JPS5946556A - 圧縮機の回転速度検出装置 - 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】 本発明は外部より駆動力を受けて作動する圧縮（１） 機において、運転中に圧縮機が焼付き等により回転速度
低下あるいは停止状態になった場合、この状態を圧縮機
の回転速度に比例した信号として取り出して判定させ、
圧縮機への駆動力を遮断する保護装置などに適用される
回転速度検出装置に関する。

圧縮機が動力源と駆動連結状態にあるとき、摺動部の焼
付事故等によって回転速度低下もしくは回転不能となっ
た場合、それが抵抗となって駆動系に負荷がかかり、そ
の結果動力源やそれに関連する機器類を損傷することが
ある。特に車輌用空調装置の圧縮機の場合には、クラン
ク軸の回転を１本のベルトによりウォータポンプ、オル
タネータおよび圧縮機等の全てを駆動するように構成す
ることも考えられるので、圧縮機の回転不能に起因して
ベルトが切断されると、ウォータポンプ、オルタネータ
等も停止されてしまい、エンジンのオーバヒートを誘発
する等の不具合がある。

このような問題を解消するために、圧縮機の回転速度を
検出し、この検出にもとづき、圧縮機の（２） 回転速度が低下したり停止した場合に、圧縮機と動力源
との間に介装したクラッチを遮断作用させる保護システ
ムが考えられている。圧縮機の回転速度を検出するには
、従来周知の電磁誘導形検知器が有利であり、このもの
によると、圧ａ機の回転部分の磁性体により磁束密度を
変化させてパルス信号を取り出すことができ、よってこ
のパルス信号を増幅器で増幅させて判定器により圧縮機
の回転が正常か否かを判別できる。

しかしながら、このような電磁誘導形検知器はアイドリ
ング時の低速回転時にも必要な出力を得るために、強力
な磁束を発生させる必要があるので、磁束源として、高
価な希土類等の磁石が使用されている。

本発明は、この磁束源として、圧縮機の駆動力の断続の
ため、もともと圧縮機に備わっている電磁クラッチの洩
れ磁束を利用することを特徴とする。即ち、高価な磁石
を必要としなくても充分な磁束を発生させることができ
るようにして、安価な圧縮機の回転速度検出装置の提供
を目的とする。

（３） 以下本発明を一実施例に基づいて説明する。

第１図は回転速度検出装置を備えたベーン圧縮機を示し
、図中１は円筒形をなすケーシングである。ケーシング
１の両端はケーシング側板２および３によって閉塞され
ており、これらケーシング１および側板２．３にて囲ま
れる空間にポンプ室４を構成している。ポンプ室４には
、中心から偏心した位置にロータ５が収容されており、
このロータ５の周囲にはケーシング１の内周面に摺接す
るベーン６が取付けられている。ロータ５は軸受７．７
を介して各々ケーシング側板２．３に回転自在に軸支さ
れている。

一方のケーシング側板２には非磁性体からなるフロント
ハウジング８が取着されているとともに、他方のケーシ
ング側板３にはリヤハウジング９が取付けられている。

フロントハウジング８とケーシング側板２との間には吸
入室１０が形成されるとともに、リヤハウジング９とケ
ーシング側板３との間には吐出室１１が形成されている
。吸入室１０は吸入ボート１２を介してポンプ室４に通
じ（４） ており、吐出室１１は吐出ボート１３および図示しない
逆止弁を介してポンプ室４に通じている。

たとえば冷凍サイクルのエバポレータから吸入室１０内
に導かれた冷媒は、吸入ボート１２を介してポンプ室４
に吸込まれ、ロータ５の回転による容積減少に伴って加
圧されたのち吐出ボート１３から吐出室１１へ吐出し、
次いでコンデンサ側へ仕送されるようになっている。

尚、上記ロータ５の一端は駆動軸１５に一体もしくは一
体的に連結されており、この駆動軸１５は吸入室１０を
貫通してフロントハウジング８の、外部に導出されてい
る。そして、駆動軸１５の先端にはハブ５０が固定され
ており、ハブ５０には弾性体５１を介して吸着板５２が
、前後方向へ多少の動きが可能なように取付けられてい
る。

前記フロントハウジング８には、軸受５３を介してプー
リー５４が回転自在に軸支されており、その後方にはス
テータ５５がフロントハウジング８に固着されている。

ステータ５５の内部にはコイル５６が固定されており、
外部からコイル５６（５） に通電することにより、電磁吸引力を生じ、吸引板５２
が、プーリー５４に固着され、外部の自動車走行用エン
ジン等よりプーリー５４に伝えられた動力を駆動軸１５
に伝達する。

