(57)【要約】【課題】カム体などの偏心部を取り付けた駆動軸を２つの軸受により両持ち状態で良好に支持することができながら、これらの軸受の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく行うことができるエアーポンプを提供する。【解決手段】カム体３が設けられた駆動軸２を２つの軸受４、５で両側から２点支持させ、これらの軸受４、５を保持するポンプハウジングを、駆動軸２の回転軸心に略沿った面で２分割して、第１の分割ハウジング２１と、この第１の分割ハウジング２２に結合ボルト８により結合される第２の分割ハウジング２２とにより構成し、これらの第１、第２の分割ハウジング２１、２２により２つの軸受４、５を挟持させた。これにより、駆動軸２を軸受４、５により両持ち状態で良好に支持でき、また、２つの軸受４、５の軸心が一致し易くなり、軸受４、５の心合わせ作業を容易かつ能率的に行うことができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの出力が伝達される駆動軸に偏心部を設け、この偏心部に連結されたピストンをシリンダ内で摺動させて空気を供給または排出するエアーポンプであって、
前記偏心部が設けられた駆動軸を２つの軸受で両側から２点支持させ、
前記２つの軸受を保持するポンプハウジングを、前記駆動軸の回転軸心に略沿った面で２分割して、第１の分割ハウジングと、この第１の分割ハウジングに結合手段により結合される第２の分割ハウジングとにより構成し、これらの第１、第２の分割ハウジングにより前記２つの軸受を挟持させたことを特徴とするエアーポンプ。
【請求項２】
第１、第２の分割ハウジングにおける２つの軸受をそれぞれ受ける受面の形状が、半円形または２つ合わせると正方形もしくは菱形となる二等辺三角形であることを特徴とする請求項１に記載のエアーポンプ。
【請求項３】
駆動軸はモータの出力軸に、側面視して凹凸形状の継手部を介して連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエアーポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアーポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータの出力が伝達される駆動軸に、カム体やクランク部などの偏心部を設け、この偏心部に連結されたピストンをシリンダ内で摺動させて、圧縮空気を供給したり、エアーを排出して真空状態としたりするエアーポンプは知られている。
【０００３】
従来のエアーポンプは、図６に示すように、ポンプハウジング５１にモータブラケット５２を介してモータ５３を取り付け、モータ５３の出力駆動軸５３ａにカム体５４を取り付け、カム体５４を受けるベアリングなどのカム軸受５５を介してピストンロッド５６を接続し、ポンプハウジング５１に結合させたシリンダ５７内でピストン５８を摺動させ、弁体などが内装された圧縮室５９から空気を送ったり排出したりしている。そして、モータ５３の出力駆動軸５３ａの端部は支持せずに、偏心回転運動を行うカム体５４を片持ち状態で支持している。なお、これと類似する片持ち構造のエアーポンプも多く開示されている（例えば、特許文献１など）。
【０００４】
しかし、このように、偏心回転運動を行うカム体５４を片持ち状態で支持する構造では、カム体５４の偏心回転運動に伴う振動が大きいため、モータ５３の出力駆動軸５３ａを回転自在に支持する軸受５３ｂ、５３ｃへの振動による悪影響が大きくなり軸受５３ｂ、５３ｃ、ひいてはモータ５３が低寿命となる。また、軸受５３ｂ、５３ｃを交換しようとした場合には、カム体５４やモータ５３などの各部品を取り外さなければならないため、手間がかかって作業性が悪い。
【０００５】
これに対処する構造としては、図７、図８に示すように、モータ７１の出力軸７１ａに連結し、偏心部としてのカム体７２が取り付けられた駆動軸７３を、２つのベアリングなどの軸受７４、７５で両側から２点支持させることが考えられる。すなわち、シリンダ７６を取り付けたハウジング７７に、カム体７２が取り付けられた駆動軸７３の一端側を回転自在に支持する軸受７４を取り付け、ハウジング７７の側方に設けられた開口部を覆うように取り付けられたモータガイド７８に、駆動軸７３の他端側を回転自在に支持する軸受７５を取り付け、これらの軸受７４、７５で両側から２点支持させて両持ち状態で支持させる。なお、モータガイド７８には、カラー７９を介してモータ７１が取り付けられ、モータ７１の出力駆動軸７１ａに駆動軸７３の端部が外嵌され、止めねじ８１で固定されている。
【０００６】
この構成によれば、カム体７２が取り付けられた駆動軸７３を軸受７４、７５で両持ち状態で支持しているので、カム体７２の偏心回転運動に伴う振動を抑えることができて、軸受７４、７５への振動による悪影響を小さく抑えることができ、高寿命となる。また、軸受７４、７５を交換する場合でも、カム体７２を取り外さなくても済むため、カム体７２の取り外しの手間を省くことができる。
【０００７】
【特許文献１】
