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BEREICH DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luftkompressorvorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Luftkompressorvorrichtung, die für eine Fahrzeugluftfedervorrichtung verwendet wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine gattungsgemäße Luftkompressorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in der
DE 195 35 972 C2 gezeigt. Bekannte Luftkompressorvorrichtungen zum Zuführen der komprimierten Luft an eine Fahrzeugluftfederungsvorrichtung sind ferner in dem
U.S. Patent 6,074,177 und in der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. H11(1999)-264375 beschrieben. Die Luftkompressorvorrichtungen haben einen Motor, der als antreibende Leistungsquelle dient, einen Kolbenkurbel-Abschnitt, der mit einer Abgabewelle des Motors verbunden ist und durch einen Kolben Druckluft erzeugt und einen Trocknungsabschnitt zum Entfernen von Wasser und/oder Feuchtigkeit, die von der Druckluft abtropft, welche von dem Kolbenkurbel-Abschnitt zugeführt wird.
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Bei den Luftkompressorvorrichtungen ist der Motorabschnitt und der Trocknungsabschnitt parallel zueinander an der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet. Bei den bekannten Luftkompressoren ist des Weiteren der Kolbenkurbel-Abschnitt mit einem Ende des Motors und mit einem Ende des Trocknungsabschnittes verbunden, so dass der Motor, der Kolbenkurbel-Abschnitt und der Trocknungsabschnitt ungefähr in einer U-Form als eine Einheit eingebaut sind und die Fahrzeugluftkompressorvorrichtung bilden.
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Es war erforderlich, die Durchsatzeffizienz der Entwicklung durch möglichst weite Standardisierung des Entwurfs zu verbessern, so dass die Luftkompressorvorrichtung für verschiedene Fahrzeugeigenschaften anwendbar ist. Um diese Anforderung zu erfüllen, ist eine Flexibilität des Entwurfs erforderlich. Obwohl der Motor und der Trocknungsabschnitt parallel zueinander angeordnet sind, um mit dem Trocknungsabschnitt der Luftkompressorvorrichtung montiert zu werden, ist aufgrund des begrenzten Raumes und/oder der Abmessungen in dem Fahrzeug ein Entwicklung bezüglich der Größenverringerung und der Vereinfachung von Komponenten erforderlich.
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Um des weiteren einen Entwurf mit verschiedenen Spezifikationsanforderungen an Fahrzeugluftkompressorvorrichtung zu ändern, muss beispielsweise ein Hub des Kolbens zum Ändern des Volumens der zuzuführenden Druckluft geändert werden. Für den Fall, dass die Länge der Kolbenkurbel, die zwischen dem Motor und dem Trocknungsabschnitt vorgesehen ist, länger wird, muss, um die Vorrichtung an die vorhergehenden Spezifikationsanforderungen anzupassen, die Gegenmaßnahme ergriffen werden, dass der Massenschwerpunkt der Motorvorrichtung und der Massenschwerpunkt des Trocknungsabschnittes voneinander entfernt sind. Dies verschlechtert Anti-Schwingungseigenschaften auf eine Karosserieumgebung, beispielsweise wird die Motorvorrichtung und der Trocknungsabschnitt von den Schwingungen der Fahrzeugkarosserie beeinflusst. Da des weiteren die Motorvorrichtung und der Trocknungsabschnitt, welche den Hauptabschnitt der Luftkompressorvorrichtung bilden, wahrscheinlich von Schwingungen beeinflusst werden, ist ein Aufbau mit einer hohen Resistenz gegenüber Schwingungen erforderlich.
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Somit existiert ein Bedarf an eine Fahrzeugluftkompressorvorrichtung, deren Entwurf standardisiert ist, die unempfindlich gegen Schwingungen ist und die eine verkleinerte Größe aufweist. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Luftkompressorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, dass sie eine kompaktere Bauform aufweist. Vorzugsweise ist diese Luftkompressorvorrichtung standardisiert und unempfindlich gegen Schwingungen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese Aufgabe wird mit einer Luftkompressorvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In Anbetracht des Vorhergehenden stellt die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugluftkompressorvorrichtung bereit, welche eine Motorvorrichtung, die als antreibende Leistungsquelle dient und eine Trocknervorrichtung hat, die Druckluft leitet; dabei ist die Trocknervorrichtung gegenüberliegend zur Motorvorrichtung angeordnet; und dabei unterstützt ein Unterstützungselement die Luftkompressorvorrichtung an einem Fahrzeug und zwar an einem Abschnitt, wo die Motorvorrichtung und die Trocknervorrichtung benachbart zueinander sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorhergehenden und zusätzliche Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen und Figuren ersichtlicher, in denen gleiche Bezugsnummern gleiche Bauteile kennzeichnen.
