JPS59115494A - スクロ−ル型圧縮機の異常検出装置 - 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】 本発明は固定スクロール部材のうず巻部と可動スクロー
ル部材のうず巻部とを偏心してかみ合わせ、可動スクロ
ール部材のうず巻部を公転させて両う才巻部間に形成さ
れる密閉状の圧縮室を中心方向へ移卯１させながら容積
を減縮して中心部から圧縮流体を吐出させるようにした
スクロール型圧縮機における異常検出装置に関するもの
である。

従来、車両空調装置においてはエンジンのクランクブー
りの駆動力を同一のヘルドを介して圧縮機、オルタネー
タ、ファン等の機器に伝達し、ニス１〜ダウンを図るよ
うになっていた。このため、圧縮器が回転異常になると
、ベル］−がスリップして切断されるという危険があり
、車両故障の原因になるという欠陥かあった。

本発明は上記欠陥を解消するために成されたものであっ
て、その目的はスクロール型圧縮機の異常時にクラッチ
を速かに切り、ベル１〜切れ等車両に被害が及ぶのを防
ぐことかできるスクロール型圧縮機の異常検出装置を提
供することにある。

以下、本発明を具体化した第１実施例を第１図〜餡５図
に−）いて説明すると、センタハウシンク１の左端部に
はフロンｌ−ハウジング２が図示しない複数本の締付ポ
ル１−により固定され、センタハウジンク１の右端部に
はりャハウジノク３が一体的に設けられている。

フロントハウシング２の中央部には円筒状のホス部４が
一体に形成さね、その中心孔４　ａには左右一対のラジ
アルポールヘアリング５により回転軸６が支承され、外
端部において駆動源に接続される。又、回転軸６とボス
部４０間にはシャフトシール機構７が介装されており、
このソール機構７を収納するシール室Ｆの上部と連通ず
るように前記ホス部４の基端上部には冷媒ガスの導入孔
４１）が設けられている。

前記回転軸６の内端部には偏心軸８が連結されており、
この偏心軸Ｂ上には可動スクロール部材９を構成する円
形状をなす基板９ａの背面中心部に一体的に形成したホ
ス部９１）かラジアルニードルベアリンク１０又はブレ
ーンへアリンクを介して回転可能に支承さねている。前
記可動スクロール部材９の前向には第４図に示すように
うず巻部９Ｃが一体的に形成されている。

一方、センタハウジング１とフロントハウジング２の接
合部に形成された環状の係止段部には可動スクロール部
材９の自転防止を行なう固定リング１１の外周縁がキー
１２にまり回動不能に係合されている。この固定リング
１１を境としてフロントハウシング２側には吸入室Ａが
形成され、センタハウシング１側には作動室Ｂが形成さ
れており、吸入室Ａにはフロントハウジング２の外周上
部に貫設しｔ：吸入口２ａにより外部回路から冷媒ガス
が導入される。さらに、固定リング１１の外側部には第
２図に示すように吸入通路１１ｇ１か複数（本実施例で
は４つあるか小孔を多数設けてもよい）箇所に設けられ
、吸入室Ａから作動室Ｂへ冷媒ガスが導入される。

前記可動スクロール部材９の基板ｇ　ａ背面には第１．
２図に示すように中心を通る」−下方向に自転防止用の
ガイド溝９（１が刻設され２、前記固定リング１１の前
向には第２図に示すように左右方向に自転防止用のカイ
ト溝１１１）が刻設されている。

そして、カイト溝９（１には第３図に示すように四角環
状をなす自転防１Ｊ−，リング１３が上下方向の摺動可
能に係合されるとともに、カイト溝１１　ｌ：＋にも前
記自転防止リング１３が第２図に示すように左右方向の
スライド可能に係合されている。

従って、前記回転軸６により偏心軸８が一定の円軌跡を
描きながら第２図において時計回り方向へ例えば９０度
回転されると、一体内に形成された自転防止リング１３
が固定リング１１のガイド溝１１Ｎ）に規制されている
ので、自転防止リング１３はガイド溝１１））に沿って
右方へ真直ぐに平行移動され、このため基板９ａのガイ
ド溝９ｄも」−下同じ方向に保持され、可動スクロール
部材９の自り伝は防１１−される。

