JP2007211704A - 可変容量型斜板式圧縮機の容量検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石を取り付ける設置スペースの確保と周辺部品との干渉を防止することができ、斜板角度の検出を精度良く行うことのできる可変容量型斜板式圧縮機の容量検出装置の提供にある。
【解決手段】ハウジング１１内に設けられ、駆動軸１７の回転に伴い該駆動軸１７の軸線方向に揺動運動を行う斜板２２の傾斜角を制御して、ピストン２８のストロークを変化させるように構成した可変容量型斜板式圧縮機において、駆動軸１７に固定された回転体としてのラグプレート２１とリンク連結され、斜板２２の傾斜角に応じて移動するリンク可動部としてのガイドピン２２ｄの球部２２ｅに磁石３５を取り付け、ハウジング１１の磁石３５に対向する位置に磁気センサ３６を取り付ける。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば、車両空調設備等に用いられる可変容量型斜板式圧縮機の容量検出に関する。

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。
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。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、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。

そして、揺動板４１の外周部の上死点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。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の左側に存在する時間と、右側に存在する時間とを検出し、その検出信号を基に揺動板４１の傾斜角、従って圧縮機の吐出容量が算出される。
特開昭６２−２１８６７０号公報（第２〜５頁、図１）

しかし、特許文献１で開示された技術においては、ピン（磁石）が斜板の外周方向に突出するように固着されているが、検出器にてピンの磁束密度を検出可能とするためには、ピンの磁力の大きい、即ち寸法サイズの大きい磁石を用いねばならない。しかし、斜板の外周面は肉厚が薄く、このような寸法サイズの大きい磁石を取り付けるには設置スペースに限界がある。又、斜板の肉厚内に収まる細長の棒状の磁石を斜板に埋め込み一部を外周面より突出させて用いる方策が考えられるが、磁石による磁力線が周辺の鉄系金属で形成された斜板の方に流れてしまうことにより、検出面にて充分な磁束密度を得ることができない問題がある。

又、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、駆動軸の一回転につき信号パルスの発生は一回となるため、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つ設ける方法が考えられる。その場合に、特許文献１で開示されているように、磁石を斜板の外周方向に突出させて取り付けると、磁石がピストンの凹部と接触する恐れが生じてしまう。

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、磁石を取り付ける設置スペースの確保と周辺部品との干渉を防止することができ、斜板角度の検出を精度良く行うことのできる可変容量型斜板式圧縮機の容量検出装置の提供にある。

