(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用エンジンにより駆動される車両用エアコンプレッサと、該エアコンプレッサから吐出される圧縮空気を吐出管を介して蓄圧するエアタンクと、前記車両用エンジンの動力取出し部と前記エアコンプレッサのクランク軸の入力軸との間に設けられ動力の伝達を断接するダイアフラム式クラッチを有する動力伝達機構とを備え、
前記ダイアフラム式クラッチは、前記入力軸にスプラインを介して軸方向に移動可能に嵌合された内輪と、該内輪に対して回転可能に支持された外輪からなる操作輪と、該操作輪よりも前記エンジン側に突出した前記内輪のフランジ部に設けられた裁頭円錐状のダイアフラムと、該ダイアフラムの周縁部に固定され、前記動力取出し部と断接する動力入力部とを備え、
前記動力伝達機構は、前記吐出管から圧縮空気を取り入れる制御用シリンダと、該制御用シリンダ内に往復移動可能に設けられた制御用ピストンと、該制御用ピストンを前記圧縮空気の圧力に抗して設定圧力で付勢するバネと、該バネの付勢力による制御用ピストンの移動で前記ダイアフラム式クラッチを接にし、前記バネの付勢力に抗する制御用ピストンの移動で前記ダイアフラム式クラッチを断にするリンク機構とを備え、
前記リンク機構は、前記操作輪の両側部に突軸を介して軸支される共に基部が固定系に回動自在に軸支されたレバー部材と、該レバー部に連結されると共に前記制御用ピストンのロッド部と連結された連結リンクとを備え、
前記ダイアフラム式クラッチが接のとき、前記制御用ピストンが前記バネにより、前記連結リンクとレバー部にて、前記ダイアフラムが前記操作輪と前記内輪と共に前記コンプレッサ側に位置されて、前記ダイアフラムのバネ力で前記動力入力部が前記動力取出し部と接し、
前記ダイアフラム式クラッチが断のとき、前記制御用ピストンが前記バネに抗して前記連結リンク及びレバー部を介して前記操作輪を前記エンジン側に移動して前記ダイアフラムを反転させ、その反転で前記動力入力部が前記動力取出し部に対して離反するように構成されていることを特徴とする車両用エアコンプレッサの自動空回り防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用エアコンプレッサの自動空回り防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように車両用エンジン２の駆動軸４０により駆動されるエアコンプレッサ１は、吸い込み口１０に設けられ吸い込み時にのみ開く吸い込み弁１２、及び吐出口１１に設けられ吐出時にのみ開く吐出弁１４を有するシリンダ５と、このシリンダ５内で往復運動をするピストン７と、エンジン２の駆動軸４０の回転運動をピストン７の往復運動に変換するクランク軸８のクランク部８ａ及びピストン７のコンロッド９からなる変換機構６とにより構成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
前記吸い込み弁１２及び前記吐出弁１４を有するシリンダ５の内部をピストン７が往復運動をすると、図４の（ａ）に示すようにシリンダ５内の容積が広がるときに吸い込み弁１２が開いて空気がシリンダ５内に吸い込まれ、この状態から容積が縮まるときに吸い込み弁１２が閉じ、空気が圧縮される。そして、図４の（ｂ）に示すようにその圧縮空気の圧力で吐出弁１４が開き、圧縮空気が吐出口１１から吐出される。前記圧縮空気は、吐出管１５を介してエアタンク内に蓄圧され、例えば車両のブレーキを遠隔で作動させる作動流体として用いられる。
【０００４】
前記圧縮空気を設定圧力に保つために、図４の（ｃ）に示すように吸い込み口１０側にはエアタンク側の圧力により駆動されるアンロードバルブ５０が設けられ、エアタンク内の圧力が設定圧力を超えると、アンロードバルブ５０が作動して前記吸い込み弁１２が強制的に開弁されるため、シリンダ５内の空気が吸い込み口１０から逃げ、ピストン７による空気の圧縮が行われなくなり、エアコンプレッサは空回り（空運転）となり、圧縮空気がエアタンク内に送られなくなる。
