JPH033303A - 公転・自転する回転体の動的物理量測定用の電源供給方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は公転、自転する回転体の動的物理量測定用の電
源供給装置およびその装置に係わり、特には、ピストン
ポンプ・モータに用いられるピストン等の公転しながら
自転する回転体の自転回転等を検知する動的物理量測定
用の電源供給方法およびその装置に関する。

［従来の技術］ 周知のように、従来の建設機械や産業機械等大形の機械
においては駆動力として多くの場合油圧ポンプとモータ
が用いられている。油圧ポンプは、外部からの駆動力に
よる回転を伝達する回転軸と、該回転軸に対して所定の
角度を維持する斜板と、該斜板表面に対して頭部をシュ
−によって回転自在に保持され、回転軸と斜板との相対
回転運動に伴ってシリンダバレルのボア内をストロク運
動するピストンと、該ピストンの運動に伴って生じる前
記シリンダバレルボア内の空隙容積の変化によって液体
を吸引吐出する油圧ボートを該シリンダバレルの所定の
場所に設けており、また、油圧モータはポンプとは逆に
、液体を圧入吸出する油圧ボートを所定の位置に設けた
シリンダバレルのボア内を該液体の圧入吸出に伴ってス
トローク運動するピストンと、該ピストンの頭部をシュ
ーによって回転自在に傑持し該ピストンの直線運動を回
転運動に変換する斜板と、前記シリンダバレルに結合し
て前記回転運動を外部に伝達する回転軸によって構成さ
れている。

上述したピストンポンプまたはピストンモータに於ける
ピストンの頭部はシューによって公転しながら自転回転
するように回転自在に保持され、シューはリテーナと斜
板によって回転自在に公転するように保持され、ピスト
ンは直線運動をしながら自転回転と公転回転を行ってい
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したようにピストンポンプまたはピストンモータに
於けるピストンは、その頭部を斜板に設けたシューによ
って回転自在に保持され、ピストンの直線運動の外に斜
板との間での相対回転運動に伴ってピストン頭部はシュ
ーとの間で公転しながら自転回転を行っている。従って
、ピストン頭部とシューとの間には前記公転しながらの
自転回転による摩擦と曲げ力や引っ張り力がかかって、
ピストン頭部とシューそれぞれの寿命に大きく影響して
いる。

また、ピストンはシリンダバレルの内部を高速に往復運
動しており、シリンダの空隙内部に充満する圧油は高圧
でありまた高い温度まで上昇している。

ピストンは上述したように苛酷な状態で駆動されている
ので、その自転回転、摺動運動および温度等を計測する
なめにはピストン内部にセンサや電子回路を設けること
が必要であるが、狭いピストン内部に設けられる電池の
大きさには限度があり、電池を交換するためには該ピス
トンポンプまなはピストンモータを分解することが必要
であるために電池を装着することは困難である。従って
従来は、ピストンポンプまたはピストンモータの内部に
おけるピストンの自転回転、摺動運動、温度等を検知す
ることができなかった。

本発明は上記問題点に着目し、ピストンポンプ　モータ
に用いられるピストン等の公転しながら自転する回転体
の自転回転および温度等を検知する動的物理量測定用の
電源供給方法およびその装置を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するなめに、本発明に係わる公転・自転
する回転体の動的物理量測定用の電源供給方法およびそ
の装置において、第１発明では公転回転しながら自転回
転する自公回転体と、公転回転する公転体と、公転体を
回転自在に保持する固定体とからなる回転装置において
、固定体に一次コイルを設け、固定体の一次コイルの近
傍で自公回転体に設けた二次コイルに接続された整流回
路に、一次コイルに接続したインバータ回路よりコイル
を介して電源を供給する。第２発明では公転回転しなが
ら自転回転する自公回転体と、公転回転する公転体と、
公転体を回転自在に保持する固定体とからなる回転装置
において、固定体に設けた一次コイルと、一次コイルに
接続したインバータ回路と、固定体の一次コイルの近傍
で自公回転体に設けた二次コイルと、二次コイルに接続
され自公回転体に設けた整流回路と、からなる構成とし
ている。

