102F係設於殼體10F的兩相對端，第一進口100F係設於殼體10F的一側，第一進口100F係位於第二件口101F與出口102F之間，變形部11F的一端耦揭一固定件14F，固定件14F係相鄰於出口102F，變形部11F的另端係受到一壓輪15F的壓掣，壓輪15F係耦接一調整部16F，調整部16F係延伸至殼體10F的外部，調整部16F能夠為一螺桿。

請配合參考圖七B與七C所示，液體分別由第一進口100F與第二進口101F流入壓力參考腔103F與液體輸出腔104F，流入流體輸出腔104F之液體係由出口102F流出，當液體輸出腔104F之內部壓力小於壓力參考腔103F時，變形部11F會朝向緩衝部12F方向彎曲，以縮小流道之面積。

如圖圖七B與七C所示，調整部16F能夠改變變形部11F之張度，即調整部16F改變壓輪壓掣變形部16F的位置，變形部11F的張度能夠提升或降低，藉此控制欲縮小或增大流道之面積。

請配合參考圖八A所示，本揭露之可變節流裝置之第八實施例，本實施例為本實施例為本揭露之第七實施例的進一步衍生，於本實施例中，緩衝部12G係耦接一調整部13G，調整部13G的另端係延伸至殼體10G外部，本實施例之其餘構件與結構係等同於本揭露之第七實施例，故不在此贅述，特先陳明。

請配合參考圖八B及八C所示，如上述之第七實施例，調整部13G係可改變緩衝部12G相對於變形部11G之距離，即進一步調整流道之面積。

請配合參考圖九A所示，本揭露之可變節流裝置之第九實施例，於本實施例中，變形部11H係設於殼體10H的內部，以形成壓力參考腔103H與流體輸出腔104H，第一進口100H與出口102H係分別位於殼體10H的兩相對側，第一進口100H係相通壓力參考腔103H，第二進口101H係位於殼體10H的一端，第二進口101H與出口102H係相通流體輸出腔104H，變形部11H的一面具有一肋部17H，肋部17H係相鄰於第二進口101H，肋部17H具有一導流端170H，肋部17H面對第二進口101H的一面具有一擋塊18H。

請配合參考圖九B所示，液體分別由第一進口100H與第二進口101H流入壓力參考腔103H與液體輸出腔104H，流入流體輸出腔104H之液體係由出口102H流出，當液體輸出腔104H之內部壓力小於壓力參考腔103H時，變形部11A會朝向液體輸出腔104H方向彎曲，擋塊18H會阻擋第二進口101H，以縮減第二進口101H之面積，進而減上流入液體輸出腔104H的液體的流量，導流端170H的功效係引導流導流體遵循特定方向流動。

綜合上述，本揭露之各實施例，其係利用壓力參考腔與液體輸出腔二者之內部的壓差，而使變形部變形或恢復至原始狀態，藉此可因應外界負載變動，而達到自動調整流量的功效，另外，本揭露係運用較少的構件就可達到前述之功效，故於製造與使用上皆有其便利性。

惟以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本揭露之特點及功效，而非用於限定本揭露之可實施範疇，於未脫離本揭露上揭之精神與技術範疇下，任何運用本揭露所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

