JPH05126508A - ピストンのストローク検出装置 - Google Patents
ピストンのストローク検出装置Info
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- JPH05126508A JPH05126508A JP24805191A JP24805191A JPH05126508A JP H05126508 A JPH05126508 A JP H05126508A JP 24805191 A JP24805191 A JP 24805191A JP 24805191 A JP24805191 A JP 24805191A JP H05126508 A JPH05126508 A JP H05126508A
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- 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】
【目的】 過酷な使用条件下においても、精度良くピス
トンの挙動を検出することができる、ピストンのストロ
ーク検出装置を提供する。 【構成】 ピストン２８の外周面に磁気記録層３２をプ
ラズマ溶射により形成する。ピストン２８が往復動する
と、本体２４（シリンダ）の内周部摺動面２４ａに設け
られた磁気センサ３８により、磁気記録層３２に磁気記
録された信号が検出され、この検出信号に基づいて、演
算回路４０によりピストン２８のストローク位置が算出
される。その際、磁気記録層３２は摺動面２４ａと摺動
することとなる。しかしながら、磁気記録層３２はプラ
ズマ溶射により形成されているので、下地層との密着強
度が高く、摺動により損傷を受けるのを効果的に防止で
きる。
トンの挙動を検出することができる、ピストンのストロ
ーク検出装置を提供する。 【構成】 ピストン２８の外周面に磁気記録層３２をプ
ラズマ溶射により形成する。ピストン２８が往復動する
と、本体２４（シリンダ）の内周部摺動面２４ａに設け
られた磁気センサ３８により、磁気記録層３２に磁気記
録された信号が検出され、この検出信号に基づいて、演
算回路４０によりピストン２８のストローク位置が算出
される。その際、磁気記録層３２は摺動面２４ａと摺動
することとなる。しかしながら、磁気記録層３２はプラ
ズマ溶射により形成されているので、下地層との密着強
度が高く、摺動により損傷を受けるのを効果的に防止で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダ内をピストン
が往復動する機関において、ピストンのストローク方向
の位置検出を行うストローク検出装置に関するものであ
る。
が往復動する機関において、ピストンのストローク方向
の位置検出を行うストローク検出装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】シリンダ内をピストンが往復動する機関
の１つとして削岩機があるが、この削岩機においては、
対象となる岩の岩質により削孔条件が異なり、異なった
岩質に対応させるためにはその都度削岩用の油圧を岩質
にあった適正な油圧に調整しなければならないという問
題がある。また、削岩機においては、削孔最中における
アキュムレータの破損等油圧系を中心とする削岩機の異
常を適時検出する手段が要求されているが、従来、微細
な異常を検出することが困難であり、その結果大きな故
障を引き起こすという問題がある。これらの問題を解決
するためには、シャンクロッドを打撃するピストンある
いは油圧系のバルブの挙動（位置情報好ましくはさらに
速度情報）を直接検出し、それに基づいて油圧を制御し
たり、異常を検出したりすることが望ましい。
の１つとして削岩機があるが、この削岩機においては、
対象となる岩の岩質により削孔条件が異なり、異なった
岩質に対応させるためにはその都度削岩用の油圧を岩質
にあった適正な油圧に調整しなければならないという問
題がある。また、削岩機においては、削孔最中における
アキュムレータの破損等油圧系を中心とする削岩機の異
常を適時検出する手段が要求されているが、従来、微細
な異常を検出することが困難であり、その結果大きな故
障を引き起こすという問題がある。これらの問題を解決
するためには、シャンクロッドを打撃するピストンある
いは油圧系のバルブの挙動（位置情報好ましくはさらに
速度情報）を直接検出し、それに基づいて油圧を制御し
