-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung einer Hubgröße eines Schiebers entlang einer Längsrichtung, wobei der Schieber in einem Ventilhauptkörper angeordnet ist.
-
Bei Baumaschinen, die mit einem informationsorientierten Aufbau umgehen, muss die Position einer Arbeitsmaschine genau gesteuert werden, und somit muss die Ölzufuhr zu einem hydraulischen Stellglied, wie zum Beispiel einem hydraulischen Zylinder, ebenfalls genau gesteuert werden. Deshalb ist eine Ventileinheit, die in diesem Baumaschinentyp montiert wird, mit einer Huberfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Hubgröße eines Schiebers in einer Längsrichtung vorgesehen. Die Huberfassungsvorrichtung enthält eine Erfassungsstange, die bezüglich eines Vorrichtungshauptkörpers beweglich angeordnet ist, und eine Huberfassungseinheit, die beispielsweise entsprechend der Hubgröße der Erfassungsstange bezüglich des Vorrichtungshauptkörpers ein Erfassungssignal ausgibt, und die an dem Ventilhauptkörper durch den Vorrichtungshauptkörper in einem Zustand befestigt ist, bei dem eine Kopfendfläche der Erfassungsstange mit einer Endfläche des Schiebers in Kontakt ist. Eine Spiralfeder, die die Erfassungsstange in Richtung der Endfläche des Schiebers vorspannt, ist zwischen dem Vorrichtungshauptkörper und der Erfassungsstange vorgesehen (siehe zum Beispiel
JP 2004 - 12 393 A ).
-
US 5 570 015 A offenbart eine Huberfassungsvorrichtung mit einem Vorrichtungshauptkörper, einer Erfassungsstange und einer Huberfassungseinheit.
-
JP S64 - 10 888 A offenbart eine Anzieheinheit mit einem Ausrichtelement, das mit der Endfläche eines separaten Elements durch eine Fläche in Kontakt gebracht werden kann, und einen Permanentmagnet.
-
DE 36 18 104 A1 zeigt ein Ventil mit einem Ausrichtelement, das mit der Endfläche eines Schiebers durch eine sphärische Fläche in Kontakt ist. Jedoch ist kein Permanentmagnet und keine Huberfassungseinheit in
DE 36 18 104 A1 offenbart.
-
DE 20 2011 101 141 U1 offenbart eine magnetische Anzieheinheit, die in einem handbetätigten Reinigungsgerät angeordnet ist.
-
Zusammenfassung
-
Technisches Problem
-
Um die Hubgröße des Schiebers genau zu erfassen, muss der Zustand, bei dem die Erfassungsstange in Kontakt mit der Endfläche des Schiebers ist, kontinuierlich beibehalten werden. Das heisst bei der in der
JP 2004 - 12 393 A beschriebenen Huberfassungsvorrichtung ist die Erfassungsstange, sogar wenn eine Vibration oder ein Aufprall angewendet wird, nicht von der Endfläche des Schiebers getrennt, wenn eine Spiralfeder mit einer großen Einstelllast eingestellt ist. Die Hubgröße des Schiebers kann deshalb genau erfasst werden. In dem Fall, bei dem eine Spiralfeder mit einer großen Einstelllast angewendet wird, wird jedoch der Leitungsdurchmesser der Spiralfeder groß, und somit wird die Größe der Huberfassungsvorrichtung erhöht.
-
Angesichts des Vorstehenden ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Huberfassungsvorrichtung zu schaffen, die eine Hubgröße eines Schiebers genau erfassen kann, ohne seine Größe zu erhöhen.
