(57)【要約】【課題】様々な装置の作動機構の制御媒体となる流体の流体圧変動を、一枚の微調整可能な伝達部材を介して無接点検出手段で捉えて、制御動作に供するようにする。【解決手段】装置に搭載の作動機構と流体通路２を介して連通する流体圧変動検出ユニット３と、流体圧変動検出ユニット３によって捉えた流体圧の変動を伝達する可動伝達部材４とを備え、この可動伝達部材４の可動片４ａ先端のシャドー部４ｃに無接点検出手段５（ホトインタラプタ）を近接配置して、可動伝達部材４の変位により、前記シャドー部４ｃをホトインタラプタにおけるＬＥＤとホトトランジスタ間に進退させることで、流体圧の変動にかかる信号（オンオフ信号）を発し、このオンオフ信号を信号変換処理部６により変換して、信号変換処理部６からの出力信号により、所定の制御手段を制御して前記作動機構に所望の動作を行わせる。【選択図】　　　　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置に搭載の作動機構と流体通路を介して連通する流体圧変動検出ユニットと、流体圧変動検出ユニットによって捉えた流体圧の変動を伝達する可動伝達部材と、この可動伝達部材に近接配置して、前記流体圧の変動で可動伝達部材を変位させて流体圧の変動にかかる信号を発する無接点検出手段と、この流体圧の変動にかかる信号を所定の信号に変換処理する信号変換処理部とを備え、前記可動伝達部材は、前記流体圧が所望の流体圧に変動した際に前記無接点検出手段が流体圧の変動にかかる信号を発生するように位置調節可能に構成したことを特徴とする無接点型圧力検出システム。
【請求項２】
前記可動伝達部材は、前記流体圧変動検出ユニットによって捉えた流体圧の変動により揺動する可動片と、可動片基端側と基部側を一体とした保持片とを有し、前記可動片は、先端を前記無接点検出手段に進退可能に近接させて、無接点検出手段から流体圧の変動にかかる信号を発信させるためのシャドー部を備え、前記保持片は、先端寄り側を、基台に対して所定の間隔で固定する一方、基部側を、前記基台に対する離隔距離を調整する調節固定手段により固定する構成とし、この調節固定手段により前記シャドー部の前記無接点検出手段に対する位置調整を可能としたことを特徴とする請求項１記載の無接点型圧力検出システム。
【請求項３】
前記流体圧変動検出ユニットは、中空容器状のチャンバと、このチャンバ内にチャンバ内空間を二分するダイヤフラムとを備え、前記チャンバ内空間の一方と前記流体通路とを連通させ、前記ダイヤフラムに応動ピンを固設して、この応動ピンを前記チャンバ内空間の他方側から進退可能に突出させて前記可動伝達部材に当接させて、流体圧の変動を伝達するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の無接点型圧力検出システム。
【請求項４】
前記無接点検出手段は、ホトインタラプタであることを特徴とする請求項１または２記載の無接点型圧力検出システム。
【請求項５】
前記無接点検出手段は、位置センサであることを特徴とする請求項１または２記載の無接点型圧力検出システム。
【請求項６】
前記作動機構は、油圧作動機構であることを特徴とする請求項１記載の無接点型圧力検出システム。
【請求項７】
前記作動機構は、空気圧作動機構であることを特徴とする請求項１記載の無接点型圧力検出システム。
【請求項８】
前記作動機構は、内燃機関の吸／排気系統であることを特徴とする請求項１記載の無接点型圧力検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な装置の作動機構の制御媒体となる流体の流体圧変動を、無接点検出手段で捉えて、制御動作に供するようにした、無接点型圧力検出システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
装置に搭載される、流体を制御媒体として動作する様々な作動機構として、例えば、油圧作動機構、空圧作動機構、またこれら油圧作動機構、空圧作動機構を組み合わせた機構がある。
