JP2004293374A - Gas compressor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両へ副次的に設けられる気体圧縮装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は、車両で使用されるブレーキその他のエア負荷40へのエアの供給方法を示したもので、エンジンで駆動されるコンプレッサ2に取付けられたチューブ2Lを介してエアリザーバタンク30が連通されている。
【0003】
コンプレッサ2は、エアリザーバタンク30内のエアが不足すると作動して充足するように設定されているが、渋滞等により発進、停止が頻繁に行われてエアの消費量が多い場合は作動率が高くなり、コンプレッサ2の寿命低下と、コンプレッサ駆動による燃料消費の増加をもたらすことになる。
【0004】
従来提案されている技術に、車両走行時の路面衝撃をエア圧にかえてタービンに送り動翼を回転させて補助動力を得るようにしている例がある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記は動翼回転を駆動力とする車両に限定され一般的ではない。
また、路面ショック吸収エネルギを発電または圧縮空気に変えて、エンジン補助動力動力機を作動させる例がある(例えば、特許文献2参照)。
しかし、この技術も補助動力機を必要とする点で、一般的とは言えない。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−135257号(図1及びその説明参照)
【特許文献2】
特開平6−22012号(図1及びその説明参照)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、構造が簡単でかつ装着が容易な気体圧縮装置の提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
発明者は種々研究の結果、構造が簡単でかつ装着が容易な気体圧縮装置を開発した。
【0008】
本発明の気体圧縮装置は、車体のばね上(17)に揺動自在に取付けられたシリンダ(6)と、そのシリンダ(6)内に往復動自在に装着されその外端部(7a)がばね下(20)に揺動自在に取付けられたピストン(7)と、前記シリンダ(6)に設けられた吸気弁(4f)と、弁ばね(4k)で付勢された吐出弁(4r)とで構成された蓄圧部材(5)と、該蓄圧部材(5)で生成した圧縮気体を貯蔵する蓄圧タンク(30)とで構成されている(請求項1)。
【0009】
上記構成によって、車体のばね下振動が蓄圧部材を伸縮させて高圧エアを生成し、蓄圧タンクに貯蔵してエネルギを吸収する。
【0010】
前記蓄圧部材(5)と蓄圧タンク(30)を連通する圧力チューブ(L5)に第1の所定圧で開弁し、第1の所定圧より高圧の第2の所定圧で閉弁する調圧弁(10)が介装されていることが好ましい(請求項2)。
【0011】
通常のエアリザーバとして使用される蓄圧タンクでは例えば、最高圧を「10kg/cm2 」とし、そのときの蓄圧部材の供給圧は第1の所定圧の例えば「7.8kg/cm2 」で蓄圧タンクに入り、高圧の第2の所定圧の例えば「9.2kg/cm2 」で閉弁して、蓄圧タンクを過圧なく適性圧に維持させている。
【0012】
前記蓄圧部材(5)のシリンダ(6)が取付けられるばね上はフレーム(12)の外側面(12a)であることが好ましい(請求項3)。
【0013】
実施にあたっては、フレームの外側面に取付けたブラケットにシリンダ上部を弾性材を介して揺動自在に取付け、サスペンションばねのストロークや急制動時のワインドアップにも耐える柔軟構造にしている。
【0014】
前記蓄圧部材(5)のピストン(7)の外端部(7a)が取付けられるばね下は前ばね(26)であることが好ましい(請求項4)。
【0015】
実施にあたっては、前ばねで支持したピンでピストンの外端部を弾性材を介して揺動自在に取付け、サスペンションばねのストロークや急制動時のワインドアップにも耐える柔軟構造にしている。
【0016】
前記蓄圧部材(5)のピストン(7)の外端部(7a)が取付けられるばね下は前車軸(24)であることが好ましい(請求項5)。
【0017】
実施にあたっては、前車軸に固着させた取付け部材にピストンの外端部を弾性材を介して揺動自在に取付け、サスペンションばねのストロークや急制動時のワインドアップにも耐える柔軟構造にしている。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。従来技術の説明で使用した符号、名称は、構成、機能が同じであれば重ねて使用する。
【0019】
図1において、本発明の気体圧縮装置の配置について説明する。
図1において車両のばね上17はサイドフレーム12であり、ばね下20は前車輪22と前車軸24と前ばね26とで構成されていて、本発明の主体となる蓄圧部材5がばね上17とばね下20の間にほぼ垂直に配置されている。
【0020】
蓄圧部材5は後出する図4で外部構造の詳細を説明するように、シリンダ6とピストン7とで構成され、シリンダ6がフレーム12に揺動自在に取付けられ、ピストン7が前軸24の近傍の前ばね7に揺動自在に取付けられている。
【0021】
図において、符号27は重ね板ばねで構成される前ばね26の前部支持部材であり、符号28は前ばね26の後部支持部材であり、符号8はショックアブソーバであり、符号G.Lは路面である。
【0022】
図2は、蓄圧部材5に関連する装置の配置を示すブロック図で、エンジンで駆動されるエアコンプレッサ2が蓄圧タンクであるエアリザーバタンク30にチューブL2によって連通され、チューブL2にはコンプレッサ2の吐出圧を調整するガバナ2Gが介装されている。
【0023】
タンク30は、チューブ30Lによってブレーキその他のエア負荷40に連通されている。また、タンク30には、過圧をさけるリリーフ弁32が設けられている。
本例におけるエアリザーバとして使用されるタンク30では、最高圧を「約10kg/cm2 」とし、そのときの蓄圧部材5の供給圧は第1の所定圧の例えば「7.8kg/cm2 」でタンク30に入り、高圧の第2の所定圧の例えば「9.2kg/cm2 」で閉弁して、タンク30を過圧なく適性圧に維持させている。
