JPH08201008A - Piston position detector for cylinder - Google Patents

Piston position detector for cylinder

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Publication number
JPH08201008A
JPH08201008A JP3462095A JP3462095A JPH08201008A JP H08201008 A JPH08201008 A JP H08201008A JP 3462095 A JP3462095 A JP 3462095A JP 3462095 A JP3462095 A JP 3462095A JP H08201008 A JPH08201008 A JP H08201008A
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JP
Japan
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magnet
cylinder
piston
lever
magnetic body
Prior art date
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Pending
Application number
JP3462095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Kawahara
哲夫 河原
Kazuhiro Suzuki
和博 鈴木
Fumio Ikesugi
文雄 池杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Cable System Inc
Komatsu Forklift KK
Original Assignee
Nippon Cable System Inc
Komatsu Forklift KK
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Filing date
Publication date
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Priority to JP3462095A priority Critical patent/JPH08201008A/en
Publication of JPH08201008A publication Critical patent/JPH08201008A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a piston position detector of a cylinder which is suitable for the detection of a neutral position or the like of a mast of a forklift. CONSTITUTION: This apparatus comprises a mobile bar 12 to be mounted on a piston rod of a hydraulic cylinder, a fixed bar 11 to be mounted on a guide member 13 being combined with the mobile bar 12 free to extend, a first magnet 15 mounted on the mobile bar 12, a second magnet 16 mounted on the fixed bar 11 free to turn, a spring for always energizing the second magnet 16 to the side of the mobile bar 12 and a control cable 26 having an internal rope 32 to be pushed or pulled according to the turning of the second magnet 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はシリンダのピストン位置
検出装置に関する。さらに詳しくは、既設の油圧シリン
ダなどに容易に取りつけることができ、そのピストンの
位置を検出して機械的な信号を発生する装置に関する。
なお本明細書において「ピストン」とはプランジャをも
含む概念である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston position detecting device for a cylinder. More specifically, the present invention relates to a device that can be easily attached to an existing hydraulic cylinder or the like and that detects the position of its piston to generate a mechanical signal.
In this specification, the term "piston" is a concept including a plunger.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エアシリンダなどにおいては、シ
リンダ本体をアルミニウムパイプなどの非磁性体で構成
し、ピストンに磁石を埋め込むと共に、シリンダの外周
に、軸方向の位置調節自在に磁石の磁場を関知して作動
するリードスイッチを設け、ピストンのストロークエン
ドやストローク途中の位置を電気的に検出できるように
したセンサ付きシリンダが知られている。他方、エアシ
リンダや油圧シリンダのピストンロッドに、それと一緒
に軸方向に移動するガイドロッドを連結し、そのガイド
ロッドに位置調節自在にドッグを取り付け、そのガイド
ロッドを摺動自在にガイドするブラケットなどに前記ド
ッグと当接して作動するリミットスイッチを設けてピス
トンのストロークエンドなどを電気的に検出するように
したものも知られている。その場合、オーバートラベル
タイプのリミットスイッチを用いれば、ストローク途中
のピストン位置を検出することもできる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an air cylinder or the like, a cylinder body is made of a non-magnetic material such as an aluminum pipe, a magnet is embedded in a piston, and a magnetic field of the magnet is axially adjustable on the outer circumference of the cylinder. There is known a sensor-equipped cylinder that is provided with a reed switch that operates in a known manner and that can electrically detect a stroke end or a position in the middle of a stroke of a piston. On the other hand, a piston rod of an air cylinder or hydraulic cylinder is connected to a guide rod that moves in the axial direction together with the piston rod, a dog is attached to the guide rod so that the position can be adjusted, and a bracket that slidably guides the guide rod, etc. It is also known that a limit switch that operates in contact with the dog is provided to electrically detect the stroke end of the piston. In that case, if an overtravel type limit switch is used, the piston position during the stroke can be detected.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述のリードスイッチ
を用いた装置の場合は、通常の鋼製のパイプをシリンダ
本体に用いたシリンダや、既設のシリンダには適用する
ことができない。他方、前記リミットスイッチを利用す
るものは、ドッグがリミットスイッチのレバーなどに衝
撃的にぶつかるので、好ましくない。また、たとえばシ
リンダ制御用のバルブを手動操作するための操作レバー
のノブにピンを出没自在に設け、そのピンの出没により
操作する者に対して特定のピストン位置を知らせる場
合、とくにコントロールケーブルなどを介して機械的な
信号を出力させる場合には、従来の電気式の検出器で
は、出力した電気信号を機械的な動作に変換する必要が
ある。
The device using the above-mentioned reed switch cannot be applied to a cylinder using a normal steel pipe for the cylinder body or an existing cylinder. On the other hand, the one using the limit switch is not preferable because the dog impacts the lever of the limit switch or the like. In addition, for example, when a pin is provided on the knob of the operating lever for manually operating the valve for controlling the cylinder so that it can be retracted and retracted, and when the operator is informed of the specific piston position by retracting the pin, a control cable, When outputting a mechanical signal via the conventional electric detector, it is necessary to convert the output electric signal into a mechanical operation.

