JPH11510757A - エアドライヤカートリッジ取り付けシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車ブレーキシステムの空気供給システム用の乾燥剤形エアドライヤ。エアドライヤは、乾燥剤カートリッジをエアドライヤ本体アセンブリに好都合に着脱させる機構を組み込んでいる。この接続は、本体アセンブリに挿通して乾燥剤カートリッジのロードプレートの中央ねじ付きボスと係合する、外部から接近可能な通しボルトを使用することによって達成される。乾燥剤カートリッジと本体アセンブリとの間の噛み合い係合によって、カートリッジの着脱時のこれらの部材の相対回転が防止される。乾燥剤カートリッジは、従来の工具を用いて通しボルトのドライブヘッドに係合させることによって容易に取り外される。

Description

【発明の詳細な説明】 エアドライヤカートリッジ取り付けシステム発明の背景 本発明は、自動車のエアブレーキシステム用の部材、特にエアドライヤアセン ブリに関する。 多くの自動車、特に重量形トラックは、自動車の常用ブレーキの作動を制御す るために空気圧を利用するエアブレーキシステムを組み込んでいる。これらのシ ステムは、自動車エンジンによって駆動されて高圧空気をブレーキシステムタン クに充填するエアコンプレッサを備えている。エアコンプレッサは、タンクに補 給する必要に応じて間欠的に空気を供給して、タンク圧を所定範囲内に維持でき るように制御されている。 空気の圧縮処理によって、水が凝結する。エアブレーキシステム内の水及び微 粒子は、部品の劣化を招き、ブレーキシステムの最適作動を妨害する可能性があ る。従って、エアブレーキシステム内の圧縮空気から水を除去するために様々な 装置が使用されており、エアドライヤとして知られている。エアドライヤの機能 は、固体、液体及び気体の形のエアシステム汚染物をブレーキシステムに入る前 に回収して除去することである。エアドライヤは、ブレーキシステムの部材へ清 浄な乾燥空気を送り、これによってシステムの寿命が長くなり、メンテナンスコ ストが減少する。１つの形式のエアドライヤは乾燥剤を組み込んでおり、これに よって他の形式のエアドライヤで必要であるような日常的な水回収タンクの手動 排水が省かれる。 乾燥剤形のエアドライヤは大量の乾燥剤を使用しており、これは親水性である ため、エアコンプレッサから空気管を通って流れてくる水を吸収する。高圧空気 が乾燥剤エアドライヤに流入して、水が乾燥剤で除去される。エアドライヤはま た、微粒子やオイルを捕らえる微粒子フィルタも備えている。従って、乾燥剤は 水を最大容量まで吸収する。この捕獲水分を放出する手段として、最近の乾燥剤 形エアドライヤは、吸収水分を乾燥剤から除去する手段としての逆流またはパー ジ空気流を組み込んでいる。パージ容積部と呼ばれるタンクが設けられており、 コンプレッサから送られる高圧空気が充填される。コンプレッサが圧縮空気を生 じる負荷モードから無負荷モードに切り換わった時、パージ容積部の空気が逆方 向に乾燥剤層を通って大気へ出て、水分を奪って空気中へ放出する。外部パージ 容積部エアドライヤ形式は、エアドライヤから分離してそれに空気管で接続され たパージ容積部タンクを用いている。別の形式は、いわゆる一体型パージ容積部 形で、乾燥剤を収容しているハウジングがパージ容積部も形成している。これら の形式は今日では広範に使用されており、優れた性能が得られている。 最近の乾燥剤形エアドライヤには、有効寿命が過ぎた後に回復させる必要があ るため、乾燥剤を取り出す何らかの手段が設けられている。使用の際に、乾燥剤 はオイル等の汚染物を吸収し、それによって最終的に保水特徴が低下する。エア ドライヤの他の部材は有効寿命が長いため、乾燥剤を取り出す便利なシステムが 望まれる。１つの形式のエアドライヤでは、スピンオン形式の乾燥剤カートリッ ジが使用されている。乾燥剤カートリッジは、キャニスタの形の従来の自動車の スピンオンオイルフィルタに似ており、中央にねじ付き内孔を有するロードプレ ートを備えて、ユニット全体を取り付け表面上の直立ボスに螺着させることがで きるようになっている。一部の装置では、この形式のエアドライヤに大きな欠点 がある。すなわち、エアドライヤが取り付けられている場所が閉鎖領域であるた め、カートリッジの出し入れが非常に制限される。この閉鎖性のため、一般的に 使用されるバンド形レンチ等の取り外し工具を使用して乾燥剤カートリッジと係 合させることが困難である。