JPH0416004Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、流体圧シリンダのピストンの移動に
伴なつて関連する機器等を制御作動させる場合等
に用いるピストンの位置検出装置に関するもので
ある。

従来の技術 従来、このような流体圧シリンダのピストン位
置検出装置は特公昭47−46840号、実公昭51−
25671号、実開昭55−97203号、実開昭57−144604
号等に開示されているが、これらによればシリン
ダチユーブ内を摺動するピストンに、軸方向にＮ
−Ｓ極（磁軸）を配置した１つの円環状永久磁石
を装着し、この円環状永久磁石により生じる磁力
により作動するリードスイツチ等の磁気感応スイ
ツチをシリンダチユーブ外側に設けた構造になつ
ていた。

考案が解決しようとする問題点 前記従来の技術によれば、ピストン速度を高速
にした時など、磁気感応スイツチが円環状永久磁
石の磁力により作動してONとなつている時間が
極めて短くなり、磁気感応スイツチに接続される
制御機器（リレー等）が応答しないというような
場合には、円環状永久磁石の軸方向長さを長くす
るとともに、この円環状永久磁石を装着し得るい
ようにピストン形状を変更し、円環状永久磁石に
よる軸方向の磁界の拡がりを広くするが、そうす
ると、これら２つの部材について仕様変更しなけ
ればならない問題があつた。また、例えば特公昭
51−28793号に開示されているようなロツドレス
シリンダ（シリンダ壁を貫通して外方へ突出して
スロツトに沿つて移動するピストンマウントにピ
ストンを連結し、スロツトを緘封部材で緘封する
ようにしたものでは、ピストンマウントとピスト
ンとがピストン軸方向中央で連結されているため
に（このピストン中央位置に取付や作動基準とす
るのに都合がよい）ここに円環状永久磁石を装着
することは困難であつた。

問題点を解決するための手段 本考案は、非磁性体のシリンダチユーブ内に摺
動自在に嵌装された非磁性体のピストンに取付け
た磁石の磁力により、シリンダチユーブ外周の磁
気感応スイツチを作動してピストン位置に検出す
る流体圧シリンダのピストン位置検出装置におい
て、前記ピストンにはピストン軸方向に所定間隔
をおいて一対の装着孔を並設し、これらの装着孔
に棒状永久磁石が夫々少なくとも一方の磁極をシ
リンダチユーブ内周面と対向させて嵌装されると
共に、シリンダチユーブ内周面と対向する磁極の
磁性を逆にしたことを特徴とする。

作 用 ピストンに設けた２つの装着孔に夫々棒状永久
磁石を嵌装してこれら２つの棒状永久磁石間に磁
界を形成するようにしてあるため、磁界の軸方向
の拡がりを広くする時は、ピストンの２つの装着
孔位置を変更することで対応でき、１つの部材の
仕様変更で済む。また、ピストンには棒状永久磁
石を取付けるのであるから、円環状永久磁石を装
着困難なロツドレスシリンダのピストンにも容易
に実施可能で、ロツドレスシリンダのピストン位
置も検出し得る。

実施例 第１〜３図において、ロツドレスシリンダに実
施した場合について説明する。断面矩形のシリン
ダチユーブ１には断面円形のシリンダ室２が形成
され、このシリンダチユーブ１の両端部には、圧
流体給排用のポート３，４を設けたエンドキヤツ
プ５，６が夫々固着されている。シリンダチユー
ブ１内には、アルミニウム合金等の非磁性材で構
成されたピストン７が摺動自在に嵌装されてい
る。このピストン７には、その軸方向中央より両
側に対称に棒磁石の装着孔１０，１０が軸方向に
所定距離をおいて並設され、この装着孔１０，１
０にアルニコ棒磁石（棒状永久磁石）８，９を、
その磁軸がピストン軸方向とほぼ直交し、夫々の
磁極８ａ，８ｂ、９ａ，９ｂがシリンダチユーブ
１の内周面１ａと対向し、かつ、相対する８ａ，
９ａと８ｂ，９ｂの極性が逆になるように嵌装し
て接着材にて一体にしてある。シリンダチユーブ
１の全長に亘つて開口したスロツト１１内側と外
側には、両端を左右のエンドキヤツプ５，６に固
定した内、外側シールバンド１２，１３が配備さ
れ、前記スロツト１１を緘封するようになつてい
る。ピストン７の中央部には、前記内、外側シー
ルバンド１２，１３を内、外方向に押し広げなが
ら移動するピストンヨーク１４が連結され、ピス
トンヨーク１４の突出部１４ａにピストンマウン
ト１５が連結されている。シリンダチユーブ１の
外周面２ａ，２ｂ，２ｃには軸方向の長溝１６
ａ，１６ｂが適宜な間隔を保つてシリンダチユー
ブ１の全長に亘つて形成されている。この長溝１
６ａ，１６ｂのうち、前記アルニコ棒磁石８，９
の磁軸方向と直交する長溝１６ａ，１６ｂには
夫々１対の取付具１７Ａ，１７Ｂ、１８Ａ，１８
Ｂの脚部を嵌挿し、その取付具１７Ａ，１７Ｂ間
及び１８Ａ，１８Ｂ間へ夫々外周面２ａ，２ｂと
当接するような磁気感応スイツチとして示すリー
ドスイツチ１９を挿入し、リードスイツチ１９を
止めねじ２０及びナツト２１により締付けてロツ
ドレスシリンダの軸方向所定位置に付設してい
る。このリードスイツチ１９は周知の如く不活性
ガスを封入した真空ガラス管１９ｂ内で磁石の接
近によつて閉じるリード片を備え、この外部が磁
気シールドカバー１９ａで覆われている。尚、こ
のリードスイツチ１９に代えて、磁束に感応する
無接点の電子素子（例えばホール素子、磁気抵抗
子のような）を内蔵した磁気感応スイツチであつ
てもよい。

