(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケース内に回転軸を回転自在に設けるとともに、クランクケースの外側には圧縮シリンダを配置し、上記回転軸にコンロッドを連結し、上記コンロッドの先端を上記圧縮シリンダ内の圧縮ピストンに連結し、圧縮ピストンを圧縮シリンダ内で往復動させることによって圧縮シリンダ内に導入された空気を圧縮する空気圧縮機において、
上記クランクケースの側部に圧縮機を取り付けるための開口部を切欠き形成し、該開口部のクランクケースの端面側は開放させてクランクケースキャップで覆い、上記開口部の縁部に上記圧縮シリンダの取付座を形成し、
この取付座のクランクケース開放側の延長上に、上記クランクケースキャップを固定するための固定ボルト受け用の接合部を一体に形成するとともに、
上記取付座の外側には、両側端に屈曲したリブを有する補強リブをクランクケースの軸心と平行に形成し、上記両側端に設けられた各リブの一方端側を取付座と一体に形成し、他方端側を接合部と一体に形成したことを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
上記クランクケースの中央部に大きな薄肉部を、端部側に小さな薄肉部を形成したことを特徴とする、請求項１に記載の空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧縮機の圧縮用のピストンがシリンダ内を往復動するときの衝撃を緩衝して運転時の騒音を小さくするピストンの緩衝構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気圧縮機は、クランクケースの側部に圧縮ピストンを摺動自在に収納する圧縮シリンダを取り付け、クランクケース内に回転軸を回転自在に設けるとともに、上記回転軸にクランクを介してコンロッドを取り付け、上記コンロッドの先端を上記圧縮シリンダ内の圧縮ピストンに連結し、圧縮ピストンを圧縮シリンダ内で往復動させることによって圧縮シリンダ内に導入された空気を圧縮するものである。クランクケースの側部に圧縮シリンダを取り付けるにあたっては、クランクケースの側部に開口部を切欠き形成し、開口部の一部をクランクケースの一方の端部に開放させるとともに、開口部の周縁部に取付台を形成しておく。そして、クランクケースの内部にクランクを設けた回転軸を取り付ける。そのとき、クランクにコンロッドを取り付けておいて開口部の開放端からクランクケースの内部に入れ、コンロッドの端部に取り付けられた圧縮ピストンを圧縮シリンダ内に嵌合した状態で上記取付台に固定する。
【０００３】
このように、コンロッドは一端がクランクケース内の回転軸に、他端はクランクケース外の圧縮ピストンに取り付けられる構成であるから、開口部の一部はクランクケースの端部に開放しておき、この開放端からコンロッドを開口部部内に組み込む構成にせざるを得ない。そして、開口部の周縁部に肉厚の取付座を形成し、この取付座に圧縮シリンダを固定するようになっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】実公平３−７５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、開口部の一部が開放されている構造では、クランクケースは特に各圧縮工程で圧縮シリンダの取付座の周囲や開放されている側が広がる方向に連続的に変形しやすい。したがって、変形に伴い、その変形量が振動となり、また騒音の原因となっている。また、上記取付座の基部はこの変形により応力が集中することもあり、破損につながるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題点を解消し、取付座まわりを強化することにより、開口部の変形を抑制し、騒音を低下させることができる空気圧縮機を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、クランクケース内に回転軸を回転自在に設けるとともに、クランクケースの外側には圧縮シリンダを配置し、上記回転軸にコンロッドを連結し、上記コンロッドの先端を上記圧縮シリンダ内の圧縮ピストンに連結し、圧縮ピストンを圧縮シリンダ内で往復動させることによって圧縮シリンダ内に導入された空気を圧縮する空気圧縮機において、上記クランクケースの側部に圧縮機を取り付けるための開口部を切欠き形成し、該開口部のクランクケースの端面側は開放させてクランクケースキャップで覆い、上記開口部の縁部に上記圧縮シリンダの取付座を形成し、この取付座のクランクケース開放側の延長上に、上記クランクケースキャップを固定するための固定ボルト受け用の接合部を一体に形成するとともに、
