TWI498481B - 空氣壓縮機 - Google Patents

Description

空氣壓縮機

　　本發明係提供一種空氣壓縮機，尤其是指一種在空氣壓縮機之儲氣座上所設的其中之一空氣輸出歧管處直接連結一可活動組裝之筆型壓力計，該筆型壓力計更設有一過壓防護單元，藉由所裝設的壓力計測量到當下的壓力值變化，並於壓力值達到所設定之安全壓力最大值時，藉由該過壓防護單元將逾越安全壓力值的後續產生之空氣予以釋放，不會輸送進入待充氣物內，因此無需另外加裝安全閥即可達到保護待充氣物安全之效益的空氣壓縮機。

　　本發明人長久致力於小型空氣壓縮機之研發，不僅讓早期頗費人力工時且構造繁瑣之空氣壓縮機轉型為構造精簡且容易迅速組裝的產品，或是改良空氣壓縮機之構造以強化空氣壓縮機之使用效能。譬如早期空氣壓縮機在儲氣座上僅設有二只出氣歧管(duct)，一只歧管用以裝設圓盒狀之壓力顯示錶，另一歧管用於銜接在一端設有氣嘴(該氣嘴可連接至待充氣物體上)的軟管，由於僅設有二只出氣歧管而使空氣壓縮機的防護功能及安全功能均受到限制，因此本發明人乃研發出如U.S. No. 7,462,018號專利之空氣壓縮機，讓空氣壓縮機因具有多歧管(duct)的構造而可加設譬如壓力安全閥(safety valve)及洩壓閥(relief valve)，藉由壓力安全閥(safety valve)可在空氣壓縮機過壓下來進行洩壓，進而保護待充氣物的安全。也由於習知圓盒狀壓力錶都是直接利用螺合的手段或是利用螺栓將其固定在歧管的向外端，此種連結方式也是不理想，本發明人復研發一種可迅速裝設及拆卸該壓力錶的組裝構造，即如本發明人所享有之U.S. No. 8,297,944號專利，該專利之可快速裝設及拆卸各種功能元件(facility)如壓力錶(pressure gauge)、軟管(hose)、洩壓閥(relief valve)等，也確實產生組裝上的便利性及實用性。然習知空氣壓縮機為了防範過壓的問題，在其中的一歧管(duct)內均加設有一安全閥(safety valve)，雖然提供了保護作用，但也增加了製造成本；另方面，習知空氣壓縮機所採用的指針式壓力錶係為圓盒狀物件，也僅能提供測量該空氣壓縮機所產生的壓力並將當下的壓力值顯示出，習知機械式盒狀壓力錶並不具備其它新增的功能。對於配備有安全閥及圓盒狀指針式壓力錶的習知空氣壓縮機的概略構造可參考第七至九圖，其主要是藉由馬達70啟動後，可由傳動機構79帶動活塞在汽缸71內進行往復運動，而儲氣筒72上設有複數個出氣歧管73、74、75，歧管73可用以組裝充氣軟管(軟管在圖中未示出)、歧管74連結圓盒狀指針式的壓力錶76、歧管75內部則設一組安全閥77，該等軟管、壓力錶76及安全閥77等功能配件雖能便利地直接組裝在空氣壓縮機7之儲氣筒72上，但當空氣壓縮機7產生高於被充氣輪胎之設定安全胎壓值時，就是藉由安全閥77被啟動來進行洩壓動作，倘若該安全閥77因使用期限過久而造成卡住故障，於輪胎充氣的過程會造成輪胎充氣過飽的現象甚至於造成爆胎危險，且該製作成本無法降低。本發明人即是有鑑於習知空氣壓縮機須設置一安全閥來防範空氣壓縮機會產生過壓的問題，此種現象勢必增加業者的製造成本，而機械式盒狀壓力錶亦不具有其它相乘的使用功能，為此乃予以研發改良，期能提供一種可以讓空氣壓縮機不必裝設壓力安全閥且讓壓力錶能產生相乘效果的發明給予社會大眾。

