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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Positionserfassungssensor
zur Anbringung beispielsweise an einem Stellglied oder dergleichen, der
in der Lage ist, einen Verschiebungsweg zu erfassen.
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Beschreibung des Standes der Technik:
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Bisher
werden Positionserfassungssensoren dazu verwendet, eine Verschiebungsposition
eines Kolbens in einem Stellglied oder dergleichen zu erfassen.
Der Positionserfassungssensor wird beispielsweise in einer Installationsnut
angebracht, die entlang einer äußeren Seitenfläche des
Stellgliedes ausgebildet ist, und umfasst ein Gehäuse, das
in die Installationsnut eingesetzt wird, einen in dem Gehäuse angeordneten
Detektor, der eine Verschiebung des Kolbens erfassen kann, und eine
Schraube, die in ein Ende des Gehäuses eingeschraubt ist. Der
Positionserfassungssensor ist entlang der Installationsnut an dem
Gehäuse
verschiebbar angeordnet.
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Nachdem
der Positionserfassungssensor entlang der Installationsnut zu einer
gewünschten Position,
die einer Detektionsposition des Kolbens entspricht, bewegt wurde,
liegt durch Einschrauben der Schraube ein Ende der Schraube an einer
Bodenseite der Installationsnut an, wodurch das Gehäuse zu einer
Innenwandfläche
der Installationsnut gepresst wird. Als Folge hiervon wird der in
dem Gehäuse
enthaltene Positionserfassungssensor durch den Druck gegen die Innenwandfläche der
Installationsnut relativ zu der Installationsnut fixiert (vgl. beispielsweise
US-Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2002/0014128 ).
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Bei
dem Stand der Technik, wie er in der
US-Patentoffenlegungsschrift 2002/0014128 beschrieben
ist, erfolgt jedoch, wenn der Positionserfassungssensor relativ
zu der Installationsnut fixiert wird, diese Fixierung nachdem das
Gehäuse
in einer Richtung in der Installationsnut angebracht wurde, die
sich von dem Kolben entfernt. Daher ändert sich die Entfernung zwischen
dem in dem Gehäuse
angeordneten Detektor und dem Kolben relativ zu einer voreingestellten
Entfernung. Genauer gesagt wird die Entfernung zwischen dem Detektor
und den Kolben größer als
der voreingestellte Wert. Anders ausgedrückt ändert sich die relative Positionsbeziehung zwischen
dem Detektorgehäuse
und dem Stellglied, so dass die Erfassungsgenauigkeit der Kolbenposition
durch den Detektor verringert wird.
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Wenn
der Positionserfassungssensor fixiert wird, wird das Gehäuse außerdem mit
einer übermäßigen Kraft
gegen die Innenwandfläche
der Installationsnut gepresst. Wenn das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial
geformt ist, besteht daher die Befürchtung, dass die auf den Positionserfassungssensor
ausgeübte
Last erhöht
und die Haltbarkeit des Sensors verringert wird.
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Eine
alternative Befestigung ist aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 299 04 367 U1 bekannt. Diese
sieht eine Befestigung eines Sensors an einem durch Fluidkraft betätigbaren
Antrieb mittels eines Spannbügels
vor, welcher mit einer Schraube und einem Nutstein in einer ersten
Nut befestigt ist und den Sensor in eine zu der ersten Nut benachbarte
zweite Nut presst.
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Die
Patentschrift
DE 29
18 294 C2 beschreibt einen Pneumatikzylinder mit an der
Außenseite
vorgesehenen zum Teil durch einen Längsschlitz geöffneten
Längskanälen, welche
einen größeren lichten
Durchmesser als die Schlitzbreite aufweisen, wobei ein Konstruktionselement
mit Schrauben an einem in einen der Kanäle eingeführten Stab befestigt werden
kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
eines Positionserfassungssensors, der zuverlässig mit geringem Aufwand und
stabil relativ zu einem Stellglied befestigt werden kann, und bei
dem außerdem
die Erfassungsgenauigkeit durch den Detektor verbessert werden kann,
zusammen mit einer Verbesserung der Haltbarkeit des Positionserfassungssensors.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegend Erfindung
beispielhaft dargestellt sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Außenansicht, die
eine Zylindervorrichtung zeigt, an welcher ein Positionserfassungssensor
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Hilfe eines Anschlussstückes angebracht
ist;
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2 ist
eine perspektivische Außenansicht, die
einen Zustand darstellt, in dem der Positionserfassungssensor und
das Anschlussstück
gemäß 1 verbunden
sind;
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3 ist
eine Draufsicht auf den Positionserfassungssensor und das Anschlussstück gemäß 2;
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4 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Zustand darstellt,
in welchem das Anschlussstück
von dem in 2 gezeigten Positionserfassungssensor
abgenommen ist;
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5 ist
ein vertikaler Querschnitt, der eine Zylindervorrichtung zeigt,
an welcher der Positionserfassungssensor gemäß 1 mit Hilfe
eines Anschlussstückes
angebracht ist;
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6 ist
ein vertikaler Querschnitt, der einen Zustand zeigt, in welchem
der in 1 gezeigte Positionserfassungssensor über ein
Anschlussstück
an der Zylindervorrichtung angebracht ist;
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7 ist
ein Schnitt entlang der Linie VII-VII in 6;
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8 ist
ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in 6;
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9 ist
ein Schnitt entlang der Linie IX-IX in 6;
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10 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Zustand darstellt,
