JP3708311B2

JP3708311B2 - エアコンプレッサ

Info

Publication number: JP3708311B2
Application number: JP32849397A
Authority: JP
Inventors: 茂己小林; 晋一藤本
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2017-11-28
Also published as: JPH11159459A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用のエアコンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型車両の制動装置として圧縮空気で作動するエアブレーキの採用がよく見られる。このようなエアブレーキにおいては、エアコンプレッサで圧縮空気を生成し、これをエアタンクに蓄えておき、車両の制動時にエアタンクから供給する圧縮空気により、車輪のブレーキ装置を作動させる。
【０００３】
エアコンプレッサは、図９，図１０のようなレイアウトでエンジンに取り付けられ、エンジンによって駆動される。エアコンプレッサ１は単気筒または２気筒のピストン式で、シリンダヘッド３にエアコンプレッサを無負荷運転するためのアンローダバルブが内蔵される。２はアンローダバルブへの作動圧の受入部であり、プレッシャレギュレータを介してエアタンクに配管される。アンローダバルブは後述のように開閉することにより、エアタンクの内圧をいつも規定値に保持する。
【０００４】
エアタンクの内圧が規定値以下のときは、アンローダバルブの作動圧はプレッシャレギュレータを介して大気開放され、アンローダバルブがアンローダ用通路を閉じるため、エアコンプレッサのピストンシリンダ４においては、ピストンがシリンダ容積を拡張する行程で吸入ポートから気筒（シリンダ）へ空気を吸い込み、シリンダ容積を縮小する行程でその空気を圧縮して吐出ポートからエアタンクへ供給する。エアタンクの内圧が規定値以上のときは、アンローダバルブへの作動圧としてプレッシャレギュレータを介してエアタンクの圧力が供給され、アンローダバルブがアンローダ用通路を開くため、エアコンプレッサのピストンシリンダ４は大気開放され、ピストンが無負荷状態で往復運動する。
【０００５】
エアコンプレッサ１のシリンダヘッド３の高さ寸法を小さく抑えるため、シリンダヘッド３にアンローダバルブを、図９，図１０のようにピストンシリンダ４の軸方向へ縦置きに収装するのではなく、ピストンシリンダの軸方向と直交する横置きに収装するようにしたものが見られる（実開平６ー６３８７３号公報）。その一例を図１１で説明すると、シリンダヘッド１０にエアコンプレッサのピストンシリンダと直交方向へ延びるバルブ室１１が設けられる。バルブ室１１はその一端がシリンダヘッド１０の外周に開口され、その内径が奥行き方向へ段階的に縮小する盲穴状に形成される。
【０００６】
バルブ室１１の奥部にアンローダ用のメインバルブ１２（弁体）が円筒部を介してその軸方向へ摺動自由に収装される。メインバルブ１２は円筒部の底部に後述するバルブホルダ１３のバルブシート面１４に着座する弁部１２ａが形成され、弁部１２ａを所定の初期荷重でバルブシート面１４に押圧するスプリング１５が設けられる。
【０００７】
バルブホルダ１３は全体が円筒状に形成され、その中間部に内部空間を両側に仕切る隔壁部１６が設けられる。この隔壁部１６を挟む一方の円筒部１７（シリンダ）にアンローダピストン１８がその軸方向へ摺動自由に収装され、もう一方の円筒部１９の開口端部にバルブシート面１４が形成される。隔壁部１６の外周に大径のフランジ２０が、バルブシート面１４を備える開口端部の外周に小径のフランジ２２が形成され、バルブホルダ１３は小径のフランジ２２をバルブ室１１の段部に係止してワッシャ２３で抜け止めすることにより組み付けられる。
【０００８】
