(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧縮機のシリンダ排気構造であって、
前記空気圧縮機は、モータを固定す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、を有し、前記モータが回転すると、前記ピストン本体が前記シリンダ内で往復運動して圧縮空気が発生し、頂壁の排気孔を介して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、
前記シリンダの前記頂壁には、複数個の排気孔が形成され、
前記複数個の排気孔は、バルブ機構に形成され、前記バルブ機構は、前記排気孔の開閉状態を制御し、ばね片は根元部を有し、前記根元部は、前記シリンダの前記頂壁上に位置決めされるとともに、メイン固定点Ｐを有し、各前記排気孔に対応したブランチが前記根元部から外方へ延び、
前記ばね片の前記根元部に隣接した各前記ブランチが前記シリンダの前記頂壁にそれぞれ固定され、各前記ブランチには、独立した固定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３がそれぞれ形成され、前記固定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、各前記ブランチを前記シリンダの前記頂壁上に位置決めするために用いる固定点であり、各前記ブランチが圧縮空気を受けて押動され、開閉動作を行う際に互いに干渉しあうことを防ぎ、前記ピストン本体の動作が円滑となりポンピング効率が高まり、
前記複数個の排気孔は、前記バルブ機構に形成され、各前記バルブ機構は、Ｏリング及び共用の前記ばね片により構成され、各前記排気孔に対応した前記ブランチが前記ばね片の前記根元部から延び、前記各Ｏリングは、各前記排気孔上に設置され、前記ばね片の前記根元部と、前記根元部に隣接した各前記ブランチとが前記シリンダの前記頂壁上に固定され、各前記ブランチが前記Ｏリングに圧接され、前記排気孔は、前記ブランチによりそれぞれ閉止され、
前記複数個の排気孔は、前記バルブ機構に設けられ、各前記バルブ機構は、前記Ｏリング、ばね及び共用の前記ばね片により構成され、
前記シリンダの頂端には、環状ショルダが設けられ、前記環状ショルダの外周側部には、環状の外周フランジが延設され、前記外周フランジ及び前記シリンダの頂端には、係合溝が形成され、前記ばねは、前記ブランチ上にそれぞれ設置され、
前記空気貯蔵ユニットには、互いに対をなす２個の嵌合クランプが設けられ、前記空気貯蔵ユニットの内側平面には、互いに離間した複数個の縦ピンが下方へ延びるように設けられ、前記空気貯蔵ユニットの前記嵌合クランプが前記シリンダの前記係合溝に係合されると、前記空気貯蔵ユニットに設けた互いに離間した３本の縦ピンが前記ばねの端部に嵌入され、前記３本の縦ピンの末端が僅かな距離で前記ブランチの上方に位置するため、前記ブランチの開閉動作の跳ね上げ高さが制限され、圧縮空気の圧力作用によりへたりが生じることを防ぎ、
前記ブランチは、前記ばねの付勢力により前記排気孔を完全に閉止し、
各前記排気孔に対応した前記ブランチが前記ばね片の前記根元部から放射状に外方へ延び、
前記ブランチは、第１のブランチ、第２のブランチ及び第３のブランチに分けられ、
前記第１のブランチは、前記根元部から延びた第１の首部を含み、前記第１の首部の末端には、第１の羽根が設けられ、前記根元部に隣接した前記第１の首部には、第１の位置決め孔が形成され、前記第２のブランチは、前記根元部から延びた第２の首部を含み、前記第２の首部の末端には、第２の羽根が設けられ、前記根元部に隣接した前記第２の首部には、第２の位置決め孔が形成され、前記第３のブランチは、前記根元部から延びた第３の首部を含み、前記第３の首部の末端には、第３の羽根が設けられ、前記根元部に隣接した前記第３の首部には、第３の位置決め孔が形成され、前記ばね片の前記根元部に形成された位置決め孔には、前記シリンダの前記頂壁上に設けた位置決めブロックが固定されるとともに、前記第１のブランチの前記第１の首部の前記第１の位置決め孔と、前記第２のブランチの前記第２の首部の前記第２の位置決め孔と、前記第３のブランチの前記第３の首部の前記第３の位置決め孔とには、前記シリンダの前記頂壁上に設けた位置決めブロックがそれぞれ固定され、
