JPS6049107A - 空圧回路の圧力源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空圧作動機器、特に車両等に装着される空圧
作動機器のために設けられる空圧回路の圧力源装置に関
する。

従来、車両等にはエアーブレーキ装置や扉開閉装置など
の圧縮空気を利用する空圧作動機器が種々装着されてい
るが、圧縮空気中に水分が含まれていると、その水分が
外気によシ凍結したシ、あるい１錆が発生するなどして
、空圧作動機器に作動不良を生じる、特にエアーブレー
キ装置においてはブレーキをかけようとしても作動せず
、ノーブレーキとなる危険性があった。

こうしたことから従来、圧縮空気を吐出する空気圧縮機
と、該空気圧縮機の吐出空気を貯える貯槽と、該貯槽と
前記空気圧縮機との間に配設され乾燥剤を収容した乾燥
器と、該乾燥器と前記貯槽との間に配設嘔れ再生用空気
を貯える再生用貯槽と、前記乾燥剤の前記空気圧縮機側
を外部からの指令に応じて外気に連絡する排出弁と、泊
記貯槽内の圧力が上限圧力に達すると当該圧力が下限圧
力に達するまで前記空気圧縮機の作動を無効としかつ前
記排出弁に指令を発する作動調整機構とを備え、さらに
、前記再生用貯槽と前記乾燥器との間に、前記再生用貯
槽側の圧力が所定値以下になったときに前記再生用貯槽
から前記乾燥器への空気移動を遮断する遮断弁を設けた
空圧回路の圧力源装置が使用されている。

こういったものにおいては、前記空気圧縮機から吐出さ
れた圧縮空気が前記乾燥器を通過する際に、空気中の水
分が前記乾燥剤により吸着され、乾燥した空気が前記貯
槽及び前記再生用貯槽に貯えられるようになっている。

そして、前記貯槽内の圧力が上限圧力に達すると、前記
作動調整機構の指令により前記空気圧縮機の作動が無効
となり前記排出弁が開弁じ、前記再生用貯槽から前記乾
燥器へ向けて乾燥した空気の逆流が開始され、その後、
前記再生用貯槽内の圧力が前記貯槽内の上限圧力と等し
い圧力から前記遮断弁が閉弁する所定の圧力に低下する
まで、乾燥した空気が逆流し続するようになっている。

そしてそのときに、前記乾燥剤に吸着された水分を逆流
する乾燥空気に含有させて前記排出弁を介して外部に排
出し、前記乾燥剤の除湿能力を回復させる、つまり前記
乾燥剤を再生するようになっている。

ところで、こうした前記乾燥剤の再生において前記貯槽
内圧力の上限圧力と前記遮断弁の閉弁圧力との差によシ
前記乾燥剤の再生に必要な空気量が得られるように、前
記遮断弁の閉弁圧力値が、前記作動調整機構によって予
め設定される前記貯槽内圧力の上限圧力値と下限圧力値
との範囲内で、前記上限圧力値に対して設定されるので
あるが、前記作動調整機構と前記遮断弁とが、互いに無
関係にそれぞれの設定圧力値を自由に調整できるように
なっているため、次のような問題を生ずる。

すなわち、車両等の使用者が勝手に前記作動調整機構を
調整し前記貯槽内の上限圧力値を予め設定した値よシも
低くしたり、あるいは前記遮断弁をその閉弁圧力値が高
くなるように調整したりすると、前記上限圧力と前記遮
断弁の閉弁圧力との差が実質的に小さくなってしまい、
前記乾燥剤の再生に必要な乾燥空気の陵が不足し、て、
前記乾燥剤の再生が充分に行われなくなるという問題を
生ずるのである。また、前記作動調整機構と遮断弁との
設定圧力値は、一般にそれぞれが許容誤差を含んで定め
られているので、作動のたびに許容誤差の範囲内で互い
に無関係な変動を生ずる。そのために、前記貯槽内の上
限圧力値が許容誤差の分だけ低いときに前記作動調整機
構が作動し、前記遮断弁が設定圧力値よりも許容誤差の
分だけ高い圧力値で閉弁することがある表、前述したと
同様に、前記貯槽内の上限圧力と前記遮断弁の閉弁圧力
との差が実質的に小さくなシ、前記乾燥剤の再生が充分
に行われなくなってしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされるものでありて、
前記乾燥剤の再生を充分に行うことができる空圧回路の
圧力源装置を提供することを目的とし、前記乾燥剤と前
記再生用貯槽との間に、前記再生用貯槽内の圧力が前記
貯槽内の圧力に比較して所定の関係によって決まる圧力
に低下するまで、前記再生用貯槽から前記乾燥剤へ向う
空気移動を許容する弁装置を設けて成るものである。

