以下、ピストン位置検出装置を具体化した一実施形態を図1〜図6にしたがって説明する。本実施形態のピストン位置検出装置は、エアフィルターのフィルターエレメントの目詰まりを検出するインジケーターに用いられている。
図1に示すように、エアフィルター10のボディ11は、筒状のフィルターエレメント12を収容する有底筒状のエレメントケース13と、エレメントケース13の開口端部に取り付けられる四角ブロック状の流路形成体14と、を有している。
流路形成体14の一側面14aには、供給孔15が形成されている。流路形成体14の他側面14bには、排出孔16が形成されている。供給孔15は、エレメントケース13内のフィルターエレメント12の内周側に連通している。排出孔16は、エレメントケース13内のフィルターエレメント12の外周側に連通している。
供給孔15から供給された空気は、フィルターエレメント12の内周側からフィルターエレメント12を通過して、エレメントケース13内のフィルターエレメント12の外周側に流れ、排出孔16から排出される。空気に含まれる塵埃等の異物は、空気がフィルターエレメント12を通過するときに濾過される。排出孔16からは、異物が除去された状態の空気が排出される。
図2に示すように、流路形成体14におけるエレメントケース13とは反対側の端面14cには、インジケーター20が取り付けられている。インジケーター20は、ボディ11内におけるフィルターエレメント12を通過する前の空気圧である一次圧とフィルターエレメントを通過した後の空気圧である二次圧との圧力差に基づいて、フィルターエレメント12の目詰まりを検出する。
インジケーター20は、流路形成体14の端面14cに取り付けられるブロック状のベース21を有している。ベース21は、複数の螺子B1により流路形成体14に取り付けられている。また、インジケーター20は、ベース21における流路形成体14とは反対側の端面21aに取り付けられるカバー22を有している。カバー22は、透明な合成樹脂で形成されている。カバー22は、複数の螺子B2によりベース21に取り付けられている。
図3に示すように、ベース21は、円孔状のピストン収容凹部23を有している。ピストン収容凹部23は、ベース21の端面21aの中央部に開口するとともに、ベース21の端面21aから流路形成体14の端面14cに向けて直線状に延びている。ベース21の端面21aにおけるピストン収容凹部23の開口周囲には、円環状の突出部21fが突出している。
カバー22は、有底円筒状の筒部24と、ベース21の端面21aに取り付けられる板状のフランジ部25と、を有している。筒部24は、円板状の底壁24aと、底壁24aの外周縁から延びる円筒状の周壁24bと、を有している。フランジ部25は、周壁24bの外周面24cにおける底壁24aとは反対側の端部から周壁24bの軸線方向に対して直交する方向に延びる環状である。
底壁24aの内面には、円柱状の係止部24dが設けられている。係止部24dは、底壁24aの内面の中央部から突出している。係止部24dは、筒部24の軸線L1上に位置している。係止部24dは、先端に向かうにつれて先細りしている。したがって、係止部24dにおける底壁24a側の端部である基端部の外径は、係止部24dの先端部の外径よりも大きくなっている。
周壁24bの内周面24eにおける底壁24aとは反対側の端部には、突出部21fが嵌め込まれる円孔状の嵌込凹部24fが形成されている。そして、カバー22は、突出部21fが嵌込凹部24fに嵌め込まれた状態で、ベース21に取り付けられている。よって、カバー22の筒部24内とピストン収容凹部23内とは連通している。筒部24の軸線L1とピストン収容凹部23の軸線L2とは一致している。
ピストン収容凹部23内には、円筒状のピストン26が収容されている。ピストン26は、赤色に着色されている。ピストン26には、円孔状の挿入凹部26aが形成されている。ピストン26は、ピストン収容凹部23内及びカバー22の筒部24内を往復動可能である。よって、ベース21及びカバー22は、内部にピストン26を収容する筒状の容器27を構成している。筒部24の軸線L1及びピストン収容凹部23の軸線L2は、容器27の軸線を構成する。カバー22の筒部24は透明な樹脂で形成されているため、ピストン26は、周壁24bを介してカバー22の外部から視認可能である。
突出部21fの外周面と嵌込凹部24fの内周面との間には、円環状のシール部材S1が設けられている。シール部材S1は、突出部21fの外周面に装着されている。シール部材S1は、突出部21fの外周面と嵌込凹部24fの内周面との間をシールしている。そして、シール部材S1は、突出部21fの外周面と嵌込凹部24fの内周面との間を介したピストン収容凹部23内及びカバー22の筒部24内から外部への空気の洩れを規制する。
筒部24内には、有底円筒状のばねガイド28が収容されている。ばねガイド28は、緑色に着色されている。ばねガイド28は、円板状の底部28aと、底部28aの外周縁から円筒状に延びる延在部28bと、を有している。底部28aには、係止部24dが挿入される円孔状の挿入孔28dが形成されている。挿入孔28dの孔径は、係止部24dの先端部の外径よりも大きく、且つ係止部24dの基端部の外径よりも小さい。そして、係止部24dが挿入孔28dに挿入されるとともに係止部24dの基端部が挿入孔28dに圧入されることにより、ばねガイド28がカバー22の底壁24aの内面に取り付けられている。延在部28bの軸線は、筒部24の軸線L1と一致している。
