CN101109383A - 用于混合动力汽车的滚动活塞式空调压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于混合动力汽车的滚动活塞式空调压缩机，包括：前汽缸(5)、前缸盖(4)、中间板(7)、后汽缸(8)、后缸盖(10)、两个滚动活塞(6，9)、偏心曲轴(3)以及两个叶片(11，12)，其特征在于，偏心曲轴(3)的前端与电磁离合器(2)连接，偏心曲轴(3)的后端与电机连接，以便根据工作要求选择带传动或电机直接驱动，从而传递扭矩以驱动压缩机构工作。

Description

用于混合动力汽车的滚动活塞式空调压缩机

技术领域

本发明涉及一种滚动活塞式压缩机，尤其是一种用于混合动力汽车的空调设备上的滚动活塞式压缩机。

背景技术

目前普遍使用的燃油发动机汽车所采用的滚动活塞式压缩机主要包括汽缸、滚动活塞(汽缸内转子)、与该转子相匹配的偏心曲轴、电磁离合器等。该压缩机通过电磁离合器由皮带与发动机相连，从而通过发动机皮带轮来驱动。当电磁离合器吸盘吸合时，通过偏心曲轴带动滚动活塞沿汽缸内壁滚动，从而完成气体吸入-压缩-排出的工作循环。但是，目前普遍使用的燃油发动机汽车存在环境污染等多种不利影响。为了改善上述情况，开发了燃油发动机和储电混合动力汽车。但是，现有的滚动活塞式车用空调压缩机不能满足在两种不同动力驱动形式下工作的要求。

发明内容

为了解决现有的滚动活塞式车用压缩机不能满足汽车动力的发展变化需要，本发明的目的在于提供一种能同时满足混合动力车和电动汽车使用的滚动活塞式压缩机。

本发明提供了一种用于混合动力汽车的滚动活塞式空调压缩机，包括：前汽缸、前缸盖、中间板、后汽缸、后缸盖、两个滚动活塞、偏心曲轴以及两个叶片，中间板布置在前汽缸和后汽缸之间以便将两者分隔开，前缸盖安装在前汽缸的前端，后缸盖安装在后汽缸的后端，其中一个滚动活塞装在前气缸内，另一个滚动活塞装在后汽缸内，各叶片分别位于滚动活塞与前汽缸和后汽缸之间，从而将前汽缸和后汽缸的内腔分成吸气腔I和压缩腔II，所述偏心曲轴通过穿过前壳盖、前缸盖和后缸盖而纵向贯穿压缩机的前、后汽缸，且该偏心曲轴套装在活塞上，其特征在于，偏心曲轴的前端与电磁离合器连接，偏心曲轴的后端与电机连接，以便根据工作要求选择带传动或电机直接驱动，从而传递扭矩以驱动压缩机构工作。

在以电机为主要形式的混合动力汽车中，当汽车启动时或在中速以下行驶时，发动机效率低下，发动机关闭，仅由大功率电动机驱动车辆，此时空调系统的压缩机就由电机驱动；在常规行驶时，发动机作主动力源，此时空调系统的压缩机就由皮带轮驱动。

附图说明

下面通过结合附图对本发明优选实施例的详细描述，本发明的特征及优点将更加清楚。

图1是本发明滚动活塞式空调压缩机的实施例的轴向剖视图；

图2是本发明滚动活塞式空调压缩机的实施例沿图1中A-A的剖视图；

图3是本发明滚动活塞式空调压缩机的实施例中偏心曲轴-活塞-轴承的示意图；

图4是本发明滚动活塞式空调压缩机的实施例中偏心曲轴与电磁离合器的示意图；

图5是本发明滚动活塞式空调压缩机的实施例中偏心曲轴花键齿的示意图；

具体实施方式

本发明提供了一种用于混合动力汽车的滚动活塞式空调压缩机，包括：前汽缸5、前缸盖4、中间板7、后汽缸8、后缸盖10、两个滚动活塞6，9、偏心曲轴3以及两个叶片11，12，中间板7布置在前汽缸5和后汽缸8之间以便将两者分隔开，前缸盖4安装在前汽缸5的前端，后缸盖10安装在后汽缸8的后端，其中一个滚动活塞6装在前气缸5内，另一个滚动活塞9装在后汽缸8内，各叶片11，12分别位于滚动活塞6，9与前汽缸5和后汽缸8之间，从而将前汽缸5和后汽缸8的内腔分成吸气腔I和压缩腔II，所述偏心曲轴3通过穿过前壳盖19、前缸盖5和后缸盖10而纵向贯穿压缩机的前、后汽缸5，8，且该偏心曲轴3套装在活塞6，9上，其特征在于，偏心曲轴3的前端与电磁离合器2连接，偏心曲轴3的后端与电机连接，以便根据工作要求选择带传动或电机直接驱动，从而传递扭矩以驱动压缩机构工作。

