特許 6673555 流体圧シリンダ

(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】6673555

(24)【登録日】2020年3月9日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】流体圧シリンダ

(51)【国際特許分類】

   F15B 15/14 20060101AFI20200316BHJP

   F15B 15/28 20060101ALI20200316BHJP

【ＦＩ】

   F15B15/14 345A

   F15B15/28 C

   F15B15/28 L

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-92220(P2017-92220)

(22)【出願日】2017年5月8日

(65)【公開番号】特開2018-189161(P2018-189161A)

(43)【公開日】2018年11月29日

【審査請求日】2019年1月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102511

【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100149261

【弁理士】

【氏名又は名称】大内 秀治

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(74)【代理人】

【識別番号】100169225

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 明

(72)【発明者】

【氏名】小▲高▼ 司

【審査官】 加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２３４９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−８１２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０５２１２６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １５／００−１５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に円形の摺動孔を有するシリンダチューブと、
前記摺動孔に沿って往復移動可能に配置されたピストンユニットと、
前記ピストンユニットから軸方向に突出したピストンロッドと、を備え、
前記ピストンユニットは、
前記ピストンロッドから径方向外方に突出した円形のピストン本体と、
前記ピストン本体の外周部に装着され、前記シリンダチューブの内周面に摺動可能に接触するパッキンと、
前記ピストン本体の外周部に前記ピストン本体に対して相対回転可能に装着され、マグネット保持部を有する可動部材と、
前記マグネット保持部により保持され、前記ピストン本体の周方向に部分的に配置されたマグネットと、を有し、
前記ピストンロッドは、前記シリンダチューブに対して相対回転可能であり、
前記可動部材は、前記シリンダチューブに対する相対回転が規制されている、
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項2】

請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
前記可動部材は、前記ピストン本体が前記シリンダチューブに接触することを阻止するように構成されたウエアリングである、
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項3】

請求項１又は２記載の流体圧シリンダにおいて、
前記ピストン本体の外周部には、円環状のマグネット配置溝が設けられ、
前記マグネット保持部は、前記マグネット配置溝に挿入されている、
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、
前記シリンダチューブの内周面には、前記シリンダチューブの軸方向に沿って回り止め用溝が設けられ、
前記可動部材には、前記回り止め用溝に係合した回り止め用突起が設けられている、
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項5】

請求項４記載の流体圧シリンダにおいて、
前記可動部材は、前記ピストン本体の外周部に沿って周方向に延在する周方向部を有し、
前記マグネット保持部は、前記周方向部から軸方向に突出しており、
前記回り止め用突起は、前記周方向部の外面及び前記マグネット保持部の外面に亘って設けられている、
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項6】

請求項４記載の流体圧シリンダにおいて、
前記パッキンの外周部には、前記回り止め用溝に挿入されるとともに前記回り止め用溝の内面に摺動可能に接触した凸部が設けられている、
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項7】

請求項５記載の流体圧シリンダにおいて、
前記マグネット保持部は、前記マグネットが装着されたマグネット装着溝を有し、
前記マグネット装着溝は、前記マグネット保持部を軸方向に貫通するとともに、径方向内側に開口している、
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピストンにマグネットが配置された流体圧シリンダに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、ワーク等の搬送手段（アクチュエータ）として、圧力流体の供給に伴って変位するピストンを備えた流体圧シリンダは公知である。一般に流体圧シリンダは、シリンダチューブと、シリンダチューブ内に軸方向に移動可能に配置されたピストンと、ピストンに連結されたピストンロッドとを有する。

【0003】

特許文献１には、ピストンの位置を検出するために、ピストンの外周部にリング状のマグネットが装着されるとともに、シリンダチューブの外側に磁気センサが配置された流体圧シリンダが開示されている。この構成の場合、磁気センサはシリンダチューブの周方向の一部にのみ配置されるのに対し、マグネットはリング状（全周）である。このため、マグネットは、ピストンの位置検出に関し、必要以上のボリュームがある。一方、特許文献２に開示された流体圧シリンダでは、ピストンの外周部に、周方向の一部にのみマグネット（非リング状マグネット）が保持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１３３９２０号公報

【特許文献2】特開２０１７−３０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献２の流体圧シリンダでは、磁気センサとマグネットの距離（周方向の位置関係）は常に一定である。このため、位置の固定された磁気センサに対して磁力調整（磁気センサとマグネットとの周方向の位置関係の調整）を行うことができない。

【0006】

一方、バンド型のセンサ取付具を用いて円形のシリンダチューブの外周部に磁気センサを取り付ける構成がある。この構成の場合、シリンダチューブの外周部の任意の位置に磁気センサを配置することが可能であるため、磁気センサと非リング状マグネットとの距離を調整したうえで磁気センサを取り付けることができる。しかしながら、磁気センサをシリンダチューブの外周部に取り付けた後に、ピストンロッドを回転させた場合、磁気センサと非リング状マグネットとの距離が変わってしまうという問題がある。

