JP6625645B2 - プラスチックからなる少なくとも1つのハウジングを備える、車両圧縮空気設備用の圧縮空気供給装置 - Google Patents

プラスチックからなる少なくとも1つのハウジングを備える、車両圧縮空気設備用の圧縮空気供給装置 Download PDF

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Description

従来技術
本発明は、請求項1の上位概念部に記載の、車両圧縮空気設備用の圧縮空気供給装置であって、構成部材または構成群として、エアドライヤカートリッジを有する少なくとも1つのエアドライヤ装置と、多回路保護弁および場合によっては別の弁を有する弁装置と、圧力制限器または圧力制御器と、開/閉ループ制御電子回路と、内部に上述の構成部材または構成群が格納されている複数のハウジングまたはハウジング構成部材と、を備える、車両圧縮空気設備用の圧縮空気供給装置から出発する。
圧縮空気供給装置は、例えば独国特許発明第19861222号明細書(DE 198 61 222 B4)において公知である。この公知の圧縮空気供給装置では、金属からなる1つの共通のハウジング内に、電空式の圧力制御器と、4回路保護弁と、複数の電気機械式の圧力制御装置と、圧力センサと、開ループ制御電子回路とが配置されている。さらにハウジングには、交換可能なエアドライヤカートリッジが着脱自在に取り付け可能である。
モジュール式に構成された、本発明の前提をなす圧縮空気供給装置は、例えば独国特許出願公開第102010053985号明細書(DE 10 2010 053 985 A1)において公知である。この公知の圧縮空気供給装置では、エアドライヤ部分およびプライオリティ機器が、それぞれ1つの固有のハウジングを有する。しかし、このような圧縮空気供給装置は、モジュール化して構成すればするほど、ますます重量が増大してしまう。このことは、とりわけ自動車の場合、重大である。さらに、一連のモジュールハウジングの製造手間あるいは製造コストは、とりわけモジュールハウジングが金属からなるとき、比較的高い。
本発明の根底にある課題は、冒頭で述べた形態の圧縮空気供給装置をより低コストに製造可能とし、しかもより軽量であるようにすることである。
上記課題は、本発明において請求項1の特徴により解決される。
発明の開示
本発明では、複数のハウジングまたはハウジング構成部材の少なくとも1つのハウジングまたはハウジング構成部材が、プラスチックから製造されているようにした。
ハウジングまたはハウジング構成部材とは、本発明の意味で、周囲と接触する外面を有する構成部材または構成群と解すべきである。ハウジングまたはハウジング構成部材は、必ずしも、閉じたまたは開いた内室を有するシェル形、筒状、矩形または直方体形の構成部材でなくてもよい。これには、むしろ、あらゆるハウジングまたはハウジング構成部材が含まれ、圧縮空気供給装置の構成部材、構成群または接続部を収容、支持または少なくとも部分的に被覆するプレート形のハウジング構成部材も含まれる。
好ましくは、プラスチックとして、熱可塑性のプラスチック、好ましくは半結晶性の熱可塑性のプラスチックが、例えば2.5mmの壁厚さを有する比較的薄壁のハウジング壁を有する少なくとも1つのハウジングまたはハウジング構成部材用に、好ましくはガラス繊維強化を行ってまたは行わずに使用される。これらのハウジングまたはハウジング構成部材は、好ましくは、射出成形法で製造される。これとは異なりまたはこれに加えて、特に2.5mmより厚い壁厚さを有する厚壁のハウジングまたはハウジング構成部材用には、熱硬化性樹脂を使用してもよい。
単数または複数のプラスチックを圧縮空気供給装置のハウジングまたはハウジング構成部材に使用することで、圧縮空気供給装置の重量は、有利には減少する。さらに、金属製ハウジングであれば、別体の構成部材であり、さらに切削加工も要するハウジング部分、例えば座弁の弁座は、該当するハウジングまたはハウジング構成部材と一体に、例えば射出成形法で製造可能である。したがって、こうして任意の形状のハウジングが製造可能であり、ハウジングは、既にハウジングと一体に構成された付加・除去成形部(Anformung/Ausformung)も有している。これらの成形部は、さもなければ独立した部分として構成されねばならない。
特に、本発明に係る圧縮空気供給装置の場合、金属製ハウジングまたは金属製コンポーネントが、金属がもつ典型的に高い強度および剛性(200N/mmより高い引っ張り強度)が有利に利用可能なところにだけ、例えば金属製ハウジングおよびプラスチック製ハウジングまたは金属製ハウジング構成部材およびプラスチック製ハウジング構成部材からなる複合体の複合材料として使用され、プラスチックからなるハウジングまたはハウジング構成部材は、サンドイッチ構造で、金属からなるハウジングまたはハウジング構成部材間に保持され、複合体またはサンドイッチ構造から自動車の構造体への力伝達および力導入は、例えば、金属からなるハウジングまたはハウジング構成部材によってのみ実施される。
これにより、金属からなるハウジングまたはハウジング構成部材により包囲される単数または複数のハウジングまたはハウジング構成部材においては、比較的低い強度(200N/mm未満の引っ張り強度、しかし、比較的高い圧縮強度)を有するプラスチックを使用することができる。それというのも、この場合、運転および重量に起因して生じる力の大部分は、金属製ハウジングまたは金属製ハウジング構成部材により受容されるからである。
好ましくは、エアドライヤカートリッジをエアドライヤ装置のハウジングに取り付ける取り付け要素または取り付け装置、例えば、エアドライヤ装置のハウジングに配置されるねじ山、もしくはエアドライヤカートリッジのカートリッジ頸部に設けられる相手側ねじ山用のねじ山付きスリーブ、またはエアドライヤ装置のハウジングに形成される、エアドライヤカートリッジとバヨネット結合するバヨネット結合要素も、金属から製造される。好ましくは、エアドライヤ装置のすべてのハウジングが、金属、例えばアルミニウムから製造される。
さらに、圧縮空気供給装置の取り付け装置、例えば螺設用アイも、金属から製造することができる。この取り付け装置を介して、圧縮空気供給装置は、例えば車両フレームに取り付けられる。
