位置检测传感器的制作方法

本发明涉及一种位置检测传感器，其安装于在致动器的侧表面上开口并且沿着致动器的轴线方向延伸的传感器附接槽中。

背景技术：

通常，为了检测构成致动器的一部分的缸的内部的活塞的位置，磁体安装在活塞上，并且检测来自磁体的磁性的磁性传感器布置在致动器的外侧。活塞在压力流体的供应下往复操作，活塞的位置通过由磁性传感器检测的来自磁体的磁性而确定。

在这种情况下，通过将圆柱状安装构件连接至容纳磁性传感器的保持器构造位置检测传感器，并且位置检测传感器安装在横截面呈圆形并且在缸的侧表面上沿着轴线方向的全长开口的传感器槽中(例如，见日本公开专利出版物No.2008-051800)。

当安装位置检测传感器时，首先，在保持器和安装构件通过连接螺栓连接在一起的状态下，安装构件从缸的轴线方向上的一端表面插入传感器槽，并且沿着传感器槽移动至预定位置。此后，调整连接螺栓的紧固量，并且通过凸出部分完成位置检测传感器的附接，该凸出部分形成在传感器槽的开口中，并且夹在保持器和安装构件之间。

技术实现要素：

然而，对于日本公开专利出版物No.2008-051800中公开的位置检测传感器，通过插入安装构件而将位置检测传感器安装于缸是在安装构件和保持器通过连接螺栓连接在一起的状态下，通过手动地从缸在轴线方向上的一端安装至期望位置来执行的。因此，不容易改善操作效率，另外，施加了约束，诸如在缸的轴向端附近需要大的操作空间。

考虑上述问题设计了本发明，本发明的目的是提供一种位置检测传感器，其使安装操作能够相对于致动器容易且有效地执行，而不需要在致动器在轴线方向上的一端附近具有大的操作空间。

为了实现以上目的，根据本发明的位置检测传感器安装在传感器附接槽中，该传感器附接槽在致动器的侧表面上开口并且沿着致动器的轴线方向延伸，传感器附接槽包括在槽底表面侧的宽部和在致动器的侧表面侧的窄部，位置检测传感器包含：外壳，该外壳中容纳有检测致动器的可移位体的位置的传感器主体；和安装构件，该安装构件设置在外壳上，并且具有大于传感器附接槽的窄部的槽宽的宽度尺寸。安装构件包括第一接合部分和第二接合部分，第一接合部分和第二接合部分是可弯曲的并且以面对的关系布置，以在传感器附接槽的宽度方向上相互间隔间隙的方式开口。

根据以上构造，在第一接合部分和第二接合部分以第一接合部分和第二接合部分相互靠近彼此的方式弯曲的状态下，通过在其从致动器的侧表面插入传感器附接槽之后恢复至原始位置，位置检测传感器可以附接并安装于致动器。因此，位置检测传感器可以容易且有效地安装于致动器，而不需要在致动器的轴线方向上的一端附近具有大的操作空间。

位置检测传感器可以配备有固定工具，该固定工具布置在间隙中，并且在远离彼此的方向上按压第一接合部分和第二接合部分。

根据以上构造，第一接合部分和第二接合部分在远离彼此的方向上被固定工具按压，从而位置检测传感器可以更加稳定且可靠地固定于致动器。进一步，可以通过固定工具抑制第一接合部分和第二接合部分在靠近彼此的方向上弯曲。

在上述位置检测传感器中，贯穿孔可以形成在外壳中，该贯穿孔用于引导固定工具朝向间隙。

根据这种构造，通过贯穿孔，固定工具可以容易地布置在第一接合部分和第二接合部分之间的间隙中。

在上述位置检测传感器中，用于保持固定工具的保持构件可以分别设置在第一接合部分内面对第二接合部分的第一面对表面和第二接合部分内面对第一接合部分的第二面对表面上。

根据这种构造，固定工具可以可靠地保持在第一接合部分和第二接合部分之间。

在上述位置检测传感器中，第一接合部分可以包括：第一延伸部，该第一延伸部从外壳沿直线延伸；和第一凸出部分，该第一凸出部分设置在第一延伸部的末端，并且在与第二接合部分相对的一侧上向外凸出。此外，第二接合部分可以包括：第二延伸部，该第二延伸部从外壳沿直线延伸；和第二凸出部分，该第二凸出部分设置在第二延伸部的末端，并且在与第一接合部分相对的一侧向外凸出。

