(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンロッドの円筒表面において軸線方向に対して所定角度だけスキューさせて長手状に延びて形成された第１の磁気応答部と、
前記ピストンロッドの円筒表面において軸線方向に対して第１の磁気応答部とは逆向きに所定角度だけスキューさせて長手状に延びて形成された第２の磁気応答部と、
シリンダ本体の側に固定され、前記ピストンロッドの直線的ストローク位置に対応する前記第１の磁気応答部の相対的な円周方向の位置に応じた検出出力を生じる第１のセンサ部であって、部分的円周範囲内において円周方向に関して所定間隔でずらして配置された複数のコイルを含み、各コイルが所定の交流信号で励磁されて各コイルに対する前記第１の磁気応答部の位置に応じた誘導出力信号をそれぞれ生じ、各コイルの誘導出力信号を合成することで前記検出出力を生じるものと、
シリンダ本体の側に固定され、前記ピストンロッドの直線的ストローク位置に対応する前記第２の磁気応答部の相対的な円周方向の位置に応じた検出出力を生じる第２のセンサ部であって、部分的円周範囲内において円周方向に関して所定間隔でずらして配置された複数のコイルを含み、各コイルが所定の交流信号で励磁されて各コイルに対する前記第２の磁気応答部の位置に応じた誘導出力信号をそれぞれ生じ、各コイルの誘導出力信号を合成することで前記検出出力を生じるものと
を具備し、
前記第１の磁気応答部の前記スキューの前記所定角度は、前記ピストンロッドの長さ方向の検出可能ストローク全長において、前記複数のコイルが配置された前記部分的円周範囲内に収まるものであり、
同様に、前記第２の磁気応答部の前記スキューの前記所定角度も、前記ピストンロッドの長さ方向の検出可能ストローク全長において、前記複数のコイルが配置された前記部分的円周範囲内に収まるものであり、
前記第１及び第２のセンサ部の前記検出出力を合成し、前記ピストンロッドの円周方向の変位を打ち消した該ピストンロッドの直線位置に応じた検出出力を得ることを特徴とするシリンダ位置検出装置。
【請求項２】
前記ピストンロッドの磁性特性に対して、前記磁気応答部は相対的に弱磁性または非磁性特性を示すものである請求項１に記載のシリンダ位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体圧シリンダ等のピストンストローク位置を検出するシリンダ位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体圧シリンダ等のストローク位置を検出する位置検出装置には、従来より種々の方式のものが知られている。そのうち、コイルを使用した誘導型のシリンダ位置検出装置としては、例えば、実公平２−２６００３号公報等に示されたものが知られている。そこにおいては、ピストンロッドの表面をねじ状に加工し、ねじの１ピッチに相当する直線変位をアブソリュートで検出する例が示されている。また、ピストンロッドの表面をリング状に凹凸加工し、凹凸リングの１ピッチに相当する直線変位をアブソリュートで検出する例が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術における前者の例では、ピストンロッドが回転をしないことが条件であり、回転すると検出データが不正確なものになってしまう、という問題点があった。また、ねじ状の加工であるため、シリンダのストローク全長に比べて１ピッチ長がかなり短くなってしまい、アブソリュート検出可能な範囲が狭かった。また、ピストンロッドの全長にわたって多ピッチのねじ状凹凸を設けることは、加工手間がかなり掛かり、また、ロッドの強度への影響が懸念される場合もある。従来技術における後者の例では、ロッドの凹凸がリング状であるため、ロッドに回転が生じたとしてもそれがストローク位置検出に影響を与えることはないが、上記と同様に、シリンダのストローク全長に比べて凹凸リングの１ピッチ長がかなり短くなってしまい、アブソリュート検出可能な範囲が狭いと共に、ピストンロッドの全長にわたって多ピッチのリング状凹凸を設けることは、加工手間がかなり掛かり、また、ロッドの強度への影響が懸念される場合もあった。
