JPH11169643A

JPH11169643A - エア供給装置

Info

Publication number: JPH11169643A
Application number: JP9361818A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Akiyama; 久秋山
Original assignee: Sanwa Seiki Ltd
Current assignee: Sanwa Seiki Ltd
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 1999-06-29
Anticipated expiration: 2017-12-10
Also published as: JP4112057B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コンプレッサへのアンローダの組み込みを省
略する。【解決手段】ブレーキ作動器が接続されたエアタンク
２にエアを供給するコンプレッサ１と、エアタンク２と
コンプレッサ１との間に介設されている除湿器７と、エ
アタンク２の内圧を設定値に制御するプレッシャレギュ
レータ５とを備えているエアブレーキ装置において、コ
ンプレッサ１と除湿器７との間にはプレッシャレギュレ
ータ５によって切り換えられる切換弁８が介設され、切
換弁８には排気口６３を有したオイルセパレータ６０が
接続されている。【効果】コンプレッサにアンローダを組み込まなくて
済むため、コンプレッサの構造やメンテナンス、エア配
管を簡単化ができ、エアブレーキ装置全体の生産性の向
上を図ることができ、製造コストを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エア供給装置に関
し、例えば、トラックやバス等の大型自動車のエアブレ
ーキ装置に利用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トラックやバス等の大型自動車
においてはエアブレーキ装置が広く使用されている。ト
ラックやバス等の大型自動車に使用されるエアブレーキ
装置は、自動車のエンジンによって駆動される容積形コ
ンプレッサ（以下、コンプレッサという。）、メインエ
アタンク、ブレーキバルブ、ブレーキ作動器、プレッシ
ャレギュレータ、逆止弁、除湿器およびアンローダを備
えており、コンプレッサによってメインエアタンクに貯
留されたエアの圧力がプレッシャレギュレータの設定値
に達すると、アンローダによってコンプレッサの吸入口
が開いたままの状態に制御されることにより、エンジン
に対するコンプレッサの負荷が軽減されるようになって
いる。

【０００３】このエアブレーキ装置で使用される作動流
体としての圧縮エア（以下、エアという。）中には、大
気から吸い込まれた水蒸気が含まれている。この水蒸気
はエア回路中で凝縮して水になり、エア回路構成各部の
腐食、機能不良および凍結による作動不良の要因にな
る。そこで、エアブレーキ装置においてはエア回路中に
除湿器を介設して回路のエア中の水分を除去することが
行われている。

【０００４】従来のこの種の除湿器として、粒状の吸着
剤（乾燥剤）をハウジング内に収納してエア回路中に介
設するように構成されているものがある。除湿器に収納
された吸着剤は水分を吸収したままの状態であると、水
分吸着能力が低下するため、水分を吸収した吸収剤に乾
燥エアを逆流させて吸着剤を乾燥させる再生処理が必要
になる。そこで、除湿器においてはプレッシャレギュレ
ータのエア信号圧によって除湿器の排気口を開いて再生
用エアタンク内のエアを吸着剤収納室内部に逆流させ、
吸着剤を乾燥させるように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エアブレーキ装置においては、アンローダがコンプレッ
サに組み込まれているため、コンプレッサの構造がきわ
めて複雑になり、部品点数や組付工数が増加し、メンテ
ナンスも面倒になるという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、コンプレッサへのアンロ
ーダの組み込みを省略することができるエア供給装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエア供給装
置は、エア作動器が接続されたエアタンクにエアを供給
するコンプレッサと、前記エアタンクと前記コンプレッ
サとの間に介設されている除湿器と、前記エアタンクの
内圧を設定値に制御するプレッシャレギュレータとを備
えているエア供給装置において、前記コンプレッサと前
記除湿器との間には前記プレッシャレギュレータによっ
て切り換えられる切換弁が介設されており、この切換弁
には排気口を有したオイルセパレータが接続されている
ことを特徴とする。

【０００８】前記した手段によれば、エアタンクが設定
値以上になったときにプレッシャレギュレータによって
切換弁がオイルセパレータ側に切り換えられるため、コ
ンプレッサの吐出エアがオイルセパレータを介して大気
に放出される。したがって、アンローダをコンプレッサ
に組み込まなくても、アンローディングすることができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
エアブレーキ装置を示す模式図である。図２はその切り
換え作動時を示す回路図である。

