专利名称：车辆和用于这种车辆的压缩机的电磁离合器的制作方法
技术领域：
本发明基本上涉及车辆和用于这种车辆的空调系统中的压缩机的电磁离合器。具体地，本发明涉及车辆和用于压缩机的电磁离合器，其中在一个电磁离合器中的过度的温度增加可以被准确地检测到，因而确保电磁离合器和一个压缩机的正常工作。
背景技术：
通常，在一个用于车辆的空调系统的制冷循环中使用的压缩机的驱动控制中，电磁离合器控制从一个驱动源例如一个发动机到压缩机的驱动力的传递和中断。图5描绘了一个已知的用于压缩机的电磁离合器的示意图。在图5中，电磁离合器101被装在压缩机100上，用于控制一个驱动力的传递，该驱动力来自一个驱动源，例如一个车辆的发动机。电磁离合器101有电磁线圈102，电磁线圈102通过空调继电器103和温度开关106连接到一个电源104，此外，电磁离合器101具有电枢108以及转子109，电枢108与压缩机100的一个驱动轴(未示出)整体旋转，通过一个驱动力传递装置，例如一个皮带轮(未示出)，一个来自驱动源(例如一个发动机)的驱动力被应用到转子109。当通过响应一个来自空调控制单元107的信号，闭合继电器103的接触点并从而使一个电流在电磁线圈102中流动，电磁线圈102被励磁时，电枢108被电磁线圈102产生的电磁吸引力吸引向转子109，然后电枢108和转子109彼此接触，因而，驱动力被传递到压缩机100的驱动轴，从而驱动压缩机100。相反，当电磁线圈102的励磁通过打开继电器103的接触点而被终止时，电枢108与转子109分离，从而中断驱动力的传递。
另外，温度熔丝105被放入电磁线圈102和温度开关106之间，如公开号为55-175635的日本实用新型和JP-A-2000-230579中所示。当压缩机100的驱动轴为了某种原因变成被锁止时，滑动发生在电枢108和转子109之间，其一个接触部分的温度被摩擦升高到一个过高的水平，从而，温度熔丝105熔化，电路被断开。由于该熔丝损坏，压缩机100的驱动被停止，电磁离合器101和压缩机100的过载状态被防止，此外，通过防止对驱动源的过载状态，从而防止这些装置被损坏。
温度开关106也被设置在压缩机的一个表面上，用于检测排出的热转换介质例如致冷剂的温度。当压缩机100的驱动轴为了某种原因而锁以及从压缩机100中排出的热转换介质的温度增加到一个过高的水平时，温度开关106生效打开，电流向电磁线圈102的流动中断，电枢108与转子109分离，来自一个驱动源的驱动力的传递被中断，于是电磁离合器101和压缩机100以及，最终，驱动源可以被保护。
然而，在上述电路中，因为电磁线圈102和温度熔丝105串联，所以即使温度熔丝105熔化，控制单元107也不能检测到温度熔丝105的损坏，除非提供另一个检测装置。从而，即使在温度熔丝105熔化的情况下，控制单元107也可以继续工作指挥一个流向电磁线圈102的电流。此外，当工作开关生效时，一种相似的现象可以发生，具体地，在上述电路中，空调控制单元107不能识别出压缩机100的异常情况，除非提供另一个检测装置。因此，由于控制单元107继续操作热交换器，甚至当压缩机100被停止时也是这样，所以电力可能被浪费，车辆的运行可能受到不利影响。此外，如果压缩机100是一个被两个彼此不同的驱动源驱动的混合压缩机(hybrid compressor)，例如一个发动机和一个被并入压缩机的电动马达，那么可能会发生这样一个故障，即被并入的电动马达可能会尝试驱动压缩机，即使在一个异常情况期间。
发明内容