他の形式のエアドライヤは、乾燥剤を出し入れする ためには大幅な分解を必要とする。これらの形式はメンテナンス時間を、従って そのコストを増大させる。 以上の点から、アクセス（外から操作するため）の要件を低減させながら、乾 燥剤カートリッジを手軽に着脱させることができる改良型の乾燥剤カートリッジ 取り付けシステムを備えたエアドライヤを提供する必要がある。発明の概要 本発明によれば、取り外し式乾燥剤カートリッジが、エアドライヤ本体アセン ブリを貫通して乾燥剤カートリッジの中央位置のねじ付き内孔内に螺着された通 しボルトによって所定位置に取り付けられるエアドライヤが提供されている。留 めボルトには、本体アセンブリの露出底面からアクセスでき、装置のこの部分に 多数の空気管を接続するために隙間が存在しなければならないので、この底面は 一般的に塞がれていない。乾燥剤カートリッジと本体アセンブリの間の噛み合い 係合によって、カートリッジの着脱処理中にこれらの２部材が互いに相対回転し ないようになっている。 本発明のさらなる目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の説 明及び添付の請求の範囲を読めば明らかになるであろう。図面の簡単な説明 第１図は、本発明によるエアドライヤの分解立面図である。 第２図は、組み付けられたエアドライヤ及び装置の内部部材を示す、第１図の エアドライヤの断面図である。好適な実施形態の詳細な説明 本発明によるエアドライヤが第１図及び第２図に示されており、全体に参照番 号１０が付けられている。エアドライヤ１０は特に、重量形トラックに見られる ような自動車のエアブレーキ用の空気供給システムに使用するのに適している。 エアドライヤ１０は主に２つの取り外し可能な部材、すなわち乾燥剤カートリッ ジ１２と本体アセンブリ１４とを備えている。 第２図を参照しながら、乾燥剤カートリッジ１２の構造の詳細をわかりやすく 説明する。カートリッジ１２は、プレス絞りされた板金のカップ形外側シェル１ ６を備えている。二重壁の内側スリーブ１８が外側シェル１６内に配置されて、 その外周に半径方向に隙間を設けた通路２０を形成し、さらに環状の内側キャビ ティ２２を形成している。内側スリーブ１８の内側円筒形表面内に乾燥剤層２４ が配置されている。乾燥剤層２４は、親水性を有するビード状の粒状体で構成さ れている。乾燥剤層２４を構成する材料は、ばね２６で圧縮されて、乾燥剤層の 上下端部を覆った布袋２８で保持されている。布袋２８は、Ｏリング３０及び３ ２で所定位置に維持される。ばね２６が乾燥剤層２４を高密度に詰まった状態に 維持して、最適性能が得られるようにしている。 エアドライヤカートリッジの外側シェル１６及び内側スリーブ１８はロードプ レート３４に固定されている。図示のように、外側シェル１６は圧延された周縁 バンド３６によってロードプレート３４に固定されている。ロードプレート３４ は、本体アセンブリ１４と組み合わされる底部取り付け表面３５を備えている。 詳細に後述するように、Ｏリング３８、４０及び４２によってカートリッジ１２ 内に隔離された容積部が形成されている。ロードプレート３４の中央に雌ねじ付 きボス４４が設けられている。ボス４４の周囲の孔が流路４６を形成している。 ロードプレート３４の底表面の外側溝４８が、内部通路（図示せず）を介してカ ートリッジの外側通路２０と連通している。詳細に後述するように、Ｏリング５ ０、５２及び５４がロードプレート３４の底表面の同心溝内に配置されて、本体 アセンブリ１４の機構と密封係合するようになっている。カートリッジの外側通 路２０の上部分に多孔質フィルタ５６が配置されて、ろ過機能を実施して粒子及 びオイルを回収する。 本体アセンブリ１４は、ロードプレート表面３５と組み合わされる上部取り付 け表面５７を形成している。本体アセンブリ１４はさらに、システムエアコンプ レッサ（図示せず）から圧縮空気を受け取る供給ポート５８を備えている。制御 ポート６０が、システムコンプレッサを作動させるコンプレッサ制御空気信号を 受け取って、圧縮空気を生じる負荷モードと無負荷モードの間の切り換えを行う 。送り出しポート６２が脱水済みの圧縮空気を送り出す。本体鋳造体６８の底表 面のパージポート６６内にパージ弁アセンブリ６４が配置されて、供給ポート５ ８及び制御ポート６０と連通している。 本体鋳造体６８に３つの分離した同心状の内部キャビティが形成されている。 