(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の油圧室を外部に配在の油圧給排源に連通させるシリンダ体と、このシリンダ体内に基端側が出没可能に挿通されてシリンダ体内に上記の油圧室を区画するロッド体とからなる油圧シリンダにあって、基端側がシリンダ体のボトム部に保持されて先端側がロッド体の軸心部に長穴状に形成の容室に臨在されるセンサロッドを有してなると共に、上記の容室が開口するロッド体におけるピストン部の軸心部に上記のセンサロッドに近接するマグネットを有してなる伸縮位置検出構造において、センサロッドを保持するとともに基端部がシリンダ体のボトム部に保持され先端側が上記の容室に延在されるセンサロッド保持部材を設け、該センサロッド保持部材の先端部に自身の振れを阻止するガイド部材を設けたことを特徴とする伸縮位置検出構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧シリンダにおける伸縮位置検出構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、地下室などに配備されていて遠隔操作などで伸縮される油圧シリンダにあっては、その伸縮状況を直接視認できなくても、伸縮状況が数値で正確に表示されることが要求されることがある。
【０００３】
そこで、このような要求に応じるものとして、従来から、油圧シリンダにおける伸縮位置検出構造が種々提案されているが、その中で、油圧シリンダ内に組み込まれて内蔵型とされる伸縮位置検出構造としては、以下のようなものある。
【０００４】
すなわち、この従来例とされる伸縮位置検出構造は、図５に示すように、内部の油圧室Ａ１，Ａ２を外部に配在の図示せずして符号のみで示す油圧給排源Ｐに連通させるシリンダ体Ｃと、このシリンダ体Ｃ内に基端側が出没可能に挿通されてシリンダ体Ｃ内に上記の油圧室Ａ１，Ａ２を区画するロッド体Ｒとからなる油圧シリンダに内蔵されてなるとしている。
【０００５】
ちなみに、上記のシリンダ体Ｃ内における油圧室Ａ１，Ａ２は、ロッド体Ｒの基端部たるピストン部Ｒ１によって区画されている。
【０００６】
一方、伸縮位置検出構造は、基端側がシリンダ体Ｃの基端部たるボトム部Ｃ１に保持されて先端側がロッド体Ｒの軸芯部に長穴状に形成の容室Ｂに臨在されるセンサロッド１を有してなると共に、上記の容室Ｂが開口するロッド体Ｒにおけるピストン部Ｒ１の軸芯部に上記のセンサロッド１に近隣するマグネット２、すなわち、図示するところでは、筒状に形成されてセンサロッド１を挿通させるマグネット２を有してなるとしている。
【０００７】
ちなみに、センサロッド１は、先端が自由端に設定されながら基端がセンサヘッド１１に保持されてなるとするもので、このセンサヘッド１１は、シリンダ体Ｃのボトム部Ｃ１における軸芯部を構成するセンサブロック１２に螺着されてなるとしており、このセンサブロック１２は、締付ボルト１３の利用下にシリンダ体Ｃのボトム部Ｃ１に固着されている。
【０００８】
また、マグネット２は、非磁性体からなるほぼ筒状に形成のマグネットケース２１の内周側に保持されていて、このマグネットケース２１が容室Ｂの開口端部となる拡径部Ｂ１に収装されながら同じく非磁性体からなるシート部材２２の配在下に締付ボルト２３の利用下にロッド体Ｒにおけるピストン部Ｒ１に固着されることで、内周がセンサロッド１の外周に近隣することになるように位置決められている。
【０００９】
それゆえ、上記の伸縮位置検出構造にあっては、外部の油圧給排源Ｐによる油圧室Ａ１，Ａ２に対する油圧の給排の際に、すなわち、ロッド体Ｒがシリンダ体Ｃに対して出没することになる油圧シリンダの伸縮の際に、センサロッド１の先端側が容室Ｂに対して出没することになり、このとき、マグネット２とこのマグネット２の内周側を通過するセンサロッド１とがストロークセンサを構成することから、シリンダ体Ｃに対するロッド体Ｒの出没状態、すなわち、油圧シリンダの伸縮状況を数値で表示し得ることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の伸縮位置検出構造にあっては、たとえば、油圧シリンダが長尺に設定される場合に、所定の伸縮位置検出が不能になる危惧がある。
【００１１】
