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発明の名称 空気圧機器におけるセンサ取付機構
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−280310(P2001−280310A)
公開日 平成13年10月10日(2001.10.10)
出願番号 特願2000−96427(P2000−96427)
出願日 平成12年3月31日(2000.3.31)
代理人 【識別番号】100071205
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 陽一
【テーマコード(参考)】
3H081
【Fターム(参考)】
3H081 AA03 BB03 CC01 DD26 GG04 GG15 GG23 
発明者 山本 太
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 空気圧機器(2)の外面に設けられたセンサ取付溝(6)に位置検出センサ(7)を固定位置調整可能に取り付けるセンサ取付機構(1)において、前記センサ取付溝(6)の開口部の両縁に沿って互いに対向するように設けられた一対の張出部(16)と、前記位置検出センサ(7)に設けた貫通孔(12)に差し込まれて前記センサ取付溝(6)の底面(6a)に当接するねじ部材(15)と、前記ねじ部材(15)との螺合により相対変位して前記張出部(16)の裏面(16a)に押し付けられる雌ねじ部材(13)とを有し、取付完了時に前記位置検出センサ(7)が前記センサ取付溝(6)の底面(6a)から離れる方向に移動するのを制限する係合部(18)を前記ねじ部材(15)に設けたことを特徴とする空気圧機器におけるセンサ取付機構。
【請求項2】 空気圧機器(2)と、前記空気圧機器(2)の外面の長手方向に設けられたセンサ取付溝(6)と、前記センサ取付溝(6)の開口部の両縁に沿って対向して張り出す一対の張出部(16)と、前記センサ取付溝(6)に移動可能に挿入され、前記センサ取付溝(6)の底面(6a)に向けて開口する貫通孔(12)を有する位置検出センサ(7)と、前記貫通孔(12)に差し込まれて前記センサ取付溝(6)の底面(6a)に当接するねじ部材(15)と、前記ねじ部材(15)に螺合するナット(13)とを備えた空気圧機器(2)におけるセンサ取付機構(1)であって、前記ねじ部材(15)に前記センサ取付溝(6)の底面(6a)との間で僅かに隙間(19)を空けて前記位置検出センサ(7)を挟持する係合部(18)が設けられていることを特徴とする空気圧機器におけるセンサ取付機構。
【請求項3】 貫通孔(12)の内周面またはねじ部材(15)の外周面の何れか一方に突起(22)を設けるとともに、他方に前記突起(22)に係合可能な環状凹部(23)を設けたことを特徴とする請求項2記載の空気圧機器におけるセンサ取付機構。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気圧機器の外面に設けられたセンサ取付溝に位置検出センサを固定位置調整可能に取り付ける空気圧機器におけるセンサ取付機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図11に示すように、公知のこの種のセンサ取付機構51は、空気圧機器52の外面に設けたセンサ取付溝53の開口部の両縁に沿って互いに対向するように設けられた一対の張出部54と、位置検出センサ55に設けたねじ孔56に螺合してセンサ取付溝53の底面53aに当接するねじ部材57とを有しており、ねじ孔56とねじ部材57との螺合により位置検出センサ55が図上上方向に変位して張出部54の裏面54aに直接押し付けられるようになっている。
