專利名稱：氣缸控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及決定氣缸(cylinder)的活塞的可動區(qū)域的氣缸控制裝置。
背景技術(shù)：
以往，在專利文獻1中公開了一種流體壓力傳動裝置(actuator)的活 塞位置檢測裝置，其將磁體安裝在非磁性材料的氣缸內(nèi)自由滑動地被收納 的活塞中，在接近磁體的一部分移動軌跡的氣缸的外側(cè)設(shè)置有殼體 (casing),在殼體內(nèi)設(shè)置有差動型霍爾集成電路，并且將兩個霍爾元件在 朝向與磁體的磁極的方向相同的方向上隔開設(shè)置。
該活塞位置檢測裝置的動作原理如下所述。即通過氣缸的動作，在磁 體接近差動型霍爾IC的正下方時， 一方的霍爾元件被施加磁體的S極所 產(chǎn)生的磁場，另一方的霍爾元件被施加磁體的N極所產(chǎn)生的磁場。由于施 加到各霍爾元件的磁場的極性相反，因此產(chǎn)生磁通密度的差，通過該差而 將輸出電壓輸出、接通開關(guān)，從而檢測出氣缸的位置。
專利文獻1:特開平6 — 33914號公報。
但是，現(xiàn)有的活塞位置檢測裝置通過相對磁體按照所需關(guān)系配置霍爾 IC，來高精度地進行活塞的位置檢測，然而關(guān)于對活塞的可動區(qū)域進行規(guī) 定這一點卻沒有公開。順便說一下，在專利文獻l中，存在磁體的磁通密 度為正弦曲線這樣的技術(shù)誤載。在上述情況下，即使磁體接近差動型霍爾 IC的正下方，也不切換霍爾IC的接通/斷開，此乃但凡所謂的本領(lǐng)域技術(shù) 人員便能夠認知的事項。
如采用圖4所說明那樣，即使僅將兩個上述活塞位置檢測裝置安裝在 氣缸的外側(cè)，采用等高斯線的緩和的變化地點也只能控制霍爾IC的接通/ 斷開，因此不能以高精度規(guī)定活塞的可動區(qū)域。
因此，本發(fā)明的課題在于著眼于等高斯線的波形性質(zhì)，能以高精度規(guī)
定氣缸內(nèi)的活塞的可動區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的氣缸控制單元，可安裝到氣缸，具備用
于規(guī)定該氣缸內(nèi)的活塞的可動區(qū)域的第1以及第2位置檢測裝置，
上述第1以及第2位置檢測裝置分別具有
霍爾IC，其根據(jù)與帶磁體之間的相對位置，切換電信號的輸出的接通
和斷開，其中該帶磁體以磁極的邊界與上述活塞的移動方向正交的方式配
置；禾口
以在內(nèi)部定位該霍爾IC的方式覆蓋該霍爾IC的樹脂， 上述第1位置檢測裝置的霍爾IC通過來自第1磁極的磁力切換上述 輸出的接通和斷開，
上述第2位置檢測裝置的霍爾IC通過來自第2磁極的磁力切換上述 輸出的接通和斷開。
上述樹脂，也可形成收容上述霍爾IC的空腔，在上述樹脂內(nèi)也可具 備在內(nèi)部定位上述霍爾IC的框架。在具備框架的情況下，在樹脂硬化前 的期間，需要按照己定位的狀態(tài)使框架不動。因此，框架中也可形成與用 于通過樹脂覆蓋霍爾IC的鑄模的內(nèi)壁接觸或可夾持在鑄模的陽校與陰校 之間的定位部。此外，在框架中，在霍爾IC的端子附近形成開口部，來 提高端子和框架之間的絕緣的可靠性。進而，在框架的端部，形成硬化前 的樹脂通過的通過口。由此，通過確保遍及框架的表背面的樹脂的包圍， 來提高樹脂的密封性，同時提高位置檢測裝置的生產(chǎn)性。尤其，通過將通 過口的形成位置設(shè)為框架的端部，而通過口的周邊成為定位部，因此由一 件工序便能夠形成通過口和定位部，即便這一點也能提高位置檢測裝置的 生產(chǎn)性。
各位置檢測裝置可安裝到氣缸的側(cè)面的槽、？L、凹坑，也可安裝到平 面(flat)部分的任意部分。在為平面部分的情況下，也可采用粘接劑等來 粘接。