延在部28bは、ピストン26の挿入凹部26a内に挿入可能になっている。延在部28bの外径は、ピストン26の挿入凹部26aの内径よりも僅かに小さくなっている。そして、ピストン26がピストン収容凹部23内及びカバー22の筒部24内を移動する際に、延在部28bの外周面と挿入凹部26aの内周面とは摺接する。よって、延在部28bの外周面は、ピストン26の移動をガイドするガイド面として機能する。
ばねガイド28の底部28aと挿入凹部26aの底面との間には、ピストン26をピストン収容凹部23の底面に向けて付勢する付勢ばね29が設けられている。付勢ばね29の一端は、ばねガイド28の底部28aに支持されるとともに、付勢ばね29の他端は、挿入凹部26aの底面に支持されている。
ピストン26は、円環状の磁石30を備えている。磁石30は、ピストン26の外周面におけるピストン収容凹部23の底面側の端部に取り付けられている。ピストン26は、磁性体である磁石30を含んでいる。したがって、ピストン26の一部は磁性体である。磁石30の軸心は、ピストン収容凹部23の軸線L2と一致している。そして、磁石30の外周面30aは、ピストン収容凹部23の軸線L2を中心とした同心円上に位置している。
図4に示すように、ピストン26は、一次圧と二次圧との圧力差に基づいてばねガイド28の延在部28bを覆うようにピストン収容凹部23内及びカバー22の筒部24内を移動可能である。磁石30は、ピストン26と共に一次圧と二次圧との圧力差に基づいて移動する。
ピストン26の外周面には、円環状のシール部材31が装着されている。シール部材31は、磁石30よりもピストン収容凹部23の底面とは反対側に位置している。シール部材31は、ピストン26の外周面とピストン収容凹部23の内周面との間をシールする。そして、シール部材31は、ピストン収容凹部23内及びカバー22の筒部24内を、シール部材31よりもピストン収容凹部23の底面側の一次圧作用室32aと、シール部材31よりもカバー22側の二次圧作用室32bとに区画している。
エアフィルター10は、流路形成体14及びベース21を貫通して供給孔15と一次圧作用室32aとを連通する一次圧供給通路33aを有している。また、エアフィルター10は、流路形成体14及びベース21を貫通して排出孔16と二次圧作用室32bとを連通する二次圧供給通路33bを有している。そして、一次圧作用室32aには、ボディ11内におけるフィルターエレメント12を通過する前の空気が、供給孔15から一次圧供給通路33aを介して供給される。二次圧作用室32bには、ボディ11内におけるフィルターエレメント12を通過した後の空気が、排出孔16から二次圧供給通路33bを介して供給される。
図5及び図6に示すように、インジケーター20は、容器27内を容器27の軸線方向に移動するピストン26の位置を検出するピストン位置検出装置40を備えている。ピストン位置検出装置40は、磁石30の磁気を検出する二つの磁気センサ41と、制御装置42と、を備えている。各磁気センサ41は、リード線43を介して制御装置42に電気的に接続されている。また、磁石30は、ピストン位置検出装置40の一部を構成している。
二つの磁気センサ41は、その外郭が細長略四角柱形状である。二つの磁気センサ41は同一形状である。各磁気センサ41の長手方向の一端部には、リード線43が挿し込まれる円筒状の挿込筒部41aが突出している。挿込筒部41aは、磁気センサ41の長手方向に対して直交する方向に位置する両側面41b,41cのうちの一方の側面41bから突出している。
図5に示すように、各磁気センサ41の長手方向の他端部には、雌ねじ孔41dが形成されている。雌ねじ孔41dは、磁気センサ41における挿込筒部41aが突出している側面41bに形成されている。磁気センサ41の側面41bにおいて、挿込筒部41aは、磁気センサ41の長手方向の一端部に位置し、雌ねじ孔41dは、磁気センサ41の長手方向の他端部に位置している。
図6に示すように、ベース21には、二つの磁気センサ41の一方を収容する第1収容孔44と、二つの磁気センサ41の他方を収容する第2収容孔45とが形成されている。第1収容孔44及び第2収容孔45は、ベース21におけるピストン収容凹部23の周囲に二つずつ形成されている。第1収容孔44及び第2収容孔45は、ベース21をピストン収容凹部23の軸線方向に貫通している。第1収容孔44及び第2収容孔45は、平面視略四角孔形状である。第1収容孔44及び第2収容孔45は同一形状である。
図5に示すように、ベース21には、第1収容孔44の一端部に連通する第1切欠44aが形成されている。第1収容孔44に収容される磁気センサ41の挿込筒部41aは、第1切欠44aを介してベース21外に突出している。また、ベース21には、第1収容孔44の他端部に連通する第2切欠44bが形成されている。第1収容孔44に収容される磁気センサ41の雌ねじ孔41dは、第2切欠44bを介してベース21外に臨んでいる。
ベース21には、第2収容孔45の一端部に連通する第3切欠45aが形成されている。第2収容孔45に収容される磁気センサ41の挿込筒部41aは、第3切欠45aを介してベース21外に突出している。また、ベース21には、第2収容孔45の他端部に連通する第4切欠45bが形成されている。第2収容孔45に収容される磁気センサ41の雌ねじ孔41dは、第4切欠45bを介してベース21外に臨んでいる。
各磁気センサ41は、第1収容孔44又は第2収容孔45内において、ピストン収容凹部23の軸線方向にスライド移動可能である。そして、各磁気センサ41は、磁石30の磁気の検出位置がピストン26の移動方向(ピストン収容凹部23の軸線方向)で異なるように配置された状態で、雌ねじ孔41dに螺合される螺子46によってベース21にそれぞれ取り付けられる。