【0004】本発明は一般的な鋼パイプをシリンダ本体
に用いたシリンダや既設のシリンダに対して簡単に適用
することができるピストン位置検出装置を提供すること
を技術課題としている。さらに本発明は、機械的な信号
を出力する、機構が簡単なシリンダのピストン位置検出
装置を提供することを技術課題としている。
An object of the present invention is to provide a piston position detecting device which can be easily applied to a cylinder using a general steel pipe as a cylinder body or an existing cylinder. Another object of the present invention is to provide a piston position detecting device for a cylinder that outputs a mechanical signal and has a simple mechanism.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のシリンダのピス
トン位置検出装置は、シリンダのピストン側に設けた磁
石と、シリンダ本体側に設けた磁石検知要素とからなる
シリンダのピストン位置検出装置であって、前記磁石検
知要素が、可動要素側の磁石が通るときにその磁石と対
面する位置と、そこから離れた位置との間で回動自在に
設けられた磁性体と、その磁性体を常時磁石による吸着
または反発の方向と反対の側に付勢する付勢手段とを備
えていることを構成上の特徴としている。
A piston position detecting device for a cylinder according to the present invention is a piston position detecting device for a cylinder comprising a magnet provided on the piston side of the cylinder and a magnet detecting element provided on the cylinder body side. The magnet detecting element is rotatably provided between a position facing the magnet when the magnet on the movable element side passes and a position distant from the magnet, and the magnetic member is always The constitutional feature is that it is provided with an urging means for urging in a side opposite to the direction of attraction or repulsion by the magnet.

【0006】このような装置では、ピストンロッドの先
端とシリンダ本体との間に、互いにガイドしあうように
伸縮自在に連結された、それぞれ非磁性体製の可動バー
および固定バーからなる伸縮バーを掛け渡し、前記磁石
を、可動バーにおける前記固定バーと重なる領域に取り
つけ、前記磁性体を固定バーに回動自在に設けるのが好
ましい。さらに前記磁性体を、シリンダの伸縮方向に対
して横向きの軸心回りに回動自在に設けたレバー上に設
けるのが好ましい。さらに磁石または磁性体ないしレバ
ーをシリンダーの伸縮方向に位置調節自在に設けるのが
好ましい。さらに前記磁性体としてピストン側の磁石と
同じ極性を有する第2の磁石を採用し、前記付勢手段と
して、その第2の磁石を常時ピストン側の磁石と対面す
る側に付勢させるバネを採用するのが好ましい。その場
合は、第2の磁石がピストン側の磁石と対面する位置
に、第2の磁石を吸着するプレートを設けるのがさらに
好ましい。
In such a device, a telescopic bar composed of a movable bar and a fixed bar made of non-magnetic material is connected between the tip of the piston rod and the cylinder body so as to extend and contract so as to guide each other. It is preferable that the magnet is attached to the movable bar in a region overlapping with the fixed bar, and the magnetic body is rotatably provided on the fixed bar. Furthermore, it is preferable that the magnetic body is provided on a lever that is provided so as to be rotatable about an axis that is lateral to the expansion and contraction direction of the cylinder. Further, it is preferable that a magnet, a magnetic body, or a lever is provided so that its position can be adjusted in the expansion / contraction direction of the cylinder. Further, a second magnet having the same polarity as that of the magnet on the piston side is adopted as the magnetic body, and a spring for constantly urging the second magnet to the side facing the magnet on the piston side is adopted as the urging means. Preferably. In that case, it is more preferable to provide a plate for attracting the second magnet at a position where the second magnet faces the piston-side magnet.

【0007】さらに前記磁性体ないしレバーに、シリン
ダの伸縮方向に延びるコントロールケーブルの内索を取
りつけてもよい。その場合、シリンダの伸縮切り替え用
のバルブを操作する手動操作レバーのノブに出没自在に
設けたピンに対し、前記内索の他端を連結することがで
きる。
Further, an inner cable of a control cable extending in the extension / contraction direction of the cylinder may be attached to the magnetic body or lever. In that case, the other end of the inner cable can be connected to a pin provided on a knob of a manual operation lever that operates a valve for switching expansion and contraction of a cylinder so as to be retractable.

【0008】[0008]

【作用】本発明の装置において、ピストンが伸縮する
と、ピストン側の磁石もその伸縮方向に往復移動する。
磁性体は通常は付勢手段により、磁石と吸着または反発
する方向と反対の側に付勢されている。そしてピストン
が伸縮して磁石と磁性体とが接近する特定の位置にくる
と、磁性体は磁石により吸引され、あるいは反発されて
磁石と対面する位置あるいは離れた位置に回動する。し
たがって磁性体の回動位置により、ピストンが特定の位
置に来ているか、あるいは他の位置にあるかを機械的に
検出することができる。
In the apparatus of the present invention, when the piston expands and contracts, the magnet on the piston side also reciprocates in the expansion and contraction direction.
The magnetic body is normally biased by a biasing means to the side opposite to the direction in which it is attracted or repelled from the magnet. When the piston expands and contracts to reach a specific position where the magnet and the magnetic material approach each other, the magnetic material is attracted or repelled by the magnet and rotates to a position facing the magnet or a position away from the magnet. Therefore, it is possible to mechanically detect whether the piston is at a specific position or another position, depending on the rotational position of the magnetic body.

