JP2024010770A - エアコンプレッサ用吸気フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】従来のエアコンプレッサ用の吸気フィルタでは、粉塵が堆積してしまうことそのものを抑制するのが難しかった。そのため吸気用フィルタの目詰まりの対策に改良の余地があった。したがって粉塵の堆積を抑制して目詰まりを抑制できるエアコンプレッサ用の吸気フィルタが必要とされている。【解決手段】エアコンプレッサ１用のフィルタ４０の吸気側領域４０ａ（吸気側フィルタ４１）は、排気側領域４０ｂ（排気側フィルタ４２）よりも密度が高い。【選択図】図１０

Description

本開示は、例えば圧縮エア駆動式の釘打機やエアダスタ等のエアツールに圧縮エアを供給するエアコンプレッサに用いられるエアコンプレッサ用吸気フィルタに関する。

特許文献１にエアコンプレッサに関する技術が開示されている。エアコンプレッサは、圧縮空気を生成するレシプロ式の圧縮機構を有する。圧縮機構は、電動モータの回転出力をクランク機構によってシリンダ内でのピストンの往復動に変換する。外気をピストンで圧縮されることで圧縮エアが生成される。圧縮機構で生成された圧縮エアはタンクに貯留される。タンクに貯留された圧縮エアは、圧縮エア駆動式の釘打機やエアダスタ等のエアツールに供給される。

圧縮エアを生成するための外気は、クランク機構を収容するクランクケース内に吸気される。クランクケースへの外気の吸気経路には、防塵用の吸気フィルタが介装される。特許文献１によればフィルタケースは、クランクケースの端部を気密に閉塞するクランクケースカバーの外側面に装着される。クランクケースカバーには、内外を貫通する複数の吸気孔が設けられる。吸気フィルタは複数の吸気孔を外方から覆う。吸気フィルタは、クランクケースカバーに結合したフィルタカバーにより保持される。クランクケース周縁とフィルタカバーの周縁の間には、外気を取込み可能な隙間が設けられる。隙間から取込まれた外気はフィルタで粉塵をろ過されてクランクケース内に導入される。

エアコンプレッサを繰り返し使用すると、吸気フィルタの吸気側の表面に粉塵が堆積してしまう。粉塵によって吸気フィルタが目詰まりすると、吸気フィルタの通気性が損なわれてしまう。特許文献２には、目付の粗さが異なる複数個の吸気フィルタを厚み方向に並べる吸気機構が開示されている。一部の吸気フィルタが目詰まりした場合、目詰まりした吸気フィルタのみを交換できる。これにより吸気フィルタの通気性を維持できる。しかしながら従来のエアコンプレッサ用の吸気フィルタでは、粉塵が堆積してしまうことそのものを抑制するのが難しかった。

特許第５１８６７９９号公報 特開２００７－２３８５１号公報

従来のエアコンプレッサ用の吸気フィルタは、目詰まり対策に改良の余地があった。したがって粉塵の堆積を抑制して目詰まりを抑制できるエアコンプレッサ用の吸気フィルタが必要とされている。

本開示の１つの特徴によるとエアコンプレッサ用吸気フィルタの吸気側領域は、排気側領域よりも密度が高い。したがって吸気側領域の表面から密度の高い吸気側領域へ粉塵が侵入することを抑制できる。これにより吸気側領域における粉塵の堆積を抑制でき、吸気フィルタの目詰まりを抑制できる。

エアコンプレッサの外観斜視図である。 図１中ＩＩ矢視図である。本図は、エアコンプレッサを左斜め後方から見た斜視図である。本図は、本体カバーを取り外して圧縮機構が露出された状態を示している。 圧縮機構の横断面図である。 本実施例に係る吸気部の斜視図である。 吸気部の分解斜視図である。 フィルタとフィルタカバーと防塵カバーを内側から見た分解斜視図である。 図３中ＶＩＩ－ＶＩＩ線断面矢視図であって、吸気部の縦断面図である。 図５中ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面矢視図であって、吸気部の縦断面図である。 図５中ＩＸ－ＩＸ線断面矢視図であって、吸気部の縦断面図である。 図７中Ｘ部分の部分拡大図である。

本開示の他の特徴によるとエアコンプレッサ用吸気フィルタの吸気側面の表面粗さは、排気側面の表面粗さよりも小さい。したがって粉塵が吸気側面に堆積することを抑制できる。仮に粉塵が吸気側面に付着した場合でも、例えばエアコンプレッサの吸気ファンが吸気フィルタに向けて送る風によって、表面粗さの小さい吸気側面から粉塵を容易に剥離させることができる。そのため吸気フィルタの吸気側面の目詰まりを抑制できる。

本開示の他の特徴によるとエアコンプレッサ用吸気フィルタの吸気側領域は、化学繊維を材料とするフェルトで構成される。吸気フィルタの排気側領域は、動物繊維を含むフェルトで構成される。したがって吸気側領域は、加熱や加圧等による変質が生じにくい。そのため吸気側領域の通気性を保ちながら、粉塵の堆積を抑制するための加工処理を吸気側領域に施すことができる。一方、排気側領域は、従来のエアコンプレッサ用吸気フィルタで広く用いられている動物繊維を含むフェルトで構成される。そのため従来の吸気フィルタと同程度の通気性で排気側領域を設けることができる。かくして通気性を維持しながら吸気フィルタの吸気側領域への粉塵の堆積を抑制できる。

本開示の他の特徴によると吸気側領域の化学繊維は、ポリエステル製である。したがってポリエステル製の化学繊維は、比較的安価に入手可能である。しかもポリエステル製の化学繊維を加熱や加圧等で加工処理することで、粉塵の剥離性を高めることができる。そのため吸気側領域において粉塵の堆積による目詰まりを抑制できる。

本開示の他の特徴によると排気側領域の動物繊維は、羊毛である。したがって排気側領域は、良好な寸法精度で加工可能な羊毛フェルトで設けられる。そのため吸気フィルタの収容部と排気側領域との間に粉塵が侵入可能な隙間が形成されることを抑制できる。これにより吸気フィルタのフィルタ性能を高めることができる。

本開示の他の特徴によると吸気側領域は、表面粗さが小さくなるように表面処理された吸気側面を有する。したがって吸気側面の表面粗さを小さくすることで、吸気側面に対する粉塵の剥離性を高めることができる。