【００１０】本実施形態において、本発明に係るエア供
給装置は、トラックやバス等の大型自動車に搭載される
エアブレーキ装置に使用するものとして構成されてい
る。このエアブレーキ装置は、自動車のエンジンによっ
て駆動される容積形エアコンプレッサ（以下、コンプレ
ッサという。）１、コンプレッサ１によってエアを供給
されるメインエアタンク（以下、メインタンクとい
う。）２、ブレーキバルブ３を介してメインタンク２に
接続されたエア作動器としてのブレーキ作動器４、メイ
ンタンク２の内圧を設定値に制御するプレッシャレギュ
レータ５、逆止弁６、除湿器７および切換弁８を備えて
いる。

【００１１】除湿器７は上面が開放し下面が閉塞した略
円筒形状の本体１１と、本体１１の上面開口に着脱自在
に被着された蓋体１２とを備えており、本体１１に蓋体
１２がボルト等（図示せず）を介して締結されることに
より中空体のハウジング１０が構成されている。ハウジ
ング１０の上には上面閉塞の円筒形状をなす再生用エア
タンク１３が蓋体１２に着脱自在に嵌合されて連設さ
れ、再生用エアタンク１３は本体１１に蓋体１２と共締
めされている。また、ハウジング１０はコンプレッサ１
の吐出口に接続された入口１４と、プレッシャレギュレ
ータ５に接続された制御ポート１５と、大気に連通した
排気口１６とを備えている。さらに、ハウジング１０の
蓋体１２は逆止弁１８を介して再生用エアタンク１３に
連通する出口１７と、再生用エアタンク１３に僅かな通
路をもって直接連通してなる絞り口１９とを備えてい
る。再生用エアタンク１３は逆止弁６を介してメインタ
ンク２に連通する出口２０を備えている。

【００１２】ハウジング１０の内部には外径を本体１１
の内径よりも小径に形成された除湿筒２１が同心的に嵌
装され、この除湿筒２１の上端部は蓋体１２に嵌合され
ている。除湿筒２１の外周とハウジング１０の内周との
間にはエア通路２２が形成されており、エア通路２２の
途中には金網２３が装着されいる。エア通路２２の下流
側にはオイルフィルタ２４が同心的に配されている。他
方、除湿筒２１内には底板２５、天板２６および複数枚
の仕切板２７が互いに離隔されて、水平に配置され、各
板の外周面が除湿筒２１の内壁面に着脱可能に支持され
ている。これら底板２５、天板２６および複数枚の仕切
板２７には全面にわたって多数の通気孔がそれぞれ開設
されており、各仕切板２７と底板２５および天板２６と
の間には粒状の吸着剤２８がそれぞれ収納されている。

【００１３】ハウジング１０の下部には再生用制御弁３
０が、弁箱３１を本体１１に固定された状態で設備され
ている。この再生用制御弁３０は常時閉の空圧パイロッ
ト操作式切換弁として構成されており、吸着剤収容室内
である除湿筒２１の内部に連通する再生用ポート３２と
排気口１６との間に介設されて、制御ポート１５へのエ
ア信号圧によって排気口１６を開くようになっている。
すなわち、再生用制御弁３０は、弁箱３１に開設された
再生用ポート３２と排気口１６との途中に開設されてい
る弁口３３と、この弁口３３の周囲に形成されている弁
座３４に離着座して弁口３３を開閉する弁体３５と、こ
の弁体３５に連結されている弁棒３６に連動するピスト
ン３７と、このピストン３７が摺動自在に嵌合されて制
御ポート１５が弁体３５と反対側の上部圧力室３８ａに
接続されている弁室３８と、ピストン３７を弁体３５が
弁座３４に着座する方向に付勢している弁ばね３９とを
備えている。

【００１４】切換弁８は３ポート２位置空圧オフセット
直接形空圧パイロット操作式切換弁として構成されてお
り、コンプレッサ１の吐出口と除湿器７の入口１４との
間に介設されている。切換弁８は略円筒形状に形成され
た本体４１を備えており、本体４１は除湿器７の入口１
４に取り付けられている。本体４１の一端に形成された
ポンプポート４２にはコンプレッサ１の吐出口が接続さ
れており、本体４１の他端に形成された負荷ポート４３
には入口１４が接続されている。本体４１のポンプポー
ト４２側の端部にはシリンダ室４４が形成され、シリン
ダ室４４にはピストン４５が本体４１の軸方向に摺動自
在に嵌入されている。本体４１におけるピストン４５に
対して負荷ポート４３寄りの位置には制御ポート４６
が、シリンダ室４４のピストン４５に対して負荷ポート
４３側の圧力室４４ａに連通するように開設されてお
り、制御ポート４６には除湿器７に接続されたプレッシ
ャレギュレータ５の出力端が接続されている。