【0007】

また、シリンダチューブの外側で固定された位置に磁気センサが取り付けられる構成において、ピストンロッドを回転させた場合、磁気センサと非リング状マグネットとの距離が変わってしまうという問題がある。

【0008】

本発明は、上述した従来技術が有する課題の少なくとも１つを解決することが可能な流体圧シリンダ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】

【0009】

上記の目的を達成するため、本発明の流体圧シリンダは、内部に円形の摺動孔を有するシリンダチューブと、前記摺動孔に沿って往復移動可能に配置されたピストンユニットと、前記ピストンユニットから軸方向に突出したピストンロッドと、を備え、前記ピストンユニットは、前記ピストンロッドから径方向外方に突出した円形のピストン本体と、前記ピストン本体の外周部に装着され、前記シリンダチューブの内周面に摺動可能に接触するパッキンと、前記ピストン本体の外周部に前記ピストン本体に対して相対回転可能に装着され、マグネット保持部を有する可動部材と、前記マグネット保持部により保持され、前記ピストン本体の周方向に部分的に配置されたマグネットと、を有し、前記ピストンロッドは、前記シリンダチューブに対して相対回転可能であり、前記可動部材は、前記シリンダチューブに対する相対回転が規制されている。

【0010】

上記の構成を備えた流体圧シリンダによれば、マグネットが周方向の必要箇所のみに配置されているため、製品コスト及び製品重量の削減が図られる。また、シリンダチューブの外側で固定された位置に磁気センサが取り付けられ且つシリンダチューブの周方向位置が調整可能な構成の場合、シリンダチューブを回転させると、シリンダチューブ内に配置された可動部材に保持されたマグネットも一体的に回転する。このため、シリンダチューブの外側に配置された磁気センサと、マグネットとの距離（磁気センサとマグネットとの周方向の位置関係）を調整することで、磁気センサに対する磁力を容易に調整することができる。従って、１種類のシリンダ構造で、感度の異なる多種の磁気センサを使用することができる。これにより、部品の合理化による製品コストの削減が図られる。

【0011】

一方、バンド型のセンサ取付具を用いてシリンダチューブの外周部の任意の位置に磁気センサが取り付けられる構成の場合、磁気センサをシリンダチューブの外周部に取り付けた後にピストンロッドを回転させても、磁気センサとマグネットとの距離は維持される。また、シリンダチューブの外側で固定された位置に磁気センサが取り付けられる構成の場合、ピストンロッドを回転させても、磁気センサとマグネットとの距離は維持される。このため、例えば、流体圧シリンダの設備への据え付けの際に、磁気センサとマグネットとの距離を変えることなくピストンロッドを回転させることができ、便利である。

【0012】

前記可動部材は、前記ピストン本体が前記シリンダチューブに接触することを阻止するように構成されたウエアリングであることが好ましい。

【0013】

この構成により、可動部材は、マグネットを保持する部材とウエアリングとを兼ねているため、部品点数を削減することができる。従って、部品の合理化による製品コストの一層の削減が図られる。

【0014】

前記ピストン本体の外周部には、円環状のマグネット配置溝が設けられ、前記マグネット保持部は、前記マグネット配置溝に挿入されていることが好ましい。

【0015】

流体圧シリンダにおいて磁気センサの取付け位置があらかじめ決まらないような場合にはリング状マグネットが採用されることになるが、上記の構造によれば、非リング状マグネットが用いられる場合（本発明）と、リング状マグネットが用いられる場合とで、共通のピストン本体を採用することができる。従って、部品の合理化による製品コストの削減が図られる。

【0016】

前記シリンダチューブの内周面には、前記シリンダチューブの軸方向に沿って回り止め用溝が設けられ、前記可動部材には、前記回り止め用溝に係合した回り止め用突起が設けられていることが好ましい。

【0017】

これにより、簡単な構成で、可動部材とシリンダチューブとの相対回転を規制することができる。

【0018】

前記可動部材は、前記ピストン本体の外周部に沿って周方向に延在する周方向部を有し、前記マグネット保持部は、前記周方向部から軸方向に突出しており、前記回り止め用突起は、前記周方向部の外面及び前記マグネット保持部の外面に亘って設けられていることが好ましい。

