JP3220015U - 車載用空気圧縮機の軸受の位置決め構造 - Google Patents

車載用空気圧縮機の軸受の位置決め構造 Download PDF

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Abstract

【課題】車載用空気圧縮機の軸受の位置決め構造を提供する。
【解決手段】車載用空気圧縮機は、ベース３、シリンダー４及び伝動機構を有する。ベース３は、互いに離隔されるように配置された第１の位置決め孔３１及び第２の位置決め孔３２を有する。第１の位置決め孔３１からは、動力モータの芯端に設けられた小ギアが延びる。第２の位置決め孔３２内には、軸受６が配設される。軸受６は、外輪６１と、内輪６２と、内輪６２と外輪６１との間に位置する複数の球とにより構成される。シリンダー４は、ベース３上に一体に結合されるか接続技術により結合されるとともに、空気貯留ユニット４１と、気体を送り出すために用いるマニホールド４１１，４１２とが連通する。伝動機構は、ウェイトを含む歯車５を有する。軸棒５２の末端部が変形され、より大きな径に広げられ、軸棒を内輪に脱落不能に保持する。
【選択図】図２

Description

本考案は、車載用空気圧縮機の軸受の位置決め構造に関し、特に、軸受の内輪に位置し、軸受の外表面から延びた軸棒の頂面を打撃工具（ｓｔｒｉｋｉｎｇ ｔｏｏｌ）により打撃し、軸棒の頂面が押圧されて軸径が増大してフレア端縁部が形成され、軸棒のフレア端縁部及び環状ショルダにより軸受を密着するように挟持するため、強固に位置決めすることができる、車載用空気圧縮機の軸受の位置決め構造に関する。
図９及び図１０に示すように、従来の車載用空気圧縮機１は、ベース１１と、ベースに結合されたシリンダー１２と、ベース上に取り付けられたモータ１３と、モータ１３により駆動し、シリンダー１２内で往復運動するピストン本体１４と、を含む。モータ１３によりピストン本体１４をシリンダー１２内で往復運動させて気体の吸入、圧縮を行い、加圧された気体を排出させる。
一般に従来の車載用空気圧縮機１のモータ１３は、歯車機構１５及びクランク機構の伝動によりピストン本体１４を往復運動させる。歯車機構１５は、モータ１３の心軸１３１上に取り付けられた第１の歯車（駆動歯車）１５１と、第１の歯車１５１と噛合される第２の歯車（従動歯車）１５２とを含む。クランク機構は、カウンターウェイト１６１、軸棒１６２及び連杆１６４を含む。軸棒１６２の一端は、第２の歯車１５２に挿通され、ベース１１上に形成された軸孔１１０内に取り付けられ、軸孔１１０内には、軸受１１１又は金属ソケット１１２が配設される（図７及び図８を併せて参照する）。軸受１１１は完全円形状の構造からなる。クランク機構の軸棒１６２は、ねじ１７により軸受１１１に螺設されるか（図８及び図９に示す）、スナップリング１８により軸孔１１０内の金属ソケット１１２中にロックされる（図７を参照する）。連杆１６４の一端は、ピストン本体１４のピストンロッド１４１の末端部１４２上の円孔１４３に枢設され、連杆１６４が軸棒１６２に対して偏心しているため、第２の歯車１５２が第１の歯車１５１により駆動されると、ピストン本体１４がシリンダー１２内で往復運動を行う。
しかし、従来の車載用空気圧縮機１のピストン本体１４は、シリンダー１２内で往復運動する過程で変形運動し、空気圧縮機の効率が下がって空気圧縮機の使用寿命が短くなることがあった。本考案者がこの問題について深く研究した結果、その原因の一つは従来のプラスチック材のベース１１が高温により軟らかくなることであることが分かった。ピストン本体１４が高速で往復運動すると、ピストン本体１４のピストンロッド１４１と軸受１１１とが互いに影響を及ぼし合い、ねじ１７により軸棒１６２と軸受１１１とが螺着されている状況下で、実際には、ねじ１７の雄ねじ部１７１と軸棒１６２の雌ねじ部１６３とのねじ部の結合深さが十分でないか、ねじ１７をねじ込むトルクが十分でない場合、軸棒１６２が軸受１１１の内輪で緩んだり、最悪の場合空転したりすることがあった。