JP2016050516A - air compressor - Google Patents

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JP2016050516A
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compression mechanism
air compressor
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compression
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直人 一橋
Naoto Ichihashi
直人 一橋
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Koki Holdings Co Ltd
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Hitachi Koki Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air compressor capable of enhancing cooling performance of a compression mechanism part.SOLUTION: In a crankcase, an internal fan 41 being blade elements is disposed on a non-compression mechanism part side of a flywheel 40. Each blade 41b of the internal fan 41 is positioned on or extended to a further peripheral side than bearings 36a, 36b of a compression mechanism part 7. A pair of vent holes 42a are formed to penetrate a flat plate part 49 of the flywheel 40 and a flat plate part 41a of the internal fan 41. In addition, a pair of vent holes 42b are formed further inside than the vent holes 42a to penetrate the flat plate part 41a of the internal fan 41, the flat plate part 49 of the flywheel 40, an eccentric collar 37b, a spacer 38b, a spacer 38a and an eccentric collar 37a in the axial direction. Furthermore, a vent hole 43a is formed in a first connecting rod 33a, and a vent hole 43b is formed in a second connecting rod 33b.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、例えば釘打機等の空気工具を駆動するために必要な圧縮空気を生成するのに好適な空気圧縮機に関する。   The present invention relates to an air compressor suitable for generating compressed air necessary for driving an air tool such as a nail driver.

建築現場などでは、圧縮空気の圧力で釘やネジを木材などに打ち込む携帯型の空気工具が広く使用されている。一般に、空気工具等を駆動する空気圧縮機は、モータ等の駆動部の回転軸の回転運動を、圧縮部のクランク軸を介してシリンダ内のピストンの往復運動に変換し、ピストンの往復運動によってシリンダの吸気弁から吸い込んだ空気を圧縮するように構成される。シリンダ内で圧縮された圧縮空気はシリンダの排気弁からパイプを通して空気タンクに吐出され、空気タンク内に貯留される。気体を高い圧力まで圧縮する場合には、段階的に圧力をあげていく多段式往復動圧縮機が一般的に用いられている。空気タンク内に貯留された高圧の圧縮空気は、空気タンクに取り付けられた減圧弁により適正圧力へ調整され、エアホースを介して空気工具等へ供給される。このような空気圧縮機は、例えば特許文献1に開示されている。   In construction sites and the like, portable pneumatic tools for driving nails and screws into wood with compressed air pressure are widely used. In general, an air compressor that drives a pneumatic tool or the like converts the rotational motion of the rotating shaft of a driving unit such as a motor into the reciprocating motion of a piston in a cylinder via the crank shaft of the compressing portion, and the reciprocating motion of the piston The air sucked from the intake valve of the cylinder is configured to be compressed. The compressed air compressed in the cylinder is discharged from the exhaust valve of the cylinder through the pipe to the air tank and stored in the air tank. When compressing a gas to a high pressure, a multistage reciprocating compressor that increases the pressure stepwise is generally used. The high-pressure compressed air stored in the air tank is adjusted to an appropriate pressure by a pressure reducing valve attached to the air tank, and supplied to an air tool or the like via an air hose. Such an air compressor is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開2013−40586号公報JP2013-40586A

クランクケース内に配置した圧縮機構部は、圧縮機構部と共に設けられるカウンターウェイトが回転することでクランクケース内に発生する気流によって冷却される。しかし、近年の空気圧縮機は、ますますの高出力(高吐出力)化と小型化の要請に伴って圧縮機構部の温度上昇が増大し、冷却効果が不足しやすくなっていた。   The compression mechanism part arrange | positioned in a crankcase is cooled by the airflow which generate | occur | produces in a crankcase, when the counterweight provided with a compression mechanism part rotates. However, in recent air compressors, the temperature rise of the compression mechanism has increased with the demand for higher output (higher discharge force) and smaller size, and the cooling effect has been insufficient.

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、圧縮機構部の冷却性能を向上させることの可能な空気圧縮機を提供することにある。   The present invention has been made in view of these circumstances, and an object thereof is to provide an air compressor capable of improving the cooling performance of the compression mechanism.

本発明のある態様は、空気圧縮機である。この空気圧縮機は、
圧縮空気を貯留する空気タンクと、
外部より吸入した空気を圧縮して前記空気タンクに供給する圧縮部と、
前記圧縮部を駆動する駆動源と、を備え、
前記圧縮部は、クランクケースと、前記クランクケース内に配置した圧縮機構部と、を含み、
前記圧縮機構部に、軸方向に貫通する通気口を設けたものである。
One embodiment of the present invention is an air compressor. This air compressor
An air tank for storing compressed air;
A compression unit that compresses air sucked from outside and supplies the compressed air to the air tank;
A drive source for driving the compression unit,
The compression part includes a crankcase, and a compression mechanism part disposed in the crankcase,
The compression mechanism is provided with a vent hole penetrating in the axial direction.

前記クランクケース内において前記圧縮機構部と共に回転する慣性体を備え、前記慣性体は、前記圧縮機構部の偏心カラーより大径の平板部を有してもよい。   An inertial body that rotates together with the compression mechanism portion in the crankcase may be provided, and the inertial body may have a flat plate portion having a diameter larger than the eccentric collar of the compression mechanism portion.

前記慣性体は、前記圧縮機構部に隣接し、かつ前記通気口と連通する通気口を有してもよい。   The inertial body may have a vent hole adjacent to the compression mechanism and communicating with the vent hole.

前記通気口は、前記圧縮機構部の軸受けより内周側に設けられた通気口を含んでもよい。   The vent may include a vent provided on an inner peripheral side from a bearing of the compression mechanism portion.

前記通気口は、前記圧縮機構部の軸受けより外周側に設けられた通気口を含んでもよい。   The vent may include a vent provided on the outer peripheral side of the bearing of the compression mechanism.

