KR101009291B1

KR101009291B1 - 위치검출센서 설치기구

Info

Publication number: KR101009291B1
Application number: KR1020080072984A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 테라사키
Original assignee: 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2011-01-18
Also published as: TWI365258B; KR20090012166A; CN101354054A; JP2009030674A; TW200920953A; US20090025551A1; US7963208B2; DE102008032075A1; DE102008032075B4

Abstract

위치검출센서 설치기구가 적용된 위치검출센서(46)는, 자기센서 등이 배치된 센서소자(50)를 수용할 수 있는 홀더(48)를 구비하며, 상기 홀더(48)의 하단부에는 실린더장치(10)의 센서설치홈(18)에 삽입되는 플랜지(64)를 포함한다. 상기 플랜지(64)는 폭의 수치가 다른 폭협부(narrow portion)(64b) 및 폭광부(widened portion)(64a)를 갖는 플레이트 형상으로 형성된다. 상기 폭협부(64b)의 측면과 센서설치홈(18)이 평행하도록 상기 센서설치홈(18)을 통한 삽입 후에 상기 홀더(48)는 회전되고, 이에 의해 상기 폭광부(64a)는 상기 센서설치홈(18)에 있어서 한쌍의 오목부(22a,22b)에 각각 결합하고 지지된다.

위치검출센서

Description

위치검출센서 설치기구{MOUNTING MECHANISM FOR A POSITION-DETECTING SENSOR}

본 발명은, 액추에이터 등에서 변위체의 변위위치를 검출할 수 있는 센서를 설치하는데 사용되는 위치검출센서 설치기구에 관한 것이다.

종래부터, 액추에이터 등에 있어서 피스톤의 변위위치를 검출하기 위한 위치검출센서가 사용되어 왔다. 일본 공개실용신안공보평03-008846에 개시된 바와 같이, 본 출원인은, 상술한 위치검출센서로서 기능하고, 실린더튜브에 대하여 설치할 수 있는 설치기구를 포함하는 자기근접스위치를 제안하고 있다. 이러한 자기근접스위치는, 원통형상의 실린더튜브의 외주부에 설치기구에 의해 장착되고, 상기 설치기구의 지지부에는 상기 실린더튜브가 지지된다. 또, 상기 지지부의 단부로부터 연재하는 고정부재를 설치나사를 통해 고정하는 것에 의해, 상기 고정부재와 함께 상기 자기근접스위치는 실린더튜브에 대하여 일체로 고정된다.

본 발명의 일반 목적은 간소한 구성을 가지고, 액추에이터에 대하여 확실하고 용이하게 위치검출센서를 고정할 수 있는 위치검출센서 설치기구를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 액추에이터에서의 변위체의 위치를 검출할 수 있는 위치검출센서를 상기 액추에이터의 측면에 형성된 홈부에 장착하기 위한 위치검출센서 설치기구에 있어서, 상기 변위체를 검출하는 검출부와, 상기 검출부가 수용되는 수용부와, 상기 수용부에 인접하고 상기 홈부에 삽입되어 지지되는 결합부를 갖는 홀더를 포함하고, 상기 결합부는, 상기 홈부에 대하여 상기 홀더가 지지된 유지상태와 비유지상태를 전환할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 결합부는, 상기 홈부의 연재방향과 직교하는 상기 홈부에서의 개구부의 폭 방향의 수치에 대하여 폭이 넓게 형성된 폭광부와, 상기 폭광부 및 상기 개구부의 폭수치에 대하여 폭이 좁게 형성된 폭협부를 더 포함하며, 상기 개구부가, 상기 홈부의 내부 부분에 대하여 폭이 좁은 형상으로 형성되고, 상기 폭광부와 폭협부가 서로 직교하는 방향(orientation)을 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 결합부는, 상기 홀더의 축선방향을 따라서 박판형상으로 형성되며, 상기 홀더의 상기 결합부만이 상기 홈부에 삽입되며, 상기 홈부의 단면의 형상은 상기 결합부의 형상에 대응하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 홀더에는, 상기 홀더를 상기 홈부에 대하여 고정하는 고정나사가 삽입되는 홀부가 형성되고, 상기 홀부와 상기 결합부가 상기 홀더의 축선방향을 따라서 소정의 간격에 의해 이간하여 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 홀더는, 금속제 재료 또는 탄성 변형이 가능한 탄성 재료로 형성되고, 상기 결합부가 소정의 간격에 의해 이간하는 한쌍의 플랜지 포함하며, 일방의 플랜지와 타방의 플랜지가 서로 접근할 수 있게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 액추에이터는 상기 홈부가 외주면을 따라서 배치되고, 내부에 압력유체가 공급되는 실린더실이 배치되는 원통형상의 실리더튜브와, 상기 실린더실을 따라서 변위가 자유롭게 배치되는 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 액추에이터의 홈부는, 상기 액추에이터의 외주면에 대하여 내부 측에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 목적, 특징 및 이점들은 도시예의 방법에 의해 나타내어진 바람직한 실시예를 동반한 도면들과 함께, 하기의 기재를 통해 더욱 명백해질 것이다.

본 발명에 의하면, 이하의 효과가 얻어진다.

즉, 검출부가 수용되는 홀더의 수용부에 인접한 결합부를 구비하며, 상기 결합부를, 액추에이터의 홈부에 대한 홀더의 유지상태와 비유지상태를 전환이 자유롭게 하는 것에 의해, 상기 결합부를 상기 홀더에 설치한다는 간소한 구성으로, 비유지상태에 있어서 상기 홀더를 포함하는 위치검출센서의 설치작업을 간편하게 실시 할 수가 있으며, 또한, 유지상태로 전환시키는 것에 의해 간편하고 확실하게 홈부에 대하여 고정시킬 수가 있다.