たり、異常を検出したりすることが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の挙動を直接検出することは、削岩機が苛酷な条件下で
使用されることもあり、従来極めて困難であった。例え
ば、このような挙動を検出する手段としては、レーザを
用いた距離計測を応用したもの、すなわち、図５に示す
ように、レーザダイオード２を光源とし、フォトダイオ
ード４を受光部とするフォトセンサ６を、ピストン８の
端面と対向するようにしてシリンダ10に設け、フォトセ
ンサ６とピストン８の端面との距離を高速で検出し、距
離の変化量から位置情報と速度情報を算出するという方
法が考えられるが、このような光学的な検出手段では、
削岩機の振動や粉塵の影響を受けやすく、正確な検出が
困難であるという問題があった。
の挙動を直接検出することは、削岩機が苛酷な条件下で
使用されることもあり、従来極めて困難であった。例え
ば、このような挙動を検出する手段としては、レーザを
用いた距離計測を応用したもの、すなわち、図５に示す
ように、レーザダイオード２を光源とし、フォトダイオ
ード４を受光部とするフォトセンサ６を、ピストン８の
端面と対向するようにしてシリンダ10に設け、フォトセ
ンサ６とピストン８の端面との距離を高速で検出し、距
離の変化量から位置情報と速度情報を算出するという方
法が考えられるが、このような光学的な検出手段では、
削岩機の振動や粉塵の影響を受けやすく、正確な検出が
困難であるという問題があった。
【０００４】このような問題は、削岩機に限られるもの
ではなく、他の工作機械等においても生じ得る問題であ
る。
ではなく、他の工作機械等においても生じ得る問題であ
る。
【０００５】なお、ピストンのようにストローク変位す
るものではなく、ドラムのように回転変位をするものに
ついては、従来より、例えば特開昭63-253219 号公報に
開示されているように、ドラム外周面にその円周方向に
磁気記録を施すとともに、ドラム外周面に近接するよう
に磁気抵抗素子を設け、この磁気抵抗素子でドラムの回
転変位を検出する手段が知られている。
るものではなく、ドラムのように回転変位をするものに
ついては、従来より、例えば特開昭63-253219 号公報に
開示されているように、ドラム外周面にその円周方向に
磁気記録を施すとともに、ドラム外周面に近接するよう
に磁気抵抗素子を設け、この磁気抵抗素子でドラムの回
転変位を検出する手段が知られている。
【０００６】このような検出手段をピストンのストロー
ク位置検出に応用することも考えられる。すなわち、ピ
ストンの外周面にその軸線方向に磁気記録を施すととも
に、ピストン外周面に近接するようにシリンダ内周部に
磁気抵抗素子を設け、この磁気抵抗素子でピストンのス
トローク変位を検出することが考えられる。
ク位置検出に応用することも考えられる。すなわち、ピ
ストンの外周面にその軸線方向に磁気記録を施すととも
に、ピストン外周面に近接するようにシリンダ内周部に
磁気抵抗素子を設け、この磁気抵抗素子でピストンのス
トローク変位を検出することが考えられる。
【０００７】しかしながら、このようないわゆる磁気ス
ケールを用いて位置検出を行うようにした場合には、ピ
ストン外周面の磁気記録部がシリンダのピストン支持部
との摺動により損傷を受けやすく、振動、粉塵等の影響
が大きい削岩機への適用は困難である。
ケールを用いて位置検出を行うようにした場合には、ピ
ストン外周面の磁気記録部がシリンダのピストン支持部
との摺動により損傷を受けやすく、振動、粉塵等の影響
が大きい削岩機への適用は困難である。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、過酷な使用条件下においても精度良く
ピストンの挙動を検出することができる、ピストンのス
トローク検出装置を提供することを目的とするものであ
る。
たものであって、過酷な使用条件下においても精度良く
ピストンの挙動を検出することができる、ピストンのス
トローク検出装置を提供することを目的とするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るピストンの
ストローク検出装置は、ピストンの外周面の磁気記録層
をプラズマ溶射により形成することにより、上記目的達
成を図るようにしたものである。
ストローク検出装置は、ピストンの外周面の磁気記録層
をプラズマ溶射により形成することにより、上記目的達
成を図るようにしたものである。
【００１０】すなわち、請求項１に記載したように、シ
リンダ内をピストンが往復動する機関において、前記ピ
