CN105781928A - 混合压缩机 - Google Patents

Abstract

一种混合压缩机可以包括：带轮；驱动轴，所述驱动轴从外壳突出，同时穿过所述带轮，并且选择性地连接到所述带轮上从而旋转；旋转板，其连接到所述驱动轴的第二端部部分上，并且可旋转地设置在所述外壳中；旋转斜盘，所述旋转斜盘铰接到所述旋转板上，并且与所述旋转板一起旋转；至少一个活塞，所述活塞在所述旋转斜盘旋转的情况下往复运动以选择性地插入到设置在所述外壳中的压缩室中；电机单元，所述电机单元选择性地向所述驱动轴传递依据是否将电能施加至电机单元而产生的转矩，并且安装在外壳的一个侧端上以对应于所述驱动轴的第一端部部分；以及转矩传递单元，所述转矩传递单元将所述带轮或所述电机单元选择性地连接到所述驱动轴。

Description

混合压缩机

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年9月5日提交的韩国专利申请第10-2014-0119219号的优先权，该申请的全部内容合并于此通过引用而用作所有目的。

技术领域

本发明涉及一种混合压缩机。更具体来说，本发明涉及一种混合压缩机，其能够通过接收发动机的驱动力而运行并且在发动机关闭时通过电机的驱动力而运行。

背景技术

一般地，车辆的空气调节系统必然包括配置环流循环的压缩机、冷凝器、膨胀阀、以及蒸发器，所述空气调节系统通过制冷剂的压缩、冷凝、膨胀、以及蒸发的环流循环来维持车辆的内部温度使其低于外部温度。

这里，压缩机用于压缩和传递制冷剂，并且分成通过从发动机接收驱动力而运行的压缩机、通过从与发动机分开的电机接收动力而运行的压缩机、以及依据驱动方式通过选择性地从发动机和电机接收动力的混合压缩机。

在这些压缩机中，所述混合压缩机在发动机运行时通过从发动机接收驱动力而运行，而在发动机关闭的状态下，混合压缩机通过从电机接收驱动力而运行。

也就是说，在混合动力车辆中或在其中应用了装有发动机怠速关闭功能的怠速启停功能(ISG)的车辆中，在发动机关闭的情况下，压缩机通过从发动机接收驱动力的运行关闭，因而空调不可能运行。为了补偿这个缺点，已经使用了通过选择性地接收发动机和电机的驱动力而运行的混合压缩机。

然而，在根据上文描述的相关技术的混合压缩机中，使用多个单向轴承从而增加零件的数目，这样混合压缩机的结构会变得复杂，并且混合压缩机的制造成本增加。此外，在带轮的负载和振动被传递到容易受到负载损害的单向轴承的情况下，耐用度会减弱。

此外，在电机位于压缩机后面的情况下，难以冷却用以控制电机运行的逆变器，这样会发生失效或故障。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各种方面的致力于提供一种混合压缩机，所述混合压缩机的优点在于通过优化电机单元的位置并且通过简化组件来减少制造成本并且改进耐用度，通过优化电机单元的位置从而使得在驾驶过程中，当发动机运行时混合压缩机通过接收发动机的驱动力而运行，并且在发动机关闭时所述混合压缩机通过电机单元的驱动力而运行。

本发明的一方面提供一种混合压缩机，其包括：带轮，所述带轮可旋转地安装在外壳的一侧上；驱动轴，所述驱动轴的一个端部部分从所述外壳突出同时穿过所述带轮，并且其另一个端部部分插入到所述外壳中，并且所述驱动轴选择性地连接到所述带轮从而旋转；旋转板，所述旋转板的旋转中心连接到所述驱动轴的另一个端部部分，并且所述旋转板可旋转地设置在所述外壳中；旋转斜盘，所述旋转斜盘铰接到所述旋转板的一侧，并且与所述旋转板一起旋转；至少一个活塞，所述活塞连接到所述旋转斜盘的外围边缘，并且在所述旋转斜盘旋转的情况下进行往复运动以选择性地插入到设置在所述外壳中的压缩室中；电机单元，所述电机单元选择性地向所述驱动轴传递依据是否将电能施加至电机单元而产生的转矩，并且电机单元安装在所述外壳的一个侧端上以对应于所述驱动轴的一个端部部分；以及转矩传递单元，所述转矩传递单元在所述带轮与所述电机单元之间安装在所述驱动轴的一个端部处，并且选择性地将所述带轮或所述电机单元连接到所述驱动轴。

