DE102006033238A1

DE102006033238A1 - Rotationsmaschine mit Elektromagnetischer Kupplung

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Publication number: DE102006033238A1
Application number: DE102006033238A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Nishio Ishii; Mikio Nishio Matsuda; Hiroshi Nishio Kishita; Yasuo Kariya Tabuchi; Motohiko Kariya Ueda
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2007-02-22
Also published as: US20070017771A1; JP2007024257A

Abstract

Eine Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung enthält: einen Austritts-Magnetflusspfad PHI', der zwischen der elektromagnetischen Kupplung 1 und einem Gehäuse 43 über die Rotationswelle 48 ausgebildet wird, wenn ein Abschnitt des durch die elektromagnetische Kupplung 1 erzeugten Magnetflusses austritt; einen Hall-Effekt-IC 22a, der in dem Austritts-Magnetflusspfad PHI' angeordnet ist, um eine Menge von in dem Hall-Effekt-IC 22a hindurchtretenden Austritts-Magnetfluss zu erfassen; einen variablen Austritts-Magnetflussabschnitt 52, welcher einen Abschnitt des Leckage-Magnetflusspfads PHI' bildet und durch die Rotationswelle 48 in Rotation versetzt wird; und eine ECU 20 zum Erfassen eines Rotationszustands der Rotationsmaschine 40 aus einer Änderung des Austritts-Magnetflusses, der durch den Hall-Effekt-IC 22a erfasst wird. DOLLAR A Infolge des vorstehenden Aufbaus ist es nicht nötig, Maschinenbearbeitung für einen Detektor durchzuführen, und eine Größe der Einrichtung wird im Vergleich zu einem herkömmlichen Detektor reduziert, in welchem eine Spule verwendet wird. Da die Einrichtung nicht durch Geräusch beeinflusst wird, ist es nicht nötig, einen weiteren magnetischen Körper wie einen Magnet anzuordnen. Daher ist es möglich, eine hohe Erfassungsgenauigkeit bei niedrigen Herstellungskosten zu erhalten.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung, wie auf einen Kompressor, welcher Drehmoment von einem Primärantrieb über die elektromagnetische Kupplung empfängt. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Rotations-Erfassungsmechanismus zum Erfassen eines in einer Rotationsmaschine hervorgerufenen Blockierens.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Ein Fahrzeug ist mit einem Kompressor versehen, welcher ein Teil eines Klimatisierungssystems oder Kälteerzeugungssystems ist. Die Antriebsquelle dieses Kompressors ist ein Motor, dessen Rotationskraft auf den Kompressor über einen Riemen übertragen wird. Wenn Probleme in dem Kompressor entstehen und der Kompressor durch Blockieren gestoppt wird, rutscht der Riemen daher auf der Riemenscheibe des Kompressors und reißt in dem schlimmsten Fall infolge der erzeugten Hitze. Demgemäß wird es unmöglich, die Motorrotation auf andere Einrichtungen zu übertragen.

Daher enthält der Kompressor ein Mittel zum Erfassen, dass der Kompressor blockiert. Dieses Blockier-Erfassungsmittel entscheidet, dass der Kompressor in einem Blockierzustand ist in dem Fall, in welchem eine Rotation des Kompressors nicht erfasst wird, obwohl eine elektromagnetische Kupplung mit Energie versorgt wird. Betreffend das Mittel zum Erfassen, dass der Kompressor rotiert, ist eine in dem nachfolgend genannten Patentdokument offenbarte Technik wohl bekannt.

Die offizielle Druckschrift von JP-A-59-231226 offenbart die nachfolgende Technik. Ein Austritt von Magnetfluss, welcher beim Erregen einer Erregerspule erzeugt wird, bildet einen Bypass-Magnetpfad, der durch eine Rotationswelle des Kompressors hindurchtritt und es ist ein Magnetsensor vorgesehen, welcher durch diesen Bypass-Magnetpfad beeinflusst wird. Dieser Bypass-Magnetpfad weist ein Magnetelement auf, welches einen Ansatzabschnitt durchdringt, welcher die Rotationswelle bedeckt. Die Magnetkraft in dem Bypass-Magnetpfad wird durch dieses Magnetelement und eine Änderung des Luftspalts geändert, der durch eine Änderung der Form (Keilsitz) einer Rotationswelle bewirkt wird. Infolge einer Änderung des Ausgangs des Magnetsensors, die durch diese Änderung der Magnetkraft des Bypass-Magnetpfads bewirkt wird, kann die Rotation des Kompressors erfasst werden.

Die offizielle Druckschrift von JP-A-6-299960 offenbart die nachfolgende Technik. Ein Austreten von Magnetfluss, der aus einer elektromagnetischen Kupplung austritt, setzt sich aufeinander folgend in einer Rotationswelle, einem beweglichen Element, das mit der Rotationswelle zusammen rotiert, und einem Befestiger zum Befestigen des Einrichtungskörpers fort, um so einen umlaufenden Magnetkreis auszubilden. Durch eine periodische Bewegung des Rotationselements wird eine Änderung des Magnetflusses in dem Befestiger erzeugt. Gleichzeitig wird eine Änderung des Magnetflusses durch einen Detektor erfasst, der an einem äußeren Abschnitt in dem Magnetkreis angefügt ist. Entsprechend dem Erfassungsergebnis kann die Rotationsgeschwindigkeit des Kompressors erfasst werden.

Jedoch ist es gemäß der in der offiziellen Druckschrift von JP-A-59-231226 offenbarten Technik nötig, dass das magnetische Element den Ansatzabschnitt durchdringt. Demgemäß können die nachfolgenden Probleme auftreten. Die mechanische Festigkeit des Ansatzabschnitts wird gesenkt und die Herstellungskosten erhöht. Ferner wird der magnetische Sensor selbst ein Grund der Erhöhung der Herstellungskosten.

Gemäß der in der offiziellen Druckschrift von JP-A-6-299960 offenbarten Technik verwendet der Detektor, obwohl es nicht nötig ist, den Kompressor maschinell zu bearbeiten, eine Spule. Daher bilden die Spule und der Befestiger eine Antenne. Demgemäß neigt der Detektor dazu, durch Geräusch beeinflusst zu werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um die Erfassungsspannung zu erhöhen, ist es nötig, die Windungsanzahl der Spule zu erhöhen. Ferner ist es nötig, einen weiteren magnetischen Körper wie einen Magneten anzuordnen. Daher können Probleme auftreten und es wird beispielsweise eine Größe des Detektors vergrößert und die Herstellungskosten erhöht. Die vorliegende Erfindung wurde ausgeführt, um die vorstehenden Probleme der früheren Technik zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kompakte und hoch genaue Rotationsmaschine bereitzustellen, die eine elektromagnetische Kupplung mit einem kostengünstigen Rotationserfassungsmechanismus zur Erfassung des Rotationszustands der Rotationsmaschine aufweist.

Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, werden die technischen Mittel der ersten bis zwölften Aspekte der vorliegenden Erfindung angewandt. Das heißt, gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung bereitgestellt, welche eine Rotationsmaschine (40) ist, deren Rotationswelle (48) Drehmoment von einem Primärantrieb (30) über die elektromagnetische Kupplung (1) empfängt, umfassend:
einen Austritts-Magnetflusspfad (Φ'), der zwischen der elektromagnetischen Kupplung (1) und einem Gehäuse (43) der Rotationsmaschine (40) über die Rotationswelle (48) ausgebildet wird, wenn ein Teil des durch die elektromagnetische Kupplung (1) erzeugten Magnetflusses austritt;
einen Nall-Effekt-IC (22a), welcher in dem Austritts-Magnetflusspfad (Φ') angeordnet ist, um eine Menge von dem Austritts-Magnetfluss zu erfassen, der durch den Hall-Effekt-IC (22a) hindurchtritt;
einen variablen Austritts-Magnetflussabschnitt (52), welcher einen Abschnitt des Austritts-Magnetflusspfad (Φ') bildet und durch die Rotationswelle (48) in Rotation versetzt wird; und
ein Rotations-Erfassungsmittel (20) zum Erfassen eines Rotationszustands der Rotationsmaschine (40) aus einer Änderung des Austritts-Magnetflusses, der durch den Hall-Effekt-IC (22a) erfasst wird.

In dieser Ausgestaltung wird ein Rotationszustand der Rotationsmaschine (40) durch Erfassen einer Änderung des Austritts-Magnetflusses unter Verwendung eines Hall-Effekt-ICs (22a) erfasst, der zwischen der magnetischen Kupplung (1) und dem Gehäuse (43) vorgesehen ist. Gemäß diesem ersten Aspekt ist es nicht nötig, Bearbeitung zum Bereitstellen eines Erfassungsobjekts vorzusehen. Daher kann die Einrichtung im Vergleich mit einem herkömmlichen Detektor verkleinert werden, in welchem eine Spule verwendet wird. Da der Detektor nicht durch Geräusch beeinflusst wird, ist es nicht nötig, einen weiteren magnetischen Körper wie einen Magneten anzuordnen. Daher ist es möglich, eine hohe Erfassungsgenauigkeit unter Verwendung eines Detektors zu erhalten, dessen Herstellungskosten niedrig sind.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Befestigungsschraubabschnitt (63) zum Befestigen des Gehäuses (43) zur Ausbildung des Austritts-Magnetflusspfads (Φ') zwischen der elektromagnetischen Kupplung (1) und dem Gehäuse (43) verwendet. Gemäß diesem zweiten Aspekt ist es nicht nötig, einen Austritts-Magnetflusspfad (Φ')-Abschnitt zwischen der magnetischen Kupplung (1) und dem Gehäuse (43) auszubilden. Daher können die Herstellungskosten reduziert werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Hall-Effekt-IC (22a) in einem Kunstharzabschnitt (22b) ausgeformt und in Kappenform ausgebil det, so dass der Hall-Effekt-IC (22a) den Befestigungsschraubabschnit (63) bedecken kann, und es wird der Hall-Effekt-IC (22a) durch die elektromagnetische Kupplung (1) gepresst und gehalten. Gemäß dem dritten Aspekt ist es nicht nötig, ein Halteteil zum Halten eines Sensors vorzusehen. Daher können die Herstellungskosten gesenkt werden. Ferner ist es möglich, den Hall-Effekt-IC (22a) gegenüber der äußeren Umgebung und gegenüber Stoß zu schützen.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein magnetischer Körper (22c) zwischen dem Hall-Effekt-IC (22a) und der elektromagnetischen Kupplung (1) angeordnet. Gemäß dem vierten Aspekt kann selbst in dem Fall einer kleinen Änderung des Austritts von Magnetfluss die Erfassungsgenauigkeit vergrößert werden.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der Hall-Effekt-IC (22a) und der magnetische Körper (22c) in dem Kunstharzabschnitt (22b) ausgeformt und sind miteinander in einem einzigen Körper integriert. Gemäß dem fünften Aspekt ist es möglich, eine positionelle Beziehung zwischen dem Hall-Effekt-IC (22a) und dem Magnetkörper (22c) zu stabilisieren. Daher kann die Erfassungsgenauigkeit stabilisiert werden. Ferner ist eine Mehrzahl von Teilen miteinander in einem Körper integriert. Daher können die Teile einfach gehandhabt werden, was die Herstellungskosten reduziert.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine magnetische Platte (3b), welche Bestandteil der elektromagnetischen Kupplung (1) ist, als der magnetische Körper (22) verwendet. Gemäß dem sechsten Aspekt kann ein Element für sowohl das die Erfassungsgenauigkeit verbessernde Element als auch das Halteelement verwendet werden. Daher kann die Teileanzahl reduziert werden und die Herstellungskosten können niedrig gehalten werden.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung haben der Hall-Effekt-IC (22a) und die elektromagnetische Kupplung (1) eine gemeinsame Elektrostromquelle. Gemäß dem siebten Aspekt kann die Anzahl von Elektrodrähten, welche für das Steuermittel (20) verlegt werden, und auch als das Rotations-Erfassungsmittel (20) verwendet werden, reduziert werden. Daher können die Herstellungskosten reduziert werden.

Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der Hall-Effekt-IC (22a) und die Stromzuführleitung zu der elektromagnetischen Kupplung (1), welche an dem Hall-Effekt-IC (22a) angeschlossen ist, in dem Kunstharzabschnitt (22b) eingegossen bzw. -geformt und sind miteinander in einem Körper integriert. Gemäß dem achten Aspekt ist eine Mehrzahl von Teilen miteinander in einem Körper integriert. Daher können die Teile einfach gehandhabt werden, was die Herstellungskosten reduziert.

Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kunstharzabschnitt (22b), in welchem der Hall-Effekt-IC (22a) und die Stromzuführleitung zu der elektromagnetischen Kupplung (1) eingeformt bzw. -gegossen und miteinander in einem Körper integriert sind, weiter mit der elektromagnetischen Kupplung (1) in einen Körper durch das Kunstharzelement (3a) des Abschnitts der Erregerspule (4) der elektromagnetischen Kupplung (1) integriert. Gemäß dem neunten Aspekt kann, wenn die elektromagnetische Kupplung (1) eingebaut wird, der Hall-Effekt-IC (22a) auch eingebaut werden. Demgemäß kann die Handhabung einfach ausgeführt werden, was die Herstellungskosten reduziert.

Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung entscheidet das Rotations-Erfassungsmittel (20), dass die Rotationsmaschine in einem Blockierzustand ist, und das Rotationsmittel (20) beendet eine Stromzufuhr zur elektromagnetischen Kupplung (1) in dem Fall, in welchem eine vorbestimmte Pulsation in einer von dem Hall-Effekt-IC (22a) gesendeten Signalspannung unter der Bedingung nicht erzeugt wird, dass die Rotationswelle (48) zu rotieren ist. Gemäß dem zehnten Aspekt kann der erfasste Wert als ein Rotations-Erfassungsmechanismus verwendet werden. Ferner kann in derselben Weise wie bei dem herkömmlichen Rotationsgeschwindigkeits-Erfassungsmittel durch Erfassen ob oder ob nicht eine erfasste Änderung des Signals der Rotationsgeschwindigkeit entspricht, dieses ebenso als ein Blockier-Erfassungsmittel verwendet werden.

Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Rotationsmaschine (40) ein Kompressor. Gemäß dem elften Aspekt kann die Erfindung vorzugsweise für einen Blockier-Erfassungsmechanismus eines Kompressors mit einer elektromagnetischen Kupplung verwendet werden.

Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ansatzplatte (52) eines Taumelscheibenkompressors mit variabler Kapazität für den variablen Austritts-Magnetflussabschnitt (52) verwendet. In dem zwölften Aspekt kann, wenn eine Änderung des Abstands bezüglich des Befestigungsschraubabschnitts (63) durch Verwenden der Ansatzplatte (52) in der vorliegenden Erfindung vorgesehen wird, ein variabler Austritts-Magnetflussabschnitt (52) einfach ausgeformt werden. Durch diesen zwölften Aspekt können die Herstellungskosten reduziert werden.

Im Übrigen sind die Bezugsziffern in Klammern zur Bezeichnung der vorstehenden Mittel vorgesehen, um die Verhältnisse zwischen den spezifischen Mitteln zu zeigen, welche später in einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.

