(57)【要約】【課題】空気が弁装置を通じて流れ或いはシリンダハウジングに流入流出するよう効率的に制御するために、改良された弁装置を含む空気圧縮機を提供する。【解決手段】空気圧縮機は、出口管を有するシリンダハウジングと、シリンダハウジング内に摺動可能に収容され且つピストンロッド及びボアを有するピストンと、加圧空気を発生するために、ピストンをシリンダハウジングに対して往復動作で移動するようピストンに結合されたモータとを含む。弁装置は、ピストンに固定された一側部を有するブレード部材を含み、他側部は、ブレード部材の弾性を増大するために、他のブレード部材に結合され、弁装置は、ブレード部材間に形成された内周スロットと、ブレード部材を一体に結合する結合部材とを含む。【選択図】図１
2007309175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部に形成された室を含み、該室からの加圧空気を受容するために、その内部に形成された区画を有し且つ前記室と連絡する出口管を含むシリンダハウジングと、
前記シリンダハウジングの前記室内に摺動可能に収容され、そこから延びるピストンロッドを有し、その内部に形成されたボアを有し、且つ、第一側部及び第二側部を有するピストンと、
前記加圧空気を発生するために、前記ピストンを前記シリンダハウジングに対して往復動作で移動するよう、前記ピストンロッドに結合されたモータと、
前記ピストンの前記第一側部に固定された第一側部と、該第一側部と反対の第二側部とを有する第一ブレード部材と、前記第一ブレード部材の前記第二側部に結合された第二ブレード部材とを含む弁装置とを含むことで、前記ピストンの前記ボアを閉塞し、且つ、前記ピストンに対する前記第二ブレード部材の弾性を増大する、
空気圧縮機。
【請求項２】
前記弁装置は、前記第一ブレード部材の前記第一側部に形成された少なくとも１つの孔を含み、前記ピストンは、前記第一ブレード部材を前記ピストンの前記第一側部に取り付けるために、その前記第一側部から上向きに延び且つ前記第一ブレード部材の前記少なくとも１つの孔に係入する少なくとも１つのキャッチを含み、前記弁装置は、前記第一ブレード部材の弾性を増大するために、その前記第一側部に形成されたノッチをさらに含む、請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項３】
前記弁装置は、その内部に形成された内周スロットを含むことで、その内部に前記第一ブレード部材及び前記第二ブレード部材を形成し、且つ、前記内周スロットが前記第一ブレード部材と前記第二ブレード部材との間に位置付けられるのを可能にし、前記弁装置は、前記第一ブレード部材及び前記第二ブレード部材を一体に結合するために、前記第一ブレード部材の前記第二側部に設けられ且つ前記第一ブレード部材と前記第二ブレード部材との間に結合された結合部材をさらに含む、請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項４】
前記ピストンは、その内部に形成され且つその前記ボアの周りに配置された環状凹部を有することで、その前記環状凹部と前記ボアとの間に周壁を形成する上部と、前記ピストンの前記環状凹部に係入された封止リングとを含む、請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項５】
前記シリンダハウジングを支持するために延びるアームを有するプレートを含む支持ベースをさらに含み、前記シリンダハウジングは、前記加圧空気が前記シリンダハウジングの前記室から前記出口管の前記区画にのみ流入するよう制限するために、並びに、前記加圧空気が前記出口管の前駆区画から前記シリンダハウジングの前記室に逆向きに流れるのを防止するために、前記出口管内に設けられ且つ前記出口管と前記シリンダハウジングとの間に位置する弁座と、前記出口管内に配置され且つ前記弁座と係合する逆止弁とを含み、前記シリンダハウジングは、第一ダクトと、第二ダクトと、前記出口管の前記区画からの前記加圧空気を受容するために、前記出口管から外向きに延び且つ前記出口管の前記区画と連絡する少なくとも１つの第三ダクトと、前記第一ダクトに取り付けられた圧力計と、前記第二ダクトに取り付けられたノズルと、前記少なくとも１つの第三ダクトに取り付けられたリッドと、前記プレートに取り付けられたモータとをさらに含み、該モータは、前記プレートを貫通して延びるスピンドルと、前記ピストンを前記シリンダハウジングに対して往復動作で移動するために、前記モータの前記スピンドルに結合され且つそこから延びて前記ピストンロッドに結合されたピンを有する偏心部材とを含み、前記プレートは、前記偏心部材をその内部に受容し且つ固定するために、そこに回転可能に取り付けられ、且つ、その内部に形成され且つ周縁ケーシングによって定められた空間を有するギアをさらに含む、請求項１に記載の空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気圧縮器に関し、より詳細には、空気が弁装置を通じて流れ或いはシリンダハウジングに流入流出するよう効率的に制御するために、改良された弁装置を有する空気圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な空気圧縮機は、ベースに取り付けられ或いは固定され且つその内部に摺動可能に配置されたピストンを有するシリンダハウジングと、シリンダハウジングのピストンを往復運動で作動又は駆動するために、ベースに固定され且つシリンダハウジングのピストンに結合されたモータとを含む。
【０００３】
本出願人は、多様な種類の典型的な空気圧縮機、例えば、Ｃｈｏｕに発効した米国特許第６，８４６，１６２号を開発した。この空気圧縮器も、シリンダハウジング内に摺動可能に配置され且つその内部に形成された環状溝を有するピストンを含むことで、封止リングを緩く収容し、ピストンの環状溝と連絡する１つ又はそれ以上のノッチを有する。
【０００４】
通常、ピストンは、往復動作で且つ大きな速度でシリンダハウジングに沿って或いはシリンダハウジングに対して摺動するよう強制され或いは駆動されるので、封止リングは、使用後、ピストン及びシリンダからの滑り摩擦によって損傷を受ける十分な可能性を有し得るし、吸気機能が機能しなくなるであろう。
【０００５】
Ｃｈｏｕに発効した米国特許第６，２８０，１６３号は、他の種類の空気圧縮機を開示し、この空気圧縮器も、シリンダハウジング内に摺動可能に配置されたピストンと、空気がピストンを通じて流れるよう制御するために、一端がピストンに固定され且つピストンの空気孔を選択的に閉塞するための他端を有するバネブレードとを含む。
【０００６】
しかしながら、バネブレードは、通常、金属又は鋼材料から成り、ピストンの空気孔を僅かに開放し得るだけであるので、ピストンの空気孔がバネブレードによって部分的に開放されるときに、一度に限定的な空気のみが、ピストンを通じて流れることが許容され得る。加えて、バネブレードは、その一端に対して容易に屈曲され或いは変形され得るし、よって、使用後、機能しなくなり得るし、よって、バネブレードの屈曲又は変形時に、ピストンの空気孔を適切に閉塞し得ない。
【０００７】
Ｃｈｏｕに発効した米国特許第６，３１５，５３４号は、さらなる種類の空気圧縮器を開示し、この空気圧縮器は、シリンダハウジング内に摺動可能に配置され、且つ、内部に形成された１つ又はそれ以上の空気入口を有するピストンと、ピストンの中心ピンに固定された中心部分を有し、且つ、ピストンの空気入口を選択的に閉塞するための外周部分を有する弁部品とを含む。
【０００８】
しかしながら、同様に、弁部品は、通常、金属又は鋼材料から成り、ピストンの空気孔を僅かに開放し得るだけであるので、ピストンの空気入口が弁部品によって部分的に開放されるときに、一度に限定的な空気のみが、ピストンを通じて流れることが許容され得る。