| 【発明の名称】 |
可動物体の位置を検出するための磁場センサ |
| 【発明者】 |
【氏名】ボー・ディスボ
【氏名】ティット・トムソン
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| 【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。 |
【特許請求の範囲】
【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。
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【発明の詳細な説明】【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。
【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。
【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 Pneumatik"（Mannesmann Rexroth Pneumatik GmbH、1993、P. 3005）により公知である。いわゆるシャトルシリンダ（Shuttle-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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５００２７０７０１
【氏名又は名称】アテックス・マンネスマン・アクチエンゲゼルシャフト
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| 【出願日】 |
平成１２年１１月１３日（２０００．１１．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９９６２３
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７４２０８（Ｐ２００１−１７４２０８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２９日（２００１．６．２９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３４４７０６（Ｐ２０００−３４４７０６） |
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