TWI523406B - 可調整離心調速器速度控制 - Google Patents

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Description

可調整離心調速器速度控制
本發明大體而言係關於氣動裝置之速度控制。更特定而言，本發明係關於用於旋轉式空氣馬達(諸如旋片式空氣馬達)之離心調速器。
諸多氣動工具將一旋片式空氣馬達用作一輸入。旋片式空氣馬達利用一壓縮空氣流使一軸轉動。在旋片式空氣馬達中，一輪轂包括複數個葉片，跨越該複數個葉片產生一壓差以使該軸轉動。通常藉由供應以一恒壓提供之壓縮空氣來給此等馬達提供動力。如此，該馬達之速度僅依據置於該軸上之負載而改變。舉例而言，在油漆攪拌機中，用以使該攪拌機旋轉之一空氣馬達之速度隨著該攪拌機之盛料器中油漆之體積減小而增加。在不需要精確速度控制或操作者可巧妙控制氣動工具之效能之某一情況中，缺乏一空氣馬達速度控制係可接受的。然而，期望限制該空氣馬達可操作之速度以防止該氣動工具之不利操作條件。舉例而言，期望限制油漆攪拌機之速度以防止不必要的空氣引入至油漆中。因此，給諸多旋片式空氣馬達提供簡單限制輸出軸之最高速度之調速器。
離心調速器慣例上與由旋片式空氣馬達提供動力之氣動工具一起使用。離心調速器通常包含耦合至空氣馬達軸之一對重錘。隨著該軸旋轉，該等重錘在離心力下遠離該軸被徑向向外驅使。一停止機構毗鄰該等重錘而定位以便在 該軸旋轉得足夠快以將該等重錘推進至該停止機構中時阻斷供應至馬達的空氣。此等類型之離心調速器因此僅提供一簡單接通/關斷機構。只要該軸以低於一臨限速度旋轉，則該空氣馬達將以該軸負載所指示之任一速度旋轉。在一臨限速度時，該空氣馬達暫時失去所有空氣流直至該軸速度減慢為止。
可給氣動工具及旋片式空氣馬達提供准許空氣馬達軸速度變化之外部速度控件。舉例而言，可在該空氣馬達之排氣裝置處提供一限制閥(諸如一針閥)以限制使該馬達處於高速之空氣量，從而限制跨越該馬達之壓降以防止速度增加。類似地，可使至該馬達的進口節流以達成相同結果。然而，此等節流閥在該軸上之負載改變時不控制軸速度。諸如，針對油漆攪拌機應用中之使用，期望能夠在不停止至該軸的旋轉動力之情形下獨立於置於該軸上之負載更準確地控制空氣馬達之速度。因此，在氣動工具及空氣馬達中存在對經改良之速度控制及調速器系統之一需要。
本發明係針對用於一空氣馬達之一旋轉速度調速器。該旋轉速度調速器包含一外殼、一閥、一軸、一橫桿、一板及一對重錘。該外殼具有一進氣口及一出氣口。該閥安置於該進氣口與該出氣口之間。該軸沿一軸線在該外殼內延伸。該橫桿連接至該軸。該板在該閥與該橫桿之間與該軸相交。該等重錘在樞軸點處可旋轉地連接至該橫桿。每一重錘包含延伸超過該橫桿之一弓形型面邊緣以嚙合該板。 該等弓形型面邊緣經塑形以在該等重錘遠離該軸樞轉時增加該板上之一力矩臂。
圖1係具有與一氣動馬達一起使用之一可調整速度控件之離心調速器10之一透視圖。離心調速器10包括下部外殼12、上部外殼14、帽16、旋鈕18、進口20、出口22及耦合器24。離心調速器10用以限制提供至用以驅動一氣動動力工具之一空氣馬達的壓縮空氣之供應。離心調速器10在耦合器24處接合至該空氣馬達之一軸。通常，耦合器24接合至該軸之與驅動端相對之一曝露端。壓縮空氣透過離心調速器10路由至進口20中且在用以驅動出口22所耦合至的空氣馬達之前路由出至該出口。下部外殼12與上部外殼14組合在一起以包封本發明之離心調速器機構。特定而言，一調速器軸自耦合器24延伸至一閥機構。該閥機構延伸穿過至旋鈕18。該閥機構定位於進口20與出口22之間的一氣流路徑中。進口20與出口22之間的氣流在調速器軸之一特定臨限旋轉速度時被閥機構阻斷。因此，至空氣馬達的氣流被阻斷直至該馬達軸及該調速器軸之速度降低為止。另外，本發明之離心調速器准許進口20與出口22之間的氣流受控制以在不確定該空氣馬達軸上之負載之情形下提供該空氣馬達軸之低於臨限速度之一恒速輸出。藉助旋鈕18調整該臨限速度，該調速器機構在該臨限速度點時阻斷至該空氣馬達的氣流。