さらに、典型的な空気圧縮器は、容易に製造し或いは組み立て得ず、且つ、より多くの金銭と費用がかかり得る多数の部分又は素子を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来的な空気圧縮器の前述の不利点を緩和及び／又は除去するために生まれた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の主要な目的は、空気が弁装置を通じて流れ或いはシリンダハウジングに流入流出するよう効率的に制御するために、改良された弁装置を含む空気圧縮機を提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる目的及び利点は、添付の図面を適当に参照しながら、以下に提供される詳細な記載を注意深い判読することから明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面、先ず図１乃至３を参照すると、本発明に従った空気圧縮機は、下部１３を有し、その上部１５に形成されたオリフィスを有し（図２及び３）、且つ、その上部１５から横方向に延びるアーム１６を有するプレート１１を含む支持ベース１０と、アーム１６上に設けられ或いはアームから延び、且つ、図２及び３に最良に示されるように、好ましくはアーム１６及びプレート１１と一体的に形成されるシリンダハウジング１７とを含む。
【００１３】
シリンダハウジング１７は、その内部にピストン７０を摺動可能に収容するために、その内部に形成された室１８を含み（図２及び３）、放熱のような目的のために、そこから横方向又は径方向外向きに延びる１つ又はそれ以上のフィン１９を含む（図１）。ピストン７０はシリンダハウジング１７の室内に摺動可能に収容され、ピストン７０がシリンダハウジング１７の室１８内を往復動作で摺動し、且つ、加圧空気を発生するのを許容するために、そこから延びた延長部又はピストンロッド７１を含む。
【００１４】
シリンダハウジング１７は、その頂部から上向き又は外向きに延びる出口管２０を含み、シリンダハウジング１７の室１８からの加圧空気を受容するために、その内部に形成され且つシリンダハウジング１７の室１８と連絡する区画２２を有する。バネ付勢された逆止弁２４（図２及び３）が、出口管２０内に配置され、且つ、出口管２０とシリンダハウジング１７との間に形成され或いは設けられた弁座２６と係合され得る。シリンダハウジング１７及び出口管２０内の空気圧力のときに加圧空気を逃がすために、逃し弁又は安全弁（図示せず）が出口管２１にさらに設けられ或いは取り付けられ得る。
【００１５】
よって、加圧空気がシリンダハウジング１７の室１８から出口管２１の区画２２内にのみ流入するよう制限し、且つ、加圧空気が出口管２１の区画２２からシリンダハウジング１７の室１８内に逆向きに流れるのを防止するために、バネ付勢された逆止弁２４を用い得る。出口管２０の区画２２を閉塞又は密閉し、且つ、バネ付勢された逆止弁２４を出口管２１の区画２２内に安定的に保持するために、キャップ２７がネジ係合のようなものを用いて出口管２０の外端部又は自由端部に取り付けられている。
【００１６】
出口管２０の区画２２から加圧空気を受容するために、シリンダハウジング１７は、出口管２０から外向きに延び且つ出口管２０の区画２２と連絡する１つ又はそれ以上のダクト２８，２９，３０，３１をさらに含む。ダクト２８，２９，３０，３１は、そこに供給される加圧空気を必要とする多様な種類の装備に接続され得る。例えば、シリンダハウジング１７及び／又は出口管２０内の空気圧力が所定圧力を超えるときに、圧力空気を逃がすために、よって、シリンダハウジング１７及び／又は出口管２０が過加圧されるのを防止するために、逃し弁３２を他のダクト３１にさらに設け且つ取り付け得る。
【００１７】
シリンダハウジング１７及び／又は出口管２０内の空気圧力を検出し且つ表示するために、１つのダクト２８に圧力計３３を設け且つ取り付け得る。ノズル３４を用いて、加圧空気がシリンダハウジング１７の室１８及び出口管２０の区画２２から加圧空気の供給を必要とする多様な装備に供給されるのを許容するために、ノズル３４を他のダクト２９に設け且つ取り付け得る。
【００１８】
出口管２１からのダクト２８，２９，３０，３１の提供又は延長は、圧力計３３及びノズル３４及び逃し弁３２が、追加的又は特別な結合部材又は工具なしに、ダクト２８，２９，３０，３１を用いて、出口管２０に容易に且つ直ちに取り付けられ或いは結合されることを可能にすることが留意されるべきである。ダクト２８，２９，３０，３１が用いられる必要がないときに、ダクト２８，２９，３０，３１を選択的に密閉又は閉塞するために、ネジ係合のようなものを用いて、１つ又はそれ以上のリッド（図示せず）をダクト２８，２９，３０，３１のいずれかにさらに設け且つ取り付け或いは固定し得る。
