(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気を生成する圧縮装置と、
前記圧縮装置を駆動するモータと、
前記圧縮装置によって生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、
該空気タンク内の空気圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサの出力信号と予め設定されている運転条件とに基づいて、前記モータを
駆動制御する駆動制御手段と、
前記駆動制御手段に連結されたスイッチと、
前記圧縮装置と前記モータとを覆う本体カバーと、
を備えた空気圧縮機において、
前記本体カバーの表面に複数の層を形成し、
前記複数の層が、粘弾性を有し塗料を含有する第一の層と、
前記第一の層に対して前記本体カバーと反対側に、前記第一の層に比べてより高剛性かつ透過性の弾性層である第二の層とを有する
ことを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
前記複数の層が、粘弾性をもつ第一の層と、
該第一の層に比べてより高剛性な弾性層である第二の層と、
前記第一の層と前記第二の層の中間に積層された第三の層からなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体カバーを備えた空気圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、建築現場では、圧縮空気の圧力で釘やネジを木材等に打ち込む空気工具が使用されている。空気工具の動力となる圧縮空気は、通常、空気圧縮機からエアホースを介して空気工具に供給され、空気工具は、供給された圧縮空気を動力へ変換し、釘やネジを打ち込む。
【０００３】
この種の空気圧縮機は、例えば特許文献１に開示されているように、電動モータと、電動モータにより駆動され、外気を吸引して圧縮する圧縮装置と、生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、電動モータを駆動する駆動制御装置、運転により発熱する電動モータ及び圧縮装置を冷却するファン、これらを覆うための本体カバーと、から構成されている。
【０００４】
一般に、この種の空気圧縮機は、空気タンク内に圧力センサを備え、この圧力センサの出力信号（検出圧力）を基に、その運転状態を制御している。例えば、空気圧縮機の駆動制御装置は、空気タンク内の圧縮空気が作業による空気消費により減少し、検出圧力が所定の基準値（再起動圧力）以下になると、電動モータを再起動して圧縮空気を再充填し、空気タンク内の圧力が基準値（停止圧力）以上に復帰すると、電動モータを停止する、という制御を行って、適切な量の圧縮空気を確保している。
【０００５】
また、空気圧縮機の運転状態の制御は他に、圧力センサの検出値に応じて、電動モータの回転数を変化させて騒音を低減したり、空気タンク内の圧力変化を監視することで空気工具の作業状態を推測し、再起動圧力の設定値及び回転数を自動的に変更することも行われている。
【０００６】
更に、正常運転状態の電源電圧、電流、回転数及び／又は空気タンク内の圧力変動の条件等を駆動制御部に予め記憶させておき、各種センサの検出値に基づいて、異常状態を判別し、操作パネルから異常を報知することも行われている。
【０００７】
図５に示すように、操作パネル９は、操作性と視認性を向上するため、本体カバー１１上面に設けられた開口部から操作できるように、フレーム１０に固定されている。図７に示すように、本体カバー１１は、発熱する圧縮装置４及び電動モータ３に作業者が直接触れることを防止するため、及び、冷却ファン６ａ，６ｂにより生成される冷却風の風路を形成するために設けられている。そのため、熱を伝え難く成形性が良い樹脂材料が用いられる。
【０００８】
また、近年、建築現場で使用される工具類にも、作業者が好みに応じて外観の色や図柄を選べるといったデザイン面の重要性が高まっている。そのため、本体カバー１１の色のバリエーションが増えてきている。
