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BEREICH DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Luftkompressorvorrichtung. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung eine Luftkompressorvorrichtung, die für eine Fahrzeugluftfedervorrichtung verwendet
wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bekannte Luftkompressorvorrichtungen
zum Zuführen
der komprimierten Luft an eine Fahrzeugluftfederungsvorrichtung
sind in dem U.S. Patent 6,074,177 und in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. H11(1999)-264375 beschrieben. Die Luftkompressorvorrichtungen
haben einen Motor, der als antreibende Leistungsquelle dient, einen
Kolbenkurbel-Abschnitt,
der mit einer Abgabewelle des Motors verbunden ist und durch einen
Kolben Druckluft erzeugt und einen Trocknungsabschnitt zum Entfernen von
Wasser und/oder Feuchtigkeit, die von der Druckluft abtropft, welche
von dem Kolbenkurbel-Abschnitt zugeführt wird.
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Bei den Luftkompressorvorrichtungen
ist der Motorabschnitt und der Trocknungsabschnitt parallel zueinander
an der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet. Bei den bekannten Luftkompressoren
ist des Weiteren der Kolbenkurbel-Abschnitt mit einem Ende des Motors
und mit einem Ende des Trocknungsabschnittes verbunden, so dass
der Motor, der Kolbenkurbel-Abschnitt und der Trocknungsabschnitt
ungefähr
in einer U-Form als eine Einheit eingebaut sind und die Fahrzeugluftkompressorvorrichtung
bilden.
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Es war erforderlich, die Durchsatzeffizienz der
Entwicklung durch möglichst
weite Standardisierung des Entwurfs zu verbessern, so dass die Luftkompressorvorrichtung
für verschiedene
Fahrzeugeigenschaften anwendbar ist. Um diese Anforderung zu erfüllen, ist
eine Flexibilität
des Entwurfs erforderlich. Obwohl der Motor und der Trocknungsabschnitt parallel
zueinander angeordnet sind, um mit dem Trocknungsabschnitt der Luftkompressorvorrichtung montiert
zu werden, ist aufgrund des begrenzten Raumes und/oder der Abmessungen
in dem Fahrzeug ein Entwicklung bezüglich der Größenverringerung
und der Vereinfachung von Komponenten erforderlich.
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Um des weiteren einen Entwurf mit
verschiedenen Spezifikationsanforderungen an Fahrzeugluftkompressorvorrichtung
zu ändern,
muss beispielsweise ein Hub des Kolbens zum Ändern des Volumens der zuzuführenden
Druckluft geändert
werden. Für
den Fall, dass die Länge
der Kolbenkurbel, die zwischen dem Motor und dem Trocknungsabschnitt vorgesehen
ist, länger
wird, muss, um die Vorrichtung an die vorhergehenden Spezifikationsanforderungen
anzupassen, die Gegenmaßnahme
ergriffen werden, dass der Massenschwerpunkt der Motorvorrichtung
und der Massenschwerpunkt des Trocknungsabschnittes voneinander
entfernt sind. Dies verschlechtert Anti-Schwingungseigenschaften auf eine Karosserieumgebung,
beispielsweise wird die Motorvorrichtung und der Trocknungsabschnitt
von den Schwingungen der Fahrzeugkarosserie beeinflusst. Da des
weiteren die Motorvorrichtung und der Trocknungsabschnitt, welche
den Hauptabschnitt der Luftkompressorvorrichtung bilden, wahrscheinlich von
Schwingungen beeinflusst werden, ist ein Aufbau mit einer hohen
Resistenz gegenüber
Schwingungen erforderlich.
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Somit existiert ein Bedarf an eine
Fahrzeugluftkompressorvorrichtung, deren Entwurf standardisiert
ist, die unempfindlich gegen Schwingungen ist und die eine verkleinerte
Größe aufweist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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In Anbetracht des Vorhergehenden
stellt die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugluftkompressorvorrichtung
bereit, welche eine Motorvorrichtung, die als antreibende Leistungsquelle
dient und eine Trocknervorrichtung hat, die Druckluft leitet; dabei
ist die Trocknervorrichtung gegenüberliegend zur Motorvorrichtung
angeordnet; und dabei unterstützt
ein Unterstützungselement
die Luftkompressorvorrichtung an einem Fahrzeug und zwar an einem
Abschnitt, wo die Motorvorrichtung und die Trocknervorrichtung benachbart
zueinander sind.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die vorhergehenden und zusätzliche
Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus
der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen und
Figuren ersichtlicher, in denen gleiche Bezugsnummern gleiche Bauteile
kennzeichnen.
