JPH09250507A

JPH09250507A - 空気圧作動装置

Info

Publication number: JPH09250507A
Application number: JP8059177A
Authority: JP
Inventors: Morihito Oshita; 下守人大; Masakazu Ozawa; 沢正和小
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】空気乾燥室を高圧状態に放置しても充分な空
気乾燥機能を発揮させるとともに装置を小型化する。【解決手段】空気コンプレッサ１２の吐出弁１２ｇと
連通し給気バルブにより空気ばね１５と選択的に連通さ
れかつ排気バルブにより給気通路１２ｃと選択的に連通
される空気乾燥室１３ｆに収容する空気乾燥剤として、
吸水性繊維を用いた不織布により形成した第１乾燥剤層
１３ｍと粒状シリカゲルの集合体である第２乾燥剤層１
３ｊとを併設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、車両のエアサスペンシ
ョン等の空気圧作動装置に関するものであり、特に、空
気圧アクチュエータに対する水の浸入を防止するための
作動空気の乾燥装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両のエアサスペンションは、周知のよ
うに、車輪と車体との間に介装されて車体を支持する空
気ばね（空気圧アクチュエータ）と、この空気ばねの作
動空気圧を発生させるための空気コンプレッサと、この
空気コンプレッサが発生した空気圧を空気圧ばねに選択
的に供給しかつ空気ばね内の空気圧を大気中に選択的に
排出して車高を調整するための制御バルブとを備えてお
り、更に、空気コンプレッサが空気を圧縮する際に発生
する結露水や空気中に湿分が空気ばね内に浸入して滞留
することを回避するため、空気圧ばねに対する空気圧供
給通路と空気ばねに対する空気圧排出通路を兼ねさせた
空気乾燥室と、この空気乾燥室内に収容させた空気乾燥
剤とを備えている（例えば特開平５−２２８３２９号公
報を参照）。

【０００３】上記の空気乾燥剤としては粒状シリカゲル
（粒状吸着剤）の集合体が一般的に使用されており、粒
状シリカゲルの再生を効率よく行うために、空気乾燥室
の空気ばね側に隣接させて、空気ばねに向かう流れを順
方向とする逆止弁とオリィフスとが並列に配設されてい
る。空気ばねに空気圧を供給する過程において圧縮空気
が粒状シリカゲルと接触することで圧縮空気中の湿分が
粒状シリカゲルに吸着され、空気ばねから空気圧を排出
する過程でオリフィスにより乾燥室内が低圧に維持され
てシリカゲルに吸着されている水分の放出を促進させ
る。

【０００４】また、空気乾燥室は、その所定容積内に粒
状シリカゲルを多量に収容させるために、また飛散を防
ぐために、一般的に円筒状に形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空気コ
ンプレッサが空気を圧縮した際に圧縮空気中の殆どの水
分は圧縮空気が粒状シリカゲルに到達する前に結露する
ところであり、空気ばねへの空気圧供給を停止した後空
気ばねの空気圧を排出するまでの間空気乾燥室を高圧状
態に放置した場合には、結露水が粒状シリカゲルに直接
接触して粒状シリカゲルが異物除去フィルターでは除去
できないほど細かく粉砕してしまい、細かく粉砕したシ
リカゲルの吸湿能力が大きく低下してしまうほか、粉砕
しない粒状シリカゲルも吸水率が高くなる。粒状シリカ
ゲルの吸水率が高くなってしまった場合、空気ばねの空
気圧を排出する過程で生じる粒状シリカゲルの再生作用
（吸着した水分の放出作用）では粒状シリカゲルが充分
に再生されず、空気乾燥機能が不十分となる。

【０００６】このような不具合は、空気ばねへの空気圧
供給を停止した後速やかに空気乾燥室内の圧縮空気を大
気中に排出し乾燥室内を減圧させることで解消できる
が、そのことのみのために制御バルブを動作させること
は装置の耐久性の点で好ましいものではない。

【０００７】空気ばねへの空気圧供給を停止した後空気
ばねの空気圧を排出するまでの間空気乾燥室を高圧状態
に放置する場合において、空気乾燥機能を充分とするた
めには、粒状シリカゲルの吸水率が高くならないように
粒状シリカゲルの量多くする必要があるが、これにより
装置が大型化する不具合がある。

