TWI644021B - 空氣壓縮機之汽缸出氣結構改良 - Google Patents

空氣壓縮機之汽缸出氣結構改良 Download PDF

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Abstract

本發明係提供一種空氣壓縮機之汽缸出氣結構改良，尤其是指 一種於汽缸頂壁上設有複數個阻風壁，該等阻風壁係將複數個出氣孔相阻隔，使一控制出氣孔之啟閉狀態的簧片，其上所設置的複數個分歧片受到壓縮空氣推移振動而進行啟閉動作時，該等阻風壁將所噴射出的瞬間高壓空氣相阻隔，使分歧片在啟閉動作階段彼此之間不會互相干擾，致使活塞體之運作更為順暢而提升打氣效率。

Description

空氣壓縮機之汽缸出氣結構改良
本發明係為一種空氣壓縮機之汽缸出氣結構改良，尤其是指一種於汽缸頂壁上設有複數個阻風壁，該等阻風壁係將複數個出氣孔相阻隔，使一控制出氣孔之啟閉狀態的簧片，其上所設置的複數個分歧片受到壓縮空氣推移振動而進行啟閉動作時，該等阻風壁將所噴射出的瞬間高壓空氣相阻隔，使分歧片在啟閉動作階段彼此之間不會互相干擾，致使活塞體之運作更為順暢而提升打氣效率。
現階段所使用之空氣壓縮機，其構造基本上係具有一汽缸，該汽缸內可提供活塞體進行往復運動而產生壓縮空氣，所產生之壓縮空氣可由汽缸之出氣孔推移一閥門機構，讓壓縮空氣進入另一用於儲存壓縮空氣之空間，該空間可為一儲氣座(或是集氣箱tank)內的空間，儲氣座另設有出氣口，可將壓縮空氣輸往待充氣的物品上，以完成整個充氣之目的。由於習知汽缸及儲氣座二者間的中間壁上僅設有單一出氣孔，該出氣孔之開啟或關閉係受制於一閥門機構，而閥門機構是由一閥座及一彈簧所構成，活塞體所產生之壓縮空氣將閥座推移並壓縮彈簧，壓縮空氣可進入儲氣座之儲氣室內，由於集存在儲氣室內的壓縮空氣會對閥座產生背向壓，在打氣階段該背向壓會壓制閥座之開啟，相對的即是讓活塞體運作時所產生之壓縮空氣要推移該閥座時會更具有阻力而 不順暢，此種讓活塞體運作時更具有阻力的因素，充氣速度變慢，甚容易造成空氣壓縮機之馬達過熱，馬達運轉效率衰減，乃至於潛伏馬達燒毀的缺失。本發明人即是有鑑於習知空氣壓縮機之汽缸結構設計仍存有缺失，乃予以研發，經多次努力乃發展出本發明。
本發明之主要目的，其係提供一種空氣壓縮機之汽缸出氣結構改良，空氣壓縮機於汽缸頂壁上設有複數個阻風壁，該等阻風壁係將複數個出氣孔相阻隔，使一控制出氣孔之啟閉狀態的簧片，其上所設置的複數個分歧片受到壓縮空氣推移振動而進行啟閉動作時，該等阻風壁將所噴射出的瞬間高壓空氣相阻隔，使分歧片在啟閉動作階段彼此之間不會互相干擾，致使活塞體之運作更為順暢而提升打氣效率。
本發明之另一目的，其係提供一種空氣壓縮機之汽缸出氣結構改良，空氣壓縮機中提供活塞體進行往復運動之汽缸設有複數個出氣孔，該等出氣孔是為開啟或關閉狀態，其完全受控於各出氣孔所屬之閥門機構，該閥門機構所共用之一簧片係具有一根部，由根部延伸出可和各出氣孔相對應之分歧片，於簧片根部及在靠近根部之各分歧片分別被獨立地固定於汽缸頂壁上，使各分歧片受到壓縮空氣推移振動而進行啟閉動作時不會互相干擾，致使活塞體之運作更為順暢而提升打氣效率，而能輕鬆快速地達成充氣速度。
(11)‧‧‧機板
(12)‧‧‧馬達
(13)‧‧‧齒輪
(14)‧‧‧活塞體
(2)‧‧‧汽缸
(21)‧‧‧頂壁
(22)‧‧‧環垣
(221)‧‧‧外環凸垣
(222)‧‧‧卡溝槽
(24)‧‧‧定位塊
(241)(242)(243)‧‧‧定位塊
(3)‧‧‧儲氣座
(30)‧‧‧壓力錶
(31)‧‧‧歧管
(32)‧‧‧洩氣閥
(33)(34)‧‧‧歧管
(35)‧‧‧嵌夾體
(36)‧‧‧儲氣室
(37)(38)(39)‧‧‧豎柱
(370)(380)(390)‧‧‧擋壁
(371)(381)(391)‧‧‧豎柱
(372)(382)(392)‧‧‧擋壁
(4)(5)(6)‧‧‧出氣孔
(41)(51)(61)‧‧‧O型環
(42)(52)(62)‧‧‧彈簧
(43)(53)(63)‧‧‧阻風壁
(431)(531)(631)‧‧‧缺口
(44)(54)(64)‧‧‧阻風壁
(441)(541)(641)‧‧‧間隙
(7)‧‧‧簧片
(70)‧‧‧根部
(71)‧‧‧定位孔
(72)‧‧‧第一分歧片
(721)‧‧‧第一葉片
(722)‧‧‧第一頸部
(723)‧‧‧第一定位孔
(724)‧‧‧第一頸部
(73)‧‧‧第二分歧片
(731)‧‧‧第二葉片
