專利名稱：壓縮機設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種壓縮機設備，該壓縮機設備適于為輪胎充填空氣、能夠在不使 用氣壓計的情況下以高精確度通知使用者所產生的壓縮空氣壓力達到基準壓力、并且能 夠以在先指示為基準壓力的指定壓力為輪胎充補空氣。
背景技術：
作為為輪胎充填壓縮空氣的壓縮機設備，例如，提出了圖8所示的壓縮機設備 (例如，參見專利文獻1)。該設備a包括馬達b ·’使得產生壓縮空氣的壓縮機主體C ；使產生的壓縮空氣進入輪胎中的空氣供給裝置d ；測量所產生的壓縮空氣的壓力的氣壓計e;以及作為安全閥用以釋放由壓縮機主體C產生的過壓的安全閥f。通過將上述空氣供給裝置d連接到輪胎并驅動馬達b，為輪胎充補所產生的壓縮 空氣。此時，使用者注視氣壓計e并辨別壓縮空氣達到充填輪胎的指定壓力。例如在轎車的情況下，充填輪胎的指定壓力一般是在200kPa到250kPa的范圍 內，并且根據車型來指定。因此，為了利用空氣補充產生降壓的輪胎或者為了給穿孔輪 胎充補空氣，需要使用者在進行充氣的同時監視氣壓計并且當壓力達到針對車型指定的 指定壓力時關閉設備。專利文獻1:日本早期公開公報No.2005-344570。
發明內容
本發明要解決的問題但是，利用氣壓計，使用者無法清楚得知壓力是否達到指定壓力。因此，存在 如下問題，即使用者的判定易于較大地變化并且難以以高精確度利用空氣將輪胎充補 至指定壓力。此外，當為輪胎充填過多的空氣時，用于降壓的操作需要額外的操作；這 樣導致工作時間的增加。因此，本發明的目的是提供一種壓縮機設備，基于利用至今使用的傳統溢流 閥——其已作為安全閥——作為檢測裝置，該壓縮機設備能夠明確地通知使用者壓縮空 氣是否達到指定壓力，減少使用者的判定差異，并以高度的精確度利用空氣將輪胎充補 至指定壓力，同時省去氣壓計并降低成本。解決問題的手段為了達到上述目的，本發明在本申請的權利要求1中提出了一種壓縮機設備， 其在存儲外殼內包括馬達；由馬達旋轉驅動的轉軸；壓縮機主體，該壓縮機主體包括 連桿、活塞和氣缸，所述連桿經由曲柄附連到轉軸，所述活塞設置在連桿的端部，所述 氣缸將活塞以能夠往復運動的方式容納并形成用于壓縮在上述活塞與氣缸之間的空氣的氣缸室；空氣供給裝置，所述空氣供給裝置具有空氣供給流動通道用以將壓縮空氣從上 述氣缸室供給到輪胎中；以及檢測裝置，所述檢測裝置通知使用者從上述氣缸室供給的 壓縮空氣的壓力超過基準壓力并提示使用者關閉上述馬達。上述檢測裝置包括閥主 體，所述閥主體具有閥流動通道和開關閥，所述閥流動通道包括通向空氣供給流動通道 的一個端部和通向排放口的另一端部，所述開關閥處于閥流動通道中間并且當壓縮空氣 壓力超過上述基準壓力時釋放閥流動通道用以從上述排放口排放空氣；檢測蓋，所述檢 測蓋設置在上述排放口處并通過從上述排放口排放的空氣壓力從常規位置被上推至突出 位置，所述常規位置與上述存儲外殼的外表面處于同一水平或在外表面的內側，所述突 出位置突出超過上述存儲外殼的外表面；以及保持裝置，當上述壓縮空氣低于基準壓力 P時所述保持裝置用以將上述檢測蓋保持在上述常規位置處。發明的有益效果如上所述，根據本發明的設備包括檢測裝置，該檢測裝置通知使用者從氣缸室 供給的壓縮空氣的壓力超過基準壓力并提示使用者關閉馬達，由此減小了使用者的判定 差異。因此，使用者能夠以高度的精確度將輪胎充補至接近指定壓力。