JPH03270001A - リング状磁石 - Google Patents

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〕 本発明はエアーシリンダーやオイルシリンダー等におい
て、伸縮するシリンダーシャフトの位置決めを磁気検出
手段を用いて行う為に、シリンダーシャフトに取りつけ
られるリング状磁石の改良に関する。

〔従来の技術〕

各種産業機械には、アクチュエーターとして使用される
エアーシリンダーやオイルシリンダーが多用されている
。これらシリンダーにおけるシリンダーシャフト（以下
、単にシャフトと称す）の位置決め手段としては、第６
図に示す如く、円筒状のシリンダーａ内に挿通されたシ
ャフトｂにリング状磁石Ｃを磁性体製のホルダーｄを介
して外嵌し、シリンダーａの外側面に磁気センサーｅを
近接配置することで、シャツ）ｂの移動に伴って移動す
るリング状磁石Ｃの存在位置を磁気センサーｅで検出し
、該データに基づいてシャフトｂの伸縮距離を制御する
ものが知られている。

リング状磁石Ｃは第７図で示される如く、側面視Ｈ形の
ホルダーｄの環状溝部ｆに外嵌されるが、従来、このリ
ング状磁石Ｃとしては第８図（イ）に示すようにリング
状に一体成形されたプラスチック磁石ｃｌや、第８図（
ロ）に示すような径方向に拡開用の切り込みｇを入れた
ゴム磁石Ｃ２が用いられている。

プラスチック磁石は（ＢＨ）ｗａｘξ２．０であって磁
力が強いので、磁気検知が容易であるという利点がある
が、リング状に一体成形したプラスチック磁石Ｃ１をシ
ャフトｂに固定するには、第９図（イ）、（ロ）に示す
如く、二つ割り等の２部材構成のホルダーｄを用い、該
ホルダーｄでプラスチック磁石ｃ１を挟み込んで二つ割
りのホルダーｄを連結することでホルダーｄの環状溝部
ｆにプラスチック磁石Ｃ１を位置づける必要があり、こ
の為、ホルダーｄが２部材構成となる上に二つ割りホル
ダーを連結する構造も必要となり、ホルダーが複雑とな
るばかりか取付は作業にも手間がかかり、コスト高の原
因となっていた。

又、ゴム磁石Ｃ２の場合は可撓性を有する為、第１０図
に示す如く切り口を拡開することで、ゴム磁石ｃ２をホ
ルダーの環状溝部に取付けることが可能であり、この為
、ホルダーを２部材構成にする必要がないので、ホルダ
ーの製造コストやゴム磁石のシャフトへの取付はコスト
が低減できる利点はあるものの、ゴム磁石は（ＯＨ）ｍ
ａに≦１．６程度と磁力が弱く、磁気検知が困難である
という問題があった。又、ゴム磁石ｃ２は拡開用の切り
込みｇを入れているが、該切り込みｇによって切断され
た断面の相対する端面り、　　ｈは磁気的に同極である
為、反撥することとなり、ゴム磁石ｃ２は可撓性を有す
るが故に接合すべき端面り、ｈが磁力により離間する結
果、取付けが緊密にできないという問題もあった。

このような公知のリング状磁石の欠点を解消すべく、本
出願人は実願平１−７９００７号を既に出願している。

この出願において開示されたリング状磁石は第１１図に
示される如く、磁性材を合成樹脂に分散混合してなるプ
ラスチック磁石を用いて、組み合わせたときにリング状
となる複数個の円弧状磁石ｊｌ、　ｊ２を成形し、相対
する円弧状磁石ｊ１ｊ２の相対する接合端面ｋｌ、　ｋ
２を同極に着磁するとともに、相対する接合端面ｋｌ、
　ｋ２の一方に保合凸部ｌを設け、他方の接合端面に前
記係合凸部ｌを内嵌し得る係合凹部ｍを設けた構成とな
したものであり、シャフトへの取付けに際しては、シャ
フトに予め固定された側面視Ｈ形のホルダーｄの環状溝
部ｆに、各円弧状磁石ｊｌ、　ｊ２を嵌め込んだ上、係
合凹部ｍに係合凸部ｌを無理嵌め等の手段によって嵌合
させることによって行うものである。尚、円弧状磁石ｊ
ｌ、　ｊ２の相対する接合端面ｋｌ、　ｋ２を同極にし
ているのはリング状磁石を構成したときに接合部の磁界
強度が低下することを防止する為である。

