(57)【要約】【課題】釘打ち機等のエアツールに圧縮エアを供給するためのエアコンプレッサであって、小型軽量化を図る等のために貯留タンクを備えない場合には、エアツール使用によるエア消費により吐出流路内に大きな圧力変動が発生する。このため、吐出流路に接続した圧力計や圧力スイッチが損傷を受けて耐久性が低下するおそれがあった。本発明では、吐出流路内の圧力変動に対してこれらの流路補助機器の耐久性を高めることを目的とする。【解決手段】圧力計４２や圧力スイッチ４３等の流路補助機器をベースブロック４１の変動調整孔４１ｅを経て吐出流路３１に接続する。これにより吐出流路３１内に発生した大きな圧力変動が小径の変動調整孔４２ｅで緩和された状態で圧力計４２等に作用するためその損傷が未然に防止されて耐久性を高めることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースに、電動モータと、該電動モータの回転出力をシリンダ内のピストンの往復動に変換して圧縮エアを吐出する圧縮部と、エアホースを介してエアツールを接続するための吐出ジョイントと、前記圧縮部から該吐出ジョイントまで圧縮エアを流すための吐出流路を内装したエアコンプレッサであって、
前記吐出流路のエア圧により作動する少なくとも圧力計を含む流路補助機器を備え、該流路補助機器を前記吐出流路よりも小径の変動調整孔を経て前記吐出流路に接続したエアコンプレッサ。
【請求項２】
請求項１記載のエアコンプレッサであって、前記流路補助機器は、少なくとも３つの接続口を有するベースブロックを介して前記吐出流路に接続されており、前記３つの接続口のうち上流側の第１接続口に前記吐出流路が接続され、下流側の第２接続口に前記吐出ジョイントが接続され、前記第１接続口と前記第２接続口との間に前記変動調整孔を経て第３接続口が接続され、該第３接続口に前記圧力計を接続したエアコンプレッサ。
【請求項３】
請求項２記載のエアコンプレッサであって、前記ベースブロックに、前記変動調整孔を経て第４接続口を前記第１接続口と前記第２接続口との間に設け、該第４接続口に前記吐出流路のエア圧を検知するための圧力スイッチを接続したエアコンプレッサ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載したエアコンプレッサであって、前記変動調整孔の流路面積が、前記吐出流路の流路面積の１０パーセント以下であるエアコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば圧縮エア駆動式の釘打ち機やエアタッカ等のエアツールに圧縮エアを供給するためのエアコンプレッサであって、主に比較的小型で携帯性に優れた簡易型のエアコンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この簡易型のエアコンプレッサは、据え置き式の大型のエアコンプレッサに比して吐出容量は小さいものの、比較的小型で楽に持ち運べることからエアツールを用いた簡易な軽作業には大きな利便性を発揮する。この簡易型のエアコンプレッサに関する技術が下記の特許文献に開示されている。
この簡易型のエアコンプレッサは、樹脂製ケース内に電動モータと圧縮部を内装したもので、電源には充電式のバッテリパックが用いられている。圧縮部は、電動モータの回転出力を変換してシリンダ内でピストンを往復動させて圧縮エアを吐出する構成を備えており、吐出された圧縮エアを直接エアツールに供給して貯留するためのタンクを省略することにより小型軽量化が図られている。
これらに開示された簡易型のエアコンプレッサによれば、作業者が肩に掛けてあるいは背負った状態で携帯して用いることができるので、例えば電源コンセントが用意されていない建築作業現場等において使用場所の制約を受けることなく釘打ち機等のエアツールに圧縮エアを供給することができ、これにより補修作業等の軽作業を効率よく行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許公報第７１４０８４５号