本実施形態のピストン位置検出装置40は、磁石30の磁気の検出位置がピストン26の移動方向で異なるように配置された複数の磁気センサ41を用いて、ピストン26の位置を検出する。なお、各磁気センサ41は、螺子46のねじ込み位置をピストン26の移動方向で調整することにより、ピストン26の移動方向に位置調整可能になっている。第1収容孔44に収容されている磁気センサ41の磁石30の磁気の検出位置は、第2収容孔45に収容されている磁気センサ41の磁石30の磁気の検出位置に比べて、ピストン26の移動方向において流路形成体14に近い位置に配置されている。
そして、ピストン26がカバー22の底壁24aに向けて移動すると、第2収容孔45に収容されている磁気センサ41よりも先に、第1収容孔44に収容されている磁気センサ41が磁石30の磁気を検出する。よって、第2収容孔45に収容されている磁気センサ41は、ピストン26の移動に伴って磁石30の磁気の検出を行う順番が、第1収容孔44に収容されている磁気センサ41よりも遅い。
図6に示すように、第1収容孔44は、第1収容孔44をピストン26の移動方向から見たときに、筒部24の軸線L1及びピストン収容凹部23の軸線L2を中心とした第1仮想円C1の接線方向に沿って延びる内面44cを有している。第1収容孔44に収容される磁気センサ41の側面41cは、第1収容孔44の内面44cに接触した状態で第1収容孔44に収容されている。磁気センサ41の側面41cは、磁気センサ41の長手方向に対して直交する方向において、挿込筒部41a及び雌ねじ孔41dが設けられている側面41bとは反対側の面である。
第2収容孔45は、第2収容孔45をピストン26の移動方向から見たときに、筒部24の軸線L1及びピストン収容凹部23の軸線L2を中心とした第2仮想円C2の接線方向に沿って延びる内面45cを有している。第2仮想円C2の直径は、第1仮想円C1の直径よりも大きい。第2収容孔45に収容される磁気センサ41の側面41cは、第2収容孔45の内面45cに接触した状態で第2収容孔45に収容されている。
ピストン26の移動方向から見たときに、第1収容孔44の内面44cにおける第1仮想円C1との接点P1とピストン収容凹部23の軸線L2との最短距離L11は、第2収容孔45の内面45cにおける第2仮想円C2との接点P2とピストン収容凹部23の軸線L2との最短距離L12よりも短くなっている。よって、二つの磁気センサ41は、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置となるように容器27に対してそれぞれ配置されている。したがって、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置と磁石30との距離がそれぞれ異なっている。
第2収容孔45に収容される磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置は、第1収容孔44に収容される磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置よりも、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において容器27の軸線から離れている。つまり、ピストン26の移動に伴って磁石30の磁気の検出を行う順番が遅い磁気センサ41ほど、磁石30の磁気の検出位置がピストン26の移動方向に対して直交する方向において容器27の軸線から離れている。
図3に示すように、カバー22の周壁24bの外周面24cには、ピストン26の移動方向に延びる二つのリブ47,48が設けられている。各リブ47,48は、細長柱状である。各リブ47,48におけるピストン26の移動方向の一端部47a,48aはフランジ部25におけるベース21とは反対側の面に連続している。各リブ47,48におけるピストン26の移動方向の他端部47b,48bは、カバー22の底壁24aの外周縁から離間している。二つのリブ47,48の一端部47a,48aから他端部47b,48bまでの長さH1,H2はそれぞれ異なっている。リブ47の長さH1はリブ48の長さH2よりも短い。よって、リブ47の他端部47bは、リブ48の他端部48bよりもカバー22の底壁24aの外周縁から離れた位置にある。
カバー22は、二つのリブ47,48によって補強されている。各リブ47,48の他端部47b,48bは、ピストン26の位置を検出する目印として機能する。よって、二つのリブ47,48は、ピストン26の位置を検出する機能を有しており、ピストン位置検出装置40の一部を構成している。
リブ47の他端部47bの位置は、ピストン26がカバー22の底壁24aに向けて移動し、ピストン26におけるカバー22の底壁24a側の端部がリブ47の他端部47bを越えると、フィルターエレメント12が交換準備状態であると判定できる位置に設定されている。また、リブ48の他端部48bの位置は、ピストン26がカバー22の底壁24aに向けて移動し、ピストン26におけるカバー22の底壁24a側の端部がリブ48の他端部48bを越えると、フィルターエレメント12が交換必要状態であると判定できる位置に設定されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