설치기구의 적용을 통해 위치검출센서를 실린더장치에 설치하는 사례가 설명될 것이다. 도 1에 있어서, 참조부호 10은, 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 위치검출센서가 장착된 실린더장치를 나타낸다.

상기 실린더장치(액추에이터)(10)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 원통형상으로 형성된 실린터튜브(12)와, 상기 실린더튜브(12)의 일단부에 고착된 헤드커버(14)와, 상기 실린더튜브(12)의 타단부에 고정된 로드커버(16)를 포함한다.

상기 실린더튜브(12)의 외주면에는, 그 둘레방향을 따라서 등간격으로 이간한 복수(예를 들면, 8개)의 센서설치홈(홈부)(18)이 형성된다. 상기 센서설치홈(18)은 상기 실린더튜브(12)의 축선방향을 따라서(화살표 A1 및 A2방향으로) 연재하고, 또, 상기 실린더튜브(12)의 양단부를 관통하고 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 각각의 센서설치홈(18)은, 상기 실린더튜브(12)의 외주면에 대하여 소정의 깊이로 단면이 오목하게 형성된다. 상기 실린더튜브(12)의 외주면측으로 개구한 개구부(20)와, 상기 개구부(20)에 대하여 상기 센서설치홈(18)(화살표 A1 및 A2 방향으로 연재하는)과 직교하는 폭 방향(화살표 B방향)으로 각각 폭이 넓어지는 오목부(22a,22b)를 갖는다. 상기 오목부(22a,22b)의 개구부(20)로부터 가장 많이 이간한 단부는 단면이 반원형상으로 형성된다. 즉, 상 기 센서설치홈(18)에는, 상기 개구부(20)를 중심으로 하여 양측에 각각의 오목부(22a,22b)가 폭이 넓어진 대칭 단면 형상으로 형성된다.

한편, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 실린더튜브(12)의 내부에는, 헤드커버(14)와 로드커버(16)에 의해 그 각 단부에서 폐색된 실린더실(24)이 형성된다. 상기 실린더실(24)에는 피스톤(변위체)(26)이 변위가 자유롭게 배치되는 것과 동시에, 축형상의 피스톤로드(28)가 일단부에서 상기 피스톤(26)의 중앙부에 연결된다.

상기 헤드커버(14) 및 상기 로드커버(16)에는, 압력유체가 공급 및 배출되는 압력유체 출입포트(30a,30b)가 각각 배치된다. 상기 압력유체 출입포트(30a,30b)는 연통로(32a,32b)를 통해서 상기 실린더실(24)과 각각 연통한다.

상기 피스톤(26)의 외주면에는, 환상홈에 의해 피스톤패킹(34)이 장착되고, 상기 피스톤패킹(34)에 근접하는 위치에는, 상기 피스톤(26)을 둘러싸도록 자석(magnet)(36)이 또한 환상홈에 의해 장착되어 있다.

또, 상기 피스톤(26)의 양단면에는, 탄성재료로 이루어지는 댐퍼부재(38a,38b)가 상기 피스톤로드(28)에 의해 각각 배치되며, 따라서 상기 피스톤(26)이 변위하였을 때에, 상기 댐퍼부재(38a,38b)가 헤드커버(14) 및 로드커버(16)에 접촉하는 것으로 인한 충격이 완충된다.

상기 로드커버(16)에는 상기 피스톤로드(28)가 삽입 관통되는 로드홀(40)이 형성된다. 상기 로드 커버(16)의 내부에서 환성홈에 의해 로드패킹(42) 및 부시(bush)(44)가 장착된다. 또한, 상기 로드패킹(42) 및 상기 부시(44)와 상기 피스톤로드(28)의 외주면 간의 미끄럼접촉의 결과로서, 상기 실린더실(24) 내 기밀이 유지되며, 상기 피스톤로드(28)는 축선방향(화살표 A1 및 A2방향)을 따라서 변위가 자유롭게 지지된다.

이어서, 상술한 실린더장치(10)의 센서설치홈(18)에 장착되는 위치검출센서(46)에 관한 설명이 주어질 것이다.

상기 위치검출센서(46)는, 예를 들면, 금속제 재료 또는 수지제 재료로 중공형상으로 형성되는 홀더(48)와, 상기 홀더(48)에 내장되는 센서소자(검출부)(50)와, 상기 센서 소자(50)의 단부에 접속되는 리드선(lead wire)(52)을 포함한다.

도 3 내지 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 홀더(48)는, 돌출부(54)와 한 쌍의 볼록부(56a,56b)의 조합으로 구성된 단면 형상을 갖는 관체로 이루어진다. 상기 돌출부(54)는 상기 센서설치홈(18)으로부터 소정의 거리로 상방에 위치되며, 상기 볼록부(56a,56b)는 상기 돌출부(54)로부터 상기 홀더(48)의 상기 센서설치홈(18) 측이 되는 하방을 향하여 위치된다(도 3 참조).

