JPS6346715Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はスライドベーン型圧縮機において、同
圧縮機の動力伝達機構及び同圧縮機と共通の動力
伝達機構により駆動する補機類の損傷を防止すべ
く同圧縮機に組込まれる回転異常の検出機構に関
する。

〔従来の技術〕

近来車両空調用の圧縮機はウオーターポンプ、
オルタネータ、冷却フアン等の補機類と同一の動
力伝達機構によつて駆動される傾向にあるが、こ
の様に圧縮機の動力伝達機構が上記補機類と共通
である場合において、焼付きあるいは液圧縮等に
起因して圧縮機が回転不能の状態に陥つた場合
は、同圧縮機における抵抗により例えばベルトが
切れる等動力伝達機構に損傷を来すのみならず、
補機類の損傷を招来し、更には動力伝達機構及び
補機類の損傷に起因して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。

従来上記の様な圧縮機の回転異常を検出する方
法の一つとして、例えば駆動軸、斜板等の回転側
に磁性部分と非磁性部分より成る被検出部を設け
る一方、同回転側の回転軌跡と相対応して永久磁
石、鉄心等の磁性体と同磁性体に巻回するコイル
により形成される検出部を設け、回転側の磁性部
分が検出部と相対面する状態において両者間に磁
束を生ずる作用と、回転側の非磁性部分が検出部
と相対面する状態において上記磁束が消失する作
用を連続的に繰返し得ることにより、検出部の磁
性体部分に生ずる磁束密度に変化を生じさせ、同
磁束密度の変化を介してコイル部分に発生する電
磁誘導起電力に起因する電圧パルスを介して回転
異常を検出するとともに同パルスの信号処理を介
して電磁クラツチを切り放し、圧縮機を自動的に
停止させる方法が提案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかして上記の従来方法にあつては、例えば検
出部の近くに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
処理に誤差動を生ずる危険性を有する等高レベル
のパルス信号を得ることが出来る状態に至つてい
ないのが実情である。

本考案は上記問題点を解決する為にその改良を
試みたものであつて、本考案の課題は回転異常の
検出能力を高める事ことにある。即ち、本考案は
ローター若しくはベーンを電磁クラツチの励磁作
用を介して磁化させた状態にて被検出部として機
能させることにより、高レベルのパルス信号を得
ることが出来る様にした事を特徴とするものであ
つて、この具体的手段と作用は次の通りである。

〔課題を解決するための手段〕

シリンダーブロツクと、同シリンダーブロツク
の前後開口部を遮蔽するフロント及びリヤの両サ
イドプレートと、両サイドプレート間に回転可能
に横架し電磁クラツチを介して動力を断続可能な
駆動軸と、同駆動軸に固着するローターと、同ロ
ーター外周壁とシリンダーブロツク内周壁面間に
形成する圧縮室と、ローターに刻設するベーン溝
内に圧縮室に向けて突出可能に嵌挿するベーンに
より構成されるスライドベーン型圧縮機におい
て、 ローター、或いはローターとベーンを磁性材
料にて形成し、この磁性材料に電磁クラツチ接
続時の励磁作用によつて生起する磁力線を駆動
軸を経て伝導し、磁化可能に設ける。

磁性体と同磁性体に巻回するコイルより成る
検出部を、前記両サイドプレートの何れか一方
のサイドプレートにおけるローター若しくはベ
ーンとの摺接面と相対応する位置に固設させ
る。

〔作用〕 正常運転時 ローター若しくはベーンが磁化された状態に
て回転し、検出部と対面する部分を磁化部分
（ローター若しくはベーン）と非磁化部分（ベ
ーン溝若しくはベーン）が交互に通過する事に
より、検出部において大きな磁束の変化を検出
する事が出来る。即ち、高レベルのパルス信号
を発生させる事が出来る。

