專利名稱：壓力安全閥組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柱塞泵和壓縮機(jī)，特別是具有整體的壓力安全閥組件的壓縮機(jī)頭部組件。
背景技術(shù)：
小型的空氣壓縮機(jī)經(jīng)常用來給噴霧器提供動(dòng)力。用于這種目的的一種典型的壓縮機(jī)使用擺動(dòng)柱塞。這種壓縮機(jī)的例子可見1976年6月8日頒發(fā)的、授予Arthur J.Droege等人的、名稱為“空氣壓縮機(jī)”的美國專利第3,961,868號(hào)，以及1989年6月27日頒發(fā)的、授予Roy J.Rozek的、名稱為“膜片式壓縮機(jī)”的美國專利第4,842,498號(hào)。
在一種典型的壓縮機(jī)里，一柱塞在一汽缸套筒里往復(fù)運(yùn)動(dòng)以壓縮空氣。該柱塞是一塑料連接桿，它具有設(shè)置在汽缸套筒里的一柱塞端，以及與安裝在一軸上的偏心金屬銷子連接的連接端。當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，具有設(shè)置在一汽缸套筒里的柱塞頭的連接桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)以壓縮空氣。壓縮空氣從汽缸套筒經(jīng)過一排出口進(jìn)入一閥門頭部件而排出。
閥門頭部件上的排出口被堵塞時(shí)，在汽缸套筒里產(chǎn)生壓力，它可使壓縮機(jī)組件過熱、停止或可能使電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)器跳閘，從而使壓縮機(jī)失效。已經(jīng)知道提供一種壓力安全閥組件，它與排出口流體連通，以便當(dāng)流體壓力超過預(yù)定的安全設(shè)定使提供一流體通道。
這種已知的安全閥通常是用黃銅或類似的材料制造的，以便形成一通道。該通道被設(shè)置在其中的一提動(dòng)頭堵塞。該提動(dòng)頭通過一旋鈕壓縮一彈簧而保持不動(dòng)。該旋鈕具有通常的外螺紋，該外螺紋與通道里切割出來的內(nèi)螺紋嚙合，以便壓縮彈簧。
提供由黃銅形成的安全閥是昂貴的。此外，在通道里切割螺紋將提高成本和增加組裝安全閥所需的時(shí)間。因此，需要一種便宜的容易安裝的壓力安全閥組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種壓力安全閥組件，以釋放一排出口里的流體壓力。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一與排出口流體連通的流體通道。該通道被一置于通道里的提動(dòng)頭堵塞，以便阻止流體經(jīng)過那里。設(shè)置在通道里的一彈簧迫使提動(dòng)頭抵抗流體，而設(shè)置在該通道里的一旋鈕壓縮該彈簧。該旋鈕具有外側(cè)鋸齒螺紋，它允許旋鈕軸向插入通道里，然后通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕調(diào)節(jié)軸向位置。
提供可容易組裝的壓力安全閥的總的目的是通過提供一具有鋸齒螺紋的旋鈕實(shí)現(xiàn)的。該鋸齒螺紋允許旋鈕被壓入通道里而不需要首先在通道壁里切制螺紋。鋸齒螺紋的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，該螺紋與傳統(tǒng)的螺紋相比提供了在軸向移動(dòng)方面的增加的阻力。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可容易地組裝的壓力安全閥。該目的是通過提供一塑料形成的、在推動(dòng)旋鈕時(shí)可變形的通道實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的又一目的是一種可調(diào)節(jié)的壓力安全閥。該目的是通過提供一旋鈕、而該旋鈕具有一可嚙合的頂部、而該頂部允許旋鈕在通道里轉(zhuǎn)動(dòng)的旋鈕實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕可在通道里切制螺紋，并移動(dòng)旋鈕以提高或降低彈簧壓縮。
本發(fā)明的上述的和其它的目的和優(yōu)點(diǎn)從下面的描述中可看得更加清楚。在說明書中，參考了作為說明書一部分的附圖，并通過描述本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例顯示了它。