図3に示すように、フィルターエレメント12に目詰まりが生じていない場合には、一次圧と二次圧との圧力差は小さいため、ピストン26は、付勢ばね29の付勢力によってピストン収容凹部23の底面に当接した状態になっている。このとき、ピストン26の赤色は、周壁24bを介してカバー22の外部から視認されず、ばねガイド28の緑色が周壁24bを介してカバー22の外部から視認可能になっている。
図4に示すように、フィルターエレメント12の目詰まりが進むと、一次圧に比べて二次圧が低下して一次圧と二次圧との圧力差が大きくなる。すると、二次圧作用室32bの圧力が低下して、一次圧作用室32aの圧力が付勢ばね29の付勢力に抗して、ピストン26がカバー22の底壁24aに向けて移動する。すると、ピストン26が、ばねガイド28の延在部28bを覆うように筒部24内を移動し、延在部28bが、ピストン収容凹部23側からピストン26によって順次覆い隠される。
そして、ピストン26がカバー22の底壁24aに向けて移動し、ピストン26におけるカバー22の底壁24a側の端部がリブ47の他端部47bを越えると、フィルターエレメント12が交換準備状態であることを示す。
また、第1収容孔44に収容されている磁気センサ41の磁石30の磁気の検出位置は、第2収容孔45に収容されている磁気センサ41の磁石30の磁気の検出位置に比べて、ピストン26の移動方向において流路形成体14に近い位置に配置されているため、第1収容孔44に収容されている磁気センサ41が、磁石30の磁気を検出する。磁気センサ41に検出された検出情報は、リード線43を介して制御装置42に送られる。
このとき、第2収容孔45に収容される磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置は、第1収容孔44に収容される磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置よりも、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において容器27の軸線から離れている。つまり、ピストン26の移動に伴って磁石30の磁気の検出を行う順番が遅い磁気センサ41ほど、磁石30の磁気の検出位置がピストン26の移動方向に対して直交する方向において容器27の軸線から離れている。よって、各磁気センサ41の検出感度にバラツキがあっても、第2収容孔45に収容されている磁気センサ41が磁石30の磁気を検出してしまうことが回避されている。
作業者は、例えば、第1収容孔44に収容されている磁気センサ41から制御装置42に送られた検出信号に基づいて、制御装置42によって得られるフィルターエレメント12の目詰まりの度合いを確認し、フィルターエレメント12が交換準備状態であるということを把握することができる。
さらに、フィルターエレメント12の目詰まりが進んで、一次圧に比べて二次圧がさらに低下して一次圧と二次圧との圧力差がさらに大きくなると、ピストン26がカバー22の底壁24aに向けてさらに移動し、カバー22の外部からは、ばねガイド28の緑色がほとんど視認できなくなる。そして、カバー22の外部から視認可能となる色は、ピストン26の赤色がほとんどとなる。カバー22の外部から視認可能な色がほとんどピストン26の赤色になっている状態は、フィルターエレメント12が交換必要状態であることを示す。そして、ピストン26がカバー22の底壁24aに向けて移動し、ピストン26におけるカバー22の底壁24a側の端部がリブ48の他端部48bを越えると、フィルターエレメント12が交換必要状態であることを示す。
また、第2収容孔45に収容されている磁気センサ41が、磁石30の磁気を検出する。磁気センサ41に検出された検出情報は、リード線43を介して制御装置42に送られる。作業者は、例えば、第2収容孔45に収容されている磁気センサ41から制御装置42に送られた検出信号に基づいて、制御装置42によって得られるフィルターエレメント12の目詰まりの度合いを確認し、フィルターエレメント12が交換必要状態であるということを把握することができる。
制御装置42は、各磁気センサ41から送られた検出信号に基づいて、ピストン26の位置を検出し、フィルターエレメント12の目詰まりの度合いを監視している。また、作業者は、カバー22の外部から視認される色を確認することで、フィルターエレメント12の目詰まりの度合いを把握することができる。さらに、作業者は、ピストン26がカバー22の底壁24aに向けて移動し、ピストン26におけるカバー22の底壁24a側の端部がリブ47の他端部47bを越えたことを確認することにより、フィルターエレメント12が交換準備状態であることを把握することができる。また、作業者は、ピストン26がカバー22の底壁24aに向けてさらに移動し、ピストン26におけるカバー22の底壁24a側の端部がリブ48の他端部48bを越えたことを確認することにより、フィルターエレメント12が交換必要状態であることを把握することができる。
