JP3750028B2 - 弁装置の位置検出器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボ弁等の弁装置におけるスプールの位置を検出し、フィードバック制御回路などに、その検出信号を出力する弁装置の位置検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧シリンダ等を駆動制御する油圧機器としてサーボ弁があるが、このサーボ弁は、一般に、弁本体が、スリーブ内にスプールをその軸方向に移動可能に嵌挿して、四方向弁として形成され、ノズル・フラッパ型のサーボ弁の場合、弁本体のスリーブの上にノズル・フラッパ部が設けられ、ノズル・フラッパ部の上に電磁アクチェータからなるトルクモータ部が設けられる。
【０００３】
この種のサーボ弁は、トルクモータ部の動作によりノズル・フラッパ部を介してスリーブ内に供給する油圧を調整し、スリーブ内のスプールを中立点から左右軸方向に移動させて、負荷（油圧シリンダ等）への油圧供給を制御するが、それをフィードバック制御とするために、スプールの位置を検出しその検出信号を出力する差動変圧器型の位置検出器を設けている。
【０００４】
その位置検出器２０は、一般に、図３に示すように、スプール３０の端部に対向した弁本体２１の側部位置に、取付ボルト２７を介してを取付けられる。即ち、この位置検出器２０は、検出コイル部２４とその内部に挿入されるロッド２６付きのコア２５とを有し、検出コイル部２４の末端が取付ボルト２７により弁本体２１の側部に固定される。
【０００５】
取付ボルト２７は、中央に軸孔を有し、検出コイル部２４の内側に嵌着した内パイプ２９の一部外周部に嵌着するように、検出コイル部２４の末端に固定される。また、取付ボルト２７の軸部には、弁本体側に設けた取付孔のめねじに螺合するおねじが設けられ、その上の外周部に設けた円周溝内にシールリング２８が嵌められる。
【０００６】
このような取付ボルト２７を末端に固定した検出コイル部２４は、その取付ボルト２７の軸部を、弁本体２１の取付孔に完全にねじ込んで装着され、ロッド２６付きのコア２５は、内パイプ２９内に挿入され、その末端が弁本体２１内のスプール３０の先端部にねじ止めされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この差動変圧器型の位置検出器２０は、スプール３０が中立点（中立位置）にあるとき、電圧０の信号を出力し、左右に移動に伴ない＋側と−側にリニアに変化する電圧信号が出力される。このため、スプール３０が中立点のとき、出力電圧が０となるように０点調整を正確に行う必要がある。
【０００８】
そこで、図３に示すようなサーボ弁の位置検出器では、スプールの中立点での０点調整を行う場合、先ず、検出コイル部２４を取付ボルト２７ごと外し、ロッド２６のスプール端部へのねじ込み量を変えてコア２５の位置を調節することにより行なっていた。
【０００９】
しかし、このようなコア２５のロッド２６の長さを調節する作業は、取付ボルト２７を外して行う必要があるため、弁本体２１内の油が取付孔から漏れやすく、また、コア２５の位置を調節した後、再び検出コイル部２４を取付けてその出力信号をチェックし、再度、検出コイル部２４を外してコア２５の位置を調節する、という作業を繰り返すことになり、調整作業が非常に煩雑であるという問題があった。
【００１０】
そこで、従来、図４に示すように、コア２５のロッド２６をスプール３０の末端に固定し、検出コイル部３４を内パイプ３３に対し摺動可能に外嵌させ、コア２５に対する検出コイル部３４の位置を変化させて０点調整する構造の位置検出器が製造されている。
【００１１】
この位置検出器は、内パイプ３３の先端（右端）におねじ部３２を固定し、弁本体２１の取付孔にねじ込んで固定した取付ボルト２７と検出コイル部３４との間に、圧縮コイルばね３１を介挿し、検出コイル部３４から突き出したおねじ部３２にスライドナット３５と固定ナット３６をねじ込み、組み付けられる。
【００１２】
そして、０点調整する場合は、固定ナット３６を緩め、スライドナット３５を回して検出コイル部３４の位置を内パイプ３３上で移動させて、調整する。しかし、このような位置検出器では、０点調整は簡単にできるものの、圧縮コイルばね３１によって検出コイル部３４の位置が決まるため、振動などが生じると、検出コイル部３４が位置ずれを起し、位置検出器の出力が不安定となる問題があった。
