JP5212713B2

JP5212713B2 - 空気圧縮機

Info

Publication number: JP5212713B2
Application number: JP2008228795A
Authority: JP
Inventors: 健一松永; 誠一古田土; 伴義横田
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2028-09-05
Also published as: JP2010059917A

Description

本発明は、釘打機等の空気工具を駆動するために必要な空気圧縮機を生成する空気圧縮機の小型化と操作性を向上させるための減圧弁、圧力計の配置に関するものである。

一般に空気工具を駆動する空気圧縮機は、モータ等の駆動部における回転出力軸の回転運動を、圧縮空気生成部におけるクランク軸を介してシリンダ内のピストンの往復運動として変換し、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、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、このタンク内に貯留される。このような従来の空気圧縮機では、空気タンクの外周部に雌ねじ部が形成され、この雌めじ部に螺合する継ぎ手を介して減圧弁は空気タンクの外径頂点に接続される。これにより減圧弁の入り口側には空気タンクの圧縮空気が流入され、減圧弁により減圧された所定の圧縮空気が減圧弁の出口側から取り出される。また減圧弁の出口側には圧縮空気取出口が接続され、これにエアホースを介して釘打機等の空気工具が接続される。

上述したような従来の空気圧縮機における減圧弁は、タンク外径頂点に配置するのが一般的であるが、減圧弁を構成する圧力調整用ノブの高さが製品本体の高さ寸法を決定する要因となっている。つまり、タンク外径と減圧弁をタンクに接続する継手の高さ、圧力調整用ノブを含む減圧弁の高さを各々足した寸法が製品高さを決定しており、製品の小型化をはかるうえで問題となっていた。

また、減圧弁の圧力調整用ノブや圧力計といった操作部近傍に電源スイッチを含む操作パネルを設けることが多く、二つの減圧弁間の距離が狭いと操作がしづらい。

上記課題を解決するために本発明は、操作パネルと、モータと、該モータによって駆動される圧縮空気生成部と、該圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を蓄える２本の略平行に配置された円筒形状タンクと、該２本のタンクのそれぞれに設けられ、該タンク内の圧縮空気を減圧し、圧力調整用ノブを有する減圧弁と、該減圧弁で減圧された空気の圧力を示す圧力計と、圧縮空気を取り出すための圧縮空気取出口と、を備えた空気圧縮機において、該減圧弁と該圧力計および該圧縮空気取出口を、該タンクの２本の長手方向中心軸の外側であって、かつ該タンク部の外径上に配置し、２個の前記圧力調整用ノブの間の位置に、前記操作パネル、前記モータ又は前記圧縮空気生成部の一部を配置したことを特徴とする。

本発明によれば、タンク外径と減圧弁をタンクに接続する継手の高さ、圧力調整用ノブを含む減圧弁の高さを各々足した寸法が小さくなるため、製品高さを小型化することができる。また、減圧弁と操作パネルとの距離が広くなるため操作性を向上させた空気圧縮機を提供することができるようになる。

本発明空気圧縮機の一実施形態を図１〜図６に示す。なお、説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。

図１〜図３に示すように、本発明にかかる空気圧縮機１は主に、モータ３、圧縮空気生成部５、タンク１１ａ、１１ｂ、脚部２９で構成されている。空気圧縮機１の下部に円筒形状の一対のタンク１１ａ、１１ｂがある。タンク１１ａ、タンク１１ｂの上部にはモータ３と、圧縮空気生成部５を配置している。また、タンク１１ａ、１１ｂの長手方向両端にはハンドル２１が設置されている。ハンドル２１のつかみ部の高さはモータ３、圧縮空気生成部５の高さとほぼ等しい位置にある。また、ハンドル２１のつかみ部の幅は、タンク部１１に設けられている低圧用減圧弁１３ａと高圧用減圧弁１３ｂの間にちょうど収まる程度である。タンク部１１の上部に設置されているモータ３、圧縮空気生成部５は本体カバー１８で覆われており、本体カバー１８には主電源スイッチ２０が取り付けてある。またモータ３、圧縮空気生成部５を覆っている本体カバー１８は、タンク部１１の長手方向両端に設けられているハンドル２１の間に位置している。タンク部２の下部の長手方向両端には脚部２９がある。

