特開 2024-152528 液体流通防止構造、および角度検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024152528

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】液体流通防止構造、および角度検出器

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/00 20060101AFI20241018BHJP

   G01D 5/20 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

F16J15/00 Z

G01D5/20 110X

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023066771

(22)【出願日】2023-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】000203634

【氏名又は名称】多摩川精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119264

【弁理士】

【氏名又は名称】富沢 知成

(72)【発明者】

【氏名】上野 孝行

【テーマコード（参考）】

2F077

【Ｆターム（参考）】

2F077AA41

2F077FF34

2F077PP26

2F077VV03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】温度変化が激しくかつ汚れが著しい劣悪環境下で使用されるシンクロ・レゾルバなどの角度センサを内蔵する角度検出器において、封入している絶縁保護オイルの温度変化による漏れ出しや、外部からの水分浸入を有効に抑制することのできる技術を提供する。
【解決手段】液体流通防止構造５は、制御対象液体Ｌが内部に封入されている空間である保護対象室１において、制御対象液体Ｌの外部への漏出を防止し、かつ外部からの流入防止対象液体Ｗの浸入を防止するための構造であり、保護対象室１と、保護対象室１とは別に設けられている空間である別室２と、保護対象室１と別室２との間に設けられていて気体Ａを流通させ液体Ｌ、Ｗを流通させない一または複数のエアブリーザ３とからなる構成とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御対象液体が内部に封入されている空間である保護対象室において、該制御対象液体の外部への漏出を防止し、かつ外部からの流入防止対象液体の浸入を防止するための液体流通防止構造であって、
該保護対象室と、
該保護対象室とは別に設けられている空間である別室と、
該保護対象室と該別室との間に設けられていて気体を流通させ液体を流通させない一または複数のエアブリーザと、
からなることを特徴とする、液体流通防止構造。

【請求項2】

前記エアブリーザは直接外部と通気しない配置であるため、目詰まりが防止されることを特徴とする、請求項１に記載の液体流通防止構造。

【請求項3】

前記エアブリーザは、前記保護対象室と前記別室とを繋いで設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の液体流通防止構造。

【請求項4】

前記制御対象液体が絶縁オイルであることを特徴とする、請求項１、２、３のいずれかに記載の液体流通防止構造。

【請求項5】

前記流入防止対象液体が水分であることを特徴とする、請求項４に記載の液体流通防止構造。

【請求項6】

入力軸と該入力軸からの入力を減速する減速機構と該減速機構からの出力を受ける角度センサとを備えてなる角度検出器における液体流通防止構造であって、前記保護対象室が該角度センサの配置される室であり、前記別室が該減速機構の配置される室であることを特徴とする、請求項５に記載の液体流通防止構造。

【請求項7】

入力軸と該入力軸からの入力を減速する減速機構と該減速機構からの出力を受ける角度センサとを備えてなり、請求項４に記載の液体流通防止構造を備えていることを特徴とする、角度検出器。

【請求項8】

前記角度センサがレゾルバまたはシンクロであることを特徴とする、請求項７に記載の角度検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液体流通防止構造、および角度検出器に係り、特に角度検出器において、巻線保護絶縁オイルの漏れ出し抑制と水分浸入抑制を可能とする技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

温度変化が激しく、かつ汚れが著しい劣悪環境下で使用するシンクロ、レゾルバなどの角度センサを内蔵する角度検出器では、角度センサの巻線の耐湿性への配慮が必要であり、封入している絶縁保護オイルの温度変化による漏れ出しや水分浸入の抑制が求められる。

【0003】

角度センサを内蔵する角度検出器の腐食等防止技術については従来、特許出願等も多くなされている。たとえば出願人による後掲特許文献１には、内蔵されている角度センサを周囲の空気から遮断するために、内部に絶縁オイルが封入されている角度検出器であって、絶縁オイルの封入が、少なくとも角度検出器の内部コイルを周囲の空気から遮断し得るようになされるという構成が開示されている。これにより、内部コイルの腐食や断線を防止できる。また特許文献２には、オイルを角度センサに接触させないためのシール構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５０４４７６１号公報「絶縁オイル封入角度検出装置」

【特許文献2】特開２００８－６９７１６号公報「内燃機関の角度センサ取付構造」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

