JPH088401Y2 - 流体圧作動機器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は流体圧作動機器に関し、特に、ピストンなど
の作動部材の所定の作動位置を検出する磁気センサを備
えているシリンダ装置などに適用して有効な技術に関す
る。

［従来の技術］ シリンダ装置などにおいては、ピストンに被検出用磁
石が設けられ、またシリンダチューブの外周側に磁気セ
ンサが設けられて、ピストンの所定の作動位置を磁気セ
ンサによって検出するようにしたものである。

このようなシリンダ装置は、ピストンが磁気センサの
感知すべき所定の位置以外に位置された時には、ピスト
ンの位置の認識は困難とされる。

このため、たとえば、磁気センサのシリンダチューブ
への取付位置の設定に際し、磁気センサの最高感度位置
（ピストンなどの作動部材に設けられた被検出用磁石の
一方向への移動通過時に、磁気センサのスイッチがONし
てからOFFするまでの動作範囲の略中間）と、被検出用
磁石のN,S磁極間の中心位置とを一致させるのが困難で
不確実であり、磁気センサの取付位置の設定の作業性に
劣る。

そこで、シリンダチューブの外周側にピストンの移動
方向に沿った摺動溝を形成し、この摺動溝内の板状のイ
ンジケータがシリンダチューブを介してピストンの被検
出用磁石と磁気的結合されピストンの移動に同伴して摺
動溝を摺動することにより、このインジケータの摺動位
置の視認によってピストンの移動位置を広範囲にわたっ
て認識できるようにしたものがある。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、前記したインジケータを備えたシリンダ装
置などにおいては、インジケータと摺動溝の摺動面との
対向面どうしが平坦面に形成されているため、この対向
面どうしが全面的に接触されてインジケータが摺動面上
を摺動する。

このため、その対向面どうしの広大な接触面積によ
り、摺動抵抗が大きく、インジケータの円滑な作動が妨
げられる。

本考案の目的は、インジケータの作動の円滑化を図る
ことができる流体圧作動機器を提供することにある。

本考案の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

［課題を解決するための手段］ 本考案の流体圧作動機器の構造は、本体の遮壁によっ
て外部から遮蔽されているとともに、被検出部を有する
作動部材と、前記遮壁を介して前記被検出部と磁気的結
合され、前記作動部材の移動に同伴して摺動されること
により前記作動部材の位置が検出されるインジケータ
と、このインジケータが摺動する摺動面とを備えている
流体圧作動機器であって、前記インジケータと該摺動面
との対向面側どうしが部分的に接触されて該インジケー
タが該摺動面上を摺動される構造としたものである。

この場合に、前記インジケータの摺動方向に沿って延
在して前記対向面側どうしの接触面積を減少させる溝が
前記対向面側の一方に形成されている構造とすることが
できる。

また、前記インジケータの摺動方向に対して横断する
前記対向面側の少なくとも一方の横断面形状が凸曲面状
とされている構造とすることができる。

さらに、前記インジケータが板状とされている構造と
することができる。

［作用］ 前記した手段によれば、前記インジケータと該摺動面
との対向面側どうしが部分的に接触されて該インジケー
タが該摺動面上を摺動されることにより、その対向面側
どうしが全面的に接触される構造に比べ、その摺動抵抗
が減少されるので、インジケータの作動の円滑化を図る
ことができ、この円滑化を通じてインジケータによる作
動部材の位置検出精度の向上を図ることができる。

このような効果は、たとえば、前記インジケータの摺
動方向に沿って延在し前記対向面側どうしの接触面積を
減少させる溝が前記対向面側の一方に形成されている構
造、あるいは前記インジケータの摺動方向に対して横断
する前記対向面側の少なくとも一方の横断面形状が凸曲
面状とされている構造とすることによって、容易、かつ
確実に得ることができる。

［実施例］ 第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），
（ｆ）は本考案の一実施例である流体圧作動機器のイン
ジケータおよびその摺動溝を夫々示す拡大断面図、第２
図はその流体圧作動機器の平面図、第３図は第２図のII
I−III線における部分的断面図、第４図は第３図のIV−
IV線における断面図、第５図（ａ）は本考案の実施例で
ある流体圧作動機器の変形例を示す断面図、第５図
（ｂ）はそのＶ−Ｖ線における断面図である。

本実施例の流体圧作動機器は、複動形のシリンダ装置
とされ、第４図に示すように、シリンダ本体１と、この
シリンダ本体１の遮壁1aによって外部から遮蔽されてい
るピストン２（作動部材）と、このピストン２の外周部
に嵌装されている被検出用の磁石３（被検出部）と、シ
リンダ本体１に取り付けられている一対の磁気センサ４
と、磁石３の磁気吸引作用によってピストン２の移動に
同伴されて摺動される一対の板状のインジケータ５とを
備えている。

