JPH057530Y2 - - Google Patents
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- JPH057530Y2 JPH057530Y2 JP15330686U JP15330686U JPH057530Y2 JP H057530 Y2 JPH057530 Y2 JP H057530Y2 JP 15330686 U JP15330686 U JP 15330686U JP 15330686 U JP15330686 U JP 15330686U JP H057530 Y2 JPH057530 Y2 JP H057530Y2
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- JP
- Japan
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- sensor
- mounting hole
- scale
- holder
- housing
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- 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 - Lifetime
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- 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。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention relates to an improvement of a fluid pressure cylinder incorporating a stroke sensor.
（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、ポテンシヨメータなど各種のセン
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。(Prior art) In order to perform closed-loop control in the position control of hydraulic equipment, a sensor is required to detect the position of the actuator. (See page 679.) Therefore, various sensors such as potentiometers are employed, and some of these sensors are directly attached to fluid pressure (for example, hydraulic pressure) cylinders. To explain this based on FIG. 2A, a scale (magnetic scale) is created by embedding magnetic material continuously at equal intervals in the rod axis direction (horizontal direction in the figure) on the circumferential surface 2A of the piston rod.
4 is composed. A main sensor 6 made of a magnetoresistive element is fitted into a sensor mounting hole 1A formed in the cylinder housing 1, and is disposed facing the scale 4 while maintaining a predetermined distance therebetween.
Here, as the piston rod 2 moves, the magnetic flux changes every time one magnetic body crosses the main sensor 6, so that the main sensor 6 outputs an AC waveform as shown in FIG.
そして、このセンサ出力を比較器を用いて矩形
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。 Then, by converting this sensor output into a rectangular wave (pulse) using a comparator and counting the rise or fall of the pulse, the stroke (movement amount) of the rod 2 can be determined. This is because one cycle of the AC waveform corresponds to the movement of one magnetic body.
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。 However, since the combination of the main sensor 6 and scale 4 can only measure the stroke, it is necessary to detect the reference position in order to know the rod position. For this purpose, a reference point scale 5 and a reference point sensor 7 arranged opposite thereto are provided.
Its configuration is similar to the relationship between the scale 4 and the sensor 6.
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。 Note that 3 is a bearing that slidably supports the rod 2, 8 is a clevis, and 9 is a shaft hole.
（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。(Problem to be solved by the invention) By the way, due to the structure of such a cylinder, when there is a change in the distance between the sensor detection surface 6A and the rod outer peripheral surface 2A, the amplitude and amplitude center value of the sensor output will change. have. This situation is shown in Figure 3. The output waveform when the interval value g is the minimum value gmin has a large amplitude, but when g is the maximum value
When gmax is reached, the output amplitude is small and the center value of the amplitude is also moving upward. Therefore, in order to obtain stable output, high accuracy is required for the interval values.
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
付きをけいせい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H1、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＝H1−（H3＋Hs） ……(1)
となる。ここにハウジング寸法H1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。 On the other hand, when installing a specific sensor,
For example, after machining a cylindrical cylinder housing, a stepped sensor mounting hole 1A is cut using a drill or the like to match the stepped outer shape of the sensor. Therefore, the accuracy in drilling directly determines the spacing accuracy. For example, in Fig. 2B, the height of the sensor small diameter portion 6B is Hs, and the housing outer peripheral surface 1B is
H 1 is the height from
When H 3 is assumed, g=H 1 −(H 3 +Hs) ……(1). Here are the housing dimensions H1 and sensor dimensions
This is because Hs can be expected to a high degree of accuracy, so the accuracy of the stepped hole dimension H3 directly affects the interval accuracy.
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。 However, it is quite difficult to control the stepped hole dimension H3 with high accuracy in terms of manufacturing. This is because the stricter the accuracy control, the higher the cost. For this reason, the stepped hole machining becomes a factor that fluctuates the sensor output, resulting in a decrease in stroke detection accuracy and reliability.
この考案はこのような従来例の問題点に着目し
て成されたもので、段付き加工によるのではな
く、円筒状のセンサ取付け孔にホルダを嵌め、こ
の部材にセンサ本体を支持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。 This idea was created by focusing on the problems of the conventional method, and instead of using stepped processing, the holder was fitted into the cylindrical sensor mounting hole, and the sensor body was supported by this member. An object of the present invention is to provide a device that manages intervals.
