空气压缩机的制作方法

专利名称：空气压缩机的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及便携式空气压缩机领域，并且尤其涉及一种手提式空 气压缩才几。
本申请是2004年3月22日提交的序列号10/805, 987和2005年2月8日提交 的序列号11/053, 033的美国专利申请的部分继续申请，这些申请是2003年7 月30日提交的序列号10/630， 090的美国专利申请的部分继续申请，该申请是 2002年5月23日提交的序列号10/154, 416的美国专利申请的继续申请。美国 专利申请序列号10/154, 416要求了 2002年3月22日提交的美国临时申请号 60/366, 676的优先权，并且是2001年2月8日提交的序列号29/136， 877的美 国专利申请的部分继续申请。美国申请序列号29/136, 877在2002年8月6曰公 布为美国设计专利号D461， 196。结合上述每个申请在此作为参考。
背景技术：
小型空气压缩机已经成为家庭、车间以及工地周围的普通工具。对于家 用、娱乐以及其它轻载用途例如充气式运动或娱乐设备或在对汽车轮胎充气 的紧急用途而言，可供应许多非常小型和轻便的压缩机。这样的作业需要相 对低压的压缩空气和/或相对低的气流速率。通过使用小型、低容积和/或由 轻型电动机供电的低压压缩机，这些设计中保持很小的重量并将便携性最大 化。此外，通过省略高压容器(即，油箱)以及油润滑系统，获得到显著的重 量、尺寸以及成本方面的节省。
然而，许多工作需要较高的空气压力，和/或较大的瞬时气流需求，这一 般会超过兴趣或娱乐所使用的压缩机的能力。为了满足较高的空气压力和较 高的气流作业的需求，有必要增加压缩机和相关电动机或发动机的尺寸。此 外，不是加大压缩机的尺寸以满足最大理论瞬时气流需求，而是容纳以空气 箱或其他压力容器形式的压缩空气储存器是普通的设计实践。通常有输出调 节器的空气箱，可以保持一定数量的压缩空气来满足来自服务负载的峰值需
求，同时允许使用充满空气箱的更小、更轻的压缩机，并且能够达到预期用 途所需的平均压缩气流速率。
一般需要空气箱和较大的压缩机来满足所需的压力和气流等级，这实质 上增加了压缩机组的重量和总尺寸。为高压和高容积作业设计的单元能够迅 速达到 一个重量和尺寸，其中安装或牵引拖车结构的公知的摩托车是仅有的 实施形式。仍然存在中等容量规模的空气压缩机，这些压缩机是建筑工地周 围的常用工具并且是单人可携带的。
单人可携带的空气压缩机组的当前的模型包括一 支架或支撑结构，在该 支撑结构上或在其中安装了电动机或发动机、空气压缩机、空气箱、排气歧 管以及各种阀、测试设备和控制器。许多较大的便携式结构配备有轮子，其 通常称作手推车结构，这样，它们可以被单个使用者移动。有轮子的空气压
缩机的例子包括由DeWalt 商标名称的Black&Decker公司销售的型号 D55170和D55270。
仍然有一些中等容量专业等级压缩机使用者发现有必要或期望拥有能 够由手提升和携带的压缩机。压缩机制造商用来改进这些中等容量专业等级 压縮机便携性的 一个常用的方法是重新设计空气压缩机以减少其重量。尽管 有这样的努力，中等容量专业等级压缩机的重量往往超过50磅，并且因此 即使对那些身体强壮的使用者来说，由手提升和移动仍然4艮困难。
除了其重量的问题，手提式中等容量专业等级压缩机的运送笨重也是公 知的。关于这一点，由于具有安装压缩机和电动机的安装方案，使用两个圆 筒形箱或单个扁平箱(即，具有凸形端的大直径但小高度的圆筒形箱)的结构 已经变得普遍。例如，使用两个圆筒形箱的结构一般沿着箱边安装压缩机和 电动机，然而使用单个扁平箱的结构一般在箱的端部安装压缩机和电动机。
这些传统的空气压缩机布置为机组提供了相对较大的基座或底部，并且 重心也位于底部中的大致中心位置。尽管这样的布置为空气压缩机在其工作 过程中提供相对稳定的结构，但提升和携带具有这种结构的空气压缩机往往 即笨拙又困难。关于这一点，这些结构一般会使用手柄(用于提升和携带空 气压缩机)，该手柄连接到垂直安装在整个空气压缩机组的重心上方位置处 的适当结构，例如支架或空气箱上。手柄总体上以需要空气压缩机组被垂直
然而，以这种方式提升和携带已知的中等空气压缩机组相对困难，由于 这些空气压缩机组的底部趋向于相对较大，并且因此需要使用者用稍稍伸长 的手臂握住空气压缩机组，从而使用者的手臂处于弯曲的状态。在努力使压 缩机组的重心更接近使用者的中心轴线的过程中，使用者一般会倾斜其上身 远离空气压缩机组的负载，并且因此用不舒服和笨拙的身体姿势提升和运输 空气压缩积j组。

发明内容
在一种形式中，本发明提供一种空气压缩机，其包括一支撑结构、 一压