【０００５】
一方、エアタンク内及びコンプレッサからエアタンクまでの吐出管内（吐出管内を含めて以下単にエアタンク内という）の圧力が設定圧力を下回ると、図４の（ｂ）に示すようにアンロードバルブ５０が非作動になることで吸い込み弁１２が閉弁するため、ピストン７による空気の圧縮が再開される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１０５３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述したような従来の車両用のエアコンプレッサにおいては、エンジン２の駆動軸４０に直接繋がっているため、エアタンク内の圧力が設定圧力を超えても、ピストン７が常に往復運動をしている。そのため、エンジンは駆動損失を生じている。この駆動損失は、一般的な１０トン以上の車両で最大でエンジンの出力の０．８％に相当しており、燃費に影響を与えている。
【０００８】
本発明は、前記事情を考慮してなされたものであり、エアタンク内の圧力が設定圧力を超えるとエンジンからの動力を自動的に遮断してエアコンプレッサの空回りを防止することができる車両用エアコンプレッサの自動空回り防止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は、車両用エンジンにより駆動される車両用エアコンプレッサと、該エアコンプレッサから吐出される圧縮空気を吐出管を介して蓄圧するエアタンクと、前記車両用エンジンの動力取出し部と前記エアコンプレッサのクランク軸の入力軸との間に設けられ動力の伝達を断接するダイアフラム式クラッチを有する動力伝達機構とを備え、
前記ダイアフラム式クラッチは、前記入力軸にスプラインを介して軸方向に移動可能に嵌合された内輪と、該内輪に対して回転可能に支持された外輪からなる操作輪と、該操作輪よりも前記エンジン側に突出した前記内輪のフランジ部に設けられた裁頭円錐状のダイアフラムと、該ダイアフラムの周縁部に固定され、前記動力取出し部と断接する動力入力部とを備え、
前記動力伝達機構は、前記吐出管から圧縮空気を取り入れる制御用シリンダと、該制御用シリンダ内に往復移動可能に設けられた制御用ピストンと、該制御用ピストンを前記圧縮空気の圧力に抗して設定圧力で付勢するバネと、該バネの付勢力による制御用ピストンの移動で前記ダイアフラム式クラッチを接にし、前記バネの付勢力に抗する制御用ピストンの移動で前記ダイアフラム式クラッチを断にするリンク機構とを備え、
前記リンク機構は、前記操作輪の両側部に突軸を介して軸支される共に基部が固定系に回動自在に軸支されたレバー部材と、該レバー部に連結されると共に前記制御用ピストンのロッド部と連結された連結リンクとを備え、
前記ダイアフラム式クラッチが接のとき、前記制御用ピストンが前記バネにより、前記連結リンクとレバー部にて、前記ダイアフラムが前記操作輪と前記内輪と共に前記コンプレッサ側に位置されて、前記ダイアフラムのバネ力で前記動力入力部が前記動力取出し部と接し、
前記ダイアフラム式クラッチが断のとき、前記制御用ピストンが前記バネに抗して前記連結リンク及びレバー部を介して前記操作輪を前記エンジン側に移動して前記ダイアフラムを反転させ、その反転で前記動力入力部が前記動力取出し部に対して離反するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エアタンク内の圧力が設定圧力を超えるとエンジンからの動力を自動的に遮断してエアコンプレッサの空回りを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用エアコンプレッサの自動空回り防止装置の一例を示す図である。
【図２】図１のＡ部を概略的に示す図である。
【図３】同自動空回り防止装置の作動・非作動状態を示す図で、（ａ）は非作動状態の図、（ｂ）は作動状態の図ある。