また、スナップリング１８を金属ソケット１１２中のクランク機構の軸棒１６２の環溝１６５にロックして長期間使用すると、スナップリング１８が外れたり緩んだりしてしまうことがあった。また、ねじ１７又はスナップリング１８を用い、軸棒１６２を軸受１１１又は金属ソケット１１２と結合させると、ピストン本体１４が高速度で往復運動し、軸孔１１０と軸受１１１とが僅かにずれて変形し、軸孔１１０の周辺の壁面が歯車機構１５の第２の歯車１５２の側面壁により摩擦が増え、ピストン本体１４がそれに伴ってずれ、ピストンヘッド１４４がシリンダー１２において垂直方向の運動を維持することができず、僅かに偏角を有し、ピストン本体１４が往復運動を行うとき、軸棒１６２が取り付けられた軸孔１１０の内壁に加わる力が不均一となり、ある一点のみが摩損されることがあった。軸孔１１０が摩損すると、軸棒１６２の旋回（図１０のマークＡで示す）で非定点の円心運動が形成されることがあり、一旦このような現象が発生すると、連杆１６４の旋回（図１０のマークＣで示す）がこれに伴って非円形の運動が形成され、ピストン本体１４のピストンヘッド１４４がシリンダー１２内で往復運動を行うときに変形運動が発生し（図１１の点線で示す）、ピストン本体１４のピストンヘッド１４４及び軸孔１１０内の軸受１１１が容易に破壊され、寿命が短くなることがあった。
本考案の主な目的は、軸受の内輪に位置し、軸受の外表面から延びた軸棒の頂面を打撃工具により打撃し、軸棒の頂面が押圧されて軸径が増大してフレア端縁部が形成され、軸棒のフレア端縁部及び環状ショルダにより軸受を密着するように挟持するため、強固に位置決めすることができる、車載用空気圧縮機の軸受の位置決め構造を提供することにある。
本考案は、ベース、シリンダー及び伝動機構を有する車載用空気圧縮機の軸受の位置決め構造であって、
前記ベースは、互いに離隔されるように配置された第１の位置決め孔及び第２の位置決め孔を有し、前記第１の位置決め孔からは、動力モータの芯端に設けられた小ギアが延び、前記第２の位置決め孔内には、軸受が配設され、前記軸受は、外輪と、内輪と、前記内輪と前記外輪との間に位置する複数の球とにより構成され、
前記シリンダーは、前記ベース上に一体に結合されるか接続技術により結合されるとともに、空気貯留ユニットと、気体を送り出すために用いるマニホールドと、が連通し、
前記伝動機構は、ウェイトを含む歯車を有し、前記歯車は、前記小ギアと噛合し、前記歯車上には、軸棒が設けられ、前記軸棒の２つの末端は、軸径がそれぞれ異なる円柱体をなしていて、前記２つの末端間には、階段状の環状ショルダが形成され、
前記軸棒の一端の頂面には、軸径が増大したフレア端縁部が形成され、前記軸棒の前記フレア端縁部及び前記環状ショルダにより前記軸受を密着するように挟持するため、強固に位置決めすることを特徴とする位置決め構造を提供するものである。
本考案の一実施形態に係る車載用空気圧縮機の軸受位置決め構造を示す斜視図である。 本考案の一実施形態に係る車載用空気圧縮機の軸受位置決め構造を示す分解斜視図である。 本考案の一実施形態に係る車載用空気圧縮機の軸受位置決め構造の軸受位置決め方法の説明図である。 本考案の一実施形態に係る車載用空気圧縮機の軸受位置決め構造の打撃工具を示す斜視図である。 本考案の一実施形態に係る車載用空気圧縮機の軸受が未だ位置決めされていない状態を示す断面図である。 本考案の一実施形態に係る車載用空気圧縮機の軸受が位置決めされた状態を示す断面図である。 従来の空気圧縮機の部品を示す分解斜視図である。 従来の別の空気圧縮機の部品を示す分解斜視図である。 従来の別の空気圧縮機の部品を示す分解斜視図である。 仮想線により図９のピストン本体の運動状態を示す平面図である。 図１０の軸棒及び連杆の旋回運動を示す模式図である。
以下、本考案の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、本考案の一実施形態に係る車載用空気圧縮機の軸受の位置決め構造では、空気圧縮機２は、ベース３と、ベース３上に結合されたシリンダー４と、ベース３上に取り付けられた伝動機構と、を含む。