附圖的簡要說明

圖1是包括本發(fā)明的一壓縮機(jī)組件的前視立體圖；圖2是圖1中的壓縮機(jī)組件的前視的零件分解圖；圖2A是圖2中的汽缸套筒和閥門頭部件的零件分解圖；圖3是圖1中的壓縮機(jī)組件中的壓縮機(jī)的前視圖；圖4是沿圖3中的壓縮機(jī)組件中的4-4線的剖視圖；圖5是圖1中的擺動(dòng)柱塞的前視圖；圖5A是沿圖5中的擺動(dòng)柱塞中的5A-5A線的剖視圖；圖6是沿圖5A中的擺動(dòng)柱塞中的6-6線的剖視圖；圖7是圖1中的汽缸套筒的俯視立體圖；圖8是圖7中的閥門頭部件的仰視圖；圖9是沿圖4中的閥門頭部件中的9-9線的剖視圖；以及圖10是沿圖2A中的安全閥旋鈕中的10-10線的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1-5所示的壓縮機(jī)組件10包括一電動(dòng)機(jī)12，它具有被一線圈繞組16環(huán)繞的疊片鐵芯14。前后支架20和18互相固定并固定在疊片鐵芯14上。支架20和18安裝著用來支承電動(dòng)機(jī)軸22的軸承60和61。電動(dòng)機(jī)軸22的一端安裝著一風(fēng)扇24，而軸的另一端安裝著具有一偏心銷28的偏心組件25。偏心銷28與形成于連接桿34的連接塊32里的一孔30軸頸連接，而連接桿34形成擺動(dòng)柱塞36的下端。軸22的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)偏心組件25，從而使連接桿34向上向下來回運(yùn)動(dòng)。柱塞36在汽缸套筒38里工作，而一閥門頭部件40安裝在套筒38的頂部。柱塞36可是1993年5月25日授權(quán)的、授予Roy J.Rozek的、名稱為“錐形桿柱塞”的美國專利第5,213,025號(hào)所述的式樣和形狀。
參看圖2，電動(dòng)機(jī)12位于前后支架20和18之間，而前后支架安裝在電動(dòng)機(jī)上。前支架20具有矩形底座42，底座42具有一頂部44和一底部46，它們通過相對(duì)的側(cè)面48和一表面50而連接。形成于各底座側(cè)面48的螺紋孔凸臺(tái)52鄰接電動(dòng)機(jī)疊片鐵芯14。通過后支架螺紋孔凸臺(tái)56和形成于電動(dòng)機(jī)疊片鐵芯14上端的孔58插入的螺栓54與前支架螺紋孔凸臺(tái)52螺紋嚙合，從而將支架20和18安裝在電動(dòng)機(jī)12上。設(shè)置在底座表面50上的孔62里的軸承61支承著延伸通過它的電動(dòng)機(jī)軸22。
基本平行的抓手64從底座側(cè)面48向上延伸超過底座頂部44，以便對(duì)準(zhǔn)和支承汽缸套筒38，并固定閥門頭部件40。在底座頂部44之上并從抓手64向內(nèi)延伸的架子66支承和定位汽缸套筒38。當(dāng)與偏心銷28連接并置于汽缸套筒38里時(shí)，連接桿34延伸通過形成于底座頂部44上的缺口68和在架子66之間的間隙70。
形成于各抓手64上端的楔72具有嚙合表面74，它們與閥門頭部件40上一體形成的掣子76嚙合。楔72引導(dǎo)閥門頭部件40位于抓手64之間，而嚙合表面74將閥門頭部件40保持在汽缸套筒38上面的位置上。較佳的是，楔嚙合表面74使閥門頭部件40與汽缸套筒38密封接觸。架子66是可彎曲件，以便給套筒38的底表面96提供一支撐力，推動(dòng)套筒3 8緊靠著閥門頭部件40，然后緊靠著嚙合表面74。
現(xiàn)在參看圖5-6，連接桿34較佳的是由諸如尼龍的塑料形成，并包括一垂直取向的、具有一連接端82的桿部78。連接塊32與連接端82一體形成，并具有部分通過連接塊32形成的孔30，以便與偏心安裝的銷子28軸頸連接。重要的是，形成于孔30里的一軸向凹槽84給組裝時(shí)存留在孔30里的油脂和空氣提供一漏泄路徑。較佳的是，凹槽84里還保存著油脂85或其它潤滑介質(zhì)，以便在壓縮機(jī)工作過程中通過將潤滑劑涂抹在銷子上而給銷子28提供潤滑。
柱塞36是通過在桿部上的、與連接端82相反的一端上提供一柱塞端80形成的?；仡^參看圖2和4，截頭圓錐形連接桿柱塞端80在汽缸套筒38里往復(fù)移動(dòng)，當(dāng)向下移動(dòng)時(shí)將空氣吸入汽缸套筒38里，而當(dāng)向上移動(dòng)時(shí)迫使空氣離開汽缸套筒38。通過止退板88固定在柱塞端80上的一滑動(dòng)密封件86在柱塞端80在汽缸套筒里往復(fù)移動(dòng)時(shí)與圓柱形汽缸套筒壁94密封接觸。止退板88通過眾所周知的方法、諸如超聲波焊接、粘結(jié)劑、螺釘?shù)裙潭ㄔ谥?0上。較佳的是，與連接桿34螺紋嚙合的螺釘89將止退板88和滑動(dòng)密封件86固定在柱塞端80上，以便提供快速容易的組裝。
