JPH04250Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH04250Y2 JPH04250Y2 JP1986153307U JP15330786U JPH04250Y2 JP H04250 Y2 JPH04250 Y2 JP H04250Y2 JP 1986153307 U JP1986153307 U JP 1986153307U JP 15330786 U JP15330786 U JP 15330786U JP H04250 Y2 JPH04250 Y2 JP H04250Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- cylindrical member
- cylinder
- piston rod
- scale
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この考案はストロークセンサを内蔵した流体圧
シリンダの改良に関する。
シリンダの改良に関する。
（従来の技術）
油圧機器の位置制御においても閉ループ制御を
行うためにはアクチユエータの位置を検出するセ
ンサが必要となる（たとえば、昭和51年１月・日
刊工業新聞社発行「油圧技術便覧」第679頁参
照。）。そこで、ポテンシヨメ−タなど各種のセン
サが採用されることとなるが、このうち流体圧
（たとえば油圧）シリンダに直接センサを取り付
けたものがある。これを第２図Ａに基づいて説明
すると、ピストンロツドの周面２Ａにはロツド軸
方向（図中左右方向）に等間隔で連続的に磁性体
を埋め込むことによりスケール（磁気スケール）
４が構成される。そして、磁気抵抗素子からなる
メインセンサ６がシリンダハウジング１に穿つた
センサ取付け孔１Ａに嵌め込まれ、スケール４と
の間に所定の間隔を保持しつつ対向配置される。
ここに、ピストンロツド２の移動に伴い１個の磁
性体がメインセンサ６を横切るたびに磁束が変化
するので、メインセンサ６からは第３図に示す交
流波形の出力が得られる。
行うためにはアクチユエータの位置を検出するセ
ンサが必要となる（たとえば、昭和51年１月・日
刊工業新聞社発行「油圧技術便覧」第679頁参
照。）。そこで、ポテンシヨメ−タなど各種のセン
サが採用されることとなるが、このうち流体圧
（たとえば油圧）シリンダに直接センサを取り付
けたものがある。これを第２図Ａに基づいて説明
すると、ピストンロツドの周面２Ａにはロツド軸
方向（図中左右方向）に等間隔で連続的に磁性体
を埋め込むことによりスケール（磁気スケール）
４が構成される。そして、磁気抵抗素子からなる
メインセンサ６がシリンダハウジング１に穿つた
センサ取付け孔１Ａに嵌め込まれ、スケール４と
の間に所定の間隔を保持しつつ対向配置される。
ここに、ピストンロツド２の移動に伴い１個の磁
性体がメインセンサ６を横切るたびに磁束が変化
するので、メインセンサ６からは第３図に示す交
流波形の出力が得られる。
そして、このセンサ出力を比較器を用いて短形
波（パルス）に変換し、パルスの立ち上がりある
いは立ち下がりを計数すると、ロツド２のストロ
ーク（移動量）を知ることができる。交流波形の
一周期が１個の磁性体の移動に対応するからであ
る。
波（パルス）に変換し、パルスの立ち上がりある
いは立ち下がりを計数すると、ロツド２のストロ
ーク（移動量）を知ることができる。交流波形の
一周期が１個の磁性体の移動に対応するからであ
る。
ただし、これらメインセンサ６とスケール４の
組み合わせではストロークしか測定できないの
で、ロツド位置を知るには基準位置の検出が必要
となる。このために設けられるのが基準点スケー
ル５とこれに対向配置される基準点センサ７で、
その構成はスケール４とセンサ６との関係と同様
である。
組み合わせではストロークしか測定できないの
で、ロツド位置を知るには基準位置の検出が必要
となる。このために設けられるのが基準点スケー
ル５とこれに対向配置される基準点センサ７で、
その構成はスケール４とセンサ６との関係と同様
である。
なお、３はロツド２を摺動自在に支持するベア
リング、８はクレビス、９は軸孔である。
リング、８はクレビス、９は軸孔である。
（考案が解決しようとする問題点）
ところで、このようなシリンダではその構成上
センサ検出面６Ａとロツド外周面２Ａの間隔に変