実公平３−３２７９１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７、図８に示す従来のエアーポンプでは、一方の軸受７４をハウジング７７により支持し、他方の軸受７５をモータガイド７８により支持し、別個の部材により各軸受７４、７５を個別に支持する構成であるため、２つの軸受７４、７５の心合わせ作業に多くの手間や時間がかかるという課題がある。
つまり、軸受７４、７５の組付け時や交換時には、ハウジング７７に対するモータガイド７８の取り付け位置調整などを厳密に行わなければならない。また、ハウジング７７に軸受７４を嵌め込み、モータガイド７８に軸受７４、７５を嵌め込む構成であり、それぞれ軸受７４、７５を嵌め込んだだけでは厳密には位置決めされていない状態であるので、両軸受７４、７５の回転を滑らかにしようとすると、ベアリングからなる軸受７４、７５の外輪や内輪をハウジング７７やモータガイド７８、および駆動軸７３に良好に位置決めした状態で接着しなければならず、多くの手間や時間がかかってしまい、作業性の低下を招いていた。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するもので、カム体などの偏心部を取り付けた駆動軸を２つの軸受により両持ち状態で良好に支持することができながら、これらの軸受の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく行うことができるエアーポンプを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、モータの出力が伝達される駆動軸に偏心部を設け、この偏心部に連結されたピストンをシリンダ内で摺動させて空気を供給または排出するエアーポンプであって、前記偏心部が設けられた駆動軸を２つの軸受で両側から２点支持させ、前記２つの軸受を保持するポンプハウジングを、前記駆動軸の回転軸心に略沿った面で２分割して、第１の分割ハウジングと、この第１の分割ハウジングに結合手段により結合される第２の分割ハウジングとにより構成し、これらの第１、第２の分割ハウジングにより前記２つの軸受を挟持させたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、カム体などの偏心部を取り付けた駆動軸を２つの軸受により両持ち状態で良好に支持することができながら、これらの軸受の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の本発明は、モータの出力が伝達される駆動軸に偏心部を設け、この偏心部に連結されたピストンをシリンダ内で摺動させて空気を供給または排出するエアーポンプであって、前記偏心部が設けられた駆動軸を２つの軸受で両側から２点支持させ、前記２つの軸受を保持するポンプハウジングを、前記駆動軸の回転軸心に略沿った面で２分割して、第１の分割ハウジングと、この第１の分割ハウジングに結合手段により結合される第２の分割ハウジングとにより構成し、これらの第１、第２の分割ハウジングにより前記２つの軸受を挟持させたことを特徴とする。
【００１３】
この構成により、偏心部が設けられた駆動軸を２つの軸受で偏心部配置点の両側から２点支持、すなわち、両持ち状態で良好に支持することができる。そして、ポンプハウジングを駆動軸の回転軸心に沿った面で２分割して、第１の分割ハウジングと第２の分割ハウジングとのそれぞれに、２つの軸受を支持する部分を形成しているので、これらの第１、第２の分割ハウジングにより２つの軸受を挟持させた際に、２つの軸受の軸心が一致し易くなり、軸受の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく行うことができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のエアーポンプにおいて、第１、第２の分割ハウジングにおける２つの軸受をそれぞれ受ける受面の形状が、半円形または２つ合わせると正方形もしくは菱形となる二等辺三角形であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のエアーポンプにおいて、駆動軸はモータの出力軸に、側面視して凹凸形状の継手部を介して連結されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成により、駆動軸とモータの出力軸との軸心が厳密には一致しない場合でも、モータの出力軸の回転が駆動軸に良好に伝達される。
以下、本発明の実施の形態に係るエアーポンプを図面に基づき説明する。
【００１７】
ここで、この実施の形態に係るエアーポンプは、酸素富化膜に圧縮空気を供給する用途に使用されるものである。前記酸素富化膜は、空気が供給されると、膜通過時に酸素濃度を高めた気体を反対側から排出する性質を有するものであり、酸素富化膜の片側に空気を供給すると、酸素富化膜の反対側に酸素濃度の高い気体状態を作成することができる。なお、このエアーポンプの用途は、これに限るものではなく、各種の空気供給用として用いることができるだけでなく、空気を外部に排出する減圧用や真空ポンプ用などに適用することも可能である。
