(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、該駆動源により駆動され圧縮空気を生成する圧縮空気生成手段と、該圧縮空気生成手段に接続され空圧機器に圧縮空気を供給するための給気通路が形成された通路部材と、該通路部材に設けられ前記空圧機器内の圧縮空気を外部に排気させるための排気手段と、前記圧縮空気生成手段と前記空圧機器との間に配置されるエアドライヤとを備えた空気圧縮機において、
前記排気手段は、前記通路部材に設けられ、前記給気通路に対して互いに並列に接続された第１，第２の排気通路を有し、
該第１の排気通路は前記圧縮空気生成手段と前記エアドライヤとの間から分岐され、前記第２の排気通路は前記エアドライヤと前記空圧機器の間から分岐される構成とし、
前記第１の排気通路には、前記エアドライヤと前記空圧機器との間の圧縮空気をパイロット圧として受圧することにより前記第１の排気通路を外部に対して連通，遮断するパイロット式開閉弁を設け、
前記第２の排気通路には、前記パイロット式開閉弁にパイロット圧を供給する通路の連通，遮断を外部からの通電により制御する排気ソレノイド弁を設ける構成としたことを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
前記給気通路には前記エアドライヤと前記空圧機器の間に位置して空気流量を絞る絞りを設け、前記第２の排気通路は、前記給気通路のうち前記絞りと前記空圧機器の間から分岐して設けることを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮空気生成手段が空気を吸込む吸込路には外部の空気を清浄化する吸込フィルタが設けられ、該吸込フィルタと前記圧縮空気生成手段の間に第１、第２の排気通路が接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の空気圧縮機。
【請求項４】
前記通路部材はシリンダヘッドであることを特徴とする請求項１，２または３に記載の空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車載用の空気圧縮機に関し、特に、車高調整装置を構成するエアサスペンション等に車高調整用の圧縮空気を給排するのに好適に用いられる空気圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車高調整装置として車両に搭載されるエアサスペンションは、空気圧縮機からの圧縮空気が給排されることにより、車両重量等に応じて車両高さ（車高）が変化するのを抑え、運転者の好み等に応じた車高調整を行い得るようにしている。
【０００３】
そして、エアサスペンション等に用いる車載用の空気圧縮機は、シリンダと、該シリンダ内に往復動可能に設けられ、該シリンダ内で空気を圧縮するピストンと、前記シリンダに搭載され、該ピストンによる圧縮空気をエアサスペンション等の空圧機器に供給するための給気通路が形成されたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドに設けられ、前記給気通路内の圧縮空気を外部に排気させるための排気弁とから構成されている（例えば、特開平２−１４１３２１号公報）。
【０００４】
この種の従来技術による空気圧縮機では、例えばエアサスペンション側に向けて圧縮空気を供給するときには、予め排気弁を閉じた状態でシリンダ内のピストンを往復動させ、これによって発生する圧縮空気を給気通路を通じてエアサスペンション側へと流通させる。そして、エアサスペンションは圧縮空気が供給されることによりエア室が拡張され、車高を高くする方向での車高調整を行う。
【０００５】
また、車高を低くする方向での車高調整時には、シリンダ内のピストンを停止させた状態で排気弁を開き、前記給気通路を外気に連通させることにより、エアサスペンションのエア室から圧縮空気を給気通路内へと逆流させ、圧縮空気を外部に排気してエア室を縮小させる。
【０００６】
この場合、シリンダヘッドには給気通路を外気に連通させる１本の排気通路が形成され、該排気通路の途中には排気弁を構成する排気ソレノイド弁が配設されている。そして、排気ソレノイド弁は常閉弁からなり、外部からの通電により開弁されたときにのみ排気通路を開き、給気通路内の圧縮空気が外部に排気されるのを許すものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術による空気圧縮機では、シリンダヘッドに単一の排気通路を設け、該排気通路を排気ソレノイド弁により開，閉する構成としているに過ぎないために、エアサスペンション内の圧縮空気を外部に排気して車高を低く調整しようするときに、排気すべき圧縮空気の流量が単一の排気通路により制限されてしまい、排気速度が遅くなることによって車高調整を短時間で行うのが難しいという問題がある。
【０００８】
また、排気時間を速めるために排気ソレノイド弁のポート径を大きくする等の対策をとることは可能である。しかし、排気ソレノイド弁のポート径を大きくした場合には、排気用のポートに対する弁体の受圧面積が大きくなるため、排気ソレノイドの弁体を閉弁方向に付勢する弁ばねの付勢力を大きくすると共に、該弁ばねに抗して弁体を開弁方向に駆動するためのソレノイド（コイル）等も大型化する必要が生じ、これに伴って排気ソレノイド弁ばかりでなく、シリンダヘッドも大型化せざるをえないという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明はシリンダヘッド等の通路部材を大型化することなく、排気速度を速くすることができ、例えば車高調整等を短時間で行うことができると共に、全体をコンパクトに形成できるようにした空気圧縮機を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、駆動源と、該駆動源により駆動され圧縮空気を生成する圧縮空気生成手段と、該圧縮空気生成手段に接続され空圧機器に圧縮空気を供給するための給気通路が形成された通路部材と、該通路部材に設けられ前記空圧機器内の圧縮空気を外部に排気させるための排気手段と、前記圧縮空気生成手段と前記空圧機器との間に配置されるエアドライヤとを備えた空気圧縮機に適用される。