【特許文献２】特開平２−１０８８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のエアコンプレッサについても種々改良を加える必要があった。例えば、上記したようにこの種の簡易型のエアコンプレッサでは、小型軽量化を図るために圧縮エアを貯留しておくためのタンクを備えていない場合が多く、圧縮部から吐出された圧縮エアは、そのままエアツール側に供給される。このため、エアツール使用によるエア消費により吐出流路内に大きな圧力変動が発生すると、これがそのまま圧力計や圧力スイッチ等の流路補助機器に直接作用してこれらが損傷等を受けるおそれがあり、その結果その耐久性が低下する問題があった。
本発明は、吐出流路に接続した流路補助機器の圧力変動に対する耐久性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は以下の発明によって解決される。
第１の発明は、本体ケースに、電動モータと、この電動モータの回転出力をシリンダ内のピストンの往復動に変換して圧縮エアを吐出する圧縮部と、エアホースを介してエアツールを接続するための吐出ジョイントと、圧縮部から吐出ジョイントまで圧縮エアを流すための吐出流路を内装したエアコンプレッサであって、吐出流路のエア圧により作動する少なくとも圧力計を含む流路補助機器を備え、この流路補助機器を吐出流路よりも小径の変動調整孔を経て吐出流路に接続したエアコンプレッサである。
第１の発明によれば、圧力計等の流路補助機器が小径の変動調整孔を経て吐出流路に接続されている。このため、エアツール使用による吐出流路の大きな圧力変動が変動調整孔により緩和された状態で流路補助機器に作用するため、これら流路補助機器の損傷等を未然に防止してその耐久性を高めることができる。
第２の発明は、第１の発明において、流路補助機器は、少なくとも３つの接続口を有するベースブロックを介して吐出流路に接続されており、３つの接続口のうち上流側の第１接続口に吐出流路が接続され、下流側の第２接続口に吐出ジョイントが接続され、第１接続口と第２接続口との間に変動調整孔を経て第３接続口が接続され、この第３接続口に前記圧力計を接続したエアコンプレッサである。
第２の発明によれば、ベースブロックの変動調整孔を介して圧力計が吐出流路に接続されて、その損傷等が防止されて耐久性が高められる。
第３の発明は、第２の発明において、ベースブロックに、変動調整孔を経て第４接続口を第１接続口と第２接続口との間に設け、この第４接続口に吐出流路のエア圧を検知するための圧力スイッチを接続したエアコンプレッサである。
第３の発明によれば、吐出流路の圧力を検知し、これに基づいて電動モータの起動、停止を行うための圧力スイッチの圧力変動に伴う損傷等を未然に防止してその耐久性を高めることができる。
第４の発明は、第１〜第３の何れか一つの発明において、変動調整孔の流路面積を吐出流路の流路面積の１０パーセント以下としたエアコンプレッサである。
第４の発明によれば、エアツール使用による吐出流路の大きな圧力変動が変動調整孔により十分に緩和されて流路補助機器に作用し、これにより当該流路補助機器の損傷等を防止してその耐久性を確実に高めることができる。変動調整孔は、例えば１．５ｍｍ程度の小径孔とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態のエアコンプレッサの全体斜視図である。本図は、右斜め後方から見た状態を示している。
【図２】本実施形態のエアコンプレッサの全体斜視図である。本図は、左斜め前方から見た状態を示している。
【図３】本実施形態のエアコンプレッサの全体平面図である。
【図４】本実施形態のエアコンプレッサの分解斜視図である。本図は、左斜め前方から見た状態を示している。
