(57)【要約】【課題】直動部品の絶対的なストローク量の検出を容易な加工により実現する。【解決手段】ストロークセンサ１００は、シリンダチューブ２０と、シリンダチューブ２０に対して進退自在に設けられるピストンロッド３０と、ピストンロッド３０を局所的に溶融することにより形成される磁気スケール６０，７０と、シリンダチューブ２０に設けられ、近接する磁気スケール６０，７０の形状に応じて出力が変化するＭＲセンサ５０と、を備え、磁気スケール６０，７０には、ピストンロッド３０の進退方向に沿って深さが徐々に変化する深度変化部６７ａ〜６７ｅ，７１が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、
前記第１部材に対して進退自在に設けられる第２部材と、
前記第２部材の表面に形成され、前記第２部材が溶融されて磁性が変化したスケールと、
前記第１部材に設けられ、近接する前記スケールの形状に応じて出力が変化する検出素子と、を備え、
前記スケールは、前記第２部材の進退方向に沿って深さが徐々に変化する深度変化部を有することを特徴とするストロークセンサ。
【請求項２】
前記スケールは、前記進退方向に沿って並列に複数形成され、
複数の前記スケールは、それぞれ前記深度変化部を有することを特徴とする請求項１に記載のストロークセンサ。
【請求項３】
複数の前記スケールのそれぞれの前記深度変化部は、前記進退方向において互いに連続的に位置するように配置されることを特徴とする請求項２に記載のストロークセンサ。
【請求項４】
複数の前記スケールのうち、前記検出素子の中心部を通過する中央スケールは、他のスケールと比較して前記進退方向に最も長く形成されることを特徴とする請求項２または３に記載のストロークセンサ。
【請求項５】
複数の前記スケールの長さは、前記中央スケールから前記進退方向に対して垂直な方向に離れて配置されるスケールほど短いことを特徴とする請求項４に記載のストロークセンサ。
【請求項６】
前記スケールは、前記進退方向に対して垂直な方向における幅が前記深度変化部に向かって徐々に変化するとともに深さが一定な幅変化部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のストロークセンサ。
【請求項７】
前記スケールは、局所加熱装置によって前記第２部材が溶融されて磁性化または非磁性化された部分であることを特徴とする請求項１から６の何れか１つに記載のストロークセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロークセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリンダなどの直動部品のストローク量を検出するためにストロークセンサが用いられている。ストロークセンサは、第１部材に設けられた検出素子が、第１部材に対して進退自在な第２部材に設けられた磁気スケールを検出することによって直動部品のストローク量を検出する。特許文献１には、磁気スケールの形状をストローク量に応じて変化させることにより、直動部品の絶対的なストローク量を検出可能としたストロークセンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５６１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるストロークセンサの磁気スケールは、切削加工によって形成される。このため、例えば、三角形形状の頂点部付近のように、徐々に幅が狭まる微細部分を形成するには高い加工精度が要求される。
【０００５】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、直動部品の絶対的なストローク量の検出を容易な加工により実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の発明は、第１部材に対して進退自在に設けられる第２部材を局所的に溶融することにより形成されるスケールに、第２部材の進退方向に沿って深さが徐々に変化する深度変化部が設けられることを特徴とする。
【０００７】
第一の発明では、第２部材に作用する磁気は、スケールの深度変化部によって、第２部材のストローク量に応じて変化する。このため、第２部材に作用する磁気を検出する検出素子の出力は、第２部材のストローク量に応じて変化する。
【０００８】
第二の発明は、スケールが、深度変化部を有する複数のスケールにより構成されることを特徴とする。