參看圖2、2A和7，汽缸套筒38具有一敞開底部90和一封閉頂部92，它們通過具有一軸線并形成汽缸套筒內(nèi)部的圓柱形壁94連接。底板96在敞開底部90附近徑向延伸。底板96與前支架抓手64接觸，并設(shè)置從底板96向下延伸的擋塊98，擋塊98與架子66接觸，從而使汽缸套筒38定位在閥門頭部件40之下。
汽缸套筒頂部92具有一進(jìn)入口100和一排出口102。環(huán)繞著各口100和102的凸緣104將帶有整體襯墊108的舌閥106定位在汽缸套筒頂部92上。襯墊108被接納在汽缸套筒頂部92上形成的凹槽110里，凹槽110環(huán)繞著凸緣104和口100和102。從汽缸套筒頂部92向上延伸的對(duì)準(zhǔn)柱112與閥門頭部件40里的對(duì)準(zhǔn)孔114(圖8)嚙合，以便閥門頭部件40與進(jìn)入口100和排出口102適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。
如圖2A和4所示，柔韌的舌閥106設(shè)置在汽缸套筒38和閥門頭部件40之間，以便沿著通過壓縮機(jī)10的適當(dāng)方向維持流體流動(dòng)。具體地說，舌閥106防止在汽缸套筒38里被壓縮的流體通過進(jìn)入口100離開汽缸套筒38，并防止流體通過汽缸套筒排出口102被吸入汽缸套筒28里。舌閥106具有一對(duì)連接的、被襯墊108環(huán)繞的翼116和118。當(dāng)組裝壓縮機(jī)10時(shí)，各翼116和118被一個(gè)凸緣104環(huán)繞，而環(huán)繞著口100和102及凸緣104的凹槽110接納襯墊108。
當(dāng)流體被吸入汽缸套筒38里時(shí)，設(shè)置在排出口102上的翼116被吸而緊靠著排出口102，以防止空氣經(jīng)過。當(dāng)流體被迫離開汽缸套筒38時(shí)，設(shè)置在進(jìn)入口100上的翼118被迫緊靠著閥門頭部件40上的進(jìn)入口120，以防止流體進(jìn)入閥門頭部件進(jìn)入口120。襯墊108在汽缸套筒38和閥門頭部件40之間提供了密封，以防止流體從汽缸套筒38和閥門頭部件40之間漏泄。
閥門頭部件40引導(dǎo)流體流向和流出汽缸套筒38。較佳的是，閥門頭部件40是由塑料、諸如玻璃纖維增強(qiáng)的聚乙烯對(duì)苯二甲酸鹽形成，并包括一矩形底座122，底座122具有頂面124、底面126、前面128、后面130和兩側(cè)面140。前壁144、后壁146及兩側(cè)壁148從底座頂面124沿底座外周向上延伸，形成一空腔150。形成于相對(duì)的底座側(cè)面140上把手142環(huán)繞著前支架抓手64，以便使它固定不動(dòng)。由底座側(cè)面140向把手142延伸的引導(dǎo)延長部分使抓手64適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)把手142。對(duì)準(zhǔn)孔114形成于底座底面126上，以便當(dāng)組裝壓縮機(jī)10時(shí)接納汽缸套筒上的對(duì)準(zhǔn)柱112。
形成于閥門頭部件40上的進(jìn)入口120和排出口154引導(dǎo)流體通過底座122。進(jìn)入口120延伸通過底座前壁144，并與形成于汽缸套筒38里的進(jìn)入口100流體連通。排出口154也延伸通過底座前壁144，并與形成于汽缸套筒38里的排出口102流體連通。
參看圖2A和9，壓力安全閥156作為閥門頭部件40的一整體部分形成，并調(diào)節(jié)排出汽缸套筒38的空氣的壓力。壓力安全閥156包括一與底座頂面124形成一體的并向上延伸的凸起部160。凸起部包括一與排出口154流體連通的軸向孔162，以便在閥156打開時(shí)提供從排出口154至外界的流體路徑。凸起部較佳的是由與閥門頭部件相同的材料形成，而該材料是可變形的材料。設(shè)置在孔162里的一提動(dòng)頭164通過彈簧166反抗排出口154里的流體壓力。彈簧166被設(shè)置在孔162里的安全閥旋鈕168壓縮。
參看圖9，金屬安全閥旋鈕168(例如鋼、鋁或黃銅)壓縮彈簧166，以便迫使提動(dòng)頭164抵抗流體并進(jìn)入閥座158，而閥座158延伸進(jìn)入排出口154。提動(dòng)頭164和彈簧166防止在預(yù)定壓力水平以下的流體從排出口154進(jìn)入孔162。通過使安全閥旋鈕168移向或移離提動(dòng)頭164調(diào)節(jié)對(duì)彈簧的壓縮可確定流體壓力水平，該流體壓力水平將迫使提動(dòng)頭164離開閥座158并允許流體通過凸起部160進(jìn)入外界。
