JPH07269503A - ピストン型アキュムレータのピストン位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンの位置を検出して、アキュムレータ
のガス室に封入されたガスの漏出の有無や油圧回路の動
作の適否を判定できるようにすること。 【構成】 上端８ｂがヘッドカバー２から突出して大気
に開放した非磁性体のガイドパイプ８が、ピストン５の
中央を上下に貫通してヘッドカバー２とボトムカバー３
に固定される。ガイドパイプ８に沿って変位するピスト
ン５の液密的な摺動を可能にするセンタシール２２がピ
ストン５の中央に設けられ、ガイドパイプ８の外面に近
接してピストン５に取り付けた永久磁石９に感応し、検
出信号を取り出す磁感体１０が、ガイドパイプ８内に配
置される。ピストン５と共に変位する永久磁石９で磁感
体１０を感応させてピストン５の位置を検出し、ガス漏
れの有無などを検知する。ヘッドカバー２外で変位する
ものがなく、装置の小型化や構造の簡素化が図られる。
ガイドパイプ８は両端固定され、ピストン５の変位動作
も安定なものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピストン型アキュムレ
ータのピストン位置検出装置に係り、詳しくは、油圧回
路の油圧油がアキュムレータの油室に導入出されるとき
変位するピストンの位置を検出し、その検出された位置
によってアキュムレータのガス室に封入されているガス
の漏出の有無を検知できるようにしたピストン位置検出
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アキュムレータは、油圧回路を流れる油
圧油の一部を貯留しまた導出させ、配管系圧力の緩衝を
図るために採用される。例えば、作動子が外力を受けて
ロックされ、その作動子を駆動する油圧アクチュエータ
が動作できなくなると、そのアクチュエータへ送られる
油圧油の圧力が過剰に上昇する。この場合に、油圧油の
一部が一時的にアキュムレータに導入され、過大な圧力
上昇を回避して油圧回路の安全が図られる。一方、作動
子のロックが解除されたときは、油圧ポンプからの油圧
油がアクチュエータへ供給される以前に、アキュムレー
タに蓄圧されていた油圧油を直ちに導出して、アクチュ
エータが迅速に動作するよう作動圧をアシストすること
ができるようになっている。

【０００３】アキュムレータには、ガスの封入されたラ
バーブラダをシェルに内蔵するブラダ型アキュムレータ
と、シリンダ内がピストンにより画成された二つの室の
一方にガスを封入させたピストン型アキュムレータとが
ある。上記のブラダやガス室に封入される不活性ガスの
圧力は、例えば６０ｋｇｆ／ｃｍ² ないし７０ｋｇｆ／
ｃｍ² である。そのガスは、アキュムレータ内に油圧油
が進入することによって縮むブラダや変位するピストン
により圧縮され、最大２１０ｋｇｆ／ｃｍ² にまでな
る。油圧油の圧力が低下するとガスは膨張し、アキュム
レータ内の油圧油が油圧回路へ戻される。このような作
動において、ブラダ型アキュムレータはピストン型アキ
ュムレータに比較して応答速度がやや速い。しかし、ブ
ラダの拡縮動作に伴う疲労や損傷による突発的な破裂事
故を誘発する欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、いずれのタ
イプのアキュムレータにおいても、封入されたガスが徐
々に漏出し、封入ガス圧を長期にわたって維持させてお
くことは容易でない。そのガス圧が低下すると、アキュ
ムレータの蓄圧機能や排出機能が損なわれる。したがっ
て、封入当初のガス圧に維持されていることが重要であ
り、ガス圧は適宜検査される。アキュムレータは、一般
的に、油圧回路に接続した状態でガス圧を検査すること
ができない。すなわち、ガス圧を計測してもブラダの拡
縮程度やピストンの位置を把握できなければ、そのガス
圧が正常なものであるかを判断することができないから
である。それゆえ、ガス圧検査はアキュムレータに負荷
の作用していない状態で行わなければならず、アキュム
レータは検査のために油圧回路から取り外される。しか
し、これではガス圧の検査作業に不便を極めるので、ブ
ラダ型アキュムレータにおいては、例えば、米国特許第
４，７１４，０９３号明細書に記載されたような検出装
置が使用される。

