CN102619726A - 空气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气压缩机，特别是指一种可增进空气压缩效能的空气压缩机，其在定位板的上、下圆孔分别设有一动力机构及一受动于动力机构且本体设有一偏心梢的重量旋转盘，偏心梢枢结于活塞体活塞杆的枢轴孔，活塞体的活塞头容纳在与定位板相连接的唧筒座的气舱室内，定位板的一圆孔在相对于唧筒座的筒轴中心线形成一斜偏式圆孔，活塞头顶端呈面状的推气作用面与水平面不相平行，形成一具有倾斜角度的斜平面，借着此种构造，可让活塞体在唧筒座内进行往复式压缩空气，提高空气压缩的效能。

Description

空气压缩机

技术领域

本发明系有关于一种空气压缩机，特别是指一种能提升空气压缩效能的空气压缩机。 

背景技术

本发明人长期致力于空气压缩机的研发，不仅让早期颇费人力工时且构造繁琐的空气压缩机转型为构造精简且容易迅速组装的产品；或是改良空气压缩机的构造以强化空气压缩机的使用效能，此皆可由发明人所取得的美国专利如U.S. Patent No. 5,215,447；5,655,887；6,135,725；6,095,758；6,213,725；6,280,163；6,315,534；6,059,542；6,146,112；6,200,110；6,295,693；6,413,056；6,551,077；6,514,058；6,655,928；6,846,162；7,462,018；7,240,642等详细得知。发明人所发明的众多空气压缩机构造虽然不同，但其动作方式，可参考图17所示，现有空气压缩机主要是借由马达94轴心来驱动相啮合的小齿轮97、大齿轮95，再由与大齿轮95相连动的重量旋转盘96上所设的曲柄梢961来带动活塞体98在唧筒座91内进行上下往复式运动。其中所使用的活塞体98的活塞头981均维持与水平面相平行的平面设计，如图16（该图为表达推气作用面的平面与水平面的关系，图中不示出其它次要部件）及图17所示，以X、Y、Z三轴立体空气坐标说明，活塞体98在活塞杆983的枢轴孔932的轴心线基本上形成一平行于水平面的XY平面，活塞体98的活塞头981在其顶端的推气作用面982保持与水平面相互平行的状态，简化表达，活塞头981推气作用面982与XY平面形成θ2=0°的设计状态。同时，唧筒座91的气舱室911的顶壁面912也同时保持与水平面相平行，即θ4=0°的设计状态。另一方面，现有空气压缩机机箱的定位板90所设的两圆孔，上圆孔让马达的轴心及其所设的小齿轮97所穿伸，下圆孔是提供大齿轮95的轴心穿伸，该两圆孔的中心轴点971、951，其中之一中心轴点951所延伸的中心横轴线与圆筒型唧筒座所延伸的筒轴中心线(在Z轴方向)相交集，虽然这些结构应用在空气压缩机上能发挥既定的使用功效，但本发明人更设计出一种可突破现有活塞体98及定位板在选择圆孔定位上的设计方式而更能增益空气压缩机使用效能的发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气压缩机以提升其压缩空气的气密效能。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种空气压缩机，包括有：

一机箱，机箱上具有一唧筒座及具有上、下二圆孔的定位板；该定位板定位一动力机构，下圆孔中心点所延伸的中心横轴线与唧筒座所延伸的筒轴中心线互不相交；

一活塞体，由在一端设有枢轴孔的活塞杆及由该活塞杆另一端所延伸出的活塞头所组成，活塞杆的枢轴孔端可受动于动力机构，活塞头容纳在唧筒座内并进行上下往复式直线运动。

所述活塞头顶端面形成一非与水平面相平行而具有倾斜面的推气作用面。

所述唧筒座的气舱室顶端设有一相称于所述推气作用面的倾斜面的斜顶壁。

所述动力机构中至少包括一马达、一重量旋转盘，马达固定于所述机箱的定位板上，一小齿轮固定于所述马达的轴心并穿伸于定位板的上圆孔，一大齿轮的中心轴枢固于定位板的下圆孔同时固定所述重量旋转盘，该重量旋转盘上设有偏心梢，该偏心梢枢固于活塞体活塞杆上的枢轴孔处。

