JPH0227192Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は車両等の空気供給装置に係り、特に内
燃機関の吸気系から分岐させて設けられた空気供
給系に往復空気ポンプ等の圧縮機を備えて、吸気
系から吸入され圧縮機から吐出される圧気を作動
流体として車両各部に供給するための車両等の空
気供給装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に大型車両等にあつては、ブレーキ力を高
めるための動力ブレーキの補助エネルギとして、
あるいは車両に働く衝撃や振動等を緩衝させるた
めのリヤサスペンシヨン等の懸架装置の弾性材と
して、空気乃至圧気が用いられており、車両に
は、このような空気を蓄え車両各部へ供給するた
めの空気供給装置が装備されている。

従来、この種の車両等の空気供給装置として
は、第６図に示すものが知られている。ａは、内
燃機関ｂに連通する吸気系ｃから分岐されて設け
られた空気供給系であり、この空気供給系ａに
は、吸気系ｃより空気を吸入し圧気を吐出する圧
縮機としての往復空気ポンプｄと、その往復空気
ポンプｄから吐出される圧気を貯留し、適宜車両
各部へ供給するための空気貯留槽ｅとが連設され
ており、往復空気ポンプｄの通常運転時（以下、
「ロード時」という。）にあつては、図において白
矢印で示すように、吸気系ｃを流通する空気は往
復空気ポンプｄにより空気貯留槽ｅに貯留される
ことになる。この往復空気ポンプｄは、内燃機関
ｂのクランク軸ｆ等に連結され、そのシリンダｇ
内で往復動して空気を吸入吐出するピストンｈ
と、シリンダｇ内を吸気系ｃ側に開放する吸入弁
ｉと、シリンダｇ内を空気貯留槽ｅ側に開放する
吐出弁ｊとを有している。また、空気貯留槽ｅに
は、その槽内圧を検出し、槽内圧が設定圧を超え
たことに応じて吐出弁ｊを閉じ往復空気ポンプｄ
の吸入弁ｉを強制的に開放させる弁開放手段ｋが
接続されている。そして、空気貯留槽ｅの槽内圧
が設定圧を超え、それ以上の空気供給を停止させ
る時（以下、「アンロード時」という。）には、往
復空気ポンプｄのピストンｈが、運転されている
内燃機関ｂに駆動されて吸気系ｃから空気を吸入
するも、ピストンｈの排圧によりこのシリンダｇ
内の空気を、図において黒矢印で示すように、弁
開放手段ｋによつて開放されたままの吸入弁ｉを
介して吸気系ｃに吹き返すようにしていた。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、従来の車両等の空気供給装置にあつ
ては、上述した如く、アンロード時には一旦往復
空気ポンプｄのシリンダｇ内に吸入した空気をそ
のまま内燃機関ｂの吸気系ｃへと吹き返すことで
空気貯留槽ｅへ空気供給を停止するようにしてい
るが、シリンダｇ内には、シリンダｇとピストン
ｈとの摺動面等を潤滑するための潤滑油等が霧状
に浮漂している。そのため、これら浮漂する油分
が、吹き返される空気と共に吸気系ｃへ流出し
て、吸気系ｃを形成する管内壁に付着滞留するこ
ととなつていた。ところで、通常の内燃機関ｂに
あつては、その排気行程から吸気行程に亘る間
に、インレツト・バルブとエキゾースト・バルブ
とがオーバー・ラツプして開成されるのが一般的
であり、この間に排ガスが吸気系ｃ側に流入する
ことがある。この排ガスは、カーボン分を多量に
含んでいるため、これが吸気系ｃに流入すると、
管内壁に滞留している油分に付着することにな
り、爾後これら油分とカーボン分とが堆積して吸
気系ｃは汚染され、延いてはその管路損失を増大
させるという問題があつた。

また、図示する如く、その下流側に排気ターボ
過給機等のコンプレツサｌを備えた吸気系ｃにあ
つては、流入した油分がインペラｍ等に付着滞留
しカーボン分を堆積させて汚染し、ターボ過給機
の効率を著しく悪化させていた。

尚、関連する技術としては、「エアーコンプレ
ツサ」（実開昭55−108286号公報）が提案されて
いる。

上述した如き問題点に鑑みて創案された本考案
の目的は、往復空気ポンプのアンロード時、空気
供給系を介して内燃機関の吸気系へ吹き返される
空気中から、それに混入される油分を適切且つ十
分に捕集でき、内燃機関の吸気系を清浄に保つ
て、その健全性を保持することができる車両等の
空気供給装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本考案は、内燃機関
の吸気系から分岐された空気供給系に空気圧縮機
を設け、該圧縮機の吐出側に圧気を貯留する空気
貯留槽を設け、該貯留槽の槽内圧が設定圧を超え
たことに応じて圧縮機の吸入弁を強制開放する吸
入弁制御手段を設け、この吸入弁の強制開放に同
期して空気供給系に介在され、空気供給系を流通
する空気中の油分を捕集する油分離器を設けたこ
とから構成されている。

