TWI805408B

TWI805408B - 氣油壓式升降裝置

Info

Publication number: TWI805408B
Application number: TW111122270A
Authority: TW
Inventors: 馮彬杰; 林育安
Original assignee: 久鼎金屬實業股份有限公司
Priority date: 2022-06-15
Filing date: 2022-06-15
Publication date: 2023-06-11
Also published as: TW202400902A

Abstract

本發明之氣油壓式升降裝置包含一外管、一設於外管之升降管及一設於外管和升降管內之升降控制單元，升降控制單元具有一封閉管材和一設於封閉管材之閥，封閉管材具有一氣室、一第一油室和一第二油室，第一油室和氣室被一浮動活塞隔開，浮動活塞以一排氣通道連通第一油室和氣室，藉由排氣通道允許滲入第一油室或第二油室之氣體經由排氣通道復歸於氣室即完成排氣，以降低氣體對避震功能造成影響。另外，第一油室和第二油室之間的連通關係利用閥來加以控制。

Description

氣油壓式升降裝置

本發明與升降裝置有關，特別是指一種氣油壓式升降裝置。

一般常見的氣油壓式升降裝置是運用氣體可壓縮的特性配合液壓油的流動，使升降管產生相對位置的變化，進而達到調整高度的效果。然而，氣體有時候會在液壓油內形成氣泡，這些氣泡有可能從外油室經由閥進入內油室，一旦氣體累積過多會導致避震功能失效，所以目前有一部分的升降裝置會額外設置氣閥，藉由打開氣閥將氣體排出，但是隔一段時間就要進行排氣，在使用上非常麻煩。

TW M555818專利案在第八至十一圖當中(以下標號引用自前述專利案)所揭露的閥體60在上下方分別利用C形扣26定位於升降管20，閥體60分別軸向設有第一流道66和第二流道67，第一流道66的上方連通第一槽61，且第一流道66的下方貫穿閥體60底部並形成第一孔661，第二流道67的下方連通第四槽64，且第二流道67的上方貫穿閥體60頂部並形成第二孔671。藉此，當升降管20上下位移時，閥體6會允許阻尼油通過第一流道66和第二流道67，並同時利用第一孔661和第二孔671擋住氣泡，以避免避震功能受到氣泡影響而失效。

然而在前述專利案中，閥體60是採用固定式結構，若遇到排氣問題時，需要操控升降調整單元30使阻尼油持續流動，直到完成排氣為止，在操作上較為麻煩。另外，閥體60也可能因為設計不當，造成阻尼油的油面低於閥體60的所在位置，如此會影響排氣效果。

本發明之主要目的在於提供一種氣油壓式升降裝置，其方便完成排氣操作。

為了達成上述主要目的，本發明之氣油壓式升降裝置包含一外管、一升降管，以及一升降控制單元。該升降管以上下位移的方式穿設於該外管；該升降控制單元設於該外管和該升降管內，且該升降控制單元具有一封閉管材、一閥和一浮動活塞，該封閉管材具有一氣室、一第一油室和一第二油室，該浮動活塞可上下位移地設於該氣室和第一油室之間，且該浮動活塞具有一排氣通道，該排氣通道連通該氣室和第一油室，該閥設於該封閉管材之一端且位於該第一油室和該第二油室之間，並能於一開啟位置與一關閉位置之間作動，當該閥位於該開啟位置時，該第一油室與該第二油室相互連通，使該升降管能相對該外管升降，當該閥位於該關閉位置時，該第一油室與該第二油室互不相通，使該升降管無法相對該外管升降，該浮動活塞可上下位移地設於該氣室和第一油室之間，且該浮動活塞具有一排氣通道，該排氣通道連通該氣室和第一油室，使滲入該第一油室或該第二油室之氣體能經由該排氣通道復歸於該氣室內。

由上述可知，本發明之氣油壓式升降裝置在該氣室和該第一油室之間設置可上下移動的該浮動活塞，以確保該氣室位於該第一油室的上方，藉由該排氣通道允許氣體自該第一油室回到該氣室，如此即完成排氣操作。

