(57)【要約】【課題】冷却風に混入した塵や埃等に起因してモータに生じる故障を防止することで信頼性を向上させることができ、しかも製造コストを低減することができる空気圧縮機の提供。【解決手段】クランクケース１８のモータ１１に対し反対側に、これらモータ１１およびクランクケース１８の配列方向に軸線を沿わせて設けられるとともに、モータ１１で回転駆動されて冷却風を発生させる冷却ファンを有しており、クランクケース１８は冷却ファンの半径方向においてモータ１１よりも外側まで突出する突出部３５を有し、この突出部３５に、冷却ファンの冷却風を通過させてモータ１１の外周面１６ａの外側に外周面１６ａに沿って排出させる冷却風通路３６が形成されている。【選択図】　　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源であるモータと、
該モータに対し隣接配置されたクランクケース内のクランク軸の前記モータによる回転駆動によってピストンをシリンダ内で往復動させて圧縮空気を発生させる圧縮機本体と、
前記クランクケースの前記モータに対し反対側に、これらモータおよびクランクケースの配列方向に軸線を沿わせて設けられるとともに、前記モータで回転駆動されて冷却風を発生させる冷却ファンと、
を有する空気圧縮機において、
前記クランクケースは前記冷却ファンの半径方向において前記モータよりも外側まで突出する突出部を有しており、
該突出部に、前記冷却ファンの冷却風を通過させて前記モータの外周面の外側に該外周面に沿って排出させる冷却風通路が形成されていることを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
前記モータの前記クランクケースに対し反対側に前記モータを制御する制御部が配置されていることを特徴とする請求項１記載の空気圧縮機。
【請求項３】
前記冷却ファンは、該冷却ファンの半径方向において前記モータよりも外側まで延出していることを特徴とする請求項１または２記載の空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気を発生させる空気圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮空気を発生させる空気圧縮機には、駆動源であるモータと、このモータに対し隣接配置されたクランクケース内のクランク軸のモータによる回転駆動によってピストンをシリンダ内で往復動させて圧縮空気を発生させる圧縮機本体とを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２８４７０号公報
【０００４】
上記空気圧縮機は、クランクケースのモータに対し反対側に、これらモータおよびクランクケースの配列方向に軸線を沿わせて冷却ファンが設けられており、モータにより回転駆動されるこの冷却ファンで発生させた冷却風をクランクケースの上側に設けられたシリンダの外側の通路に通した後、モータのハウジング内に導入させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにモータのハウジング内に冷却風を導入させる構成であると、冷却風に塵や埃等が混入していた場合に、モータの故障の原因となってしまうという問題があった。また、モータのハウジング内に冷却風を導入させるためには、モータのハウジングに導入および排出のための穴を形成しなければならず、製造コストが増大してしまうという問題もあった。
【０００６】
したがって、本発明は、冷却風に混入した塵や埃等に起因してモータに生じる故障を防止することで信頼性を向上させることができ、しかも製造コストを低減することができる空気圧縮機の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、駆動源であるモータと、該モータに対し隣接配置されたクランクケース内のクランク軸の前記モータによる回転駆動によってピストンをシリンダ内で往復動させて圧縮空気を発生させる圧縮機本体と、前記クランクケースの前記モータに対し反対側に、これらモータおよびクランクケースの配列方向に軸線を沿わせて設けられるとともに、前記モータで回転駆動されて冷却風を発生させる冷却ファンとを有する空気圧縮機において、前記クランクケースは前記冷却ファンの半径方向において前記モータよりも外側まで突出する突出部を有しており、該突出部に、前記冷却ファンの冷却風を通過させて前記モータの外周面の外側に該外周面に沿って排出させる冷却風通路が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