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1 ist eine vertikale Querschnittsdarstellung, die eine Fahrzeugluftkompressorvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 ist eine Teil-Schnittdarstellung, die ein zweites Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugluftkompressorvorrichtung mit einer anderen Anordnung des Bügels darstellt, welcher als Unterstützungselement dient.
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3 ist eine Teil-Schnittdarstellung, die ein drittes Ausführungsbeispiel der Fahrzeugluftkompressorvorrichtung mit einer anderen Anordnung des Bügels darstellt, welcher als ein Unterstützungselement dient.
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4 ist eine Draufsicht, die eine Anordnung des Bügels aus 1 darstellt.
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5a ist eine Draufsicht, die einen Wassersammelabschnitt des Trocknerdeckels darstellt.
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5b ist eine Vertikal-Schnittdarstellung des Wassersammelabschnittes, die in der Richtung des Pfeiles V-V aus 5a geschnitten ist.
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6 ist eine Querschnittsdarstellung des Trocknerdeckels und des Motorgehäuses, die in der Richtung des Pfeiles VI-VI aus 4 geschnitten ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und Figuren erklärt.
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Wie in 1 dargestellt, hat eine Luftkompressorvorrichtung 1 für ein Fahrzeug eine Trocknervorrichtung 20, die in der Axialrichtung gegenüberliegend zu einer Abgabewelle 3 einer Motorvorrichtung 2 angeordnet ist. Eine Kolbenkurbelvorrichtung 10 hat eine Kurbel 4, die fest mit der Abgabewelle 3 der Motorvorrichtung 2 verbunden ist, einen Kolben 8, der mit einer Verbindungsstange 7 verbunden ist, die ein Lager 9 auf dem Seitenendabschnitt der Kurbel 4 über einen Stift 5 und eine Stifthülse 6 unterstützt, sowie eine Schraube 12.
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Kolbenabdichtungen 15a, 15b sind in Nuten 8a, 8b eingefügt, welche jeweils in der Kolbenkurbelvorrichtung 10 ausgebildet sind, so dass der Kolben 8 ruhig in einem Zylinder 14 gleiten kann. Ein Ansaugventil 16 zum Ansaugen von Luft ist auf der Kopfseite des Kolbens 8 vorgesehen. Ein Auslassventil 17, das als bidirektionales Ventil zum Zuführen der Druckluft über eine Leitung 18 zur Trocknervorrichtung 20 dient, ist auch an der Kopfseite des Kolbens 8 angeordnet. Die Leitung 18 zum Zuführen der Druckluft an die Trocknervorrichtung 20 ist so ausgebildet, dass sie sich ungefähr parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens 8 erstreckt.