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、駆動軸の回転に伴い該駆動軸の軸線方向に揺動運動を行う斜板の傾斜角を制御して、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斜板式圧縮機において、前記駆動軸に固定された回転体とリンク連結され、前記斜板の傾斜角に応じて移動するリンク可動部に磁石を取り付け、前記ハウジングの前記磁石に対向する位置に磁気センサを取り付けたことを特徴とする。
請求項１記載の発明によれば、斜板の傾斜角に応じて移動するリンク可動部に磁石が取り付けられているので、斜板の傾斜角の変化に応じて磁石と磁気センサの間の距離が変化し、この距離変化に伴う磁束密度の変化を磁気センサにて読み取ることにより、斜板角度即ち容量を精度良く検出することが可能となる。
又、ピストンと連結された斜板部に磁石を取り付ける場合に比べて、リンク可動部であれば磁石を取り付ける設置スペースを確保でき、周辺部品との干渉を防止できる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の可変容量型回転斜板式圧縮機の容量検出装置において、前記リンク可動部は、前記斜板の前記回転体側に突設されたガイドピンであることを特徴とする。
請求項２記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得ることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の可変容量型回転斜板式圧縮機の容量検出装置において、前記リンク可動部は、前記斜板の前記回転体側に突設された斜板アーム部であることを特徴とする。
請求項３記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得ることができる。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の可変容量型回転斜板式圧縮機の容量検出装置において、前記リンク可動部は、前記斜板の前記回転体側に突設された斜板アームと前記回転体の前記斜板側に突設された支持アームとの間に架設されたリンクアーム部であることを特徴とする。
請求項４記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得ることができる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の可変容量型回転斜板式圧縮機の容量検出装置において、前記磁石を非磁性部材を介して取り付けることを特徴とする。
請求項５記載の発明によれば、磁石が非磁性部材を介して取り付けられているので、磁石より発する磁力線は磁性体材料より形成されているリンク可動部の方へ流れる量が減少し、磁気センサの検出位置における磁石による磁束密度を上昇させることができる。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の可変容量型回転斜板式圧縮機の容量検出装置において、前記磁石が前記リンク可動部より外部に突出させて取り付けられたことを特徴とする。
請求項６記載の発明によれば、磁石がリンク可動部より外部に突出させて取り付けられているので、磁石より発する磁力線は磁性体材料より形成されているリンク可動部の方へ流れる量が減少し、磁気センサの検出位置における磁石による磁束密度を上昇させることができる。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の可変容量型回転斜板式圧縮機の容量検出装置において、前記磁気センサが、前記ハウジングを連結固定する通しボルトに近接する、ハウジング外周面上の位置に設置されたことを特徴とする。
請求項７記載の発明によれば、磁性体材料よりなる通しボルトがリンク可動部の磁石及び電磁クラッチの漏洩磁束の影響を受けて磁化されるので、通しボルトに近接するハウジングの外周面上の位置に配置された磁気センサでその磁束を検出することにより、磁石の位置を検出可能となる。

この発明によれば、リンク可動部に磁石を取り付けることにより、磁石を取り付ける設置スペースの確保と周辺部品との干渉を防止することができ、斜板角度の検出を精度良く行うことができる。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機（以下、単に「圧縮機」と呼ぶ）の容量検出装置を図１〜図３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。

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。

前記クランク室１６における駆動軸１７には、回転体としてのラグプレート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し鉄系金属等の磁性体材料で形成された斜板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との間には後で詳述するヒンジ機構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。

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。

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。

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の首部には凹部２８ａが形成されている。このピストン２８の凹部２８ａには、一対のシュー２９が収容され、一対のシュー２９の間に斜板２２の外周部２２ｂが摺接可能に係留されている。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。

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。

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。

図１及び図２に示されるように、斜板２２とラグプレート２１とをリンク連結するヒンジ機構２３は、斜板２２の外周部２２ｂより前部の軸心線ｍの近傍に、一対のブラケット２２ｃがラグプレート２１側に突設して設けられ、各ブラケット２２ｃにはリンク可動部としてのガイドピン２２ｄの一端が固着され、ガイドピン２２ｄの他端には球部２２ｅがそれぞれ固着されている。ブラケット２２ｃ、ガイドピン２２ｄ及び球部２２ｅにより斜板アーム部が形成されている。
又、ラグプレート２１の上部には、一対の支持アーム２１ａがガイドピン２２ｄに対向するように後方に突出して設けられている。各支持アーム２１ａの先端部には、駆動軸１７の軸心線ｍと斜板２２の上死点位置Ｐとで決定される面と平行にガイド孔２１ｂが直線状に貫設されている。このガイド孔２１ｂ内には、ガイドピン２２ｄの球部２２ｅがそれぞれ回動かつ摺動可能に挿入されている。斜板２２の傾斜角の変更に伴い、球部２２ｅはガイド孔２１ｂ内を上下方向に摺動する。

この片方の球部２２ｅの上端中央部分には、軸心線ｍに向けて有底丸孔２２ｆが形成されており、この有底丸孔２２ｆには永久磁石よりなる磁石３５が、磁石３５の一部を外周方向へ突出させた状態で、且つ磁極Ｎ極を外周方向に向け、それとは逆極性の磁極Ｓ極を軸心線ｍの方向に向けて取り付けられている。
この磁石３５に対向する位置にあるフロントハウジング１３のハウジング周壁１３ａには、貫通孔１３ｂが軸心線ｍに対し放射方向に形成されており、この貫通孔１３ｂには磁石３５の磁束を検出するための磁気センサ３６が取り付けられている。磁気センサ３６は、図２に示されるように、ピストン２８と通しボルト１５の間の障害物のない領域に設けられている。

