JPH0647708U - 流体圧アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定部と、固定部に往復動自在に支持され、
流体圧の供給を受けて往復動する移動部とを有する流体
圧アクチュエータについて、永久磁石１１，１２と磁気
近接スイッチ１７，１８とを利用した位置検出機能を持
たせる。 【構成】 移動部の外面に、一対の永久磁石１１，１２
が磁極を互いに反対に向けて移動部の外側に円弧状の磁
界を形成するように取り付けられ、固定部に、前記磁界
を感知する磁気近接スイッチ１７，１８が取り付けら
れ、永久磁石１１，１２の磁界を磁気近接スイッチ１
７，１８によって感知して、移動体の位置を検出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流体圧アクチュエータの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、流体圧アクチュエータの一種として、ボディの内部にシリンダ室を 設け、シリンダ室にピストンを往復動自在に収容し、ボディの外部にピストンに 従動するテーブルを配置し、テーブルを直線転がり軸受によって支持し、シリン ダ室に流体圧を供給してピストンおよびテーブルを往復動させるものが知られて いる（従来例１）。

【０００３】 また実開昭５１−４６８９６号公報に記載されているように、ピストンの外周 に永久磁石を取り付け、シリンダの外部に磁気近接スイッチを取り付け、永久磁 石の磁界を磁気近接スイッチによって感知してピストンの位置を検出するように した技術が知られている（従来例２）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来例１の流体圧アクチュエータに従来例２の位置検出技 術を組み合わせようとすると、以下の問題が生じる。 すなわち、従来例１におけるボディが直線転がり軸受を有していてこの軸受の 作動を高精度に保つべくベアリング鋼や焼入れ可能なステンレス鋼等の強磁性体 によって成形されているために、ピストンの外周に永久磁石を取り付けたのでは この永久磁石の磁界がボディの肉厚の中を回ってしまってボディの外に出てこな い。したがってこの永久磁石の磁界をボディの外部に取り付けた磁気近接スイッ チによって感知することができず、ピストンの位置を検出することができない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は以上の点に鑑み、上記従来例１のタイプの流体圧アクチュエータにつ いて永久磁石と磁気近接スイッチとを利用した位置検出を可能とするものであっ て、この目的を達成するため、請求項１に示すように、ボディの内部にシリンダ 室を設け、前記シリンダ室にピストンを往復動自在に収容し、前記ボディの外部 に前記ピストンに従動するテーブルを配置し、前記テーブルを直線転がり軸受に よって支持し、前記シリンダ室に流体圧を供給して前記ピストンおよび前記テー ブルを往復動させる流体圧アクチュエータにおいて、前記テーブルの少なくとも 一部が磁性体であり、前記磁性体に磁極を互いに反対に向けた一対の永久磁石が 前記テーブルの外側に円弧状の磁界を形成するように取り付けられ、前記ボディ に磁気近接スイッチが取り付けられ、前記磁界を前記磁気近接スイッチが感知し て前記テーブルの位置を検出することにした。また請求項２に示すように、永久 磁石の高さが磁性体の高さより高い場合には、永久磁石の裏側に、永久磁石と同 じ高さの磁性体製のプレートを取り付ける。

【０００６】

【作用】

この種の流体圧アクチュエータは例えば、テーブルに工作機械を搭載してこの 工作機械を往復動させるものであって、ピストンの位置を検出するのはこの工作 機械の往復動位置を検出するために他ならない。したがって工作機械を往復動さ せるピストンの位置を検出する代わりに工作機械を搭載するテーブルの位置を検 出することにしても位置検出の目的を達成することが可能である。したがってこ の観点から本考案では先ず第一に、ピストンに代えてテーブルに永久磁石を取り 付けることにした。また本考案では永久磁石の磁界がテーブルの外に確実に出て くるように、テーブルの少なくとも一部を磁性体製とした上でこの磁性体に磁極 を互いに反対に向けた一対の永久磁石をテーブルの外側に円弧状の磁界を形成す るように取り付けることにした。また請求項２のように永久磁石の裏側に永久磁 石と同じ高さの磁性体製のプレートを取り付けることによって、永久磁石の高さ が磁性体の高さより高い場合に、永久磁石の磁性体に接している部分と磁性体に 接していない部分とに磁界のばらつきが生じるのを防止する。