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Ein Wassersammelabschnitt 22, der in den 5a, 5b dargestellt ist, ist am Bodenabschnitt der Trocknervorrichtung 20 benachbart zu einem Öffnungsabschnitt der Leitung 18 bereitgestellt. Der Wassersammelabschnitt 22 hat eine konische Fläche zum Sammeln von Wasser oder Feuchtigkeitstropfen, und hat eine Neigung 21 zum Führen von Wasser zum Ablaufauslass 19. Ein Filter 23 ist am unteren Abschnitt der Neigung 21 vorgesehen. Ein Auslassluftkanal 24 und ein Auslassluftventil 25 sind in der Vorwärtsrichtung des Filters 23 vorgesehen. Im Wassersammelabschnitt 22 gesammeltes Wasser wird mit der Druckluft, die den Ablaufauslass 19 passiert, durch das Auslassluftventil 25 abgeführt, das von einer Steuerung gesteuert wird. Der Wassersammelabschnitt 22, der Abführluftkanal 24 und das Abführluftventilgehäuse sind aus Harz oder galvanischem Metall hergestellt oder sind korriosionsbeständig beschichtet, um Korrosion zu vermeiden. Eine Kammer 26 der Trocknervorrichtung 20 ist am unteren Abschnitt des Wassersammelabschnittes 22 vorgesehen. Trockenmittel 27 wird in die Kammer 26 gefüllt und wird durch einen Filter 28 und eine Platte 29 unterstützt, welche durch eine Feder 30 nach oben gedrängt werden. Eine Absperrventilöffnung ist an der oberen Seite der Kammer 26 oder in der Mitte einer Röhre oder eines Rohrs vorgesehen, das mit einem Luftzylinder verbunden ist, der an der Fahrzeugkarosserie oder dergleichen befestigt ist. Die Absperrventilöffnung steuert die Strömung der Druckluft zur Luftfederung, so dass Druckluft ohne Widerstand strömt, wenn die Druckluft zum Luftzylinder strömt und dass nur eine geregelte Menge an Druckluft strömt, wenn die Druckluft von dem Luftzylinder zur Kammer 26 der Trocknervorrichtung 20 zurückkehrt.
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Ein Dichtring 34 dient als Abdichtelement und ein Bügel 35 ist zwischen dem Trocknerdeckel 37 der Trocknervorrichtung 20 und dem Motorgehäuse 31 eingelegt. Außerdem kann der Dichtring 34 zwischen dem Trocknerdeckel 37 und dem Bügel 35 vorgesehen werden. Die Schraube 36 wird festgezogen, nachdem sie mit einer Hülse 39 versehen ist, so dass eine Axialkraft nicht auf die Kammer 26 und den Trocknerdeckel 37 der Trocknervorrichtung 20 wirkt.
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Das Motorgehäuse 31, die Trocknervorrichtung 20 mit dem Trocknerdeckel 37, der Dichtring 34 und der Bügel 35 werden zusammen durch die Schraube 36 befestigt.
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Wie in 4 dargestellt, hat der Bügel 35 eine Vielzahl von Flanschabschnitten 35f, die sich radial erstrecken. Der Bügel 35 ist an der Fahrzeugkarosserie über Befestigungsabschnitte 35a, die am oberen Ende der Flanschabschnitte 35f ausgebildet sind, unterstützt. Die Länge der Flanschabschnitte 35f werden entsprechend der Befestigungsabstände an der Fahrzeugkarosserie flexibel bestimmt.
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6 stellt eine Querschnittsdarstellung des Motorgehäuses 31 und eines Trocknerdeckels 37 entlang der Linie VI-VI aus 4 dar. Wie in 6 dargestellt, hat der Trocknerdeckel 37 zumindest zwei Gruppen an Vorsprungabschnitten 40 und das Motorgehäuse 31 hat zumindest zwei Gruppen an konkaven Abschnitten 41, um die Umfangspositionen zwischen dem Motorgehäuse 31 und dem Trocknerdeckel 37 festzulegen. Um die Zusammenbaupositionen zwischen dem Motorgehäuse 31 und dem Trocknerdeckel 37 festzulegen, wird der Vorsprungabschnitt 40 und der konkave Abschnitt 41 zum Einstellen dieser Positionen verwendet.
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Wenn beispielsweise die Positionen der Vorsprungabschnitte 40 und der konkaven Abschnitte 41 asymmetrisch konstruiert sind, kann ein falscher Zusammenbau verhindert werden.
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Wie in 2 dargestellt, hat ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine andere Anordnung des Bügels 35, der an der Luftkompressorvorrichtung 1 vorgesehen ist. Wie in 2 dargestellt, sind der Bügel 35 und ein Motordeckel 38 als ein einzelnes Element oder als eine Vielzahl von Elementen als Einheit ausgebildet.
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Wie in 3 dargestellt, hat ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen anderen Aufbau des Bügels 35, welcher an der Luftkompressorvorrichtung 1 vorgesehen ist. Wie in 3 dargestellt, ist die Trocknervorrichtung 20 mit dem Bügel 35 mittels eines Einlege-Gießverfahrens als eine Einheit ausgebildet. Der Luftkompressor 1 ist an ein Fahrzeugrahmenelement mit dem Bügel 35 fixiert, indem direkt eine Schraube verwendet wird oder durch ein anderes Unterstützungselement.
