JPH08110202A - ピストン位置検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気センサがシリンダの軸方向にずれないよ
うにし、シリンダの長さやピストンのストロークが相違
する複数のシリンダに対しても適用することができるよ
うにする。 【構成】 シリンダ１の外周に形成された溝に係合して
シリンダ１に締結されるバンド部材６と、これに取り付
けられるセンサ支持駒部材７とを有している。センサ支
持駒部材７には、固定側磁気センサ１７を取り付け得る
第１取付面１５と、移動側磁気センサ１８を取り付け得
る第２取付面１６とが形成されている。移動側磁気セン
サ１８は係合部材２２を介して取り付けられる。２つの
センサ支持駒部材７の一方の第１取付面１５に固定側磁
気センサ１７を固定し、他方の第２取付面１６に移動側
磁気センサ１８が締結されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はピストンに設けられた永
久磁石に感応して作動する磁気センサによりシリンダ内
におけるピストンの位置を検知するようにしたピトスン
位置検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダ内に軸方向に移動自在に設けら
れたピストンを、空気圧や油圧を作動流体として用いて
自動的に作動させる場合には、ピストンが所定の位置と
なったことをセンサにより検知することが必要である。
たとえば、ピストンが前進限位置となったこと、および
後退限位置となったことをセンサにより自動的に検知し
て、センサからの検知信号を制御装置に送り、次のステ
ップの制御を行うようにしている。

【０００３】このようなピストン位置の検知に用いるた
めのピストン位置検知装置としては、たとえば実開平６
−２４２０８号公報に示されるようなものがある。

【０００４】この公報に示されたピストン位置検知装置
は、シリンダに対応した長さを有するレールをバンド部
材によりシリンダに締結するようにし、このレールに形
成された溝に２つの磁気センサを取り付けるようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように１つのレー
ルにピストンの後退限位置を検知するセンサとピストン
の前進限位置を検知するセンサとの２つのセンサを取り
付けるようにする場合には、シリンダの長さつまりピス
トンのストロークに対応させて相互に長さの相違した多
数のレールを用意することが必要となる。

【０００６】また、従来のピストン位置検知装置にあっ
ては、シリンダを使用している過程で、振動によってバ
ンド部材がシリンダの軸方向にずれることがあるという
問題点があった。

【０００７】一方、ピストンの後退限位置を検知するた
めの磁気センサは、ピストンの後退限の位置は常に不変
であることから、その磁気センサをレールに沿って位置
調整することは殆どない。したがって、前記した従来の
ピストン位置検知装置のように、ピストンの後退限位置
を検出するための磁気センサの位置をレールに沿って移
動自在に設けることは不要である。

【０００８】本発明の目的は、磁気センサがシリンダの
軸方向にずれないようにしたピストン位置検知装置を提
供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、シリンダの長さやピ
ストンのストロークが相違する複数のシリンダに対して
も適用することができるピストン位置検知装置を提供す
ることにある。

【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１２】すなわち、本発明のピストン位置検知装置
は、シリンダの外周に形成された溝に係合してシリンダ
に締結されるバンド部材と、これに取り付けられるセン
サ支持駒部材とを有している。センサ支持駒部材には、
ピストンに設けられた永久磁石により作動する固定側磁
気センサを取り付け得る第１取付面と、永久磁石により
作動する移動側磁気センサを取り付け得る第２取付面と
が形成されている。さらに、センサ支持駒部材には第２
取付面に沿って軸方向に延びて係合溝が形成され、この
係合溝には移動側磁気センサに固定される係合部材が係
合し、センサ支持駒部材に固定側磁気センサと移動側磁
気センサのいずれかを取り付けるようにしたことを特徴
とする。

【００１３】そして、シリンダにそれぞれバンド部材に
より２つのセンサ支持駒部材を取り付け、２つのセンサ
支持駒部材の一方のセンサ支持駒部材の第１取付面に固
定側磁気センサを固定し、他方のセンサ支持駒部材の第
２取付面に移動側磁気センサが締結されるようになって
いる。

【００１４】

【作用】前記したピストン位置検知装置にあっては、シ
リンダに形成された溝にバンド部材を係合させてそのバ
ンド部材を締結するようにしたので、ピストンの移動に
よる振動が磁気センサに伝播されても、それによって磁
気センサが軸方向にずれ移動することが回避される。係
合溝に沿って任意の位置に係合部材の位置を調整移動す
ることによって、移動側磁気センサの位置を調整するこ
とができる。ピストンの前進限位置と後退限位置とを検
知するために、固定側磁気センサと移動側磁気センサの
２つの磁気センサを使用する場合には、相互に長さが相
違する多種のシリンダに対して同一構造のピストン位置
検知装置を適用することができ、少ない部品点数によ
り、多数のシリンダのピストン位置の検知に適用するこ
とができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１６】図１は本発明のピストン位置検知装置が設
けられた空気圧シリンダを示す正面図であり、図２は図
１の横断面図を示す。