缩机以及与压缩机流体连通的一空气箱。该空气箱具有至少0.5加仑的容量。 支撑结构包括限定一对侧组件的一管状框架和布置在侧组件之间并且连接 侧组件的一手柄。每个侧组件都包括一第一支柱、 一臂部以及一第二支柱。 第一支柱布置在压缩机的第一侧的下方并且在第一位置固定到空气箱上。第 二支柱具有与第一支柱大致平行的一第一部分，和朝着第一支柱向下、朝着 手柄向外延伸的一第二部分。空气箱为大致圆柱形并且在侧组件之间纵向延 伸。空气箱邻接第一支柱和第二支柱的第二部分。手柄构造成可由使用者的 手抓握，这样，空气压缩机能够围绕与空气箱的纵向轴线大致平行的轴线在 工作位置和手持运送位置之间转动。
在另一种形式中，本发明提供了一种方法，其包括提供具有一支撑结构、 一压缩机、 一空气箱和一手柄的空气压缩机装置，空气箱与压缩机流体连通 并且具有大于大约0.5加仑的容量，手柄与支撑结构和空气箱这两者中的至 少一个结合；支撑结构限定一基座；将空气压缩机装置放置到工作位置，其 中将基座布置在第一方位；以及通过用手柄围绕与手柄大致平行的轴线转动 空气压缩机装置而将空气压缩机装置移动到手持运送位置，当空气压缩机装
置处于手持运送位置时将基座布置到与第一方位大致垂直的第二方位。
在又一种形式中，本发明提供一种空气压缩机，其具有一压缩机、 一具 有限定出箱腔的箱壁的空气箱、 一调节阀和一歧管。歧管具有一歧管体，该 歧管体包括一进口和一出口。歧管体与空气箱螺紋连接。进口与箱腔和压缩 机流体连通，而出口与进口分开，出口与箱腔和压力调节器流体连通。
从下文提供的详细说明中，本发明的进一步的应用领域将会变得明显。 应当理解，尽管指出了本发明的优选实施例，但详细的说明和具体例子只是
起说明的目的并不是限制本发明的范围。


结合附图从下面的说明和所附的权利要求中本发明的其它优点和特征
将变得明显，其中
图1是根据现有技术的教导构造的压缩机组的透视图2是运送图1的压缩机组的使用者的前视图3是根据本发明的教导构造的空气压缩机组的透视图4是图3所示空气压缩机组布置在工作位置的左侧视图5是图3所示空气压缩机组的后视图6是图3所示空气压缩机组的仰视图7A是图3所示空气压缩机组被旋转到运送位置的左侧视图7B是图3所示空气压缩机组位于运送位置的左侧视图8是根据本发明的可替换实施例的教导构造的空气压缩机组的透视
图9是图8所示空气压缩机组位于运送位置的左侧-现图； 图10是根据本发明另一可替换实施例的教导构造的空气压缩机组的透 视图11是根据本发明又一可替换实施例的教导构造的空气压缩机的左侧 视图12是根据本发明的教导构造的另 一空气压缩机组的前透视图； 图13是图12所示空气压缩机组的后透视图； 图14是图12所示空气压缩机组的左侧视图15是根据本发明另一可替换实施例的教导构造的空气压缩机的透视
图16是图15所示空气压缩机组布置在可操作位置的左侧视图； 图17是图15所示空气压缩机组的俯视图； 图18是图15所示空气压缩机组的仰视图； 图19是图15所示空气压缩机组的后视图20是图15所示空气压缩机的一部分的分解透视图； 图21是图15所示空气压缩机组被旋转到运送位置的左侧-純图； 图22是图15所示空气压缩机组位于运送位置的左侧视图； 图23是根据本公开的教导构造的另一空气压缩机组的透视图； 图24是图22所示空气压缩机组的侧透视图； 图25是移走外壳的图23所示空气压缩机组的一部分的透视图； 图26是详细示出歧管与空气箱的结合的图23所示空气压缩机组的一部 分的放大透视图27是歧管的透视图28是沿进口和出口截取的歧管的纵剖视图29是垂直于通过出口、压力口和放气口的歧管的纵轴线的截面图30是沿排放口截取的歧管的纵向截面图31是与图30类似但沿空气箱和歧管截取的截面图；以及
图32是图31的一部分的放大视图。
具体实施例方式
参照图1和图2，其中示出了现有技术的空气压缩机组1,其包括一支 撑结构2、 一压缩积^几构3、 一空气箱4和一手柄5。压缩积4/L构3和空气箱 4是空气压缩机组1中较重的元件，它们围绕支撑结构2水平分布，从而空 气压缩机组1的重心6处于由支撑结构2限定的区域的内部。手柄5与支撑 结构2以将手柄5的中心线7与空气压縮机组1的重心6竖直地成直线的方 式连接。
参照图2，手柄5的结构是这样的，其允许空气压缩机组1被垂直地提 升并且在与其工作方向相同的方位上被运送。然而，空气压缩机组1的底部 或基座8的尺寸相对较大，这需要使用者9用稍稍伸长的手臂9a运送空气 压缩机组l。因此，使用者的手腕9b保持在弯曲状态，这样会让使用者不舒
服并且疲劳。
在图3至图5中，根据本发明的教导构造的空气压缩机组通常由附图标 记IO表示。所示的空气压缩机组10包括一压缩机机构12、 一空气箱14、 一支撑结构16、 一手柄18和一个仪表组20。压缩机机构12是传统方式的 构造和工作等等，在此不作详细说明。简要说，压缩机机构l2包括一个可
操作地吸入和压缩环境空气的空气压缩机22,和为压缩机22提供动力的诸 如电动机24或发动机的动力源。从压缩机22排出的压缩空气排到空气箱14, 该空气箱作为压缩空气的存储箱。
空气箱14具有至少0.5加仑的容量并且在所提供的具体例子中，其表示 成具有单个圓柱形的箱结构。然而，空气箱14最好具有大约1到大约8加 仑的容量，并且优选具有大约3至大约5加仑的容量。本领域技术人员可以 理解空气箱14可以构造成为有些不同，如具有传统的扁平类型(即，具有凸 形端的相对较短和相对较大的直径的圓筒形)箱结构(未示出)或具有多个流 体连通的箱结构。
