JPS62237308A

JPS62237308A - ピストンロツドの位置検出装置

Info

Publication number: JPS62237308A
Application number: JP8081386A
Authority: JP
Inventors: Zenshi Tsuchiya; 土屋　善嗣; Akira Sakamoto; 昭坂本
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1987-10-17
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JP2554624B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、油・空圧シリンダのピストンロッドの位置
検出装置に関する。

（従来の技術）油・空圧シリングを摺動するピストンロッドの側面部に
所定のピッチで溝を刻設して磁気スケールを形成し、こ
の磁気スケールを磁気センサで読み取ることにより、ピ
ストンロッドの位置を検出するものが提案されでいる（
特開昭ＧＯ−１２０２１４号公報等参照）。

ところで、このような装置では、磁気センサのほかにピ
ストンロッドの位置基準点を検出するためのリミットス
イッチや近接スイッチが設けられ、このスイッチからの
基準点信号と磁気スケールを詠み取る磁気センサからの
変位信号とをもとにピストンロッドの位置を検出するよ
うになっている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このピストンロッドの位置基準点を検出
するスイッチは、ピストンロッドやシリンダとは５ｊｌ
　Ｉこ設置されるｈ１遣となっており、このため長い間
使用しているうちにはスイッチの取付位置がずれたりし
て検出精度の低下を起こしかねないという問題があった
。また、この場合スイッチを取り付けるブラケットが必
蒙となり、その分構造が複雑になるという問題があった
。

この発明は、このような問題点を解決することを目的と
している。

（問題点を解決するための手Ｆｉ）この発明はシリングを摺動するピストンロッドの位置基
準点と変位量とからピストンロッドの位置を検出する装
置において、ピストンロッドの側面部に溝を刻設して基
準点スケールと変位スケールとを形成すると共に、基準
点スケールを検出する基嘆点磁気センサと変位スケール
を検出する変位磁気センサとをシリングに設置する。

（作用）したがって、基準点磁気センサと変位磁気センサとがシ
リングに設置されるため、これらの取付位置がずれるこ
とが防止され、常に高い検出精度が確保される。また、
センサの取付ブラケットが不要となる。

（実施例）第１図、第２図は本発明の実施例を示すもので、１は油
圧シリング、２はピストン、３はピストン２と一体のピ
ストンロッドである。

ピストンロッド３の磁性材からなる側面部に溝４がワン
ド３方向に一定のピッチＰで刻設され、変位スケール５
が形成される。溝４の幅は凸部６の幅と同一で、１７２
Ｐに形成され、そのロッド３周ノｊ向の長さは１／４周
程度で良い。

この変位スケール５に対向してシリング１のロッドカバ
一部７に、変位磁気センサ８，９がロッドカバ一部７に
設けた取付穴１０と図示しないボルトを介して設置、固
定される。変位磁気センサ８゜９は磁石と磁気抵抗素子
からなるもので、変位スケール５の溝４と凸部６が磁界
を横切ると、磁束密度が変化してそれぞれ正弦波の信号
を出力する。

変位磁気センサ８，９は例えばセンサ中心間がＰ／４（
２ｎ＋　１　）（ｎ＝　０．１．２−　）となるように
設置され、互いにＰ／４位相がずれた正弦波信号を出力
するようになっている。

なお、変位磁気センサ８，９としては□、これらを一体
化したツイン型のものを用いても良い。

一方、ピストンロッド３の側面部には、前記変位スケー
ル５とは別１こ所定の位置に一つの溝１１が刻設され、
基準点スケール１２が形成される。

溝１１は変位スケール５の９４とほぼ同幅で、変位スケ
ール５の反対側にあるいは変位スケール５のうちの−っ
の溝４と連続して形成される。

この基準点スケール１２に対向してシリンダ１のロッド
カバ一部７に、基準点磁気センサ１３が取付穴１４と図
示しないボルトを介して設置、固定される。基準点磁気
センサ１３は変位磁気センサ８．！〕と同じもので、基
準点スケール１２の溝１１が磁界を横切ると、１周期の
信号（略正弦波イＪ号）を出力する。

なお、ピストンロッド３の側面部上には非磁性材がコー
ティングされ、非磁性材により表面層２３が形成される
。また、シリング１のロッドカバ一部７のシールは図示
省略しである。

