空気圧縮機
【課題】パイプの振動を抑制して固定部等の破損を抑制すると共に、パイプでの圧縮空気の冷却性を向上させた空気圧縮機の提供。
【解決手段】出力部３により駆動されて空気を圧縮する圧縮空気生成部４と、圧縮空気生成部４で生成された圧縮空気を貯留する空気タンク２と、空気タンク２と圧縮空気生成部４との間に介在し一端で圧縮空気生成部４に接続されると共に他端で空気タンク２に接続されて圧縮空気生成部４から空気タンク２へと圧縮空気を送気するパイプ２１Ｂと、を備え、圧縮空気生成部４には、一端と他端との間でパイプ２１Ｂを保持する固定具７が装着されている空気圧縮機１を提供する。
【解決手段】出力部３により駆動されて空気を圧縮する圧縮空気生成部４と、圧縮空気生成部４で生成された圧縮空気を貯留する空気タンク２と、空気タンク２と圧縮空気生成部４との間に介在し一端で圧縮空気生成部４に接続されると共に他端で空気タンク２に接続されて圧縮空気生成部４から空気タンク２へと圧縮空気を送気するパイプ２１Ｂと、を備え、圧縮空気生成部４には、一端と他端との間でパイプ２１Ｂを保持する固定具７が装着されている空気圧縮機１を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気を動力源とする工具等に圧縮空気を供給するための空気圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築現場などでは、圧縮空気の圧力で釘やネジを木材などに打ち込む空気工具が広く使用されており、この空気工具に供給される圧縮空気を生成するのに空気圧縮機が用いられている。空気圧縮機では、モータ等によりクランクケースに設けられたシリンダ内のピストンを駆動して空気を圧縮すると共に圧縮された空気がパイプを介してタンクに貯留され、このタンクから空気工具に圧縮空気を供給している。このパイプは、良熱導体、例えば銅製であり、タンクでの圧縮空気の充填効率を向上させるべく、パイプ内を圧送される圧縮空気を冷却している。また圧縮空気の圧力を高圧にするために、例えば特許文献１に示されるように、複数のピストンで段階的に圧縮を行う多段式往復圧縮機が公知になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８５６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ピストンが往復動することにより、クランクケースやシリンダには振動が発生する。この振動は、シリンダとタンクとの間に介在する上述のパイプにも伝達するが、振動がパイプに伝達することによりタンクやシリンダのパイプを固定する固定部のゆるみや破損が発生することがある。パイプを短くすることにより固定部の破損等を抑制することはできるが、取り回しの都合や、パイプにおける圧縮空気の冷却効率が下がるため、安易にパイプを短くすることはできない。よって本発明は、パイプの振動を抑制して固定部等の破損を抑制すると共に、パイプでの圧縮空気の冷却性を向上させた空気圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、回転力を出力する駆動部により駆動されて空気を圧縮する圧縮空気生成部と、該圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、該圧縮空気生成部と該空気タンクとの間に介在し一端で該圧縮空気生成部に接続されると共に他端で該空気タンクに接続されて該圧縮空気生成部から該空気タンクへと該圧縮空気を送気するパイプと、を備え、該圧縮空気生成部には、該パイプを保持する固定具が弾性体を介して装着されている空気圧縮機を提供する。
【０００６】
このような構成によると、パイプにおいて最大振幅位置が振動不能に固定されるため、パイプの振幅を低減することができる。振幅が低減することにより、パイプの空気タンクと圧縮空気生成部とにおける接続箇所で生じる負荷が低減され、接続箇所の破損を防止することができる。
【０００７】
上記構成の空気圧縮機において、該固定具は、良熱導体を含んで構成されると共に、熱放散用フィンを有することが好ましい。
【０００８】
このような構成によると、固定具によりパイプを更に冷却することができるため、パイプによる圧縮空気の冷却性を向上させ、圧縮空気の空気タンクへの充填効率を向上させることができる。
【０００９】
また該圧縮空気生成部を冷却する冷却風を送風する送風ファンを更に有し、該熱放散用フィンは該冷却風に接する位置に配置されていることが好ましい。
【００１０】
このような構成によると、固定具によるパイプの冷却性を更に向上させることができる。
【００１１】
また該固定具は、該圧縮空気生成部に装着される基部と、該基部に弾性体を介して保持される保持部と、を有し、該パイプは、該基部と該保持部との間に挟持されて保持されることが好ましい。
【００１２】
このような構成によると、パイプが弾性的に保持されるため、パイプを、潰すことなく容易に保持することができる。
【００１３】
また該固定具において、該パイプを保持する箇所は、該パイプにおいて該固定具に保持される箇所の外形と一致するように形状化されていることが好ましい。
【００１４】
このような構成によると、安定してパイプを保持することができる。また固定具とパイプとの接触面積が大きくなるため、基部と保持部とを良熱導体で構成することにより、パイプの冷却効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の空気圧縮機によれば、パイプの振動を抑制してパイプの固定部等の破損を抑制すると共に、パイプでの圧縮空気の冷却性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気圧縮機の正面斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係る空気圧縮機のカバーを外した状態での正面斜視図。
【図３】本発明の実施の形態に係る空気圧縮機のカバーを外した状態での正面図。
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図。
【図５】図３のV−V線に沿った部分断面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る空気圧縮機の固定具の変形例に係る部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る空気圧縮機を図１乃至図５に基づき説明する。図１に示される空気圧縮機１は、圧縮空気を動力とする釘打ち機等の工具へ圧縮空気を供給する携帯型の空気圧縮機であり、図２に示されるように、タンク部２と、駆動部３と、圧縮空気生成部４と、制御回路部８とから主に構成されており、駆動部３、圧縮空気生成部４、制御回路部８は、図１に示されるようにハウジング１Ａで覆われている。
【００１８】
