CN107023535A - 位置检测传感器 - Google Patents

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Abstract

一种位置检测传感器(10)，其安装在传感器附接槽(30)中，该传感器附接槽(30)形成在缸装置(12)中，并且具有宽部(32)和窄部(34)。安装构件(46、48)中的每一个包括：安装构件主体(82)，其定位在宽部(32)中，该宽部(32)具有大于窄部(34)的槽宽(W2)的宽度尺寸；和延伸部(84)，其从安装构件主体(82)延伸，并且定位在窄部(34)中。外壳(42)和安装构件(46、48)通过连接螺栓(50、52)连接，从而缸装置(12)的一部分保持在外壳(42)和安装构件(46、48)之间。

Description

位置检测传感器
技术领域
本发明涉及一种位置检测传感器，其安装在传感器附接槽中，该传感器附接槽在致动器的侧表面上开口并且沿着轴线方向延伸至致动器的至少一端表面。
背景技术
通常，为了检测构成致动器的一部分的缸的内部的活塞的位置，磁体安装在活塞上，并且检测来自磁体的磁性的磁性传感器布置在致动器的外侧。活塞在压力流体的供应下往复操作，活塞的位置通过由磁性传感器检测的来自磁体的磁性而确定。
在这种情况下，通过将圆柱状安装构件连接至容纳磁性传感器的保持器并且通过将位置检测传感器安装在横截面呈圆形并且在缸的侧表面上沿着轴线方向的全长开口的传感器槽中，构造位置检测传感器(例如，见日本公开专利出版物No.2008-051800)。
当安装位置检测传感器时，首先，在保持器和安装构件通过连接螺栓连接在一起的状态下，安装构件从缸在轴线方向上的一端表面插入传感器槽，并且沿着传感器槽移动至预定位置。此后，调整连接螺栓的紧固量，并且通过凸出部分完成位置检测传感器的附接，该凸出部分形成在传感器槽的开口中，并且夹在保持器和安装构件之间。
发明内容
然而，对于日本公开专利出版物No.2008-051800中公开的位置检测传感器，通过插入安装构件而将位置检测传感器安装于缸是在安装构件和保持器通过连接螺栓连接在一起的状态下，通过手动地从缸在轴线方向上的一端安装至期望位置来执行的。因此，不容易改善操作效率，另外，施加了约束，诸如缸的轴向端附近需要大的操作空间。
考虑上述问题设计了本发明，本发明的目的是提供一种位置检测传感器，其使安装操作能够相对于致动器容易且有效地执行，即使在致动器在轴线方向上的一端附近仅仅可得到比较狭小的操作空间的情况下。
为了实现以上目的，根据本发明的位置检测传感器安装在传感器附接槽中，该传感器附接槽在致动器的侧表面上开口并且沿着轴线方向延伸至致动器的至少一端表面，传感器附接槽包括在槽底表面侧的宽部和在致动器的侧表面侧的窄部，位置检测传感器包含：外壳，该外壳中容纳有检测致动器的可移位体的位置的传感器主体；安装构件，该安装构件能够插入传感器附接槽；和连接构件，该连接构件连接外壳和安装构件。安装构件包括：安装构件主体，该安装构件主体定位在宽部中，并且具有大于窄部的槽宽的宽度尺寸；和延伸部，该延伸部从安装构件主体延伸，并且定位在窄部中。外壳和安装构件通过连接构件连接，从而致动器的一部分保持在外壳和安装构件之间。
根据这种结构，在外壳和安装构件没有通过连接构件连接的状态下，安装构件可以从致动器在轴线方向上的端表面插入传感器附接槽的内部，并且沿着传感器附接槽移动至预定位置。此时，因为安装构件主体定位在宽部中，同时延伸部定位在窄部中，所以可以防止安装构件绕着与致动器的轴线平行的轴线在传感器附接槽内部旋转。此后，外壳和安装构件利用连接构件连接在一起，从而致动器的一部分保持在外壳和安装构件之间。由此，位置检测传感器可以容易且有效地安装于致动器，即使在致动器在轴线方向上的一端附近仅仅可得到比较狭小的操作空间的情况下。