【００１５】本体４１の負荷ポート４３側の端部には連
絡室４７が負荷ポート４３に連通するように形成されて
おり、本体４１の連絡室４７とシリンダ室４４との間に
は弁孔４８が連絡室４７とシリンダ室４４とに貫通する
ように開設されている。弁孔４８にはスプール４９が軸
方向に摺動自在に嵌入されている。スプール４９のポン
プポート４２側端はピストン４５の負荷ポート４３側端
面に一体移動するように連結されており、スプール４９
の負荷ポート４３側端部は連絡室４７に挿入されてい
る。ピストン４５およびスプール４９には弁路５０がピ
ストン４５の端面において開口した状態で開設されてお
り、弁路５０のポンプポート４２側端はシリンダ室４４
を介してポンプポート４２に連通されている。スプール
４９の外周面の負荷ポート４３側端部には弁口５１が弁
路５０と連通するように開設されており、弁口５１はス
プール４９の負荷ポート４３側端部が連絡室４７に挿入
した状態において、弁路５０と連絡室４７とを連通させ
るようになっている。

【００１６】弁孔４８の内周面における所定の位置に
は、後記するオイルセパレータ６０にドレイン路５３を
介して接続されたドレインポート５２がスプール４９の
外周面に対向するように開設されており、ドレインポー
ト５２はスプール４９の外周面に開口された弁口５１に
接続し得るように構成されている。弁孔４８におけるド
レインポート５２とシリンダ室４４の中間位置にはシー
ルリング５４が、弁孔４８の内周面とスプール４９の外
周面とのクリアランスをシールするように介設されてい
る。

【００１７】オイルセパレータ６０は密閉された容器６
１を備えており、容器６１の上側壁には入口６２と排気
口６３とがそれぞれ開設されている。入口６２には切換
弁８のドレイン路５３が接続されており、排気口６３は
大気に開放されている。容器６１の内部には金網層６４
と、合成樹脂等のファイバ層から構成されたオイルフィ
ルタ６５とが上から順に配設されており、金網層６４は
入口６２に連通されている。金網層６４およびオイルフ
ィルタ６５の中央部には連絡路６６が上下方向に貫通す
るように開設されており、連絡路６６の上端は排気口６
３に接続されている。容器６１のオイルフィルタ６５の
下側には傾斜面部６７が末窄まりに形成されており、傾
斜面部６７の下端部にはオイル溜め６８が形成されてい
る。オイル溜め６８にはオイル抜き路６９の一端が接続
されており、オイル抜き路６９の他端は止め弁７０を介
してエンジンのオイルパン７１に接続されている。

【００１８】次に作用を説明する。まず、メインタンク
２の内圧が設定値未満の場合を説明する。メインタンク
２の内圧が設定値以下の時には、プレッシャレギュレー
タ５によるエア信号圧が切換弁８の制御ポート４６に印
加されていないため、図１に示されているように、ピス
トン４５はスプール４９を弁口５１が連絡室４７に開口
した状態に維持する。コンプレッサ１から送出されたエ
アは除湿器７の切換弁８のポンプポート４２に流入し、
ポンプポート４２に流入したエアは弁路５０、弁口５１
および連絡室４７を経て除湿器７の入口１４に流入す
る。

【００１９】入口１４に流入したエアはハウジング本体
１１と除湿筒２１との間に形成されたエア通路２２の金
網２３およびオイルフィルタ２４を経て、除湿筒２１の
底側から除湿筒２１内に至る。エアがエア通路２２を通
過する際、金網２３によってエアの流れる方向が変わり
気液分離されるため、オイルミストは次第に大きくな
る。オイルミストはエアの流れに乗ってオイルフィルタ
２４によって捕集される。オイルフィルタ２４によりオ
イルミストを除去されたエアは、底板２５、天板２６お
よび複数枚の仕切板２７の通気孔を透過して吸着剤２８
群を通過しながら出口１７から再生用エアタンク１３に
至る。このとき、通気孔群を通過したエアは除湿筒２１
内の吸着剤２８に効果的に接触するため、除湿筒２１内
に導入されたエアの湿気は吸着剤２８により吸着捕捉さ
れて除湿される。