상기 돌출부(54)는, 상기 볼록부(56a,56b)측(도 3의 화살표 C1 방향)을 향해 개구한 단면이 대략 U자 형상으로 형성된다. 상기 돌출부(54)의 상부는, 평면상으로 형성되며, 상부에 상기 홀더(48)의 길이 방향을 따라 일단부측에 홀부(58)가 형성되는 한편, 타단부측에는 직사각형 형상의 절개부(cutout)(60)가 형성되어 있다. 상기 절개부(60)는, 상기 홀더(48)의 타단부로부터 일단부측을 향해서 소정의 길이로 절단된다. 상기 홀더(48)에 상기 센서소자(50)가 삽입되었을 때, 상기 절개부(60)는 상기 센서소자(50)의 발광소자(62)가 면하는 창부(window portion)로서 기능한다.

한 쌍의 볼록부(56a,56b)는, 상기 돌출부(54)의 양 측부에 각각 접합되며, 상기 돌출부(54)로부터 이간하는 방향(화살표 C1 방향)으로 연재하고, 그 외측에서 폭이 넓어지도록 단면이 원호형상으로 팽출하고 있다. 즉, 한 쌍의 볼록부(56a,56b)는, 서로 이간하는 방향으로 외부로 팽출한 반원 단면형상을 갖는다.

또, 상기 절개부(60)를 갖는 홀더(48)의 타단부측에는, 대략 직사각형 형상의 플랜지(결합부)(64)가 배치되며, 한 쌍의 볼록부(56a,56b)를 접속한다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 플랜지(64)는 홀더(48)에서 상기 볼록부(56a,56b)간에 위치하며 상기 돌출부(54)와 대향하는 위치에 배치된다. 상기 플랜지(64)는 상기 센서설치홈(18)에 삽입되는 것에 의해 상기 홀더(48)가 유지하게한다.

좀 더 상세하게는, 상기 플랜지(64)는, 상기 실린더장치(10)의 센서설치홈(18)에 대하여 위치검출센서(46)를 설치할 수 있는 상기 위치검출센서(46)의 설치기구로서 기능한다.

상기 플랜지(64)는, 센서설치홈(18)의 깊이에 상응하는 대략 동등한 판두께를 갖는 플레이트형상으로 형성되며, 개구한 볼록부(56a,56b)의 하단부에 접합부(66)에 의해 상기 홀더(48)에 설치된다. 즉, 상기 돌출부(54)로부터 이간하는 방향(화살표 C1 방향)을 향해서 개구한 볼록부(56a,56b)의 일부가, 상기 접합부(66)(도 4 참조) 및 플랜지(64)에 의해 폐색된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 플랜지(64)에는, 상기 홀더(48)의 축선과 직교하는 방향으로(즉, 화살표 B 방향으로) 형성된 폭수치(W1)가, 상기 홀더(48)의 축선방향을 따른 폭수치(W2)에 대하여 크게 형성되며(W1＞W2), 폭수치(W1)로 설정된 폭광부(64a)의 단부는 원호형상으로 팽출하도록 형성된다. 또한, 상기 폭광부(64a)는 돌출부(54) 및 볼록부(56a,56b)에 대하여 약간 폭이 넓은 형상으로 형성된다. 한편, 홀더(48)의 축선방향(화살표 A1 및 A2)을 따라서 폭수치(W2)에 설정된 폭협부(64b)는, 대략 일정한 폭으로 형성되어 있다.

또, 상기 접합부(66)는, 단면이 대략 원형상으로 형성되며, 그 지름이 센서설치홈(18)에서의 개구부(20)의 폭수치(W3)(도 3 참조)보다 작게 설정되며, 상기 개구부(20)의 내부에 삽입된다.

상기 센서소자(50)는, 상기 실린더장치(10)에 있어서의 피스톤(26)의 위치를 검출할 수 있는 자기센서(도시하지 않음)와, 상기 자기센서에 의해 상기 피스톤(26)이 검출되었을 때에 발광하는 발광소자(62)와, 상기 자기센서 및 발광소자(62)가 배치되는 도시되지 않는 기판을 포함한다. 상기 기판에는 리드선(52)이 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 상기 피스톤(26)에 장착된 자석(36)의 자기를 자기센서에 의해 검출하고, 상기 리드선(52)을 통해 도시하지 않는 컨트롤러 등으로 신호를 출력하는 것에 의해 상기 피스톤(26)의 위치가 검출되며, 발광소자(62)의 점등(illustration)에 의해 외부로부터 확인할 수가 있다.

상기 센서소자(50)는, 이를 테면, 자기센서, 기판 등을 포함한 상태에서 열가소성 수지제 재료에 의해 일체적으로 피복되며, 상기 홀더(48)의 내부에 삽입된 후, 수지제 재료에 의해 다시 한번 피복된다.

이에 의해, 상기 센서소자(50)를 홀더(48)의 내부에 장착하였을 때, 상기 센서소자(50)가 상기 돌출부(54)에 대하여 결합되는 것에 의해, 상기 센서소자(50)는 상기 홀더(48)의 내부에서 회전변위하지 않으며, 회전방향의 상대변위가 규제된 상태가 된다.

또, 상기 센서소자(50)에는, 상기 리드선(52)이 접속되는 일단부와는 반대의 타단부측에, 고정나사(68)가 나사결합되어 있다. 상기 고정나사(68)는, 상기 센서소자(50)의 길이방향과 직교하도록 관통한 나사홀(50a)(도 3 참조)에 나사결합되며, 그 회전작용하에서 상기 고정나사(68)는 축선방향을 따라서 변위가 자유롭게 배치된다. 또 상기 센서소자(50)를 상기 홀더(48)에 장착할 때, 상기 고정나사(68)가 상기 홀더(48)의 홀부(58)에 면하는 위치에 정렬된다. 한편, 상기 센서소자(50)를 구성하는 발광소자(62)를, 상기 홀더(48)의 절개부(60)에 면하도록 위치하는 것에 의해, 상기 발광소자(62)이 점등하였을 때에 그 점등 상태는 상기 절개부(60)를 통해서 외부로부터 육안으로 확인할 수가 있다.

