特許 7458531 空気圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-21

(45)【発行日】2024-03-29

(54)【発明の名称】空気圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04B 39/10 20060101AFI20240322BHJP

   F04B 41/00 20060101ALI20240322BHJP

【ＦＩ】

F04B39/10 E

F04B41/00 Z

【請求項の数】 10

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023073763

(22)【出願日】2023-04-27

【審査請求日】2023-04-27

(31)【優先権主張番号】111141798

(32)【優先日】2022-11-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】512278618

【氏名又は名称】已久工業股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100204490

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 葉子

(72)【発明者】

【氏名】周 文三

(72)【発明者】

【氏名】周 承賢

【審査官】山崎 孔徳

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３２４２５８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－０１１６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－２００８２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ３９／１０

Ｆ０４Ｂ ４１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングを含むシリンダであって、前記ハウジングは空気出口端部を含み、前記空気出口端部は、底壁、前記底壁から突出する環状側壁、及び仕切構造を含み、前記仕切構造は環状側壁を異なるタイミングの異なる空気入力状態を有する第１のキャビティと第２のキャビティに分割し、前記底壁は、前記第１のキャビティと連通する第１の空気出口と、前記第２のキャビティと連通する第２の空気出口とを備える前記シリンダと、
前記空気出口端部を覆い、前記第１のキャビティと連通する少なくとも１つの第１の貫通孔と、前記第２のキャビティと連通する少なくとも１つの第２の貫通孔とを備えるシリンダ内側カバーと、
前記シリンダ内側カバー上に配置され、前記第１のキャビティ内に配置される第１のバルブ群であって、前記第１の空気出口が前記第１のキャビティと連通するように、底壁に移動可能に当接して、前記第１の空気出口を封止するか、又は前記底壁から離れるように移動する前記第１のバルブ群と、
前記シリンダ内側カバー上に配置され、前記第２のキャビティ内に配置される第２のバルブ群であって、前記第２の空気出口が前記第２のキャビティと連通するように、底壁に移動可能に当接して、前記第２の空気出口を封止するか、又は前記底壁から離れるように移動する第２のバルブ群と、
前記シリンダ内側カバー及び前記空気出口端部を覆い、前記ハウジングに固定されたシリンダ外側カバーであって、前記シリンダ外側カバーと前記シリンダ内側カバーとの間に蓄圧室が形成され、前記シリンダ内側カバーの少なくとも１つの第１の貫通孔及び少なくとも１つの第２の貫通孔は、前記蓄圧室と連通し、前記蓄圧室と連通する少なくとも１つのマニホールドを備える前記シリンダ外側カバーと、
を備える空気圧縮機。

【請求項2】

前記シリンダ内側カバーは、カバー本体と、前記カバー本体から突出する第１の位置決めロッドと第２の位置決めロッドとを備え、前記第１のバルブ群は、第１の弾性部材と第１のバルブ部材とを備え、前記第１のバルブ部材は、第１のバルブシート及び第１の突出ロッドを含み、前記第１の弾性部材は、前記第１の突出ロッド及び前記第１の位置決めロッド上に装着され、前記カバー本体と前記第１のバルブシートとの間に配置され、前記第２のバルブ群は、第２の弾性部材及び第２のバルブ部材を含み、前記第２のバルブ部材は、第２のバルブシート及び第２の突出ロッドとを含み、前記第２の弾性部材は、前記第２の突出ロッド及び前記第２の位置決めロッド上に装着され、前記カバー本体と前記第２のバルブシートとの間に配置される、
請求項１に記載の空気圧縮機。

【請求項3】

前記第１のバルブシートのサイズは、前記第２のバルブシートのサイズ以上であり、前記第１の空気出口のサイズは、前記第２の空気出口のサイズ以上である、
請求項２に記載の空気圧縮機。

【請求項4】

前記第１のバルブシート及び前記第２のバルブシートが前記底壁に当接したとき、前記第１の突出ロッドと前記第１の位置決めロッドとの間の距離は、前記第２の突出ロッドと前記第２の位置決めロッドとの間の距離以上である、
請求項２に記載の空気圧縮機。

【請求項5】

前記第１の弾性部材の弾性係数は、前記第２の弾性部材の弾性係数以下である、
請求項２に記載の空気圧縮機。

【請求項6】

前記少なくとも１つの第２の貫通孔の面積の合計は、前記第２の空気出口の面積よりも大きい、
請求項１に記載の空気圧縮機。

【請求項7】

前記環状側壁及び前記仕切構造が、前記シリンダ内側カバーに当接する、
請求項１に記載の空気圧縮機。

【請求項8】

前記シリンダ外側カバーは、上部と、前記上部に接続される上部環状部と、前記上部から離れた下部環状部と、前記上部環状部と前記下部環状部とに接続された曲げる部と、を備え、前記少なくとも１つのマニホールドは、前記上部環状部又は前記上部に形成され、前記蓄圧室は前記上部と前記上部環状部と前記シリンダ内側カバーとの間に形成され、前記環状側壁は前記下部環状部に位置し、前記シリンダ内側カバーは前記曲げる部に当接する、
請求項１に記載の空気圧縮機。