【０００９】
第二の発明では、深度変化部を有する複数のスケールによって第２部材のストローク量が検出される。このため、深度変化部を有する１つのスケールによって第２部材の全ストローク量を検出する場合と比較し、各スケールの加工が容易になる。
【００１０】
第三の発明は、各深度変化部が、第２部材の進退方向において互いに連続的に位置するように配置されることを特徴とする。
【００１１】
第三の発明では、深度変化部が連続的に位置しているため、第２部材に作用する磁気は、第２部材のストローク量に応じて比例的に変化する。よって、磁気を検出する検出素子の出力に基づいて、第２部材の絶対的なストローク量を容易に検出することができる。
【００１２】
第四の発明は、最も長い中央スケールが検出素子の中心部に対峙することを特徴とする。
【００１３】
第四の発明では、最収縮端部から最伸出端部までにわたって形成される中央スケールが検出素子の感度が高い中心部に常に対峙する。このため、検出素子の検出精度を向上させることができる。
【００１４】
第五の発明は、スケールの長さが、中央スケールから第２部材の進退方向に対して垂直な方向に離れて配置されるスケールほど短いことを特徴とする。
【００１５】
第五の発明では、検出素子の感度が高い中心部近傍に比較的長いスケールが対峙する。このため、検出素子の検出精度を向上させることができる。
【００１６】
第六の発明は、スケールが、第２部材の進退方向に対して垂直な方向における幅が深度変化部に向かって変化するとともに深さが一定な幅変化部を有することを特徴とする。
【００１７】
第六の発明では、深度変化部と幅変化部とを有する１つのスケールによって、第２部材に作用する磁気は、第２部材のストローク量に応じて比例的に変化する。よって、磁気を検出する検出素子の出力に基づいて、第２部材の絶対的なストローク量を容易に検出することができる。
【００１８】
第七の発明は、局所加熱装置によって第２部材を溶融し、局所加熱された部分を磁性化または非磁性化することにより深度変化部を有するスケールが形成されることを特徴とする。
【００１９】
第七の発明では、レーザー等の局所加熱装置によって深度変化部を有するスケールが形成される。よって、切削加工と比較し、容易に深さが変化するスケールを形成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、直動部品の絶対的なストローク量の検出を容易な加工により実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るストロークセンサの構成図である。
【図２】図１の磁気スケールの拡大図である。
【図３】図２の磁気スケールの断面図である。
【図４】ストロークセンサの出力信号のグラフ図である。
【図５】図１の磁気スケールの変形例の拡大図である。
【図６】図５の磁気スケールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１を参照して、本発明の実施形態に係るストロークセンサ１００について説明する。図１に示されるシリンダ１０は、図示しない油圧ポンプから吐出される作動油によって動作する油圧シリンダである。ストロークセンサ１００は、このシリンダ１０に設けられる。
【００２４】
シリンダ１０は、シリンダ１０の本体である第１部材としてのシリンダチューブ２０と、シリンダチューブ２０に対して進退自在に設けられる第２部材としてのピストンロッド３０と、を備える。
【００２５】
シリンダチューブ２０は円筒形であり、シリンダチューブ２０の内部には軸方向に摺動自在であるピストン３１が設けられる。このピストン３１によって、シリンダチューブ２０の内部には二つの油室１１，１２が画成される。
【００２６】
二つの油室１１，１２は、それぞれ図示しない切替バルブに接続され、二つの油室１１，１２には油圧ポンプから吐出された作動油が出入り可能である。シリンダ１０は複動式のシリンダであるが、単動式であってもよい。また、シリンダ１０は、油圧式に限定されず、空気式，水圧式または電動機械式等であってもよい。
【００２７】
ピストンロッド３０は、基端部３０ａがピストン３１に固定され、先端部３０ｂがシリンダチューブ２０から露出する円柱形の磁性部材である。ピストンロッド３０は、ピストン３１に作用する油圧の力によって動作する。
【００２８】
次に、シリンダ１０に設けられるストロークセンサ１００について説明する。
【００２９】
