JP6705731B2 - コンプレッサおよびエアサスペンションシステム - Google Patents

Description

本発明は、例えば４輪自動車等の車両に搭載されるコンプレッサおよびエアサスペンションシステムに関する。

４輪自動車等の車両には、車高調整を行うエアサスペンションに作動気体を供給するコンプレッサが搭載されているものがある。この種のコンプレッサとして、モータの駆動によりピストンを往復動させ圧縮空気を発生させる圧縮部と、該圧縮部からの圧縮空気を乾燥させてエアサスペンション等に乾燥した圧縮空気を送るエアドライヤと、該エアドライヤへの圧縮空気の給排を制御するソレノイドバルブとを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２０４７１１号公報

ここで、特許文献１に記載されたコンプレッサは、ソレノイドバルブがモータとエアドライヤとに対して並列した状態で配置されている。このため、コンプレッサが大型化して、車両搭載性が低下するという問題がある。また、ソレノイドバルブをシリンダヘッドにボルト等を用いて固定しなければならないので、ソレノイドバルブをシリンダヘッドに取付ける作業の作業性が低下するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ソレノイドバルブの組付作業の作業性を向上すると共に、車両搭載性の向上を図ることができるコンプレッサおよびエアサスペンションシステムを提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明のコンプレッサは、内部にモータが収容されたケーシングと、前記ケーシングから突出して前記モータの駆動により往復動する出力軸と、前記出力軸の突出端側に設けられたピストンと、前記ピストンが摺動可能に設けられ圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダに接続されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに接続され内部に乾燥剤が充填されたエアドライヤと、前記エアドライヤへの圧縮空気の給排を制御するソレノイドバルブと、を備え、前記ソレノイドバルブは、前記シリンダの径方向外側に位置して前記ケーシングと前記シリンダヘッドとの間に挟持状態で固定されることを特徴としている。

また、本発明のエアサスペンションシステムは、車体と車軸との間に介装され空気の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンションと、前記エアサスペンションから排出された空気を貯留するタンクと、前記エアサスペンションと前記タンクとの間に設けられたコンプレッサとを備え、前記コンプレッサは、内部にモータが収容されたケーシングと、前記ケーシングから突出して前記モータの駆動により往復動する出力軸と、前記出力軸の突出端側に設けられたピストンと、前記ピストンが摺動可能に設けられ圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダに接続されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに接続され内部に乾燥剤が充填されたエアドライヤと、前記エアドライヤへの圧縮空気の給排を制御するソレノイドバルブと、を備え、前記ソレノイドバルブは、前記シリンダの径方向外側に位置して前記ケーシングと前記シリンダヘッドとの間に挟持状態で固定されることを特徴としている。

本発明によれば、ソレノイドバルブの組付作業の作業性の向上およびコンプレッサの小型化を図ることができる。

本実施の形態によるコンプレッサを示す斜視図である。 コンプレッサの正面図である。 コンプレッサの平面図である。 図２中のコンプレッサを矢示IV−IV方向からみた側面図である。 図２中のコンプレッサのシリンダ、貯留切換バルブ、給排切換バルブ等を矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。 図５中のシリンダ、貯留切換バルブ、給排切換バルブ等を拡大して示す断面図である。 コンプレッサを用いたエアサスペンションシステムを示す空気圧回路図である。

以下、本発明の実施の形態によるコンプレッサおよびエアサスペンションシステムを、図１〜図７に従って詳細に説明する。

図１において、コンプレッサ１は、リニアモータ２、シリンダ９およびピストン１０を有する圧縮部８、エアドライヤ１６、排気バルブ１９、貯留切換バルブ２２、および給排切換バルブ３２を含んで構成されている。なお、以下では、コンプレッサ１のエアドライヤ１６側である軸方向一側を左側（図１、図２中の左側）とし、コンプレッサ１のリニアモータ２側である軸方向他側を右側（図１、図２中の右側）として説明する。また、図３中の上側である径方向一側をコンプレッサ１の前側とし、下側である径方向他側をコンプレッサ１の後側として説明する。

リニアモータ２は、コンプレッサ１の右端側に位置して、コンプレッサ１の駆動源として設けられている。このリニアモータ２は、リニアモータ２の外殻を構成するモータケース３およびリニアベース４と、電機子５、可動子６、ばね（図示せず）等から構成されている。リニアモータ２は、本発明のモータを構成するもので、電機子５のコイル５Ｂに電流を印加することにより、可動子６を軸方向に往復動させて、ピストン１０に往復動の駆動力を発生させるものである。

モータケース３は、例えばアルミニウム材料等の金属材料からなる中空容器として、左端側が開口し右端側が閉塞した有底円筒状に形成されている。モータケース３の内部には、電機子５、可動子６、ばね等が収容されている。モータケース３の開口端側には、その開口を塞ぐようにリニアベース４が係合されている。換言すると、このリニアベース４には、モータケース３がネジ止め等で固定されている。モータケース３とリニアベース４とは、本発明のケーシングを構成している。なお、モータケース３とリニアベース４とを別体で形成したが、これらを一体に形成してもよい。

図１ないし図３に示すように、リニアベース４は、モータケース３が図示しないボルト等により取付けられるモータケース取付部４Ａと、モータケース取付部４Ａから左側（後述の圧縮部８側）に向けて突出する突出部４Ｂとにより全体として凸状に形成されている。モータケース取付部４Ａと突出部４Ｂとの境界位置でリニアベース４の後面４Ｃには、リニアベース４の内側に向けて前，後方向に延びる後述の吸込口７が設けられている。

また、突出部４Ｂの上面４Ｂ１には、後述のエアサスペンション給排口４０とタンク給排口３０とが前，後方向に離間して設けられている。エアサスペンション給排口４０は、リニアベース４の内側に向けて上，下方向に延び、後述の給排切換バルブ３２の内側通路部３９に接続されている。一方、タンク給排口３０は、リニアベース４の内側に向けて上，下方向に延び、後述の貯留切換バルブ２２の内側通路部２９に接続されている。

