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特許7665841エアポンプおよびこれを備えたエアコンプレッサ
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-04-11
(45)【発行日】2025-04-21
(54)【発明の名称】エアポンプおよびこれを備えたエアコンプレッサ
(51)【国際特許分類】
   F04B 39/00 20060101AFI20250414BHJP
   F04B 39/10 20060101ALI20250414BHJP
【FI】
F04B39/00 101Z
F04B39/10 E
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2024109045
(22)【出願日】2024-07-05
【審査請求日】2024-08-27
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000145611
【氏名又は名称】株式会社コガネイ
(74)【代理人】
【識別番号】110002343
【氏名又は名称】弁理士法人 東和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】井口 聡
【審査官】岩田 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開2005-315251(JP,A)
【文献】特開2004-211708(JP,A)
【文献】特開2010-019235(JP,A)
【文献】特開2020-180576(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F04B 39/00
F04B 39/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のシリンダー内を往復動して前記第1のシリンダーとの間で形成される第1の空気室の体積を変化させる第1のピストンロッドと、前記第1の空気室に空気を導入する第1の吸気孔を吸気時に開放し排気時に閉塞する金属製の入口側逆止弁とを有する第1の空気供給部と、
第2のシリンダー内を往復動して前記第2のシリンダーとの間で形成される第2の空気室の体積を変化させる第2のピストンロッドと、前記第2の空気室に空気を導入する第2の吸気孔を吸気時に開放し排気時に閉塞する金属製の入口側逆止弁とを有する第2の空気供給部と、を備えたエアポンプであって、
前記第1の空気供給部に形成された第1の吸気孔と前記第2の空気供給部に形成された第2の吸気孔とが、外部から空気を取り込む空気取込孔を有する入口側連通管路により連通され
前記入口側連通管路が、前記第1の空気供給部に直接連結されると共に前記空気取込孔を有する第1吸気部材と、前記第2の空気供給部に直接連結されると共に前記空気取込孔を有する第2吸気部材と、前記第1吸気部材と前記第2吸気部材とを直接連結する連通管とから構成されていることを特徴とするエアポンプ。
【請求項2】
前記エアポンプが供給した空気で動作する器具を使用する作業者の近傍において45dB以上55dB以下の音量で駆動することを特徴とする請求項1に記載のエアポンプ。
【請求項3】
前記入口側連通管路が、可撓性を有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエアポンプ。
【請求項4】
圧縮空気を外部機器に供給するエアコンプレッサであって、
請求項1または請求項2に記載のエアポンプと、
該エアポンプの出口と連通して前記エアポンプから供給された空気を貯蔵すると共に前記外部機器と連通して前記外部機器に前記圧縮空気を供給するエアタンクと、
前記エアポンプの第1のピストンロッドおよび第2のピストンロッドを往復動させる駆動モーターを制御するコントローラーと、
該コントローラーから延びる信号線と接続される外部通信ポートを設けた筐体とを備え
前記外部通信ポートが、前記コントローラーを制御する前記筐体の外部に設けられた外部制御装置から延びる信号線と接続自在であることを特徴とするエアコンプレッサ。
【請求項5】
前記エアタンクの内部圧力を計測する圧力計を備え、
該圧力計と接続された前記コントローラーが、前記エアタンクの内部圧力値を前記外部制御装置に出力することを特徴とする請求項4に記載のエアコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属製の入口側逆止弁を設けたエアポンプおよびこれを備えたエアコンプレッサに関し、特に、2つのピストンロッドを有するエアポンプおよびこれを備えたエアコンプレッサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、第1のシリンダー内を往復動して第1のシリンダーとの間で形成される第1の空気室の体積を変化させる第1のピストンロッドと、第2のシリンダー内を往復動して第2のシリンダーとの間で形成される第2の空気室の体積を変化させる第2のピストンロッドとを有する小型のエアポンプが知られている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2004-211708号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したエアポンプのシリンダー(第1のシリンダーおよび第2のシリンダー)の少なくとも入口側(吸気側)には、逆止弁として機能する金属製のフラッパバブルが設けられており、ピストンロッド(第1のピストンロッドおよび第2のピストンロッド)が往復動することで、フラッパバルブがシリンダーに形成された弁座への着座と離反とを繰り返す。
