WO2023127925A1 - 作業機 - Google Patents

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WO2023127925A1
WO2023127925A1 PCT/JP2022/048412 JP2022048412W WO2023127925A1 WO 2023127925 A1 WO2023127925 A1 WO 2023127925A1 JP 2022048412 W JP2022048412 W JP 2022048412W WO 2023127925 A1 WO2023127925 A1 WO 2023127925A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tanks
tank
vertical direction
air compressor
working machine
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/048412
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
なつ美 海老沢
貴史 野田
伴義 横田
康輔 圷
哲生 池上
Original Assignee
工機ホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工機ホールディングス株式会社 filed Critical 工機ホールディングス株式会社
Publication of WO2023127925A1 publication Critical patent/WO2023127925A1/ja

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/02Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids having reservoirs

Definitions

  • the present invention relates to working machines.
  • an air compressor having a tank for storing generated compressed air is known.
  • the air compressor of Patent Document 1 has two tanks. These two tanks are arranged sideways so that their longitudinal directions are parallel to the mounting surface of the air compressor, and legs are provided on the respective side surfaces for mounting on the mounting surface.
  • a storage portion for storing drain is provided in a part of the lower portion of the tank.
  • the area occupied on the mounting surface when the air compressor is viewed from above is smaller than the area occupied by the air compressor of Patent Document 1 on the mounting surface.
  • a working machine includes a driving portion having a horizontally extending output shaft, a compressing portion that compresses and discharges gas by rotational motion of the output shaft, and a gas discharged from the compressing portion.
  • a plurality of tanks The number of the plurality of tanks is at least three.
  • the plurality of tanks are provided so as to surround the compression section when viewed in the vertical direction.
  • Each of the plurality of tanks has a shape in which the length in the vertical direction is greater than the width in the front, rear, left, and right directions.
  • the area which an air compressor occupies on a mounting surface can be reduced, without reducing the capacity of a tank.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a working machine;
  • FIG. 2(A) and 2(B) are external views of the working machine.
  • 3(A) and 3(B) are external views of the working machine.
  • 1 is an external perspective view of a working machine with a cover removed;
  • FIG. 5A and 5B are external views of the work machine with the cover removed.
  • 6A and 6B are external views of the work machine with the cover removed.
  • 7(A) is a cross-sectional view of the working machine along line AA in FIG. 6(A)
  • FIG. 7(B) is a cross-sectional view of the working machine along line BB in FIG. 6(A).
  • FIG. 8(A) is an external view of the tank
  • FIG. 8(B) is a partially enlarged sectional view of the tank
  • FIG. 8(C) is a partially enlarged sectional view of the modified tank. be.
  • It is a schematic diagram of the working machine of a 2nd modification.
  • the air compressor described below is a reciprocating air compressor having a compressed air generating section that compresses air in two stages.
  • the use of the air compressor is not particularly limited, but it is suitable for use as a supply source for supplying compressed air to an air tool for driving nails and screws into a workpiece such as wood by the pressure of the compressed air.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a work machine (air compressor) 1.
  • FIG. 2(A) is an external view of the air compressor 1 viewed from the arrow AR1 in FIG. 1
  • FIG. 2(B) is an external view of the air compressor 1 viewed from the arrow AR2 in FIG.
  • (A) is an external view of the air compressor 1 viewed from the arrow AR4 in FIG.
  • FIG. 3(B) is an external view of the air compressor 1 viewed from the arrow AR3 in FIG.
  • the air compressor 1 has a cover 2, a plurality of tanks 51, 52, 53, 54, and a power cord 58 connected to an external commercial power supply (AC power supply) outlet.
  • the tanks 51, 52, 53, 54 have substantially the same shape and dimensions. In the following description, when the tanks 51, 52, 53, and 54 are not particularly distinguished, they may be collectively referred to as the tank 50.
  • the cover 2 covers the gap of the tank 50 surrounding the configuration of the air compressor 1 as will be described later.
  • the cover 2 is made of metal or resin, for example, and has four side covers 2a, 2b, 2c and 2d, an upper surface cover 2e and a lower surface cover 2f.
  • the side cover 2a is provided between the tank 51 and the tank 52 (see FIGS. 1, 2(A) and 3(A)).
  • the side cover 2b is provided between the tank 52 and the tank 53 (see FIGS. 1, 2(B) and 3(A)).
  • the side cover 2c is provided between the tank 53 and the tank 54 (see FIGS. 3A and 3B).
  • the side cover 2d is provided between the tank 54 and the tank 51 (see FIG. 3A).
  • the tank 50 is partially exposed between the four side covers 2a, 2b, 2c, 2d.
  • the four side covers 2a, 2b, 2c, and 2d and the tank 50 cooperate and are arranged so as to overlap the entire compressed air generating section 10 in the front, rear, left, and right directions.
  • 2a, 2b, 2c, 2d, and the outside of the tank 50 the compressed air generating section 10 is invisible when viewed in the front, rear, left, and right directions.
  • the cover 2 is appropriately formed with openings for ensuring operator's access to a coupler 61, a pressure reducing valve 62, a pressure gauge 63, battery packs 67 and 68, etc., which will be described later in detail.
  • the top cover 2 e is provided on the upper end of the tank 50 .
  • the upper cover 2e is provided with an operation unit 2g for operating the air compressor 1, switching operation modes, etc., and a display unit 2h for displaying the pressure in the tank 50, etc. (FIGS. 1 and 3A). reference).
  • the lower surface cover 2f is provided at the lower ends of the side covers 2a, 2b, 2c, and 2d and the lower end of the tank 50.
  • the top cover 2e is arranged so as to vertically overlap the entire compressed air generating section 10, which will be described later, and the compressed air generating section 10 cannot be visually recognized from above the top cover 2e.
  • the lower cover 2f is arranged so as to vertically overlap the entire compressed air generating section 10, which will be described later, and the compressed air generating section 10 is invisible from below the lower cover 2f.
  • the side on which the side cover 2a is provided is the front or front side
  • the side on which the side cover 2b is provided is the left or left side
  • the side on which the side cover 2c is provided is the rear or rear side
  • the side on which the side cover 2d is provided. is called the right side or right side.
  • the side on which the upper surface cover 2e is provided is called the upper surface or upper side
  • the side on which the lower surface cover 2f is provided is called the lower surface or lower side.
  • FIG. 4 is an external perspective view of the air compressor 1 of FIG. 1 with the cover 2 removed.
  • 5A is an external view of the air compressor 1 shown in FIG. 4 when viewed from the front
  • FIG. 5B is an external view of the air compressor 1 shown in FIG. 4 when viewed from the left.
  • It is a diagram. 6(A) is an external view of the air compressor 1 shown in FIG. 4 as viewed from above
  • FIG. 6(B) is an external view of the air compressor 1 shown in FIG. 4 as viewed from the rear.
  • It is a diagram. 7(A) is a cross-sectional view of the air compressor 1 along line AA in FIG. 6(A)
  • FIG. 7(B) is a cross-sectional view of the air compressor 1 along line BB in FIG. 6A. is.
  • the air compressor 1 includes a compressed air generator 10, a controller 17, a power controller 18, a coupler 61, connecting parts 64 and 65, and a drain discharge mechanism 70, in addition to the tank 50 described above. .
  • the compressed air generation unit 10 includes a first compression unit 11, a second compression unit 12, a crankcase 13, It has a motor 14 and a propeller fan 15 .
  • the compressed air generator 10 is arranged so as to be surrounded by the tanks 51, 52, 53, 54 by connecting the tanks 51, 52, 53, 54 with a support member 59 attached below the crankcase 13. be.
  • the motor 14 is a brushless motor having a rotor 14a and a stator 14b, and is a drive unit that generates driving force by rotating the rotor 14a.
  • a rotor 14a of the motor 14 is attached to an output shaft 14c.
  • the output shaft 14c is rotatably supported in the front-rear direction on a plane parallel to the placement surface (ground or floor surface).
  • the first compression section 11 compresses outside air
  • the second compression section 12 further compresses the outside air (air) compressed by the first compression section 11 . That is, the first compression section 11 is a compression section for low pressure, and the second compression section 12 is a compression section for high pressure.