モータ３は後述の第一シリンダ７、第二シリンダ８に内装されたピストン７ａ、ピストン８ａを往復運動させるための駆動力を発生させるものである。モータ３は制御回路部４によって制御され、その駆動力はクランク軸へ伝達される。クランク軸に伝達されたモータ３の駆動力は、連接棒によって後述の圧縮空気生成部５を構成している第一シリンダ７、第二シリンダ８に内装されたピストン７ａ、ピストン８ａの往復運動に変換される。

圧縮空気生成部５は主に、第一シリンダ７、第二シリンダ８、第一吐出管９、第二吐出管１０から構成される。モータ３が駆動することによって圧縮空気生成部５の第一シリンダ７に内装されたピストン７ａが往復運動する。ピストン７ａが往復運動するとシリンダヘッドに設けられた吸気弁より引き込まれた空気が圧縮され、所定の圧力に達するとシリンダヘッドに設けられた排気弁から圧縮空気が得られる。第一シリンダ７内で生成された圧縮空気は、第一吐出管９を通って第二シリンダ８に通気される。第二シリンダ８においても、第一シリンダ７と同様に、第二シリンダ８に内装されたピストン８ａが往復運動することによって圧縮空気を生成する。第二シリンダ８では、第一シリンダ７で生成された圧縮空気より高圧力の圧縮空気を生成する。第二シリンダ８で生成された圧縮空気は第二吐出管１０を通ってタンク１１ａ、１１ｂ内に供給される。

タンク１１ａ、タンク１１ｂ周辺は主に、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂ、低圧用圧力計１６ａ、高圧用圧力計１６ｂ、低圧用圧縮空気取出口１７ａ、高圧用圧縮空気取出口１７ｂが配置されている。タンク１１ａ、タンク１１ｂは平行に配置されており、形状は円筒形状である。タンク１１ａ、タンク１１ｂは第二シリンダ８で生成され第二吐出管１０を通ってきた圧縮空気を一定の圧力まで貯留する。また、タンク１１ａ、タンク１１ｂは連通管２４ａ、２４ｂおよびマニホールド２５を介して連通され、一方のタンク１１ｂ内部に供給された圧縮空気を連通管２４ａ、２４ｂおよびマニホールド２５を経由させて流入させることにより、２本のタンク１１ａ、タンク１１ｂ内部の圧力は同一に保たれる。第二シリンダ８で生成され第二吐出管１０を通ってきた圧縮空気を貯留するタンク１１ａ、タンク１１ｂの外周部には、それぞれ雌ねじ部３１が設けられている。

タンク１１ａ、１１ｂの外周部に設けられた雌ねじ部３１には、それぞれ継手２７ａ、２７ｂが螺合する。継手２７ａ、２７ｂは中空円柱形状であり、両端部には雄ねじ部を有している。この雄ねじ部がタンク１１ａ、１１ｂの外周部に設けられた雌ねじ部３１に螺合する。継手２７ａ、２７ｂのもう一方の雄ねじ部は低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂに螺合している。ここで、継手２７ａ、２７ｂの低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂと螺合する方の雄ねじ部は、中空円柱部分の中心軸から垂直方向に突き出している。よって低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂは継手２７ａ、２７ｂの上部には位置していない。

