(57)【要約】【課題】  ピストンの移動によるストロークを正確に検知し、検知されたデータをデジタル信号に変換して、ピストンの位置を正確に検知する圧縮機を提供する。【解決手段】  クランク室が形成された前方ハウジングと、前方ハウジングに対向する相手面に結合され、内側円周方向に沿って複数のシリンダボアの内部で往復運動が行われるピストンが配置されたシリンダブロックと、シリンダブロックに対向する相手面に結合され、内部に吸入室と吐出室とが形成された後方ハウジングと、前方ハウジングとシリンダブロックの中央を経由して挿入され、斜板が挿入された回転軸と、ピストンは、軸方向を基準として直径が一定に維持された直径維持部と、直径維持部の一側に位置した位置決定部の位置変化によってスピードとストロークを検知するセンサ部とを含むことを特徴とする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク室（１０２）が形成された前方ハウジング（１００）と、
前記前方ハウジング（１００）に対向する相手面に結合され、内側円周方向に沿って複数のシリンダボア（２１０）の内部で往復運動が行われるピストン（２２０）が配置されたシリンダブロック（２００）と、
前記シリンダブロック（２００）に対向する相手面に結合され、内部に吸入室（３１０）と吐出室（３２０）とが形成された後方ハウジング（３００）と、
前記前方ハウジング（１００）とシリンダブロック（２００）の中央を経由して挿入され、斜板（５０）が挿入された回転軸（４００）と、
前記ピストン（２２０）は、軸方向を基準として直径が一定に維持された直径維持部（２２２）と、
前記直径維持部（２２２）の一側に位置した位置決定部（２２１）の位置変化によってスピードとストロークを検知するセンサ部（５００）とを含む圧縮機。
【請求項２】
前記直径維持部（２２２）は、軸方向の長さ（Ａ）よりも、前記位置決定部（２２１）と前記直径維持部（２２２）との間の変換点（Ｐ）からピストン（２２０）の末端までの間の距離（Ｂ）が短いことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記センサ部（５００）は、前記ピストン（２２０）の往復運動によって検知されるセンサ値が、前記位置決定部（２２１）から前記直径維持部（２２２）に移動する時、または前記直径維持部（２２２）から前記位置決定部（２２１）に移動する時、垂直方向での離隔距離に応じたスイッチング信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記ピストン（２２０）が１回往復運動する時、前記センサ部（５００）の軸方向中心を延長した仮想の延長線（ＤＬ）と前記変換点（Ｐ）とが２回接することを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記センサ部（５００）は、検知対象が前記位置決定部（２２１）の時、前記センサ部（５００）を介して入力されるデータは、時間（ｔ）による第１磁場信号（ｔ１）として入力され、
前記センサ部（５００）の検知対象が前記直径維持部（２２２）の時、前記センサ部（５００）を介して時間（ｔ）による第２磁場信号（ｔ２）として入力され、
前記第２磁場信号（ｔ２）は、前記第１磁場信号（ｔ１）より高く検出されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記直径維持部（２２２）は、表面が均一に維持されるようにコーティング層（２２２ａ）が形成されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記センサ部（５００）で検知されたデータを受信して、前記ピストン（２２０）のスピードとストロークをリアルタイムに演算する演算部（７００）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項８】
クランク室（１０２）が形成された前方ハウジング（１００）と、
前記前方ハウジング（１００）に対向する相手面に結合され、内側円周方向に沿って複数のシリンダボア（２１０）の内部で往復運動が行われるピストン（２２０）が配置されたシリンダブロック（２００）と、
前記シリンダブロック（２００）に対向する相手面に結合され、内部に吸入室（３１０）と吐出室（３２０）とが形成された後方ハウジング（３００）と、
前記前方ハウジング（１００）とシリンダブロック（２００）の中央を経由して挿入され、斜板（５０）が挿入された回転軸（４００）と、
前記ピストン（２２０）の位置変化によってスピードとストロークを検知するセンサ部（５００）とを含み、
前記センサ部（５００）は、外形をなし、絶縁体で形成されたボディ部（５１０）と、
