JPH0799166B2 - クッション用位置センサ付きシリンダ - Google Patents
クッション用位置センサ付きシリンダInfo
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- JPH0799166B2 JPH0799166B2 JP18862888A JP18862888A JPH0799166B2 JP H0799166 B2 JPH0799166 B2 JP H0799166B2 JP 18862888 A JP18862888 A JP 18862888A JP 18862888 A JP18862888 A JP 18862888A JP H0799166 B2 JPH0799166 B2 JP H0799166B2
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- Japan
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- rod
- magnetic
- cushion
- piston
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Actuator (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクッション用位置センサ付きシリンダに係わ
り、特に液圧や気圧等の圧力で作動する圧力シリンダの
ストロークエンドにおけるクッション機能を効率よく行
わしめるに好適なクッション用位置センサ付きシリンダ
に関する。
り、特に液圧や気圧等の圧力で作動する圧力シリンダの
ストロークエンドにおけるクッション機能を効率よく行
わしめるに好適なクッション用位置センサ付きシリンダ
に関する。
従来、この種の「クッション用位置センサ付きシリン
ダ」として良く知られる油圧式クッションシリンダにつ
いて、図面（第４図）を参照し説明する。先ず構成につ
いて述べれば、シリンダ11と、ピストン12と、ロッド13
とで主構成された圧力シリンダ10において、ピストン12
内に、１〜２個のピストンバルブが設けられている。ピ
ストンバルブはピストン14aを周設したロッド14がその
両端部をピストン12内に設けられた孔12a、12d内径部で
浮動する構成となっている。一方ピストン14aもまた孔1
2aと孔12dとの間の空室内で浮動する構成となってい
る。次にこの油圧式クッションシリンダ「クッション用
位置センサ付きシリンダ」なる理由について、作動の面
から説明する。同図（第４図）は油圧Ｐがヘッド11H側
からピストン12に作用し、ロッド13をボトム11B側へ引
き込む状態を示す図でもある。この状態で、油圧Ｐはピ
ストン12ばかりではなく、ピストン14aのヘッド11H側に
も作用している。このピストン14aのヘッド11H側に作用
する油圧は孔12aとロッド14との「絞り」から流入して
いる（従って、孔12dはその「絞り」）を開けてゆく。
そのため、油圧Ｐがこの孔12dの絞りからボトム11B側室
内へと抜け出るため、逆にヘッド11Aの背圧が発生し、
この背圧がボトム11B側からピストン12を介してロッド1
3をヘッド11A側へ押し返す力が働くことによりクッショ
ン作用が生じる。かかるクッション作用は油圧がボトム
11Bに加わり、ロッド13の伸び運動時であっても、ピス
トン12がヘッド11Aに至る直前には先と同一の作用が働
く。この作用は油圧Ｐの大小や、油量（即ちロッドの伸
縮速度）の多少に余り影響されない作用であって、この
ためロッド13のストロークエンドではロッド13とシリン
ダボトム11B壁面と又はピストン12とヘッド11H壁面との
衝突が防止され、油圧シリンダの破損が防がれる。この
ように、ピストンバルブ自体が位置センサとなってシリ
ンダにクッション作用をもたらす「クッション用位置セ
ンサ付きシリンダ」である。かかる構成のクッション用
位置センサ付きシリンダではそのクッション性は「絞
り」（即ち孔12a又は12dの内径面積とロッド14の外形面
積との面積差）によって決定される。
ダ」として良く知られる油圧式クッションシリンダにつ
いて、図面（第４図）を参照し説明する。先ず構成につ
いて述べれば、シリンダ11と、ピストン12と、ロッド13
とで主構成された圧力シリンダ10において、ピストン12
内に、１〜２個のピストンバルブが設けられている。ピ