上記取付座の外側には、両側端に屈曲したリブを有する補強リブをクランクケースの軸心と平行に形成し、上記両側端に設けられた各リブの一方端側を取付座と一体に形成し、他方端側を接合部と一体に形成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１において、上記クランクケースの中央部に大きな薄肉部を、端部側に小さな薄肉部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、クランクケースの側部に圧縮機を取り付けるための開口部を切欠き形成し、該開口部のクランクケースの端面側は開放させ、上記開口部の縁部に上記圧縮シリンダの取付座を形成し、該取付座の外側に補強リブを形成し、上記クランクケースの開放側の端部をクランクケースキャップで覆ったので、開口部まわりは補強リブによって強化され、またクランクケースの開放側の端部を覆うクランクケースキャップはクランクケースに固定ボルト等で固定されるので、上記開口部の開放端もクランクケースキャップの固定によって変形しにくくなっている。したがって、取付座まわりが強化され、これにより開口部の変形を抑制し、騒音を低下させることができる。
【０００９】
また、取付座の開放側の延長上に上記クランクケースキャップとの接合部を設け、上記接合部にクランクケースキャップの固定ボルトを螺着したので、取付座の開放された両端がクランクケースキャップとその固定ボルトによって直接に閉じられることになる。したがって、クランクケースに外力が加わっても、取付座とともに開口部の変形が十分に阻止される。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、クランクケースの中央部に大きな薄肉部を、端部側に小さな薄肉部を形成したから、全体を軽量化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図４に基づいて本発明の空気圧縮機の構造について説明する。
【００１２】
本発明の空気圧縮機Ａは往復動型であり、電動モータ１を収容するモータケース２と回転軸３を有するクランクケース４と２つの圧縮機５、６とを一体構造としたものである。
【００１３】
モータケース２には電動モータ１のステータ７が配置されている。ステータ７は固定子コイル等から構成され、ロータ９を外周側から包囲するようになっている。ロータ９は永久磁石等からなり、回転軸３に一体的に設けられている。ロータ９はステータ７との間で作用する電磁力によって回転軸３を回転させるもので、回転軸３は、クランクケース４内に延長配置されている。クランクケース４のモータ１側の端壁とクランクケースキャップ８の中央にそれぞれ設けられたボールベアリング１１に回転自在に支持されている。
【００１４】
また、回転軸３の一端はモータケース２の外側に突出し、冷却ファン（図示せず）が固定されている。なお、電動モータ１と冷却ファンとの間には冷却用空気の取り込みガイド板１３が形成され、冷却ファンの回転によって送られた冷却用空気によって電動モータ１が冷却される。
【００１５】
クランクケース４において、回転軸３にはエキセントリックディスク１０を介して２本のコンロッド１４、１５が連結され、一方のコンロッド１４は一次圧縮機５の圧縮ピストン１６に連結され、他方のコンロッド１５は二次圧縮機６の圧縮ピストン１８に連結されている。
【００１６】
一次圧縮機５の圧縮ピストン１６はロッキングピストンで、円筒状の圧縮シリンダ１７に摺動自在に収容されている。二次圧縮機６の圧縮ピストン１８は一般的なピストンで、円筒状の圧縮シリンダ１９に摺動自在に収容されている。そして、一次圧縮機５の圧縮シリンダ１７には大気が導入される。すなわち、大気はクランクケース４のクランクケースキャップ８に形成した吸気孔からクランクケース４の内部に導入され、さらに一次圧縮機５の圧縮ピストン１６に貫通形成された逆止弁付き導入孔（図示せず）から上記圧縮シリンダ１７に取り込まれるように構成されている。二次圧縮機６の圧縮シリンダ１９には一次圧縮機５から吐出された一次圧エアが供給されるように構成され、二次圧縮機６によって圧縮された圧縮空気が外部の図示されない空気タンクに供給されて貯留されるようになっている。
【００１７】
上記構成において、電動モータ１が作動すると、回転軸３が回転するので、一次圧縮機５のコンロッド１４によって回転が往復動に変換され、圧縮ピストン１６が圧縮シリンダ１７内を往復動する。圧縮ピストン１６が吸気工程で後退移動すると、圧縮シリンダ１７内のスペースが急に拡張するため内部が負圧になり、上記導入孔が開いてクランクケース４内の空気が圧縮シリンダ１７に導入される。また、圧縮工程に移って圧縮ピストン１６が前進移動すると、逆にクランクケース４内のスペースが急に拡張するので、クランクケース４内に空気が取り込まれ、同時に圧縮シリンダ１７内のスペースは収縮して圧縮されるので上記導入孔が閉じ、圧縮シリンダに形成した吐出口（図示せず）が開いて圧縮空気が吐出される。これにより、圧縮シリンダ１７内に送り込まれた大気は圧縮シリンダ１７内で圧縮されて一次圧エアとして吐出される。一次圧エアは図の空気導出管から二次圧縮機６の空気導入管を経て二次圧縮機６の圧縮シリンダ１９に供給される。圧縮シリンダ１９内の一次圧エアは同様にして往復動する圧縮ピストン１８によってさらに圧縮されて二次圧エアとして吐出され、昇圧されて空気タンクに供給されて貯留されるのである。