前記ボディ部（５１０）の軸方向に挿入され、前記ボディ部（５１０）が離脱しないように固定するための固定部（５２２）が備えられた支持部（５２０）とによってシリンダブロック（２００）に結合される圧縮機。
【請求項９】
前記センサ部（５００）は、圧縮機の重心を基準として重力方向の上側に位置したことを特徴とする請求項８に記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記ボディ部（５１０）には、外側に突出した段付（５１１）が形成され、前記支持部（５２０）には、前記段付（５１１）と対応するように内側に凹入された溝（５２１）が形成されたことを特徴とする請求項８に記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記固定部（５２２）は、内側に折曲げられて前記段付（５１１）を取り囲むように形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の圧縮機。
【請求項１２】
前記ボディ部（５１０）には、前記ボディ部（５１０）の円周方向のテンションを利用して離脱を防止するためのリテーナ（４０）が設けられたことを特徴とする請求項８に記載の圧縮機。
【請求項１３】
前記ボディ部（５１０）と前記シリンダブロック（２００）との間にはシーリング部材（５０２）が設けられたことを特徴とする請求項８に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関し、より詳細には、ピストンの移動によるストロークを正確に検知することができる圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の冷房装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張バルブと、蒸発器とを含んで構成され、圧縮機（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）は、蒸発器から吐出された冷媒ガスを液化しやすい高温高圧状態に圧縮して凝縮器に伝達する。加えて、圧縮機は、冷房が持続するように冷媒をポンピングして再循環させる役割を果たす。
【０００３】
凝縮器（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）は、高温高圧の冷媒ガスを外気と熱交換させて冷却することで液化させ、膨張バルブ（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  ｖａｌｖｅ）は、液相冷媒を断熱膨張させて温度と圧力を降下させることで蒸発器で蒸発しやすい状態に変化させる役割をする。
【０００４】
蒸発器（ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）は、液相冷媒を室内に導入される外気と熱交換することにより熱を吸収、蒸発させて気化させ、外気は冷媒に熱を奪われて冷却し、ブロワによって車室内に送風される。
【０００５】
圧縮機には、作動流体（冷媒）を圧縮する部分が往復運動をしながら圧縮を行う往復式と、回転運動をしながら圧縮を行う回転式とがある。
【０００６】
往復式には、クランクを用いて駆動源の駆動力を複数のピストンに伝達するクランク式と、斜板が設けられた回転軸に伝達する斜板式と、ウォブルプレートを用いるウォブルプレート式とがある。
【０００７】
斜板式圧縮機には、斜板の角度が一定に固定された固定型と、斜板の角度が可変する可変型とがある。
【０００８】
従来の可変斜板式圧縮機について図面を参照して説明する。
【０００９】
添付した図１を参照すれば、従来の可変斜板式圧縮機１は、ハウジングの内部に、駆動軸２０と、駆動軸２０上に設けられて一体に回転し、角度が調節可能に設けられた斜板２６と、斜板２６に連結され、斜板２６の回転に連動して前後に往復移動するピストン１４と、駆動軸２０の前方端部に設けられ、エンジンからベルトを介在して駆動力が伝達されるプーリ７０とを含む。
【００１０】
圧縮機の外観は、シリンダブロック１０と、その両側にそれぞれ設けられた前方ハウジング３２および後方ハウジング６０とからなり、シリンダブロック１０には、円周方向に複数のシリンダボア１１が形成されており、シリンダボア１１にピストン１４が挿入される。
【００１１】
ピストン１４の一端部に形成された連結部１８にシュー１９を介在して斜板２６が連結されており、斜板２６は、駆動軸２０に装着されて一体に回転するロータ２２に連結される。
【００１２】
可変斜板式圧縮機の駆動部は、駆動軸２０と、駆動軸２０に装着されたロータ２２と、駆動軸２０に滑り可能に設けられ、ロータ２２に連結された斜板２６とを含む。
【００１３】
