(57)【要約】【課題】本発明はタンク内圧力に応じて運転開始時のモータの負担を軽減することを課題とする。【解決手段】空気圧縮機１０の制御部９４は、モータ６８の回転数が予め設定された所定値以下であった場合にモータ６８への通電を停止させる運転停止手段と、タンク内圧力が所定値以上であると判定されたとき、タンク内圧力が所定値未満になるまでモータ６８への通電を停止させる停止手段とを有する。そのため、制御部９４は、モータ回転数が所定値以下の場合には電圧低下によるトルク不足であると判断してモータ６８への通電を停止し、タンク内圧力が所定値以上であるときにはタンク内圧力が所定値未満になるまでモータ６８への通電を停止させることで、タンク内圧力が十分にある状態で無理にモータ６８を駆動することを防止する。【選択図】　　　　図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転開始時に操作され運転状態とする運転開始手段と、
空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、
前記運転開始手段からの信号に基づいて前記空気圧縮部を駆動するモータと、
前記空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、
前記モータの回転数を検出する回転検出手段と、
運転開始状態となってから所定時間経過後に前記回転検出手段により検出された回転数が予め設定された所定値以下であった場合に前記モータへの通電を停止させる運転停止手段と、
を備えたことを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
運転開始時に操作され運転状態とする運転開始手段と、
空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、
該空気圧縮部を駆動するモータと、
前記空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、
前記タンク内圧力を検出する圧力検出手段と、
運転状態において、前記圧力検出手段により検出された検出値が所定の上限値以上の場合に前記モータへの通電を停止させ、所定下限値以下になると前記モータへの通電を行う通常制御を行う通常制御手段と、からなる空気圧縮機において、
運転開始時に前記圧力検出手段により検出された圧力値が前記所定上限値と所定値との間の開始所定値以上か否かを判定する運転開始時タンク圧力判定手段と、
該運転開始時タンク圧力判定手段により前記タンク内圧力が開始所定値以下であると判定されたときのみ、前記モータへの通電を開始すると共に、前記通常制御を開始する運転開始制御手段と、
を備えたことを特徴とする空気圧縮機。
【請求項３】
運転開始後、前記タンク内圧力が所定値以下に達した後、前記モータへの電源供給を再開する運転再開手段を備えたことを特徴とする請求項１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】
本発明は空気圧縮機に係り、特に複数の電動工具が同一の電源に接続されて同時に使用されるような環境で使用される空気圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、建築現場などでは、圧縮空気の圧力で釘を木材などに打ち込む釘打ち機を使用している。このように、屋外で使用される釘打ち機は、搬送可能な空気圧縮機で生成された圧縮空気を供給されて釘装填部に装填された釘を空気圧力で打ち込むように構成されている。
【０００３】
この種の空気圧縮機は、空気を吸い込んで圧縮するピストン・シリンダ部（空気圧縮部）と、ピストンを駆動するモータ（駆動部）と、ピストン・シリンダ部及びモータを覆うカバーと、圧縮空気を貯留するタンクとを備えてなる。
【０００４】
また、空気圧縮機に搭載された制御部は、タンクの圧力を監視しており、タンク内の圧力が上限圧力値に達するまでモータを駆動させて圧縮空気をタンクに充填し、タンク内の圧力が上限圧力値に達すると、モータを一時的に停止させ、タンク内の圧力が下限圧力値に低下すると、再びモータを起動させてタンクへ圧縮空気を充填する。
【０００５】
また、建築現場では、コンセントの数が限られており、延長コードを使用して釘打機の電源を確保している。ところが、コンセントの位置から釘打機の使用場所までの距離が長い場合には、複数の延長コードを直列に接続する場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、延長コードには、釘打機以外にも他の電動工具（例えば、電動ドリルや電動ノコギリなど）が接続される場合がある。このように、延長コードに複数の電動工具のコードが接続された状態で同時に使用されると、各電動工具及び空気圧縮機へ供給される電圧が低下することがある。
【０００７】
その場合、空気圧縮機では、モータやピストン・シリンダ部を冷却するためのファンが内部で回転しているため、電圧低下が生じてモータの回転数が下がったり、あるいはモータがトルク不足で停止してしまうと、ファンの回転数も減速されて十分な冷却効果が得られず、モータやピストン・シリンダ部の温度が上昇して寿命が短くなるという問題が生じる。
【０００８】
また、現場の作業者は、電圧低下に伴うトルク不足から空気圧縮機のモータが停止した場合、停止した理由が分からないので、空気圧縮機が故障したものと勘違いすることがあった。また、空気圧縮機では、タンク内圧力が高いほどモータの負荷が上昇するため、同じ電圧値でもタンク内圧力が高い状況では、相対的なトルク不足によってモータが停止してしまうことがあった。
【０００９】
このように、空気圧縮機の電源スイッチがオンに操作されている状態でトルク不足によりモータが停止した場合、モータの回転軸（ロータ）が停止しているのにモータへの通電が継続された状態になるので、モータの寿命が短くなるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題を解決した空気圧縮機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、以下のような特徴を有する。