Die vorliegende Erfindung kann aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, wie sie nachfolgend angegeben sind, zusammen mit den begleitenden Zeichnungen vollständiger verstanden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung, die ein Modell eines Systems hinsichtlich einer Rotation eines Kompressors 40 in einem Kälteerzeugungskreis für Fahrzeugverwendung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine elektromagnetische Kupplung 1 und einen Kompressor 40 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine teilweise geschnittene Ansicht von 2, die einen Magnetflusspfad Φ und einen Austritts-Magnetflusspfad Φ' zeigt.
4A ist eine Querschnittsansicht, die in der Linie A-A in 2 genommen ist, die einen Zustand zeigt, in welchem ein zwischen einer Ansatzplatte 52 und einem Durchgangsbolzen 63 ausgebildeter Spalt klein ist.
4B ist eine Querschnittsansicht, die in der Linie A-A in 2 genommen ist, die einen Zustand zeigt, in welchem ein zwischen einer Ansatzplatte 52 und einem Durchgangsbolzen 63 ausgebildeter Spalt groß ist.
5A ist ein Graph zur Erläuterung eines Rotationserfassungsverfahrens, das durch einen Austritts-Magnetfluss in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wobei dieser Graph einen normalen Fall zeigt.
5B ist ein Graph zur Erläuterung eines Rotationserfassungsverfahrens, das durch einen Austritts-Magnetfluss in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wobei dieser Graph einen anormalen Fall zeigt.
6 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die eine elektromagnetische Kupplung 1 und einen Kompressor 40 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die eine elektromagnetische Kupplung 1 und einen Kompressor 40 in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8A ist ein Elektrikschaltkreisdiagramm dieser Einrichtung, wobei 8A ein übliches Anschlussverfahren zeigt.
8B ist ein Elektrikschaltkreisdiagramm dieser Einrichtung, wobei 8B ein Anschlussverfahren in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die eine elektromagnetische Kupplung 1 und einen Kompressor 40 in der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Querschnittsansicht, die in der Linie B-B in 9 genommen ist.
11 ist ein Elektrikschaltkreisdiagramm in dem Fall, in welchem ein Regulator 64 in der vierten Ausführungsform eingefügt ist.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezugnehmend auf 1 bis 5B wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche den Ansprüchen 1 bis 3 und 10 bis 12 entspricht, nachfolgend im Detail erläutert. 1 ist eine schematische Darstellung, die ein Modell eines Systems bezüglich einer Rotation eines Kompressors 40 in einem Kälteerzeugungskreis für Fahrzeugverwendung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine elektromagnetische Kupplung 1 und einen Kompressor 40 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Zunächst wird ein Aufbau der elektromagnetischen Kupplung 1 hauptsächlich unter Bezugnahme auf 2 erläutert. Die elektromagnetische Kupplung 1 ist an beispielsweise einer rotierenden Maschine wie einem Kompressor 40 angefügt. Falls nötig, überträgt die elektromagnetische Kupplung 1 Drehmoment von einem Motor 30 (in 1 gezeigt), welcher ein primärer Antriebsmotor ist, auf eine Rotationswelle 48 des Kompressors 40.
Die magnetische Kupplung 1 enthält: einen Stator 3, welcher ein Erregungsmittel ist und ein geschlossenes Magnetpfadbildungsmittel bildet; eine Erregerspule, die in dem Stator 3 untergebracht ist; einen Rotor 2, welcher ein Eingangsrotationskörper ist, der durch den Motor 40 in Rotation versetzt wird und welcher ein geschlossenes Magnetpfadbildungsmittel bildet; einen Anker 5, welcher ein Ausgangsrotationskörper ist, der an dem Rotor 2 durch eine Magnetkraft der Erregerspule 4 angelegt wird und welcher ein geschlossenes Magnetpfadbildungsmittel bildet; und einen Nabenaufbau 6, der zusammen mit dem Anker 5 rotiert und Drehmoment auf eine Drehwelle 48 des Kompressors 40 überträgt.
In der Erregerspule 4 ist ein mit einer Isolierbeschichtung beschichteter Kupferdraht geschlungen. Diese Erregerspule 4 ist in einem Stator 3 untergebracht, der aus einem magnetischen Material wie Eisen hergestellt ist, wobei dessen Querschnitt in C-Form ausgebildet ist. Die Erregerspule 4 ist in dem Stator 3 fixiert, indem sie durch ein Kunstharzmaterial 3a wie Expoxyharz umgossen ist. In diesem Zusammenhang ist der Stator 3 aus einem magnetischen Material wie Eisen hergestellt und an einer Kupplungsbodenplatte 3b fixiert, welche eine ringförmige Platte ist, die aus magnetischem Material hergestellt ist. Wenn diese Kupplungsbodenplatte 3b an einem Ansatzbasisabschnitt eines vorderen Gehäuses, in der vorliegenden Erfindung als Gehäuse bezeichnet, des Kompressors 40 durch den ersten Sicherungsring 7 fixiert ist, kann der Stator 3 an dem Kompressor 40 fixiert werden.
Der Rotor 2 enthält einen Riemenscheibenabschnitt, um welchen herum sich ein Riemen 31 windet, wie in 1 gezeigt ist. Der Rotor 2 wird durch Rotationskraft in Rotation versetzt, die von dem Motor 30 aus über den Riemen 31 übertragen wird. Der Rotor 2 ist aus einem magnetischen Material wie Eisen hergestellt. Ein Querschnitt des Rotors 2 ist in einer C-Form ausgebildet, in welcher der Stator 3 untergebracht ist. Eine vordere Seite des Rotors 2 in der Axialrichtung ist zu einer gleichmäßigen Reibungsfläche M ausgebildet. In dem Rotor 2 sind in einem Abschnitt nahe des inneren Umfangs der Reibungsfläche M und in einem Abschnitt nahe des äußeren Umfangs der Reibungsfläche M Langlöcher 2a, welche einem magnetischen Pfad, der bei Energieversorgung der Erregerspule 4 erzeugt wird, ermöglicht, sich umzuleiten, über fast den gesamten Umfang vorgesehen.
Ein Wälzlager 8 ist auf einem inneren Umfang des Rotors 2 vorgesehen. Dieses Wälzlager 8 trägt den Rotor 2 um einen Ansatzabschnitt des vorderen Gehäuses 43 dahingehend drehbar, eine Rotationswelle 48 des Kompressors 40 zu bedecken. Ein äußerer Ring des Wälzlagers 8 ist auf einem inneren Umfang des Rotors 2 fixiert und ein innerer Ring des Wälzlagers 8 ist an einem äußeren Umfang des Anlageabschnitts des vorderen Gehäuses 43 angefügt. Der innere Ring des Wälzlagers 8 ist an einem äußeren Umfang des Anlageabschnitts des vorderen Gehäuses 43 fixiert und ist an dem Anlageabschnitt durch den zweiten Sicherungsring 9 fixiert.
Ein Anker 5 ist der Reibfläche M des Rotors 2 gegenüberliegend angeordnet, während ein vorbestimmter Spalt zwischen dem Anker 5 und der Reibfläche M gelassen wird. Der Anker 5 ist aus einem magnetischen Material wie Eisen hergestellt und ist in einer Ringform ausgebildet. Eine Fläche dieses Ankers 5, welcher der Reibfläche M des Rotors 2 gegenüberliegt, ist ebenso in dieselbe Reibfläche M hinein ausgeformt. In einem zwischenliegenden Abschnitt der Reibfläche M des Ankers 5 ist ein Langloch 5a, welches einem magnetischen Pfad, der bei der Unter-Energie-Setzung der Erregerspule 4 erzeugt wird, ermöglicht, sich umzuleiten, über fast den gesamten Umfang bereitgestellt.
Der Nabenaufbau 6 enthält: eine äußere Nabe 6a, die an dem Anker 5 fixiert ist; eine innere Nabe 6b, die an einer Drehwelle 48 des Kompressors 40 fixiert ist; und ein Puffergummielement 6c zum Verbinden der äußeren Nabe 6a mit der inneren Nabe 6b. Die äußere Nabe 6a ist in einer Ringform ausgebildet, deren Querschnitt eine L-Form aufweist und deren Scheibenabschnitt an dem Anker 5 durch eine Mehrzahl von Nieten L fixiert ist. Die innere Nabe 6b steht mit der Rotationswelle 48 des Kompressors 40 mittels Verzahnungseingriff im Eingriff und wird zusammen mit der Drehwelle 48 in Rotation versetzt.