【０００５】その検出装置は、ブラダの中で上下に配置
したガイドパイプと、そのガイドパイプに沿って変形す
るワイヤ籠と、そのワイヤ籠によって変位する永久磁石
と、ガイドパイプ内にあって永久磁石に感応するスイッ
チとからなる。そして、ブラダが拡縮するとワイヤ籠が
変形し、変位した永久磁石の接近によるスイッチの感応
信号によって、ブラダの拡縮が検知できるようにしてい
る。すなわち、ブラダが収縮すると球形をなしていたワ
イヤ籠がガイドパイプに沿って長円体に変形し、そのワ
イヤ籠の変化をガイドパイプに沿った直線変位に変換す
ることによりブラダの拡縮程度を知り、アクチュエータ
の動作状態に照らしあわせて妥当な変形であるかを確認
することができるようになっている。しかし、アキュム
レータに導入された油圧油によって縮むブラダは、ガイ
ドパイプに対して軸対称的に変形するとは限らない。し
たがって、ワイヤ籠の変形による永久磁石の変位量はブ
ラダの変形を完全に反映したものとならない欠点があ
る。もちろん、ブラダの変形を無段階で連続的に検出す
る精度も低いものとならざるを得ない。上記のガイドパ
イプはブラダ内にあるので両端を固定しておくことがで
きず、下端が自由状態にある。それゆえ、ブラダの変形
が軸対称的でないとガイドパイプはワイヤ籠で曲げ力を
受け、ガイドパイプの直線性が損なわれる。ガイドパイ
プが曲がるとブラダの変形に応じたワイヤ籠の変形が阻
害され、ピストン位置の検出精度が著しく低下する。

【０００６】油圧油の蓄圧のみを目的とする場合は、ブ
ラダ型アキュムレータを使用すれば十分であるが、アキ
ュムレータ内のピストンの挙動を知って油圧回路の作動
の適否を判断したり、そのアキュムレータの蓄圧状態を
基にしてアクチュエータなどを制御するための指針とす
る場合、上記したごとくブラダの拡縮動作からでは油圧
油の変化を精度よく検出することができない。上記した
ごとく制御の指針をアキュムレータから得ようとする場
合には、ピストンの変位を直接的かつ正確にしかも連続
的に検出することができるピストン型アキュムレータが
好適である。

【０００７】ピストン型アキュムレータにおけるピスト
ンの位置を検出する装置は、例えば米国特許第４，６４
４，９７６号明細書や第５，０２４，２５０号明細書に
記載されている。これらは、いずれもピストンの変位を
ガス室内に上下配置したロッドの動きに変換し、そのロ
ッドがシェルのヘッドカバーから外部へ進出した量の多
少でもって、ピストンの変位量を検出するようにしてい
る。上記の前者においては、ロッドがピストンに一体化
され、ピストンの上下変位を直ちにロッドの昇降量に変
換する。後者においては、ロッドがヘッドカバーに上下
変位可能に支持され、上昇するピストンがロッドの下端
を押しあげる。いずれにしても、ヘッドカバーから出た
ロッドの動きが、リミットスイッチなどで検出されるよ
うになっている。そのために、ピストンのストロークに
等しいロッドの変位空間がヘッドカバーの上方に確保さ
れなければならない。したがって、アキュムレータを組
み立てたり設置する場合には、上方のスペースを大きく
確保しておかなければならない欠点がある。また、ヘッ
ドカバーにはロッドが貫通して上下動する通路孔が形成
されるが、圧力の変化するガス室はその通路孔を介して
ヘッドカバーの外部と連通されることになる。したがっ
て、ヘッドカバー外のロッド変位空間も気密を保ってお
かなければならない。これによって、アキュムレータに
はシリンダ外にロッド変位室を確保したり、それをガス
漏れのない気密構造にしておく必要があり、アキュムレ
ータの大型化や構造の複雑化が避けられなくなる問題が
ある。

