專利名稱：壓縮機及壓縮機的使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及壓縮機以及壓縮機的使用方法，更具體的是關于不必在機身上進行開孔加工、小型并且具有低價結構的壓縮機以及壓縮機的使用方法。
背景技術：
為了檢測由于燒蝕等引起的旋轉不良狀態(tài)，已知現(xiàn)有的車輛空調用的壓縮機上具有旋轉檢測機構。該旋轉檢測機構例如如圖5所示，在非磁性的殼體101上形成有貫通孔102，在該貫通孔102上通過O形圈103安裝有檢測傳感器104。并且，該檢測傳感器104隨著檢測體105的旋轉，通過耦合線圈108將從磁鐵106向鐵心107流動的磁通的變化轉換成電壓，檢測旋轉狀態(tài)。
但是，在上述現(xiàn)有的旋轉檢測機構中，需要在殼體部件101上進行開孔加工、形成貫通孔102，提高了壓縮機的生產成本。并且，由于需要由O形圈103形成的密封結構，因此更增加了生產成本。而且，附著在檢測傳感器104上的異物進入壓縮機的內部，有可能發(fā)生壓縮機燒蝕等問題。
因此，作為解決上述問題的現(xiàn)有的壓縮機，已知有在殼體部件的外側設置檢測傳感器，不需要在殼體部件上進行開孔加工的壓縮機(例如參照專利文獻1和2)。
在上述專利文獻1中公開了以下結構，即，在機身的外側設置檢測器18，將來自電磁離合器6的漏磁通依次導通驅動軸7、與該驅動軸7聯(lián)動的旋轉基體8(檢測體)以及連接機身的螺栓14(連結件)，形成循環(huán)磁性路徑，通過旋轉基板8的周期運動在與螺栓14之間產生磁通變化，同時，通過檢測器18檢測該磁通變化，根據(jù)該檢測結果檢測壓縮機的轉數(shù)。通過這樣，具有用簡單的結構可發(fā)揮高的檢測能力等的優(yōu)點。
在上述專利文獻2中公開了以下結構，即，在壓縮機的機身1的外側設置具有對應外部磁場、阻抗發(fā)生變化的磁阻抗元件(M1元件)的磁傳感器150，在作為檢測體的斜板6的外周部埋設作為磁通產生源的永久磁鐵7，而且，在斜板6旋轉一圈的任何一個時間點，以永久磁鐵7與磁傳感器150相對的方式設置兩者。這樣，由于磁傳感器150的磁元件是高靈敏度M1元件，因此即使從機身1的外側也可以檢測出由于斜板6的旋轉而產生的微弱的磁場變化。其結果，具有可高靈敏度、高精度地檢測旋轉的優(yōu)點。
但是，在上述專利文獻1中，磁傳感器被設置在連結件的頭部或與連結件相對的電磁離合器的定子側，具有由于傳感器安裝用的空間而使壓縮機的軸方向的整個長度變大的問題。
并且，在上述專利文獻2中，由于在壓縮機的內部的檢測體上設置磁通發(fā)生源(永久磁鐵7)，因此，該磁通產生源有可能從檢測體脫落、發(fā)生壓縮機的燒蝕等。而且，還具有需要磁通發(fā)生源、使壓縮機的生產成本增大的問題。
專利文獻1特開平6-299960號公報專利文獻2特開2002-195854號公報本發(fā)明就是鑒于上述現(xiàn)狀而提出的，其目的是提供不必在機身上進行開孔加工、小型且具有低價結構的壓縮機以及壓縮機的使用方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明如下。
1.一種壓縮機，其特征在于，具有形成機身的多個殼體部件，結合該多個殼體部件的連結件，設置在該機身的一端側的電磁離合器，插通該機身并且通過該電磁離合器與動力源連結的驅動軸，與該驅動軸聯(lián)動、進行流體的壓縮的可動部件，與該驅動軸聯(lián)動的檢測體以及通過該檢測體檢測該驅動軸的旋轉狀態(tài)的檢測裝置，上述檢測體和上述驅動軸由強磁體構成，使來自上述電磁離合器的漏磁通從上述機身的外部側面?zhèn)纫来螌ㄔ摍z測體以及該驅動軸、形成循環(huán)磁性路徑，上述檢測裝置由具有磁阻抗元件的磁傳感器構成，該磁傳感器在上述機身的外部側面?zhèn)炔⑶以O置在上述連結件的附近。
