JPS6314085Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の対象、産業上の利用分野） 本考案は、位置検出器付きテレスコープ式シリ
ンダに関し、工作機械の扉開閉用その他取付けス
ペースに制約を受ける場合に利用される。

（従来技術） 従来より、収納スペースが小さいにもかかわら
ず長いストロークが必要な場合には、テレスコー
プ式の油圧シリンダが使用されている。このシリ
ンダのストローク位置、例えば全てのラムが最伸
長位置に達したことを検出するのには、ラムの先
端に連結された負荷装置の位置を検出するリミツ
トスイツチを装置フレーム上に取付けている。し
かし、これでは検出器の取付けに手間がかるの
で、検出器をシリンダに一体的に組込んでおくこ
とが考えられる。

第１図はその一例を示すもので、２段テレスコ
ープ式のシリンダ１には、ガイド２内を摺動して
平行に移動可能な検出ロツド３が設けられてお
り、検出ロツド３の先端はシリンダ１のラム先端
と連結され、後端には検出器４を作動させるため
のドツグ３ａが設けられている。シリンダ１が一
点鎖線で示すように最伸長位置に達すると、ドツ
グ３ａが検出器４を作動させて信号を発するが、
図でも理解できるように検出ロツド３がシリンダ
１の最収縮長さよりも長くなるので、テレスコー
プ式のシリンダを使用する利点が失われてしま
う。そこで、検出ロツド３をテレスコープ式にす
ることが考えられる。

第２図はその一例を示すもので、２段テレスコ
ープ式のシリンダ１には、ガイド２内を摺動して
平行に移動可能な２段テレスコープ式の検出ロツ
ド３が設けられており、シリンダ１の第一ラム１
ａ及び第二ラム１ｂは、それぞれ検出ロツド３の
第一ロツド３ｂ及び第二ロツド３ｃに連結されて
いる。第一ロツド３ｂには検出器４が取付けられ
ており、そのアクチユエータ４ａは第二ロツド３
ｃの周面上軸方向に後端部を残して設けた溝３ｄ
内に嵌入し、第二ロツド３ｃ後端部に形成された
ドツグ３ａによつて作動するようになつている。
この例では、シリンダ１の第一ラム１ａの位置に
は関係せず、第一ラム１ａと第二ラム１ｂとの相
対的位置関係、すなわち第二ラム１ｂが第一ラム
１ａから抜け出た際に検出器４が作動する。した
がつて、シリンダ１が、第一ラム１ａ、第二ラム
１ｂの順に伸長及び収縮作動を行う場合に限つて
最伸長位置を検出することができる。このような
テレスコープ式のシリンダとしては、本考案者が
先に提出した特願昭57−189888号記載のものがあ
る。しかし第２図に示すものでは、検出器４自体
が移動するため、その信号用電気ケーブルを移動
式にしなければならず広いスペースを要し、また
保守が面倒であるという難点がある。

（考案の目的） 本考案は、上述の事情に鑑みて成されたもの
で、少ない取付けスペースであるにもかかわらず
確実な位置検出を行うことができる位置検出器付
きテレスコープ式シリンダを提供することを目的
としている。

（技術的手段） 本考案は、径大のロツド部材と径小のロツド部
材とが多段状に作動するテレスコープ式の検出内
ロツドがテレスコープ式のシリンダと平行に配置
されており、上記検出ロツドの最も径大のロツド
部材に外嵌する固定部材は上記シリンダのロツド
カバーに固定的に連結され、上記検出ロツドの最
も径小のロツド部材の先端は上記シリンダの最も
径小のラムの先端に連結され、上記固定部材には
位置検出器が取付けられるとともに、上記最も径
大のロツド部材の後端には上記位置検出器を作動
させるための作動部材が設けられており、且つ上
記検出ロツドの伸長時には最も径小のロツド部か
ら、また収縮時には最も径大のロツド部材からそ
れぞれ順次作動するように、最も径大のロツド部
材が収縮位置にあるときは上記固定部材と径大の
ロツド部材とがロツクボールによつて係合される
ロツク部がそれぞれの部材に設けられると共に、
最も径小のロツク部材が伸長位置にあるときは上
記ロツクボールが固定部材側のロツク溝がら解除
され径大のロツド部材と径小のロツド部材とが上
記ロツクボールによつて係合されるロツク部が径
小のロツド部材に設けられてなるものである。

