JPH05256308A - パワーシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストロークセンサの配置を改良してパワーシ
リンダの小型化と耐久性の向上を図る。 【構成】 ピストンロッド３をピストン２に貫通させて
ガイド５から前記シリンダ１の底部に向けて摺動自由に
突出させ、この突出部に軸方向に形成した孔部１４にセ
ンサシリンダ１６を摺動自由に挿入してセンサロッド１
７を孔部１４の底面に当接させる。センサシリンダ１６
の外周に臨む孔部１４の壁面に空気抜き用の溝１９を形
成し、センサシリンダ１７を軸方向に支持する位置決め
ピン２０をシリンダ１の底部に支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作動油の供給に応じて
伸縮するパワーシリンダの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】作動油の供給に応じて伸縮するパワーシ
リンダは従来例えば図５のように構成されている。

【０００３】すなわち、シリンダ１の内部にピストン２
とガイド４，５に画成された２つの油室６と７を設け、
ピストン２に結合するピストンロッド３の基端をガイド
４を介してシリンダ１から外側へ摺動自由に突出させ、
ピストンロッド３の先端をピストン２を貫通してガイド
５からシリンダ１の底部に向けて摺動自由に突出させて
いる。

【０００４】ピストン２はシリンダ１の内側に収装した
スプリング１１によりピストンロッド３を介してガイド
４と５の中間の中立位置に弾性支持される。

【０００５】そして、油室６と７の一方に高圧作動油を
供給し、他方をタンクに接続するとスプリング１１に抗
してピストン２が摺動し、ピストンロッド３を伸縮させ
る。

【０００６】シリンダ１にはストローク位置を検出する
ストロークセンサ１５が取り付けられる。このストロー
クセンサ１５はセンサシリンダ１６から摺動自由に突出
したセンサロッド１７をピストンロッド３の途中に形成
したテーパ部３０に直角方向から摺接させたもので、ピ
ストンロッド３のストロークに応じてテーパ部３０がセ
ンサロッド１７を伸縮させ、センサシリンダ１６がこれ
に応じた位置信号を出力する。

【０００７】

【発明の課題】ところで、このパワーシリンダにおいて
は、ストロークセンサ１５がシリンダ１と直交する方向
に配設され、センサシリンダ１６がシリンダ１の外側に
突出しているため、横断方向の寸法が大きくなるととも
に、例えば車両においてこのパワーシリンダを外部に露
出状態で配設するような場合にはストロークセンサ１５
が飛び石等により損傷しやすいという問題があった。

【０００８】また、センサロッド１７とピストンロッド
３のテーパ部３０とが摺動するため、長期間の使用によ
ってこれらが摩耗するとストローク位置検出の精度が悪
くなるという問題もあった。

【０００９】本発明は、以上の問題点を解決すべくなさ
れたもので、ストロークセンサの配置を改良してコンパ
クトで耐久性の良いパワーシリンダを提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を達成するための手段】本発明は、シリンダに摺
動自由に収装したピストンと、シリンダ先端の内周部に
固定したガイドＡと、シリンダ中間の内周部に固定した
ガイドＢとによりシリンダ内部に２つの油室を画成し、
ピストンに結合したピストンロッドの一端を一方のガイ
ドＡからシリンダの外側に摺動自由に突出させるととも
に、ピストンロッドの反対側の一端をピストンに貫通さ
せてガイドＢから前記シリンダの底部に向けて摺動自由
に突出させ、前記油室に高圧作動油とタンクとを選択的
に接続することにより、ピストンロッドを伸縮させる一
方、シリンダ内に突出するピストンロッドの突出端に軸
方向に孔部を形成し、センサシリンダと軸方向に変位自
由にセンサシリンダから突出するセンサロッドとで構成
されたストロークセンサのセンサシリンダをこの孔部に
摺動自由に挿入してセンサロッドを孔部の底面に当接さ
せ、センサシリンダの外周に臨む孔部の壁面に空気抜き
用の溝を形成し、センサシリンダを軸方向に支持する位
置決めピンをシリンダ底部に支持している。

【００１１】

【作用】ピストンロッドの軸方向変位と一体にセンサロ
ッドが変位し、位置決めピンに支持されたセンサシリン
ダと相対変位する。この変位量はピストンロッドのスト
ローク距離に等しく、したがってこの変位量からストロ
ーク位置が精度良く検出される。

