(57)【要約】　　【課題】　可動部の位置検出に利用されるロッドに余分な長さを必要としなくなって全体の小形化を実現できる位置検出装置を提供する。　　【解決手段】　ピストン２２のロッド２３に設けた挿入孔２５の内周部にリング状の磁性体２６を配置ピッチＰで配置し、その挿入孔２５内に挿入され基端側がシリンダ２１に固定されるスリーブ２８内の先端側にコア２９を配置して、そのコア２９の外周に一次コイル３１〜３４を配置ピッチＰｓ＝Ｐ×（１−９０／３６０）で配置すると共に二次コイル３５を備え、一次コイル３１〜３４側に位相差が９０度である２つの基準信号を与えることにより、ロッド２３の軸方向変位を検出する。　　【選択図】　図１
2004085578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　シリンダと、
　このシリンダ内に配置され往復移動するロッドと、
　前記シリンダ側に、軸方向に沿って配置される複数のコイルと、
　前記ロッドと一体に移動する可動部に、その移動方向に沿って間欠的に配置され、前記ロッドの移動に伴い前記複数のコイルの近傍を通過する磁性体と、
　前記複数のコイルを励磁することで、当該コイルから前記磁性体の変位位置に応じた位相を有する交流信号を得るための検出回路とを備えてなる位置検出装置において、
　前記ロッドの内部に挿入されると共に、基端部がシリンダ側に固定されるスリーブを備え、
　前記複数のコイルを、前記スリーブ内に配置したことを特徴とする位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、移動方向へ伸びるロッドを備え、シリンダに対して前記ロッドと共に変位する可動部の位置を検出するための位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　この様な位置検出装置としては、例えば、特許文献１に開示されているシリンダ位置検出装置がある。これは、図５に示すように、シリンダ１の一端部にコイルアセンブリ２が配設されており、そのコイルアセンブリ２の中心部には貫通孔３が設けられている。その貫通孔３は、シリンダ１内部において油圧などにより軸方向に往復移動するピストン４のロッド５が、スライド自在に貫通するようになっている。
【０００３】
　コイルアセンブリ２の筒状のケーシング６の外周部と貫通孔３を形成している内周部との間には、軸方向に対して所定の間隔を以て巻装された一次コイル７，８，９及び１０並びにこれらの一次コイル７〜１０に対応して巻装された二次コイル１１，１２，１３及び１４が夫々収納されている。
　ロッド５は、一端がシリンダ内のピストン４に取付けられた円柱形の心棒５ａと、この心棒５ａの周囲に軸方向に交互に嵌着された複数の環状磁性リング５ｂ及び複数の環状スペーサ５ｃと、これらの最外周に嵌着された円筒状のスリーブ５ｄとから構成されている。尚、スペーサ５ｃ及びスリーブ５ｄは、非磁性の材料からなるものである。
【０００４】
　斯様に構成されたシリンダ位置検出装置は、一次コイル７，８，９及び１０に夫々例えばｓｉｎ相，−ｓｉｎ相，ｃｏｓ相及び−ｃｏｓ相に対応する励磁信号を与えることによって、ピストン４が往復移動、即ち、ロッド５が軸方向に対して直線的に変位した場合、その変位に応じた位相量φを含む検出信号が直列に接続された二次コイル１１，１２，１３及び１４の側に現れるようになっている。そして、その検出信号に基づいた信号処理を行うことによって位相量φを算出し、以て、ピストン４またはそのロッド５の軸方向変位を検出するものである。
【特許文献１】実公平２−２６００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　しかしながら、斯様な構成では、一次コイル７〜１０及び二次コイル１１〜１４を内蔵する関係上、軸方向寸法が大きくならざるを得ないコイルアセンブリ２を、シリンダ１の一端部に突出状態で設けているため、その分だけ、ロッド５の長さがピストン４の最大ストローク長以上に余分に必要となってくる。このため、全体が大形化してしまうという問題があった。