一般に、ねじ山が設けられている部分または構成群も、特に金属あるいはアルミニウムからなることができる。特に接続プレートも、金属、特にアルミニウムから製造されていることができる。接続プレートには、圧縮空気消費器回路に通じる空気圧用の管または管路用の圧縮空気接続部が形成されている。このような管またはこのような管路との間の典型的な結合部は、いわゆるフィッティングとして存在し、フィッティングは、この場合、同じく金属からなる。圧縮空気供給装置内に組み込まれる配管は、同じく金属からなることができる。
これに対して、200N/mmより明らかに低い引っ張り強度で十分なところ、例えば、圧縮空気供給装置内の圧縮空気の、プラスチック製ハウジングまたはハウジング構成部材の外面あるいは内部に成形される流動通路および流動溝の形態の空気案内部や、圧縮空気供給装置の弁の支持部といったところでは、好ましくは、プラスチック製コンポーネントが使用される。
従属請求項に記載の構成により、請求項1に記載の発明の有利な発展および改良が可能である。
特に好ましくは、エアドライヤ装置は、少なくとも1種の金属、例えばアルミニウムからアルミニウムダイカスト部材として製造されている固有の第1のハウジングまたはハウジング構成部材内に格納されている。さらに第1のハウジングまたはハウジング構成部材に、有利には、エアドライヤカートリッジの接続用の接続装置が配置されており、この接続装置は、金属から製造されている。さらに第1のハウジングまたはハウジング構成部材に、有利には、車両への取り付け用の取り付け装置が配置されており、この取り付け装置は、同じく金属からなる。これらの構成の利点は、而して、すべての構成部材または構成群、例えば、エアドライヤカートリッジの接続用の接続装置および車両への圧縮空気供給装置の取り付け用の取り付け装置が、強度および剛性に関する比較的高い要求のため、エアドライヤ装置の第1のハウジングと一緒に同じく金属から製造されることにある。
これに対して、多回路保護弁および場合によっては別の弁を有する弁装置は、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材内に配置されており、第2のハウジングまたはハウジング構成部材内に、少なくとも開/閉ループ制御電子回路も格納されており、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材は、プラスチックから製造されている。
この場合、好ましくは、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材は、第1のハウジングと、少なくとも1種の金属から製造されている第3のハウジングまたはハウジング構成部材との間に保持されており、第1のハウジングまたはハウジング構成部材と、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材と、第3のハウジングまたはハウジング構成部材とからなる複合体が形成される。プラスチックからなる少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材は、而して、金属からなる第1のハウジングまたはハウジング構成部材と、金属からなる第3のハウジングまたはハウジング構成部材との間に、いわばクランプ状態で保持される。この複合体構造またはサンドイッチ構造では、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材の引っ張り強度について高い要求が生じないため、第2のハウジングまたはハウジング構成部材も、好ましくは、プラスチックから製造される。
第1のハウジングまたはハウジング構成部材の他、第3のハウジングまたはハウジング構成部材にも、金属からなる、車両への圧縮空気供給装置の取り付け用の取り付け装置が配置されているので、プラスチックからなる第2のハウジングまたはハウジング構成部材は、車両または車両フレームに、直接保持されず、ここでは、例えば、第1のハウジングまたはハウジング構成部材および第3のハウジングまたはハウジング構成部材に設けられた取り付け装置を介してのみ保持される。これとは異なり、第1のハウジングまたはハウジング構成部材に設けられた取り付け装置あるいは第3のハウジングまたはハウジング構成部材に設けられた取り付け装置を省略してもよく、これにより、圧縮空気供給装置は、この場合、第3のハウジングまたはハウジング構成部材に設けられた取り付け装置あるいは第1のハウジングまたはハウジング構成部材に設けられた取り付け装置のみにより車両または車両フレームに保持される。両態様とも、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材は、このような取り付け装置を有しないので、完全にプラスチックから製造することができる。
複合体構造またはサンドイッチ構造は、好ましくは、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材が、第1のハウジングまたはハウジング構成部材と第3のハウジングまたはハウジング構成部材との間に、一方では、第1のハウジングまたはハウジング構成部材内に留められ、他方では、第3のハウジングまたはハウジング構成部材内に留められたタイロッドにより保持されていることにより形成される。而して、第2のハウジングまたはハウジング構成部材には、主として圧縮荷重がかかる。このことは、プラスチックの圧縮強度が引っ張り強度よりも高いという点において有利である。
金属からなる第3のハウジングまたはハウジング構成部材は、好ましくは、プレート形に形成され、第3のハウジングまたはハウジング構成部材の、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材から背離した外面に、圧縮空気消費器の圧縮空気回路の管または管路用の接続部を有していてもよい。これらの接続部は、ある程度の負荷および摩耗に曝されるものであるので、金属材料がこれらの接続部にとって好適な材料であり、而して、最良には第3のハウジングと一緒に例えばアルミニウムダイカスト部材として製造される。第3のハウジングまたはハウジング構成部材は、アルミニウムからなる有利な構成により、有利には軽量化される。