これにより、モータで冷却ファンを駆動すると、冷却ファンの冷却風は、冷却ファンの半径方向においてモータよりも外側まで突出するクランクケースの突出部に形成された冷却風通路を通過してモータの外周面の外側にこの外周面に沿って排出させられる。その際に、冷却風はモータから熱を奪ってモータを冷却させる。このように、冷却風はモータの外側に排出されるためモータ内に導入されることはなく、冷却風に混入した塵や埃等もモータ内に入り込むことがない。また、モータに冷却風を導入させないため、モータのハウジングに冷却風の導入および排出のための穴を形成しなくて済む。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記モータの前記クランクケースに対し反対側に前記モータを制御する制御部が配置されていることを特徴としている。
【００１０】
これにより、モータで冷却ファンを駆動すると、冷却ファンの冷却風は、冷却ファンの半径方向においてモータよりも外側まで突出するクランクケースの突出部に形成された冷却風通路を通過してモータの外周面の外側にこの外周面に沿って排出させられてモータから熱を奪った後、制御部の熱を奪うことになる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記冷却ファンは、該冷却ファンの半径方向において前記モータよりも外側まで延出していることを特徴としている。
【００１２】
このように、冷却ファンは、その半径方向においてモータよりも外側まで延出しているため、軸線方向に冷却風を発生させると、冷却風が円滑に冷却風通路を通って、モータの外周面の外側にこの外周面に沿って排出させられてモータから熱を奪うことになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の空気圧縮機を図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の空気圧縮機は、図１〜図３に示すように、駆動源である電動のモータ１１と、このモータ１１に対し隣接配置されこのモータ１１で駆動されて圧縮空気を発生させる圧縮機本体１２と、モータ１１の圧縮機本体１２に対し反対側に設けられてモータ１１の駆動を制御するインバータ制御部（制御部）１３とを有している。
【００１４】
モータ１１は、両端が閉塞された略円筒状をなすとともにその半径方向における一側に載置のため脚部１５が形成されたモータハウジング１６を備えている。なお、図示は略すがモータ１１の出力軸は、モータハウジング１６の中心軸線上に配置されてモータハウジング１６の端面から突出している。
【００１５】
圧縮機本体１２は、モータ１１に対し隣接配置される略円筒状のクランクケース１８と、クランクケース１８にこのクランクケース１８から軸直交方向に突出するように取り付けられるシリンダ１９と、シリンダ１９のクランクケース１８に対し反対側に取り付けられる空気弁２０と、この空気弁２０のシリンダ１９に対し反対側に取り付けられるシリンダヘッド２１とを有しており、また、図４に示すように、クランクケース１８内に回転可能に支持されるクランク軸２３と、クランク軸２３に連結されるコネクティングロッド２４と、このコネクティングロッド２４に連結されるとともにシリンダ１９内に往復動可能に設けられる図示せぬピストンとを有している。そして、この圧縮機本体１２は、クランク軸２３がモータ１１によって駆動されて回転することにより、ピストンをシリンダ１９内で往復動させて圧縮空気を発生させる。なお、クランク軸２３の回転中心軸線は、クランクケース１８の中心軸線上に配置されている。また、クランク軸２３にはバランスウエイト２５が取り付けられている。
【００１６】
この圧縮機本体１２は、そのクランク軸２３がモータ１１の出力軸に対し同一軸線上に配置された状態とされて互いの端部同士を連結させることになり、その結果、クランクケース１８とモータハウジング１６とは互いの中心軸線を一致させた状態で連結させられる。なお、モータハウジング１６の脚部１５においてモータ１１を図示せぬ取付台部上に載置させると、圧縮機本体１２のシリンダ１９が鉛直上方に延出するようにこれらの取付時の位相が設定されている。
【００１７】
インバータ制御部１３は、略有底円筒状のインバータハウジング２７を有しており、インバータハウジング２７はモータハウジング１６と同軸をなしてこのモータハウジング１６のクランクケース１８に対し反対側に取り付けられる。なお、インバータハウジング２７の外径はモータハウジング１６の外径に対し同径または若干小径とされており（図示例は若干小径とされている）、その結果、インバータハウジング２７はモータハウジング１６に対しほぼ連続するように設けられている。また、インバータハウジング２７には、図５にも示すように、内外を貫通させるスリット２８が複数形成されている。
