流体圧シリンダの位置検出装置
【課題】位置調整の自由度に勝れ、振動の作用によっても位置センサが位置ずれを生じにくい位置検出装置を提供する。
【解決手段】位置センサ１７を保持するセンサ保持部材２６と、該センサ保持部材２６をシリンダチューブ１０に取り付ける取付部材２７とを別個に形成し、前記センサ保持部材２６は、センサ取付溝２８をシリンダチューブ１０の軸線Ｌ方向に向けた姿勢で該シリンダチューブ１０の外面に接触する状態に配設し、前記取付部材２７は、該センサ保持部材２６に跨るように配設し、取付ねじ２１を締め込んで前記取付部材２７を取付バンド２０で固定することにより、前記センサ保持部材２６が該取付部材２７でシリンダチューブ１０の外面に押し付けられて固定され、前記取付ねじ２１を緩めると、前記センサ保持部材２６が前記取付部材２７に対してシリンダチューブ１０の軸線Ｌ方向に変位可能となる。
【解決手段】位置センサ１７を保持するセンサ保持部材２６と、該センサ保持部材２６をシリンダチューブ１０に取り付ける取付部材２７とを別個に形成し、前記センサ保持部材２６は、センサ取付溝２８をシリンダチューブ１０の軸線Ｌ方向に向けた姿勢で該シリンダチューブ１０の外面に接触する状態に配設し、前記取付部材２７は、該センサ保持部材２６に跨るように配設し、取付ねじ２１を締め込んで前記取付部材２７を取付バンド２０で固定することにより、前記センサ保持部材２６が該取付部材２７でシリンダチューブ１０の外面に押し付けられて固定され、前記取付ねじ２１を緩めると、前記センサ保持部材２６が前記取付部材２７に対してシリンダチューブ１０の軸線Ｌ方向に変位可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧シリンダのピストンの動作位置を検出する位置検出装置に関するものであり、更に詳しくは、取付バンドを用いて位置センサをシリンダチューブに取り付けるタイプの位置検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体圧シリンダには、一般に、ピストンの動作位置を検出してその検出信号を流体圧シリンダの制御用信号として使用するため、位置検出装置が取り付けられている。この位置検出装置は、前記ピストンに取り付けた永久磁石の磁気を、シリンダチューブの外面に取り付けた磁気感応形の位置センサで検出するようにしたもので、該位置センサをシリンダチューブの外面に取り付けるため、従来より様々な機構が用いられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、開口部の幅が狭いセンサ挿入溝を備えたセンサホルダを取付バンド（帯状バンド）でシリンダチューブの外周に取り付け、前記センサ挿入溝内に位置センサを収容し、該位置センサに螺着した止めネジで該位置センサをセンサホルダに固定した位置検出装置が開示されている。この位置検出装置において、前記位置センサの位置調整は、前記止めネジを緩めて該位置センサをセンサホルダ内において最適な検出位置まで移動させ、その位置で前記止めネジを再び締め付けることにより行う。
【０００４】
ところが、この位置検出装置のように位置センサだけを移動させて位置調整する方法では、位置調整の自由度に欠け、例えばシリンダチューブに対する取付バンドの取付位置に制約がある場合などに、位置センサを移動させるだけでは足りず、十分に対応しきれないことがある。
センサホルダを移動させて位置調整する方法も考えられるが、この場合には、該センサホルダと取付バンドとを取付ねじと長孔とによって連結しなければならず、振動の作用等によってセンサホルダが長孔方向に位置ずれし易いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２５１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、取付バンドとセンサホルダとによって位置センサをシリンダチューブに位置調整可能に取り付けることができると共に、位置調整の自由度に勝れ、振動の作用によっても位置センサが位置ずれを生じない、流体圧シリンダの位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の位置検出装置は、流体圧シリンダのピストンの位置を検出する位置センサと、該位置センサを位置調整自在なるように保持するセンサホルダと、前記センサホルダをシリンダチューブの外周に取り付ける取付バンドとを有する。
前記取付バンドは、前記シリンダチューブの外周を取り巻くバンド主体部と、該バンド主体部の両端に互いに相対するように形成された一対の挟持部とを有し、該一対の挟持部間に前記センサホルダが挟持され、取付ねじで前記一対の挟持部を相互に引き締めることにより該挟持部間に前記センサホルダが固定されている。
前記センサホルダは、前記位置センサが嵌合するセンサ取付溝を備えたセンサ保持部材と、前記取付バンドの一対の挟持部間に挟持される取付部材とからなっていて、前記センサ保持部材と取付部材とは別個に形成されている。このうち前記センサ保持部材は、前記センサ取付溝をシリンダチューブの軸線方向に向けた姿勢で該シリンダチューブの外面に接触するように配設され、また、前記取付部材は、該取付部材の下面の嵌合溝内に前記センサ保持部材が嵌合する姿勢で該センサ保持部材に跨るように配設され、前記取付ねじを締め付けて前記一対の挟持部間に取付部材を固定することにより該取付部材とセンサ保持部材とが相互に固定され、前記取付ねじを緩めると前記センサ保持部材が前記取付部材に対してシリンダチューブの軸線方向に変位可能となる。
【０００８】
本発明の一つの好ましい構成態様によれば、前記センサ保持部材に、複数の係止用凹部がセンサ取付溝に沿って列状に形成され、前記取付部材には、該係止用凹部に係止する係止用突起が形成され、前記取付ねじを締め付けると該係止用突起と前記係止用凹部とが係止し、前記取付ねじを緩めると該係止用突起と前記係止用凹部との係止が解除されるように構成される。
この場合、前記係止用凹部は、前記センサ取付溝の左右両側にそれぞれ形成され、前記係止用突起は、取付部材における前記嵌合溝の左右の溝壁にそれぞれ形成されていることが望ましい。
【０００９】
本発明の他の好ましい構成態様によれば、前記センサ保持部材の前記センサ取付溝に沿う方向の一端と他端とに、前記取付部材の端部に係止して該センサ保持部材が前記取付部材から抜け出すのを防止するストッパが形成されている。
【００１０】
本発明において好ましくは、前記取付部材の左右両側面に、それぞれ該取付部材の高さ方向に延びる２つのリブが平行に形成され、該２つのリブの間に前記取付バンドの挟持部が介在することにより、前記取付ねじを中心とする前記挟持部とセンサホルダとの相対的な回転が防止されていることである。
本発明において、前記センサ取付溝の一端は開放して該一端に前記位置センサを挿入するための挿入口が形成され、他端は壁で塞がれていても良い。
【００１１】
また、本発明においては、前記位置センサをセンサ取付溝内に固定するセンサ固定ねじが、頭部に鍔状の係止部を有し、該係止部は、前記センサ固定ねじを時計回り及び反時計回りに回転させることによって前記センサ取付溝の開口部の口縁部外面と前記取付部材の貫通孔の上壁面とに選択的に係止可能であり、該係止部を前記口縁部外面に係止させると位置センサがセンサ取付溝の開口部の口縁内面に係止して固定され、該係止部を貫通孔の上壁面に係止させると位置センサが前記センサ取付溝の溝底に押し付けられて固定されるように構成することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、取付ねじを緩めることにより、取付バンドの一対の挟持部間に取付部材を保持させたまま、センサ保持部材を該取付部材に対して変位させて位置センサの位置調整を行うことができ、しかも、位置センサは前記センサ保持部材に対して単独でも位置調整することができるので、位置調整の自由度に勝れる。