角度検出器では、設置環境の温度変化による内部気圧の変化によって呼吸作用が起こり、そのために角度センサ設置部位から巻線保護絶縁オイルが押し出されて漏れ出す可能性がある。また、外部水分が吸引されて角度センサ設置個所に浸入する可能性もある。角度検出器の運転を良好に維持するには、角度センサの巻線の耐湿性への配慮が必要であり、したがって、絶縁オイル漏れや水分の浸入を有効に防止する技術が求められる。

【0006】

そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、 温度変化が激しくかつ汚れが著しい劣悪環境下で使用されるシンクロ・レゾルバなどの角度センサを内蔵する角度検出器において、封入している絶縁保護オイルの温度変化による漏れ出しや、外部からの水分浸入を有効に抑制することのできる技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願発明者は上記課題について検討した。角度検出器において角度センサが配置される絶縁保護オイル封入範囲は、通電状態の場合、減速機構をなす歯車構成範囲よりも温度が高く、かつ内部気圧が高い状態にある。発明者は、絶縁保護オイルを封入する範囲とオイルを封入しない歯車構成範囲との間に、気体のみを通すエアブリーザを設置することにより、絶縁保護オイル封入範囲と歯車構成範囲の空間で空気を移動させ、それにより気圧変化を軽減させ、絶縁オイルの漏れ出しや外部水分の浸入を抑制できることに想到した。

【0008】

なお、エアブリーザを本体外面に取り付けると、汚れが詰まり、機能を長く発揮できなくなる。しかし、製品本体内に２つの空間を持たせ、それらを繋ぐ形でエアブリーザを本体内部に設置できるため、汚れ詰まり等を起こさずにエアブリーザの機能を長く維持できることにも想到した。そして、これらに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。

【0009】

〔１〕 制御対象液体が内部に封入されている空間である保護対象室において、該制御対象液体の外部への漏出を防止し、かつ外部からの流入防止対象液体の浸入を防止するための液体流通防止構造であって、
該保護対象室と、
該保護対象室とは別に設けられている空間である別室と、
該保護対象室と該別室との間に設けられていて気体を流通させ液体を流通させない一または複数のエアブリーザと、
からなることを特徴とする、液体流通防止構造。
〔２〕 前記エアブリーザは直接外部と通気しない配置であるため、目詰まりが防止されることを特徴とする、〔１〕に記載の液体流通防止構造。
〔３〕 前記エアブリーザは、前記保護対象室と前記別室とを繋いで設けられていることを特徴とする、〔２〕に記載の液体流通防止構造。
〔４〕 前記制御対象液体が絶縁オイルであることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕のいずれかに記載の液体流通防止構造。

【0010】

〔５〕 前記流入防止対象液体が水分であることを特徴とする、〔４〕に記載の液体流通防止構造。
〔６〕 入力軸と該入力軸からの入力を減速する減速機構と該減速機構からの出力を受ける角度センサとを備えてなる角度検出器における液体流通防止構造であって、前記保護対象室が該角度センサの配置される室であり、前記別室が該減速機構の配置される室であることを特徴とする、〔５〕に記載の液体流通防止構造。
〔７〕 入力軸と該入力軸からの入力を減速する減速機構と該減速機構からの出力を受ける角度センサとを備えてなり、〔４〕に記載の液体流通防止構造を備えていることを特徴とする、角度検出器。
〔８〕 前記角度センサがレゾルバまたはシンクロであることを特徴とする、〔７〕に記載の角度検出器。

【発明の効果】

【0011】

本発明の液体流通防止構造、および角度検出器は上述のように構成されるため、これらによれば、温度変化が激しくかつ汚れが著しい劣悪環境下で使用されるシンクロ・レゾルバなどの角度センサを内蔵する角度検出器において、封入している絶縁保護オイルの温度変化による漏れ出しや、外部からの水分浸入を有効に抑制することができる。また、本発明によれば、エアブリーザが外面ではなく本体内部に設置される構成により、エアブリーザが粉塵等で汚れて目詰まりすることがなく、オイル漏れ出し抑制、水分浸入抑制の効果を長く発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の液体流通防止構造の基本構成を概念的に示す説明図である。

