TWI666386B - Pneumatic actuator - Google Patents

Abstract

本發明所揭露之氣動式致動裝置，其包含有：一基座組，與設於該基座組內之一氣動組、一驅動組及一正逆切換組；於該基座組預設緣面之至少一入氣口，及連通各該入氣口、正旋容室及逆旋容室之一主流道，並形成分別與各該正、逆旋容室相連通至該基座組外之一正流道及一逆流道，於該後蓋座分別形成可與各該正、逆流道相連通之一正溝通槽及一逆溝通槽，並使各該正、逆溝通槽可分別連通至該氣動組；該驅動組係與該氣動轉軸相接設，使各該氣動轉軸及驅動組同步產生旋動，配合該驅動組接設一被致動裝置，以驅動該被致動裝置產生線性或旋轉位移作動；該正逆切換組具有一正旋閥組件及一逆旋閥組件，於各別線性推移各該正旋閥組件及逆旋閥組件則可分別切換各該正、逆流道之流通與不流通狀態；藉此，利用於一基座組可同時達到入氣、排氣、驅動、加強負載及切換等功能，而具有整合及簡化零組件之效果，並利用鎚打式驅動組之間接傳提升負載能力，再配合正逆切換組達到可獨立切換及手動切換之雙重效果，且又能有效簡化配線者。

Description

氣動式致動裝置

本發明係有關於致動裝置之技術，特別是指提供相關機構產生預設範圍之線性或旋轉移動，並使其能增加輸出功率，且作動較為平順穩定者。

致動器(Actuators)，又稱為執行器、促動器、操動件、驅動器或驅動件，主要作為將各式能量轉換為機械動能的裝置，藉以控制驅動物體產生預設動作者；由於機電整合系統中，其常用元件大致上包含控制器(Controller)、感測器(Sensor)、致動器(Actuators)及受控制機構等，而致動器則可驅動受控制機構產生預設的位移。

致動器常見能量來源，如電磁式致動器、油壓式致動器及氣壓式致動器等，其他應用較少者如壓電致動器及超音波馬達；其中「電磁式致動器」係利用載有電流的導體，於電磁鐵或永久磁鐵所形成之磁場上的受力原理，將其轉換成線性或旋動之機械能，此類技術如國內第094121583號發明專利所揭露之「致動器及幫浦裝置」；「油壓式致動器」則是利用液壓油所產生的壓力能轉換成機械能，此類技術如國內第102143008號發明專利所揭露之「諧波齒輪裝置及中空型旋轉致動器」；「氣壓式致動器」即以空氣的壓力能轉換，以產生直線或旋轉運動的傳動裝置，此類技術如國內第106206277號新型專利所揭露之「氣動式翻身床架結構」。

前述三種能量轉換成動能的方式，各有優缺點；例如，「電磁式致動器」的優點為適合高速且中低負荷的應用，缺點則係需較複雜控制電路控制其動作；「油壓式致動器」的優點為可負荷較重、易於調整且動作較平順，缺點則是液壓油容易受溫度影響，且漏油時容易引起火災；「氣壓式致動器」的優點為作動速度較快、元件構造簡單及構件較為清潔等，缺點則是空氣具有壓縮性以致作動精準度易產生誤差、負荷與動力較小、 排氣噪音大等問題。

除能量轉換方式不同外，致動器於應用上，依被致動裝置的機構不同而產生不同的作動，依被致動裝置的動作區分，又可分為「線性作動」及「旋轉作動」，其中被致動裝置之「線性作動」，係指被致動裝置受驅動後會產生一直線方向移動；而被致動裝置之「旋轉作動」，則指被致動裝置受驅動後會產生旋轉移動者。因此，當被致動裝置的機構為旋轉作動時，則致動器可應用各種伺服馬達或各種氣缸、液壓缸等元件；若被致動裝置的機構為直線運動時，則可由旋轉運動配合機構方法轉換為直線運動，或直接使用線性致動器，如線性馬達或線性氣油壓缸等。

進一步針對氣壓式致動器(pneumatic actuator)進行技術分析，其同樣可驅動「被致動裝置」產生線性及旋轉兩種作動方式，然而氣壓式致動器的傳動形式則亦同樣有線性傳動及旋轉傳動的區分，依「致動器」本身因內部機械結構應用，使產生的傳動輸出形式有所差異；以線性傳動之致動器最常應用者如氣壓缸等，旋轉傳動之致動器則以旋轉馬達最為常見。但無論制動器以何種傳動形式，配合被致動裝置以何種作動方式，均端來設計者依相關環境條件及使用需求進行設計與應用。