因此，出现了一种关于车辆和用于这种车辆空调系统中的压缩机的电磁离合器的需要，它克服了相关技术的这些和其它缺点。本发明的一个技术优点是，当一个异常情况在压缩机或空调系统的其它部分中发生时，该异常情况被一个控制单元快速而准确地认出。因而，电力的浪费性消耗和系统故障可以被避免，电磁离合器和压缩机的过载也可以被防止，并且空调系统和车辆的相应装置可以被更完全的保护。
在本发明的一个实施方式中，一个用于压缩机的电磁离合器包括一个接收来自一个驱动源的驱动力的转子；一个与所述压缩机的一个驱动轴一起整体旋转的电枢；一个电磁线圈，用于通过产生一个由于所述线圈的励磁导致的电磁吸引力促使所述转子接触所述电枢，以将所述驱动力传递到所述驱动轴，和用于通过中断所述线圈的励磁使所述转子与所述电枢分离，以中断所述驱动力传递所述驱动轴；和一个用于检测温度上的过度增加的检测装置，所述检测装置通过与所述电磁线圈的一个第二电路分开的一个第一电路而形成。所述检测装置可以检测温度上的过度增加，该温度增加可以被归因于当转子和电枢彼此接触时，在转子和电枢之间的滑动。此外，检测装置可以检测到由从压缩机中排出的压缩流体(被压缩的致冷剂)的温度增加导致的温度上的过度增加。
检测装置包括，例如，一个温度开关或一个温度熔丝，或两者都有。当上述压缩机被用于一个车辆的空调系统中时，检测装置优选地被连接到一个用于空调系统的空调控制单元。通过将检测装置连接到控制单元，当某个异常情况在压缩机中发生时，由于在温度上的过度增加，控制单元马上就可以检测到该情况；可以很快地制定一个适当的反应，例如停止空调系统的运行，从而，空调系统中的电磁离合器、压缩机和热交换器可以被完全保护。
另外，上述压缩机可以是一个被两个不同的独立驱动源驱动的混合压缩机，所述驱动源中包括一个被并入压缩机中的电动马达。在本发明中，当一个异常情况在电磁离合器或空调系统的其它部分中发生以及来自一个外部驱动源(例如一个发动机)的驱动力的传递被中断时，异常情况被检测装置准确地检测到，并且故障的发生，例如被并入的电动马达的驱动或其启动可以被迅速停止。
在本发明的另一个实施方式中，一个车辆包括一个用于压缩机的电磁离合器，该电磁离合器包括一个接收来自一个驱动源的驱动力的转子；一个与所述压缩机的一个驱动轴一起整体旋转的电枢；一个电磁线圈，用于通过一个由于所述线圈的励磁导致的电磁吸引力促使所述转子接触所述电枢，以将所述驱动力传递到所述驱动轴，和用于通过中断所述线圈的励磁使所述转子与所述电枢分离，以中断所传递到所述驱动轴的驱动力；和一个用于检测一个温度上的过度增加的检测装置，所述检测装置通过与所述电磁线圈的一个第二电路分开的一个第一电路形成。所述检测装置可以检测温度上的过度增加，该温度增加可以被归因于当转子和电枢彼此接触时，在转子和电枢之间的滑动。此外，检测装置可以检测到由从压缩机中排出的压缩流体(被压缩的致冷剂)的温度增加导致的温度上的过度增加。
另外，该车辆中的检测装置包括一个温度开关或一个温度熔丝，或两者都有。当所述压缩机被用于一个车辆的空调系统中时，检测装置优选地被连接到用于所述空调系统的一个空调控制单元。当检测装置检测到一个温度上的过度增加时，空调系统的运行可以被停止。压缩机可以是一个被两个彼此不同的独立驱动源驱动的混合压缩机并包括一个被并入压缩机中的电动马达，并且当检测装置检测到一个温度上的过度增加时，被电动马达的驱动或电动马达的启动可以被停止。
