JP2687835B2 - 圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転数検知機構を備え
た圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】気密構造が要求される流体圧縮機、とり
わけ車両空調用に供される冷媒圧縮機が、焼付きや液圧
縮等の原因によって回転不能状態に陥った場合には、速
やかに動力源（エンジン）との伝動系を切り離して車両
駆動要素の破損を防止する必要がある。とくにウオータ
ポンプ、オルタネータ等他の補機類と同一の伝動機構に
よって駆動される車両の圧縮機においては、異常の発生
と同時に電磁クラッチをオフして、上記他の機器の動作
に影響を及ぼさないようにすることが重要である。 し
たがって、かかる異常を検出するために、従来から圧縮
機には回転数検知機構が設けられており、圧縮機の回転
数が予め設定された値以下になると、電磁クラッチをオ
フして動力源からの入力を遮断するように構成されてい
る。

【０００３】既に知られている上記回転数検知機構とし
て、例えば実公平３−６８７８号公報に開示されている
揺動板型圧縮機の考案は、電磁クラッチの漏れ磁束が主
軸及びベアリングのレースを経由することにより形成さ
れる磁気回路と、筐体に取付けられた検出器（磁気ピッ
クアップ）とを有し、レースに設けた突起部が検出器の
前面を通過することによって磁束の変化を検出してい
る。

【０００４】一方、実開昭５８−７３９９１号公報に開
示されているスライドベーン型圧縮機の考案は、電磁ク
ラッチから駆動軸、ロータ（ベーン）及び検出部の鉄芯
へと連なる磁路が形成され、該検出部をロータ又はベー
ンの端面と対向させることによって同様に磁束の変化を
検出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、気密構造が要求
される各種圧縮機の回転検出に際しては、一般的に信号
の取出し方、検出器の取付スペース、出力信号の大きさ
等が問題となる。つまり機体ケース部分を貫通する形態
で検出器を取付けると、必然的に取付部の気密保持手段
が付随することとなり、また、機外の主軸部分や主軸と
共動するプーリ等によって回転検出を行う場合には、検
出器の取付箇所の確保がきわめて困難となる。さらに機
体ケースを透過する磁束の変化を機外で捕捉しようとす
れば、当然に検出器の出力信号が微弱化するのを避けら
れない。

【０００６】このような観点から評価すれば、上述した
従来の回転数検知機構はいずれも気密保持手段を要する
点で経済的不利益を免れず、しかも前者の構成にみられ
るような検出器と電磁クラッチ間の開放空域は、閉じら
れた磁気回路の形成を大きく妨げており、検出感度が極
端に劣化するといった不具合もある。本発明は、気密保
持不要の簡便な構造に加えて十分な出力信号を得ること
ができる回転数検知機構をもち、とくに車両空調用に供
して好適な圧縮機の提供を解決すべき技術課題とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題解決の
ため、機体を形成する複数の郭部材と、該郭部材を気密
的に結合する締結具と、該機体に挿嵌され電磁クラッチ
を介して動力源に連結された駆動軸と、該駆動軸と共動
する可動部材とを備え、該可動部材の作動により流体の
圧縮を行うようにした圧縮機において、上記電磁クラッ
チからの漏れ磁束を上記駆動軸、可動部材及び締結具に
順次導通せしめて循環磁気回路を形成し、上記可動部材
の周期運動を介して上記締結具との間に磁束変化を生じ
させるとともに、上記磁気回路中の機外部分に取付けた
検出器により該磁束変化を検出し、その検出結果に基づ
いて圧縮機の回転数を検知するようにした新規な構成を
採用している。

【０００８】本発明の好適な態様として、上記磁束変化
は回転する可動部材の締結具に対する距離変化に基づい
て生起されるものであり、また、上記検出器は締結具の
頭部を囲繞する形態で装着されるか、又は電磁クラッチ
のステータ部分に装着される。

【０００９】

【作用】本発明によれば、電磁クラッチの漏れ磁束が駆
動軸、可動部材及び締結具に順次導通されて、密に閉じ
られた循環磁気回路が形成され、しかも締結具に対して
可及的に近接配置された可動部材の周期運動を介して安
定した磁束変化を生じさせることができる。

