(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の凹角部に、該凹角部の開き側である内側とは反対側の外側の一箇所に直接若しくは間接的に接触して、当該凹角部の開き角度に応じた変位を生じる角部接触部材であって、
固定された軸に枢支され、その一端部が前記被測定物の凹角部の前記外側の一箇所に直接若しくは間接的に接触するように構成された基部と、
前記基部の前記一端部から前記軸を中心とする円弧状に延びた磁気応答部材で構成された円弧部と
を含み、前記基部の前記一端部が前記被測定物の凹角部の前記外側の一箇所に直接若しくは間接的に接触することに応じて前記円弧部の前記磁気応答部材が円弧に沿って変位するように構成された前記角部接触部材と、
前記角部接触部材の変位を検出する誘導型の位置検出手段であって、
所定の交流信号で励磁される複数のコイルを前記磁気応答部材の変位方向に沿って固定配置したコイル部であって、該磁気応答部材の変位に応じて各コイルに対するインダクタンスが変化する前記コイル部と、
このインダクタンス変化に基づき前記磁気応答部材が所定の範囲にわたって変化する間で各コイルに生じる電圧をそれぞれ取り出し、それらの電圧から該磁気応答部材の変位に応じた所定の周期関数特性に従う振幅の交流出力信号を生成する演算回路と
を有する前記位置検出手段と
を具えた角度測定器。
【請求項２】
被測定物の凹角部に、該凹角部の開き側である内側とは反対側の外側に接触して、当該凹角部の開き角度に応じた変位を生じる角部接触部材であって、
前記被測定物の凹角部の前記外側の面に接触するように配置される接触面を有し、該接触面の裏面側において面に平行な固定された軸に枢支された揺動部材と、
前記揺動部材を枢支する前記軸を挟む２箇所で前記接触面の裏面側から該揺動部材を押すように押圧力が付勢される第１及び第２の直線変位部材と
を含み、前記各直線変位部材は磁気応答部材で構成され、前記直線変位部材による押圧によって前記揺動部材が前記被測定物の凹角部の角度に倣って揺動変位し、これに応じた直線変位が前記第１及び第２の直線変位部材に生じるように構成された前記角部接触部材と、
前記第１及び第２の直線変位部材のそれぞれに対応して設けられた、該直線変位部材の直線変位を検出する誘導型の第１及び第２の位置検出手段であって、前記各位置検出手段は、
所定の交流信号で励磁される複数のコイルを、対応する前記直線変位部材の前記磁気応答部材の直線変位方向に沿って配置したコイル部であって、該磁気応答部材の直線変位に応じて各コイルに対するインダクタンスが変化する前記コイル部と、
このインダクタンス変化に基づき前記磁気応答部材が所定の範囲にわたって変化する間で各コイルに生じる電圧をそれぞれ取り出し、それらの電圧から該磁気応答部材の直線変位に応じた所定の周期関数特性に従う振幅の交流出力信号を生成する演算回路と
を有する前記第１及び第２の位置検出手段と
を具えた角度測定器。
【請求項３】
前記磁気応答部材は、磁性体又は導電体の少なくとも一方を含む請求項１又は２に記載の角度測定器。
【請求項４】
前記コイル部は、前記磁気応答部材が変位する方向に沿って延びた実質的に１つのコイルからなり、この１つのコイルの所定の中間位置から出力端子をそれぞれ導き出すことで、該１つのコイルによって前記複数のコイルが形成されてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の角度測定器。
【請求項５】
前記演算回路は、前記の取り出した各電圧を加算及び／又は減算することより、前記磁気応答部材の変位に応じた所定の周期関数特性に従う振幅をそれぞれ示す複数の交流出力信号を生成するアナログ演算回路であって、これら複数の各交流出力信号の振幅を規定する前記周期関数特性は所定位相だけ異なる同一特性の周期関数からなるものである請求項１乃至４のいずれかに記載の角度測定器。
【請求項６】
前記生成された複数の交流出力信号を入力し、これら交流出力信号における振幅値の相関関係からその振幅値を規定する前記所定の周期関数における特定の位相値を検出し、この検出した位相値に基づき前記磁気応答部材の変位を生成する振幅位相変換部を更に具えた請求項５に記載の角度測定器。
【請求項７】
前記角部接触部材は、前記被測定物である板材を上型と下型とで曲げ加工する曲げ機械における該下型に配置されてなる請求項１乃至６のいずれかに記載の角度測定器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、種々の被測定物の凹角部の角度を該凹角部の開き側である内側とは反対側の外側から測定することのできる角度測定器に関し、例えば、板材などを曲げ加工するプレスブレーキなどの曲げ機械に適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレスブレーキを使用して金属製板材などを曲げ加工する際に、加工対象の板材を下型と上型とで挟みつけて押し曲げるが、その板材の曲げ部から下型又は上型が離れると、該板材の曲げ部での弾性によって該板材の変形が僅かに戻るという現象（所謂、スプリングバック）が生ずる。そのため、曲げ加工後に、その板材を取り出して、その時の曲げ角度を測定することで曲げ加工の良否を判定している。そこで、プレスブレーキにおいては、曲げ加工後に行う板材の取り出し及び曲げ部の曲げ角度の測定といった面倒な作業を解消するため、板材の曲げ部の曲げ角度を角度測定器を用いて検出することが広く行われている。
この種の角度測定器として、例えば、特許第２６３０７２０号に記載のものが知られている。この角度測定器は、プレスブレーキにより略Ｖ字状に曲げ加工される板材の凹角部の角度を該凹角部の内側である開き側から測定するものであり、該凹角部の開き側の内面に接触する平行リンク状の角部接触具と、該角部接触具が凹角部の内面に接して生じるリンク結合部の直線変位を回転角変位に変換する変換機構と、該変換機構により変換された回転角変位を検出するロータリエンコーダとを具備し、該ロータリエンコーダの検出出力に基づき凹角部の角度を求めるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の角度測定器においては、角部接触具の直線変位をラック・ピニオン機構及び歯車機構からなる変換機構によって回転角変位に変換するため、その変換機構で生じるメカ的な誤差によって、測定精度が制限され、より一層の測定精度の向上が難しい。