所示的支撑结构16被构造为以"滚柱罩"形式沿压缩机机构12和仪表组 20延伸以保护这些元件，使空气压缩机组10不被另一物体翻倒或冲击。在 示出的具体实施例中，支撑结构16包括具有由安装平台相互连接的相对的 横向延伸侧32的管状框架30和多个支撑杆件36,以及可选的护罩或机盖 38。在提供的例子中，机盖38由金属板制成，例如钢、铝或塑料，并且可 拆卸地用例如传统的螺紋紧固件(未示出)固定到管状框架30上。而机盖38 的主要目的是保护元件，例如压缩机机构12和仪表组20不被诸如落下的工 具和工件的损害，本领域技术人员将会理解，在运送过程中当抵靠使用者的 横侧时，与管状框架30、压缩机机构、空气箱14和/或仪表组20相比，机 盖38的相对平滑的外表面相对更舒服并且更少地干涉使用者的运动。
在提供的例子中，横向延伸侧32构造为以开放的形式，这样横向延伸 侧32的端部42不相互交叉而是与空气箱14交叉。端部42通过传统的结合 方式例如焊接与空气箱14结合。在示出的具体实施例中，空气箱14沿着横 向延伸侧32延伸，但本领域技术人员将会理解，空气箱14可以可替换地构 造成终止横向延伸侧32的齐平面或内侧从而支撑结构16还可以保护空气箱 14的相对端。仪表组20通常包括一空气箱压力表46、 一调节器48、 一调节 表50和一出口歧管52，仪表组与安装在支撑结构16的橫向延伸侧32之间 的仪表板54结合。仪表板54可以是单独的部件或可以与机盖38整体形成。 优选地，与图1的现有技术空气压缩机组1中示出的基本垂直的方位相对， 仪表板54以向后倾斜的方位安装，这在图3和图4中最好地示出，从而将 空气箱压力表46、调节器48、调节表50和出口歧管52布置成供空气压缩 机組10的使用者相对更舒服地读取和/或接近的方式。本领域技术人员将会
从所公开的内容中得知，由仪表板54在向后倾斜方位上的定位引起的空气 箱压力表46和调节表50的改进了的可读性和调节器48的改进了的易接近 性，改善了使用者能够控制分配到出口歧管52的空气压力的精确性。可选 择地配备了与横向延伸侧32中的一个结合并且从那里向外延伸的销子58, 从而允许零件，例如一电源线60或一空气软管62为了存放而缠绕(围绕销 子58)。
安装平台34表示成由金属板制成，例如钢、铝或塑料，其用作支撑结 构16的基座66。压缩机机构12通过多个螺紋紧固件(未示出)与安装平台34 结合。多个橡胶底部68附加到安装平台34的转角上并且用来抑制通过支撑 结构16传递的振动以及为支撑结构16提供一滑度阻力。具体参照图6，通 过安装平台34形成一个通孔70并允许使用者通入阀机构72以便手动排空 空气箱14。
再次参照图4,本领域技术人员将会理解，空气箱14和压缩机机构12 结合到支撑结构16上，这样，它们各自的重心CGAT和CGAc在空气压缩机 组IO朝向其工作位置时布置为相对更接近基座66(图3至图5)。由于空气箱 14和压缩机机构12占空气压缩机组IO的大部分重量，这种方式的结构是有 利的，因为它为空气压縮机组10提供了相对低的重心CGACP。本领域技术 人员将会理解，重心CGACP沿相对基座66偏斜的平面80起作用。在示出的 具体实施例中，由于基座66位于平面82上，例如地面上，平面80与基座 66基本垂直。
参照图3和图7，当使用者94运送空气压缩机组10时，手柄18构造为 被使用者94的手92的手掌面90紧握。手柄18可以是任何类型的并且可以 安装到任何适合的结构上，例如支撑结构16或空气箱14上。在示出的具体 实施例中，手柄18紧紧地安装到空气箱14上，并且包括当使用者运送空气 压缩机组10时其轮廓为接受使用者的手指的握紧部分96。握紧部分96围绕 着位于(或可位于)平面100内的中心线98形成，该平面100包含空气压缩才几 IO的重心CGacp。
手柄18允许空气压缩机组10的使用者将空气压缩机组10从图4所示 的工作位置重新定位到图7A所示的运送位置。为了便于空气压缩机组10 以这种方式重新定位，可用例如传统的螺紋紧固件(未示出)将保护挡板69固 定到管状框架30的每一个横向延伸侧32上。保护挡板69最好由具有粘附
特性的橡胶或一些其它类型的材料构成。在一些示例中，如图7B所示，使
用者可以将空气压缩机组滚动到其侧面。在这些例子中，保护挡板69防止 空气压缩机组的任何不希望的滑动离开使用者。当处于运送位置中时，包括 手柄18的中心线98和空气压缩机组10的重心CGacp的平面100处于与使 用者94的垂直(纵向)轴104大致平行的基本垂直的方位，并且平行于空气压 缩才几组10的基座66和顶部108。
此外，因为空气压缩机组IO定向在工作位置时空气压缩机组IO的重心 CGacp相封更接近基座66,使用者94可以运送空气压缩机组10,从而基座 66最接近使用者94的横向侧IIO(即，在横向侧110的大约10英寸内，并且 优选大约3英寸到大约7英寸)并且使用者的手腕112不在弯曲状态。当处于 运送位置时，空气压缩机组10优选地构造为使空气箱14和压缩初^/L构12 的重心CGat和CGac位于平面100中，或从那里相对地偏移基本相等的距离。 由于手柄18这样布置，使用者94能够舒适地携带空气压缩机组10,并且在 不释放手柄18的情况下容易地在工作位置和运送位置之间枢转空气压缩机 组10。
