特許ウォッチ

公開番号2025116776
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024071675
出願日2024-04-25
発明の名称ハイブリッド空調システム用の動力伝達機構およびハイブリッド空調システム
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人プロスペック特許事務所
主分類F25B 27/00 20060101AFI20250801BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】ハイブリッド空調システムの小型化を図る。
【解決手段】ハイブリッド空調システムは、室内熱交換器および室外熱交換器が設けられた冷媒回路と、回転軸211にMG軸歯車232が取付けられたモータジェネレータ21と、出力軸201にEG軸歯車231が取付けられたエンジン20と、入力軸221a,221bにCP軸歯車233a,233bが設けられ入力軸221a,221bに駆動力が供給されることにより動作して冷媒回路内に冷媒を流通させる圧縮機と、を備え、EG軸歯車231とMG軸歯車232とCP軸歯車233a,233bとは動力伝達可能に連係し、EG軸歯車231とMG軸歯車232とは直接に噛合っている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電力が供給されることにより駆動力を発生させるモータの出力軸であるモータ軸に同軸に取付けられるモータ歯車と、
燃料が供給されることにより駆動力を発生させるエンジンの出力軸であるエンジン軸に同軸に取付けられるエンジン歯車と、
前記モータと前記エンジンの少なくとも一方が出力する駆動力が伝達されることにより動作して冷媒を圧縮するように構成される圧縮機の入力軸と、
を備え、
前記エンジン歯車と前記モータ歯車と前記圧縮機の前記入力軸とは動力伝達可能に連係しており、
前記エンジン歯車と前記モータ歯車とは直接に噛合っている、ハイブリッド空調システム用の動力伝達機構。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド空調システム用の動力伝達機構であって、
前記エンジン歯車の前記エンジン軸に平行な方向の一側に前記エンジンが配置され、
前記一側とは反対側に前記モータおよび前記圧縮機が配置される、ハイブリッド空調システム用の動力伝達機構。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のハイブリッド空調システム用の動力伝達機構であって、
前記エンジン軸と前記モータ軸の一方に設けられ、前記エンジン軸と前記モータ軸との回転数の差を吸収するように構成されるダンパーを備える、ハイブリッド空調システム用の動力伝達機構。
【請求項４】
室内熱交換器および室外熱交換器を備える冷媒回路と、
電力が供給されることにより駆動力を発生させるモータと、
前記モータの出力軸であるモータ軸に同軸に取付けられるモータ歯車と、
燃料が供給されることにより駆動力を発生させるエンジンと、
前記エンジンの出力軸であるエンジン軸に同軸に取付けられるエンジン歯車と、
前記モータと前記エンジンの少なくとも一方が出力する駆動力が入力軸に伝達されることにより動作して、前記冷媒回路に冷媒を流通させる圧縮機と、
を備え、
前記エンジン歯車と前記モータ歯車と前記圧縮機の前記入力軸とは動力伝達可能に連係しており、
前記エンジン歯車と前記モータ歯車とは直接に噛合っている、ハイブリッド空調システム。
【請求項５】
請求項４に記載のハイブリッド空調システムであって、
前記エンジン歯車の前記エンジン軸に平行な方向の一側に前記エンジンが配置され、前記一側とは反対側に前記モータおよび前記圧縮機が配置される、ハイブリッド空調システム。
【請求項６】
請求項４に記載のハイブリッド空調システムであって、
前記エンジン軸と前記モータ軸と前記圧縮機の前記入力軸とは平行に配置され、
前記モータ軸と前記エンジン軸と前記圧縮機の前記入力軸とは、前記エンジン軸に平行な方向視において前記エンジンの外形線の内側に位置するように配置される、ハイブリッド空調システム。
【請求項７】
請求項６に記載のハイブリッド空調システムであって、
前記圧縮機の前記入力軸に同軸に取付けられ、前記エンジン歯車と駆動力を伝達可能に連係する圧縮機歯車を備え、
前記モータ歯車と、前記エンジン歯車と、前記圧縮機歯車とは同一平面上に配置される、ハイブリッド空調システム。
【請求項８】
請求項７に記載のハイブリッド空調システムであって、
前記圧縮機は第一圧縮機と第二圧縮機とを含み、
前記圧縮機歯車は、前記第一圧縮機の前記入力軸に同軸に取付けられる第一圧縮機歯車と、前記第二圧縮機の前記入力軸に同軸に取付けられる第二圧縮機歯車とを含み、
前記第一圧縮機歯車および前記第二圧縮機歯車がそれぞれ前記エンジン歯車に連係することにより、前記エンジンの駆動力と前記モータの駆動力の少なくとも一方が前記第一圧縮機および前記第二圧縮機に伝達される、ハイブリッド空調システム。
【請求項９】
請求項８に記載のハイブリッド空調システムであって、
前記エンジン歯車と、前記第一圧縮機歯車および前記第二圧縮機歯車との間に介在し、前記エンジン歯車と噛合うとともに前記第一圧縮機歯車および前記第二圧縮機歯車のそれぞれと噛合うカウンタ歯車を備え、
前記エンジンの駆動力および前記モータの駆動力は、前記エンジン歯車および前記カウンタ歯車を介して前記第一圧縮機歯車および前記第二圧縮機歯車に伝達されるように構成される、ハイブリッド空調システム。
【請求項１０】
