JP3644865B2 - シリンダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外表面に液体が溜まりにくく、衛生上の問題を回避することが可能なシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ワークの搬送および位置決め、あるいは種々の産業機械を駆動させる駆動手段として流体圧シリンダが用いられている。この流体圧シリンダは、例えば、小型化、オプション設定等の多機能化によるユーザの種々のニーズに対応するために、シリンダチューブおよび前記シリンダチューブに付設されるスイッチを含む付属部品等が備えられており、結果的に複雑な外形形状を有するに至っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術に係る流体圧シリンダを食品機械等に組み込んだ場合、前記流体圧シリンダでは、食品機械における必須条件である水等による洗浄作業や殺菌作業の後に、シリンダチューブの溝やスイッチを取り付けるためのレール状の突条部等の凹凸部分に液体が溜まりやすい構造となっている。これらの凹凸部分に液体等が滞留することによって雑菌の繁殖を招き、食品機械等のワークである食品そのものに雑菌を付着させることによる衛生上の問題が懸念されている。
【０００４】
このような理由から、シリンダチューブの外表面に液体が溜まりにくく、付着した液体が自然に滴り落ちるような衛生面での要求が高まっている。
【０００５】
また、前記流体圧シリンダに付設され、往復動作するピストンの位置を検出するスイッチについても、前記流体圧シリンダと同様に、衛生上の問題が懸念されている。
【０００６】
ところで、従来技術に係るスイッチ（位置検出センサ）は、流体圧シリンダの使い勝手の要求からストローク上の任意の位置に設定できることが望ましく、また流体圧シリンダの小型化に伴ってスイッチ自体の小型化も進められてきた。このことは、他の産業分野では、流体圧シリンダ本体に対する溝加工が押し出し材等の成形技術の進歩により容易に遂行することができる等の背景から、スイッチの位置調整機構は、小型化と位置調整の容易さ等により流体圧シリンダ本体に設けられた突条のレール、溝等に前記スイッチを装着してねじ止めする等の方法が採用されている。
【０００７】
また、流体圧シリンダ本体に対し、シリンダチューブの外周面を囲繞するバンドを直接巻き付けてスイッチを固定する方法等も従来から採用されている。
【０００８】
その反面、流体圧シリンダに前記従来技術に係るスイッチを付設した場合、食品機械においては、前記スイッチの複雑な形状によって液体の滞留を招くことから、流体圧シリンダと同様に、付着した液体が自然に滴り落ちるような排水性が高く、しかも、従来と同様の位置検出機能を備えたスイッチが要求されている。
【０００９】
本発明は、前記の要求を考慮してなされたものであり、外表面に液体が溜まりにくく、衛生上の問題を回避することが可能なシリンダを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、圧力流体出入ポートを介してシリンダ室に供給される圧力流体の作用下に、前記シリンダ室に沿ってピストンおよびピストンロッドが一体的に変位するシリンダにおいて、
立設面を除いた周方向に沿った外周面に、外方に向かって形成された凸状の湾曲面と面取り部とを有するシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの端部に設けられることにより、該シリンダチューブの内部に前記シリンダ室を形成するカバー部材と、
前記シリンダチューブと前記カバー部材との結合部位に装着され、該シリンダチューブの内周面又は該カバー部材の外周面に形成された環状突部によって挟圧される挟圧部を有するシール部材と、
を備え、
前記挟圧部が、前記シリンダチューブと前記カバー部材の端面より突出し、前記挟圧部によって前記シリンダチューブと前記カバー部材の端面から前記結合部位への液体の進入を阻止することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、シリンダチューブの外表面に付着した液体が、該シリンダチューブの外方に指向する凸状の湾曲面あるいは面取り部等に沿って自然に落下するため、該シリンダチューブの外表面に液だまりが発生することがなく、衛生上の問題が回避されると共に、前記シリンダチューブと前記カバー部材との間に挟圧されるシール部材の挟圧部によって、外部から前記シリンダチューブとカバー部材の端面を通じて結合部位に液体等が進入することが確実に阻止される。従って、シリンダチューブ内に進入した液体等によって雑菌が繁殖することがなく、衛生上の問題が回避される。
【００１２】
また、前記シリンダチューブの外周面には、前記シリンダ室に内装されたピストンの位置を検出する位置検出センサが配設され、
前記位置検出センサは、前記ピストンに装着されたマグネットの磁界を検知する検出素子と、
前記検出素子を囲繞するセンサ本体と、
を備え、前記センサ本体の外周面を外部に向かって凸状の湾曲面と面取り部とによって形成するとよい。
【００１３】
この場合、前記センサ本体は、シリンダへの取付面に対して略直交する方向に取付用孔部が貫通形成されたケーシングからなり、前記ケーシングの凹部に、検出素子がモールドされた樹脂体を一体的に連結するとよい。
【００１４】
なお、位置検出センサにおける前記センサ本体の取付面、あるいは、取付手段と該センサ本体との間に液体の進入を阻止するシール手段を設けるとよい。
【００１５】
さらに、前記センサ本体は、ケーシングと、前記ケーシングに着脱自在に装着されるカバー部材とを有し、前記ケーシングにシリンダの側面に螺入されるねじ部材が係合する長孔を形成し、該ケーシングを前記長孔に沿って変位自在に設けるとよい。
【００１６】
さらにまた、前記センサ本体は、ケーシングと、前記ケーシングに着脱自在に装着されるカバー部材とを有し、前記ケーシングとカバー部材とによって閉塞される室内にレール部材を固定し、検出素子を含むセンサ部を前記レール部材の軸線方向に延在する凹部に沿って変位自在に設けるとよい。
【００１７】
またさらに、前記センサ本体は、シリンダの取付面に対して略直交する方向に取付用孔部が貫通形成されたケーシングからなり、前記ケーシングの溝部にレール部材を装着し、検出素子を含むセンサ部を前記レール部材の軸線方向に延在する凹部に沿って変位自在に設けるとよい。
【００１８】
これにより、センサ本体の外表面に付着した液体が湾曲面および面取り部に沿って自然に落下するため、該センサ本体の外表面に液だまりが発生することがなく、衛生上の問題を回避することができる。
【００１９】
またさらに、前記センサ本体は、シリンダへの取付面に対して略直交する方向に取付用孔部が貫通形成されたケーシングからなり、前記ケーシングの溝部にレール部材を装着し、検出素子を含むセンサ部を前記レール部材の軸線方向に延在する凹部に沿って変位自在に設けるとよい。
【００２０】
本発明によれば、センサ本体の外表面に付着した液体が湾曲面および面取り部に沿って自然に落下するため、該センサ本体の外表面に液だまりが発生することがなく、衛生上の問題を回避することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係るシリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２２】
先ず、本発明の実施の形態に係るシリンダについて説明し、続いて、前記シリンダに付設される位置検出センサについて説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係るシリンダの斜視図、図２は、前記シリンダの正面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【００２４】
このシリンダ１０は、略円筒状に形成され、所定間隔離間する一組の圧力流体出入ポート１２ａ、１２ｂが設けられたシリンダチューブ１４と、前記シリンダチューブ１４の一端部に固着されたヘッドカバー１６と、前記シリンダチューブ１４の他端側のねじ孔に嵌着されたロッドカバー１８とを有する。