關于上述檢測裝置，利用至今已用作檢測裝置的傳統的溢流閥用于閥主體，所 述溢流閥作為用于由過壓所引起的破壞的安全閥。并且，將針對車型指定的輪胎的充填 壓力設定為其基準壓力。因此，在上述閥主體中，當壓縮空氣達到基準壓力(針對車型 指定的輪胎的充填壓力)時，壓縮空氣能夠從排放口排放。此外，由于上述排放空氣壓 力，檢測蓋被上推至該檢測蓋的外表面突出超過存儲外殼的外表面的突出位置。因此， 這樣能夠利用檢測蓋的較小的運動來明確地通知使用者壓縮空氣超過基準壓力，也就是 說，這樣能夠減小使用者在停止馬達中的判定差異。此外，該檢測裝置具有簡單的結 構，并且其能夠省去傳統的氣壓計，由此降低了成本并使設備小型化。
圖1是示出一實施方式的根據本發明的壓縮機設備的立體簡圖。圖2是示出其內部的立體簡圖。圖3是壓縮機主體的分解立體圖。圖4是處于操作狀態的壓縮機主體的橫截面圖。圖5(a)和(b)是示出第一實施方式的檢測裝置的橫截面圖。圖6(a)和(b)是示出第二實施方式的檢測裝置的橫截面圖。圖7是說明開關閥的狀態與壓縮空氣壓力之間的關系的示意圖。圖8是傳統的壓縮機設備的立體圖。附圖標記列表2 存儲外殼7 檢測裝置10 壓縮機主體11 轉軸12 曲柄13 連桿
14活塞
15氣缸室
16氣缸
18空氣供給裝置
18A空氣供給流動通道
30閥主體
30A閥流動通道
31檢測蓋
32保持裝置
33排放口
34開關閥
42彈簧
45共鳴管
46磁鐵
M馬達
P基準壓力
Yl常規位置
Y2突出位置
具體實施例方式在下文中，將參照
本發明的實施方式。如圖1和2圖示出，本實施方 式的壓縮機設備1包括存儲外殼2，所述壓縮機設備1包括馬達M;由馬達M旋轉驅 動的轉軸11;包括氣缸室15用以壓縮空氣的壓縮機主體10;將壓縮空氣從上述氣缸室 15供給到輪胎中的空氣供給裝置18 ；以及通知使用者從上述氣缸室15供給的壓縮空氣的 壓力超過基準壓力P并提示使用者關閉上述馬達M的檢測裝置7。上述存儲外殼2是橫向放置的低高寬比矩形的箱體，在該實施例中，可分為上 殼體部2A和下殼體部2B。并且，關于上述馬達M，可使用多種市售的直流馬達，其由 汽車的12V直流電源驅動。馬達M能夠經由附連到上述存儲外殼2的上表面的通斷開關 SW連接到電源線19，電源線19具有能夠在遠端處連接到汽車的點煙器插座的電源插頭 19A。如圖3所示，上述壓縮機主體10包括連桿13，該連桿13經由曲柄12附連到 通過上述馬達M旋轉驅動的轉軸11;活塞14，該活塞14設置在其連桿端部；以及氣缸 16，該氣缸16將活塞14以能夠往復運動的方式容納并形成壓縮在上述活塞14與氣缸之 間的空氣的氣缸室15。順便提及，在馬達M與轉軸11之間具有已知的減速機構20，例 如其包括齒輪、皮帶輪等。減速機構20使馬達M的旋轉減速成大約1/3到1/8并將其 傳送至轉軸11。此外，在上述曲柄12中，上述連桿13的一個端部能夠通過支承銷21樞轉地支 承。連桿13的另一端部設有活塞14。在本實施例中，上述連桿13和活塞14 一體形成 為由纖維增強塑料制成的成形體。在該實施例中，如圖3和4所示，活塞14包括進氣閥