在本发明中，因为电磁线圈的第二电路和用于检测温度上的过度增加的检测装置的第一电路是彼此单独形成的，所以检测装置可以被直接连接到用于控制压缩机的驱动的控制单元。因此，当在压缩机或空调系统的其它部分发生异常情况并且该情况被检测装置检测到时，信号可以立即被发送到控制单元，然后控制单元可以迅速而准确地认出异常状态。从而，可以迅速制定一个合适的反应，例如停止压缩机的运行或类似反应；电磁离合器和压缩机的过载情况可以被防止，并且这些装置可以被完全保护。此外，因为异常情况可以被迅速而准确地检测到，所以故障可以被防止，电力的浪费性消耗可以被更完全地避免。
从下面本发明的优选实施方式的详细描述和附图中，本发明的其它目的、特点和优点对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
为了更完全的了解本发明、因而被满足的需要和其目的、特点以及优点，现在参看下面结合了附图的说明书。
图1是根据本发明一个第一实施方式的使用一个电磁离合器的压缩机的垂直剖面图。
图2是图1中描绘的第一实施方式的电磁离合器的剖面图。
图3是一个空调系统的示意图，该空调系统使用具有图1中描绘的第一实施方式的电磁离合器的压缩机。
图4是一个空调系统的示意图，该空调系统使用根据本发明的第二实施方式的用于一个压缩机的电磁离合器。
图5是一个空调系统的示意图，该空调系统使用一个已知的用于一个压缩机的电磁离合器。
具体实施例方式
下面结合一个压缩机来描述本发明，该压缩机用于一个车辆空调系统的制冷回路中。图1描绘了一个使用根据本发明第一实施方式的电磁离合器的压缩机。在图1中，压缩机1被描绘为一个被两个单独驱动源驱动的混合压缩机，该两个驱动源彼此不同并包括一个被并入压缩机1中的电动马达。混合压缩机1有外壳2，外壳2由前外壳3、第一外壳4、第二外壳5和后外壳6组成，它们从图1的左侧开始以这个顺序被连接。第一压缩机构7和第二压缩机构8被设置在外壳2内。
第一压缩机构7由被设置为一个车辆驱动源的发动机9驱动，第二压缩机构8由被并入后外壳6中的电动马达10驱动。发动机9进行的驱动和电动马达10进行的驱动可以在一个同时驱动情况下或一个仅使用一个驱动源的单独驱动情况下被实现，因此，两个压缩机构7和8也可以被同时或单独驱动。第一压缩机构7具有固定涡形件(scroll)13和轨道涡形件16，涡形件13包括端板11和与端板11整体形成的螺旋件12，轨道涡形件16包括端板14和与端板14整体形成的螺旋件15。固定涡形件13的螺旋件12和轨道涡形件16的螺旋件15彼此接合以使彼此之间的角度可以改变。在该实施方式中，固定涡形件13与压缩机1的第一外壳4整体形成。
曲柄机构18(一个曲柄轴)在驱动轴17的一个端部部分与第一压缩机构的驱动轴17整体形成。曲柄机构18的曲柄销19在一个偏离驱动轴17的轴线的位置处形成，并且它以一个小的公差被安装到偏心衬套20中。偏心衬套20被可旋转地插入驱动轴承21，驱动轴承21被插入轨道涡形件16的一个突出部分。在该实施方式中，当一个来自发动机9的驱动力通过被形成在驱动轴17端部的电磁离合器22传递到驱动轴17时，其中发动机9是一个仅仅用于驱动第一压缩机构7的驱动源；被曲柄销19插入其中的偏心衬套20旋转。伴随这个旋转，一个轨道运动被给予防止被球状联结器23带动旋转的轨道涡形件16，它被形成为一个旋转防止机构。
伴随轨道涡形件16的轨道运动，一种流体(例如一种致冷剂)通过吸入口24被吸入吸入室25，并且吸入流体被接收入流体室(pocket)，流体室被螺旋件12和15通过它们的径向外端的接合而形成。当这些室的体积逐渐减小时，被螺旋件12和15的接合所形成的流体室被朝着固定涡形件13的中央部分移动，并且在流体室中的流体被该向内运动压缩。压缩流体通过在端板11上打开的排出孔26被排入排出室27，排出孔26被簧片阀28打开和关闭，簧片阀28在排出室27中被形成为一个排出阀。
