JP2004316713A - Actuator - Google Patents

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JP2004316713A
JP2004316713A JP2003108966A JP2003108966A JP2004316713A JP 2004316713 A JP2004316713 A JP 2004316713A JP 2003108966 A JP2003108966 A JP 2003108966A JP 2003108966 A JP2003108966 A JP 2003108966A JP 2004316713 A JP2004316713 A JP 2004316713A
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piston
cylinder
actuator
core
coil
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JP2003108966A
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Japanese (ja)
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Kazuhiko Chiba
和彦 千葉
Yasushi Matsunaga
易 松永
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator which materializes cost and weight reductions. <P>SOLUTION: An actuator 1 is equipped with a piston 3 and a cylinder 2, either of which is provided with core 33. The other is provided with a coil 32 outputting in accordance with a position of the core 33. While the core 33 is provided to the piston 3, the coil 32 is provided to the cylinder 2. The core 33 is also mounted in the piston 3 brought closer to an inside peripheral surface of the cylinder 2. In some cases, the core 33 is provided to a part sandwiched by a piston ring. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アクチュエータに関し、特に小型化を容易にし、コストを抑えることを可能とするアクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、航空機用ジェットエンジンの燃料制御等に用いられるアクチュエータとしては、種々のタイプのものが知られているが、例えば油圧又は空気圧を直線運動に変換するものが知られている。こういったアクチュエータは、取り付けられる機器の変位量を精度よく測定する必要があるものであり、そのために、ピストンの位置を正確に検知することが行われている。
【0003】
従来、このようなアクチュエータのピストン位置を検知するためのものとしては、LVDT(Linear Variable Differential Transformer)をピストンのロッドの部分に組み込んだものが提案されている。また、LVDTをロッドの先端、すなわちアクチュエータの外部に取り付けたものも提案されている。ここで、LVDTとは、差動変圧器と呼ばれる、機械的直線変位量を電気信号に変換するセンサのことであり、ロッドに組み込む、或いはロッドの先端に取り付けることによってピストンの直線変位量を検知することができるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のアクチュエータにおいては、LVDTをピストンのロッドの部分に組み込む場合、LVDTが必要とする大きさの制約からピストンのロッド径が必然的に決まってしまうので、ダウンサイジング、すなわち小型化が困難であるという問題があった。また、LVDTをアクチュエータの外部に取り付ける場合、耐環境性を考慮する必要があるので、その対策を講じるために部品点数が増加し、管理コスト、組立コスト、廃棄コスト、その他ライフサイクルコストが増加するという問題があった。また、外付けでは部品点数が増加するので、各部品同士の相対位置や熱膨張率の違い等が累積し、ピストン位置の信頼性が低下するという問題があった。
【0005】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、小型化することを可能とするアクチュエータを提供することにある。また、管理、組立等のコストを低減することを可能とするアクチュエータを提供することにある。また、ピストン位置の信頼性を向上させることを可能とするアクチュエータを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1に係る発明は、ピストンとシリンダとを備えたアクチュエータにおいて、前記ピストン及び前記シリンダのうち、いずれか一方にコア部が設けられ、他方に前記コア部の位置に応じて出力するコイル部が設けられることを特徴とする。
この発明に係るアクチュエータによれば、ピストンがシリンダのある基準位置に対して相対的に変位すると、その変位がコイル部に出力される。したがって、ピストンとシリンダとの相対位置を検知することができる。この際、LVDTを組み込む必要がないので、部品点数が抑えられ、コストを抑えることができる。また、軽量化することができる。
