(57)【要約】【課題】過圧防護ユニットを介して気体を逃がすことにより、排気ダクト内に圧力安全弁を取り付ける必要がない空気圧縮機を提供する。【解決手段】空気圧縮機６は、基板６０を含む。基板６０には、モータ６９１及び伝動機構６９が接続される。基板６０には、気体貯蔵筒を有するシリンダ６１が延設される。気体貯蔵筒には、複数のダクト６４，６５が設けられる。シリンダ６１内には、ピストンが設置される。ダクト６４には、過圧防護ユニットを有する圧力計Ｍが直接結合される。圧力計Ｍは、ピストンの直線運動により圧力を測定して圧力値の変化を表示し、圧力値が所定の安全圧力の最大値に達したときに、過圧防護ユニットを介して気体を逃がして圧力計Ｍの安全性を確保することができるため、ダクト６４，６５に圧力安全弁を取り付ける必要が無い。【選択図】図１
2015055245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を含む空気圧縮機であって、
前記基板には、モータ及び伝動機構が接続され、前記基板には、気体貯蔵筒を有するシリンダが延設され、前記気体貯蔵筒には、複数のダクトが設けられ、前記シリンダ内には、ピストンが設置され、前記ピストンは、前記伝動機構及び前記モータにより駆動され、圧縮された気体が前記気体貯蔵筒まで送られた後、前記気体貯蔵筒の前記ダクトから排出され、
前記ダクトには、過圧防護ユニットを有する圧力計が直接結合され、前記圧力計は、前記ピストンの直線運動により圧力を測定して圧力値の変化を表示し、圧力値が所定の安全圧力の最大値に達したときに、前記過圧防護ユニットを介して気体を逃がして前記圧力計の安全性が確保されるため、前記ダクトに圧力安全弁を取り付ける必要が無いことを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
前記圧力計は、本体を含み、
前記本体は、ペン型であり、円形状の口径を有するチャンバを含み、開口端を一端に有し、前記空気圧縮機により発生された圧縮空気を受ける終端部を他端に有し、
前記本体の前記チャンバ内には、直線変位装置が配設され、前記空気圧縮機が発生させた圧縮空気により前記直線変位装置を推し進めて直線で変位させることを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項３】
前記過圧防護ユニットは、前記本体に形成された気体抜き孔であることを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項４】
前記本体の終端部に近接するように、数字が刻印された表示部が設けられ、
前記直線変位装置が圧縮空気により押し動かされ、所定の安全圧力の最大値に達すると、前記過圧防護ユニットが駆動して気体を抜くことを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項５】
前記直線変位装置はピストン筒であり、
前記ピストン筒は、一端に開口端が形成され、他端に底端ベースが形成され、
前記ピストン筒内には、チャンバが形成され、
前記ピストン筒は、前記本体のチャンバに収容されることを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項６】
前記圧力計は、蓋体及び弾性部材をさらに含み、
前記蓋体には、前記本体の開口端が螺合される雌ねじが形成され、
前記弾性部材は、前記本体内に収容され、一端がピストン筒のチャンバの底部に当接され、他端が前記蓋体に当接され、
前記空気圧縮機から前記本体へ送られる圧縮空気により前記ピストン筒を駆動させて前記弾性部材を圧縮し、数字が刻印された表示部により圧力値を表示することを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項７】
前記ペン型本体は光透過材料からなり、
前記ピストン筒の底端ベースは、外向面に凹部が形成され、着色Ｏリングを嵌合させる環溝が周辺部に形成され、前記本体内の前記着色Ｏリングが指し示す表示部上の数字を見てユーザは圧力値を知ることを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項８】
前記ピストン筒の前記底端ベースの前記チャンバの底部中心部には、開口端に挿設される大ピンが延設され、
前記大ピンの底部と前記ピストン筒の筒壁との間には、環状凹部が形成され、
前記環状凹部には、主スプリングの一端が当接されることを特徴とする請求項５に記載の空気圧縮機。
【請求項９】
前記ピストン筒は、前記大ピンと前記底端ベースとの接続箇所に、前記大ピンの直径より大きな直径を有するストッパフランジが形成され、前記大ピンの頂端部には、口径が小さめで長さが短めの小ピンが延設され、前記大ピンの頂端部に頂フランジが形成され、前記ピストン筒全体が前記本体内に収容され、前記底端ベースが前記チャンバ底部に当接され、