-
Lösung des Problems
-
Zur Lösung der Aufgabe erfasst eine Huberfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Hubgröße eines Schiebers entlang einer Längsrichtung des Schiebers. Der Schieber ist in einem Ventilhauptkörper angeordnet. Die Huberfassungsvorrichtung enthält: einen Vorrichtungshauptkörper, der an dem Ventilhauptkörper befestigt ist; eine Erfassungsstange, die sich entlang der Längsrichtung des Schiebers erstreckt und die entlang der Längsrichtung innerhalb des Vorrichtungshauptkörpers in einer Position beweglich angeordnet ist, in der ein Kopfendabschnitt der Erfassungsstange einer Endfläche des Schiebers zugewandt ist; und eine Huberfassungseinheit, die dafür ausgelegt ist, ein Erfassungssignal entsprechend der Hubgröße der Erfassungsstange bezüglich des Vorrichtungshauptkörpers auszugeben, eine Anzieheinheit, die durch Magnetkraft zu der Endfläche des Schiebers hin angezogen wird, und die in dem Kopfendabschnitt der Erfassungsstange angeordnet ist.
-
Darüber hinaus enthält die Anzieheinheit in der Huberfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Ausrichtelement, das mit der Endfläche des Schiebers durch eine sphärische Fläche in Kontakt ist, und einen Permanentmagnet, der eine zylindrische Form bildet und der in einem Abschnitt angeordnet ist, der als ein Umfang des Ausrichtelements dient. Das Ausrichtelement ist aus einem nicht-magnetischen Material gegossen.
-
Bei einer bevorzugtem Ausführungsform bildet das Ausrichtelement eine Säulenform, die die sphärische Fläche an einem Kopfendabschnitt aufweist.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Rückhaltefeder, die die Erfassungsstange in Richtung des Schiebers vorspannt, zwischen dem Vorrichtungshauptkörper und der Erfassungsstange angeordnet.
-
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Erfassungsstange durch Magnetkraft zu dem Schieber hin angezogen, und somit kann eine große Anziehungskraft erlangt werden, ohne eine äußere Abmessung zu beeinflussen. Die Hubgröße des Schiebers kann deshalb genau erfasst werden, ohne die Größe zu erhöhen.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine Schnittansicht einer Huberfassungsvorrichtung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
- 2 ist eine Schnittansicht, die Hauptabschnitte einer Ventileinheit darstellt, auf die die in 1 gezeigte Huberfassungsvorrichtung angewendet wird.
- 3 ist eine Explosionsperspektivansicht einer Anzieheinheit, die auf die in 1 gezeigte Huberfassungsvorrichtung angewendet wird.
- 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Anzieheinheit, die auf die in 1 gezeigte Huberfassungsvorrichtung angewendet wird.
- 5 ist eine Schnittansicht, die eine Modifikation der in 1 gezeigten Huberfassungsvorrichtung darstellt.
- 6 ist eine Explosionsperspektivansicht einer Anzieheinheit, die auf die in 5 dargestellte Huberfassungsvorrichtung angewendet wird.
-
Beschreibung der Ausführungsformen
-
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen einer Huberfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben.
-
2 stellt Hauptabschnitte einer Ventileinheit dar, auf die eine Huberfassungsvorrichtung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, angewendet wird. Eine hier beispielhaft dargestellte Ventileinheit 1 ist in einer Arbeitsmaschine befestigt, die beispielsweise mit einem hydraulischen Stellglied versehen ist, und wird zur Steuerung der Ölzufuhr zu dem hydraulischen Stellglied verwendet. Die Ventileinheit 1 enthält einen Schieber 4 in einer Schieberöffnung 3, die in einem Ventilhauptkörper 2 gebildet ist. Die Schieberöffnung 3 ist ein säulenförmiger Hohlraum, der einen gleichmäßigen Innendurchmesser aufweist, und der zu einer Endfläche 2a des Ventilhauptkörpers 2 hin offen ist. Eine Vielzahl von Öldurchgängen, die mit einer Hydraulikanlage, wie zum Beispiel einer Hydraulikpumpe, einem hydraulischen Zylinder und einem Öltank kommuniziert, kommuniziert mit der Schieberöffnung 3. Man beachte, dass das Bezugszeichen 5 der 2 einen von einer Vielzahl von Öldurchgängen darstellt.
