特許 7523982 流体機械、回転情報算出方法、及び建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-19

(45)【発行日】2024-07-29

(54)【発明の名称】流体機械、回転情報算出方法、及び建設機械

(51)【国際特許分類】

   F03C 1/253 20060101AFI20240722BHJP

【ＦＩ】

F03C1/253

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2020125281

(22)【出願日】2020-07-22

(65)【公開番号】P2022021611

(43)【公開日】2022-02-03

【審査請求日】2023-06-01

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(72)【発明者】

【氏名】戸▲高▼ 彰

【審査官】藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－１３９９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５１９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１３２０６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０００－０８７８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０５３７６３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０３Ｃ １／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる検出孔を有する弁板と、
前記検出孔に流入される前記流体の圧力を取り出す圧力取り出し部と、
前記圧力取り出し部に取り付けられ、前記流体の圧力を検出する圧力検出部と、
前記圧力検出部の検出結果に基づいて前記シリンダブロックの回転数を算出する算出部と、
を備える
流体機械。

【請求項2】

ハウジングと、
前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる検出孔を有する弁板と、
前記検出孔に流入される前記流体の圧力を取り出す圧力取り出し部と、を備え、
前記弁板は、
前記検出孔が形成されている箇所で、かつ前記ハウジング側の一面に形成されたピストン収納凹部と、
前記ピストン収納凹部内に前記ピストン収納凹部の開口を閉塞するように収納され前記検出孔に通じるピストン孔が形成された閉塞ピストンと、
を備える
流体機械。

【請求項3】

前記シリンダ室に前記シリンダブロックの回転軸線に沿って往復動自在に設けられたピストンを備え、
前記弁板における前記ピストンの上死点位置及び下死点位置の少なくともいずれか一方に前記検出孔が形成されている
請求項１又は請求項２に記載の流体機械。

【請求項4】

前記ハウジングは、前記検出孔に連なって通じる延長孔を有し、
前記圧力取り出し部は、前記延長孔を介して前記検出孔の圧力を取り出す請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の流体機械。

【請求項5】

前記延長孔は一直線上に形成されている
請求項４に記載の流体機械。

【請求項6】

前記ハウジングは、前記流体が供給、排出され前記給排ポートと連なって通じる吸排口を有するリアフランジである
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体機械。

【請求項7】

前記弁板は、
前記検出孔が形成されている箇所で、かつ前記ハウジング側の一面に形成されたピストン収納凹部と、
前記ピストン収納凹部内に前記ピストン収納凹部の開口を閉塞するように収納され前記検出孔に通じるピストン孔が形成された閉塞ピストンと、
を備える
請求項１，３から６のいずれか一項に記載の流体機械。

【請求項8】

前記ピストン収納凹部の内側面と前記閉塞ピストンの外側面との間からの前記流体の漏れを防止するシール部を備えた
請求項２又は請求項７に記載の流体機械。

【請求項9】

前記検出孔は、少なくとも第１検出孔及び第２検出孔を有し、
前記圧力検出部は、前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部を有し、
前記第１検出孔及び前記第２検出孔は、前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とが位相差を有するように形成されている請求項１に記載の流体機械。

【請求項10】

前記ハウジングは、前記第１検出孔に連なって通じる第１延長孔、及び前記第２検出孔に連なって通じる第２延長孔を有し、
前記第１圧力検出部は、前記第１延長孔の前記第１検出孔とは反対側に設けられており、
前記第２圧力検出部は、前記第２延長孔の前記第２検出孔とは反対側に設けられている請求項９に記載の流体機械。

【請求項11】

前記位相差は、１０°～１７０°の間、又は１９０°～３５０°の間の任意の値である請求項９又は請求項１０に記載の流体機械。

【請求項12】

前記位相差は、９０°又は２７０°である
請求項１１に記載の流体機械。

【請求項13】

前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部を備える
請求項９から請求項１２のいずれか一項に記載の流体機械。

【請求項14】

前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントし、カウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転角を算出するカウント算出部を有する請求項１３に記載の流体機械。

【請求項15】

前記算出部は、前記シリンダブロックの回転角が一定の角度に達したときに前記カウント算出部のカウント値をリセットするリセット部を有する請求項１４に記載の流体機械。

【請求項16】

前記算出部は、前記パルスをカウントした時間を計測するタイマを有する請求項１４に記載の流体機械。

【請求項17】

ハウジングと、
前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる第１検出孔及び第２検出孔を有する弁板と、
前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部と、
前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部と、
を備える流体機械の回転情報算出方法であって、
前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号のパルスの立ち上がり順序を検出する順序検出工程と、
前記順序検出工程で検出された順序に基づいて前記シリンダブロックの回転方向を決定する回転方向決定工程と、
を有する
回転情報算出方法。

【請求項18】

ハウジングと、
前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる第１検出孔及び第２検出孔を有する弁板と、
前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部と、
前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部と、
を備える流体機械の回転情報算出方法であって、
前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントするカウント工程と、
前記カウント工程によるカウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転角を算出する回転角算出工程と、
を有する
回転情報算出方法。

【請求項19】

ハウジングと、
前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる第１検出孔及び第２検出孔を有する弁板と、
前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部と、
前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部と、
を備え、
前記算出部は、
前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントし、カウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転角を算出するカウント算出部と、
前記パルスをカウントした時間を計測するタイマと、
を有する流体機械の回転情報算出方法であって、
前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号の周波数を求める周波数算出工程と、
前記周波数算出工程によって求められた前記周波数をＦＶ変換して生成された電圧値に基づいて前記シリンダブロックの回転数を算出する回転数算出工程と、を有する
回転情報算出方法。

【請求項20】

ハウジングと、
前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる第１検出孔及び第２検出孔を有する弁板と、
前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部と、
前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部と、
を備え、
前記算出部は、
前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントし、カウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転角を算出するカウント算出部と、
前記パルスをカウントした時間を計測するタイマと、
を有する流体機械の回転情報算出方法であって、
前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントするカウント工程と、
一定時間内での前記カウント工程のカウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転数を算出する回転数算出工程と、
を有する
回転情報算出方法。

【請求項21】

ハウジングと、
前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室、及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる第１検出孔及び第２検出孔を有する弁板と、
前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部と、
前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部と、
を備え、
前記算出部は、
前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントし、カウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転角を算出するカウント算出部と、
前記パルスをカウントした時間を計測するタイマと、
を有する流体機械の回転情報算出方法であって、
前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントするカウント工程と、
前記カウント工程で、一定のカウント値に達するのに要した時間に基づいて前記シリンダブロックの回転数を算出する回転数算出工程と、
を有する
回転情報算出方法。

