(57)【要約】【課題】補機用推進軸の折損を防ぐことが可能なエンジン搭載車両の空気圧縮装置を提供する。【解決手段】エンジンの停止操作に伴ってエアーコンプレッサ５を空転状態に切換える緊急アンローダ手段Ｕを具備し、このエアーコンプレッサ５には予めアンローダ弁10が設けられており、アンローダ手段Ｕは、エンジン１の停止操作を検知する検出手段Ｙと、この検出手段Ｙの検知に伴ってアンローダ弁10に作動エアーＡ1 を供給するソレノイド弁17とを、具備している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１）の停止操作に伴ってエアーコンプレッサ（５）を空転状態に切換える緊急アンローダ手段（Ｕ）を具備することを特徴とするエンジン搭載車両の空気圧縮装置。
【請求項２】
上記エアーコンプレッサ（５）は、各気筒（７）の内部を大気に開状態として空転状態とするためのアンローダ弁（10）を具備し、上記緊急アンローダ手段（Ｕ）は、エンジン（１）の停止操作を検知する検出手段（Ｙ）と、該検出手段（Ｙ）が上記停止操作を検知するに伴って上記アンローダ弁（10）に作動エアー（Ａ1 ）を供給する切換弁（11）とを、具備している請求項１記載のエンジン搭載車両の空気圧縮装置。
【請求項３】
エアーコンプレッサ吐出配管系路（12）の圧力を所定圧力範囲に維持するための調圧弁（15）と、該調圧弁（15）と上記アンローダ弁（10）とを連通連結する指令管路（16）とを、有し、該指令管路（16）に上記切換弁（11）としてソレノイド弁（17）を介設し、かつ、上記検出手段（Ｙ）はエンジン（１）の停止操作に伴って上記ソレノイド弁（17）に切換電気信号（Ｅ）を送るように構成した請求項２記載のエンジン搭載車両の空気圧縮装置。
【請求項４】
エアーコンプレッサ吐出配管系路（12）の圧力を所定圧力範囲に維持するために、
圧力スイッチ（ＰＳ）と、該圧力スイッチ（ＰＳ）によって切換制御される上記切換弁（11）としてのソレノイド弁（17）と、該ソレノイド弁（17）と上記アンローダ弁（10）とを連通連結した指令管路（16）とを、設け、
上記検出手段（Ｙ）は、エンジン（１）の停止操作を電気的に検知して上記ソレノイド弁（17）を切換えるように構成した請求項２記載のエンジン搭載車両の空気圧縮装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン搭載車両に搭載される空気圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道に沿って走行する補修工事用のエンジン搭載車両において、このエンジンは、車両自身を走行させると同時に、“補機”としての発電機や空気圧縮機（エアーコンプレッサ）も駆動する。そして、上記補機としての空気圧縮機（エアーコンプレッサ）へエンジンからの動力を（分岐して）伝達するため、推進軸を介設している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−８８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、空気圧縮機（エアーコンプレッサ）に動力を伝達させるための上記推進軸が折損する虞があることが判明した。
即ち、車両に補機として搭載のエアーコンプレッサ（空気圧縮機）が作動中に、車両搭載エンジンを停止しようとする際、エンジン停止に伴って、上記推進軸の入力側は停止するが、エアーコンプレッサには慣性によって作動を続けようとして上記推進軸に瞬間的に大きな負荷が掛るのが一つの折損原因と考えられる。
【０００５】
さらに、エアーコンプレッサに特有の現象も、折損原因になっているものと推定される。
つまり、エンジン停止の操作を行うと、エンジンは急激にその回転駆動トルクを減少するが、エアーコンプレッサは、吸込工程と繰出（圧縮）工程とを順次繰返しているが、最悪の状況は、この繰出（圧縮）工程の上死点直前に於て、エンジンの回転駆動トルクが急減する瞬間である。このような状況下では、エアーコンプレッサの気筒内で最大圧力が発生して、瞬間的に補機用推進軸に逆回転方向への急激な負荷が掛る。
