(57)【要約】【課題】コンパクトで持ち運びが容易であり、長期間の連続稼動が可能な可動型コンプレッサシステムを提供する。【解決手段】コンプレッサ７と、コンプレッサ７に電力を供給するバッテリー６と、コンプレッサ７及びバッテリー６を搭載する載置台３と、載置台３を移動可能とするモータ機構４とを備えている。コンプレッサ７にはコンプレッサ用モータ８と、リニアクランク機構９を有するコンプレッサ本体７ａと、コンプレッサ本体７ａから供給される圧縮空気を貯留するための圧力タンク７ｂとが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサと、該コンプレッサに電力を供給するバッテリーと、該コンプレッサ及び該バッテリーを搭載する載置台と、該載置台を移動可能とする移動手段とを備えることを特徴とする可動型コンプレッサシステム。
【請求項２】
コンプレッサはリニアクランク式コンプレッサであることを特徴とする請求項１記載の可動型コンプレッサシステム。
【請求項３】
コンプレッサはエアツールが駆動可能とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の記載の可動型コンプレッサシステム。
【請求項４】
コンプレッサは自立呼吸が困難な患者の肺に空気を供給するための空気供給装置が駆動可能とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の可動型コンプレッサシステム。
【請求項５】
車椅子に備えられていることを特徴とする請求項４記載の可動型コンプレッサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気を必要とする場所へ移動して供給することができる、可動型コンプレッサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より様々な産業分野において、圧縮空気が利用されている。例えば、自動車産業においては、自動車の組立工程おいてエアラチェットや塗装用のエアガン等のエアツールが多用されている。こうしたエアツールは、必要に応じていろいろな場所で用いられるため、搬送車に圧縮空気を詰めたタンクを搭載し、これをエアラチェット用の圧縮空気の供給源としたり、無人搬送車に搭載されたエアガンに耐圧ホースを接続し、外部から圧縮空気を供給したりしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−５７２８９号公報  段落番号００４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来の圧縮空気を詰めたタンクを搭載した搬送車では、エアツールがタンク内の圧縮空気を使い果たした場合、搬送車を圧縮空気の供給口まで運び、圧縮空気を再度充填しなければならない。このため、圧縮空気の充填作業ごとに、エアツールによる作業が中断され、作業効率の悪いものとなっていた。また、コンプレッサから圧縮空気の供給口の間で空気漏れ等のトラブルがあった場合、全てのエアツールが使用不可能となるという問題があった。
【０００４】
また、上記特許文献１に記載のエアガンを搭載した無人搬送車では、天井や部屋の上部に架設されたダクト等から耐圧ホースを垂らした状態でエアガンに接続されるため、移動可能な範囲が制限され、移動時に耐圧ホースが邪魔になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、コンパクトで持ち運びが容易であり、長期間の連続稼動が可能な可動型コンプレッサシステムを提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の可動型コンプレッサシステムは、コンプレッサと、該コンプレッサに電力を供給するバッテリーと、該コンプレッサ及び該バッテリーを搭載する載置台と、該載置台を移動可能とする移動手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の可動型コンプレッサシステムは、コンプレッサ及びその電源となるバッテリーが載置台に搭載されており、載置台は移動手段によって移動可能とされている。このため、コンプレッサ駆動機器の長期間連続稼動が可能となり、作業効率が良好となる。また、コンプレッサそのものを搭載しているため、外部から圧縮空気を送るための耐圧ホースを配設する必要もない。このため、目的の場所へ自由に移動させることができる。また、このコンプレッサシステムを複数配置すれば、たとえその中の一台が故障したとしても、他のコンプレッサシステムを用いることによって補うことができる。このため、故障の影響を最小限にすることができる。
【０００８】
コンプレッサはリニアクランク式コンプレッサであることが好ましい。ここでリニアクランク式コンプレッサとは、回転運動をピストンの直線運動に変えるためのクランク機構として、リニアクランク機構を備えているコンプレッサをいう。リニアクランク機構とは、連接棒とクランク軸との間に太陽歯車と遊星歯車とからなる遊星歯車機構を介装し、クランク軸の軸心と太陽歯車の軸心とを同じとし、遊星歯車の径を太陽歯車の径の約１／２とすることによって、クランクの回転に伴う連接棒の横方向の揺動を遊星歯車機構で吸収するようにしたクランク機構をいう。このようなリニアクランク式コンプレッサの例は、特許公報  特許第３１０７７３８号  段落番号００２１〜００２３に記載されている。
