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公開番号2025030793
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023136380
出願日2023-08-24
発明の名称駆動システム、位置検知装置および方法
出願人マキノジェイ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F15B 15/28 20060101AFI20250228BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】簡単な構成かつ低コストで製造可能で、駆動システムの位置検知を連続的に可能とすること。
【解決手段】駆動システム100が、アクチュエータ102と、アクチュエータにより駆動される被駆動部材122と、アクチュエータと被駆動部材との間に介在される位置検知装置10とを具備し、位置検知装置10が、ハウジング12と、ハウジングの内部空間で移動可能に設けられた移動体14と、ハウジングの内面に開口する通路16と、通路16に対面可能に移動体14に形成されたテーパ面20と、通路16に圧力流体を供給する圧力流体源110と、圧力流体のリーク量を検出するセンサ120と、検出したリーク量に基づいてハウジングに対する移動体14の移動方向の位置を演算する制御装置106とを具備する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
駆動システムにおいて、
アクチュエータと、
前記アクチュエータにより所定の方向に駆動される被駆動部材と、
前記アクチュエータと前記被駆動部材との間に介在される位置検知装置とを具備し、
前記位置検知装置が、
内部空間を画成する内面を有したハウジングと、
前記内部空間内で前記所定の方向に移動可能に設けられた移動体と、
前記ハウジングの内面に開口する通路と、
前記通路に対面可能に前記移動体に形成されたテーパ面であって、前記内面と該テーパ面との間の間隙が、前記所定の方向に沿って次第に変化するように形成されたテーパ面と、
前記通路に圧力流体を供給する圧力流体源と、
前記圧力流体のリーク量を検出するセンサと、
前記検出した前記リーク量に基づいて、前記ハウジングに対する前記移動体の位置を演算する演算装置と、
を具備することを特徴とした駆動システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記内面は中心軸線を有した円筒面状に形成され、前記移動体は前記内面の円筒面と同軸の概ね円柱状に形成されている請求項１に記載の駆動システム。
【請求項３】
前記アクチュエータは、シリンダと、前記シリンダ内に往復動可能に配設されたピストンとを備えた直動流体圧シリンダであり、前記移動体は、前記ピストンに結合され、かつ、前記ピストンと共に前記中心軸線の方向に往復動可能となっている請求項２に記載の駆動システム。
【請求項４】
前記テーパ面は、前記間隙が、前記移動体の端部へ向けて軸方向に次第に大きくなるように形成されている請求項３に記載の駆動システム。
【請求項５】
前記テーパ面は前記間隙が軸方向に線形に変化する請求項４に記載の駆動システム。
【請求項６】
前記アクチュエータは回転軸を備えた回転モータであり、前記移動体は、前記回転軸に結合され、かつ、前記中心軸線周りに回転可能となっている請求項２に記載の駆動システム。
【請求項７】
前記テーパ面は、前記間隙が、前記中心軸線周りの周方向に次第に変化するように形成されている請求項６に記載の駆動システム。
【請求項８】
前記テーパ面は前記間隙が周方向に線形に変化する請求項７に記載の駆動システム。
【請求項９】
位置検知装置において、
内部空間を画成する内面を有したハウジングと、
前記内部空間内で所定の方向に移動可能に設けられた移動体と、
前記ハウジングの内面に開口する通路と、
前記通路に対面可能に前記移動体に形成されたテーパ面であって、前記内面と該テーパ面との間の間隙が、前記所定の方向に沿って次第に変化するように形成されたテーパ面と、
前記通路に圧力流体を供給する圧力流体源と、
前記圧力流体のリーク量を検出するセンサと、
前記検出した前記リーク量に基づいて、前記ハウジングに対する前記移動体の位置を演算する演算装置と、
を具備することを特徴とした位置検知装置。
【請求項１０】
前記内面は中心軸線を有した円筒面状に形成され、前記移動体は前記内面の円筒面と同軸の概ね円柱状に形成されている請求項９に記載の位置検知装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータにより被駆動部材を駆動する駆動システム、移動体の位置を測定する移動体の位置検知装置および方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