所述马达固定于机箱的定位板上，马达轴心穿伸所述下圆孔并直接结合于重量旋转盘上，该重量旋转盘上的偏心梢固定于活塞体活塞杆的枢轴孔处。

所述唧筒座斜顶壁上设有配合活塞头上凸出的定位柱及挡柱的凹穴。

活塞头顶端推气作用面的中心点与活塞杆枢轴孔的中央点间的连线是垂直于水平面的垂线，由推气作用面中心点所延伸出的自体垂直轴线非垂直于水平面，所述垂线及自体垂直轴线二者与水平面的相交点形成有一长度距离。

定位板与唧筒座一体成型为机箱。

定位板与唧筒座为分离式组合成为机箱。

采用上述结构后，由于本发明空气压缩机机箱的定位板上设有一在相对于唧筒座的筒轴中心线形成一斜偏式的圆孔，即圆孔中心点所延伸的中心横轴线与圆筒型唧筒座所延伸的筒轴中心线互不相交，这种结构搭配能让活塞体在推进行程中维持更佳及更有效的气密效果，在退后行程中加快活塞体后退的速度，即在整个推进、退后行程中能大幅提升空气压缩机在压缩空气时的使用效益。

附图说明

图1为本发明空气压缩机的结构立体分解图；

图2为图1的组合立体图；

图3为本发明空气压缩机另一结构的立体分解图；

图4为图3的组合立体图；

图5为本发明机箱中的定位板与唧筒座分离的组合示意图；

图6为本发明活塞体的结构示意图；

图7为本发明机箱正面的结构示意图；

图8为本发明机箱侧面的结构示意图；

图9为本发明活塞体动力机构与机箱结合后的部分剖面示意图；

图10-图15为本发明活塞体在唧筒座内的动作示意图；

图16为现有活塞体构造示意图；

图17为现有活塞体容纳于唧筒座内的示意图。

本发明中：

1机箱              10大功率马达

101轴心            12马达

120轴心            13小齿轮

14大齿轮           140中心轴

15重量旋转盘        151偏心梢

19重量旋转盘        190轴孔

191偏心梢          192锁紧螺栓

2定位板            21下圆孔

22上圆孔           28螺栓

29定位孔           3唧筒座

31气舱室           311斜顶壁

312内壁周面         313间隙

314、315凹穴       32泄气座

320内部容室         321、322、323、324泄气歧管

33安全阀           34泄气阀

39定位柱           41软管

42气嘴              43软管

44压力显示表        5活塞体

51活塞杆           510枢轴孔

52活塞头           54推气作用面

55定位柱           56挡柱

现有空气压缩机：

90定位板           91唧筒座

911气舱室          912顶壁面

932枢轴孔          94马达

95大齿轮           951中心轴

96重量旋转盘        961曲柄梢

97小齿轮           971中心轴

98活塞体           981活塞头

982推气作用面       983活塞杆。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

请先参考图1及图2所示，本发明提供一种空气压缩机，其可将提供活塞体5运作的唧筒座3及提供马达12固定的定位板2一体成型为独立机箱1，定位板2可固定空气压缩机的动力机构，该动力机构含括有马达12、传动用途的小齿轮13、大齿轮14及重量旋转盘15。定位板2具有下圆孔21及上圆孔22，上圆孔22可让马达12的轴心120上所设的小齿轮13穿伸过，并借助螺栓（图中未示出）将马达12固定于定位板2上。下圆孔21与大齿轮14的中心轴140相嵌固，大齿轮14与小齿轮13相啮合，所述中心轴140可将重量旋转盘15固定于大齿轮14上，重量旋转盘15的偏心梢151与活塞体5相枢结。当马达12转动后，活塞体5即可在唧筒座3的气舱室31内进行往复式运作，并将空气压缩至泄气座32的内部容室320。

本发明于泄气座32设有多只泄气歧管321、322、323、324，歧管321可连结一个在其一端设有气嘴42的软管41，歧管322可连结一个在其一端设有压力显示表44的软管43，歧管323、324可分别螺合功能组件，如安全阀33、泄气阀34（可参考图5）或是以塞件（图中未示出）将歧管予以封闭。