較佳地，該排氣通道可以設置在該浮動活塞的內環面或該浮動活塞的外環面，也可以貫穿該浮動活塞之頂底二面。

較佳地，該閥具有一閥桿，該第一油室所容納之液壓油的油面高度高於該閥桿之頂端，藉以幫助氣體迅速往上跑，不會累積在該第一油室的底部。

較佳地，該閥具有一閥座，該浮動活塞可以設計成自其底面往下延伸出一下延伸部，該浮動活塞以該下延伸部抵靠該閥座之頂面，或者該閥座也可以設計成自其頂面的周緣往上延伸出一上延伸部，該上延伸部之頂端高於該閥桿之頂端，該閥座以該上延伸部之頂端承接該浮動活塞之底面，如此皆能確保該氣室位於該浮動活塞的上方。

有關本發明所提供對於氣油壓式升降裝置的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

10:氣油壓式升降裝置

12:氣油壓式升降裝置

14:氣油壓式升降裝置

20:外管

22:連桿組

24:拉索

30:升降管

32:座墊安裝組件

34:閥

40:升降控制單元

41:封閉管材

42:氣室

43:油氣混合區

44:第一油室

45:第二油室

46:浮動活塞

47:排氣通道

48:閥座

49:閥桿

P1:開啟位置

P2:關閉位置

50:升降控制單元

51:封閉管材

512:第一管體

514:第二管體

52:氣室

53:油氣混合區

54:第一油室

55:第二油室

56:浮動活塞

562:下延伸部

57:排氣通道

58:閥座

582:上延伸部

59:閥桿

60:連桿組

70:浮動活塞

72:凸部

74:排氣通道

80:浮動活塞

81:排氣通道

82:浮動活塞

83:排氣通道

90:浮動活塞

91:排氣通道

92:浮動活塞

93:凸部

94:排氣通道

95:浮動活塞

96:排氣通道

97:浮動活塞

972:環部

974:下延伸部

98:排氣通道

圖1A為本發明第1實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖，主要顯示閥桿位於關閉位置。

圖1B為本發明第1實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖，主要顯示閥桿位於開啟位置。

圖1C為本發明第1實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖，主要顯示排氣完成。

圖2為本發明第1實施例之氣油壓式升降裝置所提供之浮動活塞的立體圖。

圖3A為本發明第2實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖。

圖3B為本發明第2實施例之氣油壓式升降裝置在倒置後的剖視圖，主要顯示閥桿位於關閉位置。

圖3C為本發明第2實施例之氣油壓式升降裝置的局部剖視圖，主要顯示閥桿位於開啟位置。

圖3D為本發明第2實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖，主要顯示升降管縮短。

圖3E為本發明第2實施例之氣油壓式升降裝置在擺正後的剖視圖。

圖3F為本發明第2實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖，主要顯示排氣完成。

圖3G為本發明第2實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖，主要顯示升降管升長。

圖4為本發明第2實施例之氣油壓式升降裝置所提供之浮動活塞的立體圖。

圖5A為本發明第3實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖。

圖5B為本發明第3實施例之氣油壓式升降裝置在倒置後的剖視圖，主要顯示閥桿位於關閉位置。

圖5C為本發明第3實施例之氣油壓式升降裝置的局部剖視圖，主要顯示閥桿位於開啟位置。

圖5D為本發明第3實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖，主要顯示升降管縮短。

圖5E為本發明第3實施例之氣油壓式升降裝置在擺正後的剖視圖。

圖5F為本發明第3實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖，主要顯示排氣完成。

圖5G為本發明第3實施例之氣油壓式升降裝置的剖視圖，主要顯示升降管升長。

圖6A為本發明第4實施例之氣油壓式升降裝置的局部剖視圖。

圖6B為本發明第5實施例之氣油壓式升降裝置的局部剖視圖。

