JPH02108879A - 電動コンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、空気圧により駆動される釘打機に圧縮空気を
供給する電動コンプレッサに関する。

【従来の技術】

空気圧により駆動される釘打機に圧縮空気を供給するコ
ンプレッサとしては、従来より床や台の上において使用
する据え置き式のものが用いられている。工場の生産ラ
インなどで場所をほとんど移動せずに使用する場合には
、据え置き式でも問題はないが、屋外などで場所を移動
する場合には、据え置き式にすると、釘打機とコンプレ
ッサとを接続するエアホースを引き回さなくてはならな
いから、エアホースが長くかつ重くなって、作業場所に
制限を受けるという問題が生じるとともに、作業効率も
低下する。 このような間′８１ｔ−解決するものとして、電池を電
源とし、作業者が携帯できるようにした電動式のコンプ
レッサが提案されている。 このようなコンプレッサ１は、たとえば第１０図に示す
ように、作業者の腰に装着し、釘打機２との間を短いエ
アホース３で接続して使用するものであり、作業者が携
帯しやすいように構成されているから、作業場所の制限
がなく、作業効率が高くなるという利点がある。 このコンプレッサ１では、電源として電池を用いており
電池容量には限界があるから、釘を打てる回数が制限さ
れる。釘を何本打てるかは、作業手順や作業効率に影響
するから、釘打回数を作業者に知らせる手段が要求され
ている。 釘打回数を知るには、たとえば、電池容量の残量を知る
ことが考えられる。電池容量の残量を表示する回路とし
ては、電池の放電電流を検出して積算し、この積算値を
電池容量から減算して残量を演算するものが提案されて
いる（特開昭６１−２３７０７３号公報）。

【発明が解決しようとする課題】

上記回路では、放電電流の検出のために電流検出用抵抗
を用いて電流を電圧に変換し、さらにその電圧値にアナ
ログ−デジタル変換を施してその後の演算を行うように
している。したがって、電流検出用抵抗による電流消費
があり、エネルギの損失が生じる。また、アナログ−デ
ジタル変換を行うＡ／Ｄコンバータは、精度が高いほど
高価になるから、高精度で残量を表示しようとすれば高
価になり、安価にすると十分な精度が得られないという
ジレンマが生じる。すなわち、電池容量の残量を精度よ
く演算するためには、広範囲に亙って直線性のよいＡ／
Ｄコンバータが要求されるから、高価になるのである。 本発明は上記したような問題点を解消することを目的と
するものであり、放電電流を検出したり、Ａ／Ｄ変換を
行ったりすることなく、電池エネルギの損失を抑制し、
かつ比較的低価格の構成で釘打回数が表示できるように
した電動コンプレッサを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上述の目的を達成するために、圧縮ポンプ
と釘打機との間の流路内の圧力を検出する圧力センサと
、圧力センサの出力に基づいて圧縮ポンプの上記流路内
の圧力が所定値になるように圧縮ポンプを動作させる制
御回路と、圧力センサの出力レベルの変化に基づいて釘
打機の動作回数を計数する釘打回数計数回路と、釘打回
数計数回路により計数された釘打機の動作回数に対応し
た値を表示する表示器とを備えている。

【作用】

上記構成によれば、釘打機に送り出す圧力を検出する圧
力センサを用いて、釘打機に送り出す圧力の変化を監視
し、その圧力変化に基づいて釘打機の動作回数を計数す
るから、電池容量を検出する構成に比べて電流検出用の
抵抗によるむだな電力消費がなくなるとともに、広範囲
に亙り高精度なＡ／Ｄ変換器のような高価な回路が不要
になり、釘打回数の計数をむだな電力消費を極力なくし
ながらも低価格の回路で提供できるのである。