所述电机单元可包括：电机外壳，所述电机外壳安装在所述外壳的一个侧端处，形成其一个端部包封所述带轮的状态；电机轴，所述电机轴在与所述带轮相对的一侧处可旋转地设置在所述电机外壳中；摩擦片，所述摩擦片安装在所述电机轴的与所述带轮对应的所述一个端部处，从而与所述电机轴一起旋转；转子，所述转子设置在所述电机轴的另一个端部部分处；以及定子，所述定子设置在所述电机外壳的内周表面上以与所述转子对应。

所述电机轴可设置在所述驱动轴的同轴线上，并且可在其前端中形成有安装凹槽，所述驱动轴的一个端部部分被部分地插入到所述安装凹槽中。

所述驱动轴可通过轴承安装在所述安装凹槽中。

所述轴承可为单向轴承。

所述转矩传递单元可包括：离合器片和离合器构件，所述离合器片的旋转中心安装在所述驱动轴的一个端部上；所述离合器构件安装在所述离合器片的外周表面上，并且安装成能够根据所述驱动轴的轴向方向在所述离合器片的外周表面上朝着所述带轮或所述摩擦片进行往复运动。

所述离合器构件可由电磁体形成，所述电磁体依据是否被施加电能而产生电磁力。

所述带轮中可安装有磁力构件以与所述离合器构件对应。

所述磁力构件可依据是否被施加了电能而产生电磁力，从而将所述离合器构件连接到所述带轮上。

所述带轮可通过连接皮带连接到发动机上，并且可通过轴承可旋转地安装在所述外壳的一个端部上。

在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式中，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

附图说明

图1是显示了根据本发明的示例性实施方案的混合压缩机的构造的横截面图。

图2是示意性地显示以便描述根据本发明的示例性实施方案的混合压缩机的内部结构的构造图。

图3A和3B是显示根据本发明的示例性实施方案的混合压缩机的运行状态的图。

应理解的是，附图呈现了描述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，从而不一定是按比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形状，将部分地由具体意图的应用以及使用环境所确定。

图中，附图标记在附图的几幅图片中指代本发明的相同或等效的部件。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。而是相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案中。

下文中，将参照附图具体描述本发明的示例性实施方案。

图1是显示了根据本发明的示例性实施方案的混合压缩机的构造的横截面图，而图2是示意性地显示以便描述根据本发明的示例性实施方案的混合压缩机的内部结构的构造图。

参看图1和图2，根据本发明的示例性实施方案的混合压缩机100可以通过优化电机单元120的位置并且通过简化组件来减少制造成本并且改进耐用度，通过优化电机单元120的位置从而使得在驾驶过程中，当发动机10运行时混合压缩机100通过接收发动机10的驱动力而运行，并且在发动机10关闭时所述混合压缩机100通过电机单元120的驱动力而运行。

为此目的，根据本发明的示例性实施方案的混合压缩机100包括带轮103、驱动轴105、旋转板107、旋转斜盘109、活塞113、电机单元120、和转矩传递单元130，如图1和图2所示。

首先，带轮103可旋转地安装在外壳101的一侧上，并且从发动机10接收转矩。

这里，带轮103可以通过连接皮带13来连接到发动机，并且可以通过轴承B可旋转地安装在外壳101的一个端部上。

驱动轴105从外壳101突出到外部同时穿过带轮103的旋转中心，驱动轴105的另一个端部部分插入到外壳101中，并且驱动轴105选择性地连接到带轮103上从而旋转。

在当前的示例性实施方案中，旋转板107的旋转中心连接到驱动轴105的另一个端部部分上，并且旋转板107可旋转地设置在外壳101中，使得旋转板107通过所述驱动轴而围绕旋转中心轴线旋转。

旋转斜盘109通过设置在旋转板107的边缘上的旋转斜盘铰链111铰接到旋转板107上，并且与旋转板107一起旋转。

此外，设置多个活塞113以便对应于在外壳101内的长度方向上形成的至少一个压缩室115，并且所述多个活塞113在与旋转中心轴间隔预定距离的位置上连接到旋转斜盘109的外围边缘。

当旋转斜盘109旋转时，活塞113往复运动并同时选择性地插入到压缩室115中，从而在压缩室115内压缩包括制冷剂的工作流体。

同时，在当前的示例性实施方案中，旋转斜盘109可以设置成通过旋转斜盘铰链111以预定角度从旋转板107倾斜，并且在旋转斜盘109的倾斜度可变的情况下，可对制冷剂被活塞113压缩的容量可变地进行控制。

在当前的示例性实施方案中，电机单元120向驱动轴105选择性地传递依据是否已被施加电能而产生的转矩，并且电机单元120安装在外壳101的一个侧端上，以便对应于驱动轴105的一个端部部分。