【請求項9】

前記ハウジングは、第１の係合部を備え、前記シリンダ外側カバーは、前記第１の係合部に対応する第２の係合部を備え、前記シリンダ外側カバーは、前記第１係合部が前記第２係合部に固定されるように、前記空気出口端部の軸線に沿って前記空気出口端部に対して回転するか、又は空気出口端部に圧入される、
請求項１に記載の空気圧縮機。

【請求項10】

複数の機能アセンブリをさらに備え、前記少なくとも１つのマニホールドは、複数のマニホールドを備え、前記複数のマニホールドは、前記複数の機能アセンブリにそれぞれ接続され、前記複数の機能アセンブリは、空気パイプ、圧力計、圧力リリーフバルブ、及びセーフティバルブのうちの少なくとも２つを備える、
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、空気圧縮機に関し、特に安定した良好な性能を有する空気圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

今日、空気圧縮機は普遍的な製品であり、空気圧縮機をより安定して動作させ、優れた性能を発揮させる方法が当業者によってさらに探求されなければならない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、安定して動作することができ、良好な性能を有する空気圧縮機を提供する。

【発明を解決するための手段】

【0004】

本発明の空気圧縮機は、シリンダと、シリンダ内側カバーと、第１のバルブ群と、第２のバルブ群と、シリンダ外側カバーと、を含む。シリンダは、ハウジングを含む。ハウジングは、空気出口端部を含む。空気出口端部は、底壁と、底壁から突出する環状側壁と、仕切構造とを含む。仕切構造は、環状側壁を異なるタイミングの異なる空気入力状態を有する第１のキャビティと第２のキャビティに分割する。底壁は、第１のキャビティと連通する第１の空気出口と、第２のキャビティと連通する第２の空気出口とを含む。シリンダ内側カバーは、空気出口端部を覆い、第１のキャビティに連通する少なくとも１つの第１の貫通孔と、第２のキャビティに連通する少なくとも１つの第２の貫通孔とを含む。第１のバルブ群は、シリンダ内側カバーに配置され、第１のキャビティ内に配置される。第１のバルブ群は、第１の空気出口が第１のキャビティと連通するように、底壁に移動可能に当接して第１の空気出口を封止するか、又は底壁から離れるように移動する。第２のバルブ群は、シリンダ内側カバーに配置され、第２のキャビティ内に配置される。第２のバルブ群は、第２の空気出口が第２のキャビティと連通するように、底壁に移動可能に当接して、第２の空気出口を封止するか、又は底壁から離れるように移動する。シリンダ外側カバーは、シリンダ内側カバー及び空気出口端部を覆い、ハウジングに固定される。シリンダ外側カバーとシリンダ内側カバーとの間に蓄圧室が形成され、シリンダ内側カバーの少なくとも１つの第１の貫通孔及び少なくとも１つの第２の貫通孔が蓄圧室に連通する。シリンダ外側カバーは、蓄圧室に連通する少なくとも１つのマニホールドを含む。

【0005】

本発明の一実施形態において、シリンダ内側カバーは、カバー本体と、第１の位置決めロッドと、カバー本体から突出する第２の位置決めロッドと、を含む。第１のバルブ群は、第１の弾性部材と第１のバルブ部材とを含む。第１のバルブ部材は、第１のバルブシートと第１の突出ロッドとを含む。第１の弾性部材は、第１の突出ロッド及び第１の位置決めロッドに装着され、カバー本体と第１のバルブシートとの間に配置される。第２バルブ群は、第２の弾性部材と第２のバルブ部材とを含む。第２のバルブ部材は、第２のバルブシート及び第２の突出ロッドを含む。第２の弾性部材は、第２の突出ロッド及び第２の位置決めロッドに装着され、カバー本体と第２のバルブシートとの間に配置される。

【0006】

本発明の一実施形態において、第１のバルブシートのサイズは、第２のバルブシートのサイズ以上であり、第１の空気出口のサイズは、第２の空気出口のサイズ以上である。

【0007】

本発明の一実施形態において、第１のバルブシート及び第２のバルブシートが底壁に当接するとき、第１の突出ロッドと第１の位置決めロッドとの間の距離は、第２の突出ロッドと第２の位置決めロッドとの間の距離以上である。

【0008】

本発明の一実施形態において、第１の弾性部材の弾性係数は、第２の弾性部材の弾性係数以下である。

【0009】

本発明の一実施形態において、少なくとも１つの第２の貫通孔の面積の合計は、第２の空気出口の面積よりも大きい。

【0010】

本発明の一実施形態において、環状側壁及び仕切構造は、シリンダ内側カバーに当接する。

【0011】

本発明の一実施形態において、シリンダ外側カバーは、上部と、上部に接続された上部環状部と、上部から離れた下部環状部と、を備え、上部環状部と下部環状部に接続された曲げる部と、を備える。少なくとも１つのマニホールドが上部環状部又は上部に形成され、蓄圧室が上部、上部環状部及びシリンダ内側カバーの間に形成される。環状側壁は下部環状部に位置し、シリンダ内側カバーは曲げる部に当接する。

【0012】

本発明の一実施形態において、ハウジングは第１の係合部を備え、シリンダ外側カバーは、第１の係合部に対応する第２の係合部を備える。シリンダ外側カバーを空気出口端部に対して回転させたり、空気出口端部の軸線に沿って空気出口端部に圧入したりすることにより、第１係合部が第２係合部に固定される。