圖2係圖1之離心調速器10之一分解視圖，其展示安置於 下部外殼12與上部外殼14之間的一離心調速器機構26。離心調速器10亦包括帽16、旋鈕18、進口20及出口22。調速器機構26包括調速器軸28、橫桿30A及30B、型面重錘臂32A及32B、提升板34、閥桿36及閥座38。調速器機構26進一步包含扣件40、螺母42、銷子44A及44B、套管46A及46B、上部軸承48、下部軸承50、密封件52及密封件54。
橫桿30A及30B使用扣件40耦合至調速器軸28，該扣件擰入至螺母42中。橫桿30A及30B亦可以其他方式(諸如藉助一鉚釘)緊固至調速器軸28。另外，在其他實施例中，僅可使用一單個橫桿。扣件40插入穿過橫桿30A及30B中之每一者內之一居中鏜孔及延伸穿過調速器軸28之鏜孔56。套管46A及46B分別插入至型面重錘臂32A及32B內之孔58A及58B中。型面重錘臂32A及32B之頂部部分插入於橫桿30A與30B之間以使得鏜孔58A及58B分別與橫桿30A及30B中之每一者中之一側翼鏜孔對準。銷子44A及44B分別插入穿過橫桿30A及30B以及型面重錘臂32A及32B。調速器軸28在外殼12及14內於下部軸承50與上部軸承48之間延伸。提升板34之鏜孔60圍繞調速器軸28而定位以使得提升板34擱置於型面重錘臂32A及32B上。閥桿36擱置於貫穿上部軸承48之調速器軸28之一部分上。閥桿36裝配至上部外殼14內之一承窩中。閥座38延伸至上部外殼14中具有一開口之一套口中以與閥桿36接合。帽16配合於閥座38上方且包括一鏜孔以便能夠准許旋鈕18耦合至閥座38。
一空氣馬達之一輸出軸插入至耦合器24中以接合至調速 器軸28。調速器軸28、橫桿30A及30B、型面重錘臂32A及32B以及提升板34在來自輸出軸之輸入旋轉下旋轉。閥桿36及閥座38自調速器軸28延伸以使得通道62與進口20與出口22之間的加壓氣流相交。密封件52及54分別圍繞上部外殼14及閥座38而裝配以防止加壓空氣遷移至上部外殼14及下部外殼12中。型面重錘臂32A及32B由於離心力之移動抬高提升板34以控制閥桿36相對於通道62之位置，從而調整進口20與出口22之間的流。旋鈕18可經旋轉以使閥座38相對於閥桿36之位置獨立移動，從而設定閥桿36可移位之距離及調速器軸28之上限旋轉速度。
圖3係圖2之調速器機構26之一透視圖，其展示耦合至調速器軸28之提升板34及型面重錘臂32A及32B。調速器機構進一步包含橫桿30A及30B、閥桿36、扣件40、銷子44A及44B及上部與下部軸承48及50。
下部軸承50定位於調速器軸28上之頸部64上方。頸部64亦包括一個六角形部66或某一其他面方式嚙合件以用於接合至該空氣馬達軸。扣件40將橫桿30A及30B接合至調速器軸28。螺母42(圖2)擰緊至扣件40上以使得橫桿30A及30B以與調速器軸28之旋轉軸線大體垂直對準之方式固定。調速器軸28包括肩部(圖2&圖4)以用於維持橫桿30A及30B之對準及固定。銷子44A及44B緊緊裝配(例如，壓迫配合壓迫配合)至橫桿鏜孔68A及68B中。銷子44A及44B插入穿過定位於型面重錘臂32A及32B中之孔58A及58B(圖2)內之套管46A及46B(圖2)。銷子44A及44B可緊緊裝配至套 管46A及46B中以使得該等套管在孔58A及58B內旋轉，或套管46A及46B可緊緊配合至孔58A及58B中以使得銷子44A及44B隨該等套管一起旋轉(參見圖2及圖5)。在任一實施例中，准許型面重錘臂32A及32B繞橫桿30A與30B之間的銷子44A及44B旋轉。
