JPH03225203A - シリンダの静電容量式伸縮位置検出装置 - Google Patents

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］ 本発明は、ピストンロッドの出退動作に伴う静電容量の
変化により、シリンダの伸縮位置を検出するシリンダの
静電容量式伸縮位置検出袋に関する。

〔従来の技術〕

かかるシリンダの静電容量式伸縮位置検出装置にあって
は、例えば実願平１−３７４０９号公報で提案されてい
るように、シリンダチューブのエンドにセンサロッドを
固定し、中空に形成されたピストンロッドをセンサロッ
ドに摺動自在に外嵌した構造になっており、ピストンロ
ッドの内面とセンサロッドの外面との間の静電容量から
シリンダの伸縮位置を検出するように構成したものが知
られている。つまり従来では、ピストンロッドとセンサ
ロッドが一対の電極に構成されているのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上述した構造のものでは、センサロッドを
精度良く、しかも十分な絶縁対策を考慮した上でエンド
に設けなければならないので、余分なスペースを占有し
、構造が複雑になリ、製作も煩雑で面倒になる欠点があ
った。

本発明は、かかる実情に着目してなされたものであって
、その目的は、装置全体の構造を簡素化して、製作を容
易にすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るシリンダの静電容量式伸縮位置検出装置で
は、ピストンロットとシリンダチューブプとが電気的な
絶縁状態に構成され、前記ピストンロットの外面と前記
シリンダチューブの内面との間の静電容量値を検出する
静電容量値検出手段が設けられている点を第１の特徴構
成にしている。

そして前記ピストンロッドの他部への接続部又は前記シ
リンダチューブの他部への接続部が、少なくとも他部へ
の接触部を絶縁材にて形成する状態で設けられている点
を第２の特徴構成にしている。

〔作　用〕

第１の特徴構成によれば、電気的な絶縁状態に構成され
たピストンロッドの外面とシリンダチューブと内面との
間の静電容量値を、静電容量値検出手段で直接検出する
ようになる。この静電容量値は、ピストンロッドの出退
動作に伴って変動するため、静電容量値を検出すること
でシリンダの伸縮位置を間接的に求めることができる。

第２の特徴構成は、第１の特徴構成におけるシリンダを
他部に接続する際に有利な構造を特定している。即ち、
ピストンロット′とシリンダチューブをそのまま他部（
作業機械の駆動部分などで導電材料で製作されている部
分）へ接続すると、接続部の他部への接触部が絶縁材に
て形成されている方は他部に対して絶縁状態となり、接
続部の他部への接触部が絶縁材にて形成されていない方
は他部に導通して同じ電位（通常はＯ電位）にすること
ができる。

〔発明の効果〕

第１の特徴構成により、シリンダとその静電容量式伸縮
位置検出装置との全体的な構造が簡素でコンパクトなも
のとなり、しかも製作が容易になる。

第２の特徴構成により、シリンダを他部に接続する際に
、絶縁処理や接地工事を省略することができるようにな
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図に示されているのは、トラクタの昇降リンク機構など
に装備される静電容量式の伸縮位置検出装置を備えた油
圧シリンダである。図中（１）はシリンダチューブであ
る。このシリンダチューブ（１）の一端部には円孔（２
）（接続部に相当する）が形成されおり、この円孔（２
）を利用して取り付けられるようになっている。（３）
は、ピストン（３Ａ）及びロッド（３Ｂ）からなるピス
トンロットである。このピストンロッド（３）は、ロッ
ドカバー（４）を介して、シリンダチューブ（１）に対
して接触状態で摺動自在に支持されている。

また、外側の端部にはリンク機構（図示せず）などに連
結するためのボス（５）が形成されており、このボス（
５）（接続部に相当する）に内嵌されたカラー（６）（
接触部に相当する）を介して取り付けられるようになっ
ている。

