JP2539280B2 - 車輌用エアコンプレッサ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車輛用エアコンプレッサ装置に係り、特に
エンジンのクランクシャフトで駆動されるスーパチャー
ジャをエンジンの過給用のみでなく、車輛の停止中には
作業機用エアの供給源として兼用できるようにして、作
業機用エアコンプレッサ装置を別途設ける必要性をなく
し、しかも作業現場において直ちに車輛から高圧のエア
が簡単に得られるようにした車輛用エアコンプレッサ装
置に関する。

従来の技術 従来、トラック等の車輛においては、停止中に該車輛
を用いて各種の作業を行うことが多く、この場合砕岩機
等の高圧のエアを駆動源として用いる機械を使用する作
業が行われるが、従来はこの高圧のエアの供給は、車輛
の一部として搭載してあるエアコンプレッサを用いる
か、又は車輛とは直接関係なく単に車輛に積載して運搬
して現場に到着したエアコンプレッサを用いて行う以外
に方法がなかった。

しかし、車輛に搭載したエアコンプレッサは、いわゆ
るPTO（動力取出装置）によりエンジンの動力を取り出
して駆動されるものであり、また作業機用のエアコンプ
レッサとしては相当容量の大きいものを用いなければな
らないため、車輛への搭載性が悪く、重量も増し、かつ
コストも相当高くつくという欠点があった。

また車輛とは別個のエアコンプレッサを車輛に積載し
て現場に運搬する場合には、それだけ積荷の有効積載量
が削減されてしまうと共に、エアコンプレッサを車輛と
は別途調達して置かなければならないので、経済的でな
く、またエアコンプレッサの運転音はかなり大きいので
現場における騒音も大きくなり、種々煩わしい点が多か
った。

目的 本考案は、上記した従来技術の欠点を除くためになさ
れたものであって、その目的とするところは、エンジン
のクランクシャフトから動力を得て駆動されるスーパチ
ャージャに隣接して高圧段エアコンプレッサを配設し、
該高圧段エアコンプレッサとスーパチャージャの回転軸
とをクラッチを介して連結し、車輛の走行中にスーパチ
ャージャを単なる過給機として使用してエンジンの動力
性能の向上を図り、車輛の停止中においては、エンジン
は自然給気により運転してスーパチャージャの回転軸に
より高圧段エアコンプレッサを駆動して、一旦スーパチ
ャージャで加圧されたエアを高圧段エアコンプレッサに
供給して更に増圧してエアタンクに貯蔵して作業機用の
エア圧源として得るように、スーパチャージャをエンジ
ンの過給用と作業機用のエア圧源とに兼用できるように
して、作業機用の大容量のエアコンプレッサを別途車輛
に搭載する必要性をなくし、また車輛とが別個のエアコ
ンプレッサを車輛に積載して運搬する必要性をなくすこ
とであり、またこれによって高圧段エアコンプレッサの
容量の減少を図り、作業性の向上、車輛の軽量化及びコ
ストの低減を図ることである。また他の目的は、スーパ
チャージャを第１段の加圧用として有効に用いて、高圧
段エアコンプレッサの容量を小さくすることにより、現
場におけるエアコンプレッサの運転騒音を小さくして工
事騒音の減少を図ることである。

構成 要するに本発明は、エンジンのクランクシャフトから
動力を得て駆動されるスーパチャージャと、該スーパチ
ャージャに隣接して配設された高圧段エアコンプレッサ
と、該高圧段エアコンプレッサの入力軸と前記スーパチ
ャージャの回転軸との間に装着され車輛の走行時には切
断され該車輛の停止中の作業時に接続されるようにした
クラッチと、前記エンジンへの自然給気用エアパイプ
と、該自然給気用エアパイプと前記スーパチャージャの
吐出側とに連通接続された過給用エアパイプと、該過給
用エアパイプと前記高圧段エアコンプレッサの吸入側と
に連通接続されたバイパス用エアパイプと、該高圧段エ
アコンプレッサの吐出側に連通接続された作業機用エア
タンクと、前記自然給気用エアパイプの前記過給用エア
パイプとの接続点より上流側に配設されて該自然給気用
エアパイプを開閉する自然給気開閉バルブと、前記過給
用エアパイプを前記自然給気用エアパイプと前記バイパ
ス用エアパイプとのいずれか一方の連通接続するように
した流路切換バルブとを備え、前記スーパチャージャ
を、前記車輛の走行中は前記クラッチを切断して前記エ
ンジンの過給用に、該車輛の停止中は前記クラッチを接
続して該スーパチャージャで前記高圧段エアコンプレッ
サを駆動して作業機用エアの供給源用に兼用可能に構成
したことを特徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第
１図において、本発明に係る車輛用エアコンプレッサ装
置１は、スーパチャージャ２と、高圧段エアコンプレッ
サ３と、クラッチ４と、自然給気用エアパイプ５と、過
給用エアパイプ６と、バイパス用エアパイプ８と、作業
機用エアタンク９と、自然給気開閉バルブ10と、流路切
換バルブ11とを備えている。

