JP4693122B2 - Cylinder stroke position measuring device - Google Patents

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JP4693122B2 JP2006167368A JP2006167368A JP4693122B2 JP 4693122 B2 JP4693122 B2 JP 4693122B2 JP 2006167368 A JP2006167368 A JP 2006167368A JP 2006167368 A JP2006167368 A JP 2006167368A JP 4693122 B2 JP4693122 B2 JP 4693122B2
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本発明は、シリンダのストローク位置計測装置に関し、特に回転ローラの回転量を検出することによってシリンダのストローク位置を計測する装置に関する。 The present invention relates to a cylinder stroke position measuring apparatus, and more particularly to an apparatus for measuring a cylinder stroke position by detecting a rotation amount of a rotating roller.

従来より、回転ローラの回転量を回転センサによって検出することによって、シリンダのストローク位置を計測する装置が公知となっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, devices that measure the stroke position of a cylinder by detecting the amount of rotation of a rotating roller with a rotation sensor are known.

図１（ａ）は、シリンダストローク位置計測装置を構成する回転センサの構造を概念的に示している。 FIG. 1A conceptually shows the structure of a rotation sensor constituting the cylinder stroke position measuring device.

図１に示すように、回転軸６０００は、固定部材２０００にベアリング等を介して回転自在に支持されている。回転軸６０００の一端には回転体３０００が設けられている。回転体３０００には、回転位置に応じて周期的に磁束密度が変化するように、磁石４０００が配置されている。回転軸６０００の他端には継手等を介して回転ローラ１０００が設けられている。回転ローラ１０００は、シリンダ内部を摺動するピストンのロッド７０００の表面に接触するように設けられている。回転ローラ１０００は、ロッド７０００の直動に応じて回転するように設けられている。   As shown in FIG. 1, the rotating shaft 6000 is rotatably supported by a fixed member 2000 via a bearing or the like. A rotating body 3000 is provided at one end of the rotating shaft 6000. The rotating body 3000 is provided with a magnet 4000 so that the magnetic flux density periodically changes according to the rotational position. A rotating roller 1000 is provided at the other end of the rotating shaft 6000 via a joint or the like. The rotating roller 1000 is provided so as to contact the surface of a piston rod 7000 that slides inside the cylinder. The rotating roller 1000 is provided to rotate according to the linear movement of the rod 7000.

回転軸１０００の軸方向にあって、回転体３０００に対向する位置には、磁石４０００によって生成される磁束密度を検出し、磁束密度に応じた電気信号を出力する磁気センサ部５０００が設けられている。磁気センサ部５０００で検出された電気信号は、後段の演算処理部で、回転軸１０００の回転量からロッド７０００の変位量に変換される。   A magnetic sensor unit 5000 that detects the magnetic flux density generated by the magnet 4000 and outputs an electrical signal corresponding to the magnetic flux density is provided at a position that is in the axial direction of the rotary shaft 1000 and faces the rotating body 3000. Yes. The electrical signal detected by the magnetic sensor unit 5000 is converted from the amount of rotation of the rotating shaft 1000 into the amount of displacement of the rod 7000 by a subsequent arithmetic processing unit.

上述の回転センサの回転ローラ１０００は、回転ローラ１０００とロッド７０００との間の滑りを抑制するために押圧部材によってロッド表面に押圧する必要がある。 The rotation roller 1000 of the rotation sensor described above needs to be pressed against the rod surface by a pressing member in order to suppress slippage between the rotation roller 1000 and the rod 7000.

下記特許文献１には、ばねによって、回転ローラをシリンダのロッドに圧接させるという発明が記載されている。 Patent Document 1 below describes an invention in which a rotary roller is pressed against a cylinder rod by a spring.

図１（ｂ）、（ｃ）は、特許文献１に示される回転センサユニット９０００の構成を示している。   FIGS. 1B and 1C show the configuration of the rotation sensor unit 9000 shown in Patent Document 1. FIG.

同図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、シリンダのアウタチューブ７１００に蓋７２００が設けられている。蓋７２００には、フレーム７３００が取り付けられている。フレーム７３００には、レバー７４００が回動自在に取り付けられている。レバー７４００には、ロッド７０００の表面に接触し、ロッド７０００の変位に応じて回転する回転ローラ１０００が回動自在に取り付けられている。レバー７４００は、回転ローラ１０００の中心からロッド７０００の縮み側にオフセットされた位置に回動支点を有し、回転ローラ１０００を回動自在に支持している。回転ローラ１０００と蓋７２００との間には、回転ローラ１０００をロッド７０００の表面に押圧するばね７５００が介在されている。ばね７５００は、レバー７４００を介して回転ローラ１０００をロッド７０００の表面に対して垂直な方向に押圧する。   As shown in FIGS. 1B and 1C, a lid 7200 is provided on the outer tube 7100 of the cylinder. A frame 7300 is attached to the lid 7200. A lever 7400 is rotatably attached to the frame 7300. A rotating roller 1000 that contacts the surface of the rod 7000 and rotates according to the displacement of the rod 7000 is rotatably attached to the lever 7400. The lever 7400 has a rotation fulcrum at a position offset from the center of the rotation roller 1000 to the contraction side of the rod 7000, and supports the rotation roller 1000 in a freely rotatable manner. A spring 7500 that presses the rotating roller 1000 against the surface of the rod 7000 is interposed between the rotating roller 1000 and the lid 7200. The spring 7500 presses the rotating roller 1000 in a direction perpendicular to the surface of the rod 7000 via the lever 7400.

また、下記特許文献２には、シリンダのヘッド部に、磁気センサを装着するとともに、ロッドの軸方向の各部に磁気スケールを埋め込み、磁気スケールで発生した磁界を磁気センサで検出することにより、ロッドの移動位置を計測するストロークセンサが記載されている。
特許第２９５７５７０号公報 特開２０００-２３４６０３号公報 Further, in Patent Document 2 below, a magnetic sensor is mounted on the head portion of the cylinder, a magnetic scale is embedded in each axial portion of the rod, and a magnetic field generated by the magnetic scale is detected by the magnetic sensor. A stroke sensor for measuring the movement position is described.
Japanese Patent No. 2957570 JP 2000-234603 A

図４（ａ）に示すように、通常、シリンダのヘッド部には、シリンダヘッド部材８０００が装着されている。シリンダヘッド部材８０００は、ロッド７０００を摺動自在に支持しダストシール８１００によってゴミ等がシリンダ内部に侵入することを防止するためにシリンダに不可欠な部材である。シリンダヘッド部材８０００の外周には、ねじ部８２００が形成されており、このねじ部８２００がシリンダの内側のねじ部に螺合することでシリンダヘッド部材８０００がシリンダのヘッド部に装着される。 As shown in FIG. 4A, a cylinder head member 8000 is usually attached to the head portion of the cylinder. The cylinder head member 8000 is an indispensable member for the cylinder in order to slidably support the rod 7000 and prevent dust and the like from entering the cylinder by the dust seal 8100. A threaded portion 8200 is formed on the outer periphery of the cylinder head member 8000, and the threaded portion 8200 is screwed into a threaded portion inside the cylinder so that the cylinder head member 8000 is attached to the head portion of the cylinder.

ここで、ロッド７０００のストローク範囲は、シリンダヘッド部材８０００の上端位置によって規制される。ロッド７０００は、最大伸張位置から最小縮退位置までのストローク範囲ＳＴを自由に移動することができる。   Here, the stroke range of the rod 7000 is regulated by the upper end position of the cylinder head member 8000. The rod 7000 can freely move in the stroke range ST from the maximum extended position to the minimum retracted position.

シリンダのヘッド部に、図１（ｂ）、（ｃ）で説明した回転センサユニット９０００を装着した場合を想定する。この場合には、図４（ｂ）に示すように、回転センサユニット９０００全体を、シリンダヘッド部材８０００のねじ部８２００やダストシール８１００を回避するようにシリンダヘッド部材８０００の上端面に装着しなければならない。このため回転ローラ１０００がシリンダヘッド部材８０００の上端位置よりも所定距離ΔＳＴだけロッド伸張側に離間した場所に位置することになる。ここで、ロッド７０００の最小伸縮位置は、回転ローラ１０００の位置によって規制される。このため特許文献１記載の回転センサが装着された場合には、そうでない場合よりもシリンダヘッド部材上端位置から回転ローラ１０００の位置までの距離ΔＳＴに応じた距離だけロッド７０００のストローク範囲が短くなる。   Assume that the rotation sensor unit 9000 described in FIGS. 1B and 1C is attached to the cylinder head. In this case, as shown in FIG. 4B, the entire rotation sensor unit 9000 must be mounted on the upper end surface of the cylinder head member 8000 so as to avoid the threaded portion 8200 and the dust seal 8100 of the cylinder head member 8000. Don't be. For this reason, the rotating roller 1000 is positioned at a position separated from the upper end position of the cylinder head member 8000 by the predetermined distance ΔST toward the rod extension side. Here, the minimum expansion / contraction position of the rod 7000 is regulated by the position of the rotating roller 1000. For this reason, when the rotation sensor described in Patent Document 1 is mounted, the stroke range of the rod 7000 is shortened by a distance corresponding to the distance ΔST from the upper end position of the cylinder head member to the position of the rotation roller 1000 than when the rotation sensor is not. .

また、シリンダのヘッド部に、図１（ｂ）、（ｃ）に示す回転センサユニットを装着した上で、図４（ａ）に示すシリンダと同様のストローク範囲を確保しようとすると、図４（ｃ）に示すように、シリンダの両ピン間の距離ＰＮが長くなる。このため図１（ｂ）、（ｃ）に示す回転センサが装着された場合には、そうでない場合よりもシリンダの場積が大きくなる。   In addition, when the rotation sensor unit shown in FIGS. 1B and 1C is mounted on the cylinder head, an attempt is made to secure the same stroke range as the cylinder shown in FIG. As shown in c), the distance PN between both pins of the cylinder becomes longer. For this reason, when the rotation sensor shown in FIGS. 1B and 1C is mounted, the cylinder field is larger than the case where the rotation sensor is not mounted.

また特許文献２記載の発明は、シリンダヘッドにストロークセンサを装着するものであるが、ストロークセンサは、ロッドに非接触の磁気センサであり、回転ローラのようにロッドに接触する構造のものではない。この点で、この特許文献２記載の発明は、回転ローラの存在を前提とする本発明とは異なる。   In the invention described in Patent Document 2, a stroke sensor is mounted on the cylinder head. However, the stroke sensor is a magnetic sensor that does not contact the rod, and does not have a structure that contacts the rod like a rotating roller. . In this respect, the invention described in Patent Document 2 is different from the present invention that presupposes the existence of a rotating roller.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、回転センサをシリンダのヘッド部に装着するに際して、シリンダロッドのストローク範囲の減少やシリンダの場積の拡大を最小限に抑えることを解決課題とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is a solution to minimize the reduction of the stroke range of the cylinder rod and the expansion of the cylinder field when the rotation sensor is mounted on the cylinder head. It is what.