【００１１】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記排気手段は、前記通路部材に設けられ、前記給気通路に対して互いに並列に接続された第１，第２の排気通路を有し、該第１の排気通路は前記圧縮空気生成手段と前記エアドライヤとの間から分岐され、前記第２の排気通路は前記エアドライヤと前記空圧機器の間から分岐される構成とし、前記第１の排気通路には、前記エアドライヤと前記空圧機器との間の圧縮空気をパイロット圧として受圧することにより前記第１の排気通路を外部に対して連通，遮断するパイロット式開閉弁を設け、前記第２の排気通路には、前記パイロット式開閉弁にパイロット圧を供給する通路の連通，遮断を外部からの通電により制御する排気ソレノイド弁を設ける構成としたことにある。
【００１２】
このように構成することにより、例えば外部からの通電を停止して排気ソレノイド弁を励磁していない状態では、パイロット式開閉弁にパイロット圧を供給する通路が前記排気ソレノイド弁により給気通路から遮断される。このため、パイロット式開閉弁には、前記給気通路のうちエアドライヤと空圧機器との間からの圧縮空気が開弁方向のパイロット圧として供給されることはなく、前記パイロット式開閉弁により第１の排気通路を外気に対して遮断した状態に保持することができる。
【００１３】
また、外部からの通電により排気ソレノイド弁を励磁したときには、前記パイロット式開閉弁にパイロット圧を供給する通路が前記排気ソレノイド弁により給気通路と連通するため、パイロット式開閉弁には、前記給気通路のうちエアドライヤと空圧機器との間からの圧縮空気が開弁方向のパイロット圧として供給される。これにより、パイロット式開閉弁に対して開弁方向のパイロット圧を供給でき、このパイロット圧で開閉弁を開くことによって第１の排気通路を外気と連通させることができる。即ち、給気通路内の圧縮空気を外部に排気することができる。
【００１４】
また、請求項２の発明によると、前記給気通路には前記エアドライヤと前記空圧機器の間に位置して空気流量を絞る絞りを設け、前記第２の排気通路は、前記給気通路のうち前記絞りと前記空圧機器の間から分岐して設ける構成としている。
【００１５】
また、請求項３によると、前記圧縮空気生成手段が空気を吸込む吸込路には外部の空気を清浄化する吸込フィルタが設けられ、該吸込フィルタと前記圧縮空気生成手段の間に第１、第２の排気通路が接続される構成としている。
さらに、請求項４によると、前記通路部材はシリンダヘッドである構成としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による空気圧縮機を添付図面に従って、車載用の往復動型空気圧縮機に適用した場合を例に挙げて詳細に説明する。
【００１７】
ここで、図１ないし図４は本発明の前提となる参考例を示している。図中、１はクランクケースで、該クランクケース１は駆動源としての電動モータ（図示せず）を内蔵したモータケーシング２と一体化されている。また、クランクケース１内にはクランク軸３が回転可能に設けられ、該クランク軸３は前記電動モータにより回転駆動されるものである。なお、クランク軸３にはバランスウエイト３Ａが設けられ、該バランスウエイト３Ａはクランク軸３に回転バランスを与える構成となっている。
【００１８】
４はクランクケース１上に搭載されたシリンダ、５は該シリンダ４内に摺動可能に挿嵌されたピストンを示し、該ピストン５はクランク軸３に連接棒６を介して連結され、シリンダ４内を上下方向に往復動する。そして、ピストン５はシリンダ４内の圧縮室で圧縮空気を発生させ、シリンダ４等と共に圧縮空気生成手段を構成するものである。
【００１９】
７はシリンダ４上に搭載され、ボルト８，８…等によりシリンダ４上に固着された通路部材としてのシリンダヘッドで、該シリンダヘッド７には、図２、図３に示すようにシリンダ４内と連通する吸込穴９および吐出穴１０と、該吸込穴９の径方向に延びた吸込ポート１１と、吐出穴１０の接線方向に延び、該吐出穴１０と共に給気通路１２を構成する吐出ポート１３と、後述の排気通路２４，２８等とが設けられている。
【００２０】
また、シリンダヘッド７には、図２に示すように吐出ポート１３とは反対向きに突出し、大径の有底筒状体として形成された弁収容筒１４が一体に設けられ、該弁収容筒１４内には後述の排気ソレノイド弁３０が収容されている。
【００２１】
１５は吸込穴９を開，閉する吸込弁で、該吸込弁１５は図４に示すように弁ばね１６により常時閉弁方向に付勢され、ピストン５の吸込行程では弁ばね１６に抗して吸込穴９を開くことにより、吸込ポート１１側からの外気をシリンダ４内へと吸込穴９を通じて吸込ませる。
【００２２】
１７は吐出穴１０を開，閉する吐出弁、１８は該吐出弁１７をリフト可能に保持する筒形ガイドで、該筒形ガイド１８は図４に示す如く有蓋筒状に形成され、吐出弁１７を弁ばね１９と共に収容している。そして、筒形ガイド１８は吐出弁１７の上側からシリンダヘッド７に螺着され、吐出弁１７を弁ばね１９により常時閉弁方向に付勢させる構成となっている。なお、図２、図３中では吸込穴９および吐出穴１０を明示するために、吸込弁１５および吐出弁１７を取外した状態で示している。
【００２３】
