JP2596291Y2 - ハイブリッドコンプレッサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、複数の駆動源を有する
ハイブリッドコンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に使用されている車両用の空気調和
装置、冷凍車あるいは活魚搬送車等では、エンジンから
の動力により冷房サイクルのコンプレッサを作動し、冷
却媒体を冷房サイクル内で循環させ冷房運転を行なって
いる。このコンプレッサは、単一の駆動源であるエンジ
ンとベルト及び電磁クラッチ等を介して連結されてお
り、エンジンの回転に伴って回転されるようになってい
る。そして、コンプレッサの回転制御は、冷房サイクル
を構成するエバポレータの温度が所定温度になると、エ
ンジンとコンプレッサとを連結している電磁クラッチを
「オフ」状態とし、その回転を一時的に停止するように
している。つまり、コンプレッサへの動力の伝達は、電
磁クラッチの断続により行なわれるようになっている
が、これはエンジンの回転が前提であり、エンジンが停
止すると、電磁クラッチの断続状態如何に拘らず、コン
プレッサは停止し、冷房サイクル運転も停止する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところが、エンジンの
停止中であっても、冷房サイクル運転を行ない、冷房状
態あるいは冷却状態を継続しなければならないこともあ
る。例えば、カーフエリーに搭乗した車両は、カーフェ
リーが港を離れた後、次の港に入港するまでの間は、エ
ンジンの停止が不可欠とされているが、この車両が活魚
搬送車のような場合には、車両に搭載された水槽内の水
を常に所定温度とするために、冷却状態が継続されてい
なければならない。このため、従来の活魚搬送車では、
車両に予め氷を搭載し、この氷を適宜水槽内に投入して
活魚用の水を所定温度に冷却するという応急措置を取っ
ている。

【０００４】しかし、氷の投入作業は、手作業により行
なわれるために面倒であり、これにより水槽内の水温を
所定温度に維持することも難しく、また氷を予め準備し
保存しておくことは、費用的にもスペース的にも問題
で、所定の空間しかない前記活魚搬送車のような場合に
は搬送効率が大幅に低下することになる。特に、保存し
た氷の量によって輸送範囲が限定されたり、場合によっ
ては活魚の保存が不可能となる虞れもある。

【０００５】なお、実開平３−６１，１７６号公報の第
３図には、コンプレッサを２つの駆動源により作動する
ものが開示されている。この装置は、コンプレッサ側に
第１のプーリと第２のプーリを同軸的に並列して設け、
第１のプーリにはベルトを介してエンジンのプーリを連
結し、第２のプーリにはベルトを介してモータのプーリ
を連結したものである。しかし、このように単にベルト
を介してモータとコンプレッサとを連結しても、装置全
体の構成が大きくなり、しかも単にバッテリとモータと
を接続し、このバッテリによりモータを駆動すると、バ
ッテリは短時間の間に蓄電量がなくなり、長時間コンプ
レッサを作動させることが難しいという欠点もある。

【０００６】本考案は、このような従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、エンジン停止中であってもコ
ンプレッサを作動させることができるコンパクトなハイ
ブリッドコンプレッサを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本考案は、エンジンと、バッテリにより駆動されるモ
ータ部という２つの駆動源により圧縮部の回転軸を選択
的に駆動するように、前記圧縮部の回転軸に前記モータ
部のモータシャフトを連結するとともに、前記エンジン
の動力が伝達されるプーリと前記モータシャフトとの間
に電磁クラッチを設け、この電磁クラッチを「オン」す
ることにより前記エンジンの回転でモータ部のロータを
連れ回りさせてバッテリに充電し、「オフ」することに
よりバッテリからの給電によりモータ部が回転されるよ
うに電気的に接続したハイブリッドコンプレッサにおい
て、前記電磁クラッチが前記圧縮部(10)の端部に設けら
れ、内部にモータ部が設置されたことを特徴とするハイ
ブリッドコンプレッサである。

【０００８】

【０００９】

【作用】本考案では、エンジンの動力によりコンプレッ
サを作動するときには、電磁クラッチのオンーオフによ
りエンジンの動力をコンプレッサに伝達し、このコンプ
レッサの回転により冷房サイクル運転を行なう。このと
きコンプレッサの回転によりモータ部のロータも連れ回
りするので、モータ部のダイナモ効果によりモータ部で
発生した電力がバッテリに導かれ充電される。