こうすることにより、従来のように作動調整機構によシ
調整される貯債内の上限圧力と弁装ｆ？の閉弁圧力とが
互いに無関係に変動することはなく、貯槽内の上限圧力
に応じて前記弁装置の閉弁圧力が所定の関係をもって逐
次自動的に設定される。

従って、たとえ作動調整機構の手動調整一などによ９貯
槽内の上限圧力が予め設定でれた上限圧力値に比べて低
くなったとしても、再生用貯槽内の圧力がその低下した
上限圧力に対して所定の関係で決まる圧力に減圧される
まで、再生用貯槽から乾燥剤へ乾燥空気を送出し続ける
ことができるので、従来のように再生のための乾燥空気
の是が不足することはなく、よって、乾燥剤の１与生を
充分に行うことができる。

以下、図示した実施例に基づき、本発明について詳説す
る。

図は、弁装置を断面図で表わした本発明の一実施例を示
す概要図である。

図において、１は図示しない車両等の原動機などにより
駆動される空気圧縮機であって、この空気圧縮機ｌの吐
出口２は、乾燥剤を内部に収容した乾燥器３の人口４に
配管５を介して接続されている。乾燥器３の出口６は、
配″ｆｆ？、ｊ＋−装置８および配管９を介して圧縮空
気用貯槽１４の入口に接続されている。圧縮空気用貯槽
１４は、乾燥器３側に接続される再生用灯室１０と主計
室１３とを有し、との両畦室１０，１３が、配管１１お
よび再生用灯室１０から主計室１３へのみ空気の移動を
許容する逆止弁１２を介して接続されている。

主計室１３は、配管１５を介して車両等に装着されるブ
レーキ装置や扉開閉装置などの各種空圧作動装置（図示
せず）に接続され、また、配管１６を介して主計室１３
内の圧力を調圧するガバナ１７の入口１８に接続されて
いる。ガバナ１７の出口１９Ｌ１配管２０を通じて空気
圧縮機ｌの図示しないアンローダに接続され、さらに配
管２０から分岐した配管２１を介して、乾燥器３の下部
に設けた排出弁２２に接続されている。

弁装置８は、内部に段付のシリンダ孔２４を形その大径
孔部２５と上側小径孔部２６とにそれぞれ摺動自在に嵌
合する大径部２８と小径部２９とを形成した段付ピスト
ン２７が移動可能に配設されており、小径部２９端面が
上側小径孔部２６に設けた段部３０に、大径部２８下ｇ
４面が大径孔部２５と下側小径孔部３１との間に形成さ
れる段部３２に当接可能となっている。こうしてシリン
ダ孔２４は段付ピストン２７により上室３３と下室３６
とに区画されており、上室３３は、本体２３上部に穿設
した接続孔３７および配管３８を介して主計室１３に連
通し、下室３６は、シリンダ孔２４の軸方向に本体２３
下部に穿設した入口孔３４および配管７を介して乾燥器
３側に、また、シリンダ孔２４の後方向に本体２３側部
に穿設した出口孔３５および配管９を介して再生用灯室
１０にそれぞれ連通している。この下室３６内には、段
付ピストン２７の大径部２８下端面から入口孔３４に向
けて延びる柱状突起３９に嵌着され、段付ピストン２７
と一体的にあるｂは相対的にシリンダ孔２４の軸方向で
移動可能な弁要素４０が配設されている。弁要素４０け
、４６部材４１と密封部祠４２とを有し、基部材４１は
、柱状突起３９に抜止めを施して摺動自在に嵌合した円
筒部の下方に、下側小径孔部３１周壁と入口孔３４周壁
とを連絡するテーバ状のｆＰ座４３に対向する半球形部
を備えており、その半球形部に弁座４３に対して着＃座
可能な合成ゴム製の密封部材４２が嵌着され【いる。４
４は、役付ピストン２７と基部材４１との間に張股烙れ
るばねであって、弁要素４０ｈこのはね４４により弁座
４３に向けて付勢されている。こうした弁要素４０は弁
座４３とともに弁４５を形成し、この弁４５は、段付ピ
ストン２７が本体２３の段部３０に当接する位置から所
定量下動するまで開弁じて、弁要素４０と弁座４３との
間の比較的小さな隙間を介して乾燥器３側と再生用貯室
１０側とを互いに連通ずるようになっておシ、また、役
付ピストン２７が所定量以上下動して弁ＩＩ！素４０が
弁座４３に着座した後は、乾燥器３側から再生用貯室１
０側へのみ連通を許容する逆止弁を形成する。ようにな
っている。なが′段付ピストン２７は、上室３３側の小
径部２９の有効受圧面積Ｓ□が下室３６例の大径部２８
の有効受圧面積Ｓ２に比して小さく形成されており、（
８□−５１）なる有効受圧面積差を設けられている。