低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂには２つの雌ねじ部が設けてあり、その一つは前述の継手２７ａ、２７ｂ、もう一方はソケットホルダ１５ａ、１５ｂと螺合している。ソケットホルダ１５ａ、１５ｂは略コの字形状をしている。またソケットホルダ１５ａ、１５ｂの２つの端部には雌ねじ部を形成している。さらに、ソケットホルダ１５ａ、１５ｂの上部には雌ねじ部が設けられている。また、２つの端部に設けられた位置の反対側には雄ねじ部が突出して設けられており、この雄ねじ部が低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂと螺合する。２つの端部の雌ねじ部は、低圧用圧縮空気取出口１７ａまたは高圧用圧縮空気取出口１７ｂに設けられた雄ねじ部と螺合する。ソケットホルダ１５ａ、１５ｂの上部に設けられた雌ねじ部には低圧用圧力計１６ａ、高圧用圧力計１６ｂが螺合する。低圧用圧縮空気取出口１７ａ、高圧用圧縮空気取出口１７ｂは中空円柱形状である。一端はソケットホルダ１５ａ、１５ｂに形成された雌ねじ部と螺合するための雄ねじ部を形成している。もう一端は空気工具に圧縮空気を供給するための接続口を形成している。

低圧用圧力計１６ａ、高圧用圧力計１６ｂがソケットホルダ１５ａ、１５ｂの上部に設けられている。低圧用圧力計１６ａ、高圧用圧力計１６ｂが設けられているため、低圧用減圧弁１３a、高圧用減圧弁１３ｂの出口側の圧縮空気の圧力をモニタできるようになっている。また、低圧用圧縮空気取出口１７ａと高圧用圧縮空気取出口１７ｂは寸法が異なり互換性がないので低圧用圧縮空気取出口１７ａには高圧用の空気工具を接続することができない。同様に、高圧用圧縮空気取出口１７ｂには低圧用の空気工具は接続することができない構成である。

低圧用減圧弁１３aは、その入口の圧縮空気の圧力に拘わらず出口側の圧縮空気の最高圧力を定める。従って、低圧用減圧弁１３aの出口側からは定められた最高圧力以下の圧縮空気が得られる。低圧用減圧弁１３aの出口側の圧縮空気は低圧用圧縮空気取出口１７ａを通って低圧用空気工具に供給される。また、高圧用減圧弁１３ｂは、その入口の圧縮空気の圧力に拘わらず出口側の圧縮空気の最高圧力を定める。従って、高圧用減圧弁１３ｂの出口側からは定められた最高圧力以下の圧縮空気が得られる。高圧用減圧弁１３ｂの出口側の圧縮空気は高圧用圧縮空気取出口１７ｂを通って高圧用空気工具に供給される。ソケットホルダ１５ａ、１５ｂは３つの雌ねじ部と、１つの雄ねじ部を有しており、低圧用圧力計１４ａ、高圧用圧力計１４ｂ、低圧用圧縮空気取出口１７ａ、高圧用圧縮空気取出口１７ｂ、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂを繋ぐ役割をしている。

タンク１１ａ、１１ｂ、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂ、低圧用圧力計１４ａ、低圧用圧力計１４ｂ、低圧用圧縮空気取出口１７ａ、高圧用圧縮空気取出口１７ｂとの位置関係について説明する。また、タンク１１ａ、１１ｂの２本の長手方向中心軸と垂直に交わる線の方向を左右方向と定義する。さらに、２本の長手方向中心軸の間を中央部とし、それ以外を外側と定義する。

タンク１１ａ、タンク１１ｂ略平行に配置されており、長手方向端部近傍にそれぞれ雌ねじ部３１を有し、この雌ねじ部３１に継手２７ａ、２７ｂが螺合する。雌ねじ部３１、継手２７ａ、２７ｂはタンク１１ａ、１１ｂの外径の頂点に設けられている。継手２７ａ、２７ｂは両端に雄ねじ部を有しており、一端はタンク１１ａ、１１ｂ、もう一端は低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂに設けられた雌ねじ部に螺合する。ここで、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂは左右方向外側へ移動した位置に配置している。低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂの上端には、取り出す圧力を調整するための圧力調整用ノブ１４ａ、１４ｂを備えている。

