特許 5653385 油圧シリンダ及び油圧シリンダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5653385

(24)【登録日】2014年11月28日

(45)【発行日】2015年1月14日

(54)【発明の名称】油圧シリンダ及び油圧シリンダ装置

(51)【国際特許分類】

   F15B 15/14 20060101AFI20141218BHJP

   F15B 15/28 20060101ALI20141218BHJP

【ＦＩ】

   F15B15/14 370

   F15B15/28 C

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-106190(P2012-106190)

(22)【出願日】2012年5月7日

(65)【公開番号】特開2013-234693(P2013-234693A)

(43)【公開日】2013年11月21日

【審査請求日】2012年5月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】593198876

【氏名又は名称】株式会社大進商工

(74)【代理人】

【識別番号】100085648

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 幹人

(72)【発明者】

【氏名】川崎 修

【審査官】 吉田 昌弘

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５７−２００７０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−１７３７０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１７１８５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 独国特許出願公開第２００５４７２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第２１３８７０３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 米国特許第６４３９１０３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 欧州特許出願公開第１１２８０７３（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １５／１４

Ｆ１５Ｂ １５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

非磁性体からなるシリンダチューブの開口端部を磁性体からなるカバー部材で封止してなる油圧シリンダであって、
外径を一定としたシリンダチューブの開口端部の内周面に開口端面からテーパ面を形成し、
外周面に突設した環状帯部に連接して、一端部の外周の中間位置にテーパ面を形成したカバー部材を、前記開口端部に嵌入して両テーパ面を密接させるとともに、環状帯部を前記開口端面に係止し、
内周面に突設した段部に連接して螺子溝を刻設した中空筒状体からなる継手部材でカバー部材と前記開口端部の双方の外周面を被覆し、継手部材の螺子溝を前記開口端部の外周面に刻設した螺子溝に螺合させることにより、継手部材の段部を環状帯部に圧接させることにより前記開口端部をカバー部材で封止することを特徴とする油圧シリンダ。

【請求項2】

両テーパ面の密接によって、シリンダチューブとカバー部材の廻り止め機構を形成する請求項１記載の油圧シリンダ。

【請求項3】

両テーパ面の密接によって、シリンダチューブとカバー部材の軸芯を一致させた請求項１又は２記載の油圧シリンダ。

【請求項4】

シリンダチューブの素材としてステンレスを使用し、カバー部材の素材として鉄を使用した請求項１，２又は３記載の油圧シリンダ。

【請求項5】

請求項１〜請求項４のいずれかに記載の油圧シリンダを使用し、
シリンダチューブの外周面の長手方向に配置した１又は複数のセンサ取付バーと、該センサ取付バーの所定の位置に装着した１又は複数の近接センサと、シリンダピストンに装備したセンサ検知体とからなり、シリンダピストンの伸縮動作に連動してシリンダピストンに装着したセンサ検知体がシリンダチューブ内を移動し、センサ取付バーに装着した近接センサの位置を検知することによって、シリンダピストンの位置を検知することを特徴とする油圧シリンダ。

【請求項6】

センサ取付バーをシリンダチューブの周方向に位置をずらして複数設置する請求項５記載の油圧シリンダ。

【請求項7】

センサ取付バーをシリンダチューブの長手方向に複数設置する請求項５又は６記載の油圧シリンダ。

【請求項8】

近接センサを位置調節可能に装着した請求項５，６又は７記載の油圧シリンダ。

【請求項9】

センサ検知体として、シリンダピストンに装着したリング状のマグネットを使用する請求項５，６，７又は８記載の油圧シリンダ。

【請求項10】

請求項１〜請求項９のいずれかに記載の油圧シリンダを使用し、
シリンダチューブにシリンダチューブと同一種類の金属からなるブラケットを溶接し、該ブラケットを介して油圧ユニットをシリンダチューブに一体に装備することを特徴とする油圧シリンダ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧シリンダの有効ストロークを効率的に確保するとともに、ロッドの位置を検知することが可能な油圧シリンダ及び油圧シリンダ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧シリンダには、シリンダチューブの開口端部を封止する代表的な構造として、シリンダチューブのヘッド側のカバー部材とロッド側のカバー部材とをタイボルトにより締付固定するＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｂ ８３６７外）に準拠した油圧シリンダ（以下、ＪＩＳ規格油圧シリンダという）と、ヘッド側のカバー部材とロッド側のカバー部材をシリンダチューブに溶接する構造の油圧シリンダ（以下、溶接油圧シリンダという）の２種類が存在する。