【００１９】
ギア４０が、１つ又はそれ以上の軸受（図示せず）及び軸４２を用いて、プレート１１の下部１３に回転可能に取り付けられ、ギアは、偏心部材４５をその内部に収容し且つ固定するために、その内部に形成され且つ周縁ケーシング４４によって定められる空間４３を含む（図１）。偏心部材４５は、ファスナ（図示せず）のようなものを用いて、ギア４０に固定され得るし、よって、ギア４０と調和して回転され得るし、ピストン７０を往復動作でシリンダハウジング１７に対して動作又は移動するために、そこから延び且つピストン７０のピストンロッド７１に結合されたクランク又は偏心ピン４７を含む。
【００２０】
モータ５０が、ファスナ５１のようなものを用いて、プレート１１の上部１５に取り付けられ或いは固定され得るし（図１）、プレート１１の上部オリフィス１４を通じて延びるスピンドル５２を含み（図２及び３）、そのスピンドル５２に固定されたピニオン５３を含み、ギア４０がピニオン５３を介してモータ５０によって回転され或いは駆動されるのを可能にし、よって、ピストン７０が偏心部材４５及び偏心ピン４７によって往復動作でシリンダハウジング１７に対して動作され或いは移動されるのを許容するために、ギア４０と係合される。循環空気又は換気を発生するためにモータ５０によって回転され或いは駆動されるために、モータ５０にファン装置５４をさらに設け且つ結合し得る。
【００２１】
動作中、図２及び３に示されるように、加圧空気を発生し、加圧空気が出口管２０内に流入するのを許容し、次に、ダクト２８，２９，３０，３１のいずれか又は全てを通じて流出し、よって、シリンダハウジング１７及び／又は出口管２０内の空気圧力が圧力計３３によって検出され且つ表示されることを許容し、ノズル３４を用いて、加圧空気の供給を必要とする装備内に加圧空気が供給されるのを許容し、及び／又は、シリンダハウジング１７及び／又は出口管２０が過加圧されたときに、加圧空気が逃し弁３２を通じて逃がされるのを許容するために、ピストン７０が、ピニオン５３、ギア４０、偏心部材４５、及び、偏心ピン４７を介して、モータ５０によって往復動作でシリンダハウジング１７に対して動作され或いは移動され得る。
【００２２】
図４乃至９に示されるように、ピストン７０は、ピストン７０とシリンダハウジング１７との間の気密封止をなすために、その外周部分上に取り付けられ或いは固定され且つシリンダハウジング１７と摺動可能に係合された封止リング６０を含み、その内部に形成されたボア７２と、その上面又は上部７４内に形成され且つ中心ボア７２の周りに配置された環状凹部７３とを含むことで、環状凹部７３と中心ボア７２との間の環状壁又は周壁７５を形成し或いは定める。
【００２３】
他の封止リング６２がピストン７０の環状凹部７３に嵌入され、好ましくは、周壁７５を用いて、ピストン７０の環状凹部７３内に安定的に保持される。ピストン７０は、上部７４又はピストン７０の一側部又は第一側部７８から上向きに延び且つ上部７４又はピストン７０の他側部又は第二側部７９と反対に位置する、１つ又はそれ以上のペグ又は固定部材又はリベット又はキャッチ７７をさらに含む。
【００２４】
ピストン７０のペグ又は固定部材又はリベット又はキャッチ７７を受容するために、よって、弁装置８０の一側部又は第一側部８１をピストン７０の一側部又は第一側部７８に取り付け或いは固定するために、弁装置８０は、その内部に形成された１つ又はそれ以上の孔８２を有する一側部又は第一側部８１を含む。弁装置８０は、その内部に外周ブレード部材又は第一ブレード部材８４及び内周ブレード部材又は第二ブレード部材８５を形成するために、並びに、その内周スロット８３が第一ブレード部材８４と第二ブレード部材８５との間に位置付けられるのを可能にするために、その内部に形成された内周スロット８３を含む。
【００２５】
弁装置８０は、第一ブレード部材８４及び第二ブレード部材８５を一体に結合するために、その他側部又は第二側部８７に形成され或いは設けられ、且つ、第一ブレード部材８４と第二ブレード部材８５との間に結合された結合部材８６をさらに含む。弁装置８０の第一ブレード部材８４及び第二ブレード部材８５の曲げ又は弾性をさらに増大するために、弁装置８０は、その一側部又は第一側部８１に形成されたノッチ８８を含むのが好ましい（図５）。