즉, 상기 센서소자(50)는 상기 홀더(48)에 장착되서, 상기 홀부(58)를 포함하는 홀더(48)의 일단부측에(화살표 A1 방향으로) 상기 고정나사(68) 및 상기 나사홀(50a)이 정렬되고, 상기 절개부(60)를 포함하는 상기 홀더(48)의 타단부측에(화살표 A2 방향으로) 상기 발광소자(62)가 위치결정된다.

본 발명의 제1실시형태에 있어서의 설치기구의 적용에 의해 위치검출센서(46)가 부착된 실린더장치(10)는, 기본적으로는 상기 구성된다. 이어서 상기 실린더장치(10)에 대하여 상기 위치검출센서(46)를 설치하는 경우를 설명한다. 상기 실린더장치(10)의 센서설치홈(18)에 대하여 위치검출센서(46)를 설치하는 경우에는, 상기 위치검출센서(46)를 구성하는 센서소자(50)와 홀더(48)를 미리 서로 분리한 상태로 설정한다.

우선, 상기 위치검출센서(46)의 홀더(48)를 파지하고, 상기 센서설치홈(18)에 대하여 상기 홀더(48)의 축선방향이 직교하도록 상기 센서설치홈(18)에 접근시킨다. 이 경우, 상기 홀더(48)의 플랜지(64)의 폭협부(64b)의 측면이 상기 센서설치홈(18)과 대략 평행한 상태가 된다. 환언하면, 폭광부(64a)의 원호형상 단부가 상기 센서설치홈(18)의 연재방향(화살표 A1 및 A2 방향)으로 정렬되어 배향된다.

그리고, 상기 센서설치홈(18)에 대하여 상방으로부터 상기 홀더(48)의 플랜지(64)를 삽입하고, 상기 센서설치홈(18)을 따라서 상기 피스톤(26)의 위치를 검출하기에 적합한 소망하는 위치에 정렬한다(도 7A 참조). 이때, 상기 플랜지(64)의 상기 폭협부(64b)는 상기 센서소자설치홈(18)의 연재방향(화살표 A1 및 A2 방향)과 대략 평행한 상태에 있으며, 상기 폭협부(64b)의 폭수치(W2)가, 개구부의 폭수치(W4)보다 작기 때문에(W2＜W4), 상기 개구부(20)를 통해서 상기 플랜지(64)를 센서설치홈(18)의 내부에 삽입할 수가 있다.

또한, 이때 상기 플랜지(64)의 폭협부(64b)와 상기 센서설치홈(18)에서의 오목부(22a,22b) 사이에는 소정의 간격의 클리어런스(clearance)가 형성된 상태가 된다.

이어서, 상기 설치홈(18)에서 소망하는 위치에 상기 홀더(48)를 배치한 후, 상기 홀더(48)를 플랜지(64)가 설치된 타단부를 기준으로 하여 상기 센서설치 홈(18)의 연재방향(화살표 A1 및 A2방향)과 대략 평행하도록 회전시킨다(도 7B의 화살표 C방향으로). 상세하게는, 상기 홀부(58)를 갖는 상기 홀더(48)의 일단부가 상기 센서설치홈(18)을 향해서 접근하여 상기 센서설치홈(18)의 상방에 정렬되도록 상기 홀더(48)가 회전된다. 이 경우, 상기 홀더(48)의 플랜지(64)가 회전해서, 한쌍의 오목부(22a,22b)에 대하여 폭협부(64b)의 측면이 상기 오목부(22a,22b)에 평행으로 정렬되는 대면 상태(도 7B 참조)로부터 상기 폭협부(64b)의 측면이 상기 오목부(22a,22b)에 직교하는 방향으로 서서히 회전한다(도 8B 참조). 이의 결과로써, 상기 홀더(48)가 상기 센서설치홈(18)의 상부에 평행하도록 정렬되었을 때, 상기 폭광부(64a)가 오목부(22a,22b)에 대치하여 결합된 상태가 된다(도 4 참조).

이에 의해, 상기 플랜지(64)를 구성하는 폭광부(64a)가, 상기 센서설치홈(18)에서의 한 쌍의 오목부(22a,22b)에 대하여 각각 결합되며, 또, 상기 폭광부(64a)의 폭수치(W1)가, 한 쌍의 오목부(22a,22b) 사이의 폭수치로 한정되는 센서설치홈(18)의 폭수치(W4)와 대략 동등하게 설정된다. 따라서, 상기 플랜지(64)에 의해 상기 홀더(48)가 센서설치홈(18)에 대하여 고정되고, 상기 센서설치홈(18)의 축선방향(화살표 A1 및 A2 방향)을 따른 변위가 규정된다.

또, 동시에, 상기 플랜지(64)를 구성하는 폭광부(64a)가 상기 센서설치홈(18)의 개구부(20)보다 폭이 넓게 형성되어 있기 때문에, 상기 플랜지(64)가 상기 센서설치홈(18)으로부터 외부로 탈락될 수 없다.

