空气压缩机的旋转机构的制作方法

本发明涉及一种空气压缩机，特别是指一种空气压缩机的旋转机构。

背景技术：

本发明人长久致力于空气压缩机的研发，不仅让早期颇费人力工时且构造繁琐之空气压缩机转型为构造精简且容易迅速组装的产品；或是改良空气压缩机之构造以强化空气压缩机的使用效能。此等空气压缩机的主要结构是藉由一马达驱动一活塞体在汽缸内进行往复式的压缩动作，被压缩的空气则可由汽缸输送至储气座内，再由储气座所设之歧管藉由中间传输组件连接至不同使用性质的物品，譬如充气气嘴或功能组件，譬如是安全阀、泄气阀等。

现有空气压缩机的马达是藉由一齿轮机构及一曲柄机构的传动来驱使活塞体作往复运动。该齿轮机构包含装设在马达心轴上的小齿轮及与小齿轮相啮合的一大齿轮，而曲柄机构包含一重力块、一轴杆及一连杆，该重力块均是一重量对称、外型对称的结构设计，且该重力块与大齿轮是采用卡扣或螺合锁定的结合方式，因此在空气压缩机的活塞体于汽缸内作往复运动的过程中，当活塞体上平面与汽缸横断面呈平行状态时，此时虽然汽缸与活塞体的气密性最高，但是也代表着马达的驱动功效遇到的阻力最大，以致影响空气压缩机的效率及降低该空气压缩机的使用寿命。

因此，本发明人针对现有空气压缩机存在的上述缺失而设计出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种空气压缩机的旋转机构，其可降低阻力，运动更加顺畅，提高该空气压缩机的使用寿命。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种空气压缩机的旋转机构，该空气压缩机包括有一主架体，该主架体连接一供活塞体运作的汽缸，主架体固定一含括有马达的动力机构，该动力机构带动一旋转机构并由旋转机构带动一活塞体在汽缸内作往复运动，旋转机构包括一重量旋转盘，该重量旋转盘设有二个相隔离的基准点，二基准点所连接的直线将重量旋转盘区隔形成二侧不同重量的结构。

所述旋转机构还包含有一旋转组件，旋转组件具有一旋转运动的中心点，所述重量旋转盘被包纳在该旋转组件上并与旋转组件一体成型，重量旋转盘上的一基准点且是与旋转组件的旋转中心点为同一位置、同一中心点，旋转组件和重量旋转盘二者依此同一中心点进行圆周旋转。

所述旋转组件设在主架体上设置的轴孔处而进行圆周旋转。

所述旋转组件设有一中心轴区，该旋转组件以中心轴区做为结合设有中心轴杆的其它组件并以此作为旋转运动的中心点，该旋转组件为一塑料材质的大齿轮，其是与一小齿轮相啮接，马达运转之后，小齿轮带动旋转组件，使该活塞体在汽缸内作往复运动。

所述重量旋转盘上具备有一轴柱区，在轴柱区内设有一中心轴杆，该中心轴杆结合于前述旋转组件上的中心轴区内，使二者依此中心轴杆作为旋转轴心进行圆周式旋转运动，前述重量旋转盘以中心轴杆的中央圆心形成所述一基准点；于前述重量旋转盘上另设有一与基准点相隔离的另一基准点，两基准点相连接的直线为基线，重量旋转盘被基线区隔形成的左、右半部的重量不相同。

所述重量旋转盘的一侧由轴柱区开始延伸一底阶部、初阶部及最外端形成具有中空圆柱形的所述中心轴杆，于底阶部及初阶部的一侧边上形成有往内凹陷的弧缘槽，前述中心轴杆是显露在重量旋转盘的一侧面；当重量旋转盘与旋转组件相结合后，底阶部被容纳在前述中心轴区内，初阶部及中心轴杆穿伸过旋转组件的中心轴区并显露突出于旋转组件的一侧边；前述重量旋转盘于轴柱区的弧缘槽旁另设有一凹陷区，该凹陷区处具有一圆柱通道的透孔；一呈长柱状的曲柄销套入结合于透孔，且该曲柄销的根端穿伸出该透孔并外露出重量旋转盘的一侧面，于根端相接邻的曲柄销上另形成一往内径凹陷缩小的环沟，该环沟也是外露出重量旋转盘的一侧面；在水平平行于前述基线的方向的重量旋转盘，将其设计成上下位阶的形状，亦即上位阶部为上重量块，下位阶部则是由上位阶部的底面外周水平延伸出一具有外扩凸部的下重量块。

