(57)【要約】【課題】圧縮空気を溜めるための空気タンク内に溜まったドレンを確実に排出する。【解決手段】  圧縮空気を溜めるための空気タンク内に溜まったドレンを残さずに確実に外部へ排出するために、モータを有する駆動部と、駆動部によって駆動される圧縮空気生成部と、圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を蓄えるためのタンク部と、タンク部内のドレンを排出するためのドレン排出機構と、を備えた空気圧縮機において、ドレン排出機構のドレン排出管を、タンク部底部方向に付勢する弾性部材を設けた。【選択図】図４
2010275978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを有する駆動部と、
前記駆動部によって駆動される圧縮空気生成部と、
前記圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を蓄えるためのタンク部と、
前記タンク部内のドレンを排出するためのドレン排出機構と、を備えた空気圧縮機において、
前記ドレン排出機構のドレン排出管をタンク部底部方向に付勢する弾性部材を設けたことを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
モータを有する駆動部と、
前記駆動部によって駆動される圧縮空気生成部と、
前記圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を蓄えるためのタンク部と、を備えた空気圧縮機において、
前記タンク部の上部に設けられた雌ねじ部を有するねじ座と、
前記ねじ座と結合可能な雄ねじ部を有する管継手と、
前記雌ねじ部の下部に形成している前記雌ねじ部よりも小径の穴部と、
前記穴部に挿入可能であって、剛性部材で構成したドレン排出管と、
前記管継手と前記ねじ座の間に設けられ、
前記穴部に挿入可能であって、前記ドレン排出管をタンク部底部方向へ付勢する弾性部材を設けたことを特徴とする空気圧縮機。
【請求項３】
モータを有する駆動部によって駆動される圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を蓄えるタンク部に溜まったドレンを排出する機構であって、
前記タンク部内のドレンを排出するための、剛性部材で構成したドレン排出管と、
前記ドレン排出管をタンク部底部方向に付勢する弾性部材を設けたことを特徴とするドレン排出機構。
【請求項４】
モータを有する駆動部によって駆動される圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を蓄えるタンク部に溜まったドレン排出機構であって、
前記タンク部の上部に設けられた雌ねじ部を有するねじ座と、
前記ねじ座と結合可能な雄ねじ部を有する管継手と、
前記雌ねじ部の下部に形成している前記雌ねじ部よりも小径の穴部と、
前記穴部に挿入可能であって、剛性部材で構成したドレン排出管と、
前記管継手と前記ねじ座の間に設けられ、
前記穴部に挿入可能であって、前記ドレン排出管をタンク部底部方向へ付勢する弾性部材を設けたことを特徴とするドレン排出機構。
【請求項５】
前記弾性部材は、中空部を有する形状であることを特徴とする請求項１乃至４記載の空気圧縮機又はドレン排出機構。
【請求項６】
前記管継手は、前記弾性部材を嵌合可能な凹部を形成していることを特徴とする請求項２又は請求項４記載の空気圧縮機又はドレン排出機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、釘打機等の空気工具を駆動するために必要な圧縮空気を生成するのに好適な空気圧縮機に関し、特に、圧縮空気を貯留するタンク部からドレン排出を確実に行うことができる空気圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気工具等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が、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され、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る。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、空気タンク内に貯留される。
【０００３】
