TWI714073B - 氣浮滾輪 - Google Patents

Abstract

一種氣浮滾輪，包含一沿一軸向延伸的心軸、一固定地套設於該心軸的導氣內環、一可轉動地套設於該導氣內環的轉動外環、二分別固定地設置於該導氣內環的二端面且與該轉動外環的二端面相間隔的端板，及一氣道單元。該氣道單元包括一穿設於該心軸及該等端板其中之一且連通外部的進氣通口、至少一延伸穿設於該導氣內環及該等端板且連通該進氣通口的容氣空間、複數連通該容氣空間且貫穿該導氣內環的一外環面的第一導氣孔，及複數連通該容氣空間且沿該軸向貫穿該等端板的第二導氣孔，該等第二導氣孔朝向該轉動外環的該等端面開放，以使該氣道單元通氣時，該轉動外環受到二沿軸向相反的氣壓，以增加該轉動外環於該軸向上的穩定度，進而穩定其轉速。

Description

氣浮滾輪

本發明是有關於一種滾輪，特別是指一種氣浮滾輪。

現有一種台灣證書號數第M574671號專利所公開的氣浮滾輪，其用來於生產線中輸送一料帶。該氣浮滾輪包含一進氣軸、一固定地套設於該進氣軸的導氣內環、一套設於該導氣內環且可相對於該導氣內環同軸轉動的轉動外環，及二固定地套設於該進氣軸且位於該轉動外環的兩側邊的側擋塊。該進氣軸具有一沿軸心方向延伸的進氣道，及四個穿設於該進氣軸的外壁面且與該進氣道相連通的出氣道。該導氣內環具有一套設於該導氣內環的導氣內柱、一間隔該導氣內柱且相鄰該轉動外環的導氣外柱、一位於該導氣內柱及該導氣外柱之間的容氣空間，複數貫穿該導氣外柱且連通該容氣空間的第一導氣孔，及四個貫穿該導氣內柱且分別連通該等出氣道以及該容氣空間的第二導氣孔。該等側擋塊分別連接於該導氣內環的兩側邊並且與該轉動外環之間有間隙。

該氣浮滾輪在使用時，氣體由該進氣道進入該進氣軸，接著由該出氣道流向該導氣內環的該等第二導氣孔，並進入該容氣空間，再由經該等第一導氣孔吹向該轉動外環，最後經由該等側擋塊及該轉動外環之間的間隙流出至外部。

然而，為了使該轉動外環在轉動時不會與其他固體接觸，以避免產生摩擦，該轉動外環與該導氣內環及該等側擋塊之間並沒有可供相對定位的結構，因此該轉動外環在轉動時容易因外力而沿軸向產生偏移，而使該料帶受到拉扯，且若偏移過多導致該轉動外環與其中一側擋塊接觸，將使得該轉動外環的轉速產生變化，從而使該料帶的各部位輸送速度不一致，而造成拉扯甚至斷裂。

因此，本發明之目的，即在提供一種可避免軸向偏移並能穩定轉速的氣浮滾輪。

於是，本發明氣浮滾輪，包含一心軸、一導氣內環、一轉動外環、二端板，及一氣道單元。該心軸呈圓柱狀且沿一軸向延伸，該心軸包括一外周面。該導氣內環固定地套設於該心軸，該導氣內環包括二沿該軸向相反的端面、一相鄰該心軸的外周面的內環面，及一相反於該內環面的外環面。該轉動外環可相對於該導氣內環同軸轉動地套設於該導氣內環，該轉動外環包括二沿該軸向相反的端面，及一相鄰該導氣內環的該外環面的內環面。該等端板分別固定地設置於該導氣內環的該等端面，且與該轉動外環的該等端面相間隔，每一端板包括一間隔該轉動外環的該等端面的內側面、一沿該軸向相反於該內側面的外側面，及一連接該內側面及該外側面的內緣且相鄰該心軸的該外周面的內周面。該氣道單元包括一穿設於該心軸的該外周面及該等端板的該等外側面其中之一且連通外部的進氣通口、至少一延伸穿設於該導氣內環及該等端板且連通該進氣通口的容氣空間、複數連通該容氣空間且貫穿該導氣內環的該外環面的第一導氣孔，及複數連通該容氣空間且沿該軸向貫穿該等端板的該等內側面的第二導氣孔，該等第二導氣孔朝向該轉動外環的該等端面開放。