また、角度接触具と変換機構とロータリエンコーダが必要であるため、部品点数が多くなり、小型化するにも限界がある上、製造コストを低廉にするのにも限界があった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みて為されたもので、小型かつシンプルな構造を持つと共に、測定対象の凹角部の角度を開き側とは反対側の外側から精度良く測定することのできる角度測定器を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る角度測定器は、被測定物の凹角部に、該凹角部の開き側である内側とは反対側の外側の一箇所に直接若しくは間接的に接触して、当該凹角部の開き角度に応じた変位を生じる角部接触部材であって、固定された軸に枢支され、その一端部が前記被測定物の凹角部の前記外側の一箇所に直接若しくは間接的に接触するように構成された基部と、前記基部の前記一端部から前記軸を中心とする円弧状に延びた磁気応答部材で構成された円弧部とを含み、前記基部の前記一端部が前記被測定物の凹角部の前記外側の一箇所に直接若しくは間接的に接触することに応じて前記円弧部の前記磁気応答部材が円弧に沿って変位するように構成された前記角部接触部材と、前記角部接触部材の変位を検出する誘導型の位置検出手段であって、所定の交流信号で励磁される複数のコイルを前記磁気応答部材の変位方向に沿って固定配置したコイル部であって、該磁気応答部材の変位に応じて各コイルに対するインダクタンスが変化する前記コイル部と、このインダクタンス変化に基づき前記磁気応答部材が所定の範囲にわたって変化する間で各コイルに生じる電圧をそれぞれ取り出し、それらの電圧から該磁気応答部材の変位に応じた所定の周期関数特性に従う振幅の交流出力信号を生成する演算回路とを有する前記位置検出手段とを具えたものである。これによれば、角部接触部材を被測定物の凹角部に該凹角部の開き側とは反対側の外側で直接若しくは間接的に接触させることで、該角部接触部材が当該凹角部の開き角度に応じた変位を生ずる。この角部接触部材の変位が誘導型の位置検出手段により検出される。位置検出手段が検出した変位は、所定の演算式や換算用テーブルなどの適宜の変換手段により凹角部の角度値に変換することができる。このように、角部接触部材で生じる変位を直接に位置検出手段で検出できるので、従来のような機械的な運動変換手段を介する場合のような誤差を生じる部分が存在せず、従って、小型かつシンプルな構造とすることができ、精度の良い角度検出を行うことができる。誘導型の位置検出器には、精度の良いものが開発されており、それを用いることで、より一層、精度の良い角度検出が行える。
【０００７】
また、前記角部接触部材は、前記凹角部に直接接触して回転変位するよう所定の部材に配置されてなる磁気応答部材であり、前記位置検出手段は、所定の交流信号で励磁される複数のコイルを前記磁気応答部材の回転変位方向に沿って配置したコイル部であって、該磁気応答部材の回転変位に応じて各コイルに対するインダクタンスが変化するものと、このインダクタンス変化に基づき前記磁気応答部材が所定の範囲にわたって変化する間で各コイルに生じる電圧をそれぞれ取り出し、それらの電圧から該磁気応答部材の回転変位に応じた所定の周期関数特性に従う振幅の交流出力信号を生成する演算回路とを有するものであっても良い。
【０００９】
前記磁気応答部材は、典型的には、磁性体又は導電体の少なくとも一方を含むものである。磁気応答部材が磁性体からなる場合は、磁気応答部材のコイルに対する近接又は侵入の度合いが増すほど、そのコイルの自己インダクタンスが増加し、磁気応答部材の端部が１つのコイルの一端から他端まで変位する間でそのコイルの両端間電圧が漸増する。複数のコイルが検出対象の変位方向に沿って順次配列されてなることにより、これらコイルに対する磁気応答部材の位置が、検出対象の変位に応じて相対的に変位するにつれ、各コイルの両端間電圧の漸増（又は漸減）変化が順番に起こる。よって、このコイル端子間電圧の漸増（又は漸減）変化を、所定周期関数の部分的位相範囲での変化に見立ててこれらを組み合わせて利用することにより、検出対象位置に応じて所定の周期関数特性に従う振幅をそれぞれ示す複数の交流出力信号を生成することができる。すなわち、各コイルの端子間電圧をそれぞれ取り出し、それらを加算及び／又は減算して組み合わせることにより、検出対象位置に応じて所定の周期関数特性に従う振幅をそれぞれ示す複数の交流出力信号を生成することができる。
【００１０】
例えば、典型的には、磁気応答部材の端部が１つのコイルの一端から他端まで変位する間に生じる該コイルの両端間電圧の漸増変化カーブは、例えばサイン関数における０度から９０度までの範囲の関数値変化になぞらえることができる。また、この漸増変化カーブは、その振幅を負に反転して、所定レベル（オフセットレベル）を加算する電圧シフトを行えば、所定レベルから漸減する漸減変化カーブに変換することができる。このような漸減変化カーブは、例えばサイン関数における９０度から１８０度までの範囲の関数値変化になぞらえることができる。かくして、順番に並んだ４つのコイルにおける、順番に起こる、それらの両端間電圧の漸増変化は、必要に応じて適宜の加算及び／又は減算を施すことにより、サイン関数における０度から９０度までの範囲の関数値変化、９０度から１８０度までの範囲の関数値変化、１８０度から２７０度までの範囲の関数値変化、２７０度から３６０度までの範囲の関数値変化、にそれぞれなぞらえることができる。各範囲におけるカーブの傾斜方向や電圧シフトのオフセットレベルは、適切なアナログ演算により、適宜コントロールすることができる。しかして、検出対象位置に応じてサイン関数特性に従う振幅を示す第１の交流出力信号を生成することができ、また、このサイン関数に対して９０度位相のずれた同一特性の周期関数つまりコサイン関数の特性に従う振幅を示す第２の交流出力信号を生成することもできる。
【００１１】
このように、好ましい一実施形態として、検出対象位置に応じてサイン及びコサイン関数特性に従う振幅をそれぞれ示す２つの交流出力信号を生成することができる。例えば、検出対象位置を角度θに置き換えて示すと、概ね、サイン関数特性を示す振幅を持つ交流出力信号は、ｓｉｎθｃｏｓωｔで示すことができるものであり、コサイン関数特性を示す振幅を持つ交流出力信号は、ｃｏｓθｓｉｎωｔで示すことができるものである。これは、レゾルバといわれる位置検出器の出力信号の形態と同様のものであり、極めて有用なものである。例えば、前記アナログ演算回路で生成された前記２つの交流出力信号を入力し、これら２つの交流出力信号における振幅値の相関関係からその振幅値を規定する前記サイン及びコサイン関数における位相値を検出し、検出した位相値に基づき前記検出対象の位置検出データを生成する振幅位相変換部を具備するようにするとよい。
【００１２】
なお、磁気応答部材として、銅のような良導電体を使用した場合は、渦電流損によってコイルの自己インダクタンスが減少し、磁気応答部材の端部が１つのコイルの一端から他端まで変位する間でそのコイルの両端間電圧が漸減することになる。この場合も、上記と同様に検出することが可能である。磁気応答部材として、磁性体と導電体を組み合わせたハイブットタイプのものを用いてもよい。
別の実施形態として、磁気応答部材として永久磁石を含み、コイルは磁性体コアを含むようにしてもよい。この場合は、コイルの側の磁性体コアにおいて永久磁石の近接に応じて対応する箇所が磁気飽和又は過飽和となり、磁気応答部材すなわち永久磁石が１つのコイルの一端から他端まで変位する間でそのコイルの両端間電圧が漸減することになる。
【００１３】
