JPH0147631B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば車輛の車高調整用等の空気
圧源として使用され、特に小型化して構成するよ
うに改良した電気的に駆動される振動形空気圧縮
装置に関する。

例えば、車輛の車高を変更調整するために、圧
縮空気を使用することが行なわれている。したが
つて、このような車高調整を行なう車輛にあつて
は空気圧源を備えるもので、この空気圧源は空気
圧縮機と共に圧縮された空気を貯える蓄圧器との
組み合わせで構成される。この場合、例えば車高
を調整したい場合には、蓄圧器から車高調整用の
アクチユエータに対して圧縮空気を送るものであ
るが、このような高速応答性を要求する用途の場
合にはこのような蓄圧器を設けることが重要な要
件となる。また、蓄圧器を用いない場合には圧縮
機を大型化して、充分な応答性をもつて充分な量
の圧縮空気が得られるようにしなければならな
い。

しかし、車載用として考えた場合、圧縮機の他
に蓄圧器を別置することは、容積上、重量上の点
から制約を受けるものであり、また圧縮機を大型
化することも重量増加が不可避で、車輛塔載用と
しては不適当な状態となる。

この発明は上記のような点に鑑みなされたもの
であり、充分に小型軽量化を可能とするばかり
か、充分な応答性をもつてアクチユエータ等の被
制御体を駆動制御することができ、例えば車高調
整用等のように車輛塔載用としても効果的に使用
できるようにする振動形空気圧縮装置を提供しよ
うとするものである。

すなわち、この発明に係る圧縮装置は、交番電
流により往復運動されるピストン機構により空気
を吸入し圧縮吐出する空気圧送機構を構成すると
共に、この空気圧送機構は上記空気の吸入口およ
び吐出口を外部に取り出すようにして蓄圧器容器
内に設置し、空気通路切換回路を介して上記吐出
口を蓄圧器容器内に連通し、また蓄圧器容器の空
気を被制御体部に導くように切換制御するように
したものである。

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。第１図は圧縮装置を構成する圧縮機１０
の断面構造を示したもので、円筒状スリーブ１１
に対して上および下ケーシング１２，１３を密封
状態で設けて、蓄圧器容器１４を構成する。この
蓄圧器容器１４の内部には、圧縮機本体１５が設
けられるもので、この本体１５は支持スプリング
１６，１７によつて容器１４内に支持されてい
る。

圧縮機本体１５は、スリーブ１１と同軸的に配
置される強磁性体よりなるスリーブ１８を備え、
このスリーブ１８の両端部内側には、それぞれ上
部シリンダ１９および下部シリンダ２０が固定設
定される。この上部および下部シリンダ１９，２
０は同軸的に配置され、ピストン２１が挿入設定
されるもので、このピストン２１の中心軸部に形
成した容気通路２２によつて、シリンダ１９，２
０間が連通されるようになつている。

上部シリンダ１９内には、吐出バルブ２３を設
けるもので、このバルブ２３はシリンダ１９の外
側開口部に設けた保持器２４との間に介在される
スプリング２５により、常時はピストン２１に対
面する開口部を閉じるように設定されるもので、
このバルブ２３と保持器２４との間で圧縮空気室
を形成するようになる。そして、この空気室は、
保持器２４に連通され、上部ケーシング１２を貫
通して蓄圧器容器１４外部に引き出される吐出管
２６に連通する。

また、下部シリンダ２０には、下部ケーシング
１３を貫通して外部に引き出される吸入管２７に
連通するもので、逆止弁機構２８を設け、吸入空
気のみが下部シリンダ２０内に導入されるように
構成する。

ピストン２１の上部シリンダ１９と下部シリン
ダ２０との間に位置する部分には、鍔状にしてフ
ランジ２９を設ける。このフランジ２９は上部シ
リンダ１９の外側に設定される円筒状ステー３０
に対して一体的に結合されるもので、このステー
３０の外側には軸線と平行に並ぶ状態で可動コイ
ル３１，３２を取り付ける。ここで、この可動コ
イル３１，３２位置に対応して上部シリンダ１９
の外周面部にはステータコア３３を設け、さらに
このステータコア３３に対向するように強磁性体
スリーブ１８の内面に、環状永久磁石３４，３５
が設けられる。この永久磁石３４，３５は径方向
に着磁され、且つその着磁方向は互いに逆向きと
なるようにされている。また、可動コイル３１，
３２もその巻線方向は逆に設定され、相互に接続
されている。

そして、このピストン２１は、上部および下部
シリンダ１９，２０の間で、フランジ２９部を用
いてスプリング３６，３７で軸方向振動自在に支
持されている。

可動コイル３１，３２に対する励磁電流は、端
子３８ａ，３８ｂから与えられるもので、端子３
８ａは導線３９、導電性板材４０、スプリング３
７、導電性板材４１を介してコイル３１，３２部
に接続され、また端子３８ｂは導線４２、導電性
板材４３、スプリング３６、導電性板材４４を介
してコイル３１，３２部に接続される。図におい
ては上部ケーシング１２に貫通形式した連通管で
あり、４６は蓄圧器容器１４内の圧力を検知する
圧力スイツチである。

第２図は上記のような圧縮機１０を用いる圧縮
装置の全体的な構成を示すもので、吸入管２７は
空気清浄器４７に結合され、この清浄器４７によ
りクリーンにされた空気が圧縮空気として使用さ
れるようにする。また、吐出管２６は、空気通路
切換回路４８のパイプライン４９を介して空気乾
燥器５０に連通するもので、この空気乾燥器５０
からの出力パイプライン５１は、空気通路切換回
路４８内の逆止弁５２を介して、圧縮機１０の連
通管４５に結合される。上記パイプライン４９
は、さらに逆止弁５３を介して分岐され、例えば
車高調整装置を駆動するアクチユエータ５４に駆
動用圧縮空気源を供給し、またこのアクチユエー
タ５４には連通管４５が開閉バルブ５５を介して
接続されている。５６は排気用バルブである。

