CN113103845B - 一种适用于新能源汽车的空调压缩装置及新能源汽车 - Google Patents

一种适用于新能源汽车的空调压缩装置及新能源汽车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于新能源汽车的空调压缩装置及新能源汽车，包括驱动机构、齿圈、活塞、输入机构和输出机构；活塞包括法兰板和活塞管，法兰板设有第一棘爪，活塞管的一端与输入机构相连，另一端与输出机构相连；齿圈的一端与驱动机构相连，另一端面与法兰板相对设置，齿圈面向法兰板的端面设有与第一棘爪相匹配的第二棘爪；驱动机构能够驱动齿圈相对活塞转动，使活塞在弹性组件的作用下沿轴线方向往复运动，当活塞向输出机构一侧移动时，输入机构吸入制冷剂，当活塞向输入机构一侧移动时，输出机构将制冷剂压出。本发明解决了传统空调压缩装置线性驱动电机的工作效率低、容易发热的问题，延长了空调压缩装置的使用寿命，提高了能源利用率。

Description

一种适用于新能源汽车的空调压缩装置及新能源汽车
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种适用于新能源汽车的空调压缩装置及新能源汽车。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车和氢发动机汽车等。
为了对新能源汽车内部的电池进行控制，需要安装有空调线性压缩装置。现有的适用于新能源汽车的空调线性压缩装置在工作时，线性驱动电机的工作效率较低，容易发热，造成空调压缩装置的损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种适用于新能源汽车的空调压缩装置及新能源汽车，以解决上述背景技术中的问题。
本发明提供了如下的技术方案：
一种适用于新能源汽车的空调压缩装置，包括固定连接的外壳和端盖，还包括驱动机构、齿圈、活塞、输入机构和输出机构；
所述活塞包括固定连接的法兰板和活塞管，所述法兰板设有第一棘爪，所述活塞管的一端与输入机构相连，另一端与输出机构相连；
所述齿圈的一端与驱动机构相连，另一端面与法兰板相对设置，所述齿圈面向法兰板的端面设有与第一棘爪相匹配的第二棘爪；
所述驱动机构能够驱动齿圈相对活塞转动，使活塞在弹性组件的作用下沿轴线方向往复运动，当所述活塞向输出机构一侧移动时，所述输入机构吸入制冷剂，当所述活塞向输入机构一侧移动时，所述输出机构将制冷剂压出。
进一步的，所述输入机构包括吸入管和安装在吸入管末端的挡圈，所述吸入管的一端伸出所述外壳，另一端安装于活塞的活塞管内；所述吸入管伸入活塞管的一端安装有锥形塞，所述锥形塞包括相连的锥状体和圆柱体，所述锥状体的外锥面与吸入管末端的内锥面相配合，所述圆柱体外表面设有导流槽，所述圆柱体外部套有第一弹簧，所述第一弹簧位于锥状体和挡圈之间。
进一步的，所述吸入管外部设有卡簧，所述卡簧安装在外壳的卡簧槽内，所述卡簧的端面紧贴吸入管的台阶面。
进一步的，所述活塞的法兰板外圈设有若干限位块，所述外壳的内表面结构与限位块相匹配；所述活塞的活塞管末端通过第一螺钉安装有单向阀片。
进一步的，所述输出机构包括缸套、排出阀和输出管；
所述缸套设于活塞管外部，所述输出管安装于端盖内，所述排出阀设于缸套末端和输出管之间；
所述输出管的本体上设有缓冲腔和输出口，所述输出口伸出端盖外部；
所述排出阀包括相连的盖板和缓冲柱，所述盖板能够将活塞管的端部封闭，所述缓冲柱末端设于缓冲腔内，且能够沿缓冲腔内壁移动，所述缓冲柱外部套有位于盖板和缓冲腔之间的第四弹簧。
进一步的，所述缸套外部设有泵体，所述泵体的法兰端面设有若干第一法兰孔，所述第一法兰孔内设有第一橡胶环；所述活塞的法兰板设有与第一法兰孔对应的第二法兰孔，所述第二法兰孔内设有第二橡胶环。