  • the first compression portion 11 and the second compression portion 12 are positioned to face each other across the output shaft 14c of the motor 14 penetrating through the crankcase 13 (that is, the output shaft 14c). in the left-right direction). More specifically, the first compression portion 11 and the second compression portion 12 are arranged at positions 180 degrees apart in the rotational direction of the output shaft 14c and face each other with the crankcase 13 interposed therebetween. In other words, the crankcase 13 is provided between the first compression section 11 and the second compression section 12 .
  • An output shaft 14c passing through the crankcase 13 is rotatably supported by a plurality of bearings.
  • the propeller fan 15 is attached to one end (rear side) of the output shaft 14c protruding from the crankcase 13.
  • the propeller fan 15 mainly generates cooling air for cooling the compressed air generator 10 (motor 14, crankcase 13, etc.).
  • the second compression section 12 includes a second cylinder 30 , a second cylinder head 31 , and a second piston 32 reciprocally housed in the second cylinder 30 .
  • the first piston 22 included in the first compression section 11 and the second piston 32 included in the second compression section 12 are driven by the motor 14 . That is, the motor 14 is a common drive source for the first compression section 11 and the second compression section 12 .
  • first connecting rod 23 is coupled to the first piston 22 in order to convert the rotational motion of the output shaft 14c into the reciprocating motion of the first piston 22, and the other end of the first connecting rod 23 is used for output. It is rotatably coupled to an eccentric cam provided on shaft 14c. That is, the first connecting rod 23 straddles the crankcase 13 and the first cylinder 20 and connects the output shaft 14 c and the first piston 22 .
  • one end side of a second connecting rod 33 is coupled to the second piston 32, and the other end side of the second connecting rod 33 is It is rotatably coupled to another eccentric cam provided on the output shaft 14c. That is, the second connecting rod 33 straddles the crankcase 13 and the second cylinder 30 and connects the output shaft 14 c and the second piston 32 .
  • the two eccentric cams are eccentric in the same direction with respect to the moving directions of the first piston 22 and the second piston 32 . Therefore, when the first piston 22 moves in the direction of compressing the upper chamber of the first cylinder 20 , the second piston 32 moves in the direction of gas (air) flowing into the upper chamber of the second cylinder 30 . On the other hand, when the second piston 32 moves in the direction of compressing the upper chamber of the second cylinder 30 , the first piston 22 moves in the direction in which gas (air) flows into the upper chamber of the first cylinder 20 .
  • a buffer chamber is provided inside each of the first cylinder head 21 and the second cylinder head 31 . Further, check valves are provided between the upper chamber of the first cylinder 20 and the buffer chamber in the first cylinder head 21 and between the second cylinder 30 and the buffer chamber in the second cylinder head 31, respectively. ing. When the first piston 22 moves in the direction of compressing the upper chamber of the first cylinder 20 and the pressure of the air in the upper chamber becomes higher than a predetermined pressure, there is a gap between the upper chamber of the first cylinder 20 and the buffer chamber. Check valve opens. Then, the air compressed by the first piston 22 is sent to the upper chamber of the second cylinder 30 through the pipe connecting the first cylinder 20 and the second cylinder 30 .
  • the second piston 32 moves in the direction of compressing the upper chamber of the second cylinder 30, and when the pressure of the air in the upper chamber becomes higher than a predetermined pressure, the gap between the upper chamber of the second cylinder 30 and the buffer chamber is increased.
  • the check valve at is opened.
  • the air compressed by the second piston 32 passes through the pipe 19 (see FIGS. 5A, 6A, and 7B) that communicates the second cylinder 30 and the tank 51. and sent to the tank 51.
  • the four tanks 51, 52, 53 and 54 communicate with each other through pipes. Therefore, the compressed air generated by the compressed air generator 10 is automatically and simultaneously distributed to the other tanks 52, 53, 54 after being sent to the tank 51. As a result, the internal pressures of all the tanks 50 are kept equal. Details of the piping connecting the tanks 50 will be described later.
  • FIG. 8A is an external view of the tank 50, and FIG. As shown in FIG. 8A, each tank 50 has a pair of end walls 50a, 50b and a side wall 50c.
  • the side wall 50c is formed in a cylindrical shape, and has a hemispherical end wall 50a at one end of the side wall 50c and a hemispherical end wall 50b at the other end.
  • the central axis 57 of the side wall 50c is set so as to pass through the center (top) of the pair of end walls 50a and 50b.
  • the tank 50 is arranged along the central axis 57 in the vertical direction.
  • the side wall 50c has a tubular shape extending in the vertical direction, that is, a shape in which the length in the vertical direction is greater than the width in the front, rear, left, and right directions.
  • a pair of end walls 50a and 50b block the vertical direction of the side wall 50c.
  • the end wall 50a is provided so that the hemispherical top portion is on the opposite side of the side wall 50c, thereby closing the lower side of the side wall 50c and protruding downward.
  • the end wall 50b is provided so that the hemispherical top portion is on the opposite side of the side wall 50c, thereby closing the upper side of the side wall 50c and protruding upward.
  • a leg portion 80 is provided near the top of the end wall 50a (that is, the lower end of the tank 50).
  • the four tanks 51, 52, 53, 54 are arranged around the compressed air generator 10 with their central axes 57a, 57b, 57c, 57d parallel or substantially parallel to each other, It surrounds the compressed air generator 10 .
  • the central axis 57a of the tank 51 is substantially parallel to the central axes 57b, 57c, 57d of the other tanks 52, 53, 54, respectively.
  • the central axis 57b of the tank 52 is substantially parallel to the central axes 57a, 57c, 57d of the other tanks 51, 53, 54, respectively.
  • the central axis 57c of the tank 53 is substantially parallel to the central axes 57a, 57b, 57d of the other tanks 51, 52, 54, respectively.
  • the central axis 57d of the tank 54 is substantially parallel to the central axes 57a, 57b, 57c of the other tanks 51, 52, 53, respectively.
  • Central axes 57 a and 57 d of the tanks 51 and 54 are perpendicular to the output shaft 14 c of the motor 14 . That is, the central axes 57a and 57d extend vertically. This means that the central axes 57b, 57c of the tanks 52, 53 are also perpendicular to the output shaft 14c of the motor 14, that is, along the vertical direction. That is, the central axes 57a, 57b, 57c, 57d of all the tanks 51, 52, 53, 54 are orthogonal to the output shaft 14c and run in the vertical direction.
  • the tanks 51 , 52 , 53 , 54 are arranged so as to protrude downward and upward from the compressed air generation section 10 having the first compression section 11 and the second compression section 12 .
  • the tank 51 is arranged forward of the first compression section 11
  • the tank 54 is arranged rearward of the first compression section 11 .
  • the first compression section 11 is arranged between the adjacent tanks 51 and 54 .
  • the tank 52 is arranged on the front side of the second compression section 12, and as shown in FIG. 7(B).
  • the tank 53 is arranged on the rear side of the second compression section 12 .
  • the second compression section 12 is arranged between the adjacent tanks 52 and 53 .
  • the virtual rectangle 60 is defined by a first virtual line A1 circumscribing the tanks 51 and 52, a second virtual line A2 circumscribing the tanks 52 and 53, and the tanks 53 and 54. and a fourth virtual line A4 circumscribing the tanks 54 and 51.
  • This imaginary rectangle 60 is an area surrounded by four tanks 51, 52, 53, and 54 when viewed in the vertical direction.
  • the virtual rectangle 60 is the area corresponding to the occupied area when the air compressor 1 is mounted on the mounting surface.
  • the first compression section 11 and the second compression section 12 are located inside the virtual rectangle 60.
  • the first compression section 11 and the second compression section 12 are arranged so as to be surrounded by the tank 50 when viewed in the vertical direction.
  • the configuration of the air compressor 1 is arranged inside the virtual rectangle 60 . That is, the configuration of the air compressor 1 is arranged so as to be surrounded by the tank 50 when viewed in the vertical direction.
  • the tanks 51, 52, 53, 54 arranged as described above are directly or indirectly connected via a plurality of connecting frames.
  • the tanks 51 and 52 are connected to each other via a connecting frame 55a.
  • the tanks 52 and 53 are connected to each other via a pair of connecting frames 55b and 55c.
  • the tanks 53 and 54 are connected to each other via a connecting frame 55d.
  • the tanks 54 and 51 are connected to each other via a connecting frame in the same manner as the tanks 52 and 53 shown in FIG. 5(B).
  • legs 80 are provided on the lower surface of the end wall 50a on the lower side of the tank 50.
  • the leg portion 80 has a mounting portion 81 , a fixing portion 82 and a rubber leg 83 .
