JPS6148701A - シリンダ内のピストンの行程を測定する装置 - Google Patents

シリンダ内のピストンの行程を測定する装置

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JPS6148701A
JPS6148701A JP60079439A JP7943985A JPS6148701A JP S6148701 A JPS6148701 A JP S6148701A JP 60079439 A JP60079439 A JP 60079439A JP 7943985 A JP7943985 A JP 7943985A JP S6148701 A JPS6148701 A JP S6148701A
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cylinder
semiconductor
stroke
hydraulic
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JP60079439A
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ベルント・モーゼル
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Boge GmbH
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3292—Sensor arrangements
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/18—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying effective impedance of discharge tubes or semiconductor devices

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ピストンが、ピストン棒を介して少なくとも
１つの制動媒体を満たしたシリンダ内に軸線方向に可動
に配置されている、据動制動器、ガスばねおよび液圧気
圧ばねのような特に液圧、気圧または液圧気圧ユニット
のためシリンダ内のピストンの行程を測定する装置に関
する。
コンデンサと電気的手段から成る一般的な測定装置は公
知である（例えば東独国特許第１３６０６９号明細書）
。これら装置は、全く一般的に長さの測定に使われ、そ
の際この構造において簡単な容量方式の利点は、微分容
量方式の測定技術上の利点に結び付いている。そのため
一方では測定すべき変位により容量が直線的に変化する
測定コンデンサが基準交流電圧に接続されており、また
他方では同じ誘電体を有する基準コンデンサが、同周波
数および逆相の交流電圧に接続されている。その際測定
交流電圧の振幅は電気的手段によって変化し、両方のコ
ンデンサに共通の１つの電極に誘起する交流電圧を０に
するようになっている。このような測定装置は特に高価
であり、例えば液圧、気圧または液圧気圧ユニット内で
の使用はほとんど不可能である。
さらにセンサを介してピストン上に置かれた種々の層厚
を測定するので、この方法を介してピストン位置が検出
できる層厚を測定する測定装置は公知である（例えば英
国特許第２１０６６５１号明細書風このような装置は、
自動車のばねのような液圧、気圧または液圧気圧ユニッ
トにはそのままでは使用できない。
さらに超音波×−スの測定装置は周知であり、ここでは
行程測定は、音波伝搬と適当な評価ユニットによって行
われる。これらシステムは、任意に小形化できるわけで
はなく、温度変動および機械的妨害作用に対して抗力が
ない。さらに技術的に極めて手間がかかり、従って極め
て高価である。
誘導をベースにした周知の測定装置は、前記の超音波セ
ンサとほぼ同じ欠点を有する。容量ベースの測定装置は
、機械的に丈夫でありかつ望ましい価格で製造できるが
、外部妨害作用および温度変動に弱い。ホール効果によ
る行程測定装置は、デジタル方式でしか実現できない（
大きな行程に対する直線的行程測定はホールセンサの感
度が低いので無理である）。この測定方式において不利
なことは、付加的に電子装置に費用をかゆないと、行程
の分解能が限定されてしまい、かつ行程の方向がわから
ないことにある。
それ故に本発明の課題は、問題なくピストンシリンダユ
ニット内に集積化でき、妨害作用から害を受は難（（例
えば電磁作用、温度等）、かつそれ故に特に不都合な周
囲条件で動作させろために適した測定システムを開発す
ることにある。その上さらに測定システムは、極めて望
ましい価格で製造できろようにする。
本発明によれば、この課題を解決するため次のことが考
慮されている。すなわちシリンダの内部空間内に取付け
られた支持体または中空ピストン棒内に、複数の半導体
素子が配置されており、それによりピストン行程の軸線
方向長さに関して隣接する半導体素子の間の間隔が必要
な測定値分解能に相当し、その際半導体素子が、評価電
子装置に接続されており、また半導体素子に対向する部
品が電極として形成されており、かつ入れ千秋に摺動可
能であり、その際電極が、所定の電位またはアースに接
続されている。
この装置において、周知の長所を備えたデジタル技術を
利用することにより電磁妨害作用および不都合な周囲条
件に対して強くなることは有利である。それ故にこの装
置は、例えば機絨工学または自動車工業におけるような
用途に特に適している。その際さらに電気信号の大きな
Ｓ／Ｎ比によりこれら用途に対して丈夫なかつ安全な行
程測定装置が得られることは有利である。
その上デジタル電子装置におげろ測定信号の直接処理が
問題な（可能であり、すなわち例えばＡ／Ｄ変換器が省
略できる。評価または制御は、例えばマイクロプロセッ
サを介して行ってもよい。
特に望ましい実施形において、半導体素子と評価電子装
置は支持体内に集積化されるようになっている。その際
製造技術的に見れば、適当なユニット内に挿入する際測
定装置と評価の必要なすべての要素を含んだ独立ユニッ
トを作ることができる。
その他の重要な特徴によれば、半導体素子は支持体内に
、かつ評価電子装置はシリンダ底部に配置されている。
このように分割した装置を配置する場合、種々のユニッ
トに対するブロック方式で製造および構成を行うことが
できる。