【図５】本実施形態のエアコンプレッサの縦断面図である。本図は、左側の半割りケースを取り外した内部構造の左側面図である。
【図６】図５の(VI)-(VI)線断面図であって、圧縮部の縦断面図である。
【図７】図５の(VII)-(VII)線断面図であって、本体ケースに対する支持ボス部の支持状態を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
次に、本発明の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１〜図３に示すように本実施形態のエアコンプレッサ１は、比較的小型で楽に持ち運びできる携帯性に優れた構成を備えている。このエアコンプレッサ１の本体ケース１０の上部中央には、使用者が持ち運ぶ際に把持するためのハンドル部２が設けられている。このハンドル部２の前方及び後方には、当該エアコンプレッサ１を肩に掛けて持ち運ぶ際の肩ベルト（図示省略）を引き掛けるためのベルト掛け部３，４が設けられている。また、本体ケース１０の後面には、エアホースを介してエアツールを接続するための吐出ジョイント３０が設けられ、その下方には電源としてバッテリパック６が装着されている。このバッテリパック６は、後方へスライドさせて取り外すことができ、取り外して別途用意する充電器により充電することにより繰り返し使用することができる。
さらに、本体ケース１０の上面であってハンドル部２の後ろ側には、起動停止操作用の押しボタン５ａ，５ｂと圧力調整ダイヤル５ｃを有する操作パネル５と、後述する圧力計４２が備え付けられている。また、本体ケース１０の底部の四隅には、弾性ゴム製の脚部７が取り付けられている。
図４に示すようにエアコンプレッサ１の本体ケース１０は、左右に二分される半割りケース構造を備えている。それぞれ樹脂成形により製作した左半割りケース１０Ｌと右半割りケース１０Ｒを相互に突き合わせて複数箇所でビス止めされることにより本体ケース１０に後述する圧縮部ユニット２０が内装されている。図１〜図３に示すように、左右の半割りケース１０Ｌ，１０Ｒの相互の突き合わせ部（分離線）に符号Ｄが付されている。左右の半割りケース１０Ｌ，１０Ｒは、この分離線Ｄで左右に分離される。図４に示すように左右の半割りケース１０Ｌ，１０Ｒは、複数本のケース固定ねじ１１〜１１で相互に結合される。
【０００８】
図５に本体ケース１０に内装された内部構造の詳細が示されている。本体ケース１０の前側に圧縮部ユニット２０が収容されている。圧縮部ユニット２０は、当該エアコンプレッサ１の駆動部をなすもので、電動モータ２１と減速部２２と圧縮部２３とこれらを収容してアッセンブリ化するユニットケース２４を備えている。ユニットケース２４は、電動モータ２１を収容するモータケース部２４ｃと、減速部２２のギヤ列を収容するギヤケース部２４ｄと、圧縮部２３の主としてクランク円板２３ａを収容するクランクケース部２４ｅを備えている。
電動モータ２１は当該エアコンプレッサ１の駆動源であり、バッテリパック６から供給される電力を電源として起動する。図ではそのための配線（電源回路）及び電源回路の図示が省略されている。電動モータ２１の出力軸２１ａには冷却ファン２１ｂと駆動ギヤ２１ｃが取り付けられている。駆動ギヤ２１ｃは、より大径の従動ギヤ２２ａに噛み合わされている。駆動ギヤ２１ｃと従動ギヤ２２ａの噛み合いが減速部２２を構成している。減速部２２のギヤ列の噛み合いにより電動モータ２１の回転出力が減速される。
減速された電動モータ２１の回転出力は、従動ギヤ２２ａが固定された出力軸２５を経て圧縮部２３に出力される。出力軸２５には、圧縮部２３のクランク円板２３ａが取り付けられている。クランク円板２３ａには、クランク軸２３ｂを介してクランクロッド２３ｃの基端部が相対回転可能に支持されている。クランク軸２３ｂは、減速部２２の出力軸２５に対して偏心している。クランクロッド２３ｃの先端部にはピストン２３ｄが取り付けられている。ピストン２３ｄはシリンダ２３ｅ内を気密に往復動可能に保持されている。シリンダ２３ｅは、クランクケース部２４ｅの上部に気密に取り付けられている。シリンダ２３ｅの上部であってピストン上室は、排気孔２３ｆを経て排気口２６に連通している。
