JP2005282519A - コンプレッサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
大幅な構造の変更を伴うことなくピストンクランク部の追加が可能なコンプレッサ装置を提供すること。
【解決手段】
駆動源としてのモータ装置２と、モータ装置２の出力軸６に連結されると共に往復動するピストン９により圧縮空気を供給するピストンクランク装置４と、ピストンクランク装置４からの圧縮空気を乾燥させると共に外部機器に乾燥した圧縮空気を送出するドライヤ装置５と、ピストンクランク装置４とドライヤ装置５との間に設けられ、圧縮空気が流通する流路１７とを備えるコンプレッサ装置１において、ドライヤ装置５はモータ装置２の出力軸６に対向して同軸に配置されると共に、ピストンクランク装置４はピストン９がモータ装置２の出力軸６を含む同一平面内で互いに往復動するように一対設けられ、流路１７はピストン９が往復動する方向に延在する構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のエアサスペンション装置等に用いられるコンプレッサ装置に関する。

従来のこの種のコンプレッサ装置としては、後述の特許文献１に記載のものが公知となっている。このコンプレッサ装置は、駆動源としてのモータ部と、空気を圧縮するピストンクランク部と、ピストンクランク部から供給される圧縮空気から水分を除去するドライヤ部とから構成されている。モータ部とドライヤ部とは並列に配置され、ピストンクランク部がその両端部を連結するよう横に配置されている。言い換えれば、モータ部、ドライヤ部及びピストンクランク部がＵ字状に配置されてひとつのユニットを形成して、コンプレッサ装置を成している。
特開平１１−８２３０６号公報（図１を参照）

コンプレッサ装置においては、搭載される外部機器（車両のエアサスペンション等）の仕様に応じて、外部機器に供給する圧縮空気の供給量などその性能を変更する場合、従来の構成を最大限利用して、構造の大幅な変更をしないでも、個々の仕様に対応できるような構造の共通化が課題となっている。その課題を解決する１つの方法として、例えば、共通部品を利用して、外部機器に供給される圧縮空気の容量を増加させる場合には、圧縮空気を供給するためのピストンクランク部を複筒にするという方法がある。

ところが、上述の特許文献１に記載のような従来の装置に、単に、ピストンクランク部がさらに追加される場合、圧縮空気をドライヤ部に導くための流路を、追加されるピストンクランク部とドライヤ部との間にも別個に設けなければならない。この場合、構成部品の数が増加すると共に流路の配置される態様も必然的に複雑となり、流路が長くなることによって流路内に結露が生じたり、また低温における場合には、さらに流路内に存在する水分が氷結することによって、流路が塞がれてしまう恐れが生ずる。

よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、大幅な構造の変更を伴うことなく、ピストンクランク部の追加が可能なコンプレッサ装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明にて講じた技術的手段は、請求項１に記載のように、
駆動源としてのモータ装置と、往復動するピストンにより圧縮空気を供給するピストンクランク装置と、ピストンクランク装置から送給される圧縮空気を乾燥させるドライヤ装置とを備えるコンプレッサ装置において、ドライヤ装置はモータ装置の出力軸方向に配置されると共に、複数のピストンがモータの出力軸に連結されるクランク軸を介して連結される構成としたことである。

さらに好ましくは、請求項２に記載のように、ピストンクランク装置とドライヤ装置との間に設けられる流路はピストンが往復動する方向に延在するように構成したことである。

請求項１に記載の発明によれば、ドライヤ装置はモータ装置の出力軸方向に配置され、複数のピストンが、モータの出力軸に連結されるクランク軸を介して連結される。このような構成とすることで、新たにモータ装置およびピストンクランク装置を追加することなくコンプレッサ装置の仕様変更が可能となり、外部機器に供給する圧縮空気の容量も増加することが可能となる。この結果、車両搭載時のコンプレッサ装置の大きさを大幅に増すことなく、仕様に対応した構成を実現できる。また仮に、従来のモータ出力が仕様変更に対して不足する場合においても、モータ仕様を変更するような変更のみで、仕様変更への対応が可能となる。