突出部４Ｂの左側面４Ｂ２には、中央部に圧縮部８の右端側が接続されている。また、突出部４Ｂの左側面４Ｂ２には、圧縮部８の前側に位置して後述の貯留切換バルブ２２の右端側が接続されている。さらに、突出部４Ｂの左側面４Ｂ２には、圧縮部８の後側に位置して後述の給排切換バルブ３２の右端側が接続されている。また、突出部４Ｂの左側面４Ｂ２には、圧縮部８の径方向外側に位置して例えば図示しない４個のめねじ孔が左，右方向に延びて形成されている。これらめねじ孔には、後述のシリンダヘッド１４をリニアベース４に取付けるためのボルト１５が螺合される。

電機子５は、固定子として、モータケース３内に固定されて設けられている。この電機子５は、例えば圧粉磁心や積層された電磁鋼板、磁性体片により形成された略筒状のコア５Ａと、コア５Ａに巻回された複数のコイル５Ｂとによって構成されている。

一方、可動子６は、電機子５の内周側に位置して、モータケース３の軸方向に沿って延びている。図６に示すように、可動子６は、リニアモータ２の中心軸線に沿ってモータケース３内に配置され、左端側がモータケース３から突出している。可動子６は、非磁性体を用いて形成されたフレーム６Ａと、該フレーム６Ａに平板状に配置された複数の永久磁石６Ｂとによって構成されている。この可動子６は、本発明の出力軸を構成するもので、電機子５のコイル５Ｂに電流を印加することによって、モータケース３内を往復動するものである。

吸込口７は、リニアベース４の後面４Ｃに設けられている。この吸込口７は、コンプレッサ１の吸込み行程において、外部からリニアベース４内に空気を吸込むものである。吸込口７の前端側（リニアベース４内の端部）には、逆止弁７Ａ（図７にのみ図示）が設けられている。一方、吸込口７の後端側には、後述の吸込管路４６が接続されている。

圧縮部８は、リニアモータ２とエアドライヤ１６との間に位置して設けられている。この圧縮部８は、リニアベース４の突出部４Ｂの左側面４Ｂ２のほぼ中央部に設けられている。そして、圧縮部８は、シリンダ９、ピストン１０、吸気弁１１、弁板１２、吐出弁１３、およびシリンダヘッド１４を含んで構成されている。圧縮部８は、リニアモータ２の可動子６の往復動によりピストン１０を駆動して、外気を圧縮して圧縮空気（作動気体）を発生させるものである。

シリンダ９は、その左端側が弁板１２により閉塞され、その右端側がリニアベース４の突出部４Ｂに固定して設けられている。シリンダ９は、例えばアルミニウム材料を用いて円筒状に形成され、その内部にはピストン１０が往復動可能（摺動可能）に収容されている。これにより、シリンダ９内は、図６に示すように、ピストン１０によってモータケース３内と連通する非圧縮室９Ａとシリンダヘッド１４側の圧縮室９Ｂとに画成されている。

ピストン１０は、可動子６の突出端側に設けられている。このピストン１０は、シリンダ９内を往復動可能に挿嵌されている。ピストン１０は、シリンダ９内に非圧縮室９Ａと圧縮室９Ｂとを画成するものである。そして、ピストン１０は、連結具１０Ａを介してリニアモータ２の可動子６の突出端側に接続されている。ピストン１０の左端側は、シリンダ９の内面側に摺動可能に当接してシリンダ９内を非圧縮室９Ａと圧縮室９Ｂとに画成している。ピストン１０はリニアモータ２（モータケース３）の軸線方向に沿うように設けられ、可動子６の往復動と連動してシリンダ９内を往復動する。言い換えると、ピストン１０は、リニアモータ２の可動子６の移動方向の軸線上に配置されている。

ここで、ピストン１０には、非圧縮室９Ａと圧縮室９Ｂとを連通させる連通孔１０Ｂが設けられており、該連通孔１０Ｂには吸気弁１１がネジ１１Ａ留め、もしくはカシメられている。この吸気弁１１は、コンプレッサ１の吸込み行程において連通孔１０Ｂを開弁して非圧縮室９Ａと圧縮室９Ｂとを連通させ、圧縮行程において連通孔１０Ｂを閉塞して非圧縮室９Ａと圧縮室９Ｂとを遮断させるものである。

弁板１２は、シリンダ９の左端側を閉塞するように取付けられている。この弁板１２は、シリンダ９と後述のシリンダヘッド１４との間に設けられ、左端側が吐出弁１３が離着座する弁座１２Ａとなっている。吐出弁１３は、弁板１２の弁座１２Ａに離着座するリード弁を構成している。吐出弁１３は、コンプレッサ１の吸込行程では弁座１２Ａに着座して圧縮室９Ｂとエアドライヤ１６内とを遮断し、圧縮行程では弁座１２Ａから離座して圧縮室９Ｂとエアドライヤ１６内とを連通させる。

シリンダヘッド１４は、弁板１２を介してシリンダ９の左端側に接続されている。このシリンダヘッド１４には、圧縮空気が吐出される吐出孔１４Ａがピストン１０の軸方向に貫通して形成されている。吐出孔１４Ａは、左端側がエアドライヤ１６の右端側に連通し、右端側が吐出弁１３を介して圧縮室９Ｂに連通している。また、シリンダヘッド１４には、周方向に離間して互いに並行に延びる取付孔１４Ｂ，１４Ｃが形成されている。取付孔１４Ｂには、後述の貯留切換バルブ２２のコア２７が取付けられている。一方、取付孔１４Ｃには、後述の給排切換バルブ３２のコア３７が取付けられている。取付孔１４Ｂの左端側には、エアドライヤ１６のエアドライヤ側通路１６Ｃに連通されるタンク供給通路１４Ｄが形成されている。また、取付孔１４Ｃの左端側には、吐出孔１４Ａに連通するエアサス供給通路１４Ｅが形成されている。