前記通気口は、前記圧縮機構部のピストンに接続されるロッドに設けられた通気口を含んでもよい。   The vent may include a vent provided in a rod connected to the piston of the compression mechanism.

前記圧縮機構部は、前記駆動源の回転軸に取り付けられた偏心カラーと、軸受けを介して前記偏心カラーの外周に設けられたコンロッドとによって構成されたクランク機構であり、前記通気口を前記偏心カラーに形成してもよい。   The compression mechanism section is a crank mechanism configured by an eccentric collar attached to a rotation shaft of the drive source and a connecting rod provided on an outer periphery of the eccentric collar via a bearing, and the vent hole is arranged as the eccentric shaft. You may form in a color.

前記通気口を前記コンロッドにも形成してもよい。   The vent hole may also be formed in the connecting rod.

前記クランクケース内に、前記圧縮機構部側から自身の内周部に空気を吸入し、自身の外周部から前記圧縮機構部側に空気を送り出す羽根要素を有してもよい。   The crankcase may include a blade element that sucks air from the compression mechanism portion side to the inner peripheral portion thereof and sends air from the outer peripheral portion to the compression mechanism portion side.

前記クランクケース内に、前記羽根要素が発生した気流を前記圧縮機構部側に案内する案内風路を有してもよい。   You may have a guide air path which guides the airflow which the said blade | wing element generate | occur | produced in the said crankcase to the said compression mechanism part side.

前記案内風路を前記クランクケースの内壁によって形成してもよい。   The guide air passage may be formed by an inner wall of the crankcase.

前記羽根要素を前記圧縮機構部に隣接配置してもよい。   You may arrange | position the said blade | wing element adjacent to the said compression mechanism part.

前記羽根要素と隣接してフライホイールを設けてもよい。   A flywheel may be provided adjacent to the vane element.

前記フライホイールを前記羽根要素と前記圧縮機構部の間に介在させてもよい。   The flywheel may be interposed between the blade element and the compression mechanism.

前記羽根要素の径方向延長上ないしその近傍に、前記圧縮部のシリンダへの吸気通路入口が開口していてもよい。   An intake passage inlet to the cylinder of the compression portion may be opened on or in the vicinity of the radial extension of the blade element.

前記羽根要素の非圧縮機構部側に、前記クランクケースの内外を連通させる吸気口を形成してもよい。   An intake port that communicates the inside and outside of the crankcase may be formed on the non-compression mechanism portion side of the blade element.

前記吸気口が、前記羽根要素の負圧発生部と近接対向していてもよい。   The air inlet may be in close proximity to the negative pressure generating portion of the blade element.

前記羽根要素は、平板部と、前記平板部から立ち上がる遠心式の羽根と、を含み、前記平板部に通気口が形成されていてもよい。   The blade element may include a flat plate portion and a centrifugal blade rising from the flat plate portion, and a vent hole may be formed in the flat plate portion.

前記羽根要素は、ハブと、前記ハブから外周側に延びる軸流式の羽根と、を含み、前記ハブに通気口が形成されていてもよい。   The blade element may include a hub and an axial flow type blade extending from the hub to the outer peripheral side, and a vent hole may be formed in the hub.

前記羽根の枚数を、周方向の一部の領域において、他の領域より多くしてもよい。   The number of blades may be greater in some areas in the circumferential direction than in other areas.

前記羽根要素を構成する羽根がそれぞれ、前記圧縮機構部の軸受けより外周側に位置し又は延在してもよい。   Each of the blades constituting the blade element may be positioned on the outer peripheral side or extend from the bearing of the compression mechanism unit.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements, and those obtained by converting the expression of the present invention between methods and systems are also effective as aspects of the present invention.

本発明によれば、圧縮機構部の冷却性能を向上させることの可能な空気圧縮機を提供することができ、結果として、より小型、軽量、安価な空気圧縮機を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the air compressor which can improve the cooling performance of a compression mechanism part can be provided, As a result, a more compact, lightweight, and cheap air compressor can be provided.

本発明の実施の形態1に係る空気圧縮機1の斜視図。1 is a perspective view of an air compressor 1 according to Embodiment 1 of the present invention. 空気圧縮機1の水平断面図。1 is a horizontal sectional view of an air compressor 1. FIG. 図2のA−A部分断面図。The AA fragmentary sectional view of FIG. 図2のB−B部分断面図。The BB partial sectional view of FIG. 空気圧縮機1の圧縮機構部7、フライホイール40及び内側ファン41の分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view of the compression mechanism unit 7, the flywheel 40, and the inner fan 41 of the air compressor 1. 本発明の実施の形態2に係る空気圧縮機の水平断面図。The horizontal sectional view of the air compressor concerning Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態3に係る空気圧縮機の、モータ回転軸5を含む鉛直部分断面図。The vertical fragmentary sectional view containing the motor rotating shaft 5 of the air compressor which concerns on Embodiment 3 of this invention. 図7の内部ファン41の斜視図。The perspective view of the internal fan 41 of FIG.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent component, member, etc. which are shown by each drawing, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably. In addition, the embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

実施の形態1
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気圧縮機1の斜視図である。図2は、空気圧縮機1の水平断面図である。図3は、図2のA−A部分断面図である。図4は、図2のB−B部分断面図である。図5は、空気圧縮機1の圧縮機構部7、フライホイール40及び内側ファン41の分解斜視図である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a perspective view of an air compressor 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a horizontal sectional view of the air compressor 1. 3 is a partial cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view of the compression mechanism unit 7, the flywheel 40, and the inner fan 41 of the air compressor 1.