【００１２】また、孔部に設けた空気抜き用の溝がセン
サシリンダの両側を等圧に保持してピストンロッドとセ
ンサシリンダをスムーズに相対変位させる。

【００１３】ストロークセンサはシリンダ内部に収装さ
れ、外部に突出しないので、パワーシリンダ全体がコン
パクトになるとともに、飛び石等との接触を防止でき
る。

【００１４】また、センサロッドはピストンロッドと一
体に変位し、ピストンロッドに対して摺動しないため、
長期間の使用においても損耗しにくい構造となる。

【００１５】

【実施例】図１〜図４に本発明の実施例を示す。

【００１６】図１において、１はシリンダ、２はシリン
ダ１に摺動自由に収装したピストン、３はピストン２に
結合したピストンロッドである。

【００１７】シリンダ１の内部は、ピストン２と、シリ
ンダ１の先端内周部に固定したガイド４と、同じく中間
内周部に固定したガイド５とにより油室６と７に画成さ
れる。油室６と７にはそれぞれポート６Ａと７Ａが設け
られる。

【００１８】ピストンロッド３の一端はガイド４からシ
リンダ１の外側に摺動自由に突出する。また、もう一端
はガイド５を貫通し、さらにシリンダ１の底部を構成す
るガイド８の中空部に摺動自由に突出する。

【００１９】シリンダ１の内側のガイド５とガイド８と
の間においてピストンロッド３の外周にスプリングシー
ト９と１０が摺動自由に嵌合する。これらのスプリング
シート９と１０はスプリング１１により離間方向に付勢
される。なお、スプリングシート９と１０はピストンロ
ッド３に装着したリング２２により、一定以上の軸方向
変位を規制される。スプリング１１は図１に示すように
ピストン２がガイド４と５の中間の中立位置に位置して
いる時に最も伸長し、スプリングシート９と１０をガイ
ド５とガイド８にそれぞれ当接させる。そして、ピスト
ン２がこの中立位置からいずれの方向に摺動してもスプ
リングシート９または１０を介してスプリング１１が圧
縮されることになるので、結果として外部からの荷重の
負荷のない状態では、ピストン３はスプリング１１によ
り中立位置に保持される。

【００２０】ガイド８の中空部に突出するピストンロッ
ド３の先端には孔部１４が形成される。この孔部１４に
ストロークセンサ１５が収装される。ストロークセンサ
１５は図２に示すように、孔部１４に軸方向に摺動自由
に嵌合するセンサシリンダ１６と、センサシリンダ１６
から摺動自由に突出するセンサロッド１７からなる。セ
ンサロッド１７はスプリング１８により伸長方向に付勢
され、孔部１４の底面に突出端を当接する。

【００２１】センサシリンダ１７の内部にはセンサロッ
ド１７の伸縮位置に応じて電圧信号を出力する図示され
ないセンサ本体が内蔵される。

【００２２】センサシリンダ１６が嵌合する孔部１４の
壁面にはセンサシリンダ１６の前後を連通する図３に示
す断面を備えた空気抜き用の溝１９が軸方向に形成され
る。

【００２３】また、ガイド８には外部に連通する孔部２
０が形成され、センサシリンダ１６の基端を支持する位
置決めピン２１が孔部２０の内側に圧入される。ストロ
ークセンサ１５の出力電圧はこの位置決めピン２１の圧
入位置により調整する。また、この位置決めピン２１の
圧入によりガイド８の中空部を密閉する。

【００２４】次に作用を説明する。

【００２５】ポート６Ａと７Ａのいずれにも高圧作動油
を供給しない場合にはピストン２はスプリング１１によ
り中立位置に保持される。

【００２６】ポート６Ａを介して油室６に高圧作動油を
供給すると、ピストン２はピストンロッド３とスプリン
グシート９を介してスプリング１１を圧縮しながら図１
の右方向に摺動し、ガイド５に当接して停止する。ま
た、ポート７Ａを介して油室７に高圧作動油を供給する
とピストン２はピストンロッド３とスプリングシート１
０を介してスプリング１１を圧縮しながら図の左方向に
摺動し、ガイド４に当接して停止する。

【００２７】一方、ピストン２の摺動に伴ってピストン
ロッド３が軸方向に変位すると、これに追随してスプリ
ング１８に付勢されたセンサロッド１７が伸縮する。セ
ンサシリンダ１６はスプリング１８により位置決めピン
２１に当接支持されており、したがってセンサロッド１
７とセンサシリンダ１６はピストン２のストローク距離
に等しい距離だけ伸縮し、この伸縮距離が電圧信号とし
て出力される。