磁気センサ３６としてはホール素子を使用しており、磁気センサ３６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。磁石３５、磁気センサ３６及び制御ユニットにより圧縮機の容量検出装置が構成されている。制御ユニットは、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のガイドピン２２ｄの球部２２ｅ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、予め磁気センサ３６の検出出力（磁束密度）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。

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。斜板２２の球部２２ｅに取り付けられている磁石３５が、斜板２２の回転に伴い、ハウジング周壁１３ａに取り付けられている磁気センサ３６の近傍を通過する時、磁気センサ３６は磁石３５による磁束密度を検出する。

例えば、図３（ａ）には、斜板２２が最大傾斜角位置にある時の状態を示している。容量制御弁３４の圧力調整でクランク室１６の圧力が低下すれば、ピストン２８に作用する背圧が下がることにより、斜板２２の傾斜角が大きくなる。この時、斜板２２の球部２２ｅがヒンジ機構２３のガイド孔２１ｂ内をガイド孔２１ｂの中心線に沿って内方から軸心線ｍに対し離れる方向に摺動する。
又、図３（ｂ）には、斜板２２が最小傾斜角位置にある時の状態を示している。容量制御弁３４の圧力調整でクランク室１６の圧力が上昇すれば、ピストン２８に作用する背圧が上がることにより、斜板２２の傾斜角が小さくなる。この時、斜板２２の球部２２ｅがヒンジ機構２３のガイド孔２１ｂ内をガイド孔２１ｂの中心線に沿って外方から軸心線ｍ側に近づく方向に摺動する。
磁石３５と磁気センサ３６の距離をｈとし、最大傾斜角位置における距離をｈ１、最小傾斜角位置における距離をｈ２とすれば、ｈ１≦ｈ≦ｈ２の関係があり、この距離ｈと磁気センサ３６にて検出される磁束密度とは反比例の関係にある。この距離ｈが最も小さい時、即ち斜板２２が最大傾斜角位置にある時、検出磁束密度は最も大きくなる。逆に、この距離ｈが最も大きい時、即ち斜板２２が最小傾斜角位置にある時、検出磁束密度は最も小さくなる。

この斜板２２の磁石３５に対向し、ハウジング周壁１３ａに磁気センサ３６が配置されているので、磁気センサ３６は磁石３５と磁気センサ３６の距離変化に伴う磁束密度を検出する。又、磁石３５が球部２２ｅより外周方向に突出させて取り付けられていることにより、磁石３５より発する磁力線は磁性体材料より形成されているリンク部としての球部２２ｅの方へ流れる量が減少し、磁気センサ３６の検出位置における磁石３５による磁束密度を上昇させることができるので、磁気センサ３６での検出を可能としている。
制御ユニットは、この検出信号（磁束密度）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。

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）斜板２２の傾斜角に応じて移動する斜板アーム部を構成するガイドピン２２ｄの球部２２ｅに磁石３５が取り付けられ、この磁石３５に対向する位置にあるフロントハウジング１３のハウジング周壁１３ａに磁気センサ３６が取り付けられているので、斜板２２の傾斜角の変化に応じて磁石３５と磁気センサ３６の間の距離ｈが変化し、この距離変化に伴う磁束密度の変化を磁気センサ３６にて読み取ることにより、斜板角度即ち容量を精度良く検出することが可能となる。
（２）ピストン２８と連結された斜板２２の外周部２２ｂに磁石を取り付ける場合に比べて、斜板アーム部を構成するガイドピン２２ｄの球部２２ｅに磁石３５を取り付ける場合には、設置スペースを充分確保可能であり、寸法サイズが大きく磁力の大きい磁石を使用可能である。又、球部２２ｅの上方空間は空いているので、斜板２２の傾斜角が変化し球部２２ｅに取り付けられた磁石３５が上下方向に摺動しても、磁石３５が周辺部品と干渉することはない。
（３）磁石３５が斜板アーム部を構成するガイドピン２２ｄの球部２２ｅより外部に突出させて取り付けられているので、磁石３５より発する磁力線は磁性体材料より形成されている球部２２ｅの方へ流れる量が減少し、磁気センサ３６の検出位置における磁石３５による磁束密度を上昇させることができる。従って、磁石３５の磁力を極端に大きくしたり、磁気センサ３６の検出感度を上げることなく、磁気センサ３６による検出精度を高めることができ、斜板２２の傾斜角を精度良く検出可能となる。