所述旋转组件除了设有中心轴区外，于中心轴区相邻的实体上另设有一圆孔，圆孔内周壁形成有一凸环垣，旋转组件的一侧边形成一与前述重量旋转盘之上、下重量块的外廓形状相符的上阶容纳区及下阶容纳区；由于曲柄销套入透孔后，该曲柄销的根端是穿伸出透孔并外露出重量旋转盘的一侧面，同时该环沟也是外露出重量旋转盘的一侧面，前述环沟即是可契合于前述凸环垣，而曲柄销的另一端则枢接于活塞体的末端，此时，小齿轮与旋转组件相啮接。

所述下重量块为一外观不对称的形状构造，进而使连接有该重量旋转盘的旋转机构的重量不对称。

所述重量旋转盘的下重量块的背面凹设有一凹孔，该凹孔的空间体积大小做为调整基线两旁的不同重量大小。

所述重量旋转盘的下重量块为一外观对称的形状构造，该下重量块的背面凹设有一凹孔，该凹孔位在下重量块的右半部，使重量旋转盘的左半部重量大于另侧右半部的重量。

采用上述结构后，本发明空气压缩机的旋转机构所设的重量旋转盘设有二个相隔离的基准点，二基准点所连接直线将重量旋转盘区隔形成二侧不同重量的结构，让旋转机构的重量旋转盘在下冲行程中所产生的惯性力更能使重量旋转盘在上冲行程时产生较大的扭力而降低阻力，使马达带动活塞体在汽缸内进行往复式直线运动不仅顺畅，更能提高该空气压缩机的使用寿命。

另外，本发明空气压缩机的旋转机构，其旋转机构包含有一旋转组件与一重量旋转盘，旋转组件具有一旋转运动的中心点，重量旋转盘可被包纳在该旋转组件上并与该旋转组件一体制造成，重量旋转盘上的一基准点且是与旋转组件的旋转中心点为同一位置、同一中心点，旋转组件和重量旋转盘二者可依此同一中心点进行圆周旋转，形成重量不对称的结构设计，让旋转机构的重量旋转盘在下冲行程中所产生的惯性力，让重量旋转盘在上冲行程时更能提供扭力而降低阻力，使马达带动活塞体在汽缸内进行往复式直线运动不仅顺畅，更能提高该空气压缩机的使用寿命者。

附图说明

图1为本发明空气压缩机的组件分解略图；

图2为本发明空气压缩机的前视图；

图3为 本发明旋转机构的立体分解图；

图4为本发明之重量旋转盘与曲柄销另一角度的立体分解图；

图5为本发明之旋转机构的立体图；

图6为本发明之旋转机构的剖视平面图；

图7为本发明之旋转机构的底视图；

图8为本发明之另一旋转机构的立体图；

图9为 本发明之另一重量旋转盘的立体图；

图10为图9另一角度的立体图。

其中：

1主架体 10轴孔

101轴承 11汽缸

110压缩室 12马达

13小齿轮 14活塞体

2旋转机构 3旋转组件

30中心轴区 31上阶容纳区

32下阶容纳区 33圆孔

34凸环垣 4重量旋转盘

40下重量块 401外扩凸部

41上重量块 411左半部

412右半部 42中心轴杆

420内螺孔 421底阶部

422初阶部 43透孔

44凹孔 48弧缘槽

49轴柱区 5曲柄销

50环沟 51根端

6固定螺栓。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

请参阅图1至图3所示，本发明提供一种空气压缩机的旋转机构2，该空气压缩机包含一主架体1、结合在该主架体1上的一汽缸11、组装在该主架体1上的动力机构，该动力机构可带动一旋转机构2并由旋转机构2带动一活塞体14在汽缸11内作往复运动。