至此已经描述了空气压缩机组10,其包括具有单个圆柱形箱结构的空气 箱14以及固定结合到空气箱14上的手柄18,但本领域技术人员将会理解， 本发明在其更宽的方面可以构造成有些不同。例如，手柄18a可以结合到支 撑结构16a中，如图8和图9所示。在该实施例中，支撑结构16在与压缩 机机构12相对的侧面上围绕空气箱14并从基座66向上延伸。抓握结构96a 形成在与相对的横向延伸侧32a相互连接的前支撑杆件36a上。如同图3所 示的空气压缩机组10的手柄18，手柄18a这样布置，即当空气压缩才几组10a 处于运送位置时抓握结构96a的中心线98a位于包括空气压缩^li且10a的重 心CGacp的平面中。
在图IO的布置中，手柄18a与图8的实施例中的类似，其与支撑结构 16a相结合。然而，空气箱14b包括第一和第二大致圆柱形箱结构150a和 150b,当空气压缩机组10b处于工作位置时这些箱结构150a和150b—个相 对另一个竖直地堆叠。在示出的布置中，第一和第二大致圆柱形箱结构150a 和150b等距离地布置在平面(未具体示出)的相对侧，该平面包括手柄18a的 中心线98a和重心CGACP。示出的第一和第二大致圓柱形箱结构150a和150b 各自的纵轴152a和152b包含在与基座66倾斜的平面中，因此减小由第一 和第二大致圓柱形箱结构150a和150b从包括手柄18a的中心线98a和重心 CGacp的平面偏移的量。在该布置中，安装平台34b可以相对于空气压缩机 组IO的安装平台34稍稍提高，从而更容易并且更紧凑地将空气箱14b和压 缩机机构12a进行包装从而使手柄18a的中心线98a按上述方式定位。
图11的布置总体上与图3类似，除手柄18c在与空气箱14相对的一侧 处可枢转地结合到支撑结构16c上。当定位于运送位置时，压缩机机构12 位于空气箱14的上方。该布置也示出了本发明的空气压缩机组可以围绕工 作和运送位置之间的大致水平轴沿任何方向转动。例如，图6和7的实施例 示出了空气压缩机组10可以从空气压缩机组10的前方F转到空气压缩机组 10的底部B(或顶部T)，而图11的实施例示出了空气压缩机组10c可以从空 气压缩机组10c的后方R转到空气压缩机组10c的底部B(或顶部T)。本领 域技术人员将会理解，空气压缩机组可替换的构造为从空气压缩机组的一个 侧面通过手柄18c转到空气压缩机组的底部(或顶部)。
参照图12和13，根据本发明的教导而构造的另一空气压缩机组总体上 由附图标记10d表示。空气压缩机组10d与图3所示的空气压缩机組10有 些类似，并且可以包括一压缩机机构12、 一空气箱14、 一支撑结构16、 一 手柄18和一仪表组20。压缩机才几构12可以包括少油或无油压缩机22d以及 为无油压缩才几22d提供动力的动力源，例如电动才几24或发动4几。无油压缩 机22d包括沿轴302往复运动以吸入和压缩环境空气的活塞300。本文使用 术语无油来描述一个空气压缩机，其不使用机油盘来容纳用于活塞300进行 往复运动时的润滑的液体油。优选地，整个压缩机22d包括曲轴箱(未示出)， 可以在没有液体润滑油的情况下工作。从压缩机22d排出的压缩空气被排入 空气箱14,该空气箱作为压缩空气的存储箱。
空气箱14可以具有至少0.5加仑的容量，并且在提供的具体例子中其表 示成具有单个圆柱形形状的箱结构。然而，空气箱14可以具有大约1到大 约8加仑的容量，并且更优选地具有大约3到大约5加仑的容量。
支撑结构16可以包括一对管状支撑30d和安装平台34d。安装平台34d 可以包括一个基座组件310和可以结合到并且从基座组件310向外延伸的一 对侧组件312。另外参照图14，每个侧组件312都可以包括弓形端面314， 该弓形端面314构造成邻接空气箱14的周边的一部分，此时基座组件310 抵靠空气箱14。尽管基座组件310可以在空气箱的下象限320中的任何位置
抵靠空气箱14,但基座组件310的上表面322可以这样布置，致使它与第一 平面324大致平行，该第一平面324通过空气箱14纵向延伸并且平分空气 箱14,并且基座组件310的边缘326终止在包括在第二平面328中的点，该 第二平面328与第一平面324大致垂直并且通过空气箱14纵向延伸并且平 分空气箱14。以这种方式的结构将空气箱14的重心(例如CGAT)定位为相对 更接近基座组件310,并且防止空气箱14在安装平台34a的下方延伸。本领 域技术人员将会理解，边缘326与平面328的精确对齐不能可靠地在大规才莫 生产的基础上实施，并且因此可以理解所公开内容和所附权利要求的目的 是，在边缘326和平面328之间的偏移小于或等于0.25英寸(即，在平面328 的任一侧上的0.25英寸)时，边缘326位于平面328中。