【0013】

本発明の一実施形態において、空気圧縮機は、複数の機能アセンブリをさらに備える。少なくとも１つのマニホールドは複数のマニホールドを備え、マニホールドはそれぞれ機能アセンブリに接続される。機能アセンブリは、空気パイプ、圧力計、圧力リリーフバルブ、及びセーフティバルブのうちの少なくとも２つを備える。

【発明の効果】

【0014】

上記に基づいて、本発明の空気圧縮機は、シリンダのハウジングの空気出口端部に仕切構造を採用して、環状側壁を第１のキャビティと第２のキャビティに分割し、それによって、第１のキャビティ及び第２のキャビティ内の気流が互いに干渉する可能性を効果的に低減し、第１のキャビティ及び第２のキャビティ内に配置された第１のバルブ群及び第２のバルブ群の予期せぬ動きの可能性を低減する。このようにして、第１のバルブ群及び第２バルブ群は安定して動作することができ、安定して良好な性能を発揮する。また、シリンダ外側カバーとシリンダ内側カバーとの間に蓄圧室が形成され、第１のキャビティ及び第２のキャビティは、シリンダ内側カバーの第１の貫通孔及び第２の貫通孔を介して蓄圧室に連通する。シリンダ外側カバーは、蓄圧室に連通する少なくとも１つのマニホールドを含む。蓄圧室は、第１のキャビティ及び第２のキャビティから排出される高圧空気を収集し、衝撃波を緩衝し、気圧を安定させる機能を果たす。したがって、マニホールドから排出される空気の圧力は安定する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る空気圧縮機の外観を示す概略図である。

【図2】図１のハウジングを隠した概略図である。

【図3】図２の概略分解図である。

【図4】図２の概略部分断面図である。

【図5】図４の部分拡大図である。

【図6】気流によって押し開かれた図５の第１のバルブ群と第２のバルブ群の概略図である。

【図7】気流によって押し開かれた図５の第２バルブ群の概略図である。

【図8】図３のシリンダの空気出口端部及びシリンダ内側カバーの概略図である。

【図9】図１のシリンダ外側カバーをシリンダのハウジングに固定する工程の概略図である。

【図10】図１のシリンダ外側カバーをシリンダのハウジングに固定する工程の概略図である。

【図11】図１のシリンダ外側カバーをシリンダのハウジングに固定する工程の概略図である。

【図12】図１のシリンダ外側カバーをシリンダのハウジングに固定する工程の別の概略図である。

【図13】図１のシリンダ外側カバーをシリンダのハウジングに固定する工程の別の概略図である。

【図14】図１のシリンダ外側カバーをシリンダのハウジングに固定する工程の別の概略図である。

【図15】本発明の別の実施形態による空気圧縮機の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、本発明の一実施形態に係る空気圧縮機の外観を示す概略図である。図１を参照されたい。本実施形態では、空気圧縮機１００の機能アセンブリ１９０（空気パイプなど）、機能アセンブリ１９２（圧力計など）、及び点火コネクタ１０２がハウジング１０１から露出している。例えば、空気圧縮機１００は、車両のタイヤを膨張させるために適用することができ、タイヤの気圧を表示し、点火コネクタ１０２を介して電源を提供することができる。無論、空気圧縮機１００の応用及び電源は、これに限定されない。

【0017】

図２は、図１のハウジング隠した概略図である。図３は、図２の概略分解図である。図３は、図２の概略分解図である。図４は、図2の概略部分断面図である。図５は、図４の部分拡大図である。図２から図５を参照されたい。本実施形態の空気圧縮機１００は、シリンダ１１０と、シリンダ内側カバー１４０（図３参照）と、第１のバルブ群１５０（図３参照）と、第２のバルブ群１６０（図３参照）と、シリンダ外側カバー１７０と、を含む。

【0018】

図３に示すように、シリンダ１１０のハウジング１１２は空気出口端部１１４を含む。図５に示すように、空気出口端部１１４は、底壁１２０と、底壁１２０から突出する環状側壁１３０と、仕切構造１３２とを含む。仕切構造１３２は、環状側壁１３０を第１のキャビティ１３４と第２のキャビティ１３４とに分割する。底壁１２０は、第１のキャビティ１３４と連通する第１の空気出口１２２と、第２のキャビティ１３６と連通する第２の空気出口１２４とを含む。

【0019】

シリンダ内側カバー１４０は、空気出口端部１１４を覆い、環状側壁１３０及び仕切構造１３２は、シリンダ内側カバー１４０に当接して、第１のキャビティ１３４を第２のキャビティ１３６から確実に分離する。シリンダ内側カバー１４０は、カバー本体１４１、少なくとも１つの第１の貫通孔１４２及び少なくとも１つの第２の貫通孔１４３を含む。少なくとも１つの第１の貫通孔１４２は、カバー本体１４１を貫通し、第１のキャビティ１３４と連通し、少なくとも１つの第２の貫通孔１４３は、カバー本体１４１を貫通し、第２のキャビティ１３６と連通する。