空気圧縮機1は、一定の間隔を隔てて平行に配置され、圧縮空気を貯留する一対の空気タンク2a,2bと、外部より吸入した空気を圧縮して空気タンク2a,2bに供給する圧縮部3と、圧縮部3に連結され圧縮部3を駆動する駆動源としてのモータ4とを有し、モータ4の軸方向が空気タンク2a,2bの長手方向と略直交するように、モータ4と圧縮部3が一対の空気タンク2a,2bの上方に配置されている。   The air compressor 1 is arranged in parallel at a predetermined interval, a pair of air tanks 2a and 2b for storing compressed air, and a compression unit that compresses air sucked from the outside and supplies the air to the air tanks 2a and 2b 3 and a motor 4 as a drive source that is connected to the compression unit 3 and drives the compression unit 3, and the motor 4 is arranged so that the axial direction of the motor 4 is substantially orthogonal to the longitudinal direction of the air tanks 2a and 2b. The compression part 3 is arrange | positioned above a pair of air tank 2a, 2b.

図2に示すように、モータ回転軸5は圧縮部3を貫通しており、モータ回転軸5のモータ側端部に冷却ファン8a(第1の冷却ファン)が設けられ、非モータ側端部に冷却ファン8b(第2の冷却ファン)が設けられる。冷却ファン8a,8bはモータ4と一体に回転する。   As shown in FIG. 2, the motor rotating shaft 5 passes through the compression portion 3, and a cooling fan 8 a (first cooling fan) is provided at the motor side end of the motor rotating shaft 5, and the non-motor side end portion Is provided with a cooling fan 8b (second cooling fan). The cooling fans 8a and 8b rotate integrally with the motor 4.

図1に示すように、空気圧縮機1には減圧弁9a,9bと、減圧された圧縮空気の圧力を表示する圧力計10a,10bと、圧縮空気取り出し口となるカプラ11a,11bとが設けられる。作業者は、図示しない高圧用エアホースによりカプラ11a,11bと図示しない釘打機等の空気工具を接続することで、圧縮空気を利用して空気工具を動作させ、適宜作業を行うことが可能となる。   As shown in FIG. 1, the air compressor 1 is provided with pressure reducing valves 9a and 9b, pressure gauges 10a and 10b for displaying the pressure of the compressed air having been reduced, and couplers 11a and 11b serving as compressed air outlets. It is done. By connecting the couplers 11a and 11b and a pneumatic tool such as a nailing machine (not shown) by a high-pressure air hose (not shown), an operator can operate the pneumatic tool using compressed air and perform appropriate work. Become.

図2に示すように、空気タンク2a,2bには、圧力が予め定められた所定値よりも高くなった時に本体の破損を防止するための圧縮空気の一部を外部に排出する圧力制御弁12と、ドレン排出装置13が設けられる。ドレン排出装置13は操作部14を有し、操作部14を操作することで適宜空気タンク2a,2b内の圧縮空気及び水分を外部に排出できる。   As shown in FIG. 2, the air tanks 2a and 2b have pressure control valves for discharging a part of compressed air to prevent damage to the main body when the pressure becomes higher than a predetermined value. 12 and a drain discharge device 13 are provided. The drain discharge device 13 has an operation unit 14, and by operating the operation unit 14, the compressed air and moisture in the air tanks 2 a and 2 b can be appropriately discharged to the outside.

図2に示すように、圧縮部3においては内部にクランク機構が設けられ、モータ回転軸5の回転運動が第1コンロッド33a、第2コンロッド33bを介して第1ピストン34a、第2ピストン34bの往復運動にそれぞれ変換される。第1ピストン34aは、第1シリンダ15a及び第1シリンダヘッド16aに収容される。第2ピストン34bは、第2シリンダ15b及び第2シリンダヘッド16bに収容される。第1シリンダ15a及び第2シリンダ15bは、モータ回転軸5を介在させて水平対向し、本実施の形態の一例では、空気タンク2a,2bと略平行に配置される。圧縮部3において外部の空気が吸入されると、まず第1シリンダ15a(低圧側シリンダ)で圧縮され、第1シリンダ15aで圧縮された空気は配管19を介して第2シリンダ15b(高圧側シリンダ)に供給され、第2シリンダ15bで更に圧縮された空気が更に図示しない配管を介して空気タンク2aに供給される。空気タンク2a,2bは互いに図示しない連結管で接続されており、空気タンク2a,2bの圧力は均衡状態となる。   As shown in FIG. 2, the compression unit 3 is provided with a crank mechanism inside, and the rotational movement of the motor rotating shaft 5 is caused by the first piston 34a and the second piston 34b via the first connecting rod 33a and the second connecting rod 33b. Each is converted into a reciprocating motion. The first piston 34a is accommodated in the first cylinder 15a and the first cylinder head 16a. The second piston 34b is accommodated in the second cylinder 15b and the second cylinder head 16b. The first cylinder 15a and the second cylinder 15b are horizontally opposed to each other with the motor rotating shaft 5 interposed therebetween, and are arranged substantially parallel to the air tanks 2a and 2b in the example of the present embodiment. When external air is sucked in the compression unit 3, the air is first compressed by the first cylinder 15 a (low pressure side cylinder), and the air compressed by the first cylinder 15 a passes through the pipe 19 to the second cylinder 15 b (high pressure side cylinder). ) And further compressed by the second cylinder 15b is supplied to the air tank 2a through a pipe (not shown). The air tanks 2a and 2b are connected to each other by a connecting pipe (not shown), and the pressures of the air tanks 2a and 2b are in a balanced state.

図2に示すように、モータ4を駆動するための制御回路21(制御回路基板)は、圧縮部3の非モータ側の冷却ファン8bに対向して配置され、空気タンク2bに固定される。モータ4は、好適な一例としてDCブラシレス方式のモータであり、ステータコイル23と、ステータコイル23の内側に配置されるロータ24と、ロータ24の回転位置を検出するホール素子基板25とを有し、制御回路21によってインバータ制御される。制御回路21はインバータ制御のための半導体スイッチング素子などを含んだ構成となっており、冷却ファン8bによって冷却される。   As shown in FIG. 2, the control circuit 21 (control circuit board) for driving the motor 4 is disposed to face the cooling fan 8b on the non-motor side of the compression unit 3, and is fixed to the air tank 2b. The motor 4 is a DC brushless type motor as a preferred example, and includes a stator coil 23, a rotor 24 disposed inside the stator coil 23, and a hall element substrate 25 that detects the rotational position of the rotor 24. The inverter is controlled by the control circuit 21. The control circuit 21 includes a semiconductor switching element for inverter control and the like, and is cooled by the cooling fan 8b.

