JPH09329101A - 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

ピストン型アキュムレータのピストン位置検出装置

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JPH09329101A
JPH09329101A JP8146101A JP14610196A JPH09329101A JP H09329101 A JPH09329101 A JP H09329101A JP 8146101 A JP8146101 A JP 8146101A JP 14610196 A JP14610196 A JP 14610196A JP H09329101 A JPH09329101 A JP H09329101A
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guide pipe
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magnetic
type accumulator
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宣行 杉村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力変動に正確に対応したピストン位置を検
出するとともに、簡単にメンテナンスが出来るようにす
る。 【解決手段】 ヘッドカバーとボトムカバーとにより両
端を閉鎖されたシリンダと、該シリンダ内を液体室と気
体室とに仕切るピストンと、該ヘッドカバーの内面に一
端が固定され他端が自由端である磁感体と、該磁感体を
案内する非磁性体のガイドパイプと、該磁感体を作動せ
しめる永久磁石と、該磁感体の感応動作から前記ピスト
ン位置を検出する変位検出器と、を備えたピストン型ア
キュムレータであって;前記ガイドパイプは、一端が前
記ピストンに固定され他端が自由端であり、前記永久磁
石は、該ガイドパイプに固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ピストン型アキ
ュムレータのピストン位置検出装置に関するものであ
り、更に述べると、液圧回路の圧力液体がアキュムレー
タの液体室に出入りする時に生ずるピストン位置の変位
を検出し、その検出位置に基いてアキュムレータの気体
室内のガスの漏出の有無を検知する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】従来のピストン型アキュムレータのピス
トン位置検出装置として、次の様なものがある。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圧の容
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
的な摺動を可能に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鎖するカバーに、前記
ガイドパイプの外面に近接する永久磁石が配置され、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。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、ピストン
の中央を上下に貫通する非磁性体のガイドパイプが、シ
リンダの上端および下端で固定されているが、該パイプ
の軸心とピストンの軸心とが一致する様に両端で固定す
るのは難しく、そのため芯ずれが生じている。
【0004】この芯ずれが生ずると、ピストンが摺動す
る時にガイドパイプの大きな抵抗を受けるので、円滑に
摺動できなくなる。そのため、圧力変動に正確に対応し
たピストン位置の検出は困難となる。又、ガイドパルプ
は、ピストンを貫通しているので、両者間をシールしな
ければならない。ところが、この両者間のシールは摺動
部のシールなので、シール部材が変芯により片側が摩耗
し、短時間でシールが破損しシール漏れが発生する。そ
のため、アキュームレータを短時間で分解、組立して摩
耗した金属部品やシール部材を交換しなければならず、
メンテナンスに多くの労力と費用が必要になる。
【0005】この発明は上記事情に鑑み、圧力変動に正
確に対応したピストン位置を検出することを目的とす
る。他の目的は、メンテナンスフリーの製品を作ること
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、ヘッドカバ
ーとボトムカバーとにより両端を閉鎖されたシリンダ
と、該シリンダ内を液体室と気体室とに仕切るピストン
と、該ヘッドカバーの内面に一端が固定され他端が自由
端である磁感体と、該磁感体を案内する非磁性体のガイ
ドパイプと、該磁感体を作動せしめる永久磁石と、該磁
感体の感応動作から前記ピストン位置を検出する変位検
出器と、を備えたピストン型アキュムレータであって;
前記ガイドパイプは、一端が前記ピストンに固定封鎖さ
れ他端が自由端であり、前記永久磁石は、該ガイドパイ
プに固定さ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、により前記目的を達
成しようとするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】ピストンを内蔵したシリンダの両
