(57)【要約】【課題】センサの配置の自由度が高くメンテナンスが容易な油圧シリンダおよびトンネル掘進機を提供する。【解決手段】シリンダチューブ２は、筒部２ａを有する。ピストンロッド４は、筒部２ａの内部にて摺動する。センサ装置６は、シリンダチューブ２に取り付けられたセンサ本体６ａと、センサ本体６ａに接続された磁歪線６ｂと、筒部２ａの内部においてピストンロッド４に取り付けられかつ磁歪線６ｂに磁場をかける磁石６ｃとを有する。磁歪線６ｂは、ピストンロッド４の軸方向Ａに延びる第１部分６ｂａと、軸方向Ａからずれて延びて第１部分６ｂａおよびセンサ本体６ａを繋ぐ第２部分６ｂｂとを含む。【選択図】図２
2020041604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒部を有するシリンダチューブと、
前記筒部の内部にて摺動するピストンロッドと、
前記シリンダチューブに取り付けられたセンサ本体と、前記センサ本体に接続された磁歪線と、前記筒部の内部において前記ピストンロッドに取り付けられかつ前記磁歪線に磁場をかける磁石とを有するセンサ装置と、を備え、
前記磁歪線は、前記ピストンロッドの軸方向に延びる第１部分と、前記軸方向からずれて延びて前記第１部分から前記センサ本体へ延びる第２部分とを含む、油圧シリンダ。
【請求項２】
前記センサ本体は、前記シリンダチューブの前記筒部の外部に配置されている、請求項１に記載の油圧シリンダ。
【請求項３】
前記センサ本体は、前記シリンダチューブの外周面に配置されている、請求項１または請求項２に記載の油圧シリンダ。
【請求項４】
前記第２部分は、曲線部を有する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の油圧シリンダ。
【請求項５】
前記シリンダチューブは、挿通孔と、前記挿通孔に挿入された挿入部材とを有し、前記挿入部材は、前記曲線部が通る孔通路を有する、請求項４に記載の油圧シリンダ。
【請求項６】
カッタを有するカッタヘッドと、
前記カッタヘッドの後方に配置されたグリッパと、
前記カッタヘッドおよび前記グリッパの間に配置された、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の前記油圧シリンダと、を備える、トンネル掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、油圧シリンダおよびトンネル掘進機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネル掘進機の油圧シリンダ（スラストシリンダ）は、粉塵、水没環境下で動作する。そのため油圧シリンダのストロークセンサとして、センサをシリンダのケーシング内に全て収容できる磁歪式変位センサが使用されている。このような油圧シリンダは、たとえば特開２０１５−３１２９８号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３１２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記公報に開示された構成では、センサ本体の配置の自由度が低く、保守・保全が困難な場所にセンサ本体を取り付けざるを得ない場合が生じる。このような場合、磁歪式変位センサが故障すると、センサ交換のために長時間を要する惧れがある。
【０００５】
本開示の目的は、センサの配置の自由度が高くメンテナンスが容易な油圧シリンダおよびトンネル掘進機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の油圧シリンダは、シリンダチューブと、ピストンロッドと、センサ装置とを備える。シリンダチューブは、筒部を有する。ピストンロッドは、筒部の内部にて摺動する。センサ装置は、シリンダチューブに取り付けられたセンサ本体と、センサ本体に接続された磁歪線と、筒部の内部においてピストンロッドに取り付けられかつ磁歪線に磁場をかける磁石とを有する。