図1に示すように、空気タンク2a,2b上方には圧縮部3、モータ4、制御回路21等の空気圧縮機の構成部品を覆うカバー26が配置され、空気タンク2a,2bに固定される。空気タンク2a,2bの長手方向の両端部には空気圧縮機1を運搬するための把持部31a,31bが設けられる。カバー26には空気圧縮機1を作動させる図示しない電源スイッチ等を有する操作パネル28が設けられる。カバー26には冷却ファン8a,8b対向する壁面に風窓29a,29b(図2)が設けられる。空気タンク2a,2bには地面との直接接触を防止して保護するための脚部32が設けられる。   As shown in FIG. 1, a cover 26 that covers components of the air compressor such as the compressor 3, the motor 4, and the control circuit 21 is disposed above the air tanks 2a and 2b, and is fixed to the air tanks 2a and 2b. . Grip portions 31a and 31b for carrying the air compressor 1 are provided at both longitudinal ends of the air tanks 2a and 2b. The cover 26 is provided with an operation panel 28 having a power switch or the like (not shown) for operating the air compressor 1. The cover 26 is provided with air windows 29a and 29b (FIG. 2) on the wall surfaces facing the cooling fans 8a and 8b. The air tanks 2a and 2b are provided with leg portions 32 for preventing and protecting from direct contact with the ground.

このような空気圧縮機1の運転時において、モータ4には第1ピストン34aと第2ピストン34bの往復運動によって空気を圧縮する際の圧縮負荷が交互に作用する。そのため、ステータコイル23及び制御回路21には負荷電流が生じ、負荷電流に伴うジュール熱により温度上昇する。また、第1ピストン34a及び第2ピストン34b、第1シリンダ15a及び第1シリンダヘッド16a、並びに第2シリンダ15b及び第2シリンダヘッド16bは、圧縮空気の圧縮熱により温度上昇する。第1ピストン34a及び第2ピストン34bに接続される第1コンロッド33a及び第2コンロッド33bも温度上昇し、第1コンロッド33a及び第2コンロッド33bの軸受け(後述)も摩擦により温度上昇する。配管19及び空気タンク2a,2bも、圧縮熱で温度上昇した圧縮空気が流動するため温度上昇する。そのため、各部の温度上昇を冷却により抑制する必要がある。以下、冷却に関する構成を説明する。   During such operation of the air compressor 1, the motor 4 is alternately subjected to a compression load when air is compressed by the reciprocating motion of the first piston 34a and the second piston 34b. Therefore, load current is generated in the stator coil 23 and the control circuit 21, and the temperature rises due to Joule heat accompanying the load current. The first piston 34a and the second piston 34b, the first cylinder 15a and the first cylinder head 16a, and the second cylinder 15b and the second cylinder head 16b rise in temperature due to the compression heat of the compressed air. The first connecting rod 33a and the second connecting rod 33b connected to the first piston 34a and the second piston 34b also rise in temperature, and the bearings (described later) of the first connecting rod 33a and the second connecting rod 33b also rise in temperature due to friction. The temperature of the pipe 19 and the air tanks 2a and 2b also rises because the compressed air whose temperature has risen due to the compression heat flows. Therefore, it is necessary to suppress the temperature rise of each part by cooling. Hereinafter, a configuration related to cooling will be described.

(冷却ファン8aによる冷却)
図2において、モータ4を運転すると、冷却ファン8aが回転することで、風窓29aから冷却ファン8aを介してモータ4ないし第1シリンダ15a及び第1シリンダヘッド16a、第2シリンダ15b及び第2シリンダヘッド16bに向かう冷却風が供給され、各部の温度上昇が抑制される。
(Cooling by cooling fan 8a)
In FIG. 2, when the motor 4 is operated, the cooling fan 8a rotates, so that the motor 4 to the first cylinder 15a, the first cylinder head 16a, the second cylinder 15b, and the second cylinder are passed through the cooling fan 8a from the air window 29a. Cooling air toward the head 16b is supplied, and the temperature rise of each part is suppressed.

(冷却ファン8bによる冷却)
図2において、モータ回転軸5の非モータ側端部に取り付けられる冷却ファン8bと対向して制御回路21が配置される。モータ4を運転すると、冷却ファン8bが回転することで、風窓29bから外気が吸引され、制御回路21近傍に冷却気流が発生し、制御回路21の温度上昇が抑制される。
(Cooling by cooling fan 8b)
In FIG. 2, a control circuit 21 is disposed opposite to the cooling fan 8 b attached to the non-motor side end of the motor rotating shaft 5. When the motor 4 is operated, the cooling fan 8b rotates, whereby outside air is sucked from the wind window 29b, a cooling airflow is generated in the vicinity of the control circuit 21, and the temperature rise of the control circuit 21 is suppressed.