【０００４】
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ピストンロッドが多少回転したとしても誤差のないストローク位置検出を行なうことのできるシリンダ位置検出装置を提供しようとするものである。
また、ピストンロッドに対する比較的簡単な加工によって、ピストンロッドの長尺にわたるアブソリュート位置検出を可能にしたシリンダ位置検出装置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】
この発明に係るシリンダ位置検出装置は、ピストンロッドの円筒表面において軸線方向に対して所定角度だけスキューさせて長手状に延びて形成された第１の磁気応答部と、前記ピストンロッドの円筒表面において軸線方向に対して第１の磁気応答部とは逆向きに所定角度だけスキューさせて長手状に延びて形成された第２の磁気応答部と、シリンダ本体の側に固定され、前記ピストンロッドの直線的ストローク位置に対応する前記第１の磁気応答部の相対的な円周方向の位置に応じた検出出力を生じる第１のセンサ部であって、部分的円周範囲内において円周方向に関して所定間隔でずらして配置された複数のコイルを含み、各コイルが所定の交流信号で励磁されて各コイルに対する前記第１の磁気応答部の位置に応じた誘導出力信号をそれぞれ生じ、各コイルの誘導出力信号を合成することで前記検出出力を生じるものと、シリンダ本体の側に固定され、前記ピストンロッドの直線的ストローク位置に対応する前記第２の磁気応答部の相対的な円周方向の位置に応じた検出出力を生じる第２のセンサ部であって、部分的円周範囲内において円周方向に関して所定間隔でずらして配置された複数のコイルを含み、各コイルが所定の交流信号で励磁されて各コイルに対する前記第２の磁気応答部の位置に応じた誘導出力信号をそれぞれ生じ、各コイルの誘導出力信号を合成することで前記検出出力を生じるものとを具備し、前記第１の磁気応答部の前記スキューの前記所定角度は、前記ピストンロッドの長さ方向の検出可能ストローク全長において、前記複数のコイルが配置された前記部分的円周範囲内に収まるものであり、同様に、前記第２の磁気応答部の前記スキューの前記所定角度も、前記ピストンロッドの長さ方向の検出可能ストローク全長において、前記複数のコイルが配置された前記部分的円周範囲内に収まるものであり、前記第１及び第２のセンサ部の前記検出出力を合成し、前記ピストンロッドの円周方向の変位を打ち消した該ピストンロッドの直線位置に応じた検出出力を得ることを特徴とするものである。
【０００６】
ピストンロッドの表面に形成された磁気応答部が、軸線方向に対して所定角度だけスキューしていることにより、シリンダ本体の側に固定されたセンサ部に対する該磁気応答部の対応位置は、ピストンロッドの直線的ストローク位置の変化に対応して、センサ部からの見掛け上、円周方向に変位していくことになる。従って、センサ部において、それに対応する磁気応答部の相対的な円周方向の位置に応じた検出出力を生じることにより、ピストンロッドの直線的ストローク位置を検出することができる。軸線方向に対して所定角度だけスキューした磁気応答部は、長手状に軸方向に延びているので、ピストンロッドの長い範囲にわたって、その位置を検出することができる。すなわち、ピストンロッドの長い範囲にわたる直線位置の変化は、そのスキュー角に応じて、所定の円周方向範囲でのセンサ部に対する磁気応答部の相対的な円周方向の変位に換算され。その範囲での、センサ部に対する磁気応答部の円周方向への相対的変位を該センサ部で検出することにより、等価的にピストンロッドの長い範囲にわたる直線位置を検出することができる。