本發明之功效在於：藉由該等第二導氣孔沿該軸向貫穿並朝該該轉動外環的該等端面開放，使該轉動外環的該等端面分別受到二沿軸向相反的氣壓，以增加該轉動外環於該軸向上的穩定度，進而穩定該轉動外環的轉速。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明氣浮滾輪之一第一實施例，包含一心軸1、一導氣內環2、一轉動外環3、二端板4，及一氣道單元5。

該心軸1呈圓柱狀且沿一軸向D1延伸，該心軸包括一外周面11，及一凹設於該外周面11且繞該外周面11的圓周方向呈環型的環溝12。

參閱圖2至圖4，該導氣內環2固定地套設於該心軸1，該導氣內環2包括二沿該軸向D1相反的端面21、一相鄰該心軸1的外周面11的內環面22、一相反於該內環面22的外環面23、複數凹設於自身的該外環面23且沿該軸向D1彼此等距離間隔設置的環槽24，及一繞自身內環面22的圓周方向呈環狀且凹設於自身內環面22的凹槽25，該環槽24繞自身的外環面23的圓周方向呈環型。

該轉動外環3可相對於該導氣內環2同軸轉動地套設於該導氣內環2，且該轉動外環3於該軸向D1上之長度小於該導氣內環2於該軸向D1上之長度，該轉動外環3包括二沿該軸向D1相反的端面31，及一相鄰該導氣內環2的該外環面23的內環面32。

該等端板4分別固定地設置於該導氣內環2的該等端面21，且與該轉動外環3的該等端面31相間隔，每一端板4包括一連接該導氣內環2且間隔該轉動外環3的該等端面31的內側面41、一沿該軸向D1相反於該內側面41的外側面42，及一連接該內側面41及該外側面42的內緣且相鄰該心軸1的該外周面11的內周面43。

參閱圖2及圖4至圖6，該氣道單元5包括一沿該軸向D1穿設於該心軸1的軸心的進氣道51、一穿設於該心軸1的該外周面11且連通該進氣道51及外部的進氣通口52、二沿該心軸1的徑向貫穿該心軸1的該外周面11且連通該進氣道51的進氣支道53、六延伸穿設於該導氣內環2及該等端板4並連通該進氣支道53的容氣空間54(見圖7)、複數連通該等容氣空間54且沿該導氣內環2的徑向貫穿該導氣內環2的該外環面22的第一導氣孔55、複數連通該容氣空間54且沿該軸向D1貫穿該等端板4的該等內側面41的第二導氣孔56、二穿設於該導氣內環2且連通該等環槽24及該環溝12的集氣空間57、二沿該軸向D1穿設於該心軸1且連通該環溝12及外部的逸氣道58，及二穿設於該心軸1的該外周面11且分別連通該等逸氣道58及外部的逸氣通口59。

參閱圖4及圖7，該進氣道51的其中一端位於該心軸1的一進氣端13，該進氣端13外露於該導氣內環2及該等端板4，且連通該進氣通口52，另一端則對應該導氣內環2沿該軸向D1上的中央部位，並連通該等進氣支道53。在其他實施態樣中，該等進氣支道53的數量可以是一個，或是兩個以上且繞該心軸1的圓周方向等角度排列設置。