【０００９】
電動モータ２１が起動すると、その回転出力が減速部２２で減速されて出力軸２５に出力され、これによりクランク円板２３ａが回転する。クランク円板２３ａが回転すると、クランク軸２３ｂが出力軸２５回りを公転するため、クランクロッド２３ｃが上下に運動し、これによりピストン２３ｄがシリンダ２３ｅ内を上下に往復動する。シリンダ２３ｅ内でピストン２３ｄが往復動することによりピストン上室に外気が給気されて、排気孔２３ｆから排気口２６に圧縮エアが供給される。
排気口２６には、Ｌ形の継ぎ手２７を介して吐出ホース２８が接続されている。吐出ホース２８は、圧縮部２３の前側から側方を経て本体ケース１０の後部側に取り回されている。この吐出ホース２８は、ストレート形の継ぎ手２９と後述する圧力表示部４０を経て、本体ケース１０の後部に取り付けた吐出ジョイント３０に接続されている。この吐出ホース２８を含めて、圧縮部２３から吐出ジョイント３０に至るエア流路が圧縮エアを流すための吐出流路３１として機能する。
ユニットケース２４の外面には、当該ユニットケース２４を本体ケース１０に対して支持するための支持ボス部２４ａ〜２４ａが一体に設けられている。本実施形態では、モータケース部２４ｃの下部と、ギヤケース部２４ｄの上部と、クランクケース部２４ｅの下部及び前面の合計４箇所に支持ボス部２４ａ〜２４ａが設けられている。支持ボス部２４ａ〜２４ａには、弾性体としてのゴムキャップ２４ｂが被せられている。各支持ボス部２４ａ〜２４ａは、ゴムキャップ２４ｂを介して本体ケース１０（１０Ｌ，１０Ｒ）に設けた保持リブ１０ａ内に嵌め込まれた状態で保持されている。保持リブ１０ａは、左右半割りケース１０Ｌ，１０Ｒの双方に相互に対向する状態で設けられている。このため、図７に示すように各支持ボス部２４ａは、左右半割りケース１０Ｌ，１０Ｒの保持リブ１０ａ，１０ａ間にゴムキャップ２４ｂを介在させた状態で挟み込まれて保持されている。
本実施形態では、この４箇所の支持ボス部２４ａ〜２４ａが全て本体ケース１０の分離線Ｄに沿って配置された構成となっている。このため、上記したように左右半割りケース１０Ｌ，１０Ｒを突き合わせて本体ケース１０を組み付ける段階で、４箇所全ての支持ボス部２４ａ〜２４ａがそれぞれゴムキャップ２４ｂを介して左右半割りケース１０Ｌ，１０Ｒ間に挟み込まれる構成となっている。
【００１０】
このように、主たる振動源である圧縮部ユニット２０が弾性体としてのゴムキャップ２４ｂ〜２４ｂを介して本体ケース１０にフローティング支持（弾性支持）されている。このため、電動モータ２１や圧縮部２３で発生する振動が各支持ボス部２４ａのゴムキャップ２４ｂにより吸収されて、本体ケース１０ひいては当該エアコンプレッサ１の振動が低減されるようになっている。
図５に示すようにバッテリパック６は、本体ケース１０の底部後端側に装着されている。また、電動モータ２１は本体ケース１０の前後方向ほぼ中央であって底部付近に配置されている。さらに、電動モータ２１の前側に減速部２２が配置され、その前側に圧縮部２３が配置されている。
このため、圧縮部２３は本体ケース１０の前端寄り底部付近に配置されている。このように、当該エアコンプレッサ１を構成する各構成部品のうち、比較的重量の大きなバッテリパック６と電動モータ２１と圧縮部２３が底部付近において前後方向（モータ軸線方向）に並んで配置されていることから、当該エアコンプレッサ１の重心Ｇが底部付近で前後方向ほぼ中程になるよう設定されている。しかも、図３及び図４に示すようにバッテリパック６と圧縮部ユニット２０が、本体ケース１０の左右幅方向について中央であって左右半割りケース１０Ｌ，１０Ｒの分離線Ｄに沿って配置されていることにより当該エアコンプレッサ１の重心Ｇが左右方向中央に位置している。