前記第１のブランチが前記Ｏリングに圧接され、前記第２のブランチが前記Ｏリングに圧接され、前記第３のブランチが前記Ｏリングに圧接され、前記排気孔が前記第１のブランチ、前記第２のブランチ及び前記第３のブランチにより閉止され、
前記第１のブランチの前記第１の羽根、前記第２のブランチの前記第２の羽根及び前記第３のブランチの前記第３の羽根の面積は、前記排気孔の面積より大きく、
前記ばね片の前記第１のブランチの前記第１の首部と、前記第２のブランチの前記第２の首部と、前記第３のブランチの前記第３の首部との幅はそれぞれ異なり、前記第１の首部の幅がＫ１であり、前記第２の首部の幅がＫ２であり、前記第３の首部の幅がＫ３である場合、Ｋ１＞Ｋ２＞Ｋ３の関係にあり、前記第１のブランチ、前記第２のブランチ及び前記第３のブランチの弾性回復力がそれぞれ異なり、幅がそれぞれ異なる前記第１のブランチの前記第１の首部と、前記第２のブランチの前記第２の首部と、前記第３のブランチの前記第３の首部とにより、圧縮空気は、弾性回復力が小さ目の前記第３のブランチを優先的に押動し、弾性回復力が小さ目の前記第３のブランチにより、前記シリンダに発生し続ける圧縮空気が前記空気貯蔵チャンバ内に進入し易いことを特徴とする空気圧縮機のシリンダ排気構造。
【請求項２】
空気圧縮機のシリンダ排気構造であって、
前記空気圧縮機は、モータを固定す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、を有し、前記モータが回転すると、前記ピストン本体が前記シリンダ内で往復運動して圧縮空気が発生し、頂壁の排気孔を介して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、
前記シリンダの前記頂壁には、複数個の排気孔が形成され、
前記複数個の排気孔は、バルブ機構に形成され、前記バルブ機構は、前記排気孔の開閉状態を制御し、ばね片は根元部を有し、前記根元部は、前記シリンダの前記頂壁上に位置決めされるとともに、メイン固定点Ｐを有し、各前記排気孔に対応したブランチが前記根元部から外方へ延び、
前記ばね片の前記根元部に隣接した各前記ブランチが前記シリンダの前記頂壁にそれぞれ固定され、各前記ブランチには、独立した固定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３がそれぞれ形成され、前記固定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、各前記ブランチを前記シリンダの前記頂壁上に位置決めするために用いる固定点であり、各前記ブランチが圧縮空気を受けて押動され、開閉動作を行う際に互いに干渉しあうことを防ぎ、前記ピストン本体の動作が円滑となりポンピング効率が高まり、
前記複数個の排気孔は、前記バルブ機構に形成され、各前記バルブ機構は、Ｏリング及び共用の前記ばね片により構成され、各前記排気孔に対応した前記ブランチが前記ばね片の前記根元部から延び、前記各Ｏリングは、各前記排気孔上に設置され、前記ばね片の前記根元部と、前記根元部に隣接した各前記ブランチとが前記シリンダの前記頂壁上に固定され、各前記ブランチが前記Ｏリングに圧接され、前記排気孔は、前記ブランチによりそれぞれ閉止され、
前記複数個の排気孔は、前記バルブ機構に設けられ、各前記バルブ機構は、前記Ｏリング、ばね及び共用の前記ばね片により構成され、
前記シリンダの頂端には、環状ショルダが設けられ、前記環状ショルダの外周側部には、環状の外周フランジが延設され、前記外周フランジ及び前記シリンダの頂端には、係合溝が形成され、前記ばねは、前記ブランチ上にそれぞれ設置され、
前記空気貯蔵ユニットには、互いに対をなす２個の嵌合クランプが設けられ、前記空気貯蔵ユニットの内側平面には、互いに離間した複数個の縦ピンが下方へ延びるように設けられ、前記空気貯蔵ユニットの前記嵌合クランプが前記シリンダの前記係合溝に係合されると、前記空気貯蔵ユニットに設けた互いに離間した３本の縦ピンが前記ばねの端部に嵌入され、前記３本の縦ピンの末端が僅かな距離で前記ブランチの上方に位置するため、前記ブランチの開閉動作の跳ね上げ高さが制限され、圧縮空気の圧力作用によりへたりが生じることを防ぎ、
前記ブランチは、前記ばねの付勢力により前記排気孔を完全に閉止し、
各前記排気孔に対応した前記ブランチが前記ばね片の前記根元部からツリー状に延び、
前記ブランチは、第１のブランチ、第２のブランチ及び第３のブランチに分けられ、
