JP3863869B2 - シリンダーにおけるピストンの移動検出装置 - Google Patents

Description

本発明はシリンダーにおけるピストンの移動検出装置に関するものである。

シリンダーにおけるピストンの移動検出装置としては、例えば特開２０００−３５６２０５号公報の発明がある。また、この発明の他にも以下の方法がある。
ａ． ロッドの移動を磁気センサーで感知し、これを電気信号に変換して検出する方法。
ｂ． 特殊加工したロッドに取り付けられた溝に磁場を与え、この溝の数を電子装置でカ
ウントして、ロッドの進出量を検出する方法。
ｃ． 外部に取り付けられた接触型のスイッチを、同軸線上に取り付けられた別の突起物
で直接作動させて、電気信号に変換して検出する方法。
ｄ． ピストンが動作するときに、動作回路中を移動する動力伝達媒体で回転体を回転さ
せ、その移動量を検出装置で測定して電気的信号に変換し、ロッドの移動量との相関関係
から検出する方法。
特開２０００−３５６２０５号公報

しかし、上記のａ．の方法は、磁気センサーが非磁気性のアルミ、ステンレス製でない
と使用できず、一般的で安価な鋼製シリンダーを用いることができない。またｂ．につい
ては、極めて特殊な加工技術を要する部品が必要となるため高価である。また、その他に
ついては、検出装置が外付けになり、直接電気信号で感知したり、機械的機構が付属する
ため、その中に土砂が入り込まないような特別な措置をとる必要や、その位置までに電気
配線が必要になるという問題があった。

本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、適用範囲に限定
されず、水中や土砂中などの直視できないところ、または防爆対策の必要な環境において
も、ピストンの移動が検出できる検出装置を提供することである。

本発明のシリンダーにおけるピストンの移動検出装置は、シリンダー本体におけるピストンの前後には前室と後室とが形成され、前室には、前進端チェック弁を備えた前進側シリンダーヘッドが、後室には、後進端チェック弁を備えた後進側シリンダーヘッドがそれぞれ設けられ、前記前進端チェック弁と後進端チェック弁とはチェックピンに設けられた弁体が、筒体内を移動して前進端または後進端に到達時、前室または後室に通じる解放口を開閉する構成であり、前進端チェック弁の解放口の上流側には前進端制御バルブを介して前進端供給パイプが接続され、開放口の下流側には切替バルブを介して圧力源からの前室用給排管が接続され、後進端チェック弁の解放口の上流側には後進端制御バルブを介して後進端供給パイプが接続され、開放口の下流側には切替バルブを介して圧力源からの後室用給排管が接続され、前記前進端供給パイプと後進端供給パイプとには圧力センサーがそれぞれ設けられ、該圧力センサーと、切替バルブと、前進端制御バルブと、後進端制御バルブとがそれぞれコントローラーと電気的に連結されたことを特徴とする。

ピストンの移動がシリンダ本体内の後進端チェック弁と前進端チェック弁とにより感知
することができるため、水中や土砂中で使用しても機能を発揮することができる。また検
出装置を安価に製造することができる。さらに水中や土砂中などの直接目視ができない箇
所や防爆対策が必要な箇所での使用や、自動および遠隔操作での使用が可能になる。

シリンダー本体におけるピストンの前後には前室と後室とが形成され、前室には、前進端チェック弁を備えた前進側シリンダーヘッドが、後室には、後進端チェック弁を備えた後進側シリンダーヘッドがそれぞれ設けられ、前記前進端チェック弁と後進端チェック弁とはチェックピンに設けられた弁体が、筒体内を移動して前進端または後進端に到達時、前室または後室に通じる解放口を開閉する構成であり、前進端チェック弁の解放口の上流側には前進端制御バルブを介して前進端供給パイプが接続され、開放口の下流側には切替バルブを介して圧力源からの前室用給排管が接続され、後進端チェック弁の解放口の上流側には後進端制御バルブを介して後進端供給パイプが接続され、開放口の下流側には切替バルブを介して圧力源からの後室用給排管が接続され、前記前進端供給パイプと後進端供給パイプとには圧力センサーがそれぞれ設けられ、該圧力センサーと、切替バルブと、前進端制御バルブと、後進端制御バルブとがそれぞれコントローラーと電気的に連結されたので、ピストンが後端側に位置するときには、ピストンで後進端チェック弁が解放されて圧力センサーでその位置が感知できる。これとは反対に、ピストンが前方に移動して、先端側に位置するときには、ピストンで前進端チェック弁が解放されて圧力センサーでその位置が感知できる。