本開示の他の特徴はエアコンプレッサ用吸気フィルタの製造方法に関する。吸気側領域の表面を加熱かつ加圧することで表面処理された吸気側面を形成する。したがって加熱・加圧というシンプルな表面処理の工程で吸気側面の表面粗さを小さくすることができる。そのため粉塵の剥離性の高い吸気側面を有する吸気フィルタの製造コストを抑制できる。

本開示の他の特徴によると吸気側領域は、排気側領域と異なる部材で構成される。吸気側領域は、排気側領域よりも厚さが薄い。したがって厚さの薄い吸気側領域で粉塵の堆積を抑制でき、かつ吸気フィルタの半分以上を占める排気側領域で従来の吸気フィルタと同程度の通気性を確保できる。これにより吸気フィルタの目詰まり対策と良好な通気性を両立できる。

本開示の他の特徴によると吸気側領域と排気側領域は、網目状に配された接着剤により相互に接着されている。したがって吸気フィルタの通気性を損なわずに吸気側領域と排気側領域を相互に接着できる。

本開示の他の特徴によると吸気フィルタを吸気側から覆うフィルタカバーを有する。フィルタカバーは、コンプレッサ本体に取付けられた姿勢で下側に向けて開口する粉塵排出口を有する。したがって吸気フィルタの吸気側領域から剥離して落下した粉塵を、粉塵排出口からフィルタカバーの外方へ速やかに排出できる。そのためフィルタカバー内に粉塵が堆積することを抑制できる。

本開示の他の特徴によるとフィルタカバーは、上下方向に延出した姿勢でコンプレッサ本体に取付けられる。フィルタカバーは、外周に複数の粉塵排出口を有する。複数の粉塵排出口の少なくとも１つが下側に向けて開口する。したがってフィルタカバーは、上下方向に延出する複数の姿勢のいずれにおいても、下側に向けて開口する粉塵排出口を少なくとも１つ有する。そのためフィルタカバーの上下方向の向きを気にすることなく、フィルタカバーをコンプレッサ本体に取り付けることができる。これによりフィルタカバーの組付け性を向上させることができる。

次に本開示の１つの実施例を図１～１０に基づいて説明する。図１，２に示すようにエアコンプレッサ１は、前後に長い２つの円柱体形のタンク２を備えている。生成された圧縮エアが２つのタンク２に貯蔵される。２つのタンク２の前後には合計４箇所の脚部３が設けられている。各脚部３には、防振性の高いゴム素材が用いられている。各脚部３にはサイドプロテクタ３ａが並設されている。２つのタンク２の前部間に、排水用のドレンコック２ａが設けられている。２つのタンク２の上部間は基台部４で相互に結合されている。基台部４の上面に圧縮機構１０が搭載されている。基台部４の前方と後方において、持ち運び用のハンドル部５が２つのタンク２の上部間に跨って取り付けられている。図１は本体カバー６で圧縮機構１０が覆われた状態を示している。

図１に示すように本体カバー６の前面には、高圧用の吐出口７と低圧用の吐出口８がそれぞれ左右に２口ずつ配置されている。高圧用の吐出口７からは、例えば２．５ＭＰａの圧縮エアが供給される。低圧用の吐出口８からは、例えば１ＭＰａの圧縮エアが供給される。吐出口７，８の上方には、それぞれ吐出圧を設定するための調整ダイヤル７ａ，８ａが設けられている。本体カバー６の前部上面には、各種の表示部を含む主として起動操作用の操作部９が設けられている。本体カバー６の前後左右の側面には、網目状に配置された複数の通気孔６ａが設けられる（図１では本体カバー６の後面側の通気孔６ａは見えていない）。

図２に示すように本体カバー６を取り外すと圧縮機構１０が露出される。図２，３に示すように圧縮機構１０は、円筒形のクランクケース２１の前部に第１圧縮部１１を有し、後部に第２圧縮部１２を有する。第１圧縮部１１と第２圧縮部１２との間においてクランクケース２１の右側部に電動モータ２２が支持されている。クランクケース２１は基台部４上に固定されている。

図２，３に示すように電動モータ２２には、比較的大きな起動トルクが得られるブラシレスモータが用いられている。電動モータ２２は、円環形の回転子２２ａと、回転子２２ａの内周側に位置する同じく円環形の固定子２２ｂを有する。固定子２２ｂは、クランクケース２１の右側部に固定されている。回転子２２ａの中心にモータ軸２５が結合されている。モータ軸２５の右端部には放熱ファン２３が結合されている。放熱ファン２３の回転により、電動モータ２２で発生する熱が放熱されて電動モータ２２の冷却がなされる。モータ軸２５は固定子２２ｂの中心を経て左方へ延在されている。モータ軸２５は、右側の軸受２５ａと左側の軸受２５ｂを介してクランクケース２１の右側部と左側部間に跨った状態で回転可能に支持されている。モータ軸２５の左端部側は、吸気部３０を経て右方へ突き出されている。モータ軸２５の右端部には吸気ファン２４が取り付けられている。吸気ファン２４の回転により、吸気部３０に外気が吹き付けられる。

図３に示すように円筒形のクランクケース２１の前部に第１圧縮部１１の第１シリンダ１１ａが結合されている。クランクケース２１の後部に第２圧縮部１２の第２シリンダ１２ａが結合されている。クランクケース２１内は外気に連通されている。

図３に示すように第１シリンダ１１ａ内に第１ピストン１１ｂが前後に往復動可能に収容されている。第１シリンダ１１ａはクランクケース２１の前部から前方へ延在されている。第１ピストン１１ｂは第１ロッド１１ｃを介してモータ軸２５の第１クランク部２６に結合されている。

図３に示すように第２シリンダ１２ａ内に第２ピストン１２ｂが前後に往復動可能に収容されている。第２シリンダ１２ａはクランクケース２１の後部から後方へ延在されている。第２ピストン１２ｂは第２ロッド１２ｃを介してモータ軸２５の第２クランク部２７に結合されている。