-
Der Schieber 4 ist ein aus Stahl hergestelltes säulenförmiges Element, das in der Schieberöffnung 3 angeordnet ist, und enthält einen Schieberbasisabschnitt 4a und einen Schieberabschnitt 4b mit einem kleinen Durchmesser. Der Schieberbasisabschnitt 4a ist ein säulenförmiger Abschnitt, der einen Außendurchmesser aufweist, der in der Schieberöffnung 3 verschiebbar aufgenommen werden kann. Ein Aussparungsabschnitt 4c ist in einer Außenumfangsfläche des Schieberbasisabschnitts 4a gebildet. Der Aussparungsabschnitt 4c ist ein ringförmiger Aussparungsabschnitt, der in einem Außenumfang des Schieberbasisabschnitts 4a vorgesehen ist, und dessen Aufgabe darin besteht, einen Zustand, bei dem benachbarte Öldurchgänge verbunden werden, und einen Zustand, bei dem die benachbarten Öldurchgänge getrennt werden, umzuschalten, wenn der Schieber 4 entlang der Längsrichtung bezüglich des Ventilhauptkörpers 2 bewegt wird. Der Schieberabschnitt 4b mit einem kleinen Durchmesser ist ein säulenförmiger Abschnitt, der einen kleinen Durchmesser aufweist, welcher in einem Endabschnitt des Schieberbasisabschnitts 4a vorgesehen ist.
-
Wie aus der 2 ersichtlich ragt ein Endabschnitt des Schiebers 4 von der Endfläche 2a des Ventilhauptkörpers 2 heraus und wird innerhalb eines Sensorhalters 10 aufgenommen, der in dem Ventilhauptkörper 2 vorgesehen ist. Der Sensorhalter 10 bildet eine zylindrische Form, die eine einen Schieber aufnehmende Öffnung 11 enthält, welche einen größeren Innendurchmesser als die Schieberöffnung 3 aufweist, und er ist durch eine Endfläche an dem Ventilhauptkörper 2 in einem Zustand befestigt, bei dem er das offene Ende der Schieberöffnung 3 umgibt. Eine Öldichtung 12 greift zwischen der einen Endfläche des Sensorhalters 10 und dem Ventilhauptkörper 2 ein. Die den Schieber aufnehmende Öffnung 11 des Sensorhalters 10 ist von der einen Endfläche des Sensorhalters 10 entlang einer Mittelachse vorgesehen, und enthält an einer Stelle, die entlang der Längsrichtung fast 1/2 der Gesamtlänge des Sensorhalters 10 beträgt, eine untere Innenfläche 11a. Eine Rückstellfeder 7 ist zwischen der unteren Innenfläche 11a der einen Schieber aufnehmenden Öffnung 11 und dem Schieber 4 durch ein Übergangsstück 6 angeordnet.
-
Das Übergangsstück 6 ist derart gebildet, dass ein Abschnitt 6a mit einem großen Durchmesser und ein Abschnitt 6b mit einem kleinen Durchmesser, die voneinander unterschiedliche Durchmesser aufweisen, einstückig gegossen sind. Der Abschnitt mit einem großen Durchmesser 6a des Übergangsstücks 6 bildet eine zylindrische Form, die eine erste Durchgangsöffnung 6c mit einem Innendurchmesser enthält, der größer als der Außendurchmesser des Schieberbasisabschnitts 4a ist. Der Abschnitt mit einem kleinen Durchmesser 6b des Übergangsstücks 6 bildet eine zylindrische Form, die eine zweite Durchgangsöffnung 6d mit einem Innendurchmesser enthält, der größer als der Außendurchmesser des Schieberabschnitts 4b mit einem kleinen Durchmesser und kleiner als der Außendurchmesser des Schieberbasisabschnitts 4a ist. Ein Außenumfangsstufenabschnitt 6e ist in einem Außenumfangsabschnitt zwischen dem Abschnitt 6a mit einem großen Durchmesser und dem Abschnitt 6b mit einem kleinen Durchmesser vorgesehen, und ein Innenumfangsstufenabschnitt 6f ist in einem Innenumfangsabschnitt zwischen dem Abschnitt 6a mit einem großen Durchmesser und dem Abschnitt 6b mit einem kleinen Durchmesser vorgesehen. Das Übergangsstück 6 ist in der den Schieber aufnehmenden Öffnung 11 des Sensorhalters 10 in einem Zustand angeordnet, bei dem der Abschnitt 6a mit einem großen Durchmesser in dem Außenumfang des Schieberbasisabschnitts 4a angeordnet ist, und der Abschnitt 6b mit einem kleinen Durchmesser ist in einem Außenumfang des Schieberabschnitts 4b mit einem kleinen Durchmesser angeordnet.