【0007】
請求項2に係る発明は、請求項1記載のアクチュエータにおいて、前記コア部は前記ピストンに設けられるとともに、前記コイル部は前記シリンダに設けられることを特徴とする。
この発明に係るアクチュエータによれば、ピストンのストローク範囲、すなわちコア部の移動範囲にコイルを配置することが可能となる。したがって、ピストンとシリンダとの相対位置を精度良く検知することができる。つまり、ピストン位置の信頼性を向上させることができる。
【0008】
請求項3に係る発明は、請求項2記載のアクチュエータにおいて、前記コア部は、前記シリンダの内周面に接近した状態で前記ピストンに設けられることを特徴とする。
この発明に係るアクチュエータによれば、シリンダの長手方向に直交するコア部の面積を増やすことが容易となる。コア部の面積が増えると磁束の数も増えるので、ピストンとシリンダとの相対位置を精度良く確実に検知することができる。
【0009】
請求項4に係る発明は、請求項3記載のアクチュエータにおいて、前記コア部は、ピストンリングに挟まれた部分に設けられることを特徴とする。
この発明に係るアクチュエータによれば、作動流体の性状や圧力によるコア部の損傷が防止される。したがって、ピストンの耐久性を向上させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の一実施の形態を示す概略断面図である。
図1において、アクチュエータ1は、油又は空気(作動流体)が内部に導かれるシリンダ2と、油圧又は空気圧によりシリンダ2内を摺動するピストン3と、シリンダ2の端部をカバーするカバー4とを備える。
【0011】
シリンダ2の側周部における内面側には、一端部から他端部へ向けて順次2次コイル32aと、1次コイル32cと、2次コイル32bとが設けられており、これらがコイル部32を構成する。2次コイル32aと1次コイル32cと2次コイル32bとは、それぞれの軸がシリンダ2の軸と同一となるように導線が巻かれており、2次コイル32aと2次コイル32bとは、シリンダ2の軸方向に沿って見たときに、その軸の回りに同一の方向へ回転しながら一端部から他端部へ向けて進むように巻かれている。
【0012】
1次コイル32cは交流電源21へと接続されており、2次コイル32a、32bはデジタルコンバータ22へと接続されている。この際、2次コイル32aの他端部側と2次コイル32bの他端部側とが接続されている。この様子を模式的に示したものが図2に示されている。交流電源21は1次コイル32cに電流を出力するものであり、デジタルコンバータ22は2次コイル32a、32bから入力される電位差をデジタル信号に変換するものである。1次コイル32cは、交流電源21によって電流が印加されることで、内部に磁界を発生させるものであり、2次コイル32a、32bは、内部を貫く磁束密度が変化することで、両端に電圧V、Vをそれぞれ発生させるものである。
【0013】
ピストン3には、その軸部分にロッド5が一体に取り付けられている。ピストン3の外径は、シリンダ2の内径より僅かに小さくなるよう形成されており、その側周部には、周方向に沿って形成された凹部3aとL字状に形成された段部3bとが設けられている。凹部3aには、トーラス状に形成されたOリング(ピストンリング)3cが設けられており、段部3bには、環状に形成されたコア部33が取り付けられている。
【0014】
Oリング3cは、例えば弾性部材や金属部材からなるものであって、その外周部がシリンダ2の内周面に当接することで、シリンダ2内におけるピストン3の両側の空間を隔てている。コア部33は、強磁性体からなるものであって、その外周部は、シリンダ2の内周部との間に間隙を有するようシリンダ2に接近して形成されている。コア部33は、1次コイル32cで発生した磁界に基づいて、高い磁束密度を生じさせるものである。
【0015】
カバー4は、肉厚の板状の部材からなるものであって、シリンダ2の一方の端部をカバーするヘッドカバー4aと、他方の端部をカバーすると共にロッド5を移動可能に保持するロッドカバー4bとからなる。ヘッドカバー4aとロッドカバー4bとには、その中心部分にシリンダ2と嵌合する肉厚円筒状の凸部6aと凸部6bとがそれぞれ設けられており、凸部6a、6bの外周側の4隅には、支持棒8が挿通可能な挿通孔7が形成されている。カバー4(4a、4b)は、シリンダ2内にピストン3が収容された状態で、シリンダ2の端部に嵌合されており、カバー4とシリンダ2とは、挿通孔7に挿通された雄ネジ部を有する支持棒8がナット9で緊締されることで一体化されている。
【0016】
ヘッドカバー4aには、外部からシリンダ2内へ油又は空気が供給されるよう供給口10aが形成されている。ロッドカバー4bには、ロッド5の外径より大きな径を有し内部におけるロッド5の移動を可能とする孔11が形成されており、外部から孔11を介してシリンダ2内へ油又は空気が供給されるよう供給口10bが形成されている。ロッドカバー4bのシリンダ2と反対側の端部には、孔11と連通してロッド5の摺動を案内するメタルガイド12と、外部とシリンダ2との間をシールするシール部材13とが設けられている。
【0017】
上記の構成からなるアクチュエータ1においては、供給口10a、10bから油又は空気を供給すると、ピストン3の両端面に導かれる油又は空気の圧力差に応じて、圧力の高いほうから低い方へと向けてピストン3が移動する。このとき、1次コイル32cに交流電源21により電流を供給しておくと、1次コイル32cの内部に、電磁誘導により磁界が発生した状態となる。そして、この磁界を介してコア部33に高い磁束密度が生じ、コア部33に生じた磁束密度の変化に応じて、相互誘導により2次コイル32a、32bの両端に誘導電圧V、Vがそれぞれ発生する。
【0018】
