JPS5854208A

JPS5854208A - 位置感知液圧シリンダ

Info

Publication number: JPS5854208A
Application number: JP57151655A
Authority: JP
Inventors: ロニ−・フランクリン・バ−ク
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1981-09-08
Filing date: 1982-08-31
Publication date: 1983-03-31
Also published as: ES8402054A1; AU8745882A; AU549902B2; EP0074266A1; ES515508A0; MX154307A; CA1180916A; ZA826527B; JPH0233883B2; EP0074266B1; DK400982A; DE74266T1; DE3269407D1; BR8205185A; ATE18286T1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電位差計を備えた位置感知（変換）器に関する
。

液圧制御技術においては、液圧シリンダの作動位置を表
わすフィードバック信号を得ることが望まれる場合があ
る。米国特許第３，７２６，１９１号はこの問題に対す
る一つの解答を示している。この米国特許では、ピスト
ンロッド内に往復動可能に受は入れられた抵抗導体エレ
メント支持体を有するシリンダが開示されており、導体
ワイパアセンブリがピストン及びピストンロンドと共に
動くよう支持されている。しかし、この米国特許の位置
感知器は比較的大きな断面の変換器を必要とし、この大
きな断面の変換器はシリンダロンドが当該変換器に対し
て相対上に動く際、大量の作動液を排出する。そのよう
な断面の大きい変換器を収納し、また排出される作動液
の逃げ路を与えるためにシリンダロンド内に必要とされ
る孔は大きくなり、小型であることが必要とされる多く
の液圧シリンダにおいては使用することができない。更
に、上記米国特許のシイパ接点は、作動液逃げ路内に懸
下されており、作動液の流れが接点板に振動又は曲げを
起し、従って、操作時にノイズや信号のロスを生じるこ
とになる。また、エレメント支持体は機械的応力や破壊
を受けるプラスチック密封エレメントによって一端だけ
で支持されている。

本発明は、上述の従来技術における問題点を解消した位
置感知シリンダを提供するすとを目的とするものである
。

本発明に係るシリンダは、シリンダハウジングの一端に
ねじ取付された部材内にプレスばめされた中空の金属製
端子に一端を溶接又は固定したＴ形断面の電位差計支持
体を有している。上記端子部材内にはセラミック密封部
材が設けられ、同内部を密封する。該密封部材は支持体
から離されており、同支持体の支持は行わない。更に、
電位差計支持体はロンドの孔壁内に往復動可能に収納さ
れ、該孔壁に摺動係合することにより、該孔壁による支
持が与えられる。ワイパキャリアは孔壁及び電位差計支
持体と協働して該可撓性ワイパ近くでの作動液体の流れ
を阻止する。

本発明によれば、作動液の流れによって生じる位置表示
信号へのノイズを良好に除去できる。また、本発明にお
いては、電位差計支持体を小さな断面積で剛直なものと
することができる。更に、本発明においては、電位差計
支持体がその長さ方向に沿ってシリンダロンドの孔によ
シ支持できる。

更に１本発明においては電位差計支持体から離れたとこ
ろに密封装置を設け、それにより同支持体を支持するた
めに生じる機械的応力を避けることができる。

以下、本発明を添付図面に示した実施例に基づき詳細に
説明する。

図示のように、本発明に係る液圧シリンダ１０はハウジ
ング１２を有し、該ノーウジングには中空の円筒状部分
１４が設けられ、その中にロンド１８に接続されたピス
トン１６が往復動可能なように設けられている。ｄラド
受入れキャップ２０がハウジング１２の一端にねじ係合
されている。

ピストン１６及びロッド１８内には段付孔２２が延びて
いる。

第２図に最も良く示されているように５段付孔２２は大
径部２４と小径部３０とそれらの間に延びる環状肩部３
２とを有しており、大径部２４はスナップリング溝２６
と環状隆起部２８とを有している。

ハウジング１２は鋼製の外部変換器部材３６をねじ係合
するためのねじ封孔３４を有している。

部材３６は環状フランジ３８を有してお沙、該７ランジ
は対応するハウジングの肩部４０と当接するようになっ
ている。０リング４２が変換器部材３６とハウジング１
２との間を密封している。変換器部材はまた、それを貫
通している段付孔４４を有している。