  • the mounting portion 81 is, for example, a cylindrical member such as a metal boss, and is welded and fixed to an opening formed in the center portion of the end wall 50a of the tank 50 in the left-right and front-rear directions (that is, the position through which the central axis 57 passes). be done.
  • the mounting portion 81 is formed with grooves and holes that communicate the outer surface and the inner surface. A thread groove is formed on the inner surface of the mounting portion 81 .
  • the fixing portion 82 is, for example, a metal coupler, and is screwed and fixed to the inner surface of the mounting portion 81 via a seal member such as an O-ring.
  • the rubber leg 83 is formed of an elastic member such as rubber, and is attached to the lower side of the fixed portion 82 by screwing or the like. That is, the attachment portion 81 and the fixing portion 82 are fixing members for attaching the rubber leg 83 to the end wall 50a.
  • the bottom end walls 50a of the four tanks 51, 52, 53, and 54 are provided with rubber legs 83, respectively, four rubber legs 83 are provided at the bottom of the air compressor 1. become. Thereby, the rubber leg 83 is attached to the lower surface of the end wall 50a and elastically abuts against the placement surface (ground or floor surface). Normally, the air compressor 1 is placed vertically so that the four rubber legs 83 are in contact with a mounting surface (ground, floor, etc.). In this case, as shown in FIG. 7A, the reciprocating motion directions (sliding directions) of the first piston 22 and the second piston 32 are parallel or substantially parallel to the mounting surface.
  • the control unit 17 has a control board housed in a metal box provided below the crankcase 13 .
  • the control board includes an inverter circuit necessary for inverter control of the motor 14, a booster circuit for boosting the voltage supplied from the commercial power supply through the power cord 58 and supplying it to the inverter circuit, and the air compressor 1.
  • Various electronic parts and the like necessary for comprehensive control are mounted.
  • the control unit 17 is provided between the tanks 51 and 52 and between the tanks 53 and 54 in the left-right direction.
  • the box of the controller 17 is bolted to the lower side of the support member 59 .
  • control unit 17 is arranged inside the virtual rectangle 60, that is, surrounded by the plurality of tanks 51, 52, 53, and 54 when viewed in the vertical direction. Also, the control unit 17 is arranged so that the plurality of tanks 51 , 52 , 53 , 54 protrude below the control unit 17 .
  • the power control unit 18 includes a circuit board housed in a metal box provided above the crankcase 13 .
  • the circuit board of the power control unit 18 is provided with a battery power supply circuit that controls the battery packs 67 and 68.
  • a booster circuit that boosts the power supplied from the battery packs 67 and 68, It includes a charging circuit that charges the battery packs 67 and 68 with power supplied from a commercial power supply via a power cord 58, a booster circuit, and a control board that controls the charging circuit.
  • the power control unit 18 is provided between the tanks 51 and 52 and between the tanks 53 and 54 in the left-right direction.
  • the power control unit 18 box is bolted to the connecting frame 55d.
  • the air compressor 1 has, on its front side, a coupler 61 which is an air outlet through which compressed air is taken out from the tank 50 to the air tool.
  • a coupler 61 is provided between the tank 51 and the tank 52 .
  • the coupler 61 is arranged so that its front end is positioned behind the first imaginary line A1 shown in FIG. That is, the coupler 61 is arranged to be surrounded by a plurality of tanks 51, 52, 53, 54 when viewed in the vertical direction. Further, the coupler 61 is arranged so that the plurality of tanks 51, 52, 53, 54 protrude above the coupler 61 (Figs. 5(A), 5(B), 6(B), 7 (A), see FIG. 7(B)).
  • Coupler 61 is connected to tank 51 by pipe 95 . Compressed air is extracted from the tank 51 via this coupler 61 .
  • FIG. 5A shows a case where four couplers 61 are arranged along the vertical direction, but the number of couplers 61 is not limited to four. The direction in which 61 is arranged is not limited to the vertical direction.
  • a pressure reducing valve 62 which is an adjustment unit for adjusting the pressure of the compressed air discharged from the coupler 61.
  • the pressure reducing valve 62 is arranged such that its front end is located on the rear side of the first imaginary line A ⁇ b>1 , that is, inside the imaginary rectangle 60 . That is, the pressure reducing valve 62 is arranged surrounded by the plurality of tanks 51, 52, 53, 54 when viewed in the vertical direction. Further, the pressure reducing valve 62 is arranged so that the plurality of tanks 51, 52, 53, 54 protrude above the pressure reducing valve 62 (Figs. 5(A), 5(B), 6(B), (See FIGS. 7A and 7B). The pressure of the compressed air adjusted by the pressure reducing valve 62 is measured by a pressure gauge 63 provided near the pressure reducing valve 62 and displayed.
  • the air compressor 1 has two connecting parts 64, 65 on its front side, which are connectors for connecting with an external work machine (air compressor). have.
  • the connecting portions 64 and 65 are arranged side by side in the left-right direction between the tanks 51 and 52 and connected to the tank 51 by a pipe 96 .
  • the connecting portion 64 is connected to a flow path (for example, a hose or the like) through which compressed air supplied from an external working machine or compressed air supplied to the external working machine passes.
  • the connecting portion 65 is connected to a flow path (for example, a hose or the like) through which compressed air supplied from another external working machine or compressed air supplied to another external working machine passes.
  • the air compressor 1 can be connected to two different external work machines by having the two connecting portions 64 and 65 .
  • the air compressor 1 is not limited to having the two connecting portions 64 and 65, and may have three or more connecting portions. Accordingly, one air compressor 1 can be connected to three or more external working machines according to the scale and content of the work.
  • air compressors can be connected without limitation in number. Specifically, for example, when first to fifth air compressors each having two connection portions 64 and 65 are prepared, the second air compressor and the second air compressor are connected to the connection portion of the first air compressor. 3 air compressors can be connected. In addition to the first air compressor, a fourth air compressor can be connected to the connecting portion of the second air compressor. A fifth air compressor can be connected to the third air compressor in addition to the first air compressor. Since an unlimited number of air compressors can be connected in this way, it is possible to increase the capacity of the tank connected to the air compressor 1 and increase the amount of air that can be used.
  • a switching cock 66 is provided in the vicinity of the connecting portions 64 and 65 for switching between the connecting portions 64 and 65 and the tank 51 to communicate or not to communicate with each other. As a result, it becomes possible to connect an external work machine to the air compressor 1 in a state in which the switching cock 66 disconnects the connecting portions 64 and 65 from the tank 51 . As a result, it is not necessary to temporarily discharge the compressed air in the tank 50 when connecting to an external work machine, so workability can be improved.
  • the air compressor 1 has battery packs (batteries) 67 and 68 (Figs. 4 and 5 (A)) which are DC power sources. , FIGS. 5B, 6A and 6B).
  • the battery pack 67 is detachably attached to an attachment portion provided between the tanks 51 and 54 on the right side of the air compressor 1 .
  • the battery pack 68 is detachably attached to an attachment portion provided between the tanks 52 and 53 on the left side of the air compressor 1 .
  • the power of the battery packs 67 and 68 is boosted by the booster circuit of the power controller 18 and supplied to the control board of the controller 17 .
  • the output terminal of the booster circuit of the controller 17 and the output terminal of the booster circuit of the electronic controller 18 are electrically connected in parallel to the input terminal of the inverter circuit.
  • the booster circuit of the control unit 17 and the booster circuit of the power control unit 18 are controlled so that their output voltages are approximately the same.
  • the electric power of 68 is supplied to the compressed air generator 10 in a combined state.
  • the tanks 51, 52, 53, and 54 communicate with each other via piping.
  • the tanks 51 and 52 are connected via a pipe 90
  • the tanks 52 and 53 are connected via a pipe 91.
  • the tank 53 and the tank 54 communicate with each other via a pipe 92 .
  • the pipe 90 is provided below the front of the air compressor 1
  • the pipe 91 is provided below the left side of the air compressor 1
  • the pipe 92 is provided below the rear of the air compressor 1 .
  • the tanks 51 and 54 are also in communication with each other through a pipe provided below the right side of the air compressor 1 .
  • the drain discharge mechanism 70 discharges the drain in the tank 50 .
  • the drain discharge mechanism 70 includes a drain suction pipe 71 provided inside each tank 50 and a drain pipe provided outside the tank 50. It has a cock 72 and a drain pipe 73 .
