JP2010065839A - 流体圧シリンダ用センサ取付保持具 - Google Patents

Abstract

【課題】適正なチューブへの安定した締結力が熟練を要することなく容易に得られ、チューブへの固着や膨潤の問題がなく、サイズの変更が容易であり、廉価に製造できる流体圧シリンダ用センサ取付保持具を提供する。
【解決手段】流体圧シリンダ内のピストン位置検出用検出センサ２０の両側に当接させる２枚の端部金具４０，５０を備える。流体圧シリンダ１０のチューブ１１に巻き付ける部分が２本となるワイヤ３０を備える。ワイヤ３０の両端を２枚の端部金具４０，５０に接続する。検出センサ２０に端部金具４０，５０を締結すると共に、ワイヤ３０をチューブ１１に締め付ける固定ねじ６０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアシリンダや油圧シリンダ等の流体圧シリンダにおいて、ピストンの位置を検出する検出センサをチューブに取付ける取付保持具に関する。

エアシリンダ等の流体圧シリンダにおいては、チューブに内蔵するピストンの位置を検出するため、ピストンに磁石を設け、磁石の近接により作動する検出センサをチューブの外周面に取付ける。従来は一般にチューブに巻き付けるバンドを用いて検出センサを取付けている（特許文献１、２参照）。

図９はバンドを用いた検出センサの取付保持具の従来例を示す。１０はエアシリンダ等の流体圧シリンダ、１１はそのチューブ、２０は検出センサ、１００はチューブ１１に巻き付けるバンド、１１０，１１１はバンド１００の両端にスポット溶接した端部金具、６０は固定ねじである。検出センサ２０は、バンド１００の一端の端部金具１１０のねじ挿通孔１１２と検出センサ２０のねじ挿通孔２１に挿入し、バンド１００の他端の端部金具１１１のねじ孔１１３にねじ込んで締結することにより、チューブ１１に固定される。

また、従来の検出センサ取付保持具の他の例として、バンドの中央に縦方向に溝を設けたものが開示されている（特許文献３参照）。

実開昭６１―３６４７号公報 実開平２―１０２００４号公報 実用新案登録第１９２６１１４号公報

特許文献１〜３に記載のように、バンドを用いた検出センサの取付保持具には下記のような問題点がある。

（１）固定力不足
固定ねじ６０によりバンド１００をチューブ１１に締め付け固定する場合、バンド１００はチューブ１１に面接触し、固定力はバンド１００のチューブ１１への接触部全体に分散されるため、バンド１００をチューブ１１に固定する力が不足する場合がある。この固定力不足を補うため、鋼板でなるバンド１００に成形により局部的な突起を設け、この突起をチューブ１１に押しつける構造もあるが、この構造では突起を設けたことでバンド１００が硬くなり、曲げの自在性を失うので扱いにくくなる。

（２）ゴム使用の場合の問題点
鋼板でなるバンド１００使用の場合の固定力の不足を補うため、バンド１００の内面に摩擦抵抗の高いゴムを貼付ける対策が採用されることがある。しかしながら、ゴムのバンド内面全体への貼付は、ゴムが高価であるために取付保持具全体が高価になるという問題点がある。

また、流体圧シリンダ１０の使用対象や使用態様の変更により、取付保持具のチューブ１１の長手方向の位置を変更する必要が生じる。この場合、チューブ１１に検出センサ２０を取付けた状態で長期間が経過すると、ゴムがチューブ１１に固着するため、取付保持具および検出センサの位置変更がしにくくなる場合がある。また、ゴムは均一な厚さに確実に固定することが難しく、チューブ１１に対する一定の固定力を得ることが難しい。また、ゴムは特定の油等で膨潤するため、その環境では使用できないという問題点もある。

（３）スポット溶接箇所の増加
取付保持具においては、固定ねじ６０の締め付けによる力をバンド１００に伝達するため、検出センサ２０の両側に当てるバンド１００の部分に端部金具を溶接する。端部金具はバンド１００より厚いものが用いられるため、バンド１００と端部金具とはスポット溶接となる。このため、溶接点数が増加し、製造工程数が多くなる。