該等容氣空間54繞該導氣內環2的圓周方向間隔設置，於本實施例中，該等容氣空間54繞該導氣內環2的圓周方向呈180度間隔設置，而在其他實施態樣中，該等容氣空間54的數量也可以僅有一個，或有兩個以上並且繞該導氣內環2的圓周方向呈等角度間隔設置。每一容氣空間54具有一沿該軸向D1穿設於該導氣內環2以及該等端板4的第一容氣部541，及二連通該第一容氣部541且分別沿該等端板4的徑向穿設於該等端板4的第二容氣部542，該第一容氣部541連通該凹槽25以藉由該凹槽25連通該進氣支道53。

參閱圖4及圖9，該等第一導氣孔55連通該等容氣空間54的該等第一容氣部541，且繞該導氣內環2的圓周方向對應該等第一容氣部541設置，且彼此沿該軸向D1間隔設置。該等第二導氣孔56連通該等容氣空間54的該等第二容氣部542，且該等第二導氣孔56朝向該轉動外環3的該等端面31開放。

參閱圖5及圖8，該等集氣空間57繞該導氣內環2的圓周方向呈180度間隔設置，而在其他實施態樣中，該集氣空間57的數量也可以僅有一個，或有兩個以上並且繞該導氣內環2的圓周方向呈等角度間隔設置。每一集氣空間57具有一沿該軸向D1穿設於該導氣內環2且連通該等環槽24的第一集氣部571，及一沿該導氣內環2的徑向穿設於該導氣內環2且連通該第一集氣部571及該心軸1的該環溝12的第二集氣部572，該第一集氣部571平行且間隔該第一容氣部541。

參閱圖6及圖8，該等逸氣道58與該進氣道51相間隔，且沿該心軸1的徑向分別位於該進氣道51的兩相反側。在其他實施態樣中，該等逸氣道58的數量也可以僅有一個或兩個以上。

參閱圖4至圖6，而本實施例可用於在一生產線(圖未示)中輸送一料帶(圖未示)，該料帶根據生產線所製造的產品，可為尚未經過切割的軟性電路板或PVC板等，但不以此為限。當該料帶在運輸時，會直接或間接接觸該轉動外環3，並帶動該轉動外環3轉動，而壓縮氣體則持續由該氣道單元5的該進氣通口52輸往該進氣道51，接著藉由該等進氣支道53輸送至該導氣內環2的凹槽25，再進入該容氣空間54，並藉由該等第一導氣孔55吹入該導氣內環2的該外環面23及該轉動外環3的該內環面32之間，以及藉由該等第二導氣孔56吹入該等端板4的該等內側面41及該轉動外環3的該等端面31之間，以使該轉動外環3在轉動時，該轉動外環3僅與氣體及料帶接觸，而不會與該導氣內環2及該等端板4接觸，使該轉動外環3可相對於該等端板4及該導氣內環2，在幾乎無摩擦力的狀態懸浮自由轉動，以穩定料帶的運送速度。接著，氣體會根據位置及氣壓方向，由該轉動外環3及該等端板4之間的間隙往外部逸散，或通過該導氣內環2的該等環槽24進入該集氣空間57，接著藉由該心軸1的該環溝12流往該逸氣道58，最後由該逸氣通口59逸散至外部。

經由上述說明，將本實施例之優點歸納如下：

1.相較於先前技術，由於本實施例中，該等第二導氣孔56沿該軸向D1延伸並朝該該轉動外環3的該等端面31開放，因此氣體由該等第二導氣孔56吹向該轉動外環3時，會對該轉動外環3的該等端面31分別施加二沿軸向D1相反的壓力，從而增加該轉動外環3於該軸向D1上的穩定度，以避免該轉動外環3偏移以及接觸該等端板4，從而穩定該轉動外環3的轉速，以穩定該料帶的輸送速度，並避免該料帶受拉扯。

2.藉由該導氣內環2的該等環槽24、該心軸1的該環溝12，以及該氣道單元5的該等集氣空間57、該等逸氣道58及該等逸氣通口59，使氣體在該轉動外環3及該導氣內環2之間有多個可逸散的路徑，從而穩定並平均該轉動外環3及該導氣內環2之間的氣壓，進而穩定該轉動外環3的轉速。

