JPS5882082A - 斜板式圧縮機における異常検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は斜板式圧縮機に関するものであって、同圧縮機
の回転異常及び同圧縮機に送り込まれる冷媒ガスの不足
を検出し、圧縮機の焼付き及び同圧縮機と連動する補機
類の損傷を防止することをその目的とするものである。

一般に車両空調用圧縮機において、同圧縮機に送り込ま
れる冷媒ガスに不足が生じた場合には、フ 同冷媒ガスには通常潤滑油が混合されるために潤滑油の
不足を生じ、圧縮機内の各摺動部において摩擦熱が発生
する。そして冷媒ガスの量が充分でないために冷媒ガス
によって同摩擦熱の発生を抑えることが出来ないことと
相まって遂には焼付きを生じ、圧縮機が回転不能の状態
に至ることとなるＯ 又圧縮機の運転終了時に冷媒ガスの一部が圧縮機内ある
いは同圧縮機に至る吸入管路内に残留し、同残留ガスが
液化した場合において、運転再開時に上記残留ガスが液
化状態にて圧縮（液圧縮）されることに起因して例えば
ピストンが折れる等の損傷を来し、圧縮機が回転不能の
状態に至ることもある。

この様に圧縮機が回転不能の状態に至った場合には、空
調作用が得られなくなるのは勿論のこと、同圧縮機と同
一ベルトにて駆動するウォーターポンプ、オルタネータ
、冷却ファン等の補機類の損傷、エンジンのオーバーヒ
ートを招来する等の不具合を生ずることとなる。

従来圧縮機の回転異常及び冷媒ガスの不足を検出する方
法は種々提案されている。例えば斜板式の圧縮機におい
ては、第８図に示す様に斜板（６）の外周部に感温フェ
ライ）Ｑ→等の熱センサーを具備する被検出部ａ９を設
ける一方、同被検出部Ｑｅの回転軌跡と相対応してシリ
ンダーブロック（１）側に永久磁石（１）と、同永久磁
石（１）に巻回するコイルなυにより構成される検出部
（至）を設け、斜板（６）の回転により被検出部α均が
検出部（至）に周期的に対面する際に、永久磁石翰によ
って発生する磁界中において磁束密度が変化するが、そ
れによる電磁誘導作用で発生子る電流によって電圧パル
スを発生させ、同パルスの信号処理を介して圧縮機が正
常に運転されている状況においては駆動軸（２）と動力
源との間に介在する電磁クラッチの接続状態が得られる
様にする一方、圧縮機内に供給される冷媒ガスが不足し
、圧縮機の各摺動部に対する潤滑油の供給が不足し、各
摺動部に摩擦熱量が増大し、且つ冷媒ガスの不足によシ
同摩擦熱量の増大を抑えることが出来ないことに起因し
て圧縮機内の温度が上昇し、感温フェライト０時のキ°
−リ一温度を越えた場合には、同感源フェライ）　ＱＯ
の磁性消失作用によシ、被検出部αＧと検出部（至）が
周期的に近接・離隔動作を行っても磁束密度に変化が生
じることなく、従ってパルスが無となるかもしくは、パ
ルスの発生が著しく弱められた場合、あるいは圧縮機が
例えば液圧縮に起因する一ピストンの折損等により回転
不能となり、パルスの発生が全く認められなくなった場
合等において、電磁クラッチを切り放し、圧縮機の回転
を自動的に停止させる方法が既に提案されている。

しかして上記提案による検出方法にあっては、被検出部
（１句が検出部（至）に周期的に対面するとき発生する
電圧パルスは比較的低く、例えば検出部（ト）の近くに
おいて高レベルのノイズが発生した場合には、このノイ
ズによりパルス信号が打消されて信号処理に誤作動を生
ずる危険性を有する。