【００２５】
なお、前記シリンダチューブ１４には、軸線方向に沿って貫通する４個の取付用孔部２０ａ〜２０ｄが形成され、前記取付用孔部２０ａ〜２０ｄのねじ部に図示しないねじ部材を螺入し、あるいは該取付用孔部２０ａ〜２０ｄに対して図示しないボルトを挿入することにより、該シリンダ１０を壁面等に簡便に取り付けることができる。
【００２６】
さらに、シリンダ１０は、図３に示されるように、前記シリンダチューブ１４内にヘッドカバー１６とロッドカバー１８とによって閉塞されたシリンダ室２２に沿って変位するピストン２４と、一端部が前記ピストン２４に係着されその他端部が外部に露呈するピストンロッド２６と、前記ロッドカバー１８の環状凹部に装着され、ピストンロッド２６の外周面を囲繞する孔部２８が形成されたスクレーパ３０とを有する。
【００２７】
なお、前記一組の圧力流体出入ポート１２ａ、１２ｂは、それぞれ通路３２ａ、３２ｂを介してシリンダ室２２と連通するように設けられている。
【００２８】
図２に示されるように、前記シリンダチューブ１４の外周面は、周方向に沿って、一組の圧力流体出入ポート１２ａ、１２ｂが形成された上面３４と、前記上面３４に連続して所定角度傾斜する一組の傾斜面３６ａ、３６ｂと、前記傾斜面３６ａ、３６ｂに連続し且つ相互に対向する一組の側面３８ａ、３８ｂと、前記一組の側面３８ａ、３８ｂにそれぞれ連続する底面４０とを含む。
【００２９】
前記上面３４と傾斜面３６ａ、３６ｂとの境界部分には、それぞれ所定の曲率半径からなる第１面取り部４２が形成され、また、前記傾斜面３６ａ、３６ｂと側面３８ａ、３８ｂとの境界部分には、それぞれ所定の曲率半径からなる第２面取り部４４が形成され、さらに、前記側面３８ａ、３８ｂと底面４０との境界部分には、それぞれ所定の曲率半径からなる第３面取り部４６が形成されている。
【００３０】
この場合、シリンダチューブ１４の外周面を構成する上面３４、一組の傾斜面３６ａ、３６ｂ、一組の側面３８ａ、３８ｂおよび底面４０は、それぞれ、所定の曲率半径からなり、外部に向かって凸状の湾曲面によって形成されている。
【００３１】
このように、シリンダチューブ１４の周方向に沿った外周面を全て外部に向かって凸状の湾曲面と第１〜第３面取り部４２、４４、４６とによって構成し、さらに、前記周方向に沿った外周面を除いた他の側面を立設面（略鉛直面）４８に形成することにより、シリンダチューブ１４の外表面に付着した液体が自然に滴り落ちるような形状に設けられている。
【００３２】
従って、シリンダチューブ１４の周方向に沿った外周面に液だまりとなる凹部が形成されていないため、液だまりが発生することがなくなり、液体により雑菌が繁殖するという衛生上の問題を回避することができる。
【００３３】
図３に示されるように、前記ヘッドカバー１６はシリンダチューブ１４の孔部内に加締められ、該ヘッドカバー１６とシリンダチューブ１４の連結部位は、シリンダ室２２を気密に保持するとともに、外部からの液体等の進入を阻止するメタルシールとして機能するように形成されている。
【００３４】
前記ロッドカバー１８の内周面には環状溝を介してロッドパッキン５０が装着され、前記ロッドパッキン５０によってピストンロッド２６の外周面を囲繞することにより、シリンダ室２２が気密および液密に保持される。また、前記ロッドカバー１８の内周面に形成された環状凹部には円筒状のブッシュ５２が装着され、該ロッドカバー１８の端部に形成された環状凹部には、ゴム製材料によって金属片５４がモールドされたスクレーパ３０が装着されている。前記スクレーパ３０とロッドカバー１８との間には、ピストンロッド２６の外周面に付着された潤滑油の油溜まり部として機能する環状の室５６が形成されている。
【００３５】
ピストン２４の外周面には、シリンダ室２２の内壁面に摺接して該シリンダ室２２を一方のシリンダ室２２ａと他方のシリンダ室２２ｂとに分割するピストンパッキン５８が環状溝を介して装着され、さらに、ピストンパッキン５８に近接する部位には、リング状のマグネット６０が装着されている。
【００３６】
シリンダチューブ１４とロッドカバー１８との軸線方向に沿った結合部位の一端部にはゴム等の可撓性材料によって形成された環状のシール部材６２が設けられ、前記シール部材６２の一部分は、図４に示されるように、ロッドカバー１８に形成された環状突起部６４とシリンダチューブ１４の内周面６６との狭小な離間間隔によって挟圧された状態で装着されている。
【００３７】
すなわち、周方向に沿ってその肉厚が略一定に形成された環状のシール部材６２には、ロッドカバー１８の外周面に形成された環状突起部６４とシリンダチューブ１４の内周面６６との間で挟圧されるつぶし代が予め設けられている。従って、シリンダチューブ１４とロッドカバー１８との結合部位に対して、外部から液体等が進入しようとしても、前記シール部材６２の挟圧部分（挟圧部）６８によって確実にシールされ、シリンダチューブ１４の内部への液体等の進入が阻止される。
【００３８】
なお、シリンダチューブ１４の側面には、図１に示されるように、後述する位置検出センサ１００を取り付けるための一組のねじ穴７０が形成されている。
【００３９】
次に、シリンダ１０に付設される位置検出センサ１００を図６乃至図１１に示す。
【００４０】
この位置検出センサ１００は、例えば、アルミニウム合金、ステンレスあるいは合成樹脂等の材料からなり、シリンダ１０の側面の上方からみて略長円状に形成されたケーシング１０２と、エポキシ樹脂等の樹脂製材料によって形成され、前記ケーシング１０２の凹部１０４に装着された樹脂体１０６とを有する（図９および図１０参照）。前記樹脂体１０６の内部には、検出素子１０８が配設された基板１１０が埋設され、前記基板１１０にはケーシング１０２の外部に露呈するリード線１１２の一端部が電気的に接続されている。なお、前記検出素子１０８は、例えば、ホール素子、磁気抵抗素子等の無接点方式のものを用いると好適である。
【００４１】
前記ケーシング１０２には、図９に示されるように、所定間隔離間して貫通する一組の取付用孔部１１４ａ、１１４ｂが形成され、前記取付用孔部１１４ａ、１１４ｂには六角形状の頭部を有するねじ部材１１６が挿入される。なお、前記ねじ部材１１６の頭部とケーシング１０２との間には、取付用孔部１１４ａ、１１４ｂ内に液体等が進入することを阻止するためのパッキン１１８が介装されている。また、ケーシング１０２の底面部には周縁部に沿って略長円状のリング体からなるガスケット１２０が装着され、前記ガスケット１２０によってシリンダ１０の取付面とケーシング１０２の底面との間に液体等が進入することを阻止している。
【００４２】
ケーシング１０２は、図７に示されるように、所定の曲率半径（例えば、曲率半径Ｒが約２００ｍｍ）によって形成された外部に向かって凸状に湾曲する上面部１２２と、前記上面部１２２に連続する長円状の側面部１２４と、前記上面部１２２と側面部１２４との境界部分に形成され、所定の曲率半径（例えば、曲率半径Ｒが３．５ｍｍ）によって形成された面取り部１２６とを有する。
【００４３】
なお、ガスケット１２０が装着されたケーシング１０２の底面部１２８は、シリンダ１０の側面３８ｂに対応して、所定の曲率半径（例えば、曲率半径Ｒが約２００ｍｍ）からなる曲面に形成されている。前記ケーシング１０２の底面部１２８は、シリンダ１０の側面に対する取付面として機能するものである。
【００４４】
本発明の実施の形態に係るシリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４５】
先ず、位置検出センサ１００の取付用孔部１１４ａ、１１４ｂにねじ部材１１６を挿入し、前記ねじ部材１１６の一端部をシリンダ１０のねじ穴７０に螺入することにより、シリンダ１０の側面３８ｂに位置検出センサ１００が装着される（図１１参照）。
【００４６】
続いて、図示しない圧力流体供給源から一方の圧力流体出入ポート１２ａに圧力流体（例えば、エアー）を供給する。前記一方の圧力流体出入ポート１２ａに供給された圧力流体は、通路３２ａを介して一方のシリンダ室２２ａに導入され、ピストン２４を他方のシリンダ室２２ｂに向かって押圧する。
