JP2001174208A - 可動物体の位置を検出するための磁場センサ - Google Patents
可動物体の位置を検出するための磁場センサInfo
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- 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
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- 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
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- 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
- G01D5/142—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 using Hall-effect devices
- G01D5/145—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 using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 障害となる電磁場または磁場の周囲内でも正
しいセンサ信号が確保されているように、磁場センサを
改良すること。 【解決手段】 可動物体の位置を検出するための、特に
流体シリンダ内部のピストンの位置を検出するための磁
場センサを漂遊磁場から保護するために、磁場センサ
（２）の内部の電子測定手段を漂遊磁場（１１）から保
護するための遮蔽手段（１２）が設けられており、その
際、これらの遮蔽手段（１２）がセンサハウジングの、
漂遊磁場（１１）の作用する側に位置決めされているこ
とが提案される。
しいセンサ信号が確保されているように、磁場センサを
改良すること。 【解決手段】 可動物体の位置を検出するための、特に
流体シリンダ内部のピストンの位置を検出するための磁
場センサを漂遊磁場から保護するために、磁場センサ
（２）の内部の電子測定手段を漂遊磁場（１１）から保
護するための遮蔽手段（１２）が設けられており、その
際、これらの遮蔽手段（１２）がセンサハウジングの、
漂遊磁場（１１）の作用する側に位置決めされているこ
とが提案される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可動物体の位置を
検出するための、特に流体シリンダ内部のピストンの位
置を検出するための、請求項１の前文に記載された磁場
センサに関する。
検出するための、特に流体シリンダ内部のピストンの位
置を検出するための、請求項１の前文に記載された磁場
センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】流体シリンダのピストンは、通常、ピス
トンロッドと同軸で結合されている。流体シリンダの圧
媒負荷（Druckmittelbeaufschlagung）はピストンロッ
ドの軸方向位置と機能的依存関係にある。流体シリンダ
の多くの利用事例において、ピストンロッドの位置を検
出することは重要である。この理由から、通常、位置パ
ラメータを検出するためのセンサが利用される。
トンロッドと同軸で結合されている。流体シリンダの圧
媒負荷（Druckmittelbeaufschlagung）はピストンロッ
ドの軸方向位置と機能的依存関係にある。流体シリンダ
の多くの利用事例において、ピストンロッドの位置を検
出することは重要である。この理由から、通常、位置パ
ラメータを検出するためのセンサが利用される。
【０００３】流体シリンダ内部のピストンの位置を検出
するためのセンサは製品カタログ"Know-how in Pneumat
ik"（Mannesmann Rexroth Pneumatik GmbH、1993、P. 3
005）により公知である。いわゆるシャトルシリンダ（S
huttle-Cylinder）用の公知のセンサはプラスチック製
ハウジングを有する。このハウジングはセンサの内側測
定手段を取り囲んでいる。測定手段、例えば電気コイル
配置は、センサ領域内で電気誘導による磁場変化を記録
する。中央データ処理ユニットが、変動する電流パラメ
ータに関するこの情報を利用して２進切換信号を発生す
る。測定手段を中央データ処理装置に電気的に接続する
ためにケーブルの末端がセンサに接続されている。ケー
ブルの他端は中央データ処理ユニットに結合するための
プラグを有する。
するためのセンサは製品カタログ"Know-how in Pneumat
ik"（Mannesmann Rexroth Pneumatik GmbH、1993、P. 3
005）により公知である。いわゆるシャトルシリンダ（S
huttle-Cylinder）用の公知のセンサはプラスチック製
ハウジングを有する。このハウジングはセンサの内側測
定手段を取り囲んでいる。測定手段、例えば電気コイル
配置は、センサ領域内で電気誘導による磁場変化を記録
する。中央データ処理ユニットが、変動する電流パラメ
ータに関するこの情報を利用して２進切換信号を発生す
る。測定手段を中央データ処理装置に電気的に接続する
ためにケーブルの末端がセンサに接続されている。ケー
ブルの他端は中央データ処理ユニットに結合するための
プラグを有する。
【０００４】このセンサは流体シリンダの外面に取付可
能である。このために、流体シリンダの長手溝の内部で
ピストンに対して相対的に定置でセンサを固着するため
