JP3734237B2 - 伸縮位置検出構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧シリンダにおける伸縮位置検出構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、地下室などに配備されていて遠隔操作などで伸縮される油圧シリンダにあっては、その伸縮状況を直接視認できなくても、伸縮状況が数値で正確に表示されることが要求されることがある。
【0003】
そこで、このような要求に応じるものとして、従来から、油圧シリンダにおける伸縮位置検出構造が種々提案されているが、その中で、油圧シリンダ内に組み込まれて内蔵型とされる伸縮位置検出構造としては、以下のようなものある。
【0004】
すなわち、この従来例とされる伸縮位置検出構造は、図5に示すように、内部の油圧室A1,A2を外部に配在の図示せずして符号のみで示す油圧給排源Pに連通させるシリンダ体Cと、このシリンダ体C内に基端側が出没可能に挿通されてシリンダ体C内に上記の油圧室A1,A2を区画するロッド体Rとからなる油圧シリンダに内蔵されてなるとしている。
【0005】
ちなみに、上記のシリンダ体C内における油圧室A1,A2は、ロッド体Rの基端部たるピストン部R1によって区画されている。
【0006】
一方、伸縮位置検出構造は、基端側がシリンダ体Cの基端部たるボトム部C1に保持されて先端側がロッド体Rの軸芯部に長穴状に形成の容室Bに臨在されるセンサロッド1を有してなると共に、上記の容室Bが開口するロッド体Rにおけるピストン部R1の軸芯部に上記のセンサロッド1に近隣するマグネット2、すなわち、図示するところでは、筒状に形成されてセンサロッド1を挿通させるマグネット2を有してなるとしている。
【0007】
ちなみに、センサロッド1は、先端が自由端に設定されながら基端がセンサヘッド11に保持されてなるとするもので、このセンサヘッド11は、シリンダ体Cのボトム部C1における軸芯部を構成するセンサブロック12に螺着されてなるとしており、このセンサブロック12は、締付ボルト13の利用下にシリンダ体Cのボトム部C1に固着されている。
【0008】
また、マグネット2は、非磁性体からなるほぼ筒状に形成のマグネットケース21の内周側に保持されていて、このマグネットケース21が容室Bの開口端部となる拡径部B1に収装されながら同じく非磁性体からなるシート部材22の配在下に締付ボルト23の利用下にロッド体Rにおけるピストン部R1に固着されることで、内周がセンサロッド1の外周に近隣することになるように位置決められている。
【0009】
それゆえ、上記の伸縮位置検出構造にあっては、外部の油圧給排源Pによる油圧室A1,A2に対する油圧の給排の際に、すなわち、ロッド体Rがシリンダ体Cに対して出没することになる油圧シリンダの伸縮の際に、センサロッド1の先端側が容室Bに対して出没することになり、このとき、マグネット2とこのマグネット2の内周側を通過するセンサロッド1とがストロークセンサを構成することから、シリンダ体Cに対するロッド体Rの出没状態、すなわち、油圧シリンダの伸縮状況を数値で表示し得ることになる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の伸縮位置検出構造にあっては、たとえば、油圧シリンダが長尺に設定される場合に、所定の伸縮位置検出が不能になる危惧がある。
【0011】
すなわち、長尺に設定の油圧シリンダでは、伸縮位置検出構造を構成するセンサロッド1が先端を自由端としながら長くなることから、油圧シリンダが、縦置き状態にセットされる場合もそうであるが、たとえば、横置き状態にセットされる場合には、センサロッド1にいわゆる撓みや振れが発生され易くなる。
【0012】
そして、センサロッド1が撓んだり振れたりする場合には、ストロークセンサによる検出が不正確になり、表示される数値を信頼できなくすることになる。
【0013】
また、図5中に仮想線図で示すように、センサロッド1が撓んで先端が容室Bの内周に接触した状態で油圧シリンダが伸縮されると、センサロッド1の先端と容室Bの内周との間でカジリ現象が発現され、このカジリ現象に起因して、センサロッド1の折損などが招来される場合には、伸縮位置検出行為そのものが不能になる。
