JP3304548B2 - 緩衝器のストローク検出装置 - Google Patents

緩衝器のストローク検出装置

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JP3304548B2 JP24794693A JP24794693A JP3304548B2 JP 3304548 B2 JP3304548 B2 JP 3304548B2 JP 24794693 A JP24794693 A JP 24794693A JP 24794693 A JP24794693 A JP 24794693A JP 3304548 B2 JP3304548 B2 JP 3304548B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は緩衝器のストロークを検
出するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】緩衝器のストローク検出装置としては実
開昭62−190141号に開示されているようなもの
がある。このストローク検出装置は、図7に示すように
シリンダ101内にピストンロッド102下端部に固着
したピストン103を摺動自在に嵌装し、シリンダ10
1底部に軸方向に磁化したマグネット104を配置し、
ピストンロッド102下端部に磁気感応素子105を埋
設して、ピストンロッド102の進退に伴って磁気感応
素子105とマグネット104との距離が変化してスト
ロークを検出するようにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したストローク検
出装置にあっては、マグネットから放出される磁束は作
動油内を通過して磁気感応素子にて検出されることにな
るので、検出精度が十分でなく、また磁気感応素子をシ
リンダ内に設けているので、シリンダ内作動油から磁気
感応素子を確実にシールしなければならないなど構造が
複雑になる。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、ピストンロッドを磁性材料で形成し、このピス
トンロッドの軸方向に磁束を通過させる磁石と、このピ
ストンロッドから放出される磁束を検出する磁気検出手
段とを設けた。
【0005】また、ピストンロッドを磁性材料で形成
し、このピストンロッドには軸方向に磁束を通過させる
磁石を取付け、このピストンロッドから放出される磁束
を検出する磁気検出手段をシリンダのロッド軸封部外側
に設けた。
【0006】更に、本発明は、ピストンロッドを磁性材
料で形成し、シリンダの軸封部外側にはこのピストンロ
ッドの軸方向に磁束を通過させる磁石を取付け、このピ
ストンロッドから放出される磁束を検出する磁気検出手
段をピストンロッドの端部を保持するマウント部に設け
た。
【0007】その他、前記磁気検出手段は、ストローク
検出用磁気を除く外部磁気が等しく作用し、かつ、上記
ストローク検出用磁気による磁界の方向が背反する二点
にこのストローク検出用磁気の磁界の方向と感度方向を
合わせてそれぞれ配設された磁気感知部と、この磁気感
知部の出力を加算処理する演算部を備えた。
【0008】
【作用】ピストンロッドを磁性材料で形成し、このピス
トンロッドの軸方向に磁束を通過させる磁石をシリンダ
の軸封部外側或いはピストンロッドに取付け、このピス
トンロッドから放出される磁束を検出する磁気検出手段
をピストンロッドの端部を保持するマウント部或いはシ
リンダのロッド軸封部外側に設けたので、ピストンロッ
ドのストロークに応じて磁気検出手段で検出する磁気が
変化して、ストロークを検出できる。
【0009】また、磁気検出手段の二個の磁気感知部
は、ストローク検出用磁気の他に外部磁気を順方向およ
び逆方向に受け、両出力を加算処理して外部磁界の検出
出力を除外することにより、緩衝器のストロークに応じ
たストローク検出用磁界についての検出出力が得られ
る。
【0010】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図1は本発明に係るストローク検出
装置を適用した緩衝器の断面図、図2は同ストローク検
出装置の作用説明に供する説明図である。
【0011】緩衝器のアウタシリンダ1内にはダンパシ
リンダ2をその上端部をロッドガイド3で保持して立設
し、このダンパシリンダ2内には上方からアウタシリン
ダ1内周面に嵌装したオイルシールホルダ4で保持され
たオイルシール5及び前記ロッドガイド3を介してピス
トンロッド6を挿通し、このピストンロッド6の下端部
にダンパシリンダ2内周面に摺接するピストン8を固着
している。
【0012】このピストン8には減衰力発生用の油路
9,10を形成して、これらの油路9,10を開閉する
バルブ11,12を設けている。また、ダンパシリンダ
2の下端部にはダンパシリンダ2内油室とリザーバ室1
3との間を流れる作動油によって減衰力を発生させるた
めのボトムバルブ14を設けている。
【0013】ピストンロッド6の上端部にはストッパワ
ッシャ15を嵌め込んでカラー16を嵌装し、ストッパ
ワッシャ15上にマウントラバー17、スプリングシー
ト18、マウントラバー19及びワッシャ20を嵌め込
