JPS6214001A - ツインチューブ静電容量式シリンダ変位計 - Google Patents
ツインチューブ静電容量式シリンダ変位計Info
- Publication number
- JPS6214001A JPS6214001A JP15254885A JP15254885A JPS6214001A JP S6214001 A JPS6214001 A JP S6214001A JP 15254885 A JP15254885 A JP 15254885A JP 15254885 A JP15254885 A JP 15254885A JP S6214001 A JPS6214001 A JP S6214001A
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- rod
- cylinder
- inner cylinder
- oil
- bellows
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、例えば自動車の荷重変化に伴う車高変化を
検出するの、に用いるに好適な静電容量式シリンダ変位
計に関するものである。
検出するの、に用いるに好適な静電容量式シリンダ変位
計に関するものである。
(従来の技術)
従来、自動車の荷重変化に伴う車高変化を検出する装置
として、ショックアブソーバの伸縮変化を検出するよう
にしたものが、例えば実開昭57−88609号および
同57−177113号公報に開示されている。
として、ショックアブソーバの伸縮変化を検出するよう
にしたものが、例えば実開昭57−88609号および
同57−177113号公報に開示されている。
これら従来の車高変化を検出するショックアブソーバに
おいては、ショックアブソーバ本体とは別個に、非導電
性および非磁性材料のカバーの内部に、ストローク検出
領域全体に亘ってコイルを埋設し、このコイルをLC発
振器に接続してコイルのインダクタンスの変化を検出す
ることによりシリンダチューブに対するピストンロッド
の変位を検出するようにしている。しかし、このように
コイルを埋設することは、部品点数および組立工数が増
え、コスト高になると共に、ショックアブソーバに付属
して公知の減衰力を可変とする電磁弁が設けられている
と電磁弁からのノイズによる影響を受け、インダクタン
スの変化を正確かつ安定に検出することができず、変位
量の検出精度が低い欠点がある。
おいては、ショックアブソーバ本体とは別個に、非導電
性および非磁性材料のカバーの内部に、ストローク検出
領域全体に亘ってコイルを埋設し、このコイルをLC発
振器に接続してコイルのインダクタンスの変化を検出す
ることによりシリンダチューブに対するピストンロッド
の変位を検出するようにしている。しかし、このように
コイルを埋設することは、部品点数および組立工数が増
え、コスト高になると共に、ショックアブソーバに付属
して公知の減衰力を可変とする電磁弁が設けられている
と電磁弁からのノイズによる影響を受け、インダクタン
スの変化を正確かつ安定に検出することができず、変位
量の検出精度が低い欠点がある。
このような欠点を除去するため、本願出願人は特願昭5
9−107685号において、第6図に示すようなショ
ックアブソーバを提案した。このショックアブソーバは
、内筒lと外筒2との径の異なるチューブ内に油3を収
容した所謂ツインチューブ式のものにおいて、内筒1と
この内筒1内に挿通されるピストンロッド4とを電気的
に絶縁してコンデンサを構成し、このコンデンサの静電
容量を検出することによって内筒1とピストンロッド4
との相対位置を検出するようにしたものである。
9−107685号において、第6図に示すようなショ
ックアブソーバを提案した。このショックアブソーバは
、内筒lと外筒2との径の異なるチューブ内に油3を収
容した所謂ツインチューブ式のものにおいて、内筒1と
この内筒1内に挿通されるピストンロッド4とを電気的
に絶縁してコンデンサを構成し、このコンデンサの静電
容量を検出することによって内筒1とピストンロッド4
との相対位置を検出するようにしたものである。
第6図において、内筒1およびピストンロッド4は、ピ
ストン5と摺動リング6との間に介在した絶縁部材7お
よびロッドガイド8とピストンロッド4との間に介在し
た絶縁部材9によって絶縁されている。また、内筒1お
よび外筒2は、上部においてはロッドガイド8およびそ
の上方において外筒2とピストンロッド4との間に設け
たオイルシール10によって形成される室11と、ロッ
ドガイド8に形成したバイパス12とを介して連通し、
下部においてはオリフィス13とプレー14とを介して
連通している。検出回路ユニット15は、ショックアブ
ソーバ上端部に装着され、ここには内筒1とピストンロ
ッド4との間の静電容量をパラメータとするCR発振回
路、このCR発振回路の発振周波数を分周して低周波パ
ルス信号を出力する信号処理回路等が設けられ、荷重変
化に伴ってピストン5が内筒1内で上下動するのに応じ
て変化する静電容量に基<CR発振回路の発振周波数を
検出して内筒1とピストンロッド4との相対位置、更に
はその相対位置に基いて車高変化を検出するようになっ
ている。