【0009】請求項2の装置では、ピストンの伸縮に応
じて伸縮バーが伸縮する。そしてピストンが可動バーの
磁石が固定バーの磁性体と接近する特定位置にきている
か否かを、前述のように磁性体の回動位置により検出す
ることができる。さらにこのものは、伸縮バーに磁石お
よび磁性体が取りつけられているので、位置検出装置を
1個のユニットとして取り扱うことができる。請求項3
の装置では、磁性体がレバーと一緒になって回動する。
したがって磁性体の大きさに関わらず、レバーの延長部
分などの任意の位置向で機械的検出のための所望の検出
ストロークを得ることができる。
In the apparatus according to the second aspect, the telescopic bar expands and contracts according to the expansion and contraction of the piston. Then, whether or not the piston is at a specific position where the magnet of the movable bar approaches the magnetic body of the fixed bar can be detected from the rotational position of the magnetic body as described above. Further, in this device, since the magnet and the magnetic body are attached to the telescopic bar, the position detecting device can be handled as one unit. Claim 3
In the device, the magnetic body rotates together with the lever.
Therefore, regardless of the size of the magnetic body, a desired detection stroke for mechanical detection can be obtained at any position such as the extension of the lever.

【0010】請求項4の装置では、検出すべき特定のピ
ストン位置を任意に調節することができる。請求項5の
ように磁石体としてピストン側の磁石と同極の第2の磁
石を採用すれば、大きい力の検出動作がえられる。第2
の磁石がピストン側の磁石と対面する位置に、第2の磁
石を吸着するプレートを設けるときは、第2の磁石はバ
ネの付勢力に加えて自身の吸着力でプレートに当接され
る。そしてピストン側の磁石がプレートの裏面側にきた
ときに、敏感に反発される。請求項7のように磁性体な
いしレバーにコントロールケーブルの内索を連結すると
きは、ピストンの位置情報をケーブルの往復動作として
機械的に、かつ遠隔的に出力させることができる。請求
項7の装置では、操縦者は手元の表示などを見なくて
も、操作のレバーのノブから突出しようとするピンの動
きないし押圧力に基づく感触で、ピストン位置を認識す
ることができる。しかもシリンダを操作するバルブ制御
用のレバーのノブは操縦者が常時握っているので、操縦
者は反射的にバルブを特定位置で止めることができ、遅
れ時間を少なくすることができる。
In the apparatus of claim 4, the specific piston position to be detected can be adjusted arbitrarily. If a second magnet having the same pole as the piston side magnet is used as the magnet body as in the fifth aspect, a large force detection operation can be obtained. Second
When a plate for attracting the second magnet is provided at a position where the magnet of (1) faces the magnet on the piston side, the second magnet is brought into contact with the plate by its own attraction force in addition to the biasing force of the spring. Then, when the magnet on the piston side comes to the back side of the plate, it is repulsed sensitively. When the inner cable of the control cable is connected to the magnetic body or the lever as in the seventh aspect, the positional information of the piston can be mechanically and remotely output as the reciprocating movement of the cable. In the device according to the seventh aspect, the operator can recognize the piston position by the feel based on the movement or the pressing force of the pin attempting to protrude from the knob of the operation lever without looking at the display at hand. Moreover, since the operator constantly holds the knob of the valve control lever that operates the cylinder, the operator can reflexively stop the valve at a specific position, and the delay time can be reduced.

【0011】[0011]

【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明の装置の実
施例を説明する。図1、図2および図3はそれぞれ本発
明の装置の一実施例を示す斜視図、側面図および平面
図、図4は図3の装置の一部断面平面図、図5は図4の
V-V 線断面図、図6は図4のVI-VI 線断面図、図7は図
5〜6の装置の要部斜視図、図8は本発明の装置を適用
したフォークリフトの一例を示す概略側面図、図9はそ
のフォークリフトの操作レバーの拡大斜視図、図10は
本発明の装置の他の実施例を示す要部断面図、図11a
および図11bは図4および図10の装置の作用を比較
して示すグラフである。
Embodiments of the apparatus of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIGS. 1, 2 and 3 are perspective views, side views and plan views, respectively, showing an embodiment of the apparatus of the present invention, FIG. 4 is a partial sectional plan view of the apparatus of FIG. 3, and FIG.
VV line sectional view, FIG. 6 is a VI-VI line sectional view of FIG. 4, FIG. 7 is a perspective view of main parts of the apparatus of FIGS. 5 and 6, and FIG. 8 is a schematic side view showing an example of a forklift to which the apparatus of the present invention is applied. FIG. 9, FIG. 9 is an enlarged perspective view of the operating lever of the forklift, FIG. 10 is a sectional view of the essential parts showing another embodiment of the device of the present invention, and FIG.
11 and 11b are graphs comparing the operation of the device of FIGS. 4 and 10.