前記本体の終端部には、１対の挟持体及びコネクタヘッドが設けられ、前記コネクタヘッドは、前記本体の前記チャンバと連通した内チャネルを含み、前記コネクタヘッドには、互いに分離された２つのＯリングが取り付けられ、前記コネクタヘッドの前記内チャネルと前記底端ベースの凹部とが連通するため、前記空気圧縮機により発生された圧縮空気が、前記内チャネル、前記凹部を通って前記ピストン筒に圧力を加え、前記本体の前記チャンバ中で前記ピストン筒が移動することを特徴とする請求項８に記載の空気圧縮機。
【請求項１０】
前記ダクトの端部には、スピーディに前記圧力計を結合させることが可能なように、前記圧力計の前記本体終端部に設けられた挟持体を結合させる矩形状のドッキングプレートが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項１１】
前記蓋体の内面側中央部には、中心ベースが形成され、
前記中心ベースと前記蓋体の内側壁との間には、環状収納槽が形成され、前記中心ベースの頂端には、前記チャンバを有する中心筒が延設され、前記中心筒の外周直径は、前記中心ベースの外周直径より小さく、前記中心筒と前記中心ベースとの接続箇所には、頂フランジが形成され、前記中心筒の末端部には、外フランジが形成されるとともに開口部を有し、前記チャンバの内径は、前記大ピンの外径より大きいが、前記中心筒の外径は前記主スプリングの内径より小さく、前記主スプリングの他端は、前記頂フランジに当接されることを特徴とする請求項６に記載の空気圧縮機。
【請求項１２】
前記中心筒のチャンバ中には、弾性係数が小さめのサブ・スプリングが取り付けられ、前記サブ・スプリングの一端が前記中心ベースに当接され、前記蓋体が前記本体の前記開口端に螺合された後、前記サブ・スプリングの他端が小ピンに外嵌されるとともに、前記大ピンの頂フランジに当接され、前記サブ・スプリングの外径縁が前記中心筒の内筒壁に近接するように配設されることを特徴とする請求項１１に記載の空気圧縮機。
【請求項１３】
前記蓋体の外向面には、貫通孔が形成され、前記中心ベースには、流路が形成され、
前記流路と前記中心筒のチャンバとが連通することを特徴とする請求項１１に記載の空気圧縮機。
【請求項１４】
前記過圧防護ユニットは、前記本体に形成された気体抜き孔であり、前記ピストン筒が入力圧力により継続的に押されて所定の安全圧力の最大値に達すると、前記ピストン筒の着色Ｏリングが前記気体抜き孔を越え、前記気体抜き孔を介して圧力が抜かれると、前記ピストン筒が動かなくなり、蓋体の中心筒末端の外フランジが前記ピストン筒内の底端ベース上のストッパフランジに当接されて前記主スプリング及びサブ・スプリングを保護し、負荷が大きすぎることによりばねにヘタリが生じたり変形したりすることを防ぐことを特徴とする請求項３又は９に記載の空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧縮機に関し、特に、空気圧縮機のガス室に設けられた複数の空気出力ダクトのうちの１つにペン型圧力計を着脱自在に結合し、ペン型圧力計には、過圧防護ユニットが設けられ、取り付けられた圧力計によりリアルタイムで圧力値の変化を測定し、圧力値が所定の安全圧力の最大値に達すると、安全圧力値を超えた後に発生した空気が過圧防護ユニットを介して放出されて気体被注入物内に供給されなくなるため、安全弁を付加的に取り付けなくても気体被注入物の安全性を維持することができる空気圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者は、長期にわたり小型空気圧縮機の研究開発に力を注いできており、組立てに手間と時間がかかって複雑な構造であった初期の空気圧縮機を簡素な構造に改良し、容易かつスピーディに組立てることができる製品にしたり、空気圧縮機の構造を改良して空気圧縮機の使用効果を高めたりすることができる。例えば、初期の空気圧縮機には、ガス室に２本の排気ダクト（ｄｕｃｔ）が設けられ、そのうち１本のダクトには、円筒状の圧力表示メータが取り付けられ、他方のダクトは、一端にノズルが接続された（ノズルは、気体被注入物上に接続された）ホースを有していたが、取り付けられる排気ダクトが２本だけであったため、空気圧縮機の防護機能及び安全機能には限界があった。特許文献１の空気圧縮機は、多数のダクトを有する構造であるため、例えば、圧力安全弁（ｓａｆｅｔｙ  ｖａｌｖｅ）及び圧力逃がし弁（ｒｅｌｉｅｆ  ｖａｌｖｅ）が増設され、圧力安全弁により空気圧縮機の圧力が大きすぎるときに圧力を逃がし、気体被注入物の安全性を維持することが一般的である。また、従来の円柱状圧力メータは、螺合方式又はボルトを利用してダクトの端部に固定されている。しかし、特許文献１の連結方式は理想的ではなかったため、本発明者は、圧力メータをスピーディに着脱することができる組合せ構造をさらに開発した（特許文献２）。