（実施例） 以下本考案を、実施例により図面を参照しなが
ら説明する。

第３図及び第４図において、５は２段テレスコ
ープ式の複動形の油圧シリンダであつて、このシ
リンダ５は、シリンダチユーブ６、第一ラム７、
第二ラム８、ロツドカバー９、ヘツドカバー１０
等から成つている。一方、２段テレスコープ式の
検出ロツド１１は、固定部材１２、第一ロツド１
３、第二ロツド１４等から成り、シリンダ５と平
行に配置されている。第二ロツド１４は、円筒状
の第一ロツド１３内を摺動し、第一ロツド１３
は、断面が略８字状の固定部材１２の一方の筒状
部１２ａ内を摺動するようになつており、固定部
材１２は他方の筒状部１２ｂがロツドカバー９に
外嵌してセツトネジ１５によつて固定され、第二
ロツド１４の先端と第二ラム８の先端とは、連結
板１６がそれぞれのねじ部１４ａ，８ｂにわたり
外嵌してナツト１４ｂ，８ｂによつて固定され、
一体的に連結されている。固定部材１２には、軸
方向に丸棒からなる取付けロツド１７が突設され
ており、この取付けロツド１７にブラケツト１８
がセツトネジ１８ａにより固定され、ブラケツト
１８にリードスイツチを内蔵した磁気近接作動方
式の検出器１９がねじ止めにより取付けられてい
る。そして、第一ロツド１３の後端部には、リン
グ状の永久磁石２０が接着剤等により取付けられ
ており、第一ロツド１３が軸方向に移動して永久
磁石２０が検出器１９の位置に達すると検出器１
９は作動して信号を出力するようになつている。
２１は第一ロツド１３内への異物の侵入を防止す
るためのフイルターであつて、接着剤により取付
けられている。

第５図Ａ乃至Ｃをも参照にして、第一ロツド１
３の先端付近の周面には後述のようにロツクボー
ルが嵌入する第一ロツド側のロツク部たる複数の
貫通孔２２が設けられており、またこれに外嵌す
る筒状部１２ａの先端付近の内周面には同じく固
定部材側のロツク部たる環状溝２３が、第二ロツ
ド１４の後端部付近の外周面には同じく第二ロツ
ド側のロツク部たる環状溝２４が、それぞれ設け
られており、これら貫通孔２２内には、貫通孔２
２といずれかの環状溝２３，２４とにわたつて存
在可能な球形のロツクボール２５が嵌入されてい
る。これらの環状溝２３，２４は、先端方向すな
わち抜け方向側が、それぞれの底部から開口部ま
で滑らかなアール状面２３ａ，２４ａに形成され
ており、ロツクボール２５がこのアール状面２３
ａ，２４ａに沿つて移動容易なようになつてい
る。

第一ロツド１３の先端部外周面には、円筒状の
摺動溝２６及びリング状のバネ受け凸部２７が設
けられており、略円筒形状で内周面にリング状の
ストツパ部２９が設けられた摺動キヤツプ２８が
第一ロツド１３に摺動可能に外嵌しているととも
に、圧縮ばね３０によつて後端方向すなわち入り
方向側へ付勢されている。摺動キヤツプ２８は、
貫通孔２２が筒状部１２ａから抜け方向に抜け出
た際に、貫通孔２２の外周を覆つてロツクボール
２５が外方へ飛び出さないようにするためのもの
で、したがつてストツパ部２９から後端までの長
さは貫通孔２２を覆うに充分な長さであり（第５
図Ｃ参照）、また移動可能なストロークは、第一
ロツド１３が最も収縮位置に達したときに、摺動
キヤツプ２８の後端面が筒状部１２ａに当接し、
圧縮ばね３０を圧縮しつつストツパ部２９が摺動
溝２６内を先端側へ移動するも、なお若干の移動
余裕を残しておく程度である（第５図Ａ参照）。
圧縮ばね３０は、摺動キヤツプ２８のみ摺動させ
るに充分な程度の弱いものである。

第一ロツド１３の内周面で貫通孔２２の後端側
近辺には、内径が大となる段部３１が設けられて
おり、一方、第二ロツド１４の外周面後端部は、
前述の環状溝２４後端面から径大となつた係合部
３２が設けられており、伸長時にこの係合部３２
が段部３１に当接して係合し、第二ロツド１４が
第一ロツド１３からそれ以上抜け出さないように
なつている。なお、３３は摺動材、３４はダスト
ワイパー、３５は空気抜き用の連通孔である。

