(57)【要約】      （修正有）【課題】金属疲労による弁装置の故障により、ピストンの空気穴を適切に閉塞しないことを回避する。【解決手段】空気圧縮機は、シリンダハウジング１２と、シリンダハウジング１２内に摺動可能に受け取られたピストン３０と、ピストン３０に結合されて、加圧空気を発生するためにピストン３０をシリンダハウジング１２に対して往復動作で移動させるモータ５０とを備える。弁装置６０が、ピストン３０に固定された一方側を有し、また、弁装置６０の他方側がピストン３０に対して移動するのを制限するため、また弁装置６０の他方側が弁装置６０の一方側に対して、又はピストン３０に対して過剰に屈曲することを防止するために、制限装置を使用してもよい。制限装置は、弁装置６０の上方に位置付けられた耳であって、弁装置６０の他方側に係合し、それがピストン３０に対して屈曲又は移動するのを制限するための耳を有する。【選択図】図１
2009115044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート（１１）を有する支持ベース（１０）と、
前記支持ベースの前記プレート上に設けられたシリンダハウジング（１２）であって、その内部に形成されたチャンバ（１３）を有し、また、前記シリンダハウジング（１２）の前記チャンバ（１３）から加圧空気を受け取るために、前記シリンダハウジング（１２）の前記チャンバ（１３）と連通している区画室を内部に形成した出口管（１５）を有するシリンダハウジング（１２）と、
前記シリンダハウジング（１２）の前記チャンバ（１３）内に摺動可能に収容されたピストン（３０）であって、それと結合するピストンロッド（３１）を有するとともに、その内部に形成された空気通路を有し、また、第１側（３４）及び第２側（３８）を有するピストン（３０）と、
前記支持ベース（１０）の前記プレート（１１）に取り付けられて、加圧空気を発生するために、前記ピストン（３０）を前記シリンダハウジング（１２）に対して往復動作で移動させるモータ（５０）と、
前記ピストン（３０）の前記第１側（３４）に固定された第１側（６１）を有し、また、前記第１側（６１）と反対の第２側（６５）を有する弁装置（６０）と、
前記弁装置（６０）の前記第２側（６５）が前記ピストン（３０）に対して移動するのを制限して、前記弁装置（６０）の前記第２側（６５）が前記弁装置（６０）の前記第１側（６１）に対して過剰に屈曲することを制限する手段（３７）と
を備える空気圧縮機。
【請求項２】
前記制限手段（３７）は、前記ピストン（３０）から延出する制限装置（３７）を有し、前記制限装置（３７）は、それから延出して前記弁装置（６０）の前記第２側（６５）の上方に位置する耳（３９）をさらに有する、請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項３】
前記弁装置（６０）は、その前記第２側（６５）内に形成された開口（６５）を有し、またその内部に形成された内側弧状スロット（６６）を有し、それにより、第１ブレード構成部分（６７）及び第２ブレード構成部分（６８）を形成するとともに、前記内側円弧スロット（６６）が前記第１ブレード構成部分（６７）及び前記第２ブレード構成部分（６８）間に位置するようにしており、前記制限装置（３７）は、前記弁装置（６０）の前記開口（６５）を貫通して延出し、また、前記制限装置（３７）の前記耳（３９）は、前記弁装置（６０）の前記第２側（６５）の上方に位置して、前記弁装置（６０）の前記第２側（６５）が前記ピストン（３０）に対して屈曲又は移動するのを制限するようにした、請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項４】
前記弁装置（６０）は、前記弁装置（６０）の前記第１側（６１）を前記ピストン（３０）の前記第１側（３４）に固定する少なくとも１つの締結具（６２）を有する、請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項５】