異常発生時 ローターの回転が停止し、検出部においてパ
ルス信号の発生が得られなくなる事により、圧
縮機の異常を検知する事が出来る。

〔実施例〕

以下に本考案の具体的な実施例を例示の図面に
ついて説明する。

第１図及び第２図は第１の実施例を表わす図面
であつて、１は圧縮機の外殻を構成するハウジン
グを示す。同ハウジング１はフロントハウジング
１Ｆとリヤハウジング１Ｒにより形成され、同フ
ロントハウジング１Ｆにはシリンダーブロツク２
が、又同シリンダーブロツク２を間に挾んでその
両側にはフロントサイドプレート３Ｆとリヤサイ
ドプレート３Ｒが夫々内嵌される。シリンダーブ
ロツク２は前後両端部に開口部を存して中空円筒
状に形成され、同中空部の内壁面はシリンダーブ
ロツク２の外周面と同心円の円筒状に形成され
る。同シリンダーブロツク２の前後両開口部は上
記両サイドプレート３Ｆ，３Ｒによつて遮蔽さ
れ、両サイドプレート３Ｆ，３Ｒ間に亘つて駆動
軸（磁性材たとえば鉄系材料で形成される。）４
が横架される。同駆動軸４はシリンダーブロツク
２に対してその中心線を偏寄させて設けられ、同
駆動軸４にはローター（同じく磁性材たとえば鉄
系材料で形成される。）５が一体的に固着される。

同ローター５はシリンダーブロツク２の内壁面
に対してその外周壁の一部が摺接可能な如く設け
られ、同ローター５の外周壁とシリンダーブロツ
ク２の内壁面間には圧縮室６が形成される。又ロ
ーター５にはベーン溝７…が刻設され、各ベーン
溝７…にはベーン８…が出没自在に嵌挿される。
各ベーン８…は非磁性素材を用いて形成される。
一方駆動軸４のフロントサイドプレート３Ｆ側の
一端には電磁クラツチ９が設けられる。１０はク
ラツチコイルを示す。

フロントハウジング１Ｆとフロントサイドプレ
ート３Ｆ間には吸入室１１が設けられる。同吸入
室１１にはフロントハウジング１Ｆ側に吸入管路
（図示省略）に接続する吸入口１１′が設けられ、
フロントサイドプレート３Ｆ側には圧縮室６の一
端、即ちローター５の回転方向に沿う始端部と相
対応して吸入孔１２が開口される。又圧縮室６の
他端、即つローター５の回転方向に沿う終端部と
相対応する位置にはシリンダーブロツク２の一部
を切欠いてフロントハウジング１Ｆの内壁面との
間に吐出室１３が形成され、同吐出室１３と圧縮
室６の終端部間は吐出孔１４によつて連通され
る。１５は同吐出孔１４を覆う吐出弁、１６は同
吐出弁１５の開き角度を規制するリテーナーを示
す。

リヤハウジング１Ｒにはリヤサイドプレート３
Ｒとの間に潤滑油の分離室１７が形成される。同
分離室１７はリヤサイドプレート３Ｒに開口する
通孔１８を介して上記吐出室１３と連通する如く
設けられる。そして又同分離室１７にはリヤハウ
ジング１Ｒ側に吐出管路（図示省略）に接続する
吐出口１７′が設けられる。又図示省略してある
が通孔１８の開口部にはフイルターが設けられ、
分離室１７には同フイルターによつて分離される
潤滑油の溜り部が設けられる。

