本發(fā)明涉及用于氣動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的流體馬達(dá),以及用于這種系統(tǒng)的流體泵。
背景技術(shù):
結(jié)合了流體馬達(dá)和流體泵的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是公知的。本發(fā)明的目的是提供比公知的流體馬達(dá)和流體泵均更有效率地操作的流體馬達(dá)和流體泵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,提供了一種用于氣動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的流體馬達(dá),包括:至少兩個(gè)活塞組件,每個(gè)活塞組件包括相應(yīng)的活塞裝置,所述至少兩個(gè)活塞組件可操作以實(shí)現(xiàn)活塞裝置的順序往復(fù)移動(dòng);驅(qū)動(dòng)元件,該驅(qū)動(dòng)元件能夠繞著軸線旋轉(zhuǎn),并且提供了在軸線徑向且繞其連續(xù)延伸的表面,活塞裝置可突起到該表面上;其中,活塞裝置布置成至少通過與所述波浪狀表面的協(xié)作驅(qū)動(dòng)元件繞著軸線旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明,還提供了一種用于氣動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的流體泵,包括:驅(qū)動(dòng)元件,該驅(qū)動(dòng)元件可繞著軸線旋轉(zhuǎn),并且提供了至少部分地在軸線徑向延伸的環(huán)形、波浪狀表面,至少兩個(gè)活塞組件,每個(gè)活塞組件包括相應(yīng)的活塞裝置,其中,活塞裝置朝著波浪狀表面突起,其中,所述至少兩個(gè)活塞組件布置成協(xié)作,以使得:驅(qū)動(dòng)元件繞著軸線的旋轉(zhuǎn)至少通過作用在所述活塞裝置上的推動(dòng)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)活塞裝置的順序往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的可選和/或優(yōu)選的特征限定在從屬權(quán)利要求中。
所述流體馬達(dá)和流體泵改進(jìn)了wo2014195666中公開的流體泵和流體馬達(dá),提供了更有效的傳動(dòng)。
附圖說明
現(xiàn)在將參考附圖通過僅示例性的方式描述本發(fā)明的實(shí)施方式,其中:
圖1是根據(jù)一種實(shí)施方式的結(jié)合了流體馬達(dá)的輪轂組件的視圖,轂組件處于建成形態(tài);
圖2是輪轂組件的側(cè)部分解視圖;
圖3是輪轂組件的側(cè)部分解立體視圖;
圖4是輪轂組件的橫截面視圖;
圖5是根據(jù)一種實(shí)施方式的流體泵的視圖;
圖6是流體泵的側(cè)部分解視圖;
圖7是流體泵的側(cè)部分解立體視圖;
圖8是處于組裝形態(tài)的流體泵的視圖,其中缺少了外部殼體和端板;以及
圖9是處于組裝形態(tài)的流體泵的橫截面視圖。
具體實(shí)施方式
全文中,相似的部件由相似的標(biāo)號(hào)來表示。
在下文中,將描述用于自行車的車輪的、結(jié)合了根據(jù)一種實(shí)施方式的流體馬達(dá)的輪轂組件。還將描述通過蹬踏動(dòng)作可操作的流體泵,該流體泵可以耦接到流體馬達(dá)以驅(qū)動(dòng)輪轂的旋轉(zhuǎn)。
僅出于簡(jiǎn)便和參考的目的,下文將使用特定術(shù)語,不應(yīng)將特定術(shù)語視為限制性的。術(shù)語“流體”包含了液體和氣體。在液壓系統(tǒng)的情況下,該術(shù)語應(yīng)該被認(rèn)為是大體上不可壓縮的可流動(dòng)材料,例如液體或膠體(例如油)。在氣動(dòng)系統(tǒng)的情況下,該術(shù)語應(yīng)該被認(rèn)為是氣體,通常為惰性氣體,例如氮?dú)饣蚩諝?。“前向方向”是在結(jié)合了輪轂組件或驅(qū)動(dòng)軸的自行車在前向方向上移動(dòng)時(shí),輪轂組件或流體泵的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)角度方向。