【０００８】この出願の発明は、空気乾燥室を高圧状態
に放置しても充分な空気乾燥機能を維持できかつ小型化
できる空気圧作動装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的に従うこの出願
の発明の空気圧作動装置は、空気圧アクチュエータと、
この空気圧アクチュエータの作動空気圧を発生させるた
めの空気コンプレッサと、この空気コンプレッサが発生
した空気圧を前記空気圧アクチュエータに選択的に供給
しかつ空気圧アクチュエータ内の空気圧を大気中に選択
的に排出するための制御バルブと、前記空気圧アクチュ
エータに対する空気圧供給通路と前記空気圧アクチュエ
ータに対する空気圧排出通路を兼ねさせた空気乾燥室
と、この空気乾燥室内に収容させた空気乾燥剤とを備え
た空気圧作動装置であって、前記空気乾燥剤が、吸水性
繊維を用いた不織布で形成された第１乾燥剤層と粒状吸
着剤の集合体である第２乾燥剤層とで構成されており、
前記第１乾燥剤層と前記第２乾燥剤層とは、前記空気コ
ンプレッサから前記空気圧アクチュエータに供給される
圧縮空気が第１乾燥剤層と第２乾燥剤層を順次通過する
ように前記空気乾燥室内に配設されていることを特徴と
するものである。

【００１０】上記の吸水性繊維としては、吸水性ポリマ
ーと組成が類似し生理食塩水を１０００重量％以上吸水
する吸水性の優れた英国テクニカルアブソーバント社製
の「オアシス」（登録商標名）が好ましい。この繊維
は、特許から判断すると吸水性ポリマーと同様な組成で
あり、カルボン酸として例えば（メタ）アクリル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、
ソルビン酸、ケイ皮酸、クロトン酸、ベータアクリルオ
キシプロピオン酸、およびこれらのアルカリ金属塩を用
いることができる。（メタ）アクリル酸が経済的に好ま
しい。

【００１１】また、部分的にはスルホン酸として例えば
２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸、（メタ）アクリルスルホン酸、スルホン酸エチ
ル（メタ）アクリレート、スチレンスルホン酸、ビニル
スルホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホ
ン酸およびこれらのアルカリ金属塩を用いることができ
る。スルホン酸が含有されると生理食塩水の吸水率が向
上し、好ましい。

【００１２】吸水性繊維は架橋されたものであってもよ
く、そのための架橋剤としては２−ヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレートおよびそのエチレンオキサイド、プロピレンオ
キサイドの付加物等が用いられる。架橋剤の量が多すぎ
ると吸水率が低下するため適当に選択する必要がある。

【００１３】吸水性繊維を用いた不織布中に吸水性ポリ
マーを混入してもよい。吸水性ポリマーは、生理食塩水
を１０００重量％未満吸水する東洋紡績株式会社製の
「ランシール」（登録商標名）を用いることができる。
「ランシール」の混入の程度は、吸水性不織布の５０重
量％未満とする。５０重量％を越えると保水性および膨
潤性が低下する。

【００１４】粒状吸着剤としては、低湿度で乾燥強度が
大きい素材として、シリカゲル、モレキュラシーブカー
ボン等がある。シリカゲルの中では、Ａ型が特に繰り返
し使用と低湿度での乾燥強度に優れている。モレキュラ
シーブカーボンは、低湿度での乾燥強度に非常に優れ、
繰り返し使用にも優れている。

【００１５】請求項２に記載したように、粒状吸着剤の
集合体が不織布により形成されたケーシング内に収納さ
れている構成とすることにより、粒状吸着剤の集合体の
取扱が容易となる。ケーシングは、例えばポリエステル
不織布を型成形し、粒状吸着剤を充填した後に蓋を熱溶
着して構成する。

【００１６】粒状吸着剤の集合体の替わりにモレキュラ
シーブカーボンと同様に細孔径分布を持つ活性炭素繊維
を用いることができる。例えばフェノール樹脂繊維であ
る日本カイノール社製の「カイノール」（登録商標名）
の綾織物を約５００°Ｃの燃焼ガス中で緊張下、熱分解
し、次に徐々に昇温し最終温度約１０００°Ｃで炭素化
し、モレキュラシーブカーボンと同等の細孔径分布を持
つ活性炭素繊維の目付け１２０ｇ／ｍ²の織物を所定形
状に打ち抜き製造する。