【図４】従来の車両用エアコンプレッサを示す図で、（ａ）は吸い込み弁が開いた状態の図、（ｂ）は吐出弁が開いた状態の図、（ｃ）はアンロードバルブが作動した状態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。
【００１５】
図１において、１は車両用エンジン２により駆動される車両用エアコンプレッサであり、このエアコンプレッサ１とエンジン２との間にはエアコンプレッサ１の自動空振り防止装置を構成する動力伝達機構３が設けられている。前記エンジン２はクランク軸と直接又は歯車機構等を介して間接的に接続された動力取出し部４を有している。
【００１６】
前記エアコンプレッサ１は、シリンダ５及び変換機構室６を有するエアコンプレッサ本体１ａと、そのシリンダ５内に摺動可能に挿入されたピストン７と、回転運動をピストン７の往復運動に変換するべく前記変換機構室６内に回転可能に支持されたクランク軸８と、そのクランク軸８のクランク部８ａとピストン７を結ぶコンロッド９とを備えている。前記クランク軸８の一端が入力軸８ｂになっている。前記シリンダ５のヘッド部にはシリンダ５内に空気を吸い込む吸い込み口１０と、ピストン７により圧縮された圧縮空気を吐き出す吐出口１１とが設けられている。
【００１７】
前記吸い込み口１０には吸い込み時にのみ開く吸い込み弁１２を介して吸引管１３が接続され、この吸引管１３は図示しないエアフィルタを介して大気に開放されている。前記吐出口１１には吐出時にのみ開く吐出弁１４を介して吐出管１５が接続され、この吐出管１５はエアタンク１６に接続されている。
【００１８】
前記エンジン２の動力取出し部４と前記エアコンプレッサ１の入力軸８ｂとの間には動力の伝達を断接するクラッチ１７を有する動力伝達機構３が設けられ、この動力伝達機構３は、前記エアタンク１６内の圧力が設定圧力以下のときに前記クラッチ１７を接にし、設定圧力を超えたときに前記クラッチ１７を断にするように構成されている。
【００１９】
更に具体的に説明すると、前記動力伝達機構３は、前記吐出管１５から分岐管１８を介して圧縮空気を取り入れる制御用シリンダ１９と、該制御用シリンダ１９内に往復移動可能に設けられた制御用ピストン２０と、該制御用ピストン２０を前記圧縮空気の圧力に抗して設定圧力で付勢するバネ２１と、該バネ２１の付勢力による前記制御用ピストン２０の移動で図３（ａ）に示すように前記クラッチ１７を接にし、前記バネ２１の付勢力に抗する制御用ピストン２０の移動で図３（ｂ）に示すように前記クラッチ１７を断にするリンク機構２２とを備えている。
【００２０】
前記クラッチ１７は、例えばダイアフラム２３のバネ力により前記動力取出部４に対して動力入力部２４を押圧（接）又は離反（断）される周知のダイアフラム式クラッチからなっていることが好ましい。本実施形態のダイアフラム式クラッチは、例えば図２に概略的に示すようにクランク軸８の入力軸８ｂにスプライン２５を介して軸方向に移動可能に嵌合された内輪２６と、該内輪２６にボールベアリング２７を介して回転可能に支持された外輪からなる操作輪２８と、該操作輪２８よりもエンジン２側に突出した前記内輪２６のフランジ部２６ａに裁頭円錐状のダイアフラム２３とを有し、該ダイアフラム２３の周縁部が有底円筒状の動力入力部２４の筒状部２４ａの内周縁部に固定されている。
【００２１】
このダイアフラム式クラッチを操作するために、前記操作輪２８の両側部に突軸２９を介してレバー部材３０が軸支され、該レバー部材３０の基部が固定部３１に支軸３２を介して軸支され、レバー部材３０の他端には前記制御用ピストン２０のロッド部２０ａが連結リンク３３を介して連結されている。
【００２２】
