CN105121848B - 具有离合器的压缩机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于商用车的压缩空气供给的压缩机系统，其具有压缩机(1)、离合器(2)和辅助设备(3)，其中，该压缩机系统能通过驱动轴(4)被该商用车的驱动马达(5)驱动，并且，压缩机(1)能通过离合器(2)完全与驱动马达(5)脱耦。根据本发明，一空心轴(6)与驱动轴(4)同轴地布置，该空心轴能通过离合器(2)与驱动轴(4)连接，用于至少间接地驱动压缩机(1)的至少一个活塞(8a)，所述活塞能在相应的汽缸(7a)中上下运动。

Description

具有离合器的压缩机系统
技术领域
本发明涉及一种用于商用车的压缩空气供给的压缩机系统，其具有压缩机、离合器和辅助设备，其中，该压缩机系统能通过一驱动轴被该商用车的驱动马达驱动，并且，该压缩机能通过所述离合器完全与所述驱动马达脱耦。
背景技术
现代商用车具有不同的子系统，这些子系统能够借助压缩空气运行。这些例如包括压缩空气驱动的工作制动器和空气悬架。为了保证这些子系统的压缩空气供给，通常在商用车中设置有包括压缩机的压缩空气供给装置。该压缩机由商用车的驱动马达机械地驱动。因为商用车内部对压缩空气的需求通常不要求压缩机持续运行，所以可在驱动马达和压缩机之间设置有离合器，用于实现压缩机与驱动器的脱耦。这是期望的，因为压缩机的运行消耗能量，如果不需要压缩空气或者说如果已有的压缩空气储备可满足消耗器在一定时间段上的压缩空气需求的话，那么这些能量可被节省下来。
由普遍已知的现有技术得知，在现代商用车中通常设置有一个离合器，所述离合器为了节省能量能使压缩机完全与驱动马达脱耦。在液压泵处在压缩机曲轴的从动侧上的常规布置中，这意味着，液压泵也同时与压缩机一起与驱动器脱耦。然而，这导致：例如呈动力转向形式的任意转向辅助装置不再可被用于该商用车。然而，出于安全原因，这是不能被接受的。
已知一些不同的的替代方案用于解决该问题。一种可能的方案在于，当压缩机切断时，减低转向辅助。这一变型假定，压缩机可能主要在高速公路上脱耦。在这些路段上，由于转弯半径小，转向辅助装置也不是强制必需的。然而，如果必须实施转向操纵，如为了避让，则会缺少转向助力并且必需接入压缩机。
另一可能的方案在于，纯电动地运行转向辅助装置。这样就不再存在由驱动马达机械驱动的转向助力泵，并且，该泵需要一个专用的电动机。这在原理上是能实现的，但是，该电动机需要产生约50kW的大功率，因此，可能还需要额外的相应空间和重量。
此外，由文献DE 10 2008 003 957 A1已知一种具有离合器的压缩机，其允许使压缩机与驱动马达脱耦。只要压缩机与驱动马达脱耦，则与压缩机串联连接的辅助设备也就不能运行。
由文献DE 10 2009 023 869 A1已知一种压缩机系统和一种用于运行这种压缩机系统的方法，用于商用车的压缩空气供给。所述商用车包括一个驱动马达并且通过传动系被该驱动马达驱动。从该传动系经由一传动装置分支出一用于该压缩机系统的驱动系，该驱动系包括一个压缩机和一个辅助设备(在该情况下为液压泵)。该压缩机系统作为一个整体由该驱动系驱动，其中，通过齿轮传动装置提供用于驱动液压泵的辅助驱动。在齿轮传动装置和压缩机之间布置有一个离合器，该离合器可打开或者闭合，而不影响液压泵的运行。这种压缩机系统的缺点是，由于并行设计而占据相对大量的安装空间。此外，所述齿轮传动装置和所述传动装置不仅需要额外的安装空间，而且也显著增大了整个压缩机系统的重量。
发明内容
因此，本发明的目的是，进一步改造压缩机系统，使得在辅助设备同时运行的情况下压缩机系统能与驱动马达完全脱耦，而没有显著增加的机械复杂性并且节省安装空间和重量。
该目的由根据权利要求1的前序部分的压缩机系统出发，结合其特征部分的特征来实现。本发明的有利的改进方案由后续从属权利要求得到。
根据本发明，一空心轴与驱动轴同轴地布置，该空心轴能通过离合器与驱动轴连接，用于至少间接地驱动压缩机的至少一个活塞，所述活塞能在相应的汽缸中上下运动。换言之，驱动轴延伸穿过空心轴并且驱动辅助设备，该辅助设备优选可为液压泵。因此，该辅助设备以独立于离合位置的方式通过驱动轴被马达驱动。相对地，压缩机的至少一个活塞能通过离合器被接入或脱离。因此，压缩机能完全与驱动马达脱耦，由此可节约能量。此外，该压缩机系统由于直线设计和同轴的轴布置是特别节省安装空间和节省重量的。
尤其优选地，所述至少一个活塞通过布置在空心轴的外周面上的柱形偏心元件来驱动。该柱形偏心元件优选是凸轮。
此外，优选地，所述柱形偏心元件是空心轴的一部分。换言之，该空心轴具有单独的区段，所述单独的区段与所述轴的外径相比具有更大的半径和偏心的几何形状。
本发明包括如下技术教导：柱形偏心元件可插接到空心轴上。在柱形偏心元件和空心轴之间优选地形成压配合。然而也可设想，将柱形偏心元件粘结在或焊接在空心轴的外周面上。
尤其优选地，通过连杆销与所述至少一个活塞连接的连杆贴靠在柱形偏心元件上。因此，空心轴的旋转运动通过贴靠在其上的连杆的柱形偏心元件和连杆销，转换为所述至少一个活塞的平移运动。
根据一优选实施例，压缩机具有至少两个汽缸，所述至少两个汽缸分别具有一个能在汽缸中上下运动的活塞，其中，所述至少两个活塞通过顺序布置在空心轴外周面上的柱形偏心元件来驱动。然而也可设想，具有三个、四个或多于四个汽缸的压缩机以如前所述的相同的方式来驱动。
根据另一优选实施例，压缩机具有至少两个汽缸，所述至少两个汽缸分别具有一个能在汽缸中上下运动的活塞，其中，至少一个活塞通过布置在空心轴外周面上的柱形偏心元件来驱动，并且，至少一个活塞直接通过驱动轴来驱动。为此，驱动轴在连杆接合的位置上优选具有曲柄。由此，驱动轴的旋转运动可转换为所述至少一个活塞的平移运动。
此外还提出，压缩机或者构造为单级压缩机，或者构造为二级压缩机，或者构造为多级压缩机。
附图说明
此外，在下文中借助参照附图对本发明的优选实施例的说明来详细阐释改进本发明的措施。附图示出：
图1根据本发明的用于商用车的压缩空气供给的压缩机系统的示意性图示，该压缩机系统包括具有一个活塞的压缩机；
图2根据第二实施方式的压缩机系统的示意性图示，该压缩机系统包括具有两个活塞的压缩机；
图3根据第三实施方式的压缩机系统的示意性图示，该压缩机系统包括具有两个活塞的压缩机。
具体实施方式
根据图1的压缩机系统基本包括一驱动轴4，该驱动轴被驱动马达5驱动，该驱动轴驱动一辅助设备3。一空心轴6与驱动轴4同轴地布置，该空心轴能通过离合器2与驱动轴4连接。一旦连接驱动轴4和空心轴6的离合器闭合，则空心轴6在短暂的起动阶段后就以与驱动轴4相同的速度旋转。在此，空心轴6通过布置在空心轴外周面上的柱形偏心元件9a和一布置在该柱形偏心元件上的连杆11a来驱动一能在汽缸7a中上下运动的活塞8a。活塞8a通过连杆销10与连杆11a连接。
根据图2，该压缩机系统具有带有两个汽缸7a、7b的压缩机1。在这两个汽缸7a、7b的每个中分别布置有一个能在其中上下运动的活塞8a、8b，其中，这两个活塞8a、8b通过两个顺序布置在空心轴6的外周面上的柱形偏心元件9a、9b来驱动。所述柱形偏心元件9a、9b互相错位180°。
图3示出该压缩机系统的另一种实施方式，该压缩机系统包括带有两个汽缸7a、7b的压缩机1。一个活塞8a通过布置在空心轴的外周面上的柱形偏心元件9a来驱动。另一活塞8b直接通过驱动轴4来驱动。为此，驱动轴4在连杆11b接合的位置上具有曲柄12。因此，在离合器打开的位置下，经由驱动轴4不仅驱动辅助设备3而且也驱动压缩机1的活塞8b。另一活塞8a通过离合器2能被接入或脱离。
本发明不限于上述优选实施例。而是也可设想其改型，这些改型被包括在所附权利要求的保护范围内。由此，例如也可行的是，使用一个压缩机系统，其包括具有任意数量活塞8的压缩机1。
另外，应注意：“包括”不排除任何其他元件或步骤，并且，“一”或“一个”不排除多个。此外，应注意，参照上述示例性实施方案之一描述的特征或步骤也可用于结合上述其他示例性实施方案的其他特征或步骤。权利要求中的附图标记不被视作限制。
附图标记列表
1 压缩机
2 离合器
3 辅助设备
4 驱动轴
5 驱动马达
6 空心轴
7a，7b 汽缸
8a，8b 活塞
9a，9b 柱形偏心元件
10a，10b 连杆销
11a，11b 连杆
12 曲柄