発生した誘導電圧V、Vは、両2次コイル32a、32bの誘導電圧の差V−Vとしてデジタルコンバータ22に入力され、そこでデジタル信号に変換され、例えばコンピュータなどに取り込まれてプログラム等を介して電圧の値がピストン3の変位として変換される。この際、誘導電圧の差V−Vとピストン3の変位とは、図3に示すような関係となっている。図3において、横軸はコア部33の変位、縦軸は誘導電圧の差V−V(及び電圧V、V)を表す。図からわかるように、誘導電圧の差V−Vとコア部33の変位とは原点(図において0で示した点であり、基準位置を表す)付近で比例関係となっている。(ただし、コア変位が大きくなるに従ってこの比例関係から次第に外れていく傾向にある。)
【0019】
ここで、両者の関係が比例関係とされているのは、そうなるようにコイル32a、32bが巻かれているからであり、両者の関係が比例関係となることで、コア部33の変位への変換が容易となっている。また、コア部33の位置に応じて誘導電圧V、Vが変化する理由は、コア部33の有する透磁率とコア部33以外の部分が有する透磁率とに差があるからであり、2次コイル32a、32bの内部に位置するコア部33の磁束密度が変化したときに、コア部33の位置に応じて2次コイル32a、32bで発生する電圧の振幅の大きさに差が生じるからである。
【0020】
上記の構成によれば、LVDTの構成要素であるコイル部がアクチュエータ1の構成要素であるシリンダ2に、LVDTの構成要素であるコア部33がアクチュエータ1の構成要素であるピストン3に設けられているので、ピストン2のロッド5径を大きくする必要がなく、ダウンサイジング、すなわち小型化することができる。また、LVDTを外付けしていないので、部品点数を抑えることができ、その結果管理コスト、組立コスト、廃棄コスト、その他ライフサイクルコストを抑えることができる。また、余計な部品が付けられていないので、それによる各部品同士の相対位置や熱膨張率の違いによるピストン位置の誤差が減少し、ピストン位置の信頼性を向上させることができる。また、シリンダの長手方向に直交するコア部33の面積を増やすことが容易となる。コア部33の面積が増えると磁束の数も増えるので、ピストン3とシリンダ2との相対位置を精度良く確実に検知することができる。
【0021】
なお、上記の実施の形態では、2次コイル32aと1次コイル32cと2次コイル32bとをこの順にシリンダ2の一端部から他端部へ向けて配置したが、これらコイル32a〜32cの巻線構造(コイルの巻き方及び配置の仕方)は、周知のLVDTと同様、変位の検出が可能なように多様に組み合わせてよい。
【0022】
また、上記の実施の形態では、2次コイル32aと2次コイル32bとを互いに逆位相に接続して誘導電圧の差V−Vとしてデジタルコンバータ22に入力されるよう構成されていたが、これらのコイル32a、32bは、正位相に接続して誘導電圧V、Vがそれぞれ個別にデジタルコンバータ22に入力されるようにし、後処理で減算するような構成としてもよい。
【0023】
また、上記の実施の形態では、コア部33をピストン3の外周部におけるロッド5側に設けたが、このコア部33を、図4に示すように、ピストン3の外周部における長手方向中央部に設け、コア部33の両側にOリング3cを設けてもよい。図4において、コア部33とOリング3cの位置関係及び数のみが上記の実施の形態と異なる。他の部分については、同様の構成とされ、同一の符号が付されている。この構成においては、シリンダ2内に導かれる油又は空気がコア部33に接触しないので、コア部33は油又は空気から圧力を受けず、また作動流体の性状による影響も少ない。したがって、コア部33の損傷を抑制することができ、ピストン2の耐久性を向上させることができる。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る発明によれば、ピストンがシリンダのある基準位置に対して相対的に変位すると、その変位がコイル部に出力される。したがって、ピストンとシリンダとの相対位置を検知することができる。この際、LVDTを組み込む必要がないので、管理、組立等のコストを抑えることができるとともに、小型化することができる。
また、請求項2に係る発明によれば、ピストンのストローク範囲、すなわちコア部の移動範囲にコイルを配置することが可能となる。したがって、ピストンとシリンダとの相対位置を精度良く検知することができる。つまり、ピストン位置の信頼性を向上させることができる。
また、請求項3に係る発明によれば、シリンダの長手方向に直交するコア部の面積を増やすことが容易となる。コア部の面積が増えると磁束の数も増えるので、ピストンとシリンダとの相対位置を精度良く確実に検知することができる。
また、請求項4に係る発明によれば、作動流体がコア部に接触しないので、コア部は作動流体から圧力を受けず、作動流体の性状による影響が少ない。したがって、ピストンとシリンダとの相対位置をより精度良く検知することができ、ピストンの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係るアクチュエータを示す概略断面図である。
【図2】この発明の一実施形態に係るアクチュエータのコイル部とコア部の関係を示す模式図である。
【図3】この発明の一実施形態に係るアクチュエータを用いたピストン変位とコイル部に発生する誘導電圧の関係を示すグラフである。
【図4】この発明の他の実施形態に係るアクチュエータを示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 アクチュエータ
2 シリンダ
3 ピストン
32 コイル部
