JPH0710470U - 液圧ピストン装置の斜板角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工精度を必要とせず、部品点数の減少させ
て、耐久性を向上させる。 【構成】 ピストン９の往復運動を規制する斜板１の突
起部１ａに斜板回転中心軸線Ｘと同軸になるように円筒
状の発磁体２を取着し、それと同軸になるようにハウジ
ング３にＯリング４を介して発磁体２と非接触の円柱状
の検出軸５ａを有する磁気センサ５を零位置調整が可能
なように回転可能に取着し、止ねじ６により外部から任
意の回転位置で固定し得るようにし、検出軸５ａの直径
方向に検出コイル５ｂを設ける。斜板１が発磁体２を伴
って傾転すると、その磁極方向が変化して検出コイル５
ｂに斜板角にほぼ比例する出力電圧が発生する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ピストン又はプランジャの往復運動を規制する斜板の傾転角を検 出してフィードバック量とする可変容量形液圧ピストンポンプ又はピストンモー タ等の液圧ピストン装置の斜板角検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の液圧ピストン装置の斜板角検出装置としては、例えば図７乃至 図１０に示すようなものがある。

【０００３】 図７及び図８に示すものは、ハウジング３内に主軸７とそれに同期して回転す るシリンダブロック８を設け、シリンダブロック８内の同一円周上に配設した複 数のシリンダ８ａ内に摺動自在に遊嵌するピストン９をシュー１０を介して斜板 １に圧接させた液圧ピストンポンプにおいて、斜板１の突起部１ａに被検出軸２ ５ａをその軸線が斜板１の回転中心軸線Ｘに一致するように設け、この被検出軸 ２５ａをシャフトシール２４を介してハウジング３に回転自在に軸支して回転角 センサ２５に直結させたものである。

【０００４】 また、図９及び図１０に示すものは、上記と同様の構成からなる液圧ピストン ポンプにおいて、斜板１の偏心位置に被検出ピン３１を突設し、ハウジング３に シャフトシール２４を介して回転自在に回転角センサ３５の検出軸３５ａを装着 し、この検出軸３５ａにアーム３３の基部を固着し、その先端部をねじりばね３ ２を介して被検出ピン３１に係合させることにより、被検出ピン３１の移動量を アーム３３を介して検出軸３５ａに回転角として伝えるようにしたものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の液圧ピストン装置の斜板角検出装置にあって 、前者は、斜板１側の被検出軸２５ａとハウジング３側の回転角センサ２５の検 出軸とが直結しているので、両軸の同軸度にきわめて高い加工精度が要求され、 僅かでも偏心があるとシャフトシール２４から油漏れを生じたり回転角センサ２ ５を損傷させたりするおそれがあった。

【０００６】 また、後者は、斜板１側の被検出ピン３１と回転角センサ３５の検出軸３５ａ とが分離されているので、シャフトシール２４からの油漏れや回転角センサ３５ の損傷等は軽減されるが、部品点数が増加してコスト高になるばかりでなく、装 置全体が大きくなるという問題点があった。 この考案は上記の点に鑑みてなされたものであり、高度の加工精度を不要とし て耐久性を向上させることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は上記の目的を達成するため、ハウジング内を回転するシリンダブロ ックに摺動自在に設けたピストンの往復運動を、回転中心軸線の回りに傾転し得 る斜板により規制する可変容量形液圧ピストン装置において、上記斜板と上記ハ ウジングとのいずれか一方の上記回転中心線上に発磁体を設け、他方の上記回転 中心軸線上に上記発磁体と共に回転角センサを構成する検出コイル内蔵の非接触 の磁気センサを設けた液圧ピストン装置の斜板角検出装置を提供するものである 。 また、上記の装置において、上記回転角センサが上記ハウジングの外部から操 作し得る零位置調整手段を有するようにするのが好ましい。

【０００８】

【作用】

この考案による液圧ピストン装置の斜板角検出装置は上記のように構成するこ とにより、斜板が回転中心軸線の回りに傾転すると、発磁体と磁気センサとの相 対角度位置が変化して磁気センサの検出コイルに出力電圧が発生する。この時発 生する出力電圧は斜板角にほぼ比例するので、磁気センサの出力電圧から斜板角 を検出することができる。

