JP2520910Y2 - 変位計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば、自動車の荷重
変化に伴う車高変位や、操舵装置の操舵変位等を検出す
るのに最適なシリンダ式の変位計に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のような変位計として、例えば、本
願出願人の出願による特開平１−３０８９０１号公報記
載のものが知られている。

【０００３】この変位計は、相対変位可能なシリンダお
よびロッドと、シリンダ内に充填した気体より成る誘電
体と、ロッドが出入する側のシリンダを覆ってシリンダ
とロッドとに跨がって設けられたダストブーツとを備え
た構成となっており、前記シリンダおよびロッドを電極
として、両者間に存在する気体の誘電作用により形成さ
れる静電容量を検出することにより、前記シリンダとロ
ッドとの相対変位を計測するものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術では、気体を収容した部分に水滴が浸入するこ
とによって誘電率が変化するのを防止するために、シリ
ンダおよびロッド外周を大型のダストブーツで覆う構造
としていたため、変位計の外形状が大型化してしまい、
外観を損ねてしまうという問題や他部品と干渉する恐れ
があるという問題を残していた。さらに、他部品と干渉
してダストブーツが破損した場合、水密性が損なわれ、
水の浸入による誘電率の変化を原因として、検出精度が
低下するという問題も生じる。

【０００５】本考案は上述のような従来の問題点に着目
してなされたもので、外形状を大型化することなく水密
性を確保することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本考案では、静
電容量を検出するためのセンサ部分を内筒で覆い、さら
に、内筒の外側に内筒が出入する外筒を設け、そして、
外筒の開口端に内筒の外周に当接するシール部材を設け
ると共に、その内側に浸入した水分を吸収する第１の吸
湿部を設け、この第１の吸湿部で吸収した水分を、外部
に放出する構造として上述の目的を達成するようにし
た。

【０００７】すなわち、本考案の変位計は、プラス・マ
イナスの一方の電極となるセンサ用筒と、このセンサ用
筒の内周との間に隙間を有した状態でセンサ用筒に出入
自在に挿入され、プラス・マイナスの他方の電極となる
センサ用ロッドと、このセンサ用ロッドとセンサ用筒と
のいずれか一方と一体的に設けられ、前記センサ用筒の
外周を空間を隔てて覆う内筒、および、前記センサ用ロ
ッドとセンサ用筒のいずれか他方と一体的に設けられ、
前記内筒が出入自在に挿入された外筒と、前記内筒が出
入する外筒の開口端に設けられ、内筒の外周と接して外
筒の内外をシールするシール部材と、このシール部材の
内側位置に、水分を吸収する素材を内筒の外周と接して
配置させて形成した第１吸湿部と、この第１吸湿部より
も内側位置に、前記外筒と内筒の両方との間に空間を有
して配置され、外筒側に固定された中筒と、この中筒の
外周と前記外筒の内周との間に、前記第１吸湿部から水
分を伝達可能に水分を吸収する素材を配置して形成した
第２吸湿部と、この第２吸湿部が設けられている位置の
前記外筒に水分放出穴を開口し、この水分放出穴の内側
に、水分を外部へは通過させるが内部へは通過させない
性質の撥水材を配置して形成した水分放出部とを設け
た。

【０００８】なお、前記内筒を、センサ用ロッドと一体
に設けられ、前記センサ用筒が出入自在に挿入された第
１内筒と、前記センサ用筒と一体に設けられ、前記第１
内筒が出入自在に挿入された第２内筒とで構成し、前記
第１の内筒と第２の内筒との間に、水分を吸収する第３
の吸湿部を設けてもよい。

【０００９】

【作用】変位計がストロークするのに伴なって、内筒
（請求項２記載の考案では第２内筒）が外筒を出入す
る。この際、内筒（第２内筒）の外周に水が付着する
と、この水も内筒（第２内筒）が外筒内に侵入するのと
一緒に外筒の内部に浸入しようとする。