上記請求項１記載の発明は、運転開始時に操作され運転状態とする運転開始手段と、空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、運転開始手段からの信号に基づいて空気圧縮部を駆動するモータと、記空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、モータの回転数を検出する回転検出手段と、運転開始状態となってから所定時間経過後に回転検出手段により検出された回転数が予め設定された所定値以下であった場合にモータへの通電を停止させる運転停止手段と、を備えたものであり、運転開始状態となってから所定時間経過後にモータ回転数が所定値以下の場合には電圧低下によるトルク不足であると判断してモータへの通電を停止させることで、運転開始時にタンク内圧力が十分にある状態で無理にモータを駆動することが防止され、満タン状態のタンクへ圧縮空気を充填することを停止させてモータの寿命を延ばすことが可能になる。
【００１２】
上記請求項２記載の発明は、運転開始時に操作される運転開始手段と、空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、運転開始手段からの信号に基づいて空気圧縮部を駆動するモータと、運転開始時に操作され運転状態とする運転開始手段と、空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、空気圧縮部を駆動するモータと、空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、タンク内圧力を検出する圧力検出手段と、運転状態において、圧力検出手段により検出された検出値が所定の上限値以上の場合にモータへの通電を停止させ、所定下限値以下になると前記モータへの通電を行う通常制御を行う通常制御手段と、からなる空気圧縮機において、運転開始時に圧力検出手段により検出された圧力値が所定上限値と所定値との間の開始所定値以上か否かを判定する運転開始時タンク圧力判定手段と、運転開始時タンク圧力判定手段によりタンク内圧力が開始所定値以下であると判定されたときのみ、モータへの通電を開始すると共に、通常制御を開始する運転開始制御手段と、を備えたものであり、運転開始時にタンク内圧力が所定上限値と所定値との間の開始所定値以上であるときにはタンク内圧力が所定値未満になるまでモータへの通電を停止させ、タンク内圧力が所定値未満であるときモータの運転を再開することで、運転開始時にタンク内圧力が十分にある状態で無理にモータを駆動することが防止され、満タン状態のタンクへ圧縮空気を充填することを停止させてモータの寿命を延ばすことが可能になる。
【００１３】
上記請求項３記載の発明は、運転開始後、タンク内圧力が所定値以下に達した後、モータへの電源供給を再開する運転再開手段を備えたものであり、タンク内圧力が所定値以下になった後にモータが自動的に起動されるため、作業者が電源スイッチを操作する必要がないので、作業者の負担を軽減しうる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。
図１は本発明になる空気圧縮機の一実施例を示す斜視図である。図２はカバー２２を外した状態を示す斜視図である。図３は空気圧縮機の側面図である。図４は空気圧縮機の平面図である。図５は空気圧縮機の正面図である。図６は空気圧縮機の背面図である。
【００１５】
図１乃至図６に示されるように、空気圧縮機１０は、例えば、建築現場などの屋外において、空圧式の釘打ち機（図示せず）に圧縮空気を供給するように構成された小型コンプレッサである。
【００１６】
また、空気圧縮機１０は、フレーム１２に円筒形状に形成された一対のタンク１４，１６が平行に支持されており、タンク１４，１６の上部には圧縮空気を生成する空気圧縮部１８と、空気圧縮部１８を駆動する駆動部２０とが搭載されている。さらに、タンク１４，１６の上部には、空気圧縮部１８及び駆動部２０を覆うように一体成型された樹脂製のカバー２２が取り付けられている。
【００１７】
また、タンク１４，１６の両端下部には、脚部２４〜２７が設けられている。さらに、フレーム１２の両端部には、コ字状に形成された把持部２８，３０が固着されている。空気圧縮機１０は、把持部２８，３０を把持されて搬送される。
【００１８】
また、空気圧縮機１０は、空気圧縮部１８の両側に空気吐出部３２，３４が設けられている。空気吐出部３２，３４は、タンク１４，１６の取り出し管路（図示せず）に接続された圧力調整弁３６，３８と、圧力調整弁３６，３８により調整された吐出圧力値を表示する圧力計４０，４２と、圧力調整弁３６，３８により調整された圧力の圧縮空気を吐出する吐出口４４〜４７とを有する。
【００１９】
圧力調整弁３６，３８は、ハンドル３６ａ，３８ａが回わされて吐出圧力を調整する。また、吐出口４４〜４７は、釘打ち機に接続されたホース（図示せず）が接続されるクイックカプラが設けられている。
【００２０】
さらに、カバー２２の上部には、操作パネル４８が設けられている。この操作パネル４８には、電源スイッチ及び各種表示ランプが設けられているが、物が置かれても電源オフにならないようにカバー２２の凹部２３内に設けられている。
【００２１】
図２に示されるように、カバー２２は、着脱自在に取り付けられており、空気圧縮部１８及び駆動部２０のメンテナンス時にはフレーム１２から外される。このように、カバー２２が外されると、タンク１４，１６の上部に設けられた空気圧縮部１８及び駆動部２０の他に圧力調整弁３６，３８、圧力計４０，４２、吐出口４４〜４７が露出された状態になる。
【００２２】
ここで、圧縮部１８及び駆動部２０の構成について説明する。
図７は圧縮部１８及び駆動部２０の内部構成を示す横断面図である。
【００２３】
図７に示されるように、圧縮部１８は、ケーシング６０の両側に配置されたピストン・シリンダ機構６２，６４を有する。このピストン・シリンダ機構６２，６４は、１８０°異なる向きに形成されている。
【００２４】