该动力机构含括有马达12及被固设在马达12轴心上的小齿轮13。

本发明的旋转机构2包含有一旋转组件3，该旋转组件3上设有一中心轴区30，该旋转组件3即是以中心轴区30做为结合设有中心轴杆的其它组件，并以此作为旋转运动的中心点，于本实施例中，该旋转组件3为一塑料材质之大齿轮。重量旋转盘4，其具备有一轴柱区49，在轴柱区49内设有一中心轴杆42，该中心轴杆42即是可结合于前述旋转组件3上的中心轴区30内，前述中心轴杆42的中心圆点即是和前述旋转组件3进行旋转运动时的中心点为同一位置、同一中心点，使二者可依此中心轴杆42作为旋转轴心来进行圆周式旋转运动，前述重量旋转盘4以中心轴杆42的中央圆心形成一基准点P1；于前述重量旋转盘4上另设有一与基准点P1相隔离的另一基准点P2，基准点P1与基准点P2相连接的直线，即如图5所示的基线L，重量旋转盘4由基线L所区隔形成的左、右半部411、412的重量不相同，在本实施例中，其中重量旋转盘4的左半部411重量大于另侧右半部412的重量。藉由重量旋转盘4在基线L两侧的重量不相同的特性，使重量旋转盘4结合于旋转组件3上进行圆周旋转运动时，足以让旋转组件3由下死点往上运动或是上冲行程时更具有扭力，亦即可降低阻力而让运动更加顺畅。

请参阅图3及图4所示，前述重量旋转盘4的一侧由轴柱区49开始延伸一底阶部421、初阶部422及最外端形成具有中空圆柱形的中心轴杆42，于底阶部421及初阶部422的一侧边上形成有往内凹陷的弧缘槽48，前述中心轴杆42且是显露在重量旋转盘4的一侧面；当重量旋转盘4与旋转组件3相结合后，底阶部421被容纳在前述中心轴区30内（可同时参考图7），而初阶部422及中心轴杆42可穿伸过旋转组件3的中心轴区30并显露突出于旋转组件3的一侧边，如图6所示。前述重量旋转盘4于轴柱区49的弧缘槽48旁另设有一凹陷区430，如图4所示，该凹陷区430处具有一圆柱通道的透孔43，一呈长柱状的曲柄销5可套入结合于透孔43，且该曲柄销5的根端51可穿伸出该透孔43并外露出重量旋转盘4的一侧面，于根端51相接邻的曲柄销5上另形成一往内径凹陷缩小的环沟50，该环沟50也是外露出重量旋转盘4的一侧面。在水平平行于前述基线L的方向的重量旋转盘4，将其设计成上下位阶的形状，亦即上位阶部为上重量块41，下位阶部则是由上位阶部的底面外周水平延伸出一具有外扩凸部401的下重量块40可同时参考图3。

请同时参考图3及图6，旋转组件3除了设有一中心轴区30外，于中心轴区30相邻的实体上另设有一圆孔33，圆孔33内周壁形成有一凸环垣34，旋转组件3实体的一侧边形成一与前述重量旋转盘4的上、下重量块41、40的外廓形状相符的上阶容纳区31及下阶容纳区32。由于曲柄销5套入透孔43后，该曲柄销5的根端51是穿伸出透孔43外露出重量旋转盘4的一侧面，同时该环沟50也是外露出重量旋转盘4的一侧面，前述环沟50即是可契合于前述凸环垣34。

本发明的旋转机构2的成型方法，旋转机构2是包含有一旋转组件3与一重量旋转盘4，其中该重量旋转盘4可使用较旋转组件3的材质为重的不同材质，譬如本实施例中可利用金属材质做为重量旋转盘4的制造材料，而旋转组件3则可采用比重较金属材质为轻的塑料材质做为制造材料，前述重量旋转盘4且被一体成型包覆在该旋转组件3上。藉由本发明的成型方法使整个形成有上下位阶形状的重量旋转盘4可尤如公母扣方式被旋转组件3所采用的塑料材质完全包覆一体成型，也由于一体成型时塑料材质之凸环垣34可完全咬合曲柄销5的环沟50，让曲柄销5在驱动活塞体14运作时不会有产生松动或脱落的潜在缺失。