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1 ist
eine vertikale Querschnittsdarstellung, die eine Fahrzeugluftkompressorvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 ist
eine Teil-Schnittdarstellung, die ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Fahrzeugluftkompressorvorrichtung mit einer anderen Anordnung
des Bügels
darstellt, welcher als Unterstützungselement dient.
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3 ist
eine Teil-Schnittdarstellung, die ein drittes Ausführungsbeispiel
der Fahrzeugluftkompressorvorrichtung mit einer anderen Anordnung
des Bügels
darstellt, welcher als ein Unterstützungselement dient.
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4 ist
eine Draufsicht, die eine Anordnung des Bügels aus 1 darstellt.
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5a ist
eine Draufsicht, die einen Wassersammelabschnitt des Trocknerdeckels
darstellt.
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5b ist
eine Vertikal-Schnittdarstellung des Wassersammelabschnittes, die
in der Richtung des Pfeiles V-V aus 5a geschnitten
ist.
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6 ist
eine Querschnittsdarstellung des Trocknerdeckels und des Motorgehäuses, die
in der Richtung des Pfeiles VI-VI aus 4 geschnitten
ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und Figuren
erklärt.
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Wie in 1 dargestellt,
hat eine Luftkompressorvorrichtung 1 für ein Fahrzeug eine Trocknervorrichtung 20,
die in der Axialrichtung gegenüberliegend
zu einer Abgabewelle 3 einer Motorvorrichtung 2 angeordnet
ist. Eine Kolbenkurbelvorrichtung 10 hat eine Kurbel 4,
die fest mit der Abgabewelle 3 der Motorvorrichtung 2 verbunden ist,
einen Kolben 8, der mit einer Verbindungsstange 7 verbunden
ist, die ein Lager 9 auf dem Seitenendabschnitt der Kurbel 4 über einen
Stift 5 und eine Stifthülse 6 unterstützt, sowie
eine Schraube 12.
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Kolbenabdichtungen 15a, 15b sind
in Nuten 8a, 8b eingefügt, welche jeweils in der Kolbenkurbelvorrichtung 10 ausgebildet
sind, so dass der Kolben 8 ruhig in einem Zylinder 14 gleiten
kann. Ein Ansaugventil 16 zum Ansaugen von Luft ist auf
der Kopfseite des Kolbens 8 vorgesehen. Ein Auslassventil 17,
das als bidirektionales Ventil zum Zuführen der Druckluft über eine
Leitung 18 zur Trocknervorrichtung 20 dient, ist
auch an der Kopfseite des Kolbens 8 angeordnet. Die Leitung 18 zum
Zuführen
der Druckluft an die Trocknervorrichtung 20 ist so ausgebildet,
dass sie sich ungefähr
parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens 8 erstreckt.
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Ein Wassersammelabschnitt 22,
der in den 5a, 5b dargestellt ist, ist am
Bodenabschnitt der Trocknervorrichtung 20 benachbart zu
einem Öffnungsabschnitt
der Leitung 18 bereitgestellt. Der Wassersammelabschnitt 22 hat
eine konische Fläche zum
Sammeln von Wasser oder Feuchtigkeitstropfen, und hat eine Neigung 21 zum
Führen
von Wasser zum Ablaufauslass 19. Ein Filter 23 ist
am unteren Abschnitt der Neigung 21 vorgesehen. Ein Auslassluftkanal 24 und
ein Auslassluftventil 25 sind in der Vorwärtsrichtung
des Filters 23 vorgesehen. Im Wassersammelabschnitt 22 gesammeltes
Wasser wird mit der Druckluft, die den Ablaufauslass 19 passiert,
durch das Auslassluftventil 25 abgeführt, das von einer Steuerung
gesteuert wird. Der Wassersammelabschnitt 22, der Abführluftkanal 24 und
das Abführluftventilgehäuse sind
aus Harz oder galvanischem Metall hergestellt oder sind korriosionsbeständig beschichtet,
um Korrosion zu vermeiden. Eine Kammer 26 der Trocknervorrichtung 20 ist
am unteren Abschnitt des Wassersammelabschnittes 22 vorgesehen.
