JP2004270509A - Air pump - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアーポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
モータの出力が伝達される駆動軸に、カム体やクランク部などの偏心部を設け、この偏心部に連結されたピストンをシリンダ内で摺動させて、圧縮空気を供給したり、エアーを排出して真空状態としたりするエアーポンプは知られている。
【0003】
従来のエアーポンプは、図6に示すように、ポンプハウジング51にモータブラケット52を介してモータ53を取り付け、モータ53の出力駆動軸53aにカム体54を取り付け、カム体54を受けるベアリングなどのカム軸受55を介してピストンロッド56を接続し、ポンプハウジング51に結合させたシリンダ57内でピストン58を摺動させ、弁体などが内装された圧縮室59から空気を送ったり排出したりしている。そして、モータ53の出力駆動軸53aの端部は支持せずに、偏心回転運動を行うカム体54を片持ち状態で支持している。なお、これと類似する片持ち構造のエアーポンプも多く開示されている(例えば、特許文献1など)。
【0004】
しかし、このように、偏心回転運動を行うカム体54を片持ち状態で支持する構造では、カム体54の偏心回転運動に伴う振動が大きいため、モータ53の出力駆動軸53aを回転自在に支持する軸受53b、53cへの振動による悪影響が大きくなり軸受53b、53c、ひいてはモータ53が低寿命となる。また、軸受53b、53cを交換しようとした場合には、カム体54やモータ53などの各部品を取り外さなければならないため、手間がかかって作業性が悪い。
【0005】
これに対処する構造としては、図7、図8に示すように、モータ71の出力軸71aに連結し、偏心部としてのカム体72が取り付けられた駆動軸73を、2つのベアリングなどの軸受74、75で両側から2点支持させることが考えられる。すなわち、シリンダ76を取り付けたハウジング77に、カム体72が取り付けられた駆動軸73の一端側を回転自在に支持する軸受74を取り付け、ハウジング77の側方に設けられた開口部を覆うように取り付けられたモータガイド78に、駆動軸73の他端側を回転自在に支持する軸受75を取り付け、これらの軸受74、75で両側から2点支持させて両持ち状態で支持させる。なお、モータガイド78には、カラー79を介してモータ71が取り付けられ、モータ71の出力駆動軸71aに駆動軸73の端部が外嵌され、止めねじ81で固定されている。
【0006】
この構成によれば、カム体72が取り付けられた駆動軸73を軸受74、75で両持ち状態で支持しているので、カム体72の偏心回転運動に伴う振動を抑えることができて、軸受74、75への振動による悪影響を小さく抑えることができ、高寿命となる。また、軸受74、75を交換する場合でも、カム体72を取り外さなくても済むため、カム体72の取り外しの手間を省くことができる。
【0007】
【特許文献1】
実公平3−32791号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図7、図8に示す従来のエアーポンプでは、一方の軸受74をハウジング77により支持し、他方の軸受75をモータガイド78により支持し、別個の部材により各軸受74、75を個別に支持する構成であるため、2つの軸受74、75の心合わせ作業に多くの手間や時間がかかるという課題がある。
つまり、軸受74、75の組付け時や交換時には、ハウジング77に対するモータガイド78の取り付け位置調整などを厳密に行わなければならない。また、ハウジング77に軸受74を嵌め込み、モータガイド78に軸受74、75を嵌め込む構成であり、それぞれ軸受74、75を嵌め込んだだけでは厳密には位置決めされていない状態であるので、両軸受74、75の回転を滑らかにしようとすると、ベアリングからなる軸受74、75の外輪や内輪をハウジング77やモータガイド78、および駆動軸73に良好に位置決めした状態で接着しなければならず、多くの手間や時間がかかってしまい、作業性の低下を招いていた。
【0009】
本発明は上記課題を解決するもので、カム体などの偏心部を取り付けた駆動軸を2つの軸受により両持ち状態で良好に支持することができながら、これらの軸受の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく行うことができるエアーポンプを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、モータの出力が伝達される駆動軸に偏心部を設け、この偏心部に連結されたピストンをシリンダ内で摺動させて空気を供給または排出するエアーポンプであって、前記偏心部が設けられた駆動軸を2つの軸受で両側から2点支持させ、前記2つの軸受を保持するポンプハウジングを、前記駆動軸の回転軸心に略沿った面で2分割して、第1の分割ハウジングと、この第1の分割ハウジングに結合手段により結合される第2の分割ハウジングとにより構成し、これらの第1、第2の分割ハウジングにより前記2つの軸受を挟持させたことを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、カム体などの偏心部を取り付けた駆動軸を2つの軸受により両持ち状態で良好に支持することができながら、これらの軸受の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の本発明は、モータの出力が伝達される駆動軸に偏心部を設け、この偏心部に連結されたピストンをシリンダ内で摺動させて空気を供給または排出するエアーポンプであって、前記偏心部が設けられた駆動軸を2つの軸受で両側から2点支持させ、前記2つの軸受を保持するポンプハウジングを、前記駆動軸の回転軸心に略沿った面で2分割して、第1の分割ハウジングと、この第1の分割ハウジングに結合手段により結合される第2の分割ハウジングとにより構成し、これらの第1、第2の分割ハウジングにより前記2つの軸受を挟持させたことを特徴とする。
