JPH0744787Y2

JPH0744787Y2 - スクロール型圧縮機の回転数検出機構

Info

Publication number: JPH0744787Y2
Application number: JP1989045026U
Authority: JP
Inventors: 泰夫菊池; 正勝榊
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2004-04-19
Also published as: JPH02137592U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は圧縮機の異常停止感知技術に関し、特にボール
ジョイント機構の可動リングまたは可動スラストレース
を有するスクロール型圧縮機の回転数検出機構に関す
る。

［従来の技術］従来技術として、オルダムカップリングを用いたスクロ
ール型圧縮機の回転数検出に係わる特開昭59−115494号
公報が挙げられる。

係る公報には、スクロール型圧縮機におけるハウジング
内で周期運動を行う磁性材料からなる被検出部材の運動
軌跡に向けて、磁性体にコイルを巻いた回転検出器を設
置することを特徴とする技術が記載されている。

具体的には、第５図（ａ），（ｂ）に示すように、周期
運動を行う磁性材料からなる被検出部材として、ガイド
溝50に沿って真っすぐ平行移動して往復直線運動を行う
自転防止リング51を使用し、回転検出器52はセンタハウ
ジング53の外周面に対し作動室54と連通するように貫設
した取付け孔55に装着している。そして、自転防止リン
グ51が回転検出器52に接近したときと、遠ざかったとき
の磁束密度の変化を利用して、電圧パルスを発生させて
いる（該公報明細書第13頁第８行〜同頁第18行参照）。

すなわち、従来技術では、オルダムカップリングの自転
防止リングを被検出部材としていることから、その回転
検出器に対する近接離反の挙動は、直線的な周期運動で
あり、その磁束密度変化のピークは、顕著であると言え
る。

一方、自動車の空調用の圧縮機が、冷媒洩れ等による圧
縮機内部の焼き付き等で、回転数が異常に落ち、或は運
転不能となって、異常停止すると、自動車本体部品を破
損劣化させてしまうことがあるため、圧縮機の異常停止
時には、駆動源から圧縮機への伝達を素早く遮断する必
要がある。

［考案が解決しようとする課題］しかしながら、上述した往復直線運動を行うオルダムガ
ップリングの自転防止リングを被検出部とした従来技術
を、単に、円軌道運動を行うボールジョイント機構の可
動リングまたは可動スラストレースを被検出部とするス
クロール型圧縮機に応用した場合、可動リング及び可動
スラストレースも、円軌道運動を行うことから、検出機
に対する近接離反の挙動は、相対的に緩慢となるため、
磁束密度変化のピークも緩やかとなり、その結果、検出
機から出力される電圧パルスのサイン波形の検出誤差が
生じてしまう欠点があった。

一方、自動車の空調用の圧縮機の異常停止時には、回転
数が異常に落ち、可動リング及び可動スラストレースの
円軌道運動も低速度になり、検出器に対する近接離反の
挙動は、さらに緩慢となるため、電圧パルスのサイン波
形の検出誤差が極端に増えてしまい、不測の事態を招く
虞がある。

なお、可動リング及び可動スラストレースに鉄心や永久
磁石等の磁性材を埋め込むこと等により、磁束密度自体
を高める手法では、製造工程の複雑化及びコスト高を招
くだけでなく、スクロール圧縮機の軽量化への要請に反
するものである。

そこで、本考案の技術的課題は、上記欠点に鑑み、磁束
密度変化のピークを顕著にして、検出誤差を低減した可
動リングまたは可動スラストレースを有するスクロール
型圧縮機の回転数検出機構を提供することである。

また、本考案の他の技術的課題は、他の磁性材を用いる
ことなくスクロール圧縮機の軽量化への要請を満足させ
ると共に、複雑な製造工程を不要とした簡単な構造によ
り、検出誤差を低減したスクロール型圧縮機の回転数検
出機構を提供することである。

［課題を解決するための手段］本考案によれば、可動渦巻き体の回転阻止機構を構成
し、円軌道運動を行う可動リングまたは可動スラストレ
ースを被検出部とし、被検出部の円軌道運動により被検
出部との離間距離が変動するように対向して配され、被
検出部との近接離反を検出する検出部を設け、これによ
り、スクロール型圧縮機の回転数を間接的に検出するよ
うにしたスクロール型圧縮機の回転数検出機構であっ
て、前記円軌道運動にしたがい前記検出部に対し近接離
反を繰り返す前記被検出部の端面に凹部または凸部を設
けたことを特徴とするスクロール型圧縮機の回転数検出
機構が得られる。