特許文献２では、例えば、圧力メータ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｇａｕｇｅ）、ホース（ｈｏｓｅ）、圧力逃がし弁（ｒｅｌｉｅｆ  ｖａｌｖｅ）などの各種機能部品をスピーディに着脱することができるため、組立の利便性及び実用性が高い。しかし、従来の空気圧縮機は、圧力が高くなりすぎることを防ぐために、安全弁をダクト内に増設して保護作用を得ていたが、それに伴い製造コストも増大した。さらに、従来の空気圧縮機で利用する針式圧力メータは、円筒状であり、空気圧縮機が発生させた圧力を測定し、現時点での圧力値を示すことができる。従来の機械式円筒状圧力メータは、その他の機能は備えていない。安全弁及び円筒状針式圧力メータを有する従来の空気圧縮機の概略構造を図７〜図９に示す。モータ７０により起動した後、伝動機構７９によりシリンダ７１内でピストンを往復運動させ、気体貯蔵筒７２上には複数の排気ダクト７３，７４，７５が設けられている。ダクト７３は、気体注入ホース（ホースは図示せず）を取り付けるために用い、ダクト７４には、円筒状針式の圧力メータ７６が連結され、ダクト７５の内部には、１組の安全弁７７が設けられている。これら複数のホース、圧力メタ７６、安全弁７７などの機能部品は、空気圧縮機７の気体貯蔵筒７２上に容易に直接取り付けることができるが、空気圧縮機７により供給される気体圧力が気体被注入物に設定された所定の安全タイヤ圧値より高い場合、安全弁７７により圧力を逃がし、もし安全弁７７の使用期限が古くなりすぎると詰まって故障することがあり、タイヤに気体を充填する過程で、タイヤに気体を充填し過ぎることがあり、タイヤが破裂する危険性がある上、製作コストを下げることができなかった。本発明者は、従来の空気圧縮機の問題に鑑み、空気圧縮機の圧力が高くなりすぎることを防ぐために、安全弁を設置することもできるがその場合、製造コスト���増大する上、機械式円筒状圧力メータには他の機能が無かった。そのため、圧力安全弁を取り付ける必要が無い上、圧力メータが他の機能を備えた空気圧縮機が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７４６２０１８号
【特許文献２】米国特許第８２９７９４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の第１の目的は、気体貯蔵筒上に設けたダクトを、過圧防護ユニットを有する圧力計に直接接続し、圧力計によりリアルタイムで圧力値の変化を測定することができる上、圧力値が所定の安全圧力の最大値に達したときに、過圧防護ユニットを介して気体を逃がすことができるため、排気ダクト内に圧力安全弁を取り付ける必要がない空気圧縮機を提供することにある。
本発明の第２の目的は、ピストン運動を行って圧力を測定するペン型装置である圧力計を有する空気圧縮機を提供することにある。
本発明の第３の目的は、過圧空気を排出する気体抜き孔である過圧防護ユニットが設けられた圧力計を有する空気圧縮機を提供することにある。
本発明の第４の目的は、本体を含む圧力計を有し、本体の一端に蓋体が結合され、空気圧縮機が発生した圧縮空気を本体の他端により受け、ピストン運動を行うピストン筒が本体内に配設され、ピストン筒が主スプリングに作用して圧力値の測定を正確に行う空気圧縮機を提供することにある。
本発明の第５の目的は、光透過の円柱管体である本体を含む圧力計を有し、管体上には圧力値を表す数字が刻印され、ピストン筒の末端部近くには、着色Ｏリングが嵌合され、ピストン筒が圧縮空気の作用により移動する際、Ｏリングに着色された色をユーザが目ではっきりと見て現在の圧力値を容易に知ることができる空気圧縮機を提供することにある。
本発明の第６の目的は、過圧防護ユニットを有する気体抜き孔を含む圧力計を有し、圧縮空気の圧力によりピストン筒が継続的に押し動かされて所定の安全圧力の最大値に達すると、ピストン筒の着色Ｏリングが気体抜き孔を越え、後続供給される圧縮空気が気体抜き孔から排出されてピストン筒が押し動かされなくなる空気圧縮機を提供することにある。
本発明の第７の目的は、車載用空気圧縮機へ容易に接続することができる上、空気圧縮機のダクトに直列接続することが可能な本体のコネクタヘッドを有する圧力計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、基板を含む空気圧縮機であって、前記基板には、モータ及び伝動機構が接続され、前記基板には、気体貯蔵筒を有するシリンダが延設され、前記気体貯蔵筒には、複数のダクトが設けられ、前記シリンダ内には、ピストンが設置され、前記ピストンは、前記伝動機構及び前記モータにより駆動され、圧縮された気体が前記気体貯蔵筒まで送られた後、前記気体貯蔵筒の前記ダクトから排出され、前記ダクトには、過圧防護ユニットを有する圧力計が直接結合され、前記圧力計は、前記ピストンの直線運動により圧力を測定して圧力値の変化を表示し、圧力値が所定の安全圧力の最大値に達したときに、前記過圧防護ユニットを介して気体を逃がして前記圧力計の安全性が確保されるため、前記ダクトに圧力安全弁を取り付ける必要が無いことを特徴とする空気圧縮機が提供される。