前記シリンダ本体１のシリンダ室は、ピストン２によ
って左側シリンダ室6a,右側シリンダ室6bに夫々仕切ら
れている。

ピストン２の一端面からはピストンロッド2aが突出さ
れている。

左側シリンダ室6aは給排ポート7aに連通され、右側シ
リンダ室6bは給排ポート7bに連通されている。

シリンダ本体１の外周部には、センサ用の取付溝８が
軸方向に沿って延在されている。

第２図に示すように、磁気センサ４は、その一側面側
からアーム９が該一側面と所定の間隔をおいて延出さ
れ、またその一側面とアーム９の内側面との間に拡開手
段としての円柱状のカム10が回動自在に介設されてい
る。

カム10は、頭部にドライバ溝10aが形成され、このド
ライバ溝10aを使用して回動操作されるようになってい
る。

第２図および第３図に示すように、カム10は、小径部
10bがその上下の大径部10cから偏心されて形成されてい
る。

磁気センサ４の一側面およびアーム９の内側面に上下
部には、カム10の大径部10cが夫々嵌合される嵌合溝4a,
9aが夫々形成されている。

カム10は、大径部10cの外周部の一部が嵌合溝4a,9aに
夫々摺動自在に嵌合されていることにより、大径部10c
の軸芯を回動軸として回動され、この回動に伴い小径部
10が大径部10cに対し偏心回転されるようになってい
る。

そして、小径部10bが偏心回転によって磁気センサ４
の一側面から離反されアーム９側に変位されると、アー
ム９がその弾性力に抗して外側に拡開され、磁気センサ
４の他側面およびアーム９の外側面が取付溝８の両内側
面側に夫々押接されることにより、磁気センサ４が取付
溝８に容易に、かつ確実に固定される構造とされてい
る。

また、第３図に示すように、磁気センサ４の底部一端
側の勾配部4bが取付溝８の底部一端側の勾配部8aに押接
され押し下げられることにより、磁気センサ４が取付溝
８に確実に固定される構造とされている。

取付溝８の低部両端部には、インジケータ用の摺動溝
8bが軸方向に沿って夫々延在されている。

摺動溝8bには、前記インジケータ５が軸方向に沿って
摺動自在に夫々配設され、遮壁1aを介した磁石３との磁
気的結合によってピストン２の移動に同伴されて摺動溝
8b上を夫々摺動されるようになっている。

また、その摺動されるインジケータ５が取付溝８の開
口部側を通じてシリンダ本体１の外部から夫々視認でき
るようになっている。

次に、本実施例においては、インジケータ５と摺動溝
8bの底面である摺動面との対向面側どうしが部分的に接
触されてインジケータ５が摺動溝8bの摺動面上を摺動さ
れる構造とされている。

このような構造の例としては、たとえば、摺動溝8bの
摺動面に対するインジケータ５の対向面側が平坦面であ
る場合には、第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、摺動溝8bの摺動面に複数ないし単数の溝20をインジ
ケータ５の摺動方向に沿って延在させ、あるいは同図
（ｄ）に示すように、インジケータ５の摺動方向に対し
て横断する摺動溝8bの摺動面の横断面形状を凸曲面状に
形成して、インジケータ５と摺動溝8bの摺動面との対向
面側どうしの接触面積を減少させる構造が考えられる。

一方、摺動溝8bの摺動面が平坦面である場合には、第
１図（ｅ）に示すように、摺動溝8bの摺動面に対向する
インジケータ５の対向面側に複数ないし単数の溝21をイ
ンジケータ５の摺動方向に沿って延在させて、インジケ
ータ５と摺動溝8bの摺動面との対向面側どうしの接触面
積を減少させる構造が考えられる。

また、第１図（ｆ）に示すように、インジケータ５と
摺動溝8bの摺動面との対向面側どうしの横断面形状、す
なわち、インジケータ５の摺動方向に対して横断する両
者の対向面側どうしの横断面形状を凸曲面状に形成し
て、インジケータ５と摺動溝8bの摺動面との対向面側ど
うしの接触面積を減少させる構造が考えられる。

さらに、前記した各態様を適宜に組み合わせることに
よってもインジケータ５と摺動溝8bの摺動面との対向面
側どうしが部分的に接触される構造とすることができ
る。

また、対向面側の摺動面は必要に応じて、摩擦抵抗を
低くする表面処理、または樹脂等のコーティングを施す
ことでさらに作動を円滑にできる。

次に、第２図に示すように、磁気センサ４には、その
最高感度位置を表示する第１表示部11が表示されてい
る。

他方、インジケータ５には、その移動方向、すなわち
軸方向の両端部間の中心位置を表示する第２表示部12
と、磁気センサ４の動作範囲を表示する第３表示部13と
が夫々表示されている。