その他、図において、４Ｇは、役付ピストン２７の小径
部２９とシリンダ孔２４の大径孔部２５とで形成される
空所を大気に連通する連通孔、４出弁の出口に設けた排
出管である。

以下、上述した実施例の作動について述べる。

今、空気圧縮機１が図示しない原動機等により駆動され
ておシ、圧縮空気用貯槽１４内の圧力が低圧であるとす
ると、空気圧縮機Ｉ　Ｕ大気を圧縮して吐出口２から圧
縮空気を配管５に送出する。

この配管５に送出てれた圧縮空気は多くの水分を含有し
ているが、乾燥器３を通過する際に乾燥剤によりその水
分が除去嘔れて、乾燥した圧縮空気が出口６を介して配
管７に流入する。このとき、弁装置８の段付ピストン２
７が下動して弁４５が閉弁していると、配管７に流入し
た圧縮空気が弁要素４０をばね４４の付勢力罠抗して押
し上げて弁４５を開弁しつつ、弁装置８の下室３６に流
入する。その後圧縮空気は出口孔３５．配管９を介して
再生用灯室１０へ流入し、さらに配管１１を介して逆止
弁１２を開弁しつつ主貯室１３に流入する。そしてまた
、主貯室１３に流入した空気が配管３８．接続孔３７を
介して弁装置８の上室３３に流入する。こうして、空気
圧縮機ｌが作動し続けることによシ圧縮空気用貯槽１４
等の各系路内の圧力が上昇してゆく。このとき、弁装置
８０王室３６内と上室３３内との圧力が等しく上昇して
ゆくが、段付ピストン２７の大径部２８と小径部２９と
の有効受圧面積置（ｓ２−８１）に圧力が作用するので
、段付ピストン２７は上室３３側（向けて押圧され上方
に移動してゆく。これに伴って弁要素４０が段付ピスト
ン２７によって引上げられて弁座４３から離座し、遂に
は、段付ピストン２７が本体２３の段部３０に尚接し弁
４５が開弁した図示の状態となる。この時点では、まだ
空気圧縮機１は圧縮空気を送出し続け、圧縮空気用貯槽
１４側の圧力が上昇し続けろ。そして、圧縮空気用貯槽
１４の主貯室１３内の圧力が所定の上限圧力値Ｐ１にま
で上昇すると、その圧力が配管１Ｇを介してガバナ１７
に伝達され、ざらにガバナ１７から空気圧縮機１のアン
四−ダ及び排出弁２２に伝達されて、空気圧縮機１の作
動が無効となシ圧縮空気の送出が停止するとともに、排
出弁２２が開く。

