TWM498245U - 空氣壓縮機之旋轉機構 - Google Patents

Description

空氣壓縮機之旋轉機構

　　本創作係為一種空氣壓縮機之旋轉機構，尤其是指一種連結活塞體之旋轉元件與一重量旋轉盤為一體成型者，且該重量旋轉盤係為一重量不對稱之設計，讓旋轉機構之重量旋轉盤在下衝行程中所產生之慣性力，讓重量旋轉盤在上衝行程時更能提供扭力而降低阻力，使馬達帶動活塞體在汽缸內進行往復式直線運動不僅順暢，更能提高該空氣壓縮機之使用壽命者。

　　本創作人長久致力於空氣壓縮機之研發，不僅讓早期頗費人力工時且構造繁瑣之空氣壓縮機轉型為構造精簡且容易迅速組裝的產品；或是改良空氣壓縮機之構造以強化空氣壓縮機之使用效能。此等空氣壓縮機之主要結構是藉由一馬達驅動一活塞體在汽缸內進行往復式之壓縮動作，被壓縮之空氣則可由汽缸輸送至儲氣座內，再由儲氣座所設之歧管藉由中間傳輸元件連接至不同使用性質之物品，譬如充氣氣嘴或功能元件，譬如是安全閥、洩氣閥等。唯所有先前技藝之空氣壓縮機的馬達係藉由一齒輪機構及一曲柄機構的傳動來驅使活塞體作往復運動。該齒輪機構包含裝設在馬達心軸上的小齒輪及與小齒輪相嚙合的一大齒輪，而曲柄機構包含一重力塊、一軸桿及一連桿，該重力塊均是一重量對稱、外型對稱之結構設計，且該重力塊與大齒輪係採用卡扣或螺合鎖定之結合方式，因此在空氣壓縮機之活塞體於汽缸內作往復運動的過程中，當活塞體上平面與汽缸橫斷面呈平行狀態時，此時雖然汽缸與活塞體之氣密性最高，但是也代表著馬達之驅動功效遇到的阻力最大，以致影響空氣壓縮機的效率及降低該空氣壓縮機的使用壽命。是故，本創作人發展出一種連結活塞體之旋轉元件與一重量旋轉盤為一體成型者，且該重量旋轉盤係為一重量不對稱之設計，讓旋轉機構之重量旋轉盤在下衝行程中所產生之慣性力，讓重量旋轉盤在上衝行程時更能提供扭力而降低阻力，使馬達帶動活塞體在汽缸內進行往復式直線運動不僅順暢，更能提高該空氣壓縮機之使用壽命者。

　　本創作人有鑑於此，乃悉心從事設計，於今有本創作產生。緣此：

　　本創作之主要目的，其係提供一種空氣壓縮機之旋轉機構，該旋轉機構所設之重量旋轉盤係設有二個相隔離之基準點，二基準點所連結之直線將重量旋轉盤區隔形成二側不同重量之結構，讓旋轉機構之重量旋轉盤在下衝行程中所產生之慣性力更能讓重量旋轉盤在上衝行程時產生較大之扭力而降低阻力，使馬達帶動活塞體在汽缸內進行往復式直線運動不僅順暢，更能提高該空氣壓縮機之使用壽命者。

　　本創作之次要目的，其係提供一種空氣壓縮機之旋轉機構，該旋轉機構係包含有一旋轉元件與一重量旋轉盤，旋轉元件具有一旋轉運動的中心點，重量旋轉盤可被包納在該旋轉元件上並讓二元件共同被一體製造成型者，重量旋轉盤上之一基準點且是與旋轉元件之旋轉中心點為同一位置、同一中心點，旋轉元件和重量旋轉盤二者可依此同一中心點進行圓周旋轉。

