JP2004060524A

JP2004060524A - 空気圧縮機

Info

Publication number: JP2004060524A
Application number: JP2002219745A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Mizutani; 水谷　洋一; Hiroshi Sakai; 酒井　博史
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】エアサスペンション装置の空気圧縮機において、モータの冷却を促進する。
【解決手段】往復動型の圧縮機本体２をモータ３によって駆動して吸込口１４から吐出口１５へ空気を圧送し、エアドライヤ５を介して、エアサスペンションの空気ばねに圧縮空気を供給する。吸込口１４を接続ホース２０によって、モータ３のフロントカバーを兼ねるクランクケース１１内のクランク室１８に接続する。モータ３のケース２２の底部に通気口３２を設ける。通気口３２からモータ３の内部に導入した外気をロータ２３とステータ２４との隙間に通してこれらを冷却し、クランク室１８および接続ホース２０を介して吸込口１４から吸入する。これにより、シリンダ８に吸入される外気によって、モータ３およびクランク室１８を効率よく冷却することができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両のエアサスペンション装置等において、圧縮空気を供給するために使用される空気圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両のサスペンション装置において、車体を支持する空気ばねに圧縮空気を給排することによって車高を調整可能としたエアサスペンション装置が知られている。一般的にエアサスペンション装置に使用される車載用の往復動型空気圧縮機は、シリンダ内のピストンをコンロッドおよびクランクを介してモータによって駆動して圧縮空気を供給する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
空気圧縮機は、空気の圧縮による温度の上昇およびモータの発熱によって高温になるので、性能を維持するためには、シリンダおよびモータを充分に冷却して過熱を防止する必要がある。しかしながら、車載用の空気圧縮機は、通常、エンジンルーム内に配置されるので、モータ内部への泥、雨水等の侵入を防止するため、密閉型のモータが使用されており、モータの内部が高温になりやすくなっている。
【０００４】
また、スポーツユーティリティービークル（ＳＵＶ）等の大型車両の場合、消費する圧縮空気量が多く、特に蓄圧タンクを備えたシステムでは、空気圧縮機の運転時間が長くなり、過熱が問題となるため、温度センサを設けて、空気圧縮機の運転、休止を制御する必要がある。一般的に、空気圧縮機のシリンダヘッド部とモータとは、高温雰囲気下においては、シリンダヘッド部が先に限界温度に達し、低温雰囲気下においてはモータが先に限界温度に達する。このように、シリンダヘッド部とモータとで温度の上昇特性が異なるので、これらの両方に温度センサを取付けて、それぞれの温度を監視する必要がある。
【０００５】
車載用空気圧縮機に関する先行技術として、例えば特許文献１には、モータ内部の水分を除去するためにモータケースの最下部に設けた給排口から、モータケースの内部および圧縮機本体のクランク室を介して、ピストンに設けた吸込弁によってシリンダ内に空気を導入するようにした空気圧縮機が記載されている。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたものでは、ピストンに設けられた吸込弁からシリンダ内に空気を吸入するため、ピストンリングの摩耗粉等のクランクケース内の異物がシリンダ内に吸入され、吐出弁、排気バルブ等を汚染する虞がある。
【０００７】
【特許文献１】
実願昭６０−１７８５８９号（実開昭６２−８８４４３号）のマイクロフィルム
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、モータを効率よく冷却することができる空気圧縮機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために請求項１に係る発明は、吸込口から吐出口へ空気を圧送する圧縮機本体と、該圧縮機本体を駆動するモータとを備えた空気圧縮機において、前記モータのケース内と前記吸込口とを接続通路によって接続し、前記ケースに外部に連通する通気口を設け、前記接続通路と前記通気口とが前記モータのロータとステータとの隙間を介して連通するようにしたことを特徴とする。
