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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 Positionsdetektionssensor, der in einer Sensorbefestigungsnut angebracht ist, die sich an einer Seitenfläche eines Stellgliedes (Aktuator) öffnet und entlang einer Axialrichtung bis zu wenigstens einer Endfläche des Stellgliedes erstreckt.
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Stand der Technik
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Herkömmlicherweise wird zur Erfassung der Position eines Kolbens im Inneren eines Zylinders, der einen Teil eines Stellgliedes bildet, ein Magnet an dem Kolben installiert. Ein Magnetsensor, der das Magnetfeld des Magneten detektiert, ist an einer Außenseite des Stellgliedes angeordnet. Der Kolben wird durch die Zufuhr eines Druckfluides hin und her bewegt, und die Position des Kolbens wird durch das Magnetfeld des Magneten, das von dem Magnetsensor detektiert wird, bestimmt.
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In diesem Fall wird der Positionsdetektionssensor durch Verbinden eines zylindrischen, säulenförmigen Befestigungselements mit einem Halter, in dem der Magnetsensor aufgenommen ist, gebildet und durch Anbringen des Positionsdetektionssensors in einer Sensornut, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und sich entlang der Gesamtlänge in einer Axialrichtung in einer Seitenfläche des Zylinders öffnet (vgl. beispielsweise die japanische Patentoffenlegungsschrift
JP 2008-051800 A ).
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Wenn der Positionsdetektionssensor zunächst in einem Zustand angebracht wird, in dem der Halter und das Befestigungselement über einen Verbindungsbolzen miteinander verbunden sind, wird das Befestigungselement von einer Endfläche in der Axialrichtung des Zylinders in die Sensornut eingesetzt und entlang der Sensornut zu einer festgelegten Position bewegt. Anschließend wird der Festziehgrad des Verbindungsbolzens eingestellt und das Anbringen des Positionsdetektionssensors wird abgeschlossen, indem ein vorgewölbter Teil, der in einer Öffnung der Sensornut ausgebildet ist, zwischen dem Halter und dem Befestigungselement gehalten wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Bei dem in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP 2008-051800 A beschriebenen Positionsdetektionssensor wird aber das Anbringen des Positionsdetektionssensors an dem Zylinder durch Einsetzen des Befestigungselements manuell von einem Ende in der Axialrichtung bis zu einer gewünschten Position in einem Zustand durchgeführt, in dem das Befestigungselement und der Halter durch den Verbindungbolzen miteinander verbunden sind. Dadurch lässt sich die Handhabungseffizienz nicht einfach verbessern, wobei zusätzliche Einschränkungen dadurch bestehen, dass beispielsweise ein großer Betätigungsraum in der Nähe des axialen Endes des Zylinders erforderlich ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Probleme gemacht und hat die Aufgabe, einen Positionsdetektionssensor vorzuschlagen, der ein einfaches und effizientes Anbringen des Positionsdetektionssensors an einem Stellglied auch in dem Fall ermöglicht, dass lediglich ein vergleichsweise enger und kleiner Betätigungsraum in der Nähe eines Endes in der axialen Richtung des Stellgliedes zur Verfügung steht.
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Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Positionsdetektionssensor in einer Sensorbefestigungsnut angebracht, die sich an einer Seitenfläche eines Stellgliedes öffnet und sich entlang einer Axialrichtung bis zu wenigstens einer Endfläche des Stellgliedes erstreckt, wobei die Sensorbefestigungsnut einen breiten Abschnitt an der Seite einer Nutenbodenfläche und einen schmalen Abschnitt an der Seite einer Seitenfläche des Stellgliedes aufweist, wobei der Positionsdetektionssensor ein Gehäuse aufweist, in dem ein Sensorgrundkörper aufgenommen ist, der eine Position eines verschiebbaren Körpers des Stellgliedes detektiert, wobei ein Befestigungselement in die Sensorbefestigungsnut eingesetzt werden kann, und ein Verbindungselement, welches das Gehäuse und das Befestigungselement verbindet. Das Befestigungselement umfasst einen Befestigungselementgrundkörper, der in dem breiten Abschnitt positioniert ist und eine Breitendimension aufweist, die größer ist als eine Nutenbreite des schmalen Abschnitts, und eine Verlängerung (Fortsatz), die sich von dem Befestigungselementgrundkörper aus erstreckt und in dem schmalen Abschnitt positioniert ist. Das Gehäuse und das Befestigungselement werden durch das Verbindungselement verbunden, wodurch ein Abschnitt des Stellgliedes zwischen dem Gehäuse und dem Befestigungselement gehalten wird.