进一步的，所述弹性组件包括若干第一螺栓、以及套于第一螺栓外部且分别位于活塞的法兰板两侧的第二弹簧和第三弹簧，所述第一螺栓依次穿过第一橡胶环、第二弹簧、第二橡胶环和第三弹簧，且尾部与第一螺母咬合，所述第一螺母通过橡胶垫与外壳相连。
进一步的，所述驱动机构包括驱动电机、与驱动电机相连的驱动轴、以及与驱动轴相连的驱动齿轮，所述驱动齿轮的外表面齿与齿圈的内表面齿相啮合。
进一步的，所述齿圈安装在外壳的内表面，所述齿圈远离法兰板的一端面设有衬套，所述衬套的另一端紧贴端盖的内表面。
一种新能源汽车，包括所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中驱动机构能够驱动齿圈相对活塞转动，齿圈的第二棘爪和活塞的第一棘爪匹配，使活塞在弹性组件的作用下沿轴线方向往复运动，当所述活塞向输出机构一侧移动时，所述输入机构吸入制冷剂，当所述活塞向输入机构一侧移动时，所述输出机构将制冷剂压出，达到增压的目的；本发明结构简单，解决了传统空调压缩装置在工作时，线性驱动电机的工作效率较低、容易发热的问题，延长了空调压缩装置的使用寿命，提高了能源利用率。
附图说明
图1是本发明的爆炸结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是本发明中活塞的结构示意图；
图4是本发明中齿圈的结构示意图；
图5是本发明中锥形塞的结构示意图；
图6是本发明中输出管的结构示意图；
图7是本发明中排出阀的结构示意图；
图8是图1中泵体和驱动机构的放大结构示意图；
图中标记为：1-卡簧、2-吸入管、3-外壳、4-橡胶垫、5-第一螺母、6-第三弹簧、7-第二橡胶环、8-活塞、8-1-法兰板、8-2-活塞管、8-3-第二法兰孔、8-4-第一棘爪、8-5-限位块、9-单向阀片、10-第一螺钉、11-第二弹簧、12-齿圈、12-1-第二棘爪、13-第一橡胶环、14-泵体、15-驱动齿轮、16-驱动轴、17-驱动电机、18-第二螺钉、19-第三螺钉、20-第一螺栓、21-缸套、22-排出阀、22-1-盖板、22-2-缓冲柱、23-第四弹簧、24-输出管、24-1-缓冲腔、24-2-输出口、25-端盖、26-第一弹簧、27-锥形塞、27-1-锥状体、27-2-圆柱体、27-3-导流槽、28-挡圈、29-轴瓦、30-衬套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1-4所示，本实施例提供一种适用于新能源汽车的空调压缩装置，包括固定连接的外壳3和端盖25，还包括驱动机构、齿圈12、活塞8、输入机构和输出机构；活塞8包括固定连接的法兰板8-1和活塞管8-2，法兰板8-1设有第一棘爪8-4，活塞管8-2的一端与输入机构相连，另一端与输出机构相连；齿圈12的一端与驱动机构相连，另一端面与法兰板8-1相对设置，齿圈12面向法兰板8-1的端面设有与第一棘爪8-4相匹配的第二棘爪12-1；驱动机构能够驱动齿圈12相对活塞8转动，使活塞8在弹性组件的作用下沿轴线方向往复运动，当活塞8向输出机构一侧移动时，输入机构吸入制冷剂，当活塞8向输入机构一侧移动时，输出机构将制冷剂压出。
如图1、2和5所示，输入机构包括吸入管2和安装在吸入管2末端的挡圈28，挡圈28通过螺纹咬合的方式安装到吸入管2末端，吸入管2的一端伸出外壳3，另一端安装于活塞8的活塞管8-2内；吸入管2伸入活塞管8-2的一端安装有锥形塞27，锥形塞27包括相连的锥状体27-1和圆柱体27-2，锥状体27-1的外锥面与吸入管2末端的内锥面相配合，圆柱体27-2外表面设有导流槽27-3，圆柱体27-2外部套有第一弹簧26，第一弹簧26位于锥状体27-1和挡圈28之间。吸入管2外部设有卡簧1，卡簧1安装在外壳3的卡簧槽内，卡簧1的端面紧贴吸入管2的台阶面。