【0003】したがって、この従来のセンサ取付機構51によると、ねじ部材57を強くねじ込めばねじ込むほど位置検出センサ55が張出部54の裏面54aに強く押し付けられるために、ねじ部材57を必要以上に強くねじ込むと、位置検出センサ55が変形して破損したり、誤作動を起こしたりすることがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑みて、ねじ部材を必要以上に強くねじ込んでも位置検出センサに負荷が作用せず、もって位置検出センサがこのねじ込みにより破損したり誤作動したりするのを防止することが可能なセンサ取付機構を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の請求項1によるセンサ取付機構は、空気圧機器の外面に設けられたセンサ取付溝に位置検出センサを固定位置調整可能に取り付けるセンサ取付機構において、前記センサ取付溝の開口部の両縁に沿って互いに対向するように設けられた一対の張出部と、前記位置検出センサに設けた貫通孔に差し込まれて前記センサ取付溝の底面に当接するねじ部材と、前記ねじ部材との螺合により相対変位して前記張出部の裏面に押し付けられる雌ねじ部材とを有し、取付完了時に前記位置検出センサが前記センサ取付溝の底面から離れる方向に移動するのを制限する係合部を前記ねじ部材に設けたことを特徴とするものである。
【0006】また、本発明の請求項2によるセンサ取付機構は、空気圧機器と、前記空気圧機器の外面の長手方向に設けられたセンサ取付溝と、前記センサ取付溝の開口部の両縁に沿って対向して張り出す一対の張出部と、前記センサ取付溝に移動可能に挿入され、前記センサ取付溝の底面に向けて開口する貫通孔を有する位置検出センサと、前記貫通孔に差し込まれて前記センサ取付溝の底面に当接するねじ部材と、前記ねじ部材に螺合するナットとを備えた空気圧機器におけるセンサ取付機構であって、前記ねじ部材に前記センサ取付溝の底面との間で僅かに隙間を空けて前記位置検出センサを挟持する係合部が設けられていることを特徴とするものである。
【0007】また、本発明の請求項3によるセンサ取付機構は、上記した請求項2のセンサ取付機構において、貫通孔の内周面またはねじ部材の外周面の何れか一方に突起を設けるとともに、他方に前記突起に係合可能な環状凹部を設けたことを特徴とするものである。
【0008】上記構成を備えた本発明の請求項1によるセンサ取付機構においては、ねじ部材をねじ込んだときに、位置検出センサではなく、これに代わって雌ねじ部材が張出部の裏面に押し付けられるために、位置検出センサにねじ込みによる負荷が作用するのを未然に防止することが可能となる。また、取付完了時に位置検出センサがセンサ取付溝の底面から離れる方向に移動するのを制限する係合部がねじ部材に設けられているために、位置検出センサがセンサ取付溝内でガタつくのを有効に防止することが可能となる。
【0009】また、上記構成を備えた本発明の請求項2によるセンサ取付機構においては、ねじ部材をねじ込んだときに、位置検出センサではなく、これに代わってナットが張出部の裏面に押し付けられるために、位置検出センサにねじ込みによる負荷が作用するのを未然に防止することが可能となる。また、位置検出センサが、ねじ部材に設けられた係合部とセンサ取付溝の底面との間で僅かに隙間を空けて挟まれるために、位置検出センサがセンサ取付溝内でガタつくのを有効に防止することが可能となる。
【0010】またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項3によるセンサ取付機構においては、位置検出センサの貫通孔の内周面およびねじ部材の外周面の何れか一方に設けられた突起と、他方に設けられた環状凹部とが互いに係合することにより、センサ取付溝に対する位置検出センサの取付前に、位置検出センサの貫通孔に差し込まれたねじ部材、およびこのねじ部材と螺合したナットが位置検出センサから脱落するのを防止することが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【0012】第一実施例・・・図1は、本発明の実施例に係るセンサ取付機構1を備えた空気圧機器の一例であるエアシリンダ2の斜視図を示しており、図2は、当該実施例に係る位置検出センサ7、ねじ部材15および雌ねじ部材であるナット13の分解斜視図を示している。また、図3は当該センサ取付機構1の平面図、図4は図3におけるA−A線断面図、図5は図4におけるB−B線拡大断面図である。
