专利名称：压缩机及使用该压缩机的空气悬架装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种搭载于例如，四轮机动车等车辆的压缩机及使用该压缩机的空气悬架装置，特别是，涉及一种适用于对空气悬架等供给或排出调整车高用压缩空气的压缩机及使用该压缩机的空气悬架装置。
背景技术：
通常，例如，为了抑制根据装载重量的变化等的车辆高度(车高)的变化，并且也为了根据驾驶者的喜好等适当地调整车高，从车载的空气压缩机(空气压缩机)对作为车高调整装置而搭载于车辆的空气弹簧供给或排出压缩空气。向空气弹簧供给压缩空气的车载用空气压缩机，通过电动机驱动往复式的压缩机，从而压缩吸入该压缩机的空气并向空气弹簧供给。另外，例如日本特开2004-60524号公报所记载，压缩机吸入空气时，通过使该空气流经电动机的内部，使其在定子与转子之间流动，从而冷却上述定子与转子。在日本特开2004-60524号公报的空气压缩机中，流入电动机内部的空气流过定子与转子之间的间隙后，向与换向器滑动接触的电刷流动。因此，因为流过定子与转子之间的间隙而温度上升的空气被供给到电刷，所以存在不能够有效地冷却该电刷的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种压缩机及使用该压缩机的空气悬架装置，其能够通过积极地冷却温度上升的电刷，而延长电刷的寿命和运转时间。为了解决上述技术问题，本发明所采用的压缩机，其具备换向器电动机，其具有线圈和电刷；电动机壳体,其收纳该换向器电动机；压缩机主体,其为往复运动式,其通过所述换向器电动机驱动曲柄旋转，使活塞在气缸内往复运动，从而压缩从吸入ロ吸入的气体并将其从排出ロ排出；所述压缩机的特征在于，所述气体的进气流路构成为使所述气体冷却所述电动机壳体内的所述电刷后，冷却所述线圈并向所述吸入口流动。
图I是表示本发明的第一实施方式的空气压缩机的纵向剖面图。图2是图I所示的空气压缩机的右视图。图3是从图I中的箭头III-III方向看的曲柄箱、电刷及分隔壁(导入口)等的剖面图。图4是单独表示图3中的分隔壁的主视图。图5是从图I中的箭头V-V方向看的金属配管相对于空气干燥器的安装状态的剖面图。图6是表示从空气压缩机到空气悬架的压缩空气的供给结构的流路图。图7是表示本发明的第二实施方式的空气压缩机的纵向剖面图。
图8是从图7中的箭头VIII-VIII方向看的空气干燥器与金属配管的关系的剖面图。图9是表示本发明的第三实施方式的空气压缩机的纵向剖面图。
具体实施例方式以下，以作为车载用的空气 压缩机而使用的情况为例，根据附图对本发明的实施方式的压缩机进行详细的说明。首先，图I至图6表示本发明的第一实施方式。在图I中，车载用的空气压缩机I由后述的换向器电动机2、电动机壳体8、压缩机主体9及空气干燥器22等构成。作为空气压缩机I的动カ源的换向器电动机2设置在后述的电动机壳体8内。另夕卜，换向器电动机2具有旋转轴3，该旋转轴3的一端侧能够旋转地支承在后述的曲柄箱10上，而另一端侧能够旋转地支承在电动机壳体8的底部8B。在该旋转轴3的轴向的中间部位设置有作为线圈的转子4，在该转子4的外周侧设置有定子5，该定子5与该转子4之间存在间隙并且与该转子4相对设置。该定子5由永磁铁构成并固定在后述的电动机壳体8的内面。另ー方面，在旋转轴3的ー侧的部位设置有圆筒状的换向器6，并且在该换向器6的周围以被安装在后述的分隔壁19的状态设置有四个电刷7。四个电刷7被配置为，以使其前端部按压在换向器6上的方式沿径向延伸，并且在该状态下，在周向间隔90度地配置该四个电刷7。因此，各电刷7固定在与后述的分隔壁19的导入口 19B对应的位置。另外，各电刷7被设置为能够沿径向移动，并且朝向径向内侧，即，朝向换向器6施力。收纳有换向器电动机2的电动机壳体8由圆筒部8A和底部8B构成，在该圆筒部8A的内周面上固定有定子5，并且在底部8B设置有后述的排气ロ 18。圆筒部8A的开ロ侧安装在后述的曲柄箱10。接着，被换向器电动机2驱动的压缩机主体9设置在电动机壳体8的一端侧。压缩机主体9构成为包括箱形的曲柄箱10、搭载于该曲柄箱10上的气缸11、搭载于该气缸11上的气缸头12 (參照图2)、在所述曲柄箱10内并安装于旋转轴3的一端部的曲柄13、基端侧安装于该曲柄13的连杆14及安装于该连杆14的前端部并且在所述气缸11内进行往复运动的活塞15。