2.如上述1所述的壓縮機，其特征在于，上述檢測體設置在上述電磁離合器與上述可動部件之間，上述磁傳感器經(jīng)由上述連結件設置在與該檢測體相對的位置上。
3.如上述1所述的壓縮機，其特征在于，上述連結件由強磁體構成。
4.如上述1所述的壓縮機，其特征在于，上述磁傳感器與上述連結件之間的間隔小于等于20mm。
5.如上述1所述的壓縮機，其特征在于，上述磁傳感器被設置成該磁傳感器的中心位于從如下位置起朝向該機身的電磁離合器的相反側40mm以內的位置上，所述位置是上述檢測體的徑向前端面經(jīng)由上述連結件與上述機身的外部側面相對的位置。
6.如上述1所述的壓縮機，其特征在于，上述殼體部件由非磁性體構成。
7.如上述1所述的壓縮機，其特征在于，上述檢測體、上述驅動軸以及上述連結件由鐵構成，上述殼體部件由鋁構成。
8.一種壓縮機的使用方法，其特征在于，將上述1所述的壓縮機用于車輛空調。
根據(jù)本發(fā)明的壓縮機，來自電磁離合器的漏磁通從機身的外部側面?zhèn)缺灰来螌z測體以及驅動軸、形成循環(huán)磁性路徑，通過磁傳感器從殼體部件的外部側面?zhèn)葯z測該循環(huán)磁性路徑的磁通變化，并檢測壓縮機的旋轉狀態(tài)。因此，可以提供無須在機身上進行開孔加工、小型且具有低價結構的壓縮機。
并且，上述檢測體被設置在上述電磁離合器和上述可動部件之間，在上述磁傳感器經(jīng)由上述連結件在被設置在與該檢測體相對的位置上的情況下，可以更確實地檢測循環(huán)磁性路徑的磁通變化。
并且，在上述連結件由強磁體構成的情況下，來自電磁離合器的漏磁通從機身的外部側面?zhèn)缺灰来螌ㄟB結件、檢測體以及驅動軸，形成循環(huán)磁性路徑，可更容易檢測循環(huán)磁性路徑的磁通變化。
并且，在上述磁傳感器與上述連結件之間的間隔小于等于20mm的情況下，可更容易檢測循環(huán)磁性路徑的磁通變化。
并且，在上述磁傳感器被設置成該磁傳感器的中心位于從如下位置起朝向該機身的電磁離合器的相反側40mm以內的位置上的情況下，更容易檢測循環(huán)磁性路徑的磁通變化，所述位置是上述檢測體的直徑方向的前端面經(jīng)由上述連結件與上述機身的外部側面相對的位置。
并且，在上述殼體部件由非磁性體構成的情況下，更容易檢測循環(huán)磁性路徑的磁通變化。
并且，上述檢測體、上述驅動軸以及上述連結件由鐵構成，在上述殼體部件由鋁構成的情況下，更容易檢測循環(huán)磁性路徑的磁通變化。
根據(jù)本發(fā)明的壓縮機的使用方法，適合用于車輛空調用的壓縮機。


圖1是表示本實施例的壓縮機的剖面圖。
圖2是圖1的要部擴大圖。
圖3是表示檢測體的正視圖。
圖4是用于說明磁傳感器的其他設置方式的說明圖。
圖5是表示現(xiàn)有的壓縮機的剖視圖。
具體實施例方式
1.壓縮機本發(fā)明的壓縮機具有以下所述的殼體部件、連結件、驅動軸、可動部件、檢測體以及檢測裝置。該壓縮機還可以具有諸如后述的斜板。
另外，上述壓縮機的壓縮方式可以是諸如往復式、渦輪式、螺旋槳式、葉輪式等。
上述“殼體部件”只要是可以組合多個形成機身，對其材質、形狀、個數(shù)等沒有特殊要求。該殼體部件可以由諸如鋁等的非磁性體構成。并且，作為殼體部件可以舉出諸如前殼體、汽缸體、后殼體等。