【０００６】
　本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、可動部の位置検出に利用されるロッドに余分な長さを必要としなくなって全体の小形化を実現できる位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　本発明の位置検出装置は、シリンダと、
　このシリンダ内に配置され往復移動するロッドと、
　前記シリンダ側に、軸方向に沿って配置される複数のコイルと、
　前記ロッドと一体に移動する可動部に、その移動方向に沿って間欠的に配置され、前記ロッドの移動に伴い前記複数のコイルの近傍を通過する磁性体と、
　前記複数のコイルを励磁することで、当該コイルから前記磁性体の変位位置に応じた位相を有する交流信号を得るための検出回路とを備えてなるものにおいて、
　前記ロッドの内部に挿入されると共に、基端部がシリンダ側に固定されるスリーブを備え、
　前記複数のコイルを、前記スリーブ内に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
　本発明によれば、ロッドの内部に当該ロッドの軸方向変位を検出する機構を設けることができるので、従来とは異なり、検出機構を設けるためにロッドに余分な長さを必要とせず、全体の小形化を実現することができる。そして、シリンダを大形化することなく、可動部の変位量を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
　（第１実施例）
　以下、本発明の第１実施例について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、装置全体の軸方向断面を示すものである。シリンダ２１は、中空円筒状のシリンダ本体２１ａの両端部に端板２１ｂ及び２１ｃを取付けた構造となっており、内部に可動部たるピストン２２が配置される。そのピストン２２は、軸方向に伸びてシリンダ２１の端板２１ｂ（図１中左端のもの）を貫通するロッド２３を一体に有している。また、ピストン２２の外周部はＯリング２４を介してシリンダ本体２１ａの内壁に接するようになっている。
【００１０】
　ピストン２２及びロッド２３には、その中心軸部にピストン２２の底面（ロッド２３の反対側の端面）側から軸方向へ指向した状態で形成された有底円筒状の挿入孔２５が同心状に設けられている。この挿入孔２５の軸方向長さは、ピストン２２の底面がシリンダ２１の端板２１ｃに当接した状態で、その先端（底部）がシリンダ２１の他方の端板２１ｂよりシリンダ２１の外へ突出した位置に設定されている。
【００１１】
　挿入孔２５の内周部には、例えば鉄をリング状に形成してなる磁性体２６及び例えば真鍮を同様にリング状に形成してなる非磁性体のスペーサ２７が夫々複数個交互に嵌込まれている。磁性体２６及びスペーサ２７の軸方向寸法は夫々同一のＰ／２（Ｐは、例えば数１０ｍｍ程度）に設定されており、従って、磁性体２６の配置ピッチはＰとなっている（図２参照）。
【００１２】
　また、シリンダ２１の端板２１ｃには、ピストン２２の挿入孔２５よりも径小なる挿入孔２１ｄが設けられている。そして、シリンダ２１の外部から、それらの挿入孔２１ｄ及び２５に対して、例えばステンレスなどの非磁性材からなるスリーブ２８が挿入されている。このスリーブ２８の外径は挿入孔２１ｄの径に等しく、その長さは、ピストン２２の底面がシリンダ２１の端板２１ｃに当接した状態で、先端が挿入孔２５の底部に達する程度に設定されている。
【００１３】
