(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の空気供給システム用エアドライヤシステムにおいて、
カップ形の外側シェル（１６）を含み、また前記空気供給システムを流れる空気から水を除去するための乾燥剤（２４）を含むカートリッジ（１２）と、
空気流路（４６、４８）を貫通していると共に、第１取り付け表面（３５）を有するカートリッジロードプレート（３４）と、
前記空気供給システムと接続するための複数のポート（５８、６０、６２）と、前記第１取り付け表面（３５）と組み合わせることができる第２取り付け表面（５７）を備えた本体アセンブリ（１４）とを備えており、前記カートリッジ（１２）と前記本体アセンブリ（１４）が協働して、前記ポート（５８、６０、６２）を通る空気用の空気流路（７０、７２、７６）を形成しているエアドライヤアセンブリであって、
前記外側シェル（１６）は、第１ねじ付き手段（４４）を備えた前記カートリッジロードプレート（３４）に固定されており、
前記第２取り付け表面（５７）及び前記本体アセンブリ（１４）の反対側の露出表面に貫通内孔の開口（７６）が設けられ、前記カートリッジ（１２）及び前記本体アセンブリ（１４）を前記第１取り付け表面（３５）と前記第２取り付け表面（５７）で互いに組み合わせた時、前記貫通内孔の開口（７６）は前記第１ねじ付き手段（４４）と整合することができ、
前記第１ねじ付き手段（４４）と係合して前記カートリッジ（１２）と前記本体アセンブリ（１４）とを締め合わせることができる第２ねじ付き手段（８５）を備えた留めボルト（８４）が、前記貫通内孔の開口（７６）に挿通されており、前記留めボルト（８４）に、前記本体アセンブリ（１４）の露出表面でアクセスできるドライブヘッド（９０）を設けたことを特徴とするエアドライヤアセンブリ。
【請求項２】
前記カートリッジ（１２）と前記本体アセンブリ（１４）は、前記カートリッジ（１２）と前記本体アセンブリ（１４）の間の相対回転を防止する噛み合い手段を備えている請求の範囲第１項に記載のエアドライヤアセンブリ。
【請求項３】
前記噛み合い手段は、前記カートリッジロードプレート（３４）から突出して前記本体アセンブリ（１４）に形成された本体鋳造体（６８）と噛み合う少なくとも１つのタブを含む請求の範囲第２項に記載のエアドライヤアセンブリ。
【請求項４】
前記カートリッジ（１２）は前記本体アセンブリ（１４）の上方に取り付けられて、前記第１取り付け表面（３５）が前記カートリッジ（１２）の底表面を形成し、前記第２取り付け表面（５７）が前記本体アセンブリ（１４）の上表面を形成している請求の範囲第１項に記載のエアドライヤアセンブリ。
【請求項５】
前記留めボルト（８４）はさらに、前記カートリッジ（１２）を前記本体アセンブリ（１４）から取り外す時に前記ボルト（８４）の前記貫通内孔の開口（７６）からの離脱を制限する手段（８８）を備えている請求の範囲第１項に記載のエアドライヤアセンブリ。
【請求項６】
前記本体アセンブリの貫通内孔（７６）はさらに、前記本体アセンブリ（１４）内に空気流路を形成している請求の範囲第１項に記載のエアドライヤアセンブリ。
【請求項７】
前記第１ねじ付き手段はねじ付き内孔（４４）を含み、前記第２ねじ付き手段（８５）は前記留めボルト（８４）の雄ねじ端部を含む請求の範囲第１項に記載のエアドライヤアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、自動車のエアブレーキシステム用の部材、特にエアドライヤアセンブリに関する。
多くの自動車、特に重量形トラックは、自動車の常用ブレーキの作動を制御するために空気圧を利用するエアブレーキシステムを組み込んでいる。これらのシステムは、自動車エンジンによって駆動されて高圧空気をブレーキシステムタンクに充填するエアコンプレッサを備えている。エアコンプレッサは、タンクに補給する必要に応じて間欠的に空気を供給して、タンク圧を所定範囲内に維持できるように制御されている。