本発明は上記の様な従来の実情に鑑みてその改善を試み
たものであって、被検出部側に熱センサーおよびその奥
方に位置して永久磁石を設け、被検出部が検出部に近接
した状態において検出部側の永久磁石と、被検出部側の
永久磁石間に亘って磁束を生じさせる様にすることによ
り、被検出部が検出部に近接した状態における磁束密度
を高めることが出来る様に成し、もって被検出部が検出
部に近接した状態と、被検出部が検出部よシ離れた状態
における磁束密度の変化を従来方法に比べてより一そう
大きくすることが出来、高レベルのパルス信号を得るこ
とが出来る様にしたことをその特徴とするものである。

即ち本発明は斜板の外周面に熱センサーと、同熱センサ
ーの奥方に埋設する永久磁石より成る被検出部を設ける
とともに、同被検出部の回転軌跡と相対応させて磁性体
と、同磁性体に巻回するコイルより成る検出部を設ける
様に構成したことをその要旨とするものである０ 以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面について説
明する。

第１図乃至第４図は第１の実施例を表わす図面であって
、第１図において（すはシリンダーブロックを示す。同
シリンダーブロック（１）はフロントシリンダーブロッ
ク（ＩＦ）と、リヤシリンダーブロック（ＩＲ）を対設
することによ多形成される０同シリンダーブロツク（１
）の中心部には軸孔（２）′が貫設され、同軸孔（２）
′には駆動軸（２）が回転自在に支承される。

図示省略しであるが同駆動軸（２）の一端には電磁クラ
ッチが設けられ、同電磁クラッチの接続及び離断を介し
てエンジンに対して連結駆動可能に設けられる。父上記
軸孔（２）′の外周部には適数個のボア（３）・・−が
同軸孔（２）′を囲繞する如く設けられる。

各ボア（３）・・・は斜板室（４）を間に存して前後一
対をなす様に分割して設けられ、前後一対の各ボア（３
）・・・内には両頭式ピストン（５）・・・が嵌挿され
る。

上記斜板室（４）には斜板（６）が前記駆動軸（２）を
介して揺動回転自在に設けられる。斜板（６）は例えば
アルミニーラム等の熱伝導性に優れた非磁性体を素材に
用いて形成される。同斜板（６）の斜面に対しては前記
ピストン（５）・・・がボール（７）及びシュー（８）
を介して係留され、同斜板（６）の揺動回転は各ピ°ス
トン（５）・・拳に対して往復運動として伝達される。

（９Ｆ）はフロントシリンダーブロック（ＩＦ）の開口
端を遮蔽するフロントパルププレー）、（９Ｒ）は同゛
。

じくリヤシリンダーブロック（ＩＲ）の開口端を遮蔽す
るりャバルブプレートであって、両バルブプレー　ト（
９Ｆ）（９Ｒ）には各ボア（３）・・・の開目端と相対
応して吸入口０１）と吐出口００が設けられる。

に挾んで上記フロントシリンダーブロック（ＩＦ）の端
部を被覆するフロントハウジング１．　（１２Ｒ）は同
じくリヤパルププレート（９Ｒ）を間に挾んでリヤシリ
ンダーブロック（ＩＲ）の端部を被覆するリヤハウジン
グを夫々示す。両ハウジング（１２Ｆ）　（１２Ｒ）に
は前記吸入口０］）と相対応して吸入室Ｑ４）が設けら
れ、又同じく前記吐出口０Ｑと相対応して吐出室α場が
設けられる。斜板（６）の外周面にはその任意の位置に
被検出部０９が埋設される。同波検出部α均は感温フェ
ライト（熱センサ−）　Ｑｆ９と、永久磁石αηより成
り、同感温フェライト０→はその一部が斜板（６）の外
周面に臨む如く埋設され、永久磁石Ｑ７）は同感温フェ
ライト０ｔ９の奥方に位置して埋設される。