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Bei einer solchen Gestaltung kann das Befestigungselement in einem Zustand, in welchem das Gehäuse und das Befestigungselement nicht durch das Verbindungselement verbunden sind, von einer Endfläche in der axialen Richtung des Stellgliedes in das Innere der Sensorbefestigungsnut eingesetzt und entlang der Sensorbefestigungsnut zu einer festgelegten Position bewegt werden. Da zu dieser Zeit der Befestigungselementgrundkörper in dem breiten Abschnitt positioniert und gleichzeitig die Verlängerung in dem schmalen Abschnitt positioniert ist, kann eine Verdrehung des Befestigungselements in der Sensorbefestigungsnut um eine Achse parallel zu der Achse des Stellgliedes verhindert werden. Anschließend werden das Gehäuse und das Befestigungselement mit Hilfe des Verbindungselements miteinander verbunden, wodurch der Abschnitt des Stellgliedes zwischen dem Gehäuse und dem Befestigungselement gehalten wird. Dementsprechend kann der Positionsdetektionssensor einfach und effizient an dem Stellglied auch in dem Fall angebracht werden, dass lediglich ein vergleichsweise schmaler und enger Betätigungsraum in der Umgebung eines Endes in der axialen Richtung des Stellgliedes zur Verfügung steht.
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Bei dem oben beschriebenen Positionsdetektionssensor kann das Verbindungselement ein Bolzen sein, eine Durchgangsöffnung, durch welche das Verbindungselement eingesetzt wird, kann in dem Gehäuse ausgebildet sein, und eine Gewindeöffnung, in welche das Verbindungselement eingeschraubt wird, kann in der Verlängerung ausgebildet sein.
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Bei einer solchen Gestaltung wird das Verbindungselement, das ein Bolzen ist, durch die Durchgangsöffnung des Gehäuses eingesetzt und in die Gewindeöffnung der Verlängerung eingeschraubt, wodurch der Abschnitt des Stellgliedes einfach zwischen dem Gehäuse und dem Befestigungselement gehalten werden kann.
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Bei dem oben beschriebenen Positionsdetektionssensor können der breite Abschnitt und das Befestigungselement jeweils im Querschnitt eine Kreisform aufweisen.
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Durch eine solche Gestaltung kann verhindert werden, dass sich das Befestigungselement in der Sensorbefestigungsnut um eine Achse parallel zu der Achse des Stellgliedes verdreht.
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Bei dem oben beschriebenen Positionsdetektionssensor kann sich das Gehäuse in einer Richtung erstrecken. Außerdem können jeweils zwei Befestigungselemente und zwei Verbindungselemente vorgesehen sein, und die jeweiligen Befestigungselemente können mit den Verbindungselementen jeweils an entgegengesetzten Enden in der Längsrichtung des Gehäuses verbunden sein.
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Bei einer solchen Gestaltung wird ein Aufschwimmen (Abheben) eines Endes des Gehäuses relativ zu dem Stellglied verhindert. Dadurch kann der Positionsdetektionssensor zuverlässig und stabil an dem Stellglied fixiert werden.
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Bei dem oben beschriebenen Positionsdetektionssensor weist das Gehäuse vorzugsweise einen Gehäusegrundkörper und einen an dem Gehäusegrundkörper an einer Position zwischen den beiden Befestigungselementen vorgesehenen Sensoranordnungsabschnitt auf, in welchem der Sensorgrundkörper angeordnet wird. Der Sensoranordnungsabschnitt kann so ausgebildet sein, dass er von der Seitenfläche des Stellgliedes in das Innere der Sensorbefestigungsnut eingesetzt werden kann, und so dass der Sensorgrundkörper in der Sensorbefestigungsnut positioniert wird.