第１発明は、
シリンダ（２００）のヘッド部（２００Ｈ）に取り付けられ、回転ローラ（１１０）の回転量を検出することによってシリンダ（２００）のストローク位置を計測するシリンダのストローク位置計測装置であって、
シリンダ（２００）のヘッド部（２００Ｈ）に形成され、シリンダヘッド部（２００Ｈ）の外周から内周に向かうにつれてロッド（２０２）の伸び側から縮み側に向かう斜め孔（３０１）と、
前記斜め孔（３０１）に挿入され、シリンダ（２００）のロッド（２０２）の表面に接触し、シリンダロッド（２０２）の変位に応じて回転する回転ローラ（１１０）と、
前記斜め孔（３０１）に応じた形状の斜め部（１９１）を有すると共に、回転ローラ（１１０）の中心からシリンダロッド（２０２）の伸び側にオフセットされた位置に回動軸（１９２）を有し、回転ローラ（１１０）を回動自在に支持するレバー部材（１９０）と、
レバー部材（１９０）を介して回転ローラ（１１０）をシリンダロッド（２０２）の表面に対して垂直または略垂直な方向に押圧する押圧部材（１３０）と
を備えたことを特徴とする。 The first invention is
A cylinder stroke position measuring device that is attached to a head portion (200H) of a cylinder (200) and measures a stroke position of the cylinder (200) by detecting a rotation amount of a rotating roller (110),
An oblique hole (301) formed in the head part (200H) of the cylinder (200) and extending from the expansion side to the contraction side of the rod (202) from the outer periphery to the inner periphery of the cylinder head (200H);
A rotating roller (110) that is inserted into the oblique hole (301), contacts the surface of the rod (202) of the cylinder (200), and rotates according to the displacement of the cylinder rod (202);
It has a slanted portion (191) having a shape corresponding to the slanted hole (301), and has a rotating shaft (192) at a position offset from the center of the rotating roller (110) to the extending side of the cylinder rod (202). A lever member (190) that rotatably supports the rotating roller (110);
A pressing member (130) that presses the rotating roller (110) in a direction perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the cylinder rod (202) via the lever member (190) is provided.

第２発明は、第１発明において、
回転ローラ（１１０）を挟む態様でシリンダロッド（２０２）のストローク方向の異なる各位置に、ダストシール（１８０、１８１）が設けられることを特徴とする。 The second invention is the first invention,
Dust seals (180, 181) are provided at different positions in the stroke direction of the cylinder rod (202) so as to sandwich the rotating roller (110).

第３発明は、第１発明において、
押圧部材（１３０）は、板ばね（１３１）であることを特徴とする。 The third invention is the first invention,
The pressing member (130) is a leaf spring (131).

第４発明は、第１発明において、
押圧部材（１３０）は、板ばね（１３１）であり、板ばね（１３１）とレバー部材（１９０）との間には、板ばね（１３１）のばね力を受けてレバー部材（１９０）に伝達するボール（１９３）が介在されていることを特徴とする。 A fourth invention is the first invention,
The pressing member (130) is a leaf spring (131), and receives the spring force of the leaf spring (131) between the leaf spring (131) and the lever member (190) and transmits it to the lever member (190). The ball (193) to be interposed is interposed.

第５発明は、
シリンダ（２００）のヘッド部（２００Ｈ）に取り付けられ、回転ローラ（１１０）の回転量を検出することによってシリンダ（２００）のストローク位置を計測するシリンダのストローク位置計測装置であって、
シリンダ（２００）のヘッド部（２００Ｈ）に、少なくとも回転ローラ（１１０）と回転センサ部（１２０）とを収容する開口（３００Ａ）を有するベース部材（３００）が設けられ、前記開口（３００Ａ）には、ベース部材（３００）の外周から内周に向かうにつれてロッド（２０２）の伸び側から縮み側に向かう斜め孔（３０１）が形成されており、
前記斜め孔（３０１）に挿入され、シリンダ（２００）のロッド（２０２）の表面に接触し、シリンダロッド（２０２）の変位に応じて回転する回転ローラ（１１０）と、
前記斜め孔（３０１）に応じた形状の斜め部（１９１）を有すると共に、回転ローラ（１１０）の中心からシリンダロッド（２０２）の伸び側にオフセットされた位置に回動軸（１９２）を有し、回転ローラ（１１０）を回動自在に支持するレバー部材（１９０）と、
レバー部材（１９０）を介して回転ローラ（１１０）をシリンダロッド（２０２）の表面に対して垂直または略垂直な方向に押圧する板ばね（１３１）と、
回転ローラ（１１０）の回転量を検出する回転センサ部（１２０）と、
回転センサ部（１２０）と外部の信号線（１６０）とを電気的に連結する連結部材（１４０）と、
レバー部材（１９０）を回動自在に支持する部材であって、片面（１５１）に板ばね（１３１）とレバー部材（１９０）と回転ローラ（１１０）と回転センサ部（１２０）とが保持され、反対面（１５２）に連結部材（１４０）が設けられ、回転ローラ（１１０）と回転センサ部（１２０）がベース部材（３００）の開口（３００Ａ）に収容される態様でベース部材（３００）に取り付けられるセンサ保持部材（１５０）と
を備えたことを特徴とする。 The fifth invention
A cylinder stroke position measuring device that is attached to a head portion (200H) of a cylinder (200) and measures a stroke position of the cylinder (200) by detecting a rotation amount of a rotating roller (110),
The head part (200H) of the cylinder (200) is provided with a base member (300) having an opening (300A) for accommodating at least the rotating roller (110) and the rotation sensor part (120), and the opening (300A) is provided in the opening (300A). Is formed with an oblique hole (301) from the extension side to the contraction side of the rod (202) from the outer periphery to the inner periphery of the base member (300),
A rotating roller (110) that is inserted into the oblique hole (301), contacts the surface of the rod (202) of the cylinder (200), and rotates according to the displacement of the cylinder rod (202);
It has a slanted portion (191) having a shape corresponding to the slanted hole (301), and has a rotating shaft (192) at a position offset from the center of the rotating roller (110) to the extending side of the cylinder rod (202). A lever member (190) that rotatably supports the rotating roller (110);
A leaf spring (131) for pressing the rotating roller (110) in a direction perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the cylinder rod (202) via the lever member (190);
A rotation sensor unit (120) for detecting a rotation amount of the rotation roller (110);
A connecting member (140) for electrically connecting the rotation sensor unit (120) and the external signal line (160);
The lever member (190) is a member that rotatably supports the leaf spring (131), the lever member (190), the rotation roller (110), and the rotation sensor unit (120) on one surface (151). The connecting member (140) is provided on the opposite surface (152), and the rotating roller (110) and the rotation sensor unit (120) are accommodated in the opening (300A) of the base member (300). And a sensor holding member (150) attached to the head.

第６発明は、第５発明において、
板ばね（１３１）は、センサ保持部材（１５０）に形成された凹部（１５０Ａ）に、当該板ばね（１３１）の撓みに応じて回転ローラ（１１０）をロッド（２０２）の表面に押し付ける態様で収容されることを特徴とする。 A sixth invention is the fifth invention,
The leaf spring (131) presses the rotating roller (110) against the surface of the rod (202) according to the bending of the leaf spring (131) against the recess (150A) formed in the sensor holding member (150). It is accommodated.

第７発明は、第１発明または第５発明において、
回転センサ部（１２０）は、レバー部材（１９０）に取り付けられていることを特徴とする。 The seventh invention is the first invention or the fifth invention,
The rotation sensor unit (120) is attached to the lever member (190).

第１発明を、図２、図３、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、図５（比較例）を参照して説明する。 The first invention will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 (a), (b), (c), (d), and FIG. 5 (comparative example).

第１発明では、レバー部材１９０は、ベース部材３００の開口３００Ａの斜め孔３０１に対応する形状の斜め部１９１を有しており、レバー部材１９０の斜め部１９１が回転ローラ１１０とともに斜め孔３０１に挿入されている構成であるため、回転ローラ１１０およびダストシール１８０を極力、ロッド２０２が伸縮する側に配置させることができる。ここで、ロッド２０２のストローク範囲は、ダストシール１８０の位置（回転ローラ１１０の位置でもある）によって規制される。ロッド２０２のストローク範囲は、ダストシール１８０がロッド２０２の伸縮側に配置されているほど大きくとることができる。 In the first invention, the lever member 190 has an oblique portion 191 having a shape corresponding to the oblique hole 301 of the opening 300 </ b> A of the base member 300, and the oblique portion 191 of the lever member 190 is formed in the oblique hole 301 together with the rotating roller 110. Because of the inserted configuration, the rotating roller 110 and the dust seal 180 can be arranged on the side where the rod 202 expands and contracts as much as possible. Here, the stroke range of the rod 202 is regulated by the position of the dust seal 180 (also the position of the rotating roller 110). The stroke range of the rod 202 can be increased as the dust seal 180 is disposed on the expansion / contraction side of the rod 202.

図４（ｄ）は、シリンダのヘッド部に、本発明の回転センサユニット１００、ベース部材３００が装着された場合の概略図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と対比するために示したものである。本発明によれば、ヘッド部材として機能するベース部材３００を既存のヘッド部材８０００と同様にしてシリンダヘッドに取り付け、ベース部材３００に斜め孔３０１を形成し、レバー部材１９０に、ベース部材３００の斜め孔３０１に対応する形状の斜め部１９１を形成し、レバー部材１９０の斜め部１９１を回転ローラ１１０とともに斜め孔３０１に挿入する構成であるため、ダストシール１８０および回転ローラ１１０を既存のシリンダヘッド部材８０００の上端位置よりもロッド縮み側にオフセットされた場所、つまりダストシール１８０を既存のダストシール８１００と略変わらない場所に位置させることが可能となる。すなわち図４（ｄ）と図４（ｂ）を対比すると、図４（ｂ）の従来の場合には、ダストシール１８０を、既存のシリンダヘッド部材８０００の上端位置よりも所定距離ΔＳＴに応じた距離だけロッド伸張側に離間した場所に位置させなければならないのに対して、図４（ｄ）に示す本発明の場合には、ダストシール１８０を、既存のシリンダヘッド部材８０００の上端位置よりもロッド伸張側にオフセットされた場所（既存のダストシール８１００と略変わらない場所）に位置させることが可能となる。 FIG. 4D is a schematic view when the rotation sensor unit 100 and the base member 300 of the present invention are attached to the head portion of the cylinder, and is compared with FIGS. It is shown to do. According to the present invention, the base member 300 functioning as the head member is attached to the cylinder head in the same manner as the existing head member 8000, the oblique holes 301 are formed in the base member 300, and the base member 300 is obliquely formed in the lever member 190. Since the oblique portion 191 having a shape corresponding to the hole 301 is formed and the oblique portion 191 of the lever member 190 is inserted into the oblique hole 301 together with the rotation roller 110, the dust seal 180 and the rotation roller 110 are attached to the existing cylinder head member 8000. It is possible to position the dust seal 180 at a position that is offset from the upper end position to the rod contraction side, that is, a place that is not substantially different from the existing dust seal 8100. That is, when FIG. 4D is compared with FIG. 4B, in the conventional case of FIG. 4B, the dust seal 180 is a distance corresponding to the predetermined distance ΔST from the upper end position of the existing cylinder head member 8000. In the case of the present invention shown in FIG. 4 (d), the dust seal 180 should be positioned more than the upper end position of the existing cylinder head member 8000 than the upper end position of the existing cylinder head member 8000. It is possible to position the device at a location offset to the side (a location that is not substantially different from the existing dust seal 8100).

よって本発明によれば、従来技術に比してロッド７０００のストローク範囲が拡大して、ストローク範囲の減少を最小限に抑えることができる。また図４（ｃ）に示すようにロッド７０００のストローク範囲を確保するためにシリンダの両ピン間の距離ＰＮを長くすることが不要であり、シリンダの場積の拡大を抑えることができる。 Therefore, according to the present invention, the stroke range of the rod 7000 is expanded as compared with the prior art, and the reduction of the stroke range can be minimized. Further, as shown in FIG. 4C, it is not necessary to increase the distance PN between both pins of the cylinder in order to secure the stroke range of the rod 7000, and the expansion of the cylinder field can be suppressed.