［作用］ 上記構成によれば、空気供給系を流通する空気
中の油分を捕集する油分離器は、空気圧縮機の吸
入弁が強制開放され圧縮機内の空気が空気供給系
に逆流するアンロード時にのみ空気供給系に介在
し、圧縮機が正常運転されるロード時には空気供
給系に存在しないことになる。

よつて、上記油分離器は、ロード時の吸込流路
抵抗にはならず、アンロード時にのみ空気供給系
を逆流する空気中の油分を適切に且つ十分に捕集
することになる。

［実施例］ 以下に、本考案に係る車両等の空気供給装置の
好適実施例を添付図面に従つて詳述する。

先ず、第１図には本考案の第１実施例が示され
ている。

図示する如く、１は内燃機関２に連通する吸気
系３から分岐されて設けられた空気供給系であ
り、この空気供給系１には、吸気系３を流通する
空気を吸入し、圧気を吐出する圧縮機としての往
復空気ポンプ４と、この往復空気ポンプ４から吐
出される圧気を貯留し、適宜車両各部へ空気を供
給するための空気貯留槽５とが連設されている。
この往復空気ポンプ４は、そのシリンダ６内を吸
気系３に連通させる吸入口７と、そのシリンダ６
内を空気貯留槽５に連通させる吐出口８と、その
シリンダ６内で内燃機関２のクランク軸９等に連
結されて往復動し空気を吸入吐出するピストン１
０と、吸入口７を閉成すべく付勢部材７ａに付勢
されピストン１０の負圧吸引力によつて吸入口７
を開成する吸入弁１１と、吐出口８を閉成すべく
付勢部材８ａに付勢されピストン１０の排圧によ
つて吐出口８を開成する吐出弁１２とから構成さ
れる。

この往復空気ポンプ４の下流側の空気貯留槽５
には、これに貯留された空気を車両各部へ供給す
るための空気給送系１３が接続されると共に、そ
の槽内圧を、後述する圧力検出手段１４、吸入弁
制御手段１５及び油分離器１７に導出するための
槽内圧導出管１６が設けられる。この槽内圧導出
管１６には、空気貯留槽５側から順次圧力検出手
段１４、吸入弁制御手段１５及び油分離器１７が
連設されている。圧力検出手段１４は、槽内圧導
出管１６から導入される空気圧により空気貯留槽
５内の槽内圧を検出し、その槽圧力が設定圧を超
えたことに応じてその全圧を下流側の吸入弁制御
手段１５及び油分離器１７へ供給するように構成
される。

この吸入弁制御手段１５は、槽内圧導出管１６
に連通されるシリンダ室１５ａと、このシリンダ
室１５ａ内に摺動自在に嵌装され、導入される設
定圧を超えた槽内圧によつて駆動されるピストン
ロツド１５ｂと、このピストンロツド１５ｂをそ
の駆動方向と反対方向に付勢する付勢部材１５ｃ
とから構成される。特に、ピストンロツド１５ｂ
の制動端１５ｄは、上記往復空気ポンプ４の吸入
弁１１に臨むべく延出され、槽内圧が設定圧を超
えたことに応じて駆動され、吸入弁１１に当接さ
れてその付勢部材７ａに抗して吸入弁１１を強制
的に開放し、往復空気ポンプ４をアンロードとす
るように構成される。

この往復空気ポンプ４と吸気系３との間を結ぶ
上記空気供給系１には、本考案の特長とする油分
離器１７が介設される。この油分離器１７は、第
２図に示す如く、空気供給系１の流路の一部を形
成する気密なケーシング２４と、このケーシング
２４に接続された槽内圧導出管１６と、このケー
シング２４内に設けられ、空気貯留槽５が設定圧
を超えたことに応じて槽内圧導出管１６を介して
導入される槽内圧により、上記吸入弁制御手段１
５により開放され往復空気ポンプ４をアンロード
とする吸入弁１１の開弁に同期して空気供給系１
の流路に介在されるように構成されたフイルタ２
３とからなつている。

