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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022184215
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】センサ
(51)【国際特許分類】
H01H 13/00 20060101AFI20221206BHJP
H02N 2/18 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
H01H13/00 C
H02N2/18
H01H13/00 E
H01H13/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021091928
(22)【出願日】2021-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清水 優作
(72)【発明者】
【氏名】野田 雅明
(72)【発明者】
【氏名】亀山 泰明
(72)【発明者】
【氏名】丸尾 清仁
(72)【発明者】
【氏名】長田 悠佑
(72)【発明者】
【氏名】橘田 康平
【テーマコード（参考）】
5G206
5H681
【Ｆターム（参考）】
5G206AS14K
5G206KS08
5G206KS10
5H681AA12
5H681BB08
5H681DD23
5H681DD53
5H681GG02
5H681GG18
5H681GG32
5H681GG34
(57)【要約】
【課題】損傷の可能性を低減可能なセンサを提供する。
【解決手段】第１発電部２１及び第２発電部２２は、それぞれ、可動部材１３の移動に応じて撓むことで発電する。可動部材１３が第１位置ＰＴ１から第２位置ＰＴ２へと移動することにより、第１発電部２１が第１電圧を発生する。第２位置ＰＴ２まで移動した可動部材１３が復帰ばね１４の復帰力を受けて中間位置ＰＴ３まで移動した後で、可動部材１３が中間位置ＰＴ３から第２位置ＰＴ２に移動することにより、第２発電部２２が第２電圧を発生する。第１電圧は、送信ユニット３３が起動するのに必要な起動電圧以上の電圧であり、第２電圧は、起動電圧未満の電圧である。送信ユニット３３は、発電ユニット２０が第１電圧を発生した場合は、発電ユニット２０から電力供給を受けて第１信号を送信し、発電ユニット２０が第２電圧を発生した場合は、電池３０から電力供給を受けて第２信号を送信する。
【選択図】図１
【解決手段】第１発電部２１及び第２発電部２２は、それぞれ、可動部材１３の移動に応じて撓むことで発電する。可動部材１３が第１位置ＰＴ１から第２位置ＰＴ２へと移動することにより、第１発電部２１が第１電圧を発生する。第２位置ＰＴ２まで移動した可動部材１３が復帰ばね１４の復帰力を受けて中間位置ＰＴ３まで移動した後で、可動部材１３が中間位置ＰＴ３から第２位置ＰＴ２に移動することにより、第２発電部２２が第２電圧を発生する。第１電圧は、送信ユニット３３が起動するのに必要な起動電圧以上の電圧であり、第２電圧は、起動電圧未満の電圧である。送信ユニット３３は、発電ユニット２０が第１電圧を発生した場合は、発電ユニット２０から電力供給を受けて第１信号を送信し、発電ユニット２０が第２電圧を発生した場合は、電池３０から電力供給を受けて第２信号を送信する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１位置と前記第１位置の下方に位置する第２位置との間で移動可能な可動部材と、
前記可動部材に上向きの復帰力を加える復帰ばねと、
前記可動部材が移動することによって発電する発電ユニットと、
電池と、
無線信号を送信する送信ユニットと、を備え、
前記発電ユニットは、第１発電部及び第２発電部を含み、
前記第１発電部及び前記第２発電部は、それぞれ、前記可動部材の移動に応じて撓むことで発電し、
前記可動部材が前記第１位置から前記第２位置へと移動することにより、前記第１発電部が第１電圧を発生し、
前記第２位置まで移動した前記可動部材が前記復帰ばねの復帰力を受けて前記第２位置と前記第１位置との間の中間位置まで移動した後で、前記可動部材が前記中間位置から前記第２位置に移動することにより、前記第２発電部が第２電圧を発生し、
前記第１電圧は、前記送信ユニットが起動するのに必要な起動電圧以上の電圧であり、
前記第２電圧は、前記起動電圧未満の電圧であり、
前記送信ユニットは、
前記発電ユニットが前記第１電圧を発生した場合は、前記発電ユニットから電力供給を受けて第１信号を送信し、
前記発電ユニットが前記第２電圧を発生した場合は、前記電池から電力供給を受けて第２信号を送信する、
センサ。
前記可動部材に上向きの復帰力を加える復帰ばねと、
前記可動部材が移動することによって発電する発電ユニットと、
電池と、
無線信号を送信する送信ユニットと、を備え、
前記発電ユニットは、第１発電部及び第２発電部を含み、
前記第１発電部及び前記第２発電部は、それぞれ、前記可動部材の移動に応じて撓むことで発電し、
前記可動部材が前記第１位置から前記第２位置へと移動することにより、前記第１発電部が第１電圧を発生し、
前記第２位置まで移動した前記可動部材が前記復帰ばねの復帰力を受けて前記第２位置と前記第１位置との間の中間位置まで移動した後で、前記可動部材が前記中間位置から前記第２位置に移動することにより、前記第２発電部が第２電圧を発生し、
前記第１電圧は、前記送信ユニットが起動するのに必要な起動電圧以上の電圧であり、
前記第２電圧は、前記起動電圧未満の電圧であり、
前記送信ユニットは、
前記発電ユニットが前記第１電圧を発生した場合は、前記発電ユニットから電力供給を受けて第１信号を送信し、
前記発電ユニットが前記第２電圧を発生した場合は、前記電池から電力供給を受けて第２信号を送信する、
センサ。
【請求項2】
前記電池は、前記発電ユニットが発生した電気エネルギを蓄える蓄電素子を含む、
請求項１記載のセンサ。
請求項１記載のセンサ。
【請求項3】
前記発電ユニットは、第３発電部を更に含み、
前記第３発電部は、
前記可動部材の移動に応じて移動する永久磁石と、
前記永久磁石の移動による磁束の変化で発電するコイルと、を有する、
請求項１又は２記載のセンサ。
前記第３発電部は、
前記可動部材の移動に応じて移動する永久磁石と、
前記永久磁石の移動による磁束の変化で発電するコイルと、を有する、
請求項１又は２記載のセンサ。
【請求項4】
前記第２発電部は、前記可動部材の移動によって撓む圧電素子を含む、
請求項１～３のいずれか１項に記載のセンサ。
請求項１～３のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項5】
前記第１信号と前記第２信号とが同じ信号である、
請求項１～４のいずれか１項に記載のセンサ。
請求項１～４のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項6】
前記可動部材と前記復帰ばねと前記発電ユニットと前記電池と前記送信ユニットとを収容する筐体と、
前記筐体を保持するストッパ部材と、を更に備え、
前記可動部材は、往復動作を行う動作部材を有するシリンダの前記動作部材によって下向きに押され、
前記可動部材は、前記ストッパ部材が前記動作部材と接触しているときに、前記第２位置に位置し、
前記ストッパ部材は、前記可動部材が前記第２位置よりも下方に移動しないように、前記動作部材の下方への移動を制限する、
請求項１～５のいずれか１項に記載のセンサ。
前記筐体を保持するストッパ部材と、を更に備え、
前記可動部材は、往復動作を行う動作部材を有するシリンダの前記動作部材によって下向きに押され、
前記可動部材は、前記ストッパ部材が前記動作部材と接触しているときに、前記第２位置に位置し、
前記ストッパ部材は、前記可動部材が前記第２位置よりも下方に移動しないように、前記動作部材の下方への移動を制限する、
請求項１～５のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項7】
前記動作部材と接触する前記ストッパ部材の接触部位を前記シリンダに対して上下に移動させる位置調整機構を更に備える、
請求項６に記載のセンサ。
請求項６に記載のセンサ。
【請求項8】
前記可動部材は、前記動作部材によって下向きに押される円柱状の操作部を有し、
前記ストッパ部材の前記接触部位には、前記操作部が挿入される貫通孔が設けられており、
前記位置調整機構は、前記操作部の前記円柱状の中心軸に沿って配置される、
請求項７に記載のセンサ。
前記ストッパ部材の前記接触部位には、前記操作部が挿入される貫通孔が設けられており、
前記位置調整機構は、前記操作部の前記円柱状の中心軸に沿って配置される、
請求項７に記載のセンサ。
【請求項9】
前記ストッパ部材を前記シリンダに取り付けるための取付部材を更に備え、
前記取付部材は、電磁波を透過する第１透過部を含み、
前記ストッパ部材は、電磁波を透過する第２透過部を含み、
前記第１透過部と前記第２透過部とは、少なくとも一部が重なるように配置されている、
請求項６～８のいずれか１項に記載のセンサ。
前記取付部材は、電磁波を透過する第１透過部を含み、
前記ストッパ部材は、電磁波を透過する第２透過部を含み、
前記第１透過部と前記第２透過部とは、少なくとも一部が重なるように配置されている、
請求項６～８のいずれか１項に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、センサに関する。より詳細には、本開示は、可動部材の移動に応じて発生した電力で動作するセンサに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、シリンダ本体と、シリンダ本体に進退自在に装備されたピストン部材と、ピストン部材の位置を検出可能な位置検出機構と、ピストン部材と連動して進退する連動ロッドと、を備えた流体圧シリンダを開示する。位置検出機構は、連動ロッドに設けられた被検出部が前進側設定位置に移動したことを検出する前進位置検出スイッチと、被検出部が後退限位置に移動したことを検出する後退位置検出スイッチと、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実用新案登録第３１９７０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記構成の流体圧シリンダが備える前進位置検出スイッチ及び後退位置検出スイッチはそれぞれリミットスイッチで構成されており、位置検出機構には、リミットスイッチへの電線が接続されている。流体圧シリンダが、例えばロボットのマニピュレータに用いられる場合、マニピュレータの動きによって位置検出機構に接続された電線がマニピュレータ等の部品と擦れて損傷する可能性がある。
【0005】
本開示の目的は、損傷の可能性を低減可能なセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様のセンサは、可動部材と、復帰ばねと、発電ユニットと、電池と、送信ユニットと、を備える。前記可動部材は、第１位置と前記第１位置の下方に位置する第２位置との間で移動可能である。前記復帰ばねは、前記可動部材に上向きの復帰力を加える。前記発電ユニットは、前記可動部材が移動することによって発電する。前記送信ユニットは無線信号を送信する。前記発電ユニットは、第１発電部及び第２発電部を含む。前記第１発電部及び前記第２発電部は、それぞれ、前記可動部材の移動に応じて撓むことで発電する。前記可動部材が前記第１位置から前記第２位置へと移動することにより、前記第１発電部が第１電圧を発生する。前記第２位置まで移動した前記可動部材が前記復帰ばねの復帰力を受けて前記第２位置と前記第１位置との間の中間位置まで移動した後で、前記可動部材が前記中間位置から前記第２位置に移動することにより、前記第２発電部が第２電圧を発生する。前記第１電圧は、前記送信ユニットが起動するのに必要な起動電圧以上の電圧であり、前記第２電圧は、前記起動電圧未満の電圧である。前記送信ユニットは、前記発電ユニットが前記第１電圧を発生した場合は、前記発電ユニットから電力供給を受けて第１信号を送信し、前記発電ユニットが前記第２電圧を発生した場合は、前記電池から電力供給を受けて第２信号を送信する。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、損傷の可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
本開示の実施形態に係るセンサについて、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【0010】
（１）本開示の実施形態に係るセンサの概要
本開示の実施形態に係るセンサＡ１は、図１に示すように、可動部材１３と、復帰ばね１４と、発電ユニット２０と、電池３０と、送信ユニット３３（図２参照）と、を備える。
本開示の実施形態に係るセンサＡ１は、図１に示すように、可動部材１３と、復帰ばね１４と、発電ユニット２０と、電池３０と、送信ユニット３３（図２参照）と、を備える。
【0011】
【0012】
復帰ばね１４は、可動部材１３に上向きの復帰力を加える。
【0013】
発電ユニット２０は、可動部材１３が移動することによって発電する。
【0014】
送信ユニット３３は、無線信号を送信する。
【0015】
発電ユニット２０は、第１発電部２１及び第２発電部２２を含む。
【0016】
第１発電部２１及び第２発電部２２は、それぞれ、可動部材１３の移動に応じて撓むことで発電する。
【0017】
可動部材１３が第１位置ＰＴ１から第２位置ＰＴ２へと移動することにより、第１発電部２１が第１電圧を発生する。
【0018】
第２位置ＰＴ２まで移動した可動部材１３が復帰ばね１４の復帰力を受けて第２位置ＰＴ２と第１位置ＰＴ１との間の中間位置ＰＴ３（図１に示す位置）まで移動した後で、可動部材１３が中間位置ＰＴ３から第２位置ＰＴ２に移動することにより、第２発電部２２が第２電圧を発生する。
【0019】
第１電圧は、送信ユニット３３が起動するのに必要な起動電圧以上の電圧であり、第２電圧は、起動電圧未満の電圧である。
【0020】
