(57)【要約】【課題】流体機器のハウジング内に設置して使用することができ、しかも構造がシンプルで、耐圧、耐塵、耐振など耐環境性に優れた差動トランスを提供する。【解決手段】棒状の鉄心コアに１次コイル、２次コイルを巻回して構成したコイル体を、非磁性材からなるコイル保持ケースに樹脂を介して接着固定する。このコイル保持ケースの開放基端を基台に密閉嵌合する。一方流体機器のハウジング内に被測定対象の変位部材に連動する筒状の磁性部材を配置し、前記基台をハウジングにシール材を介して、密封状態で装着し、前記磁性部材がコイル保持ケースの外周を移動できるように固着した。１次コイルに安定した交流電流を印加すると、変位部材の移動に連動した磁性部材の移動により２次コイルに誘起される電圧が変化するので２次コイルの電圧差を検出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体機器において、往復変位する被測定対象の変位部材に連動する筒状の磁性部材と、棒状の鉄心コアに絶縁材をコーティングし、１次コイルとこれを挟んで前記鉄心コアの長手方向に配置した２次コイルとを巻回して構成したコイル体と、該コイル体を内部に装填して樹脂を介して接着固定した、非磁性材からなる筒状のコイル保持ケースと、該コイル保持ケースの開放基端に密閉嵌合して前記コイルのリード線を外部に導出するための基台とからなり、
前記磁性部材がコイル保持ケースに嵌合した状態で、これに対してその長手方向に移動できるように、前記基台を前記流体機器のハウジングに、シール材を介して密封状態で、固着手段により装着したことを特徴とする差動トランス。
【請求項２】
前記固着手段は、前記磁性部材が移動する方向に関して、前記コイル保持ケースを位置調整するために、その方向に関して螺動可能に前記流体機器のハウジングに螺合してあることを特徴とする作動トランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧機器などの流体機器のハウジング内に取り付けてピストンやスプール弁など変位部材の変位量の測定に用いる差動トランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、油圧機器などの流体機器に使用される差動トランスは、例えば、特開平１１−２０１７０７号公報に開示されているように、油圧機器（例えば、バルブ）のスプールの軸方向位置を検出するために、スプールに可動コア（鉄心コア）を連結し、該可動コアの周囲に、１次コイルを、また、その両端側に２次コイルを軸方向に配列してボビンに巻回し、固定した筒状のコイル部を設け、該コイル部を、ケース、キャップ、蓋部材などで覆って、ベース部材に固着し、該ベース部材を、前記可動コアがボビン内部を移動できるように油圧機器（バルブ）に取り付け、可動コアの軸方向位置によってスプールの軸方向位置を計測できるように構成されている。そして、この差動トランスは、１次コイルに交流電圧を印加して２次コイルに可動コアの軸方向位置に応じた電圧を誘起させ、この誘起電圧によって、可動コアの軸方向位置、すなわちスプールの軸方向位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】特開平１１−２０１７０７号
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造の差動トランスは、油圧機器の外側に取り付けられる構造であるために、他の機材が接触して破損する危険があり、しかも、差動トランス自体にハウジングが必要であり、また、密閉のためのシール部材を数カ所に設けなければならないので、構造が複雑で全体に径が大きくなる。また、可動コアを挿入する内パイプの径が小さく、従って、油中に浮遊する鉄粉や塵埃がパイプ内部に入って、それらがパイプ内部に溜まり易く、これが原因で、やがて正確な検出ができなくなることもある。さらに、高圧となる油圧機器の場合、差動トランスのハウジング側で、カシメ処理をした蓋やキャップが、その高圧を受けて破損する畏れもある。このような事情から、特に、油浸状態にある油圧機器に使用される差動トランスの場合、油圧機器のハウジング内に組み込み、小型で耐圧、耐塵、耐振動など、耐環境性にすぐれた差動トランスの開発が望まれるところであった。
本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、流体機器のハウジング内に設置して、使用することができ、しかも、構造がシンプルで、耐環境性に優れた差動トランスを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、流体機器において、往復変位する被測定対象の変位部材に連動する筒状の磁性部材と、棒状の鉄心コアに絶縁材をコーティングし、１次コイルとこれを挟んで前記鉄心コアの長手方向に配置した２次コイルとを巻回して構成したコイル体と、該コイル体を内部に装填して樹脂を介して接着固定した、非磁性材からなる筒状のコイル保持ケースと、該コイル保持ケースの開放基端に密閉嵌合して前記コイルのリード線を外部に導出するための基台とからなり、前記磁性部材がコイル保持ケースに嵌合した状態で、これに対してその長手方向に移動できるように、前記基台を前記流体機器のハウジングに、シール材を介して密封状態で、固着手段により装着したことを特徴とする。
そして、１次側コイルに安定したトランス励磁用交流電圧を印加して、変位部材の移動により、磁性部材がコイル保持ケースに沿って移動したときに、２次側コイルに生じた電圧の変化を信号として取り出して、変位量を測定するのである。