そして、このリング状磁石が開発されたことによって、
シャフトへの取付けに際して分割されたホルダーが不要
となり、ホルダー形状の簡略化がはかれるようになると
ともに、加えてホルダーを予めシャフトに一体化してお
くこともできるようになった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このようなリング状磁石は、組立に際し
ては磁力による反撥力に抗して係合凸部ｌを係合凹部ｍ
に嵌め込む必要があることから、作業性にやや難点があ
り、更に、係合凹部ｍに係合凸部ｌを無理嵌めをするこ
とから素材に一定の柔軟性が必要となり、この結果使用
可能な合成樹脂が限定されてしまうという問題が残され
ていた。

本発明はかかる現況に鑑みてなされたものであり、前記
出願において開示されたリング状磁石において使用可能
となった簡易なホルダーを踏襲しつつ、各円弧状磁石の
接合作業が更に容易となり、しかも使用可能な合成樹脂
の選択範囲も大幅に拡張できるリング状磁石を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明者は、上記課題を解決する為に種々検討を行ない
、その結果、円弧状磁石の接触端部に形成される接続片
の構造及び着磁の方向を特定のものとすれば、上記課題
は解決されることを見出したものである。即ち、従来、
相対する円弧状磁石の向かい合う接合端面ば、同極でな
ければ接合後の磁力が低下するとの理由から、同極にす
る必要があると信じられており、その結果、磁気的に反
撥しあう接合端面ば強固な係合機構によって連結する必
要があると考えられていたが、本発明者は、円弧状磁石
の接続箇所に形成される接続片の形状を組立後のリング
状磁石の一部を周方向に沿って輪切り状に部分した形状
となし、且つ円弧状磁石を厚み方向に着磁させることと
すれば、相対する円弧状磁石の向かい合う接合端面を互
いに異極となしながらも、リング状に組立たときに磁界
強度が低下することのないリング状磁石が提供できるこ
とを見出して本発明を完成させたものである。

かかる課題を解決した本発明のリング状磁石は、磁性材
を合成樹脂に分散混合してなるプラスチック磁石を用い
て、組み合わせたときにリング状となり、且つそれぞれ
の組み合わせ部には対応する接続片が形成された複数個
の円弧状磁石を成形し、各接続片は組合わせ後のリング
状磁石の一部を周方向に沿って輪切り状に部分した形状
となすとともに、各円弧状磁石を厚み方向に着磁させる
ことで接続片相互の接触面の磁極を互いに異極としたこ
とを特徴としている。

〔作用〕

このような構成となした本発明のリング状磁石をシャフ
トに取付けるには、シャフトにビス等の手段で予め固定
された側面視ＩＪ形のホルダーの環状溝部に、各円弧状
磁石を嵌め込む。各円弧状磁石に形成された接続片の向
かい合う面は互いに異極となしているので、接合端面ば
互いに吸引し合い、各円弧状磁石は吸引し合って自動的
にリング状磁石を構成することとなる。各円弧状磁石の
結合は磁力によって誘導されるからその結合は容易であ
り、従来のように磁気的反撥力に抗しなから嵌合位置の
位置決めを行うという作業は全く不要となる。

