JPH06102284A - 圧縮機の回転検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】永久磁石の使用を廃止して部品点数を減少させ
るとともに、低コスト化を図る。 【構成】電磁コイル１７の励磁によりクラッチ板１５と
プーリ１６を接続させる電磁クラッチ２を装着した圧縮
機１において、圧縮機１の回転軸４に透磁性を有する被
検出突起１０を設けた。電磁コイル１７から発生する磁
束が電磁クラッチ２、回転軸４、被検出突起１０を通過
するような磁気回路Ｊを形成した。磁気回路Ｊが被検出
突起１０の回転に伴い磁束密度が変化する位置に磁束密
度を検出するＭＲ素子１１を設けた。この構成により、
ＭＲ素子１１が磁気回路Ｊの磁束密度の変化を周期的に
検出するため、永久磁石無しに回転軸４の回転を検出す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧縮機の回転軸の回転を
検出する回転検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧縮機、特に自動車の空調用圧
縮機においては、電磁クラッチを介してエンジンにより
回転軸に回転が伝達される。このため、圧縮機の駆動時
に何らかの原因により焼付きが生じて回転軸がロック状
態となった場合、その圧縮機に連結された電磁クラッチ
にも焼付きが生じてしまう。この結果、電磁クラッチと
エンジンとを連結するＶベルト切断等の事故が生じ、ひ
いては自動車の重大な損傷となるという不具合があっ
た。

【０００３】このため、従来では、例えば特開昭６３−
１９１９１４号公報に示されるように、圧縮機の回転軸
の回転を検出する回転検出器が提案されている。この発
明では圧縮機の回転軸に被検出部を連結し、その被検出
部の先端にハウジングの内面に近接するよう永久磁石を
設けている。そして、この被検出部に対向するハウジン
グに永久磁石、コイルを備えた検出部としての電磁セン
サを埋設している。そして、回転軸とともに被検出部が
回転することにより、電磁センサの永久磁石から発生す
る磁束を被検出部が切ってコイルに起電力を発生させる
ようにしている。このとき、被検出部は磁束を一定周期
にて切るため電磁センサからはパルス電圧として出力さ
れることになる。そして、そのパルス電圧により回転軸
の回転を検出するようにしている。

【０００４】従って、圧縮機の駆動時において焼付き等
により回転軸がロック状態となると被検出部も回転しな
くなってパルス電圧は出力されなくなる。このため、そ
のパルス電圧が出力されなくなったときに電磁クラッチ
を解放するようにすれば、回転軸への回転伝達が遮断さ
れて事故の発生を防止することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した回
転検出器においては、被検出部及び電磁センサに永久磁
石を設けているため、部品点数が増大するとともに高コ
ストになるという問題がある。

【０００６】このような事情のもと、本発明者は電磁ク
ラッチのコイルから発生する磁束が回転軸を伝わり、被
検出部、ハウジングを介して磁気回路を形成することが
できることを知見した。

【０００７】本発明は上記問題点を解消するために、こ
の知見に着目してなされたものであって、その目的は永
久磁石の使用を廃止して部品点数を減少させるととも
に、低コスト化を図ることができる回転検出器を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、駆動回転体と、圧縮機の回転軸に連結さ
れた被動回転体とを電磁コイルの励磁により接続させ、
前記駆動回転体の回転を回転軸に伝達する電磁クラッチ
を装着した圧縮機において、前記圧縮機の回転軸に透磁
性を有する被検出回転体を設け、前記電磁コイルから発
生する磁束が前記被検出回転体を通過するような磁気回
路を形成し、該磁気回路上の前記被検出回転体の回転に
伴い磁束密度が変化する位置に磁束密度を検出する検出
部を設けたことを要旨とする。

【０００９】

【作用】上記のように構成された本発明は、電磁コイル
の励磁により駆動回転体と被動回転体とが連結される
と、圧縮機の回転軸に回転が伝達される。このとき、電
磁コイルから発生する磁束が被検出回転体を通過して磁
気回路が形成される。そして、検出部は被検出回転体の
回転に伴い磁束密度が変化し、この変化を検出する。従
って、回転軸の回転にともなう磁束密度を周期的に検出
することができるため、永久磁石無しに回転軸の回転を
検出することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を斜板式圧縮機の回転検出器に
具体化した第一実施例を図１に従って説明する。

【００１１】（第一実施例）図１は斜板式圧縮機１に電
磁クラッチ２が装着された状態を示す断面図である。斜
板式圧縮機１のシリンダブロック３には回転軸４が回動
可能に支持されており、回転軸４には斜板５が固定され
ている。シリンダブロック３にはシリンダボア３ａが形
成されており、シリンダボア３ａ内には両頭ピストン６
が往復動可能に収容されている。そして、斜板５が回転
することによって両頭ピストン６がシリンダボア３ａ内
を前後動する。