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Bei der oben beschriebenen Konfiguration kann der Abstand zwischen dem verschiebbaren Element und dem Sensorgrundkörper ein relativ geringer Abstand sein, weil der Sensorgrundkörper in der Sensorbefestigungsnut positioniert werden kann. Dementsprechend kann die Detektionsgenauigkeit des Positionsdetektionssensors verbessert werden. Da der Sensoranbringungsabschnitt zwischen den beiden Befestigungselementen positioniert ist, kann der Sensoranordnungsabschnitt (Sensorgrundkörper) außerdem stabil und zuverlässig an dem Stellglied fixiert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Befestigungselement vorzugsweise von einem Ende in der axialen Richtung des Stellgliedes derart in die Sensorbefestigungsnut eingesetzt, dass der Befestigungsabschnittsgrundkörper in dem breiten Abschnitt positioniert ist und die Verlängerung in dem schmalen Abschnitt positioniert ist. Dementsprechend kann der Positionsdetektionssensor einfach und effizient an einem Stellglied angebracht werden, auch wenn nur ein vergleichsweise enger und schmaler Betätigungsraum in der Nähe eines axialen Endes des Stellgliedes zur Verfügung steht.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Positionsdetektionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Zylindervorrichtung angebracht ist;
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2 ist eine perspektivische Ansicht des Positionsdetektionssensors gemäß 1;
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3A ist eine Seitenansicht des Positionsdetektionssensors gemäß 2;
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3B ist eine Ansicht von hinten auf den Positionsdetektionssensor gemäß 2;
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4A ist ein vergrößerter Schnitt durch ein Befestigungselement;
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4B ist ein vergrößerter Teilschnitt durch ein Zylinderrohr;
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5A ist eine erste Darstellung zur Erläuterung des Vorgangs der Befestigung des Positionsdetektionssensors an der Zylindervorrichtung;
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5B ist eine zweite Darstellung zur Erläuterung des Befestigungsvorgangs;
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6A ist eine dritte Darstellung zur Erläuterung des Befestigungsvorgangs; und
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6B ist eine vierte Darstellung zur Erläuterung des Befestigungsvorgangs.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform eines Positionsdetektionssensors gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Zylindervorrichtung, an welcher der Positionsdetektionssensor angebracht ist, im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Zunächst wird der Grundaufbau einer Zylindervorrichtung (Stellglied, Aktuator) 12 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Zylindervorrichtung 12 ein Zylinderrohr 14 aus Metall, das rohrförmig ausgebildet ist, und ein Paar von Endplatten 16, welche die Öffnungen an Enden in der axialen Richtung des Zylinderrohres 14 verschließen.
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Ein nicht dargestellter Kolben (verschiebbarer Körper), der entlang der Axialrichtung des Zylinderrohres 14 durch die Zufuhr eines Druckfluides verschoben wird, ist in einer inneren Öffnung (Bohrung) des Zylinderrohres 14 angeordnet. Eine nicht dargestellte Kolbenstange ist mit dem Kolben verbunden. Ein ringförmiger Magnet, der nicht dargestellt ist, ist an einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens angebracht.
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Das Zylinderrohr 14 weist eine rechteckige Außenform auf. Ein Paar von Anschlussöffnungen 26, 28 für die Zufuhr und Abfuhr eines Druckfluides ist an einer Seitenfläche 14a des Zylinderrohres 14 ausgebildet. Zwei Sensorbefestigungsnuten 30, in welchen der Positionsdetektionssensor 10 angebracht ist, sind in jeder der jeweiligen Seitenflächen 14a des Zylinderrohres 14 ausgebildet.