円筒部１９の外周には小径のフランジ２２と大径のフランジ２０との間に環状通路２４が形成され、この環状通路２４と円筒部１９の内部を連通する通孔２５が設けられる。バルブホルダ１３の組み付けにより、大径のフランジ２０はバルブ室１１の段部に係止され、バルブ室１１の開口部に螺合するプラグナット２６により固定される。プラグナット２６にバルブホルダ１３の円筒部１７（シリンダ）の嵌合凹部２７およびアンローダピストン１８への作動圧の受入通路２８が形成される。
【０００９】
バルブホルダ１３の隔壁部１６に軸穴を介して摺動自由なロッド２９が設けられ、ロッド２９にアンローダピストン１８が連結される。３０はアンローダピストン１８を所定の初期荷重で凹部２７内側の底面に押圧するスプリングである。バルブ室１１の段部とバルブホルダ１３との間に通路空間３１が形成され、この通路空間３１を吸入ポート側通路３２に開口される。また、バルブホルダ１３の外周の環状通路２４を吸入弁を迂回してエアコンプレッサのピストンシリンダに開口する連通路３４が形成される。
【００１０】
プラグナット２６の受入通路２８の開口部（作動圧の受入口）にプレッシャレギュレータからの配管が接続される。そして、アンローダピストン１８への作動圧としてプレッシャレギュレータを介してエアタンクの内圧が供給されると、図示の初期状態からアンローダピストン１８がスプリング３０，１５の圧縮方向へ変位し、メインバルブ１２がロッド２９を介して押し開かれる。これにより、バルブ室１１の通路空間１１とバルブシート面１４を介して円筒部１９の内部が連通され、ピストンシリンダ側の連通路３４を吸入ポート側通路３２へ開放するため、エアコンプレッサは無負荷状態で運転される。
【００１１】
アンローダピストン１８の作動圧がプレッシャレギュレータを介して大気開放されると、スプリング１５，３０のバネ力によりアンローダピストン１８が初期位置へ戻され、メインバルブ１２がバルブシート面１４に着座する。このため、エアコンプレッサのピストンシリンダでは、吸入ポートから空気を吸い込み、これを圧縮して吐出ポートからエアタンクへ供給するポンプ仕事（エア充填作動）が行われるのである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアンローダバルブが横置きタイプのエアコンプレッサにあっては、プラグナット２６の受入通路２８の開口部（受入口）が配管の取付面となるが、この取付面が１方向に固定のため、複数のエンジン機種に同じタイプのエアコンプレッサを使用しようとしても、エンジンヘの搭載レイアウト上の制約（配管との位置関係など）から使用が困難という不具合があった。そのため、複数のエンジン機種に応じてプラグナット２６の受入通路の開口方向（つまり、アンローダ用配管の取付面）の異なる数種のエアコンプレッサを用意しなければならない。
【００１３】
この発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、エアコンプレッサのエンジンへの搭載レイアウト性を高めることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、アンローダバルブをシリンダヘッドに内蔵するエアコンプレッサにおい、アンローダバルブを収装するバルブ室の開口部に筒形の延長部を形成し、その外周に突出する複数のボス部を円周方向へ配設すると共に、これらボス部のひとつに延長部の内面を配管用の接続口として突出端面に開口する加工穴を設ける一方、延長部の開口を密封する蓋体を備える。
【００１６】
【発明の効果】
第１の発明では、ボス部の配管用の接続口（加工穴）にアンローダ用の配管が連結される。複数のボス部のひとつを選択して加工穴を設けることにより、アンローダ用の配管との位置関係に応じた向きに配管用の接続口を形成することができる。そのため、エアコンプレッサのエンジンへの搭載レイアウト性の向上が得られる。また、加工穴の選択位置を変えることにより、それ以外の基本構成が同一のエアコンプレッサを、複数のエンジン機種への共通使用も可能になる。複数のボス部は筒形の延長部と共にシリンダヘッドと一体に鋳造し、その後にボス部のひとつに加工穴を設けるにより、鋳造や機械加工は寸法精度を出しやすいので、アンローダ用の配管に対応するボス部の接続口を正確に形成できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は第１の実施形態を表すものであり、エアコンプレッサ４０はピストンシリンダ４１の上面にシリンダヘッド４２が取り付けられ、ピストンシリンダ４１の下部にクランクケース４３が備えられる。ピストンシリンダ４１の内部にピストン（図示せず）が摺動自由に収装され、クランクケース４３にクランクシャフト４４が回転自由に支持される。