かくして、この発明によれば、位置検出手段は、１次コイルのみを設ければよく、２次コイルは不要であるため、小型かつシンプルな構造のものとなり、角度測定器を小型のものとできる。また、複数のコイルを検出対象の変位方向に沿って順次配列してなり、磁気応答部材の端部が１つのコイルの一端から他端まで変位する間でそのコイルの両端間電圧が漸増（又は漸減）する特性の変化が、各コイル間で順番に起こるので、各コイルの電圧をそれぞれ取り出してそれらを加算及び／又は漸減して組み合わせることにより、検出対象位置に応じて所定の周期関数特性に従う振幅をそれぞれ示す複数の交流出力信号（例えばサイン及びコサイン関数特性に従う振幅をそれぞれ示す２つの交流出力信号）を容易に生成することができ、利用可能な位相各範囲を広くとることができる。例えば、上記のように、０度から３６０度までのフルの位相角範囲で検出を行うことも可能である。同じ温度特性を示す複数のコイルの出力電圧を加算又は減算して組み合わせて所定の周期関数特性に従う振幅をそれぞれ示す複数の交流出力信号を生成するので、温度特性が自動的に補償されることとなり、温度変化の影響を排除した位置検出を行うことができる。更に、これら複数の交流出力信号における振幅値の相関関係から該振幅値を規定する所定周期関数（例えばサイン及びコサイン関数）における位相値を検出することで、検出対象の変位が微小でも高分解能での位置検出が可能である。したがって、高分解能で角度検出が行える。
【００１４】
上記の角度測定器において、角部接触部材は、被測定物である板材を上型と下型とで曲げ加工する曲げ機械における該下型に配置されるものである。このように、角部接触部材を下型に配置することで、板材の凹角部の開き角度に応じた変位を該凹角部の外側で生じさせることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
この実施の形態では、プレスブレーキに適用した角度測定器を説明する。
図１は、角度測定器の一実施例を示す図であり、図１（Ａ）は、リニア揺動タイプの角度測定器におけるコイル部１０と磁気応答部材１１との物理的配置関係の一例を断面図によって示すもの、同図（Ｂ）は（Ａ）のコイル部１０と磁気応答部材１１との支持構造を断面によって示す右側面図、同図（Ｃ）は該コイル部１０の電気回路の一例を示す図である。
図１において、角度測定器は、プレスブレーキの下型２と上型４とにより所定の角度に曲げ加工される被測定物である金属製板材Ｗの凹角部Ｗａの曲げ角度θｗの略半分の曲がり角度θαを検出する。コイル部１０及び磁気応答部材１１は、一対の側板１２ａ及び１２ｂを介して下型２に取り付けられており、板材Ｗの凹角部Ｗａの角度変化に応じて磁気応答部材１１がコイル部１０に対して相対的に揺動変位する。
コイル部１０は、両側板１２ａ，１２ｂ間で一方の側板１２ａに基板１３を介して固定されており、所定の１相の交流信号によって励磁される複数のコイル区間（図示例では４個のコイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤ）を、磁気応答部材１１の変位方向に沿って順次配列してなる。例えば、コイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、磁気応答部材１１の変位方向に沿って配列された磁性体コアのそれぞれに巻回されてなる。磁性体コアは筒状をしており、その軸線方向は磁気応答部材１１の変位方向と一致している。各コイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、巻数、コイル長等の性質が同等であるとする。
磁気応答部材１１は、例えば、ケイ素鋼板若しくは鉄板などのような磁性体からなり、下型２の曲げ空間部２ｂ内に一端が位置するよう両側板１２ａ，１２ｂに軸１４を介して揺動自在に軸支された基部１１ａと、該基部１１ａの一端からコイル部１０に向けて延びる円弧状の円弧部１１ｂとを有する。基部１１ａには、磁気応答部材１１を所定の姿勢に保持するためのウエイト１５が設けられる。ウエイト１５は、両側板１２ａ，１２ｂ間に設けられた丸棒状の保持部材１６に当接しており、これによって、磁気応答部材１１が所定の姿勢に保持される。すなわち、磁気応答部材１１は、板材Ｗの曲げ加工前の状態において、基部１１ａがその長手方向で下型２の板材セット面２ａと平行になり、かつ、円弧部１１ｂの先端１１ｂ１がコイル部１０に侵入可能となる姿勢に保持される。これにより、凹角部Ｗａの角度変化に応じた磁気応答部材１１の揺動変位を忠実に得ることができる。勿論、ウエイト１５に代えて、板ばね若しくはスプリングなどの弾性部材により磁気応答部材１１の基部１１ａを付勢することで、磁気応答部材１１を上記のような姿勢に保持するように構成することもできる。また、磁気応答部材１１の材質は、上記のような磁性体に限らず、銅又はアルミニウムのような導電体であってもよく、要は磁気に対して応答し、コイルに対する誘導係数を変化させる性質のものであればよい。
【００１６】
プレスブレーキでは、加工対象の板材Ｗは、一点鎖線で示されるように、下型２の板材セット面２ａ上にセットされ、その状態で上型４が所定位置まで下降される。これによって、板材Ｗは、二点鎖線で示されるように、下型２の曲げ空間部２ｂ内で略Ｖ字状に曲げ加工される。前記板材Ｗの曲げ加工過程において、磁気応答部材１１は、基部１１ａの一端側の角部が凹角部Ｗａの開き側である内側とは反対側の外側で該凹角部Ｗａの一方の曲がり部Ｗａ１の外面に接触することにより、該曲がり部Ｗａ１の曲がり方向に押圧される。これにより、凹角部Ｗａの曲げ角度が大きくなるにつれ、軸１４を支点に矢印Ｐ方向に揺動して、円弧部１１ｂがコイル部１０のコイル空間に侵入する。一例として、磁気応答部材１１の円弧部１１ｂがコイル部１０のコイル空間に侵入するとき、磁気応答部材１１の円弧部１１ｂの先端１１ｂ１が、最初にコイル区間ＬＡに侵入し、次に、コイル区間ＬＢ，ＬＣの順に侵入していき、最後にコイル区間ＬＤに侵入する。こうして、円弧部１１ｂの先端１１ｂ１が最後のコイル区間ＬＤに侵入すると、ウエイト１５が両側板１２ａ，１２ｂ間に設けられたストッパ１７に当接して、磁気応答部材１１のそれ以上の揺動が禁止される。二点鎖線１１ｂ１’は最後のコイル区間ＬＤにまで侵入した円弧部１１ｂの先端を示している。上記のコイル部１０において、４つのコイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤに対応する範囲が有効検出範囲である。１つのコイル区間の長さをＫとすると、その４倍の長さ４Ｋが有効検出範囲となる。この有効検出範囲４Ｋは、曲がり部Ｗａ１の曲がり角度範囲に対応しており、本実施例では、例えば、曲がり部Ｗａ１の曲がり角度範囲として、０度から７０度までの角度範囲に対応している。
【００１７】