in welchem ein Anschlussstück
des Positionserfassungssensors gemäß einer ersten Modifikation
von dem Halter abgenommen ist;
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11 ist
eine vertikale Draufsicht, die einen Zustand darstellt, in welcher
der in 10 gezeigte Positionserfassungssensor
relativ zu einer Zylindervorrichtung fixiert ist;
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12 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Zustand zeigt,
in dem ein Anschlussstück
eines Positionserfassungssensors gemäß einer zweiten Modifikation
von dem Halter abgenommen ist;
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13 ist
eine vertikale Draufsicht, die einen Zustand darstellt, in welchem
der in 12 gezeigte Positionserfassungssensor
relativ zu einer Zylindereinrichtung fixiert ist;
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14 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Positionserfassungssensor
gemäß einer
dritten Modifikation zeigt;
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15 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Zustand zeigt,
in welchem das den Positionserfassungssensor gemäß 14 bildende
Anschlussstück
von dem Halter abgenommen ist;
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16 ist
eine vertikale Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der
in 14 gezeigte Positionserfassungssensor relativ
zu einer Zylindervorrichtung fixiert ist;
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17 ist
eine perspektivische Außenansicht,
die einen Positionserfassungssensor gemäße einer vierten Modifikation
zeigt;
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18 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Zustand zeigt,
in welchem das den Positionserfassungssensor gemäß 17 bildende
Anschlussstück
von dem Halter abgenommen ist;
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19 ist
eine vertikale Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der
in 17 gezeigte Positionserfassungssensor relativ
zu einer Zylindervorrichtung fixiert ist;
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20 ist
eine perspektivische Außenansicht,
die einen Positionserfassungssensor gemäß einer fünften Modifikation zeigt;
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21 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Zustand zeigt,
in welchem das den Positionserfassungssensor gemäß 20 bildende
Anschlussstück
von dem Halter abgenommen ist; und
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22 ist
eine vertikale Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der
in 20 gezeigten Positionserfassungssensor relativ
zu einer Zylindervorrichtung fixiert ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Der
Positionserfassungssensor 10, wie er in den 1 bis 6 gezeigt
ist, umfasst einen hohlen Halter 12, der aus einem Harzmaterial
geformt ist, einen in den Halter 12 eingesetzten Sensor 14 und Leitungsdrähte 16,
die mit einem Ende des Sensors 14 verbunden sind.
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Der
Halter 12 ist im Querschnitt in etwa rechteckig, wobei
er eine rohrförmige
Gestalt mit Boden aufweist, und umfasst eine Öffnung 18, die an seinem
einen Ende angeordnet ist und in welche ein Sensor 14 eingesetzt
ist, einen Verbinder 22, der an dem anderen Ende angeordnet
ist und mit einem Anschlussstück 20,
das später
beschrieben wird, verbunden ist, einen Eingriffsvorsprung 26,
der von einer Bodenseitenfläche 12a vorsteht,
um mit einer Seite einer Zylindervorrichtung (Stellglied) 24 in
Eingriff zu treten, und einen Stift (Eingriffselement) 30,
welcher an der Bodenseitenfläche 12a angeordnet
ist und in eine Stiftöffnung 28 des
Anschlussstückes 20 eingreift.
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Die Öffnung 18 ist
im Querschnitt etwa rechteckig, wobei der Sensor 14 mit
darin angeschlossenen Leitungsdrähten 16 durch
die Öffnung 18 (vgl. 6)
in den Halter 12 eingesetzt ist. Außerdem ist in den Halter 12 ein
geschmolzenes Harzmaterial M (beispielsweise ein thermoplastisches
Harz) in den Halter 12 gefüllt und ausgehärtet. Als
Folge hiervon ist der Sensor 14 integral in dem Inneren
des Halters 12 ausgebildet und fixiert. Die Leitungsdrähte 16 werden
so gehalten, dass die Leitungsdrähte 16 von
der Öffnung 18 des
Halters 12 nach außen
frei liegen.
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Der
Sensor 14 umfasst ein Substrat 36, auf dem ein
magnetischer Sensor (Detektor) 32 angeordnet ist, welcher
in der Lage ist, die Position eines Kolbens 31 (vgl. 5)
innerhalb der Zylindervorrichtung 24 zu erfassen, und eine
elektrolumineszierende Lampe 34, die aufleuchtet, wenn
der Kolben 31 durch den magnetischen Sensor 32 erfasst
wird, und wobei die Leitungsdrähte 16 mit
dem Substrat 36 verbunden sind. Im Einzelnen wird der Magnetismus
eines Magneten 37 (vgl. 5), der
in einer Ringnut an der äußeren Umfangsfläche des
Kolbens 31 angebracht ist, durch den magnetischen Sensor 32 erfasst,
wodurch die Position des Kolbens 31 erfasst werden kann.
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Der
Verbinder 22 ist so angeordnet, dass er von dem anderen
Ende des Halters 12 vorsteht, wobei eine Bodenfläche des
Verbinders 22 an einer Seite der Zylindervorrichtung 24 auf
im Wesentlichen dem gleichen Niveau wie die Bodenfläche des
Halters 12 ausgebildet ist. Außerdem ist die obere Fläche des
Verbinders 22 tiefer angeordnet als die obere Fläche des
Halters 12 (vgl. 6). Im Einzelnen
ist der Verbinder 22 als ein gestufter Bereich ausgebildet.
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Außerdem ist
eine Bolzenöffnung 38,
die in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Achse des
Halters 12 durchtritt, in dem Verbinder 22 ausgebildet,
wobei ein Verbindungsbolzen (Verbindungselement) 40, welches
den Halter 12 und das Anschlussstück 20 verbindet, durch
die Bolzenöffnung 38 eingesetzt
ist.
