JP2931918B2 - エア・コンプレッサの配管回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等に使用のエア・コンプレッサの配
管回路に関する。

［従来の技術］ 第２図は、従来におけるトラック車等に使用のエア・
コンプレッサの配管回路をシステム図によって示し、第
３図は、第２図におけるエア・コンプレッサ１の側断面
図を示し、第４図は、第２図におけるエア・ドライヤ６
の側断面図を示したものである。

第３図において、シリンダ1cには軸方向への摺動を可
能にピストン1dが嵌合し、弁座1fへ選択的に着坐する弁
1gには弁座1f側に向けてスプリング1hの附勢力が与えら
れ、弁座1f、弁1g、スプリング1hおよびポート1sによっ
て吸入弁を構成し、シリンダ1cとピストン1dによって形
成している押しのけ室1eは、ポート1iおよびその吸入弁
を介して吸入孔1qに接続している。

弁座1jへ選択的に着坐する弁1mには弁座1j側に向けて
スプリング1kの附勢力が与えられ、弁座1j、弁1m、スプ
リング1kおよびポート1nによって吐出弁を構成し、押し
のけ室1eはその吐出弁を介して吐出孔1rに接続してい
る。

第２図において、エンジンの吸入管路（図示せず）か
ら分岐した管路1aは、エア・コンプレッサ１における吸
入孔1qに連通し、エア・コンプレッサ１における吐出孔
1rは、管路1b、エア・ドライヤ６およびチェック弁2aを
介してエア・タンク２に接続している。

エア・タンク２における空気圧は、所定の空気圧に達
するとパイロット管路3aに信号圧を発生させるプレッシ
ャ・レギュレータ３への入力となっており、パイロット
管路3aはアンローダ弁1Aに入力し、且つその分岐管3bが
エア・ドライヤ６に入力している。

以下、第３図および第４図を使用しながら、第２図の
作用を説明する。

図示していない自動車のエンジンによってエア・コン
プレッサ１が駆動されると、ピストン1dに連動したクラ
ンク軸が駆動されて、ピストン1dに上下運動の、いわゆ
るポンプ作用を行なわせる。

すなわち、ピストン1dが下降する押しのけ室1eの膨張
行程においては、押しのけ室1eが大気圧より低くなるこ
とによって、吸入孔1qの大気がスプリング1hの附勢力に
抗して弁1gを押し開き、そのことによってエンジンの吸
入管路から管路1a、吸入孔1qおよびポート1iを介して押
しのけ室1eへ空気が吸入される。

また、ピストン1dが上昇する押しのけ室1eの圧縮行程
においては、その圧縮によって高まった押しのけ室1eに
おける空気圧が、ポート1nにおいて弁1mを押し開き且つ
弁1gを弁座1fに押圧し、その結果、押しのけ室1eにおけ
る圧縮空気は、ポート1n、吐出孔1r、管路1b、エア・ド
ライヤ６および管路6aを介し、チェック弁2aを押し開い
てエア・タンク２へ圧送される。

また、管路1bの圧縮空気がエア・ドライヤ６を通過す
る際の作用は、第４図に示すように、管路1bの圧縮空気
が、ポート6m、室6c、乾燥材6h、チェック弁6iおよびパ
ージタンク6jを介して管路6aに通過する。

上記作用において、プレッシャ・レギュレータ３は、
エア・タンク２の空気圧が例えば6.5〜8.5気圧の所定の
空気圧以下にあるときは、パイロット管路3aを大気に開
放させている。したがって、この状態においてアンロー
ダ弁1Aは作動していない。また、その所定の空気圧以下
の場合において、分岐管3bの空気圧も大気圧になってい
るため、アクチュエータ6Aは作動せず、ポート6gは閉じ
ている。

この場合、上記エア・コンプレッサ１のポンプ作用に
おいて、ピストン1dに連結したクランク軸（図示せず）
のクランク回転によって、そのクランク・ケースにおけ
る潤滑油が、シリンダ1cに跳ねかけられ、その跳ねかけ
られた潤滑油がピストン1dとシリンダ1cとの間を潤滑し
ている。

その潤滑に使用されたごく一部の潤滑油は、押しのけ
室1eから管路1bへミスト状になって、放出されるが、そ
の潤滑油とその圧縮空気に含有した水分は、乾燥材6hに
おいて捕収される。

上記作用に対して、エア・タンク２からの信号がその
所定の空気圧に達すると、プレッシャ・レギュレータ３
はエア・タンク２の空気圧をパイロット管路3aに導き、
その導かれた空気圧信号がアンローダ弁1Aに作用してア
ンローダ弁1Aにおけるピストン1pを下方に附勢する。そ
の結果、その附勢されたピストン1pによって弁1gは強制
的に開弁させられる。

また、このときパイロット管路3aに空気圧が生じたこ
とは、分岐管3bにも空気圧が生じることによって、その
分岐管3bの空気圧はエア・ドライヤ６におけるアクチュ
エータ6Aに作用する。その結果、スプリング6eの附勢力
に抗してピストン6dを介して弁6fが押し下げられて、ポ
ート6gが開弁する。