動があつた場合にセンサ出力の振幅や振幅中心値
が変動する性質を持つ。この様子を第３図に示す
と、間隔の値ｇが最低値gminであるときの出力
波形はその振幅も大きいのに対し、ｇが最大値
gmaxになると出力振幅が小さくかつ振幅中心値
も上方へ移動している。このため、安定した出力
を得ようとすると、間隔の値には高い精度が求め
られることになる。
センサ検出面６Ａとロツド外周面２Ａの間隔に変
動があつた場合にセンサ出力の振幅や振幅中心値
が変動する性質を持つ。この様子を第３図に示す
と、間隔の値ｇが最低値gminであるときの出力
波形はその振幅も大きいのに対し、ｇが最大値
gmaxになると出力振幅が小さくかつ振幅中心値
も上方へ移動している。このため、安定した出力
を得ようとすると、間隔の値には高い精度が求め
られることになる。
一方、具体的なセンサの取り付けに際しては、
円筒状のシリンダハウジングを加工した後に、段
付きを形成したセンサ外形に合わせ、段付きのあ
るセンサ取付け孔１Ａをドリルなどを用いて切削
加工するのが例である。このため、ドリル加工に
おける精度がそのまま間隔精度を決定つけること
になる。たとえば、第２図Ｂにおいてセンサ小径
部６Ｂの高さをHS、ハウジング外周面１Ｂから
ロツド外周面２Ａまでの高さをHl，同じくセン
サ取り付け孔１Ａの段付き部までの高さをH3と
すると、ｇ＝Hl−（H3＋HS）となる。ここに、
ハウジング寸法Hlやセンサ寸法HSについては精
度上かなりの程度まで期待することができるの
で、段付き孔寸法H3の精度がそのまま間隔精度
に影響するからである。
円筒状のシリンダハウジングを加工した後に、段
付きを形成したセンサ外形に合わせ、段付きのあ
るセンサ取付け孔１Ａをドリルなどを用いて切削
加工するのが例である。このため、ドリル加工に
おける精度がそのまま間隔精度を決定つけること
になる。たとえば、第２図Ｂにおいてセンサ小径
部６Ｂの高さをHS、ハウジング外周面１Ｂから
ロツド外周面２Ａまでの高さをHl，同じくセン
サ取り付け孔１Ａの段付き部までの高さをH3と
すると、ｇ＝Hl−（H3＋HS）となる。ここに、
ハウジング寸法Hlやセンサ寸法HSについては精
度上かなりの程度まで期待することができるの
で、段付き孔寸法H3の精度がそのまま間隔精度
に影響するからである。
しかしながら、段付き孔寸法H3を精度良く管
理することは製作上なかなか困難である。精度管
理を厳しくすればそれだけコストアツプともなる
からである。このため、段付き孔加工がセンサ出
力を変動させる要因となり、結果としてストロー
クの検出精度や信頼性を低下させているのであ
る。
理することは製作上なかなか困難である。精度管
理を厳しくすればそれだけコストアツプともなる
からである。このため、段付き孔加工がセンサ出
力を変動させる要因となり、結果としてストロー
クの検出精度や信頼性を低下させているのであ
る。
この考案はこのような従来例の問題点に着目し
てなされたもので、段付き加工によるのではな
く、ピストンロツドと摺動接触する耐摩耗性部材
を付加し、この部材にセンサ本体を固定すること
より間隔を管理するようにした装置を提供するこ
とを目的とする。
てなされたもので、段付き加工によるのではな
く、ピストンロツドと摺動接触する耐摩耗性部材
を付加し、この部材にセンサ本体を固定すること
より間隔を管理するようにした装置を提供するこ
とを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
ピストンロツドの外周軸方向にスケールを設
け、このスケールと非接触に対向してピストンロ
ツドのストローク位置を検出するセンサ本体をシ
リンダハウジング側に半径方向に形成したセンサ
取付け孔に嵌装したストロークセンサ内蔵型シリ
ンダにおいて、前記センサ取付け孔とセンサ本体
との間にセンサ検出面よりも突出する耐摩耗性の
筒状部材を遊嵌してこれをシリンダハウジングに
対し相対回転可能に取り付け、この筒状部材をピ
ストンロツドの外周面に摺動接触させるようにし
た。
け、このスケールと非接触に対向してピストンロ
ツドのストローク位置を検出するセンサ本体をシ
リンダハウジング側に半径方向に形成したセンサ
取付け孔に嵌装したストロークセンサ内蔵型シリ
ンダにおいて、前記センサ取付け孔とセンサ本体
との間にセンサ検出面よりも突出する耐摩耗性の