【０００６】
前記圧力計は、本体を含み、前記本体は、ペン型であり、円形状の口径を有するチャンバを含み、開口端を一端に有し、前記空気圧縮機により発生された圧縮空気を受ける終端部を他端に有し、前記本体の前記チャンバ内には、直線変位装置が配設され、前記空気圧縮機が発生させた圧縮空気により前記直線変位装置を推し進めて直線で変位させることが好ましい。
【０００７】
前記過圧防護ユニットは、前記本体に形成された気体抜き孔であることが好ましい。
【０００８】
前記本体の終端部に近接するように、数字が刻印された表示部が設けられ、前記直線変位装置が圧縮空気により押し動かされ、所定の安全圧力の最大値に達すると、前記過圧防護ユニットが駆動して気体を抜くことが好ましい。
【０００９】
前記直線変位装置はピストン筒であり、前記ピストン筒は、一端に開口端が形成され、他端に底端ベースが形成され、前記ピストン筒内には、チャンバが形成され、前記ピストン筒は、前記本体のチャンバに収容されることが好ましい。
【００１０】
前記圧力計は、蓋体及び弾性部材をさらに含み、前記蓋体には、前記本体の開口端が螺合される雌ねじが形成され、前記弾性部材は、前記本体内に収容され、一端がピストン筒のチャンバの底部に当接され、他端が前記蓋体に当接され、前記空気圧縮機から前記本体へ送られる圧縮空気により前記ピストン筒を駆動させて前記弾性部材を圧縮し、数字が刻印された表示部により圧力値を表示することが好ましい。
【００１１】
前記ペン型本体は光透過材料からなり、前記ピストン筒の底端ベースは、外向面に凹部が形成され、着色Ｏリングを嵌合させる環溝が周辺部に形成され、前記本体内の前記着色Ｏリングが指し示す表示部上の数字を見てユーザは圧力値を知ることが好ましい。
【００１２】
前記ピストン筒の前記底端ベースの前記チャンバの底部中心部には、開口端に挿設される大ピンが延設され、前記大ピンの底部と前記ピストン筒の筒壁との間には、環状凹部が形成され、前記環状凹部には、主スプリングの一端が当接されることが好ましい。
【００１３】
前記ピストン筒は、前記大ピンと前記底端ベースとの接続箇所に、前記大ピンの直径より大きな直径を有するストッパフランジが形成され、前記大ピンの頂端部には、口径が小さめで長さが短めの小ピンが延設され、前記大ピンの頂端部に頂フランジが形成され、前記ピストン筒全体が前記本体内に収容され、前記底端ベースが前記チャンバ底部に当接され、前記本体の終端部には、１対の挟持体及びコネクタヘッドが設けられ、前記コネクタヘッドは、前記本体の前記チャンバと連通した内チャネルを含み、前記コネクタヘッドには、互いに分離された２つのＯリングが取り付けられ、前記コネクタヘッドの前記内チャネルと前記底端ベースの凹部とが連通するため、前記空気圧縮機により発生された圧縮空気が、前記内チャネル、前記凹部を通って前記ピストン筒に圧力を加え、前記本体の前記チャンバ中で前記ピストン筒が移動することが好ましい。
【００１４】
前記ダクトの端部には、スピーディに前記圧力計を結合させることが可能なように、前記圧力計の前記本体終端部に設けられた挟持体を結合させる矩形状のドッキングプレートが設けられていることが好ましい。
【００１５】
前記蓋体の内面側中央部には、中心ベースが形成され、前記中心ベースと前記蓋体の内側壁との間には、環状収納槽が形成され、前記中心ベースの頂端には、前記チャンバを有する中心筒が延設され、前記中心筒の外周直径は、前記中心ベースの外周直径より小さく、前記中心筒と前記中心ベースとの接続箇所には、頂フランジが形成され、前記中心筒の末端部には、外フランジが形成されるとともに開口部を有し、前記チャンバの内径は、前記大ピンの外径より大きいが、前記中心筒の外径は前記主スプリングの内径より小さく、前記主スプリングの他端は、前記頂フランジに当接されることが好ましい。
【００１６】
前記中心筒のチャンバ中には、弾性係数が小さめのサブ・スプリングが取り付けられ、前記サブ・スプリングの一端が前記中心ベースに当接され、前記蓋体が前記本体の前記開口端に螺合された後、前記サブ・スプリングの他端が小ピンに外嵌されるとともに、前記大ピンの頂フランジに当接され、前記サブ・スプリングの外径縁が前記中心筒の内筒壁に近接するように配設されることが好ましい。
【００１７】
前記蓋体の外向面には、貫通孔が形成され、前記中心ベースには、流路が形成され、前記流路と前記中心筒のチャンバとが連通することが好ましい。
【００１８】
