JP2000249066A - 空気圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は空気圧縮部を覆うカバーの変形を防
止することを課題とする。 【解決手段】 空気圧縮機１０のファンカバー６８，７
０は、平面部６８ａ，７０ａの内面中央に変形防止部材
として機能する突出部７２，７４が一体的に設けられて
いる。この突出部７２，７４は、モータ軸２２の両端部
２２ａ，２２ｂの端面に近接ように突出しており、通常
はモータ軸２２の両端部２２ａ，２２ｂと非接触となる
位置にある。ファンカバー６８，７０に外力が作用する
と、ファンカバー６８，７０の平面部６８ａ，７０ａの
中央部分が内側に変形するが、直ぐに平面部６８ａ，７
０ａの内面中央に設けられた突出部７２，７４がモータ
軸２２の両端部２２ａ，２２ｂの端面に当接する。これ
により、ファンカバー６８，７０の平面部６８ａ，７０
ａの中央部分の変形が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気圧縮機に係り、
特に空気圧縮部を覆うカバーの変形を防止するよう構成
された空気圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に空気圧縮機は、圧縮空気を生成す
る空気圧縮部と、空気圧縮部の駆動軸を駆動する駆動モ
ータと、空気圧縮部を覆うカバーとを有する構成となっ
ている。また、空気圧縮部では、ピストンの往復運動に
より大気を吸い込んで圧縮する際に熱が発生し、次第に
シリンダ全体が加熱される。そのため、駆動モータによ
り回転駆動されるモータ軸の端部には、冷却用の空気流
を発生さる送風ファンが設けられている。

【０００３】そして、空気圧縮機の側部には、送風ファ
ン及び空気圧縮部を覆う合成樹脂製のファンカバーが取
り付けられており、ファンカバーには冷却用の空気を吸
い込むための吸気孔が複数設けられている。よって、空
気圧縮機において、駆動モータによりモータ軸が回転駆
動されて空気圧縮部のピストンが往復動されると共に、
送風ファンが回転駆動されるため、ファンカバーの吸気
孔より外気が導入されて空気圧縮部のシリンダに冷却用
の空気流が吹き付けられる。これにより、ピストン駆動
時、空気圧縮部は、送風ファンの回転により発生された
空気流により冷却される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記空
気圧縮機においては、ファンカバーに複数の吸気孔が設
けられているので、強度不足になっており、例えばファ
ンカバーに外力が作用するとファンカバーが変形して破
損してしまうおそれがあった。また、ファンカバーの破
損を防止する対策としては、例えばファンカバーの表面
を球面形状とすると共に、リブを設けて補強する方法が
ある。ところが、この補強方法では、ファンカバーの肉
厚が厚くなり、空気圧縮機の側面にファンカバーが突出
するように取り付けられており、小型化及び省スペース
化に対応することができない。

【０００５】特に空気圧縮機を気体分離装置等の筐体内
に収容させる場合、装置全体の小型化に伴う他の機器と
の配置関係から取付スペースが制限されることが多いの
で、ファンカバーの形状を突出しない形状とする必要が
ある。そこで、本発明は上記課題を解決した空気圧縮機
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項１
記載の発明は、圧縮空気を生成する空気圧縮部と、該空
気圧縮部の駆動軸を駆動する駆動モータと、前記空気圧
縮部を覆うカバーとを有する空気圧縮機において、前記
カバーの内面に前記駆動軸の端部に近接するように突出
する突出部を設けたことを特徴とするものである。

【０００７】従って、請求項１記載の発明によれば、カ
バーの内面に駆動軸の端部に近接するように突出する突
出部を設けたため、例えばカバーに外力が作用した場
合、カバーが変形すると突出部が駆動軸の端部に当接し
てカバーのそれ以上の変形が防止される。また、請求項
２記載の発明は、上記請求項１記載の空気圧縮機であっ
て、前記駆動軸の端部には、冷却用の送風ファンが取り
付けられ、前記カバーは、冷却用の空気を吸い込む吸気
孔を有するファンカバーであることを特徴とするもので
ある。

