(57)【要約】【課題】ピストン部材の前進側設定位置を検出する為の被検出部を外部からの操作を介して容易に位置調整可能な流体圧シリンダを提供すること等である。【解決手段】流体圧シリンダ１は、シリンダ本体２と、シリンダ本体２に進退自在に装備されたピストン部材３と、ピストン部材３の位置を検出可能な位置検出機構５とを備え、位置検出機構５は、ケース本体２１とこのケース本体２１の外表面を覆う透明な蓋部材２２とを有するケース部材１１と、ケース部材１１に進退自在に装備され且つピストン部材３に連結された連動ロッド１２と、連動ロッド１２に設けられた被検出部１３と、ケース部材１１内に装備され且つピストン部材３が前進側設定位置に達した際に被検出部１３を検出する前進位置検出スイッチ１４と、前進側設定位置を変更する際に、被検出部１３の位置をケース部材１１の外部から調整可能な被検出部位置調整機構１６とを備えている。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ本体と、ピストン部とロッド部を有し且つ前記シリンダ本体に進退自在に装備されたピストン部材と、前記ピストン部材の前進側設定位置を検出可能な位置検出機構とを備えた流体圧シリンダにおいて、
前記位置検出機構は、
前記シリンダ本体の外側面に固定されたケース部材であって、箱状のケース本体とこのケース本体の外表面を覆う透明な蓋部材とを有するケース部材と、
前記ケース部材に進退自在に装備され且つ一端部が連結部材を介して前記ピストン部材に固定的に連結された連動ロッドと、
前記ケース部材に収納され且つ前記連動ロッドの他端部に設けられた被検出部と、
前記ケース部材内に装備され且つ前記ピストン部材が前進側設定位置に達した際に前記被検出部を検出する前進位置検出スイッチと、
前記前進側設定位置を変更する際に、前記被検出部の位置を前記ケース部材の外部から調整可能な被検出部位置調整機構とを備えたことを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項２】
前記被検出部は、前記ケース部材の底部の溝部に前記ロッド部と平行方向へ移動可能に且つ前記連動ロッドの軸心回りに回動不能に装着されたことを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
【請求項３】
前記被検出部位置調整機構は、前記連動ロッドの一端部を前記連結部材に固定解除可能に固定するロックナットと、前記連動ロッドの一端部に形成された回動操作部と、前記連動ロッドの他端側部分に形成され且つ前記被検出部が螺合されたネジ軸部とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の流体圧シリンダ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は流体圧シリンダに関し、特にピストン部材の前進側設定位置を検出する為の被検出部を外部からの操作を介して位置調整可能なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、機械加工に供するワーク等をクランプする流体圧シリンダや成形機用金型の中子を進退駆動する流体圧シリンダが実用に供されている。この種の流体圧シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ本体に進退自在に装備されたピストン部材と、このピストン部材を進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する為の流体圧作動室等を備えている。
【０００３】
ここで、上記の流体圧シリンダにおいて、一般的に、ピストン部材の軸心方向の前進限位置又は前進側設定位置、後退限位置、途中位置等を検出する種々のピストン部材の位置検出技術及びピストン部材の位置を検出する位置検出スイッチの位置調整技術が実用化されている。
【０００４】
例えば、特許文献１のシリンダ装置において、ピストン部材の後端面側から軸心方向へ深孔を設け、この深孔の内周部の所定位置に環状マグネットを装着し、シリンダ本体のヘッド側端壁部に深孔に挿入される保護管を設け、保護管内に１対のパイプを挿入し、各パイプにピストン部材の前進ストローク端又は後退ストローク端を検出可能なリードスイッチを夫々装着し、１対のパイプを軸心方向へ夫々移動させることでリードスイッチの位置を夫々調整可能な調整機構をヘッド側端壁部に組み込んだ構造が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２の流体圧シリンダにおいて、ピストン部材の外周部に環状マグネットを装着し、シリンダ本体の外周部に軸心方向に延びるスイッチ挿入孔を形成し、スイッチ挿入孔に対応するシリンダ本体の外周面にスイッチ調整窓を形成し、スイッチ調整窓に透明な窓カバーを着脱可能に取り付け、スイッチ調整窓を介してスイッチ挿入孔に装着された位置検出スイッチの位置を調整可能な構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３２９１１２号公報
