JPS5983876A - 空気圧力源調圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、空気圧縮機から吐出される圧縮空気を貯え
る空気貯槽内の圧力を、所定の圧力に調圧する空気圧力
源調圧装置、特に、配管構造が簡略化されていて、車両
用として好適な装置に関する。

従来、この種のものでは、空気圧縮機と貯槽との間に逆
硫防止用の逆止弁を有する主たる配管と、貯槽内の圧力
が所定値、たとえば９　ｋｇ　／　ｃＪに達すると空気
圧縮機に取り付けたアンローダに圧縮空気を送り、第２
の所定の圧力、たとえば７　ｋｇ　／　ｃＪになるとア
ンローダから圧縮空気を排気するガバナと呼ばれる弁を
有する従たる配管とを設置している。

と、ころが、このように配管を二重に設けるのでは、シ
ステム全体が複雑大型化するという問題がある。特に、
車両用のように取り伺は筒所が制限され、かつその重量
が問題となる用途にあっては、それら各観点から具体的
な種々の問題を生じる。

この発明は、以」二の点を考慮してなされたもので、そ
の目的は前記二重にある配管を一本化することによって
システムを簡略化することにあり、その特徴とするとこ
ろは、前記した逆止弁およびガバナの各機構を一つの本
体の中に収め、しかもその本体を前記主たる配管に設置
することにより前記軸たる配管を省略するようにした点
にある。

以下、図面に示した実施例を説明することによって、こ
の発明の内容を明らかにする。

図面において、この発明による空気圧力源調圧装置は全
体として符号１で示され、外側にはイアーーシングを兼
ねた本体２が位置する。本体２は胴部材３とふた部材４
とからなり、胴部材３には横方向に走る穴があり、その
穴の開口側はシールリング５を介在してふた部材４によ
って気密的に口を閉じられている。これにより、本体２
の内部には、横に長い室６が形成されている。

このような本体２の上部には、右側に空気圧縮機７の出
口側に接続される入口８が、また左側には大気に連絡す
る排気口９がそれぞれ設けられている。一方、本体２の
下部には、ふた部材４に近い左側に、圧縮空気貯槽１０
の入口側に接続される出（」１１−が設けられている。

ここで、排気口９の部分にはごみ等の浸入防止のための
プラグ部材あるいはチェックバルブなどが配置されるこ
とはあっても、空気圧縮機７あるいは圧縮空気貯槽１０
との間に何ら配管を要することはない。そこで、この発
明による空気圧力源調圧装置１に対する配管としては、
入口８と空気圧縮機７とを結ぶ配管１−２０と、出口］
−１−と圧縮空気貯槽１０とを結ぶ配管１２１−たけで
ある。

本体２に設けられた入口８、出口１１および排気口９は
いずれも内部の室６に連絡しているが、それら各間の連
絡は、室６の内部あるいは室６に連絡する通路途中に設
けた可動体および弁等によって定まる。

まず、入口８と出口１１との間であるが、それらの間は
室６と交差する縦の通路］−３、およびその通路１３に
続く横の通路１４を通して互いに連絡しており、両道路
１−３と１４とが交わる部分に）φ流防止用の逆止弁１
５が配置されている。逆止弁１５は胴部材３側に設けら
れた弁座１６と、コイルスプリング１７によって所定の
開弁圧が与えられた弁部材１８とからなり、出口１１側
から入口８側への空気移動を禁止し、その逆は許容する
機能を有する。図示はしてないが、弁部材１８は金属製
基板の上にゴム等を貼った構成であり、コイルスプリン
タ１−７は弁部材１８の金属製基板側下面とプラグ１９
との間に支持されている。プラグ１−９は胴部材３に対
し、シールリング２０を介在してねし結合されている。

次に、本体２の内部の室６それ自体であるが、室６は大
径部６０と小径部６１とが互いに連続した構成であり、
小径部６１にはスプリング２１が、また小径部６］−か
ら大径部６ｏにがけたところには、段付きピストン２２
がそれぞれ収容されている。

スプリング２１の一端は胴部材３内側のリング状にくぼ
んだ部分２３に入り、またスプリング２１−の他端は、
ロッ１く２４の支持部材を兼ねたばね受け２５に当たっ
ている。ロッド２４はスプリング２１のばね荷重を規定
する機能を有する。このロッド２４には、ドライバー溝
２６のある頭部側にねしが切られている一方、端部が小
径になされた反対側にはフランジ２７が設けられている
。

