(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの側面に開口し前記アクチュエータの少なくとも一方の端面まで軸線方向に沿って延びるセンサ取付溝に取り付けられる位置検出センサであって、
前記センサ取付溝は、溝底面側の幅広部と前記アクチュエータの側面側の幅狭部とを有し、
前記アクチュエータの変位体の位置を検出するセンサ本体を収容するハウジング部と、
前記センサ取付溝に挿入可能な取付部材と、
前記ハウジング部及び前記取付部材を連結する連結部材と、を備え、
前記取付部材は、
前記幅広部に位置して前記幅狭部の溝幅よりも大きな幅寸法を有する取付部本体と、
前記取付部本体から延出して前記幅狭部に位置する延出部と、を有し、
前記連結部材により前記ハウジング部及び前記取付部材が連結されることによって、前記ハウジング部と前記取付部材との間に前記アクチュエータの一部が保持され、
前記ハウジング部は、一方向に延在し、
前記取付部材及び前記連結部材は、２つずつ設けられ、
各前記取付部材は、前記ハウジング部の長手方向の両端部にそれぞれ前記連結部材によって連結されることを特徴とする位置検出センサ。
【請求項２】
請求項１記載の位置検出センサにおいて、
前記連結部材は、ボルトであって、
前記ハウジング部には、前記連結部材が挿通する貫通孔が形成され、
前記延出部には、前記連結部材が螺合するねじ孔が形成されていることを特徴とする位置検出センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の位置検出センサにおいて、
前記幅広部及び前記取付部本体のそれぞれは、横断面が円形状に形成されていることを特徴とする位置検出センサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置検出センサにおいて、
前記ハウジング部は、
ハウジング本体と、
２つの前記取付部材の間に位置するように前記ハウジング本体に設けられて前記センサ本体が配置されたセンサ配置部と、を有し、
前記センサ配置部は、前記センサ本体が前記センサ取付溝内に位置するように前記アクチュエータの側面側から前記センサ取付溝内に挿入可能に形成されていることを特徴とする位置検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータの側面に開口し前記アクチュエータの少なくとも一方の端面まで軸線方向に沿って延びるセンサ取付溝に取り付けられる位置検出センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、アクチュエータを構成するシリンダ内のピストン位置を検出するため、ピストンにマグネットを装着し、当該マグネットの磁気を検出する磁気センサをアクチュエータの外側に配設し、圧力流体の供給作用下にピストンを往復動作させ、磁気センサが検出するマグネットの磁気によりピストン位置を確認している。
【０００３】
この場合、磁気センサを収容するホルダに円柱状の取付部材を連結して位置検出センサを構成し、当該位置検出センサをシリンダの側面に軸方向全長にわたって開口する断面円形状のセンサ溝に取り付ける（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この位置検出センサの取り付けに際しては、まず、連結ボルトによってホルダと取付部材とを連結した状態で当該取付部材をシリンダの軸方向端面からセンサ溝に挿入し、センサ溝に沿って所定の位置まで移動させる。その後、連結ボルトの締め付け量を調整し、センサ溝の開口部に形成された膨出部をホルダと取付部材とで挟持することにより、位置検出センサの取り付けが完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５１８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の位置検出センサでは、シリンダに対する位置検出センサの取り付けは、連結ボルトによってホルダと取付部材とが連結された状態で当該取付部材をシリンダの軸方向端部から所望の位置まで手作業で挿入することによって行われる。そのため、作業効率を向上させることが容易ではなく、しかもシリンダの軸方向端部近傍に広い作業スペースを必要とする等の制約がある。
