JP2007177650A - Displacement detecting device for variable displacement type compressor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、車両空調設備に用いられる可変容量型圧縮機の容量検出に関する。 The present invention relates to capacity detection of a variable capacity compressor used in, for example, vehicle air conditioning equipment.
一般的に、車両空調設備等に用いられる圧縮機として、吐出容量を可変制御することができる可変容量型圧縮機(以下、単に「圧縮機」と呼ぶ)が知られている。
この種の圧縮機においては、駆動軸に対して傾斜可能な斜板がクランク室に収容されている。斜板は、クランク室の圧力が高くなるにつれて駆動軸の軸線に対して直角に近づき(斜板の傾斜角度が小さくなる)、一方、クランク室の圧力が低くなる場合には、駆動軸の軸線に近づくように(斜板の傾斜角度が大きくなる)斜板が傾斜する。
圧縮機が備えるピストンのストロークは、斜板の傾斜状態に応じて変化する。例えば、クランク室の圧力が高く斜板の傾斜角度が小さい場合には、ピストンのストロークは小さく、逆に、クランク室の圧力が低く斜板の傾斜角度が大きい場合には、ピストンのストロークは大きい。従って、ピストンのストロークが小さくなると吐出容量は少なくなり、又ストロークが大きくなると吐出容量も大きくなる。
In general, a variable capacity compressor (hereinafter simply referred to as “compressor”) capable of variably controlling a discharge capacity is known as a compressor used in a vehicle air conditioner or the like.
In this type of compressor, a swash plate that can be inclined with respect to a drive shaft is housed in a crank chamber. As the crank chamber pressure increases, the swash plate approaches a right angle to the axis of the drive shaft (the inclination angle of the swash plate decreases). On the other hand, when the crank chamber pressure decreases, the axis of the drive shaft The swash plate is inclined so as to approach (the inclination angle of the swash plate increases).
The stroke of the piston provided in the compressor changes according to the inclination state of the swash plate. For example, when the crank chamber pressure is high and the tilt angle of the swash plate is small, the piston stroke is small. Conversely, when the crank chamber pressure is low and the tilt angle of the swash plate is large, the piston stroke is large. . Therefore, the discharge capacity decreases as the piston stroke decreases, and the discharge capacity increases as the stroke increases.
特許文献1で開示された従来技術では、ワッブル式の圧縮機が開示されクランク室6内に駆動軸7が回転可能に支持されており、駆動軸7には回転保持部材28が嵌着され、該回転保持部材28には揺動板取付部材27がリンク連結されている。又、揺動板取付部材27はヒンジボール33を介して駆動軸7に取り付けられ、駆動軸7の回転に伴い、揺動板取付部材27は軸線方向に揺動しつつ回転可能となっている。この揺動板取付部材27には、軸受を介して揺動板41が相対回転可能に支持されており、シリンダブロック2内の駆動軸7の周辺に設けられたシリンダ8内のピストン9と揺動板41とは、ピストンロッド49によって回動自在に連結されている。従って、駆動軸7の回転運動が揺動板取付部材27を介して揺動板41の軸線方向の往復揺動運動に変換されることにより、ピストン9がシリンダ8内を往復摺動し、冷媒ガスの吸入、圧縮作用を行うようになっている。
In the prior art disclosed in Patent Document 1, a wobble compressor is disclosed, and a drive shaft 7 is rotatably supported in the crank chamber 6, and a
そして、揺動板41の外周縁部の所定位置に被検出体としてのピン45(磁石)が外周方向に突出するように固着されており、ハウジング1の外周面の揺動板41の揺動に伴うピン45の通過位置で、且つ揺動板41の最小傾斜角時におけるピン45の揺動運動軌跡線の中心位置には、電磁誘導型検出器48がその検出部48aを対向させて配設されている。電磁誘導型検出器48は、前記ピン45が検出部48aを通過する毎に磁束変化を検出し信号パルスを発生する。この信号パルスは電磁誘導型検出器48と連結されたコントロールユニット19に伝達され、コントロールユニット19は入力された信号パルスより、ピン45が電磁誘導型検出器48の検出部48aの左側に存在する時間と、右側に存在する時間とを検出する。そして、この検出された左右の存在時間の和、即ち揺動1サイクルの時間に対する左右一方の存在時間の割合が圧縮機の容量変化に応じて異なることを利用して、揺動板41の傾斜角、従って圧縮機の吐出容量を算出する。
しかしピストンと斜板とをシューを介して連結しシューと摺接する斜板の摺動部が、駆動軸の回転と同期回転するタイプの斜板式圧縮機においては、駆動軸の1回転につき信号パルスの発生は1回となるため、上記特許文献1で開示された技術を採用することはできない。仮にこのタイプの斜板式圧縮機において容量を検出しようとすれば、被検出体を斜板の外周に設け、更に検出器をハウジングに複数設けるか、若しくはハウジングに検出器を1つ設け、検出器と被検出体との距離に応じた磁束の変化により斜板の位置を読み取る方法が考えられる。 However, in a swash plate type compressor in which the sliding portion of the swash plate that connects the piston and the swash plate through the shoe and is in sliding contact with the shoe rotates synchronously with the rotation of the drive shaft, a signal pulse is generated for each rotation of the drive shaft. Since generation | occurrence | production of this will be 1 time, the technique disclosed by the said patent document 1 cannot be employ | adopted. If the capacity is to be detected in this type of swash plate compressor, the object to be detected is provided on the outer periphery of the swash plate and a plurality of detectors are provided in the housing or one detector is provided in the housing. A method of reading the position of the swash plate by changing the magnetic flux according to the distance between the object and the object to be detected is conceivable.