ピストン・シリンダ機構６２，６４は、ピストン６２ａ，６４ａと、シリンダ６２ｂ，６４ｂと、連接棒６２ｃ，６４ｃと、シリンダヘッド６２ｄ，６４ｄとを有する。尚、図７において、ピストン６４ａは、隠れて見えない。
【００２５】
また、ケーシング６０は、圧縮部１８の回転部分を収納する第１の部屋６０ａと、圧縮用空気の導入経路に設けられたフィルタ６６を収納する第２の部屋６０ｂと、駆動部２０のモータ６８を収納する第３の部屋６０ｃとを有する。
【００２６】
モータ６８は、ロータの回転速度（回転数）を検出するための回転検出センサを必要とするモータであり、例えば、直流ブラシレスモータ（ＤＣＢＬモータ）、あるいはスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）、あるいはシンクロナスリラクタンスモータなどインバータ制御により駆動されるモータ等から構成されている。
【００２７】
この圧縮部１８は、２段圧縮方式で空気を高圧に圧縮しており、第１段のピストン・シリンダ機構６２で空気導入口２２ｍから導入された空気を圧縮した後、第２段のピストン・シリンダ機構６４でさらに圧縮してタンク１４，１６に貯留する。尚、タンク１４，１６は、互いに連通されているので、同じ圧力に保持されている。
【００２８】
また、第１段のピストン・シリンダ機構６２と第２段のピストン・シリンダ機構６４との間は、連通管（図示せず）を介して接続されている。
【００２９】
連接棒６２ｃ，６４ｃは、一端がピストン６２ａ，６４ａと一体に形成されており、他端が軸受７０，７２を介して回転軸７４に支持されている。この回転軸７４は、ケーシング６０の隔壁６０ｄに保持された軸受７６と、モータカバー７９の内部に保持された軸受７８とにより回転自在に軸承されている。
【００３０】
回転軸７４の一端７４ａには、圧縮用空気を第１の空気導入口２２ｍから吸い込むための第１のファン（羽根車）８０が固着されている。また、回転軸７４の他端７４ｂには、モータ冷却用の空気を空気導入口２２ｎから吸い込むための第２のファン（羽根車）８２が固着されている。
【００３１】
第１のファン８０により空気導入口２２ｍから吸い込まれた空気は、ケーシング６０及びピストン・シリンダ機構６２，６４の表面に吹き付けられて冷却すると共に、その一部がフィルタ６６を通過してろ過された後に第１段のシリンダ６２ｂで圧縮された後、第２段のシリンダ６４ｂに供給されて更に圧縮される。
【００３２】
また、第２のファン８２は、モータカバー７９の入り口７９ａに設けられており、モータ６８を冷却するための空気を吸い込んでモータ６８の周囲に送風する。モータ６８は、回転軸７４に固定されたマグネット（ロータ）６８ａと、マグネット６８ａの外周に配置されたステータ６８ｂと、ステータ６８ｂの内部に巻回されたコイル６８ｃから構成されている。このモータ６８は、小型化及び軽量化されており、回転軸７４を介してピストン６２ａ，６４ａを往復動させると共に、ファン８０，８２を回転駆動する。
【００３３】
また、駆動部２０は、円筒状のモータカバー７８の内部にファン８２とモータ６８が収納されているので、このファン８２の回転によって空気導入口２２ｎから外部の空気を吸い込み、モータカバー７９の内部を通過して複数の排気孔２２ｓから排気される。モータカバー７９の内部では、図８中矢印で示すように、ファン８２の回転によって生じた空気流の流速が高まり、この空気流がモータ６８の発熱を効率良く奪ってモータ６８を冷却される。
【００３４】
ここで、操作パネル４８の構成について説明する。
図８は操作パネル４８の構成を示す平面図である。
図８に示されるように、操作パネル４８は、電源ＯＮスイッチ９０と、電源ＯＦＦスイッチ９２と、タンク１４，１６内の圧力変化を６段階（０．５ＭＰａずつ０．５ＭＰａ〜３．０ＭＰａ）に表示する圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）と、通電の有無を表示する通電表示用赤色ＬＥＤ８８７（▲７▼）と、運転状態を表示する運転状態表示用緑色ＬＥＤ８８８（▲８▼）とで構成されている。
【００３５】
電源ＯＮスイッチ９０及び電源ＯＦＦスイッチ９２は、押圧操作されたときにオフからオンに切り替わるメンブレンスイッチからなり、押圧操作されない状態では、オフのままである。
【００３６】
上記ＬＥＤ８８１〜８８８（▲１▼〜▲８▼）は、操作パネル４８の下方に配置された基板（図示せず）上に半田付けされた発光ダイオードからなり、操作パネル４８には、長方形状のレンズが露出されている。尚、赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）は、タンク１４，１６内の圧力変化に応じて段階的に点灯または消灯されるため、点灯数によってタンク１４，１６内の圧力値を表示する。
【００３７】
また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）は、一斉に点滅することで電圧低下によりモータ６８が停止したことを表示する報知手段としても機能する。また、通電表示用赤色ＬＥＤ８８７（▲７▼）及び運転状態表示用緑色ＬＥＤ８８８（▲８▼）は、温度上昇によりモータ６８が停止したことを表示する報知手段としても機能する。
【００３８】
図９は空気圧縮機１０に設けられた各電気系統の構成を示すブロック図である。
図９に示されるように、空気圧縮機１０の制御部９４には、上記ＬＥＤ８８１〜８８８（▲１▼〜▲８▼）、モータ６８、電源ＯＮスイッチ（運転開始手段）９０、電源ＯＦＦスイッチ９２の他に圧力センサ（圧力検出手段）９８、温度センサ１００、モータ回転検出センサ（回転検出手段）１０２と接続されている。
【００３９】
圧力センサ９８は、タンク１４，１６内の圧力を検出するための圧力検出手段であり、圧力の変化に応じた信号（電圧）を出力するように構成されている。また、温度センサ１００は、モータ６８に設けられており、モータ６８の温度が設定された温度に達すると信号を出力する。
【００４０】
