特開 2024-78525 作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078525

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】作業機

(51)【国際特許分類】

   F04B 27/02 20060101AFI20240604BHJP

   F04B 41/02 20060101ALI20240604BHJP

   F04B 39/00 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

F04B27/02 G

F04B41/02 A

F04B39/00 106Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022190947

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】工機ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】海老沢 なつ美

(72)【発明者】

【氏名】野田 貴史

(72)【発明者】

【氏名】横田 伴義

(72)【発明者】

【氏名】圷 康輔

【テーマコード（参考）】

3H003

3H076

【Ｆターム（参考）】

3H003AA02

3H003AB07

3H003AC02

3H003BE01

3H003CD03

3H003CF01

3H076AA03

3H076BB04

3H076BB38

3H076CC28

(57)【要約】

【課題】作業機の利便性を向上させる。
【解決手段】一実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ１は、モータ２１，モータ２１によって駆動されて圧縮空気を生成する圧縮機構およびモータ２１によって駆動されて冷却風を生成するファン２４を備える圧縮部２０と、モータ２１に電力を供給する第１の給電路が設けられた第１基板を含む第１コントローラ３０Ａおよびモータ２１に電力を供給する第２の給電路が設けられた第２基板を含む第２コントローラ３０Ｂと、を有する。そして、圧縮部２０は、第１コントローラ３０Ａと第２コントローラ３０Ｂとに挟まれるように配置されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、前記モータによって駆動され、圧縮空気を生成する圧縮機構と、前記モータによって駆動され、冷却風を生成するファンと、を備える圧縮部と、
それぞれに前記モータに電力を供給する給電路が設けられた第１基板および第２基板と、を有し、
前記圧縮部は、前記第１基板と前記第２基板とに挟まれるように配置されている、
作業機。

【請求項2】

前記第１基板および前記第２基板のそれぞれの主面は、前記圧縮部に臨んでいる、
請求項１に記載の作業機。

【請求項3】

前記ファンは、前記モータの駆動軸の上に設けられた軸流ファンであり、
前記第１基板および前記第２基板のそれぞれは、前記駆動軸に沿って延びている、
請求項１に記載の作業機。

【請求項4】

前記第１基板と前記第２基板とは、前記駆動軸を挟むように配置されている、
請求項３に記載の作業機。

【請求項5】

前記給電路には、直流電源と前記モータとを接続する第１の給電路と、交流電源と前記モータとを接続する第２の給電路と、が含まれ、
前記第１の給電路は、前記第１基板に設けられ、
前記第２の給電路は、前記第２基板に設けられている、
請求項１に記載の作業機。

【請求項6】

底壁と、前記底壁の周縁に設けられた側壁と、前記側壁によって囲まれ、前記底壁と対向する開口面と、を備える第１基板ケースと、
前記第１基板の一面に実装され、動作時に熱を発する複数の素子と、を有し、
前記第１基板ケースは、前記開口面が前記圧縮部に臨むように配置され、
前記第１基板は、前記一面と反対側の他の一面が前記第１基板ケースの前記底壁と対向するように、前記第１基板ケースに収容され、
前記第１基板に実装されている前記複数の素子は、前記第１基板ケースの前記側壁の内面に沿って配置されている、
請求項１に記載の作業機。

【請求項7】

底壁と、前記底壁の周縁に設けられた側壁と、前記側壁によって囲まれ、前記底壁と対向する開口面と、を備える第２基板ケースと、
前記第２基板の一面に実装され、動作時に熱を発する複数の素子と、を有し、
前記第２基板ケースは、前記底壁が前記圧縮部に臨むように配置され、
前記第２基板は、前記一面が前記第２基板ケースの前記底壁と対向するように、前記第２基板ケースの内部に収容され、
前記第２基板に実装されている前記複数の素子は、前記第２基板ケースの前記底壁の内面と対向している、
請求項１に記載の作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気体を圧縮して貯留する作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

空気などの気体を圧縮して貯留する作業機が知られている。そのような作業機の一例である空気圧縮機が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている空気圧縮機は、圧縮空気を生成する圧縮ユニット，圧縮空気を貯留するエアタンク，圧縮ユニットの駆動源（電動モータ）を制御する制御部が設けられた制御基板などを備えており、これらはカバーによって覆われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－９５８４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

作業機の制御部を構成する全て要素を搭載可能な基板には、相応の形状や大きさが求められる。特に、モータへの給電路が設けられる基板は、操作パネルのような比較的発熱量の少ない部品しか実装されない基板と比較して冷却の必要性が高まる。このため、基板の放熱性を高めるために基板自体を大きくしたり、基板の周囲に冷却風を通過させるための空間を確保したりする必要がある。すると、基板の形状や大きさに起因して作業機の外郭を形成するカバーの形状が制約を受けたり、大型化したりする等して、作業機の利便性が低下する虞がある。

【0005】

本発明の目的は、利便性の高い作業機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係る作業機は、モータ，前記モータによって駆動され、圧縮空気を生成する圧縮機構，前記モータによって駆動され、冷却風を生成するファンを備える圧縮部と、それぞれに前記モータに電力を供給する給電路が設けられた第１基板および第２基板と、を有する。そして、前記圧縮部は、前記第１基板と前記第２基板とに挟まれるように配置される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、利便性の高い作業機が実現される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る空気圧縮機の斜視図である。