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置と磁石30との距離がそれぞれ異なっている。具体的には、二つの磁気センサ41は、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線からの距離がそれぞれ異なる位置となるように容器27に対してそれぞれ配置されている。これによれば、各磁気センサ41の検出感度にバラツキがあっても、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において容器27の軸線から離れるほど、磁気センサ41における磁石30の磁気の検出がされ難くなる。具体的には、第2収容孔45に収容される磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、第1収容孔44に収容される磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置よりも、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において容器27の軸線から離れている。つまり、ピストン26の移動に伴って磁石30の磁気の検出を行う順番が遅い磁気センサ41ほど、磁石30の磁気の検出位置がピストン26の移動方向に対して直交する方向において容器27の軸線から離れている。よって、第2収容孔45に収容されている磁気センサ41が、第1収容孔44に収容されている磁気センサ41よりも先に磁石30の磁気を検出してしまうことを回避することができる。したがって、ピストン26の位置を精度良く検出するために、二つの磁気センサ41それぞれの磁石30の磁気の検出位置を、ピストン26の移動方向において十分に離す必要性が低くなり、装置自体の体格がピストン26の移動方向で大型化してしまうことを抑制しつつも、ピストン26の位置を精度良く検出することができる。
(2)カバー22の周壁24bの外周面24cに設けられた二つのリブ47,48の他端部47b,48bが、ピストン26の位置を検出する目印として機能する。これによれば、カバー22を補強するためのリブ47,48を利用して、フィルターエレメント12の交換時期を適切に判断することができる。
(3)二つのリブ47,48の一端部47a,48aから他端部47b,48bまでの長さH1,H2はそれぞれ異なっており、リブ47の他端部47bは、リブ48の他端部48bよりもカバー22の底壁24aの外周縁から離れた位置にある。これによれば、フィルターエレメント12の目詰まりの度合いを2段階で把握することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 図7に示すように、ベース21に、ピストン26の移動方向から見たとき、筒部24の軸線L1及びピストン収容凹部23の軸線L2を中心とした楕円状に延びる収容孔50が形成されており、収容孔50に二つの磁気センサ41が収容されていてもよい。これによれば、収容孔50に収容された二つの磁気センサ41は、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置となるように容器27に対してそれぞれ配置される。二つの磁気センサ41は、ピストン26の周囲を収容孔50に沿ってスライド移動可能である。よって、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置において、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線からの距離を容易に調整することができる。
・ 図8に示すように、二つの磁気センサ41は、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離が同じ位置となるように容器27に対してそれぞれ配置されていてもよい。なお、図8では、磁石30と二つの磁気センサ41との位置関係を模式的に示している。また、図8において、ピストン26の移動方向は、図8の紙面奥行方向である。
図9(a)に示すように、カバー22の係止部24dは、一対の平面24gを有する二面幅形状になっている。また、図9(b)に示すように、ばねガイド28の挿入孔28dは、一対の平面28gを有する二面幅形状になっている。係止部24dは、係止部24dの各平面24gが、挿入孔28dの各平面28gにそれぞれ対面した状態で、挿入孔28dに挿入されている。これにより、ばねガイド28は、係止部24dに対して回り止めされた状態でカバー22に取り付けられている。
図9(b)に示すように、ばねガイド28の延在部28bの外周面は、一対の平面28hを有する二面幅形状になっている。また、図9(c)に示すように、ピストン26の挿入凹部26aの内周面は、一対の平面26hを有する二面幅形状になっている。ばねガイド28の延在部28bは、延在部28bの各平面28hが、挿入凹部26aの各平面26hにそれぞれ対面した状態で、挿入凹部26aに挿入されている。これにより、ピストン26は、ばねガイド28に対して回り止めされている。
図9(d)に示すように、ピストン26の外周面におけるピストン収容凹部23の底面側の端部26eは、磁石30が取り付けられる部位になっている。ピストン26の外周面の端部26eは、平面視すると、四角形状になっている。
図9(e)に示すように、磁石30は、四角孔形状の装着孔30hを有している。そして、磁石30は、装着孔30hの内側にピストン26の外周面の端部26eが位置した状態でピストン26に取り付けられている。これにより、磁石30は、ピストン26に対して回り止めされた状態で、ピストン26に取り付けられている。
図8及び図9(e)に示すように、磁石30の外周面30aは、互いに平行に延びる第1平面30b及び第2平面30cと、第1平面30b及び第2平面30cの一端縁同士を繋ぐ第1曲面30dと、第1平面30b及び第2平面30cの他端縁同士を繋ぐ第2曲面30eとから形成されている。第1曲面30d及び第2曲面30eは、ピストン収容凹部23の軸線L2を中心とした円上を通過する湾曲面状である。
