JPH082474Y2 - エアコンプレッサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、エアコンプレッサ、特に、その吸入系の改
良に係り、例えば、自動車等車両のエアブレーキ装置に
利用して有効なものに関する。

〔従来の技術〕

自動車等車両のエアブレーキ装置に使用されるエアコ
ンプレッサとして、シリンダ室と、シリンダ室に往復摺
動自在に嵌合され、駆動装置により往復運動されるピス
トンと、シリンダ室に連通する吸入路を開閉する吸入弁
と、シリンダ室に連通する吐出路を開閉する吐出弁とを
備えており、前記吸入弁が、リード形の弁体（以下、リ
ードバルブという。）が弁座に対して直交する方向に離
着座することにより、弁口を開閉するように構成されて
いるものがある。

また、このエアコンプレッサにおいては、吸入弁の弁
座上方にアンロード用アクチュエータが設備されてお
り、エアタンク圧力が一定値になったときにエアタンク
内のエアがアクチュエータにプレッシャレギュレータを
経由して導かれ、アクチュエータのピストンが吸入弁の
弁体を押すことにより、弁口を開放するように構成され
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

このようなエアコンプレッサにおいては、吸入弁のリ
ードバルブは0.3〜0.5mm程度の薄い板で構成されてお
り、シリンダ室内の圧力に応じて高速で開弁閉弁作動を
繰り返すことができるようになっている。しかし、アン
ロード時にはアンロード用アクチュエータの先端によっ
て吸入弁のリードバルブが局部的に押圧されるため、吸
入弁のリードバルブが異常に変形し、耐久性が低下する
危惧がある。

さらに、アンロード用アクチュエータにより吸入弁の
リードバルブがバルブシートから強制的に離されたとき
に、上死点時のピストン上面との干渉を避けるために、
上死点時におけるピストン上面のシリンダヘッドとのク
リアランスを大きくしなければならず、圧縮比がその分
低下されてしまう。

本考案の目的は、吸入弁の耐久性を高めることができ
るとともに、圧縮比の低下を防止することができるエア
コンプレッサを提供することにある。

〔考案が解決しようとする課題〕

本考案に係るエアコンプレッサは、吸入路を介してエ
アを導入するシリンダ室と、シリンダ室に往復摺動自在
に嵌合され、駆動装置により往復運動されるピストン
と、前記吸入路を開閉する吸入弁と、シリンダ室に連通
する吐出路を開閉する吐出弁と、前記吐出路の圧力が設
定値を越えたアンロード時に前記吸入弁を開弁駆動する
ためのアンロード用アクチュエータとを備えているエア
コンプレッサにおいて、 前記吸入弁はリード形の弁体を備えており、この弁体
はその吸入弁の吸入口の軸心方向に撓み変形するように
構成されているとともに、アンロード時に前記アンロー
ド用アクチュエータにより吸入口の径方向に移動される
ように構成されていることを特徴とする。

〔作用〕

前記した手段によれば、アンロード時以外のときに
は、シリンダ室内の圧力に応じて、吸入弁のリードバル
ブが弁口の軸心方向に揺動することにより、吸入弁の弁
口が開閉される。

他方、アンロード時には、アンロード用アクチュエー
タによって吸入弁が吸入口の径方向に移動されることに
より吸入口が開かれる。すなわち、アンロード時には、
アンロード用アクチュエータの駆動力により吸入弁のリ
ードバルブが撓み方向に変形されなくとも、吸入弁を開
弁作動させることが可能になる。

〔実施例〕 第１図は本考案の一実施例であるエアコンプレッサを
示す横断面図、第２図はその縦断面図、第３図はエアコ
ンプレッサが使用されているエアブレーキ装置を示す模
式図である。

本実施例において、本考案に係るエアコンプレッサ
は、エアブレーキ装置に圧縮空気（以下、エアとい
う。）を供給するものとして構成されている。詳細な説
明は省略するが、エアブレーキ装置１は、車両を駆動す
るためのエンジン２と、エンジン２に清浄空気を供給す
るためのエアクリーナ３と、ブレーキ作動装置５と、ブ
レーキ作動装置５にエアを送給するためのリザーバ６
と、リザーバ６とエアコンプレッサ11との間に介設され
ているチェック弁７と、コンプレッサ11に内蔵されてい
るアンロード用シリンダ装置８と、アンロード用シリン
ダ装置８を制御するためのプレッシャレギュレータ９と
を備えている。