〔実施例〕

次に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する
。第１図は本発明のリング状磁石の１実施例であり、（
イ）は分解状態を示し、（ハ）は組立た状態を示してい
る。リング状磁石１は同一形状に成形された円弧状磁石
１ａ、１ｂを組合わして構成され、円弧状磁石１ａ、１
ｂの組み合わせは接続片２ａ、２ｂを接合させることに
より行われる。回倒の実施例では２個の円弧状磁石を組
合わしてリング状磁石を構成しているが、３個以上の円
弧状磁石を組合わすことも勿論可能である。円弧状磁石
Ｉａ、　ｌｂは磁性材を合成樹脂に分散混合して作成さ
れるプラスチック磁石を素材とし、磁性材及び合成樹脂
は磁界強度及び磁極の配向に応じて適宜選択されるが、
例えば磁性材としては異方化に適したように構造設計さ
れたバリウムフェライト又はストロンチウムフェライト
の粉末を使用することが好ましく、又、バインダーとし
て用いる合成樹脂としては６ナイロン、１２ナイロン、
ポリプロピレン、ポリブデン若しくはポリフェニレンサ
ルファイドのうちから選んだ１種又は２種以上の混合物
を用いることが好ましい。これらの合成樹脂は磁性材の
分散性に優れるとともに耐蝕性にも優れる為、これらを
用いたときには経年変化の少ないメンテナンスフリーの
リング状磁石を提供することができる。

円弧状磁石１ａ、　ｌｂのそれぞれに形成される接続片
２ａ、２ｂはリング状磁石１の一部を周方向に沿って輪
切り状に部分した形状とされ、その厚さはリング状磁石
の厚さの半分に設定されている。円弧状磁石１ａ、１ｂ
は第１図（ロ）に示す如く厚み方向に磁化されており、
接続片２ａ、２ｂも他の部分と同様、厚み方向に磁化さ
れ、この結果、接続片１ａ、ｌｂの向かい合う接合端面
３ａ、３ｂは異極となっている。磁極の配向のＢ様とし
ては、向かい合う接合端面３ａ、３ｂが異極となるもの
であれば他のものも採用可能であり、例えば多極着磁と
なすことも可能である。尚、接続片２ａ　、　２ｂは磁
力により吸引させるものであるから、抜は止め等の係止
機構は不要であり、それよりも磁力による結合力を高め
る理由から接合端面３ａ、３ｂの面積を大きく設定する
ことが好ましい。

第２図〜第４図として示すものは本発明の他の実施例で
あり、いずれも接続片の形状を変化させたものである。

第２図は円弧状磁石１ａに形成される接続片４ａ　ｌ　
４ａと円弧状磁石１ｂに形成される接続片４ｂ、　４ｂ
の向きをそれぞれ揃えた場合、第３図はその幅を円弧状
磁石１ｂの幅よりも狭く設定した接続片５ｂを円弧状磁
石１ｂから突設し、他方、円弧状磁石１ａには前記接続
片５ｂを受容し得る嵌合孔５ａを設けた場合である。又
、第４図として示すものは、第１図で開示した実施例と
同様、円弧状磁石１ａ、１ｂにそれぞれ接続片６ａ、６
ｂを形成したものであるが、磁力による接続片相互の結
合力を強化する目的で接合端面７ａ、７ｂの面積を特に
大きくした場合である。このような構成のリング状磁石
は第５図に示す如く、シャフトｂにビス等の手段により
予め固定されたホルダーｄに外嵌される。ホルダーｄは
環状溝部ｆを有する側面シャツ）Ｈ形の環状部材であり
、黄銅やアルミニウムやステンレス等の非磁性体により
一体加工されている。

例えば第１図で説明したリング状磁石をホルダーｄの環
状溝部ｆに外嵌するには、円弧状磁石１ａ、１ｂのうち
の一方を先ず環状溝部ｆに位置づけたのち、他方の円弧
状磁石を環状溝部ｆ内に位置づける。円弧状磁石１ａの
接合端面３ａと円弧状磁石１ｂの接合端面３ｂは互いに
異極に着磁されているので、円弧状磁石１ａ、１ｂは互
いに吸引しあって自動的に接合する。したがって、周円
弧状磁石１ａ、１ｂの組立は極めて容易であり、従来の
ように磁気的反撥力に逆らいながら円弧状磁石を組立る
必要はなく、作業性が大幅に向上する。又、組立後も周
円弧状磁石１ａ、１ｂは吸引し続けているから振動や衝
撃が作用したときでも円弧状磁石１ａ、１ｂは分離する
ことはない。