（４）バンド成形材料の種類の増加
流体圧シリンダ１０は出力がチューブ１１の内径に依存するため、チューブ１１の太さの異なる多くの規格のものが存在する。ただし、検出センサ２０は顧客メンテナンスや在庫管理を含めて１種類であることが望ましいため、取付保持具は同じ検出センサ２０の取付け部を持ち、太さの異なるチューブ１１に対応するため、長さの異なる複数の長さのものを用意する必要がある。そのため、メーカーおよび顧客を問わず、多種類のバンド１００を成形し、管理する必要がある。

（５）トルク管理が困難
固定ねじ６０を利用してバンド１００をチューブ１１に固定するため、検出センサ２０の位置調整の度に固定ねじ６０を緩める作業や締め込み作業を繰り返す必要がある。固定ねじ６０自体は適正トルク以下では使用時に緩みが生じるため、設定位置にずれが生じる。逆に強く締めすぎると、部品の破損を招く恐れがある。そのため、固定ねじ６０の締め付け作業に熟練を要する。

（６）価格の高騰
鋼板でなるバンド１００を使用する場合、近年の材料費の高騰により、材料費が高くなる。また、前述のように、バンド１００の種類が多く、成形型も多種となる上、スポット溶接箇所が多くなるため、取付保持具の価格が高くなるという問題点がある。特にゴムをバンド１００の内面に貼り付ける場合には更に価格が高くなる。

本発明は、上記問題点に鑑み、適正なチューブへの安定した締結力が熟練を要することなく容易に得られ、チューブへの固着や膨潤の問題がなく、サイズの変更が容易であり、廉価に製造できる流体圧シリンダ用センサ取付保持具を提供することを目的とする。

本発明の流体圧シリンダ用センサ取付保持具は、流体圧シリンダ内のピストン位置検出用検出センサの両側にそれぞれ当接させる２枚の端部金具と、
前記流体圧シリンダのチューブに巻き付ける部分が２本となり、前記２枚の端部金具にそれぞれ両端を接続したワイヤと、
前記検出センサに前記端部金具を締結すると共に、前記ワイヤを前記チューブに締め付ける固定ねじとを備えたことを特徴とする。

また、本発明の流体圧シリンダ用センサ取付保持具は、流体圧シリンダ内のピストン位置検出用検出センサの両側にそれぞれ当接させる２枚の端部金具と、
複数の位置調整用凹部を有し、前記流体圧シリンダのチューブに当接させるアジャスターと、
前記アジャスターと前記2枚の端部金具間にそれぞれ前記チューブに巻き付ける部分が２本となるように設けられ、少なくとも一方のワイヤの一端を前記凹部の１つに掛ける2組のワイヤと、
前記検出センサに前記端部金具を締結すると共に、前記ワイヤおよび前記アジャスターを前記チューブに締め付ける固定ねじとを備えたことを特徴とする。

また、本発明の流体圧シリンダ用センサ取付保持具は、流体圧シリンダ内のピストン位置検出用検出センサの両側にそれぞれ当接させる２枚の端部金具と、
前記流体圧シリンダのチューブに当接させる弧状の第１部材、およびこの第１部材に一端部を枢着し前記第１部材に被せた状態と延ばした状態とが取りうる弧状の第２部材を有するターンバックルと、
前記第１部材の先端部と一方の端部金具間に設けられ、前記チューブに巻き付ける部分が２本となるワイヤと、
前記第２部材の先端部と他方の端部金具に設けられ、前記チューブに巻き付ける部分が２本となるワイヤと、
前記検出センサに前記端部金具を締結すると共に、前記ワイヤおよび前記ターンバックルを前記チューブに締め付ける固定ねじとを備えたことを特徴とする。

また、本発明の流体圧シリンダ用センサ取付保持具は、前記ワイヤが円形または多角形の断面形状を有し、かつ金属線材または繊維強化線材により構成されることを特徴とする。

本発明の取付保持具は、チューブ外周面において２本となるワイヤによりチューブを締め付けてチューブに検出センサを固定するため、ワイヤがチューブに対して線接触してワイヤがチューブの外周面に隙間なく接触することにより、バンドのように剛性のある部材を使用して面接触により検出センサを固定する場合のように外周面との接触にムラが生じることなく、安定したチューブへの固定力が得られる。この固定力は、たとえ油を使用する環境においても確保できる。このため、熟練を要することなく、取付保持具のチューブへの取付けが可能となる。また、安定した固定力を得るためのゴムが不要となるので、チューブへの固着や膨潤等の問題を生じない。

