(57)【要約】      （修正有）【課題】強磁場環境でもピストンの位置の誤検出を防止すること。【解決手段】流体圧シリンダ１０のピストン位置検出装置は、シリンダチューブ１１内に収容されるピストンＰに装着された位置検出用の磁石の磁力に基づいてピストンＰの位置を検出していおり、ピストンＰには、一対の位置検出用の磁石２１，３１がピストンＰの移動方向に同極を対向させて装着されている。一対の位置検出用の磁石２１，３１はスペーサ４０を介してピストンＰの移動方向に離間して装着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブ内に収容されるピストンに装着された位置検出用の磁石の磁力に基づいてピストンの位置を検出する流体圧シリンダのピストン位置検出装置において、
前記ピストンには、一対の位置検出用の磁石が前記ピストンの移動方向に同極を対向させて装着されることを特徴とする流体圧シリンダのピストン位置検出装置。
【請求項２】
前記ピストンには、前記一対の位置検出用の磁石が前記ピストンの移動方向に離間して装着される請求項１に記載の流体圧シリンダのピストン位置検出装置。
【請求項３】
前記一対の位置検出用の磁石の間には、スペーサが設けられている請求項２に記載の流体圧シリンダのピストン位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダチューブ内に収容されるピストンに装着された磁石の磁力に基づいてピストンの位置を検出する流体圧シリンダのピストン位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載される流体圧シリンダ（以下「シリンダ」という）のピストン位置検出装置では、シリンダチューブ内に収容されるピストンに一つの磁石が装着されるとともに、該磁石の磁力を検出素子で検出することによりピストンの位置を検出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１５５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ピストン位置検出装置では、磁石の磁力が強いピークとして現れる１次ピークに基づいてピストンの位置を検出している。この１次ピークが検出される場合には、１次ピークよりも磁力の弱いピークとして２次ピークも同時に現れる。このような磁力は、シリンダを使用する環境に発生している磁界の影響を受けてピーク全体が強まったり弱まったりすることもある。そのため、シリンダを通常使用すると想定される環境で、ピストン位置検出装置が環境に発生している磁界の影響を受けたとしても上述した２次ピークによりピストンの位置が検出されないように工夫されている。
【０００５】
しかしながら、シリンダを通常使用すると想定されていない強磁場環境では、ピーク全体が強磁場の影響を受けて上述した２次ピークが想定以上に強まってしまう場合がある。この場合には、通常使用すると想定される環境であれば本来、ピストンの位置を示すピークとして検出されないようにしている２次ピークに基づいてピストンの位置が検出されてしまうといった誤検出を招くこととなる。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、強磁場環境でもピストンの位置の誤検出を防止することのできる流体圧シリンダのピストン位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する流体圧シリンダのピストン位置検出装置は、シリンダチューブ内に収容されるピストンに装着された位置検出用の磁石の磁力に基づいてピストンの位置を検出している。この流体圧シリンダのピストン位置検出装置において、ピストンには、一対の位置検出用の磁石がピストンの移動方向に同極を対向させて装着されている。
【０００８】
さらに、こうした流体圧シリンダのピストン位置検出装置において、ピストンには、一対の位置検出用の磁石がピストンの移動方向に離間して装着されている。
また、一対の位置検出用の磁石の間には、スペーサが設けられるようにすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、強磁場環境でもピストンの位置の誤検出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】流体圧シリンダの側断面図。
【図２】ピストンの拡大断面図。
【図３】磁石の磁力を説明する模式図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はピストンの位置検出の態様を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、流体圧シリンダの位置検出装置（以下「位置検出装置」という）の一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