そして、ロッ１〜２４は、ねじ部分２８が胴部材３に固
定されたナツト２９にねじ結合されている一方、中央部
分がスプリング２］−の内側を通り、フランジ２７の部
分にばね受け２５を受けている。

そこで、スプリング２１の長さについては、本体２の外
部からロッド２４を回転しフランジ２７の位置を移動す
ることによって変えることができ、したがって、スプリ
ング２１のばね荷重はロット２４によって規定される。

また、このようなロッド２４は、段付きビス１−ン２２
の内部に収容した別の弁３０の開弁を助ける開弁部材と
しての機能をも有する。別の弁３０は段用きビス１〜ン
２２側に設けられた弁座３１−とスプリング３２によっ
て所定の開弁圧が与えられた弁部材：３３とからなり、
入口８を排気口９に連絡する通路に配置され、いわばガ
バナとしての機能を有する。そうしたことから、その別
の弁３０を介して入口８から排気口９までを連絡するた
め、前記ばね受け２５には周方向複数ケ所に貫通孔３４
があけられ、しかもまた、段付きピストン２２の内部は
空洞になされ、かつその空洞部分は連絡通路３５を通し
て排気口９に連絡している。

なお、弁部材３３は前述した逆止弁１５の弁部材１８と
同様の構成を有し、アンロード時の排気抵抗を小さくす
るため、そのシート面積は比較的大きくなされている。

他方、段付きピストン２２は大径部２２０と小径部２２
１とからなり、これら大小径部２２０゜２２１は室６の
大小径部６０，６］−にそれぞれ移動可能にはまり合っ
ている。しかも、それら大小径部２２０，２２１のはめ
合い部分にはそれぞれシールリング３６．３７が介在さ
れている。したがって、段用きビス１ヘン２２は、大径
部２２０が外周のシールリング３６によって定まる有効
受圧面積Ｓ１、また小径部２２１−がシールリング３７
によって定まる有効受圧面積Ｓ２　（Ｓ２　＜Ｓ　＋　
）をそれぞれ有している。

こうした段付きピストン２２は、その内部に前記弁３０
を収容する関係上、大径部２２０の中央がプラグ化され
、そのプラグ３８は他の部分に対して装着自在になされ
ている。この場合、プラグ３８と他の部分とはねじ結合
されているので、排気口９側と出口１１側とのシールを
なし、かつ前記有効受圧面積Ｓ−を得るため、ねじ結合
部分はシールリング３９によって気密が確保されている
。

なお、プラグ３８の頭部に設けた突起３８０は、段イ」
きビスＩ〜ン２２の非作動位置を規制するストッパとな
るものである。

次に、以上述べた空気圧力源調圧装置１の作動説明をな
すことによって、各スプリングのばね定数、ロード時お
よびアンロード時の各圧力、有効受圧面積Ｓｒ、Ｓｘ等
の諸元の関係を明らかにする。

［ロード運転時］ 空気圧縮機７がロード運転をなすと、それによって得ら
れる圧縮空気は管路１２０がら入口８に至り、つづいて
通路１−３を通り逆止弁１−５を開き、さらに通路］−
４から出口１１および管路１２１を通って圧縮空気Ｊｌ
’ｉ’槽ｌｏ内に順次貯えらＪしる。逆止弁１５の開弁
圧はたとえば０　、２−０　、３　ｋｇ　／　ｃｎ？程
度と、貯槽１ｏ内の圧縮空気の上限圧力たとえば９　ｋ
ｇ　／　ｃＪに比べて低くなされているので、上のよう
なロード運転時、逆止弁１５はほとんど開きっ放しであ
る。この間、段付きピストン２２の内部の第２弁３ｏに
も入口８側の圧力Ｐｉｎが加わるが、第２弁３０の開弁
圧が充分高＜　ｉｌ定さ汎ているので第２弁３０は閉じ
たままである。この第２弁３０の開弁圧は少なくとも上
限圧力よりも高く設定することを要し、たとえば９．５
　ｋｇ　／　ｃｔとすることによりセフティバルブとし
ても良い。なお、ロード運転時、圧縮空気貯槽１ｏ内の
圧力は出口１１側の圧力Ｐ　ｏｕｔにほぼ等しく、また
、出口側の圧力Ｐｏｕｔ；は入口８側の圧力Ｐ」ｎにほ
ぼ等しい。