【０００８】本発明は上記の問題を鑑みなされたもの
で、その目的は、ガス室からのガス漏れをアキュムレー
タの稼働中に検出することができるようにすること、ピ
ストンの変位を直接的に連続して正確に把握でき、それ
によって油圧回路の動作の適否を正確に判定したり、油
圧回路の制御のための指針を得ることができるようにす
ること、ヘッドカバーの上方には大きな空間を必要とし
なく、アキュムレータの小型化が図られること、気密構
造を可及的に少なくしてアキュムレータの構造の簡素化
を図ることを実現したピストン型アキュムレータのピス
トン位置検出装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヘッドカバー
とボトムカバーとにより密閉空間を形成したシリンダが
ピストンによって画成され、ヘッドカバー側のガス室に
は、油圧回路に連なるボトムカバー側の油室の容積変化
で変位したピストンの位置を復元させるためのガスが封
入されているピストン型アキュムレータに適用される。
その特徴とするところは、図１を参照して、ピストン５
の中央を上下に貫通して下端が密閉状態とされる一方、
上端８ｂがヘッドカバー２から突出してシリンダ外で大
気に開放される非磁性体のガイドパイプ８が、シリンダ
４の上端および下端で固定される。そのガイドパイプ８
に沿って変位するピストン５の液密的な摺動を可能させ
るセンタシール２２が、ピストン５の中央部位に設けた
凹所２３の奥端に配置される。そのセンタシール２２の
逸脱を阻止して凹所２３を閉止するカバー２４に、ガイ
ドパイプ８の外面に近接した永久磁石９が装着される。
そして、その永久磁石９に感応する磁感体１０がガイド
パイプ８内に配置されると共に、その感応動作をガイド
パイプ８の上端８ｂから取り出し、ピストン５の位置を
検出する変位検出器１１が設けられていることである。

【００１０】上記の磁感体１０はプローブロッド２８で
あり、変位検出器１１はプローブロッド２８に与えられ
た磁歪線に永久磁石９の近接によって発生したねじり歪
を検出する磁歪式リニア変位検出器２７である。

【００１１】図６に示すように、磁感体１０は永久磁石
９に感応する近接スイッチ４１としてもよい。

【００１２】また、図７に示すように、磁感体１０は感
磁鉄片５２であり、変位検出器１１は、感磁鉄片５２を
吊り下げているケーブル５３の繰り出し長さに応じた電
気抵抗値を検出するポテンショメータ５１とすることも
できる。

【００１３】

【作用】シリンダ４内で変位するピストン５は、中央部
位の凹所２３に配置したセンタシール２２によって油室
６の液密状態を保ちながらガイドパイプ８を摺動する。
センタシール２２は凹所２３の奥端に位置してカバー２
４により抜け落ちが阻止され、油圧油が油室６からガス
室７に漏出したり、封入ガスがガス室７から油室６に混
入するのが可及的に防止される。ピストン５と共に変位
するカバー２４は永久磁石９をガイドパイプ８に沿って
移動させ、接近した永久磁石９によってガイドパイプ８
内の磁感体１０が感応する。その感応動作がガイドパイ
プ８の上端８ｂから取り出され、変位検出器１１がその
感応動作を基にしてピストン５の位置を検出する。ガイ
ドパイプ８の下端は密閉状態とされているので、ガイド
パイプ８に油圧油が侵入することはない。一方、上端８
ｂはヘッドカバー２から突出して大気開放となっている
ので、感応動作を取り出すことが容易であり、ガイドパ
イプ８を気密構造にしておく必要もない。

【００１４】変位検出器１１を磁歪式リニア変位検出器
２７としておく場合には、大気開放されたガイドパイプ
８にプローブロッド２８を嵌装させておけばよい。ピス
トン５によって変位する永久磁石９がプローブロッド２
８に与えられている磁歪線にねじり歪を発生させ、その
発生位置までの距離が検出される。この検出信号によっ
てピストン５の位置を連続的に知ることができる。

