JP2008248869A - 車載用圧縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スクロール圧縮機の逆回転の防止と静粛性の確保とを両立することが可能な車載用圧縮装置を提供する。
【解決手段】スクロール圧縮機１とドライヤ５との間に電磁弁７を配置して、給排弁６を圧縮空気給排位置に保持すると共に電磁弁７を排気位置に保持して、サスペンションユニット３の排気を、スクロール圧縮機１を迂回してフィルタ９から大気中に放出させる。したがって、サスペンションユニット３の排気がスクロール圧縮機１に導入されることがなく、スクロール圧縮機１が逆回転することがない。これにより、逆回転防止目的の逆止弁を廃止して、スクロール圧縮機１の静粛性、延いては車両の静粛性を確保することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車載用圧縮装置に関するもので、特に、自動車の各種圧力装置に供給される作動流体がスクロール圧縮機によって圧縮される車載用圧縮装置に関する。

一般に、自動車のエアサスペンション装置は、各サスペンションユニット（エアスプリング）へ圧縮空気が供給されることにより、車体が路面に対して上昇して車高が高められる。その結果、ロードクリアランスが拡大されて、車両の悪路の走行性が高められる。一方、エアサスペンション装置は、各サスペンションユニットの内部の圧縮空気が当該各サスペンションユニットの外部へ排出されることにより、車体が路面に対して下降して車高が低められる。これにより、車両の乗降性並びに高速安定性能が高められる。ところで、エアサスペンション装置においては、車室内の快適性能を確保するために、レシプロ圧縮機（往復圧縮機）と比較して騒音並びに振動が極めて小さいスクロール圧縮機を備えた圧縮装置が採用される傾向にある。スクロール圧縮機を備えた圧縮装置(以下、スクロール圧縮装置と称する)は、逆回転することを考慮した場合、構造設計が困難になり、装置も高価なものになる。

したがって、車載用スクロール圧縮装置では、多くの場合、スクロール圧縮機の吐出口に逆止弁を設けて、スクロール圧縮機が逆回転しないように構成される（例えば、特許文献１参照）。この場合、スクロール圧縮機の逆回転は防止されるものの、比較的騒音が大きいレシプロ圧縮機では問題にならなかった逆止弁の作動音の騒音が問題となる。
特開２００６−２３３９０３号公報

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、スクロール圧縮機の逆回転の防止と静粛性の確保とを両立することが可能な車載用圧縮装置を提供することを目的としてなされたものである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、フィルタによって清浄化されて供給口から供給された空気を圧縮するスクロール圧縮機と、該スクロール圧縮機から吐出される圧縮空気を乾燥させるドライヤと、該ドライヤと圧力装置との間に配置されて圧力装置へ給排される圧縮空気を制御する給排弁と、を具備する車載用圧縮装置であって、スクロール圧縮機の吐出口とドライヤとの間に電磁弁が配置されて、該電磁弁は、スクロール圧縮機の吐出口とドライヤとが連通される圧縮空気供給位置と、スクロール圧縮機の吐出口とドライヤとの連通が遮断されると共にドライヤがフィルタとスクロール圧縮機の供給口との間にスクロール圧縮機を迂回して接続される排気位置と、を有することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載用圧縮装置において、電磁弁の排気位置において、スクロール圧縮機の吐出口が開放されることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項３に記載の発明は、フィルタによって清浄化されて供給口から供給された空気を圧縮するスクロール圧縮機と、該スクロール圧縮機から吐出される圧縮空気を乾燥させるドライヤと、該ドライヤと圧力装置との間に配置されて圧力装置へ給排される圧縮空気を制御する給排弁と、を具備する車載用圧縮装置であって、電磁弁が、スクロール圧縮機の吐出口とドライヤとの間に配置されて、パイロット弁が、電磁弁とドライヤとの間とスクロール圧縮機の供給口とフィルタとの間とが電磁弁とスクロール圧縮機とを迂回して接続される迂回路に配置されて、電磁弁は、スクロール圧縮機の吐出口とドライヤとが連通される圧縮空気供給位置と、スクロール圧縮機の吐出口とドライヤとの連通が遮断されると共にドライヤを通過した圧縮空気がパイロット弁のパイロット圧として導入される排気位置と、を有して、パイロット弁は、排気位置にある電磁弁からパイロット圧を受圧することで、電磁弁とドライヤとの間とスクロール圧縮機の供給口とフィルタとの間とが電磁弁とスクロール圧縮機とを迂回して連通されることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の車載用圧縮装置において、圧力装置が、エアサスペンション装置のサスペンションユニットであることを特徴とする。