(732)‧‧‧第二頸部
(733)‧‧‧第二定位孔
(734)‧‧‧第二頸部
(74)‧‧‧第三分歧片
(741)‧‧‧第三葉片
(742)‧‧‧第三頸部
(743)‧‧‧第三定位孔
(744)‧‧‧第三頸部
第一圖：係本發明之立體圖。
第二圖：係本發明汽缸、閥門機構、儲氣座之立體分解圖。
第三圖：係本發明具有複數個出氣孔的汽缸之平面示意圖。
第四圖：係第三圖之出氣孔上置設有簧片之平面示意圖。
第五圖：係本發明儲氣座結合在汽缸之平面示意圖。
第六圖：係第五圖之A-A剖面圖。
第七圖：係本發明之局部剖面立體圖。
第八圖：係第一圖由齒輪方向觀視之平面示意圖。
第九圖：係本發明另一實施例之立體分解圖。
第十圖：係第九圖之複數個出氣孔的汽缸之平面示意圖。
第十一圖：係第十圖之出氣孔上置設有簧片之平面示意圖。
第十二圖：係第九圖之儲氣座結合在汽缸之平面示意圖。
第十三圖：係第十二圖之簧片初始動作的B-B剖面圖。
第十四圖：係第十二圖之簧片揚起作動的B-B剖面圖。
第十五圖：係第十四圖之局部放大平面示意圖。
第十六圖：係本發明汽缸、不含彈簧之閥門機構、儲氣座之立體分解圖。
為使審查員更能詳細了解本發明之具體結構，請參考第一及二圖，本發明中之空氣壓縮機基本上具有一機板11，該機板11上同時固定一馬達12，該馬達12可帶動齒輪13旋轉，由齒輪13同時連動一設在汽缸2內之活塞體14，該活塞體14可在汽缸2內進行往復運動而能產生壓縮空氣，該壓縮空氣可進入儲氣座3內，當然，該儲氣座3是用於集存所產生的壓縮空氣，而儲氣座3上設有一個或多個出氣歧管，譬如用於連結壓力錶30之歧管31，用於連結洩氣閥32之歧管33，另一歧管34則可銜接軟管(圖中未示出)至待充氣物上。
請同時參考第二至八圖，本發明在汽缸2的出氣孔設計完全 不同於習知的設計方式，在讓壓縮空氣輸出之汽缸2的界面，在本發明實施例中可為汽缸2的頂壁21，於頂壁21上設有複數個出氣孔及複數個阻風壁，該汽缸2及其複數個出氣孔及複數個阻風壁與前述機板11係可被一體成型製造完成，於本發明之複數個出氣孔即為出氣孔4、5、6，於本發明之一實施例中的複數個阻風壁係為圓環狀之阻風壁43、53、63，其係框圍著汽缸2頂壁21上的出氣孔4、5、6外圍並向上延伸，而該等阻風壁43、53、63在面向汽缸2之中央方向各存有一缺口431、531、631。前述出氣孔4、5、6是為開啟或關閉狀態，其完全受控於各出氣孔所屬之閥門機構，每一閥門機構均是由一O型環、一彈簧及所共用之一簧片所構成，亦即每一O型環41、51、61分別置於每一出氣孔4、5、6上，而簧片7係具有一根部70，由根部70呈放射狀方式向周圍延伸出可和各出氣孔4、5、6相對應之分歧片，該等分歧片分別為第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74，該第一分歧片72係包含有一由根部70延伸出的第一頸部722，於第一頸部722末端係設有一第一葉片721，在靠近根部70之第一頸部722上係設有一第一定位孔723，而第二分歧片73亦包含有一由根部70延伸出的第二頸部732，於第二頸部732末端係設有一第二葉片731，在靠近根部70之第二頸部732上係設有一第二定位孔733，第三分歧片74亦包含有一由根部70延伸出的第三頸部742，於第三頸部742末端係設有一第三葉片741，在靠近根部70之第三頸部742上係設有一第三定位孔743。藉由簧片7根部70所設置之定位孔71固定於汽缸2頂壁21上所設置的定位塊24，而形成有一主固定點P，並將第一分歧片72之第一頸部722上的第一定位孔723、第二分歧片73之第二頸部732的第二定位孔733及第三分歧片74之第三頸部742的第三定位孔743分別固定於汽缸2頂壁21上所設置的定位 塊241、242、243，使第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74分別形成有自屬性獨立的自屬性固定點P1、P2、P3，本說明書中所謂自屬性固定點P1、P2、P3，其是代表各分歧片各自被定位在汽缸2頂壁21上的獨立的固定點，該等自屬性固定點P1、P2、P3係不同於主固定點P，被定位的位置亦與主固定點P定位的位置不同，各自屬性固定點P1、P2、P3與主固定點P之間形成有間隔或距離，該自屬性固定點P1、P2、P3係屬第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74被定位在汽缸2頂壁21上的固定點，而第