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Die jeweiligen Sensorbefestigungsnuten 30 öffnen sich an Seitenflächen 14a des Zylinderrohres 14 und erstrecken sich über die gesamte axiale Länge des Zylinderrohres 14. Anders ausgedrückt öffnen sich die jeweiligen Sensorbefestigungsnuten 30 jeweils an entgegengesetzten Endflächen des Zylinderrohres 14.
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Wie in 4B gezeigt ist, umfassen die Sensorbefestigungsnuten 30 jeweils einen breiten Abschnitt 32, der an der Seite einer Nutenbodenfläche angeordnet ist, und einen schmalen Abschnitt 34, der an der Seite einer Seitenfläche 14a des Zylinderrohres 14 angeordnet ist. Der breite Abschnitt 32 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, der durch die bogenförmig gekrümmte Fläche 36 definiert wird. Der schmale Abschnitt 34 weist im Querschnitt eine rechteckige Form auf, die durch ein Paar von gegenüberliegenden ebenen Flächen 38, 40, welche mit der gekrümmten Fläche 36 verbunden sind, definiert wird.
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Als nächstes wird der Aufbau des Positionsdetektionssensors 10 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, wird der Positionsdetektionssensor 10 in einer Sensorbefestigungsnut 30 der Zylindervorrichtung 12 angebracht und verwendet. Wie in den 2 bis 3B gezeigt ist, umfasst der Positionsdetektionssensor 10 ein längliches Gehäuse 42, einen in dem Gehäuse 42 aufgenommenen Sensorgrundkörper 44, zwei Befestigungselemente 46, 48, welche in die Sensorbefestigungsnut 30 eingesetzt sind, und zwei Verbindungsbolzen (Verbindungselemente) 50, 52.
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Das Gehäuse 42 ist einstückig aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial geformt und umfasst einen Gehäusegrundkörper 54 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Quaderform (Parallelepiped). An dem Gehäusegrundkörper 54 ist ein Sensoranordnungsabschnitt 56 vorgesehen. Der Gehäusegrundkörper 54 erstreckt sich in einer Richtung.
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Wenn der Positionsdetektionssensor 10 in der Sensorbefestigungsnut 30 angebracht ist, so sind an einer Außenfläche des Gehäusegrundkörpers 54, die an einer dem Zylinderrohr 14 abgewandten Seite orientiert ist, eine erste Betätigungseinheit 58, eine erste Anzeigeeinheit 60, eine zweite Betätigungseinheit 62 und eine zweite Anzeigeeinheit 64 vorgesehen. Die erste Betätigungseinheit 58 und die erste Anzeigeeinheit 60 sind an einer Endseite des Gehäusegrundkörpers 54 angeordnet, und die zweite Betätigungseinheit 62 und die zweite Anzeigeeinheit 64 sind an einer anderen Endseite des Gehäusegrundkörpers 54 angeordnet.
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Die erste Betätigungseinheit 58 und die zweite Betätigungseinheit 62 dienen jeweils dazu, Positionen des Kolbens, die erfasst werden sollen, einzustellen, und werden durch Knöpfe (Schalter) gebildet, die betätigt werden können, indem eine Bedienperson sie drückt. Die erste Anzeigeeinheit 60 und die zweite Anzeigeeinheit 64 werden jeweils beispielsweise als LED-Display ausgestaltet.
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An der äußeren Seitenfläche des Gehäusegrundkörpers 54 sind zwei Aussparungen 66, 68 ausgebildet, die durch Wegschneiden von zwei Eckabschnitten, die einander in der Längsrichtung gegenüberliegen, geformt werden. Durchgangsöffnungen 70, 72, die sich in einer Dickenrichtung des Gehäusegrundkörpers 54 erstrecken, sind in Bodenflächen der jeweiligen Aussparungen 66, 68 ausgebildet. Der Verbindungsbolzen 50, der den Gehäusegrundkörper 54 mit dem Befestigungselement 46 verbindet, wird durch die Durchgangsöffnung 70 eingesetzt, und der Verbindungsbolzen 52, der den Gehäusegrundkörper 54 mit dem Befestigungselement 48 verbindet, wird durch die Durchgangsöffnung 72 eingesetzt. An einer Endfläche des Gehäusegrundkörpers 54 ist eine Leitung 74 vorgesehen, welche elektrisch an den Sensorgrundkörper 44 angeschlossen ist.