Das Puffergummielement 6c ist auf einer inneren Umfangsfläche der äußeren Nabe 6a und einer äußeren Umfangsfläche der inneren Nabe 6b fixiert. Das Puffergummielement 6c ist derart gewählt, dass ein Spalt zwischen der Reibfläche M des Rotors 2 und der Reibfläche M des Ankers 5 auf einem vorbestimmten Wert beim Stopp einer Zufuhr von elektrischem Strom zu der Erregerspule 4 aufrechterhalten werden kann. Da das Puffergummielement 6c elastisch deformiert wird, kann der Anker 5 an dem Rotor 2 angelegt werden. Beim Stoppen einer Zufuhr von elektrischem Strom zu der Erregerspule 4 kann durch eine Rückstellkraft des Puffergummielements 6c der Anker 5 zu einer Anfangsposition zurückgebracht werden.
Erregen der Erregerspule 4 wird durch ein ECU 20 (in 1 gezeigt) gesteuert, welche ein Steuermittel zum Steuern der elektromagnetischen Kupplung 1 ist. Die ECU 20, welche ein Rotations-Erfassungsmittel und ein Blockier-Erfassungsmittel der vorliegenden Erfindung ist, erfasst eine Änderung des durch den später beschriebenen Hall-Effekt-Sensors 22 hindurch tretenden Austritt-Magnetfluss. Wenn die ECU 20 das Auftreten eines Blockierens des Kompressors 40 durch eine Änderung des Austritts-Magnetflusses erfasst, erfüllt die ECU 20 eine Funktion des Schutzes der Einrichtung durch Stoppen einer Zufuhr von elektrischem Strom zu der Erregerspule 4. In diesem Zusammenhang steuert die ECU 21 das Erregen der Erregerspule 4 durch Steuern eines Relais 21.
Als nächstes wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 ein Aufbau des Kompressors 40 erläutert. Der Kompressor 40 dieser Ausführungsform ist ein Taumelscheibenkompressor mit variabler Kapazität. Die Bezugsziffer 41, die in 2 gezeigt ist, ist ein Zylinderblock, in welchem eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen parallel zueinander angeordnet ist. Ein vorderes Ende dieses Zylinderblocks 41 ist durch ein vorderes Gehäuse 43 geschlossen, in welchem eine Kurbelkammer 42 ausgebildet ist. Ein hinteres Ende dieses Zylinderblocks 41 ist durch ein hinteres Gehäuse 46, in welchem eine Saugkammer 44 und eine Abgabekammer 45 begrenzt sind, über eine Ventilplatte 47 geschlossen.
Die Bezugsziffer 48 ist eine Rotationswelle, die durch das vordere Gehäuse 43 und den Zylinderblock 41 jeweils über die Radiallager 49 und 50 drehbar getragen sind. In einem sich erstreckenden Abschnitt der Drehwelle 48 auf der Seite des vorderen Gehäuses 43 ist eine Wellendichtung (eine Wellendichteinrichtung) 51 angeordnet. Die Rotationswelle 48 wird durch den Motor 30 in Rotation versetzt, wobei sie mit dem Motor 30 über eine Riemenscheibe 2, welche an einem Endabschnitt der Rotationswelle 48 angefügt ist, und einen Riemen 31 verbunden ist.
Die Mehrzahl von Zylinderbohrungen 41a sind auf dem gleichen Umfang mit gleichmäßigen Abständen zwischen den beiden Endabschnitten des Zylinderblocks 41 ausgebildet, so dass die Mehrzahl von Zylinderbohrungen 41a sich auf einer Achse parallel zu der Achse der Rotationswelle 48 befinden können. In den Zylinderbohrungen 41a sind Kolben 56 aufgenommen und sind zu einer Hin- und Herbewegung in der Lage. Eine Ansatzplatte 52, welche ein variabler Austritts-Magnetflussabschnitt der vorliegenden Erfindung ist, ist in der Kurbelkammer 42 angeordnet, so dass sie zusammen mit der Rotationswelle 48 in Rotation versetzt werden kann. Ein Arm 52a, der einen Abschnitt des Gelenkmechanismus bildet, ragt aus der Ansatzplatte 52 heraus. An einem vorderen Endabschnitt des Arms 52a ist ein Langloch 52b, das einen Abschnitt des Gelenkmechanismus bildet, ausgebildet.
Eine Taumelscheibe 54, deren Form im Wesentlichen scheibenförmig ist, ist auf der Drehwelle 48 vorgesehen. In diesem Aufbau ist die Drehwelle 48 in die Taumelscheibe 54 eingesetzt, so dass ein Neigungswinkel der Taumelscheibe 54 bezüglich der Drehwelle 48 geändert werden kann, und ferner kann die Taumelscheibe 54 in der Axialrichtung gleitend verfahren werden. Auf der anderen Endfläche der Taumelscheibe 54 ist ein Eingriffsstift 53, der einen Abschnitt des Gelenkmechanismus bildet, vorgesehen. Wenn dieser Eingriffsstift 53 oszillierend in das vorstehend beschriebene Langloch 52b eingreift, ist die Taumelscheibe 54 mittels Gelenkverbindung mit der Ansatzplatte 52 verbunden, so dass die Taumelscheibe 54 um einen Neigungswinkel θ verstellt werden kann. Ferner stehen auf einem äußeren Umfang dieser Taumelscheibe 54 ein Paar von halbkugelförmigen Gleitschuhen im Eingriff. Über diese Gleitschuhe 55 ist die Taumelscheibe 54 mit einem Kolben 56 verbunden, der in der Zylinderbohrung 41 aufgenommen ist.
Die Bezugsziffer 57 ist eine Schraubenfeder. Die Schraubenfeder 57 ist auf der Rotationswelle 48 zwischen der Ansatzplatte 52 und der Taumelscheibe 54 vorgesehen. Die Bezugsziffer 58 ist ein Axiallager zur Aufnahme einer Schubkraft, die vorwärts auf das Rotationsantriebssystem wirkt. Das Axiallager 58 ist zwischen Axiallageroberflächen angeordnet, die sowohl auf der inneren Wand des vorderen Gehäuses 43 als auch der Ansatzplatte 52 gegenüber der inneren Wand des vorderen Gehäuses 43 vorgesehen sind.
Wenn die Rotationswelle 48 durch den Motor 30 rotiert wird, wird die Taumelscheibe 44 rotiert, während sie über die Ansatzplatte 52 und den Gelenkmechanismus schräg gestellt wird, und jeder Kolben 56 wird in der Zylinderbohrung 41a hin und her bewegt. In diesem Zusammenhang wird dann, wenn der in der Zeichnung gezeigte Neigungswinkel Θ verringert wird, ein Hub des hin und her gehenden Kolbens 56 reduziert. Daher wird eine Abgabekapazität der Pumpe gesenkt.
In diesem Zusammenhang ist Bezugsziffer 59 eine Saugöffnung zur kommunizierenden Verbindung der Saugkammer 44 mit der Zylinderbohrung 41a. Die Bezugsziffer 60 ist eine Abgabeöffnung zur kommunizierenden Verbindung der Zylinderbohrung 41a mit der Abgabekammer 45. Die Bezugsziffer 61 ist ein Abgabeventil zur Verhinderung, dass Fluid rückwärts aus der Abgabekammer 45 in die Zylinderbohrung 41a strömt. Die Bezugsziffer 62 ist ein Steuerventil zum Steuern eines Drucks in der Kurbelkammer 42 durch Einstellen eines Kommunikationszustands der Kurbelkammer 42 mit der Saugkammer 44 und der Abgabekammer 45.
Als nächstes wird ein primärer Abschnitt dieser Ausführungsform wie folgt erläutert. In der vorliegenden Ausführungsform, in welcher die elektromagnetische Kupplung 1 und der Kompressor 40 eingebaut sind, ist der Hall-Effekt-IC 22a zwischen der elektromagnetischen Kupplung 1 und dem vorderen Gehäuse 43 vorgesehen und erfasst eine Änderung des Austritts-Magnetflusses, der durch den Hall-Effekt-IC 22a hindurchtritt, um so einen Rotationszustand des Kompressors 40 zu erfassen.
Der Hall-Effekt-IC 22a ist in solch einer Weise zusammengesetzt, dass ein Hall-Effekt-Element, welches ein Magnetsensor ist, und ein Signalverarbeitungsschaltkreis, welcher Verstärkung und Unterscheidung durchführt, in einem Chip integriert sind, welcher als Hall-Effekt-Sensor bezeichnet wird. In Übereinstimmung mit dem Hall-Effekt-Sensor ist es möglich, eine Rotationsgeschwindigkeit oder eine Position durch Erfassen von Magnetismus unter der Bedingung von Nicht-Berührung zu erfassen. Daher wird der Hall-Effekt-Sensor üblicherweise für einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor oder einen Kurbelwinkelsensor verwendet. In diesem Zusammenhang ist es in dieser Ausführungsform, in welcher der Hall-Effekt-Sensor in einem Motorraum verwendet wird, dessen Umgebungstemperatur 120 °C oder höher ist, das heißt, dessen Umgebungstemperatur hoch ist, üblich, einen IC zu verwenden, der in der Lage ist, bei hoher Temperatur betrieben zu werden.
