(57)【要約】【課題】従来と比較して軽量で、可搬性に優れた可搬型エアコンプレッサを提供すること。【解決手段】本発明の可搬型エアコンプレッサ１は、アルミ材から形成されたモータシャフト５を有するモータ３と、モータシャフトを回転自在に軸支するための軸受部材７１，７２と、アルミ材から形成されたクランクピン９ａ，９ｂと、を有している。クランクピン９ａ，９ｂは、軸受部材７１と軸受部材７２との間において、モータシャフトに挿入されている。軸受部材７１，７２は、モータシャフトの構成材料（アルミ材）の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有する鋼材から形成されている。このような構成によれば、従来の可搬型エアコンプレッサと比較して、より軽量で可搬性に優れたエアコンプレッサを提供することが可能になる。また、モータシャフトとクランクピンとの間に生じる隙間に起因する磨耗を防止することが可能になる。さらに、モータシャフトの磨耗を防止することが可能になる。【選択図】図１
2005120928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に収納されたピストンを往復運動させることによって、当該シリンダ内に吸入した空気を圧縮して吐出する可搬型のエアコンプレッサであって、
モータシャフトを備え、当該エアコンプレッサを駆動させるためのモータと、
前記モータのモータシャフトを、回転自在に軸支するための軸受と、
前記ピストンが往復運動できるように、前記モータのモータシャフトに挿入されたクランクピンと、を有しており、
前記モータシャフトが、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されていることを特徴とする可搬型エアコンプレッサ。
【請求項２】
前記クランクピンが、前記モータシャフトの構成材料と同種の材料から形成されていることを特徴とする請求項１記載の可搬型エアコンプレッサ。
【請求項３】
前記アルミニウム合金が、２０００系のアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１又は２記載の可搬型エアコンプレッサ。
【請求項４】
前記モータシャフトを軸支する軸受は、第１の軸受部材と、当該第１の軸受部材とは離れた位置に設けられた第２の軸受部材と、を含んでおり、
前記クランクピンは、前記第１の軸受部材と前記第２の軸受部材との間において、前記モータシャフトに挿入されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の可搬型エアコンプレッサ。
【請求項５】
前記軸受が、前記モータシャフトの構成材料の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有する材料から形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の可搬型エアコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅建築工事等の現場において用いられる可搬型のエアコンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の如く、近年においては、様々なエアコンプレッサが、広く一般的に用いられるに至っている。これらのエアコンプレッサのうち、特に住宅建築現場等において使用されているエアコンプレッサに関しては、可能な限り小型且つ軽量で、しかも可搬性を有していることが望ましい。
【０００３】
ところが、従来より用いられている可搬型エアコンプレッサは、鋼材から形成された構成部品を多く有しているため、重量が大きく、可搬性の点において優れたものではなかった。
【０００４】
したがって、住宅建築現場等においては、より小型且つ軽量で、可搬性に優れたエアコンプレッサの提供が強く望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、上述した背景に鑑み、本発明の目的は、エアコンプレッサのモータシャフトやクランクピン等をアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成することにより、従来と比較して軽量で、可搬性に優れた可搬型エアコンプレッサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）  上記目的を達成するために、本発明の可搬型エアコンプレッサは、
シリンダ内に収納されたピストンを往復運動させることによって、当該シリンダ内に吸入した空気を圧縮して吐出するようになっており、
モータシャフトを備え、当該エアコンプレッサを駆動させるためのモータと、
前記モータのモータシャフトを、回転自在に軸支するための軸受と、
前記ピストンが往復運動できるように、前記モータのモータシャフトに挿入されたクランクピンと、を有しており、
前記モータシャフトが、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されている。
【０００７】
（２）  また、前記可搬型エアコンプレッサにおいて、前記クランクピンは、好ましくは、前記モータシャフトの構成材料と同種の材料から形成されている。
【０００８】
（３）  また、前記可搬型エアコンプレッサにおいて、前記アルミニウム合金は、好ましくは、２０００系のアルミニウム合金である。
【０００９】
（４）  また、前記可搬型エアコンプレッサにおいて、好ましくは、前記モータシャフトを軸支する軸受は、第１の軸受部材と、当該第１の軸受部材とは離れた位置に設けられた第２の軸受部材と、を含んでおり、
前記クランクピンは、前記第１の軸受部材と前記第２の軸受部材との間において、前記モータシャフトに挿入されている。
