TWI421410B - 補膠及充氣之空氣壓縮機裝置 - Google Patents

補膠及充氣之空氣壓縮機裝置 Download PDF

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補膠及充氣之空氣壓縮機裝置

  本發明係有關於一種補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,尤其是指一種可對破損輪胎進行補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,該裝置係包括有一空氣壓縮機,一內含有化學膠液之補膠罐可利用蓋體之入氣端管結合於空氣壓縮機之出氣歧管上,可接受被壓縮的空氣,蓋體之出膠端管則可用於連結至破損輪胎之氣嘴上,可輸送化學膠液進入破損輪胎內。一長度大於化學膠液之液面高度的管體的一端可結合於蓋體上,管體的另端設有至少一氣孔,在補膠罐處於正常使用狀態中時該氣孔之高度且是高於原裝狀態之化學膠液的初始高度,使被壓縮空氣不需克服穿越化學膠液層的阻力,可直接經由管體之氣孔進入補膠罐上頂端之餘隙空間內並向下迫擠化學膠液之上表面,讓化學膠液迫移一閥門機構時化學膠液可經由出膠端管送出,可大大縮短補胎及充氣時間。

  目前對破損輪胎進行補胎及充氣之習知空氣壓縮機裝置,其最主要元件係包括有一空氣壓縮機、一獨立式內含有化學膠液之補膠罐及一與補膠罐開口端相螺合之蓋體,該蓋體係設有一入氣端管及出膠端管,一兩端為開口之管體可利用其一端開口連結於蓋體上,於管體的另端開口則封閉有一塞件。在非為補胎作業的情況下,該塞件阻塞住管體使化學膠液不會循由管體通道而逆流至蓋體的出膠端管而流出至補膠罐外面。當需進行灌膠補胎作業時,使用者可利用一串接軟管連接補膠罐之入氣端管及空氣壓縮機之出氣歧管,另一串接軟管連接補膠罐之出膠端管至破損輪胎之氣嘴上,啟動後之空氣壓縮機可將壓縮空氣由出氣歧管輸往蓋體之入氣端管處並通至管體內將塞件予以衝開釋離。由於習知被安裝在補膠罐內之管體的長度係低於補膠罐內之化學膠液層的高度,也就是說管體被塞件所阻塞的遠端開口係潛置在化學膠液層內部,而管體遠端開口正是提供壓縮空氣由補膠罐外面進入其內部的重要入口,在此種結構設計下,壓縮空氣進入補膠罐內係必須先行穿越補膠罐內所填充之化學膠液層再到達其上表面之罐內頂端處之餘隙空間,待累積足夠之空氣壓力方開始迫擠化學膠液由上往下流動,令化學膠液由出膠端管流出,此種作業方式需克服原裝商品時之補膠罐內所原先擁有已呈現一定高度的化學膠液的阻力,尤其是該種化學膠液不僅相當黏稠,若是更處於嚴寒地區進行灌膠補胎作業的情況下,利用空氣壓縮機進行灌膠進入破損輪胎及充氣的作業時間顯然相當耗時,導致在救援作業上相當困擾及不便。
  有鑑於習知裝置仍存有缺失,本發明人乃發展出一種即或是在攝氏零下40°的低溫環境下仍能有效率且快速的對破損輪胎進行補胎充氣之救援工作的裝置。