管状支撑30d的第一端可以结合到基座组件310上，并且管状支撑30d 相对的第二端可以结合到空气箱14上。管状支撑30d位于在压缩机机构12 的相对侧上，因此保护压缩机机构12从而空气压缩机组10d不被其它物体 推翻或冲击。
在提供的例子中，可以由金属板或塑料制成的护罩330可拆地结合到支 撑结构16和/或压缩机机构12上。尽管护罩330的主要目的是用来保护部件 例如压缩机机构12和仪表组20不受与其接触的例如落下的工具和工件的损 害，但本领域技术人员将会理解，与空气压缩机组10d的其它部分相比，如 果在运送过程中抵靠使用者的横向侧，那么护罩330的相对平滑的外表面相 对更舒服并且更少地干涉使用者的运动。
仪表组20通常包括一空气箱压力表(未示出)、 一调节器(未示出)、 一调 节表(未示出)和一出口歧管52，并且仪表组可以安装到任何方便的点上，例 如安装到空气箱14、支撑结构16或压缩机22d上。
压缩机机构12可以通过多个螺紋紧固件(未具体示出)结合到安装平台 34d上。多个橡胶底部68可以附加到安装平台34d的转角上，并且用来抑制 通过支撑结构16传递的振动以及为支撑结构16提供一个滑动阻力。与图6 的通孔70类似，可以穿过安装平台34d形成一个通孔(未具体示出)，以允许 使用者通入阀机构72以便手动排放空气箱14。
具体参照图14,空气箱14和压缩机机构12可以结合到支撑结构16上， 这样，它们的重心CG紅和CGAc分别布置为相对地接近基座组件310。由于 空气箱14和压缩机机构12占了空气压缩机组10d的大部分重量，以这种方
式构成是有利的，即其为空气压缩机组10d提供了相对更接近空气压缩机组
10d所在的表面的重心CGACP,因此使得空气压缩机组10d相对更加防止倾翻。
手柄18可以是任何类型的并且可以安装到任何适当的结构上，例如支 撑结构16或空气箱14上。在示出的具体实施例中，手柄18固定地安装到 空气箱14上并且包括一抓握部分96(图12)，当使用者运送空气压缩机组10d 时该抓握部分的轮廓用来接受使用者的手指。抓握部分96(图12)围绕位于(或 可位于)平面(例如，平面324)中的中心线98形成，该平面包括空气压缩机组 10d的重心CGacp。
手柄18允许空气压缩机组10d的使用者将空气压缩机组10d从图14所 示的工作位置重新布置到与图7所示的空气压缩机组IO的类似的运送位置。 在运送位置，使用者可以用位于贴近其横向侧基座组件310的下表面携带空 气压缩机组10d,或可替换地，可以用位于贴近其横向侧的护罩330携带。 在提供的具体例子中，第一平面324和管状支撑30之间的尺寸不等于第一 平面324和基座组件310的下平面之间的尺寸。这种方式的结构允许使用者 用两种不同的方式运送空气压缩机组10d。由于空气箱14直接放在安装平台 30d的基座组件310上，与图3至图11的实施例相比，空气压缩机组10d 的重心CGACP相对更接近基座组件310，并且由此， 一些使用者发现空气压 缩机组10d比图3的空气压缩机组10更容易运送，因为这种结构允许相对 更接近使用者的横向侧来运送空气压缩机组10d。
按照所公开的内容对本领域技术人员显而易见，工作位置中的空气压缩 机组10d的布置将轴302沿在大致水平方向往复运动的活塞300(图12)布置， 而运送位置中的空气压缩机组10d的布置将轴302沿大致垂直方位布置。
根据本发明的教导构造的空气压缩机组120的可替换的布置在图15至 图20中进行了说明。在该实施例中，空气压缩机机构122安装在一对圆柱 形空气箱124之间。如图所示，空气箱彼此沿横向间隔布置并且由一对轨条 126支撑在下侧。这对轨条126同样彼此沿侧向间隔布置，但横向安装到两 个空气箱124上。 一橡胶底部128附加到每个轨条126的每端上。这些橡胶 底部128在工作过程中用来抑制通过支撑结构传递的振动，以及当放置在工 作位置时为支撑结构16提供一个抗滑度。
如上所述，空气压缩机机构122还包括可梯:作地吸入和压缩环境空气的
一压缩机132以及为压缩机提供动力的一动力源134,例如电动机或发动机。 压缩机机构还是具有传统的结构和工作，因而不需要做进一步的详细说明。
当空气压缩机组120将被其它物体推翻或冲撞时，护罩组件140保护压 缩机机构和相关部件。在一个示意性实施例中，护罩组件140包括在一对倒 置的U形管状组件144之间延伸的保护板142。管状组件144的端部用传统 方式，例如焊接，结合到空气箱124的顶部上。保护板转而又结合到管状组 件144上。保护板由薄板或诸如钢、铝、塑料或其它适当的材料制成，并且 用例如常用的螺紋紧固件可拆卸地紧固到管状框架上。
保护板的一部分用作仪表板146，该仪表板支撑着常规的压缩机附件， 例如压力表、 一压力调节器和一个或多个出口歧管。仪表板146优选向后倾 斜，以这种方式可改善仪表板中容纳的仪表的可读性和易接近性。