しかし、ここで被検出体を斜板の上死点位置或いは下死点位置付近に配置した場合、斜板の傾斜角によって、被検出体と検出器との間の軸線方向の距離の変化に加え、それと直角な軸心線を中心とした放射方向の距離が変化する。このため、斜板の最小傾斜角位置より最大傾斜角位置まで広い範囲にわたり検出を可能とするためには、検出器の検出出力を大きくしたり、被検出体の磁力を高める必要が生じ、又、斜板の傾斜角による検出出力の距離補正が必要となってしまう問題がある。 However, when the object to be detected is arranged near the top dead center position or the bottom dead center position of the swash plate, the change in the axial distance between the object to be detected and the detector is caused by the inclination angle of the swash plate. In addition, the radial distance around the axis center perpendicular to it changes. For this reason, in order to enable detection over a wide range from the minimum inclination angle position to the maximum inclination angle position of the swash plate, it is necessary to increase the detection output of the detector or increase the magnetic force of the detected object. There is a problem that it is necessary to correct the distance of the detection output by the inclination angle of the swash plate.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、斜板角度を精度良く検出することのできる可変容量型圧縮機の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a variable displacement compressor capable of accurately detecting a swash plate angle.
上記課題を達成するため、請求項1記載の発明は、ハウジング内に設けられたピストンと斜板とをシューを介して連結し、前記斜板の前記シューと摺接する摺動部を、駆動軸の回転に同期して回転可能に設け、前記駆動軸の回転に伴い前記駆動軸と同期回転しつつ、前記駆動軸の軸線方向に揺動運動を行う前記斜板の傾斜角を制御して、前記ピストンのストロークを変化させるように構成した可変容量型圧縮機において、前記斜板の外周部に設けられた被検出体と、該被検出体と対向して前記ハウジングに設けられた検出器とを備え、前記被検出体は、前記斜板の上死点位置と下死点位置を結ぶ線と前記駆動軸の軸心線との交点を通り、前記斜板の上死点位置と下死点位置を結ぶ線に直角な面が交叉する前記斜板の外周部に設けられていることを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、被検出体が斜板の上死点位置と下死点位置を結ぶ線と駆動軸の軸心線との交点を通り、斜板の上死点位置と下死点位置を結ぶ線に直角な面が交叉する斜板の外周部に設けられているので、斜板の傾斜角が変化しても被検出体は軸線方向に変位するだけであり、ハウジングに設けられた検出器と被検出体との距離は、軸線方向の距離は変化するが、それと直角な放射方向の距離は変化しない。従って、検出器は斜板の傾斜角変化に伴う被検出体の軸線方向の変位を検出することにより、斜板の傾斜角を精度良く検出可能である。軸線方向及び放射方向の両方の距離の変化に対応するために、検出器又は被検出体の検出出力を高めたり、距離補正等の複雑な調整を必要としないので、調整の簡略化を図れる。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is characterized in that a piston provided in a housing and a swash plate are connected via a shoe, and a sliding portion that is in sliding contact with the shoe of the swash plate is provided with a drive shaft. The rotation angle of the swash plate that swings in the axial direction of the drive shaft is controlled while rotating synchronously with the drive shaft as the drive shaft rotates, In the variable capacity compressor configured to change the stroke of the piston, a detected body provided on an outer peripheral portion of the swash plate, and a detector provided in the housing facing the detected body. The detected object passes through the intersection of a line connecting the top dead center position and bottom dead center position of the swash plate and the axis of the drive shaft, and the top dead center position and bottom dead center of the swash plate It is provided on the outer periphery of the swash plate where the plane perpendicular to the line connecting the point positions intersects. The features.