33 コア部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an actuator, and more particularly, to an actuator that facilitates miniaturization and can reduce cost.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general, various types of actuators used for fuel control and the like of an aircraft jet engine are known, and for example, an actuator that converts hydraulic pressure or air pressure into linear motion is known. Such an actuator needs to accurately measure a displacement amount of a device to be attached, and for that purpose, a position of a piston is accurately detected.
[0003]
Conventionally, as a device for detecting the piston position of such an actuator, a device in which an LVDT (Linear Variable Differential Transformer) is incorporated in a piston rod portion has been proposed. In addition, there has been proposed an LVDT in which the LVDT is attached to the tip of a rod, that is, outside the actuator. Here, the LVDT is a sensor called a differential transformer, which converts a mechanical linear displacement into an electric signal, and detects the linear displacement of the piston by assembling it into a rod or attaching it to the tip of the rod. Is what you can do.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned conventional actuator, when the LVDT is incorporated in the rod portion of the piston, the rod diameter of the piston is inevitably determined due to the size restriction required by the LVDT, so that downsizing, that is, downsizing, is required. There was a problem that it was difficult. In addition, when the LVDT is mounted outside the actuator, it is necessary to consider environmental resistance. Therefore, the number of parts is increased in order to take countermeasures, and management costs, assembly costs, disposal costs, and other life cycle costs are increased. There was a problem. In addition, since the number of components increases when externally mounted, there is a problem in that the relative position of each component, the difference in thermal expansion coefficient, and the like are accumulated, and the reliability of the piston position is reduced.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide an actuator that can be reduced in size. Another object of the present invention is to provide an actuator capable of reducing costs for management and assembly. Another object of the present invention is to provide an actuator capable of improving the reliability of the piston position.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
The invention according to claim 1 is an actuator including a piston and a cylinder, wherein one of the piston and the cylinder is provided with a core part, and the other is a coil part that outputs according to the position of the core part. Is provided.
