JPS6252151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両空調用として好適な圧縮機に係
り、詳しくは圧縮機の異常を検出する装置に関す
るものである。

一般に車両空調用圧縮機は、定常運転時におい
てそれ自体の温度が約60〜100℃に保たれている
が、冷媒の不足により摺動部の潤滑作用が低下
（近時の車両空調用圧縮機では潤滑油を冷媒の動
きに乗せて各摺動部へ供給する構成が主に採用さ
れている。）して摩擦発熱量が増大したり、低温
の冷媒が供給されなくなつて冷却作用が低下して
摺動部が焼付いて回転不能になつた場合、あるい
は起動時に液圧縮を起こしてピストンが折れ圧縮
機がロツクした場合、それが抵抗となつて駆動系
に負荷がかかり、その結果動力源やそれに関係す
る機器類を損傷するという事故があつた。

特に車両空調用の圧縮機の場合には、１本のベ
ルトで車両駆動用エンジンのウオータポンプやオ
ルタネータ及び圧縮機等の全てを駆動するように
企図されつつある近時においては、前記圧縮機の
回転不能により前記ベルトが切断されたときに
は、エンジンのオーバヒートを生起し、それが重
大な車両事故を誘発するという欠陥をもつもので
あつた。

本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされ
たもので、冷凍回路内の冷媒不足等に起因しての
圧縮機の異常過熱に伴う摺動部の焼付きを防止す
ることで圧縮機の保護を図り、併せて圧縮機のロ
ツクによる動力源ならびにその関係機器への悪影
響を防止してそれらの保護を図ることのできる圧
縮機の異常検出装置を提供しようとするものであ
る。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的
に説明する。まず、第１図〜第５図に示す第１実
施例について説明する。図示のように、対接され
た一対のシリンダブロツク１，２にはその中心部
を貫通しかつラジアルベアリング３，４にて支持
された駆動軸５に平行な適数個のシリンダボア
６，７が穿設されており、該シリンダボア６，７
内に摺動可能に嵌合されたピストン８は、前記駆
動軸５に傾斜して固着されかつスラストベアリン
グ９，１０にて受承された斜板１１にボール１２
およびシユー１３等からなる軸受装置を介して係
留されている。シリンダブロツク１，２の端面は
弁板１４，１５を介在して配設されたフロントお
よびリヤのハウジング１６，１７によつて密閉さ
れており、両ハウジング１６，１７にはそれぞれ
吸入室１８，１９および吐出室２０，２１が形成
されている。これら吸入室１８，１９および吐出
室２０，２１はそれぞれ外部冷凍回路に連通され
るとともに、弁板１４，１５に穿設された吸入口
２２，２３および吐出口２４，２５を介してシリ
ンダボア６，７と連通されている。なお、図示は
しないが吸入口２２，２３および吐出口２４，２
５にはそれぞれリード弁が配設される。

つぎに、本発明の主要部である異常検出装置に
ついて詳述する。前記駆動軸５のリヤ側軸端には
軸心から偏心した位置に回転検出用の被検出部と
しての突起２６が設けられ、少なくとも突起２６
は磁性材（たとえば鉄系金属材料）より形成され
たりあるいは磁性材被膜によつて被覆される。な
お、該突起２６の形状および数は適宜設定可能で
ある。リヤハウジング１７のほぼ中心部には前記
突起２６の回転軌跡と対面する位置に回転検出器
２７が設置されている。回転検出器２７は、リヤ
ハウジング１７に取付けられたほぼ円筒形の本体
２８と、該本体２８内に嵌着されたホルダー２９
と、該ホルダー２９の中心部に穿設された筒孔３
０内に軸方向の移動可能に挿入された棒状の磁石
３１と、該磁石３１を囲繞するようにホルダー２
９外周の環溝３２に巻付けられたコイル３３と、
磁石３１を前記突起２６に向けて押圧付勢すべく
筒孔３０内に収容されたばね３４とより構成され
ており、この回転検出器２７には圧縮機の温度に
反応して変形する温度センサとしての皿形のバイ
メタル３５が取付けられている。しかして、バイ
メタル３５は吸入室１９内に露出された前記本体
２８の先端部に嵌着保持されていて、吸入室１９
の室内温度を検出し、かつ前記磁石３１の先端面
と当接することによつて該磁石３１の前記突起２
６に対する相対位置を規制している。すなわち、
バイメタル３５は吸入室１９の室内温度が正常な
状態では第２図に示す如く突起２６側に突出して
磁石３１を突起２６に近接した回転検出の可能な
位置に保持するが、室内温度が異常に高温化した
ときには第３図に示す如くその突出方向を反転す
ることによつて磁石３１を突起２６から離間した
回転検出の不可能な位置へ変位させるものであ
る。なお、前記コイル３３はリード線３６によつ
て外部制御装置と連結されている。