このようなエアポンプにおいて、エアポンプ駆動中におけるフラッパバルブの繰り返しの着座により耳障りな高周波成分を含む開閉音が発生してしまうことを本発明者は見出した。
【0005】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、金属製の入口側逆止弁の弁座への着座に起因する騒音の高周波成分を低減するエアポンプおよびこれを備えたエアコンプレッサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に係る発明は、第1のシリンダー内を往復動して前記第1のシリンダーとの間で形成される第1の空気室の体積を変化させる第1のピストンロッドと、前記第1の空気室に空気を導入する第1の吸気孔を吸気時に開放し排気時に閉塞する金属製の入口側逆止弁とを有する第1の空気供給部と、第2のシリンダー内を往復動して前記第2のシリンダーとの間で形成される第2の空気室の体積を変化させる第2のピストンロッドと、前記第2の空気室に空気を導入する第2の吸気孔を吸気時に開放し排気時に閉塞する金属製の入口側逆止弁とを有する第2の空気供給部と、を備えたエアポンプであって、前記第1の空気供給部に形成された第1の吸気孔と前記第2の空気供給部に形成された第2の吸気孔とが、外部から空気を取り込む空気取込孔を有する入口側連通管路により連通され、前記入口側連通管路が、前記第1の空気供給部に直接連結されると共に前記空気取込孔を有する第1吸気部材と、前記第2の空気供給部に直接連結されると共に前記空気取込孔を有する第2吸気部材と、前記第1吸気部材と前記第2吸気部材とを直接連結する連通管とから構成されていることにより、前述した課題を解決するものである。
【0007】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載されたエアポンプの構成に加えて、前記エアポンプが供給した空気で動作する器具を使用する作業者の近傍において45dB以上55dB以下の音量で駆動することにより、前述した課題を解決するものである。
【0008】
請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載されたエアポンプの構成に加えて、前記入口側連通管路が、可撓性を有していることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
【0009】
請求項4に係る発明は、圧縮空気を外部機器に供給するエアコンプレッサであって、請求項1または請求項2に記載のエアポンプと、該エアポンプの出口と連通して前記エアポンプから供給された空気を貯蔵すると共に前記外部機器と連通して前記外部機器に前記圧縮空気を供給するエアタンクと、前記エアポンプの第1のピストンロッドおよび第2のピストンロッドを往復動させる駆動モーターを制御するコントローラーと、該コントローラーから延びる信号線と接続される外部通信ポートを設けた筐体とを備え、前記外部通信ポートが、前記コントローラーを制御する前記筐体の外部に設けられた外部制御装置から延びる信号線と接続自在であることにより、前述した課題を解決するものである。
【0010】
請求項5に係る発明は、請求項4に記載されたエアコンプレッサの構成に加えて、前記エアタンクの内部圧力を計測する圧力計を備え、該圧力計と接続された前記コントローラーが、前記エアタンクの内部圧力値を前記外部制御装置に出力することにより、前述した課題を解決するものである。
【発明の効果】
【0011】
請求項1に係る発明のエアポンプによれば、第1の空気供給部に形成された第1の吸気孔と第2の空気供給部に形成された第2の吸気孔とが、外部から空気を取り込む空気取込孔を有する入口側連通管路により連通され、入口側連通管路が、第1の空気供給部に直接連結されると共に空気取込孔を有する第1吸気部材と、第2の空気供給部に直接連結されると共に空気取込孔を有する第2吸気部材と、第1吸気部材と第2吸気部材とを直接連結する連通管とから構成されていることにより、第1のピストンロッドの往復動に伴う金属製の入口側逆止弁による第1の吸気孔の開閉の際、または、第2のピストンロッドの往復動に伴う金属製の入口側逆止弁による第2の吸気孔の開閉の際に、金属製の入口側逆止弁の弁座への着座に伴う衝撃音のうち耳障りな高周波成分が入口側連通管路内に存在する空気により減衰されるため、エアポンプを駆動した際の金属製の入口側逆止弁の弁座への着座に起因する騒音の高周波成分を低減することができる。