次に、上述の実施例の作用を説明する。第３図
の状態、すなわちシリンダ５が最も収縮した状態
では、検出器１９は永久磁石２０が離れているた
め非作動の状態にある。この状態からシリンダ５
が例えば第一ラム７、第二ラム８の順で伸長を始
めると、第一ロツド１３はロツクボール２５によ
つて筒状部１２ａと連結され移動不可能であるた
め、まず第二ロツド１４が第一ロツド１３内周面
を摺動して抜け方向へ移動する（第５図Ａ参照）。
そして第二ロツド１４が、環状溝２４が貫通孔２
２に重なる位置に達すると、ロツクボール２５は
いずれの環状溝２３，２４内へも嵌入可能な状態
となり、このときに係合部３２が段部３１に係合
して第一ロツド１３は第二ロツド１４とともに移
動を始める。そうすると、ロツクボール２５はア
ール状面２３ａに沿つて移動し、環状溝２３から
抜け出て環状溝２４の方へ入り込んでくる（第５
図Ｂ参照）。第一ロツド１３が抜け出るにつれて、
摺動キヤツプ２８が反対方向に移動し、貫通孔２
２が筒状部１２ａから抜け出ると同時に摺動キヤ
ツプ２８により覆われ、ロツクボール２５が外方
へ飛び出すのが防止される（第５図Ｃ参照）。そ
してシリンダ５が最伸長の状態になると、第一ロ
ツド１３の後端部に設けられた永久磁石２０が検
出器１９検出範囲内に接近し、検出器１９が作動
して信号を出力する。

シリンダ５が収縮を始めると、第二ロツド１４
は同時に移動するが、第一ロツド１３と第二ロツ
ド１４とはロツクボール２５により連結されてい
るため第一ロツド１３も同時に一体的に入り方向
へ移動する（第５図Ｃ参照）。したがつて、検出
器１９はすぐに非作動状態となる。貫通孔２２が
筒状部１２ａ内に達するようになると、摺動キヤ
ツプ２８が筒状部１２ａに当接して圧縮ばね３０
を圧縮しつつ第一ロツド１３外周面上を摺動し
（第５図Ｂ参照）、やがてロツクボール２５は環状
溝２３内へ嵌入可能な状態となる。そうすると、
ロツクボール２５はアール状面２４ａに沿つて移
動し、環状溝２４から抜け出て環状溝２３の方へ
入り込んで第一ロツド１３と筒状部１２ａとがロ
ツクボール２５により連結された状態になり、第
二ロツド１４のみが第一ロツド１３内を摺動して
移動する（第５図Ａ参照）。このときの第一ロツ
ド１３が筒状部１２ａに対して停止する位置は、
アール状面２３ａ，２４ａの形状、ロツクボール
２５の位置及び数量、第一ロツド１３と第二ロツ
ド１４、筒状部１２ａ及び摺動キヤツプ２８との
間の摺動摩擦抵抗の大きさ、並びに圧縮ばね３０
の強さに依存して決定されるが、どのような場合
においても、ストツパ部２９が摺動溝２６の前端
側の面に当接する位置においては必ず停止する。

第一ロツド１３と第二ロツド１４との相対的移
動時には、これらの間の空気は連通孔３５及びフ
イルター２１を経て外気と連通し、作動の妨げと
はならない。また外気中のごみ、ほこり等は、フ
イルター２１により濾過されて第一ロツド１３内
は清浄に保たれる。検出器１９の作動位置は、セ
ツトネジ１８ａを緩めブラケツト１８を取付けロ
ツド１７に沿つて移動させることにより調整する
ことができる。また検出器１９を複数個取付け、
例えば第二ロツド１４内に別の永久磁石を埋め込
んでおき、これら永久磁石及び検出器の軸方向位
置を適当に設定することによつて、シリンダ５の
最収縮位置をも検出することが可能である。

上述の実施例においては、テレスコープ式の検
出ロツド１１を使用しているため軸方向の取付け
寸法が短く、テレスコープ式のシリンダ５の利点
を充分に生かすことができる。検出ロツド１１の
シリンダ５に対する周方向位置は、セツトネジ１
５を緩めて筒状部１２ｂを回転させることによ
り、任意の位置に調整することができる。検出器
１９の位置調整は簡単であつて、複数個の取付け
も可能であり、また検出器１９は永久磁石２０に
より無接触で作動するので無理な力が作用せず、
ロツド装置を軽量小型なものとすることができ
る。ロツクボール２５が貫通孔２２といずれかの
環状溝２３，２４との間に嵌入しているので、第
一ロツド１３と第二ロツド１４の作動順序は確実
に決定されており、したがつて検出器１９を誤作
動させることがない。各環状溝２３，２４にはア
ール状面２３ａ，２４ａが形成されているため、
ロツクボール２５の移動が円滑に行われる。摺動
キヤツプ２８があるので、ロツクボール２５が飛
び出すことがない。