【００１０】したがって、締結具の頭部や電磁クラッチ
のステータ部分のように、機外の磁気回路中に簡素な検
出器を配設することによっても、きわめて高い感度で正
確に磁束変化を捕捉することが可能となり、圧縮機の回
転異常を誤りなく検知することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図１及び
図３に基づいて説明する。図において、圧縮機の主体を
なすシリンダブロック１の前端にはフロントハウジング
２が結合され、同後端には吸入室３ａ及び吐出室３ｂが
形成されたリヤハウジング３が弁板４を介して結合され
ている。そしてフロントハウジング２内に形成されたク
ラクン室５には、図示しないエンジンに電磁クラッチ６
を介して連動連結された駆動軸７が挿通され、該駆動軸
７はシリンダブロック１及びフロントハウジング２に回
転自在に支承されている。クランク室５の駆動軸７上に
は回転基体８が固着され、該回転基体８の後面側に延出
した支持アーム９の先端部には長孔９ａが貫設されると
ともに、該長孔９ａにはピン１０がスライド可能に嵌入
されており、該ピン１０には回転斜板１１が傾動可能に
連結されている。

【００１２】すなわち、回転基体８の後端に隣接して駆
動軸７上にはスリーブ１２が遊嵌され、該スリーブ１２
の左右両側に突設された枢軸１２ａが回転斜板１１の図
示しない係合孔に嵌入されて、該回転斜板１１は枢軸１
２ａ周りに傾動しうるように支持されている。回転斜板
１１の後端側には揺動板１３が相対回転可能に支持さ
れ、かつ外縁部に設けた案内部１３ａが通しボルト１４
と係合することにより自転が拘束されるとともに、シリ
ンダブロック１に平行状に配置された複数のボア１５内
のピストン１６と該揺動板１３とは、コンロッド１７に
より連節されている。したがって、駆動軸７の回転運動
が回転斜板１１を介して揺動板１３の前後揺動に変換さ
れ、ピストン１６がボア１５内を直動することにより吸
入室３ａからボア１５内へ吸入された冷媒ガスが圧縮さ
れつつ吐出室３ｂに吐出される。

【００１３】電磁クラッチ６は、フロントハウジング２
のボス部に回転自在に支持され、ベルトを介してエンジ
ンに連動連結されるロータ６１と、ロータ６１の環状溝
内に収納固止されて電磁コイル６２を内蔵したステータ
６３と、ロータ６１の伝動摩擦面に対向配置された円板
状のアーマチュア６４と、アーマチュア６４を緩衝体６
５を介して駆動軸７に結合するハブ６６とを主要部とし
て構成されている。

【００１４】駆動軸７及び通しボルト１４（本発明にい
う締結具）と共に強磁性材（鉄系金属）によって形成さ
れた上記回転基体８（本発明にいう可動部材）は、円板
状の外周面８ａが該通しボルト１４と可及的に近接すべ
く調整され、これにより電磁クラッチ６からの漏れ磁束
が駆動軸７、回転基体８及び通しボルト１４へと順次導
通されて、密な循環磁気回路が形成されるようになされ
ており、回転基体８の同外周面８ａには後述する磁束変
化を生じさせるための切欠８ｂが等分に４個刻設されて
いる。そして上記ステータ６３と近接対向する通しボル
ト１４の頭部には、座金１９に固着された検出器（ピッ
クアップコイル）１８が同頭部を囲繞する形態で配設さ
れている。

【００１５】なお、本発明にいう可動部材は、その周期
運動を介して締結具との間にノイズのない明確な磁束変
化を生じさせることが重要であり、図４、図５に示す回
転基体８Ａのように、それ自体のバランス調節のため完
全な円形状周面を形成し難い場合は、例えば該回転基体
８Ａを支承するスラスト軸受の回転側レース２０を拡延
させて、その周縁部に円環状の鍔部２０ａを張設し、該
鍔部２０ａを含んで切欠２０ｂを凹刻するように構成す
ることもできる。

【００１６】本実施例は上述のように構成されており、
電磁クラッチ６がオンされて動力源からの入力により駆
動軸７が回転されると、回転基体８及び回転斜板１１の
回転運動が揺動板１３の前後揺動に変換され、ピストン
１６がボア１５内を往復動することにより圧縮仕事が開
始される。このとき電磁クラッチ６からの漏れ磁束は、
駆動軸７、回転基体８及び通しボルト１４へと順次導通
されて、密に閉じられた循環磁気回路が形成される。そ
して回転基体８の外周面８ａに刻設された切欠８ｂが通
しボルト１４と対面する間、該通しボルト１４へ導通さ
れる磁束は一時的に減少され、同外周面８ａが対面する
状態に戻ると導通される磁束も再び増加復元される。

