JP6813672B2 - 商用車の空気処理システム用の圧力調整弁 - Google Patents

Description

本発明は、圧力調整ピストンを備え、圧力調整ピストンは、ピンを有し、ピンは、圧力調整ピストンの空気圧作用面から突出し、ピンの端部には、第２の空気圧作用面が存在している、商用車の空気処理システム用の圧力調整弁に関する。

従来技術において、商用車の空気処理システム用の圧力調整弁は、既に複数公知となっている。しかし、これらの圧力調整弁は、高いシステム複雑性を呈し、互いに動かされ、かつ封止すべき多数の弁要素を備えている。

例えば独国特許出願公開第４２３４６２６号明細書（DE 42 34 626 A1）は、特に図２に、圧力制御される弁、すなわち商用車の空気ばね装置用の圧力調整弁を示している。

因みに独国特許発明第１０２００５０５７００４号明細書（DE 10 2005 057 004 B3）は、商用車用の圧縮空気処理装置１０用の圧力調整弁２０を示している。

冒頭で述べた形態の別の圧力制限弁装置は、独国特許出願公開第４０１２５７６号明細書（DE 40 12 576 A1）、独国特許出願公開第１０２００８０６３８１９号明細書（DE 10 2008 063 819 A1）、独国特許出願公開第１０２００８０５３９９４号明細書（DE 10 2008 053 994 A1）、欧州特許出願公開第１３６４８４９号明細書（EP 1 364 849 A2）および独国特許出願公開第４３４４４１６号明細書（DE 43 44 416 A1）に開示されている。

さらに欧州特許出願公開第２４４４２９１号明細書（EP 2 444 291 A1）は、空気圧式または電空式の車両ブレーキ装置の常用ブレーキ弁を示している。

それゆえ本発明の課題は、冒頭で挙げた形態の商用車の空気処理システム用の圧力調整弁を有利に発展させ、特に圧力調整弁の構造的な構成を簡単化し、ひいては必要なパーツが少なくて済むようにすることである。

上記課題は、本発明により、請求項１の特徴を備える圧力調整弁により解決される。請求項１によれば、商用車の空気処理システム用の圧力調整弁は、ハウジングと、少なくとも１つの圧縮空気ポートと、圧力ポート（圧縮空気ポート）が開口している少なくとも１つの第１の圧力調整チャンバと、を備え、圧力調整チャンバは、ハウジングの少なくとも１つの壁区間と、摺動可能にハウジング内で案内される圧力調整ピストンの第１の空気圧作用面とにより画定される可変の容積を有し、さらに第１の調整通路が設けられており、第１の調整通路は、圧力調整ピストンの少なくとも１つの第１の位置では、圧力調整チャンバに接続されておらず、圧力調整ピストンの少なくとも１つの第２の位置では、圧力調整チャンバに接続されており、圧力調整ピストンは、さらにピンを有し、ピンは、圧力調整ピストンの第１の空気圧作用面から突出し、ピンの端部には、第２の空気圧作用面が存在し、ピンは、空気圧に関して封止されて壁区間を通して可動に案内されているようにした。

本発明は、圧力調整チャンバをハウジングチャンバおよび第２の調整通路を介して逃がし弁チャンバに接続する第１の調整通路を圧力調整弁ハウジング内に配置し、圧力調整ピストンのピンを空気圧に関して封止し、ハウジングの、中央に配置された壁区間を通して案内するという基本思想に基づく。第１の調整通路をハウジング側に配置したことで、第１の調整通路を、動く弁要素（例えば圧力調整ピストン）を通して導くことは、省略可能である。これにより、圧力調整ピストンあるいはピンの封止は、大幅に簡単化し、少なくとも１つのシール装置が省略可能である。さらに、ハウジングの壁区間を通して可動にピンを案内したことで、圧力調整ピストンの付加的な第２の空気圧作用面は、ピンの端面に設けることができ、第２の空気圧作用面は、逃がし弁チャンバと相互作用関係にある。圧力調整ピストンの第１の空気圧作用面により圧力調整チャンバと相互作用関係にあり、圧力調整ピストンの第２の空気圧作用面により相応に逃がし弁チャンバと相互作用関係にある圧力調整ピストンのこの構造的な構成に基づいて、圧力調整弁の十分に大きなヒステリシスが提供され得る。これにより圧力調整弁のあらゆる運転状態において、規定された確実な圧力調整が保証され得る。

この関連においてさらに、第１の空気圧作用面と、第２の空気圧作用面とは、圧力調整ピストンの同じ側に配置されていてもよい。第１および第２の空気圧作用面をこのように配置したことで、圧力調整チャンバと逃がし弁チャンバとは、共通のハウジング内に相並んで、ピンが通し案内されている壁区間を通してのみ、極めて省スペースに配置することができる。