ストンのストローク方向の位置検出を行う装置であっ
て、前記ピストンの外周面にプラズマ溶射により形成さ
れ、かつ該ピストンの軸線方向に磁気記録が施された磁
気記録層と、前記シリンダの内周部における、前記ピス
トンが往復動したとき前記磁気記録層と対向する部分に
設けられた磁気センサと、この磁気センサからの検出信
号に基づいて、前記ピストンの前記シリンダ内における
ストローク方向の位置を算出するストローク位置算出手
段と、を備えてなることを特徴とするものである。
リンダ内をピストンが往復動する機関において、前記ピ
ストンのストローク方向の位置検出を行う装置であっ
て、前記ピストンの外周面にプラズマ溶射により形成さ
れ、かつ該ピストンの軸線方向に磁気記録が施された磁
気記録層と、前記シリンダの内周部における、前記ピス
トンが往復動したとき前記磁気記録層と対向する部分に
設けられた磁気センサと、この磁気センサからの検出信
号に基づいて、前記ピストンの前記シリンダ内における
ストローク方向の位置を算出するストローク位置算出手
段と、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の作用および効果】上記構成に示すように、ピス
トンが往復動すると、シリンダの内周部に設けられた磁
気センサにより、ピストン外周面の磁気記録層に磁気記
録された信号が検出され、この検出信号に基づいて、ス
トローク位置算出手段によりピストンのストローク方向
の位置が算出されるが、その際、ピストン外周面の磁気
記録層はシリンダのピストン支持部と摺動することとな
る。しかしながら、本発明に係るピストンのストローク
検出装置は、上記磁気記録層がプラズマ溶射により形成
されているので、シリンダのピストン支持部との摺動に
より磁気記録層が損傷を受けるのを効果的に防止するこ
とができる。
トンが往復動すると、シリンダの内周部に設けられた磁
気センサにより、ピストン外周面の磁気記録層に磁気記
録された信号が検出され、この検出信号に基づいて、ス
トローク位置算出手段によりピストンのストローク方向
の位置が算出されるが、その際、ピストン外周面の磁気
記録層はシリンダのピストン支持部と摺動することとな
る。しかしながら、本発明に係るピストンのストローク
検出装置は、上記磁気記録層がプラズマ溶射により形成
されているので、シリンダのピストン支持部との摺動に
より磁気記録層が損傷を受けるのを効果的に防止するこ
とができる。
【００１２】すなわち、プラズマ溶射においては、プラ
ズマガスにより溶融せしめられた磁性粒子がピストンの
外周面上に高速で飛散せしめられることから、この磁性
粒子がピストンの外周面部を形成する下地層粒子と互い
に溶け合った複合層が形成され、さらに、この複合層の
上に磁性層（磁気記録層）が形成されることとなる。こ
れら下地層、複合層および磁性層各々の境界は漸次遷移
するような状態に形成されるため、磁性記録層の密着強
度は大きく、ピストン支持部との摺動による摩耗や剥離
が生じることはない。
ズマガスにより溶融せしめられた磁性粒子がピストンの
外周面上に高速で飛散せしめられることから、この磁性
粒子がピストンの外周面部を形成する下地層粒子と互い
に溶け合った複合層が形成され、さらに、この複合層の
上に磁性層（磁気記録層）が形成されることとなる。こ
れら下地層、複合層および磁性層各々の境界は漸次遷移
するような状態に形成されるため、磁性記録層の密着強
度は大きく、ピストン支持部との摺動による摩耗や剥離
が生じることはない。
【００１３】このように、本発明においては、プラズマ
溶射により形成された磁気記録層を利用した磁気的な手
段によりストローク位置検出を行っているため、過酷な
使用条件下においても精度良くピストンの挙動を検出す
ることができる。
溶射により形成された磁気記録層を利用した磁気的な手
段によりストローク位置検出を行っているため、過酷な
使用条件下においても精度良くピストンの挙動を検出す
ることができる。
【００１４】上記構成に加え、請求項２に記載したよう
に、磁気記録層に、第１所定幅のストローク位置信号と
第２所定幅の補正用信号とが磁気記録されている構成と
すれば、ピストンのストローク位置を所定位置を基準と
して検出することが可能となる。
に、磁気記録層に、第１所定幅のストローク位置信号と
第２所定幅の補正用信号とが磁気記録されている構成と
すれば、ピストンのストローク位置を所定位置を基準と
して検出することが可能となる。
【００１５】また、上記構成に加え、請求項３に記載し
たように、磁気センサが、シリンダの軸線方向に所定間
