JP5551050B2 - エアコンプレッサ - Google Patents
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Description
この簡易型のエアコンプレッサは、樹脂製ケース内に電動モータと圧縮部を内装したもので、電源には充電式のバッテリパックが用いられている。圧縮部は、電動モータの回転出力を変換してシリンダ内でピストンを往復動させて圧縮エアを吐出する構成を備えており、吐出された圧縮エアを直接エアツールに供給して貯留するためのタンクを省略することにより軽量化が図られている。
これらに開示された簡易型のエアコンプレッサによれば、作業者が肩に掛けてあるいは背負った状態で携帯して用いることができるので、例えば電源コンセントが用意されていない建築作業現場等において使用場所の制約を受けることなく釘打ち機等のエアツールに圧縮エアを供給することができ、これにより補修作業等の軽作業を効率よく行うことができる。
本発明は、この種のエアコンプレッサについて動作中の振動の低減を図りつつ、その組み付け性を高めることを目的とする。
第1の発明は、半割りケース構造を備えた本体ケースに、電動モータと、この電動モータの回転出力を減速する減速部と、この減速部の回転出力をシリンダ内のピストンの往復動に変換して圧縮エアを吐出する圧縮部を内装したエアコンプレッサであって、電動モータと減速部と圧縮部を一つの圧縮部ユニットとしてアッセンブリ化し、この圧縮部ユニットに少なくとも3箇所の支持ボス部を設け、この支持ボス部に弾性体を装着して、この弾性体を本体ケースの半割りケース間に挟み込んで当該圧縮部ユニットを本体ケース内に支持する構成としたエアコンプレッサである。
第1の発明によれば、圧縮部ユニットが弾性体を介して本体ケースに弾性支持(フローティング支持)されているため圧縮部ユニットで発生する振動が弾性体で吸収され、これにより当該コンプレッサの振動を低減することができる。しかも、圧縮部ユニットに設けた少なくとも3箇所の支持ボス部に弾性体を取り付け、この弾性体を半割りケース間に挟み込んで当該圧縮部ユニットを本体ケース内に支持する構成であるので、半割りケースを突き合わせて本体ケースを組み付ける段階で、圧縮部ユニットの本体ケースに対する取り付け作業が同時に完了する。このことから、従来の圧縮部ユニットの本体ケースに対するねじ止め作業を省略して、当該エアコンプレッサの組み付け性を高めることができる。
本体ケースの半割り構造については、左右に二分した半割り構造とする他、上下に分離した半割り構造であってもよく、要は分離した半割りケースを相互に結合して本体ケースを組み付ける段階で、圧縮部ユニットの支持ボス部(弾性体)が挟み込まれて支持される構成であればよい。
第2の発明は、第1の発明において、本体ケースは左右に二分された半割りケース構造を備えており、支持ボス部が左右の半割りケースの分離線に沿って設けられて、この支持ボス部のそれぞれについて弾性体を介在させて左右の半割りケース間に挟み込んで圧縮部ユニットを本体ケース内に支持する構成としたエアコンプレッサである。
第2の発明によれば、左右の半割りケースを相互に突き合わせる際に圧縮部ユニットの支持ボス部を弾性体を介して挟み込むことにより当該圧縮部ユニットが本体ケース内に支持されることから、当該圧縮部ユニットの組み付け性を高めることができる。また、左右の半割りケースを相互に分離すれば、圧縮部ユニットを簡単に取り外すことができ、当該エアコンプレッサのメンテナンス性を高めることもできる。
第3の発明は、第1又は第2の発明において、支持ボス部に弾性体としてのゴムキャップを被せた構成としたエアコンプレッサである。この第3の発明によれば、支持ボス部に対する弾性体の組み付け性を高めることができ、この点で当該エアコンプレッサの構成の簡易化及び低コスト化を図ることができる。
さらに、本体ケース10の上面であってハンドル部2の後ろ側には、起動停止操作用の押しボタン5a,5bと圧力調整ダイヤル5cを有する操作パネル5と、後述する圧力計42が備え付けられている。また、本体ケース10の底部の四隅には、弾性ゴム製の脚部7が取り付けられている。
図4に示すようにエアコンプレッサ1の本体ケース10は、左右に二分される半割りケース構造を備えている。それぞれ樹脂成形により製作した左半割りケース10Lと右半割りケース10Rを相互に突き合わせて複数箇所でビス止めされることにより本体ケース10に後述する圧縮部ユニット20が内装されている。図1〜図3に示すように、左右の半割りケース10L,10Rの相互の突き合わせ部(分離線)に符号Dが付されている。左右の半割りケース10L,10Rは、この分離線Dで左右に分離される。図4に示すように左右の半割りケース10L,10Rは、複数本のケース固定ねじ11〜11で相互に結合される。