【０００８】従って、請求項２記載の発明によれば、フ
ァンカバーの内面に設けられた突出部が送風ファンの軸
端部に当接することによりファンカバーのそれ以上の変
形が防止される。また、請求項３記載の発明は、上記請
求項２記載の空気圧縮機であって、前記ファンカバー
が、複数のリブ間に形成された複数の吸気孔を有し、前
記リブは、前記送風ファンの回転方向に直交する方向に
対し所定の傾斜角度を有する方向に延在形成され、且
つ、一端が前記リブの方向とは異なる方向に延在形成さ
れた他のリブに結合され、他端が前記ファンカバーの外
周に結合されたことを特徴とするものである。

【０００９】従って、請求項３記載の発明によれば、フ
ァンカバーに形成された複数の吸気孔が送風ファンの回
転に伴う空気の旋回流に直交する方向に対して所定の傾
斜角度を有するため、空気の吸引抵抗を軽減することが
できる。また、各リブの一端がリブの方向とは異なる方
向に延在形成された他のリブに結合され、他端がファン
カバーの外周に結合されているため、ファンカバーの強
度を確保することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明になる空気圧縮機
の一実施例の構成を示す縦断面図である。また、図２は
ファンカバーを外した状態の側面図である。また、図３
はファンカバーを取り付けた状態の側面図である。ま
た、図４は空気圧縮機の正面図である。

【００１１】図１乃至図４に示されるように、空気圧縮
機１０は、２つのピストン・シリンダ機構１２，１４を
１つの駆動モータ１６で駆動する往復動圧縮機である。
空気圧縮部としてのピストン・シリンダ機構１２，１４
は、駆動モータ１６の左右両側に配置されており、同軸
上に設けられている。駆動モータ１６は、大略、ハウジ
ング１８と、ステータ２０と、モータ軸２２と、ロータ
２４とから構成されている。ハウジング１８の両側に配
された壁部１８ａ，１８ｂには、モータ軸２２を回転自
在に軸承する軸受２６，２８が設けられている。モータ
軸２２は、軸受２６，２８間でロータ２４に結合されて
おり、コイルを有するステータ２０とマグネットからな
るロータ２４との間で電磁力による回転トルクが発生す
ると、ロータ２４と共に回転駆動される。

【００１２】また、モータ軸２２の両端部２２ａ，２２
ｂは、軸受２６，２８を貫通して左右方向に延在してい
る。そして、モータ軸２２の両端部２２ａ，２２ｂは、
夫々ピストン・シリンダ機構１２，１４のクランク軸３
０，３２を偏心した位置で貫通した状態で連結されてい
る。さらに、クランク軸３０，３２の側面には、クラン
クアーム３４，３６が一体的に形成されている。

【００１３】また、クランク軸３０，３２の外周には、
軸受３８，４０が嵌合しており、軸受３８，４０の外周
には、連接棒４２，４４の大端部４２ａ，４４ａが嵌合
している。そして、連接棒４２，４４の小端部４２ｂ，
４４ｂは、ピストン４５，４６と一体に形成されてい
る。従って、ピストン４５，４６は、クランク軸３０，
３２の回転により連接棒４２，４４の大端部４２ａ，４
４ａが円運動すると、小端部４２ｂ，４４ｂと共に揺動
しながらシリンダ４８，５０内を往復運動する。

【００１４】シリンダ４８，５０の上部には、ピストン
４５，４６の吸入行程で開弁する吸気弁（図示せず）
と、ピストン４５，４６の吐出行程（圧縮行程）で開弁
する吐出弁（図示せず）とが設けられている。さらに、
シリンダ４８，５０の上部には、シリンダヘッド５２，
５４が装着されている。このシリンダヘッド５２，５４
は、４方向に吸気口５６，吐出口５８を有する。４方向
に設けられた吸気口５６，吐出口５８のうち、互いに対
向する位置に設けられた吸気口５６，吐出口５８間は、
連通パイプ６０，６２を介して吸気室、吐出室が連通さ
れている。