【0019】

この構成により、可動部材とシリンダチューブとの相対回転を良好に規制するために必要な回り止め用突起の軸方向長さを容易に稼ぐことができる。

【0020】

前記パッキンの外周部には、前記回り止め用溝に挿入されるとともに前記回り止め用溝の内面に摺動可能に接触した凸部が設けられていることが好ましい。

【0021】

この構成により、回り止め用溝の箇所でのシール性を良好に確保することができる。

【0022】

前記マグネット保持部は、前記マグネットが装着されたマグネット装着溝を有し、前記マグネット装着溝は、前記マグネット保持部を軸方向に貫通するとともに、径方向内側に開口していることが好ましい。

【0023】

この構成により、組立工程において、マグネットをマグネット保持部に容易に取り付けることができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明の流体圧シリンダによれば、製品重量の削減を図るとともに磁気センサとマグネットとの距離を調整することが可能となる。あるいは、本発明の流体圧シリンダによれば、磁気センサとマグネットとの距離に影響を与えることなくピストンロッドを回転させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダの斜視図である。

【図2】図１に示した流体圧シリンダの断面図である。

【図3】図１に示した流体圧シリンダの分解斜視図である。

【図4】図４Ａは、シリンダチューブと可動部材との回り止め構造（多角形状）の断面説明図である。図４Ｂは、シリンダチューブと可動部材との回り止め構造（弧状）の断面説明図である。

【図5】他の構成に係るシリンダチューブの斜視図である。

【図6】さらに他の構成に係るシリンダチューブの斜視図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る流体圧シリンダの一部断面側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明に係る流体圧シリンダについて複数の好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

【0027】

図１に示す第１実施形態に係る流体圧シリンダ１０は、内部に円形の摺動孔１３（シリンダ室）を有する中空筒状のシリンダチューブ１２と、シリンダチューブ１２の一端部に配置されたロッドカバー１４と、シリンダチューブ１２の他端部に配置されたヘッドカバー１６とを備える。また、図２及び図３に示すように、流体圧シリンダ１０は、シリンダチューブ１２内に軸方向（Ｘ方向）に移動可能に配置されたピストンユニット１８と、ピストンユニット１８に連結されたピストンロッド２０とを備える。この流体圧シリンダ１０は、例えばワークの搬送等のためのアクチュエータとして用いられる。

【0028】

シリンダチューブ１２は、例えば、アルミニウム合金等の金属材料により構成され、軸方向に沿って延在した筒体からなる。第１実施形態では、シリンダチューブ１２は、中空円筒形に形成されている。

【0029】

シリンダチューブ１２の内周面には、シリンダチューブ１２の軸方向に沿って延在する回り止め用溝２４が設けられている。回り止め用溝２４は、径方向外側に向かって幅（周方向幅）が減少するテーパ形状（台形状又は三角形状）に形成されている。回り止め用溝２４は、他の多角形状（例えば、四角形状）に形成されていてもよい。第１実施形態において、回り止め用溝２４は、シリンダチューブ１２の内周面において、周方向の１箇所にのみ設けられている。なお、シリンダチューブ１２の内周面には、周方向に間隔を置いて複数（例えば、３つ）の回り止め用溝２４が設けられてもよい。

【0030】

図１及び図２に示すように、ロッドカバー１４は、シリンダチューブ１２の一端部（矢印Ｘ１方向側の端部）を閉塞するように設けられており、例えば、シリンダチューブ１２と同様の金属材料により構成された部材である。ロッドカバー１４には、第１ポート１５ａが設けられている。図２に示すように、ロッドカバー１４に設けられた環状突出部１４ｂがシリンダチューブ１２の一端部に挿入されている。

【0031】

ロッドカバー１４とシリンダチューブ１２との間には、円形リング状のパッキン２３が配置されている。ロッドカバー１４の内周部には、円形リング状のブッシュ２５及びパッキン２７が配置されている。ロッドカバー１４の内周部には、円形リング状の第１クッションパッキン６８ａが配置されている。

【0032】

ヘッドカバー１６は、例えば、シリンダチューブ１２と同様の金属材料により構成された部材であり、シリンダチューブ１２の他端部（矢印Ｘ２方向側の端部）を閉塞するように設けられている。ヘッドカバー１６により、シリンダチューブ１２の他端部が気密に閉じられている。ヘッドカバー１６には、第２ポート１５ｂが設けられている。

【0033】

ヘッドカバー１６に設けられた環状突出部１６ｂがシリンダチューブ１２の他端部に挿入されている。ヘッドカバー１６とシリンダチューブ１２との間には、円形リング状のパッキン３１が配置されている。ヘッドカバー１６の内周部には、円形リング状の第２クッションパッキン６８ｂが配置されている。

【0034】

図１に示すように、シリンダチューブ１２、ロッドカバー１４及びヘッドカバー１６は、複数の連結ロッド３２及びナット３４によって、軸方向に締結されている。複数組の連結ロッド３２及びナット３４が周方向に間隔を置いて設けられている。このため、シリンダチューブ１２は、ヘッドカバー１６及びロッドカバー１４の間に挟持された状態で固定されている。