參看圖2A，基本上圓柱形的安全閥旋鈕168具有頂部170、底部172、外表面174和從頂部170延伸至底部172的軸向通孔176。通孔176給流體通過壓力安全閥156至外界提供—通道。較佳的是，旋鈕頂部170形成一六角頭，以便與一內(nèi)六角扳手嚙合，而旋鈕底部172具有一與通孔176共軸的環(huán)形凹槽178(見圖9)，以便接納彈簧166的一端。
參看圖10，壓力安全閥156的組裝通過形成于旋鈕外表面174上的外側(cè)鋸齒螺紋180而被簡化。鋸齒螺紋180具有略大于凸起部孔內(nèi)徑的外徑，以便在螺紋180和凸起部孔162之間提供過盈配合。鋸齒螺紋180是具有向上傾斜表面182的楔形，當(dāng)在其上施加壓力而螺紋180沒有與凸起部160螺紋嚙合時(shí)有助于旋鈕168插入凸起部孔162。
再參看圖2A，較佳的是，圓柱形閥旋鈕168具有在旋鈕外表面174上的相對(duì)的平面區(qū)184，它允許凸起部168在組裝過程中彎曲，同時(shí)維持螺紋180和凸起部160之間的過盈配合。平面區(qū)184允許螺紋180和凸起部孔162的過盈直徑在尺寸公差方面有較大范圍。螺紋180和凸起部孔162之間的過盈配合和凸起部的彎曲提供足夠的約束力給旋鈕168，以便維持彈簧166和提動(dòng)頭在理想的位置上。
旋鈕168上的向上傾斜的表面在提動(dòng)頭和彈簧施加一個(gè)向外的力的時(shí)候通過主動(dòng)壓入凸起部160的可變形壁里而提供額外的保持力。當(dāng)旋鈕168環(huán)繞著它的軸線在孔162里轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可獲得所需的壓力設(shè)定的進(jìn)一步調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕168將在凸起部160里切制螺紋，從而提供在凸起部孔162里的旋鈕高度調(diào)節(jié)，以便控制彈簧壓縮和所需的壓力設(shè)定。
雖然形成于旋鈕的外側(cè)鋸齒螺紋是較佳的，但傳統(tǒng)的螺紋也可使用而不超出本發(fā)明的范圍。此外，可使用沒有螺紋的旋鈕而不超出本發(fā)明的范圍，然而，無螺紋旋鈕的適用性可能要打折。
參看圖1-5，當(dāng)組裝壓縮機(jī)10時(shí)，前后支架20和18被安裝在電動(dòng)機(jī)12上，而電動(dòng)機(jī)軸22延伸通過安裝在前支架底座表面50里的軸承61。帶有偏心銷28的偏心組件25與延伸通過軸承61的電動(dòng)機(jī)軸22的端部壓配合。連接桿連接端孔30里充填油脂或現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它潤滑劑，然后銷子28滑入孔30里。連接桿柱塞端80滑入汽缸套筒38里，而安裝有舌閥106的汽缸套筒38在前支架抓手64之間滑動(dòng)并位于架子66上。將壓力安全旋鈕168壓入形成于壓力安全閥凸起部160里的孔162里，然后，前支架抓手64插入閥門頭部件40的手柄142里。閥門頭部件40被用力推向汽缸38，直至楔嚙合表面74與閥門頭部件頂面76嚙合，使閥門頭部件40與汽缸套筒38密封接觸。
雖然已經(jīng)顯示和描述了目前考慮到的本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不超出由附后的權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍的情況下，還可以作出許多改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種壓力安全閥組件，以釋放在一排出口里的流體壓力，所述組件包括一流體通道，它與一排出口流體連通，所述通道具有壁和內(nèi)部無螺紋部分；一提動(dòng)頭，它設(shè)置在所述通道里，以限制流體經(jīng)過所述通道；一彈簧，它設(shè)置在所述通道里，迫使所述提動(dòng)頭抵抗流體；以及一旋鈕，它設(shè)置在所述通道無螺紋部分里以壓縮所述彈簧，從而防止在預(yù)定壓力之下的流體經(jīng)過所述提動(dòng)頭從所述通道泄漏，所述旋鈕具有外側(cè)鋸齒螺紋，它允許所述旋鈕軸向插入所述通道，然后通過轉(zhuǎn)動(dòng)所述旋鈕使所述螺紋與所述通道壁螺紋嚙合而調(diào)節(jié)軸向位置，所述鋸齒螺紋的特征在于一螺紋下表面和上表面，所述下表面比所述上表面長，并形成一斜面，該斜面在旋鈕插入所述通道時(shí)使所述通道變形。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述通道是用可變形塑料形成的。