  • one end of the drain suction pipe 71 is inserted from above into a mounting portion 81 mounted on the lower end wall 50a of the tank 50 . That is, one end of the drain suction pipe 71 is positioned at the central portion of the end wall 50a of the tank 50 in the front-rear and left-right directions.
  • the end wall 50a of the tank 50 is hemispherical, and the tank 50 is arranged so that the top of the end wall 50a faces downward. Therefore, the drain in the tank 50 accumulates near the top of the bottom of the end wall 50a. As described above, since grooves and holes are formed in the mounting portion 81 to communicate the outer side surface and the inner side surface, the drain in the tank 50 flows into the mounting portion 81 .
  • the other end of the drain suction pipe 71 is connected to a pipe for communicating with another tank 50 .
  • the other end of the drain suction pipe 71 provided in the tank 51 is connected to the pipe 90
  • the other end of the drain suction pipe 71 provided in the tank 52 is connected to the pipe 91
  • the drain suction pipe provided in the tank 53 is connected to the pipe 90.
  • the other end of the pipe 71 is connected to the pipe 92
  • the other end of the suction pipe 71 provided in the tank 54 is connected to the pipe 92 .
  • the drain cock 72 shown in FIGS. 6(B) and 7(B) is provided in the vicinity of the connecting portion between the tank 53 and the pipe 92 .
  • the drain in the tank 50 is discharged together with the compressed air. That is, the drain that has flowed inside the mounting portion 81 flows into the drain suction pipe 71 that is inserted inside the mounting portion 81 .
  • the drain cock 72 is operated, the drain in the tank 51 flows into the tank 52 via the pipe 90 . Drain in the tank 52 flows into the tank 53 via the pipe 91 .
  • the drain in the tank 53 passes through the drain suction pipe 71 and is discharged from the drain pipe 73 .
  • Drain in the tank 51 also flows into the tank 54 through a pipe provided on the lower right side of the air compressor 1 .
  • the drain in the tank 54 passes through the pipe 93 and is discharged from the drain pipe 73 .
  • the drain suction pipe 71 is positioned near the lowest portion of the lower end wall 50a of the tank 50, generation of residual drain in the tank 50 can be suppressed. Moreover, since the drain is discharged from the vicinity of the bottom of the tank 50, the operator does not need to change the attitude of the tank 50 or the air compressor 1 by tilting.
  • the air compressor 1 has a plurality of tanks 50 into which gases discharged from the first compression section 11 and the second compression section 12 flow.
  • a plurality of tanks 50 are provided so as to surround the first compression section 11 and the second compression section 12 when viewed in the vertical direction.
  • Each of the plurality of tanks 50 has a shape in which the length in the vertical direction is greater than the width in the horizontal direction.
  • Each of the plurality of tanks 50 has a vertically extending cylindrical side wall 50c and a pair of end walls 50a and 50b that close the side wall 50c formed in a hemispherical shape in the vertical direction. It is arranged so as to protrude downward from the compression portion 11 and the second compression portion 12 . As a result, the air compressor 1 does not become larger than the length of the tank 50 in the longitudinal direction, which contributes to making the air compressor 1 smaller in the vertical direction.
  • Each of the plurality of tanks 50 has a leg portion 80 that is attached to the lower surface of the end wall 50a and elastically contacts the mounting surface. As a result, it is possible to suppress transmission of vibration from the mounting surface to the tank 50 via the legs 80, so that the durability of the air compressor 1 can be improved.
  • the leg portion 80 is fixed to the end wall 50a by a mounting portion 81 and a fixing portion 82 penetrating the end wall 50a. Thereby, the leg part 80 can be attached to the tank 50 by a simple method.
  • a plurality of drain suction pipes 71 for discharging the drain accumulated inside each of the plurality of tanks 50 are provided, and the ends of the drain suction pipes 71 are positioned at the center of the end wall 50a in the front-rear and left-right direction.
  • the drain can be stored in the lower part of the tank 50 and discharged to the outside of the tank 50 without performing work such as changing the attitude of the air compressor 1, thereby improving workability.