According to the first aspect of the present invention, the detected object passes through the intersection of the line connecting the top dead center position and the bottom dead center position of the swash plate and the axis of the drive shaft, and the top dead center position of the swash plate Since the surface perpendicular to the line connecting the bottom dead center positions is provided at the outer periphery of the swash plate, the object to be detected is only displaced in the axial direction even if the inclination angle of the swash plate changes. As for the distance between the detector provided on the detector and the object to be detected, the distance in the axial direction changes, but the distance in the radial direction perpendicular thereto does not change. Therefore, the detector can detect the inclination angle of the swash plate with high accuracy by detecting the displacement in the axial direction of the detected object accompanying the change in the inclination angle of the swash plate. In order to cope with a change in the distance in both the axial direction and the radial direction, the detection output of the detector or the detected object is not increased, and complicated adjustment such as distance correction is not required, so that the adjustment can be simplified.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の可変容量型圧縮機の容量検出装置において、前記検出器は前記斜板の最小傾斜角位置より最大傾斜角位置に到る領域に配置されていることを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、検出器が斜板の最小傾斜角位置より最大傾斜角位置に到る領域に配置されているので、斜板の傾斜角の変化に伴って斜板上の被検出体が軸線方向に変位した場合に、その変位した被検出体に最も近接した検出器で検出させることが可能となり、斜板の傾斜角を一層精度良く検出可能である。
According to a second aspect of the present invention, in the capacity detection device for a variable displacement compressor according to the first aspect, the detector is disposed in a region from the minimum inclination angle position of the swash plate to the maximum inclination angle position. It is characterized by that.
According to the second aspect of the present invention, the detector is disposed in a region from the minimum inclination angle position of the swash plate to the maximum inclination angle position. When the detected object is displaced in the axial direction, it can be detected by the detector closest to the displaced detected object, and the inclination angle of the swash plate can be detected with higher accuracy.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の可変容量型圧縮機の容量検出装置において、前記被検出体を磁石とし、前記検出器を磁気センサとし、該磁気センサを前記軸心線に平行に前記ハウジングの周壁に複数個配置することを特徴とする。
請求項3記載の発明よれば、磁石と磁気センサを使用しているので取り扱いが簡単であり、又、ハウジングの周壁に固定するだけで良いので、取り付けが簡単である。
According to a third aspect of the present invention, in the capacity detection device for a variable capacity compressor according to the first or second aspect, the detected object is a magnet, the detector is a magnetic sensor, and the magnetic sensor is the axis. A plurality of them are arranged on the peripheral wall of the housing in parallel with the line.
According to the third aspect of the present invention, since the magnet and the magnetic sensor are used, the handling is easy, and since it is only necessary to fix to the peripheral wall of the housing, the mounting is simple.