【特許文献１】特開２００４−３００９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図５に例示した従来の空気圧縮機１の本体カバー１１は、樹脂材料で成形されているため剛性が低く、振動し易い。このため、圧縮装置４の運転時に発生する振動によって、本体カバー１１も振動し、騒音となり、作業環境を悪化させる要因の一つとなる。
【００１０】
また、本体カバー１１は、樹脂材料の色が外観色となっているため、色のバリエーションを増やすためには樹脂材料の色を増やさなければならず、このような材料費の増加が生産コストを引き上げる要因になっている。
【００１１】
更には、本体カバー１１は、作業中に他の工具や建材と接触して傷つきやすい、という問題がある。
【００１２】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、振動・騒音が少なく、環境性に優れた空気圧縮機を提供することを目的とする。また、本発明は、意匠性及び経済性に優れた空気圧縮機を提供することを他の目的とする。また、本発明は、作業中に傷つき難い空気圧縮機を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る空気圧縮機は、圧縮空気を生成する圧縮装置と、前記圧縮装置を駆動するモータと、前記圧縮装置によって生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、該空気タンク内の空気圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの出力信号と予め設定されている運転条件とに基づいて、前記モータを駆動制御する駆動制御手段と、前記駆動制御手段に連結されたスイッチと、前記圧縮装置と前記モータとを覆う本体カバーと、を備えた空気圧縮機において、前記本体カバーの表面に複数の層を形成し、前記複数の層が、粘弾性を有し塗料を含有する第一の層と、前記第一の層に対して前記本体カバーと反対側に、前記第一の層に比べてより高剛性かつ透過性の弾性層である第二の層と、を有することを特徴とする。
【００１４】
例えば、前記複数の層の内、少なくとも一つの層が粘弾性をもつ材料で形成されていることが好ましい。
【００１５】
例えば、前記複数の層が、粘弾性をもつ第一の層と、該第一の層に比べてより高剛性な弾性層である第二の層からなることが好ましい。
【００１６】
例えば、前記複数の層が、粘弾性をもつ第一の層と、該第一の層に比べてより高剛性な弾性層である第二の層と、前記第一の層と前記第二の層の中間に積層された第三の層からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、圧縮装置とモータとを覆う本体カバーの表面に、各々の剛性が異なる複数の層を形成させたことにより、本体カバーの振動が抑制され、騒音を抑えることができる。また、本体カバーの色や図柄のバリエーションを安価に増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気圧縮機の側面図（一部断面図）である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る空気圧縮機の正面図（一部断面図）であり、図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】（ａ）は図１，２に示す空気圧縮機の本体カバーの拡大断面図と変形例を示す図、（ｂ）、（ｃ）は別の空気圧縮機の本体カバーの拡大断面図と変形例を示す図である。
【図４】本体カバーの変形例を示す模式図である。
【図５】従来の空気圧縮機の実施形態を示す側面図（一部断面図）である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係る空気圧縮機１について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