  緣是:
  本發明之主要目的,其係提供一種補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,該裝置包含有一空氣壓縮機,一內含有化學膠液之補膠罐及一可螺合於補膠罐開口端之蓋體,該蓋體內側設有一在長度上大於原裝罐體內化學膠液層之初始原裝高度的管體,於管體上並設有至少一氣孔,在補膠罐處於正常使用狀態時該氣孔之高度且是高於化學膠液層的高度,使空氣壓縮機所產生的空氣可直接經由管體而不需貫穿化學膠液層即可進入罐內之餘隙空間並向下迫擠化學膠液之上表面,可大大縮短補胎及充氣時間。
  本發明之另一主要目的,其係提供一種補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,該裝置包含有一空氣壓縮機、一補膠罐及一可螺合於補膠罐開口端之蓋體,該蓋體上連結有一管體,該管體之一端為開口狀而另端則為封閉狀,該開口端可連接至蓋體之軸管上,管體近封閉端設有至少一氣孔,於管體封閉端套有一具有伸縮彈性之薄膜套,該薄膜套可封閉氣孔,當處於補膠及充氣之使用狀態,空氣壓縮機所產生之壓縮空氣可經由管體之氣孔透出且撐開薄膜套而進入補膠罐上端之餘隙空間內,化學膠液不會產生倒灌進入管體乃至於進入空氣壓縮機內。
  本發明之再一主要目的,其係提供一種補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,該裝置包含有一空氣壓縮機、一補膠罐及一可螺合於補膠罐開口端之蓋體,該蓋體上連結有一管體,於蓋體上設有一閥門機構,該閥門機構包括有一設有複數個通孔之閥座、環狀之閥門環及一彈簧,被壓縮空氣所迫降之化學膠液可推移閥門環並經由蓋體之出膠端管而輸出,藉此可達到補膠及充氣之功效者。
  有關本發明之具體構造及其使用功效,茲佐以圖式詳加說明如后。