【００１５】また、他の吸気口５６，吐出口５８のいず
れか一つが開口とされ、その他はキャップにより閉塞さ
れる。尚、吸気口５６，吐出口５８は、ユーザの使い方
に応じて任意の位置の吸気口５６，吐出口５８が選択的
に開口とされる。また、空気を吸引するために使用され
る吸気口５６には、吸気音を低減するためのサイレンサ
（図示せず）が接続される。

【００１６】クランクアーム３４，３６を貫通したモー
タ軸２２の両端部２２ａ，２２ｂには、外気を冷却用の
空気流として導入するための送風ファン６４，６６が嵌
合固定されている。また、ハウジング１８の左右両側に
は、送風ファン６４，６６を覆うファンカバー６８，７
０が取り付けられている。図５（Ａ）はファンカバー６
８，７０の正面図である。また、図５（Ｂ）はファンカ
バー６８，７０の側面図である。

【００１７】図５（Ａ）（Ｂ）に示されるように、この
ファンカバー６８，７０は、送風ファン６４，６６に対
向するように垂直方向に形成された平面部６８ａ，７０
ａと、ハウジング１８の前面側で係止される前側係止部
６８ｂ，７０ｂと、ハウジング１８の後面側で係止され
る後側係止部６８ｃ，７０ｃとを有する。また、ファン
カバー６８，７０は、平面部６８ａ，７０ａの内面中央
に変形防止部材として機能する突出部７２，７４が一体
的に設けられている。この突出部７２，７４は、図１に
示されるように、モータ軸２２の両端部２２ａ，２２ｂ
の端面に近接ように突出しており、通常はモータ軸２２
の両端部２２ａ，２２ｂと非接触となる位置にある。従
って、突出部７２，７４とモータ軸２２の両端部２２
ａ，２２ｂの端面との間には、僅かな隙間が介在して互
いに近接した位置で対向している。

【００１８】そのため、ファンカバー６８，７０に外力
が作用すると、ファンカバー６８，７０の平面部６８
ａ，７０ａの中央部分が内側に変形するが、直ぐに平面
部６８ａ，７０ａの内面中央に設けられた突出部７２，
７４がモータ軸２２の両端部２２ａ，２２ｂの端面に当
接する。これにより、ファンカバー６８，７０の平面部
６８ａ，７０ａの中央部分の変形が防止される。

【００１９】このように、ファンカバー６８，７０の平
面部６８ａ，７０ａは、突出部７２，７４がモータ軸２
２の両端部２２ａ，２２ｂの端面に当接することによ
り、内部から支持されて外力に対する強度が確保され
る。その結果、外力による変形量が微小値に抑制されて
平面部６８ａ，７０ａの破損が防止される。ファンカバ
ー６８，７０の平面部６８ａ，７０ａには、水平方向に
延在する第１のリブ７６（７６₁ 〜７６₆ ）と、第１の
リブ７６の延在方向に対し６０°の角度で傾斜した方向
に延在する第２のリブ７８（７８₁ 〜７８₇ ）と、第１
のリブ７６及び第２のリブ７８の延在方向に対し６０°
の角度で傾斜した方向に延在する第３のリブ８０（８０
₁ 〜８０₇ ）とが設けられている。