図１はシリンダーにおけるピストンの移動検出装置（以下検出装置という）１であり、
この検出装置１は、シリンダー本体２と、圧力源７と、これらシリンダー本体２と圧力源
７との間に配管された前室用給排管８および前進端供給パイプ１２と、後室用給排管９お
よび後進端供給パイプ１４とから構成されている。

シリンダー本体２におけるピストン３の前後には前室４と後室５とが形成され、前室４
には、前進端チェック弁１１を備えた前進側シリンダーヘッド１８が、後室５には後進端
チェック弁１３を備えた後進側シリンダーヘッド１９がそれぞれ設けられている。

上記の前進端チェック弁１１には、圧力源からの前室用給排管８が切替バルブ６を介し
て接続されるとともに、前進端制御バルブ１０を介して前進端供給パイプ１２が接続されている。一方、後進端チェック弁１３にも、圧力源７からの後室用給排管９が切替バルブ６を介して接続されるとともに、後進端制御バルブ１０を介して後進端供給パイプ１４が接続されている。

また、上記の後進端供給パイプ１２と前進端供給パイプ１４とには圧力センサー１５、
１６が設けられ、該圧力センサー１５、１６と、切替バルブ６と、前進端制御バルブ１０と、後進端制御ブルブ１０とがそれぞれコントローラー１７に電気的に連結されている。なお、このシリンダー本体２におけるピストン３はエアーで前後に移動するものであるが、エアーに限らず油や水でも移動させることもできる。

上記の前進端チェック弁１１と後進端チェック弁１３とは同じ構成であり、チェックピ
ン２０に設けられた弁体２１が、バネ２２およびピストン３によって筒体２３内を移動して、前室４または後室５に通じる解放口２４を開閉する。そして、この解放口２４の上流側には前進端供給パイプ１２または後進端供給パイプ１４が接続されるとともに、解放口２４の下流側には前室用給排管８または後室用給排管９が接続されている。

また、切替バルブ６は前室用給排管８と後室用給排管９との分岐部に設けられた給排管
用バルブ２５と、前室用給排管８の前進解放端２６、および後室用給排管９の後進解放端
２７に設けられた解放端用バルブ２８、２９とがあり、いずれもコントローラー１７から
の電気的な信号で作動する。そして、圧力源７からのエアー３０を前室用給排管８か、あ
るいは後室用給排管９に給気するかは給排気管用バルブ２５で行い、前室４または後室５
からのエアー３０を前進解放端２６、または後進解放端２７から解放するのは、解放端用
バルブ２８、２９が行う。一方、前進端供給パイプ１２に設けた前進端制御バルブ１０と、後進端供給パイプ１４に設けた後進端制御バルブ１０ともコントローラー１７からの電気的な信号で作動する。

次に、上記の検出装置１の作動を図２〜図５に基づいて説明する。この検出装置１の基
本状態は、図１に示すように、ピストン３が後進側シリンダーヘッド１９に接している状
態であり、このピストン３で後進端チェック弁１３のチェックピン２０が後方に押されて、後進端チェック弁１３が解放されている。このとき後進解放端２７の解放端用バルブ２９は解放されているが、後進端供給パイプ１４の後進端制御バルブ１０は閉じている。したがって、後進端供給パイプ１４内のエアー３０が後室用給排管９を通って後進解放端２７から放出されるため、後進端供給パイプ１４側の圧力センサー１６の圧力表示は「０」になり、ピストン３が後進側シリンダーヘッド１９側に位置していることがわかる。

一方、前進端チェック弁１１は閉鎖されるとともに、前進解放端２６の解放端用バルブ
２８も閉じているため、前進端供給パイプ１２内にはエアー３０が充填され、前進端供給
パイプ１２側の圧力センサー１５が所定の加圧状態を表示すると、前進端供給パイプ１２側の前進端制御バルブ１０が閉じる。

このような状態から、図２に示すように、コントローラー１７からの電気的な信号によ
って給排管用バルブ２５が後室用給排管９側に切替られるとともに、前進解放端２６の解
放端用バルブ２８も解放されると、圧力源７からのエアー３０が前室用給排管９を通って
後室５に送られるとともに、前室４側のエアー３０が前室用給排管８を通って前進解放端
２６から放出されるので、ピストン３が前方へ移動する。このピストン３の移動と同時に
後進端チェック弁１３のチェックピン２０がバネ２２で前方に押されて、後進端チェック弁１３の解放口２４が閉鎖する。一方、コントローラー１７からの電気的な信号により後進端供給パイプ１４の後進端制御バルブ１０が開いて、圧力源７からのエアー３０が後進端供給パイプ１４に送られて圧力センサー１６が所定の加圧状態を表示すると、コントローラー１７からの電気的な信号で後進端供給パイプ１４の制御バルブ１０が閉鎖される。