因みに第１の空気圧作用面と、第２の空気圧作用面とは、同じ配向を有するようにしてもよい。配向は、略共面に行われてもよい。これにより、規定された押圧力分布が圧力調整ピストンの第１および第２の空気圧作用面に生じる。

さらに、圧力調整ピストンの第２の空気圧作用面は、逃がし弁チャンバ内に突入するようにしてもよい。この構造的な配置は、特に圧力調整ピストンとリリーフ弁ピストンとを互いに略同軸にハウジング内に配置する可能性を提供し、このことから、圧力調整弁およびリリーフ弁の極めてコンパクトなハウジングを結果として生じる。因みにこの突入に基づいて、ピンの長さは延長され、これにより、壁区間のシールとピンとの間の摩耗は、ピンの第２の空気圧作用面の鋭利な周縁が、ピンの軸方向の運動時、壁区間のシールとの接触に至らないため、大幅に減じられる。延長されたピンの別の利点は、ピンあるいは圧力調整ピストンの、対応する壁区間内での軸方向の運動中のより正確な軸方向の案内である。

さらに圧力調整ピストンが、半径方向の外面を有し、半径方向の外面に通気または空気抜き通路と案内面とが配置されていることが可能である。通気または空気抜き通路は、圧力調整弁の一義的な機能充足にとって不可欠である。それというのも通気または空気抜き通路は、圧力調整ピストンが第１の位置にあるとき、逃がし弁チャンバの確実な空気抜きを保証するからである。しかし、この空気抜き機能は、圧力調整ピストンの第１の位置でのみ生じる。それというのも、十分に大きく軸方向で摺動してからは、圧力調整ピストンのシールが、通気または空気抜き通路と第１の調整通路との間の接続部を封止するからである。圧力調整ピストンの案内面に基づいて、案内面および対応する壁区間の公差が正しく設定されていれば、対応する壁区間内での圧力調整ピストンの精緻な軸方向の案内が実現され得る。

さらに、空気圧に関する封止は、シールリング、特にＯリングまたは加硫により接着されたシールリングにより形成されていてもよい。ゴムをベースとするＯリングは、あらゆる形態の圧縮空気弁において、作用面対が互いに相対的に動かされるとき、信頼性が高く、十分に実証された封止可能性を形成する。この種のシールリングを例えば圧力調整ピストンの外側の周面に加硫により接着することで、機能信頼性のさらなる向上と、圧力調整ピストンの製造の簡単化とが達成され得る。それというのも、シールリングと圧力調整ピストンとの間の結合は、この場合、このために設けられた溝により実現されるのではなく、両構成部品の堅固な結合により実現されるからである。

さらに、圧力調整チャンバの、ハウジングにより形成された壁と、圧力調整ピストンとの間には、複数のパーツからなるシールが設けられているようにしてもよい。特に、例えば圧力調整ピストンがその軸方向の運動により第１の位置から第２の位置に動くとき、圧力調整ピストンのシールは、位置が切り換わるたびに、第１の調整通路の、圧力調整チャンバのハウジング壁内に開口している開口を乗り越える。第１の調整通路の、壁区間内に配置される開口を定期的に乗り越えることは、圧力調整ピストンのシールの摩耗を高める。それゆえシールは、シールに割り当てられた主機能、すなわち圧力調整ピストンと、ハウジングの対応する壁区間との封止の他に、付加的に摩耗に対する抵抗性の向上という副機能を充足しなければならない。主機能および副機能の組み合わせにとって、圧力調整弁の運転信頼性の向上という意味で、圧力調整ピストンおよび壁区間の封止を複数のパーツからなるシールにより実現することは、特に有利であり得る。

この関連において特に、複数のパーツからなるシールは、少なくとも１つの外リングと少なくとも１つの内リングとを有するようにしてもよい。摩耗を高めないようにすると同時に、それにもかかわらず複数のパーツからなるシールの複雑性を不必要に高めないように、２つのパーツからなるシールは、これに関して極めて良好な妥協を提供する。而して、例えば２つのパーツからなるシールの外側のリングは、複数のパーツからなるシールの内側のリングより耐摩耗性の材料から形成されていることができる。内側のリングは、この構成においては、その弾性に基づいて主に、外側のシールリングの、対応する壁区間への十分な圧接力を担っている。

因みに外リングは、硬質シールリングであり、内リングは、ゴム状のシールリングであり、特に硬質シールリングは、テフロンリングおよび／またはプラスチックリングであり、特に内リングは、Ｏリング、例えばシリコーンＯリングまたはゴムＯリングであるようにしてもよい。テフロンリングおよび／またはプラスチックリングの使用は、有利なシール作用あるいは摩耗に対する抵抗性の他に付加的に、外側のリングの表面と、ハウジングの対応する壁区間との間の摩擦の減少を達成することができる。シリコーンＯリングまたはゴムＯリングは、その弾性的な特性に基づいて主に、外側のリングを、シール作用を実現すべく、十分に大きな圧接力でもってハウジングの対応する壁区間に押し付けるために用いられる。

