JP2001234903A

JP2001234903A - 磁性ウエアリング

Info

Publication number: JP2001234903A
Application number: JP2000045648A
Authority: JP
Inventors: Hideki Hiraki; 秀樹平木
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ピストンヘッドに設ける加工凹溝の加工費を
削減し、ピストンヘッドが大型化するのを防止してシリ
ンダ全体を小型化できるウエアリングを提供することを
目的としている。【解決手段】ウエアリングに磁性体を混入させて、該
ウエアリングを磁力を持った磁性ウエアリングとする。
その結果、従来ではシリンダヘッドに設ける磁気リング
用の加工溝が必要であったが、シール用及び磁性ウエア
リング用の加工溝のみでよく、加工費の削減及び、シリ
ンダヘッドを小型化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はピストン動作を磁気
センサで検知するシリンダに好適なピストンヘッドに装
着するウエアリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダチューブ内を磁石を装着したピ
ストンヘッドがシリンダ内を油圧または空気圧により摺
動するピストンを備える磁性体入り流体圧シリンダは、
あらゆる製造設備に用いられ、ワークのストッパ、ある
いはワークの位置決め等に使用される。ワークのストッ
パあるいは位置決めにはピストンのストロークを制御す
る必要があり、例えば、磁性体入り流体圧シリンダは、
ピストンストロークを制御する手段として、流体圧シリ
ンダの外部に磁気センサを設置することにより行ってい
る。すなわち、図３に示すように、流体圧シリンダのピ
ストンヘッド２１は、ピストンヘッド２１に、圧力空間
３１内の作動流体を封止するシール部材５と、ピストン
ヘッド２１の位置の検出に必要な磁力を有する磁気リン
グ４と、ピストンの偏心を防ぎ、軸受けの役目をするウ
エアリング７３を備えており、シリンダヘッド２１にそ
れぞれ専用の凹溝２２が形成されて、別々に装着されて
いる。

【０００３】例えば、磁性体入り流体圧シリンダ３を用
いて、ピストンロッド２３先端に供給されたワークをロ
ッド軸方向に移動させる場合には、圧力空間３１内に作
動流体を供給して圧力を上昇させて、ピストンヘッド２
１を軸方向に摺動させる。このとき、ウエアリング７３
はピストン２が偏心しないように軸受けとして働く。ピ
ストンヘッド２１がある所定ストローク移動すると、流
体圧シリンダ３の外部に設置された磁気センサ（図示し
ていない）がピストンヘッド２１に取付けられた磁気リ
ング４の磁気に反応し、ピストンロッド２３およびピス
トンヘッド２１は停止する。逆にピストンヘッド２１を
元の位置に戻す場合には、流体圧を除去したりあるい
は、圧力空間３２内を加圧することにより、ピストンヘ
ッド２１が元の位置に移動していき、もう一つの磁気セ
ンサが磁気リング４の磁気に反応することにより、元の
位置に戻って停止する。

【０００４】このように、磁気センサを所望の距離をお
いて配置させることにより、ワークを所定距離だけ位置
移動させることができ、簡単に位置制御することができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、ピストンヘッドにシール部材、磁気リング、ウエア
リングを組付ける溝をそれぞれ別々に設けるため、ピス
トンヘッドに凹溝を３ヶ所形成する機械加工が必要不可
欠であった。また、これらの部材をピストンヘッドに並
設するため、ピストンヘッドが大型化してしまうことに
なり、そのため、シリンダ全体を小型化する妨げとなっ
ていた。

【０００６】本発明は、これらの問題を解決するもので
あり、ピストンヘッドに設ける凹溝の数を減らして加工
費を削減でき、ピストンヘッドを小型化できるウエアリ
ングを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決する手段】即ち、この発明は、上記課題を
解決するために、シリンダ内を摺動するピストンのピス
トンヘッドに装着されるウエアリングにおいて、磁性体
を混入させて、該ウエアリングを磁性体としたことを特
徴としている。

【０００８】またシリンダ内を摺動するピストンのピス
トンヘッドに装着されるウエアリングにおいて、ウエア
リングは、その内側層が磁性体、外側層が樹脂であるこ
とを特徴としている。

