JPH0514573U - エアコンプレツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過給機を設けることなく、シリンダ室内にエ
アを過給することができるエアコンプレッサを提供す
る。 【構成】 シリンダ室内においてピストンが往復動され
る容積形で、かつ、オイルフリー構造のエアコンプレッ
サにおいて、クランク室２５にはエア導入口３０とエア
排出口３５とが配設され、エア導入口３０にはピストン
１４の上昇行程時に開弁し下降行程時に閉弁するサブ吸
入弁３１が配設され、エア排出口３５には連通管３６が
配設され、この連通管３６がコンプレッサの吸入路２１
に接続されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エアコンプレッサに関し、特に、吸気特性の向上技術に係り、例え ば、バスやトラック等のような大型車両のブレーキ装置に利用して有効なエアコ ンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、バスやトラック等のような大型車両のブレーキ装置においては、その 作動エネルギ源として圧縮空気（以下、エアという。）が使用されている。そし て、このエアを得るため、大型車両のブレーキ装置においてはエンジンにエアコ ンプレッサが連設され、このエアコンプレッサにより発生されたエアによる力が エアブレーキ装置またはエアオーバーハイドロリックブレーキ装置に供給され、 もって、ホイールブレーキが作動されるようなっている。

【０００３】

【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、シリンダ室に連通する吸入路を開閉 する吸入弁はスプリングのセット荷重と吸入弁前後の差圧とによって開閉するよ うに構成されているため、シリンダ室に吸入されるエアの充填効率が４０〜５０ ％程度であり、吸入時の充填効率を高めることが困難である。

【０００４】 そこで、エンジンの吸入路の途中に配設された過給機を利用し、エンジンの駆 動に伴ってこの過給機によって過給されたエアをエアコンプレッサのシリンダ室 に導入する方法を採用したシステムが提案されている。しかし、このようなシス テムにおいては、エアコンプレッサの他に過給機を設けなければならないため、 装置が大型化し装置の小型軽量化が困難になる。

【０００５】 本考案はオイルフリーのエアコンプレッサに着目し、オイルフリーのエアコン プレッサのクランク室内においてエアを加圧することによりエアの過給を実現し たものであり、その目的とするところは、過給機を設けることなくシリンダ室内 に過給されたエアを供給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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るエアコンプレッサは、シリンダ室と、シリンダ室に往復動自在に 嵌装されたピストンと、駆動装置により回転駆動されるクランクシャフトと、こ のクランクシャフトに摺接した状態で回転自在に連結され、かつ、ピストンに連 結されてクランクシャフトの回転運動を往復運動に変換してピストンに伝達する コネクティングロッドと、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エアコンプレッサに おいて、 前記クランクシャフトが配設されたクランク室にはエアを導入する導入口と、 エアを排出する排出口とが開設されているとともに、導入口には前記ピストンの 上昇時に開弁し、前記ピストンの下降時に閉弁するサブ吸入弁が配設されており 、また、排出口には連通管が配設され、この連通管は前記吸入路に接続されてい ることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

前記した手段によれば、ピストンの上昇行程時にサブ吸入弁から吸気がクラン ク室内に導入され、ピストンの下降行程時にサブ吸入弁が閉弁しクランク室内の エアの圧力が上昇する。このエアは連通管を通して吸入路に送給され、シリンダ 室内の圧力と連通管内のエアの圧力とのバランスにより吸入弁が開くと、連通管 内に導入されたエアがシリンダ室内に導入される。このエアはクランク室内で実 際上過給されたエアであるため、過給機を用いなくとも、過給されたエアをシリ ンダ室に供給することができ、吸入時の充填効率を向上させることができる。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案の一実施例であるオイルフリー形エアコンプレッサを示す縦断面 図である。

【０００９】 本実施例において、本考案に係るエアコンプレッサ１１はピストンが往復動す る容積形で、かつ、オイルフリー構造に構成されており、シリンダ本体１２を備 えている。この本体１２にはシリンダ室１３が形成されており、このシリンダ室 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は後記 するクランクシャフトによりコネクティングロッドを介して往復直線駆動される ように構成されている。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が当接されて固定されており、シリンダヘッド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、シリンダヘッド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。この吐出弁１８はスプリング１９の付勢力によって吐出口１６を閉塞 し、シリンダ室１３内のエアの圧力が上昇したときにスプリング１９の付勢力に 抗して吐出口１６を開くように構成されている。そして、吐出路１７はチェック 弁を介してリザーバ等（図示せず）に接続されるようになっている。

【００１０】 一方、吸入口２０には吸入路２１が接続されており、シリンダヘッド１５の内 部には吸入弁２２が吸入口２０と吸入路２１との間に配されて、その流通路を開 閉するように開設されている。この吸入弁２２はスプリング２３の付勢力によっ て吸入口２０を閉塞し、吸入路２１内のエアがシリンダ室１３内のエアよりも高 くなったときに吸入口２０を開くように構成されている。

【００１１】 シリンダ本体１２の下側にはクランクケース２４が連設されており、クランク ケース２４内にはシリンダ室１３と連通するクランク室２５が形成されている。 クランク室２５内にはエンジンにより駆動されるクランクシャフト２６が横断す るように軸架されており、このクランクシャフト２６はクランクケース２４に回 転自在に支承されている。このクランクシャフト２６にはコネクティングロッド ２８の下端部が回転自在に支持されており、このコネクティングロッド２８の上 端部にはピン２７を介して前記ピストン１４が回転自在に連結されている。以上 の構造において、往復運動の各摺動面は表面処理や、ピストンリングの合成樹脂 化またはセラミック化等の適当な手段によりオイルフリー構造が採用されており 、また、回転運動の各摺動面も無給油軸受構造やシールド型軸受構造等の適当な 手段によりオイルフリー構造が採用されている。