したがって、請求項１に記載の車載用圧縮装置に係る発明は、圧力装置の排気時に電磁弁を排気位置にすることことにより、当該圧力装置からの排気（圧縮空気）が、スクロール圧縮機を迂回してフィルタから大気中に放出される。これにより、スクロール圧縮機の逆回転が防止されると共に、逆止弁が廃止されてスクロール圧縮機の静粛性、延いては車両の静粛性が確保される。
また、請求項２に記載の車載用圧縮装置に係る発明は、スクロール圧縮機の内部並びに吐出口の直下流の流路内の残留圧力が開放されて、スクロール圧縮機の再起動時におけるスクロール圧縮機並びに該スクロール圧縮機を駆動させる原動機（電動モータ）に作用する負荷を低減させることができる。
また、請求項３に記載の車載用圧縮装置に係る発明は、圧力装置の排気時に、容量を大きく設定したパイロット弁から圧力装置の内部の圧縮空気を急速に排気することができる。これにより、例えば、圧力装置がエアサスペンション装置のサスペンションユニットである場合、乗員の乗降時に、車両の車高を迅速に下降させることが可能になる。さらに、パイロット弁を用いたことで、パイロット弁の代わりに電磁弁を用いた場合と比較して、制御ユニットによる制御を簡略化することができる。
また、請求項４に記載の車載用圧縮装置に係る発明は、上記請求項１〜３の車載用圧縮装置をエアサスペンション装置に採用することにより、該エアサスペンション装置を備える車両の静粛性が確保される。

請求項１〜４に記載の車載用圧縮装置に係る発明によれば、スクロール圧縮機の逆回転の防止と静粛性の確保とを両立することが可能な車載用圧縮装置を提供することができる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図３に基いて説明する。以下、第１実施形態のスクロール圧縮装置を車両のエアサスペンション装置に用いた場合について説明する。なお、第１実施形態のスクロール圧縮装置に用いられるスクロール圧縮機１は、従来技術のスクロール圧縮機を適宜用いるものとし、その構造の詳細な説明を省く。

第１実施形態のスクロール圧縮装置は、スクロール圧縮機１、該スクロール圧縮機１を駆動する電動モータ２、スクロール圧縮機１から供給される圧縮空気が給排されることにより伸縮されて車両の車体高さ（車高）を昇降させる各サスペンションユニット３（圧力装置）、スクロール圧縮機１とサスペンションユニット３との間で、スクロール圧縮機１から圧送される圧縮空気の分岐点４よりもスクロール圧縮機１側（図１〜図３における左側）に配置されるドライヤ５、前記分岐点４と各サスペンションユニット３との間に配置されて各サスペンションユニット３への圧縮空気の給排を制御する各給排弁６、スクロール圧縮機１とドライヤ５との間に配置される電磁弁７、スクロール圧縮機１へ導入される空気（外気）を清浄化させるフィルタ９、及び、車高検出センサ１２によって検出された車高に基いて電動モータ２、給排弁６、並びに電磁弁７を制御する制御ユニット８、によって構成される。

なお、分岐点４から各サスペンションユニット３までは同一の構成であるので、図１〜図３には、分岐点４から第１サスペンションユニット３までのみを示し、第１サスペンションユニット３（以下、単にサスペンションユニット３と称する）の動作のみを説明する。図１に示されるように、車高を維持させる状態では、スクロール圧縮装置は、給排弁６が弁ばねによって遮断位置に保持されてサスペンションユニット３とドライヤ５との連通が遮断されると共に、電磁弁７が弁ばねによって排気位置に保持される。この電磁弁７の排気位置では、スクロール圧縮機１の吐出口１ｂとドライヤ５との連通が遮断されると共に、ドライヤ５が、フィルタ９とスクロール圧縮機１の供給口１ａとを連通させる流路１０に、迂回路１１によってスクロール圧縮機１を迂回して連通される構造になっている。