【００４７】
圧力流体の作用下にピストン２４が変位終端位置に到達したとき、前記ピストン２４に装着されたマグネット６０の磁界が位置検出センサ１００の検出素子１０８によって検知され、前記位置検出センサ１００は、基板１１０に接続されたリード線１１２を介して図示しないコントローラ等の外部機器に検出信号を導出する。
【００４８】
なお、図示しない切換弁の切換作用下に、圧力流体の供給を一方の圧力流体出入ポート１２ａから他方の圧力流体出入ポート１２ｂに切り換えることにより、ピストン２４が前記とは反対方向に変位して初期位置に復帰する。このようにして、シリンダチューブ１４内に収装されたピストン２４をシリンダ室２２に沿って往復動作させることができる。
【００４９】
本実施の形態に係るシリンダ１０を図示しない食品加工機械等に組み付けて洗浄作業等を行った場合、シリンダチューブ１４の周方向に沿った外周面を全て外部に向かって凸状の曲面と第１〜第３面取り部４２、４４、４６とによって構成し、しかも位置検出センサ１００のケーシング１０２を、所定の曲率半径によって形成された湾曲する上面部１２２と、前記上面部１２２に連続する長円状の側面部１２４と、前記上面部１２２と側面部１２４との境界部分に形成され、所定の曲率半径によって形成された面取り部１２６とによって構成することにより、シリンダチューブ１４および位置検出センサ１００の外周面に付着した液体が落下しやすくなり、該シリンダチューブ１４および位置検出センサ１００の外周面に液だまりが発生することを防止することができる。
【００５０】
このように、本実施の形態に係るシリンダ１０では、外表面に液体が溜まりにくく、且つ付着した液体が自然に滴り落ちるような外形形状とすることにより、雑菌の繁殖を阻止して衛生上の問題を回避することができる。
【００５１】
また、本実施の形態に係るシリンダ１０では、図４に示されるように、ロッドカバー１８の外周面に形成された環状突起部６４とシリンダチューブ１４の内周面６６との間で挟圧されるつぶし代が予め設けられたシール部材６２を用いている。これに対して、図５に示されるように、シリンダチューブ７２とロッドカバー７４との結合部位に断面円形状のＯリング７６が装着された比較例に係るシリンダ７８では、シリンダチューブ７２とロッドカバー７４との結合部位を通じて前記Ｏリング７６が装着された部位まで外部から液体等が進入し、前記液体等によって雑菌が繁殖するという不具合がある。
【００５２】
換言すると、比較例に係るシリンダ７８に設けられた前記Ｏリング７６は、シリンダ室内のエアーを外部に向かって導出することを阻止する機能を有するのみであり、シリンダチューブ７２とロッドカバー７４との結合部位を通じて進入した液体は、さらにＯリング７６が装着された部位まで進入可能であるため、雑菌が繁殖し易くなっている。
【００５３】
これに対して本実施の形態に係るシリンダ１０では、前記シール部材６２の挟圧部分６８によって確実にシールされることにより、シリンダチューブ１４とロッドカバー１８との結合部位を通じて外部からシリンダチューブ１４の内部への液体等の進入が確実に阻止される。この結果、シリンダチューブ１４の内部に進入した液体等に起因して雑菌が繁殖することが阻止され、この点からも衛生上の問題が回避される。
【００５４】
この位置検出センサ１００では、図９および図１０に示されるように、検出素子１０８が配設された基板１１０を樹脂材料等によってモールドした樹脂体１０６を形成し、前記樹脂体１０６をケーシング１０２の凹部１０４内に一体的に結合して設けている。従って、ケーシング１０２に形成された取付用孔部１１４ａ、１１４ｂに挿入されるねじ部材１１６によって、前記検出素子１０８、基板１１０およびケーシング１０２等を一体的にシリンダ１０に装着することができる。
【００５５】
また、位置検出センサ１００では、ケーシング１０２の内部に液体等が進入可能な間隙が形成されていないため、温度変化による呼吸作用が生じることがなく、ケーシング１０２の内部において湿気等に起因するカビやバクテリア等の発生を懸念する必要がない。
【００５６】
さらに、位置検出センサ１００では、検出位置を調整するための機構を設けていないため、小型、軽量化が達成されるとともに、ケーシング１０２の表面積を減少させて液体の滞留総量を抑制することができるという利点がある。
【００５７】
なお、位置検出センサ１００を使用しない場合には、図示しないシールワッシャを有するボルト等の閉塞手段によってシリンダ１０の側面３８ｂに形成されたねじ穴７０を閉塞すればよい。
【００５８】
次に、位置検出センサ２００の第１変形例を図１２乃至図１７に示す。なお、図６に示す位置検出センサ１００と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
この第１変形例に係る位置検出センサ２００は、図１２および図１３に示されるように、略平行な一組の長孔２０２ａ、２０２ｂおよび一組の取付用孔部２０４ａ、２０４ｂが形成された断面長方形状のケーシング２０６と、前記ケーシング２０６の上部に装着されるカバー部材２０８と、前記ケーシング２０６に対してカバー部材２０８を固定するための六角ボルト２１０とを有する。前記カバー部材２０８とケーシング２０６との間には、内部への液体等の進入を阻止するためのガスケット２１２が介装されている。
【００６０】
前記ケーシング２０６とカバー部材２０８とによって閉塞された室２１４が形成され、前記室２１４内には、図示しない検出素子が配設された基板２１６が設けられている。前記基板２１６にはリード線１１２が電気的に接続されている。
【００６１】
ケーシング２０６の長孔２０２ａ、２０２ｂには取付用ねじ２１８がそれぞれ挿入され、前記取付用ねじ２１８をシリンダ１０の一側面に形成されたねじ穴７０に螺入することにより、シリンダ１０に対して位置検出センサ２００を取り付けることができる（図１７参照）。なお、一組の取付用ねじ２１８を用いることにより、位置検出センサ２００の回り止め機能が達成される。
【００６２】
カバー部材２０８の上面２２０およびケーシング２０６の底面２２２は、図１４および図１５に示されるように、所定の曲率半径（例えば、曲率半径Ｒが約２００ｍｍ）からなり、外部に向かって凸状の曲面によって形成されている。また、前記カバー部材２０８の上面に連続し、略長方形状に形成された周縁部を面取りした面取り部２２４が形成されるとともに、カバー部材２０８およびケーシング２０６の四隅角部も同様に面取りして形成されている。
【００６３】
第１変形例に係る位置検出センサ２００では、図１３に示されるようにカバー部材２０８を外し、取付用ねじ２１８に係合する長孔２０２ａ、２０２ｂに沿ってケーシング２０６を軸線方向に沿って変位させることにより、該位置検出センサ２００の位置を調整することができる。
【００６４】
また、第１変形例に係る位置検出センサ２００では、シリンダ１０の一側面である取付面に対して一組のねじ穴を形成し、前記一組のねじ穴に対して一組の取付用ねじ２１８を螺入するだけで該位置検出センサ２００を簡便に取り付けることができるため、位置調整機能を備えながらシリンダ側の取付面に複雑な形状を必要としないという利点がある。
【００６５】
なお、以下に示す位置検出センサ２００のその他の作用効果は、上述した位置検出センサ１００と同様であり、その詳細な説明を省略する。
【００６６】
次に、位置検出センサ３００の第２変形例を図１８乃至図２１に示す。なお、図１２に示す第１変形例に係る位置検出センサ２００と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
この第２変形例に係る位置検出センサ３００は、略中央部に軸線方向に沿って延在するレール３０２が配設された断面長方形状のケーシング３０４と、前記ケーシング３０４の上部に装着されるカバー部材３０６とを有する。前記レール３０２には軸線方向に沿って凹部３０８が形成され、前記凹部３０８に挿入される円柱状のセンサ部３１０が、ねじ部材３１２を介して該凹部３０８内の所定位置に係止される。なお、前記センサ部３１０は、樹脂製材料等によってモールドされた図示しない検出素子を有する。
【００６８】