將要描述的輪轂組件旨在用于自行車中,以驅(qū)動(dòng)自行車的后輪。輪轂組件可以可選地用在自行車的前輪中。結(jié)合在輪轂組件中的流體馬達(dá)具有其他應(yīng)用。根據(jù)一些實(shí)施方式的流體馬達(dá)和/或根據(jù)其他實(shí)施方式的輪轂組件的應(yīng)用不限于用在自行車中。例如,一些實(shí)施方式可以用在其他類型的交通工具(例如摩托車、小輪摩托車、汽車、重型貨車和重型設(shè)備)的輪子中?!爸匦驮O(shè)備”是指執(zhí)行重型任務(wù)的交通工具,尤其是專門設(shè)計(jì)用于執(zhí)行建造任務(wù)的交通工具,最常見的建造任務(wù)包括土方工程操作。實(shí)施方式也可以用在期望減小或放大旋轉(zhuǎn)力、或者期望將壓力轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的其他液壓系統(tǒng)中。
參考圖1-4,輪轂組件被配置成附接到自行車的框架上。這可以例如通過焊接或者通過能夠?qū)崿F(xiàn)從自行車上快速釋放車輪的裝置來實(shí)現(xiàn)。輪轂組件具有一些相對(duì)于框架固定的部件、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)以及相對(duì)于輪轂組件的軸旋轉(zhuǎn)的其他部件。
固定部件包括大體上由標(biāo)號(hào)10表示的主結(jié)構(gòu)元件、螺紋螺母12、第一端板14和螺紋端件16。主結(jié)構(gòu)元件10包括圓柱桿18,直徑比桿18更大的第一圓柱塊部分20a、20b,直徑比第一圓柱塊20a、20b更大的第二圓柱塊部分22,環(huán)形階梯底座部分24,三個(gè)框架部分26a-c和第二端板28。主結(jié)構(gòu)元件由單件形成,但是其也可以由多個(gè)部件形成并組裝在一起。
圓柱桿18從輪轂組件的第一側(cè)延伸到第二側(cè)。桿18的第一和第二端延伸成附接到自行車的框架。上述提及的每個(gè)圓柱部件將輪轂組件的可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸作為其中心軸。第一塊部分具有鄰近第二塊部分22的部件20a,該部件20a是螺紋的。第二塊部分22具有螺紋外表面。
每個(gè)框架部分26a-c形成圓柱部分,其部分地限定各自的流體室。第二端板28在其中具有三個(gè)孔(一個(gè)以標(biāo)號(hào)29示出),每個(gè)孔使得外部的容納流體的管線(未示出)能夠與相應(yīng)的一個(gè)室密封連接,從而該室和管線形成流體連通。每條容納流體的管線連接到壓力產(chǎn)生系統(tǒng),壓力產(chǎn)生系統(tǒng)被配置成使得每條容納流體的管線中的流體往復(fù)運(yùn)動(dòng)或脈動(dòng),并且由此移入和移出相應(yīng)的室。
運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括三個(gè)活塞30a-c,它們繞著輪轂組件的中心軸以角度間隔隔開??蚣懿糠?6a-c所提供的圓柱部分和活塞30a-c被配置成協(xié)作,從而每個(gè)活塞30a-c可以在相應(yīng)的一個(gè)圓柱部分中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。每個(gè)活塞30a-c具有環(huán)繞其延伸的環(huán)形槽32a-c,唇形密封件31位于環(huán)形槽中以防止流體從室中漏出。