前記ばね片の前記第１のブランチは、前記根元部から延びた第１の首部を含み、
前記第１の首部の末端には、第１の羽根が設けられ、
前記第２のブランチは、前記根元部から延びた第２の首部を含み、
前記第２の首部の末端には、第２の羽根が設けられ、
前記第３のブランチは、前記根元部から延びた第３の首部を含み、
前記第３の首部の末端には、第３の羽根が設けられ、
前記第１のブランチの前記第１の首部と、前記第２のブランチの前記第２の首部と、前記第３のブランチの前記第３の首部との長さはそれぞれ異なり、前記第１の首部の長さがＨ１であり、前記第２の首部の長さがＨ２であり、前記第３の首部の長さがＨ３である場合、Ｈ１＞Ｈ３＞Ｈ２の関係にあり、前記第１のブランチ、前記第２のブランチ及び前記第３のブランチの弾性回復力がそれぞれ異なり、長さがそれぞれ異なる前記第１のブランチの前記第１の首部と、前記第２のブランチの前記第２の首部と、前記第３のブランチの前記第３の首部とにより、圧縮空気は、弾性回復力が小さ目の前記第１のブランチを優先的に押動し、弾性回復力が小さ目の前記第１のブランチにより前記シリンダ内で発生し続ける圧縮空気が前記空気貯蔵チャンバ内に進入し易く、
前記第１のブランチの前記第１の羽根、前記第２のブランチの前記第２の羽根及び前記第３のブランチの前記第３の羽根の面積は、前記排気孔の面積より大きいため、穴径が大き目の前記排気孔は、それに対応した前記ブランチの面積も大き目であり、
前記第１のブランチ、前記第２のブランチ及び前記第３のブランチは、前記排気孔をそれぞれ閉止することを特徴とする空気圧縮機のシリンダ排気構造。
【請求項３】
前記シリンダ及び前記複数個の排気孔は、プラスチック材料により前記メインフレームと一体成形されることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気圧縮機のシリンダ排気構造。
【請求項４】
前記複数個の排気孔は、穴径が等しい空気孔であり、
前記排気孔の穴径Ｘ，Ｙ，Ｚは、Ｘ＝Ｙ＝Ｚの関係にある、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。
【請求項５】
前記複数個の排気孔は、穴径が異なる空気孔であり、
前記排気孔の穴径Ａ，Ｂ，Ｃは、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係にある、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧縮機のシリンダ排気構造に関し、特に、シリンダに複数個の排気孔が形成され、前述した複数個の排気孔は、開いた状態又は閉じた状態にあり、各排気孔が属するバルブ機構により完全に制御され、バルブ機構が共用するばね片は根元部を有し、各排気孔に対応したブランチが根本部から延び、ばね片の根元部と、根元部に隣接した各ブランチとがそれぞれシリンダの頂壁に独立して固定され、各ブランチは、圧縮空気を受けると押動されて振動し、閉じるときに互いに干渉しないため、ピストン本体の動作がスムーズとなり、ポンピングの効率が高まる、空気圧縮機のシリンダ排気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気圧縮機の構造は、基本的にシリンダを有する。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。発生した圧縮空気は、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空間に圧縮空気が進入する。この空間は、空気貯蔵ユニット（又は空気タンク）内の空間でもよい。空気貯蔵ユニットは、排気口を有し、排気口を介して圧縮空気が気体被注入物へ注入されてポンピング動作が完了する。従来技術において、シリンダと空気貯蔵ユニットとの間に設けられた中間壁には、単一の排気孔のみが形成され、バルブ機構により排気孔の開閉を制御する。バルブ機構は、弁体及びばねで構成される。ピストン本体が発生させる圧縮空気により弁体を押動してばねを圧縮し、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溜められた圧縮空気が弁体に対して背向圧を発生させ、ポンピングを行う際に背向圧が弁体の開く動作を妨げ、相対的にピストン本体の動作により発生する圧縮空気により、弁体を押動するときに抵抗力が発生して動作が円滑でなくなり、ピストン本体が作動するときに発生する抵抗力が大きくなってポンピング速度が遅くなって空気圧縮機のモータが過熱し易くなり、モータの運転効率が下がってモータが焼損してしまう虞があった。