JPH0238802A - 検知位置付きシリンダロッド及びその製造方法並びにその位置検知装置及びその方法 - Google Patents

検知位置付きシリンダロッド及びその製造方法並びにその位置検知装置及びその方法

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JPH0238802A
JPH0238802A JP18862788A JP18862788A JPH0238802A JP H0238802 A JPH0238802 A JP H0238802A JP 18862788 A JP18862788 A JP 18862788A JP 18862788 A JP18862788 A JP 18862788A JP H0238802 A JPH0238802 A JP H0238802A
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JP
Japan
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cylinder rod
detection
magnetic permeability
rod
detection position
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Application number
JP18862788A
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English (en)
Inventor
Taku Murakami
卓 村上
Masami Sumida
隅田 雅美
Hiroshi Yamamoto
浩 山本
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は油圧又は空圧等のアクチュエータとして使用さ
乞るシリンダーロッドの伸縮位置検知機構及び方法に関
する。より詳細に述べれば、現在の強度を下げず、かつ
、製造が繁雑とならないようにした検知位置付きシリン
ダロッドと、その製造方法と、この検知位置付きシリン
ダロッドの位置検知装置と、位置検知方法に関する。
(従来の技術] 従来、シリンダロッドの伸縮位置の検知方法及びその装
置として知られるものに機械的に検知するものがある。
これは、シリンダロッドの外部先端部に凸部やレバー状
のもの等を備え、一方シリンダ外周や他の固定部にリミ
ットスイッチ等を備え、シリンダロッドの伸縮に伴い前
記凸部やレバー等が前記リミットスイッチ等に干渉又は
衝突し、このスイッチをONすることによってシリンダ
ロッドの伸縮位置を検知するものである。これはシリン
ダロッドのストロークエンド(即ちシリンダロッドが伸
び切った状B)や所定の位置を検知するために利用され
るのが一般であって、例えばシリンダロッドのストロー
クエンドにおいて発生する異常圧からシリンダの破損を
防止するために、その検知信号を利用して油圧(又は空
圧等)を調整するものである。一方所定の位置検知の場
合はその位置で、例えばシリンダロッドの伸縮を停止さ
せるとか、あるいは緩やかに伸縮させるための信号を得
るための検知であって、いずれも常時シリンダロッドの
伸縮位置を検知し続ける構成ではない、そして上記以外
の本発明に係わるものとして、シリンダロッド本来の透
磁率と異なる透磁率の位置検知用のパターンを備えよう
とする構成のシリンダロッドもある。これは、該シリン
ダロッドと、位置検知用のパターン部との材質が異なっ
た構成のシリンダロッドであって、その製造方法につい
て述べれば、所定の位置検知用パターンに沿い、ここを
予め削り取り、次にそこに透磁率の異なる他の材料を埋
め込み、かかるシリンダロッドを製造するようにした製
造方法である。
C発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来の構成(特に後者)の検知位置
付シリンダロッド及びその製造方法は削り出しによるシ
リンダロッドの強度低下(品質低下)という問題と、こ
の削り出し、他部材の製造、埋め込み等々の繁雑な工程
に伴う不経済性のため実際向きではないという問題が生
じている。そこで上記従来の構成の前者及びこれにIn
似するものが主流となっている。
本発明はかかる従来の問題点に着目し、強度を低下させ
ること無く、かつ、製造が繁雑とならないようにした検
知位置付きシリンダロッドと、その製造方法、この検知
位置付きシリンダロッドの位置検知装置と、位置検知方
法とを提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明に係わる検知位置付き
シリンダロッド及びその製造方法並びにその位置検知装
置及びその方法は、先ず検知位置付きシリンダロッドは
、シリンダロッドの表部において、同一のロッド材質に
、該シリンダロッド本来の透磁率とは異なるyi磁率の
位置検知用のパターンを備えた構成とした0次にその製
造方法は、焼き入れ済みシリンダロッドの表部において
、位置検知用パターンを決める第1工程と、前記既決定
パターンに従い、レザを用い、該シリンダロッド本来の
透磁率とは異なる透磁率となるよう焼き戻しする第2工