【0012】図1のピストン位置検出装置10は図8の
フォークリフト1のマスト2の傾斜角を制御する油圧シ
リンダ3に取りつけて、マスト2が中立位置にあるか否
かを検出するものである。このものは図2〜3に示す油
圧シリンダ3のシリンダ本体4に取りつける固定バー1
1と、ピストンロッド5に取りつける可動バー12とを
有する。固定バー11の一端には可動バー12を摺動自
在に案内するための第1ガイド部材13が固着されてお
り、可動バー12の一端には固定バー11を摺動自在に
案内するための第2ガイド部材14が固着されている。
それにより固定バー11と可動バー12とは、互いに案
内しあう伸縮自在の伸縮バーを構成する。可動バー12
および固定バー11は、いずれもオーステナイト系ステ
ンレスあるいはアルミニウム合金などの非磁性体製の板
から製造される。ガイド部材13、14は合成樹脂など
から製造される。
The piston position detecting device 10 of FIG. 1 is mounted on the hydraulic cylinder 3 for controlling the inclination angle of the mast 2 of the forklift 1 of FIG. 8 to detect whether or not the mast 2 is at the neutral position. This is a fixed bar 1 to be attached to the cylinder body 4 of the hydraulic cylinder 3 shown in FIGS.
1 and a movable bar 12 attached to the piston rod 5. A first guide member 13 for slidably guiding the movable bar 12 is fixed to one end of the fixed bar 11, and a first guide member 13 for slidably guiding the fixed bar 11 is attached to one end of the movable bar 12. 2 The guide member 14 is fixed.
As a result, the fixed bar 11 and the movable bar 12 form a telescopic bar that can extend and contract so as to guide each other. Movable bar 12
The fixed bar 11 and the fixed bar 11 are both manufactured from a nonmagnetic plate such as austenitic stainless steel or aluminum alloy. The guide members 13 and 14 are made of synthetic resin or the like.

【0013】可動バー12の外側の面には、第1磁石1
5がシリンダの伸縮方向(矢印A−B方向)に位置調節
自在に取りつけられている。また固定バー11の外側の
面は、図4に示すようにその第1磁石15と互いに向き
合う第2磁石16が軸17まわりに回動自在に設けられ
ている。本実施例では軸17はシリンダの伸縮方向に対
して横向きである。図4において符号18は固定バー1
1に固定された箱形のケースであり、そのケース18の
内部にレバー19が軸17まわりに回動自在に収容され
ている。レバー19は図5〜7に示すように、軸17を
構成するピン(ないしネジ)20が嵌入される円筒状の
支持部21と、その支持部に対してアーム22を介して
連結される幅が広い角柱状の磁石収納部23と、支持部
21からアーム22に対して鈍角で延びる幅が狭いケー
ブル連結部24とを備えており、全体として合成樹脂で
成型している。磁石収納部23内には直方体状の第2磁
石16が磁路形成用の断面U字状のホルダー25と共に
収容されており、接着剤などで固定されている。
On the outer surface of the movable bar 12, the first magnet 1 is attached.
5 is mounted so that its position can be adjusted in the direction of expansion and contraction of the cylinder (direction of arrow AB). Further, as shown in FIG. 4, a second magnet 16 facing the first magnet 15 is provided on the outer surface of the fixed bar 11 so as to be rotatable around a shaft 17. In this embodiment, the shaft 17 is lateral to the direction of expansion and contraction of the cylinder. In FIG. 4, reference numeral 18 is a fixed bar 1.
It is a box-shaped case fixed to 1, and a lever 19 is housed inside the case 18 so as to be rotatable around a shaft 17. As shown in FIGS. 5 to 7, the lever 19 has a cylindrical support portion 21 into which a pin (or screw) 20 constituting the shaft 17 is fitted, and a width connected to the support portion via an arm 22. Is provided with a wide columnar magnet housing portion 23 and a narrow cable connecting portion 24 extending from the support portion 21 to the arm 22 at an obtuse angle, and is molded of synthetic resin as a whole. The second magnet 16 having a rectangular parallelepiped shape is housed in the magnet housing portion 23 together with a holder 25 having a U-shaped cross section for forming a magnetic path, and is fixed with an adhesive or the like.

【0014】前記ケース18は図4および図5に示すよ
うに、レバー19の磁石収納部23が動きうる空洞を構
成する幅の広い前部分18aと、ケーブル連結部24お
よび円筒部21を収容し、円筒部21をピン20によっ
て回動自在に支持する幅の狭い後部分18bととからな
る。ケース18の後部分18bの上部には、押し引きコ
ントロールケーブル26の導管27が係止されている。
またケース18の上端開口はガスケット28を介してカ
バー29で覆われている。ケース18には図6に示すよ
うに、その側面に突出する4か所の突起30を設けてお
り、その突起30を利用して固定バー11の外側からビ
ス31でケース18を止めている。前記押し引きコント
ロールケーブル26の内索32はその端部に固着した係
止金具32aにより、レバー19のケーブル連結部24
の上端に係止されている。さらにケーブル連結部24の
上端とケース18の前端との間には、付勢手段である引
っ張りコイルバネ33が掛け渡されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the case 18 houses a wide front portion 18a forming a cavity in which the magnet housing portion 23 of the lever 19 can move, a cable connecting portion 24 and a cylindrical portion 21. And a narrow rear portion 18b that rotatably supports the cylindrical portion 21 by the pin 20. The conduit 27 of the push-pull control cable 26 is locked to the upper portion of the rear portion 18b of the case 18.
The upper end opening of the case 18 is covered with a cover 29 via a gasket 28. As shown in FIG. 6, the case 18 is provided with four projections 30 projecting from the side surface thereof, and the projections 30 are utilized to stop the case 18 from the outside of the fixed bar 11 with screws 31. The inner cable 32 of the push-pull control cable 26 is fixed to the end of the cable 32 by means of a locking metal fitting 32a.
Is locked at the upper end of. Further, a tension coil spring 33, which is a biasing means, is stretched between the upper end of the cable connecting portion 24 and the front end of the case 18.