【００１０】
（５）  また、前記可搬型エアコンプレッサにおいて、好ましくは、前記軸受は、前記モータシャフトの構成材料の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有する材料から形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
上記（１）に記載の本発明によれば、モータシャフトが、鋼材等と比較して軽量なアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されている。したがって、従来の可搬型エアコンプレッサと比較して、より軽量で可搬性に優れたエアコンプレッサを提供することが可能になる。
【００１２】
上記（２）に記載の本発明によれば、モータシャフトに加えてクランクピンも、軽量なアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されているので、さらに軽量で可搬性に優れたエアコンプレッサを提供することが可能になる。
また、モータシャフトとクランクピンとを同じ材料から形成することにより、これらの部材が熱膨張によって膨張した場合であっても、モータシャフトとクランクピンとの間に隙間が生じることがない。これらの構成材料の熱膨張係数が同じだからである。したがって、上記（２）に記載の本発明によれば、モータシャフトとクランクピンとの間に生じる隙間に起因する磨耗を防止することが可能になる。
【００１３】
上記（３）に記載の本発明によれば、以下に述べる効果が達成される。
すなわち、２０００系のアルミニウム合金（Ａｌ−Ｃｕ系合金）は、鋼材に匹敵する強度を持つとともに、切削加工性に優れているという特徴を有している。したがって、このような材料を用いることにより、軽量かつ高強度のモータシャフトやクランクピンを、より簡単かつ精密に製造することが可能になる。
【００１４】
上記（４）に記載の本発明によれば、以下に述べる効果が達成される。
すなわち、本発明の可搬型エアコンプレッサにおいて、モータシャフトを回転させることによってピストンを往復運動させた際には、シリンダ内における空気の圧縮に伴って、クランクピンに圧縮荷重がかかるようになっている。
ところが、上述したように、本発明において、モータシャフトは、クランクピンを挟み込む位置に配置されている２つの軸受部材によって軸支されるようになっている。そのため、クランクピンに圧縮荷重がかかっても、当該圧縮荷重を２つの軸受部材で支えることができる。したがって、モータシャフトの軸径を大きくする必要がないので、エアコンプレッサをより小型化，軽量化することが可能になる。
【００１５】
上記（５）に記載の本発明によれば、以下に述べる効果が達成される。
すなわち、エアコンプレッサの駆動時においてモータシャフトおよび軸受が熱膨張した際には、両者の熱膨張係数が異なるので、軸受（軸受の内輪）は「しばりばめ」状態でモータシャフトを軸支することとなる。その結果、可搬型エアコンプレッサの駆動時におけるモータシャフトの磨耗を防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面１に基づいて、本発明の可搬型エアコンプレッサの実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の可搬型エアコンプレッサの正面を示す横断面図である。
【００１７】
［可搬型エアコンプレッサの構成］
本発明の可搬型エアコンプレッサ１は、概略、当該エアコンプレッサを駆動させるためのモータ３と、当該モータのモータシャフト５を回転自在に軸支するための軸受７（軸受部材７１，７２）と、モータシャフト５に挿入された第１および第２のクランクピン９ａ，９ｂと、第１のクランクピン９ａの旋回運動に伴って往復運動する第１のピストン１１ａと、第２のクランクピン９ｂの旋回運動に伴って往復運動する第２のピストン１１ｂと、ピストン１１ａ，１１ｂをそれぞれ収納するための第１および第２のシリンダ１３ａ，１３ｂと、当該シリンダの内壁及びピストン１１ａ，１１ｂによって規定される第１および第２の圧縮室１５ａ，１５ｂと、を有している。
【００１８】
モータ３は、内側に位置する固定子３１と、当該固定子の外側に位置する回転子３２と、当該回転子と一体になって回転するモータシャフト５と、を有している。このモータシャフト５は、図１に示すように、固定子３１の中心を回転自在に貫通している。
【００１９】
モータシャフト５を軸支する軸受７は、図１に示すように、第１の軸受部材７１と、当該第１の軸受部材とは離れた位置に設けられた第２の軸受部材７２と、を含んで構成されている。そして、上述したクランクピン９ａ，９ｂは、第１の軸受部材７１と第２の軸受部材７２との間において、モータシャフト５に設けられている。
【００２０】
具体的には、第１のクランクピン９ａは、図１に示すように、モータシャフト５に挿入されており、その結果、モータシャフト５の回転に伴って第１のピストン１１ａが往復運動できるようになっている。同様に、第２のクランクピン９ｂは、モータシャフト５に挿入されており、その結果、モータシャフト５の回転に伴って第２のピストン１１ｂが往復運動できるようになっている。
【００２１】
本発明において、上述したモータシャフト５は、アルミ材（アルミニウムまたはアルミニウム合金）から形成されている。また、クランクピン９ａ，９ｂは、モータシャフト５の構成材料と同種のアルミ材から形成されている。さらに、軸受７を構成する第１の軸受部材７１および第２の軸受部材７２は、モータシャフト５の構成材料（アルミ材）の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有する材料（たとえば鋼材）から形成されている。
【００２２】