型面重錘臂32A及32B包含上部連接器部分70A及70B、下部質量部分72A及72B以及型面邊緣或凸輪74A及74B。上部連接器部分70A及70B定位於橫桿30A與30B之間。下部質量部分72A及72B自上部連接器部分70A及70B剛性懸掛。隨著調速器軸28透過橫桿30A及30B使型面重錘臂32A及32B旋轉，下部質量部分72A及72B之離心力造成分別繞銷子44A及44B之旋轉。特定而言，下部質量部分72A及72B遠離調速器軸28且朝向提升板34而移動。型面邊緣74A及74B沿提升板34中之狹槽76滾轉。狹槽76包含延伸於提升板34之長度之一狹長矩形通道，其大約如上部連接器部分70A及70B之厚度一樣寬。上部連接器部分70A及70B與狹槽76之嚙合確保提升板34隨調速器軸28一起旋轉。
上部軸承48定位於提升板34與閥桿36之間，防止該閥桿在上部外殼14(圖2)內旋轉。然而，准許閥桿36在來自型面重錘臂32A及32B之力下遠離橫桿30A及30B而平移。特定而言，型面邊緣74A及74B之表面與銷子44A及44B之間的距離經變化以使得型面重錘臂32A及32B在銷子44A及44B上之旋轉位置判定提升板34與橫桿30A及30B之間的距 離。在提升板34遠離橫桿30A及30B而移動時，其將閥桿36進一步推動至閥座38(圖2)中以限制穿過離心調速器10之氣流。在本發明中，型面邊緣74A及74B經塑形以在下部質量部分72A及72B以較高旋轉速度進一步遠離調速器軸28而移動時逐漸地抬高提升板34以給調速器軸28提供一上限速度。此外，型面邊緣74A及74B經塑形以在下部質量部分72A及72B以較高旋轉速度進一步遠離調速器軸28而移動時以在提升板34上提供增加的槓桿作用以獨立於空氣馬達上之負載將調速器軸28之速度恆定地維持在低於臨限速度。如將在下文中論述，離心調速器10之一操作者可改變閥座38之位置以改變離心調速器10將准許其所附接之空氣馬達之最大臨限操作速度。
圖4係圖1之離心調速器10之一剖面視圖，其展示穿過調速器機構26之氣流路徑78A至78E。下部外殼12包括承窩80且在接合點82處接合至上部外殼14。調速器軸28包括頸部84。閥桿36包括凸輪86、鏜孔88及桿柱90。上部外殼包括套口92、鏜孔94、密封件96、肩部98及套口99。帽16包括輪緣100、柱102、套口104及鏜孔106。閥座38包括底座108、圓柱體110、柱112及密封件114，該圓柱體包括通道62及橫座111。旋鈕18包括鏜孔116。
下部軸承50裝配至下部外殼12上之承窩80中。承窩80連接至耦合器24，該耦合器包含具有內部或外部螺紋以用於嚙合一空氣馬達上之配合螺紋之一圓柱形凸緣。調速器軸28之頸部64插入至下部軸承50中以使得六角形部66延伸至 耦合器24中。在一項實施例中，六角形部66連接至一夾頭型馬達連接件以用於接合至一空氣馬達軸。調速器軸28沿中心軸線CA延伸至下部外殼12之內部。在上部外殼14在接合點82處接合至下部外殼12之前，調速器機構26如參考圖2及圖3所闡述而連接至調速器軸28。在型面重錘臂32A及32B接合至調速器軸28之後，提升板34圍繞頸部84而定位以擱置於跨置於狹槽76中之上部連接器部分70A及70B之頂部上。上部軸承48亦裝配於頸部84周圍以擱置於提升板34之頂部上。提升板34及上部軸承48包括中心鏜孔以使得其沿中心軸線CA與調速器軸28同軸。此外，閥桿36之鏜孔88與中心軸線CA對準以使得桿柱90自頸部84軸向延伸。然而，凸輪86包括具有一扁平部分之一圓形外部壁，該扁平部分使其中心自桿柱90之中心及中心軸線CA有效地位移以防止閥桿36在上部外殼14與下部外殼12組裝在一起時旋轉。