タンク部２は、図２に示されるように二本のタンク２１、２２とから主に構成されており、圧縮空気生成部４から供給される圧縮空気を最高圧力４．２ＭＰａ程度で貯留している。二本のタンク２１、２２は、それぞれ同形状であって両端部が閉塞された略円筒形状をなしており、その円筒の軸心が平行になるように並列配置され、軸方向一端側と他端側とにおいてそれぞれフレーム２３（図３）で連結されていると共に、図示せぬ連結管により内部が連通している。以下の説明においては、円筒の軸方向を空気圧縮機１の前後方向とし、この前後方向と直交する方向であって二本のタンク２１、２２が並ぶ方向を左右方向とする。また前後方向及び左右方向と直交する方向を上下方向とする。タンク部２は、上下方向において空気圧縮機１の最下部に位置している。
【００１９】
二本のタンク２１、２２それぞれの前端位置及び後端位置であって下側には、空気圧縮機１における載置部分となる防振支持用ゴム足２１Ａ、２２Ａが設けられており、軸方向一端及び他端（前端及び後端）に位置するフレーム２３からは、上方に向けてハンドル２３Ａ、２３Ａがそれぞれ延出されている。
【００２０】
タンク部２において、タンク２１には、高圧側と低圧側とに対応した圧縮空気取り出し口であるカプラ２４Ａ、２４Ｂが設けられており、これらカプラ２４Ａ、２４Ｂにはホースを介して釘打機等の圧縮空気を動力として駆動される工具が接続される。カプラ２４Ａ、２４Ｂのタンク２１側には、減圧弁２５Ａ、２５Ｂがそれぞれ設けられている。減圧弁２５Ａ、２５Ｂにより、カプラ２４Ａ、２４Ｂから吐出される圧縮空気の圧力が、上記最高圧力以下となる。カプラ２４Ａ、２４Ｂの近傍には、圧力計２６が設けられて吐出される圧縮空気の圧力をモニタしている。またタンク２１には、後述の高圧側ピストン部６Ｂに接続されて圧縮空気が送気されるパイプ２１Ｂが固定部２１Ｃを介して接続されている。このパイプ２１Ｂは、良熱導体である銅製であり、一端が後述の高圧側ピストン部６Ｂから延出されて、後述のクランクケース４１上方かつ後述のファン４２近傍を通って他端がタンク２１に接続されている。このパイプ２１Ｂは、一端と他端との間で最も振動しやすい箇所、即ち振動時に最も振幅が大きくなる箇所が、後述のクランクケース４１上方かつ後述のファン４２近傍位置になるように構成されている。またタンク２１、２２には、内部圧力が異常に高くなった場合に圧縮空気を大気中に吐出する図示せぬ安全弁が設けられている。
【００２１】
駆動部３は、タンク部２上に載置された直流モータから構成され、図４に示されるようにステータ３１と、ロータ３２と、ロータ３２と一体回転する出力軸部３３とを備えており、出力軸部３３の軸方向が前後方向と一致し、出力軸部３３が前方に突出するようにタンク部２上であって、前後方向の略中心位置に配置されている。
【００２２】
圧縮空気生成部４は、タンク部２上に載置され駆動部３に接続されるアルミ等の金属製のクランクケース４１を枠体とし、主にクランク部であるクランク部５と、ピストン部６とを有しており、固定具７が装着されている。クランク部５は、クランクケース４１内のクランク室４１ａ内に配置され、クランクシャフト５１と、クランクシャフト５１に一体回転するように装着される第一クランクアーム５２及び第二クランクアーム５３とを備え、バランスウェイト５４が付設されると共に第一クランクアーム５２、第二クランクアーム５３、バランスウェイト５４を一体に固定するネジ５５が設けられている。
【００２３】
クランクシャフト５１は、軸方向が前後方向と一致するように配置されて出力軸部３３に一体回転するように接続されており、その前端近傍位置でクランクケース４１に回転可能に軸支されている。クランクシャフト５１の最前端は、クランクケース４１から突出しており、この最前端位置にクランクケース４１や駆動部３及び固定具７に冷却風を送風するファン４２が同軸一体回転するように装着されている。クランクシャフト５１において、第一クランクアーム５２、第二クランクアーム５３、及びバランスウェイト５４が装着される箇所には、前後方向に延びる図示せぬ溝が穿設されており、この図示せぬ溝内にクランクシャフト５１と第一クランクアーム５２、第二クランクアーム５３、及びバランスウェイト５４とを同軸一体回転させるキー５１Ａが挿入されている。
【００２４】
第一クランクアーム５２は、円板状のカムであり、円板の軸心から外れた位置に、円板の軸心とは異なる軸心を有しクランクシャフト５１及びキー５１Ａを挿入可能な第一貫通孔５２ａを有している。また第一クランクアーム５２には、ネジ５５が貫通する図示せぬ貫通孔が形成されている。
【００２５】
第二クランクアーム５３は、第一クランクアーム５２と同径の円板状に構成されたカムであり、第一クランクアーム５２の後面に当接する位置であって第一クランクアーム５２と同位相となる位置に第一貫通孔５２ａと同形状の第二貫通孔５３ａが形成されており、第二貫通孔５３ａにクランクシャフト５１及びキー５１Ａが挿入されてクランクシャフト５１に装着されている。また第二クランクアーム５３には、ネジ５５が螺合すると共に、第一クランクアーム５２の図示せぬ貫通孔と同軸の図示せぬネジ穴が形成されている。
【００２６】
バランスウェイト５４は、装着部５４Ａと、ウエイト部５４Ｂとから構成されており、第一クランクアーム５２の前面に当接するように装着されている。装着部５４Ａには、第一貫通孔５２ａ、第二貫通孔５３ａと同形状を成しクランクシャフト５１及びキー５１Ａが挿入される穿孔５４ａが形成されている。また装着部５４Ａには、第二クランクアーム５３の図示せぬネジ穴と同軸の図示せぬ貫通孔が形成されている。ウエイト部５４Ｂは、前後方向と直交する断面において、装着部５４Ａから延出されて設けられており、クランクシャフト５１の軸心回りにおいて、第一クランクアーム５２、第二クランクアーム５３との重量バランスを取っている。
【００２７】
ネジ５５はバランスウェイト５４の前面にフランジが当接し、装着部５４Ａの図示せぬ貫通孔、第一クランクアーム５２の図示せぬ貫通孔を通過して第二クランクアーム５３の図示せぬネジ穴に螺合している。このようにネジ５５が螺合することにより、バランスウェイト５４と第一クランクアーム５２とを前後方向で一体に密着させると共に、第一クランクアーム５２と第二クランクアーム５３を一体に密着させる。
【００２８】
ピストン部６は、第一クランクアーム５２で駆動される低圧側ピストン部６Ａと第二クランクアーム５３で駆動される高圧側ピストン部６Ｂとから構成されており、低圧側ピストン部６Ａで大気中より取り込んだ空気を圧縮すると共に圧縮した空気をパイプ６Ｃ（図３）を介して高圧側ピストン部６Ｂに吐出し、高圧側ピストン部６Ｂで吐出された空気を更に圧縮して圧縮空気を作成しパイプ２１Ｂ（図２）を介してタンク部２に圧縮空気を吐出している。
【００２９】
低圧側ピストン部６Ａは、主に低圧側シリンダ６１Ａと低圧側コンロッド６２Ａと低圧側ピストン６３Ａとから構成されている。低圧側シリンダ６１Ａは、クランクケース４１から図４紙面上において左方向に突出するようにクランクケース４１に接続されており、クランク室４１ａに連通する低圧側圧縮室６１ａを画成している。また低圧側シリンダ６１Ａの先端には、大気中の空気を低圧側圧縮室６１ａ内に取り入れる図示せぬ弁及びパイプ６Ｃ（図３）に接続されて圧縮した空気を後述の高圧側圧縮室６１ｂに送気するバルブ６１が接続されている。
【００３０】