  請先參考第一、二、三及五圖,本發明中之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置1,其係包含有一空氣壓縮機2、補膠罐30及蓋體40。空氣壓縮機2係具有一氣缸室20,其內可容納一活塞體(圖中未示出),一馬達21可作動齒輪22並帶動活塞體在氣缸室20內進行上下往復式運動,所產生之壓縮空氣可經由儲氣座23之出氣歧管27送出,於儲氣座23上可設有其他之歧管24,歧管24上可連結壓力錶25、安全閥26,以上之空氣壓縮機結構乃是一般典型的構造,因此不再進一步詳細描述。
  本發明空氣壓縮機之出氣歧管27係被提供做為連結至一補膠罐30,該補膠罐30係具有一開口端33及一底壁端35,而補膠罐30內(可參考第五圖)則為中空之內容室31,該內容室31可做為填充化學膠液32之用途,於此尤需提及的是該填充有化學膠液32之補膠罐30被成為使用物品或商品時,該化學膠液32不可能百分之百填滿整個補膠罐30之內容室31,而是尚留有部分未被化學膠液32所填滿之空間,於本發明中略稱為餘隙空間36。前述補膠罐30之開口端33外圍設有螺紋34而可螺合一蓋體40,該蓋體40設有一入氣端管41及出膠端管43,補膠罐30結合蓋體40後之整體狀態即如第三圖所示者,而此種已填充有化學膠液32的補膠罐30再與蓋體40結合後的組合體即可視為原裝補膠罐物品。前述空氣壓縮機2之出氣歧管27可連結於入氣端管41上,而出膠端管43則可連結一串接軟管28(可參考第六圖)。當然,該串接軟管28即是被接至待為補膠之破損輪胎之氣嘴上(此部分未圖示出)。
  請參考第四及五圖,蓋體40外圍設有外伸之入氣端管41及出膠端管43,該蓋體40於內徑部位設有一具有內通道42之軸管45,入氣端管41具有內通道410而與前述軸管45之內通道42相連通,前述蓋體40於軸管45外圍另設有一環狀之環垣44,軸管45與環垣44之間乃形成一腔室46,於環垣44之頂端則設有複數個相間隔之定位柱47,前述出膠端管43具有一內通道430而連通至該腔室46。一管體50,其在管體50一端上具有較大外徑之肩段53,該肩段53另延伸出一外徑小於肩段53外徑之頸段51,該頸段51前端係具有一開口510,於肩段53略上方之管體50上復凸出一環狀之擋垣54,管體50另端則為封閉端55,管體50內形成一通道52,管體50於接近封閉端55處復設有一環凹槽56,於環凹槽56上設有複數個氣孔57,該等氣孔57即是提供管體內之空氣得以進入補膠罐30內之出口處,於環凹槽56上、下方設有止滑功能之凸環58,於最下方之一凸環58的下方另設有一環凹溝59。管體50可利用其頸段51之開口510套固於前述蓋體40之軸管45外圍,此時軸管45之內通道42與前述入氣端管41之內通道410形成相連通的狀態,使空氣壓縮機2所產生之壓縮空氣可以進入管體50之通道52。當管體50連結於蓋體40上且蓋體40螺合前述補膠罐30後,該管體50係被包容在補膠罐30之內容室31內且管體50大部分段係潛浸於前述化學膠液32中。
  一具有伸縮彈性之軟質束緊套7,該束緊套7可為橡膠或塑膠材質,其係為中空且二端為開口之條狀套體,束緊套7可套覆於前述管體50之封閉端55且可封閉住氣孔57,當沒有空氣壓力由管體50之氣孔57輸出時,該束緊套7可閉塞氣孔57而不至於讓補膠罐30內之化學膠液32逆流進入管體50內,當於使用狀態時空氣壓縮機持續產生壓縮空氣,該空氣壓力可由管體50之氣孔57輸出並可擴張束緊套7而輸出至補膠罐30內。當然,為了防止束緊套7因過強的空氣壓力的作用下而脫離管體50,於束緊套7開口端可形成一硬度較大之止滑圈71,該止滑圈71可嵌合於管體50之凹溝59處。
  一閥門機構6,該閥門機構6包括一具有內圍腔66之閥座62、一具有內徑孔601之環狀閥門環60及一彈簧61,前述閥座62於頂端橫向延伸一較小口徑之平面狀的頂翼67,於下端則橫向延伸一較大口徑且為平面狀的底翼63,於底翼63上設有在外圍圈之複數個定位孔64及內圍圈之複數個呈環狀排列之通孔65。彈簧61可置於前述蓋體40之腔室46內,閥門環60可利用其內徑孔601套入於前述管體50之肩段53處且該閥門環60恰可抵於前述彈簧61之頂端,前述閥座62可藉其內圍腔66套入管體50且其頂翼67可被阻擋於管體50上之擋垣54,而閥座62之底翼63上的定位孔64恰可卡固於前述蓋體40之環垣44上所設的定位柱47上,此時之閥門環60恰好介於閥座62之底翼63與彈簧61二者之間。