ロータ２２に形成されたヒンジアーム２４に斜板２６の連結アーム２８がヒンジピンで連結され、ヒンジピンは、ヒンジアーム２４に形成されたヒンジスロット２４’に設けられ、斜板２６の傾斜角を変えることが可能になる。
【００１４】
プーリ７０は、駆動軸２０の端部に装着され、ベルト（図示せず）でエンジン側プーリに連結され、エンジンの作動によって回転する。
【００１５】
例えば、エンジンの動力が伝達されてプーリ７０が回転すると、駆動軸２０と、ロータ２２と、斜板２６とが回転し、これに連動してピストン１４がシリンダボア１１の内部で前後移動することにより、シリンダボア１１の内部の冷媒が圧縮される。
【００１６】
後方ハウジング６０には制御バルブ８０が設けられ、制御バルブ８０は、冷媒が圧縮されて吐出される吐出室３と、吸入室６２と、前方ハウジング３２の内部空間であるクランク室３１とを連結する。
【００１７】
制御バルブ８０によって、冷房負荷に応じてクランク室３１の冷媒圧力が調節され、クランク室３１の圧力増加によって、斜板２６の傾斜角は減少（駆動軸２０に対して直角な方向に回動）し、ピストン１４の行程も減少する。
【００１８】
したがって、冷房負荷が大きい時は、クランク室３１の圧力を減少させて斜板２６の傾斜角を増加させることにより、ピストン１４の行程を増加させて冷媒吐出量が増加するようにし、冷房負荷が小さい時は、クランク室の圧力を増加させて斜板２６の傾斜角を減少させることにより、ピストン１４の行程を減少させて冷媒吐出量が減少するように制御される。
【００１９】
このように用いられる可変斜板式圧縮機は、ピストン１４が往復移動する時、正確なストロークを測定しにくく、多様な負荷の発生による正確なエンジン負荷の補償が行われないという問題点が発生していた。
【００２０】
最近は、このようなピストンの移動による正確なストロークを測定するための多様な方法が試みられているが、ピストンのストロークに応じたセンシング正確度が悪いという問題点が発生していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特許第５４１４１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、ピストンの移動によるストロークを正確に検知し、検知されたデータをデジタル信号に正確に変換して、ピストンの位置を正確に検知が行われる圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の第１実施形態に係る圧縮機は、クランク室（１０２）が形成された前方ハウジング（１００）と、前記前方ハウジング（１００）に対向する相手面に結合され、内側円周方向に沿って複数のシリンダボア（２１０）の内部で往復運動が行われるピストン（２２０）が配置されたシリンダブロック（２００）と、前記シリンダブロック（２００）に対向する相手面に結合され、内部に吸入室（３１０）と吐出室（３２０）とが形成された後方ハウジング（３００）と、前記前方ハウジング（１００）とシリンダブロック（２００）の中央を経由して挿入され、斜板（５０）が挿入された回転軸（４００）と、前記ピストン（２２０）は、軸方向を基準として直径が一定に維持された直径維持部（２２２）と、前記直径維持部（２２２）の一側に位置した位置決定部（２２１）の位置変化によってスピードとストロークを検知するセンサ部（５００）とを含む。
【００２４】
前記直径維持部（２２２）は、軸方向の長さ（Ａ）よりも、前記位置決定部（２２１）と前記直径維持部（２２２）との間の変換点（Ｐ）からピストン（２２０）の末端までの距離（Ｂ）が短いことを特徴とする。
【００２５】
前記センサ部（５００）は、前記ピストン（２２０）の往復運動によって検知されるセンサ値が、前記位置決定部（２２１）から前記直径維持部（２２２）に移動する時、または前記直径維持部（２２２）から前記位置決定部（２２１）に移動する時、垂直方向での離隔距離に応じたスイッチング信号を受信する。
【００２６】
前記ピストン（２２０）が１回往復運動する時、前記センサ部（５００）の軸方向中心を延長した仮想の延長線（ＤＬ）と前記変換点（Ｐ）とが２回接することを特徴とする。
【００２７】
前記センサ部（５００）は、検知対象が前記位置決定部（２２１）の時、前記センサ部（５００）を介して入力されるデータは、時間（ｔ）による第１磁場信号（ｔ１）として入力され、前記センサ部（５００）の検知対象が前記直径維持部（２２２）の時、前記センサ部（５００）を介して時間（ｔ）による第２磁場信号（ｔ２）として入力され、前記第２磁場信号（ｔ２）は、前記第１磁場信号（ｔ１）より高く検出されることを特徴とする。
【００２８】
前記直径維持部（２２２）は、表面が均一に維持されるようにコーティング層（２２２ａ）が形成される。
