JPS6328258B2 - - Google Patents

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つて、
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、
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つて同摩擦熱の発生を抑
えることが出来ないことと相まつて遂には焼付き
を生じ、圧縮機が回転不能の状態に至ることとな
る。

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つた場合
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オータ
ーポンプ、オルタネータ、冷却フアン等の補機類
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
外周部に感温フエライト１６等の熱センサーを具
備する被検出部１５を設ける一方、同被検出部１
５の回転軌跡と相対応してシリンダーブロツク１
側に永久磁石２０と、同永久磁石２０に巻回する
コイル２１により構成される検出部１８を設け、
斜板６の回転により被検出部１５が検出部１８に
周期的に対面する際に、永久磁石２０によつて発
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する電流によつて電
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ツチ
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り同摩擦
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、感温フエライト１６
のキユリー温度を越えた場合には、同感温フエラ
イト１６の磁性消失作用により、被検出部１５と
検出部１８が周期的に近接・離隔動作を行つても
磁束密度に変化が生じることなく、従つてパルス
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つた場合
等において、電磁クラツチを切り放し、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つては、
被検出部１５が検出部１８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１８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つて、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つて
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、もつて被検出部が検出
部に近接した状態と、被検出部が検出部より離れ
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。

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
であつて、第１図において１はシリンダーブロツ
クを示す。同シリンダーブロツク１はフロントシ
リンダーブロツク１Ｆと、リヤシリンダーブロツ
ク１Ｒを対設することにより形成される。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。図示省略してあるが同駆動軸２の一端には
電磁クラツチが設けられ、同電磁クラツチの接続
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。又上記軸孔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
ルミニユウ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及びシユー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………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ツク１Ｆの開口
端を遮蔽するフロントバルブプレート、９Ｒは同
じくリヤシリンダーブロツク１Ｒの開口端を遮蔽
するリヤバルブプレートであつて、両バルブプレ
ート９Ｆ，９Ｒには各ボア３………の開口端と相
対応して吸入口１１と吐出口１０が設けられる。

１２Ｆは上記フロントバルブプレート９Ｆを間
に挾んで上記フロントシリンダーブロツク１Ｆの
端部を被覆するフロントハウジング、１２Ｒは同
じくリヤバルブプレート９Ｒを間に挾んでリヤシ
リンダーブロツク１Ｒ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１１と相対応して吸入室１４が設
けられ、又同じく前記吐出口１０と相対応して吐
出室１３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１５が埋設される。同被検
出部１５は感温フエライト（熱センサー）１６
と、永久磁石１７より成り、同感温フエライト１
６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１７は同感温フエライト１６の奥方
に位置して埋設される。

一方リヤシリンダーブロツク１Ｒには上記被検
出部１５の回転軌跡の一部と相対面すべく検出部
１８が固設される。同検出部１８は有底円筒状に
形成するケース１９、永久磁石２０、コイル２１
より成り、永久磁石２０に対してコイル２１を巻
回し、同永久磁石２０及びコイル２１をケース１
９内に嵌合することにより形成される。コイル２
１からはリード線２２が延出し、同リード線２２
の先端部には図示省略して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
磁クラツチの開放装置が接続される。

尚検出部１８側に設けられる永久磁石２０と、
被検出部１５側に設けられる永久磁石１７は、そ
の極を同一方向、たとえば検出部１８側の永久磁
石２０のＮ極と、被検出部１５側の永久磁石１７
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
であつて、リヤシリンダーブロツク１Ｒに固設す
る検出部１８は有底筒状に形成するケース１９、
永久磁石２０ａと同永久磁石２０ａより一体に延
出する鉄心２０ｂを存して形成される磁性体、コ
イル２１より成り、上記磁性体は鉄心２０ｂが被
検出部１５側の感温フエライト１６に対して対面
することが可能な如くケース１９内に嵌合され、
コイル２１は鉄心２０ｂ部分に巻回される。第９
図は第３の実施例を示すもので、検出部１８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。