２０はシリンダヘッド７に設けた弁体摺動穴で、該弁体摺動穴２０は図２ないし図４に示す如く吐出穴１０を挟んで吸込穴９とは反対側に位置し、ほぼ水平方向に延びて外部に開口する段付穴として形成されている。そして、弁体摺動穴２０は後述するパイロット式開閉弁３８の一部を構成し、弁体摺動穴２０の端面側には後述の弁体３９が離着座する弁座２１が形成されている。
【００２４】
２２はシリンダヘッド７に設けた排気ポートで、該排気ポート２２は図４に示す如く上端側が弁体摺動穴２０に連通し、下端側はシリンダヘッド７の下面側から下向きに突出し外部に開口している。
【００２５】
２３は吐出穴１０の位置から弁体摺動穴２０に向けてほぼ水平方向に延びた第１の排気路で、該排気路２３は一端側が給気通路１２に連通し、他端側が弁体摺動穴２０に弁座２１側で連通するものである。そして、排気路２３は弁体摺動穴２０および排気ポート２２と共に第１の排気通路２４を構成している。
【００２６】
２５はシリンダヘッド７に形成した第１のパイロット通路で、該パイロット通路２５は弁体摺動穴２０および排気路２３に対してほぼ平行に配設され、その一端側は給気通路１２に連通している。また、パイロット通路２５の他端（先端）側は後述するパイロット式開閉弁３８のパイロット室４３に連通し、給気通路１２からの圧縮空気をパイロット圧としてパイロット室４３に導くものである。
【００２７】
２６はパイロット通路２５の途中部位から分岐した分岐路で、該分岐路２６は図２、図３に示すようにパイロット通路２５の径方向に延びる段付穴として形成され、後述する排気ソレノイド弁３０の上流側室３６Ａと連通している。
【００２８】
２７は分岐路２６とほぼ平行に延びるようにシリンダヘッド７に形成された第２の排気路で、該第２の排気路２７は、一方の端部が後述する排気ソレノイド弁３０の下流側室３６Ｂに連通し、他方の端部は排気ポート２２に図４に示すように連通している。また、第２の排気路２７は第１の排気路２３に比較して小さい流路面積を有し、後述の如く圧縮空気が流通するときには、例えば後述の通気孔３７と共に絞り抵抗を発生させる程度の通路径に形成されている。
【００２９】
ここで、排気路２７はパイロット通路２５、分岐路２６、排気ソレノイド弁３０の上流側室３６Ａおよび下流側室３６Ｂと共に第２の排気通路２８を構成し、該第２の排気通路２８は給気通路１２と排気ポート２２との間に、第１の排気通路２４に対して並列接続されている。
【００３０】
２９はシリンダヘッド７に形成した第２のパイロット通路で、該パイロット通路２９は図３に示す如く分岐路２６を挟んで排気路２７とは反対側に配設され、排気路２７とほぼ平行に延びている。そして、パイロット通路２９は一方の端部が排気ソレノイド弁３０の下流側室３６Ｂに連通し、他方の端部は後述するパイロット式開閉弁３８のパイロット室４４と連通している。
【００３１】
３０は第２の排気通路２８の途中に位置して弁収容筒１４内に設けられた排気ソレノイド弁で、該排気ソレノイド弁３０は図２、図３に示す如く、外周側にコイル３１が巻回され、弁座部３２Ａ側が分岐路２６の大径部側に気密に嵌合された弁ケーシング３２と、該弁ケーシング３２内にコア３３と対向して配設され、弁ばね３４により弁ケーシング３２の弁座部３２Ａ側に向け常時付勢された弁体３５とから大略構成されている。
【００３２】
ここで、排気ソレノイド弁３０の弁ケーシング３２は弁収容筒１４の底部側に弁座部３２Ａの前，後に位置して上流側室３６Ａと下流側室３６Ｂとを画成し、弁座部３２Ａの中心側には弁体３５により開，閉される小径の通気孔３７が穿設されている。そして、排気ソレノイド弁３０は外部からの通電が停止（遮断）された状態で、弁ばね３４により弁体３５を弁座部３２Ａに着座させ、通気孔３７を閉塞することによって上流側室３６Ａと下流側室３６Ｂとの間を遮断する。
【００３３】
また、排気ソレノイド弁３０に外部から通電を行ってコイル３１を励磁したときには、弁体３５がコア３３側に弁ばね３４に抗して吸引され、弁体３５を弁座部３２Ａから離座させる。そして、弁体３５で通気孔３７が開かれることにより上流側室３６Ａと下流側室３６Ｂとが互いに連通し、給気通路１２（パイロット通路２５）からの圧縮空気が上流側室３６Ａから下流側室３６Ｂ側に向けて流通することになる。
【００３４】
この場合、排気ソレノイド弁３０の閉弁時には、弁体３５が弁座部３２Ａに着座することにより通気孔３７を閉じるから、弁体３５は通気孔３７の孔径（ポート径）に対応する受圧面積をもって圧縮空気を受圧することになる。このため、弁ばね３４の付勢力は通気孔３７のポート径に応じて大きくする必要が生じ、弁ばね３４の付勢力を大きくする場合には、これに伴ってコイル３１も大型化する必要が生じるものである。
【００３５】
３８は第１の排気通路２４の途中に位置してシリンダヘッド７内に設けられたパイロット式開閉弁で、該パイロット式開閉弁３８は、弁体摺動穴２０内に挿嵌され、一端側が弁座２１に離着座するスプール型の弁体３９と、該弁体３９の他端側に位置して弁体摺動穴２０の開口端側を施蓋した蓋体４０と、該蓋体４０と弁体３９との間に配設され、弁体３９を弁座２１側に向け弱いばね力をもって常時付勢したスプリング４１とから大略構成されている。
【００３６】
ここで、弁座２１に対向する弁体３９の一端（先端）側には、その外周側に環状溝３９Ａが形成され、該環状溝３９Ａは弁体摺動穴２０との間で排気ポート２２に常時連通する環状通路４２を画成している。また、弁体３９の軸方向中間部には径方向外向きに突出する環状鍔部３９Ｂが設けられ、該環状鍔部３９Ｂは弁体摺動穴２０との間に第１，第２のパイロット室４３，４４を画成している。
【００３７】
そして、第１，第２のパイロット室４３，４４は弁体３９の軸方向で互いに離間し、蓋体４０に近い方の第１のパイロット室４３はパイロット通路２５に常時連通している。また、第２のパイロット室４４はパイロット通路２９と常時連通し、弁体３９の環状鍔部３９Ｂは、図４に示すように第１のパイロット室４３に対する受圧面積Ｓ1 が第２のパイロット室４４に対する受圧面積Ｓ2 よりも下記の如く小さくなっている。