一般而言，氣壓式致動器通常會利用一氣壓管路與一氣壓源相接，當氣壓源輸入氣體至致動器時，則會使致動器內部機構帶動一傳動軸產生作動，進而驅動與傳動軸相接設之一被致動裝置；因此利用氣壓源的開啟與關閉，則可使各該傳動軸及被致動裝置產生或停止作動。另一方面，如要使傳動軸之傳動產生正旋或逆旋、前進或後退等切換，則需進一步設置一切換裝置。若要能調整入氣的氣壓大小，以使傳動之功率產生變化，則須先於致動器之入氣口外接一調整閥組，再以一氣體管路聯結調整閥組及氣壓源。

氣壓式致動器的優點，包括：空氣源不匱乏，乾燥的壓縮空氣其可操作溫度範圍相當廣幾乎不受限制，使用後的空氣乾淨可不用回收，氣壓組件構造簡單且使用壽命長，因氣體具有可膨脹性以有效提升靈 敏度，維修保養簡易，以及氣壓可配管至任何地方並且容易結合於控制系統中。

惟，習知氣壓式致動器缺點為：可負載數值範圍小以致僅能驅動重量較輕的被致動裝置；另外，習知氣壓式致動器本身未具有切換組結構設計，除了無法獨立進行切換操作，亦不具手動方式進行切換的功能，其大多利用二氣壓管路分別銜接於致動器預設二部位，藉由分別供氣給各氣壓管路以產生正、逆旋切換，或線性往復切換，或者另添設一切換控制組進行切換；再者，如前述因部份氣壓式致動器須透過管路進行切換，使得配管線路相當複雜而影響其他組件之運轉空間與動線；此外，習知氣壓式致動器技術僅具有傳動組進行傳動，配合入氣與排氣之結構設計，其他組件如調節閥及切換組皆以外接方式設置，未能有效整合以簡化零組件；因此本案發明人提供一種線性驅動之氣動式致動裝置，以解決前述習知問題。

有鑑於此，本發明所揭露之氣動式致動裝置，其包含有：一基座組，與設於該基座組內之一入氣流道、一排氣流道、一氣動組、一驅動組、一正逆切換組及一調節閥組；該入氣流道具有設於該第二基座預設緣面之至少一入氣口，及連通各該入氣口、正旋容室及逆旋容室之一主流道，並形成分別與各該正、逆旋容室相連通至該第二基座外之一正流道及一逆流道，於該後蓋座分別形成可與各該正、逆流道相連通之一正溝通槽及一逆溝通槽，並使各該正、逆溝通槽可分別連通至該氣動組；該排氣流道，係由該氣動組連通至該基組座外；該驅動組係與該氣動轉軸相接設，使各該氣動轉軸及驅動組同步產生旋動，配合該驅動組接設一被致動裝置，以驅動該被致動裝置產生線性位移；該正逆切換組，具有一正旋閥組件及一逆旋閥組件，於各別線性推移各該正旋閥組件及逆旋閥組件則可分別切換各該正、逆流道之流通與不流通狀態；藉由上述構件，於一基座組上設有入氣流道、排氣流道、氣動組、驅動組及正逆切換組之結構設計，使得於一裝置中可同時達到入氣、排氣、驅動、加強負載及切換等功能，而具有整合及簡化零組件之效果，並利用鎚打式之驅動組間接傳動一驅動轉軸產生 旋轉驅動力，可提升負荷及負載能力，配合正逆切換組之結構設計，故同時具有可獨立進行切換操作，及手動方式進行切換之雙重效果，且無需使用氣壓管路進行切換以有效簡化配線，故為可廣泛應用、具高實用性及濟價值之致動技術者。

本發明之主要目的即在提供一種氣動式致動裝置，其具有驅動組之結構設計，係以鎚打式機構間接傳動一驅動轉軸產生旋轉，因此具有較高的旋轉扭力，可提升負荷及負載能力，以驅動較重的被致動裝置。

本發明之次一目的即在提供一種氣動式致動裝置，其基座組上設有入氣流道、排氣流道、氣動組、驅動組及正逆切換組之結構設計，係於一裝置內可進行入氣、排氣、驅動、加強負載及切換等作業，而具有整合及簡化零組件之效果。

本發明之再一目的即在提供一種氣動式致動裝置，其本身具有正逆切換組之結構設計，故同時具有可獨立進行切換操作，及手動方式進行切換之雙重效果。

本發明之更一目的即在提供一種氣動式致動裝置，係因具有正逆切換組之結構設計，而無需使用氣壓管路進行切換，故可達到簡化配線之效果。

[本發明]