一分歧片72之第一頸部722、第二分歧片73之第二頸部732及第三分歧片74之第三頸部742分別穿伸於阻風壁43、53、63之缺口431、531、631，使第一分歧片72之第一葉片721、第二分歧片73之第二葉片731及第三分歧片74之第三葉片741容置在阻風壁43、53、63內並分別壓觸於O型環41、51、61，致令出氣孔4、5、6分別被第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74所閉塞，如第四圖所示；第一分歧片72之第一葉片721、第二分歧片73之第二葉片731及第三分歧片74之第三葉片741的面積均相應於出氣孔4、5、6之相同孔徑；彈簧42、52、62之一端可分別置於第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74上(可同時參考第二、六及七圖)；於汽缸2頂端上設有一環垣22，該環垣22外周邊延伸出一環狀之外環凸垣221，該外環凸垣221與汽缸2頂端係存有一卡溝槽222；前述儲氣座3設有二相對向之嵌夾體35(可參考第八圖)，於儲氣座3之內平面係往下延伸出複數個相隔離之豎柱37、38、39，該豎柱37、38、39末端係具有一與汽缸2頂壁21為非相互平行之擋壁370、380、390，即是頂壁21與擋壁370、380、390之夾角為角度θ，角度θ>0，如第六圖所示，藉由儲氣座3之嵌夾體35置進並卡扣於汽缸2之卡溝槽222中，前述儲氣座3之 相隔離的三隻豎柱37、38、39可套入前述彈簧42、52、62之另端，且讓三隻豎柱37、38、39之末端以些微距離位於前述第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74之上方，可限制第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74在啟閉動作之彈升高度，以避免因壓縮空氣之壓力作用而易導致彈性疲乏的現象，且因豎柱37、38、39末端之擋壁370、380、390，可使簧片7之第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74被壓縮空氣推移而產生揚角時，豎柱37、38、39末端之擋壁370、380、390與被壓縮空氣推移的簧片7之第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74為面接觸，使其限制簧片7之第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74的啟閉動作更為穩定；另方面，前述第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74可因彈簧42、52、62之彈張力而完全閉塞出氣孔4、5、6，如第六圖所示。
前述複數個出氣孔4、5、6，出氣孔4之孔徑X、出氣孔5之孔徑Y、出氣孔6之孔徑Z，在實施上，孔徑X、Y、Z，彼此可為相同孔徑之氣孔(可參考第三圖，該圖示並非作為限制本發明出氣孔)，該等出氣孔4、5、6之孔徑X、Y、Z亦可展現不同孔徑之實施方式。
請參考第六及七圖，活塞體14在汽缸2內持續進行往復運動所產生之壓縮空氣，可分別推移相同孔徑之出氣孔4、5、6上的第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74來進行壓縮彈簧42、52、62，使壓縮空氣可經由出氣孔4、5、6進入儲氣座3之儲氣室36內。汽缸2之活塞體14從開始運動到結束運動的期間，在初期打氣階段所產生之壓縮空氣量，其壓縮空氣可同時由出氣孔4、5、6快速進入儲氣室36內，使單位時間進入汽缸2之儲氣室36的壓縮空氣量大增；當到中後期打氣階段時，由於已有大量之壓縮空氣進入儲氣室36內，在儲氣室36內的壓縮空 