【請求項22】

流体機械と、
前記流体機械が搭載され、前記流体機械によって駆動される車体と、を備え、
前記流体機械は、
ハウジングと、
前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室と前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる検出孔を有する弁板と、
前記検出孔に流入される前記流体の圧力を取り出す圧力取り出し部と、
を備える
建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体機械、回転情報算出方法、及び建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

流体機械としては、例えば油圧ショベル等の建設機構の走行用として用いられる油圧モータがある。油圧モータは、ハウジングと、ハウジング内に回転自在に支持されたシャフトと、シャフトの外周面に嵌合固定され、複数のシリンダ室が回転方向に並んで形成されているシリンダブロックと、各シリンダ室に収納され回転軸線方向に沿って移動可能なピストンと、ハウジング内に収納されシリンダブロックを挟んで回転軸線方向の両側に配置される斜板及び弁板と、を有している。

【0003】

ピストンの端部は斜板側に突出されており、斜板に対して摺動可能に接するシューを介して連結されている。各シリンダ室は、弁板を介してハウジングの供給口及び排出口に連なって通じている。弁板には、シリンダ室と供給口及び排出口とを連なって通じさせる供給ポート及び排出ポートが形成されている。
そして、供給口及び弁板を介してシリンダ室に作動油が供給されることにより、この作動油の圧力によってピストンが斜板に押し当てられる。この際、斜板に対してシューが摺動されてピストンの斜板を押し当てる力の反力が回転方向への力に変換される。シリンダブロック及びピストンが一体となって回転すると、シリンダ室内でピストンがスライド移動（ピストン運動）を繰り返す。このとき、シリンダ室内の空間容積が変化することにより、ハウジングの排出口から作動油が排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実開昭６３－１２０５５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、油圧モータ等の流体機械は、流体を利用して回転力を得るのでシャフト（シリンダブロック）の回転情報を取得するためには外付けの回転検出機器が必要になる。このため、流体機械の構造が複雑化する可能性があった。

【0006】

本発明は、安価に回転情報を取得することができる流体機械、回転情報算出方法、及び建設機械を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る流体機械は、ハウジングと、前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、前記回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる検出孔を有する弁板と、前記検出孔に流入される前記流体の圧力を取り出す圧力取り出し部と、を備える。

【0008】

このように構成することで、検出孔にシリンダポートの流体が流入される。検出孔が形成されている弁板に対してシリンダブロックが回転することにより、検出孔とシリンダポートとが連なって通じたり遮断されたりを繰り返す。このため、検出孔に流入される流体の圧力が脈動される。この脈動による流体の圧力波形を圧力取り出し部を介して取り出し、この取り出した圧力波形を検出することにより、シリンダブロックの回転数や回転角等の回転情報を取得することができる。また、外付けの回転検出機器等を必要としないので、流体機械の構造を簡素化できる。

【0009】

上記構成で、前記圧力取り出し部に取り付けられ、前記流体の圧力を検出する圧力検出部を備えてもよい。

【0010】

上記構成で、前記シリンダ室に前記回転軸線に沿って往復動自在に設けられたピストンを備え、前記弁板における前記ピストンの上死点位置及び下死点位置の少なくともいずれか一方に前記検出孔が形成されてもよい。

【0011】

上記構成で、前記ハウジングは、前記検出孔に連なって通じる延長孔を有し、前記圧力取り出し部は、前記延長孔を介して前記検出孔の圧力を取り出してもよい。

【0012】

上記構成で、前記延長孔は一直線上に形成されてもよい。

【0013】

上記構成で、前記ハウジングは、前記流体が供給、排出され前記給排ポートと連なって通じる吸排口を有するリアフランジでもよい。

【0014】

上記構成で、前記弁板は、前記検出孔が形成されている箇所で、かつ前記ハウジング側の一面に形成されたピストン収納凹部と、前記ピストン収納凹部内に前記ピストン収納凹部の開口を閉塞するように収納され前記検出孔に通じるピストン孔が形成された閉塞ピストンと、を備えてもよい。

【0015】

上記構成で、前記ピストン収納凹部の内側面と前記閉塞ピストンの外側面との間からの前記流体の漏れを防止するシール部を備えてもよい。

【0016】

上記構成で、前記圧力検出部の検出結果に基づいて前記シリンダブロックの回転数を算出する算出部を備えてもよい。

【0017】

上記構成で、前記検出孔は、少なくとも第１検出孔及び第２検出孔を有し、前記圧力検出部は、前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部を有し、前記第１検出孔及び前記第２検出孔は、前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とが位相差を有するように形成されてもよい。

【0018】

上記構成で、前記ハウジングは、前記第１検出孔に連なって通じる第１延長孔、及び前記第２検出孔に連なって通じる第２延長孔を有し、前記第１圧力検出部は、前記第１延長孔の前記第１検出孔とは反対側に設けられており、前記第２圧力検出部は、前記第２延長孔の前記第２検出孔とは反対側に設けられてもよい。

【0019】

上記構成で、前記位相差は、１０°～１７０°の間、又は１９０°～３５０°の間の任意の値であってもよい。

【0020】

上記構成で、前記位相差は、９０°又は２７０°であってもよい。

【0021】

上記構成で、前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部を備えてもよい。

【0022】

上記構成で、前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントし、カウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転角を算出するカウント算出部を有してもよい。

【0023】

上記構成で、前記算出部は、前記シリンダブロックの回転角が一定の角度に達したときに前記カウント算出部のカウント値をリセットするリセット部を有してもよい。

【0024】

上記構成で、前記算出部は、前記パルスをカウントした時間を計測するタイマを有してもよい。

【0025】

本発明の他の態様に係る回転情報算出方法は、ハウジングと、前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、前記回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる第１検出孔及び第２検出孔を有する弁板と、前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部と、前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部と、を備える流体機械の回転情報算出方法であって、前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号のパルスの立ち上がり順序を検出する順序検出工程と、前記順序検出工程で検出された順序に基づいて前記シリンダブロックの回転方向を決定する回転方向決定工程と、を有する。

【0026】

このような方法とすることで、第１圧力検出部の出力信号と第２圧力検出部の出力信号とを利用して、回転情報としての回転方向を容易に決定することができる。

【0027】

本発明の他の態様に係る回転情報算出方法は、ハウジングと、前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、前記回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる第１検出孔及び第２検出孔を有する弁板と、前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部と、前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部と、を備える流体機械の回転情報算出方法であって、前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントするカウント工程と、前記カウント工程によるカウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転角を算出する回転角算出工程と、を有する。