隔をおいて少なくとも２個設けられており、これら各磁
気センサからの検出信号が入力されるストローク方向判
定手段により、各検出信号の入力タイミング差に基づい
て、ピストンのストローク方向を判定する構成とすれ
ば、ピストンのストローク位置のみならずストローク方
向をも検出することができる。
たように、磁気センサが、シリンダの軸線方向に所定間
隔をおいて少なくとも２個設けられており、これら各磁
気センサからの検出信号が入力されるストローク方向判
定手段により、各検出信号の入力タイミング差に基づい
て、ピストンのストローク方向を判定する構成とすれ
ば、ピストンのストローク位置のみならずストローク方
向をも検出することができる。
【００１６】上記請求項３における「ストローク方向判
定手段」は、各磁気センサからの検出信号の入力タイミ
ング差に基づいてピストンのストローク方向を判定する
ことができるものであれば、特定の構成に限定されるも
のではないが、各磁気センサから検出信号として出力さ
れるパルス列がセット端子およびリセット端子に入力さ
れるフリップフロップ回路を有するものとすれば、スト
ローク方向判定手段を容易に構成することができる。
定手段」は、各磁気センサからの検出信号の入力タイミ
ング差に基づいてピストンのストローク方向を判定する
ことができるものであれば、特定の構成に限定されるも
のではないが、各磁気センサから検出信号として出力さ
れるパルス列がセット端子およびリセット端子に入力さ
れるフリップフロップ回路を有するものとすれば、スト
ローク方向判定手段を容易に構成することができる。
【００１７】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例について説明する。
施例について説明する。
【００１８】図１および２は、本発明に係るピストンの
ストローク検出装置の第１実施例を示す図であって、図
１はその概要構成図である。
ストローク検出装置の第１実施例を示す図であって、図
１はその概要構成図である。
【００１９】このピストンのストローク検出装置２０
は、削岩機２２に設けられているので、まずこの削岩機
２２について説明する。削岩機２２は、その本体２４
（シリンダ）に形成された油圧シリンダ室２６にピスト
ン２８が挿通されてなり、油圧シリンダ室２６に対する
油圧の給排を行うことによりピストン２８を往復動させ
て、ピストン２８の先端部にこれと直列で配されたシャ
ンクロッド（図示せず）を打撃し、これにより削岩を行
うようになっている。
は、削岩機２２に設けられているので、まずこの削岩機
２２について説明する。削岩機２２は、その本体２４
（シリンダ）に形成された油圧シリンダ室２６にピスト
ン２８が挿通されてなり、油圧シリンダ室２６に対する
油圧の給排を行うことによりピストン２８を往復動させ
て、ピストン２８の先端部にこれと直列で配されたシャ
ンクロッド（図示せず）を打撃し、これにより削岩を行
うようになっている。
【００２０】上記本体２４には、油圧シリンダ室２６と
直列で検出用シリンダ室３０が形成されており、この検
出用シリンダ室３０には、ピストン２８の基端部が位置
するようになっている。このピストン２８の基端部近傍
の外周面には、該ピストン２８の軸線方向に所定長Ｌ
（ピストン２８が往復動する範囲より広い範囲）にわた
って磁気記録層３２が形成されている。
直列で検出用シリンダ室３０が形成されており、この検
出用シリンダ室３０には、ピストン２８の基端部が位置
するようになっている。このピストン２８の基端部近傍
の外周面には、該ピストン２８の軸線方向に所定長Ｌ
（ピストン２８が往復動する範囲より広い範囲）にわた
って磁気記録層３２が形成されている。
【００２１】この磁気記録層３２は、基端部近傍の外周
面に予め深さ１００μｍで所定幅Ｌの切込み加工が施さ
れたピスント２８に、プラズマ溶射法によりコバルト皮
膜を形成し、さらに溶射部表面とピストン２８の他の表
面に段差が生じないよう加工することにより形成されて
いる。これは、ピストン２８表面に段差が存在すると、
段差部が本体２４の摺動面２４ａとの摺動により摩耗す
るという問題が生じるからである。なお、磁気記録層３
２の形成方法としては、溶射法以外にも、磁気塗料を塗
布・印刷する方法などが考えられるが、これらの方法
は、耐摩耗性を考慮すると実現性に問題がある。
面に予め深さ１００μｍで所定幅Ｌの切込み加工が施さ
れたピスント２８に、プラズマ溶射法によりコバルト皮
膜を形成し、さらに溶射部表面とピストン２８の他の表
面に段差が生じないよう加工することにより形成されて
