特許 7197640 エアポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】エアポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04B 39/00 20060101AFI20221220BHJP

   H02K 9/06 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

F04B39/00 Z

H02K9/06 F

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021115058

(22)【出願日】2021-07-12

(65)【公開番号】P2022019620

(43)【公開日】2022-01-27

【審査請求日】2021-07-12

(31)【優先権主張番号】109123963

(32)【優先日】2020-07-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】501164676

【氏名又は名称】周 文三

(73)【特許権者】

【識別番号】519443952

【氏名又は名称】周 承賢

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】周 文三

(72)【発明者】

【氏名】周 承賢

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３２３４１５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】独国特許出願公開第１０１２７９２０（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２００５－２５６７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１１６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２０５９４１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－１６９７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７２６９４９２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ３９／００

Ｈ０２Ｋ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体及び空気圧縮機を備えた、エアポンプであって、
前記筐体は、上蓋体及び下ベースから構成され、
前記空気圧縮機は、前記上蓋体及び前記下ベースを組み合わせて構成された前記筐体内に収容され、
前記上蓋体及び前記下ベースに設けられた上導流部及び下導流部は、導風開口を共同で画成し、
前記筐体に取り付けられた導流機構は、前記空気圧縮機のモータに枢着された放熱ファンが前記筐体内に収容され、前記導流機構に配設された上半円型カバー及び下半円型カバーは、空気流を集めて導流し、前記放熱ファンの運転により発生した空気流が前記空気圧縮機の全体に速やかに案内され、前記空気圧縮機に熱が溜まりにくいため、良好なポンピング効率を発揮するとともに、前記空気圧縮機の使用寿命を延ばすことができ、
前記上蓋体の形状は矩形フレーム体であり、
パネル上には、前記空気圧縮機の作用をオン／オフするスイッチが設けられ、
前記上蓋体は、導流構造を有し、
前記導流構造は、前記上導流部を有し、
前記上導流部の前記上蓋体のパネルの周囲の画成側板には、上凹溝部が凹設され、
前記上凹溝部には、前記上半円型カバーが突設され、
前記上半円型カバーは、外側平板及び弧形カバーを有し、
前記外側平板には、列配列された複数の流通孔が形成され、
前記流通孔を有する前記上半円型カバーは、前記上蓋体と一体成形されることを特徴とするエアポンプ。

【請求項2】

前記下ベースは、前記上蓋体の前記矩形フレーム体と等しい形状を有して導流構造を有し、前記導流構造には、前記下導流部が含まれ、前記下導流部は、前記上導流部と完全に同じ構造を有し、前記下導流部の前記下ベースの前記パネルの周囲の画成側板には、下凹溝部が凹設され、前記下凹溝部には、下半円型カバーが突設され、前記下半円型カバーは、外側平板及び弧形カバーを含み、前記外側平板には、列配列された複数の流通孔が形成され、前記流通孔を有する下半円型カバーは、前記下ベースと一体成形されることを特徴とする請求項１に記載のエアポンプ。

【請求項3】

前記空気圧縮機は、組み合わされた前記上蓋体及び前記下ベースに収容されると、前記上蓋体及び前記下ベースに設けた前記上導流部及び前記下導流部には、前記空気圧縮機の前記放熱ファンが前記筐体内に収容され、前記放熱ファンが外部からの衝撃により損壊されることを防ぎ、前記上導流部及び前記下導流部は、導風開口を共同で画成することを特徴とする請求項２に記載のエアポンプ。

【請求項4】

前記上蓋体の前記パネル及び前記下ベースの前記パネルの内壁上には、導風作用と、前記空気圧縮機の前記モータを固定する作用とを兼ね備えた上固定ブロック及び下固定ブロックが設けられ、上固定ブロックの中央部には、傾斜面が設けられ、前記傾斜面の左右両端には、前記画成側板に向かう方向で傾斜状拡大側壁が延設され、前記傾斜面及び２つの前記傾斜状拡大側壁は、前進気流を誘引してスムーズに前進させ、前記下固定ブロックの構造は、上固定ブロックと完全に同じであることを特徴とする請求項２に記載のエアポンプ。