【００３８】
【数１】
Ｓ2 ＞Ｓ1 ＞Ｓ3
【００３９】
さらに、弁体３９は弁座２１に着座している状態で排気路２３に対して受圧面積Ｓ3 を有し、この受圧面積Ｓ3 はパイロット室４３に対する受圧面積Ｓ1 よりも数１の式の如く小さくなっている。
【００４０】
本発明の前提となる参考例による車載用の空気圧縮機は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００４１】
まず、当該空気圧縮機を車両に搭載した状態では、シリンダヘッド７に設けた吐出ポート１３がエアドライヤを介して車両のエアサスペンション（いずれも図示せず）と接続される。そして、エアサスペンションにより車高を高くするときには、シリンダ４内でピストン５を往復動させることにより、吸込弁１５側から吸込んだ空気をシリンダ４内で圧縮しつつ、吐出弁１７側から給気通路１２内に向けて圧縮空気を吐出させる。
【００４２】
この場合、シリンダヘッド７内に設けた排気ソレノイド弁３０は閉弁状態に保持され、図２、図３に示すように排気ソレノイド弁３０の上流側室３６Ａと下流側室３６Ｂとが弁体３５により遮断されている。そして、パイロット式開閉弁３８はパイロット室４４がパイロット通路２９、下流側室３６Ｂおよび排気路２７を通じて排気ポート２２に連通し、外気と連通し続けることにより、パイロット室４４は外気と同等の低圧状態に保たれる。
【００４３】
一方、パイロット式開閉弁３８のパイロット室４３には、パイロット通路２５を通じて給気通路１２からの圧縮空気がパイロット圧として供給され、弁体３９はパイロット室４３からのパイロット圧を図４に示す受圧面積Ｓ1 で受圧することにより、スプリング４１と共に閉弁方向に押圧される。
【００４４】
なお、この間に弁体３９は弁座２１側で排気路２３からのパイロット圧を受圧面積Ｓ3 で受圧するが、前記数１の式から受圧面積Ｓ1 が受圧面積Ｓ3 よりも大きいために、弁体３９は閉弁状態に保持される。
【００４５】
そして、排気路２３は弁体３９により排気ポート２２に対して遮断され、給気通路１２内の圧縮空気が排気路２３側に向けて流通するのを阻止できる。これにより、吐出弁１７側から給気通路１２内へと吐出された圧縮空気は、吐出ポート１３側から外部のエアドライヤに向けてエアサスペンション側にのみ供給される。そして、エアサスペンションは圧縮空気の供給によりエア室が拡張され、車両を上昇させるように車高調整が行なわれる。
【００４６】
次に、車高を低くするときにはピストン５の往復動を停止させた状態で、排気ソレノイド弁３０を開弁させることにより弁体３５で通気孔３７を開き、上流側室３６Ａと下流側室３６Ｂとを連通させる。このため、パイロット通路２５は分岐路２６、上流側室３６Ａ、下流側室３６Ｂおよび排気路２７を通じて排気ポート２２に連通され、給気通路１２内の圧縮空気は一部が排気ソレノイド弁３０を通じて外部に排気される。
【００４７】
しかし、パイロット通路２５および排気路２７等は排気路２３に比較して流路面積が小さく形成されているから、このときに排気される圧縮空気は、例えば排気路２７等を流通するときに絞り抵抗が与えられ、パイロット通路２９内等にパイロット通路２５とほぼ等しい圧力（同圧程度）のパイロット圧を発生させることができる。
【００４８】
このため、パイロット式開閉弁３８のパイロット室４３，４４には同等のパイロット圧が供給され、弁体３９はパイロット室４３側での受圧面積Ｓ1 よりもパイロット室４４側での受圧面積Ｓ2 の方が、前記数１の式に示す如く大なる受圧面積を有しているので、弁体３９は弱ばねからなるスプリング４１に抗して開弁される。
【００４９】
そして、パイロット式開閉弁３８の弁体３９が開弁すると、排気路２３が排気ポート２２と連通することにより、給気通路１２内の圧縮空気は排気路２３、環状通路４２および排気ポート２２を通じて外部に排気される。これにより、エアサスペンションのエア室からは、第１の排気通路２４（排気路２３）と第２の排気通路２８（排気路２７）とを通じて多量（大なる流量）の圧縮空気を短時間で排出することができる。
【００５０】
かくして、本発明の前提となる参考例によれば、シリンダヘッド７の給気通路１２と排気ポート２２との間に第１，第２の排気通路２４，２８を互いに並列に設け、第１の排気通路２４の途中にはパイロット式開閉弁３８を設けると共に、第２の排気通路２８の途中には排気ソレノイド弁３０を設け、該排気ソレノイド弁３０を外部からの通電で開，閉弁させることにより、パイロット式開閉弁３８の弁体３９に対して開閉制御用のパイロット圧を給排する構成としている。
【００５１】
そして、車高を低く調整するために排気ソレノイド弁３０の弁体３５で通気孔３７を開き、上流側室３６Ａと下流側室３６Ｂとを連通させたときには、パイロット通路２５を分岐路２６、上流側室３６Ａ、下流側室３６Ｂおよび排気路２７を通じて排気ポート２２に連通でき、給気通路１２内の圧縮空気を比較的小さい流量で第２の排気通路２８側から外部に排気できると共に、パイロット通路２９側からパイロット式開閉弁３８のパイロット室４４に向けて弁体３９を開弁させるためのパイロット圧を供給できる。
【００５２】
この結果、パイロット式開閉弁３８の弁体３９により排気路２３を排気ポート２２に連通させ、給気通路１２内の圧縮空気を排気路２３から排気ポート２２側に大きな流量で排気できる。そして、エアサスペンションのエア室からは第１，第２の排気通路２４，２８を通じて同時に圧縮空気を排出でき、車高を低くするための排気時間を確実に短縮することができる。
【００５３】