図３に示すように第１クランク部２６と第２クランク部２７は、モータ軸２５の軸線回りの同じ位置で同じ方向に偏心している。このため、モータ軸２５の１回転により第１圧縮部１１と第２圧縮部１２の一方の圧縮工程と他方の吸気工程が同時になされる。第１圧縮部１１において第１ピストン１１ｂが前方へ移動する圧縮工程では、第２圧縮部１２において第２ピストン１２ｂが前方へ移動して吸気工程がなされる。第１圧縮部１１において第１ピストン１１ｂが後方へ移動する吸気工程では、第２圧縮部１２において第２ピストン１２ｂが後方へ移動して圧縮工程がなされる。

図３に示すように第１シリンダ１１ａの第１圧縮室１１ｄと第２シリンダ１２ａの第２圧縮室１２ｄは供給管１３を介して連通されている（図２参照）。供給管１３の上流側は、補助逆止弁１１ｅを介して第１圧縮室１１ｄに接続されている。補助逆止弁１１ｅにより供給管１３から第１圧縮室１１ｄへの圧縮エアの逆流が阻止される。供給管１３の下流側は、第２圧縮室１２ｄに接続されている。第１圧縮室１１ｄから補助逆止弁１１ｅを経て供給管１３に流入した圧縮エアはそのまま第２圧縮室１２ｄに供給される。

このように電動モータ２２の起動により第１圧縮部１１と第２圧縮部１２の２段階で圧縮エアが生成される。第２圧縮部１２の第２圧縮室１２ｄに供給された圧縮エアは、第２ピストン１２ｂが後退することでさらに高圧に圧縮される。第２圧縮室１２ｄで生成された例えば約４．５ＭＰａの高圧の圧縮エアは、第１逆止弁１４を経てタンク２に至るエア通路１５に流入する。第１逆止弁１４により、エア通路１５に流入した圧縮エアが第２圧縮室１２ｄへ逆流することが阻止される。

図４，５に示すように圧縮機構１０のクランクケース２１の左側部に吸気部３０が設けられている。吸気部３０を経てクランクケース２１内に外気が導入される。図４，５ではモータ軸２５から吸気ファン２４が取り外された状態で示されている。図７～９において外気は吸気部３０に対して左から右に流れてクランクケース２１内に吸気される。以下吸気の流れについて上流側を吸気側（外側）、下流側を排気側（内側）とも称する。

図５に示すように吸気部３０は、クランクケース２１の吸気用の開口部２１ａを気密に塞ぐクランクケースカバー３１と、クランクケースカバー３１の内側吸気孔３１ｅを塞ぐフィルタ４０と、フィルタ４０を覆うフィルタカバー３３と、フィルタカバー３３を覆う防塵カバー３４を備えている。

図５，８に示すようにクランクケース２１の開口部２１ａは概ね円形に開口形成されている。クランクケースカバー３１は概ね円盤形を有している。クランクケースカバー３１は、その周縁において合計６本の取付ねじ３５によりクランクケース２１の開口部２１ａに結合されている。クランクケースカバー３１により開口部２１ａが気密に塞がれる。クランクケースカバー３１の内面側の中心に円筒形の軸受凹部３１ａが設けられている。軸受凹部３１ａに軸受２５ｂが保持されている。

図９に示すように軸受凹部３１ａの開口側に１つの規制板２５ｃが４本の固定ねじ３６でねじ結合されている。これにより軸受凹部３１ａの開口側が規制板２５ｃで塞がれている。軸受２５ｂが軸受凹部３１ａの底部と規制板２５ｃにより挟まれることで、軸受２５ｂのモータ軸線Ｊ方向の位置ずれが規制されている。

図５，７～９に示すようにクランクケースカバー３１の外面側に、フィルタ４０を収容するフィルタ収容凹部３１ｂが設けられている。フィルタ収容凹部３１ｂの中心には、上記内面側の軸受凹部３１ａを形成するための円筒形の凸部３１ｃが設けられている。凸部３１ｃの中心に設けた挿通孔３１ｄにモータ軸２５が挿通される。凸部３１ｃの周縁四等分位置にねじ孔３１ｇが設けられている。ねじ孔３１ｇには、規制板２５ｃをクランクケースカバー３１にねじ結合するための固定ねじ３６が螺合される。凸部３１ｃの周囲にフィルタ収容凹部３１ｂが設けられている。

図５，８に示すようにクランクケースカバー３１の底面に複数の内側吸気孔３１ｅが設けられている。図５，７に示すようにクランクケースカバー３１の底面に複数のねじボス部３１ｆが設けられている。本実施例では、４箇所のねじボス部３１ｆが設けられている。各ねじボス部３１ｆの内周に雌ねじ部３１ｈが設けられている。後述するように４箇所のねじボス部３１ｆの雌ねじ部３１ｈにそれぞれ固定ねじ３７が締め付けられることで、フィルタカバー３３と防塵カバー３４がクランクケースカバー３１に対していわゆる共締めによりねじ結合される。

図５に示すように各ねじボス部３１ｆは、クランクケースカバー３１の外面に左方へ突き出す状態に設けられている。各ねじボス部３１ｆの外径は、基部側の大径部と先端側の小径部に段付き形成されている。各ねじボス部３１ｆの両側方に内側吸気孔３１ｅが設けられている。本実施例では合計８個所の内側吸気孔３１ｅが設けられている。８箇所の内側吸気孔３１ｅを外側から塞ぐようにして１つのフィルタ４０がフィルタ収容凹部３１ｂに収容される。フィルタ収容凹部３１ｂの深さは、フィルタ４０をその厚み方向にほぼ過不足なく収容可能な深さに設定されている。このため図７～９に示すようにクランクケースカバー３１の周縁外端面とフィルタ４０の外側面（吸気側面４１ａ）とがほぼ面一に揃っている。

図５，６に示すようにフィルタ４０はフェルト材を素材とする消音用且つ防塵用のフィルタで、概ね円板形に形成されている。フィルタ４０は、厚み方向（左右方向）に重なった吸気側フィルタ４１と排気側フィルタ４２で構成される。吸気側（外側）に位置する吸気側フィルタ４１と排気側（内側）に位置する排気側フィルタ４２は、モータ軸線Ｊ方向から見て略同形状かつ略同サイズに設けられる。