(10)‧‧‧基座組

(11)‧‧‧第一基座

(111)‧‧‧凸緣

(12)‧‧‧第二基座

(124)‧‧‧正旋容室

(125)‧‧‧逆旋容室

(126)‧‧‧排水槽

(127)‧‧‧排水孔

(13)‧‧‧後蓋座

(14)‧‧‧迫緊件

(20)‧‧‧入氣流道

(21)‧‧‧入氣口

(22)‧‧‧主流道

(231)‧‧‧正流道

(232)‧‧‧逆流道

(241)‧‧‧正溝通槽

(242)‧‧‧逆溝通槽

(251)‧‧‧上正通孔

(252)‧‧‧上逆通孔

(253)‧‧‧下正通孔

(254)‧‧‧下逆通孔

(30)‧‧‧排氣流道

(40)‧‧‧氣動組

(41)‧‧‧氣動轉軸

(411)‧‧‧凸齒

(42)‧‧‧氣缸

(421)‧‧‧正入口

(422)‧‧‧逆入口

(43)‧‧‧前板

(431)‧‧‧軸承

(44)‧‧‧後板

(441)‧‧‧軸承

(45)‧‧‧插銷

(46)‧‧‧葉片

(50)‧‧‧驅動組

(51)‧‧‧驅動座

(511)‧‧‧凹槽

(52)‧‧‧驅動轉軸

(53)‧‧‧轉接套筒元件

(54)‧‧‧鎚打環

(55)‧‧‧銷件

(60)‧‧‧正逆切換組

(61)‧‧‧正旋閥組件

(62)‧‧‧逆旋閥組件

(70)‧‧‧調節閥組

(80)‧‧‧被致動裝置

第一圖為本發明一較佳實施例之立體外觀圖。

第二圖為本發明一較佳實施例之立體分解圖一。

第三圖為本發明一較佳實施例之立體分解圖二。

第四圖為本發明一較佳實施例之立體分解圖三。

第五圖為本發明一較佳實施例之立體局部剖視圖。

第六圖為本發明一較佳實施例之組設示意圖一。

第七圖為本發明一較佳實施例之組設示意圖二。

第八圖為本發明一較佳實施例之組設示意圖三。

第九圖為本發明一較佳實施例之逆旋氣體流動狀態圖一。

第十圖為本發明一較佳實施例之逆旋氣體流動狀態圖二。

第十一圖為本發明一較佳實施例之逆旋氣體流動狀態圖三。

第十二圖為本發明一較佳實施例之逆旋氣體流動狀態圖四。

第十三圖為本發明一較佳實施例之逆旋氣體流動狀態圖五。

第十四圖為本發明一較佳實施例之逆旋氣體流動狀態圖六。

第十五圖為本發明一較佳實施例之逆旋氣體流動狀態圖七。

第十六圖為本發明一較佳實施例之正旋氣體流動狀態圖一。

第十七圖為本發明一較佳實施例之正旋氣體流動狀態圖二。

第十八圖為本發明一較佳實施例之正旋氣體流動狀態圖三。

第十九圖為本發明一較佳實施例之正旋氣體流動狀態圖四。

第二十圖為本發明一較佳實施例之正旋氣體流動狀態圖五。

第二十一圖為本發明一較佳實施例之正旋氣體流動狀態圖六。

第二十二圖為本發明一較佳實施例之入氣口設置方位狀態圖一。

第二十三圖為本發明一較佳實施例之入氣口設置方位狀態圖二。

第二十四圖為本發明一較佳實施例之於應用上的使用狀態圖一。

第二十五圖為本發明一較佳實施例之於應用上的使用狀態圖二。

第二十六圖為本發明一第二實施例之立體分解圖。

首先請參照第一圖至第九圖，本發明所提供之一種氣動式致動裝置，係以雙鎚式之驅動機構應用作說明，其包含有：一基座組(10)，與設於該基座組(10)內之一入氣流道(20)、一排氣流道(30)、一氣動組(40)、一驅動組(50)、一正逆切換組(60)及一調節閥組(70)。

該基座組(10)，其依序接設之一第一基座(11)、一第二基座(12)及一後蓋座(13)；並使該第一基座(11)之一側緣面形成一凸緣(111)，以與該第二基座(12)相互接設定位；該驅動組(50)設於該第一基座(11)內；該氣動組(40)設於該第二基座(12)內；且於該第二基座(12)內形成有可分別連通至外 部之一正旋容室(124)及一逆旋容室(125)；該第二基座(12)其提供組設之內緣壁預設部位，凹設有至少一排水槽(126)；該第一基座(11)其提供組設之內緣壁預設部位，形成階梯狀凸緣，並於第一基座(11)內緣壁最低位置設有至少一排水孔(127)；各該第二基座(12)及後蓋座(13)間設有一迫緊件(14)。

