JPH09196001A - エアシリンダ用ポジショナの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアシリンダの幅方向において外側に出っ張
ることのないエアシリンダ用ポジショナの取付構造を提
供すること。 【解決手段】 エアシリンダ２１のロッド２３を検出し
て回転角度に変換する位置検出器と、エアシリンダ２１
への駆動空気を制御する空気比例弁とを有し、前記位置
検出器の検出した回転角度を前記空気比例弁にフィード
バックして、入力信号に応じた位置にロッド２３を制御
するエアシリンダ用ポジショナの取付構造であって、
（１）エアシリンダ２１のロッド２３に一端が取り付け
られ、ロッド２３の摺動方向に溝カム１３が形成された
スライド板カム１２と、（２）スライド板カム１２の溝
カム１３に追従するフォロアピン１９とを備え、フォロ
アピン１９の位置を回転角度に変換する回転レバー２４
とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアシリンダのロ
ッドの位置を検出し、フィードバックすることにより、
入力信号に応じた位置にロッドを制御するエアシリンダ
用ポジショナの取付構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エアシリンダのロッドの位置
を検出し、エアシリンダを駆動する駆動空気を制御する
空気比例弁にフィードバックすることにより、入力信号
に応じた位置にロッドを制御するエアシリンダ用ポジシ
ョナが使用されている。図８に、従来のエアシリンダ用
ポジショナ１１４を使用したシステムの全体構成を示
す。システム全体は、制御対象であるエアシリンダ１０
１、位置検出器１１２、トルクモータ駆動式パイロット
ノズルフラッパ１１０、及びスタビライザ１１１より構
成されている。このうち、エアシリンダ用ポジショナ１
１４は、位置検出器１１２、トルクモータパイロットノ
ズルフラッパ１１０、及びスタビライザ１１１により構
成されている。エアシリンダ１０１は、ダイヤフラムピ
ストン１０３、ダイヤフラムピストン１０３を上向きに
付勢する復帰バネ１０４、ダイヤフラムピストン１０３
と一体に摺動するロッド１０２、ロッド１０２の端部に
固設されたピン１０５、ピンに嵌合する直線溝が形成さ
れたレバー１０６、レバー１０６と一体的に連結した円
形カム１０７、中心１０９を中心に回転可能で、他端部
にカムフォロア１０８を備えるカムフォロアレバー１１
３より構成されている。

【０００３】上記構成を有するシステムの作用を説明す
る。入力信号は、トルクモータ駆動式パイロットノズル
フラッパ１１０のトルクモータに入力される。その入力
値に応じてノズルフラッパが作用することにより、スタ
ビライザ１１１を介してコントロールされた空気圧がエ
アシリンダ１０１に送られる。一方、位置検出器１１２
は、ロッド１０２の位置を検出し、円形カム１０７の回
転角度に変換することにより、トルクモータ駆動式パイ
ロットノズルフラッパ１１０に対してフィードバック制
御を行う。これにより、ロッド１０２を入力信号に対応
する位置に、スムーズかつ精度良く停止させることがで
きる。

【０００４】次に、従来のエアシリンダ用ポジショナ１
１４のエアシリンダ１０１に対する取付構造を説明す
る。図９にエアシリンダ１０１の上部にエアシリンダ用
ポジショナ１１４が取り付けられている取付構造の平面
図を示す。エアシリンダ１０１の上にエアシリンダ用ポ
ジショナ１１４が固設されている。ロッド１０２と平行
に連結ロッド１１３が連結されており、連結ロッド１１
３はロッド１０２と一体的に摺動する。連結ロッド１１
３の他端には、ピン１０５が固設されている。ピン１０
５は、レバー１０６の直線溝に嵌合されている。ロッド
１０２が摺動することにより、レバー１０６が回動さ
れ、ロッド１０２の位置が回転角度に変換される。すな
わち、ロッド１０２が外に突き出ている状態で、レバー
１０６は、実線で示す１０６Ａの位置にあり、駆動空気
が切り換えられてロッド１０２が引っ込んだ状態で、レ
バー１０６は、２点鎖線で示す１０６Ｂの位置にある。
レバー１０６は、１０６Ａの位置から１０６Ｂの位置に
中心１０９を中心に回転する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エアシリンダ用ポジショナ１１４の取付構造には、次の
ような問題点があった。すなわち、図９に示すように、
エアシリンダ用ポジショナ１１４がエアシリンダ１０１
の幅方向において外側に大きく出っ張るため、人や物が
不用意に接触し、エアシリンダ用ポジショナ１１４を変
形させ、調整を狂わせる問題があった。この問題を解決
するために、特開平７−１５８６０１号公報において
は、レバーをバックリンク方式としたり、レバーを二段
レバーとしたりする方式が提案されているが、これらの
方式でも、エアシリンダ１０１の直径が小さいシリンダ
では、エアシリンダ用ポジショナ１１２が幅方向におい
て外側に出っ張る問題が解決できなかった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためのも
のであり、エアシリンダの幅方向において外側に出っ張
ることのないエアシリンダ用ポジショナの取付構造を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のエアシリンダ用ポジショナの取付構造は、エ
アシリンダのロッド位置を検出して回転角度に変換する
位置検出器と、該エアシリンダへの駆動空気を制御する
空気比例弁とを有し、前記位置検出器の検出した回転角
度を前記空気比例弁にフィードバックして、入力信号に
応じた位置にロッドを制御するエアシリンダ用ポジショ
ナの取付構造であって、（１）エアシリンダのロッドに
一端が取り付けられ、ロッドの摺動方向にカムが形成さ
れたスライドカム板と、（２）スライドカム板のカムに
追従するカムフォロアとを備え、前記カムフォロアの位
置を回転角度に変換する変換板とを有している。