这里，电机单元120包括电机外壳121、电机轴123、摩擦片125、转子127、以及定子129。

首先，电机外壳121以如下状态安装在外壳101的一个侧端上：其一个端部在与带轮的外周表面隔开预定间隔的位置上包封带轮103。

电机轴123在与带轮103相对的一侧上可旋转地设置在电机外壳121中。

电机轴123可以设置在驱动轴105的同轴线上，并且可以具有在其前端上形成的安装凹槽124，其中驱动轴105的一个端部部分部分地插入安装凹槽124中。

这里，驱动轴105可旋转地插入到安装凹槽124中，并且可以通过轴承B安装，轴承B插入在驱动轴105的前端的外周表面与安装凹槽124的内周表面之间。

在驱动轴105的前端与安装凹槽124之间插入的轴承B可以是单向轴承。

在当前的示例性实施方案中，摩擦片125安装在电机轴123的对应于带轮103的一个端部上，从而与电机轴123一起旋转。

转子127设置在电机外壳121内的电机轴123的另一个端部部分上。

此外，定子129以如下状态设置：其中定子129固定到电机外壳121的内周表面上，从而与与转子127对应。

如上述构造的电机单元120依据是否被施加电能而使转子127在定子129之间旋转，从而使电机轴123旋转。由于电机单元120的运行方式和结构与常规电机相同，所以将不对电机单元120的运行进行详细描述。

在当前的示例性实施方案中，转矩传递单元130在带轮103与电机单元120之间安装在驱动轴105的一个端部上，并且将带轮103或电机单元120选择性地连接到驱动轴105。

转矩传递单元130包括离合器片131和离合器构件133。

首先，离合器片131形成为盘状，并且离合器片131的旋转中心安装在驱动轴105的一个端部上。

此外，离合器构件133安装在离合器片131的外周表面上，并且安装成可以根据驱动轴105的轴向方向而在离合器片131的外周表面上朝着带轮103或摩擦片125进行往复运动。

这里，离合器构件133可以由电磁体形成，所述电磁体依据是否被施加了电能而产生电磁力。

此外，带轮103可具有在其中安装的磁力构件119，以便与离合器构件133对应。

磁力构件119依据是否被施加了电能而产生电磁力，从而使得能够将离合器构件133连接至带轮103。

在如上述构造的转矩传递单元130中，在电子控制单元(ECU)20的控制信号被施加至离合器构件133或磁力构件119的情况下，离合器构件133保持处于如下状态中：其中离合器构件133选择性地使带轮103或摩擦片125接触在离合器片131上，从而使得通过带轮103从发动机10传递的转矩或从电机单元120的电机轴123传递的转矩被传递到驱动轴105，从而运行混合压缩机100。

下文中，将具体描述如上文描述而配置的根据本发明的示例性实施方案的混合压缩机100的运行和动作。

图3A和3B是显示根据本发明的示例性实施方案的混合压缩机的运行状态的视图。

首先，在空调运行的状态下，在发动机10处于车辆行驶或车辆怠速状态下被驱动的情况下，ECU20将控制信号施向安装在带轮103上的磁力构件119以供应电能，如图3A的S1所示。

在这种情况下，在磁力构件119中产生电磁力，并且电磁力使离合器构件133朝者离合器片131上的带轮103移动，从而使得带轮103与离合器构件133保持其彼此接触的状态。

因此，转矩传递单元130将由从发动机10通过连接皮带13传递的驱动力而旋转的带轮103的转矩传递到驱动轴105以使驱动轴105旋转。

也就是说，驱动轴105通过从由发动机10的驱动力而旋转的带轮103接收转矩而旋转，使得安装在旋转斜盘109上的随旋转板107一起旋转的每一活塞113进行往复运动并同时插入到压缩室115中，从而压缩制冷剂。

如上所述，在发动机10运行的状态下，驱动轴103通过连接皮带13连接到发动机10，使得驱动轴103通过接收来自带轮103的转矩而旋转(带轮103通过接收发动机10的驱动力而旋转)，从而混合压缩机100通过发动机10的驱动力而运行。

相反，在空调运行的状态下，在发动机通过车辆的怠速启停(ISG)模式运行而关闭的情况下，ECU20向离合器构件133施加控制信号以供应电能，如图3B的S2中所示。

在这种情况下，不向磁力构件119供应电能，这样就不会产生电磁力，并且离合器构件133通过所产生的电磁力而朝摩擦片125移动，从而离合器构件133保持与摩擦片125接触的状态。

因此，通过ECU20的控制信号而运行的电机单元120的转矩通过离合器构件133传递到驱动轴105(离合器构件133接触与电机轴123一起旋转的摩擦片125)，从而通过电机单元120来运行混合压缩机100。

也就是说，如上所述，通过在空调运行的状态下的转矩传递单元130的运行，根据当前的示例性实施方案的混合压缩机100在发动机运行时通过接收来自带轮103的转矩而运行，并且所述混合压缩机100在发动机的运行根据ISG模式运行而被关闭时通过接收来自电机单元120的转矩而运行。