曲柄箱10的一端侧为轴承安装面10A，在该轴承安装面IOA的中央位置安装有支承旋转轴3的一端侧的轴承16。另外，曲柄箱10的另一端侧被盖板IOB封闭。在此，在曲柄箱10的盖板IOB的大致中央部设置有后述的进气ロ 17。另外，在轴承安装面IOA上设置有用于使从所述进气ロ 17流入的空气向换向器电动机2侧流动的通孔10C。该通孔IOC位于所述轴承16的外周侧并且设置在周向的四个位置，从而与四个电刷7对应。在气缸头12上设置有空气的吸入ロ 12A和排出ロ 12B (參照图6參照)，后述的连接配管25的压缩机侧软管25C与吸入ロ 12A连接。后述的空气干燥器22与排出ロ 12B侧连接。另外，在气缸头12上设置有吸入阀和排出阀(均未图示)。而且，连杆14的基端侧经由轴承16A能够旋转地安装在曲柄13的偏心位置。设置于曲柄箱10的盖板IOB上的进气ロ 17是用于使大气流入曲柄箱10内的开ロ。在此，在将进气ロ 17设置于盖板IOB的情况下，流经曲柄箱10而流入电动机壳体8内的空气最初在电刷7的周围流动，从而能够利用冷空气冷却该电刷7。另外，配置有进气ロ17的盖板IOB的大致中央部位于与各轴承16、16A相対的位置，从而能够利用从进气ロ 17流入的空气冷却各轴承16，16A。另ー方面，设置于电动 机壳体8的底部8B的排气ロ 18是用于排出在转子4与定子5之间流动的空气的开ロ。另外，排气ロ 18形成有与后述的连接配管25的电动机侧软管25B连接的接头。如图3、图4所不,设置于电动机壳体8与压缩机主体9之间的分隔壁19形成为，在其中央具有比换向器6大的圆孔19A的圆环状的板体。该分隔壁19例如螺栓固定在例如，曲柄箱10的轴承安装面IOA上。中央的圆孔19A形成为比换向器6大，由于在中央的圆孔19A与该换向器6之间形成环状的间隙20，因此利用该间隙20作为空气(冷却风)的通道。在此，在分隔壁19上设置有四个切槽状的导入口 19B，该导入口 19B从圆孔19A向半径方向的外侧延伸。四个该导入口 19B的外侧端部处于与曲柄箱10的通孔IOC相対的位置，四个该导入口 19B从该位置沿四个电刷7并与四个电刷7相对配置地向圆孔19A侧延伸。另外，相对于电刷7的全长，各导入口 19B形成为，与从该电刷7的中央到该电刷7的前端侧的部分相対。由此，在导入口 19B，能够使空气从通孔IOC朝向间隙20流动，并且能够使空气积极地沿由于与换向器6滑动接触而处于高温的电刷7的前端侧流动。冷却各电刷7的空气流经该电刷7的周围向转子4侧流动。在进气ロ 17设置有第一过滤器21A，在曲柄箱10的各通孔IOC (轴承安装面10A)与分隔壁19的各导入口 19B之间设置有第二过滤器21B，在排气ロ 18设置有第三过滤器21C，在气缸头12的吸入ロ 12A设置有第四过滤器21D。上述过滤器21A 21D配置在各电刷7的上游位置及下游位置。由此,在向后述的空气悬架31供给空气时,各过滤器21A 21D能够捕捉在后述的进气流路26中流动的空气中的尘埃，从而向空气悬架31供给干净的空气。另ー方面，当从空气悬架31排出空气时，由于空气在进气流路26中逆向流动，因此吹落附着于各过滤器21A 21D的尘埃，从而防止阻塞各过滤器21A 21D。另外，因为各过滤器21A 21D配置在分隔曲柄箱10、电动机壳体8、连接配管25及气缸头12的位置，所以被分别隔开的空间中所产生的摩擦粉等不会向其他空间流出。如图5所示，与气缸头12的排出ロ 12B连接而设置的空气干燥器22大致由干燥器壳体23和水分吸附剂24构成，其中，所述干燥器壳体23由中空的密闭容器构成，所述水分吸附剂24由收纳于该干燥器壳体23内的硅胶等干燥剂构成。空气干燥器22的干燥器壳体23的一端侧与气缸头12的排出ロ 12B侧连接。空气干燥器22配置为与电动机壳体8并排延伸。干燥器壳体23的另一端侧设置有用于相对于后述的空气悬架31供给或排出(給排する)干燥状态的压缩空气的给排ロ 23A。如图6所示，该给排ロ 23A经由后述的空气配管32等与多个空气悬架31 (图中只表示I个)连接。另外，在干燥器壳体23的外周侧，在靠近电动机壳体8侧的位置设置有两个配管保持爪23B。如图I、图5所示，该配管保持爪23B具有弹性并形成为C形，以夹着后述的连接配管25的金属配管25A的轴向的两端侧的方式进行保持。