【0020】

本実施形態では、例えば、第１の貫通孔１４２の数は２つ、第２の貫通孔１４３の数は２つであるが、第１の貫通孔１４２及び第２の貫通孔１４３の数はこれに限定されない。本実施形態では、第１の貫通孔１４２と第２の貫通孔１４３の数とサイズは同じであるが、別の実施形態では、第１の貫通孔１４２と第２の貫通孔１４３の数とサイズも異なっていてもよい。

【0021】

また、シリンダ内側カバー１４０は、第１の位置決めロッド１４４と第２の位置決めロッド１４５とを含み、第１の位置決めロッド１４４と第２の位置決めロッド１４５は、カバー本体１４１から底壁１２０に向かって突出している。

【0022】

第１のバルブ群１５０は、シリンダ内側カバー１４０上に配置され、第１のキャビティ１３４内に配置される。第１のバルブ群１５０は、第１の空気出口１２２が第１のキャビティ１３４と連通するように、底壁１２０に対して移動可能に当接して、第１の空気出口１２２を封止するか、又は底壁１２０から離れるように移動する。具体的には、本実施形態では、第１のバルブ群１５０は、第１の弾性部材１５２及び第１のバルブ部材１５４を含み、第１のバルブ部材１５４は、第１のバルブシート１５６及び第１の突出ロッド１５８を含む。第１の弾性部材１５２は第１の突出ロッド１５８に装着され、第１の位置決めロッド１４４はカバー本体１４１と第１のバルブシート１５６との間に位置する。

【0023】

第２のバルブ群１６０は、シリンダ内側カバー１４０上に配置され、第２のキャビティ１３６内に位置する。第２のバルブ群１６０は、第２の空気出口１２４が第２のキャビティ１３６と連通するように、底壁１２０に対して移動可能に当接して、第２の空気出口１２４を封止するか、又は底壁１２０から離れるように移動する。具体的には、本実施形態では、第２のバルブ群１６０は、第２の弾性部材１６２及び第２のバルブ部材１６４を含み、第２のバルブ部材１６４は、第２のバルブシート１６６及び第２の突出ロッド１６８を含む。第２の弾性部材１６２は第２の突出ロッド１６８に装着され、第２の位置決めロッド１４５はカバー本体１４１と第２のバルブシート１６６との間に位置する。

【0024】

本実施形態では、第１の空気出口１２２のサイズＳ１は、第２の空気出口１２４のサイズＳ２よりも大きく、第１のバルブシート１５６のサイズＳ３は、第２のバルブシート１６６のサイズＳ４よりも大きく、それらは異なる空気出力の量を有する。無論、サイズの関係は上記に限定されない。他の実施形態では、第１の空気出口１２２のサイズＳ１は、第２の空気出口１２４のサイズＳ２と等しくてもよく、第１のバルブシート１５６のサイズＳ３は、第２のバルブシート１６６のサイズＳ４と等しくてもよい。

【0025】

また、本実施形態では、第１の弾性部材１５２の弾性係数は、第２の弾性部材１６２の弾性係数よりも小さく、そのような設計により、第１のバルブシート１５６は、第２のバルブシート１６６よりも容易に押し開かれる。このようにして、シリンダ１１０は、最初に第１の空気出口１２２から空気を排出することができ、シリンダ１１０によって提供される気圧が上昇すると、第２のバルブシート１６６も押し開かれ、シリンダ１１０は第１の空気出口１２２及び第２の空気出口１２４を介して同時に空気を排出することができ、これにより、空気圧縮機１００は、異なるタイミングで異なる空気出力を有することができる。

【0026】

さらに、第１の空気出口１２２のサイズが大きいため、シリンダ１１０は、最初に空気を排出するために第１の空気出口１２２のみを使用するが、シリンダ１１０は、最初の急速な膨張の段階での必要性を満たすために依然として大きな空気出力を有することができる。

【0027】

無論、他の実施形態では、第１の弾性部材１５２の弾性係数は、第２の弾性部材１６２の弾性係数と等しくてもよく、これにより、シリンダ１１０は、最初に第１の空気出口１２２及び第２の空気出口１２４から同時に空気を排出して、最大の空気出力を達成することができる。

【0028】

さらに、本実施形態では、第１のバルブシート１５６及び第２のバルブシート１６６が底壁１２０に当接するとき、第１の突出ロッド１５８と第１の位置決めロッド１４４との間の距離Ｄ１は、第２の突出ロッド１６８と第２の位置決めロッド１４５との間の距離Ｄ２以上である。そのような設計により、第１のバルブシート１５６の可動ストロークを第２のバルブシート１６６の可動ストローク以上にし、より多くの空間を残して、第１の空気出口１２２を通過する空気がより速く第１のキャビティ１３４に流れ込み、空気の出力効率を向上させることができる。無論、サイズの関係は上記に限定されない。

【0029】

シリンダ外側カバー１７０は、シリンダ内側カバー１４０及び空気出口端部１１４を覆い、ハウジング１１２に固定される。シリンダ外側カバー１７０とシリンダ内側カバー１４０との間に蓄圧室１８０が形成される。具体的には、図５に示すように、シリンダ外側カバー１７０は、上部１７０１と、上部１７０１に接続された上部環状部１７０２と、上部１７０１から離れた下部環状部１７０３と、上部環状部１７０２及び下部環状部１７０３に接続された曲げる部１７０４とを含む。蓄圧室１８０は、シリンダ内側カバー１４０の上部１７０１と上部環状部１７０２とカバー本体１４１との間に形成される。環状側壁１３０は下部環状部１７０３に位置し、シリンダ内側カバー１４０は曲げる部１７０４に当接する。

