JP2016205431A - センサ取付具 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のセンサ取付具と比較して、部品点数を削減できるとともに、構成を簡素化することができるセンサ取付具を提供する。【解決手段】シリンダチューブ１４の外周面１５に位置センサ１６を取り付けるためのセンサ取付具１０Ａは、位置センサ１６を保持するためのセンサホルダ２８と、センサホルダ２８を支持し、シリンダチューブ１４の外周面１５を周方向に囲むことなく外周面１５に固着された支持部（突出部３０）とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダチューブの外周面にセンサを取り付けるためのセンサ取付具に関する。

従来、エアシリンダ等の流体圧シリンダの外周面には、シリンダチューブ内に配置されたピストンの位置を検出する位置センサが取り付けられている。この位置センサをシリンダチューブの外周面に取り付けるためのセンサ取付具として、例えば、下記特許文献１に開示されたものがある。

特許文献１に開示されたセンサ取付具は、シリンダチューブの外周面に沿って巻回された帯状バンドと、この帯状バンドにネジの締め付けによって固定されたセンサホルダとを備える。センサホルダに位置センサが装着される。帯状バンドにはバンド連結ネジが螺合しており、当該バンド連結ネジを締めることにより、帯状バンドによりシリンダチューブの外周面を締め付けるようになっている。

特開２００４−１２５１５０号公報

ところで、従来のセンサ取付具では、シリンダチューブの外周面に巻回される帯状バンド、この帯状バンドを締め込むネジ、帯状バンドとセンサホルダとを連結するネジ等が必要であるため、部品点数が多く、構造が複雑である。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、従来のセンサ取付具と比較して、部品点数を削減できるとともに、構成を簡素化することができるセンサ取付具を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、シリンダチューブの外周面にセンサを取り付けるためのセンサ取付具であって、前記センサを保持するためのセンサホルダと、前記センサホルダを支持し、前記シリンダチューブの前記外周面を周方向に囲むことなく前記外周面に固着された支持部と、を備える、ことを特徴とする。

上記のように構成された本発明のセンサ取付具によれば、センサホルダを支持する支持部が、従来のようなシリンダチューブの外周面に巻回される帯状のバンドの形態を有するものではなく、シリンダチューブの外周面に直接固着されたものである。このため、このセンサ取付具では、バンドや、バンドを締め込むネジ等が不要である。従って、従来のセンサ取付具と比較して、部品点数を削減できるとともに、構成を簡素化することができる。

上記のセンサ取付具において、前記支持部は、溶接、ろう付け又は接着剤によって前記外周面に接合されていてもよい。

これにより、支持部をシリンダチューブの外周面に簡易な接合手段で強固に固着することができる。

上記のセンサ取付具において、前記シリンダチューブの外周面は、円弧状の面であり、前記支持部は、前記センサホルダの側部から前記シリンダチューブの前記外周面に沿って突出した突出部であってもよい。

この構成により、センサ取付具を一部品で構成することができる。また、センサホルダに突出部を設けることで、シリンダチューブの外周面にセンサ取付具を設置する作業工程において、センサ取付具がシリンダチューブの外周面の円弧に沿うため、傾いた状態で固定されることを防止することができる。

上記のセンサ取付具において、前記センサホルダは側壁を有し、前記側壁は、センサホルダの長手方向に沿って互いに離間した複数の壁要素に分割されており、前記突出部は、隣接する前記壁要素の間から突出していてもよい。

この構成により、側壁を部分的に切り欠いた部分を突出部として形成することができるため、センサホルダと支持部とを一体成形することができる。よって、センサ取付具を効率的に製造することができる。

上記のセンサ取付具において、前記突出部は、前記センサホルダの両側の側部に設けられていてもよい。

この構成により、シリンダチューブの外周面に対し、より強固にセンサ取付具を接合することができる。

上記のセンサ取付具において、前記支持部は、前記センサホルダとは別部品として構成された部材であって、前記シリンダチューブの外周面に固着されたベース部材であり、前記センサホルダは、前記ベース部材に取り付けられていてもよい。