本發(fā)明的氣缸控制單元，將上述第2位置檢測裝置安裝到上述帶磁體 的第1磁極側(cè)，將上述第1位置檢測裝置安裝到上述帶磁體的第2磁極側(cè)。


圖1為本發(fā)明的實施方式的位置檢測裝置1的剖面圖以及平面圖。
圖2為圖l所示的框架30的詳細圖。
圖3為表示將圖1所示的位置檢測裝置1安裝到空氣氣缸100的安裝 例的示意圖。
圖4為圖3的比較例。
圖5為表示圖1所示的位置檢測裝置1的樹脂60的變形例的圖。
圖6為表示與圖5不同的樹脂60的變形例的圖。
圖7為表示適于采用圖5所示的樹脂60的情況的指示器燈主體90的 框體91的示意圖。
圖8為表示將圖1所示的位置檢測裝置1安裝到空氣氣缸100的安裝 方式的示意圖。
圖9為表示將圖1所示的位置檢測裝置1安裝到空氣氣缸100的安裝 方式的示意圖。
圖10為位置檢測裝置1中的位置檢測的原理說明圖。
圖中1、 la、 lb —位置檢測裝置；IO —護套部；12、 14、 16 —絕緣體；
18、 20、 22 —導(dǎo)體；24、 26、 28 —端子；30 —框架；40 —螺釘連貫部；
50 —霍爾IC; 52 —傳感器部；60 —樹脂；IOO—空氣氣缸；IIO—活塞；
140 —磁體。
具體實施例方式
圖1 (a)為本發(fā)明的實施方式相關(guān)的位置檢測裝置1的剖面圖。圖1 (b)為圖1 (a)的平面圖。位置檢測裝置1檢測出空氣氣缸的活塞位置。 空氣氣缸的活塞一般具備磁體，采用該磁體和位置檢測裝置1中所具備的 霍爾IC，檢測出活塞的位置。
圖1中示出了根據(jù)與空氣氣缸的活塞中所具備的磁體之間的相對位置 切換電信號的接通和斷開的霍爾IC (例如旭化成制的產(chǎn)品號EW—462) 50、覆蓋霍爾IC50的、如含有被鑄模(mould)成型等的熱熔的尼龍系聚 酰胺樹脂等樹脂60、規(guī)定樹脂60內(nèi)的霍爾IC50的方向以及位置的不銹鋼
制的框架30，和安裝到框架30并用于讓將位置檢測裝置1安裝到空氣氣 缸的螺釘(未圖示)通過的螺釘連貫部40。
進而，在圖1中，示出了通過軟釬焊等被連接到霍爾IC50的端子24、 26、 28的導(dǎo)體18、 20、 22、覆蓋導(dǎo)體18、 20、 22的橡膠制的絕緣體12、 14、 16和內(nèi)包絕緣體12、 14、 16的橡膠制的護套(sheath)部10。另外， 如后所述，位置檢測裝置1也可具備用于通知來自霍爾IC50的電信號為 接通的LED等。
在此，霍爾IC50為例如圖1 (b)左右方向的主體部分的長度為3.0 ±0. lmm、圖l (b)上下方向的主體部分的寬度為3.6士0. lmm、厚度(圖 1 (c)上下方向)為1.2±0. lmm的大致長方體形狀。樹脂60例如為直徑 為3.9(j)、長度為1.5cm。螺釘連貫部40為例如底面的外徑為3(j)、上面的 外徑為2. 3小、高度為2mm、內(nèi)徑為2小。護套部10為2. 8小。
一般在空氣氣缸的側(cè)面，具有開口部，并且直徑為4.0(j) 4.2(l)左右的 圓槽沿空氣氣缸的長邊方向形成。本實施方式的位置檢測裝置1的直徑為 例如3.9cf)，因此可在收容于該槽的狀態(tài)下安裝。
圖2為圖1所示的框架30的詳細圖。圖2 (a)表示框架30的長邊方 向的側(cè)面圖，圖2 (b)表示框架30的平面圖，圖2 (c)為框架30的的 短邊方向的側(cè)面圖。
框架30形成有位于霍爾IC50的端子28附近的大致橢圓狀的開口 部38;與開口部38鄰接設(shè)置并安裝有螺釘連貫部40的圓狀的貫通孔37; 設(shè)置在框架30的一端并在樹脂60硬化前通過的長方形狀的通過部32;位 于通過部32的兩側(cè)并與鑄模(未圖示)的內(nèi)壁接觸的定位部33、 35;分 別設(shè)置在框架30的另一端以及開口部38附近并對霍爾IC的圖2 (b)左 右方向進行定位的把持部39、 34、 36。