【０００９】 また、上記の回転角センサが零位置調整手段を有するようにすると、斜板が中 立状態にある時に回転角センサの出力電圧を正確に零に調整することができ、斜 板角検出精度を向上させることが可能になる。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。 図１は、この考案の一実施例による斜板角検出装置を有する液圧ピストンポン プの構成を示す断面図、図２、はその回転角センサの一実施例を示す斜視図であ り、図７乃至図１０と同一の部分には同一の符号を付して示してある。

【００１１】 この液圧ピストンポンプは、クレイドル方式により回転中心軸線Ｘの回りに所 定角度傾転自在に支持された斜板１と、斜板１に突設された突起部１ａに上記回 転中心軸線Ｘと同軸になるように設けられた発磁体２と、この発磁体２と同軸に なるようにハウジング３にＯリング４を介して回転可能に取着された磁気センサ ５と、この磁気センサ５を任意の回転位置でハウジング３に固定し得る止めねじ ６とを有し、上記の発磁体２と磁気センサ５とによって斜板１の回転角センサを 構成し、回転可能な磁気センサ５と止めねじ６とにより上記回転角センサの零位 置調整手段を構成する。

【００１２】 図３の（ａ），（ｂ）は、回転角センサの構成を模式的に示す説明図であり、 斜板１の回転中心軸線Ｘと同軸になるように突起部１ａに設けられた円筒状の発 磁体２の中心部に磁気センサ５の円柱状の検出軸５ａが非接触状態で挿入されて いる。そして、発磁体２は同図の（ｂ）に示すように、上下の直径上にＮ極及び Ｓ極を有しており、磁気センサ５の検出軸５ａの直径方向に設けた検出コイル５ ｂは、斜板１が中立位置で傾転角がゼロである状態ではその軸方向が発磁体２の 磁極を結ぶ線上にある。

【００１３】 なお、ハウジング３内には、従来装置と同様に、主軸７と、この主軸７の回軸 に同期して回転するシリンダブロック８とが設けてあり、このシリンダブロック ８内の主軸７の軸線方向に平行で同一円周上に等間隔に配設した複数のシリンダ ８ａにそれぞれピストン９が摺動自在に遊嵌し、ピストン９の先端部は、球状関 節軸受を構成するシュー１０を介して斜板１のすべり面に摺動自在に圧接してい る。

【００１４】 この実施例は上記のような構成からなり、主軸７の回転によりシリンダブロッ ク８がそれに同期して回転すると、ピストン９は斜面１のすべり面に摺接するシ ュー１０を介してシリンダ８ａ内を往復運動し、油路Ａを介して油圧作動油の吸 入及び吐出を行う。この時、主軸７の回転数が一定であるとすると、ピストンポ ンプの吐出流量は斜板１の傾転角にほぼ比例するため、斜板角の検出によってピ ストンポンプの吐出流量を算出することが可能になる。

【００１５】 いま、斜板１が中立状態にあってピストンポンプの吐出量がゼロである状態で は、磁気センサ５の検出コイル５ｂの軸線方向が発磁体２の磁極を結ぶ線上にあ り、図４に示すように、検出コイル５ｂに発生する出力電圧Ｖはゼロである。

【００１６】 この状態から斜板１が回転中心軸線Ｘの回りに正方向に傾転すると、発磁体２ もそれにつれて同角度だけ回転し、その磁極の方向が図３の（ｂ）に示すように 角度θ１だけ時計方向にずれ、磁気センサ５の検出コイル５ｂに図４に示す出力 電圧Ｖ１が発生する。逆に斜板１が負方向に傾転すると、検出コイル５ｂの出力 電圧は負となり、斜板１が角度θｍａｘから−θｍａｘまで変化する間に出力電 圧ＶはＶｍａｘから−Ｖｍａｘまでほぼ直線状に変化する。すなわち、斜板角θ に比例して出力電圧Ｖが変化する。

【００１７】 なお、上記の実施例において回転角センサの零位置を調整するには、斜板１が 中立位置にある状態でハウジング３の外部から止めねじ６を緩め、磁気センサ５ を回転させてその出力電圧が零になるようにし、その位置で磁気センサ５を取付 緩み防止のための止ねじ６で固定すればよく、磁気センサ５の回転摺動面はＯリ ング４によりシールされているので零位置調整時の油漏れは生じない。

