(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心について回転駆動される駆動軸を有する電動モーター、
それぞれがその中に円筒状の内腔を有するとともに軸心から放射状に伸長する複数のシリンダーライナーであって、該複数のシリンダーライナーは軸心の周りに間隔を置いて配置される少なくとも３つのシリンダーライナーからなるものとする複数のシリンダーライナー、
それぞれ対応する該シリンダーライナーの円筒状内腔に密閉される複数のピストン、
駆動軸上に偏心的に支持される中心体およびそれぞれ一端を該中心体に接続される接続杆からなる駆動システム、
対応する接続杆の前記中心体とは反対側の端部に接続されるとともに対応するシリンダーライナーの内壁に対し密閉される複数のピストンであって、駆動軸の動作の際の中心体の動作によって該ピストンが駆動軸の軸心からそれから最も離れた完全伸長位置へとシリンダーに沿って外側へ動かされるとともに、それから該ピストンを放射状に内側へ軸心に向かってそれに最も近い完全収縮位置へと引き戻されるものとするピストン、
個々のシリンダーライナーと結び付けられるとともに、ピストンが前記完全収縮位置へと収縮すると開き、ピストンがそこから伸長すると閉じる吸気バルブ、
個々のシリンダーライナーと結び付けられるとともに、シリンダーライナーを経て伸長する少なくとも１つの排出口およびシリンダーライナーの周囲に配設される弾性帯からなり、該帯はピストンの完全伸長位置への移動の際に排出口を経て該帯上に加えられる空気圧によってシリンダーライナーに対し弾性的に伸縮自在であるものとする排気バルブ、
軸心の周りに伸長する内部空洞を有するマニホルドであって、その中へシリンダーライナーが該内部空洞の内側の排気バルブの位置へと伸長し、それと結び付けられた排気バルブが開かれると該内部空洞をシリンダーライナーの円筒状内腔と連通するものとするマニホルドからなり、
前記マニホルドによって、前記電動モーター、前記複数のシリンダーライナーおよび前記駆動システムを剛性支持するとともに、
前記中心体を、前記駆動軸上に偏心的に支持されるクランクピン上に軸支し、
中心体を該クランクピンに定められる偏心軸について回動可能とし、
中心体は該偏心軸が通過する２つの反対側の端部、および偏心軸に関して等間隔の位置で該２つの端部の少なくとも一方を経て偏心軸に平行な方向で中心体へと伸長する周上の複数のキー溝を有するものとし、
個々のキー溝は中心体の周へ開くものとし、
複数のキー溝が１つ以外の全ての前記接続杆の端部を該１つ以外の全ての接続杆の中心体との接続が分離しないように軸支するとともに、
中心体と１つ以外の全ての接続杆それぞれとの間での限定された相対的回動を可能とするものとする、
往復エアコンプレッサー。
【請求項２】
個々の周上のキー溝は、前記中心体の周と直接交差する弓状壁部からなるとともに、
１８０度以上にわたって中心体の周において該弓状壁部の両端の間で開口部を形成し、
該開口部の幅は弓状壁部の直径より狭いものとする、
請求項１に記載の往復エアコンプレッサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンプレッサー、より詳細にはシリンダーおよびピストンによる往復運動のコンプレッサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
作動に圧縮空気の安定な供給源を要する空気工具の使用者は、通常、固定または少なくとも移動性を制限されるエアコンプレッサーに接続されるエアホースの長さによって、移動性を制限される。圧縮空気を蓄積する大型のタンク、該コンプレッサーを駆動するものであって、有害ガスを放出しうるとともに重量と寸法を増加させる燃料供給源を要する非電動モーター、またはＡＣコンセントのような源への接続を要する電動モーターにより、従来のエアコンプレッサーはしばしば移動性を制限される。
【０００３】
ニシカワ他の特許文献１および特許文献２、バウマンの特許文献３において、対向する組がそれぞれヨーク機構に連結され往復運動を駆動する放射配設往復圧縮機構が示されている。
【０００４】
特許文献４において、クランクケースの多角形状周壁に放射状に配されるシリンダーを有し前後長を抑えた往復エアコンプレッサーが示されている。このような放射状シリンダーに用いられる従来の連結ロッド装置では概して、ピンを用いて主連結ロッドを他の連結ロッドと軸支している。このようなピンは、小型の携帯装置での使用において縮小すると早く欠損しうるとともに、主連結ロッドと他の全ての連結ロッドとの連結の完了には優位な数の組み立て手順を含みうる。
【０００５】
上に列挙した従来のコンプレッサーの移動性制限を避けるために、小型のタンクを有するかタンクを持たない電池式携帯エアコンプレッサーが発展している。しかし、このような電池式コンプレッサーは概して、最適な作動には比較的多量の空気圧を比較的連続的に要する空気工具の動力として実用に充分な空気流を提供することができない。これらのコンプレッサーは概して、携帯性向上のためコンプレッサーを小さく維持するべく単一ピストン／シリンダー配置を特徴とする往復コンプレッサーである。
【０００６】
特許文献５で述べられる形式の２シリンダーコンプレッサーをベルト上に取り付け、空気工具へのコンプレッサーに接続されるホースにおいて圧縮空気を蓄積することを特徴とする電池式携帯コンプレッサーシステムが、特許文献６において示されている。
【０００７】
スペンタス（Ｓｐｅｎｔｚａｓ）の特許文献７において、図９の実施例においては電池で作動される２ピストン往復モーターコンプレッサーが示されている。
【０００８】
パットン他の特許文献８において、着脱式電池で動作可能な搭載単一ピストンコンプレッサー装置を有する携帯空気工具、および空気工具の動力として持ち運び可能な携帯単一ピストンコンプレッサー装置が示されている。
【０００９】
スズウラ他の特許文献９において、モーター、２部ハウジングに支持される動力伝達機構、および第二ハウジングの外面および第二ハウジングに取り付けられる第三ハウジングの内面によって定義されるエアタンクを有する携帯単一ピストンコンプレッサーが示されている。
【００１０】
ツァイの特許文献１０において、２つの室に分けられるナップザックを含み、その一方にＤＣモーター、エアシリンダー、エアストレージフラスコ、圧力スイッチおよびクイックコネクターを有するとともに、もう一方にコントロールボックスを有する携帯コンプレッサーシステムが示されている。
【００１１】
特許文献１１において、ピストンヘッドに設けられクランクケースの空気をシリンダーに導入する吸気口バルブを有するウォブル式ピストンを備える１つのシリンダーを有する小型コンプレッサーが示されている。
【００１２】
１つの現場で携帯電気工具および携帯コンプレッサーの動力による空気工具の両方を用いる作業者は、概して２つ以上の別個のバッテリーパックを持ち運ぶ必要がある。
【００１３】
特許文献１２において、複数の異なるＤＣ動力工具および器具を一度に動作するためのシステムが示されている。しかし、このようなシステムの、電気工具および空気工具の携帯コンプレッサーの両方の動力としての使用は、２つの個別の動力配送ライン、バッテリーパックからの電気工具またはコンプレッサーに接続される電気コードおよびコンプレッサーから空気工具へのエアホースの運転を含む。
【００１４】
従来のコンプレッサーはしばしば、一端に固定され屈曲可能でポートにおいてバルブの双方における圧力差に応じて開閉する金属またはガラス繊維の薄く柔軟なストリップを用いるリードバルブを用いる。これらのバルブはその動作による曲げ応力への連続した暴露によって、折れるかあるいは外れる場合がある。金属リードは、廃エネルギーと考えうる熱を保持するとともに、湿気への暴露の時間によって腐食しうる。
【００１５】
例えば油およびガスバルブからの製造を阻害する水分の取り出し等に用いられる従来のポンプは、かん水または硫黄や砂等の研磨粒子材料を含む他の液体への暴露下で連続的に運転すると、比較的急速に破損する。より詳細には、このような暴露の結果、このようなポンプのリードが摩耗または腐食する率が増加する。
【特許文献１】米国特許６６９２２３９号
【特許文献２】米国特許６５８９０２４号
【特許文献３】米国特許５０３００６５号
【特許文献４】日本特許抄録公報５９１９０４８６号
【特許文献５】米国特許４７１５７８７号
【特許文献６】国際特許ＷＯ０１／２９４２１号
【特許文献７】米国特許３９３１５５４号
【特許文献８】米国特許公報２００２／０１５８１０２号
【特許文献９】米国特許６０８９８３５号
【特許文献１０】米国特許公報２００５／０２１４１３６号
【特許文献１１】米国特許３９６１８６８号
【特許文献１２】米国特許５０９５２５９号
【発明の開示】
【００１６】
本発明の第一の側面により、
軸心について回転駆動される駆動軸を有する電動モーター、
それぞれがその中に円筒状の内腔を有するとともに軸心から放射状に伸長する複数のシリンダーライナーであって、該複数のシリンダーライナーは軸心の周りに間隔を置いて配置される少なくとも３つのシリンダーライナーからなるものとする複数のシリンダーライナー、
それぞれ対応する該シリンダーライナーの円筒状内腔に密閉される複数のピストン、
駆動軸上に偏心的に支持される中心体およびそれぞれ一端を該中心体に接続される接続杆からなる駆動システム、
対応する接続杆の前記中心体とは反対側の端部に接続されるとともに対応するシリンダーライナーの内壁に対し密閉される複数のピストンであって、駆動軸の動作の際の中心体の動作によって該ピストンが駆動軸の軸心からそれから最も離れた完全伸長位置へとシリンダーに沿って外側へ動かされるとともに、それから該ピストンを放射状に内側へ軸心に向かってそれに最も近い完全収縮位置へと引き戻されるものとするピストン、
個々のシリンダーライナーと結び付けられるとともに、ピストンが前記完全収縮位置へと収縮すると開き、ピストンがそこから伸長すると閉じる吸気バルブ、
個々のシリンダーライナーと結び付けられるとともに、シリンダーライナーを経て伸長する少なくとも１つの排出口およびシリンダーライナーの周囲に配設される弾性帯からなり、該帯はピストンの完全伸長位置への移動の際に排出口を経て該帯上に加えられる空気圧によってシリンダーライナーに対し弾性的に伸縮自在であるものとする排気バルブ、
軸心の周りに伸長する内部空洞を有するマニホルドであって、その中へシリンダーライナーが該内部空洞の内側の排気バルブの位置へと伸長し、それと結び付けられた排気バルブが開かれると該内部空洞をシリンダーライナーの円筒状内腔と連通するものとするマニホルドからなり、
前記マニホルドによって、前記電動モーター、前記複数のシリンダーライナーおよび前記駆動システムを剛性支持するとともに、
前記中心体を、前記駆動軸上に偏心的に支持されるクランクピン上に軸支し、中心体を該クランクピンに定められる偏心軸について回動可能とし、中心体は該偏心軸が通過する２つの反対側の端部、および偏心軸に関して等間隔の位置で該２つの端部の少なくとも一方を経て偏心軸に平行な方向で中心体へと伸長する周上の複数のキー溝を有するものとし、個々のキー溝は中心体の周へ開くものとし、複数のキー溝が１つ以外の全ての前記接続杆の端部を該１つ以外の全ての接続杆の中心体との接続が分離しないように軸支するとともに、中心体と１つ以外の全ての接続杆それぞれとの間での限定された相対的回動を可能とするものとする、往復エアコンプレッサーが提供される。
【００１７】
好ましくは、個々の周上のキー溝が、前記中心体の周と直接交差する弓状壁部からなるとともに、１８０度以上にわたって中心体の周において該弓状壁部の両端の間で開口部を形成し、該開口部の幅は弓状壁部の直径より狭いものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の第１実施例の携帯往復コンプレッサー１０の開放可能な側を示す斜視図であり、円筒状外壁１６に密閉的に締結される着脱可能なカバー１４からなるハウジング１２を特徴とする。図２は第１実施例の携帯往復コンプレッサー１０の反対側の駆動側を示す。円筒状外壁１６に囲まれる空間内においてそれによって定義される肩部上で、円形カバー１８を同心円状に配することでコンプレッサーハウジング１２の内部を封鎖し、円筒状外壁１６の内面と嵌合するとともにその端面２０により平面とする。クランク軸２４の駆動端２２は円筒状ハウジング１２内から第二カバー１８を経て軸方向に延伸し、図３に示す携帯電動モーター２６等の適当な駆動源に接続される。図４に示されるとともに該円筒状ハウジングから示唆されるように、第１実施例の往復コンプレッサーは放射型であり、クランク軸２４について間隔を置かれる複数のガスコンプレッサー２８を備え、それぞれがハウジング１２の中心軸に関して放射状に延伸し、円筒状外壁１６は該軸について延伸する。コンプレッサー１０の携帯性は、少なくとも部分的に、ハウジング１０がガスコンプレッサー２８を支持するだけでなくガスコンプレッサーに圧縮されるガスを収容する受け区画を定義するという事実によって確立される。該受け区画の形成において、ハウジングは個々のガスコンプレッサーからその内部空洞に圧縮空気を収集し、携帯コンプレッサーを用いる際に単一の出口から排出するマニホルドであるとみなされる。
【００１９】
ハウジング１２は、円筒状外壁１６の内側に同心的に配設される円筒状内壁３０を特徴とする。２つの壁の間の環状の空間により、その中にガスコンプレッサー２８が配設され２つの壁の間で放射状に延伸する受け区画が形成される。第１実施例において、複数のガスコンプレッサーは直径の反対側の組において配置されるとともにハウジング１２の中心軸について等間隔に配置される６つのコンプレッサーを含む。内壁３０内の空間によって、コンプレッサーの駆動システムの構成部品を収容するクランク軸区画が定義される。内壁３０は、それぞれが対応するガスコンプレッサー２８のシリンダーライナー３６の駆動端３４を受ける円形の貫通孔３２を特徴とする。駆動端３４と対向するシリンダーライナー３６のバルブ端３８は、内壁３０の対応する貫通孔３２と同軸になるように外壁１６に設けられる貫通孔４０内に受けられる。
【００２０】
図５にガスコンプレッサー２８の１つが分解状態で示される。従来の往復コンプレッサーのように、個々のガスコンプレッサー２８は、シリンダーライナー３６内に配設され密閉され、それに沿って移動しその中のガスを圧縮するピストン４２を特徴とする。連結ロッド４４は、貫通孔を有しピストン４２を経て直径方向に延伸するピンと協同することでピストンと連結ロッド４４をハウジングカバー１４・１８と平行な平面において旋回可能に連結するピストン端４６を特徴とする。連結ロッドおよびこの形式のピストン連結は当業者には既知である。ピストン端４６と対向する連結ロッド４４の駆動端は、同一の平面での旋回および後述する形式でのクランク軸との連結に適合している。シリンダーヘッド４８は締結具４９によって円筒状外壁１６の外面の扁平部５０へ取り付けられることに適合している。シリンダーヘッド４８は外壁１６の開口部４０内において、そこから外側への放射状の動作の遮断によってシリンダーライナー３６を保持する。シリンダーヘッド４８はまた、ピストン４２で圧縮される空気のハウジング１２外部からシリンダーライナー３６内への供給を制御する吸気バルブを設ける。該バルブの構造および作動については後述する。
【００２１】
図示しないＯリングをハウジング壁の開口部とそれぞれのシリンダーライナー３６の端部との間に放射状に配設し、密閉することで、ハウジング壁１６・３０の間に定義される受け区画内に収容されるガスが内壁３０内のクランク軸区画内またはハウジング１２周囲の外部環境へ漏出しないことを確実とする。このようなリングは購入可能であり、当業者には既知である。
【００２２】
図５および９に体部５４を有する主連結ロッド５２が示され、該体部５４から一体のロッドまたは軸部５７が放射状に、連結ロッド４４のピストン端と同じ構造を有するピストン端４６へと延伸し、それぞれのピストンへと連結される。主連結ロッド５２の体部５４は別の連結ロッド４４の取り付け部を設け、これにより主連結ロッド５２のクランク軸２４への連結によって全ての連結ロッド４４がピストン４２を作動するクランク軸に連結される。個々の連結ロッド４４の駆動端５６は体５４のそれぞれのキー溝に受けられるキーとして機能する。該キーおよびキー溝は平滑曲面に設けられ、連結ロッド４４が該キー溝の軸心について旋回することを可能とする。図９に示すように、体部５４には５つのキー溝が、別の円筒状体部５４の外周６０と重複する円筒状内腔５８の形態で設けられる。その結果は体部５４の周壁内の一連の弓状凹部であり、このそれぞれは１８０度より大きく延伸し、該凹部の先端部６２の間の直線距離が該内腔の直径より短くなる。個々の連結ロッドの駆動端５６は円筒状で、個々の凹部内へ持ち上げまたは下げられ適合しその中で軸支可能であるが、該凹部またはキー溝から先端部６２により定義される口を経て引き抜くには大きすぎる。該キー溝は体５４の中心軸に平行に延伸し、中央内腔６３は該軸に沿って体５４を経てその平行な頂部および底部に垂直に延伸する。先端部６２の間に開口する丸形キー溝５８内に受けられる個々の連結ロッドの丸端５６により、連結ロッドはその丸端５６について体５４およびその中の中央内腔６３の中心軸に垂直な平面上で旋回可能であり、該旋回は、連結ロッドの幹のその両端の間での一方の先端部６２との接触により方向を限定される。直径が弓状凹部５８および連結ロッド端部５６より小さい先端部６２の間の開口により、連結ロッド４４が旋回する平面に沿った凹部またはキー溝からの連結ロッドの離脱を防止する。キー溝からの離脱は連結ロッドの体５４の中心軸に平行な直線移動によってのみ許容される。