したがって、Ｐｉｎ、　ＰｏｕＬをＰとして表現するこ
とができる。

こうして、圧縮空気貯槽１０内の圧力が次第に高まると
、段付きピストン２２の差面積（ｓｌ−８２）に基づく
刀、ＰＸ（ＳＩ　　８２）がスプリング２１のばね力に
打ち勝ち、段付きピストン２２が図の右方向に移動し始
める。すると、ロッド２４の先端が第２弁３ｏの弁部材
３３に突き当たり、それによって弁部材３３が弁座３１
がら離れ、したがって入口８側が第２弁３ｏを通して排
気口９側、つまり大気に開放される。これによりアンロ
ード運転に移行する。ここで、この移行時点での圧力Ｐ
が前記上限圧力になるように諸元が設定されているので
、貯槽［０内の圧力は上限圧力以上に上昇することがな
い。

［アンロード運転時］ 第２弁３０が開き、入口８側と排気口９側とが連絡した
状態にあるとき、空気圧縮機７はアンロード運転をなす
。したがって、入口８側の圧ヵＰｉｎが大気圧に開放さ
れるので、逆止弁−１５は閉じる。

そうした状態にあって、貯槽１０内の圧縮空気が図示し
ないエアブレーキ装置等によって消費されると、貯槽ｉ
−０の圧力は徐々に低下して行く。

ある段階になると、段付きビス１−ン２２に作用する力
、すなわちスプリング２１による力とＰｏｕｔ×８２（
この場合、Ｐｊｎの方は０とする）とのバランスがくず
れ、段付きビス１−ン２２はスプリング２１の力によっ
て図の左方向に移動される。ここで、左方向への移動に
より弁部材３３が弁座３］−に当たる時点、つまりはア
ンロード運転からロード運転への移行時点において、出
口１１側の圧力ｒ”ｏｕｔ；が貯槽１−０に貯えられる
圧縮空気の下限圧力たとえば７　ｋｇ　／　ｃ／になる
ように諸元が設定されているので、貯槽１０内の圧力は
下限圧力以下に低下することはない。

以上のロード運転、アンロード運転を繰り返し行なうこ
とによって、貯槽１０内には所定の範囲に保たれた圧縮
空気が常に貯えられる。

なお、前記逆止弁（第１弁）１−５および第２弁３０と
してはボール弁を利用することもできる。

特に、第２弁３０の方は開弁圧が高いので、ボール弁の
方がより好ましい。

また、前記実施例では、第２弁３０を可動体たる段用き
ビス）ヘン２２の内部に収容することによって、弁のコ
ンパクト化を図っているが、第２弁３０を段４＝Ｊきピ
ストン２２の外部に配置し、それを段付きピストン２２
の動きに応じて開閉させるようにすることもできる。さ
らに、段付きピストン２２自体をスプールバルブとして
第２弁３０をも兼ねさせるようにすることもできる。

以上のように、この発明によれば、配管を一本化した空
気圧力源調圧装置が得られ、特に、１１１両用として用
いることによってその利点を充分に生かすことができる
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例である空気圧力源調圧装置の
断面図を含む配管図である。 １・・・空気圧力源調圧装置、２・・・本体、７・・・
空気圧縮機、８・・・入口、９・・・排気口、１０・・
・圧縮空気貯槽、１１・・・出口、１２０，１２１・・
・配管、１５・・・逆止弁（第１弁）、２２・・・段付
きピストン（可動体）、２４・・・ロッド、３０・・・
別の弁（第２弁）。 代理人　　弁理士　　保　科　敏　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、空気圧縮機（７）の出口側に接続される入口（８）
   と、圧縮空気貯槽（１０）の入口側に接続される出口（
   １１）と、大気に連絡する排気口（９）とが本体（２）
   に設けられ、しかも、その本体（２）の中に次のような
   （Ａ）〜（Ｃ）の各構成要素が収容されている空気圧力
   源調圧装置。 （Ａ）前記入口（８）と前記出口（１１）とを連絡する
   通路に配置され、前記出口（１１）側から前記入口（８
   ）側への空気移動を禁止し、逆は許容する第１弁（１５
   ）。 （Ｂ）その第１弁（１５）の前記出口（１１）側の圧力
   を受圧し、所定の圧力に達すると非作動位置から作動位
   置に移動する可動体（２２）。 （Ｃ）前記第１弁（１５）の前記入口（８）側を前記排
   気口（９）に連絡する通路に配置され、前記可動体（２
   ２）が非作動位置にあると閉弁し１作動位置にあると開
   弁する第２弁（３０）。 ２、前記可動体（２２）は、その内部に前記第２弁（３
   ０）を収容した段付きピストンである特許請求の範囲第
   １項記載の空気圧力源調圧装置。