【0013】図1のエアシリンダ2は、そのボディ3に設けた一対の配管ポート4からボディ3の内部に作動流体である圧縮空気を給排することによりピストン(図示せず)およびこのピストンから延びてボディ3の一端面3aから突出するロッド5を軸方向に直線的に往復動させるものである。ボディ3の外面3bには、複数のセンサ取付溝6がボディ3の長手方向に沿ってかつピストンおよびロッド5の往復動方向と平行に設けられており、このセンサ取付溝6にそれぞれ位置検出センサ7が一つずつ移動可能に挿入されている。
【0014】図2に示すように、この位置検出センサ7は、センサ素子である磁気近接スイッチ(図示せず)と、この磁気近接スイッチの動作状態を表示する表示灯8と、磁気近接スイッチおよび表示灯8を内蔵した棒状を呈する樹脂製のセンサケース9と、磁気近接スイッチに接続されるとともにセンサケース9の後端9aから外部に延びるリード線10とを備えており、磁気近接スイッチが、ピストンに装着された被検出体であるマグネット(図示せず)の接近により信号を出力し、この信号をリード線10を介して所望の箇所に伝達するように構成されている。尚、この位置検出機構を構成する被検出体およびセンサ素子は、マグネットと磁気近接スイッチとに限定されるものではなく、被検出体を金属とするとともにセンサ素子を前記金属の誘導電流を検出して信号を出力する高周波発信形近接センサとしても良く、この場合には、ボディ2を合成樹脂等の非金属材料によって成形することにしてセンサ素子がボディ2の成形材料の影響を受けないようにする。
【0015】センサケース8の先端部には凹段部11が設けられており、この凹段部11にセンサ取付溝6の底面6aに向けて開口する貫通孔12が設けられている。この貫通孔12の内周面にねじ加工は施されていない。凹段部11には、その平面形状に対応して平面矩形状のナット13が配設されており、このナット13に設けられたねじ孔状のねじ手段14に螺合するねじ状のねじ部材15が貫通孔12に差し込まれ、センサ取付溝6の底面6aに当接する。ナット13の一対辺の幅はセンサケース9の幅に略等しく、またセンサ取付溝6の幅はこれらの幅よりも僅かに大きく設定されており、よってナット13はセンサ取付溝6の側面6bに当接して回り止めされる。
【0016】センサ取付溝6に、その開口部の両縁に沿って対向して張り出す一対の張出部16が設けられており、ねじ部材15の回動によって、ナット13がこの張出部16をその裏面16aから押圧する。
【0017】ねじ部材15には、その下端に設けられた棒状ないしピン状の縮径部17によって、凹段部11の上面に対向する係合部18が環状の対向面として形成されており、この係合部18とセンサ取付溝6の底面6aの間でセンサケース9を挟み込む。ねじ部材15において、その縮径部17の長さLすなわち係合部18から縮径部17の先端面(下面)までの長さLは貫通孔12の長さLすなわちセンサケース9の凹段部11の上面からセンサケース9の下面までの長さLよりも僅かに大きく設定されており、これにより凹段部11の上面と係合部18との間には所定の大きさの隙間19が設定されて、凹段部11の上面が係合部18によって押圧されることがないように構成されている。また、貫通孔12の内径は縮径部17の外径に略等しく設定されており、これによりねじ部材16とセンサケース9との間のがたつきは極めて小さくなるように構成されている。
【0018】つぎに上記構成による位置検出センサ7の取付方法を説明する。
【0019】先ず、ナット13に形成されたねじ手段14にねじ部材15をねじ込み、ねじ部材15の縮径部17をセンサケース9の貫通孔12に差し込む。次いで、ボディ3の一方の端面から任意のセンサ取付溝6に位置検出センサ7を差し込んで所望の位置に移動させた後、ねじ部材15をねじ込むと、センサ取付溝6の側面6bによって回り止めされたナット13が相対的に浮き上がり、下端面がセンサ取付溝6の底面6aに当接したねじ部材15がナット13をセンサ取付溝6の張出部16に圧接させ、位置検出センサ7をボディ3に固定する。
