JPH0511366Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は高磁界雰囲気下で使用されるピスト
ン位置をリードスイツチで検出する方式の流体圧
シリンダに関する。

「従来の技術」 永久磁石を備えてシリンダ内を往復動するピス
トンの位置を、前記永久磁石の磁気作用を利用し
てリードスイツチを作動させてピストンの位置を
検出する方式の装置としては、従来より第２図に
示されるものが一般的である。

すなわち、同図に於いて、１は流体圧シリンダ
で、これは後述の理由でアルミ合金若しくは合成
樹脂材料等の非磁性体で製する。

当該シリンダ１の内部にはピストン２が往復動
自在に嵌装され、このピストン２の外周部にはリ
ング状の永久磁石３が嵌着されている。

ピストン位置検出装置４はピストン２のストロ
ーク検出位置に対応したシリンダ１の外周部の適
所に取り付けられているもので、これはリードス
イツチにランプ、抵抗等を接続し、これを合成樹
脂により一体的にモールドし、ケーシング内部に
収容して構成されるものである。

前述のシリンダ１が非磁性体で製されるのはシ
リンダ１内の該永久磁石３の磁気作用をシリンダ
１外部のリードスイツチに及ぼすためである。

しかして、流体圧シリンダ１のピストン２がシ
リンダ１内にて摺動し、所望の検出位置に到達し
たとき、リードスイツチはピストン２に取り付け
た永久磁石３の生じる磁束領域内に位置し、これ
によりリードスイツチが永久磁石３の磁気作用に
応動して作動しランプを点滅させ、この表示でピ
ストン２の位置を検出することが出来る。

尚図中５はシリンダエンドプレートで、通常シ
リンダエンド部に配されるピストン位置検出装置
４への永久磁石３の磁気作用を及ぼすべく非磁性
体で製せられる。

叙上の一般的なシリンダの改善としては、実開
昭61−1704号公報に流体圧を高め得ること、高価
な非磁性材料の使用を低めて製造コストを安価に
することを目的として、シリンダを磁性体とし、
チユーブ状に形成したピストンロツドを貫通させ
るとしたシリンダエンドプレートも磁性体とし、
検出スイツチを当該エンドプレート壁中に埋設す
るとした提案がある。その他、同じく磁性体への
転化促進でコストを低下させることを目的とした
特開昭58−72771号公報のシリンダを磁性体とし、
ピストンロツドに永久磁石を取り付け、ロツドを
貫通させて支持するロツド支持部には該永久磁石
の発生する磁束を検出する近接スイツチを埋設す
るとしたもの、検出素子がシリンダ外方設置では
当該検出素子の設定が厳格となる不利の解消を目
的とした実開昭49−123494号公報のピストンロツ
ド先端に永久磁石を取付け、近接スイツチをあた
かも該永久磁石に対向する態様にシリンダ軸方向
よりエンドプレート壁中に埋設するとしたもの等
がある。

「考案が解決しようとする問題点」 流体圧シリンダの活躍が求められる場の一つに
自動車のボデイーのシヤーシー（底）の部分の鉄
板自動溶接がある。すなわち、第４図に示す如く
コンベア１００上を送られてくるシヤーシーの部
分の２枚以上に積重の鉄板１０１に対しては、こ
れを溶接するに先立ち該鉄板１０１を機械的に押
え付けて隙間の無い積重状態にしておいてからロ
ボツト１０２に取付けされた溶接ガン１０３で溶
接々合しなければならない。

上述の機械的な押え付けを流体圧シリンダ１０
４が受け持つ。

しかして、図より明らかなる如く同一のポイン
トについて協同作業するシリンダ１０４と溶接ガ
ン１０３とは接近せざるを得ないので、溶接ガン
１０３の二次側電線１０５はシリンダ１０４の真
近に存在している。ところが、当該電線１０５に
は10000A〜15000Aの大電流が流れるため電線１
０５の周辺は10000AT〜15000ATの超高磁界１
０６となる。

リードスイツチが作動するのは20AT以上であ
る事情のもと、この高磁界１０６に露されてリー
ドスイツチが、背後から高磁力が作用する高磁界
雰囲気を前提とせずにピストン部に設置された永
久磁石のみを意識し、これに感応すべく対峙させ
られている既述の従来の各流体圧シリンダは全く
誤操作を生じる。