シリンダヘッド１４の後面１４Ｆには、後述の排気口２１がシリンダヘッド１４内に向けて前，後方向に延びている。この排気口２１は、後述の排気管路４７と接続され、後述の排気バルブ１９からの空気を外部に向けて排気するものである。一方、シリンダヘッド１４の右側面１４Ｇには、下端側の中央部に位置して圧縮部８の左端側が接続されている。また、シリンダヘッド１４の右側面１４Ｇには、圧縮部８の前側に位置して後述の貯留切換バルブ２２の左端側が接続されている。また、シリンダヘッド１４の右側面１４Ｇには、圧縮部８の後側に位置して後述の給排切換バルブ３２の左端側が接続されている。さらに、シリンダヘッド１４の右側面１４Ｇには、圧縮部８の上側に位置して後述の排気バルブ１９が設けられている。

シリンダヘッド１４には、例えば左側面から右側面１４Ｇに向けて貫通する段付状の貫通孔（図示せず）が周方向に離間して４個形成されている。これら貫通孔は、リニアベース４の前記めねじ孔に対応する位置にそれぞれ設けられている。そして、シリンダヘッド１４は、各ボルト１５を前記貫通孔にそれぞれ貫通させて、リニアベース４のめねじ孔に螺合することにより、リニアベース４に取付けられている。ボルト１５は、本発明の締結部材を構成し、軸部が左，右方向に長尺に形成されている。従って、シリンダヘッド１４は、左，右方向に離間した状態でリニアベース４に取付けられている。そして、シリンダヘッド１４とリニアベース４との間に形成されたシリンダ周囲空間Ｓには、排気バルブ１９、貯留切換バルブ２２、および給排切換バルブ３２が配設されている。また、シリンダヘッド１４の左側面には、後述のエアドライヤ１６が４個のボルト１７で固定されている。

これにより、エアドライヤ１６は、シリンダヘッド１４に接続されている。即ち、エアドライヤ１６は、コンプレッサ１の左端側に位置し、圧縮部８を挟んでリニアモータ２とは反対側に設けられている。このエアドライヤ１６は、ボルト１７をシリンダヘッド１４のめねじ孔（図示せず）に螺合させることにより、シリンダヘッド１４に取付けられている。

エアドライヤ１６は、外筒１６Ａと内筒１６Ｂとにより二重筒構造を形成している。内筒１６Ｂ内には、吸込口７から流入した外気に含まれる水分を吸着する乾燥剤１８が充填されている。外筒１６Ａと内筒１６Ｂとの間は、乾燥状態の圧縮空気が流通するエアドライヤ側通路１６Ｃとなっている。このエアドライヤ側通路１６Ｃは、左端側が内筒１６Ｂの左端側で内筒１６Ｂ内に連通し、右端側がタンク供給通路１４Ｄに連通している。

排気バルブ１９は、リニアベース４とシリンダヘッド１４との間に形成されたシリンダ周囲空間Ｓ内に配設されている。この排気バルブ１９は、シリンダヘッド１４の右側面１４Ｇにボルト２０を用いて取付けられている。排気バルブ１９は、シリンダヘッド１４の後面１４Ｆに形成された排気口２１を大気（外気）に対して連通、遮断させる弁である。排気バルブ１９は、ＯＮ／ＯＦＦ式（開閉式）の電磁弁（ソレノイドバルブ）により構成され、排気口２１を開いて圧縮空気の排出を許す開位置（ａ）と、排気口２１を閉じて圧縮空気の排出を遮断する閉位置（ｂ）とに選択的に切換えられる。

即ち、排気バルブ１９は、常時は閉弁して排気口２１に対して遮断されている。そして、排気バルブ１９が開弁した場合には、シリンダヘッド１４の吐出孔１４Ａと排気口２１とを連通させる。これにより、圧縮空気は、シリンダヘッド１４の吐出孔１４Ａから排気バルブ１９、排気口２１、および排気管路４７を介して大気中に排出（放出）される。

次に、リニアベース４とシリンダヘッド１４との間に配設された貯留切換バルブ２２および給排切換バルブ３２について説明する。なお、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２とは、同じ構成のソレノイドバルブであるので、以下貯留切換バルブ２２について詳しく説明し、給排切換バルブ３２についてはその説明を省略する。

貯留切換バルブ２２は、圧縮部８の外周側（シリンダ９の径方向外側）に位置して、リニアベース４とシリンダヘッド１４との間に挟持状態で固定されている。具体的には、貯留切換バルブ２２は、圧縮部８の後側に位置して圧縮部８と並列して配設されている。そして、貯留切換バルブ２２は、シリンダヘッド１４をリニアベース４に取付けるためのボルト１５が締結されることにより、リニアベース４とシリンダヘッド１４との間に挟持される。即ち、ボルト１５をリニアベース４のめねじ孔に締結（螺合）していくと、リニアベース４とシリンダヘッド１４との間のシリンダ周囲空間Ｓの左，右方向の長さ寸法が狭まるので、貯留切換バルブ２２は、リニアベース４とシリンダヘッド１４との間に挟持状態で固定される。

これにより、貯留切換バルブ２２は、ボルト等の取付部材を用いることなく組付けることができるので、組付作業の作業性を向上することができる。また、貯留切換バルブ２２を取付けるためのフランジ等を設ける必要がないので、貯留切換バルブ２２の全体形状を可及的に小さくすることができ、ひいてはコンプレッサ１を小型化することができる。

貯留切換バルブ２２の軸線は、ピストン１０の軸線と沿うように並行に配置されている。言い換えると、貯留切換バルブ２２は、ピストン１０の移動方向と平行に、またはピストン１０の移動方向と貯留切換バルブ２２の動作方向が同方向となるように配置されている。貯留切換バルブ２２は、後述の弁体２６を駆動して、後述のタンク給排口３０をコア２７側の通気路２７Ａと後述の第１バイパス通路３１とのいずれか一方に選択的に連通，遮断する。貯留切換バルブ２２は、圧縮室９Ｂから吐出された圧縮空気を貯留する後述のタンク４８とエアドライヤ１６との間に設けられた本発明の第１ソレノイドバルブを構成している。そして、貯留切換バルブ２２は、弁筒ケース２３、弁保持筒２４、コイル２５、弁体２６、コア２７、弁ばね２８、および内側通路部２９を含んで構成されている。