制御部９４には、後述するように圧力センサ９８により検出された圧力値に応じてモータ６８のオン・オフ制御を行う制御と、モータ回転検出センサ１０２により検出された回転数が予め設定された所定値以下であった場合にモータ６８への通電を停止させる制御（運転停止手段）と、圧力センサ９８により検出された圧力値が予め設定された所定値以上か否かを判定する制御（タンク圧力判定手段）と、タンク内圧力が所定値以上であると判定されたとき、タンク内圧力が所定値未満になるまでモータ６８への通電を停止させる制御（停止手段）と、モータ６８への電源供給をオフにした後、所定時間が経過するとモータ６８への電源供給を再開する制御（電源供給再開手段）とを行う。
【００４１】
図１０（Ａ）〜（Ｈ）はタンク内圧力変化及び圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）及びモータ６８の制御動作例を示すタイミングチャートである。尚、本実施例では、タンク１４，１６に充填される圧力の上限圧力値を３．０ＭＰａとし、モータ６８の再起動を行うタンク圧力の下限圧力値を２．５ＭＰａとする。
図１０（Ａ）に示されるように、空気圧縮機１０の運転開始（時間Ｔ１）によりタンク１４，１６内の圧力が徐々に上昇し、タンク１４，１６内の圧力が予め設定された上限圧力３．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ７）、図１０（Ｈ）に示されるように、モータ６８がオフ（待機状態）になり、その間にタンク１４，１６内の圧縮空気が釘打機（図示せず）等により消費されてタンク圧力が降下する。
【００４２】
そして、図１０（Ａ）に示されるように、タンク１４，１６内の圧力が予め設定された下限圧力２．５ＭＰａに低下すると（時間Ｔ８）、図１０（Ｈ）に示されるように、モータ６８の運転が再開されてタンク１４，１６への圧縮空気の供給が行われる。これにより、タンク１４，１６内の圧力は、圧縮空気の供給に伴って徐々に上昇する。
【００４３】
その後、タンク１４，１６内の圧力が上限圧力３．０ＭＰａに上昇すると（時間Ｔ９）、モータ６８が再び停止して待機状態になる。このように、空気圧縮機１０は、通常の運転モードにおいて、圧縮運転状態と待機状態とが交互に行われる。
【００４４】
図１０（Ｂ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１（▲１▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第１段圧力０．５ＭＰａに達すると（時間Ｔ２）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が０．５ＭＰａに達したことを表示する。
【００４５】
図１０（Ｃ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８２（▲２▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第２段圧力１．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ３）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が１．０ＭＰａに達したことを表示する。
【００４６】
図１０（Ｄ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８３（▲３▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第３段圧力１．５ＭＰａに達すると（時間Ｔ４）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が１．５ＭＰａに達したことを表示する。
【００４７】
図１０（Ｅ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８４（▲４▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第４段圧力２．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ５）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が２．０ＭＰａに達したことを表示する。
【００４８】
図１０（Ｆ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８５（▲５▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第５段圧力２．５ＭＰａに達すると（時間Ｔ６）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が２．５ＭＰａに達したことを表示する。
【００４９】
図１０（Ｇ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第６段圧力３．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ７）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が３．０ＭＰａに達したことを表示する。また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が２．５ＭＰａ以下に低下すると（時間Ｔ８）、消灯してタンク１４，１６内の圧力値が第５段圧力２．５ＭＰａに低下したことを表示する。
【００５０】
さらに、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、モータ６８のオン・オフに連動しており、タンク１４，１６内の圧力が第６段圧力３．０ＭＰａ（時間Ｔ９）に達してモータ６８の運転が停止されると共に、点灯する。また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、タンク１４，１６内の圧力が第５段圧力２．５ＭＰａ以下に低下してモータ６８の運転が再開されると共に、消灯する。