根据以上结构，可以通过第一凸出部分和第二凸出部分适当地抑制安装构件从传感器附接槽脱离。

在上述位置检测传感器中，第一凸出部分和第二凸出部分的横向截面可以通过相应的弧形弯曲表面限定。

根据这种结构，在弧形弯曲表面放置成与传感器附接槽的开口的边缘部分接触的状态下，通过朝向传感器附接槽按压安装构件，安装构件可以容易地插入传感器附接槽的内部。进一步，通过拉出布置在传感器附接槽内部的安装构件，可以容易地从传感器附接槽拿出安装构件。

在上述位置检测传感器中，外壳可以在一个方向上延伸。进一步，可以设置两个安装构件，并且相应的安装构件可以分别布置在外壳在纵向方向上的相对端。

根据此构造，位置检测传感器可以更加可靠且稳定地固定于致动器。

在上述位置检测传感器中，外壳可以包含外壳主体和传感器布置部分，该传感器布置部分设置在外壳主体上、在两个安装构件之间的位置，传感器主体布置在传感器布置部分中。传感器布置部分可以形成为能够从致动器的侧表面插入传感器附接槽的内部，从而传感器主体定位在传感器附接槽内部。

根据以上构造，因为传感器主体可以定位在传感器附接槽内部，所以可移位体和传感器主体之间的距离可以是相对近的距离。由此，可以提高位置检测传感器的检测准确性。进一步，因为传感器布置部分定位在两个安装构件之间，所以传感器布置部分(传感器主体)可以更加稳定且可靠地固定于致动器。

根据本发明，在第一接合部分和第二接合部分以第一接合部分和第二接合部分相互靠近彼此的方式弯曲的状态下，因为它们可以在其从致动器的侧表面插入传感器附接槽之后恢复至原始位置，所以位置检测传感器可以容易且有效地附接于致动器，而不需要大的操作空间。

本发明的以上及其他目的、特征和优势将从以下连同附图的说明中变得更加明显，其中本发明的优选实施例通过图示示例的方式显示。

附图说明

图1是显示根据本发明的实施例的位置检测传感器安装在缸装置上的情形的立体图；

图2是图1的位置检测传感器的立体图；

图3A是图2的位置检测传感器的侧视图；

图3B是图2的位置检测传感器的后视图；

图4是将位置检测传感器附接至缸装置的安装过程的第一说明图；

图5A是安装过程的第二说明图；

图5B是安装过程的第三说明图；

图6是安装过程的第四说明图；以及

图7是根据修改例的配备有安装构件的位置检测传感器的局部省略的横向截面视图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细说明与缸装置相关的根据本发明的位置检测传感器的优选实施例，该位置检测传感器安装在该缸装置上。

首先，将说明缸装置(致动器)12的基本构造。如图1所示，缸装置12配备有形成为管状的金属缸筒14和一对端板16，该一对端板16闭合缸筒14在轴线方向上的端部上的开口。

在压力流体的供应下沿着缸筒14的轴线方向移位的未图示的活塞(可移位体)布置在缸筒14的内孔中，未图示的活塞杆连接至活塞。未显示的环形磁体安装在活塞的外周表面上。

缸筒14包括外部矩形形状，用于供应和排出压力流体的一对端口26、28形成在缸筒14的侧表面14a上。安装位置检测传感器10的两个传感器附接槽30形成在缸筒14的各个侧表面14a中的每一个中。

