JPH0426707Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は圧力スイツチによる制御方式の空気
圧縮機における駆動モータの起動時の負荷を軽減
する装置に関する。

（従来技術とその問題点） 従来の空気圧縮機には圧力スイツチによつて空
気タンク内の圧力が所定圧以上になつたときは駆
動モータを停止させ、所定圧以下になつたときに
起動させる制御方式を採用しているものがある。
この場合、駆動モータは起動時にも駆動モータに
対する負荷を軽減させることが必要である。この
起動負荷軽減装置として、従来は駆動モータへの
電力供給により電磁バルブを作動させるものや、
タイマーリレー等を作動させ、起動時の所定時間
無負荷状態にするものが提案実施されている。

しかしながら、電磁バルブやリレー又はその他
の電子部品等を必要とするものは高価になるとと
もに電気的な故障等の原因となつている。また、
タイマによるものは、空気タンク内圧力の大きさ
に関係なく常に一定のアンロード時間で作動する
ため、無用な空運転が行なわれて圧縮空気が無駄
に消費される。

（考案の技術的課題） この考案は上記問題点に鑑み、圧力スイツチに
よる制御方式を採用する空気圧縮機においては、
駆動モータの停止時に圧縮ピストンが常にほぼ所
定の位置に停止し、そのため駆動モータの出力軸
も同様にほぼ同じ角度位置で停止することに着目
し、駆動モータの起動時に圧縮機の負荷が上記駆
動モータにかかるのを防止して駆動モータを無理
なく起動させることができる空気圧縮機における
起動負荷軽減装置を提供することをその技術的課
題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、この考案に係る空
気圧縮機における起動軽減装置は、駆動モータに
よつて圧縮シリンダ内の圧縮ピストンを駆動し、
上記圧縮シリンダ内の空気を圧縮して空気タンク
内に送給する空気圧縮機において、上記駆動モー
タの出力軸の周囲の一部にマグネツトを配置する
一方、上記駆動モータの回転停止時に上記出力軸
のマグネツトの磁力作用の及ばない側に先端を近
接させて配置したバルブステムを有する駆動モー
タの回転検出バルブを設けるとともに、該回転検
出バルブの一方を空気タンクに、他方を上記圧縮
シリンダ内空気を大気に開放するアンロードバル
ブに絞り通路を介して接続し、駆動モータの回転
停止時に上記回転検出バルブが空気タンクとアン
ロードバルブとを接続させ、該アンロードバルブ
によつて圧縮シリンダ内空気を大気に解放させる
ことを特徴とする。

（考案の作用、効果） 上述のように、この考案によれば、空気タンク
内の空気圧が所定圧以上になつて圧力スイツチが
オフして駆動モータが停止する時には、圧縮ピス
トンは圧縮シリンダ内空気圧と該シリンダ内へ空
気を供給する給気室内空気圧との圧力バランスに
よつて停止するので、その停止位置は常にほぼ同
じ位置とする。その結果駆動モータ出力軸も同じ
角度位置で停止するので、駆動モータの出力軸の
周面の一部に配置されたマグネツトも同様に常に
ほぼ同じ向きとなる。ところで、バルブステムは
駆動モータの回転停止時に上記出力軸のマグネツ
トの磁力作用の及ばない側に先端を近接させて配
置されているので、駆動モータの回転停止により
マグネツトの磁力作用から解放されて出力軸から
離間する。この離間により、駆動モータの回転検
出バルブは駆動モータの回転停止を検出する。こ
のとき、バルブステムは空気タンクとアンロード
バルブとを接続し、該アンロードバルブによつて
圧縮シリンダ内空気を大気に解放させる位置に移
動する。したがつて、圧縮シリンダ内空気圧は大
気圧とほぼ等しくなる。

さらに、空気タンク内空気圧が所定圧以下とな
り、圧力スイツチがオンして駆動モータが起動回
転する際、圧縮シリンダ内空気圧は大気圧とほぼ
等しくなつているから、圧縮ピストンに対する負
荷はほとんどない。このため、駆動モータは軽快
に起動することができる。ところで、起動の際に
は出力軸も回転するから再びマグネツトの磁力は
出力軸の周方向にほぼ均一に作用することにな
り、その磁力により駆動モータの回転検出バルブ
のバルブステムは出力軸に接近移動するが、回転
検出バルブは絞り通路を介してアンロードバルブ
に接続しているので、アンロードバルブの作動は
上記バルブステムの動作に迅速に対応できない。
このように、上記バルブステムが出力軸の回転に
反応動作しても、アンロードバルブの動作はこれ
より少し遅れるからその分だけ圧縮機の無負荷状
態は続く。この時間で十分に駆動モータは定常の
回転速度に達することができる。

したがって、この考案によれば、簡単な構造に
より確実に駆動モータ起動時の負荷を軽減させる
ことができる。

（実施例） 以下、図面によつてこの考案の実施例について
説明する。

図において符号Ａは空気圧縮機を示す。このこ
の空気圧縮機Ａは空気タンク１上部のハウジング
４内に設けられた駆動モータ５と空気タンク１の
凹部１ａ内に収容配置された圧縮機本体２とを備
え、駆動モータ５によつて圧縮機本体２を駆動
し、圧縮機本体２によつて圧縮した空気を吐出管
３を介して空気タンク１内に送給するものであ
る。