【００１８】
ところで、図３（ａ）（ｂ）に示されるように、上記クランクケース４の側部には圧縮機５、６を取り付けるための開口部２０が切欠き形成されている。この開口部２０のクランクケース４の端面側は開放されているとともに、開口部２０の内側はクランクケース４の内部に、外側はクランクケース４の外部に臨んでいる。
【００１９】
上記開口部２０の内周面は略円形に形成され、その縁部に上記圧縮シリンダ１７、１９の取付座２１が起立形成されている。この取付座２１の端面には固定ボルト用のネジ穴２２が形成されている。この取付座２１のクランクケース４の端面側も開放されている。
【００２０】
なお、図１に示されるように、取付座２１の開放端側の開放側の延長上には、ボルト受け用の接合部２３が一体に形成されている。接合部２３の端面は、クランクケース４の端面と面一になるように形成されている。
【００２１】
次に、クランクケース４には、取付座２１の外側に補強リブ２４ａが形成されて形成されている。補強リブ２４はクランクケース４の軸心と平行に形成されているとともに、上記取付座２１と略同じ高さに形成されている。そして、補強リブ２４の両側端のリブは屈曲し、一方のリブは取付座２１と一体に形成され、他方のリブは接合部２３と一体に形成されている。
【００２２】
次に、クランクケース４内に圧縮シリンダ１７、１９と圧縮ピストン１６、１８等を取り付ける場合、図３（ａ）の矢印のように、クランクケース４の開放端から一方の開口部２０内にコンロッド１４付き圧縮ピストン１６を押し込む。そして、圧縮ピストン１６を圧縮シリンダ１７とシリンダキャップを含むケーシング２５内に摺動自在に嵌合し、図４（ａ）（ｂ）のようにケーシング２５を取付座２１に配置し、固定ボルト２６で取付座２１のネジ穴２２（図３（ａ）参照）に螺着して固定する。さらに、クランクケース４の開放端にクランクケースキャップ８を当接し、取付座２１の接合部２３にクランクケースキャップ８の固定ボルト１２を螺着して固定する。
【００２３】
なお、他方の開口部に二次圧縮機６の圧縮ピストン１８と圧縮シリンダ１９等を取り付ける場合も同様である。
【００２４】
ところで、図１に示されるように、上記クランクケース４の中央部に中位の薄肉部２７ｂが、電動モータ１側に大きな薄肉部２７ａが、開放端部側に小さな薄肉部２７ｃが形成されている。これらの薄肉部２７ａ、２７ｂ、２７ｃの大小は、作動時のクランクケース４の変形量の大小に基づいて形成され、変形量が小さな電動モータ１側の部分には薄肉部２７ａが大きく形成されている。
【００２５】
なお、クランクケースキャップ８には補強リブ２８が放射状に形成され、十分な強度が確保されている。
【００２６】
上記構成によれば、クランクケース４の側部に圧縮機５、６を取り付けるための開口部２０を切欠き形成し、該開口部２０のクランクケース４の端面側は開放させ、上記開口部２０の縁部に上記圧縮シリンダ１７、１９の取付座２１を形成し、該取付座２１の外側に補強リブ２４を形成し、上記クランクケース４の開放側の端部をクランクケースキャップ８で覆ったので、開口部２０まわりは補強リブ２４によって強化され、またクランクケース４の開放側の端部を覆うクランクケースキャップ８はクランクケース４に固定ボルト１２等で固定されるので、上記開口部２０の開放端もクランクケースキャップ８の固定によって変形しにくくなっている。したがって、取付座２１まわりが強化され、これにより開口部２０の変形を抑制し、騒音を低下させることができる。
【００２７】
また、取付座２１の開放側の延長上に上記クランクケースキャップ８との接合部２３を設け、上記接合部２３にクランクケースキャップ８の固定ボルト１２を螺着したので、取付座２１の開放された両端がクランクケースキャップ８とその固定ボルト１２によって直接に閉じられることになる。したがって、クランクケース４に外力が加わっても、取付座２１とともに開口部２０の変形が十分に阻止される。
【００２８】
さらに、クランクケース４の中央部に大きな薄肉部２７ａを、端部側に小さな薄肉部２７ｂ、２７ｃを形成したから、全体を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る空気圧縮機の要部の斜視図
【図２】上記空気圧縮機の縦断面図
【図３】（ａ）（ｂ）はクランクケースキャップを取り外した状態の平面図及び正面    図
【図４】（ａ）（ｂ）はクランクケースキャップを取り付けた状態の平面図及び正面    図
【符号の説明】
【００３０】
Ａ  空気圧縮機
４  クランクケース
１４、１５  コンロッド
１６、１８  圧縮ピストン
１７、１９  圧縮シリンダ
２１  取付座
２４  補強リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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