この場合、予め、磁性部材を変位部材に装着しておくので、前記磁性部材にコイル保持ケースを嵌合する際、差動トランスの基準値を０点調整する必要から、前記固着手段が、前記磁性部材が移動する方向に関して、前記コイル保持ケースを位置調整するために、その方向に関して螺動可能に前記流体機器のハウジングに螺合してあることが有効である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる、流体機器内で使用して好適に作用する差動トランスを、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、図１は使用状態を示す断面図、図２は図１におけるＸ−Ｘ線断面図、図３は回路図である。
【０００６】
図１において、１は棒状の鉄心（磁性材）で、その外周を絶縁材１ａでコーティングしてあり、この鉄心の中程に１次コイル２を、そして、その両端側に２次コイル３ａ、３ｂを巻回し、コイル体５となし、該コイル体５を非磁性材のコイル保持ケース６に、樹脂を介して（例えば、エポキシ樹脂を内部に充填して、そこにコイル体５を挿入して）、接着固定する。なお、符号４は、各コイル間を電気的に絶縁する仕切板である。
【０００７】
このようにコイル体５と一体化したコイル保持ケース６を、その開口基端で、流体機器（この実施の形態では、油圧機器のバルブ）Ａのハウジングａへの取り付け部材となる筒状の基台７に嵌合し、溶接手段８を介して密閉状態で、固着する。基台７には、１次コイル２および２次コイル３ａ，３ｂのリード線６ａを通すための貫通孔９が設けられている。また、基台７には、流体機器への固着手段の一部となる取り付け部としての雄ねじ１０と流体機器に嵌合する摺動筒部１１とが設けられており、該摺動筒部には環状の溝条が形成されていて、ここには、シール材としてのＯリング１２が取り付けられている。
【０００８】
一方、流体機器Ａのハウジングａ内のスプール１３（変位部材）には、非磁性材からなる支持部材１４を介して、筒状の磁性部材１５が前記スプール１３と同軸心を維持してボルト１３ａで固着されている。また、流体機器Ａのハウジングａには、基台７の摺動筒部１１が嵌合する摺動孔部１６と、基台７の雄ねじ１０が螺動可能に螺合される雌ねじ１７（前述の固着手段の、他の部分）が設けられている。
【０００９】
而して、コイル保持ケース６を密閉嵌合した基台７の摺動筒部１１を、流体機器Ａのハウジングａの摺動孔部１６に嵌合しながら、ねじ部１０，１７を互いに螺合すると、スプール１３に取り付けられた磁性部材１５がコイル保持ケース６に対して、嵌合した状態で移動できるように組み立てられる。なお、符号１８は、雄ねじ部１０をロックするナットである。なお、ナット１８を弛め、雄ねじ部１０を雌ねじ部１７に対して螺動することで、基台７をハウジングａに対して進退動作することにより、差動トランスのゼロ点調整が機械的に容易に行える。
【００１０】
この場合、摺動筒部１１にはＯリング１２が設けられているので、摺動筒部１１の外周と摺動孔部１６との液密性が保たれ、流体が外部へ洩れることが無く、また、機械的な０点調整が終了した後、ロックナット１８を締め付けることで、摺動筒部１１位置設定を完了することができる。
【００１１】
図３に示す本発明の差動トランスを用いたスプール位置測定装置の回路図において、符号１９は整流回路、２０は増幅回路、２１は可変抵抗器で電気的に０点調整を行う０−アヂャスターである。
【００１２】
以上のように構成された本発明の差動トランスにおいては、１次コイルに安定した交流電流を印加すると、スプール１３の移動に連動した磁性部材１５の移動により、２次コイル３ａ，３ｂに誘起される電圧が変化するので、２次コイル３ａ，３ｂの電圧差を、スプール位置測定装置側で、増幅回路２０にて増幅し、その信号を検出することで、スプールの変位量を測定する。
【００１３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の効果を下記の通りである。
１）    鉄心に直接コイルを巻回し、コイル保持ケースを固着させただけの簡単な構造であり、しかも、被計測対象の機器側ハウジング内に装備されるから、測定側に保護ハウジングを設ける必要がないので、ボビンや、コアが移動するためのパイプなどが不要となり、また、従来のように、内部に被測定対象側の部材を入れないので、磁性部材を含めても、小さな径の差動トランスが構成できる。
２）    コイル体をコイル保持ケースで密閉したので、耐圧、耐塵、耐振など耐環境性に優れた差動トランスを提供できる。この場合、機器のハウジングと基台との間にシール部材を設けるだけなので、従来の構造に比較して、構成を簡素化できる。
３）    中心に鉄心コアが配設されているので、透磁性がよく、感度が良好な信頼性の高い差動トランスを提供できる。
４）    前述のように、流体機器のハウジング内に一体に組み込まれ、外側に差動トランスの主要部が位置する場合のように、外部の機材に触れて損傷をおこす危険が無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態で使用状態を示す断面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】本発明の差動トランスの回路図を示す。
【符号の説明】
Ａ      流体機器
ａ      ハウジング
１      鉄心
１ａ    絶縁材
２      １次コイル
３ａ，３ｂ    ２次コイル
４      仕切板
５      コイル体
５ａ    リード線
６      コイル保持ケース
７      基台
８      溶接
９      貫通孔
１０    雌ねじ部
１１    摺動筒部
１２    Ｏリング
１３    スプール（変位部材）
１３ａ  ボルト
１４    支持部材
１５    磁性部材
１６    摺動孔部
１７    雌ねじ
１８    ナット
１９    整流回路
２０    増幅回路
２１    可変抵抗器
【図１】
2004245808.tif 000003
【図２】
2004245808.tif 000004
【図３】
2004245808.tif 000005