【0014】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、油圧シリンダに内蔵のストロークセンサを構成するセンサロッドの撓みや振れを阻止し得て、油圧シリンダの伸縮状況を正確な数値で表示するのに最適となる油圧シリンダにおける伸縮位置検出構造を提供することである。
【0015】
【解決を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明の構成を、基本的には、内部の油圧室を外部に配在の油圧給排源に連通させるシリンダ体と、このシリンダ体内に基端側が出没可能に挿通されてシリンダ体内に上記の油圧室を区画するロッド体とからなる油圧シリンダにあって、基端側がシリンダ体のボトム部に保持されて先端側がロッド体の軸心部に長穴状に形成の容室に臨在されるセンサロッドを有してなると共に、上記の容室が開口するロッド体におけるピストン部の軸心部に上記のセンサロッドに近接するマグネットを有してなる伸縮位置検出構造において、センサロッドを保持するとともに基端部がシリンダ体のボトム部に保持され先端側が上記の容室に延在されるセンサロッド保持部材を設け、該センサロッド保持部材の先端部に自身の振れを阻止するガイド部材を設けるとした。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施の形態に基づいてこの発明を説明するが、この発明による伸縮位置検出構造も、前記した従来のものと同様に、油圧シリンダに内蔵されるとしており、また、油圧シリンダも、基本的には、前記した従来のものと同様に構成されている。
【0017】
それゆえ、図示する実施の形態において、構成が同一となる部分については、図中に同一の符号を付するのみとして、必要な場合を除き、その詳しい説明を省略し、以下には、この発明において特徴となるところを中心に説明する。
【0018】
なお、図1に示すように、図示する実施の形態では、マグネット2を内周側に保持するマグネットケース21は、締付ボルト23の利用下に後述する筒体4に固着されてなるとしている。
【0019】
まず、図1に示すように、この発明による伸縮位置検出構造にあっては、センサロッド1がセンサロッド保持部材3に保持されてなるとしている。
【0020】
センサロッド保持部材3は、非磁性の中実体からなりながら基端部3aがシリンダ体Cのボトム部C1における軸芯部を構成するセンサブロック12に保持されてなるとし、先端側がロッド体Rの軸芯部に開穿の容室Bに延在されるとしている。
【0021】
このとき、センサロッド保持部材3は、基端部3aの外周にフランジ状に形成された連結ブラケット31を一体に有していて、この連結ブラケット31が締付ボルト32の利用下にセンサブロック12に固着されることでセンサブロック12に保持されるとしている。
【0022】
なお、センサロッド保持部材3をセンサブロック12に保持させる方策については、センサロッド保持部材3が所定位置に配在される限りにおいて、上記した方策に代える任意の方策が選択されても良いことはもちろんである。
【0023】
上記のセンサロッド保持部材3は、図2にも示すように、基端から先端までの全長に亙って溝3bが形成されてなるとしており、この溝3bにセンサロッド1を嵌装状態で保持してなるとしている。
【0024】
それゆえ、センサロッド保持部材3が自己支持性を有していて撓みや振れが効果的に阻止される限りにおいて、このセンサロッド保持部材3に嵌装状態で保持されているセンサロッド1の撓みや振れも効果的に阻止されることになる。
【0025】
ところで、このセンサロッド保持部材3における断面形状や溝3bの深さについて少し説明すると、図2に示すところでは、断面形状が中実の円形とされていて、溝3bの深さも、センサロッド1がセンサロッド保持部材3の軸芯部に配在されることになるように言わば深く設定されてなるとするが、これ代えて、図3に示すように、断面形状を同じく中実の八角形として、また、溝3bの深さについては、センサロッド1がセンサロッド保持部材3の外周側に偏芯した状態に配在されるように言わば浅く設定されてなるとしても良い。
【0026】