第１変形例に係る位置検出センサ２００では、長孔に沿ってケーシング２０６自体を移動自在に設けているが、第２変形例に係る位置検出センサ３００では、取付用ねじ２１８によってケーシング３０４をシリンダ１０に固定し、センサ部３１０自体をレール３０２の凹部に沿って変位させることにより検出位置を調整自在に設けている点に特徴がある。
【００６９】
この場合、センサ部３１０を共通化することにより、形状、規格等が異なる種々のシリンダ１０に対応可能な互換性を有するとともに、メンテナンス時において、新たなセンサ部と容易に交換することができるという利点がある。
【００７０】
なお、カバー部材３０６の上面２２０およびケーシング３０４の底面２２２は、第２の実施の形態と同様に、所定の曲率半径（例えば、曲率半径Ｒが約２００ｍｍ）からなり、外部に向かって凸状の曲面によって形成されている。また、前記カバー部材３０６の上面に連続し、略長方形状に形成された周縁部を面取りした面取り部２２４が形成されるとともに、カバー部材３０６およびケーシング３０４の四隅角部も同様に面取りして形成されている。
【００７１】
次に、位置検出センサ４００の第３変形例を図２２乃至図２４に示す。なお、図６および図１８に示す位置検出センサ１００、３００と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
この第３変形例に係る位置検出センサ４００は、図２３および図２４に示されるように、一体的に形成されたケーシング４０２の底面部に軸線方向に沿って延在する溝部４０４を形成し、前記溝部４０４内にレール３０２およびセンサ部３１０を装着している点に特徴がある。
【００７３】
すなわち、第２変形例に係る位置検出センサ３００では、筐体をケーシング３０４とカバー部材３０６とに分割し、ケーシング３０４に対してカバー部材３０６を装着する六角ボルト２１０と、シリンダ１０のねじ穴に対して位置検出センサ３００自体を取り付ける取付用ねじ２１８とをそれぞれ設けているが、第３変形例に係る位置検出センサ４００では、位置検出センサ１００と同様な断面略長円状の一体的に形成されたケーシング４０２を設け、前記ケーシング４０２の底面部に形成された溝部４０４に第２変形例に係る位置検出センサ３００に用いられたレール３０２およびセンサ部３１０を一体的に設けている点で相違している。
【００７４】
この場合、前記センサ部３１０は、レール３０２の凹部３０８に沿って変位自在に設けられている。
【００７５】
なお、本発明の位置検出センサ１００、２００、３００、４００が、図１に示すシリンダ１０に付設された場合を例示して説明しているが、これに限定されるものではなく、図示しないリニアアクチュエータ等の種々の流体圧機器、電動アクチュエータ等に適用してもよいことは勿論である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７７】
すなわち、シリンダの外表面に付着した液体が、該シリンダに形成された湾曲面および面取り部に沿って自然に落下するため、前記シリンダの外表面に液だまりが発生することがなく、衛生上の問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るシリンダの斜視図である。
【図２】 図１に示すシリンダの正面図である。
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図４】 図３に示されるＡ部の拡大縦断面図である。
【図５】 比較例に係るシリンダの一部拡大縦断面図である。
【図６】 本発明の位置検出センサの斜視図である。
【図７】 図６に示す位置検出センサの正面図である。
【図８】 図６に示す位置検出センサの平面図である。
【図９】 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。
【図１０】 図８のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。
【図１１】 図６に示す位置検出センサを図１に示すシリンダに取り付けた状態の説明図である。
【図１２】 第１変形例に係る位置検出センサの平面図である。
【図１３】 図１２に示す位置検出センサのカバーを外した状態の平面図である。
【図１４】 図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った縦断面図である。
【図１５】 図１２のＸＶ−ＸＶ線に沿った縦断面図である。
【図１６】 図１２のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った縦断面図である。
【図１７】 図１２に示す位置検出センサを図１に示すシリンダに取り付けた状態の説明図である。
【図１８】 第２変形例に係る位置検出センサの平面図である。
【図１９】 図１８に示す位置検出センサのカバーを外した状態の平面図である。
【図２０】 図１８のＸＸ−ＸＸ線に沿った縦断面図である。
【図２１】 図１８のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿った縦断面図である。
【図２２】 第３変形例に係る位置検出センサの平面図である。
【図２３】 図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図２４】 図２２のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿った縦断面図である。
【符号の説明】
１０…シリンダ １２ａ、１２ｂ…圧力流体出入ポート
１４…シリンダチューブ １６…ヘッドカバー
１８…ロッドカバー ２２、２２ａ、２２ｂ…シリンダ室
２４…ピストン ２６…ピストンロッド
３０…スクレーパ ３４、２２０…上面
３６ａ、３６ｂ…傾斜面 ３８ａ、３８ｂ…側面
４０、２２２…底面
４２、４４、４６、１２６、２２４…面取り部
４８…立設面 ５０…ロッドパッキン
６０…マグネット ６２…シール部材
６４…環状突起部 ６６…内周面
６８…挟圧部分 ７０…ねじ穴
１００、２００、３００、４００…位置検出センサ
１０２、２０６、３０４、４０２…ケーシング
１０４、３０８…凹部 １０６…樹脂体
１０８…検出素子 １１０、２１６…基板
１１２…リード線 １１６…ねじ部材
１１８…パッキン １２０、２１２…ガスケット
１２２…上面部 １２４…側面部
１２８…底面部 ２０２ａ、２０２ｂ…長孔
２０８、３０６…カバー部材 ２１８…取付用ねじ
３０２…レール ３１０…センサ部
４０４…溝部
【発明の属する技術分野】
本発明は、外表面に液体が溜まりにくく、衛生上の問題を回避することが可能なシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ワークの搬送および位置決め、あるいは種々の産業機械を駆動させる駆動手段として流体圧シリンダが用いられている。この流体圧シリンダは、例えば、小型化、オプション設定等の多機能化によるユーザの種々のニーズに対応するために、シリンダチューブおよび前記シリンダチューブに付設されるスイッチを含む付属部品等が備えられており、結果的に複雑な外形形状を有するに至っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術に係る流体圧シリンダを食品機械等に組み込んだ場合、前記流体圧シリンダでは、食品機械における必須条件である水等による洗浄作業や殺菌作業の後に、シリンダチューブの溝やスイッチを取り付けるためのレール状の突条部等の凹凸部分に液体が溜まりやすい構造となっている。これらの凹凸部分に液体等が滞留することによって雑菌の繁殖を招き、食品機械等のワークである食品そのものに雑菌を付着させることによる衛生上の問題が懸念されている。
【０００４】
このような理由から、シリンダチューブの外表面に液体が溜まりにくく、付着した液体が自然に滴り落ちるような衛生面での要求が高まっている。
【０００５】
また、前記流体圧シリンダに付設され、往復動作するピストンの位置を検出するスイッチについても、前記流体圧シリンダと同様に、衛生上の問題が懸念されている。
【０００６】