ストン5と摺動リング6との間に介在した絶縁部材7お
よびロッドガイド8とピストンロッド4との間に介在し
た絶縁部材9によって絶縁されている。また、内筒1お
よび外筒2は、上部においてはロッドガイド8およびそ
の上方において外筒2とピストンロッド4との間に設け
たオイルシール10によって形成される室11と、ロッ
ドガイド8に形成したバイパス12とを介して連通し、
下部においてはオリフィス13とプレー14とを介して
連通している。検出回路ユニット15は、ショックアブ
ソーバ上端部に装着され、ここには内筒1とピストンロ
ッド4との間の静電容量をパラメータとするCR発振回
路、このCR発振回路の発振周波数を分周して低周波パ
ルス信号を出力する信号処理回路等が設けられ、荷重変
化に伴ってピストン5が内筒1内で上下動するのに応じ
て変化する静電容量に基<CR発振回路の発振周波数を
検出して内筒1とピストンロッド4との相対位置、更に
はその相対位置に基いて車高変化を検出するようになっ
ている。
かかるショックアブソーバにおいては、ショックアブソ
ーバに本来設けられている内筒1とピストンロッド4と
の間を電気的に絶縁してコンデンサを構成し、このコン
デンサの静電容量を検出することによって内筒1とピス
トンロッド4との相対位置を検出するよう構成している
ので、部品点数および組立工数が少なくなり、大幅なコ
ストダウンを図ることができる。また、静電容量を検出
するものであるから、従来のようにコイルのインダクタ
ンスを検出するものに比べて外部ノイズに影響されるこ
とが少なく、変位量を一層正確に検出することができる
。更に、従来のようにコイルを別個に設けるものとは異
なり、セシング部の装着上の制約がなく、少なく井筒形
のものであればどのような構造のショックアブソーバに
も適用することができ、応用範囲が大幅に拡大する利点
もある。
ーバに本来設けられている内筒1とピストンロッド4と
の間を電気的に絶縁してコンデンサを構成し、このコン
デンサの静電容量を検出することによって内筒1とピス
トンロッド4との相対位置を検出するよう構成している
ので、部品点数および組立工数が少なくなり、大幅なコ
ストダウンを図ることができる。また、静電容量を検出
するものであるから、従来のようにコイルのインダクタ
ンスを検出するものに比べて外部ノイズに影響されるこ
とが少なく、変位量を一層正確に検出することができる
。更に、従来のようにコイルを別個に設けるものとは異
なり、セシング部の装着上の制約がなく、少なく井筒形
のものであればどのような構造のショックアブソーバに
も適用することができ、応用範囲が大幅に拡大する利点
もある。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、本発明者らの種々の実験によれば、第6
図に示すショックアブソーバには以下に説明するような
改良すべき点があることが判明した。
図に示すショックアブソーバには以下に説明するような
改良すべき点があることが判明した。
すなわち、内筒1と外筒2とは、上部においては室11
およびバイパス12を介して連通し、下部においてはオ
リフィス13およびプレート14を介して連通している
ため、ピストンロッド4が上動すると、その際に内筒1
内のエアーおよび油3はピストンロッド4とロッドガイ
ド8との間の間隙を抜け、室11およびバイパス12を
経て外筒2内に押出され、その後ピストンロッド4が下
動すると、内筒1の上部にバイパス12および室11を
経てよ動工程において抜は出たエアーのみが侵入し、内
筒lから抜は出た油3はピストンロッド4の静止下にお
いてプレー目4およびオリフィス13を経て内筒l内に
侵入して内筒1および外筒2内の油3の液面が同一レベ
ルとなる。
およびバイパス12を介して連通し、下部においてはオ
リフィス13およびプレート14を介して連通している
ため、ピストンロッド4が上動すると、その際に内筒1
内のエアーおよび油3はピストンロッド4とロッドガイ
ド8との間の間隙を抜け、室11およびバイパス12を
経て外筒2内に押出され、その後ピストンロッド4が下
動すると、内筒1の上部にバイパス12および室11を
経てよ動工程において抜は出たエアーのみが侵入し、内
筒lから抜は出た油3はピストンロッド4の静止下にお
いてプレー目4およびオリフィス13を経て内筒l内に
侵入して内筒1および外筒2内の油3の液面が同一レベ
ルとなる。
このように、内筒1内の油3の量およびエアーの量は、
ピストンロッド4の移動によって変化するため、内筒1
とピストンロッド4とが対向するコンデンサを形成する
部分の誘電率がエアーの侵入により変動し、精度が悪く
なる問題がある。このような問題は、ショックアブソー
バを傾斜して、例えば水平方向に装着した場合には更に
著しくなる。
ピストンロッド4の移動によって変化するため、内筒1
とピストンロッド4とが対向するコンデンサを形成する
部分の誘電率がエアーの侵入により変動し、精度が悪く
なる問題がある。このような問題は、ショックアブソー
バを傾斜して、例えば水平方向に装着した場合には更に
著しくなる。
この発明は、上述した問題点に着目してなされたもので
、シリンダおよびロッドの相対移動に拘らず、シリンダ
内が常時液体より成る誘電体で満されるよう適切に構成