ストロークセンサ１００は、シリンダチューブ２０に配設される検出素子としてのＭＲセンサ５０と、ピストンロッド３０に形成されるスケールとしての磁気スケール６０とを備える。ストロークセンサ１００は、シリンダチューブ２０に対するピストンロッド３０のストローク量を検出するために設けられる。
【００３０】
ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ：磁気抵抗）センサ５０は、磁気の強弱によって電気抵抗が変化するＭＲ素子を有する。ＭＲセンサ５０は、シリンダチューブ２０から露出するピストンロッド３０の外周と対峙するように、シリンダチューブ２０の端部内周側に配設される。ＭＲセンサ５０の外周側には、磁気発生源である永久磁石（図示省略）が配設される。
【００３１】
ＭＲセンサ５０は、永久磁石から発せられる磁気を検出し、検出された磁気に応じた電圧を図示しないコントローラへ出力する。永久磁石から発せられる磁気は、磁性体には作用するが、非磁性体には作用しない。つまり、ＭＲセンサ５０は、永久磁石から発せられる磁気が、ＭＲセンサ５０に対峙する部材の磁性によってどのように変化したかを検出する。
【００３２】
ＭＲセンサ５０に代えて、より感度のよいＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ：巨大磁気抵抗）センサや、ＭＩ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ：磁気インピーダンス）効果を利用したＭＩセンサなどを使用してもよい。
【００３３】
磁気スケール６０は、磁性体であるピストンロッド３０の外周に形成される非磁性体である。磁気スケール６０は、ピストンロッド３０の外周面を局所加熱装置としてのレーザー装置によって照射されるレーザーにより溶融するとともにＮｉやＭｎを添加してオーステナイト化することによって形成される。レーザー装置から供給されるエネルギーやレーザー装置の作動時間を調整することによって磁気スケール６０の深さを変更することができる。
【００３４】
なお、ピストンロッド３０は、非磁性体からなるものであってもよく、この場合、磁気スケール６０は、ピストンロッド３０をレーザー装置によって溶融するとともにＳｎ等を添加することにより磁性体として形成される。局所的に加熱する手段は、レーザーに限定されず、電子ビームや高周波誘導加熱，アーク放電等、局所的に加熱可能な手段であればどのような手段であってもよい。
【００３５】
磁気スケール６０は、ピストンロッド３０が最も収縮したときにＭＲセンサ５０と対峙する最収縮端部から、最も伸出したときにＭＲセンサ５０と対峙する最伸出端部まで、ストローク全体にわたって形成される。図１に示される磁気スケール６０は、ピストンロッド３０の外周に１つだけ設けられているが、周方向に間隔をあけて複数設けてもよい。なお、複数の磁気スケール６０を周方向に均等配置することにより、溶融により磁気スケール６０を形成する際に生じる熱ひずみを除去することができる。
【００３６】
このような構成のストロークセンサ１００において、永久磁石から発せられピストンロッド３０へと作用する磁気は、非磁性体である磁気スケール６０の大きさによって変化する。そして、磁気スケール６０の大きさは、後述のように、ピストンロッド３０のストローク量に応じて変化している。このため、ストロークセンサ１００は、ピストンロッド３０のストローク量に応じて変化する磁気をＭＲセンサ５０で検出することにより、ピストンロッド３０の絶対的なストローク量、つまり、ピストンロッド３０の絶対位置を検出することができる。
【００３７】
次に、図２及び図３を参照し、磁気スケール６０について詳しく説明する。図２は、図１に示される磁気スケール６０を拡大して示したものである。図３は、図２で示される磁気スケール６０の断面図である。なお、説明のために、図２に示す磁気スケール６０は、図１に対して、ピストンロッド３０の進退方向Ａの長さよりもピストンロッド３０の周方向Ｂの長さを拡大して示している。また、図３のハッチング部は非磁性化された磁気スケール６０を示す。
【００３８】
ピストンロッド３０の側面３０ｃに形成される磁気スケール６０は、ピストンロッド３０の進退方向Ａに沿って並列に形成される複数の磁気スケール６１〜６５を有する。これらの磁気スケール６１〜６５は、図２に示すように、ピストンロッド３０が往復動する際にＭＲセンサ５０によって検出可能な検出幅５０ａ内に配置される。
【００３９】