いる。これは、ピストン２８表面に段差が存在すると、
段差部が本体２４の摺動面２４ａとの摺動により摩耗す
るという問題が生じるからである。なお、磁気記録層３
２の形成方法としては、溶射法以外にも、磁気塗料を塗
布・印刷する方法などが考えられるが、これらの方法
は、耐摩耗性を考慮すると実現性に問題がある。
【００２２】上記磁気記録層３２には、予め、例えば図
２（ａ）に示すような、第１所定幅ｄ1 を持ったストロ
ーク位置信号と第２所定幅ｄ2 を持った補正用信号とが
記録されている。削岩機においては、ピストン２８が往
復動を行う際に回転するため、これらの信号は、ピスト
ン２８の周方向全周に記録されている。
２（ａ）に示すような、第１所定幅ｄ1 を持ったストロ
ーク位置信号と第２所定幅ｄ2 を持った補正用信号とが
記録されている。削岩機においては、ピストン２８が往
復動を行う際に回転するため、これらの信号は、ピスト
ン２８の周方向全周に記録されている。
【００２３】一方、本体２４には、上記磁気記録層３２
と常に対向し、かつ磁気記録層３２に対し所定の間隔を
保つように磁気センサ３８が配置され、この磁気センサ
３８はさらに演算回路４０（ストローク位置算出手段）
につながっている。本実施例では磁気センサ３８として
遊動型磁気ヘッドを用いている。
と常に対向し、かつ磁気記録層３２に対し所定の間隔を
保つように磁気センサ３８が配置され、この磁気センサ
３８はさらに演算回路４０（ストローク位置算出手段）
につながっている。本実施例では磁気センサ３８として
遊動型磁気ヘッドを用いている。
【００２４】次に本実施例の作用について説明する。
【００２５】ピストン２８が油圧の駆動により往復動を
行うと、磁気センサ３８は、例えば図２（ｂ）に示すＡ
のような信号を検出する。この信号は演算回路４０にお
いて微分器により微分波形（Ｂ）に変換され、さらに微
分波形のゼロ・クロス点をもとにコンパレータ波形
（Ｃ）に変換され、信号のピークが抽出される。演算回
路４０はさらに、このピーク信号をもとにパルス（Ｄ）
を発生させ、このパルス（Ｄ）のカウント値よりピスト
ン２８の位置情報（ｐ）を、また、パルス（Ｄ）の周波
数より速度情報（ｖ）を演算し、出力する。さらに本実
施例においては、幅ｄ1 の補正信号を往復動の起点信号
として設定し、この信号を検出する毎に往復動の起点を
リセットするようにしている。
行うと、磁気センサ３８は、例えば図２（ｂ）に示すＡ
のような信号を検出する。この信号は演算回路４０にお
いて微分器により微分波形（Ｂ）に変換され、さらに微
分波形のゼロ・クロス点をもとにコンパレータ波形
（Ｃ）に変換され、信号のピークが抽出される。演算回
路４０はさらに、このピーク信号をもとにパルス（Ｄ）
を発生させ、このパルス（Ｄ）のカウント値よりピスト
ン２８の位置情報（ｐ）を、また、パルス（Ｄ）の周波
数より速度情報（ｖ）を演算し、出力する。さらに本実
施例においては、幅ｄ1 の補正信号を往復動の起点信号
として設定し、この信号を検出する毎に往復動の起点を
リセットするようにしている。
【００２６】以上詳述したように、本実施例によれば、
プラズマ溶射により形成された磁気記録層３２を利用し
た磁気的な手段により検出を行っており、削岩機２４の
振動、粉塵等の苛酷な使用条件に影響されることなく、
精度良くピストンのストローク位置およびストローク速
度検出を行うことができる。
プラズマ溶射により形成された磁気記録層３２を利用し
た磁気的な手段により検出を行っており、削岩機２４の
振動、粉塵等の苛酷な使用条件に影響されることなく、
精度良くピストンのストローク位置およびストローク速
度検出を行うことができる。
【００２７】なお、本実施例においては、磁気センサ３
８として誘導型磁気ヘッドを使用しているが、これに限
られるものではなく、磁気抵抗素子、電磁ピックアップ
等の磁気センサを使用することもできる。
８として誘導型磁気ヘッドを使用しているが、これに限
られるものではなく、磁気抵抗素子、電磁ピックアップ
等の磁気センサを使用することもできる。
【００２８】図３および４は、本発明に係るピストンの
ストローク検出装置の第２実施例を示す図であって、図
３はその概要構成図である。
ストローク検出装置の第２実施例を示す図であって、図
３はその概要構成図である。
【００２９】本実施例は、第１実施例の構成に対し、磁
気センサ３８に対して本体２４の軸線方向に所定間隔を
おいて、もう１つの磁気センサ４２が設けられている
点、および、演算回路４０が、これら各磁気センサ３
８、４２から入力される検出信号の入力タイミング差に