貯留切換バルブ２２の弁筒ケース２３は、有蓋筒状体として形成されリニアベース４とシリンダヘッド１４との間に設けられている。この弁筒ケース２３は、円筒状の筒部２３Ａと、筒部２３Ａの右端側を閉塞する環状の蓋部２３Ｂと、筒部２３Ａの左端側を閉塞する環状の波形ワッシャ２３Ｃ（蓋部材）とを含んで構成されている。図６に示すように、蓋部２３Ｂは、リニアベース４の左側面４Ｂ２に当接することにより筒部２３Ａの右端側を閉塞している。

一方、波形ワッシャ２３Ｃは、シリンダヘッド１４の右側面１４Ｇに当接することにより筒部２３Ａの左端側を閉塞する蓋部材である。この場合、波形ワッシャ２３Ｃは、本発明の弾性部材を構成するもので、貯留切換バルブ２２の軸方向に弾性を付与するものである。即ち、波形ワッシャ２３Ｃは、製造公差等により筒部２３Ａとリニアベース４との間に発生する隙間および筒部２３Ａとシリンダヘッド１４との間に発生する隙間を吸収させることができる。これにより、貯留切換バルブ２２をリニアベース４とシリンダヘッド１４との間に挟持状態で固定させることができる。なお、筒部２３Ａの右端側に蓋部２３Ｂを設け、左端側に波形ワッシャ２３Ｃを設けた場合を説明したが、これに限らず、蓋部２３Ｂを波形ワッシャとし、波形ワッシャ２３Ｃを蓋部としてもよく、また両方を波形ワッシャとしてもよい。

弁保持筒２４は、弁筒ケース２３の内側に配設されている。この弁保持筒２４は、右端側が弁筒ケース２３の蓋部２３Ｂから突出した弁座部２４Ａとなっており、後述の第１バイパス通路３１に気密に嵌合されている。弁保持筒２４と弁筒ケース２３との間には、弁保持筒２４の外周側にコイル２５が巻回されている。コイル２５に電流を印加することにより、弁体２６を軸方向（図６中のコア２７側）に移動させる。

貯留切換バルブ２２の弁体２６は、弁保持筒２４内にコア２７と対向して配設されている。図６に示すように、弁体２６は、弁保持筒２４の弁座部２４Ａとコア２７との間に位置して弁保持筒２４内に摺動可能に挿嵌されている。弁体２６の右端側は、弁座部２４Ａに離着座する第１弁部２６Ａとなっている。一方、弁体２６の左端側は、後述の通気路２７Ａに離着座する第２弁部２６Ｂとなっている。そして、弁体２６とコア２７との間には、弁ばね２８が配設されている。弁ばね２８は、弁体２６を弁保持筒２４の弁座部２４Ａ側へと常時付勢している。

コア２７は、弁体２６の左側に位置して弁保持筒２４内を左，右方向に延びている。このコア２７は、左端側が弁筒ケース２３の波形ワッシャ２３Ｃから突出してシリンダヘッド１４の取付孔１４Ｂに嵌合している。コア２７の中心側には、小径の通気路２７Ａが軸方向に穿設されている。通気路２７Ａは、弁体２６の第２弁部２６Ｂが離着座することにより開閉される。通気路２７Ａは、エアドライヤ１６と後述のタンク４８とを繋ぐ通路を形成している。一方、弁体２６の外周側には、弁保持筒２４との間に位置して弁体２６の軸方向に延びて周方向に離間した複数の溝からなる内側通路部２９が形成され、該内側通路部２９は、第１弁部２６Ａの外周側となる位置でタンク給排口３０（補給管路４９）と常時連通している。

内側通路部２９は、第２弁部２６Ｂの開閉によりコア２７の通気路２７Ａに対して連通，遮断される。また、内側通路部２９は、第１弁部２６Ａが弁保持筒２４の弁座部２４Ａに離着座して開閉することにより、第１バイパス通路３１に対して連通，遮断される。これにより、内側通路部２９、タンク給排口３０および補給管路４９は、コア２７の通気路２７Ａまたは第１バイパス通路３１のいずれか一方に選択的に連通，遮断される。一方、コア２７の通気路２７Ａは、タンク供給通路１４Ｄを介してエアドライヤ１６のエアドライヤ側通路１６Ｃに常時連通している。これにより、コア２７の通気路２７Ａには、エアドライヤ１６内で乾燥された圧縮空気が流通（供給）される。

貯留切換バルブ２２は、第１バイパス通路３１または通気路２７Ａを後述のタンク４８に対して選択的に接続するため、例えば３ポート２位置の電磁式方向切換弁により構成されている。即ち、貯留切換バルブ２２は、タンク給排口３０および後述の補給管路４９を通じて圧縮空気をタンク４８に給排する給排位置（ｃ）と、タンク４８内の圧縮空気を第１バイパス通路３１を通じて圧縮部８の圧縮室９Ｂに供給する切換位置（ｄ）とに選択的に切換えられる。

タンク給排口３０は、貯留切換バルブ２２の上方に位置して、リニアベース４の突出部４Ｂの上面４Ｂ１に上，下方向に延びて形成されている。このタンク給排口３０の一方側は、貯留切換バルブ２２の内側通路部２９に接続され、タンク給排口３０の他方側は、補給管路４９と接続されている。タンク給排口３０は、圧縮室９Ｂで圧縮してエアドライヤ１６で乾燥させた圧縮空気をタンク４８に向けて供給したり、タンク４８から排気された圧縮空気を貯留切換バルブ２２を介して後述の給排切換バルブ３２側に排出したりする。

第１バイパス通路３１は、リニアベース４内に位置して、貯留切換バルブ２２の右端側に設けられている。第１バイパス通路３１の左端側には、貯留切換バルブ２２の弁保持筒２４が嵌合されている。第１バイパス通路３１の左端側は、貯留切換バルブ２２に接続され、第１バイパス通路３１の右端側は、非圧縮室９Ａに接続されている。第１バイパス通路３１は、貯留切換バルブ２２が切換位置（ｃ）に切換えられたときに、タンク４８内の圧縮空気を非圧縮室９Ａ内に向けて流通させるものである。第１バイパス通路３１には、圧縮空気の逆流を防止する逆止弁３１Ａが設けられている。