【0030】

シリンダ内側カバー１４０の第１の貫通孔１４２（図３参照）及び第２の貫通孔１４３（図３参照）は、蓄圧室１８０に連通する。したがって、蓄圧室１８０は、第１のキャビティ１３４及び第２のキャビティ１３６から排出される高圧空気を収集し、衝撃波を緩衝し、気圧を安定させる機能を果たす。

【0031】

また、空気圧縮機１００は、空気出口端部１１４とシリンダ外側カバー１７０との間の封止状態を維持するために、空気出口端部１１４とシリンダ外側カバー１７０との間に配置された封止リング１８２をさらに含む。

【0032】

なお、本実施形態では、空気出口端部１１４の環状側壁１３０は、仕切構造１３２によって第１のキャビティ１３４と第２のキャビティ１３６とに分割され、環状側壁１３０と仕切構造１３２はシリンダ内側カバー１４０に当接する。第１のキャビティ１３４及び第２のキャビティ１３６は、異なるタイミングの異なる空気入力状態を有し得るので、そのような設計により、第１のキャビティ１３４及び第２のキャビティ１３６を十分に分離し、これにより、第１のキャビティ１３４と第２のキャビティ１３６との間の気流の干渉を効果的に回避する。

【0033】

また、環状側壁１３０及び仕切構造１３２は、第１のバルブ部材１５４及び第２のバルブ部材１６４の可動境界を画定し、それによって、第１のバルブ部材１５４及び第２のバルブ部材１６４が境界の外側に落下することなく適切に移動することを効果的に促進する。このように、第１のバルブシート１５６と第２のバルブシート１６６が戻って底壁１２０に当接すると、第１のバルブシート１５６及び第２のバルブシート１６６は、第１の空気出口１２２及び第２の空気出口１２４を完全に封止して、空気漏れを回避することができる。

【0034】

また、図３に戻ると、シリンダ外側カバー１７０は、蓄圧室１８０と連通する少なくとも１つのマニホールド１７４、１７５、及び１７６を含む。本実施形態では、少なくとも１つのマニホールド１７４、１７５、及び１７６は、シリンダ外側カバー１７０の上部環状部１７０２上に形成される（図５参照）。他の実施形態では、マニホールドはまた、シリンダ外側カバー１７０の上部１７０１（図５参照）上に形成されてもよい。本実施形態では、マニホールド１７４、１７５、１７６の数は、例えば３つである。図３に示されるように、空気圧縮機１００は、複数の機能アセンブリ１９０、１９２、及び１９４を含み、これらのマニホールド１７４、１７５、及び１７６は、これらの機能アセンブリ１９０、１９２、及び１９４にそれぞれ接続され、機能アセンブリ１９０、１９２、１９４のそれぞれは、例えば、空気パイプ、圧力計、圧力リリーフバルブ又はセーフティバルブである。

【0035】

具体的には、３つのマニホールド１７４、１７５、及び１７６は、機能アセンブリ１９０（空気パイプ）、機能アセンブリ１９２（圧力計）、及び機能アセンブリ１９４（セーフティバルブ）にそれぞれ接続される。無論、機能アセンブリ１９０、１９２、及び１９４の種類、及びマニホールド１７４、１７５、及び１７６の数は、これに限定されない。また、蓄圧室１８０が衝撃波を緩衝し、気圧を安定させる機能を果たすため、マニホールド１７４、１７５、１７６の出口圧力が変動せず、安定した高圧を出力することができる。

【0036】

以下、空気圧縮機１００の稼働状態について説明する。

【0037】

図６は、気流によって押し開かれた図５の第１バルブ群と第２バルブ群の概略図である。図６を参照されたい。空気圧縮機１００の稼働開始後、第１バルブシート１５６及び第２バルブシート１６６は、シリンダ１１０内の空気によって押し開かれ、図６の右方向に移動する。第１の空気出口１２２及び第２の空気出口１２４は封止されていないので、この段階ではポンピング率が高く、速いポンピング効果が得られる。

【0038】

なお、一定時間膨張した後、膨張可能物体（タイヤなど）にはすでに一定の圧力がかかっている。この段階で、シリンダ１１０のピストン１１１の往復運動中に、ピストン１１１が空気出口端部１１４から離れる方向（図６の左方向）に移動すると、ピストン１１１と空気出口端部１１４との間の距離が増加する。この場合、シリンダ１１０内の空気圧が徐々に低下し、蓄圧室１８０内の空気圧がシリンダ１１０内の空気圧よりも高くなるため、蓄圧室１８０内の高圧空気が空気出口端部１１４に逆流し、第１のバルブシート１５６及び第２のバルブシート１６６を押し、さらに、第１の弾性部材１５２及び第２の弾性部材１６２の弾性力が、第１のバルブシート１５６及び第２のバルブシート１６６を押す。これにより、第１のバルブシート１５６及び第２のバルブシート１６６が底壁１２０にしっかりと当接して（図５参照）、空気がシリンダ１１０に逆流するのを防止するように、空気出口端部１１４とシリンダ１１０の内側との間の連通を閉じることができる。