【0003】

油圧シリンダは、従来から産業用機械等の機構作動部のアクチュエータとして配備されており、使い勝手を高めるために種々の提案がされている。本発明者もＪＩＳ規格油圧シリンダに油圧ユニットを一体的に結合した油圧シリンダ装置を提供している（特許文献１）。アクチュエータとしての油圧シリンダを用途に応じて制御するためには、有効ストロークを効率的に確保するとともに、シリンダチューブから伸縮動作するロッドの位置を正確に検知することが必要である。

【0004】

そのため、本発明者は油圧シリンダにおいて、伸縮動作するロッドの位置を簡潔な構造で汎用性を以て検知するために、シリンダチューブのヘッド側端部からロッド側端部までの外周面に固定されるスライドレールと、スライドレールの両端部近傍に配置された１個又は複数個の近接センサと、スライドレールに摺動自在に装着されたセンサ検知体と、シリンダチューブから伸縮動作するロッドのロッド側取付部とセンサ検知体を連結する連結杆とからなる位置検知装置を提供している（特許文献２）。

【0005】

また、シリンダチューブの長手方向の外周面に固定される検知チューブと、検知チューブの外周面に装着した近接センサを備え、検知チューブから伸縮動作するとともに、先端部がシリンダチューブから伸縮動作するロッドのロッド側取付部と連結した検知ロッドと、検知チューブ内の検知ロッドの基端部に装着した検知ピストンと、検知ピストンに装着したセンサ検知体とからなる位置検知装置も提供している（特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第３８１２９２９号公報

【特許文献2】実用新案登録第３１４９２８７号公報

【特許文献3】実用新案登録第３１７１８５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ＪＩＳ規格油圧シリンダは、タイボルトを使用してシリンダチューブとカバー部材を連結しているため、タイボルトを装備するための構造を必要とし、その分の部品点数が増加するとともに、ヘッド側部材とロッド側部材の支点間距離が長くなる。そのため、座屈強度を確保する必要性から、使用圧力やシリンダチューブの長さに対するシリンダの有効ストロークの効率的な確保という面において、溶接油圧シリンダより不利となる。これに対して、溶接油圧シリンダは、シリンダチューブとカバー部材の連結のためのタイボルト及びその部品を必要とせず、構造もシンプルなことから、同じ伸長ストロークであってもＪＩＳ規格油圧シリンダに比較して、ヘッド側部材とロッド側部材の支点間距離の長さを短縮することができる。そのため、座屈強度の確保の面においてＪＩＳ規格油圧シリンダより有利となり、シリンダの有効ストロークを効率的に確保することが可能である。即ち、溶接油圧シリンダは、ＪＩＳ規格油圧シリンダに比較して、シリンダチューブの内径やロッド径が同じで、同出力の場合にシリンダの有効ストロークを大幅に向上させることが可能である。

【0008】

溶接油圧シリンダは、シリンダチューブとカバー部材とを溶接によって連結する構造であり、異種金属間の溶接は、溶接部の強度，品質，信頼性の面等から問題を有するため、カバー部材としてシリンダチューブと同一の素材を使用することが要求される。シリンダチューブとしては非磁性体のステンレスチューブを使用する必要があるため、必然的にカバー部材としてもステンレスを使用することとなる。よって、本来、非磁性体である必要のないカバー部材までステンレスを使用することとなり、その分コスト高となってしまう。これに対して、ＪＩＳ規格油圧シリンダは溶接を必要としないため、非磁性体である必要がないカバー部材の素材として低コストの鉄を使用することができるが、前記した通りタイボルトを必須の構成とする。

【0009】

ＪＩＳ規格油圧シリンダは、カバー部材に低コストの鉄を使用することができるため、溶接油圧シリンダに比較して低コスト化を実現することができるが、座屈の制約からシリンダの有効ストロークを効率的に確保することが困難である。一方、溶接油圧シリンダは、ＪＩＳ規格油圧シリンダに比較して、シリンダの有効ストロークを効率的に確保することは可能であるが、カバー部材をシリンダチューブに溶接しているため、シリンダチューブと同一の素材を使用する必要があり、低コスト化の実現が困難であった。よって、両者は、それぞれ一長一短があり、双方の利点をともに充足する油圧シリンダは提供されていない。