このように構成したことにより、圧縮機本体の作動によって外部から通気口を通ってモータの内部に導入された空気がロータとステータとの間を通ってこれらを冷却する。
請求項２の発明に係る空気圧縮機は、上記請求項１の構成において、前記接続通路にフィルタを設けたことを特徴とする。
このように構成したことにより、モータ内部で空気に混入した異物をフィルタによって濾過して、清浄な空気を圧縮機本体のシリンダに導入する。
また、請求項３の発明に係る空気圧縮機は、上記請求項１又は２の構成において、前記通気口をエンジンの吸気管に接続したことを特徴とする。
このように構成したことにより、エンジンの吸気管から、より低温の空気がモータ内部に導入される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る空気圧縮機１は、自動車のエアサスペンション装置において、空気ばね又は蓄圧タンクに圧縮空気を給排するための車載用空気圧縮機であり、圧縮機本体２、モータ３、排気ソレノイド弁４およびエアドライヤ５を備え、これらが一体的に結合されて、取付部６，７によって車両のエンジンルーム内に取付けられる。
【００１１】
圧縮機本体２は、往復動型空気圧縮機であって、シリンダ８内にピストン９が摺動可能に嵌装され、シリンダ８の一端部にシリンダヘッド１０が結合され、他端部にクランクケース１１が結合されている。ピストン９には、コンロッド１２が連結され、コンロッド１２は、クランク１３を介してモータ３のシャフト２８に連結されている。
【００１２】
シリンダヘッド１０には、吸込口１４および吐出口１５が設けられている。吸込口１４および吐出口１５は、それぞれ吸込弁１６および吐出弁１７を介してシリンダ８内に連通されており、吸込弁１６は、吸込口１４からシリンダ８内への流れのみを許容する逆止弁（リード弁）であり、吐出弁１７は、シリンダ８内から吐出口１５への流れのみを許容する逆止弁（リード弁）である。
【００１３】
クランクケース１１にクランクカバー１１Ａが取付けられてクランク室１８が形成されている。クランクカバー１１Ａには、クランク室１８に連通する接続口１９が設けられており、接続口１９と吸込口１４とが接続ホース２０（接続通路）によって互いに接続されている。クランクカバー１１Ａには、クランク室１８から接続口１９へ流れる空気を濾過するフィルタ２１が取付けられている。
【００１４】
モータ３は、ブラシ付直流モータであって、有底円筒状のケース２２内に、ロータ２３、ステータ２４（永久磁石）およびブラシ基盤２５が設けられている。ケース２２の開口端側は、モータ３のフロントカバーを兼ねるクランクケース１１に結合されており、クランクケース１１に取付けられた軸受２６およびケース２２の底部に取付けられた軸受２７によってシャフト２８が回転可能に支持されている。ロータ２３は、シャフト２８に固定され、ステータ２４は、ロータ２３の周囲に所定の隙間をもって配置されて、ケース２２の内周面に固定されている。ブラシ基盤２５は、ケース２２内のクランクケース１１側に取付けられ、ロータ２３の整流子２９に摺接するブラシ３０を支持している。
【００１５】
モータ３の内部は、ケース２２によって密閉されている。モータ３の内部は、クランクケース１１の側壁に設けられた開口部３１を介して、クランク室１８に連通されている。また、ケース２２の底部には、外部に連通する通気口３２が設けられており、クランクケース１１の開口部３１と通気口３２とがロータ２３とステータ２４との隙間を介して互いに連通されている。通気口３２には、ホース３３が接続されており、ホース３３の先端部は、泥、雨水等の侵入を防止するために下方へ向けて外部（大気）に開口されている。なお、ホース３３の先端部は、エンジンの吸気管のエアクリーナの下流側に接続するようにしてもよい。
【００１６】
排気ソレノイド弁４は、シリンダヘッド１０の吐出口１５に接続されており、ソレノイドアクチュエータ３４によって開閉して吐出口１５を外部に連通、遮断するようになっている。
【００１７】
エアドライヤ５は、内部に吸着剤３５が封入されており、一端側の接続口３６が吐出口１５に接続され、他端側の接続部３７にエアサスペンションの空気ばね（図示せず）又は蓄圧タンク（図示せず）が接続されるようになっている。