ベース３は、互いに離隔されるように配置された第１の位置決め孔３１及び第２の位置決め孔３２を有する。第１の位置決め孔３１からは、動力モータの芯端に設けられた小ギアが延び（従来技術であるため図示しない）、第２の位置決め孔３２内には、軸受６が配設される。軸受６は、外輪６１と、内輪６２と、内輪６２と外輪６１との間に位置する複数の球６３とにより構成される。即ち、軸受６はボールベアリングであってよい。
シリンダー４は、ベース３上に一体に結合されるか接続技術により結合される。シリンダー４には、空気貯留ユニット４１と、気体を送り出すために用いるマニホールド４１１，４１２と、が連通される。マニホールド４１１，４１２には、ホース、安全弁又は圧力計が接続されてもよい。
伝動機構は、ウェイトを有する歯車５を含む。歯車５は、前述した小ギアと噛合する（従来技術であるため表示しない）。歯車５上には、軸棒５２が設けられる。軸棒５２の２つの末端は、軸径がそれぞれ異なる円柱体をなしていて、前記２つの末端間には、階段状の環状ショルダ５２１が形成される。軸棒５２の軸径が大きい方の一端には、下向きに凹んだ切欠き５２２が形成されている。切欠き５２２を有する軸棒５２の一端は、前述した歯車５上に載置される。軸棒５２の軸径が小さい方の他端には、円形状の頂面５２３が設けられる。
図２、図３、図５及び図６を参照する。図２、図３、図５及び図６に示すように、本実施形態の軸受６の位置決め方法は、軸径が小さい方の軸棒５２の一端が第２の位置決め孔３２の軸受６の内輪６２に挿設され、軸受６の外表面から延び、軸棒５２の環状ショルダ５２１が軸受６上に当接され、軸受６の内輪６２中に位置する軸棒５２の頂面５２３を打撃工具７により打撃し、（一例として、かしめ加工を行って）軸棒５２の一端の頂面５２３が押圧されて軸径が増大してフレア端縁部５２４が形成され、軸棒５２のフレア端縁部５２４及び環状ショルダ５２１により軸受６を密着するように挟持するため、強固に位置決めすることができる。
図４を参照する。図４に示すように、打撃工具７は、プレスヘッド７１を有する。プレスヘッド７１の頂面７２には、中心凹部７３が形成される。中心凹部７３の外縁には、環状突起７４が取り囲むように設けられる。環状突起７４の外周には、複数のバンプ７５が放射線状に間隔をおいて配置され、打撃工具７のプレスヘッド７１により軸棒５２の頂面５２３が押圧されて圧着痕が形成される。
車載用空気圧縮機２が駆動すると、伝動機構の歯車５の軸棒５２は、軸受６を密着するように挟持し、伝動起動が駆動している最中に軸棒５２と軸受６との位置がずれることを防ぎ、第２の位置決め孔３２内の軸受６が破壊されることを防ぎ、間接的にシリンダー４内で上下の直線往復運動するピストン本体を最適な状態に保つ。
上述したことから分かるように、本考案の車載用空気圧縮機の軸受の位置決め構造は、軸受６の内輪６２に位置し、軸受６の外表面から延びた軸棒５２の頂面５２３を打撃工具７により打撃し、軸棒５２の一端の頂面５２３が押圧されて軸径が増大してフレア端縁部５２４が形成され、軸棒５２のフレア端縁部５２４及び環状ショルダ５２１により軸受６を密着するように挟持するため、強固に位置決めすることができる。
１ 空気圧縮機
２ 空気圧縮機
３ ベース
４ シリンダー
５ 歯車
６ 軸受
７ 打撃工具
１１ ベース
１２ シリンダー
１３ モータ
１４ ピストン本体
１５ 歯車機構
１７ ねじ
１８ スナップリング
３１ 第１の位置決め孔
３２ 第２の位置決め孔
４１ 空気貯留ユニット
５２ 軸棒
６１ 外輪
６２ 内輪
６３ 球
７１ プレスヘッド
７２ 頂面
７３ 中心凹部
７４ 環状突起
７５ バンプ
１１０ 軸孔
１１１ 軸受
１１２ 金属ソケット
１３１ 心軸
１４１ ピストンロッド
１４２ 末端部
１４３ 円孔
１４４ ピストンヘッド
１５１ 第１の歯車
１５２ 第２の歯車
１６１ カウンターウェイト
１６２ 軸棒
１６３ 雌ねじ部
１６４ 連杆
１６５ 環溝
１７１ 雄ねじ部
４１１ マニホールド
４１２ マニホールド
５２１ 環状ショルダ
５２２ 切欠き
５２３ 頂面
５２４ フレア端縁部