上部外殼14在接合點82處與下部外殼12接合，該接合點可包含任一適合之可重用機械耦合件，諸如一扣合件。上部外殼14與下部外殼12因此形成用於固持調速器機構26之一內部室，該內部室具有足以准許型面重錘臂32A及32B相對於中心軸線CA徑向向外旋轉之空間。上部外殼14之套口92及鏜孔94分別接納凸輪86及桿柱90。鏜孔94與桿柱90同軸且因此亦與調速器軸28同軸。包括與凸輪86之外部外形配合之一內部外形之套口與凸輪86自中心軸線CA同軸偏移。凸輪86與套口92之相互作用防止桿柱90在調速器 軸28旋轉時旋轉。上部與下部軸承48及50准許調速器軸28及提升板34在下部外殼12與閥桿36之間旋轉。在上部外殼14鏈接至下部外殼12之後，密封件96圍繞桿柱90而定位。
帽16、旋鈕18及閥座38在與上部外殼14組裝在一起之前分裝。密封件114圍繞圓柱體110而定位。柱112擰入至鏜孔106以使得柱112之遠端自帽16突出。柱112延伸穿過帽16足夠遠以使得圓柱體110嚙合套口104。圓柱體110與套口104均具有圓形剖面以使得圓柱體110可在套口104內旋轉。圓柱體110、套口104及柱112與中心軸線CA同軸對準。密封件54圍繞底座108而定位。在閥座38與帽16嚙合之情形下，輪緣100擰入至上部外殼14之肩部98上。密封件52定位於輪緣100與上部外殼14之間。底座108在組裝時裝配至上部外殼14之套口99中。此外，桿柱90嚙合底座108中之橫座111。閥座38之柱112壓迫配合至旋鈕18之鏜孔116中。旋鈕18外接帽16之柱102，但不緊緊嚙合柱102以便不抑制旋鈕18之旋轉。
旋鈕18之旋轉用以調整通道62及閥桿38之橫座111之位置以控制穿過氣流路徑78A至78E之氣流。壓縮空氣在進口20處引入至上部外殼14中。自進口20流入至氣流路徑78A中之空氣經向上(參考圖4之定向)重新引導穿過路徑78B，路徑78B包含延伸至上部外殼14中之一小直徑鏜孔以嚙合氣流路徑78A。空氣自路徑78B散佈至路徑78C中，路徑78C包含上部外殼14與帽16之間的空間。該空氣自兩個側進入通道62且行進至橫座111中(參見圖5)。因此，通 道62之端包含進口，其中橫座111包含一出口。在通過底座108之後，該空氣在進入路徑78E且在出口22處離開上部外殼14之前向內(參考圖4之定向)行進至路徑78D。路徑78D包含延伸至上部外殼14中之一小直徑鏜孔以嚙合路徑78E。注意，圖4展示處於一鎖定位置中之調速器機構26，在該鎖定位置中桿柱90完全嚙合於橫座111以防止型面重錘臂32A及32B向外旋轉。在此一位置中，不准許空氣行進穿過橫座111。自該鎖定位置，一操作者旋轉旋鈕18以控制橫座111相對於桿柱90之位置。旋鈕18經旋轉以使底座108自桿柱90縮回。底座108縮回得越遠，准許型面重錘臂旋轉得越遠，從而准許調速器軸28之旋轉速度越快，如將參考圖5至圖6B更詳細論述。
圖5係圖1之離心調速器10之一剖面視圖，其展示圖4之調速器機構26與氣流路徑78A至78E之相互作用。離心調速器10所附接之空氣馬達之操作使調速器軸28以與該空氣馬達軸相同之速度旋轉。調速器軸28之旋轉致使型面重錘臂32A及32B遭受離心力。如此項技術中所習知之離心力係由重錘臂之旋轉速率(其係由調速器軸28之旋轉速度判定)、重錘臂之質量(其主要受下部質量部分72A及72B影響)及調速器軸28之中心軸線CA與下部質量部分72A及72B之間的距離判定。隨著調速器軸28之旋轉速度增加，作用於型面重錘臂32A及32B上之離心力遠離調速器軸28徑向向外推動下部質量部分72A及72B。上部連接器部分70A及70B之銷子44A及44B處之銷子連接致使重錘臂32A及32B 繞銷子44A及44B旋轉。由型面重錘臂32A及32B施加於銷子44A及44B處之轉矩係由下部質量部分72A及72B之質量力矩臂(例如，下部質量部分72A及72B之質量之中心與銷子44A及44B處之樞軸點之間的距離)判定。此旋轉致使型面邊緣74A及74B沿提升板34之狹槽76滾轉。型面邊緣74A及74B之形狀致使型面重錘臂32A及32B向上(參考圖5之定向)推動提升板34。與提升板槓桿臂(例如，銷子44A處之樞軸點與提升板34和型面邊緣74A之間的接觸點之間的距離)成比例，型面邊緣74A及74B將一力施加至提升板34。
