CN112840125A - 压缩机装置 - Google Patents

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Abstract

具备:壳体,其在内部收纳有马达(电枢和可动件);输出轴,其从该壳体突出,并通过马达的驱动而往复运动;活塞,其设置在输出轴的突出端侧;缸体,其可滑动地设置有活塞并形成压缩室;缸盖,其与缸体连接。在缸体的外周侧,设置有与缸体在径向上分离并覆盖缸体的作为遮蔽部的筒状遮蔽体。缸体、缸盖以及筒状遮蔽体一体地连结而形成。

Description

压缩机装置
技术领域
本公开涉及例如为了生成压缩空气而搭载在四轮汽车等车辆上的压缩机装置。
背景技术
作为搭载在四轮汽车等车辆上的压缩机装置,已知有使用线性马达作为驱动源的压缩机装置(例如,参照专利文献1)。这种线性马达式压缩机能够利用直动推力驱动在缸体内往复运动的活塞,因此是不需要曲柄机构那样的连杆的压缩机。因此,线性马达式压缩机与旋转直动机构的压缩机相比,机械损失少,振动噪音的起振源也少,因此效率高,在低噪音方面具有优势。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-62917号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,如专利文献1所示的线性马达式压缩机由于在缸体内往复运动的活塞而产生空气的压缩-喷出音。因此,本发明人等研究了覆盖作为声音的产生源的缸体来进行隔音。但是,由于缸体也是发热源,因此如果利用隔音罩等从外侧覆盖缸体,则缸体相对于外部气体散热的部分的热量闷在隔音罩内,存在压缩空气的温度上升的担心。
用于解决课题的方案
本发明的目的在于,提供一种压缩机装置,能够提高压缩-喷出音的隔音性,并且能够抑制压缩空气的温度上升。
本发明的一个实施方式的压缩机装置的特征在于,具备:壳体,其在内部收纳有马达;输出轴,其从所述壳体突出,并通过所述马达的驱动而往复运动;活塞,其设置在所述输出轴的突出端侧;缸体,其可滑动地设置有所述活塞并形成压缩室;缸盖,其与所述缸体连接;在所述缸体的外周侧,设置有与该缸体在径向上分离并覆盖该缸体的遮蔽部,所述缸体、缸盖以及遮蔽部一体地连结而形成。
发明效果
根据本发明的一个实施方式,能够提高压缩-喷出音的隔音性,并且能够抑制压缩空气的温度上升。
附图说明
图1是示出实施方式的线性马达式压缩机装置即线性马达压缩机的主视图。
图2是图1所示的线性马达压缩机的纵剖视图。
图3是从图2中箭头III-III方向将与缸体一体的筒状遮蔽体作为单体示出的立体图。
图4是简化示出在与缸体一体的筒状遮蔽体上连结缸盖的状态的立体图。
图5是从图3中的箭头V-V方向观察与缸体一体的筒状遮蔽体的剖视图。
图6是示出适用了线性马达压缩机的空气悬架系统的空气压回路图。
图7是示出变形例的与缸体一体的筒状遮蔽体的单体图。
具体实施方式
以下,以将本发明的实施方式的压缩机装置构成为线性马达式压缩机装置的情况为例,按照附图的图1至图6进行详细地说明。
在图1中,线性马达式压缩机装置1(以下,称为线性马达压缩机1)包括线性马达2、具有缸体11以及活塞12的压缩部10、筒状遮蔽体15、缸盖20以及空气干燥器23等而构成。线性马达2通过在电枢4的线圈(未图示)中流过电流,而使可动件5在长度方向(轴向)上往复运动,从而驱动压缩部10的活塞12在同方向上往复运动。
线性马达2作为线性马达压缩机1(压缩部10)的驱动源而设置,例如搭载在车体的底板(未图示)上。该线性马达2包括构成其外壳的壳体3、配设在该壳体3内的电枢4、可动件5、支承部件6以及弹簧7而构成。如图2所示,线性马达2的壳体3形成为轴向的一侧开口而另一侧封闭的有底圆筒状的中空容器。在壳体3的内部,收纳有作为马达的电枢4、可动件5、支承部件6以及弹簧7。
电枢4和可动件5通过向电枢4的通电而在两者间产生磁吸引力和排斥力,由此,平板状的可动件5被驱动为在一对电枢4之间在壳体3内沿长度方向(轴向)反复往复运动。弹簧7例如由压缩螺旋弹簧构成,始终朝向壳体3的轴向另一侧(封闭端侧)对可动件5施力。在可动件5沿轴向往复运动时,弹簧7随此以沿轴向伸缩的方式弹性挠曲变形。
线性马达2的壳体3在内部收纳有由电枢4以及可动件5等构成的马达。其中,可动件5具有输出轴5A,该输出轴5A从壳体3朝向后述的缸体11内突出并通过上述马达的驱动而往复运动,在该输出轴5A的突出端侧设有后述的活塞12。