磁歪線は、ピストンロッドの軸方向に延びる第１部分と、軸方向からずれて延びて第１部分からセンサ本体へ延びる第２部分とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、センサの配置の自由度が高くメンテナンスが容易な油圧シリンダおよびトンネル掘進機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施の形態におけるトンネル掘進機の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のトンネル掘進機に含まれる油圧シリンダ（スラストシリンダ）の構成を示す断面図である。
【図３】図２に示す油圧シリンダのセンサ本体付近を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図４】図１のトンネル掘進機に含まれる油圧シリンダ（スラストシリンダ）の変形例１の構成を示す部分拡大断面図である。
【図５】図１のトンネル掘進機に含まれる油圧シリンダ（スラストシリンダ）の変形例２の構成を示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、明細書および図面において、同一の構成要件または対応する構成要件には、同一の符号を付し、重複する説明は繰り返さない。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。
【００１０】
（トンネル掘進機の構成）
まず、本開示の油圧シリンダを適用可能なトンネル掘進機の構成について説明する。
【００１１】
図１は、一実施の形態におけるトンネル掘進機１０の構成を概略的に示す斜視図である。図１に示されるように、トンネル掘進機１０は、メイングリッパ１６（グリッパ）によって地中のトンネル壁に支持された状態で、カッタヘッド１０Ａを回転させて地中の掘削を行うものである。トンネル掘進機１０は、カッタヘッド１０Ａと、本体１０Ｂとを有している。
【００１２】
カッタヘッド１０Ａは、本体１０Ｂに対して回転可能であり、かつ本体１０Ｂと一体で前後方向に移動可能である。カッタヘッド１０Ａには、複数のディスクカッタ１１が装着されている。複数のディスクカッタ１１各々の刃部は、カッタヘッド１０Ａに対して回転可能に支持されている。
【００１３】
カッタヘッド１０Ａには、複数のスクレーパバケット１２が装着されている。複数のスクレーパバケット１２の各々は、掘削で生じた掘削ずりを掬い込むものである。複数のスクレーパバケット１２は、カッタヘッド１０Ａの周縁部に円周方向に互いに間隔をあけて配置されている。
【００１４】
本体１０Ｂは、カッタヘッド１０Ａの後方に配置されている。本体１０Ｂは、カッタヘッドサポートと、ルーフサポート１３と、サイドサポート１４と、バーチカルサポート１５と、メイングリッパ１６とを有している。カッタヘッドサポートは、図示されていないが、カッタヘッド１０Ａの背面にあって、カッタヘッドを支持している。
【００１５】
ルーフサポート１３、サイドサポート１４およびバーチカルサポート１５の各々は、カッタヘッド１０Ａの後方に配置されており、トンネル壁の周方向に沿った円弧形状をなしている。ルーフサポート１３はトンネル壁の上部に位置し、サイドサポート１４はトンネル壁の側部に位置し、バーチカルサポート１５はトンネル壁の下部に位置している。
【００１６】
メイングリッパ１６は、複数のグリップシュー１６ａを有している。複数のグリップシュー１６ａは、グリップジャッキ（図示せず）の伸縮動作によりメイングリッパ１６の径方向に張り出す。複数のグリップシュー１６ａがトンネル壁に押し当てられることにより、メイングリッパ１６はトンネル壁に支持される。
【００１７】
本体１０Ｂは、複数のスラストシリンダ１をさらに有している。複数のスラストシリンダ１は、カッタヘッドサポートと、メイングリッパ１６との間に配置されている。複数のスラストシリンダ１は、カッタヘッド１０Ａと、メイングリッパ１６との間に配置されている。複数のスラストシリンダ１の各々は、油圧シリンダよりなっている。
【００１８】
