本發(fā)明涉及用于對(duì)配設(shè)于閥主體的滑閥的沿著長(zhǎng)度方向的沖程量進(jìn)行檢測(cè)的裝置。

背景技術(shù)：

在對(duì)應(yīng)信息化施工的工程機(jī)械中，因?yàn)樾枰獪?zhǔn)確地控制作業(yè)機(jī)的位置，所以需要也對(duì)液壓缸等的液壓致動(dòng)器進(jìn)行準(zhǔn)確地供油控制。因此，在這類(lèi)工程機(jī)械所搭載的閥單元中，設(shè)有用于對(duì)滑閥的沿著長(zhǎng)度方向的沖程量進(jìn)行檢測(cè)的沖程檢測(cè)裝置。沖程檢測(cè)裝置具備：例如被配設(shè)為能夠相對(duì)于裝置主體移動(dòng)的檢測(cè)桿、以及將與檢測(cè)桿相對(duì)于裝置主體的沖程量相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行輸出的沖程檢測(cè)部，并以使檢測(cè)桿的前端面抵接于滑閥的端面的狀態(tài)，經(jīng)由裝置主體安裝于閥主體。在裝置主體與檢測(cè)桿之間設(shè)有將檢測(cè)桿朝向滑閥的端面施力的螺旋彈簧(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2004－12393號(hào)公報(bào)(圖3)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了準(zhǔn)確地檢測(cè)滑閥的沖程量，需要檢測(cè)桿始終維持抵接于滑閥的端面的狀態(tài)。即，在記載于專(zhuān)利文獻(xiàn)1的沖程檢測(cè)裝置中，如果將設(shè)定負(fù)載較大的裝置作為螺旋彈簧設(shè)定，那么即使在施加了振動(dòng)、沖擊的情況下，檢測(cè)桿也不會(huì)離開(kāi)滑閥的端面，因此能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)滑閥的沖程量。然而，在使用設(shè)定負(fù)載較大的螺旋彈簧的情況下，由于螺旋彈簧的線徑變大，于是會(huì)導(dǎo)致沖程檢測(cè)裝置的大型化。

本發(fā)明鑒于上述實(shí)際情況，目的在于提供一種不會(huì)導(dǎo)致大型化且能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)滑閥的沖程量的沖程檢測(cè)裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的沖程檢測(cè)裝置對(duì)配設(shè)于閥主體的滑閥的沿著長(zhǎng)度方向的沖程量進(jìn)行檢測(cè)，上述沖程檢測(cè)裝置，具備：裝置主體，其安裝于上述閥主體；檢測(cè)桿，其沿上述滑閥的長(zhǎng)度方向延伸存在，并且，被配設(shè)成在前端部與上述滑閥的端面對(duì)置的位置能夠在上述裝置主體的內(nèi)部沿長(zhǎng)度方向移動(dòng)；以及沖程檢測(cè)部，其輸出與上述檢測(cè)桿相對(duì)于上述裝置主體的沖程量相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)；其中，在上述檢測(cè)桿的前端部，配設(shè)有通過(guò)磁力吸附于上述滑閥的端面的吸附單元。

此外，本發(fā)明，在上述沖程檢測(cè)裝置中，上述吸附單元具備：對(duì)準(zhǔn)部件，其經(jīng)由球面抵接于上述滑閥的端面；以及永磁體，其配設(shè)于成為上述對(duì)準(zhǔn)部件的周?chē)牟课?，并呈圓筒狀。

此外，本發(fā)明，在上述沖程檢測(cè)裝置中，上述對(duì)準(zhǔn)部件形成為在前端部具有球面的柱狀。

此外，本發(fā)明，在上述沖程檢測(cè)裝置中，上述對(duì)準(zhǔn)部件通過(guò)非磁性材料而成形。

此外，本發(fā)明，在上述沖程檢測(cè)裝置中，在上述裝置主體與上述檢測(cè)桿之間，夾設(shè)有將上述檢測(cè)桿朝向上述滑閥施力的支承彈簧。

根據(jù)本發(fā)明，由于通過(guò)磁力使檢測(cè)桿吸附于滑閥，因此不影響外形尺寸就能夠獲得較大的吸附力。由此，不會(huì)導(dǎo)致大型化且能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)滑閥的沖程量。