在壳体3的轴向另一侧(封闭端侧)设置有筒状的逆变器壳体8,在该逆变器壳体8内,如双点划线所示,设置有控制用逆变器9。该控制用逆变器9包含产生例如用于对电枢4通电的高电压的功率晶体管等而构成。
线性马达压缩机1的压缩部10以夹在线性马达2和空气干燥器23之间的状态设置。压缩部10包括缸体11、活塞12、喷出孔13、喷出阀14、筒状遮蔽体15以及缸盖20等而构成。在活塞12以与线性马达2的可动件5一起在轴向上往复运动的方式被驱动时,该压缩部10在缸体11内将空气压缩而产生压缩空气(即,工作气体)。
缸体11例如使用铝等金属材料形成为圆筒状,在其内部插嵌有可往复运动(滑动)的活塞12。活塞12与线性马达2的可动件5(输出轴5A的突出端侧)连结。由此,活塞12以在线性马达2(壳体3)的轴线方向(即,作为长度方向的轴向)上滑动位移的方式设置,并与可动件5的往复运动联动地在缸体11内往复运动。换言之,活塞12配置在与线性马达2的可动件5的移动方向相同的轴线上。
在此,在缸体11上,设置有喷出孔13和能够打开、关闭地覆盖该喷出孔13的喷出阀14。喷出阀14在压缩部10的吸入行程中封闭喷出孔13,并将缸体11相对于空气干燥器23侧切断,在压缩行程中打开喷出孔13,使缸体11内相对于空气干燥器23连通。另外,在缸体11的外周侧,设置有筒状遮蔽体15,该筒状遮蔽体15作为以在径向外侧与该缸体11分离的方式覆盖缸体11的遮蔽部。
如图3~图5所示,筒状遮蔽体15包括以下而构成:大致四角形状的筒部15A,其遍及缸体11的整长地沿轴向延伸,并且从径向外侧包围缸体11;分隔壁部15B,其以除缸体11以外封闭该筒部15A的轴向一侧的方式一体形成;多个肋15C、15D、15E、15F,其以将缸体11与筒部15A之间一体地连结的方式形成为十字形状。
这些肋15C、15D、15E、15F从缸体11的外周朝向筒部15A的内壁以放射(十字)状延伸,将缸体11与筒部15A之间一体地连结。换言之,缸体11与遮蔽部(筒状遮蔽体15的筒部15A)之间利用多个肋15C、15D、15E、15F连接,筒状遮蔽体15利用与缸体11相同的材料(例如,铝等金属材料),通过铝压铸等铸造而一体地形成。在筒状遮蔽体15的肋15C、15D、15E、15F上,分别形成有沿轴向延伸的螺纹孔16,在这些螺纹孔16中,为了将缸盖20与筒状遮蔽体15连结(一体化)而分别螺合有后述的连结螺栓22(参照图2)。
在此,在筒状遮蔽体15的筒部15A与缸体11之间,例如由肋15C、15D、15E、15F分隔而形成总共四个的阀收纳空间17。在这些阀收纳空间17内,分别收纳后述的进气电磁阀38、返回电磁阀40、给排切换阀41以及排气电磁阀44。在变形例的图7中,作为一例,在位于肋15C、15D之间的阀收纳空间17内配置有进气电磁阀38,在位于肋15D、15E之间的阀收纳空间17内配置有返回电磁阀40。另外,在位于肋15E、15F之间的阀收纳空间17内配置有给排切换阀41,在位于肋15C、15F之间的阀收纳空间17内配置有排气电磁阀44。需要说明的是,将这些阀38、40、41、44中的哪个阀单独地配置在阀收纳空间17内是在设计阶段适当地选择而决定的。
另外,在筒状遮蔽体15的分隔壁部15B上设置有:阀嵌合孔18A,其由以与肋15C、15D之间的阀收纳空间17连通的方式形成的阶梯孔构成;其他阀嵌合孔18B,其由以与肋15D、15E之间的阀收纳空间17连通的方式形成的阶梯孔构成。后述的进气电磁阀38、返回电磁阀40、给排切换阀41或排气电磁阀44的端部嵌合于这些阀嵌合孔18A、18B而被定位。
进一步地,在各阀收纳空间17内,位于筒部15A的角隅侧形成有总共四个的螺栓插通孔19。在于线性马达2的壳体3与缸盖20之间夹持筒状遮蔽体15(即,缸体11)的状态下,将它们一体地连结并固定的长螺栓(均未图示)插通在这些螺栓插通孔19中。需要说明的是,在图4简化示出的缸盖20上,也同样形成有供长螺栓插通的螺栓插通孔,但省略了该螺栓插通孔的图示。
缸盖20以与缸体11的一端(即,喷出孔13)侧对接而连结的方式配设在筒状遮蔽体15(即,缸体11)的一端侧。如图4简化所示,缸盖20包括以下而构成:中心侧的头筒20A、外周侧的呈大致四角形状的外筒部20B、以将头筒20A与外筒部20B之间一体地连结的方式形成为十字形状的多个肋20C、20D、20E、20F。