在此，各配管保持爪23B将该金属配管25A固定在接近干燥器壳体23的外周面的位置，使金属配管25A与干燥器壳体23的外周侧之间形成狭窄的间隙。从而使手指不能插入金属配管25A与干燥器壳体23之间，也就不能抓住金属配管25A向上提起。压缩空气朝向空气悬架31流动时，空气干燥器22通过使该压缩空气与水分吸附剂24接触而吸附并除去水分，从而朝向空气悬架31供给干燥的压缩空气。另一方面，从空气悬架31排出压缩空气时，因为干燥的压缩空气在干燥器壳体23内逆向流动，所以使附着于水分吸附剂24的水分脱离水分吸附剂24，从而使水分吸附剂24再生，使其能够重新吸附水分。连接电动机壳体8的排气口 18与气缸头12的吸入口 12A而设置的连接配管25将从电动机壳体8的排气口 18排出的空气供给到气缸头12的吸入口 12A侧。该连接配管25的至少一部分使用金属配管。即，连接配管25由金属配管25A、电动机侧软管25B，压缩机侧软管25C构成，其中，所述金属配管25A设置于长度方向的中间部并且由金属制的管部件构成，所述电动机侧软管25B是连接电动机壳体8的排气口 18与该金属配管25A的电动机侧万向接头，所述压缩机侧软管25C是连接所述金属配管25A与气缸头12的吸入口 12A的压缩机侧万向接头。各软管25B，25C由具有挠性的橡胶软管、树脂软管等构成，并且抑制振动的传递。在此，金属配管25A固定并夹持在设置于干燥器壳体23的两个配管保持爪23B。在该情况下，金属配管25A固定在接近干燥器壳体23的外周面的位置。由此，由于手指不能插入金属配管25A与干燥器壳体23之间，因此能够防止抓住金属配管25A向上提起的动作。而且，因为金属配管25A的导热率高，所以当冷却换向器电动机2等而温度上升的空气在内部流动时，能够使该空气的热量有效地进行散热。穿越压缩机主体9、换向器电动机2及连接配管25而设置的进气流路26是向气缸头12的吸入口 12流动的空气的流动路径。即，进气流路26由进气口 17、曲柄箱10的通孔10C、分隔壁19的导入口 19B、间隙20、转子4与定子5之间的间隙、排气口 18及连接配管25构成，在向空气悬架31供给压缩空气的情况下，大气按照该顺序流动。如图6所示，设置于气缸头12的吸入侧的给排切换阀27大致由旁通管路28、二位二通的空气旁路式的电磁开闭阀29及二位二通的空气旁路式的开闭阀30构成，其中，所述旁通管路28绕过压缩机主体9使连接配管25 (气缸头12的吸入口 12A)与空气干燥器22的一端侧连接，所述电磁开闭阀29设置在该旁通管路28并且与控制器(未图示)连接，所述开闭阀30与该电磁开闭阀29串联设置并且通过将该电磁开闭阀29切换至(b)位置而使其处于开阀位置(d)。电磁开闭阀29始终处于阻断位置(a)而阻断旁通管路28，当从控制器供给控制信号时，电磁开闭阀29切换至连通位置(b)并且也使开闭阀30切换至(d)，从而连通旁通管路28。作为搭载于车辆的空气弹簧的空气悬架31分别设置在车辆的车体侧与车轮侧(均未图示)之间，例如在四轮机动车的情况下，在前轮侧和后轮侧共计配置四个空气悬架31。空气悬架31在气缸31A与活塞杆31B之间具备空气室31C，该空气室31C经由空气配 管32与构成空气干燥器22的干燥器壳体23的给排口 23A连接。另外，设置于空气配管32中途的空气给排阀33由二位二通的电磁旁路式的开闭阀形成。该空气给排阀33始终处于阻断位置(e)而阻断空气配管32，当供给来自控制器的控制信号时，该空气给排阀33切换至连通位置(f)，与空气配管32连通。第一实施方式的空气压缩机I具有如上所述的结构，接着，对调整车辆的车高的情况下的空气的流动进行说明。首先，在通过空气悬架31提高车高的情况下，利用来自控制器的控制信号驱动换向器电动机2，并且使压缩机主体9的曲柄13旋转。由此，压缩机主体9的活塞15在气缸11内往复运动，压缩从气缸头12的吸入口 12吸入的空气并从排出口 12B排出。在此，流向气缸头12的吸入口 12的空气的流动，即，空气的进气流路26由进气口17、曲柄箱10的通孔10C、分隔壁19的导入口 19B、间隙20、转子4与定子5之间的间隙、排气口 18及连接配管25构成，在向空气悬架31供给压缩空气的情况下，大气按照该顺序流动。因此，从进气口 17流入曲柄箱10内的空气沿各轴承16、16A流动，从而冷却该各轴承16、16A。需要说明的是,与换向器电动机2相比，由于各轴承16、16A运转时的温度的上升很小，因此即使流经该轴承16、16A的空气也能够充分地冷却换向器电动机2。