【００１０】この場合、まず、外筒の開口端に設けられ
たシール部材により、水の浸入を阻止する。

【００１１】次に、このシール部材を通過して浸入した
水は、シール部材の内側に設けた第１吸湿部により吸収
され、それより内部への浸入が阻止される。そして、こ
の第１吸湿部に吸収された水は、外筒と中筒との間に設
けた第２吸湿部を伝わり、さらに、水分放出部から撥水
材を通過して水分放出穴から外部へ蒸発する。したがっ
て、第１吸湿部で吸収した水が飽和状態となってそれ以
上の吸収ができなくなることはない。なお、水分放出穴
から外筒内部への水の浸入は、撥水材により阻止する。

【００１２】また、請求項２記載のものでは、第１吸湿
部を越えて水が浸入した場合には、その水分は、センサ
用筒の内周とセンサ用ロッドの外周との間の空間まで達
するには、第２内筒の外周側を伝わってその先端から内
周側へ回り込み、さらに、第２内筒の内周と第１内筒の
外周との間を伝わって、第１内筒の先端から内周側へ回
り込み、さらに、第１内筒の内周とセンサ用筒の外周と
の間を伝わってセンサ用筒の先端から内周側へ回り込む
といった長い経路を伝わる必要があるから、この検出部
分まで浸入し難いし、しかも、第１内筒と第２内筒との
間に、第３吸湿部を設けているので、この部分で吸収さ
れて、それよりも先へ浸入しない。

【００１３】

【実施例】本考案一実施例を図面に基づいて説明する。

【００１４】まず、実施例の変位計の構成について説明
する。

【００１５】図１および図２の断面図に基づき、実施例
の変位計について説明する。なお、両図は、変位計の左
半分と右半分とを示していて、両図をＳ−Ｓの線で重ね
ることで、一体の状態を示すものである。

【００１６】この変位計は、一端のヒンジ部材１（図中
左端）を、変位計測対象である相対変位する一方の部材
（例えば、油圧シリンダのピストンロッド）に取り付
け、他端のヒンジ部材２（図中右端）を、相対変位する
他方の部材（例えば、油圧シリンダのシリンダ）に取り
付けて使用するものである。

【００１７】図示のように、ヒンジ部材１は、外筒３の
一端に固着されている。そして、この外筒３の内部に
は、ボトム４が嵌合して固着され、このボトム４の軸心
部分に円柱形状のセンサ用ロッド５の一端が嵌合され、
これにより、このセンサ用ロッド５が、外筒３の軸心位
置に延在されている。なお、センサ用ロッド５の他端に
は、センサ用ロッド５よりも少しだけ大径の非導電物質
を素材として円柱形状に形成されたガイド５ａが設けら
れている。

【００１８】また、前記ボトム４には、導電性の素材に
より円筒形状に形成された第１内筒６および、円筒形状
に形成された中筒７が、前記センサ用ロッド５と同軸に
内外に２重に配設された状態で一端が嵌合されている。

【００１９】もう一方のヒンジ部材２には、導電性の素
材により円筒形状に形成されたセンサ用筒８および円筒
形状に形成された第２内筒９の一端が、同軸で内外２重
に配設された状態で嵌合されている。そして、前記セン
サ用筒８は、前記センサ用ロッド５と第１内筒６の間
に、また、第２内筒９は、前記第１内筒６と中筒７との
間に、軸方向に相対変位自在に挿入されている。すなわ
ち、前記センサ用筒８の内周は、センサ用ロッド５のガ
イド５ａに摺動自在に当接され、かつ、センサ用筒８の
挿入端の外周に設けられたガイド８ａが、前記第１内筒
６の内周に摺動自在に当接されている。なお、このガイ
ド８ａは、導電性の素材によりブラシ状に形成されてい
る。