ピストンロッド３０が往復動する際に、ＭＲセンサ５０の中心部５０ｂが対峙する部分には、中央スケールとしての第１磁気スケール６１が配置される。第１磁気スケール６１を中心としてピストンロッド３０の周方向Ｂに間隔をあけて、第２磁気スケール６２，第３磁気スケール６３，第４磁気スケール６４，及び第５磁気スケール６５が、図２に示すように配置される。なお、図３の（ａ）は、ピストンロッド３０の進退方向Ａにおける第１磁気スケール６１の断面図であり、（ｂ）は、第２磁気スケール６２の断面図であり、（ｃ）は、第３磁気スケール６３の断面図であり、（ｄ）は、第４磁気スケール６４の断面図であり、（ｅ）は、第５磁気スケール６５の断面図である。
【００４０】
第１磁気スケール６１は、最収縮端部から最伸出端部までにわたって形成され、他の磁気スケール６２〜６５と比較して最も長く形成される。他の磁気スケール６２〜６５の長さは、第１磁気スケール６１から周方向Ｂに離れて配置されるものほど短くなる。ＭＲセンサ５０の感度が高い中心部５０ｂ近傍に、比較的長さの長い磁気スケール６１〜６３を配置することによりＭＲセンサ５０の検出精度を向上させることができる。磁気スケール６１〜６５の配置は、上記配置に限定されず、最も短い第５磁気スケール６５をＭＲセンサ５０の中心部５０ｂ近傍に、配置してもよい。
【００４１】
各磁気スケール６１〜６５は、図２及び図３に示すように、ピストンロッド３０の進退方向Ａに沿って非磁性化領域の深さが徐々に変化する深度変化部６７ａ〜６７ｅを有する。また、最も短い第５磁気スケール６５以外の各磁気スケール６１〜６４は、深度変化部６７ａ〜６７ｅに連続して形成され深さが一定である平坦部６８ａ〜６８ｄをさらに有する。
【００４２】
図３に示されるように、ピストンロッド３０の進退方向Ａにおける各深度変化部６７ａ〜６７ｅの長さは、等しく設定される。また、深度変化部６７ａ〜６７ｅの深さは、ピストンロッド３０の側面３０ｃの表面から平坦部６８ａ〜６８ｄの深さと同じになるまで一定の割合で深くなる。深度変化部６７ａ〜６７ｅは、深さが直線的に変化する構成に代えて、深さが凸状曲線的または凹状曲線的に変化する構成であってもよい。
【００４３】
また、各深度変化部６７ａ〜６７ｅは、図３に示されるように、ピストンロッド３０の進退方向Ａにずらして連続的に位置するように配置される。換言すれば、各深度変化部６７ａ〜６７ｅは、進退方向Ａに対して垂直な方向から見たときに、それぞれが重なり合わないように配置される。
【００４４】
図２及び図３に示す各磁気スケール６１〜６５は、ピストンロッド３０の先端部３０ｂ側に深度変化部６７ａ〜６７ｅが設けられ、基端部３０ａ側に平坦部６８ａ〜６８ｄが設けられる。そして、各磁気スケール６１〜６５は、ピストンロッド３０の基端部３０ａ側の端面がピストンロッド３０の進退方向Ａにおいて同じ位置に揃うように配置される。これに代えて、深度変化部６７ａ〜６７ｅを基端部３０ａ側に設け、先端部３０ｂ側の端面がピストンロッド３０の進退方向Ａにおいて同じ位置に揃うようにしてもよい。この場合も、各深度変化部６７ａ〜６７ｅは、ピストンロッド３０の進退方向Ａにずらして連続的に位置するように配置される。
【００４５】
磁気スケール６０を構成するスケールの本数は、５本に限定されず、１本であってもよいし、５本以外の複数本であってもよい。なお、磁気スケール６０が１本のスケールからなる場合は、最収縮位置から最伸出位置に至るまでの間、ＭＲセンサ５０と対峙する部分に深度変化部が設けられる。
【００４６】
以下では、ストロークセンサ１００の作用について説明する。
【００４７】
ここでは、ピストンロッド３０が最収縮位置にある状態から伸張する場合について説明する。伸張状態にあるピストンロッド３０が収縮する場合には、以下の説明とは逆の動作になる。
【００４８】
切換バルブが切り換えられ、油圧ポンプから吐出された作動油が油室１２へと供給されると、油室１１の内部に溜まっていた作動油は外部へ排出される。これによって、油室１２の内部圧力が上昇し、相対的に油室１１の内部圧力が低下する。このため、油室１１，１２間に位置するピストン３１は、油室１１側へと移動させられる。そして、ピストン３１の移動に伴って、ピストン３１と一体であるピストンロッド３０がシリンダチューブ２０から伸張し始める。
【００４９】
ピストンロッド３０が伸張し始めると、ＭＲセンサ５０は、対峙する第１磁気スケール６１の深度変化部６７ａによる磁気の変化を検出する。ＭＲセンサ５０と対峙する第１磁気スケール６１の深度変化部６７ａの深さは、ピストンロッド３０が伸張するにつれて増加する。つまり、ピストンロッド３０が伸張するにつれて、ＭＲセンサ５０と対峙する部分を占める非磁性体の割合が増加する。このように、非磁性体が占める割合が増えると磁気の変化も大きくなる。この結果、ピストンロッド３０が伸張し始めると、ＭＲセンサ５０の出力も次第に大きくなる。