さらに請求項２に記載の発明によれば、ピストンクランク装置とドライヤ装置との間に設けられる流路はピストンが往復動する方向に延在する構成となっている。この場合、各ピストンクランク装置は流路と並設して配置されるので、各ピストンクランク装置からの圧縮空気を最小限の構造で流路へと導くことができる。その結果、流路内に結露が生じたり、低温における場合に流路内に存在する水分が氷結することによって、流路が塞がれてしまう恐れを低減することが可能となる。また流路の配置される態様も複雑なものとはならず、大幅な構造の変更を伴うことなくピストンクランク装置の追加が可能となっている。

以下、本発明を実施の形態を、図面を基に説明する。図１に示されるように、コンプレッサ装置１は、駆動源としてのモータ装置２と、クランク機構３を介してモータ装置２に連結されるピストンクランク装置４と、ピストンクランク装置４からの圧縮空気を乾燥させるドライヤ装置５とを備えている。

モータ装置２は公知のもので、その出力軸６は、クランク機構３に結合される。クランク機構３のクランク軸３ａは、出力軸６とは所定のオフセットを有して回転可能となるように出力軸６に連結されている。連結棒７にはベアリング環が圧入されており、このベアリング３ｂの内径は、クランク軸３ａに挿着されている。各クランク軸３ａ同士は、互いの動きが干渉しないように、ベアリング３ｂ間にスペーサー３ｃが装入されている。そして、モータの出力軸６と圧入される軸３ｄとはピンで固定されている。

図１示出力軸６の左右には、一対のピストンクランク装置４における各ピストン９に常用手段により連結されている。連結棒７のピストン９側先端は、ピストンピン８を介してピストン９が固定されている。ピストン９は、ケース１０に嵌合される筒状のシリンダ１１内に摺動自在に収容されている。シリンダ１１は、モータ装置２の出力軸６の軸線に関して互いに対向するように、ケース１０からモータ装置２の側外方にそれぞれ延出している。つまり、一対のピストンクランク装置４における各ピストン９は、モータ装置２の出力軸６を含む同一平面内で互いに往復動する構成となっている。この往復動するピストン９により、ピストンクランク装置４は圧縮空気をドライヤ装置５に供給する。

クランク軸３ａはモータの出力軸６に対してオフセットを有するため、出力軸６回りに回転すると、クランク軸３ａと連結する連結棒７も一体で動き、ピストン９はシリンダ１１の内径に沿って、シリンダ１１の軸方向に往復運動する。このとき、一対のピストン９は、同じ方向となるようにモータの出力軸６の回転運動がピストン９の往復運動の直線運動に変換される。

ドライヤ装置５は、モータ装置２の出力軸６に対向して配置されている。ドライヤ装置５のチャンバー１３内には、フィルタ１４と、シリカゲル等の乾燥剤１５が収容されている。スプリング１６はフィルタ１４を上方に付勢し、乾燥剤１５間に隙間が形成されるのを防いでいる。また、チャンバー１３内におけるフィルタ１４の下方には空間ＳＰが形成されている。

ドライヤ装置５とピストンクランク装置４との間には、圧縮空気が流通する流路１７が設けられている。流路１７は、前述したチャンバー１３内の空間ＳＰに開口しており、ピストンクランク装置４におけるピストン９が往復動する方向に延在している。ピストンクランク装置４からの圧縮空気は、バルブボデー１８を経由した後、流路１７を介してドライヤ装置５へと送出される。バルブボデー１８は、シリンダ１１を間に挟み込むような形でケース１０に固定されている。バルブボデー１８には吸入弁１９及び吐出弁２０が設けられている。吸入弁１９を介して吸入された空気は、ピストン９の往復動によって圧縮された後、吐出弁２０を介して流路１７に送出される。

以下、コンプレッサ装置１の作動について説明する。図２（ａ）、（ｂ）はピストンクランク装置４の内部の動きを示す動作概略図である。モータ装置２の出力軸６が回転すると、ピストンクランク装置４のピストン９がシリンダ内で往復動する。ピストン９の吸入工程では、シリンダ１１内の空間が増すようにピストン９が動くので、吸入弁１９が開いて、空気がシリンダ１１内に吸入される。一方、ピストン９の圧縮工程では、シリンダ１１内の空間が減ずるようにピストン９が動くので、吸入弁１９が閉じて、シリンダ１１内の空気が圧縮される。空気が所定値に圧縮されると、吐出弁２０が開き、圧縮空気が流路１７を経由してドライヤ装置５のチャンバー１３内に送出される。そして、チャンバー１３内の乾燥剤１５によって、ピストンクランク装置４からの圧縮空気の乾燥が行われた後、乾燥した圧縮空気は吐出口２１を介してエアサスペンション等の外部機器へと送出される。

