JPH11132204A - シリンダ装置 - Google Patents

シリンダ装置

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JPH11132204A
JPH11132204A JP30012097A JP30012097A JPH11132204A JP H11132204 A JPH11132204 A JP H11132204A JP 30012097 A JP30012097 A JP 30012097A JP 30012097 A JP30012097 A JP 30012097A JP H11132204 A JPH11132204 A JP H11132204A
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JP
Japan
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piston member
piston
cylinder device
permanent magnet
holes
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JP30012097A
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Masaaki Tokai
正明 東海
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Taiyo Steel Co Ltd
Taiyo Ltd
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Taiyo Steel Co Ltd
Taiyo Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】強力な磁力を得ることが可能であり、しかもシ
リンダチューブの口径が種々異なる場合でも同一形状の
永久磁石で対応すること 【解決手段】ピストンがシリンダチューブの内周面を摺
動するように構成されるシリンダ装置1であって、ピス
トン12は、中間ピストン部材31、並びに、中間ピス
トン部材31の両側に配置される第1ピストン部材32
及び第2ピストン部材33の、少なくとも3つの部材か
らなり、中間ピストン部材31は、非磁性材料からなっ
て軸方向の複数の穴311bが設けられた保持部材31
1と、軸方向に沿って磁極が配置され且つ互いに同じ側
に同じ磁極を有するように各穴311bに嵌入して設け
られた複数の永久磁石312と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピストン位置を検
知するための永久磁石を装着したシリンダ装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より流体圧シリンダ装置のピストン
位置を検知するために、ピストンに永久磁石を装着し、
シリンダチューブの外周面に、磁気センサを内蔵した検
知スイッチを配置することが行われている。
【0003】永久磁石を装着したピストンの構造として
種々のものが提案されているが、大きく分けて次の2通
りの構造がある。その1つは、ピストンの外周面に環状
の溝を設け、その溝にリング状の永久磁石を嵌め込む構
造である。
【0004】他の1つは、ピストンを軸方向に沿って2
つのピストン部材に分割し、それらの間に円板状の永久
磁石を挟み込む構造である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前者によると、比較的
小型の永久磁石を簡便に製作することができるが、強力
な磁力を得ることは難しい。また、シリンダチューブの
口径(内径)に応じた外径の永久磁石を製作する必要が
あり、そのために多数の金型が必要となる。
【0006】後者によると、強力な磁力を得ることはで
きるが、シリンダチューブの口径に応じた外径の永久磁
石を製作する必要があり、多数の金型が必要となる。特
に、外径がある一定の寸法よりも大きくなると永久磁石
を一体成形することが不可能となるため、円盤状の部材
を切削加工することによって製作しなければならず、高
価となり且つ量産に不向きである。
【0007】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、強力な磁力を得ることが可能であり、しかもシリ