給排切換バルブ３２は、圧縮部８の外周側（シリンダ９の径方向外側）に位置して、リニアベース４とシリンダヘッド１４との間に挟持状態で固定されている。具体的には、給排切換バルブ３２は、圧縮部８の前側に位置して圧縮部８と並列して配設されている。即ち、圧縮部８、貯留切換バルブ２２、および給排切換バルブ３２は、並列している。そして、給排切換バルブ３２は、シリンダヘッド１４をリニアベース４に取付けるためのボルト１５が締結されることにより、リニアベース４とシリンダヘッド１４との間に挟持される。

これにより、給排切換バルブ３２は、ボルト等の取付部材を用いることなく組付けることができるので、組付作業の作業性を向上することができる。また、給排切換バルブ３２を取付けるためのフランジ等を設ける必要がないので、給排切換バルブ３２の全体形状を可及的に小さくすることができ、ひいてはコンプレッサ１を小型化することができる。

給排切換バルブ３２は、弁体３６を駆動して、後述のエアサスペンション給排口４０をコア３７側の通気路３７Ａと後述の第２バイパス通路４１とのいずれか一方に選択的に連通，遮断する。給排切換バルブ３２は、車体と車軸（いずれの図示せず）との間に介装され空気の給排に応じて車高調整を行う後述のエアサスペンション４２と圧縮室９Ｂとの間に設けられた本発明の第２ソレノイドバルブを構成している。そして、給排切換バルブ３２は、貯留切換バルブ２２と同様に、弁筒ケース３３、弁保持筒３４、コイル３５、弁体３６、コア３７、弁ばね３８、内側通路部３９を含んで構成されている。

給排切換バルブ３２の弁筒ケース３３は、貯留切換バルブ２２の弁筒ケース３３と同様に、筒部３３Ａ、蓋部３３Ｂ、および波形ワッシャ３３Ｃを含んで構成されている。波形ワッシャ３３Ｃは、本発明の弾性部材を構成するもので、製造公差等により筒部３３Ａとリニアベース４との間に発生する隙間および筒部３３Ａとシリンダヘッド１４との間に発生する隙間を吸収させることができる。これにより、給排切換バルブ３２をリニアベース４とシリンダヘッド１４との間に挟持状態で固定させることができる。なお、蓋部３３Ｂを波形ワッシャとし、波形ワッシャ３３Ｃを蓋部としてもよく、また両方を波形ワッシャとしてもよい。

弁保持筒３４は、弁筒ケース３３の内側に配設され、先端側の弁座部３４Ａが後述の第２バイパス通路４１側に気密に嵌合されている。弁体３６は、右端側が弁座部３４Ａに離着座する第１弁部３６Ａとなり、左端側がコア３７の通気路３７Ａに離着座する第２弁部３６Ｂとなっている。

内側通路部３９は、第２弁部３６Ｂの開閉によりコア３７の通気路３７Ａに対して連通，遮断される。また、内側通路部３９は、第１弁部３６Ａが弁保持筒３４の弁座部３４Ａに離着座して開閉することにより、第２バイパス通路４１に対して連通，遮断される。これにより、内側通路部３９、エアサスペンション給排口４０および給排管路４３は、コア３７の通気路３７Ａまたは第２バイパス通路４１のいずれか一方に選択的に連通，遮断される。一方、コア３７の通気路３７Ａは、エアサス供給通路１４Ｅを介して吐出孔１４Ａに常時連通している。これにより、コア３７の通気路３７Ａには、後述のタンク４８から排出された圧縮空気が流通（供給）される。

給排切換バルブ３２は、第２バイパス通路４１または通気路３７Ａを後述のタンク４８に対して選択的に接続するため、例えば３ポート２位置の電磁式方向切換弁により構成されている。即ち、給排切換バルブ３２は、エアサスペンション４２内の圧縮空気を第２バイパス通路４１を通じて圧縮部８の圧縮室９Ｂに供給する切換位置（ｅ）と、エアサスペンション給排口４０および後述の給排管路４３を通じて圧縮空気をエアサスペンション４２（空気圧機器）に給排する給排位置（ｆ）とに選択的に切換えられる。

エアサスペンション給排口４０は、給排切換バルブ３２の上方に位置して、リニアベース４の突出部４Ｂの上面４Ｂ１に上，下方向に延びて形成されている。このエアサスペンション給排口４０の一方側は、給排切換バルブ３２の内側通路部３９に接続され、エアサスペンション給排口４０の他方側は、給排管路４３と接続されている。エアサスペンション給排口４０は、タンク４８から排気された圧縮空気をエアサスペンション４２に向けて供給したり、エアサスペンション４２から排気された圧縮空気を給排切換バルブ３２を介して後述の貯留切換バルブ２２側および排気バルブ１９側に排出したりする。

第２バイパス通路４１は、リニアベース４内に位置して、給排切換バルブ３２の右端側に設けられている。第２バイパス通路４１の左端側には、給排切換バルブ３２の弁保持筒３４が嵌合されている。第２バイパス通路４１の左端側は、給排切換バルブ３２に接続され、第２バイパス通路４１の右端側は、非圧縮室９Ａに接続されている。第２バイパス通路４１は、給排切換バルブ３２が切換位置（ｅ）に切換えられたときに、各エアサスペンション４２内の圧縮空気を非圧縮室９Ａ内に向けて流通させるものである。第２バイパス通路４１には、圧縮空気の逆流を防止する逆止弁４１Ａが設けられている。

次に、図７に示すように、本実施の形態におけるコンプレッサ１を、４輪自動車等の車両のエアサスペンションシステムに適用する場合を例に挙げて詳細に説明する。このエアサスペンションシステムは、コンプレッサ１、エアサスペンション４２、給排管路４３、給排気バルブ４５、タンク４８、および補給管路４９を含んで構成されている。