10．．．殼體

100．．．第一進口

101．．．第二進口

102．．．出口

103．．．壓力參考腔

104．．．流體輸出腔

11．．．變形部

12．．．緩衝部

120．．．導流曲面

FC．．．流道

10A．．．殼體

100A．．．第一進口

101A．．．第二進口

102A．．．出口

103A．．．壓力參考腔

104A．．．流體輸出腔

11A．．．變形部

12A．．．緩衝部

10B．．．殼體

100B．．．第一進口

101B．．．第二進口

102B．．．出口

103B．．．壓力參考腔

104B．．．流體輸出腔

11B．．．變形部

12B．．．緩衝部

10C．．．殼體

100C．．．第一進口

101C．．．第二進口

102C．．．出口

103C．．．壓力參考腔

104C．．．流體輸出腔

11C．．．變形部

12C．．．緩衝部

13C．．．調整部

10D．．．殼體

11D．．．變形部

12D．．．緩衝部

13D．．．調整部

10E．．．殼體

11E．．．變形部

12E．．．緩衝部

13E．．．調整部

10F．．．殼體

100F．．．第一進口

101F．．．第二進口

102F．．．出口

103F．．．壓力參考腔

104F．．．流體輸出腔

11F．．．變形部

12F．．．緩衝部

14F．．．固定部

15F．．．壓輪

16F．．．調整部

10G．．．殼體

11G．．．變形部

12G．．．緩衝部

13G．．．調整部

10H．．．殼體

100H．．．第一進口

101H．．．第二進口

102H．．．出口

103H．．．壓力參考腔

104H．．．流體輸出腔

11H．．．變形部

12H．．．緩衝部

17H．．．肋部

170H．．．導流端

18H．．．擋塊

圖一A係本揭露之可變節流裝置之第一實施例之剖面示意圖。

圖一B係本揭露之可變節流裝置之第一實施例之動作剖面示意圖。

圖二A係本揭露之可變節流裝置之第二實施例之剖面示意圖。

圖二B係本揭露之可變節流裝置之第二實施例之動作剖面示意圖。

圖三A係本揭露之可變節流裝置之第三實施例之剖面示意圖。

圖三B係本揭露之可變節流裝置之第三實施例之動作剖面示意圖。

圖四A係本揭露之可變節流裝置之第四實施例之剖面示意圖。

圖四B係本揭露之可變節流裝置之第四實施例之動作剖面示意圖。

圖五A係本揭露之可變節流裝置之第五實施例之剖面示意圖。

圖五B係本揭露之可變節流裝置之第五實施例之動作剖面示意圖。

圖六A係本揭露之可變節流裝置之第六實施例之剖面示意圖。

圖六B係本揭露之可變節流裝置之第六實施例之動作剖面示意圖。

圖七A係本揭露之可變節流裝置之第七實施例之剖面示意圖。

圖七B係本揭露之可變節流裝置之第七實施例之動作剖面示意圖。

圖七C係本揭露之可變節流裝置之第七實施例之另一動作剖面示意圖。

圖八A係本揭露之可變節流裝置之第八實施例之剖面示意圖。

圖八B係本揭露之可變節流裝置之第八實施例之動作剖面示意圖。

圖八C係本揭露之可變節流裝置之第八實施例之另一動作剖面示意圖。

圖九A係本揭露之可變節流裝置之第九實施例之剖面示意圖。

圖九B係本揭露之可變節流裝置之第九實施例之動作剖面示意圖。

10．．．殼體

100．．．第一進口

101．．．第二進口

102．．．出口

103．．．壓力參考腔

104．．．流體輸出腔

11．．．變形部

12．．．緩衝部

120．．．導流曲面

FC．．．流道

Claims (16)

1. 一種可變節流裝置，其包含有：一殼體，其具有一第一進口、一第二進口與一出口；以及一變形部，其係設於該殼體的內部，以使該內部形成有一壓力參考腔與一流體輸出腔，該第一進口係相通該壓力參考腔，該第二進口與該出口係分別相通該流體輸出腔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可變節流裝置，其中該殼體的內部進一步具有一緩衝部，該緩衝部係位於該流體輸出腔中。
3. 如申請專利範圍第2項所述之可變節流裝置，其中該緩衝部面對該變形部的一面具有一導流曲面。
4. 如申請專利範圍第2項所述之可變節流裝置，其中該緩衝部與該變形部之間具有一能夠改變面積之流道。
5. 如申請專利範圍第2項所述之可變節流裝置，其中該緩衝部為一耐磨聚合物元件。
6. 如申請專利範圍第5項所述之可變節流裝置，其中該耐磨聚合物元件為一橡膠。
7. 如申請專利範圍第2項所述之可變節流裝置，其中該緩衝部可耦接一調整部，該調整部的另端係延伸至該殼體的外部。
8. 如申請專利範圍第7項所述之可變節流裝置，其中該調整部為一螺桿。
9. 如申請專利範圍第1項所述之可變節流裝置，其中該變形部為係為一簧片。
10. 如申請專利範圍第2項所述之可變節流裝置，其中該變形部係以至少一固定部，以使其固定於該殼體之內部。
11. 如申請專利範圍第2項所述之可變節流裝置，其中該變形部的一端耦接一固定件，該變形部的另端可受到一壓輪的壓掣，該壓輪係耦接一調整部，該調整部係延伸至該殼體的外部。
12. 如申請專利範圍第11項所述之可變節流裝置，其中該調整部為一螺桿。
13. 如申請專利範圍第2項所述之可變節流裝置，其中該變形部為一曲面結構或一環型結構之其中一者。
14. 如申請專利範圍第1項所述之可變節流裝置，其中該變形部的一面具有一肋部，該肋部係相鄰於第二進口，該肋部面對該第二進口的一面具有一擋塊。
15. 如申請專利範圍第14項所述之可變節流裝置，其中該肋部具有一導流端。
16. 如申請專利範圍第1項所述之可變節流裝置，其中該壓力參考腔係不相通該流體輸出腔。