図５は比較例として押圧部材１３０によって回転ローラ１１０をロッド７０００の表面に対して斜めの方向に押圧する構成を概略図にて示している。シリンダは、ロッド７０００がストローク方向ｘに対して垂直な方向ｙにもある程度変位するように設計されている。このため回転センサによる計測中にロッド７０００がストローク方向ｘのみならずこれと垂直な方向ｙに変位すると、回転ローラ１１０はロッド表面に対して斜め方向に押圧される構成であるため、回転ローラ１１０は、垂直方向ｙの変位量に応じた分だけ余分に回転してしまう。このため、回転ローラ１１０の回転量に誤差が生じる。これに対して本発明によれば、ロッド２０２が垂直方向ｙに変位したとしても、回転ローラ１１０はロッド表面に対して略垂直に押圧される構成であるため、回転ローラ１１０が同垂直方向ｙに変位するのみで、回転ローラ１１０で垂直方向ｙの変位に応じた回転はほとんど生じない。このため、回転ローラ１１０の回転量に誤差は生じない。このように本発明によれば、押圧部材１３０の押圧方向を斜めにすることなく、回転ローラ１１０を配置することができたため、回転センサで計測誤差をほとんど生じさせることなく、上述の効果、つまりストローク範囲の減少を最小限に抑制できるなどの効果が得られる。 FIG. 5 schematically shows a configuration in which the rotating roller 110 is pressed against the surface of the rod 7000 by the pressing member 130 as a comparative example. The cylinder is designed such that the rod 7000 is displaced to some extent in the direction y perpendicular to the stroke direction x. For this reason, when the rod 7000 is displaced not only in the stroke direction x but also in a direction y perpendicular to the stroke direction x during measurement by the rotation sensor, the rotation roller 110 is configured to be pressed obliquely with respect to the rod surface. Will rotate by an amount corresponding to the amount of displacement in the vertical direction y. For this reason, an error occurs in the rotation amount of the rotating roller 110. On the other hand, according to the present invention, even if the rod 202 is displaced in the vertical direction y, the rotating roller 110 is pressed substantially perpendicularly to the rod surface. The rotation of the rotating roller 110 according to the displacement in the vertical direction y hardly occurs. For this reason, no error occurs in the rotation amount of the rotating roller 110. As described above, according to the present invention, since the rotation roller 110 can be arranged without making the pressing direction of the pressing member 130 oblique, the above-described effect, that is, almost no measurement error is caused by the rotation sensor. Effects such as a reduction in the stroke range can be minimized.

第２発明では、回転ローラ１１０を挟む態様でシリンダロッド２０２のストローク方向の異なる各位置に、ダストシール１８０、１８１が設けられる
第３発明では、押圧部材１３０として板ばね１３１が使用される。 In the second invention, the leaf spring 131 is used as the pressing member 130 in the third invention in which the dust seals 180 and 181 are provided at different positions in the stroke direction of the cylinder rod 202 with the rotating roller 110 interposed therebetween.

第４発明では、押圧部材１３０として板ばね１３１が使用され、板ばね１３１とレバー部材１９０との間には、板ばね１３１のばね力を受けてレバー部材１９０に伝達するボール１９３が介在されている。 In the fourth invention, a leaf spring 131 is used as the pressing member 130, and a ball 193 that receives the spring force of the leaf spring 131 and transmits it to the lever member 190 is interposed between the leaf spring 131 and the lever member 190. Yes.

第５発明では、シリンダ２００のヘッド部２００Ｈに、少なくとも回転ローラ１１０と回転センサ部１２０とを収容する開口３００Ａを有するベース部材３００が設けられる。センサ保持部材１５０は、レバー部材１９０を回動自在に支持している。センサ保持部材１５０の片面には、板ばね１３１と回転ローラ１１０と回転センサ部１２０とレバー部材１９０が保持され、センサ保持部材１５０の反対面には、連結部材１４０が設けられて、回転センサユニット１００が構成される。センサ保持部材１５０は、回転ローラ１１０と回転センサ部１２０がベース部材３００の開口３００Ａに収容される態様でベース部材３００に取り付けられる。ここで、レバー部材１９０の構成は第１発明と同様であり、レバー部材１９０に支持された回転ローラ１１０は、第１発明と同様の構成の斜め孔３０１に挿入される。回転ローラ１１０は、板ばね１３１によってシリンダロッド２０２の表面に対して垂直あるいは略垂直な方向に押圧される。回転センサ部１２０は、回転ローラ１１０の回転量を検出する。連結部材１４０は、回転センサ部１２０と外部の信号線１６０とを電気的に連結する。 In the fifth invention, the base member 300 having the opening 300 </ b> A that accommodates at least the rotation roller 110 and the rotation sensor unit 120 is provided in the head portion 200 </ b> H of the cylinder 200. The sensor holding member 150 rotatably supports the lever member 190. The plate spring 131, the rotation roller 110, the rotation sensor unit 120, and the lever member 190 are held on one side of the sensor holding member 150, and the connecting member 140 is provided on the opposite side of the sensor holding member 150, and the rotation sensor unit. 100 is configured. The sensor holding member 150 is attached to the base member 300 in such a manner that the rotation roller 110 and the rotation sensor unit 120 are accommodated in the opening 300 </ b> A of the base member 300. Here, the structure of the lever member 190 is the same as that of the first invention, and the rotating roller 110 supported by the lever member 190 is inserted into the oblique hole 301 having the same structure as that of the first invention. The rotating roller 110 is pressed in a direction perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the cylinder rod 202 by the leaf spring 131. The rotation sensor unit 120 detects the amount of rotation of the rotation roller 110. The connecting member 140 electrically connects the rotation sensor unit 120 and the external signal line 160.

ベース部材３００は、シリンダ２００の大きさ毎に、つまりロッド２０２の径やアウタチューブ２０３の径の大きさ毎に、用意される。ただし、ロッド２０２の径やアウタチューブ２０３の径の大きさにかかわらず、ベース部材３００のうちセンサ保持部材１５０が取り付けられる取り付け面３０２からロッド２０２までの距離Ｌは、一定となるようにベース部材３００が作成される。センサ保持部材１５０が取り付けられる取り付け面３０２からロッド２０２までの距離Ｌが一定であるため、回転センサユニット１００のセンサ保持部材１５０から回転ローラ１１０のロッド接触面１１０Ａまでの距離を一定とすることができる。 The base member 300 is prepared for each size of the cylinder 200, that is, for each size of the diameter of the rod 202 and the diameter of the outer tube 203. However, regardless of the diameter of the rod 202 or the diameter of the outer tube 203, the base member 300 is such that the distance L from the mounting surface 302 to which the sensor holding member 150 is attached to the rod 202 in the base member 300 is constant. 300 is created. Since the distance L from the attachment surface 302 to which the sensor holding member 150 is attached to the rod 202 is constant, the distance from the sensor holding member 150 of the rotation sensor unit 100 to the rod contact surface 110A of the rotation roller 110 may be constant. it can.

このため本第５発明によれば、ロッド径やアウタチューブ径が異なったとしても、それに応じてベース部材３００を用意すればよく、回転センサユニット１００は共通部品を使用することができる。このように本第５発明によれば、回転ローラの回転量を回転センサによって検出することによって、シリンダのストローク位置を計測するに際して、回転センサユニットの共通化を図ることができる。なお本第５発明によれば、ヘッド部材として機能するベース部材３００を既存のヘッド部材８０００と同様にしてシリンダヘッドに取り付け、ベース部材３００に斜め孔３０１を形成し、レバー部材１９０に、ベース部材３００の斜め孔３０１に対応する形状の斜め部１９１を形成し、レバー部材１９０の斜め部１９１を回転ローラ１１０とともに斜め孔３０１に挿入する構成であるため、第１発明と同様の効果が得られる。 Therefore, according to the fifth aspect of the invention, even if the rod diameter and outer tube diameter are different, the base member 300 may be prepared accordingly, and the rotation sensor unit 100 can use common parts. As described above, according to the fifth aspect of the invention, the rotation sensor unit can be shared when the stroke position of the cylinder is measured by detecting the rotation amount of the rotation roller by the rotation sensor. According to the fifth aspect of the invention, the base member 300 that functions as the head member is attached to the cylinder head in the same manner as the existing head member 8000, the oblique holes 301 are formed in the base member 300, and the base member 300 is attached to the lever member 190. Since the slanted portion 191 having a shape corresponding to the slanted hole 301 of 300 is formed and the slanted portion 191 of the lever member 190 is inserted into the slanted hole 301 together with the rotating roller 110, the same effect as the first invention can be obtained. .

第６発明では、板ばね１３１は、センサ保持部材１５０に形成された凹部１５０Ａに、収容され、板ばね１３１の撓みに応じて回転ローラ１１０をロッド２０２の表面に押し付ける。 In the sixth invention, the leaf spring 131 is accommodated in the recess 150 </ b> A formed in the sensor holding member 150 and presses the rotating roller 110 against the surface of the rod 202 according to the bending of the leaf spring 131.

第７発明では、回転センサ部１２０は、レバー部材１９０に取り付けられている。 In the seventh invention, the rotation sensor unit 120 is attached to the lever member 190.

（実施例）
図２は、実施例のシリンダのストローク位置計測装置１の構成を、シリンダのロッド横断面でみた図である。また、図３（ａ）は、同じくシリンダのロッド縦断面でみた図で、図３（ｂ）はシリンダの外観を示した図である。 (Example)
FIG. 2 is a diagram of the configuration of the cylinder stroke position measuring device 1 according to the embodiment as seen in a cross section of the cylinder rod. FIG. 3 (a) is a view of the cylinder in the same manner as viewed from the longitudinal section of the cylinder, and FIG. 3 (b) is a view showing the appearance of the cylinder.

図３（ａ）に示すように、シリンダ２００のアウタチューブ２０３には、ピストン（図示せず）が摺動自在に設けられている。ピストン
には、インナチューブとしてのロッド２０２が取り付けられている。シリンダ２００のヘッド部２００Ｈには、シリンダヘッド部材としての機能を有するベース部材３００が装着されている。ベース部材３００は、ロッド２０２を摺動自在に支持し、シールによってゴミ等がシリンダ内部に侵入することを防止するためにシリンダに不可欠な部材である。また後述するようにベース部材３００には、実施例の回転センサユニット１００が装着される。 As shown in FIG. 3A, a piston (not shown) is slidably provided on the outer tube 203 of the cylinder 200. A rod 202 as an inner tube is attached to the piston. A base member 300 having a function as a cylinder head member is attached to the head portion 200H of the cylinder 200. The base member 300 is an indispensable member for the cylinder in order to slidably support the rod 202 and prevent dust and the like from entering the cylinder by a seal. As will be described later, the rotation sensor unit 100 of the embodiment is mounted on the base member 300.

ベース部材３００は、ロッド２０２の外周を囲むように環状に形成されている。ベース部材３００には、回転センサユニット１００を収容するための開口部３００Ａが設けられている。ベース部材３００の外周面には、ねじ部３０３が形成されている。ベース部材３００のねじ部３０３がアウタチューブ２０３の内側のねじ部に螺合することでベース部材３００がシリンダ２００のヘッド部２００Ｈに装着される。ベース部材３００の外周面とアウタチューブ２０３の内周面との間には、環状に形成されたオイルシール３８０、３８１が設けられている。   The base member 300 is formed in an annular shape so as to surround the outer periphery of the rod 202. The base member 300 is provided with an opening 300 </ b> A for accommodating the rotation sensor unit 100. A threaded portion 303 is formed on the outer peripheral surface of the base member 300. The base member 300 is attached to the head portion 200 </ b> H of the cylinder 200 by screwing the screw portion 303 of the base member 300 into the screw portion inside the outer tube 203. Between the outer peripheral surface of the base member 300 and the inner peripheral surface of the outer tube 203, oil seals 380 and 381 formed in an annular shape are provided.