通過形成開口部38，確保在將端子28和導(dǎo)體22焊錫連接時的端子 28和框架30之間的絕緣的可靠形。通過形成貫通孔37，與螺釘連貫部40 互相結(jié)合，采用螺釘將位置檢測裝置l向空氣氣缸安裝。另外，螺釘連貫 部40和貫通孔37之間的連接通過例如激光焊接來進行。
通過形成通過部32，確保硬化前的樹脂60對框架30的表背的包圍， 可高效地鑄模形成樹脂60，提高位置檢測裝置1的生產(chǎn)性?；魻朓C50按
照由把持部34、 36的保持部39側(cè)的側(cè)面和把持部39的內(nèi)側(cè)夾持的方式 被把持。把持部39按照能夠把持霍爾IC的方式相對框架主體彎曲83 85 度左右，具有彈簧性。另外，為了執(zhí)行框架30中的霍爾IC50的圖2 (b) 上下方向的定位，也可在框架30和霍爾IC之間涂敷粘接劑。
另外，定位部33、 35的形成位置例如也可為框架的底面。進而，也 可鑄模中預(yù)先形成被收容到螺釘連貫部40的突起，與定位部33、 35—起 規(guī)定霍爾IC50以及位置。
在此，框架30主體例如長邊方向為9. 48mm、短邊方向為3.2腿、厚 度為0. 2腿。貫通孔37的直徑為2. 3小。開口部38的長邊方向為2. 4mm、 短邊方向為1.2腿。通過部32為0. 4mmX3. lmm。把持部39為高度1. 4腿 X寬度lmm。把持部36、 38為高度1.4ramX寬度0. 7mm。定位部33、 35 為寬度0. 5mmX長度0. 4mm。
另外，框架30的上述各尺寸依賴于霍爾IC50等的形狀/大小、位置 檢測裝置1的安裝位置(例如空氣氣缸的側(cè)面的槽部)等的形狀/大小， 并不限定。
此外，霍爾IC50的朝向為例如霍爾IC50的傳感器部52 (圖10)與 位置檢測裝置1的長邊方向正交的方向。此時，霍爾IC50可朝向背面也 可朝向表面，但如后所述，位置檢測裝置1根據(jù)朝向背面/朝向表面而為N 極傳感器/S極傳感器。以這種朝向配置時，只要將位置檢測裝置l插入例 如活塞側(cè)面的槽，進行螺釘固定，便結(jié)束固定(setting)。順帶提一下， 一般磁體的磁極方向與活塞的可動方向一致，進而以N極位于空氣氣缸伸 展的方向側(cè)，S極位于空氣氣缸收縮方向側(cè)的方式配置。
圖3為表示將包括圖1所示的位置檢測裝置1的氣缸控制單元向空氣 氣缸100安裝的例子的示意圖。圖3中示出了空氣氣缸100和兩個位置檢 測裝置la、 lb?？諝鈿飧譏OO具備活塞110。活塞110以環(huán)狀的磁體140 的N極位于圖3左側(cè)，S極位于圖3右側(cè)的方式配置。
另外，活塞110的位置，在圖3所示的狀態(tài)的情況下，位置檢測裝置 la的霍爾IC處于接通狀態(tài)，該接通狀態(tài)由未圖示的活塞驅(qū)動裝置檢測時， 活塞110被控制為向圖左側(cè)移動?；钊?qū)動裝置根據(jù)來自位置檢測裝置 la、 lb的信號控制對空氣氣缸100的空氣的供給量、供給時刻。
此外，在圖3中，還附記有以磁體140的外周面為基準(zhǔn)的磁體140的 等高斯曲線。等高斯曲線以磁極的邊界線為分界來反轉(zhuǎn)磁極，成為正弦曲 線那樣的形狀。但是，應(yīng)該留意等高斯曲線描繪的決不是正弦曲線，而是 下述曲線，即在極性反轉(zhuǎn)的附近(即從磁極邊界線到極值)，由于磁通密 度的變化量大因而變成急劇的上升/下降，隨著遠離極值而變得緩和的曲 線。