長い使用期間中、上述のような逆回転方向への急激な負荷が繰返し推進軸に作用して、疲労により折損等を生ずると推定される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明は、エンジンの停止操作に伴ってエアーコンプレッサを空転状態に切換える緊急アンローダ手段を具備している。
また、上記エアーコンプレッサは、各気筒の内部を大気に開状態として空転状態とするためのアンローダ弁を具備し、上記緊急アンローダ手段は、エンジンの停止操作を検知する検出手段と、該検出手段が上記停止操作を検知するに伴って上記アンローダ弁に作動エアーを供給する切換弁とを、具備するものである。
【０００７】
また、エアーコンプレッサ吐出配管系路の圧力を所定圧力範囲に維持するための調圧弁と、該調圧弁と上記アンローダ弁とを連通連結する指令管路とを、有し、該指令管路に上記切換弁としてソレノイド弁を介設し、かつ、上記検出手段はエンジンの停止操作に伴って上記ソレノイド弁に切換電気信号を送るように構成したものである。
また、エアーコンプレッサ吐出配管系路の圧力を所定圧力範囲に維持するために；圧力スイッチと、該圧力スイッチによって切換制御される上記切換弁としてのソレノイド弁と、該ソレノイド弁と上記アンローダ弁とを連通連結した指令管路とを、設け；上記検出手段は、エンジンの停止操作を電気的に検知して上記ソレノイド弁を切換えるように構成した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エンジンの停止操作に伴って、瞬時に、エアーコンプレッサは空転状態に切換わり、エアーコンプレッサが慣性によって所定秒間の作動を続けたとしても、上述した繰出（圧縮）工程が消滅しているので、推進軸に急激な負荷が作用しなくなる。従って、推進軸の折損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両全体の概略構成説明用の平面図である。
【図２】本発明の実施の一形態を示し、エアーコンプレッサの吸込工程の要部断面と配管系統を示す構成説明図である。
【図３】エアーコンプレッサの繰出（圧縮）工程の要部断面と配管系統を示す構成説明図である。
【図４】エアーコンプレッサの通常の空運転状態の要部断面と配管系統を示す構成説明図である。
【図５】エンジンの停止に伴うエアーコンプレッサの緊急空転状態の要部断面と配管系統を示す構成説明図である。
【図６】図２に対応する要部拡大図である。
【図７】図３に対応する要部拡大図である。
【図８】図４・図５に対応する要部拡大図である。
【図９】本発明の実施の一形態の構成を従来例と比較して説明するための配管系統図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態を示す配管系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１は、エンジン１を搭載した軌道走行用車両２の平面図であって、エンジン１は、通常、ディーゼルエンジンが用いられ、車両２自身を走行させると共に、発電機Ｍやエアーコンプレッサ（空気圧縮機）５を駆動させる。４はエアーコンプレッサ５を回転駆動させるための推進軸であって、トランスミッション３から分岐状に動力を取出して、エアーコンプレッサ５に連動連結する。なお、所望により、タイミングベルト６をトランスミッション３とエアーコンプレッサ５の間に介設しても良い。
なお、本発明に於て、エアーコンプレッサ５は空気圧縮機を指し、空気圧縮装置とは、このエアーコンプレッサ（空気圧縮機）５に、図２〜図５、及び、図10に例示したような制御機構（制御手段）等を付加した構成を言うものとする。
【００１１】