送信ユニット３３は、発電ユニット２０が第１電圧を発生した場合は、発電ユニット２０から電力供給を受けて第１信号を送信する。送信ユニット３３は、発電ユニット２０が第２電圧を発生した場合は、電池３０から電力供給を受けて第２信号を送信する。
【0021】
ここで、起動電圧とは、送信ユニット３３が無線信号を送信する送信動作を実行可能な電圧範囲の下限値である。例えば、送信ユニット３３が無線通信用のＩＣを含む場合、起動電圧は、無線通信用のＩＣの動作電圧範囲の下限値となる。
【0022】
センサＡ１の送信ユニット３３は、可動部材１３が第１位置ＰＴ１から第２位置ＰＴ２へと下向きに移動するときには第１発電部２１から第１電圧を供給されて起動し、第１信号を送信することができる。また、可動部材１３が復帰ばね１４の復帰力によって第２位置ＰＴ２から中間位置ＰＴ３に移動した後に中間位置ＰＴ３から第２位置ＰＴ２まで移動する場合、第２発電部２２が発生する第２電圧は起動電圧未満であるため、送信ユニット３３は起動できない。この場合、送信ユニット３３は、発電ユニット２０が第２電圧を発生したことをトリガとして電池３０から電力供給を受けて第２信号を送信するので、第２電圧が送信ユニット３３の起動電圧未満であっても、送信ユニット３３が第２信号を送信することができる。よって、センサＡ１では外部から電力供給を受けることなく、送信ユニット３３が第１信号及び第２信号を送信できるので、電力供給及び信号送信のための電線が不要になる。センサＡ１に電力供給及び信号送信のための電線が接続されている場合は電線の断線等が発生する可能性があるが、本実施形態のセンサＡ１は電力供給及び信号送信のための電線が不要であるから、損傷の可能性を低減することができる。また、本実施形態のセンサＡ１は電力供給及び信号送信のための電線が不要であるから、センサＡ１の設置位置の自由度が向上するという利点もある。
【0023】
（２）実施形態に係るセンサの詳細
実施形態に係るセンサＡ１は、いわゆる環境発電（エナジーハーベスティング）を行う発電ユニット２０を有している。可動部材１３に下向きの力が加えられていない場合、可動部材１３は、図４に示すように、復帰ばね１４の復帰力等を受けて第１位置ＰＴ１に移動している。ここで、可動部材１３に下向きの力が加えられて可動部材１３が第１位置ＰＴ１から第２位置ＰＴ２に移動すると、発電ユニット２０（具体的には第１発電部２１）が発生した第１電圧により送信ユニット３３が起動して第１信号を送信する。
実施形態に係るセンサＡ１は、いわゆる環境発電（エナジーハーベスティング）を行う発電ユニット２０を有している。可動部材１３に下向きの力が加えられていない場合、可動部材１３は、図４に示すように、復帰ばね１４の復帰力等を受けて第１位置ＰＴ１に移動している。ここで、可動部材１３に下向きの力が加えられて可動部材１３が第１位置ＰＴ１から第２位置ＰＴ２に移動すると、発電ユニット２０（具体的には第１発電部２１）が発生した第１電圧により送信ユニット３３が起動して第１信号を送信する。
【0024】
本実施形態では、センサＡ１は、例えば、スライドテーブル９０５を往復動作させるシリンダＳＹ１（図１０～図１４参照）に適用され、スライドテーブル９０５の位置を検出するために使用される。スライドテーブル９０５には、スライドテーブル９０５と一緒に移動する動作部材９０６が固定されている。シリンダＳＹ１には、動作部材９０６の移動範囲の両端（第１端及び第２端）に１つずつセンサＡ１が取り付けられている。シリンダＳＹ１に取り付けられた２つのセンサＡ１は、動作部材９０６が第１端に移動したことを検知する第１センサＡ１１と、動作部材９０６が第２端に移動したことを検知する第２センサＡ１２と、を含む。第１センサＡ１１の可動部材１３が、第１端に移動してきた動作部材９０６によって押されると、発電ユニット２０が発電し、発電ユニット２０から電力供給を受けて送信ユニット３３が無線信号を送信する。また、第２センサＡ１２の可動部材１３が、第２端に移動してきた動作部材９０６によって押されると、発電ユニット２０が発電し、発電ユニット２０から電力供給を受けて送信ユニット３３が無線信号を送信する。なお、シリンダＳＹ１については、「（２．３）シリンダ及び取付部材」において、より詳細に説明する。
【0025】
（２．１）センサの構成
センサＡ１は、可動部材１３、復帰ばね１４、発電ユニット２０、電池３０、及び送信ユニット３３等を収容する筐体１０を有している。なお、センサＡ１の説明においては、特に断りのない限り、復帰ばね１４が可動部材１３を押す方向を上向きとして、図１及び図８に矢印で示す上下及び左右の各方向をセンサＡ１の上下及び左右の各方向と規定し、図８に矢印で示す前後の各方向をセンサＡ１の前後の各方向と規定する。ただし、これらの方向は、説明のために便宜上規定した方向であり、センサＡ１が実際に使用される際の方向を規定するものではない。
センサＡ１は、可動部材１３、復帰ばね１４、発電ユニット２０、電池３０、及び送信ユニット３３等を収容する筐体１０を有している。なお、センサＡ１の説明においては、特に断りのない限り、復帰ばね１４が可動部材１３を押す方向を上向きとして、図１及び図８に矢印で示す上下及び左右の各方向をセンサＡ１の上下及び左右の各方向と規定し、図８に矢印で示す前後の各方向をセンサＡ１の前後の各方向と規定する。ただし、これらの方向は、説明のために便宜上規定した方向であり、センサＡ１が実際に使用される際の方向を規定するものではない。
【0026】
筐体１０は、金属材料又は合成樹脂によって形成されたベース１１と、合成樹脂等によって形成されたカバー１２とを含む。
【0027】
ベース１１は、底面の長辺及び短辺の寸法に比べて、高さの寸法が小さい直方体状に形成されている。
【0028】
カバー１２は、下面の全体に開口部を有する箱型に形成されている。カバー１２には、下面の開口部を塞ぐようにベース１１が取り付けられている。
【0029】
筐体１０の内部には、図１、図２、図４～図７に示すように、可動部材１３、復帰ばね１４、発電ユニット２０、回路基板２５、及び可動ブロック４０等の部品が収容されている。回路基板２５には、電池３０及び送信ユニット３３等の部品が実装されている。
【0030】
可動部材１３は、動作部材９０６によって下向きに押される円柱状の操作部１３１を有している。操作部１３１は、カバー１２の上面に設けられた貫通孔１２１（図１参照）に下側から挿入され、貫通孔１２１を通して筐体１０の外部に露出する。可動部材１３には、ベース１１から上向きに突出するポール１１１が挿入される貫通孔１３２が設けられている。ポール１１１には、例えばコイルばねのような復帰ばね１４が挿入されている。可動部材１３は、貫通孔１３２にポール１１１が挿入された状態でベース１１に取り付けられており、可動部材１３とベース１１との間に復帰ばね１４が配置されている。可動部材１３は、ポール１１１にガイドされることによって、第１位置ＰＴ１と第２位置ＰＴ２との間で上向き又は下向きに移動可能となっている。以下では、可動部材１３が移動する向き（上向き又は下向き）に沿った軸を第１軸ＡＸ１という。つまり、可動部材１３は、第１位置ＰＴ１と第２位置ＰＴ２との間で第１軸ＡＸ１に沿って上向き又は下向きに移動可能である。可動部材１３は復帰ばね１４によって上向きに押されており、操作部１３１に下向きの力が加わっていない状態では、可動部材１３は移動範囲の上端、つまり第１位置ＰＴ１に位置している。
【0031】
また、可動部材１３において貫通孔１２１から露出する部位（つまり操作部１３１）には、例えば弾性を有する合成樹脂で形成された保護カバー１６が取り付けられている。これにより、操作部１３１と貫通孔１２１との間の隙間から筐体１０の内部に水又は塵埃等が入り込む可能性を低減している。
【0032】
発電ユニット２０は、第１発電部２１と、第２発電部２２と、を含む。また、発電ユニット２０は、第３発電部２３を更に含んでいる。
【0033】
第１発電部２１及び第２発電部２２は共通の構成を有している。第１発電部２１及び第２発電部２２の各々は、振動体２４１と、圧電素子２４２と、おもり２４３とを有している。
【0034】
第１発電部２１及び第２発電部２２は、ベース１１の上面に固定された基台１５に保持されている。
【0035】
基台１５は、ベース１１の上面に沿って配置される板状のストッパ片１５１と、ストッパ片１５１の左側の端部から上向きに突出する連結片１５２と、ストッパ片１５１と平行に配置されて、左側の端部が連結片１５２に連結されるストッパ片１５３と、を備える。一対のストッパ片１５１，１５３と連結片１５２とはそれぞれ軟磁性材料により形成されており、基台１５の側面視の形状は全体としてＣ型に形成されている。
【0036】
第１発電部２１は、連結片１５２と上側のストッパ片１５３との間に保持され、第２発電部２２は、連結片１５２と下側のストッパ片１５１との間に保持される。
【0037】
振動体２４１は、弾性を有する軟磁性体の板材、例えば、ステンレス鋼板によって矩形板状に形成されている。振動体２４１の左端は基台１５に固定されており、振動体２４１は基台１５から右方向に向かって突出している。
【0038】
振動体２４１の右端にはおもり２４３が取り付けられている。おもり２４３は、例えば軟磁性材料によって板状に形成されている。第１発電部２１では振動体２４１の下面におもり２４３が取り付けられており、第２発電部２２では振動体２４１の上面におもり２４３が取り付けられている。
【0039】
圧電素子２４２は、振動体２４１の上面及び下面に１つずつ設けられている。圧電素子２４２は、振動体２４１の右端が上向き又は下向きに撓むことによって振動体２４１と共に撓み、撓み量に応じた電圧を発生する。つまり、第２発電部２２は、可動部材１３の移動によって撓む圧電素子２４２を含んでいる。圧電素子２４２の材料は、圧電セラミックス、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（Pb(Zr・Ti)O3）が好適である。ただし、圧電素子２４２を形成する材料は、チタン酸鉛（PbTiO3）、メタニオブ酸鉛（PbNb2O6）、チタン酸ビスマス（Bi4Ti3O12）などの圧電セラミックスであっても構わない。第２発電部２２は圧電素子２４２を用いて発電を行うので、スポット溶接が行われる現場等、電磁ノイズが存在する環境下でも、センサＡ１の誤動作が発生する可能性を低減できる。
【0040】
なお、第１発電部２１及び第２発電部２２がそれぞれ備えるおもり２４３の右端部分は、ストッパ片１５１，１５３にそれぞれ設けられた貫通孔１５４に挿入されており、おもり２４３の右端部分が貫通孔１５４の孔縁に当たることで振動体２４１の撓み量が制限されている。
【0041】
第３発電部２３は、コア（鉄心）２３１、コイル２３２、及び可動ブロック４０を有する。
【0042】
コア２３１は、純鉄又は磁性ステンレス鋼などの軟磁性材料によって円柱状に形成されており、連結片１５２の右側面にねじ等を用いて固定されている。コア２３１は連結片１５２の右側面から右向きに突出している。
【0043】
コア２３１には、コイル２３２が取り付けられている。コイル２３２は、コイルボビンに巻線（エナメル線）が巻回されて円筒状に形成されており、コイルボビンの孔にコア２３１が挿入されている。なお、コイル２３２は、自己融着性を有する絶縁体で導体を被覆した電線が、螺旋状に巻回されたボビンレスのコイルであっても構わない。
【0044】
【0045】
永久磁石４１は、例えば、直方体状のネオジム磁石である。ただし、永久磁石４１は、ネオジム磁石以外の磁石、例えば、サマリウムコバルト磁石などであっても構わない。永久磁石４１は上下方向に着磁されており、例えば、上部がＮ極となり、下部がＳ極となっている。
【0046】
一対のヨーク４２は、それぞれ軟磁性材料によって平板状に形成されている。一対のヨーク４２は永久磁石４１の上面及び下面に一つずつ配置されている。一対のヨーク４２の各々は、第１ヨーク片４２１と、第２ヨーク片４２２と、を有している。第１ヨーク片４２１は、四角形の平板状に形成されている。第１ヨーク片４２１は永久磁石４１の上面又は下面に沿って配置される。第２ヨーク片４２２は、矩形の平板状に形成されている。第２ヨーク片４２２は、第１ヨーク片４２１の左端から第１ヨーク片４２１の厚み方向（上下方向）に突出している。
【0047】
ホルダ４３は、非磁性材料、例えば、アルミニウム又は合成樹脂によって形成されている。ホルダ４３は、永久磁石４１と、一対のヨーク４２と、を保持する。ホルダ４３は、一対のヨーク４２の第１ヨーク片４２１で永久磁石４１を上下から挟むようにして、永久磁石４１と一対のヨーク４２を保持する。永久磁石４１と一対のヨーク４２とがホルダ４３に保持された状態では、一対のヨーク４２の第２ヨーク片４２２は、永久磁石４１の左側に配置され、互いに離間した状態で対向している。
【0048】
ここで、ホルダ４３に保持された永久磁石４１及び一対のヨーク４２は、第１発電部２１の振動体２４１と、第２発電部２２の振動体２４１との間に配置される。
【0049】
ホルダ４３の前側の側面には溝４４が設けられており、この溝４４に線ばね４５の中間部位が挿入される。線ばね４５は線細工ばねである。具体的には、線ばね４５は、線状の材料により、下から見た形状が略Ｇ形に形成されている。線ばね４５は、可動ブロック４０及び基台１５の周りを囲むように配置され、線ばね４５の第１端は前側から可動部材１３の孔１３３に挿入され、線ばね４５の第２端はホルダ４３の後側の側面に設けられた孔に挿入されている。線ばね４５の中間部位は、ホルダ４３の溝４４と、連結片１５２の左側面の溝１５５とに通されている。
【0050】
ここで、操作部１３１に下向きの力が加えられて、可動部材１３が第１位置ＰＴ１から下向きに移動すると、可動部材１３に第１端が保持された線ばね４５によってホルダ４３が下向きに押され、ホルダ４３が下向きに移動する。図６に示すように、可動部材１３が第２位置ＰＴ２まで移動すると、ホルダ４３に保持された下側のヨーク４２が第２発電部２２のおもり２４３に接触し、上側のヨーク４２の第２ヨーク片４２２がコア２３１の先端に接触する。このとき、永久磁石４１、上側のヨーク４２、コア２３１、連結片１５２、第２発電部２２、下側のヨーク４２、及び永久磁石４１の経路で磁路が形成される。
【0051】