（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４に基づいて説明する。
この実施形態の圧縮機は、第１の実施形態におけるヒンジ機構の形態を変更したものであり、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。

図４に示されるように、この実施形態におけるヒンジ機構４０は、斜板２２の外周部２２ｂより前部に、一対の鉄系金属よりなるリンク可動部としての斜板アーム４１がラグプレート２１側に突設して設けられており、斜板アーム４１の先端部には円形孔４１ａが貫通形成されている。又、ラグプレート２１の上部には、一対の支持アーム４２が斜板２２側に突出して設けられている。各支持アーム４２には、傾斜した長丸状のガイド孔４２ａが形成されており、ガイド孔４２ａは駆動軸１７の軸心線ｍと斜板２２の上死点位置Ｐとで決定される面と平行に貫通形成されている。上記一対の斜板アーム４１は上記一対の支持アーム４２を挟んで配設されている。そして、棒状のピン４３が２個の円形孔４１ａに挿通固定され、２個の長丸状のガイド孔４２ａに摺動可能に挿通されている。

この斜板アーム４１には、Ｌ字状の非磁性ホルダ４４が取り付けられており、非磁性ホルダ４４には軸心線ｍに向けて有底丸孔４４ａが形成されている。この有底丸孔４４ａには磁石３５が磁極Ｎ極を外周方向に向け、それとは逆極性の磁極Ｓ極を軸心線ｍの方向に向けて取り付けられている。
この磁石３５に対向する位置にあるフロントハウジング１３のハウジング周壁１３ａには、磁石３５の磁束を検出するための磁気センサ３６が取り付けられている。

容量制御弁３４の圧力調整により斜板２２の傾斜角が変更される時、斜板アーム４１に固定されたピン４３と支持アーム４２のガイド孔４２ａとの係合位置が変化し、斜板アーム４１に取り付けられた磁石３５の位置が変化する。
例えば、図４（ａ）は、斜板２２が最大傾斜角位置にある時の状態を示し、図４（ｂ）は、斜板２２が最小傾斜角位置にある時の状態を示している。磁石３５と磁気センサ３６の距離をｉとし、最大傾斜各位置における距離をｉ１、最小傾斜角位置における距離をｉ２とすれば、ｉ１≦ｈ≦ｉ２の関係があり、この距離ｉと磁気センサ３６にて検出される磁束密度とは反比例の関係にある。この距離ｉが最も小さい時、即ち斜板２２が最大傾斜角位置にある時、検出磁束密度は最も大きくなる。逆に、この距離ｉが最も大きい時、即ち斜板２２が最小傾斜角位置にある時、検出磁束密度は最も小さくなる。
磁気センサ３６は磁石３５と磁気センサ３６の距離変化に伴う磁束密度を検出し、この検出信号を基に斜板２２の傾斜角が算出され出力される。