電動モータ21は当該エアコンプレッサ1の駆動源であり、バッテリパック6から供給される電力を電源として起動する。図ではそのための配線(電源回路)及び電源回路の図示が省略されている。電動モータ21の出力軸21aには冷却ファン21bと駆動ギヤ21cが取り付けられている。駆動ギヤ21cは、より大径の従動ギヤ22aに噛み合わされている。駆動ギヤ21cと従動ギヤ22aの噛み合いが減速部22を構成している。減速部22のギヤ列の噛み合いにより電動モータ21の回転出力が減速される。
減速された電動モータ21の回転出力は、従動ギヤ22aが固定された出力軸25を経て圧縮部23に出力される。出力軸25には、圧縮部23のクランク円板23aが取り付けられている。クランク円板23aには、クランク軸23bを介してクランクロッド23cの基端部が相対回転可能に支持されている。クランク軸23bは、減速部22の出力軸25に対して偏心している。クランクロッド23cの先端部にはピストン23dが取り付けられている。ピストン23dはシリンダ23e内を気密に往復動可能に保持されている。シリンダ23eは、クランクケース部24eの上部に気密に取り付けられている。シリンダ23eの上部であってピストン上室は、排気孔23fを経て排気口26に連通している。
排気口26には、L形の継ぎ手27を介して吐出ホース28が接続されている。吐出ホース28は、圧縮部23の前側から側方を経て本体ケース10の後部側に取り回されている。この吐出ホース28は、ストレート形の継ぎ手29と後述する圧力表示部40を経て、本体ケース10の後部に取り付けた吐出ジョイント30に接続されている。この吐出ホース28を含めて、圧縮部23から吐出ジョイント30に至るエア流路が圧縮エアを流すための吐出流路31として機能する。
ユニットケース24の外面には、当該ユニットケース24を本体ケース10に対して支持するための支持ボス部24a〜24aが一体に設けられている。本実施形態では、モータケース部24cの下部と、ギヤケース部24dの上部と、クランクケース部24eの下部及び前面の合計4箇所に支持ボス部24a〜24aが設けられている。支持ボス部24a〜24aには、弾性体としてのゴムキャップ24bが被せられている。各支持ボス部24a〜24aは、ゴムキャップ24bを介して本体ケース10(10L,10R)に設けた保持リブ10a内に嵌め込まれた状態で保持されている。保持リブ10aは、左右半割りケース10L,10Rの双方に相互に対向する状態で設けられている。このため、図7に示すように各支持ボス部24aは、左右半割りケース10L,10Rの保持リブ10a,10a間にゴムキャップ24bを介在させた状態で挟み込まれて保持されている。
本実施形態では、この4箇所の支持ボス部24a〜24aが全て本体ケース10の分離線Dに沿って配置された構成となっている。このため、上記したように左右半割りケース10L,10Rを突き合わせて本体ケース10を組み付ける段階で、4箇所全ての支持ボス部24a〜24aがそれぞれゴムキャップ24bを介して左右半割りケース10L,10R間に挟み込まれる構成となっている。
図5に示すようにバッテリパック6は、本体ケース10の底部後端側に装着されている。また、電動モータ21は本体ケース10の前後方向ほぼ中央であって底部付近に配置されている。さらに、電動モータ21の前側に減速部22が配置され、その前側に圧縮部23が配置されている。
このため、圧縮部23は本体ケース10の前端寄り底部付近に配置されている。このように、当該エアコンプレッサ1を構成する各構成部品のうち、比較的重量の大きなバッテリパック6と電動モータ21と圧縮部23が底部付近において前後方向(モータ軸線方向)に並んで配置されていることから、当該エアコンプレッサ1の重心Gが底部付近で前後方向ほぼ中程になるよう設定されている。しかも、図3及び図4に示すようにバッテリパック6と圧縮部ユニット20が、本体ケース10の左右幅方向について中央であって左右半割りケース10L,10Rの分離線Dに沿って配置されていることにより当該エアコンプレッサ1の重心Gが左右方向中央に位置している。