本実施例において、エアコンプレッサ11は往復形に構
成されており、シリンダ本体12を備えている。本体12に
はシリンダ室13が形成されており、シリンダ室13内には
ピストン14が往復摺動自在に嵌合されている。ピストン
14は前記エンジン２により往復直線駆動されるように構
成されており、したがって、エンジン２はエアコンプレ
ッサ11を駆動するための駆動装置を実質的に構成してい
る。シリンダ室13の一端（以下、上端側とする。）には
シリンダヘッド15がバルブプレート22を介して被着され
ており、バルブプレート22には吐出口16および吸入口19
がシリンダ室13にそれぞれ連通するように開設されてい
る。吐出口16にはシリンダヘッド15に開設された吐出路
17が接続されており、シリンダヘッド15の内部における
バルブプレート22上には、リードバルブが用いられて構
成された吐出弁18が吐出口16を開閉するように設けられ
ている。そして、吐出路17はチェック弁７を介してリザ
ーバ６に接続されている。

他方、吸入口19にはシリンダヘッド15に開設された吸
入路20が接続されており、吸入路20はエンジン吸気管10
を介してエアクリーナ３に接続されている。そして、バ
ルブプレート22のシリンダ室13側端面には吸入弁21が吸
入口19を開閉するように設けられている。すなわち、吸
入弁21はシリンダ本体12とシリンダヘッド15との間に挟
持されているバルブプレート22を吐出弁18と共用するよ
うに備えており、バルブプレート22には前記吸入口19お
よび吐出口16が開設されている。

吸入弁21は0.3〜0.5mm程度の薄い弾性板材で構成され
たリード形の弁体（以下、リードバルブという。）23を
備えており、そのリードバルブ23は一端がボルト24によ
り回転軸25に固定されて回転軸25に軸支されている。回
転軸25はバルブプレート22に回転可能に嵌合されてお
り、回転軸25の上部側にはレバー26がボルト27で固定さ
れている。レバー26はバルブプレート22と略平行に配置
されており、その先端側にはピン28が立設されている。
このピン28の先端はアンロード用シリンダ装置８のピス
トン先端側の長孔内に摺動自在に挿入されている。ピン
28とレバー26はアンロード用シリンダ装置の往復運動を
回転力に変換する変換機構として構成されており、アン
ロード用シリンダ装置が往復運動すると、この往復運動
がピン28およびレバー26によって回転運動に変換され、
回転軸25が約10度程度回転する。これにより、吸入弁21
のリードバルブ23が吸入口19の径方向に移動して吸入口
19を開くようになっている。また、吸入弁21のリードバ
ルブ23はボルト24で一端が支持されているため、シリン
ダ室13の圧力に応じて吸入弁19の軸心方向に撓み運動
（揺動）し、シリンダ室13内の圧力に応じて吸入口19を
開閉するようになっている。

アンロード用シリンダ装置８はアンロード用アクチュ
エータ（駆動装置）としてシリンダヘッド15の内部に設
備されている。すなわち、シリンダヘッド15の側壁には
シリンダ室31が、前記レバー26の先端部に対向する位置
に配されて直交する方向に開設されており、シリンダ室
31内にはアンロード用ピストン32が所定のストローク範
囲内で軸心方向に摺動し得るように嵌合されている。こ
のピストン32はその後退限がシリンダ室31に螺入された
プラグ36により規制され、その前進限がシリンダ室31の
中間部に形成されたストッパ部34により規制されるよう
になっている。また、ピストン32はシリンダ室31に反力
をとったスプリング35により後退限方向に常時付勢され
るようになっている。そして、ピストン32の先端側には
長孔33がその軸心と直交する方向に長くなるように配さ
れて、径方向に貫通するように開設されており、この長
孔33にはレバー26のピン28が遊嵌されている。シリンダ
室31の外側端部にはプラグ36がシリンダ室31を閉塞する
ように螺入されており、このプラグ36には制御ポート37
がピストン32に対向するように開設されている。この制
御ポート37にはプレッシャレギュレータ９が接続されて
いる。

次に作用を説明する。

ピストン14がシリンダ室13内において上死点から下死
点方向に移動されると、吸入弁21のリードバルブ23が吸
入口19の軸心方向に撓んでバルブプレート22から離れる
ことにより、エアが、吸入路20→吸入口19、を経てシリ
ンダ室13に吸入される。そして、逆の圧縮行程において
は、リードバルブ23が撓んで吸入弁21が閉じられ、シリ
ンダ室13の内圧が所定の圧力に達すると、吐出弁18が開
かれるため、高圧のエアが、吐出口16→吐出路17、を経
てリザーバ６に供給される。