【００２０】各リブ７６，７８，８０が６０°の角度で
互いに交差するように設けられているので、第１のリブ
７６（７６₁ 〜７６₆ ）の一端は、第１のリブ７６（７
６₁〜７６₆ ）と６０°の角度で異なる方向に延在する
第２のリブ７８₁ に一体的に結合される。また、第２の
リブ７８（７８₁ 〜７８₇ ）の一端は、第２のリブ７８
（７８₁ 〜７８₇ ）と６０°の角度で異なる方向に延在
する第３のリブ８０₁に一体的に結合される。また、第
３のリブ８０（８０₁ 〜８０₇ ）の一端は、第３のリブ
８０（８０₁ 〜８０₇ ）と６０°の角度で異なる方向に
延在する第１のリブ７６₁ に一体的に結合されている。

【００２１】そして、各リブ７６，７８，８０の他端
は、ファンカバー６８，７０の外周に結合されている。
そのため、複数本の各リブ７６，７８，８０同士が強固
に連結された状態で一体成形されているので、ファンカ
バー６８，７０自体の強度が高められている。よって、
ファンカバー６８，７０の平面部６８ａ，７０ａは、従
来のように曲面とする必要がなく、ファンカバー６８，
７０の小型化及び省スペース化が図られている。従っ
て、空気圧縮機１０が取付スペースが制約される筐体内
に設置されるような場合に有利であり、特にファンカバ
ー６８，７０が小型化されている分筐体内への取付作業
が容易に行なえる。

【００２２】さらに、第１のリブ７６（７６₁ 〜７
６₆ ）間には第１の吸気孔８２（８２₁〜８２₆ ）が延
在形成され、第２のリブ７８（７８₁ 〜７８₇ ）間には
第２の吸気孔８４（８４₁ 〜８４₇ ）が延在形成され、
第３のリブ８０（８０₁ 〜８０₇）間には第３の吸気孔
８６（８６₁ 〜８６₇ ）が延在形成されている。このよ
うに、各吸気孔８２（８２₁ 〜８２₆ ），８４（８４₁
〜８４₇ ），８６（８６₁ 〜８６₇ ）は６０°の角度ず
つずらした傾斜方向に延在形成されているので、送風フ
ァン６４，６６の回転方向に沿うように設けられてい
る。従って、各リブ７６，７８，８０は、送風ファン６
４，６６の回転に伴う吸入空気の旋回流に対する抵抗が
軽減されるように各延在方向の角度がずらしてある。す
なわち、ファンカバー６８，７０に形成された複数の吸
気孔８２，８４，８６が送風ファン６４，６６の回転に
伴う空気の旋回流に直交する方向に対して所定の傾斜角
度を有するため、空気の吸引抵抗が軽減されている。

【００２３】そのため、送風ファン６４，６６の回転に
伴う空気流の吸気抵抗が小さくなり、その分吸引される
空気量が増大して冷却効果をより高めることができる。
また、平面部６８ａ，７０ａには、ネジ止め用の小孔６
８ｄ，７０ｄが設けられ、前側係止部６８ｂ，７０ｂ及
び後側係止部６８ｃ，７０ｃには、ハウジング１８の前
後面に突出する係止ピン８８（図４参照）に係合係止さ
れる係止溝６８ｅ，７０ｅが設けられている。そのた
め、ファンカバー６８，７０は、平面部６８ａ，７０ａ
の小孔６８ｄ，７０ｄをネジ止めすることにより簡単に
取り付けられる。

【００２４】尚、上記実施の形態では、２つのピストン
・シリンダ機構１２，１４を１つの駆動モータ１６で駆
動する往復動圧縮機を一例として挙げたが、これに限ら
ず、本発明が１つの駆動モータで１つのピストン・シリ
ンダ機構を駆動する構成のものにも適用できるのは勿論
である。また、上記実施の形態では、ファンカバー６
８，７０の変形を防止する構成を説明したが、これ以外
のカバー部材を取り付ける場合にも適用できる。また、
カバー部材の内面に設けられた突出部は、モータ軸に限
るものではなく、モータ駆動される駆動軸であれば良い
ので、モータ軸と別体に設けられた軸の端部に近接対向
させるように設けても良い。