更に詳述すると、第２図に示す如く、油分離器
１７は、空気供給系１の流路の一部を形成するケ
ーシング２４と、そのケーシング２４内方に摺動
自在に設けられたフイルタ２３と、このフイルタ
２３を駆動するためのフイルタ作動手段２５とか
ら構成される。ケーシング２４は、これに接続さ
れる空気供給系１の内径よりも拡大されて形成さ
れ、その吸気系３側から往復空気ポンプ４側に向
つて漸次低くなるように傾斜された流路部２４ａ
と、往復空気ポンプ４のロード時、フイルタ２３
を収納するための収納部２４ｂとを有している。

フイルタ作動手段２５は、第１図に示す上記吸
入弁制動手段１５と同様な構成でなり、そのピス
トンロツド２５ｂの駆動端２５ｄには、フイルタ
２３が連結され、槽内圧が設定圧を超えたことに
応じて吸入弁１１の開放と同期してフイルタ２３
をケーシング２４の流路部２４ａ側に移動して空
気供給系１に介在させるように構成される。

フイルタ２３は、全体が適宜なメツシユの金網
で形成されると共に、その底面が流路部２４ａに
沿つて傾斜される。このフイルタ２３は、往復空
気ポンプ４のアンロード時フイルタ作動手段２５
のシリンダ室２５ａに導入される槽内圧によつて
ケーシング２４内の流路部２４ａに介在されて吹
き返される空気中から油分を捕集すると共に、ロ
ード時、付勢部材２５ｃによつてケーシング２４
内の収納部２４ｂに収納されるように構成され
る。

また、ケーシング２４には、回収された油分等
を系外へ排出するための図示されないドレンコツ
ク等の排油手段が設けられる。

尚、第１図において、２１は吸気系３に流入す
る空気中に含まれる塵等を除去するためのエアク
リーナであり、２２は排気ターボ過給機等のコン
プレツサである。

以上の第１実施例の構成の作用について述べ
る。

往復空気ポンプ４のロード時にあつては、吸気
系３を流通する空気は、往復空気ポンプ４に吸入
吐出作用により空気貯留槽５に貯留されることに
なる。爾後、空気貯留槽５内の槽内圧が上昇し設
定圧を超えると、槽内圧は、それを検出した圧力
検出手段１４を経過し槽内圧導出管１６を介し
て、吸入弁制御手段１５のピストンロツド１５ｂ
を駆動し、吸入弁１１をピストン１０の往復動に
拘らず開放して往復空気ポンプ４をアンロードと
する。従つて、吐出弁１２にはピストン１０の排
圧が作用せず吐出口８は閉成されたままであり、
ピストン１０の負圧吸引力によつて吸入された空
気は、シリンダ６内に浮漂する油分と共にピスト
ン１０の排圧によつて再び吸気系３へてと吹き返
されることになる。

このアンロード時に際し、油分離器１７を構成
するフイルタ作動手段２５は、吸入弁制御手段１
５と同様に槽内圧導出管１６から導入される槽内
圧に駆動され、吸入弁１１の開放と同期してフイ
ルタ２３をケーシング２４の流路部２４ａに位置
させることになる。

従つて、油分離器１７は、吸気系３に吹き返さ
れる空気中からそれに混入される油分を適切且つ
十分に捕集することになり、従来の如く油分が内
燃機関２の吸気系３に流出することはなく、それ
を清浄に保つて健全性を保持することができる。

特に、上記フイルタ２３は、往復空気ポンプ４
のアンロード時のみ空気供給系１に介在され、ロ
ード時には除去されるようになつているので、フ
イルタ２３の常設によるロード時の流路損失を排
除し得、円滑な吸気をなし得る。

更にまた、フイルタ２３の底面が流路部２４ａ
に沿つて傾斜されているので、捕集した油分をで
きる限り往復空気ポンプ４側に収集することがで
き、この油分を再開されるロード時に、吸入され
る空気と共に円滑に往復空気ポンプ４側へ戻すこ
とができ、吸気系３側に流出するすことはない。

第３図に示すものは、フイルタ２３の往復空気
ポンプ側部２３ａを垂下突設し、捕集されてフイ
ルタ面を流下する油分を傾斜した底面等から積極
的に回収できるように構成したものである。そし
て、往復空気ポンプ４のロード時、その縁部２３
ａのみを流路部２４ａ内に突出させ、吸入される
空気と共に回収された油分を往復空気ポンプ４へ
と戻すことができるようにしたものであり、吸気
はフイルタ２３に妨げられることなくスムーズに
吸入されることになる。