【0020】上記構成によれば、ねじ部材15をねじ込む際、このねじ部材15がその先端面でセンサ取付溝6の底面6aを直接押圧する。また、その反力によりナット13がセンサ取付溝6の張出部16を押圧する。押圧されるのは位置検出センサ7ではなく何れもボディ3である。センサケース9はねじ部材15の係合部18とセンサ取付溝6の底面6aとの間で僅かの隙間19を空けて挟み込まれているために、ねじ部材15を必要以上に強くねじ込んでも位置検出センサ7が破損したり、誤作動を起こしたりすることがない。また、位置検出センサ7はセンサ取付溝6に収容されているために、ボディ3から突出して邪魔になることがなく、他の装置と接触して破損することもない。更に、見た目にもすっきりとした印象を与えることができる。
【0021】第二実施例・・・ねじ部材15に設けられる係合部18は縮径部17によってのみ形成されるわけではなく、第二実施例として図6に示すように、ねじ部材15に設けられた張出部20により形成されるものであっても良い。図示した張出部20は、ねじ部材15の周面に設けられた環状の装着溝21に断面矩形の環状部品を装着することにより形成されている。尚、係合部18は必ずしも環状である必要はなく、円周の一部から突出するものであっても良く、円周の一部に設けられるものであっても良い。
【0022】上記構成において、ねじ部材15はセンサケース9の貫通孔12に挿抜自在に差し込まれており、位置検出センサ7をセンサ取付溝6に収容する以前には、このねじ部材15が貫通孔12から抜落することがある。ねじ部材15およびナット13は極めて小さな部品であって、その紛失を防止するにはねじ部材15が貫通孔12から抜け落ちないようにする必要がある。
【0023】第三実施例・・・このため、第三実施例では、図7に示すように、センサケース9に貫通孔12内で半径方向に突出する突起22が一体的に設けられるとともに、ねじ部材15の縮径部17の外周に突起22に係合可能な環状凹部23が設けられている。図では、突起22は断面円弧形に形成されており、環状凹部23は突起22よりも大きな断面円弧形に形成されている。
【0024】この構成において、ねじ部材15の縮径部17をセンサケース9の貫通孔12に差し込むと、縮径部17の先端外周縁に設けられたテーパー面17aが突起22の円弧面に当接し、センサケース9が柔軟性を有する合成樹脂により形成されているために、更にねじ部材15を貫通孔12に押し込むと、縮径部17のテーパー面17aにより突起22がその弾性領域内で徐々に変形し、縮径部17を乗り越えて、環状凹部23に係合する。したがって、この突起22と環状凹部23との係合により、ねじ部材15およびこのねじ部材15に螺合したナット13がセンサケース9から抜け落ちるのを防止することができる。
【0025】尚、突起22と環状凹部23との間には、ねじ部材15の先端面がセンサケース9の下面から突出可能にねじ込み方向の遊びが設けられているために、ねじ部材15がその環状凹部23の内面において突起22を押圧することはないように構成されている。図示した突起22は環状であるが、必ずしも環状である必要はなく、円周面から半径方向に突出する単一の突起、または複数の突起を円周上に配置するようにしても良い。
【0026】第四実施例・・・また、第四実施例では、図8に示すように、センサケース9の貫通孔12の内周面に環状凹部23が設けられるとともに、ねじ部材15の縮径部12の外周面に、環状凹部23に係合可能な突起22が半径方向に突出するように一体的に設けられている。図では、突起22は断面円弧形に形成されており、環状凹部23は突起22よりも大きな断面円弧形に形成されている。
【0027】この構成において、ねじ部材15の縮径部17をセンサケース9の貫通孔12に差し込むと、突起22がその円弧面において貫通孔12の上端開口周縁に設けられたテーパー面12aに当接し、センサケース9が柔軟性を有する合成樹脂により形成されているために、更にねじ部材15を貫通孔12に押し込むと、突起22の円弧面によりテーパー面12aがその弾性領域内で変形し、突起22が貫通孔12の内面を乗り越えて、環状凹部23に係合する。したがって、この突起22と環状凹部23との係合により、ねじ部材15およびこのねじ部材15に螺合したナット13がセンサケース9から抜け落ちるのを防止することができる。