-
Die Rückstellfeder 7 weist einen Endabschnitt in Kontakt mit dem Außenumfangsstufenabschnitt 6e des Übergangsstücks 6 und den anderen Endabschnitt in Kontakt mit der unteren Innenfläche 11a der den Schieber aufnehmenden Öffnung 11, und ihre Aufgabe besteht darin, das Übergangsstück 6 in eine Richtung zu drücken, so dass es kontinuierlich nahe an die Endfläche 2a des Ventilhauptkörpers 2 zu liegen kommt. Wenn der Schieber 4 in dem in 2 dargestellten Zustand ist, ist eine Endfläche des Abschnitts 6a mit einem großen Durchmesser in Kontakt mit der Endfläche 2a des Ventilhauptkörpers 2, und es wirkt keine Druckkraft der Rückstellfeder 7 auf den Schieber 4. Wenn sich hingegen der Schieber 4 von dem in 2 dargestellten Zustand nach rechts verschiebt, kommt eine Endfläche des Schieberbasisabschnitts 4a mit dem Innenumfangsstufenabschnitt 6f in Kontakt, und somit bewegt sich das Übergangsstück 6 gemeinsam mit dem Schieber 4 nach rechts, und die Rückstellfeder 7 wird komprimiert. Dass heisst wenn sich der Schieber 4 bezüglich des Ventilhauptkörpers 2 nach rechts verschiebt, wirkt die Rückstellfeder 7 dahingehend, den Schieber 4 durch den Innenumfangsstufenabschnitt 6f des Übergangsstücks 6 hindurch entsprechend der 2 nach links zu drücken.
-
Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist die Ventileinheit 1 mit einem Ventilstellglied in dem anderen Endabschnitt des Schiebers 4 versehen. Das Ventilstellglied veranlasst den Schieber 4 sich in 2 nach rechts bezüglich des Ventilhauptkörpers 2 entlang der Längsrichtung zu verschieben. Wenn der Schieber 4 durch das Ventilstellglied nach rechts vorschoben wird, wird die Rückstellfeder 7, wie vorstehend beschrieben, komprimiert. In einem Fall, bei dem das Ansteuern des Ventilstellglieds angehalten wird, verschiebt sich der Schieber 4 daher durch eine Rückstellkraft der Rückstellfeder 7 nach links und wird in den in 2 dargestellten Zustand zurückgesetzt.
-
Indessen ist in der Ventileinheit 1 eine Huberfassungsvorrichtung 20 in einem Endabschnitt des Sensorhalters 10 an einer von dem Ventilhauptkörper 2 isolierten Seite angeordnet. Die Huberfassungsvorrichtung 20 erfasst eine Hubgröße des Schiebers 4 in der Längsrichtung bezüglich des Ventilhauptkörpers 2, und enthält, wie in 1 dargestellt, einen Vorrichtungshauptkörper 21 sowie eine Erfassungsstange 22. Der Vorrichtungshauptkörper 21 ist ein Abschnitt, in welchem die Huberfassungsvorrichtung 20 an dem Sensorhalter 10 befestigt ist, und enthält einen Innenzylinderabschnitt 211 und einen Außenzylinderabschnitt 212. Der Innenzylinderabschnitt 211 bildet eine zylindrische Form, deren ein Ende durch eine untere Wand 211a versperrt und das andere Ende offen ist, und ist aus einem nichtmagnetischen Material gegossen. Der Innenzylinderabschnitt 211 ist in einem Außenumfang des Basisendabschnitts mit einem Dichtungsflansch 211b versehen. Der Außenzylinderabschnitt 212 ist ein zylindrisches Element, das dazu vorgesehen ist, einen Außenumfang eines Abschnitts des Innenzylinderabschnitts 211 an einer Endabschnittsseite bezüglich des Dichtungsflansches 211b zu umgeben. Ein Abdeckungsabschnittsflansch 212a ist in einem Abschnitt vorgesehen, der in der Längsrichtung fast die Mitte an einer Außenumfangsfläche des Außenzylinderabschnitts 212 ist. In einem Endabschnitt ist ferner eine männliche Schraubrille 212b gebildet. Der Außenzylinderabschnitt 212 weist beide Enden offen auf, und ist an dem Innenzylinderabschnitt 211 in einem Zustand fixiert, bei dem der Dichtungsflansch 211b des Innenzylinderabschnitts 211 an einem offenen Endabschnitt befestigt ist, in welchem die männliche Schraubrille 212b gebildet ist.