氣會對第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74產生反作用力，在本文中以背向壓表示，該種背向壓現象會抑制第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74的開啟，也意味著活塞體14推送壓縮空氣更具有阻力，然本發明因汽缸2頂壁21具備複數個出氣孔及與其相稱之第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74作為配合，儲氣室36內所存在之背向壓雖會令第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74呈受壓狀態，但當儲氣室36內所存在之背向壓減少時，汽缸2內所持續產生的壓縮空氣會快速由出氣孔4、5、6進入儲氣室36內，另方面，因第一分歧片72之第一頸部722、第二分歧片73之第二頸部732及第三分歧片74之第三頸部742分別被固定於汽缸2頂壁21上，且出氣孔4、5、6外圍之阻風壁43、53、63可框圍住第一分歧片72之第一葉片721、第二分歧片73之第二葉片731及第三分歧片74之第三葉片741，該阻風壁43、53、63的高度係高於被壓縮空氣推移的簧片7之第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74的揚角高度，使第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74受到壓縮空氣推移而進行啟閉動作時，該等阻風壁43、53、63將所噴射出的瞬間高壓空氣相阻隔，使第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74在啟閉動作階段彼此之間不會互相干擾，整體而言，其可讓活塞體14的運作順暢而具備打氣效率，而能更輕鬆快速地達成充氣速度。
本發明之不同實施例係可將阻風壁不設有如同第三圖實施例中之圓環狀之阻風壁43、53、63，而是在汽缸2頂壁21上設有放射狀之阻風壁44、54、64可如第九及十圖所示，該阻風壁44、54、64係位於各出氣孔4、5、6之間，而在靠近汽缸2之中央方向，該等阻風壁44、54、64之間各具有一間隙441、541、641，讓簧片7之第一分歧 片72、第二分歧片73及第三分歧片74分別穿伸於阻風壁44、54、64之間的間隙441、541、641並壓觸於O型環41、51、61，致令出氣孔4、5、6分別被第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74所閉塞，如第十一圖所示。
本發明之不同實施例係可將儲氣座3內不設有如同第二圖實施例中之複數個相隔離之實心狀豎柱37、38、39，而是在儲氣座3之內平面往下延伸出複數個相隔離之中空狀豎柱371、381、391，如第九圖所示，該豎柱371、381、391末端係具有一與汽缸2頂壁21為非相互平行之擋壁372、382、392(可同時參考第十三至十五圖)，即是頂壁21與擋壁372、382、392之夾角為角度θ 1，角度θ 1>0，如第十五圖所示，藉由儲氣座3之嵌夾體35置進並卡扣於汽缸2之卡溝槽222中，前述儲氣座3之相隔離的三隻豎柱371、381、391內可置設前述彈簧42、52、62之另端，且讓三隻豎柱371、381、391之末端以些微距離位於前述第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74之上方，如第十三及十四圖所示，可限制第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74在啟閉動作之彈升高度，以避免因壓縮空氣之壓力作用而易導致彈性疲乏的現象，且因豎柱371、381、391末端之擋壁372、382、392，可使簧片7之第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74被壓縮空氣推移而產生揚角時，豎柱371、381、391末端之擋壁372、382、392與被壓縮空氣推移的簧片7之第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74為面接觸，使其限制簧片7之第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74的啟閉動作更為穩定。
請參閱第二及九圖，彈簧42、52、62可分別置於第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74上，使第一分歧片72、第二分歧 片73及第三分歧片74受到彈簧42、52、62之彈張力而關閉速度較快，當然，本發明亦可猶如第十六圖所示，即無須加設彈簧42、52、62而直接依靠第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74之回彈力，即可完全閉塞出氣孔4、5、6。