【0012】
請求項2に係る発明のエアポンプによれば、請求項1に係る発明のエアポンプが奏する効果に加えて、エアポンプが供給した空気で動作する器具を使用する作業者の近傍において45dB以上55dB以下の音量で駆動することにより、エアポンプの駆動音が日常で発生する程度の騒音レベルになるため、エアポンプが供給した空気で動作する器具を使用する作業者の近傍にエアポンプが配置される場合であっても、作業者の健康を維持することができる。
【0013】
請求項3に係る発明のエアポンプによれば、請求項1または請求項2に係る発明のエアポンプが奏する効果に加えて、入口側連通管路が、可撓性を有していることにより、エアポンプを筐体内に配置した際に、筐体への干渉具合に応じて入口側連通管路が変形するため、筐体を小型化しやすくすることができる。
【0014】
請求項4に係る発明のエアコンプレッサによれば、請求項1または請求項2に係る発明のエアポンプが奏する効果に加えて、コントローラーから延びる信号線と接続される外部通信ポートを設けた筐体を備え、外部通信ポートが、コントローラーを制御する筐体の外部に設けられた外部制御装置から延びる信号線と接続自在であることにより、エアコンプレッサの外部に設けられてコントローラーを制御する外部制御装置がエアコンプレッサに接続可能となるため、エアコンプレッサの外部に設けられた外部制御装置によりエアコンプレッサの駆動を制御することができる。
【0015】
請求項5に係る発明のエアコンプレッサによれば、請求項4に係る発明のエアコンプレッサが奏する効果に加えて、圧力計と接続されたコントローラーが、エアタンクの内部圧力値を外部制御装置に出力することにより、外部制御装置がエアタンクの内部圧力値に応じてエアコンプレッサを駆動制御可能となるため、エアコンプレッサの使用環境に応じてエアポンプの駆動モーターを駆動させてエアコンプレッサによる騒音発生時間を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1A】本発明の一実施例であるエアコンプレッサ10の正面、右側面、上面を示す斜視図。
図1B】本発明の一実施例であるエアコンプレッサ10の背面、左側面、底面を示す斜視図。
図2図1Aに示すエアコンプレッサ10の配管系統図。
図3A図2に示すエアポンプ100の正面図。
図3B図2に示すエアポンプ100の左側面図。
図4図3AのIIIA-IIIA部分断面図。
図5図3BのIIIB-IIIB断面図。
図6図5のVI-VI断面図。
図7図3BのVII-VII断面図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明のエアポンプは、第1のシリンダー内を往復動して第1のシリンダーとの間で形成される第1の空気室の体積を変化させる第1のピストンロッドと、第1の空気室に空気を導入する第1の吸気孔を吸気時に開放し排気時に閉塞する金属製の入口側逆止弁とを有する第1の空気供給部と、第2のシリンダー内を往復動して第2のシリンダーとの間で形成される第2の空気室の体積を変化させる第2のピストンロッドと、第2の空気室に空気を導入する第2の吸気孔を吸気時に開放し排気時に閉塞する金属製の入口側逆止弁とを有する第2の空気供給部と、を備えたエアポンプであって、第1の空気供給部に形成された第1の吸気孔と第2の空気供給部に形成された第2の吸気孔とが、外部から空気を取り込む空気取込孔を有する入口側連通管路により連通され、入口側連通管路が、第1の空気供給部に直接連結されると共に空気取込孔を有する第1吸気部材と、第2の空気供給部に直接連結されると共に空気取込孔を有する第2吸気部材と、第1吸気部材と第2吸気部材とを直接連結する連通管とから構成され金属製の入口側逆止弁の弁座への着座に起因する騒音の高周波成分を低減するものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。
【0018】
例えば、本発明のエアポンプを備えるエアコンプレッサは、ロボットアームのような協
働ロボットや、AMR(自律走行搬送ロボット)またはAGV(無人搬送車)といった搬
送ロボットや、分析装置といった圧縮空気を用いる外部機器に内蔵されるものであること
が好ましいが、これに限定されるものではない。
【実施例1】
【0019】
以下、図1乃至図7に基づいて、本発明の一実施例であるエアコンプレッサ10および
このエアコンプレッサ10に組み込まれたエアポンプ100を説明する。
エアコンプレッサ10は、AMR(自律走行搬送ロボット)またはAGV(無人搬送車
)といった搬送ロボットや、分析装置といった圧縮空気を用いる外部機器に内蔵され、外
部機器における空気圧を必要とする空気圧装置に圧縮空気を供給する。
【0020】
<1.エアコンプレッサ10の外観>
まず、図1Aおよび図1Bに基づいて、エアコンプレッサ10の外観について説明する。