每個(gè)活塞30a-c具有主體和頭部端,并且被布置成做平行于中心軸往復(fù)移動(dòng)。該頭部端具有三個(gè)輥件36a-c,其通過銷37而被保持到主體的突起上。輥件中的第一個(gè)和第二個(gè)均從各個(gè)活塞的相應(yīng)側(cè)開始延伸,并且這些與相應(yīng)的框架部分26a-c接合以支持其往復(fù)移動(dòng)。框架部分26a-c為每個(gè)活塞提供了相應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)槽38a-c,這些輥件中的第一個(gè)延伸到細(xì)長(zhǎng)槽中以支持活塞平行于軸的往復(fù)移動(dòng)??蚣懿糠?6a-c還為每個(gè)活塞提供了相應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)凹陷40a-c,這些輥件中的第二個(gè)延伸到細(xì)長(zhǎng)凹陷中以支持活塞平行于軸的往復(fù)移動(dòng)。框架部分26a-c還在其中具有狹縫39,其得驅(qū)動(dòng)凸輪42能夠做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),這將在下文更詳細(xì)地描述。
運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)還包括大體上由標(biāo)號(hào)42表示的驅(qū)動(dòng)凸輪以及環(huán)形軸承組件44。環(huán)形軸承組件44安裝在階梯部分24上。階梯部分24提供了圓柱環(huán)形表面,環(huán)形軸承組件44坐落在該圓柱環(huán)形表面上,從而環(huán)形軸承組件44的內(nèi)表面和階梯部分的外圓柱表面齊平。階梯部分24的徑向表面防止環(huán)形軸承組件44朝著第一圓柱盤28移動(dòng)超出階梯部分。螺母12通過螺絲嚙合位于第二圓柱塊22上,從而防止了環(huán)形軸承組件44在其他方向上的側(cè)向移動(dòng)?!皞?cè)向”移動(dòng)在本文中應(yīng)該被認(rèn)為是中心軸長(zhǎng)度上的移動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)凸輪42包括圓柱部分46、周向棘輪部分48和驅(qū)動(dòng)部分50。驅(qū)動(dòng)凸輪42位于環(huán)形軸承組件44之上,從而驅(qū)動(dòng)凸輪42可以在環(huán)形軸承組件上旋轉(zhuǎn)。圓柱部分的內(nèi)表面齊平地適配在環(huán)形軸承組件44的外表面上。
驅(qū)動(dòng)部分50提供了波浪狀表面,活塞30a-c的頭部36a-c突出抵靠于其上。波浪狀表面繞著軸連續(xù)地延伸,以呈現(xiàn)面向平行于中心軸的方向的環(huán)形表面?!安ɡ藸睢睉?yīng)該被這樣理解:該表面繞著中心軸平滑地延伸,并且該表面的徑向位置沿著中心軸變化。例如,該表面可以正弦地變化。在表面中存在兩個(gè)峰和兩個(gè)谷,但在其他實(shí)施方式中,峰和谷的數(shù)量可以不同?;钊?0a-c和該表面被布置成協(xié)作,從而當(dāng)活塞被驅(qū)動(dòng)成以連續(xù)的序列重復(fù)延伸時(shí),活塞30a-c以前向方向驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件42的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
波浪狀表面足夠平滑,從而允許表面抵靠活塞30a-c的移動(dòng)。在其他實(shí)施方式中,可以不提供輥,而可以提供維持波浪狀表面和活塞的頭部之間的低摩擦的其他裝置。
環(huán)形軸承組件44和驅(qū)動(dòng)凸輪42在具有螺紋的第二塊部分22上由螺母12保持就位。因此,防止了驅(qū)動(dòng)凸輪42的側(cè)向移動(dòng)。
輪轂組件包括外部套筒50。第一和第二間隔的周向凸緣52a、52b從外部套筒50徑向地延伸。每個(gè)在其中均具有多個(gè)定距間隔開的孔,自行車車輪的輻條可以固定到孔中。在其他實(shí)施方式中,可能不需要輻條,并且輪轂組件可以以其他方式整合到自行車車輪中。外部套筒包括第一和第二圓柱端部分50a、50b,外部套筒50在該處的直徑大于其在中間部分上的直徑。這在外部套筒50的每個(gè)端部形成了環(huán)形的階梯內(nèi)表面。第一和第二環(huán)形套筒軸承組件56a、56b的大小均被設(shè)計(jì)成位于外部套筒50中,從而每個(gè)套筒軸承組件56a、56b與各自一個(gè)階梯內(nèi)表面齊平。筒軸承組件56a、56b定位成使中心軸在其軸上,并且具有使得外部套筒50繞其自由旋轉(zhuǎn)的功能。