【0015】第1磁石15は第2磁石16と同形状の直
方体であり、磁路形成用の断面U字状のホルダー25と
共に角柱状の収納ケース34に収容されており、接着材
で固定されている。すなわちそれぞれの磁石15、16
はホルダー25により閉磁路され、外部に磁束が洩れな
い構造になっている。なお図6および図10に示すよう
に、ホルダー25の一部にカギ爪状の切り曲げ部25a
を設け、それらを磁石収納部23をおよび収納ケース3
4の内面に食い込ませて抜けないようにしてもよい。磁
石の形状は特に制限されず、円柱状などであってもよ
い。本実施例では、第1磁石15と第2磁石16とは同
じ磁極が向き合うように、たとえばN極同士が向き合う
ように、すなわち反発力が働くように配設されている。
その収納ケース34は、図6および図7に示すように、
側面に突出する4本の突起35を利用して、可動バー1
2の外側からビス31で止めている。なお可動バー12
の立ち上がり部12aには長孔が設けられ、シリンダの
伸縮方向に取りつけ位置の調節ができるようにしてい
る。本実施例では、前記コントロールケーブル26の導
管27の他端はガイドパイプ36に連結されており、内
索32の他端はそのガイドパイプ36内に摺動自在に収
容されたピン37に連結されている。なお図7において
はケース18が省略されている。
The first magnet 15 is a rectangular parallelepiped having the same shape as the second magnet 16, and is housed in a prismatic storage case 34 together with a holder 25 having a U-shaped cross section for forming a magnetic path, and is fixed with an adhesive material. ing. That is, each magnet 15, 16
Is closed magnetic path by the holder 25, so that the magnetic flux does not leak to the outside. As shown in FIGS. 6 and 10, a hook-shaped cut-and-bend portion 25 a is formed on a part of the holder 25.
And the magnet storage 23 and the storage case 3
The inner surface of 4 may be made to bite so as not to come off. The shape of the magnet is not particularly limited, and may be cylindrical or the like. In this embodiment, the first magnet 15 and the second magnet 16 are arranged so that the same magnetic poles face each other, for example, the N poles face each other, that is, the repulsive force acts.
The storage case 34, as shown in FIGS. 6 and 7,
By using the four protrusions 35 protruding to the side surface, the movable bar 1
It is fixed with screws 31 from the outside of 2. The movable bar 12
An elongated hole is provided in the rising portion 12a of the cylinder so that the mounting position can be adjusted in the expansion and contraction direction of the cylinder. In this embodiment, the other end of the conduit 27 of the control cable 26 is connected to the guide pipe 36, and the other end of the inner cable 32 is connected to the pin 37 slidably accommodated in the guide pipe 36. ing. The case 18 is omitted in FIG. 7.

【0016】上記のごとく構成される装置10は、油圧
シリンダ3のピストンロッド5が移動して、第1磁石1
5と第2磁石16とが図4のように対向したとき、磁石
15、16同士の反発力により、レバー19が軸17ま
わりに矢印C方向に回動する(想像線参照)。そしてそ
れによりコントロールケーブル26の内索32の一端を
押し、ピン37をガイドパイプ36から突出させる。す
なわちレバー19は第2磁石16の動きの向きを90°
転換するベルクランクの働きをしている。ピストンロッ
ド5がさらに移動して第1磁石15が第2磁石16の位
置を通り過ぎると、バネ33の引っ張り力により、レバ
ー19が矢印Cと逆向きに回動する。それにより内索3
2がケース18内に引き込まれ、ピン37をガイドパイ
プ36内へ引き込む。
In the device 10 constructed as described above, the piston rod 5 of the hydraulic cylinder 3 is moved to move the first magnet 1
When 5 and the second magnet 16 face each other as shown in FIG. 4, the repulsive force between the magnets 15 and 16 causes the lever 19 to rotate around the shaft 17 in the arrow C direction (see the imaginary line). As a result, one end of the inner cable 32 of the control cable 26 is pushed to cause the pin 37 to project from the guide pipe 36. That is, the lever 19 changes the direction of movement of the second magnet 16 by 90 °.
It acts as a converting bell crank. When the piston rod 5 further moves and the first magnet 15 passes the position of the second magnet 16, the pulling force of the spring 33 causes the lever 19 to rotate in the direction opposite to the arrow C. Thereby, inner line 3
2 is drawn into the case 18, and the pin 37 is drawn into the guide pipe 36.