また、取付バンドとセンサホルダとを長孔等によって連結する必要がないので、振動の作用によっても位置センサが長孔に沿って位置ずれし易いという問題も回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る位置検出装置の第１実施形態を示す組立状態の斜視図である。
【図２】図１の位置検出装置を分解して示す斜視図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図１の要部拡大断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】本発明に係る位置検出装置におけるセンサホルダの第２実施形態を示す組立状態の斜視図である。
【図７】図６のセンサホルダを分解して示す斜視図である。
【図８】図６の横断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】本発明に係る位置検出装置におけるセンサホルダの第３実施形態を示す組立状態の斜視図である。
【図１１】図１０のセンサホルダを分解して示す斜視図である。
【図１２】センサ固定ねじによる位置センサの一つの固定態様を示す断面図である。
【図１３】センサ固定ねじによる位置センサの他の固定態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１−図５は本発明に係る位置検出装置の第１実施形態を示すもので、図中の符号１は流体圧シリンダ、２は該流体圧シリンダ１の外面に取り付けられた位置検出装置を示している。
【００１５】
前記流体圧シリンダ１は、シリンダ孔を内部に有する円筒形をしたシリンダチューブ１０と、該シリンダチューブ１０の両端に取り付けられたロッドカバー１１及びヘッドカバー１２とを有し、前記シリンダチューブ１０の内部にはピストン１３が該シリンダチューブ１０の中心軸線（以下、「チューブ軸線」という）Ｌ方向に摺動自在なるように収容され、該ピストン１３に基端部を連結されたピストンロッド１４が、前記ロッドカバー１１を摺動自在に貫通して前記シリンダチューブ１０の前方に向けて延出している。
【００１６】
前記ロッドカバー１１及びヘッドカバー１２にはポート１５ａ，１５ｂが形成され、該ポート１５ａ，１５ｂ通じて前記ピストン１３の両側の圧力室に圧力流体（例えば圧縮空気）を交互に給排することにより、前記ピストン１３及びピストンロッド１４が前進したり後退したりする。
【００１７】
前記ピストン１３の外周にはリング状の永久磁石１６が取り付けられ、この永久磁石１６の磁気を前記位置検出装置２で検出することにより前記ピストン１３の動作位置が検出されるようになっている。この場合、前記位置検出装置２を図示したようにシリンダチューブ１０のロッドカバー１１寄りの位置に取り付けたときは、ピストン１３の前進ストローク端の位置を検出することができ、前記位置検出装置２をシリンダチューブ１０のヘッドカバー１２寄りの位置に取り付けたときは、ピストン１３の後退ストローク端の位置を検出することができ、２つの位置検出装置２をシリンダチューブ１０の両端寄りの位置に取り付けたときは、ピストン１３の前進ストローク端と後退ストローク端との位置を検出することがる。
【００１８】
前記位置検出装置２は、前記永久磁石１６の磁気を検出する位置センサ１７と、該位置センサ１７を保持するセンサホルダ１８Ａと、該センサホルダ１８Ａを前記シリンダチューブ１０の外周に取り付ける取付バンド２０と、前記シリンダチューブ１０に対する該取付バンド２０の固定と該取付バンド２０に対する前記センサホルダ１８Ａの固定とを同時に行う１本の取付ねじ２１とで構成されている。
【００１９】
前記取付バンド２０は、細長い帯状をした弾性金属板好ましくは非磁性の金属板を円弧状に湾曲させて形成したもので、前記シリンダチューブ１０の外周を取り巻くバンド主体部２０ａと、該バンド主体部２０ａの両端に互いに相対するように形成された一対の挟持部２０ｂ，２０ｃとを有している。前記バンド主体部２０ａの内面には、必要に応じてゴムや合成樹脂等からなる帯状あるいは点状の滑り止めを取り付けることができる。
【００２０】
前記一対の挟持部２０ｂ，２０ｃの内側面は平らな挟持面であり、該一対の挟持部２０ｂ，２０ｃには、それぞれねじ締付孔２３ａ，２３ｂが形成されている。一方の挟持部２０ｂに形成された第１のねじ締付孔２３ａは、内周に雌ねじが形成されていない通常の孔であり、他方の挟持部２０ｃに形成された第２のねじ締付孔２３ｂは、内周に雌ねじが切られたねじ孔である。そして、前記第１のねじ締付孔２３ａ側から挿入された取付ねじ２１の先端の雄ねじが、第２のねじ締付孔２３ｂの内周の雌ねじに螺着されるようになっている。
【００２１】
なお、前記一対の挟持部２０ｂ，２０ｃのうち、少なくとも第２のねじ締付孔２３ｂが形成されている挟持部２０ｃは、取付バンド２０の端部に補強部材を一体に接合するかあるいは重設することによって厚みをバンド主体部２０ａより厚く形成されているが、該取付バンド２０の端部を２つに折り重ねることにより形成することもできる。
また、前記取付バンド２０は、硬質で弾性を有する合成樹脂によって形成することもできる。
【００２２】
前記センサホルダ１８Ａは、前記位置センサ１７が嵌合するセンサ取付溝２８を備えたセンサ保持部材２６と、前記取付バンド２０の挟持部２０ｂ，２０ｃ間に挟持される取付部材２７とからなるもので、該取付部材２７とセンサ保持部材２６とは、合成樹脂などの非磁性素材によって別個に形成されている。
【００２３】
前記センサ保持部材２６は、前記取付部材２７より横に細長い棒状の部材で、その長手方向に延びる前記センサ取付溝２８と、該センサ取付溝２８の上側部に沿って延びる開口部２９とを有し、前記センサ取付溝２８をシリンダチューブ１０の軸線Ｌ方向に向けた姿勢で、底面を該シリンダチューブ１０の外面に接触させた状態に配設されている。
【００２４】
前記センサ取付溝２８は、断面形状を優弧形とすることにより、前記開口部２９の幅を内部の溝幅より狭く形成したもので、該センサ取付溝２８の長手方向の一端（後端）はセンサ挿入口２８ａとして開放し、他端（前端）は壁３０で塞がれている。そして、前記挿入口２８ａから位置センサ１７が該センサ取付溝２８内に挿入され、センサ固定ねじ３１で該センサ取付溝２８内に固定されている。
【００２５】
前記位置センサ１７は、細長い棒状をしたもので、優弧形の断面形状を有する本体部分１７ａと、該本体部分１７ａの上面に形成された矩形の断面形状を有する台状部分１７ｂとからなっている。前記本体部分１７ａの直径（横幅）は、前記センサ取付溝２８の内部の溝幅より小さいが、前記開口部２９の幅より大きく形成され、それによって該位置センサ１７が開口部２９に溝内部から係止できるようになっている。
また、前記台状部分１７ｂは、前記センサ取付溝２８の開口部２９内に嵌合し、回り止めの役目を果たしている。
【００２６】
前記位置センサ１７の前端部には、ねじ孔１７ｃが該位置センサ１７を上下方向に貫通するように形成され、このねじ孔１７ｃに前記センサ固定ねじ３１が螺着され、該位置センサ１７の中間位置には、位置検出時に点灯するインジケータランプ１７ｄが設けられている。
前記センサ固定ねじ３１は、一定の直径を有するもので、上面にドライバ等の工具により回転操作するための操作溝３１ａが形成されている。
【００２７】
そして、前記センサ固定ねじ３１をねじ込んでその先端を前記センサ取付溝２８の溝底２８ｂに当接させることにより、前記位置センサ１７を浮上させて前記センサ取付溝２８の開口部２９の口縁に内側から係止させることにより、該位置センサ１７が前記センサ取付溝２８内に固定されている。
図中１７ｅは、センサから位置検出信号を取り出すためのリード線である。
【００２８】
前記センサ保持部材２６の左右の側面の下端部には、該センサ保持部材２６の幅方向に張り出す張出縁３４が該センサ保持部材２６の全長にわたって形成されている。また、該センサ保持部材２６の左右の側面の上端部即ち左右の肩部は、角を取るために面取りされるかあるいは円弧などの曲面に形成され、該左右の肩部に、複数の係止用凹部３５が、前記センサ取付溝２８に沿って一定ピッチで列状に形成されている。
【００２９】