　　有關本創作為達前述目的所據以實施的具體構造及其功效，茲佐以圖式說明如后。

(1)‧‧‧主架體
(10)‧‧‧軸孔
(101)‧‧‧軸承
(11)‧‧‧汽缸
(110)‧‧‧壓縮室
(12)‧‧‧馬達
(13)‧‧‧小齒輪
(14)‧‧‧活塞體
(2)‧‧‧旋轉機構
(3)‧‧‧旋轉元件
(30)‧‧‧中心軸區
(31)‧‧‧上階容納區
(32)‧‧‧下階容納區
(33)‧‧‧圓孔
(34)‧‧‧凸環垣
(4)‧‧‧重量旋轉盤
(40)‧‧‧下重量塊
(401)‧‧‧外擴凸部
(41)‧‧‧上重量塊
(411)‧‧‧左半部
(412)‧‧‧右半部
(42)‧‧‧中心軸桿
(420)‧‧‧內螺孔
(421)‧‧‧底階部
(422)‧‧‧初階部
(43)‧‧‧透孔
(44)‧‧‧凹孔
(48)‧‧‧弧緣槽
(49)‧‧‧軸柱區
(5)‧‧‧曲柄銷
(50)‧‧‧環溝
(51)‧‧‧根端
(6)‧‧‧固定螺栓

第一圖：係本創作空氣壓縮機之元件分解略圖。
第二圖：係本創作之空氣壓縮機前視圖。
第三圖：係本創作之旋轉機構立體分解圖。
第四圖：係本創作之重量旋轉盤與曲柄銷另一角度立體分解圖。
第五圖：係本創作之旋轉機構立體圖。
第六圖：係本創作之旋轉機構剖視平面圖。
第七圖：係本創作之旋轉機構底視圖。
第八圖：係本創作之另一旋轉機構立體圖。
第九圖：係本創作之另一重量旋轉盤立體圖。
第十圖：係第九圖之另一角度立體圖。

　　為使更詳細了解本創作之結構，請參閱第一至三圖所示，本創作係提供一種空氣壓縮機之旋轉機構2，該空氣壓縮機包含一主架體1、結合在該主架體1上的一汽缸11、組裝在該主架體1上的動力機構，該動力機構可帶動一旋轉機構2並由旋轉機構2帶動一活塞體14在汽缸11內作往復運動。

　　該動力機構係含括有馬達12及被固設在馬達12軸心上之小齒輪13。

　　本創作之旋轉機構2係包含有一旋轉元件3，該旋轉元件3基本上設有一中心軸區30，該旋轉元件3即是以中心軸區30做為結合設有中心軸桿之其它元件並以此作為旋轉運動的中心點，於本實施例，該旋轉元件3係為一塑膠材質之大齒輪。重量旋轉盤4，其實體上具備有一軸柱區49，在軸柱區49內並設有一中心軸桿42，該中心軸桿42即是可結合於前述旋轉元件3上之中心軸區30內，前述中心軸桿42的中心圓點即是和前述旋轉元件3進行旋轉運動時的中心點為同一位置、同一中心點，使二者可依此中心軸桿42作為旋轉軸心來進行圓周式旋轉運動，前述重量旋轉盤4以中心軸桿42之中央圓心形成一基準點P1；於前述重量旋轉盤4上另設有一與基準點P1相隔離之另一基準點P2，基準點P1與基準點P2相連結之直線，即如第五圖所示之基準線L，重量旋轉盤4由基準線L所區隔形成之左、右半部411、412的重量不相同，在本實施例中，其中重量旋轉盤4之左半部411重量大於另側右半部412的重量。藉由重量旋轉盤4在基準線L兩側的重量不相同的特性，使重量旋轉盤4結合於旋轉元件3上進行圓周旋轉運動時，足以讓旋轉元件3由下死點往上運動(或是上衝行程)時更具有扭力，亦即可降低阻力而讓運動更加順暢。

　　請參閱第三及四圖所示，前述重量旋轉盤4之一側由軸柱區49開始延伸一底階部421、初階部422及最外端形成具有中空圓柱形之中心軸桿42，於底階部421及初階部422之一側邊上並形成有往內凹陷之弧緣槽48，前述中心軸桿42且是顯露在重量旋轉盤4的一側面；當重量旋轉盤4與旋轉元件3相結合後，底階部421係被容納在前述中心軸區30內(可同時參考第七圖)，而初階部422及中心軸桿42可穿伸過旋轉元件3之中心軸區30並顯露突出於旋轉元件3的一側邊，如第六圖所示。前述重量旋轉盤4於軸柱區49之弧緣槽48旁另設有一凹陷區430，如第四圖所示，該凹陷區430處具有一圓柱通道的透孔43，一呈長柱狀的曲柄銷5可套入結合於透孔43，且該曲柄銷5之根端51可穿伸出該透孔43並外露出重量旋轉盤4的一側面，於根端51相接鄰的曲柄銷5實體上另形成一往內徑凹陷縮小的環溝50，該環溝50也是外露出重量旋轉盤4的一側面。在水平平行於前述基準線L的方向之重量旋轉盤4，將其設計成上下位階的形狀，亦即實體之上位階部係為上重量塊41，下位階部則是由上位階部之底面外周水平延伸出一具有外擴凸部401之下重量塊40(可同時參考第三圖)。