スーパチャージャ２は、エンジン13のクランクシャフ
ト14からベルト15を介して動力を得て駆動されるタイプ
のもので、エンジン13への給気をそれのみで賄いきれる
容量を有するので、作業機用のエア圧源として有効に利
用し得るものである。該スーパチャージャ２の吸入側2a
にはエアクリーナ（図示せず）に連通接続された給気エ
アパイプ18が連通接続され、また吐出側2bには過給用エ
アパイプ６が連通接続され、回転軸2cはクラッチ４側に
突出している。

高圧段エアコンプレッサ３は、スーパチャージャ２に
隣接して配設されており、ロータリー式又はピストン式
等各種のものが使用可能である。そして該高圧段エアコ
ンプレッサ３に供給されるエアはすでにスーパチャージ
ャ２で予め加圧されているので、大気圧のものを圧縮す
る場合に比べて容量の相当小さいもので十分であり、小
型で軽量のものを使用することができる。

クラッチ４は、高圧段エアコンプレッサ３の入力軸3a
とスーパチャージャ２の回転軸2cとの間に装着され、車
輛の走行時には切断され該車輛の停止中の作業時に接続
されるようにしたもので、例えば運転席で操作し得るよ
うに電磁クラッチが採用される。

自然給気用エアパイプ５は、エンジン13へ過給されな
い自然の給気を行うためのものであり、エアクリーナ
（図示せず）に連通接続されると共にエンジン13に固定
された給気マニホールド20に連通接続されている。そし
てその一部5a（下流側）に過給用エアパイプとしても利
用されるようになっている。

過給用エアパイプ６は、自然給気用エアパイプ５とス
ーパチャージャ２の吐出側2bとに連通接続されており、
その途中にはバイパス用エアパイプ８が連通接続されて
いる。

バイパス用エアパイプ８は、過給用エアパイプ６と高
圧段エアコンプレッサ３の吸入側3bとに連通接続されて
おり、車輛の停止中において高圧段エアコンプレッサ３
を使用する場合にのみ使用されるようになっている。

作業機用エアタンク９は、高圧段エアコンプレッサ３
の吐出側3cにエアパイプ22を介して連通接続されてお
り、バルブ23を介して適宜な作業機を接続して該作業機
に高圧のエアを供給できるように構成されている。

自然給気開閉バルブ10は、自然給気用エアパイプ５の
過給用エアパイプ６との接続点5bより上流側に配設され
ており、自然給気用エアパイプを５に開閉するようにし
たもので、車輛の走行中には閉じられ、車輛の停止中に
おいて作業機を使用する場合には開放されるようになっ
ている。

流路切換バルブ11は、過給用エアパイプ６を自然給気
用エアパイプ５とバイパス用エアパイプ８とのいずれか
一方に連通接続するようにしたもので、図示のように、
過給用エアパイプ６のバイパス用エアパイプ８との接続
点6aの下流側に１つを、またバイパス用エアパイプ８の
途中に他の１つを配設してもよく、又は接続点6aに単一
の流路切換バルブ（図示せず）を配設してもよい。

そして本発明に係る車輛用エアコンプレッサ装置１
は、スーパチャージャ２を、車輛の走行中は、第１図に
示すように、クラッチ４を切断してエンジン13の過給用
に、該車輛の停止中は、第２図に示すように、クラッチ
３を接続してスーパチャージャ２で高圧段エアコンプレ
ッサ３を駆動して作業機用エアの供給源用に兼用可能に
構成したものである。

作用 本考案は、上記のように構成されており、以下その作
用について説明する。まず車輛の走行中においては、第
１図に示すように、クラッチ４が切断され、自然給気開
閉バルブ10及びバイパス用エアパイプ８内の流路切換バ
ルブ11Bが閉じられ、過給用エアパイプ６内の流路切換
バルブ11Aが開放される。この結果、エンジン13が回転
すると、ベルト15を介してスーパチャージャ２が駆動さ
れ、該スーパチャージャにはエアパイプ18を通って矢印
Ａの如く大気圧の外気が導入され、圧縮されて矢印Ｂの
如く過給用エアパイプ６を通って自然給気用エアパイプ
５に送られ、給気マニホールド20を通ってエンジン13に
供給され、エンジン13は過給されて出力が増大する。