特に好ましくは、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材は、弁装置の第1の弁ブロックを含み、第1の弁ブロックは、第1の弁ドームを有し、第1の弁ドーム内には、座弁の、弁座と協働する弁体が可動に案内されている。さらに、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材は、弁装置の第2の弁ブロックを含み、第2の弁ブロックは、第2の弁ドームを有し、第2の弁ドームには、弁装置の弁の座弁の弁座が、好ましくは一体に形成されている。この場合、第1の弁ドームと第2の弁ドームとは、両者が軸方向で少なくとも部分的に突入し合い、互い対応する弁座および弁体の位置が互いに合致するように、互いに相対的に位置決めされている。而して、第1の弁ブロックと第2の弁ブロックとは、組み立てられた状態でいわば差し合わされている。両弁ブロックの接合時、弁体は、割り当てられた弁座に対して自動的に位置決めされる。両弁ブロックのセンタリングのために、例えばセンタリング面またはセンタリングピンが設けられる。その際、弁ブロックは、例えば周囲と接触する周面を有し、それゆえ自ら第2のハウジングまたはハウジング構成部材またはその一部を形成する。この構成により達成可能な利点は、特に、プラスチックからなる射出成形体が実質的に2つだけ、1つの射出成形体に例えば既に付加成形あるいは一体成形された弁座と、必要に応じて射出成形により内部に埋め込まれる電磁コイルとを備えて製造されればよく、弁体および弁体ばねを挿入すれば、複数の(電磁)弁が既に完成されている点にある。
好ましくは、第1の弁ブロックは、第1の開口または流動通路を有し、第2の弁ブロックは、第2の開口または流動通路を有する。これにより、例えば(電磁)弁に圧縮空気を供給し、異なる弁ブロックの(電磁)弁間および接続部への流動接続を形成することができる。その際、両弁ブロックが組み立てられた状態で、第1の開口または流動通路と、第2の開口または流動通路とは、流動接続を実現すべく、互いに位置が合致している。
好ましくは、ハウジングまたはハウジング構成部材の少なくとも幾つかが、例えば向かい合った表面に開口または流動通路を有し、互いに隣接するハウジングまたはハウジング構成部材の開口または流動通路は、流動接続を実現すべく、互いに位置が合致している。
この場合、特に、互いに隣接するハウジングまたはハウジング構成部材の少なくとも幾つかの間に、少なくとも1つの閉鎖部分を有する少なくとも1つの成形シール(Formdichtung)が、密封作用を奏するように介装されており、閉鎖部分は、開口または流動通路の少なくとも1つを、密封作用を奏するように閉鎖する。
この場合、成形シールは、閉鎖部分とは別に少なくとも1つのシール部分を有していてもよく、シール部分は、少なくとも1つのハウジングまたはハウジング構成部材の表面に形成される少なくとも1つの溝内に支持されている。
特にシール部分は、互いに隣接するハウジングまたはハウジング構成部材に形成される開口、流動通路または流動溝を互いにかつ/または周囲に対して密封する。
一形態では、成形シールおよび少なくとも1つのハウジングまたはハウジング構成部材が、同じ成形シールの組み込み位置または回転位置に応じて、その都度別の開口またはその都度別の流動通路が閉鎖部分により閉鎖されるように形成されている。
これが成立するのは、例えば、閉鎖部分が、例えばウェブを介してシール部分に結合されており、さらに、成形シールが、シール部分の平面に対して垂直な軸線に関して任意に回転されることができ、而して、成形シールの回転位置次第で、閉鎖部分が、該当するハウジングまたはハウジング構成部材に関してその都度別の箇所に存在し、これにより、そこに形成された開口を閉鎖することができる場合である。
而して、種々異なる成形シールを含む群からの、それぞれ構成の異なる成形シールにより、または同じ成形シールの向きの変更により、ハウジングまたはハウジング構成部材内のその都度別の開口を閉鎖し、ひいては、互いに隣接するハウジングまたはハウジング構成部材内に設けられた互いに対応する開口間の所定の流動経路を閉鎖し、このために、場合によっては別の流動経路を開放する可能性が、閉鎖部分の位置に応じて提供される。
これにより、ある特定の位置に閉鎖部分を有する成形シールを、これに対して変更された位置にある閉鎖部分を有する別の成形シールに置換するだけ、または同じ成形シールを、向きを変えて組み込むだけで、その都度別の流動経路を圧縮空気供給装置内に形成することができる。これにより、単数または複数の成形シールを交換するだけ、または同じ成形シールを、向きを変えて組み付けるだけで、圧縮空気供給装置の空気式または電空式のコンポーネントの、その都度別の空気圧回路を実現する、極めて低コストの可能性が開かれる。これは、特に圧縮空気供給装置の変化形態を形成する際に有利である。
このような成形シールのシール部分は、例えば製造時に、例えばエラストマーシールとして少なくとも1つの閉鎖部分と一体に構成されている。シール部分は、例えばリング状の構造として存在し、互いに隣接するハウジングまたはハウジング構成部材のうちの少なくとも一方のハウジングまたはハウジング構成部材の表面に設けられた溝内に支持されている。例えば円板状の閉鎖部分は、この場合、成形シールの製造時に例えば加硫により形成されるウェブにより、シール部分に結合されていることができる。
また、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材は、中間プレートを有していてもよく、中間プレートは、第1の弁ブロックまたは第2の弁ブロックと、第3のハウジングまたはハウジング構成部材との間に配置されており、開口または流動通路を有し、中間プレートの開口または流動通路は、第1の弁ブロックまたは第2の弁ブロック内に設けられた開口または流動通路と、第3のハウジングまたはハウジング構成部材内に設けられた開口または流動通路とを互いに接続し、第3のハウジングまたはハウジング構成部材内に設けられた開口または流動通路は、圧縮空気消費器の圧縮空気回路用の接続部に接続されている。
本発明は、上述の請求項の少なくとも1項に記載の圧縮空気供給装置により圧縮空気が供給される車両圧縮空気設備、例えば空気式または電空式のブレーキ装置(常用ブレーキ装置またはパーキングブレーキ装置)、エアサスペンション装置または空気式のドア操作装置にも関する。さらに本発明は、このような車両圧縮空気設備を含む車両も含む。
以下に、本発明について、実施例を基に、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
好ましい実施の形態の圧縮空気供給装置を強く概略化して示す側面図である。 図1に示した圧縮空気供給装置の背面図である。 図1に示した圧縮空気供給装置を側方から見た分解立体図である。 図1に示した圧縮空気供給装置の中央のハウジングの斜視図である。 図4に示した圧縮空気供給装置の中央のハウジングの部分断面図である。 図6aないし6cは、圧縮空気供給装置のハウジングまたはハウジング構成部材間に配置される成形シールの第1の変化形態の平面図である。 図6aないし6cに示した成形シールの断面図である。 図8は、圧縮空気供給装置のハウジングまたはハウジング構成部材間に配置される成形シールの第2の変化形態の平面図であり、図8aないし8cは、それぞれ異なる回転位置に組み付けた、図8に示した成形シールの平面図である。