そうすると、乾燥器３内の圧縮空気が排出弁２２を通り
て排出管４９から一気に排出され、乾燥器３の内底部に
溜まっている水が同時に外部へ排出される。この後、乾
燥器３内の圧力低下に伴い、配管７内の乾燥した圧縮空
気が排出弁２２に向けて逆流して乾燥器３内に流入する
とともに、開弁じている弁４５の弁要素４０と弁座４３
との間の比較的狭い通路を介して、配１１！？９及び圧
縮空気用貯槽１４の再生用灯室ｌＯ内の乾燥した圧縮空
気が徐々に乾燥器３．内に流入する、こうした乾燥圧縮
空気は、乾燥５３内に流入する際、膨張することによシ
一層低湿度の乾燥圧縮突気となシ、乾燥剤の周囲を通っ
て排出弁２２から排出されるとき、乾燥剤に吸着されて
いた水分がそうした乾燥圧縮空気によって奪われて、乾
燥剤の除滓能力が回復されてゆく。こうして乾燥剤が］
５生されていくのであるが、再生用灯室１０からの乾燥
圧縮空気の送出は、後述するように弁装置８０役付ピス
トン２７が下動して弁４５が閉弁するまでか、あるいは
また空気圧縮ｊ＠１の作動無効状態が解除されるまでか
のいずれか早い時期まで続く。

そして、主貯室１３内の圧力が配管１５に接続した空圧
作動装置６の作動によって低下し、所定の下限圧力値に
まで低下すると、ガバナ１７は、空気圧縮機１のアンロ
ーダ及び排出弁２２へ供給していた圧縮空気を排気し、
空気圧縮機１を作動させ圧縮空気用貯槽１４側へ向う圧
縮空気の吐出を１■び開始式せるとともに、排出弁２２
を閉弁させる。すると、前述したよりに乾燥器３及び弁
装置８を介して乾燥した圧縮空気が圧縮空気用貯槽１４
に流入し、主貯室１３内及び再生用灯室ｌＯ内の圧力が
再び上昇してゆく。

このようにして一連の作動が繰返し行われ、圧力源装置
全体でみるとき、空気圧縮機１の吐出した圧縮空気を乾
燥して圧縮空気用貯１１％１４に貯える乾燥工程と、再
生用灯室１０かも乾燥器３に向けて乾燥した圧縮空気を
逆流させ乾燥剤を再生する再生工程とが順次繰返して行
われる。

ここで、乾燥剤の再生工程において、主貯室１３に配管
１５を介して接続てれる各種空圧作動装置の空気消費量
が少ない場合について述べる。この場合には、弁装＠８
の上室３３側から段付ピストン２７小径部２９の有効受
圧面積日□に主貯室１３内の上限圧力Ｐ１がは＃２一定
に作用して、段付ピストン２７はｐ１ｏｓ工の力で下方
に押圧されている。

これに対して、王室３６側から大径部２８の有効受圧面
積Ｓ２に再生用貯室１０内の圧力が作用して段付ピスト
ン２７は上方に押圧されているが、再生用灯室ｌＯ内の
圧力は外生開始時の圧力Ｐ１から再生が進むにつれて低
下していくので、段付ビストン２７を」：方に押圧する
作用力も減少していく。従って、再生用貯宰ｌＯ内の圧
力をＰ２とすれば、段付ピストン２７の両端側に作用す
る押圧力がＰｌ・ｓ１＝　ｐ２・Ｓ２となるまで再生用
貯皐ｌＯ内の圧力が低下したとき、すなわち、再生用灯
室１０内の圧力がＰ２＝Ｐ□・Ｓ１／Ｓ２となったとき
に、段付ピストン２７は下動を開始して、その後Ｐ２〈
Ｐｌ・Ｓ１／Ｓ２となると段付ピストン２７０下動によ
り弁要素４０が弁座４３に着座して弁４５が閉じる。

このようにして、再生用針基ｌＯから乾燥器３＠への乾
燥空気の逆流は再生用灯室１０内の圧力がＰｌからＰｌ
・Ｓ□／Ｓ２に低下するまで続き、その抜弁４５の閉弁
によって乾燥空気の移動が遮断され、配管７内及び乾燥
器３内の圧縮空気が排出弁２２を通って排出￥ｔ４９か
ら排出されて、乾燥剤の再生工程が終了する。