【００５０】
ピストンロッド３０がさらに伸張すると、ＭＲセンサ５０は、第１磁気スケール６１の平坦部６８ａに対峙すると同時に第２磁気スケール６２の深度変化部６７ｂに対峙する。ここで平坦部６８ａは深さが一定であるため、一定の磁気変化を生じるものの、ピストンロッド３０がさらに伸張してもさらなる磁気変化を生じることはない。一方、第２磁気スケール６２の深度変化部６７ｂは、第１磁気スケール６１の深度変化部６７ａと同様に、ピストンロッド３０が伸張するにつれて磁気変化を増大させる。この結果、ＭＲセンサ５０は、平坦部６８ａによる一定の磁気変化に加えて、深度変化部６７ｂにより漸増する磁気変化を検出することになるため、その出力はさらに大きくなる。
【００５１】
同様にして、ＭＲセンサ５０は、ピストンロッド３０が伸張するに伴い他の深度変化部６７ｃ〜６７ｅ及び平坦部６８ａ〜６８ｄと順次対峙する。この結果、ＭＲセンサ５０の出力は、ピストンロッド３０のストローク量に応じて増加し、図４に示すように、直線的に変化する。図４において、横軸はピストンロッド３０のストローク量であり、縦軸はＭＲセンサ５０から出力される電圧である。
【００５２】
このように本実施形態におけるストロークセンサ１００では、ピストンロッド３０のストローク量に応じてＭＲセンサ５０から出力される電圧の大きさが変化する。したがって、ＭＲセンサ５０から出力される電圧の大きさに基づいて、ピストンロッド３０の絶対的なストローク量を検出することができる。
【００５３】
なお、各深度変化部６７ａ〜６７ｅは、進退方向Ａにずらして配置されているが、進退方向Ａに対して垂直な方向から見て一部が重なり合うように配置されていてもよい。この場合、ＭＲセンサ５０から出力される電圧の変化量は、各深度変化部６７ａ〜６７ｅが重なり合う部分で大きくなる。このため、ＭＲセンサ５０の出力変化は、非直線的な変化となる。しかし、電圧の大きさとストローク量とは１対１の関係にあるので、電圧の大きさとストローク量との関係を把握しておくことにより、ＭＲセンサ５０から出力される電圧の大きさに基づいて、ピストンロッド３０の絶対的なストローク量を検出することができる。
【００５４】
以上の実施形態によれば、以下に示すような効果を奏する。
【００５５】
本実施形態では、ピストンロッド３０を局所的に溶融することにより形成される磁気スケール６０，７０に、ピストンロッド３０の進退方向Ａに沿って深さが徐々に変化する深度変化部６７ａ〜６７ｅ，７１が設けられる。このため、ピストンロッド３０に作用する磁気は、深度変化部６７ａ〜６７ｅ，７１によってピストンロッド３０のストローク量に応じて変化する。この結果、磁気を検出するＭＲセンサ５０の出力は、ピストンロッド３０のストローク量に応じて変化する。このように、直動部品の絶対的なストローク量の検出を容易な加工により実現することができる。
【００５６】
次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施形態に係るストロークセンサ１００の変形例について説明する。図５は、図２に対応しており、変形例の磁気スケール７０を拡大して示したものである。図６は、図５で示される磁気スケール７０の断面図である。
【００５７】
上記実施形態では、磁気スケール６０は、ピストンロッド３０の進退方向Ａに沿って並列に複数形成されている。これに代えて、変形例の磁気スケール７０は、ピストンロッド３０の進退方向Ａに沿って形成される１つのスケールからなり、深さが徐々に変化する深度変化部７１と、深度変化部７１に連続して形成され、深さが一定である幅変化部７２と、を有する。この磁気スケール７０は、上記実施形態と同様に、ピストンロッド３０の外周面をレーザー装置等の局所加熱装置によって溶融することによって形成される。
【００５８】
深度変化部７１は、上記実施形態の深度変化部６７ａ〜６７ｅと同様に、その深さは、ピストンロッド３０の側面３０ｃの表面から幅変化部７２の深さと同じになるまで一定の割合で深くなる。一方、幅変化部７２は、深さが一定であるが、ピストンロッド３０の進退方向Ａに対して垂直な方向における幅が、深度変化部７１から離れるにつれて拡大する。幅変化部７２は、最も幅が拡大する部分が、図５に示すように、ピストンロッド３０が往復動する際にＭＲセンサ５０によって検出可能な検出幅５０ａ内に収まるように形成される。