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Der
Eingriffsvorsprung 26 ist an einer im Wesentlichen zentralen
Stelle an der Bodenseitenfläche 12a des
Halters 12 angeordnet und steht um eine festgelegte Höhe (siehe
H in 8) von der Bodenseitenfläche 12a zu der Seite
der Zylindervorrichtung 24 vor. Der Eingriffsvorsprung 26 erstreckt
sich entlang der Axialrichtung des Halters 12, wobei er
eine Längsdimension
aufweist, die etwa gleich derjenigen des Halters 12 ist.
Das bedeutet, dass sich der Eingriffsvorsprung 26 in einer
geraden Linie von einem Ende des Halters 12 zu dessen anderem
Ende erstreckt.
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Außerdem umfasst
die Bodenfläche
des Eingriffsvorsprungs 26 eine kreisbogenförmig gekrümmte Fläche 42,
die mit einem festgelegten Krümmungsradius
nach innen zu dem Halter 12 zurückgesetzt oder gekrümmt ist.
Der Krümmungsradius
der gekrümmten
Fläche 42 ist
so gewählt,
dass er etwa gleich dem des Anschlussstückes 20 ist, was später beschrieben
wird.
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Ein
Stift 30, der von der Bodenseitenfläche 12a zu einer Seite
der Zylindervorrichtung 24 vorsteht, ist an einem Ende
des Halters 12 ausgebildet. Der Stift 30ist mit
einem festgelegten Durchmesser axial ausgebildet. Das bedeutet,
dass der Stift 30 in der gleichen Richtung wie der Eingriffsvorsprung 26 vorsteht,
und da der Stift 30 im Wesentlichen senkrecht zu der Achse
des Halters 12 angeordnet ist, liegt der Stift 30 im
Wesentlichen parallel zu der Bolzenöffnung 38 des Verbinders 22 und
ist von dieser um einen festgelegte Strecke beabstandet.
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Andererseits
ist ein Anzeigefenster 44 an einer oberen Fläche des
Halters 12 gegenüber
der elektrolumineszierenden Lampe 34 des Sensors, der in
den Halter 12 eingesetzt ist, angeordnet. Das Anzeigefenster 44 besteht
beispielsweise aus einem transparenten Harzmaterial und ist in einem
Loch 46 des Halter 12 angebracht und abgedichtet.
Da das Innere des Halters 12 durch das Anzeigefenster 44 visuell
betrachtet werden kann, kann von der Außenseite des Halters 12 aus
insbesondere überprüft werden,
ob die elektrolumineszierende Lampe 34 leuchtet.
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Ein
säulenförmiges Anschlussstück 20 zur Befestigung
des Positionserfassungssensors 10 einschließlich des
Halters 12 an der Zylindervorrichtung 24 ist an
einem unteren Bereich des Halters 12 angeordnet.
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Das
Anschlussstück 20 ist
beispielsweise Rundmaterial aus einem Metallmaterial, beispielsweise
Messing oder dergleichen mit einer Länge geformt, die um eine festgelegte
Länge länger ist
als die axiale Länge
des Halters 12. Das Anschlussstück 20 wird durch eine
Sensornut 48 der Zylindervorrichtung 24 eingesetzt.
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Die
Sensornut 48 ist als eine Nut ausgebildet, die in einer äußeren Seitenfläche 40a des
Zylinderrohres 50, welches die Zylindervorrichtung 24 bildet,
zurückgesetzt
ist, und tritt in einer geraden Linie von einem Ende des Zylinderrohres 50 zu
dessen anderem Ende durch (vgl. 1).
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Außerdem hat
die Sensornut 48 einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt
und steht über
einen Verbindungsteil 48a, der zwischen der Sensornut 48 und
der äußeren Seitenfläche 50a des Zylinderrohres 50 angeordnet
ist, mit der Außenseite in
Verbindung. Der Verbindungsteil 48a hat eine festgelegte
Breite, die schmaler ist als der Durchmesser des kreisförmigen Bereiches
in der Sensornut 48. Außerdem sind an dem Zylinderrohr 50 vorspringende Bereiche 50b ausgebildet,
die sich in Richtungen erweitern, die dem Verbindungsteil 48a zugewandt sind.
Diese Element einschließlich
des Verbindungsteils 48a dienen gemeinsam als die Sensornut 48.
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Der
Radius des kreisförmigen
Bereiches der Sensornut 48 ist im Wesentlichen der gleiche
oder nur etwas größer als
der Radius des Anschlussstückes 20.
In diesem Fall öffnet
sich der Verbindungsteil 48a der Sensornut 48 zu
der äußeren Seitenfläche des
Zylinderrohres 50, so dass der Eingriffsvorsprung 26 des
Halters 12 in den Verbindungsteil 48a eingesetzt
ist. Die Breitendimension des Verbindungsteiles 48a in
der Sensornut 48 ist im Wesentlichen die gleiche wie oder
etwas größer als
die Breitendimension de Eingriffsvorsprungs 26.
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Das
Anschlussstück 20 umfasst
eine erste Gewindeöffnung 52,
die an einem Ende des Anschlussstückes 20 ausgebildet
ist und in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Achse
des Anschlussstückes 20 durchtritt,
eine Stiftöffnung 28, die
einen festgelegten Abstand von der ersten Gewindeöffnung 52 aufweist
und durch welche ein Stift 30 des Halters 12 eingesetzt
ist, und eine zweite Gewindeöffnung 54,
die an dem anderen Ende des Anschlussstückes 20 ausgebildet
ist. Das eine Ende des Anschlussstückes 20 ist zu einer
Seite des Verbinders 22 des Halters 12 positioniert,
während
sein anderes Ende in der Nähe
der Öffnung 18 des
Halters 12 positioniert ist.
