JPH0645202Y2 - 位置検出装置の感度調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、流体圧シリンダにおけるピストンのストロー
ク位置などを検出するための位置検出装置の感度調整装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、油圧シリンダや空気圧シリンダなどの流体圧
シリンダには、そのピストンのストローク位置を検出す
るための位置検出装置が取りつけられている。

従来の位置検出装置は、合成樹脂などからなるハウジン
グ内に、磁気抵抗素子又はホール素子などの磁気センサ
ーが取り付けられたプリント基板が配置されて構成され
ている。

このような位置検出装置は、例えばシリンダチューブの
外周面に装着され、シリンダチューブ内を摺動するピス
トンに取り付けられた永久磁石の磁界を検出する。

つまり、ピストンのストローク方向（軸方向）の位置に
応じて磁気センサーを通過する磁束密度が変化し、これ
に応じて磁気センサーが出力する検知信号の大きさが変
化する。検知信号が予め設定された閾値よりも大きくな
ったときに、ピストンが位置検出装置に接近した旨の信
号である検出信号を出力するのである。

ところが、流体圧シリンダにおいては、シリンダチュー
ブの材質により、また使用する流体の圧力により、シリ
ンダチューブの肉厚が異なる。例えば、ステンレス鋼で
はアルミニウム合金に比較して肉厚が薄く、また油圧用
では空気圧用に比較して肉厚が厚い。

このようにシリンダチューブの肉厚が変わると、位置検
出装置と永久磁石との間隔、すなわち磁気センサーと永
久磁石との距離が変わるので、磁気センサーに加わる磁
界の強さが変わる。

そのため、位置検出装置の感度が不変一定であると、異
なる肉厚の流体圧リシンダに用いた場合に位置検出装置
の検出動作幅（ピストンのストローク方向において位置
検出装置から検出信号が出力される幅）が変わり、安定
した検出動作が行えないという問題があった。

例えば、シリンダチューブの肉厚が薄くなれば検出動作
幅が大きくなり、これによって検出精度が低下するとと
もに、肉厚が薄くなりすぎると多点動作（検出動作がス
トローク方向位置に応じて複数回生起すること）を起こ
す恐れがある。

本考案は、上述の問題に鑑み、位置検出装置の感度調整
を容易に行うことのできる感度調整装置を提供すること
を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る感度調整装置は、上述の課題を解決するた
め、前記磁気センサーに加わる磁界の強さを減少させる
ための軟磁性体からなる調整板と、前記調整板と前記磁
気センサーとの間に配置される非磁性体からなるスペー
サとからなり、前記調整板と前記スペーサとは、互いの
表面が接着されることによって一体化されており、前記
スペーサの調整板とは反対側の表面には、前記磁気セン
サーの表面と接着するための接着層が設けられてなる。

〔作用〕

感度調整装置は、接着層を利用して、磁気センサーの表
面に貼り付けられる。

調整板は、磁気センサーを通過する磁束を減少させ、位
置検出装置の感度を低下させる。

スペーサの板厚に応じて、位置検出装置の感度が調整さ
れる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本考案に係る感度調整装置10の正面図、第２図
は本考案に係る感度調整装置10を有した位置検出装置２
の断面正面図、第３図は感度調整装置10の平面図であ
る。

第２図において、位置検出装置２は、流体圧シリンダ３
のシリンダチューブ４の外周面に取り付けられており、
シリンダチューブ４の内周面を摺動するピストン５に装
着された永久磁石６の磁界によって作動する。永久磁石
６は、流体圧シリンダ３のストローク方向（第１図の矢
印M1方向）に沿って、Ｎ極又はＳ極を有している。

位置検出装置２は、ハウジング11、プリント基板12、発
光ダイオード13、磁気センサー14、感度調整装置10、リ
ード線17などから構成されている。

ハウジング11は、合成樹脂などの非磁性材料からなり、
筐状又は容器状に形成されている。

プリント基板12には、発光ダイオード13、磁気センサー
14、図示しない比較器、及びその他の回路部品が実装さ
れており、ピストン５のストローク位置を検出するため
の検出回路を形成している。プリント基板12はハウジン
グ11の内部に配置され、合成樹脂などを充填することに
よって固定されている。

