JP5433622B2 - 空気圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は空気圧縮機に関する。

特許文献１には、空気を圧縮する圧縮装置と、圧縮装置で圧縮された圧縮空気を貯留する圧力タンクを備え、圧力タンクの空気取り出し部に圧力タンク内の圧縮空気の圧力を減圧する減圧弁と、減圧弁を介して取り出した圧縮空気の空気圧を計測する圧力計が設けらたコンプレッサが記載されている。

特開２００６−１８８９５５号公報

特許文献１のコンプレッサは、圧縮空気の取出し口（カプラ）が圧力計と減圧弁とを接続する継手と同じ向きに設けられている。ここで、コンプレッサ全体としてのコンパクト化や作業性の向上を実現しようとした場合、圧縮空気の取出し口（カプラ）と圧力計と減圧弁とを接続する継手とを異なる向きに設ける必要性が生じる。しかし、例えば、取出し口（カプラ）とに空圧工具を接続する作業中に取出し口（カプラ）とに力が加わった場合、減圧弁と圧力計とを接続する継手が回転する可能性があり作業性が向上できない。

本発明は、継手に回り止め構造を設けることにより、圧力計または減圧弁に空圧工具を接続する際における作業性を向上できるようにした圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み本発明は、空気を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体で圧縮された圧縮空気を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクに貯留された圧縮空気を減圧する減圧弁と、前記減圧弁に継手を介して取り付けられた空気取り出し用カプラとを備え、前記継手と前記空気取り出し用カプラとを異なる向きに配置し、前記継手と前記減圧弁との間で前記継手の回転を規制する回転規制部材を設けることを特徴とする圧縮機を提供する。

本発明によれば、継手に回り止め構造を設けることにより、圧力計または減圧弁に空圧工具を接続する際における作業性を向上できるようにした圧縮機を提供することができる。

本発明の実施例１に係る圧縮機本体の側断面図である。 本発明の実施例１に係る小型空気圧縮機の斜視図である。 本発明の実施例１に係る継手の回り止め構造の詳細図である。 本発明の実施例１に係る継手の回り止め構造の追加効果の説明図である。 本発明の実施例２に係る小型空気圧縮機の斜視図である。 本発明の実施例２に係る継手の回り止め構造の詳細図である。

以下、本発明の各実施例に係る小型空気圧縮機に取り付けられている継手の回り止め構造について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず、本発明の実施例１に係るタンク一体式空気圧縮機において空気を圧縮する圧縮機本体１の構造を、図１を参照しつつ以下に説明する。

１は空気を圧縮する圧縮機本体である。圧縮機本体１は、クランクケース１Ａとクランクケース１Ａに取り付けられたシリンダ１８を備えている。クランクケース１Ａ内にはモータ６のシャフト（回転軸）６Ａが貫通しており、その一端に冷却ファン２２が取りつけられている。

１Ａは圧縮機本体１及びモータ６を覆うクランクケースである。クランクケース１Ａの一端側にはベアリング３が装着されており、ステータ２が直接固定され、ベアリング４が装着された軸受箱５が勘合される構造となっている。また、クランクケース１Ａ内を貫通するシャフト６Ａの中央部にはキー１２を有する。また、空気をシール、圧縮するためのピストンリング１３を有した連接棒組１４が、ベアリング１５と偏心したエキセントリック１６を介してバランス１７と共に挿入される。連接棒組１４およびバランス１７は、クランクケース１Ａおよび軸受箱５に装着された２個のベアリング３、４によって両側から支持されている。

６は圧縮機本体１を駆動するモータである。モータ６はステータ２、ベアリング４、シャフト６Ａ、キー７、ロータ８、ワッシャ９を有し、シャフト６Ａの端部には冷却ファン１０が設けられている。シャフト６Ａの一端側にキー７を介してロータ８が装着されている。ロータ８はワッシャ９と冷却ファン１０を取り付けるためのファンシャフト１１によって、軸方向に固定されている。

冷却ファン２２および１０は空気圧縮機を覆っているカバー（図示せず）の内部に冷却風を供給し、圧縮機本体１、空気タンク２４、２５などのタンク一体式空気圧縮機の構成要素を冷却するための冷却ファンである。冷却ファン１０はファンシャフト１１によってシャフト６Ａの端部に設けられ、モータ６によって駆動される。