この構成により、シリンダチューブの外周面にセンサ取付具を設置する作業工程において、ベース部材を外周面に固着した後に、ベース部材にセンサホルダを取り付けることができる。従って、シリンダチューブの外周面へのセンサ取付具の設置をしやすい。

上記のセンサ取付具において、前記シリンダチューブの外周面は、円弧状の面であり、前記ベース部材の前記外周面側の面には、前記外周面の一部が入り込む凹部が設けられていてもよい。

この構成により、シリンダチューブの外周面にベース部材を固着する作業工程において、ベース部材がシリンダチューブの外周面の円弧に沿うため、傾いた状態で固着されることを防止することができる。従って、シリンダチューブの円弧状の外周面にベース部材を固着しやすい。

上記のセンサ取付具において、前記ベース部材は、前記シリンダチューブの軸方向に沿って延在するとともに前記シリンダチューブの周方向に離間した一対の固定用リブを有し、前記固定用リブと前記センサホルダの一方には、オス係合部が設けられ、前記固定用リブと前記センサホルダの他方には、前記オス係合部と係合するメス係合部が設けられていてもよい。

この構成により、ベース部材に対してセンサホルダを簡易構造で確実に固定することができる。

本発明のセンサ取付具によれば、従来のセンサ取付具と比較して、部品点数を削減できるとともに、構成を簡素化することができる。

本発明の第１実施形態に係るセンサ取付具が固定された流体圧シリンダの斜視図である。 図２Ａは図１に示すセンサ取付具の斜視図であり、図２Ｂは図１に示すセンサ取付具の正面図である。 センサホルダに対する位置センサの固定構造の説明図である。 第１実施形態の変形例に係るセンサ取付具の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るセンサ取付具が固定された流体圧シリンダの斜視図である。 図５に示すセンサ取付具の分解斜視図である。 図５に示すセンサ取付具の正面図である。

以下、本発明に係るセンサ取付具について好適な第１及び第２実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態にと同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

［第１実施形態］
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るセンサ取付具１０Ａは、流体圧シリンダ１２（例えば、エアシリンダ）のシリンダチューブ１４の外周面１５に装着されて、位置センサ１６を上記外周面１５に取り付けるために使用される。

流体圧シリンダ１２は、シリンダ孔を内部に有する円筒形をしたシリンダチューブ１４と、該シリンダチューブ１４内にその中心軸線ａに沿って摺動自在に収容されたピストンと、ピストンに連結されて外部に延出するピストンロッド２０とを備える。

上記シリンダチューブ１４の一方端に設けられているロッドカバー２２のポート２３と、他方端のヘッド部２４に設けられたポート２５とを通じて、上記ピストンの両側の圧力室に圧力流体（例えば、圧縮エア）を交互に給排することにより、該ピストンが前進あるいは後退する。ピストンの外周にはリング状の永久磁石が取り付けられ、位置センサ１６はこの永久磁石の磁気を検出することにより、上記ピストンの動作位置の検出信号を出力するようになっている。

センサ取付具１０Ａは、位置センサ１６を保持するためセンサホルダ２８と、センサホルダ２８を支持し且つシリンダチューブ１４の外周面１５に固着された支持部としての突出部３０とを備える。センサ取付具１０Ａは、流体圧シリンダ１２の軸方向（ストローク方向）に沿って配置されている。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、センサホルダ２８は、長方形状の底壁３４と、底壁３４の両側の長辺から立設されて互いに対向する側壁３６ａ、３６ｂと、底壁３４の一端側の短辺から立設された端壁３８とを有する。底壁３４及び側壁３６ａ、３６ｂにより、位置センサ１６を位置調整可能に収容保持するためのセンサ挿入溝４０が形成されている。