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Die
Stiftöffnung 28 ist
im Wesentlichen parallel zu den ersten und zweiten Gewindeöffnungen 52, 54 ausgebildet
und öffnet
sich in der gleichen Richtung, wobei die Gewindeöffnungen 52, 54 jeweils
um festgelegte Abstände
von der Stiftöffnung 28 beabstandet
sind (vgl. 4 und 6). Außerdem ist
die Entfernung zwischen der ersten Gewindeöffnung 52 und der
Stiftöffnung 28 entlang
der Axialrichtung des Anschlussstückes 20 im Wesentlichen
gleich der Entfernung zwischen der Bolzenöffnung 38 und dem
Stift 30 entlang der Axialrichtung des Halters 12.
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Die
erste Gewindeöffnung 52 ist
in einer Position angeordnet, die der Bolzenöffnung 38 zugewandt
ist, wenn der Halter 12 an dem Anschlussstück 20 angebracht
ist, und der Verbindungsbolzen 40, der durch die Bolzenöffnung 38 durchtritt,
steht mit ihr in Gewindeeingriff. Als Folge hiervon ist der Positionserfassungssensor 10 einschließlich des
Halters 12 mit dem Anschlussstück 20 verbunden. Zu
dieser Zeit wird der Stift 30 des Halters 12 in
die Stiftöffnung 28 eingesetzt,
und als Folge hiervon wird der Halter 12 durch den Verbindungsbolzen 40 und
den Stift 30 sowohl an dem Anschlussstück 20 positioniert
als auch angebracht.
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Im
Einzelnen wird das Anschlussstück 20 so angebracht,
dass sein anderes Ende, in dem die zweite Gewindeöffnung 54 ausgebildet
ist, um eine feste Strecke von dem Ende des Halters 12 vorsteht (vgl. 2).
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Eine
Befestigungsschraube (Befestigungselement) 56, welche das
Anschlussstück 20 relativ
zu der Sensornut 48 fixiert, ist in die zweite Gewindeöffnung 54 eingeschraubt
und durch Drehen der Befestigungsschraube 56 in einer Axialrichtung
entlang der zweiten Gewindeöffnung 54 verschiebbar.
Als Folge der Verschiebung und des Vorstehens der Befestigungsschraube 56 zu
dem Boden 48b der Sensornut 48 wird außerdem das
Anschlussstück 20 durch
die Befestigungsschraube 56 nach oben in einer solchen Richtung
(zu der Seite des Verbindungsteils 48a) gepresst, dass
es sich von dem Boden 48b entfernt. Somit wird das Anschlussstück 20 in
einen Zustand der Anlage gegen die innere Wandfläche der Sensornut 48 gepresst.
Aus diesem Grund wird die Bewegung des Anschlussstückes 20 durch
den Kontakt des Anschlussstückes 20 mit
der Sensornut 48 reguliert und fixiert.
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Außerdem wurde
das oben genannte Anschlussstück 20 mit
Bezug auf einen Fall beschrieben, bei dem das Anschlussstück 20 aus
einer nicht hohlen Welle mit einem kreisförmigen Querschnitt geformt
ist, die Erfindung ist jedoch auf dieses Merkmal nicht beschränkt. Beispielsweise
kann das Anschlussstück 20 auch
einen vierseitigen Querschnitt aufweisen, welcher der Sensornut 48 mit
einem ähnlichen
vierseitigen Querschnitt entspricht. Außerdem kann das Anschlussstück 20 eine
hohle zylindrische Form aufweisen. Insbesondere wenn der Positionserfassungssensor 10 mit
dem Halter 12 an die Zylindervorrichtung 24 angeschlossen
und angebracht ist, so ist die Form des Anschlussstückes 20 nicht
besonders eingeschränkt,
solange das Anschlussstück 20 einen
ausreichende Festigkeit aufweist.
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Der
Positionserfassungssensor 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend
wird ein Fall erläutert,
bei dem Positionserfassungssensor 10 über das Anschlussstück 20 an
der Zylindervorrichtung 24 angebracht wird.
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Zunächst wird
das Anschlussstück 20 mit dem
Halter 12, der den Positionserfassungssensor 10 bildet,
verbunden. In diesem Fall wird, wie in 4 gezeigt
ist, das Anschlussstück 20 an
einer Bodenseitenfläche 12a des
Halters 12 angeordnet, und der Stift 30 des Halters 12 wird
in die Stiftöffnung 28 eingesetzt
(vgl. 8). Zusammen hiermit wird der durch die Bolzenöffnung 38 eingesetzte
Verbindungsbolzen 40 in die erste Gewindeöffnung 52 des Anschlussstückes 20 eingeschraubt.
Zu dieser Zeit sind der Halter 12 und das Anschlussstück 20 parallel angeordnet,
und der Stift 30 ist in die Stiftöffnung 28 eingesetzt,
wodurch der Halter 12 relativ zu dem Anschlussstück 20 positioniert
wird. Außerdem
kann durch Drehen des Anschlussstückes 20 um das Zentrum
des Stiftes 30, so dass die erste Gewindeöffnung 52 über der
Bolzenöffnung 38 des
Halters 12 zu liegen kommt, die erste Gewindeöffnung 52 so
angeordnet werden, dass sie der Bolzenöffnung 38 zugewandt
ist. Indem zuerst der Stift 30 in die Stiftöffnung 28 eingreift,
können
auf diese Weise die Bolzenöffnung 38 und
die erste Gewindeöffnung 52 einfach
so angeordnet werden, dass sie auf der selben Linie liegen.
