JPH0428866Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、コンプレツサ、特に、その吸入弁の
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
コンプレツサとして、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、デイスク形の弁体（デイスクバルブ）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。

このようなコンプレツサにおいて、吸入弁にお
けるデイスクバルブのリフト量は吸入効率を高め
るためには可及的に大きく設定することが望まし
い。しかし、高速運転時におけるデイスクバルブ
についての強度からその最大値が制約されるた
め、吸入弁におけるデイスクバルブのリフト量は
高速運転時に見合うように小さく設定されてい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このようなコンプレツサにおいては、吸入弁に
おけるデイスクバルブのリフト量が高速運転時に
見合うように小さく設定されているため、吸入効
率が低くなつてしまう。

そこで、エンジンの高速回転時に運転されるコ
ンプレツサと、低速回転時に運転されるコンプレ
ツサとを搭載することにより、高い効率を確保す
ることが行われているが、車両の軽量化やコスト
の低減化等の要求に反することになる。

本考案の目的は、高速度および低速度運転のい
ずれにおいても高い吸入効率と所定の強度とを確
保することができるコンプレツサを提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係るコンプレツサは、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い
るコンプレツサにおいて、前記駆動装置の運転速
度を検出する検出手段と、この検出手段が設定速
度以上を検出したときに作動するアクチユエータ
とを備えており、アクチユエータは前記吸入弁の
弁体のリフト量を加減す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、駆動装置の運転速度に
対応して吸入弁の弁体のリフト量がアクチユエー
タにより加減されるため、高速運転時における弁
体のリフト量が小さくなるように、低速運転時に
おける弁体のリフト量が大きくなるようにそれぞ
れ設定しておくことにより、高速運転時には、弁
体の強度を越えない範囲において最大の吸入効率
を確保することができるとともに、低速運転時に
は高速運転時の弁体強度に制約されずに、最大の
吸入効率を確保することができる。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例であるコンプレツサ
を示す拡大部分縦断面図、第２図はこのコンプレ
ツ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、このコンプレツサはエアブ
レーキ装置１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
駆動させるためのエンジン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、エン
ジン２に同期回転するフライホイール４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とコン
プレツサとの間に介設されているチエツク弁７
と、コンプレツサに接続されているアンロード弁
８と、アンロード弁８を制御するためのプレツシ
ヤレギユレータ９とを備えている。

本実施例において、コンプレツサ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、したがつて、エンジン２はコンプレツ
サ１１を駆動する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。）にはシリンダヘツド１５が被着されており、
シリンダヘツド１５には吐出口および吸入口がシ
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には吐出路１７が接続されて
おり、シリンダヘツド１５の内部における吐出口
１６と吐出路１７との間には吐出弁１８がその流
通を開閉するように介設されている。そして、吐
出路１７はチエツク弁７を介してリザーバ６に接
続されており、また、吐出路１７にはリリーフ弁
８が接続されている。

一方、吸入口１９には吸入路２０が接続されて
おり、吸入路２０はエアクリーナ３に接続されて
いる。そして、シリンダヘツド１５の内部には吸
入弁２１が吸入口１９と吸入路２０との間に配さ
れて、その流通路を開閉するように介設されてい
る。吸入弁２１はシリンダヘツド１５に螺入され
ている弁筒２２を備えており、弁筒２２の中空部
が実質的に形成する弁室２３は前記吸入口１９に
連通されている。弁室２３内には吸入弁２１の弁
体としてのデイスクバルブ２４が筒心方向に移動
し得るように介挿されており、デイスクバルブ２
４はバルブスプリング２５により上方に常時付勢
されるようになつている。

シリンダヘツド１５の内部には制御用アクチユ
エータとしてのシリンダ装置２６が吸入弁２１の
上側に配されて設備されている。すなわち、シリ
ンダヘツド１５の内部にはシリンダ装置２６のシ
リンダ室２７が弁筒２２の上方にこれと同心的に
配されて形成されており、シリンダ室２７にはピ
ストン２８が所定のストローク範囲内で摺動し得
るように嵌合されている。ピストン２８はその上
限がシリンダヘツド１５の上端面に螺入されたプ
ラグ２９により規制され、その下限が弁筒２２の
上端面に形成されたストツパ部３０により規制さ
れるようになつている。また、ピストン２８は弁
筒２３に反力をとつたスプリング３１により、上
限位置に常時押接されるようになつている。ピス
トン２８の内部には弁通路３２が形成されてお
り、ピストン２８の下端面には弁座３３が、弁通
路３２の下端開口が実質的に構成する弁口を取り
囲むように形成されている。この弁座３３には前
記吸入弁２１のデイスクバルブ２４がバルブスプ
リング２５の付勢力により押接されるようになつ
ている。ピストン２８の上端部には弁孔３４が弁
通路３２と前記吸入路２０とを常時連通し得るよ
うに開設されている。

また、制御用シリンダ室２７を閉塞しているプ
ラグ２９には制御ポート３５がシリンダ室２７に
開口するように開設されており、第１図に示され
ているように、このポート３５には前記プレツシ
ヤレギユレータ９が常時閉の開閉制御弁３６を介
して接続されている。この制御弁３６にはコント
ローラ３７が接続されており、コントローラ３７
には前記フライホイール４の回転数を検出するこ
とにより、エンジン２の回転数を実質的に検出す
る回転センサ３８が接続されている。そして、コ
ントローラ３７は回転センサ３８が予め設定され
た回転数以上の高速回転数を検出した時に、制御
弁３６を開成作動させるように構成されている。