Claims (5)

1.用于商用车的压缩空气供给的压缩机系统，其具有压缩机(1)、离合器(2)和辅助设备(3)，其中，所述压缩机系统能通过一驱动轴(4)被该商用车的驱动马达(5)驱动，并且，所述压缩机(1)能通过所述离合器(2)完全与所述驱动马达(5)脱耦，
其中，一空心轴(6)与所述驱动轴(4)同轴地布置，所述空心轴能通过所述离合器(2)与所述驱动轴(4)连接，用于至少间接地驱动压缩机(1)的至少一个活塞(8a)，所述活塞能在相应的汽缸(7a)中上下运动；所述至少一个活塞(8a)通过布置在所述空心轴(6)的外周面上的柱形偏心元件(9a)来驱动；所述压缩机(1)具有至少两个汽缸(7a，7b)，所述至少两个汽缸分别具有一个能在汽缸中上下运动的活塞(8a，8b)，其中，至少一个活塞(8a)通过布置在所述空心轴(6)外周面上的柱形偏心元件(9a)来驱动，并且，至少一个活塞(8b)通过所述驱动轴(4)来驱动。
2.如权利要求1所述的压缩机系统，
其特征在于，所述柱形偏心元件(9a)是所述空心轴(6)的一部分。
3.如权利要求1所述的压缩机系统，
其特征在于，所述柱形偏心元件(9a)能插接到所述空心轴(6)上。
4.如权利要求1所述的压缩机系统，
其特征在于，通过连杆销(10a)与所述至少一个活塞(8a)连接的连杆(11a)贴靠在所述柱形偏心元件(9a)上。
5.如权利要求1所述的压缩机系统，
其特征在于，所述压缩机(1)或者构造为单级压缩机，或者构造为多级压缩机。
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