することにより、いかなる取付は姿勢においてもシリン
ダとロッドとの相対位置を常に高精度で検出できるよう
にした静電容1式ンリンダ変位形を提供することを目的
とするものである。
、シリンダおよびロッドの相対移動に拘らず、シリンダ
内が常時液体より成る誘電体で満されるよう適切に構成
することにより、いかなる取付は姿勢においてもシリン
ダとロッドとの相対位置を常に高精度で検出できるよう
にした静電容1式ンリンダ変位形を提供することを目的
とするものである。
(問題点を解決するための手段)
本発明の静電容量式シリンダ変位計は、シリンダと、こ
のシリンダ内を相対的に移動するロッドと、前記シリン
ダに連通して設けられ、前記シリンダ内が常時液体より
成る誘電体で満されるように、誘電体を外気から分離し
て収容し、容積が前記シリンダおよびロッドの相対的移
動に応じて変化し得る貯留槽とを具え、前記シリンダお
よびロッドをそれぞれ電極として、これら電極間で形成
される静電容量を計測することにより、前記シリンダと
前記ロッドとの相対位置を検出するよう構成したことを
特徴とするものである。
のシリンダ内を相対的に移動するロッドと、前記シリン
ダに連通して設けられ、前記シリンダ内が常時液体より
成る誘電体で満されるように、誘電体を外気から分離し
て収容し、容積が前記シリンダおよびロッドの相対的移
動に応じて変化し得る貯留槽とを具え、前記シリンダお
よびロッドをそれぞれ電極として、これら電極間で形成
される静電容量を計測することにより、前記シリンダと
前記ロッドとの相対位置を検出するよう構成したことを
特徴とするものである。
第1図は本発明の静電容量式シリンダ変位計の原理を説
明するための図である。本発明においては、シリンダ2
1内にロッド22を相対的に移動可能に設ける。シリン
ダ21の一端部にはロッド22が液密に摺動し得るよう
に絶縁性のオイルシール23を設けて密閉し、他端部に
はシリンダ21に連通して容積がシリンダ21およびロ
ッド22の相対移動に応じて変化し得る貯留槽24を設
ける。また、シリンダ21内に侵入するロッド22の先
端部にはシリンダ21の内周面を摺動し得るように絶縁
性のピストン25を設け、このピストン25にはシリン
ダ21内を軸方向に連通させる貫通孔26を設ける。本
発明においては、シリンダ21および貯留槽24内に液
体より成る誘電体、例えば油27を外気から分離して充
填し、シリンダ21およびロッド22を電極として、こ
れら電極間で形成される静電容量を計測することにより
、シリンダ21とロッド22との相対位置を検出する。
明するための図である。本発明においては、シリンダ2
1内にロッド22を相対的に移動可能に設ける。シリン
ダ21の一端部にはロッド22が液密に摺動し得るよう
に絶縁性のオイルシール23を設けて密閉し、他端部に
はシリンダ21に連通して容積がシリンダ21およびロ
ッド22の相対移動に応じて変化し得る貯留槽24を設
ける。また、シリンダ21内に侵入するロッド22の先
端部にはシリンダ21の内周面を摺動し得るように絶縁
性のピストン25を設け、このピストン25にはシリン
ダ21内を軸方向に連通させる貫通孔26を設ける。本
発明においては、シリンダ21および貯留槽24内に液
体より成る誘電体、例えば油27を外気から分離して充
填し、シリンダ21およびロッド22を電極として、こ
れら電極間で形成される静電容量を計測することにより
、シリンダ21とロッド22との相対位置を検出する。
(作 用)
第1図において、シリンダ21に対するロッド22の侵
入量が増加する方向に、シリンダ21およびロッド22
が相対的に移動すると、その移動に伴なってシリンダ2
1とロッド22との間に貫通孔26を経て油27が流入
し、シリンダ21内したがってシリンダ21とロッド2
2とが対向する部分は常時油27で満されながら、最終
的には侵入により増加したロッド22の体積に応じた量
の油27が貯留槽24に押出されてその分貯留槽24の
容積が増加する。また、シリンダ21に対するロッド2
2の侵入量が減少する方向にそれらが相対的に移動する
と、その移動に伴ってシリンダ21とロッド22との間
にある油27は貫通孔26を経て流出し、これら間が常
時油27で満されながら、最終的には移動により侵入量
が減少したロッド22の体積に応じた量の油27が貯留
槽24からシリンダ21内に流出し、その分貯留槽24
の容積が減少する。したがって、シリンダ21内はロッ
ド22との相対移動に拘らず、常に油27で満されるこ
とになる。
入量が増加する方向に、シリンダ21およびロッド22
が相対的に移動すると、その移動に伴なってシリンダ2
1とロッド22との間に貫通孔26を経て油27が流入
し、シリンダ21内したがってシリンダ21とロッド2
2とが対向する部分は常時油27で満されながら、最終
的には侵入により増加したロッド22の体積に応じた量
の油27が貯留槽24に押出されてその分貯留槽24の
容積が増加する。また、シリンダ21に対するロッド2
2の侵入量が減少する方向にそれらが相対的に移動する
と、その移動に伴ってシリンダ21とロッド22との間
にある油27は貫通孔26を経て流出し、これら間が常
時油27で満されながら、最終的には移動により侵入量