  • one air compressor 1 can be connected to three or more external working machines according to the scale and content of the work.
  • the leg portion 80 has a rubber leg 83, a mounting portion 84 made of a metal plate, and a fixing member 85.
  • the mounting portion 84 is fixed by welding to the center portion in the front-rear and left-right direction of the lower surface of the end portion of the end wall 50a (that is, the position through which the central axis 57 passes).
  • the fixing member 85 is a screw, for example, and penetrates through the mounting hole formed in the mounting portion 84 via the rubber leg 83 to fix the rubber leg 83 . This makes it possible to obtain the same effects as those of the leg portion 80 of the embodiment.
  • tanks 50 consist of four tanks 51, 52, 53, and 54 has been described, but the number of tanks 50 may be three, or five or more. good.
  • FIG. 9 is a top plan view schematically showing the air compressor 1 of the second modification in which the number of tanks 50 is three.
  • the tank 50 is arranged so as to surround the compressed air generator 10 .
  • the center of gravity G of the compressed air generator 10 is arranged within a triangular imaginary region TR connecting the axes of the plurality of tanks 50 . Therefore, even if the number of tanks 50 is three, the air compressor 1 can be self-supported by the legs 80 . By setting the number of tanks 50 to three, the weight of the air compressor 1 can be reduced. On the other hand, if the number of tanks 50 is five or more, the sense of stability when the air compressor 1 is mounted increases, and the amount of compressed air that can be stored in the tanks 50 can be increased.

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Abstract

タンクの容量を減少させることなく、空気圧縮機が載置面上で占有する面積を減少させる。空気圧縮機1は、水平方向に延びる出力軸14cを有するモータ14と、出力軸14cの回転運動によって気体を圧縮して排出する第1圧縮部11及び第2圧縮部12と、第1圧縮部11及び第2圧縮部12から排出された気体が流入する複数のタンク50と、を有する。複数のタンク50の個数は少なくとも3つであり、複数のタンク50は、上下方向視で第1圧縮部11及び第2圧縮部12を取り囲むように設けられる。複数のタンク50の各々は、上下方向の長さが前後左右方向の幅よりも大きい形状を有する。

Description

作業機
本発明は、作業機に関する。
従来から、生成した圧縮空気を貯留するタンクを有する空気圧縮機が知られている。特許文献1の空気圧縮機は2本のタンクを有している。この2本のタンクは、長手方向が空気圧縮機の載置面に平行となるように横向きに配置され、それぞれの側面に載置面に載置するための脚部が設けられている。また、このタンクの下部の一部には、ドレンを貯留する貯留部が設けられている。
特開2016-121588号公報
しかし、空気圧縮機を上方から見たときに載置面上で占有する面積を、特許文献1の空気圧縮機が載置面上で占有する面積よりも小さくすることが望まれている。
また、空気圧縮機を載置した際に、載置面から脚部を介してタンクに伝わる衝撃に対する耐久性の向上が望まれている。
また、ドレン排水時に、タンクを傾けてタンク内のドレンを貯留部に貯留させる等の作業が必要になり、ドレン排水のための作業性が低下しているという問題があった。
第1の態様による作業機は、水平方向に延びる出力軸を有する駆動部と、前記出力軸の回転運動によって気体を圧縮して排出する圧縮部と、前記圧縮部から排出された気体が流入する複数のタンクと、を有する。複数の前記タンクの個数は少なくとも3つである。複数の前記タンクは、上下方向視で前記圧縮部を取り囲むように設けられる。複数の前記タンクの各々は、上下方向の長さが前後左右方向の幅よりも大きい形状を有する。
本発明によれば、タンクの容量を減少させることなく、空気圧縮機が載置面上で占有する面積を減少させることができる。
作業機の外観斜視図である。 図2(A),図2(B)は、作業機の外観図である。 図3(A),図3(B)は、作業機の外観図である。 カバーを外した状態の作業機の外観斜視図である。 図5(A),図5(B)は、カバーを外した状態の作業機の外観図である。 図6(A),図6(B)は、カバーを外した状態の作業機の外観図である。 図7(A)は図6(A)のA-A線に沿う作業機の断面図であり、図7(B)は図6(A)のB-B線に沿う作業機の断面図である。 図8(A)はタンクの外観図であり、図8(B)はタンクの一部を拡大した断面図であり、図8(C)は変形例のタンクの一部を拡大した断面図である。 第2変形例の作業機の模式図である。
図面を参照しながら、実施の形態の作業機である空気圧縮機について説明する。以下で説明する空気圧縮機は、空気を2段階で圧縮する圧縮空気生成部を有するレシプロ型エアコンプレッサである。空気圧縮機の用途は特に限定されないが、圧縮空気の圧力によって釘やねじを木材等の被加工物に打ち込む空気工具に圧縮空気を供給する供給源としての利用に適している。
<全体構成について> 図1は、作業機(空気圧縮機)1の外観斜視図である。図2(A)は図1の矢印AR1から見た空気圧縮機1の外観図であり、図2(B)は図1の矢印AR2から見た空気圧縮機1の外観図であり、図3(A)は図1の矢印AR4から見た空気圧縮機1の外観図であり、図3(B)は図1の矢印AR3から見た空気圧縮機1の外観図である。
空気圧縮機1は、カバー2と、複数のタンク51,52,53,54と、外部の商用電源(AC電源)のコンセントに接続される電源コード58とを有する。タンク51,52,53,54は、実質的に同一の形状及び寸法を有する。尚、以下の説明では、タンク51,52,53,54を特に区別しないときには、タンク50として総称する場合がある。
カバー2は、後述するように空気圧縮機1が有する構成を取り囲むタンク50の隙間を覆っている。カバー2は、例えば金属製あるいは樹脂製のカバーであり、4つの側面カバー2a,2b,2c,2dと、上面カバー2eと、下面カバー2fとを有する。側面カバー2aは、タンク51とタンク52との間に設けられる(図1,図2(A),図3(A)参照)。側面カバー2bは、タンク52とタンク53との間に設けられる(図1,図2(B),図3(A)参照)。側面カバー2cは、タンク53とタンク54との間に設けられる(図3(A),図3(B)参照)。側面カバー2dは、タンク54とタンク51との間に設けられる(図3(A)参照)。換言すると、4つの側面カバー2a,2b,2c,2dの間からタンク50が部分的に露出している。一方で、4つの側面カバー2a,2b,2c,2dとタンク50とは協働して、圧縮空気生成部10の全体に対して前後左右方向に重なるように配置されており、4つの側面カバー2a,2b,2c,2d及びタンク50の外側から前後左右方向視で圧縮空気生成部10は視認不能である。尚、カバー2には、詳細を後述するカプラ61、減圧弁62、圧力計63、電池パック67,68等に対する作業者のアクセスを確保する開口部が適宜形成されている。
上面カバー2eは、タンク50の上端に設けられる。上面カバー2eには、空気圧縮機1の運転や動作モードの切り替え等を行う操作部2gと、タンク50内の圧力等を表示する表示部2hとが設けられる(図1,図3(A)参照)。下面カバー2fは、側面カバー2a,2b,2c,2dの下端及びタンク50の下端に設けられる。尚、上面カバー2eは後述する圧縮空気生成部10の全体に対して上下方向に重なるように配置されており、上面カバー2eの上方から圧縮空気生成部10は視認不能である。同様に、下面カバー2fは後述する圧縮空気生成部10の全体に対して上下方向に重なるように配置されており、下面カバー2fの下方から圧縮空気生成部10は視認不能である。
尚、以下の説明では、側面カバー2aが設けられる側を前面あるいは前方、側面カバー2bが設けられる側を左面あるいは左側、側面カバー2cが設けられる側を後面あるいは後方、側面カバー2dが設けられる側を右面あるいは右側と呼ぶ。また、上面カバー2eが設けられる側を上面あるいは上方、下面カバー2fが設けられる側を下面あるいは下方と呼ぶ。