そのため本発明者は、上述したような従来の空気圧縮機のシリンダ構造の問題点について研究し、長年の努力により本発明を完成させた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の主な目的は、空気圧縮機のシリンダに複数個の排気孔が形成され、空気圧縮機が発生させる圧縮空気が前記複数個の排気孔を介して空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバに進入し、シリンダの空気貯蔵チャンバ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。
本発明の他の目的は、ピストン本体が往復運動するシリンダに複数個の排気孔が形成され、各排気孔が属するバルブ機構により排気孔の開閉を完全に制御し、バルブ機構が共用するばね片は、根元部を有し、各排気孔に対応したブランチが根本部から延び、ばね片の根元部と、根元部に隣接した各ブランチとがそれぞれシリンダの頂壁に独立して固定され、各ブランチは、圧縮空気を受けると押動されて振動し、閉じるときに互いに干渉しないため、ピストン本体の動作がスムーズとなり、ポンピングの効率が高まる、空気圧縮機のシリンダ排気構造を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る空気圧縮機のシリンダ排気構造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シリンダ、バルブ機構及び空気貯蔵ユニットを示す分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る複数個の排気孔を有するシリンダを示す平面図である。
【図４】図４は、図３の排気孔上にばね片が設置された状態を示す平面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係るばね片を示す平面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態に係るばね片を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係るシリンダに結合した空気貯蔵ユニットを示す平面図である。
【図８】図８は、図７の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図９】図９は、図１を歯車側から見たところを示す平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の他の実施形態に係る複数個の排気孔に他のばね片が設置された状態を示す平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施形態に係る空気圧縮機のシリンダ排気構造の穴径が異なる複数個の排気孔のシリンダを示す平面図である。
【図１２】図１２は、図１１の排気孔上にばね片が設置された状態を示す平面図である。
【図１３】図１３は、ばねを含まないバルブ機構、空気貯蔵ユニットを示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
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は、基本的にメインフレーム１１を備える。メインフレーム１１上には、モータ１２が固定される。モータ１２が歯車１３を回転させると、歯車１３によりシリンダ２内に設けたピストン本体１４が駆動される。ピストン本体１４がシリンダ２内で往復運動すると、圧縮空気が発生し、空気貯蔵ユニット３内に圧縮空気が進入する。勿論、空気貯蔵ユニット３は、発生させた圧縮空気を溜めるために用いてもよい。空気貯蔵ユニット３には、１個又は複数個の排気マニホールドが設けられる。排気マニホールドは、例えば、圧力計３０に接続されたマニホールド３１、ガス抜き弁３２に接続されたマニホールド３３、気体被注入物に接続されたフレキシブル管（図示せず）であるマニホールド３４でもよい。
【０００６】