【0013】
この構成により、偏心部が設けられた駆動軸を2つの軸受で偏心部配置点の両側から2点支持、すなわち、両持ち状態で良好に支持することができる。そして、ポンプハウジングを駆動軸の回転軸心に沿った面で2分割して、第1の分割ハウジングと第2の分割ハウジングとのそれぞれに、2つの軸受を支持する部分を形成しているので、これらの第1、第2の分割ハウジングにより2つの軸受を挟持させた際に、2つの軸受の軸心が一致し易くなり、軸受の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく行うことができる。
【0014】
請求項2記載の発明は、請求項1に記載のエアーポンプにおいて、第1、第2の分割ハウジングにおける2つの軸受をそれぞれ受ける受面の形状が、半円形または2つ合わせると正方形もしくは菱形となる二等辺三角形であることを特徴とする。
【0015】
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載のエアーポンプにおいて、駆動軸はモータの出力軸に、側面視して凹凸形状の継手部を介して連結されていることを特徴とする。
【0016】
この構成により、駆動軸とモータの出力軸との軸心が厳密には一致しない場合でも、モータの出力軸の回転が駆動軸に良好に伝達される。
以下、本発明の実施の形態に係るエアーポンプを図面に基づき説明する。
【0017】
ここで、この実施の形態に係るエアーポンプは、酸素富化膜に圧縮空気を供給する用途に使用されるものである。前記酸素富化膜は、空気が供給されると、膜通過時に酸素濃度を高めた気体を反対側から排出する性質を有するものであり、酸素富化膜の片側に空気を供給すると、酸素富化膜の反対側に酸素濃度の高い気体状態を作成することができる。なお、このエアーポンプの用途は、これに限るものではなく、各種の空気供給用として用いることができるだけでなく、空気を外部に排出する減圧用や真空ポンプ用などに適用することも可能である。
【0018】
図1〜図3に示すように、このエアーポンプは、モータ1の出力軸1aが連結された駆動軸2に偏心部としてのカム体3が取り付けられ、このカム体3が設けられた駆動軸2を2つの軸受4、5でカム体3配置を配置している箇所(偏心部配置点)の両側から2点の両持ち状態で回転自在に支持させている。
【0019】
そして、2つの軸受4、5を保持するポンプハウジング20(図3参照)を、駆動軸2の回転軸心に沿った面(この実施の形態では水平面であるが、これに限るものではない)で2分割して、シリンダ7が一体形成されている第1の分割ハウジング21と、この第1の分割ハウジング21の下方に結合手段としての結合ボルト8により結合される第2の分割ハウジング22とにより構成し、これらの第1、第2の分割ハウジング21、22にそれぞれ形成した半円形状の軸受用受面21a,21b,22a,22bにより、前記2つの軸受4、5を上下から挟持した状態で受けている。また、第2の分割ハウジング22上にモータブラケット9を介してモータ1が取り付けられており、モータ1の出力軸1aと駆動軸2とが連結ビス10により一体的に回転するように結合されている。また、11はモータ1の配設箇所を覆うモータカバーである。
【0020】
カム体3は止めねじ12により駆動軸2に固定され、カム体3にはカム軸受13を介して、上部にピストン14が取り付けられたピストンロッド15が連結されている。第1の分割ハウジング21上には、空気導入管16a,空気導入室16bおよび空気排出室16c,空気排出管16dを有するヘッドカバー16と、ヘッドプレート17とがねじで固定されている。これらの第1の分割ハウジング21とヘッドカバー16との間には、それぞれ舌状の吸入用弁部18aと排出用弁部18bとが一体形成されたバルブシート18が介装されている。そして、第1の分割ハウジング21の上端部とヘッドカバー16とにそれぞれ形成された空気導入路21c,16eおよび空気排出路21d,16fがバルブシート18の吸入用弁部18aと排出用弁部18bとに臨むように形成されており、第1の分割ハウジング21の空気導入路21cが吸入用弁部18aに臨む箇所には、この吸入用弁部18aが吸入側に変形することを許容させるための凹部21eが形成され、ヘッドカバー16の空気排出路16fが排出用弁部18bに臨む箇所には、この排出用弁部18bが排出側に変形することを許容させるための凹部16gが形成されている。
【0021】
上記構成において、モータ1を駆動させてピストン14をシリンダ7内で昇降させると、ピストン14を下降させた際には、吸入用弁部18aだけが第1の分割ハウジング21の凹部21e内に変形して、シリンダ7内に空気が導入され、この状態からピストン14を上昇させることで、排出用弁部18bだけがヘッドカバー16の凹部16g内に変形して、シリンダ7内の空気が空気排出管16dから排出される。
【0022】
上記構成によれば、偏心部としてのカム体3が設けられた駆動軸2を2つの軸受4、5でカム体3の両側から2点支持、すなわち、両持ち状態で良好に支持することができる。したがって、カム体3の偏心回転運動に伴う振動を抑えることができて、軸受4、5への振動による悪影響を小さく抑えることができ、高寿命となる。また、軸受4、5を交換する場合でも、第1の分割ハウジング21と第2の分割ハウジング22とを結合する結合ボルト8を外すだけで、極めて簡単に軸受4、5を交換することができる。
【0023】