外部套筒50被布置成包含運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。外部套筒52的第一和第二端52a、52b分別被布置成抵靠第一和第二端板14、28定位。這通過第一和第二端板14、28中的每一個(gè)來實(shí)現(xiàn),端板具有繞著其周向外表面延伸的環(huán)形凸緣58a、58b。外部套筒50的第一和第二端52a、52b的各自內(nèi)表面分別定位成在第一和第二端板14、28的周向外表面上齊平。凸緣58a、58b防止了外部套筒50的側(cè)向移動(dòng)。
螺紋端件16通過螺絲嚙合固定到第一塊部分的螺紋部件22b上。為此目的,二者均具有適當(dāng)?shù)拇笮?。螺紋端件16抵靠第一端板14固定。螺紋端件16固定成壓靠第一端板14,第一端板14又壓靠第一套筒軸承組件56a。第一套筒軸承組件56a壓靠在外部套筒52的第一端的階梯內(nèi)表面的徑向部分。第二套筒軸承組件56b由另一階梯內(nèi)表面的徑向部分壓靠在外部套筒的第二端52b處。這壓靠第二端板28的凸緣58b。結(jié)果是:在受到運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的操作時(shí),防止了外部套筒52的側(cè)向移動(dòng),但是允許外部套筒52的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
盡管未示出,但外部套筒52具有內(nèi)向的掣爪,其與驅(qū)動(dòng)凸輪42的棘輪部分48嚙合。這為輪轂組件提供了自由輪機(jī)構(gòu),從而輪轂可以從其外部以前向方向旋轉(zhuǎn),而不與內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)嚙合??蛇x的自由輪機(jī)構(gòu)是本領(lǐng)域公知的,并且可以在其他實(shí)施方式中可選地使用。可選地,在一些實(shí)施方式中,可能缺少自由輪機(jī)構(gòu)并且驅(qū)動(dòng)凸輪42可以固定地耦接到外部套筒52或者與外部套筒52整體形成,從而如果其中一者不移動(dòng),則另一者也不能移動(dòng)。
在操作中,流體通過容納流體的管線被順序地提供到各個(gè)流體腔中。這使得各個(gè)活塞30a-c順序地伸出和收縮。活塞30a-c對(duì)著波浪狀表面的伸出引起驅(qū)動(dòng)凸輪42在前向方向上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)凸輪42在前向方向上的旋轉(zhuǎn)使得自由輪機(jī)構(gòu)接合外部套筒52,導(dǎo)致外部套筒的旋轉(zhuǎn),以及輪轂組件形成其一部分的車輪的旋轉(zhuǎn)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到,可以對(duì)上述的輪轂組件以及結(jié)合在輪轂組件中的流體馬達(dá)進(jìn)行各種改進(jìn)。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的,在其他實(shí)施方式中,活塞和波浪狀表面的布置可以不同。優(yōu)選地但并非必須地,波浪狀表面和活塞可以配置成使得活塞30a-c的往復(fù)移動(dòng)的順序引致驅(qū)動(dòng)元件42僅在前向方向上的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
壓力產(chǎn)生系統(tǒng)可以配置成使得每個(gè)容納流體的管線中的流體輪流進(jìn)入相應(yīng)的腔室中??蛇x地,取決于驅(qū)動(dòng)凸輪的形狀,輪轂組件可以配置成使得同一時(shí)間不止一個(gè)活塞推動(dòng)驅(qū)動(dòng)凸輪。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是,有各種方式使得多個(gè)活塞可以被配置成與驅(qū)動(dòng)凸輪協(xié)作,從而使得其在期望方向上旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參考圖5-9描述流體泵,其可以與上述的流體馬達(dá)一起使用。該流體泵使用與上述的流體馬達(dá)類似的原理來工作。
