(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部材に対して軸方向に相対的に移動する移動部材の軸方向位置を検出するための位置検出装置であって、
前記基部材の軸方向に設けられた略Ｔ字状の溝と、
軸方向の少なくとも一方の側に係合部が設けられ、前記溝内に挿入され且つネジを締めることにより前記溝から突出することなく前記溝内に固定される位置決め部材と、
前記溝から突出することなく前記溝内に配置され前記溝に対して軸方向にのみ移動可能であり且つ前記係合部に対して軸方向に係合可能な係合爪部を有した位置検出器と、を有し、
前記位置決め部材は、その底部にネジ込まれた前記ネジを締めることにより、当該ネジの先端が前記溝の底部に当接し且つその上端部が前記溝の上部の２つの張出部に当接して前記溝内に固定され、
前記係合部は、軸方向と直角の方向に挿通する係合溝を有した係合ピンからなり、
前記係合爪部は、前記係合溝に挿入されて係合する係合位置と前記係合溝から離脱した非係合位置との間で移動可能である、
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記係合爪部は、前記係合溝に挿入されて係合する係合位置と前記係合溝から離脱した非係合位置との間で回動可能なように前記位置検出器に取り付けられ、且つ常時は前記係合位置となるようにバネ部材で付勢されてなる、
請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記位置検出器は、位置検出器本体と係合連結部材とからなり、
前記係合連結部材に設けられたアーム部が、前記位置検出器本体のケーシングの両側面を挟むことによってそれらが一体化されており、
前記係合連結部材に設けられた押圧部材が、前記位置検出器本体の前面をその弾性力によって押し付けるように構成されてなる、
請求項１または請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
基部材に対して軸方向に相対的に移動する移動部材の軸方向位置を検出するための位置検出装置であって、
前記基部材の軸方向に設けられた略Ｔ字状の溝と、
軸方向の少なくとも一方の側に係合部が設けられ、前記溝内に挿入され且つネジを締めることにより前記溝内に固定される位置決め部材と、
前記溝に対して軸方向にのみ移動可能であり且つ前記係合部に対して軸方向に係合可能な係合爪部を有した位置検出器と、を有し、
前記位置決め部材は、その底部にネジ込まれた前記ネジを締めることにより、当該ネジの先端が前記溝の底部に当接し且つその上端部が前記溝の上部の２つの張出部に当接して前記溝内に固定され、
前記係合部は、軸方向と直角の方向に挿通する係合溝を有した係合ピンからなり、
前記係合爪部は、前記係合溝に挿入されて係合する係合位置と前記係合溝から離脱した非係合位置との間で回動可能なように前記位置検出器に取り付けられ、且つ常時は前記係合位置となるようにバネ部材で付勢されてなる、
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項５】
基部材に対して軸方向に相対的に移動する移動部材の軸方向位置を検出するための位置検出装置であって、
前記基部材の軸方向に設けられた略Ｔ字状の溝と、
係合部が設けられ前記溝内に固定される位置決め部材と、
前記係合部に対して軸方向に係合可能な係合爪部を有した位置検出器と、を有し、
前記位置決め部材は、その底部にネジ込まれたネジを締めることにより、当該ネジの先端が前記溝の底部に当接し且つその上端部が前記溝の上部の２つの張出部に当接して前記溝内に固定され、
前記位置検出器は、位置検出器本体と係合連結部材とからなり、
前記係合連結部材に設けられたアーム部が、前記位置検出器本体のケーシングの両側面を挟むことによってそれらが一体化されており、
前記係合連結部材に設けられた押圧部材が、前記位置検出器本体の前面をその弾性力によって押し付けるように構成されてなる、
ことを特徴とする位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧シリンダのピストンのように、基部材に対して軸方向に相対的に移動する移動部材の軸方向位置を検出するための位置検出装置に関し、特にその取り付け構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、流体圧シリンダのピストン位置を検出するために、ピストンに装着された永久磁石の磁界で動作する位置検出器がしばしば用いられる。
【０００３】
それらの位置検出器は、シリンダチューブの外周面において、軸方向の位置が調整された後、タイロッドまたはシリンダチューブに対してネジで固定される。また、シリンダチューブに溝が設けられている場合には、位置検出器が溝内に挿入された後、ネジによって固定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、位置検出器を長期間にわたり使用していた場合に、接点の溶着や断線などによる故障が生じることがある。その場合には位置検出器を交換する必要がある。