提升板34之抬高向上(參考圖5之定向)推動上部軸承48及閥桿36。軸頸部84延伸至上部軸承48及閥桿36之鏜孔88中，且由於調速器軸28之旋轉而旋轉。凸輪86藉助套口92之嚙合防止閥桿36之旋轉。上部軸承48准許提升板34與閥桿36之間的相對旋轉。然而，上部軸承48向上軸向推動閥桿36以使得桿柱90進一步移動至鏜孔94中。閥桿36之移動推動桿柱90更靠近閥座38之橫座111(這限制氣流路徑78C與78D(圖4)之間的氣流)直至接觸橫座111為止。桿柱90與橫座111之嚙合判定空氣馬達之臨限速度。使用旋鈕18來控制橫座111之位置。
閥座38之柱112插入至旋鈕18之鏜孔116中。柱112附裝至鏜孔116以便能夠傳送轉矩。舉例而言，柱112可與延伸穿過旋鈕18之一固定螺釘壓迫配合或緊固。旋鈕18之壁外接上部帽16之柱102。旋鈕18與柱102緊密接觸以便防止灰塵及碎屑進入帽16，但以便不干擾旋鈕18之旋轉。旋鈕18 之旋轉使柱112在與鏜孔106之一螺紋嚙合內旋轉，這使閥座38在套口104內上移或下移。閥座38之移動亦使底座108及橫座111在套口99內移動，從而更改氣流路徑78C與氣流路徑78D(圖4)之間的限制形狀。
給桿柱90與橫座111之嚙合提供兩個自由度，一個來自閥桿36之移動且一個來自閥座38之移動。閥座38及橫座111之移動控制准許調速器軸28旋轉得多快。特定而言，橫座111在套口99內之降低指示桿柱90將在一較低位置嚙合橫座111。此較低位置定義型面重錘臂32A及32B可使提升板34移動至的最高點。提升板34之最高限制之降低亦限制質量部分74A及74B可自調速器軸28外擺得多遠。質量部分74A及74B能夠擺動得越少，調速器軸28使質量部分74A及74B移動至其與橫座111的嚙合中所需要之旋轉速度越低。因此，將調速器軸28之最高速度限於至調速器軸28的一較低輸入速度。在一嚴重超速條件之情況下，型面重錘臂32A及32B將把提升板34及桿柱90推動至橫座111中從而關閉自氣流路徑78C穿過至氣流路徑78D之所有氣流。在低於此臨限速度之情形下，本發明之型面重錘臂32A及32B進一步經塑形以獨立於調速器軸28所連接至的空氣馬達軸上之負載使調速器軸28以一恒速旋轉。特定而言，型面邊緣74A及74B經塑形以使作用於提升板34上之來自氣流路徑78A至78E之空氣及來自型面重錘臂32A及32B之力平衡。
圖6A及圖6B展示提升板34針對圖2至圖5之調速器機構 26之型面重錘臂32A及32B之不同位置之移位。特定而言，圖6A展示重錘臂32A針對調速器軸28之一低旋轉速度之位置，而圖6B展示重錘臂32A針對調速器軸28之一高旋轉速度之位置。型面邊緣74A在狹槽76內之接觸點CP處接觸提升板34。接觸點CP自銷子44A處之樞軸點延伸形成邊緣力矩臂AE之一距離。下部質量部分72A自銷子44A處之樞軸點延伸形成質量力矩臂Am之一距離。
離心力FC及力矩臂Am判定下部質量部分72A將造成型面重錘臂32A繞銷子44A之多少旋轉力，該旋轉力最終判定型面邊緣74A將推撞提升板34之提升力FL。須使提升力FL等於作用在提升板34上之來自壓縮空氣之壓力FP以使提升板在均衡(如方程式1中所展示)下維持平穩。
FL=FP [方程式1]
另外，由離心力FC及壓力FP在銷子44A處產生之矩須平衡(如方程式2中所展示)以使型面重錘臂32A在均衡下保持旋轉。銷子44A處來自下部質量部分72A之矩係藉由離心力FC乘以質量力矩臂Am來判定。銷子44A處來自壓縮空氣之矩係藉由壓力FP乘以邊緣力矩臂AE來判定。