実施例の説明
図1に示す圧縮空気供給装置1は、商用車に配置されて、圧縮空気消費器、例えば空気式または電空式の常用ブレーキ装置、パーキングブレーキ装置、エアサスペンション装置および/またはドア操作装置の圧縮空気供給に用いられるものである。
圧縮空気供給装置1は、エアドライヤカートリッジ4を有するエアドライヤ装置2を備え、エアドライヤカートリッジ4は、着脱自在かつ交換自在に第1のハウジング6に取り付けられている。第1のハウジング6は、エアドライヤ装置2の別の構成要素、例えば、ここでは不可視の逆止弁を収容している。
第1のハウジング6は、例えばアルミニウムからなり、ダイカスト法で製造されている。エアドライヤカートリッジまたはエアドライヤパトローネ4は、取り付け装置8、例えばバヨネット継手により、第1のハウジング6に着脱自在に取り付けられている。バヨネット継手8の構成部材は、同じく金属からなり、第1のハウジング6のすべての接続部、例えば圧縮空気を圧送するコンプレッサ用の接続部10も、金属からなる。コンプレッサ用の接続部10は、例えば、第1のハウジング6と一体に一次成形された管体として存在し、この管体の開口内には、雌ねじ山が、コンプレッサ管路のフィッティングの、対応する雄ねじ山用に形成されている。第1のハウジング6には、さらに、圧縮空気供給装置1を商用車のフレームに取り付ける取り付け装置12、例えば単数または複数の螺設用アイの形態の取り付け装置12が形成されている。このようなエアドライヤ装置2の機能は、十分に公知であるので、本明細書においてこれ以上説明することはしない。さらに、下流に配置される圧縮空気容器または圧力回路内の圧力を制御する圧力制限器または圧力制御器も、好ましくは第1のハウジング6内に配置されている。
第1のハウジング6は、例えば第1のハウジング6と一体にアルミニウムダイカストブランクとして一次成形された接続プレート14を有し、接続プレート14内には、少なくとも1つの流動開口16の形態の接続部が形成されている。この流動開口16は、少なくとも第1のハウジング6の接続プレート14に結合されている第2のハウジング22のハウジング構成部材としての第1の弁ブロック20の、対応する流動開口18と位置が合致している。なお、第1のハウジング6と第2のハウジング22との結合については、追って詳述する。互いに連通する流動開口16,18を通して、コンプレッサにより提供され、エアドライヤ装置2内で乾燥された圧縮空気は、第1の弁ブロック20あるいは第2のハウジング22内に到達する。例えば接続プレート14と共平面の、つまり同一平面を成す付加的な立設プレート(Stehplatte)24は、第1のハウジング6と別のハウジング、例えば第2のハウジング22との間の結合部を強化あるいは補強することができる。この場合、立設プレート24は、同じく金属、例えば鋼から製造されている。
第1の弁ブロック20は、好ましくは、プラスチックからなる射出成形部材であり、相俟って第2のハウジング22を形成する複数のハウジング構成部材のうちの1つのハウジング構成部材である。この第1の弁ブロック20は、第2のハウジング22内に格納される弁装置26のまさに一部であって、弁装置26は、とりわけ、多回路保護弁、特に4回路保護弁と、別の弁、例えば電磁弁、リレー弁およびシャトル弁とを含む。多回路保護弁あるいは溢流弁により、圧縮空気供給装置1に接続される圧縮空気消費器回路、例えば常用ブレーキ回路I、常用ブレーキ回路II、パーキングブレーキ回路、副消費器回路の回路切り離しが実現される。特に第2のハウジング22内には、電子制御部ならびに商用車の電空式のパーキングブレーキ装置および/または電空式のエアサスペンション装置の(電磁)弁も格納され得る。
第1の弁ブロック20は、例えば第1の弁ドーム28を有し、第1の弁ドーム28内には、弁装置26の座弁の、弁座30と協働する弁体32が可動に案内されている。弁体32は、図3の分解立体図に個別に看取可能であり、圧縮ばね34により、該当する座弁の閉鎖方向または開放方向に付勢されている。しかし、弁ブロック20は、弁ドーム28なしに構成されていてもよい。
第2のハウジング22は、別のハウジング構成部材として、弁装置26の第2の弁ブロック36を有し、第2の弁ブロック36は、第2の弁ドーム38を有し、第2の弁ドーム38には、特に図5に看取可能であるように、弁装置26の座弁の弁座30が、好ましくは一体に形成されている。弁体32が弁座30から持ち上がったとき、当該座弁は、開放位置にあり、弁体32が弁座30に向かって押し遣られれば、閉鎖位置にある。この場合の座弁は、例えば空気圧により操作される圧力制限弁である。しかし、そこにある座弁の少なくとも1つの座弁の開放動作あるいは閉鎖動作は、磁力を利用して、すなわち、単数または複数の電磁コイルに通電を行ったり、通電を止めたりすることで実施してもよい。
その際、第2の弁ブロック36は、好ましくは、同じくプラスチックからなる射出成形部材である。さらに、第1の弁ブロック20と第2の弁ブロック36とは、第2のハウジング22の別体のハウジング構成部材であり、弁ブロック20,36の周面の少なくとも一部は、周囲と接触し、両者は、構成部材、例えば弁体32を内部に収容している。
第1の弁ドーム28と第2の弁ドーム38とは、組み立てたとき、両者が少なくとも部分的に軸方向で突入し合い、互いに対応する弁座30および弁体32の位置が互いに合致するように、互いに相対的に位置決めされる。位置決めのために適当なセンタリング手段が設けられている。このことは、特に図3および図5に看取可能である。
図3から看取可能であるように、圧縮空気供給装置1の弁ブロック、ハウジングまたはハウジング構成部材の幾つかの間に、成形シール40が介装されている。以下に例として見る第1の弁ブロック20と第2の弁ブロック36との間の成形シール40は、例えば弾性的かつ一体的な、エラストマーからなる成形シール40として構成されている。
