JPH04270901A - ストロークセンサ - Google Patents
ストロークセンサInfo
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- JPH04270901A JPH04270901A JP5595391A JP5595391A JPH04270901A JP H04270901 A JPH04270901 A JP H04270901A JP 5595391 A JP5595391 A JP 5595391A JP 5595391 A JP5595391 A JP 5595391A JP H04270901 A JPH04270901 A JP H04270901A
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- Japan
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- rod member
- signal
- stroke sensor
- signal sections
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
- F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
- F15B15/2861—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using magnetic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
- F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
- F15B15/2846—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using detection of markings, e.g. markings on the piston rod
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はストロ−クセンサに関し
、特に車両のショックアブソ−バ等のストロ−クを検出
するのに好適なストロ−クセンサに関する。
、特に車両のショックアブソ−バ等のストロ−クを検出
するのに好適なストロ−クセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】車両ショックアブソ−バ等のピストンス
トロ−クを検出することは、路面の凹凸状態に応じたシ
ョックアブソ−バの減衰力制御や車高制御等に必要不可
欠である。そこで非磁性体のピストンロッドの外周に所
定間隔で磁性体を形成し、ピストンロッドの伸縮に伴う
磁性体の通過を励磁コイルで検出するものが、例えば特
開昭６１−２８１９０２号公報に記載されている。
トロ−クを検出することは、路面の凹凸状態に応じたシ
ョックアブソ−バの減衰力制御や車高制御等に必要不可
欠である。そこで非磁性体のピストンロッドの外周に所
定間隔で磁性体を形成し、ピストンロッドの伸縮に伴う
磁性体の通過を励磁コイルで検出するものが、例えば特
開昭６１−２８１９０２号公報に記載されている。
【０００３】なお、特開昭６４−１３６８０６号公報に
は、車両のショックアブソ−バに一体にストロ−クセン
サを設けたスタビライザ制御装置が示されている。
は、車両のショックアブソ−バに一体にストロ−クセン
サを設けたスタビライザ制御装置が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば特公
平１−３４３２８号公報では、非磁性材よりなる長方形
基体に溝を形成し、該溝内に磁性金属線材を埋め込み、
ロー付ないし溶接固定して製造される磁気スケールが示
されている。
平１−３４３２８号公報では、非磁性材よりなる長方形
基体に溝を形成し、該溝内に磁性金属線材を埋め込み、
ロー付ないし溶接固定して製造される磁気スケールが示
されている。
【０００５】しかしながら、かかる構造では溶接等に手
間取る上に、熱応力を生じるためこれの除去工程が必要
となり、また形成間隔に大きな制約があるとともに形成
精度も良くない。
間取る上に、熱応力を生じるためこれの除去工程が必要
となり、また形成間隔に大きな制約があるとともに形成
精度も良くない。
【０００６】ロッド表面にレ−ザ光を照射し、この部分
の透磁率を変化せしめて磁性信号部とする試みもあるが
、透磁率の変化が小さく良好な検出感度が得られないと
いう問題がある。
の透磁率を変化せしめて磁性信号部とする試みもあるが
、透磁率の変化が小さく良好な検出感度が得られないと
いう問題がある。
【０００７】本発明はかかる課題を解決するもので、製
造に手間を要さず、高精度かつ高感度の検出が可能なス
トロ−クセンサを提供することを目的とする。
造に手間を要さず、高精度かつ高感度の検出が可能なス
トロ−クセンサ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】本発明の構成を説明する
と、相対距離が変化する移動体の一方に連結されたロッ
ド部材１と、移動体の他方に連結され、上記ロッド部材
１を摺動自在に保持するシリンダ部材２とを具備し、上