図２に示されるように、車高を上昇させる状態では、スクロール圧縮装置は、給排弁６が、外部からの通電によってコイルが励磁されて圧縮空気給排位置に保持されると共に、電磁弁７が、外部からの通電によってコイルが励磁されて圧縮空気供給位置に移行される。この電磁弁７の圧縮空気供給位置では、スクロール圧縮機１の吐出口１ｂとドライヤ５とが連通されると共に、ドライヤ５と迂回路１１との連通が遮断される構造になっている。図３に示されるように、車高を下降させる状態では、スクロール圧縮装置は、給排弁６が、外部からの通電によってコイルが励磁されて圧縮空気給排位置に保持されると共に、電磁弁７が弁ばねによって排気位置に保持される構造になっている。

次に、第１実施形態のスクロール圧縮装置の作用を説明する。図１に示されるように、給排弁６を弁ばねによって遮断位置に保持してサスペンションユニット３とドライヤ５との連通を遮断すると共に、電磁弁７を弁ばねによって排気位置に保持する。この状態では、ドライヤ５とサスペンションユニット３との連通が遮断されて車高が維持される。そして、車高を上昇させる場合には、図２に示されるように、給排弁６に通電して該給排弁６を圧縮空気給排位置に保持すると共に、電磁弁７に通電して該電磁弁７を圧縮空気供給位置に保持する。これにより、ドライヤ５によって乾燥された圧縮空気がサスペンションユニット３へ供給されて、該サスペンションユニット３が伸長される。そして、所定の車高に到達したことが車高センサ１２によって検出されると、給排弁６への通電を停止して該給排弁６を弁ばねによって遮断位置に保持すると共に、電磁弁７への通電を停止して該電磁弁７を弁ばねによって排気位置に保持して、車高を維持する。

一方、車高を下降させる場合には、図３に示されるように、給排弁６に通電して該給排弁６を圧縮空気給排位置に保持すると共に、電磁弁７を弁ばねによって排気位置に保持する。これにより、サスペンションユニット３の内部の圧縮空気を、迂回路１１によってスクロール圧縮機１を迂回させて流路１０を介してフィルタ９から大気中へ放出させる。そして、所定の車高に到達したことが車高センサ１２によって検出されると、給排弁６への通電を停止して該給排弁６を弁ばねによって遮断位置に保持する。これにより、ドライヤ５とサスペンションユニット３との連通が遮断されて車高が維持される。

この実施形態では以下の効果を奏する。
第１実施形態によれば、サスペンションユニット３とドライヤ５との間に給排弁６を配置すると共に、スクロール圧縮機１の吐出口１ｂとドライヤ５との間に電磁弁７を配置して、車高を下降させる時には、給排弁６を圧縮空気給排位置に保持すると共に、電磁弁７を排気位置に保持して、サスペンションユニット３の内部の圧縮空気を、スクロール圧縮機１を迂回してフィルタ９から大気中に放出させる。
したがって、サスペンションユニット３から排気された圧縮空気がスクロール圧縮機１の吐出口１ｂに導入されることがなく、スクロール圧縮機１が逆回転することがない。これにより、スクロール圧縮機１の逆回転を防止する目的で従来用いられていた逆止弁を廃止して、スクロール圧縮機１の静粛性、延いては車両の静粛性を確保することができる。

なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
（第２実施形態）
図４に示されるように、本実施形態のスクロール圧縮装置の電磁弁７の代わりに電磁弁１７を配置してスクロール圧縮装置を構成してもよい。この場合、電磁弁１７の排気位置では、ドライヤ５が、フィルタ９とスクロール圧縮機１の供給口１ａとを連通させる流路１０に、迂回路１１によってスクロール圧縮機１を迂回して連通されると共に、スクロール圧縮機１の吐出口１ｂがフィルタ１９を介して大気と連通される。したがって、第２実施形態のスクロール圧縮装置によれば、サスペンションユニット３の内部の圧縮空気の排気時に、スクロール圧縮機１の内部並びに吐出口１ｂの直下流の流路内の残留圧力を開放して、スクロール圧縮機１の再起動時におけるスクロール圧縮機１並びに該スクロール圧縮機１を駆動する電動モータ２に作用する負荷を低減させることができる。なお、第２実施形態のスクロール圧縮装置では、電磁弁１７の圧縮空気供給位置で、スクロール圧縮機１の吐出口１ｂとドライヤ５とが連通されると共に、迂回路１１及びフィルタ１９が閉塞される。