【０００７】

【実施例】 つぎに本考案の実施例を図面にしたがって説明すると、当該流体圧アクチュエ ータは先ず、ボディ１の内部にシリンダ室２を設け、シリンダ室２に一対のピス トン３，４を往復動自在に収容し、ボディ１の外部にピストン３，４に従動する テーブル６を配置し、テーブル６を直線転がり軸受５によって支持し、シリンダ 室２に流体圧を供給してピストン３，４およびテーブル６を往復動させるもので ある。

【０００８】 ピストン３，４とテーブル６はボディ１に設けた長孔９内を往復動するピン状 の連結部材１０によって連結されている。一対のピストン３，４はその前後に流 体圧を交互に供給することによって常に同時に同方向に等距離移動する。それに も拘らずピストン３，４を一対としたのは、その間に連結部材１０を挾み込むた めである。直線転がり軸受５はボディ１の上面に凸部５ａを設け、テーブル６の 下面にこの凸部５ａに対応する凹部５ｂを設け、凸部５ａの側面部と凹部５ｂの 内壁の側面部に左右二対のボール転走用のアール溝５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを設 け、この二対のアール溝５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆの間にそれぞれ多数のボール（ 図示せず）を一列に並べて転動自在に挾み込んだものであって、ピストン３，４ に従動するテーブル６の移動を精度良く案内する。またこの作動を高精度に保つ べく軸受５が磁性体によって成形されていることは上記したとおりであり、当該 実施例では、凸部５ａと凹部５ｂがそれぞれボディ１またはテーブル６に直接設 けられているために、ボディ１とテーブル６がそれぞれ全体的として強磁性体（ 具体的にはＳＵＳ４４０Ｃを焼入れ処理したもの、硬度はＨＲＣ５８度以上）に よって成形されている。

【０００９】 テーブル６の側面６ａに一対の永久磁石１１，１２がテーブル６の外側に円弧 状の磁界１３を形成するように取り付けられている。すなわち、一方の永久磁石 １１がテーブル６の側面６ａに対して垂直方向に着磁され、他方の永久磁石１２ がテーブル６の側面６ａに対して垂直方向にかつ一方の永久磁石１１とは反対向 きに着磁され、これらの永久磁石１１，１２と磁性体製のテーブル６によってル ープが形成され、その一部が円弧状の磁界１３としてテーブル６の外に出るよう になっている。このループは構成上、磁気損失の少ないものであって、よって永 久磁石１１，１２には小型で磁力の弱いものを使用することができる。一対の永 久磁石１１，１２は一体物であっても良い。

【００１０】 ボディ１の側面に一対の取付溝１５，１６を設けた非磁性体製のガイドレール １４が固定され、取付溝１５，１６の中にそれぞれ磁気近接スイッチ１７，１８ が一つずつ取り付けられている。磁気近接スイッチ１７，１８はそれぞれ取付溝 １５，１６の中をこの溝１５，１６に沿ってスライド自在であって、その時々の 位置検出位置に応じて取付位置を調節された上で取付けねじ１９，２０によって ガイドレール１４に固定される。磁気近接スイッチ１７，１８を一対としたのは その一方によってテーブル６が往復動の一方の端限に達したことを検知し、他方 によってテーブル６が往復動の他方の端限に達したことを検知するためである。