【0028】

このような方法とすることで、第１圧力検出部の出力信号と第２圧力検出部の出力信号とを利用して、回転情報としての回転角を容易に算出することができる。

【0029】

本発明の他の態様に係る回転情報算出方法は、ハウジングと、前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、前記回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる第１検出孔及び第２検出孔を有する弁板と、前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部と、前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部と、を備え、前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントし、カウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転角を算出するカウント算出部と、前記パルスをカウントした時間を計測するタイマと、を有する流体機械の回転情報算出方法であって、前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号の周波数を求める周波数算出工程と、前記周波数算出工程によって求められた前記周波数をＦＶ変換して生成された電圧値に基づいて前記シリンダブロックの回転数を算出する回転数算出工程と、を有する。

【0030】

このような方法とすることで、第１圧力検出部の出力信号と第２圧力検出部の出力信号とを利用して、回転情報としての回転数を容易に算出することができる。

【0031】

本発明の他の態様に係る回転情報算出方法は、ハウジングと、前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、前記回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる第１検出孔及び第２検出孔を有する弁板と、前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部と、前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部と、を備え、前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントし、カウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転角を算出するカウント算出部と、前記パルスをカウントした時間を計測するタイマと、を有する流体機械の回転情報算出方法であって、前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントするカウント工程と、一定時間内での前記カウント工程のカウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転数を算出する回転数算出工程と、を有する。

【0032】

このような方法とすることで、第１圧力検出部の出力信号と第２圧力検出部の出力信号とを利用して、回転情報としての回転数を容易に算出することができる。

【0033】

本発明の他の態様に係る回転情報算出方法は、ハウジングと、前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室、及び前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、前記回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる第１検出孔及び第２検出孔を有する弁板と、前記第１検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第１圧力検出部と前記第２検出孔に流入される前記流体の圧力の検出結果を信号として出力する第２圧力検出部と、前記第１圧力検出部の出力信号と前記第２圧力検出部の出力信号とに基づいて前記シリンダブロックの回転方向を算出する算出部と、を備え、前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントし、カウント値に基づいて前記シリンダブロックの回転角を算出するカウント算出部と、前記パルスをカウントした時間を計測するタイマと、を有する流体機械の回転情報算出方法であって、前記算出部は、前記第１圧力検出部の出力信号及び前記第２圧力検出部の出力信号の少なくともいずれか一方の出力信号のパルスをカウントするカウント工程と、前記カウント工程で、一定のカウント値に達するのに要した時間に基づいて前記シリンダブロックの回転数を算出する回転数算出工程と、を有する。

【0034】

このような方法とすることで、第１圧力検出部の出力信号と第２圧力検出部の出力信号とを利用して、回転情報としての回転数を容易に算出することができる。

【0035】

本発明の他の態様に係る建設機械は、流体機械と、前記流体機械が搭載され、前記流体機械によって駆動される車体と、を備え、前記流体機械は、ハウジングと、前記ハウジング内に回転軸線回りに回転自在に収納され、流体が給排されるシリンダ室と前記シリンダ室に連なって通じるシリンダポートを有するシリンダブロックと、前記回転軸線方向で前記ハウジングと前記シリンダブロックとの間に配置され、前記シリンダポートに連なって通じる複数の給排ポートが前記回転軸線回りに並んで形成されているとともに、前記回転軸線回りで隣り合う前記給排ポートの間に形成され前記シリンダポートと連なって通じる検出孔を有する弁板と、前記検出孔に流入される前記流体の圧力を取り出す圧力取り出し部と、を備える。

【0036】

このように構成することで、簡素な構造でシリンダブロックの回転情報を取得することが可能な建設機械を提供できる。

【発明の効果】

【0037】

上述の流体機械、回転情報算出方法、及び建設機械は、簡素な構造でシリンダブロックの回転情報を取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本発明の実施形態における建設機械の概略構成図。

【図2】本発明の第１実施形態における油圧モータの一部を破断して示す構成図。

【図3】本発明の第１実施形態における弁板の平面図。

【図4】本発明の第１実施形態におけるＡ相の圧力波形及びＢ相の圧力波形のグラフ。

【図5】本発明の第１実施形態における建設機械を上方からみた概略構成図。

【図6】本発明の第２実施形態における弁板の下死点検出孔に対応する箇所の拡大断面図。

【発明を実施するための形態】

【0039】

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0040】

＜建設機械＞
図１は、建設機械１００の概略構成図である。
図１に示すように、建設機械１００は、例えば油圧ショベルなどである。建設機械１００は、旋回体１０１と、旋回体１０１の下部に設けられた走行体１０２と、これら旋回体１０１や走行体１０２を駆動する油圧モータ（請求項における流体機械の一例）１と、を備える。

【0041】

旋回体１０１は、油圧モータ１によって走行体１０２の上部で旋回する。旋回体１０１は、この旋回体１０１に搭乗する操作者を支持するキャブ１０３と、キャブ１０３に一端が連結されたブーム１０４と、ブーム１０４の他端に一端が連結されたアーム１０５と、アーム１０５の他端に連結されたバケット１０６と、を備える。ブーム１０４は、キャブ１０３に対して揺動する。アーム１０５は、ブーム１０４に対して揺動する。バケット１０６は、アーム１０５に対して揺動する。

【0042】

［第１実施形態］
＜油圧モータ＞
図２は、油圧モータ１の一部を破断して示す構成図である。
図２に示すように、油圧モータ１は、ケーシング（請求項におけるハウジングの一例）２と、ケーシング２内に回転軸線Ｃ回りに回転自在に設けられたシリンダブロック３と、回転軸線Ｃ方向でケーシング２とシリンダブロック３との間に設けられた弁板４と、ケーシング２の外側面２ａに設けられた圧力センサ（請求項における圧力検出部の一例）５と、等を主構成としている。油圧モータ１は、流体としての作動油によってシリンダブロック３が回転され、このシリンダブロック３の回転を出力することにより、キャブ１０３を旋回させたり走行体１０２を走行させたりする。

【0043】

ケーシング２は、開口部６ａを有するフロントハウジング６と、フロントハウジング６の開口部６ａを閉塞するリアフランジ７と、を備える。フロントハウジング６内に、シリンダブロック３が収納されている。リアフランジ７には、作動油が供給、排出される給排口８が形成されている。この給排口８を介して、シリンダブロック３側に作動油が供給されたりシリンダブロック３から作動油が排出されたりする。