【請求項5】

前記上蓋体の前記パネル及び前記下ベースの前記パネルの内壁上には、互いに対応した２つの導風円弧体が設けられることを特徴とする請求項４に記載のエアポンプ。

【請求項6】

筐体及び空気圧縮機を備えた、エアポンプであって、
前記筐体は、上蓋体及び下ベースから構成され、
前記空気圧縮機は、前記上蓋体及び前記下ベースを組み合わせて構成された前記筐体内に収容され、
前記上蓋体及び前記下ベースに設けられた上導流部及び下導流部は、導風開口を共同で画成し、
前記筐体に取り付けられた導流機構は、前記空気圧縮機のモータに枢着された放熱ファンが前記筐体内に収容され、前記導流機構に配設された上半円型カバー及び下半円型カバーは、空気流を集めて導流し、前記放熱ファンの運転により発生した空気流が前記空気圧縮機の全体に速やかに案内され、前記空気圧縮機に熱が溜まりにくいため、良好なポンピング効率を発揮するとともに、前記空気圧縮機の使用寿命を延ばすことができ、
前記上蓋体の形状は矩形フレーム体であり、
パネル上には、前記空気圧縮機の作用をオン／オフするスイッチが設けられ、
前記上蓋体は、導流構造を有し、
前記導流構造は、前記上導流部を有し、
前記上導流部の前記上蓋体のパネルには、上凹溝部が直接凹設され、
前記上凹溝部は、前記上半円型カバーに一体成形され、
前記上半円型カバーは弧形カバーであり、列配列された複数の流通孔は、前記上蓋体の前記パネルの周囲の画成側板に形成され、前記画成側板は、前記上導流部に対向することを特徴とするエアポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアポンプに関し、特に、筐体及び空気圧縮機を含み、空気圧縮機は、筐体内に収容され、筐体に取り付けられた導流機構は、空気圧縮機のモータに枢着された放熱ファンが筐体内に収容され、導流機構は、空気流を集めて導流させるとともに、放熱ファンの運転により空気流を空気圧縮機全体にスピーディに案内し、本体に熱が溜まりにくいため高いポンピング効率が得られるとともに、空気圧縮機の使用寿命を延ばすことができる、エアポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