FCAm=FPAE [方程式2]
如可在圖6A及圖6B中參見，在下部質量部分72A遠離調速器軸28且更靠近提升板34而移動時，力矩臂Am變得較小。相反，在下部質量部分72A遠離調速器軸28移動且接觸點CP進一步遠離銷子44A而在狹槽76中滾轉時，邊緣力矩臂AE變得較大。因此，在調速器軸28之緩慢旋轉速度 時，下部質量部分72A將往往引起型面重錘臂32A之一大量旋轉，從而致使型面邊緣74A相應地抬高提升板34。在力矩臂Am變得較小時，由於型面重錘臂32A之旋轉之提升力變得較弱。然而，來自型面邊緣74A之提升力逐漸變得較強。此准許型面重錘臂32A維持其藉以抬高提升板34之力。自型面邊緣74A之形狀導出之此特徵准許調速器機構26維持調速器軸28之一恒速。
調速器軸28之速度係由准許多少壓縮空氣通過進入氣流路徑78D中來判定。更多氣流准許調速器軸28所連接至的空氣馬達旋轉得更快。另外，由空氣馬達正驅動之工具置於該空氣馬達上之負載使調速器軸28之速度減慢。因此，即使給該空氣馬達供應一穩定壓縮空氣供應，其速度也可在沉重負載下降低。
在本發明中，調速器機構26准許在沉重負載期間提供額外氣流以使得該空氣馬達之速度不降低。此一結果係由調速器機構26平衡1)作用於提升板34上之來自壓縮空氣(其平移穿過閥桿36及上部軸承48)之向下力，及2)作用於提升板34上之來自型面重錘臂32A及32B之向上力之能力達成。來自壓縮空氣之該力係由提供至進口20(圖4)的壓縮空氣之壓力判定，該壓力係恆定的。舉例而言，進口20通常連接至一工廠內之一壓縮空氣源。因此，在該空氣馬達軸上之負載增加時，該空氣馬達軸使調速器軸28之旋轉減慢，這致使型面重錘臂32A及32B下降。型面重錘臂32A及32B之下降准許額外氣流進入橫座111及退出口22，從而增加空 氣馬達之速度以抵消由於負載之速度降低。型面重錘臂32A及32B將在銷子44A及44B上向外擺動直至提升板34處於一均衡狀態中。均衡係由型面邊緣74A及74B之形狀達成。型面邊緣74A及74B使接觸點CP之瞬心移動以改變AE與Am之間的比率，從而使方程式1平衡。舉例而言，在較高旋轉速度時(如圖6B中所展示)，重錘臂32A及32B由於較大離心力而處於一較高角度位置，從而減小力矩臂Am。因此，重錘臂32A及32B需要一較大邊緣力矩臂AE來獲得均衡。
儘管已參考實例性實施例闡述了本發明，但彼等熟習此項技術者將瞭解，可對該等實施例作出各種改變且可用其等效物替代其元件而不背離本發明之範疇。另外，亦可對本發明之教示作出諸多修改以調適於一特定情況或材料而不背離本發明之實質範疇。因此，不意欲將本發明限於所揭示之(若干)特定實施例，而是本發明將包括屬於隨附申請專利範圍之範疇內之所有實施例。
10‧‧‧離心調速器
12‧‧‧下部外殼
14‧‧‧上部外殼
16‧‧‧帽
18‧‧‧旋鈕
20‧‧‧進口
22‧‧‧出口
24‧‧‧耦合器
26‧‧‧調速器機構
28‧‧‧調速器軸
30A‧‧‧橫桿
30B‧‧‧橫桿
32A‧‧‧型面重錘臂
32B‧‧‧型面重錘臂
34‧‧‧提升板
36‧‧‧閥桿
38‧‧‧閥座
40‧‧‧扣件
42‧‧‧螺母
44A‧‧‧銷子
44B‧‧‧銷子
46A‧‧‧套管
46B‧‧‧套管
48‧‧‧上部軸承
50‧‧‧下部軸承
52‧‧‧密封件
54‧‧‧密封件
56‧‧‧鏜孔
58A‧‧‧孔
58B‧‧‧孔
60‧‧‧鏜孔
62‧‧‧通道
64‧‧‧頸部
66‧‧‧六角形部
68A‧‧‧橫桿鏜孔
68B‧‧‧橫桿鏜孔
70A‧‧‧上部連接器部分
70B‧‧‧上部連接器部分
72A‧‧‧下部質量部分
72B‧‧‧下部質量部分
74A‧‧‧型面邊緣/凸輪
74B‧‧‧型面邊緣/凸輪