【0035】

図２に示すように、ピストンユニット１８は、シリンダチューブ１２内（摺動孔１３）に軸方向に摺動可能に収容され、摺動孔１３内を第１ポート１５ａ側の第１圧力室１３ａと第２ポート１５ｂ側の第２圧力室１３ｂとに仕切っている。本実施形態において、ピストンユニット１８は、ピストンロッド２０の基端部２０ａに連結されている。

【0036】

ピストンユニット１８は、ピストンロッド２０から径方向外方に突出した円形のピストン本体４０と、ピストン本体４０の外周部に装着された円形リング状のパッキン４２と、ピストン本体４０の外周部にピストン本体４０に対して相対回転可能に装着された可動部材４４と、ピストン本体４０の周方向に部分的に配置されたマグネット４６とを有する。

【0037】

ピストン本体４０は、軸方向に貫通した貫通孔４０ａを有する。ピストンロッド２０の基端部２０ａ（細径部）が、ピストン本体４０の貫通孔４０ａに挿入されるとともに、加締めによってピストン本体４０に固定（連結）されている。なお、ピストン本体４０とピストンロッド２０との固定構造は、加締めに限らず、捩じ込み構造であってもよい。

【0038】

ピストン本体４０の外周部には、パッキン装着溝５０と、マグネット配置溝５２と、ウエアリング装着溝５４とが軸方向の異なる位置に設けられている。マグネット配置溝５２は、パッキン装着溝５０とウエアリング装着溝５４との間に設けられている。パッキン装着溝５０、マグネット配置溝５２及びウエアリング装着溝５４は、いずれも、周方向の全周に亘って延在する円形リング状に構成されている。

【0039】

マグネット配置溝５２の底部５２ａは、ウエアリング装着溝５４の底部５４ａよりも径方向内側に位置している。従って、マグネット配置溝５２の溝深さは、ウエアリング装着溝５４の溝深さよりも深い。ピストン本体４０の構成材料としては、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属材料や、硬質樹脂等が挙げられる。

【0040】

パッキン４２は、ゴム材やエラストマー材等の弾性材料からなるリング状のシール部材（例えば、Ｏリング）である。パッキン４２は、パッキン装着溝５０に装着されている。

【0041】

パッキン４２は、シリンダチューブ１２の内周面に摺動可能に接触している。具体的に、パッキン４２の外周部は、全周に亘って摺動孔１３の内周面と気密又は液密に密着している。パッキン４２の内周部は、全周に亘ってピストン本体４０の外周面と気密又は液密に密着している。パッキン４２によりピストンユニット１８の外周面と摺動孔１３の内周面との間がシールされ、摺動孔１３内の第１圧力室１３ａと第２圧力室１３ｂが気密又は液密に仕切られている。

【0042】

図３に示すように、パッキン４２の外周部には、回り止め用溝２４に挿入されるとともに回り止め用溝２４の内面に摺動可能に接触した凸部５６が設けられている。凸部５６は、回り止め用溝２４と同様の多角形状に形成されている。すなわち、凸部５６は、径方向外側に向かって幅（周方向幅）が減少するテーパ形状（台形状又は三角形状）に形成されている。凸部５６は、回り止め用溝２４に、気密又は液密に密着している。

【0043】

凸部５６が回り止め用溝２４に係合していることにより、パッキン４２は、シリンダチューブ１２に対する相対回転が規制されている。ピストン本体４０とピストンロッド２０とは相対回転不可能に連結されているため、ピストンロッド２０を回転させると、ピストン本体４０も一緒に回転する。その際、ピストン本体４０は、パッキン４２に対して相対回転可能である。

【0044】

なお、シリンダチューブ１２の内周面に回り止め用溝２４が周方向に間隔を置いて複数設けられる場合、パッキン４２には、周方向に間隔を置いて複数（回り止め用溝２４の個数と同数又はそれより少ない個数）の凸部５６が設けられてもよい。

【0045】

可動部材４４は、ピストン本体４０の外周部に沿って周方向に延在する周方向部５７と、周方向部５７から軸方向に突出したマグネット保持部５８とを有する。マグネット保持部５８は、周方向に間隔を置いて複数（図示例では、４つ）設けられている。なお、マグネット保持部５８は、１つだけ設けられていてもよい。