　　緣是：
　　本發明之第一主要目的，其係提供一種空氣壓縮機，該空氣壓縮機之儲氣筒上所設之歧管可直接連接一設有過壓防護單元的壓力計，該壓力計除可測量當下的壓力值變化，並於壓力值達到所設定之安全壓力最大值時，壓力計會藉由過壓防護單元進行洩氣，而無需在空氣壓縮機上的另外一出氣歧管內裝設壓力安全閥。
　　本發明之第二主要目的，其係提供一種空氣壓縮機，該空氣壓縮機所設之壓力計是為一種筆型活塞式運動的測量壓力器物。
　　本發明之第三主要目的，其係提供一種空氣壓縮機，該空氣壓縮機所設之壓力計在其實體上設有一過壓防護單元，該過壓防護單元是為一可讓過壓空氣流出之洩氣孔。
　　本發明之第四主要目的，其係提供一種空氣壓縮機，該空氣壓縮機所設之壓力計，該壓力計包含有一主體，該主體之一端可結合一蓋體，另一端則可接受從空氣壓縮機所產生之壓縮空氣，於主體內裝設一可進行活塞式運動之活塞筒，該活塞筒並作用一主彈簧，足讓壓力計發揮較靈敏精密的壓力值測量。
　　本發明之第五主要目的，其係提供一種空氣壓縮機，該空氣壓縮機所設之壓力計，該壓力計之主體係為透明之圓柱管體，於管體上設有壓力值數字刻畫，活塞筒近末端套設一呈現顏色之著色O型環，當活塞筒被壓縮空氣作用而進行移動的階段，該呈現顏色的著色O型環頗方便使用者目視且知曉當下之壓力值狀態。
　　本發明之第六主要目的，其係提供一種空氣壓縮機，該空氣壓縮機所設之壓力計，該壓力計設有過壓防護單元之洩氣孔，當活塞筒被壓縮空氣之壓力持續推移而到達設定的安全壓力最大值，該活塞筒的著色O型環恰可跨過洩氣孔，讓後續輸入之壓縮空氣由洩氣孔洩出而無法再進行推移活塞筒。
　　本發明之第七主要目的，其係提供一種壓力計，該壓力計能方便地聯結於車載用空氣壓縮機裝置上，壓力計之主體的連接頭可與空氣壓縮機的歧管相串接。
　　有關本發明為達前述目地所據以實施的具體構造及其功效，茲佐以圖式說明如后。

(M)‧‧‧壓力計
(1)‧‧‧主體
(10)‧‧‧開口端
(11)‧‧‧內容室
(12)‧‧‧陽螺紋
(13)‧‧‧尾端
(14)‧‧‧嵌夾體
(15)‧‧‧連接頭
(150)‧‧‧內通道
(16)‧‧‧O型環
(17)‧‧‧O型環
(18)‧‧‧翼塊
(19)‧‧‧顯示幕
(191)‧‧‧洩氣孔
(2)‧‧‧活塞筒
(20)‧‧‧開口端
(21)‧‧‧內容室
(22)‧‧‧大軸柱
(221)‧‧‧頂台垣
(222)‧‧‧環凹穴
(223)‧‧‧阻擋垣
(23)‧‧‧小軸柱
(24)‧‧‧底端座
(25)‧‧‧環槽
(26)‧‧‧凹穴
(27)‧‧‧著色O型環
(29)‧‧‧直線位移器
(3)‧‧‧主彈簧
(4)‧‧‧輔助彈簧
(5)‧‧‧蓋體
(50)‧‧‧陰螺紋
(51)‧‧‧中心座
(511)‧‧‧頂台垣
(52)‧‧‧中心筒
(520)‧‧‧內容室
(521)‧‧‧開口
(522)‧‧‧外頂端垣
(53)‧‧‧環納槽
(54)‧‧‧通道
(55)‧‧‧通孔
(6)‧‧‧空氣壓縮機
(60)‧‧‧基板
(61)‧‧‧汽缸
(62)‧‧‧活塞
(63)‧‧‧儲氣筒
(64)(65)‧‧‧歧管
(66)‧‧‧軟管
(67)‧‧‧氣嘴
(68)‧‧‧嵌板
(69)‧‧‧傳動機構
(691)‧‧‧馬達

第一圖：係本發明空氣壓縮機之立體圖。
第二圖：係本發明空氣壓縮機之平面圖。
第三圖：係本發明壓力錶組裝於空氣壓縮機之剖面圖。
第四圖：係本發明壓力錶組裝於空氣壓縮機之活塞筒作用動作的剖面圖。
第五圖：係本發明壓力計之立體圖。
第六圖：係本發明壓力計之分解圖。
第七圖：係習知空氣壓縮機之立體圖。
第八圖：係習知空氣壓縮機之剖面圖。
第九圖：係習知空氣壓縮機之安全閥動作示意圖。