図1Aは本発明の一実施例であるエアコンプレッサ10の正面、右側面、上面を示す斜視図であり、図1Bは本発明の一実施例であるエアコンプレッサ10の背面、左側面、底面を示す斜視図である。
【0021】
エアコンプレッサ10は、図1Aおよび図1Bに示すように、例えば高さが10cm、底面積が310cm程度の直方体状の筐体11からなる小型エアコンプレッサである。
【0022】
筐体11の前面には、エアコンプレッサ10の駆動をON/OFFする電源スイッチ12が設けられている。
なお、エアコンプレッサ10への電力供給は、筐体11の背面に接続される電源コード(不図示)により行われる。
【0023】
筐体11の左側面には、図1Aに示すように筐体内部の熱を筐体外部へ放出する廃熱孔11aが形成されている。
この廃熱孔11aの個数や形状は筐体内部の熱を筐体外部へ放出できれば如何なるものであってもよく、図1Aに示す個数や形状に限定されるものではない。
【0024】
また、筐体11の左側面には、図1Bに示すように筐体11の内部に空気を取り込む取込孔11bが形成されている。
この取込孔11bの個数や形状はエアコンプレッサ10の内部に空気を取り込むことができれば如何なるものであってもよく、図1Bに示す個数や形状に限定されるものではない。
【0025】
筐体11の背面の上部には、外部制御機器から延びる信号線と接続自在な外部通信ポート13が設けられている。
外部通信ポート13のうち第1の外部通信ポート13aは例えばRS-485等のシリアル通信をコンピュータ等と行うためのポートであり、第2の外部通信ポート13bは例えばPLC(Programmable Logic Controller)等と接続するためのI/Oポート(入出力ポート)である。
したがって、本実施例のエアコンプレッサ10では、外部制御装置がエアコンプレッサ10に接続可能となるため、外部制御装置によりエアコンプレッサ10の駆動を制御することができる。
【0026】
筐体11の背面の下部には、外部機器の空気圧装置から延びる空気管路と接続自在な吐出口14が形成されている。
【0027】
<2.エアコンプレッサ10の流路構成>
次に、図1Aに示すエアコンプレッサ10の配管系統図である図2に基づいて、エアコンプレッサ10の流路構成について説明する。
【0028】
エアコンプレッサ10は、図2に示すように、エアポンプ100と、エアポンプ100の出口と連通してエアポンプ100から供給された空気を貯蔵するエアタンク200と、このエアタンク200に接続されてエアタンク200の内部圧力を計測する圧力計300と、エアポンプ100とエアタンク200との間に配置されてエアタンク200からエアポンプ100への空気の逆流を防ぐ逆止弁400と、エアタンク200の出口と接続されてエアタンク200内の圧力を所定の圧力値以下になるように減圧させるリリーフ弁500とを備えている。
【0029】
圧力計300は、図1Aに示すように、エアタンク200の内部圧力値を表示すると共に圧力計300を操作する表示操作部310を筐体11の表面に有している。
【0030】
また、エアコンプレッサ10は、エアポンプ100の電動部材、圧力計300と電気的に接続されるコントローラー600を備えている。
コントローラー600は、外部通信ポート13と一端が接続される信号線610を有している。
したがって、外部制御装置ECから延びる信号線EC1が外部通信ポート13に接続された状態で、圧力計300と接続されたコントローラー600が、エアタンク200の内部圧力値を外部制御装置ECに出力することにより、外部制御装置ECがエアタンク200の内部圧力値に応じてエアコンプレッサ10を駆動制御可能となる。
よって、本実施例のエアコンプレッサ10では、エアコンプレッサ10の使用環境に応じてエアポンプ100を駆動させてエアコンプレッサ10による騒音発生時間を最小限に抑えることができる。
【0031】
<3.エアポンプの構造>
次に、図2乃至図7に基づいて、エアポンプ100について詳細に説明する。
図3A図2に示すエアポンプ100の正面図であり、図3B図2に示すエアポンプ100の左側面図であり、図4図3AのIIIA-IIIA部分断面図であり、図5図3BのIIIB-IIIB断面図であり、図6図5のVI-VI断面図であり、図7図3BのVII-VII断面図である。
【0032】
エアポンプ100は、図3Aおよび図3Bに示すように、直方体状の駆動ユニット110と、この駆動ユニット110の左側面に連結される第1の空気供給部120と、駆動ユニット110の右側面に連結される第2の空気供給部130と、駆動ユニット110の前面に取り付けられた流路形成部材140と、第1の空気供給部120と第2の空気供給部130とを連通する入口側連通管路150とから構成されている。
【0033】
なお、このエアポンプ100の騒音値は、45dB~55dB程度となっている。
したがって、エアポンプ100の駆動音が日常で発生する程度の騒音レベルになるため、エアポンプ100が供給した空気で動作する器具を使用する作業者の近傍にエアポンプ100が配置される場合であっても、作業者の健康を維持することができる。
【0034】
<3.1.駆動ユニット>