すなわち、長尺に設定の油圧シリンダでは、伸縮位置検出構造を構成するセンサロッド１が先端を自由端としながら長くなることから、油圧シリンダが、縦置き状態にセットされる場合もそうであるが、たとえば、横置き状態にセットされる場合には、センサロッド１にいわゆる撓みや振れが発生され易くなる。
【００１２】
そして、センサロッド１が撓んだり振れたりする場合には、ストロークセンサによる検出が不正確になり、表示される数値を信頼できなくすることになる。
【００１３】
また、図５中に仮想線図で示すように、センサロッド１が撓んで先端が容室Ｂの内周に接触した状態で油圧シリンダが伸縮されると、センサロッド１の先端と容室Ｂの内周との間でカジリ現象が発現され、このカジリ現象に起因して、センサロッド１の折損などが招来される場合には、伸縮位置検出行為そのものが不能になる。
【００１４】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、油圧シリンダに内蔵のストロークセンサを構成するセンサロッドの撓みや振れを阻止し得て、油圧シリンダの伸縮状況を正確な数値で表示するのに最適となる油圧シリンダにおける伸縮位置検出構造を提供することである。
【００１５】
【解決を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明の構成を、基本的には、内部の油圧室を外部に配在の油圧給排源に連通させるシリンダ体と、このシリンダ体内に基端側が出没可能に挿通されてシリンダ体内に上記の油圧室を区画するロッド体とからなる油圧シリンダにあって、基端側がシリンダ体のボトム部に保持されて先端側がロッド体の軸心部に長穴状に形成の容室に臨在されるセンサロッドを有してなると共に、上記の容室が開口するロッド体におけるピストン部の軸心部に上記のセンサロッドに近接するマグネットを有してなる伸縮位置検出構造において、センサロッドを保持するとともに基端部がシリンダ体のボトム部に保持され先端側が上記の容室に延在されるセンサロッド保持部材を設け、該センサロッド保持部材の先端部に自身の振れを阻止するガイド部材を設けるとした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施の形態に基づいてこの発明を説明するが、この発明による伸縮位置検出構造も、前記した従来のものと同様に、油圧シリンダに内蔵されるとしており、また、油圧シリンダも、基本的には、前記した従来のものと同様に構成されている。
【００１７】
それゆえ、図示する実施の形態において、構成が同一となる部分については、図中に同一の符号を付するのみとして、必要な場合を除き、その詳しい説明を省略し、以下には、この発明において特徴となるところを中心に説明する。
【００１８】
なお、図１に示すように、図示する実施の形態では、マグネット２を内周側に保持するマグネットケース２１は、締付ボルト２３の利用下に後述する筒体４に固着されてなるとしている。
【００１９】
まず、図１に示すように、この発明による伸縮位置検出構造にあっては、センサロッド１がセンサロッド保持部材３に保持されてなるとしている。
【００２０】
センサロッド保持部材３は、非磁性の中実体からなりながら基端部３ａがシリンダ体Ｃのボトム部Ｃ１における軸芯部を構成するセンサブロック１２に保持されてなるとし、先端側がロッド体Ｒの軸芯部に開穿の容室Ｂに延在されるとしている。
【００２１】
このとき、センサロッド保持部材３は、基端部３ａの外周にフランジ状に形成された連結ブラケット３１を一体に有していて、この連結ブラケット３１が締付ボルト３２の利用下にセンサブロック１２に固着されることでセンサブロック１２に保持されるとしている。
【００２２】
なお、センサロッド保持部材３をセンサブロック１２に保持させる方策については、センサロッド保持部材３が所定位置に配在される限りにおいて、上記した方策に代える任意の方策が選択されても良いことはもちろんである。
【００２３】
上記のセンサロッド保持部材３は、図２にも示すように、基端から先端までの全長に亙って溝３ｂが形成されてなるとしており、この溝３ｂにセンサロッド１を嵌装状態で保持してなるとしている。
【００２４】