請求項４乃至請求項９のいずれか１項に記載のハイブリッド空調システムであって、
前記エンジン軸に設けられ前記エンジン歯車と前記エンジンとの間での駆動力の伝達の断続を切替え可能なエンジンクラッチと、
前記圧縮機の前記入力軸に設けられ前記エンジンおよび前記モータから前記圧縮機への駆動力の伝達の断続を切替え可能な圧縮機クラッチと、
を備える、ハイブリッド空調システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド空調システム用の動力伝達機構およびハイブリッド空調システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１および特許文献２には、冷媒を圧縮する圧縮機の駆動力源としてエンジンおよびモータを備えるハイブリッド空調システムが開示されている。特許文献１に記載のハイブリッド空調システム（特許文献１においてはハイブリッド方式冷媒圧縮式熱移動装置と記される）は、切換連結装置によりエンジンとモータのうちの一方から圧縮機に駆動力が伝達されるように構成される。また、特許文献２に記載のハイブリッド空調システム（特許文献２においてはヒートポンプシステムと記される）は、エンジンとモータとからプーリーベルトを介して圧縮機に駆動力が伝達されるように構成される。
【０００３】
ところで、このようなハイブリッド空調システムの小型化（省スペース化）の要求がある。しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載のハイブリッド空調システムは、小型化が困難である。
【０００４】
すなわち、特許文献１に記載のハイブリッド空調システムの切換連結装置は、圧縮機の入力軸に設けられた傘歯車を備え、この傘歯車がエンジンの出力軸に設けられた傘歯車とモータの出力軸に設けられた傘歯車との両方に噛合うように構成される。そして、エンジンとモータとは連結切換装置を介して対向するように配置され、圧縮機はエンジンおよびモータの側方に配置される。このため、エンジン、モータ、および圧縮機を互いに近接して配置することが困難であるから、ハイブリッド空調システムの小型化が困難である。
【０００５】
また、特許文献２に記載のハイブリッド空調システムは、エンジンの出力軸の軸線方向視において、エンジン、モータ、および２基の圧縮機が互いにずれた位置に配置される。このため、エンジンの出力軸の軸線方向視におけるハイブリッド空調システムのサイズが大きくなり、小型化が困難である。また、特許文献２記載のハイブリッド空調システムは、モータの出力が、プーリおよびベルトを介してエンジンの出力軸に入力されるように構成される。この場合、モータの回転数とエンジンの回転数をそれぞれ適正範囲に維持するために、モータの出力軸に接続されるモータ側プーリの径とエンジンの出力軸に接続されるエンジン側プーリの径とを適切な大きさに調整しなければならない。モータ側からエンジン側に駆動力を伝達させようとする場合、モータ側プーリの径がエンジン側プーリの径の約１／２以下になると、モータ側プーリとベルトとの接触面積が小さいことにより摩擦力が駆動力を下回り、その結果、ベルトが滑り、モータから出力される動力の伝達効率が悪化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平１１－１３２５９４号公報
特開２０１２－２２５５５６号公報
【発明の概要】
【０００７】
（発明が解決しようとする課題）
上記実情に鑑み、本発明の目的の１つは、小型化（省スペース化）を図ることができるハイブリッド空調システム用の動力伝達機構およびハイブリッド空調システムを提供することである。
【０００８】
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明に係るハイブリッド空調システム用の動力伝達機構は、
電力が供給されることにより駆動力を発生させるモータの出力軸であるモータ軸に同軸に取付けられるモータ歯車と、
燃料が供給されることにより駆動力を発生させるエンジンの出力軸であるエンジン軸に同軸に取付けられるエンジン歯車と、
前記モータと前記エンジンの少なくとも一方が出力する駆動力が伝達されることにより動作して冷媒を圧縮するように構成される圧縮機の入力軸と、
を備え、
前記エンジン歯車と前記モータ歯車と前記圧縮機の前記入力軸とは動力伝達可能に連係しており、
前記エンジン歯車と前記モータ歯車とは直接に噛合っている。
【０００９】
本発明に係るハイブリッド空調システム用の動力伝達機構によれば、動力の伝達効率の低下を防止または抑制しつつ、動力伝達機構が適用されるハイブリッド空調システムの小型化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係るハイブリッド空調システムは、
室内熱交換器および室外熱交換器を備える冷媒回路と、
電力が供給されることにより駆動力を発生させるモータと、
前記モータの出力軸であるモータ軸に同軸に取付けられるモータ歯車と、
燃料が供給されることにより駆動力を発生させるエンジンと、
前記エンジンの出力軸であるエンジン軸に同軸に取付けられるエンジン歯車と、
前記モータと前記エンジンの少なくとも一方が出力する駆動力が入力軸に伝達されることにより動作して、前記冷媒回路に冷媒を流通させる圧縮機と、
を備え、
前記エンジン歯車と前記モータ歯車と前記圧縮機の前記入力軸とは動力伝達可能に連係しており、
前記エンジン歯車と前記モータ歯車とは直接に噛合っている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許