【００１５】磁感体１０として近接スイッチ４１を採用
する場合には、ガイドパイプ８内に複数個をピストン５
の変位方向に配置しておけば、接近した永久磁石９に感
応した近接スイッチ４１から感応信号が発信され、その
都度ピストン５の位置を正確に検知することができる。
近接スイッチ４１を一つ採用したり、上下に各一つずつ
を配置しておいてもよい。ガス漏れが甚だしいことを検
出するだけでよい場合には、近接スイッチ４１をヘッド
カバー２の近くに配置しておけばよい。

【００１６】変位検出器１１をポテンショメータ５１と
する場合には、ガイドパイプ８内にケーブル５３で吊り
下げられた感磁鉄片５２を配置しておく。ピストン５の
変位によって永久磁石９が感磁鉄片５２を移動させ、そ
れによって巻き取り繰り出されるケーブル５３の動きが
電気抵抗値に変換される。その抵抗値値に基づく検出電
圧値によって、ピストン５の位置が連続的に検出され
る。ガイドパイプ８は大気開放であるので、感磁鉄片５
２をケーブル５３によって吊り下げることは容易であ
り、ポテンショメータ５１の装着も簡便となる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、磁感体と変位検出器に
よってピストンの位置を直ちに検出することができる。
したがって、ピストン型アキュムレータのガス室からの
ガス漏れを、アキュムレータの稼働中に検出することが
できる。ピストンの変位を磁感体の感応動作によって追
跡すれば、油圧油の蓄圧状況を知ることができ、各アク
チュエータの制御のための指針が得られる。すなわち、
アクチュエータへの供給余量を確認したり、蓄圧量に所
望外の低減があれば油圧ポンプによる補給を指令してア
キュムレータ作用を維持させることができるようにな
る。さらには、各アクチュエータの動作の適否や、油圧
配管系における漏洩の有無も早期に知ることができる。
ガイドパイプは大気開放しておくことができるので、磁
感体をガイドパイプに装着する際に気密機構が必要とさ
れず、アキュムレータの構造が簡素化される。磁感体は
ガイドパイプ内にあって、ヘッドカバーから突出して変
位する部材がなく、アキュムレータは背の低いコンパク
トなものとすることができる。ガイドパイプはピストン
の中央を貫通しており、変位に伴ってピストンが回転し
ても、ガイドパイプに曲げ力を及ぼすことはない。ま
た、ガイドパイプは両端が固定されており、一端固定に
比べて直線性が保たれ、ピストンの安定した変位が保証
される。

【００１８】変位検出器を磁歪式リニア変位検出器とし
ておくと、ピストンの変位をプローブロッドによって連
続的に検出することができる。磁感体を近接スイッチに
しておくと、近接スイッチの配置箇所ごとにピストン位
置を知ることができる。また、近接スイッチを適宜移動
させれば、所望する位置でのピストンの検出が可能とな
る。変位検出器をポテンショメータにしておいても、ピ
ストンの位置を連続して検出することができる。上記し
た三つのいずれにおいても、磁感体を大気開放されたガ
イドパイプに取り付けることができ、その装着構造が簡
素化される。ピストン位置検出装置としての可動要素
は、主としてピストンに伴われて変位する永久磁石であ
り、極めて故障の少ないアキュムレータとなる。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明に係るピストン型アキュムレ
ータのピストン位置検出装置を、その実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は、磁感体を備えてピストンの位
置を検出できるようにしたピストン型アキュムレータ１
の縦断面図である。このアキュムレータ１は、ヘッドカ
バー２とボトムカバー３とにより密閉空間を形成したシ
リンダ４と、その中で変位するピストン５からなる。シ
リンダ４はピストン５によって油室６とガス室７とに画
成され、油室６は油室回路（図示せず）に連通していて
油圧油が給排される一方、ガス室７は油室６の容積変化
で変位したピストン５の位置を復元させるためのガスが
封入されている。そのガスは爆発の危険がない不活性ガ
スであって、窒素ガスやアルゴンガスが使用される。こ
のようなアキュムレータ１は、ピストン５が変位した位
置を検出することができるように、上下に延びるガイド
パイプ８と、そのガイドパイプ８に沿って変位する永久
磁石９と、ガイドパイプ８内にあってその永久磁石９に
感応する磁感体１０と、その磁感体１０の感応動作を検
出する変位検出器１１とを備える。