【０００７】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、アクチュエータの軸方向端部近傍の作業スペースが比較的狭小な場合であっても、アクチュエータに対して容易且つ効率的に取り付けを行うことができる位置検出センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る位置検出センサは、アクチュエータの側面に開口し前記アクチュエータの少なくとも一方の端面まで軸線方向に沿って延びるセンサ取付溝に取り付けられる位置検出センサであって、前記センサ取付溝は、溝底面側の幅広部と前記アクチュエータの側面側の幅狭部とを有し、前記アクチュエータの変位体の位置を検出するセンサ本体を収容するハウジング部と、前記センサ取付溝に挿入可能な取付部材と、前記ハウジング部及び前記取付部材を連結する連結部材と、を備え、前記取付部材は、前記幅広部に位置して前記幅狭部の溝幅よりも大きな幅寸法を有する取付部本体と、前記取付部本体から延出して前記幅狭部に位置する延出部と、を有し、前記連結部材により前記ハウジング部及び前記取付部材が連結されることによって、前記ハウジング部と前記取付部材との間に前記アクチュエータの一部が保持され、前記ハウジング部は、一方向に延在し、前記取付部材及び前記連結部材は、２つずつ設けられ、各前記取付部材は、前記ハウジング部の長手方向の両端部にそれぞれ前記連結部材によって連結されることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、連結部材によってハウジング部と取付部材とが連結されていない状態でアクチュエータの軸線方向の端面からセンサ取付溝内に当該取付部材を挿入し、センサ取付溝に沿って所定の位置まで移動させることができる。このとき、取付部本体が幅広部に位置すると共に延出部が幅狭部に位置するため、センサ取付溝内で取付部材がアクチュエータの軸線と平行な軸線回りに回転することを抑えることができる。その後、連結部材を用いてハウジング部と取付部材とを連結することによって、アクチュエータの一部をハウジング部と取付部材との間に保持することができる。これにより、アクチュエータの軸方向端部近傍の作業スペースが比較的狭小な場合であっても、アクチュエータに対して容易且つ効率的に位置検出センサを取り付けることができる。また、ハウジング部の片方の端部がアクチュエータに対して浮き上がることを抑制することができる。これにより、位置検出センサをアクチュエータに対して確実且つ安定的に固定することができる。
【００１０】
上記の位置検出センサにおいて、前記連結部材は、ボルトであって、前記ハウジング部には、前記連結部材が挿通する貫通孔が形成され、前記延出部には、前記連結部材が螺合するねじ孔が形成されていてもよい。
【００１１】
このような構成によれば、ボルトである連結部材をハウジング部の貫通孔に挿通させて延出部のねじ孔に螺合させることによって、ハウジング部と取付部材との間にアクチュエータの一部を容易に保持することができる。
【００１２】
上記の位置検出センサにおいて、前記幅広部及び前記取付部本体のそれぞれは、横断面が円形状に形成されていてもよい。
【００１３】
このような構成であっても、センサ取付溝内で取付部材がアクチュエータの軸線と平行な軸線回りに回転することを抑えることができる。
【００１６】
上記の位置検出センサにおいて、前記ハウジング部は、ハウジング本体と、２つの前記取付部材の間に位置するように前記ハウジング本体に設けられて前記センサ本体が配置されたセンサ配置部と、を有し、前記センサ配置部は、前記センサ本体が前記センサ取付溝内に位置するように前記アクチュエータの側面側から前記センサ取付溝内に挿入可能に形成されていてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、センサ本体をセンサ取付溝内に位置させることができるので、センサ本体と変位体との距離を比較的近くすることができる。これにより、位置検出センサの検出精度を向上させることができる。また、２つの取付部材の間にセンサ配置部が位置するため、センサ配置部（センサ本体）をアクチュエータに対してより確実且つ安定的に固定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、取付部本体が幅広部に位置すると共に延出部が幅狭部に位置するように取付部材をアクチュエータの軸線方向の端面からセンサ取付溝に挿入することができる。これにより、アクチュエータの軸方向端部近傍の作業スペースが比較的狭小な場合であっても、アクチュエータに対して容易且つ効率的に位置検出センサを取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る位置検出センサをシリンダ装置に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図２】図１の位置検出センサの斜視図である。
【図３】図３Ａは図２の位置検出センサの側面図であり、図３Ｂは図２の位置検出センサの背面図である。
【図４】図４Ａは取付部材の拡大横断面図であり、図４Ｂはシリンダチューブの一部拡大横断面図である。
【図５】図５Ａはシリンダ装置に対する位置検出センサの取付手順の第１説明図であり、図５Ｂは前記取付手順の第２説明図である。
