JP3227845U - 空気圧縮機のシリンダ排気構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】ピストン本体が円滑に動作してポンピング効率が高い、空気圧縮機のシリンダ排気構造を提供する。
【解決手段】空気圧縮機は、モータ12が固定されるメインフレーム11と、ピストン本体14が動作するシリンダ2とを備える。シリンダ2は、ピストン本体14を伸ばし入れる開口を一端に有し、頂壁21が他端に設けられ、モータ12により歯車13を駆動し、シリンダ2内でピストン本体14が往復運動すると圧縮空気が発生する。頂壁21上には、排気ベース3が設けられる。排気ベース3の筒壁30は、弾性カバー4により覆われる。
【選択図】図1
【解決手段】空気圧縮機は、モータ12が固定されるメインフレーム11と、ピストン本体14が動作するシリンダ2とを備える。シリンダ2は、ピストン本体14を伸ばし入れる開口を一端に有し、頂壁21が他端に設けられ、モータ12により歯車13を駆動し、シリンダ2内でピストン本体14が往復運動すると圧縮空気が発生する。頂壁21上には、排気ベース3が設けられる。排気ベース3の筒壁30は、弾性カバー4により覆われる。
【選択図】図1
Description
本考案は、空気圧縮機のシリンダ排気構造に関し、特に、シリンダ上に排気ベースが設けられ、排気ベースの筒壁には、複数の切欠きが形成され、排気ベースの筒壁は、弾性カバーにより覆われ、空気圧縮機により発生された圧縮空気が複数の切欠きを介して弾性カバーのサイドウィング部を押動し、空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入し、弾性カバーのサイドウィング部が速やかに閉じる特性を利用し、空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入する単位時間当たりの圧縮空気量を増大させ、圧縮された空気が切欠きを速やかに通って空気貯蔵チャンバ内に進入し、ピストン本体が円滑に動作してポンピング効率が高い、空気圧縮機のシリンダ排気構造に関する。
従来の空気圧縮機の構造は、基本的にシリンダを含む。シリンダ内でピストン本体が往復運動すると、圧縮空気が発生する。発生した圧縮空気がシリンダの排気孔を介してバルブ機構を押動し、圧縮空気を貯蔵するもう一つの空間に圧縮空気が進入する。この空間は、例えば、空気貯蔵ユニット(又は空気タンク)内の空間である。空気貯蔵ユニットには、圧縮空気を気体被注入物に送って気体注入する排気口が形成されている。従来のシリンダと空気貯蔵ユニットとの間には、排気孔が1つのみ設けられ、この排気孔の開閉がバルブ機構により制御され、バルブ機構は、弁体及びばねから構成される。ピストン本体が発生させる圧縮空気により弁体を押動するとばねが圧縮され、圧縮空気が空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入し、空気貯蔵チャンバ内に貯蔵された圧縮空気は、弁体に背向圧を発生させ、ポンピング段階で背向圧が弁体の開きを抑制し、相対的にピストン本体が動作するときに発生する圧縮空気が弁体を押動する際、抵抗力が発生して円滑に動作しなくなり、このようなピストン本体が動作するときには、さらに大きな抵抗力が発生するため、気体注入速度が下がり、空気圧縮機のモータが過熱してモータの運転効率が低下し、最悪の場合、モータが焼損してしまう虞もあった。そのため、従来の空気圧縮機のシリンダ構造の欠点を改善する技術が求められていた。
本考案の課題は、空気圧縮機のシリンダ上に排気ベースを設け、排気ベースの筒壁に複数の切欠きが形成され、排気ベースの筒壁が弾性カバーにより覆われ、空気圧縮機により発生された圧縮空気が、複数の切欠きを介して弾性カバーのサイドウィング部を押動し、空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入し、弾性カバーのサイドウィング部が速やかに閉じる特性を利用し、空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入する単位時間当たりの圧縮空気量が増大する空気圧縮機のシリンダ排気構造を提供することにある。
本考案のもう一つの課題は、空気圧縮機のシリンダ上に排気ベースを設け、ピストン本体を動作させるシリンダが排気ベースに着脱可能に結合され、シリンダが結合されたメインフレームにモータが固定される空気圧縮機のシリンダ排気構造を提供することにある。