かかる作動機構には、流体の変動を機械的検出手段によって検出して、そのまま機械的変位を周知の増幅変換手段等で作動流体として出力して、所要の動作を行わせるようにしたものがある。
また、流体の変動を機械的検出手段によって検出して、電気信号に変換し、制御回路を動作させて、所望の動作を行わせるようにしたものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後者の方式において、前記流体の変動を機械的検出手段によって検出して、電気信号に変換するには、例えばマイクロスイッチＭＳ、リミットスイッチＬＳのような接触式検出手段を用いているため、ある所望の値の圧力で前記マイクロスイッチＭＳ、リミットスイッチＬＳをオンオフするようにするためには、機械的検出手段による機械的変位を伝達する伝達手段と前記マイクロスイッチＭＳ、リミットスイッチＬＳにおける作動子との位置関係を調整する手段が必要であった。
本発明はこのような背景から提案されたものであって、様々な装置の作動機構の制御媒体となる流体の流体圧変動を、一枚の微調整可能な伝達部材を介して無接点検出手段で捉えて、制御動作に供するようにすることで、コンパクトで、騒音を抑えることができ、動作の信頼度も高い、無接点型圧力検出システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するために、本発明では、請求項１において、装置に搭載の作動機構と流体通路を介して連通する流体圧変動検出ユニットと、流体圧変動検出ユニットによって捉えた流体圧の変動を伝達する可動伝達部材と、この可動伝達部材に近接配置して、前記流体圧の変動で可動伝達部材を変位させて流体圧の変動にかかる信号を発する無接点検出手段と、この流体圧の変動にかかる信号を所定の信号に変換処理する信号変換処理部とを備え、前記可動伝達部材は、前記流体圧が所望の流体圧に変動した際に前記無接点検出手段が流体圧の変動にかかる信号を発生するように位置調節可能に構成した無接点型圧力検出システムを提案する。
また本発明では、請求項２において、前記可動伝達部材は、前記流体圧変動検出ユニットによって捉えた流体圧の変動により揺動する可動片と、可動片基端側と基部側を一体とした保持片とを有し、前記可動片は、先端を前記無接点検出手段に進退可能に近接させて、無接点検出手段から流体圧の変動にかかる信号を発信させるためのシャドー部を備え、前記保持片は、先端寄り側を、基台に対して所定の間隔で固定する一方、基部側を、前記基台に対する離隔距離を調整する調節固定手段により固定する構成とし、この調節固定手段により前記シャドー部の前記無接点検出手段に対する位置調整を可能とした無接点型圧力検出システムを提案する。
また本発明では、請求項３において、前記流体圧変動検出ユニットは、中空容器状のチャンバと、このチャンバ内にチャンバ内空間を二分するダイヤフラムとを備え、前記チャンバ内空間の一方と前記流体通路とを連通させ、前記ダイヤフラムに応動ピンを固設して、この応動ピンを前記チャンバ内空間の他方側から進退可能に突出させて前記可動伝達部材に当接させて、流体圧の変動を伝達するようにした無接点型圧力検出システムを提案する。
また本発明では、請求項４において、前記無接点検出手段は、ホトインタラプタである無接点型圧力検出システムを提案する。
また本発明では、請求項５において、前記無接点検出手段は、位置センサである無接点型圧力検出システムを提案する。
また本発明では、請求項６において、前記作動機構は、油圧作動機構である無接点型圧力検出システムを提案する。
また本発明では、請求項７において、前記作動機構は、空気圧作動機構である無接点型圧力検出システムを提案する。
さらに本発明では、請求項８において、前記作動機構は、内燃機関の吸／排気系統である無接点型圧力検出システムを提案する。
【０００５】