が減少したロッド22の体積に応じた量の油27が貯留
槽24からシリンダ21内に流出し、その分貯留槽24
の容積が減少する。したがって、シリンダ21内はロッ
ド22との相対移動に拘らず、常に油27で満されるこ
とになる。
(実施例)
第2図は本発明の一実施例を示すもので、自動車のサス
ペンション用のショックアブソーバとは別体で変位計専
用に構成したものである。外筒31は、導電性材料で耐
腐食性、機械的強度、耐熱性に優れた、例えば6−ナイ
ロンをベースに黄銅片を混合して成る導電率がlO°〜
10’ Ω−amのプラスチックにより厚さ2關以上に
形成し、この外筒31内に導電性の内筒32を設けると
共に、この内筒32内に侵入して相対的に移動する導電
性のロッド33を設ける。
ペンション用のショックアブソーバとは別体で変位計専
用に構成したものである。外筒31は、導電性材料で耐
腐食性、機械的強度、耐熱性に優れた、例えば6−ナイ
ロンをベースに黄銅片を混合して成る導電率がlO°〜
10’ Ω−amのプラスチックにより厚さ2關以上に
形成し、この外筒31内に導電性の内筒32を設けると
共に、この内筒32内に侵入して相対的に移動する導電
性のロッド33を設ける。
内筒32は一端部において外筒31の一端部に絶縁部材
34を介して保持し、他端部において外筒31の他端部
に絶縁性のガイド35を介して保持して外筒31内に同
軸上に延在させる。また、ロッド33は内筒32内を同
軸上に移動し得るようにガイド35に摺動可能に保持す
ると共に、その内筒32内に侵入する先端部には内筒3
2の内周面を摺動し得るように絶縁性のピストン36を
設けて、これらガイド35およびピストン36により内
筒32に対して互いに絶縁した状態で相対的に移動し得
るよう構成する。
34を介して保持し、他端部において外筒31の他端部
に絶縁性のガイド35を介して保持して外筒31内に同
軸上に延在させる。また、ロッド33は内筒32内を同
軸上に移動し得るようにガイド35に摺動可能に保持す
ると共に、その内筒32内に侵入する先端部には内筒3
2の内周面を摺動し得るように絶縁性のピストン36を
設けて、これらガイド35およびピストン36により内
筒32に対して互いに絶縁した状態で相対的に移動し得
るよう構成する。
外筒31の一端部はカバー37で閉塞し、このカバー3
7には取付は金具38を設ける。また、外筒31の他端
部とロッド33との間はシール39によって液密に構成
すると共に、その外筒31の他面にはロッド33を貫通
させてカバー40を設ける。
7には取付は金具38を設ける。また、外筒31の他端
部とロッド33との間はシール39によって液密に構成
すると共に、その外筒31の他面にはロッド33を貫通
させてカバー40を設ける。
ロッド33の内筒32から突出する端部には取付は金具
41を設け、該端部と外筒31の他端部との間には車両
法下等に装着される使用環境を考慮して石跳ね等による
ロッド33の損傷を防止すると同時に、外筒31および
ロッド33を確実に同電位にして不所望な浮遊容量の形
成を防止するため、導電性のダスト・ブーツ42を設け
る。このダスト・ブー・742は、例えばスチレンブタ
ジェンラバーとエチレンとを重合させたベースレンジに
カーボンブラックを分散させた導電率が10°〜101
Ω−cm程度の材料で蛇腹構造に形成して、ロッド
33の相対移動に応じて伸縮し得るよう構成する。
41を設け、該端部と外筒31の他端部との間には車両
法下等に装着される使用環境を考慮して石跳ね等による
ロッド33の損傷を防止すると同時に、外筒31および
ロッド33を確実に同電位にして不所望な浮遊容量の形
成を防止するため、導電性のダスト・ブーツ42を設け
る。このダスト・ブー・742は、例えばスチレンブタ
ジェンラバーとエチレンとを重合させたベースレンジに
カーボンブラックを分散させた導電率が10°〜101
Ω−cm程度の材料で蛇腹構造に形成して、ロッド
33の相対移動に応じて伸縮し得るよう構成する。
本実施例では、外筒31および内筒32内にそれぞれ油
43を収容し、内筒32およびロッド33をそれぞれ電
極としてこれら間で形成される静電容量を計測してそれ
らの相対位置を検出するが、内筒32とロッド33との
間がそれらの相対移動に拘らず常時油43で満されるよ
うにするため、外筒31および内筒32を連通させると
共に、外筒31にはロッド33の相対移動に応じて容積
が変化する貯留槽、本実施例ではベローズ44を外筒3
1に連通して設け、これら外筒31、内筒32およびベ
ローズ44内に油43を外気から分離して充填する。こ
のため、絶縁部材34およびガイド35には外筒31と
内筒32とを連通させるための連通孔34aおよび35
aをそれぞれ形成すると共に、ガイド35およびピスト
ン36には内筒32とロッド33との相対移動に応じて
油43がスムーズに流動し得るようにバイパス35bお
よび貫通孔36aをそれぞれ形成する。
43を収容し、内筒32およびロッド33をそれぞれ電
極としてこれら間で形成される静電容量を計測してそれ
らの相対位置を検出するが、内筒32とロッド33との
間がそれらの相対移動に拘らず常時油43で満されるよ
うにするため、外筒31および内筒32を連通させると
共に、外筒31にはロッド33の相対移動に応じて容積