その後、操作部１３１を下向きに押す力がなくなると、可動部材１３が復帰ばね１４の復帰力等を受けて上向きに移動する。可動部材１３が上向きに移動すると、可動部材１３に第１端が保持された線ばね４５によってホルダ４３が上向きに押されて、ホルダ４３が上向きに移動する。図４に示すように、可動部材１３が第１位置ＰＴ１まで移動すると、ホルダ４３に保持された上側のヨーク４２が第１発電部２１のおもり２４３に接触し、下側のヨーク４２の第２ヨーク片４２２がコア２３１の先端に接触する。このとき、永久磁石４１、上側のヨーク４２、第１発電部２１、連結片１５２、コア２３１、下側のヨーク４２、及び永久磁石４１の経路で磁路が形成される。
【0052】
第３発電部２３は、ホルダ４３の下側又は上側への移動に応じてコイル２３２を鎖交する磁束が変化することによって発電する。上述のように、第３発電部２３は、可動部材１３の移動に応じて移動する永久磁石４１と、永久磁石１４の移動による磁束の変化で発電するコイル２３２と、を有しており、電磁誘導による発電も行うことができる。
【0053】
回路基板２５には、電池３０、電源回路３１（図２参照）、送信ユニット３３とそのアンテナ、制御回路３４（図２参照）、及びスイッチ３２（図２参照）等の部品が実装されている。回路基板２５は、例えば、ストッパ片１５３の上に配置されている。
【0054】
スイッチ３２は、例えばノーマリオフ型のＭＯＳＦＥＴであり、電池３０と送信ユニット３３との間に接続されている。スイッチ３２は制御回路３４によってオン／オフが切り替えられる。
【0055】
電源回路３１は、発電ユニット２０に電気的に接続される。電源回路３１は、発電ユニット２０で発電される電力（交流電力）を直流電力に変換するように構成される。例えば、電源回路３１は、整流回路、平滑コンデンサ及び電圧レギュレータなどを有する。電源回路３１で変換された直流電力が送信ユニット３３に供給される。
【0056】
電池３０は例えば一次電池である。なお、電池３０は、一次電池に限定されず、充電が可能な二次電池、キャパシタ等の蓄電素子でもよい。電池３０は、発電ユニット２０が発生した電気エネルギを蓄える蓄電素子でもよく、電池３０が一次電池である場合に比べて電池３０の交換が不要になるという利点がある。
【0057】
送信ユニット３３は、電源回路３１又は電池３０から直流電力が供給されることで無線信号により第１信号又は第２信号を送信する。無線信号は、例えばBluetooth（登録商標）の規格に準拠した無線信号であり、特に、Bluetooth（登録商標） Low Energyの規格に準拠した無線信号であることが好ましい。
【0058】
制御回路３４には、発電ユニット２０（第１発電部２１、第２発電部２２、及び第３発電部２３）の出力電圧が入力されている。制御回路３４は、例えば低電圧動作のマイクロコンピュータを含み、発電ユニット２０の発電出力が送信ユニット３３の起動電圧以上の第１電圧であれば、スイッチ３２をオフに制御する。スイッチ３２がオフの場合、送信ユニット３３は発電ユニット２０から電力供給を受けて無線信号により第１信号を送信する。また、制御回路３４は、発電ユニット２０の発電出力が送信ユニット３３の起動電圧未満の第２電圧であれば、スイッチ３２をオンに制御する。スイッチ３２がオンの場合、送信ユニット３３は電池３０から電力供給を受けて無線信号により第２信号を送信する。
【0059】
なお、制御回路３４は、第１発電部２１及び第２発電部２２の出力電圧と、第３発電部２３の出力電圧とに基づいて、発電ユニット２０の出力電圧が起動電圧以上であるか否かを判断し、スイッチ３２のオン／オフを制御してもよい。具体的には、制御回路３４は、第１発電部２１及び第２発電部２２が発電している状態で、第３発電部２３の出力電圧が所定の閾値電圧未満であれば、発電ユニット２０の出力電圧が送信ユニット３３の起動電圧未満であると判断して、スイッチ３２をオンにする。これにより、第１発電部２１及び第２発電部２２が発電している状態で、第３発電部２３の発電出力も閾値電圧以上であれば、スイッチ３２はオフになる。つまり、発電ユニット２０の発電出力が起動電圧以上であれば、スイッチ３２はオフになるので、電池３０から送信ユニット３３に電力供給が行われることはなく、電池３０の消耗が抑制される。
【0060】
（２．２）ストッパ部材
２つのセンサＡ１には、動作部材９０６の動作範囲を規制することにより可動部材１３の下側への移動量を規制する２つのストッパ部材５０が取り付けられる。ストッパ部材５０は、センサＡ１の筐体１０の一部（例えばベース１１の下面及び右側面）と接触した状態で、筐体１０を保持している。なお、２つのストッパ部材５０は、第１センサＡ１１に取り付けられる第１ストッパ部材５０Ａと、第２センサＡ１２に取り付けられる第２ストッパ部材５０Ｂと、を含む。
２つのセンサＡ１には、動作部材９０６の動作範囲を規制することにより可動部材１３の下側への移動量を規制する２つのストッパ部材５０が取り付けられる。ストッパ部材５０は、センサＡ１の筐体１０の一部（例えばベース１１の下面及び右側面）と接触した状態で、筐体１０を保持している。なお、２つのストッパ部材５０は、第１センサＡ１１に取り付けられる第１ストッパ部材５０Ａと、第２センサＡ１２に取り付けられる第２ストッパ部材５０Ｂと、を含む。
【0061】
ストッパ部材５０は、センサＡ１のベース１１が載せられる板状の取付台５１と、取付台５１の右端から上向きに突出する支柱５２と、支柱５２の上端から左向きに突出する保持部５３と、を有している。ストッパ部材５０は、例えば金属材料により形成されている。
【0062】
取付台５１の上面の右側には円形の凹部５５が設けられている。凹部５５の底面には、取付台５１を上面から下面まで貫通する貫通孔５６が設けられている。貫通孔５６には調整ボルト６１のねじ部６３が上側から挿入され、凹部５５に調整ボルト６１の頭部６２が配置される（図４参照）。
【0063】
また、取付台５１の上面の左側には、取付台５１を上面から下面まで貫通する２つの貫通孔５７が設けられている（図９参照）。
【0064】
調整ボルト６１のねじ部６３が貫通孔５６に挿入され、凹部５５に頭部６２が配置された状態で、貫通孔５７に下面から通した固定ねじをベース１１のねじ穴にネジ込むことで、ストッパ部材５０がベース１１に固定される。凹部５５の深さ寸法は、頭部６２の厚み寸法よりも僅かに大きい寸法に設定されており、調整ボルト６１は回転可能な状態でベース１１とストッパ部材５０との間に保持される。
【0065】
調整ボルト６１は、センサＡ１及びストッパ部材５０をシリンダＳＹ１に取り付けるための取付部材７０（図１０及び図１１参照）に設けられたボルト孔７６にネジ込まれる。調整ボルト６１のねじ込み量を調整することで、Ｘ軸においてシリンダＳＹ１に対するセンサＡ１及びストッパ部材５０の位置が調整することができる。つまり、調整ボルト６１等で、動作部材９０６と接触するストッパ部材５０の接触部位５８をシリンダＳＹ１に対して上下に移動させる位置調整機構６０が実現される。なお、本実施形態では２つのセンサＡ１及び２つのストッパ部材５０が２つの取付部材７０を用いてシリンダＳＹ１に取り付けられる。２つの取付部材７０は、第１センサＡ１１及び第１ストッパ部材５０ＡをシリンダＳＹ１に取り付けるための第１取付部材７０Ａと、第２センサＡ１２及び第２ストッパ部材５０ＢをシリンダＳＹ１に取り付けるための第２取付部材７０Ｂと、を含む。
【0066】
保持部５３には、可動部材１３の上部が挿入される貫通孔５４が設けられている。ストッパ部材５０の接触部位５８には、操作部１３１が挿入される貫通孔５４が設けられている。操作部１３１が貫通孔５４に挿入されることによって、環状の保持部５３で可動部材１３の周りが囲まれているので、センサＡ１がシリンダＳＹ１に取り付けられた場合に、シリンダＳＹ１に設けられた計器類のケーブル等が、シリンダＳＹ１の動作部材９０６とセンサＡ１との間に挟まれにくくなり、センサＡ１の破損等が発生しにくくなる。なお、保持部５３が「環状」であるとは、可動部材１３の全周を囲んでいるものに限定されず、一部が途切れていてもよく、保持部５３の上面視の形状はＣ型であってもよい。
【0067】
ここで、保持部５３の上面が、シリンダＳＹ１が有する動作部材９０６と接触する接触部位５８となる。センサＡ１の可動部材１３は、シリンダＳＹ１の動作部材９０６によって下向きに押されるのであるが、可動部材１３が下向きに移動する場合の限界の位置が限界位置ＰＴ４（図１及び図７参照）である。ストッパ部材５０は、動作部材９０６が下向きに移動したときに動作部材９０６と接触することによって第２位置ＰＴ２を決定する。言い換えれば、可動部材１３は、ストッパ部材５０が動作部材９０６と接触しているときに、第２位置ＰＴ２に位置している。ストッパ部材５０は、可動部材１３が第２位置ＰＴ２よりも下方に移動しないように、動作部材９０６の下方への移動を制限している。ここで、ストッパ部材５０において、動作部材９０６と接触する接触部位５８は、限界位置ＰＴ４に存在する可動部材１３の上端よりも上側にあるので、可動部材１３が限界位置ＰＴ４まで押されることがなく、センサＡ１が破損しにくくなる。
【0068】
本実施形態では、センサＡ１を保持したストッパ部材５０が取付部材７０を用いてシリンダＳＹ１に取り付けられる。したがって、位置調整機構６０を用いてシリンダＳＹ１に対してストッパ部材５０の位置を調整すれば、シリンダＳＹ１に対するセンサＡ１の位置も同時に調整できる。よって、シリンダＳＹ１に対するストッパ部材５０の位置調整と、シリンダＳＹ１に対するセンサＡ１の位置調整を別々に行う必要がなく、位置調整の手間を削減できる。また、位置調整機構６０は操作部１３１の円柱状の部位の中心軸ＡＸ３に沿って配置されているので（図１１参照）、動作部材９０６が可動部材１３の操作部１３１に接触した場合に、センサＡ１及びストッパ部材５０を介して位置調整機構６０に曲げモーメントが発生する可能性を低減できる。なお、位置調整機構６０が操作部１３１の円柱状の部位の中心軸ＡＸ３に沿って配置されるとは、位置調整機構６０の調整ボルト６１の中心軸と中心軸ＡＸ３とが平行な状態で、調整ボルト６１の中心軸と中心軸ＡＸ３とが重なっていることに限定されない。位置調整機構６０の調整ボルト６１の中心軸と中心軸ＡＸ３との交差角が４５度以下であればよい。また調整ボルト６１の中心軸と直交する面において、調整ボルト６１の中心軸と中心軸ＡＸ３との間の距離が、製造誤差等に起因する許容寸法以下に収まっていればよい。また、本実施形態において、２つの物体が沿っているとは、両者が完全に平行であることに限定されず、数度程度の角度で交差している状態を含み得る。また、２つの物体が直交しているとは、両者が厳密に９０度の角度で交差していることに限定されず、両者の交差角が９０度から数度程度ずれている状態を含み得る。
【0069】
また、ストッパ部材５０はセンサＡ１の一部（例えばベース１１の下面及び右側面）と接触しているので、ストッパ部材５０の接触部位５８にシリンダＳＹ１の動作部材９０６が当たったときの衝撃がストッパ部材５０を介してセンサＡ１に伝わりやすくなる。よって、接触部位５８に動作部材９０６が当たったときの衝撃で、おもり２４３がヨーク４２に接触していない第１発電部２１の振動体２４１が振動しやすくなり、第１発電部２１の発電出力が大きくなるという利点もある。
【0070】
また、ストッパ部材５０には、センサＡ１の筐体１０の前側、左側、及び後側の側面と、上面の左半分とを露出させる開口が設けられており、この開口が電磁波を透過する第２透過部Ｅ２となっている（図８参照）。なお、第２透過部Ｅ２は、電磁波に対して透過性を有する合成樹脂製の部材で実現されていてもよい。
【0071】
（２．３）シリンダ及び取付部材
次に、センサＡ１が取り付けられるシリンダＳＹ１について図１０～図１４を参照して説明する。なお、シリンダＳＹ１についての説明では、図１０～図１４においてＸ軸に沿う方向を上下、Ｙ軸に沿う方向を左右、Ｚ軸に沿う方向を前後と規定する。ただし、これらの方向は一例であり、シリンダＳＹ１の使用時の方向を限定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
次に、センサＡ１が取り付けられるシリンダＳＹ１について図１０～図１４を参照して説明する。なお、シリンダＳＹ１についての説明では、図１０～図１４においてＸ軸に沿う方向を上下、Ｙ軸に沿う方向を左右、Ｚ軸に沿う方向を前後と規定する。ただし、これらの方向は一例であり、シリンダＳＹ１の使用時の方向を限定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
【0072】
シリンダＳＹ１は、流体圧（例えば空気圧）を受けて、スライドテーブル９０５をＸ軸に沿って往復動作させるために用いられる。スライドテーブル９０５は、Ｘ軸上の第１停止位置と第２停止位置との間で往復動作を行う。第１停止位置は、スライドテーブル９０５が往復動作を行う移動範囲の下端の位置（図１１に実線で示す位置）であり、第２停止位置は、スライドテーブル９０５が移動範囲の上端の位置（図１１に点線で示す位置）である。
【0073】
スライドテーブル９０５は、シリンダＳＹ１の本体９００の前面に、Ｘ軸に沿って移動可能な状態で取り付けられている。
【0074】
シリンダＳＹ１の本体９００には、ピストンを収容するシリンダ室が設けられている。シリンダ室は、ピストンを挟んでロッド側の第１空気室とヘッド側の第２空気室とに分けられ、第１空気室及び第２空気室のそれぞれにエア配管９０２，９０３が繋がっている。ピストンの下面からは２本のロッド９０１が下向きに突出している。２本のロッド９０１は、本体９００の下部に設けられた２つの貫通孔にそれぞれ通され、本体９００の外部に露出している。２本のロッド９０１の下端はスライドテーブル９０５に連結されており、スライドテーブル９０５はピストンと連動して上向き又は下向きに移動する。
【0075】
シリンダＳＹ１には、スライドテーブル９０５の移動範囲を制限する２つのストッパ部材５０（第１ストッパ部材５０Ａ及び第２ストッパ部材５０Ｂ）が取り付けられている。スライドテーブル９０５の移動範囲の下端は、第１ストッパ部材５０Ａによって第１停止位置に制限されている。また、スライドテーブル９０５の移動範囲の上端は、第２ストッパ部材５０Ｂによって第２停止位置に制限されている。
【0076】