【００１８】
クランクケース１８のモータ１１に対し反対側には、図１および図６に示すように、クランク軸２３のモータ１１に対し反対側に同軸をなして取り付けられる冷却ファン３０が設けられている。これにより、冷却ファン３０は、モータ１１およびクランクケース１８の配列方向に軸線を沿わせて設けられており、クランク軸２３を介してモータ１１で回転駆動される。なお、クランクケース１８、モータハウジング１６（つまりモータ１１）、インバータハウジング２７（つまりインバータ制御部１３）および冷却ファン３０は同軸をなしている。この冷却ファン３０は、軸線方向における一側に冷却風を発生させる。
【００１９】
冷却ファン３０の外径側には、同軸をなしてこれを覆うように略円筒状のファンカバー３２が設けられており、このファンカバー３２はクランクケース１８の一端側に同軸をなして隙間がないように連結されている。なお、ファンカバー３２にはシリンダ１９側に切欠部３３が形成されており、発生させた冷却風をこの切欠部３３を通過させてシリンダ１９にも吹き付けるようになっている。なお、ファンカバー３２はクランクケース１８を延長して形成している。
【００２０】
そして、本実施形態において、図５に示すように、クランクケース１８はその外径がモータハウジング１６の外径すなわちモータ１１の外径よりも大きくされており、その結果、円周方向の全周にわたってモータ１１よりも半径方向における外側に突出する環状の突出部３５を有している。この環状の突出部３５には、シリンダ１９の連結部分を除いて、軸線方向に貫通する冷却風通路３６が円周方向に所定のピッチで複数形成されている。なお、冷却風通路３６は、その延在方向に直交する断面形状がクランクケース１８の中心軸線を中心とした円弧状をなしている。
【００２１】
ここで、この冷却風通路３６は、クランクケース１８の中心軸線側の内周面３６ａの位置がモータハウジング１６の半径方向における外周面１６ａ（つまりモータ１１の半径方向における外周面）の若干外側位置に位置しており、図４に示すように、クランクケース１８の中心軸線に対し反対側の外周面３６ｂの位置がファンカバー３２の内周面３２ａよりも内側に位置している。
【００２２】
また、本実施形態において、冷却ファン３０は、図６に示すように、冷却風通路３６の外周面３６ｂよりも半径方向外側に延出している。つまり、冷却ファン３０はその外径がモータハウジング１６の外径（つまりモータ１１の外径）よりも大きくされており、その結果、モータ１１よりも半径方向における外側に延出している。
【００２３】
次に、以上に述べた構成の本実施形態の空気圧縮機の作動について説明する。給電してモータ１１を回転させると、モータ１１に連結された圧縮機本体１２のクランク軸２３が回転し、シリンダ１９内で図示せぬピストンを往復動させて圧縮空気を発生させるとともに、クランク軸２３に連結された冷却ファン３０が回転してクランクケース１８側に向けて冷却風を発生させる。
【００２４】
すると、この冷却風は、図２および図３に二点鎖線矢印で示すように、冷却風通路３６を通過することにより、冷却風通路３６で案内されてモータ１１のモータハウジング１６の半径方向の外周面１６ａの外側においてこの外周面１６ａに沿いかつ軸線方向に沿って排出させられる。その結果、冷却風は、モータ１１の半径方向の外周面１６ａの外側においてこの外周面１６ａに沿いかつ軸線方向に沿って移動してモータ１１から熱を奪った後、さらに、インバータ制御部１３のインバータハウジング２７の半径方向の外周面２７ａの外側においてこの外周面２７ａに沿いかつ軸線方向に沿って移動してインバータ制御部１３から熱を奪う。
【００２５】
以上述べたように、本実施形態の空気圧縮機によれば、冷却風はモータ１１の外側に排出されるためモータ１１内に導入されることはなく、冷却風に混入した塵や埃等もモータ１１内に入り込むことがない。したがって、冷却風に混入した塵や埃等に起因してモータ１１に故障を生じることがなく、モータ１１の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
また、モータ１１に冷却風を導入させないため、モータハウジング１６に冷却風の導入および排出のための穴を形成しなくて済む。したがって、製造コストを低減することができる。
【００２７】