低圧側ピストン６３Ａは、低圧側圧縮室６１ａ内径より小径に構成されて低圧側圧縮室６１ａ内に配置され、クランク室４１ａ側に向かって低圧側リップリング６４Ａ及び低圧側下部ピストン６５Ａが接続されている。低圧側リップリング６４Ａは、低圧側下部ピストン６５Ａを介してネジ６６Ａで低圧側ピストン６３Ａに固定されており、その外周が低圧側圧縮室６１ａ内面と当接するように構成されて、低圧側圧縮室６１ａ内の空気がクランク室４１ａ及び外気に漏れることを抑制している。また、低圧側リップリング６４Ａは、低圧側ピストン６３Ａと低圧側圧縮室６１ａ内面が直接接触して互いに損傷することを防止している。
【００３１】
低圧側コンロッド６２Ａは、一端がベアリング６７Ａを介して第一クランクアーム５２の外周に接続されると共に、他端が低圧側下部ピストン６５Ａに接続されており、第一クランクアーム５２と共にクランクシャフト５１の回転運動を低圧側ピストン６３Ａの往復運動に変換している。
【００３２】
高圧側ピストン部６Ｂは、主に高圧側シリンダ６１Ｂと高圧側コンロッド６２Ｂと高圧側ピストン６３Ｂとから構成されている。高圧側シリンダ６１Ｂは、クランクケース４１から図４紙面上において右方向に突出するようにクランクケース４１に接続されており、クランク室４１ａに連通する高圧側圧縮室６１ｂを画成している。また高圧側シリンダ６１Ｂの先端には、パイプ６Ｃに接続されて低圧側圧縮室６１ａから吐出された空気を高圧側圧縮室６１ｂ内に取り入れるバルブ６１Ｄ、及びパイプ２１Ｂ（図２）に接続されて高圧側圧縮室６１ｂで圧縮された圧縮空気をタンク部２に向けて吐出するバルブ６１Ｅが接続されている。
【００３３】
高圧側ピストン６３Ｂは、高圧側圧縮室６１ｂ内径より小径に構成されて高圧側圧縮室６１ｂ内に配置され、クランク室４１ａ側に向かって高圧側リップリング６４Ｂ及び高圧側下部ピストン６５Ｂが接続されている。高圧側リップリング６４Ｂは、高圧側下部ピストン６５Ｂを介してネジ６６Ｂで高圧側ピストン６３Ｂに固定されており、その外周が高圧側圧縮室６１ｂ内面と当接するように構成されて、高圧側圧縮室６１ｂ内の空気がクランク室４１ａ及び外気に漏れることを抑制している。さらに、該高圧側リップリング６４Ｂのクランクシャフト５１側には、高圧側ピストン６３Ｂと高圧側下部ピストン６５Ｂで構成する空間に、耐摩耗性が優れた弾性材で構成されたサポートリング６４Ｃが配設されている。サポートリング６４Ｃの高圧側リップリング６４Ｂ側の面は、半径方向外側が高圧側リップリング６４Ｂ側にせり出した形状となっている。またサポートリング６４Ｃは、高圧側コンロッド６２Ｂが傾いたときに、高圧側リップリング６４Ｂと高圧側ピストン６３Ｂの外周面との問にはわずかな隙間が形成されるように構成されている。このような構成により、サポートリング６４Ｃ、高圧側リップリング６４Ｂの外周部が高圧側圧縮室６１ｂの内周部を摺動するように接触し、高圧側リップリング６４Ｂは、高圧側圧縮室６１ｂ内の圧縮中の空気がクランク室４１ａ及び外気へ抜けることを防止するように、高圧側圧縮室６１ｂを気密にシーリングすることができる。また、高圧側リップリング６４Ｂおよび、サポートリング６４Ｃは、高圧側ピストン６３Ｂ及び高圧側下部ピストン６５Ｂと高圧側圧縮室６１ｂ内面とが直接接触して互いに損傷することを防止している。
【００３４】
高圧側コンロッド６２Ｂは、一端がベアリング６７Ｂを介して第二クランクアーム５３の外周に接続されると共に、他端が高圧側下部ピストン６５Ｂに接続されており、第二クランクアーム５３と共にクランクシャフト５１の回転運動を高圧側ピストン６３Ｂの往復運動に変換している。
【００３５】
固定具７は、図２に示されるように、クランクケース４１の上面かつ前端位置であってファン４２の後方位置に配置されてパイプ２１Ｂを保持しており、主に基部７１と保持部７２とから構成されている。基部７１はアルミ製であり、弾性体である樹脂シート７Ａを介してクランクケース４１上に載置され、後端位置にネジ７３が貫通する孔７１ａが形成され、前端位置かつ上面位置に左右方向に延びる基部側保持溝７１ｂが形成されている。基部側保持溝７１ｂは、その内部にパイプ２１Ｂが左右方向に延びるように配置された状態でパイプ２１Ｂの外周と密着するように、パイプ２１Ｂ外形とほぼ一致する形状を成している。
【００３６】
ネジ７３は、金属製のカラー７３Ａを介して孔７１ａ内に挿入され、クランクケース４１に形成されたネジ孔４１ｂに螺合している。カラー７３Ａは樹脂性のものを使用することもできる。ネジ７３のフランジと、基部７１の上面であって孔７１ａ周辺部分との間には、弾性体である樹脂シート７３Ｂが配置されている。このように、基部７１をクランクケース４１に固定するネジ７３と、クランクケース４１との間には、すべて弾性体が介在しているため、クランクケース４１の振動が基部７１に伝播することが抑制される。また基部７１の上面であって、基部が基部側保持溝７１ｂの後方には、後述のネジ７４が螺合するネジ孔７１ｃが形成されている。
【００３７】
保持部７２は、基部７１上に載置され、後端位置にネジ７４が貫通する孔７２ａが形成され、前端位置かつ下面位置に左右方向に延びる保持部側保持溝７２ｂが形成されている。保持部側保持溝７２ｂは、基部側保持溝７１ｂと対向し、かつ基部側保持溝７１ｂと同様にパイプ２１Ｂ外形と一致する形状を成すように形成されている。
【００３８】
ネジ７４は、カラー７４Ａを介して孔７２ａ内に挿入され、基部７１のネジ孔７１ｃに螺合している。ネジ７４のフランジと、保持部７２の上面であって孔７２ａ周辺部分との間には、ネジ７４のフランジに対して保持部７２を下側に位置する基部７１に付勢する弾性体であるバネ７４Ｂが介在している。保持部７２は、バネ７４Ｂで基部７１に付勢される構造を成すことにより、保持部７２と基部７１との間にパイプ２１Ｂを弾性的に挟持する構造を得ることができる。
【００３９】
また保持部７２において、保持部側保持溝７２ｂの上方には、複数のフィン７２Ａが設けられている。フィン７２Ａは、図２に示されるように、前後方向を長手方向とする四枚の板が左右方向に並列して構成されており、各々の板の隙間にファン４２からの冷却風が流れるように構成されている。
【００４０】
制御回路部８は、駆動部３の後方に配置され、駆動部３のオン・オフの制御を行っている。また制御回路部８には、主電源スイッチ８Ａが設けられている。
【００４１】
上記構成の空気圧縮機１において、圧縮空気を生成するには、主電源スイッチ８Ａをオンにして駆動部３を駆動してクランクシャフト５１を回転し、低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂを往復動させる。この往復動に係る工程のうち、低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂが低圧側圧縮室６１ａ、高圧側圧縮室６１ｂ内の上死点から下死点へ下降運動する吸い込み工程において、外部空気が低圧側圧縮室６１ａに吸い込まれると共に、低圧側圧縮室６１ａ内で圧縮された空気が高圧側圧縮室６１ｂ内に吸い込まれる。一方、低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂが低圧側圧縮室６１ａ、高圧側圧縮室６１ｂ内の下死点から上死点へ上昇運動する圧縮工程においては、低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂが低圧側圧縮室６１ａ、高圧側圧縮室６１ｂ内の吸い込み空気を圧縮し、圧縮空気を生成する。さらに、低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂが低圧側圧縮室６１ａ、高圧側圧縮室６１ｂの上死点へ達する吐出工程において生成された圧縮空気は、高圧側圧縮室６１ｂに向けて吐出されると共に、タンク部２に向けて吐出される。