ここで、前記センサ部は、部分的円周範囲内において円周方向に関して所定間隔でずらして配置された複数のコイルを含み、各コイルが所定の交流信号で励磁されて各コイルに対する前記第１の磁気応答部の位置に応じた誘導出力信号をそれぞれ生じ、各コイルの誘導出力信号を合成することで前記検出出力を生じるものであり、また、前記磁気応答部の前記スキューの前記所定角度は、前記ピストンロッドの長さ方向の検出可能ストローク全長において、前記複数のコイルが配置された前記部分的円周範囲内に収まるものであることを特徴としている。これにより、前記センサ部を構成する複数コイルの配置がシリンダの全円周にわたることなく、部分的円周範囲でよいので、センサ部の構成をコンパクト化することができる。また、前記磁気応答部の前記スキューの前記所定角度も、前記ピストンロッドの長さ方向の検出可能ストローク全長において、前記複数のコイルが配置された前記部分的円周範囲内に収まるものであればよいので、前記ピストンロッドの全周にわたることなく、僅かなスキュー角で済むので、ロッドに対する磁気応答部の加工が容易となり、製造コストの削減に寄与する。
【０００７】
ここで、第１の磁気応答部と第２の磁気応答部とが、ピストンロッドの表面において軸線方向に対して互いに逆向きに所定角度だけスキューしていることにより、ピストンロッドそれ自体が円周方向に多少動いたとしても、第１及び第２のセンサ部の出力を合成することにより、ピストンロッドの円周方向への変位を打ち消すことができ、ピストンロッドの直線位置に応じた検出出力を得ることができる。すなわち、互いに逆向きのスキューによって、ピストンロッドの円周方向への変位は、第１及び第２のセンサ部の出力に対して逆向きの誤差（オフセット）を生じさせるので、両者の合成によりこの互いに逆向きの誤差（オフセット）を相殺することができる。
従って、この発明によれば、ピストンロッドが多少回転したとしても誤差のないストローク位置検出を行なうことができる。また、磁気応答部の形成は、ピストンロッドの軸線方向に対してわずかな角度でスキューした長手状の磁気応答部を形成することで済ますことができるので、ピストンロッドに対する磁気応答部の形成加工が比較的簡単であり、また、ロッドの強度に対する影響もなく、極めて有利である。
【０００９】
磁気応答部は、ピストンロッドの表面の他の部分とは磁気応答特性が異なるように形成された部分であり、例えば、その部分で、他の部分よりもパーミアンスの増加若しくは減少（磁気抵抗の減少若しくは増加）を生ぜしめるようなものである。一実施形態として、全体として磁性体の性質を示す鉄製のピストンロッドにおいて、強い磁性特性を示す磁気応答部を形成するためには、例えば、磁性体からなるピストンロッドの表面をエッチングまたは切削加工等することで、凸部からなる磁気応答部を形成するようにすればよく、そうすれば、センサ部から見たパーミアンスが凸部において増大し、特異な磁気応答性（パーミアンスの増大）を示すようにすることができる。
また、別の実施形態として、そのような凸部を形成することなく、レーザ焼き付けにより、鉄製ロッドを部分的に非磁性特性に変換して所望の形状の磁性部分を残すことで、強い磁性特性の磁気応答部を形成するようにしてもよい。
【００１０】
別の実施形態として、全体として磁性体の性質を示す鉄製のピストンロッドにおいて、磁気的に特異な応答性を示す磁気応答部を形成するためには、磁気応答部が非磁性または弱磁性特性を示すようにするとよい。例えば、磁性体からなるピストンロッドの表面をエッチングまたは切削加工等することで、凹部を形成し、この凹部を磁気応答部とすれば、センサ部から見たパーミアンスが凹部において減少し、特異な磁気応答性（パーミアンスの減少）を示すようにすることができる。
また、別の実施形態として、そのような凹部を形成することなく、レーザ焼き付けにより、鉄製ロッドを部分的に非磁性特性に変換することで、非磁性特性の磁気応答部を形成するようにしてもよい。
【００１１】