程とから検知位置付きシリンダロッドを製造する構成と
した。尚、このレーザ加工は電子ビーム加工であっても
よい。そしてこの検知位置付きシリンダロッドの位置検
知装置は、前記検知位置付きシリンダロッドと、励磁検
出コイルと、比較回路とを備えた構成とした。更に位置
検知方法は、上記位置検知装置において、比較回路が予
め設定した基準透磁率IOと測定透磁率μとを比較し、
その比較出力0と1とのデジタル出力の変化をカウント
することによりシリンダロッドの伸縮位置を検知するよ
うにする構成とした。この際、透磁率が保磁力である位
l検知方法でもよい。
〔作用〕
請求項1の構成によれば、ロッド材質を替えることなく
検知位置付きシリンダロッドが形成されているため強度
低下の問題が発生しない。
請求項2又は請求項3の構成によれば、従来技術におけ
るシリンダロッドへの削り取り加工、埋め込み用の別部
材の準備加工及び埋め込み加1等の繁雑な加工を経るこ
となく、取扱容易なレーザ加工又は電子ビームのみで該
シンダロッド本来の透磁率とは異なる透磁率となるよう
高ロ′1度に焼き戻し加工することができる。請求項4
の構成によれば、単に上記検知位置付きシリンダロッド
と、励磁検出コイルと、比較回路とを備えるだけで、容
易に、かつ、安価にシリンダロッドの位置検知装置とす
ることができる。
請求項5の構成によれば、上記位置検知装置において、
単に比較回路が予め設定した基準透磁率μo、l!:i
ll定透磁率μとを比較し、その比較出力0と1とのデ
ジタル出力の変化をカウントするという検知方法(プロ
グラムでもある)だけで高精度なシリンダロッドの伸縮
位置を検知することができる。
〔実施例〕
以下実施例について、図面(第1図乃至第6図)を参照
し説明する。第1図は請求項1の一実施例図、第2図は
請求項2又は請求項3の一実施例図であって、同図(a
)は位置検知用パターンを示す図、同図(b)はレーザ
加工又は電子ビーム加工を示す図、第3図は請求項4の
一実施例であって、同図(a)はその概略構成を示す図
、同図(b)は励磁検出コイルを説明する図、第4図は
透磁率と保En力との関係を示す図、第5図は請求項5
の方法に基づき実施した結果を示すグラフ図であって、
同図(a)は透磁率の検出波形を示す図、同図(b)は
前記(a)の検出波形を実際のカウントができるようデ
ジタル出力した図、第6図は請求項6の方法に基づき実
施した結果を示すグラフ図であって、同図(a)は保磁
力の検出波形を示す図、同図(b)は前記(a)の検出
波形を実際のカウントができるようデジタル出力した図
である。
第1図において、請求項1の検知位置付きシリンダロッ
ドは、シリンダロッドlの表部において、等間隔で円周
状にシリンダロッド本来の透磁率とは異なる透磁率の位
置検知用のパターンを備えた。このパターンは次の請求
項2の実施例によってパターニングされたもので、シリ
ンダロッドとこのパターンとの材質は同一である。
向、本来のシリンダロッドは、その表部において、高周
波焼き入れ等により十分(5a迄位似焼き入れ深さ)に
焼き入れされている。更にロンド表面はクロムメツキが
施されている。かかる本来のロンドにおいて、透m率の
異なるパターン部は幅l〜2M及び深さ1〜2mの微小
部分であるため、ロンド本来の強度に問題となる悪影響
を与えていない。
第2図において、請求項2又は請求項3の検知位置付き
シリンダロッドの製造方法の実施例は、焼き入れ済みシ
リンダロッドlを準備し、先ずこのロンド表部において
、同図(a)に示すように、位置検知用パターンを等間
隔の円周状パターンとした第1工程と、この決定パター
ンに従い、レーザ又は電子ビームを用いて焼き戻し、シ
リンダロッド本来の透磁率とは異なる透磁率となるよう
にした第2工程とである。
第3図において、請求項4の検知位置付きシリンダロッ
ドの位置検知装置の実施例は、第1図に記載の検知位置
付きシリンダロッド12の実施例と、励磁検出コイル3
と、比較回路4とを備えたものである。
第4図は請求項5と請求項6とを説明する」−での予備
説明であって、透磁率と保磁力とがその強度がほぼ反対
の関係であって、いずれを検出手段としてもよいことを
示している。第5図において、請求項5の検知位置付き
シリンダロッドの位置検知方法の実験結果を述べると、
励磁検出コイル3の検出透磁率μの波形を比較回路4で
予め設定した基準i8石率μoと比較しく同図(a))
、その比較出力、出力0と出力1とのデジタル出力をす
ることが容易にできる(同図(b))、従ってこの出力
1をカウントすることにより、容易にシリンダロッドの
伸縮位置を検知することができる。第6図でも検出手段
が上記透磁率から保磁力に変わっただけであって、事情
と全く同じである。即ち、励磁検出コイル3の検出保磁
力I]の波形を比較回路4で予め設定した)f、 f%
保磁力Hoと比較しく同図(a))、その比較出力1を
カウントすることにより、容易にシリンダロッドの伸縮
位置を検知することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係わる検知位置付きシリ
ンダロッド及びその製造方法並びにその位置検知装置及
びその方法によれば、強度低下のない検知位置付きシリ