【０００５】
しかし、従来の位置検出装置では、シリンダチューブまたは溝などに位置検出器自体をネジで固定しているので、位置検出器を交換する場合に、古い位置検出器を取り外して新しい位置検出器を取り付ける際に、新しく取り付けた位置検出器の位置を調整する必要があった。
【０００６】
位置検出装置が設けられた流体圧シリンダは、自動化機械などの狭いスペース内に取り付けられることが多く、そのため位置検出器の位置調整を行うことが困難なことが多い。取り付け位置の調整が不良であった場合には、ピストンが適切な位置で検出されず、それによって誤作動の生じる場合がある。
【０００７】
さらに、位置検出器は、通常、所定の距離にわたってオンとなる動作範囲があるので、動作範囲内のどの位置が最も安定した検出位置であるかを決定することは容易ではなく、その位置調整のために多くの時間と労力を要しているのが現状である。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、位置検出器の交換時における取り付け位置の調整を不要とすることが可能であり、取り付け位置の調整不良による誤作動をなくすことの可能な位置検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る装置は、基部材に対して軸方向に相対的に移動する移動部材の軸方向位置を検出するための位置検出装置であって、前記基部材の軸方向に設けられた略Ｔ字状の溝と、軸方向の少なくとも一方の側に係合部が設けられ、前記溝内に挿入され且つネジを締めることにより前記溝から突出することなく前記溝内に固定される位置決め部材と、前記溝から突出することなく前記溝内に配置され前記溝に対して軸方向にのみ移動可能であり且つ前記係合部に対して軸方向に係合可能な係合爪部を有した位置検出器と、を有し、前記位置決め部材は、その底部にネジ込まれた前記ネジを締めることにより、当該ネジの先端が前記溝の底部に当接し且つその上端部が前記溝の上部の２つの張出部に当接して前記溝内に固定され、前記係合部は、軸方向と直角の方向に挿通する係合溝を有した係合ピンからなり、前記係合爪部は、前記係合溝に挿入されて係合する係合位置と前記係合溝から離脱した非係合位置との間で移動可能である。
【００１１】
また、前記係合爪部は、前記係合溝に挿入されて係合する係合位置と前記係合溝から離脱した非係合位置との間で回動可能なように前記位置検出器に取り付けられ、且つ常時は前記係合位置となるようにバネ部材で付勢されてなる。
【００１２】
また、前記位置検出器は、位置検出器本体と係合連結部材とからなり、前記係合連結部材に設けられたアーム部が、前記位置検出器本体のケーシングの両側面を挟むことによってそれらが一体化されており、前記係合連結部材に設けられた押圧部材が、前記位置検出器本体の前面をその弾性力によって押し付けるように構成されてなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る位置検出装置３が設けられた流体圧シリンダ１の要部の断面正面図、図２は位置検出装置３の要部の正面図、図３は位置検出装置３の要部の平面図である。
【００１４】
これらの図において、流体圧シリンダ１は、シリンダチューブ１１、ピストン１２、ピストン１２に連結されたピストンロッド１３、および図示しないシリンダカバーなどから構成される。
【００１５】
ピストン１２は、シリンダチューブ１１の内周面を摺動する。ピストン１２には、シリンダチューブ１１の内周面との間のシールのためのパッキン２１、および磁界を発生する永久磁石２２が装着されている。
【００１６】
シリンダカバーにはそれぞれポートが設けられており，ポートからそれぞれ圧流体を供給することによってピストン１２が駆動され、これと同時にピストンロッド１３が伸長駆動されまたは収縮駆動される。
【００１７】
シリンダチューブ１１には、その軸方向に、断面がＴ字状の溝３１が設けられている。溝３１には、永久磁石２２の磁界によって動作する位置検出器４１、および位置検出器４１と係合して軸方向の位置決めを行う位置決め部材４５が設けられている。
【００１８】
位置検出器４１は、位置検出器本体４２と、位置検出器本体４２に取り付けられた係合連結部材４３とからなる。
位置検出器本体４２は、リードスイッチ、ホール素子、磁気抵抗素子などの磁気センサー、表示用の発光ダイオードおよび抵抗などの他の必要な部品が合成樹脂からなるケーシングに内蔵され、信号ラインおよび電源ラインがケーシングからコードＣＤによって引き出されたものである。
【００１９】
位置検出器本体４２のケーシングは、溝３１の断面形状とほぼ同じ形状であり、溝３１に自由に挿入しまたは引き出すこと、つまり溝３１に対して軸方向にのみ移動することが可能である。位置検出器本体４２それ自体の構造および機能は従来より公知のものである。