一般に、空気は圧縮されると高温になるため、空気タンク内に吐出された高温の圧縮空気が膨張および冷却されることにより、圧縮空気中に含まれる水蒸気がドレン（水分）としてタンク内の底部に蓄積されていく。このドレンをタンク内に滞留させたままでいると、空気タンク内の錆び、腐食が発生するおそれがある。そこで、空気タンク内の錆び付きを防止するために、作業者は作業終了後または移動時にはドレン排出口のドレンコックを開き、空気タンク内の圧縮空気とドレンを抜く必要がある。
【０００４】
空気タンク内の圧縮空気とドレンを抜く方法として、空気タンク内にドレン排出管を設けて、圧縮空気とドレンを、ドレン排出管内を通して空気タンクの外へ排出する方法が一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５４２４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５に従来のドレン排出機構を示す。ドレン排出管２３をタンク２に設置する際には、まずドレン排出管２３を管継手２４に固定する。その後、管継手２４には雄ねじ部２６が形成されており、ねじ座２１の雌ねじ部２２をねじ結合する。この時、管継手２４をねじ座２１にねじ込む量によって、管継手２４のねじ込み深さが変化する。これにより、ドレン排出管２３先端がタンク２の底部から浮いてしまい、ドレン３０がタンク２内から排出されずに溜まってしまう。
【０００７】
よって、空気タンク内にドレンを残さないためには、ドレン排出管の先端と空気タンクとの距離が、小さいほうが好ましい。ドレン排出管の先端と空気タンクとの距離を小さくする手段として、特許文献１に示すように、ドレン排出管を可撓性のある長いチューブにした構造が知られている。
【０００８】
しかし、このような構造では管継手を回すことにより、チューブ先端の位置が変わるため、チューブ先端がタンク底部に届かない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、モータを有する駆動部と、前記駆動部によって駆動される圧縮空気生成部と、前記圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を蓄えるためのタンク部と、前記タンク部内のドレンを排出するためのドレン排出機構と、を備えた空気圧縮機において、前記ドレン排出機構のドレン排出管を、タンク部底部方向に付勢する弾性部材を設けることで達成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、剛性部材で構成されたドレン排出管は弾性部材によってタンク部底部方向に付勢されているため、ドレン排出管の先端がタンク部底部に押付けられているじょうたいになるため、確実にタンク内のドレンを排出することが可能になる。
【００１１】
本発明の別の特徴によれば、弾性部材は中空部を有する形状であるため、ドレンの排出通路中に弾性部材が設けられていても、ドレンを外部へ排出することが可能になる。
【００１２】
本発明の別の特徴によれば、弾性部材は管継手に設けられた凹部に挿入可能なため、管継手とねじ座の間に弾性部材を設け、管継手をねじ座にねじ結合していく過程で、弾性部材の位置決めが確実になされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るドレン排出機構を備えた空気圧縮機
【図２】本発明に係るドレン排出機構を備えた空気圧縮機
【図３】本発明に係るドレン排出機構を備えた空気圧縮機
【図４】図３のドレン排出機構拡大断面図
【図５】従来のドレン排出機構
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明にかかる空気圧縮機１は、圧縮空気を貯留するタンク部２と、圧縮空気を生成し前記タンク部２に供給するための圧縮空気生成部３（以下、単に「圧縮部」と称する場合がある）と、圧縮空気生成部３を駆動するためのモータを有する駆動部４と、主電源スイッチ５と、駆動部４を構成するモータの起動・停止（オン・オフ）を制御する制御回路部６とを具備する。図面上、二点鎖線で示されているのが本体カバー７である。タンク部２下方には、空気圧縮機１を床の上に置き易くするため脚部８が設けられる。タンク部２側方には、空気圧縮機１の移動を容易にするため運搬ハンドル９が設けられる。
【００１５】
主電源スイッチ５は、空気圧縮機１に供給される商用交流電源をオン又はオフにするために設けられ、主電源スイッチ５を介して制御回路部６および駆動部４等へ電気が供給される。
【００１６】
駆動部４を構成するモータは、例えば、ホール素子等の検出手段（図示せず）によって前記モータのロータの回転位置を検出して、この検出信号によってモータのステータコイルへの電気の供給を制御するＤＣブラシレス方式のモータであり、その電気の供給は制御回路部においてインバータ制御によって制御する。