さらにこの関連において、圧力調整ピストンは、ラジアル溝を有し、ラジアル溝内では、複数のパーツからなるシールが案内されていてもよい。ラジアル溝を圧力調整ピストンの周面に設けたことで、複数のパーツからなるシールは、確実に、特に第１の調整通路の、壁区間内に配置された開口を乗り越える間、壁区間に当接することができ、而して圧力調整弁の運転信頼性の向上に寄与することができる。

さらにラジアル溝は、溝底部に空気圧接続部を有し、空気圧接続部は、圧力調整チャンバとラジアル溝との間に形成可能であるようにしてもよい。溝底部と圧力調整チャンバとの間の空気圧接続部に基づいて、圧力調整ピストンのシールに対して、圧縮空気を加えることができるので、シール作用は、こうして結果として生じる、壁区間へのシールのより高い圧接力に基づいてさらに向上され、このことは、圧力調整弁の機能信頼性に対する付加的なポジティブな影響をもたらす。

特に空気圧接続部は、圧力調整弁が組み立てられ、運転可能となった状態で、複数のパーツからなるシールが、圧力調整チャンバからの圧力により半径方向外方に押し出し可能であるように配置されているようにしてもよい。この空気圧接続部は、シール作用の改善の他に、特に、複数のパーツからなるシールの弾性的な内リングが、時とともに弾性的なゴム素材またはシリコーン素材の不可避の劣化に基づいてもはや完全な圧接力を外側のリングに対して及ぼし得ないときに、有利であることが判っている。

因みに圧力調整ピストンは、１ピースに形成されていてもよい。パーツ数の減少の他に、１ピースに形成される圧力調整ピストンは、より簡単かつ低コストに製造され、加えてより高い機械的な剛性を有している。

本発明のさらなる詳細および利点について、而るに図面に示した実施例を基に詳しく説明する。

本発明による圧力調整弁と、本発明によるリリーフ弁とを１つの共通のハウジング内に配置した一実施例の概略断面図である。 圧力調整弁の本発明による圧力調整ピストンの第１の実施例の概略斜視図である。 圧力調整弁の圧力調整ピストンの第１の実施例の概略断面図である。 圧力調整弁の本発明による圧力調整ピストンの第２の実施例の概略断面図である。 本発明による空気処理システムの一実施例内における図１に示した圧力調整弁およびリリーフ弁の空気圧回路配置を示す図である。

図１は、本発明による圧力調整弁Ａと、本発明によるリリーフ弁Ｃとを１つの共通のハウジング７５内に配置した一実施例の概略断面図を示している（図５も参照）。

商用車の空気処理システム用の圧力調整弁Ａは、ハウジング７５の他に圧縮空気ポート５３，５４を備えている。その際、圧縮空気ポート５３，５４は、半径方向の孔としてハウジング７５内に設けられている。

さらに圧力調整弁は、圧力ポート５３，５４が開口している第１の圧力調整チャンバ６５を備えている。圧力調整チャンバ６５は、実質的にリング形のチャンバとしてハウジング７５内に成形されており、圧力調整チャンバ６５の中心軸線は、ハウジング７５の中心軸線に対して同軸に方向付けられている。

さらに圧力調整チャンバ６５は、可変の容積を有している。圧力調整チャンバの容積は、ハウジング７５の壁区間と、摺動可能にハウジング７５内で案内される圧力調整ピストン６２の第１の空気圧作用面７８とにより画定される。ハウジング７５の前述の壁区間は、図１に示したように、圧力調整ピストン６２（およびピン７９）の半径方向の外面がその内側で案内される壁区間と見なしてもよい。

したがって圧力調整ピストン６２は、さらにピン７９を有し、ピン７９は、圧力調整ピストン６２の第１の空気圧作用面７８から突出している。加えて圧力調整ピストン６２は、１ピースに形成されている。ピン７９（図２参照）の端部には、第２の空気圧作用面８０が存在している。さらに第１の空気圧作用面７８と、第２の空気圧作用面８０とは、圧力調整ピストン６２の同じ側に配置されている。図１に示したように、さらに第１の空気圧作用面７８と、第２の空気圧作用面８０とは、同じ方向を向いている。第１の空気圧作用面７８と、第２の空気圧作用面８０とは、略共面に配置されている。

加えてピン７９は、空気圧に関して封止されて壁区間を通して可動に案内されている。壁区間内では、ピン７９は、ハウジング区間内に配置されたシールリング６７により空気圧に関して封止されている。シールリング６７による空気圧に関する封止は、図１に示したようにＯリングにより形成されている。