【0017】したがってたとえば第1磁石15と第2磁
石16が合致する位置を図8のフォークリフト1のマス
ト2が中間位置、すなわちフォーク6が水平を向いてい
る状態に合わせておくことにより、マスト2が中間位置
にきたときにピン37が突出するというマスト中立位置
検出装置を構成することができる。前記ピン37はたと
えば図8および図9に示す油圧シリンダ3制御用のバル
ブ切換用操作レバー7のノブ8内に埋め込んでおくと、
操縦者は操作レバー7を握っている手の肌の感触でピン
37の突出を感知することができる。そのためマスト2
などで邪魔されて充分にフォーク6が見えない場合で
も、あるいはフォーク上の貨物などから目を離さずに、
フォーク6の先端が水平を向いていることを認識するこ
とができる。それによりパレットにフォークの先端を引
っかけたりする事故がなくなる。
Therefore, for example, by matching the position where the first magnet 15 and the second magnet 16 coincide with each other with the mast 2 of the forklift 1 shown in FIG. 8 at an intermediate position, that is, the fork 6 is horizontally oriented. It is possible to configure a mast neutral position detecting device in which the pin 37 projects when the position reaches the intermediate position. When the pin 37 is embedded in the knob 8 of the valve switching operation lever 7 for controlling the hydraulic cylinder 3 shown in FIGS. 8 and 9, for example,
The operator can sense the protrusion of the pin 37 by feeling the skin of the hand holding the operation lever 7. Therefore mast 2
Even if you are not able to see the fork 6 enough due to obstacles such as, or keep an eye on the cargo on the fork,
It can be recognized that the tip of the fork 6 is oriented horizontally. This eliminates the accident of hooking the fork tip on the pallet.

【0018】なお操縦者がピン37の突出を感知してか
ら操作レバー7をニュートラル位置(センタークローズ
バルブの場合)に操作して油圧シリンダ3の作動を止め
るまで、通常は0.2 〜0.4 sec 程度の遅れ時間がある。
しかし操縦者がマスト2を直立させようとして油圧シリ
ンダの伸縮を微調整している場合は、ピストンスピード
が30mm/sec 程度であるので、約6〜12mm程度のヒ
ステリシスストロークで済む。またピンの出没を操縦者
の手の感触により検知する場合は、掌の痛覚が鈍く、か
つ皮膚が弱いため、ピン37の動作にスプリング性を与
え、ストロークを長くするのが好ましいが、本発明の磁
石を用いた検出装置は磁石の反発力(ないし吸着力)に
よりスプリング性を有し、しかも作動ストロークを大き
くすることができるので好適である。なお、たとえば操
縦者がノブ8を強く握っている場合はピンが出てこない
が、操縦者に対し、ポイント的な押圧力によって信号を
伝えることができる。
It is usually about 0.2 to 0.4 sec until the operator senses the protrusion of the pin 37 and then operates the operation lever 7 to the neutral position (in the case of the center close valve) to stop the operation of the hydraulic cylinder 3. There is a delay.
However, when the operator finely adjusts the expansion and contraction of the hydraulic cylinder in order to erect the mast 2, the piston speed is about 30 mm / sec, so a hysteresis stroke of about 6 to 12 mm is sufficient. Further, when the appearance of the pin is detected by the feel of the operator's hand, it is preferable to give spring action to the operation of the pin 37 and lengthen the stroke because the pain sensation of the palm is dull and the skin is weak. The detection device using the magnet is suitable because it has a spring property due to the repulsive force (or attraction force) of the magnet and can increase the operation stroke. It should be noted that, for example, when the operator strongly grips the knob 8, the pin does not come out, but a signal can be transmitted to the operator by a point-like pressing force.

【0019】前記実施例では、一対の磁石の同極の反発
力を利用してシリンダの特定の操作位置(マストの中間
位置)を検出するようにしているが、吸着作用を利用す
ることもできる。その場合は第2磁石をバネで常時上向
きに回動させておき、第1磁石が対面したときに第2磁
石が下降して内索を押し出すようにすればよい。その場
合でもスプリング性および長いストロークの作用効果は
奏される。なお吸着力を利用する場合は、第2磁石また
は第1磁石のいずれか一方に代えて鉄などの磁性体を用
いることができる。なお、前述のヒステリシスストロー
クを少なくするため、センシングの立ち上がり特性は鋭
角であることが好ましい。しかし立ち下げ側は解除方向
であるから鈍角でもよい。この点からすれば、実施例の
ように作動力として磁石の反発力を利用し、戻り時にバ
ネを用いるのが好ましい。
In the above-mentioned embodiment, the repulsive force of the same pole of the pair of magnets is used to detect the specific operating position of the cylinder (the intermediate position of the mast), but it is also possible to use the attracting action. . In that case, the second magnet may be always rotated upward by a spring so that when the first magnet faces the second magnet, the second magnet descends to push out the inner cable. Even in that case, the effect of the spring property and the long stroke is exhibited. When utilizing the attractive force, a magnetic material such as iron can be used in place of either the second magnet or the first magnet. In addition, in order to reduce the above-mentioned hysteresis stroke, it is preferable that the rising characteristic of sensing is an acute angle. However, since the falling side is the release direction, an obtuse angle may be used. From this point of view, it is preferable to use the repulsive force of the magnet as the actuating force and use the spring at the time of returning as in the embodiment.