【0010】

一方、ロッドの位置を検知することに関し、特許文献２に示す位置検知装置では、スライドレールに剥き出しのままのセンサ検知体を摺動自在に装着しているため、センサ検知体等が外部に剥き出しのまま露出している。また、スライドレール上に配置された近接センサとセンサ検知体との間にも狭小な空間部からなるクリアランスが必要である。そのため、経時経過とともに露出部分が塵埃等の影響を受けやすく、塵埃等が付着したり、空間部に挟まってしまいクリアランスが不足することが考えられ、その場合には故障や誤作動の原因となるおそれがある。また、センサ検知体が外部に露出しているため、設置場所の環境によっては、他の設置物と干渉するおそれもある。さらには、摺動部分の摩耗により精度低下や誤作動、或いは製品寿命の低下を来すおそれもある。

【0011】

また、特許文献３に示す位置検知装置では、検知チューブを使用しているため、特許文献２に示すセンサ検知体が外部に剥き出しとなっている問題は解決することができるが、
油圧シリンダとは別体の検知チューブや検知ロッド，検知ピストンを必要とし、しかも検知ロッドを油圧シリンダのロッドの伸縮と連動させる必要があり、その分の部品点数も増加し、構造が複雑となってしまう。

【0012】

そのため、本発明は油圧シリンダにおいて、油圧シリンダの有効ストロークを効率的に確保するとともに、ロッドの位置を検知することが可能な低コストでシンプルな構造の油圧シリンダ及び油圧シリンダ装置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】

【0013】

本発明は上記目的を達成するために、非磁性体からなるシリンダチューブの開口端部を磁性体からなるカバー部材で封止してなる油圧シリンダであって、外径を一定としたシリンダチューブの開口端部の内周面に開口端面からテーパ面を形成し、外周面に突設した環状帯部に連接して、一端部の外周の中間位置にテーパ面を形成したカバー部材を、前記開口端部に嵌入して両テーパ面を密接させるとともに、環状帯部を前記開口端面に係止し、内周面に突設した段部に連接して螺子溝を刻設した中空筒状体からなる継手部材でカバー部材と前記開口端部の双方の外周面を被覆し、継手部材の螺子溝を前記開口端部の外周面に刻設した螺子溝に螺合させることにより、継手部材の段部を環状帯部に圧接させることにより前記開口端部をカバー部材で封止する油圧シリンダを基本として提供する。

【0014】

そして、両テーパ面の密接によって、シリンダチューブとカバー部材の廻り止め機構を形成し、又両テーパ面の密接によって、シリンダチューブとカバー部材の軸芯を一致させる。また、シリンダチューブの素材としてステンレスを使用し、カバー部材の素材として鉄を使用する。

【0015】

前記した構成の油圧シリンダを使用し、シリンダチューブの外周面の長手方向に配置した１又は複数のセンサ取付バーと、該センサ取付バーの所定の位置に装着した１又は複数の近接センサと、シリンダピストンに装備したセンサ検知体とからなり、シリンダピストンの伸縮動作に連動してシリンダピストンに装着したセンサ検知体がシリンダチューブ内を移動し、センサ取付バーに装着した近接センサの位置を検知することによって、シリンダピストンの位置を検知する油圧シリンダを提供する。

【0016】

そして、センサ取付バーをシリンダチューブの周方向に位置をずらして複数設置し、センサ取付バーをシリンダチューブの長手方向に複数設置する。また、近接センサを位置調節可能に装着し、センサ検知体として、シリンダピストンに装着したリング状のマグネットを使用する。

【0017】

更に、前記した構成の油圧シリンダを使用して、シリンダチューブにシリンダチューブと同一種類の金属からなるブラケットを溶接し、該ブラケットを介して油圧ユニットをシリンダチューブに一体に装備する油圧シリンダ装置を提供する。