駆動ユニット110は、図5および図6等に示すように、ハウジング111と、このハウジング111に載置される駆動モーター112と、この駆動モーター112と一体になって回転するベース113と、このベース113に連結される上部クランク114および下部クランク115とを有している。
【0035】
駆動モーター112は、コントローラー600に接続され、コントローラー600によって駆動制御される。
【0036】
ベース113は、図6に示すように、駆動モーター112から垂下するモーター軸112aを内挿する円筒状の筒状部113aと、この筒状部113aの下端と連結した中空円板状の円板部113bとを有しており、不図示の固定ネジによってモーター軸112aに固定されている。
したがって、ベース113は、モーター軸112aと一体になって回転する。
【0037】
また、このベース113の筒状部113aには、図6等に示すように、上部キー113cと、この上部キー113cより下方の下部キー113dとが取り付けられている。
上部キー113cと下部キー113dとは、図6に示すようにモーター軸112aを中心に対向した位置(180度ずれた位置)に設けられている。
【0038】
上部クランク114は、図5および図6に示すように、ベース113に取り付けられた上部キー113cと係合してベース113と一体になって回転する中空円板状のクランクベース114aと、環状部分とこの環状部分から突出した方形部分とからなるクランク本体114bと、クランクベース114aとクランク本体114bとの間に配置されるラジアル軸受114cとから構成されている。
【0039】
クランクベース114aの中心は、図5に示すように、モーター軸112aの軸心と偏心している。
クランク本体114bの中心は、図5に示すように、クランクベース114aの中心、ラジアル軸受114cの中心およびクランク本体114bの環状部分の中心と一致している。
したがって、モーター軸112aが回転することでクランク本体114bは左右方向に往復動する。
【0040】
下部クランク115は、図6に示すように、ベース113に取り付けられた下部キー113dと係合してベース113と一体になって回転する中空円板状のクランクベース115aと、環状部分とこの環状部分から突出した方形部分とからなるクランク本体115bと、クランクベース115aとクランク本体115bとの間に配置されるラジアル軸受115cとから構成されている。
【0041】
クランクベース115aの中心も、上部クランク114のクランクベース114aの中心と同様にモーター軸112aの軸心と偏心している。
クランク本体115bの中心も、上部クランク114と同様に、クランクベース115aの中心、ラジアル軸受115cの中心およびクランク本体115bの環状部分の中心と一致している。
したがって、モーター軸112aが回転することでクランク本体115bも左右方向に往復動する。
【0042】
<3.2.第1の空気供給部>
第1の空気供給部120は、図5および図6等に示すように、駆動ユニット110のハウジング111の左側面に挿入される円筒状の第1のシリンダー121と、駆動ユニット110のクランク本体114bに連結されて第1のシリンダー121の一端側を閉塞すると共に第1のシリンダー121内を往復動する第1のピストンロッド122と、第1のシリンダー121の他端側を閉塞する蓋部材123と、この蓋部材123に取り付けられる流路部材124と、この流路部材124に貼付されるヒートシンク125と、流路部材124に接続される入口側継手126および出口側継手127とを有している。
したがって、第1の空気供給部120では、第1のシリンダー121と第1のピストンロッド122と蓋部材123とにより、図6に示すような第1の空気室AC1が形成されている。
第1のピストンロッド122は、この第1の空気室AC1内を往復動することで第1の空気室AC1の体積を変化させる。
【0043】
第1のピストンロッド122は、図5および図6に示すように、円板状のピストン本体122aと、このピストン本体122aの外周を覆い第1のシリンダー121との間を密封するシール部材122bと、ピストン本体122aと駆動ユニット110のクランク本体114bとを連結させる連結ボルト122cとから構成されている。
したがって、第1のピストンロッド122は、駆動ユニット110の駆動モーター112により第1の空気室AC1内を往復動する。
【0044】
蓋部材123は、矩形板状の部材であり、図5に示すように、第1の空気室AC1に空気を導入する導入孔(第1の吸気孔)123aと、第1の空気室AC1から空気を排出する排気孔123bとを有している。
【0045】
導入孔123aの出口端には、図5および図6に示すように、金属製でフラップ状の入口側逆止弁123cが設けられており、第1の空気室AC1から導入孔123aへの空気の流入を防止している。
すなわち、入口側逆止弁123cは、吸気時に導入孔123aを開放し、排気時に弁座123dと当接して導入孔123aを閉塞する。
【0046】
排気孔123bの出口端には、図4および図5に示すように、出口側逆止弁123eが設けられており、排気孔123bから第1の空気室AC1への空気の流入を防止している。