端をヘッドカバーとボトムカバーとにより封鎖する。該
ヘッドカバーの内面に、磁感体の一端を固定し、該磁感
体の他端を非磁性体のガイドパイプの自由端内に挿入す
る。このガイドパイプの固定端は前記ピストンに固定さ
れている。このガイドパイプに前記磁感体を作動せしめ
る永久磁石を設ける。
【0008】液圧が変動すると、ピストンはシリンダに
案内されながら摺動し、磁感体が永久磁石の接近により
感応すると、その感応動作はガイドパイプの上端から取
り出され、変位検出器に伝達される。変位検出器はその
感応動作に基いてピストン位置を検出する。
【0009】上記磁感体として、プローブロッドが用い
られ、変位検出器としてプローブロッドに与えられた磁
歪線に永久磁石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が用いられる。
【0010】又、磁感体として、永久磁石に感応する近
接スイッチや感磁鉄片を用いてもよい。この感磁鉄片を
用いる場合には変位検出器は該感磁鉄片を吊り下げてい
るケーブルの繰り返し長さに応じた電気抵抗体を検出す
るポテンションメータとすることもできる。
【0011】
【実施例1】この発明の第1実施例を図1〜図3により
説明する。ピストン型アキュムレータ1は、ピストン2
を嵌着したシリンダ3と、該シリンダ3の両端を封鎖す
るヘッドカバー5及びボトムカバー6と、を備えてい
る。
【0012】ピストン2は、断面凹状に形成され、アキ
ュムレータ1内を液体室10と気体室15とに仕切って
いる。該ピストンの底部2a中央には、ガイドパイプ2
0が貫通して設けられている。液体室10の液体が気体
室15内に露出するのを防止するため、このガイドパイ
プ20の突出端部20bは封鎖され、又、ピストンの底
部2aとガイドパイプ20との間には、パッキン等のシ
ール部材25が設けられている。
【0013】このガイドパイプの自由端部20aには、
永久磁石30が設けられている。このガイドパイプ20
は、ステンレススチールやプラスチック材などで製作さ
れた非磁性体であるが、非磁性体を用いるのは、永久磁
石30が磁化するのを防止して磁感体40の感応動作を
妨げないようにするためである。このパイプ20の固定
端部20bは、段部21とナット23とによりピストン
2に固定されている。
【0014】永久磁石30の設置位置や、ガイドパイプ
20の直径D、突出量l、全体の長さ、は必要に応じて
適宜選択される。
【0015】ヘッドカバー5の内面5aには、パイプ挿
入部6が設けられているが、この挿入部6は該パイプ2
0の自由端部20aが挿入可能な大きさに形成されてい
る。このパイプ挿入部6には、磁感体40が突設され、
その自由端部40aは、ガイドパイプ20内に遊嵌合さ
れている。
【0016】この磁感体40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であり、このプローブ
ロット40には全長にわたってレシーブコイル42が巻
かれている。このプローブロッド40は、リード線を4
1を介して変位検出器50に接続されている。
【0017】この変位検出器50は、磁歪式リニア変位
検出器で、プローブロッド40の磁歪線に、ピストン2
に伴われて変位する永久磁石30の接近によってねじり
歪を発生させ、ピストン2の位置を検出できるようにし
たものである。そのため、永久磁石30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
2の位置が連続的に検出される。
【0018】ヘッドカバー5には、気体給排口7が設け
られ、この給排口7を介して気体室15へのガスの給排
が行われる。
【0019】ボトムカバー6には、液体給排口8が設け
られ、この液体給排口8を介して液体室10に液圧回路
9内の液体が流入したり、又、液体室10内の液体が液
圧回路9内に流出する。
【0020】この実施例の作動につき説明する。図示し
ない作動子のロックにより液圧回路の圧力が上昇し、圧
力液が液体給排口8を介して液体室10内に流入すると
ともに、ピストン2は液圧により気体室15の封入ガス
を圧縮しながら変位する。
【0021】作動子のロックが解除されると、液圧は低
下し、封入ガス圧によりピストン2が前記と逆方向へ変
位する。
【0022】このピストン2の変位に伴い、永久磁石4
0も変位する。この時、磁歪式リニア変位検出器50か
らは、磁歪線を形成するプローブロッド40に、一定間
隔で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、磁歪線の軸方向全域に円周方向磁場が瞬間的に
発生する。
【0023】永久磁石30が、図示の位置で磁感体40
に磁力を及ぼすと、その近傍に軸方向磁場が与えられ、
その軸向磁場と円周方向磁場との合成によって、傾斜磁
場が発生し、磁歪線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上をその両端に向って伝播す
る。
【0024】ある瞬間間隔で電流パルスを発生させる
と、その電流パルスによる誘導信号が出現し、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信号が、
歪検出器で検出される。この検出された値に基き所定の