本发明最主要特征之一在于该重量旋转盘4的重量可如图5所示，亦即重量旋转盘4由基线L所区隔形成的左、右半部411、412的重量不相同，为一种重量不对称的设计。当重量旋转盘4与旋转组件3相结合后，该中心轴杆42一端可穿过旋转组件3的一侧边，该中心轴杆42可置入于主架体1的轴孔10处所设轴承101的孔内，此时藉由一固定螺栓6固定于中心轴杆42的内螺孔420，旋转机构2即可在主架体1之轴孔10处进行圆周旋转运动，如图1所示。

本发明的重量旋转盘4除了具有在基线L之左、右半部411、412形成重量不相同的特征外，该重量不相同的特征的设计可直接由形状不对称作为显现，亦即如图5所示，基线L的左、右半部411、412的形状并不对称。此种设计让旋转组件3进行轴点式旋转运动时，重量旋转盘4上的曲柄销5所连接带动的活塞体14可在汽缸11内进行往复式直线运动，可参阅图2及图3，由于旋转机构2的重量旋转盘4在下冲行程至到达下死点前所产生的惯性力，足以让重量旋转盘4开始进行上冲行程时更能提供扭力而降低阻力，使马达12带动活塞体14在汽缸11内进行往复式直线运动不仅顺畅，更能提高该空气压缩机的使用寿命。

该重量旋转盘4的下重量块40的背面凹设有一凹孔44可参考图4，该凹孔44的空间体积大小可做为调整基线L两旁的不同重量大小，譬如凹孔44的空间体积变大，其右半部412的重量会趋小，相对的比较，让左半部411的重量更大于右半部412，如此使下冲行程至下死点前所产生的惯性力会较大，上冲行程的扭力也变大，此种凹孔44设计可弹性使下重量块40依所需的扭力需求来制作，而更具工业上的使用价值。

有关活塞体14在汽缸11压缩室110进行压缩空气的动作状态可同时参考图2，空气压缩机的活塞体14在汽缸11内进行往复式直线运动时，该活塞体14上平面与汽缸11横断面呈平行状态时，其气密性最高，然而活塞体14于汽缸11内的推送阻力则是最大。由于本发明旋转机构2的重量旋转盘4经由基线L所区隔形成的左、右半部411、412可呈现不相同的重量关系，为一种重量不对称的设计，同时参考图5，当活塞体14在汽缸11内进行往复式直线运动时，旋转机构2的重量旋转盘4在下冲行程阶段到达下死点之前所产生的惯性力，足以增进重量旋转盘4在开始进行上冲行程时更提升扭力而降低阻力，使马达12带动活塞体14在汽缸11内进行往复式直线运动不仅顺畅，更能提高该空气压缩机的使用寿命。

本发明的另一实施例可如图8及图9所示，该重量旋转盘4以中心轴杆42的中央圆心形成一基准点P1；于前述重量旋转盘4上另设有一与基准点P1相隔离的另一基准点P2，基准点P1与基准点P2相连接的直线，即如图8所示的基线L，重量旋转盘4由基线L所区隔形成的左、右半部411、412形状对称而重量不相同，其中该下重量块40的背面凹设有一凹孔44可参考图10 ，该凹孔44位于下重量块40的右半部412，使重量旋转盘4的左半部411重量大于另侧右半部412的重量。藉由重量旋转盘4在基线L两侧的重量不相同的特性，使重量旋转盘4结合于旋转组件3上进行圆周旋转运动时，足以让旋转组件3由下死点往上运动或是上冲行程时更具有扭力，亦即可降低阻力而让运动更加顺畅，使马达12带动活塞体14在汽缸11内进行往复式直线运动不仅顺畅可同时参考图1，更能提高该空气压缩机的使用寿命。

统观前论，本发明系提供空气压缩机的旋转机构2，尤其是指一种连接活塞体14的旋转组件3与一重量旋转盘4为一体成型的旋转机构，且该重量旋转盘4经由基线L所区隔形成的左、右半部411、412可呈现不相同的重量关系，为一种重量不对称的设计，当活塞体14在汽缸11内进行往复式直线运动时，旋转机构2的重量旋转盘4在下冲行程阶段到达下死点之前所产生的惯性力，足以增进重量旋转盘4在开始进行上冲行程时更提升扭力而降低阻力，使马达12带动活塞体14在汽缸11内进行往复式直线运动不仅顺畅，更能提高该空气压缩机的使用寿命者。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。