複数のスラストシリンダ１は、カッタヘッド１０Ａを前方へ推進させる。この際、トンネル壁に固定されたメイングリッパ１６は、カッタヘッド１０Ａを前方へ推進させる際の推進反力を複数のスラストシリンダ１の各々から受ける。
【００１９】
また複数のスラストシリンダ１の各々の伸縮によりカッタヘッド１０Ａの向きが制御される。このため複数のスラストシリンダ１の各々の伸縮量は厳密に制御される。複数のスラストシリンダ１の各々の伸縮量を検知するためのセンサ装置６が設けられている。
【００２０】
本体１０Ｂは、ベルトコンベア１７をさらに有している。ベルトコンベア１７は、複数のスクレーパバケット１２によって掬い込まれた掘削ずりを本体１０Ｂの後方へ搬出するためのものである。
【００２１】
上記トンネル掘進機１０の動作においては、複数のグリップシュー１６ａがトンネル壁に押し当てられることによりメイングリッパ１６がトンネル壁に支持される。複数のスラストシリンダ１が伸縮することにより、カッタヘッド１０Ａが前方に推進される。
【００２２】
スラストシリンダ１の伸縮量はセンサ装置６により検知される。センサ装置６により検知されたスラストシリンダ１の伸縮量に基づいて、スラストシリンダ１の伸縮量がフィードバック制御される。
【００２３】
複数のスラストシリンダ１の各々の伸縮量を制御することにより、カッタヘッド１０Ａの向きが制御される。これにより複数のディスクカッタ１１がトンネルの掘進方向における掘削面に適切に押し当てられる。
【００２４】
カッタヘッド１０Ａの回転に伴って複数のディスクカッタ１１の各々が回転して岩石を破砕し、掘削面を掘削する。掘削で生じる掘削ずりは、複数のスクレーパバケット１２によって掬い込まれて、ベルトコンベア１７などによって後方へ搬出される。
【００２５】
（油圧シリンダ１の構成）
次に、上記トンネル掘進機１０に用いられるスラストシリンダ１としての油圧シリンダの構成について説明する。
【００２６】
図２は、図１のトンネル掘進機１０に含まれる油圧シリンダ１の構成を示す断面図である。図３は、図２に示される油圧シリンダ１のセンサ本体６ａ付近を拡大して示す部分拡大断面図である。図４は、図１のトンネル掘進機１０に含まれる油圧シリンダ１の変形例１の構成を示す部分拡大断面図である。図５は、図１のトンネル掘進機１０に含まれる油圧シリンダ１の変形例２の構成を示す部分拡大断面図である。
【００２７】
図２に示されるように、本実施の形態の油圧シリンダ１は、シリンダチューブ２と、ピストンロッド４と、ピストン５と、センサ装置６とを主に有している。
【００２８】
シリンダチューブ２は、有底筒形状を有している。シリンダチューブ２は、筒部２ａと、シリンダヘッド（固定側部分）２ｂと、ロッド側部分２ｃとを有している。筒部２ａは、たとえば軸方向（一点鎖線Ａの延在方向）に延びる円筒形状を有している。筒部２ａは、軸方向Ａにおいて互いに対向する第１端２ａｆおよび第２端２ａｓを有している。
【００２９】
筒部２ａの第１端２ａｆには、シリンダヘッド２ｂが配置されている。シリンダヘッド２ｂにより筒部２ａの第１端２ａｆは閉塞されている。シリンダヘッド２ｂには、連結部３が設けられている。
【００３０】
筒部２ａの第２端２ａｓには、ロッド側部分２ｃが取り付けられている。ロッド側部分２ｃは、円筒形状を有し、筒部２ａの第２端２ａｓにおける内周面に取り付けられている。筒部２ａの内部空間は、ロッド側部分２ｃの貫通孔を通じて筒部２ａの外部空間と連通している。
【００３１】
ピストンロッド４は、軸方向Ａに延びており、その軸方向Ａの一方端４ｆと他方端４ｓとを有している。ピストンロッド４の一方端４ｆは、筒部２ａの内部空間に挿入されている。ピストンロッド４が筒部２ａに挿入された状態において、ピストンロッド４の軸中心と筒部２ａの円筒中心とは同心となっている。ピストンロッド４は、筒部２ａの内部にて摺動可能（スライド可能）である。ピストンロッド４が筒部２ａの内部にて摺動することにより油圧シリンダ１が伸長・収縮する。
【００３２】
ピストンロッド４の一方端４ｆにはピストン５が取り付けられている。ピストンロッド４の他方端４ｓは、筒部２ａの内部空間から外部に突き出している。ピストンロッド４の他方端４ｓには、連結部７が設けられている。