流體泵包括相對(duì)于自行車的框架固定的一些部件、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)部件。固定部件包括圓柱殼體100,第一和第二環(huán)形軸承組件104a、104b,以及第一和第二環(huán)形端板106a、106b。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸102延伸穿過第一和第二環(huán)形軸承組件104a、104b。第一和第二環(huán)形軸承組件104a、104b承載驅(qū)動(dòng)軸102,并且允許驅(qū)動(dòng)軸102繞其中心軸進(jìn)行低摩擦旋轉(zhuǎn)。第一和第二環(huán)形端板106a、106b從圓柱殼體100的各自的圓形端邊緣向內(nèi)延伸,以包圍第一和第二環(huán)形軸承組件104b。第一環(huán)形端板106a和圓柱殼體100由單件形成,但并不一定是這種情況。第二端板106b和圓柱殼體的遠(yuǎn)離第一端板106a的端部具有徑向延伸的凸緣107a、107b,除了在圓柱殼體100中提供有用于通過流體傳輸管線的窗口的地方之外。這些凸緣布置成彼此齊平并且彼此附接。每個(gè)凸緣中的孔使得凸緣能夠由螺栓固定在一起,但凸緣也可以以其他方式附接在一起,例如通過鉚接。
第二環(huán)形端板106b具有安裝在其上的三個(gè)活塞組件。每個(gè)活塞組件包括圓柱部分108a-c和相應(yīng)的活塞110a-c。每個(gè)圓柱部分108a-c在其中具有由圓柱部分108a-c的壁和各自的活塞110a-c的端部所限定的腔室。每個(gè)圓柱部分108a-c在其中具有孔口,該孔口形成至腔室的入口/出口,容納流體的管線112a-c密封地附接到入口/出口上。圓柱部分108a-c與第二端板106b整體形成,但它們也可以單獨(dú)地形成并附接在一起。容納流體的管線112a-c均從各自的圓柱部分108a-c開始延伸,并且被保持在安裝架109中。安裝架109與第二端板106b整體形成,但它們也可以單獨(dú)地形成并附接在一起。當(dāng)流體泵安裝在自行車框架上時(shí),含流體的管線優(yōu)選地沿著后下叉(chainstay)延伸到達(dá)流體馬達(dá)。容納流體的管線可以在后下叉內(nèi)延伸。后下叉其實(shí)可以被成形為形成容納流體的管線的一部分??蛇x地,容納流體的管線可以延伸穿過自行車框架的其他管。
每個(gè)活塞110a-c安裝成允許在相應(yīng)的圓柱部分108a-c中的往復(fù)移動(dòng)。每個(gè)圓柱部分108a-c均在其側(cè)部具有一對(duì)相對(duì)的槽114a-c,其平行于驅(qū)動(dòng)軸102的軸線延伸。每個(gè)活塞110a-c具有延伸穿過其中的銷116a-c。每個(gè)銷116a-c的每個(gè)端部能夠在相應(yīng)圓柱部分108a-c的各自的槽內(nèi)移動(dòng),以引導(dǎo)和支撐活塞110a-c平行于驅(qū)動(dòng)軸102的軸線的移動(dòng)。在變型中,活塞110a-c可以具有方形橫截面,例如,用于當(dāng)活塞在圓柱部分108a-c中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)阻止活塞的旋轉(zhuǎn)。
驅(qū)動(dòng)軸102在其每個(gè)端部上被配置成用于安裝曲柄臂(未示出)的端部。在安裝曲柄臂的情況下,踏板(也未示出)也可操作地附接到曲柄臂的另一端以使得驅(qū)動(dòng)軸102能夠隨著蹬踏動(dòng)作而旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)軸102的端部被示出為鍵槽,但也可以是用于接合曲柄臂的其他形狀。
流體泵用于安裝在自行車框架的底部支架上。底部支架可以大于常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)底部支架以容納圓柱殼體100??蛇x地,可以在圖中所示的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上改進(jìn)流體泵,以使得其適配在標(biāo)準(zhǔn)尺寸的底部支架中。
