JP7061437B2 - 油圧シリンダ - Google Patents
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Description
[油圧シリンダの構造]
図1は、本実施形態に係る油圧シリンダ1の一例を示す側断面図である。図2は、本実施形態に係る油圧シリンダ1の一部を示す分解斜視図である。図1及び図2に示すように、油圧シリンダ1は、ボトム2を有するシリンダチューブ4と、シリンダチューブ4の軸方向においてシリンダチューブ4のボトム2とは反対側の端面に配置されるシリンダヘッド3と、シリンダチューブ4の内部空間において軸方向に移動可能であり、シリンダチューブ4の内部空間をボトム室5とヘッド室6とに区画するピストン7と、ピストン7に連結されるロッド8と、軸方向においてピストン7よりもボトム室5側に配置され、ピストン7に固定される磁石9と、シリンダチューブ4の外側に配置され、ピストン7の移動により変化する磁界を検出する磁気センサ10と、を備える。
図3及び図4は、本実施形態に係る油圧シリンダ1の動作の一例を示す図である。ボトム室5に作動油が供給され、ヘッド室6から作動油が排出されることによって、図3に示すように、ピストン7がシリンダヘッド3に近付くように軸方向に移動する。これにより、ロッド8がシリンダチューブ4の内部空間から出て、油圧シリンダ1が伸びる。図3に示すように、油圧シリンダ1が最も伸びた状態においては、シリンダヘッド3とピストン7の端面7Bとが接触する。本実施形態においては、磁石9が軸方向においてピストン7よりもボトム室5側に配置されている。これにより、磁石9とシリンダヘッド3とが接触することが抑制される。また、磁石9が軸方向においてピストン7よりもボトム室5側に配置されているので、油圧シリンダ1が最も伸びた状態で作業機による掘削動作等が実施され、油圧シリンダ1に外力が作用しても、磁石9に過度な圧縮力が作用することが抑制される。そのため、磁石9の破損が抑制される。
図5は、本実施形態に係る磁気センサ10の作用の一例を説明するための模式図である。図5に示すように、磁石9は、第1磁極であるN極と、第2磁極であるS極とを有する。N極とS極とは、軸方向に配置される。磁石9によって生成される磁力線は、N極からS極に向かう。磁石9のN極から射出された磁力線は、中心軸AXの径方向の外側に進行する。中心軸AXの径方向の外側に進行した磁力線は、シリンダチューブ4を通過した後、センサホルダ部材13に保持されている磁気センサ10に入射する。磁気センサ10に入射し、磁気センサ10を通過した磁力線は、センサホルダ部材13を通過した後、中心軸AXの径方向の内側に進行する。中心軸AXの径方向の内側に進行した磁力線は、シリンダチューブ4を通過した後、リテーナ部材11に入射する。リテーナ部材11に入射し、リテーナ部材11を通過した磁力線は、磁石9のS極に到達する。
図6は、本実施形態に係る磁気センサ10の出力信号の一例を示す図である。図6において、横軸は軸方向における磁石9の位置を示し、縦軸は磁気センサ10の出力信号を示す。図6は、磁石9のN極がシリンダチューブ4を介して磁気センサ10と隣接する位置を通過した後、磁石9のS極がシリンダチューブ4を介して磁気センサ10と隣接する位置を通過したときの磁気センサ10の出力信号を示す。
以上説明したように、本実施形態によれば、原点をリセットするために設けられる磁石9が、軸方向においてピストン7よりもボトム室5側に配置され、ピストン7に固定される。これにより、図3を参照して説明したように、油圧シリンダ1が最も伸びた状態で作業機による掘削動作等が実施され、油圧シリンダ1に外力が作用しても、磁石9に過度な圧縮力が作用することが抑制される。そのため、磁石9の破損が抑制される。これにより、ストロークセンサ20の原点のリセット機能が維持され、ストロークセンサ20による伸縮量の検出機能が維持される。したがって、油圧シリンダ1の伸縮量の検出性能の低下が抑制される。
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
Claims (12)
- シリンダチューブと、
前記シリンダチューブの内部空間において前記シリンダチューブの中心軸と平行な軸方向に移動可能であり、前記内部空間をボトム室とヘッド室とに区画するピストンと、
前記ピストンに連結され、前記ボトム室に面する先端面を有するロッドと、
前記軸方向において前記ピストンよりも前記ボトム室側に配置され、前記ピストンに固定され、前記ボトム室側を向く端面を有する磁石と、
前記シリンダチューブの外側に配置され、前記ピストンの移動により変化する磁界を検出する磁気センサと、
前記軸方向における原点からの前記ピストンの移動量を検出するストロークセンサと、を備え、
前記磁石は、前記ピストンの端面から突出する前記ロッドの側面の周囲の少なくとも一部に配置され、前記ロッドの先端面は、前記磁石の端面よりも前記ボトム室側に突出し、
前記磁気センサの出力信号に基づいて前記原点が初期化される、
油圧シリンダ。 - 前記ボトム室に面する前記ロッドの先端面は、前記ボトム室側を向く前記ピストンの端面よりも前記ボトム室側に突出する、
請求項1に記載の油圧シリンダ。 - 前記ボトム室と接続される作動油ポートを備え、
前記ボトム室に面する前記作動油ポートの開口は、前記シリンダチューブの中心軸の径方向において前記ロッドの先端面とは異なる位置に配置される、
請求項1又は請求項2に記載の油圧シリンダ。 - 前記磁石の磁極は、前記軸方向に配置され、
前記軸方向において前記磁石よりも前記ボトム室側に配置され、前記磁石を固定する第1磁性部材を備える、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の油圧シリンダ。 - 前記軸方向において前記磁石よりも前記ヘッド室側に配置され、前記磁石を固定する第2磁性部材を備える、
請求項4に記載の油圧シリンダ。 - 前記第2磁性部材は、前記ピストンを含む、
請求項5に記載の油圧シリンダ。 - 前記第2磁性部材は、前記軸方向において前記ピストンと前記磁石との間に配置される、
請求項5に記載の油圧シリンダ。 - 前記第2磁性部材は、前記ピストンよりも強磁性である、
請求項7に記載の油圧シリンダ。 - 前記磁石の磁極は、前記中心軸の径方向に配置され、
前記磁気センサは、前記軸方向に2つ配置される、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の油圧シリンダ。 - 前記シリンダチューブの外部空間において、前記中心軸の径方向において前記磁気センサよりも外側に配置される第1部分と前記軸方向において前記磁気センサよりも前記ボトム室側に延在する第2部分とを含む第3磁性部材を備える、
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の油圧シリンダ。 - 前記第3磁性部材は、前記軸方向において前記磁気センサよりも前記ボトム室側に配置される第1端部と前記磁気センサよりも前記ヘッド室側に配置される第2端部とを有し、
前記軸方向において、前記磁気センサと前記第2端部との距離は前記磁気センサと前記第1端部との距離よりも短い、
請求項10に記載の油圧シリンダ。 - 前記第3磁性部材は、前記磁気センサを保持し、前記シリンダチューブに固定される、
請求項11に記載の油圧シリンダ。
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