【００２０】詳しく述べると、ガイドパイプ８はシリン
ダ４の中央を上下方向に延び、シリンダ４の上部および
下部で固定されている。このガイドパイプ８はステンレ
ススチールやプラスチック材などで製作された非磁性体
であって、ピストン５の中央を上下に貫通している。ガ
イドパイプ８が非磁性体とされているのは、永久磁石９
によってガイドパイプ８が磁化するのを防止して、磁感
体１０の感応動作を妨げないようにするためである。ま
た、ガイドパイプ８がピストン５の中央を貫通している
のは、ピストン５がガイドパイプ８に沿って変位する際
にピストン５が多少回転しても、ガイドパイプ８に曲げ
力が及ばないようにするためである。油室６に連なる油
通路３ａを中央に形成したボトムカバー３は、止めねじ
１２で緩み止めされたねじリング１３によってシリンダ
４の下部に固定されている。その油通路３ａに連なる油
通路１４ａを備えたシリンダベース１４が、シリンダ４
の外面に螺着させたねじリング１５にボルト１６を用い
て固定される。油通路３ａの下部は少し拡径されて、図
２に示す三つの油ポート１７ａ，１７ａを設けたポート
金具１７が螺着されている。そのポート金具１７の中央
にはボス部があり、図１にあるように、そのボス部に形
成した袋孔１７ｂにガイドパイプ８の下端が支持され
る。ガイドパイプ８は磁感体１０を格納する空間を確保
しておく必要があるが、油圧油が侵入したり上方へ抜け
出ないようにしておくために、その下端が閉止される。
そのために、図３の（ｂ）に示すように、ガイドパイプ
８にはＯリング８ａが外嵌され、袋孔１７ｂの内面との
間でシールが図られている。

【００２１】ヘッドカバー２も、図１に示すように、止
めねじ１８で緩み止めされたねじリング１９によってシ
リンダ４の上部に固定されている。ヘッドカバー２の中
央にはガス室７に連なるガス通路２ａが形成され、その
ヘッドカバー２の上部には、図示しない側面にガスバル
ブを接続する圧力カバー２０が取り付けられている。圧
力カバー２０の中央にはガス通路２０ａが形成され、そ
の上部はトップカバー２１で閉止されている。ガイドパ
イプ８はガス通路２ａ，２０ａを通ってトップカバー２
１まで延び、その上端８ｂがトップカバー２１に支持さ
れて、上端開口が大気に開放されている。そして、ガス
通路２０ａから封入ガスが漏出しないように、ガイドパ
イプ８の上端近傍はＯリング２１ａでシールされてい
る。このように、ガイドパイプ８はヘッドカバー２から
突出してシリンダ４外で開口されているので、ガイドパ
イプ８内の気密を図っておく必要がない。

【００２２】そのガイドパイプ８に沿って変位するピス
トン５には、軽量化を図るための大きなくり抜き部５Ａ
が形成され、その下部中央に永久磁石９とセンタシール
２２を格納する凹所２３が確保されている。センタシー
ル２２は油室６の油圧油がガス室７へ抜けないようにす
るためのもので、図３の（ａ）に示すように、凹所２３
の小径化された奥端に配置されてガイドパイプ８との液
密的な摺動を可能する。そのセンタシール２２を押さえ
るように凹所２３を閉止するカバー２４が螺着されてお
り、そのカバー２４が永久磁石９を保持する磁石ホルダ
となっている。磁石ホルダ２４の下端には突起２４ａが
形成され、センタシール２２のためのバックアップリン
グ２５を押さえ、ピストン５がガイドパイプ８に沿って
変位する際のセンタシール２２のずれを防止する。永久
磁石９はガイドパイプ８の外面に近接するように磁石ホ
ルダ２４に装着され、ストップリング２６によって外れ
ないように固定されている。なお、凹所２３はガス室側
にあるが、油室側に配置していてもよい。しかし、セン
タシール２２が抜け出ないようにしておくことが重要で
あり、凹所の開口側に磁石ホルダを配置しておくように
することが好ましい。