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Außerdem kann
durch Gewindeeingriff des Verbindungsbolzens 40, welcher
durch die Bolzenöffnung 38 eingesetzt
wird, in die erste Gewindeöffnung 52 der
Positionserfassungssensor 10 einschließlich des Halters 12 mit
Hilfe des Verbindungsbolzens 40 integral mit dem Anschlussstück 20 verbunden
werden (vgl. 2). Da ein Ende des Halters 12 durch den
Stift 30 an dem Anschlussstück 20 gehalten wird, während das
andere Ende durch den Verbindungsbolzen 40 an dem Anschlussstück 20 gehalten
wird, kann der Halter 12 noch fester angeschlossen und eine
integrale Verbindung mit dem Anschlussstück 20 hergestellt
werden.
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Außerdem werden
der Halter 12 und das Anschlussstück 20 in einem Zustand
miteinander verbunden, in dem ein Freiraum mit einem festgelegten Abstand
zwischen dem Eingriffsvorsprung 26 des Halters 12 und
dem Anschlussstück 20 gewährleistet ist.
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Als
nächstes
wird der mit dem Anschlussstück 20 verbundene
Positionserfassungssensor 10 an die Zylindervorrichtung 24 montiert.
In diesem Fall wird das Anschlussstück in ein offenes Ende der Sensornut 48 in
der Zylindervorrichtung 24 eingesetzt. Das Anschlussstück 20 wird über den
Verbindungsteil 48a der Sensornut 48 so durch
die Sensornut 48 eingesetzt, dass der Positionserfassungssensor 10 außerhalb
der äußeren Seitenfläche 50a des Zylinderrohres 50 angeordnet
wird.
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Außerdem wird
der Positionserfassungssensor 10 zusammen mit dem Anschlussstück 20 entlang
der Sensornut 48 verschoben, und nachdem er zu einer gewünschten
Position bewegt wurde, die eine Erfassung der Position des Kolbens 31 durch den
Positionserfassungssensor 10 erlaubt, wird der Positionserfassungssensor 10 an
der gewünschten Position
fixiert.
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Wenn
der Positionserfassungssensor 10 auf diese Weise durch
Drehen des Verbindungsbolzens 40, welcher durch den Halter 12 hindurch
tritt, fixiert wird, werden der Verbinder 22 des Halters 12 und das
Anschlussstück 20 in
Richtungen gezogen, in denen sie sich einander annähern. Außerdem wird
die Bodenseitenfläche 12a des
Halters 12 in einem Zustand, in dem sie gegen die äußere Seitenfläche 50a des
Zylinderrohres 50 anliegt, gepresst, und die äußere Umfangsfläche des
Anschlussstückes 20 liegt an
der Innenwandfläche
der Sensornut 48 an und wird gegen diese gepresst (vgl. 7).
Als Folge hiervon wird der Verbindungsteil 48a der Sensornut 48 ergriffen
und die geschwollenen Bereiche 50b des Zylinderrohres 50 werden
in einen Zustand versetzt, in dem sie durch den Halter 12 und
das Anschlussstück 20 geklemmt
werden.
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Anders
ausgedrückt
wird die Bodenseitenfläche 12a des
Halters 12 mit einer gegebenen Presskraft P1 und durch
eine Klemmkraft des Verbindungsbolzens 40 gegen die äußere Seitenfläche 50a des Zylinderrohres 50 gepresst.
Andererseits wird die äußere Umfangsfläche des
Anschlussstückes 20 mit
einer gegebenen Presskraft P2 gegen die Innenwandfläche der
Sensornut 48 gepresst (vgl. 7).
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Als
Folge hiervon wird der Positionserfassungssensor 10 durch
den Halter 12 und das Anschlussstück 20 an einer gewünschten
Position relativ zu der Sensornut 48 fixiert. In diesem
Fall werden, wie in 8 gezeigt ist, der Eingriffsvorsprung 26 des
Halters 12 und die äußere Umfangsfläche des Anschlussstückes 20 so
eingestellt, dass sie voneinander einen festgelegten Abstand aufweisen.
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Schließlich wird
die Befestigungsschraube 56, die in die zweite Gewindeöffnung 54 des
Anschlussstückes 20 eingeschraubt
ist, gedreht und die Befestigungsschraube 56 wird verschoben,
wobei sie zu dem Boden 48b der Sensornut 48 vorsteht,
wodurch das Anschlussstück 20 aufwärts zu der
Seite des Verbindungsteils 48a der Sensornut 48 gepresst wird.
Als Folge hiervon wird die äußere Umfangsfläche des
Anschlussstückes 20 gegen
die Innenwandfläche
der Sensornut 48 gepresst und durch Kontakt mit dieser
fixiert (vgl. 9). Im Einzelnen wird der Positionserfassungssensor 10 relativ
zu der Zylindervorrichtung 24 fixiert, indem die geschwollenen
Bereiche 50b des Zylinderrohres 50 zwischen dem
Halter 12 und dem Anschlussstück 20 ergriffen werden, und
zusätzlich
wird der Positionserfassungssensor 10 fest und sicher befestigt,
weil das Anschlussstück 20 durch
die Befestigungsschraube 56 relativ zu der Sensornut 48 fixiert
ist.
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Wenn
bei der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Positionserfassungssensor 10 in
der oben beschriebenen Weise an der Zylindervorrichtung 24 angebracht
ist und nachdem das Anschlussstück 20 vorab
an der Bodenseitenfläche 12a
des
Positionserfassungssensors 10 angebracht wurde, wird das
Anschlussstück 20 durch
die Sensornut 48 der Zylindervorrichtung 24 eingesetzt.