【００５１】
このように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）をモータ６８のオン・オフに連動して消灯または点灯させるため、モータ６８のオン・オフを作業者は、視覚で確認でき、故障してモータ６８が停止したのではないことを一目で分かるようにした。また、タンク圧力が上限圧力値３．０ＭＰａ付近で温度変化等により変動したとしてもモータ６８の運転が再開されるまで圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）が点灯した状態が継続されるので、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）の表示が安定することになり、作業者に安心感を与えることが可能になる。
【００５２】
図１１（Ａ）（Ｂ）はモータ６８の特性の一例を示すグラフである。
図１１（Ａ）に示されるように、本実施例のモータ６８は、例えば、無負荷状態であれば１００Ｖの電圧が印加されると、２４００ｒｐｍで回転する性能を有している。そして、タンク１４，１６の圧力が上昇するのに連れて負荷が次第に増大するため、電流一定で入力電圧を一定に制御した状態でタンク１４，１６の圧力が３ＭＰａに達したときには、モータ６８の回転数は２０００ｒｐｍに下がっている。
【００５３】
図１１（Ｂ）に示されるように、モータ６８は、タンク１４，１６の圧力が３ＭＰａであるときに、印加電圧が１００Ｖであるときは、２０００ｒｐｍで回転している。また、モータ６８は、タンク１４，１６の圧力が３ＭＰａであるときに、印加電圧が６５Ｖまで下がると、回転数は１０００ｒｐｍに下がってしまう。但し、この回転数と電圧との関係は、一例であり、モータ出力やタンク圧力などの条件によって変化するのは言うまでもない。
【００５４】
このことから、モータ６８への印加電圧は、８０Ｖ〜１００Ｖであれば回転数１５００ｒｐｍ以上でモータ６８がピストン・シリンダ機構６２，６４を駆動することが可能になる。従って、空気圧縮機１０は、モータ６８への印加電圧が６５Ｖ以下に低下した場合には、回転数は１５００ｒｐｍ以下に下がってピストン・シリンダ機構６２，６４の負荷が相対的に増大して圧縮空気の生成量が低下するばかりか、モータ６８、ピストン・シリンダ機構６２，６４を冷却するためのファン８０，８４の回転数が減速して冷却効率が大きく低下することになる。その場合、モータ６８やピストン・シリンダ機構６２，６４の温度上昇が問題になる。
【００５５】
ここで、低電圧時に制御部９４が実行するモータ制御処理について説明する。図１２は低電圧時に制御部９４が実行するモータ制御処理を示すフローチャートである。
図１２において、制御部９４は、ステップＳ１１（以下「ステップ」を省略する）で空気圧縮機１０の電源コード（図示せず）のプラグがＡＣ１００Ｖのコンセントに差し込まれた後、電源ＯＮスイッチ９０がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ１１において、電源ＯＮスイッチ９０がオンに操作されると、Ｓ１２に進み、モータ６８への通電をオンにセットする。これにより、モータ６８が圧縮部１８のピストン・シリンダ機構６２，６４を駆動して圧縮運転を開始させる。
【００５６】
次のＳ１３で、予め設定された所定時間が経過すると、Ｓ１４に進み、モータ回転検出センサ１０２により検出された回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ以上かどうかをチェックする。Ｓ１４において、モータ回転検出センサ１０２により検出された回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ以上であるときは、モータ回転数が十分にあるので、タンク１４，１６内の圧力が下限値以下に下がった状態であることが分かる。そのため、Ｓ１５に進み、通常運転制御（図１０（Ａ）を参照）を行う。この通常運転制御とは、タンク１４，１６内の圧力が上限値に達した時点でモータ６８への通電を停止し、タンク１４，１６内の圧力が下限値に低下した時点でモータ６８への通電を再開する制御方法である。
【００５７】
続いて、Ｓ１６に進み、モータ再起動を行なった回数をカウントするリトライカウンタをリセットする。次のＳ１７では、警告が出力されているかどうかをチェックする。Ｓ１７において、警告が出力されているときは、Ｓ１８で警告をオフにしてＳ１９に進む。また、Ｓ１７において、警告が出力されていないときは、Ｓ１８の処理を省略してＳ１９に進む。
【００５８】
Ｓ１９では、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ１９において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されないときは、上記Ｓ１４に戻る。また、Ｓ１９において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたときは、Ｓ２０に進み、モータ６８への通電を停止させる。
【００５９】
また、上記Ｓ１４において、モータ回転検出センサ１０２により検出された回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ未満であるときは、モータ回転数が十分にないので、モータへの供給電圧に対し、タンク１４，１６内の圧力が高く、モータのトルクが足りない状態であることが分かる。そのため、Ｓ２１に進み、モータ６８への通電を停止させる。
【００６０】
タンク１４，１６内の圧力が上限値に達した状態でモータ６８に通電すると、モータ６８がトルク不足で回転せず、過熱してしまうため、モータ６８への通電を停止した後（停止手段）、Ｓ２２で警告をオンにする。本実施例の警告としては、例えば、前述した運転状態表示用緑色ＬＥＤ８８８（▲８▼）を点滅させて作業者にモータ６８が停止していることを報知する。また、別の警告方法としては、例えば、アラームや音声メッセージを発してモータ６８が停止していることを報知しても良い。
【００６１】
