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公開番号2025160897
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-23
出願番号2025062790
出願日2025-04-04
発明の名称磁気又は誘導センサ
出願人ジックアーゲー
代理人弁理士法人京都国際特許事務所
主分類F15B 15/28 20060101AFI20251016BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】スイッチ点のより良い設定方法及びそれに相当する磁気又は誘導センサの提供。
【解決手段】磁気又は誘導センサ1を用いてピストン5の磁石4の位置を特定する方法であって、ピストン5の磁石4を捕えることでストローク長6に沿ったピストン位置を捕らえることができるセンサ素子3と、センサ素子3を評価する制御及び評価ユニット7とを備えており、その都度の最初の最大のピストン位置8と最初の最小のピストン位置9が磁気又は誘導センサ1により捕らえられ、最大のピストン位置8及び最小のピストン位置9にそれぞれスイッチ点が割り当てられ、制御及び評価ユニット7が各スイッチ点をスイッチ信号としてスイッチ出力10又はインターフェイスに出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１つのケーシング（２）と、それを用いてピストン（５）の磁石（４）を捕らえることができ、それによりストローク長（６）に沿ったピストン位置を捕らえることができる少なくとも１つのセンサ素子（３）と、前記少なくとも１つのセンサ素子（３）を評価するように構成され、該センサ素子を用いてストローク長（６）に沿ったピストン位置を特定可能である制御及び評価ユニット（７）とを備える磁気又は誘導センサ（１）において、その都度の最初の最大のピストン位置（８）と最初の最小のピストン位置（９）が前記センサ（１）により捕らえられ、該最大のピストン位置（８）及び該最小のピストン位置（９）にそれぞれスイッチ点が割り当てられ、前記制御及び評価ユニット（７）が各スイッチ点をスイッチ信号としてスイッチ出力（１０）又はインターフェイスに出力するように構成されていることを特徴とする磁気又は誘導センサ（１）。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御及び評価ユニット（７）が前記スイッチ点のための記憶部（１１）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の磁気又は誘導センサ（１）。
【請求項３】
前記制御及び評価ユニット（７）が、前記スイッチ点に付属して少なくとも１つのスイッチ投入領域（１２）を有効化するように構成されており、前記スイッチ信号が該制御及び評価ユニット（７）により該スイッチ投入領域（１２）の内側でオンにされることを特徴とする請求項１に記載の磁気又は誘導センサ（１）。
【請求項４】
前記制御及び評価ユニット（７）が、前記スイッチ点に付属して少なくとも１つのヒステリシス領域（１３）を有効化するように構成されており、前記スイッチ信号が該制御及び評価ユニット（７）により前記スイッチ投入領域（１２）の外側且つ前記ヒステリシス領域（１３）の外側でオフにされることを特徴とする請求項３に記載の磁気又は誘導センサ（１）。
【請求項５】
前記制御及び評価ユニット（７）が、前記スイッチ点に付属して少なくとも１つの許容領域（１４）を有効化するように構成されており、前記スイッチ信号が該制御及び評価ユニット（７）により該許容領域（１４）の外側でリセットされることを特徴とする請求項３に記載の磁気又は誘導センサ（１）。
【請求項６】
前記制御及び評価ユニット（７）が、前記スイッチ投入領域（１２）、前記ヒステリシス領域（１３）及び／又は前記許容領域（１４）の長さを、捕らえられたストローク長（６）の長さに応じて設定するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の磁気又は誘導センサ（１）。
【請求項７】
前記インターフェイスがＩ／Ｏ－Ｌｉｎｋ式インターフェイスであることを特徴とする請求項１に記載の磁気又は誘導センサ（１）。
【請求項８】
前記制御及び評価ユニット（７）が、該制御及び評価ユニット（７）により捕らえられた前記ピストン（５）の速度が終端位置の間の中間位置においてゼロになったら該中間位置にスイッチ点を割り当てるように構成されている請求項１に記載の磁気又は誘導センサ（１）。
【請求項９】
前記制御及び評価ユニット（７）がマイクロコントローラ内で実装されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気又は誘導センサ（１）。
【請求項１０】
空気圧又は油圧式シリンダにおけるピストン終端位置を特定するための、請求項１に記載の磁気又は誘導センサ（１）の使用。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプレアンブルに記載の磁気又は誘導センサ、請求項１１のプレアンブルに記載の磁気又は誘導センサを用いた方法、及び請求項１０に記載の磁気又は誘導センサの使用に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