なお、アルミニウム合金を用いてモータシャフト５およびクランクピン９ａ，９ｂを形成する場合には、アルミニウム合金の種類は特に限定されないが、２０００系のアルミニウム合金（Ａｌ−Ｃｕ系合金）を用いることが好ましい。この２０００系のアルミニウム合金は、鋼材に匹敵する強度を持つとともに、切削加工性に優れているという特徴を有している。したがって、このような材料を用いることにより、軽量かつ高強度のモータシャフトやクランクピンを、より簡単かつ精密に製造することが可能になる。
【００２３】
［可搬型エアコンプレッサの作用］
本発明の可搬型エアコンプレッサ１において、まず、モータ３を駆動させると、モータシャフト５が回転し、当該モータシャフト５の回転に伴って、第１および第２のクランクピン９ａ，９ｂが、それぞれ旋回し始める。その結果、第１のクランクピン９ａの旋回運動が、第１のコネクティングロット１０ａによって、第１のシリンダ１３ａ内に収納された第１のピストン１１ａの往復運動に変換される。同様に、第２のクランクピン９ｂの旋回運動が、第２のコネクティングロット１０ｂによって、第２のシリンダ１３ｂ内に収納された第２のピストン１１ｂの往復運動に変換される。
【００２４】
そして、ピストン１１ａ，１１ｂが下降移動する行程（吸入行程）においては吸入弁から、空気をシリンダ１３ａ，１３ｂ（圧縮室１５ａ，１５ｂ）内に吸入するようになっている。一方、ピストン１１ａ，１１ｂが上昇移動する行程（吐出行程）においては、ピストンが圧縮室１５ａ，１５ｂの空気を圧縮し、当該圧縮空気が吐出弁を経て吐出されるようになっている。吐出された圧縮空気は、対応するエアタンクに蓄圧されるようになっている。
【００２５】
［可搬型エアコンプレッサの効果］
上述した本発明の可搬型エアコンプレッサ１によれば、モータシャフト５およびクランクピン９ａ，９ｂが、鋼材等と比較して軽量なアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されている。したがって、従来の可搬型エアコンプレッサと比較して、より軽量で可搬性に優れたエアコンプレッサを提供することが可能になる。
【００２６】
また、本発明によれば、モータシャフト５とクランクピン９ａ，９ｂとが同じ材料（アルミ材）から形成されているので、これらの部材が熱膨張によって膨張した場合であっても、モータシャフト５とクランクピン９ａ，９ｂとの間に隙間が生じることがない。これらの構成材料の熱膨張係数が同じだからである。したがって、本発明によれば、モータシャフト５とクランクピン９ａ，９ｂとの間に生じる隙間に起因する磨耗（エアコンプレッサの駆動時における磨耗）を防止することが可能になる。
【００２７】
また、本発明によれば、以下に述べる効果が達成される。
すなわち、本発明の可搬型エアコンプレッサ１において、モータシャフト５を回転させることによってピストン１１ａ，１１ｂを往復運動させた際には、シリンダ１３ａ，１３ｂ内における空気の圧縮に伴って、クランクピン９ａ，９ｂに圧縮荷重がかかるようになっている。
ところが、上述したように、本発明において、モータシャフト５は、クランクピン９ａ，９ｂを挟み込む位置に配置されている２つの軸受部材７１，７２によって軸支されるようになっている。そのため、クランクピン９ａ，９ｂに圧縮荷重がかかっても、当該圧縮荷重を２つの軸受部材７１，７２で支えることができる。したがって、モータシャフト５の軸径を大きくする必要がないので、エアコンプレッサをより小型化，軽量化することが可能になる。
【００２８】
また、本発明によれば、軸受部材７１，７２が、モータシャフト５の構成材料（アルミ材）の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有する材料（たとえば鋼材）から形成されている。したがって、可搬型エアコンプレッサ１の駆動時においてモータシャフト５および軸受部材７１，７２が熱膨張した際には、両者の熱膨張係数が異なるので、軸受部材７１，７２は「しばりばめ」状態でモータシャフト５を軸支することとなる。その結果、可搬型エアコンプレッサ１の駆動時におけるモータシャフト５の磨耗を防止することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、エアコンプレッサのモータシャフトやクランクピン等をアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成することにより、従来と比較して軽量で、可搬性に優れた可搬型エアコンプレッサを提供するのに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の可搬型エアコンプレッサの正面を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１              可搬型エアコンプレッサ
３              モータ
３１            固定子
３２            回転子
５              モータシャフト
７              軸受
７１            第１の軸受部材
７２            第２の軸受部材
９ａ            第１のクランクピン
９ｂ            第２のクランクピン
１０ａ          第１のコネクティングロット
１０ｂ          第２のコネクティングロット
１１ａ          第１のピストン
１１ｂ          第２のピストン
１３ａ          第１のシリンダ
１３ｂ          第２のシリンダ
１５ａ          第１の圧縮室
１５ｂ          第２の圧縮室
１７            １段側ヘッド
１８            ２段側ヘッド
【図１】
2005120928.tif 000003