記ロッド部材１を非磁性材で構成するとともに、ロッド
部材１の外周には長手方向へ所定間隔で所定長の磁性金
属メッキを施して信号部３となし、かつこれら信号部３
の通過に伴って周期的にインピ−ダンスが変化する検出
コイル４，４Ａ，４Ｂを設けるとともに、上記周期的な
インピ−ダンス変化をカウントして上記ロッド部材１の
伸縮ストロ−クを算出する手段５を設けたものである。
と、相対距離が変化する移動体の一方に連結されたロッ
ド部材１と、移動体の他方に連結され、上記ロッド部材
１を摺動自在に保持するシリンダ部材２とを具備し、上
記ロッド部材１を非磁性材で構成するとともに、ロッド
部材１の外周には長手方向へ所定間隔で所定長の磁性金
属メッキを施して信号部３となし、かつこれら信号部３
の通過に伴って周期的にインピ−ダンスが変化する検出
コイル４，４Ａ，４Ｂを設けるとともに、上記周期的な
インピ−ダンス変化をカウントして上記ロッド部材１の
伸縮ストロ−クを算出する手段５を設けたものである。
【０００９】上記構成においては、信号部をメッキによ
り形成するから、溶接やこの時生じる熱応力の除去工程
が不要であり、簡易かつ高精度に信号部を形成すること
ができる。また、メッキにより形成された信号部は透磁
率が大きく、高感度の検出が可能である。さらに信号部
はロッド部材の表面に強固に形成され、磁性層が緻密で
あるから、ロッド部材の摺動特性を損なうことがない。
り形成するから、溶接やこの時生じる熱応力の除去工程
が不要であり、簡易かつ高精度に信号部を形成すること
ができる。また、メッキにより形成された信号部は透磁
率が大きく、高感度の検出が可能である。さらに信号部
はロッド部材の表面に強固に形成され、磁性層が緻密で
あるから、ロッド部材の摺動特性を損なうことがない。
【００１０】
【実施例】図１において、ショックアブソ−バのシリン
ダ部材２内は下端が図略のサスペンションア−ムに連結
され、粘性油を密封したその内部には摺動自在にピスト
ン７が配設されている。ピストン７からはロッド部材１
がシリンダ上壁２１を貫通して上方へ延びており、ロッ
ド部材１の貫通部外周にはＯリング２２が液密的に接し
ている。ピストン７には上下の油室２ａ，２ｂを連通す
る絞り流路７１が設けられるとともに、ピストン７に結
合されたロッド部材１下端部内には、公知の減衰力可変
機構により流路径が変更されて発生減衰力を調整する流
路７２が設けてある。ピストン７は下側油室２ｂ内に配
設したコイルバネ２３により上方へ付勢されている。
ダ部材２内は下端が図略のサスペンションア−ムに連結
され、粘性油を密封したその内部には摺動自在にピスト
ン７が配設されている。ピストン７からはロッド部材１
がシリンダ上壁２１を貫通して上方へ延びており、ロッ
ド部材１の貫通部外周にはＯリング２２が液密的に接し
ている。ピストン７には上下の油室２ａ，２ｂを連通す
る絞り流路７１が設けられるとともに、ピストン７に結
合されたロッド部材１下端部内には、公知の減衰力可変
機構により流路径が変更されて発生減衰力を調整する流
路７２が設けてある。ピストン７は下側油室２ｂ内に配
設したコイルバネ２３により上方へ付勢されている。
【００１１】ロッド部材１の上端は図略の車体に連結さ
れ、シリンダ上壁２１の直上には詳細を後述するストロ
−クセンサを構成する検出コイル４がロッド部材１周り
に設けてある。検出コイル４の出力は外部の演算装置（
ＣＰＵ）５に入力してここでロッド部材１の伸縮ストロ
−クが算出され、算出されたストロ−クに基づいて減衰
力可変機構のアクチュエ−タ６が駆動される。
れ、シリンダ上壁２１の直上には詳細を後述するストロ
−クセンサを構成する検出コイル４がロッド部材１周り
に設けてある。検出コイル４の出力は外部の演算装置（
ＣＰＵ）５に入力してここでロッド部材１の伸縮ストロ
−クが算出され、算出されたストロ−クに基づいて減衰
力可変機構のアクチュエ−タ６が駆動される。
【００１２】ストロ−クセンサの詳細を図２に示し、検
出コイル４は上下に重ねて一対４Ａ、４Ｂが設けられ、
かかる検出コイル４Ａ，４Ｂに近接するロッド部材１の
外周には軸方向へ一定間隔で信号部３が形成してある。 ロッド部材１にはＭｎ入りのＳＵＳ３０４等の高マンガ
ン非磁性鋼材を使用しており、これは長時間の使用によ
っても非磁性特性が変化しない。
出コイル４は上下に重ねて一対４Ａ、４Ｂが設けられ、
かかる検出コイル４Ａ，４Ｂに近接するロッド部材１の
外周には軸方向へ一定間隔で信号部３が形成してある。 ロッド部材１にはＭｎ入りのＳＵＳ３０４等の高マンガ
ン非磁性鋼材を使用しており、これは長時間の使用によ
っても非磁性特性が変化しない。
【００１３】信号部３はＦｅの磁性層であり、これはロ
ッド部材１の外周を一定間隔（例えば３ｍｍ）で、一定
幅（例えば３ｍｍ）かつ一定深さ（例えば０．４ｍｍ）
で切削して溝となし、溝以外をマスクして電気メッキ槽
内に浸漬しＦｅをメッキすることにより形成する。メッ
キ層の厚さは溝の深さ程度であり、メッキ表面はロッド
部材１の表面と略面一になる。なお、信号部３を形成し
たロッド部材１の外表面は１０〜３０μｍ 厚の硬質ク
ロムメッキ層３１で覆ってある。
ッド部材１の外周を一定間隔（例えば３ｍｍ）で、一定
幅（例えば３ｍｍ）かつ一定深さ（例えば０．４ｍｍ）
で切削して溝となし、溝以外をマスクして電気メッキ槽