この発明によれば、被検出体の斜板への取付位置を工夫することにより、複雑な調整を必要とすることなく斜板角度を精度良く検出可能である。 According to this invention, the swash plate angle can be detected with high accuracy without requiring complicated adjustment by devising the mounting position of the detected object on the swash plate.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る可変容量型圧縮機(以下、単に「圧縮機」と呼ぶ)の容量検出装置を図1〜図4に基づいて説明する。
図1に示す圧縮機10には、圧縮機10の外殻であるハウジング11が形成されているが、このハウジング11は、複数のシリンダボア12aが形成されたシリンダブロック12と、そのシリンダブロック12の前部側に接合されるフロントハウジング13と、シリンダブロック12の後部側に接合されるリヤハウジング14とから構成されている。
そして、フロントハウジング13からリヤハウジング14まで通される通しボルト15の前後方向の締め付けにより、フロントハウジング13、シリンダブロック12及びリヤハウジング14が一体的に固定され、ハウジング11が形成される。
(First embodiment)
Hereinafter, a capacity detection device of a variable capacity compressor (hereinafter simply referred to as “compressor”) according to a first embodiment will be described with reference to FIGS.
The
The
フロントハウジング13には、クランク室16が後部側をシリンダブロック12により閉鎖した状態にて形成されている。
そして、回転自在の駆動軸17がそのクランク室16の中央付近を貫通するように備えられており、この駆動軸17はフロントハウジング13に設けられるラジアル軸受18と、シリンダブロック12に設けられる別のラジアル軸受19により支持されている。
この駆動軸17の前部を支持するラジアル軸受18の前方に、駆動軸17の周面に渡って摺接する軸封機構20が備えられている。又、この実施形態における駆動軸17の前端は、図示しない動力伝達機構を介して外部駆動源に連結されている。
A
A
A
前記クランク室16における駆動軸17には、ラグプレート21が一体回転可能に固着されている。
ラグプレート21の後方における駆動軸17には、容量変更機構を構成する斜板22が駆動軸17の軸線方向へスライド可能及び傾動可能に支持されている。
斜板22とラグプレート21との間にはヒンジ機構23が介在され、このヒンジ機構23を介して斜板22がラグプレート21及び駆動軸17に対して、同期回転可能及び傾動可能に連結されている。
A
A
A
駆動軸17におけるラグプレート21と斜板22との間にはコイルスプリング24が巻装されているほか、コイルスプリング24の押圧により後方へ付勢される摺動自在の筒状体25が駆動軸17に嵌挿されている。
斜板22は、コイルスプリング24の付勢力を受けた筒状体25により常に後方、すなわち、斜板22の傾斜角度が減少する方向へ向けて押圧される。尚、斜板22の傾斜角度とは、ここでは駆動軸17と直交する面と斜板22の面により成す角度を意味している。
A coil spring 24 is wound between the
The
斜板22の前部にはストッパ部22aが突設されており、このストッパ部22aがラグプレート21に当接することにより、斜板22の最大傾斜角位置が規制されるようになっている。斜板22の後方における駆動軸17には止め輪26が取り付けられ、この止め輪26の前方においてコイルスプリング27が駆動軸17に巻装されている。このコイルスプリング27の前部に当接することにより斜板22の最小傾斜角位置が規制されるようになっている。図1において、実線で示す斜板22は最大傾斜角位置にあり、仮想線で示す
斜板22は最小傾斜角位置にある。
斜板22の外周部には、被検出体に相当する磁石35が取り付けられており、これに対向するシリンダブロック12のシリンダ周壁12bには検出器に相当する磁気センサ36が取り付けられているが、これについては後で詳述する。
A
A
前記シリンダブロック12の各シリンダボア12a(本実施例では5個)には、片頭型のピストン28がそれぞれ往復移動可能に収容され、これらのピストン28の首部がシュー29を介して斜板22の外周に係留されている。斜板22のシュー29と摺接する摺動部は、駆動軸17の回転に同期して回転可能に設けられている。
そして、駆動軸17の回転に伴い斜板22が駆動軸17と同期回転しつつ、駆動軸17の軸線方向に揺動運動される時、シュー29を介して各ピストン28が前後方向に往復移動される。
In each cylinder bore 12 a (5 in this embodiment) of the
When the