図１（Ｃ）に示すように、各コイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、交流電源１８から発生される所定の１相の交流信号（仮にｓｉｎωｔで示す）によって定電圧又は定電流で励磁される。各コイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの両端間電圧をそれぞれＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤで示すと、このそれぞれの電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤを取り出すために、端子１９〜２３が設けられる。容易に理解できるように、各コイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、物理的に切り離された別々のコイルである必要はなく、一連のコイルの全長を４分割する位置に端子１９〜２３を設けるだけでよい。すなわち、端子１９，２０間のコイル部分がコイル区間ＬＡ、端子２０，２１間のコイル部分がコイル区間ＬＢ、端子２１，２２間のコイル部分がコイル区間ＬＣ、端子２２，２３間のコイル部分がコイル区間ＬＤ、となる。各コイル区間の出力電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤは、アナログ演算回路２４及び２５に所定の組み合わせで入力され、所定の演算式に従って加算又は減算されることで、各アナログ演算回路２４及び２５から磁気応答部材１１の揺動位置に応じたサイン及びコサイン関数特性を示す振幅をそれぞれ持つ２つの交流出力信号（つまり互いに９０度位相のずれた振幅関数特性を持つ２つの交流出力信号）が生成される。例示的に、アナログ演算回路２４の出力信号をｓｉｎθｓｉｎωｔで示し、アナログ演算回路２５の出力信号をｃｏｓθｓｉｎωｔで示す。アナログ演算回路２４及び２５は、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２と抵抗回路群ＲＳ１，ＲＳ２とを含んで構成される。
【００１８】
勿論、上記に限らず、各コイル区間ＬＡ〜ＬＤとして物理的に別々のコイルを使用し、これらを直列接続して所定の１相の交流信号によって一括励磁するか、若しくは所定の１相の交流信号によって別々の励磁回路を介して同相励磁するようにしてもよい。しかし、最初に述べたような１つのコイルを所要の複数の各コイル区間に対応して複数の中間位置で分けて使用する実施形態が最もシンプルである。なお、本実施例では、以下、各コイル区間ＬＡ〜ＬＤを、単に「コイル」という。
【００１９】
以上の構成により、磁気応答部材１１の各コイルに対する近接又は侵入の度合いが増すほど該コイルの自己インダクタンスが増加し、該部材１１の先端１１ｂ１が１つのコイルの一端から他端まで変位する間で該コイルの両端間電圧が漸増する。複数のコイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤが磁気応答部材１１の変位方向（揺動方向）に沿って順次配列されてなることにより、これらコイルに対する磁気応答部材１１の位置が、検出対象の凹角部Ｗａの角度変化に応じて相対的に変位するにつれ、図２（Ａ）に例示するように、各コイルの両端間電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤの漸増変化が順番に起こる。図２（Ａ）において、或るコイルの出力電圧が傾斜している区間において、当該コイルの一端から他端に向かって磁気応答部材１１の端部１１ｂ１が変位していることになる。典型的には、磁気応答部材１１の先端１１ｂ１が或る１つのコイルの一端から他端まで変位する間に生じる該コイルの両端間電圧の漸増変化カーブは、サイン又はコサイン関数における９０度の範囲の関数値変化になぞらえることができる。そこで、各コイルの出力電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤをそれぞれ適切に組み合わせて加算及び／又は減算することにより、磁気応答部材１１の揺動位置に応じたサイン及びコサイン関数特性を示す振幅をそれぞれ持つ２つの交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔを生成することができる。
【００２０】
すなわち、アナログ演算回路２４では、コイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの出力電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤを下記式（１）のように演算することで、図２（Ｂ）に示すようなサイン関数特性の振幅カーブを示す交流出力信号を得ることができ、これは、等価的に「ｓｉｎθｓｉｎωｔ」で示すことができる。
（ＶＡ−ＶＢ）＋（ＶＤ−ＶＣ）  …式（１）
【００２１】
また、アナログ演算回路２５では、コイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの出力電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤを下記式（２）のように演算することで、図２（Ｂ）に示すようなコサイン関数特性の振幅カーブを示す交流出力信号を得ることができる。なお、図２（Ｂ）に示すコサイン関数特性の振幅カーブは、実際はマイナス・コサイン関数特性つまり「−ｃｏｓθｓｉｎωｔ」であるが、サイン関数特性に対して９０度のずれを示すものであるからコサイン関数特性に相当するものである。従って、これをコサイン関数特性の交流出力信号といい、以下、等価的に「ｃｏｓθｓｉｎωｔ」で示す。
（ＶＡ＋ＶＢ）−（ＶＣ＋ＶＤ）  …式（２）
【００２２】
なお、式（２）で求めたマイナス・コサイン関数特性の交流出力信号「−ｃｏｓθｓｉｎωｔ」を電気的に１８０度位相反転処理することで、実際に、ｃｏｓθｓｉｎωｔで示される信号を生成し、これをコサイン関数特性の交流出力信号としてもよい。しかし、後段の位相検出回路（振幅位相変換回路）２６で、例えば、コサイン関数特性の交流出力信号を「−ｃｏｓθｓｉｎωｔ」の形で減算演算に使用するような場合は、マイナス・コサイン関数特性の交流出力信号「−ｃｏｓθｓｉｎωｔ」のままで使用すればよい。
【００２３】
各交流出力信号の振幅成分であるサイン及びコサイン関数における位相角θは、磁気応答部材１１の揺動位置に対応しており、９０度の範囲の位相角θが、１個のコイルの長さＫに対応している。従って、４Ｋの長さの有効検出範囲は、位相角θの０度から３６０度までの範囲に対応している。よって、この位相角θを検出することにより、４Ｋの長さの範囲における磁気応答部材１１の揺動位置をアブソリュートで検出することができる。
【００２４】
ここで、温度特性の補償について説明すると、温度に応じて各コイルのインピーダンスが変化し、その出力電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤも変動する。例えば、図２（Ａ）で実線のカーブに対して破線で示すように各電圧が一方向に増加または減少変動する。しかし、これらを加減算合成したサイン及びコサイン関数特性の交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔにおいては、図２（Ｂ）で実線のカーブに対して破線で示すように正負両方向の振幅変化として表れる。これを振幅係数Ａを用いて示すと、Ａｓｉｎθｓｉｎωｔ及びＡｃｏｓθｓｉｎωｔとなり、この振幅係数Ａが周辺環境温度に応じて変化することとなり、この変化は２つの交流出力信号において同じように現われる。ここから明らかなように、温度特性を示す振幅係数Ａは、それぞれのサイン及びコサイン関数における位相角θに対して影響を及ぼさない。従って、この実施例においては、自動的に温度特性の補償がされていることとなり、精度のよい角度検出が期待できる。