各个传感器附接槽30在缸筒14的侧表面14a上开口，并且沿着缸筒14的轴线方向在整个长度上延伸。换言之，各个传感器附接槽30在缸筒14的相对端表面上开口。

如图4所示，各个传感器附接槽30中的每一个包括定位在槽底表面侧的宽部32和定位在缸筒14的侧表面14a侧的窄部34。宽部32通过圆弧状的弯曲表面36形成圆形横向截面。窄部34通过连接至弯曲表面36的一对相对平坦表面38、40形成矩形横向截面。

接下来，将说明位置检测传感器10的结构。如图1所示，位置检测传感器10安装并用于缸装置12的传感器附接槽30中。如图2至3B所示，位置检测传感器10配备有细长外壳42、容纳在外壳42中的传感器主体44、设置在外壳43上并且插入传感器附接槽30的两个安装构件46、48和两个固定螺钉(固定工具)50、52。

外壳42和两个安装构件46、48通过树脂材料一体地形成。外壳42包括形成为基本长方体形状的外壳主体54和布置在外壳主体54中的传感器布置部分56。外壳主体54在一个方向上延伸。

当位置检测传感器10安装在传感器附接槽30中时，在定位在与缸筒14相对的一侧的外壳主体54的外表面上，设置有第一操作单元58、第一显示单元60、第二操作单元62和第二显示单元64。第一操作单元58和第一显示单元60位于外壳主体54的一端侧，第二操作单元62和第二显示单元64位于外壳主体54的另一端侧。

第一操作单元58和第二操作单元62的每一个分别用以设定期望被检测的活塞的位置，并且其通过能够由用户按压而操作的按钮(开关)构成。第一显示单元60和第二显示单元64的每一个例如构成为LED显示器。

在外壳主体54的外侧表面上，形成两个凹部66、68，其通过切除在纵向方向上相互对置的两个拐角部而形成。在外壳主体54的厚度方向上延伸的贯穿孔70、72形成在相应的凹部66、68的底表面中。与固定螺钉50、52螺合的内螺纹形成在贯穿孔70、72的每一个中(见图4)。在外壳主体54的一端表面上，设置有导线76，其与传感器主体44电连接。

安装构件46形成为在外壳主体54的底表面内、在凹部66的后侧突出，而安装构件48形成为在外壳主体54的底表面内、在凹部68的后侧突出。进一步，传感器布置部分56形成为在外壳主体54的底表面内、在安装构件46和安装构件48之间突出。

传感器布置部分56沿着纵向方向延伸，从定位在外壳主体54的一端上的安装构件46附近的位置延续至定位在外壳主体54的另一端上的安装构件48附近的位置。

传感器布置部分56的宽度尺寸W1设定成稍小于传感器附接槽30的窄部34的槽宽W2，传感器布置部分56的突出长度L1设定成与传感器附接槽30的槽深L2相同或者稍小于传感器附接槽30的槽深L2(见图3B和4)。传感器布置部分56的侧表面和外壳主体54的侧表面共面。

传感器主体44包括：磁性检测器78，其检测安装在活塞上的磁体的磁性；和控制器80，信号处理系统的电路包含在该控制器80中(见图2至3B)。磁性检测器78容纳在传感器布置部分56的末端侧，并且其中包括多个未图示的磁性传感器。为了线性地检测活塞的移位情况，磁性检测器78形成为稍长于活塞的行程长度，其中该活塞被往复操作，在缸筒14的内部从一端跨越至另一端。

当第一操作单元58和第二操作单元62被操作时，控制器80存储来自磁性检测器78的输出信号。控制器80判断活塞是否定位在第一设定位置(例如，在缸筒14的一端侧的停止位置)，该第一设定位置通过基于来自磁性检测器78的输出信号操作第一操作单元58而设定。如果判断活塞位于第一设定位置，控制器80打开第一显示单元60；如果判断活塞不是位于第一设定位置，控制器80关闭第一显示单元60。

控制器80也判断活塞是否定位在第二设定位置(例如，在缸筒14的另一端侧的停止位置)，第二设定位置通过基于来自磁性检测器78的输出信号操作第二操作单元62而设定。如果判断活塞位于第二设定位置，控制器80打开第二显示单元64；如果判断活塞不是位于第二设定位置，控制器80关闭第二显示单元64。