また、本考案によれば、前記凹部は、前記可動渦巻き体
に前記前記可動リングまたは前記可動スラストレースを
取り付ける際に用いられる位置決め溝とすることを特徴
とするスクロール型圧縮機の回転数検出機構が得られ
る。

［作用］本考案によるスクロール型圧縮機によると、被検出部は
円軌道運動を行うことにより検出部に対し近接離反を繰
り返すため、被検出部の円軌道運動にしたがって検出部
から基本的にサイン波形の信号が得られる。その上、被
検出部の端面に設けた凹部または凸部が、被検出部が検
出部に近接したときに検出部の前面を横切ることになる
ため、実際には、サイン波形の信号の山部分にのみその
サイン波形を乱す信号が重畳し、結果として、検出部か
らはサイン波形よりも一層急峻なパルス波形となった検
出信号が得られることになる。

［実施例］次に、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すように、圧縮機１は、フロントエンドプレ
ート11と、これに設置されたカップ状部分12から成る圧
縮機ハウジング10を有している。

フロントエンドプレート11は、ハウジング10の中心軸上
に中心を有する貫通孔111を有し、その中にボールベア
リング13を介して主軸14を回転自在に支持している。こ
れにより、主軸14の軸心は、ハウジング10の中心軸と一
致することになる。また、フロントエンドプレート11は
主軸14の外周を取り巻くように前方に突出しスリーブ部
15を有している。スリーブ部15の外周上には電磁クラッ
チ装置17を配設している。外部駆動源から回転運動をＶ
ベルト（図示せず）を介して電磁クラッチ装置17のプー
リ171に伝達し、励磁コイル172への通電制御によって主
軸14への回転運動の伝達を制御している。

また、カップ状部分12には、固定スクロール部材20、可
動スクロール部材21及び可動スクロール部材21の回転阻
止機構22が配設されている。

固定スクロール部材20は、側板201と、その一面上に側
板201の中心から偏心して固定された渦巻き体202等から
なり、また、可動部材本体をなす可動スクロール部材21
は、側板212とその一面上に側板211の中心から偏心して
固定された渦巻き体212等から構成される。可動スクロ
ール部材21の渦巻き体212は、固定スクロール部材20の
渦巻き体202と180°角度ずれをもって噛み合わされてい
る。

可動スクロール部材21は、駆動機構及び回転阻止機構22
と連結されて、主軸14の回転によって円軌道上を運動
し、両スクロール部材間に形成される流体ポケットの中
心方向への移動と共に、容積を減少せしめて流体圧縮を
行う。

ここで、回転阻止機構22は、可動スクロール部材21が円
軌道運動を行っている間、その自転を阻止する。回転阻
止機構22は、可動スクロール部材21とフロントエンドプ
レート11との間に配置されている。回転阻止機構22は、
まず、フロントエンドプレート11の端面に当接させたリ
ング状固定レース221と、この固定レース221を覆うよう
にその端面を当接させた固定リング222とを有し、これ
らは、フロントエンドプレート11に固定されている。

一方、回転阻止機構22は、可動スクロール部材21の側板
211の渦巻き体212と反対側の端面に当接させたリング状
可動スラストレース214と、固定リング222の端面との間
に感激をおいて可動スラストレース214を覆うようにそ
の端面に当接させた可動リング215とを有し、これらは
側板211に固定されている。

可動リング215と固定リング222には、それぞれ、直径、
ピッチ、ピッチ円の等しい複数のポケット215pが軸方向
に穿設され、これら複数のポケット215pの内縁で、常時
ボール素子224を挟むように構成されている。

これにより、可動リング215及び可動スラストレース214
と一体の可動スクロール部材21は回転が阻止されること
になり、円軌道運動を行う。なお、圧縮されたガス力に
より、可動スクロール部材21へ軸方向に加わる圧力は、
可動スラストレース214及びボール素子224を介して固定
レース221にスラスト支持されている。

次に、本実施例においては、電磁センサ30が、回転阻止
機構22を臨むように、カップ状部分12に設けられてい
る。このため、可動スクロール部材21が円軌道運動を行
うと、可動リング215及び可動スラストレース214は電磁
センサ30に対して、近接離反を周期的に繰り返すことに
なる。