そして、ポンプハウジング20を駆動軸2の回転軸心に沿った面で2分割して、第1の分割ハウジング21と第2の分割ハウジング22とのそれぞれに、2つの軸受4、5を支持する軸受用受面21a,21b,22a,22bを一体形成しているので、各分割ハウジング21、22における軸受用受面21aと軸受用受面21bとの相対位置、および軸受用受面22aと軸受用受面22bとの相対位置がそれぞれ正確に形成できる。したがって、これらの第1、第2の分割ハウジング21、22により2つの軸受4、5を挟持させた際に、2つの軸受4、5の軸心を一致させ易くなり、軸受4、5の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく能率的に行うことができる。さらに、結合ボルト8を締め付けることで、軸受4、5の外輪の第1、第2の分割ハウジング21、22に対する固定を容易に行えるため、さらに心合わせを厳密に行って両軸受4、5の回転を滑らかにしようとした場合でも、ベアリングからなる軸受4、5の内輪だけを接着すればよく、手間や時間を省くことができる。
【0024】
なお、上記の実施の形態においては、各分割ハウジング21、22における軸受用受面21a,21b,22a,22bの形状を、図4(a)に示すように、半円形状としたが、これに限るものではなく、図4(b)、(c)に示すように、両方の軸受用受面21a,21b,22a,22bにより正方形となるような直角二等辺三角形の斜辺形状としたり、両方の軸受用受面21a,21b,22a,22bにより菱形となるような二等辺三角形の斜辺形状としたりしてもよい。この場合には、軸受用受面21a,21b,22a,22bの真円の精度に影響されることなく、各軸受4、5と各軸受用受面21a,21b,22a,22bとがそれぞれ接触する2点により軸受4、5を確実に保持でき、また加工上の点からも切削加工を必要とせず、成形だけで形成可能であり、製造工程を簡素化できる利点がある。
【0025】
また、モータ1の出力軸1aと駆動軸2との連結部分を、図5に示すような、側面視して凹形状と凸形状の継手部1b、2aを介して連結させてもよく、この場合には、駆動軸2とモータ1の出力軸1aとの軸心が厳密には一致しない場合でも、これらの軸同士を比較的容易に連結できて、モータ1の出力軸1aの回転が駆動軸2に良好に伝達される。したがって、第1、第2の分割ハウジング21、22による2つの軸受4、5の挟持させた際の心合わせ作業を、さらに簡単に能率的に行うことができる。
【0026】
また、上記実施の形態では2つの軸受4、5を保持するポンプハウジング20を、駆動軸2の回転軸心に沿った面で2分割して、第1の分割ハウジング21と第2の分割ハウジング22とにより構成した場合を述べたが、これに限るものではなく、ポンプハウジングを、前記駆動軸の回転軸心近くに沿った面で2分割して、これらの第1の分割ハウジングと第2の分割ハウジングとの間にスペーサを介装させて結合させることも可能である。
【0027】
また、上記実施の形態では駆動軸2に偏心部としてのカム体3を設けた場合を述べたが、駆動軸2自体の一部にクランク形状部を形成しても同様の作用効果を得られる。
【0028】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、偏心部が設けられた駆動軸を2つの軸受で両側から2点支持させ、前記2つの軸受を保持するポンプハウジングを、前記駆動軸の回転軸心に略沿った面で2分割して、第1の分割ハウジングと、この第1の分割ハウジングに結合手段により結合される第2の分割ハウジングとにより構成し、これらの第1、第2の分割ハウジングにより前記2つの軸受を挟持させたことにより、偏心部が設けられた駆動軸を2つの軸受により両持ち状態で良好に支持することができて、軸受への振動による悪影響を小さく抑えることができ、高寿命となる。また、これらの第1、第2の分割ハウジングにより2つの軸受を挟持させた際に、2つの軸受の軸心が一致し易くなり、軸受の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく能率的に行うことができる。
【0029】
また、駆動軸をモータの出力軸に、側面視して凹凸形状の継手部を介して連結することにより、駆動軸とモータの出力軸との軸心が厳密には一致しない場合でも、モータの出力軸の回転が駆動軸に良好に伝達されるので、モータに対する位置決めも比較的簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるエアーポンプの分解斜視図である。
【図2】同エアーポンプの第1の分割ハウジングと第2の分割ハウジングとを分割した状態を示す斜視図である。
【図3】同エアーポンプの部分切欠側面図である。
【図4】(a)〜(c)はそれぞれ同エアーポンプの部分切欠側面図である。
【図5】本発明の他の実施の形態にかかるエアーポンプのモータの出力軸と駆動軸との連結部を示す斜視図である。
【図6】従来のエアーポンプの部分切欠正面図である。
【図7】その他の従来のエアーポンプの部分切欠正面図である。
【図8】同その他の従来のエアーポンプの分解斜視図である。
【符号の説明】
1 モータ
1a 出力軸
2 駆動軸
3 カム体(偏心部)
4、5 軸受
8 結合ボルト(結合手段)
13 カム軸受
14 ピストン
15 ピストンロッド
16 ヘッドカバー
18 バルブシート
18a 吸入用弁部
18b 排出用弁部
20 ポンプハウジング
21 第1の分割ハウジング[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air pump.
[0002]
[Prior art]
An eccentric part such as a cam body and a crank part is provided on the drive shaft to which the output of the motor is transmitted, and the piston connected to this eccentric part is slid in the cylinder to supply compressed air and discharge air. An air pump for performing a vacuum state is known.