【００２３】
主連結ロッド５２により、個々の連結ロッド４４の相対的に小さい空間での小さいピン（ロッドとピストンの連結に用いられるものと同様の配置）を用いない必要な軸支連結が設けられ、これは破損およびその結果の連結ロッドの脱落を避けるための取り付け点での適正な強度を設けなくともよい。個々の連結ロッドの取り付け点は有意な幅または厚さの個体材料の部分の間に収容され、過失の可能性を低下させる。該主連結ロッドは、強健で小型の連結ロッドへの連結へのピン、ブッシュおよび／またはベアリングの使用を避けることで簡略化された構成である。連結ロッド４４と主連結ロッド５２との合わせ面は平滑かつ硬質として振動および摩耗を防止することが望ましい。硬化やピーニング等の既知の材料処理方法を用い、これらの連結の適当な特性を達成してもよい。円筒状内腔をピストンの主連結ロッドに最も近い面と重複させることで、ピストンをわたって延伸する弓状キー溝であってその中を連結ロッドの円筒ピストン丸端４６が摺動可能であるキー溝を、ピストンのシリンダーライナーへの取り付けの前に形成することによって、主連結ロッド５２と連結ロッド４４の間のものと同様の連結構造を、連結ロッド４４とピストン４２の間の連結に適用することを構想できる。
【００２４】
主連結ロッド５２の一方の端部をわたる中央内腔６３を経て延伸するクランクピン６４上に、主連結ロッド５２を軸支し、クランク軸ジャーナル６７のそれぞれの部分から延伸するそれぞれのクランクチーク６６へ強固に連結する。クランクチーク６６は、主連結ロッド５２を越えて延伸するクランクピン６４の端部を受ける受け孔６８を特徴とする。クランクチーク６６とクランクピン６４の相対回動は、例えば、図６に示す止めねじ７０によって、または図５に示すように協同するクランクピン６４および受け孔６８を同一の直線側形状および大きさに形成することによって、防止されうる。クランク軸２４は、回転軸を定義するとともにコンプレッサーハウジング１２から個々のカバーを経て延伸するクランク軸ジャーナル６７、クランク軸ジャーナル６７および回転軸からオフセットまたは延伸されるクランクピン６４、およびクランクピン６４の対向する端部をクランク軸ジャーナル６７に連結する２つのクランクチーク６６によって形成される。
【００２５】
図３に示すようにコンプレッサーハウジング１２から延伸するクランク軸２４の駆動端２２に操作可能に連結されるモーター２６により、クランク軸２４の回動によって主連結ロッド５２をクランク軸の回転軸について回動し、主連結ロッドをクランクピン６４に連結する。主連結ロッド５２のクランク軸区画内でのその環状経路に沿った移動によって、クランク軸２４の回動が連結ロッド４４によるシリンダーライナー２６内でのピストン４２の直線変位へと変換される。主連結ロッド５２が特定のガスコンプレッサー２８へそのクランク軸の回転軸についての回動の間に接近すると、ガスコンプレッサー２８のピストン４２は放射状に外側へハウジング１２の外壁１６へ向かって移動し最大変位する。主連結ロッド５２は移動を続け、結局ガスコンプレッサー２８を通過すると、ピストンは放射状に内側へハウジング１２の内壁３０へ向かって引き戻される。ピストン４２のこれらの外側および内側への変位はそれぞれコンプレッサーの圧縮および吸気工程に対応する。
【００２６】
前記のように、ハウジング１２は内壁３０と外壁１６の間の受け区画を定義し、ハウジング、シリンダーを運ぶ支持または基部、および単一の囲いの中の全てのシリンダーの圧縮ガスを収集するマニホルドを倍加することでコンプレッサーの小型性および携帯性に寄与する。ガスコンプレッサー２８は、この配置を利用する独自の排気バルブを特徴とする。従来のコンプレッサーにおいては、ガスコンプレッサーはそれ自体のフレームまたはハウジング上に支持され、圧縮ガスはガスコンプレッサーのシリンダーからハウジング外の受けタンクへと、個々のシリンダーヘッドの排気バルブおよび該排気バルブを受けタンクと接続するマニホルドを経て誘導される。本発明の第１実施例においては、外部タンクは除去され、シリンダーライナー３６からの圧縮ガスは独自の排気バルブ配置によってハウジング１２内の受け区画へと直接排気される。
【００２７】
従来の方式の排気圧縮ガスは、シリンダーヘッド４８内の排気バルブを経て、ある形式の追加のマニホルドまたは複数のシリンダーの分離チューブによってハウジング１２内の受け区画へと向けなおされるが、第１実施例の排気バルブは受け区画内のシリンダーライナー３６上に配設される。図７はシリンダーライナー３６のバルブ端３８付近の拡大図である。シリンダーライナー３６は外径が一定の円筒部７２を特徴とし、該円筒部はより大きい直径の端部７４へ、バルブおよびシリンダーの駆動端３８・３４へ向けて外側に開く。最もバルブ端３８に近い端部７４は独自の排気バルブを含む。排気バルブのポート７６は、端部７４においてシリンダーライナー３６の壁部を経て放射状に延伸するとともに、それについて円周状に間隔を置かれる。液状シリコンゴム（ＬＳＲ）の帯７８が端部７４について円周状に配設され、排気ポート７６を覆う。ＬＳＲ帯７８は既定の密度、弾性および大きさを有し、延伸しシリンダーライナー３６に接し、コンプレッサー１０が作動していない際およびガスコンプレッサー２８の吸気工程の間に排気ポート７６を密閉する。ガスコンプレッサー２８の圧縮工程の間に、シリンダーライナー３６の内側から排気ポート７６を経てより高い圧力に暴露される際に、帯７８はシリンダーライナー３６から放射状に外側に延伸し、ポート７６を露出させ、圧縮ガスのシリンダーライナー３６内からハウジングの受け区画への流出を許容する。それから帯７８は、圧縮ガスの受け区画への移動によるシリンダーライナー３６内の圧力の低下によって、排気ポート７６を覆う元の位置に戻る。排気ポート７６およびＬＳＲ帯７８は協同され、シリンダーライナー内部と受け区画との圧力差によって作動される排気バルブを形成する。圧縮工程において帯７８はシリンダーライナーについて開放位置へ伸長し、それからその他の際において弾性的に閉鎖位置へ戻り、シリンダーライナー内部と受け区画との間を密閉する。ＬＳＲの特性はこの出願において容易に適用されること、および圧縮に典型的に関連付けられる熱に耐える耐久性であることが知られている。しかし、同様の性質および挙動を示す他の弾性材料を排気バルブの帯７８の形成に用いうることは認識されるべきである。
【００２８】
従来の金属リード弁に対し、延伸可能で柔軟な帯は、熱を保持しないという有意な材料性質の相違において有利である。バルブの開放に必要なエネルギーの少なさは排熱の生成によって実質的に失われるので、これらの独自のバルブはコンプレッサーの効率の向上に寄与する。換言すれば、従来のリード弁配置よりも、バルブに付加されるエネルギーのより大きい部分が実際にその物理的運動に寄与し、圧縮空気から浪費されるエネルギーはより少なくなり、すなわち、本発明の独自のバルブの利用においては同じ開放圧力の従来のリード弁の利用よりも熱の生成は少なくなる。
【００２９】
従来の金属リード弁に対し、弾性で延伸可能で柔軟な帯はまた、湿気への露出で腐食せず、リードを開放または閉鎖するポートを適当にリードバルブが覆うことの不具合の原因になりうる同じ曲げの疲労を生じないという、他の利点を有する。ＬＳＲまたは類似の材料の使用によりコンプレッサーの寿命を延ばすとともにメンテナンス、修理およびオーバーホールの必要または頻度を減少させることができる。該独自のコンプレッサーバルブ構造により排熱を減少するだけでなく、液状シリコンラバーは比較的高い熱安定性を有し、つまりその材料性質はコンプレッサーの典型的な使用および保存において経験される温度範囲において比較的安定である。
【００３０】
第１実施例においては、排気バルブ帯７８が圧縮工程においてライナーについて延伸し排気ポート７６を開く際にシリンダーライナー３６の軸心に沿って置換されないことを、２つの予防措置により確実としている。第一に、シリンダーライナー３６の壁の外面は、バルブ端３８に最も近い端部７４について円周状に延伸する凹部８０、凹部８０の一方の側で効率的に作成されるフランジ８２を特徴とする。シリンダーライナー３６の壁を経て延伸する排気ポート７６は該凹部に沿って間隔を置かれ、帯７８は凹部に配置されこれらを覆う。フランジ８２は帯７８を凹部８０内に保持し、凹部８０の深さは、ピストンの圧縮工程において上昇する圧力に暴露される際に帯がそこから完全には離脱しない程度である。第二に、シリンダーライナー３６のバルブ端３８およびそれぞれの端部７４を受けるハウジング１２の外壁１６の開口部４０は、直径が端部７４よりわずかに大きく、シリンダーライナー３６と外壁１６との間に環状の空間を生成する。帯７８は圧縮工程において該環状の空間内へ延伸可能であるが、その延伸は開口部４０の周における外壁１６との接触によって限定される。これによって帯７８が端部７４のフランジ８２を覆い、シリンダーライナー３６に沿うポート被覆軸位置から置換される危険が防止されている。
【００３１】
第１実施例においては、同様の独自バルブ構造がシリンダーヘッド４８内の吸気バルブの形成に用いられる。図８Ａ乃至８Ｃに示すように、シリンダーヘッド４８は、外壁１６の外面のそれぞれの扁平部５０に対し面一に取り付けるための平板の形態のカバー部８４を特徴とする。カバー部８４の角部に締結孔８６が設けられ、外壁１６に嵌挿される締結具４９を受ける。吸気口８８はカバー部８４内へその外面９０から凹み、該カバー部の内面９２へ渡り、シリンダーヘッド４８がコンプレッサーハウジング１２に取り付けられる際にシリンダーライナー内へ突出する円筒部９４を形成する。吸気口８８の外側、すなわちシリンダーヘッドが取り付けられるコンプレッサーハウジングの外部から見える側を、ジェットエンジンの吸気口と同様に成形し、ファンネルと同様に、ハウジング１２から外側へ向かうトランペット状のフレアを形成する湾曲外縁８８Ａを有するものとし、また同心でありハウジング１２から外側へ先細りな、該フレア状表面に囲まれる吸込コーンまたはコーン中心８８Ｂを成形する。輪郭を成形された吸気口はそれを通過する空気の流れを加速し、シリンダーに供給される空気の体積を増加させる。吸気口の表面は研磨され、高度に平滑な仕上げとする。カバー部８４の内面９２から垂直に延伸する円筒部９４は、その壁部を経て放射状に延伸するとともにそれについて円周状に間隔を置かれる吸気ポート９６を特徴とし、シリンダーヘッド４８が取り付けられる際に吸気口８８とシリンダーライナー３６内部との間の通路を形成する。フランジ９８は円筒部９４のカバー部８４と対向する端部においてその外周に沿って放射状に外側へ延伸し、フランジ９８と内面９２との間に別の弾性帯７８を保持する溝部１００を生成する。弾性帯７８は排気バルブのそれと同様に機能するが、また未圧縮ガスをピストン４２での圧縮のためにシリンダーライナー３６へ導入する。
【００３２】
対応する連結ロッド４４のクランク軸区画及びその中に配設される駆動システムに最も近い完全収縮位置への動作によって、ピストン４２が放射状に内側へハウジング１２の内壁３０へ向けて収縮する吸気工程においては、シリンダーライナー３６内の圧力が減少する。ハウジング１２外の圧力がこのシリンダーライナー３６内の減少した圧力を上回るため、これによって帯７８がシリンダーヘッド４８の円筒部９４について伸長され、吸気ポート９６が露出しハウジング１２外部のガスがシリンダーライナー３６内へ流入し圧縮工程においてピストン４２で圧縮される。ガスがシリンダーライナー３６へ導入されると、周囲の環境とシリンダーライナー内部との圧力差は減少し、弾性帯７８がその伸長開放位置から吸気ポート９６を密閉する閉鎖位置へと弾性的に戻る。圧縮工程の間、ピストンはクランクシャフト区画から最も遠い完全伸長位置へ向けて移動するので、シリンダーライナー３６内の圧力の増加は排気バルブの帯の伸長による排気ポートの開放だけでなく吸気ポートを密閉する吸気バルブの保持にもはたらく。換言すれば、個々のガスコンプレッサーのシリンダーライナー内の増加した圧力は排気帯の延伸を促進するが吸気帯の延伸は妨害する。コンプレッサーの所望の圧力レベルに必要な機能を提供するために、帯の特性は慎重に選ばれる。
【００３３】
図４および５に示すように、ハウジング１２の内壁３０と外壁１６の間の受け区画内から周状のカバー１８を経て延伸しハウジング外側に支持される複数の構成部品と連通されるガス通路１０２が設けられる。図２に示すように、これらの構成部品は、オスまたはメス接続を有する排気ラインまたは空気配送ホースの接続のためのオスおよびメス接続継手１０４・１０５、受け区画またはマニホルド内の圧力の観測のための圧力計１０６、および受け区画の圧縮ガスを空にするための減圧バルブ１０８を含みうる。本発明のコンプレッサーには従来のコンプレッサーで用いられる他の構成部品を装備しうることは認識されるべきである。例えば、バッテリーとモーターの間に圧力スイッチを既知の方式で取り付けおよび配線し、受け区画またはマニホルド内で測定される圧力に応じてモーターを活性化および不活性化し、追加の圧縮空気が必要な場合に活性化し圧力が特定の値に達した際には不活性化することができる。該圧力スイッチを調節可能としてこの値を調節し、特定の適用での排気圧力を制御するものとしてもよい。着脱円形カバー１４・１８は、圧縮で生成される熱の放散を補助する冷却フィン１１０を特徴としうる。クランク軸２４の駆動端２２においてＤＣモーター２６と組み合わされたコンプレッサーが図３に示され、該ＤＣモーターは概略的に図示される充電式のバッテリーパック１１２を動力とする。第１実施例においては、モーター２６を約３０度傾斜させることで該モーターが円周蓋１８から延伸する高さを減少させ、そのためモーターからクランク軸へ動力を伝達するトランスミッション１１４が必要となっている。モーターは別の方向に取り付けてもよいことは認識されるべきである。第１実施例においては、クランク軸はハウジングから個々のカバーを経て外側に延伸し、駆動源が一方の端部に接続され第２コンプレッサーが他の端部に連結されることで、１つの駆動源による２つ以上のコンプレッサーが作動される。ハウジングから外側に延伸し駆動源と連結されるクランク軸の一方の端部のみでコンプレッサーを動作可能であることは認識されるべきである。
【００３４】
モーター２６に駆動されるクランク軸２４は、主連結ロッド５２をクランクピン６４によりクランク軸の回転軸について駆動する。この回転運動は連結ロッド４４（主連結ロッドから延伸するロッド部、または主連結ロッドを含む）によってシリンダーライナー３６内でのピストン４２の直線変位に変換される。結果、ガスコンプレッサー２８はそれぞれ回転軸について連続的方式で圧縮工程を開始し、圧縮ガスは受け区画へ順々に排出され、コンプレッサー１０から排出するための圧縮ガスの連続に近い供給が効果的になされる。同様の連続的方式において、ガスコンプレッサー２８の吸気工程はコンプレッサーについて連続的方式で順々に開始され、コンプレッサーハウジング外部からの連続に近い吸気が効果的になされ、受け区画が空になることが防止される。第１実施例のコンプレッサーは一段であり、個々のシリンダーライナー内の圧縮空気は、別のシリンダーライナーでさらに圧縮されるのではなく、受け区画に直接排出される。
【００３５】
駆動軸軸心の周りに間隔を置かれ放射状に配置される６つのガスコンプレッサーにより、１つのガスコンプレッサーのピストンが完全延伸位置に達しその圧縮工程を完了した際には、対向するガスコンプレッサーのピストンは吸気工程を完了し完全収縮位置に達している。このとき、残り４つのガスコンプレッサーのうち２つは圧縮工程にありそのピストンは完全延伸位置へ向けて移動しており、残り２つのガスコンプレッサーは吸気工程にありそのピストンは完全収縮位置へ向けて移動している。ガスコンプレッサーが駆動軸軸心の周りに均等に間隔を置かれていることにより、圧縮工程の完了からその次までのタイミングは駆動軸の一定の回転速度において一致することが確実となる。
【００３６】
図４乃至６に示すように、個々のクランクチーク６６はクランク軸ジャーナル６７を経て延伸し、クランク軸軸心について直径方向に主連結ロッド５２と対向して配置される半円状ローブの形態の一体のカウンターウェイト１１６が形成される。該カウンターウェイトは作動中の偏心回動および往復運動によるコンプレッサー１０の振動の最小化を補助する。閉鎖可能な容器１１８を該カウンターウェイト上に設け重量増加材料を収容し、その材料の加減によりカウンターウェイトの総重量を調節することで動的につりあいを取ることもできる。このような容器への接触は着脱式の蓋１４を用いて行なう。
【００３７】