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Der Sensoranordnungsabschnitt 56 ist so ausgebildet, dass er zwischen dem Befestigungselement 46, das mit einem Ende des Gehäusegrundkörpers 54 verbunden ist, und dem Befestigungselement 48, das mit dem anderen Ende des Gehäusegrundkörpers 54 verbunden ist, an der Bodenfläche des Gehäusegrundkörpers 54 vorsteht. Der Sensoranordnungsabschnitt 56 erstreckt sich entlang der Längsrichtung des Gehäusegrundkörpers 54.
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Eine Breitendimension W1 des Sensoranordnungsabschnitts 56 ist so gewählt, dass sie etwas kleiner ist als die Nutenbreite W2 des schmalen Abschnitts 34 der Sensorbefestigungsnut 30, und eine vorstehende Länge L1 des Sensoranordnungsabschnitts 56 ist so gewählt, dass sie genauso groß ist wie die Nutentiefe L2 oder etwas kürzer als die Nutentiefe L2 der Sensorbefestigungsnut 30 (vgl. 3A, 3B und 4B). Eine Seitenfläche des Sensoranordnungsabschnitts 56 und die Seitenfläche des Gehäusegrundkörpers 54 verlaufen koplanar also in einer Ebene.
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Der Sensorgrundkörper 44 umfasst einen Magnetdetektor 76, der das Magnetfeld des an dem Kolben installierten Magneten detektiert, und eine Steuerung 78, in welche eine Schaltung eines Signalverarbeitungssystems integriert ist (vgl. 2 bis 3B). Der Magnetdetektor 76 ist an der Seite eines distalen Endes des Sensoranordnungsabschnitts 56 aufgenommen und umfasst mehrere nicht dargestellte Magnetsensoren. Der Magnetdetektor 76 ist so geformt, dass er etwas länger ist als die Hublänge des Kolbens, um einen Verschiebungszustand des Kolbens, der hin und her gehend betätigt wird, über den gesamten Bereich von einem Ende zu dem anderen Ende im Inneren des Zylinderrohres 14 linear zu erfassen.
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Die Steuerung 78 speichert Ausgabesignale des Magnetdetektors 76, wenn die erste Betätigungseinheit 58 und die zweite Betätigungseinheit 62 betätigt werden. Die Steuerung 78 beurteilt, ob der Kolben an einer ersten eingestellten Position (beispielsweise einer angehaltenen Position an einer Endseite des Zylinderrohres 14), die durch Betätigen der ersten Betätigungseinheit 58 auf der Basis des Ausgabesignals des Magnetdetektors 76 eingestellt wird, positioniert ist oder nicht. Die Steuerung 78 schaltet die erste Anzeigeeinheit 60 ein, wenn sie zu dem Ergebnis kommt, dass der Kolben an der ersten eingestellten Position angeordnet ist, und schaltet die erste Anzeigeeinheit 60 ab, wenn sie zu dem Ergebnis kommt, dass der Kolben nicht an der ersten eingestellten Position angeordnet ist.
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Die Steuerung 78 beurteilt außerdem, ob der Kolben an einer zweiten eingestellten Position (beispielsweise einer angehaltenen Position an der anderen Endseite des Zylinderrohres 14), die durch Betätigen der zweiten Betätigungseinheit 62 auf der Basis der Ausgabesignale des Magnetdetektors 76 eingestellt wird, positioniert ist oder nicht. Die Steuerung 78 schaltet die zweite Anzeigeeinheit 64 ein, wenn sie zu dem Ergebnis kommt, dass der Kolben an der zweiten eingestellten Position angeordnet ist, und schaltet die zweite Anzeigeeinheit 64 ab, wenn sie zu dem Ergebnis kommt, dass der Kolben nicht an der zweiten eingestellten Position angeordnet ist.