請求項１によれば、装置に搭載の作動機構の動作に際し、作動機構における流体の流体圧の変動を流体圧変動検出ユニットで捉えて、流体圧の変動により可動伝達部材を変位させ、この可動伝達部材の変位により可動伝達部材を無接点検出手段に対して近接離脱させることで、無接点検出手段により前記流体圧の変動にかかる信号を発し、この流体圧の変動にかかる信号を信号変換処理部において所定の信号に変換処理して、この信号変換処理部からの出力信号に基づいて、前記作動機構に所望の動作を行わせることができる。その際、前記可動伝達部材を無接点検出手段に対して位置調節することで、前記流体圧が所望の流体圧に変動した際に、前記無接点検出手段は流体圧の変動にかかる信号を発生することができる。
【０００６】
請求項２によれば、可動伝達部材における可動片基端側と保持片と一体の基部側を、調節固定手段により、基台に対する離隔距離を調整することで、可動片先端のシャドー部を無接点検出手段に対して位置調節して、無接点検出手段から、所望の流体圧の変動にかかる信号を発信させることができる。
【０００７】
請求項３によれば、チャンバ内空間を二分するダイヤフラムにより、作動機構における流体の流体圧の変動を捉えることができ、この流体圧の変動により可動伝達部材を変位させることで、無接点検出手段により流体圧の変動にかかる信号を取り出し、信号変換処理部から対応する出力信号を導出して、この信号変換処理部の出力信号に基づいて、作動機構に所望の動作を行わせることができる。
【０００８】
請求項４によれば、可動伝達部材の変位により、ホトインタラプタをオンオフさせ、このオンオフ動作に基づいて信号変換処理部を動作させ、対応する信号を出力することができる。
【０００９】
請求項５によれば、可動伝達部材の変位により、位置センサが前記変位にかかる信号を出力し、この変位にかかる信号に基づいて信号変換処理部を動作させ、対応する信号を出力することができる。
【００１０】
請求項６によれば、装置内の油圧作動機構から油圧変動を捉えて対応する検出信号を導出させることができ、この検出信号に基づいて前記油圧作動機構に所望の動作を行わせることができる。
【００１１】
請求項７によれば、装置内の空気圧作動機構から空気圧変動を捉えて対応する検出信号を導出させることができ、この検出信号に基づいて前記空気圧作動機構に所望の動作を行わせることができる。
【００１２】
請求項８によれば、内燃機関の排気系統から排気圧等の変動を捉えて、内燃機関に種々の制御動作を行わせることができる。
【００１３】
【発明の実施の態様】
以下、本発明にかかる無接点型圧力検出システムの一つの実施の態様を挙げ、添付の図面に基づいて説明する。
図１に無接点型圧力検出システム１を示す。この無接点型圧力検出システム１は、装置に搭載の作動機構（後述）と流体通路２を介して連通する流体圧変動検出ユニット３と、流体圧変動検出ユニット３によって捉えた流体圧の変動を伝達する可動伝達部材４とを備え、この可動伝達部材４の先端部位（後述）に近接配置して、可動伝達部材４の変位により先端部位を近接離脱させることで、流体圧の変動にかかる信号を発する無接点検出手段５を設け、この無接点検出手段５による流体圧の変動にかかる信号を変換する信号変換処理部６を設け、この信号変換処理部６の出力信号により、所定の制御手段を制御して前記作動機構に所望の動作を行わせるようにしている。
【００１４】
前記流体圧変動検出ユニット３は略円盤型のチャンバで構成して、チャンバ内空間を二分するダイヤフラム７を備えている。前記チャンバ内空間の下面側は、前記作動機構に通ずる流体通路２と連通する一方、前記チャンバ内空間の上部側には、チャンバ内のダイヤフラム７中心部に固定して、鉛直状に突出する応動ピン８を設けている。
【００１５】
前記可動伝達部材４は、図２に示すように、例えばリン青銅板を、打ち抜き加工したもので、中央部を前記流体圧変動検出ユニット３における応動ピン８先端を当接させて、揺動させる長尺な可動片４ａと、可動片４ａ基端側と一体につながっている一対のＬ字状保持片４ｂ，４ｂとを有している。