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Zum Vorhergehenden soll erwähnt sein, dass der Bügel 35 als eine Einheit mit der Motorvorrichtung 2, der Trocknervorrichtung 20 oder dergleichen ausgebildet sein kann oder mit diesen als eine Einheit zusammengebaut werden kann. Da der Bügel 35 relativ nahe zur Kolbenkurbelvorrichtung 10 angeordnet ist, kann die gesamte Luftkompressorvorrichtung 1 an der Gleichgewichtsmitte der Luftkompressorvorrichtung 1 unterstützt werden. Da des Weiteren die montierte Position des Bügels 35 nahe zur Kolbenkurbelvorrichtung 10 entsprechend zum bewegbaren Abschnitt ist, können Schwingungen von der Luftkompressorvorrichtung 1 gegen Schwingungen durch die Kolbenbetätigung unterdrückt werden.
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Im Folgenden wird ein Betrieb des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung erklärt. Die Luftkompressorvorrichtung 1 dieser Erfindung wird weitverbreitet bei einem Luftkompressorsystem verwendet und die Verwendung der Luftkompressorvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel begrenzt.
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Um eine Fahrzeughöhe anzuheben, wird das Ansaugventil 16 zum Einleiten von Luft in einen Kompressionsraum im Zylinder 14 geöffnet. Dann wird die Luft in der Kolbenkurbelvorrichtung 10 komprimiert, die durch die Motorvorrichtung 2 angetrieben wird, um eine Druckluft zu erzeugen. Als nächstes wird die Druckluft in die Trocknervorrichtung 20 eingeleitet. Das absorbierte Wasser in der Druckluft wird über die Leitung 18 zum Trockner 20 geführt. Danach entfernt das Trockenmittel 27 in der Trocknervorrichtung 20 das in der Druckluft absorbierte Wasser.
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Die Druckluft, die durch das Trockenmittel 27 in der Kammer 26 der Trocknervorrichtung 20 getrocknet wird, wird über die Absperrventilöffnung der Kammer 26 an die Luftzylinder geführt, um die Fahrzeughöhe anzuheben.
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Um die Fahrzeughöhe abzusenken, wird das Auslassluftventil 25, das in 5a dargestellt ist, geöffnet, so dass die Druckluft im Luftfedersystem abgeführt wird und die Druckluft über den Auslass 19 und den Auslassluftkanal 24 an die Atmosphäre freigelassen wird. Dementsprechend ermöglicht das Auslassluftventil 25 das Absenken der Fahrzeughöhe.
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Da der Druckluft etwas Wärme entzogen wird, hat die Druckluft, welche Wasser enthält, eine hohe Temperatur. Etwas Wasserdampf wird kondensiert und wird zu Wasser und bewegt sich zum Wassersammelabschnitt 22. Die Leitung 18 kann so angeordnet werden, dass sie eine vorherbestimmte Länge verlängert, um den Kühleffekt zu erreichen. Die Leitung 18 ist aus Materialien hergestellt, die eine ausreichende Kühleffizienz haben.
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Durch Ausbilden der Leitung 18 mit einem Metallelement, kann beispielsweise die Kühleffizienz weiter erhöht werden. In diesem Fall muss die Korrosionsbeständigkeit beachtet werden ohne die Metalleigenschaften zu zerstören.
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Da die Relativbewegung zwischen der Motorvorrichtung und der Trocknervorrichtung durch Fixieren eines einzelnen Bügels begrenzt wird, ist es nicht erforderlich die Motorvorrichtung und die Trocknervorrichtung mit der Vielzahl an Unterstützungselementen zu unterstützen. Da außerdem das Unterstützungselement an einer Zwischenposition zwischen der Motorvorrichtung und der Trocknervorrichtung positioniert ist, kann das Unterstützungselement nahe am Gleichgewichtszentrum der Luftkompressorvorrichtung plaziert werden. Somit werden die Schwingungen, die vom Fahrzeugkörper reflektiert werden zur Luftkompressorvorrichtung hin verringert, verglichen mit dem herkömmlichen Aufbau der Luftkompressorvorrichtung. Des Weiteren ermöglicht es das Unterstützungselement, nahe zur Kolbenkurbelvorrichtung, entsprechend zum Bewegungsabschnitt der Fahrzeugluftkompressorvorrichtung, vorgesehen zu werden.