【００２８】この時、センサシリンダ１６はピストンロ
ッド３の孔部１４の内側を軸方向に摺動するが、孔部１
４の内側と外側は溝１９により連通しているため、セン
サシリンダ１６の両端に作用する空気圧はピストン３の
摺動方向によらず常に等圧であり、パワーシリンダの伸
縮を阻害するような圧力差が生じる恐れはない。

【００２９】また、センサロッド１７はピストン２のス
トローク距離と同じだけ伸縮するのでストロークセンサ
１５は高い精度でピストン２のストローク距離を検出す
ることができる。一方、センサシリンダ１６は孔部１４
により横断方向の変位を規制されているのでセンサロッ
ド１７の伸縮に対してがたつかず、したがってストロー
クセンサ１５からはばらつきのない安定した電圧信号が
出力される。

【００３０】また、センサロッド１７とピストンロッド
３との間に摩擦が起こらないのでセンサロッド１７が損
耗することもなく、ストロークセンサ１５は長期間に渡
って高い検出精度を維持することができる。

【００３１】さらに、ストロークセンサ１５は全体がシ
リンダ１の内側に収装されているため外側に出っ張ら
ず、パワーシリンダの横断方向の寸法を小さく抑えるこ
とができる。また、車両の外部に露出した状態で使用す
る場合でもストロークセンサ１５が飛び石などにより損
傷する恐れもない。

【００３２】図４は位置決めピン２１の位置を調整可能
にした別の実施例を示す。ここでは位置決めピン２１を
孔部２０に摺動自由に嵌合させるとともに孔部２０に螺
合するセットスクリュー２２で位置決めピン２１を支持
し、さらにセットスクリュー２１の回転位置をロックナ
ット２３で固定している。

【００３３】この場合には、ロックナット２３を緩めて
セットスクリュー２２を回転させることで、パワーシリ
ンダの組み立て完了後にストロークセンサ１５の出力電
圧を任意に調整することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明は、ピストンロッド
の先端に軸方向に孔部を形成し、この孔部にセンサシリ
ンダを摺動自由に挿入してセンサロッドを孔部の底面に
当接させ、センサシリンダを軸方向に支持する位置決め
ピンをシリンダ底部に支持したので、センサロッドがピ
ストンと一体に変位し、精度の良いストローク位置検出
を行うことができる。

【００３５】また、孔部の壁面に形成した溝がセンサシ
リンダの両側を等圧に保持することで、ピストンロッド
とセンサシリンダをスムーズに相対変位させる。

【００３６】さらに、センサシリンダがシリンダの外側
へ突出せず、パワーシリンダの横断方向の寸法を小さく
することができ、車両の外部に取り付ける場合に飛び石
などでストロークセンサが損傷する不都合も防止でき
る。

【００３７】したがって、パワーシリンダの小型化と耐
久性の向上並びにストローク位置の検出精度の向上に好
ましい効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すパワーシリンダの縦断面
図である。

【図２】図１の要部の拡大図である。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】別の実施例を示すパワーシリンダ要部の拡大縦
断面図である。

【図５】従来例を示すパワーシリンダの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストン ３ ピストンロッド ４，５，８ ガイド ６，７ 油室 １４ 孔部 １５ ストロークセンサ １６ センサシリンダ １７ センサロッド １９ 溝 ２１ 位置決めピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダに摺動自由に収装したピストン
   と、シリンダ先端の内周部に固定したガイドＡと、シリ
   ンダ中間の内周部に固定したガイドＢとによりシリンダ
   内部に２つの油室を画成し、ピストンに結合したピスト
   ンロッドの一端を一方のガイドＡからシリンダの外側に
   摺動自由に突出させるとともに、ピストンロッドの反対
   側の一端をピストンに貫通させてガイドＢから前記シリ
   ンダの底部に向けて摺動自由に突出させ、前記油室に高
   圧作動油とタンクとを選択的に接続することにより、ピ
   ストンロッドを伸縮させる一方、シリンダ内に突出する
   ピストンロッドの突出端に軸方向に孔部を形成し、セン
   サシリンダと軸方向に変位自由にセンサシリンダから突
   出するセンサロッドとで構成されたストロークセンサの
   センサシリンダをこの孔部に摺動自由に挿入してセンサ
   ロッドを孔部の底面に当接させ、センサシリンダの外周
   に臨む孔部の壁面に空気抜き用の溝を形成し、センサシ
   リンダを軸方向に支持する位置決めピンをシリンダ底部
   に支持したことを特徴とするパワーシリンダ。