Trockenmittel 27 wird in die Kammer 26 gefüllt und
wird durch einen Filter 28 und eine Platte 29 unterstützt, welche
durch eine Feder 30 nach oben gedrängt werden. Eine Absperrventilöffnung ist an
der oberen Seite der Kammer 26 oder in der Mitte einer
Röhre oder
eines Rohrs vorgesehen, das mit einem Luftzylinder verbunden ist,
der an der Fahrzeugkarosserie oder dergleichen befestigt ist. Die
Absperrventilöffnung
steuert die Strömung
der Druckluft zur Luftfederung, so dass Druckluft ohne Widerstand strömt, wenn
die Druckluft zum Luftzylinder strömt und dass nur eine geregelte
Menge an Druckluft strömt,
wenn die Druckluft von dem Luftzylinder zur Kammer 26 der
Trocknervorrichtung 20 zurückkehrt.
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Ein Dichtring 34 dient als
Abdichtelement und ein Bügel 35 ist
zwischen dem Trocknerdeckel 37 der Trocknervorrichtung 20 und
dem Motorgehäuse 31 eingelegt.
Außerdem
kann der Dichtring 34 zwischen dem Trocknerdeckel 37 und
dem Bügel 35 vorgesehen
werden. Die Schraube 36 wird festgezogen, nachdem sie mit
einer Hülse 39 versehen
ist, so dass eine Axialkraft nicht auf die Kammer 26 und
den Trocknerdeckel 37 der Trocknervorrichtung 20 wirkt.
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Das Motorgehäuse 31, die Trocknervorrichtung 20 mit
dem Trocknerdeckel 37, der Dichtring 34 und der
Bügel 35 werden
zusammen durch die Schraube 36 befestigt.
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Wie in 4 dargestellt,
hat der Bügel 35 eine
Vielzahl von Flanschabschnitten 35f, die sich radial erstrecken.
Der Bügel 35 ist
an der Fahrzeugkarosserie über
Befestigungsabschnitte 35a, die am oberen Ende der Flanschabschnitte 35f ausgebildet sind,
unterstützt.
Die Länge
der Flanschabschnitte 35f werden entsprechend der Befestigungsabstände an der
Fahrzeugkarosserie flexibel bestimmt.
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6 stellt
eine Querschnittsdarstellung des Motorgehäuses 31 und eines
Trocknerdeckels 37 entlang der Linie VI-VI aus 4 dar. Wie in 6 dargestellt, hat der Trocknerdeckel 37 zumindest zwei
Gruppen an Vorsprungabschnitten 40 und das Motorgehäuse 31 hat
zumindest zwei Gruppen an konkaven Abschnitten 41, um die
Umfangspositionen zwischen dem Motorgehäuse 31 und dem Trocknerdeckel 37 festzulegen.
Um die Zusammenbaupositionen zwischen dem Motorgehäuse 31 und
dem Trocknerdeckel 37 festzulegen, wird der Vorsprungabschnitt 40 und
der konkave Abschnitt 41 zum Einstellen dieser Positionen
verwendet.
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Wenn beispielsweise die Positionen
der Vorsprungabschnitte 40 und der konkaven Abschnitte 41 asymmetrisch
konstruiert sind, kann ein falscher Zusammenbau verhindert werden.
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Wie in 2 dargestellt,
hat ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine andere Anordnung des Bügels 35,
der an der Luftkompressorvorrichtung 1 vorgesehen ist.
Wie in 2 dargestellt,
sind der Bügel 35 und
ein Motordeckel 38 als ein einzelnes Element oder als eine
Vielzahl von Elementen als Einheit ausgebildet.
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Wie in 3 dargestellt,
hat ein drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung einen anderen Aufbau des Bügels 35,
welcher an der Luftkompressorvorrichtung 1 vorgesehen ist.
Wie in 3 dargestellt,
ist die Trocknervorrichtung 20 mit dem Bügel 35 mittels
eines Einlege-Gießverfahrens als
eine Einheit ausgebildet. Der Luftkompressor 1 ist an ein
Fahrzeugrahmenelement mit dem Bügel 35 fixiert,
indem direkt eine Schraube verwendet wird oder durch ein anderes
Unterstützungselement.