このようにエアコンプレッサ１の重心Ｇが本体ケース１０の底部付近の低い位置で前後方向及び左右幅方向の中程に設定されていることにより、当該エアコンプレッサ１が転倒しにくくなっている。また、本体ケース１０の前後方向ほぼ中央に配置されたハンドル部２の下方に重心Ｇが位置することとなって、持ち運び時の安定性が高められている。
【００１１】
次に、圧縮部ユニット２０から吐出された圧縮エアは、吐出ホース２８を含む吐出流路３１を経て吐出ジョイント３０に供給される。吐出ジョイント３０は、バッテリパック６の上方であって本体ケース２０の後面の高さ方向中程に配置されている。この吐出ジョイント３０にエアホース（図示省略）を介して釘打ち機等のエアツールを接続することにより、当該エアツールを作動させることができる。本実施形態のエアコンプレッサ１は、圧縮部ユニット２０から吐出された圧縮エアを蓄圧するためのタンクを備えていない。このため、圧縮部ユニット２０から吐出された圧縮エアは、そのまま直接エアツールに供給される。その結果、エアツールでのエア消費により吐出ホース２８内のエア圧の変動（圧力変動）が比較的大きくなる。この大きな圧力変動は、吐出される圧縮エアのエア圧を表示する圧力計や圧力スイッチを損傷させてその耐久性を低下させる原因になる。
この点、本実施形態のエアコンプレッサ１では、圧力表示部４０に工夫が加えられている。図４及び図５に示すように本実施形態の圧力表示部４０は、吐出流路３１の中途に介装されている。この圧力表示部４０は、ベースブロック４１と流路補助機器としての圧力計４２と圧力スイッチ４３を備えている。ベースブロック４１は、左右の半割りケース１０Ｌ，１０Ｒに相互に対向して設けた保持リブ１０ｂ，１０ｂ間に挟み込まれた状態で保持されている。圧縮部ユニット２０から吐出された圧縮エアのエア圧（後述する吐出流路３１内のエア圧）が圧力計４２に表示され、このエア圧が設定圧に達するとこれが圧力スイッチ４３で検知される。圧力スイッチ４３が設定圧を検知すると、これがモータ制御回路に出力されて電動モータ２１が停止され、従って圧縮部ユニット２０が停止する。供給されるエア圧が設定圧よりも低下すると、これが圧力スイッチ４３で検知されて電動モータ２１が再起動し、従って圧縮部ユニット２０から圧縮エアが再び供給され始める。
このベースブロック４１には、４つの接続口４１ａ〜４１ｄが設けられている。吐出流路３１の上流側となる第１接続口４１ａに継ぎ手２９を介して吐出ホース２８が接続されている。吐出流路３１の下流側となる第２接続口４１ｂに吐出ジョイント３０が接続されている。第１接続口４１ａと第２接続口４１ｂとの間において吐出流路３１には小径の変動調整孔４１ｅを経て第３接続口４１ｃと第４接続口４１ｄが連通されている。本実施形態では、この変動調整孔４１ｅは、最大で約１．５ｍｍ程度の孔径に設定されており、その流路面積は第１接続口４１ａと第２接続口４１ｂとの間における吐出流路３１の流路面積の概ね１０パーセント以下に設定されている。
第３接続口４１ｃはベースブロック４１の上面に開口されている。この第３接続口４１ｃに流路補助機器として圧力計４２が取り付けられている。この第３接続口４１ｃに第４接続口４１ｄが交差する状態で連通されている。この第４接続口４１ｄはベースブロック４１の前側面に開口されている。この第４接続口４１ｄに別の流路補助機器として圧力スイッチ４３が取り付けられている。このように圧力計４２を接続した第３接続口４１ｃ及び圧力スイッチ４３を取り付けた第４接続口４１ｄが小径の変動調整孔４１ｅを経て吐出流路３１に連通されている。このため、吐出流路３１内の圧力変動が直接第３及び第４接続口４１ｃ，４１ｄに伝わることがなく、変動調整孔４１ｅにより緩和された状態で伝わることから、圧力計４２及び圧力スイッチ４３の損傷等を未然に防止してその耐久性を高めることができる。