【００１７】この出願の発明では、上記のように、乾燥
剤が、吸水性繊維を用いた不織布で形成された第１乾燥
剤層と粒状吸着剤の集合体である第２乾燥剤層とで構成
されており、第１乾燥剤層と前記第２乾燥剤層とは、空
気コンプレッサから空気圧アクチュエータに供給される
圧縮空気が第１乾燥剤層と第２乾燥剤層を順次通過する
ように前記空気乾燥室内に配設されていることにより、
空気圧アクチュエータへの空気圧の供給を停止した後空
気乾燥室内を高圧状態に放置したとしても、結露水は吸
水性繊維を用いた不織布で形成された第１乾燥剤層によ
り吸水されて粒状吸着材の集合体である第２乾燥剤層へ
は到達しない。吸水性繊維は水分を水としてではなくＨ
₂Ｏ分子として取り込んでいるため、吸水性繊維に吸水
された水分と粒状吸着剤との接触はない。従って、粒状
吸着剤として粒状シリカゲルを使用した場合に粒状シリ
カゲルが粉砕することもない。

【００１８】粒状吸着剤の集合体である第２乾燥剤層
は、圧縮空気中の湿分のみを吸着するので、粒状吸着剤
の吸水率が低く抑えられる。そのため、空気圧アクチュ
エータの空気圧を排出する際の粒状吸着剤の再生作用で
充分に再生される。

【００１９】吸水性繊維を用いた不織布の吸水、再生効
率は粒状吸着剤に比較して非常に高速である。吸水性繊
維を用いた不織布と粒状シリカゲルの吸湿性データを図
５に、また放湿性データを図６に示す。図５は温度３０
°Ｃで湿度９０％の雰囲気中に放置した場合であり、図
６は温度２０°Ｃで湿度５０％の雰囲気中に放置した場
合である。

【００２０】吸水性繊維は高湿での湿分は良く吸着する
が相対湿度４０％以下の低湿状態での湿分は吸着し難い
が、しかし、低湿状態での湿分は粒状吸着剤により吸着
されるので、充分な空気乾燥機能が発揮されるものであ
り、吸水性繊維を用いた不織布により形成した第１乾燥
剤層と粒状吸着剤の集合体である第２乾燥剤層の併用に
より小型にできる。第１乾燥剤層および第２乾燥剤層の
形状は任意に成形できることも小型化に有効である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この出願にかかる発明の一
実施形態を図を参照して説明する。

【００２２】図１は空気コンプレッサ−制御バルブ−空
気乾燥装置組立体の平面図、図２は図１中のＡ−Ａ線に
沿う断面図、図３は図１中のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図
４は第１乾燥剤層と第２乾燥剤層の外形を示す斜視図で
ある。尚、図１においては図２、図３に示したカバー板
１３ｂが除去されている。

【００２３】空気コンプレッサ−制御バルブ−空気乾燥
装置組立体１０は、図２に示したように、電動機１１に
より駆動されるレシプロ型の空気コンプレッサ１２と、
空気コンプレッサ１２の上部に配置された空気乾燥装置
１３と、空気乾燥装置１３に組付けられた制御バルブ１
４とから構成されている。

【００２４】空気コンプレッサ１２は、シリンダ１２ａ
と、電動機１１により回転駆動される回転体１２ｂの偏
心位置に下端を回転自在に枢着されたコンロッド１２ｃ
の上端に枢着されシリンダ１２ａ内を往復動するピスト
ン１２ｄを備えている。