流过各轴承16、16A的空气的一部分流经曲柄箱10的通孔IOC向分隔壁19的导入口 19B流动。在该导入口 19B，空气沿该电刷7从电刷7的中央流动至电刷7的前端侧。因此，当流过通孔IOC的空气通过导入口 19B向圆孔19A与换向器6之间的间隙20流动时，能够积极地冷却由于与换向器6滑动接触而处于最高温的电刷7的前端侧。冷却各电刷7的空气流过转子4与定子5之间的间隙，在冷却上述转子4和定子5后到达排气口 18。这时，吸收了各部件热量的空气处于高温状态。但是，当温度上升的空气从排气口 18流经连接配管25向吸入口 12A流动，空气在中途的金属配管25A中流动时，能够释放空气的热量，从而能够向气缸头12的吸入口 12A供给冷空气。由此，压缩机主体9能够高效率地压缩被抑制了热膨胀的空气。另外，当空气在空气的进气流路26流动时，能够利用多个过滤器21A 21D捕捉空气中的尘埃，并且能够向空气悬架31供给干净的空气。从气缸头12的排出口 12B排出的压缩空气供给至空气干燥器22，通过与干燥器壳体23内的水分吸附剂24接触，该压缩空气中的水分被吸附，从而形成干燥的压缩空气。干燥的压缩空气流经空气配管32、切换至连通位置(f)的空气给排阀33供给至车辆的空气悬架31的空气室31C。由此，空气悬架31使活塞杆31B从气缸31A伸长，从而使车体上升。接着，对降低车辆的车高的情况进行说明。首先，使换向器电动机2停止，处于停止压缩机主体9的运转的状态，并且将电磁开闭阀29切换至切换位置(b)。由此，通过将开闭阀30切换至连通位置(d)而连通旁通管路28。由此，从空气悬架31的空气室31C排出的空气流经空气配管32逆向流动至空气干燥器22的干燥器壳体23内，通过吸收附着于干燥器壳体23内的水分吸附剂24的水分而使该水分吸附剂24再生。之后，从空气干燥器22流出的空气流经旁通管路28、开闭阀29流动至连接配管25。由于到达连接配管25的空气在进气流路26沿逆方向流动，因此吹落附着于各过滤器21A 21D的尘埃，从而使水分吸附剂24再生。另外，由于空气在电动机壳体8、曲柄箱10内流动，因此，即使在该逆向流动(排气)时也能够冷却各部件。由此，根据第一实施方式，从形成进气流路26的进气口 17流入曲柄箱10内的空气以冷却各电刷7后冷却转子4和定子5的方式流动。因此，能够利用并不热的冷空气积极地冷却在电动机壳体8内处于高温的电刷7。其结果是，通过积极地冷却在电动机壳体8内处于最高温并且对换向器电动机2的寿命影响很大的各电刷7，能够延长该各电刷7自身的寿命。能够通过减小各电刷7的热影响而延长能够连续运转的时间。因为在电动机壳体8内的分隔壁19,在与各电刷7相对的位置设置有导入口 19B,所以能够可靠地冷却处于高温的各电刷7。而且，相对于电刷7的全长，各导入口 19B形成为与从该电刷7的中央至该电刷7的前端侧的部分相对。因此，导入口 19B能够使空气积极地朝向由于与换向器6滑动接触而处于高温的电刷7的前端侧流动，并且能够高效率地冷却该电刷7。另外，气体的进气路径构成为，在电刷7的上游位置、下游位置，即，在进气口 17设置有第一过滤器21A，在曲柄箱10的各通孔IOC与分隔壁19的各导入口 19B之间设置有第二过滤器21B，在排气口 18设置有第三过滤器21C，在气缸头12的吸入口 12A设置有第四过滤器21D。由此，能够通过各过滤器21A 21D捕捉空气中的尘埃，从而向空气悬架31供给干净的空气。另外，因为各过滤器21A 21D配置在分隔曲柄箱10、电动机壳体8、连接配管25及气缸头12的位置，所以被分别隔开的空间中产生的摩擦粉等不会向其他空间流出。因此，能够防止由于内部所产生的摩擦粉等而产生的异常摩擦等，在这一点上也能够提高耐久性。设置连接电动机壳体8的排气口 18与气缸头12的吸入口 12A的连接配管25，该连接配管25由金属配管25A、挠性的电动机侧软管25B及挠性的压缩机侧软管25C构成，其中，所述金属配管25A设置在长度方向的中央位置并且由金属制的管材构成，所述电动机侧软管25B连接所述电动机壳体8的排气口 18与所述金属配管25A，所述压缩机侧软管25C连接所述金属配管25A与所述气缸头12的吸入口 12A。因此，因为金属配管25A的导热率高，所以当冷却了换向器电动机2等而温度上升的空气在内部流动时，能够使该空气的热量高效率地进行散热，并且能够提高压缩机主体9压缩空气的压缩效率。