ところで、従来技術に係るスイッチ（位置検出センサ）は、流体圧シリンダの使い勝手の要求からストローク上の任意の位置に設定できることが望ましく、また流体圧シリンダの小型化に伴ってスイッチ自体の小型化も進められてきた。このことは、他の産業分野では、流体圧シリンダ本体に対する溝加工が押し出し材等の成形技術の進歩により容易に遂行することができる等の背景から、スイッチの位置調整機構は、小型化と位置調整の容易さ等により流体圧シリンダ本体に設けられた突条のレール、溝等に前記スイッチを装着してねじ止めする等の方法が採用されている。
【０００７】
また、流体圧シリンダ本体に対し、シリンダチューブの外周面を囲繞するバンドを直接巻き付けてスイッチを固定する方法等も従来から採用されている。
【０００８】
その反面、流体圧シリンダに前記従来技術に係るスイッチを付設した場合、食品機械においては、前記スイッチの複雑な形状によって液体の滞留を招くことから、流体圧シリンダと同様に、付着した液体が自然に滴り落ちるような排水性が高く、しかも、従来と同様の位置検出機能を備えたスイッチが要求されている。
【０００９】
本発明は、前記の要求を考慮してなされたものであり、外表面に液体が溜まりにくく、衛生上の問題を回避することが可能なシリンダを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、圧力流体出入ポートを介してシリンダ室に供給される圧力流体の作用下に、前記シリンダ室に沿ってピストンおよびピストンロッドが一体的に変位するシリンダにおいて、
立設面を除いた周方向に沿った外周面に、外方に向かって形成された凸状の湾曲面と面取り部とを有するシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの端部に設けられることにより、該シリンダチューブの内部に前記シリンダ室を形成するカバー部材と、
前記シリンダチューブと前記カバー部材との結合部位に装着され、該シリンダチューブの内周面又は該カバー部材の外周面に形成された環状突部によって挟圧される挟圧部を有するシール部材と、
を備え、
前記挟圧部が、前記シリンダチューブと前記カバー部材の端面より突出し、前記挟圧部によって前記シリンダチューブと前記カバー部材の端面から前記結合部位への液体の進入を阻止することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、シリンダチューブの外表面に付着した液体が、該シリンダチューブの外方に指向する凸状の湾曲面あるいは面取り部等に沿って自然に落下するため、該シリンダチューブの外表面に液だまりが発生することがなく、衛生上の問題が回避されると共に、前記シリンダチューブと前記カバー部材との間に挟圧されるシール部材の挟圧部によって、外部から前記シリンダチューブとカバー部材の端面を通じて結合部位に液体等が進入することが確実に阻止される。従って、シリンダチューブ内に進入した液体等によって雑菌が繁殖することがなく、衛生上の問題が回避される。
【００１２】
また、前記シリンダチューブの外周面には、前記シリンダ室に内装されたピストンの位置を検出する位置検出センサが配設され、
前記位置検出センサは、前記ピストンに装着されたマグネットの磁界を検知する検出素子と、
前記検出素子を囲繞するセンサ本体と、
を備え、前記センサ本体の外周面を外部に向かって凸状の湾曲面と面取り部とによって形成するとよい。
【００１３】
この場合、前記センサ本体は、シリンダへの取付面に対して略直交する方向に取付用孔部が貫通形成されたケーシングからなり、前記ケーシングの凹部に、検出素子がモールドされた樹脂体を一体的に連結するとよい。
【００１４】
なお、位置検出センサにおける前記センサ本体の取付面、あるいは、取付手段と該センサ本体との間に液体の進入を阻止するシール手段を設けるとよい。
【００１５】
さらに、前記センサ本体は、ケーシングと、前記ケーシングに着脱自在に装着されるカバー部材とを有し、前記ケーシングにシリンダの側面に螺入されるねじ部材が係合する長孔を形成し、該ケーシングを前記長孔に沿って変位自在に設けるとよい。
【００１６】
さらにまた、前記センサ本体は、ケーシングと、前記ケーシングに着脱自在に装着されるカバー部材とを有し、前記ケーシングとカバー部材とによって閉塞される室内にレール部材を固定し、検出素子を含むセンサ部を前記レール部材の軸線方向に延在する凹部に沿って変位自在に設けるとよい。
【００１７】
またさらに、前記センサ本体は、シリンダの取付面に対して略直交する方向に取付用孔部が貫通形成されたケーシングからなり、前記ケーシングの溝部にレール部材を装着し、検出素子を含むセンサ部を前記レール部材の軸線方向に延在する凹部に沿って変位自在に設けるとよい。
【００１８】
これにより、センサ本体の外表面に付着した液体が湾曲面および面取り部に沿って自然に落下するため、該センサ本体の外表面に液だまりが発生することがなく、衛生上の問題を回避することができる。
【００１９】
またさらに、前記センサ本体は、シリンダへの取付面に対して略直交する方向に取付用孔部が貫通形成されたケーシングからなり、前記ケーシングの溝部にレール部材を装着し、検出素子を含むセンサ部を前記レール部材の軸線方向に延在する凹部に沿って変位自在に設けるとよい。
【００２０】
本発明によれば、センサ本体の外表面に付着した液体が湾曲面および面取り部に沿って自然に落下するため、該センサ本体の外表面に液だまりが発生することがなく、衛生上の問題を回避することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係るシリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２２】
先ず、本発明の実施の形態に係るシリンダについて説明し、続いて、前記シリンダに付設される位置検出センサについて説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係るシリンダの斜視図、図２は、前記シリンダの正面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【００２４】
このシリンダ１０は、略円筒状に形成され、所定間隔離間する一組の圧力流体出入ポート１２ａ、１２ｂが設けられたシリンダチューブ１４と、前記シリンダチューブ１４の一端部に固着されたヘッドカバー１６と、前記シリンダチューブ１４の他端側のねじ孔に嵌着されたロッドカバー１８とを有する。
【００２５】
なお、前記シリンダチューブ１４には、軸線方向に沿って貫通する４個の取付用孔部２０ａ〜２０ｄが形成され、前記取付用孔部２０ａ〜２０ｄのねじ部に図示しないねじ部材を螺入し、あるいは該取付用孔部２０ａ〜２０ｄに対して図示しないボルトを挿入することにより、該シリンダ１０を壁面等に簡便に取り付けることができる。
【００２６】
さらに、シリンダ１０は、図３に示されるように、前記シリンダチューブ１４内にヘッドカバー１６とロッドカバー１８とによって閉塞されたシリンダ室２２に沿って変位するピストン２４と、一端部が前記ピストン２４に係着されその他端部が外部に露呈するピストンロッド２６と、前記ロッドカバー１８の環状凹部に装着され、ピストンロッド２６の外周面を囲繞する孔部２８が形成されたスクレーパ３０とを有する。
【００２７】
なお、前記一組の圧力流体出入ポート１２ａ、１２ｂは、それぞれ通路３２ａ、３２ｂを介してシリンダ室２２と連通するように設けられている。
【００２８】
図２に示されるように、前記シリンダチューブ１４の外周面は、周方向に沿って、一組の圧力流体出入ポート１２ａ、１２ｂが形成された上面３４と、前記上面３４に連続して所定角度傾斜する一組の傾斜面３６ａ、３６ｂと、前記傾斜面３６ａ、３６ｂに連続し且つ相互に対向する一組の側面３８ａ、３８ｂと、前記一組の側面３８ａ、３８ｂにそれぞれ連続する底面４０とを含む。
【００２９】
前記上面３４と傾斜面３６ａ、３６ｂとの境界部分には、それぞれ所定の曲率半径からなる第１面取り部４２が形成され、また、前記傾斜面３６ａ、３６ｂと側面３８ａ、３８ｂとの境界部分には、それぞれ所定の曲率半径からなる第２面取り部４４が形成され、さらに、前記側面３８ａ、３８ｂと底面４０との境界部分には、それぞれ所定の曲率半径からなる第３面取り部４６が形成されている。