コンプレッサーは油の潤滑ではなく、テフロン（登録商標）または他の適当な低摩擦材料のリング１２０を含み、該リングは個々のピストン４２の周について延伸しシリンダーライナー３６とピストンとの間の摩擦を減少させる。ピストンリングは従来の方式で用いられ、ピストンとシリンダーライナーとの間を密閉しガスコンプレッサーからクランク軸区画への空気の漏出を防止する。
【００３８】
第１実施例の動作するプロトタイプが製造され、特注の１：１駆動ラインおよびハウジングにより、２８Ｖリチウムイオンバッテリーを動力とする２８Ｖコードレス丸鋸からのモーターと組み合わされた。組み合わされた構成部品の重量は１２ポンド以下で用いる材料に依存し、該プロトタイプコンプレッサーは直径７インチで厚さ２・５インチである。取り付けたモーターの全体寸法は４×７×１４インチ以下である。該プロトタイプの２８ボルトＤＣモーターは４２００ｒｐｍにおいて４６５インチ／ポンドのトルクを生じ、６つのピストンは直径１インチでストロークは１〜１／４インチである。第１実施例のプロトタイプコンプレッサーの設計流量は７０ＰＳＩＧ排気において７ＣＦＭである。他の構成においてはモーターをコンプレッサーの上に直接配置し、角度をつけたラインによる伝達に対し直接駆動としている。
【００３９】
第１実施例のコンプレッサーは、持ち運びが容易で電線またはエアホースによる移動の限定を受けずに任意の数の空気工具の動力として用いられる小型システムの一部として設けることもできる。このようなシステムは以下のものを含みうる。
【００４０】
バックパック：作業者の背面に装着する軽量運搬ケース。該パックは、調節可能なパッド入りストラップ、取っ手、付属品のポケット、工具の運搬および接続のためのフックアップおよびループ、吸気および冷却空気孔を有しうる。
【００４１】
シャシー：コンプレッサーモーターおよび機器が取り付けられる軽量取り付け機構であり、それから該シャシー全体をバックパックに入れる。
【００４２】
コンプレッサーハウジング：コンプレッサーハウジングは、クランクケース（クランク軸区画）、クランク軸、連結ロッド、ピストン、シリンダーライナー、シリンダーヘッド、および排気ヘッダー（少なくとも１つの経路またはポートを有する円状カバーであり、それぞれ連結継手を備える）を含む一体のユニットである。コンプレッサーは単段空冷放射設計でシリンダーはバランスの取れた対向配置において互いに対向している。２つのコンプレッサーフレームは互いの背面を締結され、必要な空気の体積が増加する適用のためにたわみ継手を経て駆動される。
モーター：ＤＣ駆動モーターはコンプレッサーを直接、またはギアボックスを経て間接駆動するとともに、防振材によりシャシーに取り付けられる。
バッテリーパック：ＤＣモーターはシャシーに取り付けられるアダプター内に配置される。バッテリーは外部での充電のため着脱式とする。
圧力スイッチ：空気圧／電圧スイッチをシャシーに取り付け、適用のため排気圧を制御し調節可能とする。
電源スイッチ：バックパックの外側に配置されバッテリーをモーターから遮断し偶然の操作を防止するスイッチ。電源スイッチを入れると、排気圧の維持のために圧力スイッチがモーターを活性化する。
減圧バルブ：バックパックの外側に配置され、メンテナンスまたは輸送のためにコンプレッサーを減圧する手動バルブ。
圧力計：コンプレッサーの排気ヘッダーに取り付けられ現在の作動圧力を表示するとともに圧力スイッチを較正する圧力表示装置。
急速脱着：バックパックの外側に配置され空気工具ホースに接続される標準空気工具急速脱着。
【００４３】
第１実施例のコンプレッサーの効果により、充分な量の圧縮空気が急速に生産され、分離容積容器（タンク）は不要となる。大半の手持ち空気工具の操作に充分な圧縮空気が必要に応じて生産される。このコンプレッサーは効果的であるため、バッテリーモーターで駆動し有線動力コンプレッサーと同等の出力を達成する。バッテリー、モーターおよびコンプレッサーを組み合わせ、通常は固定コンプレッサーにより長いホースを経てのみ駆動される空気工具の操作に充分な圧縮空気とともに作業者が歩き回ることが可能な装着型パック内にまとめて配置するものである。
【００４４】
図１０乃至１２は第２実施例の携帯コンプレッサー２００を示し、該コンプレッサーは第１実施例の携帯コンプレッサーと、放射状に配置される６つのシリンダーライナー３６、およびクランクを経て主連結ロッド５２の回動を駆動することでシリンダーライナー内でのピストン４２の連続的圧縮工程を行ない圧縮空気を共通の受けに排出する同様の駆動システムを特徴とする点で類似している。しかし第２実施例のコンプレッサーいくつかの点で第１実施例のコンプレッサーと相違する。
【００４５】
図１０および１１に示すように、第２実施例のコンプレッサー２００は一体のハウジングを特徴とせず、代わりに２つの分割されたハウジングを含む。受けハウジング２０２はシリンダーライナー３６から圧縮ガスが排出されるマニホルドを定義するとともに、シリンダーライナー３６を中に入れて嵌合される下半分２０３および上半分２０４によって形成される。該半分を嵌合することで、受けハウジング２０２は環状に成形され中央開口部２０６を定義する。クランクハウジング２０８は受けハウジング２０２の中央開口部２０６内に配置され、同様に中央開口部を有する環状に成形され、その中に主連結ロッド５２およびクランクピンが配設される。シリンダーライナー３６は開口部２１０内に受けられ、環状のクランクハウジング２０８を経て周囲の受けハウジング２０２へ向けて放射状に延伸される。シリンダーライナー３６はクランクハウジング２０８へその開口部において密閉され、クランクハウジング２０８から放射状に外側へ周囲の受けハウジング２０２内へと突出する。
【００４６】
第１実施例のそれと異なり、第２実施例のコンプレッサー２００のシリンダーライナー３６は円筒部７２の対向端において直径が増加する外側へのフレア状にはなっていない。その代わり、個々のシリンダーライナー３６はクランクハウジング２０８の中央開口部に最も近いその駆動端３４から延伸するねじ部２１２を有し、クランクハウジング２０８を経てそれぞれの開口部２１０に設けられる対応するねじ部と密閉的に嵌合する。図１８および１９に示すように、シリンダーライナー３６はまた駆動端３４と反対側のバルブ端３８に向けても外側にフレア状ではないが、その外面の凹部８０両端に配設される１組のフランジ８２を特徴とする。フランジ８２のシリンダーライナーの駆動端３４から最も遠い一方はそのバルブ端３８を定義し、これは第２実施例のコンプレッサーにおいては閉じられている。凹部８０においてフランジ８２の間で複数の排気ポート７６が定義され、該ポートはシリンダーの中央前後軸について間隔を置かれるとともにシリンダーライナー３６を経て放射状に延伸され、その内部空洞または円筒内腔をその外部と連通している。柔軟材料の弾性帯７８がシリンダーライナー３６について円周凹部８０内で延伸され、第１実施例と同様の方式で排気ポート７６と協同し排気バルブを定義している。
【００４７】
第２実施例のコンプレッサー２００においては、排気バルブの凹部８０はフランジ８２の放射状最外範囲からシリンダーライナー３６の内部空洞へ向けて内側へ狭まる先細りのＶ字状であり、最善のものは図１９に示される。図２０Ａに示すように、柔軟弾性帯７８はその最外表面７８ａでの最大幅から最内表面７８ｂでの最小幅へと先細りになっている。溝部８０および弾性柔軟帯７８は、該帯がシリンダーライナー３６から排気ポート７６を経ての圧縮空気の力により放射状に外側に延伸されていない際には、同じ角度での先細りにより最適に接するとともに緊密に密閉される。
【００４８】
受けハウジング２０２の上半分２０４を除去することで下半分２０３の嵌合側または面２１４を示す第２実施例のコンプレッサー２００が図１０に示され、下半分２０３のみが図１３に示される。一連の締結孔２１６は嵌合面２１４から下半分２０３内へ延伸するとともにそれについて下半分外周２１８に隣接し間隔を置かれている。受けハウジング２０２の中央開口部２０６から完全に延伸する外部密閉溝部２２０は下半分外周２１８およびそれに隣接する締結孔２１６から放射状に内側に向けて間隔を置かれ、該溝内にＯリング状の密閉が配置され、受けハウジングの両半分が嵌合される際に上半分２０４の嵌合面に対し密閉する。
【００４９】
溝部２２２は外部密閉２２０から放射状に内側へ、受けハウジング下半分２０３の嵌合面からその内部へと凹むとともに、中央開口部２０６の全周にわたって延伸する。それが延伸する中央開口部２０６とは異なり、溝部２２２は中央開口部２０６の周を延伸する前後経路を有し、六角形の輪郭の外縁２２２ａが溝部の丸角２２２ｂおよび６つの直線片２２２ｃを定義し、個々の直線片はそれぞれ１つのシリンダーライナーの前後軸に垂直に延伸する。これらの６つの直線片２２３の中点において溝部２２２の凹部２２４は下半分２０３の嵌合面２１４からその内部へと溝部２２２の残りよりもさらに下方へ延伸する。溝部２２２は個々の凹部２２４において、その両側の間で２つのフランジ８２を個々のシリンダーライナー３６のバルブ端３８において受けるのに充分な幅があり、排気バルブの弾性帯を収容するバルブシート溝８０が形成される。溝部２２２の凹部２２４間の幅はより狭く、フランジ８２は凹部２２４においてのみ適当に着座する。溝部２２２の個々の凹部２２４は垂直方向において中央開口部２０６周囲の該溝の前後経路に沿って弓状であり、円筒部７２から放射状に外側へ突出するシリンダーライナー３６の丸フランジ８２が静止可能な丸型クレイドルまたはシートが形成される。個々の凹部２２４において溝部２２２の放射状内側の下半分嵌合面２１４の内部２２６は同様に、しかしより小さい直径において、垂直方向において弓状に凹んでおり、フランジ付きバルブ端３８から受けハウジング２０２の中央開口部２０６内へ突出するそれぞれのシリンダーライナー３６の円筒部７２をシートまたはクレイドルに着座する。それぞれのシリンダーライナーの円筒部を支持するこのようなシートまたはクレイドルの１つが図１３において符号２２７で示される。
【００５０】
嵌合面２１４の内部２２６において中央開口部２０６の全周にわたって延伸する内部密閉溝部２２８は、溝部２２２の放射状内側、および中央開口部２０６、溝部２２２、外部密閉溝部２２０および外周２１８の同心である。シリンダーライナー３６の間において、内部密閉溝部２２８は嵌合面２１４の内部２２６の弓状凹部におけるその位置に関して放射状に外側へ配設され、該位置において溝部２２８は下向きにシリンダーの下方へ潜り、シートまたはクレイドル２２７を形成する。中央開口部２０６について内部密閉溝部２２８のより外側に配設された部分２３０において間隔を置かれる第２の組の締結孔２３２は、外側部２３０と受けハウジングの下半分２０３の内周２３４との間に配置されるとともに嵌合面２１４の内部２２６から下半分へと延伸する。
【００５１】
図１４において受けハウジング２０２の上半分２０４の、下半分２０３との組み立て前の状態を示す。密閉溝を主な例外として、受けハウジングの上半分２０４は下半分と略同一の構造を有する。上半分２０４は、概して六角形状で丸角の中央開口部２０６について同心に延伸する内部２２６’および外部２３６’に分割される嵌合面２１４’を有する。溝部２２２’は、弓状の凹部２２４’を有し、該凹部は溝部の丸角の間に配設される直線片の中心に配設され、下半分２０３の凹部２２４と位置を揃えられる。受けハウジング２０２の２つの半分を互いに対面させると、嵌合面２１４・２１４’の外部２３６・２３６’は外部密閉溝部２２０内に注入された密閉材によって互いに密閉され、内部２２６・２２６’はシリンダーライナー２６の間で内部密閉溝部２２８の外側配設部２３０においてそこに注入された密閉材によって互いに密閉される。受けハウジング２０２の下半分２０３の内部密閉溝部２２８に配設される密閉材はまた、個々のクレイドルまたはシート２２７に沿った該密閉材と個々のシリンダーライナー３６の円筒部７２の下半分との嵌合によって、下半分２０３と個々のシリンダーライナー３６とを密閉する。
【００５２】
受けハウジングの２つの半分の間、および下半分２０３とシリンダーライナー３６との間の密閉が下半分２０３の密閉溝部において設けられるので、上半分２０４にはそれ自体とシリンダーライナー３６との間の密閉のみを設ければよい。６つのシリンダー密閉溝部２３８が受けハウジング２０２の上半分２０４に設けられ、それぞれ対応するクレイドル２２７’に沿って延伸し、該クレイドルは嵌合面２１４’の内部２２６’内に垂直に配設された弓状凹部により形成される。弓状シートまたはクレイドル２２７’と嵌合面２１４’の内部２２６’の近接する平坦片との間に定義される縁部２４０をわずかに通過する端部において、個々のシリンダー密閉溝部２３８は延伸し、両半分がその間のシリンダーライナー３６とともに組み立てられる際に受けハウジング２０２とシリンダーシートまたはクレイドル２２７・２２７’のシリンダーとの間に段差が生じないことを確実としている。個々のシリンダー密閉溝部２３８には密閉材が注入される。
【００５３】
第２実施例のコンプレッサー２００の組み立てのため、シリンダーライナー３６は図１０に示すようにクランクハウジング２０８の外周に設けられるねじ開口に螺挿される。ピストンにはそれぞれ連結ロッドが取り付けられてシリンダーライナー内に取り付けられ、従連結ロッド４４は主連結ロッド５２に取り付けられる。第１実施例に開示されるように従連結ロッドは主連結ロッドの符号５４の体と一体ではないがそれに軸支され、幹または軸５７は体５４と一体であり単一の残りの連結ロッドの一部である。主連結ロッド５２の体５４と略等しい外径を有する円盤状のカバー２４２が頂部に設けられ、主連結ロッド５２が軸支される部分を経て延伸するクランクピン６４の頭部に保持される。主連結ロッド体５４の下方でそれを通過するクランクピンはクランクチーク６６、およびモーター２６の駆動軸に連結されるクランク軸６７を有する一体カウンターウェイト１１６に螺挿され、該モーターは第２実施例においてはクランクハウジング２０８の底部に固定される円盤状パンケーキまたはトルクモーターであり、コンプレッサー２００の寸法の小型化を補助する。
【００５４】
組み立てられるクランクハウジング２０８、ガスコンプレッサーおよび駆動システムにおいて、クランクハウジング２０８および取り付けられるモーター２６は中央開口部２０６内へ降ろし、嵌合面２１４の内部２２６内の弓状凹部により定義されるクレイドル２２７内においてシリンダーライナー３６の円筒部７２に着座するとともに、溝部２２２の凹部２２４内でシリンダーライナー３６のフランジ８２に着座する。この部分集成体は最善には図１０に示され、ここで受けハウジングの上半分２０４はまだ取り付けられていない。該集成体を完成するため、上半分２０４を下半分２０３の上に降ろし、２つの半分２０３・２０４の略六角形状の外周壁２１８・２１８’は容易な視覚的整列が可能であり、対向する両半分のシリンダークレイドル２２７・２２７’はシリンダーライナー３６の上方および下方に整列される。受けハウジング２０２の上半分２０４の締結孔２１６’・２３２’は貫通穴であり、下半分２０３の締結孔２１６・２３２はねじ付き止まり穴である。上半分の締結孔２１６’・２３２’は下半分の締結孔２１６・２３２と整列され、ねじ付き締結具２４４が下半分２０３内へ入り固定され、受けハウジングの２つの半分がその間のシリンダーライナー３６とともに締結される。
【００５５】
図１１Ａおよび１１Ｂに示すように、略同一の構造を有する受けハウジング２０２の２つの半分２０３・２０４において、２つの半分の溝部２２２・２２２’は該半分の嵌合面について対称であり、中央開口部２０６の全周にわたって延伸する密閉された経路２４６を形成し、その中に個々のシリンダーライナー３６のバルブ端３８が配設される。下半分２０３の外側密閉溝部２２０に配設される密閉材により嵌合面２１４・２１４’の外部２３６・２３６’の間の、その外側の経路２４６全周にわたる気密密閉がなされる。下半分２０３の内側密閉溝部２２８に配設される密閉材により内側密閉溝部の外側配設部２３０に沿って両半分の間、シリンダークレイドル２２７の嵌合面の内部２２６の弓状凹部に沿ったシリンダーライナー３６の間および下半分と個々のシリンダーライナー３６との間の密閉がなされる。上半分２０４のシリンダー密閉溝部２３８に刃移設される密閉材により、上半分２０４と個々のシリンダーライナー３６との間に気密密閉を設けることで経路２４６の密閉が完了する。
【００５６】
経路２４６は、個々のおよび全てのシリンダーライナー３６について延伸しそのバルブ端を密閉する受け、コレクターまたはマニホルドを形成し、該バルブ端は個々のシリンダーにおいて、シリンダーライナー３６を経てそのフランジ８２の間で放射状に延伸する排気ポート７６、およびシリンダーライナー３６についてフランジ８２の間で延伸する弾性帯７８により形成される排気バルブを含む。下半分２０３の溝部２２２の丸角２２２ｂのうち３つにおいて、下半分２０３を経て環状受け廃人具１０２の延伸軸に平行に延伸するガス経路１０２を設ける。これらの経路に定義される内腔は下半分２０３の嵌合面２１４と対向する外面２４８を通過する。第１実施例のコンプレッサーのように、これらの経路にはねじ部が設けられ連結継手により圧力計、減圧バルブまたは圧力スイッチと密閉的に連結される。
【００５７】
