JPH0738706U - 流体圧アクチュエータにおけるセンサ支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、自動調心機能の得られるセンサ支
持構造を実現することにより、組立やセンサ位置調整が
簡単にでき、しかも摺動部の嵌合隙間をつめてもその焼
付きや異常摩耗を確実に防止することのできる低コスト
の流体圧アクチュエータを提供することを目的とする。 【構成】 シリンダ11の一端から内方に突出するスリー
ブ15をピストン12の凹部14に嵌合させ、スリーブ15内に
支持した固定部21とピストン12の凹部14内に取り付けた
移動部22とからセンサ20を構成してなる流体圧アクチュ
エータにおいて、スリーブ15に径方向の複数の穴部15ａ
と、穴部15ａを貫通してセンサ20の固定部21に当接する
ようシリンダ11に取り付けられた複数の支持部材31と、
を設け、これらの支持部材31により、スリーブ15とセン
サ20の固定部21とを径方向揺動可能に支持するととも
に、これらの軸方向移動を規制するように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流体圧アクチュエータにおけるセンサ支持構造、詳しくはシリンダ に取り付けたスリーブをピストンの凹部に嵌入させ、それらの内部の空間にセン サを配してなる流体圧アクチュエータのそのセンサの支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の流体圧アクチュエータとしては、例えば開口部を有するシリン ダの一端部に内方に突出するようスリーブを取り付けるとともに、そのスリーブ に嵌合する凹部を有するピストンをシリンダ内に収納して、これらスリーブおよ び凹部の内方にピストン位置センサやピストン速度センサを配した油圧シリンダ がある。この場合、前記センサの固定部と前記スリーブとにはそれぞれフランジ 部が形成されており、これらのフランジ部が適当数のシムワッシャを挟んでボル トによりシリンダに締結・固定されるようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の流体圧アクチュエータにあっては、前記スリ ーブがそのフランジ部でボルトにシリンダに締結・固定される構成であるため、 スリーブのアライメントの誤差やピストンの偏心等によって摺動部の干渉が生じ 易かった。そのため、特に小型・高出力が要求され、それに対応してパッキング の圧力によるはみ出し等を防止する必要から摺動部の嵌合隙間を小さくする場合 に、摺動部の焼付きや異常摩耗を招いてしまうという問題があった。

【０００４】 また、そのような焼付きや異常摩耗を防止するために、小型・高出力のアクチ ュエータを製作する場合には高精度の機械加工が欠かせないものとなり、生産コ ストが高くなるという問題があつた。 さらに、スリーブの軸芯をピストン凹部の軸心およびシリンダの軸心と合わせ るためのアライメント作業やセンサの軸方向位置を調整するためのシムワッシャ 数の調整といったような面倒な作業工程が必要であり、この組立作業の面からも コスト高を招いていた。

【０００５】 そこで、本考案は、自動調心機能の得られるセンサ支持構造を実現することに より、組立やセンサ位置の調整が簡単にでき、しかも摺動部の嵌合隙間をつめて もその焼付きや異常摩耗を確実に防止することのできる低コストの流体圧アクチ ュエータを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的達成のため、請求項１記載の考案は、シリンダ内にピストンを収納し て該ピストンにより仕切られた複数の圧力室を形成するとともに、シリンダの一 端から内側に向かって軸方向に突出するスリーブをピストンの凹部に嵌合させ、 該スリーブ内に支持した固定部とピストンの凹部内に取り付けた移動部とからこ れらの相対変位により出力を変化させるセンサを構成してなる流体圧アクチュエ ータにおいて、前記スリーブに径方向に貫通するよう形成された複数の穴部と、 該スリーブの穴部を貫通して前記センサの固定部に部分的に当接するよう前記シ リンダに取り付けられた複数の支持部材と、を設け、該複数の支持部材により、 前記スリーブと前記センサの固定部とを径方向揺動可能に支持するとともに、該 スリーブおよび固定部の軸方向移動を規制するようにしたことを特徴とするもの である。

【０００７】 また、請求項２記載の考案は、前記支持部材がシリンダ径方向に移動可能に取 り付けられており、該支持部材の移動によって前記センサの固定部がその軸方向 移動を規制されあるいは軸方向に移動可能となることを特徴とするものであり、 請求項３記載の考案は、前記支持部材がシリンダにねじ結合したねじ部を有す ることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】