が変化する貯留槽、本実施例ではベローズ44を外筒3
1に連通して設け、これら外筒31、内筒32およびベ
ローズ44内に油43を外気から分離して充填する。こ
のため、絶縁部材34およびガイド35には外筒31と
内筒32とを連通させるための連通孔34aおよび35
aをそれぞれ形成すると共に、ガイド35およびピスト
ン36には内筒32とロッド33との相対移動に応じて
油43がスムーズに流動し得るようにバイパス35bお
よび貫通孔36aをそれぞれ形成する。
更に、外筒31には内筒32と口γド33とで構成され
るコンデンサの静電容量を検出して、それらの相対位置
に対応する所要の信号を出力する検出回路45を設ける
。この検出回路45は、不所望な浮遊容量が形成される
のを防止するため、所望の静電容量を形成する内筒32
とロッド33とが対向する部位に近い位置に取付け、こ
こにはプリント基板45aに第6図において説明したと
同様に、内筒32とロッド33との間の静電容量をパラ
メータとするCR発振回路、このCR発振回路の発振周
波数を分周して低周波パルス信号を出力する信号処理回
路等を設ける。
るコンデンサの静電容量を検出して、それらの相対位置
に対応する所要の信号を出力する検出回路45を設ける
。この検出回路45は、不所望な浮遊容量が形成される
のを防止するため、所望の静電容量を形成する内筒32
とロッド33とが対向する部位に近い位置に取付け、こ
こにはプリント基板45aに第6図において説明したと
同様に、内筒32とロッド33との間の静電容量をパラ
メータとするCR発振回路、このCR発振回路の発振周
波数を分周して低周波パルス信号を出力する信号処理回
路等を設ける。
本実施例では、所要の静電容量を形成する一方の電極と
してのロッド33をダスト・ブーツ42および外筒31
を介して検出回路45に接続するが、他方の電極として
の内筒32は、外筒31を貫通して導電性のばね46お
よび電極棒47を介して検出回路45に接続する。この
ため、第3図に詳細に示すように、外筒31に穴を形成
してこの穴に絶縁材料から成る円筒状のケース48を設
ける。また、電極棒47には樹脂49を接着して一体構
造とし、その電極棒47の先端にばね46を装着して樹
脂49をカラー50によりケース48内に押圧保持し、
これにより電極棒47を介してばね46を内筒32の外
周面に押圧接触させる。
してのロッド33をダスト・ブーツ42および外筒31
を介して検出回路45に接続するが、他方の電極として
の内筒32は、外筒31を貫通して導電性のばね46お
よび電極棒47を介して検出回路45に接続する。この
ため、第3図に詳細に示すように、外筒31に穴を形成
してこの穴に絶縁材料から成る円筒状のケース48を設
ける。また、電極棒47には樹脂49を接着して一体構
造とし、その電極棒47の先端にばね46を装着して樹
脂49をカラー50によりケース48内に押圧保持し、
これにより電極棒47を介してばね46を内筒32の外
周面に押圧接触させる。
なお、ケース48の段部48aと樹脂49との間には油
漏れを防止するためのOリング51を設ける。
漏れを防止するためのOリング51を設ける。
上述した構成において、内筒32に対するロッド33の
侵入量が増加する方向にこれらが相対的に移動すると、
その移動に伴って外筒31、内筒32およびベローズ4
4内の油43は流動し、内筒32とロッド33との間に
はピストン36に形成した貫通孔36aやガイド35に
形成したバイパス35bおよびガイド35とロッド33
との隙間を経て油43が流入し、内筒32内したがって
コンデンサを構成する内筒32とロッド33との間は常
に油43で満されながら、最終的には侵入により増加し
たロッド33の体積に応じた量の油43がベローズ44
に押出され、その分ベローズ44が伸びて容積が増加す
る。また、内筒32に対するロッド33の侵入量が減少
する方向にそれらが相対的に移動すると、その移動に伴
って内筒32とロッド33との間の油43は貫通孔36
aやバイパス35bを経て流出し、これら間が常時油4
3で満されながら、最終的には移動により減少したロッ
ド33の体積に応じた量の油43がベローズ44から外
筒31および内筒32内に流出し、その分ベローズ44
が縮んでその容積が減少する。したがって、外筒31お
よび内筒32内は、ロッド33の相対移動および車両等
への取付は姿勢に拘らず、常に油43で満されることに
なる。
侵入量が増加する方向にこれらが相対的に移動すると、
その移動に伴って外筒31、内筒32およびベローズ4
4内の油43は流動し、内筒32とロッド33との間に
はピストン36に形成した貫通孔36aやガイド35に
形成したバイパス35bおよびガイド35とロッド33
との隙間を経て油43が流入し、内筒32内したがって
コンデンサを構成する内筒32とロッド33との間は常
に油43で満されながら、最終的には侵入により増加し
たロッド33の体積に応じた量の油43がベローズ44
に押出され、その分ベローズ44が伸びて容積が増加す
る。また、内筒32に対するロッド33の侵入量が減少
する方向にそれらが相対的に移動すると、その移動に伴
って内筒32とロッド33との間の油43は貫通孔36
aやバイパス35bを経て流出し、これら間が常時油4