前記過圧防護ユニットは、前記本体に形成された気体抜き孔であり、前記ピストン筒が入力圧力により継続的に押されて所定の安全圧力の最大値に達すると、前記ピストン筒の着色Ｏリングが前記気体抜き孔を越え、前記気体抜き孔を介して圧力が抜かれると、前記ピストン筒が動かなくなり、蓋体の中心筒末端の外フランジが前記ピストン筒内の底端ベース上のストッパフランジに当接されて前記主スプリング及びサブ・スプリングを保護し、負荷が大きすぎることによりばねにヘタリが生じたり変形したりすることを防ぐことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る空気圧縮機を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る空気圧縮機を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る空気圧縮機に取り付ける圧力メータを示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る空気圧縮機に取り付けたピストン筒を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る圧力計を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る圧力計を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、従来の空気圧縮機を示す斜視図である。
【図８】図８は、従来の空気圧縮機を示す断面図である。
【図９】図９は、従来の空気圧縮機の安全弁を示す動作図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
本発明の主な技術的特徴の一つは、空気圧縮機６上に過圧防護ユニットを備えた圧力計Ｍが接続され、空気圧縮機６に安全弁が設置されていない点であり、もう一つの技術的特徴は、圧力計Ｍが直線変位装置２９を利用して圧力値を示す点にある。直線変位装置２９は、ピストンユニットのような動作を行う。圧力計Ｍは、円筒状針式圧力メータ（又は圧力計）ではなく、ペン型ピストン式圧力計である。本発明の具体的な実施形態の構造が理解し易いように、まず、図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る空気圧縮機６は、基板６０を含む。基板６０には、モータ６９１及び伝動機構６９が接続される。伝動機構６９は、伝動ギヤセットであり、基板６０には、延伸して気体貯蔵筒６３を有するシリンダ６１が接続される。気体貯蔵筒６３には、複数のダクト６４，６５が設けられる。ダクト６４には、一端にノズル６７が設けられたホース６６が接続される。ノズル６７には、空気を充填させたり、空気を圧縮させたりする必要がある物を結合させる。例えば、ノズル６７には、自動車のタイヤを接続して空気を充填する。ダクト６５は、ペン型圧力計Ｍに結合される。ダクト６５と圧力計Ｍとをスピーディに着脱させるには、特許文献２で開示されている技術を利用する。シリンダ６１内には、ピストン６２が配設される。ピストン６２は、前述の伝動機構６９及びモータ６９１により駆動され、圧縮された空気が気体貯蔵筒６３のダクト６４，６５を介して機能部品まで送られる。圧縮空気が排出され続ける場合、ダクト６５から排出される空気量はダクト６４の出力空気量に等しい。そのため、圧力計Ｍにより圧力値の変化をリアルタイムで測定し、圧力値が所定の安全圧力の最大値に達するときに、圧力計Ｍが過圧防護ユニットを起動すると、本発明の空気圧縮機６が複数のダクトのうちの１つを選択し、過圧保護機能の圧力安全弁を取り付けるために使用する。
【００２２】
図３〜図６を参照する。図３〜図６に示すように、本発明の一実施形態に係る圧力計Ｍは、直線変位装置２９を利用して圧力値を示す。このように直線変位装置２９を利用して圧力値を示す方式は、従来の針式軸回転式又はデジタル式圧力メータ（又は圧力計）の動作方式より遥かに優れている。直線変位装置２９は、本実施形態において開示しているようにピストンユニットの動作を行う。また、本発明の圧力計Ｍは、円筒状針式圧力メータ（又は圧力計）ではなく、ペン型ピストン式圧力計である。本発明の圧力計Ｍは、本体１を含む。本体１は、ポンプのシリンダのような特性を有する。本体１は、光透過ペン型であり、円形状の口径を有するチャンバ１１を含み、雄ねじ１２が形成された開口端１０を一端に有し、１対の挟持体１４が形成された終端部１３を他端に有する。終端部１３の外側中央部には、コネクタヘッド１５が接続される。コネクタヘッド１５は、内チャネル１５０を含んで、本体１のチャンバ１１と連通する。コネクタヘッド１５には、互いに分離された２つのＯリング１６，１７が取り付けられる。本体１の終端部１３に近接した箇所には、数字が刻印された表示部１９と、気体を逃がす過圧防護ユニットと、が設けられる。過圧防護ユニットとは、本実施形態では気体抜き孔１９１であり、中段部の本体１には、互いに対をなす２つの翼部１８がさらに設けられる。
【００２３】