【００５９】
この変形例においても、ストロークセンサ１００は上記実施形態と同様に作用する。ピストンロッド３０が伸張し始めると、ＭＲセンサ５０は、対峙する深度変化部７１による磁気の変化を検出する。ＭＲセンサ５０と対峙する深度変化部７１の深さは、ピストンロッド３０が伸張するにつれて増加する。つまり、ピストンロッド３０が伸張するにつれて、ＭＲセンサ５０と対峙する部分を占める非磁性体の割合が増加する。このように、非磁性体が占める割合が増えると磁気の変化も大きくなる。この結果、ピストンロッド３０が伸張し始めると、ＭＲセンサ５０の出力も次第に大きくなる。
【００６０】
ピストンロッド３０がさらに伸張すると、ＭＲセンサ５０は、幅変化部７２に対峙することになる。ここで幅変化部７２は、深さが一定であるが、ピストンロッド３０の進退方向Ａに対して垂直な方向における幅が深度変化部７１から離れるほど拡大する。このため、幅変化部７２によって、ＭＲセンサ５０周辺の磁気はピストンロッド３０が伸張するにつれて比例的に変化する。この結果、ＭＲセンサ５０の出力は比例的に大きくなる。
【００６１】
このように、磁気スケール７０が、深度変化部７１と幅変化部７２とを有する単一のスケールである場合においても、図４に示される出力特性を得ることができる。
【００６２】
以上の変形例によれば、以下に示すような効果を奏する。
【００６３】
変形例では、ピストンロッド３０に作用する磁気は、深度変化部７１と幅変化部７２とによって、ピストンロッド３０のストローク量に応じて変化する。このため、磁気を検出するＭＲセンサ５０の出力は、ピストンロッド３０のストローク量に応じて変化する。この結果、上記実施形態と同様に、直動部品の絶対的なストローク量の検出を容易な加工により実現することができる。
【００６４】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【００６５】
本実施形態において、ストロークセンサ１００は、シリンダチューブ２０と、シリンダチューブ２０に対して進退自在に設けられるピストンロッド３０と、ピストンロッド３０の側面３０ｃに形成され、ピストンロッド３０が溶融されて磁性が変化した磁気スケール６０，７０と、シリンダチューブ２０に設けられ、近接する磁気スケール６０，７０の形状に応じて出力が変化するＭＲセンサ５０と、を備え、磁気スケール６０，７０は、ピストンロッド３０の進退方向Ａに沿って深さが徐々に変化する深度変化部６７ａ〜６７ｅ，７１を有することを特徴とする。
【００６６】
この構成では、ピストンロッド３０を局所的に溶融することにより形成される磁気スケール６０，７０に、ピストンロッド３０の進退方向Ａに沿って深さが徐々に変化する深度変化部６７ａ〜６７ｅ，７１が設けられる。このため、ピストンロッド３０に作用する磁気は、深度変化部６７ａ〜６７ｅ，７１によってピストンロッド３０のストローク量に応じて変化する。この結果、磁気を検出するＭＲセンサ５０の出力は、ピストンロッド３０のストローク量に応じて変化する。このように上記構成によれば、直動部品の絶対的なストローク量の検出を容易な加工により実現することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、磁気スケール６０は、ピストンロッド３０の進退方向Ａに沿って並列に複数形成され、複数の磁気スケール６１〜６５は、それぞれ深度変化部６７ａ〜６７ｅを有することを特徴とする。
【００６８】
この構成では、磁気スケール６０が、深度変化部６７ａ〜６７ｅを有する複数の磁気スケール６１〜６５により構成される。ピストンロッド３０のストローク量の検出を、深度変化部を有する１本の磁気スケールによって行おうとすると、最大ストローク量に合わせて深度変化部の最も深い部分を深くするか、あるいは、深度変化部の深さの変化度合を緩やかにしなければならない。しかし、溶融により形成される非磁性体の深さを深くするには、供給される溶融エネルギーを大きくする必要があり、また、深さの変化度合を小さくするには、供給される溶融エネルギーの微調整を行う必要があるなど、磁気スケールを加工することが難しくなる。一方、上記構成によれば、それぞれの深度変化部６７ａ〜６７ｅが担うストローク量は、最大ストローク量の一部分となる。このため、１本の磁気スケールの深度変化部によりストローク量を検出する場合と比較し、各深度変化部６７ａ〜６７ｅを加工する際の自由度が高い。よって、各深度変化部６７ａ〜６７ｅを容易に加工することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、複数の磁気スケール６１〜６５のそれぞれの深度変化部６７ａ〜６７ｅは、ピストンロッド３０の進退方向Ａにおいて互いに連続的に位置するように配置されることを特徴とする。