【図2】図１に示す本発明液体流通防止構造作用を概念的に示す説明図である（その１）。

【図3】図１に示す本発明液体流通防止構造作用を概念的に示す説明図である（その２）。

【図4】本発明の液体流通防止構造を備えた角度検出器の構成例を示す側断面図であり、図４－２のＢ－Ｃ－Ｄ－Ｅ－Ｆ矢視断面図である。

【図4-2】図４のＸ－Ｘ矢視断面図である。

【図5】図４に示す角度検出器の構成例を示す別の側断面図であり、図５－２のＢ－Ｃ－Ｄ－Ｅ－Ｆ－Ｇ－Ｈ矢視断面図である。

【図5-2】図５のＸ－Ｘ矢視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の液体流通防止構造の基本構成を概念的に示す説明図である。図示するように本液体流通防止構造５は、制御対象液体Ｌが内部に封入されている空間である保護対象室１において、制御対象液体Ｌの外部への漏出を防止し、かつ外部からの流入防止対象液体Ｗの浸入を防止するための構造であり、保護対象室１と、保護対象室１とは別に設けられている空間である別室２と、保護対象室１と別室２との間に設けられていて気体Ａを流通させ液体Ｌ、Ｗを流通させない一または複数のエアブリーザ３とからなることを、主たる構成とする。

【0014】

かかる構成の本液体流通防止構造５によれば、設けられているエアブリーザ３の機能により、保護対象室１と別室２との間において気体Ａは流通可能であるが、制御対象液体Ｌや流入防止対象液体Ｗの流通はなされ得ない。すなわち、保護対象室１内部に封入されている制御対象液体Ｌが、保護対象室１から外部へと漏出することが防止されるとともに、かつ外部からの流入防止対象液体Ｗが保護対象室１内に浸入することも防止される。つまり、保護対象室１－別室２間に配置されるエアブリーザ３によって、両室１、２における内気圧が緩和され、制御対象液体Ｌ流出と流入防止対象液体Ｗ浸入が防止される。

【0015】

本発明液体流通防止構造５の作用をより詳細に説明する。
図２は、図１に示す本発明液体流通防止構造作用を概念的に示す説明図である（その１ 温度上昇の場合）。図中（ｂ）に示すように、本発明が用いられていない保護対象室９１内の温度が上昇した場合には、室内の空間気圧が高まり、それによって制御対象液体Ｌが押し出され、漏出する可能性がある。しかし本発明によれば、図中（ａ）に示すように、エアブリーザ３を介して保護対象室１側の空気Ａが別室２側に排出され、これによって保護対象室１内の空間気圧は下げられ、制御対象液体Ｌの漏出を防止することができる。

【0016】

図３は、図１に示す本発明液体流通防止構造作用を概念的に示す説明図である（その２ 温度降下の場合）。図中（ｂ）に示すように、本発明が用いられていない保護対象室９１内の温度が降下した場合には、室内の空間気圧が低下し、それによって外部の流入防止対象液体Ｗが室内に浸入する可能性がある。しかし本発明によれば、図中（ａ）に示すように、エアブリーザ３を介して別室２側の空気Ａが保護対象室１側に流入し、あるいは一旦保護対象室１から別室２へと排出されていた空気Ａが保護対象室１に戻り、これによって保護対象室１内の空間気圧が高まり、外部からの流入防止対象液体Ｗの吸引・浸入を防止することができる。

【0017】

このように、保護対象室１と別室２との間にエアブリーザ３を配置することで、内気圧が緩和され、制御対象液体Ｌの流出と流入防止対象液体Ｗの浸入を防止することができる。

【0018】

図１等に示すように本液体流通防止構造５を構成するエアブリーザ３は、直接外部と通気しない配置である。すなわち、保護対象室１と別室２とを繋いだ形でエアブリーザ３が設けられており、エアブリーザ３は外部へ開口せずに内部に埋設されている。したがって、エアブリーザ３は粉塵等で汚れて目詰まりすることが防止され、制御対象液体Ｌの漏出防止作用、流入防止対象液体Ｗの浸入防止作用を長く維持することができる。

【0019】

本発明液体流通防止構造５は、レゾルバ、シンクロ等の角度センサを内蔵している角度検出器における巻線保護絶縁オイルの漏れ出しと水分浸入の抑制対策として用いることができる。この場合、制御対象液体Ｌは絶縁オイルであり、流入防止対象液体Ｗは水分である。以下、角度検出器における本発明の実施形態について説明する。