一方、前記取付部材２７は、前記センサ保持部材２６の約１／２程の長さを有するブロック状の部材であり、該取付部材２７の下面には、該取付部材２７をシリンダ軸線Ｌ方向の第１端２７ａから第２端２７ｂまで貫通する逆凹形の嵌合溝３６が形成され、該嵌合溝３６内に前記センサ保持部材２６を嵌合させることにより、該取付部材２７が、前記センサ保持部材２６上に、該センサ保持部材２６に跨るように配設されている。
前記取付部材２７の第１端２７ａは、前記センサ取付溝２８の後端側即ち壁３０がある側の端部であり、前記第２端２７ｂは、前記センサ取付溝２８の前端側即ちセンサ挿入口２８ａ側の端部である。
【００３０】
前記嵌合溝３６は、前記センサ保持部材２６の前記張出縁３４より上方の部分が嵌合できるような溝形状を有し、前記取付部材２７を該センサ保持部材２６上に重ねて配設したとき、前記嵌合溝３６の溝底である上壁３６ａが、前記センサ保持部材２６の上面に当接するようになっている。
【００３１】
前記嵌合溝３６の内部には、前記センサ保持部材２６の前記係止用凹部３５に対応する左右の溝壁部分に、複数の係止用突起３９が前記係止用凹部３５と同じピッチで該嵌合溝３６に沿って列状に形成され、前記取付部材２７をセンサ保持部材２６上に重ねて配設して前記取付バンド２０及び取付ねじ２１で固定したとき、該係止用突起３９が前記係止用凹部３５に嵌合、係止するようになっている。
前記取付ねじ２１を緩めると、前記係止用突起３９と前記係止用凹部３５との係止が解除され、前記センサ保持部材２６を取付部材２７に対して変位させることが可能になる。
前記係止用突起３９は、前記嵌合溝３６の左右の溝壁部に該嵌合溝３６の全長にわたって複数形成する必要はなく、該嵌合溝３６の中央や一端あるいは他端の相対する位置に、少なくとも一対形成すれば良い。
【００３２】
前記取付部材２７の左右の側面２７ｃは、前記取付バンド２０の挟持部２０ｂ，２０ｃが当接する当接面となっていて、相互に平行な平面に形成され、該側面２７ｃに、前記挟持部２０ｂ，２０ｃのねじ締付孔２３ａ，２３ｂに連なるねじ挿通孔４０が、該取付部材２７を幅方向に貫通するように形成されている。
【００３３】
そして、前記取付ねじ２１を、一方の挟持部２０ｂの第１のねじ締付孔２３ａから、前記ねじ挿通孔４０内に挿通して他方の挟持部２０ｃの第２のねじ締付孔２３ｂの雌ねじに螺着し、該取付ねじ２１を締め付けて２つの挟持部２０ｂ，２０ｃを相互に引き締めることにより、該２つの挟持部２０ｂ，２０ｃ間に前記取付部材２７が挟持されて固定されると共に、該取付部材２７で前記センサ保持部材２６がシリンダチューブ１０の外面に押し付けられて固定される。また、前記取付部材２７の係止用突起３９がセンサ保持部材２６の係止用凹部３５に係止し、該センサ保持部材２６の位置ずれが防止される。
このとき、前記取付部材２７の下端部即ち嵌合溝３６の両側壁の下端部は、シリンダチューブ１０の外面に当接しない。
【００３４】
前記取付部材２７の左右両側面２７ｃの上半部には、該取付部材２７の高さ方向に延びる２つのリブ４１が平行に形成され、該２つのリブ４１の間に前記取付バンド２０の挟持部２０ｂが介在することにより、前記取付ねじ２１を締め付ける際に該取付ねじ２１を中心とする前記挟持部２０ｂとセンサホルダ１８Ａとの相対的な回転が防止されている。前記リブ４１は、取付部材２７の高さ全体にわたって形成しても良い。
【００３５】
また、前記取付部材２７には、平面視形状がＵ字状の中空部４２と透視窓４３とが、該取付部材２７の第１端２７ａ側及び第２端２７ｂ側から前記センサ取付溝２８に沿って延在するように形成されている。該中空部４２及び透視窓４３は、取付部材２７の上面から前記嵌合溝３６に達する深さを有すると共に、前記センサ取付溝２８の開口部２９の幅と同じ幅を有し、このうち中空部４２は、前記センサ固定ねじ３１をドライバ等の工具で回転操作するためのものであり、透視窓４３は、位置センサ１７の上面の前記インジケータランプ１７ｄを視認するためのものである。
【００３６】
前記位置検出装置２はこのように構成されたもので、前記位置センサ１７の位置調整を行うときは、前記取付ねじ２１を緩めて取付部材２７とセンサ保持部材２６との結合状態を緩めることにより、前記係止用突起３９と係止用凹部３５との係止が解除されるから、その状態で前記センサ保持部材２６を取付部材２７に対してシリンダ軸線Ｌ方向に必要量だけ移動させる。そして、そのあと再び前記取付ねじ２１を締め付けることにより、前記取付部が挟持部２０ｂ，２０ｃに挟持されて固定されると共に、該取付部材２７で前記センサ保持部材２６がシリンダチューブ１０の外面に押し付けられ、同時に、前記係止用突起３９が係止用凹部３５に係止することにより、該センサ保持部材２６が前記調整後の位置に位置決めされた状態に固定されるものである。
【００３７】
また、前記センサ保持部材２６を変位させる代わりに、前記センサ固定ねじ３１を緩めることにより、位置センサ１７を該センサ保持部材２６に対して単独で変位させることもできる。この場合には、前記取付ねじ２１を緩める必要がない。
あるいは、前記センサ保持部材２６と位置センサ１７とを両方変位させて位置調整を行うこともできる。
【００３８】
従って、位置調整の自由度に勝れ、取付バンド２０の取付位置に制約があるような場合でも、位置センサ１７の位置調整を確実に行うことができる。
また、前記取付バンド２０とセンサホルダ１８Ａとを長孔によって連結する必要がないので、振動の作用によっても位置センサ１７が長孔に沿って位置ずれし易いという問題も回避することができる。
【００３９】
図６−図９には、本発明の位置検出装置におけるセンサホルダの第２実施形態が示されている。この第２実施形態のセンサホルダ１８Ｂが前記第１実施形態のセンサホルダ１８Ａと相違する点は、センサ保持部材２６と取付部材２７とに第１実施形態のような係止用凹部３５と係止用突起３９とが形成されることなく、その代わりに、センサ保持部材２６におけるセンサ取付溝２８に沿う方向の一端と他端とに、取付部材２７の第１端２７ａと第２端２７ｂとに当接、係止して該センサ保持部材２６が取付部材２７から抜け出すのを防止するストッパ５０ａ，５０ｂが形成されている点である。
【００４０】
即ち、前記センサ保持部材２６の前端と後端には、該センサ保持部材２６と同じ幅で上方に立ち上がった前記ストッパ５０ａ，５０ｂが形成され、該センサ保持部材２６を最大限変位させたとき、このストッパ５０ａ，５０ｂが前記取付部材２７の第１端２７ａ又は第２端２７ｂに係止し、それ以上変位できないようになっている。
【００４１】
この第２実施形態の上記以外の構成及び流体圧シリンダ１に対する取り付け方は、実質的に第１実施形態と同じであるから、第１実施形態と同一の構成部分に第１実施形態と同一の符号を付し、説明は省略する。
【００４２】
図１０−図１３には本発明の位置検出装置におけるセンサホルダの第３実施形態が示されている。このセンサホルダ１８Ｃが前記第１実施形態のセンサホルダ１８Ａと相違する主要な点は、頭部に鍔状の係止部３１ｂを備えたセンサ固定ねじ３１Ａを使用している点である。
【００４３】
前記センサ固定ねじ３１Ａは、その頭部がセンサ保持部材２６のセンサ取付溝２８の開口部２９を貫通して該センサ取付溝２８の外部に突出するように、位置センサ１７のねじ孔１７ｃに螺着され、該頭部に、前記センサ取付溝２８の開口部２９の平らな口縁部外面２９ａに該センサ取付溝２８の外側から係止可能な前記係止部３１ｂが形成されている。従って、該係止部３１ｂの直径は前記開口部２９の幅より大きい。
【００４４】
また、取付部材２７には、嵌合溝３６の上方に該嵌合溝３６より幅広の貫通孔５２が該嵌合溝３６に沿って前記取付部材２７を貫通するように形成されている。この貫通孔５２の左右方向の孔幅は、前記センサ取付溝２８の開口部２９の幅及び前記センサ固定ねじ３１Ａの係止部３１ｂの径より大きく、該貫通孔５２の縦幅（上下幅）は、前記センサ固定ねじ３１Ａの係止部３１ｂの厚みより大きく、前記中空部４２の横幅は、前記センサ固定ねじ３１Ａの係止部３１ｂの径より小さく形成されており、これにより、前記係止部３１ｂが該貫通孔５２に嵌合可能であると共に、前記中空部４２の位置で該係止部３１ｂが前記貫通孔５２の上壁面５２ａに当接できるようになっている。