ストンバルブはピストン14aを周設したロッド14がその
両端部をピストン12内に設けられた孔12a、12d内径部で
浮動する構成となっている。一方ピストン14aもまた孔1
2aと孔12dとの間の空室内で浮動する構成となってい
る。次にこの油圧式クッションシリンダ「クッション用
位置センサ付きシリンダ」なる理由について、作動の面
から説明する。同図（第４図）は油圧Ｐがヘッド11H側
からピストン12に作用し、ロッド13をボトム11B側へ引
き込む状態を示す図でもある。この状態で、油圧Ｐはピ
ストン12ばかりではなく、ピストン14aのヘッド11H側に
も作用している。このピストン14aのヘッド11H側に作用
する油圧は孔12aとロッド14との「絞り」から流入して
いる（従って、孔12dはその「絞り」）を開けてゆく。
そのため、油圧Ｐがこの孔12dの絞りからボトム11B側室
内へと抜け出るため、逆にヘッド11Aの背圧が発生し、
この背圧がボトム11B側からピストン12を介してロッド1
3をヘッド11A側へ押し返す力が働くことによりクッショ
ン作用が生じる。かかるクッション作用は油圧がボトム
11Bに加わり、ロッド13の伸び運動時であっても、ピス
トン12がヘッド11Aに至る直前には先と同一の作用が働
く。この作用は油圧Ｐの大小や、油量（即ちロッドの伸
縮速度）の多少に余り影響されない作用であって、この
ためロッド13のストロークエンドではロッド13とシリン
ダボトム11B壁面と又はピストン12とヘッド11H壁面との
衝突が防止され、油圧シリンダの破損が防がれる。この
ように、ピストンバルブ自体が位置センサとなってシリ
ンダにクッション作用をもたらす「クッション用位置セ
ンサ付きシリンダ」である。かかる構成のクッション用
位置センサ付きシリンダではそのクッション性は「絞
り」（即ち孔12a又は12dの内径面積とロッド14の外形面
積との面積差）によって決定される。
しかしながら、上記従来のクッション用位置センサ付き
シリンダは、絞りによってクッション機能を持たせたも
のであるため、実際上、ロッドのストロークエンドでは
異常圧力が発生し、油圧シリンダ、配管、操作弁、調圧
弁及び油圧ポンプ等の油圧回路構成機器に過大な負荷を
かけて、これら油圧回路構成機器を破損させる原因とク
ッション時の耳ざわりな不快音（いわゆるキュウ音等）
を発する原因となっている。本発明は、かかる従来の問
題点に着目し、クッション機能を必要とする圧力シリン
ダにあって、本来の機能を損ねることなく、圧力回路構
成機器の寿命を延長でき、かつ、不快音の発生を防止で
きるクッション用位置センサ付きシリンダを提供するこ
とを目的とする。
シリンダは、絞りによってクッション機能を持たせたも
のであるため、実際上、ロッドのストロークエンドでは
異常圧力が発生し、油圧シリンダ、配管、操作弁、調圧
弁及び油圧ポンプ等の油圧回路構成機器に過大な負荷を
かけて、これら油圧回路構成機器を破損させる原因とク
ッション時の耳ざわりな不快音（いわゆるキュウ音等）
を発する原因となっている。本発明は、かかる従来の問
題点に着目し、クッション機能を必要とする圧力シリン
ダにあって、本来の機能を損ねることなく、圧力回路構
成機器の寿命を延長でき、かつ、不快音の発生を防止で
きるクッション用位置センサ付きシリンダを提供するこ
とを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係わるクッション用
位置センサ付きシリンダは、これを図面（第１図
（ａ））に基づき説明すれば、シリンダ11と、ピストン
12と、ロッド13とで主構成される圧力シリンダ10におい
て、前記シリンダ11のヘッド11Hと、ボトム11Bとの少な
くとも一方に設けた位置検出センサ１と、前記ロッド13
のピストン12取り付け部の近傍に設けた磁性体２とを具
備し、前記位置検出センサ１が高透磁率と、低保磁力で
あり、かつ、角形の磁気ヒステリシスとを備えた磁性材
1Aと、この磁性材1Aに巻き付けたコイル1Bとからなる構
成であることにより周囲に磁束の変化を検出する位置検
出センサとなって、この位置検出センサ１が、該ロッド
13が伸縮してストロークエンドに達する直前に、前記ロ
ッド13の磁性体２の発する磁束を検出し、このロッド13
の伸縮位置を検出するように構成した。
位置センサ付きシリンダは、これを図面（第１図
（ａ））に基づき説明すれば、シリンダ11と、ピストン
