JP6173940B2 - 制御ピストン位置検出装置の製造方法 - Google Patents
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Description
制御ピストン101は、シリンダブロック103のシリンダ内に挿入されており軸方向(図において左右方向)に往復動されるようになっている。制御油が右側のシリンダ室105に供給されると制御ピストン101が左に移動し、制御油が左側のシリンダ室107に供給されると制御ピストン101が右に移動するようになっている。
先ず、ポテンショメータ112(軸方向位置を検出する検出部)は、位置検出ロッド110と接触する接触式であるため半消耗品とされ、定期的な整備や交換が必要となる。
また、ポテンショメータ112は接触式であるため、巻線抵抗やブラシ(摺動子)の摩耗によって特性が変化してしまう。
また、ポテンショメータ112には半田付けを行う箇所が複数あり、半田付け不良があると動作が不安定になるおそれがある。
また、ポテンショメータ112は電圧出力であるので、外乱ノイズの影響を受けやすい。
以上から、ポテンショメータ112に代えて非接触である他の検出装置が望まれている。また、従前の構造に対して大きな変化を施すことなく非接触式センサへと変更することが望まれている。
すなわち、本発明の参考例にかかる制御ピストン位置検出装置は、シリンダブロック内に収容され、軸方向に往復動可能に挿入された制御ピストンと、前記制御ピストンの端部に取り付けられて該制御ピストンとともに軸方向に往復動し、軸方向に孔部が形成されたロッドと、一端が前記ロッドの前記孔部内に挿入されるとともに他端が前記ロッドに対して相対的に位置変更可能に固定される金属製のスリーブと、一端が前記スリーブの内部に挿入されるとともに、内部に磁界を発生するコイルを備えたプローブと、前記スリーブと前記プローブとの軸方向変位に応じたインダクタンス変化によって前記制御ピストンの軸方向位置を検出する検出部とを備えていることを特徴とする。
本発明では、スリーブセンサのスリーブを制御ピストンの端部に取り付けられたロッドの孔部に挿入して固定するという簡便な構成にてスリーブセンサを構成することができる。このように、制御ピストンを加工したり変更したりする必要がないので、従前の構造を大きく変更することなく非接触センサであるスリーブセンサを取り付けることができる。
特に、制御ピストンの端部に検出軸としてのロッドを備え、ポテンショメータにてロッドの変位を検出する方式が多く存在するので、このロッドと同じ外径を有するロッドに孔部を形成し、その孔部内にスリーブを挿入して固定することによりスリーブセンサを構成することとすれば、ポテンショメータを用いた接触式からスリーブセンサを用いた非接触式へと検出装置を変更することができる。
なお、斜板式可変容量型油圧装置としては、典型的には、斜板式可変容量型油圧ポンプや斜板式可変容量型油圧モータが挙げられる。
特に、制御ピストンの端部に検出軸としてのロッドを備え、ポテンショメータにてロッドの変位を検出する方式が多く存在するので、このロッドと同じ外径を有するロッドに孔部を形成し、その孔部内にスリーブを挿入して固定することによりスリーブセンサを構成することとすれば、ポテンショメータを用いた接触式からスリーブセンサを用いた非接触式へと検出装置を変更することができる。
本実施形態にかかる斜板式可変容量型油圧ポンプ(以下、単に「油圧ポンプ」という。)は、例えば、ケーブル敷設船に搭載され、海底ケーブルの敷設や巻き取りに使用されるケーブルエンジンに用いられる。この油圧ポンプによって吐出される圧油によって、海底ケーブルの巻き上げや繰り出しを行うドラムが回転される。
油圧ポンプ本体2は、ケーシング6の内部に配置されたシリンダバレル8、斜板(ソリッドカム)12、バルブプレート14、ケーシング6の外部に固定された補助ポンプ18などで構成されている。
図3には、位置検出ロッドの一端15a部分と係止部材16の拡大図が示されている。係止部材16は、一端(図において左側)には雄ねじ部16eが形成されており、他端(図において右側)には係止部16aが設けられている。係止部16aは、軸線に直交する方向に貫通するとともに底部を有する第1凹所16bと、両側の係止爪16cによって挟まれた第2凹所16dとを備えている。第2凹所16dは、図3(b)に示されているように、一端から中途位置まで延在するように形成されている。
一方、位置検出ロッド15の一端15aには、先端に頭部15dを残して小径となるように形成された首部15eが設けられている。係止部材16の第1凹所16bが位置検出ロッド15の頭部15dに対応し、係止部材16の第2凹所16dが位置検出ロッド15の首部15eに対応するように嵌め込むことによって、位置検出ロッド15の先端が係止爪16cによって係止される。
位置検出ロッド15が挿通される右フランジ7bの孔部には、制御油をシールするためのOリング17が設けられている。
また、さらに原点調整ナット21の位置を確実に固定するために、ハードロックナット(登録商標)等のロックナット25によって原点調整ナット21の回り止めが行われる。