このようにエアコンプレッサ1の重心Gが本体ケース10の底部付近の低い位置で前後方向及び左右幅方向の中程に設定されていることにより、当該エアコンプレッサ1が転倒しにくくなっている。また、本体ケース10の前後方向ほぼ中央に配置されたハンドル部2の下方に重心Gが位置することとなって、持ち運び時の安定性が高められている。
この点、本実施形態のエアコンプレッサ1では、圧力表示部40に工夫が加えられている。図4及び図5に示すように本実施形態の圧力表示部40は、吐出流路31の中途に介装されている。この圧力表示部40は、ベースブロック41と流路補助機器としての圧力計42と圧力スイッチ43を備えている。ベースブロック41は、左右の半割りケース10L,10Rに相互に対向して設けた保持リブ10b,10b間に挟み込まれた状態で保持されている。圧縮部ユニット20から吐出された圧縮エアのエア圧(後述する吐出流路31内のエア圧)が圧力計42に表示され、このエア圧が設定圧に達するとこれが圧力スイッチ43で検知される。圧力スイッチ43が設定圧を検知すると、これがモータ制御回路に出力されて電動モータ21が停止され、従って圧縮部ユニット20が停止する。供給されるエア圧が設定圧よりも低下すると、これが圧力スイッチ43で検知されて電動モータ21が再起動し、従って圧縮部ユニット20から圧縮エアが再び供給され始める。
このベースブロック41には、4つの接続口41a〜41dが設けられている。吐出流路31の上流側となる第1接続口41aに継ぎ手29を介して吐出ホース28が接続されている。吐出流路31の下流側となる第2接続口41bに吐出ジョイント30が接続されている。第1接続口41aと第2接続口41bとの間において吐出流路31には小径の変動調整孔41eを経て第3接続口41cと第4接続口41dが連通されている。本実施形態では、この変動調整孔41eは、最大で約1.5mm程度の孔径に設定されており、その流路面積は第1接続口41aと第2接続口41bとの間における吐出流路31の流路面積の概ね10パーセント以下に設定されている。
第3接続口41cはベースブロック41の上面に開口されている。この第3接続口41cに流路補助機器として圧力計42が取り付けられている。この第3接続口41cに第4接続口41dが交差する状態で連通されている。この第4接続口41dはベースブロック41の前側面に開口されている。この第4接続口41dに別の流路補助機器として圧力スイッチ43が取り付けられている。このように圧力計42を接続した第3接続口41c及び圧力スイッチ43を取り付けた第4接続口41dが小径の変動調整孔41eを経て吐出流路31に連通されている。このため、吐出流路31内の圧力変動が直接第3及び第4接続口41c,41dに伝わることがなく、変動調整孔41eにより抑制された状態で伝わることから、圧力計42及び圧力スイッチ43の耐久性を高めることができる。
また、本実施形態のエアコンプレッサ1では、本体ケース10が左右の半割りケース10L,10Rを相互に突き合わせた半割り構造のケースとなっている。このため、当該エアコンプレッサ1の組み付け作業であって左右半割りケース10L,10Rの組み付け工程において、圧縮部ユニット20の各支持ボス部24aをゴムキャップ24bを介して保持リブ10a,10a間に挟み込むことにより当該圧縮部ユニット20の本体ケース10内への組み付け作業を同時に完了することができ、この点で当該圧縮部ユニット20ひいてはエアコンプレッサ1の組み付け性を高めることができる。また、左右の半割りケース10L,10Rを相互に分離すれば、圧縮部ユニット20を簡単に取り外すことができることから当該エアコンプレッサ1のメンテナンス性を高めることもできる。
さらに、本実施形態では、圧縮部ユニット20の振動を吸収するための弾性体としてゴムキャップ24b〜24bが用いられている。各ゴムキャップ24bは、支持ボス部24aに被せるだけの簡単な作業で取り付けることができ、この点で各支持ボス部24aに対する弾性体の組み付け性を高めることができ、また当該エアコンプレッサ1の構成の簡易化及び低コスト化を図ることができる。
また、左右半割りケース10L,10R間に、4箇所の支持ボス部24a〜24aを挟み込んで圧縮部ユニット20を本体ケース10内に支持する構成である結果、圧縮部ユニット20の周囲に本体ケース10との間の適度な隙間を持たせることが容易になり、従来のようにねじ止めした場合における本体ケースに対する圧縮部ユニットの接触面積を少なくするとともに両者間の隙間をより広くすることができるので、圧縮部ユニットで発生した熱を本体ケースに伝わりにくくすることができ、この点で使用者の取り扱い性を良くすることができる。