　尚、スリーブ２８の基端部側には、径大な取付け用基部２８ａが形成されており、この取付け用基部２８ａを端板２１ｃに当接させることによって、当該スリーブ２８の軸方向の位置決めを行っている。また、具体的には図示しないが、スリーブ２８は、上記取付け用基部２８ａをシリンダであるシリンダ２１の端板２１ｃに対して例えばねじ止めすることにより固定される構成となっている。
【００１４】
　図１におけるスリーブ２８の先端部分を拡大した図２にも示すように、スリーブ２８内の先端側には、鉄などの磁性材からなり、スリーブ２８の内径よりも径小である円柱棒状のコア２９が配置されている。コア２９は、その中心がロッド２３の中心に一致するようにして、両端部が保持材３０ａ，３０ｂによってスリーブ２８内に保持されている。尚、一方の保持材３０ａは、スリーブ２８の先端を閉鎖するためのキャップを兼用している。
【００１５】
　コア２９の外周には、４相の一次コイル３１，３２，３３及び３４（夫々Ａ相，Ｂ相，Ｃ相及びＤ相とする）が、図中左方から右方にかけて順に巻装されている。尚、これらの一次コイル３１〜３４のコイル長は各々Ｐｓであり、夫々の配置ピッチもＰｓとなっている。
　この配置ピッチＰｓは、磁性体２６の配置ピッチＰに対して、Ｐｓ＝０．７５Ｐとなるように設定されている。また、これらの一次コイル３１〜３４の外周には、それらの全域に渡るようにして二次コイル３５が巻装されており、一次コイル３１〜３４及び二次コイル３５とシリンダ２１の外部に存在する後述の検出回路３６とは、スリーブ２８内を渡る配線３７によって接続されている。
【００１６】
　次に、以上のように構成されている位置検出装置の検出原理について、図３をも参照して説明する。図３は、一次コイル３１〜３４及び二次コイル３５の結線状態と検出回路３６の電気的構成を示す機能ブロック図である。一次コイル３１（Ａ相）と３３（Ｃ相）とは互いに逆相で励磁されるように直列で結線され、一次コイル３２（Ｂ相）と３４（Ｄ相）とについても、同様の関係となるように結線されている。尚、図３においては、一次コイル３１〜３４の配置は、図示の関係上３１（Ａ相），３３（Ｃ相），３２（Ｂ相），３４（Ｄ相）の順となっているが、実際の配置順は図１及び図２に示す通りである。
【００１７】
　そして、直列結線された一次コイル３１（Ａ相）及び３３（Ｃ相）の一次側端子３８に正弦信号ｓｉｎωｔを印加し、直列結線された一次コイル３２（Ｂ相）及び３４（Ｄ相）の一次側端子３９に余弦信号ｃｏｓωｔを印加する。すると、一次コイル３３（Ｃ相）には−ｓｉｎωｔが、一次コイル３４（Ｄ相）には−ｃｏｓωｔが現れてＡ相→Ｂ相→Ｃ相→Ｄ相の各信号間の位相差は夫々９０度となり、二次コイル３５の二次側端子４０には、Ａ相，Ｂ相，Ｃ相及びＤ相の各信号が加算されたものが出力される。
【００１８】
　ここで、一次コイル３１〜３４の配置ピッチ（所定の距離）Ｐｓは、磁性体２６の配置ピッチＰに対してＡ相，Ｂ相，Ｃ相及びＤ相の励磁信号の位相差９０  （Ｐｄ）度に応じた割合で設定されている。即ち、
　　　　　Ｐｓ＝Ｐ（１−９０／３６０）＝０．７５Ｐ　　…（１）
となっている。従って、ロッド２３が軸方向に変位すると、その内周部にある磁性体２６が変位することにより各相Ａ〜Ｄにおける磁気回路のリラクタンスが変化するが、そのリラクタンス変化の位相は各相毎に９０度ずつずれることになる。
【００１９】
　また、上述のように、磁性体２６を一定の配置ピッチＰで配置することにより、一次コイル３１〜３４の磁気回路に生じるリラクタンスの逆数パーミアンス変化は、近似的に三角関数状となる。例えば、ロッド２３の軸方向変位量Ｌに応じた位相量をφとすると、そのパーミアンス変化の関数は、Ａ相がＰ０＋Ｐ１ｃｏｓφ，Ｂ相がＰ０＋Ｐ１ｓｉｎφ，Ｃ相がＰ０−Ｐ１ｃｏｓφ及びＤ相がＰ０−Ｐ１ｓｉｎφなる略式で示すことができる。
【００２０】
　ここで、Ｐ０はロッド２３の軸方向変位に対して変化しないパーミアンス分を示し、Ｐ１はロッド２３の軸方向変位に対して変化するパーミアンス分を示す。