【特許文献２】特開２０１２−７６９６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１のシリンダ装置において、リードスイッチの位置を調整する際に、外部からシリンダ本体のヘッド側端壁部に組み込まれた調整機構の操作を行うが、リードスイッチはピストン部材の内部に配置されているため、リードスイッチを外部から直接視認することができず、リードスイッチの位置を微調整するのが困難な場合がある。昨今では、リードスイッチ等の位置検出スイッチの種類によっては、ＯＮ・ＯＦＦ等の動作状態を示す動作表示灯の視認が要求される場合がある。
【０００８】
特許文献２の流体圧シリンダにおいて、位置検出スイッチの位置を調整する際に、窓カバーを外してから位置検出スイッチの位置を調整したり、窓カバーを軸心方向にずらしながら位置検出スイッチの位置を調整するが、このような位置検出スイッチの位置調整は緻密な作業を必要するので、現場で軍手をはめた作業員にとっては困難な作業となる虞がある。また、位置検出スイッチの位置調整時に、離型剤等がスイッチ調整窓からスイッチ挿入孔の内部に侵入すると、位置検出スイッチの耐久性が低下してしまい、位置検出スイッチが故障する虞がある。
【０００９】
本考案の目的は、ピストン部材の前進側設定位置を検出する為の被検出部を外部からの操作を介して容易に位置調整可能な流体圧シリンダを提供すること、位置検出スイッチの耐久性を向上可能な流体圧シリンダを提供すること、等である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の流体圧シリンダは、シリンダ本体と、ピストン部とロッド部を有し且つ前記シリンダ本体に進退自在に装備されたピストン部材と、前記ピストン部材の前進側設定位置を検出可能な位置検出機構とを備えた流体圧シリンダにおいて、前記位置検出機構は、前記シリンダ本体の外側面に固定されたケース部材であって、箱状のケース本体とこのケース本体の外表面を覆う透明な蓋部材とを有するケース部材と、前記ケース部材に進退自在に装備され且つ一端部が連結部材を介して前記ピストン部材に固定的に連結された連動ロッドと、前記ケース部材に収納され且つ前記連動ロッドの他端部に設けられた被検出部と、前記ケース部材内に装備され且つ前記ピストン部材が前進側設定位置に達した際に前記被検出部を検出する前進位置検出スイッチと、前記前進側設定位置を変更する際に、前記被検出部の位置を前記ケース部材の外部から調整可能な被検出部位置調整機構とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２の流体圧シリンダは、請求項１の考案において、前記被検出部は、前記ケース部材の底部の溝部に前記ロッド部と平行方向へ移動可能に且つ前記連動ロッドの軸心回りに回動不能に装着されたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３の流体圧シリンダは、請求項２の考案において、前記被検出部位置調整機構は、前記連動ロッドの一端部を前記連結部材に固定解除可能に固定するロックナットと、前記連動ロッドの一端部に形成された回動操作部と、前記連動ロッドの他端側部分に形成され且つ前記被検出部が螺合されたネジ軸部とを備えたことを特徴としている。
【考案の効果】
【００１３】
請求項１の考案によれば、前記課題を解決するための手段に記載した構成を有するので、次のような効果を奏する。
【００１４】
ケース部材のケース本体の外表面を透明な蓋部材で覆っているので、外部からケース部材の内部に装備された被検出部の位置を視認することができる。前進側設定位置を変更する際には、被検出部位置調整機構によって、被検出部の位置をケース部材の外部から調整することができるので、ケース本体から蓋部材を取り外したり、被検出部に直接触れて位置調整する必要がなくなり、外部から被検出部の位置を直接確認しながら、被検出部の位置調整を容易に行うことができる。被検出部の位置調整時に蓋部材を取り外す必要がないので、ケース本体の内側に離型剤等が侵入するのを防止することができ、種々のスイッチ類の耐久性を向上することができる。
【００１５】
請求項２の考案によれば、請求項１と同様に、前進側設定位置を変更する為の部品の追加を極力抑制することができ、低コストでピストン部材の前進側設定位置の変更の為の構造を実現できる。
【００１６】
請求項３の考案によれば、請求項１と同様に、被検出部の位置調整時にロックナットによる固定を解除し、回動操作部によって連動ロッドを回動操作することで、被検出部を連動ロッドに対して相対的に移動させて被検出部の位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例に係る流体圧シリンダの斜視図である。