【００４５】
前記係止部３１ｂは、平面視形状が円形であることが望ましく、また、該係止部３１ｂの上下面のうち、前記口縁部外面２９ａに当接する下面部分と、貫通孔５２の上壁面５２ａに当接する上面部分とは、平坦面に形成されていることが望ましい。前記係止部３１ｂの上面には、ドライバ等の工具の先端を係止させて回転操作するための操作溝３１ａが形成されている。
【００４６】
前記センサ固定ねじ３１Ａは、時計回り又は反時計回りに回転させることにより、前記係止部３１ｂが前記センサ取付溝２８の開口部２９の口縁部外面２９ａと前記貫通孔５２の上壁面５２ａとに選択的に当接し、それによって前記位置センサ１７をセンサ取付溝２８内に固定することができるものである。
【００４７】
即ち、図１２に示すように、前記センサ固定ねじ３１Ａを時計回りに回転させると、前記係止部３１ｂが前記開口部２９の口縁部外面２９ａにセンサ取付溝２８の外側から係止するため、前記位置センサ１７が該センサ固定ねじ３１Ａにより引き上げられ、センサ取付溝２８の開口部２９の口縁部内面に内側から当接、係止してセンサ取付溝２８内に固定される。このとき、前記係止部３１ｂは、前記開口部２９の両側の平坦な口縁部外面２９ａに跨るように係止し、水平姿勢を維持するため、位置センサ１７も水平に固定されることになる。この固定方法は、前記センサ固定ねじ３１Ａが前記中空部４２の位置で貫通孔５２内に嵌合している場合でも、該貫通孔５２から完全に脱出した位置にある場合でも、用いることができる。
【００４８】
また、前記センサ固定ねじ３１Ａが前記中空部４２の位置で貫通孔５２内に嵌合している場合には、図１３に示すように、前記中空部４２を通じて工具で該センサ固定ねじ３１Ａを反時計回りに回転させると、該センサ固定ねじ３１Ａは上昇して係止部３１ｂが前記貫通孔５２の水平な上壁面５２ａに当接し、その状態で該センサ固定ねじ３１Ａを更に回転させることにより、前記位置センサ１７はセンサ取付溝２８の溝底２８ｂに押し付けられて固定される。この場合にも、前記係止部３１ｂが水平な上壁面５２ａに当接して水平姿勢を維持するため、位置センサ１７も水平に固定されることになる。
【００４９】
このようにして、前記センサ固定ねじ３１Ａを時計回り又は反時計回りに回転させて係止部３１ｂをセンサ取付溝２８の開口部２９の口縁部外面２９ａと貫通孔５２の上壁面５２ａとに選択的に当接させることにより、位置センサ１７をセンサ取付溝２８の溝底２８ｂから浮上させた状態と溝底２８ｂに押し付けた状態との何れの状態にも固定することができるので、位置検出装置２の設置条件に応じて位置センサ１７の固定方法を適宜選択することができる。
【００５０】
また、前記センサ固定ねじ３１Ａは、それを時計回り及び反時計回りの何れの方向に回転させて前記位置センサ１７を固定しても、該センサ固定ねじ３１Ａの先端がセンサ取付溝２８の溝底２８ｂに当接することがないので、該センサ固定ねじ３１Ａでセンサ取付溝２８の溝底２８ｂが損傷されることがない。従って、前記溝底２８ｂを薄くして位置センサ１７の感度を高めることが可能になる。
【００５１】
この第３実施形態の上記以外の構成及び流体圧シリンダに対する取り付け方は、実質的に第１実施形態と同じであるから、第１実施形態と同一の構成部分に第１実施形態と同一の符号を付し、説明は省略する。
なお、前記第３実施形態の構成は、第２実施形態のようにセンサ保持部材２６と取付部材２７とが係止用凹部３５と係止用突起３９とを有さないものにも適用可能である。
【００５２】
前記各実施形態において、前記センサホルダ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを合成樹脂で形成する場合、不透明な合成樹脂で形成することも透明な合成樹脂で形成することもできる。不透明な合成樹脂で形成する場合には、各実施形態のように、位置センサ１７のインジケータランプ１７ｄを視認するための透視窓４３を形成することが望ましいが、透明な合成樹脂で形成した場合には、このような透視窓４３を必ずしも設ける必要がない。
【符号の説明】
【００５３】
１ 流体圧シリンダ
２ 位置検出装置
１０ シリンダチューブ
１３ ピストン
１７ 位置センサ
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ センサホルダ
２０ 取付バンド
２０ａ バンド主体部
２０ｂ，２０ｃ 挟持部
２１ 取付ねじ
２６ センサ保持部材
２７ 取付部材
２８ センサ取付溝
２８ａ センサ挿入口
２８ｂ 溝底
２９ 開口部
２９ａ 口縁部外面
３１Ａ センサ固定ねじ
３１ｂ 係止部
３５ 係止用凹部
３６ 嵌合溝
３９ 係止用突起
４１ リブ
５０ａ，５０ｂ ストッパ
５２ 貫通孔
Ｌ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧シリンダのピストンの動作位置を検出する位置検出装置に関するものであり、更に詳しくは、取付バンドを用いて位置センサをシリンダチューブに取り付けるタイプの位置検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体圧シリンダには、一般に、ピストンの動作位置を検出してその検出信号を流体圧シリンダの制御用信号として使用するため、位置検出装置が取り付けられている。この位置検出装置は、前記ピストンに取り付けた永久磁石の磁気を、シリンダチューブの外面に取り付けた磁気感応形の位置センサで検出するようにしたもので、該位置センサをシリンダチューブの外面に取り付けるため、従来より様々な機構が用いられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、開口部の幅が狭いセンサ挿入溝を備えたセンサホルダを取付バンド（帯状バンド）でシリンダチューブの外周に取り付け、前記センサ挿入溝内に位置センサを収容し、該位置センサに螺着した止めネジで該位置センサをセンサホルダに固定した位置検出装置が開示されている。この位置検出装置において、前記位置センサの位置調整は、前記止めネジを緩めて該位置センサをセンサホルダ内において最適な検出位置まで移動させ、その位置で前記止めネジを再び締め付けることにより行う。
【０００４】
ところが、この位置検出装置のように位置センサだけを移動させて位置調整する方法では、位置調整の自由度に欠け、例えばシリンダチューブに対する取付バンドの取付位置に制約がある場合などに、位置センサを移動させるだけでは足りず、十分に対応しきれないことがある。
センサホルダを移動させて位置調整する方法も考えられるが、この場合には、該センサホルダと取付バンドとを取付ねじと長孔とによって連結しなければならず、振動の作用等によってセンサホルダが長孔方向に位置ずれし易いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２５１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、取付バンドとセンサホルダとによって位置センサをシリンダチューブに位置調整可能に取り付けることができると共に、位置調整の自由度に勝れ、振動の作用によっても位置センサが位置ずれを生じない、流体圧シリンダの位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の位置検出装置は、流体圧シリンダのピストンの位置を検出する位置センサと、該位置センサを位置調整自在なるように保持するセンサホルダと、前記センサホルダをシリンダチューブの外周に取り付ける取付バンドとを有する。
前記取付バンドは、前記シリンダチューブの外周を取り巻くバンド主体部と、該バンド主体部の両端に互いに相対するように形成された一対の挟持部とを有し、該一対の挟持部間に前記センサホルダが挟持され、取付ねじで前記一対の挟持部を相互に引き締めることにより該挟持部間に前記センサホルダが固定されている。