图1示出了本发明实施例的滚动活塞式空调压缩机的轴向剖视图，该压缩机用于车用双转子压缩机上，其中壳体内压力为排气压力。如图所示，该压缩机包括：前汽缸5、前缸盖4、后汽缸8、后缸盖10、中间板7、滚动活塞6，9、叶片11，12，偏心曲轴3、直流电机定子1、直流电机转子18、前壳盖19、后壳盖16。中间板7布置在前汽缸5和后汽缸8之间，以便将前汽缸5和后汽缸8分隔开。所述滚动活塞6，9分别装在前气缸5和后汽缸8内。叶片11，12分别位于滚动活塞6，9和汽缸5，8之间，从而将汽缸5，8内腔分成吸气腔I和压缩腔II(参见图3)。所述偏心曲轴3具有成180角度差的两个偏心部，并贯穿压缩机的前、后汽缸5，8套装在活塞6，9上。压缩机的壳体分成前壳体25和后壳体15。所述前壳盖19安装在前壳体25的前端，后壳盖16安装在后壳体15的后端。所述后壳盖16焊有密封接线柱20。前壳盖19与前壳体25采用螺栓紧固，后壳盖16与后壳体15采用焊接固定，然后这两部分再采用螺栓固定，从而形成封闭的容器，在前壳体25上设置出气孔口14。前壳盖19上设置主轴承21，用配置在气缸体前后两侧的主轴承21和副轴承17支承套装活塞6，9的偏心曲轴3。前壳盖19、前缸盖4以及后缸盖10的中心均开有轴孔，以便偏心曲轴3可以从中穿过。在偏心曲轴3的轴颈与前壳盖19的轴孔间利用轴封元件22(类似O型圈，例如型式CB-508S)把机壳内外分隔。

电机转子18或电磁离合器2驱动偏心曲轴3转动，在前缸盖4、前汽缸5、滚动活塞6和中间板7之间以及中间板7、后汽缸8、滚动活塞9、后缸盖10之间分别形成工作容积；偏心曲轴3外套滚动活塞6、9，叶片11、12在弹簧24、24的弹簧力的作用下与滚动活塞6、9密切(线)接触，沿前汽缸5、后汽缸8内叶片槽移动，将汽缸内容积分为低压(吸气)腔I和高压(压缩)腔II(参见图3)。冷媒从前壳体25的吸气插管30，通过流道31(在前汽缸5、中间板7、后汽缸8对应位置开孔形成的通道)进入前、后汽缸5、8(参见图2)，在活塞6、9的压缩下，从前缸盖4、后缸盖10排到压缩机壳体内，经排气口14排出压缩机。

图2示出了沿图1中A-A的剖视图。下面以后汽缸8为例，说明压缩机的运行过程。在圆柱形的后汽缸8上设置有吸气孔28和排气孔29。偏心曲轴3纵向穿过气缸体，在偏心曲轴3的偏心部外套活塞9，偏心曲轴3围绕汽缸8中心转动，活塞9在后汽缸8内表面上滚动，两者具有一条接触直线，也就是两圆柱面的切线。在后汽缸8和活塞9之间形成一个新月形空腔，该空腔的两端被中间板7和后缸盖10封闭，从而形成工作腔。在汽缸的吸气孔28和排气孔29之间开一个径向槽，槽中装有叶片12，叶片12顶部装有弹簧24，使叶片12紧贴在活塞9表面上，当偏心曲轴3转动时，叶片12作径向往复运动，而其下端始终紧贴在活塞9表面上。叶片将新月形的工作容积分成两部分，在吸气孔28一侧称为吸气腔I，在排气孔29一侧称为压缩和排气腔II。当活塞9转动时吸气腔I与排气腔II的容积都在不断变化，吸气腔I不断增大，排气腔II不断缩小。如图3所示，活塞6，9与偏心曲轴3之间装有滚针轴承26、27，使活塞套装在偏心曲轴上。该偏心曲轴3驱动活塞6，9在气缸中沿内壁滚动。偏心曲轴3与后缸盖10之间装配有滚动球轴承17。