【図２】ピストン部材が後退限位置にある状態の流体圧シリンダの平面図である。
【図３】ピストン部材が前進側設定位置にある状態の流体圧シリンダの平面図である。
【図４】図３のIV-IV線断面図である。
【図５】流体圧シリンダの側面図である。
【図６】流体圧シリンダの正面図である。
【図７】流体圧シリンダの背面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、本考案を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１９】
最初に本実施例の流体圧シリンダ１の全体構造について説明する。
図１〜図７に示すように、この流体圧シリンダ１は、複動型の油圧シリンダにより構成され、シリンダ本体２と、このシリンダ本体２に進退自在に装備されたピストン部材３と、ピストン部材３の前進側設定位置及び後退限位置を夫々検出可能な位置検出機構５等を備えている。
【００２０】
尚、本実施形態は、射出成形機用金型（図示略）の中子を進退駆動する中子駆動用の油圧シリンダに本発明の流体圧シリンダ１を適用したものである。尚、以下の説明では、ピストン部材３の進出側を前方とし、ピストン部材３の退入側を後方として説明する。
【００２１】
シリンダ本体２は、有底筒状のシリンダ本体部２ａと、このシリンダ本体部２ａの開口側端部（前端部）に嵌合された正面視矩形状のロッド側端壁部材２ｂとを備えている。ロッド側端壁部材２ｂは、複数のボルトを介して前記金型に固定される。シリンダ本体部２ａにピストン部材進出用の油圧作動室に連なる油圧ポート２ｃが設けられ、ロッド側端壁部材２ｂにピストン部材退入用の油圧作動室に連なる油圧ポート２ｄが設けられている。尚、各油圧ポート２ｃ，２ｄは、油圧供給源（図示略）に油圧ホース等で接続される。
【００２２】
ピストン部材３は、シリンダ本体部２ａに軸心方向に摺動自在に内嵌されたピストン部３ａと、このピストン部３ａから延びてロッド側端壁部材２ｂを挿通してシリンダ本体２外へ延びるロッド部３ｂとを有している。シリンダ本体部２ａの内部は、ピストン部３ａによってピストン部材進出用の油圧作動室とピストン部材退入用の油圧作動室とに区画されている。ロッド部３ｂの先端部には、中子に連結される連結部３ｃが設けられ、ピストン部材３の進退動作に伴って中子を進退駆動するように構成されている。
【００２３】
次に、本考案に関連する位置検出機構５について説明する。
図１〜図５に示すように、位置検出機構５は、シリンダ本体２のロッド側端壁部材２ｂの外側面に取外し可能に固定されたケース部材１１と、このケース部材１１に進退自在に装備された連動ロッド１２と、この連動ロッド１２に設けられた被検出部１３と、被検出部１３が前進側設定位置に移動したことを検出する前進位置検出スイッチ１４及び被検出部１３が後退限位置に移動したことを検出する後退位置検出スイッチ１５と、被検出部１３の位置を調整可能な被検出部位置調整機構１６とを備えている。
【００２４】
ケース部材１１は、上方開の箱状のケース本体２１と、このケース本体２１の外表面を覆う透明な蓋部材２２とを有している。ケース本体２１の内側に、平面視矩形状の収容凹部２３が前端側部分から後端部にかけて形成されている。ケース本体２１の前端部は、複数のボルト２４を介してロッド側端壁部材２ｂの上面部に固定されている。ケース本体２１の後端部に、前進位置検出スイッチ１４及び後退位置検出スイッチ１５のリード線を外部へ夫々導出する為のリード線導出部２５が設けられている。
【００２５】
収容凹部２３の底部には、被検出部１３を収容可能な溝部３１が形成されている。溝部３１は、収容凹部２３の前後方向の全長に亙って且つ収容凹部２３の幅方向の半分程度の長さに形成されている。溝部３１は、収容凹部２３の前後方向の全長の２／３程度の長さに形成された直状溝３１ａと、この直状溝３１ａの後端部に連なるＬ字状溝３１ｂとを備えている。ケース本体２１の前側壁部には、収容凹部２３の前端部から前方へ外部に連なる挿通孔２１ａが形成されている。
【００２６】
蓋部材２２は、透明な合成樹脂材料から平面視矩形状の平板状に構成されている。蓋部材２２は、収容凹部２３の全体（ケース本体２１の外表面）を覆うようにケース本体２１の上面部に複数のビス２６を介して着脱可能に装着されている。尚、複数のビス２６のうち１つのビス２６に接続金具２６ａを設け、ケース本体２１の前端部に直接螺合されたビス１８に接続金具１８ａを設け、これら接続金具１８ａ，２６ａをチューン部材（図示略）で接続することで、ケース本体２１と蓋部材２２は連結されている。
【００２７】