発光ダイオード13は、磁気センサー14の検知信号に基づ
いた検出状態に応じて点灯する。

磁気センサー14は、永久磁石６の磁界を検知して磁界の
強さに応じた検知信号を出力するもので、例えば、磁気
抵抗素子、ホール素子などが用いられる。

磁気センサー14は、流体圧シリンダ３のストローク方向
（矢印M1方向）の磁界に対して感度が最大となるように
配置されている。

リード線17は、上述の検出回路からの検出信号を出力
し、また検出回路への電源を供給するためのものであ
る。

感度調整装置10は、磁気センサー14の上側の面（永久磁
石６と反対側の面）に貼り付けられている。

第１図において、感度調整装置10は、調整板16、スペー
サ15、及び両面テープ21,22から構成されている。

調整板16は、磁気センサー11に加わる磁界の強さを減少
させるためのものであり、アモルファス合金などの軟磁
性体からなり、磁気センサー14の面積よりも少々大きい
板状のものである。

スペーサ15は、調整板16と磁気センサー14との間に配置
されるものであり、合成樹脂などの非磁性材料からなる
板状のものである。スペーサ15の板厚を適当なものに設
定することによって、位置検出装置２の感度が調整され
る。

スペーサ15と調整板16とは、その間に介在する両面テー
プ22によって接着されて一体化されており、スペーサ15
の他方の面には、磁気センサー14と接着するための両面
テープ21が貼り付けられている。

感度調整装置10は、調整板16の長手方向が、磁気センサ
ー14が感応する磁界の方向（矢印M1方向）と平行な方向
になるように配置して貼り付けられている。

次に、感度調整装置10の製造方法について説明する。

第４図〜第６図は感度調整装置10の製造工程を示す図で
ある。

第４図に示すように、まず、例えば厚さが数十ミクロン
程度のアモルファス合金（例えば田島スチール社製の商
品名「マグネシール」）からなり、１辺の長さがそれぞ
れ数センチ程度の長方形のシート状体16B、シート状体1
6Bと同じ大きさの両面テープ22B、ポリカーボネイトな
どの合成樹脂板からなるスペーサ板15B、片面に台紙21b
が貼り付けられた両面テープ21Bを、それぞれこの順に
貼り合わせ、第５図に示すような積層体10Bを作製す
る。

次に、第６図に示すように、積層体10Bを台紙21bの側を
下にして適当な台上に置き、一枚歯のカッターで感度調
整装置10の外形となるように切断する。

積層体10Bの切断に当たっては、縦切断線M2に沿って縦
方向に所定のピッチ毎に切断し、次に横切断線M3に沿っ
て横方向に所定のピッチ毎に切断する。また、台紙21b
を切断しないようにハーフカットとする。

これによって、多数の感度調整装置10が、台紙21b上に
整列して接着している状態となる。

感度調整装置10を磁気センサー14に貼り付ける際には、
感度調整装置10を台紙21bから剥がすことによって１個
の感度調整装置10が積層体10Bから分離し、且つこれに
よって接着面が露出するので、その接着面を利用して磁
気センサー14の表面に貼り付ける。

第７図は永久磁石６による磁界の状態を示す図である。

第７図において、実線で示す曲線Haは、感度調整装置10
が無い場合における磁気センサー14を通過する磁束の有
効成分（矢印M1方向の成分）による磁界の強さを示して
いる。

また、破線で示す曲線Hbは、感度調整装置10が有る場合
における磁気センサー14を通過する磁束の有効成分によ
る磁界の強さを示している。

これらの曲線Ha,Hbによると、永久磁石６の真上で最も
大きいピークが、その両側で小さい２つのピークが、そ
れぞれ現れているが、これらのピークは、感度調整装置
10がある場合の方が無い場合に比較して小さくなってい
る。