【００１７】図示するように、シリンダ１の内部にはピ
ストン２が軸方向に移動自在に装着されており、このピ
ストン２にはピストンロッド３が設けられ、ピストンロ
ッド３はシリンダ１の外部に突出している。ピストン２
の外周部には環状の溝が形成されており、その溝の中に
は永久磁石４が図２に示すように設けられている。

【００１８】シリンダ１には、図１に示すように、ピス
トン２が前進限位置まで移動したことを検知するための
ピストン位置検知部５ａと、ピストン２が後退限位置ま
で移動したことを検知するためのピストン位置検知部５
ｂとの２つの検知部が設けられている。

【００１９】それぞれの検知部５ａ，５ｂは、バンド部
材６とこれにねじ結合されたセンサ支持駒部材７とを有
しており、それぞれの検知部５ａ，５ｂに対応させてシ
リンダ１の前端部と後端部との外周には、バンド部材６
が係合する溝８が図４に示すように形成されている。バ
ンド部材６の自由端は締結部材９により締結されるよう
になっている。

【００２０】このバンド部材６には凸部１２が折り曲げ
られて形成され、このバンド部材６に取り付けられるセ
ンサ支持駒部材７には凹溝１３が形成され、凸部１２は
凹溝１３に挿入されている。凸部１２を凹溝１３に挿入
させた状態のもとで、ねじ部材１４によりバンド部材６
にセンサ支持駒部材７が取り付けられる。バンド部材６
は図１および図３に示すように、センサ支持駒部材７の
長手方向の一端部側に寄せて取り付けられている。

【００２１】センサ支持駒部材７は、図３に示すよう
に、相互にシリンダ１の円周方向に位相をずらして第１
取付面１５と第２取付面１６とが形成され、第１取付面
１５には永久磁石４に感応して作動する固定側磁気セン
サ１７を取り付け得るようになっている。また、第２取
付面１６には永久磁石４に感応して作動する移動側磁気
センサ１８を取り付け得るようになっている。

【００２２】したがって、１つのセンサ支持駒部材７に
は、固体側磁気センサ１７と移動側磁気センサ１８のい
ずれをも取り付けることができ、いずれか一方のみを取
り付けた状態として、シリンダ１に固定される。それぞ
れの磁気センサ１７，１８はケーブル１７ａ，１８ａを
介して制御部（図示せず）に電気的に接続されている。

【００２３】図２に示すように、取付面１５，１６のそ
れぞれを延長させると、ピストン２の中心軸線を含むよ
うに、２つの取付面１５，１６は相互に傾斜している。
第１取付面１５に取り付けられる固定側磁気センサ１７
は、内部に磁気に感応する図示しないセンサエレメント
が組み込まれており、ねじ部材１９により取り付けられ
るようになっている。

【００２４】センサ支持駒部材７には、図３に示すよう
に、Ｔ字形状の係合溝２１が形成されており、この係合
溝２１内には係合部材２２が係合されるようになってい
る。この係合部材２２にはねじ部材２３により断面Ｌ字
形状の連結具２４がねじ結合されるようになっており、
連結具２４はねじ部材２５によって移動側磁気センサ１
８にねじ結合されるようになっている。

【００２５】移動側磁気センサ１８は内部に磁気に感応
する図示しないセンサエレメントが組み込まれており、
固定側磁気センサ１７と同種のものが使用される。この
ように、移動側磁気センサ１８は、係合溝２１に沿って
摺動し得る係合部材２２と連結具２４とを用いて、第２
取付面１６に接触した状態でセンサ支持駒部材７に取り
付けられるようになっているので、移動側磁気センサ１
８はセンサ支持駒部材７に対して軸方向に位置調整して
取り付けることができる。

【００２６】図１に示すように、ピストン位置検知装置
が備えられたシリンダ１を組み立てるには、ピストン位
置検知部５ａをシリンダ１の先端側にし、ピストン位置
検知部５ｂをシリンダ１の後端部側にして、それぞれの
バンド部材６をシリンダ１の外周に形成された溝８内に
係合させてシリンダ１に締結する。それぞれのバンド部
材６には予めねじ部材１４によりセンサ支持駒部材７が
取り付けられている。

【００２７】図１に示すように、ピストン位置検知部５
ａの第２取付面１６とピストン位置検知部５ｂの第１取
付面１５とが同一側となっており、２つの磁気センサ１
７，１８は同一側を向き、それぞれのバンド部材６はシ
リンダ１の端部側に位置することになる。

【００２８】シリンダ１の後端側に締結されたピストン
位置検知部５ｂのセンサ支持駒部材７の第１取付面１５
には固定側磁気センサ１７をねじ部材１９により取り付
け、第２取付面１６はそのままとしておく。なお、予め
第１取付面１５に固定側磁気センサ１７を取り付けた状
態としてバンド部材６を締結するようにしても良い。