該入氣流道(20)，係形成於該第二基座(12)內部，其係由至少一入氣口(21)、一主流道(22)、一正流道(231)、一逆流道(232)、一正溝通槽(241)及一逆溝通槽(242)等元件所組成；該入氣口(21)係設於該第二基座(12)外部預設緣面；該主流道(22)可連通各該入氣口(21)、正旋容室(124)及逆旋容室(125)；各該正流道(231)及逆流道(232)則分別連通各該正旋容室(124)及逆旋容室(125)；各該正溝通槽(241)及逆溝通槽(242)則設於該後蓋座(13)上，並分別與各該正流道(231)及逆流道(232)相聯通；各該正溝通槽(241)及逆溝通槽(242)分別連通至組設該氣動組(40)之該第二基座(12)部位；另一方面，該迫緊件(14)上對應各該正、逆流道(231)(232)及正、逆溝通槽(241)(242)之相對位置，分別設有至少一上正通孔(251)、上逆通孔(252)及至少一下正通孔(253)、及至少一下逆通孔(254)。

該排氣流道(30)，係由該氣動組(40)部位連通至該第二基座(12)外緣面預設部位所形成之通道。

該氣動組(40)，係組設於該第二基座(12)內，並接受經由各該正、逆溝通槽(241)(242)流通之氣體而產生轉動；其具有一氣動轉軸(41)，當氣體經由該正溝通槽(241)進入該氣動組(40)時，該氣動轉軸(41)則產生正旋方向之轉動，當氣體經由該逆溝通槽(242)進入該氣動組(40)時，該氣動轉軸(41)則產生逆旋方向之轉動；該氣動組(40)具有一氣缸(42)，其上預設部位分別設有可連通至內部之一正入口(421)及一逆入口(422)；該氣缸(42)兩端緣面分別接設有一前板(43)及一後板(44)，並以一插銷(45)將各該前板(43)、氣缸(42)及後板(44)依序串接與以定位；於各該前板(43)及後板(44)中央處分別設有一軸承(431)(441)；該氣動轉軸(41)係設於該氣缸(42)內，並可於其內作旋轉；於該氣動轉軸(41)之圓周環設有若干葉片(46)，並使各該葉片(46)可分別於該氣動轉軸(41)之徑向作線性位移。

該驅動組(50)，係組設於該第一基座(11)內並與該氣動轉軸(41)相接設，並使各該氣動轉軸(41)及驅動組(50)同步產生旋動，配合該驅動 組(50)接設一被致動裝置(80)，以驅動該被致動裝置(80)產生線性位移作動或旋轉位移作動；該驅動組(50)具有一驅動座(51)及一驅動轉軸(52)，其中該驅動座(51)係與該氣動轉軸(41)相連接而可與之同步旋轉；該驅動轉軸(52)則受該驅動座(51)之傳動而與各該氣動轉軸(41)及驅動座(51)同步旋轉，並使該驅動轉軸(52)之預設部位與該被致動裝置(80)相接設；各該驅動轉軸(52)及被致動裝置(80)間，設有一轉接套筒元件(53)；於該驅動座(51)內設有二鎚打環(54)，並以至少一銷件(55)串接各該驅動座(51)及鎚打環(54)；該驅動轉軸(52)則穿設各該驅動座(51)及鎚打環(54)，並使各該鎚打環(54)可於該驅動轉軸(52)上作旋轉；該氣動轉軸(41)與該驅動座(51)相接處，則以環設之若干凸齒(411)設於該氣動轉軸(41)一端，配合該驅動座(51)預設部位設有呈環設狀之若干凹槽(511)，再令各該凸齒(411)及凹槽(511)相互嵌設。當該氣動轉軸(41)帶動該驅動座(51)產生同步旋轉時，各該鎚打環(54)亦產生旋動，並間接傳動該驅動轉軸(52)產生旋轉，進而帶動該被致動裝置(80)。

該正逆切換組(60)，其具有分別組設於各該正旋容室(124)及逆旋容室(125)內之一正旋閥組件(61)及一逆旋閥組件(62)，於各別線性推移各該正旋閥組件(61)及逆旋閥組件(62)則可分別切換各該正、逆流道(231)(232)之流通與不流通狀態；該正旋閥組件(61)以相當面積抵接組設於該正旋容室(124)之內緣壁；該逆旋閥組件(62)以相當面積抵接組設於該逆旋容室(125)之內緣壁。

該調節閥組(70)，設於該入氣口(21)上，並使該調節閥組(70)接設一供氣源(圖中未示)，藉由該調節閥組(70)可調整氣體進入該入氣口(21)之流量大小；或將該入氣口直接與一供氣源(圖中未示)接設，以輸入氣體進入該主流通道。