【００１８】
図１〜図３に示すように、このエアーポンプは、モータ１の出力軸１ａが連結された駆動軸２に偏心部としてのカム体３が取り付けられ、このカム体３が設けられた駆動軸２を２つの軸受４、５でカム体３配置を配置している箇所（偏心部配置点）の両側から２点の両持ち状態で回転自在に支持させている。
【００１９】
そして、２つの軸受４、５を保持するポンプハウジング２０（図３参照）を、駆動軸２の回転軸心に沿った面（この実施の形態では水平面であるが、これに限るものではない）で２分割して、シリンダ７が一体形成されている第１の分割ハウジング２１と、この第１の分割ハウジング２１の下方に結合手段としての結合ボルト８により結合される第２の分割ハウジング２２とにより構成し、これらの第１、第２の分割ハウジング２１、２２にそれぞれ形成した半円形状の軸受用受面２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂにより、前記２つの軸受４、５を上下から挟持した状態で受けている。また、第２の分割ハウジング２２上にモータブラケット９を介してモータ１が取り付けられており、モータ１の出力軸１ａと駆動軸２とが連結ビス１０により一体的に回転するように結合されている。また、１１はモータ１の配設箇所を覆うモータカバーである。
【００２０】
カム体３は止めねじ１２により駆動軸２に固定され、カム体３にはカム軸受１３を介して、上部にピストン１４が取り付けられたピストンロッド１５が連結されている。第１の分割ハウジング２１上には、空気導入管１６ａ，空気導入室１６ｂおよび空気排出室１６ｃ，空気排出管１６ｄを有するヘッドカバー１６と、ヘッドプレート１７とがねじで固定されている。これらの第１の分割ハウジング２１とヘッドカバー１６との間には、それぞれ舌状の吸入用弁部１８ａと排出用弁部１８ｂとが一体形成されたバルブシート１８が介装されている。そして、第１の分割ハウジング２１の上端部とヘッドカバー１６とにそれぞれ形成された空気導入路２１ｃ，１６ｅおよび空気排出路２１ｄ，１６ｆがバルブシート１８の吸入用弁部１８ａと排出用弁部１８ｂとに臨むように形成されており、第１の分割ハウジング２１の空気導入路２１ｃが吸入用弁部１８ａに臨む箇所には、この吸入用弁部１８ａが吸入側に変形することを許容させるための凹部２１ｅが形成され、ヘッドカバー１６の空気排出路１６ｆが排出用弁部１８ｂに臨む箇所には、この排出用弁部１８ｂが排出側に変形することを許容させるための凹部１６ｇが形成されている。
【００２１】
上記構成において、モータ１を駆動させてピストン１４をシリンダ７内で昇降させると、ピストン１４を下降させた際には、吸入用弁部１８ａだけが第１の分割ハウジング２１の凹部２１ｅ内に変形して、シリンダ７内に空気が導入され、この状態からピストン１４を上昇させることで、排出用弁部１８ｂだけがヘッドカバー１６の凹部１６ｇ内に変形して、シリンダ７内の空気が空気排出管１６ｄから排出される。
【００２２】
上記構成によれば、偏心部としてのカム体３が設けられた駆動軸２を２つの軸受４、５でカム体３の両側から２点支持、すなわち、両持ち状態で良好に支持することができる。したがって、カム体３の偏心回転運動に伴う振動を抑えることができて、軸受４、５への振動による悪影響を小さく抑えることができ、高寿命となる。また、軸受４、５を交換する場合でも、第１の分割ハウジング２１と第２の分割ハウジング２２とを結合する結合ボルト８を外すだけで、極めて簡単に軸受４、５を交換することができる。
【００２３】
そして、ポンプハウジング２０を駆動軸２の回転軸心に沿った面で２分割して、第１の分割ハウジング２１と第２の分割ハウジング２２とのそれぞれに、２つの軸受４、５を支持する軸受用受面２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂを一体形成しているので、各分割ハウジング２１、２２における軸受用受面２１ａと軸受用受面２１ｂとの相対位置、および軸受用受面２２ａと軸受用受面２２ｂとの相対位置がそれぞれ正確に形成できる。したがって、これらの第１、第２の分割ハウジング２１、２２により２つの軸受４、５を挟持させた際に、２つの軸受４、５の軸心を一致させ易くなり、軸受４、５の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく能率的に行うことができる。さらに、結合ボルト８を締め付けることで、軸受４、５の外輪の第１、第２の分割ハウジング２１、２２に対する固定を容易に行えるため、さらに心合わせを厳密に行って両軸受４、５の回転を滑らかにしようとした場合でも、ベアリングからなる軸受４、５の内輪だけを接着すればよく、手間や時間を省くことができる。
【００２４】