これは、磁気センサー14を通過していた磁束の一部が調
整板16を通過することにより、磁気センサー14を通過す
る磁束が減少するためである。

また、第７図のラインLsは、位置検出装置２が検出信号
を出力するためのしきい値を示している。

その結果、感度調整装置10が有る場合の位置検出装置２
の動作幅Ebは、感度調整装置10が無い場合の動作幅Eaに
比較して小さくなっている。

つまり、調整板16が設けられることによって、位置検出
装置２の動作幅が小さくなる。調整板16と磁気センサー
14との間隔が小さくなるにしたがって、つまりスペーサ
15の板厚が小さくなるにしたがって、磁気センサー14を
通過する磁束が減少し、動作幅が小さくなる。したがっ
て、スペーサ15の板厚を適当に設定しておくことによっ
て位置検出装置２の感度を調整することができるのであ
る。

シリンダチューブ４の肉厚、及び永久磁石６の強さによ
って、磁気センサー14に加わる磁界の強さが異なったも
のとなるので、これら流体圧シリンダ３の仕様に応じ
て、スペーサ15（スペーサ板15B）の板厚を設定し位置
検出装置２の感度を調整しておけばよい。

上述の実施例によると、感度調整装置10を磁気センサー
14の表面に貼り付けることによって位置検出装置２の感
度を調整することができるので、感度調整が極めて容易
である。

板厚の異なる種々のスペーサ15を用いた感度調整装置10
を準備しておき、位置検出装置２の感度仕様に応じてそ
れらを選択すればよい。

また、両面テープ21,22により貼り合わせて積層体10Bを
構成しているので、積層体10Bの製造が容易である。

しかも、積層体10Bの台紙21bから感度調整装置10を剥が
して磁気センサー14に貼り付ければよいので、位置検出
装置２の組み立て作業が極めて容易であり、位置検出装
置２の製造コストの低減を図ることができる。

上述の実施例によると、調整板16が磁気センサー14の外
面側に取り付けられるので、外部から到来する磁界に対
しては調整板16が磁気センサー14を磁気的にシールドす
るように作用するため、外部磁界に対する感度が低下し
てそれによる誤動作が起こり難くなる。

上述の実施例において、磁気センサー14、スペーサ15、
調整板16の寸法、形状、数量、発光ダイオード13の個
数、色、点灯状態、検出回路の構成、位置検出装置２の
構造、形状などは、上述した以外に種々変更することが
できる。

また、上述の位置検出装置２は、流体圧シリンダ３のピ
ストン５以外の種々の移動物体の検出に用いることがで
きる。

〔考案の効果〕

本考案によると、位置検出装置の感度調整を容易に行う
ことができ、位置検出装置の製造コストの低減を図るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る感度調整装置の正面図、 第２図は本考案に係る感度調整装置を有した位置検出装
置の断面正面図、 第３図は感度調整装置の平面図、 第４図〜第６図は感度調整装置の製造工程を示す図、 第７図は永久磁石による磁界の状態を示す図である。 ２……位置検出装置、５……ピストン（移動物体）、６
……永久磁石、10……感度調整装置、14……磁気センサ
ー、15……スペーサ、16……調整板、21……両面テープ
（接着層）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】移動物体に設けられた永久磁石の磁界を検
   知して磁界の強さに応じた検知信号を出力する磁気セン
   サーを有し、当該移動物体の位置を検出するための位置
   検出装置の感度調整装置であって、 前記磁気センサーに加わる磁界の強さを減少させるため
   の軟磁性体からなる調整板と、 前記調整板と前記磁気センサーとの間に配置される非磁
   性体からなるスペーサと からなり、 前記調整板と前記スペーサとは、互いの表面が接着され
   ることによって一体化されており、 前記スペーサの調整板とは反対側の表面には、前記磁気
   センサーの表面と接着するための接着層が設けられてな
   る ことを特徴とする位置検出装置の感度調整装置。