前記センサホルダは、前記位置センサが嵌合するセンサ取付溝を備えたセンサ保持部材と、前記取付バンドの一対の挟持部間に挟持される取付部材とからなっていて、前記センサ保持部材と取付部材とは別個に形成されている。このうち前記センサ保持部材は、前記センサ取付溝をシリンダチューブの軸線方向に向けた姿勢で該シリンダチューブの外面に接触するように配設され、また、前記取付部材は、該取付部材の下面の嵌合溝内に前記センサ保持部材が嵌合する姿勢で該センサ保持部材に跨るように配設され、前記取付ねじを締め付けて前記一対の挟持部間に取付部材を固定することにより該取付部材とセンサ保持部材とが相互に固定され、前記取付ねじを緩めると前記センサ保持部材が前記取付部材に対してシリンダチューブの軸線方向に変位可能となる。
【０００８】
本発明の一つの好ましい構成態様によれば、前記センサ保持部材に、複数の係止用凹部がセンサ取付溝に沿って列状に形成され、前記取付部材には、該係止用凹部に係止する係止用突起が形成され、前記取付ねじを締め付けると該係止用突起と前記係止用凹部とが係止し、前記取付ねじを緩めると該係止用突起と前記係止用凹部との係止が解除されるように構成される。
この場合、前記係止用凹部は、前記センサ取付溝の左右両側にそれぞれ形成され、前記係止用突起は、取付部材における前記嵌合溝の左右の溝壁にそれぞれ形成されていることが望ましい。
【０００９】
本発明の他の好ましい構成態様によれば、前記センサ保持部材の前記センサ取付溝に沿う方向の一端と他端とに、前記取付部材の端部に係止して該センサ保持部材が前記取付部材から抜け出すのを防止するストッパが形成されている。
【００１０】
本発明において好ましくは、前記取付部材の左右両側面に、それぞれ該取付部材の高さ方向に延びる２つのリブが平行に形成され、該２つのリブの間に前記取付バンドの挟持部が介在することにより、前記取付ねじを中心とする前記挟持部とセンサホルダとの相対的な回転が防止されていることである。
本発明において、前記センサ取付溝の一端は開放して該一端に前記位置センサを挿入するための挿入口が形成され、他端は壁で塞がれていても良い。
【００１１】
また、本発明においては、前記位置センサをセンサ取付溝内に固定するセンサ固定ねじが、頭部に鍔状の係止部を有し、該係止部は、前記センサ固定ねじを時計回り及び反時計回りに回転させることによって前記センサ取付溝の開口部の口縁部外面と前記取付部材の貫通孔の上壁面とに選択的に係止可能であり、該係止部を前記口縁部外面に係止させると位置センサがセンサ取付溝の開口部の口縁内面に係止して固定され、該係止部を貫通孔の上壁面に係止させると位置センサが前記センサ取付溝の溝底に押し付けられて固定されるように構成することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、取付ねじを緩めることにより、取付バンドの一対の挟持部間に取付部材を保持させたまま、センサ保持部材を該取付部材に対して変位させて位置センサの位置調整を行うことができ、しかも、位置センサは前記センサ保持部材に対して単独でも位置調整することができるので、位置調整の自由度に勝れる。
また、取付バンドとセンサホルダとを長孔等によって連結する必要がないので、振動の作用によっても位置センサが長孔に沿って位置ずれし易いという問題も回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る位置検出装置の第１実施形態を示す組立状態の斜視図である。
【図２】図１の位置検出装置を分解して示す斜視図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図１の要部拡大断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】本発明に係る位置検出装置におけるセンサホルダの第２実施形態を示す組立状態の斜視図である。
【図７】図６のセンサホルダを分解して示す斜視図である。
【図８】図６の横断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】本発明に係る位置検出装置におけるセンサホルダの第３実施形態を示す組立状態の斜視図である。
【図１１】図１０のセンサホルダを分解して示す斜視図である。
【図１２】センサ固定ねじによる位置センサの一つの固定態様を示す断面図である。
【図１３】センサ固定ねじによる位置センサの他の固定態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１−図５は本発明に係る位置検出装置の第１実施形態を示すもので、図中の符号１は流体圧シリンダ、２は該流体圧シリンダ１の外面に取り付けられた位置検出装置を示している。
【００１５】
前記流体圧シリンダ１は、シリンダ孔を内部に有する円筒形をしたシリンダチューブ１０と、該シリンダチューブ１０の両端に取り付けられたロッドカバー１１及びヘッドカバー１２とを有し、前記シリンダチューブ１０の内部にはピストン１３が該シリンダチューブ１０の中心軸線（以下、「チューブ軸線」という）Ｌ方向に摺動自在なるように収容され、該ピストン１３に基端部を連結されたピストンロッド１４が、前記ロッドカバー１１を摺動自在に貫通して前記シリンダチューブ１０の前方に向けて延出している。
【００１６】
前記ロッドカバー１１及びヘッドカバー１２にはポート１５ａ，１５ｂが形成され、該ポート１５ａ，１５ｂ通じて前記ピストン１３の両側の圧力室に圧力流体（例えば圧縮空気）を交互に給排することにより、前記ピストン１３及びピストンロッド１４が前進したり後退したりする。
【００１７】
前記ピストン１３の外周にはリング状の永久磁石１６が取り付けられ、この永久磁石１６の磁気を前記位置検出装置２で検出することにより前記ピストン１３の動作位置が検出されるようになっている。この場合、前記位置検出装置２を図示したようにシリンダチューブ１０のロッドカバー１１寄りの位置に取り付けたときは、ピストン１３の前進ストローク端の位置を検出することができ、前記位置検出装置２をシリンダチューブ１０のヘッドカバー１２寄りの位置に取り付けたときは、ピストン１３の後退ストローク端の位置を検出することができ、２つの位置検出装置２をシリンダチューブ１０の両端寄りの位置に取り付けたときは、ピストン１３の前進ストローク端と後退ストローク端との位置を検出することがる。
【００１８】
前記位置検出装置２は、前記永久磁石１６の磁気を検出する位置センサ１７と、該位置センサ１７を保持するセンサホルダ１８Ａと、該センサホルダ１８Ａを前記シリンダチューブ１０の外周に取り付ける取付バンド２０と、前記シリンダチューブ１０に対する該取付バンド２０の固定と該取付バンド２０に対する前記センサホルダ１８Ａの固定とを同時に行う１本の取付ねじ２１とで構成されている。
【００１９】
前記取付バンド２０は、細長い帯状をした弾性金属板好ましくは非磁性の金属板を円弧状に湾曲させて形成したもので、前記シリンダチューブ１０の外周を取り巻くバンド主体部２０ａと、該バンド主体部２０ａの両端に互いに相対するように形成された一対の挟持部２０ｂ，２０ｃとを有している。前記バンド主体部２０ａの内面には、必要に応じてゴムや合成樹脂等からなる帯状あるいは点状の滑り止めを取り付けることができる。
【００２０】
前記一対の挟持部２０ｂ，２０ｃの内側面は平らな挟持面であり、該一対の挟持部２０ｂ，２０ｃには、それぞれねじ締付孔２３ａ，２３ｂが形成されている。一方の挟持部２０ｂに形成された第１のねじ締付孔２３ａは、内周に雌ねじが形成されていない通常の孔であり、他方の挟持部２０ｃに形成された第２のねじ締付孔２３ｂは、内周に雌ねじが切られたねじ孔である。そして、前記第１のねじ締付孔２３ａ側から挿入された取付ねじ２１の先端の雄ねじが、第２のねじ締付孔２３ｂの内周の雌ねじに螺着されるようになっている。
【００２１】
なお、前記一対の挟持部２０ｂ，２０ｃのうち、少なくとも第２のねじ締付孔２３ｂが形成されている挟持部２０ｃは、取付バンド２０の端部に補強部材を一体に接合するかあるいは重設することによって厚みをバンド主体部２０ａより厚く形成されているが、該取付バンド２０の端部を２つに折り重ねることにより形成することもできる。