-
Eine Magnetfelderfassungseinheit (Huberfassungseinheit) 23 ist in einem Raum zwischen dem Innenzylinderabschnitt 211 und dem Außenzylinderabschnitt 212 angeordnet. In der Magnetfelderfassungseinheit 23 ist ein Hall-Element 23b an einer Leiterplatte 23a befestigt, und ein Ausgangsschaltkreis ist auf der Leiterplatte 23a ausgelegt, allerdings nicht deutlich dargestellt. Das Hall-Element 23b berechnet eine Hubgröße einer Magnetfelderzeugungsquelle auf der Basis der Stärkeänderung eines erfassten Magnetfelds. Der Ausgangsschaltkreis erzeugt aus einem Berechnungsergebnis des Hall-Elements 23b ein Erfassungssignal und gibt dieses aus. Die Magnetfelderfassungseinheit 23 ist in einem Zustand angeordnet, bei dem die Leiterplatte 23a mit einer Außenumfangsfläche des Innenzylinderabschnitts 211 in Kontakt ist, so dass das Hall-Element 23b eine Änderung des innerhalb des Innenzylinderabschnitts 211 erzeugten Magnetfelds erfassen kann. Der Raum zwischen dem Innenzylinderabschnitt 211 und dem Außenzylinderabschnitt 212 ist lückenlos mit einem Formharz 24 gefüllt. Man beachte, dass das Bezugszeichen 25 in 2 eine Signalleitung ist, die ausgezogen ist, um das von dem Ausgangsschaltkreis ausgegebene Erfassungssignal zu übertragen. Ferner ist das Bezugszeichen 26 ein Koppelelement, das an dem Außenzylinderabschnitt 212 dazu vorgesehen ist, einen ausgezogenen Abschnitt der Signalleitung 25 zu umgeben.
-
Die Erfassungsstange 22 ist ein säulenförmiges Element mit einem Außendurchmesser, der in einer Mittelöffnung 211c des Innenzylinderabschnitts 211 aufgenommen werden kann. Die Erfassungsstange 22 durchdringt gleitend die Führungsöffnung 27a des Führungselements 27, der an einem offenen Endabschnitt des Innenzylinderabschnitts 211 vorgesehen ist, und kann bezüglich des Innenzylinderabschnitts 211 entlang der Längsrichtung bewegt werden. Die Erfassungsstange 22 ist in einem Endabschnitt, der in der Mittelöffnung 211c des Innenzylinderabschnitts 211 aufgenommen ist, mit einem Erfassungsmagnet 221 und mit einer Rückhaltefeder 222 zwischen der Erfassungsstange 22 und der unteren Wand des Innenzylinderabschnitts 211 vorgesehen.