また、バンドの場合には、打ち抜きや折り曲げによって異なる長さのものを種々製造する必要があり、種々の成形型等を準備する必要があるが、ワイヤの場合には所定の長さに切断すればよいため、サイズの変更に容易に対応でき、多種のサイズのものを準備する必要がなく、管理が容易となる。また、製造設備が共通化され、ワイヤ使用により材料のボリュームが少なくなるために材料費が廉価になり、ゴムも不要になる上、スポット溶接による場合も溶接箇所が少なくすむので、取付保持具の価格を大幅に低減できる。

また、2枚の端部金具間にワイヤを介してアジャスターを設けたものにおいては、１種の取付保持具で種々の直径のシリンダに対応でき、構造の共通化と製造設備の兼用化により、製造コストをさらに低減でき、管理も容易となる。

また、2枚の端部金具間にワイヤを介してターンバックルを設けたものにおいては、ターンバックルを開いた状態としておけば、固定ねじにより検出センサに両端部金具を付けた状態でチューブを取付保持具内に通すことができる。そして取付保持具にチューブを通した後、ターンバックルを閉じ、固定ねじを締めることにより、取付保持具をチューブに固定することができる。

このように、固定ねじにより検出センサに両端部金具を付けたままで取付保持具のチューブへの着脱が可能となる構造とすることにより、検出センサの着脱が容易となり、検出センサの位置変更が容易となる。

図１は本発明の取付保持具の一実施の形態を示す斜視図、図２はこの取付保持具のチューブへの取付け状態を示す図、図３はこの取付保持具の展開図である。図１ないし図３において、１０はエアシリンダや油圧シリンダ等の流体圧シリンダであり、１１はそのチューブ、１２はピストンロッドである。１３はピストンロッド１２の先端に設けたねじ部であり、このねじ部１３は例えばワークを動かすための作業具を取付ける部分である。１４，１５はそれぞれ流体圧シリンダ１０のボトム側、ヘッド側に配管を接続するポートである。２０はチューブ１１に取付ける検出センサである。この検出センサ２０は、チューブ１１内の不図示のピストンに設けた磁石の磁気により作動してピストンの位置を検出する。３０はチューブ１１に巻き付けるワイヤである。このワイヤ３０には断面形状が円形（楕円形、長円形、卵形を含む。）のみならず、多角形等のものを用いることができる。また、このワイヤ３０の材質としてはステンレススチールやアルミニウム合金等の金属線材や繊維強化線材を用いることができる。繊維強化線材としては、ガラス繊維や炭素繊維等で強化したプラスチックまたは金属でなる線材を用いることができる。４０，５０はワイヤ３０の両端にそれぞれ接続する端部金具である。これらの端部金具４０，５０は検出センサ２０の両側に当てて固定ねじ６０により検出センサ２０に固定する。ワイヤ３０と端部金具４０，５０と固定ねじ６０とにより検出センサ２０の取付保持具が構成される。

図２に示すように、端部金具４０，５０はそれぞれ2枚の金属板を折り曲げ、折り曲げ部分に筒状部４１，５１を設けたものである。図１、図３に示すように、一方の端部金具４０には固定ねじ６０の挿通孔４２を設ける。他方の端部金具５０には固定ねじ６０をねじ込むねじ孔５２を設ける。ワイヤ３０は1本のものを曲成したもので、中間部を一方の端部金具５０の筒状部５１に通してＵ字形に折り曲げ、両端をＪ字形に折り曲げて端部金具４０の筒状部４１内に挿入し、この端部を挿入した部分３１，３２どうしをスポット溶接により筒状部４１と共に固着する。７０はスポット溶接部を示す。このワイヤ３０はチューブ１１に巻き付ける部分で２本となる。

検出センサ２０のチューブ１１への固定は、ワイヤ３０をチューブ１１に巻き付け、端部金具４０，５０を検出センサ２０の両側に当て、固定ねじ６０を端部金具４０のねじ挿通孔４２と検出センサ２０のねじ挿通孔２１に挿通し、端部金具５０のねじ孔５２に螺合することにより行う。また、固定ねじ６０によって端部金具４０，５０を検出センサ２０に締結することにより、ワイヤ３０をチューブ１１に締め付ける。

