JPH07259732A - コンプレッサにおける回転・温度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つのセンサで回転異常と温度異常の双方を
検出しうる「コンプレッサにおける回転・温度検出装
置」を提供する。 【構成】 駆動軸４に直交固着された回転ラグ２５の円
周縁部２５ａ上の等分割位置に複数の切欠部２６を設け
るとともに、円周縁部２５ａの近傍に回転・温度センサ
３０を設置する。回転・温度センサ３０は、有底状のケ
ース３１、４１内に磁石３２とコイル３３と可動接点機
構３７とを有し、可動接点機構３７は所定温度で変位す
るバイメタル接点４０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１つのセンサで回転異
常と温度異常の双方を検出しうるコンプレッサにおける
回転・温度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、従来の容量可変斜板式コンプ
レッサにおいては、内部の機械的摺動部分の潤滑不良に
起因する回転速度低下を検出するために、駆動斜板を傾
斜角可変に支持する回転支持体の円周縁部の等分割位置
に複数の検出対象領域（たとえば凹部）を設けるととも
に、円周縁部の近傍に回転検出器（たとえば磁気変位セ
ンサ）を設置して、検出対象領域と回転検出器との対向
に基づいて駆動軸の回転速度に応じた信号を外部の制御
装置に出力するようにしている（たとえば実公平４−５
０４６５号公報参照）。

【０００３】一方では、コンプレッサ内の冷媒温度が急
激に上昇した場合にコンプレッサを保護すべく、温度セ
ンサをコンプレッサに設置して、コンプレッサ内の冷媒
温度の上昇を検出することも行われている（たとえば実
開昭６０−９２４４３号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンプレッ
サの回転数とコンプレッサ内の冷媒温度との間には一般
的な相関関係はなく、たとえば、気温が高い等の高負荷
条件時には、エンジン回転数と比較してコンプレッサの
回転数は正常でもコンプレッサ内の冷媒温度は異常に上
昇することがあり、逆に、コンプレッサ内の機械的摺動
部分に潤滑不良が生じたような場合には、コンプレッサ
内の冷媒温度は異常でなくともコンプレッサの回転数が
エンジン回転数と比較して異常に低下することがあり、
どちらの場合においても、コンプレッサの作動を停止さ
せてコンプレッサを保護する必要がある。

【０００５】ところが、上記した従来の技術にあって
は、コンプレッサの回転状態とコンプレッサ内の冷媒温
度とはそれぞれ別個の検出手段（回転検出器と温度セン
サ）によって検出されるため、コンプレッサの回転異常
と温度異常の双方を検出しようとした場合には、専用の
検出手段をそれぞれ別個に設ける必要があり、部品点数
の増加に加えて、コストや設置スペースの点でも問題が
あった。

【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、１つのセンサで回転異常と
温度異常の双方を検出しうるコンプレッサにおける回転
・温度検出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のコンプレッサにおいては、駆動軸にこれと
直交する回転ラグを固着し、該回転ラグの周縁部上の等
分割位置に複数の回転検出対象領域を設けるとともに、
前記周縁部の近傍に、前記回転検出対象領域と近接した
ときに所定の信号を出力し、かつ所定温度に達したとき
に内部回路を遮断する回転・温度検出器を設置したもの
である。

【０００８】好ましくは、前記回転・温度検出器は有底
状のハウジング内に磁石とコイルと可動接点機構とを有
し、該可動接点機構は所定温度で変位する温度感応素子
を備えている。

【０００９】

【作用】このように構成されたコンプレッサを作動させ
ると、駆動軸の回転に伴って回転ラグが回転し、この回
転ラグの周縁部上の回転検出対象領域は駆動軸と直交す
る所定平面上を周回し、この周回軌跡の近傍に設置され
た回転・温度検出器との間に対向関係が設定されるた
め、回転・温度検出器から回転速度に応じた信号が出力
される。また、コンプレッサ内の冷媒温度が所定温度に
まで上昇すると、内部回路が遮断されるため、回転・温
度検出器からコンプレッサがロックしたときと同様の信
号が出力され、コンプレッサの保護を図ることが可能と
なる。