【００４２】
以上の吸い込み工程、圧縮工程および吐出工程を低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂの往復運動により繰り返すことによって、圧縮空気生成部４よりタンク部２に許容最高圧力の圧縮空気を供給することができる。この圧縮空気を製造する工程においては、低圧側ピストン部６Ａ及び高圧側ピストン部６Ｂが動作するが、この動作には振動が伴う。パイプ２１Ｂは、両端に位置する固定部２１Ｃ及びバルブ６１Ｅで保持されている構造であるため、この振動によって揺さぶられて同様に振動し、固定部２１Ｃ及びバルブ６１Ｅに破損等が生じるおそれがある。しかし、最も大きな振幅が発生しやすい位置で、固定具７により保持することにより、パイプ２１Ｂの振幅を低減し、固定部２１Ｃ及びバルブ６１Ｅに作用する負担を低減して固定部２１Ｃ及びバルブ６１Ｅの破損を防止することができる。
【００４３】
またパイプ２１Ｂを流れる圧縮空気は、圧縮空気生成部４において常温常圧の空気が圧縮されて生成されるため、その温度が高温になる。この高温の圧縮空気がタンク部２に規定圧力で貯留された場合には、その後のタンク部２からの熱放散による圧縮空気の温度低下に伴い圧力低下し、空気圧縮機１の性能を発揮できない場合がある。これに対して、パイプ２１Ｂ及びパイプ２１Ｂを保持する固定具７を良熱導体から構成し、更に固定具７にフィン７２Ａを備えることによりパイプ２１Ｂ内を流れる圧縮空気の温度を低下させ、良好にタンク部２内に圧縮空気を貯留することができる。
【００４４】
固定具７において、パイプ２１Ｂを保持する基部側保持溝７１ｂ及び保持部側保持溝７２ｂは、パイプ２１Ｂ外形よりもわずかに大きい形状である。よって、パイプ２１Ｂとの接触面積が広いため、パイプ２１Ｂから固定具７に伝わる熱量を多くすることができ、より好適にパイプ２１Ｂを流れる圧縮空気の温度を低下させることができ、パイプ２１Ｂの冷却効率を高めることができる。また接触面積が広くなるため、固定具７からパイプ２１Ｂに加えられる単位面積当たりの圧力を低減することができ、パイプ２１Ｂが固定具７による保持により破損することがない。特に本実施の形態では、バネ７４Ｂにより、保持部７２と基部７１とでパイプ２１Ｂが挟持される構造であり、パイプ２１Ｂが弾性的に保持されるため、パイプ２１Ｂが潰れることが抑制される。
【００４５】
また、図６に示すように、パイプ２１Ｂの外側に熱伝導性が高いシート状の保護部材８０を設け、保護部材８０を介して保持部７２と基部７１でパイプ２１Ｂを挟む構成としてもよい。保護部材８０を設けることで、パイプ２１Ｂと保持部７２及び基部７１との間の摩擦からパイプ２１Ｂを保護することができる。この保護は空気圧縮機１の作動時に顕著である。保護部材８０は熱伝導性の高い材質であることが望ましく、金属のほか樹脂素材を用いることができる。
【００４６】
本発明による空気圧縮機は、上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の改良や変形が可能である。例えば本発明による空気圧縮機１では、タンク部２と圧縮空気生成部４との間に位置するパイプ２１Ｂを保持していたが、これに限らず、圧縮空気生成部４の振動により振幅が大きくなるパイプであるならば、パイプ２１Ｂに限らず、他のパイプを保持してもよい。またパイプ２１Ｂが高強度の構造体である圧縮空気生成部４のクランクケース４１上を通過するため、クランクケース４１に固定具７を設けたが、これに限らず、高強度の構造体となる箇所、例えばフレーム２３近傍にパイプ２１Ｂが位置するならば、フレーム２３に固定具７を設けてパイプ２１Ｂを保持してもよい。また固定具７は、冷却性を考慮してファン４２の直下流側に配置したが、ファン４２の冷却風は、ハウジング１Ａ内において駆動部３付近まで流れるため、必ずしもこの位置に拘ることはない。
【符号の説明】
【００４７】
１：空気圧縮機 １Ａ：ハウジング ２：タンク部 ３：駆動部 ４：圧縮空気生成部
５：クランク部 ６：ピストン部 ６Ａ：低圧側ピストン部 ６Ｂ：高圧側ピストン部
６Ｃ：パイプ ７：固定具 ７Ａ：樹脂シート ８：制御回路部
８Ａ：主電源スイッチ ２１：タンク ２１Ａ：防振支持用ゴム足 ２１Ｂ：パイプ
２１Ｃ：固定部 ２３：フレーム ２３Ａ：ハンドル ２４Ａ：カプラ
２５Ａ：減圧弁 ２６：圧力計 ３１：ステータ ３２：ロータ ３３：出力軸部
４１：クランクケース ４１ａ：クランク室 ４１ｂ：ネジ孔 ４２：ファン
５１：クランクシャフト ５１Ａ：キー ５２：第一クランクアーム
５２ａ：第一貫通孔 ５３：第二クランクアーム ５３ａ：第二貫通孔
５４：バランスウェイト ５４Ａ：装着部 ５４Ｂ：ウエイト部 ５４ａ：穿孔
５５：ネジ ６１：バルブ ６１Ａ：低圧側シリンダ ６１Ｂ：高圧側シリンダ
６１Ｄ：バルブ ６１Ｅ：バルブ ６１ａ：低圧側圧縮室 ６１ｂ：高圧側圧縮室
６２Ａ：低圧側コンロッド ６２Ｂ：高圧側コンロッド ６３Ａ：低圧側ピストン
６３Ｂ：高圧側ピストン ６４Ａ：低圧側リップリング ６４Ｂ：高圧側リップリング
６４Ｃ：サポートリング ６５Ａ：低圧側下部ピストン ６５Ｂ：高圧側下部ピストン
６６Ａ：ネジ ６６Ｂ：ネジ ６７Ａ：ベアリング ６７Ｂ：ベアリング ７１：基部
７１ａ：孔 ７１ｂ：基部側保持溝 ７１ｃ：ネジ孔 ７２：保持部 ７２Ａ：フィン
７２ａ：孔 ７２ｂ：保持部側保持溝 ７３：ネジ ７３Ａ：カラー
７３Ｂ：樹脂シート ７４：ネジ ７４Ａ：カラー ７４Ｂ：バネ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気を動力源とする工具等に圧縮空気を供給するための空気圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築現場などでは、圧縮空気の圧力で釘やネジを木材などに打ち込む空気工具が広く使用されており、この空気工具に供給される圧縮空気を生成するのに空気圧縮機が用いられている。空気圧縮機では、モータ等によりクランクケースに設けられたシリンダ内のピストンを駆動して空気を圧縮すると共に圧縮された空気がパイプを介してタンクに貯留され、このタンクから空気工具に圧縮空気を供給している。このパイプは、良熱導体、例えば銅製であり、タンクでの圧縮空気の充填効率を向上させるべく、パイプ内を圧送される圧縮空気を冷却している。また圧縮空気の圧力を高圧にするために、例えば特許文献１に示されるように、複数のピストンで段階的に圧縮を行う多段式往復圧縮機が公知になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８５６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ピストンが往復動することにより、クランクケースやシリンダには振動が発生する。