一方リヤシリンダーブロック（ＩＲ）には上記被検出部
Ｑ篩の回転軌跡の一部と相対面すべく検出部０８）が固
設される。同検出部ａ８は有底円筒状に形成するケース
０呻、永久磁石−、コイルＱυより、成シ、永久磁石（
１）に対してコイルＱ◇を巻回し、同永久磁石翰及びコ
イルＱυをケース０侍内に嵌合することにより形成され
る。コイルＱηからはリード線翰が延出し、同リード線
（財）の先端部には図示省略しであるが増幅器が接続さ
れ、同増幅器にはパルス有無検出器（図示省略）が接続
される。そして同パルス有無検出器には電磁クラッチの
開放装置が接続される。

尚検出部Ｑｅ側に設けられる永久磁石−と、被検出部θ
Ｏ側に設けられる永久磁石０ηは、その極を同一方向、
たとえば検出部ｑ枠側の永久磁石−のＮ極と、被検出部
ａつ側の永久磁石ａηのＳ極が相対面する状態にある様
に設けられる。

第５図乃至第７図は第２の実施例を表わす図面であって
、リヤシリンダーブロック（ＩＲ）に固設する検出部α
均は有底円筒状に形成するケース翰、永久磁石（２０ａ
）と同永久磁石（２０ａ）より一体に延出する鉄心（２
０ｂ　）を存して形成される磁性体、コイル０］）より
成り、上記磁性体は鉄心（２０ｂ）が被検出部０ね側の
感温フェライト０呻に対して対面することが可能な如く
ケース０侍内に嵌合され、コイル勾は鉄心（２０ｂ）部
分に巻回される。第９図は第３０実施例を示すもので、
検出部（至）の取付部に制約がある場合、鉄心（２０ｂ
’）を延長したものである０次にその作用について説明
する。

第１図乃至第４図に示す第１の実施例において、駆動軸
（２）の一端に設けられる電磁クラッチの接続操作を介
してエンジンの゛駆動力を駆動軸（２）に伝えることに
より、同駆動軸（２）が回転する状態及び同駆動軸（２
）の回転を介して斜板（６）が斜板室（４）内において
揺動回転する状態が得られる。しかして同斜板（６）に
対してはシュー（８）及びボール（７）を介してピスト
ン（５）・・・が保留されていることにより、斜板（６
）の揺動回転はシュー（８）及びボール（７）を介して
各ピストン（５）・・・に伝達され、各ピストン（５）
・・拳が各ボア（３）・・・内において往復動する状、
態が得られる。

又斜板（６）が揺動回転することにより、同斜板（６）
の外周面に埋設する被検出部Ｑ０は斜板（６）が１回転
する度毎にリヤシリンダーブロック（ＩＲ）に固設する
検出部（ト）に対して近接する状態が得られる○検出部
（至）に対して被検出部αＧが近接することによシ、検
出部（ト）側の永久磁石−と、被検出部ａ０側の永久磁
石θ″ｉ）間に磁束が生ずる。又斜板（６）の揺動回転
を介して被検出部α０が検出部（至）より離れるのに伴
ない、両永久磁石（イ）００間に生じていた磁束はその
密度が次第に弱くなる。

そして上記の様に被検出部（ト）が検出部（至）に近接
して両永久磁石翰０７）間に生ずる磁束一度が高まる作
用と、被検出部αＱが検出部（至）より離れて両永久磁
石翰０７）間に磁束が弱まる作用が斜板（６）の揺動回
転を介して連続的に繰返され、磁束密度が連続的に変化
するのに伴ない電磁誘導作用によってコイルＱυに電流
が発生し、それによって圧縮機の回転速度に対応した周
期の電圧パルスが発生することになる。この様にして発
生したパルスは増幅器において増幅された後、パルス有
無検出器に入力され、同検出器において信号処理される
。

しかして圧縮機が正常に運転されている状態、更に具体
的には液圧縮によるピストンの折損事故等を生ずること
なく斜板（６）が正常に揺動回転する状態が得られ、又
圧縮機に供給される冷媒ガスに不足を生ずることなく斜
板室（４）内の温度があらかじめ感温フエライ）　ＤＩ
の選択によって設定されるキュリ一温度以下（具体的に
は８０℃乃至１２０℃程度）の状態が得られている場合
においては、斜板（６）の揺動回転を介して被検出部Ｑ
つが検出部（至）に近接した状態において、同感温フェ
ライト０Ｑが磁路として有効に機能し、上記の様にパル
スが正常に発生する状態が得られる。パ、ルスが正常に
発生する“状態においては電磁クラッチの接続状態が保
持される。