また、シリンダＳＹ１には、スライドテーブル９０５が第１停止位置に移動したことを検知する第１センサＡ１１と、スライドテーブル９０５が第２停止位置に移動したことを検知する第２センサＡ１２と、が取り付けられている。
【0077】
ここで、第１センサＡ１１及び第１ストッパ部材５０Ａは第１取付部材７０Ａを用いてシリンダＳＹ１に取り付けられ、第２センサＡ１２及び第２ストッパ部材５０Ｂは第２取付部材７０Ｂを用いてシリンダＳＹ１に取り付けられている。第１取付部材７０Ａと第２取付部材７０Ｂとは、シリンダＳＹ１への取付部分を除いて、Ｘ軸と直交する平面に対してほぼ対称な形状に形成されている。以下では、第１停止位置において第１ストッパ部材５０Ａ及び第１センサＡ１１をシリンダＳＹ１に取り付ける第１取付部材７０Ａについて説明し、第２取付部材７０Ｂについては説明を省略する。
【0078】
第１取付部材７０Ａは、例えば金属材料により形成されている。第１取付部材７０Ａは、図１０に示すように、第１センサＡ１１の下面と対向する矩形板状の底板部７１と、底板部７１の後側の端部から上向きに突出する第１縦片７２と、底板部７１の右側の端部から上向きに突出する第２縦片７３と、を備えている。
【0079】
底板部７１には、Ｘ軸に沿って底板部７１を貫通するボルト孔７６が、ストッパ部材５０の貫通孔５６に対応する位置に設けられている。ボルト孔７６の内周面にはねじ部が形成されており、ストッパ部材５０の貫通孔５６に挿入された調整ボルト６１がボルト孔７６にネジ込まれる。調整ボルト６１のねじ込み量を調整することで、ストッパ部材５０及びストッパ部材５０に保持されたセンサＡ１がＸ軸に沿って移動する。調整ボルト６１のねじ込み量を調整した後に、調整ボルト６１のねじ部６３にナット６４を締め付けることで、調整ボルト６１の位置が固定される。これにより、第１センサＡ１１を保持したストッパ部材５０は、スライドテーブル９０５が第１停止位置に移動した状態で、動作部材９０６が接触部位５８に接触する位置に配置される。
【0080】
第１取付部材７０Ａには、センサＡ１の筐体１０の前側及び左側の側面と、上面の左半分とを露出させる開口が設けられており、この開口が電磁波を透過する第１透過部Ｅ１となっている（図１０参照）。第１透過部Ｅ１は、電磁波に対して透過性を有する合成樹脂製のカバーで実現されていてもよい。第２透過部Ｅ２と第１透過部Ｅ１とは少なくとも一部が重なるように配置されているので、センサＡ１の送信ユニット３３から送信される無線信号（電波信号）の減衰を抑制できる。
【0081】
第１取付部材７０Ａ及び第２取付部材７０ＢのシリンダＳＹ１への取付部分について説明する。第１取付部材７０Ａでは、第２縦片７３の上端から上向きに突出する固定片７４（図１２参照）が設けられている。固定片７４には、Ｙ軸に沿って固定片７４を貫通する貫通孔が設けられている。第１取付部材７０Ａは、シリンダＳＹ１の本体９００の左側面に固定片７４を重ね、貫通孔に通したボルトを本体９００に設けられたボルト穴にネジ込むことによって、本体９００に固定される。
【0082】
また、第２取付部材７０Ｂでは、第２縦片７３の右側の側面から右向きに突出する固定片７５が設けられている。固定片７５には、Ｘ軸に沿って固定片７５を貫通する貫通孔が設けられている。第２取付部材７０Ｂは、シリンダＳＹ１の本体９００の上面に固定片７５を重ね、貫通孔に通したボルトを本体９００に設けられたボルト穴にネジ込むことによって、本体９００に固定される。
【0083】
なお、第２取付部材７０Ｂを用いた第２センサＡ１２及び第２ストッパ部材５０Ｂの取付方法は、第１取付部材７０Ａを用いた取付方法と同様であるので、その説明は省略する。
【0084】
なお、シリンダＳＹ１には、スライドテーブル９０５が第１停止位置及び第２停止位置に移動したことをそれぞれ検知するために、２つのセンサＡ１（第１センサＡ１１及び第２センサＡ１２）が取り付けられているが、シリンダＳＹ１に２つのセンサＡ１が取り付けられることは必須ではない。シリンダＳＹ１には、スライドテーブル９０５が第１停止位置に移動したことを検知する第１センサＡ１１のみが取り付けられていてもよいし、スライドテーブル９０５が第２停止位置に移動したことを検知する第２センサＡ１２のみが取り付けられていてもよい。
【0085】
（２．４）動作
次に、本実施形態のセンサＡ１及びシリンダＳＹ１の動作を図１、図４～図７、図１０～図１４に基づいて説明する。なお、シリンダＳＹ１には２つの第１センサＡ１１及び第２センサＡ１２が取り付けられているが、２つの第１センサＡ１１及び第２センサＡ１２は同様の構成を有しているので、第１停止位置への移動を検出する第１センサＡ１１の動作のみを説明する。
次に、本実施形態のセンサＡ１及びシリンダＳＹ１の動作を図１、図４～図７、図１０～図１４に基づいて説明する。なお、シリンダＳＹ１には２つの第１センサＡ１１及び第２センサＡ１２が取り付けられているが、２つの第１センサＡ１１及び第２センサＡ１２は同様の構成を有しているので、第１停止位置への移動を検出する第１センサＡ１１の動作のみを説明する。
【0086】
（２．４．１）第２停止位置から第１停止位置へ移動するときの動作
スライドテーブル９０５が第２停止位置で停止している状態では、第１センサＡ１１の可動部材１３は、図４に示すように、復帰ばね１４のばね力を受けて第１位置ＰＴ１に移動している。この状態では、第１発電部２１の圧電素子２４２、及び、第２発電部２２の圧電素子２４２に撓みが発生しておらず、第１発電部２１及び第２発電部２２の発電出力はゼロである。可動部材１３が第１位置ＰＴ１に移動した状態では、可動ブロック４０が可動部材１３の移動に連動して上向きに移動しており、コア２３１が下側のヨーク４２に接触している。また、第１発電部２１のおもり２４３に上側のヨーク４２が接触しており、上側のヨーク４２、第１発電部２１のおもり２４３及び振動体２４１、基台１５、コア２３１及び下側のヨーク４２を通る磁路が形成される。その結果、永久磁石４１の磁気吸引力によって第１発電部２１の端部（おもり２４３）が可動ブロック４０に吸着されている。この状態では、コイル２３２に鎖交する磁束が変化しないため、第３発電部２３の発電出力もゼロである。つまり、スライドテーブル９０５が第２停止位置で停止している状態では、発電ユニット２０の発電出力はゼロであり、送信ユニット３３は無線信号の送信を行っていない。
スライドテーブル９０５が第２停止位置で停止している状態では、第１センサＡ１１の可動部材１３は、図４に示すように、復帰ばね１４のばね力を受けて第１位置ＰＴ１に移動している。この状態では、第１発電部２１の圧電素子２４２、及び、第２発電部２２の圧電素子２４２に撓みが発生しておらず、第１発電部２１及び第２発電部２２の発電出力はゼロである。可動部材１３が第１位置ＰＴ１に移動した状態では、可動ブロック４０が可動部材１３の移動に連動して上向きに移動しており、コア２３１が下側のヨーク４２に接触している。また、第１発電部２１のおもり２４３に上側のヨーク４２が接触しており、上側のヨーク４２、第１発電部２１のおもり２４３及び振動体２４１、基台１５、コア２３１及び下側のヨーク４２を通る磁路が形成される。その結果、永久磁石４１の磁気吸引力によって第１発電部２１の端部（おもり２４３）が可動ブロック４０に吸着されている。この状態では、コイル２３２に鎖交する磁束が変化しないため、第３発電部２３の発電出力もゼロである。つまり、スライドテーブル９０５が第２停止位置で停止している状態では、発電ユニット２０の発電出力はゼロであり、送信ユニット３３は無線信号の送信を行っていない。
【0087】
スライドテーブル９０５が第２停止位置で停止している状態で、エア配管９０３を介して第１空気室にエアが導入され、第２空気室のエアがエア配管９０２を介して外に流れると、ピストンは第１空気室と第２空気室との圧力差によって下向きに移動する。動作部材９０６は、ピストンの下向きへの移動に連動して下向きに移動する。図１０及び図１１に示すように、スライドテーブル９０５が第１停止位置まで移動すると、動作部材９０６が第１ストッパ部材５０Ａの接触部位５８と接触し、下向きへの移動が第１ストッパ部材５０Ａによって規制される。これにより、スライドテーブル９０５は第１停止位置で停止する。また、動作部材９０６が第１センサＡ１１の操作部１３１を下向きに押し込むことによって、発電ユニット２０が第１電圧を発生し、送信ユニット３３が第１信号を送信する。
【0088】
ここで、第１センサＡ１１の発電動作を図５及び図６に基づいて説明する。動作部材９０６によって操作部１３１が下向きに押されると、可動部材１３が下向きに移動し、可動部材１３の移動に応じて可動ブロック４０が下向きに移動する。このとき、可動ブロック４０に吸着された第１発電部２１の振動体２４１及び圧電素子２４２が下向きに撓み、圧電素子２４２は撓み量に応じた電圧を発生する。そして、第１発電部２１のおもり２４３の右端部分が、ストッパ片１５３の貫通孔１５４の下側縁に当たった時点で、振動体２４１の撓みが規制され、可動ブロック４０が更に下向きに移動すると、おもり２４３が上側のヨーク４２から開放される。このとき、第１発電部２１の振動体２４１が振動を開始し、振動体２４１の振動に応じて圧電素子２４２が電圧を発生する。
【0089】
また、第１発電部２１のおもり２４３が上側のヨーク４２から離れると、コイル２３２に鎖交する磁束が急激に減少し、第３発電部２３が電圧を発生する。また、可動部材１３が第１位置ＰＴ１に移動すると、図６に示すように、コア２３１が上側のヨーク４２に接触し、下側のヨーク４２が第２発電部２２のおもり２４３に接触する。これにより、上側のヨーク４２、コア２３１、連結片１５２、第２発電部２２の振動体２４１及びおもり２４３、上側のヨーク４２を通る磁路が形成される。その結果、永久磁石４１の磁気吸引力によって第２発電部２２のおもり２４３が可動ブロック４０に吸着される。このように、可動部材１３が第１位置ＰＴ１から第２位置ＰＴ２まで移動すると、その間にコイル２３２に鎖交する磁束が変化するので、第３発電部２３が、磁束の変化に応じた発電出力を発生する。
【0090】
したがって、可動部材１３が第１位置ＰＴ１から第２位置ＰＴ２に移動するまでの間に、第２発電部２２及び第３発電部２３が、起動電圧を超える第１電圧を出力し、送信ユニット３３は、発電ユニット２０から供給される電力で第１信号を送信する。送信ユニット３３から送信される第１信号は外部の上位システムＲ１（図２参照）によって受信される。上位システムＲ１は、送信ユニット３３からの無線通信を受信する通信機能を有している。上位システムＲ１は、第１センサＡ１１から受信した第１信号に基づいて、スライドテーブル９０５が第１停止位置に移動したことを検知できる。
【0091】
可動部材１３が第２位置ＰＴ２に移動した状態では、第１発電部２１の圧電素子２４２の撓み量、及び、第２発電部２２の圧電素子２４２の撓み量がそれぞれゼロになり、第１発電部２１及び第２発電部２２の発電出力はゼロになる。また、可動部材１３が第２位置ＰＴ２で停止した状態では可動ブロック４０も停止しているので、コイル２３２を鎖交する磁束は変化せず、第３発電部２３の発電出力はゼロになる。これにより、送信ユニット３３からの無線信号の送信も停止する。
【0092】
（２．４．２）第１停止位置から第２停止位置へ移動するときの動作
スライドテーブル９０５が第１停止位置で停止している状態で、エア配管９０２を介して第２空気室にエアが導入され、第１空気室のエアがエア配管９０３を介して外に流れると、ピストンは第１空気室と第２空気室との圧力差によって上向きに移動する。動作部材９０６は、ピストンの上向きへの移動に連動して上向きに移動する。
スライドテーブル９０５が第１停止位置で停止している状態で、エア配管９０２を介して第２空気室にエアが導入され、第１空気室のエアがエア配管９０３を介して外に流れると、ピストンは第１空気室と第２空気室との圧力差によって上向きに移動する。動作部材９０６は、ピストンの上向きへの移動に連動して上向きに移動する。
【0093】
動作部材９０６が上向きに移動すると、動作部材９０６が操作部１３１を下向きに押す力がなくなり、可動部材１３が復帰ばね１４の復帰力等を受けて上向きに移動する。このとき、図１に示すように、可動ブロック４０に吸着された第２発電部２２の振動体２４１及び圧電素子２４２が上向きに撓み、圧電素子２４２は撓み量に応じた電圧を発生する。そして、第２発電部２２のおもり２４３の右端部分が、ストッパ片１５３の貫通孔１５４の上側縁に当たった時点で、振動体２４１の撓みが規制され、可動ブロック４０が更に上向きに移動すると、おもり２４３が下側のヨーク４２から開放される。このとき、第２発電部２２の振動体２４１が振動を開始し、振動体２４１の振動に応じて圧電素子２４２が電圧を発生する。
【0094】
また、第２発電部２２のおもり２４３が下側のヨーク４２から離れると、コイル２３２に鎖交する磁束が急激に減少し、第３発電部２３が電圧を発生する。また、可動部材１３が第２位置ＰＴ２に移動すると、図４に示すように、コア２３１が下側のヨーク４２に接触し、上側のヨーク４２が第１発電部２１のおもり２４３に接触する。これにより、上側のヨーク４２、第１発電部２１のおもり２４３及び振動体２４１、連結片１５２、コア２３１、及び下側のヨーク４２を通る磁路が形成される。その結果、永久磁石４１の磁気吸引力によって第１発電部２１のおもり２４３が可動ブロック４０に吸着される。このように、可動部材１３が第２位置ＰＴ２から第１位置ＰＴ１まで移動すると、その間にコイル２３２に鎖交する磁束が変化するので、第３発電部２３が、磁束の変化に応じた発電出力を発生する。
【0095】
したがって、可動部材１３が第２位置ＰＴ２から第１位置ＰＴ１に移動するまでの間に、第１発電部２１及び第３発電部２３が、起動電圧を超える第１電圧を出力し、第１センサＡ１１の送信ユニット３３は、発電ユニット２０から供給される電力で第１信号を送信する。このとき、上位システムＲ１は、第１センサＡ１１の送信ユニット３３から送信される第１信号を受信することによって、スライドテーブル９０５が第１停止位置から第２停止位置に向かって移動したことを検知できる。
【0096】