【００２５】また、上記実施の形態では、空気圧縮機１
０がピストン４５，４６が揺動しながら往復運動するよ
う構成されているが、これに限らず、本発明が他の形式
の空気圧縮機にも適用できるのは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、カバーの内面に駆動軸の端部に近接するように突出
する突出部を設けたため、例えばカバーに外力が作用し
た場合、カバーが変形すると突出部が駆動軸の端部に当
接してカバーのそれ以上の変形を防止できる。そのた
め、カバー自体の強度を高めるのではなく、構造的にカ
バーの軸方向への強度を向上させることが可能になり、
コスト的にも安価に実現できる。

【００２７】また、請求項２記載の発明によれば、ファ
ンカバーの内面に設けられた突出部が送風ファンの軸端
部に当接することによりファンカバーのそれ以上の変形
を防止でき、ファンカバーが外力により変形して破損す
ることが防止できる。また、請求項３記載の発明によれ
ば、ファンカバーに形成された複数の吸気孔が送風ファ
ンの回転に伴う空気の旋回流に直交する方向に対して所
定の傾斜角度を有するため、空気の吸引抵抗を軽減する
ことができる。そのため、送風ファンの回転に伴う空気
流の吸気抵抗が小さくなり、その分吸引される空気量が
増大して冷却効果をより高めることができる。また、各
リブの一端がリブの方向とは異なる方向に延在形成され
た他のリブに結合され、他端がファンカバーの外周に結
合されているため、ファンカバーの強度を確保すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明になる空気圧縮機の一実施例の構
成を示す縦断面図である。

【図２】ファンカバーを外した状態の側面図である。

【図３】ファンカバーを取り付けた状態の側面図であ
る。

【図４】空気圧縮機の正面図である。

【図５】ファンカバー６８，７０の形状を示す図であ
る。

【符号の説明】 １０ 空気圧縮機 １２，１４ ピストン・シリンダ機構 １６ 駆動モータ １８ ハウジング ２０ ステータ ２２ モータ軸 ２４ ロータ ２６，２８ 軸受 ３０，３２ クランク軸 ４５，４６ ピストン ４８，５０ シリンダ ５２，５４ シリンダヘッド ５６ 吸気口 ５８ 吐出口 ６４，６６ 送風ファン ６８，７０ ファンカバー ６８ａ，７０ａ 平面部 ７２，７４ 突出部 ７６（７６₁ 〜７６₆ ） 第１のリブ ７８（７８₁ 〜７８₇ ） 第２のリブ ８０（８０₁ 〜８０₇ ） 第３のリブ ８２（８２₁ 〜８２₆ ） 第１の吸気孔 ８４（８４₁ 〜８４₇ ） 第２の吸気孔 ８６（８６₁ 〜８６₇ ） 第３の吸気孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮空気を生成する空気圧縮部と、該空
   気圧縮部の駆動軸を駆動する駆動モータと、前記空気圧
   縮部を覆うカバーとを有する空気圧縮機において、 前記カバーの内面に前記駆動軸の端部に近接するように
   突出する突出部を設けたことを特徴とする空気圧縮機。
2. 【請求項２】 上記請求項１記載の空気圧縮機であっ
   て、 前記駆動軸の端部には、冷却用の送風ファンが取り付け
   られ、 前記カバーは、冷却用の空気を吸い込む吸気孔を有する
   ファンカバーであることを特徴とする空気圧縮機。
3. 【請求項３】 上記請求項２記載の空気圧縮機であっ
   て、 前記ファンカバーは、複数のリブ間に形成された複数の
   吸気孔を有し、 前記リブは、前記送風ファンの回転方向に直交する方向
   に対し所定の傾斜角度を有する方向に延在形成され、且
   つ、一端が前記リブの方向とは異なる方向に延在形成さ
   れた他のリブに結合され、他端が前記ファンカバーの外
   周に結合されたことを特徴とする空気圧縮機。