ロッド２０２は、ベース部材３００に摺動自在に設けられている。ベース部材３００とピストン２０１とアウタチューブ２０３の内壁とによって画成された室が、シリンダヘッド側油室２０４を構成する。ベース部材３００の内周面には、ロッド２０２との隙間を密封し、塵埃等のコンタミがシリンダヘッド側油室２０４に入り込まないようにするダストシール１８０、１８１、ロッドシール１８２が設けられている。またベース部材３００の内周面には、ロッド２０２をガイドするガイド部材１８３が設けられている。   The rod 202 is slidably provided on the base member 300. A chamber defined by the base member 300, the piston 201, and the inner wall of the outer tube 203 constitutes a cylinder head side oil chamber 204. Dust seals 180 and 181 and a rod seal 182 are provided on the inner peripheral surface of the base member 300 to seal the gap with the rod 202 and prevent contamination such as dust from entering the cylinder head side oil chamber 204. A guide member 183 for guiding the rod 202 is provided on the inner peripheral surface of the base member 300.

シリンダ２００のアウタチューブ２０３には、油圧ポート（図示せず）が形成されている。油圧ポートを介して、シリンダヘッド側油室２０４に圧油が供給され、若しくは同油室から図示しない油圧ポートを介して圧油が排出される。シリンダヘッド側油室２０４に圧油が供給されることによって、ロッド２０２が縮退し、またシリンダヘッド側油室２０４から圧油が排出されることによって、ロッド２０２が伸張する。このようにしてロッド２０２は図３の図中左右方向に直動変位する。   A hydraulic port (not shown) is formed in the outer tube 203 of the cylinder 200. Pressure oil is supplied to the cylinder head side oil chamber 204 via the hydraulic port, or the pressure oil is discharged from the oil chamber via a hydraulic port (not shown). When pressure oil is supplied to the cylinder head side oil chamber 204, the rod 202 contracts, and when pressure oil is discharged from the cylinder head side oil chamber 204, the rod 202 extends. In this way, the rod 202 is linearly displaced in the left-right direction in FIG.

図７（ａ）、（ｂ）は、回転センサユニット１００の外観を各方向からみた斜視図である。   7A and 7B are perspective views of the appearance of the rotation sensor unit 100 as seen from each direction.

これら図７と図２、図３を併せ参照すればわかるように、回転センサユニット１００は、板状に形成されたセンサ保持部材１５０に各構成部品が装着されて構成されている。センサ保持部材１５０の片面１５１にはそれぞれ押圧部材１３０としての板ばね１３１と回転ローラ１１０と回転センサ部１２０とレバー部材１９０が保持されている。センサ保持部材１５０の反対面１５２には、連結部材１４０が設けられている。センサ保持部材１５０は、回動軸１９２によりレバー部材１９０を回動自在に支持している。   As can be understood by referring to FIGS. 7, 2, and 3, the rotation sensor unit 100 is configured by mounting each component on a sensor holding member 150 formed in a plate shape. A leaf spring 131, a rotation roller 110, a rotation sensor unit 120, and a lever member 190 as a pressing member 130 are held on one surface 151 of the sensor holding member 150, respectively. A connecting member 140 is provided on the opposite surface 152 of the sensor holding member 150. The sensor holding member 150 rotatably supports the lever member 190 with a rotation shaft 192.

レバー部材１９０は、前述の回動軸１９２にて支持されている側の他方に斜め部１９１を備えている。レバー部材１９０の斜め部１９１には、回転ローラ１１０が回動自在に支持されている。斜め部１９１は、後述するように、ベース部材３００の開口部３００Ａの斜め孔３０１に対応した斜め形状に形成されている。 The lever member 190 includes an inclined portion 191 on the other side of the side supported by the rotation shaft 192 described above. The rotating roller 110 is rotatably supported on the oblique portion 191 of the lever member 190. The oblique portion 191 is formed in an oblique shape corresponding to the oblique hole 301 of the opening 300A of the base member 300, as will be described later.

レバー部材１９０の回動軸１９２は、回転ローラ１１０の回転中心１１０Ｃからオフセットされた位置に設けられている。後述するように、センサ保持部材１５０がベース部材３００に取り付けられた際には、レバー部材１９０の回動軸１９２は、回転ローラ１１０の回転中心１１０Ｃからシリンダロッド２０２の伸び側にオフセットされた位置となる。センサ保持部材１５０の片面１５１には、レバー部材１９０の回動軸１９２を回動自在に支承する軸受け部１５３が形成されている。 The rotation shaft 192 of the lever member 190 is provided at a position offset from the rotation center 110 </ b> C of the rotation roller 110. As will be described later, when the sensor holding member 150 is attached to the base member 300, the rotation shaft 192 of the lever member 190 is offset from the rotation center 110 </ b> C of the rotation roller 110 to the extension side of the cylinder rod 202. It becomes. A bearing portion 153 that rotatably supports the rotation shaft 192 of the lever member 190 is formed on one surface 151 of the sensor holding member 150.

センサ保持部材１５０の片面１５１には、凹部１５０Ａが形成されており、この凹部１５０Ａには、板ばね１３１が収容されている。複数毎（たとえば４枚）の板が積層されて板ばね１３１が構成されている。板ばね１３１の枚数は、押し付け力を考慮して定められる。なお、板ばね１３１の代わりにコイルばね、皿ばね等、任意のばねあるいは磁力を利用した押し付け部材を使用する実施も可能である。 A concave portion 150A is formed on one surface 151 of the sensor holding member 150, and a leaf spring 131 is accommodated in the concave portion 150A. A plate spring 131 is configured by laminating a plurality of (for example, four) plates. The number of leaf springs 131 is determined in consideration of the pressing force. In addition, it is also possible to use an arbitrary spring such as a coil spring or a disc spring or a pressing member using a magnetic force instead of the leaf spring 131.

板ばね１３１は、レバー部材１９０を介して回転ローラ１１０を、同板ばね１３１の撓みに応じて押圧することができる態様で凹部１５０Ａに収容されている。後述するように、センサ保持部材１５０がベース部材３００に取り付けられた際には、回転ローラ１１０は、板ばね１３１によってシリンダロッド２０２の表面に対して垂直または略垂直な方向に押圧されることになる。また、後述するように、板ばね１３１のばね力、つまり板ばね１３１が回転ローラ１１０をロッド２０２に対して押し付ける押し付け力は、回転ローラ１１０がロッド２０２の表面上でスリップを抑制することができる程度の大きさに設定されている。後述するように、板ばね１３１が回転ローラ１１０をロッド２０２表面に押圧するばね力は、１２ｋｇｆ以上に設定される。板ばね１３１とレバー部材１９０との間には、板ばね１３１のばね力を受けてレバー部材１９０に伝達するボール１９３が介在されている。 The leaf spring 131 is accommodated in the recess 150 </ b> A in such a manner that the rotating roller 110 can be pressed according to the bending of the leaf spring 131 via the lever member 190. As will be described later, when the sensor holding member 150 is attached to the base member 300, the rotating roller 110 is pressed in a direction perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the cylinder rod 202 by the leaf spring 131. Become. Further, as will be described later, the spring force of the leaf spring 131, that is, the pressing force by which the leaf spring 131 presses the rotating roller 110 against the rod 202, can prevent the rotating roller 110 from slipping on the surface of the rod 202. It is set to a size of about. As will be described later, the spring force with which the leaf spring 131 presses the rotating roller 110 against the surface of the rod 202 is set to 12 kgf or more. Between the leaf spring 131 and the lever member 190, a ball 193 that receives the spring force of the leaf spring 131 and transmits it to the lever member 190 is interposed.

回転センサ部１２０は、回転ローラ１１０の回転量を検出するセンサであり、レバー部材１９０に固定されて設けられている。特に図２に示すように回転ローラ１１０には、回転ローラ１１０の回転中心１１０Ｃと軸芯を同じくするように、回転軸１１１が設けられている。レバー部材１９０内にはベアリング（ローラベアリング）１１３が嵌装されている。回転軸１１１は、ベアリング１１３の内側に嵌装されており、ベアリング１１２によって回動自在に支持されている。回転ローラ１１０は、そのロッド接触面１１０Ａがレバー部材１９０の外に露出し、ロッド２０２の表面に接触できる態様でレバー部材１９０に配置されている。回転ローラ１１０の接触面１１０Ａと、レバー部材１９０のうちロッド２０２に対向する対向面２０２Ａは、略同一面となるように配置されている。このようにレバー部材１９０のローラ保持部分をロッド２０２との干渉を回避できる最大の外形とすることで、極力大きなサイズのベアリング１１３を内蔵させることができ、押し付け力および寿命を最大にすることができる。 The rotation sensor unit 120 is a sensor that detects the amount of rotation of the rotation roller 110 and is fixed to the lever member 190. In particular, as shown in FIG. 2, the rotary roller 110 is provided with a rotary shaft 111 so that the axis of rotation is the same as the rotation center 110 </ b> C of the rotary roller 110. A bearing (roller bearing) 113 is fitted in the lever member 190. The rotating shaft 111 is fitted inside the bearing 113 and is rotatably supported by the bearing 112. The rotating roller 110 is disposed on the lever member 190 in such a manner that the rod contact surface 110 </ b> A is exposed to the outside of the lever member 190 and can contact the surface of the rod 202. The contact surface 110A of the rotating roller 110 and the facing surface 202A of the lever member 190 that faces the rod 202 are disposed so as to be substantially the same surface. Thus, by making the roller holding portion of the lever member 190 the maximum outer shape that can avoid the interference with the rod 202, the bearing 113 having a size as large as possible can be incorporated, and the pressing force and the life can be maximized. it can.

回転ローラ１１０は、少なくともロッド２０２と接触するロッド接触面１１０Ａが非弾性材料、たとえば金属で構成されている。金属としては、たとえばＳＣＭ４１５Ｈが使用される。回転ローラ１１０は、少なくともロッド２０２と接触するロッド接触面１１０Ａがロッド２０２の硬度以下の硬度で構成される。また、回転ローラ１１０は、少なくともロッド２０２と接触するロッド接触面１１０Ａが平坦に形成されている。 In the rotating roller 110, at least a rod contact surface 110A that contacts the rod 202 is made of a non-elastic material such as a metal. For example, SCM415H is used as the metal. The rotating roller 110 is configured such that at least the rod contact surface 110 </ b> A that contacts the rod 202 has a hardness equal to or lower than the hardness of the rod 202. Further, the rotating roller 110 has a flat rod contact surface 110 </ b> A that contacts at least the rod 202.

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、回転ローラ１１０の回転角度と回転センサ部１２０で検出されて出力される出力電圧との関係を説明する図である
回転軸１１１には、検出媒体としての磁石１１２が設けられている。磁石１１２は円板状に形成されており、磁石の着磁面（Ｓ極、Ｎ極）が回転軸１１１に対して直交する平面となるように回転軸１１１に取り付けられている。 FIGS. 8A, 8 </ b> B, 8 </ b> C, and 8 </ b> D are diagrams illustrating the relationship between the rotation angle of the rotation roller 110 and the output voltage detected and output by the rotation sensor unit 120. 111 is provided with a magnet 112 as a detection medium. The magnet 112 is formed in a disk shape, and is attached to the rotating shaft 111 such that the magnetized surface (S pole, N pole) of the magnet is a plane orthogonal to the rotating shaft 111.