【００２９】
前記センサ部（５００）で検知されたデータを受信して、前記ピストン（２２０）のスピードとストロークをリアルタイムに演算する演算部（７００）をさらに含む。
【００３０】
本発明の第２実施形態に係る圧縮機は、クランク室（１０２）が形成された前方ハウジング（１００）と、前記前方ハウジング（１００）に対向する相手面に結合され、内側円周方向に沿って複数のシリンダボア（２１０）の内部で往復運動が行われるピストン（２２０）が配置されたシリンダブロック（２００）と、前記シリンダブロック（２００）に対向する相手面に結合され、内部に吸入室（３１０）と吐出室（３２０）とが形成された後方ハウジング（３００）と、前記前方ハウジング（１００）とシリンダブロック（２００）の中央を経由して挿入され、斜板（５０）が挿入された回転軸（４００）と、前記ピストン（２２０）の位置変化によってスピードとストロークを検知するセンサ部（５００）とを含み、前記センサ部（５００）は、外形をなし、絶縁体で形成されたボディ部（５１０）と、前記ボディ部（５１０）の軸方向に挿入され、前記ボディ部（５１０）が離脱しないように固定するための固定部（５２２）が備えられた支持部（５２０）とによってシリンダブロック（２００）に結合される。
【００３１】
前記センサ部（５００）は、圧縮機の重心を基準として重力方向の上側に位置する。
【００３２】
前記ボディ部（５１０）には、外側に突出した段付（５１１）が形成され、前記支持部（５２０）には、前記段付（５１１）と対応するように内側に凹入された溝（５２１）が形成される。
【００３３】
前記固定部（５２２）は、内側に折曲げられて前記ボディ部（５１０）の段付を取り囲むように形成される。
【００３４】
前記ボディ部（５１０）には、前記ボディ部（５１０）の円周方向のテンションを利用して離脱を防止するためのリテーナ（４０）が設けられる。
【００３５】
前記ボディ部（５１０）と前記シリンダブロック（２００）との間にはシーリング部材（５０２）が設けられる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の実施形態に係る圧縮機は、ピストンの移動によるストロークおよび斜板５０の斜板角に応じて負荷制御を正確に実施して、圧縮機のトルクに対するエンジン負荷を補償することができる。
【００３７】
本発明の実施形態に係る圧縮機は、ピストンのストロークに応じた正確な検知および信号変換が安定的に行われ、周期とデューティ比を演算するのにエラーなく正確に演算可能で圧縮機の制御安定性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の可変斜板式圧縮機を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る圧縮機を示す断面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る圧縮機に備えられたピストンを示す斜視図。
【図４】図３の縦断面図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る圧縮機に設けられたセンサ部の設置位置を示す図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の時間に対する電磁場信号のグラフを示す図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る圧縮機と演算部との連携された構成を示す図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る圧縮機に備えられたセンサ部を示す縦断面図。
【図９】本発明の第２実施形態に係るリテーナによって装着されたセンサ部を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の第１実施形態に係る圧縮機について図面を参照して説明する。添付した図２は、本発明の第１実施形態に係る圧縮機を示す断面図であり、図３は、本発明の第１実施形態に係る圧縮機に備えられたピストンを示す斜視図であり、図４は、図３の縦断面図である。
【００４０】
添付した図２〜図４を参照すれば、本発明の第１実施形態に係る圧縮機は、多様な負荷条件で作動する時、斜板５０の斜板角に応じたピストン２２０のストロークデータを正確に測定し、リアルタイムにモニタリングして圧縮機の負荷変動によるトルクを補償して燃費を改善する。
【００４１】
また、本実施形態は、後述するセンサ部５００がピストン２２０の間の離隔距離を正確に測定し、ピストン２２０のストロークに応じた正確な位置を算出して、圧縮機の安定的かつ効率的な作動を図ろうとする。
【００４２】