図6aないし図6cには、成形シール40の第1の変化形態の種々異なる構成40a,40bおよび40cを示してある。ここに例示した成形シール40aないし40cは、それぞれ、リング状に取り巻くように延びるリング部分46を有し、ここでは、例えば1つの閉鎖部分42しかリング部分46内に配置されていない。リング部分46と閉鎖部分42とは、例えばウェブ50により互いに結合されており、リング部分46、閉鎖部分42およびウェブ50は、好ましくは、一体に構成される弾性的なエラストマー部材として形成されている。閉鎖部分42は、取り巻くように延びるリング部分46内に配置されており、リング部分46から内方に延在している。
リング部分46は、圧力媒体が貫流するチャンバ74を囲繞または包囲する。閉鎖部分42だけでは、チャンバ74は満たされない。すなわち、チャンバ74は、内法の幅を有する。このチャンバ74は、特に図7に看取可能であるように、リング部分46による他、さらに、ここでは例えば第1の弁ブロック20の第1の面76と、ここでは例えば第2の弁ブロック36の第2の面78とにより画定されている。
閉鎖部分42は、特に円板状または栓状であり、図6aに示した成形シール40aの場合、例えば成形シール40が第1の弁ブロック20に組み込まれた状態で、例えば第1の弁ブロック20内の第1の面76内に形成されている第1の流動開口44を、密封作用を奏するように閉鎖する。密封のために、閉鎖部分42の外径は、組み立てられた状態で、所定の圧着圧が、閉鎖部分42と、第1の流動開口44の内周面との間に存在するように、好ましくは、閉鎖部分42により閉鎖される第1の流動開口44の内径より若干大きくなっている。
さらにリング部分46は、例えば第1の弁ブロック20の表面に形成される第1の溝48内に保持あるいは案内されている(図7)。第2の弁ブロック36に設けられた、第1の溝48と位置が合致し、かつ平行に延びる第2の溝(ここでは図示せず)により、図6aないし6cおよび7を参照すれば容易に想像が付くように、リング部分46は、第1の溝48と第2の溝との間で固定されていてもよい。このような単数または複数の溝または凹部を有しない実施の形態も可能であり、この場合、リング部分46は、両弁ブロック20,36間で作用する圧縮力により所定の位置に固定される。
成形シール40aが組み込まれた状態で、ある程度の公差を補償することができるように、ウェブ50は、本来必要であるよりも若干長くなっている。さらにウェブ50は、閉鎖部分42の紛失防止手段をなしている。
図7に看取可能であるように、閉鎖部分42は、閉鎖部分42の、第2の弁ブロック36の方を向いた表面に突起54を有し、突起54は、第2の弁ブロック36の支持面を形成している。それゆえ、閉鎖部分42は、好ましくは、第1の流動開口44から第2の弁ブロック36の第2の面78まで延在し、第2の面78にプリロードをもって当接する。このことは、流動開口44内での閉鎖部分42の位置固定と、シール性の向上とに寄与する。さらに閉鎖部分42は、閉鎖部分42の半径方向外側の周面に、半径方向で突出し、取り巻くように延びる単数または複数のシールリップ52を有していてもよく、シールリップ52は、流動開口内に組み付けられた状態で弾性変形する。さらに、閉鎖部分42には、半径方向で突出する段部が、第1の流動開口44の縁部に対応するように形成されており、この段部は、閉鎖部分42が第2の弁ブロック36により第1の流動開口44の縁部に押し付けられたとき、軸方向のシールとして機能する。弁ブロック20および36の相互のプリロードは、追ってさらに説明するタイロッド68により加えられる。
図6a、6bおよび6cに示した成形シール40aないし40cの場合、閉鎖部分42は、第1の弁ブロック20内の第1の面76に設けられたここでは3つの流動開口44,56および58のうちのその都度別の流動開口、例えば第1の流動開口44、第2の流動開口56または第3の流動開口58を閉鎖する。
それゆえ、第1の変化形態では、リング部分46に関する閉鎖部分42の位置がそれぞれ異なった一群の成形シール40a,40b,40cが設けられており、これらの成形シール40a,40b,40cの群より選択され、両弁ブロック20,36間に組み付けられる成形シール40a,40bまたは40cに応じて、その都度、少なくとも1つの別の流動開口44,56,58が、まさに選択された成形シール40a,40bまたは40cの閉鎖部分42により閉鎖され、ひいては、3つの流動開口44,56および58のうちの2つの流動開口56および58間(図6a)あるいは44および56間(図6b)あるいは44および58間(図6c)の、その都度別の流動接続が、チャンバ74内で実現される。
図6aに示した成形シール40aの場合、第1の流動開口44は、閉鎖部分42により閉鎖される。しかし、この場合、第2の流動開口56と第3の流動開口58との間の流動接続は、引き続き存在している。流動開口44,56,58は、ここでは、例えば、第1の弁ブロック20内に形成されていて、プレート平面に対して垂直または平行に延びる流動通路の開口部である。図7には、プレート平面に対して平行に延びる流動通路80を例示してあるが、流動通路80の流動開口44は、ここでは閉鎖部分42により閉鎖されている。
図6aにおいて、例えば圧縮空気は、第1の弁ブロック20内に形成された流動通路から、開口部としての第2の流動開口56を介してチャンバ74に流入し、その後、少なくとも一部が第2の弁ブロックの第2の面78にぶつかって向きを変え、その後、第3の流動開口58を介して、第3の流動開口58に割り当てられた第1の弁ブロック20内の流動通路へと排出される。それゆえ、チャンバ74はこのとき圧縮空気により貫流される。成形シール40bおよび40cの場合もこれに似た形で、その都度別の流動接続が、ここでは例えばその都度2つの流動開口44および56間あるいは44および58間で形成される。
ここでは、流動開口44,56および58は3つしかないが、それとは異なり、第1の弁ブロック20の第1の面76内に、チャンバ74に流動接続した3つより多くの流動開口を形成してもよい。さらに、成形シール40a,40bまたは40cは、その都度、1つの流動開口だけではなく、それよりも多くの流動開口を遮断すべく、複数の閉鎖部分42を有していてもよい。
それゆえ、図6aに示した成形シール40aを、リング部分46に関する少なくとも1つの閉鎖部分42の位置がそれぞれ異なる別の成形シール40bあるいは40cと交換することで、様々な流動接続を、流動開口44,56,58と、それぞれの流動開口に割り当てられた第1の弁ブロック20内の流動通路との間に形成することができる。第2の弁ブロック36は、チャンバ74の領域に流動開口を有しないのが好ましいが、そこに、このような流動開口を備えて構成してもよい。第2の弁ブロック36に設けられた流動開口は、この場合、同様に第2の弁ブロック内に形成される流動通路の開口部である。このような構成は、流動通路間の可能な流動接続の数を増やす。