次のＳ２３では、前述した圧力センサ９８により検出された圧力値Ｐ１を読み込む。続いて、Ｓ２４では、圧力センサ９８により検出された圧力値Ｐ１が予め設定された下限値Ｐ以上かどうかをチェックする（タンク圧力判定手段）。
【００６２】
Ｓ２４において、Ｐ１＞Ｐの場合は、タンク１４，１６内の圧力が下限値以上あるので、Ｓ２５に進み、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ２５において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されないときは、上記Ｓ２３に戻る。
【００６３】
また、Ｓ２５において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたときは、Ｓ２６に進み、警告をオフにして今回の制御処理を終了する。
【００６４】
また、上記Ｓ２４において、Ｐ１＜Ｐの場合は、タンク１４，１６内の圧力が下限値以下あるので、Ｓ２７に進み、リトライカウンタのカウント値ｎがｎ＝４かどうかをチェックする。Ｓ２７において、リトライカウンタのカウント値ｎがｎ＝４であるときは、Ｓ２６に移行し、警告をオフにして今回の制御処理を終了する。
【００６５】
上記Ｓ２７において、リトライカウンタのカウント値ｎがｎ＜４であるときは、Ｓ２８に進み、モータ６８への通電を再開する。
【００６６】
これにより、モータ６８が圧縮部１８のピストン・シリンダ機構６２，６４を駆動して圧縮運転を開始させる。続いて、Ｓ２９に進み、リトライカウンタのカウント値ｎに１を加算する。
【００６７】
次のＳ３０では、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ３０において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されないときは、上記Ｓ１３に戻る。また、Ｓ３０において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたときは、Ｓ３１に進み、モータ６８への通電をオフにする。その後、Ｓ３２に進み、警告をオフにして今回の制御処理を終了する。
【００６８】
このように、モータ６８の回転数が所定値以下の場合には電圧低下によるトルク不足であると判断してモータ６８への通電を停止し、タンク１４，１６内の圧力が所定値以上であるときにはタンク１４，１６内の圧力が所定値未満になるまでモータ６８への通電を停止させることで、タンク１４，１６内の圧力が十分にある状態で無理にモータ６８を駆動することが防止され、満タン状態のタンク１４，１６へ圧縮空気を充填することを停止させてモータ６８の寿命を延ばすことが可能になる。
【００６９】
また、上記Ｓ２３において、タンク１４，１６内圧力が所定値以下になった後にモータ６８が自動的に起動されるため、作業者が電源ＯＮスイッチ９０をオン操作する必要がないので、作業者の負担を軽減することができる。
【００７０】
ここで、上記制御方法の作用について図１３（Ａ）〜（Ｅ）に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００７１】
図１３（Ａ）に示されるように、タンク１４，１６内に２．８ＭＰａの圧力が残っている状態で図１３（Ｃ）に示されるように、電源ＯＮスイッチ９０がオンに操作されると、従来は図１３（Ｄ）に示されるように、タンク１４，１６内に２．８ＭＰａの圧力が残っているのにモータ６８への通電が行われてしまい、モータ６８に負担がかかり、モータ６８の寿命が短くなるおそれがあった。
【００７２】
しかしながら、本実施例では、前述したように、タンク１４，１６内に２．８ＭＰａの圧力が残っている状態で、電源ＯＮスイッチ９０がオンに操作された場合、図１３（Ｅ）に示されるように、モータ６８への通電が行われた後、モータ６８の回転数が所定値以下の場合には電圧低下によるトルク不足であると判断してモータ６８への通電を停止することにより、運転開始時のモータ６８の負担を軽減して、モータ６８の寿命を延ばすことが可能になる。また、運転開始時が経過した後は、図１３（Ｅ）に示されるように、通常の運転制御（図１０（Ａ）を参照）と同様にタンク１４，１６内の圧力が上限値に達した時点でモータ６８への通電を停止し、タンク１４，１６内の圧力が下限値に低下した時点でモータ６８への通電を再開する。
【００７３】
ここで、図１４に示す変形例の制御方法について説明する。
図１４に示されるように、制御部９４は、ステップＳ４１で空気圧縮機１０の電源コード（図示せず）のプラグがＡＣ１００Ｖのコンセントに差し込まれた後、電源ＯＮスイッチ９０がオンに操作されると、Ｓ４２に進み、圧力センサ９８により検出された圧力値Ｐ１を読み込む。続いて、Ｓ４３では、圧力センサ９８により検出された圧力値Ｐ１が予め設定された下限値Ｐ以上かどうかをチェックする（タンク圧力判定手段）。
【００７４】
Ｓ４３において、圧力センサ９８により検出された圧力値Ｐ１が予め設定された下限値Ｐ以上であるときは、Ｓ４４に進み、警告をオンにする。続いて、Ｓ４５に進み、モータ再起動を行なった回数をカウントするリトライカウンタをリセットする。
【００７５】
次のＳ４６では、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ４６において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されないときは、上記Ｓ４２に戻る。また、Ｓ４６において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたときは、Ｓ４７に進み、モータ６８への通電を停止させる。その後、Ｓ４８に進み、警告をオフにして今回の制御処理を終了する。
【００７６】
また、上記Ｓ４３において、圧力センサ９８により検出された圧力値Ｐ１が予め設定された下限値Ｐ未満であるときは、Ｓ４９に進む。Ｓ４９において、警告がオンである場合には、Ｓ５０で警告をオフにしてＳ５１に進む。また、Ｓ４９において、警告がオフである場合には、Ｓ５０の処理を省略してＳ５１に進む。
【００７７】
