液压或气动驱动系统和用于该系统的马达和泵的制作方法_5

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从相应壁的外边缘向内延伸。
[0209]现在描述用于驱动活塞401a_c在缸403a_c中进行往复运动的机构。盘405具有穿过其中的轴孔437,传动轴439延伸穿过轴孔437。传动轴439带有凸轮盘441,其安装成在传动轴439上沿径向延伸。凸轮盘441是具圆边的近似平行四边形的形状。凸轮盘441安装在传动轴439上并且在凸轮盘441的每次旋转过程中紧靠在每个活塞401a-c的滚针429a-c上,从而凸轮盘441的每一次旋转压下每个活塞401a-c两次。
[0210]凸轮盘441的形状优选地但并非必需地使得凸轮盘441的边缘总是,或至少在大多数时间,与每个滚针429a-c保持接触,以便具有低振动。尽管凸轮盘441是在本实施方式中是近似平行四边形的形状,但在变型实施方式中可以使用其它形状的凸轮盘,例如椭圆形、偏心圆凸轮或梨形凸轮。凸轮形状的选择可以取决于附接有栗的液压马达的配置。可以安装一个以上的凸轮来推动活塞。
[0211]传动轴套管443从盘405中的孔437的周边伸出。传动轴439延伸穿过传动轴套管443。第一和第二轴承组件445a、b位于传动轴439和传动轴套管443之间,以容许传动轴439在套管443中的自由旋转运动,同时防止横向运动。间隔元件447位于传动轴套管443和传动轴439之间,以保持轴承组件445a、b之间的期望距离。
[0212]第一和第二槽449a、b绕传动轴439周向地延伸。第一槽449a位于凸轮盘441附近,在传动轴439的第一端部439a和凸轮盘441之间。第二槽449b位置紧靠第二轴承组件445b。第一和第二卡簧451a、b分别位于第一和第二槽449a、b中。
[0213]如上所述,栗用于自行车的液压传动系统中。在使用中,传动轴439延伸穿过自行车的底托架壳(未示出)。第一和第二端部439a、b延伸超过该壳;传动轴433的第一端部439a延伸超过凸轮盘433。两个端部具有正方形的横截面以容许曲柄臂的安装。用于附接曲柄臂的部件的配置是本领域中公知的。
[0214]带螺纹的螺母453附接到传动轴套管443的近端443a的端部,以使得当栗安装在底托架壳中时,它不会移位。
[0215]在使用中,曲柄臂的旋转驱动传动轴439的旋转。传动轴439的旋转引起凸轮盘的旋转。凸轮盘的旋转连续地使第一、第二和第三活塞401a_c中的每一个将流体从对应的缸403a-c中的流体腔推出,从而推动传输管路431b、c中对应的一个中的流体。
[0216]现在参照图30至34描述用于与栗410—起使用的流体马达512。来自第一、第二和第三缸403a-c的第一、第二和第三传输管路从栗410伸出以密封地附接到流体马达512处的第一、第二和第三连接件501a-c。流体马达512包括第一和第二端部件。第一端部件包括端部盘503a以及第一、第二和第三缸,它们全部由单件材料整体地形成。
[0217]端部盘503a具有延伸穿过其中的第一、第二和第三圆柱形孔505a_c,第一、第二和第三连接件50 la-c接合到其中。第一、第二和第三缸507a_c在每个圆柱形孔505a_c的周边周围从盘503a垂直地伸出。第一、第二和第三缸507a_c的内部和第一、第二和第三传输管路是流体连通的,以使得流体可分别经由第一、第二和第三连接元件50la-c从第一、第二和第三传输管路流入和流出每个第一、第二和第三缸507a_c ο第一、第二和第三活塞509a_c布置成在对应的缸507a_c中移动。
[0218]第一、第二和第三圆柱形孔505a_c中的每一个都具有绕其各自的内表面延伸的周向槽。第一、第二和第三连接件501a_c中的每一个的基部都成形为紧密地配合在对应的圆柱形孔505a_c中并通过位于每个槽中的卡簧接合在其中。盘503a还具有穿过其中的三个孔521a-c,每个孔都布置成接收锥形头螺栓523a_c。
[0219]第二端部件还包括端部盘503b,其具有穿过其中的三个孔,每个孔都布置成接收锥形头螺栓529a_c。