缸盖20的头筒20A以与缸体11的一端(即,喷出孔13)侧对接并与缸体11形成同轴的方式配设。缸盖20的外筒部20B与筒状遮蔽体15的筒部15A同样地形成为从径向外侧包围头筒20A的大致四角形状的筒体,筒部15A和外筒部20B以相互重合地连结的方式对接。另外,关于缸盖20的肋20C、20D、20E、20F,也以与筒状遮蔽体15的肋15C、15D、15E、15F相互重合地连结的方式对接。
而且,在缸盖20的头筒20A和外筒部20B之间,形成有例如总共四个由肋20C、20D、20E、20F分隔的阀收纳空间21。这些阀收纳空间21与筒状遮蔽体15的各阀收纳空间17连通,后述的进气电磁阀38、返回电磁阀40、给排切换阀41以及排气电磁阀44分别单独收纳在这些阀收纳空间17、21内。
如图2所示,多个连结螺栓22螺合在筒状遮蔽体15的各螺纹孔16中,由此,缸盖20以与筒状遮蔽体15一体化的方式被固定。需要说明的是,在图4中的缸盖20中,省略了上述连接螺栓22以及螺栓孔等。这是为了明确地示出在缸盖20的头筒20A和外筒部20B之间设置的肋20C、20D、20E、20F的形状等。
在缸盖20的一端侧,固定地设置有空气干燥器23。该空气干燥器23位于缸盖20的轴向一侧,设置在隔着缸盖20以及筒状遮蔽体15(缸体11)与线性马达2相反的一侧。空气干燥器23的后述的流入口25A侧与缸盖20的头筒20A连接,在内筒25的内部填充有干燥剂26。
在此,空气干燥器23以其轴线方向沿着活塞12的轴线方向的方式串联地配置。即,空气干燥器23的轴线和缸体11(活塞12)的轴线大致形成一直线状地沿轴向延伸。换言之,空气干燥器23配置在线性马达2的可动件5及活塞12的移动方向的轴线上。由此,能够将线性马达压缩机1的径向尺寸抑制得较小,能够提高压缩机的车辆搭载性。
空气干燥器23包括以下而构成:构成其外壳的外筒24、配置在该外筒24内的内筒25、以填充状态收纳在该内筒25内的许多干燥剂26、形成在外筒24和内筒25之间的环状通路27。空气干燥器23的环状通路27构成后述的给排管路33(参照图6)的一部分,是在连接点33B的位置与箱用管路39连接并且经由给排切换阀41与空气导管34连接的通路。
就空气干燥器23而言,当内筒25内的干燥剂26与从内筒25的流入口25A侧流入而来的压缩空气接触时,干燥剂26吸收该压缩空气中的水分而使空气干燥。干燥后的压缩空气从内筒25的流出口25B侧经由外筒24与内筒25之间的环状通路27流通到后述的返回电磁阀40或给排切换阀41。
内筒25例如作为由铝等金属材料构成的中空容器,形成为圆筒状。在内筒25的内侧,位于在前、后方向上分离的过滤器28A、28B之间地填充有许多干燥剂26。该过滤器28A、28B用于防止干燥剂26的一部分向外部流出。另外,在过滤器28B与外筒24的底部24A之间,为了抑制各干燥剂26在过滤器28A、28B之间晃动或振动,设置有始终对过滤器28B向远离底部24A的方向施力的弹簧29。
接着,参照图6,以将本实施方式的线性马达压缩机1适用于以四轮汽车为代表的车辆的空气悬架系统的情况为例进行说明。该空气悬架系统包括线性马达压缩机1、多个空气悬架31、空气导管34以及多个进排气阀35等而构成。
总共四个的空气悬架31在车辆的左前轮(FL)、右前轮(FR)、左后轮(RL)、右后轮(RR)侧,设置在车辆的各车轴侧和车体侧(均未图示)之间。这些空气悬架31通过向后述的空气室31C内给排压缩空气,而对应于空气室31C的扩张、缩小进行车高调整。
各空气悬架31例如由安装在上述车辆的车轴侧的缸体31A、从该缸体31A内沿轴向可伸缩地突出且突出端侧安装在上述车体侧的活塞杆31B、在该活塞杆31B的突出端侧和缸体31A之间可伸缩地设置且作为空气弹簧工作的空气室31C构成。各空气悬架31的空气室31C通过从后述的分支管34A给排压缩空气而在轴向上扩缩。此时,各空气悬架31的活塞杆31B从缸体31A内沿轴向伸缩,而对应于所述压缩空气的给排量来调整车辆的高度(车高)。
在此,空气悬架31构成车高调整装置,该车高调整装置将车体支承为能够在上下方向上移动。即,当供给或排出来自线性马达压缩机1的压缩空气时,空气悬架31根据此时的给排量(压缩空气量)向上、下扩张或缩小来进行车辆的车高调整。这些空气悬架31经由空气导管34,与线性马达压缩机1的压缩部10连接。
在线性马达压缩机1(压缩部10)的进气侧连接有进气管路32,在压缩部10的喷出阀14侧连接有给排管路33。该给排管路33例如由图2所示的空气干燥器23的环状通路27等构成,其前端侧经由后述的给排切换阀41与空气导管34连接。在给排管路33的中途位置,设置有空气干燥器23。