마지막으로, 상기 센서설치홈(18)에 장착된 홀더(48)의 내부에, 상기 홀더(48)의 타단부측으로부터 센서소자(50)를 삽입하고, 상기 센서소자(50)의 고정나 사(68)를 홀더(48)의 홀부(58)에 대치하도록 위치시킨 후, 상기 고정나사(68)를 회전시킨다. 이의 결과로써, 상기 고정나사(68)가 상기 센서설치홈(18)의 저부에 접촉하여 상기 센서소자(50)를 상기 센서설치홈(18)으로부터 이간시키는 방향으로(화살표 C2방향으로) 밀어 올린다.

좀 더 상술하면, 상기 홀더(48)의 플랜지(64)가 상기 센서설치홈(18)의 저부로부터 이간한다. 이 경우, 상기 홀더(48)는, 상방으로 변위하는 상기 센서소자(50)에 의해 상기 센서설치홈(18)으로부터 이간하는 방향으로(화살표 C2방향으로) 밀어 올려진다.

또, 상기 센서소자(50)가 상기 홀더(48)의 내부에서 돌출부(54)측을 향해서(화살표 C2방향으로) 이동하고, 상기 홀더(48)와의 접촉에 의해 축선방향(화살표 A1, A2방향)을 따르는 상대변위가 규제된다. 이와 함께, 상기 홀더(48)의 플랜지(64)가, 상기 센서설치홈(18)의 내부에서 상기 오목부(22a,22b)의 상부측에 결합고정되기 때문에, 상기 센서설치홈(18)에 대하여 축선방향(화살표 A1 및 A2방향)을 따른 홀더(48)의 변위도 규제된다.

그 결과, 상기 홀더(48)를 포함하는 상기 위치검출센서(46)가, 상기 실린더장치(10)의 센서설치홈(18)에서 소망하는 위치에 확실하고 용이하게 고정된다. 이 경우, 상기 센서소자(50)의 발광소자(62)는 상기 홀더(48)의 절개부(60)에 면하는 위치에 정렬된다.

이상과 같이, 제1실시형태에서는, 상기 센서소자(50)를 지지하는 홀더(48)를 구비하며, 상기 센서설치홈(18)에 직면하는 상기 홀더(48)의 하단부는, 상기 센서 설치홈(18)에 삽입되는 플랜지(64)가 설치되어 있다. 상기 플랜지(64)는, 상기 센서설치홈(18)에서 한 쌍의 오목부(22a,22b)에 의해 한정된 폭수치(W4)와 대략 동일한 폭수치를 갖는 폭광부(64a)와, 한 쌍의 센서설치홈(18)의 개구부(20) 및 상기 폭광부(64a)에 대하여 폭이 좁은 형상으로 형성된 폭협부(64b)를 포함한다. 상기 센서설치홈(18)과 상기 폭협부(64b)의 측면이 평행이 되도록 상기 플랜지(64)를 상기 센서설치홈(18)에 삽입하고, 상기 홀더(48)를 회전시켜서 상기 폭광부(64a)의 단부를 오목부(22a,22b)에 각각 결합시킨다.

이에 의해, 폭협부(64b)에 의해 플랜지(64)를 센서설치홈(18)에 용이하게 삽입할 수가 있으며, 상기 센서설치홈(18)에 삽입된 플랜지(64)를 홀더(48)와 함께 회전시키는 것에 의해, 상기 폭광부(64a)를 상기 오목부(22a,22b)에 결합시켜서 상기 홀더(48)를 상기 센서설치홈(18)에 유지된 유지상태로 할 수가 있다. 즉, 상기 폭광부(64a)와 상기 폭협부(64b)를 갖는 플랜지(64)에 의해 상기 센서설치홈(18)에 대하여 상기 홀더(48)가 지지되는 유지상태와 비유지상태를 전환시킬 수가 있다.

그 결과, 상기 플랜지(64)에 의해 홀더(48)를 센서설치홈(18)에 대하여 간편하고 확실하게 장착할 수가 있으며, 상기 홀더(48)의 내부에 센서소자(50)를 수용하여 고정하는 것에 의해, 상기 홀더(48) 및 센서소자(50) 모두를 포함하는 위치검출센서(46)를 실린더장치(10)의 센서설치홈(18)에 대하여 확실하고 안정적으로 고정할 수가 있다.

또, 상기 실린더튜브(12)에 있어서 복수의 센서설치홈(18) 중 어느 하나에 위치검출센서(46)를 설치하는 경우라도, 상기 홀더(48)에 의해 상기 센서소자(50) 를 포함하는 위치검출센서(46)를 상기 실린더튜브(12)에 확실하게 설치할 수가 있다. 또, 상기 실린더튜브(12)와 위치검출센서(46)와의 상대적인 위치관계가 변화되지 않고 안정적으로 설치할 수가 있다. 좀 더 상세하게는, 상기 실린더튜브(12)의 실린더실(24)에 정렬된 피스톤(26)의 자석(36)과, (자기센서를 갖는) 위치검출센서(46)의 센서소자(50) 간 반지름 방향으로의 이간거리가 일정하게 유지된다.

그 결과, 모든 센서설치홈(18)에 위치검출센서(46)를 설치한 경우에 있어서도, 상기 센서소자(50)에 의해 안정적인 검출결과가 얻어질 수 있으며, 상기 위치검출센서(46)에 의해 상기 피스톤(26)의 변위위치를 고정밀도로 검출할 수가 있게 된다.

또한, 상기 플랜지(64)를 구성하는 폭광부(64a)의 단부가 단면이 원호형상이기 때문에, 상기 플랜지(64)를 센서설치홈(18) 내에서 회전시켜서 오목부(22a,22b)에 결합시킬 때에, 그 원호형상의 단부를 상기 오목부(22a,22b)에 대하여 슬라이딩접촉시키면서 원활하게 변위시켜서 결합시킬 수가 있게 된다.