附圖說(shuō)明

圖1是作為本發(fā)明的實(shí)施方式的沖程檢測(cè)裝置的剖面圖。

圖2是表示應(yīng)用圖1所示的沖程檢測(cè)裝置的閥單元的主要部分的剖面圖。

圖3是應(yīng)用于圖1所示的沖程檢測(cè)裝置的吸附單元的分解立體圖。

圖4是應(yīng)用于圖1所示的沖程檢測(cè)裝置的吸附單元的放大剖面圖。

圖5是表示圖1所示的沖程檢測(cè)裝置的變形例的剖面圖。

圖6是應(yīng)用于圖5所示的沖程檢測(cè)裝置的吸附單元的分解立體圖。

符號(hào)說(shuō)明

2 閥主體

4 滑閥

4d 滑閥的端面

20 沖程檢測(cè)裝置

21 裝置主體

22 檢測(cè)桿

23 磁場(chǎng)檢測(cè)單元

30 吸附單元

31 單元支架

32 吸附用磁體

33 對(duì)準(zhǔn)部件

33a 球狀前端面

130 吸附單元

133 對(duì)準(zhǔn)部件

221 檢測(cè)用磁體

222 支承彈簧

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的沖程檢測(cè)裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式。

圖2示出應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式的沖程檢測(cè)裝置的閥單元的主要部分。這里例示的閥單元1是搭載于例如具備液壓致動(dòng)器的作業(yè)機(jī)械，對(duì)液壓致動(dòng)器進(jìn)行供油控制的裝置，在形成于閥主體2的滑孔3中具備滑閥4?；?是具有均一的內(nèi)徑的圓柱狀的空間，在閥主體2的端面2a開(kāi)口。在該滑孔3連通有將液壓泵、液壓缸、油箱等的液壓機(jī)器之間連通的多個(gè)油路。另外，圖2的附圖標(biāo)記5表示上述多個(gè)油路的一個(gè)。

滑閥4是配設(shè)于滑孔3的鋼制的圓柱狀部件，具有滑閥座部4a以及滑閥細(xì)徑部4b?；y座部4a是具有能夠滑動(dòng)地收容于滑孔3的外徑的圓柱狀部分。在滑閥座部4a的外周面形成有凹槽部4c。凹槽部4c是設(shè)于滑閥座部4a的外周的環(huán)狀的凹部，在滑閥4沿長(zhǎng)度方向相對(duì)于閥主體2移動(dòng)時(shí)，發(fā)揮在連通鄰接油路的狀態(tài)與切斷鄰接油路的狀態(tài)之間進(jìn)行切換的功能?；y細(xì)徑部4b是設(shè)于滑閥座部4a的端部的細(xì)徑的圓柱狀部分。

根據(jù)圖2也可知，滑閥4的一個(gè)端部處于從閥主體2的端面2a突出的狀態(tài)，并收容在設(shè)于閥主體2的傳感器支架10的內(nèi)部。傳感器支架10呈圓筒狀，具有內(nèi)徑比滑孔3大的滑閥收容孔11，以包圍滑孔3的開(kāi)口端的狀態(tài)，經(jīng)由一個(gè)端面安裝于閥主體2。在傳感器支架10的一個(gè)端面與閥主體2之間夾設(shè)有油封12。傳感器支架10的滑閥收容孔11從傳感器支架10的一個(gè)端面沿中心軸設(shè)置，在沿著傳感器支架10的長(zhǎng)度方向上大致全長(zhǎng)的1/2的位置具有內(nèi)底面11a。在滑閥收容孔11的內(nèi)底面11a與滑閥4之間，經(jīng)由適配器6夾設(shè)有復(fù)位彈簧7。

適配器6是由直徑互不相同的粗徑部6a以及細(xì)徑部6b一體成形而成的。適配器6的粗徑部6a呈圓筒狀，具有內(nèi)徑比滑閥座部4a的外徑大的第1貫通孔6c。適配器6的細(xì)徑部6b呈圓筒狀，具有內(nèi)徑比滑閥細(xì)徑部4b的外徑大、并且比滑閥座部4a的外徑小的第2貫通孔6d。在粗徑部6a與細(xì)徑部6b之間的外周部設(shè)有外周臺(tái)階部6e，在粗徑部6a與細(xì)徑部6b的內(nèi)周部設(shè)有內(nèi)周臺(tái)階部6f。該適配器6以使粗徑部6a配置于滑閥座部4a的外周、并且使細(xì)徑部6b配置于滑閥細(xì)徑部4b的外周的狀態(tài)，配設(shè)于傳感器支架10的滑閥收容孔11。