【0046】

マグネット保持部５８は、マグネット配置溝５２に挿入されている。マグネット保持部５８は、マグネット４６が装着されたマグネット装着溝５８ａを有する。マグネット装着溝５８ａは、マグネット保持部５８を軸方向に貫通するとともに、径方向内側に開口している。より具体的には、マグネット保持部５８は、周方向部５７から軸方向に突出した基部５８ｂと、基部５８ｂの周方向両側から径方向内側に向かって延出した一対の保持アーム５８ｃとを有する。一対の保持アーム５８ｃは、互いに対向して延在するとともに、互いに向き合う方向に突出した一対のツメ部５８ｄを有する。一対の保持アーム５８ｃ間にマグネット装着溝５８ａが形成されている。

【0047】

第１実施形態において、可動部材４４は、ピストン本体４０がシリンダチューブ１２に接触することを阻止するように構成されたウエアリング４４Ａであり、ウエアリング装着溝５４に装着されている。ウエアリング４４Ａは、流体圧シリンダ１０の作動中に軸方向に垂直な方向に大きい横荷重がピストンユニット１８に作用した際にピストン本体４０の外周面が摺動孔１３の内周面に接触することを防止する。ウエアリング４４Ａの外径は、ピストン本体４０の外径よりも大きい。

【0048】

ウエアリング４４Ａは、低摩擦材からなる。ウエアリング４４Ａと摺動孔１３の内周面との間の摩擦係数は、パッキン４２と摺動孔１３の内周面との間の摩擦係数よりも小さい。このような低摩擦材としては、例えば、四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）のような低摩擦性と耐摩耗性とを兼ね備えた合成樹脂材料や、金属材料（例えば、軸受鋼）等が挙げられる。

【0049】

周方向部５７は、ウエアリング装着溝５４に装着されている。周方向部５７は、円形リング状に構成されており、周方向の一部にはスリット５７ａ（切れ目）が形成されている。スリット５７ａは、マグネット保持部５８に対して周方向にずれた位置に形成されている。具体的に、スリット５７ａは、周方向に隣接するマグネット保持部５８間に形成されている。組立時には、可動部材４４は、径方向に強制的に広げられてウエアリング装着溝５４の周囲に配置された後、弾性復元力で再び縮径することにより、ウエアリング装着溝５４に装着される。

【0050】

可動部材４４は、シリンダチューブ１２に対する相対回転が規制されている。具体的に、第１実施形態では、シリンダチューブ１２の内周面に、シリンダチューブ１２の軸方向に沿って回り止め用溝２４が設けられ、可動部材４４に、回り止め用溝２４に係合した回り止め用突起６０が設けられている。回り止め用突起６０は、回り止め用溝２４に対して軸方向に摺動可能である。

【0051】

回り止め用突起６０は、可動部材４４の外周部から径方向外方に突出している。図４Ａに示すように、回り止め用突起６０は、回り止め用溝２４と同様の多角形状に形成されている。すなわち、回り止め用突起６０は、径方向外側に向かって幅（周方向幅）が減少するテーパ形状（台形状又は三角形状）に形成されている。シリンダチューブ１２の内周面に回り止め用溝２４が周方向に間隔を置いて複数設けられる場合、可動部材４４には、周方向に間隔を置いて複数（回り止め用溝２４の個数と同数又はそれより少ない個数）の回り止め用突起６０が設けられてもよい。

【0052】

回り止め用突起６０は、周方向部５７の外面５７ｂ及びマグネット保持部５８の外面５８ｅに軸方向に延在して設けられている。すなわち、回り止め用突起６０は、周方向部５７の外面５７ｂ及びマグネット保持部５８の外面５８ｅの両方に亘って設けられている。

【0053】

回り止め用溝２４は、上述したテーパ形状に限らず、図４Ｂに示すように、断面が弧状に構成されてもよい。この場合、可動部材４４に設けられる回り止め用突起６０は、弧状の回り止め用溝２４と同様の弧状に構成される。また、回り止め用溝２４が弧状に構成される場合、パッキン４２には凸部５６（図３）が設けられなくてもよい。この場合でも、パッキン４２の外周部は、弧状の回り止め用溝２４の形状に倣って弾性変形するため、シール性が維持される。

【0054】

図３に示すように、マグネット４６は、ピストン本体４０の周方向の一部にのみ存在する非リング状（ポイント状）に構成されており、マグネット保持部５８（マグネット装着溝５８ａ）に装着されている。第１実施形態では、複数のマグネット保持部５８のうち１つのマグネット保持部５８のみにマグネット４６が装着されている。マグネット４６は、例えば、フェライト磁石、希土類磁石等である。

【0055】

図２に示すように、シリンダチューブ１２の外側には、磁気センサ６４が取り付けられている。具体的には、連結ロッド３２（図１）にセンサ用ブラケット６６が取り付けられている。センサ用ブラケット６６には磁気センサ６４が保持されている。これにより、磁気センサ６４は、センサ用ブラケット６６及び連結ロッド３２を介して、ヘッドカバー１６及びロッドカバー１４に対して位置が固定されている。マグネット４６が発生する磁気を磁気センサ６４によって感知することで、ピストンユニット１８の動作位置が検出される。