図５，６に示すように吸気側フィルタ４１の中心には、クランクケースカバー３１の凸部３１ｃを挿通させる挿通孔４１ｃが設けられている、挿通孔４１ｃの周縁四等分位置に、クランクケースカバー３１のねじ孔３１ｇを挿通させるための挿通孔４１ｄが設けられている。挿通孔４１ｃの周囲４箇所には、クランクケースカバー３１のねじボス部３１ｆの大径部を挿通するための挿通孔４１ｅが設けられている。

図５，６に示すように排気側フィルタ４２の中心には、クランクケースカバー３１の凸部３１ｃを挿通させる挿通孔４２ｃが設けられている、挿通孔４２ｃの周縁四等分位置に、クランクケースカバー３１のねじ孔３１ｇを挿通させるための挿通孔４２ｄが設けられている。挿通孔４２ｃの周囲４箇所には、クランクケースカバー３１のねじボス部３１ｆの大径部を挿通するための挿通孔４２ｅが設けられている。吸気側フィルタ４１の挿通孔４１ｃ，４１ｄ，４１ｅは、それぞれ排気側フィルタ４２の挿通孔４２ｃ，４２ｄ，４２ｅと略同形状かつ略同サイズに設けられる。挿通孔４１ｃ，４１ｄ，４１ｅは、吸気側フィルタ４１と排気側フィルタ４２を厚み方向に並べた状態で、それぞれ挿通孔４２ｃ，４２ｄ，４２ｅと連通する（図７，９参照）。

図５～９に示すように吸気側フィルタ４１は、吸気側面４１ａから所定の厚さの吸気側領域４０ａに設けられる。吸気側フィルタ４１（吸気側領域４０ａ）の厚さは、例えばフィルタ４０全体の厚さの４０％以下、３０％以下、好ましくは２０％以下である。吸気側フィルタ４１の厚さは、例えば１．５ｍｍである。排気側フィルタ４２は、排気側面４２ｂから所定の厚さの排気側領域４０ｂに設けられる。排気側フィルタ４２（排気側領域４０ｂ）の厚さは、例えばフィルタ４０全体の厚さの６０％以上、７０％以上、好ましくは８０％以上である。排気側フィルタ４２の厚さは、例えば８．０ｍｍである。

図５，６に示す吸気側フィルタ４１は、化学繊維のポリエステルを材料とするフェルト（不織布）で構成される。吸気側フィルタ４１を構成する化学繊維は、例えばポリエステル、ポリプロピレン等が好ましい。吸気側フィルタ４１は、ポリエステル製の繊維のみで構成される。吸気側フィルタ４１は、ニードルパンチを打ち込んで繊維を相互に絡ませることで形成される、いわゆるニードルフェルトと称されるフェルトである。

図５に示す吸気側フィルタ４１の吸気側面４１ａには、熱処理が施される。熱処理の温度は、例えばポリエステル製繊維の融点（２５０～２６０℃）近傍の温度、例えば２００～３００℃である。好ましくはポリエステル製繊維の融点、または融点をわずかに超える２５０～２７０℃である。吸気側面４１ａを形成するポリエステル製繊維は、加熱によって溶けながら加圧される。これにより吸気側面４１ａが平滑に仕上げられる。吸気側面４１ａは、吸気側フィルタ４１の他の領域よりも表面粗さが小さくなり、かつ排気側フィルタ４２のいずれの領域、例えば排気側面４２ｂよりも表面粗さが小さくなる。

熱処理および加圧処理は、吸気側面４１ａ全体に施される。しかしながらポリエステル製繊維は、吸気側面４１ａの全面に亘っては溶融されない。吸気側面４１ａを形成するポリエステル製繊維は、吸気側面４１ａにおいて細かい網目状または鱗状に溶融される。そのため吸気側面４１ａには、外気が通過可能な繊維間の隙間が確保されている。吸気側面４１ａを表面処理した吸気側フィルタ４１は、表面処理をしない吸気側フィルタ４１よりもわずかに通気性が低くなるものの、ほぼ同等の通気性を有する。

図５，６に示す排気側フィルタ４２は、動物繊維の羊毛を含むフェルトで構成される。排気側フィルタ４２に含まれる羊毛の割合は、例えば６０％、７０％、好ましくは８０％以上である。排気側フィルタ４２は、羊毛以外に例えばレーヨン等の化学繊維を含む。排気側フィルタ４２は、繊維をプレス機で圧縮して相互に絡ませることで形成される、いわゆるプレスフェルトと称されるフェルトである。

図６に示すように吸気側フィルタ４１の排気側面４１ｂと排気側フィルタ４２の吸気側面４２ａの間には、吸気側フィルタ４１と排気側フィルタ４２を接着するための接着剤４３が設けられる。接着剤４３は、ホットメルトと称され、水や有機溶剤を含まない熱可塑性ポリマーを主成分とする。接着剤４３は、排気側面４１ｂまたは吸気側面４２ａにおいて網目状に配設される。接着剤４３は、例えば網目状に配設されたシート状に形成され、吸気側フィルタ４１の排気側面４１ｂの略全面に亘って貼り付けられる。接着剤４３が付着された排気側面４１ｂに吸気側面４２ａを接着させることで、吸気側フィルタ４１と排気側フィルタ４２が相互に接着される。排気側面４１ｂと吸気側面４２ａは、接着剤４３が付着された網目状の部分では接着されるが、接着剤４３が付着していない網目状の隙間の部分においては通気性が確保される。これにより排気側面４１ｂから吸気側面４２ａへと外気が流れることができる（図１０参照）。

図５，６に示す吸気側フィルタ４１（吸気側領域４０ａ）の密度は、排気側フィルタ４２（排気側領域４０ｂ）の密度よりも高い。排気側フィルタ４２の密度は、例えば０．２０ｇ／ｃｍ³以上、０．２５ｇ／ｃｍ³以上、０．７０ｇ／ｃｍ³以下、０．５０ｇ／ｃｍ³以下であり、好ましくは０．２５～０．３５ｇ／ｃｍ³、より好ましくは０．２５～０．３０ｇ／ｃｍ³である。

図５，７～９に示すようにフィルタ４０の吸気側面４１ａの外側（左側）にフィルタカバー３３が結合されている。フィルタカバー３３は、フィルタ４０とほぼ同径の円板形を有している。フィルタカバー３３によりフィルタ４０の吸気側面４１ａの全体が覆われる。フィルタカバー３３の中心にモータ軸２５が挿通される円筒形の挿通部３３ａが設けられている。挿通部３３ａの内周側にモータ軸２５が挿通される。