このように、チューブ１１の外周面において２本となるワイヤ３０によりチューブ１１を締め付けてチューブ１１に検出センサ２０を固定するため、ワイヤ３０がチューブ１１に対して線接触してワイヤ３０がチューブ１１の外周面に隙間なく接触することにより、バンドのように剛性のある部材を使用して面接触により検出センサを固定する場合のように外周面との接触にムラが生じることなく、安定したチューブ１１への固定力が得られる。この固定力は、油を使用する環境においても確保できる。このため、熟練を要することなく、取付保持具のチューブ１１への取付けが可能となる。また、安定した固定力を得るためのゴムが不要となるので、チューブへの固着や膨潤等の問題を生じない。

また、従来使用されたバンドの場合には、打ち抜きや折り曲げによって異なる長さのものを種々製造する必要があり、種々の成形型等を準備する必要があるが、ワイヤ３０の場合には所定の長さに切断すればよいため、多種のサイズのものを準備する必要がなく、管理が容易となる。また、製造設備が共通化され、ワイヤ使用により材料のボリュームも少なくなるので材料費が廉価になり、ゴムも不要になる上、スポット溶接による場合も溶接箇所が少なくてすむため、取付保持具の価格を大幅に低減できる。

図４は本発明の他の実施の形態を示す取付保持具の展開図である。この実施の形態は、端部金具４３は1枚の板の両側４４，４５を折り曲げて形成される。この折り曲げ部４４，４５にそれぞれ打ち抜き部４６，４７を設ける。ワイヤ３０の両端にはプレスにより広幅部３３，３４を設ける。そしてワイヤ３０の両端を端部金具４３内に入れて打ち抜き部４６，４７に広幅部３３，３４を出し、端部金具４３のワイヤ３０の端部の挿入部４８，４９をプレスしてワイヤ３０の両端部を端部金具４３に固定する。広幅部３３，３４はワイヤ３０の端部が端部金具４３の挿入部４８，４９から抜け出ることを防止する。端部金具５０側のワイヤ３０の接続構造は図３の例と同じである。この実施の形態においても、ワイヤ３０がチューブ１１の外周面に線接触で接触するので、前記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

図５は本発明の取付保持具の他の実施の形態をチューブに取付けた状態で示す正面図、図６はその底面図である。この実施の形態の取付保持具は、アジャスター８０によりワイヤ３５，３６を含めた端部金具４０，５０間の長さを調節可能に構成したものである。アジャスター８０は金属製薄板または合成樹脂からなる。このアジャスター８０はそれぞれワイヤ３５，３６の各一端のU字形の引掛け部３７，３８を掛けるための複数の凹部８１を有する。ワイヤ３５，３６の他端の端部金具４０，５０との接続部や固定ねじ６０による検出センサ２０との締結構造は図１〜図３の実施の形態と同様である。

この実施の形態によれば、前記実施の形態による効果以外に下記の効果が得られる。すなわち、ワイヤ３５，３６の引掛け部３７，３８を異なる凹部８１に引っ掛けることにより、端部金具４０，５０間の長さを調節することができる。このため、１種の取付保持具で種々の直径のシリンダに対応でき、構造の共通化と製造設備の兼用化により、製造コストを低減でき、管理もさらに容易となる。なお、ワイヤ３５，３６のうちの一方のワイヤはアジャスター８０の一端の固定位置に連結し、他方のワイヤのみを凹部８１に着脱可能に引っ掛ける構成としてもよい。

図７は本発明の取付保持具の他の実施の形態をチューブに取付けた状態で示す正面図、図８はその底面図である。この実施の形態は、端部金具４０，５０にそれぞれ一端を接続したワイヤ３５，３６間にターンバックル９０を介在させたものである。このターンバックル９０は、チューブ１１に当接させる弧状の第１部材９１と、第１部材９１に一端部を軸９２により枢着する弧状の第2部材９３とを有する。このターンバックル９０は、図７に実線で示すように、第2部材９３を第１部材９１に被せた状態と、2点鎖線で示すように、第2部材９３を延ばした状態とを取りうる。一方のワイヤ３６は、第１部材９１の先端部と一方の端部金具５０との間に両端をそれぞれ第1部材９１と一方の端部金具５０に接続する。他方のワイヤ３５は、第２部材９３の先端部と他方の端部金具４０と間に両端をそれぞれ第1部材９３と他方の端部金具４０に接続する。これらのワイヤ３５，３６のチューブ１１に巻き付ける部分が２本となる。