本発明は特に、作動シリンダのケーシング上にしばしば配置される磁気又は誘導センサに関係がある。このようなセンサは、例えば作動シリンダ内の空気圧又は油圧式ピストンの位置を非接触で捕らえることにより正確な位置を特定する上で有効であることが実証されている。そのために作動シリンダのケーシングの外側表面上に案内溝が設けられ、その中に磁場センサが軸方向に位置調節可能に保持され、調整後に案内溝内でロックされる。これは例えば特許文献１及び特許文献２から知られている。こうして調整されて固定されたセンサがピストンの位置に応じてスイッチ信号を出力する。大抵はピストンの押し込まれた終端位置と引き出された終端位置が捕らえられることになる。
【０００３】
このようなセンサは例えば特許文献３から知られている。該文献には例えば２つの電子的なスイッチ閾値を設定することにより２つのスイッチ点を設定できるセンサが記載されており、該センサは原理的にはピストン位置に対応する信号を出力できるように構成されている。スイッチ閾値は別の処理ステップにおいて、機械的に（例えばポテンショメータの位置によって）設定されるか又はソフトウェア的に一度に設定される。
【０００４】
特許文献４はセンサ（特に磁気又は誘導センサ）のスイッチ点を設定する方法、特にピストンの終端位置の位置を特定する方法を開示している。この方法では、ピストン位置がセンサにより繰り返し捕らえられ、頻度評価が行われ、ピストンのストローク運動が予め定められた回数になった後、同じ測定値がたびたび生じるピストン位置にスイッチ点が割り当てられる。
【０００５】
特許文献５は少なくとも１つのセンサ素子を用いて測定区間に沿った発信磁石の直線的な相対運動を非接触で磁気的に捕らえるためのセンサを開示している。このセンサではセンサ素子が発信磁石の磁場の少なくとも１つの成分を捕らえ、該センサ素子は測定区間より短く、制御及び評価ユニットが電子的にセンサ素子に接続されており、該制御及び評価ユニットは位置信号を生成するように構成されており、該制御及び評価ユニットは該位置信号の一次の時間導関数を求めるように構成されており、該位置信号の一次の時間導関数がゼロのときに終端位置信号が出力可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
DE 196 43 413 A1
DE 196 53 222 A1
DE 10 2004 046 107 A1
DE 10 2007 029 488 A1
DE 10 2017 128 548 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来技術から出発した本発明の課題は、スイッチ点のより良い設定方法及びそれに相当するセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は請求項１に記載の磁気又は誘導センサを用いて解決される。該センサは、少なくとも１つのケーシングと、それを用いてピストンの磁石を捕らえることができ、それによりストローク長に沿ったピストン位置を捕らえることができる少なくとも１つのセンサ素子と、前記少なくとも１つのセンサ素子を評価するように構成され、該センサ素子を用いて前記ストローク長に沿ったピストン位置を特定可能である制御及び評価ユニットとを備えており、その都度の最初の最大のピストン位置と最初の最小のピストン位置が前記センサにより捕らえられ、該最大のピストン位置及び該最小のピストン位置にそれぞれスイッチ点が割り当てられ、前記制御及び評価ユニットが各スイッチ点をスイッチ信号としてスイッチ出力又はインターフェイスに出力するように構成されている。
【０００９】
前記課題は更に請求項１１に記載の、磁気又は誘導センサを用いてピストンの磁石の位置を特定する方法により解決される。該センサは、少なくとも１つのケーシングと、それを用いてピストンの前記磁石を捕らえることができ、それによりストローク長に沿ったピストン位置を捕らえることができる少なくとも１つのセンサ素子と、前記少なくとも１つのセンサ素子を評価する制御及び評価ユニットとを備えており、該センサ素子を用いて前記ストローク長に沿ったピストン位置が特定され、その都度の最初の最大のピストン位置と最初の最小のピストン位置が前記センサにより捕らえられ、該最大のピストン位置及び該最小のピストン位置にそれぞれスイッチ点が割り当てられ、前記制御及び評価ユニットが各スイッチ点をスイッチ信号としてスイッチ出力又はインターフェイスに出力する。
【００１０】
最初の最大のピストン位置及び最初の最小のピストン位置はピストンの終端位置に対応している。最初の最小のピストン位置はピストンの第１の終端位置に対応し、最初の最大のピストン位置はピストンの第２の終端位置に対応している。つまり、各終端位置はそれぞれピストン・シリンダ装置の最大ストロークの各終端にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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