【実施例】

第９図及び第１０図に示すように、コンプレッサ１は、
着脱自在なエアホース３を介して釘打機２に接続され、
釘打機２に圧縮空気を供給する。 ここに、釘打機２は、通常の釘を打つものに限定されず
、ステーブルを打つ、タッカも含んでいる。 コンプレッサ１のハウジング１０の内部には、第８図に
示すように、空気を圧縮する圧縮ポンプ２０と、圧縮ポ
ンプ２０の駆動源となるモータ３０とが配設され、ハウ
ジング１０の外面の一端上部に設けられた切欠部１１内
には、モータ３０への電源としての電池４が着脱自在に
装着される。ここに、電池４はケース内に収納されて電
池バックを形成している。また、ハウジング１０の外面
には、作業者の腰ベルトに引掛けられる装着具（図示せ
ず）が取り付けられている。 圧縮ポンプ２０は、ハウジング１０内の上部に横向きに
配設されたシリンダ２１と、シリンダ２１内を往復する
ピストン２２とからなるピストンポンプであり、シリン
ダ２１の一端部には吸気弁２３と排気弁２４とを介して
シリンダヘッド２５が連結されている。 シリンダヘッド２５は、吸気弁２３に対応する流路と排
気弁２４に対応する流路とを形成するように、内部が２
分されている。吸気弁２３につながる流路は、ハウジン
グ１０内の空間に開放され、圧縮ポンプ２０に空気を取
り入れる。また、排気弁２４につながる流路には、エア
ホース３を接続するプラグ受け２７が取り付けられ、圧
縮ポンプ２０で圧縮された空気をプラグ受け２６を介し
てエアホース３に送り込む。ハウジング１０の前面（第
１図中右端面）には、凹所１３が形成されており、プラ
グ受け２７の先端部は凹所１３内に露出する。ハウジン
グ１０の前面においてプラグ受け２７の周囲には、通気
孔１５が形成され、ハウジング１０の内外に空気が流通
するようになっている。 圧縮ポンプ２０を駆動するモータ３０は、出力軸３１を
上下に突出させている。出力軸３１の上端部には、減速
用のギア３２．３３を介して円板状のクランク３４が連
結され、クランク３４にはコネクティングロッドを３５
介して圧縮ポンプ２０のピストン２２が連結される。し
たがって、モータ３０の回転に伴ってピストン２２が左
右に往復移動し、圧縮ポンプ２０で空気の吸入と圧縮と
が縁り返されるのである。 上記モータ３０の出力軸３１の下端部には、冷却用のフ
ァン５が取り付けられる。ハウジング１０の底面におい
てファン５の下方には、フィルタ１６が装着された通気
孔１４が開口している。モータ３０が回転すると通気孔
１４からハウジング１０内に空気が導入され、通気孔１
５から排出される。したがって、プラグ受け２７の周囲
に空気が流れ、圧縮ポンプ２０の周囲にも空気が流れる
から、断熱圧縮により発熱する圧縮ポンプ２０を強制空
冷することができるのである。 上記シリンダヘッド２５における上記排気弁２４につな
がる流路には、通気管２７ａを介して圧力センサ４１が
接続されている。圧力センサ４１は、ハウジング１０内
に配設された配線基板４０上に制御回路４２とともに実
装されており、制御回路４２では、圧力センサ４１によ
り検出された圧力に基づいて、モータ２０と電池４との
間に挿入されたスイッチ回路ＳＷのオン・オフを制御し
、モータ２０の動作を制御する。電源は、ハウジング１
０の前面の凹所１３内に露出する電源スィッチ４３によ
り入切され、また、釘打機２への圧縮空気の吐出圧は、
凹所１３内に露出する圧力調整つまみ４４により調節さ
れる。 制御回路４２は、第２図に示すように、たとえばストレ
ンゲージからなる圧力センサ４１がらの電圧出力を増幅
する増幅回路４５と、基準電圧発生回路４６と、増幅回
路４５の出力と基準電圧発生回路４６から出力される基
準電圧とを比較する比較回路４７と、基準電圧にヒステ
リシスを付与するヒステリシス回路４８とからなる。基
準電圧発生回路４６は、電源電圧をツェナーダイオード
ＺＤで安定化し、ツェナーダイオードＺＤの両端電圧を
分圧して基準電圧とするものであり、分圧抵抗に可変抵
抗ＶＲを用いることにより基準電圧を可変できるように
している。すなわち、釘打機２で使用する圧力に応じた
基準電圧を発生するのであり、可変抵抗ＶＲは上記圧力
調整つまみ４４を繰作することにより調節される。基準
電圧はさらに抵抗Ｒ，，Ｒ２により分圧され、後述する
釘打回数計数回路５０に入力される。また、ヒステリシ
ス回路４８は、抵抗Ｒ１とダイオードＤとの直列回路よ
りなり、基準電圧発生回路４６の出力端と比較回路４７
の出力端との間に挿入される。比較回路４７の出力レベ
ルが′Ｌ″になると、ダイオードＤが導通するから、基
準電圧が引き下げられることになり、設定圧力も引き下
げられるのである。 釘打回数計数回路５０は、第１図および第２図に示すよ
うに、制御回路４２に接続されており、制御回路４２の
増幅回路４５の出力電圧と、基準電圧を分圧した電圧と
を比較して２値出力を得るコンパレータ５１と、コンパ
レータ５１の出力レベルが“Ｈ”になった回数を計数す
るカウンタ５２とを備えている。また、カウンタ５２は
表示器５３を駆動するドライバを内蔵している。ここに
、電力消費を少なくする目的から表示器５３は液晶表示
器が望ましいが、発光ダイオード表示器でもよい。カウ
ンタ５２に接続されている抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１と
は電池４を交換したときにカウンタ５２をリセットする
ものである。 次に、第３図に基づいて動作を説明する。エアホース３
を介して釘打機２を接続している状態で電源スィッチ４
３を投入したとすると、圧縮ポンプ２０から釘打機２に
至る流路内の圧力が圧力センサ４１により検出され、圧
力センサ４１の出力は増幅回路４５で増幅されて比較回
路４７に入力される。駆動初期においては、圧力センサ
４１が検出する圧力は大気圧とほぼ同じであり、増幅回
路４５から比較回路４７に入力される電圧は基準電圧発
生回路４６で設定された基準電圧よりも低いから、比較
回１Ｙ１７の出力レベルが“Ｈ′′となってスイッチ回
路ＳＷがオン状態になり、モータ３０により圧縮ポンプ
２０が駆動される。その結果、圧縮ポンプ２０は吸気弁
２３と排気弁２４とを交互に開き、空気を取り入れて圧
縮空気を釘打機２へと送り出す、やがて圧力センサ４１
で検出される圧力が設定された圧力Ｐ８に到達すると、
比較回路４７の出力レベルがＬ″になり、スイッチ回路
ＳＷがオン状態になってモータ３０が停止する。 このときヒステリシス回路４８の動作で、基準電圧が引
き下げられ、圧力の設定値がＰ　、（Ｐ□＞　Ｐ　Ｌ　
）に引き下げられる。 釘打機２を作動させることにより圧縮空気が使用され、
圧力センサ４１で検出される圧力がＰＬまで下がると、
スイッチ回路ＳＷが再びオン状態になってモータ３０が
再起動し、圧縮ポンプ２０を作動させる。したがって、
圧縮ポンプ２０は、釘打機２による圧縮空気の消費に伴
ない間欠的に動作する。釘打機２による圧力低下は瞬間
的に生じ、圧力ＰＬを釘打機２が動作したときの最低圧
力よりもやや高く設定しておけば、釘打ちを行うたびに
モータ３０を再起動させて圧力を回復することができる
のである。ところで、釘打回数計数回路５０のコンパレ
ータ５１には、比較回路４７の基準電圧を分圧した電圧
が入力されており、コンパレータ５】は、圧力センサ４
１で検出される圧力がＰＬよりもさらに低い値Ｐ０にな
ると出力レベルを°Ｈ”にする６すなわち、値Ｐ０は釘
打８！２の動作による圧力低下の下限値よりもやや高く
、かつ圧力ＰＬよりも低い値に設定されている。したが
って、圧縮空気がエアホース３等から漏れて圧力がゆっ
くり低下するような場合には、コンパレータ５１の出力
レベルは変化せず、釘打機２が動作したときにのみ出力
レベルを“Ｈ”にする。このようにして釘打機２が１回
動作するごとにカウンタ５２が計数を行い、表示器５３
に釘打機２の動作回数を表示する。この表示器５３は、
第８図に示すように、ハウジング１０の上面に露出して
おり、作業者が作業中に確認できるようになっている。 釘打機２では、１回動作するごとに消費するエネルギ（
圧力×空気量）はほぼ一定であるから、圧力を回復させ
るためにモータ３０が消費するエネルギもほぼ一定とな
る。したがって、スイッチ４３を投入してから所定圧力
Ｐイに達するまでと、圧縮空気が漏れて圧力が低下した
ときとを除けば、釘打機２の動作回数とモータ３０によ
る消費電力とは比例すること（こなる。また、モータ３
０での電力消費に比較すれば、回路部での電力消費は無
視できる程度のものであるから、カウンタ５２による計
数値が電池４の消費エネルギにほぼ対応するのである。 つまり、釘をあと何本打てるかが判明するのである。ま
た、カウンタ５２を減算式にし、電池４の容量に応じて
初めに釘が打てる本数を設定しておけば、釘をあと何、
本打つことができるのかを表示器５３の表示で直接確認
することができる。