-
Der Erfassungsmagnet 221 ist ein stabähnlicher Permanentmagnet. Der Erfassungsmagnet 221 wird in einer Befestigungsöffnung 22a, die zu einer Basisendfläche der Erfassungsstange 22 hin offen ist, gemeinsam mit einem Abdeckungselement 223 aufgenommen, und dann wird ein offener Endabschnitt der Erfassungsstange 22 derart abgedichtet, dass der Erfassungsmagnet 221 von dem Inneren der Erfassungsstange 22 nicht fallengelassen wird. Die Rückhaltefeder 222 ist eine nicht lineare Spiralfeder, die einen Basisendabschnitt aufweist, der in einem großen Durchmesser gewickelt ist, und einen Kopfendabschnitt, der in einem kleinen Durchmesser gewickelt ist. Die Aufgabe der Rückhaltefeder 222 besteht darin, die Erfassungsstange 22 an den Innenzylinderabschnitt 211 in einer hervorstehenden Richtung kontinuierlich vorzuspannen, indem der Basisendabschnitt mit der unteren Wand 211a in Kontakt gebracht wird, und den Kopfendabschnitt in einem Außenumfangsabschnitt eines Stützstifts 223a, der aus dem Abdeckungselement 223 hervorsteht, anzuordnen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Rückhaltefeder 222 aus einem gewickelten Metall mit einem kleinen Durchmesser konstruiert, so dass die Einstelllast in ausreichender Weise kleiner als die der Rückstellfeder 7 ist.
-
Die Huberfassungsvorrichtung 20 ist ferner in einem Kopfendabschnitt der Erfassungsstange 22 mit einer Anzieheinheit 30 versehen. Die Anzieheinheit 30 enthält einen Einheitshalter 31, der an dem Kopfendabschnitt der Erfassungsstange 22 befestigt ist, und einen anziehenden Magnet 32, der an dem Einheitshalter 31 befestigt ist.
-
Wie in 3 und 4 dargestellt ist, enthält der Einheitshalter 31 einen Halterbasisabschnitt 31a, der eine Säulenform bildet und einen Einheitsflansch 31b, der in der Längsrichtung in einem Abschnitt fast in der Mitte des Halterbasisabschnitts 31a vorgesehen ist, und ist aus einem magnetischen Material, wie zum Beispiel Eisen, einstückig gegossen. Der Halterbasisabschnitt 31a weist einen kleineren Durchmesser als der Kopfendabschnitt der Erfassungsstange 22 auf, und der Einheitsflansch 31b weist einen größeren Außendurchmesser als die Erfassungsstange 22 auf. In dem Halterbasisabschnitt 31a ist eine männliche Schraubrille 31c in einem Abschnitt gebildet, der an einer Endabschnittsseite bezüglich des Einheitsflansches 31b angeordnet ist, und eine Ausrichtöffnung 31d ist in einer Endfläche vorgesehen, die an der Seite des anderen Endes bezüglich des Einheitsflansches 31b angeordnet ist. Die männliche Schraubrille 212b kann mit einer weiblichen Schraubenöffnung 22b verschraubt werden, welche zu einer Kopfendfläche der Erfassungsstange 22 hin offen ist. Die Ausrichtöffnung 31d ist eine Öffnung mit einem kreisförmigen Querschnitt, und enthält darin ein Ausrichtelement 33. Das Ausrichtelement 33 ist ein säulenförmiges Element, das eine Endfläche aufweist, die eine sphärische Form bildet, und ist aus einem nichtmagnetischen Material gegossen. Das Ausrichtelement 33 ist an der Ausrichtöffnung 31d in einem Zustand fixiert, bei dem die Endfläche, welche eine sphärische Form bildet, (nachstehend als „sphärische Kopfendfläche“ genannt (sphärische Fläche) 33a'') von einer Endfläche des Halterbasisabschnitts 31a heraus ragt.
-
Der anziehende Magnet 32 ist ein Permanentmagnet, der eine zylindrische Form bildet, welche eine Mittelöffnung 32a aufweist, in die der Halterbasisabschnitt 31a eingeführt werden kann, und wird an dem Einheitshalter 31 in einem Zustand befestigt, bei dem der Halterbasisabschnitt 31a in der Mittelöffnung 32a eingeführt ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Neodymium-Magnet als der anziehende Magnet 32 angewendet. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist der anziehende Magnet 32 derart ausgelegt, dass, wenn eine Endfläche mit dem Einheitsflansch 31b in Kontakt kommt, die andere Endfläche mit der Endfläche des Halterbasisabschnitts 31a ausgerichtet wird. Daher ragt in der Anzieheinheit 30, die sphärische Kopfendfläche 33a des Ausrichtelements 33 am weitesten heraus.