　すると、二次コイル３５の二次側端子４０ａ，４０ｂ間に出力される検出信号Ｙは、（２）式のようになる。
　　Ｙ＝　ｓｉｎωｔ（Ｐ０＋Ｐ１）ｃｏｓφ
　　　　−ｓｉｎωｔ（Ｐ０−Ｐ１）ｃｏｓφ
　　　　＋ｃｏｓωｔ（Ｐ０＋Ｐ１）ｓｉｎφ
　　　　−ｃｏｓωｔ（Ｐ０−Ｐ１）ｓｉｎφ
　　　＝２Ｐ１ｓｉｎωｔｃｏｓφ＋２Ｐ１ｃｏｓωｔｓｉｎφ
　　　＝２Ｐ１ｓｉｎ（ωｔ＋φ）　　　　　　　　　　　　　…（２）
　ここで、（２）式の係数“２Ｐ１”を、諸種の条件に応じて定まる係数Ｋで置き換えて（３）式のように表す。
【００２１】
　　Ｙ＝Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φ）　　　　　　　　　　　　　…（３）
従って、この検出信号Ｙにおける基準信号（一次側の励磁信号）ｓｉｎωｔまたはｃｏｓωｔからの位相ずれφを測定することにより、ロッド２３の軸方向変位量Ｌを検出することができる。
　但し、位相ずれφが全角たる２πであるときは、軸方向変位量Ｌは磁性体２６の配置ピッチＰに相当するので、上記方式によれば、距離Ｐの範囲内で軸方向変位量Ｌの絶対位置を検出することができる。
【００２２】
　次に、位相量φを検出するための検出回路の構成について、図３を参照して説明する。検出回路３６は、基準信号ｓｉｎωｔ及びｃｏｓωｔを発生させる発振部３６ａ及び位相量φを検出する検出部３６ｂで構成されている。
　クロック発振器４１から出力されるクロックパルス信号ＣＰは、カウンタ４２に与えられるようになっており、カウンタ４２は、例えば、立上がりエッジにおいて入力されるクロックパルス数をカウントするようになっている。カウンタ４２は、モジュロＭ（Ｍは任意の自然数）のフリーランカウンタ（即ち、カウント値が０〜Ｍ−１）であり、そのカウント値は、パラレルのデータバスを介してレジスタ４３に出力されるようになっている。
【００２３】
　また、カウンタ４３の上記データバスの内Ｍ／４分周出力となるバスラインは、ポジティブエッジトリガでトグル動作するＤフリップフロップ４４のクロック入力端子Ｃに接続されており、Ｄフリップフロップ４４には、クロックパルス信号ＣＰをＭ／４分周したパルス信号Ｐｃが与えられるようになっている。
　Ｄフリップフロップ４４のＱ出力端子及びＱ＊出力端子は、同様にトグル動作するＤフリップフロップ４５及び４６のクロック入力端子Ｃに夫々接続されており、Ｄフリップフロップ４５及び４６には、正相パルス信号Ｐａ及び逆相パルス信号Ｐｂが夫々与えられるようになっている。
【００２４】
　Ｄフリップフロップ４５の出力端子Ｑは、ローパスフィルタ４７及び増幅器４８を介して一次コイル３１の一次側端子３８に接続されている。また、Ｄフリップフロップ４６の出力端子Ｑは、ローパスフィルタ４９及び増幅器５０を介して一次コイル３２の一次側端子３９に接続されている。
　即ち、パルス信号Ｐｃは、Ｄフリップフロップ４４及び４５（４６）を介して更に４分周されることにより、Ｄフリップフロップ４５（４６）から出力されるパルス信号は、クロックパルス信号ＣＰをＭ分周したものとなっている。また、正相及び逆相パルス信号Ｐａ及びＰｂの立上がりエッジの位相差は９０度であるから、Ｄフリップフロップ４５及び４６から出力されるパルス信号の位相差も９０度である。
【００２５】
　そして、Ｄフリップフロップ４５及び４６から出力されるパルス信号は、夫々ローパスフィルタ４７及び４９において高調波成分がフィルタリングされることによりその基本周波数のみが出力されて、増幅器４８から出力される信号をｓｉｎωｔとすると、増幅器５０から出力される信号はｃｏｓωｔとなる。而して、これらの信号ｓｉｎωｔ及びｃｏｓωｔは、クロックパルス信号ＣＰをＭ分周したものであるから、カウンタ４２の上記信号の周期または位相角に対する分解能はＭとなっている。
【００２６】