そして、インジケータ５が磁石３にその磁気吸引力に
よって保持される際に、インジケータ５の第２表示部12
と磁石３の中心位置に3a、すなわちN,S極間の中心位置3
aとが一致され、またインジケータ５の第２表示部12が
取付溝８の開口部側を通じてシリンダ本体１の外部から
夫々視認可能とされていることにより、該第２表示部12
の視認を通じて磁石３の中心位置3aを容易に認識できる
ようになっている。

また、この磁石３の中心位置3aの認識により、磁気セ
ンサ４のシリンダ本体１への取付位置の設定に際し、第
１表示部11、すなわち磁気センサ４の最高感度位置と磁
石３の中心位置3aとを容易、かつ確実に一致させて設定
することができるようになっている。

なお、前記磁気センサ４からはリード線4cが夫々延出
されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

先ず、第４図に示す状態において、給排ポート7bから
右側シリンダ室6bに圧縮空気などの流体圧を供給する
と、ピストン２が同図の左側に移動されるとともに、磁
石３の磁気吸引作用により、インジケータ５がピストン
２の移動に同伴されて同図の左側に夫々摺動される。

次いで、給排ポート7aから左側シリンダ室6aに流体圧
を供給すると、第２図の左側に移動していたピストン２
が同図の右側に移動されるとともに、磁石３の磁気吸引
作用により、同図の左側に摺動していたインジケータ５
がピストン２の移動に同伴されて同図の右側に夫々摺動
される。

このように、インジケータ５は、磁石３の移動に同伴
して摺動溝8bの摺動面上を摺動され、このインジケータ
５の摺動位置が取付溝８の開口部側を通じてシリンダ本
体１の外部から視認されるため、このインジケータ５の
移動の視認によりピストン２の作動中における作動位置
が認識される。

同様に、ピストン２の停止時においても、その停止位
置が認識される。

また、インジケータ５には、第２表示部12が表示さ
れ、この第２表示部12が磁石３の中心位置3aに一致され
るので、該第２表示部12を通じてピストン２の作動位置
などが確実に認識される。

次に、磁気センサ４のシリンダ本体１への取付位置の
設定に際しては、たとえば、次のようにして設定する。

先ず、たとえば、第４図に示すように、ピストン２を
その右端側のストロークエンドなどの所定の被検出位置
に位置させる。

この場合に、インジケータ５は磁石３の磁気吸引力に
よりピストン２に同伴されてその被検出位置に対応して
位置され、そして、磁石３の中心位置3aとインジケータ
５の第２表示部12とが一致されるので、その第２表示12
の表示によって磁石３の中心位置3aが認識される。

次いで、この磁石３の中心位置3aの認識に基づき、磁
気センサ４の第１表示部11と第２表示部12の表示とを目
視しながら、取付溝８内の磁気センサ４をピストン２の
移動方向に沿って移動させ、第１表示部11と第２表示部
12とを一致させることにより、磁石３の中心位置3aと磁
気センサ４の最高感度位置とが一致した位置設定がなさ
れる。

そして、この位置設定後に、前記したカム10の回転操
作によって磁気センサ４をシリンダ本体１の取付溝８に
固定させる。

また、本実施例によれば、インジケータ５には、磁気
センサ４の動作範囲を表示する第３表示部13が表示され
ているので、この第３表示部13によって磁気センサ４の
動作範囲が認識される。

この場合に、第３表示部13は、磁気センサ４側ではな
く、インジケータ５側に表示されているので、種々な磁
石３の磁気吸引力の違いによる磁気センサ４の動作範囲
の変動に対して、その動作範囲に対応した第３表示部13
を有する所要のインジケータ５を使用することにより、
磁気センサ４側を変更することなく、該磁気センサ４の
動作範囲が認識される。

次に、本実施例によれば、インジケータ５と摺動溝8b
の摺動面との対向面側どうしが部分的に接触されてイン
ジケータ５が摺動溝8bの摺動面上を摺動される構造、す
なわち、たとえば、第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ），（ｅ），（ｆ）に夫々示すように、インジケー
タ５と摺動溝8bの摺動面との対向面側どうしの接触面積
が減少される構造とされていることにより、その対向面
側どうしが全面的に接触される構造に比べ、その摺動抵
抗が減少されるので、インジケータ５の作動の円滑化を
図ることができ、この円滑化を通じてインジケータ５に
よる作動部材の位置検出の精度の向上を図ることができ
る。

以上、本考案を実施例に基づき具体的に説明したが、
本考案は前記実施例に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