さらに圧力調整チャンバ６５の、ハウジング７５により形成された壁と、圧力調整ピストン６２との間には、複数のパーツからなるシール６３が設けられている。この複数のパーツからなるシールは、実質的に内リング６３ｂと外リング６３ａとからなっている。しかし、複数のパーツからなるシールは、２つより多くのシールリングを有していてもよい。しかし、空気圧に関する封止は、加硫により接着されたシールリングその他の慣用のシールにより形成されていてもよい。このことは、因みに本明細書で述べるすべてのその他のシールにもいえる。

さらに圧力調整弁Ａは、ハウジング７５内で摺動可能に案内されるばね収容ポット７４を備えている。ばね収容ポット７４の、圧力調整弁Ａが組み立てられた状態において圧力調整ピストン６２に面した端部は、圧力調整ピストン６２のばね収容ポット７４に面した端部に当接している。

ばね収容ポット７４内には、ばね６０が配置されている。ばね６０の第１の端部は、ばね収容ポット７４の開放端部の領域にばね受け７３により軸方向および半径方向で支持されている。さらにばね６０は、ばね収容ポット７４内をその第２の端部まで延在し、第２の端部は、ばね収容ポット７４内に設けられた収容部に軸方向および半径方向で支持されている。ばね受け７３の中央位置において、ばね受け７３は、さらに調整ねじ７２と結合関係にある。調整ねじ７２は、リテーナリングを介して軸方向でハウジング７５内に取り付けられたハウジングインサートの中央に螺入されている。

ハウジングインサート内には、付加的にばねチャンバ８１が設けられており、ばねチャンバ８１は、ハウジングインサートの内部構造と、ばね収容ポット７４の開放端部とにより画定される。さらにハウジングインサートは、内側のリング面を有し、内側のリング面には、ばね収容ポット７４の開放端部が当接可能である。

圧力調整弁Ａは、さらに空気抜きポート５９を備え、空気抜きポート５９は、孔の形態で半径方向で、かつハウジング７５の中心軸線に対して略垂直にハウジング７５の外側から、ばね収容ポット７４を収容するハウジング孔まで延在している。

ばね６０は、本実施例では、コイルばねとして構成されている。しかし、ばね６０の構成は、コイルばねの形態に限定されるものではなく、当業者にとってこの関連において周知慣用されているあらゆる弾性要素に置換されてもよい。

圧力調整弁Ａ内には、さらに第１の調整通路６４が設けられている。第１の調整通路６４は、ハウジング７５内に配置されており、開口により、圧力調整ピストン６２が摺動可能にその内部で案内されている壁区間内に開口している。調整通路６４は、同じくハウジング７５の中心軸線に対して略垂直に延在し、さらにハウジングチャンバ５５内に開口している。

ハウジングチャンバ５５は、（図１参照）圧力調整弁Ａとリリーフ弁Ｃとの間の構造的なインタフェースである。本実施例では、圧力調整弁Ａとリリーフ弁Ｃとは、共通のハウジング７５を分け合っている。しかし、この構造的な構成は、圧力調整弁Ａとリリーフ弁Ｃとを互いに結び付ける多数の可能性のうちの１つにすぎない。ハウジングチャンバ５５からは、第２の調整通路５６が、リリーフ弁Ｃの逃がし弁チャンバ６６まで延在している。

この関連において、例えば、圧力調整弁Ａとリリーフ弁Ｃとを別々のハウジング内に配置し、両弁をハウジングチャンバ５５を介して接続し、かつ第２の空気圧作用面８０を相応にリリーフ弁Ｃの逃がし弁チャンバ６６に接続することも同じく可能である（図５も参照）。

図１には、圧力調整ピストン６２の第２の空気圧作用面８０が、逃がし弁チャンバ６６内に突入していることが看取可能である。ピン７９は、さらにリリーフ弁ピストン６８の対応する開口内に突入し、リリーフ弁ピストン６８は、ハウジング７５内の中央に配置される軸方向の収容孔に対して付加的に、逃がし弁チャンバ６６を画定している。リリーフ弁ピストン６８は、ハウジング７５の、中央に配置される軸方向の収容孔内で摺動可能に案内されている。因みにリリーフ弁ピストン６８は、シールリング６９を介して逃がし弁チャンバ６６に対して封止されている。

リリーフ弁ピストン６８の、ピン７９とは反対側の端部は、中央に配置された軸方向の収容孔の端部に設けられた対応するハウジング突出部とともに弁座７１を形成している。弁座７１を封止すべく、加えてシールディスク７０が設けられており、シールディスク７０は、リリーフ弁ピストン６８の前述の端部に設けられた対応する成形部内に配置されている。

リリーフ弁ピストン６８の内部には、さらにばね６１が存在し、ばね６１は、リリーフ弁ピストン６８内を少なくとも部分的に延在し、別のハウジングインサートまで延在している。別のハウジングインサートは、ばね６１を制限し、軸方向および半径方向で支持している。