　一方、二次コイル３５の二次側端子４０は、増幅器５１を介してコンパレータ５２の入力端子に接続され、コンパレータ５２からは、検出信号Ｙの正，負極性に応じた矩形波信号が出力されて、立上がり検出回路５３に与えられるようになっている。立上がり検出回路５３は、与えられた矩形波信号の立上がりエッジを検出してパルス信号Ｔｓを出力し、そのパルス信号Ｔｓはレジスタ４３のロード信号入力端子に与えられるようになっている。
【００２７】
　次に、本実施例の作用について説明する。発振部３６ａからは、クロックパルス信号ＣＰをＭ分周した信号に基づく基準信号ｓｉｎωｔ及びｃｏｓωｔが出力されて、一次コイル３１〜３４が励磁される。そして、ピストン２２が油圧などによって軸方向にＬだけ変位すると、その変位量Ｌに応じた位相ずれφを含む検出信号Ｙ＝Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φ）が、上記原理に基づいて二次コイル３５の側に出力される。
【００２８】
　すると、検出部３６ｂにおいては、検出信号Ｙの極性が負から正に移行する場合のゼロクロス点に応じたタイミングが、立上がり検出回路５３により捕らえられ、パルス信号Ｔｓが出力される。そして、そのパルス信号Ｔｓが出力されるタイミングで、レジスタ４３はカウンタ４２のカウント値Ｄφをロードする。
　即ち、レジスタ４３にロードされるカウント値Ｄφは、検出信号Ｙに含まれている位相ずれφを示すデジタル値であり、位相量φは、
　　　φ＝２π×（Ｄφ／Ｍ）［ｒａｄ］　　　…（４）
で求められ、軸方向変位量Ｌは、
　　　Ｌ＝（φ／２π）×Ｐ［ｍｍ］　　　　　…（５）
となる。
【００２９】
　以上のように本実施例によれば、ピストン２２のロッド２３の内部に、そのロッド２３の軸方向変位を検出する機構を設けたので、従来とは異なり、検出機構を設けるためにロッド２３に余分な長さを必要とせず、ピストン２２及びシリンダ２１を含む全体を小形化することができる。
　また、リング状の磁性体２６を挿入孔２５の内周部に配置し、その挿入孔２５内に挿入されるスリーブ２８内の先端側にコア２９を配置して、そのコア２９の外周に一次コイル３１〜３４及び二次コイル３５を備えたことにより、磁性体２６の機械的強度を高めるために当該磁性体２６（及びスペーサ２７）の厚さ寸法を大にする必要がなく、ロッド２３に設ける挿入孔２５の径を大きくする必要がないので、ロッド２３の機械的強度を充分維持することができる。即ち、本実施例の位置検出装置は、シリンダ２１内に配置されるピストン２２のようなシリンダと可動部とからなるものにおいて、軸方向変位を検出するのに好適するものである。
　更に、本実施例によれば、ピストン２２及びロッド２３に挿入孔２５を設けるだけで位置検出装置を容易に組込むことができるので、シリンダ及びピストンのサイズや構造等を特に限定することなく、多様な種類のものに組込むことが可能である。
【００３０】
　（第２実施例）
　図４は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例は、ロッド２３内部の軸方向変位を検出する構成自体は実質的に第１実施例と同様であるが、検出方式が異なるものである。
【００３１】
　即ち、コア２９の外周に巻装される各コイルは、第１実施例における一次コイル３１，３２，３３及び３４に対応するものが二次コイル３１′（Ａ相），３２′（Ｂ相），３３′（Ｃ相）及び３４′（Ｄ相）となっており、同じく第１実施例における二次コイル３５に対応するものが一次コイル３５′となって、第１実施例とは一次／二次の関係が逆転している。そして、一次コイル３５′の一次側端子４０′には、信号源５４から出力される基準交流信号ｓｉｎωｔが与えられるようになっている。
【００３２】