一方、図1に示されるように、リヤハウジング14の前部側とシリンダブロック12の後部側は、バルブプレート31を介在させて接合されている。
リヤハウジング14内の中心側には吸入室32が形成されており、リヤハウジング14内の外周側には吐出室33が形成されている。吸入室32及び吐出室33は、バルブプレート31に設けられている吸入ポート31a及び吐出ポート31bによりシリンダボア12a内の圧縮室30とそれぞれ連通されている。
ところで、各ピストン28が上死点位置より下死点位置へ移動する時に、吸入室32内の冷媒ガスは吸入ポート31aを介してシリンダボア12a内の圧縮室30に吸入される。圧縮室30内に吸入された冷媒ガスは、ピストン28の下死点位置より上死点位置への移動により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート31bを介して吐出室33へ吐出される。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the front side of the
A
By the way, when each
尚、この圧縮機10では、斜板22の傾斜角度を変更させてピストン28のストローク即ち圧縮機10の吐出容量を調整するために、リヤハウジング14に容量制御弁34が配設されている。
そして、この容量制御弁34は、吐出室33とクランク室16とを連通する給気通路(図示せず)の途中に配置されている。
この容量制御弁34の弁開度の調整を介して吐出室33からクランク室16に導入される高圧の冷媒ガスの導入量と、クランク室16と吸入室32とを連通させる抽気通路(図示せず)を通じてクランク室16から吸入室32へ導出させる冷媒ガスの導出量とのバランスにより、クランク室16内の圧力が決定される。
これにより、ピストン28を挟んだクランク室16内と圧縮室30内の圧力の差が変更されて、斜板22の傾斜角度が変更される。
In the
The
The amount of high-pressure refrigerant gas introduced from the
As a result, the pressure difference between the
図2に示されるように、斜板22の上死点位置Pと下死点位置Qを結ぶ線と駆動軸17の軸心線mとの交点Oを通り、斜板22の上死点位置Pと下死点位置Qを結ぶ線に直角な面が交叉する斜板22の外周部Rには、斜板22の外周面22cより軸心線mに向けて有底丸孔22bが形成されており、この有底丸孔22bには永久磁石よりなる前記磁石35が取り付けられている。
又、この磁石35に対向するシリンダブロック12のハウジング周壁12bにおけるピストン28と通しボルト15の間には、複数の貫通孔12cが軸心線mに平行に形成されており、この貫通孔12cには磁石35の磁束を検出するための複数の磁気センサ36(本実施例では、36a、36b、36c、36d、36eの5個)が取り付けられている。磁気センサ36としてはホール素子を使用しており、斜板22の位置検出を行う。
As shown in FIG. 2, the top dead center position of the
Further, a plurality of through
図3及び図4に示される模式図では、斜板22の最大傾斜角位置を実線で表し、斜板22の最小傾斜角位置を仮想線で表している。斜板22は最小傾斜角位置から最大傾斜角位置の間で任意の傾斜角に制御可能となっている。
斜板22が上記傾斜角の範囲で傾斜角を変化させられる時、磁石35の取り付けられた斜板22の外周部Rは、軸心線mに平行に変位する。ここで、斜板22の最小傾斜角位置における外周部RをR0とし、最大傾斜角位置における外周部RをR1とする。そして、斜板22の最小傾斜角位置における外周部R0を基点として、R0よりの軸線方向の変位量をΔgとすれば、変位量Δgは斜板22の傾斜角に比例関係にある。
In the schematic diagrams shown in FIGS. 3 and 4, the maximum inclination angle position of the
When the inclination angle of the
図4に示されるように、斜板22のそれぞれの傾斜角位置における外周部R0、R1と、ハウジング周壁12bとの間の軸心線mを中心とする放射方向の距離(R0、R1を通る軸心線mに直角な線を引いた時に、ハウジング周壁12bとのそれぞれの交点と、R0、R1との間の距離)をそれぞれh、iとすれば、h=iであり、斜板22の傾斜角によって放射方向の距離は変化しないことになる。
ちなみに、斜板22の外周部の別のポイント、例えば、上死点位置Pで考えてみると、図3に示されるように、斜板22の最小傾斜角位置及び最大傾斜角位置における上死点位置Pとハウジング周壁12bとの間の放射方向の距離をそれぞれj、kとすれば、j<kとなり、斜板22の傾斜角によって放射方向の距離は変化する。
従って、斜板22の外周部Rに取り付けられた磁石35は、斜板22の傾斜角変化に伴う回転により、ハウジング周壁12bとの間の放射方向の距離は同じで変化せず、斜板22の最小傾斜角位置における外周部R0を基点として軸線方向にΔgだけ変位した状態で回転運動を行っていることになる。