すなわち、空気タンク１上に設けられた駆動モ
ータ用ハウジング４ａ内にはモータ固定子６が設
けられ、該モータ固定子６の内側に出力軸９に固
定された駆動モータ５の回転子５ａが設けられ、
該回転子５ａの両側にはモータ冷却用フアン７が
形成されている。また、クランクケース４ｂの内
部には上記駆動モータ５の出力軸９の一端に固定
されたクランクシヤフト１０と該クランクシヤフ
ト１０に一端を回転自在に連結したコンロツド１
１が設けられているとともに、その側壁の一部は
開口され、エアフイルタ１２と吸気バルブ１３が
設けられ、給気室を構成している。圧縮機本体２
はシリンダ２ａ内に上記コンロツド１１の他端に
設けた圧縮ピストン１４を摺動自在に収容したも
ので、シリンダヘツド２ｂに形成された吐出室１
５には吐出バルブ１６が設けられている。上記圧
縮ピストン１４には給気室を兼ねるクランクケー
ス４ｂとシリンダ２ａ内空間１５とを連通させる
通気孔１７が形成され、該通気孔１７の端部には
弾性体からなる吸入バルブ１８が設けられてい
る。

圧縮機Ａは上述のように構成されているから、
駆動モータ５が回転すると、その出力軸９に設け
られたクランクシヤフト１０及びコンロツド１１
が駆動され、さらにコンロツド１１に連結された
圧縮ピストン１４がシリンダ２ａ内を上下運動す
る。そして、圧縮ピストン１４が下動するとき
は、上記吸入バルブ１８は閉じ、シリンダ２ａ内
の空気は圧縮される。このとき吐出バルブ１６が
開き、圧縮空気は吐出室１５の先方に送給され
る。圧縮ピストン１４が上動するときは、クラン
クケース４ｂ内の空気圧が大気圧よりも高くなる
から吸気バルブ１３が閉じ、該ケース４ｂ内の空
気圧が高くなる一方、シリンダ２ａ内の空気圧は
低くなり、吸入バルブ１８が開く。同様の圧力差
によつて吐出バルブ１６が閉じる。このためクラ
ンクケース４ｂ内の空気は通気孔１７を通つてシ
リンダ２ａ内に流入する。再び圧縮ピストン１４
が下動すると、上述のようにシリンダ２ａ内空気
が圧縮されると同時に、クランクケース４ｂ内圧
が減圧するので、吸気バルブ１３が開き、クラン
クケース４ｂ内にはエアフイルタ１２を通して外
部空気が流入する。以下、同様にして圧縮ピスト
ン１４の上下動によりクランクケース４ｂからシ
リンダ２ａ内に供給された空気は圧縮され、連続
的に吐出室１５の吐出バルブ１６から吐出管３を
経て空気タンク１内に送給される。吐出管３の閉
口端部には逆止弁１９が設けられ、空気タンク１
内に送給された圧縮空気の逆流が防止されてい
る。

なお、圧縮機運転中に、空気取入れ口８からハ
ウジング４内にはいつた空気は冷却用フアン７に
よつて空気流案内２０に案内されて圧縮機本体２
と凹部１ａとの間隙を通過し、圧縮機本体２を冷
却してシリンダ２ａ内空気の昇温を防いで圧縮効
率が損なわれるのを防止している。

ところで、空気タンク１内の空気圧を検出する
圧力スイツチ（図示せず）がオフして駆動モータ
５が停止する時には、圧縮ピストン１４は圧縮シ
リンダ２ａ内空気圧と該シリンダ２ａ内へ空気を
供給する給気室４ｂ内空気圧との圧力バランスに
よつて停止するので、その停止位置は常にほぼ同
じ位置となる。その結果駆動モータ出力軸９も同
じ角度位置で停止する。

そこで、このような出力軸９の性質を利用して
駆動モータ５が起動する際に該モータ５にかかる
負荷を軽減する負荷軽減装置が設けられている。
この負荷軽減装置は次のように構成されている。

まず、上記駆動モータ５の出力軸９の端部には
非磁性体からなる円盤状部材２１が固定され、さ
らにその周面の一部にはマグネツト２２が配置さ
れている。このため、圧力スイツチがオンして駆
動モータ５が回転している時には上記マグネツト
２２の磁力は出力軸９の周方向にほぼ均一に作用
することになる。