筒状部材を遊嵌してこれをシリンダハウジングに
対し相対回転可能に取り付け、この筒状部材をピ
ストンロツドの外周面に摺動接触させるようにし
た。
（作用）
このように構成すると、センサ検出面とロツド
外周面との間隔は筒状部材とセンサ本体に関する
寸法だけにて定まる。ここに、センサ本体だけで
なく、新たに付加する筒状部材についてもシリン
ダハウジングとは別部材であるために寸法管理が
容易となる。この結果、簡単かつ確実に間隔の値
が精度良く確保され、これにより安定したセンサ
性能が得られる。
外周面との間隔は筒状部材とセンサ本体に関する
寸法だけにて定まる。ここに、センサ本体だけで
なく、新たに付加する筒状部材についてもシリン
ダハウジングとは別部材であるために寸法管理が
容易となる。この結果、簡単かつ確実に間隔の値
が精度良く確保され、これにより安定したセンサ
性能が得られる。
また、センサ本体と筒状部材とが相対回転自由
であるので、ピストンロツドの外周面に接触する
筒状部材の回転により筒状部材の偏摩耗が防止さ
れると共に、この筒状部材の回転にかかわらずセ
ンサ本体は回転を強制されることがないので断線
等の不具合を生じることもない。
であるので、ピストンロツドの外周面に接触する
筒状部材の回転により筒状部材の偏摩耗が防止さ
れると共に、この筒状部材の回転にかかわらずセ
ンサ本体は回転を強制されることがないので断線
等の不具合を生じることもない。
以下、この考案の実施例を説明する。
（実施例）
第１図Ａに示すように、この考案ではセンサ
（センサ本体）６の小径部６Ｂにセンサ検出面６
Ａよりも突出する耐摩耗材（たとえばテフロンや
真鍮など。）からなる円筒状部材１１を取り付け、
この円筒状部材１１をロツド外周面２Ａに弾性部
材を介して摺動接触させるように構成する。詳し
くは、円筒状部材１１の内周にセンサ外形（小径
部６Ｂと大径部６Ｃ）に合わせて段付きを形成
し、この段付き部の突き合わせにてセンサ６と円
筒状部材１１との相対位置を定める。たとえば、
円筒状部材１１の段付き高さをHB、センサ６の
段付き高さをHSとすると、円筒状部材１１がセ
ンサ表面６Ａよりも突出する高さはこれらの差
（HB−HS）である。また、この例ではセンサ取り
付け孔１Ａを直円柱状の貫通孔として円筒状部材
１１とは緩く嵌まるだけの構成とし、ピストンロ
ツド２と円筒状部材１１とが摺動可能な程度に、
弾性体（たとえばスプリングやゴムなど）からな
るリング状部材１２を介してセンサ６の上面と円
筒状部材の突出部１１Ａをロツド外周面２Ａに軽
く押し付けるようにしている。また、前記円筒状
部材１１はセンサ６に対しても遊嵌して相対回転
可能となつている。
（センサ本体）６の小径部６Ｂにセンサ検出面６
Ａよりも突出する耐摩耗材（たとえばテフロンや
真鍮など。）からなる円筒状部材１１を取り付け、
この円筒状部材１１をロツド外周面２Ａに弾性部
材を介して摺動接触させるように構成する。詳し
くは、円筒状部材１１の内周にセンサ外形（小径
部６Ｂと大径部６Ｃ）に合わせて段付きを形成
し、この段付き部の突き合わせにてセンサ６と円
筒状部材１１との相対位置を定める。たとえば、
円筒状部材１１の段付き高さをHB、センサ６の
段付き高さをHSとすると、円筒状部材１１がセ
ンサ表面６Ａよりも突出する高さはこれらの差
（HB−HS）である。また、この例ではセンサ取り
付け孔１Ａを直円柱状の貫通孔として円筒状部材
１１とは緩く嵌まるだけの構成とし、ピストンロ
ツド２と円筒状部材１１とが摺動可能な程度に、
弾性体（たとえばスプリングやゴムなど）からな
るリング状部材１２を介してセンサ６の上面と円
筒状部材の突出部１１Ａをロツド外周面２Ａに軽
く押し付けるようにしている。また、前記円筒状
部材１１はセンサ６に対しても遊嵌して相対回転
可能となつている。
第１図Ｃはセンサ小径部６Ｂに段付部を形成し
ない円筒状部材１１ａを嵌挿し、センサ６の上面
をリング状部材１２で押し付けるようにした他の
実施例である。
ない円筒状部材１１ａを嵌挿し、センサ６の上面
をリング状部材１２で押し付けるようにした他の
実施例である。
また、上記突出部１１Ａの形状を明らかにする
ため、第１図Ａをセンサ軸を中心にして90°展開
させた図を第１図Ｂに示すと、突出部１１Ａはロ
ツド外周の曲面に沿うので、その形状も曲面状と
なる。
