(57)【要約】【課題】低速回転域での吐出空気量を確保し、高速回転域では過剰な吐出空気量をカットして吐出側の温度の低減を図り、全回転領域での性能向上を図ったエアコンプレッサ装置を提供する。【解決手段】エアコンプレッサ（１）の吸込み口（２ａ）に連通する吸入管路（２）に吸入空気流量を調整する流量調整手段（５）を介装する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアコンプレッサの吸込み口に連通する吸気管路に吸入空気流量を調整する流量調整手段を介装したことを特徴とするエアコンプレッサ装置。
【請求項２】
前記流量調整手段は、エアコンプレッサの回転速度が所定値以上であれば、吸入空気流量を抑制するように構成されている請求項１のエアコンプレッサ装置。
【請求項３】
前記流量調整手段は、弁前後の圧力差によって弁開度を制御する流量調整弁である請求項１のエアコンプレッサ装置。
【請求項４】
前記流量調整手段は、流量調整弁と、エアコンプレッサの回転速度を検知する回転速度検知手段と、その回転速度検知手段からの信号に基づき流量調整弁の開度を制御する制御手段とで構成されている請求項１のエアコンプレッサ装置。
【請求項５】
前記流量調整手段は、流量調整弁と、吐出管内の温度を検知する温度検知手段と、その温度検知手段からの信号に基づき流量調整弁の開度を制御する制御手段とで構成されている請求項１のエアコンプレッサ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用のブレーキ装置や、その他空気圧を利用する各種機器のエアソースとして圧縮空気を供給するエアコンプレッサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のブレーキ装置や、その他空気圧を利用する各種機器にエアソースとして圧縮空気を供給するエアコンプレッサ装置は、通常、走行用のエンジンから直接的に駆動されており、その一方、ブレーキ装置などによるエア消費はエンジン回転速度とは無関係であり、むしろ低速走行時のエア消費が多い傾向にある。したがって、エアコンプレッサは、低速回転においても十分な供給能力が要求され、このことは、高速域での供給量増加による無駄なエネルギ消費や高温過熱というような問題を起させることにもなる。
その他の従来技術としては、例えば特開昭５８−１５８３８２号公報や特許第２７１５７５５号公報には、可変容量コンプレッサが開示されている。しかし、これ等の従来技術では、構造が複雑であり、部品点数が多いという問題点を有している。また、これ等の可変容量コンプレッサは、何れも斜板の傾斜角を制御するタイプのものに限定されてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解消することを目的として提案されたものであり、エアコンプレッサの低速回転域での吐出空気量を確保し、高速回転域では過剰な吐出空気量をカットして吐出側の温度の低減を図り、全回転領域での性能向上を図ったエアコンプレッサ装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のエアコンプレッサ装置は、エアコンプレッサの吸込み口に連通する吸気管路に吸入空気流量を調整する流量調整手段を介装したことを特徴としている。（請求項１）
【０００５】
前記流量調整手段は、エアコンプレッサの回転速度が所定値以上であれば、吸入空気流量を抑制するように構成されている。（請求項２）
【０００６】
前記流量調整手段は、弁前後の圧力差によって弁開度を制御する流量調整弁である。（請求項３）
【０００７】
前記流量調整手段は、流量調整弁と、エアコンプレッサの回転速度を検知する回転速度検知手段と、その回転速度検知手段からの信号に基づき流量調整弁の開度を制御する制御手段とで構成されている。（請求項４）
【０００８】
前記流量調整手段は、流量調整弁と、吐出管内の温度を検知する温度検知手段と、その温度検知手段からの信号に基づき流量調整弁の開度を制御する制御手段とで構成されている。（請求項５）
【０００９】
本発明によれば、エアコンプレッサの高速回転域での運転時（あるいは吐出管内空気温度が過熱状態となった時）に、流量調整弁の作動によって吸い込み流量を抑制し、駆動動力の減少、あるいは吐出空気の過熱防止を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１において、エンジンＥに取り付けられたエアコンプレッサ１は、エンジンのクランクシャフトからギヤトレーンなどの伝動手段（図示なし）を介して駆動されている。そのエアコンプレッサ１の吸気管路は、エアフィルタからエンジンＥに吸気を導入するエアダクト（インテークマニホールド）Ｍから分岐してコンプレッサ１のシリンダヘッドの吸込み口２ａに連通する吸気ホース２で構成され、後記にて詳述する流量調整弁５が介装されている。
また、コンプレッサ１の吐出管路３は、シリンダヘッドの吐出口３ａから、鋼管によってプレッシャーレギュレータを介してエアリザーバに連通され、さらに各種のエア操作機器に連通されている。
【００１１】
図２には、流量調整弁５の一実施形態が示されている。