【００１１】 上記構成の流体圧アクチュエータにおいて、流体圧供給ポート７，８からシリ ンダ室２に流体圧を交互に供給するとピストン３，４が往復動し、これに追従し てテーブル６が往復動し、テーブル６に取り付けた永久磁石１１，１２が磁気近 接スイッチ１７，１８に近付くと、磁気近接スイッチ１７，１８が永久磁石１１ ，１２の磁界１３を感知してテーブル６の位置を検出する。この作動において永 久磁石１１，１２の磁界１３はテーブル６の外に確実に出てくるようになってお り、よって磁気近接スイッチ１７，１８によって永久磁石１１，１２の磁界１３ を確実に感知して、テーブル６の位置を確実に検出することが可能である。

【００１２】 上記実施例は永久磁石１１，１２の高さがテーブル６の高さより低い場合を想 定しているが、図６に示すように、永久磁石１１，１２の高さｈ₁ がテーブル６ の高さｈ₂ より高い場合には、永久磁石１１，１２のテーブル６に接している部 分（図上上部）とテーブル６に接していない部分（図上下部）とに磁界１３のば らつきが生じる虞がある。そこでこのような場合には永久磁石１１，１２の裏側 に永久磁石１１，１２と同じ高さ（同じ面積）の磁性体製のプレート２１を取り 付けることによって磁界１３のばらつきが生じるのを防止することができ、磁界 １３を永久磁石１１，１２の全高に亙って安定したものとすることができる。永 久磁石１１，１２とプレート２１は接着または焼付けにより一体化され、両者合 わせて取付けねじ２２によってテーブル６に固定されている。

【００１３】

【考案の効果】

本考案は次の効果を奏する。すなわち、永久磁石の磁界が磁性体製の直線転が り軸受を有するテーブルの外に確実に出てくるようにしたために、磁気近接スイ ッチによって永久磁石の磁界を確実に感知して、テーブルの位置を確実に検出す ることができる。したがって上記した従来例１のタイプの流体圧アクチュエータ に永久磁石と磁気近接スイッチとを利用した位置検出機能を持たせることができ る。また永久磁石の裏側に永久磁石と同じ高さの磁性体製のプレートを取り付け ることによって、永久磁石の高さが磁性体の高さより高い場合に、永久磁石の磁 性体に接している部分と磁性体に接していない部分とに磁界のばらつきが生じる のを防止することができる。

【提出日】平成５年４月２０日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は以上の点に鑑み、上記従来例１のタイプの流体圧アクチュエータにつ いて永久磁石と磁気近接スイッチとを利用した位置検出を可能とするものであっ て、この目的を達成するため、請求項１に示すように、固定部と、前記固定部に 往復動自在に支持され、流体圧の供給を受けて往復動する移動部とを有する 流体 圧アクチュエータにおいて、前記移動部の外面に、一対の永久磁石が磁極を互い に反対に向けて前記移動部の外側に円弧状の磁界を形成するように取り付けられ 、前記固定部に、前記磁界を感知する磁気近接スイッチが取り付けられているこ とを特徴とする流体圧アクチュエータを提供する。 また請求項２に示すように、請求項１の流体圧アクチュエータにおいて、永久 磁石の裏側に、磁性体製のプレートが取り付けられていることを特徴とする流体 圧アクチュエータを提供する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【作用】