【実施例２］ 実施例１では、比較回路４７の基準電圧を分圧してコン
パレータ５１の基準電圧としていたが、本実施例では、
第４図に示すように、増幅回路４５の出力電圧を抵抗Ｒ
ｓ　、　Ｒａで分圧してコンパレータ５１の基準電圧と
している。また、抵抗Ｒ６にはコンデンサＣ２が並列接
続されている。 この構成によれば、釘打機２が動作するまでは、コンパ
レータ５１の基準電圧よりも増幅回路４５の出力電圧の
ほうが高いから、コンパレータ５１の出力レベルは“Ｌ
”となっている。一方、釘打機２が動作すると、増幅回
路４５の出力電圧は瞬間的に下がるが、コンデンサＣ２
の存在により、コンパレータ５１の基準電圧は急には下
がらないがら、コンパレータ５１の出力レベルは″Ｈ“
になり、カウンタ５２で釘打機２の動作が計数される。 圧力が回復すれば、元の状態に戻りコンパレータ５１の
出力レベルはＬ”になる。 コンプレッサ１と釘打機２との間が長いエアホース３で
接続されているような場合には、エアホース３内に圧縮
空気が蓄積されることにより、釘打機２が１変動作して
も圧力がＰＬまで下がらず、第５図に示すような圧力変
化が生じることもあるが、このような場合でも、本実施
例では圧力変化が急であれば、釘打機２の動作を検出す
ることができるのである。また、圧縮空気が漏れて緩や
かな圧力変化が生じても、抵抗Ｒ７，Ｒ６とコンデンサ
Ｃ２とを適宜設定しておけば、コンパレータ５１への基
準電圧は、増幅回路４５の出力電圧よりもつねに低い状
態に保たれることになり、カウンタ５２で誤って計数さ
れることはない。 【実施例３】 上記各実施例では、釘打機２が１変動作するときに消費
されるエネルギは、設定圧力にかかわらずほぼ一定であ
るという条件を仮定しているが、実際には可変抵抗ＶＲ
による圧力の設定値が異なると、釘打機２の１回の動作
で消費されるエネルギも変化するから、電池４の消費量
も異なることになる。そこで、本実施例では、第６図に
示すように、この補正を行うために、実施例１の構成に
加えて可変抵抗ＶＲの出力電圧を補正値としてカウンタ
５２に入力している。カウンタ５２はアナログ−デジタ
ル変換を行うＡ／Ｄ変換部を内蔵しており、第７図に示
すように、可変抵抗ＶＲによる設定電圧■。をデジタル
値に変換し、電池４の容量とこのデジタル値とに基づい
て、予め設定されている釘打回数を表示器５３に表示す
る。つまり、カウンタ５２は設定電圧Ｖ０に応じたテー
ブルを備えているのである。ここに、Ａ／Ｄ変換部は基
準電圧の調節範囲でのみ直線性を保てばよいから、比較
的低価格で実現できる。コンパレータ５１の出力レベル
が“Ｈ”になると、カウンタ５２は１だけ減算を行い、
表示器５３に表示する。表示器５３の計数値がＯになる
と、減算を停止し表示をＯに保つ１以上のようにして、
釘打機２の１回の消費エネルギに応じた表示を行うこと
ができるものである。