更に、別の実施形態として、磁気応答部は、導電体（例えば銅またはアルミニウム等）を用いて形成するようにしてよく、その場合、上記凹部内に導電体が埋め込まれるようにしてもよいし、凹部を設けずにロッド表面に導電体からなる磁気応答部を付着させるようにしてもよい。導電体からなる磁気応答部においては、うず電流損によって磁気抵抗が増大し、特異な磁気応答性（磁気抵抗の増大）を示すようにすることができる。
ロッドにおいて凸部または凹部を形成した場合は、凸部以外のへこみ部分または凹部のへこみ部分を樹脂等の非磁性且つ非導電性の保護層で被覆し、ロッドの外周を滑らかにするのがよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明しよう。
図１はこの発明に係るシリンダ位置検出装置を適用したシリンダ装置１の外観を略示する斜視図である。シリンダ装置１は、油圧または空気圧シリンダなど、どのようなタイプのシリンダであってよい。このシリンダ装置１は、通常知られるように、シリンダ本体２と、このシリンダ本体２内に収納されて該シリンダ本体２に対して相対的に直線変位するピストン３と、このピストン３に一端が連結され、他端がシリンダ本体２の端部開口から外部に突出していて、ピストン３の直線変位に伴って軸方向（図示の矢印ｘ）に直線変位するピストンロッド４とを含んでいる。なお、シリンダ本体２に関連する油圧または空気圧回路等の図示は省略してある。
【００１３】
シリンダ位置検出装置は、ピストンロッド４の表面において軸線方向（矢印ｘ方向）に対して所定角度だけスキューさせて長手状に延びて形成された磁気応答部５と、シリンダ本体２の端部開口における所定位置に固定され、ピストンロッド４の表面に近接して配置され、該ピストンロッド４の表面の磁気応答部５の相対的な円周方向の位置に応じた検出出力を生じるセンサ部６とを具備している。磁気応答部５は、ピストンロッド４の表面の他の部分とは磁気応答特性が異なるように形成された部分であり、例えば、その部分で、他の部分よりもパーミアンスの増加若しくは減少（磁気抵抗の減少若しくは増加）を生ぜしめるようなものである。
【００１４】
図２はピストンロッド４の表面の展開図であり、磁気応答部５のスキュー角度φは、検出しようとするストローク範囲の長さやセンサ部６の配置等に応じて設計上適宜に定められる。
図３はセンサ部６の構成例を示す概念的略図であり、シリンダ本体２の端部開口の側から見た正面図の形式で示されている。センサ部６は、シリンダ本体２の円周方向に配置された複数の極（図は４極）からなる誘導式センサであり、各極は１次コイルＰ１〜Ｐ４及び２次コイルＳ１〜Ｓ４を夫々鉄心コアに巻回してなる構成から成り、各鉄心コアはロッド４の軸中心を概ね指向するように配置され、ロッド４の表面では各鉄心コアからの磁束が該表面に略垂直に通るようになっている。センサ部６における４つの極は、サイン相とコサイン相に対応づけられるものであり、説明の便宜上、コイルＰ１，Ｓ１の極をコサイン相（ｃで示す）、その隣のコイルＰ２，Ｓ２の極をサイン相（ｓで示す）、その隣のコイルＰ３，Ｓ３の極をマイナスコサイン相（／ｃで示す）、さらにその隣のコイルＰ４，Ｓ４の極をマイナスサイン相（／ｓで示す）、ということにし、それぞれのサイン又はコサイン関数に対応する特性で誘導出力を生じるようになされる。本明細書における／記号は、図でのバー記号に対応するものである。なお、センサ部６において、４つの各相でそれぞれのサイン又はコサイン関数に対応する理想とする誘導出力が得られるようにするために、適宜の配置で補助的にコイルを増設するとよいが、その点は特に図示しない。
【００１５】