【００１０】内部回路が可動接点機構で構成されている
場合は、コンプレッサ内の冷媒温度が所定温度に達する
と、温度感応素子が作動して変位し、これによって可動
接点機構が開成される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例の可変容量斜板式コンプ
レッサの縦断面図であって、すでに知られている可変容
量斜板式コンプレッサ（たとえば実開昭６４−５６５７
７号公報、実開平１−１６０１７９号公報参照）と同様
に、シリンダブロック１の前後にフロントヘッド２とリ
アヘッド３がそれぞれ接合固定されており、シリンダブ
ロック１とフロントヘッド２には、駆動軸４が回転自在
に支持されている。駆動軸４は、エンジンにより図示し
ないベルト、プーリ５、マグネットクラッチ６を介して
回転駆動される。また、駆動軸４には、これに対して直
角に駆動棒７が突設され、クランク室８内で駆動軸４と
共に回転するようになっている。駆動棒７には、ジャー
ナルピン９を支点として駆動斜板１０が駆動軸４に対し
て傾斜角可変に連結されており、駆動軸４の回転力が駆
動棒７およびジャーナルピン９を介して駆動斜板１０に
伝達されるようになっている。駆動斜板１０には、スラ
スト軸受１１および図示しないラジアル軸受を介して非
回転の揺動斜板１２が揺動自在に取り付けられている。
この揺動斜板１２は、クランク室８のシリンダブロック
１およびフロントヘッド２に固定されたガイドピン１３
に対して滑動自在に連結されたガイドシュー１４を有し
ており、このガイドシュー１４によって回転が防止さ
れ、駆動軸４方向の往復揺動が許容されるようになって
いる。また、揺動斜板１２には、複数のピストンロッド
１５が円周方向等間隔に連結されており、各ピストンロ
ッド１５の他端にはピストン１６が連結されている。し
たがって、駆動軸４の回転運動は駆動斜板１０を介して
揺動斜板１２の前後往復揺動に変換され、ピストンロッ
ド１５を介してピストン１６はシリンダブロック１に貫
設されたシリンダボア１７内を駆動軸４方向に往復動す
ることになる。このとき、シリンダボア１７のピストン
１６の前面側部分は圧縮室となり、背面側部分はクラン
ク室８と連通している。

【００１２】リアヘッド３には、吸入室１８と吐出室１
９とが設けられており、エバポレータからの帰還冷媒
は、吸入室１８に流入した後、バルブプレート２０に開
設された吸入口２１からシリンダボア１７内の圧縮室に
吸入され、圧縮されつつバルブプレート２０に開設され
た吐出口２２から吐出室１９へ吐出され、コンデンサに
送り出されるようになっている。また、リアヘッド３に
は、コントロールバルブ２３が設けられており、吸入室
１８に流入する冷媒の圧力に応じてクランク室８内の冷
媒の圧力を制御するようになっている。揺動斜板１２の
傾斜角は、複数のピストン１６に対して加わる前後の圧
力バランスによって決定される。つまり、クランク室８
内の圧力と、吸入側の圧力およびリターンスプリング２
４の力とのバランスで、揺動斜板１２の傾きが変化する
ようになっている。これにより、ピストン１６のストロ
ークが変化し、コンプレッサの冷媒吐出容量が可変され
ることになる。

【００１３】クランク室８内には、内部の機械的摺動部
分（たとえば、駆動軸４を支持するラジアル軸受・スラ
スト軸受、駆動斜板１０、駆動斜板１０と揺動斜板１２
との間のスラスト軸受１１・ラジアル軸受など）を潤滑
するための潤滑油Ｏが充填されている。

【００１４】さらに本実施例では、クランク室８内にあ
って駆動棒７の前側にて駆動軸４には、これと直交して
円板状の回転ラグ２５が固着されている。好ましくは、
この回転ラグ２５は磁性体からなり、その円周縁部２５
ａには、回転検出対象領域として複数の切欠部２６が等
分割位置に形成されている。回転ラグ２５の円周縁部２
５ａと対向するフロントヘッド２内周面には、回転・温
度検出器としての回転・温度センサ３０が設置されてお
り、切欠部２６を有している円周縁部２５ａとの対向関
係に基づいて所定の信号を図示しない制御装置に出力す
るようになっている。

【００１５】なお、本実施例では、切欠部２６は駆動軸
４に対して斜め方向に切欠成形しているが、これに限ら
れるわけではなく、回転・温度センサ３０との間に距離
の変化ができればよいので、駆動軸４に対して平行に切
欠成形したり、その他どのような形状であってもよい。

