JPH05340985A - リード線の断線予知方法およびそれを用いた位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に位置検出装置が可動部に使用される場合
に、システムの不意な停止を考慮して外部接続用リード
線の断線を予知できるリード線の断線予知方法およびそ
れを用いた位置検出装置を提供する。 【構成】 シリンダ装置の作動状態の検出に用いられる
位置検出装置であって、シリンダ装置の作動状態を検出
する位置検出部１と、位置検出装置の外部接続用リード
線の断線を予知する断線予知部２とから構成されてい
る。そして、外部接続用のリード線は、位置検出用、断
線予知用、電圧供給用およびＧＮＤ用のリード線８，１
８，２１，２２の位置検出および断線予知出力用に実際
に必要とされるリード線と、このリード線に比べて耐屈
曲性が劣るダミー用のリード線１６との線芯構成が異な
る２種類のリード線から構成される多芯ケーブルとなっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リード線の断線予知技
術に関し、特に位置検出装置が流体圧作動機器に用いら
れて可動部に使用される場合に、外部接続用の実使用の
リード線の断線を予知することが可能とされるリード線
の断線予知方法およびそれを用いた位置検出装置に適用
して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体圧作動機器の位置検出装置と
しては、たとえば磁気抵抗素子などの無接点式の磁気感
応形センサが多く用いられるようになってきており、こ
の位置検出装置による接点状態が外部接続用のリード線
を通じて外部に出力されるようになっている。

【０００３】たとえば、シリンダ装置などに適用される
場合には、このシリンダ装置内を変位するピストンに内
蔵されたマグネットが磁気感応形センサにより検出さ
れ、この検出状態がリード線を介して外部に接続される
シーケンサなどのコントロール装置に出力されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、シリンダ装置などが各種システ
ムの可動部に取り付けられる場合についての配慮がなさ
れておらず、すなわち位置検出装置のリード線が屈曲動
作で使用される機会が増え、このためにリード線はいず
れ断線するという欠点が充分に考慮されておらず、従っ
てこのリード線の断線時にシステムが完全に停止してし
まうという問題がある。

【０００５】そこで、たとえばリード線の断線を検出す
る装置として、特開平３−１１３３８３号公報に断線検
出装置が開示されているが、この技術においてはシステ
ムの停止を考慮したものではなく、リード線が完全に断
線したことを検出する技術である。

【０００６】すなわち、本発明の目的は、特に位置検出
装置が可動部に使用される場合に、システムの不意な停
止を考慮して外部接続用リード線の断線を予知すること
ができるリード線の断線予知方法およびそれを用いた位
置検出装置を提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【０００９】すなわち、本発明のリード線の断線予知方
法は、接続用のリード線の断線を予知するリード線の断
線予知方法であって、接続用のリード線に、この接続用
のリード線に比べて耐屈曲性が劣るダミーのリード線を
追加するものである。

【００１０】また、本発明のリード線の断線予知方法を
用いた位置検出装置は、位置検出装置の外部接続用のリ
ード線にダミーのリード線を追加するものである。

【００１１】この場合に、前記位置検出装置を流体圧作
動機器の作動状態の検出に用いるようにしたものであ
る。

【００１２】

【作用】前記したリード線の断線予知方法によれば、接
続用のリード線にダミーのリード線が追加されることに
より、ダミーのリード線が断線したことを検知して接続
用のリード線の断線を予知することができる。

【００１３】また、前記したリード線の断線予知方法を
用いた位置検出装置によれば、外部接続用のリード線に
ダミーのリード線が追加されることにより、ダミーのリ
ード線が断線したことを検知して位置検出装置の外部接
続用のリード線の断線を予知することができる。

【００１４】この場合に、位置検出装置が流体圧作動機
器に用いられることにより、流体圧作動機器の作動状態
の検出と同時に、位置検出装置の外部接続用のリード線
の断線を予知することができる。

【００１５】これにより、実際に使用されるリード線の
断線を予知し、装置のメンテナンス時などにおいてリー
ド線またはリード線が一体接続された位置検出装置を取
り替えることによりシステムの不意な停止を防止するこ
とができる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明のリード線の断線予知方法の一
実施例である位置検出装置を示す回路図、図２は本実施
例の位置検出装置に用いられるリード線構成の多芯ケー
ブルを示す断面図である。