76‧‧‧狹槽
78A‧‧‧氣流路徑
78B‧‧‧氣流路徑
78C‧‧‧氣流路徑
78D‧‧‧氣流路徑
78E‧‧‧氣流路徑
80‧‧‧承窩
82‧‧‧接合點
84‧‧‧頸部
86‧‧‧凸輪
88‧‧‧鏜孔
90‧‧‧桿柱
92‧‧‧套口
94‧‧‧鏜孔
96‧‧‧密封件
98‧‧‧肩部
99‧‧‧套口
100‧‧‧輪緣
102‧‧‧柱
104‧‧‧套口
106‧‧‧鏜孔
108‧‧‧底座
110‧‧‧圓柱體
111‧‧‧橫座
112‧‧‧柱
114‧‧‧密封件
116‧‧‧鏜孔
AE‧‧‧邊緣力矩臂
Am‧‧‧力矩臂/質量力矩臂
CA‧‧‧中心軸線
CP‧‧‧接觸點
FC‧‧‧離心力
FL‧‧‧提升力
FP‧‧‧壓力
圖1係本發明之一離心調速器之一透視圖，該離心調速器具有與一氣動馬達一起使用之一可調整速度控件。
圖2係圖1之離心調速器之一分解視圖，其展示安置於一調速器外殼內之一離心調速器機構。
圖3係圖2之調速器機構之一透視圖，其展示耦合至一調速器軸之一提升板及型面重錘臂。
圖4係圖1之離心調速器之一剖面視圖，其展示穿過調速 器機構之一氣流路徑。
圖5係圖1之離心調速器之一剖面視圖，其展示圖4之調速器機構與該氣流路徑之相互作用。
圖6A及圖6B展示一提升板針對圖2至圖5之調速器機構之型面重錘臂之不同位置之移位。
28‧‧‧調速器軸
30A‧‧‧橫桿
30B‧‧‧橫桿
32A‧‧‧型面重錘臂
32B‧‧‧型面重錘臂
34‧‧‧提升板
36‧‧‧閥桿
40‧‧‧扣件
44A‧‧‧銷子
44B‧‧‧銷子
48‧‧‧上部軸承
50‧‧‧下部軸承
64‧‧‧頸部
66‧‧‧六角形部
68A‧‧‧橫桿鏜孔
68B‧‧‧橫桿鏜孔
70A‧‧‧上部連接器部分
70B‧‧‧上部連接器部分
72A‧‧‧下部質量部分
72B‧‧‧下部質量部分
74A‧‧‧型面邊緣/凸輪
74B‧‧‧型面邊緣/凸輪
76‧‧‧狹槽

Claims (20)

  1. 一種離心調速器，其包含：一外殼；一閥座，其安裝於該外殼內；一調速器軸，其安裝至該外殼以沿一軸線旋轉；一離心臂，其在一樞軸點處可旋轉地鏈接至該調速器軸以便可自該軸線在一徑向方向上延伸，該離心臂包括相對於該樞軸點不均勻安置之一弓形型面邊緣；及一閥桿，其在該外殼內機械地擱置在該弓形型面邊緣上以嚙合該閥座；其中該離心臂之旋轉使該閥桿相對於該閥座移位。
  2. 如請求項1之離心調速器，其中該調速器軸進一步包含：一橫桿，其剛性地接合至該調速器軸，該橫桿包括該樞軸點。
  3. 如請求項1之離心調速器，其中該離心臂包含：一連接器部分，其包含一板以用於在該樞軸點處接合至該調速器軸；及一質量部分，其自該連接器部分延伸以便可遠離該調速器軸樞轉；其中該連接器部分包括該弓形型面邊緣。
  4. 如請求項1之離心調速器，且其進一步包含：一提升板，該調速器軸延伸穿過該提升板且該提升板定位於該型面邊緣與該閥桿之間。
  5. 如請求項4之離心調速器，且其進一步包含：一第一軸承，其圍繞該調速器軸定位於該調速器軸之一第一端與該外殼之間；及一第二軸承，其圍繞該調速器軸之一第二端而定位於該閥桿與提升板之間。
  6. 如請求項4之離心調速器，其中該調速器軸同軸延伸至該閥桿中，且該閥桿同軸延伸至該閥座中。
  7. 如請求項6之離心調速器，其中：該閥桿包括一凸輪，該凸輪在自該軸線偏移之一套口中安裝至該外殼以防止該閥桿之旋轉；且該提升板包括一狹槽，該型面邊緣跨置在該狹槽中以使得該提升板隨該調速器軸一起旋轉。
  8. 如請求項4之離心調速器，且其進一步包含：一橫桿，其剛性地接合至該調速器軸；一第一離心臂，其在一第一樞軸點處可樞轉地接合至該橫桿以使得一第一型面邊緣朝向該閥桿延伸超過該橫桿；及一第二離心臂，其在一第二樞軸點處可樞轉地接合至該橫桿以使得一第二型面邊緣朝向該閥桿延伸超過該橫桿。