側壁３６ａ、３６ｂにおける底壁３４とは反対側の端縁には、センサホルダ２８の内側に向かって突出した張り出し部４２が設けられている。各側壁３６ａ、３６ｂは、センサホルダ２８の長手方向（流体圧シリンダ１２の軸方向）に沿って互いに離間した複数（図示例では、３つ）の壁要素３７に分割されている。従って、隣接する壁要素３７の間には、切欠部３９が形成されている。

上記のように構成されるセンサホルダ２８は、例えばステンレス鋼等の金属製であり、金属板をプレス加工及び折り曲げ加工することにより形成することができる。

位置センサ１６は、このように構成されるセンサホルダ２８内に挿入されて固定されるようになっている。図３に示すように、センサホルダ２８に装着された位置センサ１６の一端部にはナット４４が挿入され、そのナット４４に止めネジ４６が螺合されている。そして、その止めネジ４６を締め付けることにより、ナット４４がセンサホルダ２８の開口縁からセンサホルダ２８の内側に向けて突設されている張り出し部４２に押さえ付けられることで、位置センサ１６がセンサホルダ２８に対して固定される。反対に、止めネジ４６を緩めることにより、センサ挿入溝４０に沿って位置センサ１６の移動が許容され、流体圧シリンダ１２の軸方向（ストローク方向）に微調整することが可能となっている。

図１〜図２Ｂに示すように、突出部３０は、センサホルダ２８の一方及び他方の側部からシリンダチューブ１４の外周面１５に沿って突出している。突出部３０は、センサホルダ２８を外周面１５に対して固定するためのものであるが、従来のセンサ取付具における帯状のバンドと異なり、シリンダチューブ１４の外周面１５を周方向に囲んでいない（外周面１５に巻回されていない）。突出部３０は、溶接、ろう付け又は接着剤によってシリンダチューブ１４の外周面１５に接合されている。

図２Ｂに示すように、突出部３０は、底壁３４と平行ではなく、底壁３４に対してセンサ挿入溝４０の開口方向とは反対方向に若干だけ傾斜している。突出部３０は、隣接する壁要素３７の間（すなわち切欠部３９が設けられた箇所）から突出している。

本実施形態において、センサホルダ２８と突出部３０とは一体成形されている。なお、突出部３０は、センサホルダ２８に対して溶接等の接合手段により接合された部材であってもよい。

次に、上記のように構成されるセンサ取付具１０Ａの作用及び効果について説明する。

センサ取付具１０Ａによれば、センサホルダ２８を支持する支持部（突出部３０）が、従来のようなシリンダチューブ１４の外周面１５に巻回される帯状のバンドの形態を有するものではなく、外周面１５に直接固着されたものである。このため、このセンサ取付具１０Ａでは、バンドや、バンドを締め込むネジ等が不要である。従って、センサ取付具１０Ａによれば、従来のセンサ取付具と比較して、部品点数を削減できるとともに、構成を簡素化することができる。

また、突出部３０は、溶接、ろう付け又は接着剤によってシリンダチューブ１４の外周面１５に接合されている。これにより、突出部３０をシリンダチューブ１４の外周面１５に簡易な接合手段で強固に固着することができる。

本実施形態の場合、センサホルダ２８を支持する支持部は、センサホルダ２８の側部からシリンダチューブ１４の外周面１５に沿って突出した突出部３０であるため、センサ取付具１０Ａを一部品で構成することができる。特に、突出部３０は、センサホルダ２８の両側の側部に設けられているため、シリンダチューブ１４の外周面１５に対し、より強固にセンサ取付具１０Ａを接合することができる。