図６に示すようにフィルタカバー３３の内面側であって、挿通部３３ａの周囲に内周側押さえ部３３ｂが設けられている。内周側押さえ部３３ｂは、吸気側フィルタ４１の挿通孔４１ｃ，４１ｄの周縁と排気側フィルタ４２の挿通孔４２ｃ，４２ｄの周縁に沿って内方に（フィルタ４０に向けて）突き出す突条形に形成されている。同じくフィルタカバー３３の内面側であって、フィルタカバー３３の周縁に外周側押さえ部３３ｃが設けられている。外周側押さえ部３３ｃは、吸気側フィルタ４１および排気側フィルタ４２の周縁に沿って内方に突き出す突条形に形成されている。内周側押さえ部３３ｂと外周側押さえ部３３ｃが吸気側フィルタ４１および排気側フィルタ４２の外面内周縁と外面外周縁に突き当てられる。これによりクランクケースカバー３１のフィルタ収容凹部３１ｂ内でのフィルタ４０の位置ずれが抑制される。

図５，６，８，１０に示すようにフィルタカバー３３に多数箇所の外側吸気孔３３ｄが設けられている。フィルタカバー３３の外面に多数箇所の環状壁部３３ｅが設けられている。各環状壁部３３ｅは円筒形に形成されている。各環状壁部３３ｅの内周側に厚み方向に貫通する外側吸気孔３３ｄが設けられる。各外側吸気孔３３ｄの深さは、環状壁部３３ｅにより孔径よりも大きくなっている。これにより吸気音の静音化が図られる。

図１０に示すように各環状壁部３３ｅは、後述する防塵カバー３４の凹部３４ｄ内に進入している。矢印Ｗ（吸気経路Ｗ）で示すように各環状壁部３３ｅにより、吸気経路Ｗがフィルタカバー３３の面方向に沿った方向から厚み方向（モータ軸線Ｊに沿った方向）に屈曲される。各環状壁部３３ｅが外気の吸気経路Ｗを厚み方向に屈曲させる経路屈曲部を構成する。フィルタカバー３３の外面側に流入した外気は、経路屈曲部により厚み方向に屈曲した経路を経て外側吸気孔３３ｄに流入する。外側吸気孔３３ｄに流入した外気が吸気側フィルタ４１の吸気側面４１ａに吹き付けられる。

図５に示すようにフィルタカバー３３の周縁側の四等分位置にクランクケースカバー３１のねじボス部３１ｆの小径部を挿通するための挿通孔３３ｆが設けられている。図６に示すようにフィルタカバー３３の内面側であって、挿通孔３３ｆの周囲に中間押さえ部３３ｇが設けられている。中間押さえ部３３ｇは、上記の内周側押さえ部３３ｂおよび外周側押さえ部３３ｃと同じく、フィルタ４０に向けて突き出す突条形に形成されている。中間押さえ部３３ｇによりフィルタ４０の放射方向の中間領域が押さえ付けられる。

図５，７に示すようにフィルタカバー３３の外面側であって、各挿通孔３３ｆの開口周囲に位置決め凹部３３ｈが設けられている。各位置決め凹部３３ｈは、挿通孔３３ｆと同軸で一定深さの円形凹形に形成されている。各位置決め凹部３３ｈに防塵カバー３４の凸部３４ｂが挿入される。これにより防塵カバー３４がフィルタカバー３３に対してモータ軸線Ｊ回りに位置決めされる。フィルタカバー３３の外周部３３ｉは、一定の幅で全周にわたって概ね４５°の角度でフィルタ４０側に屈曲されている。

図５，６に示すようにフィルタカバー３３の外周部３３ｉには、概ね径方向に貫通する複数の粉塵排出口３３ｊが設けられる。粉塵排出口３３ｊは、挿通孔３３ｆを周方向に間に挟んで一対設けられる。フィルタカバー３３は、４つの挿通孔３３ｆを有するため、計８つの粉塵排出口３３ｊを有する。８つの粉塵排出口３３ｊのうち２つの粉塵排出口３３ｊは、フィルタカバー３３をクランクケースカバー３１に取付ける上下方向に延出した姿勢でフィルタカバー３３の下端に位置する。吸気側フィルタ４１で弾かれた粉塵もしくは吸気側フィルタ４１の吸気側面４１ａから剥離した粉塵は、フィルタカバー３３の下端に位置する２つの粉塵排出口３３ｊのいずれかからフィルタカバー３３の外方へ排出される（図７参照）。

図５，６に示すように防塵カバー３４はフィルタカバー３３とほぼ同径の円板形を有している。吸気ファン２４（図３参照）により発生する外気の流れが防塵カバー３４により遮られて、フィルタカバー３３に直接吹き付けられることが回避される。これにより外気に含まれる粉塵等がフィルタカバー３３に直接吹き付けられることが回避される。防塵カバー３４の内面中心に、円筒形の挿通部３４ａが設けられている。挿通部３４ａはフィルタカバー３３側に向けて突き出している。フィルタカバー３３の挿通部３３ａが挿通部３４ａに挿入される。挿通部３４ａに挿入された挿通部３３ａの内周側を経てモータ軸２５の先端部が外方へ突き出される。突き出し部分に吸気ファン２４が支持される。

図１０に示すように防塵カバー３４の挿通部３４ａに、フィルタカバー３３の挿通部３３ａが挿入（凹凸篏合）されることで、フィルタカバー３３と防塵カバー３４がモータ軸２５に対して相互に同軸に位置決めされる。

図６，７に示すように防塵カバー３４の内面の周方向の四等分位置に円筒形の凸部３４ｂが設けられている。各凸部３４ｂはフィルタカバー３３に向けて突き出されている。上記したように４箇所の凸部３４ｂは、フィルタカバー３３の位置決め凹部３３ｈに挿入される。これにより、フィルタカバー３３に対する防塵カバー３４のモータ軸線Ｊ方向の位置決めがなされる。この位置決め状態で、防塵カバー３４とフィルタカバー３３との間にモータ軸線Ｊ方向の隙間が発生した状態となる。防塵カバー３４とフィルタカバー３３との間のモータ軸線Ｊ方向の隙間が、クランクケース２１内に外気を導入するための吸気経路Ｗの役割を果たす。