まず、本実施形態に係る空気圧縮機１の構成について説明する。図１、及び図１のＡＡ矢視図である図２に示すように空気圧縮機１は、電動モータ３、圧縮装置４、空気タンク５（５ａ，５ｂ）、圧力センサ７、圧縮空気取出部８ａ，８ｂ、冷却ファン６ａ，６ｂ、操作パネル９、フレーム１０、駆動制御回路２と、本体カバー１１により構成される。
【００２１】
電動モータ３は、空気圧縮機１の動力源であり、この空気圧縮機１の中央部に、図示せぬ水平フレームに固定されて載置されており、駆動制御回路２にインバータ駆動される。
【００２２】
空気タンク５は、圧縮空気を蓄圧するために長胴型に形成された一対の空気タンク５ａ，５ｂを備える。一対の空気タンク５ａ，５ｂを総称する際に、空気タンク５と呼ぶ。一対の空気タンク５ａ，５ｂは、図示せぬ連結管により連通されている。
【００２３】
圧縮装置４は、空気タンク５ａ，５ｂの上端に渡された水平フレーム４２上に載置され、電動モータ３の回転軸に取り付けられたクランク軸（図示せず）にピストン（図示せず）が接続されたピストン・シリンダ部（図示せず）を備える。
【００２４】
圧縮空気取出部８ａ，８ｂは、本体カバー１１から突出する位置に固定され、減圧弁を介して、空気タンク５に接続される。空気工具に圧縮空気を供給する際には、空気工具に空気ホース等を介して接続される。
【００２５】
圧力センサ７は、空気タンク５ａと５ｂの一方に配置され、空気タンク５内の圧縮空気の圧力を検出し、検出信号を駆動制御回路２に供給する。
【００２６】
冷却ファン６ａと６ｂは、電動モータ３と圧縮装置４とを挟んで配置され、電動モータ３の回転軸に連結されている。
【００２７】
駆動制御回路２は、半導体スイッチングＩＣ（集積回路）等が配置された回路基板及び、図示せぬ各種センサ（電源電圧センサ、温度センサ）から構成され、駆動制御回路２の回路基板は、電動モータ３、圧力センサ７及び操作パネル９と信号ケーブル９０２を介して接続されている。記憶素子には、圧力センサ７の検出値及び操作パネル９の操作による設定値に従って、電動モータ３を駆動する動作プログラムが予め記憶されている。
【００２８】
操作パネル９は、ユーザインタフェースの機能を有し、図１及び図２に示すようにオン・オフスイッチ（ボタン）９１、設定用スイッチ（図示せず）、表示部（図示せず）及びブザー（図示せず）等を備え、駆動制御回路２とケーブル・コネクタ等を介して接続されている。
【００２９】
フレーム１０は、操作パネル９を配置すると共に本体カバー１１を支持するためのものであり、この空気圧縮機１の前方部に空気タンク５から立設して配置されている。フレーム１０は、空気タンク５ａ，５ｂに固定されている。
【００３０】
フレーム１０は、厚さ３〜１０ｍｍ、例えば、５ｍｍ程度のアルミ板、鋼板、ステンレス鋼板等から構成され、図２に示すように、一対の空気タンク５ａ，５ｂに溶接されて固定されている。
【００３１】
フレーム１０の上端部は、水平に折り曲げられて上板１０２を構成している。上板１０２の４隅には、ネジ穴が形成され、操作パネル９は、図１及び図２に示すネジ９８によりフレーム１０の上板１０２に固定されている。
【００３２】
本体カバー１１は、図３（ａ）に示すように剛性をもつ熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレン等からなる基材１１ａの表面に、粘弾性をもつ塗料からなる第一の層１１ｂが積層され、更に第一の層の表面に、より高剛性な弾性層である透過性コート材からなる第二の層１１ｃが積層されてなる。
本体カバー１１は、全体、特に、電動モータ３、圧縮装置４、冷却ファン６ａ，６ｂ、駆動制御回路２等をカバーして、運転により加熱した部分、可動部、電源部に作業者が直接触れることを防止する。また、本体カバー１１は、電動モータ３及び圧縮装置４を冷却ファン６ａ，６ｂの通風により効率よく冷却するための風路を形成する。
【００３３】
また、本体カバー１１の側面は、圧縮空気取出部８ａ，８ｂの突出部１８ａ，１８ｂにネジ１１３ａ，１１３ｂによって固定され、本体カバー１１の正面、後面は空気タンク５ａ，５ｂの前後に溶接固定したフレーム１３ａ，１３ｂにネジ１１３ｃ，１１３ｄによって固定される。
【００３４】
次に、上記構成の空気圧縮機１の動作を説明する。
【００３５】