　　本發明主要技術特徵之一是在一空氣壓縮機6上連接一具備過壓防護單元的壓力計M，致令空氣壓縮機6不必自設置安全閥。另一技術特徵是本發明之壓力計M係利用一直線位移器29指示出壓力值，該直線位移器29可發揮如本發明中所揭露之活塞單元的動作，且該壓力計M係非為圓盒狀指針壓力錶(或壓力計)而是為筆型活塞式壓力計。為了易於了解本發明具體實施構造，可先參考第一圖及第二圖所示，本發明之空氣壓縮機6的基本構造，其包含一基板60，該基板60上連結有馬達691、傳動機構69，該傳動機構69係為傳動齒輪組，基板60並延伸連結一具有儲氣筒63之汽缸61，儲氣筒63並設有複數個歧管64、65，歧管64連結一在其一端設有氣嘴67的軟管66，該氣嘴67可結合在任何待充氣或需要壓縮空氣的物品上，譬如連接至汽車輪胎來進行打氣，而歧管65係直接被一筆型壓力計M所結合，該歧管65與壓力計M可迅速相結合或拆卸的配合結構即是採用本發明人所享有之U.S. No. 8,297,944號專利的技術手段。前述汽缸61內並設置有一活塞62，活塞62可受動於前述傳動機構69及馬達691而將被壓縮氣體由儲氣筒63的歧管64、65輸至功能配件，在壓縮空氣持續輸出時，由歧管65輸出的空氣量亦是同步於歧管64的輸出空氣量，因此壓力計M可以測量到當下的壓力值變化，且當壓力值達到所設定之安全壓力最大值時，壓力計M會啟動一過壓防護單元，因此本發明空氣壓縮機6不需考慮取用其中之一歧管作為裝設過壓保護功能之壓力安全閥。
　　請參考第三至六圖，本發明之壓力計M係利用一直線位移器29指示出壓力值，利用此種直線位移器29指示出壓力值的設計大大突破了習知指針軸轉式或數位式之壓力錶(或壓力計)的動作方式，該直線位移器29可發揮如本發明實施例中所揭露之活塞單元的動作；另方面，本發明壓力計M係非為圓盒狀指針壓力錶(或壓力計)而是為筆型活塞式壓力計。本發明之壓力計M係包含有一主體1，該主體1之性質即相當於幫浦之汽缸，該主體1為透明筆型而具有圓型口徑之內容室11，一端為開口端10且設有陽螺紋12，另端為尾端13而設有一對嵌夾體14，尾端13外側中央另設有一連接頭15，該連接頭15具有內通道150與主體1內容室11相連通，於連接頭15上裝設有二只相分隔的O型環16、17。主體1在接近尾端13處設有數字刻畫的顯示幕19及一可進行洩氣之過壓防護單元，該過壓防護單元在本發明實施例中係為一洩氣孔191，而於中段處之主體1另設有二只相對的翼塊18。