上述“連結件”只要可以結合多個殼體部件，對其結構、形狀、個數(shù)等沒有特殊要求。該連結件可以是諸如插通機身的內部并且在機身的軸向延伸的螺栓部件。并且，該連結件可以由諸如鐵等的強磁體構成。
上述“驅動軸”只要是可以插通上述機身并且通過電磁離合器與動力源連結，對其材質、形狀、長度等沒有特殊要求。該驅動軸通常被可自由旋轉地支撐在機身內。并且，該驅動軸的材質是強磁體(例如鐵等)即可。
另外，上述電磁離合器通常被可自由旋轉地支撐在作為殼體部件的前殼體的前端側。并且，上述動力源可以舉出諸如內燃機、電動馬達等。
上述“可動部件”只要可以與上述驅動軸聯(lián)動、進行流體的壓縮，對其結構、移動方式等沒有特殊要求。作為該可動部件，可以根據(jù)壓縮機的壓縮方式等適當采用，例如，可以列舉出活塞、渦輪、螺旋槳、葉輪等。
上述“檢測體”只要可以與上述驅動軸聯(lián)動，對其材質、形狀、移動方式等沒有特殊要求。該檢測體例如通過與上述驅動軸的聯(lián)動，可以在與上述連結件之間產生間隙變化、在循環(huán)磁性路徑A(參照圖2)上產生磁通變化。該循環(huán)磁性路徑A通常是將來自上述電磁離合器的漏磁通從機體的外部側面?zhèn)纫来螌z測體以及驅動軸而形成的。該循環(huán)磁性路徑A例如可以是將來自上述電磁離合器的漏磁通從機體的外部側面?zhèn)纫来螌ㄟB結件、檢測體以及驅動軸而形成的。而且，該循環(huán)磁性路徑A例如可以是將來自上述電磁離合器的漏磁通依次導通定子、皮帶輪、殼體部件、連結件、檢測體以及驅動軸而形成的。另外，在上述檢測體上不設置磁通發(fā)生源(永久磁鐵等)。
上述檢測體例如可以被安裝在上述驅動軸上，并可以與驅動軸一起旋轉。并且，該檢測體的材質是強磁體(例如鐵等)即可。此外，該檢測體例如形成為圓盤狀，并且可以在其外周側形成用于產生磁通變化的一個或大于等于兩個的減徑部或突起部。
上述檢測體例如可以設置在上述電磁離合器與上述可動部件之間。從檢測精度的觀點來看，該檢測體在作為上述殼體部件的前殼體內最好設置在靠近上述電磁離合器的位置上。
上述“檢測裝置”用于檢測上述檢測體引起的上述循環(huán)磁性路徑A的磁通變化、檢測驅動軸的旋轉狀態(tài)。該檢測裝置由具有磁阻抗元件的磁傳感器構成。
上述“磁傳感器”只要是在上述機身的外部側面?zhèn)炔⑶以O置在上述連結件附近，對其形狀、大小、個數(shù)等沒有特殊要求。作為該磁傳感器的設置方式，可以舉出例如(1)將磁傳感器與機身的外部側面接觸設置的方式，(2)將磁傳感器設置在形成于機身的外部側面上的凹部的方式，(3)將磁傳感器從機身的外部側面向外方離開地設置的方式等。并且，上述磁傳感器例如可以以其感磁方向P沿著機身的軸向的方式設置(參照圖1)，或以其感磁方向P沿著與機身的軸向垂直的方向的方式設置(參照圖4)。
上述磁傳感器例如可以不通過上述連結件而設置在與上述檢測體相對的位置上，但是從檢測精度的觀點出發(fā)，磁傳感器最好通過上述連結件設置在與上述檢測體相對的位置上。
上述磁傳感器與上述連結件的間隔，例如，可以為20mm或20mm以下。上述間隔例如可以為大于等于0mm。
上述磁傳感器，例如，可以配置為其中心位于從如下位置起朝向該機身的電磁離合器的相反側40mm以內的距離上，所述位置是上述檢測體的徑向前端面經(jīng)由上述連結件與上述機身的外部側面相對的位置。上述距離，例如，可以為大于等于0mm。