【００１２】シリンダブロック３の端面には鉄製からな
るハウジング７がバルブプレート８介して接合されてい
る。このハウジング７の中央部にはシャフトシール室９
が前記回転軸４に沿って形成されている。また、シャフ
トシール室９内における回転軸４上には鉄製からなる被
検出回転体としての被検出突起１０が突設されている。
さらに、ハウジング７には貫通孔７ａが前記シャフトシ
ール室９に接続するように貫設されている。そして、貫
通孔７ａには検出部としての磁気抵抗素子（以下、ＭＲ
素子という）１１が前記被検出突起１０と対向するよう
に装着されている。このＭＲ素子１１は磁束密度Ｔが変
化することにより、抵抗値が変化し、その変化を電気信
号にて検出するようになっている。なお、１２はＭＲ素
子１１のリード線である。

【００１３】前記回転軸４の先端には電磁クラッチ２を
構成する鉄製の回転板１３が固定されており、固定板１
３には板バネ１４を介して鉄製の被動回転体としてのク
ラッチ板１５が支持されている。また、クラッチ板１５
に対抗する位置には鉄製の駆動回転体としてのプーリ１
６が配設されており、そのプーリ１６はベアリング１６
ａを介してハウンジング７に回動可能に設けられてい
る。また、前記ハウンジング７には電磁コイル１７が前
記プーリ１６の凹部に遊挿された状態で固定されてい
る。そして、プーリ１６がエンジン（図示しない）によ
り回転駆動された状態で、電磁コイル１７が励磁された
ときには、クラッチ板１５がプーリ１６に吸着接合され
てプーリ１６から回転軸４に回転が伝達される。また、
電磁コイル１７が消磁されたときには、クラッチ板１５
が板バネ１４の作用によりプーリ１６から離間されて回
転伝達が遮断される。

【００１４】また、前記電磁コイル１７が励磁状態のと
き、電磁コイル１７から磁束が発生してプーリ１６、ク
ラッチ板１５、回転板１３、回転軸４、被検出突起１０
を通過して電磁コイル１７に戻る磁気回路Ｊが形成され
る。従って、磁気回路Ｊを形成する被検出突起１０は回
転軸４とともに回転するため、前記ＭＲ素子１１に対し
て近接離間することになる。このため、回転軸４の回転
に伴い、被検出突起１０がＭＲ素子１１に最も近接した
ときに磁気回路Ｊの磁束密度を最大値にて検出する。ま
た、被検出突起１０がＭＲ素子１１に最も離間した位
置、すなわち１８０°反対方向にあるときに磁気回路Ｊ
の磁束密度を最小値にて検出する。

【００１５】そして、この磁束密度Ｔを検出することに
より回転軸４の回転が検出される。従って、回転検出器
は磁気回路Ｊを形成する各部材とＭＲ素子１１とから構
成されることになる。

【００１６】次に、このように構成された回転検出器の
作用を説明する。エンジン（図示しない）によりプーリ
１６が回転駆動された状態で、電磁コイル１７が励磁さ
れると、クラッチ板１５がプーリ１６に吸着接合されて
回転軸４に回転が伝達される。すると、回転軸４ととも
に被検出突起１０が回転され、ＭＲ素子１１に対して周
期的に近接離間する。

【００１７】このとき、電磁コイル１７からは磁束が発
生しており、プーリ１６、クラッチ板１５、回転板１
３、回転軸４、被検出突起１０を通過して電磁コイル１
７に戻る磁気回路Ｊが形成されている。従って、ＭＲ素
子１１は被検出突起１０が最も近接したときに磁気回路
Ｊの磁束密度を最大値にて検出し、最も離間したときに
最小値にて検出する。そして、ＭＲ素子１１は被検出突
起１０の回転により磁気回路Ｊの磁束を周期的にとらえ
ることになり、磁束密度Ｔが変化して図２のタイムチャ
ートに示すような正弦波形となる。この結果、磁束密度
Ｔが周期的に検出され、斜板式圧縮機１の回転軸４の回
転が検出される。

【００１８】この回転軸４の回転時に何らかの原因によ
り焼付きが生じて回転軸４がロック状態となった場合、
ＭＲ素子１１は磁束密度Ｔを周期的に検出しなくなる。
すると、その検出信号に基づいて制御回路（図示しな
い）は電磁クラッチ２を解放して回転軸４への回転伝達
を遮断する。

【００１９】このように本実施例の斜板式圧縮機の回転
検出器においては、磁気回路Ｊの磁束密度ＴをＭＲ素子
１１により周期的に検出して回転軸４の回転を検出する
ようにしたことにより、永久磁石の使用を廃止して部品
点数を減少させるとともに、低コスト化を図ることがで
きる。

【００２０】（第二実施例）次に、揺動斜板式圧縮機の
回転検出器に具体化した第二実施例について説明する。
なお、前記第一実施例と同一の構成については同一符号
を付し、その説明を省略する。

【００２１】図３に示すように、揺動斜板式圧縮機２１
の鉄製のフロントハウジング２２には回転軸４が回転可
能に支持されている。また、前記回転軸４には回転支持
体２４が止着されており、その回転支持体２４は前記フ
ロントハウジング２２に回転可能に支持されている。さ
らに、回転支持体２４にはアーム２４ａを介して被検出
回転体としての回転駆動体２６が連結されている。