如图2至4所示，安装构件46包括布置在外壳主体54上的第一接合部分84a和第二接合部分84b，它们是可弯曲的并且以面对的关系布置，以在外壳主体54的宽度方向(传感器附接槽30的宽度方向)上相互间隔间隙S的方式开口。

第一接合部分84a包含：第一延伸部86a，其从外壳主体54的底表面沿直线延伸；和第一凸出部分88a，其设置在第一延伸部86a的末端上，并且在与第二接合部分84b相对的一侧向外凸出。

第一接合部分84a包括：平坦的第一内表面(第一面对表面)90a(见图3B)，其从外壳主体54的底表面延伸至第一凸出部分88a的末端并且面对第二接合部分84b；平坦的第一外表面92a，其朝向与第二接合部分84b相对的一侧；和第一弯曲表面94a，其从第一外表面92a的末端在与第二接合部分84b相对的一侧以弧形形状延伸，并且在第一内表面90a的末端处终止。第一弯曲表面94a具有与传感器附接槽30的宽部32的弯曲表面36对应的形状。

第二接合部分84b包含：第二延伸部86b，其从外壳主体54的底表面沿直线延伸；和第二凸出部分88b，其设置在第二延伸部86b的末端，并且在与第一接合部分84a相对的一侧向外凸出。

第二接合部分84b包括：平坦的第二内表面(第二面对表面)90b(见图3B)，其从外壳主体54的底表面延伸至第二凸出部分88b的末端并且面对第一接合部分84a；平坦的第二外表面92b，其朝向与第一接合部分84a相对的一侧；和第二弯曲表面94b，其从第二外表面92b的末端在与第一接合部分84a相对的一侧以弧形形状延伸，并且在第二内表面90b的末端处终止。第二弯曲表面94b具有与传感器附接槽30的宽部32的弯曲表面36对应的形状。

在第一接合部分84a和第二接合部分84b不弯曲的情形(参考状态)下，第一内表面90a和第二内表面90b之间的距离(间隙S的间隔)D1设定成使第一内表面90a和第二内表面90b可以通过使第一凸出部分88a和第二凸出部分88b在相互靠近彼此的方向上弯曲而穿过窄部34。

在参考状态下，第一外表面92a和第二外表面92b之间的距离D2设定成与窄部34的槽宽W2基本相同。进一步，在参考状态下，在第一弯曲表面94a上凸出最多的位置和在第二弯曲表面94b上凸出最多的位置之间的距离D3(最大距离)设定成大于窄部34的槽宽W2。换言之，安装构件46包括大于传感器附接槽30的窄部34的槽宽W2的宽度尺寸。

在第一内表面90a上，与固定螺钉50接合的内螺纹96a形成为横跨第一内表面90a的整个长度；在第二内表面90b上，与固定螺钉50接合的内螺纹96b形成为横跨第二内表面90b的整个长度。内螺纹(保持构件96a、96b)与贯穿孔70的内螺纹连接。安装构件48以与安装构件46相同的方式构成，因此省略安装构件48的详细说明。

根据本发明的位置检测传感器10基本如上所述构造。接下来，将说明位置检测传感器10的优势和效果。在初始状态下，固定螺钉50与外壳主体54的贯穿孔70接合，固定螺钉52与外壳主体54的贯穿孔72接合。

首先，如图4所示，位置检测传感器10布置在传感器附接槽30的任意一个中，从而相应的安装构件46、48面对缸筒14的侧表面14a的传感器附接槽30中的开口。

接下来，在相应的安装构件46、48的第一弯曲表面94a和第二弯曲表面94b放置成与传感器附接槽30的开口的边缘部分接触的状态下，位置检测传感器10被朝向传感器附接槽30的宽部32侧(槽底表面)按压。随着这么做，第一接合部分84a和第二接合部分84b在相互靠近彼此的方向上被传感器附接槽30的开口边缘部分按压并弯曲，并且插入传感器附接槽30的窄部34中(见图5A)。