Außerdem werden
durch Einschrauben des Verbindungsbolzens 40 der Halter 12,
der den Positionserfassungssensor 10 bildet, und das Anschlussstück 20 so
verschoben, dass sie sich einander annähern, und sie werden fixiert,
indem sie zwischen sich die geschwollenen Bereiche 50b der
Sensornut 48 in der Zylindervorrichtung 24 ergreifen.
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Da
die Positionierung durch Anlage der Bodenseitenfläche 12a des
Halters 12, in dem der Sensor 14 aufgenommen ist,
gegen die äußere Seitenfläche 50a des Zylinderrohres 50 durchgeführt wird, wenn
der Positionserfassungssensor fixiert ist, können auf diese Weise Änderungen
der Relativpositionen des Halters 12 und des Zylinderrohres 50 nicht auftreten.
Im Einzelnen wird ein fester Abstand zwischen dem magnetischen Sensor 32 innerhalb
des Halters 12 und dem in dem Zylinderrohr 50 angeordneten
Kolben 31 erhalten, wodurch ein stabiles Erfassungsergebnis
durch den magnetischen Sensor 32 erhalten werden kann.
Anders ausgedrückt
kann im Vergleich zu der Anschlussstruktur, die bei dem herkömmlichen
Positionserfassungssensor verwendet wird, wobei Änderungen der Relativpositionen
des Positionserfassungssensors und des Kolbens auftreten können, wenn
der Positionserfassungssensor innerhalb der Installationsnut befestigt
wird, mit Hilfe des Positionserfassungssensors 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden.
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Da
das Anschlussstück 20 durch
die Befestigungsschraube 56, die in die zweite Gewindeöffnung 54 eingeschraubt
wird, relativ zu der Sensornut 48 fixiert werden kann,
kann der Verbindungsbolzen 40 geschraubt werden, und der
Positionserfassungssensor 10 mit dem Halter 12 kann
als solcher von dem Anschlussstück 20 in
einem Zustand abgenommen werden, in welchem das Anschlussstück 20 so wie
es ist in der Sensornut 48 installiert bleibt.
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Als
Folge hiervon können
Wartungsarbeiten einschließlich
des Austauschs oder des Ersatzes des Positionserfassungssensors 10 einfach
durchgeführt werden,
was es ermöglicht,
einen anderen Positionserfassungssensor mit unterschiedlichen Spezifikationen
neu an dem Anschlussstück 20 anzumontieren und
diesen zu verwenden.
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Beispielsweise
kann aufgrund der Tatsache, dass der Positionserfassungssensor an
einem Anschlussstück 20 montiert
wird, dass schon vorab fixiert wurde, in einem Fall, in dem ein
anderer Positionserfassungssensor an der Zylindervorrichtung 24 angebracht
wird, dessen Installation an einer Position, an welcher die Position
des Kolbens 31 erfasst werden kann, einfach und bequem
erreicht werden. Insbesondere sind schwierige und komplexe Operationen
der Rejustierung der Position des Positionserfassungssensors 10 an
der Zylindervorrichtung 24 nicht notwendig, und die Reproduzierbarkeit
der Installationsposition des Positionserfassungssensors 10 an
der Zylindervorrichtung 24 kann verbessert werden.
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Da
das Anschlussstück 20 aus
einem metallischen Material hergestellt ist, wird außerdem,
wenn der Positionserfassungssensor 10 in der Sensornut 48 fixiert
ist, auch dann, wenn das Anschlussstück 20 gegen die Innenwandflächen der
Sensornut 48 gepresst wird, das Anschlussstück 20 nicht
deformiert und die Haltbarkeit des Anschlussstückes 20 nicht verringert.
Außerdem
kann die Befestigungskraft (Befestigungsdrehmoment), mit welcher
der Verbindungsbolzen 40 in Gewindeeingriff mit dem Anschlussstück 20 steht,
auf einen größeren Wert
eingestellt werden als in einem Fall, in welchem das Anschlussstück 20 aus
einem Harzmaterial hergestellt wird. Als Folge hiervon kann der
Positionserfassungssensor 10 fest und stabil durch den
Verbindungsbolzen 40 an der Zylindervorrichtung 24 fixiert werden.
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Bei
dem Positionserfassungssensor 10 gemäß der oben genannten vorliegenden
Erfindung wurde beschrieben, dass die untere Endfläche des Eingriffsvorsprungs 26 so
geformt ist, dass sie mit einer gebogenen Form nach innen gekrümmt ist,
die Erfindung ist jedoch auf dieses Merkmal nicht beschränkt. Die
untere Endfläche
des Eingriffsvorsprungs 26 kann auch mit einer flachen
oder ebenen Fläche
versehen sein.
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Außerdem ist,
wie in den 2 und 3 gezeigt
ist, das Anschlussstück 20 so
aufgebaut, dass es um eine gegebene Länge von dem Halter 12 an
der Seite der Öffnung 18 des
Halters 12 vorsteht. Das Anschlussstück 20 kann jedoch
auch beispielsweise in einer entgegengesetzten Weise von der Seite
des Verbinders 22 des Halters 12 vorstehen. Außerdem ist
es akzeptabel, dass das Anschlussstück 20 jeweils von
beiden Enden des Halters 12 vorsteht.
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Als
nächstes
werden mit Bezug auf die 10 bis 22 Modifikationen
des oben beschriebenen Positionserfassungssensors erläutert.