１８は、クランクケースに取り付けられたシリンダである。本実施例ではシリンダ１８を２つ設け、一対のシリンダ１８がクランクケースを挟んで互いに対向するように取り付けた。シリンダ１８は、フランジ１９、空気弁２０、通しボルト２２を備える。シリンダヘッド２１クランクケース１Ａにはシリンダ１８を取り付けるためのフランジ１９が設けられており、シリンダ１９、空気弁２０、シリンダヘッド２１が、通しボルト（図示せず）によって前記フランジ１９に固定され、圧縮室２３を形成している。

本実施例における圧縮機本体１の動作について説明する。本実施例における圧縮機本体１は前記ロータ８の駆動によりシャフト６Ａが回転すると、エキセントリック１６によって連接棒組１４およびピストンリング１３が圧縮室２３内を往復運動する。このピストンリング１３が上死点から下死点へ向かう吸い込み工程ではシリンダヘッド２１、空気弁２０を通じて圧縮室２３内へ空気を吸い込み、逆に上死点へ向かう吐き出し工程では吸い込んだ空気を圧縮しつつ、空気弁２０、シリンダヘッド２１を通じて吐き出す構造である。シリンダヘッド２１を通じて吐き出された空気は後述の貯留タンク２４、２５に貯留される。本実施例では、一方のシリンダ１８で圧縮した空気をさらに他方のシリンダ１８で圧縮する２段圧縮を行うことにより効率よく空気を圧縮している。

次に、本発明の実施例１に係るタンク一体式空気圧縮機の外観及び操作部について、図２を参照しつつ以下に説明する。

２４、２５は貯留タンクであり、上述の圧縮機本体１で圧縮された圧縮空気を貯留する。貯留タンク２４、２５の上部には、圧縮機本体１を覆うように一体成型された樹脂製のカバー（図示せず）が取り付けられている。空気圧縮機の前方には貯留タンク２４、２５に貯留された圧縮空気を用途に合わせて減圧し取り出すための減圧弁２７、２８が備えられている。ここで、減圧弁２７、２８は取り出しの圧力範囲を広くするため、例えば、約２．０ＭＰａ〜約２．５ＭＰａまでの圧力が取り出せる高圧対応の減圧弁２７と０ＭＰａ〜約１．０ＭＰａまでの圧力が取り出せる低圧対応の減圧弁２８としてもよい。各々の減圧弁からは、継手２９、３０を介して空気取り出し用カプラ３１Ａ、Ｂ、３２Ａ、Ｂが取り付けられ、取り出し圧力を確認できるようにするため、各々の継手２９には圧力を測定する圧力計３３、３４が備えられている。圧力計３３を高圧対応、圧力計３４を低圧対応としてもよい。これにより、使用する圧縮空気の圧力範囲に応じて高圧対応の減圧弁２７、圧力計３３と低圧対応の減圧弁２８、圧力計３４を使い分けることができる。

高圧対応の減圧弁２７を例に、継手２９、カプラ３１Ａ、Ｂの取り付け構造について図３を参照しつつ以下に説明するが、低圧対応の減圧弁２８についても同様である。

カプラ３１Ａ、Ｂは、減圧弁２７に継手２９を介して各々テーパネジにてシール性を確保しつつ固定、取り付けられている。このとき使い勝手を考慮し、カプラ３１Ａ、Ｂは継手２９によって空気圧縮機の前方に向くように継手２９と減圧弁２７との取り付けネジの軸線３２に対して９０度向きを変更され、且つ、お互いが平行となるように取りつけられている。即ち、継手２９とカプラ３１Ａ、Ｂとは異なった向きに配置されている。これにより、カプラ３１Ａ、Ｂを貯留タンク２４、２５と同じ向きに配置できるため、継手２９が延びる方向についてカプラ３１Ａ、Ｂがはみ出す部分を少なくするように配置することができ、タンク一体式空気圧縮機全体をコンパクトに配置することができる。

カプラ３１Ａ、Ｂは、減圧弁２７に継手２９を介して各々テーパネジにて取り付けられているため、カプラ３１Ａ、Ｂ、または、圧力計３３と、例えば製品の外側を覆っているカバー（図示せず）との位置を合わせをテーパネジの締込み量にて調整する場合、テーパネジの締結力が緩くなる可能性がある。上記のように継手２９とカプラ３１Ａ、Ｂとは異なった向きに配置されているため、テーパネジ締結力が緩くなると、継手２９が回転する方向に力がかかり、継手２９が回転し、作業性を向上することができない。そこで、本実施例では、テーパネジが緩くなっても継手２９が回転しないように減圧弁２７と継手２９との間で継手２９に回転を防止する回転規制部材を設けた。