次に本考案の第２実施例を第４図及び第５図に
基づいて説明する。

本実施例の特長とするところは、第４図に示す
如く、油分離器１７に、そのフイルタ２３によつ
て捕集された油分を空気供給系１に連通するケー
シング２４内に滞留させることなく積極的に排出
すべく、内燃機関２のオイルパン２ａ等に連通す
る油回収系２７を設けたことにあり、他の構成
は、上記第２実施例と同様である。

更に詳述すると、第５図に示す如く、油回収系
２７は、上記第１実施例で示したと同様な油分離
器１７のケーシング２４の往復空気ポンプ側縁部
２６ｃに接続され、その開口部２７ａが、捕集し
た油分を収集すべくその底面が往復空気ポンプ４
側に低く傾斜されたフイルタ２３の縁部２３ａに
臨むべく形成される。この油回収系２７の途中に
は、油分離器１７から第４図に示すオイルパン２
ａ等への流通のみを開とする逆止弁２８が設けら
れる。

以上の第２実施例の構成の作用について述べ
る。

上述した如く、往復空気ポンプ４のアンロード
時に油分離器１７のフイルタ２３によつて捕集さ
れた油分離器１７のフイルタ２３によつて捕集さ
れた油分は、フイルタ２３の底面に沿つて往復空
気ポンプ４側の縁部２３ａに収集される。この収
集された油分は、ロード時・アンロード時を問わ
ずフイルタ２３の縁部２３ａに臨んだ油回収系２
７から排出されオイルパン２ａ等へ回収されるこ
とになる。

従つて、本実施例にあつても上記第１実施例と
同様な効果を奏することは勿論であり、更に油分
がケーシング２４内に滞留することはなく、円滑
に系外へ排出することができるので、より一層の
効果を奏する。

尚、図示しないが、吸気系３から往復空気ポン
プ４の吸入口７へ通ずる空気供給系を２系統設
け、それらの一方に油分離器１７を介設して、択
一的に系路を開閉する切換弁等によりアンロード
時のみ油分離器１７を備えた系路を開成して吹き
返される油分を含んだ空気を流通させるように構
成しても良い。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、以下の如き優れ
た効果を発揮する。

(1) 油分離器に備えられ、吹き返される空気中の
油分を捕集するためのフイルタを、往復空気ポ
ンプがアンロードとなる吸入弁の開放に同期し
て駆動させ、アンロード時のみ空気供給系に介
在させるようにしたので、フイルタの常設によ
るロード時の管路損失を排除でき、往復空気ポ
ンプの円滑な空気供給をなし得ると共に、吸気
系に吹き返される空気中に混入される油分を適
切且つ十分に捕集でき、内燃機関の吸気系を清
浄に保つて、その健全性を保持することができ
る。

(2) 油分離器に内燃機関のオイルパン等へ連通す
る油回収系を設けたことにより、空気供給系に
連通する油分離器のケーシング内に油分が滞留
することはなく、円滑に系外へ排出することが
できる。

(3) 構造が簡単で容易に採用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る車両等の空気供給装置の
第１実施例を示す概略系統図、第２図及び第３図
は第１実施例に採用される油分離器の側断面図、
第４図は本考案に係る車両等の空気供給装置の第
２実施例を示す概略系統図、第５図は第２実施例
に採用される油分離器の側断面図、第６図は従来
の車両等の空気供給装置を示す概略系統図であ
る。 図中、１は空気供給系、２は内燃機関、２ａは
そのオイルパン、３は吸気系、４は圧縮機たる往
復空気ポンプ、５は空気貯留槽、１５は吸入弁制
御手段、１７は油分離器、２４はそのケーシン
グ、２４ａは空気供給系の流路たるケーシングの
流路部、２７は油回収系、である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 内燃機関の吸気系から分岐された空気供給系
   に空気圧縮機を設け、該圧縮機の吐出側に圧気
   を貯留する空気貯留槽を設け、該貯留槽の槽内
   圧が設定圧を超えたことに応じて圧縮機の吸入
   弁を強制開放する吸入弁制御手段を設け、この
   吸入弁の強制開放に同期して空気供給系に介在
   され、空気供給系を流通する空気中の油分を捕
   集する油分離器を設けたことを特徴とする車両
   等の空気供給装置。 (2) 上記油分離器が、上記空気貯留槽の設定圧を
   超えた槽内圧により、上記空気供給系の流路に
   介在されるように構成したことを特徴とする請
   求項１記載の車両等の空気供給装置。 (3) 上記油分離器が、上記内燃機関のオイル・パ
   ンに連結された油回収系を備えていることを特
   徴とする請求項１乃至２記載の車両等の空気供
   給装置。