【００１７】まず、図１により本実施例の位置検出装置
の構成を説明する。

【００１８】本実施例の位置検出装置は、たとえば流体
圧作動機器であるシリンダ装置の作動状態の検出に用い
られる位置検出装置とされ、シリンダ装置の作動状態を
検出する位置検出部１と、位置検出装置の外部接続用の
リード線の断線を予知する断線予知部２とから構成さ
れ、位置検出部１から位置検出信号が出力され、また断
線予知部２から断線予知信号が出力されている。

【００１９】位置検出部１は、たとえばＭＲ素子３など
の無接点式の磁気感応形センサと、このＭＲ素子３に接
続されるＡＭＰ４、ＣＯＭＰ５、ＬＥＤ駆動回路６およ
び出力トランジスタ７などから構成されている。そし
て、位置検出部１による位置検出状態が、外部接続用の
位置検出端子から位置検出用のリード線８を通じて、た
とえばシーケンサまたはリレーなどの負荷９に出力され
ている。

【００２０】断線予知部２は、たとえばＬＥＤ１０など
の断線予知表示器と、発振器（ＯＳＣ）１１などの信号
発生器と、トランジスタ１２および出力トランジスタ１
３などによるスイッチング素子などから構成され、電圧
供給端子（Ｖｃｃ）と位置検出部１のＬＥＤ駆動回路６
との間に、直列接続されたＬＥＤ１０および発振器１１
が接続されている。

【００２１】また、電圧供給端子（Ｖｃｃ）には、電圧
調整用の抵抗１４を介して通常の位置検出動作用のトラ
ンジスタ１２のコレクタ端子が接続され、さらにエミッ
タ端子は接地されている。そして、トランジスタ１２の
ベース端子は抵抗１５を介して外部接続用のダミー端子
に接続され、このダミー端子からダミー用のリード線１
６を通じて外部に接続されている。

【００２２】さらに、通常動作用のトランジスタ１２と
抵抗１４との接続点に、電流調整用の抵抗１７を介して
断線予知用の出力トランジスタ１３のベース端子が接続
され、またエミッタ端子は接地されている。そして、出
力トランジスタ１３のコレクタ端子は外部接続用の断線
予知端子に接続され、この端子から断線予知用のリード
線１８を通じて、たとえばシーケンサまたはリレーなど
の負荷１９に出力されている。

【００２３】なお、断線予知部２のＬＥＤ１０は、位置
検出動作に実際に使用されるリード線の断線予知表示機
能の他に位置検出表示機能も備え、たとえば位置検出装
置が位置検出状態の時にＬＥＤ１０が点灯し、逆に非検
出状態で消灯し、さらに断線予知状態の時には点滅され
るようになっている。

【００２４】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２５】始めに、本発明の特徴である位置検出装置
の外部接続用のリード線の構成を図２により説明する。

【００２６】すなわち、外部接続用のリード線は、たと
えば直径0.０８ｍｍで４０本の線よりなる位置検出出力
および断線予知出力用に実際に必要とされるリード線
と、このリード線に比べて耐屈曲性が劣る直径0.０８ｍ
ｍで２０本の線よりなるダミーのリード線との線芯構成
が異なる２種類のリード線から構成される５芯の多芯ケ
ーブル２０となっている。

【００２７】本実施例では、実際に使用されるリード線
として、位置検出用のリード線８、電圧供給用のリード
線２１およびＧＮＤ用のリード線２２があり、また断線
予知用のリード線１８およびダミー用のリード線１６が
断線予知用に追加されたリード線となっている。

【００２８】このような多芯ケーブル２０を用いた位置
検出装置は、たとえば図示しないシリンダ装置などから
構成される各種システムの可動部に取り付けられ、特に
多芯ケーブル２０が屈曲動作で使用される場合に用いら
れる。