另外，由具有挠性的橡胶软管、树脂软管等构成的各软管25B，25C能够抑制振动的传递,并且能够提高耐久性。连接配管25的金属配管25A构成为安装在与电动机壳体8并行设置的空气干燥器22的干燥器壳体23。由此，能够稳定地设置连接配管25，使其不会摇晃很大。另外，在金属配管25A与空气干燥器22的干燥器壳体23的外周侧之间形成有狭窄的间隙，该间隙小到手指不能插入。由此，即使想抓住金属配管25A，也由于间隙太小而不能抓住，因此，能够防止抓住连接配管25而进行搬运的情况的发生。而且，从设置于车辆的车体侧与车轮侧之间的空气悬架31排出空气时，由于该空气沿进气流路26的逆方向流动，即，空气顺序在连接配管25、排气口 18、转子4与定子5之间的间隙、间隙20、分隔壁19的导入口 19B、曲柄箱10的通孔IOC及进气口 17流动，因此吹落附着于各过滤器21A 21D的尘埃，从而能够清洁该各过滤器21A 21D。
接着，图7及图8表示本发明的第二实施方式，本实施方式的特征在于，使形成连接配管的金属配管构成为一体地设置在空气干燥器上。需要说明的是，在本实施方式中，与所述第一实施方式相同的结构元件用相同的附图标记表示，并省略其说明。
如图7及图8所示，第二实施方式的空气干燥器41与所述第一实施方式的空气干燥器22大致相同地，也大致由干燥器壳体42和水分吸附剂43构成。但是，本实施方式的空气干燥器41将后述的金属配管44 一体地设置在干燥器壳体42上，在这一方面，本实施方式的空气干燥器22与第一实施方式的空气干燥器22不同。设置于干燥器壳体42的外周侧的金属配管44构成后述的连接配管45的中间部。如图8所不,金属配管44 一体地形成在使用金属材料、作为圆筒状容器而形成的干燥器壳体42上。该金属配管44沿干燥器壳体42的轴向设置，其两端部为电动机侧连接口 44A和压缩机侧连接口 44B并沿轴向突出。连接电动机壳体8的排气口 18与气缸头12的吸入口 12A而设置的第二实施方式的连接配管45将从电动机壳体8的排气口 18排出的空气供给至气缸头12的吸入口 12A侦U。在该连接配管45的至少一部分使用金属配管。即，连接配管45由所述金属配管44、电动机侧软管45A及压缩机侧软管45B构成，其中，所述金属配管44设置在连接配管45的长度方向的中间部，所述电动机侧软管45A是连接电动机壳体8的排气口 18与该金属配管44的电动机侧连接口 44A的电动机侧万向接头，所述压缩机侧软管45B是连接所述金属配管44的压缩机侧连接口 44B与气缸头12的吸入口 12A的压缩机侧万向接头。各软管45A，45B由具有挠性的橡胶软管、树脂软管等构成，因此抑制振动的传递。由于金属配管44构成为一体地形成于干燥器壳体42，因此，因为手指不能插入构成连接配管45的金属配管44与干燥器壳体42之间，所以不能抓住金属配管44向上提起。另外，因为金属配管44的导热率高，所以当因冷却换向器电动机2等而温度上升的空气在内部流动时，能够使该空气的热量进行散热。而且，因为金属配管44 一体地形成于干燥器壳体42，所以能够使传递到该金属配管44的空气的热量向干燥器壳体42侧释放。由此，根据构成为上述结构的第二实施方式，与所述第一实施方式大致相同地，因为在连接配管45的长度方向的中央位置设置有金属配管44，所以冷却换向器电动机2等而温度上升的空气的热量能够进行散热。特别是，因为金属配管44 一体地形成于干燥器壳体42，所以能够使传递到金属配管44的空气的热量向干燥器壳体42侧释放，并且能够有效地冷却流动的空气。由此，能够进一步提高压缩机主体9压缩空气的压缩效率。另外，由具有挠性的橡胶软管、树脂软管等构成的各软管45A，45B能够抑制振动的传递，并且能够提高耐久性。而且，因为金属配管44 一体地形成于干燥器壳体42，所以能够提高该金属配管44的安装强度，并且能够通过用手指握住金属配管44而搬运空气压缩机I。接着，图9表示本发明的第三实施方式，本实施方式的特征在于，将导入口设置在电动机壳体的安装有压缩机主体一侧的相反侧。需要说明的是，在本实施方式中，与所述第一实施方式相同的结构元件用相同的附图标记，并省略其说明。在图9中，第三实施方式的换向器电动机51具有旋转轴52，该旋转轴52的一端侧能够旋转地支承于曲柄箱10，而另一端侧能够旋转地支承于后述的电动机壳体57的底部57B。