如图3所示，活塞8的法兰板8-1外圈设有若干限位块8-5，外壳3的内表面结构与限位块8-5相匹配，允许活塞8轴向运动，限制活塞8的径向运动；活塞8的活塞管8-2末端通过第一螺钉10安装有单向阀片9。
如图1和2所示，输出机构包括缸套21、排出阀22和输出管24；缸套21设于活塞管8-2外部，输出管24安装于端盖25内，排出阀22设于缸套21末端和输出管24之间。如图6所示，输出管24的本体上设有缓冲腔24-1和输出口24-2，输出口24-2伸出端盖25外部。如图7所示，排出阀22包括相连的盖板22-1和缓冲柱22-2，盖板22-1能够将活塞管8-2的端部封闭，缓冲柱22-2末端设于缓冲腔24-1内，且能够沿缓冲腔24-1内壁移动，缓冲柱22-2外部套有位于盖板22-1和缓冲腔24-1之间的第四弹簧23。
如图1-3和8所示，缸套21外部设有泵体14，缸套21远离卡簧1的一端嵌在泵体14的台阶面内，泵体14的法兰端面设有若干第一法兰孔，第一法兰孔内设有第一橡胶环13；活塞8的法兰板8-1设有与第一法兰孔对应的第二法兰孔8-3，第二法兰孔8-3内设有第二橡胶环7。
如图1和2所示，弹性组件包括若干第一螺栓20、以及套于第一螺栓20外部且分别位于活塞8的法兰板8-1两侧的第二弹簧11和第三弹簧6，第一螺栓20依次穿过第一橡胶环13、第二弹簧11、第二橡胶环7和第三弹簧6，且尾部与第一螺母5咬合，第一螺母5通过橡胶垫4与外壳3相连。
如图1、2和8所示，驱动机构包括驱动电机17、与驱动电机17相连的驱动轴16、以及与驱动轴16相连的驱动齿轮15，驱动电机17通过第三螺钉19安装固定在泵体14的表面，驱动轴16的台阶部分安装在轴瓦29的中间，轴瓦29通过第二螺钉18安装固定在泵体14的表面，驱动齿轮15的外表面齿与齿圈12的内表面齿相啮合。齿圈12安装在外壳3的内表面，齿圈12远离法兰板8-1的一端面设有衬套30，衬套30的另一端紧贴端盖25的内表面，限制了齿圈12的轴向运动。
本发明的工作原理为：如图2所示，未工作状态下，锥形塞27在第一弹簧26的作用下封闭吸入管2末端，排出阀22在第四弹簧23的作用下封闭活塞8的活塞管8-2端部。工作时，通过驱动电机17带动驱动轴16从而带动驱动齿轮15转动，利用驱动齿轮15与齿圈12啮合，从而带动齿圈12旋转，齿圈12在旋转过程中，其表面的第二棘爪12-1和活塞8的第一棘爪8-4不断的相错位和相啮合，使活塞8在弹性组件的作用下沿轴线方向往复运动。当活塞8远离卡簧1运动时，活塞管8-2内部形成的腔体变大，压力变小，锥形塞27会向着远离卡簧1的方向运动，外部的制冷剂会被吸入吸入管2和活塞管8-2；当活塞8朝向卡簧1方向运动时，活塞管8-2内部腔体变小，此时压力变大，活塞管8-2内部的制冷剂会从活塞管8-2末端的单向阀片9之间流出，流出的制冷剂会充满单向阀片9和排出阀22的盖板之间的腔体，随着排出阀22承受的压力变大，排出阀22的缓冲柱22-2持续进入输出管24的缓冲腔24-1内，使增压的制冷剂从输出管24的输出口流出，此时的制冷剂变为高压，达到增压的目的。
本发明结构简单，解决了传统空调压缩装置在工作时，线性驱动电机的工作效率较低、容易发热的问题，延长了空调压缩装置的使用寿命，提高了能源利用率。
实施例2
本实施例提供一种新能源汽车，包括实施例1所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于新能源汽车的空调压缩装置，包括固定连接的外壳和端盖，其特征在于，还包括驱动机构、齿圈、活塞、输入机构和输出机构；