【0044】

シリンダブロック３は、フロントハウジング６内に回転自在に支持された図示しないシャフトに嵌め合わされて固定されている。シャフトの軸心と回転軸線Ｃとが一致されており、これによってシリンダブロック３が回転軸線Ｃ回りに回転する。
シリンダブロック３は、円柱状に形成されている。シリンダブロック３には、図示しないシャフトの周囲を取り囲むように複数のシリンダ室９が形成されている。

【0045】

複数のシリンダ室９は、回転軸線Ｃと同心のピッチ円上に沿って等間隔に配置されている。シリンダ室９は、フロントハウジング６の底部６ｂ側が開口され、かつリアフランジ７側が閉じられた凹部である。シリンダブロック３のリアフランジ７側の端部３ａには、各シリンダ室９に対応する位置に、各シリンダ室９とシリンダブロック３の外部とを連なって通じさせるシリンダポート１０が形成されている。シリンダポート１０が、弁板４を介してリアフランジ７の給排口８と連なって通じる。

【0046】

各シリンダ室９には、ピストン１１が回転軸線Ｃ方向に沿って往復動自在に収納されている。これにより、ピストン１１はシリンダブロック３の回転に伴って回転軸線Ｃを中心に周回するように回転する。ピストン１１の内部には、シリンダ室９内の作動油を貯留する空洞が形成されている。ピストン１１の往復動は、シリンダ室９への作動油の吸入及びシリンダ室９からの作動油の排出と連関している。詳細は後述する。

【0047】

ピストン１１におけるフロントハウジング６の底部６ｂ側の端部は、この底部６ｂの内面に設けられた図示しない斜板の摺動面に摺動可能に接している。この斜板の摺動面は、回転軸線Ｃに対して傾いた平坦な面である。斜板は、シリンダ室９内に作動油が供給された際、作動油の圧力によってピストン１１を押す力を回転軸線Ｃ回りの方向の力に変換する役割を有する。詳細は、後述する。

【0048】

＜弁板＞
弁板４は、リアフランジ７とシリンダブロック３の端部３ａとの間に配置された円板状のものである。弁板４は、リアフランジ７に固定されている。弁板４は、シリンダブロック３が回転軸線Ｃ回りに回転する場合であっても、リアフランジ７に対して静止する。弁板４とシリンダブロック３の端部３ａとの間に形成される作動油の油膜の静圧によって、シリンダブロック３が支持されている。

【0049】

図３は、弁板４の平面図である。
図２、図３に示すように、弁板４の径方向中央には、図示しないシャフトを挿し通す貫通孔１２が弁板４の板厚方向に貫通して形成されている。弁板４のシリンダブロック３側の第１面４ａには、貫通孔１２の周囲を取り囲むように、かつ貫通孔１２に通じるように、回転軸線Ｃ方向からみて円環状の内径側凹部１３が形成されている。また、弁板４の第１面４ａには、外周部に沿う円環状の外径側凹部１４が形成されている。

【0050】

弁板４には、シリンダブロック３の各シリンダポート１０に連なって通じる２つの給排ポート１５が形成されている。２つの給排ポート１５は、回転軸線Ｃを中心にして対称に配置されている。各給排ポート１５は、弁板４の厚さ方向に貫通して形成されている。各給排ポート１５は、弁板４のシリンダブロック３側の第１面４ａから弁板４の厚さ方向中央に至る間に形成された長凹部１６と、弁板４の厚さ方向中央から弁板４のリアフランジ７側の第２面４ｂに至る間に形成された３つの給排孔１７と、からなる。長凹部１６と各給排孔１７とは、連なって通じている。

【0051】

長凹部１６は、例えば回転軸線Ｃ回りの所定角度範囲での円弧状で、かつ長円形状に形成されている。長凹部１６のピッチ円Ｓは、シリンダブロック３のシリンダポート１０の回転軌跡上に位置している。３つの給排孔１７は、長凹部１６に対して周方向に等間隔で配置されている。このような給排ポート１５を介して、リアフランジ７の給排口８とシリンダブロック３のシリンダポート１０とが連なって通じる。

【0052】

このような構成のもと、図２、図３に示すように、リアフランジ７の給排口８及びシリンダポート１０を介してシリンダ室９に作動油が供給されると、この作動油の圧力によりシリンダ室９からピストン１１が押し出される。この際、ピストン１１が図示しない斜板の摺動面を押した反力が回転軸線Ｃ回りの周方向への力に変換されてピストン１１とともにシリンダブロック３が回転される。

【0053】

シリンダ室９から最もピストン１１が押し出された上死点から、ピストン１１は図示しない斜板によってシリンダ室９内へと進入される動作に転じる。シリンダ室９内にピストン１１が進入される際には、シリンダ室９内の空間容積が縮小され、シリンダポート１０を介してリアフランジ７の給排口８から作動油が排出される。シリンダ室９から最もピストン１１が進入された下死点から、ピストン１１は再びシリンダ室９から押し出される。これを繰り返しながらシリンダブロック３とピストン１１とが回転軸線Ｃ回りに回転する。

【0054】

なお、本第１実施形態の油圧モータ１のシリンダ室９（ピストン１１）の個数は奇数である。
ここで、一般的に油圧モータのシリンダ室（ピストン）の個数は奇数である。これは、作動油の流動変動をできる限り小さくするためである。すなわち、ピストンの本数が３本以上で、かつピストンの本数が奇数の場合は２倍の次数の流量変動がある。これに対し、ピストンの本数が偶数の場合は同じ位相差で油圧モータ１を駆動すると本数と同じ次数の流量変動となり変動率が大きくなるからである。

【0055】

図３に戻り、弁板４の第１面４ａには、各長凹部１６の長手方向両端の間に、一対の切換ランド１８ａ，１８ｂ（下死点切換ランド１８ａ、上死点切換ランド１８ｂ）が形成される。換言すれば、２つの給排ポート１５は、一対の切換ランド１８ａ，１８ｂを挟んで両側に形成されている。一対の切換ランド１８ａ，１８ｂは、第１面４ａと同一平面である。シリンダブロック３のシリンダポート１０は、シリンダブロック３が回転される際、一対の切換ランド１８ａ，１８ｂを介して２つの給排ポート１５のうちの一方に連なって通じたり他方に連なって通じたりして切り換わる。

【0056】

以下の説明では、一対の切換ランド１８ａ，１８ｂのうち、ピストン１１の動作が下死点から上死点へと変移する箇所に対応する切換ランド１８ａを下死点切換ランド１８ａという。また、一対の切換ランド１８ａ，１８ｂのうち、ピストン１１の動作が上死点から下死点へと変移する箇所に対応する切換ランド１８ｂを上死点切換ランド１８ｂという。