たとえば、前記実施例においては、流体圧作動機器と
してシリンダ装置が適用されているが、たとえば流体圧
機器の一例であるロータリアクチュエータあるいはハン
ドリングアクチュエータのピストン等に適用することも
可能である。

また、前記実施例においては、インジケータ５と摺動
溝8bの摺動面との対向面側どうしが部分的に接触される
構造として、第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ），（ｆ）に示すような構造を示したが、本考案に
おいてはそのような構造に限定されるものではない。

たとえば、摺動溝8bにある溝20を樹脂等の摩擦抵抗の
低い材料で製作したり、あるいはそのような溝20のある
テープを摺動溝8bに貼着して製作したりしてもよい。同
様に、インジケータ５の摺動面を金属と樹脂等の溝の２
層とすることでもよい。

また、前記実施例においては、インジケータ５の摺動
位置の視認によってピストン２の移動位置が検出される
構造とされているが、本考案においてはそのような視認
による検出構造に限定されるものではなく、たとえばイ
ンジケータ５の摺動位置の電気的な検出によってピスト
ン２の移動位置が検出される構造とすることが可能であ
る。

また、インジケータ５については、第２図のように一
対とする必要はなく、第５図（ａ），（ｂ）に示すよう
に一対の磁気センサ４の中心に１本の摺動溝8bを設けた
構造としてもよい。

さらに、本考案においては、ピストン２などの作動部
材の被検出部とインジケータ５とが磁気的結合される構
造であれば良く、したがって、その被検出部およびイン
ジケータ５の双方を磁石によって形成したり、あるいは
その一方のみを磁石とし他方を鉄などの磁性体によって
形成することが可能である。

〔効果〕

本願によって開示される考案のうち、代表的なものに
よって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおり
である。

（１）．前記インジケータと該摺動面との対向面側どう
しが部分的に接触されて該インジケータが該摺動面上を
摺動されることにより、その対向面側どうしが全面的に
接触される構造に比べ、その摺動抵抗が減少されるの
で、インジケータの作動の円滑化を図ることができる。

（２）．前記した（１）のインジケータの作動の円滑化
を通じてインジケータによる作動部材の位置検出精度の
向上を図ることができる。

（３）．前記した（１）および（２）の効果は、たとえ
ば、前記インジケータの摺動方向に沿って延在して前記
対向面側どうしの接触面積を減少させる溝が前記対向面
側の一方に形成されている構造、あるいは前記インジケ
ータの摺動方向に対して横断する前記対向面側の少なく
とも一方の横断面形状が凸曲面状とされている構造とす
ることによって、容易、かつ確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），
（ｆ）は本考案の一実施例である流体圧作動機器のイン
ジケータおよびその摺動溝を夫々示す拡大断面図、 第２図はその流体圧作動機器の平面図、 第３図は第２図のIII−III線における部分的断面図、 第４図は第３図のIV−IV線における断面図、 第５図（ａ）は本考案の実施例である流体圧作動機器の
変形例を示す断面図、 第５図（ｂ）はそのＶ−Ｖ線における断面図である。 １……シリンダ本体、1a……遮壁、２……ピストン（作
動部材）、2a……ピストンロッド、３……磁石（被検出
部）、3a……中心位置、４……磁気センサ、4a……嵌合
溝、4b……勾配部、4c……リード線、５……インジケー
タ、6a……左側シリンダ室、6b……右側シリンダ室、7
a,7b……給排ポート、８……取付溝、8a……勾配部、8b
……摺動溝、９……アーム、9a……嵌合溝、10……カ
ム、10a……ドライバ溝、10b……小径部、10c……大径
部、11……第１表示部、12……第２表示部、13……第３
表示部、20,21……溝。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】本体の遮壁によって外部から遮蔽されてい
   るとともに、被検出部を有する作動部材と、前記遮壁を
   介して前記被検出部と磁気的結合され、前記作動部材の
   移動に同伴して摺動されることにより前記作動部材の位
   置が検出されるインジケータと、このインジケータが摺
   動する摺動面とを備えている流体圧作動機器であって、
   前記インジケータと該摺動面との対向面側どうしが部分
   的にのみ接触されて該インジケータが該摺動面上を摺動
   されることを特徴とする流体圧作動機器。
2. 【請求項２】前記インジケータの摺動方向に沿って延在
   し前記対向面側どうしの接触面積を減少させる溝が前記
   対向面側の一方に形成されていることを特徴とする請求
   項１記載の流体圧作動機器。
3. 【請求項３】前記インジケータの摺動方向に対して横断
   する前記対向面側の少なくとも一方の横断面形状が凸曲
   面状とされていることを特徴とする請求項１記載の流体
   圧作動機器。
4. 【請求項４】前記インジケータが板状とされていること
   を特徴とする請求項１、２、または３記載の流体圧作動
   機器。