まず、油圧ポンプで回転するドラムの設定速度に応じた吐出量が操作卓にて入力信号として入力される。その入力信号は、サーボアンプ35にて増幅されてサーボ弁4に入力される。サーボ弁4には制御油が供給されており、サーボアンプ35からの入力信号に応じて所定の油路11a,11b(図1参照)を介して制御ピストン3へと制御油が供給される。これにより制御ピストン3が軸方向に変位すると、これに応じて連結部13(図1参照)に接続された斜板12の傾転角が変化し、油圧ポンプからの吐出量が変化する。制御ピストン3の軸方向位置は、上述したスリーブセンサ19,27,29によって計測されており、この検出出力がサーボアンプ35への入力信号へフィードバックする。サーブアンプ35への入力信号とスリーブセンサ19,27,29の検出出力との偏差がゼロになるまでフィードバック制御が行われる。
既に図1及び図2を用いて説明したように、右フランジ7bの孔部には、制御油をシールするためのOリング17が設けられている。一方、位置検出ロッド15の一端15aには、図3を用いて説明したように、首部15eが形成されることによって角部が設けられている。この首部15eに対して、図7(a)に示すように、リング体(ロッド挿入用治具)40を嵌める。リング体40は、図7(b)に示されているように、2分割されており、これらを組み合わせることによって円環形状が形成されるようになっている。このリング体40を位置検出ロッド15の首部15eに嵌め込むことによって、首部15eによって形成された凹所を埋めて、位置検出ロッド15の外径に連なる外径面を形成するようにする。この状態で位置検出ロッド15の一端15aを右フランジ7bの孔部に挿入することで、Oリングを傷つけないようにする。位置検出ロッド15を右フランジ7bの孔部に挿入した後に、リング体40を取り外す。その後、位置検出ロッド15の首部15eは図3に示したように係止部材16の係止爪16cに係止される。
制御ピストン3の端部に取り付けられた位置検出ロッド15の孔部15cにスリーブ19を挿入して固定するという簡便な構成にてスリーブセンサを構成することができる。このように、制御ピストン3を加工したり変更したりする必要がないので、従前の構造を大きく変更することなく非接触センサであるスリーブセンサを取り付けることができる。
特に、制御ピストン3の端部に位置検出ロッドを備え、ポテンショメータにて位置検出ロッドの変位を検出する方式が多く存在する(図9及び図10参照)ので、この位置検出ロッドと同じ外径を有する位置検出ロッドに孔部を形成し、その孔部内にスリーブを挿入して固定することによりスリーブセンサを構成することとすれば、ポテンショメータを用いた接触式からスリーブセンサを用いた非接触式へと検出装置を簡便に変更することができる。
また、ケーブルエンジンのドラムを駆動する用途として説明したが、この用途に限定されるものではなく、他の用途であってもよい。
3 制御ピストン
4 サーボ弁
5 シリンダブロック
6 ケーシング
8 シリンダバレル
12 斜板
14 バルブプレート
15 位置検出ロッド(ロッド)
16 係止部材
17 Oリング
18 補助ポンプ
19 スリーブ
20 回転軸
21 原点調整ナット(軸方向位置調整ナット)
27 プローブ
29 検出部
31 ハウジング
40 リング体(ロッド挿入用治具)
61 ピストン(軸方向ピストン)
Claims (1)
- 回転軸線を中心に回転するシリンダバレルと、該シリンダバレルの周方向に所定間隔をもって複数形成された軸方向シリンダと、各前記軸方向シリンダ内に往復動可能に挿入されたピストンと、各前記ピストンの端部に接しかつ摺動して各前記ピストンの軸方向変位を決める斜板とを備えた斜板式可変容量型油圧装置に用いられ、前記斜板の傾転角を決める制御ピストンの軸方向位置を検出する制御ピストン位置検出装置の製造方法であって、
ロッドの軸方向に孔部を形成するロッド孔部形成工程と、
前記制御ピストンとともに軸方向に往復動するように該制御ピストンの一端部に前記ロッドを取り付けるロッド取付工程と、
一端を前記ロッドの前記孔部内に挿入するとともに他端を前記ロッドに対して金属製のスリーブを固定するスリーブ取付工程と、
内部に磁界を発生するコイルを備えたプローブの一端を前記スリーブの内部に挿入し、該スリーブに対して相対移動可能に設置するプローブ取付工程と、
前記スリーブと前記プローブとの軸方向変位に応じたインダクタンス変化によって前記制御ピストンの軸方向位置を検出する検出部を取り付ける検出部取付工程と、
前記制御ピストンの一端部に係止爪を取り付ける係止爪取付工程と、
前記係止爪に係止される首部を前記ロッドの先端に形成する首部形成工程と、
前記首部を埋めるように取り付けて前記ロッドの外径に連なる外径面を形成するロッド挿入用治具を取り付けるロッド挿入用治具取付工程と、
前記制御ピストンが往復動するシリンダに開口する孔部にOリングを取り付けるOリング取付工程と、
前記孔部に対して前記ロッドを挿入するロッド挿入工程と、
前記ロッド挿入用治具を取り外すロッド挿入用治具取り外し工程と、
を備えていることを特徴とする制御ピストン位置検出装置の製造方法。
Priority Applications (1)
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JP2014022855A JP6173940B2 (ja) | 2014-02-07 | 2014-02-07 | 制御ピストン位置検出装置の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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