【００２０】再生用エアタンク１３内の乾燥エアは出口
２０から逆止弁６を経てメインタンク２に貯蔵される。
メインタンク２内のエアはブレーキバルブ３の操作時に
ブレーキ作動器４に随時送出されてブレーキ作動を実行
せしめる。そして、メインタンク２内のエア圧は次第に
増加して行く。

【００２１】次に、メインタンク２の内圧が設定値に達
した場合の作用を説明する。メインタンク２の内圧が設
定値以上になると、プレッシャレギュレータ５が作動し
て、切換弁８の制御ポート４６および除湿器７の制御ポ
ート１５にエア信号圧を印加させる。切換弁８の制御ポ
ート４６にエア信号圧が印加されると、ピストン４５が
ポンプポート４２側に移動し、スプール４９の弁口５１
が図２に示されているようにドレインポート５２に接続
する。このため、コンプレッサ１からポンプポート４２
に送出されたエアは、弁路５０、弁口５１、ドレインポ
ート５２およびドレイン路５３を経由してオイルセパレ
ータ６０の入口６２に流入する状態になる。したがっ
て、除湿器７にはコンプレッサ１からのエアは供給され
ない状態になる。

【００２２】オイルセパレータ６０の入口６２から容器
６１の内部に流入したエアは、金網層６４、オイルフィ
ルタ６５および連絡路６６を経て、容器６１の排気口６
３から大気に放出される。このようにしてメインタンク
２の内圧が設定値以上になると、コンプレッサ１から吐
出されたエアは大気に放出されるため、コンプレッサ１
に加わる負荷は大幅に低減された状態になる。したがっ
て、コンプレッサ１を駆動するためのエンジンの負荷は
軽減されることになる。

【００２３】他方、オイルセパレータ６０の容器６１に
流入したエアは、容器６１内を通過するときに金網層６
４によって流れる方向が変更されるため、気液分離され
る。エア（気体）と気液分離されたオイルミストは次第
に肥大化するとともに、エアの流れに乗ってオイルフィ
ルタ６５によって捕集される。オイルフィルタ６５に捕
集されたオイルはさらに肥大化すると、自重によって傾
斜面部６７に滴下し、オイル溜め６８に貯留される。オ
イル溜め６８に貯留されたオイルは定期または不定期の
保守点検に際して止め弁７０を開かれることにより、オ
イルパン７１に回収される。

【００２４】つまり、コンプレッサ１から送出されて大
気に放出されるエアは、オイルセパレータ６０によって
オイルを除去されるため、大気に放出されるエアはオイ
ルを含まないクリーンエアに浄化された状態になってい
る。したがって、コンプレッサ１から吐出されるエアが
大気に放出されるといっても、大気が汚染されることは
ない。また、コンプレッサ１の潤滑に使用されたオイル
は最終的にはオイルパン７１に回収することができるた
め、オイルの損失を防止することができる。

【００２５】一方、除湿器７の制御ポート１５に印加さ
れたエア信号圧は弁室３８へ導かれてピストン３７を下
降させるため、再生用制御弁３０の弁体３５により弁口
３３すなわち排気口１６が開放される。排気口１６が開
放されると、ハウジング１０の除湿筒２１内が大気に連
通するため、再生用エアタンク１３内のエアが絞り口１
９を通って除湿筒２１内に徐々に流入する。流入したエ
アは各通気孔、吸着剤２８、オイルフィルタ２４、再生
用ポート３２、弁口３３、排気口１６を逆流して大気に
放出される。このとき、エアは除湿筒２１内の吸着剤２
８に効果的に接触するため、吸着剤２８は効果的に乾燥
再生されることになる。吸着剤２８を乾燥させて相対的
に湿ったエアは、排気口１６から大気に放出される。

【００２６】本実施形態によれば、コンプレッサにアン
ローダを組み込まなくて済むため、コンプレッサの構造
やメンテナンスを大幅に簡単化することができるととも
に、コンプレッサとプレッシャレギュレータとの間のエ
ア配管を省略することができる。その結果、エアブレー
キ装置の部品点数を低減することができ、エアブレーキ
全体ひいては自動車全体としての製造コストを低減する
ことができる。