在该旋转轴52的轴向的中间部位设置有作为线圈的转子53，在该转子53的外周侧与该转子53相对向地设置有定子54，并使该定子54与该转子53之间存在间隙。该定子54由永磁铁构成并且固定在电动机壳体57的内面。另一方面，在旋转轴52的压缩机主体9的相对侧，即，轴向的另一侧部位设置有圆筒状的换向器55，在该换向器55的周围以安装于后述的分隔壁60的状态设置有四个电刷56 (图中只表不一个)。四个电刷56沿径向延伸，使其前端部按压在换向器55上,并且在该状态下，四个电刷56沿周向间隔90度地配置。由此，各电刷56固定在与后述的分隔壁60的导入口 60B对应的位置。需要说明的是，各电刷56被设置为能够沿径向移动，并且朝向换向器55施力。
收纳换向器电动机51的电动机壳体57由圆筒部57A和底部57B构成，并且在该圆筒部57A的内周面固定有定子54，在底部57B设置有后述的进气口 58。圆筒部57A的开口侧(一侧)安装在曲柄箱10上。设置于电动机壳体57的底部57B的进气口 58是用于使大气流入电动机壳体57内的开口。在此，通过将进气口 58设置于底部57B，能够使流入的空气最初在各电刷56周围流动，并且能够利用冷空气冷却电刷56。另一方面，设置于曲柄箱10的盖板IOB的排气口 59是用于排出在转子53和定子54之间在各轴承16、16A流动的空气的开口。另外，排气口 59形成有与后述的连接配管62连接的接头。设置于电动机壳体57内的第三实施方式的分隔壁60设置在电动机壳体57的安装有压缩机主体9 一侧的相反侧，即，与底部57B的相对位置。该分隔壁60与第一实施方式的分隔壁19大致相同地，在其中央具有比换向器55大的圆孔60A，并且设置有四个切槽状的导入口 60B(图中仅表示一个)，该导入口 60B从该圆孔60A向半径方向的外侧延伸。另外，在圆孔60A与换向器55之间形成有环状的间隙61。在此,相对于电刷56的全长,设置于分隔壁60的四个导入口 60B形成为与从该电刷56的中央到该电刷56的前端侧的部分相对。由此，在导入口 60B，空气能够沿电刷56朝向处于高温的电刷56的前端侧积极地流动。冷却了电刷56的空气流经电刷56的周围向转子53侧流动。连接曲柄箱10的排气口 59与气缸头12的吸入口 12A而设置的第三实施方式的连接配管62向气缸头12的吸入口 12A侧供给从排气口 59排出的空气。该连接配管62通过将例如，具有挠性的橡胶软管、树脂软管等形成为呈大致S形弯曲。连接配管62的一端与曲柄箱10的排气口 59连接，另一端与气缸头12的吸入口 12A连接。穿越换向器电动机51、压缩机主体9及连接配管62而设置的进气流路63由进气口 58、分隔壁60的导入口 60B、间隙61、转子53与定子54之间的间隙、曲柄箱10的通孔10C、排气口 59及连接配管62构成，在向空气悬架31供给压缩空气的情况下，大气按照该顺序流动。第三实施方式的空气压缩机I具有如上所述结构，接着，对调整车辆的车高的情况下的空气的流动进行说明。首先，在利用空气悬架31提高车高的情况下，利用来自控制器的控制信号驱动换向器电动机51,并使压缩机主体9的曲柄13旋转。由此,压缩机主体9的活塞15在气缸11内往复运动，从而压缩从气缸头12的吸入口 12A吸入的空气并从排出口 12B排出。在此，流向气缸头12的吸入口 12A的空气的流动，即，空气的进气流路63由进气口 58、分隔壁60的导入口 60B、间隙61、转子53与定子54之间的间隙、曲柄箱10的通孔10C、排气口 59及连接配管62构成，在向空气悬架31供给压缩空气的情况下，大气按照该顺序流动。因此，从进气口 58流入电动机壳体57内的空气能够充分地冷却换向器电动机51。S卩，从进气口 58流入电动机壳体57内的空气向分隔壁60的导入口 60B流动。在该导入口 60B，空气从电刷56的中央朝向前端侧流动。因此，当流过进气口 58的空气从导入口 60B向圆孔60A与换向器55之间的间隙61流动的过程中，能够积极地冷却由于与换向器55滑动接触而处于最高温的电刷56的前端侧。冷却各电刷56的空气流过转子53与定子54之间的间隙和各轴承16、16A的周围，在冷却上述部件后达到排气口 59，在连接配管62内流动并供给到气缸头12的吸入口 12A。由此，压缩机主体9能够压缩供给的空气并将其从气缸头12的排出口 12B排出。