【００１３】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、出力調整が油漏れなどを起さずに容易に実施できると共に、安定した出力を得ることができる弁装置の位置検出器を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の位置検出器は、弁本体内のスプール端部にロッドを介して固定され該弁本体の取付孔から外側に突出するコアと、コアの外側を覆うように配置される検出コイル部と、取付孔にねじ込まれると共に軸孔を設け軸孔に嵌着された内パイプとの間で検出コイル部を保持する取付ボルトと、を有し、スプールの位置に応じた信号を出力する弁装置の位置検出器において、取付ボルトの中間部に固定ナットが取付ボルトを取付孔に対し固定可能に螺合され、固定ナットの背面側に第一のシールリングが嵌装され、取付ボルトの外周部に第二のシールリングが固定ナットの内周面と接触して嵌装され、検出コイル部が内パイプと取付ボルトに対し回動可能に内パイプに外嵌されると共に、内パイプの端部に嵌めた固定金具により検出コイル部が固定されたことを特徴とする。
【００１５】
【作用・効果】
このような構成の位置検出器は、その出力の０点調整を行う場合、固定ナットを緩めて取付ボルトを取付孔に対し回動可能な状態とし、取付ボルトを回してそのねじ込み量を調節する。これにより、コアに対する検出コイル部の相対位置が変わり、検出コイル部からの出力電圧を０に調整することができる。
【００１６】
調整時には、検出コイル部の出力電圧を実際にチェックしながら調節できるために、容易に短時間で０点調整を行うことができる。また、固定ナットと弁本体との間、固定ナットと取付ボルトとの間はシールリングでシールされているため、調整作業中に弁本体内の油が漏れることはない。
【００１７】
また、使用時には、取付ボルトは固定ナットにより弁本体の取付孔に固定され、検出コイル部も内パイプと取付ボルトに対し固定されるため、振動などによっても検出コイル部が動くことはなく、正確な検出信号を安定して出力させることができる。
【００１８】
また、検出コイル部を、内パイプと取付ボルトに対し回動可能に内パイプに外嵌させ、それを内パイプの端部に嵌めた固定金具により固定するから、固定金具を外した状態で、取付ボルトと内パイプのみを回動させ、検出コイル部の位置を調節して、０点調整を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１はサーボ弁における差動変圧器型の位置検出器１の断面図を示し、図２はその分解断面図を示している。この位置検出器１は、弁本体１０内のスプール１１の端部にロッド１３を介して突出・固定されるコア１２と、弁本体１０の側壁の取付孔１４に、取付ボルト２及び内パイプ４を介して取付けられる検出コイル部３とから構成される。
【００２１】
取付ボルト２は、中央に軸孔を、外周におねじ部２ａを設けると共に、先端外周にフランジ部２ｂを設けて形成され、その中間部外周に設けた周溝には、シールリング（Ｏリング）２ｃが嵌着される。この取付ボルト２の軸孔内に内パイプ４が嵌込まれて固定され、内パイプ４の先端に蓋体４ａが嵌着される。
【００２２】
検出コイル部３は、筒状のボビンに所定巻数のコイルを巻装した一次コイル５と、同様なボビンに所定巻数のコイルを巻装した２個の二次コイル６、７とからなり、一次コイル５の両側に二次コイル６、７を並列に配置して筒状とし、外周部に外パイプ３ａを嵌着し、両側に円形の側板３ｂを固着して構成される。
【００２３】
このような検出コイル部３は、内パイプ４の外周部に、取付ボルト２の端面に当接する位置まで挿入され、内パイプ４の先端側から皿ばね状の固定金具９を嵌めて、そこに固定される。
【００２４】
さらに、取付ボルト２の外周には、固定ナット８が螺合される。固定ナット８は、取付ボルト２の外周部に嵌挿可能に形成され、その内周に、ボルトのおねじ部２ａと螺合可能なめねじ部８ｂを設け、端面に形成した円周溝にシールリング（Ｏリング）８ａを嵌着している。めねじ部８ｂは固定ナット８の内周面の端部寄りの一部のみに形成され、他の部分にはねじのない内周面８ｃを形成し、その内周面に取付ボルト２側のシールリング２ｃが接触して移動可能とし、シール状態を確保しながら、取付ボルト２のねじ込み量を調節可能としている。
【００２５】
一方、サーボ弁の弁本体１０内には、弁の切換え状態に応じて軸方向に移動するスプール１１が配設され、そのスプール１１の端部と対向位置の壁部に、取付ボルト２を螺合可能な取付孔１４が形成され。コア１２は、ロッド１３の先端に固定され、そのロッド１３の末端をスプール１１の端部に設けたねじ孔にねじ込み、固定小ナット１３ａによってそこに固定される。ロッド１３先端のコア１２は、取付孔１４から外側に突出する。