ンダチューブの口径が種々異なる場合でも同一形状の永
久磁石で対応することが可能な、低コストのシリンダ装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る装
置は、ピストン12がシリンダチューブ11の内周面を
摺動するように構成されるシリンダ装置1であって、前
記ピストン12は、中間ピストン部材31、並びに、前
記中間ピストン部材31の両側に配置される第1ピスト
ン部材32及び第2ピストン部材33の、少なくとも3
つの部材からなり、前記中間ピストン部材31は、非磁
性材料からなって軸方向の複数の穴311bが設けられ
た保持部材311と、前記軸方向に沿って磁極が配置さ
れ且つ互いに同じ側に同じ磁極を有するように前記各穴
311bに嵌入して設けられた複数の永久磁石312
と、を有する。
【0009】請求項2の発明に係る装置では、前記ピス
トン12は、中間ピストン部材31、及び前記中間ピス
トン部材31の一方の側に配置される第1ピストン部材
32の、少なくとも2つの部材からなり、前記中間ピス
トン部材31は、非磁性材料からなって貫通しない軸方
向の複数の穴が設けられた保持部材と、前記軸方向に沿
って磁極が配置され且つ互いに同じ側に同じ磁極を有す
るように前記各穴に嵌入して設けられた複数の永久磁石
312とを有し、前記第1ピストン部材32は、前記穴
に嵌入した永久磁石312の端面が露出する側におい
て、前記永久磁石312の端面を覆うように配置されて
なる。
【0010】請求項3の発明に係る装置では、前記複数
の永久磁石312は、円柱形状であり且つ互いに同じ寸
法である。請求項4の発明に係る装置は、前記第1ピス
トン部材32及び第2ピストン部材33には、それぞれ
前記シリンダチューブ11の内周面との間を密封するた
めのパッキン321,331が設けられてなる。
【0011】永久磁石312は、円柱状、角柱状、その
他の形状に形成される。穴311bは永久磁石312と
ほぼ同じ形状に形成され、穴311bに永久磁石312
が嵌め込まれる。穴311bは中間ピストン部材31を
軸方向に貫通していてもよい。穴311bが貫通してい
る場合には、多くの場合、中間ピストン部材31の両側
に第1ピストン部材32及び第2ピストン部材33が配
置される。穴311bが貫通していない場合には、穴3
11bの設けられた側に、第1ピストン部材32が配置
される。
【0012】中間ピストン部材31には、周方向に沿っ
て穴311bがほぼ均等に並ぶように設けられる。接着
剤によって永久磁石312を穴311b内に固定するこ
とも可能である。
【0013】中間ピストン部材31、第1ピストン部材
32、及び第2ピストン部材33は、例えば、それらの
中央部に設けた穴をピストンロッド13が貫通し、ナッ
トなどを締めることによって組み立てられる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る流体圧シリン
ダ装置1の断面図、図2は流体圧シリンダ装置1のピス
トン12の構造を分解して示す斜視図である。
【0015】これらの図において、流体圧シリンダ装置
1は、シリンダチューブ11、ピストン12、ピストン
ロッド13、カバー14,15、ブシュ16、及び検知
スイッチ17,18などから構成されている。
【0016】シリンダチューブ11は、アルミニウム合
金、銅合金、亜鉛合金、ステンレス鋼、又は合成樹脂な
どの非磁性材料からなる円筒状のものである。ピストン
12は、シリンダチューブ11の内周面を摺動する。ピ
ストン12は、中間ピストン部材31、第1ピストン部
材32、及び第2ピストン部材33からなる。
【0017】中間ピストン部材31は、非磁性材料から
なる円板状の保持部材311、及び円柱状の複数の永久
磁石312,312…からなる。保持部材311の中央
部にはピストンロッド13の貫通する穴311aが、そ
の周辺部には軸方向に貫通する複数の穴311b,31
1b…が、それぞれ設けられている。
【0018】永久磁石312は、炭素鋼、コバルト鋼、
アルニコ、合成ゴム、又はその他の材料を用いて円柱状
に形成され、軸方向に沿って磁化されたものである。永
久磁石312は、保持部材311の各穴311bに、そ
の軸方向に沿って磁極が配置され且つ互いに同じ側に同
じ磁極を有するように嵌入して設けられる。これによ
り、中間ピストン部材31の軸方向に沿ってN極とS極
とが形成されることとなる。