【０００９】さらに、シリンダ内を摺動するピストンの
ピストンヘッドに装着されるウエアリングにおいて、ウ
エアリング本体を樹脂で成形し、該ウエアリング本体に
切欠き溝を設け、該切欠き溝に磁気リングを収容させた
ことを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明による磁性ウエアリングでは、従来のウ
エアリングと磁性リングの性質を兼ね備えているため、
シリンダヘッドに設けるウエアリング用の凹溝と磁性リ
ング用の凹溝を一つにできる。その結果、シリンダヘッ
ドに設ける凹溝加工費を削減できるとともに、シリンダ
ヘッドを従来に比べて短くできるため、流体圧シリンダ
全体を小型化することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を詳細
に説明する。図１の（ａ）〜（ｅ）は、本発明の磁性ウ
エアリングの実施例を示す図である。

【００１２】本発明の磁性ウエアリング１は、円環状で
一部、合口１１なる不連続部を有しており、ピストンヘ
ッドに設けた凹溝の径に合うように内孔部１２が形成さ
れている。また、磁性ウエアリング１の外周面１３はシ
リンダチューブの内周面に当接し、ピストン２の偏心を
防止する軸受け面として作用するようになっている。よ
って、磁性ウエアリング１の外周面１３には、摺動抵抗
を減少させるため、テフロン等の摩擦係数の小さい材料
でコーティングする場合もある。

【００１３】図１（ａ）の磁性ウエアリング１は、内部
に磁性体を分散させたウエアリングで、成形方法とし
て、布を強化材としたフェノール樹脂あるいはテフロン
を母材とし、磁性体を混合して金型成形されたものが例
としてあげられる。磁性体を混合する割合は、特に限定
しないが、流体圧シリンダ３の外部に設けた磁気センサ
６が反応できる磁力を持つ程度であればよい。

【００１４】図１（ｂ）は、樹脂製のウエアリング本体
７の内孔部１２に磁気リング４を密着状に備えた磁性ウ
エアリング１である。磁気リング４の形状は、ウエアリ
ング本体７と同様に一部に合口を設けており、磁気リン
グ４の外周面は、ウエアリング本体７の内孔部１２の内
周面に密着しているが、分離可能となっている。図１
（ｂ）では、磁気リング４とウエアリング本体７の合口
位置が一致しているが、一致する必要はなく、分離可能
な構成となっているため、合口位置の調整は可能であ
る。

【００１５】また、図１（ｂ）の磁性ウエアリング１
は、ウエアリング本体７の合口１１を押し広げて磁気リ
ング４の外周面に嵌着して得られる。

【００１６】図１（ｃ）、（ｄ）は、ウエアリング本体
７の外周面１３に切欠き部７１を環状に設け、該切欠き
部７１にウエアリング本体７を分離可能な磁気リング４
を装着してなる磁性ウエアリング１である。それぞれ、
切欠き部７１を設ける位置をウエアリング本体７の軸方
向端部に設けたものが図１（ｃ）に示す磁性ウエアリン
グ１であり、中間部に設けたものが図１（ｄ）に示す磁
性ウエアリング１である。また、図１（ｅ）は、ウエア
リング本体７内に磁性体４１を封入したものである。

【００１７】ここで、図２（ａ）に示すように、磁性ウ
エアリング１がピストンヘッド２１に装着されると、磁
性ウエアリング１の外周面１３がシリンダチューブ３３
の内周面に当接するため、磁性ウエアリング１の外周面
１３の摩擦抵抗が大きいと、ピストン２の摺動ととも
に、シリンダチューブ３３の内周面が摩耗する恐れがあ
る。よって、磁気リング４に硬い材料または摩擦抵抗
の高い材料を用いる場合には、図１（ｃ）、（ｄ）の磁
性ウエアリング１に示すように、ウエアリング本体７の
外周面１３が、装着される磁気リング４の外周面よりも
突出しているのが好ましい。

【００１８】また、図１（ｅ）に示すウエアリング本体
７内の磁性体４１は、粉末状、あるいは液体状であって
もよく、樹脂で成形されたウエアリング本体７内に封入
できるものであれば特に限定しない。さらに、前記磁性
体４１が環状の固形である場合には、磁力を有効にウエ
アリング本体７外部に伝達できるようにウエアリング本
体７の外周面１３に穴７２を形成してもよい。

【００１９】次に本発明の磁性ウエアリング１を流体圧
シリンダに適用した例を説明すると、図２（ａ）は、本
発明の磁性ウエアリング１をピストンヘッド２１に装着
した状態のピストンヘッド２１の拡大図であり、図２
（ｂ）は、流体圧シリンダ３の全体図である。