図4は、図1の空気圧縮機1からカバー2を外した状態の空気圧縮機1の外観斜視図である。図5(A)は図4に示される空気圧縮機1を前方から見たときの外観図であり、図5(B)は図4に示される空気圧縮機1を左側から見たときの外観図である。図6(A)は図4に示される空気圧縮機1を上方から見たときの外観図であり、図6(B)は図4に示される空気圧縮機1を後方から見たときの外観図である。図7(A)は図6(A)のA-A線に沿う空気圧縮機1の断面図であり、図7(B)は図6AのB-B線に沿う空気圧縮機1の断面図である。
空気圧縮機1は、上記のタンク50に加えて、圧縮空気生成部10と、制御部17と、電力制御部18と、カプラ61と、連結部64,65と、ドレン排出機構70とを有する。
<圧縮空気生成部について> 図7(A),図7(B)に示されるように、圧縮空気生成部10は、第1圧縮部11と、第2圧縮部12と、クランクケース13と、モータ14と、プロペラファン15とを有する。圧縮空気生成部10は、クランクケース13の下方に取り付けられた支持部材59が各タンク51,52,53,54と連結することにより、タンク51,52,53,54に取り囲まれるように配置される。
モータ14は、ロータ14aとステータ14bとを有するブラシレスモータであり、ロータ14aの回転により駆動力を発生させる駆動部である。モータ14のロータ14aは出力軸14cに取り付けられている。出力軸14cは、載置面(地面や床面)に平行な平面上で前後方向に沿って回転可能に支持されている。
第1圧縮部11は外気を圧縮し、第2圧縮部12は第1圧縮部11により圧縮された外気(空気)をさらに圧縮する。すなわち、第1圧縮部11は低圧用の圧縮部であり、第2圧縮部12は高圧用の圧縮部である。
第1圧縮部11と第2圧縮部12とは、図7(A)に示されるように、クランクケース13を貫通するモータ14の出力軸14cを挟んで互いに対向する位置(すなわち、出力軸14cを挟んで左右方向)に設けられている。より具体的には、第1圧縮部11と第2圧縮部12とは、出力軸14cの回転方向において180度異なる位置に配置され、クランクケース13を挟んで互いに対向している。換言すると、第1圧縮部11と第2圧縮部12との間にクランクケース13が設けられている。
クランクケース13を貫通している出力軸14cは、複数の軸受けによって回転自在に支持されている。図7(B)に示されるように、プロペラファン15は、クランクケース13から突出している出力軸14cの一端(後方側)に装着される。プロペラファン15は、主に圧縮空気生成部10(モータ14やクランクケース13等)を冷却するための冷却風を生成する。
<第1圧縮部及び第2圧縮部の構成について> 図7(A)に示されるように、第1圧縮部11は、第1シリンダ20と、第1シリンダヘッド21と、第1シリンダ20内に往復可能に収容された第1ピストン22と、を含む。第2圧縮部12は、第2シリンダ30と、第2シリンダヘッド31と、第2シリンダ30内に往復可能に収容された第2ピストン32と、を含む。第1圧縮部11に含まれる第1ピストン22と、第2圧縮部12に含まれる第2ピストン32とは、モータ14によって駆動される。つまり、モータ14は、第1圧縮部11及び第2圧縮部12の共通の駆動源である。
出力軸14cは回転運動を第1ピストン22の往復運動に変換するために、第1ピストン22には、第1コネクティングロッド23の一端側が結合されており、第1コネクティングロッド23の他端側が出力軸14c上に設けられている偏心カムに回転可能に結合されている。すなわち、第1コネクティングロッド23は、クランクケース13と第1シリンダ20とに跨り、出力軸14cと第1ピストン22とを連結している。
出力軸14cの回転運動を第2ピストン32の往復運動に変換するために、第2ピストン32には、第2コネクティングロッド33の一端側が結合されており、第2コネクティングロッド33の他端側は出力軸14c上に設けられている他の偏心カムに回転可能に結合されている。すなわち、第2コネクティングロッド33は、クランクケース13と第2シリンダ30とに跨り、出力軸14cと第2ピストン32とを連結している。
<第1圧縮部及び第2圧縮部の動作について> モータ14の出力軸14cの回転運動は、上記偏心カムやコネクティングロッド等からなる変換機構によって往復運動に変換されて第1ピストン22及び第2ピストン32に伝達される。換言すると、モータ14から出力される回転運動力は、変換機構によって往復運動に変換され、第1ピストン22及び第2ピストン32に入力される。この結果、第1ピストン22及び第2ピストン32は、出力軸14cの方向(前後方向)と交差する方向(左右方向)に往復運動する。
上記の2つの偏心カムは、第1ピストン22及び第2ピストン32の移動方向に対して互いに同じ向きに偏心している。したがって、第1ピストン22が第1シリンダ20の上室を圧縮する方向に移動するとき、第2ピストン32は第2シリンダ30の上室に気体(空気)が流入する方向に移動する。一方、第2ピストン32が第2シリンダ30の上室を圧縮する方向に移動するとき、第1ピストン22は第1シリンダ20の上室に気体(空気)が流入される方向に移動する。
第1シリンダヘッド21及び第2シリンダヘッド31の内部には、それぞれバッファ室が設けられている。さらに、第1シリンダ20の上室と第1シリンダヘッド21内のバッファ室との間、第2シリンダ30と第2シリンダヘッド31内のバッファ室との間には、それぞれ逆止弁が設けられている。第1ピストン22が第1シリンダ20の上室を圧縮する方向に移動し、当該上室の空気の圧力が所定圧力よりも高くなると、第1シリンダ20の上室とバッファ室との間にある逆止弁が開く。すると、第1ピストン22によって圧縮された空気は、第1シリンダ20と第2シリンダ30とを連通させている配管を介して第2シリンダ30の上室に送られる。
その後、第2ピストン32が第2シリンダ30の上室を圧縮する方向に移動し、当該上室内の空気の圧力が所定圧力よりも高くなると、第2シリンダ30の上室とバッファ室との間にある逆止弁が開く。すると、第2ピストン32によって圧縮された空気は、第2シリンダ30とタンク51とを連通させている配管19(図5(A),図6(A),図7(B)参照)を介してタンク51へ送られる。尚、4本のタンク51,52,53、54は、配管を介して互いに連通している。よって、圧縮空気生成部10によって生成された圧縮空気は、タンク51に送られた後、他のタンク52,53,54に自動的かつ同時に分配される。この結果、全てのタンク50の内圧は均等に保たれる。尚、各タンク50を接続する配管の詳細については後述する。
<タンクについて> 図8(A)は、タンク50の外観図であり、図8(B)はタンク50の下部を拡大した断面図である。図8(A)に示されるように、それぞれのタンク50は、一対の端壁50a,50bと、側壁50cとを有する。側壁50cは筒状に形成され、側壁50cの一方側の端部には半球状の端壁50aが設けられ、他方側の端部には半球状の端壁50bが設けられる。
タンク50では、側壁50cの中心軸57は一対の端壁50a、50bの中心(頂部)を通るように設定される。タンク50は、この中心軸57を上下方向に沿うように配置される。これにより、側壁50cは、上下方向に延びる筒状形状、すなわち上下方向の長さが前後左右方向の幅よりも大きい形状を有することとなる。
一対の端壁50a,50bは側壁50cの上下方向を閉塞する。具体的には、端壁50aは、半球状の頂部が側壁50cの逆側となるように設けられることにより、側壁50cの下方側を閉塞し、その頂部が下方に突出する。端壁50bは、半球状の頂部が側壁50cの逆側となるように設けられることにより、側壁50cの上方側を閉塞し、その頂部は上方に突出する。端壁50aの頂部近傍(すなわち、タンク50の下端)には、脚部80が設けられる。
図4に示されるように、4本のタンク51,52,53,54は、それぞれの中心軸57a,57b,57c,57dが互いに平行又は略平行に圧縮空気生成部10の周囲に配置され、圧縮空気生成部10を取り囲んでいる。具体的には、タンク51の中心軸57aは、他のタンク52,53,54のそれぞれの中心軸57b,57c,57dと略平行である。同様に、タンク52の中心軸57bは、他のタンク51,53,54のそれぞれの中心軸57a,57c,57dと略平行である。タンク53の中心軸57cは、他のタンク51,52,54のそれぞれの中心軸57a,57b,57dと略平行である。タンク54の中心軸57dは、他のタンク51,52,53のそれぞれの中心軸57a,57b,57cと略平行である。
また、タンク51,54の中心軸57a,57dは、モータ14の出力軸14cに対して直交する。すなわち、中心軸57a,57dは、上下方向に沿っている。このことは、タンク52,53の中心軸57b,57cもモータ14の出力軸14cに直交する、すなわち上下方向に沿っていることを意味する。すなわち、全てのタンク51,52,53,54はの中心軸57a,57b,57c,57dは、出力軸14cと直交し、上下方向に沿っている。
タンク51,52,53,54は、第1圧縮部11及び第2圧縮部12を有する圧縮空気生成部10よりも下方及び上方に突出するように配置される。
図7(A)に示されるように、タンク51は第1圧縮部11よりも前方側に配置され、タンク54は第1圧縮部11よりも後方側に配置される。換言すると、第1圧縮部11は、隣り合うタンク51とタンク54との間に配置される。また、図7(A)に示されるように、タンク52は第2圧縮部12よりも前方側に配置され、図7(B)に示されるように。タンク53は第2圧縮部12よりも後方側に配置される。換言すると、第2圧縮部12は、隣り合うタンク52とタンク53との間に配置される。
また、図6(A)に示されるように、仮想矩形60を、タンク51,52に外接する第1仮想線A1と、タンク52,53に外接する第2仮想線A2と、タンク53,54に外接する第3仮想線A3と、タンク54,51に外接する第4仮想線A4からなるものとする。この仮想矩形60は、上下方向視において4本のタンク51,52,53,54で囲まれる領域である。換言すると、仮想矩形60が、空気圧縮機1を載置面に載置したときの占有領域に相当する領域となる。