因みにハウジング７５は、リリーフ弁Ｃの領域に、半径方向で配置された入口ポート５７を有している（図５参照）。入口ポート５７は、半径方向にハウジング７５の外側からその中心線に対して略垂直に、軸方向で配置された中央の収容孔まで延在し、収容孔内には、リリーフ弁ピストン６８が摺動可能に案内されている。

さらにハウジング７５は、リリーフ弁Ｃの領域に、半径方向に配置された出口ポート５８を有している。

図２は、さらに、圧力調整弁Ａの本発明による圧力調整ピストン６２の第１の実施例の概略斜視図を示している（図５も参照）。

既に前述したように、圧力調整ピストン６２は、複数のパーツからなるシール６３と、ピン７９とを有し、ピン７９は、圧力調整ピストン６２の第１の空気圧作用面７８から突出し、ピン７９の端部には、第２の空気圧作用面８０が存在している。

圧力調整ピストン６２は、因みに半径方向の外面を有し、半径方向の外面には、複数の空気抜き通路７６が配置されている。空気抜き通路７６は、一定の角度をおいて半径方向の外面に分配されている。さらに空気抜き通路７６は、それぞれ軸方向に、圧力調整ピストン６２の、ばね収容ポット７４に面した端部から概ね、複数のパーツからなるシール６３まで延在している。

圧力調整ピストン６２の半径方向の外面には、さらに複数の案内面７７が配置されている。案内面７７は、同じく一定の角度をおいて半径方向の外面に分配され、空気抜き通路７６に隣接して配置されている。案内面７７は、実質的に空気抜き通路７６と同様に軸方向に延在している。

図３は、図１および２に示した圧力調整ピストン６２の第１の実施例の概略断面図を示している。

圧力調整ピストン６２は、外リング６３ａと内リング６３ｂとを有する複数のパーツからなるシール６３を有している。圧力調整ピストン６２は、周方向に延在するラジアル溝を有し、ラジアル溝内では、複数のパーツからなるシール６３が案内されている。複数のパーツからなるシール６３は、同じく２つより多くのシールリングからなっていてもよい。

その際、外リング６３ａは、硬質シールリングである。硬質シールリングは、テフロンリングまたはプラスチックリングとして形成されている。代替的には、硬質シールリングは、テフロンコーティングされたプラスチックリングとして形成されていてもよい。当業者に公知の別の硬質シールリング素材またはそれらの組み合わせも、この関連において同じく使用可能である。

内リング６３ｂは、これに対してゴム状のシールリングである。これに関して内リング６３ｂは、Ｏリングであることが可能である。内リング６３ｂの素材は、シリコーンまたはゴムであることができる。当業者に公知の別の弾性的な素材も、この関連において同じく使用可能である。

図４は、圧力調整弁Ａの本発明による圧力調整ピストン６２の第２の実施例の概略断面図を示している（図５も参照）。

圧力調整ピストン６２は、以下に示す構造的な相違点を除き、図１、２および３に示した圧力調整ピストン６２と実質的に同じ構造的な特徴を有している。

圧力調整ピストン６２のラジアル溝は、溝底部に空気圧接続部を有している。空気圧接続部は、圧力調整弁Ａが組み立てられ、運転可能となった状態で、複数のパーツからなるシール６３が、圧力調整チャンバ６５からの圧力により半径方向外方に押し出し可能であるように配置されている。溝底部と圧力調整チャンバ６５との間の空気圧接続部は、例えば圧力調整ピストン孔８２により実現され得る。複数の圧力調整ピストン孔８２や、または別の形状付与も可能である。

図５は、本発明に係る空気処理システムの一実施例における図１に示した圧力調整弁Ａおよびリリーフ弁Ｃの空気圧回路配置を示している。

図５に示した空気処理システムは、圧力調整弁Ａとリリーフ弁Ｃとを有している。さらに空気処理システムは、エアドライヤＢ（例えばエアドライヤカートリッジの形態のエアドライヤ）と、チェック弁Ｄとを有している。

さらに空気処理システムは、コンプレッサポート１を有し、コンプレッサポート１により圧縮空気は、図５には図示しないコンプレッサから供給される。同じく空気処理システムには、空気処理システムの第１の出口ポート２１が設けられている。空気処理システムの第１の出口ポート２１は、商用車において一般的な圧縮空気消費部、例えば多回路保護弁に接続されている。

コンプレッサポート１は、エアドライヤＢの入口管路５１を介してエアドライヤＢに接続されている。エアドライヤＢの下流では、エアドライヤＢの出口が、出口管路５２を介して空気処理システムの第１の出口ポート２１に接続されている。チェック弁Ｄは、エアドライヤＢの出口の下流においてエアドライヤＢの出口管路５２内に配置されている。