[0220]流体马达512还包括刚性框架511,其包括通过第一、第二和第三桥元件515a_c结合的一对环形端部件513a、b。框架511可以以其他方式形成为圆柱形管,但是被如所述地形成以减轻重量。每个桥元件中都具有狭槽517a_c。第一和第二环形端部件513a、b中的每一个都具有与其整体形成的三个向内延伸的带螺纹的插座件519a-c、535a_c,每个插座件都间隔开以与盘503a中的孔521a-c对齐。因此,框架511通过锥形头螺栓523a-c附接到第一端部件的端部盘503a,锥形头螺栓523a_c延伸穿过孔52la-c进入到插座件519a_c中,通过螺纹接合附接到其上。类似地,框架511通过锥形头螺栓529a-c附接到第二端部件的端部盘503b,锥形头螺栓529a-c延伸穿过该端部盘中的孔并进入到插座件535a-c中,通过螺纹接合附接到其上。
[0221]流体马达512还包括刚性的驱动套管525。套管525包括第一端部件527a、第二端部件527b和中间件527c,其通过桥接件531a、b结合。如同框架511,驱动套管525可以呈基本上圆柱形的形式,但本实施方式的形式是优选的以减轻重量。驱动套管525配合在框架511上面并与其同轴。驱动套管525具有阶梯形端部,阶梯形端部的直径略大于驱动套管525的其余部分,以便容纳滚针轴承545a、545b。这些滚针轴承位于驱动套管525和框架511之间以容许驱动套管525和框架511的自由的相对旋转。中间件527b具有绕其内表面周向延伸的连续槽533,该槽在内表面中横向以及周向地延伸。
[0222]第一和第二端部件的每一个中都有三个孔,每对孔均分别对齐。第二端部件中的两个孔可以在537a、b看到。三个导轨539a-c在孔对537a、b之间延伸。每个导轨都具有相关联的臂541a_c,臂541a_c在一个端部具有穿过其中的孔,导轨539a_c延伸穿过该孔。因此,每个臂541a_c都可以在相关联的导轨上来回移动。每个臂541a_c都布置成在其另一个端部带有轴承543a-c。每个臂541a-c从相关联的导轨延伸到框架511中的狭槽517a-c中相应的一个。每个轴承都延伸穿过狭槽517a-c以接合到驱动套管525中的槽533中。槽533和轴承被布置成使得臂在对应的狭槽517a-c中的来回移动引起驱动套管525绕框架511的旋转。狭槽517a-c用来防止臂相对于框架511的旋转运动。
[0223]第一、第二和第三活塞509a_c分别位于第一、第二和第三缸507a_c中并且可以在其中来回移动,遭受由流体施加的力。如同本文中描述的其它活塞,第一、第二和第三活塞509a_c均布置成在对应的缸中限定相应的流体腔,并且也例如利用密封件阻止流体从流体腔流出。流体流入流体腔将对应的活塞推出对应的缸,并且流体流入流体腔将对应的活塞吸入对应的缸。第一、第二和第三活塞509a-c中的每一个都具有附接到其上的连接销547a-c,其将活塞连接到臂541a_c中对应的一个。每个连接销547a_c将对应的活塞连接到对应的臂,以使得活塞的来回移动引起臂在各自的导轨539a_c上的来回移动。
[0224]每个臂的来回移动引起由该臂携带的轴承541a_c在槽517a_c中的来回移动,这引起驱动套管525的旋转。
[0225]流体马达512的旋转用于导致自行车轮的旋转。为此,外驱动壳549位于驱动套管525上与其同轴,以使得组装好的部件形成轮毂。
[0226]轮毂配置成使得外驱动壳549可以在没有通电时绕驱动元件525自由旋转。为此提供自由轮机构。自由轮机构包括另外的第一和第二滚针轴承551a,其位于驱动套管525和外驱动壳549之间,以容许低摩擦移动。环形锯齿形棘轮553固定地附接到驱动套管525。外驱动壳549具有内表面,该内表面包括多个间隔开的凹部555以容纳附接到壳549的锁闩件(未示出)的移动。自由轮机构和自由轮毂是本领域公知的并且自由轮机构可以怎样实现的细节对于本领域技术人员来说将是清楚的。
[0227]外驱动壳549具有一对间隔开的径向延伸的凸缘557a、b,其配置成用于附接自行车轮辐(未示出),轮辐又附接到轮辋(未示出)。
[0228]还提供了第一和第二环形垫片559a、b,并且其尺寸可以防止轮毂组件的组成部件的横向移动。