第１実施例のコンプレッサーと比較すると、受けハウジング１０２は、個々のシリンダーから収集され共通の出口、例えばそれぞれ１つのガス経路１０２を連結し空気配送ホースを経て空気工具に連結するためのオスまたはメス連結継手、から排出される圧縮空気のための、より有意に小さいマニホルドまたは受けを設ける。個々のシリンダーライナー１つのみの排気バルブを含む比較的小さい断面積の経路の定義により、圧縮空気を受ける空間の体積は減少される。受けの体積の最小化の維持が望ましく、それにより、コンプレッサーが圧縮空気の受けを満たすためよりも圧縮空気の実際の必要または要求に応じるために動作される空気の即時応答がより多くなる。放射状配置で駆動軸軸心について間隔を置かれる６つのシリンダーを設け、コンプレッサーの周りでピストンが連続的にその最大変位に達し迅速な周期で順々に圧縮工程を完了するものとすることで、従来の空気工具の連続的な作動に充分な圧縮空気を、外部空気タンク無しで最小限の脈動で提供することができる。
【００５８】
図１５乃至１８に示すように、第２実施例のコンプレッサー２００は、第１実施例のコンプレッサーとは異なる吸気配置を特徴とする。シリンダーライナーのバルブ端に取り付けられ密閉するシリンダーヘッドに設けられる吸気バルブではなく、第２実施例はピストン４２上に形成される吸気バルブを特徴とする。ピストン４２の外周を定義する円筒状の環状壁部２５３にわたって直径方向に延伸する中央スパン２５２と対向する側のピストン４２を経て、２つの吸気ポート２５０は放射状に延伸する。個々の吸気ポートは、直径がピストンよりわずかに小さいいくらか半円状の断面形状を有し、中央スパンを２つのポートの間に残したまま、ピストンの断面積の有意な部分を取り上げる。ピストンの端部と対向する面２５４は個々の吸気ポート２５０を囲み、該面から連結ロッド４４が突出し主連結ロッド５２と連結されるとともに、該面は環状壁部２５３および中央スパン２５２のそれぞれの端部に定義される。ピストン４２の面２５４内のＯリング溝部２５６は吸気ポート２５０双方の周囲に延伸し従来のＯリングを受け、吸気ポート２５０が閉じた際に適当に密閉する。ＬＳＲ等の柔軟弾性材料のフラップ２５８は円盤２６０を定義するように成形され、該円盤は、円盤の表面上に形成され直線状ストリップ２６３に沿う等しい長さの３つの円筒状突起２６２を有し、該突起は直径方向に横切って延伸し円盤の表面から垂直に遠ざかって該ストリップから突出する。直線状ストリップ２６３の対向する両側において、２つの薄い金属板２６４がフラップ円盤２６０のストリップが形成される表面に結合される。個々の板２６４はフラップ円盤２６０のそれが結合される部分と同様に成形され、該板の弓状縁部はフラップ円盤２６０の周と略面一となる。突起２６２はストリップ２６３から突出し３つの対応する止まり穴２６６と嵌合するのに充分な長さを有し、該止まり穴はピストン４２の中央スパン２５２内へその面２５４から、直径方向のスパン２５２に沿って間隔を置かれる位置において同一の中心で突起として間隔を集中して延伸する。
【００５９】
直線状ストリップ２６３、および柔軟フラップ２５８の円盤２６０のそれに沿ってストリップ２６３が延伸する直径延伸部分は、突起２６２と止まり穴２６６との嵌合によってピストン面２５４に関して略固定位置に保持されるフラップ２５８の固定部２６８を定義する。固定部の個々の側の円盤２６０の残りは、そこから左右方向に延伸する円盤２６０の可動部２７０を定義するとともに、固定部と可動部との境界に沿った、換言すれば直線状ストリップ２６３と該ストリップが形成される円盤面との間の縁部２７２に沿った柔軟円盤２６０の曲げによって固定部に関して軸運動において可動である。止まり穴２６６内に受けられる突起２６２により、可動部２７０は固定部２６８に関して、これらの部が同一平面上、換言すれば固定部２６８とともに平坦な柔軟円盤２６０を形成する閉鎖位置から、ピストン面２５４から遠ざかって固定部２６８の平面の外部へ突出する開放位置へと移動可能である。閉鎖位置においては、円盤の個々の可動部２７０に固定された板２６４は、半円状ポート２５０の弓状部に沿ってＯリング溝部２５６に配設されるＯリング密閉材２５６ａに対し面一になりこれを覆いまたは閉鎖する。開放位置においては、板２６４は少なくとも部分的にこの密閉材２５６ａとの面一接触から持ち上げられポートを開放または暴露し、空気流の通過を可能とする。
【００６０】
最善には図１５ａに示すように、直線状ストリップ２６３の突起２６２がそこから延伸する中央部２６３ａと、厚みが薄く個々の金属板２６４と等しいより短い端部２６３ｂとの間に段差を設ける。使用のための定位置のフラップにより、中央部２６３ａはピストンの中央スパン２５２に対しその全長にわたって中央スパン２５２の一方の端部での環状Ｏリング溝部２５６の内周からＯリング溝部２５６の内周の直径方向反対側の点まで面一である。ストリップ２６３の中央部２６３ａと端部２６３ｂとの厚みの差は、Ｏリング溝部２５６内に受けられるＯリング密閉材２５６ａがピストン面２５４から直角に突出する距離と等しい。金属板２６４と同様に、フラップがポートを閉鎖する際に、ストリップの端部２６３ｂはＯリング溝部２５６からピストン面２５４を経て突出するＯリング密閉材２５６ａと面一となる。中央スパン２５２の全長にわたって、ストリップ２６３の中央部２６３ａの端部はＯリング密閉材２５６ａの内周と当接する。ストリップ２６３の段差端部は２つの板の間でＯリング溝部２５６からＯリング密閉材２５６ａを閉鎖し、フラップの可動部が閉鎖位置で両ポート２５０を密閉する際にピストン面の周囲の環状密閉を完了する。開放位置においては、一体突起２６２とピストンとの固定された嵌合のために、ストリップ２６３の段差端部はＯリング密閉材と嵌合したままであるが、金属板２６４はＯリングから持ち上げられ空気の吸気ポートの通過を許容する。
【００６１】
図示される実施例においては、円盤２６０、ストリップ２６３および突起２６２はピストン上に成型可能な一体のユニットである。例えば、２つの一時的延伸直線状障壁をピストンの中央スパン２５２にわたってそれぞれ対向する面上に配置し、それぞれのＯリング溝部２５６内に配設されるＯリング密閉材２５６ａへの高さは等しいものとし、Ｏリング密閉材に定義される円の平行な弦を形成するものとしてもよい。個々の金属板２６４を該障壁の頂部および中央スパンのそれぞれの側のＯリングシートの弓状部に配することができる。Ｏリング装着位置および板を型内に配置し、ＬＳＲをピストンおよび板の上の該型に注型または射出する。中央スパン２５２に沿う障壁の間の領域に入ったＬＳＲはストリップ２６３を形成し、該障壁はＬＳＲが板の下に流出しポートに入ることを防止する。障壁の間の領域から下に、中央スパン５２５の止まり穴２６６へ流れたＬＳＲは突起を形成し、該穴はそれぞれねじ山を設け、ＬＳＲが乾燥した際に個々の突起と穴２６６のねじ山との干渉によって直線的な引き込みが防止されフラップがピストンに固定される。換言すれば、個々の穴または内腔２６６内のねじ山がフラップの個々の突起２６２の周へ突出するかえしとして機能する。複数の突起とねじ穴の組み合わせにより、突起の回転によるそれぞれの穴または内腔からの脱落が防止される。障壁の間の領域でストリップ上に形成される薄層は円盤２６０を定義する。２つのポートについて延伸されるＯリングの代わりに該ポートの周囲に別個の密閉溝を形成することで、ＬＳＲのポートへの漏出がそのための成型の際の一時的な手段を用いずに防止され、ピストン上でのフラップの成型の簡便性が向上しうる。
【００６２】
あるいは、フラップ２５８を２段階の成型手順でピストン上に形成および取り付けてもよい。該手順において円盤２６０およびストリップ２６３は、使用時の閉鎖位置（形成されるストリップ２６３に対応する距離によって互いに間隔を置かれたその直線側が同一平面上）において型の中で互いに保持される２つの金属板２６４上に形成する。板の間を流されるＬＳＲがストリップ２６３を形成するとともに、板の表面に流されるＬＳＲが該ストリップと一体なその頂部の円盤を形成するように、該型は成形される。該型はその中のストリップ形成部について間隔を置かれる３つの突起を特徴とし、これによってストリップおよびそれと一体の円盤について間隔を置かれる３つの貫通孔が製造される。円盤およびストリップを金属板上にこのように形成してから、第２段階において、これらの構成部品をピストン上に固定することで、円盤およびストリップ構造内の３つの孔を、ピストンの中央スパン２５２内の止まり穴２６６および既にピストンに取り付けられているＯリング密閉上を面一とする金属板２６４に対し整列させる。それからＬＳＲをピストン内の止まり穴２６６内へ、ストリップ内の対応する孔を経て注型または射出し、該ＬＳＲを乾燥させて前記のものと同様のピストンとの連通を形成するとともに既に形成されているＬＳＲ円盤およびストリップを結合させる。
【００６３】
突起２６２を用いてフラップをピストンに固定する代わりに、ねじ付き締結具を円盤２６０を通過させてピストン内のねじ山と嵌合するものとしてもよい。材料の金属ストリップを円盤のピストンと反対の側へ適用し、金属ストリップおよび柔軟フラップを経て締結具を通過させ、円盤上に加わる圧力を固定部に沿って締結具の頭部により分配し、それを定常に維持することを補助する。
【００６４】
ピストン４２上に形成される吸気バルブにより、第１実施例のように空気がコンプレッサーの外周に配設されるシリンダーヘッドを経てシリンダーライナー３６へ導入さることはなく、代わりに環状クランクハウジング２０８に囲まれる空洞空間を経てシリンダーライナー３６へ導入される。この空洞空間または環状クランクハウジング２０８中央のクランク室は底部をモーター２６により閉鎖されるので、この空間の上端部は少なくとも部分的に開放され環状クランクハウジング壁部の開口２１０を経てのシリンダーライナー３６への空気の導入を許容する必要がある。よって、クランクハウジング２０８と嵌合可能でその頂面２７６に最も近い蓋２７４は貫通した開口部２７８を有し、駆動システムの構成部品を含む環状クランクハウジング２０８に定義される空洞空間またはクランク室への空気の流入を可能としている。該蓋は４つのタブ２８０を有する円盤状であり、該タブは該蓋から放射状に外側へ突出するとともに該蓋の周について均等に間隔を置かれる。４つの対応する切欠き２８２がクランクハウジング２０８の内周へ放射状に延伸するとともにそれぞれ側面から下方へ頂面２７６に平行に延伸するスロットを有し、蓋がクランク室内へのわずかな下降により停止するとタブ２８０が面２７６において開口する欠き２８２に入り、蓋２７４はその軸について回動可能でタブ２８０を該スロット内へ摺動および嵌合させる。これによって、蓋の手動解錠回転によりタブ２８０をクランクハウジング２０８の頂面２７６において開口する欠き２８２へ戻すことなく蓋２７４のクランクハウジング２０８から上方へ直線的に引き込まれることを防止する。
【００６５】
シリンダーライナー３６内のピストン４２と該シリンダーライナーのバルブ端３８との間の圧力がピストン４２のクランクハウジング２０８へ向けて後退する吸気ストロークの間に減少する際に、コンプレッサー２００外部の気圧は結局それより高くなる。吸気ポート５０は、シリンダーライナー３６、開口部２１０、クランク室および蓋２７４の開口部２７８に定義されるクランク室入口を経てコンプレッサー２００周囲の外気と流体的に連通されるので、この圧力増加によって柔軟フラップの可動部２７０およびそれに結合される金属板２６４が開放位置へ付勢され、吸気ポート２５０が露出し空気のシリンダーライナー３６内のピストン４２と該シリンダーライナーのバルブ端３８との間への流入が許容され、該空気が後の圧縮工程においてピストン４２に圧縮される。空気が吸気ポート２５０を経てシリンダーライナー３６端部に流入するため、周囲の環境とシリンダーライナー３６内部との圧力差は減少し、それによって弾性フラップの可動部２７０が曲げられた開放位置から固定部２６８と同一平面上の閉鎖位置へ弾性的に戻り、吸気ポート５０が閉鎖される。
【００６６】
第２実施例のコンプレッサーの吸気ポート５０の、第１実施例のそれに比して大きい断面積により、吸気の体積が増加する。典型的な空気工具の使用に関する比較的低い圧力において、大きいポートおよびＬＳＲフラップは有意な体積の圧縮空気を複数のシリンダーから比較的迅速に、比較的小さい熱保持で生産し、空気工具の急速な反復動作の動力に充分な圧力を生成する。これらの特異なバルブを従来のリードバルブのポートの大きさの達成可能な圧縮に関する限定の克服に用いうること、およびより高圧の適用への利用の可能性を持ちうることが考えられる。固定部から延伸するとともに取り付けられる金属板を運搬し対応するポートを覆う可動部を有する柔軟弾性フラップの使用は、全ての屈曲および屈折を金属板ではなくＬＳＲまたは他の適当な材料で行なうため、疲労し適当な着座または嵌合を失敗しうる金属またはガラス繊維リード弁に比して早期の失敗の見込みが減少する。柔軟フラップより剛直性が優位に高い金属板はそれぞれ一貫して平坦な表面に設けられ、Ｏリングによって密閉し、フラップの固定部と可動部との間の境界への屈曲および屈折を限定することで、それについての望ましい旋回状運動のみを許容する。第２実施例の排気バルブの柔軟弾性ＬＳＲ帯および第１実施例のバルブ組と同様に、第２実施例の吸気バルブのＬＳＲフラップも従来の熱保持リードバルブに比して廃熱を減少させるとともに、応力による破損への耐性を向上させる。
【００６７】
単一のポートの一方の側の周辺の表面に固定される固定部および１つのみの対応する可動部を有するフラップは同様にはたらくこと、およびこの形式のバルブは吸気バルブでの特異的使用に制限されないとともにピストン取り付けバルブ形式に制限されないことは認識されるべきである。ＬＳＲ以外の柔軟材料用いても同様の利点を得られること、および前記板はバルブフラップの可動部に要求されるよりもはるかに高い剛直性を有するものであれば金属以外の材料から作成してもよいということもまた認識されるべきである。第２実施例のコンプレッサーにおいて、図１７に示すように中央スパン２５２は面２５４から部分的にのみピストンの長さに沿って環状ピストン壁部２５３の内径全体にわたり、これによって環２５３内側の連結ロッド４４のピン係止のための室が設けられる。密閉リング溝部２９０およびライダーバンド溝部が環状ピストン壁部２５３の外面に設けられそれについて周状に延伸し、シリンダーライナー３６のバルブ端３８最も近接した面２５４に最も近くそれぞれのピストンのロッド端２９４と反対側の振動低減テフロンピストンリング等の密閉リングおよびライダーバンドを支持する。第１実施例のコンプレッサーと同様に、第２実施例のコンプレッサー２００は、充電式バッテリーとともに使用者が背負うバックパックに取り付けうる。コンプレッサー２００は、当業者には既知の電力供給配線、モーターおよび圧力スイッチとともに脱着可能に直接取り付けられるバッテリーを有する構成に適用しうることは認識されるべきである。小型ユニットに設けられるモーターおよびバッテリーパック、特に比較的薄く平坦なパンケーキまたはトルクモーターを含むコンプレッサーにより、フルサイズのパックを使用者が容易に運ぶ必要は無い。例えば、コンプレッサーは使用者の腰または脚に装着するための締結可能なストラップを備えうる。バッグまたは他の閉じられた容器で運ぶ際は、メッシュまたは他の有孔の材料を用いることでコンプレッサーへの空気の定常供給の妨害を削減できる。バッテリーパックはコンプレッサーと、このようなメッシュの袋または容器に設けられる開口を経て接続することで、容器から装置全体を取り出すことなく容易かつ迅速に充電式バッテリーを交換することができる。
【００６８】
図２１乃至２３に第３実施例のコンプレッサー３００が示され、該コンプレッサーは、先の２つの実施例と同様に、中心軸についてそれに垂直な共通平面内で放射状に配置されるとともに個々のガスコンプレッサーシリンダーの圧縮空気を受け共通出口から排出する受けまたはマニホルドを有する複数の往復ガスコンプレッサーを特徴とする。第３実施例のコンプレッサーはその構造、および３つのシリンダーしか持たない点において有意に異なる。しかし、個々の実施例のシリンダーの数を変更しうることは当業者に認識できるであろう。
【００６９】
第３実施例のコンプレッサー３００の基部３０２は、該基部３０２の中心軸について均等に間隔を置かれるとともに該軸に関して放射状に延伸する３つのガスコンプレッサー２８を支持する。基部３０２は同一で平坦で平行な対向する２つの面３０４・３０６を有する固体材料のブロックであり、該面は面３０４・３０６に垂直な体３０２の一定の厚さを定義する周を有し、該厚さは同一の面３０４・３０６の幅より有意に小さい。体３０２の周は、該体が変則六角形体の外観を有するように成形され、該六角形は３つの同じ長さの長辺および３つの同じ長さの短辺を有するとともに該短辺および長辺は該六角形の周に沿って交互に配置され、該長辺はそれぞれ体の中心へ向き対向面３０４・３０６に沿った均等な凹部を有する。図２４Ａの平面図に見られるように、体３０２の凹部を有する個々の長辺３０８は３つの直線切片、最も長い中央切片３０８ａおよび該中央切片両端の２つのより短い端切片３０８ｂからなる。個々の長辺３０８の中央切片３０８ａは長辺３０８に近接する２つの短辺３１０の隣接する端部３１０ａから延伸する想像線と平行である。同一の長辺３０８の端切片３０８ｂは中央切片３０８ａから斜めに外側へ延伸し、同一の近接する短辺３１０の端部３１０ａに直角に接する。