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Zum Vorhergehenden soll erwähnt sein, dass
der Bügel 35 als
eine Einheit mit der Motorvorrichtung 2, der Trocknervorrichtung 20 oder
dergleichen ausgebildet sein kann oder mit diesen als eine Einheit
zusammengebaut werden kann. Da der Bügel 35 relativ nahe
zur Kolbenkurbelvorrichtung 10 angeordnet ist, kann die
gesamte Luftkompressorvorrichtung 1 an der Gleichgewichtsmitte
der Luftkompressorvorrichtung 1 unterstützt werden. Da des Weiteren
die montierte Position des Bügels 35 nahe zur
Kolbenkurbelvorrichtung 10 entsprechend zum bewegbaren
Abschnitt ist, können
Schwingungen von der Luftkompressorvorrichtung 1 gegen
Schwingungen durch die Kolbenbetätigung
unterdrückt
werden.
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Im Folgenden wird ein Betrieb des
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung erklärt. Die
Luftkompressorvorrichtung 1 dieser Erfindung wird weitverbreitet
bei einem Luftkompressorsystem verwendet und die Verwendung der
Luftkompressorvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung
ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel
begrenzt.
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Um eine Fahrzeughöhe anzuheben, wird das Ansaugventil 16 zum
Einleiten von Luft in einen Kompressionsraum im Zylinder 14 geöffnet. Dann
wird die Luft in der Kolbenkurbelvorrichtung 10 komprimiert, die
durch die Motorvorrichtung 2 angetrieben wird, um eine
Druckluft zu erzeugen. Als nächstes
wird die Druckluft in die Trocknervorrichtung 20 eingeleitet. Das
absorbierte Wasser in der Druckluft wird über die Leitung 18 zum
Trockner 20 geführt.
Danach entfernt das Trockenmittel 27 in der Trocknervorrichtung 20 das
in der Druckluft absorbierte Wasser.
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Die Druckluft, die durch das Trockenmittel 27 in
der Kammer 26 der Trocknervorrichtung 20 getrocknet
wird, wird über
die Absperrventilöffnung
der Kammer 26 an die Luftzylinder geführt, um die Fahrzeughöhe anzuheben.
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Um die Fahrzeughöhe abzusenken, wird das Auslassluftventil 25,
das in 5a dargestellt
ist, geöffnet,
so dass die Druckluft im Luftfedersystem abgeführt wird und die Druckluft über den
Auslass 19 und den Auslassluftkanal 24 an die
Atmosphäre
freigelassen wird. Dementsprechend ermöglicht das Auslassluftventil 25 das
Absenken der Fahrzeughöhe.
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Da der Druckluft etwas Wärme entzogen wird,
hat die Druckluft, welche Wasser enthält, eine hohe Temperatur. Etwas
Wasserdampf wird kondensiert und wird zu Wasser und bewegt sich
zum Wassersammelabschnitt 22. Die Leitung 18 kann
so angeordnet werden, dass sie eine vorherbestimmte Länge verlängert, um
den Kühleffekt
zu erreichen. Die Leitung 18 ist aus Materialien hergestellt,
die eine ausreichende Kühleffizienz
haben.
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Durch Ausbilden der Leitung 18 mit
einem Metallelement, kann beispielsweise die Kühleffizienz weiter erhöht werden.
In diesem Fall muss die Korrosionsbeständigkeit beachtet werden ohne
die Metalleigenschaften zu zerstören.
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Da die Relativbewegung zwischen der
Motorvorrichtung und der Trocknervorrichtung durch Fixieren eines
einzelnen Bügels
begrenzt wird, ist es nicht erforderlich die Motorvorrichtung und
die Trocknervorrichtung mit der Vielzahl an Unterstützungselementen
zu unterstützen.
Da außerdem
das Unterstützungselement
an einer Zwischenposition zwischen der Motorvorrichtung und der
Trocknervorrichtung positioniert ist, kann das Unterstützungselement nahe
am Gleichgewichtszentrum der Luftkompressorvorrichtung plaziert
werden. Somit werden die Schwingungen, die vom Fahrzeugkörper reflektiert werden
zur Luftkompressorvorrichtung hin verringert, verglichen mit dem
herkömmlichen
Aufbau der Luftkompressorvorrichtung. Des Weiteren ermöglicht es das
Unterstützungselement,
nahe zur Kolbenkurbelvorrichtung, entsprechend zum Bewegungsabschnitt der
Fahrzeugluftkompressorvorrichtung, vorgesehen zu werden.