【図2】図１に示される空気圧縮機の背面図である。

【図3】図１に示される空気圧縮機の右側面図である。

【図4】図１に示される空気圧縮機の横断面図である。

【図5】図１に示される空気圧縮機の縦断面図である。

【図6】図１に示される空気圧縮機が備えるコントローラの回路ブロック図である。

【図7A】図１に示される空気圧縮機が備える第１コントローラの平面図である。

【図7B】図７Ａに示される第１コントローラの側面図である。

【図8A】図１に示される空気圧縮機が備える第２コントローラの平面図である。

【図8B】図８Ａに示される第２コントローラの側面図である。

【図9】Ａ－Ａ断面内における冷却風の流れを模式的に示す説明図である。

【図10】Ｂ－Ｂ断面内における冷却風の流れを模式的に示す説明図である。

【図11】Ｃ－Ｃ断面内における冷却風の流れを模式的に示す説明図である。

【図12】Ｄ－Ｄ断面内における冷却風の流れを模式的に示す説明図である。

【図13】他の一実施形態に係る空気圧縮機の平面図である。

【図14】図１３に示される空気圧縮機の側面図である。

【図15】他の一実施形態に係る空気圧縮機の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の実施形態を説明するために参照する全ての図面において、同一又は実質的に同一の構成や要素には同一の符号を用いる。また、一度説明した構成や要素については、原則として繰り返しの説明は行わない。

【0010】

＜空気圧縮機の概要＞
本実施形態に係る作業機は、空気を圧縮して貯留する可搬型の空気圧縮機である。図１は、本実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ１の斜視図である。図２は空気圧縮機ＡＣ１の背面図、図３は空気圧縮機ＡＣ１の右側面図である。

【0011】

空気圧縮機ＡＣ１の用途は特に限定されない。空気圧縮機ＡＣ１は、例えば、工事現場や建築現場に持ち込まれ、圧縮空気の供給源として使用される。より特定的には、空気圧縮機ＡＣ１は、釘打機など空気工具に圧縮空気を供給する供給源として使用される。

【0012】

空気圧縮機ＡＣ１の左右両側にはハンドル２が設けられている。使用者は、ハンドル２を把持して空気圧縮機ＡＣ１を運搬することができる。例えば、使用者は、設置面Ｇに置かれている空気圧縮機ＡＣ１を持ち上げて、他の場所に移動させることができる。

【0013】

空気圧縮機ＡＣ１の四隅には第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４が配置されている。隣接する空気タンクの間の隙間は、カバーやパネル等によって適宜塞がれている。この結果、空気圧縮機ＡＣ１は、全体として略直方体形の外観を呈している。

【0014】

第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４は、空気圧縮機ＡＣ１が設置面Ｇに置かれると、設置面Ｇに対して起立する。別の見方をすれば、空気圧縮機ＡＣ１が設置面Ｇに置かれると、空気タンクの長手方向が設置面Ｇと直交する。つまり、空気圧縮機ＡＣ１は、縦置きの空気タンクを備えている。この結果、空気圧縮機ＡＣ１は、横置きの空気タンクを備えている他の空気圧縮機と比べて、より狭いスペースに置くことができる。

【0015】

第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４の上端には、上側フレーム部材３が取り付けられている。一方、第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４の下端には、下側フレーム部材４が取り付けられている。

【0016】

上側フレーム部材３及び下側フレーム部材４は、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）によって形成されている。上側フレーム部材３は、第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４にそれぞれ設けられている金属製の第１ブラケットに、ねじによって固定されている。なお、上側フレーム部材３及び下側フレーム部材４は、軽量化を目的としてＰＰ樹脂によって形成されているが、強度をより向上させたい場合にはアルミニウム等の金属によって形成してもよい。

【0017】

下側フレーム部材４は、第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４にそれぞれ設けられている金属製の第２ブラケットに、ねじによって固定されている。

【0018】

別の見方をすると、第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４の上部は、共通の上側フレーム部材３に固定されている。また、第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４の下部は、共通の下側フレーム部材４に固定されている。

【0019】

なお、第１空気タンク１１と第２空気タンク１２とは、金属製の補強部材（前側補強部材）によって互いに連結されている。前側補強部材の一端は、第１空気タンク１１の長手方向中央または略中央に固定され、前側補強部材の他端は、第２空気タンク１２の長手方向中央または略中央に固定されている。同様に、第３空気タンク１３と第４空気タンク１４とは、金属製の補強部材（後側補強部材）によって互いに連結されている。後側補強部材の一端は、第３空気タンク１３の長手方向中央または略中央に固定され、後側補強部材の他端は、第４空気タンク１４の長手方向中央または略中央に固定されている。

【0020】

図１に示されるように、空気圧縮機ＡＣ１の正面には４つのカプラ５が設けられている。これらカプラ５に、圧縮空気を動力として作動する釘打機などの空気工具（エアーツール）が接続される。なお、２つのカプラ５は“高圧用”であり、他の２つのカプラ５は“低圧用”である。例えば、高圧用の２つのカプラ５には、2.5MPa程度の圧縮空気で作動する空気工具が接続され、低圧用の他の２つのカプラ５には、0.8MPa程度の圧縮空気で作動する空気工具が接続される。

【0021】

カプラ５の上方に、ダイヤル式の調圧弁６が設けられている。調圧弁６を操作することにより、カプラ５から出力される圧縮空気の圧力を調節することができる。これにより、カプラ５に接続された空気工具に、その仕様に合致した適正な圧力の圧縮空気を供給することができる。

【0022】

カプラ５の下方に、２つの空圧機器接続部７が設けられている。これら空圧機器接続部７には、他の空気圧縮機を接続することができる。例えば、それぞれの空圧機器接続部７に空気圧縮機ＡＣ１と同一の空気圧縮機を接続すれば、圧縮空気の供給能力を３倍に増やすことができる。また、空圧機器接続部７が２つ設けられると、３つ以上の空気圧縮機を数珠つなぎに接続することができる。このため、空圧機器接続部７が１つしか設けられない構造と比べ、接続可能な空気圧縮機の数を増やすことができる。この結果、圧縮空気を長時間に亘って安定して供給することができる。