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Wie
in den 10 und 11 dargestellt
ist, unterscheidet sich der Positionserfassungssensor 100 gemäß einer
ersten Modifikation von dem Anschlussstück 20 der oben beschriebenen
Ausführungsform
dahingehend, dass das Anschlussstück 102, welches den
Positionserfassungssensor 100 bildet, mit einer Länge geformt
ist, die im Wesentlichen der Längsdimension
des Halters 12 entspricht. Die erste Gewindeöffnung 52,
in welche der Verbindungsbolzen 40 eingeschraubt ist, ist
an einem Ende des Anschlussstückes 102 ausgebildet,
und die Stiftöffnung 28,
in welche der Stift 30 des Halters 12 eingesetzt
ist, ist an dem anderen Ende des Anschlussstückes 102 ausgebildet.
Das bedeutet, dass sich das Anschlussstück 102 von dem Anschlussstück 20 der
oben beschriebenen Ausführungsform
auch dahingehend unterscheidet, dass es die zweite Gewindeöffnung 54 für den Gewindeeingriff
der Befestigungsschraube 56 nicht aufweist.
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Auf
diese Weise kann durch Verwendung des Anschlussstückes 102,
welches lediglich die erste Gewindeöffnung 52 und das
Stiftloch 28 aufweist, im Vergleich zu dem oben beschriebenen
Anschlussstück 20 die
Größe des Anschlussstückes 102 verringert
werden, wobei der Aufbau des Anschlussstückes 102 vereinfacht
und dieses zu niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
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Außerdem ist,
wie in den 12 und 13 dargestellt
ist, bei dem Positionserfassungssensor 120 gemäß einer
zweiten Modifikation das Anschlussstück 122 so geformt,
dass dessen Längsdimension
im Vergleich zu dem Anschlussstück 102 des
Positionserfassungssensors 100 gemäß der oben beschriebenen ersten Modifikation
noch stärker verkürzt ist.
Die erste Gewindeöffnung 52,
in welche der Verbindungsbolzen 40 eingeschraubt ist, ist
im Wesentlichen zentral entlang der Axialrichtung in dem Anschlussstück 122 ausgebildet.
Das bedeutet, dass sich das Anschlussstück 122 von dem Anschlussstück 20 der
oben beschriebenen Ausführungsform
dahingehend unterscheidet, dass es weder die zweite Gewindeöffnung 54 für das Einschrauben
der Befestigungsschraube 56 noch die Stiftöffnung 28,
in welche der Stift 30 des Halters 12 eingesetzt
wird, aufweist. Das Anschlussstück 122 unterscheidet
sich auch von dem oben beschriebenen Anschlussstück 102 gemäß der ersten
Modifikation dahingehend, dass es die Stiftöffnung 28 nicht aufweist.
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Auf
diese Weise kann durch Verwendung des Anschlussstückes 122 mit
lediglich der ersten Gewindeöffnung 52 das
Anschlussstück 122 noch stärker verkleinert
werden, wobei der Aufbau des Anschlussstückes 122 vereinfacht
und dieses zu niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
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Außerdem ist,
wie in den 14 bis 16 dargestellt
ist, bei dem Positionserfassungssensor 130 gemäß einer
dritten Modifikation der Anschlusskörper 132 darin mit
einer Längsdimension
vorgesehen, die im Wesentlichen gleich ist derjenigen des Anschlussstückes 102 der
oben beschriebenen ersten Modifikation, und das Anschlussstück 132 wird
so angebracht, dass es zu der Seite der Bolzenöffnung 38 (in Richtung
des Pfeils A) relativ zu dem Halter 134 versetzt ist. Das
Anschlussstück 132 weist
die erste Gewindeöffnung 52,
die in dem Anschlussstück 132 im
Wesentlichen zentral entlang dessen axialer Richtung ausgebildet
ist und in welche der Verbindungsbolzen 40 eingeschraubt
ist, die zweite Gewindeöffnung 54,
die an einem Ende (in Richtung des Pfeils A) ausgebildet ist und
in die die Befestigungsschraube 56 eingeschraubt ist, sowie
die Stiftöffnung 28,
die an dem anderen Ende (in Richtung des Pfeils B) ausgebildet ist
und in welche der Stift 30 des Halters 134 eingesetzt
ist, auf.
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Im
Einzelnen sind die erste Gewindeöffnung 52,
die zweite Gewindeöffnung 54 und
die Stiftöffnung 28 in
dem Anschlussstück 132 angeordnet,
wobei dazwischen festgelegte Abstände entlang der axialen Richtung
vorgesehen sind.
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Außerdem ist
der Stift 30 des Halters 134 im Wesentlichen zentral
entlang der Axialrichtung des Halters 134 angeordnet.
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Auf
diese Weise stören
bei dem Positionserfassungssensor 130 gemäß der dritten
Modifikation die Leitungsdrähte 16,
die von dem anderen Ende des Haltes 134 vorstehen, den
Befestigungsvorgang des Positionserfassungssensors 130 nicht
und die Befestigung des Positionserfassungssensors 130 kann
mit Hilfe des Anschlussstückes 132 sicher
und effizient durchgeführt
werden, weil die zweite Gewindeöffnung 54,
in welche die Befestigungsschraube 56 eingeschraubt wird,
an einem Ende (in Richtung des Pfeils A) des Anschlussstückes 132 ausgebildet ist,
und weil das Anschlussstück 132 so
angeordnet ist, dass es von einem Ende des Halters 134 vorsteht.