図8に示すように、二つの磁気センサ41の一方は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、第1曲面30dと対向する位置に配置されている。よって、第1曲面30dは、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の一方と対向可能となる対向部である。また、二つの磁気センサ41の他方は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、第1平面30bと対向する位置に配置されている。よって、第1平面30bは、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストンの移動に伴って二つの磁気センサ41の他方と対向可能となる対向部である。したがって、磁石30は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41それぞれに対向可能となる対向部を有している。
ピストン26の移動方向から見たときに、第1曲面30dとピストン収容凹部23の軸線L2との最短距離L21は、第1平面30bとピストン収容凹部23の軸線L2との最短距離L22よりも長くなっている。よって、第1曲面30d及び第1平面30bは、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置に配置されている。したがって、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置と磁石30との距離がそれぞれ異なっている。
これによれば、各磁気センサ41の検出感度にバラツキがあっても、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置と磁石30との距離が長くなるほど、磁気センサ41における磁石30の磁気の検出がされ難くなる。具体的には、磁石30の第1平面30bと二つの磁気センサ41の他方における磁気の検出位置との距離は、磁石30の第1曲面30dと二つの磁気センサ41の一方における磁気の検出位置との距離よりも長い。
二つの磁気センサ41の他方は、ピストン26の移動に伴って磁石30の磁気の検出を行う順番が、二つの磁気センサ41の一方よりも遅い。したがって、ピストン26の移動に伴って磁石30の磁気の検出を行う順番が遅い磁気センサ41ほど、磁石30の磁気の検出位置がピストン26の移動方向に対して直交する方向において容器27の軸線から離れている。よって、二つの磁気センサ41の他方が、二つの磁気センサ41の一方よりも先に磁石30の磁気を検出してしまうことが回避される。したがって、ピストン26の位置を精度良く検出するために、二つの磁気センサ41それぞれの磁石30の磁気の検出位置を、ピストン26の移動方向において十分に離す必要性が低くなり、装置自体の体格がピストン26の移動方向で大型化してしまうことを抑制しつつも、ピストン26の位置を精度良く検出することができる。
・ 図8及び図9に示す実施形態において、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置となるように、二つの磁気センサ41が容器27に対してそれぞれ配置されていてもよい。
・ 図10に示すように、二つの磁気センサ41は、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離が同じ位置となるように容器27に対してそれぞれ配置されていてもよい。なお、図10では、磁石30と二つの磁気センサ41との位置関係を模式的に示している。また、図10において、ピストン26の移動方向は、図10の紙面奥行方向である。
円環状の磁石30の軸心L3は、ピストン収容凹部23の軸線L2に対してオフセットされた状態で、ピストン26に取り付けられている。二つの磁気センサ41の一方は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン収容凹部23の軸線L2よりも磁石30の軸心L3に近い位置に配置されている。二つの磁気センサ41の他方は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、磁石30の軸心L3よりもピストン収容凹部23の軸線L2に近い位置に配置されている。
そして、磁石30の外周面30aは、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の一方に対向可能となる対向部としての第1対向部51を有している。また、磁石30の外周面30aは、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の他方に対向可能となる対向部としての第2対向部52を有している。
ピストン26の移動方向から見たときに、第1対向部51とピストン収容凹部23の軸線L2との最短距離L31は、第2対向部52とピストン収容凹部23の軸線L2との最短距離L32よりも長くなっている。よって、第1対向部51及び第2対向部52は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置に配置されている。したがって、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置と磁石30との距離がそれぞれ異なっている。これによれば、図8及び図9の実施形態と同様の効果を得ることができる。