図２〜図８を参照する。図２〜図８に示すように、本実施形態のシリンダ２の排気孔は、従来技術と異なり、圧縮空気が出力されるシリンダ２の界面において、本実施形態のシリンダ２の頂壁２１に複数個の排気孔が形成される。シリンダ２及び複数個の排気孔は、プラスチック材料により前述したメインフレーム１１と一体成形される。本実施形態の複数個の排気孔は、排気孔４，５，６でもよい。これら複数個の排気孔４，５，６は、同じ穴径を有する空気孔（図３を参照する）でもよい。例えば、排気孔４の穴径がＸであり、排気孔５の穴径がＹであり、排気孔６の穴径がＺであるとき、Ｘ＝Ｙ＝Ｚの関係にある。前述した排気孔４，５，６は、開いた状態又は閉じた状態であり、各排気孔が属するバルブ機構により完全に制御される。各バルブ機構は、Ｏリング、ばね及び共用のばね片により構成される。即ち、各Ｏリング４１，５１，６１は、各排気孔４，５，６上にそれぞれ設置され、ばね片７は根元部７０を有し、各排気孔４，５，６に対応したブランチが根元部７０から放射状に外方へ延びる。ブランチは、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４に分けられる。第１のブランチ７２は、根元部７０から延びた第１の首部７２２を含む。第１の首部７２２の末端には、第１の羽根７２１が設けられ、根元部７０に隣接した第１の首部７２２には、第１の位置決め孔７２３が形成される。第２のブランチ７３は、根元部７０から延びた第２の首部７３２を含む。第２の首部７３２の末端には、第２の羽根７３１が設けられ、根元部７０に隣接した第２の首部７３２上には、第２の位置決め孔７３３が形成される。第３のブランチ７４は、根元部７０から延びた第３の首部７４２を含む。第３の首部７４２の末端は、第３の羽根７４１を有し、根元部７０に隣接した第３の首部７４２には、第３の位置決め孔７４３が形成される。第１のブランチ７２の第１の首部７２２、第２のブランチ７３の第２の首部７３２、第３のブランチ７４の第３の首部７４２は、幅がそれぞれ同じである（図５を参照する）。例えば、第１の首部７２２の幅がＬ１であり、第２の首部７３２の幅がＬ２であり、第３の首部７４２の幅がＬ３である場合、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３の関係にある。ばね片７の根元部７０に形成された位置決め孔７１に、シリンダ２の頂壁２１上に設けた位置決めブロック２４が固定されるため、メイン固定点Ｐが形成され、第１のブランチ７２の第１の首部７２２の第１の位置決め孔７２３と、第２のブランチ７３の第２の首部７３２の第２の位置決め孔７３３と、第３のブランチ７４の第３の首部７４２の第３の位置決め孔７４３とには、シリンダ２の頂壁２１上に設けた位置決めブロック２４１，２４２，２４３がそれぞれ固定され、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４には、それぞれ独立した固定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が形成される。固定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４をシリンダ２の頂壁２１上に位置決めさせるために用いる固定点であり、第１のブランチ７２がＯリング４１に圧接され、第２のブランチ７３がＯリング５１に圧接され、第３のブランチ７４がＯリング６１に圧接され、排気孔４，５，６が第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４により閉止される。図４に示すように、第１のブランチ７２の第１の羽根７２１、第２のブランチ７３の第２の羽根７３１及び第３のブランチ７４の第３の羽根７４１の面積は、それぞれ、排気孔４，５，６の面積より大きい。ばね４２，５２，６２の一端は、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４上にそれぞれ設置される（図２及び図８を併せて参照する）。シリンダ２の頂端には、環状ショルダ２２が設けられる。環状ショルダ２２の外周側部には、環状の外周フランジ２２１が延設される。外周フランジ２２１及びシリンダ２の頂端には、係合溝２２２が形成される。前述した空気貯蔵ユニット３には、互いに対をなす２個の嵌合クランプ３５が設けられる（図９を参照する）。空気貯蔵ユニット３の内側平面には、互いに離間した複数個の縦ピン３７，３８，３９が下方へ延びるように設けられる。