【００１８】 この実施例によれば、発磁体２と磁気センサ５が非接触であるため、それらと 斜板１の回転中心軸線Ｘとの同軸度を例えば最大±１ｍｍ程度まで許容すること ができ、各部の加工精度を大幅に緩和させることができる。同時に、両者間に摺 動シール部がなくなって耐久性が向上すると共に、磁気センサ５の検出軸５ａに 作用する外力による損傷が防止される。

【００１９】 さらに、図９及び図１０に示した従来例のような連動部の遊び防止のためのね じりばね等の補助部材が不要になり、部品点数が削減されて装置の小形化と生産 コストの低減を図ることが可能になる。

【００２０】 次に、図５はこの考案の他の実施例による斜板角検出装置を有する液圧ピスト ンポンプの要部のみを示す断面図、図６はその回転角センサの他の実施例を示す 斜視図であり、図１及び図２に示した部分と同一の部分には同一の符号を付して その部分の説明は省略する。

【００２１】 この実施例は、斜板１の突起部１ａに回転角センサの一方の磁気センサ１５を 、ハウジング３側に他方の発磁体１２をそれぞれ斜板１の回転中心軸線Ｘ上に互 いに非接触状態になるように取着し、磁気センサ１５の出力電圧を配線１５ａ及 びハウジング３に螺着したシール用プラグ１５ｂを介して外部に導くようにした ものであり、その他の構成は前実施例と同様である。

【００２２】 この実施例では、回転角センサの零位置調整は発磁体１２を回転させてＮ極及 びＳ極の方向を変化させることにより行ない、斜板１の傾転により磁気センサ１ ５が回転することになるが、その斜板角検出作用及び効果は前実施例と同様であ る。

【００２３】 なお、上記の各実施例では、この考案をクレイドル方式により支持された斜板 を有する液圧ピストンポンプに実施した場合について説明したが、トラニオン方 式で支持された斜板を有する液圧ピストンポンプにも実施することができる。 また、この考案は液圧ピストンポンプに限らず斜板式液圧ピストンモータにも 何等支障なく実施可能である。

【００２４】

【考案の効果】

以上述べたように、この考案による液圧ピストン装置の斜板角検出装置は、斜 板とハウジングの何れか一方に発磁体を、他方に磁気センサをそれぞれ設けてこ れらにより非接触の回転角センサを構成するようにしたので、上記発磁体と磁気 センサとの軸線が若干ずれても斜板角検出精度が劣化するおそれがなく、各部の 加工精度を大幅に緩和することができる。

【００２５】 同時に、回転角センサの検出軸に作用する外力が激減して回転角センサの耐久 性が向上すると共に、部品点数が削減されて装置の小形化と生産コストの低減も 可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による斜板角検出装置を有
する液圧ピストンポンプの構成を示す断面図である。

【図２】同じくその回転角センサの一実施例を示す斜視
図である。

【図３】同じくその回転角センサの構成を模式的に示す
説明図である。

【図４】同じくその斜板角と回転角センサの出力電圧と
の関係を示す特性曲線図である。

【図５】この考案の他の実施例による斜板角検出装置を
有する液圧ピストンポンプの要部のみを示す断面図であ
る。

【図６】同じくその回転角センサの他の実施例を示す斜
視図である。

【図７】従来の斜板角検出装置を有する液圧ピストンポ
ンプの構成を示す断面図である。

【図８】同じくその回転角センサの一例を示す斜視図で
ある。

【図９】従来の他の斜板角検出装置を有する液圧ピスト
ンポンプの要部のみを示す断面図である。

【図１０】同じくその回転角センサの他の例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１…斜板、２，１２…発磁体、３…ハウジング、５，１
５…磁気センサ、７…主軸、８…シリンダブロック、９
…ピストン

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内を回転するシリンダブロッ
   クに摺動自在に設けたピストンの往復運動を、回転中心
   軸線の回りに傾転し得る斜板により規制する可変容量形
   液圧ピストン装置の斜板角検出装置において、 前記斜板と前記ハウジングとのいずれか一方の前記回転
   中心軸線上に発磁体を設け、他方の前記回転中心軸線上
   に前記発磁体と共に回転角センサを構成する検出コイル
   内蔵の非接触の磁気センサを設けたことを特徴とする液
   圧ピストン装置の斜板角検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液圧ピストン装置の斜板
   角検出装置において、前記回転角センサが前記ハウジン
   グの外部から操作し得る零位置調整手段を有する液圧ピ
   ストン装置の斜板角検出装置。