内に浸漬しＦｅをメッキすることにより形成する。メッ
キ層の厚さは溝の深さ程度であり、メッキ表面はロッド
部材１の表面と略面一になる。なお、信号部３を形成し
たロッド部材１の外表面は１０〜３０μｍ 厚の硬質ク
ロムメッキ層３１で覆ってある。
【００１４】各検出コイル４Ａ，４Ｂはコイルボビン４
１にコイル４２を巻回したもので、ロッド部材１に対向
する面に磁気導入開口４３１を形成した磁気シ−ルドケ
−ス４３内に収納されている。ここで、上下の検出コイ
ル４Ａ，４Ｂの磁気導入開口４３１は、信号部３の形成
ピッチを３６０°として互いに２７０°離れている。な
お、上記磁気導入開口４３１の大きさは２ｍｍとしてあ
る。
１にコイル４２を巻回したもので、ロッド部材１に対向
する面に磁気導入開口４３１を形成した磁気シ−ルドケ
−ス４３内に収納されている。ここで、上下の検出コイ
ル４Ａ，４Ｂの磁気導入開口４３１は、信号部３の形成
ピッチを３６０°として互いに２７０°離れている。な
お、上記磁気導入開口４３１の大きさは２ｍｍとしてあ
る。
【００１５】かかる構造のストロ−クセンサにおいて、
ロッド部材１が伸縮移動すると、信号部３が検出コイル
４Ａ，４Ｂの直前を通過する毎に検出コイル４Ａ，４Ｂ
のインピ−ダンスが正弦波状に変化する。これを図３（
１）に示す。図中、線ｘ，ｙは１２０℃の時のそれぞれ
検出コイル４Ａ，４Ｂのインピ−ダンス変化を示し、線
ｘ´，ｙ´は−３０℃の時のものである。ＣＰＵ５（図
１）は公知の内蔵検出回路により上記インピ−ダンス変
化を１００ｍＨを基準に二値化して図の（２），（３）
に示すパルス信号を得る。しかして、このパルス信号を
カウントすることにより、ロッド部材１の移動距離が知
られ、また、移動方向は両検出コイル４Ａ，４Ｂから得
られるパルス信号の立ち上がりの先後により判定される
。この判定を良好に行うためには二値化の基準値は本実
施例の場合、９７〜１０４ｍＨの許容範囲で設定する必
要がある。なお、ロッド部材１の中立位置は、学習制御
により最も頻度の多い中心値とする。
ロッド部材１が伸縮移動すると、信号部３が検出コイル
４Ａ，４Ｂの直前を通過する毎に検出コイル４Ａ，４Ｂ
のインピ−ダンスが正弦波状に変化する。これを図３（
１）に示す。図中、線ｘ，ｙは１２０℃の時のそれぞれ
検出コイル４Ａ，４Ｂのインピ−ダンス変化を示し、線
ｘ´，ｙ´は−３０℃の時のものである。ＣＰＵ５（図
１）は公知の内蔵検出回路により上記インピ−ダンス変
化を１００ｍＨを基準に二値化して図の（２），（３）
に示すパルス信号を得る。しかして、このパルス信号を
カウントすることにより、ロッド部材１の移動距離が知
られ、また、移動方向は両検出コイル４Ａ，４Ｂから得
られるパルス信号の立ち上がりの先後により判定される
。この判定を良好に行うためには二値化の基準値は本実
施例の場合、９７〜１０４ｍＨの許容範囲で設定する必
要がある。なお、ロッド部材１の中立位置は、学習制御
により最も頻度の多い中心値とする。
【００１６】本発明のストロ−クセンサの測定精度は信
号部３の形成間隔、磁気導入開口４３１の大きさ、雰囲
気温度等により決定され、上記実施例において、−３０
℃〜１２０℃の温度範囲で使用した場合に測定精度は±
１ｍｍと充分な精度を得ることができる。
号部３の形成間隔、磁気導入開口４３１の大きさ、雰囲
気温度等により決定され、上記実施例において、−３０
℃〜１２０℃の温度範囲で使用した場合に測定精度は±
１ｍｍと充分な精度を得ることができる。
【００１７】メッキにより形成された信号部３の磁性層
はロッド部材１の表面に強固に接合されるとともに、そ
の硬度もビッカ−ス硬度１５０〜１７０Ｈｖと、従来の
溶接法で使用されているＳＰＣＣ材の硬度に比して高く
、充分な耐磨耗性を発揮する。また、図４に示す如く、
信号部３の磁性層の厚さをＳＰＣＣ材（図の線ｙ）より
薄くしても同等のインピ−ダンス変化が得られる（図の
線ｘ）。
はロッド部材１の表面に強固に接合されるとともに、そ
の硬度もビッカ−ス硬度１５０〜１７０Ｈｖと、従来の
溶接法で使用されているＳＰＣＣ材の硬度に比して高く
、充分な耐磨耗性を発揮する。また、図４に示す如く、
信号部３の磁性層の厚さをＳＰＣＣ材（図の線ｙ）より
薄くしても同等のインピ−ダンス変化が得られる（図の
線ｘ）。
【００１８】信号部３の磁性層の厚さは、図５に示す如
く、厚いほどインピ−ダンス変化は大きい（図の線ｘ）
がコストとの兼ね合いで１ｍｍ以下とするのが良い。一
方、０．１ｍｍ以下とすると二値化の際の基準値の許容
範囲が無くなるので（図の線ｙ）、０．１ｍｍ以上とす
る必要がある。
く、厚いほどインピ−ダンス変化は大きい（図の線ｘ）
がコストとの兼ね合いで１ｍｍ以下とするのが良い。一
方、０．１ｍｍ以下とすると二値化の際の基準値の許容
範囲が無くなるので（図の線ｙ）、０．１ｍｍ以上とす
る必要がある。
【００１９】なお、上記実施例において、信号部３の磁
性層をＦｅ以外の他の磁性金属で構成しても良い。また
、ロッド部材１の移動方向を判定しない場合は検出コイ
ルは一つで良い。磨耗がそれ程問題にならない場合には
、クロムメッキ層３１は特には必要としない。
性層をＦｅ以外の他の磁性金属で構成しても良い。また
、ロッド部材１の移動方向を判定しない場合は検出コイ
ルは一つで良い。磨耗がそれ程問題にならない場合には
、クロムメッキ層３１は特には必要としない。