空気圧縮機は、気体被注入物に気体を注入する装置であり、一般にエアクッション、タイヤに気体を注入するのに広く応用され、空気圧縮機が小型で、携行及び設置が容易であるとともに、手提げ式直流電源供給装置を利用するか、自動車のシガレットライターソケットに接続することにより、空気圧縮機の動力電源を供給することができるため、操作及び使用が容易である。一般に、従来の空気圧縮機の主な構成には、筐体を利用して空気圧縮機をその中に取り付ける。空気圧縮機は、モータによりピストンをシリンダー内で往復させて圧縮動作を行うと、圧縮された空気が気体被注入物まで送られ、気体を注入することができる。モータによりピストンがシリンダー内で往復運動すると、発生した高温の熱エネルギーがモータのハウジング内に溜まり、筐体内にも溜まるため、筐体から熱を速やかに放出させることが出来ず、高温となることがあった。その原因としては、モータによりロータを運転した後、電機子コア（ａｒｍａｔｕｒｅ ｃｏｒｅ）、エナメル線（ａｒｍａｔｕｒｅ ｗｉｎｄｉｎｇ）、整流子（ｃｏｍｍｕｔａｔｏｒ）などの構造が内部に設けられた電機子（ａｒｍａｔｕｒｅ）又は総称であるロータ（ｒｏｔｏｒ）は、高熱を発生させて温度を上昇させるが、特に電機子中の整流子（ｃｏｍｍｕｔａｔｏｒ）とカーボンブラシ（ｃａｒｂｏｎ ｂｒｕｓｈ）との間の接触摩擦作用により、電機子全体に高熱が発生し、高熱がカーボンブラシにカーボンが堆積し易いという欠点がある上、電流の流通に影響を与え、モータのハウジング内に溜まる高熱がハウジングの内周壁に設けられた磁石の磁力に影響を与え、磁石の磁力が減退し、それに伴ってモータの運転効率も次第に低下した。現在、低パワーのモータをエアポンプに応用した自動車タイヤのパンク緊急装置は、自動車のタイヤが破損した後、緊急に接着剤を注入してパンクを修理するとともに気体を注入することができるが、一部の国の交通法規では、高速道路を走行している自動車のタイヤがパンクなどにより破損した場合、ドライバーは、法令で定めている時間内に修理を終わらせ、自動車をその場から移動させることにより、後方から来た自動車が追突することを防いで、ドライバーの安全を確保しなければならなかった。そのため、使用するモータは短時間で破損したタイヤを修理しなければならないが、モータが高速運転されると、ロータの回転により発生する高熱のほとんどがモータの筐体内部に溜まってしまい、効率的に放熱できない状況下では、モータの運転効率が下がり、温度が一定レベルまで上昇した後、電機子中のエナメル線の絶縁物が破壊され、エナメル線の短絡が発生し、モータ全体が焼損してしまい、最悪の場合、危険が生じる虞もあった。また、空気圧縮機が筐体内に収容され、従来の組立方式では、筐体の枠部又は分離プレートのみにより空気圧縮機を支えることができるが、実質上、このような従来の筐体は、空気圧縮機全体を放熱させる構造が取り付けられておらず、従来の筐体の設計では、依然として空気圧縮機が運転中に発生させる高熱が溜まりやすく、空気圧縮機の放熱を促すことができず、空気圧縮機の運転効率が低下し、損壊してしまう問題を解決することはできなかった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の第１の課題は、筐体及び空気圧縮機を含み、空気圧縮機は、筐体内に収容され、筐体に導流機構が取り付けられ、空気圧縮機のモータに枢着された放熱ファンが筐体内に収容し得るとともに、放熱ファンの運転により発生した空気流が空気圧縮機全体に速やかに案内され、空気圧縮機に熱が溜まりにくいため、良好なポンピング効率を発揮するとともに、空気圧縮機の使用寿命を延ばす、エアポンプを提供することにある。

【0004】

本発明の第２の課題は、筐体に取り付けられた導流機構は、空気流を集めて導流し、モータに枢着された放熱ファンの運転により発生した空気流が空気圧縮機全体に速やかに案内され、空気圧縮機に熱が溜まりにくいため、良好なポンピング効率を発揮するとともに、空気圧縮機の使用寿命を延ばすことができる、エアポンプを提供することにある。

【0005】

本発明の第３の課題は、筐体に導流機構が取り付けられ、空気圧縮機のモータに枢着された放熱ファンが筐体内に収容され、放熱ファンが外部からの衝撃により損壊されることを防ぐことができる、エアポンプを提供することにある。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るエアポンプ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エアポンプを示す断面斜視図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係るエアポンプ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エアポンプの空気圧縮機が筐体に内設された状態の組立図と、放熱導流の説明図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態に係る他のエアポンプ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他のエアポンプを示す部分断面斜視図である。

【図7】図７は、本発明の一実施形態に係る他のエアポンプを示す部分断面図である。

【図8】図８は、本発明の一実施形態に係る他のエアポンプの空気圧縮機が筐体に内設されたときの組立図と、放熱導流の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

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。

【0008】

図１～図４を参照する。図１～図４に示すように、本発明の一実施形態に係るエアポンプは、少なくとも筐体及び空気圧縮機９から構成されてなる。筐体は、上蓋体１及び下ベース２から構成されてなる。空気圧縮機９は、上蓋体１及び下ベース２を組み合わせて構成された筐体内に収容され、筐体に取り付けられた導流機構は、空気圧縮機９のモータ９２に枢着された放熱ファン９１を筐体内に収容することができる。導流機構は、空気流を集めて導流し、放熱ファン９１の運転により発生した空気流が空気圧縮機９全体に速やかに案内され、空気圧縮機９に熱が溜まりにくいため、良好なポンピング効率を発揮するとともに、空気圧縮機９の使用寿命を延ばすこともできる。