周辺溝の形の外側キャビティ７０が、Ｏリング５０及び５２の間に設けられてそ れらのＯリング間で開放している。中間キャビティ７２が、中空で中央通路７６ を形成している直立状の中央ボス７４を包囲している。半径方向に穿孔された内 孔７８が、中央通路７６を送り出しポート６２に連通させており、この送り出し ポート６２内にチェック弁８０が設けられている。小オリフィス８２が、中間キ ャビティ７２を内孔７８に連通している。 カートリッジ１２及び本体アセンブリ１４は、ねじ付き端部８５を有するボル ト８４を締め付けることによって留め合わされる。ボルト８４を回転させる動作 で、カートリッジ１２及び本体アセンブリ１４が密着状に引き合わされて、それ らの組み合わされる表面３５及び５７が密封係合する。カートリッジ１２は、タ ブ８６と本体鋳造体６８上の機構の噛み合いによって回転が阻止されている。ボ ルト８４にはめ付けられたスナップリング８８が、後述する保持機能を備えてい る。ボルト８４はさらに、レンチまたはソケットと係合できるドライブヘッド９ ０を特徴としている。カートリッジ１２を取り付けた時、Ｏリング５０、５２及 び５４の圧縮によって、それぞれカートリッジ１２と本体アセンブリ１４によっ て一部が構成された個別室が形成される。すなわち、本体の外側キャビティ７０ はカートリッジの外側通路２０と連通し、下側の本体中間キャビティ７２はカー トリッジの環状内側キャビティ２２と連通し、乾燥剤層２４は中央通路７６と連 通している。 次に、エアドライヤ１０の作用を説明する。負荷モードでは、システムコンプ レッサが高圧空気を供給ポート５８へ供給する。この空気はパージ弁アセンブリ ６４を通って本体外側キャビティ７０内へ、またカートリッジ外側通路２０内へ 流れる。このため、空気はフィルタ５６を上向きに流れて、そこで微粒子汚染物 及びオイルが空気流から取り除かれる。次に、空気は外側シェル１６の上部へ流 れてから、乾燥剤層２４を通って降下し、この乾燥剤層が圧縮空気から水を奪う 。乾燥空気は次にねじ付きボス４４の周囲から孔４６を通って本体中央通路７６ に流入する。次に、清浄な乾燥空気はチェック弁８０及び送り出しポート６２を 流れる。コンプレッサの負荷モード中、この高圧空気は、オリフィス８２を通っ て、本体中間キャビティ７２及びカートリッジ内側スリーブの環状内部キャビテ ィ２２によって形成された一体形パージ容積部に流入することができる。このた め、このパージ容積部は、送り出しポート６２から流れる空気の圧力に達する。 自動車の空気供給システムにおけるエアドライヤ１０の作用を説明すると、シ ステムのタンク（図示せず）内の圧力が設定点に達すると、高圧空気信号がコン プレッサ制御ポートへ送られてそれを無負荷モードに切り換え、エアドライヤ制 御ポート６０へ送られる。パージ弁アセンブリ６４内の内部膜が供給ポート５８ を閉鎖して、本体外側室７０をパージポート６６から大気へ開放する。チェック 弁８０の作用によって、空気は送り出しポート６２から装置外へ逃げることがで きない。この時、パージ容積部内に貯蔵されている圧縮空気がオリフィス８２か らパージ弁アセンブリ６４の方へゆっくり漏出して、本体中央通路７６及び乾燥 剤層２４内を上向きに進む逆向きの空気流を発生する。この逆向きのパージング 空気流によって、水が乾燥剤層から除去されると共に、一部のオイル及び固形汚 染物もフィルタ５６から除去され、それらはパージ弁アセンブリ６４から排出さ れる。 本発明の主要な特徴は、乾燥剤カートリッジ１２を本体アセンブリ１４に取り 付ける好都合な方法である。第２図は、エアドライヤ１０の完全に組み付けられ た構造を示している。乾燥剤カートリッジ１２を取り外したい時、従来の六角ソ ケットを用いて留めボルトのドライブヘッド９０にアクセスする。ドライブヘッ ド９０は、本体アセンブリ１４の露出底表面で外部から近づくことができる。タ ブ８６と本体鋳造体６８が噛み合っている間にボルト８４が外されるので、カー トリッジと本体アセンブリの間の相対回転が防止される。ボルト８４をボス４４ から完全に外すと、ボルトは落下するが、スナップリング８８によってボルトが 本体アセンブリから完全に脱落することが阻止されるため、脱落した場合の紛失 を避けることができる。次に、乾燥剤カートリッジ１２を本体アセンブリ１４の 取り付け表面５７から離して持ち上げ、新しいカートリッジか、再生したものと 交換するだけである。