第３図は、圧縮機１０の可動コイル３１，３２
が励磁駆動電流を供給する駆動回路を示すもの
で、圧力スイツチ４６で蓄圧器容器１４内の圧力
が、特定される設定圧力以下となつたことを検知
したときに、制御回路５７に指令を与え、トラン
ジスタ５８，５９および６０，６１を制御して、
直列状態に接続されている可動コイル３１，３２
に対して、特定される周期で極性の反転される励
磁電流を流すものである。

すなわち、上記のように構成される圧縮装置に
おいて、蓄圧器容器１４内の圧力が設定圧力以下
に低下すると、圧力スイツチ４６はこれを検知し
て制御回路５７に起動指令を与える。そして、こ
の起動信号に対応して制御回路５７は、スイツチ
ングトランジスタ５８，５９および６０，６１を
特定される周期の周波数で相反的にオン、オフ制
御する。ここで、オン、オフの周期は、圧縮機１
０のスプリング３６，３７によるピストン２１の
往復振動系の固有振動数に対応して設定される。

すなわち、圧縮機１０の端子３８ａ，３８ｂに
振動する励磁電流が供給されるようになるもので
あり、可動コイル３１，３２に対しては上記周波
数の交番電流が供給されるようになる。したがつ
て、可動コイル３１，３２には、交番電流の極性
に応じた交番推力を発生し、ピストン２１がその
交番推力によつて往復駆動され、スプリング３
６，３７による振動系を強制振動状態とする。す
なわち、ピストン２１が往復振動し、上部シリン
ダ２０、下部シリンダ２１内を動作することによ
り、吸入管２７から空気が吸入され、圧縮して吐
出管２６から出力するポンピング作用を行なうよ
うになる。そして、空気清浄器４７によつて塵埃
の除去された空気が圧縮され、吐出管２６を介し
て取り出されるもので、この圧縮機１０からの出
力圧縮空気は、空気通路切換回路４８を介して空
気乾燥器５０に送られ、この乾燥器５０で乾燥さ
れた圧縮空気は再び空気通路切換回路４８を介し
て連通管４５に導かれて、蓄圧器容器１４内に蓄
圧貯蔵されるようになる。このような動作が継続
して蓄圧器容器１４内の圧力が設定圧力に達する
と、圧力スイツチ４６がこれを検知し、制御回路
５７に対して停止指令を与える。そして、可動コ
イル３１，３２に対する電流を断ち、ポンピング
作用を停止するものであるが、逆止弁５２によつ
て蓄圧器容器１４内の圧縮空気が空気乾燥器５０
へ逆流するとが防止され、圧縮空気が保持され
る。

ここで例えば車高調整指令等が発せられると、
空気通路切換回路４８の開閉バルブ５５が開か
れ、蓄圧器容器１４内に貯蔵された圧縮乾燥空気
がアクチユエータ５４に供給され、これを駆動制
御するようになる。このようにして圧縮空気を使
用して蓄圧器容器１４内の圧力が低下した場合に
は、これを圧力スイツチ４６で検知して、前述し
たようにピストン２１を駆動してポンピング作用
を行なうものである。

また、アクチユエータ５４に供給された圧縮空
気を排出する場合には、排出バルブ５６を開く。
このバルブ５６を開くと、アクチユエータ５４部
の圧縮空気は、逆止弁５３を介して空気乾燥器５
０に送られる。そして、アクチユエータ５４から
の乾燥された圧縮空気は乾燥器５０内の乾燥剤５
０ａ中の水分を吸収し、排出バルブ５６から大気
に放出されるようになる。すなわち、この排気動
作によつて、空気乾燥器５０の乾燥剤５０ａの機
能を回復させる作用をするようになるものであ
る。

以上のようにこの発明によれば、空気圧縮機構
と圧縮された空気の蓄圧貯蔵機構を一体的に構成
することのできるものであり、圧縮空気源として
充分な容量を設定し、充分な応答性をもつて被制
御機構を駆動制御することのできるようにしなが
ら、充分小型軽量化して構成し得るものであり、
例えば車載用圧縮空気源として効果的に使用し得
るようになるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る圧縮装置の
圧縮機部を示す断面図、第２図は全体的な構成
図、第３図は上記圧縮装置の駆動制御回路を示す
図である。 １０…圧縮機、１４…蓄圧器容器、１５…圧縮
機本体、１６，１７…支持スプリング、１９…上
部シリンダ、２０…下部シリンダ、２１…ピスト
ン、２２…空気通路、２６…吐出管、２７…吸入
管、３１，３２…可動コイル、３３…ステータコ
ア、３４，３５…永久磁石、４５…連通管、４６
…圧力スイツチ、４８…空気通路切換回路、５０
…空気乾燥器、５４…アクチユエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮空気を貯蔵する蓄圧器容器と、この容器
   内に設置され交番電流により往復運動されるピス
   トン機構と、このピストン機構の往復運動により
   上記蓄圧器容器外部から空気を吸入しこの容器を
   貫通して設けた吐出口から圧縮空気を送出する空
   気圧送機構と、上記蓄圧器容器を貫通して取り出
   される吐出口に連通された空気通路切換回路と、
   この切換回路を上記蓄圧器に連通する連通管とを
   具備し、上記空気通路切換回路で上記吐出口と連
   通管あるいは連通管と圧縮空気による被制御体と
   の間を選択的に切換接続するようにしたことを特
   徴とする振動形空気圧縮装置。