基づいて、ピストン２８のストローク方向を判定するス
トローク方向判定手段としても機能するようになってい
る点で異なる。
気センサ３８に対して本体２４の軸線方向に所定間隔を
おいて、もう１つの磁気センサ４２が設けられている
点、および、演算回路４０が、これら各磁気センサ３
８、４２から入力される検出信号の入力タイミング差に
基づいて、ピストン２８のストローク方向を判定するス
トローク方向判定手段としても機能するようになってい
る点で異なる。
【００３０】次に、本実施例の作用について説明する。
【００３１】図３において、ピストン２８が往復動した
とき、各磁気センサ３８、４２から演算回路４０入力さ
れる検出信号は、両磁気センサ３８、４２間の間隔の分
だけタイミングがずれることとなる。演算回路４０は、
これら各磁気センサ３８、４２から出力される検出信号
のパルス列たるコンパレータ波形（図２（ｂ）Ｃ参照）
の位相差から、検出信号の入力タイミング差を検出す
る。
とき、各磁気センサ３８、４２から演算回路４０入力さ
れる検出信号は、両磁気センサ３８、４２間の間隔の分
だけタイミングがずれることとなる。演算回路４０は、
これら各磁気センサ３８、４２から出力される検出信号
のパルス列たるコンパレータ波形（図２（ｂ）Ｃ参照）
の位相差から、検出信号の入力タイミング差を検出す
る。
【００３２】図４は、上記タイミング差検出の具体例を
示す図である。図４（ａ）に示すように、ピストン２８
が左方に移動したときには、磁気センサ３８の検出信号
に基づくコンパレータ波形Ａに対して磁気センサ４２の
検出信号に基づくコンパレータ波形Ｂは位相遅れとな
る。逆に、図４（ｂ）に示すように、ピストン２８が右
方に移動したときには、コンパレータ波形Ａに対してコ
ンパレータ波形Ｂは位相進みとなる。演算回路４０は、
両コンパレータ波形Ａ、Ｂがセット端子およびリセット
端子に入力されるフリップフロップ回路（図示せず）を
有しており、このフリップフロップ回路は、コンパレー
タ波形Ａの立上りでセット状態、コンパレータ波形Ｂの
立上りでリセット状態となり、図４（ａ）および（ｂ）
に示すようなパルス列Ｃ、Ｃを出力する。さらに、演算
回路４０は、コンパレータ波形Ａの立下りのタイミング
でフリップフロップ回路の出力のセットリセットを判定
する。すなわち、図４（ａ）に示すように、ピストン２
８が左方に移動したときには、コンパレータ波形Ａの立
下りのタイミングでフリップフロップ回路の出力Ｃはリ
セット状態にあるので、左方移動と判定し、図４（ｂ）
に示すように、ピストン２８が右方に移動したときに
は、コンパレータ波形Ａの立下りのタイミングでフリッ
プフロップ回路の出力Ｃはセット状態にあるので、右方
移動と判定する。
示す図である。図４（ａ）に示すように、ピストン２８
が左方に移動したときには、磁気センサ３８の検出信号
に基づくコンパレータ波形Ａに対して磁気センサ４２の
検出信号に基づくコンパレータ波形Ｂは位相遅れとな
る。逆に、図４（ｂ）に示すように、ピストン２８が右
方に移動したときには、コンパレータ波形Ａに対してコ
ンパレータ波形Ｂは位相進みとなる。演算回路４０は、
両コンパレータ波形Ａ、Ｂがセット端子およびリセット
端子に入力されるフリップフロップ回路（図示せず）を
有しており、このフリップフロップ回路は、コンパレー
タ波形Ａの立上りでセット状態、コンパレータ波形Ｂの
立上りでリセット状態となり、図４（ａ）および（ｂ）
に示すようなパルス列Ｃ、Ｃを出力する。さらに、演算
回路４０は、コンパレータ波形Ａの立下りのタイミング
でフリップフロップ回路の出力のセットリセットを判定
する。すなわち、図４（ａ）に示すように、ピストン２
８が左方に移動したときには、コンパレータ波形Ａの立
下りのタイミングでフリップフロップ回路の出力Ｃはリ
セット状態にあるので、左方移動と判定し、図４（ｂ）
に示すように、ピストン２８が右方に移動したときに
は、コンパレータ波形Ａの立下りのタイミングでフリッ
プフロップ回路の出力Ｃはセット状態にあるので、右方
移動と判定する。
【００３３】このように、本実施例によれば、ピストン
のストローク位置およびストローク速度のみならずスト
ローク方向をも検出することができる。
のストローク位置およびストローク速度のみならずスト
ローク方向をも検出することができる。
【００３４】なお、本実施例のように新たな磁気センサ
４２を設けなくても、第１実施例における補正用信号ｄ
1 を左右対称とせずに左右異なったものとすることによ
って、ピストンのストローク方向を検出することも可能
である。