Ein Beispiel eines IC, der zum Betrieb bei hoher Temperatur in der Lage ist, ist ein IC, der aus einem GaAs-Verbindungs-Halbleiter ausgebildet ist, dessen magnetische Sensitivität höher als die von Si ist und dessen Element-Separationsleistungsfähigkeit bei hoher Temperatur exzellent ist. Heutzutage wird ein GaAs-Hall-Effekt-IC bereitgestellt, der in der Lage ist, einen Schaltbetrieb bei einer magnetischen Feldintensität, die nicht höher als 200 Gauss ist, in einem Temperaturbereich von –50 °C bis 150 °C auszuführen. Die Linearität eines GaAs-Hall-Effekt-Elements, welches ein Magnetismus erfassender Teilabschnitt ist, ist in einem großen dynamischen Bereich exzellent. Daher kann ein GaAs-Hall-Effekt-Element auf einen analogen Magnetsensor angewandt werden.
3 ist eine teilweise geschnittene Ansicht von 2, und zeigt einen primären Magnetflusspfad Φ und einen Austritts-Magnetflusspfad Φ'. Ein Magnetfluss, der durch die Erregerspule 4 erzeugt wird, bildet einen primären Magnetflusspfad Φ des geschlossenen Magnetpfads in solch einer Weise, dass Stator 3 → Rotor 2 → angefügter Anker 5 → Rotor 2 → Stator 3. Ein Abschnitt des durch die Erregerspule 4 erzeugten Magnetflusses bildet einen Austritts-Magnetflusspfad Φ' in solch einer Weise, dass Stator 3 → Rotor 2 → Anker 5 → Nabenaufbau 6 → Rotationswelle 48 → Ansatzplatte → Durchgangsbolzen 63 → Stator 2.
In der vorliegenden Erfindung ist der vorstehende Hall-Effekt-IC 22a in dem Austritts-Magnetflusspfad Φ' angeordnet. Genauer ist der Nall-Effekt IC 22a mit Kunstharzmaterial wie Polyester eingegossen, um so einen Sensorhalteabschnitt (einen Kunstharzabschnitt) 22b auszubilden. Auf diese Weise kann der Hall-Effekt-Sensor 22 als ein Ganzes ausgebildet werden.
Der Hall-Effekt-Sensor 22 wird wie folgt gehalten. Der Sensorhalteabschnitt 22b ist in Kappenform ausgebildet und auf einen Durchgangsbolzen 63 gesetzt, welcher einen Schraubbefestigungsabschnitt zum Befestigen der Gehäuse aneinander ist. Eine obere Fläche des Hall-Effekt-Sensors 22 wird durch die Kupplungsbodenplatte 3b der elektromagnetischen Kupplung 1 gehalten. Auf diese Weise wird der Nall-Effekt-Sensor 22 gehalten. In diesem Aufbau wird der Durchgangsbolzen 63 als ein Abschnitt verwendet, in welchem der Austritts-Magnetflusspfad Φ' zwischen der elektromagnetischen Kupplung 1 und dem vorderen Gehäuse 43 ausgebildet wird.
4A ist eine Querschnittsansicht, die in der Linie A-A in 2 genommen ist, und zeigt einen Zustand, in welchem ein zwischen einer Ansatzplatte 52 und einem Durchgangsbolzen 63 ausgebildeter Spalt klein ist. 4B ist eine Querschnittsansicht, die in der Linie A-A in 2 genommen ist, und zeigt einen Zustand, in welchem ein zwischen einer Ansatzplatte 52 und einem Durchgangsbolzen 63 ausgebildeter Spalt groß ist. In einem Umriss der Ansatzplatte 52 sind ein Abschnitt, in welchem ein Spalt bezüglich des Durchgangsbolzens 63 klein ist, und ein Abschnitt, in welchem ein Spalt bezüglich des Durchgangsbolzens 63 groß ist, derart ausgebildet, dass ein Austritts-Magnetfluss in dem Durchgangsbolzen 63, an welchem der Hall-Effekt-IC angefügt ist, in Übereinstimmung mit einem Rotationszustand der Rotationswelle 48 geändert werden kann.
5A ist ein Graph zur Erläuterung eines Rotationserfassungsverfahrens, das durch einen Austritts-Magnetfluss in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wobei dieser Graph einen normalen Fall darstellt. 5B ist ein Graph zur Erläuterung eines Rotationserfassungsverfahrens, das durch einen Austritts-Magnetfluss in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wobei der Graph einen anormalen Fall zeigt. Wenn die Ansatzplatte 52 wie vorstehend beschrieben angeordnet ist, ist es beim normalen Betrieb, wie in 5A gezeigt ist, möglich, eine Pulsspannung entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit zu erhalten. Beim anormalen Betrieb, beispielsweise in dem Fall des Auftretens eines Blockierens, wird wie in 5B gezeigt ist, die Spannung auf einem konstanten Wert V_a gehalten, welcher höher als der Schwellenwert ist, oder auf einem konstanten Wert V_b, welcher niedriger als der Schwellenwert ist. Daher ist es unmöglich, ein Pulsieren der Spannung zu erhalten.
Als nächstes werden Eigenschaften dieser Ausführungsform wie folgt erläutert. Zunächst enthält die vorliegende Erfindung eine Rotationsmaschine 40, deren Rotationswelle 48 Drehmoment von dem Motor 30 über die elektromagnetische Kupplung 1 empfängt. Die vorliegende Ausführungsform enthält ferner: einen Austritts-Magnetflusspfad Φ', der zwischen der elektromagnetischen Kupplung 1 und dem Gehäuse 43 der rotierenden Maschine 40 über die Rotationswelle 48 ausgebildet ist, wenn ein Teil des in der elektromagnetischen Kupplung 1 erzeugten Magnetflusses austritt; einen Hall-Effekt-IC 22a, der in dem Austritts-Magnettlusspfad Φ' angeordnet ist, um eine Menge von hindurch tretendem Magnetfluss zu erfassen; einen variablen Austritts-Magnetflussabschnitt 52, welcher einen Abschnitt des Austritts-Magnetflussabschnitts 52 erfasst, welcher einen Abschnitt des Austritts-Magnetflusspfads Φ' bildet, der durch die Rotationswelle 48 in Rotation versetzt wird; und eine ECU 20 zum Erfassen eines Rotationszustands der Rotationsmaschine 40 aus einer Änderung des Austritts-Magnetflusses, der durch den Hall-Effekt-IC 22a erfasst wird.
Infolge des vorstehenden Aufbaus wird ein Rotationszustand der Rotationsmaschine 40 erfasst, wenn der Hall-Effekt-IC 22a, welcher zwischen der elektromagnetischen Kupplung 1 und dem Gehäuse 43 angeordnet ist, eine Änderung des Austritts-Magnetflusses erfasst. Infolge des vorstehenden ist es nicht nötig, Maschinenbearbeitung durchzuführen, um eine Erfassung zu erzielen, und eine Größe des Detektors ist kleiner als die des herkömmlichen Detektors, in welchem eine Spule verwendet wird. Da dieser Detektor nicht durch Geräusch beeinflusst wird, ist es nicht nötig, einen weiteren magnetischen Körper wie einen Magneten anzuordnen. Daher ist es möglich, eine hohe Erfassungsgenauigkeit bei niedrigen Herstellungskosten zu erhalten.
Um einen Austritt-Magnetflusspfad Φ' zwischen der elektromagnetischen Kupplung 1 und dem Gehäuse 43 zu bilden, wird der Durchgangsbolzen 63 zum Fixieren des Gehäuses 43 verwendet. Infolge dieser Ausgestaltung wird es unnötig, den Austritts-Magnetflusspfad Φ' zwischen der elektromagnetischen Kupplung 1 und dem Gehäuse 43 auszubilden. Daher können die Herstellungskosten reduziert werden.
Der Hall-Effekt-IC 22a ist durch den Sensorhalteabschnitt 22b ausgeformt, so dass er in einer Kappenform ausgebildet werden kann. Dann bedeckt der Hall-Effekt-IC 22a den Durchgangsbolzen 63 und wird durch die elektromagnetische Kupplung 1 gehalten, welche auf diesen gepresst ist. Infolge dieser Ausgestaltung wird es unnötig, einen Teil zum Halten des Sensors vorzusehen. Daher können die Herstellungskosten reduziert werden. Ferner ist es möglich, den Hall-Effekt-IC 22a gegenüber einer äußeren Umgebung zu schützen und gegenüber Stoß von außen.