According to the actuator of the present invention, when the piston is displaced relative to a certain reference position of the cylinder, the displacement is output to the coil unit. Therefore, the relative position between the piston and the cylinder can be detected. In this case, since it is not necessary to incorporate the LVDT, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced. Further, the weight can be reduced.
[0007]
According to a second aspect of the invention, in the actuator according to the first aspect, the core portion is provided on the piston, and the coil portion is provided on the cylinder.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the actuator which concerns on this invention, it becomes possible to arrange | position a coil in the stroke range of a piston, ie, the movement range of a core part. Therefore, the relative position between the piston and the cylinder can be accurately detected. That is, the reliability of the piston position can be improved.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the actuator according to the second aspect, the core portion is provided on the piston in a state close to an inner peripheral surface of the cylinder.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the actuator which concerns on this invention, it becomes easy to increase the area of the core part orthogonal to the longitudinal direction of a cylinder. When the area of the core portion increases, the number of magnetic fluxes also increases, so that the relative position between the piston and the cylinder can be accurately and reliably detected.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the actuator according to the third aspect, the core portion is provided at a portion sandwiched between piston rings.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the actuator which concerns on this invention, the damage of a core part by the property and pressure of a working fluid is prevented. Therefore, the durability of the piston can be improved.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an actuator 1 includes a cylinder 2 into which oil or air (working fluid) is guided, a piston 3 that slides in the cylinder 2 by hydraulic pressure or air pressure, and a cover 4 that covers an end of the cylinder 2. Is provided.
[0011]
A secondary coil 32 a, a primary coil 32 c, and a secondary coil 32 b are sequentially provided from one end to the other end on the inner surface side of the side peripheral portion of the cylinder 2. Is composed. The secondary coil 32a, the primary coil 32c, and the secondary coil 32b are wound with wires so that their respective axes are the same as the axis of the cylinder 2, and the secondary coil 32a and the secondary coil 32b are When viewed along the axial direction of the cylinder 2, it is wound so as to advance from one end to the other while rotating in the same direction around the axis.
[0012]
The primary coil 32c is connected to the AC power supply 21, and the secondary coils 32a and 32b are connected to the digital converter 22. At this time, the other end of the secondary coil 32a and the other end of the secondary coil 32b are connected. FIG. 2 schematically shows this state. The AC power supply 21 outputs a current to the primary coil 32c, and the digital converter 22 converts a potential difference input from the secondary coils 32a and 32b into a digital signal. The primary coil 32c generates an internal magnetic field when a current is applied by the AC power supply 21, and the secondary coils 32a and 32b change the magnetic flux density penetrating the inside, so that a voltage is applied to both ends. V a, the V B are those which generate respectively.
[0013]
A rod 5 is integrally attached to a piston 3 of the piston 3. The outer diameter of the piston 3 is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the cylinder 2, and a concave portion 3 a formed along the circumferential direction and a step portion 3 b formed in an L-shape are formed on the side peripheral portion. Are provided. An O-ring (piston ring) 3c formed in a torus shape is provided in the concave portion 3a, and a core portion 33 formed in an annular shape is attached to the step portion 3b.
[0014]
The O-ring 3 c is made of, for example, an elastic member or a metal member, and separates a space on both sides of the piston 3 in the cylinder 2 by contacting an outer peripheral portion thereof with an inner peripheral surface of the cylinder 2. The core portion 33 is made of a ferromagnetic material, and its outer peripheral portion is formed close to the cylinder 2 so as to have a gap between itself and the inner peripheral portion of the cylinder 2. The core 33 generates a high magnetic flux density based on the magnetic field generated by the primary coil 32c.