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Gemäß der Ausführungsbeispiele, verbessert das Unterstützungselement einen Anti-Schwingungseffektivität, indem das Unterstützungselement so entworfen wird, dass es mit der Trocknervorrichtung und der Motorvorrichtung unterstützt wird.
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Gemäß der Ausführungsbeispiele ist das Unterstützungselement als eine Einheit mit der Trocknervorrichtung oder der Motorvorrichtung zusammengebaut. Durch Zusammenbau des Unterstützungselements mit der Trocknervorrichtung und der Motorvorrichtung oder durch gleichzeitiges Zusammenbauen der Motorvorrichtung mit dem gleichen Befestigungselement, Verbindungselement oder dergleichen, wird ein einfacher Zusammenbau durch Verringerung von Komponentenbauteilen erreicht.
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Da gemäß der Ausführungsbeispiele die Leitung zum Zuführen der Druckluft zur Trocknervorrichtung so ausgebildet ist, dass sie länger ist als der Kolbenhub, wird die Druckluft abgekühlt während sie durch die Leitung hindurch geführt wird. Somit wird etwas in der Druckluft enthaltener Wasserdampf kondensiert.
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Weil Wasser oder Dampftropfen aus der feuchten Druckluft eliminiert werden, kann das wasserabsorbierende Trockenmittel relativ verringert werden.
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Da gemäß der Ausführungsbeispiele die Leitung aus Metall hergestellt wird, das eine ausreichende Kühleffizienz aufweist, kann die Trocknervorrichtung die Größe des Entwurfs verringern, weil das Trockenmittel weniger Volumen in der Kammer einnimmt.
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Da gemäß der Ausführungsbeispiele der Wassersammelabschnitt mit der Neigung und dem Raum zum Sammeln des Wassers, das in der Leitung zurückbleibt, an einem offenen Endabschnitt der Leitung vorgesehen ist, um das Wasser in dem vorherbestimmten Zustand an die Atmosphäre abzuführen, verringert dieser Aufbau die Größe der Trocknervorrichtung und somit die Gesamtgröße der Luftkompressorvorrichtung.
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Dementsprechend spart der Aufbau gemäß der Ausführungsbeispiele toten Raum zwischen der Motorvorrichtung und der Trocknervorrichtung der Fahrzeugluftkompressorvorrichtung und spart Montagezeit. Des Weiteren kann ein Entwurf erreicht werden, welcher der Standardisierung entspricht ohne dass der Entwurf entsprechend zu verschiedenen Anforderungen an die Luftkompressorvorrichtungen erheblich verändert wird.
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Die Prinzipien, bevorzugte Ausführungsbeispiele und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung wurden in der vorhergehenden Beschreibung beschrieben. Jedoch ist die Erfindung für die Schutz beabsichtigt wird nicht als auf bestimmte offenbarte Ausführungsbeispiele beschränkt ausgelegt. Vielmehr ist das Ausführungsbeispiel, das hierin beschrieben wurde eher als veranschaulichend als beschränkend zu verstehen. Variationen und Veränderungen können durch andere gemacht werden und Äquvivalente verwendet werden ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist ausdrücklich beabsichtigt, dass all solche Variationen, Veränderungen und Äquvivalente innerhalb des Gedankens und dem Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert, enthalten sind.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Fahrzeugluftkompressorvorrichtung bereit, die eine Motorvorrichtung, welche als antreibende Leistungsquelle dient, eine Trocknervorrichtung, die Druckluft führt und gegenüberliegend zur Motorvorrichtung angeordnet ist und ein Unterstützungselement hat, um die Luftkompressorvorrichtung an einem Fahrzeug zu unterstützen, wo die Motorvorrichtung und die Trocknervorrichtung benachbart zueinander sind.