エアサスペンション４２は、車両の前，後と左，右の車輪（いずれも図示せず）にそれぞれ対応するように、車両の車軸側と車体側（いずれも図示せず）との間に４個設けられている。なお、エアサスペンション４２は、車両の前だけまたは後だけ設けるようにしてもよい。各エアサスペンション４２は、圧縮空気が供給または排出されると、このときの給排量（圧縮空気量）に応じて上，下に拡張または縮小して車両の車高調整を行い、車体を上，下方向に移動可能に支持するものである。これらエアサスペンション４２は、給排管路４３、各分岐管路４４を介してコンプレッサ１に接続されている。

給排管路４３は、一側がコンプレッサ１のエアサスペンション給排口４０に接続され、他側が各分岐管路４４に接続されている。この給排管路４３および各分岐管路４４は、各エアサスペンション４２に対する圧縮空気の給排を行うものである。

給排気バルブ４５は、各エアサスペンション４２とコンプレッサ１との間に位置して、各分岐管路４４の途中に設けられている。この給排気バルブ４５は、排気バルブ１９とほぼ同様に、ＯＮ／ＯＦＦ式の電磁弁（ソレノイドバルブ）により構成され、各分岐管路４４を開いて各エアサスペンション４２に対する圧縮空気の給排を許す開位置（ｇ）と、各分岐管路４４を閉じて各エアサスペンション４２に対する圧縮空気の給排を遮断する閉位置（ｈ）とに選択的に切換えられる。

吸込管路４６は、コンプレッサ１の吸込口７に接続されている。この吸込管路４６は、常時大気と連通し、吸気フィルタ４６Ａから吸込んだ空気をコンプレッサ１に対して流入させるものである。一方、排気管路４７は、コンプレッサ１の排気口２１に接続されている。この排気管路４７は、排気バルブ１９が開弁した場合に排気口２１から圧縮空気を大気中に排出（放出）する。

タンク４８は、コンプレッサ１のエアドライヤ１６から吐出された大気圧を超えて加圧された圧縮空気を貯留するものである。タンク４８とコンプレッサ１とは補給管路４９を介して接続され、コンプレッサ１から吐出した圧縮空気は、補給管路４９を通じてタンク４８内に蓄えられる。そして、タンク４８内に蓄えられた圧縮空気（または、コンプレッサ１から吐出される圧縮空気）は、給排管路４３、分岐管路４４を通じて各エアサスペンション４２に供給される。

本実施の形態によるコンプレッサ１およびエアサスペンションシステムは上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。

まず、タンク４８内に圧縮空気が充分に蓄えられていない場合（即ち、タンク４８内の圧力が基準の設定圧力よりも低い場合）には、排気バルブ１９を閉位置（ｂ）、給排気バルブ４５を閉位置（ｈ）、および貯留切換バルブ２２を給排位置（ｄ）に保持した状態で、コンプレッサ１を作動（即ち、圧縮運転）させる。

これにより、コンプレッサ１の圧縮部８は、吸気フィルタ４６Ａ、吸込管路４６を通じて外気を吸込み、この空気を加圧（圧縮）してエアドライヤ１６に向けて吐出する。この圧縮空気は、エアドライヤ１６によって乾燥された後、エアドライヤ１６内のエアドライヤ側通路１６Ｃ、タンク供給通路１４Ｄ、通気路２７Ａ、タンク給排口３０、補給管路４９を介してタンク４８内に蓄えられる。そして、例えばタンク４８内の圧力が所定の設定圧力に達すると、リニアモータ２（即ち、コンプレッサ１）を停止させる。これにより、タンク４８内には充分な量の圧縮空気を充填して貯留しておくことができる。

次に、車高を上げる場合には、例えばコンプレッサ１を停止させたままの状態でも、タンク４８内の圧縮空気を各エアサスペンション４２に供給することができる。即ち、この場合には、排気バルブ１９を閉位置（ｂ）、給排切換バルブ３２を給排位置（ｆ）に保持した状態で、貯留切換バルブ２２を切換位置（ｃ）に切換える。そして、給排気バルブ４５を開位置（ｇ）に切換える。これにより、タンク４８内の圧縮空気が給排管路４３に導出され、この圧縮空気は、分岐管路４４を通じて各エアサスペンション４２内に供給される。このように、タンク４８内に蓄えられた圧縮空気を各エアサスペンション４２内に供給して各エアサスペンション４２を迅速に伸長させることができるので、例えばコンプレッサ１によって生成した圧縮空気を直接的に各エアサスペンション４２内に供給する場合に比較して、車高を素早く上昇させることができる。

このとき、車両に積載物を搭載して各エアサスペンション４２に高い圧力がかかっている場合（特に、タンク４８内の圧力よりもエアサスペンション４２側が高圧となるような場合）には、タンク４８内の圧縮空気よりもさらに高い圧力の圧縮空気を、各エアサスペンション４２に供給して車高を上げる必要がある。このような場合には、シリンダ９内でピストン１０を往復動させることにより、タンク４８内の圧縮空気をコンプレッサ１でさらに圧縮し、高い圧力の圧縮空気を各エアサスペンション４２に供給させることができる。

車高の上げ動作が完了した後には、給排気バルブ４５を閉位置（ｈ）に切換えて分岐管路４４を閉じる。これにより、各エアサスペンション４２に対する圧縮空気の流通を阻止して、各エアサスペンション４２は伸長状態を保ち、車高を上げた状態に保つことができる。

一方、車高を下げる場合には、排気バルブ１９を閉位置（ｂ）、貯留切換バルブ２２を給排位置（ｄ）に保持した状態で、給排切換バルブ３２を切換位置（ｅ）、給排気バルブ４５を開位置（ｇ）に切換える。この状態で、コンプレッサ１のリニアモータ２を駆動し始めると、各エアサスペンション４２内の圧縮空気は、分岐管路４４、給排管路４３を通じて第２バイパス通路４１に排出（導出）される。そして、第２バイパス通路４１に導出された圧縮空気は、モータケース３内（非圧縮室９Ａ内）へと流通する。