前記回転軸６の内端部には、可動スクロール部材９の公
転運１■１１をＰｌｍに行なうための磁性材料からなる
バランスウェイト１４が固着さｈでいる。

ｎｉＴ　記センタハウシング１とリヤハウジング３によ
り形成さねた係Ｉに段部には、固定スクロール部材１５
を構成する円形状をなす厚肉の基板１５ａの外周縁か回
動不能にかつ半径方向へ移動不能に挟着されている。こ
の基板１５　＋Ｌの前面には第４図に示すよ５にうず巻
部１５１１が前記可動スクロール部材のうず巻部９　（
ｚと常時２箇所以上で局部的に接触するように一体的に
固着されている。又、前記基板１５ｉ１のほぼ中心部に
は該基板１５ａとリヤハウシンク３とにＪ：り形成され
た吐出室りへ圧縮された冷媒カスを吐出し得る吐ｊ１Ｘ
通路１５（ｚが透設されている。この吐出通路１５（］
は吐出室り内においてリテーナ１６によって位置規制さ
れる吐出弁１７により閉鎖されている。前記吐出室りの
底部には吐出口３ａが透設されている。

従って、前記偏心軸８により可動スクロール部材９のう
ず巻部９（５が固定スクロール部材１５のうず巻部１５
１）に局部的に接触しながら第４図時計回り方向へ公転
されると、両うず巻部９Ｃ１１５１〕の接触部がうず巻
部１５１）の内周向上を中心へ向って移動し、このため
２つの接触部によって形成される密閉状の圧縮室Ｃが徐
々に取り込Ａ、Ｊご冷媒ガスを圧縮しなから中心部へ移
動さね１、吐出通路１５　（：から吐出室りへ吐出され
て吐出口３１１から外部回路へ圧送される。

一方、フロントハウジング２の前面に一体Ｆ　成したボ
ス部４の外周にはランアルポールベアリング１８を介し
てプーリ１９が定位置において回転可能に支承さね、図
示しないベルトにより積極回転される。このプーリ１９
と前記回転１Ｉｑｌ１６のフロント側突出部との間には
電磁クラッチＩ（が装着さね、ており、これについて述
べると、フロント／’ｔウジング２の前面には前記プー
リ１９の内側にリヤ側から凹設した環状溝１９ａに嵌入
する収納ケース２０が固着さり１、同ケース２０のフロ
ント側から凹設した環状溝２０ａにはコイル２１が収納
され、同コイル２１と収納ケース２０により電磁石が構
成されでいる。

さらに、回転ｌｌｌ１ｌ１６の突出部にはキー２２を介
してハブ２３が固着され、同ハブ２３の外周には板バネ
等の弾性部材２４を介して円環状の被動クラッチ板２５
が前後方向の相対移動可能に装着されている。なお、前
記弾性部材２４は鋲２６によりハフ２３と被動クラッチ
板２５にかしめ着されている。

従って、電磁石のコイル２１に通電されると、同電磁石
により被動クラッチ板２５がリヤ側へ吸引すれてブーＩ
Ｊ１９のフロント面、すなわち駆動クラッチ板１９１〕
へ圧接され、この結果プーリ１９の回転が被動クラッチ
板２５−１弾性部材２４及びハブ２３を介して回転軸６
に伝達される。この電磁クラッチＫがＯＮされている状
態では、電磁石のコイル２１が回転軸６を取り巻くよう
に配設されているので、回転軸６及びバランスウェイト
１４に磁力線が通るが、本実施例てｄ−回転１ＩＩｌｌ
Ｉ６のフロン）・側かＮ極に、回転軸６のリヤ側従って
バランスウェイ１へ１４がＳ極になるように前記コイル
２１の巻方向あるいは通電方向を設定している。

次に、本発明の異常検出装置について説明すると、前記
フロントハウジンク２の外周面には吸入室Ａと連通し、
かつ周期運動を行なう被検出部材としてのバランスウェ
イ１〜１４の外周面の回転軌跡と対応するように取イ」
孔２１＋が設けられていて、ここに回転検出器２７が０
リング２８を介して気密的にかつストップリング２９に
より取り外し可能に嵌入されている。この検出器２７は
中心部に埋設された磁性体としての鉄心３０と、同鉄心
３０の回りに巻装した検出コイル３１と、鉄心３０の外
側端面（第１図の下側）に接合した永久磁石３２と、前
記鉄心３０、コイル３１及び永久磁石３２を露出しない
ように樹脂材料も［７くは軽金属材料等により一体にモ
ールドした取付ケース３３とにより構成されている。前
記永久磁石３２のバランスウェイト１４側の磁極は、電
磁クラッチにがＯＮされたときにバランスウェイ！・１
４に生じる磁極（例、Ｓ極）と反対の磁極（例、Ｎ極）
になるようにしている。

前記検出コイル３１には増幅器３４が接続され、同増幅
器３４にはパルス有無検出器３５が接続されている。そ
して、同パルス有無検出器３５がらはパルス数が設定値
以下となったとき、電磁クラッチＫに対しＯＦＦ信号を
出力するようにしている。