直線変位装置２９は、前述した本体１のチャンバ１１内に設置される。空気圧縮機６が発生させた圧縮空気が本体１の終端部１３に進入すると、直線変位装置２９が押されて直線で変位する上、直線変位装置２９により移動される長さによりリアルタイムの圧力値を示す。本実施形態では、ピストン筒２を直線変位装置２９として用いる。ピストン筒２は、一端に設けられた開口端２０と、他端に設けられた底端ベース２４と、を有する。ピストン筒２内には、チャンバ２１が形成される。底端ベース２４のチャンバ２１の底部中心部は、開口端２０に延設された大ピン２２を有する。大ピン２２の底部とピストン筒２の筒壁との間には、環状凹部２２２が形成されている（図３及び図４参照）。大ピン２２と底端ベース２４との接続箇所には、大ピン２２の直径より大きな直径を有するストッパフランジ２２３が形成されている。大ピン２２の頂端部には、口径が小さめで長さが短めの小ピン２３が延設されるとともに、頂フランジ２２１が形成されている。前述した底端ベース２４は、外側面に凹部２６が形成され、着色Ｏリング２７を嵌合させる環溝２５が周辺部に形成されている。ピストン筒２全体は、前述の本体１内に収容され、底端ベース２４がチャンバ１１底部に当接され、コネクタヘッド１５の内チャネル１５０と底端ベース２４の凹部２６とが連通するため、空気圧縮機６が発生させた圧縮空気が、内チャネル１５０、凹部２６を通ってピストン筒２に圧力を加え、本体１のチャンバ１１中でピストン筒２が移動する。
【００２４】
本発明の弾性部材は、例えばスプリングである。本実施形態の主スプリング３は、前述のピストン筒２のチャンバ２１中に収納され、大ピン２２の外周に外嵌される。主スプリング３は、一端が環状凹部２２２に当接され、外径縁がピストン筒２の内壁面に当接される。
【００２５】
蓋体５には、雌ねじ５０が形成される。蓋体５の内面側中央部には、中心ベース５１が形成される。中心ベース５１と蓋体５の内側壁との間には、環状収納槽５３が形成される。中心ベース５１の頂端には、チャンバ５２０を有する中心筒５２が延設される。中心筒５２の外周直径は、中心ベース５１の外周直径より小さい。中心筒５２と中心ベース５１との接続箇所には、頂フランジ５１１が形成され、中心筒５２の末端部には、外フランジ５２２が形成されるとともに開口部５２１を有する。チャンバ５２０の内径は、前述の大ピン２２の外径より大きいが、中心筒５２の外径は主スプリング３の内径より小さい。主スプリング３の他端は、頂フランジ５１１に当接される。弾性係数が小さめのサブ・スプリング４を中心筒５２のチャンバ５２０中に取り付け、サブ・スプリング４の一端が中心ベース５１に当接され、蓋体５が本体１の開口端１０に螺合された後、サブ・スプリング４の他端が小ピン２３に外嵌され、大ピン２２の頂フランジ２２１に当接され、サブ・スプリング４の外径縁が中心筒５２の内筒壁に近接される。蓋体５の外向面には、貫通孔５５が形成される。中心ベース５１には、流路５４が形成される。流路５４と中心筒５２のチャンバ５２０とが連通し、本体１、ピストン筒２、主スプリング３、サブ・スプリング４、着色Ｏリング２７、Ｏリング１６，１７及び蓋体５の組み立てが完了すると、図５に示すような圧力計Ｍに形成される。
【００２６】
本発明の圧力計Ｍの本体１の終端部１３上に設けられた挟持体１４及びコネクタヘッド１５は、圧力源を供給する物品の特性に応じて設計される。例えば、図１及び図２に示すように、空気圧縮機６のダクト６５上に、矩形状のドッキングプレート６８が取り付けることにより、圧力計Ｍをダクト６５上へスピーディに結合させることができる。
【００２７】
本発明の圧力計Ｍを空気圧縮機６へ応用し、車載用空気圧縮機装置へ取り付ける際、この装置は、空気圧縮機６及び圧力計Ｍを取り付けるために用いるケースを有するため、圧力計Ｍの本体１上に前述の１対の翼部１８が取り付けられるため、図５に示すように、ケースのリブ又は凹部中に容易に係合させることができるため安定性に優れている。
【００２８】
本実施形態の圧力計Ｍは、弾性係数が大き目の主スプリング３と、弾性係数が小さめのサブ・スプリング４と、を有し、空気圧縮機６は、ダクト６５から出力された圧縮空気が本体１のコネクタヘッド１５の内チャネル１５０を介して圧力計Ｍの本体１内に進入し、ピストン筒２の底端ベース２４に形成された凹部２６が内チャネル１５０と直接連通し、入力された圧縮空気によりピストン筒２を駆動して内部に設置された主スプリング３に力を加え、中心筒５２内に設置されたサブ・スプリング４が大ピン２２に力を加え、継続的に入力する圧縮空気がピストン筒２を押し動かして蓋体５の方向へ移動させる。そのときに発生する圧力値は、光透過状の本体１により、着色Ｏリング２７が位置する表示部１９上に示される数字により圧力値を明りょうに見ることができる。圧力計Ｍが圧力を測定する過程は、図３及び図４に示すように、気体被注入物への空気の充填が完了するまで続けられる。圧力計Ｍが気体被注入物から外されると、外部の空気が蓋体５の流路５４を介して本体１内に進入し、主スプリング３及びサブ・スプリング４の弾性回復力によりピストン筒２が元の初期位置まで戻される。安全に保護するために、入力圧力値が安全圧力の最大値より大きすぎる場合、ピストン筒２の底端ベース２４上に形成された着色Ｏリング２７が気体抜き孔１９１を越えると、後続の圧力計Ｍ内部に入力される圧縮空気が、気体抜き孔１９１を介して外部へ漏れて気体被注入物が損壊することを防ぐことができる。また、気体注入段階で、不適切な操作により過圧現象が発生した場合にも、蓋体５の中心筒５２の末端部に形成された外フランジ５２２がピストン筒２内の底端ベース２４上のストッパフランジ２２３に当接されるため、主スプリング３及びサブ・スプリング４を保護して負荷が大きすぎることによりばねにヘタリが生じたり変形したりすることを防ぐことができる。