【発明の効果】

【0018】

以上記載した本発明によれば、シリンダチューブのヘッド側及びロッド側端部にカバー部材を固着する構造として、タイボルトを使用する必要がなく、かつ、溶接構造を採用する必要もない。そのため、油圧シリンダの有効ストロークを効率的に確保することができるとともに、カバー部材としてシリンダチューブと異なる材質の金属、具体的には鉄を使用することが可能となり、油圧シリンダの低コスト化を実現することができる。また、開口端面からテーパ面を形成したシリンダチューブの開口端部の内周面に、一端部の外周の中間位置にテーパ面を形成したカバー部材を嵌入して両テーパ面を密接させることによって、両テーパ面による廻り止め機構を形成し、シリンダチューブとカバー部材の軸芯の一致を容易に実現することができる。

【0019】

カバー部材の固着に際しては、カバー部材とシリンダチューブの開口端部の双方の外周面を継手部材で被覆し、継手部材の内周面に刻設した螺子溝をシリンダチューブの開口端部の外周面に刻設した螺子溝に螺合させる構造であるため、カバー部材の固着を容易に行うことができる。

【0020】

更に、シリンダチューブからのシリンダピストンの伸縮動作に連動して、シリンダピストンに装着したセンサ検知体がシリンダチューブ内を移動することにより、シリンダチューブの外周面に装着したセンサ取付バーの任意の位置に設置された近接センサに接近することにより、近接センサの設置された位置に対応するロッドの位置を検知することができる。また、近接センサは、シリンダチューブの外周面に設置するため、油圧シリンダの内部構造を変更することなく、又油圧シリンダの構造や使用するシリンダチューブの材質や管径等の制約を受けることもなく、既存の油圧シリンダに取り付けることができる汎用性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明にかかる油圧シリンダの全体側面図。

【図2】図１の中央部縦断面図。

【図3】図２のヘッド側の要部縦断面図。

【図4】ヘッド側のシリンダチューブの要部断面図。

【図5】ヘッド側のカバー部材の側面図。

【図6】継手部材の縦断面図。

【図7】図２のロッド側の要部縦断面図。

【図8】本発明にかかる検知装置を装着した油圧シリンダの全体側面図。

【図9】センサ取付バーの全体斜視図。

【図10】センサを装着したセンサ取付バーの全体側面図。

【図11】センサを装着したセンサ取付バーの全体斜視図。

【図12】油圧ユニット用のブラケットを装着した油圧シリンダの全体斜視図。

【図13】油圧ユニット用のブラケットを装着した油圧シリンダの全体側面図。

【図14】本発明にかかる油圧シリンダ装置の全体側面図。

【図15】図１４の全体斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下本発明にかかる油圧シリンダ及び油圧シリンダ装置の実施形態を説明する。図１は本発明にかかる油圧シリンダ１の全体側面図、図２は、その中央部縦断面図、図３は、図２のヘッド側の要部縦断面図である。図において、油圧シリンダ１は非磁性体としてステンレス製のシリンダチューブ２の両端に位置する開口端部、即ちヘッド側の開口端部２ａ−１（図４参照）とロッド側の開口端部２ａ−２（図７参照）を、それぞれ磁性体としての鉄製のカバー部材３，４で封止している。

【0023】

シリンダチューブ２内にはロッド５が収納されており、ヘッド側に位置するロッド５の基端部５ａは径小部として形成されている。この基端部５ａにシリンダピストン６を巻装するとともに、基端部５ａの外周に刻設した螺子溝５ｃに固定ナット７を螺合させてシリンダピストン６を固定している。８はロッド５の外周面に装備されたカラーであって、シリンダピストン６のロッド側の端面に密接して支持している。図７に示すように、ロッド５の先端部５ｂはロッド側のカバー部材４から外部に延長されており、シリンダチューブ２内をシリンダピストン６が摺動移動することによって、シリンダチューブ２から伸縮動作可能である。９ａ，９ｂはシリンダピストン６のヘッド側とロッド側にそれぞれ圧油を供給するための油圧ポートである。

【0024】

本発明は、シリンダチューブ２のヘッド側の開口端部２ａ−１へのカバー部材３の固着構造、及びロッド側の開口端部２ａ−２へのカバー部材４の固着構造に特徴を有する。その構造をヘッド側のカバー部材３の固着構造を例として説明する。図４はヘッド側のシリンダチューブ２の要部断面図である。図に示すように、外径を一定としたシリンダチューブ２の開口端部２ａ−１の内周面には、開口端面２ｂ−１からシリンダチューブ２の軸方向に傾斜したテーパ面２ｃ−１を形成する。また、開口端部２ａ−１の外周面には、開口端面２ｂ−１から螺子溝２ｄ−１を刻設する。