在上述位置检测传感器中，连接构件可以是螺栓；贯穿孔可以形成在外壳中，连接构件插入通过该贯穿孔；螺纹孔可以形成在延伸部中，连接构件与螺纹孔螺合。
根据这种结构，作为螺栓的连接构件插入通过外壳的贯穿孔，并且与延伸部的螺纹孔螺合，从而致动器的一部分可以容易地保持在外壳和安装构件之间。
在上述位置检测传感器中，宽部和安装构件可以分别形成为从横向截面观看时为圆形形状。
根据这种结构，可以防止安装构件绕着与致动器的轴线平行的轴线在传感器附接槽内部旋转。
在上述位置检测传感器中，外壳可以在一个方向上延伸。进一步，可以设置两个安装构件和两个连接构件，相应的安装构件可以通过连接构件分别连接至外壳在纵向方向上的相对端。
根据这种结构，可以阻止外壳的一端相对于致动器向上浮动。因此，位置检测传感器可以可靠且稳定地固定于致动器。
在上述位置检测传感器中，外壳可以包含外壳主体和传感器布置部分，传感器布置部分设置在外壳主体上、在两个安装构件之间的位置，传感器主体布置在传感器布置部分中。传感器布置部分可以形成为能够从致动器的侧表面插入传感器附接槽的内部，从而传感器主体定位在传感器附接槽内部。
根据以上构造，因为传感器主体可以定位在传感器附接槽内部，所以可移位体和传感器主体之间的距离可以是相对近的距离。由此，可以提高位置检测传感器的检测准确性。进一步，因为传感器布置部分定位在两个安装构件之间，所以传感器布置部分(传感器主体)可以更加稳定且可靠地固定于致动器。
根据本发明，安装构件可以从致动器在轴线方向上的一端插入传感器附接槽中，从而安装部分主体定位在宽部中，并且延伸部定位在窄部中。由此，位置检测传感器可以容易且有效地安装于致动器，即使在致动器在轴线方向上的一端附近仅仅可得到比较狭小的操作空间的情况下。
本发明的以上及其他目的、特征和优势将从以下连同附图的说明中变得更加明显，其中本发明的优选实施例通过图示示例的方式显示。
附图说明
图1是显示根据本发明的实施例的位置检测传感器安装在缸装置上的情形的立体图；
图2是图1的位置检测传感器的立体图；
图3A是图2的位置检测传感器的侧视图；
图3B是图2的位置检测传感器的后视图；
图4A是安装构件的放大横向截面图；
图4B是缸筒的局部放大横向截面图；
图5A是位置检测传感器相对于缸装置的安装过程的第一说明图；
图5B是安装过程的第二说明图；
图6A是安装过程的第三说明图；以及
图6B是安装过程的第四说明图。
具体实施方式
以下，将参考附图详细说明与缸装置相关的根据本发明的位置检测传感器的优选实施例，该位置传感器安装在该缸装置上。
首先，将说明缸装置(致动器)12的基本构造。如图1所示，缸装置12配备有形成为管状的金属缸筒14和一对端板16，该一对端板16闭合缸筒14在轴线方向上的端部上的开口。
在压力流体的供应下沿着缸筒14的轴线方向移位的未图示的活塞(可移位体)布置在缸筒14的内孔中，未图示的活塞杆连接至活塞。未显示的环形磁体安装在活塞的外周表面上。
缸筒14包括外部矩形形状，用于供应和排出压力流体的一对端口26、28形成在缸筒14的侧表面14a上。安装位置检测传感器10的两个传感器附接槽30形成在缸筒14的各个侧表面14a中的每一个中。
各个传感器附接槽30在缸筒14的侧表面14a上开口，并且沿着缸筒14的轴线方向在整个长度上延伸。换言之，各个传感器附接槽30在缸筒14的相对端表面上开口。
如图4B所示，各个传感器附接槽30中的每一个包括定位在槽底表面侧的宽部32和定位在缸筒14的侧表面14a侧的窄部34。宽部32通过圆弧状的弯曲表面36形成圆形横向截面。窄部34通过连接至弯曲表面36的一对相对平坦表面38、40形成矩形横向截面。
接下来，将说明位置检测传感器10的结构。如图1所示，位置检测传感器10安装并用于缸装置12的传感器附接槽30中。如图2至3B所示，位置检测传感器10配备有细长外壳42、容纳在外壳42中的传感器主体44、插入传感器附接槽30的两个安装构件46、48、和两个连接螺栓(连接构件)50、52。