(クランクケース17内部の冷却)
図5に示すように圧縮機構部7において、第1コンロッド33aは、軸受け36a、偏心カラー37aを介してモータ回転軸5に取り付けられることでクランク機構として構成される。第2コンロッド33bは、軸受け36b、偏心カラー37bを介してモータ回転軸5に取り付けられることでクランク機構として構成される。偏心カラー37aと偏心カラー37bの間にはスペーサ38a,38bが配置される。第2コンロッド33bと隣接してフライホイール40が設けられる。フライホイール40は、平板部49と、重心が偏在するカウンターウェイト部46と、を含む。カウンターウェイト部46は、平板部49の外縁の一部から非圧縮機構部側に立ち上がる。フライホイール40の非圧縮機構部側には、羽根要素である内部ファン41が配置される。内部ファン41、フライホイール40、偏心カラー37b、スペーサ38b、スペーサ38a、及び偏心カラー37aは、ネジ材6によって相互に締結(固定)され、モータ回転軸5に取り付けられ、キー39(図4)によってモータ回転軸5と一体に回転するようになっている。
(Crankcase 17 internal cooling)
As shown in FIG. 5, in the compression mechanism part 7, the 1st connecting rod 33a is comprised as a crank mechanism by being attached to the motor rotating shaft 5 via the bearing 36a and the eccentric collar 37a. The second connecting rod 33b is configured as a crank mechanism by being attached to the motor rotating shaft 5 via a bearing 36b and an eccentric collar 37b. Spacers 38a and 38b are disposed between the eccentric collar 37a and the eccentric collar 37b. A flywheel 40 is provided adjacent to the second connecting rod 33b. The flywheel 40 includes a flat plate portion 49 and a counterweight portion 46 in which the center of gravity is unevenly distributed. The counterweight portion 46 rises from a part of the outer edge of the flat plate portion 49 toward the non-compression mechanism portion. An internal fan 41 that is a blade element is disposed on the non-compression mechanism portion side of the flywheel 40. The internal fan 41, the flywheel 40, the eccentric collar 37b, the spacer 38b, the spacer 38a, and the eccentric collar 37a are fastened (fixed) to each other by the screw material 6, attached to the motor rotating shaft 5, and the key 39 (FIG. 4). Thus, the motor rotates together with the motor rotating shaft 5.

内部ファン41は、本実施の形態では遠心ファンであり、平板部41aと、平板部41aから立ち上がる複数の遠心式の羽根41bと、を含む。各々の羽根41bは、圧縮機構部7の軸受け36a,36bより外周側に位置し又は延在する。フライホイール40の平板部49と内部ファン41の平板部41aを貫通するように、一対の通気口42aが形成される。また、通気口42aより内側において、内部ファン41の平板部41a、フライホイール40の平板部49、偏心カラー37b、スペーサ38b、スペーサ38a、及び偏心カラー37aを軸方向(モータ回転軸5と平行な方向)に貫通するように、一対の通気口42bが形成される。更に、第1コンロッド33aには通気口43aが形成され、第2コンロッド33bには通気口43bが形成される。内部ファン41の外周はクランクケース17及びブッシュ18に覆われており、内部ファン41が発生した気流を圧縮機構部7側に案内する(圧縮機構部7側に向かう気流のみを許容する)よう案内風路47(図2及び図3)が形成される。   The internal fan 41 is a centrifugal fan in the present embodiment, and includes a flat plate portion 41a and a plurality of centrifugal blades 41b rising from the flat plate portion 41a. Each blade 41b is located on the outer peripheral side or extends from the bearings 36a, 36b of the compression mechanism section 7. A pair of vent holes 42 a is formed so as to penetrate the flat plate portion 49 of the flywheel 40 and the flat plate portion 41 a of the internal fan 41. In addition, the flat plate portion 41a of the internal fan 41, the flat plate portion 49 of the flywheel 40, the eccentric collar 37b, the spacer 38b, the spacer 38a, and the eccentric collar 37a are arranged in the axial direction (parallel to the motor rotating shaft 5) inside the air vent 42a. A pair of vent holes 42b are formed so as to penetrate in the direction). Further, a vent hole 43a is formed in the first connecting rod 33a, and a vent hole 43b is formed in the second connecting rod 33b. The outer periphery of the internal fan 41 is covered by the crankcase 17 and the bush 18 and guides the airflow generated by the internal fan 41 to the compression mechanism section 7 side (only the airflow toward the compression mechanism section 7 side is allowed). An air passage 47 (FIGS. 2 and 3) is formed.

図2ないし図3に示すように、モータ回転軸5が回転すると、クランクケース17内部においてモータ4側から通気口42a,42bを介して内部ファン41の内周部に吸引される気流CA1,CA2が生じる。これにより、クランクケース17内部の隅々まで気流の循環が発生し、圧縮機構部7が確実に冷却される。更に、内部ファン41の外周においては案内風路47を介して圧縮機構部7に向かう気流CA3が生じ、第1ピストン34a及び第2ピストン34bが確実に冷却される。また、気流CA1,CA3は通気口43a,43bにより一層スムーズに形成され、気流の循環が促進され、冷却効果が増大する。   As shown in FIGS. 2 to 3, when the motor rotating shaft 5 rotates, the airflows CA <b> 1 and CA <b> 2 sucked into the inner peripheral portion of the internal fan 41 from the motor 4 side through the vent holes 42 a and 42 b when the motor rotation shaft 5 rotates. Occurs. As a result, airflow is circulated to every corner of the crankcase 17 and the compression mechanism 7 is reliably cooled. Further, on the outer periphery of the internal fan 41, an air flow CA3 toward the compression mechanism portion 7 is generated via the guide air passage 47, and the first piston 34a and the second piston 34b are reliably cooled. Further, the airflows CA1 and CA3 are formed more smoothly by the vent holes 43a and 43b, the circulation of the airflow is promoted, and the cooling effect is increased.