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）斜板２２の傾斜角に応じて移動する斜板アーム４１に非磁性ホルダ４４を介して磁石３５が取り付けられ、この磁石３５に対向する位置にあるフロントハウジング１３のハウジング周壁１３ａに磁気センサ３６が取り付けられているので、斜板２２の傾斜角の変化に応じて磁石３５と磁気センサ３６の間の距離ｉが変化し、この距離変化に伴う磁束密度の変化を磁気センサ３６にて読み取ることにより、斜板角度即ち容量を精度良く検出することが可能となる。
（２）ピストン２８と連結された斜板２２の外周部２２ｂに磁石を取り付ける場合に比べて、斜板アーム４１に非磁性ホルダ４４を介して磁石３５を取り付ける場合には、設置スペースを充分確保可能であり、寸法サイズが大きく磁力の大きい磁石を使用可能である。又、非磁性ホルダ４４の上方空間は空いているので、斜板２２の傾斜角が変化し非磁性ホルダ４４に取り付けられた磁石３５が上下方向に摺動しても、磁石３５が周辺部品と干渉することはない。
（３）磁石３５が非磁性ホルダ４４を介して斜板アーム４１に取り付けられているので、磁石３５より発する磁力線は磁性体材料より形成されている斜板アーム４１の方へ流れる量が減少し、磁気センサ３６の検出位置における磁石３５による磁束密度を上昇させることができる。従って、磁石３５の磁力を極端に大きくしたり、磁気センサ３６の検出感度を上げることなく、磁気センサ３６による検出精度を高めることができ、斜板２２の傾斜角を精度良く検出可能となる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る可変容量型圧縮機を図５に基づいて説明する。
この実施形態の圧縮機は、第１、第２の実施形態におけるヒンジ機構の形態を変更したものであり、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。

図５に示されるように、この実施形態におけるヒンジ機構５０は、斜板２２の外周部２２ｂより前部に、一対の鉄系金属よりなる斜板アーム５１がラグプレート２１側に突設して設けられており、斜板アーム５１の先端部には円形孔５１ａが貫通形成されている。又、ラグプレート２１の上部には、支持アーム５２が斜板２２側に突出して設けられており、支持アーム５２には、円形孔５２ａが貫通形成されている。円形孔５１ａ及び円形孔５２ａは駆動軸１７の軸心線ｍと斜板２２の上死点位置Ｐとで決定される面に直交して延在している。両端部に円形孔５３ａ、５３ｂが貫通形成されたリンク可動部としてのリンクアーム５３が斜板アーム５１と支持アーム５２の間に架設されており、ピン５４が円形孔５１ａ、５３ａに摺動可能に嵌合設置され、ピン５５が円形孔５２ａ、５３ｂに摺動可能に嵌合設置されている。斜板アーム５１と支持アーム５２はリンクアーム５３を介してリンク連結されている。

このリンクアーム５３には、磁石３５が磁石３５の一部を外周方向へ突出させた状態で、且つ磁極Ｎ極を外周方向に向け、それとは逆極性の磁極Ｓ極を軸心線ｍの方向に向けて取り付けられている。
この磁石３５に対向する位置にあるフロントハウジング１３のハウジング周壁１３ａには、磁石３５の磁束を検出するための磁気センサ３６が取り付けられている。

容量制御弁３４の圧力調整により斜板２２の傾斜角が変更される時、斜板アーム５１と支持アーム５２をリンク連結するリンクアーム５３の係合位置が変化し、リンクアーム５３に取り付けられた磁石３５の位置が変化する。
例えば、図５（ａ）は、斜板２２が最大傾斜角位置にある時の状態を示し、図５（ｂ）は、斜板２２が最小傾斜角位置にある時の状態を示している。磁石３５と磁気センサ３６の距離をｊとし、最大傾斜角位置における距離をｊ１、最小傾斜角位置における距離をｊ２とすれば、ｊ１≦ｈ≦ｊ２の関係があり、この距離ｊと磁気センサ３６にて検出される磁束密度とは反比例の関係にある。
磁気センサ３６は磁石３５と磁気センサ３６の距離変化に伴う磁束密度を検出し、この検出信号を基に斜板２２の傾斜角が算出され出力される。