第二压缩机构8有固定涡形件31和轨道涡形件34，固定涡形件31包括端板29和与端板29整体形成的螺旋件30，轨道涡形件34包括端板32和与端板32整体形成的螺旋件33。在该实施方式中，固定涡形件31可以与压缩机1的外壳5整体形成。固定涡形件31的螺旋件30和轨道涡形件34的螺旋件33彼此接合以使彼此之间的角度可以改变。在该实施方式中，第一压缩机构7的固定涡形件13和第二压缩机构8的固定涡形件31被背对背地布置，排出室27被形成于两个固定涡形件13和31之间。
曲柄机构36(一个曲柄轴)在驱动轴35的一个端部部分与第二压缩机构8的驱动轴35整体形成。曲柄机构36的曲柄销37被形成在一个偏离驱动轴35的轴线的位置，并且它以一个小的公差被装入偏心衬套38中。偏心衬套38被可旋转地插入驱动轴承39，驱动轴承39被插入轨道涡形件34的一个突出部分。被并入的电动马达10具有被固定到驱动轴35的转子40和被固定到后外壳6的侧面的定子42。在该实施方式中，当一个来自被并入的电动马达10的驱动力通过被固定到驱动轴35的转子40传递到驱动轴35时，其中电动马达10是一个仅仅用于驱动第二压缩机构8的驱动源；被曲柄销37插入其中的偏心衬套38旋转。伴随这个旋转，一个轨道运动被给予防止被球状联结器41带动旋转的轨道涡形件34，它被形成为一个旋转防止机构。
在该实施方式中，所述通过吸入口24和吸入室25被吸入压缩机1的流体(例如致冷剂)通过形成于固定涡形件31的端板29上的连通孔43被引导到第二压缩机构8的侧面。伴随着轨道涡形件34的轨道运动，所述流体被接收入流体室中，流体室被螺旋件30和33通过它们的径向外端的接合而形成。当这些室的体积逐渐减小时，被螺旋件30和33的接合所形成的流体室被朝着固定涡形件31的中央部分移动，并且在流体室中的流体被该向内运动压缩。压缩流体通过在端板29上打开的排出孔44被排入排出室27，排出孔44被簧片阀45打开和关闭，簧片阀45在排出室27中被形成为一个排出阀。排出室27与排出孔46连通，并且排出的压缩流体被从排出孔46输送到一个空调系统的制冷回路(未示出)。
参考图2和3，用于压缩机的电磁离合器22具有转子47，并且转子47通过轴承48被可旋转地装在前外壳3端部的一个位置。接合部分49形成在转子47上用于接合一个传递来自发动机9的一个驱动力的皮带(未示出)，通过缠绕一个导电的导线形成的电磁线圈50被设置在转子47中。电磁线圈50通过空调继电器51连接到电源52，而空调继电器51被连接到用于控制空调系统的空调控制单元53。当空调继电器51的接触点响应一个来自空调控制单元53的信号而被闭合时，电磁线圈50被励磁并产生一个电磁吸引力。由于该电磁吸引力，电枢54可以被与驱动轴17一起整体驱动并被吸引到转子47，以致电枢54和转子47彼此接触。由于这个接触，来自发动机9的驱动力被传递给驱动轴17，并且压缩机1的第一压缩机构7被驱动。相反，当空调继电器51的接触点被打开并且电磁线圈50的励磁被停止时，电枢54与转子47分离，来自发动机9的驱动力的传递被中断，并且第一压缩机构7的驱动被停止。