このように、2枚の端部金具４０，５０間にワイヤ３５，３６を介してターンバックル９０を設けたものにおいて、ターンバックル９０を開いた状態としておけば、固定ねじ６０により検出センサ２０に両端部金具４０，５０を付けた状態でチューブ１１を取付保持具内に通すことができる。そして取付保持具にチューブ１１を通した後、ターンバックル９０を閉じ、固定ねじ６０を締めることにより、取付保持具をチューブ１１に固定することができる。

このように、固定ねじ６０により検出センサ２０に両端部金具４０，５０を付けたままで取付保持具のチューブ１１への着脱が可能となる構造とすることにより、検出センサ２０の着脱が容易となり、検出センサ２０の位置変更が容易となる。

本発明を実施する場合、端部金具５０にねじ孔５２を設けるのではなく、ねじ挿通孔とし、固定ねじ６０をナットに螺合して端部金具４０，５０を検出センサ２０に固定する構造としてもよい。

本発明の取付保持具の一実施の形態を示す斜視図である。 本実施の形態の取付保持具のチューブへの取付け状態を示す正面図である。 本実施の形態の取付保持具の展開図である。 本発明の他の実施の形態を示す取付保持具の展開図である。 本発明の取付保持具の他の実施の形態をチューブに取付けた状態で示す正面図である。 図５の底面図である。 本発明の取付保持具の他の実施の形態をチューブに取付けた状態で示す正面図である。 図７の底面図である。 従来の取付保持具を示す斜視図である。

符号の説明

１０：流体圧シリンダ、１１：チューブ、１２：ピストンロッド、１３：作業具取付け用ねじ部、１４，１５：ポート、２０：検出センサ、２１：ねじ挿通孔、３０：ワイヤ、３１，３２：挿入部、３３，３４：広幅部、３５，３６：ワイヤ、３７，３８：引掛け部、４０，５０：端部金具、４１，５１：筒状部、４２：ねじ挿通孔、４３：端部金具、４４，４５：折り曲げ部、４６，４７：打ち抜き部、４８，４９：ワイヤ挿入部、５２：ねじ孔、６０：固定ねじ、７０：スポット溶接部、８０：アジャスター、８１：凹部、９０：ターンバックル、９１：第１部材、９２：軸、９３：第２部材

Claims (4)

1. 流体圧シリンダ内のピストン位置検出用検出センサの両側にそれぞれ当接させる２枚の端部金具と、
   前記流体圧シリンダのチューブに巻き付ける部分が２本となり、前記２枚の端部金具にそれぞれ両端を接続したワイヤと、
   前記検出センサに前記端部金具を締結すると共に、前記ワイヤを前記チューブに締め付ける固定ねじとを備えたことを特徴とする流体圧シリンダ用センサ取付保持具。
2. 流体圧シリンダ内のピストン位置検出用検出センサの両側にそれぞれ当接させる２枚の端部金具と、
   複数の位置調整用凹部を有し、前記流体圧シリンダのチューブに当接させるアジャスターと、
   前記アジャスターと前記2枚の端部金具間にそれぞれ前記チューブに巻き付ける部分が２本となるように設けられ、少なくとも一方のワイヤの一端を前記凹部の１つに掛ける2組のワイヤと、
   前記検出センサに前記端部金具を締結すると共に、前記ワイヤおよび前記アジャスターを前記チューブに締め付ける固定ねじとを備えたことを特徴とする流体圧シリンダ用センサ取付保持具。
3. 流体圧シリンダ内のピストン位置検出用検出センサの両側にそれぞれ当接させる２枚の端部金具と、
   前記流体圧シリンダのチューブに当接させる弧状の第１部材、およびこの第１部材に一端部を枢着し前記第１部材に被せた状態と延ばした状態とが取りうる弧状の第２部材を有するターンバックルと、
   前記第１部材の先端部と一方の端部金具間に設けられ、前記チューブに巻き付ける部分が２本となるワイヤと、
   前記第２部材の先端部と他方の端部金具に設けられ、前記チューブに巻き付ける部分が２本となるワイヤと、
   前記検出センサに前記端部金具を締結すると共に、前記ワイヤおよび前記ターンバックルを前記チューブに締め付ける固定ねじとを備えたことを特徴とする流体圧シリンダ用センサ取付保持具。
4. 請求項１から３までのいずれか1項に記載の流体圧シリンダ用センサ取付保持具において、
   前記ワイヤは円形または多角形の断面形状を有し、かつ金属線材または繊維強化線材により構成されることを特徴とする流体圧シリンダ用センサ取付保持具。

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