外壳42通过树脂材料一体地形成，其包括形成为基本长方体形状的外壳主体54和布置在外壳主体54上的传感器布置部分56。外壳主体54在一个方向上延伸。
当位置检测传感器10安装在传感器附接槽30中时，在定位于与缸筒14相对的一侧的外壳主体54的外表面上，设置有第一操作单元58、第一显示单元60、第二操作单元62、和第二显示单元64。第一操作单元58和第一显示单元60位于外壳主体54的一端侧，第二操作单元62和第二显示单元64位于外壳主体54的另一端侧。
第一操作单元58和第二操作单元62的每一个分别用以设定希望被检测的活塞的位置，并且其通过能够由用户按压而操作的按钮(开关)构成。第一显示单元60和第二显示单元64的每一个例如构成为LED显示器。
在外壳主体54的外侧表面上，形成两个凹部66、68，其通过切除在纵向方向上相互对置的两个拐角部而形成。在外壳主体54的厚度方向上延伸的贯穿孔70、72形成在相应的凹部66、68的底表面中。连接外壳主体54和安装构件46的连接螺栓50插入通过贯穿孔70，连接外壳主体54和安装构件48的连接螺栓52插入通过贯穿孔72。在外壳主体54的一端表面上，设置有导线74，其与传感器主体44电连接。
传感器布置部分56形成为在外壳主体54的底表面上、在连接至外壳主体54的一端的安装构件46和连接至外壳主体54的另一端的安装构件48之间突出。传感器布置部分56沿着外壳主体54的纵向方向延伸。
传感器布置部分56的宽度尺寸W1设定成稍小于传感器附接槽30的窄部34的槽宽W2，传感器布置部分56的突出长度L1设定成与传感器附接槽30的槽深L2相同或者稍短于传感器附接槽30的槽深L2(见图3A、3B和4B)。传感器布置部分56的侧表面和外壳主体54的侧表面共面。
传感器主体44包括：磁性检测器76，其检测安装在活塞上的磁体的磁性；和控制器78，信号处理系统的电路包含在该控制器78中(见图2至3B)。磁性检测器76容纳在传感器布置部分56的末端侧，并且其中包括多个未图示的磁性传感器。为了线性地检测活塞的移位情况，磁性检测器76形成为稍长于活塞的行程长度，其中该活塞被往复操作，在缸筒14的内部从一端跨越至另一端。
当第一操作单元58和第二操作单元62被操作时，控制器78存储来自磁性检测器76的输出信号。控制器78判断活塞是否定位在第一设定位置(例如，在缸筒14的一端侧的停止位置)，该第一设定位置通过基于来自磁性检测器76的输出信号操作第一操作单元58而设定。如果判断活塞位于第一设定位置，控制器78打开第一显示单元60；如果判断活塞不是位于第一设定位置，控制器78关闭第一显示单元60。
控制器78也判断活塞是否定位在第二设定位置(例如，在缸筒14的另一端侧的停止位置)，第二设定位置通过基于来自磁性检测器76的输出信号操作第二操作单元62而设定。如果判断活塞位于第二设定位置，控制器78打开第二显示单元64；如果判断活塞不是位于第二设定位置，控制器78关闭第二显示单元64。
如图2至4A所示，为了防止安装构件46变形，安装构件46由金属材料构成。然而，安装构件46由树脂材料形成是可以接受的。安装构件46包括：安装构件主体82，其形成为圆形横向截面；和延伸部84，其从安装构件主体82沿直线延伸。
安装构件主体82构成为能够插入传感器附接槽30的宽部32。安装构件主体82的外表面的曲率设定成与宽部32的弯曲表面36的曲率基本相同。然而，安装构件主体82的外表面的曲率可以设定成大于宽部32的弯曲表面36的曲率。
如图4A和4B所示，安装构件主体82的最大宽度(直径)W3设定成大于传感器附接槽30的窄部34的槽宽W2。安装构件主体82的总长度(沿着外壳主体54延伸的方向的长度)大于安装构件主体82的最大宽度W3。