또, 상기 홀더(48)의 일단부에는, 상기 홀더(48)를 실린더튜브(12)의 센서설치홈(18)에 대하여 고정하기 위한 고정나사(68)가 삽입되는 홀부(58)가 형성되며, 상기 홀부(58)와 소정의 간격 이간에서 상기 홀더(48)의 타단부측에 플랜지(64)가배치되어 있다. 이로 인하여, 홀더(48)의 일단부측이, 고정나사(68)에 의해 센서설치홈(18)에 대하여 확실하게 고정되며, 한편, 상기 홀더(48)의 타단부측이, 상기 플랜지(64)에 의해 상기 센서설치홈(18)에 대하여 확실하게 고정된다. 그 결과, 상기 센서설치홈(18)에 대하여 홀더(48)를 포함하는 위치검출센서(46)를 확실하고 안 정적으로 설치할 수가 있게 된다.

환언하면, 상기 홀더(48)에서 플랜지(64)와 상기 홀부(58)를 상기 홀더(48)의 길이방향을 따라서 소정의 간격으로 이간하여 배치하는 것으로 인해, 센서설치홈(18) 내 상기 홀더(48)의 회전방향으로의 변위를 규제하여, 느슨함 또는 흔들림을 방지할 수가 있다.

이어서, 제2실시형태에 있어서의 설치기구가 적용된 위치검출센서(100)를 도 9 내지 도 13에 나타낸다. 상술한 제1실시형태에 있어서의 위치검출센서(46)와 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

제2실시형태에 있어서의 위치검출센서(100)에서는, 센서소자(50)를 유지하는 홀더(102)가 센서설치홈(18)에 삽입되는 플랜지(64)를 구비하지 않고, 상기 홀더(102)를 탄성을 갖는 재질로 형성하고, 그 볼록부(56a,56b)가 돌출부(54)에 대하여 경사지도록 변형이 자유롭게 형성된다는 점에서, 제1실시형태에 있어서의 위치검출센서(46)와 상이하다.

상기 위치검출센서(100)를 구성하는 홀더(102)는, 금속제 재료 또는 탄성 수지제 재료로 형성되며, 단면이 U자 형상으로 형성된 돌출부(54)와, 상기 돌출부(54)의 양 측부에 접합되는 원호형상의 한 쌍의 볼록부(56a,56b)와, 상기 볼록부(56a,56b)에 각각 접합되며, 서로 이간하는 방향으로 연재하는 한 쌍의 플랜지(결합부)(104a,104b)를 포함한다.

환언하면, 돌출부(54)의 하방 개구부(20)에 대하여 한 쌍의 볼록부(56a,56b)가 외측에 원호형상으로 확장하도록 접합되며, 상기 볼록부(56a,56b)의 단부에 일 정한 간격으로 이간한 접합부(106a,106b)가 설치되고, 상기 접합부(106a,106b)의 단부에 서로 이간하는 방향으로 연재한 한 쌍의 플랜지(104a,104b)가 형성되어 있다.

한 쌍의 플랜지(104a,104b)는, 한 쌍의 볼록부(56a,56b)의 단부로부터 연직방향으로 연재하는 상기 접합부(106a,106b)에 접합되며, 상기 접합부(106a,106b)의 연재방향에 대하여 직교하는 폭 방향으로 폭이 넓어지고 있다.

도 11에 나타내어진 바와 같이, 한 쌍의 플랜지(104a,104b)의 폭수치(W5)는, 한 쪽의 오목부(22a)와 다른 쪽의 오목부(22b) 사이의 폭수치인 센서설치홈(18)의 폭수치(W4)와 대략 동등하게 설정된다. 상기 한 쌍의 플랜지(104a,104b)가 상기 오목부(22a,22b)에 대하여 각각 결합되는 것에 의해, 상기 홀더(102)가 센서설치홈(18)내에서 유지된다.

또, 상기 홀더(102)는, 상기 돌출부(54)측으로부터 상기 플랜지(104a,104b)를 갖는 측을 향해서 개구하며, 한 쌍의 볼록부(56a,56b) 및 플랜지(104a,104b)를 서로 접근시키는 방향(도 12의 화살표 D방향으로)으로 압박하는 것에 의해, 상기 돌출부(54)의 천정부와 상기 볼록부(56a,56b)와의 접합부위 근방을 지지점으로 상기 볼록부(56a,56b) 및 접합부(106a,106b)가 경사지게 된다. 상세하게는, 상기 홀더(102)는, 외력의 작용하에서 변형할 수 있으며, 그 외력이 부여되어 있지 않은 경우에는, 변형전의 본래 형상으로 복귀할 수 있는 탄성력이 있다.

상기 홀더(102)의 내부에는, 상기 홀더(102)의 내부 형상에 대응하여 센서소자(50)가 장착된다.

이어서, 이와 같은 탄성을 갖는 홀더(102)를 포함하는 위치검출센서(100)를, 실린더장치(10)의 센서설치홈(18)에 대하여 장착하는 경우에 대하여 설명한다. 또한, 상기 실린더장치(10)의 센서설치홈(18)에 대하여 위치검출센서(100)의 설치를 실시하는 경우에는, 상기 위치검출센서(100)를 구성하는 센서홈(50)과 홀더(102)를 미리 서로 분리한 상태를 초기 상태로 설정한다.