【００２０】また、前記第１内筒６の挿入先端の外周に
は、紙やフェルト等の吸湿性の素材により形成したガイ
ド６ａが設けられ、前記第２内筒９の内周に摺動自在に
当接されている。そして、前記第２内筒９の挿入先端の
外周には、ガイド９ａが設けられ、前記中筒７の内周に
摺動自在に当接されている。なお、両ガイド６ａ，９ａ
は、それぞれガイドストッパ６ｂ，９ｂにより脱落を規
制されている。

【００２１】また、前記中筒７の先端には、第２内筒９
の摺動をガイドして支持するガイドが設けられ、かつ、
このガイド７ａの外側に離間した位置であって、外筒３
の開口端部に、シール部材１０が、内周の先端を第２内
筒９に当接させて設けられている。これにより、ガイド
７ａとシール部材１０との間、および、中筒７の外周と
外筒３の内周との間には、密閉空間ａ，ｂが形成され、
両空間ａ，ｂ内には、図２の要部拡大図である図３にも
示すように、それぞれ、紙やフェルト等の吸湿性の素材
を多層状に巻き付けて形成した第１吸湿部１１および第
２吸湿部１２が設けられている。そして、両吸湿部１
１，１２を画成するガイド７ａには、連通路７ｂが設け
られ、この連通路７ｂに、両吸湿部１１，１２を形成す
る素材と同じ素材で形成したジョイント部材１３が設け
られ、両吸湿部１１，１２の間で水分を伝達可能に形成
されている。なお、シール部材１０の内側にはワッシャ
１４が設けられている。また、ガイド７ａには、中筒７
と第２内筒９との間の空間と第２吸湿部１２とを連通す
る水抜き孔７ｃが形成されている。

【００２２】前記外筒３の側部には、図１および図１の
要部拡大図としての図４に示すように、穴３ａが開口さ
れている。そして、この穴３ａの外側に、多数の水分放
出穴１５ａが開設された凸状の蓋部材１５が取り付けら
れて、穴３ａと蓋部材１５との間に空間ｃが形成され、
この空間ｃに、吸湿性の素材を多層に重ねて水分放出部
１６が形成されている。また、この水分放出部１６と蓋
部材１５との間には、水分を外側へは通過させるが内側
には遮断する特性の撥水シート１７が設けられている。
なお、前記蓋部材１５は、外筒３の外側に略円筒形状の
複数のブラケット３ｂを溶接により固着した後、このブ
ラケット３ｂに蓋部材１５を取り付け、その後、このブ
ラケット３ｂの頭部をかしめて外筒３に取り付けてい
る。また、蓋部材１５と外筒３との間にはＯリング３ｃ
が設定されている。なお、撥水シート１７は、商品名ゴ
アテック等の素材により形成することができる。

【００２３】ところで、前記第１内筒６は、ボトム４を
貫通して設けられた接続端子２１に接触しており、この
接続端子２１および前記センサ用ロッド５とが、変換回
路３０に接続されている。すなわち、前記外筒３のヒン
ジ部材１側の端部をモールド材２３で塞いで、このモー
ルド材２３と前記ボトム４との間に空間ｄが形成されて
いる。そして、この空間ｄに、スペーサ２４を介して並
設された２枚の回路基板２５，２６が設けられ、一方の
回路基板２５に、前記変換回路３０に接続された板ばね
状のプラス端子２７がねじ止めされていると共に、他方
の回路基板２６にも変換回路３０に接続された板ばね状
のマイナス端子２８がねじ止めされている。そして、プ
ラス端子２７が前記センサ用ロッド５と当接され、マイ
ナス端子２８に接続端子２１が圧入されている。なお、
変換回路３０は、プラス端子２７とマイナス電極２８に
接続され、このセンサ用ロッド５とセンサ用筒８との間
の空間の静電容量を検出してＴ−Ｖ変換を行い、その信
号をハーネス２２から出力する回路である。また、回路
基板２５，２６は、モールド２９により一体成形されて
いる。