延伸部84设置成跨越安装构件主体82的全长。延伸部84的宽度尺寸W4设定成与窄部34的槽宽W2基本相同或者稍小于传感器附接槽30的窄部34的槽宽W2。延伸部84的延伸长度L3设定成小于窄部34的槽深L4。与连接螺栓50螺合的螺纹孔86形成在延伸部84的末端表面中。螺纹孔86贯穿至安装构件主体82的外表面。安装构件48以与上述安装构件46相同的方式构成，因此略去安装构件48的详细说明。
根据本实施例的位置检测传感器10基本如上所述构造。接下来，将说明位置检测传感器10的优势和效果。
首先，如图4A所示，两个安装构件46、48从缸筒14在轴线方向上的端表面插入任意一个传感器附接槽30的内部，并且安装构件46、48沿着传感器附接槽30移动至预定位置。
此时，安装构件主体82定位在宽部32中，同时延伸部84定位在窄部34中。更具体地，安装构件主体82的外表面放置成与宽部32的弯曲表面36接触，而延伸部84的相应侧壁放置成与窄部34的相应平坦表面38、40接触。
由此，阻止了各个安装构件46、48绕着与缸筒14的轴线平行的轴线旋转。因此，在延伸部84的末端侧开口的螺纹孔86的开口没有定位成朝向组成传感器附接槽30的壁表面(弯曲表面36和相应平坦表面38、40)。换言之，螺纹孔86的开口可以可靠地保持定位成朝向缸筒14的侧表面14a的传感器附接槽30的开口。
然而，如果延伸部84的相应侧表面能够接触窄部34的相应平坦表面38、40，间隙可能形成在延伸部84的相应侧表面和窄部34的相应平坦表面38、40之间。同样在这种情况下，可以阻止相应的安装构件46、48旋转。
接下来，在相应的贯穿孔70、72与相应的安装构件46、48的螺纹孔86的位置对齐的状态下，传感器布置部分56从缸筒14的侧表面14a侧插入传感器附接槽30的内部，从而传感器布置部分56定位在安装构件46和安装构件48之间(见图5B和图6A)。
此后，利用未图示的工具诸如驱动器等等，连接螺栓50从凹部66侧经过贯穿孔70，并且与安装构件46的螺纹孔86螺合，连接螺栓52从凹部68侧经过贯穿孔72，并且与安装构件48的螺纹孔86螺合(见图6B)。当这么做后，在安装构件46、48的每一个中，紧固力F1作用在朝向外壳主体54的方向上，并且在外壳主体54中，紧固力F2作用在朝向相应的安装构件46、48的方向上。
更具体地，安装构件主体82的外表面通过朝向外壳主体54侧的紧固力F1相对于宽部32的弯曲表面36被按压，与之一起，外壳主体54的底表面通过紧固力F2相对于缸筒14的侧表面14a被按压。结果，缸筒14的一部分(在具有窄部34的平坦表面38、40的区域处)保持(夹在和夹持)在安装构件主体82和外壳主体54之间。因此，位置检测传感器10附接在缸装置12上。
在这个状态下，传感器布置部分56的末端表面放置成与传感器附接槽30的弯曲表面36接触。更具体地，磁性检测器76定位在传感器附接槽30的内部。由此，因为磁性检测器76和活塞(其磁体)之间的距离可以是相对近的，所以可以提高位置检测传感器10的检测准确性。
根据本实施例，在外壳42和安装构件46、48不通过连接螺栓50、52连接的状态下，安装构件46、48可以从缸筒14在轴线方向上的端表面插入传感器附接槽30的内部，并且沿着传感器附接槽30移动至预定位置。此时，因为安装构件主体82定位在宽部32中，同时延伸部84定位在窄部34中，所以可以防止安装构件46、48绕着与缸筒14的轴线平行的轴线在传感器附接槽30内部旋转。
此后，利用相应的连接螺栓50、52，外壳42和相应的安装构件46、48连接在一起，从而缸筒14的一部分保持在外壳主体54和安装构件46、48之间。由此，位置检测传感器10可以容易且有效地安装于缸装置12，即使在缸筒14在轴线方向上的一端附近仅仅可得到比较狭小的操作空间的情况下。
根据本实施例，连接螺栓50、52插入通过贯穿孔70、72，并且与安装构件46、48的延伸部84的螺纹孔86螺合，因此缸筒14的一部分容易地保持在安装构件主体82和外壳主体54之间。