【００７０】
図２１および２２に示すように、個々のシリンダーライナー３６は体３０２の頂面３０４に取り付けられ体３０２の個々の短辺３１０から放射状に外側へ中心から遠ざかって突出する。第３実施例のコンプレッサーにおいては、シリンダーライナー３６は標準的な従来の形式で中空の円筒体を有し、それぞれ対向する両端において開口し全長にわたって前後軸のまわりに連続である。図２３および２５に示すように、個々のシリンダーライナー３６のシリンダー台３１２は、体３０２の頂面３０４の上に面一に取り付けられる板状矩形基部３１４および基部３１４から垂直に突出する環状部３１６を含む直角ブラケット構造を有する。円筒状突起３１８は、基部３１４からその環状部３１６が突出する端部と環状部３１６の突起と反対の端部との間で垂直に設けられる。突起３１８は対応する止まり穴３１９内側に接し、該止まり穴は体３０２内部へその頂面２０４へ対応する短辺３１０から放射状に内側へ垂直に延伸し、シリンダー台３１２の基部３１４は突起３１８から短辺３１０に向かって延伸し環状部３１６を支持する。突起３１８は中空で、その内腔３２０は基部３１４を経て延伸し、突起３１８はその両端において開口している。突起３１８の個々の側において、締結具スロット３２２が基部３１４内に形成され環状部３１６が対向端部から突出する端部へと延伸する。スロット３２２は基部３１４を通過しその底面に達するが、基部３１４の頂面３２４の下の深さにおいて、スロット３２２はその内部に突出する一定の幅の連続フランジ３２５により狭まるとともに短くなる。換言すれば、該スロットは大きい寸法の第１セットから基部３１４の頂面３２４から対向する底面へ向けて移動する小さい寸法の第２セットへ段差を有する。１組の間隔を置いて離れたねじ付き止まり穴３２６は止まり穴３１９の個々の側においてから体３０２内へ頂面３０４から垂直に延伸し、突起が止まり穴３１９内へ降下する際に対応する１つの締結具スロット３２２に対し整列される。２つのねじ付き締結具３２８は個々のスロット３２２を通過し対応する組の締結具穴３２６に挿入され、締結具頭部とスロット３２２内へ突入する基部３１４のフランジ２３５との嵌合によってシリンダー台３１２を体３０２の頂面３０４へ固定する。
【００７１】
シリンダー台３１２の環状部３１６は、垂直な軸心について延伸する円状中央開口部３３０を有する。基部３１４のスロット３２２と同様に、環状部３１６の中央開口部３３０は、基部３１４が突出する環状部３１６の内面３３４と対向する外面３３２の大きい直径から内面３３４の小さい直径へと段差を有する。シリンダー台３１２の外面側から見ると、これによって、開口部３３０内へ突入する環状フランジが、シリンダーライナー３６がシリンダー台３１２の外面側から開口部３３０へ入る際にシリンダーライナー３６の環状端面３３６の一方が当接する外面３３２から生成される。ピストン４２はシリンダーライナー３６の内腔または空洞に密閉的に挿入され、連結ロッド４４のピストン端４６はそれにピンで固定されシリンダー台１２の環状部３１６を経てシリンダーライナー３６外部へと突出する。
【００７２】
シリンダーヘッド３３８はシリンダーライナー３６のシリンダー台１２と対向する端部に接し該端部を閉鎖する。シリンダーヘッド３３８はシリンダー受け開口部３５２に平行かつ該開口部について間隔を置かれ延伸する３つの締結具孔３５０を有し、シリンダー台３１２の環状部３１６を経て延伸されその中央開口部３３０に平行かつ該開口部について間隔を置かれる３つの締結具受け孔３５４に対応する。３つの締結具３５６はシリンダーヘッド３３８内の孔３５０を通過するとともにシリンダー台３１２の孔３５４内へ延伸し嵌合し、シリンダーヘッドと台の間のシリンダーライナー３３６を固定する。シリンダーヘッド３３８の吸気バルブ３３８ａおよび排気バルブ３３８ｂは当業者には既知である従来のボールチェックバルブであり、従来のエアコンプレッサーと同様に、シリンダーライナーのシリンダーヘッドとピストンとの間の部分とこの空間の外側の空気との圧力差に応じて開閉する。
【００７３】
図２３に示されるように、従動ギア３５８は円筒状突起３６０を有し、該突起は該ギアの頂面３６２から垂直に突出し、連結ロッド４４の駆動端５６からその長さ方向に直角に延伸する内腔３６４内に接することで、連結ロッド４４を従動ギア３５８に軸的に連結する。ピン３６８は従動ギア３５８の円状の中央貫通孔３７０へその下側から突入する。ピン３６８はまたシリンダー台３１２の基部３１４および突起３１８を通過する内腔３２０に同心的に受けられ、従動ギア３５８をシリンダー台３１２へ回動可能に取り付ける。従動ギア３５８を適応させるために、基部３１４の頂面３２４において環状部３１６の内面３３４の中央区画は内腔３２０と同心の弓状凹部３７２を有するものとする。
【００７４】
図２３および２６に示されるように、第３実施例のコンプレッサー３００のモーター台３７４は環状中央開口部３７８を有する円状板３７６、および開口部３７８について均等に間隔を置かれるとともに板３７６を経て延伸する４つの締結具孔３８０からなる。モーター２６は、それぞれ駆動軸が回動のため通過して突出する２つの端面を有する円筒状ハウジング３８２を含む。モーター２６は降下されその下端３８４が円状板３７６上に着座し、駆動軸の下端３８６は下方へ円状板３７６の中央開口部３７８を経て突出する。４つの締結具３８７は円状板３７６の下方から締結具孔３８０を通過しモーター２６の下端３８６と嵌合する。３つの脚部３８８は円状板３７６上のその周について均等に間隔を置かれた点へ固定され、それぞれ円状板の中央開口部の中心軸と平行に下方へ突出する突出部３８９、および該突出部の下端に固定され垂直に交差して延伸する基部３９０を有する。個々の脚部３８８の基部３９０は、対応する１つの長辺３０８の中央切片３０８ａに沿って隣接して基部３０２の頂面３０４の上に面一に着座し、これによって基部３９０の横方向について間隔を置かれる１組の貫通孔３９２が、基部３０２内へその頂面３０４から垂直に延伸する対応する止まり穴３９４と整列される。締結具３９６は個々の脚部３８８の基部の孔３９２を通過して基部３０２の止まり穴３９４と嵌合する。そして、モーター台３７４およびその円状板３７６に固定されるモーター２６は基部３０２に固定される。ファンブレードユニット３９５はモーターハウジング３８２から上方へ突出する駆動軸の頂端と結合され、モーター２６の動作の間の冷却のための空気循環を向上する。
【００７５】
駆動ギア３９６はモーター２６の駆動軸の下端３８６に固定されるとともに体３０２の中心でその頂面３０４上方の３つの従動ギア３５８の間に配置され、従動ギア３５８と噛合する。モーターが充電式バッテリー等の電力供給との接続によりエネルギーを与えられる際のモーター２６の駆動軸による駆動ギア３９６の従動回動によって、従動ギア３５８はそのピン３６８の軸心について回動される。それぞれのピン３６８の軸心についての従動ギア３５８上の突起３６０の旋回は、突起３６０およびピストン４２にその端部を軸的に連結される連結ロッドにより、それぞれのシリンダーライナー３６内でのピストン４２の往復運動を駆動し、吸気および圧縮工程が行なわれる。駆動ギア３９６との嵌合の前に、従動ギア３５８はそれぞれの軸心について相対的に配置され、１つのピストンでの圧縮工程の完了と別のピストンでの圧縮工程の完了とのタイミングの一致を確実とすることで、モーター２６の動作の間の圧縮を完了し駆動ギアの回動に影響する。
【００７６】
図２４Ｂに示すように、基部３０２はシリンダーライナー、シリンダーヘッド、ピストンおよびこれらを動作する駆動システムによって定義されるガス圧縮を行なうだけでなく、一連の交差内腔によって定義される内部空洞を有することで全てのシリンダーライナーで圧縮された空気を収集し共通の出口から選択的に排出するマニホルドを設ける。個々の受け内腔４００は体３０２の頂面３０４および底面３０６に平行でその間の該体の対応する短辺３１０内へ延伸する。個々の受け内腔の、体の周の対応する短辺３１０における開口端４０２へ対応する９０度継手４０４のねじ端部４０４ａが螺挿される。９０度継手４０４の有刺端４０４ｂはその上に密着するゴムチューブ４０６を有する。直線刺継手４０７はチューブ４０６の反対側の端部と密閉的に嵌合するとともに、排気バルブ３３８ｂと連通する基部３０２の同一の短辺３１０から突出するシリンダーのシリンダーヘッド３３８と密閉的に結合する。これにより、コンプレッサーの個々の排気バルブはシリンダー内で圧縮されたガスを対応する受け内腔４００へ排出する。
【００７７】
図２４Ｂに示すように、受け内腔４００は互いに交差しない。代わりに、一組の３つの追加の内腔４０８が設けられ、それぞれ基部３０２の対応する１つの長辺３０８の中央切片３０８ａから頂面３０４および底面３０６に平行にその間で延伸し、体３０２の中央で交差する。個々の受けおよび追加の内腔はそれぞれがそこから延伸する辺または辺切片に対し垂直である。基部３０２の頂面３０４からの止まり穴３１９を避けるために、受け内腔４００はそれぞれその端部３１０ａに最も近い短辺３１０内へと延伸し、隣接する長辺３０８から同一の隣接する長辺３０８と体３０２の中央との間で中央へ延伸する追加の内腔４０８と交差する。対応する追加の内腔４０８へと開口する個々の受け内腔４００および体３０２の中央で交差する追加の内腔４０８により、流体的に連結された内腔が体の内部空洞を定義する。
【００７８】
体の周の長辺３０８の中央切片３０８ａにおける個々の追加の内腔４０８の開口端４１０は対応する１つの接続継手１０５と螺着され排気配送ホース、体３０２の内部空洞内で検出される圧力に基づいてモーター２６を動作させる圧力スイッチ４１２、および追加の内腔４０８の一方の開口部４１０を閉鎖するプラグ４１４と連結される。プラグ４１４の使用により所望された際に別の構成部品を連結することができる。プラグの除去により、望ましくは基部に圧力計を装備するか、または追加の接続継手を設ける。例えば、図２１および２３に示されるメス接続継手である接続継手１０５とともに、望ましくはプラグ４１４を取り除いてオス接続継手を取り付け、コンプレッサー３００に接続されるホースの形式に応じて２つの接続継手から選択することが可能となる。
【００７９】
交差する内腔４００・４０８により形成される体３０２の内部空洞はマニホルドを定義し、該マニホルドは、シリンダーライナー３６から受け内腔４００の開口端４０２に接続されるホースを経て圧縮された空気を収集するとともに、該空気を追加の内腔４０８の開口端４１０の１つへと誘導し、共通の出口を経て空気装置との接続に用いられる圧縮空気配送ホースへと排出する。最初の２つの実施例のように、定義されるマニホルドはまた複数のシリンダーを運搬または支持することを特徴とする。示される３シリンダーの実施例は、第１および第２実施例に示される６シリンダー配置のようなより多くのシリンダーの配置よりも少ない空気的適用に用いることができる。あるいは、より大きいマニホルドを定義する基部を設けより多くのガスコンプレッサーを提供してもよい。
【００８０】
駆動軸の軸心について間隔を置かれる３つのガスコンプレッサーにおいて、１つのガスコンプレッサーのピストンが最大延伸位置に達し圧縮工程を完了すると、残り２つのガスコンプレッサーの一方は圧縮工程中でピストンは最大延伸位置に向けて移動中であり、もう一方のガスコンプレッサーは吸気工程中でピストンは最大収縮位置に向けて移動中である。
【００８１】
前記の３つの実施例それぞれは、共通平面内で駆動軸について放射状に配置される２つ以上のガスコンプレッサーを有することでユニットの高さまたは厚さを抑えたコンプレッサーを提供する。従来の携帯コンプレッサーに対し、個々の携帯ユニットの小型性はシリンダーを支持するとともに圧縮されたガスを個々のシリンダーから同一の共通受け空間へ収集するマニホルドとして機能する剛直な基部またはハウジングによって向上される。前記のコンプレッサーの実施例に適した材料は当業者には認識されるものであり、プラスチックまたはアルミニウム等の軽量な金属により全体の重量が低下されコンプレッサーの携帯性に寄与する。第１および第２実施例のコンプレッサーの第３実施例との比較によって示されるように、この携帯性は、マニホルド自体の中に部分的に配設されるシリンダーライナーを有すること、またはここで開示される有利で特異なコンプレッサーバルブの使用には全く依存しないが、これらの特徴は有意に小型で実質的に囲まれ保護されるユニットに寄与する。
【００８２】
当業者には認識されるように、前記の実施例のコンプレッサーのいずれにおいても、コンプレッサーの排気ポートまたは出口に取り付ける組込み調整バルブを追加的に含むことでコンプレッサーに連結されるエアホースで配送されるガスの圧力を制御することができる。
【００８３】
図２７において、第１または第２実施例のコンプレッサー１０・２００の主連結ロッド５２、従連結ロッド４４およびピストン４２と置き換え可能な、別の連結ロッドおよびピストン構造５００が示される。構造５００は円盤状の一体中央体５０２を有する単一一体ユニットであり、該体は円形の頂面５０４・底面５０６および体５０２の連続的な高さまたは厚さを定義する周壁５０８を有する。中央内腔５１０は体５０２の全体にわたってその頂面５０４・底面５０６に垂直に延伸し、これにより構造５００はコンプレッサーの駆動システムのクランクピン上にクランクピンの回動中心であるクランク軸の軸心について軸支可能である。６つの連結ロッド５１２は、体５０２の周壁５０８からそれに沿って均等に間隔を置かれた点において放射状に外側に延伸し、それぞれ対応するピストン５１４を中央体の周と反対側の端部で支持する。個々の連結ロッド５１２は中央剛直部５１９の両端の、体５０２の周壁５０８およびピストン５１４の最も体５０２に近い面５２０に接続される柔軟部５１８を特徴とする。該柔軟部は、連結ロッド５１２と体５０２およびピストン５１４のそれぞれとの間で中央体５０２の駆動軸の軸心についての軌道運動をシリンダーライナー内でのピストンの往復直線運動へと変換するのに必要な旋回運動を可能とする。換言すれば、中央体５０２の内腔５１０の中心軸に対し直角な平面に沿う、つまり中心軸に対し垂直な連結ロッド５１２は、体５０２に関する旋回運動およびピストン５１４に関する旋回運動が可能である。成型されたプラスチックによる単一一体片により、連結ロッドおよびピストン構造５００は第１および第２実施例のコンプレッサーの対応する構造に関する片の数を有意に減少させる。これによって組み立てる必要がある部品の総数およびコンプレッサーの製造に必要な組み立て時間が減少する。
【００８４】
連結ロッドおよびピストン構造５００のピストン５１４は、連結ロッドとの連結と反対側の面が一体である第一実施例のピストンのような非ポート型、あるいは第２実施例のように吸気バルブを含むポート型でありうることは認識されるべきである。個々の連結ロッド５１２を１つのみのピストン５１４および体５０２と一体とすることにより、駆動システムに用いられる片の数も同様に減少されることもまた認識されるべきである。例えば、中央体５０２および連結ロッド５１２を、第１または第２実施例のように連結ロッド５１２の中央体５０２と反対側の端部を別体のピストンへピン止めする単一一体プラスチックユニットに成型することで、組み立てられる駆動システム構成部品の数はまだ減少されるであろう。別の例として、個々の連結ロッドをそれぞれに対応するピストンと一体に成型し、連結ロッドのピストンと反対側の端部を別体の中央体へピンまたはキー溝によって連結することもできる。
【００８５】
図２８において、第２実施例のコンプレッサー２００のピストンおよび吸気バルブと置き換えうる別のバルブ装備ピストン構造６００が示される。図２８と８Ｃとの比較で見られるように、ピストン構造６００の吸気バルブは第１実施例のコンプレッサーの個々のシリンダーヘッドに形成される吸気バルブと同様である。ピストン６００は、連結ロッド６０８が後方に延伸する駆動端面６０６および該駆動端面と対向するバルブ端面６１０を有する円柱状の基部６０４を定義する一体のピストン体６０２、バルブ端面６１０から駆動端面６０６に対し逆方向に突出し基部６０４の外周６１４と面一の環状壁６１２、および環状壁６１２を囲むとともにそれと同心の空洞空間６１８内でバルブ端面６１０の中央から突出する円筒状突出部６１６を特徴とする。複数の吸気ポート６２０は円筒状突出部６１６を経て放射状に延伸するとともに、基部６０４内へその駆動端面６０６から斜めに穿設される経路６２２と連通し、駆動端面６０６の放射状に外側の中央に配置される凹部はピストン６００と連結ロッド６０８とのピン止め連結部を適応させる。経路６２２は突出部６１６の放射中心へ向けて収束するとともにそれへ延伸し吸気ポート６２０と連通される。ピストンの周を部分的に定義する環状壁６１２の外面の溝部に着座しピストン６００と該ピストンが中に配設されるピストンとの間を密閉嵌合する密閉リング６２４により、流体的に連結される通路６２４および吸気ポート６２０が、ピストンとシリンダーライナーとの密閉嵌合の両側を流体的に連通する。
【００８６】