本実施例は上述のように構成したものであり、
以下その作用を説明する。圧縮機の定常運転時に
は、バイメタル３５が駆動軸５側に突出され磁石
３１が被検出部である突起２６に近接した位置に
保持されており、従つて磁石３１と突起２６との
間に形成される磁束密度が、駆動軸５の回転によ
り変化し、そのとき磁石３１を囲繞するコイル３
３に電流が発生する。該電流の電圧を増幅器で増
幅後、オツシログラフ等で観察すると、第４図に
示す如く駆動軸５の回転速度に応じた周期で電圧
パルス（駆動軸５の１回転に対し、正と負の各１
個ずつ）が発生し、このパルス信号はパルス有無
検出器へ連続的に入力され、正常な運転が行われ
る。

しかるに、冷凍回路内の冷媒量が不足したり、
高温の冷媒が圧縮機内に帰還したりすることに原
因して機内温度が上昇し、摺動部に焼付きが発生
し易い状況に陥いると、バイメタル３５が反転し
て磁石３１をばね３４に抗して被検出体である突
起２６から離間させるため、突起２６の回転によ
り磁束密度の変化が弱化（距離の２乗に反比例）
され回転検出器２７はきわめて小さなパルス信号
しか発生しなくなり、その結果パルス有無検出器
はもはやパルス信号を読みとれなくなつて、それ
をもつてパルス信号が無いと判断し、動力源と圧
縮機とを連結する電磁クラツチに断の信号を発す
る。そのため、圧縮機は停止され摺動部の焼付き
が防止される。なお、一般に定常運転時にあつて
は圧縮機の運転速度が高くなるにつれて機内温度
は上昇する関係にあり、また突起２６が磁石３１
を通過（横切る）する速度が高いほどパルス信号
は大きくなる方向に作用し、逆に磁石３１と突起
２６との間隔が大きくなるほどパルス信号は小さ
くなる関係にあることから、バイメタル３５とし
て温度変化に対してその変形が徐々に行われるよ
うな形式のものを採用すれば、圧縮機の運転速度
増大による信号拡大分と、温度上昇による信号縮
小分が相殺され、パルス信号は常に平均化された
安定したものとなつて一定感度の検知能力で十分
に正確なパルスの検出が可能となる。ただしこの
ときは設定温度（危険温度）以上となつたとき
は、最終的に前記磁石３１を突起２６から十分に
遠避けて、もはやパルスを発生しなくなることの
可能な構成とする必要がある。

また、圧縮機の起動時に液圧縮が起こつてピス
トンの折損事故が生じたりあるいは事故に至らな
いまでも回転不能状態に陥つたりしたような場合
には、回転検出器２７からパルス信号が出力され
ないため、パルス有無検出器を通して電磁クラツ
チが断たれ、このことにより動力源やそれと関係
する機器類への悪影響を防止してそれらの保護を
図ることができる。