以上所述是利用马达12的轴心120所设的小齿轮13啮合于大齿轮14的传动模式，马达12的轴心120是穿伸过上圆孔22。再请配合图3及图4，大功率马达10因无大、小齿轮组的传动，其轴心101直接穿伸下圆孔21并固定于定位板2。大功率马达10的轴心101可结合于重量旋转盘19的轴孔190，借一锁紧螺栓192可将重量旋转盘19完全锁固于轴心101上。重量旋转盘19的偏心梢191可作动活塞体5在唧筒座3内进行上下往复式运作。

一体成型的机箱1可分别提供二种不同传动模式的马达作为固定用途，本发明机箱1也可采用将定位板2与唧筒座3活动式组合的设计方式，如图5所示，在定位板2设有定位孔29，在唧筒座3设有定位柱39，借助螺栓28锁固即可，此等技术可依据发明人所取得的US Patent No. 6,655,928作为参考。

空气压缩机借由动力机构中的重量旋转盘15/19上的偏心梢151/191进行圆周式旋转运动，进而连动活塞体5活塞杆51的枢轴孔510同步进行圆周旋转运动，活塞杆51的活塞头52在唧筒座3内进行上下往复式运动，如此即可压缩空气并将空气输入泄气座32的内部容室320，再由歧管321及气嘴42对待充气物进行充气。

请参考图6，本发明的活塞体5于活塞杆51的一端形成一枢轴孔510，活塞杆51的另一端延伸成一活塞头52，该活塞头52顶端面形成有一推气作用面54。依图6的视图方向及以三维空间坐标做为说明，上述枢轴孔510的中央点P0是平行于水平面或言位于XY平面，推气作用面54的中心点F0与枢轴孔510的中央点P0的连线lpf平行于Z轴线，该连线lpf垂直于XY水平面；由推气作用面54的平面中心点F0沿Z轴方向延伸出一垂直于自体推气作用面54的垂线lv，该垂线lv与XY平面相交于点P1，点P1与中央点P0形成一长度距离l。图6与图16相比较（为了凸显推气作用面的平面状态，活塞头上其它次要部件不在图6及图16中示出），现有活塞体98推气作用面982的Z轴向连线lfp，以推气作用面982的平面中心点F9沿Z轴方向所延伸的垂直于自体推气作用面982的垂线lv，二者连线lfp及垂线lv相重叠，而本发明活塞体5中连线lpf与垂线lv并非重叠，而是形成有一距离长度l，进一步而言，活塞头52的推气作用面54与XY水平面不相平行，而形成一倾斜角度不为零的θ1，即活塞头52的推气作用面54相对于活塞杆51呈现一角度及斜面的状态。

请参考图7及图8，机箱1的定位板2上的上圆孔22及下圆孔21，分别具有一中心轴点P4、P3，由中心轴点P4、P3所延伸的假想线Y2、Y1均平行于XY水平面。唧筒座3的筒柱内部空间在中心点的垂直线V平行于Z轴向，其中垂直线V与假想线Y2相交于交集点P6，而垂直线V与假想线Y1互不相交，即如图7的视图方向，相对于垂直线V而言，中心轴点P3与中心轴点P4之间会形成一角度θ5。请参考图9，唧筒座3气舱室31的内顶壁处相应于活塞头52的推气作用面54的斜面角度θ1呈现一具有角度θ3的斜顶壁311。因此，当驱动机构中的重量旋转盘15的中心轴140定位于下圆孔21且偏心梢151枢结于活塞杆51的枢轴孔510，马达12启动后，活塞杆51的枢轴孔510会以下圆孔21为中心进行圆周旋转运动，活塞杆51另一端的活塞头52则可在唧筒座3内进行上下往复式的直线运动。请同时参考图10-图15，活塞杆51枢轴孔510位于下死点如图10所示，当马达12启动后，活塞头52的推气作用面54开始进行如图11、图12所示的推进行程动作，在此推进行程压缩空气的动作中，活塞头52的推气作用面54与唧筒座3在Z轴向的中心垂直轴线相互垂直，因此整个活塞头52与唧筒座3内的圆柱状内壁周面312能维持更佳的气密性，即能提升压缩空气的效能，活塞头52瞬间到达上死点，如图13所示，与此同时，斜面状的推气作用面54与斜顶壁311也能形成气密式及安全地相抵触。当活塞头52由上死点往下运作的退后行程可如图14、图15所示，此阶段活塞头52的推气作用面54与唧筒座3在Z轴向的中心垂直轴线形成大角度倾斜状态，能加大活塞头52与唧筒座3的内壁周面312间的间隙313（如图14所示），有利于进气及活塞52的后退动作，直至活塞头52退后行程到如图10所示下死点的位置，如此令活塞头52能在唧筒座3内进行往复式上下直线运动，由于活塞头52在推进行程能气密性压缩空气及在退后行程中能加快活塞头52后退的速率，因此能大大地提升空气压缩机的压缩空气的效能。为了配合活塞头52推气平面上作为固定金属簧片（图中未示出）一端的定位柱55及用于抵挡金属簧片另一端的挡柱56，在唧筒座3的斜顶壁311处同样设有相配合的凹穴314、315，如此可使推气作用面54与斜顶壁311能更佳及有效地相接触贴合。