また、スライドテーブル９０５が第２停止位置まで移動すると、動作部材９０６が第２ストッパ部材５０Ｂの接触部位５８と接触し、上向きへの移動が第２ストッパ部材５０Ｂによって規制される。これにより、スライドテーブル９０５は第２停止位置で停止する。また、動作部材９０６が第２センサＡ１２の操作部１３１を上向きに押し込むことによって、発電ユニット２０が第１電圧を発生し、送信ユニット３３が第１信号を送信する。このときの第２センサＡ１２の発電動作は、「（２．４．１）第２停止位置から第１停止位置へ移動するときの動作」で説明した第１センサＡ１１の発電動作と同様である。外部の上位システムＲ１は、第２センサＡ１２の送信ユニット３３から送信される第１信号を受信することによって、スライドテーブル９０５が第２停止位置に位置していることを検知する。
【0097】
（２．４．３）第１停止位置でシリンダの圧力源が停止した後に再起動したときの動作
図１０及び図１１に示すように、スライドテーブル９０５が第１停止位置で停止している状態（以下、初期停止状態と言う。）で、休日等による操業停止でシリンダＳＹ１の圧力源（例えば空圧ポンプ等）が長時間停止すると、配管等でのエアのリークによって第１空気室及び第２空気室の圧力が低下する可能性がある。第１空気室及び第２空気室の圧力が低下すると、可動部材１３が復帰ばね１４の復帰力等を受けて上向きに移動する。その後、操業が再開してシリンダＳＹ１の圧力源が再起動すると、圧力源からエアが供給されてシリンダＳＹ１が、操業停止前の位置である第１停止位置に復帰する。
図１０及び図１１に示すように、スライドテーブル９０５が第１停止位置で停止している状態（以下、初期停止状態と言う。）で、休日等による操業停止でシリンダＳＹ１の圧力源（例えば空圧ポンプ等）が長時間停止すると、配管等でのエアのリークによって第１空気室及び第２空気室の圧力が低下する可能性がある。第１空気室及び第２空気室の圧力が低下すると、可動部材１３が復帰ばね１４の復帰力等を受けて上向きに移動する。その後、操業が再開してシリンダＳＹ１の圧力源が再起動すると、圧力源からエアが供給されてシリンダＳＹ１が、操業停止前の位置である第１停止位置に復帰する。
【0098】
ここで、圧力源が再起動してからスライドテーブル９０５が第１停止位置に復帰するまでに可動部材１３が移動する移動量が所定の発電必要距離以上であれば、発電ユニット２０の発電出力は起動電圧以上の第１電圧となる。発電必要距離は、例えば、発電ユニット２０の発電出力が、送信ユニット３３の起動電圧となるときの可動部材１３の移動量である。具体的には、発電必要距離は、第２発電部２２の圧電素子２４２が発生する発電出力が、第１電圧以上となるような撓み量が発生するときの移動量である。なお、発電必要距離は、例えば、コア２３１が上側のヨーク４２から離れる位置まで可動ブロック４０が上向きに移動しているときの可動部材１３の位置から第２位置ＰＴ２まで可動部材１３が移動する距離であってもよい。コア２３１が上側のヨーク４２から離れる位置まで可動ブロック４０が上向きに移動していれば、圧力源が再起動してからスライドテーブル９０５が第１停止位置に復帰するまでに、コイル２３２を通過する磁束が変化して第３発電部２３が発電するので、第２発電部２２及び第３発電部２３によって起動電圧を超える第１電圧を発生することができる。
【0099】
図１２は、圧力源の停止中に可動部材１３が上向きに移動した移動量が発電必要距離以上であるときの状態（以下、第１復帰状態と言う。）を示している。なお、図１２の例では、動作部材９０６が操作部１３１から離れているので、可動部材１３は第１位置まで移動している。スライドテーブル９０５が第１復帰状態から初期停止状態に移動するまでに可動部材１３が移動する移動量は発電必要距離以上になるので、発電ユニット２０の発電出力が起動電圧以上の第１電圧となり、制御回路３４はスイッチ３２のオフを維持する。このとき、電源回路３１が発電ユニット２０の発電出力を、起動電圧以上の電圧値の直流電圧に変換して送信ユニット３３に供給する。すなわち、発電ユニット２０の発電出力は送信ユニット３３の起動電圧以上であるので、送信ユニット３３は、発電ユニット２０から電力供給を受けて起動し、第１信号を送信する。上位システムＲ１は、第１センサＡ１１からの第１信号を受信することによって、スライドテーブル９０５が第１停止位置に位置していることを検知する。
【0100】
一方、図１３は、圧力源の停止中に可動部材１３が上向きに移動した移動量が発電必要距離未満であるときの状態（以下、第２復帰状態と言う。）を示している。スライドテーブル９０５が第２復帰状態から初期停止状態に移動するまでに可動部材１３が移動する移動量は発電必要距離未満であるので、発電ユニット２０の発電出力は起動電圧未満の第２電圧となる。
【0101】
図１は、第２復帰状態における第１センサＡ１１（センサＡ１）の状態を示している。この状態では、コア２３１は上側のヨーク４２に接触しているので、スライドテーブル９０５が第２復帰状態から初期停止状態に復帰するまでの間に、可動部材１３の移動に応じて可動ブロック４０が下向きに移動しても、コイル２３２を通過する磁束は変化せず、第３発電部２３の発電出力はゼロとなる。一方、第２発電部２２の圧電素子２４２は僅かに撓んでいるため、スライドテーブル９０５が第２復帰状態から初期停止状態に復帰するまでの間に第２発電部２２が起動電圧未満の第２電圧を発生する。このとき、制御回路３４は、発電ユニット２０が第２電圧を発生したことをトリガとして、スイッチ３２をオンに制御するので、送信ユニット３３は電池３０から供給される電力で起動し、第２信号を送信する。上位システムＲ１は、第１センサＡ１１の送信ユニット３３から送信される第２信号を受信することによって、スライドテーブル９０５が第１停止位置に位置していることを検知する。
【0102】
なお、スライドテーブル９０５が第２復帰状態から初期停止状態に復帰するまでの間に、第２発電部２２は、可動部材１３が下向きに移動することによって第２軸ＡＸ２（図１参照）に沿って撓んでおり、第１軸ＡＸ１は第２軸ＡＸ２に沿っているので、可動部材１３の移動に応じて第２発電部２２が発生する発電出力を大きくできる。ここで、第１軸ＡＸ１が第２軸ＡＸ２に沿っているとは、好ましくは第１軸ＡＸ１と第２軸ＡＸ２とが平行であるが、第１軸ＡＸ１と第２軸ＡＸ２とが平行であることに限定されず、第１軸ＡＸ１と第２軸ＡＸ２との交差角が４５度以下であればよい。
【0103】
ここにおいて、第１信号と第２信号とは同じ信号でもあることが好ましく、上位システムＲ１は、第２信号を受信することでスライドテーブル９０５が第１停止位置に位置していることを検知できる。なお、第２信号が第１信号と同じ信号であることは必須ではなく、第２信号は、第１信号と異なる情報を含む信号でもよい。例えば、第２信号は、発電ユニット２０が第２電圧を発生したとの情報を含んでもよく、上位システムＲ１は、第２信号を受信したことから、圧力源が再起動後にスライドテーブル９０５が第１停止位置に移動したことを検知できる。
【0104】
なお、スライドテーブル９０５が第２停止位置で停止している状態でシリンダＳＹ１の圧力源が長時間停止すると、上述と同様に、復帰ばね１４の復帰力等を受けてスライドテーブル９０５の位置がずれる可能性がある。ここで、スライドテーブル９０５が復帰ばね１４の復帰力等を受けて第１復帰状態に移動した場合、圧力源が再起動してスライドテーブル９０５が停止前の第２停止位置に移動すると、第２センサＡ１２の発電ユニット２０が第１電圧を発生する。したがって、第２センサＡ１２の送信ユニット３３は発電ユニット２０から電力供給を受けて第１信号を送信できる。また、スライドテーブル９０５が復帰ばね１４の復帰力等を受けて第２復帰状態に移動した場合、圧力源が再起動してスライドテーブル９０５が停止前の第２停止位置に移動すると、第２センサＡ１２の発電ユニット２０は第２電圧を発生するため、送信ユニット３３は発電ユニット２０の発電出力では起動できない。この場合、第２センサＡ１２の制御回路３４は、発電ユニット２０の発電出力が第２電圧であることから、スイッチ３２をオンに制御するので、送信ユニット３３は電池３０から供給される電力で起動し、第２信号を送信することができる。
【0105】
（３）センサが適用されるシリンダのバリエーション
上記のシリンダＳＹ１は、スライドテーブル９０５を駆動するためのシリンダであるが、センサＡ１は、スライドテーブル９０５を駆動するシリンダＳＹ１以外のシリンダにも適用可能である。以下、センサＡ１が適用されるシリンダのバリエーションを説明する。
上記のシリンダＳＹ１は、スライドテーブル９０５を駆動するためのシリンダであるが、センサＡ１は、スライドテーブル９０５を駆動するシリンダＳＹ１以外のシリンダにも適用可能である。以下、センサＡ１が適用されるシリンダのバリエーションを説明する。
【0106】
上記のセンサＡ１は、平行ハンドを駆動するシリンダに適用されてもよい。平行ハンドを駆動するシリンダにセンサＡ１を取り付ける取付方式としては、図１５～図２０に示すような外付け方式と、図２１～図２７に示すような内蔵方式とがある。以下では、平行ハンドを駆動するシリンダにセンサＡ１を外付けした適用例１と、平行ハンドを駆動するシリンダにセンサＡ１を内蔵した適用例２と、についてそれぞれ説明する。
【0107】
（３．１）適用例１
平行ハンドを駆動するシリンダＳＹ２にセンサＡ１を外付けした適用例１について図１５～図２０を参照して説明する。なお、適用例１のシリンダＳＹ２の説明では、図１５において、Ｘ軸に沿う方向を上下、Ｙ軸に沿う方向を左右、Ｚ軸に沿う方向を前後と規定する。ただし、これらの方向は、説明のために便宜上規定した方向であり、センサＡ１及びシリンダＳＹ２が実際に使用される際の方向を規定するものではない。
平行ハンドを駆動するシリンダＳＹ２にセンサＡ１を外付けした適用例１について図１５～図２０を参照して説明する。なお、適用例１のシリンダＳＹ２の説明では、図１５において、Ｘ軸に沿う方向を上下、Ｙ軸に沿う方向を左右、Ｚ軸に沿う方向を前後と規定する。ただし、これらの方向は、説明のために便宜上規定した方向であり、センサＡ１及びシリンダＳＹ２が実際に使用される際の方向を規定するものではない。
【0108】
（３．１．１）適用例１の構成
シリンダＳＹ２は、直方体状の本体９１０を有している。本体９１０の上面には一対の爪９１１が配置されている。一対の爪９１１はＹ軸に沿って移動可能に設けられている。本体９１０の内部には、ピストンが往復運動可能な状態で配置されたシリンダ室が設けられている。シリンダ室は、ピストンを挟んでロッド側の第１空気室とヘッド側の第２空気室とに分けられ、第１空気室及び第２空気室のそれぞれにエア配管９１２，９１３が繋がっている。ピストンにはロッドが連結されており、ピストンと共にロッドが往復運動を行うと、ロッドの往復動作がリンク機構を介して一対の爪９１１に伝達される。これにより、一対の爪９１１は、両者の間隔が最小となる閉位置（図１５～図１７に示す位置）、又は、両者の間隔が最大となる開位置（図１８に示す位置）に移動する。
シリンダＳＹ２は、直方体状の本体９１０を有している。本体９１０の上面には一対の爪９１１が配置されている。一対の爪９１１はＹ軸に沿って移動可能に設けられている。本体９１０の内部には、ピストンが往復運動可能な状態で配置されたシリンダ室が設けられている。シリンダ室は、ピストンを挟んでロッド側の第１空気室とヘッド側の第２空気室とに分けられ、第１空気室及び第２空気室のそれぞれにエア配管９１２，９１３が繋がっている。ピストンにはロッドが連結されており、ピストンと共にロッドが往復運動を行うと、ロッドの往復動作がリンク機構を介して一対の爪９１１に伝達される。これにより、一対の爪９１１は、両者の間隔が最小となる閉位置（図１５～図１７に示す位置）、又は、両者の間隔が最大となる開位置（図１８に示す位置）に移動する。
【0109】
シリンダＳＹ２には、２つのセンサＡ１と２つのストッパ部材５０とが、２つの取付部材８０を用いて取り付けられている。
【0110】
２つのセンサＡ１は、一対の爪９１１が閉位置に移動したことを検知する第１センサＡ２１と、一対の爪９１１が開位置に移動したことを検知する第２センサＡ２２と、を含む。２つのストッパ部材５０は、第１センサＡ２１に取り付けられて、一対の爪９１１の閉方向への移動範囲を規制する第１ストッパ部材５０Ａと、第２センサＡ２２に取り付けられて、一対の爪９１１の開方向への移動範囲を規制する第２ストッパ部材５０Ｂと、を含む。２つの取付部材８０は、第１センサＡ２１及び第１ストッパ部材５０Ａを本体９１０の右側面に取り付けるための第１取付部材８０Ａと、第２センサＡ２２及び第２ストッパ部材５０Ｂを本体９１０の左側面に取り付けるための第２取付部材８０Ｂと、を含む。なお、第１センサＡ２１及び第２センサＡ２２は、上述したセンサＡ１と同様の構成を有しているので、第１センサＡ２１及び第２センサＡ２２の構成についての説明は省略する。また、第１ストッパ部材５０Ａ及び第２ストッパ部材５０Ｂは、上述したストッパ部材５０と同様の構成を有しているので、第１ストッパ部材５０Ａ及び第２ストッパ部材５０Ｂの構成についての説明は省略する。
【0111】
第１取付部材８０Ａは、本体９１０の右側の側面に例えば固定ねじを用いて取り付けられる固定片８１Ａと、固定片８１Ａの下端部から右向きに突出する突出片８２Ａと、固定片８１Ａの上部の前端から右向きに突出するリンク支持片８３Ａと、を備える。突出片８２Ａには調整ボルト６１がねじ込まれるボルト孔が設けられている。第１ストッパ部材５０Ａに保持された第１センサＡ２１は、調整ボルト６１を突出片８２Ａのボルト孔にねじ込み、ねじ込み量を調整した状態で調整ボルト６１にナット６４を締め付けることによって、第１取付部材８０Ａに固定される（図１７参照）。なお、第１取付部材８０Ａは、第１センサＡ２１のカバー１２の側面を露出させる開口を有しており、この開口が電磁波を透過する第１透過部Ｅ５となっている。第１取付部材８０Ａの第１透過部Ｅ５は、第１ストッパ部材５０Ａに設けられた第２透過部Ｅ２（図８参照）と一部が重なっているので、第１センサＡ２１から送信される電波信号の減衰が抑制される。なお、第１透過部Ｅ５は合成樹脂製の部材で実現されていてもよい。
【0112】