【0056】

ピストンロッド２０は、摺動孔１３の軸方向に沿って延在する柱状（円柱状）の部材である。ピストンロッド２０はロッドカバー１４を貫通している。ピストンロッド２０の先端部２０ｂは、摺動孔１３の外部に露出している。ピストン本体４０のロッドカバー１４側に隣接する位置で、ピストンロッド２０の外周部には、第１クッションリング６９ａが固定されている。ピストン本体４０を挟んで第１クッションリング６９ａとは反対側には、第２クッションリング６９ｂが、ピストンロッド２０と同軸にピストン本体４０に固定されている。

【0057】

第１クッションパッキン６８ａ、第２クッションパッキン６８ｂ、第１クッションリング６９ａ及び第２クッションリング６９ｂにより、ストロークエンドでの衝撃を緩和するエアクッション機構が構成されている。なお、このようなエアクッション機構に代えて、あるいは、当該エアクッション機構に加えて、ゴム材等の弾性材料からなるダンパが、例えば、ロッドカバー１４の内壁面１４ａ及びヘッドカバー１６の内壁面１６ａにそれぞれ取り付けられてもよい。

【0058】

上記のように構成された流体圧シリンダ１０は、以下のように動作する。なお、以下の説明では、圧力流体としてエア（圧縮エア）を用いる場合を説明するが、エア以外の気体を用いてもよい。

【0059】

図２において、流体圧シリンダ１０は、第１ポート１５ａ又は第２ポート１５ｂを介して導入される圧力流体であるエアの作用によって、ピストンユニット１８を摺動孔１３内で軸方向に移動させる。これにより、当該ピストンユニット１８に連結されたピストンロッド２０が進退移動する。

【0060】

具体的に、ピストンユニット１８をロッドカバー１４側へと変位（前進）させるには、第１ポート１５ａを大気開放状態とし、図示しない圧力流体供給源から第２ポート１５ｂを介して圧力流体を第２圧力室１３ｂへと供給する。そうすると、圧力流体によってピストンユニット１８がロッドカバー１４側へと押される。これにより、ピストンユニット１８がピストンロッド２０とともにロッドカバー１４側へと変位（前進）する。

【0061】

ピストンユニット１８がロッドカバー１４に当接することで、ピストンユニット１８の前進動作が停止する。ピストンユニット１８が前進位置へと近づく際、第１クッションリング６９ａは、第１クッションパッキン６８ａの内周面に接触して、この接触部分に気密シールが形成され、第１圧力室１３ａにエアクッションが形成される。これにより、ロッドカバー１４側のストロークエンド付近でピストンユニット１８の変位が減速するため、ストロークエンド到達時の衝撃が緩和される。

【0062】

一方、ピストン本体４０をヘッドカバー１６側へと変位（後退）させるには、第２ポート１５ｂを大気開放状態とし、図示しない圧力流体供給源から第１ポート１５ａを介して圧力流体を第１圧力室１３ａへと供給する。そうすると、圧力流体によってピストン本体４０がヘッドカバー１６側へと押される。これにより、ピストンユニット１８がヘッドカバー１６側へと変位する。

【0063】

そして、ピストンユニット１８がヘッドカバー１６に当接することで、ピストンユニット１８の後退動作が停止する。ピストンユニット１８が後退位置へと近づく際、第２クッションリング６９ｂは、第２クッションパッキン６８ｂの内周面に接触して、この接触部分に気密シールが形成され、第２圧力室１３ｂにエアクッションが形成される。これにより、ヘッドカバー１６側のストロークエンド付近でピストンユニット１８の変位が減速するため、ストロークエンド到達時の衝撃が緩和される。

【0064】

この場合、第１実施形態に係る流体圧シリンダ１０は、以下の効果を奏する。

【0065】

流体圧シリンダ１０によれば、マグネット４６が周方向の必要箇所のみに配置されているため、製品コスト及び製品重量の削減が図られる。また、ロッドカバー１４及びヘッドカバー１６に対してシリンダチューブ１２を回転させると、シリンダチューブ１２内に配置された可動部材４４に保持されたマグネット４６も一体的に回転する。このため、シリンダチューブ１２の外側に配置された磁気センサ６４と、マグネット４６との距離（磁気センサ６４とマグネット４６との周方向の位置関係）を調整することで、磁気センサ６４に対する磁力を容易に調整することができる。従って、１種類のシリンダ構造で、感度の異なる多種の磁気センサ６４を使用することができる。これにより、部品の合理化による製品コストの削減が図られる。