このときに、コンプレッサ１によって圧縮空気（エアサスペンション４２からの排出気体）を再圧縮してタンク４８に向けて吐出してもよい。また、圧縮空気を実質的に圧縮することなく、単にモータケース３内からタンク４８に向けて流通させるだけでもよい。即ち、コンプレッサ１のリニアモータ２の運転状態は、タンク４８内と各エアサスペンション４２内との圧力差によって決められる。圧縮部８の圧縮室９Ｂから吐出（または、流出）された圧縮空気は、エアドライヤ１６、コア２７の通気路２７Ａ、補給管路４９を通じてタンク４８内に補給される。この結果、各エアサスペンション４２から圧縮空気が排出され、各エアサスペンション４２が縮小状態に移行することにより、車高を下げることができる。

ここで、タンク４８内の圧力が予め決められた設定圧力の上限値まで上昇した場合には、排気バルブ１９を閉位置（ｂ）から開位置（ａ）に切換える。これにより、各エアサスペンション４２からの圧縮空気を、分岐管路４４、給排管路４３、吐出孔１４Ａ、排気口２１を介して排気管路４７から外部に直接的に排出することができる。

なお、車高を下げる場合に、各エアサスペンション４２内の圧力よりもタンク４８内の圧力が低い場合には、排気バルブ１９を閉位置（ｂ）、給排切換バルブ３２を給排位置（ｆ）、貯留切換バルブ２２を給排位置（ｄ）に保持した状態で、圧縮部８を経由せずに、各エアサスペンション４２からコア３７の通気路３７Ａ、エアドライヤ１６のエアドライヤ側通路１６Ｃ、コア２７の通気路２７Ａ、補給管路４９を通じて圧縮空気をタンク４８に排出させるように流通させることができる。

次に、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２とをリニアベース４とシリンダヘッド１４との間に組付ける作業について説明する。

まず、貯留切換バルブ２２の蓋部２３Ｂから突出した弁保持筒２４の弁座部２４Ａ側をリニアベース４内に形成された第１バイパス通路３１に嵌合させる。また、貯留切換バルブ２２の波形ワッシャ２３Ｃから突出したコア２７をシリンダヘッド１４の取付孔１４Ｂに嵌合させる。同様に、給排切換バルブ３２の蓋部３３Ｂから突出した弁保持筒３４の弁座部３４Ａ側をリニアベース４内に形成された第２バイパス通路４１に嵌合させる。また、給排切換バルブ３２の波形ワッシャ３３Ｃから突出したコア３７をシリンダヘッド１４の取付孔１４Ｃに嵌合させる。

次に、４本のボルト１５をシリンダヘッド１４の左側面から右側面１４Ｇに向けて貫通する段付状の貫通孔（図示せず）にそれぞれ貫通させて、リニアベース４の左側面４Ｂ２に形成されためねじ孔に螺合させる。この場合、各ボルト１５の頭部は、前記貫通孔の段付部（図示せず）により抜止めされる。また、ボルト１５の軸部は、圧縮部８の径方向外側に位置して圧縮部８、貯留切換バルブ２２、および給排切換バルブ３２の軸方向と平行に延びている。

そして、各ボルト１５とめねじ孔とを締結することにより、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２とをリニアベース４とシリンダヘッド１４との間に挟持状態で固定することができる。この場合、例えば製造公差等により発生する虞があるシリンダヘッド１４と貯留切換バルブ２２との間の隙間およびシリンダヘッド１４と給排切換バルブ３２との間の隙間は、シリンダヘッド１４の右側面１４Ｇと当接するそれぞれの波形ワッシャ２３Ｃ，３３Ｃにより吸収させることができる。

かくして、本実施の形態によれば、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２とは、シリンダ９の径方向外周側に位置してリニアベース４とシリンダヘッド１４との間に挟持状態で固定している。即ち、シリンダ９の径方向外周側のシリンダ周囲空間Ｓを利用して貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２とを設けている。これにより、コンプレッサ１の小型化を図ることができる。

また、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２とは、シリンダヘッド１４をリニアベース４に取付けるためのボルト１５の締結力により固定されているので、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２とを取付けるための専用のボルト等を用いる必要がない。従って、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２との組付作業の作業性を向上することができる。また、貯留切換バルブ２２の弁筒ケース２３および給排切換バルブ３２の弁筒ケース３３にボルト等を取付けるためのフランジを形成する必要がないので、各弁筒ケース２３，３３を可及的に小さく形成することができる。これにより、コンプレッサ１の小型化を図ることができるので、コンプレッサ１の車両搭載性を向上することができる。

また、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２とは、リニアベース４とシリンダヘッド１４とに接触しているので、貯留切換バルブ２２および給排切換バルブ３２からの熱伝導率を向上することができる。これにより、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２との放熱性が増加するので、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２との寿命を向上させることができる。

また、貯留切換バルブ２２とシリンダヘッド１４との間および給排切換バルブ３２とシリンダヘッド１４との間には、それぞれ波形ワッシャ２３Ｃ，３３Ｃを設けている。これにより、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２とのがたつきを抑制することができるので、コンプレッサ１の信頼性を向上することができる。

なお、上述した実施の形態では、排気バルブ１９をボルト２０によりシリンダヘッド１４に取付けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば排気バルブ１９をボルト２０を用いることなく、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２と同じように、リニアベース４とシリンダヘッド１４とに挟持状態で固定させてもよい。

また、上述した実施の形態では、コンプレッサ１をクローズドタイプのエアサスペンションシステムに用いた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばタンク４８を使用することなく、圧縮空気を外部に排気するオープンタイプのエアサスペンションシステムに用いられるコンプレッサに適用することもできる。即ち、貯留切換バルブ２２と給排切換バルブ３２とを備えていないコンプレッサの排気バルブをリニアベース４とシリンダヘッド１４との間に挟持状態で固定させてもよい。

また、上述した実施の形態では、コンプレッサ１にリニアモータ２を用いた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばリニアモータ２に代えて回転式の電動モータを用いてもよい。

また、上述した実施の形態では、波形ワッシャ２３Ｃ，３３Ｃを用いてシリンダヘッド１４と貯留切換バルブ２２との間およびシリンダヘッド１４と給排切換バルブ３２との間の隙間を吸収させた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば波形ワッシャ２３Ｃ，３３Ｃに代えて、例えば弾性を有する他のワッシャを用いてもよい。