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Da
die Längsdimension
des Anschlussstückes 132 so
vorgesehen ist, dass sie kürzer
ist als das Anschlussstück 20 des
Positionserfassungssensors 10 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung, wird außerdem,
wenn das Anschlussstück 132 in
der Sensornut 48 fixiert wird, die Kontaktfläche zwischen
der Außenumfangsfläche des
Anschlussstückes 132 und
der inneren Umfangsfläche
der Sensornut 48 verkleinert. Aus diesem Grund wird, wenn
das Anschlussstück 132 durch
Einschrauben der Befestigungsschraube 56 zu der inneren
Umfangsfläche
der Sensornut 48 verschoben wird, die Drucklast pro Flächeneinheit,
die von dem Anschlussstück 132 auf
die Sensornut 48 aufgebracht wird, vergrößert, und
als Folge hiervon kann der Positionserfassungssensor 130 fest
relativ zu der Sensornut 48 fixiert werden.
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Außerdem ist,
wie in den 17 bis 19 dargestellt
ist, bei dem Positionserfassungssensor 140 gemäß einer
vierten Modifikation das Anschlussstück 142 so ausgebildet,
dass dessen Längsdimension
im Wesentlichen gleich derjenigen des Anschlussstückes 20 des
Positionserfassungssensors 10 gemäß der Ausführungsform der Erfindung ist,
es unterscheidet sich aber von dem Positionserfassungssensor 10 gemäß der oben
genannten Ausführungsform
der Erfindung dahingehend, dass das Anschlussstück 142 so angeordnet
ist, dass es von dem Ende (in Richtung des Pfeils A) des Halters 12,
in dem die Bolzenöffnung 38 vorgesehen
ist, vorsteht.
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Ein
Ende (in Richtung des Pfeiles A) des Anschlussstückes 142 ist so angeordnet,
dass es um eine festgelegte Länge
von dem Ende des Halters 12 vorsteht, und weist an einer
Position, die dem Ende des Halters 12 zugewandt ist, eine
erste Gewindeöffnung 52 auf,
in welche der Verbindungsbolzen 40 eingeschraubt ist. Außerdem ist
eine zweite Gewindeöffnung 54,
in welche die Befestigungsschraube 56 eingeschraubt ist,
in dem einen Ende des Anschlussstückes 142 ausgebildet,
während
eine Stiftöffnung 28,
in welche der Stift 30 des Halters 12 eingesetzt
wird, an dem anderen Ende des Anschlussstückes 142 ausgebildet
ist.
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Weil
die zweite Gewindeöffnung 54,
in welche die Befestigungsschraube 56 eingeschraubt wird,
an einem Ende (in Richtung des Pfeils A) des Anschlussstückes 142 ausgebildet
ist, und das Anschlussstück 142 so
angeordnet ist, dass es von dem einen Ende des Halters 12 vorsteht,
stören
auf diese Weise bei dem Positionserfassungssensor gemäß der vierten
Modifikation die Leitungsdrähte 16,
die von dem anderen Ende des Halters 12 vorstehen, den
Befestigungsvorgang des Positionserfassungssensors 140 nicht,
wenn die Befestigungsschraube 56 gedreht und eingeschraubt
wird, und die Befestigung des Positionserfassungssensors 140 durch
das Anschlussstück 142 kann
sicher und effizient durchgeführt
werden.
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Außerdem unterscheidet
sich der Positionserfassungssensor 150 gemäß einer
fünften
Modifikation, wie sie in den 20 bis 22 dargestellt
ist, von dem Positionserfassungssensor 10 gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung dahingehend, dass das Anschlussstück 152 so angeordnet
ist, dass es jeweils von beiden Enden des Halters 12, der
den Positionserfassungssensor 150 bildet, vorsteht.
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Das
Anschlussstück 152 weist
eine Längsdimension
auf, die größer ist
als die des Halters 12, so dass dann, wenn das Anschlussstück 152 an
dem Halter 12 angebracht wird, beide Enden des Anschlussstückes 152 jeweils
um eine festgelegte Länge
von jeweiligen Enden des Halters 12 vorstehen.
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Die
erste Gewindeöffnung 52,
die der Bolzenöffnung 38 des
Halters 12 zugewandt ist, ist in einem Ende (in Richtung
des Pfeils A) des Anschlussstückes 152 ausgebildet,
während
die Stiftöffnung 28,
in welche der Stift 30 des Halters 12 eingesetzt ist,
in dem anderen Ende (in Richtung des Pfeils B) des Anschlussstückes 152 ausgebildet
ist.
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Außerdem ist
ein Paar von zweiten Gewindeöffnungen 154a, 154b in
welche Befestigungsschrauben 56a, 56b eingeschraubt
sind, an jeweiligen Enden des Anschlussstückes 152 ausgebildet.
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Auf
diese Weise werden bei dem Positionserfassungssensor 150 gemäß der fünften Modifikation
das Paar von Befestigungsschrauben 56a, 56b durch
die zweiten Gewindeöffnungen 154a, 154b an beiden
Enden des Anschlussstückes 152 angeordnet,
wodurch das Anschlussstück 152 mit
Hilfe der Befestigungsschrauben 156a, 156b innerhalb
der Sensornut 48 fixiert werden kann. Aus diesem Grunde
kann der Positionserfassungssensor 150 einschließlich des
Anschlussstückes 152 sicherer
und fest an seinem Platz fixiert werden. Außerdem kann jede des Paares
von. Befestigungsschrauben 156a, 156b ausgewählt und
zur Fixierung des Positionserfassungssensors 150 verwendet
werden, entsprechend dessen Fixierungsposition in der Sensornut 48.