ため、第１図Ａをセンサ軸を中心にして90°展開
させた図を第１図Ｂに示すと、突出部１１Ａはロ
ツド外周の曲面に沿うので、その形状も曲面状と
なる。
したがつて，このように構成すると、センサ検
出面６Ａとロツド外周面２Ａとの間隔は、センサ
６と円筒状部材１１に関する寸法、すなわちHS
−HBにて定められる。ここに、両者６，１１は
シリンダハウジング１とは別体の部材であるた
め、ハウジング形成後に改めて段付き孔加工する
のと相違して寸法管理が容易となる。このため、
これら部材６，１１の寸法精度がそのまま間隔精
度となるので、所定の間隔が簡単にかつ確実に精
度良く確保される。しかも、弾性体１２を介して
ロツド２に軽く接触させているだけであるため、
負荷変動によりロツド２にたわみが生じても、こ
れが吸収されるので、センサースケール間隔に影
響を受けることもない。
出面６Ａとロツド外周面２Ａとの間隔は、センサ
６と円筒状部材１１に関する寸法、すなわちHS
−HBにて定められる。ここに、両者６，１１は
シリンダハウジング１とは別体の部材であるた
め、ハウジング形成後に改めて段付き孔加工する
のと相違して寸法管理が容易となる。このため、
これら部材６，１１の寸法精度がそのまま間隔精
度となるので、所定の間隔が簡単にかつ確実に精
度良く確保される。しかも、弾性体１２を介して
ロツド２に軽く接触させているだけであるため、
負荷変動によりロツド２にたわみが生じても、こ
れが吸収されるので、センサースケール間隔に影
響を受けることもない。
また、この例ではセンサ取付け孔１Ａが単なる
貫通孔となるので、間隔精度上には関係してこな
い。このため、孔加工も容易となつている。
貫通孔となるので、間隔精度上には関係してこな
い。このため、孔加工も容易となつている。
さらに、円筒状部材１１はロツド２に対し鞍状
に乗つかり回転に対し安定した状態となる。ここ
に、センサ６が回転すると、センサ感知部とスケ
ール間の相対位置がずれたり、あるいはセンサ６
に連絡する配線が捩れたりするが、この例によれ
ばこうしたことが防止される。
に乗つかり回転に対し安定した状態となる。ここ
に、センサ６が回転すると、センサ感知部とスケ
ール間の相対位置がずれたり、あるいはセンサ６
に連絡する配線が捩れたりするが、この例によれ
ばこうしたことが防止される。
なお、円筒状部材１１はロツド２との間で摺動
するので摩耗の問題が生じるが、これは円筒状部
材１１を耐摩耗材にて構成することにより解決さ
れている。また、円筒状部材１１はセンサ６及び
シリンダハウジング１に対して回転可能であるか
ら、自らが回転することにより偏摩耗を防止する
機能を持たせることが可能である。
するので摩耗の問題が生じるが、これは円筒状部
材１１を耐摩耗材にて構成することにより解決さ
れている。また、円筒状部材１１はセンサ６及び
シリンダハウジング１に対して回転可能であるか
ら、自らが回転することにより偏摩耗を防止する
機能を持たせることが可能である。
ここでは、メインセンサあるいは基準点センサ
を磁気抵抗センサにて構成する場合について説明
したが、センサ本体−スケール間の間隔変動によ
りセンサ出力が影響を受けるようなセンサに対し
ても同様に適用することができることはいうまで
もない。
を磁気抵抗センサにて構成する場合について説明
したが、センサ本体−スケール間の間隔変動によ
りセンサ出力が影響を受けるようなセンサに対し
ても同様に適用することができることはいうまで
もない。
（考案の効果）
以上説明したように、この考案ではセンサ本体
にセンサ検出面よりも突出する耐摩耗性の筒状部
材を取り付け、この筒状部材をピストンロツドの
外周面に軽接触させるようにしたので、センサ検
出面とロツド外周面との間隔を寸法管理の容易な
筒状部材とセンサ本体に関する。寸法だけにて定
めることができ、これにより安定したセンサ性能
が得られる。
にセンサ検出面よりも突出する耐摩耗性の筒状部
材を取り付け、この筒状部材をピストンロツドの
外周面に軽接触させるようにしたので、センサ検
出面とロツド外周面との間隔を寸法管理の容易な
筒状部材とセンサ本体に関する。寸法だけにて定
めることができ、これにより安定したセンサ性能
が得られる。
また、弾性部材を介してピストンロツドに軽接
触させているので、負荷変動によりピストンロツ
ドにたわみが生じても、センサとの間に常に一定
の間隔を維持できる。