鋼製端子部材４６が孔４４内にプレスばめされている。

端子部材４６は環状溝４８を有し、支持リング５０及び
０リング５２を受は入れて変換器部材３６と端子部材４
６との間を密封している。

端子部材４６の中空内部にはセラミック部材５４が設け
られその内部を密封している。端子部材４６は変換器部
材３６と別体に作られており、セラミック部材が当該端
子部材内で加熱されるとき、変換器部材３６がそれが端
子部材と一体成形されているとすると受ける高温によっ
て劣化されないようにしである。

鋼製変換器支持体６０が端子部材４６に受は入れられ溶
接された一端６２から孔２２内へ延びている。支持体６
０の一端６２は部材３６，４６によってハウジング１２
に対して剛直に支持されている。これは、例えば米国特
許第３，７２６，１９１号に開示された如き従来の位置
感知シリンダにおいて、この変換器支持体が、金属製ね
じ取付具によって受は入れられたプラスチック製絶縁ス
リーブ内にプレスばめされているものと異っている。

このような従来のシリンダにおいては、変換器支持体が
その支持された端部においてそれほど剛直には支持され
ておらず、プラスチック製絶縁スリーブはクラッチなど
の機械的破損を受け、その密封性が劣化されることにな
る。本発明においてはまた、セラミック密封部材５４が
支持体６０を支持することによって起される機械的応力
なほとんど受けない。セラミック密封部材５４は液圧に
だけ耐える必要があり、従って、本発明に係るシリンダ
においては優れた液体圧力密封を得ることができる。

第３図及び第４図に示すように、支持体６０は横断・部
６４と、該部材から直角に延びる硬化部６６とからなる
Ｔ形の横断面を有している。横断部６４は平らな支持面
６８を有している。第２図及び第４図に示されるように
、円形縁切欠７０が支持体６０の端部６２内に形成され
ている。

横断部６４及び硬化部６６は孔２２を三つのチャンバ６
５．６７．６９に分けている。第２図及び第３図に最も
良く示すように、支持体６０の彎曲外周面５９，６１．
６３は孔２２の内壁に摺動可能に係合している。この保
合によって支持体６０は曲がるのを防止され振動が減少
される。これら曲げ及び振動は、支持体がその一端での
み支持され片持梁式にされるとすると受けるものである
。

第５図及び第６ａ乃至第６ｂ図に最も良く示すように、
抵抗または電位差計アセンブリ７２が支持体６０の横断
部６４の平坦支持面６８上に設けられている。アセンブ
リ７２は支持面６８に取り付けられた電気的に絶縁され
たベース７４を有している。該ベースはデュポン社から
商標名”Ｋａｐｔｏｎ”として販売されているような材
料から作られる。

アセンブリ７２はまた、電導性プラスチック電位差計エ
レメント７６を有している。該電位差計の最大の長い中
央部分はベース７４上に直接載せられている。電位差計
エレメントの端部７８゜８０は金属製電導性接地部材８
２と電カス）　ＩＪツブ８４に重ねられている。電位差
計エレメント７６は縁部７９．８１で終っている。接地
部材８２は電位差計エレメント７６の端部７８の下の縁
部８３で終っている（第５図）。導線８６が接地部材８
２の外端に接続されている。電力ストリップ８４は電位
差計エレメント７６の端部８０の下の縁部８５で終って
いる。これら導電性部材８２．８４及び電位差計エレメ
ントの端部７８゜８０の間の重なりは、良好な電気接続
部を形成すれは十分である。電力ストリップ８４の外端
は導線８８に接続される。電導性接続ストリップ９０も
絶縁ベース７４上に位置決めされている。ストリップ９
０は縁９２から端部９４まで延びており、該端部は導線
９６に接続されている。電導性プラスチック材のオーバ
ーラツプストリップ９８が電導性ストリップ９０の十に
設けられ、縁９９から縁９２まで延びている。電力スト
リップ８４の主要部分は電位差計ストリップ７６によっ
てス）　ＩＪツブ９０から分離され、金属粉末が電カス
）　ＩＪツブ８４と電導性ストリップ９０との間の望ま
しくない短絡回路を作る可能性を小さくしている。また
、電位差計エレメント７２は支持体６０内の凹所又は溝
内に受は入れられておらず、支持体６０の平坦支持面６
８の上に位置決めされていることに注意すべきである。

支持体に凹所や溝がないので電力ストリップ８４と接続
ストリップ９０の外縁及び支持体６０間の望ましくない
短絡回路を作る金属粉末の可能性を少くする。明瞭にす
るため、第６ａ乃至第６ｄ図の種々のス）　ＩＪツブの
厚みは拡大して示しである。