即ち、従来技術にあっては、例えば排気ソレノイド弁３０の通気孔３７を通じて圧縮空気を外部に排気するにとどまっていたため、通気孔３７のポート径を大きくする以外に排気時間を短くすることは難しく、通気孔３７等を大径に形成するためには排気ソレノイド弁３０を大型に設計変更する必要が生じていた。
【００５４】
これに対し、本発明の前提となる参考例にあっては、排気ソレノイド弁３０とパイロット式開閉弁３８とにより第１，第２の排気通路２４，２８を通じて大流量の圧縮空気を速やかに排気でき、車高調整時の排気時間を確実に短縮できると共に、排気ソレノイド弁３０を大型化する必要もなく、現行品の排気ソレノイド弁を用いることが可能となる。
【００５５】
従って、本発明の前提となる参考例によれば、シリンダヘッド７を大型化することなく、排気速度を速くすることができ、例えば車高調整等を短時間で行うことができると共に、車載用の空気圧縮機を小型化し、全体をコンパクトに形成することができる。
【００５６】
次に、図５ないし図８は本発明の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、パイロット式開閉弁の弁体摺動穴と弁体との間に環状の受圧室を形成し、排気ソレノイド弁の閉弁時には前記受圧室を大気に開放させ、排気ソレノイド弁の開弁時には前記受圧室にパイロット圧を導入して前記弁体を開弁させる構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した図１〜図４に示す参考例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５７】
図中、５１は本実施の形態で採用した空気圧縮機で、該空気圧縮機５１は前述した参考例とほぼ同様に、クランクケース１、モータケーシング２、バランスウエイト３Ａを有するクランク軸３、シリンダ４、ピストン５および連接棒６等によって構成されているものである。
【００５８】
５２はシリンダ４上にボルト５３，５３，…等を用いて搭載された通路部材としてのシリンダヘッドで、該シリンダヘッド５２は前記参考例で述べたシリンダヘッド７とほぼ同様に構成され、シリンダヘッド５２には図６に示すように吸込穴５４、吐出穴５５、吐出ポート５６および後述の排気通路６５，９２等が設けられている。なお、シリンダヘッド５２に設けた吐出ポート５６は、後述する給気通路９１の一部を構成するものである。
【００５９】
また、シリンダヘッド５２には図５、図７に示すようにシリンダ４の側方に位置して下向きに開口する段付の弁取付部５７が設けられ、該弁取付部５７には後述の排気ソレノイド弁７７が着脱可能に取付けられている。また、弁取付部５７には図７に示す如く径方向の通気穴５７Ａが穿設され、該通気穴５７Ａは後述するパイロット式開閉弁７１の大気室７６に常時連通している。
【００６０】
５８は吐出穴５５を開，閉する吐出弁で、該吐出弁５８は弁ばね５９により常時閉弁方向に付勢され、開弁時には吐出穴５５からの圧縮空気を吐出ポート５６側に流通させるものである。
【００６１】
６０はシリンダヘッド５２に段付穴として形成された弁体摺動穴で、該弁体摺動穴６０は、図６に示す如く左右方向に延び一端側が後述の排気路６４に連通する小径穴部６０Ａと、該小径穴部６０Ａの他端側に位置しシリンダヘッド５２の外部に開口した大径穴部６０Ｂと、該大径穴部６０Ｂと小径穴部６０Ａとの間に形成された環状段部６０Ｃとから構成されている。
【００６２】
ここで、弁体摺動穴６０は後述するパイロット式開閉弁７１の一部を構成し、弁体摺動穴６０の小径穴部６０Ａと排気路６４との境界部には、後述の段付弁体７２が離着座する弁座６１が形成されている。
【００６３】
６２はシリンダヘッド５２に設けられ、弁体摺動穴６０に対してほぼ垂直となる方向に延びた吸・排気ポートで、該吸・排気ポート６２は図６に示す如く基端側が弁体摺動穴６０の小径穴部６０Ａに連通し、先端側はシリンダヘッド５２の後方に突出し外部に開口している。
【００６４】
６３は吸・排気ポート６２に対してほぼ直交するようにシリンダヘッド５２に設けられた吸込路で、該吸込路６３は一端側が吸込穴５４に連通し、他端側は吸・排気ポート６２に連通している。そして、空気圧縮機５１の作動時には吸込弁（図示せず）の開弁により、吸・排気ポート６２、吸込路６３および吸込穴５４を通じてシリンダ４内に空気が吸込まれるものである。
【００６５】
６４は吐出弁５８の位置から弁体摺動穴６０に向けてほぼ水平方向に延びた排気路で、該排気路６４は一端側が吐出ポート５６側に連通し、他端側が弁体摺動穴６０に弁座６１側で連通するものである。そして、排気路６４は弁体摺動穴６０および吸・排気ポート６２と共に第１の排気通路６５を構成している。
【００６６】
６６はシリンダヘッド５２に設けられた接続ポートを示し、該接続ポート６６は弁体摺動穴６０の小径穴部６０Ａを挟んで吸・排気ポート６２とは反対側に位置して外部に開口している。そして、接続ポート６６にはジョイント６７が設けられ、該ジョイント６７は後述の分岐配管９３を介して図８に示す給気通路９１に接続されるものである。
【００６７】
６８は接続ポート６６に常時連通してシリンダヘッド５２内に設けられた圧力導入路で、該圧力導入路６８は、図７に示すように下向きに延びる段付の通路部６８Ａを有し、該通路部６８Ａの下端（大径部）側は後述する排気ソレノイド弁７７の上流側室８７Ａと常時連通している。
【００６８】
６９はシリンダヘッド５２に設けられたパイロット通路で、該パイロット通路６９は弁体摺動穴６０の環状段部６０Ｃと圧力導入路６８の通路部６８Ａとの間に位置して下向きに延びる細長通路として形成されている。そして、パイロット通路６９は上端側が後述するパイロット式開閉弁７１の受圧室７５に常時連通し、下端側は後述の環状通路８６に連通している。
【００６９】