空気貯蔵ユニット３の嵌合クランプ３５がシリンダ２の係合溝２２２に係合されると、前述した空気貯蔵ユニット３に設けた互いに離間した３本の縦ピン３７，３８，３９が前述したばね４２，５２，６２の端部に嵌入され、３本の縦ピン３７，３８，３９の末端が僅かな距離で前述した第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４の上方に位置するため、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４の開閉動作の跳ね上げ高さが制限され、圧縮空気の圧力作用によりへたりが生じることを防ぐことができる。また、前述した第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４は、ばね４２，５２，６２の付勢力により排気孔４，５，６を完全に閉止する（図８を参照する）。
【０００７】
図７及び図８を参照する。図７及び図８に示すように、シリンダ２内でピストン本体１４が往復運動して発生させた圧縮空気は、同じ穴径を有する排気孔４，５，６上の第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４を押動してばね４２，５２，６２を圧縮し、圧縮空気が排気孔４，５，６を介して空気貯蔵ユニット３の空気貯蔵チャンバ３６内へ進入する。シリンダ２のピストン本体１４の動作を開始してから終了するまでの期間、初期のポンピング動作で発生させる圧縮空気が排気孔４，５，６を介して空気貯蔵チャンバ３６内へ速やかに進入し、シリンダ２の空気貯蔵チャンバ３６へ進入する単位時間当たりの圧縮空気量が増大する。ポンピングの中期及び後期段階では、既に大量の圧縮空気が空気貯蔵チャンバ３６内に進入しているため、空気貯蔵チャンバ３６内の圧縮空気が第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４に対して反作用力を発生させるが、この反作用力は本明細書中では「背向圧」と表される。このような背向圧は、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４が開くことを抑制し、ピストン本体１４が圧縮空気を押し出す際の抵抗力が大きくなるが、本実施形態はシリンダ２の頂壁２１が複数個の排気孔と、それらに対応する第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４とを組み合わせ、空気貯蔵チャンバ３６内の背向圧により第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４を圧力を受けた状態にし、空気貯蔵チャンバ３６内の背向圧が減ると、シリンダ２内で発生し続ける圧縮空気が排気孔４，５，６を介して空気貯蔵チャンバ３６内へ進入する。また、第１のブランチ７２の第１の首部７２２と、第２のブランチ７３の第２の首部７３２と、第３のブランチ７４の第３の首部７４２とがシリンダ２の頂壁２１上に固定されるため、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４が圧縮空気を受けて押動され、開閉動作を行う際に互いに干渉しあうことを防ぐことができる。そのため全体的に、ピストン本体１４の動作が円滑となりポンピング効率が高まり、ポンピング速度を容易に高めることができる。
【０００８】
本発明のばね片７の他の実施形態を図６に示す。図６に示すように、ばね片７の第１のブランチ７２の第１の羽根７２１と、第２のブランチ７３の第２の羽根７３１と、第３のブランチ７４の第３の羽根７４１との面積は、同じ穴径を有する排気孔４，５，６の面積と等しい。第１のブランチ７２の第１の首部７２４と、第２のブランチ７３の第２の首部７３４と、第３のブランチ７４の第３の首部７４４との幅はそれぞれ異なってもよい（図６を参照する）。