また、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂにソケットホルダ１５ａ、１５ｂが螺合している。ソケットホルダ１５ａ、１５ｂは高圧用減圧弁１５ａ、低圧用減圧弁１５ｂから長手方向に、かつタンク１１ａ、タンク１１ｂの端部側へ向けて接続されている。ソケットホルダ１５ａ、１５ｂの上端には低圧用圧力計１６ａ、高圧用圧力計１６ｂが螺合しており、低圧用圧縮空気取出口１７ａおよび高圧用圧縮空気取出口１７ｂの近傍の圧力をモニタできるように構成されている。また、ソケットホルダ１５ａ、１５ｂに、低圧用圧縮空気取出口１７ａおよび高圧用圧縮空気取出口１７ｂが螺合しており、それぞれにホースを介して釘打機等の空気工具が接続される。よって、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂ、低圧用圧力計１４ａ、低圧用圧力計１４ｂ、低圧用圧縮空気取出口１７ａ、高圧用圧縮空気取出口１７ｂは同じ長手方向上に存在し、かつ外側に位置する関係となっている。

ソケットホルダ１５ａ、１５ｂは、タンクフレーム１１ｃにネジ止めされている。タンクフレーム１１ｃは断面が略コの字形状の板であり、その２つの端部がタンク１１ａ、１１ｂに溶接されている。ソケットホルダ１５ａ、１５ｂの２つの端部は曲面上に溶接されているため、一方の端部は短くなっている。ソケットホルダ１５ａ、１５ｂもまた、タンク１１ａ、１１ｂの長手方向中心軸から外側に設けられており、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂ、低圧用圧力計１４ａ、低圧用圧力計１４ｂ、低圧用圧縮空気取出口１７ａ、高圧用圧縮空気取出口１７ｂは、継手２７ａ、２７ｂ以外の部材にも支持される構造になっている。

低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂ、低圧用圧力計１４ａ、低圧用圧力計１４ｂ、低圧用圧縮空気取出口１７ａ、高圧用圧縮空気取出口１７ｂはすべて、継手２７ａ、２７ｂを介してタンク１１ａ、１１ｂに繋がっている。よって、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂをタンク１１ａ、１１ｂの長手方向中心軸から外側に設けると、タンク１１ａ、１１ｂに設けられた雌ねじ部３１や継手２７ａ、２７ｂへの負荷が増加する。そこで、長手方向中心軸から外側にタンクフレーム１１ｃをタンク１１ａ、１１ｂに設けて、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂ、低圧用圧力計１４ａ、低圧用圧力計１４ｂ、低圧用圧縮空気取出口１７ａ、高圧用圧縮空気取出口１７ｂを支持する構造とすることで、タンク１１ａ、１１ｂの雌ねじ部３１や継手２７ａ、２７ｂへの負荷を軽減することができる。

ハンドル２１はタンク部１１の上部の長手方向両端に設けられている。それぞれのハンドルは輪の形状をしており、一つの部材からなっている。タンク部１１は２本の円筒状タンクで構成されているため、２本のタンクを繋ぐためのフレームがタンク部２の長手方向両端に溶接されている。ハンドル２１は、このフレームに螺合している。

図３において、脚部２９はタンク部１１下部に位置している。脚部２９は防振効果を持たせるために材質は弾性体であり、寸法はある程度の長さを持たせてある。脚部２９の形状は円柱であり、その中心軸には、ねじが通る穴が設けてある。タンク部１１には図示しないＬ字形のフレームが溶接されている。フレームにはねじ穴が設けてあるため、脚部２９をねじで締め付けることができる。

脚部２９とフレームの間に挟まれるようにタンクカバー３０が設けられている。タンクカバー３０は、Ｌ字形状のフレームに嵌め合うような形状になっており、タンク部１１の長手方向の角を覆っている。タンクカバー３０にも、脚部２９と同様にねじが通る穴が設けられている。よって脚部２９とタンクカバー３０に設けられた穴をねじが通り、タンク部１１に溶接されているフレームに設けられたねじ穴に螺合する。