[0229]在参照图25至29描述的流体栗510的操作时,流体以常规方式被连续地提供给第一、第二和第三缸507a_c中的流体腔。在流体被强迫进入特定的腔中达到由于液压系统的配置所造成的最大程度之后,流体被容许离开流体腔。
[0230]迫使流体进入流体腔会使对应的活塞509a_c移动。其结果是,臂541a_c均在其各自的导轨539a-c上以往复的方式来回移动。臂的往复运动和因而轴承541a-c在槽533中的往复运动迫使驱动套管525绕中心轴在框架511上旋转。在驱动套管旋转时,自由轮机构为外驱动壳549提供驱动力,从而驱动车轮。
[0231]如应该理解的,在栗410和流体马达512上可以有多于或少于三个的活塞/缸组件。
[0232]上述栗410和马达512被部分地完善以解决伴随本文中所描述的一些其它实施方式的问题,即附接到某些设计的马达的车轮将会单向旋转,然后在另一个方向上旋转,而不是仅在一个方向上旋转。对于本领域技术人员而言,存在解决这一问题的各种方式。在每个栗410和马达512中使用三个活塞-缸组件以使得力被顺序地施加有利地解决了这个问题。
[0233]现在将参照图35至42描述另一个实施方式。在本实施方式中,提供了用于液压传动系统的马达610。马达610是上述马达210和310的变型。与已经描述的栗具有相同特征和以相同方式操作的栗可以与马达610—起使用,流体传动系统也是如此。下面的描述将集中在本实施方式的马达和已经描述的马达之间的差异。
[0234]在本实施方式中,第一和第二流体传输管路638a、638b在同一侧方便地连接到流体马达612。未示出的管道将第一传输管路638a连接到第一缸607a的流体腔,管道穿过流体马达的内部。管道操作性地附接到通向第二缸607b的管状件638c ο第二传输管路638b为第二缸607b的流体腔提供流体。
[0235]同样地,图22至24的实施方式具有径向延伸的突出部208a、208b,其一起横跨圆柱形驱动元件347的内部的直径延伸,并且图35至42的实施方式包括两个相当的元件。这些元件均呈一对臂608a-d的形式,每对臂均横跨驱动元件347的内部的直径延伸。每个元件都在其端部具有装好的轴承614a、614b用于接合在槽215中。圆柱形支撑套管311被改进成具有两对狭槽610a、610b,轴承209延伸穿过所述狭槽以接合在槽215中。元件彼此偏移小于45度。提供这两个具有角度偏移的元件防止了车轮意外地来回旋转而不是在单一方向上旋转。
[0236]第一对臂608a、608b沿径向安装在套管618上,套管618在其最接近第二缸607b的端部具有环形凸缘616。套管618可以在第二缸607b中往复运动。作用在凸缘上的压力用来推套管,并且因此套管充当活塞。
[0237]第二对臂608c、d沿径向安装在活塞件620a、620b上,活塞件620a、620b密封地接合在套管中。套管也充当缸,并且套管中的流体在活塞件620a的第一端部处推动活塞件620a。活塞件620a的第二端部定位成在第一缸607a中进行往复移动。在活塞件的第一和第二端部620a、b上的交替压力使第二对臂进行往复运动。套管和活塞件的这种布置的结果是,所述两对臂之一的运动跟随另一对。第一和第二端部620a、b中具有周向槽,密封件(未示出)位于其中用于第一缸607a和套管618中的密封。
[0238]部件622用于固定地附接到车辆以将马达附接到其上。
[0239]在操作中,当流体被推入第一缸607a中时,活塞件的第二端部620b被推动。当流体被推入第二缸607b中时,活塞件的第一端部620a被推入套管618中。
[0240]当流体被推入第二缸607b中时,套管618由于作用在凸缘上而受推,并且活塞件620a、b也受推,因为套管618内的流体作用在活塞件620a的第一端部上。通过这样的布置,车轮可以在单个预定方向上旋转。
[0241]在本文中描述的所有部件都可按照本领域普通技术人员公知的常规技术来制造。
[0242]本领域技术人员应该理解,对于本发明的实施方式可以做出各种改进。
[0243]应当理解的是,在上述任一个液压系统中,可以使用气体而不是液体,这样就使得系统为气动传动系统。