12と、ロッド13とで主構成される圧力シリンダ10におい
て、前記シリンダ11のヘッド11Hと、ボトム11Bとの少な
くとも一方に設けた位置検出センサ１と、前記ロッド13
のピストン12取り付け部の近傍に設けた磁性体２とを具
備し、前記位置検出センサ１が高透磁率と、低保磁力で
あり、かつ、角形の磁気ヒステリシスとを備えた磁性材
1Aと、この磁性材1Aに巻き付けたコイル1Bとからなる構
成であることにより周囲に磁束の変化を検出する位置検
出センサとなって、この位置検出センサ１が、該ロッド
13が伸縮してストロークエンドに達する直前に、前記ロ
ッド13の磁性体２の発する磁束を検出し、このロッド13
の伸縮位置を検出するように構成した。
かかる構成の作用を図面（第２図）に基づき説明する。
同図（ａ）は磁性材1Aは、同図（ｂ）に示すように低保
磁力、かつ、各形の磁気ヒステリシスである（高透磁率
である）磁性材としているため、この位置検出センサ１
は「周囲の磁束の変化」を検出することができる。そし
てこの「周囲の磁束の変化」はロッドに設けられた磁性
体２によってもたらされる。即ち、ロッド13が伸縮し、
このロッドに設けられた磁性体２がシリンダに設けられ
た位置検出センサ１上を通過すると、この位置検出セン
サ１はこのロッド上の磁性体のＮ極からＳ極への通過
（Ｓ極からＮ極への通過であってもよい）によって生ず
る磁束の変化を速度に依存せず敏感に検出することがで
きる。従って、このクッション用位置センサ付きシリン
ダからの出力信号を、作動圧の方向切り替え弁や圧力調
整弁等の圧力回路制御弁に伝えることにより、それまで
の印加圧を遮断するなり、更に背圧を印加する等の手段
を構ずることが容易となるため、クッション機能をより
完全なものとすることができる。
同図（ａ）は磁性材1Aは、同図（ｂ）に示すように低保
磁力、かつ、各形の磁気ヒステリシスである（高透磁率
である）磁性材としているため、この位置検出センサ１
は「周囲の磁束の変化」を検出することができる。そし
てこの「周囲の磁束の変化」はロッドに設けられた磁性
体２によってもたらされる。即ち、ロッド13が伸縮し、
このロッドに設けられた磁性体２がシリンダに設けられ
た位置検出センサ１上を通過すると、この位置検出セン
サ１はこのロッド上の磁性体のＮ極からＳ極への通過
（Ｓ極からＮ極への通過であってもよい）によって生ず
る磁束の変化を速度に依存せず敏感に検出することがで
きる。従って、このクッション用位置センサ付きシリン
ダからの出力信号を、作動圧の方向切り替え弁や圧力調
整弁等の圧力回路制御弁に伝えることにより、それまで
の印加圧を遮断するなり、更に背圧を印加する等の手段
を構ずることが容易となるため、クッション機能をより
完全なものとすることができる。
本発明の実施例を図面（第１図と第３図と）を参照して
説明する。第１図はクッション用位置センサ付きシリン
ダの一実施例を示す図であって、同図（ａ）は全体の模
式図、同図（ｂ）と同図（ａ）のボトム部の拡大図、第
３図は位置検出センサのセンシング結果を示すグラフ図
である。第１図において、本実施例は、シリンダ11と、
ピストン12と、ロッド13とで構成された圧力シリンダ10
において、シリンダ11のヘッド11H部と、ボトム11B部と
に各々１個の位置検出センサ１を装着し、他方ロッド13
のピストン12取り付け部のヘッド側とボトム側とに各々
１個の磁性体２を装着した。同図（ｂ）に示す通り、ボ
トム側の磁性体２は、ロッド13の端面に突起材2Bを設
け、ここに装着した。従ってボトム11Bにはこの凸起材
の形状に合わせた凹部を設け、凸起材2Bの出入りがスム
ーズに行えるようにした。一方ヘッド側の磁性体２は、
同図（ａ）に示す通り、ピストン12のヘッド側のロッド
表面に埋め込んだ。位置検出センサ１は高透磁率と、低
保磁力と、角形の磁気ヒステリシスとを備えたアモルフ
ァス系磁性材（Fe・Si・Ｂ系）にコイル1Bを巻き付けた
（1080回巻き）ものである。一方ロッド13の磁性体２は
希土類磁石（Sm・Co）の永久磁石である。尚、永久磁石
ならば、何でも良いが、例えばアルニコ磁石（Al・Ni・
Co）や圧延磁石（Fe・Cr・Co）等が有効である。次に第
３図を参照し、本実施例の効果について述べる。本グラ
フ図は位置検出センサ１の出力波形図であって、縦軸は
出力電圧Ｖを、横軸は時間（秒）を表し、同図から分か
る通り、出力波形は、わずかに10μｓにおいて、1.5Vで
あり、かつ、際立って明瞭な角形波形となっているた