この振動は、シリンダとタンクとの間に介在する上述のパイプにも伝達するが、振動がパイプに伝達することによりタンクやシリンダのパイプを固定する固定部のゆるみや破損が発生することがある。パイプを短くすることにより固定部の破損等を抑制することはできるが、取り回しの都合や、パイプにおける圧縮空気の冷却効率が下がるため、安易にパイプを短くすることはできない。よって本発明は、パイプの振動を抑制して固定部等の破損を抑制すると共に、パイプでの圧縮空気の冷却性を向上させた空気圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、回転力を出力する駆動部により駆動されて空気を圧縮する圧縮空気生成部と、該圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、該圧縮空気生成部と該空気タンクとの間に介在し一端で該圧縮空気生成部に接続されると共に他端で該空気タンクに接続されて該圧縮空気生成部から該空気タンクへと該圧縮空気を送気するパイプと、を備え、該圧縮空気生成部には、該パイプを保持する固定具が弾性体を介して装着されている空気圧縮機を提供する。
【０００６】
このような構成によると、パイプにおいて最大振幅位置が振動不能に固定されるため、パイプの振幅を低減することができる。振幅が低減することにより、パイプの空気タンクと圧縮空気生成部とにおける接続箇所で生じる負荷が低減され、接続箇所の破損を防止することができる。
【０００７】
上記構成の空気圧縮機において、該固定具は、良熱導体を含んで構成されると共に、熱放散用フィンを有することが好ましい。
【０００８】
このような構成によると、固定具によりパイプを更に冷却することができるため、パイプによる圧縮空気の冷却性を向上させ、圧縮空気の空気タンクへの充填効率を向上させることができる。
【０００９】
また該圧縮空気生成部を冷却する冷却風を送風する送風ファンを更に有し、該熱放散用フィンは該冷却風に接する位置に配置されていることが好ましい。
【００１０】
このような構成によると、固定具によるパイプの冷却性を更に向上させることができる。
【００１１】
また該固定具は、該圧縮空気生成部に装着される基部と、該基部に弾性体を介して保持される保持部と、を有し、該パイプは、該基部と該保持部との間に挟持されて保持されることが好ましい。
【００１２】
このような構成によると、パイプが弾性的に保持されるため、パイプを、潰すことなく容易に保持することができる。
【００１３】
また該固定具において、該パイプを保持する箇所は、該パイプにおいて該固定具に保持される箇所の外形と一致するように形状化されていることが好ましい。
【００１４】
このような構成によると、安定してパイプを保持することができる。また固定具とパイプとの接触面積が大きくなるため、基部と保持部とを良熱導体で構成することにより、パイプの冷却効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の空気圧縮機によれば、パイプの振動を抑制してパイプの固定部等の破損を抑制すると共に、パイプでの圧縮空気の冷却性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気圧縮機の正面斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係る空気圧縮機のカバーを外した状態での正面斜視図。
【図３】本発明の実施の形態に係る空気圧縮機のカバーを外した状態での正面図。
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図。
【図５】図３のV−V線に沿った部分断面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る空気圧縮機の固定具の変形例に係る部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る空気圧縮機を図１乃至図５に基づき説明する。図１に示される空気圧縮機１は、圧縮空気を動力とする釘打ち機等の工具へ圧縮空気を供給する携帯型の空気圧縮機であり、図２に示されるように、タンク部２と、駆動部３と、圧縮空気生成部４と、制御回路部８とから主に構成されており、駆動部３、圧縮空気生成部４、制御回路部８は、図１に示されるようにハウジング１Ａで覆われている。
【００１８】
タンク部２は、図２に示されるように二本のタンク２１、２２とから主に構成されており、圧縮空気生成部４から供給される圧縮空気を最高圧力４．２ＭＰａ程度で貯留している。二本のタンク２１、２２は、それぞれ同形状であって両端部が閉塞された略円筒形状をなしており、その円筒の軸心が平行になるように並列配置され、軸方向一端側と他端側とにおいてそれぞれフレーム２３（図３）で連結されていると共に、図示せぬ連結管により内部が連通している。以下の説明においては、円筒の軸方向を空気圧縮機１の前後方向とし、この前後方向と直交する方向であって二本のタンク２１、２２が並ぶ方向を左右方向とする。また前後方向及び左右方向と直交する方向を上下方向とする。タンク部２は、上下方向において空気圧縮機１の最下部に位置している。
【００１９】
二本のタンク２１、２２それぞれの前端位置及び後端位置であって下側には、空気圧縮機１における載置部分となる防振支持用ゴム足２１Ａ、２２Ａが設けられており、軸方向一端及び他端（前端及び後端）に位置するフレーム２３からは、上方に向けてハンドル２３Ａ、２３Ａがそれぞれ延出されている。
【００２０】
タンク部２において、タンク２１には、高圧側と低圧側とに対応した圧縮空気取り出し口であるカプラ２４Ａ、２４Ｂが設けられており、これらカプラ２４Ａ、２４Ｂにはホースを介して釘打機等の圧縮空気を動力として駆動される工具が接続される。カプラ２４Ａ、２４Ｂのタンク２１側には、減圧弁２５Ａ、２５Ｂがそれぞれ設けられている。減圧弁２５Ａ、２５Ｂにより、カプラ２４Ａ、２４Ｂから吐出される圧縮空気の圧力が、上記最高圧力以下となる。カプラ２４Ａ、２４Ｂの近傍には、圧力計２６が設けられて吐出される圧縮空気の圧力をモニタしている。またタンク２１には、後述の高圧側ピストン部６Ｂに接続されて圧縮空気が送気されるパイプ２１Ｂが固定部２１Ｃを介して接続されている。このパイプ２１Ｂは、良熱導体である銅製であり、一端が後述の高圧側ピストン部６Ｂから延出されて、後述のクランクケース４１上方かつ後述のファン４２近傍を通って他端がタンク２１に接続されている。このパイプ２１Ｂは、一端と他端との間で最も振動しやすい箇所、即ち振動時に最も振幅が大きくなる箇所が、後述のクランクケース４１上方かつ後述のファン４２近傍位置になるように構成されている。またタンク２１、２２には、内部圧力が異常に高くなった場合に圧縮空気を大気中に吐出する図示せぬ安全弁が設けられている。
【００２１】
駆動部３は、タンク部２上に載置された直流モータから構成され、図４に示されるようにステータ３１と、ロータ３２と、ロータ３２と一体回転する出力軸部３３とを備えており、出力軸部３３の軸方向が前後方向と一致し、出力軸部３３が前方に突出するようにタンク部２上であって、前後方向の略中心位置に配置されている。
【００２２】
