流量控制閥以及滑閥位置檢測裝置的設(shè)計

今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——流量控制閥以及流量控制閥用的滑閥位置檢測裝置。該專利由株式會社阿米泰克申請，并于2016年11月2日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及一種作為流體的流量控制閥使用的滑閥型流量控制閥，另外，涉及一種流量控制閥用的滑閥位置檢測裝置。

發(fā)明背景

在例如建設(shè)機械/車輛或其他機械/車輛等領(lǐng)域中，作為作業(yè)設(shè)備的驅(qū)動致動器，使用流體壓力缸等流體壓力設(shè)備。在流體壓力設(shè)備的驅(qū)動時，向所需的流體壓力端口，經(jīng)由流量控制閥供給對方向及流量進(jìn)行控制后的壓力流體。作為流量控制閥，使用各種先導(dǎo)閥。流量控制閥作為伺服閥而構(gòu)成，利用位置檢測器檢測該流量控制閥的滑閥的位置，向驅(qū)動該滑閥的致動器反饋滑閥位置檢測數(shù)據(jù)。

在位置檢測器中，公知電阻式、電磁式或者光學(xué)式等各種類型的位置檢測器。使用電位計的電阻式位置檢測器，由于存在機械接觸式的觸點，所以在耐久性方面存在困難。另一方面，光學(xué)式傳感器可以以非接觸式進(jìn)行檢測，但在周邊環(huán)境容易臟的環(huán)境的情況下，存在維護(hù)麻煩的難點。使用被交流勵磁的線圈的電磁式傳感器存在下述優(yōu)點，即，可以以非接觸式進(jìn)行檢測，并且即使在周邊環(huán)境容易臟的環(huán)境中也具有耐久性。但是，存在如何補償由溫度特性引起的線圈阻抗的變化，從而可以進(jìn)行精度高的位置檢測的課題。另外，無論哪種類型的傳感器，均期望提供結(jié)構(gòu)簡單且制造成本便宜的位置檢測器。

另外，在流量控制閥中，與使用目的對應(yīng)而存在多種尺寸。在現(xiàn)有的滑閥位置檢測裝置中，如果作為檢測對象的滑閥的最大位移量不同，則必須使用具有與其對應(yīng)的可檢測范圍的位置傳感器。因此，當(dāng)前，必須針對多種尺寸的流量控制閥的各種類，準(zhǔn)備不同的位置檢測裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是鑒于上述問題點而提出的，其提供一種流量控制閥，具有電磁式位置檢測器，該位置檢測器結(jié)構(gòu)簡單，耐久性優(yōu)良，能適應(yīng)苛刻的使用環(huán)境，具有優(yōu)越的溫度特性補償性能，且制造成本便宜。另外，提供一種具有相同優(yōu)點的流量控制閥用的滑閥位置檢測裝置。同時提供一種即使針對不同尺寸的流量控制閥，也可以共用的滑閥位置檢測裝置。

本發(fā)明所涉及的流量控制閥，其在具有多個端口的套筒內(nèi)，可滑動地收容具有多個閥體的滑閥，通過利用致動器使該滑閥直線地移動，進(jìn)行流量控制。其特征在于具有：大致直線狀的目標(biāo)探針，其安裝在所述滑閥的一端，由磁響應(yīng)性的材質(zhì)構(gòu)成；開口，其設(shè)置在所述套筒的一端，以容許所述目標(biāo)探針通過；傳感器殼體，其安裝在所述套筒的所述一端，用于檢測所述目標(biāo)探針的直線位置。

其中，所述傳感器殼體具有筒部，該筒部形成有容許所述目標(biāo)探針進(jìn)入的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間與所述套筒的所述一端的所述開口連結(jié)，所述筒部由非磁性體構(gòu)成；以及第1線圈以及第2線圈，其在所述傳感器殼體內(nèi)的所述筒部的周圍，沿軸向隔著規(guī)定間隔而配置，所述第1線圈配置為與所述目標(biāo)探針進(jìn)行感應(yīng)，所述目標(biāo)探針具有體積逐漸減小的錐形形狀的前端部分，使相對于該第1線圈的磁響應(yīng)性與該目標(biāo)探針的直線位置對應(yīng)而向一個方向逐漸變化，并且所述第2線圈構(gòu)成為，至少在所述目標(biāo)探針的規(guī)定的直線位移范圍內(nèi)不與該目標(biāo)探針的直線位移進(jìn)行感應(yīng)，通過將所述第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動合成，從而檢測所述目標(biāo)探針的直線位置即所述滑閥的位置。

并且，相對于所述目標(biāo)探針，所述第1線圈位于近端側(cè)，第2線圈位于遠(yuǎn)端側(cè)，在所述第2線圈的內(nèi)側(cè)，環(huán)狀地設(shè)置磁響應(yīng)性屏蔽部件，所述目標(biāo)探針構(gòu)成為具有使其前端進(jìn)入遠(yuǎn)端側(cè)的所述第2線圈的感應(yīng)區(qū)域的長度，在其前端進(jìn)入遠(yuǎn)端側(cè)的所述第2線圈的感應(yīng)區(qū)域時，利用所述磁響應(yīng)性屏蔽部件使所述第2線圈不與所述目標(biāo)探針進(jìn)行感應(yīng)。

根據(jù)一個實施例，其特征還有：對將所述第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動合成而得到的交流檢測信號進(jìn)行整流，并生成直流檢測電壓信號的電路；以及增益設(shè)定電路，其將所述直流檢測電壓信號放大，在增益設(shè)定電路中，作為增益設(shè)定用的電阻元件，使用具有規(guī)定溫度特性的電阻元件，設(shè)定所述增益設(shè)定用的電阻元件的所述規(guī)定溫度特性，以抵消由渦流損耗以及電路內(nèi)要素的溫度特性引起的阻抗變化。由此，可以對渦流損耗以及電路內(nèi)要素的溫度特性進(jìn)行補償。

根據(jù)優(yōu)選的一個實施例，其特征在于，針對所述滑閥的最大位移量不同的多種流量控制閥，通過使設(shè)置在所述套筒的一端的開口的尺寸、和相對于所述套筒的一端的所述傳感器殼體的安裝構(gòu)造通用化，并且使所述傳感器殼體內(nèi)的所述筒部所形成的所述內(nèi)部空間的長度成為可以與所述多種流量控制閥中最長的所述滑閥的最大位移量對應(yīng)的尺寸，由此，雖然針對所述多種流量控制閥使用不同尺寸的所述目標(biāo)探針，但包含所述第1線圈以及第2線圈在內(nèi)的相同的所述傳感器殼體，可以共通地應(yīng)用于所述多種流量控制閥中。由此，由于可以將包含第1線圈以及第2線圈在內(nèi)的相同的傳感器殼體共通地應(yīng)用于多種流量控制閥，所以可以不針對多種尺寸的流量控制閥的各類型準(zhǔn)備不同的位置檢測裝置，通過通用化而減少制造成本。