第２取付部材８０Ｂは、本体９１０の左側の側面に例えば固定ねじを用いて取り付けられる固定片８１Ｂと、固定片８１Ｂの下端部から左向きに突出する突出片８２Ｂと、固定片８１Ｂの上部の後端から左向きに突出するリンク支持片８３Ｂと、を備える。突出片８２Ｂには調整ボルト６１のねじ部６３がネジ込まれるボルト孔が設けられている。第２ストッパ部材５０Ｂに保持された第２センサＡ２２は、調整ボルト６１を突出片８２Ｂのボルト孔にねじ込み、ねじ込み量を調整した状態で調整ボルト６１にナット６４を締め付けることによって、第２取付部材８０Ｂに固定される（図１７参照）。また、第２取付部材８０Ｂは、第２センサＡ２２のカバー１２の側面を露出させる開口を有しており、この開口が電磁波を透過する第１透過部Ｅ５となっている。第２取付部材８０Ｂの第１透過部Ｅ５は、第２ストッパ部材５０Ｂに設けられた第２透過部Ｅ２（図８参照）と一部が重なっているので、第２センサＡ２２から送信される電波信号の減衰が抑制される。なお、第１透過部Ｅ５は合成樹脂製の部材で実現されていてもよい。
【0113】
また、シリンダＳＹ２は、右側の爪９１１の左右の動きを上下の動きに変換して第１センサＡ２１に伝える第１リンク機構８１０と、左側の爪９１１の左右の動きを上下の動きに変換して第２センサＡ２２に伝える第２リンク機構８２０と、を備えている。
【0114】
第１リンク機構８１０は、連結部８１１と、駆動リンク８１２と、中間リンク８１３と、動作部材である従動リンク８１４と、を備えている。
【0115】
連結部８１１は、右側の爪９１１の基部にねじ等で固定されている。
【0116】
駆動リンク８１２及び中間リンク８１３は、それぞれ、矩形板状に形成されている。駆動リンク８１２には、長辺に沿って３つの孔が設けられている。中間リンク８１３には長辺に沿って２つの孔が設けられている。駆動リンク８１２の第１端の孔には連結部８１１に設けられたピンＰ１１が挿入されており、駆動リンク８１２はピンＰ１１を中心に回転可能である。駆動リンク８１２の中央の孔にはピンＰ１２の第１端が挿入されている。中間リンク８１３の第１端の孔にはピンＰ１２の第２端が挿入されており、駆動リンク８１２及び中間リンク８１３はピンＰ１２を中心に回転可能である。駆動リンク８１２の第２端の孔には、従動リンク８１４の上部に固定されたピンＰ１３が挿入されており、駆動リンク８１２はピンＰ１２を中心に回転可能である。また、中間リンク８１３の第２端の孔には、リンク支持片８３Ａに固定されたピンＰ１４が挿入されており、中間リンク８１３はピンＰ１４を中心に回転可能である。ピンＰ１４は、従動リンク８１４において、ピンＰ１３が挿入される孔よりも下側に、従動リンク８１４を前後に貫通するように設けられた長孔８１６に挿入されている。長孔８１６は左右の寸法に比べて上下の寸法が長い形状に形成されており、ピンＰ１４にガイドされた状態で従動リンク８１４がＸ軸に沿って移動可能となっている。また、従動リンク８１４の下部には、可動部材１３の操作部１３１を押すための矩形状の押操作部８１５が設けられている。
【0117】
第２リンク機構８２０は、連結部８２１と、駆動リンク８２２と、中間リンク８２３と、動作部材である従動リンク８２４と、を備えている。
【0118】
連結部８２１は、左側の爪９１１の基部にねじ等で固定されている。
【0119】
駆動リンク８２２及び中間リンク８２３は、それぞれ、矩形板状に形成されている。駆動リンク８２２には、長辺に沿って３つの孔が設けられている。中間リンク８２３には長辺に沿って２つの孔が設けられている。駆動リンク８２２の第１端の孔には連結部８２１に設けられたピンＰ２１が挿入されており、駆動リンク８２２はピンＰ２１を中心に回転可能である。駆動リンク８２２の中央の孔にはピンＰ２２の第１端が挿入されている。中間リンク８２３の第１端の孔にはピンＰ２２の第２端が挿入されており、駆動リンク８２２及び中間リンク８２３はピンＰ２２を中心に回転可能である。駆動リンク８２２の第２端の孔には、従動リンク８２４の下部に固定されたピンＰ２３が挿入されており、駆動リンク８２２はピンＰ２３を中心に回転可能である。また、中間リンク８２３の第２端の孔には、リンク支持片８３Ｂに固定されたピンＰ２４が挿入されており、中間リンク８２３はピンＰ２４を中心に回転可能である。ピンＰ２４は、従動リンク８２４に設けられた長孔８２６に挿入されている。長孔８２６は、ピンＰ２３よりも上側に、従動リンク８２４を前後に貫通するように設けられている。長孔８２６は左右の寸法に比べて上下の寸法が長い形状に形成されており、ピンＰ２４にガイドされた状態で従動リンク８２４がＸ軸に沿って移動可能となっている。また、従動リンク８２４の下部には、可動部材１３の操作部１３１を押すための矩形状の押操作部８２５が設けられている。
【0120】
（３．１．２）適用例１の動作
以下に、適用例１のシリンダＳＹ２の動作を説明する。
以下に、適用例１のシリンダＳＹ２の動作を説明する。
【0121】
図１５～図１７は一対の爪９１１が閉位置に移動している状態を示している。第１空気室にエアが供給されると、ピストンと共にロッドが下向きに移動することで、一対の爪９１１が閉位置に移動する。一対の爪９１１が閉位置に移動すると、第１リンク機構８１０の駆動リンク８１２がピンＰ１１を中心に右回りに回転するとともに、中間リンク８１３がピンＰ１２を中心に左回りに回転しながら、従動リンク８１４が下向きに移動する。これにより、押操作部８１５が可動部材１３の操作部１３１を下向きに押した状態となる。また、一対の爪９１１が閉位置に移動すると、第２リンク機構８２０の駆動リンク８２２がピンＰ２１を中心に右回りに回転するとともに、中間リンク８２３がピンＰ２２を中心に左回りに回転しながら、従動リンク８２４が上向きに移動する。これにより、押操作部８２５が可動部材１３の操作部１３１から離れた状態となる。このとき、第１センサＡ２１の発電ユニット２０が第１電圧を発生し、送信ユニット３３が発電ユニット２０から電圧供給を受けて第１信号を送信するので、上位システムＲ１は第１センサＡ２１から送信された第１信号に基づいて、一対の爪９１１が閉位置に移動したことを検知できる。
【0122】
また、第２空気室にエアが供給されると、ピストンと共にロッドが上向きに移動することで、一対の爪９１１が閉位置から開位置に移動する（図１８参照）。一対の爪９１１が開位置に移動すると、第１リンク機構８１０の駆動リンク８１２がピンＰ１１を中心に左回りに回転するとともに、中間リンク８１３がピンＰ１２を中心に右回りに回転しながら、従動リンク８１４が上向きに移動する。これにより、押操作部８１５が可動部材１３の操作部１３１から離れた状態となる。また、一対の爪９１１が開位置に移動すると、第２リンク機構８２０の駆動リンク８２２がピンＰ２１を中心に左回りに回転するとともに、中間リンク８２３がピンＰ２２を中心に右回りに回転しながら、従動リンク８２４が下向きに移動する。これにより、押操作部８２５によって可動部材１３の操作部１３１が下向きに押された状態となる。このとき、第２センサＡ２２の発電ユニット２０が第１電圧を発生し、送信ユニット３３が発電ユニット２０から電圧供給を受けて第１信号を送信するので、上位システムＲ１は第２センサＡ２２から送信された第１信号に基づいて、一対の爪９１１が閉位置に移動したことを検知できる。
【0123】
図１８に示すように、シリンダＳＹ２の一対の爪９１１が開位置で停止している状態（以下、初期停止状態と言う。）で、休日等による操業停止でシリンダＳＹ２の圧力源（例えば空圧ポンプ等）が長時間停止すると、配管等でのエアのリークによって第１空気室及び第２空気室の圧力が低下する可能性がある。第１空気室及び第２空気室の圧力が低下すると、第２センサＡ２２の可動部材１３が復帰ばね１４の復帰力等を受けて上向きに移動する。その後、操業が再開してシリンダＳＹ２の圧力源が再起動すると、圧力源からエアが供給されてシリンダＳＹ２が、操業停止前の位置である開状態の位置に復帰する。
【0124】
ここで、圧力源が再起動してから一対の爪９１１が開状態の位置に復帰するまでに第２センサＡ２２の可動部材１３が移動する移動量が所定の発電必要距離以上であれば、発電ユニット２０の発電出力は起動電圧以上の第１電圧となる。
【0125】
図１９は、圧力源の停止中に第２センサＡ２２の可動部材１３が上向きに移動した移動量が発電必要距離以上であるときの状態（以下、第１復帰状態と言う。）を示している。一対の爪９１１が第１復帰状態から初期停止状態に移動するまでに可動部材１３が移動する移動量は発電必要距離以上になるので、発電ユニット２０の発電出力が起動電圧以上の第１電圧となり、制御回路３４はスイッチ３２のオフを維持する。このとき、電源回路３１が発電ユニット２０の発電出力を、起動電圧以上の電圧値の直流電圧に変換して送信ユニット３３に供給する。すなわち、第２センサＡ２２の発電ユニット２０の発電出力は送信ユニット３３の起動電圧以上であるので、送信ユニット３３は、発電ユニット２０から電力の供給を受けて起動し、第１信号を送信する。上位システムＲ１は、第２センサＡ２２の送信ユニット３３から送信される第１信号を受信することによって、一対の爪９１１が開位置に位置していることを検知する。
【0126】
一方、図２０は、圧力源の停止中に第２センサＡ２２の可動部材１３が上向きに移動した移動量が発電必要距離未満であるときの状態（以下、第２復帰状態と言う。）を示している。一対の爪９１１が第２復帰状態から初期停止状態に移動するまでに可動部材１３が移動する移動量は発電必要距離未満であるので、発電ユニット２０の発電出力は起動電圧未満の第２電圧となり、発電ユニット２０の発電出力では送信ユニット３３が起動できない。このとき、第２センサＡ２２の制御回路３４は、発電ユニット２０の発電出力が第２電圧であることから、スイッチ３２をオンに制御するので、送信ユニット３３は電池３０から供給される電力で起動し、第２信号を送信する。上位システムＲ１は、第２センサＡ２２の送信ユニット３３から送信される第２信号を受信することによって、一対の爪９１１が開位置に位置していることを検知する。
【0127】
なお、シリンダＳＹ２の一対の爪９１１が閉位置で停止している状態でシリンダＳＹ２の圧力源が長時間停止すると、上述と同様に、復帰ばね１４の復帰力等を受けて一対の爪９１１の位置がずれる可能性がある。
【0128】
ここで、一対の爪９１１が復帰ばね１４の復帰力等を受けて第１復帰状態の位置に移動した場合、圧力源が再起動して一対の爪９１１が停止前の閉位置に移動すると、第１センサＡ２１の発電ユニット２０が第１電圧を発生する。したがって、第１センサＡ２１の送信ユニット３３は発電ユニット２０から電力供給を受けて第１信号を送信できる。
【0129】
また、一対の爪９１１が復帰ばね１４の復帰力等を受けて第２復帰状態の位置に移動した場合、圧力源が再起動して一対の爪９１１が停止前の閉位置に移動すると、第１センサＡ２１の発電ユニット２０は第２電圧を発生するため、送信ユニット３３は発電ユニット２０の発電出力では起動できない。この場合、第１センサＡ２１の制御回路３４は、発電ユニット２０の発電出力が第２電圧であることから、スイッチ３２をオンに制御するので、送信ユニット３３は電池３０から供給される電力で起動し、第２信号を送信することができる。
【0130】
なお、適用例１で説明したシリンダＳＹ２には、一対の爪９１１が閉位置及び開位置に移動したことをそれぞれ検知するために、２つのセンサＡ１（第１センサＡ２１及び第２センサＡ２２）が取り付けられているが、シリンダＳＹ２に２つのセンサＡ１が取り付けられることは必須ではない。シリンダＳＹ２には、一対の爪９１１が閉位置に移動したことを検知する第１センサＡ２１のみが取り付けられていてもよいし、一対の爪９１１が開位置に移動したことを検知する第２センサＡ２２のみが取り付けられていてもよい。
【0131】
（３．２）適用例２
平行ハンドを駆動するシリンダＳＹ３にセンサＡ１を内蔵した適用例２について、図２１～図２７を参照して説明する。なお、適用例２のシリンダＳＹ３の説明では、図２１において、Ｘ軸に沿う方向を上下、Ｙ軸に沿う方向を左右、Ｚ軸に沿う方向を前後と規定する。ただし、これらの方向は、説明のために便宜上規定した方向であり、センサＡ１及びシリンダＳＹ３が実際に使用される際の方向を規定するものではない。
平行ハンドを駆動するシリンダＳＹ３にセンサＡ１を内蔵した適用例２について、図２１～図２７を参照して説明する。なお、適用例２のシリンダＳＹ３の説明では、図２１において、Ｘ軸に沿う方向を上下、Ｙ軸に沿う方向を左右、Ｚ軸に沿う方向を前後と規定する。ただし、これらの方向は、説明のために便宜上規定した方向であり、センサＡ１及びシリンダＳＹ３が実際に使用される際の方向を規定するものではない。
【0132】
（３．２．１）適用例２の構成
シリンダＳＹ３は、直方体状の本体９２０を有している。本体９２０の上部には、一対の爪９２２を保持するレール部材９２１が取り付けられている。レール部材９２１の上面には、一対の爪９２２の基部が挿入されるレール溝９２３が設けられている。レール溝９２３はＹ軸に沿って伸びている。一対の爪９２２は、Ｙ軸に沿って平行移動可能な状態でレール部材９２１に保持されている。
シリンダＳＹ３は、直方体状の本体９２０を有している。本体９２０の上部には、一対の爪９２２を保持するレール部材９２１が取り付けられている。レール部材９２１の上面には、一対の爪９２２の基部が挿入されるレール溝９２３が設けられている。レール溝９２３はＹ軸に沿って伸びている。一対の爪９２２は、Ｙ軸に沿って平行移動可能な状態でレール部材９２１に保持されている。
【0133】
本体９２０の内部には、ピストン９５０（図２３参照）がＸ軸に沿って移動可能な状態で配置されたシリンダ室が設けられている。ピストン９５０には上向きに突出するロッド９５１が設けられている。シリンダ室は、ピストン９５０を挟んでロッド９５１側の第１空気室とヘッド側の第２空気室とに分けられ、第１空気室及び第２空気室のそれぞれにエア配管が繋がっている。圧力源からエア配管を介して第２空気室にエアが供給されると、ピストン９５０及びロッド９５１が上向きに移動する。また、圧力源からエア配管を介して第１空気室にエアが供給されると、ピストン９５０及びロッド９５１が下向きに移動する。ロッド９５１の往復動作は第１リンク機構８３０及び第２リンク機構８４０を介して一対の爪９２２にそれぞれ伝達される。これにより、一対の爪９２２は、両者の間隔が最小となる閉位置（図２３及び図２４に示す位置）、又は、両者の間隔が最大となる開位置（図２５及び図２６に示す位置）に移動する。
【0134】
