JPH0240162B2 - Henikenshutsusochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油圧シリンダ、空圧シリンダ等のシ
リンダ内に設けた棒状体を有する部品の変位状態
を定量的に測定する変位検出装置に関する。

一般に油圧シリンダ、空圧シリンダ等のシリン
ダ内に用いられる棒状体の部品は、同部品に対し
て若干径小にした部品本体と、同部品本体の表層
部に磁気的性質を有する外層部材を固着せしめて
前記部品を構成したものである。この部品は機械
加工、メツキ加工および溶射等の種々の高価な加
工法を駆使するので、製造単価が高くなり、かつ
使用目的の限定を余儀なくされる欠点を有してい
る。したがつて、この部品を用いたシリンダは、
機械装置の外観の変容を極小とし、機械装置の小
型化、自動化、高性能化に寄与する本来の目的に
反するものである。

本発明はかかる欠点を除去したものでその目的
は、一般的に用いられている鉄系合金の棒状体部
品を使用し、その部品の表面部に熱処理にて磁気
変質部を設けたので、余分な外層部材を除去する
ことにより、コストの低いそして表面の剥落、摩
耗を解消した棒状体部品を有するシリンダの変位
検出装置を提供するにある。

以下本発明の実施例を示す第１図ないし第３図
について説明する。第１図において、ダイプレー
ト１に取付けたスリーブ２の内孔に注入された溶
融金属３は、支持体１ａと油圧シリンダ又は空圧
シリンダ４内の棒状体のロツド５にカツプリン６
で連結されたプランジヤ７の左行により金型８
ａ，８ｂ間に構成する空間９に圧入され冷却、固
化されて所定形状の製品となる。この製品の品質
はプランジヤ７の左行時における速度の変化によ
る影響が大のために、プランジヤ７の左行速度を
常に監視し調整する必要がある。

次いで本発明の要部である変位検出装置１０を
第２図および第３図について説明する。前記棒状
体のロツド５は鉄系合金で作られており、同ロツ
ド５は非常に高密度なエネルギを有するレーザ光
線、その他熱線、又は電子線により短時間の加
熱、冷却を行なうと一種の焼入れ状態となり、磁
気的性質、特に導磁率の異なる磁気変質部５Ａを
容易にロツド５の円周表面に、かつ軸方向に所定
の間隔で設けることができる。また磁気変質部５
Ａは前記焼入れの方法を適宜行なつて螺線状、リ
ング状又は断片状に設けることも可能である。こ
のロツド５の外周表面部に設けた幅１mm、深さ
0.5mm程度の磁気変質部５Ａは1kw程度の出力を
有するレーザにより1.5m／minの速度で能率よく
加工され、導磁率の変化率は400〜800％の値を示
すようになる。

前記ロツド５に近接して設けた本体１１と、同
本体１１内に設けた永久磁石１２、磁路１３、磁
気抵抗素子１４、磁極片１５よりなる磁気検出装
置１０は、磁力線１７が発生しており、ロツド５
の磁気変質部５Ａをも通過するようになつてい
る。

前記ロツド５が第３図に示す矢印１８の方向に
動くと、ロツド５の非磁気変質部５Ｂと磁気変質
部５Ａとを交互に磁力線１７が通過するようにな
り、そこで、永久磁石１２、磁路１３、磁極片１
５、ロツド５で構成されたところを通過する磁力
線１７はその通過の磁気抵抗が増減するので、そ
の通過する強弱が変化する。従つて磁路１３の間
に挿入されている磁気抵抗素子１４の電気抵抗が
変化し、この電気抵抗の変化がリード線２０、ピ
ン１９の表示部材２２を介して前記磁気検出器１
０の外部に電気信号として送ることができる。そ
こで、時間に対応して電気信号を観察することに
より、ロツド５の移動速度、加速度、更に信号の
変化回数によりロツド５の移動量をも定量的に知
ることができる。

本実施例においては、磁極片１５を薄くし、磁
気変質部５Ａの長手方向に１対配置し、磁気変質
部５Ａの内部に、しかも長手方向に磁力線１７の
多くを通過せしめるようにしているので、磁気変
質部５Ａの導磁率の変化に対応した磁力線１７の
強さの変化が大きく、磁気抵抗素子１４より出る
電気信号は大きなものとなる。

特に、磁気変質部５Ａの幅が小さく、磁気変質
部５Ａのロツド５の軸方向における間隔が小さい
場合でも本実施は非常に有利である。また前述し
た実施例では単数の磁極片１５を設けたが、必ず
しも単数にすることはなく、複数対の磁極片１５
を前記ロツド５の軸方向に設けることにより、ロ
ツド５の移動方向を検出したり、更に大きな電気
信号を取り出すことができる。

また、磁気抵抗素子１４の周辺における温度の
変化がはげしいときには、磁気抵抗素子１４と同
じ素子を更に磁力線１７の通路中に挿入するか、
又は差動磁気抵抗素子を利用し、磁気抵抗素子１
４の温度による特性の変化を消すようにしてい
る。

なお、前述した実施例では永久磁石１２、磁路
１３、磁気抵抗素子１４、磁極片１５よりなる磁
気検出装置１０のものを示したが、この永久磁石
１２、磁気抵抗素子１４を除去し、永久磁石１２
の代わりに導磁材料に巻かれたコイルを有する検
出コイルを挿入することにより前述と同様な磁気
検出器を得ることができる。

以上述べたように本発明によれば、一般的に汎
用されている棒状体を使用し、その棒状体に設け
た磁気変質部と非磁気変質部における磁気抵抗変
化を磁気検出器にて検出するように構成したこと
により、棒状体の速度、加速度、位置を正確に監
視、又は制御することが確実にできるので、この
装置を備えた機械の自動化および小型化を計るこ
とができ、しかも製品の品質に対して安定化が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示した概略主要断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に示した断面図、
第３図は第２図のＢ−Ｂ線に示した断面図であ
る。 ４…シリンダ、５…棒状体、５Ａ…磁気変質
部、５Ｂ…非磁気変質部、７…プランジヤ、１０
…検出装置、１１…本体、１２…永久磁石、１３
…磁路、１４…磁気抵抗素子、１５…磁極片、１
７…磁力線、２２…表示部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧シリンダ、空圧シリンダ等のシリンダ内
   に移動可能に挿入され、表面部の軸方向に所定の
   間隔で交互に磁気変質部および非磁気変質部を設
   けた鉄系合金の棒状体と、同棒状体に近接して設
   けられた本体内に永久磁石、磁路、磁気抵抗素
   子、磁極片等を有し、これらから発生する磁力線
   が前記棒状体の移動にて磁気変質部と非磁気変質
   部を交互に通過する磁気検出装置と、同磁気検出
   装置内に設けられ磁力線を生ずる磁気抵抗変化を
   検出して前記棒状体の変位状態を表示する表示部
   材とからなる変位検出装置。