藉由上述構件，於該基座組(10)上同時設有各該入氣流道(20)、排氣流道(30)、氣動組(40)、驅動組(50)、正逆切換組(60)及調節閥組(70)之結構設計，使得於一裝置中可同時達到入氣、排氣、驅動、加強負載、正逆切換及氣壓調節等功能，而具有整合及簡化零組件之效果，並利用鎚打式之該驅動組(50)間接傳動該驅動轉軸(52)產生旋轉驅動力，可提升負荷及負載能力，配合該正逆切換組(60)之結構設計，使具有進行可獨立切換及手動切換之雙重效果，且無需使用氣壓管路進行切換以有效簡化配線，加 上可調節氣壓流量之該調節閥組(70)，故使整體結構為可廣泛應用、具高實用性及濟價值之致動技術者。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述如下：本發明於組設前，須預先組設各該氣動組(40)及驅動組(50)；組設該氣動組(40)時，請參照第三圖，各該凸齒(411)係以一體成形方式預先形成於該氣動轉軸(41)上；然後將各該葉片(46)組設於該氣動轉軸(41)上，並將整組容設於該氣缸(42)內；將各該軸承(431)(441)分別組設於各該前板(43)及後板(44)預設部位；再將組設後之各該前板(43)及後板(44)分別套設於該氣動轉軸(41)之兩端；最後再以一插銷(45)依序共同串接各該前板(43)、氣缸(42)及後板(44)，即組設完成。組設該驅動組(50)時，請參照第四圖，各該凹槽(511)係以一體成形方式預先形成於該驅動座(51)預設部位；然後將各該鎚打環(54)容設於該驅動座(51)內，並使該驅動轉軸(52)共同穿設串接各該驅動座(51)及鎚打環(54)；最後再以二銷件(55)分別串接各該驅動座(51)及鎚打環(54)於二預設部位，即組設完成。

本發明於組設前，請參照第五圖，須預先形成一體狀態之各該第一、第二基座(11)(12)與其他技術特徵的結合。其包括，該第一基座(11)以一體方式形成併列之各該正、逆旋容室(124)(125)；於該第二基座(12)內部下方預設部位以一體方式形成一主流道(22)，並使該主流道(22)與各該正、逆旋容室(124)(125)相連通；並於該第二基座(12)外緣面三個預設部位，以一體方式分別形成三個入氣口(21)，且各該入氣口(21)均可連通至該主流道(22)；於該第二基座(12)內部下方預設部位以一體方式形成連通至該第二基座(12)外部之該排氣流道(30)；該第二基座(12)內部下方預設部位以一體方式形成有各該正、逆流道(231)(232)，並使其分別連通各該正、逆旋容室(124)(125)；於組設該氣動組(40)之該第二基座(12)之內緣壁預設部位，以一體方式形成凹狀之一排水槽(126)；另於組設該驅動組(50)之該第一基座(11)之內緣壁預設部位，以一體方式形成凹狀之一排水孔(127)；即完成。

將前述各組件相組接時，請參照第二圖及第六圖至第八圖，首先將該氣動組(40)容設於該第二基座(12)內，將該驅動組(50)容設於該第一基座(11)內；將各該凸齒(411)與凹槽(511)相互對位嵌設，並將該第一基座(11) 固設於該第二基座(12)之凸緣(111)上；再將各該正旋閥組件(61)及逆旋閥組件(62)分別組設於各該正旋容室(124)及逆旋容室(125)內；最後將各該迫緊件(14)及後蓋座(13)依序組設固定於該第二基座(12)之另側上；再依需求組接該調節閥組(70)於其一之該入氣口(21)處，即組設完成。

本發明於逆轉狀態時，即該驅動轉軸(52)呈逆時針方向旋轉，請參照第九圖至第十四圖，首先將該逆旋閥組件(62)按壓使其深入該第二基座(12)內，氣體之入氣路徑，透過該調節閥組(70)進入該入氣口(21)，接著進入主流道(22)後，此時因流經該正旋容室(124)時該正流道(231)受到該正旋閥組件(61)阻檔，而該逆旋閥組件(62)未阻檔往該逆流道(232)，因此空氣將進入該逆流道(232)，接著經過該下逆通孔(254)而進入該逆溝通槽(242)，沿該逆溝通槽(242)流通至上方處，即再次經過該上逆通孔(252)，並由該逆入口(422)進入該氣缸(42)內以吹動各該葉片(46)，使該氣動轉軸(41)產生逆時針方向旋轉。接著帶動該驅動座(51)同步產生逆時針分向旋轉，再間接帶動該驅動轉軸(52)及組設其上之該轉接套筒元件(53)亦產生同向旋轉。其排氣路徑，請參照第十四圖至第十五圖，當空氣進入該氣缸(42)內並帶動各該氣動轉軸(41)及葉片(46)旋轉時，空氣亦隨同旋轉至該氣缸(42)下方，經由該氣缸(42)下方的通孔進入該排氣流道(30)，最後排出該第二基座(12)外。