參閱圖10及圖11，本發明氣浮滾輪之一第二實施例類似於該第一實施例，其差異在於：

該心軸1’不包括該環溝12。

該導氣內環2’不包括該凹槽25。

該氣道單元5'不包括該進氣道51、該等進氣支道53、該等逸氣道58及該等逸氣通口59。該進氣通口52’ 穿設於其中一端板4的外側面42且連通該容氣空間54及該第二容氣部542。該第二集氣部572鄰近其中一端板4且朝該心軸1的該外周面11開放，以使氣體可由該端板4的該內周面43及該心軸1的該外周面11之間逸散至外部。

當該料帶在運輸時，壓縮氣體由該氣道單元5’的該進氣通口52’直接輸往該容氣空間54，並藉由該等第一導氣孔55吹入該導氣內環2’及該轉動外環3之間，以及藉由該等第二導氣孔56吹入該等端板4及該轉動外環3之間，以使該轉動外環3在轉動時，不會與該導氣內環2’及該等端板4接觸，從而降低該轉動外環3所受的摩擦力，以穩定轉速。接著，氣體會根據位置及氣壓方向，由該轉動外環3及該等端板4之間的間隙往外部逸散，或通過該導氣內環2’的該等環槽24進入該集氣空間57，接著由該集氣空間57的第二集氣部572，吹往該端板4及該心軸1’的該外周面11之間的間隙並逸散至外部。

綜上所述，本發明氣浮滾輪，藉由該等第二導氣孔56沿該軸向D1貫穿並朝該該轉動外環3的該等端面31開放，使該轉動外環3的該等端面31分別受到二沿軸向D1相反的氣壓，從而增加該轉動外環3於該軸向D1上的穩定度，以避免該轉動外環3偏移以及接觸該等端板4，從而穩定該轉動外環3的轉速，以穩定該料帶的輸送速度，並避免該料帶受拉扯，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1·········· 心軸 1’········· 心軸 11········ 外周面 12········ 環溝 13········ 進氣端 2·········· 導氣內環 2’········· 導氣內環 21········ 端面 22········ 內環面 23········ 外環面 24········ 環槽 25········ 凹槽 3·········· 轉動外環 31········· 端面 32········· 內環面 4·········· 端板 41········· 內側面 42········· 外側面

43········· 內周面 5·········· 氣道單元 5’········· 氣道單元 51········· 進氣道 52········· 進氣通口 52’········ 進氣通口 53········· 進氣支道 54········· 容氣空間 541······· 第一容氣部 542······· 第二容氣部 55········· 第一導氣孔 56········· 第二導氣孔 57········· 集氣空間 571······· 第一集氣部 572······· 第二集氣部 58········· 逸氣道 59········· 逸氣通口 D1········ 軸向

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明氣浮滾輪的一第一實施例的一立體組合圖； 圖2是該第一實施例的一立體分解圖； 圖3是該第一實施例之一前視圖； 圖4是沿圖3中之線Ⅳ-Ⅳ所取得的一剖視圖； 圖5是沿圖3中之線Ⅴ-Ⅴ所取得的一剖視圖； 圖6是沿圖3中之線Ⅵ-Ⅵ所取得的一剖視圖； 圖7是沿圖4中之線Ⅶ-Ⅶ所取得的一剖視圖； 圖8是沿圖4中之線Ⅷ-Ⅷ所取得的一剖視圖； 圖9是沿圖4中之線Ⅸ-Ⅸ所取得的一剖視圖； 圖10是本發明氣浮滾輪的一第二實施例的一類似於圖4的剖視圖；及 圖11是該第二實施例的一類似於圖5的剖視圖。

1·········· 心軸 11········ 外周面 13········ 進氣端 3·········· 轉動外環 4·········· 端板

42········· 外側面 5·········· 氣道單元 52········· 進氣通口 D1········ 軸向

Claims (10)