また、前記取付バンド２０は、硬質で弾性を有する合成樹脂によって形成することもできる。
【００２２】
前記センサホルダ１８Ａは、前記位置センサ１７が嵌合するセンサ取付溝２８を備えたセンサ保持部材２６と、前記取付バンド２０の挟持部２０ｂ，２０ｃ間に挟持される取付部材２７とからなるもので、該取付部材２７とセンサ保持部材２６とは、合成樹脂などの非磁性素材によって別個に形成されている。
【００２３】
前記センサ保持部材２６は、前記取付部材２７より横に細長い棒状の部材で、その長手方向に延びる前記センサ取付溝２８と、該センサ取付溝２８の上側部に沿って延びる開口部２９とを有し、前記センサ取付溝２８をシリンダチューブ１０の軸線Ｌ方向に向けた姿勢で、底面を該シリンダチューブ１０の外面に接触させた状態に配設されている。
【００２４】
前記センサ取付溝２８は、断面形状を優弧形とすることにより、前記開口部２９の幅を内部の溝幅より狭く形成したもので、該センサ取付溝２８の長手方向の一端（後端）はセンサ挿入口２８ａとして開放し、他端（前端）は壁３０で塞がれている。そして、前記挿入口２８ａから位置センサ１７が該センサ取付溝２８内に挿入され、センサ固定ねじ３１で該センサ取付溝２８内に固定されている。
【００２５】
前記位置センサ１７は、細長い棒状をしたもので、優弧形の断面形状を有する本体部分１７ａと、該本体部分１７ａの上面に形成された矩形の断面形状を有する台状部分１７ｂとからなっている。前記本体部分１７ａの直径（横幅）は、前記センサ取付溝２８の内部の溝幅より小さいが、前記開口部２９の幅より大きく形成され、それによって該位置センサ１７が開口部２９に溝内部から係止できるようになっている。
また、前記台状部分１７ｂは、前記センサ取付溝２８の開口部２９内に嵌合し、回り止めの役目を果たしている。
【００２６】
前記位置センサ１７の前端部には、ねじ孔１７ｃが該位置センサ１７を上下方向に貫通するように形成され、このねじ孔１７ｃに前記センサ固定ねじ３１が螺着され、該位置センサ１７の中間位置には、位置検出時に点灯するインジケータランプ１７ｄが設けられている。
前記センサ固定ねじ３１は、一定の直径を有するもので、上面にドライバ等の工具により回転操作するための操作溝３１ａが形成されている。
【００２７】
そして、前記センサ固定ねじ３１をねじ込んでその先端を前記センサ取付溝２８の溝底２８ｂに当接させることにより、前記位置センサ１７を浮上させて前記センサ取付溝２８の開口部２９の口縁に内側から係止させることにより、該位置センサ１７が前記センサ取付溝２８内に固定されている。
図中１７ｅは、センサから位置検出信号を取り出すためのリード線である。
【００２８】
前記センサ保持部材２６の左右の側面の下端部には、該センサ保持部材２６の幅方向に張り出す張出縁３４が該センサ保持部材２６の全長にわたって形成されている。また、該センサ保持部材２６の左右の側面の上端部即ち左右の肩部は、角を取るために面取りされるかあるいは円弧などの曲面に形成され、該左右の肩部に、複数の係止用凹部３５が、前記センサ取付溝２８に沿って一定ピッチで列状に形成されている。
【００２９】
一方、前記取付部材２７は、前記センサ保持部材２６の約１／２程の長さを有するブロック状の部材であり、該取付部材２７の下面には、該取付部材２７をシリンダ軸線Ｌ方向の第１端２７ａから第２端２７ｂまで貫通する逆凹形の嵌合溝３６が形成され、該嵌合溝３６内に前記センサ保持部材２６を嵌合させることにより、該取付部材２７が、前記センサ保持部材２６上に、該センサ保持部材２６に跨るように配設されている。
前記取付部材２７の第１端２７ａは、前記センサ取付溝２８の後端側即ち壁３０がある側の端部であり、前記第２端２７ｂは、前記センサ取付溝２８の前端側即ちセンサ挿入口２８ａ側の端部である。
【００３０】
前記嵌合溝３６は、前記センサ保持部材２６の前記張出縁３４より上方の部分が嵌合できるような溝形状を有し、前記取付部材２７を該センサ保持部材２６上に重ねて配設したとき、前記嵌合溝３６の溝底である上壁３６ａが、前記センサ保持部材２６の上面に当接するようになっている。
【００３１】
前記嵌合溝３６の内部には、前記センサ保持部材２６の前記係止用凹部３５に対応する左右の溝壁部分に、複数の係止用突起３９が前記係止用凹部３５と同じピッチで該嵌合溝３６に沿って列状に形成され、前記取付部材２７をセンサ保持部材２６上に重ねて配設して前記取付バンド２０及び取付ねじ２１で固定したとき、該係止用突起３９が前記係止用凹部３５に嵌合、係止するようになっている。
前記取付ねじ２１を緩めると、前記係止用突起３９と前記係止用凹部３５との係止が解除され、前記センサ保持部材２６を取付部材２７に対して変位させることが可能になる。
前記係止用突起３９は、前記嵌合溝３６の左右の溝壁部に該嵌合溝３６の全長にわたって複数形成する必要はなく、該嵌合溝３６の中央や一端あるいは他端の相対する位置に、少なくとも一対形成すれば良い。
【００３２】
前記取付部材２７の左右の側面２７ｃは、前記取付バンド２０の挟持部２０ｂ，２０ｃが当接する当接面となっていて、相互に平行な平面に形成され、該側面２７ｃに、前記挟持部２０ｂ，２０ｃのねじ締付孔２３ａ，２３ｂに連なるねじ挿通孔４０が、該取付部材２７を幅方向に貫通するように形成されている。
【００３３】
そして、前記取付ねじ２１を、一方の挟持部２０ｂの第１のねじ締付孔２３ａから、前記ねじ挿通孔４０内に挿通して他方の挟持部２０ｃの第２のねじ締付孔２３ｂの雌ねじに螺着し、該取付ねじ２１を締め付けて２つの挟持部２０ｂ，２０ｃを相互に引き締めることにより、該２つの挟持部２０ｂ，２０ｃ間に前記取付部材２７が挟持されて固定されると共に、該取付部材２７で前記センサ保持部材２６がシリンダチューブ１０の外面に押し付けられて固定される。また、前記取付部材２７の係止用突起３９がセンサ保持部材２６の係止用凹部３５に係止し、該センサ保持部材２６の位置ずれが防止される。
このとき、前記取付部材２７の下端部即ち嵌合溝３６の両側壁の下端部は、シリンダチューブ１０の外面に当接しない。
【００３４】
前記取付部材２７の左右両側面２７ｃの上半部には、該取付部材２７の高さ方向に延びる２つのリブ４１が平行に形成され、該２つのリブ４１の間に前記取付バンド２０の挟持部２０ｂが介在することにより、前記取付ねじ２１を締め付ける際に該取付ねじ２１を中心とする前記挟持部２０ｂとセンサホルダ１８Ａとの相対的な回転が防止されている。前記リブ４１は、取付部材２７の高さ全体にわたって形成しても良い。
【００３５】
また、前記取付部材２７には、平面視形状がＵ字状の中空部４２と透視窓４３とが、該取付部材２７の第１端２７ａ側及び第２端２７ｂ側から前記センサ取付溝２８に沿って延在するように形成されている。該中空部４２及び透視窓４３は、取付部材２７の上面から前記嵌合溝３６に達する深さを有すると共に、前記センサ取付溝２８の開口部２９の幅と同じ幅を有し、このうち中空部４２は、前記センサ固定ねじ３１をドライバ等の工具で回転操作するためのものであり、透視窓４３は、位置センサ１７の上面の前記インジケータランプ１７ｄを視認するためのものである。
【００３６】
前記位置検出装置２はこのように構成されたもので、前記位置センサ１７の位置調整を行うときは、前記取付ねじ２１を緩めて取付部材２７とセンサ保持部材２６との結合状態を緩めることにより、前記係止用突起３９と係止用凹部３５との係止が解除されるから、その状態で前記センサ保持部材２６を取付部材２７に対してシリンダ軸線Ｌ方向に必要量だけ移動させる。そして、そのあと再び前記取付ねじ２１を締め付けることにより、前記取付部が挟持部２０ｂ，２０ｃに挟持されて固定されると共に、該取付部材２７で前記センサ保持部材２６がシリンダチューブ１０の外面に押し付けられ、同時に、前記係止用突起３９が係止用凹部３５に係止することにより、該センサ保持部材２６が前記調整後の位置に位置決めされた状態に固定されるものである。
【００３７】