空気の圧縮処理によって、水が凝結する。エアブレーキシステム内の水及び微粒子は、部品の劣化を招き、ブレーキシステムの最適作動を妨害する可能性がある。従って、エアブレーキシステム内の圧縮空気から水を除去するために様々な装置が使用されており、エアドライヤとして知られている。エアドライヤの機能は、固体、液体及び気体の形のエアシステム汚染物をブレーキシステムに入る前に回収して除去することである。エアドライヤは、ブレーキシステムの部材へ清浄な乾燥空気を送り、これによってシステムの寿命が長くなり、メンテナンスコストが減少する。１つの形式のエアドライヤは乾燥剤を組み込んでおり、これによって他の形式のエアドライヤで必要であるような日常的な水回収タンクの手動排水が省かれる。
乾燥剤形のエアドライヤは大量の乾燥剤を使用しており、これは親水性であるため、エアコンプレッサから空気管を通って流れてくる水を吸収する。高圧空気が乾燥剤エアドライヤに流入して、水が乾燥剤で除去される。エアドライヤはまた、微粒子やオイルを捕らえる微粒子フィルタも備えている。従って、乾燥剤は水を最大容量まで吸収する。この捕獲水分を放出する手段として、最近の乾燥剤形エアドライヤは、吸収水分を乾燥剤から除去する手段としての逆流またはパージ空気流を組み込んでいる。パージ容積部と呼ばれるタンクが設けられており、コンプレッサから送られる高圧空気が充填される。コンプレッサが圧縮空気を生じる負荷モードから無負荷モードに切り換わった時、パージ容積部の空気が逆方向に乾燥剤層を通って大気へ出て、水分を奪って空気中へ放出する。外部パージ容積部エアドライヤ形式は、エアドライヤから分離してそれに空気管で接続されたパージ容積部タンクを用いている。別の形式は、いわゆる一体型パージ容積部形で、乾燥剤を収容しているハウジングがパージ容積部も形成している。これらの形式は今日では広範に使用されており、優れた性能が得られている。
最近の乾燥剤形エアドライヤには、有効寿命が過ぎた後に回復させる必要があるため、乾燥剤を取り出す何らかの手段が設けられている。使用の際に、乾燥剤はオイル等の汚染物を吸収し、それによって最終的に保水特徴が低下する。エアドライヤの他の部材は有効寿命が長いため、乾燥剤を取り出す便利なシステムが望まれる。１つの形式のエアドライヤでは、スピンオン形式の乾燥剤カートリッジが使用されている。乾燥剤カートリッジは、キャニスタの形の従来の自動車のスピンオンオイルフィルタに似ており、中央にねじ付き内孔を有するロードプレートを備えて、ユニット全体を取り付け表面上の直立ボスに螺着させることができるようになっている。一部の装置では、この形式にエアドライヤに大きな欠点がある。すなわち、エアドライヤが取り付けられている場所が閉鎖領域であるため、カートリッジの出し入れが非常に制限される。この閉鎖性のため、一般的に使用されるバンド形レンチ等の取り外し工具を使用して乾燥剤カートリッジと係合させることが困難である。他の形式のエアドライヤは、乾燥剤を出し入れするためには大幅な分解を必要とする。これらの形式はメンテナンス時間を、従ってそのコストを増大させる。
ドイツ特許第ＤＥ４３３９７５８号は、１本のボルトをエアドライヤに挿通してエアドライヤを表面に固定したエアドライヤを示している。この１本のボルトにはエアドライヤの上部からアクセスすることができる。米国特許第４，４８７，６１７号は、複数のボルトを使用して、エアドライヤハウジングと、底プレートと、入口ポート及び送り出しポートを有する端部カバーとを互いに固着させたエアドライヤを示している。底プレートは、円周方向に離設した複数のボルトによってエアドライヤハウジングの円周方向に延在したリップと端部カバーとの間に締め付けられている。
以上の点から、接近の要件を低減させながら、乾燥剤カートリッジを好都合に着脱させることができる改良型の乾燥剤カートリッジ取り付けシステムを備えたエアドライヤを提供する必要がある。
発明の概要
本発明によれば、取り外し式乾燥剤カートリッジが、エアドライヤ本体アセンブリを貫通して乾燥剤カートリッジの中央位置のねじ付き内孔内に螺着された通しボルトによって所定位置に取り付けられるエアドライヤが提供されている。留めボルトには、本体アセンブリの露出底面からアクセスでき、装置のこの部分に多数の空気管を接続するために隙間が存在しなければならないので、この底面は一般的に塞がれていない。乾燥剤カートリッジと本体アセンブリの間の噛み合い係合によって、カートリッジの着脱処理中にこれらの２部材が互いに相対回転しないようになっている。