【0025】

図５はヘッド側のカバー部材３の側面図であり、カバー部材３の先端部３ａの外周面において外方に傾斜したテーパ面３ｂを形成するとともに、先端部３ａの反対方向においてテーパ面３ｂと連接するように、カバー部材３の外周面にテーパ面３ｂよりも外方に突出した環状帯部３ｃを突設する。このカバー部材３の先端部３ａの直径は、シリンダチューブ２の内径と略同一であり、カバー部材３を先端部３ａからシリンダチューブ２の開口端部２ａ−１に嵌入することができる。これにより、図３に示すように、カバー部材３の環状帯部３ｃがシリンダチューブ２の開口端面２ｂ−１に係合するとともに、カバー部材３のテーパ面３ｂとシリンダチューブ２のテーパ面２ｃ−１が相互に密接する。

【0026】

次いで、カバー部材３のテーパ面３ｂとシリンダチューブ２のテーパ面２ｃ−１を相互に密接させた状態で、カバー部材３とシリンダチューブ２の開口端部２ａ−１の双方の外周面を、図６に示す継手部材１０で被覆する。継手部材１０は中空筒状体であり、内周面に螺子溝１０ａを刻設するとともに、螺子溝１０ａに連続して内周面に段部１０ｂを形成している。継手部材１０の内周面に刻設した螺子溝１０ａをシリンダチューブ２の開口端部２ａ−１の外周面に刻設した螺子溝２ｄ−１に螺合させて、継手部材１０の段部１０ｂがカバー部材３の環状帯部３ｃに圧接するように締め付けて、シリンダチューブ２の開口端部２ａ−１にカバー部材３を固着する。なお、図３において、２２はカバー部材３の先端部３ａの外周に装着した環状のシール部材、２３はシリンダピストンの外周に装着した環状のパッキン、２４はシリンダピストン６の軸受としてのウエアリングである。

【0027】

よって、シリンダチューブ２の開口端部２ａ−１にカバー部材３の固着を完了した状態は、図３に示すように、シリンダチューブ２のテーパ面２ｃ−１と、カバー部材３のテーパー面３ｂが密接するとともに、カバー部材３の環状帯部３ｃがシリンダチューブ２の開口端面２ｂ−１に係合し、更に、継手部材１０の段部１０ｂがカバー部材３の環状帯部３ｃに圧接するように締め付けて、継手部材１０をシリンダチューブ２の開口端部２ａ−１に螺合している。そのため、両テーパ面２ｃ−１，３ｂの密接によって、シリンダチューブ２とカバー部材３の廻り止め機構を形成するとともに、シリンダチューブ２とカバー部材３の軸芯を一致させることができる。更に、シリンダチューブ２の開口端面２ｂ−１にカバー部材３の環状帯部３ｃが係合しており、この環状帯部３ｃに継手部材１０の段部１０ｂが圧接することによって位置決めができる。そのため、環状帯部３ｃによって継手部材１０の過度の締め込みや、締め付け不足を防ぐことができ、継手部材１０を最適の位置に螺合することができる。

【0028】

上記説明は、ヘッド側のカバー部材３の固着構造を例として説明したが、シリンダチューブ２のロッド側の開口端部２ａ−２にカバー部材４を固着するにも同様の構成を採用する。そのため、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0029】

図７はロッド側の要部縦断面図であり、ヘッド側のカバー部材３と同様に、カバー部材４には、先端部４ａの外周面において外方に傾斜したテーパ面４ｂを形成するとともに、先端部４ａの反対方向においてテーパ面４ｂと連接するように、カバー部材４の外周面にテーパ面４ｂよりも外方に突出した環状帯部４ｃを突設する。このカバー部材４の先端部４ａの直径は、シリンダチューブ２の内径と略同一であり、カバー部材４を先端部４ａからロッド側の開口端部２ａ−２に嵌入することができる。ロッド側の開口端部２ａ−２の内周面には、ヘッド側の開口端部２ａ−１と同様に、開口端面２ｂ−２からシリンダチューブ２の軸方向に傾斜したテーパ面２ｃ−２が形成されるとともに、開口端部２ａ−２の外周面には、開口端面２ｂ−２から螺子溝２ｄ−２が刻設されている。これにより、図７に示すように、カバー部材４の環状帯部４ｃがシリンダチューブ２の開口端面２ｂ−２に係合するとともに、カバー部材４のテーパ面４ｂとシリンダチューブ２のテーパ面２ｃ−２が相互に密接する。なお、カバー部材４には、ロッド５が挿通され、その先端部５ｂが外部に延長されて、伸縮自在である。