【００２２】前記回転軸４上にはガイドスリーブ２７が
摺動可能に嵌合され、そのガイドスリーブ２７の両側に
は軸ピン２７ａを介して前記回転駆動体２６が揺動可能
に支持されている。また、回転駆動体２６の外周には揺
動斜板２８が回転不能に装着されている。そして、回転
軸４に回転が伝達されたときには、回転支持体２４を介
して回転駆動体２６が回転され、揺動斜板２８は回転せ
ずに前後方向に揺動するようになっている。

【００２３】本第二実施例においては、ＭＲ素子１１は
前記回転駆動体２６に対応するフロントハウジング２２
の外面に装着されている。また、磁気回路Ｊは磁気コイ
ル１７からの磁束がプーリ１６、クラッチ板１５、回転
板１３、回転軸４、回転駆動体２６を通過することによ
り形成されている。

【００２４】上記のように構成された回転検出器におい
てＭＲ素子１１は、回転軸４が回転しているときに磁気
回路Ｊの磁束密度を検出する。このとき、回転駆動体２
４は前後方向に揺動するため、ＭＲ素子１１に対して磁
気回路Ｊは近接離間することになる。従って、ＭＲ素子
１１は回転軸４の回転に伴い磁気回路Ｊの磁束密度を前
記第一実施例と同様に周期的に検出することになる。

【００２５】このように第二実施例の揺動斜板式圧縮機
の回転検出器においては、磁気回路Ｊの磁束密度ＴをＭ
Ｒ素子１１により周期的に検出して回転軸４の回転を検
出するようにしたことにより、永久磁石の使用を廃止し
て部品点数を減少させるとともに、低コスト化を図るこ
とができる。

【００２６】また、ＭＲ素子１１をフロントハウジング
２２の外面に装着するようにしたことにより、フロント
ハウジング２２に貫通穴を透設する必要がなく、ＭＲ素
子１１の装着作業を容易に行うことができるなお、本発
明は上記実施例に限定されることはなく、本発明の趣旨
から逸脱しない範囲で以下のようにしてもよい。 （１）上記第一及び第二実施例では、圧縮器を斜板式及
び揺動斜板式圧縮機に具体化したが、図４に示すよう
な、ワッブル式圧縮機３１等他の圧縮機に具体化しても
よい。このワッブル式圧縮機３１においては、フロント
ハウジング３２内に断面三角形状の回転駆動体３３が回
動可能に支持されており、この回転駆動体３３は回転軸
４とともに回転するようになっている。また、ＭＲ素子
１１は回転駆動体３３に対抗するフロントハウジング３
２の外周面の装着されている。そして、回転軸４、回転
駆動体３３等を介して磁気回路Ｊが形成されており、回
転軸４の回転時に回転駆動体３３の外側面の広さに対応
してＭＲ素子１１が磁束密度Ｔを検出するようになって
いる。従って、前記第一及び第二実施例と同様に磁束密
度Ｔを周期的に検出して、回転軸４の回転を検出するこ
とができる。 （２）上記第一実施例では、被検出突起１０をシャフト
シール室９内における回転軸４上に突設したが、他の部
位における回転軸４上に突設したり、その被検出突起１
０の数を増加させてもよい。 （３）上記第一及び第二実施例では、ハウジング７、フ
ロントハウジング２２及び回転軸４を鉄製としたが、代
わりにアルミニウム等の金属に具体化してもよい。な
お、回転軸４を例えばアルミニウム製とした場合、被検
出突起１０を磁束が比較的強い電磁コイル１７の近傍に
配設することが望ましい。 （４）上記第一及び第二実施例では、検出部にＭＲ素子
を採用したが、代わりに、磁気センサ、ホール素子等を
採用してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の圧縮機の回
転検出器によれば、永久磁石の使用を廃止して部品点数
を減少させるとともに、低コスト化を図ることができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第一実施例を示す斜板式圧
縮機及び電磁クラッチの側断面図である。

【図２】同じく圧縮機の動作時における磁束密度の検出
状態を示すタイムチャートである。

【図３】第二実施例を示す揺動斜板式圧縮機及び電磁ク
ラッチの側断面図である。

【図４】他の実施例を示すワッブル式圧縮機及び電磁ク
ラッチの側断面図である。

【符号の説明】

１…斜板式圧縮機、２…電磁クラッチ、４…回転軸、１
０…被検出突起（被検出回転体）、１１…ＭＲ素子（検
出部）、１５…クラッチ板（被動回転体）、１６…プー
リ（駆動回転体）、１７…電磁コイル、２１…揺動斜板
式圧縮機、Ｊ…磁気回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動回転体と、圧縮機の回転軸に連結さ
   れた被動回転体とを電磁コイルの励磁により接続させ、
   前記駆動回転体の回転を回転軸に伝達する電磁クラッチ
   を装着した圧縮機において、 前記圧縮機の回転軸に透磁性を有する被検出回転体を設
   け、前記電磁コイルから発生する磁束が前記被検出回転
   体を通過するような磁気回路を形成し、該磁気回路上の
   前記被検出回転体の回転に伴い磁束密度が変化する位置
   に磁束密度を検出する検出部を設けた圧縮機の回転検出
   器。