【００１７】
制御回路部６は、図示しない電源用回路部品、モータの運転をインバータ制御するための半導体スイッチング素子やその他の回路素子部品によって構成されており、半導体スイッチング素子などの発熱部品を、アルミニウムなどの熱伝導性の良好な材料によって形成されたハウジング内に配置される。
【００１８】
モータ回転軸の一端は前記圧縮部３のクランクケース１０を貫通しており、先端には冷却用のファン１１が取り付けられ、モータ回転軸の他端には冷却用のファン１２が取り付けられる。
【００１９】
タンク部２は圧縮空気を貯留するもので、図１、図３から理解できるように、平行に配置された一対の長胴状、あるいは円筒状のタンク２a、２ｂにより構成される。圧縮空気は圧縮空気生成部（圧縮部）３で生成され、その吐出口より吐出管（空気流通路）１３を通してタンク部２に供給される。吐出管１３とタンク部２は、一方のタンク２ｂに設けられたねじ座１４に継手を介して接続される。供給された圧縮空気は、タンク部２内で、例えば３．０〜４．２ＭＰａの圧力を有する。
【００２０】
双方のタンク２ａ、２ｂには、圧縮空気取り出し口となるカプラ１５ａおよび１５ｂが設けられており、それらには、ホース（図示せず）を介して釘打機等の空気工具（図示せず）が接続される。本実施形態では、カプラは上下に２つずつ設けられるが、カプラの数や、配置する場所は任意に設定して良い。
【００２１】
カプラ１５ａおよび１５ｂの隣には、減圧弁１６ａおよび１６ｂがそれぞれ設けられ、減圧弁１６ａおよび１６ｂは、その入口側（タンク側）の圧縮空気の圧力の大きさにかかわらず、出口側（カプラ側）の圧縮空気の最高圧力を一定に抑える機能を持つ。例えば、減圧弁１６ａ、１６ｂが最高圧力２．０ＭＰａのものを使用した場合、タンク２ａ、２ｂ内の圧縮空気の圧力が２．０ＭＰａ以上であっても、減圧弁１６ａ、１６ｂからは２．０ＭＰａ以下の圧縮空気しか出力されない。従って、減圧弁１６ａ及び１６ｂの出口側からは、タンク２ａ、２ｂ内の圧力にかかわらず、上記の最高圧力以下の圧力を持つ圧縮空気が得られる。カプラ１５ａおよび１５ｂの近傍には、圧力計１７ａおよび１７ｂが取り付けられており、減圧弁１６ａおよび１６ｂの出口側の圧力をモニタできる。
【００２２】
圧縮部３は、図１に示されるように、二つの圧縮機１８、１９により構成され、一段目の圧縮機１８と二段目の圧縮機１９はクランクケース１０を介し、それぞれ対向するように配置される。一段目の圧縮機１８はクランクケース１０内部を経由して吸い込まれた外部空気（大気圧）を圧縮し、第１の吐出管９を経由して二段目の圧縮機１９へ圧縮空気を送り込む。二段目の圧縮機１９は一段目の圧縮機１８から供給される圧縮空気を、例えば３．０〜４．２ＭＰａの許容最高圧力まで圧縮して第２の吐出管１３を経由してタンク２ｂ内に供給する。
【００２３】
二つのタンク２ａ、２ｂは、連通管２０を介して連通され、一方のタンク２ｂ内部に供給された圧縮空気を連通管２０を経由させてタンク２ａに流入させることにより、二つのタンク２ａ、２ｂ内部の圧力は同一に維持される。円筒形状のタンク２ａの一端であって、タンク２ａ上部には、ドレン排出機構が設けられている。
【００２４】
本発明の要旨である、ドレン排出機構の詳細構造について図４を用いて説明する。タンク２ａの外周部には、円筒形状のねじ座２１が溶接によって固定されている。ねじ座２１は、上部に雌ねじ部２２、下部に穴部２９を備えている。ねじ座２１の内径は、雌ねじ部２２を形成している上部と、雌ねじ部２２を形成していない下部で内径が異なっており、ねじ座２１下部の内径が、ねじ座２１上部の内径より小さい関係になっている。ねじ座２１上部の内周面には雌ねじ部２２を形成している。また、ねじ座２１下部の内周面にはOリングを設けるための溝が形成されている。ねじ座２１下部の内周面及び空間を穴部とする。ねじ座２１下部の内周面及び空間である穴部には、金属製のドレン排出管２３が挿入される。ドレン排出管２３の下端は、タンク２ａ底部に接触した状態である。また、ドレン排出管２３の上端は、ねじ座２１下部の穴部２９の範囲内にある。
【００２５】
管継手２４とねじ座２１の間には、コイルばねである弾性部材２５が設けられている。弾性部材２５の下端は、ねじ座２１下部の領域内にあり、ドレン排出管２３の上端を接触する状態になっている。よって、弾性部材２５の下端近傍の側面は、ねじ座２１下部の内周面によって支持されている。
【００２６】