【0030】

次に、ロッド５の位置を検知する構造について説明する。図８は本発明にかかる検知装置を装着した油圧シリンダ１の全体側面図、図９はセンサ取付バー１１の全体斜視図、図１０は近接センサ１４を装着したセンサ取付バー１１の全体側面図、図１１は図１０の全体斜視図である。図において、１１は所定長さのセンサ取付バーであって、シリンダチューブ２の外周面の長手方向において対向するように配置した断面Ｕ字状のセンサ取付ブラケット１２に穿設された挿通口に両端部を挿通し、固定ボルト１３によってセンサ取付ブラケット１２と一体に固定することにより、シリンダチューブ２の長手方向に沿って延設されている。なお、センサ取付ブラケット１２は非磁性体のステンレスを用い、シリンダチューブ２に溶接する。

【0031】

このセンサ取付バー１１は油圧シリンダ装置の構造や使用するシリンダチューブ２の管径等による制約を受けることなく、任意の構造や径，材質を採用することができ、汎用性が高い。また、センサ取付バー１１をシリンダチューブ２の周方向に位置をずらして複数設置することもでき、更にセンサ取付バー１１をシリンダチューブ２の長手方向に複数設置することもできる。

【0032】

近接センサ１４は非接触で検出物体が近づいたことを検出するセンサであり、図示例では磁石を用いた磁気型を使用した。その他に電磁誘導を利用した高周波発振型等があるが、どのようなタイプであっても使用可能である。図示例では、センサ取付バー１１の両端部近傍に近接センサ１４を配置したが、配置する場所や個数は任意であり、センサ取付バー１１の任意の位置に１又は複数個の近接センサ１４を位置調節自在に装着する。近接センサ１４はセンサ取付バー１１に位置調節自在に固定されたセンサ固定具１５に脱着自在に装着する。この近接センサ１４は、非接触で検出できるため、検出物体やセンサを傷めることがなく、長寿命を実現でき、水や油の飛散する悪環境下でも確実な検出をすることができるとともに、応答速度が速いという利点がある。

【0033】

そして、シリンダチューブ２内に収納したロッド５に巻装したシリンダピストン６の外周面には、リング状のマグネットからなるセンサ検知体１６が埋設されている。シリンダピストン６の伸縮動作に連動してシリンダピストン６に装着したセンサ検知体１６がシリンダチューブ２内を移動し、センサ取付バー１１に装着した近接センサ１４によって、シリンダチューブ２内のセンサ検知体１６の位置、即ちシリンダピストン６の位置を検知することができる。

【0034】

前記した構成の油圧シリンダ１を使用し、シリンダチューブ２の上部外周面にシリンダチューブ２と同一種類の金属、具体的にはステンレスからなるブラケット１７を溶接し（図１２，図１３参照）、このブラケット１７を介して、油圧シリンダ１に圧油を供給・制御するための油タンク１８，電動機１９等の必要な部材を組み込んだ油圧ユニット２０をシリンダチューブ２に一体に装備することにより、図１４，図１５に示す油圧シリンダ装置２１を構成する。

【0035】

次に、ロッドの位置を検知する方法を説明する。油圧シリンダ１のシリンダピストン６の伸縮動作によって、シリンダピストン６に装着したセンサ検知体１６がシリンダチューブ２内を移動する。このシリンダピストン６の伸縮動作により、シリンダチューブ２内のセンサ検知体１６がシリンダチューブ２の外周面においてセンサ取付バー１１に装着した近接センサ１４に接近し、或いは離反するため、近接センサ１４にセンサ検知体１６が接近したことを検知することによって、ロッド５及びシリンダピストン６の位置を検知することができる。