次に、前記のように構成した検出装置についてその作用
及び効果を説明する。

電磁クラッチＫがＯＮされて回転軸６が回転していると
きにに１、第１図に太い矢印で示すように電磁石のコイ
ル２１により回転軸６の内部には磁力線が走り、同回転
軸６のフロント側がＮ極に、バランスウェイト１４側が
Ｓ極になっており、バランスウェイト１４は鉄心３ｏ及
び永久磁石３２と周期的に対面する。このとき、バラン
スウェイト１４はＳ極であり、永久磁石３２の内端はＮ
極のため、両者が第５図（ａ）に示すように対面したと
きには太い矢印で示すように永久磁石３２のＮ極から鉄
心３０を経てバランスウェイト１４へ高密度の磁力線が
流れ、反対に画、者が第５図（１））に示すように離反
したときには、太い矢印で示すように主として永久磁石
３２のＮ極から磁石自身のＳ極へ磁力線が流れるために
、バランスウェイト１４が永久磁石３２と対面している
が否かによって検出コイル３１を通る磁束密度が著しく
変動し、検出コイル３１に起電力が発生する。ヰして、
この起電力は圧縮機の回転数と対応するパルス電圧とし
て増幅器３４へ入力され、その後パルス有無検出器３５
へ入力される。ここで、圧縮枦の焼付あるいは異物噛込
等によるロックが起きて回転数が低下してパルス有無検
出器３５に予め設定された設定値以下になると、同検出
器３５がら電磁クラッチＫにＯＦＦ信号が出力され、圧
縮機の運転が停止される。

さて、本発明実施例においては電磁クラッチＫにより磁
化されるバランスウェイト１４と対応するフロントハウ
ジング２の外周部に回転検出器２７を設けて圧縮機の回
転数をパルス電圧として検出し、回転数が所定回転数以
下になったとき、前記電磁クラッチＫをＯＦＦするよう
にしたので、圧縮機の異常時に速かに回転を停止して車
両に被害が及ぶのを防止することができる。

次に、本発明の第２〜第６の実施例を第６図〜第１１図
について説明する。

第６図及び第７図に示す第２実施例は、周期運動を行な
う磁性材料からなる被検出部材として、往復直線運動を
行なう自転防止リング１３を使用し、回転検出器２７は
センタハウジング１の外周面に対し作動室Ｂと連通する
ように貫設した取付孔１ａに装着している。そして、自
転防止リング１３が回転検出器２７に接近したときと、
遠ざかったときの鉄心３０を通る磁束密度の変化を利用
してコイル３１に電圧パルスを発生するようにしている
。この＠２実施例の効果も第１実施例と同様である。

第８図に示す第３実施例は、周期運動を行なう磁性材料
からなる被検出部材として、公転運動を行なう可動スク
ロール部材９の基板９ａ外周向に埋込み固淀した鉄心３
６又は永久磁石３７を使用し、同永久磁石の運動軌跡に
向けて回転検出器２７をセンタハウジング１に埋込み固
定している。

そして、可動スクロール部材９０基板９ａが回転検出器
２７に近づいたり遠ざかったりすることで検出器２７か
ら電圧パルスが発生するようにしており、効果は第１実
施例と同様である。なお、この第３実施例の検出器２７
はドレーン用の密栓を兼用してもよい。

第９図に示す第４実施例は基板９ａの外周に永久磁石３
８を埋込みそこへさらに感温フェライト３９を埋込み、
正常時は感温フェライト３９が磁路として作用し、カス
不足又は摩擦（可動及び固定のスクロール部材の摺動に
よる）熱によって感温フェライト３９の温度が上昇する
と、感温フェライト３９の磁性が低下し、パルス電圧が
著しく弱くなり、異常と判断されるようにしている。な
お、この第４実施例において前記永久磁石３８を省略し
、感温フェライト３９のみにしてもよい。

第１０図に示す第５実施例は可動スクロール部材９のう
す巻部９Ｃ端面に埋込んだ鉄心４０又は永久磁石４１を
被検出部材とし、固定スクロール部材１５の基板１５ａ
には感温フェライト４２の外周に検出コイル３１を巻い
た回転検出器２７を前記鉄心４０と対応して設けている
。この実施例では感温フェライト４２が吐出室り内の吐
出ガス温度の影響を受は易くなっており、ガス不足等に
より吐出カス湿度が異常に高いときには感温フエライ１
〜４２が磁性を失ないパルスが極めて弱くなるから異常
と判断中ることができ、回転検出以外にカス不足検１（
４機能を兼用させたものである。