復(fù)位彈簧7的一個(gè)端部抵接于適配器6的外周臺(tái)階部6e，另一個(gè)端部抵接于滑閥收容孔11的內(nèi)底面11a，發(fā)揮始終將適配器6向靠近閥主體2的端面2a的方向按壓的功能。在滑閥4處于圖2所示的狀態(tài)的情況下，粗徑部6a的端面成為抵接于閥主體2的端面2a的狀態(tài)，而不對(duì)滑閥4作用來(lái)自復(fù)位彈簧7的按壓力。與此相對(duì)，在滑閥4從圖2所示的狀態(tài)向右方進(jìn)行沖程運(yùn)動(dòng)的情況下，由于滑閥座部4a的端面抵接于內(nèi)周臺(tái)階部6f，因此適配器6與滑閥4一起向右方移動(dòng)，而成為復(fù)位彈簧7被壓縮的狀態(tài)。即，在滑閥4相對(duì)于閥主體2向右方進(jìn)行了沖程運(yùn)動(dòng)的情況下，復(fù)位彈簧7產(chǎn)生經(jīng)由適配器6的內(nèi)周臺(tái)階部6f將滑閥4向圖2中的左方按壓的作用。

雖然未在圖中明確示出，在該閥單元1中，在滑閥4的另一個(gè)端部設(shè)有閥致動(dòng)器。閥致動(dòng)器使滑閥4相對(duì)于閥主體2沿長(zhǎng)度方向向圖2中的右方進(jìn)行沖程運(yùn)動(dòng)。若通過(guò)閥致動(dòng)器使滑閥4向右方進(jìn)行沖程運(yùn)動(dòng)，則如上述那樣，復(fù)位彈簧7成為被壓縮的狀態(tài)。因此，在閥致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)停止的情況下，通過(guò)復(fù)位彈簧7的恢復(fù)力使滑閥4向左方進(jìn)行沖程運(yùn)動(dòng)，恢復(fù)到圖2所示的狀態(tài)。

另一方面，在閥單元1中，在傳感器支架10中的離開(kāi)閥主體2的一側(cè)的端部配設(shè)有沖程檢測(cè)裝置20。沖程檢測(cè)裝置20用于對(duì)滑閥4相對(duì)于閥主體2的沿著長(zhǎng)度方向的沖程量進(jìn)行檢測(cè)，如圖1所示，具備裝置主體21以及檢測(cè)桿22。裝置主體21是將沖程檢測(cè)裝置20安裝于傳感器支架10的部分，具備內(nèi)筒部211以及外筒部212。內(nèi)筒部211呈圓筒狀，一端被底壁211a封閉、并且另一端開(kāi)口，通過(guò)非磁性材料而成形。在該內(nèi)筒部211的基端部的外周設(shè)有密封用法蘭211b。外筒部212是圓筒狀部件，以包圍內(nèi)筒部211的比與密封用法蘭211b靠一端部側(cè)的部位的外周的方式設(shè)置。在外筒部212的外周面，在長(zhǎng)度方向上大致中央的部位設(shè)有蓋部用法蘭212a，進(jìn)而，在一個(gè)端部形成有外螺紋槽212b。該外筒部212，其兩端開(kāi)口，在形成有外螺紋槽212b的一個(gè)開(kāi)口端部，以安裝了內(nèi)筒部211的密封用法蘭211b的狀態(tài)下被固定于內(nèi)筒部211。

在內(nèi)筒部211與外筒部212之間的空間配設(shè)有磁場(chǎng)檢測(cè)單元(沖程檢測(cè)部)23。磁場(chǎng)檢測(cè)單元23在配線基板23a安裝有霍爾元件23b，并且，雖然未在圖中明確示出，在配線基板23a構(gòu)成有輸出電路?；魻栐?3b基于檢測(cè)出的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的變化，對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生源的沖程量進(jìn)行運(yùn)算。輸出電路根據(jù)霍爾元件23b的運(yùn)算結(jié)果生成并輸出檢測(cè)信號(hào)。該磁場(chǎng)檢測(cè)單元23以使配線基板23a抵接于內(nèi)筒部211的外周面的狀態(tài)配設(shè)，從而使霍爾元件23b能夠檢測(cè)在內(nèi)筒部211的內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化。內(nèi)筒部211與外筒部212之間通過(guò)填充模制樹(shù)脂24而被無(wú)間隙地填埋。另外，圖2中的附圖標(biāo)記25是為了將從輸出電路輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行傳送而引出的信號(hào)線。此外，附圖標(biāo)記26是以包圍信號(hào)線25的引出部分的方式設(shè)于外筒部212的連接器。