上述の実施例においては、固定部材１２、第一
ロツド１３及び第二ロツド１４はアルミ合金によ
り、摺動キヤツプ２８及び摺動材３３は合成樹脂
により製作されて無給油での作動が可能となつて
いる。しかし、これらの材料は設計時に適宜選択
できるものである。たとえば検出器１９として機
械的な接触により作動するスイツチを使用する場
合は、第一ロツド１３及び第二ロツド１４は磁性
体であつてもよい。第二ロツド１４は筒状体であ
つてもよく、また各部品は適当な部品の結合体と
して構成することができる。筒状部１２ａの環状
溝２３より先端側を長くしておくと、その範囲内
ではロツクボール２５が飛び出すことがないの
で、摺動キヤツプを省略することも可能である。
環状溝２３，２４は、周方向に不連続な複数の凹
所としておくことも可能である。ロツクボール２
５の移動は、その取付け位置を適当に選んで重力
を利用することも可能である。ロツクボール２５
を円柱形とすることも可能である。

本実施例においては、二段式のシリンダ及び検
出ロツドとしたが、三段式又はそれ以上のものも
可能である。その場合は、検出ロツドの第一ロツ
ド１３とその周辺との関係の構造を、第二ロツド
１４とその周辺との関係に適用すれば良い。ま
た、シリンダが単動形であつてもよいのは勿論の
ことである。

（考案の効果） 本考案によると、テレスコープ式の検出ロツド
を用いているので取付けスペースが少なくてす
み、各ロツド部材が順序作動するので確実な位置
検出を行うことができ、位置検出器は固定部材に
取付けられているためその電気ケーブルを移動式
にする必要がなく、コンパクトな位置検出器付き
テレスコープ式シリンダを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は及び第２図は位置検出器付きテレスコ
ープ式シリンダの従来例を示し、第１図は側面
図、第２図Ａ及びＢは他の例の側面図及び正面
図、第３図乃至第５図は本考案の実施例を示すも
のであつて、第３図は位置検出器付きテレスコー
プ式シリンダの一部断面側面図、第４図は第３図
の検出ロツドの矢視図、第５図Ａ乃至Ｃは作動
状態を説明するための検出ロツド要部の断面拡大
図である。 ５……シリンダ、８……第二ラム（最も径小の
ラム）、９……ロツドカバー、１１……検出ロツ
ド、１２……固定部材、１３……第一ロツド（径
大のロツド部材）、１４……第二ロツド（径小の
ロツド部材）、１９……検出器（位置検出器）、２
０……永久磁石（作動部材）、２２……貫通孔
（ロツク部）、２３……環状溝（ロツク部）、２４
……環状溝（ロツク部）、２５……ロツクボール。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 径大のロツド部材と径小のロツド部材とが多
   段状に作動するテレスコープ式の検出ロツドが
   テレスコープ式のシリンダと平行に配置されて
   おり、上記検出ロツドの最も径大のロツド部材
   に外嵌する固定部材は上記シリンダのロツドカ
   バーに固定的に連結され、上記検出ロツドの最
   も径小のロツド部材の先端は上記シリンダの最
   も径小のラムの先端に連結され、上記固定部材
   には位置検出器が取付けられるとともに、上記
   最も径大のロツド部材の後端には上記位置検出
   器を作動させるための作動部材が設けられてお
   り、且つ上記検出ロツドの伸長時には最も径小
   のロツド部から、また収縮時には最も径大のロ
   ツド部材からそれぞれ順次作動するように、最
   も径大のロツド部材が収縮位置にあるときは上
   記固定部材と径大のロツド部材とがロツクボー
   ルによつて係合されるロツク部がそれぞれの部
   材に設けられると共に、最も径小のロツク部材
   が伸長位置にあるときは上記ロツクボールが固
   定部材側のロツク溝がら解除され径大のロツド
   部材と径小のロツド部材とが上記ロツクボール
   によつて係合されるロツク部が径小のロツド部
   材に設けられてなる位置検出器付きテレスコー
   プ式シリンダ。 ２ 上記位置検出器は、上記作動部材とは非接触
   で作動可能な近接スイツチである実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の位置検出器付きテレス
   コープ式シリンダ。