當然,可藉由一O形墊圈8置於蓋體40之環垣44外圍的內頂壁401處,當閥門機構6、管體50、束緊套7及蓋體40被組合固定後,蓋體40可螺合於前述補膠罐30具有螺紋34之開口端33,可形成一完整之組合體,該組合體在非使用狀態下之外觀圖可如第三圖所示,至於其內部相關元件之剖示結構則可如第五圖所示。本發明之其中一主要特徵是在於:當補膠罐30處於使用狀態時,空氣壓縮機2所產生的壓縮空氣係不必貫穿補膠罐30內之化學膠液32,而是經過管體50通道52且由管體50之氣孔57輸出至補膠罐30內之化學膠液32層上方的餘隙空間36,此種動作過程可節省空氣穿越化學膠液32層之阻力所耗費的時間,能達到此種效果之結構特徵乃在於管體50的高度或是管體50上之氣孔57所處的高度係大於化學膠液32層的高度。有鑑於“高度”係存在相比較的基準,於此本發明乃先對所謂“使用狀態”及“高度”進一步予以定義,補膠罐30與蓋體40結合後之組合體如第三圖所示之蓋體40朝上而補膠罐30之底壁端35朝下的狀態是屬於“非使用狀態”,當蓋體40朝下而補膠罐30之底壁端35朝上的狀態則是屬於“使用狀態”,即如第五圖所示之視圖狀態,此種狀態即是本發明裝置在對破損輪胎進行補胎充氣時之補膠罐30及蓋體40組合體被擺置的工作狀態。而所謂的“高度”係以“使用狀態”中做為相互比較的基準,當管體50連結於蓋體40,或管體50係直接由蓋體40一體成型所延伸出,亦即管體50的高度是由管體50的一遠端(即封閉端)計算至蓋體40的內頂壁401,相同地,化學膠液32之高度係由補膠罐30內化學膠液32之頂端面計算至蓋體40的內頂壁401處。請同時參考第五圖,在補膠罐30處於使用狀態時,管體50上做為空氣自其通道52流進補膠罐30之餘隙空間36內的氣孔57,不僅管體50的長度(或言高度)大於化學膠液32層的高度,最重要的是氣孔57至蓋體40之內頂壁401的高度L1 大於化學膠液32之頂端面至蓋體40之內頂壁401的高度L0 ,由於此種特徵,使空氣壓縮機2所產生的壓縮空氣可直接經由管體50並由氣孔57輸至補膠罐32內之餘隙空間36內,完全不必讓空氣貫穿化學膠液32層,亦即節省了空氣需克服化學膠液32層之阻力而所耗費的時間,更何況,若處於低溫寒帶如零下40°C的環境,加上原本已相當濃稠的化學膠液32層,空氣若是需貫穿化學膠液32層,其所需耗費的時間勢必然相當長,因此本發明藉著此種結構特徵可以提昇補膠及充氣的工作效率,大大縮減作業時間。
  請同時參考第五及六圖,其中在第五圖顯示出化學膠液32因受到閥門機構6中之閥門環60的阻擋而無法流通至出膠端管43。當空氣壓縮機2產生壓縮空氣且壓縮空氣經由入氣端管41之內通道410進入管體50之通道52內,壓縮空氣進一步由氣孔57輸出並同時擴張束緊套7而進入補膠罐30之餘隙空間36內(如第六圖所示),進入餘隙空間36內之壓縮空氣可直接迫擠化學膠液32層之頂面,促使化學膠液32往下移動,化學膠液32可經由閥座62之底翼63上所設的通孔65而往下迫移閥門環60,當閥門環60逐漸壓縮彈簧61且由管體50之肩段53往下滑移至管體50之頸段51處,亦即閥門環60被釋放至蓋體40之腔室46內,此時化學膠液32可持續由閥座62之底翼63上的複數個通孔65流進腔室46內,進而經由出膠端管43之內通道430流出,當然,經由串接軟管28連結至破損輪胎之氣嘴上(圖中未示出),化學膠液32可快速被推送進入輪胎內而完成補胎的目的。
  本發明另一較佳之實施例,請同時參考第七及八圖,其中可利用一端為開口而另端為封閉面72呈U形之束緊套7套覆於氣孔57外圍之管體50上,由氣孔57輸出之壓縮空氣可擴張並迫移束緊套7往管體50之末端移升,直至氣孔57完全不受到束緊套7之封閉,壓縮空氣即可進入補膠罐30內之餘隙空間36內,相同於前實施例的結果,化學膠液32可快速被推送進入輪胎內而完成補胎的目的。
  綜觀前論,本發明之構造不僅異於習知裝置而具其新穎性,由空氣壓縮機所產生之空氣壓力藉由管體高於補膠罐內之化學膠液之高度的設計,使空氣壓力不必另外經歷需先從化學膠液層內部進行往上貫穿來克服化學膠液層的阻力,反而讓空氣壓力可直接通過管體而到達補膠罐之餘隙空間內,可節省甚多之工作時間,另方面,本發明在空氣壓縮機未動作時可藉由閥門機構之保護作用而不致於讓補膠罐內之化學膠液流出補膠罐外,及藉由束緊套遮蔽管體之氣孔而讓化學膠液不致於逆流進入空氣壓縮機內,本發明實具進步性,顯然允合發明專利之要件。