・ 図10に示す実施形態において、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置となるように、二つの磁気センサ41が容器27に対してそれぞれ配置されていてもよい。
・ 図11に示すように、二つの磁気センサ41は、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離が同じ位置となるように容器27に対してそれぞれ配置されていてもよい。なお、図11では、磁石30と二つの磁気センサ41との位置関係を模式的に示している。また、図11において、ピストン26の移動方向は、図11の紙面奥行方向である。
磁石30は環状であり、磁石30の軸心は、ピストン収容凹部23の軸線L2と一致している。磁石30の外周面30aは、大径面53と、大径面53よりも外径が小さい小径面54と、を有している。大径面53及び小径面54は、周方向で略180度に亘って延びている。また、磁石30の外周面30aは、大径面53の周方向の一端縁と小径面54の周方向の一端縁とを繋ぐ第1段差面55aと、大径面53の周方向の他端縁と小径面54の周方向の他端縁とを繋ぐ第2段差面55bと、を有している。
二つの磁気センサ41の一方は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、大径面53と対向する位置に配置されている。よって、磁石30の大径面53は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の一方に対向可能となる対向部としての第1対向部53aを有している。また、二つの磁気センサ41の他方は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、小径面54と対向する位置に配置されている。よって、磁石30の小径面54は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の他方に対向可能となる対向部としての第2対向部54aを有している。
ピストン26の移動方向から見たときに、第1対向部53aとピストン収容凹部23の軸線L2との最短距離L41は、第2対向部54aとピストン収容凹部23の軸線L2との最短距離L42よりも長くなっている。よって、第1対向部53a及び第2対向部54aは、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置に配置されている。したがって、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置と磁石30との距離がそれぞれ異なっている。これによれば、図8及び図9の実施形態と同様の効果を得ることができる。
・ 図11に示す実施形態において、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置となるように、二つの磁気センサ41が容器27に対してそれぞれ配置されていてもよい。
・ 図12に示すように、ピストン26に磁性体としての二つの磁石56,57が取り付けられていてもよい。二つの磁気センサ41の一方は、磁石56の磁気の検出を行う。二つの磁気センサ41の他方は、磁石57の磁気の検出を行う。二つの磁気センサ41は、二つの磁気センサ41の一方における磁石56の磁気の検出位置、及び二つの磁気センサ41の他方における磁石57の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離が同じ位置となるように容器27に対してそれぞれ配置されている。なお、図12では、二つの磁石56,57と二つの磁気センサ41との位置関係を模式的に示している。また、図12において、ピストン26の移動方向は、図12の紙面奥行方向である。
二つの磁気センサ41の一方は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、磁石56と対向する位置に配置されている。よって、磁石56の外面は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の一方に対向可能となる対向部としての第1対向部56aを有している。また、二つの磁気センサ41の他方は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、磁石57と対向する位置に配置されている。よって、磁石57の外面は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の他方に対向可能となる対向部としての第2対向部57aを有している。
各磁石56,57は、ピストン26の移動方向から見たときに、第1対向部56aとピストン収容凹部23の軸線L2との最短距離L51が、第2対向部57aとピストン収容凹部23の軸線L2との最短距離L52よりも長くなるようにピストン26にそれぞれ取り付けられている。よって、第1対向部56a及び第2対向部57aは、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置に配置されている。したがって、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、二つの磁気センサ41の一方における磁石56の磁気の検出位置と磁石56との距離、及び二つの磁気センサ41の他方における磁石57の磁気の検出位置と磁石57との距離がそれぞれ異なっている。これによれば、図8及び図9の実施形態と同様の効果を得ることができる。