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Wie in den 2 bis 4A gezeigt ist, besteht das Befestigungselement 46 aus einem metallischen Material, um eine Deformation des Befestigungselements 46 zu verhindern. Es ist aber auch akzeptabel, das Befestigungselement 46 aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial herzustellen. Das Befestigungselement 46 umfasst einen Befestigungselementgrundkörper 82, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, und eine Verlängerung (Fortsatz) 84, die sich entlang einer geraden Linie von dem Befestigungselementgrundkörper 82 aus erstreckt.
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Der Befestigungselementgrundkörper 82 ist so aufgebaut, dass er in den breiten Abschnitt 32 der Sensorbefestigungsnut 30 eingesetzt werden kann. Eine Krümmung einer Außenfläche des Befestigungselementgrundkörpers 82 ist so gewählt, dass sie im Wesentlichen die gleiche Krümmung aufweist wie die gekrümmte Fläche 36 des breiten Abschnitts 32. Die Krümmung der Außenfläche des Befestigungselementgrundkörpers 82 kann aber auch so gewählt sein, dass sie größer ist als die Krümmung der gekrümmten Fläche 36 des breiten Abschnitts 32.
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Wie in den 4A und 4B gezeigt ist, ist eine maximale Breite (Durchmesser) W3 des Befestigungselementgrundkörpers 82 so gewählt, dass sie größer ist als die Nutenbreite W2 des schmalen Abschnitts 34 der Sensorbefestigungsnut 30. Eine Gesamtlänge (Länge in der Richtung, in der sich der Gehäusegrundkörper 54 erstreckt) des Befestigungselementgrundkörpers 82 ist größer als die maximale Breite W3 des Befestigungselementgrundkörpers 82.
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Die Verlängerung 84 ist so vorgesehen, dass sie sich über die gesamte Länge des Befestigungselementgrundkörpers 82 erstreckt. Eine Breitendimension W4 der Verlängerung 84 ist so gewählt, dass sie im Wesentlichen genauso groß ist wie die Nutenbreite W2 des schmalen Abschnitts 34 oder etwas kleiner als die Nutenbreite W2 des schmalen Abschnitts 34 der Sensorbefestigungsnut 30. Eine Länge L3 der Verlängerung 84 ist so gewählt, dass sie kleiner ist als eine Nutentiefe L4 des schmalen Abschnitts 34. Eine Gewindeöffnung 86, in welche der Verbindungsbolzen 50 eingeschraubt ist, ist in einer distalen Endfläche der Verlängerung 84 ausgebildet. Die Gewindeöffnung 86 tritt zu der Außenfläche des Befestigungselementgrundkörpers 82 durch. Das Befestigungselement 48 ist in der gleichen Weise aufgebaut wie das oben beschriebene Befestigungselement 46, so dass auf die erneute detaillierte Beschreibung des Befestigungselements 48 verzichtet werden kann.
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Der Positionsdetektionssensor 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden Vorteile und Wirkungen des Positionsdetektionssensors 10 beschrieben.
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Zunächst werden, wie in 4A gezeigt ist, die beiden Befestigungselemente 46, 48 von einer Endfläche in der axialen Richtung des Zylinderrohres 14 aus in das Innere einer beliebigen der Sensorbefestigungsnuten 30 eingesetzt, und die Befestigungselemente 46, 48 werden entlang der Sensorbefestigungsnut 30 zu festgelegten Positionen bewegt.
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Zu dieser Zeit ist der Befestigungselementgrundkörper 82 in dem breiten Abschnitt 32 positioniert und die Verlängerung 84 ist in dem schmalen Abschnitt 34 positioniert. Im Einzelnen wird die Außenfläche des Befestigungselementgrundkörpers 82 in Kontakt mit der gekrümmten Fläche 36 des breiten Abschnitts 32 gebracht, während jeweilige Seitenwände der Verlängerung 84 in Kontakt mit den jeweiligen ebenen Flächen 38, 40 des schmalen Abschnitts 34 gebracht werden.