此时，第一弯曲表面94a放置成与窄部34的平坦表面38接触，第二弯曲表面94b放置成与窄部34的平坦表面40接触。此外，当安装构件46、48的每一个被朝向宽部32侧按压时，第一凸出部分88a和第二凸出部分88b穿过窄部34。随着这么做，从平坦表面38作用在第一接合部分84a上的力和从平坦表面40作用在第二接合部分84b上的力被释放，于是第一接合部分84a和第二接合部分84b通过其回复力(弹性力)恢复至在相互远离彼此的方向上分开的原始状态(见图5B)。

更具体地，第一凸出部分88a和第二凸出部分88b定位在传感器附接槽30的宽部32内部，同时第一延伸部86a和第二延伸部86b定位在传感器附接槽30的窄部34内部。换言之，相应的安装构件46、48插入传感器附接槽30。

此时，第一弯曲表面94a和第二弯曲表面94b之间的最大距离D3大于窄部34的槽宽W2。因此，即使在位置检测传感器10从传感器附接槽30竖直下方安装的情况下，或者如果用户的手等打到位置检测传感器10，可以防止相应的安装构件46、48从传感器附接槽30脱离或者掉出。

进一步，第一弯曲表面94a和第二弯曲表面94b分别接触弯曲表面36，同时此外，第一外表面92a接触平坦表面38，第二外表面92b接触平坦表面40。换言之，位置检测传感器10暂时固定于缸筒14。因此，可以抑制位置检测传感器10相对于缸筒14的位置移动。

然而，在此状态下，第一弯曲表面94a、第二弯曲表面94b、第一外表面92a和第二外表面92b中的至少任何一个可以不需要接触构成传感器附接槽30的壁表面(弯曲表面36和相应的平坦表面38、40)。

接下来，使用诸如驱动器等未图示的工具，固定螺钉50前进并且与安装构件46的内螺纹96a、96b接合，固定螺钉52前进并且与安装构件48的内螺纹96a、96b接合(见图6)。随着这么做，第一接合部分84a和第二接合部分84b通过固定螺钉50、52在相互远离彼此的方向上被按压。

更具体地，第一弯曲表面94a和第二弯曲表面94b被按压抵靠弯曲表面36，第一外表面92a被按压抵靠平坦表面38，第二外表面92b被按压抵靠平坦表面40。因此，位置检测传感器10稳固地固定于缸筒14。换言之，位置检测传感器10附接在缸装置12上。

在位置检测传感器10安装在缸装置12上的状态下，传感器布置部分56的末端表面放置成与传感器附接槽30的弯曲表面36接触。更具体地，磁性检测器78定位在传感器附接槽30的内部。由此，因为磁性检测器78和活塞(其磁体)之间的距离可以是相对近的，所以可以提高位置检测传感器10的检测准确性。

在位置检测传感器要从传感器附接槽30被拿出时，可以用与位置检测传感器10安装在传感器附接槽30中时所使用的方式相反的方式执行程序。

更具体地，首先，使用工具，固定螺钉50退回并且定位在贯穿孔70内部，固定螺钉52退回并且定位在贯穿孔72内部。接下来，继续拉动位置检测传感器10，以便使相应的安装构件46、48从传感器附接槽30脱离。随着这么做，第一接合部分84a和第二接合部分84b通过相应的平坦表面38、40和弯曲表面36之间的边界位置在靠近彼此的方向上被按压和弯曲，并且第一凸出部分88a和第二凸出部分88b插入窄部34。

此后，当进一步拉动位置检测传感器10时，第一凸出部分88a和第二凸出部分88b穿过窄部34。此外，从平坦表面38作用在第一接合部分84a上的力和从平坦表面40作用在第二接合部分84b上的力被释放，于是第一接合部分84a和第二接合部分84b通过其回复力恢复至在相互远离彼此的方向上分开的原始状态。因此，位置检测传感器10从传感器附接槽30移除。