位置檢測裝置la、 lb分別被安裝在空氣氣缸的槽等。位置檢測裝置 la、 lb間的距離與活塞110的可動區(qū)域即沖程(stroke) S相等。位置檢 測裝置la按照絕緣體16側(cè)位于空氣氣缸的槽等的底側(cè)的方式安裝。位置 檢測裝置lb按照與位置檢測裝置la方向相反、即絕緣體16側(cè)位于空氣 氣缸的槽等的開口側(cè)的方式安裝。
換句話說，位置檢測裝置la的霍爾IC，按照當(dāng)磁體140的磁極的邊 界到達向傳感器部52的正下方位移加上磁體140與位置檢測裝置la、 lb 之間的間隙H的量的位置時，通過N磁場成為導(dǎo)通狀態(tài)的方式被安裝。即 位置檢測裝置la也可稱為檢測磁體140的N極到達傳感器部52的對應(yīng)的 位置的情況的N極傳感器。位置檢測裝置lb的霍爾IC，按照當(dāng)磁體140 的磁極的邊界到達向傳感器部52的正下方位移加上磁體140與位置檢測 裝置la、 lb之間的間隙H的量的位置時，通過S磁場成為導(dǎo)通狀態(tài)的方 式被安裝。即位置檢測裝置lb也可稱為檢測磁體140的S極到達傳感器 部52的對應(yīng)的位置的情況的S極傳感器。
另外，等高斯曲線的點10a表示位置檢測裝置la的霍爾IC從截止?fàn)?態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)的點。等高斯曲線的點lla表示位置檢測裝置la的霍 爾IC從導(dǎo)通狀態(tài)切換到截止?fàn)顟B(tài)的點。由此，位置檢測裝置la的霍爾IC 只有在等高斯曲線的極大值兩側(cè)并在點10a與點lla之間才成為導(dǎo)通狀 態(tài)。等高斯曲線的點10b表示位置檢測裝置lb的霍爾IC從截止?fàn)顟B(tài)切換 到導(dǎo)通狀態(tài)的點。等高斯曲線的點llb表示位置檢測裝置lb的霍爾IC從 導(dǎo)通狀態(tài)切換到截止?fàn)顟B(tài)的點。由此，位置檢測裝置lb的霍爾IC，只有 在等高斯曲線的極小值兩側(cè)，且在點lOb與點lib之間才成為導(dǎo)通狀態(tài)。
圖4為圖3的比較例。圖4表示將兩個位置檢測裝置lb即兩個S極 傳感器安裝在空氣氣缸100的側(cè)面并規(guī)定沖程S的狀態(tài)。位置檢測裝置lb
的霍爾IC只有在點10b和點lib之間處于導(dǎo)通狀態(tài)。因此，如果要通過
兩個位置檢測裝置lb規(guī)定沖程S時，則如圖所示， 一方的位置檢測裝置 lb (在此圖面右側(cè))必須位于空氣氣缸100的位置，兩個位置檢測裝置lb 間的距離變長。而且，兩個位置檢測裝置lb的霍爾IC通過等高斯曲線的 上升不急劇的部分而成為導(dǎo)通狀態(tài)。即兩位置檢測裝置lb的霍爾工C采用 靈敏度不強的部分控制導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)。另外，在采用兩個位置檢測裝置 la的情況下，也會產(chǎn)生與圖4所示的情況相同的不良情況。
因此，圖3所示的方式具有僅采用兩個位置檢測裝置lb或僅采用兩 個位置檢測裝置la所不能得到的優(yōu)良效果。
圖5為表示圖1所示的位置檢測裝置1的樹脂60的變形例的圖。圖5 (a)為樹脂60的長邊方向的側(cè)面圖，圖5 (b)為樹脂60的平面圖，圖 5 (c)為樹脂60的短邊方向的側(cè)面圖。另外，在圖5中，對與圖1所示 的部分相同的部分付與相同的符號。
該樹脂60為例如含有10% 30%左右的玻璃纖維的聚酰胺樹脂或含 有10% 30%左右的玻璃纖維的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT: polybutyleneterephthalate)樹脂，具有強度。樹脂60與圖1的情況相同， 形成螺釘連貫部40。