【図６】図６Ａは前記取付手順の第３説明図であり、図６Ｂは前記取付手順の第４説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る位置検出センサについて位置検出センサが取り付けられるシリンダ装置との関係で好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２１】
まず、シリンダ装置（アクチュエータ）１２の基本的な構成について説明する。図１に示すように、シリンダ装置１２は、筒状に形成された金属製のシリンダチューブ１４と、シリンダチューブ１４の軸線方向の開口部を閉塞する一対のエンドプレート１６とを備えている。
【００２２】
シリンダチューブ１４の内孔には、圧力流体の供給作用下にシリンダチューブ１４の軸線方向に沿って変位する図示しないピストン（変位体）が配設され、前記ピストンには図示しないピストンロッドが連結されている。前記ピストンの外周面には、図示しない環状のマグネットが装着されている。
【００２３】
シリンダチューブ１４は、四角形状の外形を有しており、その側面には、圧力流体を供給・排出するための一対のポート２６、２８が形成されている。シリンダチューブ１４の各側面には、位置検出センサ１０が取り付けられるセンサ取付溝３０が２つずつ形成されている。
【００２４】
各センサ取付溝３０は、シリンダチューブ１４の側面に開口し、シリンダチューブ１４の軸線方向に沿って全長に亘って延在している。換言すれば、各センサ取付溝３０は、シリンダチューブ１４の両端面に開口している。
【００２５】
図４Ｂに示すように、各センサ取付溝３０は、溝底面側に位置する幅広部３２と、シリンダチューブ１４の側面側に位置する幅狭部３４とを有している。幅広部３２は、円弧状の湾曲面３６によって横断面が円形状に形成されている。幅狭部３４は、湾曲面３６に連なる対向する一対の平面３８、４０によって横断面が矩形状に形成されている。
【００２６】
次に、位置検出センサ１０の構成について説明する。図１に示すように、位置検出センサ１０は、シリンダ装置１２のセンサ取付溝３０に取り付けられて用いられる。図２〜図３Ｂに示すように、位置検出センサ１０は、長尺なハウジング部４２と、ハウジング部４２に収容されたセンサ本体４４と、センサ取付溝３０に挿入される２つの取付部材４６、４８と、２つの連結ボルト（連結部材）５０、５２とを備えている。
【００２７】
ハウジング部４２は、樹脂材料によって一体的に成形されており、略直方体形状に形成されたハウジング本体５４と、ハウジング本体５４に設けられたセンサ配置部５６とを有している。ハウジング本体５４は、一方向に延在している。
【００２８】
位置検出センサ１０をセンサ取付溝３０に取り付けた際にシリンダチューブ１４とは反対側に指向するハウジング本体５４の外表面には、第１操作部５８、第１表示部６０、第２操作部６２、及び第２表示部６４が設けられている。第１操作部５８及び第１表示部６０は、ハウジング本体５４の一端側に位置し、第２操作部６２及び第２表示部６４は、ハウジング本体５４の他端側に位置している。
【００２９】
第１操作部５８及び第２操作部６２のそれぞれは、検出したいピストンの位置を設定するためのものであって、ユーザが押圧操作可能なボタン（スイッチ）として構成されている。第１表示部６０及び第２表示部６４のそれぞれは、例えば、ＬＥＤとして構成されている。
【００３０】
ハウジング本体５４の前記外表面には、長手方向に対向する２つの角部が切り欠かれることによって形成された２つの凹部６６、６８が形成されている。各凹部６６、６８の底面には、ハウジング本体５４の厚み方向に沿って延在した貫通孔７０、７２が形成されている。貫通孔７０には、ハウジング本体５４と取付部材４６とを連結する連結ボルト５０が挿通され、貫通孔７２には、ハウジング本体５４と取付部材４８とを連結する連結ボルト５２が挿通される。ハウジング本体５４の片方の端面には、センサ本体４４に電気的に接続したリード線７４が設けられている。
【００３１】
ハウジング本体５４の底面には、ハウジング本体５４の一端部に連結される取付部材４６とハウジング本体５４の他端部に連結される取付部材４８との間に位置するようにセンサ配置部５６が突出形成されている。センサ配置部５６は、ハウジング本体５４の長手方向に沿って延在している。
【００３２】
センサ配置部５６の幅寸法Ｗ１は、センサ取付溝３０の幅狭部３４の溝幅Ｗ２よりも若干小さく設定され、センサ配置部５６の突出長Ｌ１は、センサ取付溝３０の溝深さＬ２と同じ又は当該溝深さＬ２よりも若干短く設定されている（図３Ａ、図３Ｂ、及び図４Ｂ参照）。センサ配置部５６の側面とハウジング本体５４の側面とは面一になっている。
【００３３】