【0057】

弁板４の第１面４ａには、長凹部４５の長手方向両端から各切換ランド１８ａ，１８ｂに向けて延びるノッチ１９が形成されている。ノッチ１９は、回転軸線Ｃ方向からみて一方の長凹部４５の長手方向端部から他方の長凹部４５の長手方向端部に向かうに従って先細りとなるように形成されている。また、ノッチ１９は、一方の長凹部４５の長手方向端部から他方の長凹部４５の長手方向端部に向かうに従ってノッチ深さが漸次浅くなるように形成されている。ノッチ１９の先端位置は、各給排ポート１５の長凹部１６のピッチ円Ｓ上に位置している。

【0058】

また、一対の切換ランド１８ａ，１８ｂの周方向中央、つまり、ピストン１１の上死点位置及び下死点位置で、かつピッチ円Ｓ上に、２つの検出孔２０ａ，２０ｂ（下死点検出孔２０ａ、上死点検出孔２０ｂ）が形成されている。２つの検出孔２０ａ，２０ｂのうち、下死点検出孔（請求項における検出孔、第１検出孔の一例）２０ａは、下死点切換ランド１８ａに形成されている。２つの検出孔２０ａ，２０ｂのうち、上死点検出孔（請求項における検出孔、第２検出孔の一例）２０ｂは、上死点切換ランド１８ｂに形成されている。
各検出孔２０ａ，２０ｂは、弁板４の厚さ方向に貫通して形成されている。各検出孔２０ａ，２０ｂには、これら検出孔２０ａ，２０ｂ上をシリンダブロック３のシリンダポート１０が通過される際に、シリンダ室９内の作動油がシリンダポート１０を介して流れ込む。

【0059】

一方、図２に示すように、リアフランジ７には、下死点検出孔２０ａに連なって通じる下死点延長孔（請求項における延長孔、第１延長孔の一例）２１ａが形成されている。また、リアフランジ７には、上死点検出孔２０ｂに連なって通じる上死点延長孔（請求項における延長孔、第２延長孔の一例）２１ｂが形成されている。各延長孔２１ａ，２１ｂは、リアフランジ７の厚さ方向に貫通するように回転軸線Ｃ方向に沿って一直線上に形成されている。下死点延長孔２１ａには、下死点検出孔２０ａに流れ込んだ作動油が流れ込む。上死点延長孔２１ｂには、上死点検出孔２０ｂに流れ込んだ作動油が流れ込む。
ここで、弁板４に形成されている２つの検出孔２０ａ，２０ｂの第２面４ｂ側の開口は、これら検出孔２０ａ，２０ｂに流入される作動油の圧力をリアフランジ７の各延長孔２１ａ，２１ｂ側に取り出す圧力取り出し部２５ａ，２５ｂとして機能していることになる。

【0060】

リアフランジ７の外側面７ａ（ケーシング２の外側面２ａ）には、下死点延長孔２１ａに通じるように下死点圧力センサ（請求項における第１圧力検出部、第１圧力検出部の一例）５ａが設けられている。また、リアフランジ７の外側面７ａ（ケーシング２の外側面２ａ）には、上死点延長孔２１ｂに通じるように上死点圧力センサ（請求項における第１圧力検出部、第２圧力検出部の一例）５ｂが設けられている。換言すれば、ケーシング２のうち、各延長孔２１ａ，２１ｂの各検出孔２０ａ，２０ｂとは反対側に各圧力センサ５ａ，５ｂが設けられている。

【0061】

圧力センサ５ａ，５ｂは、対応する延長孔２１ａ，２１ｂに流れ込んだ作動油の圧力を検出する。換言すれば、圧力センサ５ａ，５ｂは、延長孔２１ａ，２１ｂを介して圧力取り出し部２５ａ，２５ｂに取り付けられている。圧力センサ５ａ，５ｂは、延長孔２１ａ，２１ｂ及び圧力取り出し部２５ａ，２５ｂを介して検出孔２０ａ，２０ｂに流入される作動油の圧力を検出する。圧力センサ５ａ，５ｂには、制御部２２が接続されている。この制御部２２に、圧力センサ５ａ，５ｂによって検出された圧力を信号として出力する。

【0062】

制御部２２は、各圧力センサ５ａ，５ｂに接続されているとともに油圧ポンプ１１０にも接続されている。制御部２２は、圧力センサ５ａ，５ｂから出力された信号に基づいて、シリンダブロック３の回転情報を取得する。シリンダブロック３と図示しないシャフトとは一体となって回転するので、シリンダブロック３の回転情報とは図示しないシャフトの回転情報でもある。
制御部２２は、取得したシリンダブロック３の回転情報に基づいて、油圧ポンプ１１０の駆動制御を行う。なお、制御部２２によるシリンダブロック３の回転情報についての取得方法の詳細は後述する。

【0063】

油圧ポンプ１１０は、いわゆる斜板式可変容量型油圧ポンプであり、作動油を吐出する。油圧ポンプ１１０に設けられた斜板１１１の傾転角が制御部２２によって制御されることにより、油圧ポンプ１１０から吐出される作動油の流量が制御される。このような油圧ポンプ１１０の吐出ポート１１２が、油圧モータ１におけるリアフランジ７の給排口８に接続されている。これにより、油圧ポンプ１１０から吐出された作動油が油圧モータ１の給排口８に供給される。

【0064】

＜制御部によるシリンダブロックの回転情報についての取得方法＞
次に、制御部２２によるシリンダブロック３の回転情報の取得方法について説明する。
ここで、リアフランジ７に形成されている２つの延長孔２１ａ，２１ｂは、弁板４の各検出孔２０ａ，２０ｂに連なって通じている。つまり、下死点検出孔２０ａに連なって通じる下死点延長孔２１ａの作動油の圧力は、下死点検出孔２０ａの作動油の圧力と同等である。また、上死点検出孔２０ｂに連なって通じる上死点延長孔２１ｂの作動油の圧力は、上死点検出孔２０ｂの作動油の圧力と同等である。以下の説明では、下死点圧力センサ５ａが検出する作動油の圧力波形をＡ相の圧力波形と称する。また、上死点圧力センサ５ｂが検出する作動油の圧力波形をＢ相の圧力波形と称する。

【0065】

図４は、Ａ相の圧力波形とＢ相の圧力波形とを簡略化したグラフである。
シリンダブロック３が回転されることにより、弁板４の各検出孔２０ａ，２０ｂ上にシリンダブロック３のシリンダポート１０が位置している場合と位置していない場合とが繰り返される。このため、図４に示すように、Ａ相の圧力波形とＢ相の圧力波形とは、おおよそ矩形波（パルス波形）になる。つまり、各相の圧力波形は、対応する検出孔２０ａ，２０ｂとシリンダポート１０とが連なって通じている際、シリンダ室９の作動油が流れ込んで高くなる（立ち上がる）。なお、ピストン１１の下死点位置であってもシリンダポート１０内の作動油が完全に抜け切ることがないので、下死点検出孔２０ａとシリンダポート１０とが連なって通じる際は、下死点検出孔２０ａの圧力は高くなる。