【0066】

可動部材４４は、ピストン本体４０がシリンダチューブ１２に接触することを阻止するように構成されたウエアリング４４Ａである。この構成により、可動部材４４は、マグネット４６を保持する部材とウエアリング４４Ａとを兼ねているため、部品の合理化による製品コストの一層の削減が図られる。

【0067】

ピストン本体４０の外周部には、円環状のマグネット配置溝５２が設けられている。そして、マグネット保持部５８は、マグネット配置溝５２に挿入されている。流体圧シリンダ１０において磁気センサ６４の取付け位置があらかじめ決まらないような場合にはリング状マグネットが採用されることになるが、上記の構造によれば、非リング状のマグネット４６が用いられる流体圧シリンダ１０（本発明）と、リング状マグネットが用いられる流体圧シリンダとで、共通のピストン本体４０を採用することができる。従って、部品の合理化による製品コストの削減が図られる。

【0068】

シリンダチューブ１２の内周面には、シリンダチューブ１２の軸方向に沿って回り止め用溝２４が設けられている。そして、可動部材４４には、回り止め用溝２４に係合した回り止め用突起６０が設けられている。これにより、簡単な構成で、可動部材４４とシリンダチューブ１２との相対回転を規制することができる。

【0069】

図４Ａに示すように、回り止め用溝２４及び回り止め用突起６０が多角形状に構成される場合、可動部材４４とシリンダチューブ１２との相対回転を良好に規制することができる。

【0070】

図４Ｂに示すように、回り止め用溝２４及び回り止め用突起６０が弧状に構成される場合、パッキン４２による所望のシール性を容易に確保することができる。また、この場合、パッキン４２には凸部５６が不要であるため、従来と同様のパッキンを使用することができ、構成を簡易化できるとともに経済的である。

【0071】

図３に示すように、可動部材４４は、ピストン本体４０の外周部に沿って周方向に延在する周方向部５７を有し、マグネット保持部５８は、周方向部５７から軸方向に突出している。そして、回り止め用突起６０は、周方向部５７の外面５７ｂ及びマグネット保持部５８の外面５８ｅに亘って設けられている。この構成により、可動部材４４とシリンダチューブ１２との相対回転を良好に規制するために必要な回り止め用突起６０の軸方向長さを容易に稼ぐことができる。

【0072】

パッキン４２の外周部には、回り止め用溝２４に挿入されるとともに回り止め用溝２４の内面に摺動可能に接触した凸部５６が設けられている。この構成により、回り止め用溝２４の箇所でのシール性（第１圧力室１３ａと第２圧力室１３ｂとの間の気密性又は液密性）を良好に確保することができる。

【0073】

マグネット保持部５８は、マグネット４６が装着されたマグネット装着溝５８ａを有する。そして、マグネット装着溝５８ａは、マグネット保持部５８を軸方向に貫通するとともに、径方向内側に開口している。この構成により、組立工程において、マグネット４６をマグネット保持部５８に容易に取り付けることができる。

【0074】

上述した流体圧シリンダ１０において、シリンダチューブ１２の代わりに、図５に示すシリンダチューブ１２Ａが採用されてもよい。このシリンダチューブ１２Ａは、概ね四角形状の外形を有する。シリンダチューブ１２Ａの外周部には、軸方向に延在する複数のセンサ装着溝７０が設けられている。具体的には、シリンダチューブ１２Ａの外周部を構成する４面に２つずつ、合計８本のセンサ装着溝７０が設けられている。従ってシリンダチューブ１２Ａの外側で固定された位置に磁気センサ６４が取り付けられる。シリンダチューブ１２Ａの内周面には、回り止め用溝２４が設けられている。

【0075】

シリンダチューブ１２Ａの四角形状の各角部には、ロッド挿通孔７２が形成されている。これらのロッド挿通孔７２に、連結ロッド３２が挿通される。このため、流体圧シリンダ１０においてシリンダチューブ１２Ａが採用された場合、シリンダチューブ１２Ａの周方向位置は調整不可能である（連結ロッド３２の締結を緩めても、シリンダチューブ１２Ａは回転できない）。

【0076】

シリンダチューブ１２Ａが採用された流体圧シリンダ１０において、ピストンロッド２０を回転させても、磁気センサ６４とマグネット４６との距離は維持される。このため、例えば、流体圧シリンダ１０の設備への据え付けの際に、磁気センサ６４とマグネット４６との距離を変えることなくピストンロッド２０を回転させることができ、便利である。

【0077】

上述した流体圧シリンダ１０において、シリンダチューブ１２の代わりに、図６に示すシリンダチューブ１２Ｂが採用されてもよい。このシリンダチューブ１２Ｂは、外周部の一部に、軸方向に沿って延在する突起７４が設けられている。当該突起７４内に、スイッチ装着用スロット７４ａが設けられている。スイッチ装着用スロット７４ａ内に、板状（薄型）の磁気センサ６４ａが挿入される。シリンダチューブ１２Ｂの内周面には、回り止め用溝２４が設けられている。