４２を設けなくても、第１実施例における補正用信号ｄ
1 を左右対称とせずに左右異なったものとすることによ
って、ピストンのストローク方向を検出することも可能
である。
【図１】本発明に係るピストンのストローク検出装置の
第１実施例を示す概要構成図
第１実施例を示す概要構成図
【図２】第１実施例の作用を示す波形図
【図３】本発明に係るピストンのストローク検出装置の
第２実施例を示す概要構成図
第２実施例を示す概要構成図
【図４】第２実施例の作用を示す波形図
【図５】従来例を示す、図１と同様の図
２０ ストローク検出装置 ２２ 削岩機 ２４ 本体（シリンダ） ２８ ピストン ３２ 磁気記録層 ３８、４２ 磁気センサ ４０ 演算回路（ストローク位置算出手段、ストロー
ク方向判定手段）
ク方向判定手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山根 肇 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 桧垣 隆 広島県広島市南区仁保２丁目１番26号 マ ツダアステツク株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 シリンダ内をピストンが往復動する機関
において、前記ピストンのストローク方向の位置検出を
行う装置であって、 前記ピストンの外周面にプラズマ溶射により形成され、
かつ該ピストンの軸線方向に磁気記録が施された磁気記
録層と、 前記シリンダの内周部における、前記ピストンが往復動
したとき前記磁気記録層と対向する部分に設けられた磁
気センサと、 この磁気センサからの検出信号に基づいて、前記ピスト
ンの前記シリンダ内におけるストローク方向の位置を算
出するストローク位置算出手段と、を備えてなることを
特徴とするピストンのストローク検出装置。 - 【請求項２】 前記磁気記録層に、第１所定幅のストロ
ーク位置信号と第２所定幅の補正用信号とが磁気記録さ
れている、ことを特徴とする請求項１記載のピストンの
ストローク検出装置。 - 【請求項３】 前記磁気センサが、前記シリンダの軸線
方向に所定間隔をおいて少なくとも２個設けられてお
り、 これら各磁気センサからの検出信号が入力され、各検出
信号の入力タイミング差に基づいて、前記ピストンのス
トローク方向を判定するストローク方向判定手段を備え
ている、ことを特徴とする請求項１または２記載のピス
トンのストローク検出装置。 - 【請求項４】 前記ストローク方向判定手段が、前記各
磁気センサから検出信号として出力されるパルス列がセ
ット端子およびリセット端子に入力されるフリップフロ
ップ回路を有する、ことを特徴とする請求項３記載のピ
ストンのストローク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24805191A JPH05126508A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | ピストンのストローク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24805191A JPH05126508A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | ピストンのストローク検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126508A true JPH05126508A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17172471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24805191A Pending JPH05126508A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | ピストンのストローク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05126508A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006525529A (ja) * | 2003-05-06 | 2006-11-09 | エスアールアイ インターナショナル | ピストンロッド位置情報をピストンロッド上の磁性層に記録するシステム及び方法 |