  9. 如請求項1之離心調速器，其中該閥座可調整地安裝至該外殼以改變該離心臂可移位該閥桿之一距離。
  10. 如請求項9之離心調速器，且其進一步包含：一帽，其耦合至該外殼以將該閥座含納於該外殼內； 一閥座柱，其被擰入至該帽中之一鏜孔中；及一旋鈕，其接合至該閥座柱以使該閥座旋轉。
  11. 如請求項1之離心調速器，且其進一步包含：一通道，其自一第一端至一第二端延伸穿過該閥座；一進口，其延伸至該外殼中以便流體耦合至該通道之該第一端；及一出口，其延伸至該外殼中以便流體耦合至該通道之該第二端；其中該弓形型面邊緣經組態以旋轉以在該第一端與該第二端之間將該閥桿推動至該通道中以限制自該進口至該出口之氣流。
  12. 一種用於一空氣馬達之旋轉速度調速器，該調速器包含：一外殼，其具有一進氣口及一出氣口；一閥，其安置於該進氣口與該出氣口之間；一軸，其沿一軸線在該外殼內延伸；一橫桿，其連接至該軸；一板，其在該閥與該橫桿之間與該軸相交；及一對重錘，其在樞軸點處可旋轉地連接至該橫桿，每一重錘包含延伸超過該橫桿以嚙合該板之一型面邊緣，該型面邊緣經塑形以在該等重錘遠離該軸樞轉時增加該板上之一力矩臂。
  13. 如請求項12之旋轉速度調速器，其中該等型面邊緣係弓形的且相對於該等樞軸點不均勻地安置。
  14. 如請求項12之旋轉速度調速器，其中每一重錘包含：一連接器部分，其包含一板以用於在該等樞軸點處接合至該橫桿；及一質量部分，其自該連接器部分延伸以便可遠離該軸樞轉；其中該連接器部分包括該型面邊緣。
  15. 如請求項12之旋轉速度調速器，其中該閥包含：一閥座，其安置於該進氣口與該出氣口之間，該閥座包括一通道；一閥桿，其與該板嚙合且具有朝向該閥座之該通道延伸之一桿柱；其中該閥座可相對於該外殼調整以便改變該桿柱與該通道之間的一距離。
  16. 如請求項15之旋轉速度調速器，且其進一步包含：一第一軸承，其圍繞該軸定位於該軸之一第一端與該外殼之間；及一第二軸承，其圍繞該軸於一第二端處定位於該閥桿與板之間；其中該軸同軸延伸至該閥桿中，且該閥桿同軸延伸至該閥座中。
  17. 如請求項12之旋轉速度調速器，其中：該閥桿包括一凸輪，該凸輪在自該軸線偏移之一套口中安裝至該外殼以防止該閥桿之旋轉；且該板包括一狹槽，該型面邊緣跨置在該狹縫中以使得 該板隨該軸一起旋轉。
  18. 一種用於一空氣馬達之離心調速器，該離心調速器包含：一外殼，其包含：一進氣口；一出氣口；一第一閥套口；一第二閥套口；及一軸套口；一閥座，其經組態以在該第一閥套口內可調整地平移，該閥座包括在該進氣口與該出氣口之間延伸之一空氣路徑；一閥桿，其經組態以在該第二閥套口內自由滑動，該閥桿包括與該閥座中之該空氣路徑相交之一桿柱；一調速器軸，其沿一軸線延伸，該調速器軸具有：一第一端，其安置於該軸套口中；及一第二端，其嚙合該閥桿；及一調速器機構，其耦合至該調速器軸，在離心力下在該第二閥套口內沿該調速器軸之該第二端推動該閥桿，該調速器機構包含在該調速器軸之增加之旋轉速度下將增加之力施加至該閥桿之一型面表面。
  19. 如請求項18之離心調速器，其中該調速器機構包含：一提升板，該調速器軸之該第二端延伸穿過該提升板； 一橫桿，其剛性地接合至該調速器軸；及一對重錘臂，其接合至該橫桿之遠端以便能夠在離心負載下遠離該調速器軸而旋轉，每一重錘臂具有嚙合該提升板之一型面邊緣，該等型面邊緣經塑形以在該重錘臂進一步遠離該調速器軸移動時增加該提升板上之一力矩臂。
  20. 如請求項18之離心調速器，其中：該外殼進一步包含：一帽，其耦合至該外殼以將該閥座含納於該第一套口內；且該閥座包含：一圓柱體，其在該第一套口內平移；及一螺紋柱，其自該圓柱體延伸以嚙合該帽中之一螺紋鏜孔。
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