【0019】永久磁石312は、ピストン12として組
み立てられたときに、穴311bの中で移動しないこと
が望ましい。したがって、永久磁石312の外形寸法
と、穴311bの内径又は保持部材311の幅寸法(厚
さ)とは、永久磁石312が穴311bの中でがたつか
ない程度の関係となっている。しかし、例えば穴311
bの内径を永久磁石312の外径よりも僅かに大きく
し、永久磁石312を穴311b内に固定又は仮固定す
るために接着剤を用いることも可能である。
【0020】これら複数の永久磁石312は、形状が単
純で且つ小型であり、全て同一のものであるので、磁力
の強力なものを容易に製作でき、低コストである。第1
ピストン部材32は、非磁性材料からなる円板状のもの
である。その中央部にはピストンロッド13の貫通する
穴が設けられ、外周面には凹溝が設けられ、シリンダチ
ューブ13の内周面との間を密封するためのパッキン3
21が装着されている。
【0021】第2ピストン部材33は、非磁性材料から
なる円板状のものである。その中央部にはピストンロッ
ド13の貫通する穴が設けられ、外周面には凹溝が設け
られ、シリンダチューブ13の内周面との間を密封する
ためのパッキン331が装着されている。第1ピストン
部材32と第2ピストン部材33とを同一形状とするこ
とも可能である。その場合には量産によってコストの低
減が図られる。
【0022】これら、中間ピストン部材31、第1ピス
トン部材32、第2ピストン部材33は、中間ピストン
部材31を中央に配置し、その両側に第1ピストン部材
32及び第2ピストン部材33を配置し、中央部の穴に
ピストンロッド13の径小部が貫通し、ナット13aに
より締めつけることによって組み立てられている。これ
により、ピストン12の外周部分に、軸方向に沿ってN
極からS極へ向かう磁界が形成される。
【0023】ピストンロッド13は、カバー14に設け
られたブシュ16を貫通して外部に突出する。カバー1
4,15にはそれぞれポート21,22が設けられてい
る。シリンダチューブ11の外周面に配置された検知ス
イッチ17,18は、ピストン12のストローク位置に
より、永久磁石312による磁界に呼応して動作する。
【0024】上述の実施形態の流体圧シリンダ装置1に
よると、個々の永久磁石312を強力なものとすること
ができるとともに、1つの中間ピストン部材31に多数
の永久磁石312を装着することによって強力な磁力を
得ることができる。しかも、シリンダチューブ11の口
径が種々異なる場合でも、同一形状の永久磁石312を
用いることができるので、1種類の永久磁石312で全
ての口径の流体圧シリンダ装置1に対応することもでき
る。したがって、永久磁石312を製作するための金型
が1種類でよく、しかも大量生産を行うことができるの
で、大幅なコストの低減を図ることができる。特に、大
口径の流体圧シリンダ装置であっても特に高価となるこ
とがない。なお、口径に応じて永久磁石312の個数を
増減すればよい。
【0025】図3は中間ピストン部材の変形例を示す正
面図である。図3(A)に示す中間ピストン部材31B
では、永久磁石312が二重円のそれぞれの円周上に配
置されている。図3(B)に示す中間ピストン部材31
Cでは、保持部材311Cに設けられた穴311Cb
が、したがって永久磁石312が、保持部材311Cの
外周面に露出している。これらの構造によると、検知ス
イッチ17,18への磁界がより強くなる。
【0026】図4は他の実施形態のピストン12Dの要
部の断面を示す図である。図4において、ピストン12
Dは、非磁性材料からなる中間ピストン部材31D及び
第1ピストン部材32Dから構成される。中間ピストン
部材31Dは、貫通しない複数の軸方向の穴311D
b,311Db…が設けられた保持部材311D、及び
各穴311Dbに嵌入した永久磁石312からなる。第
1ピストン部材32Dは、永久磁石312の端面が露出
する側において、当該端面を覆うように配置されてい
る。
【0027】この実施形態のピストン12Dでは、ピス
トン12Dの構造がより簡単である。第1ピストン部材
32Dがあるので、穴311Dbに嵌入した永久磁石3
12は使用中に抜け出ない。
【0028】上述の実施形態においては、第1ピストン
部材32及び第2ピストン部材33に非磁性材料を用い
たが、磁性材料を用い、永久磁石312のN極とS極が
第1ピストン部材32の外周面と第2ピストン部材33
の外周面とに現れるようにしてもよい。その場合に、ピ