・ 図12に示す実施形態において、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置となるように、二つの磁気センサ41が容器27に対してそれぞれ配置されていてもよい。
・ 図13に示すように、円環状の磁石30が、ピストン26の移動方向に対して磁石30の径方向が斜交した状態でピストン26に取り付けられていてもよい。二つの磁気センサ41は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26を挟んだ両側に配置されている。二つの磁気センサ41は、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離が同じ位置となるように容器27に対してそれぞれ配置されている。
磁石30の外周面30aは、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の一方に対向可能となる対向部としての第1対向部58aを有している。また、磁石30の外周面30aは、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の他方に対向可能となる対向部としての第2対向部59aを有している。第1対向部58a及び第2対向部59aは、磁石30が、ピストン26の移動方向に対して磁石30の径方向が斜交した状態でピストン26に取り付けられているため、ピストン26の移動方向で互いに異なる位置に配置されている。具体的には、第2対向部59aは、ピストン26の移動方向において、第1対向部58aよりも流路形成体14に近い位置に配置されている。なお、二つの磁気センサ41の一方の磁石30の磁気の検出位置は、二つの磁気センサ41の他方の磁石30の磁気の検出位置に比べて、ピストン26の移動方向において流路形成体14に近い位置に配置されている。
これによれば、ピストン26がカバー22の底壁24aに向けて移動すると、二つの磁気センサ41の一方が、磁石30の磁気を検出する。このとき、第2対向部59aは、ピストン26の移動方向において、第1対向部58aよりも流路形成体14に近い位置に配置されているため、各磁気センサ41の検出感度にバラツキがあっても、二つの磁気センサ41の他方が磁石30の磁気を検出してしまうことが回避されている。よって、二つの磁気センサ41の他方が、二つの磁気センサ41の一方よりも先に磁石30の磁気を検出してしまうことが回避される。したがって、ピストン26の位置を精度良く検出するために、二つの磁気センサ41それぞれの磁石30の磁気の検出位置を、ピストン26の移動方向において十分に離す必要性が低くなり、装置自体の体格がピストン26の移動方向で大型化してしまうことを抑制しつつも、ピストン26の位置を精度良く検出することができる。
・ 図13に示す実施形態において、二つの磁気センサ41における磁石30の磁気の検出位置が、ピストン26の移動方向に対して直交する方向における容器27の軸線(ピストン収容凹部23の軸線L2)からの距離がそれぞれ異なる位置となるように、二つの磁気センサ41が容器27に対してそれぞれ配置されていてもよい。
・ 図13に示す実施形態において、円環状の磁石30を、ピストン26の移動方向に対して磁石30の径方向が斜交した状態でピストン26に取り付けるのではなく、例えば、二つの磁石を、ピストン26の移動方向で互いに異なる位置に配置されるように、ピストン26にそれぞれ取り付けてもよい。この場合、二つの磁石の一方の外面は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の一方に対向可能となる対向部としての第1対向部を有している。また、二つの磁石の他方の外面は、ピストン26の移動方向に対して直交する方向において、ピストン26の移動に伴って二つの磁気センサ41の他方に対向可能となる対向部としての第2対向部を有している。よって、第1対向部及び第2対向部は、ピストン26の移動方向で互いに異なる位置に配置されている。これによれば、図13の実施形態と同様の効果を得ることができる。
・ 実施形態において、二つのリブ47,48の一端部47a,48aから他端部47b,48bまでの長さH1,H2が同じであってもよい。
・ 実施形態において、例えば、カバー22の周壁24bの外周面24cにリブが一つだけ設けられていてもよいし、3つ以上設けられていてもよい。
・ 実施形態において、カバー22の周壁24bの外周面24cにリブ47,48が設けられていなくてもよい。
・ 実施形態において、ベース21が透明な樹脂で形成されていてもよい。要は、容器27の周壁の少なくとも一部が透明な樹脂で形成されていればよい。
・ 実施形態において、カバー22が透明な樹脂で形成されていなくてもよい。
・ 実施形態において、ピストン26及びばねガイド28に着色されている色は、適宜変更してもよい。
・ 実施形態において、ピストン26が磁石30を有しておらず、ピストン26自体が磁性体であってもよい。要は、ピストン26は、少なくとも一部が磁性体であればよい。
・ 実施形態において、ピストン位置検出装置40は、エアフィルター10のフィルターエレメント12の目詰まりを検出するインジケーター20に用いられていたが、これに限らず、例えば、流体圧シリンダのシリンダチューブ内をシリンダチューブの軸線方向に移動するピストンの位置を検出するために用いられてもよい。この場合、シリンダチューブは容器に相当する。