[0015]
The cover 4 is made of a thick plate-like member, and includes a head cover 4 a that covers one end of the cylinder 2 and a rod cover that covers the other end and movably holds the rod 5. 4b. The head cover 4a and the rod cover 4b are provided with thick cylindrical protrusions 6a and 6b fitted to the cylinder 2 at the center portions thereof, and the outer peripheral side 4 of the protrusions 6a and 6b. At the corner, an insertion hole 7 through which the support rod 8 can be inserted is formed. The cover 4 (4a, 4b) is fitted to the end of the cylinder 2 in a state where the piston 3 is accommodated in the cylinder 2, and the cover 4 and the cylinder 2 are inserted through the insertion hole 7. A support rod 8 having a threaded portion is integrated by being tightened with a nut 9.
[0016]
A supply port 10a is formed in the head cover 4a so that oil or air is supplied into the cylinder 2 from outside. The rod cover 4b is formed with a hole 11 having a diameter larger than the outer diameter of the rod 5 and capable of moving the rod 5 inside, so that oil or air is supplied from the outside into the cylinder 2 through the hole 11. A supply port 10b is formed to be supplied. At the end of the rod cover 4b opposite to the cylinder 2, a metal guide 12 communicating with the hole 11 to guide the sliding of the rod 5 and a sealing member 13 for sealing between the outside and the cylinder 2 are provided. Have been.
[0017]
In the actuator 1 having the above-described configuration, when oil or air is supplied from the supply ports 10a and 10b, the pressure is changed from a higher pressure to a lower pressure in accordance with the pressure difference between the oil and air guided to both end surfaces of the piston 3. The piston 3 moves toward it. At this time, if a current is supplied to the primary coil 32c from the AC power supply 21, a magnetic field is generated inside the primary coil 32c by electromagnetic induction. The high magnetic flux density is generated in the core portion 33 through the magnetic field, in accordance with a change in the magnetic flux density generated in the core unit 33, mutual induction by the secondary coil 32a, the induced voltage V A across the 32 b, V B Respectively occur.
[0018]
Generated induced voltage V A, V B are both secondary coil 32a, is input as a difference V A -V B of induced voltage 32b to digital converter 22, where it is converted into a digital signal, for example, it is incorporated to the computer The voltage value is converted as the displacement of the piston 3 via a program or the like. At this time, the displacement of the difference V A -V B and the piston 3 of the induced voltage, and has a relationship as shown in FIG. 3, the horizontal axis represents the displacement of the core portion 33, the vertical axis represents the difference V A -V B of the induced voltage (and the voltage V A, V B). As can be seen, the displacement of the difference V A -V B and the core portion 33 of the induced voltage (a point indicated by 0 in figure represents the reference position) origin and has a proportional relationship in the vicinity. (However, as the core displacement increases, it tends to gradually deviate from this proportional relationship.)
[0019]
Here, the relationship between the two is proportional because the coils 32a and 32b are wound in such a manner. Conversion is easy. The reason why the induced voltage V A, is V B varies according to the position of the core portion 33 is because there is a difference in magnetic permeability having magnetic permeability and portions other than the core portion 33 having a core portion 33, When the magnetic flux density of the core part 33 located inside the secondary coils 32a and 32b changes, the magnitude of the amplitude of the voltage generated in the secondary coils 32a and 32b differs according to the position of the core part 33. Because.
[0020]
According to the above configuration, the coil part, which is a component of the LVDT, is provided on the cylinder 2, which is a component of the actuator 1, and the core 33, which is a component of the LVDT, is provided on the piston 3 which is a component of the actuator 1. Therefore, there is no need to increase the diameter of the rod 5 of the piston 2, and downsizing, that is, downsizing can be achieved. Further, since the LVDT is not externally mounted, the number of parts can be reduced, and as a result, management costs, assembly costs, disposal costs, and other life cycle costs can be reduced. Also, since no extra parts are attached, errors in the piston position due to differences in the relative positions of the parts and differences in the coefficient of thermal expansion due to this are reduced, and the reliability of the piston position can be improved. Further, it becomes easy to increase the area of the core portion 33 orthogonal to the longitudinal direction of the cylinder. When the area of the core portion 33 increases, the number of magnetic fluxes also increases, so that the relative position between the piston 3 and the cylinder 2 can be accurately and reliably detected.