前記弁装置（６０）を前記ピストン（３０）の前記第１側（３４）に取り付けるために、前記弁装置（６０）は、前記弁装置（６０）の前記第１側（３４）に形成された少なくとも１つの穴を有し、前記ピストン（３０）は、その前記第１側（３４）から上方へ延出して前記弁装置（６０）の前記第１側（３４）の前記少なくとも１つの穴にはまる少なくとも１つのキャッチを有する、請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項６】
前記ピストン（３０）は、それから上方へ延出した、前記弁装置（６０）に係合して前記弁装置（３０）を留め付けるための凸条（３５）を有し、前記弁装置（６０）は、その前記第１側（６１）内に形成されたノッチ（６３）をさらに有し、前記ピストン（３０）は、前記弁装置（６０）の前記ノッチ（６３）に係合するように前記凸条（３５）から延出した突起（３６）をさらに有する、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、空気圧縮機、特に、空気が弁装置を通って流れる、又はシリンダハウジングに対して流出入するのを効果的に制御する改良弁装置を有する空気圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な空気圧縮機は、ベースに取り付けられた、又は固定されたシリンダハウジングであって、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、ベースに固定されて、シリンダハウジングのピストンを往復動作で作動又は駆動するように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有する。
【０００３】
本出願人は、さまざまな種類の一般的な空気圧縮機を開発しており（Ｃｈｏｕの特許文献１およびＣｈｏｕの特許文献２）、その各々が、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って流れるのを制御するために、一端部がピストンに固定され、他端部がピストンの空気穴を選択的に閉塞するばねブレードとを有する。
【０００４】
通常、ばねブレードは、弾性金属又は鋼材料で形成されており、ピストンの空気穴を開き、また、ピストンの空気穴がばねブレードによって部分的に開放されると同時に、空気がピストンを通って流れることができるようにするために、ピストンに対して屈曲するように押し付けられてもよい。
【０００５】
しかしながら、使用する間、ばねブレードをばねブレードの一端部に対して頻繁に屈曲又は変形させなければならず、したがって、疲労して、使用後に故障することがあり、そのため、ばねブレードが屈曲又は変形した時、ピストンの空気穴を適切に閉塞しないことがある。
【特許文献１】米国特許第６，２００，１１０号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２８０，１６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の空気圧縮機の上記欠点を軽減及び／又は回避するために行われた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の主たる目的は、空気が弁装置を通って流れる、又はシリンダハウジングに対して流出入するのを効果的に制御する改良弁装置を有する空気圧縮機を提供することである。
【０００８】
本発明のさらなる目的及び利点は、添付の図面を適切に参照しながら以下に与えられた詳細な説明を注意深く読む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】
【０００９】
図面を、最初に図１及び図２を参照すると、本発明による空気圧縮機は、プレート１１を有する支持ベース１０と、プレート１１上に設けられるか、それから延出し、好ましくはプレート１１と一体成形されたシリンダハウジング１２とを備える。シリンダハウジング１２は、その内部に形成されたチャンバ１３であって、その内部にピストン３０を摺動可能に受け取るチャンバ１３（図２）を有し、また、熱放散の目的などのために、それから側方又は半径方向外向きに延びる１つ又は複数のフィン１４（図１）を有する。ピストン３０は、それから延出した延長又はピストンロッド３１を有し、加圧空気を発生するためにシリンダハウジング１２のチャンバ１３内を往復動作で摺動可能である。