如圖5 (a)所示，形成與螺釘連貫部鄰接并用于收容霍爾IC50的空 腔62?？涨?2為大致長方體狀，具有幾乎沒有間隙地收容霍爾IC50的程 度的大小。另外，圖5以及圖6中所示的樹脂60采用比已述的大小的霍 爾IC50小的樹脂。具體地來說，采用下述樹脂，即將已述的3.0mm左右 的長度變?yōu)?.2mm左右的長度，將3.6mm左右的寬度變?yōu)?.3mm左右的 寬度，將1.2mm作用的厚度變?yōu)閘.Omm左右的厚度。
如圖5 (a)、圖5 (c)所示，跨過空腔62的上側(cè)以及下側(cè)形成用于收 容導(dǎo)體22的空腔64以及放出部66?？涨?4以及放出部66的形狀在此為 大致長方體狀，但也可為大致半圓狀。
在空腔62、 64的前端，在空腔64以及放出部66的附近形成一對托 片70。托片70包括支撐絕緣體12、 14、 16的絕緣體支撐物66和支撐護 套部10的護套部支撐物68。絕緣體支撐物66中樹脂60的長邊方向剖面 為大致半圓狀。護套部支撐物68中樹脂60的長邊方向為彩虹狀。
托片70和螺釘連貫部40之間形成表示S極傳感器和N極傳感器的差 別的標(biāo)記部72。用戶在使用位置檢測裝置1時，通過標(biāo)記部72容易辨別 以哪一個方向?qū)⑽恢脵z測裝置1固定在氣缸的槽中為好。
采用該樹脂60的位置檢測裝置1的制造工序如下所述。首先，通過 焊錫等將導(dǎo)體18、 20、 22與霍爾IC50的端子24、 26、 28連接。接下來， 按照標(biāo)記部72上所附帶的標(biāo)記，配合霍爾IC50的朝向插入到樹脂60的 空腔62中。
其結(jié)果，霍爾IC50在與空腔62對位的狀態(tài)下被收容。此外，導(dǎo)體22 以及絕緣體16被收容到空腔64內(nèi)。進而，由托片70的絕緣體支撐物66 支撐絕緣體12、 14、 16，由護套部支撐物68支撐護套部10。接下來，通 過沒有包含玻璃纖維的聚酰胺樹脂等的熱熔樹脂覆蓋托片70之間及其周 邊。從而作成位置檢測裝置1。
圖6為表示與圖5不同的樹脂60的變形例。圖6 (a)為樹脂60的長 邊方向的側(cè)面圖，圖6 (b)為樹脂60的平面圖；圖6 (c)為樹脂60的 底面圖，圖6 (d)為樹脂60的短邊方向的側(cè)面圖。另外，在圖6中，對 與圖1所示的部分相同的部分付與相同的符號。
該位置檢測裝置1具備在從霍爾IC50輸出的電信號接通時發(fā)光的 LED80這一點，與圖5的情況不同。另外，該樹脂60為含有10 30%左 右的聚酰胺樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)樹脂。與圖5 (a)的情 況相比，空腔62缺少圖6 (a)的上部。導(dǎo)體22通過該缺少的部分。
托片70如圖6 (d)所示，在此為大致U字狀。如圖6 (b)所示，托 片70中形成用于通過導(dǎo)體的凹口部74，該導(dǎo)體將霍爾IC50中的例如正極 端子以及輸出端子與LED80連接。
如圖6 (c)所示，在位置檢測裝置1的底面，與凹口部74鄰接，安 裝有LED80以及電阻82。 LED80和電阻82互相串聯(lián)電連接。LED80和 電阻82采用芯片狀以實現(xiàn)小型化、輕量化。
在托片70和螺釘連貫部40之間，形成有表示位置檢測裝置1為S極 用/N極用的任一個的標(biāo)記部72。在此，如果為圖5所示的樹脂60，則由 于外形為大致圓狀狀，因此在空氣氣缸的槽130內(nèi)即使將表示S極的標(biāo)記 部72作為槽130的開口部側(cè)，或者將表示N極用的標(biāo)記部72作為槽130
的開口部側(cè)，也都可固定。但是，由于圖6所示的樹脂60具備LED80， 因此需要使該部分位于槽130的開口部內(nèi)。因此，在位置檢測裝置l的制 造階段，根據(jù)設(shè)置在空腔62的霍爾IC50的朝向唯一地決定為S極用/N極 用的任一個。