このようにしてリング状磁石が取りつけられたシャフト
ｂは第６図に示す如く、ステンレス等の非磁性体製のシ
リンダーａに内装され、且つ前記シリンダーａの外表面
には磁気抵抗素子等の磁気センサーｅが近接配置される
。そして、シャフトｂの移動に伴ってシリンダ一部内を
移動するリング状磁石による磁界を磁気センサーｅによ
って検出することによりシャフトｂの移動量を計測する
ものである。

〔発明の効果〕

本発明にかかるリング状磁石は、組み合わせたときにリ
ング状となり、且つそれぞれの組み合わせ箇所には対応
する接続片が形成された複数個の円弧状磁石を成形する
とともに各接続片は組み合わせ後のリング状磁石の一部
を周方向に沿って輪切り状に部分した形状となし、且つ
各円弧状磁石を厚み方向に着磁させて向かい合う接合端
面の磁極は互いに異極となるように構成したので、円弧
状磁石相互の吸引力によって周円弧状磁石を自動的に組
み合わせることが可能となって、ホルダーの環状溝部内
における円弧状磁石の組立が容易となる。しかも、組立
後も周円弧状磁石は吸引し続けているから、衝撃や振動
が作用した場合でも円弧状磁石が分離することはない。

又、本リング状磁石は無理嵌め等の強制的な保合手段を
設ける必要がないことから、円弧状磁石を形成する素材
に柔軟性が要求されることもなくなり、バインダーとし
ての合成樹脂の選択範囲が広がる。

そして、本発明のリング状磁石は一体型ホルダーを用い
ることができるから、複雑な構造を有する分離型ホルダ
ーを用いる必要がなく、ホルダーコストの低減もはかる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明のリング状磁石の１実施例の斜視
図、第１図（ロ）は同実施例の正面説明図、第１図（ハ
）は同実施例のリング状磁石を組立てた状態を示す斜視
図、第１図に）は同状態のリング状磁石の正面説明図、
第２図、第３図及び第４図は本発明の他の実施例、第５
図（イ）。 （ロ）は円弧状磁石のホルダーへの取付は方法を示す説
明図、第６図はリング状磁石をシャフトに取付けてシリ
ンダー内に内挿した状態を示す説明図、第７図（イ）は
ホルダーの正面図、第７図（ロ）は同側面図、第８図（
イ）、（ロ）は従来のリング状磁石、第９図（イ）、（
ロ）及び第１０図は従来のリング状磁石の取付は方法を
示す説明図、第１１図（イ）、（ロ）は従来のリング状
磁石である。 ａニジリンダ−ｂ：シャフト、 Ｃ：リング状磁石、　ｄ：ホルダー ｅ：磁気センサー　　ｆ：環状溝部、 ｇ：切り込み、 １：リング状磁石、 ２ａ、２ｂ：接続片、 ４ａ、４ｂ　：接続片、 ５ｂ：接続片、 ７ａ、７ｂ：接合端面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エアーシリンダー及びオイルシリンダー等における
   シリンダーシャフトに、ホルダーを間に介在させて外嵌
   固定してなる位置検出用のリング状磁石において、 磁性材を合成樹脂に分散混合してなるプラスチック磁石
   を用いて、組み合わせたときにリング状となり、且つそ
   れぞれの組み合わせ箇所には対応する接続片が形成され
   た複数個の円弧状磁石を成形し、各接続片は組合わせ後
   のリング状磁石の一部を周方向に沿って輪切り状に二分
   した形状となすとともに、各円弧状磁石を厚み方向に着
   磁させることで接続片相互の接触面の磁極を互いに異極
   としたことを特徴とするリング状磁石。