　　一直線位移器29係可被安置在於前述主體1內容室11內，當空氣壓縮機6所產生之壓縮空氣進入前述主體1之尾端13，除可推送該直線位移器29進行直線位移的動作外，同時也藉由直線位移器29移動的長度來指示出當下的壓力值。在本發明實施例中的活塞筒2即是作為直線位移器29，該活塞筒2在一端仍為開口端20，另端為一底端座24，活塞筒2內具有一內容室21，該底端座24在內容室21之底部中心處延伸一穿伸出開口端20之大軸柱22，該大軸柱22底部與活塞筒2之筒壁間形成一環凹穴222(可參考第三及四圖)，且在大軸柱22與底端座24的銜接處係形成有一直徑大於大軸柱22之直徑的阻擋垣223，於大軸柱22頂端部另延伸出一較小口徑且較短的小軸柱23，並使大軸柱22之頂端部形成一頂台垣221。前述底端座24之外向面另形成一凹穴26，於周邊側設有一環槽25可套設一著色O型環27。整個活塞筒2可容入前述主體1內且底端座24抵於內容室11底部，連接頭15之內通道150與底端座24之凹穴26可相連通，使空氣壓縮機6所產生之壓縮空氣可經由內通道150、凹穴26而施壓於活塞筒2，活塞筒2即可在主體1內容室11中進行移動。
　　一彈性元件，譬如是彈簧，本發明利用一主彈簧3，其可容進前述活塞筒2之內容室21中且是套覆圍繞於大軸柱22的外圍，主彈簧3的一端恰可抵於環凹穴222處，主彈簧3的外徑緣抵於活塞筒2的內壁面。
　　一蓋體5，其實體設有陰螺紋50，蓋體5內面側中央處設有一中心座51，該中心座51與蓋體5內側壁間形成一環納槽53，於中心座51頂端延伸一具有內容室520之中心筒52，該中心筒52之外圍直徑小於中心座51之外圍直徑，在中心筒52與中心座51的銜接處乃形成一頂台垣511，且中心筒52的末端形成一外頂端垣522並設一開口521，內容室520的內徑大於前述大軸柱22的外徑，但中心筒52的外徑小於主彈簧3的內徑，且主彈簧3另一端抵於頂台垣511處。一具有較小彈性係數的輔助彈簧4可裝設在前述中心筒52的內容室520中，輔助彈簧4的一端抵於中心座51，當蓋體5螺合於主體1之開口端10後，輔助彈簧4的另端則可套圍小軸柱23且抵於大軸柱22的頂台垣221，輔助彈簧4的外徑緣可接近於中心筒52的內筒壁。蓋體5外向面設有一通孔55及貫穿中心座51之通道54，該通道54與中心筒52之內容室520呈連通狀態，將主體1、活塞筒2、主彈簧3、輔助彈簧4、著色O型環27、O型環16、17及蓋體5完全組合後即可形成如第五圖所示之壓力計M。
　　本發明壓力計M主體1尾端13上所設的嵌夾體14及連接頭15係可對應提供壓力源的物品特性來設計，譬如第一及二圖的空氣壓縮機6歧管65上的構造係設有一矩形嵌板68，使壓力計M可快速結合在歧管65上。
　　本發明壓力計M應用於空氣壓縮機6且是裝設於車載用空氣壓縮機裝置時，由於裝置係具有一盒體用來組裝空氣壓縮機6及壓力計M，因此在壓力計M主體1上設有前述一對翼塊18，如第五圖所示，俾使易於卡固定位於盒體肋骨或是凹穴中而達到穩固性要求。
　　本發明壓力計M由於設有一彈性係數大的主彈簧3及一彈性係數較小的輔助彈簧4，在空氣壓縮機6由歧管65所輸出的壓縮空氣可由主體1連接頭15的內通道150進入壓力計M主體1內，此輸入的壓縮空氣可藉由活塞筒2之底端座24所設的凹穴26係與內通道150相直接連通的關係，輸入的壓縮空氣可迫使活塞筒2施力於內部的主彈簧3及大軸柱22施力於位在中心筒52內的輔助彈簧4，持續的輸入的壓縮空氣可推移活塞筒2往蓋體5的方向移動，當下所產生的壓力值可由透明狀的主體1來視清著色O型環27所位在顯示幕19上的數字刻畫壓力值，壓力計M的測量壓力過程可如第三及四圖所示者，直至待充氣物被充氣完成為止。在壓力計M卸離被充氣物後，外界的空氣可由蓋體5之通道54進入主體1內，主彈簧3及輔助彈簧4的回復力可讓活塞筒2歸零回復至原初始位置。為了安全保護目的，在輸入壓力值大過安全壓力最大值時，由於活塞筒2底端座24上所設的著色O型環27已跨越過洩氣孔191，因此後續進入壓力計M內部的輸入的壓縮空氣均會由此洩氣孔191洩出至外界，不會損及待充氣物品。另方面，在充氣階段因不當操作而產生過壓現象時，可藉由蓋體5之中心筒52末端的外頂端垣522抵觸於活塞筒2內之底端座24上的阻擋垣223，此種設計方式可保護到主彈簧3及輔助彈簧4，不致於因過載壓力所導致之彈性疲乏及變形。
　　綜觀前論，本發明主要技術特徵之一是在一空氣壓縮機6上連接一具備過壓防護單元的壓力計M，致令空氣壓縮機6不必自設置安全閥；另一技術特徵是讓本發明之壓力計M可利用一直線位移器29指示出壓力值，該直線位移器29可進行相同於幫浦之活塞在汽缸內進行直線運動的動作，且該壓力計M係非為圓盒狀指針壓力錶(或壓力計)而是為筆型活塞式壓力計，本發明不僅構造設計不同於現有習知品，而且更能精密靈敏地進行測量壓力值，頗具實用性，同時利用過壓防護單元作為防範過壓的充氣操作，復具安全效果，本發明顯然具有新穎性及進步性，乃提出專利申請。