回転センサ部１２０は、磁石１１２によって生成される磁力（磁束密度）を磁石１１２から離れた場所にあるセンサ部材によって電気信号として検出する非接触の磁力センサである。回転センサ部１２０は、磁石１１２の回転面１１２Ａ、つまり着磁面から所定距離離間した位置に、各センサ部材１２１Ａ、１２１Ｂが設けられて構成されている。センサ部材１２１Ａ、１２１Ｂとしては例えばホールＩＣが使用される。 The rotation sensor unit 120 is a non-contact magnetic sensor that detects a magnetic force (magnetic flux density) generated by the magnet 112 as an electrical signal by a sensor member located away from the magnet 112. The rotation sensor unit 120 is configured by providing each sensor member 121A, 121B at a position spaced apart from the rotation surface 112A of the magnet 112, that is, the magnetized surface, by a predetermined distance. For example, a Hall IC is used as the sensor members 121A and 121B.

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、センサ部材１２１Ａ、１２１Ｂは、磁石１１２の回転面１１２Ａ（Ｎ極、Ｓ極）と平行な平面上において、所定の位相差をもった各位置に配置されている。たとえば２個のホールＩＣが９０°位相をずらして配置されている。回転ローラ１１０の回転軸１１１が回転し、それに応じて磁石１１２が回転すると、図８（ｄ）に示すように、回転角度に応じて、センサ部材１２１Ａ、１２１Ｂを透過する磁力（磁束密度）が周期的に変化する。図８（ｂ）、（ｃ）の状態のときのセンサ部材１２１Ａの出力電圧を矢印にて示している。 As shown in FIGS. 8A, 8 </ b> B, and 8 </ b> C, the sensor members 121 </ b> A and 121 </ b> B have a predetermined phase difference on a plane parallel to the rotation surface 112 </ b> A (N pole, S pole) of the magnet 112. It is arranged at each position. For example, two Hall ICs are arranged 90 degrees out of phase. When the rotating shaft 111 of the rotating roller 110 rotates and the magnet 112 rotates accordingly, as shown in FIG. 8D, the magnetic force (magnetic flux density) transmitted through the sensor members 121A and 121B is changed according to the rotation angle. Change periodically. The output voltage of the sensor member 121A in the states of FIGS. 8B and 8C is indicated by arrows.

各センサ部材１２１Ａ、１２１Ｂは磁石１１２の回転面上において位相がずれて配置されているため、各センサ部材１２１Ａ、１２１Ｂの出力電圧（検出信号）は、位相がずれたものとなる。よって、各センサ部材１２１Ａ、１２１Ｂの出力電圧に基づいて、回転ローラ１１０の絶対角度、回転方向を計測することができる。また、センサ部材１２１Ａ、１２１Ｂから出力される検出信号が１周期変化する回数をカウントすることで、回転ローラ１１０の回転数を計測することができる。そして、回転ローラ１１０の絶対角度と、回転ローラ１１０の回転数とに基づいて、シリンダ２００のロッド２０２の変位量（ストローク）を計測することができる。 Since the sensor members 121A and 121B are arranged on the rotating surface of the magnet 112 with a phase shifted, the output voltages (detection signals) of the sensor members 121A and 121B are shifted in phase. Therefore, the absolute angle and rotation direction of the rotating roller 110 can be measured based on the output voltages of the sensor members 121A and 121B. In addition, the number of rotations of the rotating roller 110 can be measured by counting the number of times the detection signals output from the sensor members 121A and 121B change by one cycle. The displacement amount (stroke) of the rod 202 of the cylinder 200 can be measured based on the absolute angle of the rotating roller 110 and the rotational speed of the rotating roller 110.

連結部材１４０は、回転センサ部１２０と外部の信号線、つまりセンサケーブル１６０とを電気的に連結する部材である。連結部材１４０は、センサ保持部材１５０の反対面１５２に設けられた端子台１４１と、端子台１４１に設けられた端子１４２とを含んで構成されている。回転センサ部１２０と端子１４２とは、電気信号線部材１４５によって電気的に接続されている。電気信号線部材１４５としては、例えば可撓性のある材料で構成され電気信号線１４５ａがプリントされた基板（フレキシブル基板）を使用することができる。センサ保持部材１５０には、電気信号線部材１４５が挿通される孔１５４が形成されている。 The connecting member 140 is a member that electrically connects the rotation sensor unit 120 and an external signal line, that is, the sensor cable 160. The connecting member 140 includes a terminal block 141 provided on the opposite surface 152 of the sensor holding member 150 and a terminal 142 provided on the terminal block 141. The rotation sensor unit 120 and the terminal 142 are electrically connected by an electric signal line member 145. As the electrical signal line member 145, for example, a substrate (flexible substrate) made of a flexible material and printed with the electrical signal line 145a can be used. The sensor holding member 150 is formed with a hole 154 through which the electric signal line member 145 is inserted.

図９は、電気信号線部材１４５と端子１４２との接続態様を詳細に示す断面図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing in detail a connection mode between the electric signal line member 145 and the terminal 142.

同図９に示すように、端子台１４１の各端子１４２の台座１４３は、通電部材１４３ａと絶縁部材１４３ｂ（プラスチック）とから構成されている。各台座１４３には、ねじ穴１４４が形成されている。一方、センサケーブル１６０の端部には、ねじ挿通孔１６１ａを有する圧着端子１６１がかしめ等によって電気的に接続されている。また電気信号線部材１４５の端部には、ねじ挿通孔１４５ｃが形成されており、電気信号線１４５ａ（たとえば銅箔）が露出している。 As shown in FIG. 9, the base 143 of each terminal 142 of the terminal base 141 is composed of a current-carrying member 143a and an insulating member 143b (plastic). A screw hole 144 is formed in each pedestal 143. On the other hand, a crimp terminal 161 having a screw insertion hole 161a is electrically connected to the end of the sensor cable 160 by caulking or the like. A screw insertion hole 145c is formed at the end of the electric signal line member 145, and the electric signal line 145a (for example, copper foil) is exposed.

ねじ１４６の軸１４６ａが、ワッシャ１４７、圧着端子１６１のねじ挿通孔１６１ａ、電気信号線部材１４５のねじ挿通孔１４５ｃに挿通され、端子台１４１の各台座１４３のねじ穴１４４に螺合されることにより、これら圧着端子１６１と電気信号線部材１４５が端子１４２に締結され、両者が電気的に接続される。このように、本実施例によれば、端子台１４１の各端子１４２に電気信号線部材１４５とセンサケーブル１６０とを締結し電気的に接続するように構成したため、既存のコネクタや半田付け等が不要となり、より少ない場積で、より低いコストで回転センサユニット１００と外部のコントローラとを電気的に接続することができる。 The shaft 146a of the screw 146 is inserted into the washer 147, the screw insertion hole 161a of the crimp terminal 161, the screw insertion hole 145c of the electric signal line member 145, and screwed into the screw hole 144 of each base 143 of the terminal base 141. Thus, the crimp terminal 161 and the electric signal line member 145 are fastened to the terminal 142, and both are electrically connected. Thus, according to the present embodiment, since the electric signal line member 145 and the sensor cable 160 are fastened and electrically connected to each terminal 142 of the terminal block 141, existing connectors, soldering, and the like can be performed. The rotation sensor unit 100 and an external controller can be electrically connected at a lower cost with less space required.

図３（ａ）にて示すように、ベース部材３００は、センサ保持部材１５０の軸受け部１５３と回転ローラ１１０と回転センサ部１２０とレバー部材１９０を収容する開口部３００Ａを有している。 As shown in FIG. 3A, the base member 300 has an opening 300 </ b> A that accommodates the bearing portion 153 of the sensor holding member 150, the rotation roller 110, the rotation sensor portion 120, and the lever member 190.

開口部３００Ａは、レバー部材１９０の斜め部１９１を回転ローラ１１０とともに収容でき、ベース部材３００の外周から内周に向かうにつれてロッド２０２の伸び側から縮み側に向かう斜め孔３０１を含んで構成されている。 The opening 300A can accommodate the oblique portion 191 of the lever member 190 together with the rotating roller 110, and includes an oblique hole 301 that extends from the expansion side to the contraction side of the rod 202 from the outer periphery to the inner periphery of the base member 300. Yes.

図２に示すようにベース部材３００は、センサ保持部材１５０の片面１５１のうち板ばね１３１の各端部を含む接続面１５５に会合接続される接続面３０２を有している。センサ保持部材１５０の片面１５１の接続面１５５とベース部材３００の接続面３０２とは、ピン９０１によって位置決めされた上、ボルト９０２によって締結されて接続される。なお、センサ保持部材１５０の片面１５１の接続面１５５とベース部材３００の接続面３０２との間には、防水等のためのシール材１８４が挟まれている。ベース部材３００にセンサ保持部材１５０が接続されることにより、図３（ａ）に示すように開口部３００Ａに、センサ保持部材１５０の軸受け部１５３と回転ローラ１１０と回転センサ部１２０とレバー部材１９０が収容されることになる。また、レバー部材１９０の斜め部１９１と回転ローラ１１０は、開口部部３００Ａの斜め孔３０１に挿入されることになる。また、板ばね１３１の両端がベース部材３００によって固定保持されて、板ばね１３１の中央部がボール１９３を介してレバー部材１９０からのばね反力を受ける配置となる。これにより回転ローラ１１０が、板ばね１３１によってロッド２０２の表面に対して垂直または略垂直な方向に押圧されて、シリンダ２００のロッド２０２に表面に接触し、シリンダロッド２０２の変位に応じて回転することになる。 As shown in FIG. 2, the base member 300 has a connection surface 302 that is connected to a connection surface 155 that includes each end of the leaf spring 131 out of one surface 151 of the sensor holding member 150. The connection surface 155 of the one surface 151 of the sensor holding member 150 and the connection surface 302 of the base member 300 are positioned by the pin 901 and then fastened and connected by the bolt 902. A sealing material 184 for waterproofing is sandwiched between the connection surface 155 on one side 151 of the sensor holding member 150 and the connection surface 302 of the base member 300. When the sensor holding member 150 is connected to the base member 300, the bearing portion 153 of the sensor holding member 150, the rotation roller 110, the rotation sensor portion 120, and the lever member 190 are formed in the opening portion 300A as shown in FIG. Will be housed. Further, the oblique portion 191 of the lever member 190 and the rotating roller 110 are inserted into the oblique hole 301 of the opening portion 300A. Further, both ends of the leaf spring 131 are fixed and held by the base member 300, and the central portion of the leaf spring 131 is arranged to receive the spring reaction force from the lever member 190 via the ball 193. As a result, the rotating roller 110 is pressed in a direction perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the rod 202 by the leaf spring 131, contacts the rod 202 of the cylinder 200, and rotates according to the displacement of the cylinder rod 202. It will be.

図２に示すようにセンサ保持部材１５０の反対面１５２の接続面１５７には蓋部材１７０の接続面１７１が会合接続される。センサ保持部材１５０の反対面１５２の接続面１５７と蓋部材１７０の接続面１７１とは、ボルト９０２によって、ベース部材３００とともに締結されて接続される。なお、センサ保持部材１５０の反対面１５１の接続面１５７と蓋部材１７０の接続面１７１との間には、防水等のためのシール材１８５が挟まれている。このようにしてり蓋部材１７０が、センサ保持部材１５０上の連結部材１４０を覆う態様でセンサ保持部材１５０に取り付けられることになる。蓋部材１７０には、センサケーブル１６０が挿通される孔１７３が形成されている。 As shown in FIG. 2, the connection surface 171 of the lid member 170 is connected to the connection surface 157 of the opposite surface 152 of the sensor holding member 150. The connection surface 157 of the opposite surface 152 of the sensor holding member 150 and the connection surface 171 of the lid member 170 are fastened together with the base member 300 by bolts 902. A sealing material 185 for waterproofing is sandwiched between the connection surface 157 of the opposite surface 151 of the sensor holding member 150 and the connection surface 171 of the lid member 170. In this way, the lid member 170 is attached to the sensor holding member 150 so as to cover the connecting member 140 on the sensor holding member 150. The lid member 170 is formed with a hole 173 through which the sensor cable 160 is inserted.