【００２３】図１の例では、変位検出器１１が磁歪式リ
ニア変位検出器２７であり、永久磁石９に感応する磁感
体１０はピストンストロークにほぼ等しい長さのプロー
ブロッド２８である。そして、ガイドパイプ８の上端８
ｂから引き出されたリード線２９を介して感応信号を取
り出すことができるようになっている。この磁歪式リニ
ア変位検出器２７は、プローブロッド２８に与えられた
磁歪線に、ピストン５に伴われて変位する永久磁石９の
接近によってねじり歪を発生させ、ピストン５の位置を
検出できるようにしたものである。それゆえ、永久磁石
９がいずれの位置にあってもねじり歪を発生させること
ができ、ピストン５の位置が連続的に検出される。

【００２４】このような構成によれば、次のようにし
て、アキュムレータ１のピストン５の位置を検出するこ
とができる。作動子のロックにより油圧アクチュエータ
が動かなくなると、油圧配管系の圧力が上昇し、油圧油
がコネクタ３０，シリンダベース１４を介して油室６に
導入される。その油圧力によってピストン５がガス室７
の封入ガスを圧縮しながら変位する。一方、作動子のロ
ックが解除されると油圧は低下し、封入ガス圧によって
ピストン５が逆方向へ変位する。上記のように変位する
ピストン５が回転しても、ガイドパイプ８はピストン５
の中央を貫通していて回転が許容され、ガイドパイプ８
に曲げ力を及ぼすことはない。また、ガイドパイプ８は
上端および下端が固定されており、上端のみ固定された
場合に比べてガイドパイプ８の直線性が保たれ、ピスト
ン５の安定した変位が保証される。ピストン５はガイド
パイプ８に沿って動くが、センタシール２２によって油
室６の油圧油がガス室７に漏出するのが阻止される。一
方、ピストン５の外周にはピストンシール５ａやウェア
リング５ｂが取り付けられており、シリンダ２の内面と
の間のシールも達成される。

【００２５】ガイドパイプ８内のプローブロッド２８と
リード線２９で接続されている磁歪式リニア変位検出器
２７の本体２７Ａからは、磁歪線２８Ａを形成するプロ
ーブロッド２８に一定時間間隔で図４の矢印３１の方向
の電流パルスが印加される。この電流パルスの印加によ
って、磁歪線２８Ａの軸方向全域に円周方向磁場３２が
瞬間的に発生する。永久磁石９が図の位置にあって磁力
を及ぼすと、その近傍に破線で示す軸方向磁場３３が与
えられ、この軸方向磁場３３と円周方向磁場３２との合
成によって太線のような傾斜磁場３４が発生し、磁歪線
２８Ａをその傾斜方向に歪ませる。このねじり歪は電流
パルスを印加した瞬間のみ生じ、これが機械弾性波とな
って磁歪線２８Ａ上をその両端に向かって伝播する。

【００２６】図５の（ａ）のごとくある時間間隔で電流
パルス３５を発生させると、（ｂ）に示すように、その
電流パルス３５による誘導信号３６が出現し、そのｔ秒
後に機械弾性波である超音波の到着を示す歪発生信号３
７が、本体２７Ａに設けた歪検出器２７Ｂ（図１参照）
で検出される。歪検出器２７Ｂから永久磁石９の位置ま
での距離をＳとし、超音波の伝播速度をｖとすると、Ｓ
＝ｖ・ｔと表される。一方、機械弾性波はねじり歪の伝
播によるものであって、横波である。その伝播速度ｖ
は、磁歪線の密度ρと磁歪線の剛性率Ｇを用いて、ｖ＝
√（Ｇ／ρ）と表すことができる。したがって、上記し
た距離Ｓはｔ・√（Ｇ／ρ）となり、伝播に要した時間
ｔを本体２７Ａ内で計測すれば、直ちに距離Ｓを得るこ
とができる。