为了运送空气压缩机组120,手柄从空气压缩机组120的任一侧向外延 伸。在示意性实施例中，手柄150是在两个U形管状组件144之间延伸的管 状组件。希望手柄150可以有一抓握部分，其轮廓用来接受使用者的手指。 还希望手柄可以具有其它结构并且安装到其它适合的支撑结构上，例如空气 箱中的一个上。此外，抓握部分优选是围绕着位于(或可位于)一平面内的中 心线形成，该平面包括空气压缩机120的重心CGACP。手柄150使使用者能 够在到达图22所示的运送位置之前将空气压缩机组120转到如图21所示的 中间位置。
保护挡板152又被用来防止空气压缩机组的任何不希望的滑动脱离使用 者。在该实施例中，保护挡板152紧固到位于与手柄150相对的一侧的空气 箱上。更具体地，如图20所示，保护挡板152紧固到安装托架154上，该 安装托架154又通过常规方式，例如焊结合到空气箱上。保护挡板69优选 由具有粘附特性的橡胶或其它类型的材料制成。在空气压缩机组回到工作位 置时，保护挡板152还保护空气箱不受可能遇到的粗糙表面和/或陡峭地面的
当处于运送位置时，包括手柄150的中心线162和空气压缩^/L组120的 重心CGacp的平面160，与使用者94的垂直(纵向)轴104大致平行并与空气 压缩机组120的基座和顶面108大致平行的基本垂直的方位上。此外，因为 当空气压缩机组120朝向工作位置时空气压缩机组120的重心CGACP相对接 近基座，所以使用者94能够运送空气压缩机组120,这样，基座贴近使用者 94的横向侧IIO(即，在橫向侧110的大约10英寸的范围内，并且优选是大 约3英寸至大约7英寸)并且使用者的手腕112不处于弯曲的状态。手柄150 这样布置，使用者94能够舒适地携带空气压缩机组120，并且在不释放手柄 150的情况下容易地将空气压缩机组120在工作位置和运送位置之间枢转。
参照图23至图25，根据本发明的教导构造的另一空气压缩机组总体上 由附图标记500表示。空气压缩才几组500可以包4舌一压缩初4几构512、 一空 气箱514、 一支撑结构516、 一手柄518和一仪表组520。压缩机机构512 可以是常规的结构和工作，因此在此不需作详细说明。在提供的具体例子中， 压缩机机构512与图12和图13的实施例相关联的压缩机机构12大致类似。 在这方面，压缩才几才几构512包4舌由电动才几驱动的无油压缩才几。
空气箱514可以具有至少0.5加仑的容量，并且在提供的具体例子中， 其表示成具有单个圆柱形形状的箱结构。然而，空气箱514可以具有大约1 至大约8加仑的容量，例如大约3至大约5加仑的容量。
支撑结构516可以构造成"滚柱罩，，的形式，其围绕着压缩机机构512 和空气箱514延伸，从而在空气压缩机组500被另一物体推翻或冲撞时保护 这些部件。在示出的具体实施例中，支撑结构516包括管状框架530，该管 状框架530具有相对的横向延伸侧532和与相对的横向延伸侧532相互连接 的手柄518。支撑结构516还可以包括多个支撑杆组件536，以及可选的护 罩或机盖538和多个紧固调整片539(图25)。支撑杆组件536可以焊接到横 向延伸侧组件532上并且能够固定地但是可拆卸地通过螺紋紧固件(未示出) 以常规和公知的方式结合到压缩机机构512上。
在提供的例子中，横向延伸侧532构造成包括一第一支柱580、 一第二 支柱582以及设置在第一和第二支柱582之间并与它们相互连接的一臂部 584。第一支柱580可以接收压缩机才几构512第一侧的下方和空气箱514的 下方来支撑压缩机机构512和空气箱514。第二支柱582可以包括一可以结 合到臂部584上并且与第一支柱580大致平行的第一部分586,以及一与手 柄518和第一部分586相互连接的第二部分588。第二部分588能够朝着第 一支柱580向下且越过空气箱514朝着手柄518向外延伸。应当理解空气箱 514是大致圆柱形并且在侧组件532之间纵向延伸，从而空气箱514邻接第 一支柱580和第二支柱582的第二部分588。
机盖538可以由金属板制成，例如钢、铝或塑料。紧固调整片529可以
焊接到管状框架530上并且可以包括一螺紋孔(未示出)。可替换地，紧固调 整片529可以包括一通孑L(未具体示出)，该通孔能够与由金属板夹子541(图 25)限定出的螺紋形状(未具体示出)对准，该金属板夹子可以与相关的紧固调 整片529接合。在任一种布置中，机盖538可以通过常规紧固件(未具体示 出)结合到管状框架530上，但金属板夹子541(图25)是有优势的，因为它们 相对较便宜并且更能承受制造公差。尽管机盖538的主要目的是保护部件， 例如压缩机机构512和仪表组520不受例如落下的工具或工件的损坏接触， 但本领域技术人员将会理解，与管状框架530、压缩机机构、空气箱514和/ 或仪表组520相比，在运送过程中当抵靠使用者的横向侧时，机盖538的相 对平滑的外表面相对更舒适并且较少地干涉使用者的运动。