本実施形態と異なり、突出部３０が設けられていないセンサホルダをシリンダチューブ１４の外周面１５に溶接等で直接固定しようとすると、当該センサホルダがシリンダチューブ１４に傾いた状態で固定されてしまう恐れがある。これに対し、センサホルダ２８に突出部３０を設けたセンサ取付具１０Ａでは、シリンダチューブ１４の外周面１５にセンサ取付具１０Ａを設置する作業工程において、センサ取付具１０Ａがシリンダチューブ１４の外周面１５の円弧に沿うため、傾いた状態で固定されることを防止することができる。

また、本実施形態の場合、側壁３６ａ、３６ｂは、センサホルダ２８の長手方向に沿って互いに離間した複数の壁要素３７に分割されており、突出部３０は、隣接する壁要素３７の間から突出している。この構成により、側壁３６ａ、３６ｂを部分的に切り欠いた部分を突出部３０として形成することができるため、センサホルダ２８と突出部３０とを一体成形することができる。よって、センサ取付具１０Ａを効率的に製造することができる。

なお、上述したセンサ取付具１０Ａに対しては種々の改変が可能であり、例えば、シリンダチューブ１４の外周面１５に固着される突出部３０の位置や数は、任意に設定してよい。従って、例えば、図４に示す第１実施形態の変形例に係るセンサ取付具４８のように、センサホルダ２８における端壁３８が設けられた側とは反対側の端部に、突出部５０が設けられてもよい。この突出部５０は、センサホルダ２８の底壁３４と平行に設けられている。図１等に示したセンサ取付具１０Ａと異なり、センサ取付具４８のセンサホルダ２８の各側壁３６ａ、３６ｂは、センサホルダ２８の長手方向に沿って互いに離間した２つの壁要素３７に分割されており、各側壁３６ａ、３６ｂにおいて、２つの壁要素３７の間の箇所から突出部３０が１つ突出している。

［第２実施形態］
図５に示すように、本発明の第２実施形態に係るセンサ取付具１０Ｂは、流体圧シリンダ１２（例えば、エアシリンダ）のシリンダチューブ１４の外周面１５に装着されて、位置センサ１６を上記外周面１５に取り付けるために使用される。

センサ取付具１０Ｂは、位置センサ１６を保持するためのセンサホルダ５６と、シリンダチューブ１４の外周面１５に固着されセンサホルダ５６を支持する支持部としてのベース部材５８とを備える。センサ取付具１０Ｂは、流体圧シリンダ１２の軸方向（ストローク方向）に沿って配置されている。

図６に示すように、センサホルダ５６は、長方形状の底壁３４と、底壁３４の両側の長辺から立設されて互いに対向する２つの側壁６０ａ、６０ｂと、底壁３４の一端側の短辺から立設された端壁３８とを有するレール状のホルダである。底壁３４、側壁６０ａ、６０ｂにより、位置センサ１６を位置調整可能に収容保持するためのセンサ挿入溝４０が形成されている。各側壁６０ａ、６０ｂにおける底壁３４とは反対側の端縁には、センサホルダ５６の内側に向かって突出した張り出し部４２が設けられている。

センサホルダ５６をベース部材５８に装着し、固定するために、各側壁６０ａ、６０ｂの外面には、係合突起６２（オス係合部）が設けられている。本実施形態の場合、各側壁６０ａ、６０ｂにおいて、センサホルダ５６の長手方向に離間して複数（図示例では２つ）の係合突起６２が設けられている。なお、各側壁６０ａ、６０ｂにおいて、係合突起６２は１つだけ設けられてもよい。

このようなセンサホルダ５６は、例えばステンレス鋼等の金属製であり、金属板をプレス加工及び折り曲げ加工することにより形成することができる。なお、位置センサ１６のセンサホルダ５６に対する固定方法は、上述した第１実施形態と同様である。

ベース部材５８は、センサホルダ５６とは別部品として構成されており、シリンダチューブ１４の外周面１５に固着された部材である。ベース部材５８は、センサホルダ５６を外周面１５に対して固定するためのものであるが、従来のセンサ取付具における帯状のバンドと異なり、シリンダチューブ１４の外周面１５を周方向に囲んでいない（外周面１５に巻回されていない）。