【００３３】
ピストンロッド４は軸孔４ａを有している。軸孔４ａは、ピストンロッド４の一方端４ｆから他方端４ｓに向かって軸方向Ａに沿って延びている。軸孔４ａは、ピストンロッド４の軸中心に位置している。軸孔４ａは、ピストンロッド４の軸中心と平行な直線上に位置していてもよい。
【００３４】
軸孔４ａは、第１孔部分４ａａと、第２孔部分４ａｂとを有している。第１孔部分４ａａと第２孔部分４ａｂとは、軸方向Ａに沿って並んでいる。第２孔部分４ａｂは、第１孔部分４ａａよりもシリンダヘッド２ｂの近くに位置している。第２孔部分４ａｂは、第１孔部分４ａａよりも大きい内径を有している。
【００３５】
図３に示されるように、軸孔４ａ内には鞘管８が挿入されている。鞘管８は、ピストンロッド４のたとえば軸中心に位置し、ピストンロッド４の軸方向Ａに沿って延びている。鞘管８は、軸孔４ａの第１孔部分４ａａと第２孔部分４ａｂとの双方の内部に挿入されている。鞘管８は、第２孔部分４ａｂからシリンダヘッド２ｂ側へ突き出している。
【００３６】
図２に示されるように、センサ装置６は、磁歪式変位センサである。磁歪式変位センサとは、Wiedemann効果による磁歪現象を応用したセンサである。センサ装置６は、センサ本体６ａと、磁歪線６ｂと、磁石６ｃとを有している。センサ装置６は、磁歪線６ｂにねじり歪みを発生させ、そのねじり歪みの伝播時間を測定することで磁石６ｃの絶対位置を検出する。
【００３７】
センサ本体６ａは、たとえばシリンダチューブ２に取り付けられている。センサ本体６ａは、シリンダチューブ２のシリンダヘッド２ｂに取り付けられている。センサ本体６ａは、磁歪線６ｂに電流パルス信号を与えるように構成されている。センサ本体６ａは、超音波振動検出器を含む。センサ本体６ａの超音波振動検出器は、磁歪線６ｂから伝播された超音波振動パルスを電気信号の受信パルス信号に変換するように構成されている。
【００３８】
センサ本体６ａは、磁歪線６ｂに電流パルス信号を送出してから受信パルス信号が検出されるまでの時間を検出するように構成されていてもよい。またセンサ本体６ａは、磁歪線６ｂに電流パルス信号を送出してから受信パルス信号が検出されるまでの時間に基づいて、センサ本体６ａおよび磁石６ｃの間の距離を検出するように構成されていてもよい。
【００３９】
また磁歪線６ｂに電流パルス信号を送出してから受信パルス信号が検出されるまでの時間と、センサ本体６ａおよび磁石６ｃの間の距離とは、センサ本体６ａの出力信号を受け取った演算装置（図示せず）が算出してもよい。
【００４０】
磁歪線６ｂは、印加された磁場によりねじり歪みを発生するように構成されている。磁歪線６ｂは、可撓性を有しており線状に延びている。磁歪線６ｂの一方端側は、ピストンロッド４の軸孔４ａ内であって鞘管８内に挿入されている。磁歪線６ｂの他方端は、センサ本体６ａに接続されている。
【００４１】
磁歪線６ｂは、第１部分６ｂａと、第２部分６ｂｂとを有している。第１部分６ｂａは、ピストンロッド４の軸中心に位置し、ピストンロッド４の軸方向Ａに沿って延びている。第１部分６ｂａは、ピストンロッド４の軸孔４ａ内であって鞘管８内に挿入されている。第１部分６ｂａは、ピストンロッド４の軸中心と平行な直線上に位置し、ピストンロッド４の軸方向Ａに沿って延びてもよい。
【００４２】
第２部分６ｂｂは、ピストンロッド４の軸方向Ａからずれて延びて第１部分６ｂａからセンサ本体６ａへ延びている。軸方向Ａからずれて延びるとは、軸方向Ａに沿って延びる第１部分６ｂａの延長線上から第２部分６ｂｂがずれて延びることを意味する。このため第２部分６ｂｂは、ピストンロッド４の軸中心の延長線上、あるいは軸中心と平行な直線の延長線上からもずれて延びている。
【００４３】
第２部分６ｂｂは、ピストンロッド４の軸方向Ａからずれて延びていれば、直線状に延びていてもよく、また曲線状に延びていてもよく、また直線状と曲線状とが組み合わさった形状で伸びていてもよい。第２部分６ｂｂは、直線状の部分（直線部６ｂｂａ）および曲線状の部分（曲線部６ｂｂｂ）の少なくとも一方よりなる。
【００４４】
