[发明专利]具有行程传感器的流体压缸单元

说明书

技术领域

本发明涉及行程传感器在流体压缸(fluid pressurecylinder)中的安装。

背景技术

日本特许厅1999年公布的JPH11-190308A提出了一种用于检测流体压缸的行程位置的行程传感器。

该行程传感器包括传感器探针，该传感器探针的基端固定到缸上，该传感器探针的顶端通过形成在活塞中心部中的开口插入到在活塞杆中轴向形成的孔中。

磁致伸缩线沿轴向植入传感器探针中。通过对磁致伸缩线施加脉冲电流，在传感器探针的外周沿圆周方向形成磁场。通过在该状态下将磁体布置成面对传感器探针的外周，沿圆周方向的磁场和由磁体形成的沿轴向的磁场合成(integrate)，结果在磁体的位置处产生磁场的扭转应变(torsional strain)。该现象被称为Wiedemann效应。

磁场的扭转应变被作为声波沿磁致伸缩线传输。该声波沿磁致伸缩线的传播时间(propagation period)与距磁体的距离成线性关系。通过测量该声波在磁致伸缩线的预定位置的传播时间，可检测到磁体与传感器探针的相对位置。

发明内容

根据现有技术，磁体被置于形成在活塞中心位置的凹部中。凹部的开口面对缸的底部。磁体被夹持在盖状保持架(holder)和凹部的底部之间。保持架通过安装螺杆固定到凹部的底部。

根据安装螺杆所产生的紧固力，磁体的轴向位置可轻微变化。该变化导致行程位置的检测误差。此外，如果对螺杆施加过大的扭矩以牢牢地固定磁体，则磁体可能由于过大的紧固力而破损。

因此，本发明的一个目的是提高磁体相对于活塞定位的精度，同时保护磁体免受过大的紧固力。

为了达到上述目的，本发明提供一种流体压缸单元，其包括：缸；活塞，其收容在缸中，以便可沿轴向自由滑动，活塞在中心部具有凹部；保持架，其形成为具有底部的盖状，保持架被布置在凹部中且固定到活塞，并且包括形成在底部的环状槽；以及行程传感器，其用于检测活塞相对于缸的相对位置。

行程传感器包括：磁体以及传感器探针。传感器探针产生响应相对于磁体沿轴向的相对位置的信号，其中，传感器探针被固定到缸，磁体形成为圆筒状且在被容纳在保持架中的状态下被固定到活塞，以便在被夹持在活塞和保持架的底部之间的状态下，面对传感器探针的外周。

流体压缸单元还包括减震构件，该减震构件被容纳在环状槽中，减震构件的尺寸设定为使得减震构件沿轴向从环状槽突出并且根据作用在活塞与磁体之间的紧固力而沿轴向发生弹性变形，使得磁体经由变形的减震构件最终由底部支撑。

本发明的详细内容以及其它特征和优点将在说明书的其余部分阐述并由附图示出。

附图说明

图1是根据本发明的液压缸单元的纵剖视图。

图2是液压缸单元的磁体保持部的放大纵剖视图。

图3是根据本发明另一实施例的磁体保持部的放大纵剖视图。

具体实施方式

参考附图的图1，液压缸单元包括：缸1；活塞2a，其被装入缸1中，以便可自由滑动；以及活塞杆2，其连接到活塞2a，并沿轴向从缸1突出。

在缸1中由活塞2a划定液压室R。液压室R根据从液压源P提供的液压在缸1内沿轴向驱动活塞2a，该液压源P布置在缸1的外部。

具体地，当从液压源P向液压室R提供液压时，液压室R膨胀，活塞2a朝图的右手侧移位。于是，活塞杆2从缸1中突出。该动作称为液压缸单元的伸张(elongation)动作。

另一方面，当从液压室R向液压源P释放液压时，液压室R收缩，活塞2a在缸1中朝图的左手侧移位。于是，活塞杆2侵入(invade)缸1。该动作称为液压缸单元的收缩动作。

为了检测活塞杆2相对于缸1沿轴向的相对位置，或者换句话说，为了检测活塞2a的行程位置，液压缸单元包括行程传感器100。

行程传感器100包括固定到缸1的传感器探针3和固定到活塞2a的磁体4。

传感器探针3由非磁性材料形成。传感器探针3穿过形成在底盖构件11中的孔，该底盖构件11固定到缸1的底部1a。传感器探针3的基部3b被旋入(screw into)底盖构件11中。传感器探针3突入到缸1中并被保护筒(sheath)32覆盖。保护筒32由非磁性材料制成，其一端被装配到底盖构件11中的孔内。传感器探针3穿过装配在保护筒32中的环状定心引导件33，由此传感器探针3被保持在与保护筒32同心的状态。