前記シリンダチューブ（１）の端面には油路（８）が貫
通形成されている。この油路（８）を通して外部からシ
リンダチューブ（１）内に圧油が供給されるとピストン
ロッド（３）が開口側へ押され、油圧シリンダが伸長作
動する。油圧シリンダは、詳しくは説明しないが、収縮
側へ付勢されており、圧油の供給が断たれるとシリンダ
チューブ（１）内の圧油を油路（８）を通して外部に排
出しなから収車布する。

次に、この油圧シリンダの伸縮位置を検出するためめ構
造について説明する。

前記シリンダチューブ（１）とピストンロット（３）の
ロット（３Ｂ）は導電性の金属で製作されており、これ
らが一対の電極を成している。ロッドカバー（４）とピ
ストン（３＾）とカラー（６）は、絶縁製の樹脂で製作
されており、電極に対する絶縁材を成している。但し絶
縁製の樹脂きしては、電気的に安定し強度的に優れたＰ
ＰＳ　（ポリ・フェニレン・サルファイド）樹脂などが
使用される。

電極となるシリンダチューブ（１）は、前記円孔（２）
を利用して直に取り付けることで被取付側と同電位（こ
こではＯＶ）に維持されている。

電極となるピストンロッド（３）のロッド（３Ｂ）は、
前記カラー（６）を介して取り付けることで被取付側と
絶縁状態に維持され、更に、電気コード（９）を介して
制御回路（１０）（静電容量値検出手段に相当する）に
接続されている。

ストロークの検出は、一対の電極間の静電容量の検出に
よって行われる。これは、シリンダチューブ（１）とピ
ストンロッド（３）におけるロッド（３Ｂ）の間の静電
容量は、シリンダチューブ（１）の内面とロッド（３Ｂ
）の外面との対向する部分の面積、延いては油圧シリン
ダの伸縮ストロークに比例することに基づいている。

電極間の静電容量値は、制御回路（１０）によって求め
られ、油圧シリンダの伸縮ストロークとして距離で表示
される。つまり制御回路（１ｏ）では、静電容量をＣ−
Ｖ変換部（１０＾）によってそれに比例する電圧値に変
換し、変換された電圧値から油圧シリンダの伸縮ストロ
ークを演算部（ＩＯＢ）によって演算し、その演算結果
を表示部（ＩＯＣ）によって具体的な数値で表示するの
である。

〔別実施例〕

本発明を実施するに、シリンダチューブ（１）とピスト
ンロッド（３）を絶縁物で製作し、シリンダチューブ（
１）の内周面とピストンロッド（３）におけるロッド（
３Ｂ）の外周面に金属箔を貼り付け、これら金属箔を電
極としてもよい。

また、シリンダチューブ（１）を絶縁物で製作し、ピス
トンロッド（３）の全体を絶縁物で一体成形して製作す
るとともに、シリンダチューブ（１）の内奥の端面とピ
ストン（３Ａ）の端面に金属箔を貼り付けて、これら金
属箔を電極としてもよい。

円孔（２）の周囲に絶縁材を設けるととも、カラー（６
）を導電性にして、ピストンロッド（３）側を接地する
ようにしてもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すシリンダの静電容量式伸縮
位置検出装置の縦断側面図である。 （１）・・・・・・シリンダチューブ、（２）・・・・
・・接続部、（３）・・・・・・ピストンロッド、　（
５）・・・・・・接続部、（６）・・・・・・接触部、
（１０）・・・・・・静電容量値検出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ピストンロッド（３）とシリンダチューブ（１）と
   が電気的な絶縁状態に構成され、前記ピストンロッド（
   ３）の外面と前記シリンダチューブ（１）の内面との間
   の静電容量値を検出する静電容量値検出手段（１０）が
   設けられているシリンダの静電容量式伸縮位置検出装置
   。 ２、請求項１記載のシリンダの静電容量式伸縮位置検出
   装置であって、前記ピストンロッド（３）の他部への接
   続部（２）又は前記シリンダチューブ（１）の他部への
   接続部（５）が、少なくとも他部への接触部（６）を絶
   縁材にて形成する状態で設けられているシリンダの静電
   容量式伸縮位置検出装置。