从气缸头12的排出口 12B排出的压缩空气通过与所述第一实施方式相同的流通路径供给到车辆的空气悬架31的空气室31C。由此，空气悬架31使活塞杆31B从气缸31A伸长，从而使车体上升。接着，在降低车辆的车高的情况下，由于从空气室31C流出的压缩空气从空气干燥器22绕过压缩机主体9向连接配管62流动，因此压缩空气能够在进气流路63中逆向流动并向外部排出。这时，由于空气也在曲柄箱10、电动机壳体57内流动，因此即使在该逆向流动(排气)时也能够冷却各部件。由此，在如上所述结构的第三实施方式中，也能够得到与所述第一实施方式大致相同的作用效果。特别是，根据第三实施方式，即使在将运转时温度上升的换向器55和各电刷56配置在电动机壳体57的安装有压缩机主体9 一侧的相反侧，即，电动机壳体57的底部57B的情况下，由于在该底部57B设置有进气口 58，因此能够利用冷空气积极地冷却换向器55和各电刷56。其结果是，能够延长各电刷56自身的寿命。能够通过减小各电刷56的热影响而延长能够连续运转的时间。另外，对设置在分隔壁60的各导入口 60B而言，因为在与各电刷56相对的位置设置有导入口 60B，所以能够可靠地冷却处于高温的各电刷56。需要说明的是，在第一实施方式中，以从空气压缩机I向车辆的空气悬架31的空气室31C供给压缩空气的情况为例进行说明。但是，本发明不限定于此，也可以构成为，例如利用空气压缩机I对空气气缸、储气罐等气动装置供给或排出压缩空气的结构。该结构也能够同样地设用于其他的实施方式。另外，在第一实施方式中，以在连接配管25上设置由具有挠性的橡胶材料、树脂材料等构成的软管25B，25C作为万向接头的情况为例进行说明。但是，本发明不限定于此，也可以构成为使用波纹状的金属配管等作为连接配管的万向接头。该结构也能够同样地适用于其他的实施方式。另外，在第一实施方式中，以将分隔壁19安装在曲柄箱10的情况为例进行了说明。但是，本发明不限定于此，可以构成为例如，将分隔壁安装于电动机壳体。而且，也可以构成为将分隔壁一体地设置于曲柄箱或电动机壳体。该结构也能够同样地适用于第二实施方式。而且，在第三实施方式中，以利用由具有挠性的橡胶软管、树脂软管等构成的一个连接配管62连接曲柄箱10的排气口 59与气缸头12的吸入口 12A的情况为例进行了说明。但是，本发明不限定于此，也可以构成为在连接配管62的一部分设置金属配管。
接着，对包含于上述实施方式的发明进行说明。即，本发明构成为，设置有向电动机壳体内导入气体的导入口，并且在与该导入口相对的位置固定有电刷。由此，由于空气流经导入口而流动，因此能够向电刷供给冷却线圈前的冷空气，并且能够可靠地冷却处于高温的电刷。另外，本发明的一个实施方式构成为，将导入口设置在电动机壳体与压缩机主体之间的分隔壁上。由此，仅通过将分隔壁配置在电动机壳体与压缩机主体之间就能够容易地设置导入口。另外，由于空气在导入口流动，因此也能够将压缩机主体一起冷却。本发明的一个实施方式构成为，将导入口设置在电动机壳体的安装有压缩机主体一侧的相反侧。由此，也能够适用于将换向器电动机的电刷配置在压缩 机主体的相反侧的结构。另外，能够将刚从外部流入的冷空气最先供给至电刷，从而能够提高电刷的冷却作用。本发明的一个实施方式构成为，在气体的进气流路中，电刷的上游位置及下游位置设置有捕捉气体中的尘埃的过滤器。由此，过滤器通过捕捉在电动机壳体内流动的气体中的尘埃而能够向压缩机主体侧供给干净的气体。本发明的一个实施方式构成为，设置有连接电动机壳体与压缩机主体的吸入口的连接配管，并且在该连接配管的至少一部分使用金属配管。由此，因为金属配管的导热率高，所以当冷却了换向器电动机而温度上升的空气在内部流动时，能够使该空气的热量有效地进行散热，并且能够提高由压缩机主体压缩空气的压缩效率。本发明的一个实施方式构成为，在压缩机主体的排出侧设置有干燥排出气体的空气干燥器，并且金属配管固定在该空气干燥器的外周侧。由此，能够利用空气干燥器固定连接配管的金属配管。本发明的一个实施方式构成为，连接配管由金属配管、连接电动机壳体与金属配管的电动机侧万向接头及连接金属配管与压缩机主体的吸入口的压缩机侧万向接头构成。由此，因为金属配管的导热率高，所以当冷却换向器电动机而温度上升的空气在内部流动时，能够使该空气的热量有效地进行散热，从而能够提高由压缩机主体压缩空气的压缩效率。另外，万向接头能够抑制振动的传递，并且能够提高耐久性。