仪表组520可以包括一空气箱压力表546、 一使用者可调的调节器阀 548、 一调节器表550和一出口歧管552,该出口歧管结合到安装在支撑结构 516的横向延伸侧532之间的仪表板554上。仪表板554可以是单独的部件 或可以与机盖538整体形成。优选地，如图23所示，仪表板554安装在向 后倾斜的方位上，与图1的现有技术的空气压缩机组1中示出的基本垂直方 位相反，从而将空气箱压力表546,调节器阀548,调节表550以及出口歧 管552以这样的方式布置，即使空气压缩机组500的使用者更舒服地读取和 /或进入。本领域技术人员将从公开中理解，由仪表面板554向后倾向方向布 置导致的空气箱压力表546和调节表550的改进的可读性和调节器548的改 进的可到达性，改进了使用者能够控制分配到出口歧管552的空气压力的精 确性。可选择地配备了与横向延伸侧532中的一个相连并且从那里向外延伸 的销子558，从而允许物件，例如一电源线560或一空气软管(未示出)为了 存放而围绕销子558进行缠绕。
多个弹性底部568能够附加到管状框架530的转角上，并且用作抑制通
参照图24和图26，空气压缩机组500也表示成包括一歧管600。歧管 600可以包括一具有适于与空气箱514螺纹连接的螺紋部分604的歧管体 602。》支管体602可以限定一进口 610、 一出口612、 一压力口614、 一》文气 口 616,和一排;改口 618。进口 610与压缩初4几构512和空气箱514流体连 通。出口 612与空气箱514和压力调节器阀548流体连通。压力口614与空 气箱514以及与压缩机机构512相关联的压力开关615流体连通。放气口 616
与空气箱514和安全阀617流体连通。排放口 618与空气箱514和排放阀619 流体连通。在提供的具体例子中，歧管体602由合适的材料，例如锌整体制 成，例如通过铸造工艺(例如模铸)并且可以在此后根据需要进行诸如机械加工。
参照图27和图28，进口 610可以包括一第一连接件650以及布置在由 it支管体602的壁组件656限定出的环形腔654内的一出口区域652。第一连 接件650表示成包括内管螺紋，但本领域技术人员将会理解可以采用任何其 它连接方式(例如，外管螺紋、快速接头、软管倒钩、扩口式管接头或接口)。
出口 612可以包括布置在环形腔654中的一进口区域662，以及表示成 包括外软管倒钩的一第二连接件664。本领域技术人员将会理解可以采用任 何其它连接方式(例如，外管螺紋、快速接头、软管倒钩、扩口式管接头或 接口)。在提供的例子中，出口 612与进口 610隔离或分开(例如，形成在歧 管体602中限定出进口 610的孔可以形成为与在it支管体602中限定出出口 612的孔分开)。这种方式的结构允许空气从压缩机机构512直接进入空气箱 514(图22)而不是朝向出口 612。
参照图27和29，压力口 614可以包括一第三连4妄件670,例如外软管 倒钩，并且可以与出口 612或腔654相交，以允许来自空气箱514(图24)的 空气操作与压缩机机构512(图24)相关联的压力开关615(图26)。本领域技 术人员将会理解，采用压力开关615(图26)以便当空气箱514(图24)中的空 气压力低于预定空气压力阈值时开动操作压缩机机构512(图24)的动力源。
放气口 616可以包括一第四连接件674,例如内管螺紋，并且可以与出 口 612或腔654相交，以允许来自空气箱514(图24)的空气作用在安全阀 617(图26)上。本领域技术人员将会理解，安全阀617(图26)可以是当作用在 它上面的空气压力大于预定空气压力时开启的常闭阀。
参照图27和30，排放口 618可以形成在歧管体602中，这样，排放口 618与进口610、出口 612以及腔654流体隔绝。在提供的具体例子中，排 放口 618形成在歧管体602的一部分中，从而不与由壁组件656限定出的腔 654相交。排放口 618包括一通过歧管体602纵向延伸的中心部分680, — 通过壁组件656的一部分形成的进口 682、以及一出口 684。出口 684可以 包括一第五连接件686,例如内管螺紋。
参照图31和32,歧管600被安装到空气箱514中，这样排放口 618的
进口 682可布置成低于歧管体602的端部700,当空气压缩机组500(图24) 处于工作位置时，进口 610和出口 612(图27)通过端部700与空气箱514连 通，如图22所示。可以是一常规的球阀的排放阀619,可以结合到排放口 618的出口 684上。歧管600的这种方式的结构允许累积在空气箱514中的 流体排入排放口 618而不是排入进口 610、出口 612(图27)、压力口 614(图 27)或放气口 616。这样，各种口可以组合入在单个位置处连接到空气箱514 的单个歧管中，这比为各个口釆用多个安装位置的空气箱制造起来相对廉 价。
尽管说明书和附图已经描述并示出了具体例子，然而，本领域技术人员 将会理解，在不背离本发明由权利要求限定的范围的情况下可以做出各种变 化和各种元素的等同替代。此外，本文清楚地预料了不同例子之间的特征、 元件和/或功能的混合和匹配，从而本领域技术人员将从所公开的内容中理解 一个例子的特征、元件和/或功能可以被结合到适当的，除以上描述之外的另 一例子中。而且，在不背离其主要范围的情况下，可以做出许多修改使具体 情况或材料适于本发明的教导。因此，本发明并不限于为了实施本发明而作 为目前最佳模式由附图示出和说明书描述的具体例子，但本发明所公开的范 围将包括落入上述说明和所附权利要求之内的任何实施例。