また、前記センサ保持部材２６を変位させる代わりに、前記センサ固定ねじ３１を緩めることにより、位置センサ１７を該センサ保持部材２６に対して単独で変位させることもできる。この場合には、前記取付ねじ２１を緩める必要がない。
あるいは、前記センサ保持部材２６と位置センサ１７とを両方変位させて位置調整を行うこともできる。
【００３８】
従って、位置調整の自由度に勝れ、取付バンド２０の取付位置に制約があるような場合でも、位置センサ１７の位置調整を確実に行うことができる。
また、前記取付バンド２０とセンサホルダ１８Ａとを長孔によって連結する必要がないので、振動の作用によっても位置センサ１７が長孔に沿って位置ずれし易いという問題も回避することができる。
【００３９】
図６−図９には、本発明の位置検出装置におけるセンサホルダの第２実施形態が示されている。この第２実施形態のセンサホルダ１８Ｂが前記第１実施形態のセンサホルダ１８Ａと相違する点は、センサ保持部材２６と取付部材２７とに第１実施形態のような係止用凹部３５と係止用突起３９とが形成されることなく、その代わりに、センサ保持部材２６におけるセンサ取付溝２８に沿う方向の一端と他端とに、取付部材２７の第１端２７ａと第２端２７ｂとに当接、係止して該センサ保持部材２６が取付部材２７から抜け出すのを防止するストッパ５０ａ，５０ｂが形成されている点である。
【００４０】
即ち、前記センサ保持部材２６の前端と後端には、該センサ保持部材２６と同じ幅で上方に立ち上がった前記ストッパ５０ａ，５０ｂが形成され、該センサ保持部材２６を最大限変位させたとき、このストッパ５０ａ，５０ｂが前記取付部材２７の第１端２７ａ又は第２端２７ｂに係止し、それ以上変位できないようになっている。
【００４１】
この第２実施形態の上記以外の構成及び流体圧シリンダ１に対する取り付け方は、実質的に第１実施形態と同じであるから、第１実施形態と同一の構成部分に第１実施形態と同一の符号を付し、説明は省略する。
【００４２】
図１０−図１３には本発明の位置検出装置におけるセンサホルダの第３実施形態が示されている。このセンサホルダ１８Ｃが前記第１実施形態のセンサホルダ１８Ａと相違する主要な点は、頭部に鍔状の係止部３１ｂを備えたセンサ固定ねじ３１Ａを使用している点である。
【００４３】
前記センサ固定ねじ３１Ａは、その頭部がセンサ保持部材２６のセンサ取付溝２８の開口部２９を貫通して該センサ取付溝２８の外部に突出するように、位置センサ１７のねじ孔１７ｃに螺着され、該頭部に、前記センサ取付溝２８の開口部２９の平らな口縁部外面２９ａに該センサ取付溝２８の外側から係止可能な前記係止部３１ｂが形成されている。従って、該係止部３１ｂの直径は前記開口部２９の幅より大きい。
【００４４】
また、取付部材２７には、嵌合溝３６の上方に該嵌合溝３６より幅広の貫通孔５２が該嵌合溝３６に沿って前記取付部材２７を貫通するように形成されている。この貫通孔５２の左右方向の孔幅は、前記センサ取付溝２８の開口部２９の幅及び前記センサ固定ねじ３１Ａの係止部３１ｂの径より大きく、該貫通孔５２の縦幅（上下幅）は、前記センサ固定ねじ３１Ａの係止部３１ｂの厚みより大きく、前記中空部４２の横幅は、前記センサ固定ねじ３１Ａの係止部３１ｂの径より小さく形成されており、これにより、前記係止部３１ｂが該貫通孔５２に嵌合可能であると共に、前記中空部４２の位置で該係止部３１ｂが前記貫通孔５２の上壁面５２ａに当接できるようになっている。
【００４５】
前記係止部３１ｂは、平面視形状が円形であることが望ましく、また、該係止部３１ｂの上下面のうち、前記口縁部外面２９ａに当接する下面部分と、貫通孔５２の上壁面５２ａに当接する上面部分とは、平坦面に形成されていることが望ましい。前記係止部３１ｂの上面には、ドライバ等の工具の先端を係止させて回転操作するための操作溝３１ａが形成されている。
【００４６】
前記センサ固定ねじ３１Ａは、時計回り又は反時計回りに回転させることにより、前記係止部３１ｂが前記センサ取付溝２８の開口部２９の口縁部外面２９ａと前記貫通孔５２の上壁面５２ａとに選択的に当接し、それによって前記位置センサ１７をセンサ取付溝２８内に固定することができるものである。
【００４７】
即ち、図１２に示すように、前記センサ固定ねじ３１Ａを時計回りに回転させると、前記係止部３１ｂが前記開口部２９の口縁部外面２９ａにセンサ取付溝２８の外側から係止するため、前記位置センサ１７が該センサ固定ねじ３１Ａにより引き上げられ、センサ取付溝２８の開口部２９の口縁部内面に内側から当接、係止してセンサ取付溝２８内に固定される。このとき、前記係止部３１ｂは、前記開口部２９の両側の平坦な口縁部外面２９ａに跨るように係止し、水平姿勢を維持するため、位置センサ１７も水平に固定されることになる。この固定方法は、前記センサ固定ねじ３１Ａが前記中空部４２の位置で貫通孔５２内に嵌合している場合でも、該貫通孔５２から完全に脱出した位置にある場合でも、用いることができる。
【００４８】
また、前記センサ固定ねじ３１Ａが前記中空部４２の位置で貫通孔５２内に嵌合している場合には、図１３に示すように、前記中空部４２を通じて工具で該センサ固定ねじ３１Ａを反時計回りに回転させると、該センサ固定ねじ３１Ａは上昇して係止部３１ｂが前記貫通孔５２の水平な上壁面５２ａに当接し、その状態で該センサ固定ねじ３１Ａを更に回転させることにより、前記位置センサ１７はセンサ取付溝２８の溝底２８ｂに押し付けられて固定される。この場合にも、前記係止部３１ｂが水平な上壁面５２ａに当接して水平姿勢を維持するため、位置センサ１７も水平に固定されることになる。
【００４９】
このようにして、前記センサ固定ねじ３１Ａを時計回り又は反時計回りに回転させて係止部３１ｂをセンサ取付溝２８の開口部２９の口縁部外面２９ａと貫通孔５２の上壁面５２ａとに選択的に当接させることにより、位置センサ１７をセンサ取付溝２８の溝底２８ｂから浮上させた状態と溝底２８ｂに押し付けた状態との何れの状態にも固定することができるので、位置検出装置２の設置条件に応じて位置センサ１７の固定方法を適宜選択することができる。
【００５０】
また、前記センサ固定ねじ３１Ａは、それを時計回り及び反時計回りの何れの方向に回転させて前記位置センサ１７を固定しても、該センサ固定ねじ３１Ａの先端がセンサ取付溝２８の溝底２８ｂに当接することがないので、該センサ固定ねじ３１Ａでセンサ取付溝２８の溝底２８ｂが損傷されることがない。従って、前記溝底２８ｂを薄くして位置センサ１７の感度を高めることが可能になる。
【００５１】
この第３実施形態の上記以外の構成及び流体圧シリンダに対する取り付け方は、実質的に第１実施形態と同じであるから、第１実施形態と同一の構成部分に第１実施形態と同一の符号を付し、説明は省略する。
なお、前記第３実施形態の構成は、第２実施形態のようにセンサ保持部材２６と取付部材２７とが係止用凹部３５と係止用突起３９とを有さないものにも適用可能である。
【００５２】
前記各実施形態において、前記センサホルダ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを合成樹脂で形成する場合、不透明な合成樹脂で形成することも透明な合成樹脂で形成することもできる。不透明な合成樹脂で形成する場合には、各実施形態のように、位置センサ１７のインジケータランプ１７ｄを視認するための透視窓４３を形成することが望ましいが、透明な合成樹脂で形成した場合には、このような透視窓４３を必ずしも設ける必要がない。
【符号の説明】
【００５３】
１ 流体圧シリンダ
２ 位置検出装置
１０ シリンダチューブ
１３ ピストン
１７ 位置センサ
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ センサホルダ
２０ 取付バンド
２０ａ バンド主体部
２０ｂ，２０ｃ 挟持部
２１ 取付ねじ
２６ センサ保持部材
２７ 取付部材
２８ センサ取付溝
２８ａ センサ挿入口
２８ｂ 溝底
２９ 開口部
２９ａ 口縁部外面
３１Ａ センサ固定ねじ
３１ｂ 係止部
３５ 係止用凹部
３６ 嵌合溝
３９ 係止用突起
４１ リブ