（問題点を解決するための手段）
この考案は、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する
センサ本体をシリンダハウジングに穿設した取付
け孔に配したストロークセンサ内蔵型シリンダに
おいて、センサ取付け孔を直円筒状に貫通し、こ
の取付け孔に、シリンダハウジング外周に係合す
るフランジを備えると共に、このフランジ側の大
径部と前記センサ本体が嵌合するスケール側の小
径部との間に該センサ本体を支持する段部を形成
した円筒状ホルダを嵌合し、このホルダに前記セ
ンサ本体を固定するようにした。(Means for solving the problem) This invention is a stroke sensor built-in type in which a scale is provided in the direction of the outer circumferential axis of the piston rod, and the sensor body that faces the scale without contact is placed in a mounting hole drilled in the cylinder housing. In the cylinder, the sensor mounting hole is passed through in a right cylindrical shape, and the mounting hole is provided with a flange that engages with the outer periphery of the cylinder housing, and a small diameter part on the scale side where the large diameter part on the flange side and the sensor main body fit together. A cylindrical holder having a stepped part for supporting the sensor body is fitted between the sensor body and the sensor body, and the sensor body is fixed to this holder.
（作用）
このように構成すると、センサ取付け孔は貫通
孔でしかなく、センサ検出面とロツド外周面との
間隔は円筒状ホルダとセンサ本体に関する寸法だ
けにて定まる。ここに、センサ本体と円筒状ホル
ダとは、小物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。(Function) With this configuration, the sensor mounting hole is nothing more than a through hole, and the distance between the sensor detection surface and the outer peripheral surface of the rod is determined only by the dimensions of the cylindrical holder and the sensor body. Here, since the sensor body and the cylindrical holder are small members, their dimensions can be easily controlled. As a result, the interval value can be easily and reliably secured with high precision, thereby providing stable sensor performance.
以下、この考案の実施例を説明する。 Examples of this invention will be described below.
（実施例）
第１図に示すように、この考案ではセンサ取付
け孔１Ａを円筒状に貫通し、この取付け孔１Ａに
フランジ付きの円筒状ホルダ１１を嵌める一方
で、このホルダ１１にセンサ（メインセンサ）６
を固定するように構成する。詳しくは、円筒状ホ
ルダ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。さらに、ホルダのフランジ１
１Ａをハウジング１の外周面１Ｂに固定する。た
とえば、ハウジング外周面１Ｂからロツド外周面
２Ａまでの高さをH1、円筒状ホルダ１１のフラ
ンジ下面より内周段付き部までの高さをH2、セ
ンサ６の段付き高さをHsとすると、センサ検出
面６Ａとロツド外周面２Ａとの間隔ｇは
ｇ＝H1−（H2＋Hs） ……(2)
となる。(Example) As shown in FIG. 1, in this invention, a sensor mounting hole 1A is penetrated in a cylindrical shape, and a cylindrical holder 11 with a flange is fitted into this mounting hole 1A. sensor) 6
Configure it to be fixed. Specifically, steps are formed on the inner periphery of the cylindrical holder 11 to match the outer shape of the sensor (the small diameter portion 6B and the large diameter portion 6C), and the relative position of the sensor 6 and the cylindrical member 11 is determined by the butting of the stepped portions. Furthermore, the flange 1 of the holder is determined.
1A is fixed to the outer peripheral surface 1B of the housing 1. For example, the height from the housing outer circumferential surface 1B to the rod outer circumferential surface 2A is H 1 , the height from the bottom surface of the flange of the cylindrical holder 11 to the stepped inner circumference is H 2 , and the stepped height of the sensor 6 is Hs. Then, the distance g between the sensor detection surface 6A and the rod outer peripheral surface 2A becomes g=H 1 -(H 2 +Hs) (2).
なお、センサ６およびホルダ１１のハウジング
への固定には、スプリングなどのリング状部材１
２を介して図中下方に押し付けることにより行つ
ている。 Note that a ring-shaped member 1 such as a spring is used to fix the sensor 6 and holder 11 to the housing.
This is done by pressing downward in the figure through 2.