1. 一種氣浮滾輪，包含： 一心軸，呈圓柱狀且沿一軸向延伸，該心軸包括一外周面； 一導氣內環，固定地套設於該心軸，該導氣內環包括二沿該軸向相反的端面、一相鄰該心軸的外周面的內環面，及一相反於該內環面的外環面； 一轉動外環，可相對於該導氣內環同軸轉動地套設於該導氣內環，該轉動外環包括二沿該軸向相反的端面，及一相鄰該導氣內環的該外環面的內環面； 二端板，分別固定地設置於該導氣內環的該等端面，且與該轉動外環的該等端面相間隔，每一端板包括一間隔該轉動外環的該等端面的內側面、一沿該軸向相反於該內側面的外側面，及一連接該內側面及該外側面的內緣且相鄰該心軸的該外周面的內周面；及 一氣道單元，包括一穿設於該心軸的該外周面及該等端板的該等外側面其中之一且連通外部的進氣通口、至少一延伸穿設於該導氣內環及該等端板且連通該進氣通口的容氣空間、複數連通該容氣空間且貫穿該導氣內環的該外環面的第一導氣孔，及複數連通該容氣空間且沿該軸向貫穿該等端板的該等內側面的第二導氣孔，該等第二導氣孔朝向該轉動外環的該等端面開放。
2. 如請求項1所述的氣浮滾輪，其中，該導氣內環還包括複數凹設於自身的該外環面且沿該軸向間隔設置的環槽，該氣道單元還包括至少一穿設於該導氣內環且連通該等環槽及外部的集氣空間。
3. 如請求項2所述的氣浮滾輪，其中，該心軸還包括一凹設於該外周面的環溝，該氣道單元的該集氣空間連通該導氣內環的該等環槽及該該心軸的該環溝，該氣道單元還包括至少一沿該軸向穿設於該心軸且連通該環溝及外部的逸氣道。
4. 如請求項2所述的氣浮滾輪，其中，該氣道單元的該集氣空間具有一沿該軸向穿設於該導氣內環且連通該等環槽的第一集氣部，及一沿該導氣內環的徑向貫穿該導氣內環的該內環面的第二集氣部，該第二集氣部鄰近其中一端板且朝該心軸的該外周面開放，以使氣體可由該端板的該內周面及該心軸的該外周面之間逸散至外部。
5. 如請求項1所述的氣浮滾輪，其中，該氣道單元的該容氣空間具有一沿該軸向穿設於該導氣內環以及該等端板的第一容氣部，及二連通該第一容氣部且分別沿該等端板的徑向穿設於該等端板的第二容氣部。
6. 如請求項5所述的氣浮滾輪，其中，該氣道單元的進氣通口穿設於該心軸的該外周面，該氣道單元還包括一沿該軸向穿設於該心軸且連通該進氣通口的進氣道，及至少一貫穿該心軸的該外周面且連通該進氣道的進氣支道，該容氣空間藉由該進氣支道及該進氣道連通該進氣通口。
7. 如請求項6所述的氣浮滾輪，其中，該導氣內環還包括一凹設於自身內環面且繞該內環面的圓周方向呈環狀的凹槽，該凹槽的位置對應該進氣支道，該容氣空間的該第一容氣部連通該凹槽並藉由該凹槽連通該進氣支道。
8. 如請求項5所述的氣浮滾輪，其中，該氣道單元的該進氣通口穿設於其中一端板的外側面且連通該容氣空間的第二容氣部。
9. 如請求項1所述的氣浮滾輪，其中，該氣道單元的該容氣空間為複數個，且繞該導氣內環的圓周方向間隔設置。
10. 如請求項9所述的氣浮滾輪，其中，該氣道單元的該等第一導氣孔繞該導氣內環的圓周方向對應該等容氣空間間隔設置，且彼此沿該軸向間隔設置。

Images