この位置検出装置は、シリンダ１０のシリンダチューブ１１内に収容されるピストンＰの移動に応じて変化する位置検出用の各磁石２１，３１の磁力に基づいてピストンＰの位置を検出する。
【００１２】
図１に示すように、シリンダ１０は、シリンダチューブ１１によって外郭が形成されている。シリンダチューブ１１には、ピストンＰと一体の棒状のピストンロッド１２が移動可能に収容されている。ピストンＰは、いずれもアルミからなる第１部材２０と第２部材３０とを一体化して構成されている。ピストンＰの移動方向において、第１部材２０と第２部材３０の間には、アルミからなるスペーサ４０が設けられている。このピストンＰは、流体（本実施形態では、圧縮エア）の供給及び排出によりシリンダチューブ１１内を移動し、その位置が切換制御される。
【００１３】
第１部材２０には、押し出し側磁石２１が装着され、第２部材３０には、引き込み側磁石３１が装着されている。押し出し側磁石２１と引き込み側磁石３１は、ピストンＰの移動方向に離間し、且つ対向している。また、各磁石２１，３１の間には、これらによりスペーサ４０が挟持されている。また、シリンダチューブ１１の外部には、ピストンＰの位置を検出するための近接スイッチ５０，５１が設けられている。
【００１４】
ピストンＰがシリンダチューブ１１内を移動し、それに応じて磁石の磁力（磁界の強さ）が変化すると、各磁石２１，３１の磁力が作用して対応する近接スイッチ５０，５１がオフからオンに切り替わる。
【００１５】
すなわち、ピストンＰの位置がシリンダチューブ１１の押し出し方向となる左側の移動限界にまで達し、それに応じて磁力が変化すると、各磁石２１，３１の磁力が作用して近接スイッチ５０がオフからオンに切り替わる。また、ピストンＰの位置がシリンダチューブ１１の引き込み方向となる右側の移動限界にまで達し、それに応じて磁力が変化すると、各磁石２１，３１の磁力が作用して近接スイッチ５１がオフからオンに切り替わる。また、このように近接スイッチ５０，５１がオフからオンに切り替わると、制御部６０によりピストンＰがそれぞれの移動限界に達したことが検出される。これにより、制御部６０がピストンＰの移動の停止や逆方向への移動の開始を制御する。
【００１６】
図２に示すように、各磁石２１，３１は、それぞれのＳ極をピストンＰの移動方向に対向させてピストンＰに装着されている。また、各磁石２１，３１は、ピストンＰの移動方向にスペーサ４０の幅分だけ離間してピストンＰに装着されている。
【００１７】
図３に示すように、各磁石２１，３１を上述したように離間して装着する場合、磁石との相対的な距離に応じた磁力が実線Ｘ１のような傾向を示す。
なお、図３は、左右方向がピストンＰの移動方向を示し、各磁石２１，３１からの等距離となる位置を中心Ｏと示し、上下方向が磁力の向きを示し、中心Ｏから上下方向に離れるほど磁力が強いことを示す。
【００１８】
すなわち、中心Ｏから引き込み方向に離れる位置では、引き込み側磁石３１における磁力での最も強い１次ピークが現れる。また、中心Ｏから引き込み方向に離れる位置では、押し出し側磁石２１における磁力での最も強い１次ピークが現れる。
【００１９】
また、近接スイッチ５０，５１がオンする規定レベル以上の磁力が同近接スイッチ５０，５１で検出されることで、ピストンＰの位置が移動限界に達していることが制御部６０により検出される。一方、近接スイッチ５０，５１がオフする規定レベルに満たない磁力が同近接スイッチ５０，５１で検出されることで、ピストンＰの位置が移動限界に達していないことが制御部６０により検出される。
【００２０】
上述した位置検出装置では、ピストンＰが押し出し方向の移動限界に到達する場合に、押し出し側磁石２１に起因する規定レベル以上の磁力を検出できる位置に近接スイッチ５０が配置されている。また、上述した位置検出装置では、ピストンＰが引き込み方向の移動限界に到達する場合に、引き込み側磁石３１に起因する規定レベル以上の磁力を検出できる位置に近接スイッチ５１が配置されている。
【００２１】
図４（ａ）に示すように、ピストンＰが引き込み方向の移動限界に到達する場合、引き込み側磁石３１に起因する規定レベル以上の磁力が近接スイッチ５１で検出され、同近接スイッチ５１がオンする。この場合に近接スイッチ５０では、各磁石２１，３１による規定レベル以上の磁力が検出されないので、同近接スイッチ５０がオフとなる。
【００２２】
また、図４（ｂ）に示すように、ピストンＰが押し出し方向に移動する場合、各磁石２１，３１による規定レベル以上の磁力が近接スイッチ５０，５１の何れでも検出されないで、同近接スイッチ５０，５１の何れもオフとなる。この場合に押し出し方向へのピストンＰの移動が継続される。
【００２３】
また、図４（ｃ）に示すように、ピストンＰが押し出し方向の移動限界に到達する場合、押し出し側磁石２１に起因する規定レベル以上の磁力が近接スイッチ５０で検出され、同近接スイッチ５０がオンする。この場合に近接スイッチ５１では、各磁石２１，３１による規定レベル以上の磁力が検出されないので、同近接スイッチ５１がオフとなる。
【００２４】
次に、こうした本実施形態の位置検出装置の作用を説明する。