図３（ａ）に示すようにベース部材３００の内周面には、回転ローラ１１０を挟む態様でシリンダロッド２０２のストローク方向の異なる各箇所に、ダストシール１８０、１８１が設けられている。またベース部材３００の内周面には、ダストシール１８１からロッド２０２の縮退する側に離れた所定箇所にロッドシール１８２が設けられている。ダストシール１８０、１８１、ロッドシール１８２は、ロッド２０２が摺動できる態様で、ベース部材３００の内周面に設けられている。ここでダストシール１８０、１８１を装着するための構成について説明する。 As shown in FIG. 3A, dust seals 180 and 181 are provided on the inner peripheral surface of the base member 300 at different locations in the stroke direction of the cylinder rod 202 with the rotating roller 110 interposed therebetween. Further, a rod seal 182 is provided on the inner peripheral surface of the base member 300 at a predetermined location away from the dust seal 181 to the side where the rod 202 is retracted. The dust seals 180 and 181 and the rod seal 182 are provided on the inner peripheral surface of the base member 300 in such a manner that the rod 202 can slide. Here, a configuration for mounting the dust seals 180 and 181 will be described.

すなわち、ベース部材３００の内周面には、斜め孔３０１に対応する箇所が切り欠かれ形成された環状のカラー３５０が装着される。カラー３５０とベース部材３００との間には回り止めのボール３７０が設けられる。カラー３５０は、ロッド２０２の縮退側のダストシール１８１を同縮退側のベース部材端面に押し付けるように、ベース部材３００の内周面に装着される。さらにカラー３５０には、ロッド２０２の伸張側のダストシール１８０が装着される。ダストシール１８０は、スナップリング３６０によってカラー３５０に固定される。さらにカラー３５０がスナップリング３６１によってベース部材３００に固定される。 That is, an annular collar 350 formed by cutting out portions corresponding to the oblique holes 301 is attached to the inner peripheral surface of the base member 300. A non-rotating ball 370 is provided between the collar 350 and the base member 300. The collar 350 is mounted on the inner peripheral surface of the base member 300 so as to press the dust seal 181 on the contraction side of the rod 202 against the end surface of the base member on the contraction side. Further, a dust seal 180 on the extension side of the rod 202 is attached to the collar 350. The dust seal 180 is fixed to the collar 350 by a snap ring 360. Further, the collar 350 is fixed to the base member 300 by the snap ring 361.

このようにカラー３５０によってシリンダ内側のダストシール１８１をベース部材３００の端面に押し付け固定するようにしたので、同ダストシール１８１を固定するためのスナップリングを不要とすることができる。また、カラー３５０のうち回転ローラ１１０が配置される端面は切り欠かれ形成されるようにしたので、より小さな場積で回転ローラ１１０を取り付けることが可能となる。 In this way, the dust seal 181 inside the cylinder is pressed against and fixed to the end surface of the base member 300 by the collar 350, so that a snap ring for fixing the dust seal 181 can be dispensed with. In addition, since the end surface of the collar 350 on which the rotating roller 110 is disposed is cut out, the rotating roller 110 can be attached with a smaller field area.

つぎに、上述した実施例の作用効果について説明する。 Next, operational effects of the above-described embodiment will be described.

ベース部材３００は、シリンダ２００の大きさ毎に、つまりロッド２０２の径やアウタチューブ２０３の径の大きさ毎に、用意される。ただし、図２に示すようにロッド２０２の径やアウタチューブ２０３の径の大きさにかかわらず、ベース部材３００のうちセンサ保持部材１５０が取り付けられる取り付け面３０２からロッド２０２の表面までの距離Ｌは、一定となるようにベース部材３００が作成される。センサ保持部材１５０が取り付けられる取り付け面３０２からロッド２０２の表面までの距離Ｌが一定であるため、回転センサユニット１００のセンサ保持部材１５０から回転ローラ１１０のロッド接触面１１０Ａまでの距離を一定とすることができる。なお、ベース部材３００をシリンダ２００の大きさにかかわらず共通のものとし、スペーサ等の別部品で上記距離Ｌが一定となるように調整してもよい。 The base member 300 is prepared for each size of the cylinder 200, that is, for each size of the diameter of the rod 202 and the diameter of the outer tube 203. However, as shown in FIG. 2, regardless of the diameter of the rod 202 and the diameter of the outer tube 203, the distance L from the mounting surface 302 of the base member 300 to which the sensor holding member 150 is mounted to the surface of the rod 202 is The base member 300 is created so as to be constant. Since the distance L from the attachment surface 302 to which the sensor holding member 150 is attached to the surface of the rod 202 is constant, the distance from the sensor holding member 150 of the rotation sensor unit 100 to the rod contact surface 110A of the rotation roller 110 is constant. be able to. The base member 300 may be the same regardless of the size of the cylinder 200, and may be adjusted so that the distance L is constant with another component such as a spacer.

このため本実施例によれば、シリンダ２００のロッド径やアウタチューブ径が異なったとしても、それに応じてベース部材３００を用意すればよく、回転センサユニット１００は共通部品を使用することができる。このように本実施例によれば、回転ローラの回転量を回転センサによって検出することによって、シリンダのストローク位置を計測するに際して、回転センサユニット１００の共通化を図ることができる。 Therefore, according to the present embodiment, even if the rod diameter and outer tube diameter of the cylinder 200 are different, the base member 300 may be prepared accordingly, and the rotation sensor unit 100 can use common parts. As described above, according to the present embodiment, the rotation sensor unit 100 can be shared when the stroke position of the cylinder is measured by detecting the rotation amount of the rotation roller by the rotation sensor.

また、本実施例では、連結部材１４０を覆う態様でセンサ保持部材１５０に、蓋部材１７０を取り付けるようにしている。このため回転センサユニット１００を外部のゴミ等から保護することができる。 In this embodiment, the lid member 170 is attached to the sensor holding member 150 so as to cover the connecting member 140. For this reason, the rotation sensor unit 100 can be protected from external dust or the like.

また、実施例では、押圧部材１３０として板ばね１３１を使用し、板ばね１３１を、レバー部材１９０を介して回転ローラ１１０を、同板ばね１３１の撓み方向に押圧することができる態様で凹部１５０Ａに収容するようにしている。このため、コイルばねを使用した場合に比して回転センサユニット１００のばね伸縮方向の場積を小さく抑えることができる。 In the embodiment, the plate spring 131 is used as the pressing member 130, and the concave portion 150 </ b> A is configured such that the plate spring 131 can press the rotating roller 110 through the lever member 190 in the bending direction of the plate spring 131. To accommodate. For this reason, compared with the case where a coil spring is used, the field area of the spring expansion-contraction direction of the rotation sensor unit 100 can be restrained small.

また、本実施例では、ベース部材３００に、回転ローラ１１０を挟む態様でシリンダロッド２０２のストローク方向の異なる各位置に、ダストシール１８０、１８１を設けるようにしている。このため回転ローラ１１０、特に回転ローラ１１０とロッド２０２が接触する部分に外部よりゴミ等が侵入することを防止できるとともに、回転ローラ１１０が存在する場所で発生したゴミ等がシリンダ内に侵入することを防止できる。 In the present embodiment, the dust seals 180 and 181 are provided on the base member 300 at different positions in the stroke direction of the cylinder rod 202 with the rotating roller 110 interposed therebetween. Therefore, it is possible to prevent dust and the like from entering the rotating roller 110, particularly the portion where the rotating roller 110 and the rod 202 are in contact with each other, and dust and the like generated at the place where the rotating roller 110 is present enter the cylinder. Can be prevented.

また、実施例では、レバー部材１９０は、ベース部材３００の開口部３００Ａの斜め孔３０１に対応する形状の斜め部１９１を有しており、レバー部材１９０の斜め部１９１が回転ローラ１１０とともに斜め孔３０１に挿入されている構成であるため、回転ローラ１１０およびダストシール１８０を極力、ロッド２０２が伸縮する側に配置させることができる。ここで、ロッド２０２のストローク範囲は、ダストシール１８０の位置（回転ローラ１１０の位置でもある）によって規制される。ロッド２０２のストローク範囲は、ダストシール１８０がロッド２０２の伸縮側に配置されているほど大きくとることができる。このことを図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、図５（比較例）を参照して説明する。 In the embodiment, the lever member 190 has an oblique portion 191 having a shape corresponding to the oblique hole 301 of the opening portion 300 </ b> A of the base member 300, and the oblique portion 191 of the lever member 190 together with the rotating roller 110 is an oblique hole. Since it is the structure inserted in 301, the rotating roller 110 and the dust seal | sticker 180 can be arrange | positioned to the side which the rod 202 expands / contracts as much as possible. Here, the stroke range of the rod 202 is regulated by the position of the dust seal 180 (also the position of the rotating roller 110). The stroke range of the rod 202 can be increased as the dust seal 180 is disposed on the expansion / contraction side of the rod 202. This will be described with reference to FIGS. 4 (a), (b), (c), (d) and FIG. 5 (comparative example).

図４（ｄ）は、シリンダのヘッド部に、実施例の回転センサユニット１００、ベース部材３００が装着された場合の概略図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と対比するために示したものである。本実施例によれば、ヘッド部材として機能するベース部材３００を既存のヘッド部材８０００と同様にしてシリンダヘッドに取り付け、ベース部材３００に斜め孔３０１を形成し、レバー部材１９０に、ベース部材３００の斜め孔３０１に対応する形状の斜め部１９１を形成し、レバー部材１９０の斜め部１９１を回転ローラ１１０とともに斜め孔３０１に挿入する構成であるため、ダストシール１８０および回転ローラ１１０を既存のシリンダヘッド部材８０００の上端位置よりもロッド縮み側にオフセットされた場所、つまりダストシール１８０を既存のダストシール８１００と略変わらない場所に位置させることが可能となる。すなわち図４（ｄ）と図４（ｂ）を対比すると、図４（ｂ）の従来の場合には、ダストシール１８０を、既存のシリンダヘッド部材８０００の上端位置よりも所定距離ΔＳＴに応じた距離だけロッド伸張側に離間した場所に位置させなければならないのに対して、図４（ｄ）に示す本実施例の場合には、ダストシール１８０を、既存のシリンダヘッド部材８０００の上端位置よりもロッド伸張側にオフセットされた場所（既存のダストシール８１００と略変わらない場所）に位置させることが可能となる。 FIG. 4D is a schematic diagram when the rotation sensor unit 100 and the base member 300 of the embodiment are mounted on the head portion of the cylinder, which is compared with FIGS. 4A, 4B, and 4C. It is shown to do. According to the present embodiment, the base member 300 functioning as a head member is attached to the cylinder head in the same manner as the existing head member 8000, the oblique holes 301 are formed in the base member 300, and the lever member 190 is provided with the base member 300. Since the slanted portion 191 having a shape corresponding to the slanted hole 301 is formed and the slanted portion 191 of the lever member 190 is inserted into the slanted hole 301 together with the rotating roller 110, the dust seal 180 and the rotating roller 110 are connected to the existing cylinder head member. It is possible to position the dust seal 180 at a position offset from the upper end position of the 8000 to the rod contraction side, that is, a place that is not substantially different from the existing dust seal 8100. That is, when FIG. 4D is compared with FIG. 4B, in the conventional case of FIG. 4B, the dust seal 180 is a distance corresponding to the predetermined distance ΔST from the upper end position of the existing cylinder head member 8000. In the case of the present embodiment shown in FIG. 4D, the dust seal 180 should be positioned at a position higher than the upper end position of the existing cylinder head member 8000. It is possible to locate the position offset on the extension side (a place that is not substantially different from the existing dust seal 8100).