７０，７０，…はシリンダヘッド５２に設けられた筒状のボルト挿通部で、該各ボルト挿通部７０には図５に示す如くボルト５３が挿通され、これによりシリンダヘッド５２はシリンダ４の上端側に着脱可能に固着されるものである。
【００７０】
７１は第１の排気通路６５の途中に位置してシリンダヘッド５２内に設けられたパイロット式開閉弁で、該パイロット式開閉弁７１は、図６に示す如く弁体摺動穴６０内に挿嵌され一端側が弁部７２Ａとなって弁座６１に離着座する段付弁体７２と、該段付弁体７２の他端側に位置して弁体摺動穴６０の開口端側を施蓋した蓋体７３と、該蓋体７３と段付弁体７２との間に配設され、段付弁体７２を弁座６１側に向けて常時付勢した付勢手段としてのスプリング７４とから大略構成されている。なお、蓋体７３はシリンダヘッド５２と共に通路部材を構成している。
【００７１】
ここで、段付弁体７２は弁体摺動穴６０の環状段部６０Ｃとの間にパイロット室としての環状の受圧室７５を画成し、該受圧室７５はパイロット通路６９、排気ソレノイド弁７７等を介して圧力導入路６８と大気とに選択的に連通されるものである。また、パイロット式開閉弁７１のスプリング７４は受圧室７５を縮小させる方向に向けて段付弁体７２を常時付勢し、該段付弁体７２の弁部７２Ａを弁座６１に着座させることにより、パイロット式開閉弁７１は図８に示す閉弁位置（イ）に保持される。
【００７２】
そして、後述の排気ソレノイド弁７７を低圧位置（ａ）から高圧位置（ｂ）に切換えたときには、圧力導入路６８からの高圧がパイロット通路６９を通じて受圧室７５に供給されることにより、パイロット式開閉弁７１はスプリング７４に抗して閉弁位置（イ）から開弁位置（ロ）に切換わる。このときに、パイロット式開閉弁７１の段付弁体７２はスプリング７４に抗して弁体摺動穴６０内を変位し、弁座６１から離座することによって排気路６４を吸・排気ポート６２に連通させ、給気通路９１内の圧縮空気を外部に排気させるものである。
【００７３】
７６は弁体摺動穴６０の開口端側に位置して蓋体７３との間に形成された大気室で、該大気室７６は吸込路６３、吸・排気ポート６２を通じて常時外気に連通し、大気圧状態に保持されている。また、大気室７６は、シリンダヘッド５２の弁取付部５７に形成した図７に示す通気穴５７Ａを介して後述する排気ソレノイド弁７７の外側通路部８４と常時連通しているものである。
【００７４】
７７はシリンダヘッド５２の弁取付部５７に取付られ、シリンダ４の側方を下向きに垂下された排気ソレノイド弁で、該排気ソレノイド弁７７は、図５、図７に示す如く有底筒状体として形成され、上端側の開口端がシリンダヘッド５２の弁取付部５７に着脱可能に取付けられた弁ケース７８と、該弁ケース７８の内側に配設され、上端側の弁座部７９Ａが通路部６８Ａの大径部側に気密に嵌合された弁保持筒７９と、該弁保持筒７９と弁ケース７８との間に位置して該弁保持筒７９の外周側に巻回されたコイル８０と、後述の弁体８１、コア８２等とにより構成されている。
【００７５】
８１は弁保持筒７９内にコア８２と対向して配設された排気ソレノイド弁７７の弁体で、該弁体８１は図７に示す如くコア８２の上側に位置して弁保持筒７９内に摺動可能に挿嵌され、その上端側には弁座部７９Ａに離着座する第１の弁部８１Ａが設けられている。そして、弁体８１とコア８２との間には弁ばね８３が配設され、該弁ばね８３は弁体８１を弁保持筒７９の弁座部７９Ａ側へと常時上向きに付勢している。
【００７６】
また、コア８２の中心側には小径の通気路８２Ａが軸方向に穿設され、弁体８１の下面側には通気路８２Ａを開，閉する第２の弁部８１Ｂが設けられている。そして、コア８２の通気路８２Ａは、その下端側が弁ケース７８とコイル８０との間に形成される環状の外側通路部８４に連通し、これにより通気路８２Ａは外側通路部８４、弁取付部５７の通気穴５７Ａを介して蓋体７３側の大気室７６と常時連通するものである。一方、弁体８１の外周側には弁保持筒７９との間に位置し、弁体８１の軸方向に延びた溝よりなる内側通路部８５が形成され、該内側通路部８５は第２の弁部８１Ｂにより通気路８２Ａに対して連通，遮断される構成となっている。
【００７７】
ここで、排気ソレノイド弁７７の弁保持筒７９はシリンダヘッド５２の弁取付部５７に下側から嵌合され、弁保持筒７９の外周側にはパイロット通路６９に常時連通する環状通路８６が形成されている。また、弁保持筒７９は圧力導入路６８の通路部６８Ａとの間に、弁座部７９Ａの上，下（前，後）に位置して上流側室８７Ａと下流側室８７Ｂとを画成し、下流側室８７Ｂは環状通路８６に常時連通している。
【００７８】
また、弁座部７９Ａの中心側には弁体８１の弁部８１Ａにより開，閉される小径の通気孔８８が穿設されている。そして、排気ソレノイド弁７７は外部からの通電が停止（遮断）されたときに、図７に示すように弁体８１の弁部８１Ａを弁ばね８３により弁座部７９Ａに着座させ、これによって弁部８１Ａは通気孔８８を閉塞し、上流側室８７Ａと下流側室８７Ｂとの間を遮断するものである。
【００７９】
この場合、弁保持筒７９と弁体８１との間の内側通路部８５は、第１の弁部８１Ａ側で下流側室８７Ｂに常時連通すると共に、第２の弁部８１Ｂがコア８２の通気路８２Ａを開くことにより、該通気路８２Ａを介して外側通路部８４にも連通する。これによって、パイロット式開閉弁７１の受圧室７５はパイロット通路６９、環状通路８６、下流側室８７Ｂ、内側通路部８５、コア８２の通気路８２Ａ等を介して大気室７６に連通し、受圧室７５は大気圧状態に保持される。
【００８０】
一方、排気ソレノイド弁７７に外部から通電を行ってコイル８０を励磁したときには、弁体８１がコア８２側に弁ばね８３に抗して吸引され、弁体８１の弁部８１Ａを弁座部７９Ａから離座させる。そして、このときには弁体８１の弁部８１Ａが通気孔８８を開くことにより、上流側室８７Ａと下流側室８７Ｂとが互いに連通し、圧力導入路６８（給気通路９１）からの圧縮空気が上流側室８７Ａ、下流側室８７Ｂ、環状通路８６、パイロット通路６９を通じてパイロット式開閉弁７１の受圧室７５に供給されることになる。