　ここで、第２実施例における軸方向変位量Ｌの検出原理について説明する。ロッド２３が軸方向に変位すると、第１実施例と同様に、その内周部の磁性体２６が変位して、各相Ａ〜Ｄにおける磁気回路のリラクタンスが９０度ずつずれた位相で変化する。そして、ロッド２３の軸方向変位量Ｌに応じた位相量をφとした場合のパーミアンス変化の関数は、Ａ相がＰ０＋Ｐ１ｃｏｓφ，Ｂ相がＰ０＋Ｐ１ｓｉｎφ，Ｃ相がＰ０−Ｐ１ｃｏｓφ及びＤ相がＰ０−Ｐ１ｓｉｎφなる略式で示される。
【００３３】
　すると、一次コイル３５′に基準交流信号ｓｉｎωｔが与えられている状態で、二次コイル３１′と３３′との間、即ち、二次側端子３８′とアースとの間に出力される検出信号Ｙｓ、及び二次コイル３２′と３４′との間、即ち、二次側端子３９′とアースとの間に出力される検出信号Ｙｃは、（６）及び（７）式のようになる。
　　Ｙｓ＝　ｓｉｎωｔ（Ｐ０＋Ｐ１ｃｏｓφ）
　　　　　−ｓｉｎωｔ（Ｐ０−Ｐ１ｃｏｓφ）
　　　　＝２Ｐ１ｓｉｎωｔｃｏｓφ　　　　　　　　…（６）
　　Ｙｃ＝　ｓｉｎωｔ（Ｐ０＋Ｐ１ｓｉｎφ）
　　　　　−ｓｉｎωｔ（Ｐ０−Ｐ１ｓｉｎφ）
　　　　＝２Ｐ１ｓｉｎωｔｓｉｎφ　　　　　　　　…（７）
【００３４】
　ここで、（６），（７）式の係数“２Ｐ１”を、諸種の条件に応じて定まる係数Ｋで置き換えて（８），（９）式のように表す。
　　Ｙｓ＝Ｋｓｉｎωｔｃｏｓφ　　　　　　　　　　…（８）
　　Ｙｃ＝Ｋｓｉｎωｔｓｉｎφ　　　　　　　　　　…（９）
従って、検出信号Ｙｓ及びＹｃは、基準交流信号ｓｉｎωｔを、ｃｏｓφ及びｓｉｎφによって振幅変調した信号となる。即ち、上記検出原理は、レゾルバの検出方式に等しいものとなっている。
【００３５】
　再び、図４を参照して、二次側端子３８′及び３９′は、サイン／コサインマルチプライヤ（以下、マルチプライヤと称す）５５の入力端子に接続されており、検出信号Ｙｓ及びＹｃが与えられるようになっていると共に、アップダウンカウンタ（以下、カウンタと称す）５６からカウント値Ｄθのデータが与えられるようになっている。そして、マルチプライヤ５５は、検出信号Ｙｓにｃｏｓθを乗じた信号Ｙｓｐ及び検出信号Ｙｃにｓｉｎθを乗じた信号Ｙｃｐを減算器５７に出力するようになっている。
【００３６】
　減算器５７は、入力信号の差（Ｙｓｐ−Ｙｃｐ＝Ｋｓｉｎωｔｓｉｎ（φ−θ））をとって出力し、その出力信号は、増幅器５８を介してエラー検出回路５９に与えられるようになっている。
　エラー検出回路５９には、信号源５４から出力される基準交流信号ｓｉｎωｔと同じものが検波用の信号として与えられている。そして、エラー検出回路５９は、増幅器５７から与えられた信号を検波すると共に、その信号に含まれている位相差（φ−θ）に応じたアップ／ダウン信号を、ＶＣＯ６０を介してカウンタ５６に出力するようになっている。
【００３７】
　即ち、エラー検出回路５９は、位相差（φ−θ）が正であればその差に応じたレベルのアップ信号を出力し、位相差（φ−θ）が負であればその差に応じたレベルのダウン信号を出力する。そして、ＶＣＯ６０は、与えられたアップ／ダウン信号のレベルに基づいた周波数のアップ／ダウンのクロックパルス信号をカウンタ５６に出力する。そして、カウンタ５６は、カウントデータＤθをデジタル値で出力するようになっている。以上が検出回路６１を構成している。
【００３８】
　次に、第２実施例の作用について説明する。上述した検出原理により、ロッド２３が変位量Ｌで軸方向に変位すると、その変位量Ｌに応じた位相量φに基づいて一次コイル３５′と二次コイル３１′〜３４′との間に生じるリラクタンスの変化によって、検出信号Ｙｓ及びＹｃが（８）及び（９）式で示したように出力される。
　そして、これらの検出信号Ｙｓ及びＹｃは、マルチプライヤ５５によって夫々ｃｏｓθ及びｓｉｎθが乗じられて出力信号Ｙｓｐ及びＹｃｐとなり、減算器５７で両者の差が演算された結果がエラー検出回路５９に与えられる。エラー検出回路５９は、位相差（φ−θ）の正／負及びその差に応じたレベルのアップ／ダウン信号を出力し、ＶＣＯ６０は、与えられたアップ／ダウン信号のレベルに応じた周波数のクロックパルス信号をカウンタ５６に出力する。