このために、本実施形態は、クランク室１０２が形成された前方ハウジング１００に対向する相手面に結合され、内側円周方向に沿って複数のシリンダボア２１０の内部で往復運動が行われるピストン２２０が配置されたシリンダブロック２００と、シリンダブロック２００に対向する相手面に結合され、内部に吸入室３１０と吐出室３２０とが形成された後方ハウジング３００とが備えられる。
【００４３】
前方ハウジング１００と、シリンダブロック２００および後方ハウジング３００とは、圧縮機の外形をなす。
【００４４】
そして、前方ハウジング１００とシリンダブロック２００の中央を経由して挿入され、斜板５０が挿入された回転軸４００が備えられる。斜板５０は、半径方向の端部にシュー３０が備えられる。
【００４５】
また、ピストン２２０は、軸方向を基準として直径が一定に維持された直径維持部２２２と、ピストン２２０がシリンダボア２１０の軸方向で往復運動しながら、直径維持部２２２の一側に位置した位置決定部２２１の位置変化によるスピードとストロークを検知するセンサ部５００とを含む。
【００４６】
そして、センサ部５００で検知されたデータを受信して、現在のピストン２２０のスピードとストロークをリアルタイムに演算する演算部７００を含む。
【００４７】
ピストン２２０は、軸方向を基準として所定の長さに直径が一定に維持された先端部に、ピストン２２０の円周方向で所定の長さに溝が形成された位置決定部２２１が備えられる。
【００４８】
位置決定部２２１は、ピストン２２０の円周方向中、センサ部５００に対向する位置に所定の長さに形成され、直径維持部２２２と高低差が維持されるので、センサ部５００を介してピストン２２０の往復移動による位置を検知することができる。
【００４９】
ピストン２２０は、前方ハウジング１００が位置した方向に向かって所定の長さに水平に延長し、シューと結合されるシュー結合部２２４を含む。
【００５０】
本実施形態に係るセンサ部５００は、一例として位置センサが用いられ、詳細な構造は後述する。センサ部５００は、ピストン２２０の往復運動によって検知されるセンサ値が、位置決定部２２１から直径維持部２２２に移動する時、または直径維持部２２２から位置決定部２２１に移動する時、垂直方向での離隔距離に応じた電磁場信号を受信する。
【００５１】
本実施形態は、斜板式圧縮機の負荷によって回転軸４００が回転する時、斜板５０の斜板角が変化し、斜板角に応じて、ピストン２２０がシリンダボア２１０に沿って最低点から最高点の区間を往復移動する。この場合、ピストン２２０は、ストロークに応じた正確な位置データが演算部７００に入力され、圧縮機の負荷による作動状態に応じた負荷制御が実施される。
【００５２】
ピストン２２０は、直径維持部２２２とシュー結合部２２４とから構成され、直径維持部２２２は、表面が均一に維持されるようにコーティング層２２２ａが形成される。直径維持部２２２は、外周面の直径が軸方向に沿って一定に維持され、より精密な公差維持のためにコーティング層２２２ａが形成される。
【００５３】
ピストン２２０は、コーティング層２２２ａによって表面の平坦度が一定に維持されるので、ピストン２２０が移動してセンサ部５００の下側に位置決定部２２１が位置する場合、センサ部５００を介して垂直方向で離隔した距離データが検知される。
【００５４】
本実施形態は、位置決定部２２１の表面が一定に維持され、一側方向に傾斜せずに延長し、直径の変化する区間が形成されていないので、センサ部５００を介した正確なピストン２２０の位置検知が行われる。
【００５５】
例えば、位置決定部２２１は、表面が凹凸であったり、一側方向に傾斜したり、直径の変化する区間が形成される場合、センサ部５００と垂直方向で離隔距離が多様に変化するので、アナログデータの正確度が低くなり、デジタルに変換する過程で複雑な変換過程が発生する。
【００５６】
本実施形態は、位置決定部２２１が前述のようにコーティング層２２２ａが形成されていて、センサ部５００の正確なセンシングが行われ、センシング過程で誤差が発生することが減少し、データの正確度の向上および簡単な変換過程によりピストン２２０のストロークに応じた正確な位置を算出して、圧縮機の負荷制御を実施することができる。
【００５７】
本実施形態に係るピストン２２０は、前述した直径維持部２２２の端部に位置決定部２２１が形成される。位置決定部２２１は、センサ部５００によってピストン２２０の位置を正確に検知して、ピストン２２０のストロークに応じた負荷制御を正確に実施するために直径維持部２２２の端部に形成される。
【００５８】
位置決定部２２１が直径維持部２２２の端部に形成される理由は、演算部７００にピストン２２０のストロークに応じた正確な位置データを提供して正確度の向上を図るためである。
【００５９】