3で満されながら、最終的には移動により減少したロッ
ド33の体積に応じた量の油43がベローズ44から外
筒31および内筒32内に流出し、その分ベローズ44
が縮んでその容積が減少する。したがって、外筒31お
よび内筒32内は、ロッド33の相対移動および車両等
への取付は姿勢に拘らず、常に油43で満されることに
なる。
ここで、内筒32の内径をa、ロッド33の外径をb1
内筒32に対するロッド33の侵入長さを!、油43の
誘電率をεとすると、内筒32とロッド33とで構成さ
れるコンデンサの静電容量Cは、次式で表される。
内筒32に対するロッド33の侵入長さを!、油43の
誘電率をεとすると、内筒32とロッド33とで構成さ
れるコンデンサの静電容量Cは、次式で表される。
C=2 πa f/Log (a/b)上式から明らか
なように、静電容量Cはロッド33の内筒32への侵入
長さlによって変化するから、その静電容量Cを検出す
ることにより、ロッド33の侵入長さβ、したがって内
筒32とロッド33との相対位置を検出することができ
る。なお、油の誘電率は一般に温度に対して負の係数を
持つ依存性があるが、この温度依存性はCR発振回路の
発振抵抗の一部に誘電率の温度依存性とは逆の温度特性
を持たせることによって相殺することができ、これによ
り温度変化に影響されることなく、常に高精度の検出を
行なうことができる。
なように、静電容量Cはロッド33の内筒32への侵入
長さlによって変化するから、その静電容量Cを検出す
ることにより、ロッド33の侵入長さβ、したがって内
筒32とロッド33との相対位置を検出することができ
る。なお、油の誘電率は一般に温度に対して負の係数を
持つ依存性があるが、この温度依存性はCR発振回路の
発振抵抗の一部に誘電率の温度依存性とは逆の温度特性
を持たせることによって相殺することができ、これによ
り温度変化に影響されることなく、常に高精度の検出を
行なうことができる。
第4図は本発明の他の実施例の要部を示すものである。
本実施例では、貯留槽をベローズに代えてダイヤフラム
55をもって構成したもので、その他の構成は上述した
実施例と同様である。このように、貯留槽をダイヤフラ
ム55をもって構成し、ダイヤフラム55、外筒3Iお
よび内筒32内に外気から分離して油43を充填すれば
、ロッド33の相対移動による体積変化は、上述した実
施例の場合と同様にして、ダイヤフラム55の変位すな
わち容積の変化によって補償され、外筒31および内筒
32内は常時油43で満されることになる。したがって
、上述した実施例と同様、コンデンサを構成する内筒3
2とロッド33との間の誘電率が安定するので、それら
の相対位置を高精度で検出することができる。
55をもって構成したもので、その他の構成は上述した
実施例と同様である。このように、貯留槽をダイヤフラ
ム55をもって構成し、ダイヤフラム55、外筒3Iお
よび内筒32内に外気から分離して油43を充填すれば
、ロッド33の相対移動による体積変化は、上述した実
施例の場合と同様にして、ダイヤフラム55の変位すな
わち容積の変化によって補償され、外筒31および内筒
32内は常時油43で満されることになる。したがって
、上述した実施例と同様、コンデンサを構成する内筒3
2とロッド33との間の誘電率が安定するので、それら
の相対位置を高精度で検出することができる。
第5図は本発明の更に他の実施例の要部に示すものであ
る。本実施例では、外筒31に一体にシリンダ56を設
けて、このシリンダ56内にロッド33の相対移動によ
る体積変化に応じて変位し得るようにフリーピストン5
7を設け、これにより体積変化を補償するようにしたも
のである。シリンダ56と外筒31および内筒32は、
シリンダ56に形成した開口56a1絶縁部材34に形
成した開口34bおよび連通孔34aにより互いに連通
させる。また、フIJ −ピストン57はピストンガイ
ド58により摺動可能にシリンダ56内に保持すると共
に、シリンダ56とフリーピストン57との間にはキャ
ップ59により固定してピストンシール60を設け、こ
れによりシリンダ56内に充満させた油43を外気から
分離する。なお、取付は金具38はシリンダ56の外壁
に固着する。
る。本実施例では、外筒31に一体にシリンダ56を設
けて、このシリンダ56内にロッド33の相対移動によ
る体積変化に応じて変位し得るようにフリーピストン5
7を設け、これにより体積変化を補償するようにしたも
のである。シリンダ56と外筒31および内筒32は、
シリンダ56に形成した開口56a1絶縁部材34に形
成した開口34bおよび連通孔34aにより互いに連通
させる。また、フIJ −ピストン57はピストンガイ
ド58により摺動可能にシリンダ56内に保持すると共
に、シリンダ56とフリーピストン57との間にはキャ
ップ59により固定してピストンシール60を設け、こ
れによりシリンダ56内に充満させた油43を外気から
分離する。なお、取付は金具38はシリンダ56の外壁
に固着する。
かかる構成によれば、ロッド33の相対移動による内筒
32の体積変化に応じてフリーピストン57がその体積
変化を補償するように、シリンダ56内で変位するので
、外筒31および内筒32内は常時油43で満されるこ
とになる。したがって、上述した実施例と同様、コンデ