［作用コ 上記構成によれば、ピストンポンプまたはピストンモー
タに於ける安定な固定体に一次コイルを設け、ピストン
等の公転しながら自転する自公転体の前記一次コイルか
らの磁束に鎖交する位置に二次コイルを設けて該一次コ
イルにはインバータ回路から電力を供給し、二次コイル
に得られる交流電圧を直流電圧に変換整流するようにし
たので悪環境において運動をおこなっているピストン等
の公転しながら自転する自公転体の内部に電源を供給す
ることができるというすぐれた効果を得ることができる
。

Ｕ実施Ｐ／４１ 以下本発明に係るピストンポンプ・モータに用いられる
ピストンの公転しながら自転する自公転体の自転回転お
よび温度等の計測用電源供給方法およびその装置の実施
例を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明を適用した油圧ポンプの実施例の断面図
である。本発明は油圧ポンプにも油圧モータにも同様に
適用出来るが周知のように油圧モータは油圧ポンプ駆動
用動力軸を出力軸に、油圧ポンプの油圧ボートからの圧
油を油圧モータ駈動用として入力する圧油に置き換える
ように、それぞれの入出力を置き換えることで構造的に
は同様に見做すことが出来るので、本発明では油圧ポン
プの動作によって代表して説明する。

第１図において１１は油圧ポンプ駆動用の回転軸である
。１２はシリンダバレルであり、１３はピストン等の公
転しながら自転する自公転体（以下ピストンという）、
１７はピストン頭部であって１８はピストン頭部を公転
しながら自転するように回転自在に斜板上に保持するシ
ューであり、リテーナ１６は回転軸１１の周りを公転し
ながら斜板部９に保持され、シュー１８の位置を保持し
ている。油圧ポンプにおいて回転軸１１が回転すると斜
板固定形においてはりテーナ１６が駆動軸とともに回転
し、シュー１８によって頭部位置１７を強制されたピス
トン１３はスライド運動を行って、ピストンボアの空隙
を変化させて油圧のポンプ動作を行っている。

４は一次コイルであって、該コイルへの入カケープルは
図には示していない油圧ポンプの構造ブロック内に貫通
して設けた管状孔の中を貫通するケーブルと構造ブロッ
クの所定の場所に設けたコネクタによって外部の後述す
る誘導電源装置のインバータ回路に接続されている。５
は二次コイルであり、ケーブル５ａを経由して出力安定
回路を含む整流回路６に接続されている。整流回路６に
よって作成された安定な直流電圧は電子回路８において
各種用途に使用される。本実施例においてはＴ型態電対
２０をピストンボア内に図のごとく貼布して該ボア部の
温度を計測している。該計測値は電子回路８内部に設け
られたＦＭ送信機において変調され二次コイル５に機械
的に固定したアンテナ２１から送信される。一次コイル
４に機械的に固定した受信アンテナ２２で受けた受信信
号は、図には示していない一次コイル４に結合するケー
ブルとともに油圧ポンプ外部に収り出されて同じく図に
は記していない受信機で復調された後所定の記録回路に
記録される。

一次コイル４および、二次コイル５は油圧ポンプ内の機
械的構造に合わせ、また必要とする電力にあわせて機械
的および電気的仕様が定められている。

ＦＭ送信用の周波数も、アンテナの条件と機械的構造か
ら定められている。各アンテナと各コイルは機械的に隣
接しているが周波数が充分に離れている他、実用上は影
響を生じないように相互に干渉しない構造で装着されて
いる。

計測結果は必ずしもＦＭ信号によって外部にとり出す必
要はなく、目的と油圧ポンプの構造によってその他の手
段を任意に選択決定することができる。

ＩＯは整流回路６および電子回路８を保護する蓋である
。１４はピストン１３が図において左に移動した時にピ
ストンボアに生じる空隙であって、該空隙に油圧ボート
１５から油が吸入され、ピストン１３が逆方向、図にお
いて右方向に移動して空隙１４をなくす時に空隙１４に
充満していた油を油圧ボートから押し出し、動力として
使用している。

前述した一次コイル４は斜板の表面に設けた構造体９の
先端に、二次コイル５はピストン頭部１７の下部、すな
わち頚部に装着されている。

次に本発明の動作を第１図と第２図及び第３図によって
詳細に説明する。

第２図において１は誘導電源装置であって内部にはイン
バータ回路２が設けられており、必要な直流電源はケー
ブル１ａから供給されている９インバ一タ回路の周波数
は該油圧ポンプの構造によって作成装着可能な各コイル
４．５の構造と結合度等から決められ、本実施例におい
ては２７０ＫＨｚに選んでいる。