第２部分６ｂｂの曲線部６ｂｂｂは、円弧形状の部分（円弧部）であってもよい。図３に示されるように、第２部分６ｂｂの円弧部は、筒部２ａの内周面の半径と同じ曲率半径Ｒを有していてもよい。第２部分６ｂｂは、上記円弧部とセンサ本体６ａとの間に直線状に延びる直線部を有していてもよい。
【００４５】
第２部分６ｂｂの円弧部の円弧開き角は、たとえば９０°である。この場合、第２部分６ｂｂの第１部分６ｂａ側の端部における接線はピストンロッド４の軸方向Ａに沿って（ピストンロッド４の軸中心に沿って）延びている。第２部分６ｂｂのセンサ本体６ａ側の端部における接線は軸方向Ａの垂直方向（径方向）に沿って延びている。
【００４６】
なお第２部分６ｂｂの円弧部の円弧開き角は９０°以下であってもよく、また９０°以上であってもよい。また第２部分６ｂｂの円弧部は、筒部２ａの内周面の半径以上の曲率半径Ｒを有していてもよく、筒部２ａの内周面の半径以下の曲率半径Ｒを有していてもよい。
【００４７】
また第２部分６ｂｂの円弧部は、筒部２ａの外周面の半径と同じ曲率半径を有していてもよい。この場合、第２部分６ｂｂの円弧部は直線部を介在せずにセンサ本体６ａに直接接続される。
【００４８】
第２部分６ｂｂの少なくとも一部は、シリンダヘッド２ｂに設けられた孔通路内に配置されている。第２部分６ｂｂのセンサ本体６ａ側の端部は、シリンダヘッド２ｂの外周面２ｂｄに達している。シリンダヘッド２ｂは、本体２ｂｅと、本体２ｂｅに設けられた挿入孔２ｂｆに挿入された挿入部材９とを有している。挿入部材９は、シリンダ１の周側から傾斜して軸中心に向かっている。挿入部材９は、第２部分６ｂｂの曲線部６ｂｂｂが内部を通る孔通路９ａを有している。磁歪線６ｂの第２部分６ｂｂの曲線部６ｂｂｂは、挿入部材９の孔通路９ａ内を通る。
【００４９】
磁石６ｃは、永久磁石である。磁石６ｃは、磁歪線６ｂの軸方向Ａに沿った磁場を磁歪線６ｂに与えられるように配置されている。磁石６ｃは、ピストンロッド４に取り付けられている。磁石６ｃは、軸孔４ａの第２孔部分４ａｂに取り付けられている。磁石６ｃは、第２孔部分４ａｂの周壁面と鞘管８の外周面との間に配置されている。
【００５０】
磁石６ｃは、磁歪線６ｂの第１部分６ｂａの軸方向Ａを中心とした円周方向を取り囲むリング形状を有していてもよい。また磁石６ｃは、磁歪線６ｂの第１部分６ｂａの軸方向Ａを中心とした円周方向に沿って配置された複数個の磁石部材６ｃから構成されていてもよい。
【００５１】
磁石６ｃは、磁歪線６ｂと非接触となるように、磁歪線６ｂと間隔をあけて配置されている。具体的には磁石６ｃの内周側に鞘管８が配置されており、その鞘管８の内周に磁歪線６ｂが通されている。磁歪線６ｂの外周と磁石６ｃの内周との間に鞘管８が配置されることにより磁石６ｃは磁歪線６ｂと非接触になっている。
【００５２】
鞘管８は、磁束を通す材質よりなっており、たとえばステンレスよりなっている。これにより磁石６ｃから生じた磁場は、鞘管８を介在して磁歪線６ｂに作用する。
【００５３】
図２および図３に示されるように、センサ本体６ａは、シリンダチューブ２に取り付けられている。センサ本体６ａは、シリンダチューブ２の筒部２ａ、シリンダヘッド２ｂおよびロッド側部分２ｃのいずれかに取り付けられている。センサ本体６ａは、シリンダチューブ２のピストンロッド４の軸中心から径方向にずれた位置に取り付けられている。センサ本体６ａは、シリンダチューブ２から軸方向Ａではない方向に取り外すことができる。
【００５４】
センサ本体６ａは、筒部２ａの外部に配置されている。センサ本体６ａは、たとえばシリンダチューブ２の外周面に配置されており、たとえばシリンダヘッド２ｂの外周面２ｂｄに配置されている。なおセンサ本体６ａは、筒部２ａの外周面に配置されてもよい。
【００５５】
油圧シリンダ１の連結部３は、図１に示されるメイングリッパ１６およびカッタヘッドサポートのいずれか一方に接続される。また油圧シリンダ１の連結部７は、図１に示されるメイングリッパ１６およびカッタヘッドサポートのいずれか他方に接続される。
【００５６】