一方圧縮機内に送シ込まれる冷媒ガス量の不足に伴ない
圧縮機の各摺動部に供給されるべき潤滑油が不充分とな
シ、各摺動部における摩擦発熱量が増大し、且つ冷媒ガ
スの不足によシ同摩擦発熱量の増大を抑えることが出来
なくなった場合においては、その当然の結果として圧縮
機内の温度は上昇し、斜板（６）自体の温度も又上昇す
る。斜板（６）の温度が上昇するのに伴ない同斜板（６
）内に埋設する感温フェライトα・の温度が上昇する。

同感源フエライ）Ｑ・の温度が上昇し、その温度がキュ
リ一温度を越えた状態において同感温フェライトα・の
磁性が失われる。感温フェライトα→の磁性が失われた
状態においては、斜板（６）の揺動回転を介して被検出
部ＤＩが検出部ａ枠に近接した状態において、両永久磁
石（１）ａ″ｔ）間にはほとんど磁束が生じない。

即ち被検出部Ｑ０が検出部α枠に近接した状態と、被検
出部α均が検出部（ト）より離れた状態との間にはほと
んど磁束密度が変化する作用は得られない。従って上記
の様な状態においてはパルスは発生しない０ パルスが発生しない状態はパルス有無検出器において検
出され、同検出器における信号処理を介して電磁クラ１
ツチを切り放す作用が得られる。電磁クラッチが切り放
されることにより駆動軸（２）の回転及び斜板（６）の
揺動回転は自動的に停止し、圧縮機の各摺動部における
焼付きが防止される。又例えば圧縮機内あるいは同圧縮
機に至る吸入管路内に冷媒ガスが゛液化状態にて残留し
、運転再開時に同冷媒ガスが液化状態のまま′圧縮され
ることに起因して発生するピストンの折損等によシ運転
不能の状態が生じた場合においては、斜板（６）が回転
しないことの当然の結果として検出部α枠と被検出部０
０間には磁束密度の変化は生じ々い。従ってパルスも発
生しない０パルスが発生しないことによシパルス有無検
出器において異常を感知し、上記と同様電磁クラッチの
切り放し作用が得られる。

第５図乃至第７図に示す第、２の実施例において、被検
出部ａ！９が検出部（至）に近接した状態において鉄心
（２０ｂ）、感温フェライトαＱを磁路として両永久磁
石（２０ａ　）０４間に磁束が生ずる作用と、被検出部
００が検出部（ハ）よシ離れて両永久磁石（２０ａ）０
４間に生ずる磁束の密度が弱められる作用が連続的に繰
返されることによシ、コイルＱ］）にパルスが発生する
ことは第１の実施例と同じである。しかして本実施例に
おいては検出部Ｑｅ側に設けられる磁性体を永久磁石（
２０ａ）と、同永久磁石（２０ａ）と一体の鉄心（２０
ｂ）により形成し、コイルＱυを同鉄心（２０ａ）部分
に巻回させたことによシ、被検出部０υが検出部（至）
に接近しているときにはコイル内をより高密度の磁束が
流れ、遠ざかっているときには逆にコイル内を通過する
密度はより低くなる０このため被検出部０Ｑが検出部α
枠に近接した状態と、被検出部０均が検出部ＱＩＩＤよ
り離れた状態との間における磁束密度のその変化の度合
を第１の実施例と比較してより一層明確にすることが出
来る０換言すれば電圧が急激に変化する度合をよシ一層
大きくする作用が得られる。