522，進氣閥22包括進氣孔22A和閥元件22B，進氣孔22A以沿軸心方向貫穿活塞14的 方式延伸，閥元件22B從活塞前側關閉進氣孔22A、具有彈簧特性并由例如橡膠、合成 樹脂、金屬等彈性體制成。該活塞14置于上述氣缸16的空腔內并形成能夠壓縮在活塞 14與氣缸之間的空氣的氣缸室15。順便提及，活塞14的外周設有密封膠環23，由此保 持氣缸16與活塞之間的氣密性。在該壓縮機主體10中，當上述活塞14沿增大氣缸室15的容量的方向后退時， 上述進氣閥22打開并使得入流從進氣孔22A進入到氣缸室15中。并且，當上述活塞14 前移時，上述進氣閥22關閉，上述氣缸室15中的空氣受到壓縮，并且壓力提高。上述氣缸16接合到空氣供給裝置18，空氣供給裝置18具有將壓縮空氣從氣缸室 15供給到輪胎中的空氣供給流動通道18A。該空氣供給裝置18包括內部具有穩壓罐室25的穩壓罐部26，穩壓罐室25經由 壓縮空氣入口 24連接到上述氣缸室15。穩壓罐室25通過小開口狀的壓縮空氣入口 24保 持壓縮空氣，并抑制由活塞14引起的壓力的脈動。順便提及，上述壓縮空氣入口 24可 設有單向閥。上述進氣閥22可形成在氣缸16中。而且，例如，上述穩壓罐部26設有 向前突出的乳頭狀的連接部28以便可拆卸地連接至用于供給壓縮空氣的軟管27。上述空 氣供給裝置18包括上述穩壓罐部26和軟管27。因此，根據本發明的壓縮機設備1設有檢測裝置7，檢測裝置7通知使用者從上 述氣缸室15供給的壓縮空氣的壓力超過基準壓力P并提示使用者關閉上述馬達M。如圖5所示，檢測裝置7包括閥主體30、檢測蓋31和保持裝置32。上述閥主 體30至少包括閥流動通道30A和開關閥34，閥流動通道30A的一個端部通向上述空氣供 給流動通道18A并且另一端部通向排放口 33，開關閥34位于閥流動通道30A中間并且當 壓縮空氣壓力超過上述基準壓力P時釋放閥流動通道30A用以從上述排放口 33排放所供 給的壓縮空氣。更具體地，閥主體30包括從上述穩壓罐部26向上伸出的管狀殼體35。在殼體 的中心孔35a中，在其下端側上形成漸縮錐形的閥座部35al，而在其上端側上形成內螺 紋部35a2。此外，調整螺釘36螺旋地附連到內螺紋部35a2。在上述中心孔35a中，閥 軸37通過與閥座部35al接觸來關閉上述閥座部35al。此外，在上述調整螺釘36與閥軸 37之間設置向下推壓上述閥軸37的隨動彈簧(follow spring) 38。在上述調整螺釘36中 形成連接孔36A，連接孔36A的一個端部通向上述中心孔35a并且另一端部通向并開口于 上述調整螺釘36的上端面上的排放口 33。因此，上述閥流動通道30A由上述中心孔35a 和連接孔36A形成。并且，開關閥34由上述閥座部35al和閥軸37形成。如圖5(b)所示，在閥主體30中，當穩壓罐室25中的壓縮空氣壓力增大并超過 基準壓力P的值時，壓縮空氣通過克服隨動彈簧38并抬起閥軸37而經過閥流動通道30A 從排放口 33排放。在本發明中，上述基準壓力P是針對車型指定的輪胎充填壓力并且可 根據要求通過螺旋旋轉上述調整螺釘36進行調整。例如，當上述調整螺釘36擰緊時， 隨動彈簧38被壓縮，并且其推斥力更大地向下按壓開關閥34，由此提高上推開關閥34的 壓力。相反，當松開調整螺釘36時，上推壓力減小。充氣壓力——即基準壓力P——可 通過上述調整螺釘的旋擰量的變化進行調整。順便提及，在將傳統的溢流閥用作安全閥 的情況下，基準壓力是確定用以防止由壓縮機的過壓所引起的破壞的安全基準壓力，因此，傳統的安全閥不同于閥主體30。上述檢測蓋31設置在上述排放口 33處。檢測蓋31通過從排放口 33排放的空 氣壓力從常規位置Yl被上推至突出位置Y2，在常規位置Y1，外表面31S與上述存儲外 殼2的外表面2S位于同一水平或在外表面2S的內側，在突出位置Y2，外表面31S突出 超過上述存儲外殼2的外表面2S。