本發明於正轉狀態時，即該驅動轉軸(52)呈正時針方向旋轉，請參照第十六圖至第二十圖，首先將該正旋閥組件(61)按壓使其深入該第二基座(12)內，氣體之入氣路徑，透過該調節閥組(70)進入該入氣口(21)，接著進入主流道(22)後，此時因該正旋閥組件(61)未阻檔往該正流道(231)，而該逆流道(232)受到該逆旋閥組件(62)阻檔，因此空氣將進入該正流道(231)，接著經過該下正通孔(253)而進入該正溝通槽(241)，沿該正溝通槽(241)流通至上方處，即再次經過該上正通孔(251)，並由該正入口(421)進入該氣缸(42)內以吹動各該葉片(46)，使該氣動轉軸(41)產生順時針方向旋轉。接著帶動該驅動座(51)同步產生順時針分向旋轉，再間接帶動該驅動轉軸(52)及組設其上之該轉接套筒元件(53)亦產生同向旋轉。其排氣路徑，請參照第二十圖至第二十一圖，當空氣進入該氣缸(42)內並帶動各該氣動轉軸(41)及葉片(46)旋轉時，空氣亦隨同旋轉至該氣缸(42)下方，經由該氣缸(42)下方的通孔進入該排氣流道(30)，最後排出該第二基座(12)外。

本發明之入氣口設置，可為多個以上，請參照第一圖及第二十二圖至第二十三圖，係將該入氣口(21)係以數量三分別設於該第二基座(12)之三個預設部位，並使各該入氣口(21)分別連通至該主流道(22)之結構設計，主要為提供不同方位的入氣口(21)，以利與其他裝置組接時，因方向位置的需求不同，有所選擇，使用上較為便利，故為具有相容性之設計。

請參照第二十四圖，本發明於應用上，有多種使用之彈性變化，例如可不接設該調節閥組(70)，將該入氣口(21)以一管線直接與空氣壓縮機連接；或者作為單獨使用時，係直接手動啟閉空氣壓縮機將空氣透過管線輸入至該入氣口(21)，即能開始運作；亦可結合於控制系統中，配合控制程式驅動空氣壓縮機以控制整體致動裝置之啟閉運作，及驅動各該正、逆旋閥組件(61)(62)進行切換等等使用方式，故本發明具有極高之相容性，可因應不同使用需求。

本發明可應用於各種領域以提供線性或旋轉驅動，請參照第二十四圖，係將本發明應用於虎鉗結構中，係將該驅動轉軸(52)與虎鉗內之主螺桿相接設，即可同步旋轉主螺桿，進而使主螺桿上方的活動顎產生線性位移，以接近或遠離固定顎。請參照第二十五圖，係將本發明應用於車床夾頭結構中，係將該驅動轉軸(52)與車床夾頭內之主傳動件相接設，即可同步旋轉主傳動件，進而使上方的各該爪齒同步產生徑向之線性位移。由例示可得知，本發明之氣動式致動裝置可適用各式各樣的被致動裝置，如除了工業常用設備，如綜合加工機、校正儀器、夾治具、輸送、力量傳輸等機構外，於運動器材、交通工具、傢俱及醫療設備等，均有應用到使被致動裝置產生線性或旋轉動作的技術，故可應用的範圍廣，具有高實用性及高經濟價值。

本發明於該基座組(10)內，設有各該入氣流道(20)、排氣流道(30)、氣動組(40)、驅動組(50)、正逆切換組(60)及調節閥組(70)之結構設計，主要可達到下列功效：

一、利用具有鎚打式機構之該驅動組(50)，間接傳動一驅動轉軸(52)產生旋轉，因此具有較高的旋轉扭力，可提升負荷及負載能力，以驅動較重的被致動裝置，解決習知氣壓式致動器負荷小的問題。

二、本發明於該基座組(10)上同時設有各該入氣流道(20)、 排氣流道(30)、氣動組(40)、驅動組(50)及正逆切換組(60)之結構設計，使得於一裝置中可同時達到入氣、排氣、驅動、加強負載及切換等功能，而具有整合及簡化零組件之效果，解決習知未能有效整合以簡化零組件之問題。

三、配合於該基座組(10)內設有該正逆切換組(60)之結構設計，於該基座組(10)上分別直接按壓正、逆旋閥組件(61)(62)進行切換，則可使該被致動裝置(80)產生線性往復位移，或正旋與逆旋之旋轉變換之效果，且此切換功能可獨立操作。