本考案のもう一つの課題は、空気圧縮機のシリンダ上に排気ベースを設け、ピストン本体を動作させるシリンダが排気ベースに着脱可能に結合され、シリンダが結合されたメインフレームにモータが固定される空気圧縮機のシリンダ排気構造を提供することにある。
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空気圧縮機は、ピストン本体14が動作するシリンダ2と、モータ12が固定されるメインフレーム11と、を備える。シリンダ2及びメインフレーム11は一体形成で製造されてもよいし、着脱可能に結合されて製造されてもよい。シリンダ2は、ピストン本体14を伸ばし入れる開口を一端に有し、頂壁21が他端に設けられ、モータ12により歯車13を駆動し、シリンダ2内でピストン本体14が往復運動すると圧縮空気が発生する。圧縮空気は、頂壁21の流通口22を介して排気ベース3に進入する。排気ベース3の筒壁30の頂端面31には、複数の切欠き32が形成され、排気ベース3の筒壁30上は、弾性カバー4により覆われる。空気圧縮機により発生された圧縮空気は、複数の切欠き32を通って弾性カバー4のサイドウィング部41を押動し、空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50内に進入する。空気貯蔵ユニット5は、発生された圧縮空気を貯蔵するために用いる。空気貯蔵ユニット5上には、1つ又は複数のマニホールド52,53,54,55が設けられている。マニホールド52は、気体を注入するタイヤに速やかに係合することができるホース(図示せず)であり、もう一つのマニホールド53は、圧力計6に速やかに嵌着させることができる。マニホールド54には圧力解放バルブ7が設けられ、マニホールド55には安全弁8が設けられてもよい。
図1〜図4を併せて参照する。図1〜図4に示すように、本考案の一実施形態に係る空気圧縮機のシリンダ排気構造のシリンダ2の頂壁21上には、1つの排気孔しか形成されていない従来技術と異なり、前述した排気ベース3が設けられる。排気ベース3は、シリンダ2の頂壁21と着脱可能に結合される。排気ベース3の底部には、位置決め環溝36が設けられる。位置決め環溝36には、シールリング37が嵌設される。シールリング37が嵌設された排気ベース3は、位置決め環溝36を介してシリンダ2の頂壁21上に設けた位置決め溝210に配設される。排気ベース3の筒壁30の頂端面31には、複数の切欠き32が凹設され、排気ベース3の筒壁30上は、弾性カバー4により覆われる。弾性カバー4は、サイドウィング部41を有する。サイドウィング部41は、その周辺がリング状体に成形される。このリング状体は、円形リング状体、方形リング状体又は同様の機能を有する他の形状のリング状体でもよい。弾性カバー4のサイドウィング部41は、前述した切欠き32を閉止してもよい(図2を参照する)。前述した切欠き32は、開いた状態又は閉じた状態であり、排気ベース3の筒壁30を覆った弾性カバー4のサイドウィング部41により完全に制御される(図3及び図4を参照する)。シリンダ2の頂壁21近くの前後両側辺には、外方に水平に延びた長側板23が延設されている。2つの長側板23の左右両端部には、上方に延びて互いに対応した2つの逆L字状の嵌合クランプ231が延設され、嵌合クランプ231と長側板23との間には収容槽232が形成されている(図1及び図2を参照する)。一端に開口51及び空気貯蔵チャンバ50が設けられた筒柱状の空気貯蔵ユニット5上には、空気貯蔵ユニット5と連通した複数のマニホールド52,53,54,55が設けられている。空気貯蔵ユニット5の開口51には、適宜な厚さを有する平面側板56が周囲に広がり、互いに対向した2つの平面側板56上には、L字状のドッキングプレート561が設けられ、ドッキングプレート561と平面側板56との間には、収容槽562が形成され、空気貯蔵ユニット5を旋回させると、空気貯蔵ユニット5の平面側板56が嵌合クランプ231の収容槽232内に速やかに挿入されてシリンダ2の長側板23がドッキングプレート561の収容槽562内に収容されて空気貯蔵ユニット5がシリンダ2上に強固に結合されるため、空気貯蔵ユニット5及びシリンダ2の2つの部材を着脱可能に結合させることができる。空気貯蔵ユニット5は、シリンダ2上に結合されると、前述した排気ベース3上を覆った弾性カバー4に当接され、弾性カバー4により覆われた排気ベース3が空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50中に強固に固定され、排気ベース3上を覆った弾性カバー4に空気貯蔵ユニット5が当接されると、空気貯蔵ユニット5により押圧されるため、排気ベース3上を覆った弾性カバー4が外れたり位置がずれたりすることを防ぎ、排気ベース3上を覆った弾性カバー4が空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50中に強固に固定される(図2を参照する)。