进气管路32构成线性马达压缩机1的进气通路,在连接点32C的位置,连接有后述的箱侧吸入管路37和回流管路42。需要说明的是,箱侧吸入管路37和回流管路42当然也可以在连接点32C之前、之后分别与进气管路32连接。
进气管路32的一端侧成为向线性马达压缩机1的外部开口的进气口32A,在该进气口32A上,设置有除去空气中的尘埃等的过滤器(未图示)。进气管路32的另一端侧与压缩部10的进气侧连接,在进气管路32的中途设置有由止回阀构成的进气阀32B。但是,在图2所示的线性马达压缩机1中,省略了进气管路32以及进气阀32B等的图示。
给排管路33构成将从线性马达压缩机1的压缩部10产生的压缩空气向空气悬架31的空气室31C给排的给排通路。供给到空气悬架31的空气室31C的压缩空气在降低车高时从空气室31C经由给排管路33例如以在空气干燥器23中逆流的方式排出,或者以向后述的箱36内逃逸的方式排出。
另外,在给排管路33上,从位于线性马达压缩机1的喷出阀14和空气干燥器23之间的连接点33A分支地设置有排气管路43。从位于空气干燥器23和给排切换阀41之间的给排管路33的连接点33B分支地设置有箱用管路39。换言之,空气干燥器23在成为连接点33A、33B之间的位置,设置在给排管路33上。需要说明的是,在给排管路33中,也可以构成为在成为空气干燥器23和连接点33B之间的位置设置慢转阀(未图示)。
空气干燥器23构成安装在给排管路33的中途而设置的空气干燥部。该空气干燥器23内置有例如硅胶等干燥剂26(参照图2)等,配设在线性马达压缩机1的喷出阀14与给排切换阀41之间。在压缩部10中产生的高压的压缩空气朝向空气悬架31侧在给排管路33内顺方向流通时,空气干燥器23通过使该压缩空气与内部的干燥剂26接触而吸附水分,将干燥后的压缩空气朝向空气悬架31的空气室31C供给。
另一方面,从空气悬架31的空气室31C排出的压缩空气(排气)在空气干燥器23(给排管路33)内反方向流通时,干燥后的空气在空气干燥器23内逆流,因此空气干燥器23内的干燥剂26的水分被该干燥空气脱去。由此,空气干燥器23的干燥剂26被再生,再次返回到能够吸附水分的状态。
空气悬架31的空气室31C经由给排切换阀41以及空气导管34与线性马达压缩机1的给排管路33连接。在此,在空气导管34上,多根(例如,4根)分支管34A相互分支地设置。各分支管34A的前端侧分别可装卸地与空气悬架31的空气室31C连接。
压缩空气的给排气阀35为了控制相对于空气悬架31的空气室31C的压缩空气的给排,而设置在各分支管34A的中途。给排气阀35例如由2口2位置的电磁式切换阀(电磁阀,solenoid valve)构成。给排气阀35通常时被置于闭阀位置(a),如果通过来自控制装置(未图示)的控制信号而被励磁,则从闭阀位置(a)切换到开阀位置(b)。
需要说明的是,各给排气阀35也可以是连接并设置在空气悬架31空气室31C与分支管34A之间的结构。另外,给排气阀35具有作为泄放阀(安全阀)的功能。因此,当空气室31C内的压力超过泄放设定压力时,即使给排气阀35保持消磁不变,也能够作为安全阀暂时地从闭阀位置(a)切换到开阀位置(b),将此时的过剩压力释放到空气导管34内。
贮存压缩空气的箱36具有例如由可挠性软管等构成的连接管36A。该连接管36A的一个端部可拆卸地连接于箱36,另一个端部连接于后述的箱侧吸入管路37和箱用管路39。箱36的连接管36A经由箱侧吸入管路37与压缩部10的进气侧连接。该箱侧吸入管路37的一个端部与箱36(连接管36A)连接,另一个端部在连接点32C的位置与吸气管路32连接。即,就连接点32C而言,在成为压缩部10的进气侧和进气阀32B之间的位置,箱侧吸入管路37以从进气管路32分支的方式将进气管路32与箱侧吸入管路37连接。
在箱侧吸入管路37上,设置有用于将箱36内的压缩空气向压缩部10的进气侧供给、停止的进气电磁阀38。该进气电磁阀38例如由2口2位置的电磁式切换阀(电磁阀,solenoid valve)构成。进气电磁阀38通常时被置于闭阀位置(c),如果通过来自所述控制装置的控制信号而被励磁,则从闭阀位置(c)切换到开阀位置(d)。另外,进气电磁阀38与上述的给排气阀35同样,具有作为泄放阀(安全阀)的功能。
进气电磁阀38是由闭阀位置(c)和开阀位置(d)构成的接通·断开式的电磁阀,能够采用通用性高的电磁式切换阀,能够不需要例如三通电磁阀那样的高价阀。需要说明的是,对于后述的返回电磁阀40以及排气电磁阀44,也与进气电磁阀38同样,能够采用通用性高的电磁式切换阀。