【００２９】そして、ダミー用のリード線１６が、他の
位置検出動作および断線予知出力用のリード線８，１
８，２１，２２に比べて早く断線することにより、ダミ
ー用のリード線１６の断線が検出された時点で、他のリ
ード線８，１８，２１，２２の断線を予知することがで
きる。

【００３０】このように、シリンダ装置などに適用され
る場合には、このシリンダ装置内を変位するピストンに
内蔵されたマグネット（図示せず）がＭＲ素子３により
検出され、この検出状態が多芯ケーブル２０を介して外
部に接続されるシーケンサまたはリレーなどのコントロ
ール装置に出力される。

【００３１】次に、図１により実際の位置検出信号およ
び断線予知信号が出力される場合について説明する。

【００３２】まず、通常の位置検出状態の場合には、位
置検出部１および断線予知部２のＬＥＤ１０および通常
動作用のトランジスタ１２などが動作し、ＭＲ素子３に
よりシリンダ装置の作動状態が検出される。そして、位
置検出信号がＡＭＰ４により増幅され、さらにＣＯＭＰ
５により所定の基準電圧と比較され、出力トランジスタ
７を通じて位置検出信号として出力される。

【００３３】これにより、位置検出信号による検出／非
検出状態に応じて位置検出用のリード線８を介して接続
される負荷９を動作させ、同時にＬＥＤ１０を検出状態
で点灯させ、逆に非検出状態で消灯させることができ
る。

【００３４】この場合に、断線予知部２においては、ダ
ミー用のリード線１６が接続されているために通常動作
用のトランジスタ１２のみが動作し、断線検出用の出力
トランジスタ１３は動作することがないので、これによ
って断線予知用の負荷１９も動作されることはない。

【００３５】ところが、位置検出動作時に、本発明の特
徴とする断線予知状態が発生した場合、すなわち位置検
出動作に並行してダミー用のリード線１６が断線したこ
とが検知された場合には、この検知された時点で他のリ
ード線８，１８，２１，２２の断線を予知することがで
きる。

【００３６】この場合には、ダミー用のリード線１６が
断線することにより断線予知用の出力トランジスタ１３
が動作し、印加電圧（Ｖｃｃ）から負荷１９を通じて出
力トランジスタ１３を介して大地に電流が流れる。同時
に、ＬＥＤ１０に直列接続される発振器１１が動作し、
この発振器１１のパルス信号によりＬＥＤ１０は点滅状
態となる。

【００３７】これにより、位置検出動作時に断線予知状
態が発生した場合には、断線予知信号が出力されると同
時に、ＬＥＤ１０による点滅が行われることにより作業
者が断線予知状態を認識することができ、たとえば次回
のシステムのメンテナンス時などに多芯ケーブル２０を
交換したり、または多芯ケーブル２０が一体に接続され
た位置検出装置を交換してシステムの不意な停止に対処
することができる。

【００３８】従って、本実施例の位置検出装置によれ
ば、位置検出装置の外部接続用の多芯ケーブル２０内に
位置検出動作用に実際に必要とされるリード線８，１
８，２１，２２の他に、このリード線８，１８，２１，
２２に比べて耐屈曲性が劣るダミー用のリード線１６を
追加することにより、耐屈曲性の弱いダミー用のリード
線１６が断線したことを検知して他の位置検出動作用の
リード線８，１８，２１，２２の断線を予知し、予知後
に外部接続用の多芯ケーブル２０または多芯ケーブル２
０が一体となった位置検出装置を取り替えることにより
システムの突然の停止を防ぐことができる。

【００３９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４０】たとえば、本実施例の位置検出装置につい
ては、１個のＬＥＤ１０と発振器１１との組み合せによ
り、点滅による断線予知表示機能と点灯／消灯による位
置検出表示機能を備える場合について説明したが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなく、発光色の異
なる２個のＬＥＤを用い、一方のＬＥＤに従来の位置検
出表示機能を持たせ、他方のＬＥＤに断線予知表示機能
を持たせたり、または表示機能の代わりに音による警報
など、作業者に認識させる方法については種々の変更が
可能である。