以上のよう圧伸装置８は、再生用灯室１０内の圧力Ｐ２
が主貯宰１３内の上限圧力に対して一定の割合Ｓ□／Ｓ
２に減圧されるまで、再生用針基１０から乾燥器３側へ
の乾燥空気の逆流を許容するので、万が−、ガバナ１７
が使用者等により！ｌｌ１ｌ整されたり、あるいはガバ
ナ１７の作中ノ１に変動を生じて主針基１３内の上限圧
力が低下しても、その圧力に応じて乾燥空気が逆流し続
け、乾燥剤の再生に必要が空気量が不足することはｆい
。す斤わち、ガバナ１７により調整される主針基１３内
の上限圧力が所定の上限服力値Ｐ□よりも△Ｐ低下して
、主針基１３内及び再生用灯室１０内の圧力が（Ｐｌ−
ΔＰ）となったときに乾燥剤の再生工程が開始されたと
しても、段付ピストン２７の王室３６＠に上向きに作用
する再生用灯室１０内の圧力がＰ２≦（Ｐｌ−ΔＰ）・
Ｓ□／Ｓ２となるまでは、段付ピストン２７は下動せず
弁４５が開弁じた状態が保たれる。こうして、再生用灯
室１０内の圧力が所定の上限圧力値Ｐに対して決まる圧
力Ｐ１・ｅ１／Ｆ３２よりもさらに低い圧力（Ｐｌ−Δ
Ｐ）・Ｓ□／Ｓ２に減圧きれるまで、弁４５の開弁によ
って再生用針基１０から乾燥器３側へ向けて乾燥圧縮空
気が逆流し続けるので、乾燥剤の再生に必要な空気量を
得ることができ、乾燥剤の再生を充分に行うことができ
る。

なおこの実施例においては、主針基１３内の上限圧力が
△Ｐ低下した場合に一ヒ限圧力と弁装置８の閉弁圧力の
差が、所定の上限圧力値Ｐ１で再生が開始される場合に
比べて△Ｐ・（Ｓ２−Ｓ工）／Ｓ２だけわずかに小ｉ　
＜　’ｚ　リｓ逆流する乾燥空気の量もわずかながら減
少するが、空気圧縮機１から吐出され乾燥器３を通過し
て除群される空気の量１圧縮空気用貯室１４に貯えられ
る圧縮空気の上限圧力にｚｊ応するので、そうした対応
にノｆ；いて上記のように逆流する乾燥空気の量が変化
し、でも問題ではなく、乾燥剤の再生に必要な乾燥空気
の斌は確保される。

上述した実施例によれば、大径部２８端面に再生用灯室
１０内の圧力が作用し、小径部２９端面に主針基１３内
の圧力が作用する段付ピストン２７と、この役付ピスト
ン２７の下動によシ閉弁する弁４５とを設けた弁装置８
を、乾燥器３と再生用針基１０との間に接続したことに
より、再生用灯室１０内の圧力が主針基１３内の圧力に
比して一定の割合、つｔｂ小径部２９と大径部２８との
有効受圧面積比Ｓ□／ｓ２の割合に減圧されるまで、再
生用針基１０から乾燥器３（ｌｌｌｌへ向う乾燥空気の
移動が許容される。従って、主針基１３内の圧力が変動
してもその圧力に応じて弁装置８が作動して乾燥空気の
移動が続くので、常に乾燥剤の再生に必要な乾燥空気の
量を得ることができ、乾燥剤の再生を充分に行うことが
できる。また、弁ｆ！素４０は段付ピストン２７に対し
て相対的に移動可能で、段付ピストン２７が下室３６側
にイη動して弁要素４０が弁座４３に着座しているとき
１１、弁４５が再生用針基１ｏ側から乾燥器３側への空
気移動を禁止する逆止−弁として作用するので、従来乾
燥剤と再生用針基１０との間に設けられる逆止弁を省略
することができる。なお実施例においては、弁４５が開
弁しているとき弁要素４ｏと弁座４３との間に絞り通路
が形成されているとして説明したが、通常の場合には乾
燥器３内部の出口６付近に絞シ通路が設けられているの
で、そうした場合には特に弁要素４０と弁座４３とによ
って絞り通路を形成しなくてもよい。