弁ブロック20内に設けられた流動開口44,56および58は、好ましくは、同一の内径を有する。成形シール40a,40bおよび40cの閉鎖部分42も、好ましくは、それぞれ同じ外径を有する。
図8および図8aないし8cに示した変化形態では、流動開口44,56および58間の様々な流動接続が、同一の成形シール40のその都度別の組み付け位置により形成される。この場合、成形シール40は、例えば、弁ブロック20,36の平面に対して垂直な仮想の回転軸線に関して、その都度1つの別の回転位置で組み込まれるだけで、ここでは例えば三角形のリング部分46がその都度弾性的に順応し、成形シール40にその他変更はない。それゆえ、成形シール40の組み付け位置次第で、第1の弁ブロック20内に設けられたその都度別の流動開口44,56または58が、開放あるいは閉鎖されており、その結果、同一の成形シール40により、第1の弁ブロック20内で様々な流動接続が開閉され、これにより、様々な空気圧回路を形成することができる。
成形シール40の閉鎖部分42は、図8aに示した回転位置では、例えば第1の流動開口44を閉鎖し、図8bに示した別の回転位置では、第3の流動開口58を閉鎖し、さらに別の回転位置では、第2の流動開口56を閉鎖している。
図6aないし6cおよび図7に示した変化形態のように、図8aないし8cに示した変化形態も、成形シール40のリング部分46は、第1の弁ブロック20の表面に形成された第1の溝内に保持あるいは案内されていてもよい。第2の弁ブロック36内に設けられた、第1の溝と位置が合致し、かつ平行に延びる第2の溝(ここでは図示せず)により、リング部分46は、第1の溝と第2の溝との間で固定されていてもよい。溝なしの構成も可能である。
閉鎖部分42の形成、あるいは流動開口44,56および58内での閉鎖部分42の支持、および弁ブロック20および36間での閉鎖部分42の固定は、好ましくは、第1の変化形態と同様、図7に示したような形で実施されている。
最良に図3に看取可能であるように、第2のハウジング22内には、開/閉ループ制御電子回路60も配置されており、開/閉ループ制御電子回路60は、実装された開/閉ループ制御ソフトウェアを介して、好ましくは圧縮空気供給装置1のすべての機能、とりわけ、既に上述したようなパーキングブレーキ機能および/またはエアサスペンション機能を、開ループ制御あるいは閉ループ制御する。開/閉ループ制御電子回路60を含むプリント基板は、その際、例えば第2の弁ブロック36の、第1の弁ブロック20から背離した側の面に取り付けられている。
第2のハウジング22あるいはとりわけ第1の弁ブロック20および第2の弁ブロック36は、第1のハウジング6と、好ましくは、同じくアルミニウムダイカスト部材である第3のハウジング62との間に保持されており、このとき、第1のハウジング6と、第2のハウジング22と、第3のハウジング62とからなる複合体が形成される。第3のハウジング62は、好ましくは、プレート形であり、第3のハウジング62の、第2のハウジング22から背離した面には、特に図2および図3から看取可能であるように、圧縮空気消費器回路の管および/または管路のための接続部64が形成されている。
これらの接続部64は、例えば第3のハウジング62と一体に一次成形された管体として存在し、これらの管体の開口内には、雌ねじ山が、接続される管および管路のフィッティングの、対応する雄ねじ山用に形成されている。第3のハウジング62には、さらに、圧縮空気供給装置1を商用車のフレームに取り付ける取り付け装置66、例えば単数または複数の螺設用アイの形態の取り付け装置66が形成されている。したがって、ここに示す圧縮空気供給装置1の好ましい実施例は、好ましくは、第1のハウジング6および第3のハウジング62においてのみ、対応する取り付け装置12,66を用いて商用車のフレームに保持される一方、第2のハウジング22は、このような取り付け装置を有しない。この実施例とは異なり、圧縮空気供給装置1は、第1のハウジング6に設けられた取り付け装置12のみ、または第3のハウジング62に設けられた取り付け装置66のみを介して保持されていてもよく、この場合、張り出した姿勢となる。
特に図3に看取可能であるように、第2のハウジング22は、第1のハウジング6と第3のハウジング62との間に、一方では、第1のハウジング6内に留められ、他方では、第3のハウジング62内に留められたタイロッド68により保持される。両弁ブロック20,36および第3のハウジング62は、第1のハウジング6の接続プレート14の平面に関してこの接続プレート14から側方に延出しているので、タイロッド68は、立設プレート24内でもアンカー固定されている。さらに、接続プレート14と、両弁ブロック20,36と、プレート形の第3のハウジング62とは、好ましくは平行に配置されており、このように配置することで、コンパクトな構造形態が生じる。
特に図3に示すように、第2のハウジング22は、付加的に中間プレート70を有し、中間プレート70は、第2の弁ブロック36と第3のハウジング62との間に配置され、開口または流動通路を有し、中間プレート70の開口または流動通路は、第2の弁ブロック36内に設けられた開口または流動通路と、第3のハウジング62内に設けられた開口または流動通路とを互いに接続し、第3のハウジング62内に設けられた開口または流動通路は、圧縮空気消費器の圧縮空気回路用の接続部64に接続されている。中間プレート70は、同じくプラスチックからなる射出成形ブランクであり、接続プレート14、両弁ブロックおよびプレート形の第3のハウジングに対して平行に配置されている。中間プレート70は、一方では、第2の弁ブロック36内に設けられた第2の弁ドーム38の開口を貫く、弁装置26の少なくとも幾つかの弁の構成部材を受けるあるいは留める。これらの構成部材の例は、この場合、中間プレート70内に一体に形成され、中間プレート70とともに一次成形されている弁座である。
他方、中間プレート70は、弁装置26の弁と、圧縮空気消費器回路用の接続部64との間の流動経路および流動通路を形成する。特に、中間プレート70の、第2の弁ブロック36に面した表面および第3のハウジング62に面した表面に、溝状の流動経路を形成し、中間プレート70の内部に、これらの流動経路を互いに接続する流動通路を形成することができる。これらの流動経路あるいは流動通路は、好ましくは、中間プレート70とともに射出成形法で一体に一次成形されている。