【0039】

戻り空気によって第１のバルブ部材１５４に提供される推力は、第１のキャビティ１３４に逆流する気圧と、底壁１２０が位置する平面に投影された第１バルブシート１５６の投影面積との積である。本実施形態では、第１のバルブシート１５６のサイズＳ３（図５を参照）が大きく、戻り空気によって第１のバルブ部材１５４に提供される推力が比較的大きいため、第１のバルブシート１５６はより容易に押し戻されて、底壁１２０に当接し、空気が第１の空気出口１２２からシリンダ１１０に逆流するのを防ぐために、第１の空気出口１２２を封止する。

【0040】

さらに、本実施形態では、第２の突出ロッド１６８と第２の位置決めロッド１４５との間の距離Ｄ２（図５参照）がより小さくてもよく、つまり、第２のバルブシート１６６のストロークがより短いため、第２のバルブシート１６６は、比較的迅速に底壁１２０に当接するように押し戻され得る。さらに、第２の弾性部材１６２の弾性係数は、第１の弾性部材１５２の弾性係数以上であるため、第２の弾性部材１６２は、より大きな弾性力を第２のバルブシート１６６に提供することができ、それによって、第２のバルブシート１６６が前方に押し出され、より迅速に底壁１２０に当接することができる。上記の設計は、空気が第２の空気出口１２４からシリンダ１１０に逆流するのを効果的に防止することができる。

【0041】

他方、膨張可能物体がある期間膨張し、すでに比較的高い圧力を有しているとき、膨張可能物体を膨張し続けることが依然として必要である場合、シリンダ１１０内の空気によって第１のバルブ部材及び第２のバルブ部材１６４に提供される推力は、第１のバルブ部材１５４及び第２のバルブ部材１６４を押し開くために、第１のバルブ部材１５４及び第２のバルブ部材１６４への戻り空気の推力、ならびに第１の弾性部材１５２及び第２の弾性部材１６２によって提供される弾性力よりも大きくなければならない。

【0042】

ここで、シリンダ１１０内の空気によって第１のバルブ部材１５４に提供される推力は、シリンダ１１０内の圧力と第１の空気出口１２２の面積との積である。戻り空気によって第１のバルブ部材１５４に提供される推力は、第１のキャビティ１３４に逆流する気圧と、底壁１２０が位置する平面に投影された第１バルブシート１５６の投影面積との積である。第１の弾性部材１５２によって提供される弾性力は、弾性係数と第１の弾性部材１５２の変形量との積である。

【0043】

同様に、シリンダ１１０内の空気によって第２のバルブ部材１６４に提供される推力は、シリンダ１１０内の圧力と第２の空気出口１２４の面積との積である。戻り空気によって第２のバルブ部材１６４に提供される推力は、第２のキャビティ１３６に逆流する気圧と、底壁１２０が位置する平面に投影された第２のバルブシート１６６の投影面積との積である。第２の弾性部材１６２によって提供される弾性力は、弾性係数と第２の弾性部材１６２の変形量との積である。

【0044】

図７は、気流によって押し開かれた図５の第２のバルブ群の概略図である。図７を参照されたい。本実施形態では、第２のバルブシート１６６は、特により小さいサイズを有するように設計されている。第２バルブシート１６６は、第１バルブシート１５６と比較して、底壁１２０が位置する平面に投影された投影面積が小さい。したがって、第２のバルブシート１６６は戻り空気から受ける推力が少なくなり、シリンダ１１０内の空気が第２のバルブシート１６６をより容易に押し開くことができる。たとえ第１のバルブシート１５６が依然として第１の空気出口１２２を封止していても、シリンダ１１０は依然として第２の空気出口１２４を通して空気を排出し、膨張可能物体を膨張させ続けることができる。

【0045】

また、一実施形態では、第２の弾性部材１６２の弾性係数は、第１の弾性部材１５２の弾性係数以下であってもよく、そのような設計により、第２の弾性部材１６２によって第２のバルブシートに提供される弾性力を減少させることができる。このようにして、シリンダ１１０内の空気は、第２のバルブシート１６６をより容易に押し開くことができ、したがって、低圧ポンピング段階における空気出力速度を増加させることができる。

【0046】

図８は、図３のシリンダの空気出口端部及びシリンダ内側カバーの概略図である。図８を参照されたい。本実施形態では、２つの第２の貫通孔１４３の面積の合計は、第２の空気出口１２４の面積よりも大きい。そのような設計により、第２のキャビティ１３６内の空気がよりスムーズに蓄圧室１８０に流れることができる。シリンダ１１０がより小さなサイズの第２の空気出口１２４からのみ空気を排出する場合、上記の設計は、第２のキャビティ１３６内の空気が蓄圧室１８０に流れる際の抵抗を低減し、空気の排出効率を改善するのに役立つ。無論、他の実施形態では、２つの第１の貫通孔１４２の面積の合計は、第１の空気出口１２２の面積よりも大きくてもよい。