連動ロッド１２の一端側部分（前端側部分）には、後述するロックナット３２が装着される先端ネジ部１２ａと、この先端ネジ部１２ａの後端に連なり且つピストン部材３に連結される係合凹部１２ｂが形成されている。連動ロッド１２の他端側部分（後端側部分）には、被検出部１３が装着されるネジ軸部３４が形成されている。
【００２８】
連動ロッド１２の一端側部分は、ケース本体２１の前側壁部の挿通孔２１ａを挿通してケース本体２１外に延び、連結部材２７を介してピストン部材３のロッド部３ｂに固定的に連結され、ピストン部材３の進退動作に伴って連動ロッド１２も進退移動するように構成されている。
【００２９】
連結部材２７は、正面視円形状のスリット付きの環状部２８と、この環状部２８から軸心方向と直交する方向に延びるアーム部２９とから構成されている。環状部２８にピストン部材３のロッド部３ｂが内嵌される貫通孔２８ａが形成され、アーム部２９に連動ロッド１２の係合凹部１２ｂが遊嵌状に係合される連結孔２９ａが形成されている。アーム部２９には、貫通孔２８ａと連結孔２９ａとに亙ってスリット２９ｂが形成されている。
【００３０】
ピストン部材３と連動ロッド１２とを連結する構造について説明する。
連動ロッド１２の係合凹部１２ｂを連結部材２７の連結孔２９ａに挿通し、ピストン部材３のロッド部３ｂを連結部材２７の貫通孔２８ａに挿通し、アーム部２９と直交する方向に形成された複数のボルト孔に締結ボルト３０を夫々螺合し、アーム部２９のスリットが狭くなるように弾性変形させてロッド部３ｂの外周面に貫通孔２８ａの内周面を密着状に固定し、連動ロッド１２の先端ネジ部１２ａに装着されたロックナット３２を連結部材２７側に締結することで、連結部材２７を介してピストン部材３と連動ロッド１２とを連結する。
【００３１】
被検出部１３は、断面矩形状の金属片で構成されている。被検出部１３は、ケース部材１１の溝部３１に収納され且つ連動ロッド１２の他端部に位置調整可能に固定されている。即ち、被検出部１３は、連動ロッド１２のネジ軸部３４に螺合され、ケース部材１１の底部の溝部３１（直状溝３１ａ）にロッド部３ｂと平行方向へ移動可能に且つ連動ロッド１２の軸心回りに回動不能に装着されている。
【００３２】
前進位置検出スイッチ１４は、収容凹部２３の底部の前端側部分であって溝部３１の直状溝３１ａの前端部近傍に固定的に装備されている。即ち、前進位置検出スイッチ１４は、ピストン部材３が進出駆動されて前進側設定位置に達した際に被検出部１３を検出するように装着されている。
【００３３】
後退位置検出スイッチ１５は、収容凹部２３の後端側部分であって溝部３１の直状溝３１ａの後端部近傍に固定的に装備されている。即ち、後退位置検出スイッチ１５は、ピストン部材３が退入駆動されて後退限位置に達した際に連動ロッド１２のネジ軸部３４の後端部を検出するように装着されている。
【００３４】
前進位置検出スイッチ１４及び後退位置検出スイッチ１５は、マイクロスイッチを収容したスイッチ本体１４ａ，１５ａと、このスイッチ本体１４ａ，１５ａに設けられた作動体１４ｂ，１５ｂとからなる公知のリミットスイッチで夫々構成されている。被検出部１３や連動ロッド１２の後端部が作動体１４ｂ，１５ｂに接触すると、マイクロスイッチは、その接触を検出し、その検出に基づく出力信号を制御ユニット（図示略）に送信する。
【００３５】
次に、被検出部位置調整機構１６について説明する。
図１〜図６に示すように、被検出部位置調整機構１６は、連動ロッド１２の一端部を連結部材２７に固定解除可能に固定するロックナット３２と、連動ロッド１２の一端部に形成された回動操作部３３と、連動ロッド１２の他端側部分に形成され且つ被検出部１３が螺合されたネジ軸部３４とを備え、ケース部材１１の外部からの操作を介して被検出部１３の位置を調整可能に構成されている。回動操作部３３は、正面視にて六角形状の六角穴で構成され、スイッチ位置調整用の工具を係合可能である。
【００３６】
次に、本発明の流体圧シリンダ１の作用及び効果について説明する。
図２に示すように、ピストン部材３が後退限位置にある場合、連動ロッド１２の後端部によって後退位置検出スイッチ１５がＯＮになっており、ピストン部材３の後退限位置が検出されている状態である。この状態から、ピストン部材進出用の油圧作動室に油圧が供給され、ピストン部材退入用の油圧作動室の油圧が排出され始めると、それに伴いピストン部材３が前方へ駆動され、ピストン部材３の前進駆動に伴い連動ロッド１２も前方へ移動して、連動ロッド１２の後端部が作動体１５ｂから離れて後退位置検出スイッチ１５がＯＦＦになる。
【００３７】
さらに、ピストン部材３が前方へ移動して、図３に示すように、ピストン部材３が前進側設定値に達すると、連動ロッド１２の被検出部１３が前進位置検出スイッチ１４の作動体１４ａに接触するので、前進位置検出スイッチ１４がＯＮになり、ピストン部材３の前進側設定位置が検出され、ピストン部材３の前進駆動が停止される。ピストン部材３が後退限位置へ退入駆動する場合は、上記の逆の手順で行われる。