　　請同時參考第三及六圖，旋轉元件3除了設有一中心軸區30外，於中心軸區30相鄰之實體上另設有一圓孔33，圓孔33內周壁形成有一凸環垣34，旋轉元件3之實體的一側邊形成一與前述重量旋轉盤4之上、下重量塊41、40的外廓形狀相符的上階容納區31及下階容納區32。由於曲柄銷5套入透孔43後，該曲柄銷5之根端51係穿伸出透孔43並外露出重量旋轉盤4的一側面，同時該環溝50也是外露出重量旋轉盤4的一側面，前述環溝50即是可契合於前述凸環垣34。

　　本創作之旋轉機構2的成型方法，旋轉機構2係包含有一旋轉元件3與一重量旋轉盤4，其中該重量旋轉盤4可使用較旋轉元件3之材質為重的不同材質，譬如本實施例中可利用金屬材質做為重量旋轉盤4的製造材料，而旋轉元件3則可採用比重較金屬材質為輕之塑膠材質做為製造材料，前述重量旋轉盤4且係被一體成型包覆在該旋轉元件3上。藉由本創作的成型方法使整個形成有上下位階形狀的重量旋轉盤4可尤如公母扣方式被旋轉元件3所採用之塑膠材質完全包覆一體成型，也由於一體成型時塑膠材質之凸環垣34可完全咬合曲柄銷5之環溝50，讓曲柄銷5在驅動活塞體14運作時不會有產生鬆動或脫落的潛在缺失。

　　本創作最主要特徵之一係在於該重量旋轉盤4的重量可如第五圖所示，亦即重量旋轉盤4由基準線L所區隔形成之左、右半部411、412的重量不相同，為一種重量不對稱之設計。當重量旋轉盤4與旋轉元件3相結合後，該中心軸桿42一端係可穿過旋轉元件3之一側邊，該中心軸桿42並可置入於主架體1之軸孔10處所設之軸承101的孔內，此時藉由一固定螺栓6固定於中心軸桿42之內螺孔420，旋轉機構2即可在主架體1之軸孔10處進行圓周旋轉運動，如第一圖所示。

　　本創作之重量旋轉盤4除了具有在基準線L之左、右半部411、412形成重量不相同之特徵外，該重量不相同之特徵的設計可直接由形狀不對稱作為顯現，亦即如第五圖所示，基準線L之左、右半部411、412的形狀並不對稱。此種設計讓旋轉元件3進行軸點式旋轉運動時，重量旋轉盤4上之曲柄銷5所連結帶動之活塞體14可在汽缸11內進行往復式直線運動(可參閱第二及三圖)，由於旋轉機構2之重量旋轉盤4在下衝行程至到達下死點之前所產生之慣性力，足以讓重量旋轉盤4開始進行上衝行程時更能提供扭力而降低阻力，使馬達12帶動活塞體14在汽缸11內進行往復式直線運動不僅順暢，更能提高該空氣壓縮機之使用壽命者。

　　該重量旋轉盤4之下重量塊40的背面係凹設有一凹孔44(可參考第四圖)，該凹孔44之空間體積大小可做為調整基準線L兩旁的不同重量大小，譬如凹孔44的空間體積變大，其右半部412的重量會趨小，相對的比較，讓左半部411的重量更大於右半部412，如此使下衝行程至下死點前所產生的慣性力會較大，上衝行程之扭力也變大，此種凹孔44設計可彈性使下重量塊40依所需之扭力需求來製作，而更具工業上之使用價值。