本発明では、２本の円筒形状タンク１１ａ、１１ｂの長手方向中心軸の外側に低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂ、低圧用圧力計１４ａ、低圧用圧力計１４ｂ、低圧用圧縮空気取出口１７ａ、高圧用圧縮空気取出口１７ｂを配置することで、空気圧縮機１の高さを抑えることができる。また、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂを長手方向中心軸から外側に移動させたことにより、操作パネル１９との距離をとることができ、操作性が向上する。さらに、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂと制御回路部４との間には、モータ３のファンによる冷却風が流れるため、吹き出し面積を大きくとることができ、冷却効果が上がる。

また、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂを左右方向に対して斜めに、かつ外側向けて配置しした場合においても上述の効果が得られるが、低圧用減圧弁１３ａ、高圧用減圧弁１３ｂの上部を構成する圧力調整用ノブ１４ａ、１４ｂが空気圧縮機１の外形から出てしまうため、小型化をはかる点において、本発明の実施形態が優れている。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明の内容を逸脱しない限り種々の変更が可能である。

本発明による空気圧縮機の一実施形態を示す平面図図１に示した空気圧縮機の側面図図１に示した空気圧縮機の正面図図１に示した空気圧縮機の一実施形態を示す平面図図４に示した空気圧縮機の側面図図４に示した空気圧縮機の正面図従来の空気圧縮機の部分平面図従来の空気圧縮機の部分平面図

符号の説明

１：空気圧縮機２：電源コード３：モータ４：制御回路部
５：圧縮部(圧縮空気生成部) ６：クランクケース７：第一シリンダ
８：第二シリンダ９：第一吐出管１０：第二吐出管１１a、１１ｂ：タンク
１１ｃ：タンクフレーム１２：安全弁(逃がし弁)
１３a：低圧用減圧弁１３ｂ：高圧用減圧弁１４a、１４ｂ圧力調整用ノブ
１５a、１５ｂ：ソケットホルダ１６a：低圧用圧力計１６ｂ：高圧用圧力計
１７a：低圧用圧縮空気取出口１７ｂ：高圧用圧縮空気取出口１８：本体カバー
１９：操作パネル部２０：主電源スイッチ２１：ハンドル２２：ドレン排出装置
２３：ドレン排出口２４a、２４ｂ：連通管２５：マニホールド２６：ドレンコック
２７a、２７ｂ：継手２８：取付けネジ２９：脚部３０：タンクカバー３１：雌ねじ部

Claims

操作パネルと、
モータと、
該モータによって駆動される圧縮空気生成部と、
該圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を蓄える２本の略平行に配置された円筒形状タンクと、
該２本のタンクのそれぞれに設けられ、該タンク内の圧縮空気を減圧し、圧力調整用ノブを有する減圧弁と、
該減圧弁で減圧された空気の圧力を示す圧力計と、
圧縮空気を取り出すための圧縮空気取出口と、を備えた空気圧縮機において、
該減圧弁と該圧力計および該圧縮空気取出口を、該タンクの２本の長手方向中心軸の外側であって、かつ該タンク部の外径上に配置し、
２個の前記圧力調整用ノブの間の位置に、前記操作パネル、前記モータ又は前記圧縮空気生成部の一部を配置したことを特徴とする空気圧縮機。
前記圧力調整用ノブの間の位置に、操作パネルを設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
前記圧縮空気取出口は各タンクに複数個有し、それぞれの前記タンクの高さ方向に配列して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
前記タンクと前記減圧弁との接続口の近傍に、タンクと減圧弁を固定するための螺合手段を設け、減圧弁はタンクに複数個所で固定されることを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
一方のタンクには高圧空気取出し口があり、他方のタンクには低圧空気取出し口があることを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。