５０ａ，５０ｂ ストッパ
５２ 貫通孔
Ｌ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧シリンダのピストンの位置を検出する位置センサと、該位置センサを位置調整自在なるように保持するセンサホルダと、前記センサホルダをシリンダチューブの外周に取り付ける取付バンドとを有し、
前記取付バンドは、前記シリンダチューブの外周を取り巻くバンド主体部と、該バンド主体部の両端に互いに相対するように形成された一対の挟持部とを有し、該一対の挟持部間に前記センサホルダが挟持され、取付ねじで前記一対の挟持部を相互に引き締めることにより該挟持部間に前記センサホルダが固定されており、
前記センサホルダは、前記位置センサが嵌合するセンサ取付溝を備えたセンサ保持部材と、前記取付バンドの一対の挟持部間に挟持される取付部材とからなっていて、前記センサ保持部材と取付部材とは別個に形成され、
前記センサ保持部材は、前記センサ取付溝をシリンダチューブの軸線方向に向けた姿勢で該シリンダチューブの外面に接触するように配設され、前記取付部材は、該取付部材の下面の嵌合溝内に前記センサ保持部材が嵌合する姿勢で該センサ保持部材に跨るように配設され、前記取付ねじを締め付けて前記一対の挟持部間に取付部材を固定することにより該取付部材とセンサ保持部材とが相互に固定され、前記取付ねじを緩めると前記センサ保持部材が前記取付部材に対してシリンダチューブの軸線方向に変位可能となる、
ことを特徴とする流体圧シリンダの位置検出装置。
【請求項２】
前記センサ保持部材には、複数の係止用凹部がセンサ取付溝に沿って列状に形成され、前記取付部材には、該係止用凹部に係止する係止用突起が形成され、前記取付ねじを締め付けると該係止用突起と前記係止用凹部とが係止し、前記取付ねじを緩めると該係止用突起と前記係止用凹部との係止が解除されることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記係止用凹部は、前記センサ取付溝の左右両側にそれぞれ形成され、前記係止用突起は、取付部材における前記嵌合溝の左右の溝壁にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記センサ保持部材の前記センサ取付溝に沿う方向の一端と他端とに、前記取付部材の端部に係止して該センサ保持部材が前記取付部材から抜け出すのを防止するストッパが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記取付部材の左右両側面には、それぞれ該取付部材の高さ方向に延びる２つのリブが平行に形成され、該２つのリブの間に前記取付バンドの挟持部が介在することにより、前記取付ねじを中心とする前記挟持部とセンサホルダとの相対的な回転が防止されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記センサ取付溝の一端は開放して該一端に前記位置センサを挿入するための挿入口が形成され、他端は壁で塞がれていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記位置センサをセンサ取付溝内に固定するセンサ固定ねじが、頭部に鍔状の係止部を有し、該係止部は、前記センサ固定ねじを時計回り及び反時計回りに回転させることによって前記センサ取付溝の開口部の口縁部外面と前記取付部材の貫通孔の上壁面とに選択的に係止可能であり、該係止部を前記口縁部外面に係止させると位置センサがセンサ取付溝の開口部の口縁内面に係止して固定され、該係止部を貫通孔の上壁面に係止させると位置センサが前記センサ取付溝の溝底に押し付けられて固定されることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の位置検出装置。
【請求項１】
流体圧シリンダのピストンの位置を検出する位置センサと、該位置センサを位置調整自在なるように保持するセンサホルダと、前記センサホルダをシリンダチューブの外周に取り付ける取付バンドとを有し、
前記取付バンドは、前記シリンダチューブの外周を取り巻くバンド主体部と、該バンド主体部の両端に互いに相対するように形成された一対の挟持部とを有し、該一対の挟持部間に前記センサホルダが挟持され、取付ねじで前記一対の挟持部を相互に引き締めることにより該挟持部間に前記センサホルダが固定されており、
前記センサホルダは、前記位置センサが嵌合するセンサ取付溝を備えたセンサ保持部材と、前記取付バンドの一対の挟持部間に挟持される取付部材とからなっていて、前記センサ保持部材と取付部材とは別個に形成され、
前記センサ保持部材は、前記センサ取付溝をシリンダチューブの軸線方向に向けた姿勢で該シリンダチューブの外面に接触するように配設され、前記取付部材は、該取付部材の下面の嵌合溝内に前記センサ保持部材が嵌合する姿勢で該センサ保持部材に跨るように配設され、前記取付ねじを締め付けて前記一対の挟持部間に取付部材を固定することにより該取付部材とセンサ保持部材とが相互に固定され、前記取付ねじを緩めると前記センサ保持部材が前記取付部材に対してシリンダチューブの軸線方向に変位可能となる、
ことを特徴とする流体圧シリンダの位置検出装置。
【請求項２】
前記センサ保持部材には、複数の係止用凹部がセンサ取付溝に沿って列状に形成され、前記取付部材には、該係止用凹部に係止する係止用突起が形成され、前記取付ねじを締め付けると該係止用突起と前記係止用凹部とが係止し、前記取付ねじを緩めると該係止用突起と前記係止用凹部との係止が解除されることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記係止用凹部は、前記センサ取付溝の左右両側にそれぞれ形成され、前記係止用突起は、取付部材における前記嵌合溝の左右の溝壁にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記センサ保持部材の前記センサ取付溝に沿う方向の一端と他端とに、前記取付部材の端部に係止して該センサ保持部材が前記取付部材から抜け出すのを防止するストッパが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記取付部材の左右両側面には、それぞれ該取付部材の高さ方向に延びる２つのリブが平行に形成され、該２つのリブの間に前記取付バンドの挟持部が介在することにより、前記取付ねじを中心とする前記挟持部とセンサホルダとの相対的な回転が防止されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記センサ取付溝の一端は開放して該一端に前記位置センサを挿入するための挿入口が形成され、他端は壁で塞がれていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記位置センサをセンサ取付溝内に固定するセンサ固定ねじが、頭部に鍔状の係止部を有し、該係止部は、前記センサ固定ねじを時計回り及び反時計回りに回転させることによって前記センサ取付溝の開口部の口縁部外面と前記取付部材の貫通孔の上壁面とに選択的に係止可能であり、該係止部を前記口縁部外面に係止させると位置センサがセンサ取付溝の開口部の口縁内面に係止して固定され、該係止部を貫通孔の上壁面に係止させると位置センサが前記センサ取付溝の溝底に押し付けられて固定されることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の位置検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１３２５００（Ｐ２０１２−１３２５００Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８４６０６（Ｐ２０１０−２８４６０６）
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
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