センサ本体４４は、ピストンに装着されたマグネットの磁気を検出する磁気検出部７６と、信号処理系の回路が組み込まれた制御部７８とを有している（図２〜図３Ｂ参照）。磁気検出部７６は、センサ配置部５６の先端側に収容されており、図示しない複数の磁気センサを有している。磁気検出部７６は、シリンダチューブ１４の内孔を往復動作するピストンの変位状態を一端から他端に亘ってリニアに検出するために、ピストンのストローク長よりも若干長く形成されている。
【００３４】
制御部７８は、第１操作部５８と第２操作部６２が操作された時の磁気検出部７６の出力信号を記憶する。制御部７８は、磁気検出部７６の出力信号に基づいて第１操作部５８の操作によって設定された第１設定位置（例えば、シリンダチューブ１４の一端側の停止位置）にピストンが位置したか否かを判定する。制御部７８は、第１設定位置にピストンが位置したと判定した場合に第１表示部６０を点灯させ、第１設定位置にピストンが位置していないと判定した場合に第１表示部６０を消灯させる。
【００３５】
制御部７８は、磁気検出部７６の出力信号に基づいて第２操作部６２の操作によって設定された第２設定位置（例えば、シリンダチューブ１４の他端側の停止位置）にピストンが位置したか否かを判定する。制御部７８は、第２設定位置にピストンが位置したと判定した場合に第２表示部６４を点灯させ、第２設定位置にピストンが位置していないと判定した場合に第２表示部６４を消灯させる。
【００３６】
図２〜図４Ａに示すように、取付部材４６は、取付部材４６の変形を防止するために金属材料で構成されている。ただし、取付部材４６は、樹脂材料で構成しても構わない。取付部材４６は、横断面が円形状に形成された取付部本体８２と、取付部本体８２から直線状に延出した延出部８４とを有している。
【００３７】
取付部本体８２は、センサ取付溝３０の幅広部３２に挿入可能に構成されている。取付部本体８２の外表面の曲率は、幅広部３２の湾曲面３６の曲率と略同一に設定されている。ただし、取付部本体８２の外表面の曲率は、幅広部３２の湾曲面３６の曲率よりも大きく設定されていてもよい。
【００３８】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、取付部本体８２の最大幅（直径）Ｗ３は、センサ取付溝３０の幅狭部３４の溝幅Ｗ２よりも大きく設定されている。取付部本体８２の全長（ハウジング本体５４の延在方向に沿った長さ）は、取付部本体８２の最大幅Ｗ３よりも大きい。
【００３９】
延出部８４は、取付部本体８２の全長に亘って設けられている。延出部８４の幅寸法Ｗ４は、センサ取付溝３０の幅狭部３４の溝幅Ｗ２と略同一又は幅狭部３４の溝幅Ｗ２よりも若干小さく設定されている。延出部８４の延出長Ｌ３は、幅狭部３４の溝深さＬ４よりも小さく設定されている。延出部８４の先端面には、連結ボルト５０が螺合するねじ孔８６が形成されている。ねじ孔８６は、取付部本体８２の外表面まで貫通している。取付部材４８は、上述した取付部材４６と同様の構成を有しているので、取付部材４８の詳細な説明を省略する。
【００４０】
本実施形態に係る位置検出センサ１０は、基本的には以上のように構成されるものであって、次に、位置検出センサ１０の作用効果について説明する。
【００４１】
まず、図４Ａに示すように、シリンダチューブ１４の軸線方向の端面から任意の１つのセンサ取付溝３０内に２つの取付部材４６、４８を挿入し、これら取付部材４６、４８をセンサ取付溝３０に沿って所定の位置まで移動させる。
【００４２】
このとき、取付部本体８２は幅広部３２に位置すると共に延出部８４は幅狭部３４に位置する。具体的には、取付部本体８２の外表面が幅広部３２の湾曲面３６に接触すると共に延出部８４の各側面が幅狭部３４の各平面３８、４０に接触している。
【００４３】
これにより、各取付部材４６、４８は、シリンダチューブ１４の軸線と平行な軸線回りに回転することが抑制される。よって、延出部８４の先端面に開口するねじ孔８６の開口部がセンサ取付溝３０を構成する壁面（湾曲面３６及び各平面３８、４０）に指向してしまうことはない。換言すれば、ねじ孔８６の開口部をシリンダチューブ１４の側面のセンサ取付溝３０の開口部に確実に指向させることができる。
【００４４】
ただし、延出部８４の各側面が幅狭部３４の各平面３８、４０に接触可能であれば、延出部８４の各側面と幅狭部３４の各平面３８、４０との間には隙間が形成されていてもよい。この場合であっても、各取付部材４６、４８の回転を抑制することができる。
【００４５】
続いて、各貫通孔７０、７２と各取付部材４６、４８のねじ孔８６との位置を合せた状態で、取付部材４６と取付部材４８との間にセンサ配置部５６が位置するようにセンサ配置部５６をシリンダチューブ１４の側面側からセンサ取付溝３０内に挿入する（図５Ｂ及び図６Ａ参照）。
【００４６】