【００３９】
　カウンタ５６は、上記クロックパルス信号によるカウント値Ｄθを出力して、マルチプライヤ５５に与える。即ち、以上のフィードバック系においては、位相量φに対してθを等しくすることにより、位相差（φ−θ）が常に零となるような制御が行われるものであり、カウント値Ｄθが位相量φに応じた出力結果として得られる。従って、第１実施例の（４）及び（５）式と同様にして、ロッド２３の軸方向変位量Ｌが得られる。
【００４０】
　以上のように第２実施例によれば、一次コイル３５′に基準交流信号ｓｉｎωｔを与え、ロッド２３の軸方向変位量Ｌに応じた位相量φにより二次コイル３１′〜３４′側に生じるリラクタンスの変化に基づいて、レゾルバと同様の検出原理によって軸方向変位量Ｌを検出することができ、所謂リニアレゾルバとして使用することができる。
【００４１】
　本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
　各一次コイル３１〜３４のコイル長は配置ピッチＰｓより小さくしても良い。　一次コイル３１〜３４をコア２９に巻装する順番は、一次コイル３１（Ａ相）と３２（Ｂ相）との配置ピッチ及び一次コイル３３（Ｃ相）と３４（Ｄ相）との配置ピッチをＰｓとすれば、３１（Ａ相），３３（Ｃ相），３２（Ｂ相），３４（Ｄ相）の順で巻装しても良い。
　一次コイル３１〜３４及び二次コイル３５の結線方式は図３に示すものに限らない。実公平１−２５２８６号公報や実公平２−２６００２号公報に開示されているように、例えば、Ａ相及びＣ相の一次コイル，Ｂ相及びＤ相の一次コイルを夫々同相の基準信号ｓｉｎωｔ，ｃｏｓωｔが与えられるように結線し、二次コイルのＡ相及びＣ相に対応する組，Ｂ相及びＤ相に対応する組を夫々逆相となるように結線した上で両組を直列に結線しても良い。
【００４２】
　また、この場合、一次コイルをｓｉｎ相とｃｏｓ相との２つにして両者の配置ピッチをＰｓとして、各一次コイルの両隣りに、Ａ相及びＣ相に対応する二次コイルとＢ相及びＤ相に対応する二次コイルとを巻装しても良い。尚、以上は第２実施例における二次コイル３１′〜３４′及び一次コイル３５′についても同様である。
　配置ピッチＰｓは、Ｐｓ＝０．７５Ｐに限らずＰｓ＝１．２５Ｐに設定しても良い。また、Ｐｓ＝Ｐ（ｎ±０．２５）のｎの値を“０”または“２”以上に設定しても良い（但し、Ｐｓ＞０）。
【００４３】
　第１実施例において、一次コイルに与える２つの基準信号の位相差Ｐｄは９０度に限らず適宜（但し、１８０度及び３６０度を除く）変更して良く、その位相差Ｐｄ度に応じて、配置ピッチＰｓをＰｓ＝Ｐ（ｎ±Ｐｄ／３６０）に設定すれば良い。
　第１実施例における位相量φの検出回路は、デジタル値Ｄφとして得るものに限らず、積分回路を用いて基準信号ｓｉｎωｔと検出信号Ｙ＝Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φ）との所定位相角における時間差分（例えば０度）を求めることにより、アナログ量として得るように構成しても良い。第２実施例においても同様である。
【００４４】
　ロッド２３が時間経過に伴って移動する場合には、その速度及び加速度を検出信号Ｙに基づいて求めることも可能である。即ち、ロッド２３が時間ｔの関数で変位すれば、それに伴って生じる位相量φの変化も時間ｔの関数φ（ｔ）となり、検出信号Ｙは、Ｙ＝Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φ（ｔ））と表される。従って、特願昭５５−１４７４２５号，特願昭５６−７５０号または特願昭５６−１０７３号などの明細書において開示されている方式を用いて、上記検出信号Ｙに基づき軸方向変位の速度及び加速度を検出することができる。
【００４５】