リザーバ６のエアはブレーキ弁（図示せず）の制御に
よりブレーキ作動時にブレーキ作動装置５に適宜供給さ
れ、これを作動せしめる。

リザーバ６の内部圧力が上昇して設定値に達すると、
プレッシャレギュレータ９によりこれが検出され、リザ
ーバ６のエアがアンロード用シリンダ装置８に供給され
る。これにより、アンロード用シリンダ装置８のピスト
ン32が前進作動され、後述するように吸入弁21が開成さ
れるため、シリンダ室13は吸入路20と連通のままとな
り、アンロード状態になる。その結果、エアコンプレッ
サ11からリザーバ６へのエアの供給が停止されると同時
に、エアコンプレッサ11からリザーバ６へのエアの供給
が停止されると同時に、エアコンプレッサ11を駆動する
ためのエンジン２におけるロードが軽減されることにな
る。

このアンロード時には、第１図に想像線で示されてい
るように、ピストン32の前進作動により、レバー26が長
孔33およびピン28を介して押されるため、レバー26を軸
支している回転軸25が所定の角度だけ回動される。この
回転軸25の回動に伴って、吸入弁21のリードバルブ23は
吸入口19の径方向に回動されるため、吸入口19が開かれ
る。これにより、吸入路20とシリンダ室13とが前述した
ようにアンロード状態を作ることになる。この吸入弁21
の開弁状態において、リードバルブ23は吸入口19の片脇
に移行することにより、吸入口19を開口させるため、ア
ンロード時のエアはリードバルブ23に遮られることな
く、吸入口19を出入りすることになる。つまり、アンロ
ード時における流量係数はきわめて高められることにな
り、エンジンの負荷はより一層低減されることになる。

このように、本実施例によれば、ピストン32により吸
入弁21のリードバルブ23をその撓み方向に変形させなく
ても、アンロード時に吸入弁21を開弁させることができ
るため、吸入弁21のリードバルブ23の耐久性の向上を図
ることができる。また、アンロード時に吸入弁21のリー
ドバルブ23によって空気の流れを抑制することがないた
め、流量係数が高められ、エンジンの負荷低減効果をよ
り一層向上させることができる。

さらに、ピストン14の上面側のクリアランスは、吸入
弁21のリードバルブ23の撓み変形量＋α（余裕）、まで
縮小させることができるため、エアコンプレッサの圧縮
比を高めることが可能となる。

なお、本考案は前記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、リードバルブの吸入口の径方向に移動させる
ための構造は、前記実施例の如くリードバルブを回動さ
せるように構成するに限らず、リードバルブを平行移動
させるように構成してもよい。要は、アンロード時に、
リードバルブを撓み方向に移動させるのではなく、撓み
方向と直角方向に移動させるように構成すればよい。

また、リードバルブを移動させるアンロード用アクチ
ュエータは、シリンダ装置により構成するに限らず、油
圧モータや電磁プランジャ装置等により構成してもよ
い。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、アンロード時
に、吸入弁のリードバルブを吸入口の径方向に移動させ
て吸入口を開くように構成したため、アンロード時に
は、吸入弁のリードバルブを当該リードバルブの撓み方
向に変形させずに、吸入弁を開成させることができ、吸
入弁の耐久性の向上を図ることができるとともに、圧縮
比を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であるエアコンプレッサを示
す横断面図、第２図はその縦断面図、第３図はエアコン
プレッサが使用されているエアブレーキ装置を示す模式
図である。 １…エアブレーキ装置、２…エンジン（駆動装置）、３
…エアクリーナ、５…ブレーキ作動装置、６…リザー
バ、７…チェック弁、８…アンロード用シリンダ装置
（アクチュエータ）、９…プレッシャレギュレータ、11
…エアコンプレッサ、12…シリンダ本体、13…シリンダ
室、14…ピストン、15…シリンダヘッド、16…吐出口、
17…吐出路、18…吐出弁、19…吸入口、20…吸入路、21
…吸入弁、22…バルブプレート、23…リードバルブ、24
…ボルト、25…回転軸、26…レバー、27…ボルト、28…
ピン、31…シリンダ室、32…ピストン、33…長孔、34…
ストッパ部、35…スプリング、36…プラグ、37…制御ポ
ート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】吸入路を介してエアを導入するシリンダ室
   と、シリンダ室に往復摺動自在に嵌合され、駆動装置に
   より往復運動されるピストンと、前記吸入路を開閉する
   吸入弁と、シリンダ室に連通する吐出路を開閉する吐出
   弁と、前記吐出路の圧力が設定値を越えたアンロード時
   に前記吸入弁を開弁駆動するためのアンロード用アクチ
   ュエータとを備えているエアコンプレッサにおいて、 前記吸入弁はリード形の弁体を備えており、この弁体は
   その吸入弁の吸入口の軸心方向に撓み変形するように構
   成されているとともに、アンロード時に前記アンロード
   用アクチュエータにより吸入口の径方向に移動されるよ
   うに構成されていることを特徴とするエアコンプレッ
   サ。