その後、図示しない工具（ドライバー等）を用いて、連結ボルト５０を凹部６６側から貫通孔７０を通して取付部材４６のねじ孔８６に螺合させ、連結ボルト５２を凹部６８側から貫通孔７２を通して取付部材４８のねじ孔８６に螺合させる（図６Ｂ参照）。そうすると、各取付部材４６、４８にはハウジング本体５４に向かう方向の締付力Ｆ１が作用すると共にハウジング本体５４には各取付部材４６、４８に向か方向の締付力Ｆ２が作用する。
【００４７】
すなわち、締付力Ｆ１によって取付部本体８２の外表面が幅広部３２の湾曲面３６に対してハウジング本体５４側に押し付けられると共に、締付力Ｆ２によってハウジング本体５４の底面がシリンダチューブ１４の側面に対して押し付けられる。その結果、シリンダチューブ１４の一部（幅狭部３４の平面３８、４０を有する部位）が取付部本体８２とハウジング本体５４との間に保持（挟持）される。これにより、位置検出センサ１０のシリンダ装置１２への取り付けが完了する。
【００４８】
この状態で、センサ配置部５６の先端面はセンサ取付溝３０の湾曲面３６に接触している。具体的には、磁気検出部７６がセンサ取付溝３０内に位置している。これにより、磁気検出部７６とピストン（マグネット）との距離を比較的近くすることができるので、位置検出センサ１０の検出精度を向上させることができる。
【００４９】
本実施形態によれば、連結ボルト５０、５２によってハウジング部４２と取付部材４６、４８が連結されていない状態でシリンダチューブ１４の軸線方向の端面からセンサ取付溝３０内に取付部材４６、４８を挿入し、センサ取付溝３０に沿って所定の位置まで移動させている。このとき、取付部本体８２が幅広部３２に位置すると共に延出部８４が幅狭部３４に位置するため、センサ取付溝３０内で取付部材４６、４８がシリンダチューブ１４の軸線と平行な軸線回りに回転することを抑えることができる。
【００５０】
その後、各連結ボルト５０、５２を用いて各取付部材４６、４８とハウジング部４２とを連結することによって、シリンダチューブ１４の一部をハウジング本体５４と取付部材４６、４８との間に保持することができる。これにより、シリンダチューブ１４の軸線方向端部近傍の作業スペースが比較的狭小な場合であっても、シリンダ装置１２に対して容易且つ効率的に位置検出センサ１０を取り付けることができる。
【００５１】
本実施形態によれば、連結ボルト５０、５２を貫通孔７０、７２に挿通させて取付部材４６、４８の延出部８４のねじ孔８６に螺合させているので、取付部本体８２とハウジング本体５４との間にシリンダチューブ１４の一部を容易に保持することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、ハウジング本体５４の両端部のそれぞれに取付部材４６、４８を取り付けているため、ハウジング本体５４の片方の端部がシリンダチューブ１４の側面から浮き上がることを抑制することができる。これにより、位置検出センサ１０をシリンダチューブ１４に対して確実且つ安定的に固定することができる。
【００５３】
本実施形態では、２つの取付部材４６、４８の間にセンサ配置部５６が位置するため、センサ配置部５６（磁気検出部７６）をシリンダ装置１２に対してより確実且つ安定的に固定することができる。
【００５４】
本実施形態に係る位置検出センサ１０は、上述した構成に限定されない。取付部本体８２及び幅広部３２のそれぞれは、横断面が四角形状に形成されていてもよい。このような構成であっても上述した作用効果と同様の作用効果を奏する。
【００５５】
本発明に係る位置検出センサは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、本実施形態ではアクチュエータとして圧力流体を用いるシリンダ装置を例示しているが、シリンダ装置に限らず、電動アクチュエータにも用いることができる。また、リニアガイドにも応用することも可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…位置検出センサ                １２…シリンダ装置（アクチュエータ）
１４…シリンダチューブ              ３０…センサ取付溝
３２…幅広部                        ３４…幅狭部
４２…ハウジング部                  ４４…センサ本体
４６、４８…取付部材                ５０、５２…連結ボルト（連結部材）
５４…ハウジング本体                ５６…センサ配置部
７０、７２…貫通孔                  ７６…磁気検出部
８２…取付部本体                    ８４…延出部
８６…ねじ孔
【図１】
0006614490.tif 000002
【図２】
0006614490.tif 000003
【図３】
0006614490.tif 000004
【図４】
0006614490.tif 000005
【図５】
0006614490.tif 000006
【図６】
0006614490.tif 000007