んだ後、ナット21で締め付けてスプリングシート18
を保持し、このスプリングシート18とアウタシリンダ
1外周面に設けたスプリングシート22との間に懸架ば
ね23を介設している。
【0014】ダンパシリンダ2とピストン8との相対距
離(ストローク)を検出するために、ピストンロッド6
の下端部でピストン8の上側にリング状のマグネット2
5を固定している。このマグネット25は、ピストンロ
ッド6の軸方向と直交する方向にN,S極を有し、ピス
トンロッド6の軸方向に磁束を発生させる。
【0015】このマグネット25は、例えばピストンロ
ッド6の中間部に装着したリバウンドシート26とこの
リバウンドシート26上に取付けるリバウンドラバー2
7との間に挟持して取付けることもでき、或いはピスト
ンロッド6の上下端部に取付けることもできる。また、
マグネット25は永久磁石及び電磁石のいずれでもよ
い。
【0016】また、アウタシリンダ1のロッド軸封部の
外側であるアウタシリンダ1の上面にはピストンロッド
6から放出される磁束を検出する磁気検出手段であるホ
ールセンサ28を固定している。このホールセンサ28
はホール素子と処理回路とを一体としたものであり、ピ
ストンロッド6外周面にホール素子が近接するように構
成している。
【0017】以上のように構成したので、図2に示すよ
うにマグネット25のN極から放出される磁束は破線で
示すような軌跡でピストンロッド6を軸方向に通ってS
極に戻る。ここで、マグネット25からの距離と磁束密
度は反比例し、マグネット25に近いほど磁束密度は大
きくなる。そして、ホールセンサ28のホール素子は磁
束密度に比例した電圧を出力する。
【0018】したがって、緩衝器の伸縮動によってピス
トンロッド6が上下動することにより、ピストンロッド
6に固定したマグネット25も上下動してホールセンサ
28との距離が変化するので、ホールセンサ28からは
ピストン8の位置に応じた、即ちストロークに応じた電
圧が出力され、ストロークを検出できる。
【0019】このストローク検出装置は、構造が簡単で
部品点数が少なく、ストロークを直接検出でき、ピスト
ンロッド6を磁気回路の一部として用いているので、検
出精度が高くなる。また、検出部品点数が少なく、各部
品が小型で、かつ緩衝器の空きスペースに設置するため
に、車体側にスペース的影響を与えない。しかも、ホー
ルセンサ28をアウタシリンダ1の外側に設けているの
で、作動油からにシールといった問題を生じない。
【0020】次に、図3は本発明に係る別のストローク
検出装置を備えた緩衝器の断面図である。このストロー
ク検出装置は、アウタシリンダ1の上面(ロッド軸封部
外側)にピストンロッド6の軸方向に磁束を通過させる
マグネット35を固定し、ピストンロッド6の端部を保
持するマウント部であるピストンロッド6の上端部上側
にホールセンサ38を設置している。
【0021】このように構成しても、緩衝器の伸縮動に
よってアウタシリンダ1に固定したマグネット35とピ
ストンロッド6上端に設けたホールセンサ38との距離
が変化するので、ストロークを検出することができる。
【0022】この場合、ホールセンサ38は図中に仮想
線で図示するようにスプリングシート18の上面(38
aの位置)、側面(38bの位置)、外周下端面(38
cの位置)及び下面(38dの位置)等にも設置できる
が、ピストンロッド6の上端が最も検出精度が高い。
【0023】また、マグネット35は図4に示すように
アウタシリンダ1の上面にピストンロッド6を囲むよう
に四方に配置してた方がより検出精度が向上する。即
ち、マグネットはリングに近いほど検出精度が高くな
る。
【0024】更に、ピストンロッドとして図5及び図6
に示すように中空ロッド41を使用して、この中空ロッ
ド41内の上部(図5)或いは下部(図6)に軸方向に
NSの極性を持つマグネット42を内蔵することもでき
る。
【0025】図7は磁気検出手段の磁気感知部の他の配
設例を示す断面図である。
【0026】磁気検出手段は、二個の磁気感知部51,
51をシリンダ1のロッドガイド部3の対称位置にその
感度方向を対向させ、これら両磁気感知部51,51の
出力を加算処理する図示せぬ演算部を備える。
【0027】磁気感知部の他の例としては、ピストンロ
ッド6やこのピストンロッド6側のスプリングシート1
8部に対称に対をなす磁気感知部52,53を配設し、
または、このスプリングシート18の上下面に感度方向
を対向して1対の磁気感知部54a,54bを配設す
る。
【0028】この場合、磁気感知部を配設する位置は、
外部磁界が等しく作用する近接した二点であってストロ
ーク検出用磁界の強さが等しく方向が互いに背反する位
置とし、それぞれの磁気感知部の感度方向を対向させた
場合には、簡易な加算回路でなる演算処理により、スト
ローク検出用磁界の検出出力を得ることができる。
【0029】図8は上記磁気感知部の作用を示す説明図
である。ストローク検出装置の磁気検出手段をなす二個
の磁気感知部S1,S2は、ストローク検出用磁界Fと
外部磁界Gによる合成磁界についてそれぞれ検出し、こ
の両出力を演算処理して外部磁界Gの検出出力を除外す
ることにより、緩衝器のストロークに応じたストローク
検出用磁界Fについての検出出力が得られる。
【0030】上記外部磁界は、地磁気を始め、高圧送電