計算を行うことにより、永久磁石30が歪検出器50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
図示しないCRTなどの表示装置に表示させる。この装
置では、電流パルスを印加されるごとに永久磁石30の
位置を連続して検出し、ピストン2の位置を常時監視す
ることができる。
【0025】
【実施例2】この発明の第2実施例を図3により説明す
る。この実施例と第1実施例との相違点は、磁感体をプ
ローブロッド(磁歪線)にする代わりに近接スイッチ7
0としたことである。この近接スイッチ70の数は必要
に応じて適宜選択され、例えば、複数又は単数用いられ
る。
【0026】永久磁石30が、図示の位置にあると、そ
れが近接している近接スイッチのみの接点がオンとな
り、どの近接スイッチが動作したかを図示しない変位検
出器で検出することができる。
【0027】
【実施例3】この発明の第3実施例を図4により説明す
るが、第1実施例との相違点は変位検出器としてポテン
ションメータ80を用いたことである。このポテンショ
ンメータ80では磁感体として感磁鉄片81を用い、こ
の感磁鉄片81を永久磁石30の変位によって上下さ
せ、ガイドパイプ20中で感磁鉄片81を吊り下げたケ
ーブル83の長さを電気抵抗値に変換して検出する。
【0028】ポテンションメータ80内には図示されて
いないが、つる巻きばねなどの弾性力を利用してケーブ
ル83を巻き取ることができるプーリが配置されてい
る。永久磁石30によって感磁鉄片81が降下すると、
プーリからケーブル83が巻き取られる。このケーブル
83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81を介してピストン2の位置を知ること
ができる。
【0029】
【実施例4】この発明の第4実施例を図5により説明す
る。この実施例と第1実施例との相違点は、ヘッドカバ
ーの内面5aとピストン2との間にピストンの上昇範囲
規制するためのストッパ100を取り付けたことであ
る。このストッパ100はヘッドカバーの内面5aに固
定されているが、必ずしもそのようにする必要はなく、
例えば、ピストン2の先端部2u又はガイドパイプの自
由端部20aを伸ばし、ピストン2が上昇した時に、該
先端部2u又は自由端部20aがヘッドカバー5の内面
5aに当接するようにしても良い。
【0030】
【発明の効果】この発明は以上の様に、ガイドパイプは
一端がピストンに固定され、他端が自由端であり、又、
永久磁石はガイドパイプに固定されているので、ピスト
ンは磁感体に妨害されることなく、円滑に摺動すること
ができる。そのため、液圧に対応する正確なピストン位
置を検出することができるとともにシール漏れの恐れも
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す縦断面図である。
【図2】変位検出器を示す断面図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す要部縦断面図であ
る。
【図4】本発明の第3実施例を示す要部縦断面図であ
る。
【図5】本発明の第4実施例を示す要部縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1 ピストン型アキュムレータ 2 ピストン 3 シリンダ 5 ヘッドカバー 6 ボトムカバー 10 液体室 15 気体室 20 ガイドパイプ 30 永久磁石 40 磁感体 50 変位検出器

Claims (5)

    【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両
    端を閉鎖されたシリンダと、該シリンダ内を液体室と気
    体室とに仕切るピストンと、該ヘッドカバーの内面に一
    端が固定され他端が自由端である磁感体と、該磁感体を
    案内する非磁性体のガイドパイプと、該磁感体を作動せ
    しめる永久磁石と、該磁感体の感応動作から前記ピスト
    ン位置を検出する変位検出器と、を備えたピストン型ア
    キュムレータであって;前記ガイドパイプは、一端が前
    記ピストンに固定封鎖され他端が自由端であり、前記永
    久磁石は、該ガイドパイプに固定さ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】 ガイドパイプが、ピストンの液体室側に
    突出し、その突出端部が封鎖されていることを特徴とす
    る請求項1記載の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】 ピストンとガイドパイプとが一体成形さ
    れることを特徴とする請求項1又は2記載のピストン型
    アキュムレータのピストン位置検出装置。
  4. 【請求項4】 ヘッドカバー及びボトムカバーが、その
    内面にガイドパイプを収容するための凹部を備えている
    ことを特徴とする請求項1又は2記載のピストン型アキ
    ュムレータのピストン位置検出装置。
  5. 【請求項5】 ヘッドカバーとピストンとの間にピスト
    ンの上昇範囲規制するためのストッパを取り付けたこと
    を特徴とする請求項1又は2記載のピストン型アキュム
    レータのピストン位置検出装置。
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