In dem Fall, in welchem eine vorbestimmte Pulsation nicht in der von dem Hall-Effekt-IC 22a gesendeten Signalspannung in einem Zustand erzeugt wird, in welchem die Rotationswelle 48 in Rotation zu versetzen ist, entscheidet die ECU 20, dass die Einrichtung blockiert ist. Dann schließt die ECU 20 eine Zufuhr von elektrischem Strom, welcher der elektromagnetischen Kupplung 1 zugeführt wird, um so eine Beschädigung des Riemens zu verhindern. Infolge des vorstehenden kann der betreffende Erfassungswert für den Rotationserfassungsmechanismus verwendet werden. Ferner kann in derselben Weise wie in der des herkömmlichen Rotationsgeschwindigkeits--Erfassungsmittels der betreffende Erfassungswert für das Blockier--Erfassungsmittel verwendet werden, indem entschieden wird, ob oder ob nicht eine erfasste Änderung des Signals der Rotationsgeschwindigkeit entspricht.
Die Rotationsmaschine 40 ist ein Kompressor. Infolge des vorstehenden kann er vorzugsweise für den Blockier--Erfassungsechanismus des Kompressors mit einer elektromagnetischen Kupplung verwendet werden. Die Ansatzplatte 52 des Taumelscheibenkompressors variabler Kapazität wird für den variablen Austritts-Magnetflussabschnitt 52 verwendet. Der Grund wird wie folgt beschrieben. Wenn die vorliegende Erfindung die Ansatzplatte 52 verwendet und eine Änderung des Abstands zu dem Durchgangsbolzen 63 vorgesehen ist, kann der variable Austritts-Magnetflussabschnitt 52 leicht ausgebildet werden. Infolge hiervon können die Herstellungskosten reduziert werden.
Als nächstes wird nachfolgend eine zweite Ausführungsform erläutert. 6 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die eine elektromagnetische Kupplung 1 und einen Kompressor 40 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche den Ansprüchen 4 und 5 entspricht. Ein charakteristischer Punkt dieser zweiten Ausführungsform, welcher sich von dem der ersten Ausführungsform unterscheidet, ist, dass ein Eisenstück 22c, welches ein magnetisches Element ist, zwischen dem Hall-Effekt-IC 22a und der elektromagnetischen Kupplung 1 angeordnet ist. Infolge dieses Aufbaus kann selbst dann, wenn eine schwache Änderung des Austritts-Magnetflusses bewirkt wird, die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden.
Der Hall-Effekt-IC 22a und das Eisenstück 22c sind miteinander in einem Körper integriert, der durch den Sensorhalteabschnitt 22b geformt ist. Infolge dieses Aufbaus kann ein positionelles Verhältnis zwischen dem Hall-Effekt-IC 22a und dem Eisenstück 22c stabilisiert werden und es kann die Erfassungsgenauigkeit stabilisiert werden. Ferner können, da eine Mehrzahl von Teilen miteinander in einem Körper integriert werden können, die Teile einfach gehandhabt werden. Daher können die Herstellungskosten reduziert werden.
Als nächstes wird nachfolgend eine dritte Ausführungsform erläutert. 7 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die eine elektromagnetische Kupplung 1 und einen Kompressor 40 in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche Anspruch 6 entspricht. Ein charakteristischer Punkt dieser Ausführungsform, welcher sich von dem aller vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet, ist, dass ein Abschnitt der Kupplungsbodenplatte 3b, die die elektromagnetische Kupplung 1 bildet, für den magnetischen Körper 22c verwendet wird, wenn der Abschnitt der Kupplungsbodenplatte 3b gebogen wird. Infolge dieses Aufbaus wird der Abschnitt der Kupplungsbodenplatte für sowohl das die Erfassungsgenauigkeit verbessernde Element als auch das Halteelement verwendet.
Daher kann die Teileanzahl gesenkt und die Herstellungskosten reduziert werden.
Als nächstes wird nachfolgend eine vierte Ausführungsform erläutert. 8A ist ein Elektrikschaltkreisdiagramm dieser Einrichtung, wobei 8A ein übliches Anschlussverfahren zeigt. 8B ist ein Elektrikschaltkreisdiagramm dieser Einrichtung, wobei 8B ein Herstellungsverfahren in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche Anspruch 7 entspricht. Der Hall-Effekt-IC 22a benötigt eine Elektrostromzuführung zur Erzeugung von Spannung. Es ist üblich, dass alle Stromzuführleitungen und Signalleitungen des Hall-Effekt-ICs 22a an der ECU 20 angeschlossen sind, welche ein Rotations-Erfassungsmittel ist. Der charakteristische Punkt der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch, dass die Stromzuführleitung zu dem Hall-Effekt-IC 22a eine gemeinsame Leitung verwendet, welche von der Batterie B über das Relais 21 eingeführt wird, um so elektrischen Strom zu der Spule der elektromagnetischen Kupplung 1 zuzuführen. Infolge dieser Ausgestaltung kann die Anzahl von Elektrodrähten, die um die ECU 20 gelegt sind, gesenkt werden, und die Herstellungskosten können reduziert wer den. In diesem Zusammenhang ist 8B ein Schaltkreisdiagramm in dem Fall, in welchem die Betriebsspannung des Hall-Effekt-ICs 22a auf 12 V gesetzt ist, welche gleich der der elektromagnetischen Kupplung 1 ist. In dem Fall, in welchem die Betriebsspannung des Hall-Effekt-ICs 22a unterschiedlich von der der elektromagnetischen Kupplung 1 gewählt ist, die Betriebsspannung des Hall-Effekt-ICs 22a beispielsweise auf 5 V gewählt ist, kann ein Regulator 64 zum Regulieren der Spannung an der in 11 gezeigten Position zwischengeschaltet werden.
Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform nachfolgend erläutert. 9 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die eine elektromagnetische Kupplung 1 und einen Kompressor 40 der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche den Ansprüchen 8 und 9 entspricht. 10 ist eine Querschnittsansicht, die an der Linie B-B in 9 genommen ist. Ein charakteristischer Punkt dieser Ausführungsform, welcher sich von der aller vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet, ist, dass der Hall-Effekt-IC 22a und die Stromzuführleitung der elektromagnetischen Kupplung 1, die an dem Hall-Effekt-IC 22a angeschlossen ist, durch den Sensorhalter 22b in einem Körper ausgeformt sind. Infolge dieser Ausgestaltung sind eine Mehrzahl von Teilen miteinander in einem Körper integriert. Daher wird die Handhabung einfach, und die Herstellungskosten können reduziert werden.
Ferner ist der Sensorhalter 22b, in welchem der Hall-Effekt-IC 22a und die Stromzuführleitung zu der elektromagnetischen Kupplung 1 in einem Körper ausgeformt sind, mit der elektromagnetischen Kupplung 1 in einem Körper durch das Kunstharzelement 3a des Erregerspulenabschnitts 4 der elektromagnetischen Kupplung 1 integriert. Infolge dieser Ausgestaltung kann, wenn die elektromagnetische Kupplung 1 eingebaut ist, der Hall-Effekt-IC 22a auch eingebaut werden. Daher kann die Handhabung einfach durchgeführt werden, und die Herstellungskosten können reduziert werden.
Abschließend wird eine weitere Ausführungsform nachfolgend erläutert. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird ein Blockierzustand des Kompressors 40 erfasst, wenn kein Pulsieren in dem Ausgang des Nall-Effekt-ICs 22a erzeugt wird. Es kann jedoch die nachfolgende Ausgestaltung angewandt werden. Ein Pulssignal wird durch Verwendung des Ausgangs des Hall-Effekt-ICs 22a und der Vergleichsspannung aufgenommen. Die Rotationsgeschwindigkeit wird mit der Motorrotationsgeschwindigkeit durch die ECU 20 verglichen, um so einen Blockierzustand des Kompressors 40 zu erfassen.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, die für Zwecke der Darstellung ausgewählt wurden, sollte ersichtlich sein, dass vielfältige Modifikationen an dieser durch Fachleute ausgeführt werden können, ohne von dem grundlegenden Konzept und dem Bereich der Erfindung abzuweichen.