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Dementsprechend wird verhindert, dass sich die Befestigungselemente 46, 48 um eine Achse parallel zu der Achse des Zylinderrohres 14 verdrehen. Dadurch wird die Öffnung der Gewindeöffnung 86, die sich an der Seite des distalen Endes der Verlängerung 84 öffnet, nicht zu den Wandflächen (gekrümmte Fläche 36 und ebene Flächen 38, 40), die die Sensorbefestigungsnut 30 bilden, orientiert. Anders ausgedrückt kann die Öffnung der Gewindeöffnung 86 zuverlässig so gehalten werden, dass sie zu der Öffnung der Sensorbefestigungsnut 30 der Seitenfläche 14a des Zylinderrohres 14 gerichtet ist.
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Wenn die jeweiligen Seitenflächen der Verlängerung 84 in Kontakt mit den ebenen Flächen 38, 40 des schmalen Abschnitts 34 treten können, kann aber zwischen den jeweiligen Seitenflächen der Verlängerung 84 und den jeweiligen ebenen Flächen 38, 40 des schmalen Abschnitts 34 ein Spalt (Lücke) gebildet werden. Auch in diesem Fall kann ein Verdrehen der jeweiligen Befestigungselemente 46, 48 verhindert werden.
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Als nächstes wird in einem Zustand, in dem die Durchgangsöffnungen 70, 72 zu den Positionen der Gewindeöffnungen 86 der Befestigungselemente 46, 48 ausgerichtet sind, der Sensoranordnungsabschnitt 56 von der Seite einer Seitenfläche 14a des Zylinderrohres 14 in das Innere der Sensorbefestigungsnut 30 eingesetzt, so dass der Sensoranordnungsabschnitt 56 zwischen dem Befestigungselement 46 und dem Befestigungselement 48 positioniert ist (vgl. 5B und 6A).
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Anschließend wird mit Hilfe eines nicht dargestellten Werkzeugs, beispielsweise eines Schraubendrehers oder dergleichen, der Verbindungsbolzen 50 von der Seite der Aussparung 66 durch die Durchgangsöffnung 70 hindurchgeführt und in die Gewindeöffnung 86 des Befestigungselements 46 eingeschraubt. Der Verbindungsbolzen 52 wird von der Seite der Aussparung 68 durch die Durchgangsöffnung 72 hindurchgeführt und in die Gewindeöffnung 86 des Befestigungselements 48 eingeschraubt (vgl. 6B). Hierbei wirkt bei beiden Befestigungselementen 46, 48 eine Befestigungskraft F1 in einer Richtung zu dem Gehäusegrundkörper 54, und in dem Gehäusegrundkörper 54 wirkt eine Befestigungskraft F2 in einer Richtung zu den jeweiligen Befestigungselementen 46, 48.
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Im Einzelnen wird die Außenfläche des Befestigungselementgrundkörpers 82 durch die Befestigungskraft F1 zu der Seite des Gehäusegrundkörpers 54 an die gekrümmte Fläche 36 des breiten Abschnitts 32 gedrückt und gleichzeitig wird die Bodenfläche des Gehäusegrundkörpers 54 durch die Befestigungskraft F2 gegen die Seitenfläche 14a des Zylinderrohres 14 gedrückt. Hierdurch wird der Abschnitt des Zylinderrohres 14 (in dessen Bereichen, welche die ebenen Flächen 38, 40 des schmalen Abschnitts 34 aufweisen) zwischen dem Befestigungselementgrundkörper 82 und dem Gehäusegrundkörper 54 gehalten (eingeklemmt und gegriffen). Dementsprechend ist das Anbringen des Positionsdetektionssensors 10 an der Zylindervorrichtung 12 abgeschlossen.