本発明のさらなる目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の説明及び添付の請求の範囲を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明によるエアドライヤの分解立面図である。
第２図は、組み付けられたエアドライヤ及び装置の内部部材を示す、第１図のエアドライヤの断面図である。
好適な実施形態の詳細な説明
本発明によるエアドライヤが第１図及び第２図に示されており、全体に参照番号１０が付けられている。エアドライヤ１０は特に、重量形トラックに見られるような自動車のエアブレーキ用の空気供給システムに使用するのに適している。エアドライヤ１０は主に２つの取り外し可能な部材、すなわち乾燥剤カートリッジ１２と本体アセンブリ１４とを備えている。
第２図を参照しながら、乾燥剤カートリッジ１２の構造の詳細をわかりやすく説明する。カートリッジ１２は、プレス絞りされた板金のカップ形外側シェル１６を備えている。二重壁の内側スリーブ１８が外側シェル１６内に配置されて、その外周に半径方向に隙間を設けた通路２０を形成し、さらに環状の内側キャビティ２２を形成している。内側スリーブ１８の内側円筒形表面内に乾燥剤層２４が配置されている。乾燥剤層２４は、親水性を有するビード状の粒状体で構成されている。乾燥剤層２４を構成する材料は、ばね２６で圧縮されて、乾燥剤層の上下端部を覆った布袋２８で保持されている。布袋２８は、Ｏリング３０及び３２で所定位置に維持される。ばね２６が乾燥剤層２４を高密度に詰まった状態に維持して、最適性能が得られるようにしている。
エアドライヤカートリッジの外側シェル１６及び内側スリーブ１８はロードプレート３４に固定されている。図示のように、外側シェル１６は圧延された周縁バンド３６によってロードプレート３４に固定されている。ロードプレート３４は、本体アセンブリ１４と組み合わされる底部取り付け表面３５を備えている。詳細に後述するように、Ｏリング３８、４０及び４２によってカートリッジ１２内に隔離された容積部が形成されている。ロードプレート３４の中央に雌ねじ付きボス４４が設けられている。ボス４４の周囲の孔が流路４６を形成している。ロードプレート３４の底表面の外側溝４８が、内部通路（図示せず）を介してカートリッジの外側通路２０と連通している。詳細に後述するように、Ｏリング５０、５２及び５４がロードプレート３４の底表面の同心溝内に配置されて、本体アセンブリ１４の機構と密封係合するようになっている。カートリッジの外側通路２０の上部分に多孔質フィルタ５６が配置されて、ろ過機能を実施して粒子及びオイルを回収する。
本体アセンブリ１４は、ロードプレート表面３５と組み合わされる上部取り付け表面５７を形成している。本体アセンブリ１４はさらに、システムエアコンプレッサ（図示せず）から圧縮空気を受け取る供給ポート５８を備えている。制御ポート６０が、システムコンプレッサを作動させるコンプレッサ制御空気信号を受け取って、圧縮空気を生じる負荷モードと無負荷モードの間の切り換えを行う。送り出しポート６２が脱水済みの圧縮空気を送り出す。本体鋳造体６８の底表面のパージポート６６内にパージ弁アセンブリ６４が配置されて、供給ポート５８及び制御ポート６０と連通している。
本体鋳造体６８に３つの分離した同心状の内部キャビティが形成されている。周辺溝の形の外側キャビティ７０が、Ｏリング５０及び５２の間に設けられてそれらのＯリング間で開放している。中間キャビティ７２が、中空で中央通路７６を形成している直立状の中央ボス７４を包囲している。半径方向に穿孔された内孔７８が、中央通路７６を送り出しポート６２に連通させており、この送り出しポート６２内にチェック弁８０が設けられている。小オリフィス８２が、中間キャビティ７２を内孔７８に連通している。
カートリッジ１２及び本体アセンブリ１４は、ねじ付き端部８５を有するボルト８４を締め付けることによって留め合わされる。ボルト８４を回転させる動作で、カートリッジ１２及び本体アセンブリ１４が密着状に引き合わされて、それらの組み合わされる表面３５及び５７が密封係合する。カートリッジ１２は、タブ８６と本体鋳造体６８上の機構の噛み合いによって回転が阻止されている。ボルト８４にはめ付けられたスナップリング８８が、後述する保持機能を備えている。ボルト８４はさらに、レンチまたはソケットと係合できるドライブヘッド９０を特徴としている。カートリッジ１２を取り付けた時、Ｏリング５０、５２及び５４の圧縮によって、それぞれカートリッジ１２と本体アセンブリ１４によって一部が構成された個別室が形成される。すなわち、本体の外側キャビティ７０はカートリッジの外側通路２０と連通し、下側の本体中間キャビティ７２はカートリッジの環状内側キャビティ２２と連通し、乾燥剤層２４は中央通路７６と連通している。
