JPH0474545B2 - - Google Patents

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JPH0474545B2
JPH0474545B2 JP61063402A JP6340286A JPH0474545B2 JP H0474545 B2 JPH0474545 B2 JP H0474545B2 JP 61063402 A JP61063402 A JP 61063402A JP 6340286 A JP6340286 A JP 6340286A JP H0474545 B2 JPH0474545 B2 JP H0474545B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両用空気調和装置の冷媒ガスの圧
縮等に用いる可変容量型揺動板式圧縮機に関す
る。
（従来技術及びその問題点） 従来、可変容量型揺動板式圧縮機においては、
圧縮機もしくは該圧縮機とエンジンとの間のクラ
ツチに何等かの故障が生じてエンジン回転数と圧
縮機回転数との間に差異が生じた場合、これを回
転数検出装置にて検出し、該検出信号に基づき前
記クラツチを切り離し、圧縮機と同一のベルトで
駆動される他の補機類の機能を保護するようにし
たものがある。
斯かる従来の場合、その回転数検出装置は圧縮
機の回転数のみを検出する構成であるため、揺動
板の傾斜角を検出することができない。回転数検
出装置によつて圧縮機の回転数とともに揺動板の
傾斜角を検出することができれば、圧縮機の運転
状態を管理する上で有用なものとなる。すなわ
ち、例えば圧縮機の回転数と揺動板の傾斜角の各
検出信号を基に、当該ピストンのストローク量と
予め設定された目標値とを比較してその偏差分だ
け補正制御して吐出容量を目標値に合せたり、あ
るいは揺動板の異常作動をチエツクすることがで
きるので極めて有効である。
（発明の目的） 本発明は、上記事情を考慮してなされたもので
あり、圧縮機の回転数とともに、揺動板の傾斜角
をも検出し得て、該圧縮機の運転状態を管理する
上で有効な可変容量型揺動板式圧縮機を提供する
ことを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、ハウジン
グ内に設けられて駆動軸の回転とともに該駆動軸
の軸線方向に揺動運動する揺動板の傾斜角を制御
してピストンのストローク量を制御することによ
り吐出容量を可変し得る如く構成した可変容量型
揺動板式圧縮機において、前記揺動板の周縁部所
定位置に被検出体を設け、かつ前記ハウジングに
前記揺動板の揺動に伴う被検出体の通過毎に電気
パルス信号よりなる検出信号を発信する検出器
と、該検出器からの検出信号に基づき当該圧縮機
の回転数と前記揺動板の揺動傾斜角度とを検出す
るコントロールユニツトとを具備し、前記検出器
は前記揺動板の最小揺動傾斜角時における前記被
検出体の揺動運動軌跡線の中心位置から前記ピス
トン側限界点までの間に配設したものである。
（実施例） 以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例
を説明する。
第１図は本発明の可変容量型揺動板式圧縮機の
断面を示している。同図中１は圧縮機のハウジン
グで、該ハウジング１はシリンダブロツク２と、
該シリンダブロツク２の一端面（図中左端面）に
バルブプレート３を介して気密に取り付けられた
シリンダヘツド４と、前記シリンダブロツク２の
他端面（図中右端面）に気密に取り付けられたヘ
ツド部材５とから成る。前記ハウジング１の内部
には前記シリンダブロツク２の前記ヘツド部材５
側端面と、該ヘツド部材５の内周壁及び内側面と
によつてクランク室６が画成されている。前記シ
リンダブロツク２には前記ケース１のほぼ中心線
上に沿つて配設された駆動軸７を中心として、か