圖7A為本發明所提供之不同實施態樣之浮動活塞的立體圖。

圖7B為圖7A的剖視圖。

圖8為本發明所提供之不同實施態樣之浮動活塞的立體圖。

圖9為本發明所提供之不同實施態樣之浮動活塞的立體圖。

圖10為本發明所提供之不同實施態樣之浮動活塞的立體圖。

圖11為本發明所提供之不同實施態樣之浮動活塞的立體圖。

圖12A為本發明所提供之不同實施態樣之浮動活塞的立體圖。

圖12B為圖12A的剖視圖。

圖13A為本發明所提供之不同實施態樣之浮動活塞的立體圖。

圖13B為圖13A的剖視圖。

申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。

請參閱圖1A，本發明第1實施例之氣油壓式升降裝置10以單管式升降座管為例，其包含有一外管20、一升降管30，以及一升降控制單元40。

外管20之底端安裝一連桿組22，連桿組22可被一拉索24所驅動。

升降管30之頂端設置一座墊安裝組件32。升降管30以可上下位移的方式自外管20之頂端安裝於外管20內。

升降控制單元40具有一封閉管材41、一閥34和一浮動活塞46。在本實施例中，封閉管材41為單一內管且固設於升降管30內，使封閉管材41可隨升降管30同步作動，封閉管材41由上而下依序具有一氣室42、一第一油室44和一第二油室45，其中，氣室42之底端以一油氣混合區43鄰接第一油室44；閥34具有一閥座48和一閥桿49，閥座48設於封閉管材41之底端且位於第一油室44和第二油室45之間，閥桿49設於閥座48且能受連桿組22之驅動在如圖1B所示之開啟位置P1與如圖1A 所示之關閉位置P2之間作動，當閥桿49位於開啟位置P1時，第一油室44與第二油室45相互連通，使升降管30能相對外管20升降，當閥桿49位於關閉位置P2時，第一油室44與第二油室45互不相通，使升降管30無法相對外管20升降；浮動活塞46在本實施例中呈盤狀(如圖2所示)，浮動活塞46以可上下位移的方式設於封閉管材41內且位於氣室42和第一油室44之間，用以將兩者區隔開來，此外，浮動活塞46具有多個貫穿頂底二面之排氣通道47(數量不限，只要至少一個)，該等排氣通道47之一端經由油氣混合區43連通氣室42，該等排氣通道之另一端直接連通第一油室44。

由上述可知，假如在運送過程中因為橫放的關係導致氣體A跑到第二油室45時(如圖1A所示)，這時候先打開閥桿49，此時在第二油室45內的氣體會因為比重較小的關係跑到第一油室44(如圖1B所示)，然後通過浮動活塞46的排氣通道47跑到油氣混合區43內，最後從油氣混合區復歸於氣室42內，如此即完成排氣操作。

請參閱圖3A，本發明第2實施例之氣油壓式升降裝置12以雙管式升降座管為例，其與上述第1實施例主要差異的地方在於升降控制單元50的結構不同。

升降控制單元50具有一封閉管材51、一浮動活塞56、一閥座58和一閥桿59。在本實施例中，封閉管材51固設於外管20內且具有一第一管體512與一位於第一管體512內之第二管體514，第一管體512和第二管體514之間由上而下依序形成一氣室52、一第一油室54，第二管體514的內部具有一第二油室55；浮動活塞56在本實施例中呈環狀(如圖4所示)，浮動活塞56設於第一管體512和第二管體514之間且位於氣室52和第一油室54之間，用以將兩者區隔開來，此外，浮動活塞56具有多個筆直地貫穿頂底二面之排氣通道57(數量不限，只要至少一個)，該等排氣通道57之一端經由油氣混合區53連通氣室52，該等排氣通道57之另一端直接連通第一油室54；閥座58設於外管20之底端和封閉管材51之底端且位於第一油室54和第二油室55之間；閥桿59設於閥座58且能被一拉索(圖中未示)所驅動在如圖3C所示之開啟位置P1與如圖3B所示之關閉位置P2之間作動，當閥桿59位於開啟位置P1時，第一油室54與第二油室55相互連通，使升降管30能相對外管20升降，當閥桿位於關閉位置P2時，第一油室54與第二油室55互不相通，使升降管30無法相對外管20升降。

由上述可知，當有氣體A跑到第二油室55時(如圖3A所示)，首先將整支座管12倒置，使氣體A從第二油室55之頂端跑到第二油室55之底端，接著將打開閥桿59，使氣體A從第二油室55跑到第一油室54(如圖3C所示)，然後迫使升降管30縮短(如圖3D所示)，使氣體A從第一油室54之底端跑到第一油室54之頂端，接下來關閉閥桿59後將整支座管12擺正(如圖3E所示)，使氣體A因為比重較小的關係通過該等排氣通道57跑到油氣混合區53，最後復歸於氣室52內(如圖3F所示)，如此即完成排氣操作，接下來即可開啟閥桿59讓升降管30上升到適合的高度位置(如圖3G所示)。