【００８１】
また、弁体８１が外部からの給電により弁ばね８３に抗して駆動された状態では、第２の弁部８１Ｂがコア８２の通気路８２Ａを閉塞することにより、内側通路部８５は外側通路部８４、大気室７６に対して遮断される。このため、排気ソレノイド弁７７は図８に示す低圧位置（ａ）から高圧位置（ｂ）に切換わることにより、圧力導入路６８からの高圧をパイロット通路６９を通じて受圧室７５に供給し、パイロット式開閉弁７１をスプリング７４に抗して閉弁位置（イ）から開弁位置（ロ）に切換えるものである。
【００８２】
即ち、排気ソレノイド弁７７は図８に示すように３ポート２位置の電磁式切換弁として構成され、コイル８０への通電停止時には弁ばね８３によって低圧位置（ａ）に保持され、パイロット通路６９を大気室７６に連通させることにより受圧室７５を大気圧（低圧）状態に保つ。そして、排気ソレノイド弁７７はコイル８０への通電時に、弁ばね８３に抗して低圧位置（ａ）から高圧位置（ｂ）に切換わり、圧力導入路６８からの圧縮空気をパイロット通路６９に導くことによって受圧室７５を高圧状態に保持するものである。
【００８３】
次に、８９はシリンダヘッド５２の吐出ポート５６に接続されたエアドライヤで、該エアドライヤ８９は吐出ポート５６から吐出されてくる圧縮空気を乾燥させ、乾燥状態の圧縮空気を図８中の矢示Ａ方向に空気導管９０を通じてエアサスペンション等の空圧機器（図示せず）に供給するものである。また、エアドライヤ８９には絞り８９Ａが設けられ、エアドライヤ８９内を流通する空気流量を絞り８９Ａによって調整する構成となっている。
【００８４】
９１は本実施の形態で採用した給気通路を示し、該給気通路９１は吐出ポート５６、エアドライヤ８９および空気導管９０等によって構成されている。
【００８５】
９２は本実施の形態で採用した第２の排気通路で、該第２の排気通路９２は第１の排気通路６５と並列関係をなすように給気通路９１の途中部位に接続されているものである。即ち、第２の排気通路９２は、エアドライヤ８９とエアサスペンションとの間の位置で給気通路９１から分岐した図６に示す分岐配管９３、圧力導入路６８、排気ソレノイド弁７７の上流側室８７Ａ、下流側室８７Ｂ、内側通路部８５、コア８２の通気路８２Ａ、外側通路部８４、弁取付部５７の通気穴５７Ａおよび大気室７６等によって構成されている。
【００８６】
さらに、９４は図８に示す如く吸・排気ポート６２に接続された吸込フィルタで、該吸込フィルタ９４は外部の空気を清浄化して図８中の矢示Ｂ方向へと吸込路６３側に吸込ませると共に、圧縮空気の排出時には矢示Ｃ方向に流れる空気流を利用して吸込フィルタ９４に付着したダスト等の異物を除去する。
【００８７】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前述した図１〜図４に示す参考例とほぼ同様の作用効果を奏するものであるが、特に本実施の形態では、パイロット式開閉弁７１の受圧室７５をシリンダヘッド５２内に形成したパイロット通路６９に接続し、該パイロット通路６９を排気ソレノイド弁７７により大気室７６と圧力導入路６８とに選択的に連通させる構成としたから、下記のような作用効果を得ることができる。
【００８８】
即ち、３ポート２位置の電磁式切換弁からなる排気ソレノイド弁７７を弁ばね８３により低圧位置（ａ）に保持している場合には、パイロット通路６９を環状通路８６、下流側室８７Ｂ、内側通路部８５、コア８２の通気路８２Ａ、外側通路部８４を介して大気室７６に連通させることにより、受圧室７５を大気圧状態に保つことができる。
【００８９】
これにより、パイロット式開閉弁７１はスプリング７４によって受圧室７５を縮小させる方向に段付弁体７２を付勢し、該段付弁体７２を弁座６１に着座させることによりパイロット式開閉弁７１を図８に示す閉弁位置（イ）に保持でき、給気通路９１内の圧縮空気が吸・排気ポート６２を介して外部に排出されるのを阻止することができる。
【００９０】
そして、この状態で空気圧縮機５１を作動し、シリンダ４内でピストン５を往復動させたときには、吸込穴５４側から吸込んだ空気をシリンダ４内で圧縮しつつ、圧縮空気を吐出弁５８側から吐出ポート５６、エアドライヤ８９、空気導管９０を通じて矢示Ａ方向へとエアサスペンションに供給でき、このエアサスペンションによって車両の高さを高くするように車高調整を行うことができる。
【００９１】
一方、車高を低くする調整を行う場合には、排気ソレノイド弁７７のコイル８０に通電して弁体８１を弁ばね８３に抗して低圧位置（ａ）から高圧位置（ｂ）に切換えると、給気通路９１内の圧縮空気が圧力導入路６８からパイロット通路６９を通じて受圧室７５に供給される。これにより、パイロット式開閉弁７１はスプリング７４に抗して閉弁位置（イ）から開弁位置（ロ）に切換わる。
【００９２】
この場合、パイロット式開閉弁７１の段付弁体７２は、受圧室７５内に供給された圧縮空気の圧力によりスプリング７４に抗して弁体摺動穴６０内を変位し、弁部７２Ａが弁座６１から離座することによって排気路６４を吸・排気ポート６２に連通させ、給気通路９１内の圧縮空気を吐出ポート５６側から排気路６４、吸・排気ポート６２を通じて矢示Ｃ方向へと外部に排気することができ、圧縮空気の排出によってエアサスペンションは車高を低くするように調整できる。
【００９３】
従って、本実施の形態にあっては、排気ソレノイド弁７７を低圧位置（ａ）と高圧位置（ｂ）とのいずれかに切換えることにより、パイロット式開閉弁７１の受圧室７５を大気圧状態と圧縮空気による高圧状態とに即座に切換制御でき、パイロット式開閉弁７１の段付弁体７２を弁座６１に対し高い応答性をもって離着座させることができる。
【００９４】