ストンロッド13の径小部は非磁性材料の方が好まし
い。また、第1ピストン部材32及び第2ピストン部材
33は非磁性材料とし、中間ピストン部材31と第1ピ
ストン部材32及び第2ピストン部材33との間に、そ
れぞれ磁性材料からなる円板を挟み込んでもよい。その
場合に、その円板の内径をピストンロッド13の径小部
の外径よりも大きくし、磁気的に短絡しないようにして
おくことが好ましい。シリンダチューブ11に非磁性材
料を用いたが、磁性材料を用いることも可能である。
【0029】上述の実施形態において、保持部材311
に設けた穴311bは軸方向に貫通しているが、貫通し
ない穴でもよい。例えば、保持部材311の一方の側面
を平坦な面とし、永久磁石312を他方の側面から穴に
挿入するようにしてもよい。永久磁石312が円柱状で
あるが、角柱状としてもよい。その他、流体圧シリンダ
装置1の全体又は各部の構造、形状、寸法、個数、又は
材質などは、本発明の主旨に沿って上述した以外に適宜
変更することができる。
【0030】本発明は、流体圧シリンダ装置以外に、ア
キュムレータ、スプールバルブ、その他の種々のシリン
ダ装置に適用することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明によると、強力な磁力を得ること
が可能であり、しかもシリンダチューブの口径が種々異
なる場合でも同一形状の永久磁石で対応することが可能
であるので、コストの低減を図ることができる。
【0032】請求項3の発明によると、永久磁石を製作
するための金型が1種類でよく、しかも大量生産を行う
ことができるので、大幅なコストの低減を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る流体圧シリンダ装置の断面図であ
る。
【図2】流体圧シリンダ装置のピストンの構造を分解し
て示す斜視図である。
【図3】中間ピストン部材の変形例を示す正面図であ
る。
【図4】他の実施形態のピストンの要部の断面を示す図
である。
【符号の説明】
1 流体圧シリンダ装置(シリンダ装置) 11 シリンダチューブ 12 ピストン 31,31B,31C,31D 中間ピストン部材 32,32D 第1ピストン部材 33 第2ピストン部材 311,311B,311C,311D 保持部材 311b,311Bb,311Cb,311Db 穴 312 永久磁石 321,331 パッキン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ピストンがシリンダチューブの内周面を摺
    動するように構成されるシリンダ装置であって、 前記ピストンは、中間ピストン部材、並びに、前記中間
    ピストン部材の両側に配置される第1ピストン部材及び
    第2ピストン部材の、少なくとも3つの部材からなり、 前記中間ピストン部材は、 非磁性材料からなって軸方向の複数の穴が設けられた保
    持部材と、 前記軸方向に沿って磁極が配置され且つ互いに同じ側に
    同じ磁極を有するように前記各穴に嵌入して設けられた
    複数の永久磁石と、 を有することを特徴とするシリンダ装置。
  2. 【請求項2】ピストンがシリンダチューブの内周面を摺
    動するように構成されるシリンダ装置であって、 前記ピストンは、中間ピストン部材、及び前記中間ピス
    トン部材の一方の側に配置される第1ピストン部材の、
    少なくとも2つの部材からなり、 前記中間ピストン部材は、非磁性材料からなって貫通し
    ない軸方向の複数の穴が設けられた保持部材と、前記軸
    方向に沿って磁極が配置され且つ互いに同じ側に同じ磁
    極を有するように前記各穴に嵌入して設けられた複数の
    永久磁石とを有し、 前記第1ピストン部材は、前記穴に嵌入した永久磁石の
    端面が露出する側において、前記永久磁石の端面を覆う
    ように配置されてなる、 ことを特徴とするシリンダ装置。
  3. 【請求項3】前記複数の永久磁石は、円柱形状であり且
    つ互いに同じ寸法である、 請求項1又は請求項2記載のシリンダ装置。
  4. 【請求項4】前記第1ピストン部材及び第2ピストン部
    材には、それぞれ前記シリンダチューブの内周面との間
    を密封するためのパッキンが設けられてなる、 請求項1記載のシリンダ装置。
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