【００２０】
係合連結部材４３は、アーム部５１、係合爪部５２、ガイド部５３、およびバネ部材５４からなる。
アーム部５１は、金属板のプレス加工により形成されたものであり、位置検出器本体４２のケーシングの両側面を挟むようにして位置検出器本体４２と一体化されている。
【００２１】
すなわち、アーム部５１の先端部には凸部が設けられており、位置検出器本体４２の両側面には、アーム部５１およびその先端部の凸部が嵌まり込む程度の凹部が設けられている。
【００２２】
また、アーム部５１は、位置検出器本体４２の前方の部分において、表面が平らな当接面部５１ａを有しており、当接面部５１ａに穴５１ｂが設けられている。
【００２３】
係合爪部５２は、金属板のプレス加工により形成されたものであり、平面部５２ａの先端に、曲折された２つの爪５２ｂ、および真っ直ぐな摘まみ部５２ｃが形成されている。平面部５２ａには、その下面に、円柱状のガイド部５３の端面が当接した状態で、それがネジ５５によって固定されている。爪５２ｂは、後述する位置決め部材４５に設けられた係合ピン６５に対して軸方向に係合可能である。なお、軸方向とは、溝３１の長手方向であり、シリンダチューブ１１の軸心と平行な方向である。
【００２４】
ガイド部５３は、穴５１ｂの内径よりも小さい外径を有し、当接面部５１ａの穴５１ｂを挿通しており、アーム部５１からは外れないが、アーム部５１に対して上下方向に自由に移動可能であって且つ傾けることが可能な状態に取り付いている。
【００２５】
バネ部材５４は、当接面部５１ａの下面とガイド部５３の下端のつば部との間に装着されている。
したがって、係合爪部５２は、係合溝６６に挿入されて係合する係合位置と、係合溝６６から離脱した非係合位置との間で回動可能なように取り付けられている。
【００２６】
位置決め部材４５は、金属板のプレス加工により形成されたものであり、底部６１、底部６１に対して三方において直角に折り曲げられて形成された壁部６２，６３，６４、およびそのうちの１つの壁部６４に取り付けられた係合ピン６５からなる。係合ピン６５は、直径が３段に異なる円柱状のものであり、先端部が壁部６４に設けられた穴に挿入された後でかしめられている。
【００２７】
壁部６４と係合ピン６５との間には、その全周に、軸方向に対して直角の方向に挿通する係合溝６６が形成されている。
底部６１にはネジ穴が設けられており、そこにネジ６７がネジ込まれている。ネジ６７を締めつけることにより、ネジ６７の先端が底部６１に当接し、且つ壁部６２，６３の上端部が溝３１の上部の２つの張出部３２に当接し、これによって位置決め部材４５が溝３１内に固定される。
【００２８】
次に、位置検出装置３の作用について説明する。
図２および図３に示す状態では、係合爪部５２は、バネ部材５４によって係合位置に付勢されており、爪５２ｂは係合溝６６に挿入され、係合ピン６５と軸方向に係合している。
【００２９】
したがって、この状態では、位置検出器４１は、位置決め部材４５と連結され、位置決め部材４５の固定位置に応じた位置に位置決めされている。この状態で位置検出器４１の位置を調整するには、位置決め部材４５のネジ６７を緩め、位置検出器４１を適当な位置に移動させる。
【００３０】
位置検出器４１を取り外すには、摘まみ部５２ｃを指先で持ち上げ、係合連結部材４３をバネ部材５４に抗して傾けながら上方へ移動させ、爪５２ｂを係合溝６６から引き出して係合ピン６５との係合を解いた非係合位置とする。この状態では、位置検出器４１は溝３１内を自由に移動可能であるから、移動させて溝３１から取り出す。
【００３１】
位置検出器４１を取り付けるには、取り外す場合と逆の操作を行う。つまり、位置検出器４１を溝３１内に挿入し、位置決め部材４５に近づけた後、摘まみ部５２ｃを指先で持ち上げ、爪５２ｂを係合溝６６に挿入して係合ピン６５と係合させる。これによって、位置検出器４１は位置決め部材４５と連結され、位置決めが行われたことになる。
【００３２】
このように、位置検出器４１の取り付け取り外しに当たって、位置決め部材４５を取り外したり位置を変更したりする必要がない。したがって、位置検出器４１を交換した場合に、新しく取り付けた位置検出器４１は元の位置に位置決めがなされることとなり、位置の調整を改めて行う必要がない。
【００３３】
したがって、位置検出器４１の取り付け位置の調整不良による誤作動をなくすことが可能となる。
しかも、位置検出器４１の取り付け取り外しに当たっては、摘まみ部５２ｃを指先で持ち上げることによって容易に位置決め部材４５と係合させまたは係合を解除することができ、工具を用いることなく作業を容易に迅速に行うことができる。
【００３４】
次に、他の実施形態の位置検出器４１Ｂについて説明する。
図４は他の実施形態の位置検出器４１Ｂの正面図、図５は位置検出器４１Ｂの平面図である。
【００３５】