电机的定子1热套在后壳体内，定子1的引出线与密封接线柱20相连。电机的转子18热套在偏心曲轴3的长轴端(后端)。如图4所示，电磁离合器2的吸盘37通过花键39与偏心曲轴3另一端(前端)花键齿(图5示出了偏心曲轴花键齿的示意图)啮合，轴向通过螺栓38把吸盘37固定在偏心曲轴3末端。当线圈36没有电流通过时，离合器2上没电磁吸力，皮带轮35由皮带带动自由转动；当有电流通过时，吸盘37被拉向皮带轮35，当两者完全啮合时，偏心曲轴3就一起旋转。这样，利用电磁离合器2的吸合动作或电机通电，带动偏心曲轴3旋转，从而驱动滚动活塞6，9沿汽缸5，8内壁滚动，完成气体吸入-压缩-排出的工作循环。在混合动力汽车中，它的混合动力总成包括两个动力源，发动机与电动机，还有包含了发电机、电动机、内置动力分离装置的混合动力专用变速器、电池组和动力控制总成。在以电机为主的形式混合动力汽车中，在启动以及中速以下行驶，此时发动机效率低下，发动机关闭，仅由大功率电动机驱动车辆。此时空调压缩机就由电机驱动，带动偏心曲轴3旋转，从而驱动滚动活塞6，9沿汽缸5，8内壁滚动，完成气体吸入-压缩-排出的工作循环。在常规行驶时，发动机作主动力源，此时空调压缩机就电磁离合器2的吸合动作来驱动，带动偏心曲轴3旋转，从而驱动滚动活塞6，9沿汽缸5，8内壁滚动，完成气体吸入-压缩-排出的工作循环。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可很容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于混合动力汽车的滚动活塞式空调压缩机，包括：前汽缸(5)、前缸盖(4)、中间板(7)、后汽缸(8)、后缸盖(10)、两个滚动活塞(6，9)、偏心曲轴(3)以及两个叶片(11，12)，中间板(7)布置在前汽缸(5)和后汽缸(8)之间以便将两者分隔开，前缸盖(4)安装在前汽缸(5)的前端，后缸盖(10)安装在后汽缸(8)的后端，其中一个滚动活塞(6)装在前气缸(5)内，另一个滚动活塞(9)装在后汽缸(8)内，各叶片(11，12)分别位于滚动活塞(6，9)与前汽缸(5)和后汽缸(8)之间，从而将前汽缸(5)和后汽缸(8)的内腔分成吸气腔(I)和压缩腔(II)，所述偏心曲轴(3)通过穿过前壳盖(19)、前缸盖(5)和后缸盖(10)而纵向贯穿压缩机的前、后汽缸(5，8)，且该偏心曲轴(3)套装在活塞(6，9)上，其特征在于，偏心曲轴(3)的前端与电磁离合器(2)连接，偏心曲轴(3)的后端与电机连接，以便根据工作要求选择带传动或电机直接驱动，从而传递扭矩以驱动压缩机构工作。

2.根据权利要求1所述的滚动活塞式空调压缩机，其特征在于，所述偏心曲轴(3)的前端通过键与电磁离合器(2)连接。

3.根据权利要求1或2所述的滚动活塞式空调压缩机，其特征在于，电机的转子(18)通过热套固定在偏心曲轴(3)的后端。

4.根据权利要求1或2所述的滚动活塞式空调压缩机，还包括前壳盖(19)和后壳盖(16)，前壳盖(19)和后壳盖(16)分别固定在压缩机壳体的两端以形成密封壳体。

5.根据权利要求1所述的滚动活塞式空调压缩机，其特征在于，所述偏心曲轴(3)与所述滚动活塞(6，9)之间套有滚针轴承(26、27)。

6.根据权利要求1或5所述的滚动活塞式空调压缩机，其特征在于，所述偏心曲轴(3)与所述后缸盖(10)之间装配滚动球轴承(17)。

7.根据权利要求1或5所述的滚动活塞式空调压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括用于和电机的定子(1)相连的密封接线柱(20)，该密封接线柱(20)通过焊接固定在后壳盖(16)上。

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