今、励磁コイル172への通電が行われて、電磁クラッチ1
7がONとなり、主軸14が回転すると、可動スクロール部
材21と一体に、駆動リング215及び可動スラストレース2
14が円軌道運動を行う。同時に、励磁コイル172からの
洩れ磁界により、鉄等の磁性体からなる可動リング215
及び可動スラストレース214が着磁される。電磁センサ3
0は、着磁された可動リング215及び可動スラストレース
214の近接離反を検知し、その周期運動から圧縮機の回
転数を換算するためのパルス信号を外部に設けられた演
算器（図示せず）に出力する。

ここで、本考案に関わる種々の実施例について更に具体
的に述べる。

−凹部型− 第２図（ａ）に示すように、可動リング215の外周部に
は、電磁センサ30に対向した位置に、凹部２が設けら
れ、第２図（ｂ）に示すように、円軌道運動を行ってい
る。これにより、凹部２の周辺では、電磁センサ30に対
するギャップ（近接離反の距離）の変化率が大きくなる
ため、電磁センサ30に生じるパルス信号のサイン波形の
立ち上がりが急になり、振幅が大きくなった。その結
果、その周期運動から圧縮機の回転数を換算するための
演算器に対して、検出誤差を低減するパルス信号を与え
ることができた。

また、この凹部２は、渦巻き体22に可動リング215を取
り付ける際に用いられる位置決め溝とすることができ
る。

−凸部型− 第３図（ａ）に示すように、可動スラストレース214の
外周部には、電磁センサ30に対向した位置に、凸部３が
設けられ、第３図（ｂ）に示すように、円軌道運動を行
っており、電磁センサ30に対するギャップの変化率が大
きくなるため、上述した凹部型の場合と同様な効果が得
られた。

−凸部屈曲型− なお、第４図（ａ），（ｂ）に示すように、上述の凹部
型３の端部を折曲げて屈曲面部４を形成しても良い。屈
曲面部４を設けたことにより、電磁センサ30に対する対
向面積を拡大したことになり、磁束密度自体を高めるこ
ととなるからである。換言すると、被検出部の円軌道運
動にしたがってサイン波形の信号の山部分にのみそのサ
イン波形を乱す信号が重畳し、結果として、検出部から
はサイン波形よりも一層急峻なパルス波形となった検出
信号が得られるので、この検出信号のピークが顕著にな
り、圧縮機の回転数の検出誤差を低減することができ
る。

［考案の効果］以上の説明の通り、本考案によれば、円軌道運動を行う
被検出部である可動リングまたは可動スラストレース
に、凹部または凸部を設けたから、検出部に対するギャ
ップの変化率が大きくなり、磁束密度変化のピークを顕
著にして、検出誤差を低減することができる。

また、本考案によれば、凹部を、位置決め溝とするか
ら、他の磁性材を用いることなくスクロール圧縮機の軽
量化への要請を満足させると共に、複雑な製造工程を不
要とした簡単な構造により、検出誤差を低減したスクロ
ール型圧縮機の回転数検出機構を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる実施例の断面図、第２図
（ａ），（ｂ）は本発明に係わる凹部型の実施例の概念
図、第３図（ａ），（ｂ）は本発明に係わる凸部型の実
施例の概念図、第４図（ａ），（ｂ）は第３図に示した
実施例の変形例を示す概念図、第５図（ａ），（ｂ）は
従来のオルダムカップリングを用いたスクロール型圧縮
機の自転防止機構及び回転検出機構を示す断面図であ
る。２……凹部、３……凸部、４……屈曲面部、214……可
動スラストレース、215……可動リング。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】可動渦巻き体の回転阻止機構を構成し、円
軌道運動を行う可動リングまたは可動スラストレースを
被検出部とし、被検出部の円軌道運動により披検出部との離間距離が変
動するように対向して配され、被検出部との近接離反を
検出する検出部を設け、これにより、スクロール型圧縮機の回転数を間接的に検
出するようにしたスクロール型圧縮機の回転数検出機構
であって、前記円軌道運動にしたがい前記検出部に対し近接離反を
繰り返す前記被検出部の端面に凹部または凸部を設けた
ことを特徴とするスクロール型圧縮機の回転数検出機
構。
【請求項２】第１請求項記載の前記凹部は、前記可動渦
巻き体に前記可動リングまたは前記可動スラストレース
を取り付ける際に用いられる位置決め溝とすることを特
徴とするスクロール型圧縮機の回転数検出機構。