ンダロッドを、容易に製造することができ、しかも簡単
な周辺装置と姐み合わせてシリンダロッドの位置検知装
置とすることができる。更に位置検知方法は透磁率又は
保磁力のいずれの手段を用いても高精度の位置検知をす
ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は請求項1の一実施例図、第2図は請求項2又は
請求項3の一実施例図であって、同図(a)は位置検知
用パターンを示す図、同図(b)はレーザ加工又は電子
ビーム加工を示す図、第3図は請求項4の位置実施例で
あって、同図(a)はその概略構成を示す図、同図(b
)は励磁検出コイルを説明する図、第4図は透磁率と保
磁力との関係を示す図、第5図は請求項5の方法に基づ
き実施した結果を示すグラフ図であって、同図(a)は
透磁率の検出波形を示す図、同図(b)は前記(a)の
検出波形を実際のカウントができるようデジタル出力し
た図(a)は保磁力の検出波形を示す図、同図(b)は
前記の(a)の検出波形を実際のカウントができるよう
デジタル出力した図である。 1・・・・・シリンダロッド、2−・−位置検知用パタ
ーン励磁検出コイル、4−比較回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリンダロッドの表部において、同一のロッド材
    質に、該シリンダロッド本来の透磁率とは異なる透磁率
    の位置検知用のパターンを備えた構成を特徴とする検知
    位置付きシリンダロッド。
  2. (2)焼き入れ済みシリンダロッドの表部において、 (イ)位置検知用パターンを決める第1工程(ロ)前記
    既決定パターンに従い、レーザを用い、該シリンダロッ
    ド本来の透磁率とは異なる透磁率となるよう焼き戻しす
    る第2工程 以上から検知位置付きシリンダロッドを製造したことを
    特徴とする検知位置付きシリンダロッドの製造方法。
  3. (3)レーザが電子ビームである請求項2記載の検知位
    置付きシリンダロッドの製造方法。
  4. (4)請求項1記載の検知位置付きシリンダロッドと、
    励磁検出コイルと、比較回路とを備えた構成を特徴とす
    る検知位置付きシリンダロッドの位置検知装置。
  5. (5)請求項3記載の位置検知装置において、比較回路
    が、予め設定した基準透磁率μoと測定透磁率μとを比
    較し、その比較出力、出力0と出力1とのデジタル出力
    の変化をカウントすることにより、シリンダロッドの伸
    縮位置を検知するようにしたことを特徴とする検知位置
    付きシリンダロッドの位置検知方法。
  6. (6)予め設定した基準透磁率μoが基準保磁力Hoで
    あり、かつ、測定透磁率μが測定保磁力Hである請求項
    4記載の検知位置付きシリンダロッドの位置検知方法。
JP18862788A 1988-07-28 1988-07-28 検知位置付きシリンダロッド及びその製造方法並びにその位置検知装置及びその方法 Pending JPH0238802A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1653089A1 (de) * 2004-10-27 2006-05-03 Deere & Company Einrichtung zur Erfassung der Position einer beweglichen Kolbenstange gegenüber einem Zylinder
US7280937B1 (en) 2006-04-18 2007-10-09 Deere & Company System and method for detecting an axial position of a shaft

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EP1653089A1 (de) * 2004-10-27 2006-05-03 Deere & Company Einrichtung zur Erfassung der Position einer beweglichen Kolbenstange gegenüber einem Zylinder
US7116097B2 (en) 2004-10-27 2006-10-03 Deere & Company System and method for detecting the axial position of a shaft or a member attached thereto
US7280937B1 (en) 2006-04-18 2007-10-09 Deere & Company System and method for detecting an axial position of a shaft
EP1847809A1 (en) 2006-04-18 2007-10-24 Deere & Company Method and system for detecting an axial position of a shaft

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