权利要求
1、一种空气压缩机，包括支撑结构、压缩机以及与压缩机流体连通的空气箱，空气箱具有至少0.5加仑的容量，支撑结构包括限定侧组件的框架以及从侧组件延伸的手柄，侧组件包括第一支柱、臂部以及第二支柱，第一支柱布置在压缩机的第一侧的下方并且在第一位置固定到空气箱上，第二支柱具有与第一支柱大致平行的第一部分、和朝着第一支柱向下且朝着手柄向外延伸的第二部分，空气箱具有大致圆柱形状，空气箱邻接第一支柱和第二支柱的第二部分；其中，手柄被构成为可由使用者的手抓握，从而空气压缩机能够围绕与空气箱的纵向轴线大致平行的轴线在工作位置和手持运送位置之间转动。
2、 如权利要求1所述的空气压缩机，其中，所述压缩机包括基本上无 油的泵。
3、 如权利要求1所述的空气压缩机，其中，所述空气压缩机还包括护 罩组件，并且支撑结构还包括一个或多个结合到框架上的调整片组件，护罩 组件结合到调整片组件上。
4、 如权利要求3所述的空气压缩机，还包括 具有调节器的歧管装置，其与空气箱流体连通；连接件；第一仪表，其适于感测空气箱中的空气压力；以及第二仪表，其适于感测调节器和连接件之间的歧管装置的一部分中的压力。
5、 如权利要求4所述的空气压缩机，其中，所述歧管装置可拆卸地结 合到护罩上。
6、 如权利要求1所述的空气压缩机，其中，所述支撑结构还包括固定 结合到第 一 支柱上的 一对支撑杆。
7、 如权利要求6所述的空气压缩机，其中，所述压缩机安装到支撑杆 组件上。
8、 如权利要求1所述的空气压缩机，其中，所述支撑结构还包括一对 底部，并且其中由底部限定空气压缩机能够绕其转动的轴线。
9、 一种方法，包括 提供具有支撑结构、压缩机、空气箱以及手柄的空气压缩机，空气箱与 压缩机流体连通并且具有大于大约0.5加仑的容量，手柄结合到支撑结构和空气箱这两者中的至少一个上，支撑结构限定基座；将空气压缩机装置放置到工作位置，其中基座布置在第一方位；以及 通过用手柄围绕与手柄大致平行的轴线转动空气压缩机装置而将空气压缩机装置移动到手持运送位置，当空气压缩机装置处于手持运送位置时，将基座布置到与第一方位大致垂直的第二方位。
10、 如权利要求9所述的方法，其中，所述空气箱布置在手柄和压缩机 之间。
11、 如权利要求10所述的方法，其中，所述支撑结构包括限定一对侧 组件和手柄的管状框架，手柄布置在侧组件之间并且连接侧组件，每个侧组 件都包括第一支柱、臂部和第二支柱，第一支柱布置在压缩机的第一侧的下 方并且在第 一位置固定到空气箱上，第二支柱具有与第 一支柱大致平^^的第 一部分、以及朝着第一支柱向下且朝着手柄向外延伸的第二部分。
12、 如权利要求IO所述的方法，其中，所述手柄安装到空气箱上。
13、 一种空气压缩机，包括 压缩机；具有限定箱腔的箱壁的空气箱； 压力调节器；以及具有包括进口和出口的歧管体的歧管，该歧管体，歧管体结合到空气箱 上，进口与箱腔和压缩机流体连通，出口与进口分开，出口与箱腔和压力调节器流体连通。
14、 如权利要求13所述的空气压缩机，其中，所述歧管体还包括与进 口和出口分开的放气口，并且其中安全阀结合到放气口上。
15、 如权利要求13所述的空气压缩机，其中，所述歧管体还包括与压 力开关流体连通的压力口。
16、 如权利要求13所述的空气压缩机，其中，所述歧管体还包括与进 口和出口流体隔绝的排放口 ，其中排放口与箱腔流体连通。
17、 如权利要求16所述的空气压缩机，其中，所述排放口包括在比歧 管体的端部相对较低的位置处布置在箱腔中的排放口进口，进口和出口通过该排;改口进口与空气箱流体连通。
18、 如权利要求16所述的空气压缩机，其中，所述歧管体还包括限定 歧管腔的歧管壁，并且其中进口和出口与歧管腔相交，并且其中排放口进口 是通过歧管壁组件部分地形成的小孔。
19、 如权利要求13所述的空气压缩机，其中，所述歧管体还包括限定 歧管腔的歧管壁，并且其中进口和出口与歧管腔相交。
20、 如权利要求13所述的空气压缩机，还包括结合到排放口的排放阀。
全文摘要
一种具有改进的稳定性和可携带性的空气压缩机。空气压缩机组可定位在工作位置和运送位置上，其中在工作位置空气压缩机组布置在基座上，在运送位置空气压缩机组可以更容易地被运送。不管空气压缩机是否是手持运送的，将空气压缩机组定位到运送位置是通过将空气压缩机组围绕沿与空气箱的纵轴大致平行的旋转轴线转动而完成的，这可将空气压缩机定位到相对更舒服的方位和位置。空气压缩机组可以采用能将空气箱结合到压缩机的紧凑歧管和调节阀以及可选择地使用安全阀、排放阀和/或压力开关。还提供了一种操作压缩机的方法。
文档编号F04B49/00GK101096947SQ200710100678
公开日2008年1月2日 申请日期2007年1月30日 优先权日2006年1月30日
发明者丹尼尔·U·古德温, 内森·L·科尔曼, 巴巴拉·A·罗斯, 约翰·E·巴克 申请人:布莱克和戴克公司