また、排気孔123bの出口端には、出口側逆止弁123eの開度を制限するためのストッパー123fが設けられている。
【0047】
流路部材124は、矩形板状の部材であり、図4および図5に示すように、流路部材124の後面から前方に向かって延びて蓋部材123の導入孔123aと連通する入口流路124aと、蓋部材123の排気孔123bと連通して流路部材124の前面に向かって延びる出口流路124bとを有している。
【0048】
入口側継手126は、図3Bおよび図4等に示すように、流路部材124の後端側に接続されたL字状の継手であり、下流端が流路部材124の入口流路124aと連通している。
【0049】
出口側継手127は、図3Bおよび図4等に示すように、流路部材124の前端側に接続された直線状の継手であり、上流端が流路部材124の出口流路124bと連通している。
【0050】
<3.3.第2の空気供給部>
第2の空気供給部130は、図5および図6等に示すように、駆動ユニット110のハウジング111の右側面に挿入される円筒状の第2のシリンダー131と、駆動ユニット110のクランク本体114bに連結されて第2のシリンダー131の一端側を閉塞すると共に第2のシリンダー131内を往復動する第2のピストンロッド132と、第2のシリンダー131の他端側を閉塞する蓋部材133と、この蓋部材133に取り付けられる流路部材134と、この流路部材134に貼付されるヒートシンク135と、流路部材134に接続される入口側継手136および出口側継手137とを有している。
したがって、第2の空気供給部130では、第2のシリンダー131と第2のピストンロッド132と蓋部材133とにより、図6に示すような第2の空気室AC2が形成されている。
第2のピストンロッド132は、この第2の空気室AC2内を往復動することで第2の空気室AC2の体積を変化させる。
【0051】
第2のピストンロッド132は、図6に示すように、円板状のピストン本体132aと、このピストン本体132aの外周を覆い第2のシリンダー131との間を密封するシール部材132bと、ピストン本体132aと駆動ユニット110のクランク本体115bとを連結させる連結ボルト132cとから構成されている。
したがって、第2のピストンロッド132は、駆動ユニット110の駆動モーター112により第2の空気室AC2内を往復動する。
【0052】
蓋部材133は、矩形板状の部材であり、図5および図6に示すように、第2の空気室AC2に空気を導入する導入孔(第2の吸気孔)133aと、第2の空気室AC2から空気を排出する排気孔133bとを有している。
【0053】
導入孔133aの出口端には、図5に示すように、金属製でフラップ状の入口側逆止弁133cが設けられており、第2の空気室AC2から導入孔133aへの空気の流入を防止している。
すなわち、入口側逆止弁133cは、吸気時に導入孔133aを開放し、排気時に弁座133dと当接して閉塞する。
【0054】
排気孔133bの出口端には、図6に示すように、出口側逆止弁133eが設けられており、排気孔133bから第2の空気室AC2への空気の流入を防止している。
また、排気孔133bの出口端には、図6に示すように、出口側逆止弁133eの開度を制限するためのストッパー133fが設けられている。
【0055】
流路部材134は、矩形板状の部材であり、図5等に示すように、流路部材134の後面から前方に向かって延びて蓋部材133の導入孔133aと連通する入口流路134aと、蓋部材133の排気孔133bと連通して流路部材134の前面に向かって延びる出口流路134bとを有している。
【0056】
入口側継手136は、図5等に示すように、流路部材134の後端側に接続されたL字状の継手であり、下流端が流路部材134の入口流路134aと連通している。
【0057】
出口側継手137は、図5等に示すように、流路部材134の前端側に接続された直線状の継手であり、上流端が流路部材134の出口流路134bと連通している。
【0058】
<3.4.流路形成部材>
流路形成部材140は、図3Bに示すように、駆動ユニット110の前方に配置されている。
この流路形成部材140は、板材141と、この板材141と第1の空気供給部120の出口側継手127および第2の空気供給部130の出口側継手137とを図4に示すように連通する中空の接続部材142と、板材141の上面に設けられる上部継手143とを有している。
【0059】
板材141は、図3に示すように長方形板状の部材であり、図7に示すように左右方向に延びる水平流路141aと、この水平流路141aの中央付近から上方に向かって延びる上方流路141bとを有している。
【0060】
水平流路141aは、図7に示すように、板材141を左右方向に貫通している貫通孔である。
この水平流路141aの両端には、水平流路141aの両端を密閉する流路封止栓144が挿入されている。
【0061】
上部継手143の出口端は、図3Aに示すように、逆止弁400と連通する空気供給管路Taと接続されている。