四、該正逆切換組(60)之結構設計，可利用手動按壓各該正、逆旋閥組件(61)(62)，透過各該入氣流道(20)的通路啟閉變換，即能使該驅動轉軸(52)產生正轉或逆轉的切換變化，進而可使該被致動裝置(80)產生線性往復位移，或正旋與逆旋之旋轉變換之效果，解決習知技術無法手動切換的問題。

五、本發明該正逆切換組(60)之結構設計，使整體裝置中同時具有進行可獨立切換正逆旋轉，以及手動切換之雙重效果，解決習知無法獨立進行切換以及必須由控制系統進行切換的問題。

六、因本發明於該基座組(10)直接設有該正逆切換組(60)，因此於該基座組(10)內部透過各該正、逆旋閥組件(61)(62)分別對各該正、逆流道(231)(232)之流通與不流通狀態變換，過程中無需使用氣壓管路進行切換，故可達到簡化配線之效果，解決習知配管線路相當複雜以致影響其他組件之運轉空間與動線的問題。

七、本發明之該基座組(10)整合了各該入氣流道(20)、排氣流道(30)、氣動組(40)、驅動組(50)及正逆切換組(60)之結構設計，為可自行單獨運作之完整裝置，僅在該入氣口(21)以一管線直接與空氣壓縮機連接，即可開始運作，故組裝上及操作上相當簡單且容易。

八、本發明可依需求進一步增設該調節閥組(70)，則透過該調節閥組(70)調整入氣風量之大小，當入氣風量較小時，各該氣動組(40)及驅動組(50)旋轉較慢，連動該被致動裝置(80)之線性移動亦較緩慢；當入氣風量大時，各該氣動組(40)及驅動組(50)旋轉較快，連動該被致動裝置(80)之線性移動亦較快，故具有可調節風量及線性移動速度之功效。

九、該調節閥組(70)除前項功效外，利用其調整入氣風量之大小，亦可使傳動之負載能力或功率產生變化，或是夾持力大小的調整；當入氣風量較小時，各該氣動組(40)及驅動組(50)驅動該被致動裝置(80)之傳動負載能力小、功率小、或夾持力較小；當入氣風量較大時，各該氣動組(40)及驅動組(50)驅動該被致動裝置(80)之傳動負載能力大、功率大、或夾持力較大，故因該被致動裝置(80)之需求，具有負載力、功率及夾持力等選項之調整效果。

十、本發明之該基座組(10)整合了各該入氣流道(20)、排氣流道(30)、氣動組(40)、驅動組(50)及正逆切換組(60)之結構設計，並進一步將各該入氣流道(20)、排氣流道(30)、氣動組(40)設於該第二基座(12)上，且各該氣動組(40)及正逆切換組(60)均設於該第二基座(12)內，則可使整體致動裝置體積小，降低空間佔用。

十一、本發明之各該排水槽(126)及排水孔(127)之結構設計，主要為分別提供各該第一、第二基座(11)(12)將內部累積的水氣可排出之部位，而具有排水效果。

十二、於該第一基座(11)上設置該凸緣(111)之結構，係使各該第一、第二基座(11)(12)之接設具有定位功效，同時達到組件間穩固組接之效果。

十三、本發明之整體結構設計，可利用該驅動轉軸(52)直接接設該被致動裝置(80)；或於該驅動轉軸(52)上設置該轉接套筒元件(53)後，再與該被致動裝置(80)相接設之間接驅動者，均可使該被置動裝置(80)產生旋轉或線性之位移作動，故於使用上相當廣泛且便利性高。

請參照第二十六圖，係為本發明之第二實施例，係以該驅動組(50)為單鎚式之應用，其中該鎚打環(54)以單個設定，容設於該驅動座(51)內；對應該驅動轉軸(52)上之打擊部亦也單個設置。本實施例係提供另一種驅動組之結構，表示驅動組之些微變化亦是本發明技術範圍內，同時該驅動組可為雙鎚式、單鎚式或銷擊式等其中一種機構之應用。本實施例其他組設方式、構件組成、作動方式及預期達到之功效，均與前述實施例完全相同。

綜合上述，本發明所揭露之「氣動式致動裝置」，係提供一種可承受較高負載扭力之氣動式致動裝置，其利用設於該基座組內之入氣 流道及排氣流道結構設計，配合該氣動組帶動鎚打式機構之該驅動組，進而驅動該被致動裝置，可獲得較高的旋轉扭力，強化驅動負荷力，且可單獨使用，亦可結合控制系統中，又能以手動方式切換正逆狀態，同時可應用的範圍廣，又於使用上具有相容性，而獲致一實用性高之致動器結構，俾使整體確具產業實用性及成本效益，且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

Claims (14)