そして、パイロット式開閉弁７１をスプリング７４に抗して閉弁位置（イ）から開弁位置（ロ）に切換え、段付弁体７２を弁座６１から離座させたときには、排気路６４から吸・排気ポート６２に向けて圧縮空気を迅速に排気することができ、小型の排気ソレノイド弁７７を用いて圧縮空気の排気速度を確実に速くできると共に、車高を下げる排気行程を短時間で行うことができる。
【００９５】
なお、前記実施の形態では、吸込穴５４を開閉する吸込弁をシリンダヘッド５２に設ける構成とした空気圧縮機を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばシリンダ内を往復動するピストンに吸込弁を設け、クランク室からの空気をシリンダ内の圧縮室に吸込む構成としてもよい。
【００９６】
また、本発明が適用される空気圧縮機としては図５に例示したものに限らず、例えばロッキングピストンを用いた空気圧縮機、ダイヤフラム式の空気圧縮機等、種々の空気圧縮機にも適用できるものである。
【００９７】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１に記載の発明によれば、給気通路に対して互いに並列に接続された第１，第２の排気通路を通路部材に設け、該第１の排気通路は圧縮空気生成手段とエアドライヤとの間から分岐され、前記第２の排気通路は前記エアドライヤと空圧機器の間から分岐される構成とし、前記第１の排気通路には、前記エアドライヤと前記空圧機器との間の圧縮空気をパイロット圧として受圧することにより前記第１の排気通路を外部に対して連通，遮断するパイロット式開閉弁を設け、前記第２の排気通路には、前記パイロット式開閉弁にパイロット圧を供給する通路の連通，遮断を外部からの通電により制御する排気ソレノイド弁を設ける構成としたから、外部からの通電により排気ソレノイド弁を励磁したときには、パイロット式開閉弁にパイロット圧を供給する通路が前記排気ソレノイド弁により給気通路と連通されるため、パイロット式開閉弁には、給気通路のうちエアドライヤと空圧機器との間からの圧縮空気が開弁方向のパイロット圧として供給される。これにより、パイロット式開閉弁に対して開弁方向のパイロット圧を供給でき、このパイロット圧でパイロット式開閉弁を開くことにより第１の排気通路を外気と連通させ、給気通路内の圧縮空気を外部に排気することができる。
【００９８】
従って、給気通路内の圧縮空気を第１の排気通路から排気させることにより、シリンダヘッドを大型化することなく、排気速度を速くすることができる。このため、空圧機器から圧縮空気を外部に向けて短時間で排気でき、例えば車高調整時の排気時間を確実に短縮できると共に、車載用の空気圧縮機を小型化し、全体をコンパクトに形成することができる。しかも、パイロット式開閉弁を高い応答性をもって開，閉弁できると共に、開弁時には給気通路内の圧縮空気を第１の排気通路側から迅速に排気でき、小型の排気ソレノイド弁を用いて圧縮空気を短時間で排気することができる。
【００９９】
また、請求項２に記載の発明によると、給気通路にはエアドライヤと空圧機器の間に位置して空気流量を絞る絞りを設ける構成としたので、第２の排気通路を、前記給気通路のうち前記絞りと前記空圧機器の間から分岐して設けることができる。
また、請求項３の発明によると、圧縮空気生成手段が空気を吸込む吸込路に、外部の空気を清浄化する吸込フィルタを設けているので、該吸込フィルタと前記圧縮空気生成手段の間に第１、第２の排気通路を接続して設けることができる。
さらに、請求項４の発明によると、空圧機器に圧縮空気を供給するための給気通路が形成された通路部材を、シリンダヘッドにより構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の前提となる参考例による空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】  シリンダヘッド内に設けた排気ソレノイド弁およびパイロット式開閉弁等を示す図１中の矢示II−II方向からみた拡大断面図である。
【図３】  第１，第２の排気通路等を拡大して示す図２中の要部拡大図である。
【図４】  図１中のシリンダヘッド、吸込弁、吐出弁およびパイロット式開閉弁等を拡大して示す断面図である。
【図５】  本発明の実施の形態による空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図６】  シリンダヘッドに設けたパイロット式開閉弁等を示す図５中の矢示VI−VI方向からみた拡大断面図である。
【図７】  シリンダヘッドに設けた排気ソレノイド弁等を示す図６中の矢示 VII−VII 方向からみた拡大断面図である。
【図８】  実施の形態による空気圧縮機を排気ソレノイド弁およびパイロット式開閉弁等と共に示す空気圧回路図である。
【符号の説明】
１  クランクケース
４  シリンダ（圧縮空気生成手段）
５  ピストン（圧縮空気生成手段）
１５  吸込弁
５２  シリンダヘッド（通路部材）
５４  吸込穴
５５  吐出穴
５８  吐出弁
６０  弁体摺動穴
６０Ａ  小径穴部
６０Ｂ  大径穴部
６０Ｃ  環状段部
６１  弁座
６２  吸・排気ポート
６３  吸込路
６４  排気路
６５  第１の排気通路
６９  パイロット通路
７１  パイロット式開閉弁
７２  段付弁体
７４  スプリング（付勢手段）
７５  受圧室
７７  排気ソレノイド弁
８９  エアドライヤ
８９Ａ  絞り
９１  給気通路
９２  第２の排気通路
９４  吸込フィルタ
【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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