這樣在視覺上通知使用者壓縮空氣超過基準壓力P。上述檢測蓋31是桶狀的蓋，并且圓筒形體部39的上端部由板部40封閉。在本 實施方式中，圓筒形體部39具有階梯，并包括包圍上述調整螺釘36的大直徑部39a以及 例如經由階梯部39b在其上端側延伸的小直徑部39c。在上述存儲外殼2中，形成引導 孔41，通過可移動地插入上述圓筒形體部39 (在該實施例中為小直徑部39c)，以能夠上 下滑動的狀態引導上述檢測蓋31。在上述階梯部39b的外表面與存儲外殼2之間具有向 下推壓上述檢測蓋31的彈簧42。因此，當壓縮空氣不大于基準壓力P時，由于被彈簧42推壓，上述檢測蓋31 保持在常規位置Yl，在常規位置Yl處上述階梯部39b的內表面鄰接調整螺釘36的上表 面。根據本實施方式，彈簧42形成上述保持裝置32。當壓縮空氣超過基準壓力P時， 來自排放口 33的排放空氣的壓力克服上述彈簧42的推壓力，并能夠將檢測蓋31上推至 上述突出位置Y2。而且，上述檢測蓋31從常規位置Yl運動至突出位置Y2，在常規位置Y1，外表 面31S與上述存儲外殼2的外表面2S處于同一水平或在外表面2S的內側，在突出位置 Y2，外表面31S突出超過上述存儲外殼2的外表面2S。這種較小的位移將允許使用者 覺察并得知檢測蓋31存在運動。順便提及，為了保證上述辨別更加準確，在上述突出位 置Y2中的外表面31S距外表面2S的突出高度Ll優選地不小于2.0mm、更優選地不小于 3.0mm。在常規位置Yl中的外表面31S距外表面2S的凹入深度L2優選地大于0mm、更 優選地在從0.5mm到1.5mm的范圍中。順便提及，壓縮機主體10在設備的操作期間振 動，從而當上述突出高度Ll小于2.0mm時，變得難以辨別檢測蓋31的突出。當檢測蓋 31過小時，對于使用者來講變得難以辨別上述運動。因此，上述檢測蓋31的外表面31S 的直徑D不小于5.0mm。而且，使用者辨別檢測蓋31的運動并停止馬達Μ。因此，優 選地將檢測蓋31鄰近上述通斷開關SW設置。在上述閥主體30中，如圖7概念性地示出，在不大于一定壓力pi的狀態下，由 上述隨動彈簧38的力將開關閥34保持關閉。但是，當壓力達到一定壓力pi時，開關 閥34稍微打開并釋放壓縮空氣。因此，隨著壓縮空氣的壓力ρ增大，開關閥34逐漸加 大地打開并最終變為處于完全打開狀態(開關閥34全部打開)。因此，在開關閥34的 初始運動狀態的壓力pi與完全打開狀態的壓力p2之間，在閥主體30中存在小的壓力差 Δ ρ (delta ρ)。相反，在利用彈簧42作為保持裝置32的根據第一實施方式的檢測裝置7的情況 下，上述檢測蓋31隨著開關閥34的運動而運動。也就是說，在達到上述壓力pi之后， 檢測蓋31不停地重復彈起和彈下運動，即進出運動。彈起的量和時間段逐漸增大。在 完全打開狀態下的壓力p2處，檢測蓋保持在最大量的彈起。因此，在第一實施方式中， 上述彈起的最大量設定為突出高度Li。此外，由于壓力差Δρ，使用者的判定可能變化 較大。于是，在根據第一實施方式的檢測裝置7的情況下，判定標準優選地限定為上述檢測蓋31的上述進出運動停止的時間點(檢測蓋31的最大彈起的時間點)。圖6示出的檢測裝置7的另一實施方式(在下文中稱作第二實施方式)。在本實 施例中，保持裝置32由附連到上述檢測蓋31的板部40的磁鐵46形成并被朝向上述排放 口 33吸引。