JP3121989U

JP3121989U - シリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造

Info

Publication number: JP3121989U
Application number: JP2006001815U
Authority: JP
Inventors: 陳啓明
Original assignee: 陳啓明
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2016-03-14

Abstract

【課題】シリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造の提供。
【解決手段】シリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造は、小、中型給気機がピストンを再起動させてモーターが瞬間運転で承受する負荷を解除する下、給気機ピストン構造が停止運転状態下で、ピストンシリンダ内圧を自動除圧する。本案の構造功能によると、１．除圧機能はピストン運転停止時、自発的に除気し、単一のピストン素子により完成され、いかなる素子も不要である。２．ピストンシリンダ内圧除圧機能は、ピストン素子に対し最も簡単な構造を採用して完成し、生産コストを効果的に減少させ、更に、公知技術で配置される除圧バルブ素子を排除し、効果的に給気構造を減少させる。３．ピストンシリンダ内圧除圧機能は、ピストンの運転工程で達成される給気、圧縮、排気に対し影響を及ぼさず、逆流による損害がない。
【選択図】図２

Description

本考案はシリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造に関するものであって、特に、ピストン構造設計中、ピストンの「吸気、圧縮、排気」
過程で、更に「除圧」功能を有するシリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造に関するものである。

「自発性除気の実行」において、除圧バルブ素子を配置した公知技術と比較すると、図１で示されるように、公知の除圧バルブ素子（A１）は、ピストンシリンダ体（A２）、或いは、給気管路（A３）上に配置するのであっても、毎回の除圧操作は人の手により完成させなければならず、スイッチ（A４）を押して除圧動作を実行する。これでシリンダ圧力、或いは、管路の除圧効果を達成できるが、この種の方式は操作が煩雑で、実施上、確実度が低い。この他、圧力式除圧バルブ素子により給気機を配置するもう一つの設計でモーターの瞬間起動負荷を解決する方法は、この種の除圧バルブがピストンシリンダ体（A２）、或いは、給気管路（A３）上に配置されるのであっても、設定される圧力値により自動制御を実行するので、一旦圧力設定値を超過すると、圧力式除圧バルブはシリンダ圧力、或いは、貯圧筒の内部圧力を快速に除圧して、安全圧力値を保持するが、ピストンシリンダ圧力にとって、一定の安全圧力値を保持するのは、ピストンシリンダの圧力を完全に除圧することができないので、瞬間起動時に、モーター瞬間負荷が電流の不安定とピストン運転の不安定現象を招く。更に、この種の圧力式除気バルブ素子はピストンシリンダ圧力の運用を指定するものではなく、ほとんどが貯圧筒外部に配置され、貯圧筒に恒性の安全圧力値を保有させるものである。

次に、小型式の給気機製品の構造分析をすると、この種の製品は体積が小さく、充気力が低く、貯圧筒がない設計で、単純に、直接給気する給気機である。例えば、車両用の小型給気機、家庭用小型給気機等で、構造上、圧力式除圧バルブ素子の配置がなく、基本的な簡易式の除圧バルブ素子さえもないが、この種の小型給気機製品の使用と操作には、除圧メカニズムは必要なものである。給気が完成し給気管と被給気物が閉鎖される時、ピストンシリンダ圧力は保存され、一旦瞬間起動されると、ピストンはモーターの帯動によりシリンダ圧力抵抗を受け、瞬間起動負荷が高くなり、この負荷はピストンシリンダ貯存圧と管路貯存圧に従って正比例し、圧力値がたびたび超過して再起動ができないか、モーターが焼損するという重大な問題が生じる。

小型式の給気機製品はシリンダ圧力の除圧のために、もう一種の給気構造設計を有し、その実施方式は非常に簡単で、シリンダ頂縁外部に微小の除気孔を設置し、除気孔はピストンの運転と同時に、除気動作を実行する。この理念は大部分の圧縮空気を管路から被給気物に給気し、一部分の圧縮空気は損耗されて、給気とシリンダ圧力の除圧機能を得る。この種の設計は、小型式の給気機製品において実行できる（高電力、高圧力の給気機には適用できない）が、給気効率と圧縮比効率等の問題を考慮しなければならず、これらの問題はモーターの運転時間を延長し、電力を消耗する。この他、除気孔がピストンシリンダ内圧の除圧を完成していない時再度起動すると、同様にモーター瞬間負荷を生成し、本当の意味での漏圧と瞬間負荷問題が解決されない。

本考案の目的はピストン構造設計中、ピストンの「吸気、圧縮、排気」過程で、「除圧」功能を有し、モーターに瞬間起動負荷を完全に排除させ、モーターとピストンが瞬間に起動する時の平穏性と電流安定性を保護し、更に、給気機にとって、高価格の除気バルブ素子の配置を省略することができるシリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造を提供することにある。

本考案の目的によると、ピストンは組み立て式の構造で、主に、上部ピストン片、リング、除気バルブ、固定素子、ピストン棒、鎖固素子等の素子からなる。ピストン棒の頂部は一体成形でピストン片に配置された承座を有し、その間に挟設されたリングは中槽を承座の頂凸縁外部に定位し、鎖固素子による貫鎖後、リングを上部ピストン片と承座に設置し、上部ピストン片と承座を一体構造にする。