圧縮空気生成部４は、タンク部２上に載置され駆動部３に接続されるアルミ等の金属製のクランクケース４１を枠体とし、主にクランク部であるクランク部５と、ピストン部６とを有しており、固定具７が装着されている。クランク部５は、クランクケース４１内のクランク室４１ａ内に配置され、クランクシャフト５１と、クランクシャフト５１に一体回転するように装着される第一クランクアーム５２及び第二クランクアーム５３とを備え、バランスウェイト５４が付設されると共に第一クランクアーム５２、第二クランクアーム５３、バランスウェイト５４を一体に固定するネジ５５が設けられている。
【００２３】
クランクシャフト５１は、軸方向が前後方向と一致するように配置されて出力軸部３３に一体回転するように接続されており、その前端近傍位置でクランクケース４１に回転可能に軸支されている。クランクシャフト５１の最前端は、クランクケース４１から突出しており、この最前端位置にクランクケース４１や駆動部３及び固定具７に冷却風を送風するファン４２が同軸一体回転するように装着されている。クランクシャフト５１において、第一クランクアーム５２、第二クランクアーム５３、及びバランスウェイト５４が装着される箇所には、前後方向に延びる図示せぬ溝が穿設されており、この図示せぬ溝内にクランクシャフト５１と第一クランクアーム５２、第二クランクアーム５３、及びバランスウェイト５４とを同軸一体回転させるキー５１Ａが挿入されている。
【００２４】
第一クランクアーム５２は、円板状のカムであり、円板の軸心から外れた位置に、円板の軸心とは異なる軸心を有しクランクシャフト５１及びキー５１Ａを挿入可能な第一貫通孔５２ａを有している。また第一クランクアーム５２には、ネジ５５が貫通する図示せぬ貫通孔が形成されている。
【００２５】
第二クランクアーム５３は、第一クランクアーム５２と同径の円板状に構成されたカムであり、第一クランクアーム５２の後面に当接する位置であって第一クランクアーム５２と同位相となる位置に第一貫通孔５２ａと同形状の第二貫通孔５３ａが形成されており、第二貫通孔５３ａにクランクシャフト５１及びキー５１Ａが挿入されてクランクシャフト５１に装着されている。また第二クランクアーム５３には、ネジ５５が螺合すると共に、第一クランクアーム５２の図示せぬ貫通孔と同軸の図示せぬネジ穴が形成されている。
【００２６】
バランスウェイト５４は、装着部５４Ａと、ウエイト部５４Ｂとから構成されており、第一クランクアーム５２の前面に当接するように装着されている。装着部５４Ａには、第一貫通孔５２ａ、第二貫通孔５３ａと同形状を成しクランクシャフト５１及びキー５１Ａが挿入される穿孔５４ａが形成されている。また装着部５４Ａには、第二クランクアーム５３の図示せぬネジ穴と同軸の図示せぬ貫通孔が形成されている。ウエイト部５４Ｂは、前後方向と直交する断面において、装着部５４Ａから延出されて設けられており、クランクシャフト５１の軸心回りにおいて、第一クランクアーム５２、第二クランクアーム５３との重量バランスを取っている。
【００２７】
ネジ５５はバランスウェイト５４の前面にフランジが当接し、装着部５４Ａの図示せぬ貫通孔、第一クランクアーム５２の図示せぬ貫通孔を通過して第二クランクアーム５３の図示せぬネジ穴に螺合している。このようにネジ５５が螺合することにより、バランスウェイト５４と第一クランクアーム５２とを前後方向で一体に密着させると共に、第一クランクアーム５２と第二クランクアーム５３を一体に密着させる。
【００２８】
ピストン部６は、第一クランクアーム５２で駆動される低圧側ピストン部６Ａと第二クランクアーム５３で駆動される高圧側ピストン部６Ｂとから構成されており、低圧側ピストン部６Ａで大気中より取り込んだ空気を圧縮すると共に圧縮した空気をパイプ６Ｃ（図３）を介して高圧側ピストン部６Ｂに吐出し、高圧側ピストン部６Ｂで吐出された空気を更に圧縮して圧縮空気を作成しパイプ２１Ｂ（図２）を介してタンク部２に圧縮空気を吐出している。
【００２９】
低圧側ピストン部６Ａは、主に低圧側シリンダ６１Ａと低圧側コンロッド６２Ａと低圧側ピストン６３Ａとから構成されている。低圧側シリンダ６１Ａは、クランクケース４１から図４紙面上において左方向に突出するようにクランクケース４１に接続されており、クランク室４１ａに連通する低圧側圧縮室６１ａを画成している。また低圧側シリンダ６１Ａの先端には、大気中の空気を低圧側圧縮室６１ａ内に取り入れる図示せぬ弁及びパイプ６Ｃ（図３）に接続されて圧縮した空気を後述の高圧側圧縮室６１ｂに送気するバルブ６１が接続されている。
【００３０】
低圧側ピストン６３Ａは、低圧側圧縮室６１ａ内径より小径に構成されて低圧側圧縮室６１ａ内に配置され、クランク室４１ａ側に向かって低圧側リップリング６４Ａ及び低圧側下部ピストン６５Ａが接続されている。低圧側リップリング６４Ａは、低圧側下部ピストン６５Ａを介してネジ６６Ａで低圧側ピストン６３Ａに固定されており、その外周が低圧側圧縮室６１ａ内面と当接するように構成されて、低圧側圧縮室６１ａ内の空気がクランク室４１ａ及び外気に漏れることを抑制している。また、低圧側リップリング６４Ａは、低圧側ピストン６３Ａと低圧側圧縮室６１ａ内面が直接接触して互いに損傷することを防止している。
【００３１】
低圧側コンロッド６２Ａは、一端がベアリング６７Ａを介して第一クランクアーム５２の外周に接続されると共に、他端が低圧側下部ピストン６５Ａに接続されており、第一クランクアーム５２と共にクランクシャフト５１の回転運動を低圧側ピストン６３Ａの往復運動に変換している。
【００３２】
高圧側ピストン部６Ｂは、主に高圧側シリンダ６１Ｂと高圧側コンロッド６２Ｂと高圧側ピストン６３Ｂとから構成されている。高圧側シリンダ６１Ｂは、クランクケース４１から図４紙面上において右方向に突出するようにクランクケース４１に接続されており、クランク室４１ａに連通する高圧側圧縮室６１ｂを画成している。また高圧側シリンダ６１Ｂの先端には、パイプ６Ｃに接続されて低圧側圧縮室６１ａから吐出された空気を高圧側圧縮室６１ｂ内に取り入れるバルブ６１Ｄ、及びパイプ２１Ｂ（図２）に接続されて高圧側圧縮室６１ｂで圧縮された圧縮空気をタンク部２に向けて吐出するバルブ６１Ｅが接続されている。
【００３３】
高圧側ピストン６３Ｂは、高圧側圧縮室６１ｂ内径より小径に構成されて高圧側圧縮室６１ｂ内に配置され、クランク室４１ａ側に向かって高圧側リップリング６４Ｂ及び高圧側下部ピストン６５Ｂが接続されている。高圧側リップリング６４Ｂは、高圧側下部ピストン６５Ｂを介してネジ６６Ｂで高圧側ピストン６３Ｂに固定されており、その外周が高圧側圧縮室６１ｂ内面と当接するように構成されて、高圧側圧縮室６１ｂ内の空気がクランク室４１ａ及び外気に漏れることを抑制している。さらに、該高圧側リップリング６４Ｂのクランクシャフト５１側には、高圧側ピストン６３Ｂと高圧側下部ピストン６５Ｂで構成する空間に、耐摩耗性が優れた弾性材で構成されたサポートリング６４Ｃが配設されている。サポートリング６４Ｃの高圧側リップリング６４Ｂ側の面は、半径方向外側が高圧側リップリング６４Ｂ側にせり出した形状となっている。またサポートリング６４Ｃは、高圧側コンロッド６２Ｂが傾いたときに、高圧側リップリング６４Ｂと高圧側ピストン６３Ｂの外周面との問にはわずかな隙間が形成されるように構成されている。このような構成により、サポートリング６４Ｃ、高圧側リップリング６４Ｂの外周部が高圧側圧縮室６１ｂの内周部を摺動するように接触し、高圧側リップリング６４Ｂは、高圧側圧縮室６１ｂ内の圧縮中の空気がクランク室４１ａ及び外気へ抜けることを防止するように、高圧側圧縮室６１ｂを気密にシーリングすることができる。また、高圧側リップリング６４Ｂおよび、サポートリング６４Ｃは、高圧側ピストン６３Ｂ及び高圧側下部ピストン６５Ｂと高圧側圧縮室６１ｂ内面とが直接接触して互いに損傷することを防止している。