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ｇは、従来
例と実施例とで前式(1)，(2)に示すように同様の式
で与えられ、わずかにH3とH2が相違するのみで
ある。しかしながら、決定的に相違するのは、従
来例における高さH3がハウジング寸法であるの
に対し、本実施例における高さH2はホルダ寸法
である点である。すなわち、この例では間隔ｇが
センサ６とホルダ１１に関する寸法にて定まつて
しまうのである。ここに、両者６，１１はシリン
ダハウジング１とは別体の小物部材であるため、
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
く確保されるのである。なお、式(2)にはハウジン
グ厚さを示すH1が入つており、H3と同じくハウ
ジング寸法であるが、ハウジング１を切削する場
合の精度とハウジング形成後に取付け孔１Ａを切
削する場合の精度とは格段に相違し、前者の精度
が高いことはいうまでもない。 Therefore, with this configuration, the distance g between the sensor detection surface 6A and the rod outer circumferential surface 2A is given by the same equations as shown in equations (1) and (2) for the conventional example and the embodiment. There is only a slight difference between H 3 and H 2 . However, the decisive difference is that the height H 3 in the conventional example is the housing dimension, whereas the height H 2 in this embodiment is the holder dimension. That is, in this example, the distance g is determined by the dimensions of the sensor 6 and the holder 11. Here, since both 6 and 11 are small members separate from the cylinder housing 1,
Dimensional control becomes easier, unlike re-machining stepped holes after forming the housing. Therefore, the dimensional accuracy of these members 6, 11 directly becomes the spacing accuracy, so that a predetermined spacing can be easily, reliably, and accurately secured. Equation (2) includes H 1 indicating the housing thickness, which is the same as H 3 and is the housing dimension, but the accuracy when cutting the housing 1 and the accuracy when cutting the mounting hole 1A after forming the housing are It goes without saying that the former is highly accurate.
ただし、この例のようにホルダの外周にはフラ
ンジ１１Ａを、かつその内周には段付き部を形成
していると、見掛け上はフランジ高さH4と内周
段付き部よりホルダ底面１１Ｂまでの高さH5と
の２個所で精度管理を行わなければならず、従来
例ではH3の１個だけの管理で済むのと対比する
と、本実施例のほうが場合によつては精度が低下
するようにも見える。しかしながら、ドリル加工
に伴う精度と簡単な形状の小物部品６，１１を製
作する際の精度とはそのオーダーが大きく相違す
るので、H4，H5の２つに生じる誤差はH3に生じ
る誤差に比較すれば微々たるものなのである。 However, if the flange 11A is formed on the outer periphery of the holder and the stepped part is formed on the inner periphery as in this example, the apparent height of the flange H 4 and the stepped part on the inner periphery make the holder bottom surface 11B Accuracy control must be performed at two points, the height H5 , and the height H5.Compared to the conventional example, where only one point H3 has to be controlled, the accuracy of this embodiment may be lower in some cases. It also appears to be declining. However, since the accuracy associated with drilling and the accuracy when manufacturing small parts 6 and 11 with simple shapes are greatly different in order of order, the error occurring in H 4 and H 5 is the error occurring in H 3. It is insignificant compared to .
そして、たとえセンサースケール間に所定の間
隔が得られなくとも、この例によれば寸法の相違
するホルダの変更のみで対処することができる。
これに対して従来例では段付き孔を深く削り過ぎ
ると対処が容易でなくなるので、孔加工に慎重に
ならざる得ない。ところが、この例ではセンサ取
付け孔１Ａは単なる貫通孔でしかないので、慎重
さも必要ないのである。 Even if a predetermined interval cannot be obtained between the sensor scales, according to this example, the problem can be solved by simply changing the holder having different dimensions.
On the other hand, in the conventional example, if the stepped hole is cut too deep, it will not be easy to deal with it, so the hole has to be machined carefully. However, in this example, the sensor mounting hole 1A is just a through hole, so there is no need to be careful.
なお、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
サに連結する配線が捩れたりするので、これを回
避するためにはホルダ１１とセンサ６やハウジン
グ１間をセツトねじなどで回り止めを行うとよ
く、さらに間隔ｇのシム調整も可能である。 Note that when the sensor 6 rotates, the relative position between the sensor sensing part and the scale may shift, or the wiring connected to the sensor may be twisted, so to avoid this, it is necessary to connect the holder 11 and the sensor 6 or housing 1. It is best to prevent rotation using a set screw or the like, and it is also possible to adjust the distance g with shims.