請求項１記載の考案では、スリーブの穴部を貫通してセンサの固定部に部分的 に当接するよう複数の支持部材がシリンダに取り付けられ、該複数の支持部材に より、スリーブとセンサの固定部とが径方向揺動可能に支持される。したがって 、スリーブがピストンの凹部位置に応じて該凹部内に嵌入された側の端部をシリ ンダ径方向に揺動することで、自動調心機能が発揮され、ピストンとスリーブの 嵌合隙間が小さい場合であっても、焼付きや異常摩耗が有効に防止されるととも に、機械加工の要求精度を低コストな範囲内に抑えることができ、シム調整等の 面倒な作業が不要になる。

【０００９】 請求項２記載の考案では、前記支持部材がシリンダ径方向に移動可能に取り付 けられるから、その支持部材の移動によってセンサ固定部の軸方向移動を規制し たりその規制を解除したりすることが容易にでき、作業性が向上する。 請求項３記載の考案では、支持部材がシリンダにねじ結合したねじ部を有する ことから、簡単な構成でセンサの位置調整や組立作業が更に容易になる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。 図１は請求項１〜３記載の考案に係る流体圧アクチュエータの一実施例を示す 図であり、本考案を油圧シリンダに適用した例を示している。 図１において、11は互いにねじ結合したキャップ部11ａおよび本体部11ｂから なるシリンダであり、12はシリンダ11内に収納されたピストンである。ピストン 12はその一端側のヘッド部13を環状にして凹部14を形成したもので、その凹部14 にはスリーブ15の図中左端部側が嵌入されている。スリーブ15は図中右端部側で シリンダ11のキャップ部11ａに嵌入されており、シリンダ11およびピストン12と 共に一方の圧力室16Ａを形成している。また、ピストン12はシリンダ11内の他方 の圧力室16Ｂを形成するようシリンダ11内を図中左右に仕切っている。すなわち 、本実施例では、シリンダ11内にピストン12を収納して、このピストン12により 仕切られた複数の圧力室16Ａ，16Ｂを形成するとともに、シリンダの一端から内 側に向かって軸方向に突出するスリーブ15をピストン12の凹部14に嵌合させた構 造となっている。そして、図中左右の圧力室16Ａ，16Ｂに収縮ポート17および伸 長ポート18を通して作動流体が給排されることで、圧力室16Ａ，16Ｂ間の差圧に 応じてピストン12が摺動変位する。

【００１１】 また、スリーブ15内には所定のセンサ20の固定部21が設けられており、ピスト ン12の凹部14内にはセンサ20の移動部22が取り付けられている。センサ20はこれ ら固定部21および移動部22の相対変位によりシリンダ11に対するピストン12の変 位又はその変位速度に対応する出力を変化させるものであり、例えば公知のポテ ンショメータ、差動変圧器（LVDT）、シンクロトランスミッタ、若しくは光セン サや磁気センサを利用したスケール等の各種位置センサ、あるいは速度トランス ジューサ等の変位速度センサである。

【００１２】 一方、スリーブ15にはその径方向に貫通するよう複数の円形の穴部15ａが放射 方向に形成されており、複数の止めねじ（支持部材）31の円柱状のピン部31ｂが それらの穴部15ａを貫通してセンサ20の固定部21に部分的に当接している。複数 の止めねじ31は、それぞれ六角穴付のねじ部31ａを有し、そのねじ部31ａをシリ ンダ11にねじ結合することによりシリンダ11の放射方向（シリンダ径方向）に移 動可能である。また、止めねじ31の締付けに伴う放射内方側への移動によってセ ンサ20の固定部21がシリンダ11の軸方向への移動を規制され、止めねじ31の緩め に伴う放射外方への移動によってセンサ20の固定部21が前記規制を解除される。 そして、これら複数の止めねじ31により、スリーブ15とセンサ20の固定部21とを ピストン12側で径方向揺動可能に支持するとともに、スリーブ15および固定部21 の軸方向移動を規制するようになっている。

【００１３】 なお、図１において、41、42はピストン12に装着されてシリンダ11又はスリー ブ15に摺接するシール部材、43はシリンダ11に装着されてピストン12と摺接する シール部材、44、45はキャップ部11ａの嵌合部に装着されたシール部材である。 また、51はピストン12にねじ結合したセンサ20の移動部22の一端を固定する緩み 止め用のナットである。