【００３４】
高圧側コンロッド６２Ｂは、一端がベアリング６７Ｂを介して第二クランクアーム５３の外周に接続されると共に、他端が高圧側下部ピストン６５Ｂに接続されており、第二クランクアーム５３と共にクランクシャフト５１の回転運動を高圧側ピストン６３Ｂの往復運動に変換している。
【００３５】
固定具７は、図２に示されるように、クランクケース４１の上面かつ前端位置であってファン４２の後方位置に配置されてパイプ２１Ｂを保持しており、主に基部７１と保持部７２とから構成されている。基部７１はアルミ製であり、弾性体である樹脂シート７Ａを介してクランクケース４１上に載置され、後端位置にネジ７３が貫通する孔７１ａが形成され、前端位置かつ上面位置に左右方向に延びる基部側保持溝７１ｂが形成されている。基部側保持溝７１ｂは、その内部にパイプ２１Ｂが左右方向に延びるように配置された状態でパイプ２１Ｂの外周と密着するように、パイプ２１Ｂ外形とほぼ一致する形状を成している。
【００３６】
ネジ７３は、金属製のカラー７３Ａを介して孔７１ａ内に挿入され、クランクケース４１に形成されたネジ孔４１ｂに螺合している。カラー７３Ａは樹脂性のものを使用することもできる。ネジ７３のフランジと、基部７１の上面であって孔７１ａ周辺部分との間には、弾性体である樹脂シート７３Ｂが配置されている。このように、基部７１をクランクケース４１に固定するネジ７３と、クランクケース４１との間には、すべて弾性体が介在しているため、クランクケース４１の振動が基部７１に伝播することが抑制される。また基部７１の上面であって、基部が基部側保持溝７１ｂの後方には、後述のネジ７４が螺合するネジ孔７１ｃが形成されている。
【００３７】
保持部７２は、基部７１上に載置され、後端位置にネジ７４が貫通する孔７２ａが形成され、前端位置かつ下面位置に左右方向に延びる保持部側保持溝７２ｂが形成されている。保持部側保持溝７２ｂは、基部側保持溝７１ｂと対向し、かつ基部側保持溝７１ｂと同様にパイプ２１Ｂ外形と一致する形状を成すように形成されている。
【００３８】
ネジ７４は、カラー７４Ａを介して孔７２ａ内に挿入され、基部７１のネジ孔７１ｃに螺合している。ネジ７４のフランジと、保持部７２の上面であって孔７２ａ周辺部分との間には、ネジ７４のフランジに対して保持部７２を下側に位置する基部７１に付勢する弾性体であるバネ７４Ｂが介在している。保持部７２は、バネ７４Ｂで基部７１に付勢される構造を成すことにより、保持部７２と基部７１との間にパイプ２１Ｂを弾性的に挟持する構造を得ることができる。
【００３９】
また保持部７２において、保持部側保持溝７２ｂの上方には、複数のフィン７２Ａが設けられている。フィン７２Ａは、図２に示されるように、前後方向を長手方向とする四枚の板が左右方向に並列して構成されており、各々の板の隙間にファン４２からの冷却風が流れるように構成されている。
【００４０】
制御回路部８は、駆動部３の後方に配置され、駆動部３のオン・オフの制御を行っている。また制御回路部８には、主電源スイッチ８Ａが設けられている。
【００４１】
上記構成の空気圧縮機１において、圧縮空気を生成するには、主電源スイッチ８Ａをオンにして駆動部３を駆動してクランクシャフト５１を回転し、低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂを往復動させる。この往復動に係る工程のうち、低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂが低圧側圧縮室６１ａ、高圧側圧縮室６１ｂ内の上死点から下死点へ下降運動する吸い込み工程において、外部空気が低圧側圧縮室６１ａに吸い込まれると共に、低圧側圧縮室６１ａ内で圧縮された空気が高圧側圧縮室６１ｂ内に吸い込まれる。一方、低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂが低圧側圧縮室６１ａ、高圧側圧縮室６１ｂ内の下死点から上死点へ上昇運動する圧縮工程においては、低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂが低圧側圧縮室６１ａ、高圧側圧縮室６１ｂ内の吸い込み空気を圧縮し、圧縮空気を生成する。さらに、低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂが低圧側圧縮室６１ａ、高圧側圧縮室６１ｂの上死点へ達する吐出工程において生成された圧縮空気は、高圧側圧縮室６１ｂに向けて吐出されると共に、タンク部２に向けて吐出される。
【００４２】
以上の吸い込み工程、圧縮工程および吐出工程を低圧側ピストン６３Ａ、高圧側ピストン６３Ｂの往復運動により繰り返すことによって、圧縮空気生成部４よりタンク部２に許容最高圧力の圧縮空気を供給することができる。この圧縮空気を製造する工程においては、低圧側ピストン部６Ａ及び高圧側ピストン部６Ｂが動作するが、この動作には振動が伴う。パイプ２１Ｂは、両端に位置する固定部２１Ｃ及びバルブ６１Ｅで保持されている構造であるため、この振動によって揺さぶられて同様に振動し、固定部２１Ｃ及びバルブ６１Ｅに破損等が生じるおそれがある。しかし、最も大きな振幅が発生しやすい位置で、固定具７により保持することにより、パイプ２１Ｂの振幅を低減し、固定部２１Ｃ及びバルブ６１Ｅに作用する負担を低減して固定部２１Ｃ及びバルブ６１Ｅの破損を防止することができる。
【００４３】
またパイプ２１Ｂを流れる圧縮空気は、圧縮空気生成部４において常温常圧の空気が圧縮されて生成されるため、その温度が高温になる。この高温の圧縮空気がタンク部２に規定圧力で貯留された場合には、その後のタンク部２からの熱放散による圧縮空気の温度低下に伴い圧力低下し、空気圧縮機１の性能を発揮できない場合がある。これに対して、パイプ２１Ｂ及びパイプ２１Ｂを保持する固定具７を良熱導体から構成し、更に固定具７にフィン７２Ａを備えることによりパイプ２１Ｂ内を流れる圧縮空気の温度を低下させ、良好にタンク部２内に圧縮空気を貯留することができる。
【００４４】
固定具７において、パイプ２１Ｂを保持する基部側保持溝７１ｂ及び保持部側保持溝７２ｂは、パイプ２１Ｂ外形よりもわずかに大きい形状である。よって、パイプ２１Ｂとの接触面積が広いため、パイプ２１Ｂから固定具７に伝わる熱量を多くすることができ、より好適にパイプ２１Ｂを流れる圧縮空気の温度を低下させることができ、パイプ２１Ｂの冷却効率を高めることができる。また接触面積が広くなるため、固定具７からパイプ２１Ｂに加えられる単位面積当たりの圧力を低減することができ、パイプ２１Ｂが固定具７による保持により破損することがない。特に本実施の形態では、バネ７４Ｂにより、保持部７２と基部７１とでパイプ２１Ｂが挟持される構造であり、パイプ２１Ｂが弾性的に保持されるため、パイプ２１Ｂが潰れることが抑制される。