この種の流体圧アクチュエータは例えば、テーブルに工作機械を搭載してこの 工作機械を往復動させるものであって、ピストンの位置を検出するのはこの工作 機械の往復動位置を検出するために他ならない。したがって工作機械を往復動さ せるピストンの位置を検出する代わりに工作機械を搭載するテーブルの位置を検 出することにしても位置検出の目的を達成することが可能である。したがってこ の観点から本考案では先ず第一に、ピストンではなくテーブル等の移動体の外面 に 永久磁石を取り付けることにした。また本考案では第二に、永久磁石の磁界が 移動体の外部 に確実に出てくるように、移動部の外面に一対の永久磁石を磁極を 互いに反対に向けて移動部 の外側に円弧状の磁界を形成するように取り付けるこ とにした。また請求項２のように永久磁石の裏側に磁性体製のプレートを取り付 けると、移動体の材質、形状または大きさの如何に拘らず、磁界の大きさを均一 にすることができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】 ボディ１の側面に一対の取付溝１５，１６を設けた非磁性体製のガイドレール １４が固定され、取付溝１５，１６の中にそれぞれ磁気近接スイッチ１７，１８ が一つずつ取り付けられている。磁気近接スイッチ１７，１８はそれぞれ取付溝 １５，１６の中をこの溝１５，１６に沿ってスライド自在であって、その時々の 位置検出位置に応じて取付位置を調節された上で取付けねじ１９，２０によって ガイドレール１４に固定される。磁気近接スイッチ１７，１８を一対としたのは その一方によってテーブル６が往復動の一方の端限（または特定の中間通過点） に達したことを検知し、他方によってテーブル６が往復動の他方の端限（または 特定の中間通過点） に達したことを検知するためである。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】

【考案の効果】

本考案は次の効果を奏する。すなわち、永久磁石の磁界が移動体の外部に確実 に出てくるようにしたために、磁気近接スイッチによって永久磁石の磁界を確実 に感知して、移動体の位置を確実に検出することができる。したがって上記した 従来例１のタイプの流体圧アクチュエータに永久磁石と磁気近接スイッチとを利 用した位置検出機能を持たせることができる。また永久磁石の裏側に磁性体製の プレートを取り付けることによって、移動体の材質、形状または大きさの如何に 拘らず、磁界の大きさを均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る流体圧アクチュエータの
平面図

【図２】同流体圧アクチュエータの正面図

【図３】同流体圧アクチュエータの側面図

【図４】同流体圧アクチュエータの内部構造説明図

【図５】同流体圧アクチュエータの斜視図

【図６】本考案の他の実施例に係る流体圧アクチュエー
タの一部断面図

【図７】図６におけるＡ方向矢視図

【符号の説明】

１ ボディ ２ シリンダ室 ３，４ ピストン ５ 直線転がり軸受 ５ａ 凸部 ５ｂ 凹部 ５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ アール溝 ６ テーブル ７，８ 流体圧供給ポート ９ 長孔 １０ 連結部材 １１，１２ 永久磁石 １３ 磁界 １４ ガイドレール １５，１６ 取付溝 １７，１８ 磁気近接スイッチ １９，２０，２２ 取付けねじ ２１ プレート

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【手続補正書】

【提出日】平成５年４月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボディ（１）の内部にシリンダ室（２）
   を設け、前記シリンダ室（２）にピストン（３）（４）
   を往復動自在に収容し、前記ボディ（１）の外部に前記
   ピストン（３）（４）に従動するテーブル（６）を配置
   し、前記テーブル（６）を直線転がり軸受（５）によっ
   て支持し、前記シリンダ室（２）に流体圧を供給して前
   記ピストン（３）（４）および前記テーブル（６）を往
   復動させる流体圧アクチュエータにおいて、前記テーブ
   ル（６）の少なくとも一部が磁性体であり、前記磁性体
   に磁極を互いに反対に向けた一対の永久磁石（１１）
   （１２）が前記テーブル（６）の外側に円弧状の磁界
   （１３）を形成するように取り付けられ、前記ボディ
   （１）に磁気近接スイッチ（１７）（１８）が取り付け
   られ、前記磁界（１３）を前記磁気近接スイッチ（１
   ７）（１８）が感知して前記テーブル（６）の位置を検
   出することを特徴とする流体圧アクチュエータ。
2. 【請求項２】 請求項１の流体圧アクチュエータにおい
   て、永久磁石（１１）（１２）の高さ（ｈ₁ ）が磁性体
   の高さ（ｈ₂ ）より高い場合に、前記永久磁石（１１）
   （１２）の裏側に、前記永久磁石（１１）（１２）と同
   じ高さの磁性体製のプレート（２１）が取り付けられて
   いることを特徴とする流体圧アクチュエータ。