【００１０】
シリンダハウジング１２は、その上部から上向き又は外向きに延出した出口管１５であって、シリンダハウジング１２のチャンバ１３から加圧空気を受け取るために、シリンダハウジング１２のチャンバ１３と連通している区画室１６を内部に形成した出口管１５を有する。ばね式逆止め弁１７（図２、図３）を出口管１５内に配置して、出口管１５及びシリンダハウジング１２間に形成された、又は設けられた弁座１８に係合させてもよい。シリンダハウジング１２及び出口管１５内の空気圧力が＊＊の時に加圧空気を逃がすために、逃がし弁又は安全弁（図示せず）などをさらに設けて、出口管１５に取り付けてもよい。
【００１１】
したがって、ばね式逆止め弁１７を使用して、加圧空気がシリンダハウジング１２のチャンバ１３から出口管１５の区画室１６内へ流れるだけであるように制限し、加圧空気が出口管１５の区画室１６からシリンダハウジング１２のチャンバ１３内へ逆流することを防止するようにしてもよい。出口管１５の区画室１６を閉塞又は密閉するため、また出口管１５の区画室１６内にばね式逆止め弁１７を安定的に保持するために、キャップ１９をねじ付け係合などで出口管１５の外端部すなわち自由端部に取り付けてもよい。
【００１２】
シリンダハウジング１２には、出口管１５から外向きに延出して、出口管１５の区画室１６から加圧空気を受け取るために出口管１５の区画室１６と連通している１つ又は複数のダクト２０、２１、２２、２３がさらに設けられている。ダクト２０、２１、２２、２３は、加圧空気の供給を必要とするさまざまな種類の設備に結合されてもよい。シリンダハウジング１２及び／又は出口管１５内の空気圧力が所定圧力を超えた時に加圧空気を逃がし、それにより、シリンダハウジング１２及び／又は出口管１５の過剰加圧及び破損を防止するために、たとえば、逃がし弁２４を設けてダクトの１つ２０に取り付けてもよい。
【００１３】
シリンダハウジング１２及び／又は出口管１５内の空気圧力を検出して示すために、圧力計２５を設けて他のダクト２１に取り付けてもよい。ノズル２６を設けて別のダクト２２に取り付けて、加圧空気をシリンダハウジング１２のチャンバ１３及び出口管１５の区画室１６から、加圧空気の供給を必要とするさまざまな設備へノズル２６で供給できるようにしてもよい。
【００１４】
ダクト２０、２１、２２、２３を出口管１５に設ける、又はそれから延出させることにより、追加的又は特殊な結合部材又は工具を用いないで、逃がし弁２４及び圧力計２５及びノズル２６を出口管１５にダクト２０、２１、２２、２３で簡単且つ容易に取り付ける、又は結合することができることに注目されたい。ダクト２０、２１、２２、２３を使用する必要がない時、ダクト２０、２１、２２、２３を選択的に密閉又は閉塞するために、１つ又は複数の蓋（図示せず）をさらに設けて、ダクト２０、２１、２２、２３のいずれかにねじ付け係合などによって取り付ける、又は固定してもよい。
【００１５】
歯車４０が、１つ又は複数の軸受け（図示せず）及びシャフト４１でプレート１１の下部分に回転可能に取り付けられており、また、その内部に形成されて周縁ケーシング４４によって画定された空間４３であって、その内部に偏心部材４５（図１、図２）を受け取って固定する空間４３を有する。偏心部材４５は、締結具（図示せず）などで歯車４０に固定されてもよく、したがって、歯車４０と一緒に回転してもよく、また、ピストン３０を作動させる、すなわちシリンダハウジング１２に対して往復動作でピストン３０を移動させるために、偏心部材から延出してピストン３０のピストンロッド３１に結合されたクランク又は偏心ピン４７を有する。
【００１６】
モータ５０を締結具（図示せず）などでプレート１１の上部分１５に取り付ける、又は固定してもよく、それは、プレート１１を貫通して延びるスピンドル５２（図２）を有し、また、そのスピンドル５２に固定されるとともに歯車４０と噛み合ったピニオン５３を有し、それにより、歯車４０をモータ５０によってピニオン５３を介して回転すなわち駆動し、したがって、ピストン３０を偏心部材４５及び偏心ピン４７によって作動させる、すなわちシリンダハウジング１２に対して往復動作で移動させることができる。循環または換気空気を発生するために、ファン装置５４をさらに設けてモータ５０に結合し、モータ５０によって回転または駆動されるようにしてもよい。