【００２９】シリンダ１の先端側に締結されたピストン
位置検知部５ａのセンサ支持駒部材７には、ねじ部材２
３，２５と連結具２４と係合部材２２とを移動側磁気セ
ンサ１８を取り付けた状態として第２取付面１６に移動
側磁気センサ１８を接触させて取り付ける。取り付ける
際には、ねじ部材２３を緩めておき、係合部材２２を係
合溝２１内で移動させながら、移動側磁気センサ１８の
位置を設定する。設定すべき位置は、たとえばピストン
２が前進限位置となる位置であり、シリンダ１の使用態
様によっては、前進限位置よりも手前側など種々の位置
が設定されることになる。

【００３０】図２に示す場合には、２つのセンサ支持駒
部材７が相互にシリンダ１の円周方向に同一の位相とな
って取り付けられているが、ピストン位置検知部５ａの
センサ支持駒部材７の第２取付面１６と、ピストン位置
検知部５ｂのセンサ支持駒部材７の第１取付面１５とが
同一面内に位置するように、２つの支持駒部材７の位相
をずらすようにしても良い。

【００３１】ピストン２の前進限位置あるいは後退限位
置のいずれか一方の位置のみを検知するのであれば、一
方のピストン位置検知部のみをシリンダ１に取り付ける
ようにする。

【００３２】このように、シリンダ１内を移動するピス
トン２の位置を検知するために、センサ支持駒部材７に
は固定側磁気センサ１７と移動側磁気センサ１８のいず
れをも取り付けることができるようになっており、ピス
トン２の前進限位置と後退限位置とを別々の独立した固
定側磁気センサ１７と移動側磁気センサ１８のいずれか
一方がそれぞれ取り付けられた２つのピストン位置検知
部５ａ，５ｂが用いられる。したがって、相互に長さつ
まりピストンストロークが相違する多種のシリンダ１に
対して、同種のピストン位置検知装置を適用することが
できる。

【００３３】また、バンド部材６は溝８に係合している
ので、ピトスン２の往復動によって振動が発生しても、
ピストン位置検知装置がずれることはない。

【００３４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３５】たとえば、図示するシリンダ１は空気圧に
より作動するエアシリンダであるが、油圧によって作動
するシリンダに対しても本発明を適用することができ
る。

【００３６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００３７】(1).バンド部材がシリンダに形成された溝
に係合しているので、磁気センサがシリンダの軸方向に
ずれることが防止される。

【００３８】(2).センサ支持駒部材には固定側磁気セン
サと移動側磁気センサとのいずれをも取り付けることが
でき、それぞれ一方が取り付けられた２つのセンサ支持
駒部材をシリンダに取り付けることにより、同種のピス
トン位置検知装置を相互に長さが相違する多種のシリン
ダに対して用いることができる。

【００３９】(3).この結果、部品点数を低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるピストン位置検知装置
が装着されたシリンダを示す正面図である。

【図２】図１の横断面図である。

【図３】図１に示されたピストン位置検知部を示す分解
斜視図である。

【図４】図２におけるIV−IV線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストン ３ ピストンロッド ４ 永久磁石 ５ａ，５ｂ ピストン位置検知部 ６ バンド部材 ７ センサ支持駒部材 ８ 溝 ９ 締結部材 １２ 凸部 １３ 凹溝 １４ ねじ部材 １５ 第１取付面 １６ 第２取付面 １７ 固定側磁気センサ １８ 移動側磁気センサ １９ ねじ部材 ２１ 係合溝 ２２ 係合部材 ２３ ねじ部材 ２４ 連結具 ２５ ねじ部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内に移動自在に装着されたピス
   トンの位置を検出するピストン位置検知装置であって、 前記シリンダの外周に形成された溝に係合し、前記シリ
   ンダに締結されるバンド部材と、 前記ピストンに設けられた永久磁石により作動する固定
   側磁気センサを取り付け得る第１取付面と、この第１取
   付面に対して前記シリンダの円周方向にずれた位置に形
   成されて前記永久磁石により作動する移動側磁気センサ
   を取り付け得る第２取付面とを有し、前記バンド部材に
   固定されるセンサ支持駒部材と、 前記センサ支持駒部材に前記第２取付面に沿って軸方向
   に延びて形成された係合溝に軸方向に調整移動自在に係
   合され、前記移動側磁気センサに固定される係合部材と
   を有し、 前記センサ支持駒部材に前記固定側磁気センサと前記移
   動側磁気センサのいずれかを取り付けるようにしたこと
   を特徴とするピストン位置検知装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のピストン位置検知装置で
   あって、前記シリンダにそれぞれ前記バンド部材により
   ２つの前記センサ支持駒部材を取り付け、２つの前記セ
   ンサ支持駒部材の一方のセンサ支持駒部材の前記第１取
   付面に固定側磁気センサを固定し、他方のセンサ支持駒
   部材の前記第２取付面に前記移動側磁気センサを接触し
   た状態で前記係合部材により締結するようにしたことを
   特徴とするピストン位置検知装置。