ベース部材５８は、溶接、ろう付け又は接着剤によってシリンダチューブ１４の外周面１５に接合されている。ベース部材５８の構成材料は、例えば、ステンレス鋼等の金属が好適である。

本実施形態において、ベース部材５８は、平面視で略長方形状の板状のベースフレーム６４と、ベースフレーム６４の上面６４ａ（シリンダチューブ１４の外周面１５とは反対側の面）から突出した一対の固定用リブ６６とを有し、ベースフレーム６４が外周面１５に固着されている。ベースフレーム６４は、その長手方向を流体圧シリンダ１２の軸方向と平行に配置されている。

ベースフレーム６４は、短手方向（シリンダチューブ１４の周方向）の両端縁からシリンダチューブ１４の外周面１５側に屈曲した脚部７０を有する。これにより、ベースフレーム６４の外周面１５側の面６４ｂには、外周面１５の一部が入り込む凹部７２が形成されている。なお、ベースフレーム６４は、シリンダチューブ１４の外周面１５に沿う円弧状に形成され、円弧状のベースフレーム６４の内周側の面に上記凹部７２が形成されてもよい。

一対の固定用リブ６６は、ベースフレーム６４の長手方向（流体圧シリンダ１２の軸方向）に沿って互いに平行に延在するとともに、ベースフレーム６４の短手方向（シリンダチューブ１４の周方向）に離間している。センサホルダ５６をベース部材５８に装着し、固定するために、各固定用リブ６６の内面には、係合溝７４（メス係合部）が設けられている。係合溝７４は、固定用リブ６６の厚さ方向に貫通する孔でもよく、固定用リブ６６の内面から外面に向かって凹む有底の窪みであってもよい。

本実施形態の場合、各固定用リブ６６には、ベースフレーム６４の長手方向に離間して複数（図示例では２つ）の係合溝７４が設けられている。なお、各固定用リブ６６において、係合溝７４は１つだけ設けられてもよい。

図７に示すように、センサホルダ５６は、上記のように構成されたベース部材５８における１対の固定用リブ６６の間に配置されている。センサホルダ５６に設けられた係合突起６２と、ベース部材５８に設けられた係合溝７４との係合により、センサホルダ５６がベース部材５８に固定されている。

センサ取付具１０Ｂをシリンダチューブ１４の外周面１５上に設置する作業工程においては、まず、ベース部材５８をシリンダチューブ１４の外周面１５に溶接等により固着し、その後に、センサホルダ５６をベース部材５８に装着し固定する。

なお、変形例として、センサホルダ５６に係合溝７４が設けられ、ベース部材５８に係合突起６２が設けられてもよい。センサホルダ５６をベース部材５８に固定する手段は、上述した係合突起６２と係合溝７４による係合構造に限られず、例えば、ネジによる締結や、溶接、接着剤、ろう付け等による接合であってもよい。

次に、上記のように構成されるセンサ取付具１０Ｂの作用及び効果について説明する。

センサ取付具１０Ｂによれば、センサホルダ５６を支持する支持部（ベース部材５８）が、従来のようなシリンダチューブ１４の外周面１５に巻回される帯状のバンドの形態を有するものではなく、外周面１５に直接固着されたものである。このため、このセンサ取付具１０Ｂでは、バンドや、バンドを締め込むネジ等が不要である。従って、センサ取付具１０Ｂによれば、従来のセンサ取付具１０Ｂと比較して、部品点数を削減できるとともに、構成を簡素化することができる。