既に述べた弁ブロック間と同様、一方では、第2の弁ブロック36と中間プレート70との間にも、中間プレート70と第3のハウジング62との間にも、同様に成形シール40が、密封作用を奏するように介装されており、成形シール40は、その閉鎖部分42でもって中間プレート70の少なくとも1つの開口または流動通路を、密封作用を奏するように閉鎖する。成形シール40のシール部分46は、再び同様に、第2の弁ブロック36、中間プレート70および第3のハウジング62内に設けられた溝内で案内され、固定されている。而して、当該成形シール40の位置または構成次第で、特定の流動経路が閉鎖または開放される。
それゆえ、第2のハウジング22は、ここでは、両弁ブロック20,36と、中間プレート70と、成形シール40とを含み、好ましくは、これらすべての構成部材は、プラスチックあるいはエラストマーから製造されている。好ましくは、プラスチックとして、熱可塑性のプラスチック、好ましくは半結晶性の熱可塑性のプラスチックが、例えば2.5mmまでの壁厚さを有して比較的薄壁に、好ましくはガラス繊維強化を伴ってまたは伴わずに使用される。これらの部材20,36,70は、好ましくは、射出成形法で製造される。これとは異なりまたはこれに加えて、特に2.5mmより厚い壁厚さを有する厚壁の部材20,36,70を形成するには、熱硬化性樹脂を使用してもよい。
これに対して、第1のハウジング6および第3のハウジング62は、金属、好ましくはアルミニウムからなり、これらのハウジング6,62には、少なくともコンプレッサ用の接続部10および圧縮空気消費器回路用の接続部64が、好ましくは一体に一次成形されて形成される。この理由は、例えば雌ねじ山を有する管体として形成されている接続部10,64が、強度および剛性について比較的高い要求を満たす必要があるからである。
さらに、第1のハウジング6および第3のハウジング62において、圧縮空気供給装置1を商用車のフレームに取り付ける取り付け装置8,68も、金属からなっている。この理由も、これらの取り付け装置には、剛性および強度について比較的高い要求が課されるからである。
それゆえ、この圧縮空気供給装置1の場合、金属製ハウジングまたは金属製コンポーネントが、金属がもつ典型的に高い強度および剛性が有利に利用可能なところにだけ、例えば金属製ハウジングおよびプラスチック製ハウジングまたは金属製ハウジング構成部材およびプラスチック製ハウジング構成部材20,36,70からなる複合体の複合材料として使用され、プラスチック製ハウジング構成部材からなる第2のハウジング22は、サンドイッチ構造で、金属からなる第1のハウジング6と、金属からなる第3のハウジング62との間に保持され、複合体またはサンドイッチ構造から自動車の構造体への力伝達および力導入は、例えば、金属からなる第1のハウジング6および第3のハウジング62によってのみ実施される。
これにより、第1のハウジング6および第3のハウジング62により包囲または挟持される第2のハウジング22あるいはそのハウジング構成部材20,36および70に、比較的低い強度(200N/mm未満の引っ張り強度、しかし、比較的高い圧縮強度)を有するプラスチックを使用することができる。それというのも、この場合、運転および重量に起因して生じる力の大部分は、金属製の第1のハウジング6および金属製の第3のハウジング62により受容されるからである。
1 圧縮空気供給装置
2 エアドライヤ装置
4 エアドライヤカートリッジ
6 第1のハウジング
8 取り付け装置
10 接続部
12 取り付け装置
14 接続プレート
16 流動開口
18 流動開口
20 第1の弁ブロック
22 第2のハウジング
24 立設プレート
26 弁装置
28 第1の弁ドーム
30 弁座
32 弁体
34 圧縮ばね
36 第2の弁ブロック
38 第2の弁ドーム
40 成形シール
42 閉鎖部分
44 第1の開口
46 シール部分
48 第1の溝
50 ウェブ
52 シールリップ
54 突起
56 第2の開口
58 第3の開口
60 開/閉ループ制御電子回路
62 第3のハウジング
64 接続部
66 取り付け装置
68 タイロッド
70 中間プレート
72 弁座

Claims (16)

  1. 車両圧縮空気設備用の圧縮空気供給装置(1)であって、構成部材または構成群として、エアドライヤカートリッジ(4)を有する少なくとも1つのエアドライヤ装置(2)と、多回路保護弁および場合によっては別の弁を有する弁装置(26)と、圧力制限器と、開/閉ループ制御電子回路(60)と、内部に前記構成部材または構成群が格納されている複数のハウジングまたはハウジング構成部材(6,20,22,36,62)と、を備える圧縮空気供給装置(1)において、前記複数のハウジングまたはハウジング構成部材の少なくとも1つのハウジングまたはハウジング構成部材(20,22,36,70)が、プラスチックから製造されており、
    前記エアドライヤ装置(2)は、少なくとも1種の金属から製造されている固有の第1のハウジングまたはハウジング構成部材(6)内に格納されており、
    前記多回路保護弁および場合によっては前記別の弁を有する前記弁装置(26)の少なくとも一部が、少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材(22)内に配置されており、前記第2のハウジングまたはハウジング構成部材(22)内に、少なくとも前記開/閉ループ制御電子回路(60)および前記圧力制限器も格納されており、前記少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材(22)は、プラスチックから製造されており、
    前記少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材(22)は、前記第1のハウジング(6)と、少なくとも1種の金属から製造されている第3のハウジングまたはハウジング構成部材(62)との間に保持されており、前記第1のハウジングまたはハウジング構成部材(6)と、前記少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材(22)と、前記第3のハウジングまたはハウジング構成部材(62)とからなる複合体が形成されることを特徴とする、車両圧縮空気設備用の圧縮空気供給装置。
  2. 前記第1のハウジングまたはハウジング構成部材(6)に、前記エアドライヤカートリッジ(4)の接続用の取り付け装置(8)が配置されており、前記エアドライヤカートリッジ(4)の接続用の前記取り付け装置(8)は、金属から製造されていることを特徴とする、請求項1記載の圧縮空気供給装置。