上述“磁阻抗元件”只要是利用由于外部磁場的變化對于高頻電流的阻抗發(fā)生變化的現(xiàn)象(磁阻抗效果)的元件，對其材質、形狀、大小等沒有特殊要求。作為該磁阻抗元件可以列舉例如由非晶態(tài)磁性體構成的金屬絲、鎳鐵等薄膜元件等。
另外，通過對上述磁阻抗元件施加高頻電流、將利用外部磁場的變化產生的阻抗的變化轉換成電信號，從而可以得到磁阻抗元件的輸出。
上述“斜板”只要可以是與驅動軸聯(lián)動，對其材質、形狀、移動方式等沒有特殊限制。該斜板通?？勺杂蓛A斜活動地支撐在驅動軸上，與驅動軸的旋轉一起相對于驅動軸傾斜活動并使上述可動部件移動。
實施例以下利用附圖、通過實施例就本發(fā)明進行具體說明。
另外，在本實施例中，作為本發(fā)明的壓縮機，以通過后述的斜板的傾斜變化、壓縮容量發(fā)生變化的車輛空調用的可變容量型壓縮機為例進行說明。
(1)壓縮機的結構本實施例的壓縮機1如圖1所示，具有由筒狀的鋁制(非磁性體)的前殼體3、汽缸體4以及后殼體5(作為本發(fā)明的“殼體部件”進行表示)構成的機身2。使前殼體3的后端與該汽缸體4的前端抵接，并且，通過閥板12使后殼體5的前端與汽缸體4的后端抵接，在該狀態(tài)下，多個鐵類金屬制(強磁體)的螺栓部件6(作為本發(fā)明的“連結件”進行表示)的螺紋部(無圖示)與后殼體5螺合，同時，各螺栓部件6的頭部6a被固定在前殼體3的外部端面上，由此，前殼體3、汽缸體4以及后殼體5被相互一體接合。
在形成在上述前殼體3內的曲軸箱3a內，通過電磁離合器7連結的鐵類金屬制(強磁體)的驅動軸8插通在無圖示的發(fā)動機中。該驅動軸8在汽缸體4以及前殼體3內通過軸承被可自由旋轉地支撐。在該驅動軸8上固定有圓盤狀的鐵類金屬制(強磁體)的檢測體9。該檢測體9在電磁離合器7與后述的活塞之間，并且被設置在前殼體3內的靠近電磁離合器7的位置上。此外，在該檢測體9的外周側，為了在后述的循環(huán)磁性路徑上產生磁通變化，在圓周方向形成規(guī)定間隔(180度)的擴徑部9a和減徑部9b(參照圖3)。并且，斜板10被可自由傾斜活動地設置在上述驅動軸8上，該斜板10被旋轉的檢測體9的引導部9c引導，在規(guī)定角度范圍內傾斜活動。
在形成于上述汽缸體4內的多個汽缸室4a內，活塞11(作為本發(fā)明的“可動部件”進行表示)被可自由移動地支撐在機身2的軸向。在形成于該活塞11的前方側的連結部11a上連接有上述斜板10的外周端部。因此，通過上述驅動軸8以及檢測體9的旋轉，斜板10傾斜活動，活塞11在汽缸室4a內進行往復運動。并且，通過該活塞11的往復運動，從形成在后殼體5上的吸入室5a吸入到汽缸室4a的制冷劑氣體被壓縮，該壓縮氣體被向形成在后殼體5上的排出室5b排出。
上述電磁離合器7通過軸承被可自由旋轉地支撐在上述前殼體3的凸起部3b上。該電磁離合器7具有通過無圖示的V形帶與發(fā)動機(作為本發(fā)明的“動力源”進行表示)的曲軸皮帶輪連結的皮帶輪13、固定在該皮帶輪13的內周側的轉子14、固定在該轉子14上并且內裝有電磁線圈15的定子16、與該轉子14的傳導摩擦面相對設置的圓盤狀的電樞17以及將該電樞17與驅動軸8結合的輪轂18。
在此，如圖2所示，來自上述電磁離合器7的電磁線圈15的漏磁通被依次導通定子16、皮帶輪13、前殼體3、螺栓部件6、檢測體9以及驅動軸8、形成循環(huán)磁性路徑A(圖中點線所示)。并且，來自上述電磁離合器7的電磁線圈15的漏磁通被依次導通定子16、螺栓部件6、檢測體9以及驅動軸8、形成循環(huán)磁性路徑B(圖中點線所示)。