우선, 상기 센서소자(50)가 홀더(102)의 내부에 센서소자(50)가 삽입되어 있지 않은 상태에서, 작업자(도시하지 않음)가 상기 홀더(102)를 파지하고, 한 쌍의 볼록부(56a,56b) 또는 플랜지(104a,104b)를 서로 접근시키는 방향(즉, 도 12의 화살표 D방향으로)으로 압박하여 변형시킨다. 이에 따라, 한 쌍의 플랜지(104a,104b)가, 돌출부(54)와 볼록부(56a,56b)와의 접합부위를 기준으로 서로 접근하는 방향(화살표 D방향)으로 경사지게 변위해서, 일방의 플랜지(104a)와 타방의 플랜지(104b) 사이의 폭수치가 일시적으로 작아진다(도 12의 폭수치(W5') 참조).

그리고, 한 쌍의 플랜지(104a,104b)의 폭수치(W5')가, 상기 센서설치홈(18)에 있어서의 개구부(20)의 폭수치(W3)보다 작아질 때까지 홀더(102)를 변형시킨 후, 상기 개구부(20)를 통해 플랜지(104a,104b)를 센서설치홈(18)의 내부로 삽입한다. 이후, 상기 홀더(102)는 상기 실린더장치(10)에서의 피스톤(26)의 위치를 검출하기에 적합한 센서설치홈(18) 내 소망하는 위치에 장착된다.

이어서, 상기 플랜지(104a,104b)가 상기 센서설치홈(18) 내에 삽입된 후, 상기 홀더(102)에 대한 압박을 해제하는 것에 의해, 상기 홀더(102)는 상기 홀더(102)의 탄성하에서 상기 플랜지(104a,104b) 및 상기 볼록부(56a,56b)가 서로 이 간하는 방향으로 변형하여, 이로써 상기 홀더(102)는 변형 전의 본래 형상으로 복귀된다. 이에 의해, 한 쌍의 플랜지(104a,104b)의 폭수치(W5')가 다시 원래의 크기(폭수치(W5))로 돌아오며, 미리 설정된 상기 센서설치홈(18)의 폭수치(W4)와 대략 동등해진다. 그 결과, 한 쌍의 플랜지(104a,104b)가 상기 센서설치홈(18)에 있어서 한 쌍의 오목부(22a,22b)에 각각 결합되며, 그에 따라서, 상기 플랜지(104a,104b)를 갖는 홀더(102)가 센서설치홈(18)에 대하여 고정된다. 이 경우, 홀더(102)의 변형은 완전히 해소되며, 변형전의 초기형상으로 완전히 복귀하고 있다. 또한, 상기 접합부(106a,106b)는, 센서설치홈(18)의 개구부(20)로 삽입되어 있다.

마지막으로, 상기 센서설치홈(18)에 장착된 상기 홀더(102)의 내부에 센서소자(50)를 삽입하고, 상기 센서소자(50)의 고정나사(68)를 상기 홀더(102)의 홀부(58)에 대치하도록 정렬한다. 이후, 상기 고정나사(68)를 나사회전시키는 것에 의해 상기 고정나사(68)가 센서설치홈(18)의 저부에 맞접하여 상기 센서소자(50)를 센서설치홈(18)으로부터 이간시키는 방향으로(화살표 C2방향으로) 밀어올린다. 이 경우, 상기 홀더(102)는, 상방으로 변위하는 센서소자(50)와 함께 센서설치홈(18)으로부터 이간하는 방향으로(화살표 C2방향으로) 밀러 올려진다.

따라서, 상기 센서소자(50)가 상기 홀더(102)의 내부에서 상기 돌출부(54)측을 향해서(화살표 C2방향으로) 이동하고, 상기 홀더(102)와의 접촉에 의해 축선방향(화살표 A1 및 A2방향)을 따른 상대변위가 규제된다. 또, 상기 홀더(102)의 플랜지(104a,104b)가 상기 센서설치홈(18)의 내부에 있어서 오목부(22a,22b)의 상부측 에 결합으로 고정되기 때문에, 상기 센서설치홈(18)에 대한 홀더(102)의 축선방향(화살표 A1 및 A2방향)을 따른 변위도 규제된다.

그 결과, 상기 홀더(102)를 포함하는 상기 위치검출센서(100)가, 상기 실린더장치(10)의 센서설치홈(18) 내 소망하는 위치에 확실하고 용이하게 고정된다. 이 경우, 상기 센서소자(50)의 발광소자(62)는 상기 홀더(102)의 절개부(60)에 면하는 위치에 정렬된다.

이러한 방식으로, 상술한 제2실시형태에 있어서의 설치기구가 적용된 위치검출센서(100)에서는, 탄성을 갖는 수지제 재료로 이루어진 홀더(102)를 변형할 수 있으며, 일시적으로 상기 홀더(102)를 변형하고 상기 센서설치홈(18)내에 상기 홀더(102)를 장착하는 것에 의해, 상기 홀더(102)를 포함한 위치검출센서(100)의 장착이 센서설치홈(18)에 대하여 신속하고 용이하게 실행될 수 있다. 또, 상기 홀더(102)를 포함한 위치검출센서(100)의 구성이 간소화할 수 있기 때문에, 상기 위치검출센서(100)의 비용도 절감할 수 있다.

본 발명에 있어서의 위치검출센서는, 상술한 실시형태로 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한, 다양한 변형 및/또는 추가적 구성이 채용될 수 있는 것은 물론이다.