本发明的一个实施方式构成为，在金属配管与空气干燥器的外周侧之间形成有狭窄的间隙。由此，因为手指不能插入狭窄的间隙中，所以即使想抓住金属配管，也由于间隙太小而不能抓住。因此，能够防范抓住连接配管进行搬运的情况于未然。本发明的一个实施方式构成为，在压缩机主体的曲柄箱上设置有吸入作为气体的大气的进气口。由此，能够利用从进气口流入的大气冷却压缩机主体内。而且，本发明的一个实施方式构成为，当排出设置于车辆的车体侧与车轮侧之间的空气弹簧的空气时，该空气在进气流路中逆向流动而排出。由此，当从空气弹簧排出空气时，也能够冷却换向器电动机和压缩机主体。根据上述本发明的实施方式，能够积极地冷却温度上升的电刷，并且延长电刷的寿命和运转时间。虽然以上详细说明了本发明的几个实施方式，但对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明主旨的范围内能够对上述实施方式进行各种改进。与此相应地，这些改进都应该包含在本发明要求保护的范围内。
本发明要求申请号为2011-018311、申请日为2011年I月31日的日本专利申请的优先权。本发明在此援引上述申请号为2011-018311、申请日为2011年I月31日的在先日本专利申请的说明书、权利要求书及附图的全部内容。本发明在此援引日本专利公开2004-60524的说明书、权利要求书及附图的全部内容作为参考。
权利要求
1.一种压缩机，其具备 换向器电动机，其具有线圈和电刷； 电动机壳体，其收纳该换向器电动机； 压缩机主体，其为往复运动式，其通过所述换向器电动机驱动曲柄旋转，使活塞在气缸内往复运动,从而压缩从吸入口吸入的气体并将其从排出口排出； 所述压缩机的特征在于，所述气体的进气流路构成为使所述气体冷却所述电动机壳体内的所述电刷后，冷却所述线圈并向所述吸入口流动。
2.如权利要求I所述的压缩机，其特征在于， 设置有将所述气体导入所述电动机壳体内的导入口，在与该导入口相对的位置固定有所述电刷。
3.如权利要求2所述的压缩机，其特征在于， 所述导入口设置在所述电动机壳体与所述压缩机主体之间的分隔壁上。
4.如权利要求2所述的压缩机，其特征在于， 所述导入口设置在所述电动机壳体的安装有所述压缩机主体一侧的相反侧。
5.如权利要求I或2所述的压缩机，其特征在于， 在所述气体的进气流路中，在所述电刷的上游位置及下游位置设置有用于捕捉气体中的尘埃的过滤器。
6.如权利要求I或2所述的压缩机，其特征在于， 设置有连接所述电动机壳体与所述压缩机主体的吸入口的连接配管，并且该连接配管的至少一部分使用金属配管。
7.如权利要求6所述的压缩机，其特征在于， 在所述压缩机主体的排出侧设置有用于干燥排出气体的空气干燥器，所述金属配管固定在该空气干燥器的外周侧。
8.如权利要求6或7所述的压缩机，其特征在于， 所述连接配管具有所述金属配管、连接所述电动机壳体与所述金属配管的电动机侧万向接头、连接所述金属配管与所述压缩机主体的吸入口的压缩机侧万向接头。
9.如权利要求7或8所述的压缩机，其特征在于，在所述金属配管与所述空气干燥器的外周侧之间形成有狭窄的间隙。
10.如权利要求I或2所述的压缩机，其特征在于， 在所述压缩机主体的曲柄箱上设置有吸入作为所述气体的大气的进气口。
11.一种空气悬架装置，其具备 设置于车辆的车体侧与车轮侧之间的空气弹簧； 与该空气弹簧连接的权利要求I或2所记载的压缩机； 在排出所述空气弹簧的空气时，该空气在所述进气流路逆向流动而排出。
全文摘要
本发明提供一种压缩机及使用该压缩机的空气悬架装置，该压缩机具备换向器电动机(2、51)，其具有线圈(4、53)和电刷(7、56)；电动机壳体(8、57)，其收纳该换向器电动机；压缩机主体(9)，其为往复运动式，其通过所述换向器电动机驱动曲柄(13)旋转，从而使活塞(15)在气缸(11)内往复运动，压缩从吸入口(12A)吸入的气体并将其从排出口(12B)排出；所述气体的进气流路(26、63)构成为，所述气体冷却所述电动机壳体内的所述电刷后，冷却所述线圈并向所述吸入口流动。
文档编号F04B35/04GK102619724SQ201210021279
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月31日 优先权日2011年1月31日
发明者山中照章 申请人:日立汽车系统株式会社