図2及び図4を参照する。図2及び図4に示すように、ピストン本体14がシリンダ2内で往復運動し続けて発生された圧縮空気が弾性カバー4のサイドウィング部41を押動すると、圧縮空気が切欠き32を通って空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50内に進入する。シリンダ2のピストン本体14の動作の開始から終了までの期間、ポンピングの初期段階で発生した圧縮空気が、切欠き32から空気貯蔵チャンバ50内に速やかに進入し、弾性カバー4のサイドウィング部41を利用して速やかに閉じる特性を利用し、空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50に進入する単位時間当たりの圧縮空気量が増大するため、全体的にピストン本体14が円滑に動作してポンピング効率が高まり、容易に気体注入の速度を高めることができる。
図5及び図6を参照する。図5及び図6に示すように、本考案の他の実施形態では、排気ベース3の頂端面31には、少なくとも1つの窪み部34が設けられる。本実施形態は、少なくとも1つの窪み部34を利用して排気ベース3内の圧力貯蔵空間35を変化させて圧縮比を変更すると、合理的に制御した高圧圧力値が得られる。窪み部34の縦向き深さがAで、A>0である場合、排気ベース3内の圧力貯蔵空間35が小さくなり、圧縮された空気が速やかに切欠き32を通って空気貯蔵チャンバ50内に進入して出力最高圧力値が高くなる。
上述したことから分かるように、従来、空気圧縮機のシリンダ2と空気貯蔵ユニット5との間の中間壁上に排気孔が1つのみ設けられていた従来技術を飛躍的に改善するために、本考案では、シリンダ2上に排気ベース3が設けられる。排気ベース3の筒壁30の頂端面31は、複数の切欠き32を有し、排気ベース3の筒壁30上は、弾性カバー4により覆われ、空気圧縮機により発生された圧縮空気が、複数の切欠き32を通って弾性カバー4のサイドウィング部41を押動し、空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50内に進入し、弾性カバー4のサイドウィング部41が速やかに閉じる特性を利用し、空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50内に進入する単位時間当たりの圧縮空気量を増大させ、圧縮された空気が切欠き32を速やかに通って空気貯蔵チャンバ50内に進入し、ピストン本体14が円滑に動作してポンピング効率を高めることができるため、本考案は進歩性を備えて実用的である。
2:シリンダ
3:排気ベース
4:弾性カバー
5:空気貯蔵ユニット
6:圧力計
7:圧力解放バルブ
8:安全弁
11:メインフレーム
12:モータ
13:歯車
14:ピストン本体
21:頂壁
22:流通口
23:長側板
30:筒壁
31:頂端面
32:切欠き
34:窪み部
35:圧力貯蔵空間
36:位置決め環溝
37:シールリング
41:サイドウィング部
50:空気貯蔵チャンバ
51:開口
52:マニホールド
53:マニホールド
54:マニホールド
55:マニホールド
56:平面側板
210:位置決め溝
231:嵌合クランプ
232:収容槽
561:ドッキングプレート
562:収容槽
A:縦向き深さ
3:排気ベース
4:弾性カバー
5:空気貯蔵ユニット
6:圧力計
7:圧力解放バルブ
8:安全弁
11:メインフレーム
12:モータ
13:歯車
14:ピストン本体
21:頂壁
22:流通口
23:長側板
30:筒壁
31:頂端面
32:切欠き
34:窪み部
35:圧力貯蔵空間
36:位置決め環溝
37:シールリング
41:サイドウィング部
50:空気貯蔵チャンバ
51:開口
52:マニホールド
53:マニホールド
54:マニホールド
55:マニホールド
56:平面側板
210:位置決め溝
231:嵌合クランプ