エアドライヤＢの入口管路５１は、エアドライヤＢの上流で分岐し、これによりリリーフ弁Ｃの入口ポート５７は、エアドライヤＢの入口管路５１に接続されている。リリーフ弁Ｃの出口ポート５８を介してリリーフ弁Ｃは、加えて空気処理システムの主空気抜きポート３に接続されている。

エアドライヤＢの下流において、エアドライヤＢの出口とチェック弁Ｄとの間で、さらに第２の出口ポートまたは入口ポート２２が分岐している。

因みにエアドライヤＢの出口管路５２は、チェック弁Ｄの下流で分岐し、これにより圧力調整弁Ａの圧縮空気ポート５３，５４は、エアドライヤＢの出口管路５２に接続されている。さらに圧力調整弁Ａは、空気抜きポート５９を備え、空気抜きポート５９は、空気処理システムの別の空気抜きポートに接続されている。

既に前述したように、圧力調整弁Ａは、第１の調整通路６４（図１参照）を備え、第１の調整通路６４によりハウジングチャンバ５５は、圧力調整チャンバ６５（同じく図１参照）に接続可能である。ハウジングチャンバ５５は、他方、第２の調整通路５６によりリリーフ弁Ｃの逃がし弁チャンバ６６に接続されている（同じく図１参照）。ハウジングチャンバ５５からは、加えてコンプレッサ制御ポート４が分岐可能であり、コンプレッサ制御ポート４によりハウジングチャンバ５５は、図５には示さないコンプレッサの制御入力部に接続可能である。

圧力調整弁Ａの機能についての説明は、以下の通りである：
まず圧縮空気は、コンプレッサポート１を介して入口管路５１を通してエアドライヤＢに向かって流動し（このために図５参照）、エアドライヤＢを貫流し、次いでチェック弁Ｄを通って流動し、空気処理システムの第１の出口ポート２１を介して空気処理システムを後にする。出口ポート２１の下流では、商用車において一般的な圧縮空気消費部に圧縮空気が供給される。因みに圧力調整弁Ａの圧縮空気ポート５３，５４と、リリーフ弁Ｃの入口ポート５７とには、圧縮空気が加えられる。

圧力調整弁Ａの圧縮空気ポート５３，５４にかかっている圧縮空気は、加えて圧力調整チャンバ６５内に流入し、圧力調整チャンバ６５に同じく圧縮空気を加える。圧力調整チャンバ６５内の圧力がさらに上昇すると、圧力調整ピストン６２の第１の位置から第２の位置への圧力調整ピストン６２の軸方向の摺動が実施される。圧力調整ピストン６２が第１の位置から第２の位置へと移行する間、圧力調整ピストン６２の、複数のパーツからなるシール６３は、第１の調整通路６４の開口を乗り越える。したがって第１の調整通路６４は、圧力調整ピストン６２の第２の位置において圧力調整チャンバ６５に接続されている。これにより、圧力調整弁Ａのいわゆるカットアウト圧力が達成される。

つまり圧縮空気は、圧力調整チャンバ６５から第１の調整通路６４、ハウジングチャンバ５５および第２の調整通路５６を介して逃がし弁チャンバ６６内に流入可能である。そこで、圧力下にある逃がし弁チャンバ６６は、次いでリリーフ弁ピストン６８に、圧力調整チャンバ６５内を支配している圧力と略同じ圧力を加える。

リリーフ弁ピストン６８に加わる押圧力が、これとは反対方向に作用するばね６１の力を上回ると、リリーフ弁ピストン６８は、軸方向で摺動される。その結果、弁座７１は開き、これにより、リリーフ弁Ｃの入口ポート５７と出口ポート５８とは、互いに接続される。入口ポート５７と出口ポート５８との接続は、結果として、エアドライヤＢの入口管路５１が、空気処理システムの、出口ポート５８に接続される主空気抜きポート３を介して空気抜きされることを伴う。これにより、コンプレッサポート１を介して供給されるすべての圧縮空気は、前述したように主空気抜きポート３を介して空気抜きされ、空気処理システムの通気は、中断される。ハウジングチャンバ５５が付加的にコンプレッサ制御ポート４に接続されているとき、コンプレッサ制御ポート４には、同じくカットアウト圧力が加えられる。カットアウト圧力は、例えばコンプレッサの制御ユニットに直接的に制御圧力として伝送されるか、または圧力センサにより電気的な制御信号に変換される。制御圧力または電気的な制御信号に応答して、コンプレッサの運転は、空気処理システムに再び圧縮空気を供給しなければならなくなるまで、調整されるか、または減じられた出力で継続されることになる。

入口管路５１の空気抜きと、コンプレッサの一時的な運転停止または出力減少とに基づいて、同じくエアドライヤＢの出口管路５２内と第１の出口ポート２１内とで圧力が低下する。圧力調整弁の圧縮空気ポート５３，５４は、出口管路５２に接続されているので、したがって圧力調整弁Ａの圧力調整チャンバ６５内ならびに第１の調整通路６４、ハウジングチャンバ５５、第２の調整通路５６および逃がし弁チャンバ６６内でも圧力が低下する。