根据以上构造，在第一接合部分84a和第二接合部分84b以第一接合部分84a和第二接合部分84b相互靠近彼此的方式弯曲的状态下，通过在其从缸筒14的侧表面14a插入传感器附接槽30之后恢复至原始位置，位置检测传感器10可以附接并安装于缸装置12。因此，位置检测传感器10可以容易且有效地安装于缸装置12，而不需要在缸筒14的轴线方向上的一端附近具有大的操作空间。

进一步，固定螺钉50、52布置在第一接合部分84a和第二接合部分84b之间的间隙S中，从而第一接合部分84a和第二接合部分84b在远离彼此的方向上被按压。因此，位置检测传感器10可以更加可靠且稳定地固定于缸装置12。进一步，可以通过固定螺钉50、52抑制第一接合部分84a和第二接合部分84b在靠近彼此的方向上弯曲。

根据本实施例，因为贯穿孔70、72形成在外壳42中，用于引导固定螺钉50、52进入第一接合部分84a和第二接合部分84b之间的间隙S，所以固定螺钉50、52可以容易地布置在间隙S中。

进一步，因为与固定螺钉50、52接合的内螺纹96a、96b分别形成在第一内表面90a和第二内表面90b中，所以固定螺钉50、52可以可靠地保持在第一接合部分84a和第二接合部分84b之间。

此外，设置在第一延伸部86a的末端上的第一凸出部分88a在与第二接合部分84b相对的一侧向外凸出，设置在第二延伸部86b的末端上的第二凸出部分88b在与第一接合部分84a相对的一侧向外凸出。因此，可以适当地抑制相应的安装构件46、48从传感器附接槽30脱离。

根据本实施例，第一弯曲表面94a形成在第一凸出部分88a上，第二弯曲表面94b形成在第二凸出部分88b上。因此，在第一弯曲表面94a和第二弯曲表面94b放置成与传感器附接槽30的开口的边缘部分接触的状态下，通过朝向传感器附接槽30按压安装构件46、48，安装构件46、48可以容易地插入传感器附接槽30的内部。进一步，通过拉出布置在传感器附接槽30内部的安装构件46、48，安装构件46、48可以容易地从传感器附接槽30拿出。

此外，因为安装构件46、48布置在外壳主体54在纵向方向上的两个相对端上，所以位置检测传感器10可以更加可靠且稳定地固定于缸装置12。

根据本实施例，因为传感器布置部分56定位在两个安装构件46、48之间，所以可以适当地抑制传感器布置部分56(磁性检测器78)相对于缸筒14的位置移动。

代替安装构件46、48，根据本实施例的位置检测传感器10可以包括根据如图7所示的修改例的安装构件100、102。构成安装构件100的第一接合部分104a的第一凸出部分106a包括第一锥形表面108a、第一平坦表面110a和第二锥形表面112a。

第一锥形表面108a朝向第一外表面92a的末端侧并且朝向与第二接合部分104b相对的一侧倾斜。第一平坦表面110a沿着贯穿孔70的延伸方向从第一锥形表面108a延伸至末端侧。第二锥形表面112a朝向第一平坦表面110a的末端侧并且朝向第二接合部分104b侧倾斜。

安装构件100的第二凸出部分106b包括第三锥形表面108b、第二平坦表面110b和第四锥形表面112b。第三锥形表面108b从第二外表面92b朝向末端侧并且朝向与第一接合部分104a相对的一侧倾斜。第二平坦表面110b沿着贯穿孔70的延伸方向从第三锥形表面108b延伸至末端侧。第四锥形表面112b从第二平坦表面110b朝向末端侧并且朝向第一接合部分104a侧倾斜。

安装构件102以与安装构件100相同的方式构成，因此省略安装构件102的详细说明。进一步，传感器附接槽114的宽部116的横向截面形成为矩形形状。同样根据这种结构，可以实现与先前论述的那些优势和效果相同的优势和效果。

根据本发明的位置检测传感器并不局限于上述实施例，并且在不偏离本发明的基本范围的情况下，采用各种修改或者附加构造也是理所应当的。例如，虽然根据本实施例，使用压力流体的缸装置已经示例为致动器，但是本发明并不局限于这种缸装置，也可以使用电致动器。进一步，本发明的原理也可以应用于线性引导件。