また、エアサスペンションのアクチュエータ等の外部機器から空気を抜く場合は、排出装置２２を作動させて、吐出口２１を経由してチャンバー１３内に戻った空気を排出路（図示なし）を介して外部に空気を所定量放出する。これは、外部機器として車両のエアサスペンションが適用される場合には、エアサスペンションの高さ調整（車高の調整）に有用である。

本発明のコンプレッサ装置１によれば、ドライヤ装置５はモータ装置２の出力軸６に対向して配置され、ピストンクランク装置４はそのピストン９がモータ装置２の出力軸６を含む同一平面内で互いに往復動するように一対設けられている。さらに、ピストンクランク装置４とドライヤ装置５との間に設けられる流路１７はピストン９が往復動する方向に延在する構成となっている。この場合、各ピストンクランク装置４は流路１７と並設して配置されるので、各ピストンクランク装置４からの圧縮空気を最小限の構造で流路１７へと導くことができる。その結果、流路１７の配置される態様も複雑なものとはならず、大幅な構造の変更を伴うことなくピストンクランク装置４の追加が可能となっている。

また、一対のピストンクランク装置４における各ピストン９は、同軸に（Ｉ字状に）配置されたモータ装置２とドライヤ装置５とが互いに共有する１本の軸線を中心に、互いに対向する方向に往復動することになるので、コンプレッサ装置１の作動時におけるバランスも良好なものとなり、振動の面でも有利な構造となっている。また、一対のピストン９は、モータの出力軸６に対して対向するように配置され、互いに圧縮と吸気を交互に繰り返す。このようにピストン９が作動するので、一対のピストン９は互いに逆位相となる。その結果、モータ装置２にかかる負荷が軽減されるので、モータ装置２を電流値を下げて駆動することが可能である。

さらには、ドライヤ装置５がモータ装置２の出力軸６の延長線上に配置され、コンプレッサ装置１は装置全体としてＩ字状を成すものとなっている。したがって、例えば車両のボディー等に固定する場合に、いわゆる縦置きのコンプレッサ装置１を立てた状態に設置できるので、車両の水平面に対するコンプレッサ装置１の断面積を減少することが可能となる。また、コンプレッサ装置１は、横に寝かせて搭載することも可能である。例えば、車幅方向でフレームメンバの側面に沿って寝かせて搭載できるため、フレームメンバの上下高さのシルエットに沿ってコンプレッサ装置１を搭載でき、搭載の自由度が大幅に向上する。この場合、特に、車両前・後タイヤ間の前後フレームの側面に沿って搭載することができる。

本発明の実施形態に係るコンプレッサ装置の部分断面図。 図２（ａ）は左側ピストンが吸気行程、右側ピストンが排気行程である場合の、また、図２（ｂ）は両ピストンが中間行程である場合のピストンクランク装置の動作を示す概略図

符号の説明

１ コンプレッサ装置
２ モータ装置
４ ピストンクランク装置
５ ドライヤ装置
６ 出力軸
９ ピストン
１７ 流路

Claims (2)

1. 駆動源としてのモータ装置と、往復動するピストンにより圧縮空気を供給するピストンクランク装置と、該ピストンクランク装置から送給される前記圧縮空気を乾燥させるドライヤ装置とを備えるコンプレッサ装置において、前記ドライヤ装置は前記モータ装置の前記出力軸方向に配置されると共に、複数の前記ピストンが前記モータの前記出力軸に連結されるクランク軸を介して連結されることを特徴とするコンプレッサ装置。
2. 前記ピストンクランク装置と前記ドライヤ装置との間に設けられる流路は前記ピストンが往復動する方向に延在することを特徴とするコンプレッサ装置。

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