図において右側が入口、左側が出口で、それぞれホースに接続されて吸気管路２に介装されており、共にプラスチック製の第１の弁ケース６と第２の弁ケース７とが、例えば超音波溶着によって互いに固着され、その内部には弁体８とスプリング９とが挿入されている。弁体８は、スプリング９によって入口方向に付勢され、ニードル状の他端は先細りのテーパ状に形成されて第１の弁ケース６の内径部６ａに挿入され、弁体８が軸方向に移動することで、ケース内径部６ａとニードル外径部８ａとの隙間面積が変化するように構成されている。また、弁体８の入口側はフランジ状に形成され、第２の弁ケース７の内径部７ａに摺動自在に嵌挿され、そのフランジ部の一部は、切り欠かれて吸気の通路が形成されている。
【００１２】
図３には、別の実施形態の流量調整弁５Ａが示されている。
金属製の弁ケース６Ａ内に弁体８Ａがスプリング９Ａによって入口方向に付勢されて納められており、その入口側には、ワッシャ１６が挿入されケース６Ａにカシメられて抜け止めされている。弁体８Ａの出口側のニードル部８ｂは、この例では、弁ケース６Ａの内径部６ｂは、出口寄りが小径のテーパ状に形成され、隙間面積が変化するように構成されており、また、入口側はフランジ状に形成されて、この外径部とケースの内径部とは、隙間が設けられて吸気流路が形成されている。
【００１３】
図４および図５には、流量調整弁５（５Ａ）の特性が示されている。
図４の縦軸は弁開度（流路面積）、横軸は弁出入り口の差圧が採られており、弁体８（８Ａ）の両端部に作用する差圧によって生じる軸力とスプリング９（９Ａ）の反力とがバランスして弁体８（８Ａ）の位置が決まり、その位置でのケース内径６ａ（６ｂ）と弁体８（８Ａ）とで形成される流路面積を示している。
【００１４】
図５は、流量調整弁５（５Ａ）を介装したコンプレッサの回転数（横軸）に対する吐出空気量（縦軸）を示しており、回転数の増加に対して吐出空気量は単純増加するが、特定回転数域で図４に示した流路面積の変化により流量増加が抑えられて段付きの状態で増加していることが示されている。
【００１５】
次に、制御装置によって流量調整弁を制御する実施形態について説明する。
図６は、その構成を示し、エアコンプレッサ１の吸い込み口２ａに連通する吸気管路２に流量調整弁５Ｃが介装されており、その流量調整弁５Ｃを制御する制御装置１０が設けられている。また、コンプレッサ１の回転数を検出する回転速度センサ１１が設けられ、吐出管３には、吐出された高圧空気の温度を検出する温度センサ１２が設けられ、それぞれ制御装置１０に入力されている。そして、制御装置１０から、流量調整弁５Ｃに制御信号が出力され、弁開度が制御されている。
【００１６】
図７を参照して制御装置１０による制御の態様を説明する。
まず、ステップＳ１では、センサ１１からの回転数検出値（または、センサ１２からの温度検出値）が制御装置１０に送信され、ステップＳ２では、制御装置１０にてその検出値を後記するマップ（図８）と比較し、制御の要否の判断をして、Ｙｅｓならば流量調整弁５Ｃへ出力して弁開度を制御しステップＳ４へ、ＮｏならばそのままステップＳ４へ進み、ステップＳ４からは終了の判断が出るまでステップＳ１に戻って繰り返す。
【００１７】
図８は、前記制御用のマップの一例を示している。所定回転数（または吐出管内温度）以下では弁面積を全開とし、それ以上では所定面積まで絞って流量の増加を抑制するように制御を行う。
【００１８】
以上説明したように上記各実施形態では、コンプレッサ１の吸気管路２に介装された流量調整弁５〜５Ｃにより、所定の回転速度または吐出管内温度以上では、流路面積が減少するように弁開度が変化して吸い込み空気量を減少させ、回転速度の増加に対する吐出空気量または吐出空気温度の増加を抑制する。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成され、エアコンプレッサの高速回転域での運転時（あるいは吐出管内空気温度が過熱状態となった時）には、流量調整弁が作動し、吸い込み流量を減少させる。したがって、低速域で十分に供給流量を確保するように設定し、全運転領域での経済的な運転、および吐出側の過熱防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアコンプレッサ装置がエンジンに装着されている状態を示す側面図。
【図２】流量調整弁の一実施形態を示す断面図。
【図３】流量調整弁の別の実施形態を示す断面図。
【図４】流量調整弁の特性を示すグラフ。
【図５】流量調整弁を介装したコンプレッサの吐出空気量を示すグラフ。
【図６】本発明のエアコンプレッサ装置の別の実施形態を示す構成図。
【図７】図６の実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図８】流量調整弁の制御マップの一例を示す図。
【符号の説明】
１・・・エアコンプレッサ
２・・・吸気ホース
３・・・吐出管
５、５Ａ、５Ｃ・・・流量調整弁
６、６Ａ、７・・・ケース
１０・・・制御装置
１１・・・回転速度センサ
１２・・・温度センサ
【図１】
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【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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