新しいカートリッジの位置決めをして、タブ８６を本体鋳 造体６８に噛み合わせる。その後、ボルト８４をねじ付きボス４４に噛み合わせ て、ボルトを締め付ける。 エアドライヤ１０による乾燥剤カートリッジ１２の取り付けシステムは、密封 パッケージ装置での出し入れを容易にする。乾燥剤カートリッジ１２を係合させ るために、使用するには大きいアクセス面積を必要とする従来のバンド形キャニ スタ取り外し工具のような工具を必要としない。空気管が本体アセンブリ１４の ポート５８、６０及び６２に接続されているので、通常の取り付けではこの領域 は比較的塞がれないので、工具がボルトのドライブヘッド９０に接近することが できる。 本発明は、以上に説明した図示の構造そのものに限定されないで、以下の請求 の範囲に定義されている本発明の精神及び範囲から逸脱しない様々な変化及び修 正を加えることができることを理解されたい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年５月２３日 【補正内容】 補正明細書 この閉鎖性のため、一般的に使用されるバンド形レンチ等の取り外し工具を使 用して乾燥剤カートリッジと係合させることが困難である。他の形式のエアドラ イヤは、乾燥剤を出し入れするためには大幅な分解を必要とする。これらの形式 はメンテナンス時間を、従ってそのコストを増大させる。 ドイツ特許第ＤＥ４３３９７５８号は、１本のボルトをエアドライヤに挿通し てエアドライヤを表面に固定したエアドライヤを示している。この１本のボルト にはエアドライヤの上部からアクセスすることができる。米国特許第４，４８７ ，６１７号は、複数のボルトを使用して、エアドライヤハウジングと、底プレー トと、入口ポート及び送り出しポートを有する端部カバーとを互いに固着させた エアドライヤを示している。底プレートは、円周方向に離設した複数のボルトに よってエアドライヤハウジングの円周方向に延在したリップと端部カバーとの間 に締め付けられている。 以上の点から、接近の要件を低減させながら、乾燥剤カートリッジを好都合に 着脱させることができる改良型の乾燥剤カートリッジ取り付けシステムを備えた エアドライヤを提供する必要がある。発明の概要 本発明によれば、取り外し式乾燥剤カートリッジが、エアドライヤ本体アセン ブリを貫通して乾燥剤カートリッジの中央位置のねじ付き内孔内に螺着された通 しボルトによって所定位置に取り付けられるエアドライヤが提供されている。留 めボルトには、本体アセンブリの露出底面からアクセスでき、装置のこの部分に 多数の空気管を接続するために隙間が存在しなければならないので、この底面は 一般的に塞がれていない。乾燥剤カートリッジと本体アセンブリの間の噛み合い 係合によって、カートリッジの着脱処理中にこれらの２部材が互いに相対回転し ないようになっている。 本発明のさらなる目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の説 明及び添付の請求の範囲を読めば明らかになるであろう。補正請求の範囲 １．自動車の空気供給システム用エアドライヤにおいて、 カップ形の外側シェル（１６）を含み、また前記空気供給システムを流れる空 気から水を除去するための乾燥剤（２４）を含むカートリッジ（１２）と、 空気流路（４６、４８）を貫設していると共に、取り付け表面（３５）を有す るロードプレート（３４）と、 前記空気供給システムと接続するための複数のポート（５８、６０、６２）と 、前記カートリッジロードプレートの取り付け表面（３５）と組み合わせること ができる取り付け表面（５７）を備えた本体アセンブリ（１４）とを備えており 、前記カートリッジ（１２）と前記本体アセンブリ（１４）が協働して、前記本 体アセンブリポート（５８、６０、６２）を通る空気用の空気流路（７０、７２ 、７６）を形成しているエアドライヤアセンブリであって、 前記外側シェル（１６）は、第１ねじ付き手段（４４）を備えた前記ロードプ レート（３４）に固定されており、 前記本体取り付け表面（５７）及び前記本体アセンブリ（１４）の反対側の露 出表面に貫通内孔の開口（７６）が設けられ、前記カートリッジ（１２）及び前 記本体アセンブリ（１４）を前記取り付け表面（３５、５７）で互いに組み合わ せた時、前記貫通内孔（７６）は前記カートリッジロードプレートの第１ねじ付 き手段（４４）と整合することができ、 前記カートリッジロードプレートの第１ねじ付き手段（４４）と係合して前記 カートリッジ（１２）と前記本体アセンブリ（１４）とを締め合わせることがで きる第２ねじ付き手段（８５）を備えた留めボルト（８４）が、前記本体アセン ブリの内孔（７６）に挿通されており、前記留めボルト（８４）に、前記本体ア センブリ（１４）の露出表面でアクセスできるドライブヘッド（９０）を設けた ことを特徴とするエアドライヤ。 ２．前記カートリッジ（１２）と前記本体アセンブリ（１４）は、前記カートリ ッジ（１２）と前記本体アセンブリ（１４）の間の相対回転を防止する噛み合い 手段を備えている請求の範囲第１項に記載のエアドライヤシステム。 ３．前記噛み合い手段は、前記カートリッジロードプレート（３４）から突出し て前記本体アセンブリ（１４）に形成されたリセスと噛み合う少なくとも１つの タブを含む請求の範囲第２項に記載のエアドライヤ。 ４．前記カートリッジ（１２）は前記本体アセンブリ（１４）の上方に取り付け られて、前記ロードプレート（３４）が前記カートリッジ（１２）の底表面（３ ５）を形成し、前記本体取り付け表面（５７）が前記本体アセンブリ（１４）の 上表面を形成している請求の範囲第１項に記載のエアドライヤ。 ５．前記留めボルト（８４）はさらに、前記カートリッジ（１２）を前記本体ア センブリ（１４）から取り外す時に前記ボルト（８４）の前記貫通内孔（７６） からの離脱を制限する手段（８８）を備えている請求の範囲第１項に記載のエア ドライヤ。 ６．前記本体アセンブリの貫通内孔（７６）はさらに、前記本体アセンブリ（１ ４）内に空気流路を形成している請求の範囲第１項に記載のエアドライヤ。 ７．前記カートリッジロードプレートの第１ねじ付き手段はねじ付き内孔（４４ ）を含み、前記留めボルトの第２ねじ付き手段は前記ボルト（８４）の雄ねじ端 部（８５）を含む請求の範囲第１項に記載のエアドライヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自動車の空気供給システム用のエアドライヤアセンブリであって、 空気流路を貫設していると共に、第１ねじ付き手段を備えた取り付け表面を有 するロードプレートに取り付けられたカップ形の外側シェルを含み、また前記空 気供給システムを流れる空気から水を除去するための乾燥剤を内部に含むカート リッジと、 前記空気供給システムと接続するための複数のポートと、前記カートリッジロ ードプレートの取り付け表面と組み合わせることができる取り付け表面とを有す る本体アセンブリとを備えており、前記カートリッジと前記本体アセンブリが協 働して、前記ポートと、前記本体取り付け表面及び前記本体アセンブリの反対側 の露出表面の貫通内孔の開口とを流れる前記空気の空気流路を形成しており、前 記カートリッジ及び前記本体アセンブリを前記取り付け表面で互いに組み合わせ た時、前記貫通内孔は前記カートリッジロードプレートの第１ねじ付き手段と整 合することができ、さらに、 前記カートリッジロードプレートの第１ねじ付き手段と係合して前記カートリ ッジと前記ロードプレートアセンブリとを締め合わせる第２ねじ付き手段を有す ると共に、前記本体の露出表面で接近できるドライブヘッドを有する、前記本体 アセンブリの内孔に挿通された留めボルトを備えたエアドライヤアセンブリ。 ２．前記カートリッジと前記本体アセンブリは、前記カートリッジと前記本体ア センブリの間の相対回転を防止する噛み合い手段を備えている請求の範囲第１項 に記載のエアドライヤシステム。 ３．前記噛み合い手段は、前記カートリッジロードプレートから突出して前記本 体アセンブリに形成されたリセスと噛み合う少なくとも１つのタブを含む請求の 範囲第２項に記載のエアドライヤシステム。 ４．前記カートリッジは前記本体アセンブリの上方に取り付けられて、前記ロー ドプレートが前記カートリッジの底表面を形成し、前記本体取り付け表面が前記 本体アセンブリの上表面を形成している請求の範囲第１項に記載のエアドライヤ 。 ５．前記留めボルトはさらに、前記カートリッジを前記本体アセンブリから取り 外す時に前記ボルトの前記貫通内孔からの離脱を制限する手段を備えている請求 の範囲第１項に記載のエアドライヤ。 ６．前記本体アセンブリの貫通内孔はさらに、前記本体アセンブリ内に空気流路 を形成している請求の範囲第１項に記載のエアドライヤ。 ７．前記カートリッジロードプレートの第１ねじ付き手段はねじ付き内孔を含み 、前記留めボルトの第２ねじ付き手段は前記ボルトの雄ねじ端部を含む請求の範 囲第１項に記載のエアドライヤ。