【００２４】次に、実施例の作用について説明する。

【００２５】油圧シリンダ等の変位検出対象物の変位に
基づき、本実施例変位計のヒンジ部材１，２の間隔が変
位すると、センサ用ロッド５とセンサ用筒８との間で形
成される空間の容積が変化し、それに伴なう静電容量変
化を示す信号が変換回路３０からハーネス２２に出力さ
れる。

【００２６】ところで、第２内筒９の外筒３から外へ露
出した部分の表面に水がまとわり付くことがある。この
場合、第２内筒９が外筒３の内部へ退入する際には、シ
ール部材１０によりそぎ落される。また、この第２内筒
９の表面に付着した水がシール部材１０を越えて外筒３
の内部へ浸入すると、ただちに外筒３のシール部材１０
の内側に設けられた第１吸湿部１１で吸い取る。そし
て、この第１吸湿部１１に吸い取った水分は、毛細管現
象により、ジョイント部材１３から第２吸湿部１２へ伝
達され、さらに、水分放出部１６に伝わり、この水分放
出部１６から、撥水シート１７を経て蓋部材１５の水分
放出穴１５ａから外部に自然蒸発する。なお、撥水シー
ト１７は、内側への水の浸入は防止するから、水分放出
穴１５ａから水分放出部１６へ外部の水が浸入すること
はない。

【００２７】このように、第１吸湿部１１で吸収した水
分は、第２吸湿部１２へ伝達されるから、水分吸収容量
が大きく飽和状態となって吸収できなくなることは生じ
難いし、さらに、吸収した水分を水分放出部１６から随
時外部に放出するから、これによっても飽和状態となる
ことはない。

【００２８】また、第１吸湿部１１で吸収しきれなかっ
た水が、中筒７の内側まで浸入してしまった場合、この
水分は、ガイド９ａによって浸入が阻止されると同時
に、このガイド９ａは、変位計が伸長した際には、中筒
７の内側へ浸入した水分をガイド７ａの方向へかき出す
作用も果し、このガイド７ａへかき出された水は、水抜
き孔７ｃから第２吸湿部１２へ吸収されることになる。

【００２９】加えて、仮に、水分がガイド部材９ａを通
過して第１内筒６と第２内筒９の間をさらに奥へ浸入し
た場合でも、そこから、検出部分へは、さらに第２内筒
９を迂回する必要があり、経路が長くなるから浸入し難
いし、しかも、その水分はその経路の途中のガイド６ａ
で吸収されることになり、それよりも内部へ浸入するの
は阻止される。

【００３０】以上のように、本実施例では、センサ用ロ
ッド５とセンサ用筒８による静電容量を検出する部分へ
の水の浸入を確実に阻止し、検出性能の安定を図ること
ができる。そして、第１吸湿部１１で吸った水分は水分
放出部１６から外部に蒸発させるから、第１吸湿部１１
の吸湿性能が低下することなく、安定して吸収すること
ができる。

【００３１】そして、この水の浸入阻止を外筒３の内側
で行うから、ダストブーツにより水の浸入を阻止する場
合のように、大型化することがなく、また、ストローク
した場合に外径が変化することなく、多部品との干渉の
恐れがない。

【００３２】以上、実施例について説明してきたが具体
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、例え
ば、実施例では、第１・第２の吸湿部を構成する素材と
して、紙やフェルトを示したが、水分を吸収する素材で
あればこれに限られない。

【００３３】また、実施例では、凸形状の蓋部材を設
け、この内部にも吸湿性の素材を多層に設けて水分放出
部を形成した例を示したが、外筒に形成した穴に蓋部材
と撥水材とを設けただけで水分放出部を構成してもよ
い。