図１〜図８に示す本発明の実施の一形態を説明すると、図１のエンジン１の停止操作（つまり、エンジンＯＮ−ＯＦＦスイッチのＯＦＦ操作）に伴って、エアーコンプレッサ５を空転状態に切換える緊急アンローダ手段Ｕを備える。
ところで、エアーコンプレッサ５は、各気筒７の内部を大気に開状態として空転状態とするためのアンローダ弁10を具備している。
上記緊急アンローダ手段Ｕは、エンジン１の停止操作を検知する検出手段Ｙと、この検出手段Ｙがエンジン１の停止操作を検知するに伴って、上記アンローダ弁10に作動エアーＡ1 を供給する切換弁11とを、具備する。
【００１２】
図２〜図５に於て、12は、エアーコンプレッサ５の繰出し弁（吐出弁）８の吐出孔に接続され、元空気溜めタンク９を有するコンプレッサ吐出配管系路である。この吐出配管系路12は、上記タンク９を経て後に、図２〜図５における図外左方に延伸する管路を経て、車両の各部のブレーキ等の各種空圧機器に接続されているが、分岐部13にて分岐した管路14は、調圧弁15を介して、前記アンローダ弁10にまで接続されている。
この調圧弁15は、エアーコンプレッサ吐出配管系路12の圧力を、所定の圧力範囲に維持するための公知の弁である。この調圧弁15による所定の圧力範囲としては、例えば、下限圧力値Ｌ0 が、 0.590ＭＰａとし、上限圧力値Ｈ0 としては、 0.685ＭＰａとする。
【００１３】
上記管路14内で、調圧弁15とアンローダ弁10とを連通連結する管路は、指令管路16と呼ぶことができる。即ち、前記上限圧力値Ｈ0 に達すると作動エアー（圧力エアー）Ａ15をアンローダ弁10へ、図４に示すように、送ってエアーコンプレッサ５を通常の空運転状態とする指令制御を、この指令管路16が行っているからである。
このような指令管路16には、前記切換弁11が設けられ、しかも、この切換弁11は、（２位置）ソレノイド弁17である。そして、検出手段Ｙは、図２又は図３の通常作動状態において、エンジン１の停止操作が行われると直ちに、ソレノイド弁17に切換電気信号Ｅを送るように構成する（図５参照）。
【００１４】
ソレノイド弁17は、３ポートの２方弁を例示する。アンローダ弁10に接続されるのは、吐出ポート11ａである。調圧弁15に接続されるのは第１入口ポート11ｂである。また、バイパス管路18は、分岐部13と調圧弁15を接続した管路14の一部から、分岐部19にて分岐して、第２入口ポート11ｃに接続されている。なお、ソレノイド弁17の第２入口ポート11ｃへの接続するバイパス管路18は、図２〜図５の実施の形態に限らず、吐出配管系路12から直接に分岐しても自由であり、それ以外には、アンローダ弁10を作動させるに十分な圧力ならば、別の圧力タンク（空気溜め）に接続して、第２入口ポート11ｃへ圧力を常時導くようにしても自由である（図示省略）。
【００１５】
検出手段Ｙとしては、エンジン始動と共に同時にＯＮ信号を発して、エンジン作動中は、ＯＮ信号を継続して発すると共に、エンジン１の停止操作に伴って、ＯＦＦ信号を切換電気信号Ｅとして、ソレノイド弁17へ送るようにするため、エンジン１のＯＮ−ＯＦＦ制御スイッチと連動するスイッチが好適である。
ここで、エアーコンプレッサ５の要部の構造とその作用について説明する。図６と図２に於て、吸込工程を示し、気筒（シリンダ）７内のピストン20は矢印Ｆ方向に作動（下降）し、吸込弁21は大気圧に押下げられて弁座22から離れ、吸込管23から、図６の矢印Ｇのように気筒７の内部に流入する。
【００１６】
次に、図７と図３に於て、圧縮工程（繰出工程）を示し、気筒７内のピストン20は矢印Ｈ方向に作動（上昇）し、気筒７内で圧縮された空気は、矢印Ｉのように、吐出弁24を弁座25から上方に分離させつつ、吐出口26から（図３に示した）吐出配管系路12及びタンク９へと圧送する。
【００１７】
次に、図８と図４は通常の空転状態を示し、前述の調圧弁15の設定上限圧力値Ｈ0 以上にて作動エアーＡ15が調圧弁15からアンローダ弁10に送られ、アンローダ弁10が押下げられて吸込弁21を強制的に開いて、ピストン20が矢印Ｆ，Ｈの方向に往復作動しているにかかわらず、気筒７内部の空気は圧縮されることがない空転状態を保つ。即ち、矢印Ｇ，Ｋのように、吸込管23を介して、気筒７内部はほぼ大気圧を保ちつつ外部との空気の出入りが行われる。