【００１０】一方、エンジン停止時に冷房サイクル運転
を行なう場合には、電磁クラッチをオフし、コンプレッ
サとエンジン側との連結状態を断ち、バッテリからモー
タ部への給電に切り替え、モータ部によりコンプレッサ
を作動させる。ただし、この場合のモータ部の起動力
は、バッテリ電源を使用せず、クラッチオフ後に残るエ
ンジンの慣性力を利用することが好ましい。これにより
バッテリ電源の消費を極力少なくすることができる。ま
たこのバッテリからの電力もエンジン回転時にバッテリ
に充電されたものを使用するので、バッテリに大きな負
荷がかかることもない。

【００１１】なお、前記電磁クラッチを前記プーリの端
部に設け、このプーリ内にモータ部を設置すると、全体
の構造が極めてコンパクトになる。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本考案の一実施例に係るハイブリッドコ
ンプレッサの軸直角縦断面図である。

【００１３】図１に示すハイブリッドコンプレッサは、
冷媒等の被圧縮性流体を圧縮する圧縮部１０と、この圧
縮部１０より突出された回転軸１１に同軸的に取り付け
られたモータ部３０と、このモータ部３０の外周を覆う
ように設けられたプーリ４０と、このプーリ４０の反コ
ンプレッサ側端部に設けられた電磁クラッチ５０とを有
し、プーリ４０に卷回されたベルトＶによりエンジンＥ
からの動力が伝達されるようになっている。なお、この
コンプレッサは、ピストンの往復動ストローク量を調節
して吐出される被圧縮流体の量が変化するようにした容
量可変斜板式コンプレッサであるため、密閉ケース１２
の右端部に制御弁１３が設けられているが、必ずしもこ
のようなコンプレッサである必要はなく、通常の斜板式
コンプレッサあるいはロータリコンプレッサ等でもよ
い。

【００１４】前記圧縮部１０は、密閉ケース１２を有
し、この密閉ケース１２の一部を構成するシリンダ１４
には複数個のボア１５が開設され、各ボア１５内にはそ
れぞれピストン１６が設けられている。各ピストン１６
はピストンロッド１７を介して非回転のウォブル板１８
と連結され、ウォブル板１８は軸受１９，２０を介して
駆動斜板２１に支持され、駆動斜板２１の回転に応じて
揺動するようになっている。駆動斜板２１は密閉ケース
１２の中心部分を貫通して伸延されている回転軸１１よ
り半径方向に突出された軸２２の先端にピン２３により
連結され、この回転軸２の回転にともなって回転するよ
うになっている。

【００１５】前記モータ部３０は、前記回転軸１１に同
軸的に取り付けられたシャフト３１を有し、このシャフ
ト３１には永久磁石からなるロータ３２が固着されてい
る。このロータ３２の外周には小許の間隙ｔを介してス
テータ３３が設けられ、このステータ３３を構成する導
線３４の一部は引き出され後述の制御手段Ｓを介してバ
ッテリＢと接続されている。このステータ３３は、前記
密閉ケース１２より突出されたボス部１２ａに取り付け
られた支持リング３５に支持され、前記導線３４はこの
支持リング３５を貫通して伸延されている。

【００１６】前記支持リング３５の外周面には軸受３６
を介して前記プーリ４０が回転自在に設けられている。
このプーリ４０は、内リング４１と外リング４２との間
に中空部４３が設けられたいわば２重リング構造をして
おり、内リング４１が前記軸受３６と当接し、外リング
４２にエンジンＥからの動力が伝達されるベルトＶを卷
回する溝部４４が形成されている。

【００１７】前記中空部４３内には、前記電磁クラッチ
５０のマグネット部５１が設けられている。このマグネ
ット部５１は、支持板５２により前記ボス部１２ａに取
り付けられているが、導線５３により制御手段Ｓを介し
てバッテリＢとも接続され、このバッテリＢからの給電
を受けて前記シャフト３１の端部に取り付けられたクラ
ッチ板５４を吸着し、プーリ４０の回転をシャフト３１
に伝達するようになっている。このクラッチ板５４は、
前記シャフト３１の端部にセンターボルト５５により取
り付けられた基部５４ａと、この基部５４ａと板ばね５
４ｂを介して連結された吸着板５４ｃとから構成されて
いる。

【００１８】なお、前記制御手段Ｓは、コンプレッサが
エンジンＥにより駆動されているときのみモータ部３０
とバッテリＢとを接続しモータ部３０で生じた起電力を
バッテリＢに取込みバッテリＢを充電するスイッチ手段
と、エバポレータの温度が所定温度になれば、エンジン
Ｅとコンプレッサとを連結している電磁クラッチ５０を
「オフ」状態としたりあるいはモータ部３０への給電を
停止するスイッチ手段とが設けられている。