一方リヤサイドプレート３Ｒの内側面、即ちロ
ーター５との摺接面にはベーン溝７と相対応して
加圧溝１９が環状に刻設される。同加圧溝１９は
図示省略してあるが上記溜り部と連通する如く設
けられる。又同リヤサイドプレート３Ｒには検出
部２０がローター５の後端面と相対面する如く、
同ローター５の外周面寄りに位置して設けられ
る。同検出部２０は有底円筒状に形成するケース
２１、磁性体２２、コイル２３より成り、磁性体
２２は永久磁石２２ａと同永久磁石２２ａと一体
の鉄心２２ｂより形成される。同磁性体２２は鉄
心２２ｂの一端がローター５の後端面に臨む如く
ケース２１内に嵌合され、同鉄心２２ｂにはコイ
ル２３が巻回される。２４はコイル２３より延出
するリード線であつて、同リード線２４には図示
省略してあるが、増幅器、パルス有無検出器、電
磁クラツチ９の開放装置が接続される。尚上記永
久磁石２２ａは鉄心２２ｂ側にＮ極が位置する様
に設けられ、被検出部となるローター５はクラツ
チ９のコイル１０によりＳ極に励磁される。又検
出部２０は可及的にローター５の外周面寄りに設
けることが望ましい。

第３図は第２の実施例を表わす図面であつて、
ベーン８…は非磁性素材を用いて形成される一
方、ローター５及びリヤサイドプレート３Ｒは磁
性素材を用いて形成される。

又検出部２０において磁性体２２を構成する永
久磁石２２ａはリヤサイドプレート３Ｒに対して
近接することが可能な如く鉄心２２ｂに対して90
度の角度を存して連設される。

第４図は第３の実施例を表わす図面であつて、
シリンダーブロツク２、フロントサイドプレート
３Ｆ、リヤサイドプレート３Ｒは非磁性素材を用
いて形成される一方、ローター５及びベーン８…
は磁性素材を用いて形成される。

又検出部２０はフロントサイドプレート３Ｆ側
に固設され、同検出部２０は圧縮室６の中間部
（第２図において符号２０ａとして示す。）に位置
して、同圧縮室６内に突出するベーン８…と相対
面することが可能な如く設けられる。

第５図は第４の実施例を表わす図面であつて、
ローター５及びベーン８…は磁性素材を用いて形
成されること、検出部２０はフロントサイドプレ
ート３Ｆ側に設けられること、圧縮室６内に突出
するベーン８…に対して相対面可能な如く圧縮室
６の中間部に位置して設けられることは第３の実
施例と同じであつて、磁性体２２を構成する永久
磁石２２ａの一端がクラツチコイル１０に近接す
る如く設けられる。尚検出部２０に永久磁石２２
ａを設けることは必ずしも必要ではなく鉄心２２
ｂのみによつても磁束を発生させることが可能で
ある。上記第３，４の両実施例においてシリンダ
ーブロツク２、フロントサイドプレート３Ｆ、リ
ヤサイドプレート３Ｒは非磁性素材を用いること
は必ずしも必要ではない。

尚上記各実施例において検出部２０を構成する
磁性体２２は永久磁石２２ａと、同永久磁石２２
ａより一体に延出する鉄心２２ｂにより形成され
るが、鉄心２２ｂにかえて感温フエライト（熱セ
ンサー）を用いることも可能である。鉄心２２ｂ
にかえて感温フエライトを用いた場合検出部２０
は吐出側（第２図において符号２０ｂとして示
す）に位置して設けられる。

次にその作用について説明する。

第１図及び第２図に示す第１の実施例におい
て、電磁クラツチ９の接続操作を介して駆動軸４
にエンジンの駆動力を伝達することにより、ロー
ター５が回転する状態が得られるとともに同ロー
ター５の回転を介して各ベーン溝７…内に嵌挿さ
れる各ベーン８…が圧縮室６内を吸入側より吐出
側に向けて回転する状態が得られる。同ベーン８
…の回転を介してエバポレータ（図示省略）より
吸入管路を経て吸入室１１内に送り込まれた冷媒
ガスは吸入孔１２を経て圧縮室６内に吸引され
る。圧縮室６内に吸引された冷媒ガスはベーン８
…の回転作用を介して圧縮室６内を始端部より終
端部方向に向けて送られる間に次第に圧縮され
る。そして圧縮室６内をその終端位置迄送られた
冷媒ガスは吐出孔１４、吐出室１３、通孔１８、
分離室１７を経て吐出口１７′より吐出管路内を
コンデンサー（図示省略）方向に向けて送り出さ
れる。即ち冷媒ガスの圧縮作用が得られる。