ここで、継手２９の回転規制部材について説明する。継手２９においては継手２９の下側にはネジ穴３３を設けた平らな座３４が形成され、減圧弁２７の底面３５に接触するようにプレート３６がネジ３７にて固定されている。このとき減圧弁２７と継手２９とを真横からみたとき、継手２９に設けた座３４の高さは減圧弁２７の底面３５よりも上にくる寸法となっており、ネジ３７の締付けにより確実にプレート３６が減圧弁底面３５に必ず当たるようになっている。

なお、本実施例では、座３４、プレート３６を継手２９、減圧弁２７の下側に配置したが、プレート３６が継手２９、減圧弁２７の外面の一部を覆うことができれば下側に限らず、例えば、側面に配置してもよい。

ここで本実施例では、空気取り出し用カプラ３１には例えば、空圧工具を接続するためエアーホース（図示せず）等が装着されて使用される。このエアーホース等は、カプラ３１を押すようにして装着し、カプラ３１を押さえながら取り外すため、脱着時には必ずカプラ３１に力かかることとなる。実施例の取り付け形態においては、カプラ３１の先端は減圧弁２７と継手２９とを固定するテーパネジの軸線３２から距離L離れて位置しており、カプラ３１操作時に減圧弁２７と継手２９を固定しているテーパネジが緩む方向に力がかかった場合、減圧弁２７と継手２９とを固定するテーパネジから距離Lがあるため、ネジを緩める大きなトルクがかかりやすい。しかし、継手２９はプレート３６を介して減圧弁２７の底面３５と締結されているため、カプラ３１操作時にテーパネジを緩める方向に力がかかった場合でも、継手２９が緩むのを防止することができる。これにより、空気取り出し用カプラ３１にエアーホース等を介して空圧工具を使用する際における作業性を向上させることができる。

次にプレートの固定について図４を参照しつつ、以下に説明する。

プレート３６は減圧弁２７の底面３４に当たるようにネジ３７にて締結されている。ここで前述のように、継手２９に設けた座３４は減圧弁２７の底面３５よりも上にくるように意図的に高さに差を設けている。これにより、プレート３６はネジ３７によって斜めに取り付けられることとなる。ここでプレートの材質を、例えばアルミ材といったネジ３７よりも柔らかい材料とすれば、ネジ３７の締め付けによって発生する軸力Ｆでネジ３７の形に倣うようにプレート３６が平らに変形する。これにより、ネジ３７の締付け時にネジ３７に対して曲げモーメント（プレート３６が斜めになっていることによりネジ３７の頭を斜めに曲げる力）が発生するのを抑制することができ、ネジ３７の信頼性も確保することができる。また、プレート３６の材料選定の代わりにプレートの板厚で変形量を調整してもよい。

更には、プレート３６を固定するネジ３７にタッピングネジを採用すれば、タッピングネジの下穴を継手２９の型にて予め形成させておくことで、タップ加工が不要となり、加工費を低減することができる。

また、継手２９の固定方法については、貯留タンク２４、２５にステーを溶接し、そのステーと継手２９とを直接締結する、もしくは、別のステーを介して貯留タンク２４、２５に溶接したステーと継手２９とを締結する構造も考えられる。しかし、ステーを貯留タンク２４、２５に溶接するには多くの作業工程が必要となり、継手２９の位置の変更が困難となり、設計の自由度が制限される。従って、ステーを溶接する場合と比較すると、本実施例における構造は減圧弁２７と継手２９との間での締結により継手２９の回転を防止するものであることから、貯留タンク２４、２５へのステー溶接が不要であり生産性が高くすることができる。更には継手２９の位置を変更する場合においても、貯留タンク２４、２５へのステー溶接の変更等が不要であり、継手の位置変更を容易に行うことができる。

本発明の実施例２に係るタンク一体式空気圧縮機について図５、図６を参照しつつ、以下に説明する。

実施例２に係るタンク一体式空気圧縮機の外観及び操作部について、図５を参照しつつ以下に説明する。

実施例２では実施例１と異なり、圧縮空気を貯留する２本のタンク３８、３９は、圧縮機全体を正面から見て各貯留タンクの長手方向が左右方向となるようなレイアウトとしており、この正面側の貯留タンク３８に、空気取り出し用の減圧弁４０とカプラ４２Ａ、Ｂ、圧力計４４、減圧弁４１とカプラ４３Ａ、Ｂ、圧力計４５が取り付けられている。ここで、減圧弁４０、圧力計４５を高圧対応、減圧弁４１、圧力計４４を低圧対応としてもよい。これにより、使用する圧縮空気の圧力範囲に応じて高圧対応の減圧弁４０、圧力計４５と低圧対応の減圧弁４１、圧力計４４を使い分けることができる。