【００１９】次に、実施例の作用を説明する。通常の冷
房運転を行なう場合には、制御手段ＳによりバッテリＢ
から導線５３を介してマグネット部５１に給電され、マ
グネット部５１が励磁される。これにより電磁クラッチ
５０はオンし、モータシャフト３１の端部に取り付けら
れた吸着板５４ｃがプーリ４０の端部に吸着され、ベル
トＶを介してプーリ４０に伝達されたエンジンＥの動力
が、電磁クラッチ５０を介してモータシャフト３１に伝
達される。このモータシャフト３１にはコンプレッサの
回転軸１１が連結されているので、モータシャフト３１
の回転は回転軸１１を介してコンプレッサに伝達され、
このコンプレッサの作動により冷媒は圧縮され吐出され
る。

【００２０】この場合、シャフト３１の回転にともなっ
て、モータ部３０のロータ３２も連れ回りすることにな
るが、このロータ３２の回転は、いわゆるダイナモ効果
によりステータ３３に起電力を生じさせ、この電力は制
御手段Ｓを介して導線３４よりバッテリＢに導かれ充電
される。つまり、これによりバッテリＢの充電量が増え
ることになる。

【００２１】一方、エンジン停止時に冷力を必要とする
場合には、制御手段Ｓにより電磁クラッチ５０をオフ
し、コンプレッサとエンジン側との連結状態を遮断す
る。この状態でバッテリＢからの電力がモータ部３０に
制御手段Ｓおよび導線３４を介して給電されると、モー
タ部３０のロータ３２が回転され、モータシャフト３１
に直結されたコンプレッサの回転軸１１が回転する。こ
れによりモータ部３０の動力によりコンプレッサが回転
することになる。

【００２２】ただし、モータ起動時には、大きな起電力
が必要となるので、電磁クラッチ５０をオフした後に残
るエンジン駆動時の慣性力を利用し、コンプレッサを作
動させるようにすることが好ましい。このような慣性力
の利用は、前記制御手段Ｓに予め記憶させておけばよ
い。

【００２３】なお、本実施例では、電磁クラッチ５０を
プーリ４０の端部に設け、このプーリ４０内にモータ部
３０を設置しているので、コンプレッサ全体の構造が簡
素となるのみでなく、装置全体が極めてコンパクトなも
のとなるという利点がある。本考案は、上述した実施例
のみに限定されるものではなく、実用新案登録請求の範
囲の範囲内で種々改変することができる。

【００２４】

【考案の効果】以上述べたように本考案によれば、エン
ジン停止時でも冷力を必要とする場合には、電磁クラッ
チをオフし、モータ部にバッテリから給電すればコンプ
レッサを作動させることができる。また通常時は、従来
と同様に電磁クラッチのオンーオフによりエンジンの動
力をコンプレッサに伝達することができ、このとき前記
エンジン停止時に必要となる電力量をバッテリに充電す
ることができ、バッテリの蓄電不足によって運転不能と
いう事態を防止できる。しかも、プーリ内にモータ部を
設置すると、全体の構造が極めてコンパクトになり、実
用的価値の高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０…圧縮部、１１…回転軸、３０…モータ部、３１…
モータシャフト、３２…ロータ、４０…プーリ、５０…
電磁クラッチ、Ｂ…バッテリ、Ｅ…エンジン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−164169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−69403（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−57204（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04B 35/00

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン(E) と、バッテリ(B) により駆
   動されるモータ部(30)という２つの駆動源により圧縮部
   (10)の回転軸(11)を選択的に駆動するように、前記圧縮
   部(10)の回転軸(11)に前記モータ部(30)のモータシャフ
   ト(31)を連結するとともに、前記エンジン(E) の動力が
   伝達されるプーリ(40)と前記モータシャフト(31)との間
   に電磁クラッチ(50)を設け、この電磁クラッチ(50)を
   「オン」することにより前記エンジン(E) の回転でモー
   タ部(30)のロータ(32)を連れ回りさせてバッテリに充電
   し、「オフ」することによりバッテリ(B) からの給電に
   よりモータ部(30)が回転されるように電気的に接続した
   ハイブリッドコンプレッサにおいて、前記電磁クラッチ
   (50)が前記圧縮部(10)の端部に設けられ、内部にモータ
   部(30)が設置されたことを特徴とするハイブリッドコン
   プレッサ。