【００２５】
サイン及びコサイン関数特性の交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔにおける振幅関数ｓｉｎθ及びｃｏｓθの位相成分θを、位相検出回路（若しくは振幅位相変換手段）２６で計測することで、磁気応答部材１１の揺動位置をアブソリュートで検出することができる。この位相検出回路２６としては、例えば本出願人の出願に係る特開平９−１２６８０９号公報に示されたようなレゾルバ原理に従う位相計測方式を用いて構成するとよい。例えば、第１の交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔを電気的に９０度シフトすることで、交流信号ｓｉｎθｃｏｓωｔを生成し、これと第２の交流出力信号ｃｏｓθｓｉｎωｔを加減算合成することで、ｓｉｎ（ωｔ＋θ）およびｓｉｎ（ωｔ−θ）なる、θに応じて進相および遅相方向に位相シフトされた２つの交流信号（位相成分θを交流位相ずれに変換した信号）を生成し、その位相θを測定することで、検出対象角度に対応する磁気応答部材１１の位置検出データを得ることができる。あるいは、公知のレゾルバ出力を処理するために使用されるＲ−Ｄコンバータを、この位相検出回路２６として使用するようにしてもよい。
【００２６】
また、図２（Ｂ）に示すように、サイン及びコサイン関数特性の交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔにおける振幅特性は、角度θと磁気応答部材１１の揺動位置ｘとの対応関係が線形性を持つものとすると、真のサイン及びコサイン関数特性を示していない。しかし、位相検出回路２６では、見かけ上、この交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔをそれぞれサイン及びコサイン関数の振幅特性を持つものとして位相検出処理する。その結果、検出した位相角θは、磁気応答部材１１の揺動位置ｘに対して、線形性を示さないことになる。しかし、位置検出にあたっては、そのように、検出出力データ（検出した位相角θ）と実際の検出位置との非直線性はあまり重要な問題とはならない。つまり、所定の反復再現性をもって位置検出を行なうことができればよいのである。また、必要とあらば、位相検出回路２６の出力データを適宜のデータ変換テーブルを用いてデータ変換することにより、検出出力データと実際の検出対象位置との間に正確な線形性を持たせることが容易に行なえる。よって、本発明でいうサイン及びコサイン関数の振幅特性を持つ交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔとは、真のサイン及びコサイン関数特性を示していなければならないものではなく、図２（Ｂ）に示されるように、実際は三角波形状のようなものであってよいものであり、要するに、そのような傾向を示していればよい。つまり、サイン等の三角関数に類似した周期関数であればよい。なお、図２（Ｂ）の例では、観点を変えて、その横軸の目盛をθと見立ててその目盛が所要の非線形目盛からなっているとすれば、横軸の目盛をｘと見立てた場合には見かけ上三角波形状に見えるものであっても、θに関してはサイン関数又はコサイン関数ということができる。
【００２７】
こうして、位相検出回路２６で求められる磁気応答部材１１の位置検出データは、凹角部Ｗａを形成する２つの曲がり部Ｗａ１及びＷａ１のなす角度（すなわち、凹角部Ｗａの曲げ角度）θｗの半分の曲がり角度θαに対応しており、従って、その位置検出データを所定の演算式を用いて演算するか、所定のデータ変換テーブルを用いてデータ変換するかすることによって、曲がり部Ｗａ１の曲がり角度θαを得ることができる。また、必要に応じて、その曲がり角度θαに基づき所定の演算を行うことで該曲がり角度θαを２倍することで凹角部Ｗａ全体の曲げ角度θｗを得ることができる。
【００２８】
次に、図３を参照して、本発明に係る角度測定器の他の実施例を説明する。図３は、回転揺動タイプの角度測定器の一実施例を示す図であり、図３（Ａ）はこの実施例に係る角度測定器におけるコイル部３０と磁気応答部材３１との物理的配置関係の一例を断面図によって示すもの、同図（Ｂ）は（Ａ）に示すコイル部３０と磁気応答部材３１との支持構造を断面によって示す右側面図である。なお、コイル部３０における電気回路は前述した実施例のものと同様に構成されるため、その説明は省略する。また、説明の便宜上、コイル部３０のコイルには、前述の実施例で用いた符号と同じ符号を付す。
図３に示す角度測定器では、例えば、コイル部３０及び磁気応答部材３１が一対の側板３２ａ及び３２ｂを介してプレスブレーキの下型２に取り付けられており、板材Ｗの凹角部Ｗａの角度変化に応じて磁気応答部材３１がコイル部３０に対して相対的に回転変位する。
コイル部３０は、両側板３２ａ，３２ｂ間で一方の側板３２ｂに丸棒状の支持部材３３により固定されており、所定の１相の交流信号によって励磁される複数のコイル（図示例では４個のコイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤ）を、磁気応答部材３１の変位方向に沿って順次配列してなる。例えば、コイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、磁気応答部材３１の変位方向に沿って配列された磁性体コアのそれぞれに巻回されてなる。磁性体コアは筒状をしており、その軸線方向は磁気応答部材３１の変位方向と直交している。各コイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、巻数、コイル長等の性質が同等であるとする。
磁気応答部材３１は、例えば、ケイ素綱板や鉄板などのような磁性体により略半円環状に形成されてなる磁気応答部３１ａと、この磁気応答部３１ａの内側に設けられた略半円形状の基部３１ｂとを具備してなる。この磁気応答部材３１は、下型２において、板材Ｗの凹角部Ｗａの曲がり方向と対向する側に設けられており、基部３１ｂが所定の位置で軸３４を介して両側板３２ａ，３２ｂに回転自在に保持されることによって、磁気応答部３１ａの一端が下型２の曲げ空間部２ｂ内に位置し、かつ、該磁気応答部３１ａの外周端部の一面が各コイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの端部にエアギャップを介して非接触に対向している。磁気応答部３１ａの外周端部は、一例として、図３（Ａ）に示すような円弧部を複数（図示例では、３つ円弧部３１ａ１，３１ｂ２，３１ｃ３）有するクローバ形に形成されており、磁気応答部材３１の各コイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤに対する相対的回転角度（図３（Ａ）の円周方向の角度）に応じて、中央の円弧部３１ａ２と各コイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの端部との対向面積が変化する。基部３１ｂには、磁気応答部材３１を所定の姿勢に保持するための円弧状の長穴３１ｂ１が設けられる。この長穴３１ｂ１は、基部３１ｂの所定の位置から磁気応答部材３１の回転方向とは反対方向に延びており、該長穴３１ｂ１には、両側板３２ａ，３２ｂに保持されてなる丸棒状の保持部材３５が摺動可能に貫入されている。保持部材３５は、長穴３１ｂ１の一端（図示例では、長穴３１ｂ１の左端）に位置されており、これによって、磁気応答部材３１は、その上面が下型２の板材セット面２ａと略平行になり、かつ、中央の円弧部３１ａ２とコイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤとの対向面積が変化する姿勢に保持される。これにより、凹角部Ｗａの角度変化に応じた磁気応答部材３１の回転変位を忠実に得ることができる。勿論、長穴３１ｂ１及び保持部材３５に代えて、板ばね若しくはスプリングなどの弾性部材により磁気応答部３１ａ若しくは基部３１ｂを付勢することで、磁気応答部材３１を上記のような姿勢に保持するように構成することもできる。