次に、車輛の停止中において、スーパチャージャ２を
作業機用の高圧エアの供給源として兼用する場合には、
第２図に示すように、クラッチ４が接続され、流路切換
バルブ11Aのみが閉じられ、流路切換バルブ11B及び自然
給気開閉バルブ10が開放される。この結果、エンジン13
には矢印Ｄの如く大気圧のエアが自然給気用エアパイプ
５から給気マニホールド20に供給され、一方過給用エア
パイプ６と自然給気用エアパイプ５との連通が遮断さ
れ、また高圧段エアコンプレッサ３がスーパチャージャ
２により駆動されるので、矢印Ａの如くスーパチャージ
ャ２内に入って圧縮されて矢印Ｂの如く吐出されて圧力
の上昇したエアは、過給用エアパイプ６から矢印Ｂの如
く高圧段エアコンプレッサ３に導入され、ここで更に加
圧され、非常に高圧なエアとなって矢印Ｃの如くエアパ
イプ22からエアタンク９に押し込まれて、ここに貯蔵さ
れる。

そこでバルブ23の下流に適宜な作業機を接続して、該
バルブを開放すれば該作業機に高圧のエアが矢印Ｃの如
く連続的に供給されて、各種の作業を順調に行うことが
できる。

この場合、スーパチャージャ２はエンジン13に供給す
べき多量のエアを圧縮する能力を有するので、砕岩機等
の作業機に必要な量のエアを十分に供給することができ
る。

また高圧段エアコンプレッサ３には予めスーパチャー
ジャ２で加圧されたエアが供給されるので、該高圧段エ
アコンプレッサの容量は比較的小さいくて済むため、該
高圧段エアコンプレッサの運転騒音は非常に小さくする
ことができ、またスーパチャージャ２の回転音は元々小
さいので、現場における工事騒音を低減させることが可
能となる。

効果 本発明は、上記のようにエンジンのクランクシャフト
から動力を得て駆動されるスーパチャージャに隣接して
高圧段エアコンプレッサを配設し、該高圧段エアコンプ
レッサとスーパチャージャの回転軸とをクラッチを介し
て連結し、車輛の走行中にはスーパチャージャを単なる
過給機として使用してエンジンの動力性能の向上を図
り、車輛の停止中においては、エンジンは自然給気によ
り運転してスーパチャージャの回転軸により高圧段エア
コンプレッサを駆動して、一旦スーパチャージャで加圧
されたエアを高圧段エアコンプレッサに供給して更に増
圧してエアタンクに貯蔵して作業機用のエア圧源とし得
るように、スーパチャージャをエンジンの過給用と作業
機用のエア圧源とに兼用できるようにしたので、作業機
用の大容量のエアコンプレッサを別途車輛に搭載する必
要性をなくし、また車輛とは別個のエアコンプレッサを
車輛に積載して運搬する必要性をなくすことができ、ま
たこの結果高圧段エアコンプレッサの容量の減少を図る
ことができ、作業性の向上、車輛の軽量化及びコストの
低減を図ることができる効果がある。またスーパチャー
ジャを第１段の加圧用として有効に用いるため、高圧段
エアコンプレッサの容量を小さくすることができ、現場
におけるエアコンプレッサの運転騒音を小さくして工事
騒音の減少を図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は車輛の走行中に
おける本発明装置の作動状態を示す概略図、第２図は車
輛の停止中における本発明装置の作動状態を示す概略図
である。 １は車輛用エアコンプレッサ装置、２はスーパチャージ
ャ、2aは吐出側、2cは回転軸、３は高圧段エアコンプレ
ッサ、3aは入力軸、3bは吸入側、3cは吐出側、４はクラ
ッチ、５は自然給気用エアパイプ、5bは接続点、６は過
給用エアパイプ、９は作業機用エアタンク、10は自然給
気開閉バルブ、11,11A,11Bは流路切換バルブ、13はエン
ジン、14はクランクシャフトである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンのクランクシャフトから動力を得
   て駆動されるスーパチャージャと、該スーパチャージャ
   に隣接して配設された高圧段エアコンプレッサと、該高
   圧段エアコンプレッサの入力軸と前記スーパチャージャ
   の回転軸との間に装着され車輛の走行時には切断され該
   車輛の停止中の作業時に接続されるようにしたクラッチ
   と、前記エンジンへの自然給気用エアパイプと、該自然
   給気用エアパイプと前記スーパチャージャの吐出側とに
   連通接続された過給用エアパイプと、該過給用エアパイ
   プと前記高圧段エアコンプレッサの吸入側とに連通接続
   されたバイパス用エアパイプと、該高圧段エアコンプレ
   ッサの吐出側に連通接続された作業機用エアタンクと、
   前記自然給気用エアパイプの前記過給用エアパイプとの
   接続点より上流側に配設されて該自然給気用エアパイプ
   を開閉する自然給気開閉バルブと、前記過給用エアパイ
   プを前記自然給気用エアパイプと前記バイパス用エアパ
   イプとのいずれか一方に連通接続するようにした流路切
   換バルブとを備え、前記スーパチャージャを、前記車輛
   の走行中は前記クラッチを切断して前記エンジンの過給
   用に、該車輛の停止中は前記クラッチを接続して該スー
   パチャージャで前記高圧段エアコンプレッサを駆動して
   作業機用エアの供給源用に兼用可能に構成したことを特
   徴とする車輛用エアコンプレッサ装置。