更具體地，例如，檢測蓋31的下端部鄰接到設置于存儲外殼2內的擋板44 上，并且在磁鐵46與調整螺釘36之間具有小間隙K。小間隙K設定為如下距離，即 在該距離處，在磁鐵46與調整螺釘36之間的吸引力F與上述開關閥34處于完全打開狀 態時的壓力p2基本上相同。因此，在閥主體30運動的初始時間處，由于上述吸引力F 很大，因此檢測蓋31能夠停止在常規位置Yl。而當閥主體30處于完全打開狀態并且壓 力變得大于吸引力F時，上述檢測蓋31能夠立刻從常規位置Yl移動至突出位置Y2。因此，在第二實施方式的情況下，不存在如第一實施方式的情況中的壓力差 Δρ。使用者的判定差異能夠有利地比第一實施方式減小。同時，圖7概念性地示出與 開關閥34的運動相關的根據第一和第二實施方式的檢測蓋31的運動。在第二實施方式的情況下，彈簧42不像第一實施方式那樣起作用。因此，例 如，突出高度Ll可保持為20mm或更大，并且這樣使得使用者對其進行明確地辨別。但 是，當突出高度Ll超過20mm時，不期望存儲外殼2的尺寸不必要地增大。因此，高度 Ll的上限優選地不大于15mm、更優選地不大于10mm。在上述磁鐵46中，為了使吸引力穩定地作用，磁鐵46優選地形成為具有與上述 檢測蓋31的板部40的內表面基本上相同的直徑。而且，當磁鐵46過厚時，磁鐵變得笨 重，并且檢測蓋31在突出位置Y2處上下震動；因此變得難以辨別。因此，磁鐵46的 厚度優選地不大于3.0mm、更優選地不大于2.0mm、進一步優選地不大于1.5mm。當磁 鐵46過薄時，檢測蓋31易于在上述開關閥34的完全打開狀態之前被上推。因此，磁鐵 46的厚度的下限優選地不小于1.0mm。在上述根據本實施方式的檢測裝置7中，流動通道部——即上述閥流動通道30A 的在排放口 33側的上述連接孔36A——是共鳴管45。來自上述排放口 33的排放空氣產 生不小于2000Hz的高音調的聲音(方便起見，在下文中稱作嘟嘟聲)。利用該布置，還 能夠在聽覺上通知使用者壓縮空氣超過基準壓力P，由此更加提高了辨別效果。為此， 上述共鳴管45的直徑d優選地設定在從1.2mm到2.5mm的范圍中。當直徑小于1.2_ 時，排放空氣的量變得最小化，并且嘟嘟聲的聲壓太小而難以辨別。當直徑超過2.5mm 時，從共鳴管45傳出的由軸心發出的打擊音變得響亮，并且變得難以分辨嘟嘟聲。當直 徑d更大時，不再產生嘟嘟聲。并且，上述共鳴管45的長度J是對于嘟嘟聲的聲壓的重 要因素。不小于8.0mm的長度J越長，則對于聲壓越有利，由此增大了識別性。由上述壓縮機主體10產生的操作噪聲主要是從800Hz到1800Hz范圍內的聲音。 因此，優選地不小于2000Hz的嘟嘟聲可改善識別性。但是，頻率過高則難以聽到；因 此，嘟嘟聲的上限不大于10000Hz。在壓縮機設備1中，嘟嘟聲的產生優選地使得包括操 作噪聲的全部聲音的聲壓變響不小于IdB(A)。小于IdB(A)的音量增大會缺乏識別性。這種共鳴管45可應用在保持裝置32為彈簧42的情況中。根據本發明的壓縮機 設備1不僅能夠用于為內壓下降的輪胎充填空氣，而且還可作為用于逐漸供給密封劑并 將空氣充補到穿孔輪胎中的穿孔修理系統的壓縮機設備，例如如在日本未審查專利申請 公開公報No.2005-344570中公開的壓縮機設備。