そして、要は、センサロッド1がセンサロッド保持部材3に保持された状態で容室Bに延在されるときに、センサロッド1の位置が容室Bの径方向に変化せずして一定とされる構成が選択されることである。
【0027】
その意味では、センサロッド保持部材3が上記した円形や八角形、さらには、四角形を含む他の断面形状の中実体からなるとすることで、このセンサロッド保持部材3における撓みや振れを効果的に阻止し得ることになると言い得る。
【0028】
また、図4に示すように、センサロッド保持部材3がパイプ体からなるとし、かつ、溝3bがこのパイプ体の外周を軸線方向にプレス成形することで形成されてなるとしても良い。
【0029】
そして、センサロッド保持部材3がパイプ体からなるとすることで、中実体からなる場合に比較して、センサロッド保持部材3における重量の軽減化に寄与することになるのはもちろんのこと、センサロッド保持部材3において自身の重量に起因して自らが曲がることになる不具合の招来をあらかじめ排除できることになり、したがって、センサロッド保持部材3における撓みや振れを一層効果的に阻止し得ることになる点で有利となる。
【0030】
また、センサロッド保持部材3がパイプ体からなるとし、かつ、溝3bがプレス成形で形成されるとすることで、溝3bを中実体において切削などして形成する場合に比較して、加工の手間が大幅に削減されることになり、生産性を向上させる上でも有利になると言い得る。
【0031】
ところで、この発明による伸縮位置検出構造にあっては、センサロッド保持部材3の先端は、その振れが阻止されていわゆる静止状態に維持されるように設定されてなるとしている。
【0032】
すなわち、図示する実施の形態では、センサロッド保持部材3の先端部3cの外周にガイド部材33を有してなると共に、このガイド部材33の外周をさらに外周側の他部に摺接させるとしている。
【0033】
そして、図示する実施の形態では、上記の他部として、容室Bに嵌装状態に配在される筒体4を有してなるとしており、この筒体4において、上記の容室Bに嵌装される筒部4aの内周を摺動面仕上として、ガイド部材33のためのいわゆるシリンダを構成するとしている。
【0034】
それゆえ、センサロッド保持部材3の先端部3cは、ガイド部材33の配在下にいわゆる振れ止めされた状態に維持されることになるが、前記したように、センサロッド保持部材3の基端部3aがセンサブロック12の軸芯部に言わば固着されていることから、センサロッド保持部材3は、自己支持性を有する限り、全体として筒部4aの軸芯部に配在されていることになる。
【0035】
そして、油圧シリンダの伸縮時には、すなわち、センサロッド保持部材3の先端部3cが筒部4aの内周側でいわゆる出没する態様に移動するときには、センサロッド保持部材3の先端部3cが常に筒部4aの軸芯部、すなわち、筒体4の軸芯部を移動することになる。
【0036】
それゆえ、この実施の形態では、シリンダ態様に仕上られた筒部4aを有してなることで、容室Bの内周をシリンダ態様に直接仕上る場合に比較して、ロッド体Rにおける加工数を削減し得ることになる。
【0037】
のみならず、容室Bの径を大きく採ることが可能になるから、図5に示す従来の場合に比較して、容室Bを形成するためのロッド体Rにおける加工作業を容易にすることにもなる。
【0038】
一方、上記の筒部4aに連設されているフランジ状に形成の取付部4bは、ロッド体Rにおける容室Bの拡径部B1の言わば底部(符示せず)に当接された状態下に締付ボルト34の利用でロッド体Rの基端部R1に固着されてなるとしている。
【0039】
それゆえ、上記の筒体4にあっては、フランジ状に形成の取付け部4bを有してなることで、この筒体4における筒部4aを所定位置に定着させることが容易になる。
【0040】
なお、図示する実施の形態では、筒状のマグネット2を内周側に保持するマグネットケース21が締付ボルト23の利用下に上記の取付部4bに固着されるとしているが、これに代えて、図示しないが、締付ボルト23がマグネットケース21だけでなく取付部4bをも貫通して締め付けられる、すなわち、共締めされてなるとしても良く、また、マグネットケース21が締付ボルト34の利用で固着されている取付部4bに螺着されるとしても良い。
【0041】