流体圧シリンダのようなアクチュエータは、多様な分野において、被駆動部材を駆動するために用いられているが、アクチュエータを用いるためには、その位置を検出する必要がある。例えば特許文献１には、油圧シリンダによって駆動されるクランプ装置において、クランプ位置とアンクランプ位置を空圧源からの加圧空気を用いて検出するようにしたクランプ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－０７２８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の発明では、クランプ確認用流路とアンクランプ確認用流路とを備え、それぞれの流路にクランプ圧力確認手段として圧力センサと、アンクランプ圧力手段としての圧力センサが必要になる。また、クランプ確認用流路およびアンクランプ確認用流路は、それぞれ２つのクランプ確認用流路およびアンクランプ確認用流路を備えている。クランプ位置にあるときは、２つのアンクランプ確認用流路が連通して１つになったアンクランプ確認用流路内の圧力が大気圧に減圧され、それをクランプ確認用圧力センサが検知し、アンクランプ位置にあるときは、２つのクランプ確認用流路が連通して、１つになったクランプ確認用流路内の圧力が大気圧に減圧され、それをクランプ確認用圧力センサが検知するようになっている。
【０００５】
特許文献１の発明では、２つの確認用流路の各々を切離し、それぞれ独立したセンサを用いているので、構成が複雑であり製造コストも高くなる。更に、特許文献１の発明では、クランプ位置とアンクランプ位置の２つの位置しか確認できない問題がある。
【０００６】
本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、一層簡単な構成で、かつ低コストで製造可能で、連続的な位置検知が可能な駆動システムを提供することを目的としている。
【０００７】
本発明は、更に、こうした駆動システムで用いる移動体の位置検知装置および方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明によれば、駆動システムにおいて、アクチュエータと、前記アクチュエータにより所定の方向に駆動される被駆動部材と、前記アクチュエータと前記被駆動部材との間に介在される位置検知装置とを具備し、
前記位置検知装置が、内部空間を画成する内面を有したハウジングと、前記内部空間内で前記所定の方向に移動可能に設けられた移動体と、前記ハウジングの内面に開口する通路と、前記通路に対面可能に前記移動体に形成されたテーパ面であって、前記内面と該テーパ面との間の間隙が、前記所定の方向に沿って次第に変化するように形成されたテーパ面と、前記通路に圧力流体を供給する圧力流体源と、前記圧力流体のリーク量を検出するセンサと、前記検出した前記リーク量に基づいて、前記ハウジングに対する前記移動体の位置を演算する演算装置とを具備する駆動システムが提供される。
【０００９】
本発明によれば、更に、位置検知装置において、内部空間を画成する内面を有したハウジングと、前記内部空間内で所定の方向に移動可能に設けられた移動体と、前記ハウジングの内面に開口する通路と、前記通路に対面可能に前記移動体に形成されたテーパ面であって、前記内面と該テーパ面との間の間隙が、前記所定の方向に沿って次第に変化するように形成されたテーパ面と、前記通路に圧力流体を供給する圧力流体源と、前記圧力流体のリーク量を検出するセンサと、前記検出した前記リーク量に基づいて、前記ハウジングに対する前記移動体の位置を演算する演算装置とを具備する位置検知装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、更に、内部空間を画成する内面を有したハウジングの該内部空間内で所定の方向に移動可能に設けられた移動体の位置の測定方法において、前記ハウジングは前記内面に開口する通路を有し、前記移動体は、前記通路に対面可能に形成されたテーパ面であって、前記内面と該テーパ面との間の間隙が、前記所定の方向に沿って次第に変化するように形成されたテーパ面を有しており、
該測定方法は、前記通路に圧力流体を供給する工程と、前記圧力流体のリーク量を検出する工程と、前記検出した前記リーク量に基づいて、前記ハウジングに対する前記移動体の位置を演算する工程とを具備する移動体の位置検知方法が提供される。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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