導線８６．８’８．９６はノツチ７０、端子部材４６、
セラミック密封部材５４を通ってそれぞれ接続端子１０
０，１０２，１０４へ延びている。

接続端子１００，１０２，１０４には通常の雌型プラグ
タイプ接続具が接続される。

第２図に最も良く示すように、ワイパキャリア１１０が
孔２２の部分２４内に設けられている。

ワイパキャリア１１０は強化ガラスナイロンのような絶
縁材のほぼ円筒状部材１１２を有しており、その一端に
は環状の凹部１１４が設けられている。

さねはぎ１１４はワイパキャリアが孔部分２４内に適正
に設定されたと、きにのみ環状隆起部２８と一致し、そ
うでないときには該隆起部２８はワイパキーヤリア１璽
０が孔部分２４内に入り、スナップリング１２６がスナ
ップリング溝２６内に入るのを阻止する。ワイパサポー
トフランジ１１６は円筒状部材１１２の一部から内方へ
延びている。

フォーク状電導性ワイパ１１８がフランジ１１６に支持
されており、フォーク部１２０，１２２が接続ストリッ
プ９０上のプラスチック電導性ストリップ９８及び電位
差計エレメント７６の表面にそれぞれ弾性的に係合して
いる。ワイパ１１８はチャンバ６５内に延びている。第
７図に最も良く示すように、フォーク部１２０はキャリ
ア７ランジ１１６の内面１２５内に形成され、該内面１
２５が支持体６０の表面６８及び変換器エレメント７２
に整合するようになっている。キャリア１１０はスナッ
プリング１２６と弾性ウェーブワッシャ１２８との間に
あり、ロッド１８とピストン１６とともに動くようにさ
れている。

ピストン１６及びロッド１８がハウジング１２及び支持
体６０に対し相対的に前後方向で動くとき、流体は支持
体６０の端部１２９のまわり及びチャンバ６７．６９を
通してチャンバ６５に出入りする。しかし、キャリア７
ランジ１１６の内面１２５、支持面６８及び電位差計ア
センブリ７２間の密な摺動係合はワイパキャリア１１０
を通りチャンバ６５に出入りする流れを実質的に阻止し
、従って、ワイパ１１８近くでの液体中に生じる乱流を
少くする。この乱流の減少は、ワイパ１１８の振動を防
ぎ、ワイパ１１８によってピックアップされる信号内に
ノイズの生じるのを防ぐ。

操作においては、端子１０２及び１００間に電圧を加え
、それにより電位差計エレメント（抵抗エレメント）７
６にわたる対応する電位差を起す。

ピストン１６及びロッド１８がハウジング１２内を前後
方向で動くと、ワイパ１１８はピストン１６及びピスト
ンロッド１８とともに動き、支持体６０及び変換器エレ
メント７２に対して相対的に動く。従って、ワイパ１１
８にかかる電圧は、当該ワイパ１１８の抵抗エレメント
７６に対する長手方向での一相対的位置によって、接地
電圧からほぼ電力ストリップにおける電圧まで変化する
。