【0024】
蓄圧部材5は、ガバナ10を介装した圧力チューブL5によって、チューブL2に連通されてタンク30に連通されている。なお、蓄圧部材5とタンク30との連通は、チューブL2を介さずに直通であってもよい。
【0025】
図3は、蓄圧部材5の機能構成を模式的に示したものである。
シリンダ6内にピストン7が往復動自在に嵌着されていて、シリンダ6の上部に圧縮室6cが形成され、その圧縮室6cに大気に通じる吸気弁4fとエアリザーバタンク30に通じる吐出弁4rが設けられてコンプレッサ機能を果たすよう構成されている。
【0026】
吐出弁4rは、弁ばね4kで弁閉方向に付勢されピストン7によるエア圧力が所定値以上で開弁するよう構成され、ガバナ10を装着したチューブL5を介してタンク30に連通されている。
【0027】
図4は、蓄圧部材5の外部全体と車両への取付けを示している。
シリンダ6の上部に棒状のロッド6aが取付けられ、ロッド6aに弾性材で形成された一対の環状部材14が取付けられていて、環状部材14、14はブラケット13の水平部13hを上下から挟んで固定されている。
【0028】
環状部材14、14は、一方をブラケット13側の座体14Bの座金14bに着座し、他方を座金14aに着座してナット6cで留められ、弾性によってシリンダ6を揺動自在に固体している。
【0029】
ブラケット13は、逆L状に形成されて、水平部13hを支える垂直部13vがフレーム12の外側部12aに固定されている。
【0030】
ピストン7の外端に環状の目玉部を備えた外端部7aが取付けられ、その外端部7aの内部に弾性材で形成された筒状の筒状部材16が取付けられている。
【0031】
筒状部材16は、前ばね26に固定されたピン26aのピン端部26bに座金16A、16Aによって挟まれ、ナット28で留められ、弾性によってピストン76を揺動自在に固体している。
【0032】
なお、ピストン7の外端部7aの取付けは、上記の前ばね26ではなくて前車軸24の適宜な位置であってもよい。
【0033】
上記構成による気体圧縮装置の作用について、図1〜図3を参照して説明する。
車両走行によって、路面G.Lの凹凸の乗り越え、発進、制動時のピッチング、あるいは旋回時のローリング等の車両振動によって、サスペンションストロークが変化する。このサスペンションストロークに追随して蓄圧部材5のピストン7が上下して、図3に示す吸気弁4fからエアを吸入し吐出弁4rから高圧エアを吐出する。
【0034】
吐出された高圧エアは、ガバナ10で調圧されタンク30に供給される。
タンク30は、エアの消費によってエア圧が第2の所定圧である例えば「9.2kg/cm2 」以下となれば、蓄圧部材5から供給される高圧エアを受給して常時適正な容量の高圧エアを保持するようにしている。
【0035】
このように、常時、蓄圧部材5から供給される高圧によって、エアコンプレッサ2の作動による供給分の不足を補う機能、あるいはエアコンプレッサ2の負荷を低減して、蓄圧部材5による吸収エネルギの活用をはかっている。
【0036】
車両の凹凸の乗り越え、発進、制動時のピッチング、あるいは旋回時の横方向加速度によるローリング等によるばね上17とばね下20との動きの差は、蓄圧部材5のシリンダ6とピストン7の位置の差となり上下取付け部に歪みとなるが、環状部材14、14及び筒状部材16の弾性でこの歪み量を吸収して蓄圧部材5の強度保証をすると共に、サスペンション機能を損ねることはない。
【0037】
上記気体圧縮装置においては、前軸片側のみの説明であったが、振動乗り心地の面からはバランス面から両側が好ましい。また、この原理は、後軸にも適用できることを注記する。
【0038】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
(a) 本発明によれば、コンプレッサ作用をする蓄圧部材のシリンダをばね上に、ピストンをばね下に取付けて、サスペンションストロークごとに高圧エア生成させエアリザーバである蓄圧タンクに供給して、エアコンプレッサを補完すると共にエアコンプレッサの作動時間を低減させている。
(b) したがって、コンプレッサの寿命が延長されると共に、信頼性が向上する。
(c) エアコンプレッサの作動時間の低減に相当する燃料消費量の低減がはかれる。
(d) 蓄圧部材と蓄圧タンク間の圧力チューブに調圧弁を設ければ、関連装置に異常圧をかけることによる、故障の要因発生の懸念がない。
(e) シリンダをフレームに取付ければ、特別な強度部材の設置で蓄圧部材を支持する必要がなく、取付け空隙が多く配置性がよい。
(f) ピストンを前ばねあるいは前車軸に取付ければ、特別な強度部材の設置で蓄圧部材を支持する必要がなく、取付け空隙が多く配置性がよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の気体圧縮装置の実施形態を示す側面図。
【図2】同上の関連装置とのかかわりを示すブロック図。
【図3】図1の蓄圧部材の模式図。
【図4】図1の蓄圧部材の全体構成図。
【図5】従来の蓄圧装置のブロック図。
【符号の説明】
L5・・圧力チューブ
2・・・コンプレッサ
4f・・吸気弁
4r・・吐出弁
5・・・蓄圧部材
6・・・シリンダ
6a・・ロッド
7・・・ピストン
7a・・外端部
10・・調圧弁
12・・フレーム
17・・ばね上
20・・ばね下
22・・車輪
24・・前車軸
26・・前ばね
30・・蓄圧タンク(エアリザーバ)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gas compression device provided as a subsidiary to a vehicle.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 shows a method of supplying air to a brake or
[0003]
The
[0004]