【００１９】
ピストンはシリンダヘッド４２とともにピストンシリンダ４１の内側に密閉空間を形成するものであり、その下部にピストンピンを介してコンロッドの小径端が結合され、コンロッドの大径端はクランクシャフト４４のピン部に連結される。ピストンはクランクシャフト４４が回転すると、シリンダ内の上死点と下死点との間を往復運動することにより、エア充填時は吸入ポートから吸入弁を介して空気を吸い込み、その空気を圧縮して吐出弁を介して吐出ポートへ送り出す。
【００２０】
シリンダヘッド４２にはアンローダバルブ４５が収装される。アンローダバルブ４５の構成およびアンローダ用の通路を含むバルブ室１１の構成ついては、図１１と同一のため、同じ構成要素に同じ符号を付けて、重複説明は省略する。バルブ室１１は、アンローダバルブ４５を組み付けるため、シリンダヘッド４２の外周に一端が開口される。この開口部にプラグナット２６の受入通路２８の開口端よりも外側へと突出する筒形の延長部５０が形成され、その外周に複数のボス部５１が円周方向へ配設される。
【００２１】
この場合、エアコンプレッサ４０のピストンシリンダ４１の軸方向へ突出するボス部５１ａと、ピストンシリンダ４１と直交方向へ突出するボス部５１ｂと、の２つが形成される。そして、これらボス部５１ａ，５１ｂのひとつ、ピストンシリンダ４１の軸方向へ突出するボス部５１ｂに延長部５０の内面を配管用の接続口として突出端面に開口する加工穴５２が設けられ、延長部５０の開口にこれを密封する蓋体５３が取り付けられる。複数のボス部５１は筒形の延長部５０とともにシリンダヘッド４２と一体に鋳造される。ボス部５１の加工穴５２はドリルで形成され、その穴５２の突出端側に配管用のネジ部が加工される。
【００２２】
ボス部５１ａの配管用の接続口５２（加工穴）にプレッシャレギュレータからの配管が接続される。そして、アンローダピストン１８への作動圧としてプレッシャレギュレータを介してエアタンクの内圧が供給されると、その作動圧はボス部５１ａの加工穴５２から筒形の延長部５０の内側へ入り、蓋体５３が閉じる密封空間からプラグナット２６の受入通路２８を介してアンローダピストン１８へ導かれる。このため、図示の初期状態からアンローダピストン１８がスプリング３０，１５の圧縮方向へ変位し、メインバルブ１２がロッド２９を介して押し開かれると、バルブ室１１の通路空間３１と円筒部１９の内部がバルブシート面１４を介して連通し、エアコンプレッサ４０のピストンシリンダ４１を吸入ポート側へ開放するため、エアコンプレッサ４０は無負荷状態で運転される。
【００２３】
プレッシャレギュレータが大気開放側へ切り替わると、アンローダピストン１８の作動圧は前記と同じ経路を逆流し、プレッシャレギュレータから外部へ排出される。そのため、スプリング１５，３０のバネ力によりアンローダピストン１８が初期位置へ戻され、メインバルブ１２がバルブシート面１４に着座するため、エアコンプレッサ４０のピストンシリンダ４１では、吸入ポートから空気を吸い込み、これを圧縮して吐出ポートからエアタンクへ供給するポンプ仕事（エア充填作動）が行われるのである。
【００２４】
このように構成すると、複数のボス部５１のひとつを選択して加工穴５２を設けることにより、アンローダ用の配管との位置関係に応じた向きに配管用の接続口５２を形成できる。アンローダ用の配管がエアコンプレッサ４０のピストンシリンダ４１の軸方向ではなく、これと直交方向から延びてくるエンジンにおいては、図５のようにピストンシリンダ４１と直交方向へ突出するボス部５１ｂの方に加工穴５２を形成すると、アンローダ用の配管をボス部５１ｂの接続口５２と無理なく容易に連結できる。