Claims (4)

  1. ベース、シリンダー及び伝動機構を有する車載用空気圧縮機の軸受の位置決め構造であって、
    前記ベースは、互いに離隔されるように配置された第１の位置決め孔及び第２の位置決め孔を有し、前記第１の位置決め孔からは、動力モータの芯端に設けられた小ギアが延び、前記第２の位置決め孔内には、軸受が配設され、前記軸受は、外輪と、内輪と、前記内輪と前記外輪との間に位置する複数の球とにより構成され、
    前記シリンダーは、前記ベース上に一体に結合されるか接続技術により結合されるとともに、空気貯留ユニットと、気体を送り出すために用いるマニホールドと、が連通し、
    前記伝動機構は、ウェイトを含む歯車を有し、前記歯車は、前記小ギアと噛合し、前記歯車上には、軸棒が設けられ、前記軸棒の２つの末端は、軸径がそれぞれ異なる円柱体をなしていて、前記２つの末端間には、階段状の環状ショルダが形成され、
    前記軸棒の一端の頂面には、軸径が増大したフレア端縁部が形成され、前記軸棒の前記フレア端縁部及び前記環状ショルダにより前記軸受を密着するように挟持するため、強固に位置決めすることを特徴とする位置決め構造。
  2. 前記軸棒の２つの末端は、軸径がそれぞれ異なる円柱体であり、前記２つの末端間には、階段状の前記環状ショルダが形成され、
    前記軸棒の軸径が大きい方の末端には、下向きに凹んだ切欠きが形成され、
    前記切欠きを有する前記軸棒の末端は、前記歯車上に載置され、前記軸棒の軸径が小さい方の末端には、円形状の頂面が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の位置決め構造。
  3. 軸径が小さい方の前記軸棒の一端が前記第２の位置決め孔の前記軸受の前記内輪に挿設され、前記軸受の外表面から延び、前記軸棒の前記環状ショルダが前記軸受上に当接されることを特徴とする、請求項２に記載の位置決め構造。
  4. 前記軸受の前記内輪中に位置する前記軸棒の頂面を打撃工具により打撃し、
    前記打撃工具は、プレスヘッドを有し、
    前記プレスヘッドの頂面には、中心凹部が形成され、
    前記中心凹部の外縁には、環状突起が取り囲むように設けられ、
    前記環状突起の外周には、複数のバンプが放射線状に間隔をおいて配置され、前記打撃工具の前記プレスヘッドにより前記軸棒の頂面が打撃されて圧着痕が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の位置決め構造。
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