シリンダＳＹ３には、２つのセンサＡ１が２つの取付部材を用いて取り付けられている。ここで、２つのセンサＡ１は、一対の爪９２２が閉位置に移動したことを検知する第１センサＡ２１と、一対の爪９２２が開位置に移動したことを検知する第２センサＡ２２と、を含む。また、２つの取付部材は、第１センサＡ２１をシリンダＳＹ３に取り付けるための第１取付部材９３０と、第２センサＡ２２をシリンダＳＹ３に取り付けるための第２取付部材９４０と、を含んでいる。ここで、第１取付部材９３０は、第１センサＡ２１が有する可動部材１３の押し込み量を制限するストッパ部材の機能を有している。同様に、第２取付部材９４０は、第２センサＡ２２が有する可動部材１３の押し込み量を制限するストッパ部材の機能を有している。なお、第１センサＡ２１及び第２センサＡ２２は、上述したセンサＡ１と同様の構成を有しているので、第１センサＡ２１及び第２センサＡ２２の構成についての説明は省略する。
【0135】
第１取付部材９３０は、下面に第１センサＡ２１の上面が接した状態で配置されるベース部９３１と、ベース部９３１の下面の左側から下向きに突出する角柱状の柱状部９３２と、を有している。
【0136】
第１センサＡ２１は、筐体１０の上面がベース部９３１の下面に接触し、筐体１０の左側の側面が柱状部９３２の右側の側面に接触した状態で第１取付部材９３０に配置される。第１センサＡ２１は、ベース１１を固定ボルト９３４で柱状部９３２に締結することによって、第１取付部材９３０に固定される。第１取付部材９３０は、本体９２０の下面との間にシム板９３３を挟んだ状態で、柱状部９３２をＸ軸に沿って貫通する貫通孔に固定ボルト９３５を通し、固定ボルト９３５を本体９２０にネジ込むことによって、本体９２０に取り付けられる。これにより、第１センサＡ２１が第１取付部材９３０を介してシリンダＳＹ３の本体９２０に取り付けられる。ここで、所望の高さ寸法のシム板９３３を本体９２０と第１取付部材９３０との間に配置することで、第１センサＡ２１の可動部材１３の位置及びストッパ部材として機能する第１取付部材９３０の位置をＸ軸に沿って調整することができる。なお、適用例２では、シム板９３３により位置調整機構が実現されているが、第１センサＡ２１及び第１取付部材９３０をＸ軸に沿って移動させる送りねじ等で位置調整機構が実現されてもよい。
【0137】
また、第１取付部材９３０の上面には、第１センサＡ２１が備える可動部材１３の操作部１３１と対向する部位に角孔状の貫通孔９３７（図２４及び図２６参照）が設けられている。第１リンク機構８３０は、可動部材１３の操作部１３１を駆動する動作部材であるプランジャ８３５を有しており、プランジャ８３５の下端は貫通孔９３７を通して第１取付部材９３０の内部に挿入され、第１センサＡ２１の可動部材１３の操作部１３１と対向している。
【0138】
第１取付部材９３０に第１センサＡ２１が取り付けられた状態では、第１センサＡ２１のカバー１２の側面が露出している。つまり、第１取付部材９３０には、電磁波を透過する第１透過部Ｅ３（図２１参照）が設けられているので、第１センサＡ２１の送信ユニット３３から送信される無線信号の減衰を抑制できる。なお、第１透過部Ｅ３は、カバー１２の側面を露出させる開口で実現されているが、電磁波に対して透過性を有する合成樹脂製の部材等で実現されてもよい。
【0139】
第２取付部材９４０は、下面に第２センサＡ２２の上面が接した状態で配置されるベース部９４１と、ベース部９４１の下面の右側から下向きに突出する角柱状の柱状部９４２と、を有している。
【0140】
第２センサＡ２２は、筐体１０の上面がベース部９４１の下面に接触し、筐体１０の右側の側面が柱状部９４２の左側の側面に接触した状態で第２取付部材９４０に配置される。なお、第２センサＡ２２と第１センサＡ２１とはＺ軸に沿って並ぶように配置されている（図２１参照）。第２センサＡ２２は、ベース１１を固定ボルト９４４で柱状部９４２に締結することによって、第２取付部材９４０に固定される。第２取付部材９４０は、本体９２０の下面との間にシム板９４３を挟んだ状態で、柱状部９４２をＸ軸に沿って貫通する貫通孔に固定ボルト９４５を通し、固定ボルト９４５を本体９２０にネジ込むことによって、本体９２０に取り付けられる。これにより、第２センサＡ２２が第２取付部材９４０を介してシリンダＳＹ３の本体９２０に取り付けられる。ここで、所望の高さ寸法のシム板９４３を本体９２０と第２取付部材９４０との間に配置することで、第２センサＡ２２の可動部材１３の位置及びストッパ部材として機能する第２取付部材９４０の位置をＸ軸に沿って調整することができる。なお、適用例２では、シム板９４３により位置調整機構が実現されているが、第２センサＡ２２及び第２取付部材９４０をＸ軸に沿って移動させる送りねじ等で位置調整機構が実現されてもよい。
【0141】
また、第２取付部材９４０の上面には、第２センサＡ２２が備える可動部材１３の操作部１３１と対向する部位に角孔状の貫通孔９４７（図２４及び図２６参照）が設けられている。第２リンク機構８４０は、可動部材１３の操作部１３１を駆動する動作部材であるプランジャ８４５を有しており、プランジャ８４５の下端は貫通孔９４７を通して第２取付部材９４０の内部に挿入され、第２センサＡ２２の可動部材１３の操作部１３１と対向している。
【0142】
第２取付部材９４０に第２センサＡ２２が取り付けられた状態では、第２センサＡ２２のカバー１２の側面が露出している。つまり、第２取付部材９４０には、電磁波を透過する第１透過部Ｅ４（図２１参照）が設けられているので、第２センサＡ２２の送信ユニット３３から送信される無線信号の減衰を抑制できる。なお、第１透過部Ｅ４は、カバー１２の側面を露出させる開口で実現されているが、電磁波に対して透過性を有する合成樹脂製の部材等で実現されてもよい。
【0143】
また、シリンダＳＹ３は、第１リンク機構８３０と、第２リンク機構８４０と、を備えている。
【0144】
第１リンク機構８３０は、右側の爪９２２の左右の動きを上下の動きに変換して第１センサＡ２１に伝える。第１リンク機構８３０は、リンクアーム８３１と、中間リンク８３４と、プランジャ８３５とを備える。
【0145】
リンクアーム８３１は、Ｙ軸に沿って配置される横片８３１Ｂと、横片８３１Ｂの右端から下向きに突出する縦片８３１Ａと、を一体に備え、略Ｌ形に形成されている。横片８３１Ｂには左右の幅の中央付近に孔が設けられ、この孔に本体９２０に固定されたピンＰ３１が挿入されている。横片８３１Ｂは、ピンＰ３１を中心に回転可能な状態で本体９２０に支持されている。横片８３１Ｂの左側の端部には溝８３３が設けられている。ロッド９５１の上端にはスリット９５２が設けられ、スリット９５２の内部にはピン９５３が設けられている。横片８３１Ｂの左側の端部はロッド９５１のスリット９５２に挿入され、溝８３３にピン９５３が挿入されている。また、横片８３１Ｂの左右の幅の中央付近からは駆動片８３２が上向きに突出しており、この駆動片８３２は右側の爪９２２の下部に設けられた溝内に挿入されている。また、縦片８３１Ａの下部に設けられた孔にはピンＰ３２の第１端が挿入されている。
【0146】
中間リンク８３４の第１端に設けられた孔にはピンＰ３２の第２端が挿入されており、縦片８３１Ａと中間リンク８３４とはピンＰ３２を中心に回転可能な状態で連結されている。また、中間リンク８３４の第２端に設けられた孔にはピンＰ３３の第１端が挿入され、プランジャ８３５の上端部に設けられた孔にはピンＰ３３の第２端が挿入されている。プランジャ８３５は、本体９２０の内部に設けられたガイド部によってＸ軸（上下）に沿って移動可能な状態で本体９２０に配置されている。プランジャ８３５の下端には、第１センサＡ２１が備える可動部材１３の操作部１３１を押すための押操作部８３６が設けられている。プランジャ８３５の中間部には、プランジャ８３５が下向きに移動したときに、第１取付部材９３０及び第２取付部材９４０からそれぞれ上向きに突出するストッパ片９３６，９４６と接触する段差部８３７が設けられている。ここにおいて、ストッパ片９３６，９４６が、動作部材であるプランジャ８３５の段差部８３７と接触することで、可動部材１３が第２位置よりも下方に移動しないように、プランジャ８３５の下方への移動を制限する。なお、ストッパ片９３６，９４６の上端が、動作部材であるプランジャ８３５の段差部８３７と接触する接触部位となる。
【0147】
第２リンク機構８４０は、左側の爪９２２の左右の動きを上下の動きに変換して第２センサＡ２２に伝える。第２リンク機構８４０は、リンクアーム８４１と、中間リンク８４４と、動作部材であるプランジャ８４５とを備える。
【0148】
リンクアーム８４１は矩形板状に形成されている。リンクアーム８４１には左右の幅の中央付近に孔が設けられ、この孔に本体９２０に固定されたピンＰ４１が挿入されており、リンクアーム８４１はピンＰ４１を中心に回転可能な状態で本体９２０に支持されている。リンクアーム８４１の右側の端部には溝８４３が設けられている。リンクアーム８４１の右側の端部はロッド９５１のスリット９５２に挿入され、溝８４３にピン９５３が挿入されている。また、リンクアーム８４１の左右の幅の中央付近からは駆動片８４２が上向きに突出しており、この駆動片８４２は左側の爪９２２の下部に設けられた溝内に挿入されている。また、リンクアーム８４１の左側の端部に設けられた孔にはピンＰ４２の第１端が挿入されている。
【0149】
中間リンク８４４の第１端に設けられた孔にはピンＰ４２の第２端が挿入されており、リンクアーム８４１と中間リンク８４４とはピンＰ４２を中心に回転可能な状態で連結されている。また、中間リンク８４４の第２端に設けられた孔にはピンＰ４３の第１端が挿入され、プランジャ８４５の上端部に設けられた孔にはピンＰ４３の第２端が挿入されている。プランジャ８４５は、本体９２０の内部に設けられたガイド部によってＸ軸（上下）に沿って移動可能な状態で本体９２０に配置されている。プランジャ８４５の下端には、第２センサＡ２２が備える可動部材１３の操作部１３１を押すための押操作部８４６が設けられている。プランジャ８４５の中間部には、プランジャ８４５が下向きに移動したときに、第１取付部材９３０及び第２取付部材９４０からそれぞれ上向きに突出するストッパ片９３６，９４６と接触する段差部８４７が設けられている。
【0150】
（３．２．２）適用例２の動作
以下に、適用例２のシリンダＳＹ３の動作を説明する。
以下に、適用例２のシリンダＳＹ３の動作を説明する。
【0151】
図２３及び図２４は一対の爪９２２が閉位置に移動している状態を示している。第１空気室にエアが供給されると、ピストン９５０と共にロッド９５１が下向きに移動し、リンクアーム８３１がピンＰ３１を中心に左回りに回転するとともに、リンクアーム８４１がピンＰ４１を中心に右回りに回転し、駆動片８３２，８４２によって一対の爪９２２が閉位置に移動させられる。また、リンクアーム８３１がピンＰ３１を中心に左回りに回転すると、中間リンク８３４を介してプランジャ８３５が下向きに押され、プランジャ８３５の押操作部８３６によって第１センサＡ２１の操作部１３１が下向きに押された状態となる。プランジャ８３５の段差部８３７がストッパ片９３６，９４６と接触することによって、プランジャ８３５の下方への移動が制限され、このときの爪９２２の位置が閉位置となる。このとき、第１センサＡ２１の発電ユニット２０が第１電圧を発生し、送信ユニット３３が発電ユニット２０から電圧供給を受けて第１信号を送信するので、上位システムＲ１は第１センサＡ２１からの第１信号に基づいて、一対の爪９２２が閉位置に移動したことを検知できる。また、リンクアーム８４１がピンＰ４１を中心に右回りに回転すると、中間リンク８４４によってプランジャ８４５が上向きに引き上げられ、プランジャ８４５の押操作部８４６が第２センサＡ２２の可動部材１３の操作部１３１から離れた状態となる。
【0152】
また、第２空気室にエアが供給されると、ピストン９５０と共にロッド９５１が上向きに移動し、リンクアーム８３１がピンＰ３１を中心に右回りに回転するとともに、リンクアーム８４１がピンＰ４１を中心に左回りに回転し、駆動片８３２，８４２によって一対の爪９２２が開位置（図２５及び図２６参照）に移動させられる。また、リンクアーム８３１がピンＰ３１を中心に右回りに回転すると、中間リンク８３４によってプランジャ８３５が上向きに引き上げられ、プランジャ８３５の押操作部８３６が第１センサＡ２１の操作部１３１から離れた状態となる。また、リンクアーム８４１がピンＰ４１を中心に左回りに回転すると、中間リンク８４４を介してプランジャ８４５が下向きに押され、プランジャ８４５の押操作部８４６によって第２センサＡ２２の操作部１３１が下向きに押された状態となる。プランジャ８４５の段差部８４７がストッパ片９３６，９４６と接触することによって、プランジャ８４５の下方への移動が制限され、このときの爪９２２の位置が開位置となる。このとき、第２センサＡ２２の発電ユニット２０が第１電圧を発生し、送信ユニット３３が発電ユニット２０から電圧供給を受けて第１信号を送信するので、上位システムＲ１は第２センサＡ２２からの第１信号に基づいて、一対の爪９２２が開位置に移動したことを検知できる。
【0153】
図２５及び図２６に示すように、シリンダＳＹ３の一対の爪９２２が開位置で停止している状態（以下、初期停止状態と言う。）で、休日等による操業停止でシリンダＳＹ３の圧力源（例えば空圧ポンプ等）が長時間停止すると、配管等でのエアのリークによって第１空気室及び第２空気室の圧力が低下する可能性がある。第１空気室及び第２空気室の圧力が低下すると、第２センサＡ２２の可動部材１３が復帰ばね１４の復帰力等を受けて上向きに移動する。その後、操業が再開してシリンダＳＹ３の圧力源が再起動すると、圧力源からエアが供給されてシリンダＳＹ３が、操業停止前の位置である開位置に移動する。
【0154】
ここで、圧力源が再起動してから一対の爪９２２が開状態の位置に復帰するまでに可動部材１３が移動する移動量が所定の発電必要距離以上であれば、発電ユニット２０の発電出力は起動電圧以上の第１電圧となる。
【0155】