圖7為適于采用圖5中所示的樹脂60的情況等的指示器燈主體90的 框體91的模式圖。圖7 (a)為指示器燈主體90的框體91的長邊方向的 側(cè)面圖，圖7 (b)為指示器燈主體卯的框體91的底面圖，圖7 (c)為 指示器燈主體90的框體91的短邊方向的側(cè)面圖。另外，在圖7中，對與 圖6等中所示的部分相同的部分附加相同符號。
這種指示器燈，因例如空氣氣缸的槽BO的大小等的關(guān)系，在位置檢 測裝置1中沒有設(shè)置LED的情況下有效。此外，在難以看到位置檢測裝 置1的安裝位置的情況下也有效。
在此，用樹脂覆蓋圖示的指示器燈主體90的框體91。該樹脂的形狀 例如為底為平面狀，與長軸方向正交的剖面為拱形。在本實施方式中，該 樹脂例如以1: 2 2: 1的比例混合黑色的熱溶(hotmdt)和透明的熱溶。 這種樹脂為帶黑色的半透明狀。也即黑色的熱溶作為擴散體發(fā)揮功能。
此時，設(shè)LED80為紅色LED，則發(fā)光光在半透明的熱溶內(nèi)部擴散。 因此，即使在從水平方向看指示器燈的情況下，也能看到LED80發(fā)光的 狀態(tài)。
另外，LED80的發(fā)光色、熱溶的顏色沒有限定于上述情況，也可采用 藍色LED、綠色LED,也可采用包含淺黃色在內(nèi)的黃色的熱溶、白色的 熱溶。尤其，LED80的發(fā)光色和熱溶的顏色還可以是補色或與之相近的 關(guān)系。
如圖7 (a)所示，在指示器燈的框體91的上面設(shè)置有LED80和電阻 82。它們通過軟釬焊等被串聯(lián)電連接。指示器燈80以及電阻82的各其他 端通過軟釬焊等分別與切口觸點(notch contact) 84、 86連接。
切口觸點84、 86的切口部分均位于下部。切口部分的下端較寬，但 除此之外，切口部分的寬度為絕緣體12、 14、 16的內(nèi)徑的大約一半的尺 寸，即導(dǎo)體18、 20、 22的外徑的約一半的尺寸。因此，當(dāng)將導(dǎo)體18在被 絕緣體12等覆蓋的狀態(tài)下壓入切口部分時，絕緣體12等通過切口部分被 切斷，切口觸點84等與導(dǎo)體18等接觸，從而它們被電連接。此時，由于
導(dǎo)體通過比它們的外徑小的切口部分被按壓，因此形狀變形為細長。由此，
采用上述條件的切口觸點84、 86時，不通過采用鉗子等切斷絕緣體等的 工序，便實現(xiàn)切口觸點84等與導(dǎo)體18等之間的電連接。
此外，如圖7 (c)所示，指示器燈的框體91形成支撐護套10的拱形 的護套支撐部。如圖7 (b)所示，通過護套支撐部92把持護套10。在此， 先于該把持，斷開護套10自身，使斷幵的部分位于護套支撐部92之間。 由此，如上所述，進行切口觸點84等與導(dǎo)體18等之間的電連接。另外， 關(guān)于指示器燈的詳細的內(nèi)容，本申請人在本發(fā)明申請時未公開，可參照通 過引用而寫入到本申請說明書的特愿2005 — 117257號的說明書的記載事 項。
圖8為表示將位置檢測裝置la等安裝到各種空氣氣缸IOO等的安裝例 的圖。空氣氣缸IOO有各種類型。圖8所示的空氣氣缸100形成圓槽130。 圖9所示的空氣氣缸100形成角槽130。槽130也可形成多個。
對于圓槽130， 一邊使位置檢測裝置la等滑動， 一邊插入在槽130內(nèi)。 接下來，使定位螺釘通過設(shè)置在位置檢測裝置la等的螺釘連貫部40，采 用未圖示的螺釘?shù)叮啥ㄎ宦葆斶M行固定。通過這樣，定位螺釘?shù)那岸伺c 圓槽130的底部對接，位置檢測裝置la等被壓入圓槽130的開口部附近 的內(nèi)壁后，被安裝到空氣氣缸IOO。關(guān)于位置檢測裝置lb，也通過同樣的 方法安裝到空氣氣缸100。