【0009】

図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、上蓋体１の形状は矩形フレーム体である。パネル１０上には、空気圧縮機９の作用をオン／オフするスイッチ１１が設けられる。上蓋体１は、導流の構造設計を有する。導流の構造には、上導流部３が含まれる。上導流部３の上蓋体１のパネル１０の周囲の画成側板１２には、上凹溝部３１が凹設される。上凹溝部３１には、上半円型カバー３２が突設される。上半円型カバー３２は、外側平板３２１及び弧形カバー３２２を含む。外側平板３２１には、列配列された複数の流通孔３３が形成され、流通孔３３を有する上半円型カバー３２は、上蓋体１と一体成形される。

【0010】

図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、下ベース２は、前述した上蓋体１の矩形フレーム体と等しい形状を有し、導流構造を有してもよい。この導流構造には、下導流部４が含まれる。下導流部４の構造は、前述した上導流部３と完全に同じである。下導流部４の下ベース２のパネル２０の周囲の画成側板２１には、下凹溝部４１が凹設される。下凹溝部４１には、下半円型カバー４２が突設される。下半円型カバー４２は、外側平板４２１及び弧形カバー４２２を含む。外側平板４２１には、列配列された複数の流通孔４３が形成される。流通孔４３を有する下半円型カバー４２は、下ベース２と一体成形される。

【0011】

図３を参照する。図３に示すように、本実施形態の空気圧縮機９は、組み合わされた上蓋体１及び下ベース２に収容されると、上蓋体１及び下ベース２に設けた上導流部３及び下導流部４には、空気圧縮機９のモータ９２に枢着された放熱ファン９１が筐体内に収容され、放熱ファン９１が外部からの衝撃により損壊されることを防ぐ。上導流部３及び下導流部４は、導風開口５を共同で画成する。図４を参照する。図４は、本発明の一実施形態に係るエアポンプの空気圧縮機が筐体に内設されたときの組立図と、放熱導流の説明図である。図４に示すように、空気圧縮機９のモータ９２が放熱ファン９１に枢着されて円周に沿って旋回すると、放熱ファン９１は、外部の空気が筐体の流通孔３３，４３から導入され、互いに組み合わされて結合した上導流部３及び下導流部４により導風開口５が共同で画成され（図３を参照する）、外部の空気流が集中されて導流され、スムーズに導入される。

【0012】

図４を参照する。図４は、空気圧縮機９が筐体内に位置決めされ、空気圧縮機９のモータ９２に枢着された放熱ファン９１及び筐体の相対位置を示す図である。互いに対向した放熱ファン９１の筐体の画成側板１２，２１の表面には基準線Ａが設けられる。放熱ファン９１は、搬送前進気流領域内に設けられたバックラインを基準線Ｂと定義する。前述した複数の列配列の流通孔３３，４３は、２つの基準線Ａ，Ｂ間の領域内に形成される。放熱ファン９１が旋回するとき、複数の流通孔３３，４３を介して筐体の外側の空気が筐体内に吸引される。本実施形態の複数の流通孔３３，４３は、２つの基準線Ａ，Ｂ間の領域内の筐体の外側平板３２１，４２１上に位置する。勿論、流通孔３３，４３は、筐体の他の側板又は内板に設けられてもよいが、放熱ファン９１の前方に設けられるとともに、２つの基準線Ａ，Ｂ間の領域内に位置する限り別の場所に設けられてもよい。

【0013】

上蓋体１のパネル１０及び下ベース２のパネル２０の内壁上には、導風作用と、空気圧縮機９のモータ９２を固定する作用とを兼ね備えた上固定ブロック３４及び下固定ブロック４４が設けられる。上固定ブロック３４の中央部には、傾斜面３４１が設けられる。傾斜面３４１の左右両端には、前述した画成側板１２に向かう方向で傾斜状拡大側壁３４２，３４３が延設される（図４を併せて参照する）。傾斜面３４１及び２つの傾斜状拡大側壁３４２，３４３は、前進気流を誘引してスムーズに前進させることができる。下固定ブロック４４の実際の構造は、上固定ブロック３４（下固定ブロック４４の実際の構造は図示しない）と完全に同じである。