【００１７】
作用を説明すると、図２に示すように、ピストン３０は、モータ５０によってピニオン５３、歯車４０、偏心部材４５及び偏心ピン４７を介して作動されられる、すなわちシリンダハウジング１２に対して往復動作で移動させられ、それにより、加圧空気を発生し、その加圧空気を出口管１５内へ流し、次にダクト２０、２１、２２、２３のいずれかまたはすべてを通して流出させることができ、したがって、シリンダハウジング１２及び／または出口管１５内の空気圧力を圧力計２５によって検出して示すことができ、加圧空気の供給を必要とする設備へ加圧空気をノズル２６で供給することができ、且つ／又はシリンダハウジング１２及び／又は出口管１５が過剰加圧された時、逃がし弁２４を介して加圧空気を逃がすことができる。
【００１８】
図３〜図５に示すように、ピストン３０には好ましくは、その外周部分に取り付けられて、シリンダハウジング１２に摺動可能に係合し、それにより、ピストン３０及びシリンダハウジング１２間を気密シールするシールリング３２が設けられ、また、ピストンの内部に空気通路３３が形成されている。ばねブレード又は弁装置６０が、ピストン３０の一方側又は第１側３４に取り付けられた、又は固定された一方側又は第１側６１を有し、また、ピストン３０の空気通路３３の付勢及び閉塞を行うのに適するとともに、空気がピストン３０の空気通路３３を通って流れるのを制御するのに適した弾性を有する。上記構造は一般的であり、さらなる詳細を説明しない。
【００１９】
弁装置６０の一方側又は第１側６１は、ピストン３０の一方側又は第１側３４に１つ又は複数の締結具６２で固定されてもよく、弁装置６０は、弁装置６０の屈曲特性又は弾性を増加させるために、それの一方側又は第１側６１に形成されたノッチ６３（図３）をさらに有し、また、弁装置６０のノッチ６３と反対の、すなわちそれから遠位の位置で弁装置６０の第２側６５に形成された開口６４を有する。弁装置６０は、弾性金属又は鋼材料で形成されており、ピストン３０の空気通路３３の閉塞及び選択的開放を行って、ピストン３０の空気通路３３がばねブレード又は弁装置６０によって部分的に開放されると同時に、空気がピストン３０を通って流れることができるように、ピストン３０に対して屈曲するように押し付けられてもよい。
【００２０】
ピストン３０は、弁装置６０に係合してそれの位置決め及び／又は留め付けを行うために、ピストン３０の第１側３４から上方へ延出した凸条３５を有し、また、弁装置６０のノッチ６３にはまって、ピストン３０に対する弁装置６０のさらなる位置決め又は留め付けを行うために、凸条３５から延出した突起３６（図３、図６）を有する。ピストン３０は、ピストン３０の第２側３８から上方へ延出して凸条３５と反対の位置にある制限手段又は装置３７をさらに有し、また、好ましくは、ピストン３０の空気通路３３が凸条３５と制限手段又は装置３７との間に形成されて位置付けられるように構成される。制限装置３７は、弁装置６０の開口６４を貫通して延出する（図５）。
【００２１】
制限装置３７は、それから延出する延長部分又は耳３９を有し、耳は、凸条３５から離れる向きに延出又は面し、好ましくはピストン３０の上面に平行であり、また弁装置６０の第２側６５の上方に延びて位置し、それにより、弁装置６０の第２側６５に係合し、したがって、弁装置６０の第２側６５がピストン３０に対して屈曲又は移動するのを制限して、弁装置６０の第２側６５が、弁装置６０の第１側６１に対して過剰に屈曲又は変形することを防止できるようにする。
【００２２】
別法では、制限装置３７が、弁装置６０の開口６４にはまることなく、弁装置６０の外側に延出して位置してもよく、延長部分又は耳３９も、弁装置６０の内方へ延出して弁装置６０の第２側６５の上方に位置し、それにより、弁装置６０の第２側６５に係合して、弁装置６０の第２側６５がピストン３０に対して屈曲又は移動するのを制限し、したがって、弁装置６０の第２側６５が弁装置６０の第１側６１に対して過剰に屈曲又は変形することを防止できるようにする。