綜觀前論，本發明突破習知空氣壓縮機之汽缸及儲氣座二者間的中間壁上僅設有單一出氣孔的設計方式，本發明藉由在汽缸2的頂壁21設有複數個出氣孔及複數個阻風壁及與其相稱之分歧片作為配合，在單位時間進入汽缸2之儲氣室36的壓縮空氣量大增，使被壓縮空氣能快速地通過出氣孔進入儲氣室36內，且因第一分歧片72之第一頸部722、第二分歧片73之第二頸部732及第三分歧片74之第三頸部742分別被獨立地固定在汽缸2頂壁21上，該阻風壁43、53、63分別將第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74相隔開，使第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74受到壓縮空氣推移振動而進行啟閉動作時，該等阻風壁43、53、63將所噴射出的瞬間高壓空氣相阻隔，使第一分歧片72、第二分歧片73及第三分歧片74在啟閉動作階段彼此之間不會互相干擾，致使活塞體14之運作更為順暢而提升打氣效率，本發明顯然具有進步性及實用性。

Claims (3)

  1. 一種空氣壓縮機之汽缸出氣結構改良，空氣壓縮機基本上具有一提供馬達固定之機板及一提供活塞體運作之汽缸，當馬達轉動後，該活塞體在汽缸內進行往復運動而能產生壓縮空氣，該壓縮空氣通過頂壁之複數個出氣孔進入儲氣座之儲氣室內，汽缸頂壁上設有複數個阻風壁，該汽缸及其複數個出氣孔、複數個阻風壁與前述機板係為一體成型製造者，該等阻風壁係將複數個出氣孔相阻隔，使一控制出氣孔之啟閉狀態的簧片，其上所設置的複數個分歧片受到壓縮空氣推移振動而進行啟閉動作時，該等阻風壁將所噴射出的瞬間高壓空氣相阻隔，其特徵在於：於汽缸頂端上設有一環垣，該環垣外周邊延伸出一環狀之外環凸垣，該外環凸垣與汽缸頂端係存有一卡溝槽，彈簧可分別置於前述分歧片上；前述儲氣座設有二相對向之嵌夾體，藉由儲氣座之嵌夾體置進並卡扣於汽缸之卡溝槽中，前述簧片係具有一根部，該根部被定位在汽缸頂壁上，而形成有一主固定點，由根部再向外延伸出可和各出氣孔相對應之分歧片，於簧片在靠近根部之各分歧片分別被定位在汽缸頂壁上，使各分歧片分別形成有自屬性獨立的自屬性固定點，所謂自屬性固定點，其是代表各分歧片各自被定位在汽缸頂壁上的獨立的固定點，該等自屬性固定點係不同於主固定點，被定位的位置亦與主固定點定位的位置不同，各自屬性固定點與主固定點之間形成有間隔，使分歧片在啟閉動作階段彼此之間不會互相干擾，致使活塞體之運作更為順暢而提升打氣效率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機之汽缸出氣結構改良，其中，於儲氣座之內平面係往下延伸出複數個相隔離之豎柱，該豎柱末端係具有一與汽缸頂壁為非相互平行之擋壁，即是頂壁與擋壁之夾角為角度θ，角度θ>0，前述儲氣座之相隔離的三隻豎柱可套入前述彈簧之另端，且讓三隻豎柱之末端以些微距離位於前述分歧片之上方，可限制分歧片在啟閉動作之彈升高度，避免因壓縮空氣之壓力作用而易導致彈性疲乏的現象，且因豎柱末端之擋壁，可使簧片之第一分歧片、第二分歧片及第三分歧片被壓縮空氣推移而產生揚角時，豎柱末端之擋壁與被壓縮空氣推移的簧片之第一分歧片、第二分歧片及第三分歧片為面接觸，使其限制簧片之第一分歧片、第二分歧片及第三分歧片的啟閉動作更為穩定；前述分歧片可因彈簧之彈張力而完全閉塞出氣孔。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機之汽缸出氣結構改良，其中，於儲氣座之內平面往下延伸出複數個相隔離之中空狀豎柱，該豎柱末端係具有一與汽缸頂壁為非相互平行之擋壁，即是頂壁與擋壁之夾角為角度θ 1，角度θ 1>0，藉由儲氣座之嵌夾體置進並卡扣於汽缸之卡溝槽中，前述儲氣座之相隔離的三隻豎柱內可置設前述彈簧之另端，且讓三隻豎柱之末端以些微距離位於前述第一分歧片、第二分歧片及第三分歧片之上方，可限制第一分歧片、第二分歧片及第三分歧片在啟閉動作之彈升高度，以避免因壓縮空氣之壓力作用而易導致彈性疲乏的現象，且因豎柱末端之擋壁，可使簧片之第一分歧片、第二分歧片及第三分歧片被壓縮空氣推移而產生揚角時，豎柱末端之擋壁與被壓縮空氣推移的簧片之第一分歧片、第二分歧片及第三分歧片為面接觸，使其限制簧片之第一分歧片、第二分歧片及第三分歧片的啟閉動作更為穩定；前述分歧片可因彈簧之彈張力而完全閉塞出氣孔。
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