[发明专利]特别用于空调装置的汽车附属设备的驱动系统

说明书

本发明背景

本发明涉及汽车附属设备的驱动系统。

通常，例如空调(A/C)压缩机、交流发电机、冷却水循环泵、动力转向液压泵等的汽车附属设备通过一个或多个皮带传动(通常为风扇皮带)而直接与发动机曲轴相连接。因此，这些设备很少能在它们的最佳效率范围内运转。因此，长时间以公路巡航速度行驶时，空调会过分制冷，而当最需要空调时(例如烈日炎炎中在交通拥堵中等候时)，由于发动机处于怠速状态而很难获得良好的制冷。

为了弥补传统系统这一固有缺点，提出了一种自动的、恒速输出传动系统，其被设计成在怠速或低速档速度时可逐渐增加附属设备的驱动速度，而在高速档时逐渐减小驱动速度(参见Groene的美国专利No.2,720,087)，这种传动系统提出了一种与发动机曲轴相连的可变的传动装置。

但是，这种改进也具有缺点。首先，该系统只能使用原厂制造产品，即它必须得集成到汽车生产线上；第二，在发动机室内需要占用额外的空间；另外，由于其结构复杂敏感，产品很贵，且需要特殊的维护。因此，这种系统实施起来难度很大。

尤其对于空调压缩机的工作特性而言，目前已经发现，对于一般的实际用途，不需要实现真正的恒速传动，仅仅在发动机低速运作时，实现单级、递升传动就足够了，如图5所示。

在日期更近的美国专利Nos.3,851,546、4,862,770、5,139,468中，这种方法已经被实施。

对这些现有技术的系统进行的研究将表明一个共同的特性，它们都是基于一种“分轴”设计，即包括在发动机皮带轮侧的一个第一“输入”轴，和在从动部件侧的一个第二“输出”轴，还描述了各种用于耦合输入轴和输出轴的传动装置。因此，由于这种非常复杂和浪费空间的结构使得相关工业不能接受。

为了简化和缩小这种系统，提出了一些建议：现在市场上的大多数品牌的压缩机(“摆动盘”型)都与其驱动轴的转动方向无关。换句话说，反方向转动不会损坏或影响压缩机的工作。这一点可同样应用于交流发电机和某些品牌的液压泵。

因此，如果考虑其它设计方面的重大优点，则可以允许反转驱动轴的转动方向。这些将在下面描述。

本发明将特别针对汽车空调进行举例说明，因为它的优点最明显。

因此，本发明的主要目的是提供一种汽车附属设备驱动系统，该系统可克服上述已知系统的缺陷。

本发明的另一目的是提供一种传动系统，其与汽车附属装置是一体的，作为一种“选装”配件，即其本身包含在产品中，简洁、紧凑且容易安装在现有汽车上。

本发明的又一目的是该传动装置可以具有单一发动机速度的、自动控制齿轮的布置，且具有反向的输出。

本发明的还一目的是在传动装置中使用一行星齿轮系统，并应用摩擦离合器，该离合器可为电动或气动驱动。

本发明简述

根据本发明的广义方面，提供了一种汽车附属设备驱动系统，该系统包括：用于使该附属设备耦合到该汽车发动机的装置；用于检测该发动机速度的装置；用于使该附属设备的操作速度递升的可选择啮合的传动装置；当通过该检测装置检测到该发动机速度减小到低于一第一预定值时驱动所述传动装置的装置；以及当通过所述检测装置检测到该发动机速度增加到高于一第二预定值时使所述传动装置停止的装置，其中驱动轴在直接传动时沿第一方向转动，在速度递升时沿第二方向转动。

附图简述

本发明的这些和其它方面、目的、优点和结构特征将通过举例的方式仅参照附图对优选的实施例进行详细描述，其中：

图1为示意立体图，示出了安装有多个汽车附属设备的典型汽车发动机；

图2为根据本发明第一优选实施例的用于空调压缩机的传动装置的剖面图；

图3为沿图2中III-III线的截面图；

图4为沿图2中IV-IV线的截面图；

图5为传动系统的曲线图；

图6为本发明第二实施例的剖面图；

图7为沿图6中VII-VII线的截面图；

图8-10分别为说明图6中系统处于中性、直接耦合和速度过高三个阶段的示意图；

图11为本发明另一实施例的沿图12中XI-XI线的剖面图；

图12为沿图11中XII-XII线的截面图；

图13a-13b为图11和12中的系统运作的三种模式的示意图。

优选实施例的详细说明

参见图1，该图示出了发动机12的主(曲轴)驱动带轮10通过在汽车其它附属设备(例如交流发电机15)之间的一根或多根皮带14连接到总体标号为16的空调压缩机上。压缩机16包括压缩机壳体18和带轮部件20。