次に、エアドライヤ１０の作用を説明する。負荷モードでは、システムコンプレッサが高圧空気を供給ポート５８へ供給する。この空気はパージ弁アセンブリ６４を通って本体外側キャビティ７０内へ、またカートリッジ外側通路２０内へ流れる。このため、空気はフィルタ５６を上向きに流れて、そこで微粒子汚染物及びオイルが空気流から取り除かれる。次に、空気は外側シェル１６の上部へ流れてから、乾燥剤層２４を通って降下し、この乾燥剤層が圧縮空気から水を奪う。乾燥空気は次にねじ付きボス４４の周囲から孔４６を通って本体中央通路７６に流入する。次に、清浄な乾燥空気はチェック弁８０及び送り出しポート６２を流れる。コンプレッサの負荷モード中、この高圧空気は、オリフィス８２を通って、本体中間キャビティ７２及びカートリッジ内側スリーブの環状内部キャビティ２２によって形成された一体形パージ容積部に流入することができる。このため、このパージ容積部は、送り出しポート６２から流れる空気の圧力に達する。
自動車の空気供給システムにおけるエアドライヤ１０の作用を説明すると、システムのタンク（図示せず）内の圧力が設定点に達すると、高圧空気信号がコンプレッサ制御ポートへ送られてそれを無負荷モードに切り換え、エアドライヤ制御ポート６０へ送られる。パージ弁アセンブリ６４内の内部膜が供給ポート５８を閉鎖して、本体外側室７０をパージポート６６から大気へ開放する。チェック弁８０の作用によって、空気は送り出しポート６２から装置外へ逃げることができない。この時、パージ容積部内に貯蔵されている圧縮空気がオリフィス８２からパージ弁アセンブリ６４の方へゆっくり漏出して、本体中央通路７６及び乾燥剤層２４内を上向きに進む逆向きの空気流を発生する。この逆向きのパージング空気流によって、水が乾燥剤層から除去されると共に、一部のオイル及び固形汚染物もフィルタ５６から除去され、それらはパージ弁アセンブリ６４から排出される。
本発明の主要な特徴は、乾燥剤カートリッジ１２を本体アセンブリ１４に取り付ける好都合な方法である。第２図は、エアドライヤ１０の完全に組み付けられた構造を示している。乾燥剤カートリッジ１２を取り外したい時、従来の六角ソケットを用いて留めボルトのドライブヘッド９０にアクセスする。ドライブヘッド９０は、本体アセンブリ１４の露出底表面で外部から近づくことができる。タブ８６と本体鋳造体６８が噛み合っている間にボルト８４が外されるので、カートリッジと本体アセンブリの間の相対回転が防止される。ボルト８４をボス４４から完全に外すと、ボルトは落下するが、スナップリング８８によってボルトが本体アセンブリから完全に脱落することが阻止されるため、脱落した場合の紛失を避けることができる。次に、乾燥剤カートリッジ１２を本体アセンブリ１４の取り付け表面５７から離して持ち上げ、新しいカートリッジか、再生したものと交換するだけである。新しいカートリッジの位置決めをして、タブ８６を本体鋳造体６８に噛み合わせる。その後、ボルト８４をねじ付きボス４４に噛み合わせて、ボルトを締め付ける。
エアドライヤ１０による乾燥剤カートリッジ１２の取り付けシステムは、密封パッケージ装置での出し入れを容易にする。乾燥剤カートリッジ１２を係合させるために、使用するには大きいアクセス面積を必要とする従来のバンド形キャニスタ取り外し工具のような工具を必要としない。空気管が本体アセンブリ１４のポート５８、６０及び６２に接続されているので、通常の取り付けではこの領域は比較的塞がれないので、工具がボルトのドライブヘッド９０に接近することができる。
本発明は、以上に説明した図示の構造そのものに限定されないで、以下の請求の範囲に定義されている本発明の精神及び範囲から逸脱しない様々な変化及び修正を加えることができることを理解されたい。
【図１】
0003812595.tif 000002
【図２】
0003812595.tif 000003