つぎに、本発明の第２実施例を第６図および第
７図に基づいて説明する。本実施例は回転検出用
の被検出体を斜板１１としたものであり、異常検
出装置を構成する回転検出器２７はシリンダブロ
ツク２の外殻部に取付けられ、斜板１１における
180度の位相差を有しかつ同一回転軌跡をもつ２
箇所と対面するようになつており、またバイメタ
ル３５は斜板１１を収容している斜板室１１ａ内
の温度を検出する。従つて、本実施例においても
圧縮機の異常に対し第１実施例の場合と同様に作
動するが、とくに斜板室１１ａ内は吸入室１８，
１９に比べて冷媒不足時の昇温割合がより顕著で
あることから、バイメタル３５による異常検出能
力をより有効に作用させることができる。

なお、上述した実施例では回転検出器２７のパ
ルス信号の有無を検出し、この検出に基づいてク
ラツチに対する断の信号を発するとして説明した
が、このパルス信号の有無の判定については、動
力源の回転数を検出する別設の回転検出器からの
パルス信号と比較して決定するように構成するこ
とも可能であり、さらにその比較によつて、圧縮
機の回転速度が動力源の対応回転速度より低下し
たことを検知して圧縮機の破損に至る前により安
全に、クラツチに対して断の信号を発するように
することも可能である。また、バイメタル３５に
関しては異常高温によつて反転した後、温度降下
に伴つて復帰反転するタイプあるいはしないタイ
プのいずれでも差支えない。

以上詳述したように、本発明は圧縮機が冷媒不
足等に起因して異常高温化した場合あるいは起動
時の液圧縮によつてロツクを起こした場合には、
動力源との連結手段であるクラツチを切るように
したので、圧縮機の摺動部の焼付きを未然に防止
するとともに、動力源およびその関係機器への悪
影響を防止して圧縮機自体の保護ならびに動力源
とその関係機器の保護を図ることができ、また本
発明にあつては異常高温を検出するバイメタル
と、回転不能または異常低下を検出する回転検出
器とを合理的に組合わせて異常検出装置を構成し
たので、温度、回転の各検出と該検出に関連する
制御系をそれぞれ独立的に構成する場合に比較し
て部品点数およびシール箇所の減少等構造の簡素
化が図れ、実用上きわめて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す異常検出装
置付き斜板式圧縮機の正断面図、第２図は正常運
転時における異常検出装置を示す断面図、第３図
は異常高温時の異常検出装置を示す断面図、第４
図はパルスを示すグラフ、第５図は制御装置の作
動態様を示す説明図、第６図は第２実施例を示す
斜板式圧縮機の正断面図、第７図は同じく側断面
図である。 １，２……シリンダブロツク、５……駆動軸、
１１……斜板、１６，１７……ハウジング、２６
……突起、２７……回転検出器、３１……磁石、
３３……コイル、３５……バイメタル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 動力源とクラツチによつて連結される圧縮機
   において、該圧縮機内で周期運動を行う部材に設
   けられた被検出体と、該被検出体に対面して設置
   され磁束密度の変化に反応してパルス信号を発す
   る回転検出器と、前記パルス信号がなくなつたこ
   とを検知して前記クラツチに断の信号を発するパ
   ルス有無検出器と、圧縮機内に設置され機内温度
   の異常高温に反応して変形するバイメタルとより
   なり、このバイメタルはその変形により前記回転
   検出体における磁石を前記被検出体から離間した
   検出不能位置へ変位させるように該磁石と連繋さ
   れていることを特徴とする圧縮機の異常検出装
   置。 ２ 前記被検出体は圧縮機における駆動軸の一部
   に突出形成された突起であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の圧縮機の異常検出装
   置。 ３ 前記被検出体は斜板式圧縮機における駆動軸
   に傾斜して固着された斜板の外周面であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧縮機の
   異常検出装置。 ４ 前記バイメタルは反転式の変形形態であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧縮
   機の異常検出装置。