【０００８】上記構成を有するエアシリンダ用ポジショ
ナの取付構造は次のように作用する。ロッドが摺動する
に従って、スライドカム板が移動する。スライドカム板
が移動すると、カムフォロアの位置が変化する。一方、
カムフォロアは、回転中心を有する変換板の一端部に取
り付けられているので、カムフォロアの位置が変化する
ことにより、変換板が回転され、カムフォロアの位置が
回転角度に変換される。ここで、スライドカム板の側面
にカム曲線を形成し、そのカム曲線を上向きにしてスラ
イドカム板を取り付けることも可能であるが、その場
合、エアシリンダのロッドのたわみの影響を直接受ける
ため、ポジショナが正確に作動できない問題がある。

【０００９】その問題を解決するため、上記取付構造に
おいて、 前記スライドカム板が溝カムを備え、前記カ
ムフォロアが前記溝カムに嵌合され、前記ロッドが摺動
した時に前記変換板は、前記カムフォロアが前記溝カム
内を摺動して、前記カムフォロアの位置を回転角度に変
換することを特徴とする。この取付構造によれば、スラ
イドカム板をシリンダ本体に対して溝カムを平行となる
ように配設することにより、ロッドがたわんだ場合で
も、ポジショナがたわみの影響を受けることがなく、ポ
ジショナが正確に作動可能である。

【００１０】また、ロッドがたわんだ場合、スライドカ
ム板を案内しているガイドに隙間が無いと、スライドカ
ム板がガイドと強く接触して、スライドカム板にねじれ
等発生し、ポジショナが正確に作動しない恐れがある。
しかし、本発明のエアシリンダ用ポジショナの取付構造
では、スライドカム板がロッドに遊設しており、スライ
ドカム板が摺動において遊びを有しているため、スライ
ドカム板がロッドのたわみの影響を受けることがなく、
ポジショナが正確に作動可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のエアシリンダ用ポ
ジショナの取付構造の一実施の形態を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本実施の形態のエアシリンダに
取り付けられたポジショナを示す平面図であり、図２は
その側面図である。本発明では、トルクモータパイロッ
トノズルフラッパ１１０及びスタビライザ１１１の構造
は、従来と同じなので、詳しい説明を省略し、位置検出
器１１について詳細に説明する。エアシリンダ２１は、
シリンダ本体２２、図示しないピストンに連結して摺動
するロッド２３とより構成されている。ピストンは、駆
動空気により、シリンダ本体２２内を摺動する。シリン
ダ本体２２の上部には、ポジショナブラケット１４によ
り、ロッド２３の位置を検出してフィードバック制御す
るためのポジショナ１１が取り付けられている。また、
ロッド２３には、カムブラケット１５が固設されてお
り、カムブラケット１５には、溝カム１３が形成された
スライド板カム１２が取付ボルト２５により遊設されて
いる。本実施の形態の位置検出器は、スライド板カム１
２、カムブラケット１５、溝カム１３、回転レバー２
４、フォロアピン１９等より構成されている。