-
Die Anzieheinheit 30 kann bezüglich des Vorrichtungshauptkörpers 21 gemeinsam mit der Erfassungsstange 22 bewegt werden, indem die männliche Schraubrille 31c des Halterbasisabschnitts 31a mit der weiblichen Schraubenöffnung 22b der Erfassungsstange 22 verschraubt wird.
-
Die Huberfassungsvorrichtung 20, die wie vorstehend beschrieben ausgelegt ist, ist befestigt, indem sie in einer einen Sensor aufnehmenden Öffnung 13, welche in dem Sensorhalter 10 vorgesehen ist, aufgenommen wird und indem, wie in 2 dargestellt, die männliche Schraubrille 212b, die in dem Außenzylinderabschnitt 212 gebildet ist, mit einer weiblichen Schraube 13a der einen Sensor aufnehmenden Öffnung 13 verschraubt wird. Die Erfassungsstange 22 ist angeordnet, um durch eine Einführungsöffnung 11b, die in der unteren Innenfläche 11a des Sensorhalters 10 gebildet ist, hindurchzugehen, und ragt in die einen Schieber aufnehmende Öffnung 11 hinein, und ist durch die Anzieheinheit 30 des Kopfendes mit einer Endfläche 4d des Schiebers 4 in Kontakt. Dichtungselemente 14 und 15 sind zwischen dem Dichtungsflansch 211b des Innenzylinderabschnitts 211 und der einen Sensor aufnehmenden Öffnung 13, bzw. zwischen dem Außenzylinderabschnitt 212 und der einen Sensor aufnehmenden Öffnung 13 angeordnet.
-
Wenn sich der Schieber 4 bezüglich des Ventilhauptkörpers 2 von dem in 2 dargestellten Zustand verschiebt, wird die sich in Kontakt mit der Endfläche 4d des Schiebers 4 befindende Erfassungsstange 22, zusammen durch die Anzieheinheit 30 betätigt, und in der Huberfassungsvorrichtung 20 wird die Lage der Erfassungsstange 22 bezüglich des Vorrichtungshauptkörpers 21 verändert. Infolgedessen wird mit der Bewegung der Erfassungsstange 22 die Lage des Erfassungsmagnets 221 bezüglich der Magnetfelderfassungseinheit 23 geändert, und die Stärke des Magnetfelds wird geändert. Daher wird das Erfassungssignal entsprechend der Hubgröße der Erfassungsstange 22 aus dem Ausgangsschaltkreis der Magnetfelderfassungseinheit 23 ausgegeben.
-
Gemäß der Huberfassungsvorrichtung 20 wird die Erfassungsstange 22 durch die Magnetkraft des anziehenden Magnets 32 mit der Endfläche 4d des Schiebers 4 in Kontakt gehalten, und somit kann zwischen der Erfassungsstange 22 und dem Schieber 4 eine große Anziehungskraft erlangt werden, ohne eine äußere Abmessung zu beeinflussen. Daher kann die Erfassungsstange 22 mit der Endfläche 4d des Schiebers 4 kontinuierlich in Kontakt gehalten werden, ohne die Größe der Anzieheinheit 30 und des Vorrichtungshauptkörpers 21 zu erhöhen, und die Hubgröße des Schiebers 4 kann genau erfasst werden.
-
Ferner ist die Erfassungsstange 22 durch die sphärische Kopfendfläche 33a des Ausrichtelements 33 mit der Endfläche 4d des Schiebers 4 in Kontakt. Daher wird sogar in einem Zustand, bei dem die Endfläche 4d des Schiebers 4 bezüglich der Mittelachse geneigt ist, die Erfassungsstange 22 entlang der Mittelachse bewegt, und die Erfassungsgenauigkeit wird nicht beeinflusst.