また、上述した実施の形態では、コンプレッサ１を４輪自動車等の車両に搭載する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、コンプレッサ１をエアシリンダ等の空気圧機器を駆動するものに適用してもよい。

次に、上記実施の形態に含まれるコンプレッサおよびエアサスペンションシステムとして、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

コンプレッサの第１の態様としては、内部にモータが収容されたケーシングと、前記ケーシングから突出して前記モータの駆動により往復動する出力軸と、前記出力軸の突出端側に設けられたピストンと、前記ピストンが摺動可能に設けられ圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダに接続されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに接続され内部に乾燥剤が充填されたエアドライヤと、前記エアドライヤへの圧縮空気の給排を制御するソレノイドバルブと、を備え、前記ソレノイドバルブは、前記シリンダの径方向外側に位置して前記ケーシングと前記シリンダヘッドとの間に挟持状態で固定されている。

コンプレッサの第２の態様としては、前記第１の態様において、前記シリンダヘッドと前記ソレノイドバルブとの間または前記ケーシングと前記ソレノイドバルブとの間には、前記ソレノイドバルブの軸方向に弾性を付与する弾性部材が設けられている。

コンプレッサの第３の態様としては、第１，第２の態様において、前記シリンダヘッドは、前記ケーシングに複数の締結部材を用いて取付けられ、前記ソレノイドバルブは、前記各締結部材を締結することにより前記ケーシングと前記シリンダヘッドとの間に挟持されている。

コンプレッサの第４の態様としては、前記第１ないし第３のいずれかの態様において、前記ソレノイドバルブは、前記圧縮室から吐出された圧縮空気を貯留するタンクと前記エアドライヤとの間に設けられる第１ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に介装され空気の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンションと前記圧縮室との間に設けられる第２ソレノイドバルブとからなり、前記第１ソレノイドバルブと前記第２ソレノイドバルブとは、前記シリンダの径方向外側に配置されている。

エアサスペンションシステムの第１の態様としては、車体と車軸との間に介装され空気の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンションと、前記エアサスペンションから排出された空気を貯留するタンクと、前記エアサスペンションと前記タンクとの間に設けられたコンプレッサとを備えたエアサスペンションシステムにおいて、前記コンプレッサは、内部にモータが収容されたケーシングと、前記ケーシングから突出して前記モータの駆動により往復動する出力軸と、前記出力軸の突出端側に設けられたピストンと、前記ピストンが摺動可能に設けられ圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダに接続されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに接続され内部に乾燥剤が充填されたエアドライヤと、前記エアドライヤへの圧縮空気の給排を制御するソレノイドバルブと、を備え、前記ソレノイドバルブは、前記シリンダの径方向外側に位置して前記ケーシングと前記シリンダヘッドとの間に挟持状態で固定されている。

１ コンプレッサ
２ リニアモータ（モータ）
３ モータケース（ケーシング）
４ リニアベース（ケーシング）
６ 可動子（出力軸）
９ シリンダ
９Ｂ 圧縮室
１０ ピストン
１４ シリンダヘッド
１５ ボルト（締結部材）
１６ エアドライヤ
１８ 乾燥剤
２２ 貯留切換バルブ（第１ソレノイドバルブ）
２３Ｃ，３３Ｃ 波形ワッシャ（弾性部材）
３２ 給排切換バルブ（第２ソレノイドバルブ）
４２ エアサスペンション
４８ タンク

Claims (5)

1. 内部にモータが収容されたケーシングと、
   前記ケーシングから突出して前記モータの駆動により往復動する出力軸と、
   前記出力軸の突出端側に設けられたピストンと、
   前記ピストンが摺動可能に設けられ圧縮室を形成するシリンダと、
   前記シリンダに接続されたシリンダヘッドと、
   前記シリンダヘッドに接続され内部に乾燥剤が充填されたエアドライヤと、
   前記エアドライヤへの圧縮空気の給排を制御するソレノイドバルブと、を備え、
   前記ソレノイドバルブは、前記シリンダの径方向外側に位置して前記ケーシングと前記シリンダヘッドとの間に挟持状態で固定されることを特徴とするコンプレッサ。
2. 前記シリンダヘッドと前記ソレノイドバルブとの間または前記ケーシングと前記ソレノイドバルブとの間には、前記ソレノイドバルブの軸方向に弾性を付与する弾性部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のコンプレッサ。
3. 前記シリンダヘッドは、前記ケーシングに複数の締結部材を用いて取付けられ、
   前記ソレノイドバルブは、前記各締結部材を締結することにより前記ケーシングと前記シリンダヘッドとの間に挟持されることを特徴とする請求項１または２に記載のコンプレッサ。
4. 前記ソレノイドバルブは、前記圧縮室から吐出された圧縮空気を貯留するタンクと前記エアドライヤとの間に設けられる第１ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に介装され空気の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンションと前記圧縮室との間に設けられる第２ソレノイドバルブとからなり、
   前記第１ソレノイドバルブと前記第２ソレノイドバルブとは、前記シリンダの径方向外側に配置されたことを特徴とする請求項１、２または３に記載のコンプレッサ。
5. 車体と車軸との間に介装され空気の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンションと、
   前記エアサスペンションから排出された空気を貯留するタンクと、
   前記エアサスペンションと前記タンクとの間に設けられたコンプレッサとを備えたエアサスペンションシステムにおいて、
   前記コンプレッサは、
   内部にモータが収容されたケーシングと、
   前記ケーシングから突出して前記モータの駆動により往復動する出力軸と、
   前記出力軸の突出端側に設けられたピストンと、
   前記ピストンが摺動可能に設けられ圧縮室を形成するシリンダと、
   前記シリンダに接続されたシリンダヘッドと、
   前記シリンダヘッドに接続され内部に乾燥剤が充填されたエアドライヤと、
   前記エアドライヤへの圧縮空気の給排を制御するソレノイドバルブと、を備え、
   前記ソレノイドバルブは、前記シリンダの径方向外側に位置して前記ケーシングと前記シリンダヘッドとの間に挟持状態で固定されることを特徴とするエアサスペンションシステム。

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