【００２５】シリンダ１２ａの上端は、空気乾燥装置１
３のハウジング部材１３ａにより気密的に閉じられてい
る。ハウジング部材１３ａの上端開口はカバー板１３ｂ
により気密的に閉じられている。ハウジング部材１３ａ
とカバー板１３ｂとによりハウジング部材１３ａ内には
空気通路１３ｃ，１３ｄ，１３ｅと空気乾燥室１３ｆが
形成されている。空気通路１３ｃを大気に連通する入口
ポート１３ｇと通気空路１３ｃとの連通部には塵埃除去
用フィルタ１３ｈが配設されており、通気通路１３ｃは
ハウジング部材１３ａに組付けられた空気コンプレッサ
１２の吸入弁１２ｅを介して空気圧縮室１２ｆに接続さ
れている。空気通路１３ｄはハウジング部材１３ａに組
付けられた空気コンプレッサ１２の吐出弁１２ｇを介し
て空気圧縮室１２ｆと接続されており、また空気乾燥室
１３ｆに連通している。空気乾燥室１３ｆは空気通路１
３ｅに連通しており、空気通路１３ｅは電磁駆動の常閉
の給気バルブ１４ａを介して出口ポート１３ｋに連通し
ており、空気乾燥室１３ｆには、吸水性繊維を用いた不
織布からなる第１乾燥剤層１３ｍと粒状シリカゲル１３
ｊ１をポリエステル不織布からなるケーシング１３ｊ２
内に充填しポリエステル不織布からなる蓋１３ｊ３で封
入した第２乾燥剤層１３ｊが配設されている。出口ポー
ト１３ｋは空気ばね１５と連通されるものである。

【００２６】給気バルブ１４ａはハウジング部材１３ａ
に組付けられており、同じくハウジング部材１３ａに組
付けられて空気通路１３ｃ，１３ｄ間の連通を制御する
電磁駆動の常閉の排気バルブ１４ｂと共同して制御バル
ブ１４を構成する。

【００２７】空気通路１３ｅと給気バルブ１４ａとの間
にはオリフィス１４ｃが設置されている。

【００２８】吸水性繊維を用いた不織布からなる空気乾
燥材１３ｊは、鐘紡株式会社製の「ベルオアシス」（登
録商標名）９デニールの３０重量％と市販のポリエステ
ル繊維４デニールの７０重量％とを混綿し定法にてカー
ド、クロスレイ、ドラフト、ニードルパンチングを行い
製造したものである。

【００２９】空気ばね１５に空気圧を供給する場合、電
動機１１により空気コンプレッサ１２が駆動されるとと
もに供給バルブ１４ａが開作動される。空気コンプレッ
サ１２においてはピストン１２ｄが上死点から下死点に
向かいストロークする過程で空気（大気）が入口ポート
１３ｇから塵埃除去用フィルタ１３ｈを通過して空気通
路１３ｃに吸入され、空気通路１３ｃから吸入弁１２ｅ
を介して空気圧縮室１２ｆに吸入される。そして、ピス
トン１２ｄが下死点から上死点に向かいストロークする
過程で空気圧縮室１２ｆ内の空気が圧縮・昇圧されて吐
出弁１２ｇを介して空気通路１３ｄに吐出され、空気通
路１３ｄ内の圧縮空気は空気乾燥室１３ｆ、空気通路１
３ｅ、開作動している給気バルブ１４ａおよび出口ポー
ト１３Ｋを通って空気ばね１５に供給される。その際、
空気コンプレッサ１２から空気ばね１５に供給される圧
縮空気中の水分は空気通路１３ｄにて結露し、また空気
乾燥室１３ｆ内の第２乾燥剤層１３ｊと接触することに
より湿分を除去される。空気通路１３ｄ内の結露水は第
１乾燥剤層１３ｍにより吸水され、第２乾燥剤層１３ｊ
とは接触しない。

【００３０】空気ばね１５内の空気圧を排出する場合、
給気バルブ１４ａと排気バルブ１４ｂが共に開作動され
る。これにより、空気ばね１５内の圧縮空気が出口ポー
ト１３ｋ、空気通路１３ｅ、供給バルブ１４ａ、空気乾
燥室１３ｆ、空気通路１３ｄおよび排気バルブ１４ｂを
順次通って空気通路１３ｃに排出される。その際、オリ
フィス１４ｃにより給気バルブ１４ａから空気通路１３
ｅへの空気流入が制限され、空気乾燥室１３ｆが低圧に
維持され、第１乾燥剤１３ｍ，第２乾燥剤層１３ｊから
空気中への水分の放出が促進される。