(1)‧‧‧空氣壓縮機裝置

(2)‧‧‧空氣壓縮機

(20)‧‧‧氣缸室

(21)‧‧‧馬達

(22)‧‧‧齒輪

(23)‧‧‧儲氣座

(24)‧‧‧歧管

(25)‧‧‧壓力錶

(26)‧‧‧安全閥

(27)‧‧‧出氣歧管

(28)‧‧‧串接軟管

(30)‧‧‧補膠罐

(31)‧‧‧內容室

(32)‧‧‧化學膠液

(33)‧‧‧開口端

(34)‧‧‧螺紋

(35)‧‧‧底壁端

(36)‧‧‧餘隙空間

(40)‧‧‧蓋體

(401)‧‧‧內頂壁

(41)‧‧‧入氣端管

(410)‧‧‧內通道

(42)‧‧‧內通道

(43)‧‧‧出膠端管

(430)‧‧‧內通道

(44)‧‧‧環垣

(45)‧‧‧軸管

(46)‧‧‧腔室

(47)‧‧‧定位柱

(50)‧‧‧管體

(51)‧‧‧頸段

(510)‧‧‧開口

(52)‧‧‧通道

(53)‧‧‧肩段

(54)‧‧‧擋垣

(55)‧‧‧封閉端

(56)‧‧‧環凹槽

(57)‧‧‧氣孔

(58)‧‧‧凸環

(59)‧‧‧凹溝

(6)‧‧‧閥門機構

(60)‧‧‧閥門環

(601)‧‧‧內徑孔

(61)‧‧‧彈簧

(62)‧‧‧閥座

(63)‧‧‧底翼

(64)‧‧‧定位孔

(65)‧‧‧通孔

(66)‧‧‧內圍腔

(67)‧‧‧頂翼

(7)‧‧‧束緊套

(71)‧‧‧止滑圈

(72)‧‧‧封閉面

(8)‧‧‧O形墊圈

第一圖:係本發明空氣壓縮機與結合有蓋體之補膠罐的分解圖。
第二圖:係第一圖之組合圖。
第三圖:係本發明蓋體與補膠罐相結合後之立體圖。
第四圖:係本發明蓋體、閥門機構、管體及束緊套之分解圖。
第五圖:係本發明蓋體、閥門機構、管體、束緊套等與補膠罐相結合後之構造剖面圖。
第六圖:係第五圖之動作示意圖。
第七圖:係本發明另一實施例之束緊套使用於如第五圖之構造剖面圖。
第八圖:係第七圖之動作示意圖。

(30)‧‧‧補膠罐

(31)‧‧‧內容室

(32)‧‧‧化學膠液

(33)‧‧‧開口端

(34)‧‧‧螺紋

(35)‧‧‧底壁端

(36)‧‧‧餘隙空間

(40)‧‧‧蓋體

(401)‧‧‧內頂壁

(41)‧‧‧入氣端管

(410)‧‧‧內通道

(42)‧‧‧內通道

(43)‧‧‧出膠端管

(430)‧‧‧內通道

(44)‧‧‧環垣

(45)‧‧‧軸管

(46)‧‧‧腔室

(47)‧‧‧定位柱

(50)‧‧‧管體

(51)‧‧‧頸段

(52)‧‧‧通道

(53)‧‧‧肩段

(54)‧‧‧擋垣

(55)‧‧‧封閉端

(56)‧‧‧環凹槽

(57)‧‧‧氣孔

(58)‧‧‧凸環

(59)‧‧‧凹溝

(60)‧‧‧閥門環

(61)‧‧‧彈簧

(62)‧‧‧閥座

(63)‧‧‧底翼

(67)‧‧‧頂翼

(7)‧‧‧束緊套

(71)‧‧‧止滑圈

(8)‧‧‧O形墊圈

Claims (13)