本発明は以上の様に構成されるものであって、上記の様
に斜板の外周面に埋設する被検出部を感温フェライト等
の熱センサーと、同熱センサーの奥方に位置して埋設す
る永久磁石によシ構成し、被検出部が同被検出部の回転
軌跡と対応してシリンダーブロックの内壁部に固設する
検出部に近接した状態において、核検出部側に設けた上
記永久磁石と、検出部側に設けた永久磁石間に磁束を生
じさせる様にしたことにより、従来構造に比べて、その
磁束密度を著しく高めることが可能となった。

そしてこの様に被検出部が検出部に近接した状態におけ
る磁束密度を高めることが可能となったことにより、被
検出部が検出部に近接した状態と、磁束密度の変化を大
きくすることが出来るに至シ、その結果高レベルのパル
スを得ることが出来るに至りた０また第３実施例におい
ては、取付スペースの制約によシ鉄心を延長させたとこ
ろに特徴があるもので、その作用・効果は第２実施例と
同様である。そして又本発明にあっては、検出部側に永
久磁石及び同永久磁石と一体の鉄心により形成される磁
性体を設けるとともにコイルを鉄心部分に巻回させて、
同鉄心部分を磁路として機能させ、被検出部が検出部に
近づいているときにおいては、コイル内を通過する磁束
密度をよシ多くし、逆に遠ざかっているときにはより少
くなるようにしたことによシ、被検出部が検出部に近接
した状態と、被検出部が検出部よシ離゛れた状態との間
における磁束密度の変化を第１実施例に比べて更に高め
ることが出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は第１の実施例を表わす図面であって
、第１図は本発明に係る異常検出機構を具備する斜板式
圧縮機の側断面図、第２図乃至第４図は同異常検出機構
部分の作用状態を示す拡大断面図である。 第５図乃至第７図は第２の実施例を表わす図面であって
、各図面は異常検出機構部分の作用状態を示す拡大断面
図である。 第８図は従来構造の異常検出機構を具備する斜板式圧縮
機の側断面図であるＯ第９図は第３実施例を示す拡大断
面図である０ （１）シリンダーブロック、（ＩＦ）フロントシリンダ
ーブロック、（ＩＲ）リヤシリンダーブロック、（２）
駆動軸、（２）′軸孔、（３）ボア、（４）斜板室、（
５）ピストン、（６）斜板、（７）ポール、（８）シュ
ー、（９Ｆ）フロントパルププレー）、（９Ｒ）リャノ
５ルフプレート、α１吐出口、α９吸入口、（１２Ｆ）
フロントノヘウジング、（１２Ｒ）リヤノーウジ／グ、
α１吐出室、Ｑ４吸入室、ａ０被検出部、ＯＱ感温フェ
ライト（熱センサ−）、Ｑ７）永久磁石、α榎検出部、
０＊ケース、州加ａ）永久磁石、（２０ｂ　）　（２０
ｂり鉄心、ＱＤコイル、（イ）リード線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁クラッチを介して動力源に対して接続及び離
   断可能な駆動軸を設けるとともに同駆動軸を囲繞する如
   く適数個のシリンダーボアを□設け、同シリンダーポア
   にはピストンを往復動自在に嵌挿させる一方、シリンダ
   ーブロック内に斜板室を設け、同斜板室には駆動軸、に
   対して傾斜して軸着する斜板を揺動回転自在に収納し、
   同斜板に対しては上記ピストンを係留させて成る斜板式
   圧縮機において、多板の外周面に熱センサーと、同熱セ
   ンサーの、奥方に埋設する永久磁石よシ成る被検出部を
   設けるとともに、同被検出部の回転軌跡の一部と相対面
   すべく磁性体と、同磁性体に巻回するコイルよシ成る検
   出部を設けたことを特徴とする斜板式圧縮機における異
   常検出機構。
2. （２）検出部を構成する磁性体は、永久磁石と、同永久
   磁石より一体に延設する鉄心より成り、同鉄心は被検出
   部を構成する熱センサーと相対面する如く設け、同鉄心
   に対してコイルを巻回させたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の斜板式圧縮機における異常検出機構
   。