【００２３】
弁装置６０は、その内部に形成された内側円弧スロット６６をさらに有し、それにより、弁装置内に外周ブレード構成部分又は第１ブレード構成部分６７、及び内側ばねブレード又は第２ブレード構成部分６８を形成し、また、その内側円弧スロット６６を第１ブレード構成部分６７及び第２ブレード構成部分６８間に位置付けることができるようにしている。ピストン３０の空気通路３３の付勢及び閉塞を行うとともに、空気がピストン３０の空気通路３３を通って流れるのを制御するために、内側又は第２ブレード構成部分６８は、ピストン３０の空気通路３３より大きい面積を有する。
【００２４】
別法として、図７に示すように、上記ピストン３０は、ピストンの一方側又は第１側６１から上方へ延出した１つ又は複数のペグ又は留め付け部材又はリベット又はキャッチ３４１を有してもよく、また、上記弁装置６０は、ピストン３０のペグ又は留め付け部材又はリベット又はキャッチ３４１を受け取るための１つ又は複数の穴６１１を設けた一方側又は第１側６１を有してもよい。
【００２５】
弁装置６０は、その他方側又は第２側６５内に形成される、又は設けられる１つ又は複数の、たとえば２つの結合構成部分６９をさらに有し、これらは第１ブレード構成部分６７及び第２ブレード構成部分６８間に結合されて、第１ブレード構成部分６７及び第２ブレード構成部分６８を互いに結合するとともに、第２ブレード構成部分６８の弾性又は移動行程を増加させるようにする。別法として、図６に示すように、弁装置６０は、その内部に形成される内側円弧スロット、及びその内部に形成される外周ブレード構成部分又は第１ブレード構成部分及び内側ばねブレード又は第２ブレード構成部分を全く有しなくてもよく、また、ピストン３０の空気通路３３の閉塞及び選択的な開放を行うために、やはり弁装置６０を使用してもよい。
【００２６】
作用を説明すると、図５に示すように、第１ブレード構成部分６７の、又は弁装置６０の他方側又は第２側６５をピストン３０の上面から離れるように移動させる、又は弾発させてもよく、また、弁装置６０の第２ブレード構成部分６８を弁装置６０の第１ブレード構成部分６７から離れるようにさらに移動させる、又は弾発させてもよく、それにより、ピストン３０に適切且つ選択的に係合し、また、ピストン３０の空気通路３３を開放可能且つ選択的に閉塞し、また、空気がピストン３０の空気通路３３を通って流れるのを効果的に制御するために、弁装置６０の第２ブレード構成部分６８が、ピストン３０の上面から離れるように移動又は弾発するためのより良好な可動性又は弾性を有することができる。
【００２７】
したがって、本発明による空気圧縮機は、空気が弁装置を通って流れる、又はシリンダハウジングに対して流出入するのを効果的に制御する改良弁装置を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による空気圧縮機の部分分解図である。
【図２】ピストンが空気圧縮機内に組み付けられている、図１の２−２線に沿った空気圧縮機の部分断面図である。
【図３】空気圧縮機のピストン及び弁部材を示す部分分解図である。
【図４】図３の４−４線に沿った部分断面図である。
【図５】図２の５−５線に沿った部分断面図である。
【図６】空気圧縮機のピストン及び弁部材の別の構造を示す、図３と同様の部分分解図である。
【図７】別の実施形態の空気圧縮機のピストン及び弁部材を示す部分分解図である。
【符号の説明】
【００２９】
１２  シリンダハウジング
１５  出口管
３０  ピストン
３１  ピストンロッド
３３  空気通路
３７  制限装置
３９  耳
５０  モータ
６０  弁装置
６１  第１側
６５  第２側
【図１】
2009115044.tif 000003
【図２】
2009115044.tif 000004
【図３】
2009115044.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009115044.tif 000007
【図６】
2009115044.tif 000008
【図７】
2009115044.tif 000009
【外国語明細書】
2009115044000001.pdf