【００１６】また、本実施例では、回転ラグ２５は円板
状（したがって周縁部の形状は円形）であるが、これに
限定されるわけではなく、回転ラグ２５の周縁部の形状
は、半円、その他の扇形、あるいは歯車形状であっても
よい。

【００１７】図２は回転・温度センサ３０の拡大断面図
であって、有底状の下部ケース３１内に磁石３２とコイ
ル３３とがそれぞれ設けられている。下部ケース３１
は、好ましくは熱伝導率の高い材料、たとえばアルミニ
ウム、真鍮などで作られており、磁石３２は下部ケース
３１内の底に配置されている。コイル３３は、たとえば
鉄でできたコア３４に導線を巻いて構成されており、下
部ケース３１内にて磁石３２の上に配置されている。コ
イル３３の導線は内部リード線３５ａ、３５ｂを介して
外部のハーネス３６ａ、３６ｂと電気的に接続されてい
る。

【００１８】また、前記２つのうち一方の内部リード線
３５ａには、温度に応じて開閉成する可動接点機構３７
が設けられている。つまり、この可動接点機構３７は、
コイル３３の上に設置されたたとえばプラスチックなど
の絶縁板３８上に設けられた固定接点３９と、所定の温
度で変位する温度感応素子、たとえば熱膨張の異なる合
金を張り合わせたバイメタルなどで構成された可動接点
（以下バイメタル接点ともいう）４０とからなってい
る。このバイメタル接点４０は、特別に、所定温度に達
すると急激に変位するように設計されている。すなわ
ち、コンプレッサ内の冷媒温度がたとえば１００℃以上
にまで上昇すると、コンプレッサを保護すべく、バイメ
タル接点４０が急激に変位して固定接点３９から離れ、
冷媒温度が低下すると変位がなくなり元の接触状態に戻
るようになっている。

【００１９】下部ケース３１の上部には、天井をもつ中
間ケース４１を介してキャップ部材４２が接合固定され
ており、可動接点機構３７は中間ケース４１内に収容さ
れている。中間ケース４１の天井外壁とキャップ部材４
２の内周面との間には、たとえばプラスチックなどの絶
縁材料を射出成型してなる絶縁層４３が形成されてお
り、内部リード線３５ａ、３５ｂどうしの間やハーネス
３６ａ、３６ｂどうしの間の電気的絶縁を行っている。

【００２０】このように構成されている回転・温度セン
サ３０は、フロントヘッド２に開設されたセンサ取付穴
４４に挿入され、フロントヘッド２に螺合によって取り
付けられる。これにより、回転・温度センサ３０の下部
部分はクランク室８内に突き出た状態となる。なお、キ
ャップ部材４２とフロントヘッド２との間にはシール用
のＯリング４５が設けられており、クランク室８内の冷
媒の流出を防止するようにしてある。

【００２１】次に、回転・温度センサ３０の作用を説明
する。駆動軸４に伴って回転ラグ２５が回転すると、回
転ラグ２５の切欠部２６は回転・温度センサ３０と順次
対向して通過していく。その際に、磁性体からなる回転
ラグ２５の円周縁部は磁石３２により磁化された状態と
なり、切欠部２６とそれ以外の領域とではセンサ３０と
の距離が異なるために、コイル３３を貫く磁束に変化が
生じ、電磁誘導によってコイル３３に誘導起電力が生
じ、誘導電流が流れる。この誘導電流が信号としてハー
ネス３６を介して出力される。つまり、駆動軸４の回転
速度に応じた信号パターンが回転・温度センサ３０から
出力される。制御装置は、回転・温度センサ３０からの
信号パターンに基づいてコンプレッサの回転状態を把握
し、エンジン回転数との比較を行って、両者の回転数の
差が任意に設定された所定値以上となった場合は、コン
プレッサ内の機械的摺動部分の潤滑不良により回転速度
が低下したものと判断して、マグネットクラッチ６の連
結解除を指令してコンプレッサを停止させる。これによ
り、コンプレッサは、潤滑不良による焼付ロックから保
護されることになる。