その結果、この状態においてエア・コンプレッサ１の
圧縮行程において吐出孔1rに排気した空気は、ポート6
m、室6c、ポート6gおよび開口部6bを介して大気に放出
される。

また、上記パイロット管路3aへの信号空気圧の発生に
よって、エア・コンプレッサ１における弁1gも強制的に
開弁させられる。その開弁によって、上記におけるピス
トン1dの膨張行程の際に吸入孔1qから押しのけ室1eに吸
入された空気の圧縮作用は、次の圧縮行程の際にいわゆ
るアンロードされて、エア・コンプレッサ１の駆動動力
を無負荷化する。

このようにアンロード状態が続き、やがてエア・タン
ク２における圧縮空気がブレーキ・エネルギ等として使
用された結果、再びエア・タンク２の空気圧が該所定の
空気圧以下に低下すると、パイロット管路3aにおける信
号圧が消滅して、エア・ドライヤ６においてポート6gは
閉じ、且つエア・コンプレッサ１においてピストン1pも
上方へ戻される。その結果、エア・コンプレッサ１はエ
ア・タンク２への圧縮空気圧送を再開する。

［発明が解決しようとする課題］ このようなアンロード状態となっている総計時間は、
自動車の使用形態によって異なるが、ブレーキ・エネル
ギをあまり使用しない高速道路走行時等においては、非
常に長い時間となっている。

上記のようにエア・コンプレッサ１がアンロードされ
ている場合、分岐管3bへの空気圧信号によって、ポート
6gが開弁された際においては、上記のように押しのけ室
1eにオイル上がりした潤滑油が、管路1b、ポート6m、室
6c、ポート6gおよび開口部6bを介して大気に放出され、
その放出された潤滑油が周囲を汚染させる問題がある。

本発明の目的は、上記のような問題を解消して、アン
ロード時にエア・ドライブ側へ潤滑油を流入させないエ
ア・コンプレッサの配管回路を提供することにある。

［課題を解決するための特徴］ エア・コンプレッサは、シリンダに軸方向への摺動を
可能に嵌合したピストンとそのシリンダによって形成す
る押しのけ室が、一方において吸入弁を介して吸入孔に
接続し、他方において吐出弁を介して吐出孔に接続した
通常の構成となっている。

このようなエア・コンプレッサにおける配管系は、そ
の吐出孔からエアドライヤを介してエアタンクに導か
れ、そのエア・タンク２における圧縮空気の空気圧信号
が、所定の空気圧に達した状態でエア・ドライヤを選択
的に大気へ開放させる信号となっている配管回路を構成
している。

上記エア・コンプレッサの配管回路において、吐出孔
とエア・ドライヤとの間に切換弁を介設させている点に
本発明の特徴がある。

その切換弁は下記の構成となっている。

ａ）前記空気圧信号が前記所定の空気圧以下のときその
吐出孔をそのエア・ドライヤに連通させている。すなわ
ち、この状態における実質上の配管は、第２図における
従来と同じになって、エア・コンプレッサ１がそのポン
プ作用によって、エア・タンク２へ圧縮空気を供給でき
る態勢になっている。

ｂ）それに対して、その空気圧が該所定の空気圧に達し
ている間内においては、すなわちエア・コンプレッサを
アンロードさせる状態においては、その吐出孔を作動油
収納部へ連通させ且つその吐出管とそのエア・ドライヤ
との連通を閉じる構成となっている。

したがって、このエア・ドライヤを強制的に大気へ開
放した状態においても、エア・コンプレッサにおける圧
縮行程においてオイル上がりした潤滑油がエア・ドライ
ヤを介して大気に放出することのないようになってい
る。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

第１図は、本発明における一実施例としてのエア・コ
ンプレッサの配管回路をシステム図によって示したもの
である。

第１図の第２図と異なっている点は、エア・コンプレ
ッサ１の吐出管路1bに切換弁５を介設し、その切換弁５
の操作をエア・タンク２の空圧信号によって操作してい
る点にある。

以上の構成において、以下その作用を説明する。

エア・タンク２における空気圧が、所定の空気圧po以
下であるときは、従来と同じにパイロット管路3aに空気
圧が生じておらず、その結果、アンローダ弁1Aおよびア
クチュエータ6Aも共に作動していない。

また、このパイロット管路3aおよび分岐管3cに空気圧
の生じていない状態において、切換弁５は内設するスプ
リング附勢力によって切換位置を5Aに設定している。

したがって、この状態における管路構成は、従来にお
けるエア・コンプレッサの配管回路と実質的に同じにな
るから、その作用も従来と同じとなって、エア・コンプ
レッサ１は枝管1aから大気を吸入して、これを圧縮し且
つそれを管路1b、切換位置5A、管路5b、エア・ドライヤ
６、管路6aおよびチェック弁2aを介してエア・タンク２
に圧送している。

これに対して、エア・タンク２が所定の空気圧poに達
すると、プレッシャ・レギュレータ３がパイロット管路
3aに空気圧を発信するから、その発信信号によってアン
ローダ弁1Aが作動し、エア・コンプレッサ１はアンロー
ド状態となり、押しのけ室1eと管路1aを常時連通の状態
とし、且つ分岐管3bにも発生した信号空気圧が、アクチ
ュエータ6Aに作用してポート6gを開弁させる。