There is an example of a conventionally proposed technique in which a road surface impact during traveling of a vehicle is changed to air pressure and sent to a turbine to rotate a moving blade to obtain auxiliary power (for example, see Patent Document 1).
However, the above is not limited to vehicles that use rotor blade rotation as a driving force and is not common.
Further, there is an example in which the road surface shock absorption energy is changed to power generation or compressed air to operate the engine auxiliary motive power machine (for example, see Patent Document 2).
However, this technique is also uncommon in that it requires an auxiliary power machine.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-135257 (see FIG. 1 and its description)
[Patent Document 2]
JP-A-6-22012 (see FIG. 1 and its description)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the related art, and has as its object to provide a gas compression device having a simple structure and easy installation.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various studies, the inventor has developed a gas compression device having a simple structure and easy installation.
[0008]
The gas compression device of the present invention comprises a cylinder (6) swingably mounted on a sprung body (17) of a vehicle body, and an outer end (7a) reciprocally mounted in the cylinder (6). A piston (7) swingably attached to an unsprung (20), an intake valve (4f) provided in the cylinder (6), and a discharge valve (4r) urged by a valve spring (4k). And a pressure accumulating tank (30) for storing the compressed gas generated by the pressure accumulating member (5).
[0009]
With the above configuration, unsprung vibration of the vehicle body causes the pressure accumulating member to expand and contract to generate high-pressure air, which is stored in the pressure accumulating tank to absorb energy.
[0010]
A pressure regulating valve that opens at a first predetermined pressure to a pressure tube (L5) communicating the pressure accumulating member (5) and the pressure accumulating tank (30) and closes at a second predetermined pressure higher than the first predetermined pressure. It is preferable that (10) is interposed (claim 2).
[0011]
In a pressure accumulating tank used as a normal air reservoir, for example, the maximum pressure is set to “10 kg / cm 2 ”, and the supply pressure of the pressure accumulating member at that time is set to a first predetermined pressure, for example, “7.8 kg / cm 2 ”. Then, the valve is closed at a high second predetermined pressure, for example, “9.2 kg / cm 2 ” to maintain the accumulator tank at an appropriate pressure without excessive pressure.