つ軸線を該駆動軸７のそれと平行にして、周方向
に所定間隔を存して複数個のシリンダ８が配設さ
れ、これらの各シリンダ８内にはピストン９がそ
れぞれ摺動自在に嵌装されている。
前記シリンダヘツド４の一端面（図中左端面）
には圧縮された冷媒ガスが吐出する吐出口４ａ及
び圧力調整弁１０の設定圧力を調整する調圧ねじ
１１の挿入孔４ｂがそれぞれ穿設されている。前
記シリンダヘツド４の内部のほぼ中央部には吐出
室１２が形成され、該吐出室１２には前記バルブ
プレート３に穿設された吐出ポート３ａを覆うカ
バー１３が設けられ、該カバー１３のほぼ中央部
に穿設された孔１３ａを介して前記吐出ポート３
ａと前記吐出室１２とが連通されている。前記吐
出ポート３ａには吐出弁１４が設けられ、該吐出
弁１４は前記シリンダブロツク２に設けられた後
述の中心孔１５の小径孔１５ｃに螺着されてい
る。前記吐出室１２の外周側には吸入室１６が形
成され、該吸入室１６は前記バルブプレート３に
穿設された吸入ポート３ｂを介して前記シリンダ
８に連通されている。なお、該吸入ポート３ｂに
は吸入弁５０が設けられている。
前記吸入室１６は図示しない吸入口を介して図
示しない空気調和装置のエバポレータの出口に、
前記吐出室１２は前記吐出口４ａを介して図示し
ないコンデンサの入口にそれぞれ接続されてい
る。
前記シリンダブロツク２のほぼ中央部には、前
記ヘツド部材５側から前記シリンダヘツド４側に
向かつて順次大径孔１５ａ、中径孔１５ｂ及び小
径孔１５ｃから成る中心孔１５が同心的に穿設さ
れている。該中心孔１５の中径孔１５ｂ内には前
記駆動軸７の軸受部１４が収納されている。
前記シリンダブロツク２には収納孔１８が形成
され、該収納孔１８には弁体１０ａと、基板１０
ｂと、該基板１０ｂと弁体１０ａとの間に介在す
るベローズ１０ｃと、これらを収納する円筒体１
０ｄとによつて構成される前記圧力調整弁１０が
収納されている。該圧力調整弁１０は常開型の電
磁弁よりなり、前記吐出室（高圧室）１２と前記
クランク室６との間に設けられ、前記調圧ねじ１
１によつてその設定圧力を調整され、後述のエア
コンコントロールユニツト１９の出力部に電気的
に接続され、該エアコンコントロールユニツト１
９からの信号によつて前記弁体１０ａの開度が制
御されて前記クランク室６の圧力が制御されるよ
うになつている。
前記駆動軸７はその前記シリンダヘツド４側端
部が前記シリンダブロツク２の前記中心孔１５の
中径孔１５ｂに軸受部１７を介して回転自在に支
承され、かつその前記ヘツド部材５側端部は前記
ヘツド部材５の中心孔２０に軸受部２１を介して
回転自在に支承されている。前記駆動軸７の前記
ヘツド部材５側の軸端部は、前記ヘツド部材５の
突出部を貫通してそのやや外方に延出し、該延出
端部には電磁クラツチ２２のアマチユアプレート
２３が嵌着されている。前記ヘツド部材５の図中
右側端部の外周面には、ボールベアリング２４を
介してプーリ２５が回転自在に外嵌され、該プー
リ２５の外側面は前記アマチユアプレート２３と
対向している。前記プーリ２５は車載エンジンの
出力軸側プーリに駆動ベルト（いずれも図示省
略）によつて連結されている。前記電磁クラツチ
２２がオンの状態においては電磁コイル２６に電
流が流れ、磁気の作用により前記アマチユアプレ
ート２３は前記プーリ２５に強力に吸着されるこ
とにより、エンジンの回転が前記駆動軸７に伝達
され、該電磁クラツチ２２がオフの状態において
はエンジンの回転は前記駆動軸７には伝達され
ず、前記プーリ２５だけが回転するようになつて
いる。
前記駆動軸７の前記ヘツド部材５側外周面には
前記駆動軸７の回転を揺動板取付部材２７に伝達
する回転保持部材２８が嵌着され、該回転保持部
材２８はスラスト軸受装置２９を介して前記ヘツ
ド部材５に支承されている。前記回転保持部材２