触させているので、負荷変動によりピストンロツ
ドにたわみが生じても、センサとの間に常に一定
の間隔を維持できる。
さらに、センサに対して筒状部材を相対回転可
能に支持したので、センサの回転とこれに伴う配
線のねじれや断線を防止できると共に、シリンダ
摺動面との摺動接触に伴う筒状部材の積極的な回
転を捉してその偏摩耗を防止することも可能であ
る。
能に支持したので、センサの回転とこれに伴う配
線のねじれや断線を防止できると共に、シリンダ
摺動面との摺動接触に伴う筒状部材の積極的な回
転を捉してその偏摩耗を防止することも可能であ
る。
第１図Ａはこの考案の実施例を示す要部断面
図、第１図Ｂは第１図Ａを90°展開させた断面図
である。第１図Ｃは他の実施例を示す断面図であ
る。第２図Ａは従来例の断面図、第２図Ｂは第２
図ＡのＩ−Ｉ線断面図、第３図は同じくセンサ出
力の波形図である。 １……シリンダハウジング、１Ａ……センサ取
付け孔、２……ピストンロツド、２Ａ……外周
面、４……磁気スケール、５……基準点スケー
ル、６……センサ本体、６Ａ……検出面、６Ｂ…
…小径部、６Ｃ……大径部、７……基準点セン
サ、１１……円筒状部材、１１Ａ……突出部、１
２……リング状部材。
図、第１図Ｂは第１図Ａを90°展開させた断面図
である。第１図Ｃは他の実施例を示す断面図であ
る。第２図Ａは従来例の断面図、第２図Ｂは第２
図ＡのＩ−Ｉ線断面図、第３図は同じくセンサ出
力の波形図である。 １……シリンダハウジング、１Ａ……センサ取
付け孔、２……ピストンロツド、２Ａ……外周
面、４……磁気スケール、５……基準点スケー
ル、６……センサ本体、６Ａ……検出面、６Ｂ…
…小径部、６Ｃ……大径部、７……基準点セン
サ、１１……円筒状部材、１１Ａ……突出部、１
２……リング状部材。
Claims (1)
- ピストンロツドの外周軸方向にスケールを設
け、このスケールと非接触に対向してピストンロ
ツドのストローク位置を検出するセンサ本体をシ
リンダハウジング側に半径方向に形成したセンサ
取付け孔に嵌装したストロークセンサ内蔵型シリ
ンダにおいて、前記センサ取付け孔とセンサ本体
との間にセンサ検出面よりも突出する耐摩耗性の
筒状部材を遊嵌してこれをシリンダハウジングに
対し相対回転可能に取り付け、この筒状部材をピ
ストンロツドの外周面に摺動接触させるようにし
たことを特徴とするストロークセンサ内蔵型シリ
ンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986153307U JPH04250Y2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986153307U JPH04250Y2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6358708U JPS6358708U (ja) | 1988-04-19 |
| JPH04250Y2 true JPH04250Y2 (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=31072073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986153307U Expired JPH04250Y2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04250Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56164103U (ja) * | 1980-05-07 | 1981-12-05 | ||
| JPS5960576U (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-20 | 三洋電機株式会社 | 磁気検出器 |
-
1986
- 1986-10-06 JP JP1986153307U patent/JPH04250Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6358708U (ja) | 1988-04-19 |
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