例えば、第１の首部７２４の幅がＫ１であり、第２の首部７３４の幅がＫ２であり、第３の首部７４４の幅がＫ３である場合、Ｋ１＞Ｋ２＞Ｋ３の関係にあり、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４の弾性回復力が異なり、ピストン本体１４がシリンダ２内で往復運動し続けて圧縮空気を発生させ、同じ穴径の排気孔４，５，６上の第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４をそれぞれ押動してばね４２，５２，６２を圧縮し、幅がそれぞれ異なる第１のブランチ７２の第１の首部７２４と、第２のブランチ７３の第２の首部７３４と、第３のブランチ７４の第３の首部７４４とにより、圧縮空気は、弾性回復力が小さ目の第３のブランチ７４を優先的に押動し、弾性回復力が小さ目の第３のブランチ７４により、シリンダ２に発生し続ける圧縮空気が空気貯蔵チャンバ３６内に進入し易くなる（図８を併せて参照する）。そのため全体的に、ピストン本体１４の動作が円滑となってポンピング効率が高まり、ポンピング速度を高めることができる。
【０００９】
本発明のばね片８の他の実施形態を図１０に示す。ばね片８は、根元部８０を有し、同じ穴径を有する排気孔に対応した第１のブランチ８２、第２のブランチ８３及び第３のブランチ８４が根元部８０からツリー状に外方へ延びる。第１のブランチ８２は、根元部８０から延びた第１の首部８２２を含む。第１の首部８２２の末端には、第１の羽根８２１が設けられる。第２のブランチ８３は、根元部８０から延びた第２の首部８３２を含む。第２の首部８３２の末端には、第２の羽根８３１が設けられる。第３のブランチ８４は、根元部８０から延びた第３の首部８４２を含む。第３の首部８４２の末端には、第３の羽根８４１が設けられる。第１のブランチ８２の第１の首部８２２と、第２のブランチ８３の第２の首部８３２と、第３のブランチ８４の第３の首部８４２との長さはそれぞれ異なる。例えば、第１の首部８２２の長さがＨ１であり、第２の首部８３２の長さがＨ２であり、第３の首部８４２の長さがＨ３である場合、Ｈ１＞Ｈ３＞Ｈ２の関係にあり、第１のブランチ８２、第２のブランチ８３及び第３のブランチ８４の弾性回復力がそれぞれ異なり、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せる圧縮空気は、同じ穴径を有する排気孔上の第１のブランチ８２、第２のブランチ８３及び第３のブランチ８４を押動し、異なる長さの第１のブランチ８２の第１の首部８２２と、第２のブランチ８３の第２の首部８３２と、第３のブランチ８４の第３の首部８４２とにより、圧縮空気は、弾性回復力が小さ目の第１のブランチ８２を優先的に押動し、弾性回復力が小さ目の第１のブランチ８２によりシリンダ２内で発生し続ける圧縮空気が空気貯蔵チャンバ３６内に進入し易くなる。そのため全体的に、ピストン本体１４の動作が円滑となってポンピング効率が高まり、ポンピング速度を高めることができる。
【００１０】
本発明は、図１１の実施形態と異なり、シリンダ２の頂壁２１上には、穴径が異なる複数個の排気孔４３，５３，６３が形成されてもよい。例えば、排気孔４３の穴径がＡであり、排気孔５３の穴径がＢであり、排気孔６３の穴径がＣであるとき、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係にある。前述した排気孔４３，５３，６３は、開いた状態又は閉じた状態にあり、各排気孔が属するバルブ機構により完全に制御される。本発明の他の実施形態に係るバルブ機構は、Ｏリング、ばね及びばね片により構成される。ばね片９は、根元部９０を有し、各排気孔４３，５３，６３に対応した第１のブランチ９２、第２のブランチ９３及び第３のブランチ９４が根元部９０からツリー状に外方へ延びる（図１２を併せて参照する）。第１のブランチ９２は、根元部９０から延びた第１の首部９２２を含む。第１の首部９２２の末端には、第１の羽根９２１が設けられる。第２のブランチ９３は、根元部９０から延びた第２の首部９３２を含む。第２の首部９３２の末端には、第２の羽根９３１が設けられる。第３のブランチ９４は、根元部９０から延びた第３の首部９４２を含む。第３の首部９４２の末端には、第３の羽根９４１が設けられる。第１のブランチ９２の第１の首部９２２と、第２のブランチ９３の第２の首部９３２と、第３のブランチ９４の第３の首部９４２との長さはそれぞれ異なる。ばね片９の根元部９０が、シリンダ２の頂壁２１上に設けた位置決めブロック２５に固定されるとともに、第１のブランチ９２の第１の首部９２２と、第２のブランチ９３の第２の首部９３２と、第３のブランチ９４の第３の首部９４２とがシリンダ２の頂壁２１上に設けた位置決めブロック２５１，２５２，２５３にそれぞれ固定されるため、排気孔４３，５３，６３がそれぞれ第１のブランチ９２、第２のブランチ９３及び第３のブランチ９４により閉止される。前述した第１のブランチ９２の第１の羽根９２１と、第２のブランチ９３の第２の羽根９３１と、第３のブランチ９４の第３の羽根９４１との面積は、それぞれ、排気孔４３，５３，６３の面積より大きいため、排気孔の穴径が大き目である場合、それに対応するブランチの面積も大き目である。第１のブランチ９２、第２のブランチ９３及び第３のブランチ９４は、前述した排気孔４３，５３，６３をそれぞれ閉止する（図１２を参照する）。