进一步，关于本实施例，因为安装构件46、48分别安装在外壳主体54的两端，所以可以阻止外壳主体54的一端从缸筒14的侧表面14a向上浮动。由此，位置检测传感器10可以可靠且稳定地固定于缸筒14。
根据本实施例，因为传感器布置部分56定位在两个安装构件46、48之间，所以传感器布置部分56(磁性检测器76)可以可靠且稳定地固定于缸装置12。
根据本实施例的位置检测传感器10并不局限于上述构造。安装构件主体82和宽部32中的每一个可以形成为在横向截面观看时呈矩形。同样根据这种结构，可以实现与先前论述的那些优势和效果相同的优势和效果。
根据本发明的位置检测传感器并不局限于上述实施例，并且在不偏离本发明的基本范围的情况下，采用各种修改或者附加构造也是理所应当的。例如，虽然根据本实施例，使用压力流体的缸装置已经示例为致动器，但是本发明并不局限于这种缸装置，也可以使用电致动器。进一步，本发明的原理也可以应用于线性引导件。

Claims (5)

1.一种位置检测传感器(10)，其特征在于，所述位置检测传感器(10)安装在传感器附接槽(30)中，所述传感器附接槽(30)在致动器(12)的侧表面(14a)上开口并且沿着轴线方向延伸至所述致动器(12)的至少一端表面，所述传感器附接槽(30)包括在槽底表面侧的宽部(32)和在所述致动器(12)的侧表面(14a)侧的窄部(34)，所述位置检测传感器(10)包含：
外壳(42)，所述外壳(42)中容纳有检测所述致动器(12)的可移位体的位置的传感器主体(44)；
安装构件(46、48)，所述安装构件(46、48)能够插入所述传感器附接槽(30)；和
连接构件(50、52)，所述连接构件(50、52)连接所述外壳(42)和所述安装构件(46、48)；
其中，所述安装构件(46、48)包括：
安装构件主体(82)，所述安装构件主体(82)定位在所述宽部(32)中，并且具有大于所述窄部(34)的槽宽(W2)的宽度尺寸；和
延伸部(84)，所述延伸部(84)从所述安装构件主体(82)延伸，并且定位在所述窄部(34)中；
其中，所述外壳(42)和所述安装构件(46、48)通过所述连接构件(50、52)连接，从而所述致动器(12)的一部分保持在所述外壳(42)和所述安装构件(46、48)之间。
2.如权利要求1所述的位置检测传感器(10)，其特征在于，其中：
所述连接构件(50、52)是螺栓；
贯穿孔(70、72)形成在所述外壳(42)中，所述连接构件(50、52)插入通过所述贯穿孔(70、72)；并且
螺纹孔(86)形成在所述延伸部(84)中，所述连接构件(50、52)与所述螺纹孔(86)螺合。
3.如权利要求1或2所述的位置检测传感器(10)，其特征在于，其中，所述宽部(32)和所述安装构件主体(82)分别形成为在横向截面中观看时为圆形形状。
4.如权利要求1或2所述的位置检测传感器(10)，其特征在于，其中：
所述外壳(42)在一个方向上延伸；
设置两个所述安装构件(46、48)和两个所述连接构件(50、52)；并且
相应的所述安装构件(46、48)通过所述连接构件(50、52)分别连接至所述外壳(42)在纵向方向上的相对端。
5.如权利要求4所述的位置检测传感器(10)，其特征在于，其中，所述外壳(42)包含：
外壳主体(54)；和
传感器布置部分(56)，所述传感器布置部分(56)设置在所述外壳主体(54)上、在所述两个安装构件(46、48)之间的位置，并且所述传感器主体(44)布置在所述传感器布置部分(56)中；
其中，所述传感器布置部分(56)形成为能够从所述致动器(12)的所述侧表面(14a)侧插入所述传感器附接槽(30)的内部，从而所述传感器主体(44)定位在所述传感器附接槽(30)内部。
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