前記可動片４ａは、先端を直角状に起曲して後述する無接点検出手段５に進退可能に臨入させて、無接点検出手段５から流体圧の変動にかかる信号（オンオフ信号）を発信せしめるシャドー部４ｃを設けている。
また前記保持片４ｂは、それぞれ先端側を基台９に取付用スペーサ１０、１０を介してねじ止めし、前記可動片４ａと保持片４ｂ，４ｂとの合流箇所である、基部中央箇所を、基台９に対する調節固定手段である、コイルスプリング１１を介して調節スペーサ１２に調節ねじ１３によりねじ止めしている。かかる調節ねじ１３を回すことで、可動伝達部材４の保持姿勢を微調整して、可動片４ａ先端のシャドー部４ｃの位置調整を行い、流体圧が所望の流体圧に変動した際に、前記無接点検出手段５が流体圧の変動にかかる信号を発生する構成である。
【００１６】
そして前記無接点検出手段５としては、周知のホトインタラプタを用いている。この場合、無接点検出手段５は、前記基台９上にスタット１４、１４を介して保持した電装基板１５に搭載している。
前記信号変換処理部６は、前記電装基板１５に搭載され、周知の回路で構成しており、ここでは詳細に図示すること、および説明は省略するが、前記無接点検出手段５としてのホトインタラプタからの流体圧の変動にかかる信号（オンオフ信号）を変換処理し、例えばＨレベル、Ｌレベルの信号を出力して、制御信号として作動機構の制御動作に供するようにしている。
すなわち、前記可動伝達部材４のシャドー部４ｃをホトインタラプタにおけるＬＥＤとホトトランジスタ間に進退可能として、前記ＬＥＤからの信号をホトトランジスタに達するのを遮断／開放して、オンオフ信号を取り出すようにしている（図３参照）。
【００１７】
以上のような無接点型圧力検出システム１によれば、装置に搭載の作動機構が動作するに際し、作動機構を通流する流体は、流体通路２を介して流体圧変動検出ユニット３におけるチャンバ内下側空間に取り込まれる。
すると、チャンバ内空間を二分するダイヤフラム７は、前記流体圧の変動によって応動変位する。
これによってダイヤフラム７中心部に固定した応動ピン８が、チャンバ上部側から、基台９を介して軸方向に進退して、可動伝達部材４における可動片４ａが、前記応動ピン８先端を当接押圧することで揺動し、可動片４ａ先端のシャドー部４ｃが無接点検出手段５であるホトインタラプタにおけるＬＥＤとホトトランジスタ間に進退して、ＬＥＤからホトトランジスタに至る信号を開放／遮断して、オンオフ信号として取り出すことができる。
【００１８】
前記無接点検出手段５からのオンオフ信号は、信号変換処理部６において、Ｈレベル、Ｌレベルの信号に変換して、制御信号として作動機構の制御動作に供することができる。
【００１９】
ところで、作動機構は、作動機構を通流する流体の流体圧に基づいて、制御動作を行う構成であるので、前記作動機構に所望の動作を行わせるには、作動機構を通流する流体の流体圧に基づいて、制御動作をさせればよい。すなわち流体圧が所望の値に達したら、無接点型圧力検出システム１を動作させて、制御信号として作動機構に出力するようにすればよい。
【００２０】
そのために、可動片４ａと保持片４ｂ，４ｂとの合流箇所である、基部中央箇所の、調節ねじ１３を回すことで、可動伝達部材４の保持姿勢を微調整して、可動片４ａ先端のシャドー部４ｃの位置調整を行う。
前記調節ねじ１３を回すと、可動伝達部材４は、保持片４ｂの基台９に対する取付箇所である取付用スペーサ１０、１０ｐを支点として変位し、前記可動片４ａ先端のシャドー部４ｃを上下させて、ホトインタラプタにおけるＬＥＤとホトトランジスタ間に至る接近距離の調整を行うことができる。
【００２１】
これによって、流体圧が所望の流体圧に変動した際に、流体圧変動検出ユニット３のチャンバ内空間を二分するダイヤフラム７は、前記流体圧の変動によって応動変位し、前記ダイヤフラム７中心部に固定した応動ピン８が、チャンバ上部側から、基台９を介して軸方向に進退して、可動伝達部材４における可動片４ａを押す。