第１図の例では該誘導電源装置１は油圧ポンプの外にも
うけられていて、図には記していない油圧ポンプ構造ブ
ロック表面に設けたコネクタと構造ブロックの内部に貫
通して設けたケーブルとによって斜板部の上部に設けた
横遺体９に装着した一次コイル４に接続されている。従
って、インバータ２で作成された交流電流は一次コイル
４に供給されてコイル４の外部に交流磁界を形成する。

ピストン頭部１７はシュー１８によって斜板に保持され
ているので、ピストンの頭頚部に装着された二次コイル
５は、一次コイル４との間でピストンの回転運動に伴っ
て回転しているが第３図に示すように一次コイルの内部
で一次コイルに対して常にほぼ同一位置関係を維持しい
る。また、・ピストン自体は二次コイル５に対して鉄心
の効果も有している。従って一次コイル４で作成する磁
界に対して常にほぼ同一値の交流磁束と鎖交しているの
で、二次コイル５には常にほぼ同一の起電力を生じてい
る。

二次コイル５で発生した起電力は、ケーブル５ａを経由
してピストン１３の内部に設けた安定回路を含む整流回
路６によって目的とする電子回路が必要とする安定度を
有する直流電圧に変換され、所定の目的を達成するため
に作成された電子回路８に供給される。

第１図の例では誘導電源装置を油圧ポンプの外部に設け
るように説明したが、もちろん油圧ポンプの構造ブロッ
ク内部に装着してもよく、また可能なら斜板内に設けて
必要な直流電圧を油圧ポンプ外からコネクタ、ケーブル
を経由して供給するようにしても良い。

上述の説明では誘導電源装置に於ける交流電流の作成に
はインバータ回路を用いるように説明したがインバータ
回路は通常の正弦波作成回路であってもスイッチング電
源回路であっても良い。

また、上述の説明では、油圧ポンプを斜板固定型として
説明したが、油圧ポンプ及び油圧モータは斜軸型であっ
ても良く、また、ミッション等の他の構造にも使用出来
、その構造にあわせてコイル及びコイルと誘導電源との
接続ケーブルを設計し装着することによって実現が可能
である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ピストンポンプま
たはピストンモータに於ける安定な固定体に一次コイル
を設け、ピストン等の公転しながら自転する自公転体の
前記一次コイルからの磁束に鎖交する位置に二次コイル
を設けて該一次コイルにはインバータ回路から電力を供
給し、二次コイルに得られる交流電圧を直流電圧に変換
整流するようにしたので悪環境で運動をおこなっている
ピストン等の公転しながら自転する自公転体の内部に電
源を供給することができるというすぐれた効果を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例である油圧ポンプの断面
図。 第２図は第１図の例に於ける電子回路のブロック図。 第３図は第１図の例に於ける一次コイルと二次コイルと
の関係を示す図である。 １・・・誘導電源装置 ２・・・インバータ回路 ４・・・一次コイル ５・・・二次コイル ５ａ・・・ケーブル ６・・・整）禿回路 ８・・・電子回路 ９・・・斜板部構造体 １０・・・蓋 １１・・・油圧ポンプ回転軸 １２・・・シリンダバレル １３・・・ピストン １４・・・空隙 １５・・・油圧ボート １６・・・リテーナ １７・・・ピストン頭部 １８・・・シュー ２０・・・熱電対 ２１・・・アンテナ ２２・・・アンテナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）公転回転しながら自転回転する自公回転体と、公
   転回転する公転体と、公転体を回転自在に保持する固定
   体とからなる回転装置において、固定体に一次コイルを
   設け、固定体の一次コイルの近傍で自公回転体に設けた
   二次コイルに接続された整流回路に、一次コイルに接続
   したインバータ回路よりコイルを介して電源を供給する
   ことを特徴とする公転・自転する回転体の動的物理量測
   定用の電源供給方法。
2. （２）公転回転しながら自転回転する自公回転体と、公
   転回転する公転体と、公転体を回転自在に保持する固定
   体とからなる回転装置において、固定体に設けた一次コ
   イルと、一次コイルに接続したインバータ回路と、固定
   体の一次コイルの近傍で自公回転体に設けた二次コイル
   と、二次コイルに接続され自公回転体に設けた整流回路
   と、よりなることを特徴とする公転・自転する回転体の
   動的物理量測定用の電源供給装置。