As shown in FIG. 4, the radial distance (R0, R1) centering on the axial center line m between the outer peripheral portions R0, R1 and the housing
Incidentally, considering another point on the outer periphery of the
Accordingly, the
この磁石35の位置検出を行うために、磁気センサ36がハウジング周壁12bに設けられており、図4に示されるように、磁気センサ36は同じ仕様の5個のセンサ36a、36b、36c、36d、36eで、斜板22の最小傾斜角位置より最大傾斜角位置に到る領域にそれぞれ配置されている。
ここで、斜板22の最小傾斜角位置における磁石35に対向して磁気センサ36aが設けられ、最大傾斜角位置における磁石35に対向して磁気センサ36eが設けられ、その間の傾斜角に対応して磁気センサ36b、36c、36dがそれぞれ設けられている。
In order to detect the position of the
Here, a
磁気センサ36a、36b、36c、36d、36eは、感知した磁束密度を、磁気センサ36と接続された図示しない制御ユニットに送信する。制御ユニットは、それぞれの磁気センサ36の感知した磁束密度の大きさより、上記斜板22の外周部Rに取り付けられた磁石35がどの位置にあるのかを検出する。
制御ユニットには、予めそれぞれの磁気センサ36a、36b、36c、36d、36eに対応する斜板22の変位量Δgに関するデータと、変位量Δgと斜板22の傾斜角の対応データ等が保管されており、制御ユニットは所定のプログラムに基づいて演算処理を行うことによって、検出対象の斜板22の傾斜角を算出し、圧縮機の吐出容量を得ることが可能となっている。
The
In the control unit, data relating to the displacement amount Δg of the
次に、この実施形態に係る圧縮機10の動作について説明する。
駆動軸17の回転に伴い、斜板22は揺動回転運動を行い、斜板22と連結されたピストン28は、前後方向へ往復運動を行い、冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出を行う。
斜板22の傾斜角は、容量制御弁34によりピストン28を挟んだクランク室16内と圧縮室30内の圧力の差が変更されることにより制御されている。
ここで、斜板22がある傾斜角で回転運動を行っている場合を考える。例えば、図4において、斜板22の外周部R0を基点として軸線方向にΔg2だけ変位したR2ポイントに斜板22の磁石35があるとすると、磁気センサ36a、36b、36c、36d、36eは、それぞれの位置における感知した磁束密度を、検出信号として制御ユニットに送信する。
Next, the operation of the
As the
The inclination angle of the
Here, consider a case where the
この場合には、R2ポイントの斜板22の磁石35に対向し、最も近接した位置に磁気センサ36cがあるので、磁気センサ36cにおける感知された磁束密度が最も高くなり、制御ユニットは磁気センサ36cに対応する変位量Δg2の位置に斜板22が存在することを検出する。
更に、制御ユニットは、この検出位置信号を基に所定のプログラムで演算処理を行い、斜板22の傾斜角を算出し出力を行う。
In this case, since the
Further, the control unit performs arithmetic processing with a predetermined program based on the detected position signal, calculates the tilt angle of the
この実施形態に係る圧縮機によれば以下の効果を奏する。
(1)磁石35が斜板22の上死点位置Pと下死点位置Qを結ぶ線と駆動軸17の軸心線mとの交点Oを通り、斜板22の上死点位置Pと下死点位置Qを結ぶ線に直角な面が交叉する斜板22の外周部Rに設けられているので、斜板22の傾斜角が変化しても磁石35は軸線方向に変位するだけであり、ハウジング周壁12bに設けられた磁気センサ36と磁石35との距離は、軸線方向の距離は変化するが、それと直角な放射方向の距離は変化しない。従って、磁気センサ36により磁石35の軸線方向の変位を精度良く検出可能となり、磁石35の変位と比例関係にある斜板22の傾斜角を精度良く検出可能となる
(2)斜板22の最小傾斜角位置を基点としているので、斜板22の傾斜角変化に応じて、斜板22上に設けられている磁石35は、斜板22の最小傾斜角位置におけるの磁石35の位置を基点として、軸線方向に平行に変位する。従って、磁気センサ36は斜板22の傾斜角変化に応じた磁石35の基点よりの変位量Δgを検出することにより、斜板22の傾斜角を精度良く検出可能である。