【0028】尚、突起22と環状凹部23との間には、ねじ部材15の先端面がセンサケース9の下面から突出可能にねじ込み方向の遊びが設けられているために、ねじ部材15がその突起22により環状凹部23の内面を押圧することはないように構成されている。図示した突起22は環状であるが、必ずしも環状である必要はなく、円周面から半径方向に突出する単一の突起、または複数の突起を円周上に配置するようにしても良い。
【0029】第五実施例・・・また、第五実施例では、図9に示すように、センサケース9に貫通孔12内で半径方向に突出する突起22が一体的に設けられるとともに、ねじ部材15の外周に突起22に係合可能な環状凹部23が設けられている。図では、突起22は断面円弧形に形成されており、環状凹部23は突起22よりも大きな断面円弧形に形成されている。
【0030】この構成において、ねじ部材15をセンサケース9の貫通孔12に差し込むと、このねじ部材15の先端外周縁に設けられたテーパー面15aが突起22の円弧面に当接し、センサケース9が柔軟性を有する合成樹脂により形成されているために、更にねじ部材15を貫通孔12に押し込むと、ねじ部材15のテーパー面15aにより突起22がその弾性領域内で徐々に変形し、ねじ部材15の先端部を乗り越えて、環状凹部23に係合する。したがって、この突起22と環状凹部23との係合により、ねじ部材15およびこのねじ部材15に螺合したナット13がセンサケース9から抜け落ちるのを防止することができる。
【0031】尚、突起22と環状凹部23との間には、ねじ部材15の先端面がセンサケース9の下面から突出可能にねじ込み方向の遊びが設けられているために、ねじ部材15がその環状凹部23の内面において突起22を押圧することはないように構成されている。図示した突起22は環状であるが、必ずしも環状である必要はなく、円周面から半径方向に突出する単一の突起、または複数の突起を円周上に配置するようにしても良い。
【0032】また、この実施例では、環状凹部23の上側の円弧面(アール面とも称する)が突起22の円弧面に僅かな隙間19を空けて図上上下方向に対向しており、センサ取付溝6の底面6aとの間でセンサケース9を挟み込む係合部18となっている。したがって、ねじ部材15に別途、係合部18を設ける必要がなく、縮径部17を設ける必要もないために、ねじ部材15の形状を複雑にすることなく、センサ取付機構1をコンパクトにすることができる。
【0033】第六実施例・・・また、第六実施例では、図10に示すように、センサケース9の貫通孔12の内周面に環状凹部23が設けられるとともに、ねじ部材15の外周面に、環状凹部23に係合可能な突起22が半径方向に突出するように一体的に設けられている。図では、突起22は断面円弧形に形成されており、環状凹部23は突起22よりも大きな断面円弧形に形成されている。
【0034】この構成において、ねじ部材15をセンサケース9の貫通孔12に差し込むと、突起22がその円弧面において貫通孔12の上端開口周縁に設けられたテーパー面12aに当接し、センサケース9が柔軟性を有する合成樹脂により形成されているために、更にねじ部材15を貫通孔12に押し込むと、突起22の円弧面によりテーパー面12aがその弾性領域内で変形し、突起22が貫通孔12の内面を乗り越えて、環状凹部23に係合する。したがって、この突起22と環状凹部23との係合により、ねじ部材15およびこのねじ部材15に螺合したナット13がセンサケース9から抜け落ちるのを防止することができる。
【0035】尚、突起22と環状凹部23との間には、ねじ部材15の先端面がセンサケース9の下面から突出可能にねじ込み方向の遊びが設けられているために、ねじ部材15がその突起22により環状凹部23の内面を押圧することはないように構成されている。図示した突起22は環状であるが、必ずしも環状である必要はなく、円周面から半径方向に突出する単一の突起、または複数の突起を円周上に配置するようにしても良い。
【0036】また、この実施例では、突起22の下側(下半分)の円弧面(アール面とも称する)が環状凹部23の円弧面に僅かな隙間19を空けて図上上下方向に対向しており、センサ取付溝6の底面6aとの間でセンサケース9を挟み込む係合部18となっている。したがって、ねじ部材15に別途、係合部18を設ける必要がなく、縮径部17を設ける必要もないために、ねじ部材15の形状を複雑にすることなく、センサ取付機構1をコンパクトにすることができる。