よって本実施例によれば、従来技術に比してロッド７０００のストローク範囲が拡大して、ストローク範囲の減少を最小限に抑えることができる。また図４（ｃ）に示すようにロッド７０００のストローク範囲を確保するためにシリンダの両ピン間の距離ＰＮを長くすることが不要であり、シリンダの場積の拡大を抑えることができる。 Therefore, according to the present embodiment, the stroke range of the rod 7000 is expanded as compared with the prior art, and the reduction of the stroke range can be minimized. Further, as shown in FIG. 4C, it is not necessary to increase the distance PN between both pins of the cylinder in order to secure the stroke range of the rod 7000, and the expansion of the cylinder field can be suppressed.

図５は比較例として押圧部材１３０によって回転ローラ１１０をロッド７０００の表面に対して斜めの方向に押圧する構成を概略図にて示している。シリンダは、ロッド７０００がストローク方向ｘに対して垂直な方向ｙにもある程度変位するように設計されている。このため回転センサによる計測中にロッド７０００がストローク方向ｘのみならずこれと垂直な方向ｙに変位すると、回転ローラ１１０はロッド表面に対して斜め方向に押圧される構成であるため、回転ローラ１１０は、垂直方向ｙの変位量に応じた分だけ余分に回転してしまう。このため、回転ローラ１１０の回転量に誤差が生じる。これに対して本発明によれば、ロッド２０２が垂直方向ｙに変位したとしても、回転ローラ１１０はロッド表面に対して略垂直に押圧される構成であるため、回転ローラ１１０が同垂直方向ｙに変位するのみで、回転ローラ１１０で垂直方向ｙの変位に応じた回転は生じない。このため、回転ローラ１１０の回転量にほとんど誤差は生じない。このように本発明によれば、押圧部材１３０の押圧方向を斜めにすることなく、回転ローラ１１０を配置することができたため、回転センサで計測誤差をほとんど生じさせることなく、上述の効果、つまりストローク範囲の減少を最小限に抑制できるなどの効果が得られる。 FIG. 5 schematically shows a configuration in which the rotating roller 110 is pressed against the surface of the rod 7000 by the pressing member 130 as a comparative example. The cylinder is designed such that the rod 7000 is displaced to some extent in the direction y perpendicular to the stroke direction x. For this reason, when the rod 7000 is displaced not only in the stroke direction x but also in a direction y perpendicular to the stroke direction x during measurement by the rotation sensor, the rotation roller 110 is configured to be pressed obliquely with respect to the rod surface. Will rotate by an amount corresponding to the amount of displacement in the vertical direction y. For this reason, an error occurs in the rotation amount of the rotating roller 110. On the other hand, according to the present invention, even if the rod 202 is displaced in the vertical direction y, the rotating roller 110 is pressed substantially perpendicularly to the rod surface. The rotation of the rotating roller 110 according to the displacement in the vertical direction y does not occur. For this reason, there is almost no error in the amount of rotation of the rotating roller 110. As described above, according to the present invention, since the rotation roller 110 can be arranged without making the pressing direction of the pressing member 130 oblique, the above-described effect, that is, almost no measurement error is caused by the rotation sensor. Effects such as a reduction in the stroke range can be minimized.

また、実施例では、押圧部材１３０として板ばね１３１を使用し、板ばね１３１とレバー部材１９０との間に、板ばね１３１のばね力を受けてレバー部材１９０に伝達するボール１９３を介在させるようにしている。このため板ばね等の押圧部材１３０による押し付け位置を一定にでき、ばね定数が一定となり、安定した一定の押し付け力が得られる。押し付け力のばらつきが抑制され回転ローラ１１０のすべりやロッド２０２の表面が傷つくことを防止できる。   In the embodiment, a plate spring 131 is used as the pressing member 130, and a ball 193 that receives the spring force of the plate spring 131 and transmits it to the lever member 190 is interposed between the plate spring 131 and the lever member 190. I have to. For this reason, the pressing position by the pressing member 130 such as a leaf spring can be made constant, the spring constant becomes constant, and a stable and constant pressing force can be obtained. Variations in the pressing force are suppressed, and it is possible to prevent the rotating roller 110 from slipping and the surface of the rod 202 from being damaged.

また、実施例では、回転センサ部１２０を、レバー部材１９０に取り付けるようにしている。このため回転センサユニット１００をコンパクトにすることができる。 In the embodiment, the rotation sensor unit 120 is attached to the lever member 190. For this reason, the rotation sensor unit 100 can be made compact.

また、本実施例では、回転ローラ１１０の接触面１１０Ａを金属などの非弾性部材で構成している。このため、温度変化や経年変化によって弾性が変化するようなことがなく、滑り量や回転ローラ１１０の径の変化を抑制することができる。このため温度変化、経年変化によるシリンダ２００のロッド２０２のストロークの計測精度の低下を抑制することができる。なお回転ローラ１１０の接触面１１０Ａに相当する部分のみ上記のごとく非弾性部材で構成してもよく、回転ローラ１１０の全体を非弾性部材で構成してもよい。   In this embodiment, the contact surface 110A of the rotating roller 110 is made of an inelastic member such as metal. For this reason, the elasticity does not change due to a temperature change or a secular change, and it is possible to suppress a slip amount or a change in the diameter of the rotating roller 110. For this reason, the fall of the measurement precision of the stroke of the rod 202 of the cylinder 200 by a temperature change and a secular change can be suppressed. It should be noted that only the portion corresponding to the contact surface 110A of the rotating roller 110 may be configured by an inelastic member as described above, or the entire rotating roller 110 may be configured by an inelastic member.

また、回転ローラ１１０の接触面１１０Ａは、ゴムなどの弾性材料に比して、同じ金属のロッド表面に対して摩擦係数が比較的低い非弾性材料（金属）で構成されているが、回転ローラ１１０は、押圧部材１３０によってシリンダロッド２０２の表面に対して、スリップを抑制する押し付け力で押圧されているため、回転ローラ１１０とロッド２０２間において大きな摩擦力が発生してスリップを防止することができる。なお、押し付け力が大きすぎると、回転ローラ１１０やロッド２０２の磨耗の進行が早くなるおそれがある。このため押し付け力は、磨耗を考慮した所定値以下の押し付け力が望ましい。 The contact surface 110A of the rotating roller 110 is made of an inelastic material (metal) having a relatively low friction coefficient with respect to the same metal rod surface as compared to an elastic material such as rubber. 110 is pressed against the surface of the cylinder rod 202 by the pressing member 130 with a pressing force that suppresses slipping, so that a large frictional force is generated between the rotating roller 110 and the rod 202 to prevent slipping. it can. Note that if the pressing force is too large, the rotation of the rotating roller 110 and the rod 202 may be accelerated. For this reason, the pressing force is desirably a pressing force of a predetermined value or less in consideration of wear.

また、本実施例では、回転ローラ１１０の少なくともシリンダロッド２０２と接触する面１１０Ａを、平坦に形成している。このため、回転ローラ１１０がロッド２０２の表面に接触している位置が異なったとしても、図６（ｂ）に示すように、回転ローラ１１０の回転半径ｄは同一の値ｄ、ｄを示すことになる。このため回転ローラ１１０がロッド２０２の表面に接触している位置次第でシリンダ２００のロッド２０２のストロークの計測精度が低下してしまうことがない。これに対して図１（ｂ）、（ｃ）に示す回転ローラ１０００では、図６（ａ）に示すように、回転ローラ１０００の接触面１０００Ａは、ロッド７０００の外周面の形状に沿った円弧形状に形成されているため、回転ローラ１０００がロッド７０００の表面に接触している位置が異なると、回転ローラ１０００の回転半径ｄが異なる値ｄ、ｄ+Δｄを示すことになる。このため回転ローラ１０００がロッド７０００の表面に接触している位置次第でシリンダのロッドのストロークの計測精度が低下してしまうという問題が発生する。なお、回転ローラ１０００の接触面１０００Ａは平坦であってもゴムなどの弾性部材で構成されていれば、ロッド７０００の表面に接触することで接触面１０００Ａは円弧形状に変形することになる。本実施例によれば、このような問題が解決される。 In this embodiment, the surface 110A of the rotating roller 110 that contacts at least the cylinder rod 202 is formed flat. For this reason, even if the position where the rotating roller 110 is in contact with the surface of the rod 202 is different, the rotating radius d of the rotating roller 110 shows the same values d and d as shown in FIG. become. For this reason, the measurement accuracy of the stroke of the rod 202 of the cylinder 200 does not deteriorate depending on the position where the rotating roller 110 is in contact with the surface of the rod 202. On the other hand, in the rotating roller 1000 shown in FIGS. 1B and 1C, as shown in FIG. 6A, the contact surface 1000A of the rotating roller 1000 is an arc along the shape of the outer peripheral surface of the rod 7000. Since the position of the rotating roller 1000 in contact with the surface of the rod 7000 is different, the rotation radius d of the rotating roller 1000 shows different values d and d + Δd. Therefore, there arises a problem that the measurement accuracy of the stroke of the cylinder rod is lowered depending on the position where the rotating roller 1000 is in contact with the surface of the rod 7000. Even if the contact surface 1000A of the rotating roller 1000 is flat, if it is made of an elastic member such as rubber, the contact surface 1000A is deformed into an arc shape by contacting the surface of the rod 7000. According to the present embodiment, such a problem is solved.

以上のように本実施例によれば、回転ローラ１１０とシリンダロッド２０２の間のスリップを抑制できるとともに、温度変化や経年変化にかかわらず、また回転ローラ１１０がロッド２０２に接触する位置にかかわらず回転ローラ１１０の回転半径ｄを一定に保持してシリンダロッドのストローク計測精度を高精度に維持することができる。   As described above, according to the present embodiment, slip between the rotating roller 110 and the cylinder rod 202 can be suppressed, regardless of temperature change or aging change, and regardless of the position where the rotating roller 110 contacts the rod 202. The rotation radius d of the rotating roller 110 can be kept constant, and the stroke measuring accuracy of the cylinder rod can be maintained with high accuracy.

また、本実施例では、押圧部材１３０が回転ローラ１１０をシリンダロッド２０２表面に押圧する押圧力を、１２ｋｇｆ以上に設定している。すなわち、図１０は回転ローラ１１０をロッド２０２に押し付ける押し付け力と、一定条件下で衝撃を与えたときに、１回の衝撃当たりに回転ローラ１１０がロッド２０２の表面でスリップするスリップ量との関係を示したものである。同図１２に示すように、押し付け力が１２ｋｇｆ以上であれば、スリップ量を所定の基準レベル以下に低下させることができる。 In this embodiment, the pressing force with which the pressing member 130 presses the rotating roller 110 against the surface of the cylinder rod 202 is set to 12 kgf or more. That is, FIG. 10 shows the relationship between the pressing force that presses the rotating roller 110 against the rod 202 and the slip amount that the rotating roller 110 slips on the surface of the rod 202 per impact when an impact is applied under a certain condition. Is shown. As shown in FIG. 12, if the pressing force is 12 kgf or more, the slip amount can be reduced to a predetermined reference level or less.