【００４５】
また、図６に示すように、パイプ２１Ｂの外側に熱伝導性が高いシート状の保護部材８０を設け、保護部材８０を介して保持部７２と基部７１でパイプ２１Ｂを挟む構成としてもよい。保護部材８０を設けることで、パイプ２１Ｂと保持部７２及び基部７１との間の摩擦からパイプ２１Ｂを保護することができる。この保護は空気圧縮機１の作動時に顕著である。保護部材８０は熱伝導性の高い材質であることが望ましく、金属のほか樹脂素材を用いることができる。
【００４６】
本発明による空気圧縮機は、上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の改良や変形が可能である。例えば本発明による空気圧縮機１では、タンク部２と圧縮空気生成部４との間に位置するパイプ２１Ｂを保持していたが、これに限らず、圧縮空気生成部４の振動により振幅が大きくなるパイプであるならば、パイプ２１Ｂに限らず、他のパイプを保持してもよい。またパイプ２１Ｂが高強度の構造体である圧縮空気生成部４のクランクケース４１上を通過するため、クランクケース４１に固定具７を設けたが、これに限らず、高強度の構造体となる箇所、例えばフレーム２３近傍にパイプ２１Ｂが位置するならば、フレーム２３に固定具７を設けてパイプ２１Ｂを保持してもよい。また固定具７は、冷却性を考慮してファン４２の直下流側に配置したが、ファン４２の冷却風は、ハウジング１Ａ内において駆動部３付近まで流れるため、必ずしもこの位置に拘ることはない。
【符号の説明】
【００４７】
１：空気圧縮機 １Ａ：ハウジング ２：タンク部 ３：駆動部 ４：圧縮空気生成部
５：クランク部 ６：ピストン部 ６Ａ：低圧側ピストン部 ６Ｂ：高圧側ピストン部
６Ｃ：パイプ ７：固定具 ７Ａ：樹脂シート ８：制御回路部
８Ａ：主電源スイッチ ２１：タンク ２１Ａ：防振支持用ゴム足 ２１Ｂ：パイプ
２１Ｃ：固定部 ２３：フレーム ２３Ａ：ハンドル ２４Ａ：カプラ
２５Ａ：減圧弁 ２６：圧力計 ３１：ステータ ３２：ロータ ３３：出力軸部
４１：クランクケース ４１ａ：クランク室 ４１ｂ：ネジ孔 ４２：ファン
５１：クランクシャフト ５１Ａ：キー ５２：第一クランクアーム
５２ａ：第一貫通孔 ５３：第二クランクアーム ５３ａ：第二貫通孔
５４：バランスウェイト ５４Ａ：装着部 ５４Ｂ：ウエイト部 ５４ａ：穿孔
５５：ネジ ６１：バルブ ６１Ａ：低圧側シリンダ ６１Ｂ：高圧側シリンダ
６１Ｄ：バルブ ６１Ｅ：バルブ ６１ａ：低圧側圧縮室 ６１ｂ：高圧側圧縮室
６２Ａ：低圧側コンロッド ６２Ｂ：高圧側コンロッド ６３Ａ：低圧側ピストン
６３Ｂ：高圧側ピストン ６４Ａ：低圧側リップリング ６４Ｂ：高圧側リップリング
６４Ｃ：サポートリング ６５Ａ：低圧側下部ピストン ６５Ｂ：高圧側下部ピストン
６６Ａ：ネジ ６６Ｂ：ネジ ６７Ａ：ベアリング ６７Ｂ：ベアリング ７１：基部
７１ａ：孔 ７１ｂ：基部側保持溝 ７１ｃ：ネジ孔 ７２：保持部 ７２Ａ：フィン
７２ａ：孔 ７２ｂ：保持部側保持溝 ７３：ネジ ７３Ａ：カラー
７３Ｂ：樹脂シート ７４：ネジ ７４Ａ：カラー ７４Ｂ：バネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転力を出力する駆動部により駆動されて空気を圧縮する圧縮空気生成部と、
該圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、
該圧縮空気生成部と該空気タンクとの間に介在し一端で該圧縮空気生成部に接続されると共に他端で該空気タンクに接続されて該圧縮空気生成部から該空気タンクへと該圧縮空気を送気するパイプと、を備え、
該圧縮空気生成部には、該一端と該他端との間で該パイプを保持する固定具が弾性体を介して装着されていることを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
該固定具は、良熱導体を含んで構成されると共に、熱放散用フィンを有することを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項３】
該圧縮空気生成部を冷却する冷却風を送風する送風ファンを更に有し、
該熱放散用フィンは該冷却風に接する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項４】
該固定具は、該圧縮空気生成部に装着される基部と、該基部に弾性体を介して保持される保持部と、を有し、
該パイプは、該基部と該保持部との間に挟持されて保持されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の空気圧縮機。
【請求項５】
該固定具において、該パイプを保持する箇所は、該パイプにおいて該固定具に保持される箇所の外形と略一致するように形状化されていることを特徴とする請求項４に記載の空気圧縮機。
【請求項１】
回転力を出力する駆動部により駆動されて空気を圧縮する圧縮空気生成部と、
該圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、
該圧縮空気生成部と該空気タンクとの間に介在し一端で該圧縮空気生成部に接続されると共に他端で該空気タンクに接続されて該圧縮空気生成部から該空気タンクへと該圧縮空気を送気するパイプと、を備え、
該圧縮空気生成部には、該一端と該他端との間で該パイプを保持する固定具が弾性体を介して装着されていることを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
該固定具は、良熱導体を含んで構成されると共に、熱放散用フィンを有することを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項３】
該圧縮空気生成部を冷却する冷却風を送風する送風ファンを更に有し、
該熱放散用フィンは該冷却風に接する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項４】
該固定具は、該圧縮空気生成部に装着される基部と、該基部に弾性体を介して保持される保持部と、を有し、
該パイプは、該基部と該保持部との間に挟持されて保持されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の空気圧縮機。
【請求項５】
該固定具において、該パイプを保持する箇所は、該パイプにおいて該固定具に保持される箇所の外形と略一致するように形状化されていることを特徴とする請求項４に記載の空気圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７３５４（Ｐ２０１３−７３５４Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４１５８３（Ｐ２０１１−１４１５８３）
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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