すなわち、実開昭61−1704号公報のものにあつ
ては、磁性体よりなるシリンダエンドプレートに
埋設される検出スイツチのシリンダ内空間の突き
出しは、ピストンロツド、マグネツトホルダーの
存在で僅かなものに規制されるためにエンドプレ
ートが予期することのない背部からの高磁界を受
けた場合には、磁性体のエンドプレートを流れる
高磁力に該検出スイツチの感応部が反応すること
となり誤操作を生じさせる。

また、特開昭58−72771号公報のものにあつて
は近接スイツチはスイツチ作動上非磁性体と解さ
れるロツド支持部に完全に埋没しており、予期し
ない背部からの高磁界は、近接スイツチに直接作
用して誤操作を生じさせる。

さらに、実開昭49−123494号公報のものにあつ
ては、考案の趣旨からシリンダエンドプレートは
非磁性体と解されるので（さらにはシリンダ自体
も非磁性体であることが明らかであることから）、
予期しない背部からの高磁界は、近接スイツチを
誤動作させる。

本考案は、従来のものが全く役立なくなる上記
の特殊環境下に於ける問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、高磁界雰囲
気の中にあつてもリードスイツチが誤作動を生じ
ることのない流体圧シリンダを提供しようとする
ものである。尚、第４図中１０７は電気溶接トラ
ンスを示す。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本考案における流
体圧シリンダは、シリンダ並びにピストンを磁性
体とすると共にピストンロツド不貫通のエンドプ
レート部を磁性体よりなるキヤツプ体に構成し、
位置検出装置ケースより突き出したリードスイツ
チを合成樹脂モールドにて固定したリードスイツ
チケーシングをその感応部を該キヤツプ体内空部
中心に位置するようキヤツプ体側壁より穿孔挿着
して設置すると共にピストン前面中央にマグネツ
トを付設するとしたものである。

「作用」 エンドプレートがピストンロツド不貫通故にシ
リンダ軸芯上でキヤツプ体内空中心にその感応部
を位置させ得たリードスイツチには、キヤツプ体
内壁面から可能なかぎりの最遠に隔離しているこ
とから背部から加わる高磁界は、到達作用するこ
とがなく誤動作を生じることがない。

「実施例」 以下、これを図にもとづいて詳細に説明する。

第１図は本案要部構造を示す縦断面図で、図中
２０は磁性体よりなる流体圧シリンダ、２１は当
該シリンダ２０内にある磁性体よりなるピストン
で、その前面中央にはマグネツト２２が付設され
ており、非磁性の取付金具２３を介して組み付け
ている。

ちなみに磁力と距離の関係は距離の２乗に反比例
の法則により非磁性体に取付けた場合はマグネツ
ト２２の磁力はマグネツト２２の表面より遠くま
で磁力の力が発生する。２４はシリンダ２０に溶
接等にて組み付くピストンロツド不貫通のエンド
プレートで、これは磁性体よりなる内空部２５を
有するキヤツプ体に構成されるもので、その側壁
所定個所を穿孔２６し、ここより位置検出装置ケ
ース２７より突き出し構成のリードスイツチ２８
を合成樹脂モールドにて固定したリードスイツチ
ケーシング２９を挿着し、該リードスイツチ２８
の感応部を該内空部２５中心に位置させてある。

リードスイツチ２８をエンドプレート２４の側
壁より挿着するとしたのは、側端は通常取付基盤
に供されることによる。

尚、位置検出装置ケース２７に於いて、３０は
リードスイツチ引出電線、３１は発光ダイオード
のリードスイツチ動作確認表示器、３２はバリス
ター、３３はサージ吸収抵抗、３４はプリント基
板を夫々示す。

ケース２７の内部は合成樹脂にて電気絶縁さ
れ、固定され外部よりの湿気及び水、油等の弊害
も防ぐ様形成されている。

しかして、ピストン２１が流体圧（空気、油
圧）の力にてリードスイツチ２８の方向に近づく
と、マグネツト２２の磁力によりリードスイツチ
２８の接点が閉状態となり後述する電気回路でリ
ードスイツチ動作表示３１が点灯し、ピストン２
１の位置検知が出来る。