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In diesem Zustand ist eine distale Endfläche des Sensoranordnungsabschnitts 56 in Kontakt mit der gekrümmten Fläche 36 der Sensorbefestigungsnut 30 gebracht. Im Einzelnen ist der Magnetdetektor 76 im Inneren der Sensorbefestigungsnut 30 positioniert. Da der Abstand zwischen dem Magnetdetektor 76 und dem Kolben (bzw. dessen Magneten) relativ gering sein kann, kann dementsprechend die Detektionsgenauigkeit des Positionsdetektionssensors 10 verbessert werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform können die Befestigungselemente 46, 48 in einem Zustand, in dem das Gehäuse 42 und die Befestigungselemente 46, 48 nicht durch die Verbindungsbolzen 50, 52 miteinander verbunden sind, von einer Endfläche in der axialen Richtung des Zylinderrohres 14 in das Innere der Sensorbefestigungsnut 30 eingesetzt werden und entlang der Sensorbefestigungsnut 30 zu einer festgelegten Position bewegt werden. Da zu dieser Zeit der Befestigungselementgrundkörper 82 in dem breiten Abschnitt 32 positioniert ist und die Verlängerung 84 in dem schmalen Abschnitt 34 positioniert ist, kann verhindert werden, dass sich die Befestigungselemente 46, 48 in der Sensorbefestigungsnut 30 um eine Achse parallel zu der Achse des Zylinderrohres 14 verdrehen.
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Anschließend werden das Gehäuse 42 und die jeweiligen Befestigungselemente 46, 48 mit Hilfe der Verbindungsbolzen 50 bzw. 52 miteinander verbunden, wodurch ein Abschnitt des Zylinderkörpers 14 zwischen dem Gehäusegrundkörper 54 und den Befestigungselementen 46, 48 gehalten wird. Dementsprechend kann der Positionsdetektionssensor 10 einfach und effizient an der Zylindervorrichtung 12 angebracht werden, auch wenn nur ein vergleichsweise schmaler und enger Betätigungsraum in der Nähe eines Endes in der axialen Richtung des Zylinderrohres 14 zur Verfügung steht.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Verbindungsbolzen 50, 52 durch die Durchgangsöffnungen 70, 72 eingesetzt und in die Gewindeöffnungen 86 der Verlängerungen 84 der Befestigungselemente 46, 48 eingeschraubt. Dadurch kann der Abschnitt des Zylinderrohres 14 einfach zwischen dem Befestigungselementgrundkörper 82 und dem Gehäusegrundkörper 54 gehalten werden.
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Da bei der vorliegenden Ausführungsform die Befestigungselemente 46, 48 an beiden Enden des Gehäusegrundkörpers 54 angebracht werden, kann außerdem ein Aufschwimmen (Abheben) eines Endes des Gehäusegrundkörpers 54 von der Seitenfläche 14a des Zylinderrohres 14 verhindert werden. Dementsprechend kann der Positionsdetektionssensor 10 zuverlässig und stabil an dem Zylinderrohr 14 fixiert werden.
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Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Sensoranordnungsabschnitt 56 zwischen den beiden Befestigungselementen 46, 48 positioniert ist, kann der Sensoranordnungsabschnitt 56 (Magnetdetektor 76) zuverlässig und stabil an der Zylindervorrichtung 12 fixiert werden.
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Der Positionsdetektionssensor 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf die oben beschriebene konkrete Gestaltung beschränkt. Der Befestigungselementgrundkörper 82 und der breite Abschnitt 32 können jeweils im Querschnitt rechteckig ausgebildet sein. Auch bei einem solchen Aufbau werden die gleichen Vorteile und Wirkungen erreicht, wie sie oben beschrieben wurden.
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Der Positionsdetektionssensor gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und es versteht sich, dass verschiedene modifizierte oder zusätzliche Gestaltungen vorgesehen sein können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Auch wenn bei der vorliegenden Ausführungsform eine Zylindervorrichtung, die ein Druckfluid nutzt, als Beispiel des Stellgliedes erläutert wurde, ist die Erfindung nicht auf eine solche Zylindervorrichtung beschränkt. Es kann beispielsweise auch ein elektrisches Stellglied verwendet werden. Auch können die Prinzipien der Erfindung ebenso gut bei einer Linearführung eingesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008-051800 A [0003, 0005]