８と前記揺動板取付部材２７の互いの対向面の下
側部相互間はリンクアーム３０を介して回動自在
に結合されている。すなわち、該リンクアーム３
０の一端はピン３１により前記回転保持部材２８
の一側面の下側部に回動自在に、他端はピン３２
により前記揺動板取付部材２７の一側面の下側部
に回動自在にそれぞれ結合されている。
前記揺動板取付部材２７の中心孔２７ａは前記
駆動軸７の外周に遊嵌され、かつ該駆動軸７の軸
線方向のほぼ中間部外周に軸線方向に摺動可能に
嵌装されたヒンジボール３３の外周に摺接してい
る。該ヒンジボール３３と前記回転保持部材２８
との間の前記駆動軸７外周には、波状ばね３４が
介装されており、前記ヒンジボール３３を前記シ
リンダブロツク２側（図中左方）に付勢してい
る。また、前記ヒンジボール３３より前記シリン
ダブロツク２側の前記駆動軸７にはストツパ３５
が突設され、該ストツパ３５と前記ヒンジボール
３３との間の前記駆動軸７外周には複数個の板ば
ね３６、コイルばね３７が順次介装され、前記ヒ
ンジボール３３を前記ヘツド部材５側（図中右
方）に付勢している。
前記揺動板取付部材２７には軸受部３８、スラ
スト軸受装置３９，４０を介して揺動板４１が回
転自在に設けられ、該スラスト軸受装置３９，４
０は軸受押え板４２によつて前記揺動板取付部材
２７に固定されている。前記揺動板４１の前記ピ
ストン９と対向する先端部４１ａと該ピストン９
とは両端部にボール４９ａ，４９ｂをそれぞれ有
するピストンロツド４９によつて回動自在に連結
され、前記ピストン９は前記揺動板４１の揺動運
動に伴い前記ピストンロツド４９によつて前記シ
リンダ８内を軸方向に往復摺動し、冷媒ガスの吸
入、圧縮作用を行うようになつている。
前記揺動板４１にはその中心部付近から外端部
にかけてリストラントピン４３が１個設けられ、
該リストラントピン４３の外端部付近の外周には
板状のスリツパ４４が回転自在に、前記リストラ
ントピン４３の外端面中心にはピン（被検出体）
４５が固着されてそれぞれ設けられている。
前記ハウジング１の前記スリツパ４４が対向す
る内周面には前記シリンダブロツク２の前記ヘツ
ド部材５側端面から該ヘツド部材５の内側面に亘
つて、かつ前記駆動軸７の軸方向と平行に２枚の
案内板４６が設けられ、前記リストランピン４
３、スリツパ４４及びピン４５は前記案内板４６
相互間に形成される溝に沿つて動くようになつて
いる。したがつて、前記揺動板４１は前記案内板
４６によつて前記駆動軸７の円周方向の動きを拘
束され、該駆動軸７の軸方向と平行な方向に前記
ヒンジボール３３を支点として揺動運動を行うよ
うになつている。また、該ヒンジボール３３は前
記揺動板４１の傾斜角の変化に伴い、前記リンク
アーム３０のリンク作用によつて前記駆動軸７の
軸方向に沿つて移動し、前記揺動板４１の傾斜角
の値に応じた所定の位置、すなわち該揺動板４１
の傾斜角が大きければ大きいほどより反ピストン
９側の位置をとる。
前記ハウジング１の外周面にはオーリング４７
を介して電磁誘導型検知器（検出器）４８が、そ
の検出部４８ａが前記ピン４５の通過位置で、か
つ前記揺動板４１の最小傾斜角時における前記ピ
ン４５の揺動運動軌跡線の中心位置、すなわち前
記ヒンジボール３３の中心の前記駆動軸７の軸方
向の位置に存するように設けられている。前記電
磁誘導型検知器４８は前記ピン４５が検出部４８
ａを通過する毎に信号パルスを１回発生し、該信
号パルスを前記エアコンコントロールユニツト１
９に供給する。
前記電磁誘導型検知器４８の検出部４８ａを前
記した位置に設置したのは前記信号パルスの発生
間隔時間の比と前記揺動板４１の傾斜角とを一義
的な関係にするためである。第２図はこの関係を
表わした模式図である。すなわち、前記駆動軸７
の回転に伴い、前記揺動板４１は前記ヒンジボー
ル３３を支点として左右対称に揺動運動（正弦運