また、駆動軸１５とフロントハウジング８との間には軸
封装置１６が設けられている。軸封装置１６は第２図な
いし第４図に示されている。すなわち１７は耐摩耗性に
優れた金属、たとえば鉄製の固定リングであり、Ｏリン
グ１８を介してフロントハウジング８に固定されている
。この固定リング１７およびＯリング１８はフロントハ
ウジング８の壁面を伝わって吸入室１０から外部へ流れ
る冷媒の漏洩を防止する。１９は摺動性に優れた材料、
たとえばカーボン製の摺動リングであり、上記固定リン
グ１７の一端面に摺接されている。

２０はゴム製の弾性リングであり、自己の弾性力により
駆動軸１５の外周面に弾着し、吸入室ｌ。

内の冷媒が駆動軸１５の外周面を伝わって外部に洩れる
のを防止する。２１は保持部材であり、駆動軸１５に嵌
着されて駆動軸１５と一体に固定さく６） れる。上記保持部材２１は、鉄系の磁性材料からなり、
軸方向に延び、かつ周方向に沿って複数のアーム部２２
・・・を有している。アーム部２２・・・の先端には係
止部２３・・・を有し、該係止部２３・・・は前記摺動
リング１９の外周面に形成したストッパ２４に係止され
ている。

弾性リング２０にはコイルばね２５が被着されており、
このコイルばね２５は押え板２６．２７を介して弾性リ
ング２０を軸方向へ拡張している。

したがって弾性リング１９は上記コイルばね２５の押圧
力を受けて端部が摺動リング１９に圧接されており、該
摺動リング１９はこの圧接力により固定リング１７の端
面に押し付けられる。このため、摺動リング１９は固定
リング１７と弾性リング２０との間から冷媒が漏洩する
のを阻止している。この際、前記保持部材２１はこれら
弾性リング２０と摺動リング１９およびコイルばね２５
を一体的に保持し、かつ摺動リング１９を固定リング１
７に常に当接させるための機能をもっている。

上記のごとき構成の軸封装置１６に対向して、（７） フロントハウジング８には電磁誘導形検出器３０が取り
付けられている。電磁誘導形検出器３０は、非磁性体か
らなる本体３１内に鉄製の芯３２およびこの鉄芯３２を
囲むコイル３３を収容して形成されている。この検出器
３０はフロントハウジング８に穿設した取付孔３４内に
、０リング３５を介して貫挿され、ナツト３６によって
固定されている。この場合、上記鉄芯３２の先端面は前
記軸封装置１６における保持部材２１のアーム部２２と
対面するように、保持部材２１の外径方向に位置される
。コイル３３に接続されたリード線３７は外部の制御装
置に接続されている。

制御装置は、第５図に示されるようにパルス増幅器４０
およびパルス判定器４工を有し、パルス判定器４１によ
って、設定値以下の電圧になった場合に電磁クラッチ４
２に印加する電圧を遮断してクラッチ４２を切るように
なっている。

このような構成による実施例においては、電磁クラッチ
４２のコイル５６に通電すると、第６図に５８で示すよ
うな磁束が形成され、プーリー５４（８） と吸引板５２が圧接し、駆動力が駆動軸１５に伝達され
る。

ここで、フロントハウジング８は非磁性体であるため、
磁束はステータ５５から外へ洩れ出て、その漏洩磁束が
検出器の鉄芯３２を通って、５９に示すような磁気回路
をも形成する。そのためこのような構成による実施例に
おいては、駆動軸１５の回転に伴って軸封袋Ｗ１６の保
持部材２１が一体的に回転するものであるから、保持部
材２１のアーム部２２・・・が検出器３０の鉄芯３２を
通過する洩れ磁束５９の大きさを変化させる。

つまり、駆動軸１５の１回転につき、アーム部２２・・
・の数に見合って磁束密度が変化される。磁束密度の変
化はコイル３３に誘導電流を生じさせるので、リード線
３７にパルス電圧を取り出すことができる。このパルス
電圧は増幅器４０によって増幅して判定器４１に投入さ
れる。判定器４１にあっては、設定値と比較し、投入さ
れたパルス電圧が設定値以下の場合に電磁クラッチ４２
へ信号を送り、電磁クラッチ４２を遮断すべき指令を（
９） 与える。