【００３８】
ここで、ピストン部材３の前進側設定位置を変更する場合、作業員は、ロックナット３２を弛めて連動ロッド１２の連結部材２７に対する固定を解除し、連動ロッド１２の回動操作部３３である六角穴に工具を係合して、連動ロッド１２を回動操作する。すると、被検出部１３は、連動ロッド１２の軸心回りに回動不能に装着されているので、連動ロッド１２の回動量や回動方向に応じて、被検出部１３が溝部３１内を連動ロッド１２に対して所定ストローク進退する。
【００３９】
このとき、作業員は、透明な蓋部材２２を介して被検出部１３の位置を直接確認しながら連動ロッド１２を回動操作することができ、被検出部１３を所望の前進側設定位置に応じた位置に調整することができる。
【００４０】
以上説明したように、ケース部材１１のケース本体２１の外表面を透明な蓋部材２２で覆っているので、外部からケース部材１１の内部に装備された被検出部１３の位置を視認することができる。ピストン部材３の前進側設定位置を変更する際には、被検出部位置調整機構１６によって、被検出部１３の位置をケース部材１１の外部から調整することができるので、ケース本体２１から蓋部材２２を取り外したり、被検出部１３に直接触れて位置調整する必要がなくなり、外部から被検出部１３の位置を直接確認しながら、被検出部１３の位置調整を容易に行うことができる。被検出部１３の位置調整時に蓋部材２２を取り外す必要がないので、ケース本体２１の内側に離型剤等が侵入するのを防止することができ、前進位置検出スイッチ１４や後進位置検出スイッチ１５の耐久性を向上することができる。
【００４１】
また、被検出部１３は、ケース部材１１の底部の溝部３１にロッド部３ｂと平行方向へ移動可能に且つ連動ロッド１２の軸心回りに回動不能に装着されたので、連動ロッド１２の操作を介して被検出部１３の位置を調整可能とすることで、前進側設定位置を変更する為の部品の追加を極力抑制することができ、低コストでピストン部材３の前進側設定位置の変更の為の構造を実現できる。
【００４２】
さらに、被検出部位置調整機構１６は、連動ロッド１２の一端部を連結部材２７に固定解除可能に固定するロックナット３２と、連動ロッド１２の一端部に形成された回動操作部３３と、連動ロッド１２の他端側部分に形成され且つ被検出部１３が螺合されたネジ軸部３４とを備えたので、被検出部１３の位置調整時にロックナット３２による固定を解除し、回動操作部３３によって連動ロッド１２を回動操作することで、被検出部１３を連動ロッド１２に対して相対的に移動させて被検出部１３の位置を調整することができる。
【００４３】
次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
［１］前記実施例の流体圧シリンダ１では、油圧シリンダを採用した場合を例として説明したが、油圧シリンダの代わりにエアシリンダにも本考案を同様に適用することができる。
【００４４】
［２］前記実施例では、進退駆動対象物が成形機用金型の中子である場合を例にして説明したが、進退駆動対象物は中子に限るものではなく、成形加工に用いる金型、工具類を進退駆動する場合もある。
【００４５】
［３］その他、当業者であれば、本考案の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本考案はそのような変更形態を包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本考案は、金型やワークパレットやワークなどの種々のクランプ対象物を固定するクランプ装置の流体圧シリンダに適用することができ、産業上有用なものである。
【符号の説明】
【００４７】
１        流体圧シリンダ
２        シリンダ本体
３        ピストン部材
３ａ      ピストン部
３ｂ      ロッド部
５        位置検出機構
１１      ケース部材
１２      連動ロッド
１３      被検出部
１４      前進位置検出スイッチ
１５      後退位置検出スイッチ
１６      スイッチ位置調整機構
２１      ケース本体
２２      蓋部材
２７      連結部材
３１      溝部
３２      ロックナット
３３      回動操作部
３４      ネジ軸部
【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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【図６】
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【図７】
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