しかして上記の様に電磁クラツチ９が接続され
た状態においては同電磁クラツチ９は励磁状態に
あり、同励磁作用によつて生起する磁力線は駆動
軸４を経てローター５に伝えられ、ローター５が
磁化された状態を得ることが出来る。この様にし
て磁化された状態にてローター５が回転すること
により、同ローター５の後端面が検出部２０に対
して相対面する状態にある間は、検出部２０側の
永久磁石２２ａとローター５の後端面間に鉄心２
２ｂを磁路として磁束が発生する状態が得られ
る。

そしてローター５の回転を介してベーン溝７…
に嵌挿するベーン８…が検出部２０と相対面する
状態が得られたとき、ベーン溝７…は磁化状態に
ないこと、又ベーン８…は非磁性素材を用いて形
成されることにより、これ迄永久磁石２２ａとロ
ーター５の後端面間に生じていた磁束が変化する
状態が得られる。即ち検出部２０がローター５の
後端面と相対面する状態において永久磁石２２ａ
とローター５の後端面間に発生していた磁束が、
検出部２０がベーン溝７及びベーン８…と相対面
する状態において変化する作用が、ローター５の
回転作用を介して連続的に繰返されることにより
コイル２３に誘導起電力に起因して電圧パルスの
発生作用が得られる。同パルスの発生作用はロー
ター５の１回転に対してベーン溝７…及びベーン
８…の数と同数回得ることが出来る。そして同パ
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回転している場合に
は、パルスが周期的に発生する状態が得られる。
パルスが周期的に発生する状態においては電磁ク
ラツチ９は接続状態に保持される。

一方圧縮機が回転不能の状態に落ち入つた場合
には、ローター５の回転が停止することにより、
検出部２０がローター５の後端面と相対面する状
態と、検出部２０がベーン溝７…若しくはベーン
８…と相対面する状態が連続的に繰返される作用
が得られないことの当然の結果として、磁束密度
の変化は得られなくなる。従つてパルスの発生作
用も得られない。一定時間に亘つてパルスが発生
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９を切り放す作用が得られる。即ち圧縮機の
駆動力が自動的に断たれる作用が得られる。

尚鉄心２２ｂにかえて感温フエライトを用いた
場合の作用は下記の通りである。圧縮機内に送り
込まれる冷媒ガス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、その温度の上昇
は感温フエライトに伝えられる。同感温フエライ
トの温度が上昇し、その温度がキユリー温度を越
えたとき、同感温フエライトの磁性が失われる。
感温フエライトの磁性が失われた状態においては
検出部２０がローター５の後端面と相対面する状
態においても永久磁石２２ａとローター５の後端
面間にはほとんど磁束が生じない。従つて検出部
２０がローター５の後端面と相対面する状態と、
検出部２０がベーン溝７…若しくはベーン８…と
相対面する状態との間にはほとんど磁束密度に変
化を生じない。即ち上記の様に感温フエライトが
キユリー温度を越え磁性が失われた状態において
はパルスの発生作用は得られない。パルスの発生
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９が切り放されることは前記と同じである。
なお上記検出器は、吸入行程側に設けてもよく、
この場合は感温フエライトは吸入冷媒温度の上昇
を検知することになる。

第３図に示す第２の実施例において、永久磁石
２２ａは、リヤサイドプレート３Ｒに近接させて
設けてあることにより、永久磁石２２ａ、鉄心２
２ｂ、ローター５、リヤサイドプレート３Ｒ、永
久磁石２２ａ間に亘つてループ状の磁路が形成さ
れる。