第１実施例の吸気バルブや第１・第２実施例の排気バルブに用いられるものと同様の柔軟弾性帯７８が突出部６１６について配設され、ピストンの吸気工程において、シリンダーライナー外部の周囲空気の圧力が内部より、弾性帯が突出部６１６について延伸し吸気ポート６２０を露出させるとともに周囲空気のシリンダーライナー外部から経路６２４への、駆動端面６０６から吸気ポート６２０を経てピストンと排気バルブに閉じられるシリンダーライナー端部との間に囲まれた領域への流入を許容するのに充分なまでに上回るまで、吸気ポート６２０上を緊密に密閉する。周囲空気の流入によりこの領域内の圧力が増加することで、弾性帯は結局突出部６１６の周りを締めて吸気ポート６２０を再び閉鎖する。圧縮工程においては、シリンダーライナー内の圧力の増加は吸気バルブの弾性帯７８を吸気ポート６２０の密閉位置に保持することにのみはたらく。
【００８７】
シリンダー体基部６０４のバルブ端面６１０とは反対側の突出部６１６の端部に配設されるフランジ６２６は、突出部６１６からその周の周りに放射状に外側に突出し、フランジ６２６とバルブ端面６１０との間で突出部６１６の周りに延伸し弾性帯７８をその取り付けられる突出部６１６についての位置に保持するシートまたは溝部を定義する。フランジ６２６は弾性帯７８が軸方向に突出部６１６に沿って移動することを妨害し、該帯が弾性的に突出部の周りを締める際に再び吸気ポート６２０を覆うように位置することを確実とする。
【００８８】
第１実施例のコンプレッサー１０を改良し、シリンダーヘッド４８を取り除くとともにハウジングの外壁１６に定義されるコンプレッサー外周がシリンダーライナー３６について閉鎖されるものとし、第２実施例のコンプレッサー２００の吸気バルブを取り付けられるピストンまたはピストン構造６００を代わりに用いることができることは認識されるべきである。これはもちろん、例えばモーター２６が取り付けられる蓋またはカバー１６と対向する蓋またはカバー１４を経て延伸することによって、少なくとも１つの開口を設けコンプレッサー周囲の環境をハウジング１２の内壁３０に囲まれるクランク室と連通することを要する。
【００８９】
前記の実施例はそれぞれエアコンプレッサーに関するものであるが、特異で有利な特徴はガスコンプレッサーの文脈においてのみでなく、流体を少ししか、または全く圧縮しない流体の低圧領域から高圧領域への運搬に用いられる往復ポンプの文脈においても有用でありうることは認識されるべきである。例えば、より小型のピストン式複式シリンダー往復ポンプにシリンダーを有するだけでなくマニホルドを定義する基部またはフレームを有する、またはシリンダーを部分的にマニホルド内に配設するアイデアを用いて製造しうる。前記コンプレッサーの特異なバルブ配置はポンプにおいても同様の利点を提供するであろう。上で開示したコンプレッサーを水中ポンプとして用いることもでき、コンプレッサーの周辺空気の吸気口は水中におけるポンプの周りの流体の吸入口と類似している。あるいは、該ユニットを流体的に密閉的に流体供給源と接続し吸気ポートと連通してもよい。
【００９０】
例えば、第１および第２実施例のコンプレッサーと類似した構造のポンプを、ガス井の水のくみ出しまたは地下貯水池へのガスの圧送に用いうる。このようなポンプの構成部品はアルミニウムまたは他の金属ではなく不活性エポキシを用いて製造することで流体または溶体との接触の際の反応の可能性を妨害がすることでき、またＬＳＲのバルブによって摩擦材を含む流体への暴露に対する耐性を向上できる。ポンプの比較的高い効率のためバッテリーまたは光電池を動力とすることが可能で、よって電力供給の無い領域での使用が可能となる。例えば、該ポンプは電力伝達ラインの無い遠隔井場で用いることができ、このような長距離電力伝達システムの設置に関連する高いコストおよび環境への打撃が回避または遅延される。一例として、井からの水の除去に単一ユニットで設けられることよりもポンプ能力が要求される場合、第１または第２実施例のコンプレッサーと類似したハウジングを有する一連のポンプをそれらを通過して延伸する単一の駆動軸に取り付けるとともに、１つのポンプの排出導管を次のポンプの吸入口に接続する。これらのポンプを駆動軸上で井の中へ降下し、流体を一連のポンプを順々に経て上方へ、結局は地表へ排出する。このようなポンプで用いられるピストンの密閉リングにはポリエーテルケトンを、その既知の高い化学的耐性に基づいて用い、ポンプの寿命を向上することができる。
【００９１】
図２９において、前記第２実施例のコンプレッサーと類似のコンプレッサー７０２を特徴とする携帯コンプレッサー装置７００が示される。コンプレッサー７０２は、運搬ハンドルを定義する環状断面の中空円筒チューブ７０４の一方の端部に取り付けられ、該チューブのもう一方の端部に充電式バッテリーパック７０６が取り付けられる。環状断面の円筒状ハウジング７１２内にモーターが含まれ、該ハウジングはチューブ７０４に平行にその下で延伸するとともに両端をバッテリーパック７０６およびコンプレッサー７０２に動作的に接続される。バッテリーの充電またはモーターの従来のＡＣ電気ソケットによる動作が必要な場合は、パワーアダプターまたは充電器７１４をバッテリーパック７０６へ取り外し可能に取り付けるとともに電気的に連結することができる。装置７００は小型で、手での持ち運びが容易であるとともに、構成部品の相対的配置によりバランスがとられている。
【００９２】
図２９および３０に示すように、コンプレッサー７０２は第２実施例のコンプレッサーに対し、３つのみのシリンダーライナー３６を有するとともに異なる外周形状を有する点で相違している。受けハウジング７１６は、図３１の想像線７２２で分割される２つの部分、主底部７１８および頂部突出部７２０（ここで、頂部および底部という語は参照する図面に示される位置および方向に関する）を有するとみなすことができる。この３シリンダー配置により、受けハウジング７１６の主部は六辺形状であり、等しい長さの辺を有し正六角形状に近いが辺が一部湾曲し角が丸められている第２実施例のコンプレッサーの受けハウジング２０２とは異なるとともに、第３実施例のコンプレッサー３００のマニホルド定義基部３０２の周形状に類似しており、しかしシリンダーが配設される短辺から長辺が内側に凹んではいない。コンプレッサー７０２の受けハウジング７１６の主部７６８は六辺の周形状を有し、等しい長さの３つの長辺および等しい長さの３つの短辺が周について交互に配置され、交差し角を定義する２つの辺の間の直線によりその個々の角を切除する三角形で形成されるかのようである。受けハウジングの中央開口部内に配設され主部７１６の内周壁７２６に定義されるクランクハウジング７２４について３つのシリンダーライナー３６は均等に間隔を置いて配置され、クランクハウジング７２４から受けハウジング７１６内へ、主部７１６の個々の外周短辺へ向けて突入する。第２実施例のように、経路状のマニホルドは受けハウジング７１６内で中央開口部の周りに延伸するとともにシリンダーライナー３６の周りでそのバルブ端において密閉され、圧縮空気が個々のシリンダーライナーからその中に密閉されるピストンの吸気工程において排出される受け空間を定義する。
【００９３】
受けハウジング７１６の突出部７２０は矩形であり、図３１の想像線７２２において主部７１８の平坦頂部から上方へ垂直に延伸する。第２実施例と同様の方式によって図２９の線７３２で示される密閉配置において直面して組み合わされる受けハウジング７１６の２つの半分７２８・７３０のそれぞれは一体であり、つまり個々の半分の主部および突出部は単一片の材料によって定義される。図３１Ａに示すように、空洞円筒直線経路７３３は突出部７１８内へ垂直に上方へその中心軸に沿って延伸し、２つの部の間で想像線７２２に垂直な方向の主部７１８内の経路を定義する。第２実施例の環状マニホルド定義経路と同様に、コンプレッサー７０２の直線経路および環状経路はそれぞれ受けハウジング７１６の２つの半分７２８・７３０の溝部または凹部を協同して形成される。環状および直線円筒状経路の交差により、環状経路の周りに配設される外側密閉は閉じた環を形成せず、代わりに環状経路の周りで直線経路の隣接する一方の側から他の側まで機能するとともに直線経路の両側に沿って受けハウジング７１６の頂面７３４へ向けて上方に延伸し直線円筒状経路７３３の上限の周りで閉鎖する。
【００９４】
図３１Ａに示すように、円筒状内腔７３５は突出部７２０において円筒状経路７３３を経て、受けハウジングを経て半分７２８の外側の組み合わされない面から半分７３０の外側の組み合わされない面へ、すなわちコンプレッサーのハンドル側からハンドル７０４の反対側へ垂直に延伸する。受けハウジング７１６の主部７１８内の環状マニホルド定義経路から延伸する円筒状経路７３３は円筒状内腔７３５との交差で終わり、受けハウジングの頂部突出部の頂面７３４と主部７１８の平行な想像上の頂面７２２との間のＴ字状接合部７３７を形成する。内腔７３５は第１および第２実施例のコンプレッサーのガス経路と最も厳密に対応し、受けハウジングの内部空洞に定義されるマニホルドまたは受けからの出口を形成するが、ハウジングの両半分を経て延伸する点で異なる。ハンドル７０４およびモーターハウジング７１２と対向するコンプレッサーの受けハウジング７１６の外側半分７２８の外面７３６において、内腔７３５にねじ山が設けられ従来のメスクイックコネクト継手１０５を受けるとともに密閉的に嵌合し、一方の端部に対応するオス半分を備えるエアホースとの接続を可能とする。ハンドル７０４およびモーターハウジング７１２に最も近い受けハウジング７１６の内側半分７３０の内面７３８において、内腔７３５にねじ山が設けられ空洞円筒状運搬ハンドル７０４の対応するねじ端部を受けるとともに密閉的に嵌合する。この配置により、ハンドル７０４の内部空洞は、コンプレッサー７０２の動作の間にシリンダーライナー３６からの圧縮ガスを受けるマニホルドまたは受けと、交差する円筒状経路７３３および内腔７３５を経て流体的に連通される。
【００９５】
空洞円筒状運搬ハンドル７０４のコンプレッサー７０２と反対側の端部は支持板７４１内の適当な大きさの孔を通過し、閉じられた別のコントロールボックス７４０の内部空洞と連通するねじ付き内腔７３９と螺着される。よって、コントロールボックス７４０の内部空洞は、ハンドル７０４の内部空洞、内腔７３５、受けハウジング７１６の突出部７２０内の円筒状経路７３３、および受けハウジング７１６の主部７１８内の円筒状経路と流体的に連通される。これらの相互接続される領域により、コンプレッサー７０２の動作の間に圧縮ガスを受けるとともにメスエアホースクイックコネクト継手１０５における単一の出口または排出口を備えるための単一の囲いが定義される。図示しない圧力スイッチがコントロールボックス７４０の内部空洞内に取り付けられ、その頂面７４４に取り付けられるオン／オフスイッチ７４２と配線される。
【００９６】
支持板７４１はコンプレッサー７０２の受けハウジング７１６と類似でわずかに小さい形状を有し、ハンドル７０４が通過する支持板７４１の孔は受けハウジング７１６の突出部７２０に対応する該板の一部に配置される。ねじ付き締結具７４１ａは板７４１の側部を経て、コントロールボックスのハンドルが延伸する面のねじ付き受け７４０ａと嵌合する。板７４１の受けハウジングの主部と対応する部分は、該板の取り付け部からコントロールボックス７４０へと下方に突出し、モーターハウジング７１２を支持する。コントロールボックス７４０下方で充電式バッテリーパック７０６がコントロールボックス７４０およびモーターハウジング７１２と取り外し可能に連結され、オン／オフスイッチ７４２およびコントロールボックス７４０内の圧力スイッチを経てハウジング７１２内のモーターを当業者に既知の回路構成で電気的に接続する。
【００９７】
オン／オフスイッチ７４２をオンにすると、コントロールボックス７４０内の圧力スイッチに測定される圧力が既定の限界より低い場合にはバッテリーパック７０６がハウジング７１２内のモーターと電気的に接続される。ハンドル７０４と平行にモーターを囲む円筒状のハウジング７１２から延伸する駆動軸は、クランクハウジング７２４の中央開口部へ同心に突入しコンプレッサー７０２のクランク軸と連結され、モーターによってクランク軸の回動が駆動されコンプレッサーが動作する。空気的に駆動される装置をコンプレッサー７０２の外面７３６において第２の円筒状経路７３５に定義される出口へ、メスクイックコネクト継手１０５と連結されたエアホースを経て流体的に接続し、携帯コンプレッサー装置７００から提供される圧縮空気によって動作させることができる。
【００９８】
図２９乃至３１に示される携帯コンプレッサー装置７００の実施例において、コントロールボックス７４０はコンプレッサー７０２の突出部７２０と同じ大きさおよび形状を有するとともに、バッテリーパック７０６はコンプレッサー７０２の主部７１８と同じ大きさおよび形状を有する。組み立ての際、コントロールボックスは六辺のバッテリーパックの短辺に定義されるバッテリーパック７０６の平頂面７４６上に配置される。ねじ山を設けられ中空円筒状ハンドル７０４の外側のねじ付き端部と対応するモーターハウジング７１２およびコントロールボックス７４０と嵌合されるバッテリーパック７０６により、連結されるバッテリーパック７０６およびコントロールボックスは等しい大きさおよび形状のコンプレッサー７０２と同様に配位され、バランスが取られいくらか対称な外観となる。バッテリーパック７０６およびコントロールボックス７４０の組み合わされた重量をコンプレッサー７０２の重量と近くすることで、モーターハウジング７１２内の重量分布に依存してシリンダーの中央平面をわたる重量分布のバランスにより寄与することができる。
【００９９】
図３０において、着脱式バッテリーパック７０６を取り除いた携帯コンプレッサー装置７００が示される。バッテリーパックを着脱可能とすることにより、取り出したバッテリーパックと充電したものとの入れ替え、古い、損傷した、あるいは欠陥のあるバッテリーパックの容易な交換、および装置の残りから離れてのバッテリーパックの変更が可能となる。図３０および３０Ａに示すように、バッテリーパック７０６はその平頂面７４６から垂直に突出する間隔を置いて離された１組の電気接点７４８を有し、コントロールボックス７４０の平底面７５２からその内部空洞へ垂直に上方に突入する一組の凹部７５０内の対応する組の接点と接触される。バッテリーパック接点７４８およびコントロールボックス凹部７５０の大きさおよび間隔は、コントロールボックス７４０がバッテリーパック７０６上に降下しバッテリーパックの平頂面７４６がコントロールボックスの平底面７５２と面一に接触する際に、バッテリーパック接点７４８がコントロールボックス凹部７５０内に突入しその中のコントロールボックス接点と接触するようにする。
【０１００】
このようにバッテリーパックとコントロールボックスとを組み合わせる際に２つの構成部品を固定するために、１組の弾性的に付勢されたラッチ７５４をコントロールボックス７４０の底面７５２から内側にそのもう一方の端部へ突出させる。図３０ａに示される、コントロールボックスの底面７５２から垂直に延伸するとともにコントロールボックスから離れて互いに収束可能な平行な垂直部内へラッチ７５４が付勢される。コントロールボックス７４０がバッテリーパック上に降下する際、ラッチはその上面７４６の開口部または凹部およびこれらの開口内の傾斜面７５６に依存し、該傾斜面はラッチ７５４を付勢位置からさらに下方に開口部内へ移動させる。ラッチが一度面７５６の下端を通過すると、付勢により互いに遠ざかりその平行位置に戻って、それぞれの傾斜面の下縁において個々のラッチの端部に定義されるレッジを保持し、該レッジは、ラッチの開口部からの誤った引き込みおよびコントロールボックスとバッテリーパックとの分離を防止する。これらの構成部品の取り外しのために、コントロールボックスの両端、ハンドル７０４の前後軸の両側におけるその端部に配設される２つの押しボタン７５８を同時に押し下げると、再びラッチをその付勢位置から出し互いに向けて移動させ傾斜面７５６の下縁との嵌合を解除し、これによって開口部から引き抜き可能になる。この形式の解除可能ラッチ配置は、充電式バッテリーパックと手持ちコードレスドリル等の携帯電気工具との接続において既知である。
【０１０１】
バッテリーパックの内面７６２に沿って延伸される平行延長レール内の追加の組の電気接点７６０は、モーターハウジング７１２のそれぞれの端面７６４に設けられる対応する組の溝部７６３内へ上方に摺動されるように大きさと形状が決定されている。図２９および３０ｃに示すように、フランジ７６１をモーターハウジング７１２からその端面７６４について放射状に外側に突出し、フランジ７６１を通過する締結具７６１ａがモーターハウジング７１２の周について間隔を置かれる点において支持板７４１と嵌合することを可能としている。モーターハウジングを支持する板７４１は、該板のモーターハウジング７１２と対向する面７４１ｃに凹部７４１ｂを有するのに充分な厚さを持ち、締結具７６１ａの頭部は面７４１ｃから凹み、バッテリーパック７０６がそれに沿って摺動しコントロールボックス７４０と嵌合および嵌合解除可能なように平滑に維持される。スロット７４１ｄは板７４１の底部から上方へ延伸し、その底部から上方に延伸するモーターハウジング７１２の端面７６４の溝部７６３を露出させ、バッテリーパック７０６の内面７６２から突出し板のスロット７４１ｄを経てモーターハウジング７１２の溝部７６３内へと延伸するバッテリーパック７０６のレール状電気接点７６０を受け、バッテリーパック７０６は板７４１の外面７４１ｃに沿って上方に持ち上げられコントロールボックス７４０と嵌合する。モーターハウジング７１２のフランジ７６１は完全にはその端面７６４を囲まず、１組の溝部７６３の個々の側において止まり、下方へ突出せずバッテリーパック接点７６０の摺動接近を妨害しない。