도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 위치검출센서의 설치기구에 의해 상기 위치검출센서가 장착된 실린더장치를 나타내는 전체 사시도이며,

도 2는, 도 1에 나타내어진 실린더장치의 전체 수직단면도이며,

도 3은, 도 1의 실린더장치의 센서설치홈에 위치검출센서가 장착된 상태를 나타내는 수직단면도이며,

도 4는, 도 3에 나타내는 위치검출센서를 센서설치홈 측으로부터 바라본 평면도이며,

도 5는, 도 1의 위치검출센서를 구성하는 홀더의 사시도이며,

도 6은, 도 5의 홀더를 다른 방향에서 본 사시도이며,

도 7A는, 도 5의 홀더의 플랜지를 센서설치홈에 삽입한 상태의 확대 사시도이며,

도 7B는, 도 7A의 홀더를 센서설치홈 측에서 본 평면도이며,

도 8A는, 도 7A의 홀더를 센서설치홈에 대하여 소정의 각도만큼 회전시킨 상태의 확대 사시도이며,

도 8B는, 도 8A의 홀더를 센서설치홈 측에서 본 평면도이며,

도 9는, 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 설치기구의 적용에 통해 위치검출센서가 장착된 실린더장치를 나타내는 전체 사시도이며,

도 10은, 도 9에 나타내어진 위치검출센서를 구성하는 홀더의 사시도이며,

도 11은, 도 9의 실린더장치의 센서설치홈에 위치검출센서가 장착된 상태를 나타내는 수직단면도이며,

도 12는, 위치검출센서를 실린더장치에 장착할 때, 팽출부를 압박하여 홀더를 변형시킨 상태를 나타내는 확대 정면도이며, 그리고

도 13은, 도 12의 변형된 홀더가 센서설치홈에 대하여 장착된 상태를 나타내는 확대 사시도이다.

Claims

액추에이터(10)에서의 변위체의 위치를 검출할 수 있는 위치검출센서를 상기 액추에이터(10)의 측면에 형성된 홈부에 장착하기 위한 위치검출센서 설치기구에 있어서,

상기 변위체(26)를 검출하는 검출부(50)와,

상기 검출부(50)가 수용되는 수용부와, 상기 수용부에 인접하고 상기 홈부(18)에 삽입되어 지지되는 결합부를 갖는 홀더(48,102)를 포함하고,

상기 결합부는, 상기 홈부(18)에 대하여 상기 홀더(48,102)가 지지된 유지상태와 비유지상태를 전환할 수 있으며,

상기 홀더(102)는, 금속제 재료 또는 탄성 변형이 가능한 탄성 재료로 형성되고, 상기 결합부가 소정의 간격에 의해 이간하는 한쌍의 플랜지(104a,104b)를 포함하며, 일방의 플랜지(104a)와 타방의 플랜지(104b)가 서로 접근할 수 있게 형성되는 것을 특징으로 하는 위치검출센서 설치기구.
삭제
액추에이터(10)에서의 변위체의 위치를 검출할 수 있는 위치검출센서를 상기 액추에이터(10)의 측면에 형성된 홈부에 장착하기 위한 위치검출센서 설치기구에 있어서,

상기 변위체(26)를 검출하는 검출부(50)와,

상기 검출부(50)가 수용되는 수용부와, 상기 수용부에 인접하고 상기 홈부(18)에 삽입되어 지지되는 결합부를 갖는 홀더(48,102)를 포함하고,

상기 결합부는, 상기 홈부(18)에 대하여 상기 홀더(48,102)가 지지된 유지상태와 비유지상태를 전환할 수 있으며,

상기 결합부는, 상기 홀더(48)의 축선방향을 따라서 박판형상으로 형성되며, 상기 홀더(48)의 상기 결합부만이 상기 홈부(18)에 삽입되며, 상기 홈부(18)의 단면의 형상은 상기 결합부의 형상에 대응하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 위치검출센서 설치기구.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 홀더(48,102)에는, 상기 홀더(48,102)를 상기 홈부(18)에 대하여 고정하는 고정나사(68)가 삽입되는 홀부(58)가 형성되고, 상기 홀부(58)와 상기 결합부가 상기 홀더(48,102)의 축선방향을 따라서 소정의 간격에 의해 이간하여 설치되는 것을 특징으로 하는 위치검출센서 설치기구.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 결합부는,

상기 홈부(18)의 연재방향과 직교하는 상기 홈부(18)에서의 개구부(20)의 폭 방향의 수치에 대하여 폭이 넓게 형성된 폭광부(64a)와,

상기 폭광부(64a) 및 상기 개구부(20)의 폭수치에 대하여 폭이 좁게 형성된 폭협부(64b)를 더 포함하며,

상기 개구부(20)가, 상기 홈부(18)의 내부 부분에 대하여 폭이 좁은 형상으로 형성되고, 상기 폭광부(64a)와 폭협부(64b)가 서로 직교하는 방향(orientation)을 갖는 것을 특징으로 하는 위치검출센서 설치기구.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 액추에이터(10)는 상기 홈부(18)가 외주면을 따라서 배치되고, 내부에 압력유체가 공급되는 실린더실(24)이 배치되는 원통형상의 실리더튜브(12)와,

상기 실린더실(24)을 따라서 변위가 자유롭게 배치되는 피스톤(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치검출센서 설치기구.
제6항에 있어서,

상기 액추에이터(10)의 홈부(18)는, 상기 액추에이터(10)의 외주면에 대하여 내부 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 위치검출센서 설치기구.