【0023】

調圧弁６の上方に、操作パネル８が設けられている。操作パネル８は、空気圧縮機ＡＣ１の運転状態を切り替える操作手段として機能する。また、操作パネル８は、空気圧縮機ＡＣ１の運転状態，空気タンクの内圧などの各種情報を表示する表示手段としても機能する。

【0024】

＜圧縮部＞
図４は、空気圧縮機ＡＣ１の横断面図である。空気圧縮機ＡＣ１は、周囲の空気を取り込み、取り込んだ空気を圧縮する圧縮部２０を備えている。

【0025】

圧縮部２０において圧縮された空気（圧縮空気）は、圧縮部２０から流出して第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４に流入する。別の見方をすると、第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４は、圧縮部２０で生成された圧縮空気を貯留する。

【0026】

圧縮部２０は、空気圧縮機ＡＣ１の四隅に配置されている第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４の内側に配置され、これら４本の空気タンク１１，１２，１３，１４に囲まれている。

【0027】

圧縮部２０は、モータ２１と、２つの圧縮機構２２，２３と、ファン２４と、を備えている。圧縮部２０は、２つの圧縮機構２２，２３によって、空気を２段階で圧縮する。より特定的には、圧縮部２０は、周囲から取り込んだ空気を圧縮機構２２で圧縮し、圧縮機構２２によって圧縮された空気を圧縮機構２３によってさらに圧縮する。

【0028】

つまり、圧縮機構２２は低圧用の第１の圧縮機構であり、圧縮機構２３は高圧用の第２の圧縮機構である。そこで、以下の説明では、圧縮機構２２を“第１圧縮機構２２”と呼び、圧縮機構２３を“第２圧縮機構２３”と呼ぶ場合がある。第１圧縮機構２２と第２圧縮機構２３とは、互いに対向するように配置されている。

【0029】

図５は、空気圧縮機ＡＣ１の縦断面図である。図５に示されるように、モータ２１は、扁平なブラシレスモータであって、駆動軸２５を備えている。図４に示されるように、駆動軸２５には、第１圧縮機構２２が備えるピストン２２ａ及び第２圧縮機構２３が備えるピストン２３ａが連結されている。

【0030】

モータ２１に電力が供給され、駆動軸２５が回転すると、第１圧縮機構２２が備えるピストン２２ａ及び第２圧縮機構２３が備えるピストン２３ａがシリンダ内で往復動し、シリンダ内の空気が圧縮される。つまり、第１圧縮機構２２及び第２圧縮機構２３は、モータ２１によって駆動されて圧縮空気を生成する。

【0031】

第１圧縮機構２２及び第２圧縮機構２３によって生成された圧縮空気は、図４に示されている第２空気タンク１２に流入し、その後、第１空気タンク１１，第３空気タンク１３，第４空気タンク１４の順でこれら空気タンクに流入する。

【0032】

第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４は、互いに連通している。よって、第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４の内圧は同圧に保持される。このようにして、第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４に、同じ圧力の圧縮空気が貯留される。

【0033】

なお、第２圧縮機構２３と第２空気タンク１２とは、アルミニウム製の配管によって接続されている。また、第１空気タンク１１と調圧弁６とは、アルミニウム製の配管によって接続されている。さらに、第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４は、アルミニウム製の配管によって互いに接続されている。なお、これらの配管を可撓性を有する樹脂製としてもよく、この場合、振動や衝撃などによる第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３，第４空気タンク１４の相対移動が許容される。この結果、配管や接続部の変形や破損が防止される。

【0034】

図４，図５に示されるように、圧縮部２０が備えるファン２４は、モータ２１の駆動軸２５の上に設けられた軸流ファンである。ファン２４は、モータ２１に電力が供給され、駆動軸２５が回転すると、駆動軸２５と一体的に回転する。

【0035】

ファン２４が回転すると、空気圧縮機ＡＣ１の背面に設けられている吸気口１５（図２）から空気圧縮機ＡＣ１の内部（内側）に空気が吸い込まれる。空気圧縮機ＡＣ１の内部に吸い込まれた空気は、空気圧縮機ＡＣ１の各部から熱を奪った後、空気圧縮機ＡＣ１の外部に排出される。つまり、ファン２４は、モータ２１によって駆動されて冷却風を生成する。

【0036】

冷却風は、空気圧縮機ＡＣ１の両側面に設けられている排気口１６（図３）から空気圧縮機ＡＣ１の外に流出する。なお、図示されていない空気圧縮機ＡＣ１の左側面にも、図３に示されている排気口１６と同様の排気口１６が設けられている。

【0037】

もっとも、冷却風の全てが排気口１６から流出するわけではない。既述のとおり、隣接する空気タンクの間の隙間は、カバーやパネル等によって塞がれている。しかし、カバーやパネルは、隙間を気密に塞いでいるわけではない。よって、冷却風は、空気タンクとカバーとの間の隙間や、隣接するカバー同士の間の隙間などからも流出する。冷却風の流れについては、後に改めて説明する。

【0038】

＜コントローラ＞
図６は、空気圧縮機ＡＣ１のコントローラ３０の構成を示す回路ブロック図である。コントローラ３０は、交流電源と直流電源との一方または双方に接続され、モータ２１に電力を供給する。より特定的には、コントローラ３０は、電源プラグを介して交流電源３１と接続され、モータ２１に電力を供給する。また、コントローラ３０は、空気圧縮機ＡＣ１に装着されたバッテリパック３２と接続され、モータ２１に電力を供給する。別の見方をすると、モータ２１は、交流電源と直流電源との一方または双方から電力の供給を受けることができる。