従つて検出部２０がローター５の後端面と相対
面する状態においては、上記磁路に沿つて磁束を
生ずる状態が得られる。又検出部２０がベーン溝
７…若しくはベーン８…と相対面する状態におい
ては、同ベーン溝７…若しくはベーン８…によつ
て上記磁路が途切れ、磁束を生じない状態が得ら
れる。

そして上記の様に磁石２２ａ、鉄心２２ｂ、ロ
ーター５、リヤサイドプレート３Ｒ間に亘つて形
成される磁路に沿つて磁束が生ずる状態と、同磁
束が生じない状態が連続的に繰返されることによ
り、鉄心２２ｂ部分を流れる磁束密度に変化を生
じ、同磁束密度の変化を介してパルスの発生作用
が得られる。なお、この実施例においては、磁路
が磁力線の自然な形とほぼ一致したような形状と
なつているため、磁束をうまく集束させる形とな
つて、より強力なパルスを得るのに貢献する。

第４図に示す第３の実施例においてベーン８…
は電磁クラツチ９の励磁作用を介して磁化された
状態にあり、又検出部２０は各ベーン８…が圧縮
室６内に突出した状態における回転軌跡と相対応
して設けられていることにより、ローター５の回
転を介して検出部２０がベーン８と相対面する状
態において永久磁石２２ａとベーン８間に磁束が
発生する。又検出部２０がベーン８と相対面しな
い状態、即ち特定のベーン８が検出部２０と相対
面する状態より離れて後続のベーン８が検出部２
０に近接する迄の間は永久磁石２２ａとベーン８
…間にはほとんど磁束が発生しない。

そしてこの様に検出部２０がベーン８と相対面
する状態にあつて永久磁石２２ａとベーン８間に
磁束が発生する状態と、検出部２０が前後に位置
するベーン８，８間にあつて永久磁石２２ａとベ
ーン８…間にほとんど磁束が発生しない状態が連
続的に繰返されることにより、鉄心２２ｂ部分を
流れる磁束の密度に変化を生じ、同磁束密度の変
化を介してコイル２３にパルスが発生する作用が
得られる。

しかして圧縮機が正常に運転されている状態に
おいては上記パルスが周期的に発生し、電磁クラ
ツチ９の接続状態が保持される。一方圧縮機が回
転不能となつた状態においては、検出部２０に磁
束密度の変化が得られないことにより、パルスは
発生しない。一定期間に亘つてパルスが発生しな
い状態はパルス有無検出器において異常と判断さ
れ、同検出器における信号処理を介して電磁クラ
ツチ９を切り放す作用が得られる。この実施例
は、被検出部の速度が比較的速いため、パルスの
レベルが高い。

第５図に示す第４の実施例において、永久磁石
２２ａはクラツチコイル１０に近接させて設けて
あることにより、永久磁石２２ａ、クラツチコイ
ル１０、及び電磁クラツチ９を構成するクラツチ
ローター、摩擦板、ハブの各部、駆動軸４、ロー
ター５、ベーン８…、鉄心２２ｂ、永久磁石２２
ａ間に亘つてループ状に磁路が形成される。

従つて検出部２０がベーン８…と相対面する状
態においては、上記磁路に沿つて磁束を生ずる状
態が得られる。又検出部２０がベーン８…と相対
面する位置より外れた状態においては鉄心２２ｂ
とベーン８…間において磁路が途切れる結果、磁
束が減少する。

そして上記の様に検出部２０がベーン８…と相
対面する状態において、上記磁路に沿つて磁束が
生ずる作用と、検出部２０がベーン８…より外れ
て磁束が減少する作用がローター５の回転を介し
て連続的に繰返されることにより、鉄心２２ｂ部
分において磁束密度に変化を生じ、同磁束密度の
変化を介してパルスの発生作用が得られる。