ピストン５とシリンダヘッド２ｂとの間には作動流体が供給可能である。ピストン５とシリンダヘッド２ｂとの間に作動流体が供給されることにより、ピストン５およびピストンロッド４が図２の左方向（シリンダヘッド２ｂから離れる方向）へ摺動する。これにより油圧シリンダ１は伸長動作をする。これにより図１のメイングリッパ１６に対してカッタヘッド１０Ａが前方に前進する。
【００５７】
またピストンロッド４の外周面と筒部２ａの内周面との間にも作動流体が供給可能である。ピストンロッド４の外周面と筒部２ａの内周面との間に作動流体が供給されることにより、ピストン５およびピストンロッド４が図２の右方向（シリンダヘッド２ｂへ近づく方向）へ摺動する。これにより油圧シリンダ１は収縮動作をする。これにより図１のメイングリッパ１６に対してカッタヘッド１０Ａが後方に後退する。
【００５８】
なお図４に示される変形例１のように、センサ本体６ａは、シリンダヘッド２ｂの外周面２ｂｄに設けられた凹部２ｂａ内に埋め込まれていてもよい。これによりセンサ本体６ａが、シリンダヘッド２ｂの外周面２ｂｄから突き出さないように配置されていてもよい。この場合、凹部２ｂａを閉塞するように蓋２ｂｂがシリンダヘッド２ｂに取り付けられてもよい。
【００５９】
また図５に示される変形例２のように、センサ本体６ａは、シリンダヘッド２ｂの軸方向Ａの端面２ｂｃに配置されていてもよい。この場合、磁歪線６ｂの第２部分６ｂｂの端部は、シリンダヘッド２ｂの軸方向Ａの端面２ｂｃに達している。ただし磁歪線６ｂの第２部分６ｂｂとセンサ本体６ａとの各々は、ピストンロッド４の軸方向Ａの延長線上を避けて配置されている。
【００６０】
（油圧シリンダ１の伸縮量の検知方法）
次に、磁歪式変位センサであるセンサ装置６を用いた油圧シリンダ１の伸縮量の検知方法について説明する。
【００６１】
図２に示されるように、センサ本体６ａは、磁歪線６ｂに電流パルス信号を与える。これにより磁歪線６ｂの周囲に円周方向の磁場が生じる。一方、磁石６ｃは磁歪線６ｂの軸方向Ａに沿った磁場を与える。電流パルス信号により与えられる円周方向の磁場と磁石６ｃにより与えられる軸方向の磁場とにより、磁歪線６ｂの軸方向Ａに斜めの合成磁場が生じる。この合成磁場の影響により、磁石６ｃが位置する磁歪線６ｂの部位に局部的なねじり歪みが発生する。
【００６２】
このねじり歪みは、ねじれモードの超音波振動パルスであり、磁歪線６ｂを一定速度で伝播する。磁歪線６ｂを伝播した超音波振動パルスはセンサ本体６ａの超音波振動検出器によって電気信号の受信パルス信号に変換される。
【００６３】
超音波振動パルスの伝播時間（たとえば電流パルス信号が磁歪線６ｂに送出されてから受信パルス信号が検出されるまでの時間）は、センサ本体６ａと磁石６ｃとの距離に比例する。このためピストン５およびピストンロッド４が図２の左右方向に移動することでセンサ本体６ａと磁石６ｃとの距離が変わると、超音波振動パルスの伝播時間も変化する。よって超音波振動パルスの伝播時間を検出することにより、センサ本体６ａと磁石６ｃとの距離を検出することができる。これにより油圧シリンダ１の伸縮量を検知することができる。
【００６４】
（本実施の形態の効果）
次に、本実施の形態の作用効果について、上記公報に開示された構成と対比して説明する。
【００６５】
上記公報に開示された構成では、磁歪線を有するセンサロッドが、ピストンロッドの軸方向に延びる軸孔内に挿入されている。このため磁歪線の全体がピストンロッドの軸方向に延びており、その磁歪線に接続されるセンサ本体もピストンロッドの軸方向の延長線上に配置される。よってセンサ本体の配置の自由度が低くなる。
【００６６】
このようにセンサ本体の配置位置がピストンロッドの軸方向の延長線上に限定された場合、油圧シリンダの取り付け方によっては、センサ本体が狭いスペース内に配置される状態が生じ得る。このような場合、磁歪式変位センサが故障すると、狭い作業スペース内でセンサを交換する必要があり、メンテナンスが困難となる。
【００６７】