【0039】

なお、図１，図３には、空気圧縮機ＡＣ１の右側に装着されているバッテリパック３２が示されているが、空気圧縮機ＡＣ１の左側にも同様のバッテリパックを装着することができる。

【0040】

再び図６を参照する。コントローラ３０は、バッテリパック３２とモータ２１とを接続する第１の給電路が設けられた第１基板４０を含む第１コントローラ３０Ａと、交流電源３１とモータ２１とを接続する第２の給電路が設けられた第２基板５０を含む第２コントローラ３０Ｂと、から構成される。

【0041】

別の見方をすると、空気圧縮機ＡＣ１では、モータ２１に電力を供給するための給電路が複数の基板に分散されている。さらに別の見方をすると、空気圧縮機ＡＣ１では、モータ２１に電力を供給するための給電路が複数のコントローラに分散されている。したがって、第１基板４０や第２基板５０は、モータ２１に電力を供給したり、モータ２１を制御したりするために必要な要素の全てを搭載可能な１枚の基板に比べて小さく、形状や配置に関する制約も少なく、発熱する部品を冷却効率の高い場所に配置してより効果的に冷却することができる。

【0042】

言い換えると、第１コントローラ３０Ａや第２コントローラ３０Ｂは、モータ２１に電力を供給したり、モータ２１を制御したりするために必要な要素の全てを備える１つのコントローラに比べて小さく、形状や配置に関する制約も少なく、発熱部品を効果的に冷却することができる。

【0043】

＜第２基板＞
第２基板５０上には、整流部５１，主昇圧電源部５２，インバータ部５３等が設けられており、これらによって第２の給電路が形成されている。第２の給電路を形成している整流部５１等は、第２基板５０に実装されている複数の素子によって構成されている。第２基板５０に実装されている素子については、後に改めて説明する。

【0044】

第２基板５０上に設けられている主制御部５４は、モータ２１の目標回転数を設定し、設定された目標回転数でモータ２１が回転するように、モータ２１への電力供給を制御する。また、主制御部５４は、予め用意されている複数の制御モードのいずれかでモータ２１を制御する。制御モードは、各種の条件に基づいて自動で切り替えられる場合もあれば、使用者の操作に基づいて手動で切り替えられる場合もある。

【0045】

主制御部５４は、例えば、“通常モード”と“パワーモード”とのいずれか一方の制御モードでモータ２１を制御する。パワーモードでモータ２１を制御する主制御部５４は、モータ２１の目標回転数を通常モードでモータ２１を制御するときよりも大きく（高く）設定することが許される。つまり、パワーモードにおいて設定可能な目標回転数の上限値は、通常モードにおいて設定可能な目標回転数の上限値よりも大きい（高い）。例えば、パワーモードにおいて設定可能な目標回転数の上限値は3500rpmであり、通常モードにおいて設定可能な目標回転数の上限値は2200rpmである。

【0046】

主昇圧電源部５２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ等の昇圧回路を含んでおり、主昇圧電源部５２で昇圧された直流電力がインバータ部５３を介してモータ２１に供給される。

【0047】

＜第１基板＞
第１基板４０には、アシスト電源部４１，４２が設けられており、これらによって第１の給電路が形成されている。第１の給電路を形成しているアシスト電源部４１，４２は、第１基板４０に実装されている複数の素子によって構成されている。第１基板４０に実装されている素子については、後に改めて説明する。

【0048】

アシスト電源部４１，４２は、バッテリパック３２から供給される電力を使ってモータ２１を駆動するための回路である。アシスト電源部４１，４２は、昇圧回路としての昇圧用ＤＣ－ＤＣコンバータを含んでおり、両者は同一または実質的に同一の構成を有する。

【0049】

具体的には、アシスト電源部４１は、アシスト電源駆動回路Ａ及びアシスト電源部トランスＡを備えている。同様に、アシスト電源部４２は、アシスト電源駆動回路Ｂ及びアシスト電源部トランスＢを備えている。それぞれのトランスの入力側には、電流制御部４３が設けられており、それぞれのトランスの出力側には整流部４４が設けられている。

【0050】

アシスト電源部４１，４２のそれぞれの整流部４４の出力側は、相互に並列接続されている。アシスト電源部４１，４２は、それぞれの出力電圧値が等しくなるように、副制御部４５によって制御される。

【0051】

なお、アシスト電源部４１，４２の出力電圧を検出するために、アシスト電圧検出部が設けられている。また、アシスト電源部４１，４２の出力電圧を制御するために、アシスト電圧制御部が設けられている。

【0052】

並列接続されているアシスト電源部４１，４２の直流出力電力は、第２基板５０上のインバータ部５３に供給される（主昇圧電源部５２の直流出力電力に加算される）。より特定的には、主昇圧電源部５２の出力端子に、ダイオードを介して、アシスト電源部４１，４２の出力端子が並列接続されている。つまり、主昇圧電源部５２及びアシスト電源部４１，４２は、モータ２１に並列接続されている。

【0053】

第１基板４０上には、アシスト電源部４１，４２に加えて、整流部４７，４８や電流制御部４９等を備える充電部４６が設けられている。充電部４６は、交流電源３１から供給される電力を使ってバッテリパック３２を充電するための回路である。

【0054】

以上のように、第１基板４０には、直流電源（バッテリパック３２）から供給される電力を昇圧してモータ２１へ供給する第１の給電路が設けられており、この第１の給電路は、第２基板５０に設けられている第２の給電路と電気的に接続されている。一方、第２基板５０には、交流電源３１から供給される電力を昇圧してモータ２１へ供給する第２の給電路が設けられており、この第２の給電路は、第１基板４０に設けられている第１の給電路と電気的に接続されている。