第３及び第４の実施例においては上記の様にベ
ーン８…の端面を介して磁束が発生する状態を得
るとともに各ベーン８…間の間隔を介して磁束が
発生しない状態を得る様にしたことにより、同磁
束が発生しない状態を大きくとることが出来る。
そしてこの様に磁束の発生しない状態を大きくと
ることが出来ることにより、第１図及び第２の実
施例と比較してより大きな磁束密度の変化を得る
ことが出来る。

第２乃至第４の各実施例において鉄心２２ｂに
かえて感温フエライトを用いた場合の作用は第１
の実施例と同じである。

〔考案の効果〕

本考案は以上の様に構成されるものであつて、
上記の様にローター若しくはベーン端面と相対応
して検出部を設け、ローター若しくはベーン端面
を被検出部として機能させることによつて、ロー
ターの１回転に対してベーン溝及びベーンの数と
同数回のパルスを発生させ、同パルスの発生頻度
を高める様にしたこと、及びローター若しくはベ
ーンの端面は電磁クラツチの励磁作用を介して磁
化された状態にて被検出部として機能させる様に
したことにより、高レベルのパルス信号を得るこ
とが出来、その結果その検出能力を高めることが
出来るに至つた。

又本考案にあつては上記の様にローター及びベ
ーン端面と相対応させて検出部を設け、ローター
及びベーン端面を被検出部として機能させる様に
したことにより、同ローター及びベーンに対して
何等の加工を施すことなく既成形状のままの状態
にて利用することが出来る一方、検出部はサイド
プレートあるいはシリンダーブロツクを利用して
取付けることが可能となり、その取付けの容易性
及び取付け位置の自由性を著しく増大させること
が出来るに至つた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は第１の実施例を表わす図面
であつて、第１図は圧縮機の縦断面図、第２図は
同側断面図を示す。第３図は第２の実施例を表わ
す圧縮機の縦断面図、第４図は第３の実施例を表
わす圧縮機の縦断面図、第４図は第３の実施例を
表わす圧縮機の縦断面図、第５図は第４の実施例
を表わす圧縮機の縦断面図である。 １……ハウジング、１Ｆ……フロントハウジン
グ、１Ｒ……リヤハウジング、２……シリンダー
ブロツク、３Ｆ……フロントサイドプレート、３
Ｒ……リヤサイドプレート、４……駆動軸、５…
…ローター、６……圧縮室、７……ベーン溝、８
……ベーン、９……電磁クラツチ、１０……クラ
ツチコイル、１１……吸入室、１１′……吸入口、
１２……吸入孔、１３……吐出室、１４……吐出
孔、１５……吐出弁、１６……リテーナー、１７
……分離室、１７′……吐出口、１８……通孔、
１９……加圧溝、２０……検出部、２１……ケー
ス、２２……磁性体、２２ａ……永久磁石、２２
ｂ……鉄心、２３……コイル、２４……リード
線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダーブロツクと、同シリンダーブロツク
   の前後開口部を遮蔽するフロント及びリヤの両サ
   イドプレートと、両サイドプレート間に回転可能
   に横架し電磁クラツチを介して動力を断続可能な
   駆動軸と、同駆動軸に固着するローターと、同ロ
   ーター外周壁とシリンダーブロツク内周壁面間に
   形成する圧縮室と、ローターに刻設するベーン溝
   内に圧縮室に向けて突出可能に嵌挿するベーンに
   より構成されるスライドベーン型圧縮機におい
   て、ローター、或いはローターとベーンを磁性材
   料にて形成し、この磁性材料に電磁クラツチ接続
   時の励磁作用によつて生起する磁力線を駆動軸を
   経て伝導し、磁化可能に設ける一方、磁性体と同
   磁性体に巻回するコイルより成る検出部を、前記
   両サイドプレートの何れか一方のサイドプレート
   におけるローター若しくはベーンとの摺接面と相
   対応する位置に固設させて成るスライドベーン型
   圧縮機における異常検出機構。