【００２７】このようにして永久磁石９の位置が歪検出
器２７Ｂからどの程度離れた位置にあるかが計測され、
その距離をＣＲＴなどに表示させることができる。電流
パルスが印加されるごとに永久磁石９の位置を連続して
検出し、ピストン５の変位を常時監視することができ
る。すなわち、油圧アクチュエータが正常に作動してい
るにもかかわらず、ピストン５が変位しすぎてガス室７
の容積を狭くしている場合には、封入ガスが漏出してい
ることを教える。逆に、ピストン５は正常に変位してい
るが油圧アクチュエータの動きが不自然なときには、油
圧配管系で油圧油の漏出のある可能性を示唆する。ピス
トン５の挙動を基にして油圧回路に供給される油量を調
整したい場合などでは、油圧ポンプの吐出量制御をする
指針とすることもできる。また、ピストンの位置からア
キュムレータでの蓄圧量を把握できれば、アクチュエー
タへの供給余量が知らされる。蓄圧量に所望外の低減が
あれば油圧ポンプによる補給を指令して、アキュムレー
タ作用を維持させる態勢を整えておくことができる。

【００２８】図６は、ガイドパイプ８の中で永久磁石９
に感応する磁感体１０を近接スイッチ４１とした例であ
る。近接スイッチ４１の設置数は一つでもよいが、図示
の例では近接スイッチ４１が複数上下に配列されてい
る。永久磁石９が実線の位置にあると、それが接近して
いる近接スイッチ４１のみの接点４１ａがオンとなり、
どの近接スイッチ４１が動作したかを図示しない変位検
出器としてのスイッチ盤などで見れば、ピストンの位置
を検出することができる。これによって、ピストンの挙
動の適否を判断し、アキュムレータでガス漏れが発生し
ているのか配管系で油漏れがあるのかを知ることができ
る。ピストンの動きから油圧回路を制御する指針も得る
ことができる。なお、ガス漏れを見るだけで十分な場合
には、近接スイッチ４１をヘッドカバーに近い上端部位
に一つ設置しておけばよい。

【００２９】図７は、変位検出器１１としてポテンショ
メータ５１を採用した例である。これは、磁感体１０と
しての感磁鉄片５２を永久磁石９の変位によって上下さ
せ、ガイドパイプ８の中で感磁鉄片５２を吊り下げたケ
ーブル５３の長さを電気抵抗値に変換して検出するよう
になっている。ポテンショメータ本体５１Ａ内には、図
に表されていないが、蔓巻きばねなどの弾性力を利用し
てケーブル５３を巻き取ることができるプーリが配置さ
れている。したがって、永久磁石９によって感磁鉄片５
２が降下するとプーリからケーブル５３が繰り出され、
上昇するとケーブル５３が巻き取られる。そのケーブル
５３を巻き取るプーリの回転が遊星歯車機構によって一
回転以下に変換され、その回転角度で得られる電気抵抗
値に対応した出力電圧を得ることができる。したがっ
て、感磁鉄片５２を介してピストン５の位置を知ること
ができる。