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。 Although the case where the main sensor or reference point sensor is configured with a magnetoresistive sensor has been explained here, the same applies to sensors whose sensor output is affected by changes in the distance between the sensor body and the scale. Needless to say, it can be done.
（考案の効果）
以上説明したように、この考案ではセンサ取付
け孔を直円筒状に貫通し、この取付け孔にフラン
ジ付きの円筒状ホルダを嵌める一方で、このホル
ダに前記センサ本体を固定するようにしたので、
センサ検出面とロツド外周面との間隔が円筒状ホ
ルダとセンサ本体に関する寸法で主に定まり、こ
れにより安定したセンサ性能が得られる。(Effect of the invention) As explained above, in this invention, a sensor mounting hole is passed through in a right cylindrical shape, and a cylindrical holder with a flange is fitted into this mounting hole, while the sensor body is fixed to this holder. So,
The distance between the sensor detection surface and the outer circumferential surface of the rod is determined mainly by the dimensions of the cylindrical holder and the sensor body, thereby providing stable sensor performance.
第１図はこの考案の実施例を示す要部断面図、
第２図Ａは従来例の断面図、第２図Ｂは第２図Ａ
の−線断面図、第３図は同じくセンサ出力の
波形図である。
１……センサハウジング、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
……メインセンサ、６Ａ……検出面、６Ｂ……小
径部、６Ｃ……大径部、７……基準点センサ、１
１……円筒状ホルダ、１１Ａ……フランジ、１１
Ｂ……下面、１２……リング状部材。
FIG. 1 is a sectional view of the main parts showing an embodiment of this invention.
Figure 2A is a sectional view of the conventional example, Figure 2B is Figure 2A
FIG. 3 is a waveform diagram of the sensor output. 1...Sensor housing, 1A...Sensor mounting hole, 2...Piston rod, 2A...Outer peripheral surface,
4...Magnetic scale, 5...Reference point scale, 6
...Main sensor, 6A...Detection surface, 6B...Small diameter part, 6C...Large diameter part, 7...Reference point sensor, 1
1... Cylindrical holder, 11A... Flange, 11
B... lower surface, 12... ring-shaped member.
Claims (1)
け、このスケールと非接触に対向するセンサ本体
をシリンダハウジングに穿設した取付け孔に配し
たストロークセンサ内蔵型シリンダにおいて、セ
ンサ取付け孔を直円筒状に貫通し、この取付け孔
に、シリンダハウジング外周に係合するフランジ
を備えると共に、このフランジ側の大径部と前記
センサ本体が嵌合するスケール側の小径部との間
に該センサ本体を支持する段部を形成した円筒状
ホルダを嵌合し、このホルダに前記センサ本体を
固定す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。 In a cylinder with a built-in stroke sensor, in which a scale is provided in the direction of the outer circumferential axis of the piston rod, and a sensor body that faces the scale without contact is placed in a mounting hole drilled in the cylinder housing, the sensor body passes through the sensor mounting hole in a right cylindrical shape, This mounting hole is provided with a flange that engages with the outer periphery of the cylinder housing, and a stepped portion that supports the sensor body is provided between the large diameter portion on the flange side and the small diameter portion on the scale side into which the sensor body fits. A cylinder with a built-in stroke sensor, characterized in that a formed cylindrical holder is fitted thereinto, and the sensor main body is fixed to this holder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15330686U JPH057530Y2 (en) | 1986-10-06 | 1986-10-06 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15330686U JPH057530Y2 (en) | 1986-10-06 | 1986-10-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6358707U JPS6358707U (en) | 1988-04-19 |
| JPH057530Y2 true JPH057530Y2 (en) | 1993-02-25 |
Family
ID=31072071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15330686U Expired - Lifetime JPH057530Y2 (en) | 1986-10-06 | 1986-10-06 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH057530Y2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6352137B1 (en) * | 2000-03-22 | 2002-03-05 | Indian Head Industries, Inc. | Brake monitoring system |
| WO2010087100A1 (en) * | 2009-01-29 | 2010-08-05 | アサ電子工業株式会社 | Magnetic proximity switch and magnetic detection switch |
-
1986
- 1986-10-06 JP JP15330686U patent/JPH057530Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6358707U (en) | 1988-04-19 |
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