【００７０】
この構成では、各深度変化部６７ａ〜６７ｅが、ピストンロッド３０の進退方向Ａにおいて互いに連続的に位置する。このため、ピストンロッド３０に作用する磁気は、ピストンロッド３０のストローク量に応じて比例的に変化する。したがって、磁気を検出するＭＲセンサ５０から出力される電圧の大きさに基づいて、ピストンロッド３０の絶対的なストローク量を容易に検出することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、複数の磁気スケール６１〜６５のうち、ＭＲセンサ５０の中心部を通過する第１磁気スケール６１は、他の磁気スケール６２〜６５と比較してピストンロッド３０の進退方向Ａに最も長く形成されることを特徴とする。
【００７２】
この構成では、最も長い第１磁気スケール６１がＭＲセンサ５０の中心部に対峙するように形成される。このため、最収縮端部から最伸出端部までにわたって形成される第１磁気スケール６１がＭＲセンサ５０の感度が中心部に常に対峙する。この結果、ＭＲセンサ５０の検出精度を向上させることができる。
【００７３】
また、本実施形態では、複数の磁気スケール６１〜６５の長さは、第１磁気スケール６１からピストンロッド３０の進退方向Ａに対して垂直な方向に離れて配置されるスケールほど短いことを特徴とする。
【００７４】
この構成では、比較的長い磁気スケール６１〜６３が、ＭＲセンサ５０の感度が高い中心部付近に対峙する。このため、ＭＲセンサ５０の検出精度を向上させることができる。
【００７５】
また、本実施形態では、磁気スケール７０は、ピストンロッド３０の進退方向Ａに対して垂直な方向における幅が深度変化部７１に向かって徐々に変化するとともに深さが一定な幅変化部７２を有することを特徴とする。
【００７６】
この構成では、ピストンロッド３０を局所的に溶融することにより、深度変化部７１と幅変化部７２とを有する磁気スケール７０が形成される。ピストンロッド３０に作用する磁気は、深度変化部７１と幅変化部７２とによって、ピストンロッド３０のストローク量に応じて変化する。このため、磁気を検出するＭＲセンサ５０の出力は、ピストンロッド３０のストローク量に応じて変化する。この結果、直動部品の絶対的なストローク量の検出を容易な加工により実現することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、磁気スケール６０，７０は、レーザーによってピストンロッド３０が溶融されて磁性化または非磁性化された部分であることを特徴とする。
【００７８】
この構成では、レーザー装置等の局所加熱装置によってピストンロッド３０を溶融し、局所加熱された部分を磁性化または非磁性化することにより磁気スケール６０，７０が形成される。このため、切削加工と比較し、容易に磁気スケール６０，７０を形成することができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００８０】
本実施形態では、磁界の変化をＭＲセンサ５０によって検出しているが、これに代えて、ピストンロッド３０の外周を包囲するコイル、または、ピストンロッド３０表面の磁気スケール６０，７０に向かい合って設けられるコイルによって検出してもよい。この場合、コイルのインピーダンスがピストンロッド３０の変位に応じて変化する。
【符号の説明】
【００８１】
１００・・・ストロークセンサ、１０・・・シリンダ、２０・・・シリンダチューブ（第１部材）、３０・・・ピストンロッド（第２部材）、５０・・・ＭＲセンサ（検出素子）、６０，７０・・・磁気スケール（スケール）、６１・・・第１磁気スケール（中央スケール）、６２・・・第２磁気スケール（スケール）、６３・・・第３磁気スケール（スケール）、６４・・・第４磁気スケール（スケール）、６５・・・第５磁気スケール（スケール）、６７ａ〜６７ｅ，７１・・・深度変化部、６８ａ〜６８ｄ・・・平坦部、７２・・・幅変化部、Ａ・・・ピストンロッドの進退方向、Ｂ・・・ピストンロッドの周方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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