所述活塞包括固定连接的法兰板和活塞管，所述法兰板设有第一棘爪，所述活塞管的一端与输入机构相连，另一端与输出机构相连；
所述齿圈的一端与驱动机构相连，另一端面与法兰板相对设置，所述齿圈面向法兰板的端面设有与第一棘爪相匹配的第二棘爪；
所述驱动机构能够驱动齿圈相对活塞转动，齿圈在旋转过程中，其表面的第二棘爪和活塞的第一棘爪不断的相错位和相啮合，使活塞在弹性组件的作用下沿轴线方向往复运动，当所述活塞向输出机构一侧移动时，所述输入机构吸入制冷剂，当所述活塞向输入机构一侧移动时，所述输出机构将制冷剂压出。
2.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置，其特征在于，所述输入机构包括吸入管和安装在吸入管末端的挡圈，所述吸入管的一端伸出所述外壳，另一端安装于活塞的活塞管内；所述吸入管伸入活塞管的一端安装有锥形塞，所述锥形塞包括相连的锥状体和圆柱体，所述锥状体的外锥面与吸入管末端的内锥面相配合，所述圆柱体外表面设有导流槽，所述圆柱体外部套有第一弹簧，所述第一弹簧位于锥状体和挡圈之间。
3.根据权利要求2所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置，其特征在于，所述吸入管外部设有卡簧，所述卡簧安装在外壳的卡簧槽内，所述卡簧的端面紧贴吸入管的台阶面。
4.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置，其特征在于，所述活塞的法兰板外圈设有若干限位块，所述外壳的内表面结构与限位块相匹配；所述活塞的活塞管末端通过第一螺钉安装有单向阀片。
5.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置，其特征在于，所述输出机构包括缸套、排出阀和输出管；
所述缸套设于活塞管外部，所述输出管安装于端盖内，所述排出阀设于缸套末端和输出管之间；
所述输出管的本体上设有缓冲腔和输出口，所述输出口伸出端盖外部；
所述排出阀包括相连的盖板和缓冲柱，所述盖板能够将活塞管的端部封闭，所述缓冲柱末端设于缓冲腔内，且能够沿缓冲腔内壁移动，所述缓冲柱外部套有位于盖板和缓冲腔之间的第四弹簧。
6.根据权利要求5所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置，其特征在于，所述缸套外部设有泵体，所述泵体的法兰端面设有若干第一法兰孔，所述第一法兰孔内设有第一橡胶环；所述活塞的法兰板设有与第一法兰孔对应的第二法兰孔，所述第二法兰孔内设有第二橡胶环。
7.根据权利要求6所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置，其特征在于，所述弹性组件包括若干第一螺栓、以及套于第一螺栓外部且分别位于活塞的法兰板两侧的第二弹簧和第三弹簧，所述第一螺栓依次穿过第一橡胶环、第二弹簧、第二橡胶环和第三弹簧，且尾部与第一螺母咬合，所述第一螺母通过橡胶垫与外壳相连。
8.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机、与驱动电机相连的驱动轴、以及与驱动轴相连的驱动齿轮，所述驱动齿轮的外表面齿与齿圈的内表面齿相啮合。
9.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置，其特征在于，所述齿圈安装在外壳的内表面，所述齿圈远离法兰板的一端面设有衬套，所述衬套的另一端紧贴端盖的内表面。
10.一种新能源汽车，其特征在于，包括权利要求1~9中任一项所述的适用于新能源汽车的空调压缩装置。
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