また、そのパイロット管路3aへの信号発信によって、
分岐管3cにも信号空気圧が生ずるから、その信号によっ
て切換弁５は切換位置5Bに切り換えられる。

その結果、そのアンロード状態であって押しのけ室1e
が圧縮行程にあるとき、押しのけ室1eから吐出弁を介し
て吐出孔1r側へ流出する潤滑油は、管路1bから切換位置
5Bを介してエア・コンプレッサ１の潤滑油収納部でもあ
るクランク室へ戻され、且つエア・ドライヤ６における
ポート6mと管路1bとの連通は閉じられる。

なお、そのクランク室は、ケーシングを通じてエンジ
ンのタイミングギヤ・ケースあるいはオイルパンにも連
通している。

このように、上記エア・コンプレッサ１のアンロード
状態においては、エア・ドライヤ６とエア・コンプレッ
サ１との連通を通じるから、そのアンローダ状態におけ
る押しのけ室1eからの潤滑油は、エア・ドライヤ６へ流
入することなく、潤滑油収納部へ有効に戻されて再利用
される。

また、この場合において、エア・コンプレッサ１が吐
出した空気が、もし従来のように開弁しているポート6g
から放出されると、その放出音が問題になる。しかし、
上記のように、その放出空気を閉じられた空気の潤滑油
収納部に排出すると、外部へその放出音が漏れ出すこと
なく、静粛になる。

上記作用に続いて、再びエア・タンク２の空気圧が所
定の空気圧poより低下したときは、従来と同様に、パイ
ロット管路3aにおける空気圧が消滅してアンローダ弁1A
およびアクチュエータ6Aを非作動状態にし、且つその空
気圧消滅は切換弁５を切換位置5Aに戻してエア・タンク
２への圧縮空気の補給を開始する。

また、上記実施例においては、エア・ドライヤ６の大
気開放と同時に切換弁５の切り換えを行なっている。し
かし、この切り換えは、エア・ドライヤ６を大気に開放
させている間のいずれかの間に、切換弁５が切換位置5B
の位置に切り換わっていればよい。

すなわち、ポート6gが開弁している間において、切換
弁５が切換位置5Bに切り換わっている時間が長ければ長
い程、潤滑油がポート6gから大気へ放出されることの防
止時間を長くし、且つその潤滑油が潤滑油収納部へ有効
に戻される量を増大させることになる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明における効果
は、下記のとおりである。

１）吐出管路に切換弁５を介設し、エア・ドライヤ６を
大気に開放させている間に、吐出孔1rとエア・ドライヤ
６との間の連通を閉じたことによって、そのエア・ドラ
イヤ６の大気開放時の潤滑油による周囲環境汚染をなく
することができるようになった。

２）吐出管路に切換弁５を介設し、エア・ドライヤ６を
大気に開放させている間に、吐出孔1rとエア・ドライヤ
６との間を閉じたことによって、そのエア・ドライヤ６
の大気開放時におけるエア・コンプレッサ１からポート
6gを介しての空気放出音がなくなり、騒音を軽減するこ
とが可能になった。

３）吐出管路に切換弁５を介設し、エア・ドライヤ６を
大気に開放させている間に、吐出孔1rを作動油収納部へ
連通させることによって、従来、大気に廃棄していた潤
滑油を再利用できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における一実施例としてのエア・コン
プレッサの配管回路をシステム図によって示し、第２図
は、従来におけるエア・コンプレッサの配管回路をシス
テム図によって示し、第３図は、第１図および第２図に
おけるエア・コンプレッサ１の側断面図を示し、第４図
は、第１図および第２図におけるエア・ドライヤ６の側
断面図を示したものである。 実施例に使用した主な符号は下記のとおりである。 1:エア・コンプレッサ、1c:シリンダ、1d:ピストン、1
e:押しのけ室、1q:吸入孔、1r:吐出孔、2:エア・タン
ク、5:切換弁、6:エア・ドライヤ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダに軸方向への摺動を可能に嵌合し
   たピストンとそのシリンダによって形成する押しのけ室
   は、一方において吸入弁を介して吸入孔に接続し、他方
   において吐出弁、吐出孔およびエア・ドライヤを介して
   エア・タンクに接続し、そのエア・タンクにおける圧縮
   空気の空気圧信号は、その空気圧が所定の空気圧に達し
   た状態でそのエア・ドライヤを選択的に大気へ開放させ
   る信号となっている配管系において、 前記吐出孔と前記エア・ドライヤとの間には、前記空気
   圧信号が前記所定の空気圧以下のときその吐出孔をその
   エア・ドライヤに連通させ、その空気圧が該所定の空気
   圧に達している間内において、その吐出孔を作動油収納
   部へ連通させ且つその吐出管とそのエア・ドライヤとの
   連通を閉じる構成となっている切換弁を介設させたエア
   ・コンプレッサの配管回路。