[0012]
The sprung mass of the pressure accumulating member (5) to which the cylinder (6) is attached is preferably an outer surface (12a) of the frame (12).
[0013]
In practice, the upper part of the cylinder is swingably attached to a bracket attached to the outer surface of the frame via an elastic material, and has a flexible structure that withstands the stroke of the suspension spring and windup during sudden braking.
[0014]
The unsprung portion of the pressure accumulating member (5) to which the outer end (7a) of the piston (7) is attached is preferably a front spring (26) (claim 4).
[0015]
In practice, the outer end of the piston is swingably mounted via an elastic material with a pin supported by a front spring, and has a flexible structure that can withstand the stroke of the suspension spring and windup during sudden braking.
[0016]
The unsprung portion of the pressure accumulating member (5) to which the outer end (7a) of the piston (7) is attached is preferably a front axle (24).
[0017]
In implementation, the outer end of the piston is swingably attached to an attachment member fixed to the front axle via an elastic material, and has a flexible structure that can withstand the stroke of the suspension spring and windup during sudden braking.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The reference numerals and names used in the description of the related art are used repeatedly if the configurations and functions are the same.
[0019]
In FIG. 1, the arrangement of the gas compression device of the present invention will be described.
In FIG. 1, a sprung portion 17 of the vehicle is a side frame 12, and an
[0020]
The
[0021]
In the drawing,
[0022]
FIG. 2 is a block diagram showing an arrangement of devices related to the
[0023]
The
In the
[0024]
The
[0025]
FIG. 3 schematically shows a functional configuration of the
A
[0026]
The discharge valve 4r is configured to be urged in the valve closing direction by a valve spring 4k to open when the air pressure by the
[0027]
FIG. 4 shows the entire exterior of the
A rod-shaped
[0028]
One of the
[0029]
The bracket 13 is formed in an inverted L shape, and a vertical portion 13v supporting a
[0030]
An
[0031]
The cylindrical member 16 is sandwiched between pin ends 26b of a
[0032]
The
[0033]
The operation of the gas compression device having the above configuration will be described with reference to FIGS.
The road surface G. The suspension stroke changes due to vehicle vibration such as overcoming the unevenness of L, starting pitching at the time of braking, or rolling at the time of turning. Following the suspension stroke, the
[0034]
The discharged high-pressure air is regulated by the
When the air pressure becomes equal to or lower than the second predetermined pressure, for example, “9.2 kg / cm 2 ” due to the consumption of air, the
[0035]
As described above, the function of compensating for the shortage of the supply due to the operation of the
[0036]
The difference in the movement between the sprung portion 17 and the
[0037]
In the above gas compression apparatus, only one side of the front shaft has been described. However, both sides are preferable from the viewpoint of the riding comfort in terms of balance. Note that this principle can also be applied to the rear axle.
[0038]
【The invention's effect】
The functions and effects of the present invention are listed below.
(A) According to the present invention, a cylinder of a pressure accumulating member that acts as a compressor is mounted on a spring, and a piston is mounted below a spring. And reduce the operating time of the air compressor.
(B) Accordingly, the life of the compressor is extended and the reliability is improved.
(C) A reduction in fuel consumption corresponding to a reduction in the operation time of the air compressor is achieved.
(D) If a pressure regulating valve is provided in the pressure tube between the pressure accumulating member and the pressure accumulating tank, there is no fear of causing a failure factor by applying an abnormal pressure to the related device.
(E) If the cylinder is mounted on the frame, there is no need to support the pressure accumulating member by installing a special strength member, and the mounting space is large and the arrangement is good.
(F) If the piston is mounted on the front spring or the front axle, there is no need to support the pressure accumulating member by installing a special strength member, and the mounting space is large and the arrangement is good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a gas compression device of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a relationship with the related device of the embodiment.
FIG. 3 is a schematic view of the pressure accumulating member of FIG.
FIG. 4 is an overall configuration diagram of a pressure accumulating member of FIG. 1;
FIG. 5 is a block diagram of a conventional pressure storage device.
[Explanation of symbols]
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003085171A JP2004293374A (en) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | Gas compressor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003085171A JP2004293374A (en) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | Gas compressor |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=33400158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003085171A Pending JP2004293374A (en) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | Gas compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 2003-03-26 JP JP2003085171A patent/JP2004293374A/en active Pending
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