(吸入効率の向上)
図3において、クランクケース17の非モータ側開口(内部ファン41の非圧縮機構部側)には、クランクケースカバー17aが設けられる。クランクケースカバー17aには、クランクケース17内部と外気を連通させる吸気口35が形成される。吸気口35と外気の間にはフィルタエレメント22及びフィルタカバー27が取り付けられる。クランクケースカバー17aは内部ファン41と近接対向し、吸気口35は内部ファン41の負圧発生部(内部ファン41の内周部)と近接対向する。一方、図4に示すように第1シリンダ15aには一体的に吸気通路45が形成され、吸気通路入口44が内部ファン41より外周側(内部ファン41の発生する気流が流れ込む部分)においてクランクケース17内に形成される。
(Improving inhalation efficiency)
In FIG. 3, a crankcase cover 17 a is provided in the non-motor side opening of the crankcase 17 (on the non-compression mechanism portion side of the internal fan 41). The crankcase cover 17a is formed with an intake port 35 that allows the inside of the crankcase 17 to communicate with the outside air. A filter element 22 and a filter cover 27 are attached between the intake port 35 and the outside air. The crankcase cover 17a is in close proximity to the internal fan 41, and the intake port 35 is in close proximity to the negative pressure generating portion of the internal fan 41 (inner peripheral portion of the internal fan 41). On the other hand, as shown in FIG. 4, an intake passage 45 is integrally formed in the first cylinder 15a, and the intake passage entrance 44 is located on the outer peripheral side of the internal fan 41 (the portion into which the air flow generated by the internal fan 41 flows). 17 is formed.

図4において、モータ回転軸5が回転して第1ピストン15aが下死点に向かうと第1圧縮室48aの圧力が低下し、図示しないリードバルブが開弁することで吸気通路45を介して吸気IN2が第1圧縮室48aに供給される。また、クランクケース17内の圧力が低下するため、吸気IN1(図3)のごとくフィルタエレメント22及び吸気口35を介して外気がクランクケース17内に供給される。以上の動作により外気が第1圧縮室48aに供給される。このとき、内部ファン41も同時に回転しているため、内部ファン41の外周側の圧力は増大し、内部ファン41の内周側の圧力は低下する。従って、内部ファン41はその吸入負圧により吸気IN1を強め、気流CA3の一部が吸気通路45に流れ込むことで吸気IN2を強め、第1圧縮室48aに供給される空気量を増大させて空気圧縮機1の吐出量を増大させる効果をも奏する。   In FIG. 4, when the motor rotating shaft 5 rotates and the first piston 15a moves toward the bottom dead center, the pressure in the first compression chamber 48a decreases, and a reed valve (not shown) is opened to open the intake passage 45. The intake air IN2 is supplied to the first compression chamber 48a. Further, since the pressure in the crankcase 17 decreases, outside air is supplied into the crankcase 17 via the filter element 22 and the intake port 35 as in the intake air IN1 (FIG. 3). By the above operation, outside air is supplied to the first compression chamber 48a. At this time, since the internal fan 41 is also rotating simultaneously, the pressure on the outer peripheral side of the internal fan 41 increases and the pressure on the inner peripheral side of the internal fan 41 decreases. Therefore, the internal fan 41 strengthens the intake air IN1 by the suction negative pressure, and a part of the airflow CA3 flows into the intake passage 45 to strengthen the intake air IN2, thereby increasing the amount of air supplied to the first compression chamber 48a. There is also an effect of increasing the discharge amount of the compressor 1.

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。   According to the present embodiment, the following effects can be achieved.

(1) クランクケース17内に内部ファン41を設け、内部ファン41は、圧縮機構部7側から自身の内周部に空気を吸入し、自身の外周部から圧縮機構部7側に空気を送り出すため、クランクケース17内で冷却風を環流させることができ、圧縮機構部7の冷却性能を向上させることができる。 (1) An internal fan 41 is provided in the crankcase 17, and the internal fan 41 sucks air from the compression mechanism 7 side to its inner peripheral part and sends air from its outer peripheral part to the compression mechanism part 7 side. Therefore, the cooling air can be circulated in the crankcase 17 and the cooling performance of the compression mechanism section 7 can be improved.

(2) 内部ファン41は、各々の羽根41bが圧縮機構部7の軸受け36a,36bより外周側に位置し又は延在する程度に大径であるため、小型のファンと比較してクランクケース17内に強い気流を発生させることができ、圧縮機構部7の冷却性能を向上させることができる。 (2) The internal fan 41 is large in diameter so that each blade 41b is positioned on the outer peripheral side or extends from the bearings 36a, 36b of the compression mechanism section 7, and therefore the crankcase 17 is compared with a small fan. A strong airflow can be generated in the inside, and the cooling performance of the compression mechanism part 7 can be improved.

(3) 圧縮機構部7に軸方向に貫通する通気口42bを設けているため、圧縮機構部7の内部にも冷却風を流すことができ、圧縮機構部7の冷却性能を向上させることができる。また、通気口42bは、軸受け36a,36bの内側近傍を貫通するため、発熱しやすい軸受け36a,36bを好適に冷却することができる。 (3) Since the compression mechanism portion 7 is provided with the vent hole 42b penetrating in the axial direction, the cooling air can flow also inside the compression mechanism portion 7 and the cooling performance of the compression mechanism portion 7 can be improved. it can. Further, since the vent hole 42b penetrates the inside of the bearings 36a and 36b, the bearings 36a and 36b that easily generate heat can be suitably cooled.

(4) 第1コンロッド33aに通気口43aを設け、第2コンロッド33bに通気口43bを設けているため、クランクケース17内での冷却風の循環をよりスムーズにすることができ、圧縮機構部7の冷却性能を向上させることができる。 (4) Since the vent hole 43a is provided in the first connecting rod 33a and the vent hole 43b is provided in the second connecting rod 33b, the circulation of the cooling air in the crankcase 17 can be made smoother, and the compression mechanism section 7 cooling performance can be improved.

(5) 内部ファン41から送り出される気流が流れ込む部分に第1シリンダ15aの吸気通路45を設け、内部ファン41の負圧発生部とクランクケースカバー17aの吸気口35とを近接対向させているため、内部ファン41は、自身の発生する気流により第1圧縮室48aに供給される空気量を増大させると共に、自身の吸入負圧によりクランクケース17内への吸気を促進することができ、吸気効率を向上させることができる。 (5) The intake passage 45 of the first cylinder 15a is provided in the portion where the air flow sent out from the internal fan 41 flows, and the negative pressure generating portion of the internal fan 41 and the intake port 35 of the crankcase cover 17a are closely opposed to each other. The internal fan 41 can increase the amount of air supplied to the first compression chamber 48a by the air flow generated by itself, and can promote the intake into the crankcase 17 by the suction negative pressure of the internal fan 41. Can be improved.