【0055】

なお、主制御部５４は、主昇圧電源部５２の出力電圧の目標値である第１の目標電圧値と、アシスト電源部４１，４２の出力電圧の目標値である第２の目標電圧値とを変更することで、モータ２１の駆動状態を“単独駆動状態”と“アシスト駆動状態”との間で切り替える。

【0056】

単独駆動状態では、第２の給電路を介してモータ２１に電力が供給される。一方、アシスト駆動状態では、第１の給電路および第２の給電路の両方を介してモータ２１に電力が供給される。

【0057】

主制御部５４は、単独駆動状態のときには、第１の目標電圧値を第２の目標電圧値よりも高く設定する。一方、主制御部５４は、アシスト駆動状態のときには、第１の目標電圧値と第２の目標電圧値とを同一または実質的に同一に設定する。

【0058】

本実施形態では、第１の目標電圧値と第２の目標電圧値との差が±５％前後である場合には、両者は実質的に同一であるとみなす。そこで、本実施形態におけるアシスト駆動状態では、第１の目標電圧値が372Vに設定され、第２の目標電圧値が370Vに設定される。

【0059】

＜第１コントローラ＞
図７Ａは、第１コントローラ３０Ａの平面図である。図７Ｂは、第１コントローラ３０Ａの側面図である。既述のとおり、第１コントローラ３０Ａは、上記のような構成および機能を有し、第１の給電路が設けられている第１基板４０を含んでいる。

【0060】

より特定的には、第１コントローラ３０Ａは、第１基板４０と、第１基板４０を収容する第１基板ケース６０と、から構成されている。別の見方をすると、第１コントローラ３０Ａは、第１基板４０及び第１基板ケース６０の組立体である。

【0061】

第１基板４０は、長方形または略長方形の平面形状を有する平板状の回路基板（プリント基板）である。第１基板４０の一面には、第１の給電路を構成する素子を含む複数の素子が実装されている。

【0062】

より特定的には、第１基板４０は、２つの主面４０ａ，４０ｂと、２つの主面４０ａ，４０ｂよりも面積の小さい４つの側面を備えており、第１の給電路を構成する素子は、一方の主面４０ａに実装されている。以下の説明では、第１基板４０の主面４０ａを“表面４０ａ”と呼び、主面４０ａと反対側の主面４０ｂを“裏面４０ｂ”と呼ぶ場合がある。

【0063】

図６に示されている電流制御部４３は、図７Ａに示されているトランジスタＴ１を含んでいる。同様に、整流部４４はダイオードＤ１を、整流部４７はダイオードＤ２を、整流部４８はダイオードＤ３を、電流制御部４９はトランジスタＴ２を、それぞれ含んでいる。第１基板４０に実装されている凡そ全ての素子は動作時に熱を発するが、上記素子は特に発熱量が多く、冷却の必要性が高い。

【0064】

第１基板ケース６０は、底壁６１，側壁６２及び開口面６３を備える金属製の箱である。底壁６１は、第１基板４０と略同一の平面形状を有しており、側壁６２は、底壁６１の周縁に設けられている。より特定的には、側壁６２は、底壁６１の各辺から底壁６１に対して垂直または略垂直に立ち上がっている。開口面６３は、側壁６２によって囲まれた底壁６１と対向する面である。

【0065】

なお、側壁６２には、第１基板ケース６０を含む第１コントローラ３０Ａを所定位置に固定するためのねじが挿通される複数の貫通孔６４が設けられている。

【0066】

第１基板４０は、裏面４０ｂが第１基板ケース６０の底壁６１と対向するように、第１基板ケース６０に収容されている。別の見方をすると、第１基板４０は、トランジスタＴ１，Ｔ２やダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３が実装されている表面４０ａが第１基板ケース６０の開口面６３と対向するように、第１基板ケース６０に収容されている。

【0067】

この結果、第１基板４０の表面４０ａの長辺近傍に、当該長辺に沿って実装されているトランジスタＴ１，Ｔ２やダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、第１基板ケース６０の側壁６２の近傍に、当該側壁６２の内面６２ａに沿って配置されている。

【0068】

＜第２コントローラ＞
図８Ａは、第２コントローラ３０Ｂの平面図である。図８Ｂは、第２コントローラ３０Ｂの側面図である。既述のとおり、第２コントローラ３０Ｂは、上記のような構成および機能を有し、第２の給電路が設けられている第２基板５０を含んでいる。

【0069】

より特定的には、第２コントローラ３０Ｂは、第２基板５０と、第２基板５０を収容する第２基板ケース７０と、から構成されている。別の見方をすると、第２コントローラ３０Ｂは、第２基板５０及び第２基板ケース７０の組立体である。

【0070】

第２基板５０は、長方形または略長方形の平面形状を有する平板状の回路基板（プリント基板）である。第２基板５０の一面および当該一面と反対側の他の一面には、第２の給電路を構成する素子を含む複数の素子が実装されている。

【0071】

より特定的には、第２基板５０は、２つの主面５０ａ，５０ｂを備えており、それぞれの主面５０ａ，５０ｂに第２の給電路を構成する素子が実装されている。以下の説明では、第２基板５０の一方の主面５０ａを“表面５０ａ”と呼び、主面５０ａと反対側の他方の主面５０ｂを“裏面５０ｂ”と呼ぶ場合がある。

【0072】

図６に示されている整流部５１は、図８Ｂに示されているダイオードＤ４を含んでいる。同様に、主昇圧電源部５２はトランジスタＴ３及びダイオードＤ５を含んでおり、インバータ部５３はトランジスタＴ４を含んでいる。