 

(M)‧‧‧壓力計

(1)‧‧‧主體

(14)‧‧‧嵌夾體

(18)‧‧‧翼塊

(19)‧‧‧顯示幕

(5)‧‧‧蓋體

(55)‧‧‧通孔

(6)‧‧‧空氣壓縮機

(60)‧‧‧基板

(61)‧‧‧汽缸

(63)‧‧‧儲氣筒

(64)(65)‧‧‧歧管

(68)‧‧‧嵌板

(69)‧‧‧傳動機構

(691)‧‧‧馬達

Claims (4)

1. 一種空氣壓縮機，包含一基板，該基板上連結有馬達、傳動機構，基板並延伸連結一具有儲氣筒之汽缸，儲氣筒並設有複數個歧管，汽缸內並設置有一活塞，活塞可受動於前述傳動機構及馬達而將被壓縮氣體輸入至儲氣筒，再由儲氣筒之歧管輸出，歧管端設有一矩形嵌板，其特徵在於：一具有過壓防護單元之壓力計係直接耦合在其中一歧管上，該壓力計係包含有一主體，該主體為筆型而具有圓型口徑之內容室，其一端為開口端，另端為可接受從空氣壓縮機所產生之壓縮空氣的尾端，該尾端設有一對嵌夾體及一連接頭，尾端之嵌夾體可快速耦合在歧管上之矩形嵌板，該連接頭具有內通道與主體內容室相連通，於連接頭上裝設有二只相分隔的O型環，在接近尾端處之主體上設有數字刻畫的顯示幕；一直線位移器，其係為一活塞筒，該活塞筒在一端為開口端，另端為一底端座，該底端座的外向面另形成一凹穴，於底端座周邊側設有一環槽可套設一著色O型環，活塞筒內具有一內容室，該活塞筒之底端座在內容室之底部中心處延伸一穿伸出開口端之大軸柱，該大軸柱底部與活塞筒之筒壁間形成一環凹穴，而大軸柱與底端座的銜接處係形成有一直徑大於大軸柱之直徑的阻擋垣，於大軸柱頂端部另延伸出一較小口徑且較短的小軸柱，並使大軸柱之頂端部形成一頂台垣，整個活塞筒容入前述主體內且底端座抵於內容室底部；一主彈簧，其可容置於主體內，該主彈簧一端抵於活塞筒內容室之環凹穴處；一蓋體，其內面側中央處設有一中心座，該中心座與蓋體內側壁間形成一環納槽，於中心座頂端延伸一具有內容室之中心筒，該中心筒之外圍直徑小於中心座之外圍直徑，在中心筒與中心座的銜接處乃形成一頂台垣，該中心筒的末端形成一外頂端垣並設一開口，內容室的內徑大於前述大軸柱的外徑，但中心筒的外徑小於主彈簧的內徑，且主彈簧另一端抵於頂台垣處，該蓋體設有陰螺 紋而可鎖固於主體之開口端；藉由前述結構組合，該壓力計係以活塞直線運動方式來進行測量並指出當下的壓力值變化，且於壓力值達到所設定之安全壓力最大值時，該壓力計會藉由一過壓防護單元來進行洩氣以達安全之效益，致令空氣壓縮機無須額外利用一歧管來裝設壓力安全閥。
2. 如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機，其中，一具有較小彈性係數的輔助彈簧可裝設在前述中心筒的內容室中，輔助彈簧的一端抵於中心座，當蓋體螺合於主體之開口端後，輔助彈簧的另端則可套圍小軸柱且抵於大軸柱的頂台垣，輔助彈簧的外徑緣可接近於中心筒的內筒壁。
3. 如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機，其中，蓋體外向面設有一通孔及貫穿中心座之通道，該通道與中心筒之內容室呈連通狀態。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之空氣壓縮機，其中，該過壓防護單元係為一由主體所穿透之洩氣孔者，當活塞筒被輸入壓力持續推移而到達設定的安全壓力最大值，該活塞筒的著色O型環恰可跨過洩氣孔，讓輸入壓力由洩氣孔洩出而無法再進行推移活塞筒，且藉由蓋體之中心筒末端的外頂端垣抵觸於活塞筒內之底端座上的阻擋垣可保護到主彈簧及輔助彈簧，不致於因過載的壓力導致彈性疲乏及變形。