上述したように、第1圧縮部11及び第2圧縮部12は、隣り合うタンク50の間に配置されていることから、第1圧縮部11及び第2圧縮部12は、仮想矩形60の内部に配置される、と言うことができる。換言すると、第1圧縮部11及び第2圧縮部12は、上下方向視でタンク50に取り囲まれるように配置される。また、空気圧縮機1が有する構成は、仮想矩形60の内部に配置される。すなわち、空気圧縮機1が有する構成は、上下方向視でタンク50に取り囲まれるように配置される。
上記のように配置されているタンク51,52,53,54は、複数の連結フレームを介して、直接的または間接的に連結されている。図5(A)に示されるように、タンク51とタンク52とは、連結フレーム55aを介して互いに連結されている。図5(B)に示されるように、タンク52とタンク53とは、一対の連結フレーム55b,55cを介して互いに連結されている。図6(B)に示されるように、タンク53とタンク54とは、連結フレーム55dを介して互いに連結されている。タンク54とタンク51とは、図5(B)に示されるタンク52及びタンク53と同様にして、連結フレームを介して互いに連結されている。
<脚部について> 図8(B)に示されるように、タンク50の下方側の端壁50aの下面には、脚部80が設けられる。脚部80は、取付部81と、固定部82と、ゴム脚83とを有する。取付部81は、例えば金属製のボス等の筒状の部材であり、タンク50の端壁50a左右前後方向の中央部(すなわち、中心軸57が通過する位置)に形成された開口に溶接固定される。取付部81には、外側面と内側面とを連通する溝や穴が形成されている。また、取付部81の内側面にはねじ溝が形成されている。固定部82は、例えば金属製のカプラであり、取付部81の内側面に、例えばOリング等のシール部材を介してねじ込まれて固定される。ゴム脚83は、例えばゴム等の弾性部材により形成され、固定部82の下方側にねじ留め等により装着される。すなわち、取付部81と固定部82とは、ゴム脚83を端壁50aに取り付ける固定部材である。
4つのタンク51,52,53,54の下方側の端壁50aにはそれぞれゴム脚83が設けられていることから、空気圧縮機1の底部には4つのゴム脚83が設けられていることになる。これにより、ゴム脚83は、端壁50aの下面に取り付けられて載置面(地面や床面)に対して弾性的に当接する。通常、空気圧縮機1は、4つのゴム脚83が載置面(地面や床等)に接するように縦置きされる。この場合、図7(A)に示すように、第1ピストン22及び第2ピストン32の往復運動方向(摺動方向)は、載置面に対して平行又は略平行となる。
<制御部について> 図7(A)に示されるように、制御部17は、クランクケース13の下方に設けられた金属製のボックス内に収容されている制御基板を有する。制御基板には、モータ14をインバータ制御するために必要なインバータ回路の他、電源コード58を介して商用電源から供給される電圧を昇圧してインバータ回路に供給する昇圧回路、空気圧縮機1を統括的に制御するために必要な各種電子部品等が搭載されている。制御部17は、左右方向において、タンク51とタンク52との間、及びタンク53とタンク54との間に設けられる。制御部17のボックスは、支持部材59の下方側にボルト留めされている。これにより、制御部17は、仮想矩形60の内側、すなわち上下方向視で複数のタンク51,52,53,54に取り囲まれて配置される。また、複数のタンク51,52,53,54が制御部17よりも下方に突出するように制御部17が配置される。
<電力制御部18について> 図6(A)に示されるように、電力制御部18は、クランクケース13の上方に設けられた金属製のボックス内に収容されている回路基板を含む。電力制御部18の回路基板には、電池パック67,68を制御する電池用電源回路が設けられており、具体的には、電池パック67,68から供給された電力を昇圧する昇圧回路と、電源コード58を介して商用電源から供給される電力によって電池パック67,68を充電する充電回路、昇圧回路及び前記充電回路を制御する制御基板とを含む。電力制御部18は、左右方向において、タンク51とタンク52との間、及びタンク53とタンク54との間に設けられる。電力制御部18のボックスは、連結フレーム55dにボルト留めされている。
<カプラについて> 図5(A)に示されるように、空気圧縮機1は、その前方側に、タンク50から空気工具へ圧縮空気が取り出される空気取出口であるカプラ61を有する。カプラ61は、タンク51とタンク52との間に設けられる。カプラ61は、その前方端部が図6(A)に示される第1仮想線A1よりも後方側、すなわち仮想矩形60の内側に位置するように配置される。すなわち、カプラ61は、上下方向視で複数のタンク51,52,53,54に取り囲まれて配置される。また、複数のタンク51,52,53,54がカプラ61よりも上方に突出するようにカプラ61が配置される(図5(A),図5(B),図6(B)、図7(A),図7(B)参照)。
カプラ61は配管95によってタンク51と接続されている。このカプラ61を介して、タンク51から圧縮空気が取り出される。尚、図5(A)には、4個のカプラ61が上下方向に沿って配置されている場合が示されているが、カプラ61の個数は4個に限定されず、また、複数のカプラ61が配置される方向は上下方向に限定されない。
カプラ61の近傍には、カプラ61から吐出される圧縮空気の圧力を調節する調整部である減圧弁62が設けられている。減圧弁62は、その前方端部が第1仮想線A1よりも後方側、すなわち仮想矩形60の内側に位置するように配置される。すなわち、減圧弁62は、上下方向視で複数のタンク51,52,53,54に取り囲まれて配置される。また、複数のタンク51,52,53,54が減圧弁62よりも上方に突出するように減圧弁62が配置される(図5(A),図5(B),図6(B)、図7(A),図7(B)参照)。減圧弁62により調節された圧縮空気の圧力は、減圧弁62の近傍に設けられている圧力計63によって計測され、表示される。
<連結部について> 図5(A)に示されるように、空気圧縮機1は、その前方側に、外部の作業機(空気圧縮機)と連結するコネクタである2つの連結部64,65を有する。連結部64,65は、タンク51とタンク52との間に左右方向に並んで配置され、配管96によってタンク51に接続される。連結部64には、外部の作業機から供給される圧縮空気、あるいは外部の作業機へ提供する圧縮空気が通過する流路(例えばホース等)が接続される。連結部65には、外部の他の作業機から供給される圧縮空気、あるいは外部の他の作業機へ提供する圧縮空気が通過する流路(例えばホース等)が接続される。すなわち、空気圧縮機1は2つの連結部64,65を有することにより、異なる2つの外部の作業機と接続することができる。尚、空気圧縮機1は2つの連結部64,65を有するものに限定されず、3個以上の連結部を有していてもよい。これにより、作業の規模や作業内容に応じて、1つの空気圧縮機1を3個以上の外部の作業機と接続させることができる。
仮に連結部が1つのみの場合、2つの空気圧縮機のみしか連結することができない。具体的には、例えばそれぞれ1つの連結部のみを有する第1の空気圧縮機と第2の空気圧縮機とを用意したときに、第1の空気圧縮機の連結部には第2の空気圧縮機しか連結できない。一方で、実施の形態のように2つの連結部64,65が設けられる場合、数量の制限なく空気圧縮機を連結することができる。具体的には、例えばそれぞれ2つの連結部64,65を有する第1~第5の空気圧縮機を用意したときに、第1の空気圧縮機の連結部には第2の空気圧縮機と第3の空気圧縮機とを連結することができる。第2の空気圧縮機の連結部には、第1の空気圧縮機に加えて、第4の空気圧縮機を連結することができる。第3の空気圧縮機には、第1の空気圧縮機に加えて、第5の空気圧縮機を連結することができる。このように数量の制限なく空気圧縮機を連結することができることで、空気圧縮機1に連結されるタンク容量を増やし、使用可能な空気の量を増やすことが可能である。
連結部64,65の近傍には、連結部64,65とタンク51との間を、連通させる、あるいは遮断させるかを切り替える切替コック66が設けられる。これにより、切替コック66により連結部64,65とタンク51との間を遮断させた状態で空気圧縮機1に外部の作業機を接続させることが可能となる。この結果、外部の作業機と接続する際に、タンク50内の圧縮空気を一旦排出する必要がなくなるので、作業性を向上させることができる。
<電源部について> 空気圧縮機1は、上述した電源コード58を介して商用電源から取得する電力に加えて、DC電源である電池パック(バッテリー)67,68(図4,図5(A),図5(B)、図6(A),図6(B)参照)から電力を得ることができる。電池パック67は、空気圧縮機1の右側面のタンク51とタンク54との間に設けられた取付部に着脱可能に取り付けられる。電池パック68は、空気圧縮機1の左側面のタンク52とタンク53との間に設けられた取付部に着脱可能に取り付けられる。電池パック67,68の電力は、電力制御部18の昇圧回路により昇圧されて、制御部17の制御基板に供給される。制御部17の制御基板において、制御部17の昇圧回路の出力端と電子制御部18の昇圧回路の出力端は電気的に並列な状態でインバータ回路の入力端に接続されている。制御部17の昇圧回路と電力制御部18の昇圧回路は、各々の出力電圧が同程度となるように制御されており、これにより電源コード58を介して供給される電力と、電池パック67,68の電力は合成された状態で圧縮空気生成部10に供給される。
<配管について> 上述した通り、タンク51,52,53,54は、配管を介して互いに連通している。具体的には、図5(A),図5(B),図6(B)に示されるように、タンク51とタンク52とは配管90を介して、タンク52とタンク53とは配管91を介して、タンク53とタンク54とは配管92を介して連通している。配管90は空気圧縮機1の前方の下方に設けられ、配管91は空気圧縮機1の左側の下方に設けられ、配管92は空気圧縮機1の後方の下方に設けられる。また、タンク51及びタンク54も、空気圧縮機1の右側の下方に設けられた配管によって連通している。これにより、圧縮空気生成部10によって生成された圧縮空気は、配管19を介してタンク51に導入され、配管90,91,92及び空気圧縮機1の右側の下方に設けられた配管により、他のタンク52,53,54に自動的かつ同時に導入される。