【0073】

第２基板５０に実装されている凡そ全ての素子は動作時に熱を発するが、上記素子は特に発熱量が多く、冷却の必要性が高い。

【0074】

第２基板ケース７０は、底壁７１，側壁７２及び開口面７３を備える金属製の箱である。底壁７１は、第２基板５０と略同一の平面形状を有しており、側壁７２は、底壁７１の周縁に設けられている。より特定的には、側壁７２は、底壁７１の各辺から底壁７１に対して垂直または略垂直に立ち上がっている。開口面７３は、側壁７２によって囲まれた底壁７１と対向する面である。

【0075】

なお、側壁７２には、第２基板ケース７０を含む第２コントローラ３０Ｂを所定位置に固定するためのねじが挿通される複数の貫通孔７４が設けられている。

【0076】

第２基板５０は、裏面５０ｂが第２基板ケース７０の底壁７１の内面７１ａと対向するように、第２基板ケース７０に収容されている。別の見方をすると、第２基板５０は、表面５０ａが第２基板ケース７０の開口面７３と対向するように、第２基板ケース７０に収容されている。

【0077】

この結果、第２基板５０の裏面５０ｂに実装されているトランジスタＴ３，Ｔ４やダイオードＤ４，Ｄ５は、第２基板ケース７０の底壁７１の近傍に配置され、当該底壁７１の内面７１ａと対向している。

【0078】

なお、第２基板５０を第２基板ケース７０に固定している複数のボルト７５は、筒状のスペーサ７６に挿通されている。かかるスペーサ７６によって、第２基板５０の裏面５０ｂと第２基板ケース７０の底壁７１との間に、トランジスタＴ３，Ｔ４やダイオードＤ４，Ｄ５を配置可能な空間（隙間）が確保されている。

【0079】

＜コントローラの配置＞
図５に示されるように、第１コントローラ３０Ａは、圧縮部２０の上方に下向きで設置されている。より特定的には、第１基板ケース６０は、図７Ａ，図７Ｂに示される開口面６３が圧縮部２０の上面に臨むように、圧縮部２０の上方に配置されている。この結果、図７Ａに示されている第１基板４０の表面４０ａも圧縮部２０の上面に臨んでいる。また、第１基板ケース６０内への雨水の侵入や埃の堆積が防止または抑制されている。

【0080】

図５に示されるように、第２コントローラ３０Ｂは、圧縮部２０の下方に下向きで設置されている。より特定的には、第２基板ケース７０は、図８Ａ，図８Ｂに示される底壁７１が圧縮部２０の下面に臨むように、圧縮部２０の下方に配置されている。この結果、図８Ｂに示されている第２基板５０の裏面５０ｂは、底壁７１を介して圧縮部２０の下面に臨んでいる。また、第２基板ケース７０内への雨水の侵入や埃の堆積が防止または抑制されている。

【0081】

上記のように、第１コントローラ３０Ａが圧縮部２０の上方に設置され、第２コントローラ３０Ｂが圧縮部２０の下方に設置されている。この結果、圧縮部２０は、第１コントローラ３０Ａと第２コントローラ３０Ｂとに挟まれている。より特定的には、圧縮部２０は、第１コントローラ３０Ａに含まれる第１基板４０と第２コントローラ３０Ｂに含まれる第２基板５０とに挟まれている。

【0082】

別の見方をすると、第１基板４０及び第２基板５０のそれぞれの主面が圧縮部２０に臨んでいる。言い換えれば、第１基板４０及び第２基板５０のそれぞれの主面は、圧縮部２０と対向している。より特定的には、第１基板４０の表面４０ａが圧縮部２０の上面に臨んでおり、第２基板５０の裏面５０ｂが圧縮部２０の下面に臨んでいる。

【0083】

なお、第１基板ケース６０の開口面６３や第２基板ケース７０の開口面７３が蓋部材によって閉塞されている実施形態もある。かかる実施形態では、第１基板ケース６０に収容されている第１基板４０は、蓋部材を介して圧縮部２０と対向する。

【0084】

圧縮部２０の上下に配置されている第１基板４０及び第２基板５０は、圧縮部２０を構成しているモータ２１の駆動軸２５を上下から挟んでいる。ここで、図５より、第１基板ケース６０の長辺方向（＝第１基板４０の長辺方向）は、駆動軸２５と平行であることが理解できる。また、第２基板ケース７０の長辺方向（＝第２基板５０の長辺方向）も、駆動軸２５と平行であることが理解できる。つまり、つまり、第１基板４０及び第２基板５０のそれぞれは、駆動軸２５を上下から挟み、かつ、駆動軸２５に沿って延びている。

【0085】

＜冷却風＞
図９～図１２は、空気圧縮機ＡＣ１の内部における冷却風の流れを模式的に示す説明図である。より特定的には。図９中の矢印は、図３中のＡ－Ａ線に沿う断面（Ａ－Ａ断面）内における冷却風の流れを模式的に示している。また、図１０中の矢印は、図３中のＢ－Ｂ線に沿う断面（Ｂ－Ｂ断面）内における冷却風の流れを模式的に示している。

【0086】

図１１中の矢印は、図１０中のＣ－Ｃ線に沿う断面（Ｃ－Ｃ断面）内における冷却風の流れを模式的に示している。また、図１２中の矢印は、図１０中のＤ－Ｄ線に沿う断面（Ｄ－Ｄ断面）内における冷却風の流れを模式的に示している。