【００１１】
図２を参照する。図２に示すように、ばね４２，５２，６２は、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４上にそれぞれ設置され、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４がばね４２，５２，６２の付勢力を受けるため、閉じる速度が速めになる。勿論、本発明は、図１３に示すように、ばね４２，５２，６２を設けずに、直接に第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４の弾性回復力を利用して排気孔４，５，６を完全に閉止してもよい。
【００１２】
上述したことから分かるように、本発明の空気圧縮機のシリンダ排気構造は、空気圧縮機のシリンダと空気貯蔵ユニットとの間に設けた中間壁に単一の排気孔だけを形成する従来技術と異なり、シリンダ２の頂壁２１に、複数個の排気孔と、それらに対応したブランチとを組み合わせ、シリンダ２の空気貯蔵チャンバ３６に進入する単位時間当たりの圧縮空気量を増大させ、排気孔を介して空気貯蔵チャンバ３６内へ圧縮空気を進入させるとともに、第１のブランチ７２の第１の首部７２２と、第２のブランチ７３の第２の首部７３２と、第３のブランチ７４の第３の首部７４２とがシリンダ２の頂壁２１上に独立して固定され、第１のブランチ７２、第２のブランチ７３及び第３のブランチ７４が圧縮空気を受けると押動されて振動し、閉じるときに互いに干渉しない。そのため、ピストン本体１４の動作が円滑になってポンピングの効率を高めることができる。そのため、本発明は進歩性を有して実用性に優れる。
【符号の説明】
【００１３】
２  シリンダ
３  空気貯蔵ユニット
４  排気孔
５  排気孔
６  排気孔
７  ばね片
８  ばね片
９  ばね片
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  環状ショルダ
２４  位置決めブロック
２５  位置決めブロック
３０  圧力計
３１  マニホールド
３２  ガス抜き弁
３３  マニホールド
３４  マニホールド
３５  嵌合クランプ
３６  空気貯蔵チャンバ
３７  縦ピン
３８  縦ピン
３９  縦ピン
４１  Ｏリング
４２  ばね
４３  排気孔
５１  Ｏリング
５２  ばね
５３  排気孔
６１  Ｏリング
６２  ばね
６３  排気孔
７０  根元部
７１  位置決め孔
７２  第１のブランチ
７３  第２のブランチ
７４  第３のブランチ
８０  根元部
８２  第１のブランチ
８３  第２のブランチ
８４  第３のブランチ
９０  根元部
９２  第１のブランチ
９３  第２のブランチ
９４  第３のブランチ
２２１  外周フランジ
２２２  係合溝
２４１  位置決めブロック
２４２  位置決めブロック
２４３  位置決めブロック
２５１  位置決めブロック
２５２  位置決めブロック
２５３  位置決めブロック
７２１  第１の羽根
７２２  第１の首部
７２３  第１の位置決め孔
７２４  第１の首部
７３１  第２の羽根
７３２  第２の首部
７３３  第２の位置決め孔
７３４  第２の首部
７４１  第３の羽根
７４２  第３の首部
７４３  第３の位置決め孔
７４４  第３の首部
８２１  第１の羽根
８２２  第１の首部
８３１  第２の羽根
８３２  第２の首部
８４１  第３の羽根
８４２  第３の首部
９２１  第１の羽根
９２２  第１の首部
９３１  第２の羽根
９３２  第２の首部
９４１  第３の羽根
９４２  第３の首部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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