運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括凸輪元件120和活塞110a-c。凸輪元件120安裝在驅(qū)動(dòng)軸102上,并且可以繞著驅(qū)動(dòng)軸102旋轉(zhuǎn)。凸輪元件120由部分圓柱形件121和安裝部分123形成。部分圓柱形件121繞著驅(qū)動(dòng)軸與其同軸地延伸。安裝部分123將部分圓柱形件121安裝在驅(qū)動(dòng)軸102上。部分圓柱形件121提供了環(huán)形波浪狀表面122。波浪狀表面的特征與上文中關(guān)于流體馬達(dá)描述的相同。環(huán)形表面122繞著驅(qū)動(dòng)軸102與其同軸地連續(xù)延伸,并且面向活塞110a-c的近端。波浪狀表面具有四個(gè)峰和谷,但在其他實(shí)施方式中可以提供更多或更少的數(shù)量?;钊?10a-c和凸輪元件120分別設(shè)置成使得:驅(qū)動(dòng)元件120的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致環(huán)形表面122順序地將活塞110a-c驅(qū)動(dòng)到其各自的圓柱部分108a-c中。
圓柱部分108a-c在其中具有狹縫111a-c,狹縫定位成使得部分圓柱形件121以適當(dāng)?shù)某潭却┻^其中。這有助于流體泵的緊湊性和剛性,同時(shí)使得圓柱部分108a-c能夠延伸以為活塞110a-c提供支撐。
活塞110a-c靠近環(huán)形表面122的端部還在其中具有狹縫125a-c(“活塞狹縫”)。部分圓柱形件121的環(huán)形邊緣(包括環(huán)形表面122的一部分)接合在活塞狹縫125a-c中。這導(dǎo)致推動(dòng)活塞110a-c的環(huán)形表面122的一部分緊靠活塞的銷。銷能夠繞著它們的軸旋轉(zhuǎn)。這有助于流體泵的操作的平滑性。在一種變型實(shí)施方式中,可以不存在狹縫,并且環(huán)形表面122可以簡(jiǎn)單地緊靠在活塞110a-c的相應(yīng)主體的端部上。為了操作的平滑性,端部可以是彎曲的,例如具有半圓形的橫截面。
凸輪元件120固定地安裝在驅(qū)動(dòng)軸102上。驅(qū)動(dòng)軸102具有多個(gè)沿著其周向延伸的突起,形成鍵槽124。安裝部分123具有多個(gè)用于與鍵槽124接合的突起,從而驅(qū)動(dòng)軸102的旋轉(zhuǎn)引起凸輪元件120的旋轉(zhuǎn)。在變型實(shí)施方式中,凸輪元件120與驅(qū)動(dòng)軸102上整體地形成。
安裝部分123位于鍵槽124和第一環(huán)形軸承組件104a之間。繞著驅(qū)動(dòng)軸102的環(huán)形物126定位成緊靠第二環(huán)形軸承組件104b。這些部件的尺寸使得大體上防止了沿著驅(qū)動(dòng)軸102的側(cè)向移動(dòng)。鍵槽124和環(huán)形物126優(yōu)選地與驅(qū)動(dòng)軸102整體形成。
在變型實(shí)施方式中,流體泵可以包括棘輪組件,其被配置成使得:通過前向方向的蹬踏動(dòng)作引起的驅(qū)動(dòng)軸102旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)軸102在同一方向上轉(zhuǎn)動(dòng),而流體泵102在相反方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)軸在同一方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
在操作中,驅(qū)動(dòng)軸102由自行車的用戶利用前向方向的蹬踏動(dòng)作來旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)軸102的旋轉(zhuǎn)使得凸輪元件120繞著驅(qū)動(dòng)軸102的軸線旋轉(zhuǎn)。隨著環(huán)形表面122旋轉(zhuǎn),環(huán)形表面將活塞110a-c推入到相應(yīng)的圓柱部分108a-c中。當(dāng)活塞110a-c被推入到相應(yīng)的圓柱部分108a-c中時(shí),活塞的端部從相應(yīng)的腔室推動(dòng)流體。這導(dǎo)致流體的脈動(dòng),該脈動(dòng)推動(dòng)流體馬達(dá)中的活塞,流體泵耦接到該流體馬達(dá)。