【００２５】
その結果、配管用の接続口５２の向き（配管との取付面）を選択可能なため、エアコンプレッサ４０のエンジンへの搭載レイアウト性の向上が得られる。また、加工穴５２の選択位置を変えることにより、それ以外の基本構成が同一のエアコンプレッサ４０を、複数のエンジン機種へ共通使用することが可能になる。
【００２６】
複数のボス部５１は筒形の延長部５０と共にシリンダヘッド４２と一体に鋳造され、その後にボス部５１のひとつに加工穴５２が設けられるが、鋳造や機械加工は寸法精度を出しやすいので、アンローダ用の配管に対応するボス部５１の接続口を正確に形成できる。
【００２７】
図６，図７は第２の実施形態を表すものであり、プラグナット２６の受入通路２８の開口部（受入口）に螺合するボルト６０と、このボルト６０によりボルト穴６１を介してプラグナット２６の受入口に結合されるアダプタ６２と、が設けられる。ボルト６０の軸部には、プラグナット２６の受入通路２８に一端が開口する盲穴状の通路６３と、この通路６３を軸部の外周に開口する通孔６４が形成される。アダプタ６２の内部には、ボルト穴６１の内周をボルト６０と直交する方向へ面する一端に配管用の接続口として開口する通路６５と、ボルト６０の外周との間でこの通路６５を通孔６４と常時連通する環状溝６６が形成される。他の構成は図１１と同じため、重複説明は省略する。
【００２８】
このような構成により、プラグナット２６の受入通路２８はボルト６０の通路部分６３，６４およびアダプタ６２の通路部分６６，６５を介して配管用の接続口へ連通され、この接続口にアンローダ用の配管が連結される。アダプタ６２側の通路６５とボルト６０側の通孔６４は、アダプタ６２をボルト６０回りにその取付角度を変えても、環状溝６６を介して連通状態に維持される。このため、アダプタ６２の取付角度を変えることにより、アンローダ用の配管との位置関係に応じて配管用の接続口の向きを合わせることができる。
【００２９】
その結果、配管用の接続口の向き（配管との取付面）が、図８のようにボルト６０回りを自由に調整可能なため、エアコンプレッサのエンジンへの搭載レイアウト性の向上が得られる。また、アダプタ６２の取付角度を変えることにより、エアコンプレッサは複数のエンジン機種への共通使用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態を表すエアコンプレッサの正面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じくシリンダヘッドのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】同じくシリンダヘッドの一部側面図である。
【図５】同じく作用効果の説明図である。
【図６】第２の実施形態を表すシリンダヘッドの断面図である。
【図７】同じくシリンダヘッドの一部側面図である。
【図８】同じく作用効果の説明図である。
【図９】エアコンプレッサの搭載例を説明するエンジンの側面図である。
【図１０】同じくエンジンの前面図である。
【図１１】従来例を説明するシリンダヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１０，４２シリンダヘッド
１１バルブ室
１２メインバルブ
１４バルブシート面
１８アンローダピストン
１９バルブホルダの円筒部
２６プラグナット
２８受入通路
２９ロッド
４５アンローダバルブ
５０延長部
５１（５１ａ，５１ｂ）ボス部
５２加工穴
５３蓋体
６０ボルト
６１ボルト穴
６２アダプタ
６３ボルト側の通路
６４ボルト側の通孔
６５アダプタ側の通路
６６アダプタ側の環状溝

Claims

アンローダバルブをシリンダヘッドに内蔵するエアコンプレッサにおいて、アンローダバルブを収装するバルブ室の開口部に筒形の延長部を形成し、その外周に突出する複数のボス部を円周方向へ配設すると共に、これらボス部のひとつに延長部の内面を配管用の接続口として突出端面に開口する加工穴を設ける一方、延長部の開口を密封する蓋体を備えたことを特徴とするエアコンプレッサ。