このような構成によれば、ピストン７に装着さ
れた一対のアルニコ棒磁石８，９の相対する磁極
８ａ，９ａ及び８ｂ，９ｂ間には、夫々の棒磁石
単体で生じる磁界が合成されて強い磁界Ｇが生じ
る。従つてポート３，４から圧流体がシリンダ室
２へ流入し、流出されることでピストン７がピス
トンマウント１５と共にスロツト１１に沿つて移
動し、同時に磁界Ｇが移動していくためにリード
スイツチ１９が強い磁界Ｇにより確実に作動さ
れ、ピストン位置を検出する。

さて、ピストン速度が通常より高速になると、
前記磁界Ｇの軸方向拡がりは一定であるため、リ
ードスイツチ１９がこの磁界Ｇにより作動する時
間が通常より短くなり、そのために、このリード
スイツチ１９に接続してある図示しない比較的応
答時間の遅いリレー等の制御機器を制御しきれな
いときが生じる。これに対応するようにこのロツ
ドレスシリンダの仕様変更を行うが、多少磁界を
拡げようとするだけならば、アルニコ磁石８，９
の形状等はそのままで、ピストン７の装着孔１
０，１０の間隔を変更するだけでよく、容易に仕
様変更し得る。

尚、本願ではシリンダチユーブ１の両側面にリ
ードスイツチを装着したが、勿論片側でもよく、
また、このときは、棒状永久磁石はピストンの片
側の壁７ａに装着され、夫々の一方の磁極がシリ
ンダチユーブ内面と対向していればよい。また、
装着し得るシリンダの型は、本願のようにロツド
レス型でなくてもよく、例えばシリンダチユーブ
一体的にシリンダチユーブ外側にピストン軸と平
行に取付けられたガイド軸にピストンロツドが案
内され、ピストンとシリンダチユーブが相対回動
しないものであつてもよい。また本願では、直径
が小さくて長さの長い形状で強い磁界を生ずるア
ルニコ磁石を用いて説明したが、他の磁性材から
成る棒状永久磁石を用いてもよい。

考案の効果 以上のように本考案のピストン位置検出装置に
よれば、シリンダチユーブ内周面と対向する２つ
の磁極間に、ピストン軸方向に比較的広い範囲に
亘つて強い磁界を生じさせることができ、磁気感
応スイツチを確実に作動させて、ピストン位置を
正確に検出できる。しかも、この磁界の拡がりを
広くしようとした時には、本考案では棒状永久磁
石は仕様変更せずに、ピストンの装着孔位置を変
えるだけである程度対応することができ、応対時
間の比較的長い制御機器を制御する時に、ピスト
ン速度が高速であつても、その制御機器を作動さ
せるのに必要な時間だけ磁気感応スイツチの作動
時間を長くすることが１つの部材（ピストン）の
仕様変更のみで容易に行なうことができる。そし
て、このようにピストンの軸方向の磁界の拡がり
を変更しやすいものであつても、ピストンに１対
の棒状永久磁石を並設するようにしてあるので、
従来のように円環状永久磁石をピストンに装着困
難なロツドレスシリンダにも容易に適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はロツドレスシリンダの縦断面図、第２
図は第１図Ａ−Ａ線図、第３図は第１図のＢ−Ｂ
線図である。 １……シリンダチユーブ、１ａ……シリンダチ
ユーブ内周面、７……ピストン、８，９……アル
ニコ棒磁石、８ａ，８ｂ、９ａ，９ｂ……磁極、
１９……リードスイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 非磁性体のシリンダチユーブ内に摺動自在に嵌
   装された非磁性体のピストンに取付けた磁石の磁
   力により、シリンダチユーブ外周の磁気感応スイ
   ツチを作動してピストン位置を検出する流体圧シ
   リンダのピストン位置検出装置において、前記ピ
   ストンにはピストン軸方向に所定間隔をおいて一
   対の装着孔を並設し、これらの装着孔に棒状永久
   磁石が夫々少なくとも一方の磁極をシリンダチユ
   ーブ内周面と対向させて嵌装されれると共に、シ
   リンダチユーブ内周面と対向する磁極の磁性を逆
   にしたことを特徴とするピストン位置検出装置。