【００２６】
そして、上記のような構造を持つ内パイプ４、検出コイル部３、及び取付ボルト２の組付体は、内パイプ４内に、コア１２とロッド１３を挿入するようにして、取付ボルト２のおねじ部２ａを取付孔１４にねじ込み、取付けられる。そのとき、コア１２の位置は、中間的なねじ込み状態において、検出コイル部３の略中央の一次コイル３付近に位置する。固定ナット８と取付ボルト２間は、取付ボルト２に外嵌したシールリング２ｃによってシールされ、固定ナット８と弁本体１０の側壁面との間はシールリング８ａによりシールされ、弁本体１０からの油漏れは防止される。
【００２７】
サーボ弁は、詳細な構造の説明は省略するが、ノズル・フラッパ型のサーボ弁であり、弁本体１０のスリーブの上にノズル・フラッパ部が設けられ、ノズル・フラッパ部の上に電磁アクチェータからなるトルクモータ部が設けられる。このトルクモータ部を駆動制御する制御回路の入力側に、位置検出器１の検出コイル部３の二次コイル６、７が接続される。一次コイル５には、所定周波数の交流電力を供給する交流電源が接続される。
【００２８】
位置検出器１は、図示しない交流電源から一次コイル５に交流電力が供給されると、それを励磁し、そこに発生した磁束がコア１２の位置に応じて２個の二次コイル６、７に電磁誘導を生じさせ、コア１２の変位位置に応じた電圧が差動的に二次コイル６、７から出力され、検出コイル部３の中心位置にコア１２が位置する場合、二次コイル６、７の出力は電圧０となる。
【００２９】
スプール１１の中立点において、位置検出器１の出力が０となるように、０点調整を行う場合、先ず、固定ナット８を緩め、取付ボルト２が回転可能な状態とし、固定金具９を外して検出コイル部３を内パイプ４上で回動可能な状態とする。そして、取付ボルト２をねじ込み側又は反ねじ込み側に回して、コア１２に対する検出コイル部３の位置を調整する。
【００３０】
このとき、固定金具９を外して検出コイル部３が内パイプ４上で回動可能な状態にあるため、取付ボルト２を内パイプ４と共に回すだけで調整することができ、二次コイル６、７の出力信号の電圧をチェックしながら、出力電圧が０となるように位置を調節する。そして、調節完了時には、固定ナット８を締付けて取付ボルト２を固定すると共に、固定金具９を内パイプ４の先端に嵌着して、検出コイル部３を内パイプ４上に固定して作業を終了する。
【００３１】
このように、シールリング２ｃを嵌着した取付ボルト２とシールリング８ａを嵌着した固定ナット８を装着した状態で、取付ボルト２を回して０点調整ができるため、弁本体１０からの油漏れを生じさせずに、調整作業を行うことができる。また、位置検出器を動作させ二次コイル６、７の出力電圧をチェックしながら、０点調整を行うことができるため、非常に容易に短時間で調整を行なうことができ、調整後は、検出コイル部３が固定金具９により固定されるため、振動などに対しても、動作が不安定になることは防止される。
【００３２】
なお、検出コイル部３は、取付ボルト２と内パイプ４に対して接着剤などで完全に固定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すサーボ弁の位置検出器の断面図である。
【図２】位置検出器の分解断面図である。
【図３】従来の位置検出器の断面図である。
【図４】従来の他の位置検出器の断面図である。
【符号の説明】
１−位置検出器
２−取付ボルト
３−検出コイル部
４−内パイプ
８−固定ナット
９−固定金具
１０−弁本体
１１−スプール
１２−コア
１３−ロッド
１４−取付孔

Claims (1)

1. 弁本体内のスプール端部にロッドを介して固定され該弁本体の取付孔から外側に突出するコアと、該コアの外側を覆うように配置される検出コイル部と、該取付孔にねじ込まれると共に軸孔を設け該軸孔に嵌着された内パイプとの間で該検出コイル部を保持する取付ボルトと、を有し、該スプールの位置に応じた信号を出力する弁装置の位置検出器において、
   前記取付ボルトの中間部に固定ナットが該取付ボルトを前記取付孔に対し固定可能に螺合され、該固定ナットの背面側に第一のシールリングが嵌装され、該取付ボルトの外周部に該固定ナットの内周面と接触して第二のシールリングが嵌装され、前記検出コイル部が前記内パイプと該取付ボルトに対し回動可能に該内パイプに外嵌されると共に、該内パイプの端部に嵌めた固定金具により該検出コイル部が固定されたことを特徴とする弁装置の位置検出器。

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