実施の形態2
図6は、本発明の実施の形態2に係る空気圧縮機の水平断面図である。この空気圧縮機は、図2等に示した実施の形態1のものと比較して、内部ファン41の外周(径方向延長上ないしその近傍)に吸気通路入口44を配置した点で相違し、これにより内部ファン41による気流の一部を気流CA4のごとく直接吸気通路45に送り込むことができる。気流CA4は更に、図示しない通路を介して第1シリンダ15a内に吸入される。従って、内部ファン41によって加圧された空気を圧縮用空気として第1シリンダ15a内部に送り込むことができるので、吐出量を向上させることができる。本実施の形態のその他の点は実施の形態1と同様であり、同様の効果を奏することができる。
Embodiment 2
FIG. 6 is a horizontal sectional view of the air compressor according to Embodiment 2 of the present invention. This air compressor differs from that of the first embodiment shown in FIG. 2 and the like in that an intake passage inlet 44 is disposed on the outer periphery of the internal fan 41 (on the radial extension or in the vicinity thereof). Thereby, a part of the airflow generated by the internal fan 41 can be sent directly into the intake passage 45 like the airflow CA4. The air flow CA4 is further sucked into the first cylinder 15a through a passage (not shown). Therefore, since the air pressurized by the internal fan 41 can be sent into the first cylinder 15a as compressed air, the discharge amount can be improved. Other points of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and the same effects can be achieved.

実施の形態3
図7は、本発明の実施の形態3に係る空気圧縮機の、モータ回転軸5を含む鉛直部分断面図である。図8は、図7の内部ファン41の斜視図である。この空気圧縮機は、図3等に示した実施の形態1のものと比較して、内部ファン41を軸流ファンとし、内部ファン41を第2コンロッド33bとの間にスペーサ200を介在させてモータ回転軸5に取り付けた点と、フライホイール40が無くなった点で相違し、その他の点で一致する。内部ファン41は、円筒部204と平板部205で形成されたハブ203と、ハブ203から外周側に延びる複数枚の軸流式の羽根206と、を含み、平板部205には通気口202が形成されている。通気口202によって気流CA1を発生させ易くすることができる。内部ファン41を軸流ファンとした場合も、実施の形態1と同様の気流を発生させ、同様の冷却効果を得ることができる。更に、内部ファン41(軸流ファン)においては、重心が回転軸心に対して偏心するよう、羽根206の枚数を、周方向の一部の領域において、他の領域より多くしている。羽根206の枚数が多い領域が、カウンターウェイト部として機能する。このようにカウンターウェイト部を、内部ファン41の羽根206によって形成することもできる(実施の形態1のように内部ファン41が遠心ファンである場合も同様である)。内部ファン41を金属製等の比重の大きい材質とすれば、カウンターウェイト部としての機能が高められる。本実施の形態のその他の点は実施の形態1と同様であり、同様の効果を奏することができる。
Embodiment 3
FIG. 7 is a vertical partial cross-sectional view including the motor rotating shaft 5 of the air compressor according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 8 is a perspective view of the internal fan 41 of FIG. In this air compressor, the internal fan 41 is an axial fan, and the spacer 200 is interposed between the internal fan 41 and the second connecting rod 33b, as compared with the first embodiment shown in FIG. It differs from the point attached to the motor rotating shaft 5 and the point that the flywheel 40 is lost, and is the same in other points. The internal fan 41 includes a hub 203 formed of a cylindrical portion 204 and a flat plate portion 205, and a plurality of axial flow type blades 206 extending from the hub 203 to the outer peripheral side. Is formed. The airflow CA1 can be easily generated by the vent 202. Even when the internal fan 41 is an axial fan, an air flow similar to that of the first embodiment is generated, and a similar cooling effect can be obtained. Furthermore, in the internal fan 41 (axial fan), the number of blades 206 is set to be larger in some areas in the circumferential direction than in other areas so that the center of gravity is eccentric with respect to the rotation axis. A region where the number of blades 206 is large functions as a counterweight portion. In this way, the counterweight portion can also be formed by the blades 206 of the internal fan 41 (the same applies when the internal fan 41 is a centrifugal fan as in the first embodiment). If the internal fan 41 is made of a material having a large specific gravity such as a metal, the function as the counterweight portion is enhanced. Other points of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and the same effects can be achieved.

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。   The present invention has been described above by taking the embodiment as an example. However, it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. Hereinafter, modifications will be described.

駆動源は、実施の形態で例示したブラシレスモータに限定されず、ブラシ付きモータやエンジン等、任意の回転駆動源であってもよい。圧縮機構部7は、スコッチヨーク機構等、公知の他の圧縮機構であってもよい。さらに、通気口42a、42b,43a,43bがなく、任意の箇所から吸気される構成、あるいは、いずれか1カ所以上を採用する構成も可能であり、この場合であっても内部ファン41によってクランクケース17内に冷却風を環流させることができ、内部ファン41が無い場合と比較して圧縮機構部7の冷却性能を向上させることができる。   The drive source is not limited to the brushless motor illustrated in the embodiment, and may be an arbitrary rotational drive source such as a motor with a brush or an engine. The compression mechanism unit 7 may be another known compression mechanism such as a Scotch yoke mechanism. Further, there is no vent hole 42a, 42b, 43a, 43b, and a configuration in which air is sucked from an arbitrary location or a configuration in which any one or more locations are adopted is possible. Cooling air can be circulated in the case 17 and the cooling performance of the compression mechanism unit 7 can be improved as compared with the case where the internal fan 41 is not provided.