【００１２】カムブラケット１５へのスライド板カム１
２の取付構造を図７に拡大図で示す。図７に示すよう
に、取付ボルト２５とスライド板カム１２との間には、
Ｂで示す隙間が形成されている。本実施の形態では、Ｂ
＝１ｍｍとしている。また、スライド板カム１２の取付
孔２６は、図３に示すように、長孔に形成されている。
これにより、スライド板カム１２は、カムブラケット１
５に対して、自由度を持って保持されている。図５にス
ライド板カム１２の拡大断面図を示す。また、図３及び
図４に、図５の取付ボルト２５を外して図５に示す全体
を下方向から見た図面を示す。図３は、ロッド２３がシ
リンダ本体２２の近くにある状態を示し、図４は、ロッ
ド２３がシリンダ本体２２から遠くにある状態を示して
いる。

【００１３】図３及び図４に示すように、スライド板カ
ム１２には、所定の傾斜角度を有する直線状の溝カム１
３が形成されている。一方、ポジショナ１１の中心下部
には、カムフォロアであるフォロアピン１９が一端に固
設された回転レバー２４が、回転中心２７を中心にして
回転可能に保持されている。フォロアピン１９は、溝カ
ム１３に嵌合されている。この回転レバー２４が、フォ
ロアピン１９の位置を回転角度に変化させる変換板であ
る。一方、ポジショナ１１の下面には、４つのガイドロ
ーラ１６が取り付けられており、それらにより、スライ
ド板カム１２が保持されガイドされている。ガイドロー
ラ１６の取付構造を図６に拡大図として示す。ガイドロ
ーラ１６は、ポジショナ１１本体に取付ボルト１８とナ
ット１７とで取り付けられているが、ガイドローラ１６
の上面とポジショナ１１の下面との間には、ワッシャ２
６が装着されており、スライド板カム１２とポジショナ
１１との間には、Ｃで示す隙間が形成されている。本実
施の形態では、Ｃ＝０．５ｍｍとしている。すなわち、
スライド板カム１２は、隙間Ｃの分だけ遊びを有してい
る。

【００１４】次に、上記構成を有するエアシリンダ用ポ
ジショナ１１の作用を説明する。エアシリンダ２１に駆
動空気が供給されていないロッド２３はシリンダ本体２
２に近い位置にあり、そのとき、スライド板カム１２と
ポジショナ１１との関係は、図３に示すように、フォロ
アピン１９が溝カム１３において下側位置にあるから、
回転レバー２４は図の位置にある。ポジショナ１１にロ
ッド２３を所定の位置にさせるための指令値が入力され
ると、トルクモータパイロットノズルフラッパ１１０及
びスタビライザ１１１により、エアシリンダ２１に駆動
空気が供給される。これにより、ピストンが移動し、ロ
ッド２３がシリンダ本体２２から遠ざかる方向に移動す
る。それに伴って、スライド板カム１２が図３の右方向
に移動するが、ポジショナ１１はシリンダ本体２２に固
設されているので、スライド板カム１２とポジショナ１
１との相対的な位置が変化する。

【００１５】すなわち、ポジショナ１１に対する溝カム
１３の位置が変化し、フォロアピン１９が溝カム１３に
沿って移動するため、回転レバー２４が図３の矢印Ｅに
示す方向に回転する。これにより、円形カム１０７が回
転し、ポジショナ１１がロッド２３の位置を回転角度に
変換する。この角度変化を連結ロッド１１３、カムフォ
ロア１０８、中心１０９によりトルクモータパイロット
ノズルフラッパ１１０に伝え、エアシリンダ２１への供
給する駆動空気量を制御することによって、ロッド２３
を入力値に停止させることができる。

【００１６】以上詳細に説明したように、本実施の形態
のエアシリンダ用ポジショナの取付構造によれば、
（１）エアシリンダ２１のロッド２３に一端が取り付け
られ、ロッド２３の摺動方向に溝カム１３が形成された
スライド板カム１２と、（２）スライド板カム１２の溝
カム１３に追従するフォロアピン１９とを備え、フォロ
アピン１９の位置を回転角度に変換する回転レバー２４
とを有しているので、ポジショナ１１がシリンダ本体２
２の幅方向において、外側に出っ張ることがなく、物や
人がぶつかることが無いため、調整されたポジショナ１
１の調整を狂わせることがなく、ポジショナ１１が正確
に作動することができる。

