TWM463796U - 液壓裝置 - Google Patents

Description

液壓裝置

一種液壓裝置，尤指減少摩擦力，進而降低動能損失之液壓裝置。

按，液壓裝置廣泛被使用於各種機械工業與汽車工業等，液壓裝置主要原理在於，藉由外力推動液壓裝置旋動，旋動之液壓裝置係產生動能，再將動能轉換為可利用之能量，因此要如何提升液壓裝置之動能，即為一研發方向。

其中有一種輪葉式的液壓裝置，利用突伸的葉片，以增加葉片與流體的接觸面積，讓流體施予葉片表面之總壓增加，以有效提升轉動動能，然而，當每一葉片受壓旋動時，其葉片末端必須與殼體內壁相互抵持，以形成氣密狀態，才可讓葉片二側面形成壓差，進而推動葉片旋動，然而，葉片末端與殼體內壁面相互抵持時係會產生摩擦力，導致動能損失極大；再者，利用較大之壓差可產生較佳之旋動動能，故需將殼體內壁設置不同徑向長度，此結構則導致殼體於製造時較為繁瑣，不利生產製造；是以，要如何解決習知之問題與缺失，進而達到高扭力高輸出之目的，即為相關業者所亟欲研發之課題所在。

本創作之目的乃在於，利用自由狀態之葉片，依流體特性產生位移，即可讓部分葉片不與殼體產生磨擦阻力，即可避免轉動動能被抵銷，用以有效提升動能效率。

為達上述目的，本創作之液壓裝置包含圓柱狀之殼體、傳動軸、單向軸承、轉子與複數葉片，該殼體內具有流動空間，殼體上設有用以連通流動空間之進液通道與出液通道；該傳動軸穿設於殼體，並位於殼體流動空間之軸心處；該單向軸承套設至傳動軸；該轉子套設於單向軸承，轉子外環壁凹設複數凹槽；該葉片位於轉子之凹槽，每一凹槽容置一葉片，葉片沿該轉子徑向呈自由狀態，且凹槽寬度大於葉片厚度，讓葉片側表面與凹槽側表面形成有流道，葉片一端突伸出凹槽，另端與凹槽底部形成有用以供流體沿流道進入而形成有液壓之壓力空間。

前述液壓裝置，該殼體之進液通道與出液通道設置於殼體二側，且進液通道係以切線方向設置於殼體上，使流體於該殼體內形成一環形流動。

並對應殼體軸向呈非相對二側，讓進液通道之切線方向為垂直於殼體之徑向方向。

前述液壓裝置，其每一葉片突伸出轉子之凹槽處係斜設有斜面。

1‧‧‧殼體

11‧‧‧流動空間

111‧‧‧壓力段

112‧‧‧釋壓段

12‧‧‧進液通道

13‧‧‧出液通道

2‧‧‧傳動軸

3‧‧‧單向軸承

4‧‧‧轉子

41‧‧‧凹槽

5‧‧‧葉片

51‧‧‧斜面

6‧‧‧流道

7‧‧‧壓力空間

第一圖係為本創作之剖面圖。

第二圖係為本創作之剖面示意圖。

第三圖係為第二圖A部分之放大圖。

第四圖係為第二圖B部分之放大圖。

請參閱第一圖至第三圖，圖中可清楚看出本創作之液壓裝置包含殼體1、傳動軸2、單向軸承3、轉子4與複數葉片5，其中：

該殼體1呈圓柱體，其內部具有流動空間11，殼體1上設有用以連通流動空間11之進液通道12與出液通道13，進液通道12 與出液通道13設置於殼體1二側，且進液通道12係以切線方向設置於殼體1上，讓流體於該殼體1內之流動空間11形成一環形流動，其中，上述之流動空間11在進液通道12朝向出液通道13之方向界定出壓力段111，而流動空間11在出液通道13朝向進液通道12之方向界定出釋壓段112。

該傳動軸2穿設於殼體1，並位於殼體1流動空間11之軸心處。

該單向軸承3套設至傳動軸2，用以依傳動軸2單向旋動。

該轉子4套設於單向軸承3，轉子4外環壁凹設複數凹槽41。

該葉片5設於轉子4之凹槽41，每一凹槽41容置一葉片5，葉片5沿該轉子4徑向呈自由狀態，葉片5一端突伸出凹槽41，另端靠近凹槽41底部並形成壓力空間7，每一突伸出轉子4之凹槽41的葉片5之末端係斜設有斜面51。