Ｓ５１では、モータ６８への通電をオンにして起動させる。これにより、モータ６８が圧縮部１８のピストン・シリンダ機構６２，６４を駆動して圧縮運転を開始させる。
【００７８】
次のＳ５２では、通常運転制御（図１０（Ａ）を参照）を行う。この通常運転制御とは、タンク１４，１６内の圧力が上限値に達した時点でモータ６８への通電を停止し、タンク１４，１６内の圧力が下限値に低下した時点でモータ６８への通電を再開する制御方法である。
【００７９】
続いて、Ｓ５３では、モータ回転検出センサ１０２により検出されたモータ６８の回転数Ｎを読み込む。続いて、Ｓ５４では、モータ回転検出センサ１０２により検出された回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ以上かどうかをチェックする。Ｓ５４において、モータ回転検出センサ１０２により検出された回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ以上であるときは、モータ回転数が十分にあるので、タンク１４，１６内の圧力が下限値以下に下がった状態であることが分かる。
【００８０】
次のＳ５５では、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ５５において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されないときは、上記Ｓ５２に戻る。また、Ｓ５５において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたときは、Ｓ５６に進み、モータ６８への通電を停止させて今回の制御処理を終了する。
【００８１】
また、上記Ｓ５４において、モータ回転検出センサ１０２により検出された回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ未満であるときは、モータ回転数が十分にないので、タンク１４，１６内の圧力が上限値に達した状態であることが分かる。そのため、Ｓ５７に進み、モータ６８への通電を停止させる。
【００８２】
次のＳ５８では、リトライカウンタのカウント値ｎがｎ＝３かどうかをチェックする。Ｓ５８において、リトライカウンタのカウント値ｎがｎ＝３であるときは、今回の制御処理を終了する。
【００８３】
また、上記Ｓ５８において、リトライカウンタのカウント値ｎがｎ＜３であるときは、Ｓ５９に進み、予め設定された所定時間が経過したかどうかをチェックする。続いて、Ｓ６０に進み、リトライカウンタのカウント値ｎに１を加算する。
【００８４】
次のＳ６１では、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ６１において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されないときは、上記Ｓ４２に戻る。そして、上記Ｓ４２，Ｓ４３で圧力センサ９８により検出された圧力値Ｐ１が予め設定された下限値Ｐ未満であるときは、Ｓ４９、Ｓ５０，Ｓ５１に進む。そして、Ｓ５１で、再度、モータ６８への通電をオンにして起動させる。このように、モータ６８への通電を上記Ｓ５８において、リトライカウンタのカウント値ｎがｎ＝３になると、モータ６８への通電を３回行ったため、上記Ｓ４８に進み、今回の制御処理を終了する。
【００８５】
また、Ｓ６１において、電源ＯＦＦスイッチ９２がオンに操作されたときは、Ｓ５６に進み、モータ６８への通電を停止させる。その後、今回の制御処理を終了する。
【００８６】
このように、上記変形例の制御方法では、タンク１４，１６内圧力が所定値以上であるときにはタンク１４，１６内圧力が所定値未満になるまでモータ６８への通電を停止させ、タンク１４，１６内圧力が所定値未満であるときモータ６８の運転を再開することで、タンク１４，１６内圧力が十分にある状態で無理にモータ６８を駆動することが防止され、満タン状態のタンク１４，１６へ圧縮空気を充填することを停止させてモータ６８の寿命を延ばすことが可能になる。
【００８７】
ここで、上記制御方法の作用について図１３（Ａ）〜（Ｄ）（Ｆ）に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００８８】
図１３（Ａ）に示されるように、タンク１４，１６内に２．８ＭＰａの圧力が残っている状態で図１３（Ｃ）に示されるように、電源ＯＮスイッチ９０がオンに操作されると、従来は図１３（Ｄ）に示されるように、タンク１４，１６内に２．８ＭＰａの圧力が残っているのにモータ６８への通電が行われてしまい、モータ６８に負担がかかり、モータ６８の寿命が短くなるおそれがあった。
【００８９】
しかしながら、本実施例では、前述したように、タンク１４，１６内に２．８ＭＰａの圧力が残っている状態で、電源ＯＮスイッチ９０がオンに操作された場合、図１３（Ｆ）に示されるように、モータ６８への通電を行う前にタンク１４，１６内圧力が所定値以上であるとき、電圧低下によるトルク不足であると判断してモータ６８への通電を行わず、タンク１４，１６内圧力が所定値未満になった時点でモータ６８への通電を開始することにより、運転開始時のモータ６８の負担を軽減して、モータ６８の寿命を延ばすことが可能になる。
【００９０】
また、運転開始時が経過した後は、図１３（Ｅ）に示されるように、通常の運転制御（図１０（Ａ）を参照）と同様にタンク１４，１６内の圧力が上限値に達した時点でモータ６８への通電を停止し、タンク１４，１６内の圧力が下限値に低下した時点でモータ６８への通電を再開する。
【００９１】
また、上記実施例では、ピストン・シリンダ機構６２，６４により２段圧縮する構成を一例として挙げたが、これに限らず、ピストン・シリンダ機構を一つあるいは３つ以上設けた構成のものでも良い。
【００９２】
また、上記実施例では、一対のタンク１４，１６を有する構成を一例として挙げたが、これに限らず、タンクを一つあるいは３つ以上設けた構成のものでも良い。