【００２０】図２（ａ）のピストン２は、ピストンロッ
ド２３とピストンヘッド２１からなり、シリンダチュー
ブ３３内でロッド軸方向に摺動する。ピストンヘッド２
１には、作動流体を密封するシール部材５と磁性ウエア
リング１を装着するために凹溝２２が２つ機械加工によ
り設けられている。ゴムにより環状に形成されたシー
ル部材５は、ピストンヘッド２１に設けられた凹溝２２
に装着され、シール部材５の外周面がシリンダチューブ
３３の内周面に接触しながらピストン２とともに摺動し
つつ、圧力空間３１内の作動流体を密封する。

【００２１】磁性ウエアリング１は、合口１１から押し
広げてピストンヘッド２１に設けられたもう一つの凹溝
２２に装着され、その外周面１３がシリンダチューブ３
３の内周面に接触しつつ、ピストン２が摺動するととも
に磁性ウエアリング１も摺動し、軸受けの働きを行な
う。

【００２２】ピストンヘッド２１に磁性ウエアリング１
およびシール部材５を装着した流体圧シリンダ３を用い
て、ピストンストロークを制御するには、図２（ｂ）に
示すように、流体圧シリンダ３の外部に所望距離間隔で
磁気センサ６を設置することにより行なう。すなわち、
圧力空間３１内に作動流体を供給し、圧力空間３１内の
圧力が上昇すると、ピストン２は、圧力空間３２側に移
動する。そのまま移動しつづけると、ピストンヘッド２
１に設けられた磁性ウエアリング１が磁気センサ６に反
応し、制御装置等（図示していない）により、圧力空間
３１の圧力を減圧し、また、圧力空間３２内を加圧し
て、ピストン２の移動を止める。このようにして、ピス
トンロッド２３の先端部に取付けられたワークの位置移
動を、磁気センサ６の間隔を調整するだけで簡単に制御
可能となる。

【００２３】以上本発明の実施例につき説明したが、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例え
ば、ピストン２の摺動時、磁性ウエアリング１の端面
が、シリンダチューブ３３の内周面に引っ掛からないよ
うに、該端面を面取りしたり、あるいは、アールを設け
たものであってもよい。また、合口１１に関しても、ロ
ッド軸に対して、ある角度を有するように斜めにカット
したものであってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した通りの本発明の磁性ウエア
リングによれば、ウエアリングに磁力をもたせたため、
磁気センサでピストンストロークを制御するタイプの流
体圧シリンダにおいて、シール部材、磁気リング、ウエ
アリングを装着するために、それぞれに独立した凹溝を
ピストンヘッドに設けなければならなかった従来の流体
圧シリンダにくらべ、凹溝の数を減らすことができるた
め、加工費を削減できる。

【００２５】また、設ける凹溝の数を最小限にできるた
め、ピストンヘッドが小型化でき、その結果、流体圧シ
リンダ全体も小型化できる。

【００２６】さらに、流体圧シリンダが小型化できるた
め、生産設備における流体圧シリンダの適用箇所が増
え、流体圧シリンダを有効に活用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁性ウエアリングを示す図である。

【図２】本発明の磁性ウエアリングを用いた流体圧シリ
ンダの図である。

【図３】従来のウエアリングを用いたピストンヘッドの
断面図である。

【符号の説明】

１磁性ウエアリング２ピストン３流体圧シリンダ４磁気リング５シール部材６磁気センサ７ウエアリング本体１１合口１２内孔部１３外周面２１ピストンヘッド２２凹溝２３ピストンロッド３１圧力空間３２圧力空間３３シリンダチューブ４１磁性体７１切欠き部７２穴７３ウエアリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ内を摺動するピストンのピスト
ンヘッドに装着されるウエアリングにおいて、磁性体を
混入させて、該ウエアリングを磁性体としたことを特徴
とする磁性ウエアリング。
【請求項２】シリンダ内を摺動するピストンのピスト
ンヘッドに装着されるウエアリングにおいて、ウエアリ
ングは、その内側層が磁性体、外側層が樹脂であること
を特徴とする磁性ウエアリング。
【請求項３】シリンダ内を摺動するピストンのピスト
ンヘッドに装着されるウエアリングにおいて、ウエアリ
ング本体を樹脂で成形し、該ウエアリング本体に切欠き
溝を設け、該切欠き溝に磁気リングを収容させたことを
特徴とする磁性ウエアリング。