【0037】上記実施例に係るセンサ取付機構1は、以下の作用効果を奏することが可能である。
【0038】すなわち先ず、位置検出センサ7が、ねじ部材15に設けられた係合部18とセンサ取付溝6の底面6aとの間で僅かに隙間19を空けて挟まれるために、ねじ部材15を必要以上に強くねじ込んでも位置検出センサ7が破損したり、誤作動を起こしたりすることがない。
【0039】また、位置検出センサ7がセンサ取付溝6に収容されるために、シリンダ2等の空気圧機器本体から突出して邪魔になることがなく、他の装置と接触して破損することもない。更に、見た目にもすっきりとした印象を与えることができる。
【0040】また、突起22と環状凹部23とが互いに係合することにより、ねじ部材15およびこのねじ部材に螺合するナット13が位置検出センサ7から脱落して紛失するのを防止することができる。
【0041】また、ねじ部材15の外周面に設けられた突起22の外面、または環状凹部23の内周面を係合部18とすることにより、ねじ部材15の形状を単純にすることができ、センサ取付機構1をコンパクトにすることができる。
【0042】また、柔軟性を有する合成樹脂等によって形成したセンサケース9に突起22または環状凹部23を設けるようにしたために、この突起22または環状凹部23を設けることによって製作コストが高くなることがない。
【0043】更にまた、冷間鍛造やメタルインジェクション等によってねじ部材15を製作することができるために、係合部18や、突起22または環状凹部23等を設けた比較的分雑な形状であっても製作コストが高くなることがない。
【0044】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【0045】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の請求項1によるセンサ取付機構においては、ねじ部材の先端部がセンサ取付溝の底面に当接した状態でねじ部材をねじ込んだときに、上記従来技術のように位置検出センサではなく、これに代わって雌ねじ部材がセンサ取付溝の張出部の裏面に押し付けられるために、位置検出センサにねじ込みによる負荷が作用することがない。したがって、ねじ部材を必要以上に強くねじ込んでも、位置検出センサが破損したり、誤作動を起こしたりするのを未然に防止することができる。また、取付完了時に位置検出センサがセンサ取付溝の底面から離れる方向に移動するのを制限する係合部がねじ部材に設けられているために、位置検出センサがセンサ取付溝内でガタつくのを有効に防止することができる。
【0046】また、上記構成を備えた本発明の請求項2によるセンサ取付機構においては、ねじ部材をねじ込んだときに、やはり位置検出センサではなく、これに代わってナットが張出部の裏面に押し付けられるために、位置検出センサにねじ込みによる負荷が作用することがない。したがって、ねじ部材を必要以上に強くねじ込んでも、位置検出センサが破損したり、誤作動を起こしたりするのを未然に防止することができる。また、位置検出センサが、ねじ部材に設けられた係合部とセンサ取付溝の底面との間で僅かに隙間を空けて挟まれるために、位置検出センサがセンサ取付溝内でガタつくのを有効に防止することができる。
【0047】またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項3によるセンサ取付機構においては、位置検出センサの貫通孔の内周面およびねじ部材の外周面の何れか一方に設けられた突起と、他方に設けられた環状凹部とが互いに係合することにより、センサ取付溝に対する位置検出センサの取付前に、位置検出センサの貫通孔に差し込まれたねじ部材、およびこのねじ部材と螺合したナットが位置検出センサから脱落するのを防止することができる。




 

 


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