【００１２】 そして、クランクケース２４の壁面にはエンジンの吸気通路（図示せず）に連 通する導入口３０が上部位置に配されて、クランク室２５に連通するように開設 されており、この導入口３０にはサブ吸入弁３１が配設されている。このサブ吸 入弁３１はリードバルブ３２とバックプレート３３とを備えており、リードバル ブ３２とバックプレート３３の端部がボルト３４によってクランク室２５の壁面 に固定されている。そして、このサブ吸入弁３１はエンジンの吸気通路の吸気圧 とクランク室２５内の吸気の圧力との差圧に感応してリードバルブ３２がバック プレート３３側に弯曲することにより、ピストン１４の上昇行程時に開弁し、ま た、ピストン１４の下降行程時にリードバルブ３２が復帰することにより、閉弁 するように構成されている。

【００１３】 一方、クランクケース２４の壁面における上部の他の箇所には、クランク室２ ５内に吸入されたエアを排出する排出口３５が開設されている。排出口３５には クランク室２５内に吸入されたエアを吸入路２１へ導く連通管３６が連結されて おり、連通管３６の他端はシリンダヘッド１５に開設された前記吸入路２１に接 続されている。

【００１４】 次に作用を説明する。 エンジンによりクランクシャフト２６が回転駆動されると、ピストン１４がシ リンダ室１３内を往復運動される。このピストン１４が往復運動する際、ピスト ン１４が上昇して圧縮行程に移行すると、シリンダ室１３内のエアが加圧され、 加圧されたエアが吐出口１６を介して吐出路１７側へ排出される。このとき、ク ランク室２５の内圧が低下するので、サブ吸入弁３１によって導入口３０が開か れ、エンジンの吸気系からの吸気がクランク室２５内に導入される。

【００１５】 次に、ピストン１４が下降し吸入行程に移行すると、クランク室２５内の内圧 が上昇してサブ吸入弁３１が閉弁し、導入口３０が閉塞される。この状態で、ピ ストン１４がさらに下降すると、ピストン１４の下降に応じてクランク室２５内 の内圧がさらに高まり、クランク室２５内において加圧されたエアが連通管３６ を介して吸入路２１側へ送給される。

【００１６】 そして、吸入路２１内のエアの圧力がシリンダ室１３内のエアの圧力よりも高 くなると、吸入弁２１が開弁し、連通管３５内のエアがシリンダ室１３内に導入 される。このとき、シリンダ室１３内に導入されたエアはクランク室２５におい て予め加圧されたエアであり、シリンダ室１３には過給されたエアが導入された ことになる。

【００１７】 そして、ピストン１４が再び上昇して圧縮行程に移行すると、前記過給された エアがシリンダ室１３内でさらに加圧された後、吐出路１７側へ排出されること になる。

【００１８】 このように、本実施例によれば、予め、クランク室２５内で圧縮されたエアが 連通管３６から吸入路２５へ過給されるように構成されているため、過給機を設 けなくても吸入時の充填効率を高めることができ、装置の小型軽量化を図ること ができる。

【００１９】 ちなみに、圧縮効率について従来のエアコンプレッサと、本実施例に係るエア コンプレッサとを測定して比較したところ、本実施例によるコンプレッサの場合 には従来のエアコンプレッサの１．３倍になったことが確認された。

【００２０】 なお、本実施例においては、クランク室２５内で圧縮されたエアがシリンダ室 １３に過給されるので、オイルフリータイプのエアコンプレッサに適用すること が望ましい。一般に、エアブレーキ装置にあっては、各機器にゴム部品が多用さ れており、エア中にオイルを含むことは各機器の機能を害するため、エア中のオ イル除去については極度の配慮がなされている。そして、クランク室にオイルの 溜まるオイル潤滑形のエアコンプレッサにおいては、クランク室でエアを加圧し てシリンダ室に過給することはエアの中にオイルの混入をもたらすので、回避す る必要がある。したがって、エアブレーキ装置等の如くエア中にオイルが混入す るのを回避する必要がある空圧系においては、本考案はオイルフリータイプのエ アコンプレッサにのみ適用されることになる。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、ピストンの圧縮行程時にクランク室内 にエアを導入し、ピストンの吸入行程時にクランク室内のエアを圧縮してシリン ダ室に過給するように構成されているため、過給機を設けなくても圧縮効率を高 めることができ、圧縮効率を向上させることができるとともに、装置の小型軽量 化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるオイルフリー形エアコ
ンプレッサを示す縦断面図である。

【符号の説明】

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…ス
プリング、２０…吸入口、２１…吸入路、２２…吸入
弁、２３…スプリング、２４…クランクケース、２５…
クランク室、２６…クランクシャフト、２７…クランク
ピン、２８…コネクティングロッド、３０…導入口、３
１…サブ吸入弁、３２…リードバルブ、３３…バックプ
レート、３４…ボルト、３５…排出口、３６…連通管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ室と、シリンダ室に往復動自在
   に嵌装されたピストンと、駆動装置により回転駆動され
   るクランクシャフトと、このクランクシャフトに摺接し
   た状態で回転自在に連結され、かつ、ピストンに連結さ
   れてクランクシャフトの回転運動を往復運動に変換して
   ピストンに伝達するコネクティングロッドと、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エアコ
   ンプレッサにおいて、 前記クランクシャフトが配設されたクランク室にはエア
   を導入する導入口と、エアを排出する排出口とが開設さ
   れているとともに、導入口には前記ピストンの上昇時に
   開弁し、前記ピストンの下降時に閉弁するサブ吸入弁が
   配設されており、また、排出口には連通管が配設され、
   この連通管は前記吸入路に接続されていることを特徴と
   するエアコンプレッサ。