(3)斜板22の最小傾斜角位置より最大傾斜角位置に到る領域に軸線方向に平行に複数の磁気センサ36a、36b、36c、36d、36eが配置されており、磁気センサ36a、36b、36c、36d、36eは、磁石35の基点よりの変位量Δgに対応して設けられている。従って、斜板22の傾斜角の変化に伴って斜板22上の磁石35が軸線方向に変位した場合に、その変位した磁石35に最も近接した磁気センサ36a、36b、36c、36d、36eで検出させることが可能となり、斜板22の傾斜角を一層精度良く検出可能である。
(4)斜板22上の磁石35と磁気センサ36との放射方向の距離は変化せず一定であり、軸線方向の距離のみが変化する。従って、磁気センサ36a、36b、36c、36d、36eの検出感度の調整に当り、各センサ間で放射方向の距離変化に伴う距離補正等を行う必要がなく、調整の簡略化を図れる。
(5)磁石35と磁気センサ36を使用しているので取り扱いが簡単であり、又、ハウジングの周壁12bに固定するだけで良いので、取り付けが簡単である。
(6)磁気センサ36は、シリンダブロック12のハウジング周壁12bにおけるピストン28と通しボルト15の間に設けられており、間に障害物がないので、斜板22上の磁石35の磁束密度を精度良く検出可能である。
The compressor according to this embodiment has the following effects.
(1) The
(3) A plurality of
(4) The radial distance between the
(5) Since the
(6) The
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る可変容量型圧縮機を図5、図6に基づいて説明する。
この実施形態の圧縮機は、第1の実施形態に係る圧縮機10における磁気センサ36の個数を一個としたものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは、説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
(Second Embodiment)
Next, a variable capacity compressor according to a second embodiment will be described with reference to FIGS.
The compressor of this embodiment is one in which the number of
Therefore, here, for convenience of explanation, a part of the reference numerals used in the previous explanation is used in common, the explanation of the common configuration is omitted, and only the changed part is explained.
図6に示されるように、磁気センサ40がハウジング周壁12bの、斜板22の最小傾斜角位置における磁石35に対向する位置に1個設けられている。
磁気センサ40は、斜板22上の磁石35の磁束密度を検出し、制御ユニットに送信する。本実施形態における磁気センサ40は、検出された磁束密度の大きさより、斜板22の位置(基点よりの軸線方向の変位量Δg)を検出するものであり、制御ユニットには、予め磁気センサ40の検出出力(磁束密度)と斜板22の変位量Δgに関する対応データと、変位量Δgと斜板22の傾斜角の対応データ等が保管されている。
制御ユニットは所定のプログラムに基づいて演算処理を行うことによって、検出対象の斜板22の変位量Δg及び傾斜角を算出し、出力情報を得ることが可能となっている。
As shown in FIG. 6, one
The
The control unit performs calculation processing based on a predetermined program, thereby calculating the displacement amount Δg and the inclination angle of the detection
この実施形態に係る圧縮機によれば以下の効果を奏する。
尚、第1の実施形態における(1)、(2)、(5)、(6)の効果は同じであり、それ以外の効果を記載する。
(1)磁気センサ40は、斜板22の最小傾斜角位置における磁石35に対向して設けられている。従って、斜板22の傾斜角の変化に伴って斜板22上の磁石35が軸線方向に変位した場合に、その変位した磁石35の磁束密度を検出することにより、斜板22の基点よりの変位量Δg及び傾斜角を算出することが可能となり、複数の磁気センサを用いることなく1個の磁気センサ40で良いので、部品点数の削減と装置の簡略化を図れる。
The compressor according to this embodiment has the following effects.
The effects (1), (2), (5), and (6) in the first embodiment are the same, and other effects are described.