【０００９】
リニアクランク式コンプレッサは、連接棒が常にシリンダ軸上を傾斜揺動することなく上下動するため、動力変換効率が向上し、ピストンスラップ（連接棒からの反作用としてピストンに作用する横方向の力）も解消される。このため、小型で高出力の可動型コンプレッサシステムを実現できる。また、ピストンとシリンダーとの摩擦も小さいため、無オイル補給も可能であり、作業環境もクリーンとなる。
【００１０】
本発明の可動型コンプレッサシステムを利用できるコンプレッサ駆動機器としては、圧縮空気で駆動する機器であればどのようなものでもよい。コンプレッサ駆動機器がエアツールであれば、例えば機械の組立工程等において、必要なときに必要な場所に移動してエアツールを使用することができるため、組立の作業効率を大幅に高めることができる。エアツールとして、具体的にはエアラチェット、エアインパクトレンチ、エアハンマー、エアドライバー、エアソー、空気式やすり、エアグラインダー、エアダスター、ネイラー、ステープラー、マイクロピンナー等が挙げられる。
【００１１】
また、コンプレッサ駆動機器を、自立呼吸が困難な患者（例えば肺気腫患者等）の肺に空気を供給するための空気供給装置とすることもできる。従来このような患者のためには、酸素ボンベから酸素を供給する必要があり、患者の移動とともに酸素ボンベも移動させなければならないという問題点があった。この点、本発明におけるコンプレッサ駆動機器を、自立呼吸が困難な患者（例えば肺気腫患者等）の肺に空気を供給するための空気供給装置とすれば、重い酸素ボンベを持ち運ぶ必要がなくなり、介護者の負担を著しく軽減することが可能となる。この場合において、本発明の可動型コンプレッサシステムを車椅子に備えれば、車椅子とともに可動型コンプレッサシステムが運搬されるため、さらに介護者の負担が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る可動型コンプレッサシステムの実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１３】
（実施形態１）
実施形態１の可動型コンプレッサシステムは、図１に示すように無人搬送車１として構成されており、車輪２のついた載置台３と、載置台３の後端から上方に延在する手動用取手３ａを有している。後部の２つの車輪２の間には、車輪２を回転させるためのモータ機構４が備えられており、手動用取手３ａの前に立設された制御盤５によって制御されながら、自走可能とされている。制御盤５の前方には、モータ機構４及び後述するコンプレッサ用モータ８の共通の電源となる１２Ｖのバッテリ６が載置されている。
【００１４】
バッテリ６の前方にはコンプレッサ７が備えられている。このコンプレッサ７には、コンプレッサ用モータ８と、コンプレッサ本体７ａと、コンプレッサ本体７ａから供給される圧縮空気を貯留するための圧力タンク７ｂとが設けられている。コンプレッサ本体７ａは、図２にも示すように、リニアクランク機構９とシリンダ部１５とからなり、コンプレッサ用モータ８からの動力は、載置台３の下部に設けられたベルト機構１０を介してリニアクランク機構９へ伝達されるようになっている。また、シリンダ部１５から吐出される圧縮空気は連結管１５ａを介して圧力タンク７ｂに貯留され、必要に応じて吐出口７ｃから吐出可能とされている。
【００１５】
リニアクランク機構９は、図２に示すように、クランク軸１１、連接棒１２、及びこれらクランク軸１１と連接棒１２との間に介装される遊星機構１３を備えている。なお、図面においては、機械駆動系統における概略構成のみが示されており、他の周辺構成、例えば吸入排気系統の動弁機構等は省略されている。
【００１６】
クランク軸１１は回転側に連結される部分で、主軸１１ａ、クランクアーム１１ｂおよびクランクピン１１ｃが一体的に構成されてなり、主軸１１ａが図示しない軸受を介してクランクケース１４に回転可能に軸支されるとともに、この主軸１１ａとクランクピン１１ｃの軸心が平行とされている。
【００１７】
連接棒１２は往復運動側であるシリンダ部１５のピストン１６に連結される部分であり、ピストン１６と一体成形されてなる。
【００１８】
遊星機構１３は、上記クランク軸１１と連接棒１２を連結する部分で、円環状の固定内歯車２０と、この固定内歯車２０に噛合する遊星歯車２１とから構成されている。
【００１９】
上記固定内歯車２０は上記クランクケース１４に固定的に設けられるとともに、その円筒内周の太陽歯車２０ａが上記クランク軸１１の主軸１１ａと同心状に配置されている。
【００２０】
上記遊星歯車２１は、上記太陽歯車２０ａに噛合しつつ、その軸心まわりに転動可能に設けられている。この遊星歯車２１の一側面の回転中心には、上記クランク軸１１のクランクピン１１ｃが図示しない軸受を介して回転可能に枢支連結されるとともに、遊星歯車２１の他側面には歯車ピン２４が突設され、この歯車ピン２４に、上記連接棒１２の一端が図示しない軸受を介して回転可能に枢支連結されている。
【００２１】
上記各構成部材の寸法関係は、上記遊星歯車２１の外径（ピッチ円直径）が上記太陽歯車２０ａの内径（ピッチ円直径）の１／２に設定されている。
リニアクランク
また、上記クランク軸１１のクランクアーム１１ｂの長さ（主軸１１ａの軸心からクランクピン１１ｃの軸心までの距離）と、上記遊星歯車２１の回転中心（クランクピン１１ｃの軸心）から上記連接棒１２の連結点までの距離が等しく設定されている。
【００２２】