実施例２の詳細構造について、実施例１と同様に高圧対応の減圧弁４０を例に図６を参照しつつ以下に説明するが、低圧対応の減圧弁４１についても同様である。なお、図６の左上の図は軸線４７を明確に示すため、圧力計４５を図示していない。

減圧弁４０側の空気取り出し用カプラ４２Ａが圧縮機の正面を向くように直接減圧弁４０にテーパネジにてシール性を確保しつつ固定、取り付けられている。また、もう１個のカプラ４２Ｂは継手４６によってカプラ４２Ａと平行となるように継手４６と減圧弁４０との取り付けネジの軸線４７に対して９０度向きを変更されて取りつけられている。即ち、継手４６とカプラ４２Ａとは異なった向きに配置されている。これにより、カプラ４２Ａ、Ｂを同じ向きに配置できるため、２つのカプラ４２Ａ、Ｂを同時に使用する際の作業性を向上できる。また、継手４６においては継手４６の下側にはネジ穴４８を設けた平らな座４９が形成され、減圧弁４０の底面５０に当たるようにプレート５１がネジ５２にて固定されている。このとき減圧弁４０と継手４６とを真横からみたとき、継手４６に設けた座４９の高さは減圧弁４０の底面５０よりも上にくる寸法となっており、ネジ５２の締付けにより確実にプレート５１が減圧弁底面５０に必ず当たるようになっている。

実施例２の取り付け形態においても実施例１と同様に、圧力計４５側のカプラ４２Ｂの先端は減圧弁４０と継手４６とを固定するテーパネジの軸線４７から距離L離れて位置しており、カプラ４２Ｂ操作時に減圧弁４０と継手４６を固定しているテーパネジが緩む方向に力がかかった場合、減圧弁４０と継手４６とを固定するテーパネジから距離Lがあるため、ネジを緩める大きなトルクがかかりやすい。しかし、継手４６はプレート５１を介して減圧弁４０の底面５０と締結されているため、カプラ４２Ｂ操作時にテーパネジを緩める方向に力がかかった場合でも、継手４６が緩むのを防止することができる。これにより、カプラ４２Ｂにエアーホース等を介して空圧工具を使用する際における作業性を向上させることができる。

また、本実施例２においても、プレート５１をアルミ材等のネジ５３よりも柔らかい材料とし、ネジ５２の締付けにより変形する効果、ネジ５２をタッピングネジとする効果は、前述の実施例１と同様に得ることができる。

更には、前述に記載の貯留タンク２４、２５と継手２９とを締結する構造と比較し、生産性および継手の位置変更に対して設計の自由度が高いことも、実施例１と同様である。

本実施例は実施例１と比較すると、作業性を向上させるために減圧弁４０と圧力計４５とを継手４６を介して離れた位置に配置した場合であっても、継手４６が回転することにより、圧力計４５が回転するのを防止することができる。

これまで説明してきた実施例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。また、実施例１、２を組み合わせることにより本発明を実施してもよい。

１ 圧縮機本体
１Ａ 圧縮機本体
６ モータ
６Ａ シャフト
１０ 冷却ファン
１８ シリンダ
２１ シリンダヘッド
２２ 冷却ファン
２７ 高圧対応の減圧弁
２９ 継手
３１ カプラ
３６ プレート
３７ ネジ

Claims (6)

1. 空気を圧縮する圧縮機本体と、
   前記圧縮機本体で圧縮された圧縮空気を貯留する貯留タンクと、
   前記貯留タンクに貯留された圧縮空気を減圧する減圧弁と、
   前記減圧弁に継手を介して取り付けられた空気取り出し用カプラとを備え、
   前記継手と前記空気取り出し用カプラとを異なる向きに配置し、
   前記継手と前記減圧弁との間で前記継手の回転を規制する回転規制部材を設けることを特徴とする圧縮機。
2. 前記回転規制部材は、前記継手に設けられたプレートであることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記プレートは前記継手にネジにより固定され、一部が前記減圧弁の外面を覆う位置に設けられることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
4. 前記プレートは前記減圧弁の底面に接触するように設けられることを特徴とする請求項３に記載の圧縮機。
5. 前記プレートを前記ネジよりも柔らかい材料により形成することを特徴とする請求項４に記載の圧縮機。
6. 前記減圧弁または前記継ぎ手のどちらか一方に圧力を測定する圧力計を設けることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機

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