【００２６】
動作中、図６乃至９に示されるように、封止リング６２及び／又はピストン７０の周壁７５と適切に且つ選択的に係合するために、ピストン７０の中心ボア７２を開放可能に且つ選択的に閉塞するように、並びに、空気がピストン７０の中心ボア７２を通じて流れるよう効率的に制御するように、弁装置８０の第二ブレード部材８５が、上部７４又はピストン７０の上部から移動され或いは跳ねられるよう、より良好な可動性又は弾性を有するのを可能にするために、第一ブレード部材８４又は弁装置８０の他側部又は第二側部８７は、上部７４又はピストン７０の上部７４から離れる方向に移動され或いは跳ねられ得るし、弁装置８０の第二ブレード部材８５は、第一ブレード部材８４又は弁装置８０の他側部又は第二側部８７から離れる方向にさらに移動され或いは跳ねられ得る。
【００２７】
よって、本発明に従った空気圧縮機は、空気が弁装置を通じて流れ或いはシリンダハウジングに流入流出するよう効率的に制御するための改良された弁装置を含む。
【００２８】
本発明は一定の具体性を持って記載されたが、本開示は例証としてのみなされており、請求されている本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに、詳細な構成並びに部品の組み合わせ及び配置における数々の変更を取り得ることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に従った空気圧縮機を示す斜視図である。
【図２】図１の線２−２に沿って取られた空気圧縮機を示す部分断面図である。
【図３】図２に類似する部分断面図であり、空気圧縮機の動作を例証している。
【図４】本発明のピストン及び弁部材を示す部分展開図である。
【図５】空気圧縮機のための弁部材を示す拡大斜視図である。
【図６】空気圧縮機のピストン及び弁部材を示す斜視図である。
【図７】図６に類似する斜視図であり、空気圧縮機の動作を例証している。
【図８】図６の線８−８に沿って取られた空気圧縮機を示す分部断面図である。
【図９】図７の線９−９に沿って取られた空気圧縮機を示す分部断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０    支持ベース
１１    プレート
１３    下部
１４    オリフィス
１５    上部
１６    アーム
１７    シリンダハウジング
１８    室
１９    フィン
２０    出口管
２２    区画
２４    逆止弁
２６    弁座
２７    キャップ
２８    ダクト
２９    ダクト
３０    ダクト
３１    ダクト
３２    逃し弁
３３    圧力計
３４    ノズル
４０    ギア
４２    軸
４３    空間
４４    周縁ケーシング
４５    偏心部材
４７    偏心ピン
５０    モータ
５２    スピンドル
５３    ピニオン
５４    ファン装置
６２    封止リング
７０    ピストン
７１    ピストンロッド
７２    中心ボア
７３    環状凹部
７４    上部
７５    周壁
７７    キャッチ
７８    第一側部
７９    第二側部
８０    弁装置
８１    第一側部
８２    孔
８３    内周スロット
８４    第一ブレード部材
８５    第二ブレード部材
８６    結合部材
８７    第二側部
８８    ノッチ
【図１】
2007309175.tif 000003
【図２】
2007309175.tif 000004
【図３】
2007309175.tif 000005
【図４】
2007309175.tif 000006
【図５】
2007309175.tif 000007
【図６】
2007309175.tif 000008
【図７】
2007309175.tif 000009
【図８】
2007309175.tif 000010
【図９】
2007309175.tif 000011