【００１８】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
エアサスペンションの空気ばね又は蓄圧タンクに圧縮空気を供給する場合は、排気ソレノイド弁４を閉じ、モータ３を作動させてクランク１３およびコンロッド１２を介してピストン９を往復運動させる。これにより、圧縮機本体２によって吸込口１４から吸入した空気を吐出口１５へ圧送し、エアドライヤ５を通して水分を除去したドライエアを空気ばね又は蓄圧タンクに供給することができる。
【００１９】
このとき、ホース３３および通気口３２からモータ３のケース２２内に外気が導入され、ロータ２３とステータ２４との隙間を通ってこれらを冷却し、さらに、整流子２９、ブラシ３０およびブラシ基盤２５を冷却して、開口部３１からクランク室１８に流入する。クランク室１８内に流入した空気は、クランク室１８内を冷却し、フィルタ２１を通ってブラシ３０およびピストン９のピストンリングの摩耗粉等の異物を濾過された後、接続ホース２０を介して吸込口１４からシリンダ８内に吸入される。
【００２０】
このようにして、圧縮機本体２の吸込口１４へ導入される外気によって、高温となるモータ３のロータ２３、ステータ２４、ブラシ基盤２５、整流子２９およびブラシ３０を効率よく冷却することができる。その結果、モータ３の温度上昇を低く抑えることができるので、シリンダヘッド１０の温度のみを監視して、空気圧縮機１の運転を制御することにより、圧縮機本体２およびモータ３の過熱を防止することができる。
【００２１】
なお、ホース３３をエンジン吸気管のエアクリーナの下流側に接続した場合、より低温の外気をモータ３の内部に導入することができ、冷却効率を高めることができる。この場合、エアクリーナによって、異物がモータ内部に侵入するのを確実に防止することができる。
【００２２】
また、フィルタ２１によって、ピストン９のピストンリング摩耗粉およびブラシ３０の摩耗粉等の異物が濾過されるので、吸込弁１６、吐出弁１７およびソレノイド排気弁４等が異物によって汚染されることがない。なお、上記実施形態では、フィルタ２１をクランク室１８内に配置しているが、フィルタ２１は、このほか、例えば接続口１９、接続ホース２０又は吸込口１４に設けてもよく、クランク室１８と吸込弁１６との間に設けることができる。
【００２３】
空気ばねまたは蓄圧タンクから空気を排出する場合は、モータ３を停止し、ソレノイド排気弁４を開く。これにより、空気ばねまたは蓄圧タンクの圧縮空気がエアドライヤ５を通り、ソレノイド排気弁４を介して外部へ排出される。このとき、エアドライヤ５の吸着剤３５に吸着された水分が圧縮空気と共に外部へ放出されて吸着剤３５が再生される。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明に係る空気圧縮機によれば、圧縮機本体の作動によって外部から通気口を通してモータの内部に導入された空気がロータとステータとの間を通ってこれらを冷却するので、モータを効率よく冷却することができる。
請求項２の発明に係る空気圧縮機によれば、モータ内部で空気に混入した異物をフィルタによって濾過して、清浄な空気を圧縮機本体のシリンダに導入することができ、吸込弁、吐出弁等の汚染を防止することができる。
また、請求項３の発明に係る空気圧縮機によれば、エンジンの吸気管から、より低温の空気をモータ内部に導入することができ、モータの冷却を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
１　　空気圧縮機
２　　圧縮機本体
３　　モータ
１４　吸込口
１５　吐出口
２０　接続ホース（接続通路）
２１　フィルタ
２２　ケース
２３　ロータ
２４　ステータ
３２　通気口

Claims

吸込口から吐出口へ空気を圧送する圧縮機本体と、該圧縮機本体を駆動するモータとを備えた空気圧縮機において、前記モータのケース内と前記吸込口とを接続通路によって接続し、前記ケースに外部に連通する通気口を設け、前記接続通路と前記通気口とが前記モータのロータとステータとの隙間を介して連通するようにしたことを特徴とする空気圧縮機。
前記接続通路にフィルタを設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
前記通気口をエンジンの吸気管に接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気圧縮機。