【0047】

図示しない実施形態では、空気圧縮機１００が高圧を必要としない膨張可能物体（浮き輪など）に適用される場合、膨張可能物体内の空気が逆流する可能性は低い。この場合、第１のバルブシート１５６のサイズは第２のバルブシート１６６のサイズと等しくてもよく、第１の空気出口１２２のサイズは第２の空気出口１２４のサイズと等しくてもよい。第１の突出ロッド１５８と第１の位置決めロッド１４４との間の距離は、第２の突出ロッド１６８と第２の位置決めロッド１４５との間の距離と等しくてもよい。本実施形態では、シリンダ１１０は２つの空気出口を含むので、より大きな空気出口面積を提供することができ、これによりポンピング率を高め、優れた性能を実現する。無論、空気出口、キャビティ、及びバルブ群の数は２つに限定されない。

【0048】

本実施形態では、第１の空気出口１２２及び第２の空気出口１２４のサイズ、第１のバルブシート１５６及び第２のバルブシート１６６のサイズ、第１の弾性部材１５２及び第２の弾性部材１６２の弾性係数等の設計により、空気圧縮機１００は、最適な出力及びエネルギー消費比を得るために、異なる増圧段階で適時に適切な量だけシリンダ１１０から高圧を導出することができる。

【0049】

以上の説明から分かるように、本発明の空気圧縮機１００のシリンダ１１０の空気出口端部１１４は、２つ以上の空気出口及び対応するバルブ部材を有するように設計し、バルブのバルブシート、突出ロッド及び弾性部材は、同一又は異なるサイズ及び機械的特性を有するように設計することができ、バルブシートの開閉状態、速度及び移動ストロークに影響を与える。このようにして、空気圧縮機１００は、最適な出力及びエネルギー消費率を得るために、異なる増圧段階で適切な量だけシリンダ１１０から適時に高圧を導出することができる。さらに、空気出口端部１１４は、環状側壁１３０及び仕切構造１３２を介して、互いに独立した第１のキャビティ１３４及び第２のキャビティ１３６（又はより多くのキャビティ）を画定する。第１のキャビティ１３４及び第２のキャビティ１３６は、異なる空気入力タイミングを有し、独立した第１のキャビティ１３４及び第２のキャビティ１３６は、第１のバルブシート１５６及び第２のバルブシート１６６の移動軌道を確保しながら、空気の流れが互いに干渉して第１のバルブシート１５６及び第２のバルブシート１６６が異常に開閉するのを防ぐことができる。したがって、本発明の空気圧縮機１００は、安定した空気出力状態を提供し、良好な性能を達成することができる。さらに、第１のキャビティ１３４及び第２のキャビティ１３６内の空気は、蓄圧室１８０に流れ、蓄圧室１８０は、空気を収集して衝撃波を緩衝し、気圧を安定させる機能を果たし、これにより、空気圧縮機１００は安定した高圧を提供することができる。シリンダ外側カバー１７０上の複数のマニホールドは、異なる機能アセンブリ１９０、１９２、及び１９４を接続して、複数の機能を提供する。

【0050】

図９から図１１は、図１のシリンダ外側カバーをシリンダのハウジングに固定する工程の概略図である。図９から図１１を参照されたい。本実施形態では、ハウジング１１２は、第１の係合部１１６を含み、シリンダ外側カバー１７０は、第１の係合部１１６に対応する第２の係合部１７２を含む。第１の係合部１１６は、例えばフックであり、第２の係合部１７２は、例えばフックにより係合可能な板状の構造体である。さらに、本実施形態では、ハウジング１１２は、任意に、第３の係合部１１７を含んでもよく、シリンダ外側カバー１７０は、第３の係合部１１７に対応する第４の係合部１７３を含む。第４の係合部１７３は、例えばフックであり、第３の係合部１１７は、例えば、フックにより係合可能な板状の構造体である。

【0051】

本実施形態において、シリンダ外側カバー１７０をシリンダ１１０のハウジング１１２に固定する際には、前掲の図９から図１０に示すように、第２の係合部１７２が第１の係合部１１６とずれ、第４の係合部１７３が第３の係合部１１７とずれるような角度でシリンダ外側カバー１７０がハウジング１１２に接近する。その後、図１０から図１１に示すように、シリンダ外側カバー１７０が空気出口端部１１４に対して回転することにより、第１の係合部１１６が第２の係合部１７２に固定され、第３の係合部１１７が第４の係合部１７３に固定される。したがって、シリンダ外側カバー１７０は、ハウジング１１２から容易に組み立て及び分解することができる。

【0052】

図１２から図１４は、図１のシリンダ外側カバーをシリンダのハウジングに固定する工程の別の概略図である。なお、第３の係合部１１７と第４の係合部１７３との間の係合プロセスは、図１２から図１４の視野角から明確に観察できるが、第３の係合部１１７と第４の係合部１７３とは、同様の概念に基づいて設計されていることに留意されたい。以下、第３の係合部１１７及び第４の係合部１７３を例として直接説明をする。

【0053】

図１２から１４を参照すると、本実施形態では、第４の係合部１７３（フック）は円弧面１７８又は傾斜面を有する。図１３に示すように、シリンダ外側カバー１７０を空気出口端部１１４の軸線Ａに沿って空気出口端部１１４に圧入する過程において、第４の係合部１７３の円弧面１７８が第３の係合部１１７の縁に嵌合する。したがって、第４の係合部１７３は、第４の係合部１７３が第３の係合部１１７を通過するまで変形する。そして、第４の係合部１７３は、図１４に示されるように復元して、第３の係止部１１７に係止して固定が完成する。