【００３０】ガイドパイプ８の内部は上記したように大
気に開放されており、プローブロッド２８，近接スイッ
チ４１，感磁鉄片５２のいずれを装着するにあたって
も、その取付構造が極めて簡単なものとなる。磁歪式リ
ニア変位検出器２７やポテンショメータ５１を採用する
場合には連続的にピストン５の位置を検出できる。一
方、近接スイッチ４１の場合には断続的となるが、ガイ
ドパイプ８が開口しており、アキュムレータが稼働して
いるときでも近接スイッチ４１の位置を変更できるの
で、ピストン５を随意の位置で検出することができる。
ピストン５の位置を検出する際に、ヘッドカバー２を越
えて上方へ動く部材がなく、アキュムレータは背の低い
コンパクトなものにしておくことができ、しかも、上方
にスペースを確保しておく必要もない。また、ガイドパ
イプ８をシリンダ４に取り付けるにあたって気密を保持
した室を要しないので、アキュムレータの内部構造の複
雑化も回避される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 変位検出器として磁歪式リニア変位検出器を
採用したピストン型アキュムレータの縦断面図。

【図２】 ガイドパイプの下端を支持するポート金具の
平面図。

【図３】 （ａ）は永久磁石ならびにセンタシールの装
着部分の構造拡大断面図、（ｂ）はガイドパイプの下端
を支持する構造の拡大断面図。

【図４】 プローブロッドにおけるねじり歪の発生原理
図。

【図５】 （ａ）は時間を横軸にとって磁歪線に印加さ
れた電流パルスの発生を示したタイムチャート、（ｂ）
は電流パルスによる誘導信号とその後に検出される機械
弾性波の到着信号との時間的ずれを示すタイムチャー
ト。

【図６】 ガイドパイプにおける近接スイッチの配置
図。

【図７】 ガイドパイプ内を昇降する感磁鉄片を備える
ポテンショメータの装着図。

【符号の説明】

１…アキュムレータ、２…ヘッドカバー、３…ボトムカ
バー、４…シリンダ、５…ピストン、６…油室、７…ガ
ス室、８…ガイドパイプ、８ｂ…上端、９…永久磁石、
１０…磁感体、１１…変位検出器、２２…センタシー
ル、２３…凹所、２４…カバー（磁石ホルダ）、２７…
磁歪式リニア変位検出器、２８…プローブロッド、４１
…近接スイッチ、５１…ポテンショメータ、５２…感磁
鉄片、５３…ケーブル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドカバーとボトムカバーとにより密
   閉空間を形成したシリンダがピストンによって画成さ
   れ、ヘッドカバー側のガス室には、油圧回路に連なるボ
   トムカバー側の油室の容積変化で変位した前記ピストン
   の位置を復元させるためのガスが封入されているピスト
   ン型アキュムレータにおいて、 前記ピストンの中央を上下に貫通し、下端が密閉状態と
   される一方、上端が前記ヘッドカバーから突出して前記
   シリンダ外で大気に開放される非磁性体のガイドパイプ
   が、前記シリンダの上端および下端で固定され、 上記ガイドパイプに沿って変位する前記ピストンの液密
   的な摺動を可能するセンタシールが、前記ピストンの中
   央部位に設けた凹所の奥端に配置され、 該センタシールの逸脱を阻止して前記凹所を閉止するカ
   バーに、前記ガイドパイプの外面に近接する永久磁石が
   装着され、 該永久磁石に感応する磁感体が前記ガイドパイプ内に配
   置されると共に、その感応動作を前記ガイドパイプの上
   端から取り出し、前記ピストンの位置を検出する変位検
   出器が設けられていることを特徴とするピストン型アキ
   ュムレータのピストン位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記磁感体はプローブロッドであり、前
   記変位検出器は、該プローブロッドに与えられた磁歪線
   に前記永久磁石の接近によって発生したねじり歪を検出
   する磁歪式リニア変位検出器であることを特徴とする請
   求項１に記載されたピストン型アキュムレータのピスト
   ン位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記磁感体は、前記永久磁石に感応する
   近接スイッチであることを特徴とする請求項１に記載さ
   れたピストン型アキュムレータのピストン位置検出装
   置。
4. 【請求項４】 前記磁感体は感磁鉄片であり、前記変位
   検出器は、該感磁鉄片を吊り下げているケーブルの繰り
   出し長さに応じた電気抵抗値を検出するポテンショメー
   タであることを特徴とする請求項１に記載されたピスト
   ン型アキュムレータのピストン位置検出装置。