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
デイスクバルブ２４が弁座３３から離れることに
より、弁通路３２が開放されるため、エアが吸入
路２０→弁孔３４→弁通路３２→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、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、プレツシヤレギユレータ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弁８に供
給される。これにより、アンロード弁８が開成さ
れるため、吐出路１７からの圧力が大気に放出さ
れる。その結果、コンプレツサ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。

前述したコンプレツサ１１の圧縮作用におい
て、エンジン２の低速回転時にはコントローラ３
７により制御弁３６は閉成されている。このた
め、デイスクバルブ２４のリフト量を加減するア
クチユエータとしてのシリンダ装置２６における
ピストン２８はスプリング３１により上限位置に
押し上げられた状態になつている。

したがつて、エンジンの低速回転時には、デイ
スクバルブ２４は最大リフト量をもつて弁座３３
に対して離着座することになるため、その吸入効
率はきわめて高くなる。

ここで、吸入弁の吸入効率を高めるためには、
吸入弁２１のデイスクバルブ２４におけるリフト
量を大きく設定することが望ましい。そこで、本
実施例においては、低速回転時におけるデイスク
バルブ２４のリフト量は高速回転時のそれから切
り離して大きく設定されている。

エンジン２が予め設定された回転数以上の高速
回転領域に達すると、回転センサ３８によりこれ
が検出される。この検出に基づいて、コントロー
ラ３７により制御弁３６が開成作動されるため、
リザーバ６のエアがプレツシヤレギユレータ９→
制御弁３６→制御ポート３５を経て、シリンダ室
２７のピストン２８上側室に供給される。これに
より、ピストン２８はストツパ部３０によつて規
制される下限位置まで下降される。

このようにして、ピストン２８が下限に位置さ
れると、ピストン２８の下端面に形成された弁座
３３が弁室２３に対して相対的に下降されるた
め、デイスクバルブ２４のリフト量は減少される
ことになる。

ところで、エンジンの高速運転時にはこれに駆
動されるコンプレツサ１１におけるピストンの往
復運動も高速になり、それに伴つて吸入弁２１に
おけるデイスクバルブ２４の離着座頻度および衝
撃等も激しくなる。したがつて、高速回転時にお
けるデイスクバルブ２４のリフト量があまり大き
く設定されていると、デイスクバルブに加わる衝
撃力等が大きくなるため、強度上危険が生じる。
その結果、デイスクバルブのリフト量の設定は、
この高速回転時におけるデイスクバルブの強度に
よつて制約されることになる。つまり、高速運転
時におけるデイスクバルブの強度に適合するよう
に、デイスクバルブのリフト量を小さく設定する
必要がある。ところが、リフト量が小さく設定さ
れると、弁座の開放量が小さくなるため、低速回
転時における吸入効率が悪くなる。

しかし、本実施例においては、エンジンの高速
回転時にはデイスクバルブ２４のリフト量が減少
されるため、デイスクバルブ２４に作用する衝撃
力等は小さく抑制されることになる。したがつ
て、強度上、デイスクバルブ２４には何ら障害は
発生しない。このとき、エンジンの高速回転時に
はコンプレツサ１１における圧縮、吸入作用速度
も高くなるため、吸入効率も良好になる。

他方、エンジンの低速回転時には、前述したよ
うに、デイスクバルブ２４のリフト量が大きくな
るため、吸入効率は良好になる。そして、このと
き、デイスクバルブ２４の離着座頻度、およびそ
の衝撃等は緩やかであるため、たとえデイスクバ
ルブ２４のリフト量が大きくとも、デイスクバル
ブ２４に作用する衝撃力等は小さい。したがつ
て、強度上、デイスクバルブ２４には何ら障害は
発生しない。

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、吸入弁の弁体におけるリフト量を加減
するためのアクチユエータとしては、前記構成に
かかるシリンダ装置を使用するに限らず、他のシ
リンダ装置や電磁プランジヤ装置等を使用しても
よい。

コンプレツサの高速運転状態を検出する手段と
しては、エンジンの回転数を検出する回転センサ
を使用するに限らず、コンプレツサの回転数を直
接的に検出するセンサ等を使用してもよい。

前記実施例では、コンプレツサがエアブレーキ
装置に使用される場合につき説明したが、本考案
はこれに限らず、空気調和装置に使用されるコン
プレツサ等のようなコンプレツサ全般に適用する
ことができる。

〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案によれば、高速運
転時には吸入弁の弁体のリフト量を小さく、低速
運転時にはそれを大きくそれぞれ設定することが
できるため、高速運転領域および低速運転領域の
双方について最大の吸入効率を得ることができる
とともに、弁体の強度について所期の安全性を確
保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例であるコンプレツ
サを示す拡大部分縦断面図、第２図はこのコンプ
レツ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、４……フライホ
イール、５……ブレーキ作動装置、６……リザー
バ、７……チエツク弁、８……アンロード弁、９
……プレツシヤレギユレータ、１１……コンプレ
ツサ、１２……シリンダ本体、１３……シリンダ
室、１４……ピストン、１５……シリンダヘツ
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……弁筒、２３……弁室、２４
……デイスクバルブ（弁体）、２５……バルブス
プリング、２６……制御用シリンダ装置（アクチ
ユエータ）、２７……シリンダ室、２８……ピス
トン、２９……プラグ、３０……ストツパ部、３
１……スプリング、３２……弁通路、３３……弁
座、３４……弁孔、３５……制御ポート、３６…
…開閉制御弁、３７……コントローラ、３８……
回転センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 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
   出弁とを備えているコンプレツサにおいて、前記
   駆動装置の運転速度を検出する検出手段と、この
   検出手段が設定速度以上を検出したときに作動す
   るアクチユエータとを備えており、アクチユエー
   タは前記吸入弁の弁体のリフト量を加減するよう
   に構成されていることを特徴とするコンプレツ
   サ。