【００２９】
上述したことから分かるように、本発明の空気圧縮機６には、過圧防護ユニットを有する圧力計Ｍが接続されるため、空気圧縮機６自体に安全弁を配設する必要がない。また、本発明の圧力計Ｍは、直線変位装置２９を利用して圧力値を表示する。直線変位装置２９は、ポンプと同様にシリンダ内のピストンが直線運動を行い、圧力計Ｍが円筒状針式圧力メータ（又は圧力計）でなく、ペン型ピストン式圧力計であるため、本発明の構造設計は、従来の製品と異なり、圧力値を正確に測定することができて実用的である。また過圧防護ユニットを介して気体を充填する際に過圧されることを防ぐことができるため安全性が高い。
【００３０】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３１】
１  本体
２  ピストン筒
３  主スプリング
４  サブ・スプリング
５  蓋体
６  空気圧縮機
１０  開口端
１１  チャンバ
１２  雄ねじ
１３  終端部
１４  挟持体
１５  コネクタヘッド
１６  Ｏリング
１７  Ｏリング
１８  翼部
１９  表示部
２０  開口端
２１  チャンバ
２２  大ピン
２３  小ピン
２４  底端ベース
２５  環溝
２６  凹部
２７  着色Ｏリング
２９  直線変位装置
５０  雌ねじ
５１  中心ベース
５２  中心筒
５３  環状収納槽
５４  流路
５５  貫通孔
６０  基板
６１  シリンダ
６２  ピストン
６３  気体貯蔵筒
６４  ダクト
６５  ダクト
６６  ホース
６７  ノズル
６８  ドッキングプレート
６９  伝動機構
１５０  内チャネル
１９１  気体抜き孔
２２１  頂フランジ
２２２  環状凹部
２２３  ストッパフランジ
５１１  頂フランジ
５２０  チャンバ
５２１  開口部
５２２  外フランジ
６９１  モータ
Ｍ  圧力計
【図１】
2015055245.tif 000003
【図２】
2015055245.tif 000004
【図３】
2015055245.tif 000005
【図４】
2015055245.tif 000006
【図５】
2015055245.tif 000007
【図６】
2015055245.tif 000008
【図７】
2015055245.tif 000009
【図８】
2015055245.tif 000010
【図９】
2015055245.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月28日(2014.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を含む空気圧縮機であって、
前記基板にはモータ及び伝動機構が接続され、前記基板には気体貯蔵筒を有するシリンダが延設され、前記気体貯蔵筒には複数のダクトが設けられ、前記シリンダ内にはピストンが設置され、前記ピストンは前記伝動機構及び前記モータにより駆動され、圧縮された気体は、前記気体貯蔵筒まで送られた後前記気体貯蔵筒の前記ダクトから排出され、
前記ダクトには過圧防護ユニットを有する圧力計が直接結合され、
前記圧力計は本体を含み、前記本体は、ペン型でありかつ円形状の口径を有するチャンバを含み、前記本体の前記チャンバ内には直線変位装置が配設され、前記空気圧縮機が発生させた圧縮空気により前記直線変位装置を推し進めて直線で変位させ、
前記圧力計は前記直線変位装置の直線運動により圧力を測定して圧力値の変化を表示し、圧力値が所定の安全圧力の最大値に達したとき、前記過圧防護ユニットを介して気体を逃がすことにより前記圧力計の安全性を確保できるため、前記ダクトに圧力安全弁を取り付ける必要が無いことを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
前記圧力計の本体の一端には開口端が形成され、他端には前記空気圧縮機により発生された圧縮空気を受ける終端部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項３】
前記過圧防護ユニットは前記本体に形成された気体抜き孔であることを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項４】
前記本体の終端部に近接する箇所には、数字が刻印された表示部が設けられ、