  1. 一種補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,包括有:
    一空氣壓縮機,其具有一氣缸及與氣缸相通之儲氣座,藉由馬達之動力讓氣缸產生壓縮空氣,所產生之壓縮空氣可由儲氣座上之一出氣歧管輸出;
    一補膠罐,其實體一端是具有螺紋之開口端及另端為底壁端,實體內並形成一內容室,該內容室裝填有化學膠液,內容室中並形成一處未被化學膠液所填滿之餘隙空間;
    一蓋體,其是可結合在前述補膠罐之開口端上,設有一可接受前述空氣壓縮機所產生之壓縮空氣的入氣端管及一可讓前述補膠罐內之化學膠液流出之出膠端管,於蓋體內側面設有一可和入氣端管相連通之軸管;
    一具有通道之管體,其一端連結於前述蓋體之軸管,管體可被包容在前述補膠罐之內容室內,於管體上設有至少一氣孔,該氣孔能夠讓前述空氣壓縮機所產生之壓縮空氣進入前述補膠罐內,在補膠罐處於使用狀態中之擺放位置時,前述管體上之氣孔的高度係大於原裝補膠罐物品內之化學膠液層的原始高度;
    藉著上述結構,使空氣壓縮機所產生之壓縮空氣不必貫穿補膠罐內之化學膠液層而可直接由氣孔進入補膠罐內之餘隙空間並向下迫擠化學膠液,可大大縮短灌膠補胎及充氣時間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其中,管體之一端係為開口而另端則形成一封閉端。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,一具有伸縮彈性之軟質束緊套,其可套覆於前述管體之封閉端且可封閉住氣孔。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其中,前述束緊套係為中空且二端為開口之條狀套體,當束緊套套覆於前述管體時,前述化學膠液無法進入管體內,但可讓空氣壓縮機所產生之壓縮空氣經由管體之氣孔輸出並可擴張該束緊套而輸出至補膠罐內。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其中,前述束緊套之一開口端可形成一硬度較大之止滑圈。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其中,前述束緊套係為中空且一端為開口而另端為封閉面呈U形之套體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其中,前述管體係在其一端上具有較大外徑之肩段,該肩段另延伸出一外徑小於肩段外徑之頸段,該頸段前端係具有一開口,於肩段略上方之管體上復凸出一環狀之擋垣,管體之開口可結合於前述蓋體之軸管上,當管體連結於蓋體上且蓋體螺合前述補膠罐後,該管體係被包容在補膠罐之內容室內且管體大部分段係潛浸於前述化學膠液中。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其中,前述管體於接近封閉端處復設有一環凹槽,於環凹槽上設有複數個氣孔,於環凹槽上、下方設有止滑功能之凸環,於最下方之一凸環的下方另設有一環凹溝,前述束緊套之止滑圈可嵌合於管體之凹溝處,使束緊套不會因過強壓力的壓縮空氣的作用下而脫離管體。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其中,前述蓋體於軸管上設有一內通道,入氣端管之內通道與軸管之內通道相連通,蓋體於軸管外圍另設有一環狀之環垣,軸管與環垣之間乃形成一腔室,於環垣之頂端則設有複數個相間隔之定位柱,前述出膠端管具有一內通道而連通至該腔室。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其另設有一可控制前述化學膠液流出補膠罐外之閥門機構。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其中,該閥門機構包括有:一具有內圍腔之閥座、一具有內徑孔之環狀閥門環及一彈簧,前述閥座於頂端橫向延伸一較小口徑之平面狀的頂翼,於下端則橫向延伸一較大口徑且為平面狀的底翼,於底翼上設有在外圍圈之複數個定位孔及內圍圈之複數個呈環狀排列之通孔;彈簧可置於前述蓋體之腔室內;閥門環可利用其內徑孔套入於前述管體之肩段處且該閥門環恰可抵於前述彈簧之頂端,前述閥座可藉其內圍腔套入管體且其頂翼可被阻擋於管體上之擋垣,而閥座之底翼上的定位孔恰可卡固於前述蓋體之環垣上所設的定位柱上,此時之閥門環恰好介於閥座之底翼與彈簧二者之間。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其中,蓋體之入氣端管可直接結合前述空氣壓縮機之出氣歧管。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之補膠及充氣之空氣壓縮機裝置,其中,補膠罐結合蓋體後之組合體物品處於使用狀態中,該組合體物品被擺置的工作狀態係讓蓋體朝下而補膠罐之底壁端朝上的位置狀態。
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