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Gemäß der Ausführungsbeispiele, verbessert
das Unterstützungselement
einen Anti-Schwingungseffektivität,
indem das Unterstützungselement so
entworfen wird, dass es mit der Trocknervorrichtung und der Motorvorrichtung
unterstützt
wird.
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Gemäß der Ausführungsbeispiele ist das Unterstützungselement
als eine Einheit mit der Trocknervorrichtung oder der Motorvorrichtung
zusammengebaut. Durch Zusammenbau des Unterstützungselements mit der Trocknervorrichtung
und der Motorvorrichtung oder durch gleichzeitiges Zusammenbauen
der Motorvorrichtung mit dem gleichen Befestigungselement, Verbindungselement
oder dergleichen, wird ein einfacher Zusammenbau durch Verringerung
von Komponentenbauteilen erreicht.
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Da gemäß der Ausführungsbeispiele die Leitung
zum Zuführen
der Druckluft zur Trocknervorrichtung so ausgebildet ist, dass sie
länger
ist als der Kolbenhub, wird die Druckluft abgekühlt während sie durch die Leitung
hindurch geführt
wird. Somit wird etwas in der Druckluft enthaltener Wasserdampf
kondensiert.
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Weil Wasser oder Dampftropfen aus
der feuchten Druckluft eliminiert werden, kann das wasserabsorbierende
Trockenmittel relativ verringert werden.
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Da gemäß der Ausführungsbeispiele die Leitung
aus Metall hergestellt wird, das eine ausreichende Kühleffizienz
aufweist, kann die Trocknervorrichtung die Größe des Entwurfs verringern,
weil das Trockenmittel weniger Volumen in der Kammer einnimmt.
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Da gemäß der Ausführungsbeispiele der Wassersammelabschnitt
mit der Neigung und dem Raum zum Sammeln des Wassers, das in der
Leitung zurückbleibt,
an einem offenen Endabschnitt der Leitung vorgesehen ist, um das
Wasser in dem vorherbestimmten Zustand an die Atmosphäre abzuführen, verringert
dieser Aufbau die Größe der Trocknervorrichtung
und somit die Gesamtgröße der Luftkompressorvorrichtung.
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Dementsprechend spart der Aufbau
gemäß der Ausführungsbeispiele
toten Raum zwischen der Motorvorrichtung und der Trocknervorrichtung
der Fahrzeugluftkompressorvorrichtung und spart Montagezeit. Des
Weiteren kann ein Entwurf erreicht werden, welcher der Standardisierung
entspricht ohne dass der Entwurf entsprechend zu verschiedenen Anforderungen
an die Luftkompressorvorrichtungen erheblich verändert wird.
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Die Prinzipien, bevorzugte Ausführungsbeispiele
und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung wurden in der
vorhergehenden Beschreibung beschrieben. Jedoch ist die Erfindung
für die
Schutz beabsichtigt wird nicht als auf bestimmte offenbarte Ausführungsbeispiele
beschränkt
ausgelegt. Vielmehr ist das Ausführungsbeispiel,
das hierin beschrieben wurde eher als veranschaulichend als beschränkend zu
verstehen. Variationen und Veränderungen
können
durch andere gemacht werden und Äquvivalente
verwendet werden ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Dementsprechend ist ausdrücklich
beabsichtigt, dass all solche Variationen, Veränderungen und Äquvivalente innerhalb
des Gedankens und dem Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie in
den Ansprüchen
definiert, enthalten sind.
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Die vorliegende Erfindung stellt
eine Fahrzeugluftkompressorvorrichtung bereit, die eine Motorvorrichtung,
welche als antreibende Leistungsquelle dient, eine Trocknervorrichtung,
die Druckluft führt
und gegenüberliegend
zur Motorvorrichtung angeordnet ist und ein Unterstützungselement
hat, um die Luftkompressorvorrichtung an einem Fahrzeug zu unterstützen, wo
die Motorvorrichtung und die Trocknervorrichtung benachbart zueinander
sind.