檢測(cè)桿22是圓柱狀部件，具有能夠收容于內(nèi)筒部211的中心孔211c的外徑。該檢測(cè)桿22以能夠滑動(dòng)的方式貫通設(shè)于內(nèi)筒部211的開(kāi)口端部的引導(dǎo)部件27的引導(dǎo)孔27a，并能夠相對(duì)于內(nèi)筒部211沿長(zhǎng)度方向移動(dòng)。在檢測(cè)桿22中，在收容于內(nèi)筒部211的中心孔211c的端部設(shè)有檢測(cè)用磁體221，并且在其與內(nèi)筒部211的底壁之間設(shè)有支承彈簧222。

檢測(cè)用磁體221是桿狀的永磁體。該檢測(cè)用磁體221以如下方式進(jìn)行安裝：在與蓋部件223一起收容到在檢測(cè)桿22的基端面開(kāi)口的安裝孔22a之后，通過(guò)將檢測(cè)桿22的開(kāi)口端部鉚接而避免從檢測(cè)桿22的內(nèi)部脫落。支承彈簧222是基端部被卷繞為粗徑、而前端部被卷繞為細(xì)徑的非線性的螺旋彈簧。該支承彈簧222通過(guò)將基端部抵接于底壁211a、并且將前端部配置于從蓋部件223突出的支承銷(xiāo)223a的外周部，從而發(fā)揮始終將檢測(cè)桿22向相對(duì)于內(nèi)筒部211突出的方向施力的功能。根據(jù)附圖也可知，支承彈簧222通過(guò)卷繞直徑較小的金屬而構(gòu)成，以便與復(fù)位彈簧7相比較設(shè)定負(fù)載充分變小。

而且，在沖程檢測(cè)裝置20中，在檢測(cè)桿22的前端部設(shè)有吸附單元30。吸附單元30具備安裝于檢測(cè)桿22的前端部的單元支架31、以及安裝于單元支架31的吸附用磁體32而構(gòu)成。

如圖3以及圖4所示，單元支架31具有呈圓柱狀的支架座部31a、以及設(shè)于支架座部31a的長(zhǎng)度方向上大致中央的部位的單元法蘭31b，并通過(guò)鐵等的磁性材料一體成形。支架座部31a與檢測(cè)桿22的前端部相比直徑較細(xì)，單元法蘭31b具有比檢測(cè)桿22粗的外徑。在支架座部31a的位于比單元法蘭31b靠近一端部側(cè)的位置的部位形成有外螺紋槽31c，另一方面，在保持架基部31a的位于比單元法蘭31b靠近另一端部側(cè)的位置的端面設(shè)有對(duì)準(zhǔn)孔31d。外螺紋槽212b構(gòu)成為，能夠螺合于在檢測(cè)桿22的前端面開(kāi)口的內(nèi)螺紋孔22b。對(duì)準(zhǔn)孔31d是橫截面為圓形的孔，在其內(nèi)部具備對(duì)準(zhǔn)部件33。對(duì)準(zhǔn)部件33是一個(gè)端面形成為球狀的圓柱狀部件，通過(guò)非磁性材料而成形。該對(duì)準(zhǔn)部件33以使形成為球狀的端面(以下，稱(chēng)作“球狀前端面(球面)33a”)從支架座部31a的端面突出的狀態(tài)被固定于對(duì)準(zhǔn)孔31d。

吸附用磁體32是呈圓筒狀的永磁體，具有能夠插入支架座部31a的中心孔32a，以使支架座部31a插入中心孔32a的狀態(tài)被安裝于單元支架31。在本實(shí)施方式中，作為吸附用磁體32，使用了釹磁體。根據(jù)圖4也可知，吸附用磁體32構(gòu)成為：在一個(gè)端面抵接于單元法蘭31b的情況下，另一個(gè)端面與支架座部31a的端面一致。因此，在吸附單元30中，對(duì)準(zhǔn)部件33的球狀前端面33a成為突出最多的狀態(tài)。

該吸附單元30通過(guò)將支架座部31a的外螺紋槽31c螺合于檢測(cè)桿22的內(nèi)螺紋孔22b，由此能夠與檢測(cè)桿22成為一體地相對(duì)于裝置主體21移動(dòng)。

如圖2所示，如上述那樣結(jié)構(gòu)的沖程檢測(cè)裝置20通過(guò)收容到設(shè)于傳感器支架10的傳感器收容孔13中、并使形成于外筒部212的外螺紋槽212b螺合于傳感器收容孔13的內(nèi)螺紋13a而被安裝。檢測(cè)桿22以穿過(guò)形成于傳感器支架10的內(nèi)底面11a的插入孔11b而向滑閥收容孔11突出的方式配置，成為經(jīng)由前端的吸附單元30抵接于滑閥4的端面4d的狀態(tài)。在內(nèi)筒部211的密封用法蘭211b與傳感器收容孔13之間、以及外筒部212與傳感器收容孔13之間分別夾設(shè)有密封部件14、15。