圧力調整チャンバ６５内の圧力が連続的に低下すると、圧力調整ピストン６２は、ばね６０の、相対的に大きくなる力に基づいて、第２の位置から第１の位置へと戻る。その際、圧力調整ピストン６２の、複数のパーツからなるシール６３は、改めて第１の調整通路６４を乗り越える（通過する）。したがって第１の調整通路６４は、圧力調整ピストン６２の第１の位置では、圧力調整チャンバ６５に接続されていない。これにより、圧力調整弁Ａのいわゆるカットイン圧力に達する。

圧力調整ピストン６２の複数のパーツからなるシール６３が、第１の調整通路６４を乗り越えると直ちに、逃がし弁チャンバ６６は、第２の調整通路５６、ハウジングチャンバ５５、第１の調整通路６４、圧力調整ピストン６２の空気抜き通路７６およびこれに接続される圧力調整弁Ａの空気抜きポート５９を介して空気抜きされる。

この空気抜きにより、ばね６１の力が逃がし弁チャンバ６６内の押圧力を上回るまで、逃がし弁チャンバ６６内の圧力が低下すると、リリーフ弁ピストンは、弁座７１が閉じるまで戻る。リリーフ弁Ａの入口ポート５７と出口ポート５８とは、再び互いに切り離されており、その結果、空気処理システム内のさらなる圧力降下は、起こり得ない。因みにコンプレッサ制御ポート４は、同じく空気抜きされ、これによりコンプレッサの運転は、例えば再開され得る。

要するに、つまり、圧力調整弁Ａの前述の機能に基づいて、空気処理システムの第１の出口ポート２１には、出口圧が圧力調整弁Ａのカットイン圧力とカットアウト圧力との間の範囲でのみ作用し得ることが、確認される。

既に前述したように、圧力調整ピストン６２は、第２の空気圧作用面８０を有するピン７９を有し、ピン７９は、空気圧に関して封止されて逃がし弁チャンバ６６内に突入している（図１参照）。しかし、ピン７９は、必ずしも逃がし弁チャンバ６６内に突入していなくてもよい。規定通り機能を充足するためには、ピン７９の第２の空気圧作用面８０が逃がし弁チャンバ６６と（例えば圧力調整弁Ａとリリーフ弁Ｃとが共通のハウジング７５を有しない場合には、別個のポートを介して）接続関係にあることだけが必要である。

圧力調整ピストン６２が圧力調整チャンバ６５と逃がし弁チャンバ６６とにピン７９を介して接続されていることにより、圧力調整弁Ａのヒステリシスは拡大し、これによりその調整特性は、大幅に改善する。因みに圧力調整弁Ａおよびリリーフ弁Ｃの開放特性あるいは閉鎖特性は、第１および第２の調整通路６４，５６の直径比と、ハウジングチャンバ５５の直径とを介して調整され得る。

１ コンプレッサポート
３ 空気処理システムの主空気抜きポート
４ 空気処理システムのコンプレッサ制御ポート
２１ 空気処理システムの第１の出口ポート
２２ 空気処理システムの第２の出口ポートまたは入口ポート
５１ エアドライヤの入口管路
５２ エアドライヤの出口管路
５３ 圧縮空気ポート
５４ 圧縮空気ポート
５５ ハウジングチャンバ
５６ 第２の調整通路
５７ リリーフ弁の入口ポート
５８ リリーフ弁の出口ポート
５９ 圧力調整弁の空気抜きポート
６０ 圧力調整弁のばね
６１ リリーフ弁のばね
６２ 圧力調整ピストン
６３ 複数のパーツからなるシール
６３ａ 複数のパーツからなるシールの外リング
６３ｂ 複数のパーツからなるシールの内リング
６４ 第１の調整通路
６５ 圧力調整チャンバ
６６ 逃がし弁チャンバ
６７ シールリング
６８ リリーフ弁ピストン
６９ リリーフ弁ピストンのシールリング
７０ リリーフ弁ピストンのシールディスク
７１ リリーフ弁の弁座
７２ 圧力調整弁の調整ねじ
７３ 圧力調整弁のばね受け
７４ 圧力調整弁のばね収容ポット
７５ ハウジング
７６ 通気または空気抜き通路
７７ 案内面
７８ 第１の空気圧作用面
７９ ピン
８０ 第２の空気圧作用面
８１ 圧力調整弁のばねチャンバ
８２ 圧力調整ピストン孔
Ａ 圧力調整弁
Ｂ エアドライヤ
Ｃ リリーフ弁
Ｄ チェック弁

Claims (13)