め、実用に好適なものといえる。他の実施例として、上
記実施例のような単動シリンダではなく、複動シリンダ
にあっては、磁性体２はロッドそのものに埋め込むこと
になる。尚、いずれの場合でも必要に応じて１組のセン
サであってもよい。
説明する。第１図はクッション用位置センサ付きシリン
ダの一実施例を示す図であって、同図（ａ）は全体の模
式図、同図（ｂ）と同図（ａ）のボトム部の拡大図、第
３図は位置検出センサのセンシング結果を示すグラフ図
である。第１図において、本実施例は、シリンダ11と、
ピストン12と、ロッド13とで構成された圧力シリンダ10
において、シリンダ11のヘッド11H部と、ボトム11B部と
に各々１個の位置検出センサ１を装着し、他方ロッド13
のピストン12取り付け部のヘッド側とボトム側とに各々
１個の磁性体２を装着した。同図（ｂ）に示す通り、ボ
トム側の磁性体２は、ロッド13の端面に突起材2Bを設
け、ここに装着した。従ってボトム11Bにはこの凸起材
の形状に合わせた凹部を設け、凸起材2Bの出入りがスム
ーズに行えるようにした。一方ヘッド側の磁性体２は、
同図（ａ）に示す通り、ピストン12のヘッド側のロッド
表面に埋め込んだ。位置検出センサ１は高透磁率と、低
保磁力と、角形の磁気ヒステリシスとを備えたアモルフ
ァス系磁性材（Fe・Si・Ｂ系）にコイル1Bを巻き付けた
（1080回巻き）ものである。一方ロッド13の磁性体２は
希土類磁石（Sm・Co）の永久磁石である。尚、永久磁石
ならば、何でも良いが、例えばアルニコ磁石（Al・Ni・
Co）や圧延磁石（Fe・Cr・Co）等が有効である。次に第
３図を参照し、本実施例の効果について述べる。本グラ
フ図は位置検出センサ１の出力波形図であって、縦軸は
出力電圧Ｖを、横軸は時間（秒）を表し、同図から分か
る通り、出力波形は、わずかに10μｓにおいて、1.5Vで
あり、かつ、際立って明瞭な角形波形となっているた
め、実用に好適なものといえる。他の実施例として、上
記実施例のような単動シリンダではなく、複動シリンダ
にあっては、磁性体２はロッドそのものに埋め込むこと
になる。尚、いずれの場合でも必要に応じて１組のセン
サであってもよい。
以上説明したように、本発明に係わるクッション用位置
センサ付きシリンダによれば、検出信号が明瞭であるた
め、応答速度の早いシリンダ圧力回路制御機器と組み合
わせることができる。それ故、クッション機能を必要と
する圧力シリンダにあっては、本来の機能を高めるだけ
でなく、圧力回路構成機器の寿命の延長と、不快音発生
の防止とを行うことができる。
センサ付きシリンダによれば、検出信号が明瞭であるた
め、応答速度の早いシリンダ圧力回路制御機器と組み合
わせることができる。それ故、クッション機能を必要と
する圧力シリンダにあっては、本来の機能を高めるだけ
でなく、圧力回路構成機器の寿命の延長と、不快音発生
の防止とを行うことができる。
第１図は本発明に係わるクッション用位置センサ付きシ
リンダの一実施例を示す図であって、同図（ａ）は全体
の模式図、同図（ａ）のボトム部の拡大図、第２図は一
検出センサを説明する図であって、同図（ａ）は検出コ
イルを磁性材に巻いた構成を説明する図、同図（ｂ）は
磁性材としての低保磁力及び角形磁気ヒステリシスを示
す図、第３図は第１図の実施例の位置検出センサのセン
シング結果を示すグラフ図、第４図は従来の油圧式クッ
ションシリンダを説明する図である。 １……位置検出センサ、1A……磁性材、 1B……検出コイル、２……磁性材、 10……圧力シリンダ、11……シリンダ、 11H……ヘッド、11B……ボトム、12……ピストン、13…
…ロッド
リンダの一実施例を示す図であって、同図（ａ）は全体
の模式図、同図（ａ）のボトム部の拡大図、第２図は一
検出センサを説明する図であって、同図（ａ）は検出コ
イルを磁性材に巻いた構成を説明する図、同図（ｂ）は
磁性材としての低保磁力及び角形磁気ヒステリシスを示
す図、第３図は第１図の実施例の位置検出センサのセン
シング結果を示すグラフ図、第４図は従来の油圧式クッ
ションシリンダを説明する図である。 １……位置検出センサ、1A……磁性材、 1B……検出コイル、２……磁性材、 10……圧力シリンダ、11……シリンダ、 11H……ヘッド、11B……ボトム、12……ピストン、13…
…ロッド
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダ11と、ピストン12と、ロッド13と