また、本実施例では、回転ローラ１１０を、少なくともシリンダロッド２０２と接触する面１１０Ａがシリンダロッド２０２の硬度以下の硬度で構成している。これにより回転ローラ１１０がシリンダロッド２０２に接触することによるシリンダロッド２０２の磨耗を抑制することができる。なお回転ローラ１１０の接触面１１０Ａに相当する部分のみ上記の硬度で構成してもよく、回転ローラ１１０の全体を上記の硬度で構成してもよい。 In this embodiment, the rotating roller 110 is configured such that at least the surface 110 </ b> A in contact with the cylinder rod 202 has a hardness equal to or lower than the hardness of the cylinder rod 202. As a result, the wear of the cylinder rod 202 due to the rotation roller 110 coming into contact with the cylinder rod 202 can be suppressed. Only the portion corresponding to the contact surface 110A of the rotating roller 110 may be configured with the above-described hardness, or the entire rotating roller 110 may be configured with the above-described hardness.

図１（ａ）は、従来技術を説明するために用いた図で、シリンダストローク位置計測装置を構成する回転センサの構造を概念的に示した図で、図１（ｂ）、（ｃ）は、従来技術を説明するために用いた図で、回転センサの構成を示した図である。FIG. 1A is a diagram used for explaining the prior art, and is a diagram conceptually showing the structure of a rotation sensor constituting the cylinder stroke position measuring device. FIGS. 1B and 1C are diagrams. FIG. 5 is a diagram used for explaining a conventional technique and a diagram illustrating a configuration of a rotation sensor. 図２は、実施例のシリンダのストローク位置計測装置の構成を示した図で、シリンダのロッド横断面でみた図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the cylinder stroke position measuring apparatus according to the embodiment, and is a diagram seen in a rod cross-section of the cylinder. 図３（ａ）は、実施例のシリンダのストローク位置計測装置の構成を示した図で、シリンダのロッド縦断面でみた図で、図３（ｂ）はシリンダの外観を示した図である。FIG. 3A is a diagram illustrating the configuration of the cylinder stroke position measuring apparatus according to the embodiment, and is a diagram viewed from a longitudinal section of the rod of the cylinder. FIG. 3B is a diagram illustrating the appearance of the cylinder. 図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来技術におけるシリンダのストローク範囲を示した図で、図４（ｄ）は、実施例におけるシリンダのストローク範囲を示した図である。4 (a), 4 (b), and 4 (c) are diagrams showing the stroke range of the cylinder in the prior art, and FIG. 4 (d) is a diagram showing the stroke range of the cylinder in the embodiment. 図５は実施例に対する比較例として押圧部材によって回転ローラをロッドの表面に対して斜めの方向に押圧する構成の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a configuration in which the rotating roller is pressed in an oblique direction with respect to the surface of the rod by a pressing member as a comparative example to the embodiment. 図６（ａ）は、従来技術における回転ローラの接触面の形状を示す断面図で、図６（ｂ）は、実施例における回転ローラの接触面の形状を示す断面図である。FIG. 6A is a cross-sectional view showing the shape of the contact surface of the rotating roller in the prior art, and FIG. 6B is a cross-sectional view showing the shape of the contact surface of the rotating roller in the embodiment. 図７（ａ）、（ｂ）は、回転センサユニットの外観を各方向からみた斜視図である。FIGS. 7A and 7B are perspective views of the external appearance of the rotation sensor unit as seen from each direction. 図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、回転ローラの回転角度と回転センサ部で検出されて出力される出力電圧との関係を説明する図である。FIGS. 8A, 8B, 8C, and 8D are diagrams illustrating the relationship between the rotation angle of the rotating roller and the output voltage detected and output by the rotation sensor unit. 図９は、電気信号線部材と端子との接続態様を詳細に示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing in detail a connection mode between the electric signal line member and the terminal. 図１０は押し付け力とスリップ量との関係を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the pressing force and the slip amount.

符号の説明Explanation of symbols

２００ シリンダ、 ２０２ ロッド、 １１０ 回転ローラ、 １３０ 押圧部材、１２０ 回転センサ部、１４０ 連結部材、１５０ センサ保持部材、３００ ベース部材、３００Ａ 開口部 200 cylinder, 202 rod, 110 rotating roller, 130 pressing member, 120 rotation sensor unit, 140 connecting member, 150 sensor holding member, 300 base member, 300A opening

Claims (7)

シリンダ（２００）のヘッド部（２００Ｈ）に取り付けられ、回転ローラ（１１０）の回転量を検出することによってシリンダ（２００）のストローク位置を計測するシリンダのストローク位置計測装置であって、
シリンダ（２００）のヘッド部（２００Ｈ）に形成され、シリンダヘッド部（２００Ｈ）の外周から内周に向かうにつれてロッド（２０２）の伸び側から縮み側に向かう斜め孔（３０１）と、
前記斜め孔（３０１）に挿入され、シリンダ（２００）のロッド（２０２）の表面に接触し、シリンダロッド（２０２）の変位に応じて回転する回転ローラ（１１０）と、
前記斜め孔（３０１）に応じた形状の斜め部（１９１）を有すると共に、回転ローラ（１１０）の中心からシリンダロッド（２０２）の伸び側にオフセットされた位置に回動軸（１９２）を有し、回転ローラ（１１０）を回動自在に支持するレバー部材（１９０）と、
レバー部材（１９０）を介して回転ローラ（１１０）をシリンダロッド（２０２）の表面に対して垂直または略垂直な方向に押圧する押圧部材（１３０）と
を備えたことを特徴とするシリンダのストローク位置計測装置。 A cylinder stroke position measuring device that is attached to a head portion (200H) of a cylinder (200) and measures a stroke position of the cylinder (200) by detecting a rotation amount of a rotating roller (110),
An oblique hole (301) formed in the head part (200H) of the cylinder (200) and extending from the expansion side to the contraction side of the rod (202) from the outer periphery to the inner periphery of the cylinder head (200H);
A rotating roller (110) that is inserted into the oblique hole (301), contacts the surface of the rod (202) of the cylinder (200), and rotates according to the displacement of the cylinder rod (202);
It has a slanted portion (191) having a shape corresponding to the slanted hole (301), and has a rotating shaft (192) at a position offset from the center of the rotating roller (110) to the extending side of the cylinder rod (202). A lever member (190) that rotatably supports the rotating roller (110);
A cylinder stroke comprising a pressing member (130) for pressing the rotating roller (110) in a direction perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the cylinder rod (202) via a lever member (190). Position measuring device. 回転ローラ（１１０）を挟む態様でシリンダロッド（２０２）のストローク方向の異なる各位置に、ダストシール（１８０、１８１）が設けられることを特徴とする請求項１記載のシリンダのストローク位置計測装置。 The cylinder stroke position measuring device according to claim 1, wherein dust seals (180, 181) are provided at different positions in the stroke direction of the cylinder rod (202) so as to sandwich the rotating roller (110). 押圧部材（１３０）は、板ばね（１３１）であることを特徴とする請求項１記載のシリンダのストローク位置計測装置。 The cylinder stroke position measuring device according to claim 1, wherein the pressing member (130) is a leaf spring (131). 押圧部材（１３０）は、板ばね（１３１）であり、板ばね（１３１）とレバー部材（１９０）との間には、板ばね（１３１）のばね力を受けてレバー部材（１９０）に伝達するボール（１９３）が介在されていることを特徴とする請求項１記載のシリンダのストローク位置計測装置。 The pressing member (130) is a leaf spring (131), and receives the spring force of the leaf spring (131) between the leaf spring (131) and the lever member (190) and transmits it to the lever member (190). 2. The cylinder stroke position measuring device according to claim 1, wherein a ball (193) is interposed. シリンダ（２００）のヘッド部（２００Ｈ）に取り付けられ、回転ローラ（１１０）の回転量を検出することによってシリンダ（２００）のストローク位置を計測するシリンダのストローク位置計測装置であって、
シリンダ（２００）のヘッド部（２００Ｈ）に、少なくとも回転ローラ（１１０）と回転センサ部（１２０）とを収容する開口（３００Ａ）を有するベース部材（３００）が設けられ、前記開口（３００Ａ）には、ベース部材（３００）の外周から内周に向かうにつれてロッド（２０２）の伸び側から縮み側に向かう斜め孔（３０１）が形成されており、
前記斜め孔（３０１）に挿入され、シリンダ（２００）のロッド（２０２）の表面に接触し、シリンダロッド（２０２）の変位に応じて回転する回転ローラ（１１０）と、
前記斜め孔（３０１）に応じた形状の斜め部（１９１）を有すると共に、回転ローラ（１１０）の中心からシリンダロッド（２０２）の伸び側にオフセットされた位置に回動軸（１９２）を有し、回転ローラ（１１０）を回動自在に支持するレバー部材（１９０）と、
レバー部材（１９０）を介して回転ローラ（１１０）をシリンダロッド（２０２）の表面に対して垂直または略垂直な方向に押圧する板ばね（１３１）と、
回転ローラ（１１０）の回転量を検出する回転センサ部（１２０）と、
回転センサ部（１２０）と外部の信号線（１６０）とを電気的に連結する連結部材（１４０）と、
レバー部材（１９０）を回動自在に支持する部材であって、片面（１５１）に板ばね（１３１）とレバー部材（１９０）と回転ローラ（１１０）と回転センサ部（１２０）とが保持され、反対面（１５２）に連結部材（１４０）が設けられ、回転ローラ（１１０）と回転センサ部（１２０）がベース部材（３００）の開口（３００Ａ）に収容される態様でベース部材（３００）に取り付けられるセンサ保持部材（１５０）と
を備えたことを特徴とするシリンダのストローク位置計測装置。 A cylinder stroke position measuring device that is attached to a head portion (200H) of a cylinder (200) and measures a stroke position of the cylinder (200) by detecting a rotation amount of a rotating roller (110),
The head part (200H) of the cylinder (200) is provided with a base member (300) having an opening (300A) for accommodating at least the rotating roller (110) and the rotation sensor part (120), and the opening (300A) is provided in the opening (300A). Is formed with an oblique hole (301) from the extension side to the contraction side of the rod (202) from the outer periphery to the inner periphery of the base member (300),
A rotating roller (110) that is inserted into the oblique hole (301), contacts the surface of the rod (202) of the cylinder (200), and rotates according to the displacement of the cylinder rod (202);
It has a slanted portion (191) having a shape corresponding to the slanted hole (301), and has a rotating shaft (192) at a position offset from the center of the rotating roller (110) to the extending side of the cylinder rod (202). A lever member (190) that rotatably supports the rotating roller (110);
A leaf spring (131) for pressing the rotating roller (110) in a direction perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the cylinder rod (202) via the lever member (190);
A rotation sensor unit (120) for detecting a rotation amount of the rotation roller (110);
A connecting member (140) for electrically connecting the rotation sensor unit (120) and the external signal line (160);
The lever member (190) is a member that rotatably supports the leaf spring (131), the lever member (190), the rotation roller (110), and the rotation sensor unit (120) on one surface (151). The connecting member (140) is provided on the opposite surface (152), and the rotating roller (110) and the rotation sensor unit (120) are accommodated in the opening (300A) of the base member (300). And a sensor holding member (150) attached to the cylinder. 板ばね（１３１）は、センサ保持部材（１５０）に形成された凹部（１５０Ａ）に、当該板ばね（１３１）の撓みに応じて回転ローラ（１１０）をロッド（２０２）の表面に押し付ける態様で収容されることを特徴とする請求項５記載のシリンダのストローク位置計測装置。 The leaf spring (131) presses the rotating roller (110) against the surface of the rod (202) according to the bending of the leaf spring (131) against the recess (150A) formed in the sensor holding member (150). 6. The cylinder stroke position measuring apparatus according to claim 5, wherein the cylinder stroke position measuring apparatus is accommodated. 回転センサ部（１２０）は、レバー部材（１９０）に取り付けられていることを特徴とする請求項１または５記載のシリンダのストローク位置計測装置。 The cylinder stroke position measuring device according to claim 1 or 5, wherein the rotation sensor (120) is attached to the lever member (190).
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