【0014】

上蓋体１のパネル１０及び下ベース２のパネル２０の内壁上には、互いに対応した２つの導風円弧体３５，３６（下ベース２の導風円弧体は図示しない）が設けられる。

【0015】

上蓋体１及び下ベース２の内面に設けた上固定ブロック３４及び下固定ブロック４４は、モータ９２の通風口９２ａの周壁面に当接され、上固定ブロック３４及び下固定ブロック４４の傾斜面３４１は、モータ９２の通風口９２ａに空気流を案内するとともに、前述した互いに対応した２つの導風円弧体３５，３６は、モータ９２に別途設置された通風口９２ｂに空気流を直接誘引し、通風口９２ａ，９２ｂを介して空気流を直接誘引してモータ９２内に進入させ、モータ９２内部のカーボンブラシ及び整流子の両者が摩擦して高熱部位が容易に発生し、電流が流通したエナメル線などの部位を適時放熱させることができる。

【0016】

図５～図８を参照する。図５～図８に示すように、本発明の他の実施形態では、上導流部７の上蓋体６１のパネル６１０に上凹溝部７１が直接凹設される。上凹溝部７１は、上半円型カバー７２に一体成形される。上半円型カバー７２は弧形カバーである。列配列された複数の流通孔７３は、上蓋体６１のパネル６１０の周囲の画成側板６１１に形成される。画成側板６１１は、上導流部７に対向する。

【0017】

下導流部８の具体的構造は、前述した上導流部７と完全に同じである。下導流部８の下ベース６２のパネル６２０には、下凹溝部８１が直接凹設される。下凹溝部８１は、下半円型カバー８２と一体成形される。下半円型カバー８２は、弧形カバーである。列配列された複数の流通孔８３は、下ベース６２のパネル６２０の周囲の画成側板６２１に形成される。画成側板６２１は、下導流部８に対向する。

【0018】

上蓋体６１のパネル６１０及び下ベース６２のパネル６２０の内壁上には、互いに対応した２つの導風円弧体６３，６４（下ベース６２の導風円弧体は図示されない）が設けられる。

【0019】

上述したことから分かるように、本発明の空気圧縮機９が筐体内に収容される組立方式は、筐体の枠部又は分離プレートだけで空気圧縮機９を支えるとともに、円筒型モータ９２を安定させることができ、従来の筐体では、空気圧縮機９を放熱させることができなかったが、本発明のエアポンプは、筐体及び空気圧縮機９を含み、空気圧縮機９が筐体内に収容され、筐体に取り付けられた導流機構は、空気圧縮機９のモータ９２に枢着された放熱ファン９１が筐体内に収容され、導流機構は、空気流を集めて導流するとともに、運転により発生した空気流を放熱ファン９１により空気圧縮機９全体にスピーディに案内し、空気圧縮機９に熱が溜まりにくいため、高いポンピング効率が得られるとともに、空気圧縮機９の使用寿命を延ばすことができる。

【符号の説明】

【0020】

１：上蓋体
２：下ベース
３：上導流部
４：下導流部
５：導風開口
７：上導流部
８：下導流部
９：空気圧縮機
１０：パネル
１１：スイッチ
１２：画成側板
２０：パネル
２１：画成側板
３１：上凹溝部
３２：上半円型カバー
３３：流通孔
３４：上固定ブロック
３５：導風円弧体
３６：導風円弧体
４１：下凹溝部
４２：下半円型カバー
４３：流通孔
４４：下固定ブロック
６１：上蓋体
６２：下ベース
６３：導風円弧体
６４：導風円弧体
７１：上凹溝部
７２：上半円型カバー
７３：流通孔
８１：下凹溝部
８２：下半円型カバー
８３：流通孔
９１：放熱ファン
９２：モータ
９２ａ：通風口
９２ｂ：通風口
３２１：外側平板
３２２：弧形カバー
３４１：傾斜面
３４２：傾斜状拡大側壁
３４３：傾斜状拡大側壁
４２１：外側平板
４２２：弧形カバー
６１０：パネル
６１１：画成側板
６２０：パネル
６２１：画成側板
Ａ：基準線
Ｂ：基準線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】