【0036】

図示例では、センサ取付バー１１の両端部に１個ずつ、合計２個の近接センサ１４を設置しているため、ロッド５のストロークエンドを検知することができる。近接センサ１４による制御例としては、例えば、ロッド５の縮小に連動して、センサ検知体１６がシリンダチューブ２内をヘッド側の開口端部２ａ−１方向に移動し、リング状のマグネットからなるセンサ検知体１６が近接センサ１４に接近したことを検知することにより、ロッド５のヘッド側の開口端部２ａ−１方向のストロークエンドを検知する。次に、センサ検知体１６がロッド側の開口端部２ａ−２方向に移動し、近接センサ１４に接近したことを検知することにより、ロッド５のロッド側の開口端部２ａ−２方向のストロークエンドを検知する。そして、近接センサ１４のセンサ取付バー１１への設置位置及び設置個数は任意に設定できるため、近接センサ１４の設置位置や設置個数を調節することにより、ロッド５を任意に制御することができる。

【0037】

近接センサ１４の設置位置及び設置個数は任意に設定できるため、ロッド５の動作をアクチュエータとして要求される動作に連動して多段階に任意に制御することが可能となる。また、本発明は、油圧ユニット２０を油圧シリンダ１と別に設置した油圧シリンダ装置に適用することも可能であり、どのような油圧シリンダ装置であっても適用することができる。更に、既存の油圧シリンダ装置にも適用することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0038】

以上記載した本発明によれば、シリンダチューブのヘッド側及びロッド側端部にカバー部材を固着する構造として、タイボルトを使用する必要がなく、かつ、溶接構造を採用する必要もない。そのため、油圧シリンダの有効ストロークを効率的に確保することができるとともに、カバー部材としてシリンダチューブと異なる材質の金属、具体的には鉄を使用することが可能となり、油圧シリンダの低コスト化を実現することができる。また、開口端面からテーパ面を形成したシリンダチューブの開口端部の内周面に、一端部の外周の中間位置にテーパ面を形成したカバー部材を嵌入して両テーパ面を密接させることによって、両テーパ面による廻り止め機構を形成し、シリンダチューブとカバー部材の軸芯の一致を容易に実現することができる。

【0039】

カバー部材の固着に際しては、カバー部材とシリンダチューブの開口端部の双方の外周面を継手部材で被覆し、継手部材の内周面に刻設した螺子溝をシリンダチューブの開口端部の外周面に刻設した螺子溝に螺合させる構造であるため、カバー部材の固着を容易に行うことができる。

【0040】

更に、シリンダチューブからのシリンダピストンの伸縮動作に連動して、シリンダピストンに装着したセンサ検知体がシリンダチューブ内を移動することにより、シリンダチューブの外周面に装着したセンサ取付バーの任意の位置に設置された近接センサに接近することにより、近接センサの設置された位置に対応するロッドの位置を検知することができる。また、近接センサは、シリンダチューブの外周面に設置するため、油圧シリンダの内部構造を変更することなく、又油圧シリンダの構造や使用するシリンダチューブの材質や管径等の制約を受けることもなく、既存の油圧シリンダに取り付けることができる汎用性を有する。

【符号の説明】

【0041】

１…油圧シリンダ
２…シリンダチューブ
２ａ−１…（ヘッド側の）開口端部
２ｂ−１…（ヘッド側の）開口端面
２ｃ−１…（ヘッド側の）テーパ面
２ｄ−１…（ヘッド側の）螺子溝
２ａ−２…（ロッド側の）開口端部
２ｂ−２…（ロッド側の）開口端面
２ｃ−２…（ロッド側の）テーパ面
２ｄ−２…（ロッド側の）螺子溝
３…（ヘッド側の）カバー部材
３ａ…（ヘッド側の）先端部
３ｂ…（ヘッド側の）テーパ面
３ｃ…（ヘッド側の）環状帯部
４…（ロッド側の）カバー部材
４ａ…（ロッド側の）先端部
４ｂ…（ロッド側の）テーパ面
４ｃ…（ロッド側の）環状帯部
５…ロッド
５ａ…基端部
５ｂ…先端部
５ｃ…螺子溝
６…シリンダピストン
７…固定ナット
８…カラー
９ａ，９ｂ…油圧ポート
１０…継手部材
１０ａ…螺子溝
１０ｂ…段部
１１…センサ取付バー
１２…センサ取付ブラケット
１３…固定ボルト
１４…近接センサ
１５…センサ固定具
１６…センサ検知体
１７…ブラケット
１８…油タンク
１９…電動機
２０…油圧ユニット
２１…油圧シリンダ装置

【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14】

【図15】