（第３実施形態）
図５に示されるように、本実施形態のスクロール圧縮装置に加えてパイロット弁２１を配置してもよい。この場合、パイロット弁２１を迂回路２３に配置する。該迂回路２３は、電磁弁７とドライヤ５とを連通させる流路２２と、フィルタ９とスクロール圧縮機１の供給口１ａとを連通させる流路１０と、をスクロール圧縮機１及び電磁弁７を迂回して連通させるように配管する。そして、このパイロット弁２１は、弁ばねによって遮断位置に保持されて迂回路２３を常時遮断して、サスペンションユニット３の内部の圧縮空気の排気時には、排気位置にある電磁弁７からパイロット圧を受圧することで排気位置（図５に示される状態）に保持されて迂回路２３を開放する。これにより、サスペンションユニット３の内部の圧縮空気は、迂回路２３を介して急速排気されてフィルタ９から大気中へ放出される。したがって、第３実施形態のスクロール圧縮装置によれば、乗員の乗降時に、車両の車高を迅速に下降させることが可能になる。

第１実施形態の説明図であって、車高を維持させる状態を示す空気圧回路図である。 第１実施形態の説明図であって、車高を上昇させる状態を示す空気圧回路図である。 第１実施形態の説明図であって、車高を下降させる状態を示す空気圧回路図である。 第２実施形態の説明図であって、電磁弁が排気位置にある状態を示す空気圧回路図である。 第３実施形態の説明図であって、急速排気の状態を示す空気圧回路図である。

符号の説明

１ スクロール圧縮機、１ａ 供給口、１ｂ 吐出口、３ サスペンションユニット（圧力装置）、５ ドライヤ、６ 給排弁、７，１７ 電磁弁、９ フィルタ、１１，２３ 迂回路、２１ パイロット弁

Claims (4)

1. フィルタによって清浄化されて供給口から供給された空気を圧縮するスクロール圧縮機と、該スクロール圧縮機から吐出される圧縮空気を乾燥させるドライヤと、該ドライヤと圧力装置との間に配置されて前記圧力装置へ給排される圧縮空気を制御する給排弁と、を具備する車載用圧縮装置であって、
   前記スクロール圧縮機の吐出口と前記ドライヤとの間に電磁弁が配置されて、
   該電磁弁は、前記スクロール圧縮機の吐出口と前記ドライヤとが連通される圧縮空気供給位置と、前記スクロール圧縮機の吐出口と前記ドライヤとの連通が遮断されると共に前記ドライヤが前記フィルタと前記スクロール圧縮機の供給口との間に前記スクロール圧縮機を迂回して接続される排気位置と、を有することを特徴とする車載用圧縮装置。
2. 前記電磁弁の排気位置において、前記スクロール圧縮機の吐出口が大気に開放されることを特徴とする請求項１に記載の車載用圧縮装置。
3. フィルタによって清浄化されて供給口から供給された空気を圧縮するスクロール圧縮機と、該スクロール圧縮機から吐出される圧縮空気を乾燥させるドライヤと、該ドライヤと圧力装置との間に配置されて前記圧力装置へ給排される圧縮空気を制御する給排弁と、を具備する車載用圧縮装置であって、
   電磁弁が、前記スクロール圧縮機の吐出口と前記ドライヤとの間に配置されて、
   パイロット弁が、前記電磁弁と前記ドライヤとの間と前記スクロール圧縮機の供給口と前記フィルタとの間とが前記電磁弁と前記スクロール圧縮機とを迂回して接続される迂回路に配置されて、
   前記電磁弁は、前記スクロール圧縮機の吐出口と前記ドライヤとが連通される圧縮空気供給位置と、前記スクロール圧縮機の吐出口と前記ドライヤとの連通が遮断されると共に前記ドライヤを通過した圧縮空気が前記パイロット弁のパイロット圧として導入される排気位置と、を有して、
   前記パイロット弁は、前記排気位置にある前記電磁弁からパイロット圧を受圧することで、前記電磁弁と前記ドライヤとの間と前記スクロール圧縮機の供給口と前記フィルタとの間とが前記電磁弁と前記スクロール圧縮機とを迂回して連通されることを特徴とする車載用圧縮装置。
4. 前記圧力装置が、エアサスペンション装置のサスペンションユニットであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車載用圧縮装置。

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