の固着手段が設けられている。
能である。このために、流体シリンダの長手溝の内部で
ピストンに対して相対的に定置でセンサを固着するため
の固着手段が設けられている。
【０００５】ピストンは密封されて流体シリンダの内部
を移動し、圧媒、例えば圧縮空気、によって駆動され
る。大抵の場合流体シリンダは複動式に構成されてお
り、すなわちピストンロッドを両方向に動かして力を加
えるために、圧縮空気はピストンの両側で作用すること
ができる。流体シリンダ内部のピストン位置を検出する
ことができるようにするためにピストンは永久磁石を備
えている。ピストンがシリンダハウジングに対して相対
的に移動するとき、センサはシリンダハウジングの壁の
脇を通過するピストンを検出する。
を移動し、圧媒、例えば圧縮空気、によって駆動され
る。大抵の場合流体シリンダは複動式に構成されてお
り、すなわちピストンロッドを両方向に動かして力を加
えるために、圧縮空気はピストンの両側で作用すること
ができる。流体シリンダ内部のピストン位置を検出する
ことができるようにするためにピストンは永久磁石を備
えている。ピストンがシリンダハウジングに対して相対
的に移動するとき、センサはシリンダハウジングの壁の
脇を通過するピストンを検出する。
【０００６】特定の利用事例において現れる問題とし
て、磁場センサはピストンの永久磁石の磁場の他に、系
に無関係な別の磁場も検知することがある。これらの別
の磁場は磁気センサ近傍の障害放射源によって放出され
ることがある。移動させた永久磁石または通電された電
気コイルによってセンサの近傍に発生する強力な磁場が
他の問題となることがある。これらの変動する漂遊磁場
が磁場センサ内に無効な電流信号を誘導することがあ
り、センサは間違った切換信号を発生する。
て、磁場センサはピストンの永久磁石の磁場の他に、系
に無関係な別の磁場も検知することがある。これらの別
の磁場は磁気センサ近傍の障害放射源によって放出され
ることがある。移動させた永久磁石または通電された電
気コイルによってセンサの近傍に発生する強力な磁場が
他の問題となることがある。これらの変動する漂遊磁場
が磁場センサ内に無効な電流信号を誘導することがあ
り、センサは間違った切換信号を発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、障害となる電磁場または磁場の周囲内でも正しいセ
ンサ信号が確保されているように、前記種類の磁場セン
サを改良することである。
は、障害となる電磁場または磁場の周囲内でも正しいセ
ンサ信号が確保されているように、前記種類の磁場セン
サを改良することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１の
前文に記載された磁場センサから出発して、その特徴部
分の特徴と合わせて解決される。
前文に記載された磁場センサから出発して、その特徴部
分の特徴と合わせて解決される。
【０００９】本発明は、磁場センサの内部の電子測定手
段を保護するための遮蔽手段が設けられており、これら
の遮蔽手段が、磁場センサの近傍で放射源から放出され
る障害漂遊電磁場または漂遊磁場から測定手段を保護す
るとの技術的教示を含む。その際、遮蔽手段は磁場セン
サハウジングの、漂遊磁場が測定手段に作用する側に位
置決めされている。特に、遮蔽手段は磁場センサのすべ
ての側に位置決めしておくことができる。
段を保護するための遮蔽手段が設けられており、これら
の遮蔽手段が、磁場センサの近傍で放射源から放出され
る障害漂遊電磁場または漂遊磁場から測定手段を保護す
るとの技術的教示を含む。その際、遮蔽手段は磁場セン
サハウジングの、漂遊磁場が測定手段に作用する側に位
置決めされている。特に、遮蔽手段は磁場センサのすべ
ての側に位置決めしておくことができる。
【００１０】本発明の好ましい実施形態では、遮蔽手段
がＵ形金属薄板から製造されている。 遮蔽手段は強磁
性体で構成することができる。このために鋼または別の
好適な金属を利用することが可能である。
がＵ形金属薄板から製造されている。 遮蔽手段は強磁
性体で構成することができる。このために鋼または別の
好適な金属を利用することが可能である。
【００１１】遮蔽手段が磁場センサの非金属ハウジング
に直接に一体化されていると、特別有利である。そうす
る代わりに、遮蔽手段を磁場センサの非金属ハウジング
から離間させて配置することも可能である。しかしなが
ら、遮蔽手段はハウジングの外面に固着されているのが
好ましい。
に直接に一体化されていると、特別有利である。そうす
る代わりに、遮蔽手段を磁場センサの非金属ハウジング
から離間させて配置することも可能である。しかしなが
ら、遮蔽手段はハウジングの外面に固着されているのが
好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明を改良するその他の措置は
従属請求項に明示されており、もしくは本発明の好まし
い実施例の説明と共に図に基づいて以下に詳しく説明さ
れる。
従属請求項に明示されており、もしくは本発明の好まし
い実施例の説明と共に図に基づいて以下に詳しく説明さ
れる。
【００１３】図１によれば流体シリンダ１が磁場センサ
２を装備している。流体シリンダ１がピストン３を有
し、このピストンにピストンロッド４が同軸で固着され
ている。ピストン３が永久磁石５を備えている。永久磁
石５の磁場６は、流体シリンダ１の壁を通してピストン
３の位置を検知するためのセンサ２と協動する。磁場セ
ンサ２は、ピストン３が磁場センサ２を通過するときピ
ストン３の位置を検知する。
２を装備している。流体シリンダ１がピストン３を有