【００１７】また、この取付構造によれば、スライド板
カム１２をシリンダ本体２２に対して溝カム１３を平行
となるように配設することにより、ロッド２３がたわん
だ場合でも、ポジショナ１１がたわみの影響を受けるこ
とがなく、ポジショナ１１が正確に作動可能である。ま
た、本実施の形態のエアシリンダ用ポジショナの取付構
造では、スライド板カム１２がカムブラケット１５に遊
設しており、スライド板カム１２が摺動において遊びを
有しているため、スライド板カム１２がロッド２３のた
わみの影響を受けることがなく、ポジショナ１１が正確
に作動可能である。

【００１８】なお、本発明は、上記実施の形態に示した
ものに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない
範囲で様々な変更が可能である。例えば、本実施の形態
の溝カム１３は、貫通孔を使用しているが、非貫通溝を
使用しても同じである。また、カムフォロアとしてフォ
ロアピン１９を使用しているが、ベアリングを内蔵する
カムフォロアを使用すればさらに良いことは当然であ
る。

【００１９】

【発明の効果】本発明のエアシリンダ用ポジショナの取
付構造によれば、（１）エアシリンダのロッドに一端が
取り付けられ、ロッドの摺動方向にカムが形成されたス
ライド板カムと、（２）スライド板カムのカムに追従す
るカムフォロアとを備え、カムフォロアの位置を回転角
度に変換する変換板とを有しているので、ポジショナが
シリンダ本体の幅方向において、外側に出っ張ることが
なく、物や人がぶつかることが無いため、調整されたポ
ジショナの調整を狂わせることがなく、ポジショナが正
確に作動することができる。

【００２０】また、この取付構造によれば、スライド板
カムをシリンダ本体に対して溝カムを平行となるように
配設することにより、ロッドがたわんだ場合でも、ポジ
ショナがたわみの影響を受けることがなく、ポジショナ
が正確に作動可能である。また、本エアシリンダ用ポジ
ショナの取付構造では、スライド板カムがロッドに遊設
しており、スライド板カムが摺動において遊びを有して
いるため、スライド板カムがロッドのたわみの影響を受
けることがなく、ポジショナが正確に作動可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポジショナ１１がエアシリンダ２１に取り付け
られた状態を示す平面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】スライド板カム１２とポジショナ１１との関係
を示す第一状態図である。

【図４】スライド板カム１２とポジショナ１１との関係
を示す第二状態図である。

【図５】スライド板カム１２とポジショナ１１との関係
を示す側面図である。

【図６】スライド板カム１２のガイド状態を示す側面図
である。

【図７】カムブラケット１５へのスライド板カム１２の
取り付け状態を示す側面図である。

【図８】ポジショナの使用方法を示す全体構成図であ
る。

【図９】従来のエアシリンダ用ポジショナの取付構造を
示す平面図である。

【符号の説明】

１１ ポジショナ １２ スライド板カム １３ 溝カム １４ ポジショナブラケット １５ カムブラケット １６ ガイドローラ １８ 取付ボルト １９ フォロアピン ２１ エアシリンダ ２２ シリンダ本体 ２３ ロッド ２４ 回転レバー ２５ 取付ボルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアシリンダのロッド位置を検出して回
   転角度に変換する位置検出器と、該エアシリンダへの駆
   動空気を制御する空気比例弁とを有し、前記位置検出器
   の検出した回転角度を前記空気比例弁にフィードバック
   して、入力信号に応じた位置にロッドを制御するエアシ
   リンダ用ポジショナの取付構造において、 前記エアシリンダのロッドに一端が取り付けられ、前記
   ロッドの摺動方向にカムが形成されたスライドカム板
   と、 前記スライドカム板のカムに追従するカムフォロアを備
   え、前記カムフォロアの位置を回転角度に変換する変換
   板とを有することを特徴とするエアシリンダ用ポジショ
   ナの取付構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するエアシリンダ用ポジ
   ショナの取付構造において、 前記スライドカム板が溝カムを備え、 前記カムフォロアが前記溝カムに嵌合され、 前記ロッドが摺動した時に前記変換板は、前記カムフォ
   ロアが前記溝カム内を摺動して、前記カムフォロアの位
   置を回転角度に変換することを特徴とするエアシリンダ
   用ポジショナの取付構造。
3. 【請求項３】 請求項２に記載するエアシリンダ用ポジ
   ショナの取付構造において、 前記スライドカム板が、前記ロッドに遊設されているこ
   とを特徴とするエアシリンダ用ポジショナの取付構造。