【００３０】
この場合、シリンダチューブ１４の外周面を構成する上面３４、一組の傾斜面３６ａ、３６ｂ、一組の側面３８ａ、３８ｂおよび底面４０は、それぞれ、所定の曲率半径からなり、外部に向かって凸状の湾曲面によって形成されている。
【００３１】
このように、シリンダチューブ１４の周方向に沿った外周面を全て外部に向かって凸状の湾曲面と第１〜第３面取り部４２、４４、４６とによって構成し、さらに、前記周方向に沿った外周面を除いた他の側面を立設面（略鉛直面）４８に形成することにより、シリンダチューブ１４の外表面に付着した液体が自然に滴り落ちるような形状に設けられている。
【００３２】
従って、シリンダチューブ１４の周方向に沿った外周面に液だまりとなる凹部が形成されていないため、液だまりが発生することがなくなり、液体により雑菌が繁殖するという衛生上の問題を回避することができる。
【００３３】
図３に示されるように、前記ヘッドカバー１６はシリンダチューブ１４の孔部内に加締められ、該ヘッドカバー１６とシリンダチューブ１４の連結部位は、シリンダ室２２を気密に保持するとともに、外部からの液体等の進入を阻止するメタルシールとして機能するように形成されている。
【００３４】
前記ロッドカバー１８の内周面には環状溝を介してロッドパッキン５０が装着され、前記ロッドパッキン５０によってピストンロッド２６の外周面を囲繞することにより、シリンダ室２２が気密および液密に保持される。また、前記ロッドカバー１８の内周面に形成された環状凹部には円筒状のブッシュ５２が装着され、該ロッドカバー１８の端部に形成された環状凹部には、ゴム製材料によって金属片５４がモールドされたスクレーパ３０が装着されている。前記スクレーパ３０とロッドカバー１８との間には、ピストンロッド２６の外周面に付着された潤滑油の油溜まり部として機能する環状の室５６が形成されている。
【００３５】
ピストン２４の外周面には、シリンダ室２２の内壁面に摺接して該シリンダ室２２を一方のシリンダ室２２ａと他方のシリンダ室２２ｂとに分割するピストンパッキン５８が環状溝を介して装着され、さらに、ピストンパッキン５８に近接する部位には、リング状のマグネット６０が装着されている。
【００３６】
シリンダチューブ１４とロッドカバー１８との軸線方向に沿った結合部位の一端部にはゴム等の可撓性材料によって形成された環状のシール部材６２が設けられ、前記シール部材６２の一部分は、図４に示されるように、ロッドカバー１８に形成された環状突起部６４とシリンダチューブ１４の内周面６６との狭小な離間間隔によって挟圧された状態で装着されている。
【００３７】
すなわち、周方向に沿ってその肉厚が略一定に形成された環状のシール部材６２には、ロッドカバー１８の外周面に形成された環状突起部６４とシリンダチューブ１４の内周面６６との間で挟圧されるつぶし代が予め設けられている。従って、シリンダチューブ１４とロッドカバー１８との結合部位に対して、外部から液体等が進入しようとしても、前記シール部材６２の挟圧部分（挟圧部）６８によって確実にシールされ、シリンダチューブ１４の内部への液体等の進入が阻止される。
【００３８】
なお、シリンダチューブ１４の側面には、図１に示されるように、後述する位置検出センサ１００を取り付けるための一組のねじ穴７０が形成されている。
【００３９】
次に、シリンダ１０に付設される位置検出センサ１００を図６乃至図１１に示す。
【００４０】
この位置検出センサ１００は、例えば、アルミニウム合金、ステンレスあるいは合成樹脂等の材料からなり、シリンダ１０の側面の上方からみて略長円状に形成されたケーシング１０２と、エポキシ樹脂等の樹脂製材料によって形成され、前記ケーシング１０２の凹部１０４に装着された樹脂体１０６とを有する（図９および図１０参照）。前記樹脂体１０６の内部には、検出素子１０８が配設された基板１１０が埋設され、前記基板１１０にはケーシング１０２の外部に露呈するリード線１１２の一端部が電気的に接続されている。なお、前記検出素子１０８は、例えば、ホール素子、磁気抵抗素子等の無接点方式のものを用いると好適である。
【００４１】
前記ケーシング１０２には、図９に示されるように、所定間隔離間して貫通する一組の取付用孔部１１４ａ、１１４ｂが形成され、前記取付用孔部１１４ａ、１１４ｂには六角形状の頭部を有するねじ部材１１６が挿入される。なお、前記ねじ部材１１６の頭部とケーシング１０２との間には、取付用孔部１１４ａ、１１４ｂ内に液体等が進入することを阻止するためのパッキン１１８が介装されている。また、ケーシング１０２の底面部には周縁部に沿って略長円状のリング体からなるガスケット１２０が装着され、前記ガスケット１２０によってシリンダ１０の取付面とケーシング１０２の底面との間に液体等が進入することを阻止している。
【００４２】
ケーシング１０２は、図７に示されるように、所定の曲率半径（例えば、曲率半径Ｒが約２００ｍｍ）によって形成された外部に向かって凸状に湾曲する上面部１２２と、前記上面部１２２に連続する長円状の側面部１２４と、前記上面部１２２と側面部１２４との境界部分に形成され、所定の曲率半径（例えば、曲率半径Ｒが３．５ｍｍ）によって形成された面取り部１２６とを有する。
【００４３】
なお、ガスケット１２０が装着されたケーシング１０２の底面部１２８は、シリンダ１０の側面３８ｂに対応して、所定の曲率半径（例えば、曲率半径Ｒが約２００ｍｍ）からなる曲面に形成されている。前記ケーシング１０２の底面部１２８は、シリンダ１０の側面に対する取付面として機能するものである。
【００４４】
本発明の実施の形態に係るシリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４５】
先ず、位置検出センサ１００の取付用孔部１１４ａ、１１４ｂにねじ部材１１６を挿入し、前記ねじ部材１１６の一端部をシリンダ１０のねじ穴７０に螺入することにより、シリンダ１０の側面３８ｂに位置検出センサ１００が装着される（図１１参照）。
【００４６】
続いて、図示しない圧力流体供給源から一方の圧力流体出入ポート１２ａに圧力流体（例えば、エアー）を供給する。前記一方の圧力流体出入ポート１２ａに供給された圧力流体は、通路３２ａを介して一方のシリンダ室２２ａに導入され、ピストン２４を他方のシリンダ室２２ｂに向かって押圧する。
【００４７】
圧力流体の作用下にピストン２４が変位終端位置に到達したとき、前記ピストン２４に装着されたマグネット６０の磁界が位置検出センサ１００の検出素子１０８によって検知され、前記位置検出センサ１００は、基板１１０に接続されたリード線１１２を介して図示しないコントローラ等の外部機器に検出信号を導出する。
【００４８】
なお、図示しない切換弁の切換作用下に、圧力流体の供給を一方の圧力流体出入ポート１２ａから他方の圧力流体出入ポート１２ｂに切り換えることにより、ピストン２４が前記とは反対方向に変位して初期位置に復帰する。このようにして、シリンダチューブ１４内に収装されたピストン２４をシリンダ室２２に沿って往復動作させることができる。
【００４９】
本実施の形態に係るシリンダ１０を図示しない食品加工機械等に組み付けて洗浄作業等を行った場合、シリンダチューブ１４の周方向に沿った外周面を全て外部に向かって凸状の曲面と第１〜第３面取り部４２、４４、４６とによって構成し、しかも位置検出センサ１００のケーシング１０２を、所定の曲率半径によって形成された湾曲する上面部１２２と、前記上面部１２２に連続する長円状の側面部１２４と、前記上面部１２２と側面部１２４との境界部分に形成され、所定の曲率半径によって形成された面取り部１２６とによって構成することにより、シリンダチューブ１４および位置検出センサ１００の外周面に付着した液体が落下しやすくなり、該シリンダチューブ１４および位置検出センサ１００の外周面に液だまりが発生することを防止することができる。
【００５０】
このように、本実施の形態に係るシリンダ１０では、外表面に液体が溜まりにくく、且つ付着した液体が自然に滴り落ちるような外形形状とすることにより、雑菌の繁殖を阻止して衛生上の問題を回避することができる。