[0003]
As shown in FIG. 6, a conventional air pump has a
[0004]
However, in such a structure in which the
[0005]
As a structure to cope with this, as shown in FIGS. 7 and 8, a
[0006]
According to this configuration, the
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 3-32791
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional air pump shown in FIGS. 7 and 8, one bearing 74 is supported by the
That is, when assembling or replacing the
[0009]
The present invention solves the above-mentioned problem, and a drive shaft having an eccentric portion such as a cam body can be favorably supported by two bearings in a double-supported state. It is an object of the present invention to provide an air pump which can be performed without applying too much air.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides an air pump for supplying or discharging air by providing an eccentric portion on a drive shaft to which the output of a motor is transmitted, and sliding a piston connected to the eccentric portion in a cylinder. Wherein the drive shaft provided with the eccentric portion is supported by two bearings at two points from both sides, and the pump housing holding the two bearings is mounted on a surface substantially along the rotation axis of the drive shaft. The first and second split housings are divided into a first split housing and a second split housing coupled to the first split housing by coupling means. The first and second split housings are used to connect the two bearings. It is characterized by being pinched.
[0011]
According to this configuration, the drive shaft to which the eccentric portion such as the cam body is attached can be favorably supported by the two bearings in a double-supported state, and the work of aligning these bearings can be performed without much trouble. It can be carried out.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention according to claim 1 is an air pump that supplies or discharges air by providing an eccentric portion on a drive shaft to which an output of a motor is transmitted, and sliding a piston connected to the eccentric portion in a cylinder. The drive shaft provided with the eccentric portion is supported by two bearings at two points from both sides, and the pump housing holding the two bearings is divided into two parts by a surface substantially along the rotation axis of the drive shaft. And a first split housing and a second split housing coupled to the first split housing by coupling means, and the first and second split housings sandwich the two bearings. It is characterized by having made it.