3.如權(quán)利要求1所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述旋鈕具有至少一個(gè)平的外表面，以便當(dāng)所述旋鈕被推動(dòng)時(shí)允許所述通道變形。
4.如權(quán)利要求1所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述旋鈕包括一可嚙合的頂部，以便轉(zhuǎn)動(dòng)所述旋鈕和在所述通道里切制內(nèi)螺紋，從而調(diào)節(jié)所述彈簧的壓縮狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述旋鈕包括一通孔，以便提供讓壓縮流體通過所述旋鈕的通道。
6.如權(quán)利要求1所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述旋鈕包括一凹槽，以便接納所述彈簧的一端部。
7.一種壓力安全閥組件，以便釋放在一排出口里的流體壓力，所述組件包括一流體通道，它與一排出口流體連通，所述通道由可變形材料形成并具有內(nèi)部無螺紋部分；一提動(dòng)頭，設(shè)置在所述通道里，以阻止流體經(jīng)過所述通道；一彈簧，設(shè)置在所述通道里，以迫使所述提動(dòng)頭抵抗流體；以及一旋鈕，它給壓入所述通道的無螺紋部分，以便壓縮所述彈簧，防止在預(yù)定壓力之下的流體通過所述提動(dòng)頭從所述通道泄漏，其中，所述旋鈕通過過盈配合保持在所述通道里，并包括至少一個(gè)平的外側(cè)表面，以便在所述旋鈕被推動(dòng)時(shí)允許所述通道變形。
8.如權(quán)利要求7所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述旋鈕具有外螺紋。
9.如權(quán)利要求8所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述螺紋是鋸齒螺紋。
10.如權(quán)利要求8所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述旋鈕包括一可嚙合頂部，以便轉(zhuǎn)動(dòng)所述旋鈕和在所述通道里切制內(nèi)螺紋，從而調(diào)節(jié)所述彈簧的壓縮狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求7所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述旋鈕具有至少一個(gè)平的外表面，以便在所述旋鈕被推動(dòng)時(shí)允許所述通道變形。
12.如權(quán)利要求7所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述旋鈕包括通孔，以便提供一允許壓縮流體通過所述旋鈕的通道。
13.如權(quán)利要求7所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述旋鈕包括一凹槽，以便接納所述彈簧的一端部。
14.如權(quán)利要求1所述的壓力安全閥組件，其特征在于，所述通道是用可變形塑料形成的。
全文摘要
一用來釋放在一排出口(154)里的流體壓力的壓力安全閥組件包括一可變形的流體通道，它與排出口流體連通。該通道被置于通道里的一提動(dòng)頭(164)堵塞，以防止流體經(jīng)過那里。設(shè)置在通道里的一彈簧(166)迫使提動(dòng)頭抵抗流體，而一具有外側(cè)鋸齒螺紋的旋鈕設(shè)置在通道里，以便壓縮彈簧。旋鈕壓縮彈簧，以便防止在預(yù)定壓力以下的流體通過所述提動(dòng)頭從通道里泄漏。
文檔編號(hào)F04B49/22GK1415059SQ00817903
公開日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2000年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月23日
發(fā)明者R·J·羅澤克 申請(qǐng)人:托馬斯工業(yè)股份有限公司