1. 一種氣動式致動裝置，其包含有：一基座組，其具有依序接設之一第一基座、一第二基座及一後蓋座，該第二基座內形成有可分別連通至外部之一正旋容室及一逆旋容室；一氣動組，設於該第二基座內，係受氣體產生轉動；一驅動組，設於該第一基座內，並與該氣動組相接設，且與該氣動組同步產生旋轉，以驅動一被致動裝置產生位移作動；一入氣流道，形成於該基座組內部，其係由至少一入氣口、一主流道、一正流道、一逆流道、一正溝通槽及一逆溝通槽等元件所組成；各該入氣口係設於由該第二基座預設緣面；該主流道可連通各該入氣口、正旋容室及逆旋容室；各該正流道及逆流道則分別連通各該正旋容室及逆旋容室；各該正溝通槽及逆溝通槽則設於該後蓋座上，並分別與各該正流道及逆流道相聯通；各該正溝通槽及逆溝通槽分別連通至組設該氣動組之該第二基座部位；一排氣流道，係由該氣動組部位連通至該第二基座外部；一正逆切換組，其具一正旋閥組件及一逆旋閥組件，分別組設於各該正旋容室及逆旋容室內，於各別移動各該正旋閥組件及逆旋閥組件則可分別切換氣體進入該基座組內之方位，使該氣動組產生正轉與逆轉之切換。
2. 依據申請專利範圍第1所述氣動式致動裝置，其中該第一基座之一側緣面形成一凸緣，以與該第二基座相互接設定位。
3. 依據申請專利範圍第1項所述氣動式致動裝置，其中該正旋閥組件以相當面積抵接組設於該正旋容室之內緣壁；該逆旋閥組件以相當面積抵接組設於該逆旋容室之內緣壁。
4. 依據申請專利範圍第1項所述氣動式致動裝置，其中組設該氣動組之該第二基座內緣壁預設部位，凹設有至少一排水槽；於組設該驅動組之該第一基座內緣壁預設部位，形成階梯狀凸緣，並於第一基座內緣壁最低位置設有至少一排水孔。
5. 依據申請專利範圍第1項所述氣動式致動裝置，其中於該入氣口接設一調節閥組，並使該調節閥組接設一供氣源，藉由該調節閥組可調整氣體進入該入氣口之流量大小。
6. 依據申請專利範圍第1項所述氣動式致動裝置，其中該入氣口接設一供氣源，以輸入氣體進入該主流道。
7. 依據申請專利範圍第1項所述氣動式致動裝置，其中該入氣口係以數量三分別設於該第二基座之三個預設部位，並使各該入氣口分別連通至該主流道。
8. 依據申請專利範圍第1項所述氣動式致動裝置，其中各該第二基座及後蓋座間設有一迫緊件；該迫緊件上對應各該正、逆流道及正、逆溝通槽之相對位置，分別設有至少一上正通孔、至少一下正通孔、至少一上逆通孔及至少一下逆通孔。
9. 依據申請專利範圍第1項所述氣動式致動裝置，其中該氣動組其具有一氣動轉軸，當氣體經由該正溝通槽進入該氣動組時，該氣動轉軸則產生正旋方向之轉動，當氣體經由該逆溝通槽進入該氣動組時，該氣動轉軸則產生逆旋方向之轉動；該驅動組係與該氣動轉軸相接設。
10. 依據申請專利範圍第9項所述氣動式致動裝置，其中該驅動組具有一驅動座及一驅動轉軸，其中該驅動座係與該氣動轉軸相連接而可與之同步旋轉；該驅動轉軸則受該驅動座之傳動而與各該氣動轉軸及驅動座同步旋轉，並使該驅動轉軸之預設部位與該被致動裝置相接設。
11. 依據申請專利範圍第10項所述氣動式致動裝置，其中各該驅動轉軸及被致動裝置間，設有一轉接套筒元件。
12. 依據申請專利範圍第1項所述氣動式致動裝置，其中該氣動組具有一氣動轉軸，並與該驅動組相接設；一氣缸，其上預設部位分別設有可連通至內部之一正入口及一逆入口；該氣缸兩端緣面分別接設有一前板及一後板，並以一插銷將各該前板、氣缸及後板依序串接與以定位；於各該前板及後板中央處分別設有一軸承；該氣動轉軸係設於該氣缸內，並可於其內作旋轉；於該氣動轉軸之圓周環設有若干葉片，並使各該葉片可分別於該氣動轉軸之徑向作線性位移。
13. 依據申請專利範圍第1項所述氣動式致動裝置，其中該驅動組可為雙鎚式、單鎚式或銷擊式等其中一種機構之應用。
14. 依據申請專利範圍第1項所述氣動式致動裝置，其中該被致動裝置之位移作動，可為線性位移作動或旋轉位移作動等其中一種。