すなわち、圧縮機の回転速度が所定値以下になった場合
には、動力源としてのクランク軸側からの動力を切るこ
とになるから、圧縮機を停止させることができ、クラン
ク軸とクラッチ４２との間に介装されているベルトに無
理な負荷が生じなくなるため、該ベルトによって同時に
駆動されているウォータポンプ、オルタネータ等の運転
を継続することができるものである。

上記のごとき実施例によると、電磁誘導形検出器３０に
パルス電圧を発生させるための磁束に、電磁クラッチ４
２からの洩れ磁束５９を使用したので、電磁誘導検出器
の内部に、格別な磁束源を必要としていない。すなわち
、本例では電磁誘導形検出器内部のコイルの軸３１は鉄
等の安価な磁性体を用いており、従来の電磁誘導検出機
のように高価な希土類、もしくはアルニコ等の磁石を用
いていないのである。

尚、上述の実施例は本発明の望しい態様を示したもので
あるが、本発明は上記例に限定されるべ（１０） きでなく、他に種々の態様がある。

即ち、上記の例ではコイルの軸３１を鉄としており、そ
れゆえ極めて安価に製作できたのであるが、必要に応じ
てコイルの軸３１に磁石を使用するようにしてもよい。

この場合は、磁石の磁束によって電磁クラッチの漏洩磁
束が補強され、電磁誘導形検出器３０の行動がより一層
確実となる。

そして、この場合には磁石と電磁クラッチとが協働して
磁束を発生させるため、従来の磁石に比して磁束の弱く
安価な磁石を用いることも可能である。

また電磁クラッチの洩れ磁束５９を有効に活用するため
に、第７図のごとくステータ５５の端部に電磁誘導形検
出器３０へ磁束を導く突起５７を設けてもよい。この様
にすれば、さらに強力な出力が得られる。

また、ステータ５５の背面に、電磁誘導型検出器と平行
にギャップ５８を設けることも、漏洩磁束５９を強化す
る上で有効である。

更に前記実施例では、軸封装置１６の保持部材２１のア
ーム部２２を利用したが、アーム部２２に代えて第８図
のごとくシャフト１５と共に回転する切欠きを持つ磁性
体５９を用いることもできる。

更に本発明は、ベーン形圧縮機に制約されるものではな
く、電磁クラッチを使用する圧縮機であれば、斜板型圧
縮機など、他の圧縮機にも適用可能である。

以上説明した様に、本発明装置では電磁クラッチの漏洩
磁束を有効利用するようにしたため、高価な磁石を用い
なくても充分な磁束が発生でき、従って回転速度検出装
置を安価に構成することができる。特に、永久磁石の磁
束だけは長期間の使用と共に熱等の影響を受けて磁束が
弱まってしまう恐れもあるが、本発明によれば、電磁ク
ラッチの漏洩磁束を利用するため長期間にわたって充分
な磁束を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す、ベーン型圧縮機の断
面図、第２図は第１図のフロントハウジング内の拡大図
、第３図は第１図図示軸封装置の摺動部材、および保持
部材の組立状態を示す側面図、第４図は第３図の■−■
線に沿う矢視図、第５図は制御装置の作動を説明するた
めの図、第６図は電磁クラッチの洩れ磁束の分布を説明
する断面図、第７図は本発明の他の実施例の電磁クラッ
チのステータを示す斜視図、第８図は本発明の更に他の
実施例の回転検出器を示す断面図である。 ８・・・フロントハウジング、１５・・・駆動軸、２２
・・・回転子をなすアーム部、３２・・・芯、３３・・
・コイル、４２・・・電磁クラッチ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 （１３） ！ （−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動軸と、この駆動軸を回転自在に収容するハウジング
   と、このハウジングに固定され前記駆動軸への動力の伝
   達を断続する電磁クラッチとを備える圧縮機において、
   周方向に１以上の切欠きもしくは凹凸を有する磁性材料
   製の回転子を前記駆動軸と一体回転するように固定し、
   前記ハウジングのうちこの回転子と対向する部位に磁性
   材料製の芯を配設し、この芯の周囲にコイルを配設し、
   かつ、前記ハウジング、芯、回転子、駆動軸を前記電磁
   クラッチの磁束が通過するようになし、前記回転子の回
   転によって生ずる回転子と前記芯との距離の変化に起因
   する磁束の変化を、前記コイルによって検出し、電圧出
   力を得るよう構成した圧縮機の回転速度検出装置。