【発明の効果】

本発明は上述のように、圧縮ポンプと釘打機との間の流
路内の圧力を検出する圧力センサと、圧力センサの出力
に基づいて圧縮ポンプの上記流路内の圧力が所定値にな
るように圧縮ポンプを動作させる制御回路と、圧力セン
サの出力レベルの変化に基づいて釘打機の動作回数を計
数する釘打回数計数回路と、釘打回数計数回路により計
数された釘打機の動作回数に対応した値を表示する表示
器とを備えているものであり、釘打機に送り出す圧力を
検出する圧力センサを用いて釘打機に送り出す圧力の変
化を監視し、その圧力変化に基づいて釘打機の動作回数
を計数するから、電池容量を検出する場合に比べて、電
流検出用の抵抗によるむだな電力消費がなくなり、しか
も高価なＡ／Ｄ変換器が不要になり、釘打回数を低消費
電力かつ低価格の回路構成で係数できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１のブロック図、第２図は同上
の回路図、第３図は同上における圧力変化を示す動作説
明図、第４図は本発明の実施例２の回路図、第５図は同
上における圧力変化の一例を示す動作説明図、第６図は
本発明の実施例３を示す回路図、第７図は同上の動作説
明図、第８図は本発明の断面図、第９図は同上の使用例
を示す分解斜視図、第１０図は同上の作業状態を示す斜
視図である。 １・・・コンプレッサ、２・・・釘打機、３・・・エア
ホース、４・・・電池、２０・・・圧縮ポンプ、４１・
・・圧力センサ、４２・・・制御回路、５０・・・釘打
回数計数回路、５３・・・表示器。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第５図 研虐 第７図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電池を電源として空気を圧縮する圧縮ポンプを備
   え、空気圧により駆動される釘打機にエアホースを介し
   て圧縮空気を供給する電動コンプレッサにおいて、圧縮
   ポンプと釘打機との間の流路内の圧力を検出する圧力セ
   ンサと、圧力センサの出力に基づいて圧縮ポンプの上記
   流路内の圧力が所定値になるように圧縮ポンプを動作さ
   せる制御回路と、圧力センサの出力レベルの変化に基づ
   いて釘打機の動作回数を計数する釘打回数計数回路と、
   釘打回数計数回路により計数された釘打機の動作回数に
   対応した値を表示する表示器とを備えて成ることを特徴
   とする電動コンプレッサ。