| US7755350B2 (en) | 2005-04-13 | 2010-07-13 | Sri International | System and method of perpendicularly magnetizing position information in a magnetically hard layer of a moving component |
| KR101435348B1 (ko) * | 2012-09-26 | 2014-08-27 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | 실린더 위치 계측 장치 및 실린더 위치 계측 방법 |
| US8970208B2 (en) | 2010-02-11 | 2015-03-03 | Sri International | Displacement measurement system and method using magnetic encodings |
| WO2016097698A1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | Parker Hannifin Manufacturing Limited | A cylinder with position feedback sensor |
| CN116878856A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-10-13 | 长沙巨翊医疗科技有限公司 | 一种测试推注部件运动参数的装置及方法 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP24805191A patent/JPH05126508A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006525529A (ja) * | 2003-05-06 | 2006-11-09 | エスアールアイ インターナショナル | ピストンロッド位置情報をピストンロッド上の磁性層に記録するシステム及び方法 |
| US7737685B2 (en) | 2003-05-06 | 2010-06-15 | Sri International | Compositions for a magnetically hard layer on a piston rod |
| JP2011095269A (ja) * | 2003-05-06 | 2011-05-12 | Sri Internatl | ピストンロッド位置情報をピストンロッド上の磁性層に記録するシステム及び方法 |
| US7755350B2 (en) | 2005-04-13 | 2010-07-13 | Sri International | System and method of perpendicularly magnetizing position information in a magnetically hard layer of a moving component |
| US8970208B2 (en) | 2010-02-11 | 2015-03-03 | Sri International | Displacement measurement system and method using magnetic encodings |
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| US9217448B2 (en) | 2012-09-26 | 2015-12-22 | Komatsu Ltd. | Cylinder position measuring device and cylinder position measuring method |
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| CN116878856A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-10-13 | 长沙巨翊医疗科技有限公司 | 一种测试推注部件运动参数的装置及方法 |
| CN116878856B (zh) * | 2023-09-06 | 2023-11-28 | 长沙巨翊医疗科技有限公司 | 一种测试推注部件运动参数的装置及方法 |
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