【００９３】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、運転開始時に操作され運転状態とする運転開始手段と、空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、運転開始手段からの信号に基づいて空気圧縮部を駆動するモータと、記空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、モータの回転数を検出する回転検出手段と、運転開始状態となってから所定時間経過後に回転検出手段により検出された回転数が予め設定された所定値以下であった場合にモータへの通電を停止させる運転停止手段と、を備えたため、運転開始状態となってから所定時間経過後にモータ回転数が所定値以下の場合には電圧低下によるトルク不足であると判断してモータへの通電を停止させることで、運転開始時にタンク内圧力が十分にある状態で無理にモータを駆動することが防止され、満タン状態のタンクへ圧縮空気を充填することを停止させてモータの寿命を延ばすことができる。
【００９４】
上記請求項２記載の発明によれば、運転開始時に操作される運転開始手段と、空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、運転開始手段からの信号に基づいて空気圧縮部を駆動するモータと、運転開始時に操作され運転状態とする運転開始手段と、空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、空気圧縮部を駆動するモータと、空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、タンク内圧力を検出する圧力検出手段と、運転状態において、圧力検出手段により検出された検出値が所定の上限値以上の場合にモータへの通電を停止させ、所定下限値以下になると前記モータへの通電を行う通常制御を行う通常制御手段と、からなる空気圧縮機において、運転開始時に圧力検出手段により検出された圧力値が所定上限値と所定値との間の開始所定値以上か否かを判定する運転開始時タンク圧力判定手段と、運転開始時タンク圧力判定手段によりタンク内圧力が開始所定値以下であると判定されたときのみ、モータへの通電を開始すると共に、通常制御を開始する運転開始制御手段と、を備えたものであり、運転開始時にタンク内圧力が所定上限値と所定値との間の開始所定値以上であるときにはタンク内圧力が所定値未満になるまでモータへの通電を停止させ、タンク内圧力が所定値未満であるときモータの運転を再開することで、運転開始時にタンク内圧力が十分にある状態で無理にモータを駆動することが防止され、満タン状態のタンクへ圧縮空気を充填することを停止させてモータの寿命を延ばすことができる。
【００９５】
上記請求項３記載の発明によれば、運転開始後、タンク内圧力が所定値以下に達した後、モータへの電源供給を再開する運転再開手段を備えたため、タンク内圧力が所定値以下になった後にモータが自動的に起動されるため、作業者が電源スイッチを操作する必要がないので、作業者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる空気圧縮機の一実施例を示す斜視図である。
【図２】空気圧縮機のカバー２２を外した状態を示す斜視図である。
【図３】空気圧縮機の側面図である。
【図４】空気圧縮機の平面図である。
【図５】空気圧縮機の正面図である。
【図６】空気圧縮機の背面図である。
【図７】圧縮部１８及び駆動部２０の内部構成を示す横断面図である。
【図８】操作パネル４８の構成を示す平面図である。
【図９】空気圧縮機１０に設けられた各電気系統の構成を示すブロック図である。
【図１０】タンク内圧力変化及び圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）及びモータ６８の制御動作例を示すタイミングチャートである。
【図１１】モータ６８の特性の一例を示すグラフである。
【図１２】制御部９４が実行する制御処理を示すフローチャートである。
【図１３】各動作タイミングを説明するための図であり、（Ａ）はタンク内圧力、（Ｂ）はモータ回転数、（Ｃ）は電源ＯＮスイッチ、（Ｄ）は従来のモータへの通電、（Ｅ）は本実施例のモータへの通電、（Ｆ）は変形例のモータへの通電を示すタイミングチャートである。
【図１４】変形例の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０　空気圧縮機
１２　フレーム
１４，１６　タンク
１８　空気圧縮部
２０　駆動部
２２　カバー
２４〜２７　脚部
２８，３０　把持部
３２，３４　空気吐出部
３６，３８　圧力調整弁
４０，４２　圧力計
４４〜４７　吐出口
４８　操作パネル
６０　ケーシング
６２，６４　ピストン・シリンダ機構
６６　フィルタ
６８　モータ
７９　モータカバー
８０　第１のファン
８２　第２のファン
８８１〜８８６　圧力表示用赤色ＬＥＤ
８８７　通電表示用赤色ＬＥＤ
８８８　運転状態表示用緑色ＬＥＤ
９０　電源ＯＮスイッチ
９２　電源ＯＦＦスイッチ
９４　制御部
９６　メモリ
９８　圧力センサ
１００　温度センサ
１０２　モータ回転センサ
【図１】
2004036487.tif 000003
【図２】
2004036487.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004036487.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004036487.tif 000008
【図７】
2004036487.tif 000009
【図８】
2004036487.tif 000010
【図９】
2004036487.tif 000011
【図１０】
2004036487.tif 000012
【図１１】
2004036487.tif 000013
【図１２】
2004036487.tif 000014
【図１３】
2004036487.tif 000015
【図１４】
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