図５に示すように各凸部３４ｂの中心に固定ねじ３７が挿通される挿通孔３４ｃが設けられている。防塵カバー３４の外面側において各挿通孔３４ｃの開口周囲に円形の凹み３４ｅが設けられている。４箇所の凹み３４ｅが内面側に凹んで設けられることで、その裏側に突き出す凸部３４ｂ（図６参照）が設けられる。

図６，１０に示すように防塵カバー３４の内面には、フィルタカバー３３の環状壁部３３ｅに対応して多数の凹部３４ｄが設けられている。各凹部３４ｄは、環状壁部３３ｅが進入可能な径の円形凹形を有している。各凹部３４ｄは、環状壁部３３ｅをわずかに隙間をおいて進入させるに足る深さを有している。各凹部３４ｄの底面と環状壁部３３ｅとの間の隙間が外気を吸気するための吸気経路Ｗの一部を構成する。

図１０に示すようにフィルタカバー３３の各環状壁部３３ｅが防塵カバー３４の凹部３４ｄに進入（モータ軸線Ｊ方向にオーバーラップ）することで、吸気経路Ｗがほぼ直角に屈曲される。これにより、いわゆるラビリンス構造の吸気経路Ｗが形成されている。

図７～１０に示すように防塵カバー３４の外周部３４ｆは一定の幅で全周にわたって概ね４５°の角度でフィルタカバー３３側に屈曲している。このため防塵カバー３４の外周部３４ｆとフィルタカバー３３の外周部３３ｉとの間に一定の隙間が発生している。防塵カバー３４の外周部３４ｆとフィルタカバー３３の外周部３３ｉとの間の隙間が吸気経路Ｗの吸気口３８とされる。

図５，７に示すように防塵カバー３４とフィルタカバー３３は、４本の固定ねじ３７によりクランクケースカバー３１に対していわゆる共締めにより結合されている。クランクケースカバー３１の４箇所のねじボス部３１ｆの大径部が吸気側フィルタ４１の挿通孔４１ｅ内と排気側フィルタ４２の挿通孔４２ｅ内に位置する。ねじボス部３１ｆの小径部がフィルタカバー３３の挿通孔３３ｆと防塵カバー３４の挿通孔３４ｃに跨った状態で位置する。各ねじボス部３１ｆの雌ねじ部３１ｈに固定ねじ３７が締め込まれることで、防塵カバー３４とフィルタカバー３３がクランクケースカバー３１に共締めされる。これにより、フィルタ４０がクランクケースカバー３１のフィルタ収容凹部３１ｂ内に保持される。各固定ねじ３７の頭部は、凹み３４ｅ内に位置する。これにより防塵カバー３４の外面から固定ねじ３７の頭部がはみ出さないようになっている。

図７に示す電動モータ２２の起動により吸気ファン２４が回転することで吸気部３０に外気が吹き当てられる。吹き当てられた外気は図１０中矢印Ｗで示すように防塵カバー３４の外周部３４ｆとフィルタカバー３３の外周部３３ｉとの間の吸気口を経て防塵カバー３４とフィルタカバー３３との間の隙間（吸気口３８）に流入する。防塵カバー３４の外周部３４ｆとフィルタカバー３３の外周部３３ｉが同じ方向に屈曲されている。このため、吸気部３０の吸気経路Ｗは吸気口３８で屈曲される。

図１０に示すように吸気口３８を経て防塵カバー３４とフィルタカバー３３との間に流入した外気は、フィルタカバー３３の環状壁部３３ｅに吹き付けられて、防塵カバー３４の凹部３４ｄ内に流入する。この段階で外気の流れ（吸気経路Ｗ）がほぼ直角に屈曲される。吸気経路Ｗの２箇所で屈曲された後、凹部３４ｄ内に流入した外気が外側吸気孔３３ｄ（環状壁部３３ｅの内周側）に流入する。外側吸気孔３３ｄに流入した外気が吸気側フィルタ４１の吸気側面４１ａに吹き付けられる。

図１０に示すように外気が吸気側面４１ａに吹き付けられると、外気に含まれる粉塵の一部は密度の大きい吸気側フィルタ４１に弾かれて落下し、粉塵排出口３３ｊ（図５，７参照）からフィルタカバー３３の外方へ排出される。外気に含まれる粉塵の一部は吸気側面４１ａに付着する場合があるが、表面粗さの小さい吸気側面４１ａから剥離して落下し、粉塵排出口３３ｊからフィルタカバー３３の外方へ排出される。吸気側フィルタ４１を通過した外気は粉塵がろ過される。さらに外気は、右方のクランクケース２１に向けて流れることで、相互に接着された排気側面４１ｂと吸気側面４２ａを通過して排気側フィルタ４２に進入する。排気側フィルタ４２を通過した外気は粉塵がさらにろ過される。

図１０に示すように吸気側フィルタ４１と排気側フィルタ４２で粉塵がろ過された清浄な外気は、クランクケースカバー３１の内側吸気孔３１ｅを経てクランクケース２１内に流入される。こうして吸気経路Ｗを経て流入した外気が第１圧縮部１１に供給される。流入した外気は第１シリンダ１１ａ内に供給されて第１ピストン１１ｂにより圧縮される。

上述するように、図５，１０に示すエアコンプレッサ１用のフィルタ４０の吸気側領域４０ａ（吸気側フィルタ４１）は、排気側領域４０ｂ（排気側フィルタ４２）よりも密度が高い。したがって吸気側領域４０ａの吸気側面４１ａから吸気側領域４０ａへ粉塵が侵入することを抑制できる。これにより吸気側領域４０ａにおける粉塵の堆積を抑制でき、フィルタ４０の目詰まりを抑制できる。

図５，１０に示すエアコンプレッサ１用のフィルタ４０の吸気側面４１ａの表面粗さは、排気側面４２ｂの表面粗さよりも小さい。したがって粉塵が吸気側面４１ａに堆積することを抑制できる。仮に粉塵が吸気側面４１ａに付着した場合でも、例えばエアコンプレッサ１の吸気ファン２４がフィルタ４０に向けて送る風によって、表面粗さの小さい吸気側面４１ａから粉塵を容易に剥離させることができる。そのためフィルタ４０の吸気側面４１ａの目詰まりを抑制できる。