[0244]应当理解的是,凸出的联动装置和非线性槽的布置在实施方式中可以变得相反。例如,在参照图2至6描述的实施方式中,联动装置如球轴承或小块可以从第一活塞116伸出,非线性槽可以绕第一缸118的套管/本体部分的内侧周向延伸。非线性槽相对于形成圆的假想线是非线性的;非线性槽可以是椭圆形的。
[0245]尽管在实施方式中描述的活塞装置沿直线路径进行往复运动,但是应该理解的是,在一些实施方式中,取决于应用,路径可以是弯曲的。在适当时,部件可被设计成容纳弯曲路径。
[0246]此外,在一些实施方式中,活塞装置的轴线和凸起与非线性槽的相对旋转轴线可以间隔开。
[0247]申请人在此孤立地披露了本文中描述的每个单独特征或步骤及两个或多个这种特征的任意组合,披露达到了这样的程度,即这些特征或步骤或特征和/或步骤的组合总的来说能够基于本说明书根据本领域普通技术人员的公知常识而被实现,而不管这些特征或步骤或特征和/或步骤的组合是否解决了在本文中披露的任何问题,并且不应限制权利要求的范围。申请人指出,本发明的各方面可以由任何这种单独的特征或步骤或特征和/或步骤的组合构成。鉴于前面的描述,对于本领域普通技术人员明显的是,可以在本发明的范围内做出各种改进。
【主权项】
1.一种用于气动或液压驱动系统的流体马达,包括: 至少一个活塞装置; 至少一个缸装置,其中该缸装置或每个缸装置和位于对应的一个所述缸装置中的该活塞装置或每个活塞装置的端部限定了腔,并且其中该缸装置或每个缸装置操作性地耦接到压力产生和传动系统,该压力产生和传动系统布置成使流体交替流入和流出该腔或每个腔,由此引起所述活塞装置的往复移动; 运动转变装置,包括: 围绕中心轴连续且周向地延伸并且相对于所述中心轴部分地纵向延伸的至少一个部分,和 至少一个联接装置,其中所述至少一个部分以及该联接装置或每个联接装置能围绕所述中心轴相对旋转,并且其中所述至少一个联接装置或所述至少一个部分中的一个耦接到所述至少一个活塞装置以使得所述至少一个活塞装置的往复移动引起其往复移动,其中所述至少一个联接装置和所述至少一个部分配置成合作,藉此所述至少一个活塞装置的往复移动引起所述部分和所述联接装置中的另一个围绕所述中心轴的相对旋转运动; 绕所述中心轴能旋转地安装的套管装置,其中所述部分和所述至少一个联接装置中的另一个耦接到所述套管装置,以使得所述至少一个活塞装置的往复移动引起所述套管装置围绕所述中心轴的旋转运动。2.根据权利要求1所述的流体马达,还包括移动限制装置,其阻止所述至少一个部分和所述至少一个联接装置中的所述一个围绕所述中心轴的旋转运动,并阻止所述至少一个联接装置和所述至少一个部分中的所述另一个以及所述套管装置的往复移动。3.根据权利要求1或权利要求2所述的流体马达,其中所述至少一个部分耦接到所述套管装置并位于所述套管装置的内表面中。4.根据权利要求1-3中任一项所述的流体马达,其中所述套管装置适合于耦接到待旋转的对象。5.根据权利要求4所述的流体马达,其中所述至少一个缸装置耦接到车辆的车架以阻止其移动,其中所述套管装置适合于耦接到所述车辆的车轮。6.根据前述权利要求中任一项所述的流体马达,其中所述至少一个活塞装置布置成在所述中心轴上作往复运动,其中所述至少一个部分耦接到所述至少一个活塞装置并且与其同轴地绕所述至少一个活塞装置延伸,其中所述至少一个联接装置从所述套管装置的内表面凸出以与所述至少一个部分合作。7.根据前述权利要求中任一项所述的流体马达,其中所述至少一个活塞包括多个活塞装置,其中由所述压力产生和传动系统引起的所述活塞装置的预定模式的往复移动使所述至少一个联接装置和所述至少一个部分如此合作。8.根据权利要求7所述的流体马达,其中两个活塞装置以交替的方式沿着同一轴线作往复运动,其中流体交替流入和流出对应的两个腔装置造成所述模式。9.根据权利要求7或权利要求8所述的流体马达,其中所述至少一个联接装置包括多个联接装置,每个联接装置都耦接到所述活塞装置之一,其中所述联接装置相对于所述中心轴成角度地间隔开。10.根据权利要求7或权利要求9所述的流体马达,其中多个活塞装置是三个活塞装置。11.一种流体栗,包括: 能绕其轴线旋转的传动轴; 至少一个活塞装置; 能绕中心轴旋转并安装在所述至少一个活塞装置周围的套管装置;
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