【００２９】
プレスブレーキでは、加工対象の板材Ｗは、一点鎖線で示されるように、下型２の板材セット面２ａ上にセットされ、その状態で上型４が所定位置まで下降される。これによって、板材Ｗは、二点鎖線で示されるように、下型２の曲げ空間部２ｂ内で略Ｖ字状に曲げ加工される。前記板材Ｗの曲げ加工過程において、磁気応答部材３１は、一端側の角部が凹角部Ｗａの開き側である内側とは反対側の外側で該凹角部Ｗａの一方の曲がり部Ｗａ１の外面に接触することにより、該曲がり部Ｗａ１の曲がり方向に押圧される。これにより、凹角部Ｗａの曲げ角度が大きくなるにつれ、軸３４を支点に矢印Ｑ方向に回転して、磁気応答部３１ａの中央の円弧部３１ａ２と各コイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの端部との対向面積が変化する。一例として、磁気応答部材３１が矢印Ｑ方向に回転するとき、最初に、円弧部３１ａ２とコイルＬＡの端部との対向面積が最大になり、次に、その円弧部３１ａ２とコイルＬＢの端部との対向面積が最大になり、その次に、その円弧部３１ａ２とコイルＬＣの端部との対向面積が最大になり、最後にその円弧部３１ａ２とコイルＬＤの端部との対向面積が最大になる。こうして、磁気応答部材３１における円弧部３１ａ２と最後のコイルＬＤの端部の対向面積が最大になると、保持部材３５が基部３１ｂの長穴３１ｂ１の他端（図示例では、長穴３１ｂ１の右端）に位置され、これによって、磁気応答部材３１のそれ以上の回転が禁止される。二点鎖線３１’は、最後のコイルＬＤの端部と対向した磁気応答部材３１の位置を示している。上記のコイル部３０において、４つのコイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤに対応する範囲が有効検出範囲である。１つのコイル区間の範囲（直径）をＫとすると、その４倍の範囲４Ｋが有効検出範囲となる。この有効検出範囲４Ｋは、曲がり部Ｗａ１の曲がり角度範囲に対応しており、本実施例では、例えば、曲がり部Ｗａ１の曲がり角度範囲として、０度から７０度までの角度範囲に対応している。
【００３０】
各コイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、前述した実施例の図１（Ｃ）に示される交流電源から発生される所定の１相の交流信号（仮にｓｉｎωｔで示す）によって定電圧又は定電流で励磁される。各コイル区間において、磁気応答部材３１の各コイルに対する近接又は対向の度合いが増すほど該コイルの自己インダクタンスが増加し、該部材の円弧部３１ａ２が１つのコイルの端部の一端から他端まで変位する間で該コイルの両端間電圧が漸増する。複数のコイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤが磁気応答部材３１の変位方向（回転揺動方向）に沿って順次配列されてなることにより、これらコイルに対する磁気応答部材３１の円弧部３１ａ２の位置が、曲げ部Ｗａの角度変化に応じて相対的に変位するにつれ、前述した実施例の図２（Ａ）に示されるような、各コイルＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの両端間電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤの漸増変化が順番に起こる。各コイル区間の出力電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤは、図１（Ｃ）に示されるアナログ演算回路２４及び２５に所定の組み合わせで入力され、所定の演算式に従って加算又は減算されることで、各アナログ演算回路２４及び２５から磁気応答部材３１の回転揺動位置に応じたサイン及びコサイン関数特性を示す振幅をそれぞれ持つ２つの交流出力信号（つまり互いに９０度位相のずれた振幅関数特性を持つ２つの交流出力信号）が生成される。すなわち、アナログ演算回路２４及び２５により、出力電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤを前出の式（１）と（２）を用いて演算することで、図２（Ｂ）に示されるような、磁気応答部材３１の回転位置に応じたサイン及びコサイン関数特性を示す振幅をそれぞれ持つ２つの交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔを生成することができる。各交流出力信号の振幅成分であるサイン及びコサイン関数における位相角θは、磁気応答部材３１の回転位置に対応しており、９０度の範囲の位相角θが、１個のコイルの範囲（直径）Ｋに対応している。従って、４Ｋの有効検出範囲は、位相角θの０度から３６０度までの範囲に対応している。よって、この位相角θを検出することにより、４Ｋの範囲における磁気応答部材３１の回転揺動位置をアブソリュートで検出することができる。
なお、温度特性の補償については、前述の実施例と同様であり、従って、本実施例においても、自動的に温度特性の補償がされることから、精度のよい角度検出が期待できる。
【００３１】
サイン及びコサイン関数特性の交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔにおける振幅関数ｓｉｎθ及びｃｏｓθの位相成分θを、図１（Ｃ）に示される位相検出回路（若しくは振幅位相変換手段）２６で計測することで、磁気応答部材３１の回転揺動位置をアブソリュートで検出することができる。すなわち、上記の位相検出回路２６を用いて、例えば、第１の交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔを電気的に９０度シフトすることで、交流信号ｓｉｎθｃｏｓωｔを生成し、これと第２の交流出力信号ｃｏｓθｓｉｎωｔを加減算合成することで、ｓｉｎ（ωｔ＋θ）およびｓｉｎ（ωｔ−θ）なる、θに応じて進相および遅相方向に位相シフトされた２つの交流信号（位相成分θを交流位相ずれに変換した信号）を生成し、その位相θを測定することで、検出対象角度に対応する磁気応答部材３１の位置検出データを得ることができる。