図５，１０に示すエアコンプレッサ１用のフィルタ４０の吸気側領域４０ａは、化学繊維を材料とするフェルトで構成される。フィルタ４０の排気側領域４０ｂは、動物繊維を含むフェルトで構成される。したがって吸気側領域４０ａは、加熱や加圧等による変質が生じにくい。そのため吸気側領域４０ａの通気性を保ちながら、粉塵の堆積を抑制するための加工処理を吸気側領域４０ａに施すことができる。一方、排気側領域４０ｂは、従来のエアコンプレッサ用の吸気フィルタで広く用いられている動物繊維を含むフェルトで構成される。そのため従来の吸気フィルタと同程度の通気性で排気側領域４０ｂを設けることができる。かくして通気性を維持しながらフィルタ４０の吸気側領域４０ａへの粉塵の堆積を抑制できる。

図５，６，１０に示す吸気側領域４０ａの化学繊維は、ポリエステル製である。したがってポリエステル製の化学繊維は、比較的安価に入手可能である。しかもポリエステル製の化学繊維を加熱や加圧等で加工処理することで、粉塵の剥離性を高めることができる。そのため吸気側領域４０ａにおいて粉塵の堆積による目詰まりを抑制できる。

図５，６，１０に示す排気側領域４０ｂの動物繊維は、羊毛である。したがって排気側領域４０ｂは、良好な寸法精度で加工可能な羊毛フェルトで設けられる。そのためフィルタ４０の収容部と排気側領域４０ｂとの間に粉塵が侵入可能な隙間が形成されることを抑制できる。これによりフィルタ４０のフィルタ性能を高めることができる。

図５，１０に示す吸気側領域４０ａは、表面粗さが小さくなるように表面処理された吸気側面４１ａを有する。したがって吸気側面４１ａの表面粗さを小さくすることで、吸気側面４１ａに対する粉塵の剥離性を高めることができる。

図５，１０に示す吸気側領域４０ａの表面を加熱かつ加圧することで表面処理された吸気側面４１ａを形成する。したがって加熱・加圧というシンプルな表面処理の工程で吸気側面４１ａの表面粗さを小さくすることができる。そのため粉塵の剥離性の高い吸気側面４１ａを有するフィルタ４０の製造コストを抑制できる。

図５，６，１０に示すように吸気側領域４０ａは、排気側領域４０ｂと異なる部材で構成される。吸気側領域４０ａは、排気側領域４０ｂよりも厚さが薄い。したがって厚さの薄い吸気側領域４０ａで粉塵の堆積を抑制でき、かつフィルタ４０の半分以上を占める排気側領域４０ｂで従来の吸気フィルタと同程度の通気性を確保できる。これによりフィルタ４０の目詰まり対策と良好な通気性を両立できる。

図６に示すように吸気側領域４０ａと排気側領域４０ｂは、網目状に配された接着剤４３により相互に接着されている。したがってフィルタ４０の通気性を損なわずに吸気側領域４０ａと排気側領域４０ｂを相互に接着できる。

図５～７に示すようにフィルタ４０を吸気側から覆うフィルタカバー３３を有する。フィルタカバー３３は、圧縮機構（コンプレッサ本体）１０に取付けられた姿勢で下側に向けて開口する粉塵排出口３３ｊを有する。したがってフィルタ４０の吸気側領域４０ａから剥離して落下した粉塵を、粉塵排出口３３ｊからフィルタカバー３３の外方へ速やかに排出できる。そのためフィルタカバー３３内に粉塵が堆積することを抑制できる。

図５～７に示すようにフィルタカバー３３は、上下方向に延出した姿勢でコンプレッサ本体１０に取付けられる。フィルタカバー３３は、外周に複数の粉塵排出口３３ｊを有する。複数の粉塵排出口３３ｊの少なくとも１つが下側に向けて開口する。したがってフィルタカバー３３は、上下方向に延出する複数の姿勢のいずれにおいても、下側に向けて開口する粉塵排出口３３ｊを少なくとも１つ有する。そのためフィルタカバー３３の上下方向の向きを気にすることなく、フィルタカバー３３をコンプレッサ本体１０に取り付けることができる。これによりフィルタカバー３３の組付け性を向上させることができる。

以上説明した本開示の実施例には種々変更を加えることができる。例えば本実施例では、吸気部３０をコンプレッサ本体１０の左側部に設け、フィルタ４０を上下方向に延出する姿勢で保持する構成を例示した。これに代えて、例えば吸気部３０をコンプレッサ本体１０の下部に設け、フィルタ４０を略水平方向に延出する姿勢で保持する構成としても良い。

本実施例ではポリエステル製の化学繊維で構成される吸気側フィルタ４１を例示した。吸気側フィルタ４１は、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、アクリル、アラミド、レーヨン等の化学繊維を材料とするフェルトで構成されていても良い。吸気側フィルタ４１は、例えばポリエステルを含む複数種類の化学繊維で構成されていても良い。

本実施例では排気側フィルタ４２よりも密度が大きい吸気側フィルタ４１を例示した。密度に代えて、吸気側領域４０ａと排気側領域４０ｂを、同じ厚さとした場合の単位面積当たりの繊維の本数で比較しても良い。この場合、吸気側領域４０ａの方が排気側領域４０ｂよりも、同じ厚さにおける単位面積当たりの繊維の本数が多い。密度に代えて、通気性、すなわち単位面積当たりの動粘度（（ｃｍ³／ｓｅｃ）／ｃｍ²）で吸気側領域４０ａと排気側領域４０ｂを比較しても良い。この場合、排気側領域４０ｂの方が吸気側領域４０ａよりも通気性が高い。

本実施例では動物繊維の羊毛と化学繊維のレーヨンを含むフェルトで構成された排気側フィルタ４２を例示した。排気側フィルタ４２は、動物繊維のみで構成されていても良い。排気側フィルタ４２は、羊毛に代えて例えばラクダ毛等の他の動物繊維を含んでいても良い。排気側フィルタ４２は、動物繊維の他に、例えばケナフ、綿、麻等の植物繊維や、ポリエステル等のレーヨンと異なる化学繊維を含んでいても良い。吸気側フィルタ４１は、例えばポリエステルを含む複数種類の化学繊維で構成されていても良い。プレスフェルトで構成された排気側フィルタ４２を例示したが、排気側フィルタ４２を例えばニードルフェルトで設けても良い。