另外,箱36的连接管36A经由箱用管路39,与压缩部10的喷出阀14侧连接。该箱用管路39的一个端部与箱36(连接管36A)连接,另一个端部在连接点33B的位置以从给排管路33分支的方式连接。即,就连接点33B而言,在成为空气干燥器23与给排切换阀41之间的位置以使箱用管路39从给排管路33分支的方式,将给排管路33与箱用管路39连接。
在箱用管路39上,设置有作为返回阀的返回电磁阀40,该返回电磁阀40用于以使箱36内的压缩空气向给排管路33内返回的方式进行供给、停止。该返回电磁阀40例如由2口2位置的电磁式切换阀(电磁阀,solenoid valve)构成。返回电磁阀40通常时被置于闭阀位置(e),如果通过来自所述控制装置的控制信号而被励磁,则从闭阀位置(e)切换到开阀位置(f)。在返回电磁阀40开阀时,例如能够以使空气悬架31内的压缩空气经由箱用管路39向箱36内返回的方式进行蓄压。另外,返回电磁阀40与上述的给排气阀35同样,具有作为泄放阀(安全阀)的功能。
给排切换阀41是将空气悬架31侧的空气导管34选择性地与给排管路33或回流管路42连接的阀,例如由3口2位置的电磁式方向切换阀构成。即,给排切换阀41选择性地切换为:将线性马达压缩机1中产生的压缩空气向空气悬架31的空气室31C供给、或将空气室31C内的压缩空气经由给排管路33排出的给排位置(g)、和使空气室31C内的压缩空气经由回流管路42向压缩部10的进气侧回流的回流位置(h)。
回流管路42是绕过压缩部10、给排管路33以及空气干燥器23而设置的旁通通路,其一个端部能够经由给排切换阀41与空气悬架31侧的空气导管34连接。回流管路42的另一个端部在连接点32C的位置与进气管路32连接。因此,在给排切换阀41被切换到回流位置(h)时,回流管路42使从空气悬架31的空气室31C排出的压缩空气以绕过给排管路33的方式回流到压缩部10的进气侧。
排气管路43是用于将给排管路33内的压缩空气向外部排气的通路,在其中途设有排气电磁阀44。排气管路43的一个端部在位于连接点33A的位置与给排管路33连接。排气管路43的另一个端部向压缩机装置(线性马达压缩机1)的外部延伸,其前端部成为排气口43A。
作为排气阀的排气电磁阀44例如由2口2位置的电磁式切换阀(电磁阀,solenoidvalve)构成。排气电磁阀44通常时被置于闭阀位置(g),如果通过来自所述控制装置的控制信号而被励磁,则从闭阀位置(g)切换到开阀位置(h)。在排气电磁阀44开阀时,能够将箱36内的压缩空气经由给排管路33、空气干燥器23、排气管路43从排气口43A向外部排气(开放),或者将空气悬架31内的压缩空气经由给排管路33、空气干燥器23、排气管路43从排气口43A向外部排气(开放)。另外,排气电磁阀44与上述的给排气阀35同样,具有作为泄放阀(安全阀)的功能。
进一步地,在空气导管34上,例如在成为各分支管34A与给排切换阀41之间的位置,设置有压力检测器45。该压力检测器45在关闭全部的给排气阀35、进气电磁阀38以及排气电磁阀44且使给排切换阀41返回到给排位置(g)的状态下,例如在将返回电磁阀40从闭阀位置(e)切换到开阀位置(f)时,经由箱用管路39检测箱36内的压力。另外,在将进气电磁阀38、返回电磁阀40以及排气电磁阀44闭阀的状态下,例如在将给排气阀35的至少任一个开阀时,能够通过压力检测器45检测相应的空气悬架31的空气室31C内的压力。
线性马达压缩机1的进气电磁阀38、返回电磁阀40、给排切换阀41以及排气电磁阀44构成对压缩空气向空气干燥器23的给排进行控制的电磁阀。这些电磁阀(进气电磁阀38、返回电磁阀40、给排切换阀41以及排气电磁阀44)如图2、图7所示,位于缸体11的径向外侧,以夹持状态固定在壳体3与缸盖20之间。而且,在筒状遮蔽体15的筒部15A与缸体11之间,在由肋15C、15D、15E、15F分隔的各阀收纳空间17内,电磁阀(进气电磁阀38、返回电磁阀40、给排切换阀41以及排气电磁阀44)被单独地收纳而设置。
进一步地,在线性马达压缩机1上,设置有用于将给排管路33与外部的空气导管34连接的接头部46、和供箱36的连接管36A连接的其他接头部47。这些接头部46、47例如如图1所示,设置在缸盖20的外筒部20B上。
本实施方式的线性马达压缩机1(线性马达式压缩机)具有如上所述的结构,下面对其动作进行说明。