本発明は、上述の段付ピストン２７０代わりに上室３３
１１１ｑと下室３６側との有効受圧面積が等しいピスト
ンをシリンダ孔内に配設し、そのピストンを上室３３　
イ１１１１　ＦＣ付勢するばねを設けてもよい。

この場合には、ピストンの有効受圧面積を８１ばねの付
勢力をＦとすれば、ピストンの両端側に作用する押圧力
の関係がＰＩＳ≧Ｐ２Ｓ十Ｆとなったとき、つまり、再
生用針基１０内の圧力がＰ２≦Ｐ□−Ｆ　／　Ｓとなっ
たときに、ピストンが下動して弁４５が閉弁する。これ
により、再生用針基１０内の圧力が主針室１３内の圧力
に比して一定圧ｙ　／　ｓ低下するまで、再生用針基１
０から乾燥器３側へ向う乾燥空気の移動が許容されるの
で、主針室１３内の上限圧力が変動しても常に乾燥剤の
再生に必要な乾燥空気の飯を得ることができ、乾燥剤の
再生を充分に行うことができる。また、上述したピスト
ンの代わりにダイヤフラムを用いても、同様の効果を得
ることができる。また、図示した実施例においてＬ弁装
［８を乾燥器３と再生用針基１０との間の配管途中に介
設したが、乾燥器３あるいは圧縮空気用貯槽１４に一体
的に取付けたり、組込んだりしてもよい。このように本
発明は図示した実施例に限定されるものでｔ」なく、乾
燥剤と再生用針基との間に、ｖ■生用貯宇内の圧力が主
針室内の圧力に対して一定の割合もしくは一定値低下す
るまで再生用針基から乾燥剤へ向う乾燥空気の移動を許
容する弁装置が設けらＪｌ、ておればよい。

なお、段付ピストンの有効受圧ｉｒ＋ｉ　積やばねの付
勢力等は、圧力源装置の使用電性に応じて適宜設定すれ
ばよいことは勿論である。

以上の説明からも明らかなように、本発明は、乾燥剤と
再生用貯槽との間に、再生用貯槽内の圧力が貯槽内の圧
力に比較して所定の関係によって決まる圧力に低下する
棟で、１１１生用貯槽から乾燥剤へ向う空気移動を許容
する弁装置を設けたことによシ、貯槽内の上限圧力に変
動が生じた場合にも、再生用貯槽から乾燥剤に向ゆて乾
燥剤の再生に必要十分な空気を移動させることができる
ので、乾燥剤を充分に再生し得る空圧回路の圧力源装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例の概略図で、弁装置を断面で
示したものである。 ｌ・・・空気圧縮機　３・・・乾燥ｚ：４８・・・弁装
置ｌＯ・・・再生用針基　１３・・・主舵室ｊ４・・・
圧縮空気用貯槽　１７・・・ガバナ２２・・・排出弁　
２７・・・段付ピストン４５・・・弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮空気を吐出する空気圧縮機と、該空気圧縮機の吐出
   空気を貯える貯槽と、該貯槽と前記空気圧縮機との間に
   配設され乾燥剤を収容した乾燥器と、該乾燥器と前記貯
   槽との間に配設され再生用空気を貯える再生用貯槽と、
   前記乾燥剤の前記空気圧縮機側を外部からの指令に応じ
   て外気に連絡する排気弁と、前記貯槽内の圧力が上限圧
   力に達すると当該圧力が下限圧力に達するまで前記空気
   圧縮機の作動を無効としかつ前記排出弁に指令を発する
   作動調整機構とを備えた空圧回路の圧力源装置において
   、前記乾燥剤と前記再生用貯槽との間に、前記再生用貯
   槽内の圧力が前記貯槽内の圧力に比較して所定の関係に
   ようて決まる圧力に低下するまで、前記再生用貯槽から
   前記乾燥剤へ向う空気移動を許容する弁装置を設けて成
   る空圧回路の圧力源装置。