【００３２】
こうして、位相検出回路２６で求められる磁気応答部材３１の位置検出データは、凹角部Ｗａを形成する２つの曲がり部Ｗａ１及びＷａ１のなす角度（すなわち、凹角部Ｗａの曲げ角度）θｗの半分の角度θαに対応しており、従って、その位置検出データを所定の演算式を用いて演算するか、所定のデータ変換テーブルを用いてデータ変換するかすることにより、曲がり部Ｗａ１の曲がり角度θαを得ることができる。勿論、必要に応じて、その曲がり角度θαに基づき所定の演算を行うことで該曲がり角度θαを２倍してなる曲げ角度θｗを得ることができる。
【００３３】
前述の各実施例では、板材Ｗの凹角部Ｗａの角度変化に応じて磁気応答部材がコイル部に対して揺動若しくは回転する場合を説明したが、板材Ｗの凹角部Ｗａの角度変化に応じて磁気応答部材がコイル部に対してリニアに変位するよう構成することもできる。その一例を図４を参照して説明する。図４は、リニアタイプの角度測定器の一実施例を示す図であり、図４（Ａ）はこの実施例に係る角度測定器のコイル部４０と磁気応答部材４１とを下型２に取り付ける場合の配置例を示す図、同図（Ｂ）は（Ａ）の下型２に取り付けられるコイル部４０と磁気応答部材４１との物理的配置関係の一例を断面図によって示す部分拡大図である。なお、コイル部４０における電気回路は前述した実施例のものと同様に構成されるため、その説明は省略する。また、説明の便宜上、コイル部４０のコイルには、前述の実施例で用いた符号と同じ符号を付す。
図４に示す角度測定器では、コイル部４０及び磁気応答部材４１がプレスブレーキの下型２に取り付けられており、板材Ｗの凹角部Ｗａの角度変化に応じて磁気応答部材４１がコイル部４０に対して相対的にリニアに変位する。なお、図４（Ａ）において、下型２には、コイル部４０及び磁気応答部材４１が対をなして複数組（図示例では、６組）取り付けられているが、これは、下型２へのコイル部４０及び磁気応答部材４１の取り付け位置の一例を示したものであり、実際には、対をなす複数組のコイル部４０及び磁気応答部材４１のうち、一組のコイル部４０及び磁気応答部材４１を下型２の所定の位置に取り付けることによって、所期の目的は達成される。
コイル部４０は、下型２において、凹角部Ｗａの形状に対応するＶ字溝２ｃの一方の傾斜面２ｃ１に直交するように設けられた盲穴２ｄ内に配置されており、所定の１相の交流信号によって励磁される複数のコイル区間（図示例では４個のコイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤ）を、磁気応答部材４１の変位方向に沿って順次配列してなる。例えば、コイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、巻数、コイル長等の性質が同等であるとする。
磁気応答部材４１は、例えば、棒状のケイ素鋼もしくは鉄のような磁性体からなり、コイル部４０と反対側の端部にローラ４１ａ、ワッシャ４１ｂがその順に設けられており、コイル部４０に侵入可能となるようワッシャ４１ｂの下部に嵌装された保持部材としてのコイルばね４２を介して下型２に安定的に保持される。すなわち、コイルばね４２の端部を盲穴２ｄ内に嵌め込んで固定することにより、コイル部４０に侵入可能に安定的に保持される。従って、板材Ｗの曲げ加工前の状態において、磁気応答部材４１は、コイルばね４２により下型２のＶ字溝２ｃ内に突出した状態に保持されることになる。これにより、凹角部Ｗａの角度変化に応じた磁気応答部材４１の変位を忠実に得ることができる。
【００３４】
プレスブレーキでは、加工対象の板材Ｗは、一点鎖線で示されるように、図示しない上型の下降に伴って下型２のＶ字溝２ｃにより略Ｖ字状に曲げ加工される。前記板材Ｗの曲げ加工過程において、磁気応答部材４１は、ローラ４１ａの外周面が凹角部Ｗの開き側とは反対側の外側で一方の曲がり部Ｗａ１の外面に接触することにより、該曲がり部Ｗａ１の曲げ方向に押圧される。これにより、曲げ部Ｗａの曲げ角度が大きくなるにつれ、コイルばね４２の付勢力に抗して盲穴２ｄ内に押し込まれることで、コイル部４０のコイル空間に侵入する。一例として、磁気応答部材４１がコイル部４０のコイル空間に侵入するとき、磁気応答部材４１の先端４１ｃが、最初にコイル区間ＬＡに侵入し、次に、コイル区間ＬＢ，ＬＣの順に侵入していき、最後にコイル区間ＬＤに侵入する。こうして、先端４１ｃが最後のコイル区間ＬＤに侵入すると、ローラ４１ａが下型２の盲穴２ｄ内に没入することから、磁気応答部材４１のそれ以上の移動が禁止される。二点鎖線４１ｃ’は最後のコイル区間ＬＤにまで侵入した磁気応答部材４１の先端を示している。上記のコイル部４０において、４つのコイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤに対応する範囲が有効検出範囲である。１つのコイル区間の長さをＫとすると、その４倍の長さ４Ｋが有効検出範囲となる。この有効検出範囲４Ｋは、曲がり部Ｗａ１の曲がり角度範囲に対応しており、本実施例では、例えば、曲がり部Ｗａ１の曲がり角度範囲として、０度から７０度までの角度範囲に対応している。
【００３５】
各コイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、前述した実施例の図１（Ｃ）に示すされる交流電源から発生される所定の１相の交流信号（仮にｓｉｎθで示す）によって定電圧又は定電流で励磁される。各コイル区間において、磁気応答部材４１の各コイルに対する近接又は侵入の度合いが増すほど該コイルの自己インダクタンスが増加し、該部材の先端４１ｃが１つのコイルの一端から他端で変位する間で該コイルの両端間電圧が漸増する。複数のコイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤが磁気応答部材４１の変位方向に沿って順次配列されてなることにより、これらのコイルに対する磁気応答部材４１の先端４１ｃの位置が、凹角部Ｗａの角度変化に応じて相対的に変位するにつれ、前述した実施例の図２（Ａ）に示されるような、各コイル区間ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの両端間電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤの漸増変化が順番に起こる。各コイル区間の出力電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤは、図１（Ｃ）に示されるアナログ演算回路２４及び２５に所定の組み合わせで入力され、所定の演算式に従って加算又は減算されることで、各アナログ演算回路２４及び２５から磁気応答部材４１の直線変位位置に応じたサイン及びコサイン関数特性を示す振幅をそれぞれ持つ２つの交流出力信号（つまり互いに９０度位相のずれた振幅関数特性を持つ２つの交流出力信号）が生成される。すなわち、アナログ演算回路２４及び２５により、出力電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤを前出の式（１）と（２）を用いて演算することで、図２（Ｂ）に示されるような、磁気応答部材１１の直線変位位置に応じたサイン及びコサイン関数特性を示す振幅をそれぞれ持つ２つの交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔを生成することができる。各交流出力信号の振幅成分であるサイン及びコサイン関数における位相角θは、磁気応答部材４１の直線変位位置に対応しており、９０度の範囲の位相角θが、１個のコイルの長さに対応している。従って、４Ｋの長さの有効検出範囲は、位相角θの０度から３６０度までの範囲に対応している。よって、この位相角θを検出することにより、４Ｋの長さにおける磁気応答部材４１の直線変位位置をアブソリュートで検出することができる。