對于角槽130，插入螺母310。對于螺母310，經(jīng)由設(shè)置在位置檢測裝 置la等的側(cè)部的螺絲連貫部340以及墊圈320，固定安裝螺絲330。關(guān)于 位置檢測裝置lb，也通過同樣的方法安裝到空氣氣缸100。
空氣氣缸100，也可形成孔、凹坑來代替槽。進而，位置檢測裝置1 也可通過粘接劑等粘接到空氣氣缸。
圖IO為位置檢測裝置1的動作原理的說明圖。圖10(a)表示活塞110 中安裝的磁體140的移位前的狀態(tài)，圖10 (b)表示磁體140的移位后的 狀態(tài)。磁體140可向磁極方向移位，在磁體140的移位前后，按照兩極的 邊界跨過霍爾IC50的傳感器部52的方式設(shè)置。傳感器部52為霍爾IC50 的電信號的輸出的接通與斷開之間的切換點。
在磁體140的周圍存在將S極與N極之間曲線連接的磁力線M0b。 此外，在磁體140的周圍存在通過磁場強度相等的位置的等磁力線 140c 140e。各等磁力線140c 140e與各磁力線140b正交。等磁力線140d 為例如0高斯，等磁力線140c、 140e分別為例如25高斯。 一般，隨著磁 體140的S—N兩極的邊界向各磁極的遠離，等磁力線的磁場強度強度變
s
咼o
如圖10(a)所示，在磁體140的移位前，等磁位面140d位于霍爾IC50 的傳感器部52的下側(cè)。此時，霍爾IC50處于截止?fàn)顟B(tài)，來自霍爾IC50 的電信號斷開。
另一方面，如圖10 (b)所示，在磁體140移位后，等磁力線面140d 位于霍爾IC150的傳感器部52的上側(cè)。此時，霍爾IC50處于截止?fàn)顟B(tài)， 來自霍爾IC50的電信號斷開。之后，磁體140返回到移位前的狀態(tài)時，
電信號再次切換到斷開。
另外，在霍爾IC50的朝向相反時，在圖IO (a)所示的狀態(tài)下來自霍 爾IC50的電信號接通，在圖10 (b)所示的狀態(tài)下來自霍爾IC50的電信
號斷開。
實際上，在將位置檢測裝置1安裝到空氣氣缸100的狀態(tài)下，將空氣 送到空氣氣缸IOO，使活塞110移動，測定位置檢測裝置1的可安裝的最 小沖程為lmm內(nèi)。另外，有接點類型的檢測裝置的可安裝的最小沖程為 10mm左右，無接點類型的檢測裝置的可安裝的最小沖程為5mm左右。 進而，使活塞110移動直到霍爾IC50處于導(dǎo)通狀態(tài)的位置為止，將活塞 110從該位置返回直到霍爾IC50處于截止?fàn)顟B(tài)的位置為止，測定應(yīng)差(磁 滯)為O.lmm。另外，有接點類型的檢測裝置存在1.5mm左右的應(yīng)差， 無接點類型的檢測裝置存在lmm左右的應(yīng)差。
此外，將位置檢測裝置la、 lb安裝到空氣氣缸IOO并設(shè)沖程為lmm， 并且將來自位置檢測裝置la、 lb的輸出信號送給活塞驅(qū)動裝置，使空氣 氣缸100工作，便能夠?qū)崿F(xiàn)期望的活塞運動。此外，位置檢測裝置la、 lb 為無接點類型的檢測裝置，因此即使以24小時連續(xù)地驅(qū)動，也可不降低 精度地規(guī)定活塞110的可動區(qū)域。
在本實施方式中，以將位置檢測裝置1安裝到空氣氣缸100的情況為
例進行了說明，但位置檢測裝置l的安裝對象并不限定于此，也可適用于 具備磁體或嵌入磁體的汽車、電梯、護理用設(shè)備、家庭安全系統(tǒng)、折疊式 攜帶電話機、斷線檢測系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)用機器人等。