首先,当向线性马达2的电枢4的线圈(未图示)供给电流(通电)时,可动件5在轴向上受到推力,可动件5整体被朝向车辆的前、后方向(轴向)驱动。此时,电枢4和可动件5通过向电枢4的各线圈的通电(未图示)而在两者间产生磁吸引力和排斥力,由此,平板状的可动件5被驱动为在一对电枢4之间在壳体3内沿长度方向(轴向)反复往复运动。
伴随着可动件5往复运动的推力被传递到压缩部10(缸体11)内的活塞12。活塞12在缸体11内沿轴向反复进行往复运动,进行压缩运转。即,在活塞12的吸入行程中,缸体11内成为负压倾向,吸气阀32B(参照图6)随之开阀。由此,外部空气从进气口32A(参照图6)侧经由进气管路32被吸入到缸体11内。
另一方面,在活塞12的压缩行程中,在进气阀32B(参照图6)闭阀的状态下,通过缸体11内的活塞12的位移,缸体11内的压力上升。而且,当缸体11内的压力高于喷出阀14的开阀压力时,喷出阀14开阀。由此,在缸体11内产生的压缩空气经由缸盖20朝向空气干燥器23内喷出。空气干燥器23通过使压缩空气与干燥剂26接触来吸附并除去水分,干燥后的压缩空气经由空气干燥器23的环状通路27(给排管路33)以及空气导管34(各分支管34A)被供给到各空气悬架31的空气室31C内。
在此,在向空气悬架31供给压缩空气,升高车体的车高的情况下,将设置在各分支管34A的中途的各给排气阀35从闭阀位置(a)切换到开阀位置(b)。通过在该状态下使线性马达压缩机1的压缩部10动作,而在压缩部10中产生的压缩空气经由空气导管34的分支管34A被供给到前、后轮侧的空气悬架31。
当车体侧的车高达到目标高度时,为了使车高的上升动作结束,使各给排气阀35返回到闭阀位置(a)而关闭分支管34A。由此,停止对前、后轮侧的空气悬架31供给压缩空气。在该状态下,空气悬架31保持伸长状态,车体侧的车高保持在上升到目标高度的状态。
另一方面,在降低车高情况下,在分支管34A的中途将各给排气阀35切换到开阀位置(b),并且例如将排气电磁阀44从闭阀位置(i)切换到开阀位置(j)。由此,空气悬架31内的压缩空气经由空气导管34的分支管34A、给排切换阀41、给排管路33向空气干燥器23内排出。此时的压缩空气在空气干燥器23内逆流,夺取被干燥剂26吸附的水分,再生该干燥剂26。
然后,此时的压缩空气从给排管路33通过排气管路43、排气电磁阀44、排气口43A向外部排出(放出)。其结果,压缩空气从空气悬架31排出,空气悬架31缩小,由此能够降低车高。
另外,在进行降低车高的控制的情况下,也可以从空气悬架31的空气室31C朝向箱36排出压缩空气。在该情况下,为了从空气悬架31进行排气,将空气悬架31的给排气阀35从闭阀位置(a)切换到开阀位置(b),将给排切换阀41从给排位置(g)切换到回流位置(h)。在此基础上,进行利用线性马达2驱动压缩部10,且将返回电磁阀40从闭阀位置(e)切换到开阀位置(f)的控制。
由此,压缩空气从空气悬架31的空气室31C经由给排切换阀41、回流管路42被吸入到压缩部10的进气侧,以从压缩部10的喷出阀14侧经由空气干燥器23、给排管路33、箱用管路39、返回电磁阀40向箱36内逃逸的方式填充(排出)。因此,空气悬架31的压缩空气能够在贮存于箱36内的状态下降低车高,不会将空气悬架系统内的压缩空气(即,由压缩部10压缩、由空气干燥器23干燥后的压缩空气)浪费地丢弃到外部,能够有效地用于接下来的车高调整。
接着,在该状态下进行升高车高控制的情况下,能够将箱36内的压缩空气经由压缩部10向空气悬架31的空气室31C供给。在该情况下,将进气电磁阀38从闭阀位置(c)切换到开阀位置(d),使箱36与进气管路5连通。返回电磁阀40返回到闭阀位置(e),箱36相对于箱用管路39被切断。
在此基础上,通过线性马达2驱动压缩部10,将空气悬架31的给排气阀35切换到开阀位置(b)。由此,箱36内的压缩空气伴随着压缩部10的动作而从进气侧吸入,压缩空气从喷出阀14侧经由空气干燥器23、给排切换阀41供给到空气悬架31的空气室31C,能够将车高向上升方向驱动。这样,在车高上升时,由压缩部10压缩后的空气通过空气干燥器23而被干燥,干燥状态的压缩空气向空气悬架31的空气室31C内供给。
但是,线性马达式压缩机(线性马达压缩机1)因在缸体11内往复运动的活塞12而产生空气的压缩-喷出音,需要降低该压缩-喷出音。因此,本发明人等研究了利用罩等覆盖作为声音的产生源的缸体11来进行隔音。但是,由于缸体11也是发热源,仅通过隔音罩等从外侧覆盖缸体11,缸体11相对于外部气体散热的部分的热量闷在隔音罩内,存在压缩空气的温度上升的担心。