さらに、冷却ファン３０の冷却風は、モータ１１から熱を奪った後、インバータ制御部１３の熱を奪うことになる。したがって、モータ１１に加えてインバータ制御部１３をも冷却することができる。その結果、熱に弱いインバータ制御部１３内の電子部品（特にコンデンサ）の温度上昇を防ぐことができて、長寿命化を図ることができる。
【００２８】
合わせて、インバータ制御部１３を専用で冷却するための冷却ファンを設ける必要がないため、大型化およびコスト増を防止できるとともに省エネ化が図れる。
【００２９】
その上、冷却風は、モータハウジング１６の半径方向における外周面１６ａから熱を奪うため、このモータハウジング１６からインバータ制御部１３に熱を伝わるのを効率良く防止できる。
【００３０】
加えて、冷却ファン３０は、その半径方向においてモータ１１の外周面１６ａよりも外側まで延出しているため、軸線方向に冷却風を発生させると、冷却風が円滑に冷却風通路３６を通って、モータ１１の外周面１６ａの外側にこの外周面１６ａに沿って排出させられてモータ１１から熱を奪うことになる。したがって、冷却風は流動時のロスが少なく効果的にモータ１１から熱を奪うことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に係る発明によれば、モータで冷却ファンを駆動すると、冷却ファンの冷却風は、冷却ファンの半径方向においてモータよりも外側まで突出するクランクケースの突出部に形成された冷却風通路を通過してモータの外周面の外側にこの外周面に沿って排出させられる。その際に、冷却風はモータから熱を奪ってモータを冷却させる。このように、冷却風はモータの外側に排出されるためモータ内に導入されることはなく、冷却風に混入した塵や埃等もモータ内に入り込むことがない。したがって、冷却風に混入した塵や埃等に起因してモータに故障を生じることがなく、モータの信頼性を向上させることができる。また、モータに冷却風を導入させないため、モータのハウジングに冷却風の導入および排出のための穴を形成しなくて済む。したがって、製造コストを低減することができる。
【００３２】
請求項２に係る発明によれば、モータで冷却ファンを駆動すると、冷却ファンの冷却風は、冷却ファンの半径方向においてモータよりも外側まで突出するクランクケースの突出部に形成された冷却風通路を通過しモータの外周面の外側にこの外周面に沿って排出させられてモータから熱を奪った後、制御部の熱を奪うことになる。したがって、モータに加えて制御部をも冷却することができる。その結果、熱に弱い制御部内の電子部品の温度上昇を防ぐことができて、その長寿命化を図ることができる。勿論、制御部を専用で冷却するための冷却ファンを設ける必要がないため、大型化およびコスト増を防止できるとともに省エネ化が図れる。その上、冷却風は、モータの外周面から熱を奪うため、この外周面側を構成するモータハウジングから制御部に熱を伝わるのを効率良く防止できる。
【００３３】
請求項３に係る発明によれば、冷却ファンは、その半径方向においてモータよりも外側まで延出しているため、軸線方向に冷却風を発生させると、冷却風が円滑に冷却風通路を通って、モータの外周面の外側にこの外周面に沿って排出させられてモータから熱を奪うことになる。したがって、冷却風は流動時のロスが少なく効果的にモータから熱を奪うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の空気圧縮機を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の空気圧縮機を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施形態の空気圧縮機を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態の空気圧縮機を示す図２における左方から見た側面図であって、冷却ファンを除いた状態を示すものである。
【図５】本発明の一実施形態の空気圧縮機を示す図２における右方から見た側面図である。
【図６】本発明の一実施形態の空気圧縮機を示す図２における左方から見た側面図である。
【符号の説明】
１１　モータ
１２　圧縮機本体
１３　インバータ制御部（制御部）
１８　クランクケース
１９　シリンダ
２３　クランク軸
３０　冷却ファン
３５　突出部
３６　冷却風通路
【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】
2004124712.tif 000007
【図６】
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