位置決定部２２１は、一例として、ピストン２２０の円周方向で所定の長さに溝が形成され、軸方向で所定の長さに延長する。位置決定部２２１は、センサ部５００に備えられた位置センサが、直径維持部２２２と、シュー結合部２２４の位置を正確に区分し、位置に応じた正確なデータを取得するための目的と、位置決定部２２１と直径維持部２２２およびシュー結合部２２４との高低差による境界区分をアナログ信号に変換する時、スイッチングポイントを提供するためにある。
【００６０】
センサ部５００は、内部にコイル（図示せず）が備えられ、コイルに電流が印加された条件で位置決定部２２１または直径維持部２２２との離隔距離に応じて互いに異なって発生する渦電流（ｅｄｄｙ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を検知して、圧縮機に備えられたピストン２２０のストロークを正確に測定し演算することができる。
【００６１】
センサ部５００は、検知されたデータを圧縮機の負荷制御に重要なデータとして活用するので、現在の圧縮機の状態診断に用いられ、ＲＰＭ（１分間の回転数）を調整して効率的な作動を図ることができる。
【００６２】
センサ部５００は渦電流を検知するが、渦電流の電流値であるアナログ信号として検出され、最終的にＰＷＭ信号に変換される。
【００６３】
センサ部５００は、正確なデータをセンシングするために往復運動するピストン２２０の表面と離隔した距離データをアナログでまず検知する。この時、ピストン２２０は、センサ部５００と最大限に近く位置することが正確な検知に有利であり、離隔距離に応じた差および、直径維持部２２２と、位置決定部２２１およびシュー結合部２２４の位置に応じて検知されるデータが互いに異なっていてこそ、デジタル信号に変換した時、正確な演算に有利になる。
【００６４】
本実施形態は、位置決定部２２１がセンサ部５００の下側に位置するので、斜板５０の斜板角が変化する場合、ピストン２２０の前進または後進移動によるスイッチングポイントをアナログ信号として正確に提供する。
【００６５】
特に、位置決定部２２１は、深さが直径維持部２２２またはシュー結合部２２４の表面より内側に形成されるので、センサ部５００で検知されたアナログ信号がデジタル信号に変換される時、正確に区分される。
【００６６】
また、センサ部５００は、ピストン２２０のストローク変化による正確なデータ測定を行うことにより圧縮機の負荷調整およびトルク補償に有利になり、最終的に燃費改善を図ることができる。
【００６７】
ここで、直径維持部２２２とシュー結合部２２４は、ピストン２２０の軸方向にセンサ部５００に対向する相手面の平坦度が一定に維持され、位置決定部２２１のみがピストン２２０の内側に溝が形成されていて、センサ部５００が離隔距離を検知する時、正確に検知する。
【００６８】
本実施形態に係る位置決定部２２１は、ピストン２２０の軸方向と、円周方向で同一の深さに形成される。この場合、センサ部５００に備えられた位置センサのセンシング範囲をすべて満足できて、ピストン２２０の移動による正確なデータを取得することができる。
【００６９】
直径維持部２２２は、軸方向の長さＡよりも、位置決定部２２１と直径維持部２２２との間の変換点Ｐからピストン２２０の末端までの距離Ｂがさらに短いことを特徴とする。
【００７０】
位置決定部２２１は、直径維持部２２２の延長した端部に位置し、所定の高さに高低差が維持される。高低差は、センサ部５００に備えられた位置センサを介した高低差を検知するために備えられたものであることはすでに説明しており、センサ部５００が、直径維持部２２２およびシュー結合部２２４の表面と異なる高さが維持される位置決定部２２１を介して、ピストン２２０の移動による正確な位置を検知することができる。
【００７１】
センサ部５００は、設置位置がシリンダブロック２００の外側から内側に挿入され、図２に示すようにシリンダブロック２００の軸方向を基準として前方ハウジング１００と隣接した左側に位置する。
【００７２】
設置位置は、前述した位置決定部２２１とセンサ部５００とが互いに軸方向で対向する位置に相当し、位置決定部２２１の位置検知のための最適な位置に相当するので、図示の位置にセンサ部５００が位置する。
【００７３】
図５は、後方ハウジング３００から眺めた状態を示す図で、図５を参照すれば、センサ部５００は、後方ハウジング３００の重心Ｇを基準として上側（図で右側上部の２時方向）に傾斜して設けられる。設置位置は、センサ部５００が設けられた後に、クランク室１０２の内部に残存するオイルに浸らないよう図示のとおりに設けられる。
【００７４】
特に、センサ部５００は、重力方向と反対方向に位置し、ピストン２２０の上側に位置するので、センサ部５００の誤作動を防止し、安定的にピストン２２０の移動による位置を正確に検知することができる。