ワイパ１１８の電圧は接続ストリップ９８，９０゜導線
９６及び端子１０４を通してシリンダノーウジング１２
の外部に接続され、それによりシリンダ１０の位置を示
す信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る液圧シリンダの断面図；第２図
は、同シリンダの一部断面図；第３図は、第２図の３−３線図；第４図は、第２図の４−４線図；第５図は、端子部材及び変換器支持体の平面図；第６ａ
図乃至第６ｄ図は、それぞれ第５図のＡ−Ａ　、　Ｂ−
Ｂ　、　Ｃ−０、Ｄ−Ｄ線断面図；第７図は、ワイパキ
ャリアの端面図；である。１２・・・ハウシング；１６・・・ピストン；１８・・
・ロッド；６０・・・支持体；７２・・・電位差計アセ
ンブリ；７８・・・電位差計エレメント；１１０・・・
ワイパキャリア；１１８・・・ワイパ。特許出願人　ディー７・アンド・カンパニー（外２名）Ｆｌに、６ａ　　　　ＦｌＧ、６ｂＨ猷７Ｆｌ６．６ｃ　　　Ｆｌに、６ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中空の円筒状ハウジングと、ピストンロッドアセンブリ内をその軸線方向に伸びる孔
と；上記ハウジングに対し固定され且つ上記孔によって受は
入れられた支持体と；該支持体の面に支持された電位差計エレメント及び該エ
レメントに対して摺動可能で弾性力をもって係合されて
電気的接続状態を維持するワイパ手段を有する電位差計
アセンブリと；ワイパ手段を電位差計エレメントに対して相対的に動か
すようにピストンロンドアセンブリとともに動くように
なされたワイパキャリアと；を備え、上記電位差計アセ
ンブリがワイパ手段と電位差計エレメントとの相対的位
置を表す信号を発生するようにした位置感知液圧シリン
ダ。
（２）上記支持体が、平らな支持面を形成する横断部と、該横断部から直角方向に伸びた硬化部と、を有し、該硬
化部と横断部とによりほぼ断面Ｔ形とされ、且つ、該硬
化部と横断部が上記孔の壁に摺動係合する彎曲周縁部を
有している特許請求の範囲第１項記載の液圧シリンダ。
（３）上記ハウジングの一端に密封状態で可動なるよう
に取り付けられた中空部材と、該中空部材に受は入れられ密封状態で連結され、且つ、
上記支持体の一端をしっかりと支持するための手段を有
している中空スリーブ材と、中空スリーブ材内に形成さ
れ且つスリーブを通る流れを阻止するため支持体から間
隔をあけて設けられた密封プラグ部材と、を備える特許
請求の範囲第１項記載の液圧シリンダ。
（４）電位差計アセンブリによって起された信号を当該
シリンダの外部に伝達するために上記密封プラグ部材内
に埋設されそれを貫通して伸びる導線を有する特許請求
の範囲第３項記載の液圧シリンダ。
（５）中空円筒状ハウジングと：ピストンロッドアセンブリ内をその軸線方向に伸びる孔
と；上記ハウジングに対して固定され且つ上記孔に往復動可
能に受は入れられ、平らな支持面を有する支持体と；上記支持面上に設けられた電位差計エレメント及び該エ
レメントに対して摺動可能で弾力性をもって係合されて
電気的接続状態を維持する電導性ワイパ手段と；ワイパ手段を電位差計エレメントに対して相対的に動か
すようにピストンロンドアセンブリとともに動くように
なされたワイパキャリアと；を備え、該ワイパキャリア
が上記支持体及び上記孔の壁と協働して、ワイパ手段近
くの流体の流れを実質的に阻正し、また、上記電位差計
アセンブリがワイパ手段と電位差計エレメントとの間の
相対的位置を表わす信号を発生するようにした位置感知
液圧シリンダ。
（６）上記支持体が、平らな支持面を形成する横断部と
、該横断部から直角方向に伸びる硬化部と、を有し、横
断部と硬化部とによりほぼＴ形断面形状とされている特
許請求の範囲第一５項記載の液圧シリンダ。
（７）横断部及び硬化部が上記孔を第１．第２及び第３
のチャンバに分け、横断部が第１チヤンバを第２及び第
３チヤンバから分離し、硬化部が第２及び第３チヤンバ
を相互に分離し、第２及び第３チヤ／バがその両端で開
放されて、ピストンとハウジングとの間の相対的動きが
あると当該第２及び第３チヤンバを通して流体が流れる
ようにされ、上記ワイパ手段は第１チヤ／バ内の流体内
にあり、ワイパキャリアは上記孔の壁及び横断部と協働
して第１チヤンバの一端を閉じそれによりワイパ手段近
くの流体の流れを実質上阻止するようにした特許請求の
範囲第６項記載の液圧シリンダ。
（８）上記横断部及υ硬化部が上記孔の壁と摺動係合す
る彎曲外周面を有し、該面と孔の壁との係合により当該
支持体の変形に対する抵抗力を与えるようにした特許請
求の範囲第６項記載の液圧シリンダ。
（９）上記ワイパキャリアが、外周面の一端部に凹部を
有する円筒状部材を有し、上記孔は環状肩部によって接続された大径部及び小径部
を有する段付孔とされ、大径部はワイパキャリアを受は
入れ、且つ、ワイパキャリアの凹部と整合される環状の
隆起部をその一端に有し、上記環状肩部がワイパキャリ
アとロンドとの間の相対的運動を制限するための当接部
を形成している特許請求の範囲第５項記載の液圧シリン
ダ。（１０１ハウジングの一端に密封状態で取外し可能に取
り付けられた中空部材と、中空部材に受は入れられて密封状態で連結され、上記支
持体の一端をしっかりと支持するための手段を有する中
空スリーブと。中空スリーブ内に形成され、支持体から離されたた位置
で当該中空スリーブを通る流れを阻止するようにされた
密封プラグ部材と、を有する特許請求の範囲第５項記載
の液圧シリンダ。