さらに、圧縮部ユニット20がその支持ボス部24a〜24aを左右半割りケース10L,10R間に挟み込んで支持する構成であるので、従来の固定ねじを用いる構成に比して部品点数を少なくすることができる。
また、ユニットケース24の外面に支持ボス部24a〜24aを一体に設けた構成を例示したが、別途用意した円柱体形状の支持部材をねじ止め等し、この支持部材に弾性体を取り付ける構成としてもよい。さらに、各支持ボス部24aに別途用意したゴムキャップ24bを被せる構成を例示したが、ユニットケース24の外面の少なくとも3箇所以上に、別途用意した円柱体形状の弾性ゴムをねじ止め等してこの弾性ゴム自体を支持ボス部とする構成(支持ボス部と弾性体が一体化された構成)としてもよい。
また、左右半割りケース10L,10Rの分離線Dに沿ってユニットケース24に4箇所の支持ボス部24a〜24aを設け、これら4箇所の支持ボス部24a〜24aのそれぞれについて左右半割りケース10L,10R間に挟み込む構成を例示したが、ユニットケースの左右両側部に左右対をなして支持ボス部を設け、それぞれに弾性部材を取り付け、左側の支持ボス部を左側の半割りケース10Lで支持し、右側の支持ボス部を右側の半割りケース10Rで支持しつつ、当該圧縮部ユニットを左右半割りケース10L,10R間に挟み込んで支持する構成としてもよく、またこれらを組み合わせた構成としてもよい。
さらに、各支持ボス部24aに取り付ける弾性体としてゴムキャップ24bを例示したが、これに代えて例えば圧縮ばねや板ばね等を弾性体として用いる構成としてもよい。
また、左右の半割りケース10L,10Rを突き合わせて結合することにより構成される半割り構造の本体ケース10を例示したが、例えば上下に二分される本体ケースについても例示した弾性支持構造の圧縮部ユニット20を適用することができる。
また、圧縮部ユニット20から吐出された圧縮エアを貯留するためのタンクを備えない形態のエアコンプレッサ1を例示したが、貯留タンクを備えるエアコンプレッサについても例示した圧縮部ユニット20の弾性支持構造を適用することができる。
さらに、ハンドル部2若しくは肩掛け用のベルト掛け部3,4を備えない据え置き型あるいは大型のエアコンプレッサについて適用することもできる。
また、充電式のバッテリパックを電源とする直電源タイプのエアコンプレッサ1を例示したが、交流電源タイプあるいはエンジンタイプのエアコンプレッサに適用することもできる。
G…重心
2…ハンドル部
3,4…ベルト掛け部
5…操作パネル、5a,5b…押しボタン、5c…圧力調整ダイヤル
6…バッテリパック
7…脚部
10…本体ケース、10a,10b…保持リブ
D…分離線
10L…左半割りケース、10R…右半割りケース
11…ケース固定ねじ
20…圧縮部ユニット
21…電動モータ
22…減速部
23…圧縮部
23a…クランク円板、23b…クランク軸、23c…クランクロッド
23d…ピストン、23e…シリンダ、23f…排気孔
24…ユニットケース
24a…支持ボス部、24b…ゴムキャップ(弾性体)
24c…モータケース部、24d…ギヤケース部、24e…クランクケース部
25…出力軸
26…排気口
27…継ぎ手
28…吐出ホース
29…継ぎ手
30…吐出ジョイント
31…吐出流路
40…圧力表示部
41…ベースブロック
41a…第1接続口、41b…第2接続口、41c…第3接続口、41d…第4接続口
41e…変動調整孔
42…圧力計(流路補助機器)
43…圧力スイッチ(流路補助機器)
Claims (4)
- 電動モータと、該電動モータにより往復動されるピストンと、該ピストンの外方に配置されるシリンダと、を有する圧縮部と、前記電動モータ及び前記圧縮部を内装する本体ケースと、前記圧縮部と前記本体ケースとの間に介在する弾性体と、を有するエアコンプレッサであって、
前記本体ケースの上部に前後方向に延びるハンドル部を配置し、前記ハンドル部の前後にベルト掛け部を配置し、全体の重心が前記ハンドル部の下方に位置する構成としたエアコンプレッサ。 - 請求項1記載のエアコンプレッサであって、前記電動モータの電源となるバッテリパックを有し、前記本体ケースに、前記バッテリパックをスライドさせることで装着される構成としたエアコンプレッサ。
- 請求項1又は2記載のエアコンプレッサであって、底部の四隅に、弾性体の脚部を有する構成としたエアコンプレッサ。
- 請求項3記載のエアコンプレッサであって、前記弾性体として弾性ゴムを用いたエアコンプレッサ。
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