盡管已詳細說明了本發明的特別優選的實施方式，但是本發明不限于圖示的實 施方式，并能夠作出各種改型。實施方式具有圖2所示結構的壓縮機設備1基于表1所示的規格進行試制。當輪胎具有 195/65R15的輪胎尺寸并從零充氣至指定內壓(250kPa)時，由各壓縮機設備1來測量檢 測蓋31操作時的內壓。在各壓縮機設備1中，限定閥主體30使得處于完全打開狀態下的基準壓力P為 250kPa。檢測蓋31的外徑為14mm，而內徑為12mm，并由尼龍樹脂(紅色)制成。突 出位置Y2處的突出高度Ll為7mm。此外，在實施方式2中，磁鐵46的外徑為12mm， 并且厚度為1.0mm。表 權利要求
1.一種壓縮機設備，所述壓縮機設備在存儲外殼內包括 馬達；由所述馬達旋轉驅動的轉軸；壓縮機主體，所述壓縮機主體包括連桿、活塞和氣缸，所述連桿經由曲柄附連到所 述轉軸，所述活塞設置在所述連桿的端部，所述氣缸將所述活塞以能夠往復運動的方式 容納并形成用于壓縮在所述活塞與所述氣缸之間的空氣的氣缸室；以及空氣供給裝置，所述空氣供給裝置具有空氣供給流動通道用以將壓縮空氣從所述氣 缸室供給到輪胎中；以及檢測裝置，所述檢測裝置通知使用者從所述氣缸室供給的壓縮空氣的壓力超過基準 壓力并提示使用者關閉所述馬達； 其特征在于， 所述檢測裝置包括閥主體，所述閥主體具有閥流動通道和開關閥，所述閥流動通道包括通向所述空氣 供給流動通道的一個端部和通向排放口的另一端部，所述開關閥處于所述閥流動通道中 間并且當壓縮空氣壓力超過所述基準壓力時釋放所述閥流動通道用以從所述排放口排放空氣，檢測蓋，所述檢測蓋設置在所述排放口并通過從所述排放口排放的空氣壓力從常規 位置被上推至突出位置，所述常規位置與所述存儲外殼的外表面處于同一水平或在所述 外表面的內側，所述突出位置突出超過所述存儲外殼的所述外表面，以及保持裝置，用以在所述壓縮空氣低于所述基準壓力時將所述檢測蓋保持在所述常規 位置處。
2.如權利要求1所述的壓縮機設備，其特征在于，所述基準壓力是所述輪胎的充氣壓力。
3.如權利要求1或2所述的壓縮機設備，其特征在于，所述保持裝置是朝向所述常規 位置迫壓所述檢測蓋的彈簧。
4.如權利要求1或2所述的壓縮機設備，其特征在于，所述保持裝置是附連到所述檢 測蓋并被朝向所述排放口吸引的磁鐵。
5.如權利要求1至4中任一項所述的壓縮機設備，其特征在于，在所述檢測裝置中， 所述閥流動通道的在所述排放口側的流動通道部是共鳴管，并且來自所述排放口的排放 空氣產生不小于2000Hz的高音調的聲音。
全文摘要
本發明的壓縮機設備使得能夠清楚地辨別壓縮空氣是否達到指定壓力，同時通過省去氣壓計而允許降低成本。部件包括馬達(M)；轉軸(11)；壓縮機主體(10)，其具有氣缸室(15)；以及檢測裝置(7)，當來自氣缸室(15)的壓縮空氣的壓力超過基準壓力P時該檢測裝置通知使用者。該檢測裝置(7)設有閥主體(30)，其具有設有排放口(33)的閥流動通道(30A)和開關閥(34)，當壓縮空氣的壓力超過基準壓力(P)時該開關閥打開所述閥流動通道(30A)并從上述排放口(33)排放空氣；檢測蓋(31)，其設置在排放口(33)處并通過從排放口(33)排放的空氣壓力從常規位置(Y1)被上推至突出位置(Y2)；以及保持裝置(32)，當壓縮空氣低于基準壓力(P)時該保持裝置將上述檢測蓋(31)保持在上述常規位置(Y1)。
文檔編號F04B41/00GK102016310SQ200980115186
公開日2011年4月13日 申請日期2009年2月26日 優先權日2008年4月30日
發明者兒島義秀, 石田孝明 申請人:住友橡膠工業株式會社