そして、前記変位磁気センサ８，９がらの信号は、セン
サアンプ１５にて矩形波信号Ａ、Ｂに整形され、コント
ローラ１６に送られる。また、基準点磁気センサ１３か
らの信号は、センサアンプ１５に′Ｃ整流及び矩形波信
号に整形されると共に、前記変位磁気センサ８，９の一
方の矩形波信号Ｂとの論Ｊ！Ｆ珀に上りそのＢに同期し
た某準占信＋）７としてコントローラ１６に送られる。

コントローラ１６は、第３図に示すようにカウントパル
ス発生回路１７、位相判別回路１８、ＵＰ／ＤＯＷＮカ
ウンタ１９、基準、＋、７．プリセット回路２（）、Ｂ
ＣＤ（２進化１０進回路）２１、Ｄ−Ａ変換回路２２等
がらなり、面記各信号Ａ、Ｂ、Ｚからピストンロッド３
の位置を算出する。

例えば、ビストジロッド：（を前進させていくと、ｍ４
図に示すように、矩形波信号Ａ、Ｂの立上がり、立下が
りに同期してカウントパルス発生回路１７からカウント
パルスが出力され、これをＵＰ／　Ｄ　ＯＷ　Ｎカウン
タ１９が積算して直進量を算出するが、このとき基準点
信号Ｚが入力されると（基準点スケール１２の溝１１が
基章点磁気センサ１３を横切ると）、基準点プリセット
回路２０がら出力されるりセット信号により、ＵＰ／Ｄ
ＯＷＮカウンタ１９の値が０にリセントされ、これを基
準にしてＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１９が力ヴントバルス
を積算する。この積算値はＢＣＤ２１．１）−Ａ′＆換
回路２２を介して出力され、これによりピストンロア）
’３の曲進時の位置が検出される。

また、ピストンロッド３を後退させていくと、基準点信
号Ｚが入力されたときにＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１９の
値が０にリセットされると共に、カウントパルスを減算
し、これにより後退時の位置が検出される。

なお、ピストンロッド３を前進→後退に切換えたときは
、矩形波信号Ａ、Ｂの位相が反転するため、これに応じ
て位相判別回路１８がＵ　Ｐ／Ｄ　ＯＷＮカウンタ１９
に積算か減算かを指令する。

このようにしてピストンロッド３の位置が検出されると
共に、ピストンロッド３の側面部に形成した基準点スケ
ール１２と変位スケール５を検出する各磁気センサ１３
，８．９をシリング１に設置したため、各磁気センサ１
３，８，９の取付位置がシリング１を使用している間に
ずれたりする心配はなく、したがってシリング１等の外
部にリミットスイッチを設けたものと比べて高い検出精
度が得られ、検出装置としての高い信頼性を確保するこ
とができる。

また、各磁気センサｌ（、Ｕ、９の取付はブラケット等
が不蒙となり、シリング１回りの構造の簡素化が図れる
。特にシリング１の使用環境が建設機械のように悪い条
件の場合には、シリング各部に物がぶつかったりしてセ
ンサ１３，８．９がこわれたりしかねないが、センサ１
３，８．９をシリング１のロッドカバ一部７の取付穴１
４．１０に埋め込むようにしたので、センサ１３，８．
９がこわれることはなく、十分な耐久性が確保される。

なす５、各磁気センサ１３，８．９としてホールセンサ
等を使用できることはｄうよでもない。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、ピストンロッドの側面
部に基準点スケールと変位スケールを形成すると共に、
これらを検出する基卆点磁気センサと変位磁気センサを
シリングに設置したので、構造の簡素化が図れるーｈ、
ピストンロッドの高い位置検出精度が確保され、検出装
置としての信頼性が者しく向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

ｉｌ１図は本発明の実施例を示す要ＫＳ構成断面図、第
２図はそのａ−ａ線断面図、第３図はコントローラの構
成図、第４図はコントローラの演算動作を示すグラフで
ある。１・・・シリング、３・・・ピストンロッド、４・・・
溝、５・・・変位スケール、８，９・・・変位磁気セン
サ、１１・・・溝、１２・・・基準点スケール、１３・
・・基準点磁気センサ、１６・・・コントローラ。叫ニコ第２図第３図ゴＪ″−招と有ＩＬ１１三’２４＝（Ｉ自発）昭和６１
年１２月１６日

Claims

【特許請求の範囲】

シリンダを摺動するピストンロッドの位置基準点と変位
量とからピストンロッドの位置を検出する装置において
、ピストンロッドの側面部に溝を刻設して基準点スケー
ルと変位スケールとを形成すると共に、基準点スケール
を検出する基準点磁気センサと変位スケールを検出する
変位磁気センサとをシリンダに設置したことを特徴とす
るピストンロッドの位置検出装置。