232:収容槽
561:ドッキングプレート
562:収容槽
A:縦向き深さ
Claims (5)
- 空気圧縮機は、モータが固定されるメインフレームと、ピストン本体が動作するシリンダと、を備え、
前記シリンダは、前記ピストン本体を伸ばし入れる開口を一端に有し、頂壁が他端に設けられ、前記モータにより歯車を駆動し、前記シリンダ内で前記ピストン本体が往復運動すると圧縮空気が発生し、
前記頂壁上には、排気ベースが設けられ、
前記排気ベースの筒壁は、弾性カバーにより覆われることを特徴とする、空気圧縮機のシリンダ排気構造。 - 前記排気ベースの底部には、位置決め環溝が設けられ、
前記位置決め環溝には、シールリングが嵌設され、
前記圧縮空気は、前記頂壁に設けた流通口を介して前記排気ベースに進入し、
前記排気ベースの前記筒壁には、複数の切欠きが形成され、
前記排気ベースの前記筒壁は、前記弾性カバーにより覆われ、
前記空気圧縮機により発生された前記圧縮空気は、複数の前記切欠きを介して前記弾性カバーを押動し、空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入し、
前記弾性カバーは、サイドウィング部を有し、
前記サイドウィング部は、前記排気ベースの前記切欠きを閉止し、
前記切欠きは、開いた状態又は閉じた状態であり、前記排気ベースの前記筒壁を覆った前記弾性カバーの前記サイドウィング部により完全に制御されることを特徴とする請求項1に記載の空気圧縮機のシリンダ排気構造。 - 前記シリンダの頂壁近くの前後両側辺には、外方に水平に延びた長側板が延設され、2つの前記長側板の左右両端部には、上方に延びて互いに対応した2つの逆L字状の嵌合クランプが延設され、前記嵌合クランプと前記長側板との間には収容槽が形成され、
一端に開口及び前記空気貯蔵チャンバが設けられた筒柱状の前記空気貯蔵ユニット上には、前記空気貯蔵ユニットと連通した複数のマニホールドが設けられ、
前記空気貯蔵ユニットの開口には、適宜な厚さを有する平面側板が周囲に広がり、互いに対向した2つの前記平面側板上には、L字状のドッキングプレートが設けられ、前記ドッキングプレートと前記平面側板との間には、収容槽が形成され、前記空気貯蔵ユニットを旋回させると、前記空気貯蔵ユニットの前記平面側板が前記嵌合クランプの前記収容槽内に速やかに挿入されて前記シリンダの前記長側板が前記ドッキングプレートの前記収容槽内に収容されて前記空気貯蔵ユニットが前記シリンダ上に強固に結合されるため、前記空気貯蔵ユニット及び前記シリンダの2つの部材が着脱可能に結合され、
前記空気貯蔵ユニット上には、複数の前記マニホールドが設けられ、一方の前記マニホールドは、気体を注入するタイヤに速やかに係合し得るホースであり、他方の前記マニホールドは、圧力計に速やかに嵌着可能であり、複数の前記マニホールドには圧力解放バルブ及び安全弁がそれぞれ設けられ、
前記空気貯蔵ユニットは、前記シリンダ上に結合されると、前記排気ベースを覆った前記弾性カバーに当接され、前記空気貯蔵ユニットにより押圧されるため、前記排気ベースを覆った前記弾性カバーが外れたり位置がずれたりすることを防ぎ、前記排気ベースを覆った前記弾性カバーが前記空気貯蔵ユニットの前記空気貯蔵チャンバ中に強固に固定されることを特徴とする請求項2に記載の空気圧縮機のシリンダ排気構造。 - 前記排気ベースは、前記シリンダの前記頂壁と着脱可能に結合され、
前記シールリングが嵌設された前記排気ベースは、前記位置決め環溝を介して前記シリンダの前記頂壁上に設けた位置決め溝に配設され、
前記空気貯蔵ユニットは、前記シリンダ上に結合されると、前記排気ベースを覆った前記弾性カバーに当接され、前記弾性カバーで覆われた前記排気ベースが前記空気貯蔵ユニットの前記空気貯蔵チャンバ中に強固に固定されることを特徴とする請求項3に記載の空気圧縮機のシリンダ排気構造。 - 前記排気ベースの頂端面には、少なくとも1つの窪み部が設けられ、前記窪み部を利用して排気ベース内の圧力貯蔵空間を変化させて圧縮比を変更すると、合理的に制御した高圧圧力値が得られ、前記窪み部の縦向き深さがAで、A>0である場合、前記排気ベース内の前記圧力貯蔵空間が小さくなり、圧縮された空気が速やかに前記切欠きを通って前記空気貯蔵チャンバ内に進入して出力最高圧力値が高くなることを特徴とする請求項2に記載の空気圧縮機のシリンダ排気構造。
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