これにより、遊星歯車２１が、２回転して太陽歯車２０ａ上を１周転動するとともに、上記連結点が、この遊星歯車２１の転動に伴って、上記クランク軸１１の回転中心（主軸１０の軸心）を通る直線上を往復移動するように設定されている。
【００２３】
以上のように構成された可動型コンプレッサシステムとしての無人搬送車１では、例えば自動車の組立ラインにおいて、制御盤５による制御に従い、必要な時に必要な場所へ自動的に配車される。そして、例えばエアラチェットに接続された耐圧ホースの他端を、図１に示すコンプレッサ７の吐出口７ｃに接続することによって、エアラチェットの使用が可能となる。また、コンプレッサ７及びその電源となるバッテリー６が載置台３に搭載されているため、バッテリー６に蓄電された電気がなくならない限り、他からの圧縮空気やエネルギーの供給を受けることなく、圧縮空気を供給し続けることができる。このため、コンプレッサ駆動機器による長期間の継続使用が可能となり、作業効率が良好となる。また、外部から圧縮空気を送るための耐圧ホースを配設する必要もないため、目的の場所へ自由に移動させることができる。さらには、無人搬送車１を工場内に複数配置すれば、例えその中の一台が故障したとしても、他の無人搬送車１を用いることによって補うことができる。このため、故障の影響を最小限にすることができる。
【００２４】
また、コンプレッサ７は、リニアクランク機構を採用したリニアクランク式コンプレッサであるため、連接棒１２は左右横方向へはほとんど揺動することはなく、ピストン１５と完全に一体となって、ピストン１５の軸心上を往復直線運動することとなる。このため、連接棒１２が常にシリンダ軸上を傾斜揺動することなく上下動するため、動力変換効率が向上し、ピストンスラップ（連接棒からの反作用としてピストンに作用する横方向の力）も解消される。また、遊星歯車２１を太陽歯車２０ａが取り囲むように配置されて、遊星歯車２１の回転慣性力が太陽歯車２０ａにより確実に受け止められるため、ギヤ効率が高く、この点からも安定した動的バランスが確保される。また、遊星歯車２１の回転慣性力により、遊星歯車２１と太陽歯車２０ａの密接な噛合状態も得られて、動力伝動効率も高い。このため、小型で高出力の可動型コンプレッサシステムを実現できる。また、ピストンとシリンダーとの摩擦も小さいため、無オイル補給も可能であり、作業環境もクリーンとなる。
【００２５】
なお、上記無人配送車１は、制御盤５によって無人操作されていたが、この代わりに制御盤５をオフ状態にし、手動用取手３ａを持って手動で移動させることも、もちろん可能である。
【００２６】
（実施形態２）
実施形態２の可動型コンプレッサシステムは、図３に示すように電動車椅子３０として構成されており、車椅子本体３１と、車椅子本体３１の車輪３１ａを回転させるためのモータ機構３２と、車椅子本体３１の下部フレーム３１ｂに固定されたコンプレッサ３３とが備えられている。また、車椅子本体３１の座席部分の背後には、モータ機構３２及びコンプレッサ３３を駆動させるためのバッテリ３４が固定されている。なお、車輪３１ａのスポークは記載が省略されている。
【００２７】
コンプレッサ３３の構造は、実施形態１におけるコンプレッサ７と同様であり、共通の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
コンプレッサ３３の吐出口７ｃには配管３５が接続されており、この配管３５は途中で屈曲して上方に延在し、他端は水平に屈曲した空気供給口３７とされている。なお、配管３５の途中には、吐出口７ｃから吐出される圧縮空気の圧力を調整するためのレギュレータ３６が設けられている。また、座席部分の側面には、モータ機構３２及びコンプレッサ３３の駆動のオンオフを行うための駆動スイッチ３８が設けられている。
【００２９】
以上のように構成された可動型コンプレッサシステムとしての電動車椅子３０は、通常の電動車椅子としての機能に加え、自立呼吸が困難な患者（例えば肺気腫患者等）の肺に空気を供給するための空気供給機能が加えられている。すなわち、空気供給口３７に図示しない空気供給チューブを接続し、その空気供給チューブの他端を患者の鼻腔奥内へ挿入することにより、患者の肺に空気を送ることができる。このため、患者は重い酸素ボンベを持ち運ぶ必要がなくなり、介護者の負担を著しく軽減することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、無人搬送車として組立工場におけるエアツール駆動用のコンプレッサとして用いたり、電動車椅子として自立呼吸が困難な患者（例えば肺気腫患者等）の肺に空気を供給するための空気供給装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態１の無人搬送車の側面模式図である。
【図２】実施形態１の無人搬送車に搭載されているリニアクランク機構９の斜視図である。
【図３】実施形態２の電動車椅子の側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…自動搬送車（可動型コンプレッサシステム）
７、３３…コンプレッサ（リニアクランク式コンプレッサ）
６、３４…バッテリー
３…載置台
４、３２…モータ機構（移動手段）
３１…車椅子本体（載置台）
【図１】
2007132283.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007132283.tif 000005