【００５１】
また、本実施の形態に係るシリンダ１０では、図４に示されるように、ロッドカバー１８の外周面に形成された環状突起部６４とシリンダチューブ１４の内周面６６との間で挟圧されるつぶし代が予め設けられたシール部材６２を用いている。これに対して、図５に示されるように、シリンダチューブ７２とロッドカバー７４との結合部位に断面円形状のＯリング７６が装着された比較例に係るシリンダ７８では、シリンダチューブ７２とロッドカバー７４との結合部位を通じて前記Ｏリング７６が装着された部位まで外部から液体等が進入し、前記液体等によって雑菌が繁殖するという不具合がある。
【００５２】
換言すると、比較例に係るシリンダ７８に設けられた前記Ｏリング７６は、シリンダ室内のエアーを外部に向かって導出することを阻止する機能を有するのみであり、シリンダチューブ７２とロッドカバー７４との結合部位を通じて進入した液体は、さらにＯリング７６が装着された部位まで進入可能であるため、雑菌が繁殖し易くなっている。
【００５３】
これに対して本実施の形態に係るシリンダ１０では、前記シール部材６２の挟圧部分６８によって確実にシールされることにより、シリンダチューブ１４とロッドカバー１８との結合部位を通じて外部からシリンダチューブ１４の内部への液体等の進入が確実に阻止される。この結果、シリンダチューブ１４の内部に進入した液体等に起因して雑菌が繁殖することが阻止され、この点からも衛生上の問題が回避される。
【００５４】
この位置検出センサ１００では、図９および図１０に示されるように、検出素子１０８が配設された基板１１０を樹脂材料等によってモールドした樹脂体１０６を形成し、前記樹脂体１０６をケーシング１０２の凹部１０４内に一体的に結合して設けている。従って、ケーシング１０２に形成された取付用孔部１１４ａ、１１４ｂに挿入されるねじ部材１１６によって、前記検出素子１０８、基板１１０およびケーシング１０２等を一体的にシリンダ１０に装着することができる。
【００５５】
また、位置検出センサ１００では、ケーシング１０２の内部に液体等が進入可能な間隙が形成されていないため、温度変化による呼吸作用が生じることがなく、ケーシング１０２の内部において湿気等に起因するカビやバクテリア等の発生を懸念する必要がない。
【００５６】
さらに、位置検出センサ１００では、検出位置を調整するための機構を設けていないため、小型、軽量化が達成されるとともに、ケーシング１０２の表面積を減少させて液体の滞留総量を抑制することができるという利点がある。
【００５７】
なお、位置検出センサ１００を使用しない場合には、図示しないシールワッシャを有するボルト等の閉塞手段によってシリンダ１０の側面３８ｂに形成されたねじ穴７０を閉塞すればよい。
【００５８】
次に、位置検出センサ２００の第１変形例を図１２乃至図１７に示す。なお、図６に示す位置検出センサ１００と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
この第１変形例に係る位置検出センサ２００は、図１２および図１３に示されるように、略平行な一組の長孔２０２ａ、２０２ｂおよび一組の取付用孔部２０４ａ、２０４ｂが形成された断面長方形状のケーシング２０６と、前記ケーシング２０６の上部に装着されるカバー部材２０８と、前記ケーシング２０６に対してカバー部材２０８を固定するための六角ボルト２１０とを有する。前記カバー部材２０８とケーシング２０６との間には、内部への液体等の進入を阻止するためのガスケット２１２が介装されている。
【００６０】
前記ケーシング２０６とカバー部材２０８とによって閉塞された室２１４が形成され、前記室２１４内には、図示しない検出素子が配設された基板２１６が設けられている。前記基板２１６にはリード線１１２が電気的に接続されている。
【００６１】
ケーシング２０６の長孔２０２ａ、２０２ｂには取付用ねじ２１８がそれぞれ挿入され、前記取付用ねじ２１８をシリンダ１０の一側面に形成されたねじ穴７０に螺入することにより、シリンダ１０に対して位置検出センサ２００を取り付けることができる（図１７参照）。なお、一組の取付用ねじ２１８を用いることにより、位置検出センサ２００の回り止め機能が達成される。
【００６２】
カバー部材２０８の上面２２０およびケーシング２０６の底面２２２は、図１４および図１５に示されるように、所定の曲率半径（例えば、曲率半径Ｒが約２００ｍｍ）からなり、外部に向かって凸状の曲面によって形成されている。また、前記カバー部材２０８の上面に連続し、略長方形状に形成された周縁部を面取りした面取り部２２４が形成されるとともに、カバー部材２０８およびケーシング２０６の四隅角部も同様に面取りして形成されている。
【００６３】
第１変形例に係る位置検出センサ２００では、図１３に示されるようにカバー部材２０８を外し、取付用ねじ２１８に係合する長孔２０２ａ、２０２ｂに沿ってケーシング２０６を軸線方向に沿って変位させることにより、該位置検出センサ２００の位置を調整することができる。
【００６４】
また、第１変形例に係る位置検出センサ２００では、シリンダ１０の一側面である取付面に対して一組のねじ穴を形成し、前記一組のねじ穴に対して一組の取付用ねじ２１８を螺入するだけで該位置検出センサ２００を簡便に取り付けることができるため、位置調整機能を備えながらシリンダ側の取付面に複雑な形状を必要としないという利点がある。
【００６５】
なお、以下に示す位置検出センサ２００のその他の作用効果は、上述した位置検出センサ１００と同様であり、その詳細な説明を省略する。
【００６６】
次に、位置検出センサ３００の第２変形例を図１８乃至図２１に示す。なお、図１２に示す第１変形例に係る位置検出センサ２００と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
この第２変形例に係る位置検出センサ３００は、略中央部に軸線方向に沿って延在するレール３０２が配設された断面長方形状のケーシング３０４と、前記ケーシング３０４の上部に装着されるカバー部材３０６とを有する。前記レール３０２には軸線方向に沿って凹部３０８が形成され、前記凹部３０８に挿入される円柱状のセンサ部３１０が、ねじ部材３１２を介して該凹部３０８内の所定位置に係止される。なお、前記センサ部３１０は、樹脂製材料等によってモールドされた図示しない検出素子を有する。
【００６８】
第１変形例に係る位置検出センサ２００では、長孔に沿ってケーシング２０６自体を移動自在に設けているが、第２変形例に係る位置検出センサ３００では、取付用ねじ２１８によってケーシング３０４をシリンダ１０に固定し、センサ部３１０自体をレール３０２の凹部に沿って変位させることにより検出位置を調整自在に設けている点に特徴がある。
【００６９】
この場合、センサ部３１０を共通化することにより、形状、規格等が異なる種々のシリンダ１０に対応可能な互換性を有するとともに、メンテナンス時において、新たなセンサ部と容易に交換することができるという利点がある。
【００７０】
なお、カバー部材３０６の上面２２０およびケーシング３０４の底面２２２は、第２の実施の形態と同様に、所定の曲率半径（例えば、曲率半径Ｒが約２００ｍｍ）からなり、外部に向かって凸状の曲面によって形成されている。また、前記カバー部材３０６の上面に連続し、略長方形状に形成された周縁部を面取りした面取り部２２４が形成されるとともに、カバー部材３０６およびケーシング３０４の四隅角部も同様に面取りして形成されている。
【００７１】
次に、位置検出センサ４００の第３変形例を図２２乃至図２４に示す。なお、図６および図１８に示す位置検出センサ１００、３００と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
この第３変形例に係る位置検出センサ４００は、図２３および図２４に示されるように、一体的に形成されたケーシング４０２の底面部に軸線方向に沿って延在する溝部４０４を形成し、前記溝部４０４内にレール３０２およびセンサ部３１０を装着している点に特徴がある。
【００７３】