因此，即使在发动机关闭时，车辆的空调也可以顺利地运行。

因此，当应用如上文描述而构造的根据本发明的示例性实施方案的混合压缩机100时，通过优化电机单元120的位置并且通过简化组件来减少所述混合压缩机100的制造成本，通过优化电机单元120的位置从而使得在驾驶过程中，当发动机10运行时混合压缩机100通过接收发动机10的驱动力而运行，并且在发动机10根据ISG模式运行而关闭时所述混合压缩机100通过电机单元120的驱动力而运行。

此外，只有安装在电机单元120的电机轴123与驱动轴105之间并且具有小的驱动转矩和转矩变化的轴承B是由单向轴承形成的，以防止(发动机的驱动力传递的)带轮103的负载和振动被传递到单向轴承，从而能够改进整体耐用度。

此外，电机单元120在与压缩室115相对的一侧上设置在邻近带轮103的位置处，使得可以顺利地冷却逆变器，从而能够防止电机发生失效和故障。

为了解释的方便和所附权利要求书中的精确限定，术语“上”、“下”、“内”和“外”等等被用于结合示出在附图中的部件位置而描述具体实施方案中的这些部件。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非意欲穷尽，或者将本发明严格限制为所公开的具体形式，显然，根据上述教导可能进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种混合压缩机，包括：

带轮，所述带轮能够旋转地安装在外壳的一侧上；

驱动轴，所述驱动轴的第一端部部分从所述外壳突出同时穿过所述带轮，并且第二端部部分插入到所述外壳中，并且所述驱动轴选择性地连接到所述带轮从而旋转；

旋转板，所述旋转板的旋转中心连接到所述驱动轴的第二端部部分上，并且所述旋转板能够旋转地设置在所述外壳中；

旋转斜盘，所述旋转斜盘铰接到所述旋转板的一侧，并且与所述旋转板一起旋转；

至少一个活塞，所述活塞连接到所述旋转斜盘的外围边缘，并且在所述旋转斜盘旋转的情况下进行往复运动以选择性地插入到设置在所述外壳中的压缩室中；

电机单元，所述电机单元选择性地向所述驱动轴传递依据是否将电能施加至电机单元而产生的转矩，并且电机单元安装在所述外壳的一个侧端上以对应于所述驱动轴的所述第一端部部分；以及

转矩传递单元，所述转矩传递单元在所述带轮与所述电机单元之间安装在所述驱动轴的第一端部处，并且选择性地将所述带轮或所述电机单元连接到所述驱动轴。

2.根据权利要求1所述的混合压缩机，其中所述电机单元包括：

电机外壳，所述电机外壳安装在所述外壳的一个侧端处，形成其第一端部包封所述带轮的状态；

电机轴，所述电机轴在与所述带轮相对的一侧处能够旋转地设置在所述电机外壳中；

摩擦片，所述摩擦片安装在所述电机轴的与所述带轮对应的所述第一端部处，从而与所述电机轴一起旋转；

转子，所述转子设置在所述电机轴的第二端部部分处；以及

定子，所述定子设置在所述电机外壳的内周表面上以与所述转子对应。

3.根据权利要求2所述的混合压缩机，其中所述电机轴设置在所述驱动轴的同轴线上，并且在其前端中形成有安装凹槽，所述驱动轴的第一端部部分被部分地插入到所述安装凹槽中。

4.根据权利要求3所述的混合压缩机，其中所述驱动轴通过轴承安装在所述安装凹槽中。

5.根据权利要求4所述的混合压缩机，其中所述轴承是单向轴承。

6.根据权利要求2所述的混合压缩机，其中所述转矩传递单元包括：

离合器片，所述离合器片的旋转中心安装在所述驱动轴的第一端部上；和

离合器构件，所述离合器构件安装在所述离合器片的外周表面上，并且安装成能够根据所述驱动轴的轴向方向在所述离合器片的外周表面上朝着所述带轮或所述摩擦片进行往复运动。

7.根据权利要求6所述的混合压缩机，其中所述离合器构件是由电磁体形成，所述电磁体依据是否被施加电能而产生电磁力。

8.根据权利要求6所述的混合压缩机，其中所述带轮中安装有磁力构件以与所述离合器构件对应。

9.根据权利要求8所述的混合压缩机，其中所述磁力构件依据是否被施加了电能而产生电磁力，从而将所述离合器构件连接到所述带轮上。

10.根据权利要求1所述的混合压缩机，其中所述带轮通过连接皮带连接到发动机上，并且通过轴承能够旋转地安装在所述外壳的第一端部上。