【０１０２】
コントロールボックス７４０の凹部７５０と同様に、モーターハウジング７１２の溝部７６３は、バッテリーパック７０６のレール状電気接点７６０と物理的に接触可能な位置に電気接点を含み、その上を摺動し完全にコントロールボックス７４０と嵌合し、モーターハウジング接点はモーターと配線され動力を伝える。バッテリーパック７０６の頂面７４６および内面７６２の電気接点７４８・７６０はそれぞれ、パック内の少なくとも１つの充電式バッテリーまたはセルとモーターハウジング７１２内のモーターとを、コントロールボックス７４０内のオン／オフおよび圧力スイッチを経て電気的に接続するように配線される。
【０１０３】
別のフランジ７６６を通過しバッテリーパック７０６と対向する端部において円柱状モーターハウジング７１２の周から外側に放射状に突出することで、受けハウジング７１６の内面７３８からその内側半分内へ延伸する止まり穴７６７と嵌合するねじ付き締結具７６５により、モーターハウジング７１２はコンプレッサー７０２に固定される。図３１に示すように、図示される実施例のモーターハウジング固定締結具７６１ａ・７６５はモーターハウジング７１２の個々の側において１組で設けられ、個々の組の締結具は受けハウジング７１６の六辺主部７１８の長辺のそれぞれ１つに沿って間隔を置かれる。
【０１０４】
図３０において符号７６８でファンが概略的に示され、該ファンはフランジを有するコンプレッサー端部に最も近いモーターハウジング７１２内部に取り付けられ、該端部は少なくとも部分的に開放され、モーターハウジング７１２の内部空洞をクランクハウジング７２４に定義されるコンプレッサーのクランク室と流体的に連通する。ファン７６８は符号７７１で概略的に示されるモーターの駆動軸に取り付けられ、これによりモーターが動作される際に駆動軸の回動によってコンプレッサーがそのクランク軸を経て動作されるだけでなくファンも回動され、周囲の環境からクランクハウジング蓋の開口部または吸気口７６９を経てクランク室への空気の流れが促進される。示される開口部７６９は第２実施例のものに形状が近いが、この開口部または吸気口は速度スタック吸気口のフレア状トランペット状外周形状を有する第１実施例のシリンダーヘッドが特徴とする形状としてもよく、これにより速度が上昇しクランク室への空気の体積が増加する。
【０１０５】
クランク室へ導入される空気の一部は第２実施例のコンプレッサーのようなピストン取り付けバルブを経てシリンダーライナー３６に入り圧縮され、残りの空気はモーターハウジングに入りファン７６８を通過する。空気はモーター周囲のハウジング７１２との間を流れ、ハウジング７１２の周りを支持板７４１が配設されるモーターハウジング７１２の端面７６４に最も近いハウジング壁部内の周状に間隔を置かれた通気孔または開口部７７０へ続く。吸気ファン７６８はコンプレッサーの吸気を、それへの気流を促進するとともにモーターを通過しその熱を放散しモーターハウジング７１２からは移出する気流を設けることで補助する。ハウジング７１２内に同心に取り付けられるモーターは円筒状のケーシングを特徴とし、該ケーシングはモーターケーシングについて閉じられる円筒状ハウジング７１２へ向けて外側に突出しモーターからファンに導入されそれを通過する空気への熱伝達を向上する放散フィンを持ちうる。
【０１０６】
図２９および３０において、コントロールボックス７４０に接続されているかどうかに関わらず充電のために充電式バッテリーパック７０６に取り外し可能に接続可能な充電器７１４が示される。該充電器はバッテリーパック７０６およびコンプレッサー受けハウジング７１６の主部７１８と略同じ形状および大きさを有し、携帯コンプレッサー装置７００のコンプレッサーにおいて整合した外観としている。突出する１組の電気接点７７２は充電器ケーシングの端面７７４上に設けられ、モーター支持プレートと対向するバッテリーパック７０６の端面７７６の凹部７７５に取り付けられる対応する突出部と、これらの端面がバッテリーパック７０６とコントロールボックス７４０との接触と同様にそれに直角な軸に沿って面一に合わせられる際に協同する。２つの弾性ラッチまたはクリップ７７８が端面７７４に直角な平行軸に沿う付勢位置において充電器ケーシングから突出する。個々のクリップの幅は充電器ケーシングの頂部中央面７７９から遠ざかって斜め下方へ、そこから下方に延伸するそれぞれの傾斜側面７８０に沿って延伸する。ラッチまたはクリップ７７８はその平行付勢位置から外側へ押され充電器ケーシングの端面７７４から分岐し、充電器が押されてバッテリーパック７０６と面一に接触し、２つの構成部品の電気接点が接触する。バッテリーパック７０６に関してこのように配置した充電器７１４において、ラッチまたはクリップ７７８はその付勢位置に戻り、ラッチ端部はモーターハウジング７１２が配設されるバッテリーパック７０６の端面７６２の直前に配設される。ラッチ端部に形成されるレッジまたは肩部は、バッテリーパック７０６のモーター側面７６２と下方にバッテリーパックの頂面７４６から遠ざかって延伸する傾斜面との間に定義される縁部に嵌合する。この嵌合によって、バッテリーパックと充電器との接合面に垂直な軸に沿ったバッテリーパックの抜け落ちが防止される。クリップまたはラッチ７７８が嵌合する非垂直縁部はまた、充電器のバッテリーパックから外れる下方への摺動に抵抗する。充電器のバッテリーパックからの落下はまた、バッテリーパックの外側端面７７６内の対応する凹部７７５の閉鎖下端に定義される棚部上の充電器の電気接点７７２の下端の接触によって抵抗される。
【０１０７】
充電器７１４と組み合わされる電気コード７７７は、従来のＡＣ電源への接続のための従来のプラグ７７８を含み、充電器７１４およびバッテリーパック７０６はバッテリーパックが消耗した際のその充電またはコード７７７が適当な外部電源に接続される際のＤＣモーターの動力および圧力スイッチを経ての動力供給を可能とするように形成される。
【０１０８】
図３２において別実施例の携帯コンプレッサー装置７８４が示され、これは図２９乃至３１の携帯コンプレッサー装置７００と同様の外観を有する。しかし別実施例の携帯コンプレッサー装置７８４は、１つではなく２つの往復コンプレッサー７０２・７０２’を特徴とし、これらは中空の運搬ハンドル７０４の両端に配される。２つのコンプレッサー７０２・７０２’はいくつかの点を除いてほぼ同一である。コンプレッサー７０２は前記の別の携帯コンプレッサー装置と同一である。コンプレッサー７０２’は、中空の円筒状運搬ハンドル７０６と流体的に連通される円筒状内腔はメスクイックコネクト継手を持たず、受けハウジング７１６’の外側半分７２８’の外側非接合面において接続されるか、またはこの面を経て完全には延伸しないという点で異なる。メスクイックコネクト継手１０５において定義される単一の出口からの排出のために、２つのコンプレッサー７０２・７０２’の環状マニホルド定義経路は、導管定義空洞運搬ハンドル７０４により２つのコンプレッサーの円筒状内腔および円筒状経路を経て互いに流体的に連通される。オン／オフスイッチ７４２は第２のコンプレッサー７０２’の頂面７３４’の別の実施例と同じ位置に取り付けられ、２つのコンプレッサーのシリンダーによる共通の囲まれた空間と連通する図示しない圧力スイッチと配線される。
【０１０９】
別の実施例の単一コンプレッサーと同様に、モーターハウジング７１２’はコンプレッサー７０２・７０２’それぞれとその端部のフランジおよび締結具によって連結され、個々の端部は開放されそれぞれのコンプレッサーのクランク室と流体的に連通される。モーターハウジング７１２’内に含まれるモーターはそれに沿って中央に取り付けられるとともに、その両端から延伸する駆動軸を有し、該駆動軸の個々の端部はそれぞれ対応するコンプレッサーのクランク軸と連結される。２つのファンが駆動軸に取り付けられ回動駆動され、個々のファンはモーターと対応するコンプレッサーとの間に配置される。モーターハウジング７１２’の周壁内において周に沿って間隔を置かれる開口部７８２’は、ハウジング７１２’に沿って中央に配置され、すなわち、モーターについて間隔を置かれる。個々のファンは同様に操作され、空気を対応するコンプレッサーのクランク室内へと、クランク室蓋の開口部に定義される入口を経て導入し、これにより空気流の一部は圧縮のためシリンダーに導入され、空気流の残りはモーターへのファンを通過してモーターハウジング７１２’へ導入される。２つのファンからの空気流はモーターハウジング７１２’の前後方向中央においてモーターとハウジング周壁との間の空間内で合流し、通気孔または開口部７８２’から外側へ分散する。対流熱伝達がモーターからこれらの空気流へなされるので、熱はハウジングから開口部７８２’を経て排出されモーターおよびハウジングが冷却される。
【０１１０】
図３２に示すように、別実施例の携帯コンプレッサー装置７８４は、モーターハウジング７１２内のモーターへ電力を配送するだけでなく該装置の基部を定義する矩形の動力装置７８６を特徴とする。２つのコンプレッサーはモーターハウジング７１２’をその間に運搬する矩形の動力装置７８６の上に配される。動力装置はオン／オフスイッチ７４２および圧力スイッチを経てモーターと配線され、該圧力スイッチはコンプレッサー７０２’にオン／オフスイッチと近接して取り付けられうる。動力装置は、従来のＡＣ電気ソケットへの接続のための従来のオスプラグ７７８および動力装置７８６の外装の凹部７９０内に設けられるプロングへ手動で解除可能に接続されるメス端部７７８を備える、従来の電気コード７７７を有する。動力装置はＡＣ外部動力源からの電流をＤＣモーターの使用のために変換するアダプターでありうる。あるいは、動力装置は、外部動力源との接続のための着脱コード７７７’を用いる組み付け充電器を有する少なくとも１つの充電式バッテリーまたはセルを含みうる。動力装置は、既知の解除可能な締結方法、例えばコンプレッサー７０２・７０２’と動力装置７８６との嵌合のための別の実施例の携帯コンプレッサー装置のバッテリー充電器とバッテリーパックとの接続に用いられるのと同様の柔軟弾性クリップ、によって素早く容易に取り外し可能にコンプレッサーまたはモーターハウジングに接続し、この場合前記と同様の電気接点のオス（突起）およびメス（凹部）を着脱式構成部品の電気接続に用いることができる。
【０１１１】
図２９乃至３２の装置は、特にシリンダーが駆動軸軸心へ放射状に延伸し該軸に垂直な共通平面上でそれについて間隔を置かれる前記のコンプレッサーを用いる場合には、運搬が容易であるとともに比較的小型である。第１および第２実施例のコンプレッサーの比較的高い効率により、ハンドル装置を、輸送が容易であるとともに既に利用可能な携帯ユニットよりも要求に適応する手で持ち運び可能な携帯ユニットで用いることができる。別の携帯コンプレッサーも同様に反対側の端部においてバッテリーパックまたは追加のコンプレッサーを運搬するハンドルを備えうるとともにモーターをハンドルの端部の間で運搬しうる。
【０１１２】
図３７において、特にバックパック、バッグ、メッシュの袋または有孔容器内か、あるいは脚ストラップまたはベルトで持ち運びうる前記の３つの小型コンプレッサーの実施例のいずれかを用いる際に、有意なレベルの携帯性および柔軟性を提供する携帯工具システム８００が概略的に図示される。システム８００は、従来の方式で圧力スイッチ８０８を経て充電式バッテリーパック８０６と配線されるコンプレッサーモーター８０４により駆動されるコンプレッサー８０２を特徴とし、モーター８０４は圧縮空気の要求に応じて駆動される。空気工具８０９がエアホースを経てコンプレッサーに接続され、選択的に動作される。セレクタースイッチ８１０がバッテリーパック８０６と圧力スイッチ８０８との間に配線され、該スイッチはまた電気工具との選択的連結のための電気接点と配線される。スイッチ８１０はオフ位置、空気工具オン位置および電気工具オン位置を有し、バッテリーパックはそれぞれ電気的に分離され、圧力スイッチおよびモーターと接続され、あるいは電気工具と接続される。システム８００は使用されないときにはオフされ、あるいは空気工具または電気工具の動力となる。
【０１１３】
図３３Ａ乃至３３Ｃにいて、それぞれ携帯工具システム８００を用い空気を空気工具８０９へ、電気を電気工具８１２へ配送し空気工具および電気工具の双方へ接続可能な単一の動力配送ユニットを定義するための、３つのホース構造が示される。
【０１１４】
図３３Ａにおいて、圧縮空気がコンプレッサーから空気工具へ配送される気道を定義する電気絶縁材料の柔軟チューブ８２２を特徴とする第１のホース８２０が示される。第１の柔軟伝導層８２４は、柔軟チューブ８２２の外周に包まれその長さ方向に沿ってホースの一方の端部からもう一方の端部へ延伸する導体のメッシュによって形成される。電気絶縁材料の中間層８２６は伝導層８２４について延伸し、中間絶縁層８２６の周囲に閉じられる柔軟伝導メッシュの第２の伝導層８２８から第１の伝導層８２４を電気的に分離する。最後に、電気絶縁材料の外装カバー８３０が第２の伝導層８２８を覆い、ホース８２０の外周を形成する。伝導および絶縁材料の交互の層によって伝導層の必要な電気的分離が維持され、ホース８２０の内側と外側両方の導体をわたる短絡が防止される。
【０１１５】
図３３Ｂにおいて、中空の柔軟チューブ８４２を同様に有する第２のホース８４０が示される。該チューブ８４２は空気を配送するが、伝導および絶縁材料の交互の層の代わりに、ホース８４０の両端の間で平行に間隔を置かれて柔軟チューブ８４２の周りにらせん状に配置される第１の伝導ワイヤーまたはストリップ８４４および第２の伝導ワイヤーまたはストリップを有する。この平行らせん配置により、縞状の外観は、柔軟チューブ８４２に沿って延伸する第１導体、空白、第２導体、空白、の繰り返しのパターンを有するものとなり、ここで個々の「空白」の縞は柔軟チューブ８４２が覆われない部分である。らせん状導体の間の空白は、ホース構造により大きな柔軟性を許容しつつこれらを電気的に分離する。ホースの屈曲により導体が接触し短絡することがないことを確実とするために、個々の導体はそれ自体の絶縁外層を有する。第１のホース８２０と同様に、絶縁外層８４８が伝導層および柔軟チューブを覆い、これによってホース８４０の外周を定義し、その下の層を保護するとともに、ホース外側の他の導体との接触を防止する。柔軟チューブ８４２はホース内側の他の導体との接触を防止する。
【０１１６】
図３３Ｃにおいて第３のホース８６０が示され、ここで中空の柔軟チューブ８６２は、柔軟チューブ８６２に付着してそれに沿って直径方向で反対の側において延伸する第１の導体８６４および第２の導体８６６を有する。個々の導体は、柔軟チューブの周の下半分にわたる有意な幅の帯状で、これにより２つの導体の間の覆われていないチューブの直径方向で対向する段差８６６が残され、個々の段差は、柔軟チューブのそれぞれの側に沿って延伸し絶縁的に間隔を置くかまたは分離するストリップを定義する。２つの導体は箔、伝導リボンまたは柔軟チューブに付着する伝導コーティングとして形成されうると考えられる。柔軟チューブに付着する導体の形態の幅を変化させることで該チューブに沿って延伸する絶縁ストリップまたは段差の幅が変化し、例えば段差の幅を増加させることで２つの導体の間の誤った短絡をより防止できる。外部絶縁層８６８が伝導層および柔軟チューブを覆い、ホース８６０の外周を定義し、その下の層を保護するとともにホース外部の導体との短絡を防止する。
【０１１７】
図３４Ａおよび３４Ｂに、電気および空気継手のオスおよびメス半分がそれぞれ示される。該半分はそれぞれ全体形状が従来のエアホースクイックコネクト空気継手の対応する半分と類似している。図３５に互いに嵌合した該半分が示される。
【０１１８】
オスコネクター９００は、プラグ端９０２、プラグ体９０４およびプラグ端９０２と対向するねじ付き端部９０６を有する。従来のエアホースクイックコネクトのように、中空の円筒状プラグ端９０２は、オスコネクター９００全体にわたって前後方向に延伸する中央内腔と流体的に連通され、空気がその中を流れることを許容するとともに、プラグ体９０４は２つのボス９１０・９１１の間にボール溝または凹部９０８を定義するように成形される。プラグ体９０４が、部分的に第２管状伝導部９１４内に同心に配設される第１管状伝導部９１２、および２つの伝導部の間で第１伝導部全体について延伸しこれらを電気的に分離する絶縁層９１６を含むという点で、オスコネクター９００は従来のエアホースクイックコネクトと異なる。第１伝導部９１２は第２伝導部の一方の端部の後方で突出しプラグ端９０２を支持する。ホース８２０・８４０・８６０のいずれかの一方の端部と嵌合する際に、ホースの個々の導体はプラグ体伝導部９１２・９１４の対応する一方と電気的に接続される。