すなわち、第２変形例に係る位置検出センサ３００では、筐体をケーシング３０４とカバー部材３０６とに分割し、ケーシング３０４に対してカバー部材３０６を装着する六角ボルト２１０と、シリンダ１０のねじ穴に対して位置検出センサ３００自体を取り付ける取付用ねじ２１８とをそれぞれ設けているが、第３変形例に係る位置検出センサ４００では、位置検出センサ１００と同様な断面略長円状の一体的に形成されたケーシング４０２を設け、前記ケーシング４０２の底面部に形成された溝部４０４に第２変形例に係る位置検出センサ３００に用いられたレール３０２およびセンサ部３１０を一体的に設けている点で相違している。
【００７４】
この場合、前記センサ部３１０は、レール３０２の凹部３０８に沿って変位自在に設けられている。
【００７５】
なお、本発明の位置検出センサ１００、２００、３００、４００が、図１に示すシリンダ１０に付設された場合を例示して説明しているが、これに限定されるものではなく、図示しないリニアアクチュエータ等の種々の流体圧機器、電動アクチュエータ等に適用してもよいことは勿論である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７７】
すなわち、シリンダの外表面に付着した液体が、該シリンダに形成された湾曲面および面取り部に沿って自然に落下するため、前記シリンダの外表面に液だまりが発生することがなく、衛生上の問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るシリンダの斜視図である。
【図２】 図１に示すシリンダの正面図である。
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図４】 図３に示されるＡ部の拡大縦断面図である。
【図５】 比較例に係るシリンダの一部拡大縦断面図である。
【図６】 本発明の位置検出センサの斜視図である。
【図７】 図６に示す位置検出センサの正面図である。
【図８】 図６に示す位置検出センサの平面図である。
【図９】 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。
【図１０】 図８のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。
【図１１】 図６に示す位置検出センサを図１に示すシリンダに取り付けた状態の説明図である。
【図１２】 第１変形例に係る位置検出センサの平面図である。
【図１３】 図１２に示す位置検出センサのカバーを外した状態の平面図である。
【図１４】 図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った縦断面図である。
【図１５】 図１２のＸＶ−ＸＶ線に沿った縦断面図である。
【図１６】 図１２のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った縦断面図である。
【図１７】 図１２に示す位置検出センサを図１に示すシリンダに取り付けた状態の説明図である。
【図１８】 第２変形例に係る位置検出センサの平面図である。
【図１９】 図１８に示す位置検出センサのカバーを外した状態の平面図である。
【図２０】 図１８のＸＸ−ＸＸ線に沿った縦断面図である。
【図２１】 図１８のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿った縦断面図である。
【図２２】 第３変形例に係る位置検出センサの平面図である。
【図２３】 図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図２４】 図２２のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿った縦断面図である。
【符号の説明】
１０…シリンダ １２ａ、１２ｂ…圧力流体出入ポート
１４…シリンダチューブ １６…ヘッドカバー
１８…ロッドカバー ２２、２２ａ、２２ｂ…シリンダ室
２４…ピストン ２６…ピストンロッド
３０…スクレーパ ３４、２２０…上面
３６ａ、３６ｂ…傾斜面 ３８ａ、３８ｂ…側面
４０、２２２…底面
４２、４４、４６、１２６、２２４…面取り部
４８…立設面 ５０…ロッドパッキン
６０…マグネット ６２…シール部材
６４…環状突起部 ６６…内周面
６８…挟圧部分 ７０…ねじ穴
１００、２００、３００、４００…位置検出センサ
１０２、２０６、３０４、４０２…ケーシング
１０４、３０８…凹部 １０６…樹脂体
１０８…検出素子 １１０、２１６…基板
１１２…リード線 １１６…ねじ部材
１１８…パッキン １２０、２１２…ガスケット
１２２…上面部 １２４…側面部
１２８…底面部 ２０２ａ、２０２ｂ…長孔
２０８、３０６…カバー部材 ２１８…取付用ねじ
３０２…レール ３１０…センサ部
４０４…溝部
Claims (8)
- 圧力流体出入ポートを介してシリンダ室に供給される圧力流体の作用下に、前記シリンダ室に沿ってピストンおよびピストンロッドが一体的に変位するシリンダにおいて、
立設面を除いた周方向に沿った外周面に、外方に向かって形成された凸状の湾曲面と面取り部とを有するシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの端部に設けられることにより、該シリンダチューブの内部に前記シリンダ室を形成するカバー部材と、
前記シリンダチューブと前記カバー部材との結合部位に装着され、該シリンダチューブの内周面又は該カバー部材の外周面に形成された環状突部によって挟圧される挟圧部を有するシール部材と、
を備え、
前記挟圧部が、前記シリンダチューブと前記カバー部材の端面より突出し、前記挟圧部によって前記シリンダチューブと前記カバー部材の端面から前記結合部位への液体の進入を阻止することを特徴とするシリンダ。 - 請求項１記載のシリンダにおいて、
前記シリンダチューブの外周面には、前記シリンダ室に内装されたピストンの位置を検出する位置検出センサが配設され、
前記位置検出センサは、前記ピストンに装着されたマグネットの磁界を検知する検出素子と、
前記検出素子を囲繞するセンサ本体と、
を備え、前記センサ本体の外周面が、外部に向かって凸状の湾曲面と面取り部とによって形成されることを特徴とするシリンダ。 - 請求項２記載のシリンダにおいて、
前記センサ本体は、シリンダへの取付面に対して略直交する方向に取付用孔部が貫通形成されたケーシングからなり、前記ケーシングの凹部には、検出素子がモールドされた樹脂体が一体的に連結されることを特徴とするシリンダ。 - 請求項２記載のシリンダにおいて、
前記シリンダチューブに対する前記センサ本体の取付面には、液体の進入を阻止するシール手段が設けられることを特徴とするシリンダ。 - 請求項２記載のシリンダにおいて、
前記位置検出センサには、前記センサ本体を前記シリンダチューブの外周面に取り付ける取付手段が設けられ、前記取付手段と該センサ本体との間には、液体の進入を阻止するシール手段が設けられることを特徴とするシリンダ。 - 請求項２記載のシリンダにおいて、
前記センサ本体は、ケーシングと、前記ケーシングに着脱自在に装着されるカバー部材とを有し、前記ケーシングには、シリンダの側面に螺入されるねじ部材が係合する長孔が形成され、該ケーシングは前記長孔に沿って変位自在に設けられることを特徴とするシリンダ。 - 請求項２記載のシリンダにおいて、
前記センサ本体は、ケーシングと、前記ケーシングに着脱自在に装着されるカバー部材とを有し、前記ケーシングとカバー部材とによって閉塞される室内にはレール部材が固定され、検出素子を含むセンサ部が前記レール部材の軸線方向に延在する凹部に沿って変位自在に設けられることを特徴とするシリンダ。 - 請求項２記載のシリンダにおいて、
前記センサ本体は、シリンダの取付面に対して略直交する方向に取付用孔部が貫通形成されたケーシングからなり、前記ケーシングの溝部にレール部材が装着され、検出素子を含むセンサ部が前記レール部材の軸線方向に延在する凹部に沿って変位自在に設けられることを特徴とするシリンダ。
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