ピストンＰの移動方向において、一対の磁石２１，３１の同極を対向させることにより、磁石単体の場合に検出される２次ピークが打ち消しあうようになる。そのため、近接スイッチ５０，５１では、これら各磁石２１，３１による磁力として１次ピークのみが検出されるようになる。したがって、シリンダ１０が強磁場環境で使用されても、２次ピークが強まることなく２次ピークがピストンＰの位置を示すピークとして検出されることがなくなる。
【００２５】
また、ピストンＰの移動方向において、一対の磁石２１，３１の同極を対向させると、磁石単体の場合に検出される２次ピークが打ち消しあうだけでなく、これら各磁石２１，３１による１次ピークの最大が弱まる場合もある。
【００２６】
例えば、図３に示すように、各磁石２１，３１を直付けして装着する場合、磁石との相対的な距離に応じた磁力が一点鎖線Ｘ２のような傾向を示す。これら各磁石２１，３１では、これらを近付けるほどお互いの磁力の打ち消しあいが大きくなり、これらを遠ざけるほどお互いの磁力の打ち消しあいが小さくなる。そのため、各磁石２１，３１を直付けして装着する場合、各磁石２１，３１を離間して装着する場合に比べて、お互いの磁力の打ち消しあいが大きくなり、各磁石２１，３１による１次ピークが規定レベルにも届かないほどに弱まることもある。
【００２７】
この点、一対の磁石２１，３１をピストンＰの移動方向に離間させることにより、磁石単体の場合に検出される２次ピークが打ち消しあうだけでなく、各磁石２１，３１による規定レベル以上の１次ピークが好適に検出されるようになる。
【００２８】
本実施形態では、図３の実線Ｘ１に示すように、磁石単体の場合に検出される２次ピークが打ち消しあうとともに、各磁石２１，３１による規定レベル以上の１次ピークが好適に検出される間隔に各磁石２１，３１を調整して装着している。
【００２９】
また、各磁石２１，３１でスペーサ４０を挟持することにより、ピストンＰが往復動しても該ピストンＰに対する各磁石２１，３１の動きを規制することができる。
以上説明したように本実施形態によれば、以下に示す効果を奏することができる。
【００３０】
（１）ピストンＰの移動方向において、一対の磁石２１，３１の同極を対向させることにより、磁石単体の場合に検出される２次ピークが打ち消しあうようになり、これら各磁石２１，３１による磁力として１次ピークのみ残すことができる。したがって、強磁場環境でもピストンＰの位置の誤検出を防止することができる。
【００３１】
（２）一対の磁石２１，３１をピストンＰの移動方向に離間させることにより、磁石単体の場合に検出される２次ピークが打ち消しあうだけでなく、各磁石２１，３１による規定レベル以上の１次ピークが好適に検出されるようになる。
【００３２】
（３）各磁石２１，３１でスペーサ４０を挟持することにより、ピストンＰが往復動しても該ピストンＰに対する各磁石２１，３１の動きを規制することができる。そのため、ピストンＰへの各磁石２１，３１の衝突を防止することができ、ピストンＰや各磁石２１，３１の損傷が抑制される。
【００３３】
（４）スペーサ４０としてアルミを用いることにより、ピストンＰの位置の検出に影響を与えることなくピストンＰや各磁石２１，３１の損傷を抑制することができる。
なお、上述した本実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
【００３４】
・一対の磁石２１，３１は、それぞれのＳ極を対向させるようにしたが、それぞれのＮ極を対向させるようにしてもよい。
・一対の磁石２１，３１は、離間してピストンＰに装着させるようにしたが、直付けしてピストンＰに装着させるようにしてもよい。
【００３５】
・一対の磁石２１，３１の間には、スペーサ４０を設けるようにしたが、スペーサ４０を設けなくてもよい。
・スペーサ４０は、アルミとしたが、非磁性体であれば他の金属材料等に変更してもよい。
【００３６】
・制御部６０は、引き込み側磁石３１に起因する１次ピークを近接スイッチ５０が検出する場合にピストンＰが押し出し方向の移動限界に達することを検出し、押し出し側磁石２１に起因する１次ピークを近接スイッチ５１が検出する場合にピストンＰが引き込み方向の移動限界に達することを検出してもよい。
【００３７】
・本実施形態は、両ロッド形の流体圧シリンダに適用することもできる。
・流体としては、エアに限らず圧縮された流体であれば他の流体でもよい。
次に、上記実施形態及び別例（変形例）から把握できる技術的思想について以下に追記する。
【００３８】
（イ）前記スペーサは、非磁性体からなる請求項３に記載の流体圧シリンダのピストン位置検出装置。
【符号の説明】
【００３９】
Ｐ…ピストン、１０…シリンダ、１１…シリンダチューブ、２１，３１…磁石、４０…スペーサ、５０，５１…近接スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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