【0020】

図４は、本発明の液体流通防止構造を備えた角度検出器の構成例を示す側断面図であり、図４－２のＢ－Ｃ－Ｄ－Ｅ－Ｆ矢視断面図である。また、図４－２は図４のＸ－Ｘ矢視断面図である。各図に示すように本構成例に係る角度検出器４１０は、入力軸４６、入力軸４６からの入力を減速する歯車で構成された減速機構４７、および減速機構４７からの出力伝達を受ける角度センサ４８とを備えている。２個内蔵されている角度センサ４８の巻線部には絶縁オイルＬが封入されており、巻線の水分腐食劣化から保護されている。減速機構４７設置範囲と内蔵角度センサ４８設置範囲は仕切られ、それぞれの室をなしている。

【0021】

すなわち、角度センサ４８の配置される室が保護対象室４１、減速機構４７の配置される室が別室４２であり、これら保護対象室４１―別室４２の間を繋げて設けられ両室間において気体は流通させるが液体は流通させないエアブリーザ４３と併せて、液体流通防止構造４５が構成されている。図示するようにエアブリーザ４３は、角度検出器４１０の本体内部に設置されるため、外部への露出がない。したがって、粉塵等により汚れて目詰まりすることがなく、絶縁オイルＬ漏れ出し抑制、水分浸入抑制の効果を、長期に亘って維持し、発揮することができる。

【0022】

角度検出器４１０の液体流通防止構造４５を構成する保護対象室４１、すなわち角度センサ４８が配置され、絶縁オイルＬが封入されている室内において、温度が上昇した場合には、保護対象室４１内の空気がエアブリーザ４３を介して、歯車構成範囲側すなわち減速機構４７が配置されている別室４２へと排出され、それによって保護対象室４１内の空間気圧が下げられるため、絶縁オイルＬの漏れ出しを防止することができる。

【0023】

一方、保護対象室４１内の温度が降下した場合には、エアブリーザ４３を介し、減速機構４７が配置されている別室４２に排出されていた空気が絶縁オイルＬが封入されている保護対象室４１側に戻り、それによって保護対象室４１内の空間気圧が上げられるため、外部水分の吸引、浸水を防止することができる。

【0024】

なお、エアブリーザ４３は複数個設ける構成とすることができる。図４－２では、略９０°の間隔を置いて４個を設ける構成が例示されている。複数個のエアブリーザ４３を設けることにより、たとえば角度検出器４１０の設置角度が傾いてしまっているような場合であっても、保護対象室４１内に封入された絶縁オイルＬの液面より上にエアブリーザ４３を位置させられる可能性が高くなり、エアブリーザ４３を十分に機能させられる可能性が高くなる。このことを考慮すると、設置個数は限定されないものの、図示する４個以上とすることが望ましい。

【0025】

図５は、図４に示す角度検出器の構成例を示す別の側断面図であり、図５－２のＢ－Ｃ－Ｄ－Ｅ－Ｆ－Ｇ－Ｈ矢視断面図である。また、図５－２は図５のＸ－Ｘ矢視断面図である。２個内蔵されている角度センサ４８、４８の中心を通る矢視断面図である図５においては、エアブリーザ４３は表されていないが、図５－２では４個のエアブリーザ４３が表されている。

【0026】

以上説明した本発明液体流通防止構造を備え、減速機構と角度センサを備えている角度検出器も本発明の範囲内である。この場合、角度センサとしては、レゾルバまたはシンクロを好適に用いることができる。

【産業上の利用可能性】

【0027】

本発明の液体流通防止構造、および角度検出器によれば、温度変化が激しくかつ汚れが著しい劣悪環境下で使用されるシンクロ・レゾルバなどの角度センサを内蔵する角度検出器において、封入している絶縁保護オイルの温度変化による漏れ出しや、外部からの水分浸入を有効に抑制することができる。したがって、角度検出器製造・使用分野、および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。

【符号の説明】

【0028】

１、４１…保護対象室
２、４２…別室
３、４３…エアブリーザ
５、４５…液体流通防止構造
４６…入力軸
４７…減速機構
４８…角度センサ
４１０…角度検出器
９１…保護対象室
Ａ…気体
Ｌ…制御対象液体（絶縁オイル）
Ｗ…流入防止対象液体（水分）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図4-2】

【図5】

【図5-2】