【００７５】
図６は、ピストン２２０が最小ストローク作動条件であり、斜板５０の斜板角が最小斜板角の範囲で作動する時の状態を示すものである。
【００７６】
参照として示した、図示のグラフのＸ軸は、時間（ｔｉｍｅ）に相当し、Ｙ軸は、電磁場に相当する。
【００７７】
図６を参照すれば、本実施形態は、上記の条件で斜板５０が回転軸４００に対して直角に位置する時、センサ部５００の軸方向中心を延長した仮想の延長線ＤＬがピストン２２０の先端部に位置する。先端部は、直径維持部２２２に相当し、延長線ＤＬが直径維持部２２２に位置する。
【００７８】
ピストン２２０が最小ストローク作動条件の場合には、圧縮機の負荷が最小である場合に相当するので、斜板５０のストロークは、図示のように、回転軸４００の軸方向で最小限に移動する。
【００７９】
延長線ＤＬは、前述した位置決定部２２１でない直径維持部２２２の外周面に相当し、センサ部５００と直径維持部２２２にセンサ部５００の軸方向中心を延長した延長線ＤＬが位置する。
【００８０】
また、ピストン２２０が最小ストローク作動条件であり、ピストン２２０がシリンダボア２１０に沿って移動しながら最高点の位置に位置する場合に、センサ部５００の軸方向中心を延長した仮想の延長線ＤＬが位置決定部２２１の幅方向中央を基準として一側に位置する。
【００８１】
例えば、ピストン２２０が最小ストローク作動条件であり、ピストン２２０がシリンダボア２１０に沿って移動しながら最高点の位置に位置する場合、センサ部５００と位置決定部２２１との間の離隔した垂直距離に応じてセンサ部５００を介して入力されるデータは、時間ｔによる第１磁場信号ｔ１として入力される。
【００８２】
そして、斜板５０の斜板角が回転軸４００に対して直角に位置する時、センサ部５００の軸方向中心を延長した仮想の延長線ＤＬがピストン２２０の先端部に位置しセンサ部５００と直径維持部２２２との間の離隔した垂直距離に応じてセンサ部５００を介して時間ｔによる第２磁場信号ｔ２として入力される。
【００８３】
ピストン２２０が最小ストロークで作動する時、第１磁場信号ｔ１と第２磁場信号ｔ２は、時間ｔによって交互に繰り返され、デジタル信号に変換する場合、時間ｔによって明確に区分される。
【００８４】
本実施形態は、第２磁場信号ｔ２が第１磁場信号ｔ１より高く検出される。第２磁場信号ｔ２は、直径維持部２２２に相当し、センサ部５００に備えられた位置センサが当該渦電流（ｅｄｄｙ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を検知する場合、グラフに示すように現れる。
【００８５】
第２磁場信号ｔ２が第１磁場信号ｔ１より高く検出され、時間によって繰り返されるので、斜板５０のストロークに応じた可変斜板式圧縮機のＲＰＭ（１分間の回転数）情報を正確に取得することができる。
【００８６】
特に、時間ｔによる電磁場のグラフが複雑でなく、簡単かつ明確に繰り返されるので、圧縮機の負荷制御のためのデータに正確に反映して用いることができる。
【００８７】
また、本実施形態に係る第１磁場信号ｔ１は、時間によって一定に維持され、第２磁場信号ｔ２が検知される境界点Ａの位置で斜板５０の移動によってセンサ部５００に対向する相手面が直径維持部２２２に変わり電磁場のグラフが垂直に上向きになった後に所定の時間一定に維持される。
【００８８】
そして、境界点Ｂの位置で再び前述したグラフの移動軌跡が繰り返される。
【００８９】
ピストン２２０が最小ストローク作動条件で第１磁場信号ｔ１と第２磁場信号ｔ２は交互に繰り返される区間が周期Ｔに相当する。
【００９０】
周期Ｔは、境界点Ａから境界点Ｂまでに相当し、時間によって繰り返されるので、演算部７００によってピストン２２０のスピードとストロークをリアルタイムに演算して、ピストン２２０が最小ストロークで作動する区間に対する正確な制御のためのデータとして活用できる。
【００９１】
ピストン２２０が最小ストローク作動条件でデューティサイクル（Ｄｕｔｙ  ｃｙｃｌｅ）をＤＣと仮定する時、ＤＣ＝ｔ２／Ｔ（ｔ２は第２磁場信号、Ｔは周期）で計算され、例えばデューティサイクルＤＣは５０％と計算される。
【００９２】
演算部７００は、斜板５０が例えば５０％のストロークで作動すると演算し、これによる負荷制御のための正確なデータを提供することができる。
【００９３】
ピストン２２０が１回往復運動する時、センサ部５００の軸方向中心を延長した仮想の延長線ＤＬと変換点Ｐとが２回接する。
【００９４】
本発明の第２実施形態に係る圧縮機について図面を参照して説明する。
【００９５】