本考案のピストンシリンダ圧力を除圧するピストンは、簡単で的確な高利用性と価値があり、また、単一のバルブにより構成される除圧功能を構成し、利用価値が高く、生産コストが減少でき、周辺の除圧バルブの配置を減少させることができるという長所を有する。

図２で示されるように、本案の給気機の実施例の全体構造中、シリンダの主体構造は、シリンダキャップ（１）、パッド（２）、上部吸排気バルブ座（３）、シリンダ（４）、ピストン素子（５）、動力モーター（６）からなる。シリンダ（５）下方のスリーブ（５０）はクランク軸を連接し、クランク軸によりモーター（６）の動力をピストン（５）に伝達し、上下往復性運動を実行する。

本案の特徴は、図３、図４で示されるように、ピストン（５）は組み立て式の構造で、主に、上部ピストン片（５１）、リング（５２）、除気バルブ（５３）、固定素子（５４）、ピストン棒（５５）、鎖固素子（５６）等の素子からなる。ピストン棒（５５）の頂部はピストン片（５１）に配置される一体成形の承座（５５１）を有し、その間に挟設されるリング（５２）は中槽（５２１）を有して承座（５５１）の頂凸縁（５５２）外部に定位し、鎖固素子（５６）による貫鎖後、上部ピストン片（５１）と承座（５５１）を一体構造にする。

図４、図５で示されるように、ピストン棒（５５）の承座（５５１）の頂凸縁（５５２）内は、鎖固素子（５６）を貫鎖する鎖孔（５５３）以外に、その面に若干凹陥した階槽（５５４）を有し、この階槽（５５４）に対応するピストン片（５１）底面に、同様の対応する階槽（５１１）を有し、二つの階槽（５５４）（５１１）が対応した後、除気バルブ（５３）が撓性擺幅する空間を形成し、ピストン素子（５）が上下運動できる。図５で示されるように、除気バルブ（５３）は承座（５５１）の頂凸縁（５５２）内に配設され、固定素子（５４）により固定される以外に、一部が上部ピストン片（５１）の挟着を受け、除気バルブ（５３）が停止状態の時、水平状を呈し、凹陥した階槽（５５４）方位内に位置し、除気バルブ（５３）の階槽（５５４）（５１１）の空間内で行う擺幅運動に伴って、上部ピストン片（５１）と承座（５５）が対応する除気孔（５１２）（５５５）で高頻度で開閉する。図４から分かるように、片状の除気バルブ（５３）はバルブ（５３）上で一部の面積を切除し、例えば、槽（５３１）、或いは、孔を開設し、除気バルブ（５３）は更に高い彎曲撓力特性が得られる。

この他、階槽（５５４）（５１１）の空間技術領域によると、除気バルブ（５３）の開閉性の擺幅運動に合わせて、階槽（５５４）（５１１）は凹弧面（楕円形空間）か下傾斜面（三角形空間）を採用することができる。

除気バルブ（５３）の擺幅運動に関し、図６、図７、図８から分かるように、除気バルブ（５３）が停止状態にある時（ピストン素子（５）が上下往復運動を実行しない時）、除気バルブ（５３）は撓性力により水平状態を呈し、除気孔（５１２）（５５５）が開状態になり、シリンダ（４）内の圧縮空気が上部ピストン片（５１）の除気孔（５１２）から承座除気孔（５５５）に快速に排出され、シリンダ素子（５）の下方位で除圧されて、シリンダ素子（５）が停止して自発的シリンダ圧力除圧功能を完成する。

ピストン素子（５）が高速で上下往復運動を実行する時、上下の二種の状態が図７と図８で示され、ピストン素子（５）の上位移動は「圧縮」で、シリンダ（４）内の圧縮空気は上部吸排気バルブ座（３）により、給気管路内に排出される。この時の除気バルブ（５３）は上位移動の慣性力に加え、シリンダ内圧の二重関係により、バルブ（５３）は下方向の貼合状態を呈し、この貼合状態は承座の除気孔（５５５）を完全に封閉し、シリンダ（４）とピストン素子（５）両者に正常な空気圧縮を実施させ、空気漏れの問題が発生しない。このピストン素子（５）が下に移動する「吸気」時、上部吸排気バルブ座（３）から外界の空気を導入する。この時、除気バルブ（５３）は下位移動の慣性力に加え、シリンダ外圧の二重関係により、バルブ（５３）は上方向の貼合状態を呈し、この貼合状態は上部ピストン（５１）の除気孔（５１２）を完全に封閉し、シリンダ（４）は上部吸排気バルブ座（３）により正常な吸気動作を実行する。簡単に言うと、ピストン素子（５）が上か下に高頻度で往復運動する時、除気バルブ（５３）は同時擺幅運動と合わせて、ピストン素子（５）が停止後、除気バルブ（５３）は自発的に水平起動状態を呈し、シリンダ圧力の除圧を快速に完成させる。