  3. 前記第1のハウジングまたはハウジング構成部材(6)に、前記車両への取り付け用の取り付け装置(12)が配置されており、前記車両への取り付け用の前記取り付け装置(12)は、金属からなることを特徴とする、請求項1または2記載の圧縮空気供給装置。
  4. 前記少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材(22)は、前記弁装置(26)の第1の弁ブロック(20)を含み、前記第1の弁ブロック(20)は、第1の弁ドーム(28)を有し、前記第1の弁ドーム(28)内には、座弁の、弁座(30,72)と協働する弁体(32)が可動に案内されており、かつ前記少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材(22)は、前記弁装置(26)の第2の弁ブロック(36)を含み、前記第2の弁ブロック(36)は、第2の弁ドーム(38)を有し、前記第2の弁ドーム(38)には、前記弁装置(26)の前記座弁の前記弁座(30)の少なくとも幾つかが、好ましくは一体に形成されていることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の圧縮空気供給装置。
  5. 前記第1の弁ドーム(28)と前記第2の弁ドーム(38)とは、両者が少なくとも部分的に軸方向で突入し合い、互い対応する前記弁座(30)および前記弁体(32)の位置が互いに合致するように、互いに相対的に位置決めされていることを特徴とする、請求項4記載の圧縮空気供給装置。
  6. 前記ハウジングまたはハウジング構成部材(6,20,22,36,62)の少なくとも幾つかが、開口(44,56,58)または流動通路を有し、互いに隣接するハウジングまたはハウジング構成部材(6,20,22,36,62)の前記開口(44,56,58)または流動通路は、流動接続を実現すべく、互いに位置が合致していることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の圧縮空気供給装置。
  7. 前記ハウジングまたはハウジング構成部材(6,20,22,36,62)の少なくとも幾つかの間に、少なくとも1つの閉鎖部分(42)を有する少なくとも1つの成形シール(40)が、密封作用を奏するように介装されており、前記閉鎖部分(42)は、前記開口(44,56,58)または流動通路の少なくとも1つを、密封作用を奏するように閉鎖することを特徴とする、請求項6記載の圧縮空気供給装置。
  8. 前記成形シール(40)は、前記閉鎖部分(42)とは別に少なくとも1つのシール部分(46)を有し、前記シール部分(46)は、少なくとも1つのハウジングまたはハウジング構成部材(6,20,22,36,62)の表面に形成される少なくとも1つの溝内に支持されていることを特徴とする、請求項7記載の圧縮空気供給装置。
  9. 前記シール部分(46)は、互いに隣接するハウジングまたはハウジング構成部材(6,20,22,36,62)に形成される開口、流動通路または流動溝を互いにかつ/または周囲に対して密封することを特徴とする、請求項8記載の圧縮空気供給装置。
  10. 前記成形シール(40)および前記少なくとも1つのハウジングまたはハウジング構成部材(6,20,22,36,62)は、同じ成形シール(40)の組み込み位置または回転位置に応じて、その都度別の開口(44,56,58)またはその都度別の流動通路が前記閉鎖部分(42)により閉鎖されるように形成されていることを特徴とする、請求項7から9までのいずれか1項記載の圧縮空気供給装置。
  11. 前記第3のハウジングまたはハウジング構成部材(62)に、前記車両への取り付け用の取り付け装置(66)が配置されていることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の圧縮空気供給装置。
  12. 前記少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材(22)は、前記第1のハウジングまたはハウジング構成部材(6)と前記第3のハウジングまたはハウジング構成部材(62)との間に、一方では、前記第1のハウジングまたはハウジング構成部材(6)内に留められ、他方では、前記第3のハウジングまたはハウジング構成部材(62)内に留められたタイロッド(68)により保持されていることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の圧縮空気供給装置。
  13. 前記第3のハウジングまたはハウジング構成部材(62)は、好ましくはプレート形に形成されており、前記第3のハウジングまたはハウジング構成部材(62)の、前記少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材(22)から背離した外面に、圧縮空気消費器の圧縮空気回路用の接続部(64)を有することを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載の圧縮空気供給装置。
  14. 前記少なくとも1つの第2のハウジングまたはハウジング構成部材(22)は、中間プレート(70)を有し、前記中間プレート(70)は、前記第1の弁ブロック(20)または前記第2の弁ブロック(36)と、前記第3のハウジングまたはハウジング構成部材(62)との間に配置されており、開口または流動通路を有し、前記中間プレート(70)の前記開口または流動通路は、前記第1の弁ブロック(20)または前記第2の弁ブロック(36)内に設けられた開口または流動通路と、前記第3のハウジングまたはハウジング構成部材(62)内に設けられた開口または流動通路とを互いに接続し、前記第3のハウジングまたはハウジング構成部材(62)内に設けられた前記開口または流動通路は、前記圧縮空気消費器の前記圧縮空気回路用の前記接続部(64)に接続されていることを特徴とする、請求項4を引用する請求項13記載の圧縮空気供給装置。
  15. 請求項1から14までのいずれか1項記載の圧縮空気供給装置(1)により圧縮空気が供給されている車両圧縮空気設備または車両圧縮空気消費器、例えば空気式または電空式のブレーキ装置、エアサスペンション装置またはドア操作装置。
  16. 請求項15記載の車両圧縮空気設備を含む車両。
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