【0087】

図９に示されているファン２４が回転すると、吸気口１５（図２）を通して空気圧縮機ＡＣ１内に空気が流入し、空気圧縮機ＡＣ１内に冷却風（気流）が発生することは既述のとおりである。ファン２４は、モータ２１の駆動軸２５上に設けられた軸流ファンであって、駆動軸２５（回転軸）に対して傾斜した複数枚の羽根２４ａを備えている。

【0088】

もっとも、ファン２４は、軸方向の成分だけでなく、回転方向の成分を含む気流を発生させる。別の見方をすると、ファン２４は、回転方向に拡散しつつ、空気圧縮機ＡＣ１の背面側から前面側に向かって流れる渦流または旋回流を発生させる。

【0089】

この結果、冷却風は、図１０に示されるＢ－Ｂ断面を含む横断面内では、概ね図１０中の矢印が示す方向に流れる。また、冷却風は、図１１に示されるＣ－Ｃ断面を含む縦断面内では、概ね図１１中の矢印が示す方向に流れる。

【0090】

さらに、冷却風は、図１２に示されるＤ－Ｄ断面内では、同図中の矢印が示す方向に概ね流れる。別の見方をすると、冷却風の一部は、圧縮部２０と第１コントローラ３０Ａとの間を通過し、冷却風の他の一部は、圧縮部２０と第２コントローラ３０Ｂとの間を通過する。

【0091】

より特定的には、冷却風の一部は、圧縮部２０の上面と第１基板ケース６０の開口面６３（図７Ａ，図７Ｂ）との間を通過する。また、冷却風の他の一部は、圧縮部２０の下面と第２基板ケース７０の底壁７１（図８Ｂ）との間を通過する。

【0092】

この結果、圧縮部２０，第１コントローラ３０Ａ及び第２コントローラ３０Ｂが冷却風によって冷却される。このとき、冷却風に晒される第１基板ケース６０及び第２基板ケース７０は、ヒートシンクとして機能する。具体的には、第１基板ケース６０は、第１基板４０に実装されている素子から発せられる熱を吸収し、吸収した熱を発散するヒートシンクとして機能する。また、第２基板ケース７０は、第２基板５０に実装されている素子から発せられる熱を吸収し、吸収した熱を発散するヒートシンクとして機能する。

【0093】

ここで、第１基板４０に実装されているトランジスタＴ１，Ｔ２及びダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、第１基板ケース６０の側壁６２の近傍に、当該側壁６２の内面６２ａに沿って配置されている。よって、これら素子から発せられた熱は、第１基板ケース６０の側壁６２に素早く伝わり、第１基板ケース６０の全体に拡散する。この結果、第１基板４０に実装されているトランジスタＴ１，Ｔ２及びダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３が効率良く冷却される。言い換えれば、第１コントローラ３０Ａが効率良く冷却される。

【0094】

また、第２基板５０に実装されているトランジスタＴ３，Ｔ４及びダイオードＤ４，Ｄ５は、第２基板ケース７０の底壁７１の近傍に配置され、当該底壁７１と対向している。よって、これら素子から発せられた熱は、第２基板ケース７０の底壁７１に素早く伝わり、第２基板ケース７０の全体に拡散する。この結果、第２基板５０に実装されているトランジスタＴ３，Ｔ４及びダイオードＤ４，Ｄ５が効率良く冷却される。言い換えれば、第２コントローラ３０Ｂが効率良く冷却される。

【0095】

（第２実施形態）
本発明の他の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る作業機は、空気を圧縮して貯留する可搬型の空気圧縮機であって、第１実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ１と共通の基本構成を有する。

【0096】

図１３は、本実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ２の平面図である。図１４は、
本実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ２の側面図（一部断面）である。もっとも、図１３では、図１４に示されているカバー８０の図示は省略されている。

【0097】

既述のとおり、第１実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ１と本実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ２との基本構成は共通している。よって、空気圧縮機ＡＣ１と異なる構成についてのみ説明し、同一または実質的に同一の構成についての説明は省略する。

【0098】

空気圧縮機ＡＣ２は、横置きの空気タンク１１，１２を備えている。空気圧縮機ＡＣ２の圧縮部２０は、空気タンク１１，１２の上に配置されている。圧縮部２０の第１圧縮機構２２と第２圧縮機構２３とは、空気タンク１１，１２の長手方向で対向している。

【0099】

第１基板４０及び第１基板ケース６０を含む第１コントローラ３０Ａと第２基板５０及び第２基板ケース７０を含む第２コントローラ３０Ｂとは、圧縮部２０の前後に配置されている。

【0100】

より特定的には、第１コントローラ３０Ａは圧縮部２０の後方かつ空気タンク１２の後方に配置され、第２コントローラ３０Ｂは圧縮部２０の前方に配置されている。

【0101】

第１コントローラ３０Ａは、第１基板ケース６０の開口面６３（図７Ａ，図７Ｂ）が空気タンク１２の背面と対向するようにして、圧縮部２０の後方に配置されている。一方、第２コントローラ３０Ｂは、第２基板ケース７０の底壁７１（図８Ｂ）が圧縮部２０の前面と対向するようにして、圧縮部２０の前方に配置されている。

【0102】

この結果、圧縮部２０は、第１コントローラ３０Ａと第２コントローラ３０Ｂとに挟まれている。より特定的には、圧縮部２０は、第１コントローラ３０Ａに含まれる第１基板４０と第２コントローラ３０Ｂに含まれる第２基板５０とによって挟まれている。

【0103】

ファン２４が回転すると、冷却風が発生する。より特定的には、ファン２４が回転すると、図１４に示されているカバー８０に設けられている吸気口１５からカバー８０内に空気が流入する。カバー８０内に流入した空気は、周囲に拡散しながら空気圧縮機ＡＣ２の背面側から前面側に向かって流れ、カバー８０に設けられている排気口１６からカバー８０外に流出する。