また、本実施形態の場合、センサホルダ５６を支持する支持部は、センサホルダ５６とは別部品として構成された部材であってシリンダチューブ１４の外周面１５に固着されたベース部材５８であり、センサホルダ５６はベース部材５８に取り付けられている。この構成により、シリンダチューブ１４の外周面１５にセンサ取付具１０Ｂを設置する作業工程において、ベース部材５８を外周面１５に固着した後に、ベース部材５８にセンサホルダ５６を取り付けることができる。従って、シリンダチューブ１４の外周面１５へのセンサ取付具１０Ｂの設置をしやすい。

特に、ベース部材５８の外周面１５側の面には、外周面１５の一部が入り込む凹部７２が設けられている。この構成により、シリンダチューブ１４の外周面１５にベース部材５８を固着する作業工程において、ベース部材５８がシリンダチューブ１４の外周面１５の円弧に沿うため、ベース部材５８が傾いた状態で固着されることを防止することができる。

さらに、本実施形態の場合、ベース部材５８は、シリンダチューブ１４の軸方向に沿って延在するとともにシリンダチューブ１４の周方向に離間した一対の固定用リブ６６を有し、固定用リブ６６とセンサホルダ５６の一方には、オス係合部（係合突起６２）が設けられ、固定用リブ６６とセンサホルダ５６の他方には、オス係合部と係合するメス係合部（係合溝７４）が設けられている。この構成により、ベース部材５８に対してセンサホルダ５６を簡易構造で確実に固定することができる。

なお、第２実施形態において、第１実施形態と共通する部分については第１実施形態と同一又は同様の作用及び効果が得られる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

１０Ａ、１０Ｂ、４８…センサ取付具 １４…シリンダチューブ
１５…外周面 ２８、５６…センサホルダ
３０、５０…突出部 ５８…ベース部材

Claims (8)

1. シリンダチューブの外周面にセンサを取り付けるためのセンサ取付具であって、
   前記センサを保持するためのセンサホルダと、
   前記センサホルダを支持し、前記シリンダチューブの前記外周面を周方向に囲むことなく前記外周面に固着された支持部と、を備える、
   ことを特徴とするセンサ取付具。
2. 請求項１記載のセンサ取付具において、
   前記支持部は、溶接、ろう付け又は接着剤によって前記外周面に接合されている、
   ことを特徴とするセンサ取付具。
3. 請求項１又は２記載のセンサ取付具において、
   前記シリンダチューブの外周面は、円弧状の面であり、
   前記支持部は、前記センサホルダの側部から前記シリンダチューブの前記外周面に沿って突出した突出部である、
   ことを特徴とするセンサ取付具。
4. 請求項３記載のセンサ取付具において、
   前記センサホルダは側壁を有し、
   前記側壁は、センサホルダの長手方向に沿って互いに離間した複数の壁要素に分割されており、
   前記突出部は、隣接する前記壁要素の間から突出している、
   ことを特徴とするセンサ取付具。
5. 請求項３又は４記載のセンサ取付具において、
   前記突出部は、前記センサホルダの両側の側部に設けられている、
   ことを特徴とするセンサ取付具。
6. 請求項１記載のセンサ取付具において、
   前記支持部は、前記センサホルダとは別部品として構成された部材であって、前記シリンダチューブの外周面に固着されたベース部材であり、
   前記センサホルダは、前記ベース部材に取り付けられている、
   ことを特徴とするセンサ取付具。
7. 請求項６記載のセンサ取付具において、
   前記シリンダチューブの外周面は、円弧状の面であり、
   前記ベース部材の前記外周面側の面には、前記外周面の一部が入り込む凹部が設けられている、
   ことを特徴とするセンサ取付具。
8. 請求項６又は７記載のセンサ取付具において、
   前記ベース部材は、前記シリンダチューブの軸方向に沿って延在するとともに前記シリンダチューブの周方向に離間した一対の固定用リブを有し、
   前記固定用リブと前記センサホルダの一方には、オス係合部が設けられ、
   前記固定用リブと前記センサホルダの他方には、前記オス係合部と係合するメス係合部が設けられている、
   ことを特徴とするセンサ取付具。

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