JPH0717862U - シリンダ装置のストローク検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出精度及び機械的強度が高く、しかも組付
け及び保守が容易なシリンダ装置のストローク検出装置
を提供する。 【構成】 シリンダ装置２の外側に取り付けたピストン
２ａのストローク検出部１は、少なくとも１方が抵抗体
からなる２本の導体３ａ，３ｂ上を摺動して互いを導通
させるスライダ４を取り付け、スライダ４に、シリンダ
ロッド２ｂに従動するロッド４ｂを取り付け、スライダ
で電気的に接続された２本の導体の合成抵抗Ｒを検出す
る抵抗検出回路Ｃを設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、油圧ショベルなどを駆動する際に使用するシリンダ装置のストロー ク位置を検出する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

油圧ショベルなどの建設機械に使用するシリンダ装置のストローク検出器は、 従来はシリンダに直接組み込まれていた。そのため構造が複雑になり、組み立て が困難であり、その分保守が困難であり、また高価であった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで建設機械に取り付けるシリンダ装置は、極めて強い力で駆動され、し かも振動・衝撃を伴う場合がある。したがってシリンダ装置に取り付けるストロ ーク検出器は、精度及び機械的強度を十分高くすることが要求される。したがっ て、一般的変位センサは、精度が高いと機械的強度が十分でないなどのため、建 設機械などに使用されるシリンダ装置のストローク検出器として不適当であると いう問題がある。

【０００４】 本考案は、以上の問題に着目してなされたものであり、検出精度及び機械的強 度が高く、しかも組み着け及び保守が容易なシリンダ装置のストローク検出装置 を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

以上目的を達成するための本考案のシリンダ装置のストローク検出装置の構成 は、シリンダ装置の外側にピストンのストローク位置検出部を取り付け、このス トローク検出部は、少なくとも１方が抵抗体からなる２本の導体を、互いに離間 し、且つシリンダロッドのストローク方向に並べて配置し、前記２本の導体上を 摺動し、互いを導通させるスライダを取り付け、このスライダに、前記シリンダ ロッドに従動して移動するロッドを取り付け、ピストンのストローク位置に対応 してスライダを移動させ、このスライダの位置で電気的に接続された２本の導体 の合成抵抗を検出する抵抗検出回路を設けたものである。

【０００６】 前記２本の導体の両方を抵抗体素子とすると、スライダの移動に対する抵抗値 の変化が大きくすることができるが、一方の導体を良導体として使用することも できる。抵抗体素子の材質は特に限定しない。例えば、絶縁体からなる芯に抵抗 線を密に巻き付けたもの、プラスチック板又はフィルムなどの表面にコンダクテ ィブプラスチック又はサーメットを平滑な皮膜状に塗布したものなどである。導 体を抵抗体素子としない場合は、電気の良導体とする。またスライダは、通常の 摺動抵抗器などに使用するものと同様の構造のもの、即ち導電体からなるブラシ やローラを抵抗体に弾性的に押し付ける手段のものを採用することができる。

【０００７】 前記ストローク検出部は、シリンダ装置の外側に露出して取り付けるため、ハ ウジングで覆い、埃などによる摺動部の汚れを防止し、周囲の物体との干渉を避 けるようにすることが好ましい。

【０００８】

【作用】

少なくとも１本の導体を抵抗体素子とした２本の導体をスライダが接する部分 で抵抗体素子を導通させ、抵抗値の変化からシリンダロッドの位置を検出する前 記手段は、ピストンの位置をスライダによって正確且つ直接的に計測することが できる。しかも、シリンダ装置の外側に取り付けたために簡単な構造で保守が容 易であり、しかも機械的強度を高くすることが容易である。

【０００９】

【実施例】

以下添付の図面を参照して一実施例により本考案のシリンダ装置のストローク 検出装置を具体的に説明する。 図１〜３に示す本実施例のストローク検出装置の検出部１は、油圧ショベルな どの建設機械に用いるシリンダ装置２に取り付けたものである。シリンダ装置２ は、先端にピストン２ａを取り付けたピストンロッド２ｂを出没自在にシリンダ ２ｃに嵌入したものである。また、ストローク検出部１は、図３に示すように、 ２個のコンダクティブプラスチック型の抵抗素子３ａ及び３ｂを、互いに向き合 わせに間隔を空けて配置し、その間にスライダ４を摺動自在に配置したものであ る。スライダ４には、ロッド４ｂを取り付け、シリンダ２ｃに沿って取り付けた ガイド４ａ上を移動するように取り付けた。本実施例は、２本の導体のいずれも 抵抗素子３ａ，３ｂとして実施したものである。

【００１０】 前記ロッド４ｂは、シリンダロッド２ｂを建設機械など（図示せず）に取り付 けるシリンダロッドヘッド２ｄから張り出した支持腕２ｅに回動可能に取り付け 、ピストン２ａがストロークすると、スライダ４が従動し、ストロークするおで 、スライダ４の位置を検出すればピストン２ａのストローク位置を検出すること ができる。抵抗素子３ａ，３ｂの長さは、スライダ４の移動可能範囲がピストン ２ａのストローク長さをカバーできる長さとし、ピストン２ａのストロークをス ライダ４の相対移動距離に置き換えることができればよい。