-
Die Rückhaltefeder 222 ist ferner zwischen der unteren Wand des Innenzylinderabschnitts 211 und der Erfassungsstange 22 vorgesehen, und somit kann, sogar wenn die Anzieheinheit 30 von der Endfläche 4d des Schiebers 4 isoliert ist, die Anzieheinheit 30 durch die Spannkraft der Rückhaltefeder 222 mit der Endfläche 4d des Schiebers 4 wieder in Kontakt gebracht werden. Eine Einstelllast der Rückhaltefeder 222 ist eine Last, die die Anzieheinheit 30 zu der Endfläche 4d des Schiebers 4 hin bewegen kann, und somit werden die Umschalteigenschaften des Schiebers 4 nicht beeinflusst.
-
Man beachte, dass in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Hubgröße der Erfassungsstange 22 berechnet wird, indem das Magnetfeld des in der Erfassungsstange 22 angeordneten Erfassungsmagnets 22 erfasst wird. Die Huberfassungseinheit der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Hubgröße der Erfassungsstange 22 kann beispielsweise bezüglich des Vorrichtungshauptkörpers 21 erfasst werden, indem ein lineares Potentiometer oder ein linearer Codierer zwischen dem Vorrichtungshauptkörper 21 und der Erfassungsstange 22 vorgesehen wird.
-
Ferner wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform das Ausrichtelement, das aus einem nichtmagnetischen Material gegossen wird, als das sich in Kontakt mit der Endfläche 4d des Schiebers 4 befindende Ausrichtelement 33 angewendet. Daher werden Fremdsubstanzen, wie zum Beispiel Abriebpulver, nicht zu dem Kontaktabschnitt des Ausrichtelements 33 mit dem Schieber 4 hin angezogen. Daher wird ein durch die Anziehung von Fremdsubstanzen verursachter Abrieb- oder Erfassungsfehler nicht verursacht. In der vorliegenden Erfindung kann das Ausrichtelement 33 jedoch mit einem magnetischen Material gegossen werden.
-
Ferner wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform das Ausrichtelement, das die Säulenform bildet, die eine sphärische Kopfendfläche 33a aufweist, als das sich mit der Endfläche 4d des Schiebers 4 in Kontakt befindende Ausrichtelement 33 angewendet. Daher kann ein Krümmungsradius der sphärischen Kopfendfläche 33a groß eingestellt werden, ohne die äußere Abmessung zu erhöhen, und eine Anpresskraft zwischen dem Ausrichtelement 33 und dem Schieber 4 kann verringert werden. Das die Säulenform bildende Ausrichtelement wird jedoch nicht notwendigerweise auf die vorliegende Erfindung angewendet, und sogar in einem Fall, bei dem ein Ausrichtelement 133, das eine sphärische Form bildet, angewendet wird, um eine Anzieheinheit 130 einzurichten, wie die in 5 und 6 dargestellten Modifikationen, können ähnliche Funktionen und Wirkungen gezeigt werden. Man beachte, dass bei den in 5 und 6 dargestellten Modifikationen die Aufbauten, die jenen in der Ausführungsform ähneln, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet werden. Ferner kann das Ausrichtelement 133, das eine sphärische Form bildet, entweder mit einem magnetischen Material oder einem nichtmagnetischen Material gegossen werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2
- VENTILHAUPTKÖRPER
- 4
- SCHIEBER
- 4d
- ENDFLÄCHE EINES SCHIEBERS
- 20
- HUBERFASSUNGSVORRICHTUNG
- 21
- VORRICHTUNGSHAUPTKÖRPER
- 22
- ERFASSUNGSSTANGE
- 23
- MAGNETFELDERFASSUNGSEINHEIT
- 30
- ANZIEHEINHEIT
- 31
- EINHEITSHALTER
- 32
- ANZIEHMAGNET
- 33
- AUSRICHTELEMENT
- 33a
- SPHÄRISCHE FLÄCHE EINES KOPFENDES
- 130
- ANZIEHEINHEIT
- 133
- AUSRICHTELEMENT
- 221
- ERFASSUNGSMAGNET
- 222
- RÜCKHALTEFEDER