若滑閥4相對(duì)于閥主體2從圖2所示的狀態(tài)開(kāi)始進(jìn)行沖程運(yùn)動(dòng)，則在沖程檢測(cè)裝置20中，經(jīng)由吸附單元30抵接于滑閥4的端面4d的檢測(cè)桿22產(chǎn)生連動(dòng)，而檢測(cè)桿22相對(duì)于裝置主體21的位置變化。其結(jié)果，伴隨著檢測(cè)桿22的移動(dòng)，檢測(cè)用磁體221相對(duì)于磁場(chǎng)檢測(cè)單元23的位置變化，從而磁場(chǎng)的強(qiáng)度變化，因此從磁場(chǎng)檢測(cè)單元23的輸出電路輸出與檢測(cè)桿22的沖程量相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。

根據(jù)該沖程檢測(cè)裝置20，通過(guò)吸附用磁體32的磁力維持將檢測(cè)桿22抵接于滑閥4的端面4d的狀態(tài)，因此不會(huì)給外形尺寸帶來(lái)影響，能夠在其與滑閥4之間獲得較大的吸附力。因此，不會(huì)使吸附單元30、裝置主體21大型化，且能夠始終使檢測(cè)桿22抵接于滑閥4的端面4d，從而能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)滑閥4的沖程量。

并且，由于檢測(cè)桿22經(jīng)由對(duì)準(zhǔn)部件33的球狀前端面33a抵接于滑閥4的端面4d，因此即使是滑閥4的端面4d相對(duì)于中心軸傾斜的狀態(tài)，檢測(cè)桿22也將沿中心軸移動(dòng)，不必?fù)?dān)心給檢測(cè)精度帶來(lái)影響。

而且，由于在內(nèi)筒部211的底壁與檢測(cè)桿22之間設(shè)有支承彈簧222，因此即使吸附單元30離開(kāi)滑閥4的端面4d，也能夠通過(guò)支承彈簧222的彈力再次使吸附單元30抵接于滑閥4的端面4d。作為支承彈簧222的設(shè)定負(fù)載，只要是能夠使吸附單元30移動(dòng)到滑閥4的端面4d的程度即可，因此不必?fù)?dān)心給滑閥4的切換性能帶來(lái)影響。

另外，在上述實(shí)施方式中，是通過(guò)檢測(cè)配設(shè)于檢測(cè)桿22的檢測(cè)用磁體221的磁場(chǎng)，來(lái)計(jì)算檢測(cè)桿22的沖程量的，但本發(fā)明的沖程檢測(cè)部并不限定于此。例如，也可以構(gòu)成為，通過(guò)在裝置主體21與檢測(cè)桿22之間設(shè)置線性電位儀、線性編碼器，由此來(lái)檢測(cè)檢測(cè)桿22相對(duì)于裝置主體21的沖程量。

此外，在上述實(shí)施方式中，作為抵接于滑閥4的端面4d的對(duì)準(zhǔn)部件33，使用了通過(guò)非磁性材料成形的部件，因此不必?fù)?dān)心磨損粉等的異物吸附于其與滑閥4之間的抵接部。因此，也不會(huì)產(chǎn)生因吸附磨損粉等的異物而引起的摩損、檢測(cè)誤差。然而，在本發(fā)明中，對(duì)準(zhǔn)部件33也可以通過(guò)磁性材料來(lái)成形。

而且，在上述實(shí)施方式中，作為抵接于滑閥4的端面4d的對(duì)準(zhǔn)部件33，使用了具有球狀前端面33a的呈柱狀的部件，因此能夠不導(dǎo)致外形尺寸大型化地將球狀前端面33a的曲率半徑設(shè)定為較大，以減少其與滑閥4之間的接觸壓力。然而，本發(fā)明并非必須使用呈柱狀的對(duì)準(zhǔn)部件，如圖5以及圖6所示的變形例那樣，即使在使用呈球體狀的對(duì)準(zhǔn)部件133來(lái)構(gòu)成吸附單元130的情況下，也能夠起到相同的作用效果。另外，在圖5以及圖6所示的變形例中，對(duì)與實(shí)施方式相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。此外，在呈球狀體的對(duì)準(zhǔn)部件133中，也可以通過(guò)磁性材料以及非磁性材料中的任意一種來(lái)成形。