で主構成される圧力シリンダ10において、前記シリンダ
11のヘッド11Hと、ボトム11Bとの少なくとも一方に設け
た位置検出センサ１と、前記ロッド13のピストン12取り
付け部の近傍に設けた磁性体２とを具備し、前記位置検
出センサ１が高透磁率と、低保磁力であり、かつ、角形
磁気ヒステリシスとを備えた磁性材1Aと、この磁性材1A
に巻き付けたコイル1Bからなる構成であることにより周
囲に磁束の変化を検出する位置検出センサとなって、こ
の位置検出センサ１が該ロッド13が伸縮してストローク
エンドに達する直前に、前記ロッド13の磁性体２の発す
る磁束を検出し、このロッド13の伸縮位置を検出するよ
うに構成したことを特徴とするクッション用位置センサ
付きシリンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18862888A JPH0799166B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | クッション用位置センサ付きシリンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18862888A JPH0799166B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | クッション用位置センサ付きシリンダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0238704A JPH0238704A (ja) | 1990-02-08 |
| JPH0799166B2 true JPH0799166B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=16227022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18862888A Expired - Lifetime JPH0799166B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | クッション用位置センサ付きシリンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799166B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104781563A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-07-15 | 株式会社小松制作所 | 具备缓冲功能的液压缸 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19740990C2 (de) * | 1997-09-18 | 2001-11-29 | Enidine Gmbh | Kolben-Zylinder-Anordnung |
| JP4555730B2 (ja) * | 2005-05-18 | 2010-10-06 | 永興電機工業株式会社 | 車載用パワーユニットの制御方法及び装置 |
| CN109340216B (zh) * | 2018-12-10 | 2024-03-26 | 江苏恒立液压股份有限公司 | 缓冲油缸 |
-
1988
- 1988-07-28 JP JP18862888A patent/JPH0799166B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104781563A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-07-15 | 株式会社小松制作所 | 具备缓冲功能的液压缸 |
| US9309946B1 (en) | 2014-09-26 | 2016-04-12 | Komatsu Ltd. | Cylinder with shock absorbing function |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0238704A (ja) | 1990-02-08 |
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