有利な実施形によれば、半導体素子はｃＭｏｓ技術で形
成されており、その際周知のように電力損失が小さいこ
とが重要な特性として挙げられる。
しかし半導体素子は、Ｐおよび／またはＮチャネル技術
で構成してもよい。
その上さらに評価電子装置は、ピストンシリンダユニッ
トの外部に配置することも考えられる。
本発明の実施例を以下図面によって詳細に説明する。
第１図に示したユニットは、大体において内部空間２内
でピストンｎ４によって軸線方向に可動のピストン７を
案内するシリンダｌから成る。このような振動制動器に
おいてはシリンダ１の内部空間２に制動媒体が満たされ
ている。その際ピストン７は振動制動のために使われ、
その際絞りのために弁８が設けられている。車輪懸架部
と車体の間に取付けろため取付は装置９カー設けられて
いる。
ピストン棒４は中空空間１０を有し、ピストン７をシリ
ンダ１で軸線方向に動かした場合、この中空空間内に支
持体３が侵入する。支持体３は半導体素子５を有し、こ
れら半導体素子は、適当な間隔を置いてピストフッ０行
程全長にわたって均一に支持体３内に配置されている。
個々の半導体素子５０間＠ｌｌは、所望の測定分解能に
より決められる。これら半導体素子５が狭いか、または
互いに広く離れているかに応じて、ピストン棒によりこ
れら半導体素子５を覆った場合に、適当な測定信号が評
価電子装置６に与えられる。そのため本実施例において
ピストン棒４は、電極として構成されており、かつ電圧
を加えられ、またはアースに接続される。
その際動作の特徴は次の点にある。すなわち中空ピスト
ン棒４に覆われる半導体素子５は、ピストン棒５に加え
られる電位に応じてＰ導電性またはＮ導電性である導電
チャネルを有する。第１図においてピストン棒４はアー
ス電位に接続されており、従って半導体素子はＰ導電性
である。この導電性により、デジタル評価素子の入力端
子には「高レイル」信号が加えられろ。
中空ピストン棒によって覆われていない半導体素子５の
デジタル評価素子の入力端子は、「低レベル」になって
いる。所定の解決アルゴリズムによればデジタル評価素
子の論理結合により、２桁のデジタル行程信号が発生さ
れ、この行程信号は、次の４つの状態、従ってピストン
７の相応した位置を表わしている。
この表は例を表わしている。
第２図に再び第１図に示したよ・うな方式の振動制動器
が示されており、ここでは支持体３が電極として電圧を
加えられ、またはアースに接続されている。半導体素子
５は中空ピストン棒４の内面に配置されているので、シ
リンダ１に対してピストン棒４を入れ千秋に動かした場
合、半導体素子５と支持体３０間で相応した重なりが生
じ、従ってここでも評価電子装置６に相応した測定信号
が与えられる。その他の点ではこの構成は、振動制動器
としての機能の点から第１図にすでに示した実施例と同
じである。
第３図は、第２図に６で示したような評価電子装置の回
路方式を示している。接続部ＡないしＨを介して、ピス
トン行程に関して半導体素子が占める状態が転送される
。３桁デジタルワービＳ１ないしＳ３がデジタル行程信
号であり、この行程信号は、デジタル評価電子装置内に
おいて直接処理できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、振動制動器の形のシリンダピストンユニット
を示す断面図、第２図は、半導体素子をピストン棒の一
部とした点で相違する第１図の７リンダピストンユニツ
トの別の実施例を示す図、第３図は、評価電子装置の回
路方式を示す図である。 図中符号 １・・・シリンダ、　　　　２・・・内部空間、３・・
・支持体、　　　　　４・・・ピストン棒、５・・・半
導体素子、　　　６・・・評価電子装置、７・・・ピス
トン、　　　　８・・・弁、９・・・取付は装置、　　
１０・・・ピストン棒の中空空間、１１・・・間　隔。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ピストンが、ピストン棒を介して少なくとも１つ
    の制動媒体を満たしたシリンダ内に軸線方向に可動に配
    置されている、振動制動器、ガスばねおよび液圧気圧ば
    ねのような特に液圧、気圧または液圧気圧ユニットのた
    めシリンダ内のピストンの行程を測定する装置において
    、 シリンダ（１）の内部空間（２）内に取付けられた支持
    体（３）または中空ピストン棒（４）内に、複数の半導
    体素子（５）が配置されており、それによりピストン行
    程の軸線方向長さに関して隣接する半導体素子（５）の
    間の間隔（１１）が必要な測定値分解能に相当し、その
    際半導体素子（５）が、評価電子装置（６）に接続され
    ており、また半導体素子（５）に対向する部品が電極と
    して形成されており、かつ入れ子状に摺動可能であり、
    その際電極が、所定の電位またはアースに接続されてい
    ることを特徴とする、シリンダ内のピストンの行程を測
    定する装置。
  2. （２）半導体素子（５）と評価電子装置（６）が支持体
    （３）内に集積化されていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第１項記載の装置。
  3. （３）半導体素子（５）が支持体（３）内に、また評価
    電子装置（６）がシリンダ（１）の底部に配置されてい
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の装置
    。
  4. （４）半導体素子（５）がＰチャネルまたはＮチャネル
    タイプとして構成されていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第１項記載の装置。
  5. （５）半導体素子（５）が、相補ＮおよびＰチャネルタ
    イプの対として構成されていることを特徴とする、特許
    請求の範囲第１項記載の装置。
  6. （６）評価電子装置（６）が、装置の外部に配置されて
    いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の装
    置。
JP60079439A 1984-08-16 1985-04-16 シリンダ内のピストンの行程を測定する装置 Pending JPS6148701A (ja)

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