电磁离合器22还通过电路55被连接到空调控制单元53，该电路55与包括电磁线圈50、空调继电器51和电源52的电路分离。在该实施方式中，温度熔丝56和温度开关57被设置在电路55中作为用于检测温度上的过度增加的装置。当在转子47和电枢54之间发生滑动时，以致它们接触部分的温度过度增加，温度熔丝56熔化，从而断开电路55。温度开关57也检测一个温度上的过度增加，当从压缩机1中排出的致冷剂的温度过度增加时，温度开关57生效，从而断开电路55。在该实施方式中，当温度熔丝56熔化或温度开关57生效，或两者一起发生，电路55被断开时，信号立即被传送到空调控制单元53，然后，一个信号从空调控制单元53发出，空调继电器51被打开，电磁线圈50的励磁被停止。因而，电枢54与转子47分离，来自发动机9的驱动力的传递被中断。
此外，空调控制单元53也传送一个信号给压缩机1的被并入的电动马达10，并且如果电动马达10正在被驱动，则马达10的驱动立即被停止，如果电动马达10的驱动被停止，那么电动马达10的启动被来自空调控制单元53的信号禁止。此外，空调控制单元53还传送信号给其它装置，例如在一个加热器(heater)单元(未示出)中的热交换器，并且当电路55被断开时，这些其它装置的运行被停止。
在该实施方式中，电磁线圈50的电路和包括温度熔丝56以及温度开关57的电路55彼此分离，并且温度熔丝56和温度开关57是用于温度上的过度增加的检测装置并实质上被直接连接到空调控制单元53。因此，当温度上的过度增加被这些检测装置检测到时，空调控制单元53可以立即检测到该异常情况，然后电磁线圈50的励磁被停止，并且一个适当的反应例如压缩机1的停止运行可以被迅速制定。因而，电磁离合器22和压缩机1的过载情况可以被防止，这些装置可以被完全保护。此外，电力的浪费性消耗可以被避免。
此外，当异常情况被空调控制单元53检测到时，因为电动马达10的驱动或启动被迅速停止，所以压缩机1可以被更彻底地保护。此外，因为其它装置例如热交换器的驱动或运行也可以被停止，当其它设备被完全保护时，电力的浪费性消耗可以被更彻底地避免。
图4描绘了一个电路58的示意图，该电路58用于根据本发明第二实施方式的一个用于压缩机1的电磁离合器。在图4中，同样的标志被提供给基本上与描述第一实施方式的图3中的元件相同的元件。在该实施方式的电磁离合器60中，用于温度熔丝56的电路58和用于温度开关57的电路59被形成为彼此分离的电路，并且电路58和59分别独立地连接到空调控制单元53。当然，这些电路58和59与电磁线圈50的电路分离。在这样一个布置中，当一个异常情况发生时，空调控制单元53可以容易地认出是温度熔丝56熔化还是温度开关57生效。从而，异常情况的主要原因可以被容易地确定，是由于在转子47和电枢54之间的滑动引起的温度增加，还是由于当致冷剂从压缩机1中排出时具有一个过高的温度导致的温度增加。其中，如果在压缩机1被停止后，压缩机1的重新启动是可能的，那么可以确定温度开关57已经生效，如果重新启动是不可能的，那么可以确定温度熔丝56已经熔化。
尽管已经结合优选的实施方式对本发明进行了描述，但本领域的那些技术人员应该了解，可以对上述优选实施方式进行变化和更改而不背离本发明的范围，对于本领域那些技术人员，从在此披露的详细说明的考虑和从本发明的应用，其它实施方式将是显而易见的。应该明白，详细说明和所述的实施方式仅仅被认为是示范性的，本发明的实际范围被后面的权利要求表明。
权利要求
1.一种用于一个压缩机的电磁离合器，包括一个接收来自一个驱动源的驱动力的转子；一个与所述压缩机的一个驱动轴一起整体旋转的电枢；一个电磁线圈，用于通过产生一个由于所述线圈的励磁导致的电磁吸引力促使所述转子接触所述电枢，以将所述驱动力传递到所述驱动轴，和用于通过中断所述线圈的励磁使所述转子与所述电枢分离，以中断所述驱动力传递到所述驱动轴；和一个用于检测温度上的过度增加的检测装置，所述检测装置通过与所述电磁线圈的一个第二电路分开的一个第一电路而形成。