综上所述，现有活塞体活塞头的推气作用面平行于水平面，而本发明活塞头的推气作用面与水平面不相平行，具有一斜面角度。另一方面，现有空气压缩机机箱的定位板所设的两圆孔，其中心轴点所延伸的中心横轴线与圆筒型唧筒座所延伸的筒轴中心线是相交的，而本发明机箱的定位板设有一在相对于唧筒座的筒轴中心线形成一斜偏式的圆孔，这种结构搭配能让活塞体在推进行程中维持更佳及有效的气密效果，在退后行程中加快活塞体后退的速度，即在整个推进、退后行程中能大幅提升空气压缩机在压缩空气时的使用效益。本发明不仅在结构上具有创新性，异于现有空气压缩机结构，且能提升空气压缩机的使用效益，同样具有进步性。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种空气压缩机，其特征在于,包括有：

一机箱，机箱上具有一唧筒座及具有上、下二圆孔的定位板；该定位板定位一动力机构，下圆孔中心点所延伸的中心横轴线与唧筒座所延伸的筒轴中心线互不相交；

一活塞体，由在一端设有枢轴孔的活塞杆及由该活塞杆另一端所延伸出的活塞头所组成，活塞杆的枢轴孔端可受动于动力机构，活塞头容纳在唧筒座内并进行上下往复式直线运动。

2.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于：所述活塞头顶端面形成一非与水平面相平行而具有倾斜面的推气作用面。

3.如权利要求2所述的空气压缩机，其特征在于：所述唧筒座的气舱室顶端设有一相称于所述推气作用面的倾斜面的斜顶壁。

4.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于：所述动力机构中至少包括一马达、一重量旋转盘，马达固定于所述机箱的定位板上，一小齿轮固定于所述马达的轴心并穿伸于定位板的上圆孔，一大齿轮的中心轴枢固于定位板的下圆孔同时固定所述重量旋转盘，该重量旋转盘上设有偏心梢，该偏心梢枢固于活塞体活塞杆上的枢轴孔处。

5.如权利要求4所述的空气压缩机，其特征在于：所述马达固定于机箱的定位板上，马达轴心穿伸所述下圆孔并直接结合于重量旋转盘上，该重量旋转盘上的偏心梢固定于活塞体活塞杆的枢轴孔处。

6.如权利要求3所述的空气压缩机，其特征在于：唧筒座斜顶壁上设有配合活塞头上凸出的定位柱及挡柱的凹穴。

7.如权利要求2所述的空气压缩机，其特征在于：活塞头顶端推气作用面的中心点与活塞杆枢轴孔的中央点间的连线是垂直于水平面的垂线，由推气作用面中心点所延伸出的自体垂直轴线非垂直于水平面，所述垂线及自体垂直轴线二者与水平面的相交点形成有一长度距离。

8.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于：定位板与唧筒座一体成型为机箱。

9.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于：定位板与唧筒座为分离式组合成为机箱。

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