1 空気圧縮機、2a,2b 空気タンク、3 圧縮部、4 モータ(駆動源)、5 モータ回転軸、6 ネジ材、7 圧縮機構部、8a,8b 冷却ファン、9a,9b 減圧弁、10a,10b 圧力計、11a,11b カプラ、12 圧力制御弁、13 ドレン排出装置、14 操作部、15a 第1シリンダ、15b 第2シリンダ、16a 第1シリンダヘッド、16b 第2シリンダヘッド、17 クランクケース、17a クランクケースカバー、18 ブッシュ、19 配管、21 制御回路、22 フィルタエレメント、23 ステータコイル、24 ロータ、25 ホール素子基板、26 カバー、27 フィルタカバー、28 操作パネル、29a,29b 風窓、31a,31b 把持部、32 脚部、33a 第1コンロッド、33b 第2コンロッド、34a 第1ピストン、34b 第2ピストン、35 吸気口、36a,36b 軸受、37a,37b 偏心カラー、38a,38b スペーサ、39 キー、40 フライホイール、41 内部ファン、41a 平板部、41b 羽根(遠心式)、42a,42b 通気口、43a,43b 通気口、44 吸気通路入口、45 吸気通路、46 カウンターウェイト部、47 案内風路、48a 第1圧縮室、49 平板部、200 スペーサ、202 通気口、203 ハブ、204 円筒部、205 平板部、206 羽根(軸流式)、CA1,CA2,CA3,CA4 気流、IN1,IN2 吸気の流れ、R 回転方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air compressor, 2a, 2b Air tank, 3 Compression part, 4 Motor (drive source), 5 Motor rotating shaft, 6 Screw material, 7 Compression mechanism part, 8a, 8b Cooling fan, 9a, 9b Pressure reducing valve, 10a, 10b Pressure gauge, 11a, 11b Coupler, 12 Pressure control valve, 13 Drain discharge device, 14 Operation part, 15a 1st cylinder, 15b 2nd cylinder, 16a 1st cylinder head, 16b 2nd cylinder head, 17 Crankcase, 17a Crankcase cover, 18 bush, 19 piping, 21 control circuit, 22 filter element, 23 stator coil, 24 rotor, 25 hall element substrate, 26 cover, 27 filter cover, 28 operation panel, 29a, 29b wind window, 31a, 31b gripping Part, 32 leg part, 33a first connecting rod, 33b second connecting part 34a, 1st piston, 34b 2nd piston, 35 Air intake port, 36a, 36b Bearing, 37a, 37b Eccentric collar, 38a, 38b Spacer, 39 key, 40 Flywheel, 41 Internal fan, 41a Flat plate part, 41b Blade (Centrifugal), 42a, 42b vent, 43a, 43b vent, 44 intake passage inlet, 45 intake passage, 46 counterweight portion, 47 guide air passage, 48a first compression chamber, 49 flat plate portion, 200 spacer, 202 Vent, 203 Hub, 204 Cylindrical part, 205 Flat part, 206 Blades (Axial flow type), CA1, CA2, CA3, CA4 Air flow, IN1, IN2 Intake flow, R Rotation direction

Claims (8)

圧縮空気を貯留する空気タンクと、
外部より吸入した空気を圧縮して前記空気タンクに供給する圧縮部と、
前記圧縮部を駆動する駆動源と、を備え、
前記圧縮部は、クランクケースと、前記クランクケース内に配置した圧縮機構部と、を含み、
前記圧縮機構部に、軸方向に貫通する通気口を設けた、空気圧縮機。
An air tank for storing compressed air;
A compression unit that compresses air sucked from outside and supplies the compressed air to the air tank;
A drive source for driving the compression unit,
The compression part includes a crankcase, and a compression mechanism part disposed in the crankcase,
The air compressor which provided the vent hole penetrated to an axial direction in the said compression mechanism part.
前記クランクケース内において前記圧縮機構部と共に回転する慣性体を備え、前記慣性体は、前記圧縮機構部の偏心カラーより大径の平板部を有する、請求項1に記載の空気圧縮機。   The air compressor according to claim 1, further comprising an inertia body that rotates together with the compression mechanism portion in the crankcase, wherein the inertia body has a flat plate portion having a diameter larger than an eccentric collar of the compression mechanism portion. 前記慣性体は、前記圧縮機構部に隣接し、かつ前記通気口と連通する通気口を有する、請求項2に記載の空気圧縮機。   The air compressor according to claim 2, wherein the inertial body has a vent hole adjacent to the compression mechanism section and communicating with the vent hole. 前記通気口は、前記圧縮機構部の軸受けより内周側に設けられた通気口を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の空気圧縮機。   The air compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the vent includes a vent provided on an inner peripheral side from a bearing of the compression mechanism portion. 前記通気口は、前記圧縮機構部の軸受けより外周側に設けられた通気口を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の空気圧縮機。   The air compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the vent includes a vent provided on an outer peripheral side from a bearing of the compression mechanism section. 前記通気口は、前記圧縮機構部のピストンに接続されるロッドに設けられた通気口を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の空気圧縮機。   The air compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the vent includes a vent provided in a rod connected to a piston of the compression mechanism section. 前記圧縮機構部は、前記駆動源の回転軸に取り付けられた偏心カラーと、軸受けを介して前記偏心カラーの外周に設けられたコンロッドとによって構成されたクランク機構であり、前記通気口を前記偏心カラーに形成した、請求項1から6のいずれか一項に記載の空気圧縮機。   The compression mechanism section is a crank mechanism configured by an eccentric collar attached to a rotation shaft of the drive source and a connecting rod provided on an outer periphery of the eccentric collar via a bearing, and the vent hole is arranged as the eccentric shaft. The air compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein the air compressor is formed in a collar. 前記通気口を前記コンロッドにも形成した、請求項7に記載の空気圧縮機。   The air compressor according to claim 7, wherein the vent is also formed in the connecting rod.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107120257A (en) * 2017-07-11 2017-09-01 浙江巨霸焊接设备制造有限公司 A kind of oilless air compressor

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