操作パネル９上のオン・オフスイッチ９１がオンされると、駆動制御回路２に電源電力が供給され、駆動制御回路２は、インバータ制御を開始し、電動モータ３に電力の供給を開始する。これにより電動モータ３が回転し、電動モータ３の駆動により圧縮装置４が動作する。圧縮装置４は、電動モータ３の駆動に伴って圧縮装置４内部のピストン及びバルブが連動し、外気を吸い込んで圧縮し、空気タンク５に蓄積する。蓄積された圧縮空気は、必要に応じて、減圧弁により所定の圧力に減圧され、圧縮空気取出部８ａ，８ｂから空気工具に供給され、例えば、釘やネジの打ち込みの動力となる。
【００３６】
圧力センサ７の検出圧力が、空気タンク５内に圧縮空気を蓄積する予定量として、予め設定されている第１の基準圧力（停止圧力）より高くなると、駆動制御回路２は、電動モータ３への電力の供給を停止し、圧縮装置４も圧縮空気の生成を停止する。
【００３７】
圧縮空気が空気工具で消費され、圧力センサ７により検出された空気タンク５内の圧力が第１の基準値よりも低い第２の基準値（再起動圧力）よりも低くなると、駆動制御回路２は、電動モータ３を起動して、圧縮空気の生成を再開する。電動モータ３が回転している間、電動モータ３の回転軸に連結された冷却ファン６ａ，６ｂも回転し、本体カバー１１が形成する風路に冷却風を通し、駆動制御回路２、電動モータ３、圧縮装置４等の発熱部分を冷却する。
【００３８】
駆動制御回路２は、記憶素子に予め記憶されたプログラムに従って動作し、ｉ）圧力センサ７の検出値及び操作パネル９の操作による設定値に従って、電動モータ３をインバータ駆動し、ii）操作パネル９の操作に従って、設定値を更新し、iii）図示せぬ各種センサ（電源電圧センサ、温度センサ等）の出力及び運転履歴等により、この空気圧縮機１の動作状態を判別し、運転状態、例えば、正常・異常の別を操作パネル９の図示せぬ表示部に表示し、また、図示せぬブザーから警報音を出力して作業者に報知する。また、必要に応じて、電動モータ３への動力の供給を停止する等の必要な処理を行う。
【００３９】
操作パネル９は、駆動制御回路２とケーブル・コネクタ等を介して接続されており、各スイッチの操作に応答して、駆動制御回路２に作業者の指示・入力データを供給し、また、駆動制御回路２からの指示に応答して、表示部に任意の表示を行い、また、ブザーから各種報知音を出力する。操作パネル９上のオン・オフスイッチ９１がオフされると、駆動制御回路２への電源電力の供給が停止し、駆動制御回路２の動作も停止、全体の動作が停止する。
【００４０】
動作状態においては、電動モータ３の回転、圧縮装置４内のピストン運動、冷却ファン６ａ，６ｂの回転、冷却風の流通により、種々の振動が発生する。このような動作状態において、本体カバー１１に伝達された振動エネルギーは、図３（ａ）に示すように粘弾性をもつ塗料からなる第一の層１１ｂがひずむことにより熱エネルギーに変換され、吸収される。これを図４の模式図で説明すると、第一の層１１ｂの表面に、より高剛性な弾性層である透過性コート材からなる第二の層１１ｃが積層されているため、本体カバー１１が振動で弾性変形した場合、第一の層１１ｂの基材１１ａとの接面１１ｂａは引っ張られ、第一の層１１ｂの第二の層１１ｃとの接面１１ｂｃは縮むため、第一の層１１ｂのひずみが大きくなり、その結果、吸収される振動エネルギーも大きくなる。
【００４１】
次に、上記構成の空気圧縮機１の外観デザインを説明する。
【００４２】
本体カバー１１の第一の層１１ｂを形成する塗料の色を変えることにより、本体カバー１１を任意の色に変更できる。例えば、アルミ等の金属片を含む塗料を用いた場合、本体カバー１１を金属的な色調にすることができ、従来の樹脂材料の色では不可能だった光沢感のある表現が可能となる。また、透過性コート材で形成された第二の層１１ｃは、塗料によって形成された第一の層１１ｂに比べて、より高剛性な弾性層であるため、第一の層１１ｂの塗料を保護するとともに光沢感を強めることで、高級感のある表現が可能となる。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態に係る空気圧縮機１によれば、本体カバー１１の剛性をもつ基材１１ａの表面に、粘弾性をもつ第一の層１１ｂを積層し、更に第一の層１１ｂの表面に、より高剛性な弾性層である第二の層１１ｃを積層したことにより、本体カバー１１の振動を低減し、騒音を抑えることができる。