【００３１】図１および図２から明らかなように、空気
乾燥室１３ｆは立方体状を呈している。

【００３２】尚、以上に説明した一実施形態では第２乾
燥剤層１３ｊとして粒状シリカゲルの集合体としたが、
モレキュラシーブカーボンでもよく、またモレキュラシ
ーブカーボンと同様に細孔径分布を持った活性炭素繊維
を用いることもできる。例えば日本カイノール社製の
「カイノール」（商標名）の綾織物を約５００°Ｃの燃
焼ガス中で緊張下、熱分解し、次に徐々に昇温し最終温
度約１０００°Ｃで炭素化しモレキュラシーブカーボン
と同等の細孔径分布を持つ活性炭素繊維の目付け１２０
ｇ／ｍ²の織物を所定形状に打ち抜き製造する。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この出願の発明に
係る空気圧作動装置においては、空気乾燥剤として、吸
水性繊維を用いた不織布により形成した第１乾燥剤層
と、粒状吸着剤の集合体である第２乾燥剤層を併設した
ことにより、空気圧アクチュエータへの空気圧の供給を
停止した後空気乾燥室を高圧状態に放置した場合でも充
分な空気乾燥機能を維持することができるとともに、小
型にできる等、実用上多大の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願に係る発明の一実施形態の平面図であ
る。

【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図１中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図３】第１乾燥剤層および第２乾燥剤層の斜視図であ
る。

【図５】吸水性繊維を用いた不織布と粒状シリカゲルの
吸湿性を示すグラフである。

【図６】吸水性繊維を用いた不織布と粒状シリカゲルの
放湿性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０・・・空気コンプレッサ−制御バルブ−空気乾燥装
置組立体１１・・・電動機１２・・・空気コンプレッサ１２ｄ・・・ピストン１２ｅ・・・吸入弁１２ｇ・・・吐出弁１２ｆ・・・空気圧縮室１３・・・空気乾燥装置１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ・・・空気通路１３ｆ・・・空気乾燥室１３ｊ・・・第２空気乾燥剤層１３ｍ・・・第１空気乾燥剤層１４・・・制御バルブ１４ａ・・・給気バルブ１４ｂ・・・排気バルブ１４ｃ・・・オリフィス

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【手続補正書】

【提出日】平成８年８月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願に係わる発明の一実施形態の平面図で
ある。

【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図１中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図４】第１乾燥剤層および第２乾燥剤層の斜視図であ
る。

【図５】吸水性繊維を用いた不繊布と粒状シリカゲルの
吸湿性を示すグラフである。

【図６】吸水性繊維を用いた不繊布と粒状シリカゲルの
放湿性を示すグラフである。

【符号の説明】１０・・・空気コンプレッサ−制御バルブ−空気乾燥装
置組立体１１・・・電動機１２・・・空気コンプレッサ１２ｄ・・・ピストン１２ｅ・・・吸入弁１２ｇ・・・吐出弁１２ｆ・・・空気圧縮室１３・・・空気乾燥装置１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ・・・空気通路１３ｆ・・・空気乾燥室１３ｊ・・・第２空気乾燥剤層１３ｍ・・・第１空気乾燥剤層１４・・・制御バルブ１４ａ・・・給気バルブ１４ｂ・・・排気バルブ１４ｃ・・・オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ６０Ｇ 17/052 Ｂ６０Ｇ 17/052

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気圧アクチュエータと、この空気圧ア
クチュエータの作動空気圧を発生させるための空気コン
プレッサと、この空気コンプレッサが発生した空気圧を
前記空気圧アクチュエータに選択的に供給しかつ空気圧
アクチュエータ内の空気圧を大気中に選択的に排出する
ための制御バルブと、前記空気圧アクチュエータに対す
る空気圧供給通路と前記空気圧アクチュエータに対する
空気圧排出通路を兼ねさせた空気乾燥室と、この空気乾
燥室内に収容させた空気乾燥剤とを備えた空気圧作動装
置において、前記空気乾燥剤が、吸水性繊維を用いた不織布で形成さ
れた第１乾燥剤層と粒状吸着剤の集合体である第２乾燥
剤層とで構成されており、前記第１乾燥剤層と前記第２乾燥剤層とは、前記空気コ
ンプレッサから前記空気圧アクチュエータに供給される
圧縮空気が第１乾燥剤層と第２乾燥剤層を順次通過する
ように前記空気乾燥室内に配設されていることを特徴と
する空気圧作動装置。
【請求項２】請求項１に記載の空気圧作動装置であっ
て、前記粒状吸着剤の集合体が不織布により形成された
ケーシング内に収納されていることを特徴とする空気圧
作動装置。