第１１図に示す第６実施例は可動スクロールのうず巻部
９Ｇ端面に鉄心４０又は永久磁石４１を埋込み、固定ス
クロールの基板１５ａに感温フェライト４３をＶ１通固
定し、さらにリヤハウシング３には検出器２７を装着し
て構成されている。この実施例は前述の第５実施例と比
較して検出器２７の取付及びコイル３１のリ−１・線の
引き出しが容易になるとともに、感温フェライト４３が
カスにさらされかつ感温フェライ１〜４３の前端面を鉄
心４０に接触させてもよいので、検出精度を向」−する
ことができるが、その他の効果は第５実施例と同様であ
る。

なお、本発明は次のような実施例で具体化することもで
きる。

前記各実施例において第１２図に示すように永久磁石４
４に検出コイル４５を巻装した回転検出器２７を使用す
ること。

以上詳述し、たまうに、本発明はハウジング内で周期運
動を行な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したこ
とにより、スクロール型圧縮機の異常時にクラッチを速
かに切り、クラッチの破損又はベルト切れ等車両に被害
が及ぶのを防ぐことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す中央部縦断面図、第
２図は第１図のＸ−Ｘ線断面図、第３図は自転防止リン
グの斜視図、第４図は第１図のＹ−Ｙ線断面図、第５図
（ａ）　、　（＋））はそれぞれ回転検出器の作用状態
を示す路体正面図、第６図及び第７図は本発明の第２実
施例を示す要部の断面図、第８図〜第１１図はそれぞれ
本発明の第３実施例〜第６実施例を示す要部の断面図、
第１２図は回転検出器の別個を示す略体正向図である。 十ンタハウシング１、フロントハウシング２、リヤハウ
シング３、回転軸６、偏心軸８、可動スクロール部材９
、固定リング１１、自転防止リング１３、バランスウェ
イＩ−１４、固定スクロール部材１５、コイル２１、回
転検出器２７、鉄心３０．３６．４０、検出コイル３１
，４５、永久磁石３２，３７．３Ｂ、４１．４４、感温
フエライ１−３９　、４２　、４３、電磁クラッチＫ。 特許出願人　　　株式会社豊田自動織機製作所代　理　
人　　　弁理士　　恩　１）博　宣区 へ 法 第１２１！１ −５７０＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 】　ハウシングのフロント側端面はぼ中心部に回転軸を
   積極回転可能に貫通支承し、この回転軸の内端に固着さ
   れた偏心軸に対し可動スクロール部材を相対回転可能に
   支承し、前記ハウジングの内側面には前記可動スクロー
   ル部材の自転防止機構ヲ設け、さらにハウジングのリヤ
   側には固定スクロール部材を配設してそのうず巻部と可
   動スクロール部材のうず巻部を少なくとも２個所以−に
   で部分接触した状態で重ね合せ、前記可動スクロール部
   材を一定の円軌跡上を公転させて両うず巻部間に形成さ
   れた密閉状の圧縮室を中心に向って移動させながら容積
   の減縮を生じさせて一方向性連続圧縮作用を行なわせ、
   固定スクロール部材の基板に貫設しｔコ吐出通路から外
   部へ吐出するようにしたスクロール型圧縮機において、
   ハウジング内で周期運動を行な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
   転検出器を設置したことを特徴とするスクロール型圧縮
   機の異常検出装置。 ２　被検出部材は電磁クラッチの作動時、同クラッチの
   電磁石によって励磁されるバランスウェイトである特許
   請求の範囲第１項記載のスクロール型圧縮機の異常検出
   装置。 ３　被検出部材は可動スクロール部材の基板外周に埋込
   まれた鉄心、永久磁石、感温フェライト又は永久磁石と
   感温フェライトである特許請求の範囲第１項記載のスク
   ロール型圧縮機の異常検出装置。 ４　被検出部材は可動スクロール部材のうず巻部端面に
   埋込まれた鉄心又は永久磁石であり、回転検出器は固定
   スクロール部材の基板に対し前記鉄心又は永久磁石の公
   転軌跡と対向するように固着され、同検出器は感温フェ
   ライトに検出コイルを巻装し、感温フェライトの後端面
   に永久磁石を接合して構成されている特許請求の範囲第
   １項記載のスクロール型圧縮機の異常検出装置。 ５　被検出部材は可動スクロール部材のうず巻部端面に
   埋込まわｔコ鉄心又は永久磁石であり、固定スクロール
   部材の基板には前記鉄心又は永久磁石の公転軌跡と対応
   して感温フェライトが貫設され、リヤハウジングには同
   感淵フエライ１−と対向して回転検出器が設けられてい
   る特許請求の範囲第１項記載のスクロール型圧縮機の異
   常検出装置。