動）を行う。前記電磁誘導型検知器４８の検出部
４８ａの図中左側の領域をＡ、図中右側の領域を
Ｂとすると、前記検出部４８ａは被検出体である
該ピン４５が通過するとき、すなわち、該ピン４
５が領域Ｂから領域Ａに移るとき及び領域Ａから
領域Ｂに移るとき各１回、したがつて１サイクル
につき計２回信号パルスを発生する。また、前記
ピン４５が領域Ｂから領域Ａに移るときの信号パ
ルス発生時からその逆に移るときの信号パルス発
生時までの時間、すなわち該ピン４５が領域Ａに
存する時間をtA、該ピン４５が領域Ａから領域Ｂ
に移るときの信号パルスの発生時からその逆に移
るときの信号パルス発生時までの時間、すなわち
該ピン４５が領域Ｂに存する時間をtBとすると、
前記揺動板４１は正弦運動を行い、前記駆動軸７
の回転速度は１サイクルにおいて一定であるの
で、前記tA、tBはそれぞれ領域Ａに対応する回転
角θA、領域Ｂに対応する回転角θBに比例する。
第２図ａは前記揺動板４１の傾斜角ψが最小角
度ψ0にあるときの状態を示しており、このとき
前記ヒンジボール３３は図中最も左方の位置、す
なわち前記バルブプレート３の右端から長さL0
の位置にあり、前述したように検出部４８ａはこ
の状態における前記ピン４５の揺動運動軌跡線の
中心位置に設置されているので、該ピン４５は前
記検出部４８ａを中心として、左右対称に揺動運
動を行う。したがつて、この状態においては、信
号パルス発生間隔時間の比tA／tBは、同図ａに示
すようにtA0／tB0＝１である。
前記揺動板４１の傾斜角ψが増加し、ψ＝ψ1
（ψ1＞ψ0）になると、これに伴い前記ヒンジボー
ル３３は前記リンクアーム３０のリンク作用によ
つて図中右方の所定位置に移動し、前記バルブプ
レート３の右端からの距離はL1（L1＞L0）となる
（第２図ｂ参照）。この状態においては前記最小角
度ψ0の状態と比較し、前記検出部４８ａの位置
は変化せず、かつ前記ヒンジボール３３は図中右
方に移動し、前記L1は前記ψ1に対応した所定の
値をとるので前記ピン４５の領域Ａにおける軌跡
線長さA1は該ピン４５の領域Ｂにおける軌跡線
長さB1より短くなり、その比A1／B1は１未満の
所定の値となる。したがつて、これに伴いそれぞ
れの領域に対応する回転角の比θA1／θB1も１未満
の所定の値をとり、前記信号パルス発生間隔時間
の比tA1／tB1もθA1／θB1に等しい値となる。
前記揺動板４１の傾斜角ψが更に大きくなると
（ψ＝ψ2、ψ2＞ψ1）、前記ヒンジボール３３は更
に図中右方の所定位置に移動し（Ｌ＝L2、L2＞
L1）、領域Ａの長さと領域Ｂの長さとの比A2／B2
は更に小さい所定の値となり、これに対応して
tA2／tB2もより小さい所定値となる。
このように、本実施例においては前記揺動板４
１の傾斜角ψの値にかかわらず１サイクルの揺動
に対して前記信号パルスが必ず２回発生し、常に
tA≦tBの関係にあり、しかも傾斜角ψの値に対し
て前記信号パルスの発生間隔時間の比tA／tBを一
義的に定めることができる。すなわち、信号パル
スの発生間隔時間tA、tBを検出することによつ
て、前記揺動板４１の傾斜角ψ、したがつて圧縮
機の吐出容量を検出することができる。本実施例
においては前記電磁誘導型検出器４８の検出部４
８ａを前記揺動板４１の最小傾斜角時における前
記ピン４５の揺動軌跡線の中心位置に設置した
が、該位置だけに限らず、同傾斜角時における前
記ピン４５の揺動軌跡線の中心位置から前記ピス
トン９側（図中左側）限界点までの間の位置であ
れば、同様の作用を得ることができる。すなわ
ち、この場合には本実施例の場合と比べ、前記信
号パルス発生間隔時間tA／tBが全体的に小さい値
となるが、傾斜角ψと該tA／tBが一義的に定まる
関係は変わらない。
これに対して、前記検出部４８ａが前記揺動板
４１の最小傾斜角時における前記ピン４５の揺動