次に、上記出力軸９の端部近傍に駆動モータ５
の回転検出バルブ２３が設けられている。この回
転検出バルブ２３は、上記駆動モータ５の回転停
止時に上記出力軸９のマグネツト２２の磁力作用
の及ばない側にバルブシリンダ２４内に摺動自在
に収容されたバルブステム２５の先端を近接させ
て配置するとともに、バルブシリンダ２４の一方
には空気タンクに通じる空気通路２６を設け、他
方には後述のアンロードバルブ３０に通じる空気
通路２７を設けたものである。なお、アンロード
バルブ３０に通じる通路２７は絞り通路として形
成され、該通路２７内の空気流通量は制限され
る。上記バルブステム２５は少なくとも先端が磁
性体から形成され、通常はバネ２８によつて出力
軸９から離間するように不勢されている。このた
め、バルブステム２５は、駆動モータ５回転中
は、出力軸９に設けられたマグネツト２２の磁力
作用によりバネ２８の付勢に抗して出力軸９側に
吸引されて接近し、空気タンク１とアンロードバ
ルブ３０に通じる空気通路２６，２７を遮断する
位置に移動する。反対に、駆動モータ５停止中
は、バネの付勢力によつて出力軸９から離間し、
上記空気通路２６，２７を開く位置に移動する。

アンロードバルブ３０は圧縮シリンダ２ａの側
部に設けられ、且つ回転検出バルブ２３に通じる
通路３６を有するバルブシリンダ３１内にバルブ
ステム３２を設け、圧縮シリンダ２ａの吐出室１
５に通じる空気通路３３と大気に通じる通路３４
とを開閉するもので、上記バルブステム３２はバ
ネ３５によつて通常は上記通路３３，３４を遮断
する位置に付勢され、上記回転検出バルブ２３か
ら通路３６を経て圧縮空気が供給されることによ
り、バネ３５に抗してバルブステム３２が上記通
路３３，３４を開く位置に移動する。

上記負荷軽減装置により、駆動モータ５が回転
している時には、駆動モータ５の回転検出バルブ
２３のバルブステム２５は出力軸９に接近し、バ
ルブステム２５は空気タンク１とアンロードバル
ブ３０とに通じる通路２６，２７を遮断する位置
に保持されるから、アンロードバルブ３０は作動
せず、圧縮シリンダ２ａの吐出室１５も大気に対
して遮断されている。

これに対して、空気タンク１内の空気圧が所定
圧以上となり、圧力スイツチがオフして駆動モー
タ５が停止する時には、バルブステム２５はマグ
ネツト２２の磁力作用から解放されて出力軸９か
ら離間し、空気タンク１とアンロードバルブ３０
とに通じる通路２６，２７を接続し、該アンロー
ドバルブ３０を作動させて通路３３，３４を開
き、圧縮シリンダ２ａの吐出室１５内空気を大気
に解放させる位置に移動する。これによつて圧縮
シリンダ２ａ内空気圧は大気圧とほぼ等しくな
る。

さらに、空気タンク１内空気圧が所定圧以下と
なり、圧力スイツチがオンして駆動モータ５が起
動回転する際、圧縮シリンダ２ａ内圧は大気圧と
ほぼ等しくなつているから、圧縮機の負荷は十分
に軽減され、駆動モータ５にほとんどかからな
い。したがつて、駆動モータ５は軽快に起動する
ことができる。ところで、駆動モータ５起動の際
には、出力軸９も回転するから再びマグネツト２
２の磁力が回転検出バルブ２３に作用し、バルブ
ステム２５は再び出力軸９に接近移動するが、回
転検出バルブ２３は絞り通路２７を介してアンロ
ードバルブ３０に接続しているので、アンロード
バルブ３０の作動は上記回転検出バルブ２３のバ
ルブステム２５の動作に迅速に対応できない。こ
のように、上記バルブステムが出力軸９の回転に
反応動作しても、アンロードバルブ３０の動作は
これより少し遅れるからその分だけ圧縮機の無負
荷状態は続く。この時間で十分に駆動モータ５は
定常の回転速度に達することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る空気圧縮機の縦断面
図、第２図及び第３図はそれぞれ上記空気圧縮機
の第１図のＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線に沿う断面図で
ある。 符号、Ａ……空気圧縮機Ａ、１……空気タン
ク、１ａ……凹部、２……圧縮機本体、５……駆
動モータ、９……出力軸、１４……圧縮ピスト
ン、２０……空気流案内、２２……マグネツト、
２３……回転検出バルブ、２５，３２……バルブ
ステム、２６，２７，３３，３４……空気通路、
３０……アンロードバルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 駆動モータによつて圧縮シリンダ内の圧縮ピス
   トンを駆動し、上記圧縮シリンダ内の空気を圧縮
   して空気タンク内に送給する空気圧縮機におい
   て、上記駆動モータの出力軸の周面の一部にマグ
   ネツトを配置する一方、上記駆動モータの回転停
   止時に上記出力軸のマグネツトの磁力作用の及ば
   ない側に先端を近接させて配置したバルブステム
   を有する駆動モータの回転検出バルブを設けると
   ともに、該回転検出バルブの一方を空気タンク
   に、他方を上記圧縮シリンダ内空気を大気に開放
   するアンロードバルブに絞り進路を介して接続
   し、駆動モータの回転停止時に上記回転検出バル
   ブが空気タンクとアンロードバルブとを接続さ
   せ、該アンロードバルブによつて圧縮シリンダ内
   空気を大気に解放させることを特徴とする空気圧
   縮機における起動負荷軽減装置。