上に述べた位置検出器４１では、係合連結部材４３は、アーム部５１の弾性力によって、または弾性力によらずに位置検出器本体４２のケーシングの両側面を挟むことにより、位置検出器本体４２と一体化されている。
【００３６】
しかし、通常、アーム部５１の凸部とケーシングの両側面の凹部との間には僅かながらガタツキがあるため、位置検出器本体４２の取り付け精度がそのガタツキの分だけ低下する。
【００３７】
そこで、次に説明する位置検出器４１Ｂでは、そのようなガタツキを無くすために、係合連結部材４３Ｂに押圧部材５６を設け、位置検出器本体４２の前面を押圧部材５６の弾性力によって押し付け、ガタツキの無い状態とする。
【００３８】
すなわち、図４および図５に示すように、位置検出器４１Ｂは、位置検出器本体４２と、位置検出器本体４２に取り付けられた係合連結部材４３Ｂとからなる。
【００３９】
係合連結部材４３Ｂには、係合爪部５２の下面とアーム部５１の当接面部５１ａの上面との間に、押圧部材５６が挟み込まれている。
押圧部材５６は、ステンレス鋼材、バネ鋼材などの金属材料、または合成樹脂など、弾性力を有する材料からなる。押圧部材５６は、板状に形成され、且つ、一方の端部で２箇所において折り曲げられた形状である。端部の折り曲げられた形状の部分は、アーム部５１の当接面部５１ａに位置検出器本体４２が取り付けられたときの位置検出器本体４２の前面の位置よりも突出している。押圧部材５６の中央部に穴が設けられ、その穴をネジ５５が貫通することにより、係合連結部材４３Ｂに一体に取り付けられている。他の構成については図２および図３に示したものと同様である。
【００４０】
したがって、係合連結部材４３Ｂに位置検出器本体４２が取り付けられると、押圧部材５６は位置検出器本体４２の前面によって若干押されて弾性的に変形する。これによって、位置検出器本体４２のガタツキが無くなり、精度よく取り付けられる。したがって、位置検出器本体４２がギリギリの状態で動作するように取り付けられていた場合であっても、振動などによって位置ずれが起こらないので、動作が不安定になることがない。
【００４１】
押圧部材５６の端部の折り曲げ形状として、折り曲げるのでなく円弧状に曲げられた形状、その他の種々の形状としてよい。押圧部材５６として、板状のものではなく、線状のもの、コイル状のものなどを用いてもよい。
【００４２】
また、アーム部５１の凸部が位置検出器本体４２のケーシングの両側面の凹部に嵌まり込んでいるが、アーム部５１の凸部およびケーシングの凹部の形状は、上に述べた以外に種々のものとしてよい。例えば、凸部が円錐台形状ではなく、半球状、Ｖ字形状、または直線状のものなど、種々の形状としてよい。
【００４３】
上の実施形態において、位置決め部材４５の一方の側の壁部６４に係合ピン６５を設けたが、位置決め部材４５の両側に壁部６４および係合ピン６５を設け、両側のいずれにも位置検出器４１，４１Ｂを連結可能なようにしてもよい。
【００４４】
上の実施形態において、溝３１をシリンダチューブ１１に設けたが、溝を有するレールをシリンダチューブ１１の表面に沿って配置してもよい。その他、位置検出器本体４２、係合連結部材４３，４３Ｂ、位置決め部材４５、位置検出器４１，４１Ｂ、および位置検出装置３の全体または各部の構造、形状、寸法、材質、個数などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【００４５】
本発明は、流体圧シリンダ以外の種々の装置に適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によると、位置検出器の交換時における取り付け位置の調整を不要とすることが可能であり、取り付け位置の調整不良による誤作動をなくすことが可能となる。
【００４７】
請求項３および５の発明によると、位置検出器を位置検出器本体と係合連結部材とに分けて製作することができるとともに、位置検出器のガタツキがなくなって精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る位置検出装置が設けられた流体圧シリンダの要部の断面正面図である。
【図２】位置検出装置の要部の正面図である。
【図３】位置検出装置の要部の平面図である。
【図４】他の実施形態の位置検出器の正面図である。
【図５】他の実施形態の位置検出器の平面図である。
【符号の説明】
１  流体圧シリンダ
３  位置検出装置
１１  シリンダチューブ（基部材）
１２  ピストン（移動部材）
３１  溝
４１，４１Ｂ  位置検出器
４２  位置検出器本体
４３，４３Ｂ  係合連結部材
４５  位置決め部材
５２  係合爪部
５４  バネ部材
５６  押圧部材
６５  係合ピン（係合部）
６６  係合溝
６７  ネジ
【図１】
0003821645.tif 000002
【図２】
0003821645.tif 000003
【図３】
0003821645.tif 000004
【図４】
0003821645.tif 000005
【図５】
0003821645.tif 000006