なお、27は、倒立カップ型の吸込弁強制開放部材であって、（図７から図８に示す如く、）作動エアーＡ15の流入によってアンローダ弁10のスプール28が下降すると、一体として下降して、この開放部材27の下端縁が吸込弁21（の弁本体）を押下げて、矢印Ｇ，Ｋのように、自由に大気の吸入と吐出を、行わせ、気筒７内の空気が圧縮されることのない空転状態に保つ。
【００１８】
そして、図５に示したように、検出手段Ｙによって、エンジン停止操作を検知すると、図２，図３，図４のいずれの状況にあろうと、直ちにソレノイド弁17が（図４から図５に切換わり）、バイパス管路18を介して吐出配管系路12の圧縮空気を指令管路16に送って、作動エアーＡ1 としてアンローダ弁10へ送り込む。
図５は、このように緊急アンローダ手段Ｕが作動した、エンジン停止直後の空転状態を示しており、この図５の状態の詳細は、図８のようになっている。
言い換えると、エアーコンプレッサ５が図８に示した空転状態となる時は、通常空転（図４）の場合と緊急空転（図５）の場合に共通している。つまり、図５の緊急空転とさせるための構成は、通常空転状態（図４）に必要な構成の一部を巧妙に利用しており、構成の簡素化を図っていると言える。
この点について、図９の（Ａ）（Ｂ）に基づいて追加説明する。図９（Ｂ）は従来例の配管系統図であり、図９（Ａ）は前述の図２〜図５の実施形態に対応した配管系統図であり、同図（Ａ）（Ｂ）に於ける同一符号は同一の構成部材を示しており、結局、同図（Ａ）の２点鎖線をもって包囲した部分を付加するのみで、本発明の構成が完成できることを示す。
【００１９】
図10は、本発明の他の実施形態を示す。まず、基本的構成から説明すると、図10に於て、エアーコンプレッサ吐出配管系路12の圧力を所定圧力範囲として、下限圧力値Ｌ0 と上限圧力値Ｈ0 に、維持するために、圧力スイッチＰＳと、ソレノイド弁17（切換弁11）と、指令管路16とを、備える。指令管路16は、ソレノイド弁17とアンローダ弁10（図２等参照）とを連通連結している。
圧力スイッチＰＳは、下限圧力値Ｌ0 と上限圧力値Ｈ0 を設定自在であり、そこからの電気信号ｉは、ソレノイド弁17のソレノイドに送られて、ソレノイド弁17を切換える。図10の具体例では、ソレノイド弁17は３ポート２位置切換弁であって、上記下限圧力値Ｌ0 にて電気信号ｉが送られて、図10の上方のブロックに切換わり、指令管路16内の圧力を（抜いて）大気圧とし、図６と図７に示した吸込工程と繰出工程とを交互に繰返し、圧縮空気をタンク９に送出する。
【００２０】
他方、上記上限圧力値Ｈ0 に達すると、上記信号ｉを中止し、ソレノイド弁17のソレノイドをＯＦＦとして、図10のように下方のブロックに切換わって、吐出配管系路12から分岐した管路14及び指令管路16を介して、エアーコンプレッサ５のアンローダ弁10に作動エアーＡ1 を送って、図８にて既に説明したように、エアーコンプレッサ５を空転状態とする。
【００２１】
ところで、図10に例示した実施の形態に於て、圧力スイッチＰＳとソレノイド弁17のソレノイドとを接続する電気的配線の途中に、ＯＮ−ＯＦＦスイッチ30を介設して、このＯＮ−ＯＦＦスイッチ30に、（図２〜図９にて記述した）検出手段Ｙから、エンジン１の停止操作が行われた信号を送信して、（図10にあっては）ＯＮ−ＯＦＦスイッチ30をＯＦＦ状態とし、ソレノイド弁17を図10の状態に切換えて、作動エアーＡ1 をアンローダ弁10へ送って、図８に示した空転状態に（強制的に）切換わる。
このように、図10に示した実施の形態でも、通常空転状態に切換えるための切換弁11（ソレノイド弁17），（圧力スイッチＰＳとソレノイドとを接続する）配線路31，指令管路16，アンローダ弁10等の構成を共用しており、要するに、検出手段ＹとＯＮ−ＯＦＦスイッチ30を付加することによって、緊急アンローダ手段Ｕが簡易に構成される。