【００１４】 以上のように構成された本実施例の流体圧アクチュエータでは、まず、センサ 20の移動部22およびシール部材41、42をピストン12に取り付け、そのピストン12 をシリンダ11内に挿入した後、キャップ部11ａをシリンダ11の本体部11ｂにねじ 結合させて締結・固定する。次いで、スリーブ15をシリンダ11のキャップ部11ａ を通してシリンダ11内に挿入した後、複数の止めねじ31をシリンダ11に取り付け る。このとき、複数の止めねじ31は固定部21を支持する所定位置より若干放射外 方側にある。次いで、所定センサ20の固定部21をキャップ部11ａに挿入し、その 軸方向位置を所定位置に合わせた状態で、複数の止めねじ31をそれぞれ所定深さ まで締付け、センサ20の固定部21を支持させる。この状態において、スリーブ15 および固定部21はピストン12側で径方向揺動（所謂首振り揺動）可能に支持され ることになる。したがって、スリーブ15はピストン12の凹部14の径方向位置（ヘ ッド部13の偏心やピストン12の曲り等に起因する位置ずれ）に応じて凹部14内に 嵌入された側の端部をシリンダ径方向に揺動することができ、自動調心機能が発 揮されることになる。その結果、小型・高出力の流体圧アクチュエータとするた めにピストン12とスリーブ15の嵌合隙間が小さく設定されているような場合であ っても、摺動部の焼付きや異常摩耗が有効に防止され、その嵌合隙間を従来のも のほど厳しく管理する必要がなく、機械加工の要求精度を低コストな範囲内に抑 えることができるとともに、シム調整等の面倒な作業も不要になる。さらに、止 めねじ31がシリンダ径方向に移動可能に取り付けられるから、その止めねじ31の 移動によってセンサ20の固定部21の軸方向移動を規制したりその規制を解除した りすることが容易にでき、作業性が向上する。また、止めねじ31がシリンダ11に ねじ結合したねじ部31ａを有することから、簡単な構成でしかもセンサ20の位置 調整や組立作業が更に容易化されることになる。

【００１５】 このように本実施例では、スリーブ15をピストン12の径方向位置に対応して揺 動させる自動調心機能の得られるセンサ支持構造を実現しているので、組立やセ ンサ位置の調整を簡単に行なうことができ、摺動部の嵌合隙間をつめてもその焼 付きや異常摩耗を確実に防止することのできる低コストの流体圧アクチュエータ となった。

【００１６】

【考案の効果】

請求項１記載の考案によれば、ピストン凹部の径方向位置に応じて該凹部内に 嵌入されるピストンの端部をシリンダ径方向に揺動可能にしているので、自動調 心機能を発揮させることができ、ピストンとスリーブの嵌合隙間が小さい場合で あっても焼付きや異常摩耗を有効に防止することができ、しかも機械加工の要求 精度を低コストな範囲内に抑え、シム調整等の面倒な作業を不要にすることので きる低コストの流体圧アクチュエータを提供することができる。

【００１７】 請求項２記載の考案によれば、前記支持部材をシリンダ径方向に移動可能に取 り付けているので、その支持部材の移動によってセンサ固定部の軸方向移動を規 制したりその規制を解除したりすることが容易にでき、作業性を向上させること ができる。 請求項３記載の考案では、支持部材がシリンダにねじ結合したねじ部を有する ので、簡単な構成によってセンサの位置調整や組立作業を更に容易化することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る流体圧アクチュエータにおけるセ
ンサ支持構造の一実施例を示すそのアクチュエータの正
面断面図である。

【符号の説明】

11 シリンダ 12 ピストン 13 ヘッド部 14 凹部 15 スリーブ 15ａ 穴部 16Ａ、16Ｂ 圧力室 20 センサ 21 固定部 22 移動部 31 止めねじ（支持部材） 31ａ ねじ部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ内にピストンを収納して該ピスト
   ンにより仕切られた複数の圧力室を形成するとともに、
   シリンダの一端から内側に向かって軸方向に突出するス
   リーブをピストンの凹部に嵌合させ、該スリーブ内に支
   持した固定部とピストンの凹部内に取り付けた移動部と
   からこれらの相対変位により出力を変化させるセンサを
   構成してなる流体圧アクチュエータにおいて、 前記スリーブに径方向に貫通するよう形成された複数の
   穴部と、 該スリーブの穴部を貫通して前記センサの固定部に部分
   的に当接するよう前記シリンダに取り付けられた複数の
   支持部材と、を設け、 該複数の支持部材により、前記スリーブと前記センサの
   固定部とを径方向揺動可能に支持するとともに、該スリ
   ーブおよび固定部の軸方向移動を規制するようにしたこ
   とを特徴とする流体圧アクチュエータにおけるセンサ支
   持構造。
2. 【請求項２】前記支持部材がシリンダ径方向に移動可能
   に取り付けられており、該支持部材の移動によって前記
   センサの固定部がその軸方向移動を規制されあるいは軸
   方向に移動可能となることを特徴とする請求項１記載の
   流体圧アクチュエータにおけるセンサ支持構造。
3. 【請求項３】前記支持部材がシリンダにねじ結合したね
   じ部を有することを特徴とする請求項２記載の流体圧ア
   クチュエータにおけるセンサ支持構造。