[0013]
According to this configuration, the drive shaft provided with the eccentric portion can be supported at two points from both sides of the eccentric portion arrangement point by the two bearings, that is, favorably supported in a double-supported state. Then, the pump housing is divided into two parts along a surface along the rotation axis of the drive shaft, and the first divided housing and the second divided housing each form a portion for supporting two bearings. When the two bearings are sandwiched by the first and second split housings, the axes of the two bearings are easily aligned, and the work of centering the bearings can be performed without much trouble. it can.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the air pump according to the first aspect, a shape of a receiving surface for receiving each of the two bearings in the first and second split housings is a semicircle or a square or a rhombus when two are combined. It is characterized by the following isosceles triangle.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the air pump according to the first or second aspect, the drive shaft is connected to the output shaft of the motor via a joint having an uneven shape in a side view. .
[0016]
With this configuration, even when the axes of the drive shaft and the output shaft of the motor do not exactly coincide with each other, the rotation of the output shaft of the motor is favorably transmitted to the drive shaft.
Hereinafter, an air pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
Here, the air pump according to this embodiment is used for supplying compressed air to the oxygen-enriched membrane. The oxygen-enriched membrane has a property that, when air is supplied, a gas having an increased oxygen concentration is discharged from the opposite side when passing through the membrane. A gas state having a high oxygen concentration can be created on the opposite side of the oxide film. The use of this air pump is not limited to this, and it can be used not only for various kinds of air supply but also for pressure reduction or vacuum pump for discharging air to the outside. .
[0018]
As shown in FIGS. 1 to 3, this air pump has a
[0019]
Then, the pump housing 20 (see FIG. 3) holding the two bearings 4, 5 is connected to a surface along the rotation axis of the drive shaft 2 (this embodiment is a horizontal plane, but is not limited to this). A first divided
[0020]
The
[0021]
In the above configuration, when the motor 1 is driven to move the
[0022]
According to the configuration described above, the
[0023]
Then, the
[0024]
In the above embodiment, the shape of the
[0025]
Further, the connecting portion between the output shaft 1a and the
[0026]
Further, in the above embodiment, the
[0027]
Further, in the above-described embodiment, the case where the
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the drive shaft provided with the eccentric portion is supported at two points from both sides by two bearings, and the pump housing holding the two bearings is substantially aligned with the rotation axis of the drive shaft. The first and second divided housings are divided into two parts along a plane along the first divided housing and a second divided housing coupled to the first divided housing by coupling means. By sandwiching the two bearings, the drive shaft provided with the eccentric portion can be favorably supported by the two bearings in a double-supported state, and the adverse effect due to vibration on the bearings can be suppressed. Long life. Further, when the two bearings are sandwiched by the first and second split housings, the axes of the two bearings are easily aligned with each other, and the work of aligning the bearings can be performed efficiently without much trouble. Can be done.
[0029]
In addition, by connecting the drive shaft to the output shaft of the motor via a joint having a concave-convex shape when viewed from the side, even when the axes of the drive shaft and the output shaft of the motor do not exactly coincide with each other, the motor can be used. Since the rotation of the output shaft is transmitted well to the drive shaft, positioning with respect to the motor can be performed relatively easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an air pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a state where a first split housing and a second split housing of the air pump are split.
FIG. 3 is a partially cutaway side view of the air pump.
FIGS. 4A to 4C are partially cutaway side views of the air pump.
FIG. 5 is a perspective view showing a connecting portion between an output shaft and a drive shaft of a motor of an air pump according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially cutaway front view of a conventional air pump.
FIG. 7 is a partially cutaway front view of another conventional air pump.
FIG. 8 is an exploded perspective view of the other conventional air pump.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 Motor
4, 5 Bearing 8 Coupling bolt (coupling means)
13
Claims (3)
前記偏心部が設けられた駆動軸を2つの軸受で両側から2点支持させ、
前記2つの軸受を保持するポンプハウジングを、前記駆動軸の回転軸心に略沿った面で2分割して、第1の分割ハウジングと、この第1の分割ハウジングに結合手段により結合される第2の分割ハウジングとにより構成し、これらの第1、第2の分割ハウジングにより前記2つの軸受を挟持させたことを特徴とするエアーポンプ。An air pump for supplying or discharging air by providing an eccentric portion on a drive shaft to which the output of the motor is transmitted, and sliding a piston connected to the eccentric portion in a cylinder,
The drive shaft provided with the eccentric portion is supported at two points from both sides by two bearings,
The pump housing that holds the two bearings is divided into two parts along a surface substantially along the rotation axis of the drive shaft, and the first housing is connected to the first housing by coupling means. An air pump comprising two split housings, wherein the first and second split housings sandwich the two bearings.
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- 2003-03-07 JP JP2003060735A patent/JP2004270509A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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