因此,本实施方式的线性马达压缩机1具备:壳体3,其在内部收纳有马达(电枢4和可动件5);输出轴5A,其从壳体3突出,并通过所述马达的驱动而往复运动;活塞12,其设置在输出轴5A的突出端侧;缸体11,其可滑动地设置有活塞12并形成压缩室;缸盖20,其与缸体11连接;在缸体11的外周侧,设置有与该缸体11在径向上分离并覆盖该缸体11的作为遮蔽部的筒状遮蔽体15,缸体11、缸盖20以及筒状遮蔽体15一体地连结而形成。
由此,作为遮蔽部的筒状遮蔽体15能够从径向外侧覆盖作为压缩-喷出音的产生源的缸体11,能够发挥隔音效果。另外,活塞12在压缩部10的缸体11内滑动,因压缩热等而发热的热量部分能够在缸体11和筒状遮蔽体15的一侧传热到马达的壳体3,在缸体11和筒状遮蔽体15的另一侧传热到缸盖20,能够确保增大散热面积。
另外,由于与缸体11的表面积相比,增大了作为遮蔽部的筒状遮蔽体15的表面积,因此能够确保散热面积,换言之,能够容易传热,因此能够抑制缸体11的温度上升。进一步地,由于与缸体11的表面积相比,增大了缸盖20的表面积,因此能够确保散热面积,换言之,能够容易传热,因此能够抑制缸体11的温度上升。只是,由于缸体11的热量由作为遮蔽部的筒状遮蔽体15和缸盖20传热,因此例如即使与缸体11相比缸盖20的表面积小,只要作为整体确保散热面积即可。
特别是,位于筒状遮蔽体15的外周侧的筒部15A与内侧的缸体11之间通过多个肋15C、15D、15E、15F连接。因此,能够通过外侧的筒状遮蔽体15增大缸体11的热容量,能够抑制缸体11内的温度上升。而且,筒状遮蔽体15能够使用例如铝压铸等铸造与缸体11一体成形,也能够削减零部件数量,因此能够削减线性马达压缩机1的制造成本。
另外,由于缸体11和筒状遮蔽体15由多个肋15C、15D、15E、15F形成为一体构造,因此能够实现高刚性化,能够抑制作为隔音罩的筒状遮蔽体15的构造振动,能够发挥抑制由隔音罩单体引起的放射音的抑制效果。进一步地,由于能够通过筒状遮蔽体15扩大缸体11的散热面,因此能够抑制缸体11内的空气温度的上升。
而且,本实施方式的线性马达压缩机1具备:空气干燥器23,其与缸盖20连接,且在内部填充有干燥剂26;电磁阀(例如,图6、图7中所示的进气电磁阀38、返回电磁阀40、给排切换阀41以及排气电磁阀44),其控制压缩空气向空气干燥器23的给排;这些电磁阀位于缸体11的径向外侧并以夹持状态固定在壳体3与缸盖20之间,筒状遮蔽体15的筒部15A设置在所述电磁阀的外侧。
由此,能够将进气电磁阀38、返回电磁阀40、给排切换阀41以及排气电磁阀44等电磁阀紧凑地收纳在缸体11与筒状遮蔽体15的筒部15A之间,能够在各阀收纳空间17(21)内将各电磁阀在单独地分开、分离的状态下配置。另外,能够通过筒状遮蔽体15隔音由这些电磁阀产生的阀的开、闭音、切换音,也能够通过筒状遮蔽体15抑制由电磁阀产生的发热。
因此,根据本实施方式,在缸体11的外周侧设置作为遮蔽部的筒状遮蔽体15,将缸体11、缸盖20以及筒状遮蔽体15一体地连结而形成。由此,能够提高缸体11的压缩-喷出音的隔音性,并且能够抑制在缸体11内的压缩空气的温度上升。
图6是从图2中箭头III-III方向将与缸体一体的筒状遮蔽体作为单体示出的图,示出了本实施方式的变形例。在该图6中,在变形例的筒状遮蔽体15中,在筒状遮蔽体15的筒部15A中的与电磁阀(例如,进气电磁阀38、返回电磁阀40)对置的部位分别设置开口部100。由此,能够使发热的电磁阀的热量直接与大气接触,促进散热。
需要说明的是,在上述实施方式中,以将通过线性马达2驱动压缩部10的线性马达式压缩机(线性马达压缩机1)搭载于车辆的情况为例进行了说明。但是,本发明并不限定于此,例如也可以是使用线性马达2以外的驱动源来驱动压缩部10的结构。另外,本发明的压缩机装置(例如线性马达压缩机1)也可以是搭载于车辆以外的结构。
另外,在上述实施方式中,以将压缩机装置(例如,线性马达压缩机1)适用于能够在箱36中贮存压缩空气的封闭型的空气悬架系统的情况为例进行了说明。但是,本发明并不限于此,例如也可以适用于不使用压缩空气的贮存箱的开放型的空气悬架系统(即,将压缩空气向外部排气的系统)。