それゆえ、センサロッド保持部材３が自己支持性を有していて撓みや振れが効果的に阻止される限りにおいて、このセンサロッド保持部材３に嵌装状態で保持されているセンサロッド１の撓みや振れも効果的に阻止されることになる。
【００２５】
ところで、このセンサロッド保持部材３における断面形状や溝３ｂの深さについて少し説明すると、図２に示すところでは、断面形状が中実の円形とされていて、溝３ｂの深さも、センサロッド１がセンサロッド保持部材３の軸芯部に配在されることになるように言わば深く設定されてなるとするが、これ代えて、図３に示すように、断面形状を同じく中実の八角形として、また、溝３ｂの深さについては、センサロッド１がセンサロッド保持部材３の外周側に偏芯した状態に配在されるように言わば浅く設定されてなるとしても良い。
【００２６】
そして、要は、センサロッド１がセンサロッド保持部材３に保持された状態で容室Ｂに延在されるときに、センサロッド１の位置が容室Ｂの径方向に変化せずして一定とされる構成が選択されることである。
【００２７】
その意味では、センサロッド保持部材３が上記した円形や八角形、さらには、四角形を含む他の断面形状の中実体からなるとすることで、このセンサロッド保持部材３における撓みや振れを効果的に阻止し得ることになると言い得る。
【００２８】
また、図４に示すように、センサロッド保持部材３がパイプ体からなるとし、かつ、溝３ｂがこのパイプ体の外周を軸線方向にプレス成形することで形成されてなるとしても良い。
【００２９】
そして、センサロッド保持部材３がパイプ体からなるとすることで、中実体からなる場合に比較して、センサロッド保持部材３における重量の軽減化に寄与することになるのはもちろんのこと、センサロッド保持部材３において自身の重量に起因して自らが曲がることになる不具合の招来をあらかじめ排除できることになり、したがって、センサロッド保持部材３における撓みや振れを一層効果的に阻止し得ることになる点で有利となる。
【００３０】
また、センサロッド保持部材３がパイプ体からなるとし、かつ、溝３ｂがプレス成形で形成されるとすることで、溝３ｂを中実体において切削などして形成する場合に比較して、加工の手間が大幅に削減されることになり、生産性を向上させる上でも有利になると言い得る。
【００３１】
ところで、この発明による伸縮位置検出構造にあっては、センサロッド保持部材３の先端は、その振れが阻止されていわゆる静止状態に維持されるように設定されてなるとしている。
【００３２】
すなわち、図示する実施の形態では、センサロッド保持部材３の先端部３ｃの外周にガイド部材３３を有してなると共に、このガイド部材３３の外周をさらに外周側の他部に摺接させるとしている。
【００３３】
そして、図示する実施の形態では、上記の他部として、容室Ｂに嵌装状態に配在される筒体４を有してなるとしており、この筒体４において、上記の容室Ｂに嵌装される筒部４ａの内周を摺動面仕上として、ガイド部材３３のためのいわゆるシリンダを構成するとしている。
【００３４】
それゆえ、センサロッド保持部材３の先端部３ｃは、ガイド部材３３の配在下にいわゆる振れ止めされた状態に維持されることになるが、前記したように、センサロッド保持部材３の基端部３ａがセンサブロック１２の軸芯部に言わば固着されていることから、センサロッド保持部材３は、自己支持性を有する限り、全体として筒部４ａの軸芯部に配在されていることになる。
【００３５】
そして、油圧シリンダの伸縮時には、すなわち、センサロッド保持部材３の先端部３ｃが筒部４ａの内周側でいわゆる出没する態様に移動するときには、センサロッド保持部材３の先端部３ｃが常に筒部４ａの軸芯部、すなわち、筒体４の軸芯部を移動することになる。
【００３６】
それゆえ、この実施の形態では、シリンダ態様に仕上られた筒部４ａを有してなることで、容室Ｂの内周をシリンダ態様に直接仕上る場合に比較して、ロッド体Ｒにおける加工数を削減し得ることになる。
【００３７】
のみならず、容室Ｂの径を大きく採ることが可能になるから、図５に示す従来の場合に比較して、容室Ｂを形成するためのロッド体Ｒにおける加工作業を容易にすることにもなる。
【００３８】
一方、上記の筒部４ａに連設されているフランジ状に形成の取付部４ｂは、ロッド体Ｒにおける容室Ｂの拡径部Ｂ１の言わば底部（符示せず）に当接された状態下に締付ボルト３４の利用でロッド体Ｒの基端部Ｒ１に固着されてなるとしている。
【００３９】