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）斜板２２の傾斜角に応じて移動するリンクアーム５３に磁石３５が取り付けられ、この磁石３５に対向する位置にあるフロントハウジング１３のハウジング周壁１３ａに磁気センサ３６が取り付けられているので、斜板２２の傾斜角の変化に応じて磁石３５と磁気センサ３６の間の距離ｊが変化し、この距離変化に伴う磁束密度の変化を磁気センサ３６にて読み取ることにより、斜板角度即ち容量を精度良く検出することが可能となる。
（２）ピストン２８と連結された斜板２２の外周部２２ｂに磁石を取り付ける場合に比べて、リンクアーム５３に磁石３５を取り付ける場合には、設置スペースを充分確保可能であり、寸法サイズが大きく磁力の大きい磁石を使用可能である。又、リンクアーム５３の上方空間は空いているので、斜板２２の傾斜角が変化しリンクアーム５３に取り付けられた磁石３５が上下方向に摺動しても、磁石３５が周辺部品と干渉することはない。
（３）磁石３５がリンクアーム５３より外部に突出させて取り付けられているので、磁石３５より発する磁力線は磁性体材料より形成されているリンクアーム５３の方へ流れる量が減少し、磁気センサ３６の検出位置における磁石３５による磁束密度を上昇させることができる。従って、磁石３５の磁力を極端に大きくしたり、磁気センサ３６の検出感度を上げることなく、磁気センサ３６による検出精度を高めることができ、斜板２２の傾斜角を精度良く検出可能となる。
（４）磁石３５を取り付けるリンクアーム５３は別部品なので、取り付け孔等の加工が容易であり、製造工数を削減できる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る可変容量型圧縮機を図６に基づいて説明する。
この実施形態の圧縮機は、第１の実施形態における磁気センサの取り付け位置を変更したものであり、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。

図６に示されるように、この実施形態における磁気センサ３６は、ハウジング周壁１３ａの外周面上の、ハウジング１１を連結固定する通しボルト１５に近接する位置に取り付けられている。
磁性体材料よりなる通しボルト１５が、斜板アーム部の球部２２ｅに取り付けられた磁石３５及び駆動軸１７に取り付けられた図示しない電磁クラッチの漏洩磁束の影響を受けて磁路を形成し磁化する。この通しボルト１５に誘導される磁界の強さ（磁束密度）は、磁石３５と通しボルト１５との距離ｋに反比例し、この距離ｋが最も小さい時、即ち斜板２２が最大傾斜角位置にある時、誘導磁界の強さは最も大きくなる。逆に、この距離ｋが最も大きい時、即ち斜板２２が最小傾斜角位置にある時、誘導磁界の強さは最も小さくなる。図６は、斜板２２が最大傾斜角位置にある時の状態を示している。
従って、通しボルト１５に近接する位置に設けられた磁気センサ３６で、通しボルト１５に誘導される磁束密度を検出することにより、磁石３５の位置を検出可能となる。

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）〜（３）の効果は同じであり、それ以外の効果を記載する。
（１）磁石３５及び電磁クラッチの漏洩磁束により通しボルト１５に誘導される磁界の強さを検出すれば良いので、磁気センサ３６の設置場所の自由度が大きくなる。即ち軸線方向については、通しボルト１５の長さ方向の任意の位置で検出可能であり、又、円周方向については、円周方向に設けられた複数の通しボルト１５の任意のものを選択可能であり、その選択した通しボルト１５の近傍に磁気センサ３６を設置すれば良い。