【0104】

この結果、圧縮部２０，第１コントローラ３０Ａ及び第２コントローラ３０Ｂが冷却風によって冷却される。このとき、第１基板ケース６０及び第２基板ケース７０がヒートシンクとして機能することは、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ２においても、第１基板４０に実装されているトランジスタＴ１，Ｔ２及びダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３（図７Ａ，図７Ｂ）が効率良く冷却され、また、第２基板５０に実装されているトランジスタＴ３，Ｔ４及びダイオードＤ４，Ｄ５（図８Ｂ）も効率良く冷却される。

【0105】

（第３実施形態）
本発明のさらに他の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る作業機は、空気を圧縮して貯留する可搬型の空気圧縮機であって、第１実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ１と共通の基本構成を有する。

【0106】

図１５は、本実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ３の側面図（一部断面）である。既述のとおり、第１実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ１と本実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ３との基本構成は共通している。よって、空気圧縮機ＡＣ１と異なる構成についてのみ説明し、同一または実質的に同一の構成についての説明は省略する。

【0107】

空気圧縮機ＡＣ３では、第１基板４０及び第１基板ケース６０を含む第１コントローラ３０Ａは、圧縮部２０の下方に配置されている。また、第２基板５０及び第２基板ケース７０を含む第２コントローラ３０Ｂは、圧縮部２０の側方に配置されている。

【0108】

第１コントローラ３０Ａは、第１基板ケース６０の底壁６１（図７Ｂ）が圧縮部２０の底面と対向するようにして、圧縮部２０の下方に配置されている。一方、第２コントローラ３０Ｂは、第２基板ケース７０の底壁７１（図８Ｂ）が圧縮部２０の側面と対向するようにして、圧縮部２０の側方に配置されている。

【0109】

この結果、圧縮部２０は、第１コントローラ３０Ａと第２コントローラ３０Ｂとに挟まれている。より特定的には、圧縮部２０は、第１コントローラ３０Ａに含まれる第１基板４０と第２コントローラ３０Ｂに含まれる第２基板５０とによって斜めに挟まれている。

【0110】

ファン２４が回転すると、冷却風が発生する。より特定的には、ファン２４が回転すると、空気圧縮機ＡＣ３の背面に設けられている吸気口１５から空気圧縮機ＡＣ３の内側に空気が流入する。空気圧縮機ＡＣ３の内側に流入した空気は、前方に向かって流れつつ周囲に拡散し、空気圧縮機ＡＣ３の側面に設けられている排気口１６から流出する。

【0111】

この結果、圧縮部２０，第１コントローラ３０Ａ及び第２コントローラ３０Ｂが冷却風によって冷却される。このとき、第１基板ケース６０及び第２基板ケース７０がヒートシンクとして機能することは、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態に係る空気圧縮機ＡＣ３においても、第１基板４０に実装されているトランジスタＴ１，Ｔ２及びダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３（図７Ａ，図７Ｂ）が効率良く冷却され、また、第２基板５０に実装されているトランジスタＴ３，Ｔ４及びダイオードＤ４，Ｄ５（図８Ｂ）も効率良く冷却される。

【0112】

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、コントローラ３０を４つに分割し、圧縮部２０の上側に位置する第１コントローラ、圧縮部２０の下側に位置する第２コントローラ、圧縮部２０の右側に位置する第３コントローラ、圧縮部２０の左側に位置する第４コントローラによって、圧縮部２０の四方を取り囲んでもよい。

【0113】

また、第１コントローラ３０Ａを圧縮部２０の右側、第２コントローラ３０Ｂを圧縮部２０の左側に配置し、圧縮部２０を左右方向で挟み込んでもよい。

【0114】

さらには、図１～１１に示される実施形態における第１空気タンク１１，第２空気タンク１２，第３空気タンク１３及び第４空気タンク１４の代わりに、長手方向が前後方向または左右方向に延びる２本の空気タンクを圧縮部２０の下方に配置してもよい。

【符号の説明】

【0115】

２…ハンドル、３…上側フレーム部材、４…下側フレーム部材、５…カプラ、６…調圧弁、７…空圧機器接続部、８…操作パネル、１１…第１空気タンク、１２…第２空気タンク、１３…第３空気タンク、１４…第４空気タンク、１５…吸気口、１６…排気口、２０…圧縮部、２１…モータ、２２…圧縮機構（第１圧縮機構）、２２ａ…ピストン、２３…圧縮機構（第２圧縮機構）、２３ａ…ピストン、２４…ファン、２４ａ…羽根、２５…駆動軸、３０…コントローラ、３０Ａ…第１コントローラ、３０Ｂ…第２コントローラ、３１…交流電源、３２…バッテリパック、４０…第１基板、４０ａ…主面（表面）、４０ｂ…主面（裏面）、４１，４２…アシスト電源部、４３，４９…電流制御部、４４，４７，４８，５１…整流部、４５…副制御部、４６…充電部、５０…第２基板、５０ａ…主面（表面）、５０ｂ…主面（裏面）、５２…主昇圧電源部、５３…インバータ部、５４…主制御部、６０…第１基板ケース、６１…底壁、６２…側壁、６２ａ…内面、６３…開口面、６４…貫通孔、７０…第２基板ケース、７１…底壁、７１ａ…内面、７２…側壁、７３…開口面、７４…貫通孔、７５…ボルト、７６…スペーサ、８０…カバー、ＡＣ１，ＡＣ２，ＡＣ３…空気圧縮機、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５…ダイオード、Ｇ…設置面、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４…トランジスタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】