【0020】前記実施例では、ピンの出没により操縦者
の手のひらの感触に信号を伝達する場合を説明したが、
ケーブルによって出没するピンでリミットスイッチある
いは近接スイッチなどのセンサを入り切りするようにし
てもよい。さらには回動するレバー(図4の19)によ
つて直接それらのセンサに入力するようにしてもよい。
それらの場合は電気信号を出力することができる。なお
場合により、コントロールケーブルの内索などの機械的
な信号あるいは電気信号に基づいて、シリンダを制御す
る方向切替バルブを自動的に操作し、ピストン位置を自
動制御するようにしてもよい。その場合は油圧回路にレ
バー19の角度に応じて作動するサーボバルブを採用す
るのが好ましい。また前記実施例ではレバーを付勢する
手段として引っ張りコイルバネを採用しているが、圧縮
バネであってもよい。
In the above-mentioned embodiment, the case where the signal is transmitted to the feel of the palm of the operator by the protruding and retracting of the pin has been described.
A sensor such as a limit switch or a proximity switch may be turned on and off by a pin that appears and disappears depending on a cable. Further, it is also possible to directly input to those sensors by a rotating lever (19 in FIG. 4).
In those cases, an electric signal can be output. In some cases, the direction switching valve for controlling the cylinder may be automatically operated to automatically control the piston position based on a mechanical signal or an electrical signal from the inner cable of the control cable. In that case, it is preferable to employ a servo valve that operates according to the angle of the lever 19 in the hydraulic circuit. Further, in the above embodiment, the tension coil spring is used as the means for urging the lever, but a compression spring may be used.

【0021】さらに図10に示すように、ケース18の
底面部に第2磁石との間に吸着力を生ずる磁性体、たと
えば鋼製のプレート38を介在させて付勢手段とするこ
ともできる。この実施例においては、第1磁石15が第
2磁石16と対向する位置にいない状態では、第2磁石
16はバネ33の付勢力に加えてプレート38への吸着
力により、ケース18の底部側に付勢されている。そし
て第1磁石15が対向する位置にきたとき、反発力で想
像線のように回動する。なお一旦ケース18の底部から
離れるとプレート38による吸着作用は急激に低下す
る。また第1磁石15が通り過ぎると、強力な力で復帰
する。そのため図11bに示すように、センシングの立
ち上がりおよび立ち下がり特性が、プレートがない場合
(図11a)に比して急になっている。
Further, as shown in FIG. 10, a magnetic body, such as a steel plate 38, which produces an attractive force between the bottom surface of the case 18 and the second magnet may be interposed to serve as the urging means. In this embodiment, when the first magnet 15 is not in the position facing the second magnet 16, the second magnet 16 is attracted to the plate 38 in addition to the urging force of the spring 33, so that the bottom side of the case 18 is Is urged by. Then, when the first magnet 15 comes to a position where it opposes, the first magnet 15 rotates like an imaginary line by the repulsive force. It should be noted that, once separated from the bottom of the case 18, the suction effect of the plate 38 sharply decreases. Also, when the first magnet 15 passes by, it returns with a strong force. Therefore, as shown in FIG. 11b, the rising and falling characteristics of sensing are steeper as compared with the case where there is no plate (FIG. 11a).

【0022】さらに本発明の装置はストローク途中にお
けるピストン位置だけでなく、片側または両方のストロ
ークエンドの検出にも採用することができる。その場合
は1ないし2個の第1磁石を可動プレートの対応する位
置に取りつければよい。またフォークリフトのほか、各
種の作業機械や工業用ロボット、その他の油圧ないしエ
アシリンダなどのピストン(プランジャを含む)の位置
検出装置に適用することができる。
Furthermore, the device of the present invention can be used not only for detecting the piston position during the stroke but also for detecting one or both stroke ends. In that case, one or two first magnets may be attached to the corresponding positions of the movable plate. In addition to forklifts, it can be applied to various work machines, industrial robots, and other piston (including plunger) position detection devices such as hydraulic or air cylinders.

【0023】[0023]

【発明の効果】各種の既設のシリンダに対して簡単に取
りつけることができ、構造が簡単である。検出部に磁石
の反発ないし吸着力を利用しているので、スプリング性
があり、検出ストロークが大きい。
The structure is simple because it can be easily attached to various existing cylinders. Since the repulsion or adsorption force of the magnet is used in the detection part, it has a spring property and a large detection stroke.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の装置の一実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the device of the present invention.

【図2】その装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the device.

【図3】その装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the device.

【図4】図3の一部断面平面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional plan view of FIG.

【図5】図4のV-V 線断面図である。5 is a sectional view taken along line VV of FIG.

【図6】図4のVI-VI 線断面図である。6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG.

【図7】図5〜6の装置の部分切り欠き斜視図である。7 is a partial cutaway perspective view of the device of FIGS. 5-6. FIG.

【図8】本発明の装置を適用したフォークリフトの一例
を示す概略側面図である。
FIG. 8 is a schematic side view showing an example of a forklift to which the device of the present invention is applied.

【図9】そのフォークリフトの操作レバーの一部拡大斜
視図である。
FIG. 9 is a partially enlarged perspective view of an operation lever of the forklift truck.

【図10】本発明の装置の他の実施例を示す要部断面図
である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of essential parts showing another embodiment of the device of the present invention.