そして、リードスイツチ２８は磁性体のエンド
プレート２４の内空部２５中心にある結果、流体
圧シリンダ２０の周辺に電気溶接機の二次側電
線、10000A〜15000Aがある場合でも、この外部
強磁場はシリンダ２０、エンドプレート２４、ピ
ストン２１の磁性体の囲繞箱枠体にシールドさ
れ、かつ、エンドプレート２４の内壁から最も遠
隔位置である内空部２５中心に存在させられたリ
ードスイツチ２８にはなんら磁力は作用せず、誤
動作を生じさせることはない。

第３図は上述の位置検出装置に施こすところの
電気回路の一例を示し、図示の如く該サージ吸収
抵抗３３、リードスイツチ２８、相対向した発光
ダイオード３１ａ，３１ｂを並列配置した動作確
認表示器３１を直列に接続すると共にバリスター
３２をリードスイツチ２８、動作確認表示器３１
に並列接続してなる。

しかして、抵抗３３により商用電源及び負荷に
より発生する電圧・電流サージを吸収し、リード
スイツチ２８の接点の損焼を防ぎ、又、バリスタ
ー３２は負荷（電磁コイル、Ｌ負荷）より発生す
る逆起電力を防止吸収し、リードスイツチ２８の
接点の損焼を防いでいる。

そして、交流の場合、端子３５より電流が流れ
るとリードスイツチ２８が動作した時電流が流
れ、発光ダイオード３１ａへの電流が流れて動作
確認表示器３１が点灯し、又端子３６からも電流
が流れ、リードスイツチ２８が動作した時発光ダ
イオード３１ｂに電流が流れて点灯するので、リ
ードスイツチ２８が動作した時に動作確認表示器
３１が点灯するものとなる。

直流の場合、端子３５にプラス極性の接続をし
た時リードスイツチ２８の動作で直流電流が発光
ダイオード３１ａに流れて点灯し、又端子３６に
プラス極性の接続をした時リードスイツチ２８の
動作で直流電流が発光ダイオード３１ｂに流れて
点灯することとなる。

又、抵抗３３には50Ω，1/4Ｗを用いており、
AC12〜200V，DC12〜200Vの使用が可能であ
り、実質上電圧制限がない。

「考案の効果」 本考案は、上述のとおり構成されているので、
次に記載する効果を奏する。

(1) リードスイツチ２８の感応部は完全に囲繞さ
れた磁性体枠の空間中心に位置して、該高磁界
が流れている磁性体枠から最も離隔した位置に
あるので、高磁界の雰囲気のもとにあつても装
置の大型化を伴う必要なくしての合理的な設計
のもとで、該磁性体枠のシールドに守られて誤
動作することがない。

(2) 一方、シリンダ壁より最も隔離したシリンダ
軸芯上に配置されたリードスイツチ２８と相対
峙するマグネツト２２は、その磁力を囲繞する
磁性体枠に吸収されることなくリードスイツチ
２８に作用させることができるので、スイツチ
作動調整代が大きく確保し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本案要部の縦断面図、第２図は従来
のものの説明図、第３図は本案のものの電気回路
図、第４図は高磁界雰囲気の説明図である。 符号の説明、１……流体圧シリンダ、２……ピ
ストン、３……永久磁石、４……ピストン位置検
出装置、５……シリンダエンドプレート、２０…
…流体圧シリンダ、２１……ピストン、２２……
マグネツト、２３……取付金具、２４……シリン
ダエンドプレート、２５……内空部、２６……穿
孔、２７……位置検出装置ケース、２８……リー
ドスイツチ、２９……リードスイツチケーシン
グ、３０……リードスイツチ引出電線、３１……
動作確認表示器、３１ａ，３１ｂ……発光ダイオ
ード、３２……バリスター、３３……サージ吸収
抵抗、３４……プリント基板、３５，３６……端
子、１００……コンベア、１０１……鉄板、１０
２……ロボツト、１０３……溶接ガン、１０４…
…流体圧シリンダ、１０５……二次側電線、１０
６……超高磁界、１０７……電気溶接トランス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ並びにピストンを磁性体とすると共に
   ピストンロツド不貫通のエンドプレート部を磁性
   体よりなるキヤツプ体に構成し、位置検出装置ケ
   ースより突き出したリードスイツチを合成樹脂モ
   ールドにて固定したリードスイツチケーシングを
   その感応部を該キヤツプ体内空部中心に位置する
   ようキヤツプ体側壁より穿孔挿着して設置すると
   共に該ピストン前面中央にマグネツトを付設する
   としてなることを特徴とする流体圧シリンダ。