軌跡線の中心位置より図中右方の位置から反ピス
トン側（図中右側）限界点までの間の位置に設置
された場合には傾斜角ψと、信号パルス発生間隔
時間との比とは一義的に定まらない。第３図はこ
の関係を表わした模式図であり、前記検出部４８
ａの設置位置を前記揺動板４１の最小傾斜角時に
おける前記ピン４５の揺動運動軌跡線の中心位置
と、反ピストン９側（図中右側）限界点との２等
分点とした例を示している。
同図ａは前記揺動板４１の傾斜角ψが最小角度
ψ0にあるときの状態であり、第２図ａと比較し
前記検出部４８ａが前述の位置となつている点だ
けが異なる。この状態においては、前記ピン４５
の領域Ａにおける軌跡線長さA′0と該ピン４５の
領域Ｂにおける軌跡線長さB′0との比はA′0／B′0
＝３であり、これに伴い信号パルス発生間隔時間
の比t′A0／t′B0＝２となる。
前記揺動板４１の傾斜角ψが増加し、前記ヒン
ジボール３３が図中右方に移動すると、同図ｂに
示したように前記検出部４８ａが、前記ピン４５
の揺動運動軌跡線の中心位置と、ピストン９側
（図中左側）限界点との２等分点に位置する関係
となる状態が生ずる。この状態においては同図ａ
に示した前記揺動板４１の傾斜角ψが最小の状態
と比較し、前記検出部４８ａと前記ピン４５の図
中左右の位置関係が逆転する。したがつて、この
状態においては、前記ピン４５の領域Ａにおける
軌跡線長さA′1と該ピン４５の領域Ｂにおける軌
跡線長さB′1との比はA′1／B′1＝１／３、信号パ
ルス発生間隔時間の比はt′A1／t′B1＝１／２とな
り、これらの逆数は同図ａに示した状態のこれら
の値A′0／B′0、t′A0／t′B0にそれぞれ等しい。一
方、前記信号パルスによつては同図に示すように
前記ピン４５の揺動の方向性、すなわち、その信
号パルス発生時が前記ピン４５の領域Ａから領域
Ｂへの移動時であるか、あるいはその逆の移動時
であるかを判別することができないため、同図
ａ，ｂに示した信号パルスは同じ発生間隔時間の
比を与えることになる。すなわち、この場合には
前記揺動板４１の傾斜角ψが異なるにもかかわら
ず、同じ信号パルス発生間隔時間の比が得られる
という状態が生ずるため、傾斜角ψと信号パルス
発生間隔時間の比は一義的に定まらず、信号パル
スの発生間隔時間から傾斜角ψを求めることがで
きない。同様な状態は前記検出部４８ａが前記揺
撤板４１の最小傾斜角時における前記ピン４５の
揺動運動軌跡線の中心位置より右方の位置から反
ピストン９側（図中右側）限界点までの間に設置
された場合に必ず生ずるものであり、このため前
記検出部４８ａの設置位置を、前記揺動板４１の
最小傾斜角時における前記ピン４５の揺動運動軌
跡線の中心位置から前記ピストン９側（図中左
側）限界点までの間に限定したものである。
前記エアコンコントロールユニツト１９は、入
力された信号パルスの発生回数から圧縮機の回転
数を、該信号パルスの発生間隔時間の比から前記
揺動板４１の傾斜角をそれぞれ算出するものであ
る。また、該エアコンコントロールユニツト１９
にはエンジン回転数と所定の圧縮機回転数との関
係を表わす回転数テーブル、他の各種パラメー
タ、例えば外気温度、内気温度等と前記揺動板４
１の所定の傾斜角との関係を表わす傾斜角テーブ
ルが予め記憶されている。また前記エアコンコン
トロールユニツト１９にはエンジン回転数を検出
する図示しないエンジン回転数センサ及び前記各
種パラメータを検出する各種パラメータセンサが
電気的に接続され、エンジン回転数及び各種パラ
メータが入力されるようになつている。そして、
入力されたエンジン回転数と前記回転数テーブル
とによつて圧縮機の所定回転数を求め、これと、
前記電磁誘導型検知器４８から入力された信号パ
ルスの発生回数から求めた圧縮機の検出回転数と
を比較することにより圧縮機の回転数が正常であ
るか否かを判断し、異常を検知した場合には前記