【図11】図11aおよび図11bはそれぞれプレート
を有しない装置および有する装置の動作状態を比較して
概念的に示すグラフである。
11a and 11b are graphs conceptually showing a comparison of operating states of a device without a plate and a device with a plate, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 油圧シリンダ 4 シリンダ本体 5 ピストンロッド 7 操作レバー 8 ノブ 10 位置検出装置 11 固定バー 12 可動バー 15 第1磁石 16 第2磁石 17 軸 19 レバー 26 コントロールケーブル 27 導管 32 内索 33 バネ 37 ピン 38 プレート 3 Hydraulic Cylinder 4 Cylinder Body 5 Piston Rod 7 Operating Lever 8 Knob 10 Position Detecting Device 11 Fixed Bar 12 Movable Bar 15 First Magnet 16 Second Magnet 17 Axis 19 Lever 26 Control Cable 27 Conduit 32 Inner Cable 33 Spring 37 Pin 38 Plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池杉 文雄 栃木県小山市横倉新田110 小松フォーク リフト株式会社栃木工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Fumio Ikesugi 110 Yokokura Nitta 110, Oyama City, Tochigi Prefecture Komatsu Forklift Co., Ltd. Tochigi Plant

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダのピストン側に設けた磁石と、
シリンダ本体側に設けた磁石検知要素とからなるシリン
ダのピストン位置検出装置であって、前記磁石検知要素
が、ピストン側の磁石が通るときにその磁石と対面する
位置と、そこから離れた位置との間で回動自在に設けら
れた磁性体と、その磁性体を常時磁石による吸着または
反発の方向と反対の側に付勢する付勢手段とを備えてい
る、シリンダのピストン位置検出装置。
1. A magnet provided on the piston side of a cylinder,
A piston position detection device for a cylinder comprising a magnet detection element provided on the cylinder body side, wherein the magnet detection element faces a magnet when the magnet on the piston side passes, and a position separated therefrom. A piston position detecting device for a cylinder, comprising: a magnetic body rotatably provided between the two and a biasing means for constantly biasing the magnetic body in a direction opposite to the direction of attraction or repulsion by a magnet.
【請求項2】 ピストンロッドの先端とシリンダ本体と
の間に、互いにガイドしあうように伸縮自在に連結され
た、それぞれ非磁性体製の可動バーおよび固定バーから
なる伸縮バーが掛け渡されており、前記磁石が、可動バ
ーにおける前記固定バーと重なる領域に取りつけられて
おり、前記磁性体が固定バーに回動自在に設けられてい
る請求項1記載の装置。
2. A telescopic bar made up of a non-magnetic movable bar and a fixed bar, which are connected to each other so as to extend and contract so as to guide each other, is stretched between the tip of the piston rod and the cylinder body. The apparatus according to claim 1, wherein the magnet is attached to a region of the movable bar that overlaps with the fixed bar, and the magnetic body is rotatably provided on the fixed bar.
【請求項3】 前記磁性体が、シリンダの伸縮方向に対
して横向きの軸回りに回動自在に設けたレバー上に設け
られている請求項1または2記載の装置。
3. The device according to claim 1, wherein the magnetic body is provided on a lever that is provided so as to be rotatable about an axis that is lateral to the expansion / contraction direction of the cylinder.
【請求項4】 前記磁石または磁性体ないしレバーがシ
リンダーの伸縮方向に位置調節自在に設けられている請
求項1、2または3記載の装置。
4. The apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein the magnet, the magnetic body or the lever is provided so that the position of the magnet or the lever can be adjusted in the extension and contraction direction of the cylinder.
【請求項5】 前記磁性体がピストン側の磁石と同じ極
性を有する第2の磁石であり、前記付勢手段が、その第
2の磁石を常時ピストン側の磁石と対面する側に付勢し
ているバネである請求項1、2、3または4記載の装
置。
5. The magnetic body is a second magnet having the same polarity as the magnet on the piston side, and the biasing means constantly biases the second magnet to the side facing the magnet on the piston side. 5. The device of claim 1, 2, 3 or 4 which is a spring.
【請求項6】 前記第2の磁石がピストン側の磁石と対
面する位置に、第2の磁石を吸着するプレートが設けら
れている請求項5記載の装置。
6. The apparatus according to claim 5, wherein a plate for attracting the second magnet is provided at a position where the second magnet faces the magnet on the piston side.
【請求項7】 前記磁性体ないしレバーに、シリンダの
伸縮方向に延びるコントロールケーブルの内索が取りつ
けられている請求項1、2、3、4、5または6記載の
装置。
7. The device according to claim 1, wherein an inner cable of a control cable extending in the expansion / contraction direction of the cylinder is attached to the magnetic body or lever.
【請求項8】 前記内索の他端が、シリンダの伸縮切り
替え用のバルブを操作する手動操作レバーのノブに対し
て出没自在に設けられたピンに連結されている請求項7
記載の装置。
8. The other end of the inner cable is connected to a pin provided so as to be retractable with respect to a knob of a manual operation lever that operates a valve for switching expansion and contraction of a cylinder.
The described device.
JP3462095A 1995-01-30 1995-01-30 Piston position detector for cylinder Pending JPH08201008A (en)

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