具體地來說，也可適用于檢測汽車門的開合的門開關(guān)、控制電梯的停 止位置的電梯系統(tǒng)、對產(chǎn)業(yè)用機械/護理用設(shè)備的機器人臂等進行位置控制 的機器人臂位置控制、檢測鋼琴線等的有無斷線的斷線檢測系統(tǒng)、折疊式 攜帶電話機的框體相互之間的開合的檢測、攜帶電話機的按鈕有無被按下 的檢測。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明涉及可適用于氣缸、汽車、電梯、護理用設(shè)備、家庭安全系統(tǒng)、 攜帶電話機、斷線檢測系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)用機器人等的位置檢測裝置以及位置檢 測系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1、一種氣缸控制裝置，可安裝到氣缸，具備用于規(guī)定該氣缸內(nèi)的活塞的可動區(qū)域的第1以及第2位置檢測裝置，上述第1以及第2位置檢測裝置分別具有霍爾IC，其根據(jù)與帶磁體之間的相對位置，切換電信號的輸出的接通和斷開，其中該帶磁體以磁極的邊界與上述活塞的移動方向正交的方式配置；和以在內(nèi)部定位該霍爾IC的方式覆蓋該霍爾IC的樹脂，上述第1位置檢測裝置的霍爾IC通過來自第1磁極的磁力切換上述輸出的接通和斷開，上述第2位置檢測裝置的霍爾IC通過來自第2磁極的磁力切換上述輸出的接通和斷開。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸控制裝置，其特征在于， 上述樹脂形成有收容上述霍爾IC的空腔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸控制裝置，其特征在于， 在上述樹脂內(nèi)具備在內(nèi)部定位上述霍爾IC的框架。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣缸控制裝置，其特征在于， 上述框架形成有與用于由上述樹脂覆蓋上述霍爾IC的鑄模接觸的定位部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的氣缸控制裝置，其特征在于， 上述框架形成有硬化前的上述樹脂通過的通過口 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的氣缸控制裝置，其特征在于， 上述第二部位的外面形成安裝部， 上述各位置檢測裝置以與上述安裝部對應(yīng)的大小形成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項所述的氣缸控制裝置，其特征在于， 在上述帶磁體的第1磁極側(cè)安裝上述第2位置檢測裝置， 在上述帶磁體的第2磁極側(cè)安裝上述第1位置檢測裝置。
全文摘要
位置檢測裝置(1a、1b)分別具有霍爾IC，其根據(jù)與磁體(140)之間的相對位置，切換電信號的輸出的接通和斷開，其中該磁體(140)以磁極的邊界與活塞(110)的移動方向正交的方式配置；和以在內(nèi)部定位霍爾IC的方式覆蓋霍爾IC的樹脂，位置檢測裝置(1a)的霍爾IC通過來自N極的磁力切換輸出的接通和斷開，位置檢測裝置(1b)的霍爾IC通過來自S極的磁力切換輸出的接通和斷開。在磁體(140)的N極側(cè)安裝位置檢測裝置(1b)，在磁體(140)的N極側(cè)安裝位置檢測裝置(1a)。這樣便能以高精度規(guī)定空氣氣缸(100)內(nèi)的活塞(110)的可動區(qū)域。
文檔編號F15B15/00GK101166906SQ20068001406
公開日2008年4月23日 申請日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月21日
發(fā)明者麻幸啟 申請人:麻電子工業(yè)株式會社