【００４４】
更に、本体カバー１１の第一の層１１ｂを塗料によって形成し、更に第二の層１１ｃを透過性コート材で形成したことにより、基材１１ａを形成する樹脂材料の色を変えることなく、本体カバー１１を任意の色に変更でき、意匠性と経済性の向上とを図ることができる。更に、塗料の耐久性を高めることができる。
【００４５】
上記実施の形態では、意匠性と経済性を向上させる構成として、図３に示すように本体カバー１１の第一の層１１ｂを塗料によって形成し、更に第二の層１１ｃを透過性コート材で形成すると説明したが、第一の層１１ｂを水圧転写フィルム等によって形成する構成でもよく、本体カバー１１に任意の図柄を付加できるため、より意匠性を向上させることができる。この構成の場合でも、透過性コート材で形成された第二の層１１ｃは、水圧転写フィルムによって形成された第一の層１１ｂに比べて、より高剛性な弾性層であるため、本体カバー１１の振動を低減できる。
【００４６】
以上、発明の一実施形態を説明したが、この発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更及び応用が可能である。
【００４７】
例えば、第一の層１１ｂ及び第二の層１１ｃを形成する材料の組合せは、本体カバー１１の振動の抑制に寄与できるならば、任意である。例えば、上述の例では、第一の層１１ｂを塗料によって形成し、更に第二の層１１ｃを透過性コート材で形成する例を示した。このような構成とすると、本体カバー１１の基材の樹脂色を変更する場合よりも、安価にカラーバリエーションを増やすことができる。しかし、これに限定されず、第一の層１１ｂをエラストマー、ゴム等の粘弾性をもつ材料で形成し、第二の層１１ｃをポリプロピレン、ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂で形成してもよい。
【００４８】
更に、本体カバー１１の基材１１ａが塗料と親和性が低いポリプロピレンやナイロンといった材料で形成されている場合は、第一の層１１ｂを粘弾性をもつ下地用塗料（プライマー）によって形成し、更に第二の層１１ｃをより硬度が高い塗料で形成してもよい。
【００４９】
また、図３（ｂ）に示すように、粘弾性をもつ下地用塗料（プライマー）等によって形成された第一の層１１ｂと、透過性コート材で形成された第二の層１１ｃの中間に、弾性層である塗料や水圧転写フィルム等で第三の層１１ｄを形成してもよい。この構成では、第三の層１１ｄを形成する材料の剛性が低ければ、第一の層１１ｂとともに粘弾性をもつ層の役割を果たすため、本体カバー１１の制振性が向上する。また、第三の層１１ｄを形成する材料の剛性が高ければ、第二の層１１ｃとともにより高剛性な弾性層の役割を果たすため、第一の層１１ｂをより保護できる。いずれの場合も、単に第一の層１１ｂまたは第二の層１１ｃの厚さを増した場合よりもコンパクトで生産性が良く、安価に同等の効果を得ることができる。
【００５０】
また、図３（ｃ）に示すように、剛性をもつ基材１１ａの表面に、粘弾性をもつエラストマー、ゴム、水圧転写シート、透過性コート材等からなる第一の層１１ｂのみを形成した構成でも、第一の層１１ｂを厚くすれば前記と同様の効果が得られるが、サイズが増して生産性が悪くなるとともに、保護する層が無いため、第一の層１１ｂの耐久性が低くなる。
【符号の説明】
【００５１】
１：空気圧縮機
２：駆動制御回路（駆動制御手段）
３：電動モータ
４：圧縮装置
５ａ，５ｂ：空気タンク
６ａ，６ｂ：冷却ファン
７：圧力センサ
８ａ，８ｂ：圧縮空気取出部
９：操作パネル
１０：フレーム
１１：本体カバー
１１ａ：第一の層
１１ｂ：第二の層
１１ｃ：第三の層
９１：オン・オフスイッチ（ボタン）
【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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