【００２０】
【発明の効果】以上の如く、本発明のストロ−クセンサ
によれば、製造の手間を大幅に削減して、高精度で高感
度なストロ−ク検出が可能である。
によれば、製造の手間を大幅に削減して、高精度で高感
度なストロ−ク検出が可能である。
【図１】ストロ−クセンサを設けたショックアブソ−バ
の全体断面図である。
の全体断面図である。
【図２】ストロ−クセンサの断面図である。
【図３】ストロ−クセンサの出力波形図である。
【図４】信号部厚さとインピ−ダンス変化を示す図であ
る。
る。
【図５】信号部厚さとインピ−ダンス変化を示す図であ
る。
る。
１ ロッド部材
２ シリンダ部材
３ 信号部
４，４Ａ，４Ｂ 検出コイル
Claims (1)
- 【請求項１】 相対距離が変化する移動体の一方に連
結されたロッド部材と、移動体の他方に連結され、上記
ロッド部材を摺動自在に保持するシリンダ部材とを具備
し、上記ロッド部材を非磁性材で構成するとともに、ロ
ッド部材の外周には長手方向へ所定間隔で所定長の磁性
金属メッキを施して信号部となし、かつこれら信号部の
通過に伴って周期的にインピ−ダンスが変化する検出コ
イルを設けるとともに、上記周期的なインピ−ダンス変
化をカウントして上記ロッド部材の伸縮ストロ−クを算
出する手段を設けたことを特徴とするストロ−クセンサ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5595391A JPH04270901A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | ストロークセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5595391A JPH04270901A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | ストロークセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04270901A true JPH04270901A (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=13013439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5595391A Pending JPH04270901A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | ストロークセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04270901A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07117973A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-05-09 | Masago Kogyo Kk | 油圧グラブバケット |
| WO2010001228A1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | Eaton Corporation | Hydraulic cylinder rod position sensing method |
| US7982459B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-07-19 | Eaton Corporation | Hydraulic cylinder rod position sensing method |
| WO2014044263A1 (de) * | 2012-09-19 | 2014-03-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Kolben mit einem sensorelement |
| JP2014121717A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Murata Mach Ltd | 型締装置と型締方法 |
| KR20150136570A (ko) * | 2014-05-27 | 2015-12-07 | 무라다기카이가부시끼가이샤 | 자기식 변위 센서 및 변위의 검출 방법 |
| JP2016165984A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社ショーワ | ストロークセンサシステム |
Citations (1)
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| JPH0160485B2 (ja) * | 1981-09-21 | 1989-12-22 | Kuraray Co |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP5595391A patent/JPH04270901A/ja active Pending
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