【００１１】 以上のように構成したストローク検出部１は、取り外しを容易にしたハウジン グ５で覆い、ロッド４ｂがハウジング５を貫通する貫通部５ａ（図１）にシール リングなどでシールし、ハウジング５内に塵埃などが進入しないようにした。な お、図１，２に示す符号２ｆは、シリンダ２ｃを建設機械などに取り付けるシリ ンダヘッドである。なお、図２に示す符号２ｇは配線である。

【００１２】 図４に示すスライダ位置検出回路Ｃは、抵抗素子３ａ，３ｂと直列に抵抗Ｒe を接続した回路を電圧Ｖp の電源に接続し、抵抗Ｒe の両端に発生する電圧Ｖを 測定することによって、ピストン２ａのストローク位置Ｌを検出することができ る。即ち、抵抗素子３ａ，３ｂをスライダ４の接触部分で短絡した際の抵抗値を Ｒとすると、ＬとＲとは比例関係にあるから、 Ｌ＝Ｋ×Ｒ （Ｋは定数） （１） が成り立つ。また、回路を流れる電流をＩとすると、 Ｉ＝Ｖ／Ｒe ＝Ｖp ／（Ｒ＋Ｒe ） （２） が成り立つから、（１）式及び（２）式から、 Ｌ＝Ｋ×Ｒe ×（Ｖp −Ｖ）／Ｖ （３） が得られる。即ち、Ｖを測定すれば（３）式からストローク位置Ｌを高い精度で 知ることができる。しかも本考案のストローク検出部１は簡単な構造で高い耐振 ・耐衝撃性とすることができる。

【００１３】 次にスライダ４について図５〜６によって説明する。図５に示すスライダ４は 実施例に使用したものであり、両端に金属ブラシ６を取り付け、接触抵抗が発生 しないようにした。なお、図示しないが、スライダ４とロッド４ｂとの間は電気 的に絶縁して接続している。 図６に示すスライダ４は、４本の腕７をピン７ａで軸支してパンダグラフ状に 形成し、対向する一方の頂点に摺動子７ｂを取り付け、他方の対向する頂点にス プリング７ｃの張力を及ぼすことにより、スライダ４を、抵抗素子３ａ，３ｂに 押し付けることができる。

【００１４】 図７は、ロッド４ｂの先端に摺動子７ｂを取り付けた圧縮スプリング８を取り 付けたものである。図５，６に示すスライダ４が抵抗素子３ａ，３ｂに接触して 流れる電流は、直接前記腕７又は圧縮スプリング８を通じて流れるようにしても よく、また２つの摺動子７ｂを電線で接続し、腕７又は圧縮スプリング８は単に 支持手段として用いるようにしてもよい。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案のシリンダ装置のストローク検出装置は、検出部を シリンダの外側に取り付け、ロッドでピストンロッドの動きを検出部に伝え、ピ ストンのストロークを抵抗値の変化に置き換えて検出するようにしたので、高い 精度でピストンの位置を検出することができ、しかも構造が簡単で、機械的強度 を高くすることが容易であり、保守・点検が容易である。したがって、強い力で 作動し、振動・衝撃が作用する建設機械用シリンダ装置のストローク検出装置と して好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例によるストローク検出装置の側
面図である。

【図２】図１の斜視図である。

【図３】図１のストローク検出部の斜視図である。

【図４】図１のストローク検出装置に用いたストローク
検出回路図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線矢視図である。

【図６】図５に示すスライダの代わりにパンダグラフ型
スライダを用いた図である。

【図７】図５に示すスライダの代わりにスプリングを用
いたスライダを用いた図である。

【符号の説明】

１ ストローク検出部 ２ シリンダ装
置 ２ａ ピストン ２ｂ ピストンロ
ッド ２ｃ シリンダ ３ａ 抵抗素子
（導体） ３ｂ 抵抗素子（導体） ４ スライダ ４ａ ガイド ４ｂ ロッド ６ 金属ブラシ ７ｂ 摺動子 Ｃ ストローク検出回路 Ｌ ストローク
位置 Ｒ 抵抗 Ｒe 抵抗 Ｖ 電圧 Ｖp 電圧

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ装置の外側にピストンのストロ
   ーク位置検出部を取り付け、このストローク検出部は、
   少なくとも１方が抵抗体からなる２本の導体を、互いに
   離間し、且つシリンダロッドのストローク方向に並べて
   配置し、前記２本の導体上を摺動し、互いを導通させる
   スライダを取り付け、このスライダに、前記シリンダロ
   ッドに従動して移動するロッドを取り付け、ピストンの
   ストローク位置に対応してスライダを移動させ、このス
   ライダの位置で電気的に接続された２本の導体の合成抵
   抗を検出する抵抗検出回路を設けたシリンダ装置のスト
   ローク検出装置。