【００１７】通しボルト１４の頭部に取付けられている
検出器１８は、かかる磁束変化に基づいて電圧パルスを
発生し、同パルス数を演算処理することによって圧縮機
の回転数を正確に検知することができる。勿論、パルス
数の極端な減少や途絶といった異常の発生時、直ちに電
磁クラッチ６をオフし、圧縮機ともども他の補機類の損
傷防止を図るといった回路構成が付帯されていることは
改めて述べるまでもない。

【００１８】図２に示す他の実施例は、検出器１８の取
付位置を通しボルト１４の頭部と対向する電磁クラッチ
６のステータ６３側へ移換したものであって、磁束変化
を検出する基本構成については前実施例と全く同一であ
る。なお、以上の実施例は揺動板型圧縮機について説明
したが、例えば斜板式圧縮機に用いられている非磁性材
（アルミ合金）からなる斜板の一部に、駆動軸に密合し
て径方向に伸びる強磁性材を埋設し、その外端面を通し
ボルトと対面するように構成して実施することができ、
また、ベーン型圧縮機において、それぞれ強磁性材から
なる駆動軸、ロータ、ベーン及び通しボルトにより同様
の磁気回路を形成して実施することもできる。さらに設
計仕様の関係から通しボルトの頭部と電磁クラッチのス
テータとの間隔が必要以上に大きい場合には、ボルト頭
部の高さを変えて同間隔を矯正するか、ステータ部分に
ボルト頭部に向って延びる補足片を取付けて、密な磁気
結合に基づいた検出出力の増大を図ることが望ましい。

【００１９】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明は、特許請
求の範囲に記載の構成を有するものであるから、以下に
掲記する優れた効果を奏する。 （１）機体の締結具を含んで漏れ磁束の循環磁気回路を
形成したので、検出器の機外配置が可能となって、取付
けの簡便化とともにその構造を頗る簡素化でき、具体的
には気密確保のためのケース部材や鉄心、永久磁石など
を一切省略することができる。

【００２０】（２）磁束変化を検出器のケース部材など
によって妨げられることのない可動部材と締結具との対
面部分で生起させるので、対面間隔を可及的に小さく設
定しえて検出感度を格段と向上させることができる。 （３）検出器を通しボルトの頭部に配設したものでは、
機体の結合と検出器の取付けとを同時に達成することが
できる。

【００２１】（４）検出器を電磁クラッチのステータに
装着したものでは、検出器とは全く無関係に圧縮機の組
付けを完了することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る圧縮機を示す断面図。

【図２】本発明の他の実施例に係る圧縮機を示す断面
図。

【図３】可動部材を示す一部断面側面図。

【図４】可動部材の別例を示す要部の断面図。

【図５】可動部材の別例を示す側面図。

【符号の説明】 １はシリンダブロック、２はフロントハウジング、３は
リヤハウジング、６は電磁クラッチ、６３はステータ、
７は駆動軸、８・８Ａは回転基体、８ｂ・２０ｂは切
欠、１４は通しボルト、１８は検出器、２０はスラスト
軸受の回転側レース

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機体を形成する複数の郭部材と、該郭部材
   を気密的に結合する締結具と、該機体に挿嵌され電磁ク
   ラッチを介して動力源に連結された駆動軸と、該駆動軸
   と共動する可動部材とを備え、該可動部材の作動により
   流体の圧縮を行うようにした圧縮機において、上記電磁
   クラッチからの漏れ磁束を上記駆動軸、可動部材及び締
   結具に順次導通せしめて循環磁気回路を形成し、上記可
   動部材の周期運動を介して上記締結具との間に磁束変化
   を生じさせるとともに、上記磁気回路中の機外部分に取
   付けた検出器により該磁束変化を検出し、その検出結果
   に基づいて圧縮機の回転数を検知するように構成したこ
   とを特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】上記周期運動が回転する可動部材の締結具
   に対する距離変化に基づいて生起されるものである請求
   項１記載の圧縮機。
3. 【請求項３】上記検出器が上記締結具の頭部を囲繞する
   形態で装着されてなる請求項１記載の圧縮機。
4. 【請求項４】上記検出器が上記電磁クラッチのステータ
   部分に装着されてなる請求項１記載の圧縮機。