前記直線変位装置は、圧縮空気により押し動かされ、かつ所定の安全圧力最大値に達すると、前記過圧防護ユニットが駆動して気体を抜くことを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項５】
前記直線変位装置はピストン筒であり、
前記ピストン筒の一端には開口端が形成され、他端には底端ベースが形成され、
前記ピストン筒内にはチャンバが形成され、
前記ピストン筒は前記本体のチャンバに収容されることを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項６】
前記圧力計は、蓋体及び弾性部材をさらに含み、
前記蓋体には、前記本体の開口端が螺合される雌ねじが形成され、
前記弾性部材は前記本体内に収容され、弾性部材の一端はピストン筒のチャンバの底部に当接され、他端は前記蓋体に当接され、
前記空気圧縮機から前記本体へ送られる圧縮空気により前記ピストン筒を駆動させて前記弾性部材を圧縮し、数宇が刻印された表示部により圧力値を表示することを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項７】
前記ペン型本体は光透過材料からなり、
前記ピストン筒の底端ベースの外向面には凹部が形成され、着色Ｏリングを嵌合させる環溝は周辺部に形成され、前記本体内の前記着色Ｏリングが指し示す表示部上の数宇を見てユーザは圧力値を知ることを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項８】
前記ピストン筒の前記底端ベースの前記チャンバの底部中心部には、開口端に挿設される大ピンが延設され、
前記大ピンの底部と前記ピストン筒の筒壁との間には、環状凹部が形成され、
前記環状凹部には、主スプリングの一端が当接されることを特徴とする請求項５に記載の空気圧縮機。
【請求項９】
前記ピストン筒において、前記大ピンと前記底端ベースとの接続箇所には前記大ピンの直径より大きな直径を有するストッパフランジが形成され、前記大ピンの頂端部には口径が小さめで長さが短めの小ピンが延設され、前記大ピンの頂端部には頂フランジが形成され、前記ピストン筒全体は前記本体内に収容され、前記底端ベースは前記チャンバ底部に当接され、
前記本体の終端部には１対の挟持体及びコネクタヘッドが設けられ、前記コネクタヘッドは前記本体の前記チャンバに連通された内チャネルを含み、前記コネクタヘッドには分離されている２つのＯリングが取り付けられ、前記コネクタヘッドの前記内チャネルと前記底端ベースの凹部とが連通されているため、前記空気圧縮機により発生された圧縮空気が、前記内チャネル及び前記凹部を通して前記ピストン筒に圧力を加え、かつ前記本体の前記チヤンバ中で前記ピストン筒が移動することを特徴とする請求項８に記載の空気圧縮機。
【請求項１０】
前記ダクトの端部には、スピーディに前記圧力計を結合させることが可能なように、前記圧力計の前記本体終端部に設けられた挟持体を結合させる矩形状のドッキングプレートが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項１１】
前記蓋体の内面側中央部には中心ベースが形成され、
前記中心ベースと前記蓋体の内側壁との間には環状収納槽が形成され、前記中心ベースの頂端には前記チャンバを有する中心筒が延設され、前記中心筒の外周直径は前記中心ベースの外周直径より小さく、前記中心筒と前記中心ベースとの接続箇所には頂フランジが形成され、前記中心筒の末端部には外フランジが形成されるとともに開口部を有し、前記チャンバの内径は、前記大ピンの外径より大きいが、前記中心筒の外径は前記主スプリングの内径より小さく、前記主スプリングの他端は前記頂フランジに当接されることを特徴とする請求項６に記載の空気圧縮機。
【請求項１２】
前記中心筒のチャンバ中には弾性係数が小さめのサブ・スプリングが取り付けられ、前記サブ・スプリングの一端が前記中心ベースに当接され、前記蓋体が前記本体の前記開口端に螺合されるとき、前記サブ・スプリングの他端は小ピンに外嵌されるとともに前記大ピンの頂フランジに当接され、前記サブ・スプリングの外径縁は前記中心筒の内筒壁に近接するように配設されることを特徴とする請求項１１に記載の空気圧縮機。
【請求項１３】
前記蓋体の外向面には貫通孔が形成され、前記中心ベースには流路が形成され、
前記流路と前記中心筒のチャンバとは連通されることを特徴とする請求項１１に記載の空気圧縮機。
【請求項１４】
前記過圧防護ユニットは前記本体に形成された気体抜き孔であり、ピストン筒が入力圧力により継続的に押されて所定の安全圧力の最大値に達すると、前記ピストン筒の着色Ｏリングが前記気体抜き孔を越え、かつ前記気体抜き孔により圧力が抜かれると、前記ピストン筒が動かなくなり、蓋体の中心筒末端の外フランジが前記ピストン筒内の底端ベース上のストッパフランジに当接されることにより主スプリング及びサブ・スプリングを保護し、負荷が大きすぎることによりばねにへタリが生じたり変形したりすることを防ぐことを特徴とする請求項３又は９に記載の空気圧縮機。