【0066】

一方、各相の圧力波形は、対応する検出孔２０ａ，２０ｂとシリンダポート１０とが切断されている際に下がる（立ち下がる）。なお、図４では、各相の圧力波形は、完全な矩形波で示しているが、実際は各検出孔２０ａ，２０ｂとシリンダポート１０とがシリンダブロック３の回転に伴って徐々に連なって通じていくので、各相の圧力波形の立ち上がり及び立ち下がりは、実際は若干滑らか（若干不安定な立ち上がり、立ち下がり）になる。

【0067】

ここで、下死点検出孔２０ａと上死点検出孔２０ｂとは、回転軸線Ｃを挟んで対向配置さている。換言すれば、下死点検出孔２０ａと上死点検出孔２０ｂとは機械角で１８０°間隔をあけて配置されている。また、シリンダ室９（ピストン１１）の個数は奇数である。このため、Ａ相の圧力波形とＢ相の圧力波形とは、位相が９０°ずれる。このため、制御部２２では、Ａ相の圧力波形とＢ相の圧力波形との位相差によりシリンダブロック３の回転情報としてシリンダブロック３の回転方向を取得する。つまり、制御部２２は、Ａ相の圧力波形におけるパルスの立ち上がり、及びＢ相の圧力波形におけるパルスの立ち上がり順序を検出する（順序検出工程）。このパルスの立ち上がり順序に基づいて、シリンダブロック３の回転方向を決定する（回転方向決定工程）。又は、制御部２２は、Ａ相の圧力波形におけるパルスの立ち下がり、及びＢ相の圧力波形におけるパルスの立ち下がり順序を検出する（順序検出工程）。このパルスの立ち下がり順序基づいて、シリンダブロック３の回転方向を決定する（回転方向決定工程）。

【0068】

また、制御部２２は、シリンダブロック３の回転数を算出する算出部２３と、記憶部２４と、を有する。算出部２３は、各相の圧力波形のパルスをカウントし、カウント値として出力するカウント算出部２３ａと、パルスをカウントした時間を計測するタイマ２３ｂと、カウント算出部２３ａによるカウント値をリセットするリセット部２３ｃと、を有する（いずれも図２参照）。

【0069】

算出部２３は、カウント算出部２３ａ及びタイマ２３ｂによりＡ相の圧力波形又はＢ相の圧力波形の周波数を求める（周波数算出工程）。算出部２３は、求めた周波数をＦＶ変換して電圧値を生成する。記憶部２４には、予め較正係数が記憶されている。算出部２３は、ＦＶ変換して生成された電圧値に較正係数をかけてシリンダブロック３の回転数（回転速度）を算出する（回転数算出工程）。

【0070】

また、算出部２３は、シリンダブロック３の回転方向別にカウント算出部２３ａによるカウント値を算出する（カウント工程）。さらに、算出部２３は、シリンダブロック３の回転方向ごとのカウント値に基づいてシリンダブロック３の回転角を算出する（回転角算出工程）。回転角を累積することにより、一定の時間に形成された回転角、及び複数回にわたって回転角を算出した場合の累積回転角を算出することができる。この場合、累積誤差を抑制するために一定の回転角に達するとリセット部２３ｃによってカウント算出部２３ａのカウント値がリセットされることにより、累積回転角がリセットされる。

【0071】

また、タイマ２３ｂは、例えば予め設定された時間だけ計測する。この場合、複数回に分割して回転角を算出することになるので、実際の回転数変化との差が発生する可能性がある。このため、一定の回転角に達するとリセット部２３ｃによってカウント算出部２３ａのカウント値がリセットされることにより、累積回転角がリセットされる。具体的なリセットのタイミングは例えば、以下のタイミングである。

【0072】

図５は、建設機械１００を上方からみた概略構成図である。
図５に示すように、建設機械１００には、旋回体１０１側に設けられた旋回体側リセット位置１０１ａと、走行体１０２側に設けられた走行体側リセット位置１０２ａとが１つずつ設定されている。走行体１０２に対して旋回体１０１が旋回されるので、走行体側リセット位置１０２ａは固定で、旋回体１０１の旋回に伴って旋回体側リセット位置１０１ａが回転される。
このような構成のもと、走行体側リセット位置１０２ａに旋回体側リセット位置１０１ａが位置された際、リセット部２３ｃによってカウント値がリセットされる。

【0073】

このように、上述の第１実施形態では、弁板４の一対の切換ランド１８ａ，１８ｂに、弁板４の厚さ方向に貫通する２つの検出孔２０ａ，２０ｂが形成されている。また、リアフランジ７には、検出孔２０ａ，２０ｂに圧力取り出し部２５ａ，２５ｂを介して連なって通じる２つの延長孔２１ａ，２１ｂが形成されている。リアフランジ７の外側面７ａには、各延長孔２１ａ，２１ｂに流れ込んだ作動油の圧力を検出する圧力センサ５ａ，５ｂが設けられている。換言すれば、ケーシング２のうち、各延長孔２１ａ，２１ｂの各検出孔２０ａ，２０ｂとは反対側に各圧力センサ５ａ，５ｂが設けられている。検出孔２０ａ，２０ｂ及び延長孔２１ａ，２１ｂに、シリンダブロック３のシリンダポート１０が連なって通じたり遮断されたりを繰り返すことにより、作動油の圧力が矩形波（パルス波形）となって各圧力センサ５ａ，５ｂで検出される。このため、制御部２２は、シリンダブロック３（図示しないシャフト）の回転方向、回転数、回転角等の回転情報を容易に取得することができる。また、外付けの回転検出機器等を必要としないので、油圧モータ１の構造を簡素化できる。また、油圧モータ１全体として安価にできる。

【0074】

さらに、リアフランジ７に延長孔２１を形成することにより、リアフランジ７に圧力センサ５ａ，５ｂを設けることができる。換言すれば、検出孔２０ａ，２０ｂの作動油の圧力を検出するための圧力センサ５ａ，５ｂのレイアウト自由度を高めることができる。また、ケーシング２に圧力センサ５ａ，５ｂを容易に固定できる。