【００２７】しかも、メインタンクの内圧が設定値に達
した時にはコンプレッサの吐出エアを大気に放出させる
ことができるため、アンローディングは確保することが
できる。かつまた、コンプレッサの吐出エアを大気に放
出させる際には、吐出エア中のオイルを回収することが
できるため、大気の汚染を防止することができるととも
に、オイルの損失を防止することができる。

【００２８】なお、本発明は前記実施形態に限定される
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。

【００２９】例えば、オイルセパレータは金網層、オイ
ルフィルタによって構成するに限らず、遠心分離器等に
よって構成してもよいし、これらを併用してもよい。

【００３０】メインタンクのエアはブレーキ作動器に使
用するに限らず、クラッチ、トランスミッションの変速
レバー等をアシストするエアシリンダやエアモータおよ
びエアスプリング等のエア作動器に使用するように構成
してもよい。

【００３１】前記実施形態ではトラックやバス等の大型
自動車のエアブレーキ装置について説明したが、本発明
は大型自動車のクラッチアシスト装置やエアスプリング
装置、さらには、鉄道車両のエアブレーキシステムやエ
アスプリングシステム等のエア供給装置全般に適用する
ことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンプレッサにアンローダを組み込まなくて済むため、
コンプレッサの構造やメンテナンスを大幅に簡単化する
ことができるとともに、コンプレッサとプレッシャレギ
ュレータとの間のエア配管を省略することができ、その
結果、エア供給装置全体としての生産性を大幅に向上す
ることができ、エア供給装置全体としての製造コストを
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるエアブレーキ装置を
示す模式図である。

【図２】その切り換え作動時を示す回路図である。

【符号の説明】

１…容積形エアコンプレッサ、２…メインエアタンク、
３…ブレーキバルブ、４…ブレーキ作動器、５…プレッ
シャレギュレータ、６…逆止弁、７…除湿器、８…切換
弁、１０…ハウジング、１１…本体、１２…蓋体、１３
…再生用エアタンク、１４…入口、１５…制御ポート、
１６…排気口、１７…出口、１８…逆止弁、１９…絞り
口、２０…出口、２１…除湿筒（吸着剤収容室）、２２
…エア通路、２３…金網、２４…オイルフィルタ、２５
…底板、２６…天板、２７…仕切板、２８…吸着剤、３
０…再生用制御弁、３１…弁箱、３２…再生用ポート、
３３…弁口、３４…弁座、３５…弁体、３６…弁棒、３
７…ピストン、３８…弁室、３８ａ…上部圧力室、３９
…弁ばね、４１…本体、４２…ポンプポート、４３…負
荷ポート、４４…シリンダ室、４４ａ…圧力室、４５…
ピストン、４６…制御ポート、４７…連絡室、４８…弁
孔、４９…スプール、５０…弁路、５１…弁口、５２…
ドレインポート、５３…ドレイン路、５４…シールリン
グ、６０…オイルセパレータ、６１…容器、６２…入
口、６３…排気口、６４…金網層、６５…オイルフィル
タ、６６…連絡路、６７…傾斜面部、６８…オイル溜
め、６９…オイル抜き路、７０…止め弁、７１…オイル
パン。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エア作動器が接続されたエアタンクにエ
アを供給するコンプレッサと、前記エアタンクと前記コ
ンプレッサとの間に介設されている除湿器と、前記エア
タンクの内圧を設定値に制御するプレッシャレギュレー
タとを備えているエア供給装置において、前記コンプレッサと前記除湿器との間には前記プレッシ
ャレギュレータによって切り換えられる切換弁が介設さ
れており、この切換弁には排気口を有したオイルセパレ
ータが接続されていることを特徴とするエア供給装置。
【請求項２】前記切換弁が前記除湿器に組み付けられ
ていることを特徴とする請求項１記載のエア供給装置。
【請求項３】前記切換弁は前記プレッシャレギュレー
タの前記除湿器への吸着剤再生用エア信号圧によって、
前記除湿器からオイルセパレータへの供給に切り換えら
れるように構成されていることを特徴とする請求項１ま
たは２記載のエア供給装置。