請參閱第二圖至第四圖，本創作使用前，預先將本創作之液壓裝置的傳動軸2連接傳動系統(圖未示)，而進液通道12與出液通道13分別連接用以供流體輸送並產生循環的油壓產生機(圖未示)，當本創作於使用時，因進液通道12係以切線方向設置於殼體1上，故流體由進液通道12進入流動空間11時(流體流動方向如第三圖實心箭頭所示)會形成一環形流動，流體特性會對靠近進液通道12之各葉片5產生推力，因轉子4之凹槽41寬度大於葉片5厚度，讓流體對各葉片5產生推力，推動葉片5一側朝向凹槽41一側形成抵持狀態，且讓葉片5另側之側表面則與凹槽41另側之側表面間隔形成流道6，俾讓流體沿流道6進入壓力空間7，用以提高壓力空間7之液壓，即可對葉片5底部形成推力(如第三圖實線箭頭所示)，再推動葉片5朝向殼體1內壁移動並形成抵持狀態，俾讓流體對突伸出凹槽41的葉片5側表面產生液壓，即可於流動 空間11之壓力段111處推動轉子4旋動，產生動能。

其中，當轉子4持續旋動，部分葉片5進入流動空間11之釋壓段112，因該部分葉片5靠近出液通道13，讓位於該葉片5周緣之流體隨即進入出液通道13內，使得作用於該葉片5側表面之液壓隨即失去作用而產生釋壓，此時，壓力空間7內之流體即由流道6流出(如第四圖虛線箭頭所示)，進而降低壓力空間7內液壓，以讓葉片5朝向凹槽41底部移動，同時，葉片5與殼體1內壁脫離抵持狀態，用以減少葉片5與殼體1內壁之摩擦力。

其中，當葉片5由釋壓段112進入壓力段111時(如第三圖)，進液通道12之流體會推動葉片5側表面靠近凹槽41側表面，以露出流道6後，讓流體進入壓力空間7，即可將葉片5推伸出凹槽41，並抵持於殼體1內壁，進而讓產生於葉片5表面的液壓來推動葉片5旋動，產生動能。

其中，葉片5之斜面51末端為抵持於殼體1內壁，其一作用係因該斜面51與殼體1內壁之接觸面積縮小，以降低葉片5抵持於殼體1內壁移動時所產生之摩擦力，大幅減少動能損耗，再者，其二作用在於，當葉片5到達釋壓段112時，其斜面51可產生接近於徑向的作用力，即可輔助葉片5受該斜面51作用後朝向凹槽41底部位移，以快速遠離殼體1內壁。

是以，本創作為可解決習知之問題與缺失，其關鍵技術在於，讓自由狀態之葉片5透過流道6與壓力空間7之設置，配合流體特性，可讓旋動中之各葉片5於流動空間11之壓力段111時確實受到液壓作用以推動轉子4產生動能，而位於流動空間11之釋壓段112的各葉片5並不受液壓作用而旋動，故利用流體特性配合流道6與壓力空間7，以推動葉片5內縮至凹槽41內，即可去除葉片5與殼體1內壁之摩擦力，大幅降低動能損失；其次，配合 葉片5之斜面51，以增大葉片5內縮回凹槽41之作用力，讓葉片5快速脫離與殼體1內壁之抵持作用，亦可間接提升動能之利用；最後，本創作之殼體1為圓柱體，其優點在於，當本創作液壓裝置於製造可提升製造便利性。

1‧‧‧殼體

11‧‧‧流動空間

111‧‧‧壓力段

112‧‧‧釋壓段

12‧‧‧進液通道

13‧‧‧出液通道

2‧‧‧傳動軸

3‧‧‧單向軸承

4‧‧‧轉子

41‧‧‧凹槽

5‧‧‧葉片

51‧‧‧斜面

6‧‧‧流道

7‧‧‧壓力空間

Claims (3)

1. 一種液壓裝置，包含殼體、傳動軸、單向軸承、轉子與複數葉片，其中：該殼體呈圓柱體，其內部具有流動空間，殼體上設有用以連通流動空間之進液通道與出液通道；該傳動軸穿設於殼體，並位於殼體流動空間之軸心處；該單向軸承套設至傳動軸；該轉子套設於單向軸承，轉子外環壁凹設複數凹槽；該葉片設於轉子之凹槽，每一凹槽容置一葉片，葉片沿該轉子徑向呈自由狀態，且凹槽寬度大於葉片厚度，讓葉片側表面與凹槽側表面形成有流道，葉片一端突伸出凹槽，另端與凹槽底部形成有用以供流體沿流道進入而形成有壓力之壓力空間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液壓裝置，其中殼體之進液通道與出液通道設置於殼體二側。
3. 如申請專利範圍第1項所述之液壓裝置，其中，每一葉片突伸出轉子之凹槽處係斜設有斜面。