【0075】

また、各延長孔２１ａ，２１ｂは、リアフランジ７の厚さ方向に貫通するように回転軸線Ｃ方向に沿って一直線上に形成されている。このため、各延長孔２１ａ，２１ｂに流入される作動油の圧力損失を抑えることができる。よって、延長孔２１を形成した場合であってもシリンダブロック３の高精度な回転情報を取得することが可能になる。

【0076】

さらに、リアフランジ７に各延長孔２１ａ，２１ｂを形成することにより、圧力センサ５ａ，５ｂを配置する箇所として、給排口８が形成されたリアフランジ７とすることができる。ケーシング２全体としては、リアフランジ７上は圧力センサ５ａ，５ｂの配置スペースを確保しやすい。このため、ケーシング２上に容易に圧力センサ５ａ，５ｂを固定することができる。

【0077】

２つの検出孔２０ａ，２０ｂは、弁板４におけるピストン１１の上死点位置及び下死点位置に形成されている。このため、圧力センサ５ａ，５ｂによって高圧の圧力波形（下死点位置における作動油の圧力波形）と低圧の圧力波形（上死点位置における作動油の圧力波形）とのバランスのよい作動油の圧力波形を検出できる。このため、油圧モータ１の高精度な回転情報を取得することが可能になる。
また、２つの検出孔２０ａ，２０ｂによって位相の異なる２つの圧力波形（Ａ相の圧力波形、Ｂ相の圧力波形）を取得することができる。これら位相差のある２つの圧力波形を利用することにより、シリンダブロック３の回転方向等の回転情報を容易に取得することができる。

【0078】

とりわけ上述の実施形態を含め、一般的なシリンダ室９（ピストン１１）の個数は奇数であるので、Ａ相の圧力波形とＢ相の圧力波形との位相がちょうど９０°ずれる。このため、シリンダブロック３の回転方向によらず、同じタイミングで各圧力センサ５ａ，５ｂの出力信号を検出し、シリンダブロック３の回転情報を取得することができる。

【0079】

回転情報を取得するにあたり、制御部２２は、シリンダブロック３の回転数を算出する算出部２３と、記憶部２４と、を有する。このため、シリンダブロック３の回転数を容易に取得することができる。算出部２３は、Ａ相の圧力波形とＢ相の圧力波形とに基づいて、シリンダブロック３の回転方向を容易に算出できる。
より具体的には、制御部２２は、Ａ相の圧力波形におけるパルスの立ち上がり、及びＢ相の圧力波形におけるパルスの立ち上がり順序を検出する（順序検出工程）。このパルスの立ち上がり順序に基づいて、シリンダブロック３の回転方向を決定する（回転方向決定工程）。又は、制御部２２は、Ａ相の圧力波形におけるパルスの立ち下がり、及びＢ相の圧力波形におけるパルスの立ち下がり順序を検出する（順序検出工程）。このパルスの立ち下がり順序基づいて、シリンダブロック３の回転方向を決定する（回転方向決定工程）。このため、Ａ相の圧力波形及びＢ相の圧力波形を利用してシリンダブロック３の回転方向を容易に算出できる。

【0080】

また、算出部２３は、各相の圧力波形のパルスをカウントし、カウント値として出力するカウント算出部２３ａを有する。このため、カウント算出部２３ａによるカウント値に基づいてシリンダブロック３の回転角を容易に算出できる。

【0081】

さらに、算出部２３は、パルスをカウントした時間を計測するタイマ２３ｂと、カウント算出部２３ａによるカウント値をリセットするリセット部２３ｃと、を有する。そして、算出部２３は、カウント算出部２３ａ及びタイマ２３ｂによりＡ相の圧力波形又はＢ相の圧力波形の周波数を求める（周波数算出工程）。算出部２３は、求めた周波数をＦＶ変換して電圧値を生成する。この電圧値に基づいてシリンダブロック３の回転数（回転速度）を算出する（回転数算出工程）。このため、容易にシリンダブロック３の回転数を算出できる。
また、リセット部２３ｃによって、シリンダブロック３の回転角を算出する際の累積誤差を低減できる。

【0082】

［第２実施形態］
次に、図６に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一態様には同一符号を付して説明を省略する。
図６は、第２実施形態における油圧モータ２０１のうち、弁板２０４の下死点検出孔２０ａに対応する箇所の拡大断面図である。
第２実施形態では、弁板２０４に２つの検出孔２０ａ，２０ｂが形成されている等の構成は、前述の第１実施形態と同様である。弁板２０４の各検出孔２０ａ，２０ｂに対応する箇所の構成は同一であるので、図５では、弁板２０４の下死点検出孔２０ａに対応する箇所のみ示し、上死点検出孔２０ｂの図示は省略する。また、以下の説明では、下死点検出孔２０ａのみについて説明するが、上死点検出孔２０ｂも同様の構成を備えている。

【0083】

＜ピストン収納凹部及び閉塞ピストン＞
図６に示すように、弁板２０４の第２面（請求項における一面の一例）２０４ｂ側には、下死点検出孔２０ａに対応する位置に、ピストン収納凹部３１が形成されている。このピストン収納凹部３１には、閉塞ピストン３２が収納されている。これらの点が前述の第１実施形態と相違する点である。
ピストン収納凹部３１は、回転軸線Ｃ方向からみて円形状に形成されている。ピストン収納凹部３１の径方向中央に、下死点検出孔２０ａが連なって通じている。

【0084】

閉塞ピストン３２は、円板状に形成されている。閉塞ピストン３２の厚さは、ピストン収納凹部３１の深さよりも若干薄い程度である。閉塞ピストン３２の外径は、ピストン収納凹部３１の内径よりも若干小さい程度である。
閉塞ピストン３２の径方向中央には、ピストン孔３３が閉塞ピストン３２の厚さ方向に貫通して形成されている。ピストン孔３３を介して弁板２０４の下死点検出孔２０ａとリアフランジ７の下死点延長孔２１ａとが連なって通じる。弁板２０４に形成されている下死点検出孔２０ａのピストン収納凹部３１側の開口は、下死点検出孔２０ａに流入される作動油の圧力をピストン孔３３側に取り出す圧力取り出し部２５ａとして機能している。

【0085】

また、閉塞ピストン３２には、ピストン収納凹部３１の底面３１ａ寄りの外周面に、Ｏリング（請求項におけるシール部の一例）３４が設けられている。Ｏリング３４によって、ピストン収納凹部３１の内周面と閉塞ピストン３２の外周面との間のシール性が確保されている。

【0086】

＜閉塞ピストンの作用＞
次に、閉塞ピストン３２の作用について説明する。
弁板２０４の下死点検出孔２０ａに作動油が流入されると、ピストン収納凹部３１に作動油が流入される。すると、ピストン収納凹部３１の底面３１ａと閉塞ピストン３２との間に油膜が形成され、この油膜の静圧によりリアフランジ７側に閉塞ピストン３２が押される。これにより、閉塞ピストン３２とリアフランジ７との間のシール性が高まる。