吸気側面４１ａの表面粗さを小さくするために、吸気側面４１ａを加熱および加圧して表面処理する構成を例示した。これに代わる吸気側面４１ａの表面処理として、例えば加熱のみの表面処理、加圧のみの表面処理、化学処理、バフ研磨等であっても良い。

本実施例では吸気側フィルタ４１の排気側面４１ｂに接着剤４３を付着させ、排気側面４１ｂに吸気側面４２ａを接着させる構成を例示した。これに代えて、吸気側面４２ａに接着剤４３を付着させ、吸気側面４２ａに排気側面４１ｂを接着させる構成としても良い。

１…エアコンプレッサ
２…タンク
３…脚部
３ａ…サイドプロテクタ
４…基台部
５…ハンドル部
６…本体カバー、６ａ…通気孔
７…吐出口（高圧用）
７ａ…調整ダイヤル
８…吐出口（低圧用）
８ａ…調整ダイヤル
９…操作部
１０…圧縮機構（コンプレッサ本体）
１１…第１圧縮部、１１ａ…第１シリンダ、１１ｂ…第１ピストン、１１ｃ…第１ロッド
１１ｄ…第１圧縮室、１１ｅ…補助逆止弁
１２…第２圧縮部、１２ａ…第２シリンダ、１２ｂ…第２ピストン、１２ｃ…第２ロッド
１２ｄ…第２圧縮室
１３…供給管
１４…第１逆止弁
１５…エア通路
２１…クランクケース、２１ａ…開口部
２２…電動モータ、２２ａ…回転子、２２ｂ…固定子
２３…放熱ファン
２４…吸気ファン
２５…モータ軸、２５ａ，２５ｂ…軸受、２５ｃ…規制板
２６…第１クランク部
２７…第２クランク部
３０…吸気部
３１…クランクケースカバー
３１ａ…軸受凹部、３１ｂ…フィルタ収容凹部、３１ｃ…凸部、３１ｄ…挿通孔
３１ｅ…内側吸気孔、３１ｆ…ねじボス部、３１ｇ…ねじ孔、３１ｈ…雌ねじ部
３３…フィルタカバー、３３ａ…挿通部、３３ｂ…内周側押さえ部
３３ｃ…外周側押さえ部、３３ｄ…外側吸気孔、３３ｅ…環状壁部、３３ｆ…挿通孔
３３ｇ…中間押さえ部、３３ｈ…位置決め凹部、３３ｉ…外周部、３３ｊ…粉塵排出口
３４…防塵カバー、３４ａ…挿通部、３４ｂ…凸部、３４ｃ…挿通孔、３４ｄ…凹部
３４ｅ…凹み、３４ｆ…外周部
３５…取付ねじ
３６…固定ねじ
３７…固定ねじ
３８…吸気口
４０…フィルタ（吸気フィルタ）、４０ａ…吸気側領域、４０ｂ…排気側領域
４１…吸気側フィルタ、４１ａ…吸気側面、４１ｂ…排気側面
４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ…挿通孔
４２…排気側フィルタ、４２ａ…吸気側面、４２ｂ…排気側面
４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ…挿通孔
４３…接着剤
Ｊ…モータ軸線
Ｗ…吸気経路

Claims (11)

1. エアコンプレッサ用吸気フィルタであって、
   吸気側領域が排気側領域よりも密度が高いエアコンプレッサ用吸気フィルタ。
2. エアコンプレッサ用吸気フィルタであって、
   吸気側面の表面粗さが、排気側面の表面粗さよりも小さいエアコンプレッサ用吸気フィルタ。
3. エアコンプレッサ用吸気フィルタであって、
   吸気側領域は、化学繊維を材料とするフェルトで構成され、
   排気側領域は、動物繊維を含むフェルトで構成されるエアコンプレッサ用吸気フィルタ。
4. 請求項３に記載のエアコンプレッサ用吸気フィルタであって、
   前記吸気側領域の前記化学繊維は、ポリエステル製であるエアコンプレッサ用吸気フィルタ。
5. 請求項３または４に記載のエアコンプレッサ用吸気フィルタであって、
   前記排気側領域の前記動物繊維は、羊毛であるエアコンプレッサ用吸気フィルタ。
6. 請求項１～５のいずれか１つに記載のエアコンプレッサ用吸気フィルタであって、
   吸気側領域は、表面粗さが小さくなるように表面処理された吸気側面を有するエアコンプレッサ用吸気フィルタ。
7. 請求項６に記載のエアコンプレッサ用吸気フィルタの製造方法であって、
   前記吸気側領域の表面を加熱かつ加圧することで表面処理された前記吸気側面を形成するエアコンプレッサ用吸気フィルタの製造方法。
8. 請求項１～６のいずれか１つに記載のエアコンプレッサ用吸気フィルタであって、
   吸気側領域は、排気側領域と異なる部材で構成され、
   前記吸気側領域は、前記排気側領域よりも厚さが薄いエアコンプレッサ用吸気フィルタ。
9. 請求項１～６、８のいずれか１つに記載のエアコンプレッサ用吸気フィルタであって、
   吸気側領域と排気側領域は、網目状に配された接着剤により相互に接着されているエアコンプレッサ用吸気フィルタ。
10. 請求項１～６、８、９のいずれか１つに記載のエアコンプレッサ用吸気フィルタを備えたエアコンプレッサであって、
    前記吸気フィルタを吸気側から覆うフィルタカバーを有し、
    前記フィルタカバーは、コンプレッサ本体に取付けられた姿勢で下側に向けて開口する粉塵排出口を有するエアコンプレッサ。
11. 請求項１０に記載のエアコンプレッサであって、
    前記フィルタカバーは、上下方向に延出した姿勢で前記コンプレッサ本体に取付けられ、
    前記フィルタカバーは、外周に複数の前記粉塵排出口を有し、前記複数の粉塵排出口の少なくとも１つが下側に向けて開口するエアコンプレッサ。

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