　　有關活塞體14在汽缸11壓縮室110進行壓縮空氣的動作狀態可同時參考第二圖，空氣壓縮機之活塞體14在汽缸11內進行往復式直線運動時，該活塞體14上平面與汽缸11橫斷面呈平行狀態時，其氣密性最高，然而活塞體14於汽缸11內之推送阻力則是最大。由於本創作旋轉機構2的重量旋轉盤4經由基準線L所區隔形成之左、右半部411、412可呈現不相同的重量關係，為一種重量不對稱之設計(同時參考第五圖)，當活塞體14在汽缸11內進行往復式直線運動時，旋轉機構2之重量旋轉盤4在下衝行程階段到達下死點之前所產生之慣性力，足以增進重量旋轉盤4在開始進行上衝行程時更提升扭力而降低阻力，使馬達12帶動活塞體14在汽缸11內進行往復式直線運動不僅順暢，更能提高該空氣壓縮機之使用壽命者。

　　本創作之另一實施例可如第八及九圖所示，該重量旋轉盤4以中心軸桿42之中央圓心形成一基準點P1；於前述重量旋轉盤4上另設有一與基準點P1相隔離之另一基準點P2，基準點P1與基準點P2相連結之直線，即如第八圖所示之基準線L，重量旋轉盤4由基準線L所區隔形成之左、右半部411、412形狀對稱而重量不相同，其中該下重量塊40的背面係凹設有一凹孔44(可參考第十圖) ，該凹孔44位在下重量塊40之右半部412，使重量旋轉盤4之左半部411重量大於另側右半部412的重量。藉由重量旋轉盤4在基準線L兩側的重量不相同的特性，使重量旋轉盤4結合於旋轉元件3上進行圓周旋轉運動時，足以讓旋轉元件3由下死點往上運動(或是上衝行程)時更具有扭力，亦即可降低阻力而讓運動更加順暢，使馬達12帶動活塞體14在汽缸11內進行往復式直線運動不僅順暢(可同時參考第一圖)，更能提高該空氣壓縮機之使用壽命者。

　　統觀前論，本創作係提供空氣壓縮機之旋轉機構2，尤其是指一種連結活塞體14之旋轉元件3與一重量旋轉盤4為一體成型者，且該重量旋轉盤4經由基準線L所區隔形成之左、右半部411、412可呈現不相同的重量關係，為一種重量不對稱之設計，當活塞體14在汽缸11內進行往復式直線運動時，旋轉機構2之重量旋轉盤4在下衝行程階段到達下死點之前所產生之慣性力，足以增進重量旋轉盤4在開始進行上衝行程時更提升扭力而降低阻力，使馬達12帶動活塞體14在汽缸11內進行往復式直線運動不僅順暢，更能提高該空氣壓縮機之使用壽命者。

(2)‧‧‧旋轉機構

(3)‧‧‧旋轉元件

(4)‧‧‧重量旋轉盤

(41)‧‧‧上重量塊

(411)‧‧‧左半部

(412)‧‧‧右半部

(49)‧‧‧軸柱區

(5)‧‧‧曲柄銷

Claims (10)

1. 【第1項】

   一種空氣壓縮機之旋轉機構，該空氣壓縮機係包括有一主架體，該主架體可連結一可供活塞體運作之汽缸，主架體並可固定一含括有馬達之動力機構，該動力機構可帶動一旋轉機構並由旋轉機構帶動一活塞體在汽缸內作往復運動，其特徵在於：旋轉機構所設之重量旋轉盤係設有二個相隔離之基準點，二基準點所連結之直線將重量旋轉盤區隔形成二側不同重量之結構。
2. 【第2項】

   如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機之旋轉機構，其中，該旋轉機構係包含有一旋轉元件與一重量旋轉盤，旋轉元件具有一旋轉運動的中心點，重量旋轉盤可被包納在該旋轉元件上並讓二元件共同被一體製造成型者，重量旋轉盤上之一基準點且是與旋轉元件之旋轉中心點為同一位置、同一中心點，旋轉元件和重量旋轉盤二者可依此同一中心點進行圓周旋轉。
3. 【第3項】

   如申請專利範圍第2項所述之空氣壓縮機之旋轉機構，其中，前述旋轉元件係被設在主架體之軸孔處而可進行圓周旋轉，且旋轉元件與重量旋轉盤係為一體成型之結合設計，該重量旋轉盤係為一重量不對稱之結構設計，讓旋轉機構之重量旋轉盤在下衝行程中所產生之慣性力，讓重量旋轉盤在上衝行程時更能提供扭力而降低阻力，使馬達帶動活塞體在汽缸內進行往復式直線運動不僅順暢，更能提高該空氣壓縮機之使用壽命者。
4. 【第4項】