なお、上記の実施の形態においては、各分割ハウジング２１、２２における軸受用受面２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂの形状を、図４（ａ）に示すように、半円形状としたが、これに限るものではなく、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、両方の軸受用受面２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂにより正方形となるような直角二等辺三角形の斜辺形状としたり、両方の軸受用受面２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂにより菱形となるような二等辺三角形の斜辺形状としたりしてもよい。この場合には、軸受用受面２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂの真円の精度に影響されることなく、各軸受４、５と各軸受用受面２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂとがそれぞれ接触する２点により軸受４、５を確実に保持でき、また加工上の点からも切削加工を必要とせず、成形だけで形成可能であり、製造工程を簡素化できる利点がある。
【００２５】
また、モータ１の出力軸１ａと駆動軸２との連結部分を、図５に示すような、側面視して凹形状と凸形状の継手部１ｂ、２ａを介して連結させてもよく、この場合には、駆動軸２とモータ１の出力軸１ａとの軸心が厳密には一致しない場合でも、これらの軸同士を比較的容易に連結できて、モータ１の出力軸１ａの回転が駆動軸２に良好に伝達される。したがって、第１、第２の分割ハウジング２１、２２による２つの軸受４、５の挟持させた際の心合わせ作業を、さらに簡単に能率的に行うことができる。
【００２６】
また、上記実施の形態では２つの軸受４、５を保持するポンプハウジング２０を、駆動軸２の回転軸心に沿った面で２分割して、第１の分割ハウジング２１と第２の分割ハウジング２２とにより構成した場合を述べたが、これに限るものではなく、ポンプハウジングを、前記駆動軸の回転軸心近くに沿った面で２分割して、これらの第１の分割ハウジングと第２の分割ハウジングとの間にスペーサを介装させて結合させることも可能である。
【００２７】
また、上記実施の形態では駆動軸２に偏心部としてのカム体３を設けた場合を述べたが、駆動軸２自体の一部にクランク形状部を形成しても同様の作用効果を得られる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、偏心部が設けられた駆動軸を２つの軸受で両側から２点支持させ、前記２つの軸受を保持するポンプハウジングを、前記駆動軸の回転軸心に略沿った面で２分割して、第１の分割ハウジングと、この第１の分割ハウジングに結合手段により結合される第２の分割ハウジングとにより構成し、これらの第１、第２の分割ハウジングにより前記２つの軸受を挟持させたことにより、偏心部が設けられた駆動軸を２つの軸受により両持ち状態で良好に支持することができて、軸受への振動による悪影響を小さく抑えることができ、高寿命となる。また、これらの第１、第２の分割ハウジングにより２つの軸受を挟持させた際に、２つの軸受の軸心が一致し易くなり、軸受の心合わせ作業を、手間をあまりかけることなく能率的に行うことができる。
【００２９】
また、駆動軸をモータの出力軸に、側面視して凹凸形状の継手部を介して連結することにより、駆動軸とモータの出力軸との軸心が厳密には一致しない場合でも、モータの出力軸の回転が駆動軸に良好に伝達されるので、モータに対する位置決めも比較的簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるエアーポンプの分解斜視図である。
【図２】同エアーポンプの第１の分割ハウジングと第２の分割ハウジングとを分割した状態を示す斜視図である。
【図３】同エアーポンプの部分切欠側面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同エアーポンプの部分切欠側面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかるエアーポンプのモータの出力軸と駆動軸との連結部を示す斜視図である。
【図６】従来のエアーポンプの部分切欠正面図である。
【図７】その他の従来のエアーポンプの部分切欠正面図である。
【図８】同その他の従来のエアーポンプの分解斜視図である。
【符号の説明】
１        モータ
１ａ      出力軸
２      駆動軸
３      カム体（偏心部）
４、５    軸受
８        結合ボルト（結合手段）
１３      カム軸受
１４      ピストン
１５      ピストンロッド
１６      ヘッドカバー
１８      バルブシート
１８ａ    吸入用弁部
１８ｂ    排出用弁部
２０      ポンプハウジング
２１      第１の分割ハウジング
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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