図７〜図９を参照すれば、本実施形態は、クランク室１０２が形成された前方ハウジング１００と、前方ハウジング１００に対向する相手面に結合され、内側円周方向に沿って複数のシリンダボア２１０の内部で往復運動が行われるピストン２２０が配置されたシリンダブロック２００と、シリンダブロック２００に対向する相手面に結合され、内部に吸入室３１０と吐出室３２０とが形成された後方ハウジング３００と、前方ハウジング１００とシリンダブロック２００の中央を経由して挿入され、斜板５０が挿入された回転軸４００と、シリンダブロック２００の外側でピストン２２０の往復運動によるスピードとストロークを検知するセンサ部５００とを含む。
【００９６】
センサ部５００は、外形をなし、絶縁体で形成されたボディ部５１０と、ボディ部５１０の軸方向に挿入され、ボディ部５１０が離脱しないように固定するための固定部５２２が備えられた支持部５２０とによってシリンダブロック２００に結合される。
【００９７】
センサ部５００は、渦電流が発生する条件で安定的なピストン２２０の位置検知のために、絶縁体の樹脂材質でボディ部５１０が形成される。
【００９８】
支持部５２０は、金属材質で形成され、ボディ部５１０が挿入された後に固定部５２２によって固定される。固定部５２２は、支持部５２０を側面から眺める時、ボディ部５１０の側面に形成された段付５１１に密着される。
【００９９】
ボディ部５１０とシリンダブロック２００との間にはシーリング部材５０２が設けられ、シーリング部材５０２は、気密のために、ゴムまたは高温の温度条件で変化が最小限に発生する材質が用いられる。
【０１００】
固定部５２２は、内側に折曲げられてボディ部５１０の段付５１１を取り囲むように形成されるので、センサ部５００の離脱および分離が防止される。
【０１０１】
また、支持部５２０には、段付５１１と対応するように内側に凹入された溝５２１が形成されていて、互いに噛み合って結合されるので、センサ部５００の離脱が防止される。
【０１０２】
支持部５２０は、金属材質で形成され、ボディ部５１０には、円周方向のテンションを利用して離脱を防止するためのリテーナ４０が設けられるので、遊びの発生が最小化され、結合された状態が安定的に維持される。
【０１０３】
演算部７００は、センサ部５００で検知されたアナログデータをデジタルデータに変換して、周期情報と、デューティサイクル情報を演算し、周期情報によりピストン２２０のスピードを演算し、デューティサイクル情報により斜板５０のストロークを演算する。
【０１０４】
本実施形態では、演算部７００が、ピストン２２０が最小ストロークの場合と最大ストロークの場合に対して圧縮機の負荷制御を実施する。
【０１０５】
演算部７００は、エンジン制御システム２と連携作動し、エンジン制御システム２は、車両に備えられたエンジン４から伝達された信号を受信する。
【０１０６】
演算部７００は、センサ部５００で検知されたピストン２２０の移動によるデータを受信して、電気式コントロールバルブ（ＥＣＶ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｖａｌｖｅ））８に伝送し、スピードストロークセンサ６００で検知された圧縮機のスピードとストローク情報が演算部７００に入力される。
【０１０７】
ＥＣＶ８は、斜板５０の傾斜角制御によりクランク室１０２の圧力を制御し、冷媒の吐出容量を可変させる。
【０１０８】
本実施形態は、ピストン２２０の正確な位置とストロークデータを用いてＥＣＶに対する制御を正確に実施できてトルク制御に有利である。
【０１０９】
例えば、演算部７００は、ピストン２２０が最小ストロークの場合に、最低点または最高点に位置する場合に応じて検知された磁場信号に基づいて周期情報とデューティサイクル情報を演算でき、また、ピストン２２０が最大ストロークの時、最低点または最高点に位置する時に検知された磁場信号に基づいて、周期情報と、デューティサイクル情報を演算することができる。
【０１１０】
そして、圧縮機のＲＰＭによるストロークに対するデータを用いて負荷制御を安定的に実施できるので、高負荷条件または低負荷条件でより正確かつ安定的な作動を実施することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
５０：斜板
１００：前方ハウジング
２００：シリンダブロック
２１０：シリンダボア
２２０：ピストン
２２１：位置決定部
２２２：直径維持部
２２４：シュー結合部
３００：後方ハウジング
４００：回転軸
５００：センサ部
６００：スピードストロークセンサ
７００：演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020139505.tif 000009
【図８】
2020139505.tif 000010
【図９】
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