ンサを構成する内筒32とロッド33との間の誘電率を
安定に維持することができ、それらの相対位置を常に高
精度で検出することができる。
32の体積変化に応じてフリーピストン57がその体積
変化を補償するように、シリンダ56内で変位するので
、外筒31および内筒32内は常時油43で満されるこ
とになる。したがって、上述した実施例と同様、コンデ
ンサを構成する内筒32とロッド33との間の誘電率を
安定に維持することができ、それらの相対位置を常に高
精度で検出することができる。
なお、本発明は上述した実施例にのみ限定されるもので
はなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、
内筒とロッドとで構成されるコンデンサの静電容量はC
R発振回路に限らず、LC発振回路等の他の回路を用い
て検出することもできる。また、上述した実施例では外
筒を有するツインチューブ式に構成したが、外筒を持た
ないモノチューブ式として構成することもできる。更に
、上述した実施例では、検出回路をユニット化して外筒
に直接装着するようにしたが、このことは必ずしも必要
ではなく、検出回路を変位計本体とは別個に装着するこ
ともできる。また、上述した実施例では変位計専用に構
成したが、自動車のショックアブソーバにも有効に適用
することができる。
はなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、
内筒とロッドとで構成されるコンデンサの静電容量はC
R発振回路に限らず、LC発振回路等の他の回路を用い
て検出することもできる。また、上述した実施例では外
筒を有するツインチューブ式に構成したが、外筒を持た
ないモノチューブ式として構成することもできる。更に
、上述した実施例では、検出回路をユニット化して外筒
に直接装着するようにしたが、このことは必ずしも必要
ではなく、検出回路を変位計本体とは別個に装着するこ
ともできる。また、上述した実施例では変位計専用に構
成したが、自動車のショックアブソーバにも有効に適用
することができる。
更に上述した実施例では、外筒およびダスト・ブーツを
導電性とし、これら外筒およびダスト・ブーツを介して
ロッドを例えばアース電位に維持するようにしたが、ダ
スト・ブーツを介することなく、ロッドの内筒から突出
する部分において、該ロッドと外筒とを適当な導電部材
、例えば導電ブラシやコイルワイヤによってロッドの相
対移動に支障をきたさないように電気的に接続すること
もできる。また、第5図に示す実施例においては、フリ
ーピストン57とキャップ59との間に弾性部材を設け
てフリーピストン57を押圧偏倚してもよい。
導電性とし、これら外筒およびダスト・ブーツを介して
ロッドを例えばアース電位に維持するようにしたが、ダ
スト・ブーツを介することなく、ロッドの内筒から突出
する部分において、該ロッドと外筒とを適当な導電部材
、例えば導電ブラシやコイルワイヤによってロッドの相
対移動に支障をきたさないように電気的に接続すること
もできる。また、第5図に示す実施例においては、フリ
ーピストン57とキャップ59との間に弾性部材を設け
てフリーピストン57を押圧偏倚してもよい。
(発明の効果)
以上述べたように、本発明によればシリンダに連通して
液体より成る誘電体を外気から分離して収容し、容積が
シリンダとロッドとの相対移動に応じて変化し得る貯留
槽を設け、これによりシリンダとロッドとの相対移動に
よるシリンダ内の体積変化を補償してシリンダ内に常時
誘電体を満すようにしたので、コンデンサを構成するシ
リンダとロッドとの間の誘電率を、それらの相対移動お
よび車両等への取付は姿勢に拘らず常に安定に維持する
ことができる。したがって、いかなる取付は姿勢におい
ても、シリンダとロッドとの相対位置を常に高精度で検
出することができる。また、誘電体はシリンダおよび貯
留槽内において外気から分離されて充満しているので、
温度上昇による気体の膨張の影響がなく、したがってロ
ッドおよびシリンダの相対移動に対する気体の反力が無
視でき、これらをスムーズに相対移動させることかだき
る。
液体より成る誘電体を外気から分離して収容し、容積が
シリンダとロッドとの相対移動に応じて変化し得る貯留
槽を設け、これによりシリンダとロッドとの相対移動に
よるシリンダ内の体積変化を補償してシリンダ内に常時
誘電体を満すようにしたので、コンデンサを構成するシ
リンダとロッドとの間の誘電率を、それらの相対移動お
よび車両等への取付は姿勢に拘らず常に安定に維持する
ことができる。したがって、いかなる取付は姿勢におい
ても、シリンダとロッドとの相対位置を常に高精度で検
出することができる。また、誘電体はシリンダおよび貯
留槽内において外気から分離されて充満しているので、
温度上昇による気体の膨張の影響がなく、したがってロ
ッドおよびシリンダの相対移動に対する気体の反力が無
視でき、これらをスムーズに相対移動させることかだき
る。
第1図は本発明の詳細な説明するための図、第2図は本
発明の一実施例を示す図、 第3図はその部分詳細図、 第4図は本発明の他の実施例の要部を示す図、第5図は
同じく更に他の実施例の要部を示す図、第6図は本出願