また、図示する実施の形態では、筒部4aの外周が浅く切り欠かれていて、容室Bの内周との間に摩擦を低減させるための筒状隙間4cが形成されるとしているが、この筒状隙間4cの形成についてはこれが省略されるとしても良いことはもちろんである。
【0042】
ただ、図示するように、筒状隙間4cが形成される場合には、この筒体4を容室Bに嵌装する際の操作性を良くすると共に、この筒体4をいわゆる位置合せする際の回転性を良くする点でも有利となる。
【0043】
ちなみに、この発明による伸縮位置検出構造にあっては、センサロッド1およびこれを保持するセンサロッド保持部材3の周りでいわゆる圧篭り現象が発現されないから、センサロッド1およびセンサロッド保持部材3における圧力に起因する折れ曲がりなどが発現されないのはもちろんである。
【0045】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、センサロッドが振れを阻止するガイド部材を備えたセンサロッド保持部材に保持されてなるとするから、センサロッド保持部材における撓みや振れが効果的に阻止されることになる。
【0046】
そして、センサロッド保持部材の先端部がその外周に連設のガイド部材の中央部を貫通するように設定する場合には、センサロッド保持部材の基端部が言わば固定状態に保持されていることを条件にして、センサロッド保持部材が全体としても筒体の軸芯部に配在されることになる。
【0047】
そしてまた、センサロッドがセンサロッド保持部材に保持されるときに、いわゆる偏芯されて保持されるとしても、その位置が狂う危惧もなく、安定した検出を可能にすることになる。
【0048】
さらに、センサロッド保持部材がパイプ体からなるとする場合には、中実体からなる場合に比較して、センサロッド保持部材における重量の軽減化に寄与する上に、センサロッド保持部材において自身の重量に起因して自らが曲がることになる不具合の招来をあらかじめ排除でき、したがって、センサロッド保持部材における撓みや振れを一層効果的に阻止し得ることになる。
【0049】
その結果、この発明によれば、油圧シリンダに内蔵のストロークセンサを構成するセンサロッドの撓みや振れを効果的に阻止し得て、油圧シリンダの伸縮状況を正確な数値で表示するのに最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態による伸縮位置検出構造を装備した油圧シリンダを示す縦断面図である。
【図2】図1中のX−X線で示すロッド体部分の縦断面図である。
【図3】他の実施の形態によるセンサロッド保持部材の断面図である。
【図4】さらに他の実施の形態によるセンサロッド保持部材の断面図である。
【図5】従来例としての伸縮位置検出構造を装備した油圧シリンダを図1と同様に示す図である。
【符号の説明】
1 センサロッド
2 マグネット
3 センサロッド保持部材
3a 基端部
3b 溝
3c 先端部
4 内筒
4a 筒部
4b 取付部
4c 筒状隙間
11 センサヘッド
12 センサブロック
13,23,32,34 締付ボルト
21 マグネットケース
22 シート部材
31 連結ブラケット
33 ガイド部材
33a 軸受部材
A 油圧室
B 容室
B1 拡径部
C シリンダ体
C1 ボトム部
P 油圧給排源
R ロッド体
R1 ピストン部
Claims (1)
- 内部の油圧室を外部に配在の油圧給排源に連通させるシリンダ体と、このシリンダ体内に基端側が出没可能に挿通されてシリンダ体内に上記の油圧室を区画するロッド体とからなる油圧シリンダにあって、基端側がシリンダ体のボトム部に保持されて先端側がロッド体の軸心部に長穴状に形成の容室に臨在されるセンサロッドを有してなると共に、上記の容室が開口するロッド体におけるピストン部の軸心部に上記のセンサロッドに近接するマグネットを有してなる伸縮位置検出構造において、センサロッドを保持するとともに基端部がシリンダ体のボトム部に保持され先端側が上記の容室に延在されるセンサロッド保持部材を設け、該センサロッド保持部材の先端部に自身の振れを阻止するガイド部材を設けたことを特徴とする伸縮位置検出構造。
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