【００１２】
以上のように構成した本実施形態のエアコンプレッサ１によれば、流路補助機器としてベースブロック４１に取り付けた圧力計４２と圧力スイッチ４３が小径の変動調整孔４１ｅを経て吐出流路３１に接続されている。このため、エアツール使用によるエア消費により吐出流路３１の大きな圧力変動が発生した場合に、この圧力変動が変動調整孔４１ｅにより緩和された状態で第３接続口４１ｃと第４接続口４１ｄに作用するので、圧力計４２と圧力スイッチ４３の損傷等を未然に防止してその耐久性を高めることができる。
また、圧力計４２と圧力スイッチ４３が一つのベースブロック４１に接続されてアッセンブリ化された状態で吐出流路３１に接続されていることから、構成の簡略化を図ってその組み付け性を高めることができる。
【００１３】
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、流路補助機器として圧力計４２と圧力スイッチ４３を例示したが、圧力スイッチ４３を省略して圧力計４２のみを取り付ける場合、あるいは逆に圧力計４２と圧力スイッチ４３に加えてさらに他の機能を有する流路補助機器を取り付ける場合にも同様に適用することができる。
また、流路補助機器としての圧力計４２と圧力スイッチ４３を一つのベースブロック４１に取り付けてアッセンブリ化した構成を例示したが、それぞれ個別に変動調整孔を介して吐出流路３１に接続する構成としてもよい。
さらに、左右半割りケース１０Ｌ，１０Ｒに設けた保持リブ１０ｂ，１０ｂ間に挟み込んで圧力表示部４０を本体ケース１０内に支持する構成を例示したが、ねじ止め等により固定する構成としてもよい。
また、左右の半割りケース１０Ｌ，１０Ｒを突き合わせて結合することにより構成される半割り構造の本体ケース１０を例示したが、例えば上下に二分される本体ケースについても例示した圧力表示部４０を適用することができる。
さらに、圧縮部ユニット２０から吐出された圧縮エアを貯留するためのタンクを備えない形態のエアコンプレッサ１を例示したが、貯留タンクを備えるエアコンプレッサについても例示した圧力表示部４０を適用することができる。
また、ハンドル部２若しくは肩掛け用のベルト掛け部３，４を備えない据え置き専用あるいは大型のエアコンプレッサについて適用することもできる。
また、充電式のバッテリパックを電源とする直電源タイプのエアコンプレッサ１を例示したが、交流電源タイプあるいはエンジンタイプのエアコンプレッサに適用することもできる。
【符号の説明】
【００１４】
１…エアコンプレッサ
Ｇ…重心
２…ハンドル部
３，４…ベルト掛け部
５…操作パネル、５ａ，５ｂ…押しボタン、５ｃ…圧力調整ダイヤル
６…バッテリパック
７…脚部
１０…本体ケース、１０ａ，１０ｂ…保持リブ
Ｄ…分離線
１０Ｌ…左半割りケース、１０Ｒ…右半割りケース
１１…ケース固定ねじ
２０…圧縮部ユニット
２１…電動モータ
２２…減速部
２３…圧縮部
２３ａ…クランク円板、２３ｂ…クランク軸、２３ｃ…クランクロッド
２３ｄ…ピストン、２３ｅ…シリンダ、２３ｆ…排気孔
２４…ユニットケース
２４ａ…支持ボス部、２４ｂ…ゴムキャップ（弾性体）
２４ｃ…モータケース部、２４ｄ…ギヤケース部、２４ｅ…クランクケース部
２５…出力軸
２６…排気口
２７…継ぎ手
２８…吐出ホース
２９…継ぎ手
３０…吐出ジョイント
３１…吐出流路
４０…圧力表示部
４１…ベースブロック
４１ａ…第１接続口、４１ｂ…第２接続口、４１ｃ…第３接続口、４１ｄ…第４接続口
４１ｅ…変動調整孔
４２…圧力計（流路補助機器）
４３…圧力スイッチ（流路補助機器）
【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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