請參閱圖5A，本發明第3實施例之氣油壓式升降裝置14亦以雙管式升降座管為例，其與上述第2實施例主要差異的地方在於升降控制單元50的安裝位置不同。

升降控制單元50具有一封閉管材51、一浮動活塞56、一閥座58和一閥桿59。在本實施例中，封閉管材51固設於升降管30內且具有一第一管體512與一位於第一管體512內之第二管體514，第一管體512和第二管體514之間由上而下依序形成一氣室52、一第一油室54，第二管體514的內部具有一第二油室55；閥座58設於封閉管材51之底端且位於第一油室54和第二油室55之間；浮動活塞56在本實施例中呈環狀(如圖4所示)，浮動活塞56設於第一管體512和第二管體514之間且位於氣室52和第一油室54之間，用以將兩者區隔開來，此外，浮動活塞56具有多個貫穿頂底二面之排氣通道57(數量不限，只要至少一個)，該等排氣通道57之一端經由油氣混合區53連通氣室52，該等排氣通道之另一端直接連通第一油室54；閥桿59設於閥座58且能被一連桿組60所驅動在如圖5C所示之開啟位置P1與如圖5B所示之關閉位置P2之間作動，當閥桿位於開啟位置P1時，第一油室54與第二油室55相互連通，使升降管30能相對外管20升降，當閥桿位於關閉位置P2時，第一油室54與第二油室55互不相通，使升降管30無法相對外管20升降。

由上述可知，當有氣體A跑到第二油室55時(如圖5A所示)，首先將整支座管14倒置，使氣體A從第二油室55之頂端跑到第二油室55之底端(如圖5B所示)，接著將打開閥桿59，使氣體A從第二油室55跑到第一油室54(如圖5C所示)，然後迫使升降管30縮短(如圖5D所示)，使氣體A從第一油室54之底端跑到第一油室54之頂端，接下來關閉閥桿59後將整支座管14擺正(如圖5E所示)，使氣體A因為比重較小的關係通過該等排氣通道57跑到油氣混合區53，最後復歸於氣室52內(如圖5F所示)，如此即完成排氣操作，接下來即可開啟閥桿59讓升降管30上升到適合的高度位置(如圖5G所示)。

另一方面，在上述第2及第3實施例中，第一油室54所容納之液壓油的油面高度高於閥桿59之頂端，如圖3A及圖5A所示，藉以幫助氣體A迅速往上跑，不會累積在第一油室54的底部。此外，為了確保油氣混合區53位於浮動活塞56的上方，使浮動活塞56一方面能被第一油室54所容納之液壓油往上推動，另一方面又能被油氣混合區53內的液壓油往下推動，如圖6A所示，浮動活塞56可以自其底面往下延伸出一下延伸部562，使浮動活塞56以下延伸部562抵靠於閥座58之頂面，或者如圖6B所示，閥座58自其頂面的周緣往上延伸出一上延伸部582，上延伸部582之頂端高於閥桿59之頂端，閥座58以上延伸部582之頂端承接浮動活塞56之底面，如此即可將浮動活塞56保持在氣室52和第一油室54之間。

在此需要補充說明的是，浮動活塞的結構可以有不同的實施態樣，如圖7A及圖7B所示，浮動活塞70之頂面凸伸出多個呈等間隔排列之凸部72，排氣通道74位於相鄰二凸部72之間。另外，排氣通道除了貫穿浮動活塞的頂底二面之外，也可以設於浮動活塞的外環面或內環面，舉例來說，如圖8所示，該等排氣通道81以螺旋狀方式設於浮動活塞80的外環面；如圖9所示，該等排氣通道83以上下兩圈的方式設於浮動活塞82之外環面，上下兩圈的排氣通道83呈交錯排列；如圖10所示，該等排氣通道91以等間隔排列的方式設於浮動活塞90之內環面；如圖11所示，浮動活塞92之頂面凸伸出多個呈等間隔排列之凸部93，該等排氣通道94設於浮動活塞92之內環面且自浮動活塞92之頂面筆直地延伸至浮動活塞92之底面，並與該等凸部93相互錯開；如圖12A及圖12B所示，該等排氣通道96以筆直延伸的方式貫穿浮動活塞95的內部，該等排氣通道96之頂端貫穿浮動活塞95之內環面，該等排氣通道96之底端貫穿浮動活塞95之底面；如圖13A及圖13B所示，浮動活塞97具有一環部972與一自環部972底面往下延伸出之下延伸部974，等排氣通道98以等間隔排列的方式設於環部972之內環面，。然而不論上述哪一種實施態樣，皆能藉由該等排氣通道允許氣體A通過，以避免避震功能受到氣體影響而失效。