なお、温度特性の補償については、前述の実施例と同様であり、従って、本実施例においても、自動的に温度特性の補償がされることから、精度のよい角度検出が期待できる。
【００３６】
サイン及びコサイン関数特性の交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔにおける振幅関数ｓｉｎθ及びｃｏｓθの位相成分θを、図１（Ｃ）に示される位相検出回路（若しくは振幅位相変換手段）２６で計測することで、磁気応答部材４１の直線変位位置をアブソリュートで検出することができる。すなわち、上記の位相検出回路２６を用いて、例えば、第１の交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔを電気的に９０度シフトすることで、交流信号ｓｉｎθｃｏｓωｔを生成し、これと第２の交流出力信号ｃｏｓθｓｉｎωｔを加減算合成することで、ｓｉｎ（ωｔ＋θ）およびｓｉｎ（ωｔ−θ）なる、θに応じて進相および遅相方向に位相シフトされた２つの交流信号（位相成分θを交流位相ずれに変換した信号）を生成し、その位相θを測定することで、検出対象角度に対応する磁気応答部材４１の位置検出データを得ることができる。
【００３７】
こうして、位相検出回路２６で求められる磁気応答部材４１の位置検出データは、凹角部Ｗａを形成する２つの曲がり部Ｗａ１及びＷａ１のなす角度（すなわち、凹角部Ｗａの曲げ角度）θｗの半分の角度θαに対応しており、従って、その位置検出データを所定の演算式を用いて演算するか、所定のデータ変換テーブルを用いてデータ変換するかすることにより、曲がり部Ｗａ１の曲がり角度θαを得ることができる。勿論、必要に応じて、その曲がり角度θαに基づき所定の演算を行うことで該曲がり角度θαを２倍してなる曲げ角度θｗを得ることができる。
【００３８】
図４では、角度測定器のコイル部４０と磁気応答部材４１を下型２のＶ字溝２ｃの傾斜面２ｃ１に直交して配置した場合を示したが、図５に示されるように、コイル部４０と磁気応答部材４１を下型２のＶ字溝２ｃの傾斜面２ｃ１に９０度よりも小さい角度で配置してもよい。この場合、加工対象の板材Ｗの曲がり部Ｗａ１の曲げ角度に応じて磁気応答部材４１がコイル部４０に対して変位するので、図４に示される角度測定器と同様な構成とすることで、板材Ｗの凹角部Ｗａの曲がり部Ｗａ１の曲がり角度θαを検出することができる。なお、図５（Ａ）において、符号２ｅは板材保持用ローラであり、該板材保持用ローラ２ｅは、Ｖ字溝２ｃと板材セット面２ａとの境界角部に設けられ、板材Ｗの曲げ加工時に、板材Ｗを保持する。
【００３９】
上述したリニアタイプの角度測定器において、磁気応答部材４１が板材Ｗの凹角部Ｗａに接触して該凹角部Ｗａの角度変化に応じて変位する場合を説明したが、図６に示されるように、磁気応答部材４１が凹角部Ｗａに該凹角部Ｗａの角度変化に応じて揺動する揺動部材５０を介して間接的に接触するように構成することもできる。この場合、揺動部材５０の角度変化に応じて磁気応答部材４１がコイル部４０に対して変位するので、図４に示される角度測定器と同様な構成とすることで、板材Ｗの凹角部Ｗａの曲がり部Ｗａ１の曲がり角度θαを検出することができる。
【００４０】
前述した各実施例において、サイン及びコサイン関数特性の交流出力信号ｓｉｎθｓｉｎωｔ及びｃｏｓθｓｉｎωｔにおける振幅関数ｓｉｎθ及びｃｏｓθの位相成分θの変化範囲は、０度から３６０度までのフル範囲での変化に限らず、それよりも狭い限られた角度範囲での変化であってもよい。その場合は、コイルの構成を簡略化することができる。また、磁気応答部材の微小変位検出を目的とする場合などは有効検出範囲は狭くてもよいので、そのような場合に、検出可能位相範囲は３６０度未満の適宜の範囲であってよい。
また、前述した各実施例では、誘導型の位置検出器として、励磁コイルの自己インダクタンス変化を測定することで磁気応答部材の変位を検出するタイプのものを用いたが、その誘導型位置検出器に代えて、コイル部を１次コイルと２次コイルとで構成し、磁気応答部材の変位に応じて２次コイルに誘起される誘導出力交流信号に基づき該磁気応答部材の変位を検出するタイプのものを用いることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上、説明した通り、本発明に係る角度測定器によれば、角部接触部材が被測定物の凹角部に、該凹角部の開き側とは反対側の外側で直接若しくは間接的に接触して、該角部接触部材に生ずる当該凹角部の開き角度に応じた変位を、誘導型の位置検出手段により直接に検出するので、従来のような機械的な運動変換手段を介する場合のような誤差を生じる部分が存在せず、従って、小型かつシンプルな構造とすることができ、精度の良い角度検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る角度測定器の一実施例を示すもので、（Ａ）はコイル部と磁気応答部材との概略構成断面図、（Ｂ）は（Ａ）のコイル部と磁気応答部材との支持構造を断面によって示す右側面図、（Ｃ）はコイル部に関連する電気回路図。
【図２】  図１の角度測定器における磁気応答部材の検出動作説明図。
【図３】  本発明に係る角度測定器の他の実施例を示すもので、（Ａ）はコイル部と磁気応答部材との概略構成断面図、（Ｂ）は（Ａ）のコイル部と磁気応答部材との支持構造を断面によって示す右側面図である。
【図４】  本発明に係る角度測定器の更に他の実施例を示すもので、（Ａ）は下型へのコイル部及び磁気応答部材の配置例を示す図、（Ｂ）は（Ａ）に示す１組のコイル部及び磁気応答部材の物理的配置関係を示す説明図。
【図５】  図４に示す角度測定器の変形例を示すもので、下型へのコイル部及び磁気応答部材の他の配置例を示す説明図。
【図６】  図４に示す角度測定器の他の変形例を示すもので、揺動部材の角度変化に応じて磁気応答部材がコイル部に対して変位するタイプの角度測定器の一実施例を示す説明図。
【符号の説明】
１０、３０、４０  コイル部
１１、３１、４１  磁気応答部材
２４，２５  アナログ演算回路
２６  位相検出回路
【図１】
0004637396.tif 000002
【図２】
0004637396.tif 000003
【図３】
0004637396.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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