【0078】

シリンダチューブ１２Ｂが採用された流体圧シリンダ１０において、ピストンロッド２０を回転させても、磁気センサ６４ａとマグネット４６との距離は維持される。このため、例えば、流体圧シリンダ１０の設備への据え付けの際に、磁気センサ６４ａとマグネット４６との距離を変えることなくピストンロッド２０を回転させることができ、便利である。

【0079】

図７に示す第２実施形態に係る流体圧シリンダ１０ａは、内部に円形の摺動孔１３を有する中空筒状のシリンダチューブ８０と、シリンダチューブ８０の一端部に配置されたロッドカバー８２と、シリンダチューブ８０の他端部に配置されたヘッドカバー８４と、シリンダチューブ８０内に軸方向（Ｘ方向）に移動可能に配置されたピストンユニット８６と、ピストンユニット８６に連結されたピストンロッド８８とを備える。

【0080】

シリンダチューブ８０は、中空円筒形に形成されている。シリンダチューブ８０の両端部内周面には、雌ネジ部９０ａ、９０ｂが形成されている。シリンダチューブ８０の内周面には、シリンダチューブ８０の軸方向に沿って延在する回り止め用溝２４が設けられている。シリンダチューブ８０とロッドカバー８２との間、及びシリンダチューブ８０とヘッドカバー８４との間には、それぞれ、円形リング状のパッキン９２ａ、９２ｂが配置されている。

【0081】

詳細は図示しないが、シリンダチューブ８０の外周面には、バンド型のセンサ取付具を用いて磁気センサ６４（図１等参照）が任意の位置に取り付けられる。センサ取付具は、磁気センサ６４を保持するセンサホルダと、センサホルダをシリンダチューブ８０の外周部に固定するバンド部とを備える。シリンダチューブ８０の外周部の任意の位置に磁気センサ６４を配置することが可能であるため、磁気センサ６４とマグネット４６との距離（周方向の位置関係）を調整したうえで磁気センサ６４を取り付けることができる。

【0082】

ロッドカバー８２に形成された雄ネジ部９４ａが、シリンダチューブ８０の一端部内周面に形成された雌ネジ部９０ａと螺合している。ロッドカバー８２には、第１ポート９６ａが形成されている。ロッドカバー８２の内周部には、円形リング状のブッシュ９８及びパッキン１００が配置されている。

【0083】

ロッドカバー８２の内壁面８２ａには、弾性材料からなるダンパ１０２が取り付けられている。ヘッドカバー８４に形成された雄ネジ部９４ｂが、シリンダチューブ８０の他端部内周面に形成された雌ネジ部９０ｂと螺合している。ヘッドカバー８４には、第２ポート９６ｂが形成されている。ヘッドカバー８４の内壁面８４ａには、弾性材料からなるダンパ１０４が取り付けられている。

【0084】

ピストンユニット８６は、ピストンロッド８８から径方向外方に突出した円形のピストン本体１０６と、ピストン本体１０６の外周部に装着されたパッキン４２と、ピストン本体１０６の外周部にピストン本体１０６に対して相対回転可能に装着された可動部材４４と、ピストン本体１０６の周方向に部分的に配置されたマグネット４６とを有する。

【0085】

ピストン本体１０６に形成された貫通孔１０６ａに、ピストンロッド８８の基端部８８ａ（細径部）が挿入され、加締めにより固定されている。なお、ピストン本体１０６とピストンロッド８８との固定構造は、加締めに限らず、捩じ込み構造であってもよい。

【0086】

第２実施形態に係る流体圧シリンダ１０ａによれば、磁気センサ６４をシリンダチューブ８０の外周部に取り付けた後（磁気センサ６４とマグネット４６との周方向距離を設定した後）にピストンロッド８８を回転させても、磁気センサ６４とマグネット４６との距離は維持される。このため、例えば、流体圧シリンダ１０ａの設備への据え付けの際に、磁気センサ６４とマグネット４６との距離を変えることなくピストンロッド８８を回転させることができ、便利である。

【0087】

なお、第２実施形態のうち、第１実施形態と共通する部分については、第１実施形態と同一又は同様の作用及び効果が得られる。

【0088】

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

【符号の説明】

【0089】

１０、１０ａ…流体圧シリンダ １２、１２Ａ、１２Ｂ…シリンダチューブ
１３…摺動孔 １８、８６…ピストンユニット
２０、８８…ピストンロッド ４０、１０６…ピストン本体
４２…パッキン ４４…可動部材
５８…マグネット保持部 ６４、６４ａ…磁気センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】