【００２２】また、コンプレッサ内の冷媒温度が急激に
上昇し、バイメタル接点４０の所定の変位温度に達する
と、バイメタル接点４０が作動して急激に変位し、固定
接点３９から離れるので、可動接点機構３７は開成され
た状態（つまり内部回路が遮断された状態）となる。し
たがって、センサ３０から信号は出力されなくなり、コ
ンプレッサがロックした状態と同様の状況が強制的に現
出される。すると、制御装置は、この状況をエンジン回
転数との比較に基づいて検出し、コンプレッサの保護を
行うべく、マグネットクラッチ６の連結解除を指令して
コンプレッサを停止させる。なお、コンプレッサ内の冷
媒温度は吐出側において最も高温となるが、吐出側の冷
媒温度が上昇すれば吸入側またはクランク室８内の冷媒
温度も同じように上昇するので、本実施例のように回転
・温度センサ３０をクランク室８内に設置したとして
も、温度異常の検出精度の点で別段の不利益はない。

【００２３】したがって、本実施例にあっては、１つの
センサ３０に回転検出機構（磁石３２とコイル３３）と
温度検出機構（バイメタル接点４０を含む可動接点機構
３７）とを設けたので、１つのセンサ３０でコンプレッ
サの回転異常と温度異常の双方を検出できるようにな
り、利便性の向上に加えて、部品点数の削減やコストの
低減、ならびに省スペースによる設計自由度の向上が図
られる。

【００２４】そして、構造的にも、回転検出機構の回路
内に、バイメタル接点４０を含む可動接点機構３７を付
加しただけであるため、センサ３０の構造の複雑化や大
型化が回避される。

【００２５】さらに、本実施例では、フロントヘッド２
にセンサ取付穴４４を開設して温度検出器としてのセン
サ３０をクランク室８内に突き出た状態に設置するとと
もに、少なくともセンサ３０の下部ケース３１を熱伝導
性の良い材料で構成してあるので、コンプレッサ内の冷
媒温度を効率的にバイメタル接点４０に伝えることがで
き、より精度の良い温度検出が可能となっている。

【００２６】なお、本実施例では、回転検出器としての
センサ３０を磁気変位検出器と同様の構成とし、回転検
出対象領域を切欠部２６で構成しているが、前者に代え
て反射式投受光器を用いても良い。また、前者に代えて
透過式投受光器を用い、かつ後者に代えて駆動軸４方向
に貫通する透孔を用いて、この透孔の有無を透過式投受
光器によって検出するようにしても良い。これらの場合
においても、内部回路にはバイメタル接点などからなる
可動接点機構が設けられている。

【００２７】また、本実施例では、コンプレッサとして
可変容量斜板式コンプレッサを例にとって説明したが、
これに限定されるわけではなく、容量が固定されている
固定式コンプレッサにも適用可能であることはもちろん
である。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、回転
検出機構と温度検出機構を併有する回転・温度検出器を
用いるようにしたので、１つの検出器でコンプレッサの
回転異常と温度異常の双方を検出できるようになり、利
便性の向上に加えて、部品点数の削減やコストの低減、
ならびに省スペースによる設計自由度の向上が図られる
ことになる。

【００２９】そして、回転検出機構の回路内に温度感応
素子からなる可動接点機構を付加することによって、構
造の複雑化や大型化をもたらすことなく、回転・温度検
出器を簡単に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図

【図２】図１の要部拡大断面図

【符号の説明】

２…フロントヘッド ４…駆動軸 ８…クランク室 １０…駆動斜板 １２…揺動斜板 １６…ピストン ２５…回転ラグ ２５ａ…円周縁部（周縁部） ２６…切欠部（回転検出対象領域） ３０…回転・温度センサ（回転・温度検出器） ３１…下部ケース ３２…磁石 ３３…コイル ３７…可動接点機構 ４０…バイメタル接点（温度感応素子） ４１…中間ケース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸(4) にこれと直交する回転ラグ(2
   5)を固着し、該回転ラグ(25)の周縁部(25a) 上の等分割
   位置に複数の回転検出対象領域(26)を設けるとともに、
   前記周縁部(25a) の近傍に、前記回転検出対象領域(26)
   と近接したときに所定の信号を出力し、かつ所定温度に
   達したときに内部回路を遮断する回転・温度検出器(30)
   を設置したことを特徴とするコンプレッサにおける回転
   ・温度検出装置。
2. 【請求項２】 前記回転・温度検出器(30)は有底状のケ
   ース(31,41) 内に磁石(32)とコイル(33)と可動接点機構
   (37)とを有し、該可動接点機構(37)は所定温度で変位す
   る温度感応素子(40)を備えていることを特徴とする請求
   項１に記載のコンプレッサにおける回転・温度検出装
   置。