在上述前殼體3的外部側面并且在螺栓部件6的附近，設置可以檢測上述循環(huán)磁性路徑A的磁通變化的磁傳感器20(作為本發(fā)明的“檢測裝置”進行表示)。該磁傳感器20具有非晶態(tài)磁性體絲構成的磁阻抗元件(無圖示)。并且，該磁傳感器20經(jīng)由上述螺栓部件6設置在與上述檢測體9相對的位置上。該磁傳感器20和螺栓部件6之間的間隔小于等于20mm(例如，10mm)。并且，該磁傳感器20的中心被配置在從檢測體9的徑向的前端面經(jīng)由螺栓部件6與前殼體3的外部側面相對的位置起，向機身2的電磁離合器的相反側40mm(例如，20mm)以內的位置上。并且，該磁傳感器20的感磁方向P被沿著機身2的軸方向設置。
(2)壓縮機的作用以下，就上述結構的壓縮機1的作用進行說明。
若將電壓施加在電磁離合器7內部的電磁線圈15上，則將產生磁場，將皮帶輪13和輪轂18結合。并且，由于輪轂18與驅動軸8以及檢測體9接合，因此，發(fā)動機的動力被傳送到皮帶輪13上，皮帶輪13、驅動軸8以及檢測體9同時旋轉。這樣，通過檢測體9的旋轉，斜板10傾斜活動，活塞11在汽缸室4a內進行往復運動，從后殼體5的吸入室5a吸入到汽缸室4a內的制冷劑氣體被壓縮，該壓縮氣體被向后殼體5的排出室5b排出。
此時，通過從電磁離合器7產生的磁場(磁通)形成循環(huán)磁性路徑A、B(參照圖2)。并且，由于檢測體9旋轉一圈的直徑不同(參照圖3)，因此，一旦該檢測體9旋轉，則螺栓部件6與檢測體9之間的間隙(空氣隙)將發(fā)生變化，循環(huán)磁性路徑A、B的磁場將發(fā)生變化。其中，檢測循環(huán)磁性路徑A的磁場變化的磁傳感器20的輸出電壓發(fā)生變化，根據(jù)該變化來檢測壓縮機1的旋轉狀態(tài)。
(3)實施例的效果通過上述，在本實施例中，由于在形成機身2的前殼體3的外部側面并且在螺栓部件6的附近設置具有磁阻抗元件的磁傳感器20、構成壓縮機1，因此，來自電磁離合器7的漏磁通被依次導通定子16、皮帶輪13、前殼體3、螺栓部件6、檢測體9以及驅動軸8，形成循環(huán)磁性路徑A，通過磁傳感器20從前殼體3的外部側面檢測該循環(huán)磁性路徑A的磁通變化，并檢測壓縮機1的旋轉狀態(tài)。這樣，無須在壓縮機1的機身2上進行開孔加工。其結果，與現(xiàn)有的在機身上進行開口加工的壓縮機相比較，可以降低壓縮機的生產成本。并且，不需要O形圈的密封結構，因此可以進一步降低成本。而且，附著在磁傳感器上的異物不會進入壓縮機內部發(fā)生燒蝕等。并且，與現(xiàn)有的在螺栓部件的頭部或與頭部相對的電磁離合器的定子側設置檢測裝置的壓縮機相比較，由于無須在電磁離合器7和前殼體3的前端面之間設置傳感器安裝用的空間，因此可以縮短壓縮機的機身軸向的整個長度。而且，與現(xiàn)有的在檢測體上設置磁通產生源(永久磁鐵)的壓縮機相比較，由于不需要磁通產生源，因此可以進一步降低生產成本。并且，不會發(fā)生磁通產生源從檢測體上脫落發(fā)生燒蝕等。
并且，在本實施例中，由于檢測體9被設置在電磁離合器7與活塞11之間，磁傳感器20通過螺栓部件6被設置在與檢測體9相對的位置上，因此，磁傳感器20離循環(huán)磁性路徑A更近，可以以極高的精度檢測該循環(huán)磁性路徑A的磁性變化。
另外，本發(fā)明并不局限于上述實施例，可以形成根據(jù)目的、用途在本發(fā)明的范圍內進行各種變化的實施例。即，在上述實施例中，雖然將磁傳感器20以其感磁方向P朝向壓縮機1的機身2的軸向的方式進行設置，但不局限于此，例如，如圖4所示，也可以將磁傳感器20’以其感磁方向P朝向與壓縮機1的機身2的軸方向大致垂直方向的方式或具有規(guī)定角度的方式進行設置。