人が先に提案したショックアブソーバを示す図である。 21・・・シリンダ 22・・・ロッド23・
・・オイルシール 24・・・貯留槽25・・・ピ
ストン 26・・・貫通孔27・・・油
31・・・外筒32・・・内筒33・・・ロ
ッド 34・・・絶縁部材 35・・・ガイド36・
・・ピストン 39・・・シール42・・・ダ
スト・ブーツ 43・・・油44・・・ベローズ
45・・・検出回路55・・・ダイヤフラム
56・・・シリンダ57・・・フリーピストン 5
8・・・ピストンガイド59・・・キャップ
60・・・ピストンシール電 派 辺 \
発明の一実施例を示す図、 第3図はその部分詳細図、 第4図は本発明の他の実施例の要部を示す図、第5図は
同じく更に他の実施例の要部を示す図、第6図は本出願
人が先に提案したショックアブソーバを示す図である。 21・・・シリンダ 22・・・ロッド23・
・・オイルシール 24・・・貯留槽25・・・ピ
ストン 26・・・貫通孔27・・・油
31・・・外筒32・・・内筒33・・・ロ
ッド 34・・・絶縁部材 35・・・ガイド36・
・・ピストン 39・・・シール42・・・ダ
スト・ブーツ 43・・・油44・・・ベローズ
45・・・検出回路55・・・ダイヤフラム
56・・・シリンダ57・・・フリーピストン 5
8・・・ピストンガイド59・・・キャップ
60・・・ピストンシール電 派 辺 \
Claims (1)
- 1、シリンダと、このシリンダ内を相対的に移動するロ
ッドと、前記シリンダに連通して設けられ、前記シリン
ダ内が常時液体より成る誘電体で満されるように、誘電
体を外気から分離して収容し、容積が前記シリンダおよ
びロッドの相対的移動に応じて変化し得る貯留槽とを具
え、前記シリンダおよびロッドをそれぞれ電極として、
これら電極間で形成される静電容量を計測することによ
り、前記シリンダと前記ロッドとの相対位置を検出する
よう構成したことを特徴とする静電容量式シリンダ変位
計。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15254885A JPS6214001A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | ツインチューブ静電容量式シリンダ変位計 |
US06/884,511 US4788489A (en) | 1985-07-12 | 1986-07-11 | Position sensor for use in variable height automotive suspension or the like |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15254885A JPS6214001A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | ツインチューブ静電容量式シリンダ変位計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6214001A true JPS6214001A (ja) | 1987-01-22 |
Family
ID=15542867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15254885A Pending JPS6214001A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | ツインチューブ静電容量式シリンダ変位計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6214001A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59137639A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-07 | Nhk Spring Co Ltd | 油圧式防振装置 |
JPS604803A (ja) * | 1983-06-15 | 1985-01-11 | ボ−ゲ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツンク | ピストンの行程調整装置 |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP15254885A patent/JPS6214001A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59137639A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-07 | Nhk Spring Co Ltd | 油圧式防振装置 |
JPS604803A (ja) * | 1983-06-15 | 1985-01-11 | ボ−ゲ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツンク | ピストンの行程調整装置 |
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