(1) The
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 第1、第2の実施形態では、斜板22の上死点位置Pと下死点位置Qを結ぶ線と駆動軸17の軸心線mとの交点Oを通り、斜板22の上死点位置Pと下死点位置Qを結ぶ線に直角な面が交叉する斜板22の外周部Rに、磁石35を取り付けるとして説明したが、図2に示されるように、外周部Rの180°反対側の外周部Sに磁石を取り付け、その磁石に対向して磁気センサを設けても良い。又、斜板22の外周部Rに加えて、外周部Sに磁石を取り付け両方で検出するようにしてもよい。この場合には、検出の信頼性を高めることができる。
○ 第1、第2の実施形態では、被検出体及び検出器を磁石及び磁気センサとして説明したが、磁石に変えて磁性体としても良い。又、磁気センサはホール素子以外の磁気誘導型センサ、MRセンサ及びMIセンサ等を用いても良い。
○ 第1、第2の実施形態では、被検出体及び検出器を磁石及び磁気センサとして説明したが、これに限定されるものではなく、超音波式、光学式等さまざまな方式のものが使用可能である。
○ 第1、第2の実施形態では、磁気センサをハウジング周面に取り付けるとして説明したが、ハウジング周面近傍に設けられている各ハウジングを結合するボルトに取り付けても良い。又、別の取り付け部材を設けて、その取り付け部材に磁気センサを固定しても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the invention. For example, the following modifications may be made.
In the first and second embodiments, the
In the first and second embodiments, the detection target and the detector are described as a magnet and a magnetic sensor. However, a magnetic body may be used instead of the magnet. The magnetic sensor may be a magnetic induction sensor other than a Hall element, an MR sensor, an MI sensor, or the like.
In the first and second embodiments, the detection target and the detector are described as a magnet and a magnetic sensor. However, the present invention is not limited to this, and various types such as an ultrasonic type and an optical type are used. Is possible.
In the first and second embodiments, the magnetic sensor is described as being attached to the housing peripheral surface. However, the magnetic sensor may be attached to a bolt that connects the housings provided in the vicinity of the housing peripheral surface. Further, another mounting member may be provided, and the magnetic sensor may be fixed to the mounting member.
10 圧縮機
11 ハウジング
12a シリンダボア
16 クランク室
17 駆動軸
22 斜板
28 ピストン
29 シュー
30 圧縮室
35 磁石
36 磁気センサ
P 上死点位置
Q 下死点位置
R 外周部
m 軸心線
10 Compressor 11
Claims (3)
前記駆動軸の回転に伴い前記駆動軸と同期回転しつつ、前記駆動軸の軸線方向に揺動運動を行う前記斜板の傾斜角を制御して、前記ピストンのストロークを変化させるように構成した可変容量型圧縮機において、
前記斜板の外周部に設けられた被検出体と、該被検出体と対向して前記ハウジングに設けられた検出器とを備え、
前記被検出体は、前記斜板の上死点位置と下死点位置を結ぶ線と前記駆動軸の軸心線との交点を通り、前記斜板の上死点位置と下死点位置を結ぶ線に直角な面が交叉する前記斜板の外周部に設けられていることを特徴とする可変容量型圧縮機の容量検出装置。 A piston and a swash plate provided in the housing are connected via a shoe, and a sliding portion that is in sliding contact with the shoe of the swash plate is provided to be rotatable in synchronization with the rotation of the drive shaft,
The piston is configured to change the stroke of the piston by controlling the inclination angle of the swash plate that performs a swinging motion in the axial direction of the drive shaft while rotating synchronously with the drive shaft as the drive shaft rotates. In variable capacity compressors,
A detection object provided on the outer periphery of the swash plate, and a detector provided on the housing opposite the detection object;
The detected object passes through the intersection of a line connecting the top dead center position and bottom dead center position of the swash plate and the axis of the drive shaft, and the top dead center position and bottom dead center position of the swash plate are determined. A capacity detecting device for a variable capacity compressor, wherein the capacity detecting apparatus is provided on an outer peripheral portion of the swash plate where planes perpendicular to a connecting line intersect.
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