【0054】

したがって、本実施形態のシリンダ外側カバー１７０は、２つの方法でシリンダ１１０のハウジング１１２に固定される。明らかに、他の実施形態において、シリンダ外側カバー１７０をシリンダ１１０のハウジング１１２に固定する方法は、上記の方法の１つに過ぎない。また、シリンダ外側カバー１７０とハウジング１１２との係合部の形状や数はこれに限定されない。

【0055】

図１５は、本発明の別の実施形態による空気圧縮機の概略図である。図１５を参照されたい。前掲の実施形態と比較すると、本実施形態の空気圧縮機１００ａのシリンダ外側カバー１７０ａは、マニホールドの位置及び数が異なる。本実施形態のシリンダ外側カバー１７０ａのマニホールド１７７の１つは、上部１７０１に位置しているが、マニホールドの位置及び数はこれに限定されない。ユーザは、必要性と空気圧縮機のハウジングの内部スペースに応じて、必要なシリンダ外側カバーを選択することができる。

【0056】

また、シリンダ外側カバー１７０ａに接続される機能アセンブリの種類は異なっていてもよい。図２おいて、機能アセンブリ１９２は機械式圧力計であり、そのポインタ（図示せず）が回転して圧力を示す。図１５において、機能アセンブリ１９６は別の圧力計であり、そのインジケータは動きによって圧力を示すことができる。無論、機能アセンブリの種類や形態はこれに限定されない。

【0057】

以上をまとめると、本発明の空気圧縮機は、シリンダのハウジングの空気出口端部に仕切構造を採用して、環状側壁を第１のキャビティと第２のキャビティとに分割することにより、第１のキャビティ及び第２のキャビティ内の気流が互いに干渉する可能性を効果的に低減し、第１のキャビティ及び第２のキャビティ内に配置された第１のバルブ群及び第２のバルブ群の予期せぬ動きの可能性を低減する。このようにして、第１のバルブ群及び第２のバルブ群は安定して動作することができ、安定して良好な性能を提供する。また、シリンダ外側カバーとシリンダ内側カバーとの間に蓄圧室が形成され、第１のキャビティ及び第２のキャビティは、シリンダ内側カバーの第１の貫通孔及び第２の貫通孔を介して蓄圧室に連通する。シリンダ外側カバーは、蓄圧室に連通する少なくとも１つのマニホールドを含む。蓄圧室は、第１のキャビティ及び第２のキャビティから排出される高圧空気を収集し、衝撃波を緩衝し、気圧を安定させる機能を果たす。したがって、マニホールドから排出される空気の圧力は安定する。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、安定した良好な性能を有する空気圧縮機を提供する。

【符号の説明】

【0059】

Ａ：軸線
Ｄ１、Ｄ２：距離
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４：サイズ
１００、１００ａ：空気圧縮機
１０１：ハウジング
１０２：点火コネクタ
１１０：シリンダ
１１１：ピストン
１１２：ハウジング
１１４：空気出口端部
１１６：第１の係合部
１１７：第３の係合部
１２０：底壁
１２２：第１の空気出口
１２４：第２の空気出口
１３０：環状側壁
１３２：仕切構造
１３４：第１のキャビティ
１３６：第２のキャビティ
１４０：シリンダ内側カバー
１４１：カバー本体
１４２：第１の貫通孔
１４３：第２の貫通孔
１４４：第１の位置決めロッド
１４５：第２の位置決めロッド
１５０：第１のバルブ群
１５２：第１の弾性部材
１５４：第１のバルブ部材
１５６：第１のバルブシート
１５８：第１の突出ロッド
１６０：第２のバルブ群
１６２：第２の弾性部材
１６４：第２のバルブ部材
１６６：第２のバルブシート
１６８：第２の突出ロッド
１７０、１７０ａ：シリンダ外側カバー
１７０１：上部
１７０２：上部環状部
１７０３：下部環状部
１７０４：曲げる部
１７２：第２の係合部
１７３：第４の係合部
１７４、１７５、１７６、１７７：マニホールド
１７８：円弧面
１８０：蓄圧室
１８２：封止リング
１９０、１９２、１９４、１９６：機能アセンブリ

【要約】      （修正有）

【課題】安定して動作することができ、良好な性能を有する空気圧縮機を提供する。
【解決手段】空気圧縮機は、シリンダと、シリンダ内側カバーと、第１及び第２のバルブ群と、シリンダ外側カバーと、を含む。シリンダの空気出口端部は、底壁と、環状側壁と、仕切構造と、を含む。仕切構造は、環状側壁を第１のキャビティと第２のキャビティに分割する。底壁は、第１及び第２のキャビティとそれぞれ連通する第１及び第２の空気出口を含む。第１及び第２のバルブ群は、第１及び第２の空気出口がそれぞれ第１及び第２のキャビティと連通するように、第１及び第２の空気出口を封止するか、又は底壁から離れるように移動して、底壁に対して移動可能に当接する。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】