し、このピストンにピストンロッド４が同軸で固着され
ている。ピストン３が永久磁石５を備えている。永久磁
石５の磁場６は、流体シリンダ１の壁を通してピストン
３の位置を検知するためのセンサ２と協動する。磁場セ
ンサ２は、ピストン３が磁場センサ２を通過するときピ
ストン３の位置を検知する。
【００１４】磁場センサ２は、流体シリンダ１の外面に
固着するための固着部７を含む。センサ２を流体シリン
ダ１上に取付けるのにねじ８とクリップ９が使用され
る。このクリップ９が流体シリンダ１の、ここには図示
しない長手溝と協動し、こうして締付固着が実現されて
いる。ケーブル１０が磁場センサ２の一端に固着され
て、ここには図示しない中央データ処理ユニットとのケ
ーブル接続を形成する。中央データ処理ユニットは単数
または複数のセンサのセンサデータを収集して処理す
る。
固着するための固着部７を含む。センサ２を流体シリン
ダ１上に取付けるのにねじ８とクリップ９が使用され
る。このクリップ９が流体シリンダ１の、ここには図示
しない長手溝と協動し、こうして締付固着が実現されて
いる。ケーブル１０が磁場センサ２の一端に固着され
て、ここには図示しない中央データ処理ユニットとのケ
ーブル接続を形成する。中央データ処理ユニットは単数
または複数のセンサのセンサデータを収集して処理す
る。
【００１５】磁場センサ２は障害漂遊磁場１１の影響を
受ける。この漂遊磁場１１は近くにある源、例えば流体
シリンダ１の近傍のロボット、から放出される。磁場セ
ンサ２の内側の電子測定手段をこの漂遊磁場１１から保
護するために、磁場センサ２が遮蔽手段１２を装備して
いる。
受ける。この漂遊磁場１１は近くにある源、例えば流体
シリンダ１の近傍のロボット、から放出される。磁場セ
ンサ２の内側の電子測定手段をこの漂遊磁場１１から保
護するために、磁場センサ２が遮蔽手段１２を装備して
いる。
【００１６】漂遊磁場１１から確実に保護されるため
に、遮蔽手段１２は磁場センサ２のハウジングの３つの
側に配置されている。遮蔽手段１２は鋼からなり、かつ
図２から明らかとなるように、Ｕ形薄板で製造されてい
る。薄板の断面は磁場センサ２のハウジングの形状に適
合されている。遮蔽手段１２をクリップ結合によってセ
ンサハウジングに固着するために、Ｕ形薄板の両端は折
り曲げられている。
に、遮蔽手段１２は磁場センサ２のハウジングの３つの
側に配置されている。遮蔽手段１２は鋼からなり、かつ
図２から明らかとなるように、Ｕ形薄板で製造されてい
る。薄板の断面は磁場センサ２のハウジングの形状に適
合されている。遮蔽手段１２をクリップ結合によってセ
ンサハウジングに固着するために、Ｕ形薄板の両端は折
り曲げられている。
【００１７】本発明は、上で述べた好ましい実施例に限
定されるものではない。むしろ、本発明の根本的に異な
る別の実施形態においても利用される変更態様も考えら
れる。
定されるものではない。むしろ、本発明の根本的に異な
る別の実施形態においても利用される変更態様も考えら
れる。
【図１】磁場センサをその外面に取付けた流体シリンダ
の概略側面図である。
の概略側面図である。
【図２】図１に示す流体シリンダの概略正面図である。
１ 流体シリンダ ２ 磁場センサ ３ ピストン ４ ピストンロッド ５ 永久磁石 ６ 磁場 ７ 固着部 ８ ねじ ９ クリップ １０ ケーブル １１ 漂遊磁場 １２ 遮蔽手段
Claims (9)
- 【請求項１】 可動物体の位置を検出するための、特に
流体シリンダ内部のピストンの位置を検出するための、
磁場センサであって、内側にある電子測定手段を取り囲
むための実質的に非金属材料からなるセンサハウジング
と、測定手段とセンサハウジングの中央データ処理ユニ
ットとの間に電気接続を実現するためにセンサハウジン
グ上に設けられるケーブルまたはブシュと、可動物体に
対して相対的に定置でセンサハウジングを固着する取付
手段とを含むものにおいて、磁場センサの近傍で放射源
から放出される障害漂遊磁場（１１）から内部の電子測
定手段を保護するための遮蔽手段（１２）が設けられて
おり、その際、これらの遮蔽手段（１２）がセンサハウ
ジングの、漂遊磁場（１１）が作用する側に設けられて
いることを特徴とする磁場センサ。 - 【請求項２】 遮蔽手段（１２）がセンサハウジングを
少なくとも部分的に取り囲むことを特徴とする、請求項
１記載の磁場センサ。 - 【請求項３】 遮蔽手段（１２）がＵ形金属薄板から製
造されていることを特徴とする、請求項１記載の磁場セ
ンサ。 - 【請求項４】 遮蔽手段（１２）が強磁性体からなるこ
とを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項記載の
磁場センサ。 - 【請求項５】 遮蔽手段（１２）が鋼からなることを特
徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項記載の磁場セ
ンサ。 - 【請求項６】 遮蔽手段（１２）が非金属センサハウジ
ング内に一体化して収容されていることを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれか１項記載の磁場センサ。 - 【請求項７】 遮蔽手段（１２）が非金属センサハウジ
ングから僅かな距離に配置されていることを特徴とす
る、請求項１乃至６のいずれか１項記載の磁場センサ。 - 【請求項８】 遮蔽手段（１２）がセンサハウジングの
外面に固着されていることを特徴とする、請求項１乃至
７のいずれか１項記載の磁場センサ。 - 【請求項９】 内側にある測定手段（１２）を中央デー
タ処理ユニットに接続するために、センサハウジングに
固着されるケーブル（１０）が撓み線路として構成され
ていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１
項記載の磁場センサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999156313 DE19956313A1 (de) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | Magnetfeldsensor zur Ermittlung der Position eines beweglichen Objekts |
| DE19956313:6 | 1999-11-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001174208A true JP2001174208A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=7930025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000344706A Pending JP2001174208A (ja) | 1999-11-12 | 2000-11-13 | 可動物体の位置を検出するための磁場センサ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1099933A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001174208A (ja) |
| DE (1) | DE19956313A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102564284A (zh) * | 2010-11-22 | 2012-07-11 | 通用电气公司 | 传感器组件和测量机器部件至传感器的接近度的方法 |
| US8461829B2 (en) | 2007-01-08 | 2013-06-11 | Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh | Magnetic angle sensor unit having ferromagnetic conductive shielding |
| US9062988B2 (en) | 2007-01-08 | 2015-06-23 | Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh | Pin-shaped magnetic angle sensor |
| WO2022065701A1 (ko) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 아시아나아이디티 주식회사 | 실린더 본체 내 자성체를 감지하는 자기센서용 자기장 차폐구 |
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| DE20218754U1 (de) | 2002-12-04 | 2003-02-20 | Harting Automotive GmbH & Co. KG, 32339 Espelkamp | Messvorrichtung zur Wegbestimmung |
| DE10328422A1 (de) * | 2003-06-25 | 2005-01-27 | Festo Ag & Co. | Positionserfassungsvorrichtung sowie damit ausgestattete fluidtechnische Vorrichtung |
| SE530319C2 (sv) * | 2005-12-02 | 2008-04-29 | Volvo Lastvagnar Ab | Magnetdetektorarrangemang, hydraulcylinder och fordon med sådant arrangemang |
| US20100090692A1 (en) * | 2007-02-26 | 2010-04-15 | Fujikura Ltd. | Magnetic sensor module and piston position detector |
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| DE102017201673A1 (de) | 2017-02-02 | 2018-08-02 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Berührungsloser Weggeber sowie Zylinderanordnung |
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| DE8901770U1 (de) * | 1989-02-15 | 1990-07-26 | Schaltbau GmbH, 8000 München | Stellantrieb |
| JP2919587B2 (ja) * | 1990-09-25 | 1999-07-12 | 太陽鉄工株式会社 | 位置検出装置 |
| JPH04169881A (ja) * | 1990-11-02 | 1992-06-17 | Fujitsu Ten Ltd | 磁気センサの磁気シールド構造 |
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