電磁クラツチ２２を切り離す信号を該電磁クラツ
チ２２に供給し、同一のベルトで駆動される他の
補機類の機能を保護する。
また、前記エアコンコントロールユニツト１９
は入力された各種パラメータと前記傾斜角テーブ
ルとによつて前記揺動板４１の所定の傾斜角を求
め、これと前記電磁誘導型検知器４８から入力さ
れた信号パルスの発生間隔時間の比から算出した
前記揺動板４１の検出傾斜角との比較を行い、該
検出傾斜角が前記所定傾斜角と異なる場合には前
記圧力調整弁１０に制御信号を供給し、該圧力調
整弁１０を開閉制御することにより所定の傾斜角
を得ることができる。
（発明の効果） 以上詳述したように本発明は、ハウジング内に
設けられて駆動軸の回転とともに該駆動軸の軸線
方向に揺動運動する揺動板の傾斜角を制御してピ
ストンのストローク量を制御することにより吐出
容量を可変し得る如く構成した可変容量型揺動板
式圧縮機において、前記揺動板の周縁部所定位置
に被検出体を設け、かつ前記ハウジングに前記揺
動板の揺動に伴う被検出体の通過毎に電気パルス
信号よりなる検出信号を発信する検出器と、該検
出器からの検出信号に基づき当該圧縮機の回転数
と前記揺動板の揺動傾斜角度とを検出するコント
ロールユニツトとを具備し、前記検出器は前記揺
動板の最小揺動傾斜角時における前記被検出体の
揺動運動軌跡線の中心位置から前記ピストン側限
界点までの間に配設したことを特徴とするもので
ある。
したがつて、エンジンベルトのスリツプ等に起
因する圧縮機の回転数異常を検知、同一ベルトで
駆動される他の補機類の機能を保護することがで
きるとともに、前記揺動板の傾斜角、したがつ
て、吐出容量を電子制御するための入力信号を得
ることができるという効果を奏する。しかも、一
つの装置によつて前記２つの効果が得られ、従来
の装置と比べ特別な部品を付加する必要がないの
で、装置の簡素化、ひいては製作コストの低減を
図れる利点をも有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の可変容量型揺動板
式圧縮機の横断面図、第２図は本発明の一実施例
に係る揺動板の傾斜角と信号パルスの特性との関
係を示す模式図、第３図は第２図と異なる位置に
電磁誘導型検知器を設置したときの同模式図であ
る。 １……ハウジング、７……駆動軸、９……ピス
トン、１９……エアコンコントロールユニツト
（コントロールユニツト）、４１……揺動板、４５
……ピン（被検出体）、１８……電磁誘導型検出
器（検出器）。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ハウジング内に設けられて駆動軸の回転とと
    もに該駆動軸の軸線方向に揺動運動する揺動板の
    傾斜角を制御してピストンのストローク量を制御
    することにより吐出容量を可変し得る如く構成し
    た可変容量型揺動板式圧縮機において、前記揺動
    板の周縁部所定位置に被検出体を設け、かつ前記
    ハウジングに前記揺動板の揺動に伴う被検出体の
    通過毎に電気パルス信号よりなる検出信号を発信
    する検出器と、該検出器からの検出信号に基づき
    当該圧縮機の回転数と前記揺動板の揺動傾斜角度
    とを検出するコントロールユニツトとを具備し、
    前記検出器は前記揺動板の最小揺動傾斜角時にお
    ける前記被検出体の揺動運動軌跡線の中心位置か
    ら前記ピストン側限界点までの間に配設したこと
    を特徴とする可変容量型揺動板式圧縮機。
JP61063402A 1986-03-19 1986-03-19 可変容量型揺動板式圧縮機 Granted JPS62218670A (ja)

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