【００４１】また、本発明の特徴である多芯ケーブル２
０については、線芯構成が異なる２種類のリード線から
構成される５芯のケーブルである場合について説明した
が、たとえば他の異なる直径や線芯構成にしたり、また
線芯の材料を変えたものを使用する場合などにおいても
同様の効果を得ることができ、この場合に耐屈曲性が異
なるリード線により構成するものであればよい。

【００４２】さらに、５芯の多芯ケーブル２０に限定さ
れるものではなく、位置検出装置の仕様および外部との
接続仕様に応じてリード線構成が変更可能であることは
いうまでもない。

【００４３】また、磁気感応形センサについては、ＭＲ
素子３に代えてホール素子などの他の無接点式のセンサ
を用いたり、またはリードスイッチなどの有接点式のセ
ンサについても適用可能である。

【００４４】さらに、位置検出部１および断線予知部２
の回路構成についても、出力トランジスタ７，１３に代
えてＦＥＴまたはトライアック出力にするなど、適宜変
更可能であることはいうまでもない。

【００４５】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野であるシリンダ装置に用
いられる位置検出装置に適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、ロータリアクチュ
エータなどの他の流体圧作動機器の位置検出装置に適用
したり、また接続用のリード線が必要とされる他のシス
テムのリード線の断線予知方法としても広く適用可能で
ある。

【００４６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００４７】(1).接続用のリード線に、この接続用のリ
ード線に比べて耐屈曲性が劣るダミーのリード線を追加
することにより、ダミーのリード線が断線したことを検
知して接続用のリード線の断線を予知することができる
ので、予知後の装置のメンテナンス時などにおいてリー
ド線またはリード線が一体接続された装置を取り替え、
これによってシステムの不意な停止を防止することがで
きる。

【００４８】(2).前記(1) により、特に流体圧作動機器
の位置検出装置に用いられ、この流体圧作動機器が各種
システムの可動部に取り付けられ、そして位置検出装置
のリード線が屈曲動作で使用される場合にも、断線予知
によってシステムの完全な停止を防ぐことができるの
で、システムのダウンタイムをなくすことができる。

【００４９】(3).前記(1) または(2) により、実際に使
用されるリード線の断線を予知し、システムの突然の停
止を防止することができるので、システムの稼働効率お
よび作業者による作業効率の向上が可能とされるリード
線の断線予知方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリード線の断線予知方法の一実施例で
ある位置検出装置を示す回路図である。

【図２】本実施例の位置検出装置に用いられるリード線
構成の多芯ケーブルを示す断面図である。

【符号の説明】

１ 位置検出部 ２ 断線予知部 ３ ＭＲ素子 ４ ＡＭＰ ５ ＣＯＭＰ ６ ＬＥＤ駆動回路 ７ 出力トランジスタ ８ 位置検出用のリード線 ９ 負荷 １０ ＬＥＤ １１ 発振器（ＯＳＣ） １２ トランジスタ １３ 出力トランジスタ １４ 抵抗 １５ 抵抗 １６ ダミー用のリード線 １７ 抵抗 １８ 断線予知用のリード線 １９ 負荷 ２０ 多芯ケーブル ２１ 電圧供給用のリード線 ２２ ＧＮＤ用のリード線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続用のリード線の断線を予知するリー
   ド線の断線予知方法であって、前記接続用のリード線
   に、該接続用のリード線に比べて耐屈曲性が劣るダミー
   のリード線を追加し、該ダミーのリード線が断線したこ
   とを検知して前記接続用のリード線の断線を予知するこ
   とを特徴とするリード線の断線予知方法。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載のリード線の断線予知
   方法を用い、位置検出装置の外部接続用のリード線に前
   記ダミーのリード線を追加し、該ダミーのリード線が断
   線したことを検知して前記位置検出装置の外部接続用の
   リード線の断線を予知することを特徴とするリード線の
   断線予知方法を用いた位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記位置検出装置を、流体圧作動機器の
   作動状態の検出に用い、該流体圧作動機器の作動状態の
   検出と同時に、前記位置検出装置の外部接続用のリード
   線の断線を予知することを特徴とする請求項２記載のリ
   ード線の断線予知方法を用いた位置検出装置。