【００２２】
なお、本発明は上述の図１〜図10に示した実施の形態に限定されず、設計変更自由であって、エンジン１の停止操作を、機械的に検出して、電気信号をソレノイドに送るようにしても良く、また、エンジン１の停止操作に伴う機械的作動を、直接に切換弁に伝達しても良い。あるいは、アンローダ弁10を、通常空転用と緊急空転用と、別々に、配設することも可能である。
【００２３】
本発明は、上述のように、エンジン１の停止操作に伴ってエアーコンプレッサ５を空転状態に切換える緊急アンローダ手段Ｕを具備することにより、発明が解決しようとする課題に於て既に説明したところの、補機用推進軸４に対する急激な（エンジン停止時に作用する）負荷が、急減して、推進軸４の折損等の事故を予防できる。
【００２４】
また、上記エアーコンプレッサ５は、各気筒７の内部を大気に開状態として空転状態とするためのアンローダ弁10を具備し、上記緊急アンローダ手段Ｕは、エンジン１の停止操作を検知する検出手段Ｙと、該検出手段Ｙが上記停止操作を検知するに伴って上記アンローダ弁10に作動エアーＡ1 を供給する切換弁11とを、具備しているので、エアーコンプレッサ５には予め備わっているアンローダ弁10を共用できて、構造の簡素化と、安価製造を実現できる。そして、従来からの指令管路16等の配管に、切換弁11を介設する等によって、一層の構造の簡素化及びコストダウンを図り得る。しかも、確実に、推進軸４に対する急激な負荷が、エンジン停止の際に掛ることを防止して、推進軸４の折損事故を防ぎ得る。
【００２５】
また、エアーコンプレッサ吐出配管系路12の圧力を所定圧力範囲に維持するための調圧弁15と、該調圧弁15と上記アンローダ弁10とを連通連結する指令管路16とを、有し、該指令管路16に上記切換弁11としてソレノイド弁17を介設し、かつ、上記検出手段Ｙはエンジン１の停止操作に伴って上記ソレノイド弁17に切換電気信号Ｅを送るように構成したので、一般にこの種の回路で使用されてきた調圧弁15及び指令管路16を、そのまま利用（共用）できて、ソレノイド弁17及び検出手段Ｙを付設することで、安価に、かつ、簡単に製造可能となり、しかも、エンジン停止操作後、直ちに、エアーコンプレッサ５を空転状態に（安定して）切換え得て、推進軸４へ急激な負荷が掛ることを防ぎ、推進軸４の折損を防止できる。
【００２６】
また、エアーコンプレッサ吐出配管系路12の圧力を所定圧力範囲に維持するために；圧力スイッチＰＳと、該圧力スイッチＰＳによって切換制御される上記切換弁11としてのソレノイド弁17と、該ソレノイド弁17と上記アンローダ弁10とを連通連結した指令管路16とを、設け；上記検出手段Ｙは、エンジン１の停止操作を電気的に検知して上記ソレノイド弁17を切換えるように構成したので、一般にこの種のエアーコンプレッサ制御回路として用いられてきた圧力スイッチＰＳ及びソレノイド弁17と指令管路16を共用して、単に検出手段Ｙを介設すれば、全体の構成が完成するので、安価に、かつ、簡単に製造実施ができる。そして、エンジン停止操作後、直ちに、エアーコンプレッサ５を空転状態に（安定して）切換え得て、推進軸４へ急激な負荷が掛ることを防ぎ、推進軸４の折損を防止できる。
【符号の説明】
【００２７】
１  エンジン
４  推進軸
５  エアーコンプレッサ
７  気筒（シリンダ）
10  アンローダ弁
11  切換弁
12  吐出配管系路
15  調圧弁
16  指令管路
17  ソレノイド弁
Ａ1   作動エアー
Ｅ  （切換）電気信号
ＰＳ  圧力スイッチ
Ｕ  緊急アンローダ手段
Ｙ  検出手段
【図１】
2014173492.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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