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ツチの
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に対してはシユー８及びボール７を介し
てピストン５………が係留されていることによ
り、斜板６の揺動回転はシユー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………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１５は斜板６が１回
転する度毎にリヤシリンダーブロツク１Ｒに固設
する検出部１８に対して近接する状態が得られ
る。検出部１８に対して被検出部１５が近接する
ことにより、検出部１８側の永久磁石２０と、被
検出部１５側の永久磁石１７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１５が検出
部１８より離れるのに伴ない、両永久磁石２０，
１７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１５が検出部１８に
近接して両永久磁石２０，１７間に生ずる磁束密
度が高まる作用と、被検出部１５が検出部１８よ
り離れて両永久磁石２０，１７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
誘導作用によつてコイル２１に電流が発生し、そ
れによつ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
じめ感温フエライト１６の選択によつて設定され
るキユリー温度以下（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１５が検出部１
８に近接した状態において、同感温フエライト１
６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ツチの接続状
態が保持される。

一方圧縮機内に送り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
油が不充分となり、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り同摩擦発熱
量の増大を抑えることが出来なくなつた場合にお
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
る感温フエライト１６の温度が上昇する。同感温
フエライト１６の温度が上昇し、その温度がキユ
リー温度を越えた状態において同感温フエライト
１６の磁性が失われる。感温フエライト１６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１５が検出部１８に近接した状
態において、両永久磁石２０，１７間にはほとん
ど磁束が生じない。即ち被検出部１５が検出部１
８に近接した状態と、被検出部１５が検出部１８
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。従つて上記の様な状態
においてはパルスは発生しない。

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
して電磁クラツチを切り放す作用が得られる。電
磁クラツ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り運転不
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１８と被検
出部１５間には磁束密度の変化は生じない。従つ
てパルスも発生しない。パルスが発生しないこと
により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ツ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１５が検出部１８に近接した状態に
おいて鉄心２０ｂ、感温フエライト１６を磁路と
して両永久磁石２０ａ，１７間に磁束が生ずる作
用と、被検出部１５が検出部１８より離れて両永
久磁石２０ａ，１７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り、コ
イル２１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１８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２０ｂにより
形成し、コイル２１を同鉄心２０ａ部分に巻回さ
せたことにより、被検出部１５が検出部１８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、遠ざかつ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。このため被検出部
１５が検出部１８に近接した状態と、被検出部１
５が検出部１８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。換言すれば
電圧が急激に変化する度合をより一層大きくする
作用が得られる。尚、各実施例において熱センサ
ーとは温度が上昇してキユリー温度を越えた状態
においてその磁性が失われるもの、即ち、温度上
昇に伴つて飽和磁束密度が小さくなる特性を有す
るものを意味し、同センサーとして感温フエライ
ト１６を例にとつて説明しているが、これに限定
されることなく例えばFe、Ni、Cr、Cuの組成を
適宜変化させることによつて所望の特性（飽和磁
束密度の温度特性）を得る様に設けられる整磁合
金の他、アモルフアス磁性体等を用いることも可
能である。

本発明は以上の様に構成されるものであつて、
上記の様に斜板の外周面に埋設する被検出部を感
温フエ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り構成し、
被検出部が同被検出部の回転軌跡と対応してシリ
ンダーブロツクの内壁部に固設する検出部に近接
した状態において、被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
つた。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
つたことにより、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り離れた状態との間に
おける磁束密度の変化を大きくすることが出来る
に至り、その結果高レベルのパルスを得ることが
出来るに至つた。また第３実施例においては、取
付スペースの制約により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つては、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り
多くし、逆に遠ざかつているときにはより少くな
るようにしたことにより、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り離れた状態
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つた。

【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
であつて、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
を表わす図面であつて、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。第９図は第３実施例を示す拡
大断面図である。 １……シリンダーブロツク、１Ｆ……フロント
シリンダーブロツク、１Ｒ……リヤシリンダーブ
ロツク、２……駆動軸、２′……軸孔、３……ボ
ア、４……斜板室、５……ピストン、６……斜
板、７……ボール、８……シユー、９Ｆ……フロ
ントバルブプレート、９Ｒ……リヤバルブプレー
ト、１０……吐出口、１１……吸入口、１２Ｆ…
…フロントハウジング、１２Ｒ……リヤハウジン
グ、１３……吐出室、１４……吸入室、１５……
被検出部、１６……感温フエライト（熱センサ
ー）、１７……永久磁石、１８……検出部、１９
……ケース、２０，２０ａ……永久磁石、２０
ｂ，２０b′……鉄心、２１……コイル、２２……
リード線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電磁クラツ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
   シリンダーボアにはピストンを往復動自在に嵌挿
   させる一方、シリンダーブロツク内に斜板室を設
   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、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
   イルより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 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。