【0062】
<3.5.入口側連通管路>
入口側連通管路150は、図3Aに示すように、第1の空気供給部120に連結される第1吸気部材151と、第2の空気供給部130に連結される第2吸気部材152と、第1吸気部材151と第2吸気部材152とを連通させる連通管153とから構成されて
いる。
【0063】
第1吸気部材151は、図3Bに示すように、三方継手151aと、この三方継手151aの前方側の接続口に接続される空気取込孔を有するフィルター151bとを有している。
三方継手151aの上方側の接続口には、連通管153の一端が接続されている。
三方継手151aの下方側の接続口には、第1の空気供給部120の入口側継手126の入口側と接続する接続管151cの一端が接続されている。
したがって、この第1吸気部材151により、連通管153は第1の空気供給部120の導入孔123aと連通している。
【0064】
第2吸気部材152は、図3Aに示すように、三方継手152aと、この三方継手152aの前方側の接続口に接続される空気取込孔を有するフィルター152bとを有している。
三方継手152aの上方側の接続口には、連通管153の他端が接続されている。
三方継手152aの下方側の接続口には、第2の空気供給部130の入口側継手136の入口側と接続する接続管152cの一端が接続されている。
したがって、この第2吸気部材152により、連通管153は第2の空気供給部130の導入孔133aと連通している。
【0065】
第1の空気供給部120の導入孔123aおよび第2の空気供給部130の導入孔133aと連通させる連通管153は、樹脂製のアーチ状管路であって可撓性を有している。
【0066】
<4.エアコンプレッサにおける空気の流れ>
次に、図1B図2図4図5図7に基づき、エアコンプレッサ10における空気の流れを説明する。
【0067】
駆動モーター112が回転して第1のピストンロッド122が蓋部材123から遠ざかると共に第2のピストンロッド132が蓋部材133から遠ざかると、第1の空気室AC1および第2の空気室AC2が負圧になろうとし、エアポンプ100は外部から空気を取り込む。
したがって、エアコンプレッサ10は、図1Bに示すように、取込孔11bから空気Aを取り込む。
【0068】
エアコンプレッサ10内に取り込まれた空気Aは、図2および図4に示すように、エアポンプ100の空気取込孔(フィルター151b、152b)からエアポンプ100の内部に取り込まれる。
【0069】
エアポンプ100のフィルター151bから取り込まれた空気Aは、図4に示すように、連通管153内を充満しつつ接続管151cを介して第1の空気供給部120に流入する。
なお、エアポンプ100のフィルター152bから取り込まれた空気Aは、図示を省略しているが、連通管153内を充満しつつ接続管152cを介して第2の空気供給部130に流入する。
以下、第2の空気供給部130における空気Aの流れは第1の空気供給部120における空気Aの流れと同様であるため、説明を省略する。

【0070】
第1の空気供給部120に流入した空気Aは、図5に示すように、流路部材124の入口流路124a、蓋部材123の導入孔123aを経て第1の空気室AC1に流入する。
【0071】
そして、駆動モーター112がさらに回転して第1のピストンロッド122が蓋部材123に近づくと、第1の空気室AC1の空気が蓋部材123の排気孔123b、流路部材124の出口流路124b、出口側継手127を介して流路形成部材140に流入する。
【0072】
流路形成部材140に流入した空気Aは、図7に示すように水平流路141a、上方流路141b、上部継手143の出口143aより流出する。
【0073】
エアポンプ100の出口143aより流出した空気Aは、図2に示すように、空気供給管路Taを通り、逆止弁400を経て、エアタンク200に貯蔵される。
【0074】
エアタンク200に貯蔵された空気Aは、圧縮されて吐出口14から外部機器に吐出される。
【0075】
<5.効果>
以上説明した本発明の一実施例であるエアポンプ100によれば、第1の空気供給部120に形成された第1の吸気孔である導入孔123aと第2の空気供給部130に形成された第2の吸気孔である導入孔133aとが、外部から空気を取り込む空気取込孔を有する入口側連通管路150により連通されていることにより、第1のピストンロッド122の往復動に伴う入口側逆止弁123cによる導入孔123aの開閉の際、または、第2のピストンロッド132の往復動に伴う入口側逆止弁133cによる導入孔133aの開閉の際に入口側逆止弁123c、133cの弁座123d、133dへの着座に伴う衝撃音のうち耳障りな高周波成分が入口側連通管路150内に存在する空気により減衰されるため、エアポンプ100を駆動した際の入口側逆止弁123c、133cの弁座123d、133dへの着座に起因する騒音の高周波成分を低減することができる。
【0076】
また、入口側連通管路150の連通管153が、可撓性を有していることにより、エアポンプ100を筐体11内に配置した際に、筐体11への干渉具合に応じて連通管153が変形するため、筐体11を小型化しやすくすることができる。