図９は前述の上部吸排気バルブ座（３）の構造を示す図で、排出か吸入の単一式のバルブ座（３）を採用し、吸気（３１）と排気（３２）管路を有し、吸気（３１）と排気（３２）管路はそれぞれ、上の吸気バルブ（３１１）と排気バルブ（３２１）に覆われて開閉制御を実行する。ピストン素子（５）が上下往復運動する時、「吸気と排気」はこれらの管道（３１）（３２）とバルブ（３１１）（３２１）によりそれぞれ完成する。

図１０は、ピストン素子（５）のもう一つの実施例で、鎖固素子（５６）は上方の上部ピストン片（５１）から承座（５５１）に貫鎖し、一体構造となる。図４、図５で示される鎖固素子（５６）は下方の承座（５５１）から上部ピストン片（５１）に貫鎖し一体構造となり、実施上、同等の構造である。

本案が提供する「シリンダ圧力を除圧する給気機のピストン構造」は以下のような長所が得られる。

１．シリンダ圧力を除圧するピストンは、ピストンの運転停止によって、自発的に排気機能を有し、簡単に言うと、単一のピストン素子により達成され、簡単で的確な高利用性と価値がある。

２．シリンダ圧力を除圧するピストンは、単一のバルブにより除圧功能を構成し、利用価値が高く、生産コストが減少でき、周辺の除圧バルブの配置を減少させる。

３．シリンダ圧力を除圧するピストンは、ピストンにより吸気、圧縮、排気工程を実行し、給気効率と圧縮効率の問題がない。

４．シリンダ圧力を除圧するピストンは、除圧がピストン運転を停止する時同時に完成し、除圧方式はピストン内部から除圧し、構造安定性が高く、内部隠蔵の優勢を有する。

公知のピストンシリンダ構造と除圧バルブの配置図である。本考案の好ましい実施例の構造図である。本考案のピストン素子の立体外観図である。本考案のピストン素子の各部素子の分解構造図である。本考案のピストン素子全体の断面と操作を示す図である。ピストン素子が停止時、除気バルブが呈現する状態と除気動作を示す図である。ピストン素子が上部移動時の除気バルブが呈現する状態を示す図である。ピストン素子が下部移動時の除気バルブが呈現する状態を示す図である。本考案のピストンシリンダが配置する吸排気バルブ座の断面構造図である。本考案のピストン素子のもう一つの実施例の全体断面構造図である。

符号の説明

１シリンダキャップ
２パッド
３上部吸排気バルブ座
３１吸気管路
３１１吸気バルブ
３２排気管路
３２１排気バルブ
４シリンダ
５ピストン素子
５０スリーブ
５１ピストン片
５１１凹陥階槽
５１２除気孔
５２リング
５２１中槽
５３除気バルブ
５３１槽
５４固定素子
５５ピストン棒
５５１承座
５５２頂凸縁
５５３鎖孔
５５４凹陥階槽
５５５除気孔
５６鎖固素子
６動力モーター

Claims

シリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造であって、ピストン素子は組み立て式構造を採用し、上部ピストン片、リング、除気バルブ、固定素子、ピストン棒、鎖固素子等の素子からなり、その特徴は、
前記ピストン棒の頂部は前記ピストン片に配置される一体成形の承座を有し、その間に前記リングを挟設し、鎖固素子による貫鎖後、前記上部ピストン片と承座を一体構造にし、
前記ピストン棒の承座上に若干凹陥した階槽を有し、前記階槽に対応するピストン片は同様に対応する階槽を有し、前記の二つの階槽が対応した後、前記除気バルブが撓性擺幅する空間を形成し、前記ピストン素子が上下運動でき、それぞれ、前記上部ピストン片と前記承座が対応する除気孔を封閉し、
前記除気バルブは前記承座と前記上部ピストン片の間に配設され、挟設、或いは、固定素子により、前記承座、或いは、前記上部ピストン片に定位することができ、前記除気バルブが停止状態の時、水平状を呈し、前記凹陥した階槽方位内に位置し、前記ピストン素子の上下往復運動に従って擺幅運動を実行し、前記上部ピストン片と前記承座が対応する除気孔を高頻度で開閉することを特徴とするシリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造。
前記除気バルブは一片、或いは、複数でシリンダ圧力の除圧を行うことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造。
前記除気バルブはバルブ片上で一部の面積を除去し、前記除気バルブの彎曲撓力を増加することを特徴とする請求項１に記載のシリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造。
前記ピストン棒承座と上部ピストン片が対応する階槽は、前記除気バルブの開閉性の擺幅運動に合わせて、凹弧面（楕円形空間）か下傾斜面（三角形空間）を呈することを特徴とする請求項１に記載のシリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造。
前記ピストン棒の承座面は頂凸縁を設置し、前記リング中槽を定位することを特徴とする請求項１に記載のシリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造。
前記鎖固素子は前記上部ピストン片により前記承座に貫鎖され、一体構造をなすことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造。
前記鎖固素子は前記承座により前記上部ピストン片に貫鎖され、一体構造をなすことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ圧力を除去する給気機ピストン構造。