【０１１９】
ホースの一方の端部上のオスコネクター９００は、図３４Ｂに示される形式でありコンプレッサー出口と嵌合するメスコネクター９２０と嵌合可能である。従来のエアホースクイックコネクトのように、メスコネクター９２０は、その内側ねじ付き端部９２４からメスコネクターの全長にわたって延伸する中央内腔を有するソケット体９２２を特徴とする。ねじ付き端部９２４と対向するソケット体９２２の一方の端部において、中空の円筒状スリーブ９２６がソケット体９２２について同心に延伸するとともにそれに沿って限定的に摺動可能に配置される。スリーブ９２６は、それぞれソケット体９２２外側およびスリーブ９２６内側のその間の環状ばね受け空間を限定する肩部９３０・９３２の間に取り付けられるばね９２８によって、ソケット体９２２のねじ付き端部９２４と対向する端部へ向けて付勢される。従来のエアホースクイックコネクトのように、ベアリング球９３４が壁部を経てソケット体内部に向けて先細りの開口部９３６内でソケット体について間隔を置かれる。溝部または凹部９３８が、球９３４の直上の高さでスリーブについてその内面で延伸する。球９３４はソケット体９２２の内部へ突出し、ベアリング球９３４の後方でプラグ端９０２に最も近いオスコネクター９００のボス９１０のさらなるメスコネクター９２０の内腔への動作を遮断し、これによってスリーブ９２６がねじ付き端部９２４へと降下しベアリング球９３４を有するスリーブの凹部９３８を整列しその放射状外側への動作を許容しオスコネクター９００のボス９１０はその後方を移動する。オスコネクターのプラグ端９０２はメスコネクター内腔の受け空間に入り、スリーブ９２６は解放され、ねじ付き端部９２４と対向するソケット体９２２の端部に形成されるフランジまたは肩部９４０に対しそのばね付勢位置へ戻る。ばねに付勢されるスリーブ９２６の解放により、ベアリング球９３４は放射状内側に押され、スリーブ９２６内の凹部９３８から離れてオスコネクター９００のボール溝９０８内へ突入し、ボス９１０のベアリング球９３４を通過しての抜け落ちが妨害されることによりメスコネクターとの嵌合状態が固定される。
【０１２０】
メスコネクター９２０は従来のものとは、ねじ付き端部９２４と対向する側の第１の組のベアリング球９３４の上方に、第２の組のベアリング球９５０が、ソケット体の周について間隔を置かれる第２の組の先細りの開口部９５２内に設けられるという点で異なる。第２の凹部９５４が第１の凹部９３８の上方に同様に間隔を置かれるスリーブの内壁に設けられ、図３５に示される付勢位置のスリーブにおいて第２の組のベアリング球９５０の直上に配置される。わずかに狭められたオスコネクター９００の第２の伝導部９１４が符号９５６で示される。オスコネクターの溝部９０８を定義するボス９１０・９１１はそれぞれプラグ端９０２に最も近い第１・第２の伝導部９１２・９１４の端部に形成される。第２の伝導部９１４の狭化９５６はオスコネクターのボス９１１とねじ付き端部９０６との間に生じる。メスコネクター９２０の第２の組のベアリング球９５０は、スリーブ内の凹部９５４およびオスコネクター９００の第２の伝導部９１４の狭化９５６と、第１の組のベアリング球９３４とスリーブ９２６内の第１の凹部９３８およびオスコネクター９００のボール溝９０８との場合と同様にして協同する。ベアリング球の個々の組はその放射状最内側位置にある際にそれぞれメスコネクター９２０の伝導部と接触し、その場合スリーブ９２６はねじ付き端部９２４から最も遠いばね付勢位置にある。
【０１２１】
個々の組のベアリング球９３８・９５０は、ソケット体内部へと突出するその放射状最内側位置へ付勢される際にそれぞれメスコネクター９２０の伝導部と接触し、それぞれオスコネクター９００の伝導部と接触する。これは、例えばソケット体を、図３６に示すようにその外周についてベアリング球を保持する個々の開口部において電気的絶縁材料で形成することで達成される。導体帯は絶縁ソケット体９２２に沿った分離によって互いに電気的に分離され、該帯はセレクタースイッチ８１０およびバッテリーパック８０６と電気的に連結される。ソケット体９２２に沿ってその外壁において延伸する溝部９６０・９６２により、ワイヤーまたは他の伝導材料の敷設あるいはソケット体外側に沿った溝部内でのソケット体の被覆を、オスコネクター９００のメスコネクター９２０内への嵌合またはスリーブ９２６のソケット体９２２に沿った摺動に干渉することなく可能とする。伝導被覆の個々の帯は、図３５Ａの帯９６６に示されるようにソケット体９２２の外周へわずかに凹んでいてもよく、これによってソケット体９２２の残りからの外側への突出およびスリーブ９２６のそれに沿った摺動への干渉が防止される。該図にはまた、開口部の傾斜周壁を覆う材料カバーを有することによって伝導ベアリング球９５０と被覆帯９６６との間の接続がどのように確立されるかが示され、これによって球は被覆に対し付勢位置のスリーブによって保持される。
【０１２２】
溝部９６０・９６２は伝導帯９６４・９６６からそれぞれソケット体９２２の内側はねじ付き端部９２４へと向けて延伸し、メスコネクターの取り付け端部に近いセレクタースイッチ８１０と電気的に接続される。例えば、導体で埋められる溝部９６０・９６２の接続端部９６０ａ・９６２ａは帯９６４・９６６に対向するとともにソケット体９２２に沿って間隔を置かれ、ねじ付き接続端部９２４はバッテリーからのはんだ接点および帯９６４・９６６および球の組９３４・９５０の選択的電気的接続のためのスイッチとして機能しうるとともに適当なねじ付き継手によりねじ付き端部においてソケット体９２２と結合されるコンプレッサーハウジングからの電気的分離を確実とし、ここでハウジングまたは継手は導体から作られうる。第１の組のベアリング球９３４を接続する伝導帯９６４内の破断９６８により、導体の該帯から第２の組のベアリング球９５０の帯への通過が許容される。
【０１２３】
オスコネクター９００のメスコネクター９２０との嵌合の際、メスコネクター９２０の伝導ベアリング球の組９３４・９５０とオスコネクター９００の対応する伝導部９１２・９１４との接触によって、ホース８２０、８４０または８６０の導体がスイッチに接続される。ホースの反対側の端部において別のメスコネクター９２０がホースの導体に配線されるとともに工具の電気的駆動システムに配線される伝導部を有する別のオスコネクター９００を装備する電気工具と嵌合可能となる。電気工具オンに設定されるスイッチ８１０および自身のスイッチまたはトリガーにより起動される工具により、回路はバッテリー８０６から、スイッチ８１０を経て、コンプレッサーにおけるオス／メス継手を経て、ホースを経て、動作される電気工具におけるオス／メス継手を経て閉じられる。
【０１２４】
あるいは、ホースの工具端部のメスコネクターを、伝導部９１２・９１４が何にも接続されておらず電気的に分離されスイッチ８１０を電気工具オンとしても電流が流れない開回路を定義するオスコネクターを装備する空気工具と嵌合させてもよい。あるいは、オスコネクターまたは工具を全体的に非導電材料から作ることで回路が閉じられないことを確実としてもよい。スイッチを空気工具オンとする場合、バッテリーは、コンプレッサーマニホルドで検出される圧力が規定値より低い際にモーター８０４を起動する圧力スイッチ８０８に接続され、コンプレッサーを動作させ、圧縮空気を、コンプレッサーのオス／メス継手を経て、エアホースを経て、ホースの工具端部のオス／メス継手を経て、動作される空気工具内へ供給する。
【０１２５】
例えば電力を回転に、空気力を叩打に用いるハンマードリル等の使用のために、空気流と電流の両方を電気／空気動力配送ホースの工具端へ提供可能にシステムを適応させることも考えられる。携帯コンプレッサー装置の実施例のように、該システムは必要であれば外部電源のアダプターとしても機能するバッテリー充電器を含んでもよい。
【０１２６】
ここで述べた本発明は様々な改良が可能であり、明らかに幅広い異なる実施例は請求項の同一の精神および視野においてなされたものであり、添付の請求項に含まれる全ての事は単に例と解釈されそれに限定されないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】第１実施例の携帯コンプレッサーの開放可能な側を示す斜視図である。
【図２】第１実施例の携帯コンプレッサーの駆動側を示す斜視図である。
【図３】駆動側に電動モーターが操作可能に接続された第１実施例の携帯コンプレッサーの斜視図である。
【図４】着脱可能なカバーを取り外した第１実施例の携帯コンプレッサーの斜視図である。
【図５】着脱可能なカバーを取り外すとともにガスコンプレッサーおよびクランクチークを分解した第１実施例の携帯コンプレッサーの斜視図である。
【図６】第１実施例の携帯コンプレッサーのクランクチークの斜視図である。
【図７】第１実施例の携帯コンプレッサーのシリンダーライナーのバルブ端部を示す部分斜視図である。
【図８】図８Ａ、８Ｂおよび８Ｃは第１実施例の携帯コンプレッサーのシリンダーヘッドの斜視図である。
【図９】第１実施例の携帯コンプレッサーの接続ロッド構造の選択した未組立構成部品の斜視図である。
【図１０】受けハウジングの上半分およびクランクハウジングの蓋体を取り外した第２実施例の携帯コンプレッサーの斜視図である。
【図１１】第２実施例の携帯コンプレッサーの平面図である。図１１Ａは第２実施例の携帯コンプレッサーのＡ−Ａ矢視断面図である。図１１Ｂは図１１Ａの環Ｂで示される部分の拡大図である。
【図１２】第２実施例の携帯コンプレッサーの側面図である。
【図１３】第２実施例の携帯コンプレッサーの受けハウジングの下半分の斜視図である。図１３Ａは第２実施例の携帯コンプレッサーの受けハウジングの下半分の平面図である。図１３Ｂは第２実施例の携帯コンプレッサーの受けハウジングの下半分の図１３Ａ中Ｂ−Ｂ矢視断面図である。
【図１４】第２実施例の携帯コンプレッサーの受けハウジングの上半分の斜視図である。図１４Ａは第２実施例の携帯コンプレッサーの受けハウジングの上半分の底面図である。図１４Ｂは第２実施例の携帯コンプレッサーの受けハウジングの上半分の図１４Ａ中Ｂ−Ｂ矢視断面図である。
【図１５】第２実施例の携帯コンプレッサーの運ばれたピストンおよび吸気バルブフラップ装置の分解斜視図である。図１５Ａは第２実施例の携帯コンプレッサーの運ばれたピストンおよび吸気バルブフラップ装置の、該ピストンを部分的に除去した分解側面図である。
【図１６】第２実施例の携帯コンプレッサーの運ばれたピストンの端面図である。
【図１７】第２実施例の携帯コンプレッサーの運ばれたピストンの側面図である。
【図１８】第２実施例の携帯コンプレッサーのシリンダーライナー、駆動システムおよび吸気バルブフラップ装置の部分分解斜視図である。
【図１９】第２実施例の携帯コンプレッサーのシリンダーライナーの１つの排気バルブポートを示す断面図である。
【図２０】第２実施例の携帯コンプレッサーの弾性帯および排気バルブの、排気バルブポートと共同した側面図である。図２０Ａは第２実施例の携帯コンプレッサーの弾性帯の図２０中Ａ−Ａ矢視断面図である。
【図２１】第３実施例の携帯コンプレッサーの斜視図である。
【図２２】第３実施例の携帯コンプレッサーの側面図である。
【図２３】第３実施例の携帯コンプレッサーの分解斜視図である。
【図２４】第３実施例の携帯コンプレッサーのマニホルド定義基部の斜視図である。図２４Ａは第３実施例の携帯コンプレッサーの該基部の底面図である。図２４Ｂは第３実施例の携帯コンプレッサーの該基部の断面図である。
【図２５】第３実施例の携帯コンプレッサーのギアおよびシリンダー取り付け部の斜視図である。
【図２６】第３実施例の携帯コンプレッサーのモーター取り付け部の斜視図である。
【図２７】駆動軸について間隔を置かれるとともに放射状に延伸するシリンダーを有するコンプレッサーにおいて用いられる接続ロッドおよびピストン構造の別実施例の斜視図である。
【図２８】前記別実施例の運ばれたピストンおよび吸気バルブの部分断面図である。
【図２９】携帯コンプレッサー装置およびそこで用いられる着脱式バッテリーの斜視図である。
【図３０】携帯コンプレッサー装置、および着脱式バッテリーパックを取り外した着脱式バッテリー充電器の側面図である。図３０Ａは携帯コンプレッサー装置の着脱式バッテリーパックおよびコントロールボックスの分解端面図である。図３０Ｂは携帯コンプレッサー装置の着脱式バッテリーパックの平面図である。図３０Ｃは携帯コンプレッサー装置の着脱式バッテリーパックを取り付けていない端面図である。
【図３１】携帯コンプレッサー装置の反対側の端面図である。図３１Ａは携帯コンプレッサー装置のコンプレッサーおよび運搬ハンドルの部分拡大側面図である。
【図３２】携帯コンプレッサー装置の別実施例の斜視図である。
【図３３】図３３Ａ、図３３Ｂおよび図３３Ｃは、空気工具および電気工具の動力として用いることができる携帯工具システムに接続されるホースの３つの実施例の切断および部分剥離断面斜視図である。
【図３４】図３４Ａおよび図３４Ｂは携帯工具システムにおいて用いる接続可能なオスおよびメスコネクターをそれぞれ示す斜視図である。
【図３５】携帯工具システムにおいて用いるオスおよびメスコネクターを接続した状態を示す側面図一部断面図である。図３５Ａは携帯工具システムにおいて用いるメスコネクターのベアリング球の取り付けを示す拡大側面図である。
【図３６】携帯工具システムにおいて用いるメスコネクターのソケット体の側面図である。
【図３７】空気工具および電気工具の動力として用いることができる携帯工具システムの概略図である。
【図１】
0005646171.tif 000002
【図２】
0005646171.tif 000003
【図３】
0005646171.tif 000004
【図４】
0005646171.tif 000005
【図５】
0005646171.tif 000006
【図６】
0005646171.tif 000007
【図７】
0005646171.tif 000008
【図８Ａ】
0005646171.tif 000009
【図８Ｂ】
0005646171.tif 000010
【図８Ｃ】
0005646171.tif 000011
【図９】
0005646171.tif 000012
【図１０】
0005646171.tif 000013
【図１１】
0005646171.tif 000014
【図１１Ａ】
0005646171.tif 000015
【図１１Ｂ】
0005646171.tif 000016
【図１２】
0005646171.tif 000017
【図１３】
0005646171.tif 000018
【図１３Ａ】
0005646171.tif 000019
【図１３Ｂ】
0005646171.tif 000020
【図１４】
0005646171.tif 000021
【図１４Ａ】
0005646171.tif 000022
【図１４Ｂ】
0005646171.tif 000023
【図１５】
0005646171.tif 000024
【図１５Ａ】
0005646171.tif 000025
【図１６】
0005646171.tif 000026
【図１７】
0005646171.tif 000027
【図１８】
0005646171.tif 000028
【図１９】
0005646171.tif 000029
【図２０】
0005646171.tif 000030
【図２０Ａ】
0005646171.tif 000031
【図２１】
0005646171.tif 000032
【図２２】
0005646171.tif 000033
【図２３】
0005646171.tif 000034
【図２４】
0005646171.tif 000035
【図２４Ａ】
0005646171.tif 000036
【図２４Ｂ】
0005646171.tif 000037
【図２５】
0005646171.tif 000038
【図２６】
0005646171.tif 000039
【図２７】
0005646171.tif 000040
【図２８】
0005646171.tif 000041
【図２９】
0005646171.tif 000042
【図３０】
0005646171.tif 000043
【図３０Ａ】
0005646171.tif 000044
【図３０Ｂ】
0005646171.tif 000045
【図３０Ｃ】
0005646171.tif 000046
【図３１】
0005646171.tif 000047
【図３１Ａ】
0005646171.tif 000048
【図３２】
0005646171.tif 000049
【図３３Ａ】
0005646171.tif 000050
【図３３Ｂ】
0005646171.tif 000051
【図３３Ｃ】
0005646171.tif 000052
【図３４Ａ】
0005646171.tif 000053
【図３４Ｂ】
0005646171.tif 000054
【図３５】
0005646171.tif 000055
【図３５Ａ】
0005646171.tif 000056
【図３６】
0005646171.tif 000057
【図３７】
0005646171.tif 000058