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。
○ ワッブル式の圧縮機においては、駆動軸に嵌着された回転保持部材とリンク連結され、駆動軸と同期回転する揺動板取付部材のアーム部に磁石を取り付け、それと対向するハウジングの周壁に磁気センサを取り付けても良い。
○ ヒンジ機構が、一方をガイドピン形式の拘束ヒンジとし、他方をラグプレートに支持アームを設けず斜板アームを非拘束とした非拘束ヒンジのものにおいては、非拘束ヒンジ側のアーム部材の方に磁石を取り付けることにより、磁性体の支持アームが存在しないことで磁束の漏洩が減少し検出精度を向上させることができる。
○ 第１〜第４の実施形態では、斜板アーム部に磁石を取り付けるとして説明したが、図７に示されるように、斜板アーム部に磁気センサ３６の方向に突出した長尺の取り付け部材６０を設け、その先端に磁石３５を取り付けても良い。この場合には、磁石を磁気センサ又は、通しボルトに接近させることができ、検出位置における磁束密度を上昇させることができる。
○ 第１の実施形態では、斜板アーム部を構成する一対の球部２２ｅの片方に磁石を取り付けるとして説明したが、一対の球部２２ｅのどちらに取り付けても良いし、又両方に取り付けても良い。
○ 第２の実施形態では、斜板アームに非磁性ホルダを介して磁石を取り付けるとして説明したが、斜板アームの先端に固定されたピンに非磁性ホルダを介して磁石を取り付けても良いし、又、斜板アーム自体を非磁性材料で形成し、この斜板アームに直接磁石を取り付けても良い。
○ 第２、第３の実施形態では、リンク可動部としての斜板アーム又はリンクアームに磁石を取り付けるとして説明したが、斜板アーム又はリンクアームを挿通するピンに磁石を取り付けても構わない。
○ 第１〜第４の実施形態では、磁石を永久磁石とし、磁気センサをホール素子として説明したが、磁石に変えて磁性体としても良いし、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４の実施形態では、斜板を鉄系の磁性体材料として説明したが、ニッケル、コバルト等を含む磁性体材料もこれに該当する。
○ 第１〜第３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通し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。

第１の実施形態に係る圧縮機の縦断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 第１の実施形態に係る斜板リンク部の要部断面図である。（ａ）最大傾斜角位置を示す。（ｂ）最小傾斜角位置を示す。 第２の実施形態に係る斜板リンク部の要部断面図である。（ａ）最大傾斜角位置を示す。（ｂ）最小傾斜角位置を示す。 第３の実施形態に係る斜板リンク部の要部断面図である。（ａ）最大傾斜角位置を示す。（ｂ）最小傾斜角位置を示す。 第４の実施形態に係る斜板リンク部の要部断面図である。 その他の実施形態に係る斜板リンク部の要部断面図である。

符号の説明

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
２１ ラグプレート
２１ａ 支持アーム
２２ 斜板
２２ｂ 外周部
２２ｃ ブラケット
２２ｄ ガイドピン
２２ｅ 球部
２３ ヒンジ機構
２８ ピストン
３０ 圧縮室
３５ 磁石
３６ 磁気センサ

Claims (7)

1. ハウジング内に設けられ、駆動軸の回転に伴い該駆動軸の軸線方向に揺動運動を行う斜板の傾斜角を制御して、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斜板式圧縮機において、
   前記駆動軸に固定された回転体とリンク連結され、前記斜板の傾斜角に応じて移動するリンク可動部に磁石を取り付け、前記ハウジングの前記磁石に対向する位置に磁気センサを取り付けたことを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機の容量検出装置。
2. 前記リンク可動部は、前記斜板の前記回転体側に突設されたガイドピンであることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機の容量検出装置。
3. 前記リンク可動部は、前記斜板の前記回転体側に突設された斜板アーム部であることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機の容量検出装置。
4. 前記リンク可動部は、前記斜板の前記回転体側に突設された斜板アームと前記回転体の前記斜板側に突設された支持アームとの間に架設されたリンクアーム部であることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機の容量検出装置。
5. 前記磁石を非磁性部材を介して取り付けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機の容量検出装置。
6. 前記磁石が前記リンク可動部より外部に突出させて取り付けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機の容量検出装置。
7. 前記磁気センサが、前記ハウジングを連結固定する通しボルトに近接する、ハウジング外周面上の位置に設置されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機の容量検出装置。
   

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