2.如权利要求1所述的用于一个压缩机的电磁离合器，其中所述检测装置检测归因于当所述转子和所述电枢被彼此接触时在所述转子和所述电枢之间的滑动所造成温度上的过度增加。
3.如权利要求1所述的用于一个压缩机的电磁离合器，其中所述检测装置检测一个归因于从所述压缩机中排出的压缩流体的一个温度增加所造成的温度上的过度增加。
4.如权利要求1所述的用于一个压缩机的电磁离合器，其中所述检测装置包括一个温度开关或一个温度熔丝，或两者都有。
5.如权利要求1所述的用于一个压缩机的电磁离合器，其中一个用于一个车辆的空调系统包括所述压缩机，并且所述检测装置被连接到一个用于所述空调系统的空调控制单元。
6.如权利要求5所述的用于一个压缩机的电磁离合器，其中当所述检测装置检测到一个温度上的过度增加时，所述空调系统的运行被停止。
7.如权利要求1所述的用于一个压缩机的电磁离合器，其中所述压缩机是一个被两个单独的驱动源驱动的混合压缩机，包括一个被并入所述压缩机的电动马达，并且当所述检测装置检测到一个温度上的过度增加时，被所述电动马达的驱动或所述电动马达的启动被停止。
8.一种车辆，包括一个用于一个压缩机的电磁离合器，包括一个接收来自一个驱动源的驱动力的转子；一个与所述压缩机的一个驱动轴一起整体旋转的电枢；一个电磁线圈，用于通过一个由于所述线圈的励磁导致的电磁吸引力促使所述转子接触所述电枢，以将所述驱动力传递到所述驱动轴，和用于通过中断所述线圈的励磁使所述转子与所述电枢分离，以中断所述驱动力传递到所述驱动轴；和一个用于检测一个温度上的过度增加的检测装置，所述检测装置通过与所述电磁线圈的一个第二电路分开的一个第一电路形成。
9.如权利要求8所述的车辆，其中所述检测装置检测一个归因于当所述转子和所述电枢被彼此接触时在所述转子和所述电枢之间的滑动所造成温度上的过度增加。
10.如权利要求8所述的车辆，其中所述检测装置检测一个归因于从所述压缩机中排出的压缩流体的一个温度增加所造成温度上的过度增加。
11.如权利要求8所述的车辆，其中所述检测装置包括一个温度开关或一个温度熔丝，或两者都有。
12.如权利要求8所述的车辆，其中在一个用于所述车辆的空调系统中包括所述压缩机，并且所述检测装置被连接到一个用于所述空调系统的空调控制单元。
13.如权利要求12所述的车辆，其中当所述检测装置检测到一个温度上的过度增加时，所述空调系统的运行被停止。
14.如权利要求8所述的车辆，其中所述压缩机是一个被两个单独的驱动源驱动的混合压缩机，包括一个被并入所述压缩机的电动马达，并且当所述检测装置检测到一个温度上的过度增加时，被所述电动马达的驱动或所述电动马达的启动被停止。
全文摘要
一个用于一个压缩机的电磁离合器包括一个转子，一个电枢，一个用于使所述转子与所述电枢接触和用于使所述转子与所述电枢分离的电磁线圈，和一个温度检测装置，例如一个温度熔丝或一个温度开关或两者都有，所述温度检测装置用于检测一个温度上的过度增加，该温度增加可以被归因于在所述转子和所述电枢之间的滑动或从所述压缩机中排出的致冷剂的一个温度增加。一个所述温度检测装置的电路与所述电磁线圈的电路分离，一个异常情况可以被所述单独的电路结构准确地检测到，并且一个对于所述异常情况的适当反应可以被迅速采取。
文档编号F04B49/10GK1536241SQ20041003265
公开日2004年10月13日 申请日期2004年3月11日 优先权日2003年3月11日
发明者东山彰良, 安达浩光, 渡边秀树, 若生真一郎, 一郎, 光, 树 申请人:三电有限公司, 本田技研工业株式会社