并且，在上述實施例中，以具有一對擴徑部9a和減徑部9b的檢測體9為示例，但并不局限于此，例如，也可以在檢測體9的外周側沿著圓周方向以規(guī)定的間隔形成多個凹部(縮徑部)。
本發(fā)明的壓縮機可以作為車輛用的壓縮機使用。尤其是適合于作為車輛空調用的壓縮機進行使用。
權利要求
1.一種壓縮機，其特征在于，具有形成機身的多個殼體部件，結合該多個殼體部件的連結件，設置在該機身的一端側的電磁離合器，插通該機身并且通過該電磁離合器與動力源連結的驅動軸，與該驅動軸聯(lián)動、進行流體的壓縮的可動部件，與該驅動軸聯(lián)動的檢測體以及通過該檢測體檢測該驅動軸的旋轉狀態(tài)的檢測裝置，上述檢測體和上述驅動軸由強磁體構成，使來自上述電磁離合器的漏磁通從上述機身的外部側面?zhèn)纫来螌ㄔ摍z測體以及該驅動軸、形成循環(huán)磁性路徑，上述檢測裝置由具有磁阻抗元件的磁傳感器構成，該磁傳感器在上述機身的外部側面?zhèn)炔⑶以O置在上述連結件的附近。
2.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于，上述檢測體設置在上述電磁離合器與上述可動部件之間，上述磁傳感器經(jīng)由上述連結件設置在與該檢測體相對的位置上。
3.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于，上述連結件由強磁體構成。
4.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于，上述磁傳感器與上述連結件之間的間隔小于等于20mm。
5.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于，上述磁傳感器被設置成該磁傳感器的中心位于從如下位置起朝向該機身的電磁離合器的相反側40mm以內的位置上，所述位置是上述檢測體的徑向前端面經(jīng)由上述連結件與上述機身的外部側面相對的位置。
6.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于，上述殼體部件由非磁性體構成。
7.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于，上述檢測體、上述驅動軸以及上述連結件由鐵構成，上述殼體部件由鋁構成。
8.一種壓縮機的使用方法，其特征在于，將權利要求1所述的壓縮機用于車輛空調。
全文摘要
本發(fā)明提供不必在機身上進行開孔加工、小型且具有低價結構的壓縮機。本壓縮機(1)，其特征在于，具有形成機身(2)的多個殼體部件(前殼體(3)、汽缸體(4)、后殼體(5))，結合該多個殼體部件的連結件(螺栓部件(6))，插通該機身并且通過電磁離合器(7)與動力源連結的驅動軸(8)，與該驅動軸聯(lián)動、進行流體的壓縮的可動部件(活塞(11))，與該驅動軸聯(lián)動的檢測體(9)以及通過該檢測體檢測該驅動軸的旋轉狀態(tài)的檢測裝置，具有磁阻抗元件的磁傳感器(20)構成上述檢測裝置，將該磁傳感器設置在上述機身的外部側面?zhèn)炔⑶以O置在上述連結件的附近。
文檔編號G01D5/12GK1793646SQ20051013813
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權日2004年12月22日
發(fā)明者尾野誠, 佐久間航 申請人:豐田紡織株式會社, 愛知超微電子股份有限公司