ねじ座２１と弾性部材２５の上方には、略円筒形状の管継手２４が設けられている。管継手２４の外周部には、ねじ座２１上部の内周面に形成した雌ねじ部２２と結合可能な雄ねじ部２６を有している。管継手２４内部には、ドレンを排出するための通路が形成されている。また、管継手２４下端には、ドレンを排出するための通路よりも大径であって、弾性部材２５を嵌め込み可能な凹部２７が形成されている。管継手２４上部には、ドレンコック２８とねじ結合している。
【００２７】
ドレン排出機構をタンク２ａに取付ける際には、まずドレン排出管２３をねじ座２１下部の内径部に挿入しする。ドレン排出管２３をねじ座２１下部の内径部に挿入すると、ドレン排出管２３の下端は、タンク２a底部に接触した状態となる。この時ドレン排出管２３の上端は、ねじ座２１下部領域に位置しており、ドレン排出管２３上端近傍は、ねじ座２１下部の内周面によって支持されている。
【００２８】
次に、弾性部材２５をねじ座２１下部の内径部に挿入する。弾性部材２５は、金属線をらせん状に巻いたコイルばねである。弾性部材２５をねじ座２１下部の内径部に挿入すると、弾性部材２５の下端部は、ドレン排出管２３上端面と接触する。このとき、弾性部材２５の外周面は、ねじ座下部の領域において、ねじ座の内周面によって支持されている。
【００２９】
次に、管継手２４とねじ座２１をねじ結合する。管継手２４とねじ座２１をねじ結合する際には、まず管継手２４下端に形成した凹部に弾性部材２５を嵌め込む。凹部２７は円筒形状の窪みであるため、コイルばねである弾性部材２５の上端部及び外周面は凹部２７によって支持される。その後、管継手２４の外周部に形成した雄ねじ部２６と、ねじ座２１上部の内周面に形成した雌ねじ部２２を結合させる。管継手２４とねじ座２１を結合させていく過程で、管継手２４はタンク２a底部方向へ移動する。よって、円筒形状である凹部２７の上面によって、弾性部材２５の上端部が付勢される。これにより弾性部材２５は圧縮され、弾性部材２５の下端部がドレン排出管２３の上端面をタンク２a底部方向へ付勢する。
【００３０】
弾性部材２５が圧縮されていく過程で弾性部材２５の外周面は、ねじ座２１下部の内周面及び管継手２４下端の凹部２７内周面によって支持されている。よって、弾性部材２５の位置決めがなされ、確実にドレン排出管２３をタンク２a底部に付勢することが可能である。
【００３１】
ドレン排出管先端部に別部材である摺動部材を設けて、タンク底部に摺動部材を接触した状態に保つこともできるが、摺動部材がタンク底部に接触した状態を保つには、ドレン排出管と摺動部材との間に、ある程度の摺動抵抗を設ける必要がある。摺動抵抗が強すぎると、ドレン排出管をタンクに取付ける際に摺動部材が変形してしまうため、摺動部材の材質や形状を工夫する必要がある。また、摺動抵抗が弱すぎると、ドレン排出時などに、摺動部材が浮いてしまい、タンク内に溜まったドレンを確実に排出できなくなってしまう。本発明によれば、ドレン排出管２３以外に別部材を設ける必要がない。また、ドレン排出管２３の材質は金属であるため、ドレン排出管をタンクに取付ける際に、ドレン排出管が変形してしまうこともない。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の内容を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本発明では弾性部材２５を、金属線をらせん状に巻いたコイルばねとしたが、円筒形状のゴムなどを用いても同様の効果を発揮することができる。また、本発明の実施形態として空気圧縮機のドレン排出機構について説明したが、空気圧縮機から離れた位置に配置されて延長ホースを介して空気圧縮機から供給される圧縮空気を溜めるようにした補助空気タンクのドレン排出機構にも適用することができる。また、本発明の実施形態では、ねじ座２１をタンク２ａに溶接して固定する構成としたが、ねじ座２１はタンク２ａを一体に構成していてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１：本体
２：タンク部
２ａ、２ｂ：タンク
３：圧縮空気生成部
４：駆動部
５：主電源スイッチ
６：制御回路部
７：本体カバー
８：脚部
９：ハンドル
１０：クランクケース
１１、１２：ファン
１３：吐出管
１４：ねじ座（吐出管接続部）
１５ａ、１５ｂ：カプラ
１６ａ、１６ｂ：減圧弁
１７ａ、１７ｂ：圧力計
１８、１９：圧縮機
２０：連通管
２１：ねじ座（ドレン排出管接続部）
２２：雌ねじ部
２３：ドレン排出管
２４：管継手
２５：弾性部材
２６：雄ねじ部
２７：凹部
２８：ドレンコック
２９：穴部
３０：ドレン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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