ここで、前記ダイアフラム式クラッチの動きを説明すると、前記分岐管１８を介して制御用シリンダ１９内に導入される圧縮空気の圧力が設定圧力を下回る場合、図３（ａ）に示すように制御用ピストン２０がバネ２１により上方に付勢されているため、連結リンク３３及びレバー部材３０を介して操作輪２８がエアコンプレッサ１側に移動されており、ダイアフラム２３はエアコンプレッサ１側に突出している。このダイアフラム２３の押圧力で動力入力部２４が動力取出し部４に押圧されており、クラッチ１７が接の状態にある。
【００２３】
これに対して、圧縮空気の圧力が設定圧力を超えると、図３（ｂ）に示すように制御用シリンダ１９内の制御用ピストン２０がバネ２１に抗して下方に移動されるため、連結リンク３３及びレバー部材３０を介して操作輪２８がエンジン２側に移動され、これに伴いダイアフラム２３がエンジン２側に反転して突出する。このダイアフラム２３の反転により動力入力部２４がエアコンプレッサ１側に移動されて動力取出し部４から離反するため、クラッチ１７が断の状態になる。
【００２４】
なお、この状態から前記圧縮空気の圧力が設定圧力を下回ると、制御用シリンダ１９内の制御用ピストン２０がバネ２１により上方に移動されることにより操作輪２８がエアコンプレッサ１側に移動されるのに対し、動力入力部２４が支軸３２に当接してエアコンプレッサ１側に移動できないため、ダイアフラム２３のみがエアコンプレッサ１側に反転して突出し、このダイアフラム２３の押圧力で図３（ａ）に示すように動力入力部２４が動力取出し部４に押圧され、クラッチ１７が接の状態になる。
【００２５】
このように、本実施形態の車両用エアコンプレッサの自動空回り防止装置によれば、車両用エンジン２により駆動される車両用エアコンプレッサ１と、該エアコンプレッサ１から吐出される圧縮空気を吐出管１５を介して蓄圧するエアタンク１６と、前記車両用エンジン２の動力取出し部４と前記エアコンブレッサ１の入力軸８ｂとの間に設けられ動力の伝達を断接するクラッチ１７を有する動力伝達機構３とを備え、前記動力伝達機構３は、前記エアタンク１６内の圧力が設定圧力以下のときに前記クラッチ１７を接にし、設定圧力を超えたときに前記クラッチ１７を断にするように構成されているため、エアタンク１６内の圧力が設定圧力を超えるとエンジン２からの動力を自動的に遮断してエアコンプレッサ１の空回りを防止することができる。これにより、エンジンの駆動損失を抑制でき、燃費の向上が図れる。
【００２６】
また、前記動力伝達機構３は、前記吐出管１５から圧縮空気を取り入れる制御用シリンダ１９と、該制御用シリンダ１９内に往復移動可能に設けられた制御用ピストン２０と、該制御用ピストン２０を前記圧縮空気の圧力に抗して設定圧力で付勢するバネ２１と、該バネ２１の付勢力による制御用ピストン２０の移動で前記クラッチ１７を接にし、前記バネ２１の付勢力に抗する制御用ピストン２０の移動で前記クラッチ１７を断にするリンク機構２２とを備えているため、簡単な構成でクラッチ１７の断接を確実に行うことができる。
【００２７】
前記クラッチ１７は、ダイアフラム２３のバネ力により前記動力取出部４に対して動力入力部２４を押圧又は離反されるダイアフラム式クラッチからなるため、構造の簡素化及びコストの低減が図れる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更が可能である。例えば動力伝達機構は、エアタンク内の圧力を圧力センサにより検出し、その検出信号に基いて制御装置が駆動装置を介して前記クラッチを断接するように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  エアコンプレッサ
２  エンジン
３  動力伝達機構
４  動力取出し部
１５  吐出管
１６  エアタンク
１７  クラッチ
１９  制御用シリンダ
２０  制御用ピストン
２１  バネ
２２  リンク機構
２３  ダイアフラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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