进一步地,在上述实施方式中,以使线性马达2的中心轴线与压缩部10的中心轴线和空气干燥器23的中心轴线一致的方式将它们分别配置的情况为例进行了说明。但是,本发明并不限于此,例如不排除压缩部的中心轴线和空气干燥器的中心轴线配置在相对于线性马达的中心轴线稍微偏置的位置的情况。另外,线性马达的中心轴线和空气干燥器的中心轴线可以相对于压缩部的中心轴线偏置,线性马达的中心轴线和压缩部的中心轴线也可以相对于空气干燥器的中心轴线偏置。
接着,作为上述实施方式所包含的压缩机装置,例如可以考虑以下所述的方式。
作为压缩机装置的第一方式,其特征在于,具备:壳体,其在内部收纳有马达;输出轴,其从所述壳体突出,并通过所述马达的驱动而往复运动;活塞,其设置在所述输出轴的突出端侧;缸体,其可滑动地设置有所述活塞并形成压缩室;缸盖,其与所述缸体连接;在所述缸体的外周侧,设置有与该缸体在径向上分离并覆盖该缸体的遮蔽部,所述缸体、缸盖以及遮蔽部一体地连结而形成。
作为压缩机装置的第二方式,其特征在于,在所述第一方式中,所述缸体与所述遮蔽部之间由多个肋连接。作为压缩机装置的第三方式,其特征在于,在所述第一或第二方式中,具备:空气干燥器,其与所述缸盖连接,在内部填充有干燥剂;电磁阀,其控制压缩空气向所述空气干燥器的给排;所述电磁阀位于所述缸体的径向外侧并以夹持状态固定在所述壳体与所述缸盖之间,所述遮蔽部设置在所述电磁阀的外侧。
作为压缩机装置的第四方式,其特征在于,在所述第一至第三方式的任一个中,所述遮蔽部的表面积比所述缸体的表面积大。作为压缩机装置的第五方式,其特征在于,在所述第一至第三方式的任一个中,所述缸盖的表面积比所述缸体的表面积大。作为压缩机装置的第六方式,其特征在于,在所述第三方式中,在所述遮蔽部上,设置有开口部以使所述电磁阀与大气接触。
需要说明的是,本发明并不限定于上述的实施方式,还包括各种变形例。例如,上述的实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细说明的,并不限定于一定具备所说明的全部结构。另外,可以将某一实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构,另外,也可以在某一实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外,对于各实施方式的结构的一部分,能够进行其他结构的追加、删除、置换。
本申请要求基于2018年9月25日申请的日本国特许申请第2018-178771号的优先权。2018年9月25日申请的日本国特许申请2018-178771号的包括说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的所有公开内容通过参照作为整体编入本申请。
附图标记说明
1 线性马达压缩机(压缩机装置)
2 线性马达
3 壳体
4 电枢(马达)
5 可动件(马达)
5A 输出轴
6 支承部件
7 弹簧
10 压缩部
11 缸体
12 活塞
15 筒状遮蔽体(遮蔽部)
15A 筒部
15B 分隔壁部
15C、15D、15E、15F 肋
17 阀收纳空间
20 缸盖
23 空气干燥器
26 干燥剂
38 进气电磁阀(电磁阀)
40 返回电磁阀(电磁阀)
41 给排切换阀(电磁阀)
44 排气电磁阀(电磁阀)
100 开口部

Claims (6)

1.一种压缩机装置,该压缩机装置的特征在于,具备:
壳体,其在内部收纳有马达;
输出轴,其从所述壳体突出,并通过所述马达的驱动而往复运动;
活塞,其设置在所述输出轴的突出端侧;
缸体,其可滑动地设置有所述活塞并形成压缩室;
缸盖,其与所述缸体连接;
在所述缸体的外周侧,设置有与该缸体在径向上分离并覆盖该缸体的遮蔽部,
所述缸体、缸盖以及遮蔽部一体地连结而形成。
2.如权利要求1所述的压缩机装置,其特征在于,
所述缸体与所述遮蔽部之间由多个肋连接。
3.如权利要求1或2所述的压缩机装置,其特征在于,具备:
空气干燥器,其与所述缸盖连接,在内部填充有干燥剂;
电磁阀,其控制压缩空气向所述空气干燥器的给排;
所述电磁阀位于所述缸体的径向外侧,以夹持状态固定在所述壳体与所述缸盖之间,
所述遮蔽部设置在所述电磁阀的外侧。
4.如权利要求1至3中任一项所述的压缩机装置,其特征在于,
所述遮蔽部的表面积比所述缸体的表面积大。
5.如权利要求1至3中任一项所述的压缩机装置,其特征在于,
所述缸盖的表面积比所述缸体的表面积大。
6.如权利要求3所述的压缩机装置,其特征在于,
在所述遮蔽部上,设置有开口部以使所述电磁阀与大气接触。
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