圧力源の停止中に可動部材１３が上向きに移動した移動量が発電必要距離以上である場合（以下、第１復帰状態と言う。）、一対の爪９２２が第１復帰状態から初期停止状態に移動するまでに第２センサＡ２２の可動部材１３が移動する移動量は発電必要距離以上になる。この場合、第２センサＡ２２の発電ユニット２０の発電出力が起動電圧以上の第１電圧となり、制御回路３４はスイッチ３２のオフを維持する。このとき、電源回路３１が発電ユニット２０の発電出力を、起動電圧以上の電圧値の直流電圧に変換して送信ユニット３３に供給する。発電ユニット２０の発電出力は送信ユニット３３の起動電圧以上であるので、送信ユニット３３は、発電ユニット２０から電力の供給を受けて起動し、第１信号を送信する。上位システムＲ１は、第２センサＡ２２の送信ユニット３３から送信される第１信号を受信することによって、一対の爪９２２が開位置に位置していることを検知する。
【0156】
一方、図２７は、圧力源の停止中に可動部材１３が上向きに移動した移動量が発電必要距離未満であるときの状態（以下、第２復帰状態と言う。）を示している。一対の爪９２２が第２復帰状態から初期停止状態に復帰するまでに可動部材１３が移動する移動量は発電必要距離未満であるので、発電ユニット２０の発電出力は起動電圧未満の第２電圧となり、発電ユニット２０の発電出力では送信ユニット３３が起動できない。このとき、制御回路３４は、発電ユニット２０が第２電圧を発生したことをトリガとして、スイッチ３２をオンに制御し、送信ユニット３３は電池３０から供給される電力で起動し、第２信号を送信する。上位システムＲ１は、第２センサＡ２２の送信ユニット３３から送信される第２信号を受信することによって、一対の爪９２２が開位置に位置していることを検知する。
【0157】
なお、シリンダＳＹ３の一対の爪９２２が閉位置で停止している状態でシリンダＳＹ３の圧力源が長時間停止すると、上述と同様に、復帰ばね１４の復帰力等を受けて一対の爪９２２の位置がずれる可能性がある。
【0158】
ここで、一対の爪９２２が復帰ばね１４の復帰力等を受けて第１復帰状態の位置に移動した場合、圧力源が再起動して一対の爪９２２が停止前の閉位置に移動すると、第２センサＡ２２の発電ユニット２０が第１電圧を発生する。したがって、第２センサＡ２２の送信ユニット３３は発電ユニット２０から電力供給を受けて第１信号を送信できる。
【0159】
また、一対の爪９２２が復帰ばね１４の復帰力等を受けて第２復帰状態の位置に移動した場合、圧力源が再起動して一対の爪９２２が停止前の閉位置に移動すると、第２センサＡ２２の発電ユニット２０は第２電圧を発生するため、送信ユニット３３は発電ユニット２０の発電出力では起動できない。この場合、第２センサＡ２２の制御回路３４は、発電ユニット２０が第２電圧を発生したことをトリガとして、スイッチ３２をオンに制御するので、送信ユニット３３は電池３０から供給される電力で起動し、第２信号を送信することができる。
【0160】
なお、適用例２で説明したシリンダＳＹ３には、一対の爪９２２が閉位置及び開位置に移動したことをそれぞれ検知するために、２つのセンサＡ１（第１センサＡ２１及び第２センサＡ２２）が取り付けられているが、シリンダＳＹ３に２つのセンサＡ１が取り付けられることは必須ではない。シリンダＳＹ３には、一対の爪９２２が閉位置に移動したことを検知する第１センサＡ２１のみが取り付けられていてもよいし、一対の爪９２２が開位置に移動したことを検知する第２センサＡ２２のみが取り付けられていてもよい。
【0161】
（４）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【0162】
上記の実施形態では、発電ユニット２０が第１発電部２１と第２発電部２２と第３発電部２３とを備えているが、発電ユニット２０が第３発電部２３を含むことは必須ではなく、第３発電部２３は適宜省略可能である。
【0163】
上記の実施形態では、センサＡ１が、空圧で動作するシリンダＳＹ１～ＳＹ３に適用されているが、油圧で動作するシリンダ、又は電動で動作するシリンダに適用されてもよい。
【0164】
上記の実施形態において、発電ユニット２０の発電出力と起動電圧との比較等の２値の比較において、「以上」としているところは「より大きい」であってもよい。つまり、２値の比較において、２値が等しい場合を含むか否かは、基準値等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」か「より大きい」かに技術上の差異はない。同様に、「未満」としているところは「以下」であってもよい。
【0165】
（まとめ）
以上説明したように、第１の態様のセンサ（Ａ１）は、可動部材（１３）と、復帰ばね（１４）と、発電ユニット（２０）と、電池（３０）と、送信ユニット（３３）と、を備える。可動部材（１３）は、第１位置（ＰＴ１）と、第１位置（ＰＴ１）の下方に位置する第２位置（ＰＴ２）との間で移動可能である。復帰ばね（１４）は、可動部材（１３）に上向きの復帰力を加える。発電ユニット（２０）は、可動部材（１３）が移動することによって発電する。送信ユニット（３３）は無線信号を送信する。発電ユニット（２０）は、第１発電部（２１）及び第２発電部（２２）を含む。第１発電部（２１）及び第２発電部（２２）は、それぞれ、可動部材（１３）の移動に応じて撓むことで発電する。可動部材（１３）が第１位置（ＰＴ１）から第２位置（ＰＴ２）へと移動することにより、第１発電部（２１）が第１電圧を発生する。第２位置（ＰＴ２）まで移動した可動部材（１３）が復帰ばね（１４）の復帰力を受けて第２位置（ＰＴ２）と第１位置（ＰＴ１）との間の中間位置（ＰＴ３）まで移動した後で、可動部材（１３）が中間位置（ＰＴ３）から第２位置（ＰＴ２）に移動することにより、第２発電部（２２）が第２電圧を発生する。第１電圧は、送信ユニット（３３）が起動するのに必要な起動電圧以上の電圧であり、第２電圧は、起動電圧未満の電圧である。送信ユニット（３３）は、発電ユニット（２０）が第１電圧を発生した場合は、発電ユニット（２０）から電力供給を受けて第１信号を送信し、発電ユニット（２０）が第２電圧を発生した場合は、電池（３０）から電力供給を受けて第２信号を送信する。
以上説明したように、第１の態様のセンサ（Ａ１）は、可動部材（１３）と、復帰ばね（１４）と、発電ユニット（２０）と、電池（３０）と、送信ユニット（３３）と、を備える。可動部材（１３）は、第１位置（ＰＴ１）と、第１位置（ＰＴ１）の下方に位置する第２位置（ＰＴ２）との間で移動可能である。復帰ばね（１４）は、可動部材（１３）に上向きの復帰力を加える。発電ユニット（２０）は、可動部材（１３）が移動することによって発電する。送信ユニット（３３）は無線信号を送信する。発電ユニット（２０）は、第１発電部（２１）及び第２発電部（２２）を含む。第１発電部（２１）及び第２発電部（２２）は、それぞれ、可動部材（１３）の移動に応じて撓むことで発電する。可動部材（１３）が第１位置（ＰＴ１）から第２位置（ＰＴ２）へと移動することにより、第１発電部（２１）が第１電圧を発生する。第２位置（ＰＴ２）まで移動した可動部材（１３）が復帰ばね（１４）の復帰力を受けて第２位置（ＰＴ２）と第１位置（ＰＴ１）との間の中間位置（ＰＴ３）まで移動した後で、可動部材（１３）が中間位置（ＰＴ３）から第２位置（ＰＴ２）に移動することにより、第２発電部（２２）が第２電圧を発生する。第１電圧は、送信ユニット（３３）が起動するのに必要な起動電圧以上の電圧であり、第２電圧は、起動電圧未満の電圧である。送信ユニット（３３）は、発電ユニット（２０）が第１電圧を発生した場合は、発電ユニット（２０）から電力供給を受けて第１信号を送信し、発電ユニット（２０）が第２電圧を発生した場合は、電池（３０）から電力供給を受けて第２信号を送信する。
【0166】
この態様によれば、外部から電力供給を受けることなく、送信ユニット（３３）が第１信号及び第２信号を送信できるので、電力供給及び信号送信のための電線が不要になる。センサ（Ａ１）に電力供給及び信号送信のための電線が接続されている場合は電線の断線等が発生する可能性があるが、センサ（Ａ１）は電力供給及び信号送信のための電線が不要であるから、損傷の可能性を低減することができる。
【0167】
第２の態様のセンサ（Ａ１）では、第１の態様において、電池（３０）は、発電ユニット（２０）が発生した電気エネルギを蓄える蓄電素子を含む。
【0168】
この態様によれば、電池（３０）が一次電池で実現される場合に比べて、電池（３０）の交換が不要になるという利点がある。
【0169】
第３の態様のセンサ（Ａ１）では、第１又は第２の態様において、発電ユニット（２０）は、第３発電部（２３）を更に含む。第３発電部（２３）は、可動部材（１３）の移動に応じて移動する永久磁石（４１）と、永久磁石（４１）の移動による磁束の変化で発電するコイル（２３２）と、を有する。
【0170】
この態様によれば、第３発電部（２３）を更に備えることで、動作部材（９０６，８１４，８２４，８３５，８４５）が可動部材（１３）に接触した際の発電出力を大きくできる。
【0171】
第４の態様のセンサ（Ａ１）では、第１～第３のいずれかの態様において、第２発電部（２２）は、可動部材（１３）の移動によって撓む圧電素子（２４２）を含む。
【0172】
この態様によれば、外部に電磁ノイズの発生源が存在する場合でも、電磁ノイズによる誤動作を低減できる。
【0173】
第５の態様のセンサ（Ａ１）では、第１～第４のいずれかの態様において、第１信号と第２信号とが同じ信号である。
【0174】
この態様によれば、送信ユニット（３３）は発電ユニット（２０）から電力供給を受ける場合も電池（３０）から電力供給を受ける場合も同じ信号を送信することができる。
【0175】
第６の態様のセンサ（Ａ１）は、第１～第５のいずれかの態様において、筐体（１０）と、筐体（１０）を保持するストッパ部材（５０）と、を更に備える。筐体（１０）は、可動部材（１３）と復帰ばね（１４）と発電ユニット（２０）と電池（３０）と送信ユニット（３３）とを収容する。可動部材（１３）は、往復動作を行う動作部材（９０６，８１４，８２４，８３５，８４５）を有するシリンダ（ＳＹ１～ＳＹ３）の動作部材（９０６，８１４，８２４，８３５，８４５）によって下向きに押される。可動部材（１３）は、ストッパ部材（５０）が動作部材（９０６，８１４，８２４，８３５，８４５）と接触しているときに第２位置（ＰＴ２）に位置する。ストッパ部材（５０）は、可動部材（１３）が第２位置（ＰＴ２）よりも下方に移動しないように、動作部材（９０６，８１４，８２４，８３５，８４５）の下方への移動を制限する。
【0176】
この態様によれば、可動部材（１３）が第２位置（ＰＴ２）よりも下方に移動する可能性を低減できる。
【0177】
第７の態様のセンサ（Ａ１）は、第６の態様において、動作部材（９０６，８１４，８２４，８３５，８４５）と接触するストッパ部材（５０，９３６，９４６）の接触部位（５８）を、シリンダ（ＳＹ１～ＳＹ３）に対して上下に移動させる位置調整機構（６０）を更に備える。
【0178】
この態様によれば、シリンダ（ＳＹ１～ＳＹ３）に対するストッパ部材（５０）及びセンサ（Ａ１）の位置を位置調整機構（６０）を用いて一度に調整することができる。
【0179】
第８の態様のセンサ（Ａ１）では、第７の態様において、可動部材（１３）は、動作部材（９０６，８１４，８２４，８３５，８４５）によって下向きに押される円柱状の操作部（１３１）を有する。ストッパ部材（５０）の接触部位（５８）には、操作部（１３１）が挿入される貫通孔（５４）が設けられている。位置調整機構（６０）は、操作部（１３１）の円柱状の中心軸（ＡＸ３）に沿って配置される。
【0180】
この態様によれば、操作部（１３１）がストッパ部材（５０）の貫通孔（５４）に挿入されているので、可動部材（１３）と動作部材（９０６，８１４，８２４，８３５，８４５）との間にケーブル等が入りにくくなり、ケーブル等の挟み込みによってセンサ（Ａ１）が破損する可能性を低減できる。また、位置調整機構（６０）は、操作部（１３１）の円柱状の中心軸（ＡＸ３）に沿って配置されるので、動作部材（９０６，８１４，８２４，８３５，８４５）が可動部材（１３）に接触した場合に、センサ（Ａ１）及びストッパ部材（５０）を介して位置調整機構（６０）に曲げモーメントが発生する可能性を低減できる。
【0181】
第９の態様のセンサ（Ａ１）は、第６～第８のいずれかの態様において、ストッパ部材（５０）をシリンダ（ＳＹ１～ＳＹ３）に取り付けるための取付部材（７０）を更に備える。取付部材（７０）は、電磁波を透過する第１透過部（Ｅ１）を含み、ストッパ部材（５０）は、電磁波を透過する第２透過部（Ｅ２）を含む。第１透過部（Ｅ１）と第２透過部（Ｅ２）とは、少なくとも一部が重なるように配置されている。
【0182】
この態様によれば、送信ユニット（３３）が電波信号により送信信号を送信する場合に、送信信号の減衰を抑制することができる。
【0183】
第２～第１０の態様に係る構成については、センサ（Ａ１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【0184】
１ センサ
１０ 筐体
１３ 可動部材
２０ 発電ユニット
２１ 第１発電部
２２ 第２発電部
２３ 第３発電部
３０ 電池
３３ 送信ユニット
４１ 永久磁石
５０ ストッパ部材
５３ 保持部
５８ 接触部位
６０ 位置調整機構
７０ 取付部材
２３２ コイル
２４２ 圧電素子
８１４，８２４ 従動リンク（動作部材）
８３５，８４５ プランジャ（動作部材）
９０６ 動作部材
Ａ１ センサ
ＡＸ１ 第１軸
ＡＸ２ 第２軸
ＡＸ３ 中心軸
Ｅ１ 第１透過部
Ｅ２ 第２透過部
ＰＴ１ 第１位置
ＰＴ２ 第２位置
ＰＴ３ 中間位置
ＰＴ４ 限界位置
ＳＹ１～ＳＹ３ シリンダ
１０ 筐体
１３ 可動部材
２０ 発電ユニット
２１ 第１発電部
２２ 第２発電部
２３ 第３発電部
３０ 電池
３３ 送信ユニット
４１ 永久磁石
５０ ストッパ部材
５３ 保持部
５８ 接触部位
６０ 位置調整機構
７０ 取付部材
２３２ コイル
２４２ 圧電素子
８１４，８２４ 従動リンク（動作部材）
８３５，８４５ プランジャ（動作部材）
９０６ 動作部材
Ａ１ センサ
ＡＸ１ 第１軸
ＡＸ２ 第２軸
ＡＸ３ 中心軸
Ｅ１ 第１透過部
Ｅ２ 第２透過部
ＰＴ１ 第１位置
ＰＴ２ 第２位置
ＰＴ３ 中間位置
ＰＴ４ 限界位置
ＳＹ１～ＳＹ３ シリンダ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】