Claims

Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung, welche eine Rotationsmaschine (40) ist, deren Rotationswelle (48) Drehmoment von einem Primärantrieb (30) über die elektromagnetische Kupplung (1) empfängt, umfassend: einen Austritts-Magnetflusspfad (Φ'), der zwischen der elektromagnetischen Kupplung (1) und einem Gehäuse (43) der Rotationsmaschine (40) über die Rotationswelle (48) ausgebildet wird, wenn ein Teil des durch die elektromagnetische Kupplung (1) erzeugten magnetischen Fluss austritt; einen Nall-Effekt-IC (22a), welcher in dem Austritts-Magnetflusspfad (Φ') zur Erfassung einer durch den Hall-Effekt-IC (22a) hindurch tretenden Menge von Austritts-Magnetfluss angeordnet ist; einen variablen Austritts-Magnetflussabschnitt (52), welcher einen Abschnitt des Austritts-Magnetflusspfads (Φ') bildet und durch die Rotationswelle (48) in Rotation versetzt wird; und ein Rotations-Erfassungsmittel (20) zum Erfassen eines Rotationszustands der Rotationsmaschine (40) aus einer Änderung des Austritts-Magnetflusses, der durch den Hall-Effekt-IC (22a) erfasst wird.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß Anspruch 1, wobei ein Befestigungsschraubabschnitt (63) zum Fixieren des Gehäuses (43) zum Ausbilden des Austritts-Magnetflusspfads (Φ') zwischen der elektromagnetischen Kupplung (1) und dem Gehäuse (43) verwendet wird.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Hall-Effekt-IC (22a) in einem Kunstharzabschnitt (22b) ausgeformt und in Kappenform ausgebildet ist, so dass der Hall-Effekt-IC (22a) den Befestigungsschraubabschnitt (63) bedecken kann, und der Hall-Effekt-IC (22a) durch die elektromagnetische Kupplung (1) gepresst und gehalten wird.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein magnetischer Körper (22c) zwischen dem Hall-Effekt-IC (22a) und der elektromagnetischen Kupplung (1) angeordnet ist.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß Anspruch 4, wobei der Hall-Effekt-IC (22a) und der magnetische Körper (22c) in dem Kunstharzabschnitt (22b) ausgeformt und miteinander in einem Körper integriert sind.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei eine magnetische Platte (3b), die Bestandteil der elektromagnetischen Kupplung (1) ist, als der magnetische Körper (22c) verwendet wird.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Hall-Effekt-IC (22a) und die elektromagnetische Kupplung (1) eine gemeinsame Elektrostromquelle besitzen.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß Anspruch 7, wobei der Hall-Effekt-IC (22a) und die Stromzuführleitung zu der elektromagnetischen Kupplung (1), welche an dem Hall-Effekt-IC (22a) angeschlossen ist, in dem Kunstharzabschnitt (22b) ausgeformt und miteinander in einem Körper integriert sind.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß Anspruch 8, wobei der Kunstharzabschnitt (22b), in welchem der Hall-Effekt-IC (22a) und die Stromzuführleitung zu der elektromagnetischen Kupplung (1) ausgeformt und miteinander in einem Körper integriert sind, ferner mit der elektromagnetischen Kupplung (1) in einen Körper durch ein Kunstharzelement (3a) des Abschnitts der Erregerspule (4) der elektromagnetischen Kupplung (1) integriert sind.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Rotations-Erfassungsmittel (20) entscheidet, dass die Rotationsmaschine in einem Blockierzustand ist und das Rotations-Erfassungsmittel (20) eine Stromzufuhr zu der elektromagnetischen Kupplung (1) in dem Fall beendet, in welchem eine vorbestimmte Pulsation in einer von dem Hall-Effekt-IC (22a) gesendeten Signalspannung unter dem Zustand nicht bewirkt wird, in welchem die Rotationswelle (48) in Rotation zu versetzen ist.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Rotationsmaschine (40) ein Kompressor ist.
Rotationsmaschine mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß Anspruch 11, wobei eine Ansatzplatte (52) eines Taumelscheibenkompressors mit variabler Kapazität für den variablen Austritts-Magnetflussabschnitt (52) verwendet wird.