　磁性体２６の形状は必ずしもリング状である必要はなく、リングの一部分若しくは複数か所を欠いた形状でも良い。
　スペーサ２７は、磁性体２６を配置ピッチＰｓで固定できれば、真鍮などを用いずとも空気などでも良い。
　磁性体２６と非磁性体２７との軸方向寸法は必ずしも等しくする必要はなく、両者の軸方向寸法の比率は、実際の設計において検出系に生じる誤差などに応じて最適な検出信号Ｙが得られるように適宜変更すれば良い。
【００４６】
　配置ピッチＰを超える軸方向変位量を検出したい場合は、ピッチＰを１単位として検出する手段を併設して、ロッド２３における個々の磁性体２６の絶対番地を求め、その絶対番地と位相ずれφに基づく軸方向変位Ｌとを組み合わせて検出すれば良い。
　また、レジスタ４３から出力されるデジタル値Ｄφを参照して、ロッド２３の軸方向変位に伴って変化するデジタル値Ｄφが“０”と“Ｍ−１”との間で移行する状態を捕らえることにより、配置ピッチＰを超える範囲の変位量を検出しても良い。
【００４７】
　挿入孔２５の形状は円筒状に限ることなく、ロッド２３の軸方向を指向するような形状であれば良い。同様に、コア２９の形状も円筒状に限る必要はない。
　Ｃ相及びＤ相に対応する一次コイル３２及び３４は、検出信号Ｙの精度を高めたい場合などに必要に応じて設ければ良く、それ以外の場合は省略することも可能である。第２実施例における二次コイル３２′及び３４′についても同様である。
【００４８】
　一次コイルの相数は４相若しくは２相に限ることなく、より大きな相数にしても良い。第２実施例における二次コイルについても同様である。
　第２実施例の検出回路６１に代えて、以下のような検出回路を構成しても良い。即ち、検出信号Ｙｓ及びＹｃを復調してｃｏｓφ及びｓｉｎφ成分のみを得た後Ａ／Ｄ変換してから、マイクロコンピュータなどからなる制御回路に取込んでｔａｎ−１（ｓｉｎφ／ｃｏｓφ）を演算することによって位相量φを得ることもできる。また、これらに限らず、位相量φをアナログ値として直接得るようにしても良い。
【００４９】
　第２実施例において、二次コイルを磁性体２６の配置ピッチＰに対して、位相差１２０度に対応する配置ピッチＰｓ＝Ｐ×（ｎ±１／３）（ｎは０または任意の自然数）で配置された少なくとも一組の三相の二次コイルを設けても良い。斯様に構成した場合の位相量φの検出方式は、シンクロと同様の検出原理になり、リニアシンクロとして使用することができる。
【００５０】
　この場合、例えば、第２実施例と同様に検出回路６１を用いて検出を行うには、三相の二次コイルとマルチプライヤ５５との間にスコットトランスを介して三相→二相変換を行えば良い。また、上記のように制御回路によりｔａｎ−１（ｓｉｎφ／ｃｏｓφ）を演算したり、三相出力から位相量φをアナログ値として直接得るようにしても良い。
　コア２９に対して、一次コイル３１〜３４（二次コイル３１′〜３４′）と二次コイル３５（一次コイル３５′）とを巻装する順序を逆にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施例を示す全体の軸方向断面図
【図２】図１における要部の拡大図
【図３】検出回路の電気的構成を示す機能ブロック図
【図４】本発明の第２実施例を示す図３相当図
【図５】従来のシリンダ位置検出装置を示す図１相当図
【符号の説明】
【００５２】
　２１はシリンダ、２２はピストン（可動部）、２３はロッド、２６は磁性体、２８はスリーブ、２９はコア、３１，３２，３３及び３４は一次コイル、３１′，３２′，３３′及び３４′は二次コイル、３５は二次コイル、３５′は一次コイル、３６，６１は検出回路を示す。
【図１】
2004085578.tif 000003
【図２】
2004085578.tif 000004
【図３】
2004085578.tif 000005
【図４】
2004085578.tif 000006
【図５】
2004085578.tif 000007