<ドレン排出機構について> ドレン排出機構70は、タンク50内のドレンを排出させる。図6(B),図7(B),図8(B)に示されるように、ドレン排出機構70は、各タンク50内に設けられるドレン吸い上げ管71と、タンク50の外部に設けられるドレンコック72と、ドレン管73とを有する。図8(B)に示されるように、ドレン吸い上げ管71の一端は、タンク50の下方側の端壁50aに取り付けられた取付部81の内側に上方から挿入される。すなわち、ドレン吸い上げ管71の一端は、タンク50の端壁50aの前後左右方向の中央部に位置する。
上述したように、タンク50の端壁50aは半球状であり、端壁50aの頂部が下方となるようにタンク50が配置されている。このため、タンク50内のドレンは端壁50aの最下部の頂部付近に溜まる。上述したように、取付部81には外側面と内側面とを連通する溝や穴が形成されているため、タンク50内のドレンは取付部81の内側に流入する。
ドレン吸い上げ管71の他端は、他のタンク50と連通するための配管に接続される。具体的には、タンク51に設けられるドレン吸い上げ管71の他端は配管90に接続され、タンク52に設けられるドレン吸い上げ管71の他端は配管91に接続され、タンク53に設けられるドレン吸い上げ管71の他端は配管92に接続され、タンク54に設けられる吸い上げ管71の他端は配管92に接続される。
図6(B),図7(B)に示されるドレンコック72は、タンク53と配管92との接続部近傍に設けられる。ドレンコック72が操作されると、タンク50内のドレンが圧縮空気と一緒に排出される。すなわち、取付部81の内側に流入したドレンは、取付部81の内側に挿入されたドレン吸い上げ管71に流入する。ドレンコック72が操作されると、タンク51内のドレンは、配管90を介してタンク52内に流入する。タンク52内のドレンは、配管91を介してタンク53に流入する。タンク53内のドレンは、ドレン吸い上げ管71を通過してドレン管73から排出される。また、タンク51内のドレンは、空気圧縮機1の右側の下方に設けられた配管を介してタンク54内にも流入する。タンク54内のドレンは、配管93を通過してドレン管73から排出される。
上述したように、タンク50の下方の端壁50aの最下部付近にドレン吸い上げ管71の一端が位置していることから、タンク50内に残留するドレンの発生を抑制することができる。また、タンク50の最下部近傍からドレンを排出するので、タンク50や空気圧縮機1を傾ける等の姿勢変更を作業者が行う必要がなくなる。
上述した実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
(1)空気圧縮機1は、第1圧縮部11及び第2圧縮部12から排出された気体が流入する複数のタンク50を有する。複数のタンク50は、上下方向視で第1圧縮部11及び第2圧縮部12を取り囲むように設けられる。複数のタンク50の各々は、上下方向の長さが左右方向の幅よりも大きい形状を有する。これにより、同容量のタンク50の長手方向を載置面に平行となるように配置する場合と比較して、空気圧縮機1が載置面上で占有する占有面積を小さくすることができる。
(2)上下方向視で第1圧縮部11及び第2圧縮部12を取り囲むように4つのタンク51,52,53,54が設けられる。これにより、空気圧縮機1を載置面に安定した状態で載置することができる。
(3)複数のタンク50の各々は、上下方向に延びる筒状の側壁50cと、半球状に形成された側壁50cの上下方向を閉塞する一対の端壁50a,50bとを有し、第1圧縮部11及び第2圧縮部12よりも下方に突出するように配置される。これにより、タンク50の長手方向の長さよりも空気圧縮機1が大きくならないので、空気圧縮機1の上下方向の小型機に寄与する。
(4)複数のタンク50の各々は、端壁50aの下面に取り付けられて載置面に対して弾性的に当接する脚部80を有する。これにより、載置面から脚部80を介して振動がタンク50に伝わることを抑制することができるので、空気圧縮機1の耐久性を向上させることができる。
(5)脚部80は、端壁50aを貫通する取付部81及び固定部82によって端壁50aに固定される。これにより、簡易な方法にて脚部80をタンク50に取り付けることができる。
(6)複数のタンク50の各々の内部に蓄積するドレンを排出する複数のドレン吸い上げ管71を有し、ドレン吸い上げ管71の端部は、端壁50aの前後左右方向中央部に位置する。これにより、空気圧縮機1の姿勢を変更する等の作業を行うことなく、タンク50内の下部にドレンを貯留させ、タンク50の外部に排出することができるので、作業性が向上する。
(7)外部の空気工具へ圧縮された空気を取り出すカプラ61と、カプラ61を通過する圧縮された空気の圧力を調整する減圧弁62と、第1圧縮部11及び第2圧縮部12の駆動を制御する制御部17とは、上下方向視で複数のタンク50に取り囲まれて配置される。これにより、空気圧縮機1の占有面積が複数のタンク50に外接する仮想矩形60の面積よりも小さくなるので、空気圧縮機1の小型化に寄与する。
(8)外部の作業機から供給される圧縮された空気、あるいは外部の作業機へ提供する圧縮された空気が通過する流路を接続する連結部64,65を有する。これにより、作業の規模や作業内容に応じて、1つの空気圧縮機1を3個以上の外部の作業機と接続させることができる。
上述した実施の形態を次のように変形できる。
(1)図8(B)に示されるようにして脚部80がタンク50の端壁50aへ取り付けられる場合に限定されない。例えば、図8(C)に示されるように、脚部80は、ゴム脚83と、金属製のプレートから形成される取付部84と、固定部材85とを有する。取付部84は、端壁50aの端部下面の前後左右方向の中央部(すなわち中心軸57が通過する位置)に溶接により固定される。固定部材85は、例えばねじであり、ゴム脚83を介して取付部84に形成された取付孔に貫通することで、ゴム脚83を固定する。これにより、実施の形態の脚部80と同様の作用効果を得ることができる。
(2)上述した実施の形態では、タンク50は4個のタンク51,52,53,54からなる場合を説明したが、タンク50の個数は3個でもよいし、5個以上であってもよい。
図9はタンク50の個数を3個とした第2変形例の空気圧縮機1を模式的に示す上方から見た平面図である。タンク50は圧縮空気生成部10を取り囲むように配置されている。特に圧縮空気生成部10の重心Gが複数のタンク50の軸線同士をつないだ三角形の仮想領域TR内に配置されている。このため、タンク50の個数が3個であっても、空気圧縮機1は脚部80によって自立できる。タンク50の個数を3個とすることで、空気圧縮機1の軽量化を図ることができる。一方で、タンク50の個数を5個以上とすると、空気圧縮機1を載置したときの安定感が増すほか、タンク50内に貯蔵できる圧縮空気の量を増やすことができる。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
1…作業機(空気圧縮機)、2…カバー、10…圧縮空気生成部、11…第1圧縮部、12…第2圧縮部、13…クランクケース、14…モータ、14a…ロータ、14b…ステータ、14c…出力軸、15…プロペラファン、17…制御部、18…電力制御部、50,51,52,53,54…タンク、50a,50b…端壁、50c…側壁、61…カプラ、62…減圧弁、64,65…連結部、67,68…電池パック(バッテリー)、70…ドレン排出機構、71…ドレン吸い上げ管、80…脚部、81,84…取付部、82…固定部、83…ゴム脚、85…固定部材

Claims (10)

  1. 水平方向に延びる出力軸を有する駆動部と、
    前記出力軸の回転運動によって気体を圧縮して排出する圧縮部と、
    前記圧縮部から排出された気体が流入する複数のタンクと、を有し、
    複数の前記タンクの個数は少なくとも3つであり、複数の前記タンクは上下方向視で前記圧縮部を取り囲むように設けられ、
    複数の前記タンクの各々は、上下方向の長さが前後左右方向の幅よりも大きい形状を有する、作業機。
  2. 複数の前記タンクの個数は4つであり、複数の前記タンクは上下方向視で前記圧縮部を取り囲むように設けられる、請求項1に記載の作業機。
  3. 複数の前記タンクの各々は、上下方向に延びる筒状の側壁と、半球状に形成された前記側壁の上下方向を閉塞する一対の端壁とを有し、前記圧縮部よりも下方に突出するように配置される、請求項1または2に記載の作業機。
  4. 複数の前記タンクの各々は、前記端壁の下面に取り付けられて載置面に対して弾性的に当接する脚部を有する、請求項3に記載の作業機。
  5. 前記脚部は、前記端壁を貫通する固定部材によって前記端壁に固定される、請求項4に記載の作業機。
  6. 前記脚部は、前記端壁に対して溶接固定された取付部を貫通する固定部材によって前記端壁に固定される、請求項4に記載の作業機。
  7. 複数の前記タンクの各々の内部に蓄積するドレンを排出する複数のドレン吸い上げ管を有し、
    前記ドレン吸い上げ管の端部は、前記端壁の前後左右方向中央部に位置する、請求項3乃至6の何れか一項に記載の作業機。
  8. 圧縮された空気が取り出される空気取出口と、
    前記空気取出口を通過する圧縮された空気の圧力を調整する調整部と、
    前記圧縮部の駆動を制御する制御部と、を有し、
    前記空気取出口と前記調整部と前記制御部とは、上下方向視で複数の前記タンクに取り囲まれて配置される、請求項1乃至7の何れか一項に記載の作業機。
  9. 外部の作業機から供給される圧縮された空気、または前記外部の作業機へ提供する圧縮された空気が通過する流路が連結される連結部を複数有する、請求項1乃至8の何れか一項に記載の作業機。
  10. 気体を圧縮して排出する圧縮部と、
    前記圧縮部から排出された気体が流入する複数のタンクと、を有し、
    複数の前記タンクの個数は少なくとも3つであり、複数の前記タンクは上下方向視で前記圧縮部を取り囲むように設けられ、
    複数の前記タンクの各々は、前記端壁の下面に取り付けられて載置面に対して弾性的に当接する脚部を有し、上下方向の長さが前後左右方向の幅よりも大きい形状を有する、作業機。
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