[0021]
In the above-described embodiment, the secondary coil 32a, the primary coil 32c, and the secondary coil 32b are arranged in this order from one end to the other end of the cylinder 2, but the winding of these coils 32a to 32c is performed. The wire structure (how to wind and arrange the coils) may be variously combined so that displacement can be detected, similarly to the known LVDT.
[0022]
Further, in the above embodiment, although the secondary coil 32a and the secondary coil 32b has been configured to be input to the digital converter 22 as a difference V A -V B of the induced voltage is connected to the opposite phases these coils 32a, 32b is induced voltage V a are connected to the positive phase, as V B is inputted individually to the digital converter 22 may be configured such that subtraction postprocessing.
[0023]
Further, in the above-described embodiment, the core portion 33 is provided on the rod 5 side in the outer peripheral portion of the piston 3. However, as shown in FIG. And O-rings 3 c may be provided on both sides of the core 33. In FIG. 4, only the positional relationship and the number of the core 33 and the O-ring 3c are different from those in the above-described embodiment. Other parts have the same configuration and are denoted by the same reference numerals. In this configuration, since the oil or air guided into the cylinder 2 does not contact the core 33, the core 33 does not receive pressure from the oil or air, and is less affected by the properties of the working fluid. Therefore, damage to the core portion 33 can be suppressed, and the durability of the piston 2 can be improved.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, when the piston is relatively displaced with respect to a certain reference position of the cylinder, the displacement is output to the coil unit. Therefore, the relative position between the piston and the cylinder can be detected. At this time, since it is not necessary to incorporate the LVDT, it is possible to reduce costs for management and assembly, and to reduce the size.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to dispose the coil in the stroke range of the piston, that is, in the movement range of the core. Therefore, the relative position between the piston and the cylinder can be accurately detected. That is, the reliability of the piston position can be improved.
According to the third aspect of the invention, it is easy to increase the area of the core portion orthogonal to the longitudinal direction of the cylinder. When the area of the core portion increases, the number of magnetic fluxes also increases, so that the relative position between the piston and the cylinder can be accurately and reliably detected.
According to the fourth aspect of the present invention, since the working fluid does not contact the core, the core does not receive pressure from the working fluid, and is less affected by the properties of the working fluid. Therefore, the relative position between the piston and the cylinder can be detected with higher accuracy, and the durability of the piston can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an actuator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a relationship between a coil unit and a core unit of the actuator according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a piston displacement using an actuator according to an embodiment of the present invention and an induced voltage generated in a coil portion.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing an actuator according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Actuator 2 Cylinder 3 Piston 32 Coil part 33 Core part

Claims (4)

ピストンとシリンダとを備えたアクチュエータにおいて、
前記ピストン及び前記シリンダのうち、いずれか一方にコア部が設けられ、他方に前記コア部の位置に応じて出力するコイル部が設けられることを特徴とするアクチュエータ。
In an actuator including a piston and a cylinder,
An actuator, wherein a core portion is provided in one of the piston and the cylinder, and a coil portion that outputs an output according to the position of the core portion is provided in the other.
請求項1記載のアクチュエータにおいて、
前記コア部は前記ピストンに設けられるとともに、前記コイル部は前記シリンダに設けられることを特徴とするアクチュエータ。
The actuator according to claim 1,
The actuator, wherein the core portion is provided on the piston, and the coil portion is provided on the cylinder.
請求項2記載のアクチュエータにおいて、
前記コア部は、前記シリンダの内周面に接近した状態で前記ピストンに設けられることを特徴とするアクチュエータ。
The actuator according to claim 2,
The actuator, wherein the core is provided on the piston in a state of approaching an inner peripheral surface of the cylinder.
請求項3記載のアクチュエータにおいて、
前記コア部は、ピストンリングに挟まれた部分に設けられることを特徴とするアクチュエータ。
The actuator according to claim 3,
The actuator, wherein the core is provided at a portion sandwiched between piston rings.
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