【００３４】また、実施例では、請求項２に記載の考案
に対応させて内筒を第１内筒と第２内筒の２重構造とし
たが、２重構造としなくても、ダストシール，第１吸湿
部，第２吸湿部および水分放出部により外筒内部への水
の浸入を阻止することはできる。加えて、実施例では、
第１内筒をセンサ用ロッド側に一体的に設け、第２内筒
をセンサ用筒と一体的に設けた例を示したが、これとは
逆に、第１内筒をセンサ用筒に、第２内筒をセンサ用ロ
ッドに取り付けてもよい。ちなみに、実施例構造の方
が、水の浸入に要する経路が長くなり、浸入阻止性能は
高い。

【００３５】

【考案の効果】以上説明してきたように本考案の変位計
にあっては、センサ用ロッドとセンサ用筒の外周に内筒
を設けると共に、さらに、その外側に内筒が出入する外
筒を設け、この外筒の開口端にシール部材と第１吸湿部
とを設け、しかも、第１吸湿部で吸収した水分を第２吸
湿部および水分放出部から外部に放出するように構成し
たため、ダストブーツにより水の浸入を阻止するのと比
べ、外径を小さくして車載に有利とすることができると
共に、外観も向上し、しかも、ストロークに伴なって外
径が変化しないから、他部材との干渉の恐れもないとい
う効果が得られ、しかも、吸収した水が外部に放出され
るから、吸水性能が低下することもなく安定した防水効
果が得られるという効果が得られる。加えて、水分放出
穴には、撥水材を設定しているので、この穴から水が浸
入することもなく、性能安定を図ることができる。

【００３６】さらに、請求項２記載の考案にあっては、
内筒を第１内筒と第２内筒の２重構造として検出部分へ
の経路を長く形成し、しかも、両内筒の間に第３吸湿部
を設けたため、いっそう、吸湿性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案一実施例の変位計の半分を示す断面図で
ある。

【図２】実施例変位計の残り半分を示す断面図である。

【図３】図２の要部拡大断面図である。

【図４】図３の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

３ 外筒 ５ センサ用ロッド ６ 第１内筒 ７ 中筒 ８ センサ用筒 ９ 第２内筒 １０ シール部材 １１ 第１吸湿部 １２ 第２吸湿部 １５ａ 水分放出穴 １６ 水分放出部 １７ 撥水シート（撥水素材）

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラス・マイナスの一方の電極となるセ
   ンサ用筒と、 このセンサ用筒の内周との間に隙間を有した状態でセン
   サ用筒に出入自在に挿入され、プラス・マイナスの他方
   の電極となるセンサ用ロッドと、 このセンサ用ロッドとセンサ用筒とのいずれか一方と一
   体的に設けられ、前記センサ用筒の外周を空間を隔てて
   覆う内筒、および、前記センサ用ロッドとセンサ用筒の
   いずれか他方と一体的に設けられ、前記内筒が出入自在
   に挿入された外筒と、 前記内筒が出入する外筒の開口端に設けられ、内筒の外
   周と接して外筒の内外をシールするシール部材と、 このシール部材の内側位置に、水分を吸収する素材を内
   筒の外周と接して配置させて形成した第１吸湿部と、 この第１吸湿部よりも内側位置に、前記外筒と内筒の両
   方との間に空間を有して配置され、外筒側に固定された
   中筒と、 この中筒の外周と前記外筒の内周との間に、前記第１吸
   湿部から水分を伝達可能に水分を吸収する素材を配置し
   て形成した第２吸湿部と、 この第２吸湿部が設けられている位置の前記外筒に水分
   放出穴を開口し、この水分放出穴の内側に、水分を外部
   へは通過させるが内部へは通過させない性質の撥水材を
   配置して形成した水分放出部と、 を備えていることを特徴とする変位計。
2. 【請求項２】 前記内筒が、センサ用ロッドと一体に設
   けられ、前記センサ用筒が出入自在に挿入された第１内
   筒と、前記センサ用筒と一体に設けられ、前記第１内筒
   が出入自在に挿入された第２内筒とで構成され、 前記第１の内筒と第２の内筒との間に、水分を吸収する
   第３の吸湿部が設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の変位計。