【0087】

また、閉塞ピストン３２のピストン孔３３内に作動油が流入され、さらにリアフランジ７の下死点延長孔２１ａへと作動油が流入される。この際、閉塞ピストン３２とリアフランジ７との間のシール性が確保されているので、閉塞ピストン３２とリアフランジ７との間から作動油が漏れ出てしまうことが抑制される。また、閉塞ピストン３２の外周面にＯリング３４が設けられているので、ピストン収納凹部３１の内周面と閉塞ピストン３２の外周面との間から作動油が漏れ出てしまうことが抑制される。

【0088】

したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、弁板２０４にピストン収納凹部３１が形成され、このピストン収納凹部３１に閉塞ピストン３２が設けられているので、リアフランジ７と弁板２０４との間から作動油が漏れ出てしまうことを抑制できる。このため、下死点圧力センサ５ａによって、下死点検出孔２０ａ内の作動油の圧力をより精度よく検出できる。閉塞ピストン３２の外周面にＯリング３４を設けることにより、下死点圧力センサ５ａによって、下死点検出孔２０ａ内の作動油の圧力をさらに精度よく検出できる。

【0089】

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、弁板４，２０４には、ピストン１１の下死点位置と上死点位置とに検出孔２０ａ，２０ｂが形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、弁板４，２０４の給排ポート１５の間、つまり、下死点切換ランド１８ａと上死点切換ランド１８ｂとのいずれかの箇所に検出孔２０ａ，２０ｂが形成されていればよい。この際、Ａ相の圧力波形とＢ相の圧力波形との位相差は、９０°に限られるものではなく、１０°～１７０°の間、又は１９０°～３５０°の間の任意の値であればよい。このように構成することで、各相の圧力波形のうち立ち上がり時の不安定な波形や立ち下がり時の不安定な波形が重なって正確なシリンダブロック３の回転情報を得にくくなってしまうことを防止できる。望ましくは、Ａ相の圧力波形とＢ相の圧力波形との位相差は、９０°又は２７０°であるとよい。２７０°であっても上述の第１実施形態と同様の効果を奏する。

【0090】

上述の実施形態では、弁板４，２０４に、２つの検出孔２０ａ，２０ｂを形成した場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、少なくとも１つの検出孔が形成されていればよい。１つの検出孔が形成されていれば、制御部２２によってシリンダブロック３の回転情報としての回転数や回転角を取得することができる。

【0091】

上述の実施形態では、リアフランジ７に延長孔２１ａ，２１ｂを形成し、これら延長孔２１ａ，２１ｂに流れ込む作動油の圧力を各圧力センサ５ａ，５ｂによって検出する場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、延長孔２１ａ，２１ｂを形成しなくてもよい。各検出孔２０ａ，２０ｂに流れ込む作動油の圧力を各圧力センサ５ａ，５ｂによって検出するように構成してもよい。
また、油圧モータ１，２０１は、各検出孔２０ａ，２０ｂに流れ込む作動油の圧力を取り出す圧力取り出し部２５ａ，２５ｂを有していればよい。この圧力取り出し部２５ａ，２５ｂによって取り出した作動油の圧力を、各圧力センサ５ａ，５ｂ等で検出すればよい。

【0092】

上述の実施形態では、各延長孔２１ａ，２１ｂは、リアフランジ７の厚さ方向に貫通するように回転軸線Ｃ方向に沿って一直線上に形成されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、各圧力センサ５ａ，５ｂのレイアウトに応じて各延長孔２１ａ，２１ｂの形状を変更することも可能である。

【0093】

上述の実施形態では、弁板４，２０４に、２つの給排ポート１５が形成されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、給排ポート１５の個数は３つ以上の複数個であってもよい。複数の給排ポート１５のうち、回転軸線Ｃ回りで隣り合う給排ポート１５の間に検出孔２０ａ，２０ｂが形成されていればよい。
上述の実施形態では、作動油によって駆動する油圧モータ１，２０１について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、さまざまな流体によって駆動される流体機械に上述の構成を採用することが可能である。

【0094】

上述の実施形態では、シリンダブロック３の回転数の算出方法として、算出部２３は、カウント算出部２３ａ及びタイマ２３ｂによりＡ相の圧力波形又はＢ相の圧力波形の周波数を求め、この周波数をＦＶ変換して電圧値を生成する場合について説明した。また、記憶部２４には、予め較正係数が記憶されており、算出部２３は、ＦＶ変換して生成された電圧値に較正係数をかけてシリンダブロック３の回転数を算出する場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、カウント算出部２３ａでパルスをカウント（カウント工程）した時間をタイマ２３ｂで計測することにより、これらパルスと時間とによりシリンダブロック３の回転数を算出（回転数算出工程）してもよい。また、カウント算出部２３ａによって一定のカウント値に達するまでの時間により、シリンダブロック３の回転数を算出（回転数算出工程）してもよい。

【0095】

上述の実施形態では、走行体１０２に、走行体側リセット位置１０２ａが１つ設定されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、走行体側リセット位置１０２ａを２つ以上設定してもよい。例えば、走行体側リセット位置１０２ａを複数設定する場合、走行体側リセット位置１０２ａを機械角で９０°ごとに配置することにより、リセット部２３ｃによってシリンダブロック３の回転角を算出する際の累積誤差をさらに低減できる。

【0096】

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

【符号の説明】

【0097】

１，２０１…油圧モータ（流体機械）、２…ケーシング（ハウジング）、３…シリンダブロック、４，２０４…弁板、５ａ…下死点圧力センサ（圧力検出部、第１圧力検出部）、５ｂ…上死点圧力センサ（圧力検出部、第２圧力検出部）、７…リアフランジ（ハウジング）、８…給排口、９…シリンダ室、１０…シリンダポート、１１…ピストン、１５…給排ポート、２０ａ…下死点検出孔（検出孔、第１検出孔）、２０ｂ…上死点検出孔（検出孔、第２検出孔）、２１ａ…下死点延長孔（延長孔、第１延長孔）、２１ｂ…上死点延長孔（延長孔、第２延長孔）、２３…算出部、２３ａ…カウント算出部、２３ｂ…タイマ、２３ｃ…リセット部、２５ａ，２５ｂ…圧力取り出し部、３１…ピストン収納凹部、３２…閉塞ピストン、３３…ピストン孔、３４…Ｏリング（シール部）、２０４ｂ…第２面（一面）、Ｃ…回転軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】