次に、図３に示すように、圧力源７からのエアー３０でピストン３が前進側シリンダー
ヘッド１８まで到達すると、前進端チェック弁１１のチェックピン２０が前方に押されて前進端チェック弁１１が解放されるので、前進端供給パイプ１２内のエアー３０が前室用給排管８を通って前進解放端２６から放出されることにより、圧力センサー１５の圧力表示が「０」になって、ピストン３が前進側シリンダーヘッド１８側に位置したことがわかる。

次に、図４に示すように、コントローラー１７からの電気的な信号によって給排管用バ
ルブ２５が前室用給排管８側に切替られるとともに、後進解放端２７の解放端用バルブ２
９も解放されると、圧力源７からのエアー３０が前室用給排管８を通って前室４に送られ
るとともに、後室５側のエアー３０が後室用給排管９を通って後進解放端２７から放出さ
れるので、ピストン３が後方へ移動する。このピストン３の移動と同時に、前進端チェック弁１１のチェックピン２０がバネ２２で後方に押されて、前進端チェック弁１１の解放口２４が閉鎖されるとともに、コントローラー１７からの電気的な信号で前進端供給パイプ１２の前進端制御バルブ１０が開いて、圧力源７からのエアー３０が前進端供給パイプ１２に送られて圧力センサー１５が所定の圧力状態を表示すると、コントローラー１７からの電気的な信号で前進端供給パイプ１２の前進端制御バルブ１０が閉鎖される。

次に、図５に示すように、圧力源７からのエアー３０でピストン３が後進側シリンダー
ヘッド１９まで到達すると、後進端チェック弁１３のチェックピン２０が後方に押されて後進端チェック弁１３が解放されるため、後進端供給パイプ１４内のエアー３０が後室用給排管９を通って後進解放端２７から放出されることにより、圧力センサー１６の圧力表示が「０」になって、ピストン３が後進側シリンダーヘッド１９側に位置したことがわかる。

この検出装置は、目視できない箇所での遠隔操作が可能なため、水中や土砂中に設置し
た排水管の吸入口の蓋の開閉などに使用することができる。

検出装置の概略図である。 ピストンを前方に移動させる際の検出装置の概略図である。 ピストンを前進側シリンダーヘッドに移動させた検出装置の概略図である。 ピストンを後方に移動させる際の検出装置の概略図である。 ピストンを後進側シリンダーヘッドに移動させた検出装置の概略図である。

符号の説明

１ 検出装置
２ シリンダー本体
３ ピストン
４ 前室
５ 後室
６ 切替バルブ
７ 圧力源
８ 前室用給排管
９ 後室用給排管
１０ 前進端制御バルブ、後進端制御バルブ
１１ 前進端チェック弁
１２ 前進端供給パイプ
１３ 後進端チェック弁
１４ 後進端供給パイプ
１５、１６ 圧力センサー
１７ コントロ−ラー
１８ 前進側シリンダーヘッド
１９ 後進側シリンダーヘッド
２０ チェックピン
２１ 弁体
２２ バネ
２３ 筒体
２４ 解放口
２５ 給排管用バルブ
２６ 前進解放端
２７ 後進解放端
２８、２９ 解放端用バルブ
３０ エアー

Claims (1)

1. シリンダー本体におけるピストンの前後には前室と後室とが形成され、前室には、前進端チェック弁を備えた前進側シリンダーヘッドが、後室には、後進端チェック弁を備えた後進側シリンダーヘッドがそれぞれ設けられ、前記前進端チェック弁と後進端チェック弁とはチェックピンに設けられた弁体が、筒体内を移動して前進端または後進端に到達時、前室または後室に通じる解放口を開閉する構成であり、前進端チェック弁の解放口の上流側には前進端制御バルブを介して前進端供給パイプが接続され、開放口の下流側には切替バルブを介して圧力源からの前室用給排管が接続され、後進端チェック弁の解放口の上流側には後進端制御バルブを介して後進端供給パイプが接続され、開放口の下流側には切替バルブを介して圧力源からの後室用給排管が接続され、前記前進端供給パイプと後進端供給パイプとには圧力センサーがそれぞれ設けられ、該圧力センサーと、切替バルブと、前進端制御バルブと、後進端制御バルブとがそれぞれコントローラーと電気的に連結されたことを特徴とするシリンダーにおけるピストンの移動検出装置。

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