1. 商用車の空気処理システム用の圧力調整弁（Ａ）であって、
   ハウジング（７５）と、
   少なくとも１つの圧縮空気ポート（５３，５４）と、
   前記圧縮空気ポート（５３，５４）が開口している少なくとも１つの第１の圧力調整チャンバ（６５）と、
   を備え、
   前記圧力調整チャンバ（６５）は、前記ハウジング（７５）の少なくとも１つの壁区間と、摺動可能に前記ハウジング（７５）内で案内される圧力調整ピストン（６２）の第１の空気圧作用面（７８）とにより画定される可変の容積を有し、
   さらに第１の調整通路（６４）が設けられており、前記第１の調整通路（６４）は、前記圧力調整ピストン（６２）の少なくとも１つの第１の位置では、前記圧力調整チャンバ（６５）に接続されておらず、前記圧力調整ピストン（６２）の少なくとも１つの第２の位置では、前記圧力調整チャンバ（６５）に接続されており、
   前記圧力調整ピストン（６２）は、さらにピン（７９）を有し、前記ピン（７９）は、前記圧力調整ピストン（６２）の前記第１の空気圧作用面（７８）から突出し、前記ピン（７９）の端部には、第２の空気圧作用面（８０）が存在し、前記ピン（７９）は、空気圧に関して封止されて前記壁区間を通して可動に案内されており、
   前記圧力調整ピストン（６２）の前記第２の空気圧作用面（８０）は、前記空気処理システムのコンプレッサポート（１）を介して供給される圧縮空気を空気抜きするためのリリーフ弁（Ｃ）の逃がし弁チャンバ（６６）と接続しており、前記逃がし弁チャンバ（６６）は、前記圧力調整ピストン（６２）の前記第２の位置において、前記第１の調整通路（６４）を介して前記圧力調整チャンバ（６５）と接続されており、前記逃がし弁チャンバ（６６）内に流入する圧縮空気の押圧力によって、リリーフ弁（Ｃ）が開いて空気抜きされるようになっている
   商用車の空気処理システム用の圧力調整弁（Ａ）。
2. 前記第１の空気圧作用面（７８）と、前記第２の空気圧作用面（８０）とは、前記圧力調整ピストン（６２）の同じ側に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の圧力調整弁（Ａ）。
3. 前記第１の空気圧作用面（７８）と、前記第２の空気圧作用面（８０）とは、同じ方向を向いていることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の圧力調整弁（Ａ）。
4. 前記圧力調整ピストン（６２）の前記第２の空気圧作用面（８０）は、前記逃がし弁チャンバ（６６）内に突入することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧力調整弁（Ａ）。
5. 前記圧力調整ピストン（６２）は、半径方向の外面を有し、前記半径方向の外面に通気または空気抜き通路（７６）と案内面（７７）とが配置されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の圧力調整弁（Ａ）。
6. 前記空気圧に関する封止は、シールリング（６７）、特にＯリングまたは加硫により接着されたシールリングにより形成されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の圧力調整弁（Ａ）。
7. 前記圧力調整チャンバ（６５）の、前記ハウジング（７５）により形成された壁と、前記圧力調整ピストン（６２）との間には、複数のパーツからなるシール（６３）が配設されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の圧力調整弁（Ａ）。
8. 前記複数のパーツからなるシールは、少なくとも１つの外リング（６３ａ）と少なくとも１つの内リング（６３ｂ）とを有することを特徴とする、請求項７記載の圧力調整弁（Ａ）。
9. 前記外リング（６３ａ）は、硬質シールリングであり、前記内リング（６３ｂ）は、ゴム状のシールリングであり、特に前記硬質シールリングは、テフロンリングおよび／またはプラスチックリングであり、特に前記内リング（６３ｂ）は、Ｏリング、例えばシリコーンＯリングまたはゴムＯリングであることを特徴とする、請求項８記載の圧力調整弁（Ａ）。
10. 前記圧力調整ピストン（６２）は、ラジアル溝を有し、前記ラジアル溝内では、前記複数のパーツからなるシールが案内されていることを特徴とする、請求項７から９までのいずれか１項記載の圧力調整弁（Ａ）。
11. 前記ラジアル溝は、溝底部に空気圧接続部を有し、空気圧接続部は、圧力調整チャンバ（６５）とラジアル溝との間に形成されていることを特徴とする、請求項１０記載の圧力調整弁（Ａ）。
12. 前記空気圧接続部は、前記圧力調整弁（Ａ）が組み立てられ、運転可能となった状態で、前記複数のパーツからなるシール（６３）が、前記圧力調整チャンバ（６５）からの圧力により半径方向外方に押し出し可能であるように配置されていることを特徴とする、請求項１１記載の圧力調整弁（Ａ）。
13. 前記圧力調整ピストン（６２）は、１ピースに形成されていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の圧力調整弁（Ａ）。

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