通常,包括流體泵和流體馬達(dá)的液壓系統(tǒng)的性質(zhì)將導(dǎo)致各個(gè)活塞110a-c從相應(yīng)的圓柱部分108a-c回彈。在一種變型中,可以提供彈簧或其他彈性裝置,從而每個(gè)活塞108a-c被朝著延伸的位置偏置。
因此,凸輪元件120的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞110a-c進(jìn)出相應(yīng)的圓柱部分108a-c的重復(fù)順序移動(dòng),這引起容納流體的管線中的流體的往復(fù)移動(dòng)。
可以通過除蹬踏動(dòng)作之外的方式來操作泵。驅(qū)動(dòng)軸102可以通過任何合適的裝置來轉(zhuǎn)動(dòng),合適的裝置例如為電機(jī)、車輪或渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子。
可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種改進(jìn),如本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的那樣。
如上所述,參考圖1-4描述的流體泵以及參考圖5-9描述的流體泵可以一起用在自行車中,或者有可能以改進(jìn)的形式用在其他應(yīng)用中。應(yīng)該理解,上述的輪轂組件可以和與上述泵具有不同設(shè)計(jì)的泵一起使用,泵的其他設(shè)計(jì)可以配置成引起一個(gè)或多個(gè)含流體的管線中的流體的往復(fù)移動(dòng)。換言之,描述的特定泵對(duì)于電機(jī)來說不是必要的。類似的,上述的流體泵可以用于驅(qū)動(dòng)與上述的流體馬達(dá)具有不同設(shè)計(jì)的流體馬達(dá),流體馬達(dá)的其他設(shè)計(jì)可以配置成由一個(gè)或多個(gè)容納流體的管線中的流體的往復(fù)移動(dòng)來驅(qū)動(dòng)。
流體泵驅(qū)動(dòng)流體的循環(huán)是公知的。通過使腔室的分離的入口和出口孔耦接有流體傳輸管線,上述的流體泵可以被改進(jìn)用于循環(huán)流體系統(tǒng)。類似地,通過改進(jìn)各個(gè)具有耦接到流體傳輸管線的分離的入口和出口孔的流體腔室,流體馬達(dá)可以被改進(jìn)成通過循環(huán)流體來驅(qū)動(dòng)。上述的輪轂組件可以被改進(jìn)成通過循環(huán)流體來驅(qū)動(dòng)。這種循環(huán)流體系統(tǒng)可以包括儲(chǔ)液器,并且可以使用包括儲(chǔ)液器的調(diào)節(jié)系統(tǒng)來調(diào)節(jié)至流體馬達(dá)的流體供應(yīng)。
本文描述的流體泵可以利用wo2014195666中描述的流體馬達(dá)來實(shí)施,其公開內(nèi)容通過引用并入本文中。本文所述的流體馬達(dá)可以利用該文獻(xiàn)中描述的流體泵來實(shí)施。該文獻(xiàn)獨(dú)立地描述了液壓系統(tǒng),其中,流體在管線中往復(fù)運(yùn)動(dòng)/脈動(dòng),并且流體在該系統(tǒng)中循環(huán)。
因此,申請(qǐng)人獨(dú)立地公開了本文描述的各單個(gè)特征以及兩個(gè)或多個(gè)這種特征的任意組合,公開的程度為使得基于本說明書整體結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí),能夠?qū)嵤┻@些特征或步驟或者特征和/或步驟的組合,而無論這些特征或步驟或者特征和/或步驟的組合是否解決本文公開的任何問題,并且不限制權(quán)利要求的范圍。申請(qǐng)人認(rèn)為,本發(fā)明的各方面可以包括任意這些單個(gè)特征或步驟或特征和/或步驟的組合。在上述說明書的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)做出各種改進(jìn)。