   如申請專利範圍第3項所述之空氣壓縮機之旋轉機構，其中，該旋轉元件基本上設有一中心軸區，該旋轉元件即是以中心軸區做為結合設有中心軸桿之其它元件並以此作為旋轉運動的中心點，該旋轉元件係為一塑膠材質之大齒輪，其係與小齒輪相嚙接，當馬達運轉之後，小齒輪會帶動旋轉元件，使得該活塞體會在汽缸內作往復運動。
5. 【第5項】

   如申請專利範圍第4項所述之空氣壓縮機之旋轉機構，其中，該重量旋轉盤實體上具備有一軸柱區，在軸柱區內並設有一中心軸桿，該中心軸桿即是可結合於前述旋轉元件上之中心軸區內，使二者可依此中心軸桿作為旋轉軸心來進行圓周式旋轉運動，前述重量旋轉盤以中心軸桿之中央圓心形成前述一基準點；於前述重量旋轉盤上另設有一與基準點相隔離之另一基準點，其一基準點與另一基準點相連結之直線，即係為基準線，重量旋轉盤由基準線所區隔形成之左、右半部的重量不相同。
6. 【第6項】

   如申請專利範圍第5項所述之空氣壓縮機之旋轉機構，其中，重量旋轉盤之一側由軸柱區開始延伸一底階部、初階部及最外端形成具有中空圓柱形之中心軸桿，於底階部及初階部之一側邊上並形成有往內凹陷之弧緣槽，前述中心軸桿且是顯露在重量旋轉盤的一側面；當重量旋轉盤與旋轉元件相結合後，底階部係被容納在前述中心軸區內，而初階部及中心軸桿可穿伸過旋轉元件之中心軸區並顯露突出於旋轉元件的一側邊；前述重量旋轉盤於軸柱區之弧緣槽旁另設有一凹陷區，該凹陷區處具有一圓柱通道的透孔；一呈長柱狀的曲柄銷可套入結合於透孔，且該曲柄銷之根端可穿伸出該透孔並外露出重量旋轉盤的一側面，於根端相接鄰的曲柄銷實體上另形成一往內徑凹陷縮小的環溝，該環溝也是外露出重量旋轉盤的一側面；在水平平行於前述基準線的方向之重量旋轉盤，將其設計成上下位階的形狀，亦即實體之上位階部係為上重量塊，下位階部則是由上位階部之底面外周水平延伸出一具有外擴凸部之下重量塊。
7. 【第7項】

   如申請專利範圍第6項所述之空氣壓縮機之旋轉機構，其中，該旋轉元件除了設有中心軸區外，於中心軸區相鄰之實體上另設有一圓孔，圓孔內周壁形成有一凸環垣，旋轉元件之實體的一側邊形成一與前述重量旋轉盤之上、下重量塊的外廓形狀相符的上階容納區及下階容納區；由於曲柄銷套入透孔後，該曲柄銷之根端係穿伸出透孔並外露出重量旋轉盤的一側面，同時該環溝也是外露出重量旋轉盤的一側面，前述環溝即是可契合於前述凸環垣，而曲柄銷之另一端則樞接於活塞體的末端，此時，小齒輪係與旋轉元件相嚙接。
8. 【第8項】

   如申請專利範圍第7項所述之空氣壓縮機之旋轉機構，其中，該下重量塊係可為一外觀不對稱之形狀構造，進而使連結有該重量旋轉盤之旋轉機構的重量不對稱。
9. 【第9項】

   如申請專利範圍第8項所述之空氣壓縮機之旋轉機構，其中，該重量旋轉盤之下重量塊的背面係凹設有一凹孔，該凹孔之空間體積大小可做為調整基準線兩旁的不同重量大小，譬如凹孔的空間體積變大，其右半部的重量會趨小，相對的比較，讓左半部的重量更大於右半部，如此使下衝行程至下死點前所產生的慣性力會較大，上衝行程之扭力也變大，此種凹孔設計可彈性使下重量塊依所需之扭力需求來製作，而更具工業上之使用價值。
10. 【第10項】

    如申請專利範圍第7項所述之空氣壓縮機之旋轉機構，其中，該重量旋轉盤之下重量塊係可為一外觀對稱之形狀構造，該下重量塊的背面係凹設有一凹孔，該凹孔位在下重量塊之右半部，使重量旋轉盤之左半部重量大於另側右半部的重量。