設備や変電設備、その他電磁機器による環境磁気に起因
するものを指し、この環境磁気による緩衝器ストローク
の検出誤差(緩衝器のストロークが200mmの場合に
おいて地磁気による影響は約1mmに相当する)を解消
してその検出精度を向上することができる。
【0031】一般的には、磁気検出手段は、ストローク
検出用磁気を除く外部磁気が同一方向に一定の比率で作
用する二点に感度方向をストローク検出用磁気の方向と
平行にそれぞれ配設された磁気感知部と、この磁気感知
部の出力から上記外部磁気の一定の比率に基づいて上記
外部磁気の検出出力を除外する演算部とから構成され
る。
【0032】このように、本発明に係るストローク検出
装置は、緩衝器の外側部に構成することができるので在
来機器の改造処理にも適し、また、磁気感知部を対にし
て用いることにより、外付けの磁気検出手段から外部磁
気の影響を排して高精度のストローク検出が可能とな
る。
【0033】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
ピストンロッドを磁性材料で形成して、このピストンロ
ッドの軸方向に磁束を通過させる磁石と、ピストンロッ
ドから放出される磁束を検出する磁気検出手段とを設け
たので、ストロークを高精度に検出でき、しかも磁気検
出手段を緩衝器の外部に設置できて構造も簡単になる。
【0034】また、所定の二点において対をなす磁気感
知部とその出力を処理する演算部とから磁気検出手段を
構成することにより、外部磁気の影響を除外することが
できるので、さらに精度の高いストローク検出が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るストローク検出装置を適用した緩
衝器の断面図
【図2】同ストローク検出装置の作用説明に供する説明
【図3】本発明に係る別のストローク検出装置を適用し
た緩衝器の断面図
【図4】同ストローク検出装置のマグネットの他の配置
例を示す上面図
【図5】図1のストローク検出装置のマグネットの他の
配置例を示す断面図
【図6】同ストローク検出装置のマグネットの更に他の
配置例を示す断面図
【図7】本発明に係るストローク検出装置の磁気検出部
の他の配置例を示す断面図
【図8】同磁気検出部の作用説明に供する説明図
【図9】従来のストローク検出装置の原理を示す説明図
【符号の説明】
1…アウタシリンダ、2ダンパシリンダ、3…ロッドガ
イド、6…ピストンロッド、8…ピストン、25,3
5,42…マグネット、28,38…ホールセンサ、4
1…中空ロッド、51,52,53,54a,54b…
磁気感知部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−112816(JP,A) 実開 昭60−183607(JP,U) 特公 昭58−31689(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16F 9/00 - 9/58 G01B 7/00 F15B 15/14

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ内にピストンロッドを進退可能
    に挿入した緩衝器のストロークを検出するストローク検
    出装置において、前記ピストンロッドを磁性材料で形成
    し、このピストンロッドの軸方向に磁束を通過させる磁
    石と、このピストンロッドから放出される磁束を検出す
    る磁気検出手段とを設けたことを特徴とする緩衝器のス
    トローク検出装置。
  2. 【請求項2】 シリンダ内にピストンロッドを進退可能
    に挿入した緩衝器のストロークを検出するストローク検
    出装置において、前記ピストンロッドを磁性材料で形成
    し、このピストンロッドには軸方向に磁束を通過させる
    磁石を取付け、更に前記ピストンロッドから放出される
    磁束を検出する磁気検出手段をシリンダのロッド軸封部
    外側に設けたことを特徴とする緩衝器のストローク検出
    装置。
  3. 【請求項3】 シリンダ内にピストンロッドを進退可能
    に挿入した緩衝器のストロークを検出するストローク検
    出装置において、前記ピストンロッドを磁性材料で形成
    し、また前記シリンダの軸封部近傍にはこのピストンロ
    ッドの軸方向に磁束を通過させる磁石を取付け、更にこ
    のピストンロッドから放出される磁束を検出する磁気検
    出手段を前記ピストンロッドの端部を保持するマウント
    部に設けたことを特徴とする緩衝器のストローク検出装
    置。
  4. 【請求項4】 前記磁気検出手段は、ストローク検出用
    磁気を除く外部磁気が等しく作用し、かつ、上記ストロ
    ーク検出用磁気による磁界の方向が背反する二点にこの
    ストローク検出用磁気の磁界の方向と感度方向を合わせ
    てそれぞれ配設された磁気感知部と、この磁気感知部の
    出力を加算処理する演算部を備えたことを特徴とする請
    求項1乃至3記載の緩衝器のストローク検出装置。
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