【0077】
<変形例>
以上、本発明の一実施例であるエアポンプ100およびこれを備えたエアコンプレッサ10について説明したが、本発明のエアポンプおよびエアコンプレッサは、上述した実施例のエアポンプ100、エアコンプレッサ10に限定されるものではない。
【0078】
例えば、本実施例において、入口側連通管路150は2つの空気取込孔を有していたが、入口側連通管路における空気取込孔の数は少なくとも1つあればよい。
また、本実施例において、入口側連通管路150は、第1吸気部材151と第2吸気部材152と連通管153とから構成されていたが、第1の空気供給部120の入口側と第2の空気供給部130の入口側とを連結でき、空気取込孔を有していれば、如何なる管路であってもよい。
【符号の説明】
【0079】
10 ・・・ エアコンプレッサ
11 ・・・ 筐体
11a ・・・ 廃熱孔
11b ・・・ 取込孔
12 ・・・ 電源スイッチ
13 ・・・ 外部通信ポート
13a ・・・ 第1の外部通信ポート
13b ・・・ 第2の外部通信ポート
14 ・・・ 吐出口

100 ・・・ エアポンプ
110 ・・・ 駆動ユニット
111 ・・・ ハウジング
112 ・・・ 駆動モーター
112a ・・・ モーター軸
113 ・・・ ベース
113a ・・・ 筒状部
113b ・・・ 円板部
113c ・・・ 上部キー
113d ・・・ 下部キー
114 ・・・ 上部クランク
114a ・・・ クランクベース
114b ・・・ クランク本体
114c ・・・ ラジアル軸受
115 ・・・ 下部クランク
115a ・・・ クランクベース
115b ・・・ クランク本体
115c ・・・ ラジアル軸受
120 ・・・ 第1の空気供給部
121 ・・・ 第1のシリンダー
122 ・・・ 第1のピストンロッド
122a ・・・ ピストン本体
122b ・・・ シール部材
122c ・・・ 連結ボルト
123 ・・・ 蓋部材
123a ・・・ 導入孔(第1の吸気孔)
123b ・・・ 排気孔
123c ・・・ 入口側逆止弁
123d ・・・ 弁座
123e ・・・ 出口側逆止弁
123f ・・・ ストッパー
124 ・・・ 流路部材
124a ・・・ 入口流路
124b ・・・ 出口流路
125 ・・・ ヒートシンク
126 ・・・ 入口側継手
127 ・・・ 出口側継手
130 ・・・ 第2の空気供給部
131 ・・・ 第21のシリンダー
132 ・・・ 第2のピストンロッド
132a ・・・ ピストン本体
132b ・・・ シール部材
132c ・・・ 連結ボルト
133 ・・・ 蓋部材
133a ・・・ 導入孔(第2の吸気孔)
133b ・・・ 排気孔
133c ・・・ 入口側逆止弁
133d ・・・ 弁座
133e ・・・ 出口側逆止弁
133f ・・・ ストッパー
134 ・・・ 流路部材
134a ・・・ 入口流路
134b ・・・ 出口流路
135 ・・・ ヒートシンク
136 ・・・ 入口側継手
137 ・・・ 出口側継手
140 ・・・ 流路形成部材
141 ・・・ 板材
141a ・・・ 水平流路
141b ・・・ 上方流路
142 ・・・ 接続部材
143 ・・・ 上部継手
143a ・・・ 出口
144 ・・・ 流路封止栓
150 ・・・ 入口側連通管路
151 ・・・ 第1吸気部材
151a ・・・ 三方継手
151b ・・・ フィルター
151c ・・・ 接続管
152 ・・・ 第2吸気部材
152a ・・・ 三方継手
152b ・・・ フィルター
152c ・・・ 接続管
153 ・・・ 連通

200 ・・・ エアタンク
300 ・・・ 圧力計
310 ・・・ 表示操作部
400 ・・・ 逆止弁
500 ・・・ リリーフ弁
600 ・・・ コントローラー
610 ・・・ 信号線

EC ・・・ 外部制御装置
EC1 ・・・ 信号線
AC1 ・・・ 第1の空気室
AC2 ・・・ 第2の空気室
Ta ・・・ 空気供給管路
A ・・・ 空気
【要約】
【課題】入口側逆止弁の弁座への着座に起因する騒音の高周波成分を低減するエアポンプおよびこれを備えたエアコンプレッサを提供すること。
【解決手段】第1のシリンダー内を往復動して第1のシリンダーとの間で形成される第1の空気室の体積を変化させる第1のピストンロッドと、第1の空気室に空気を導入する第1の吸気孔を吸気時に開放し排気時に閉塞する金属製の入口側逆止弁とを有する第1の空気供給部と、第2のシリンダー内を往復動して第2のシリンダーとの間で形成される第2の空気室の体積を変化させる第2のピストンロッドと、第2の空気室に空気を導入する第2の吸気孔を吸気時に開放し排気時に閉塞する金属製の入口側逆止弁とを有する第2の空気供給部と、を備え、第1の空気供給部に形成された第1の吸気孔と第2の空気供給部に形成された第2の吸気孔とが、外部から空気を取り込む空気取込孔を有する入口側連通管路により連通されている。
【選択図】図3A
図1A
図1B
図2
図3A
図3B
図4
図5
図6
図7