それゆえ、上記の筒体４にあっては、フランジ状に形成の取付け部４ｂを有してなることで、この筒体４における筒部４ａを所定位置に定着させることが容易になる。
【００４０】
なお、図示する実施の形態では、筒状のマグネット２を内周側に保持するマグネットケース２１が締付ボルト２３の利用下に上記の取付部４ｂに固着されるとしているが、これに代えて、図示しないが、締付ボルト２３がマグネットケース２１だけでなく取付部４ｂをも貫通して締め付けられる、すなわち、共締めされてなるとしても良く、また、マグネットケース２１が締付ボルト３４の利用で固着されている取付部４ｂに螺着されるとしても良い。
【００４１】
また、図示する実施の形態では、筒部４ａの外周が浅く切り欠かれていて、容室Ｂの内周との間に摩擦を低減させるための筒状隙間４ｃが形成されるとしているが、この筒状隙間４ｃの形成についてはこれが省略されるとしても良いことはもちろんである。
【００４２】
ただ、図示するように、筒状隙間４ｃが形成される場合には、この筒体４を容室Ｂに嵌装する際の操作性を良くすると共に、この筒体４をいわゆる位置合せする際の回転性を良くする点でも有利となる。
【００４３】
ちなみに、この発明による伸縮位置検出構造にあっては、センサロッド１およびこれを保持するセンサロッド保持部材３の周りでいわゆる圧篭り現象が発現されないから、センサロッド１およびセンサロッド保持部材３における圧力に起因する折れ曲がりなどが発現されないのはもちろんである。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、センサロッドが振れを阻止するガイド部材を備えたセンサロッド保持部材に保持されてなるとするから、センサロッド保持部材における撓みや振れが効果的に阻止されることになる。
【００４６】
そして、センサロッド保持部材の先端部がその外周に連設のガイド部材の中央部を貫通するように設定する場合には、センサロッド保持部材の基端部が言わば固定状態に保持されていることを条件にして、センサロッド保持部材が全体としても筒体の軸芯部に配在されることになる。
【００４７】
そしてまた、センサロッドがセンサロッド保持部材に保持されるときに、いわゆる偏芯されて保持されるとしても、その位置が狂う危惧もなく、安定した検出を可能にすることになる。
【００４８】
さらに、センサロッド保持部材がパイプ体からなるとする場合には、中実体からなる場合に比較して、センサロッド保持部材における重量の軽減化に寄与する上に、センサロッド保持部材において自身の重量に起因して自らが曲がることになる不具合の招来をあらかじめ排除でき、したがって、センサロッド保持部材における撓みや振れを一層効果的に阻止し得ることになる。
【００４９】
その結果、この発明によれば、油圧シリンダに内蔵のストロークセンサを構成するセンサロッドの撓みや振れを効果的に阻止し得て、油圧シリンダの伸縮状況を正確な数値で表示するのに最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態による伸縮位置検出構造を装備した油圧シリンダを示す縦断面図である。
【図２】図１中のＸ−Ｘ線で示すロッド体部分の縦断面図である。
【図３】他の実施の形態によるセンサロッド保持部材の断面図である。
【図４】さらに他の実施の形態によるセンサロッド保持部材の断面図である。
【図５】従来例としての伸縮位置検出構造を装備した油圧シリンダを図１と同様に示す図である。
【符号の説明】
１  センサロッド
２  マグネット
３  センサロッド保持部材
３ａ  基端部
３ｂ  溝
３ｃ  先端部
４  内筒
４ａ  筒部
４ｂ  取付部
４ｃ  筒状隙間
１１  センサヘッド
１２  センサブロック
１３，２３，３２，３４  締付ボルト
２１  マグネットケース
２２  シート部材
３１  連結ブラケット
３３  ガイド部材
３３ａ  軸受部材
Ａ  油圧室
Ｂ  容室
Ｂ１  拡径部
Ｃ  シリンダ体
Ｃ１  ボトム部
Ｐ  油圧給排源
Ｒ  ロッド体
Ｒ１  ピストン部
【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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