可動片４ａは、可動片４ａと保持片４ｂ，４ｂとの合流箇所である、基部中央箇所の調節スペーサ１２を支点として揺動し、これによって前記可動片４ａ先端のシャドー部４ｃが、ホトインタラプタにおけるＬＥＤとホトトランジスタ間に達して、ＬＥＤからの信号をホトトランジスタに達するのを遮断し、ホトインタラプタは、オフ信号として取り出すことができるのである。
【００２２】
このように、本発明にかかる無接点型圧力検出システム１では、装置の作動機構の制御媒体となる流体の流体圧変動を、一枚の微調整可能な可動伝達部材４を介して無接点検出手段５で捉えて、制御動作に供するようにすることで、リミットスイッチのような接触型検出手段を用いたものと異なり、火気を嫌う燃料供給系統等にも用いることができ、騒音の少ない、確実で安定性のある制御動作が可能となり、機構としての信頼性は高いものとなる。
【００２３】
また本発明にかかる無接点型圧力検出システム１では、無接点検出手段５として、図示は省略するがホール素子、磁気抵抗素子、位置センサ（例えば近接スイッチ）を用いることもできる。このような無接点検出手段５を用いる場合においても、可動伝達部材４における調節固定手段である、調節ねじ１３を回すことで、可動伝達部材４の保持姿勢を微調整して、可動片４ａ先端のシャドー部４ｃの位置調整を行い、流体圧が所望の流体圧に変動した際に、前記無接点検出手段５が流体圧の変動にかかる信号を発生する構成である。
前記ホール素子、磁気抵抗素子を用いる場合には、前記可動伝達部材４における可動片４ａ先端のシャドー部４ｃに磁石を設け、シャドー部４ｃがホール素子、磁気抵抗素子に近接離脱することにより、信号変化を取り出して、リレー回路、トランジスタスイッチを駆動させる構成とすることができる。
【００２４】
なお、本発明にかかる無接点型圧力検出システム１では、作動機構として、油圧作動機構は勿論、空気圧作動機構、さらには、内燃機関の吸排気系統に用いることができるなど汎用性は高い。
【００２５】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、
（１）装置の作動機構の制御媒体となる流体の流体圧変動を、一枚の微調整可能な可動伝達部材を介して無接点検出手段で捉えて、制御動作に供するようにすることで、騒音の少ない、確実で安定性のある制御動作が可能となり、機構としての信頼性は高いものとなる。
（２）油圧作動機構、空気圧作動機構は勿論、内燃機関の吸排気系統、燃料供給系統などにも用いることができるなど汎用性が高い。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる無接点型圧力検出システムの一つの実施形態を示す、要部断面説明図である。
【図２】図１に示す無接点型圧力検出システムの概略構成を示す、分解斜視説明図である。
【図３】図１に示す無接点型圧力検出システムの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　　　無接点型圧力検出システム
２　　　　　　　　　　　　　　流体通路
３　　　　　　　　　　　　　　流体圧変動検出ユニット
４　　　　　　　　　　　　　　可動伝達部材
４ａ　　　　　　　　　　　　　可動片
４ｂ　　　　　　　　　　　　　保持片
４ｃ　　　　　　　　　　　　　シャドー部
５　　　　　　　　　　　　　　無接点検出手段
６　　　　　　　　　　　　　　信号変換処理部
７　　　　　　　　　　　　　　ダイヤフラム
８　　　　　　　　　　　　　　応動ピン
９　　　　　　　　　　　　　　基台
１０　　　　　　　　　　　　　取付用スペーサ
１１　　　　　　　　　　　　　コイルスプリング
１２　　　　　　　　　　　　　調節スペーサ
１３　　　　　　　　　　　　　調節ねじ
１４　　　　　　　　　　　　　スタット
１５　　　　　　　　　　　　　電装基板
【図１】
2004095253.tif 000003
【図２】
2004095253.tif 000004
【図３】
2004095253.tif 000005