これに対して本実施の形態においては図２に示されるように、磁歪線６ｂは、ピストンロッド４の軸方向Ａに延びる第１部分６ｂａと、軸方向Ａからずれて延びて第１部分６ｂａからセンサ本体６ａへ延びる第２部分６ｂｂとを含む。このように第２部分６ｂｂがピストンロッド４の軸方向Ａからずれて延びているため、その第２部分６ｂｂに接続されるセンサ本体６ａを上記軸方向Ａの延長線上以外の箇所に配置することが可能となる。これによりセンサ本体６ａの配置の自由度を高めることができ、広いスペースを確保可能な箇所にセンサ本体６ａを配置することが容易となる。このためセンサ装置６が故障しても、広い作業スペース内でセンサ本体６ａを交換することができ、メンテナンスが容易となる。
【００６８】
また上記公報に開示された構成では、磁歪式変位センサが油圧シリンダに内蔵されている。このため、たとえば油圧シリンダがヘッド側にクレビス（固定金具）、球面軸受などを有するタイプにおいては、磁歪式変位センサが故障すると油圧シリンダを機体から取り外した後に分解しなければ、磁歪式変位センサを交換することができない。また油圧シリンダがたとえば掘削中のトンネル掘進機のスラストシリンダであるような場合、油圧シリンダを機体から取り外すことが容易ではない。
【００６９】
これに対して本実施の形態においては図２に示されるように、センサ本体６ａはシリンダチューブ２の筒部２ａの外部に配置されている。このため油圧シリンダ１が掘削中のトンネル掘進機のスラストシリンダである場合でも、油圧シリンダ１を機体から取り外すことなく、センサ本体６ａを交換することが可能となる。これにより磁歪式変位センサであるセンサ装置６のメンテナンスが容易となる。
【００７０】
また本実施の形態においては図２に示されるように、センサ本体６ａはシリンダチューブ２の外周面に配置されている。これによりセンサ本体６ａを取り付けるための広いスペースを確保することが容易となる。
【００７１】
また本実施の形態においては図３に示されるように、磁歪線６ｂの第２部分６ｂｂが円弧部を有している。このように磁歪線６ｂを円弧形状となるように曲げることにより、磁歪線６ｂに無理な負荷がかかることを抑制できるとともに、磁歪線６ｂの第２部分６ｂｂをピストンロッド４の軸方向Ａからずれて延ばすことが可能となる。
【００７２】
また図３に示されるように、第２部分６ｂｂの円弧部が筒部２ａの内周面の半径と同じ曲率半径Ｒを有している。これにより磁歪線６ｂの延びる方向を、ピストンロッド４の軸方向Ａから軸方向Ａに垂直な方向へ変更することができる。
【００７３】
また本実施の形態における油圧シリンダ１は、トンネル掘進機１０においてカッタヘッドサポートおよびメイングリッパ１６の間に配置されている。これによりトンネル掘進機１０においても、センサ本体６ａの配置の自由度を高めることができ、メンテナンスが容易となる。
【００７４】
なお上記実施の形態においては本開示の油圧シリンダ１を適用可能な装置としてトンネル掘進機１０について説明したが、本開示の油圧シリンダ１を適用可能な装置はこれに限定されるものではない。
【００７５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７６】
１  油圧シリンダ（スラストシリンダ）、２  シリンダチューブ、２ａ  筒部、２ａｆ  第１端、２ａｓ  第２端、２ｂ  シリンダヘッド、２ｂａ  凹部、２ｂｂ  蓋、２ｂｃ  端面、２ｃ  ロッド側部分、３，７  連結部、４  ピストンロッド、４ａ  軸孔、４ａａ  第１孔部分、４ａｂ  第２孔部分、４ｆ  一方端、４ｓ  他方端、５  ピストン、６  センサ装置、６ａ  センサ本体、６ｂ  磁歪線、６ｂａ  第１部分、６ｂｂ  第２部分、６ｂｂａ  直線部、６ｂｂｂ  曲線部、６ｃ  磁石、８  鞘管、９  挿入部材、９ａ  孔通路、１０  トンネル掘進機、１０Ａ  カッタヘッド、１０Ｂ  本体、１１  ディスクカッタ、１２  スクレーパバケット、１３  ルーフサポート、１４  サイドサポート、１５  バーチカルサポート、１６  メイングリッパ、１６ａ  グリップシュー、１７  ベルトコンベア、Ａ  軸方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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