図２に示すように、ピストンロッド４に形成する帯状の磁気応答部５の幅は、センサ部６における各極の配置を考慮した適宜の幅となっている。すなわち、センサ部６における前記４相ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓの各極の並びの全長を１サイクルとすると、磁気応答部５の帯が、センサ部６に対して相対的に横方向に該１サイクルの長さだけ移動したとき、センサ部６の各４相ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓにおいて１サイクル分のサイン又はコサイン関数に対応する誘導出力が生ぜしめられるように、適宜の幅に設定するものとする。
【００１６】
ピストンロッド４の表面に形成された磁気応答部５が、軸線方向に対して所定角度φだけスキューしていることにより、シリンダ本体２の側に固定されたセンサ部６に対する該磁気応答部５の対応位置は、ピストンロッド４の直線的ストローク位置の変化に対応して、センサ部６からの見掛け上、円周方向（図２の横方向）に変位していくことになる。すなわち、図２において、ピストンロッド４が矢印ｘの下向き矢印の方向に直線移動すると、磁気応答部５の帯は、センサ部６に対して相対的に横向き（図２で右向き）に見掛け上動くことになる。磁気応答部５のスキュー角φによって、ピストンロッド４の実際の移動量の大きさに比べて、センサ部６に対する磁気応答部５の帯の円周方向（横向き）の相対的移動量は比較的僅かな量で済む。これによって、ピストンロッド４の比較的長いストローク範囲をセンサ部６によってアブソリュートで検出することができることになる。理想的には、ピストンロッド４のストローク全長を、センサ部６における前記１サイクル分（０度から３６０度まで）のサイン又はコサイン関数に換算してアブソリュート検出することが望ましく、そのように適切に設計することが可能である。しかし、それに限らず、ピストンロッド４の特定のストローク範囲を、センサ部６における前記１サイクル分（０度から３６０度まで）のサイン又はコサイン関数の内の特定の範囲に（例えば０度から１８０度までの範囲のように）限定して換算してアブソリュート検出するようにしてもよく、その場合はセンサ部の設計が容易となる。
【００１７】
図２においては、磁気応答部５の或る点ｘ０がｘ方向に下向きに動いてｘ３まで来たとき、センサ部６に対する磁気応答部５の帯の見かけ上の横方向の動きは、ｙ０からｙ３までの変位に変換されることになることを図示している。２点鎖線５’は、ｘ３まで動いた磁気応答部５を示している。すなわち、ピストンロッド４のｘ０からｘ３までの範囲のストローク位置が、センサ部６において円周方向のｙ０からｙ３までの範囲の変位に変換されて、アブソリュート位置検出されることになる。たとえば、ｘ０からｘ３までの範囲がストロークの全長であるとすると、ピストンロッド４のストローク全長範囲でアブソリュート位置検出ができることになる。また、ｘ０からｘ３までの範囲がストロークの特定の範囲であるとすると、ピストンロッド４の特定の長尺のストローク範囲でアブソリュート位置検出ができることになる。この場合、円周方向のｙ０からｙ３までの範囲は、ほぼ、センサ部６において前記１サイクル分（０度から３６０度まで）のサイン又はコサイン関数の出力特性を得ることができる範囲に対応している。ここで、設計上、例えば、図２のｙ１からｙ２の範囲に対応してセンサ部６から信頼性のある出力が得られるように設計したとすると、それに対応するストローク範囲は例えば図２のｘ１からｘ２までの限られた範囲である。このように限られた範囲でのストローク位置検出ができればそれで足りる場合は、そのように簡略化した設計が可能である。
【００１８】
次に、センサ部６における誘導出力信号の例について説明する。
上記のように、検出対象たるピストンロッド４の直線位置（ストローク位置）の変化に応じて、磁気応答部５のセンサ部６に対する円周方向の位置が変化することにより、各相ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ毎の１次コイルＰ１〜Ｐ４と２次コイルＳ１〜Ｓ４間の磁気結合が該磁気応答部５の相対的位置に応じて変化され、これにより、該位置に応じて振幅変調された誘導出力交流信号が、各２次コイルＳ１〜Ｓ４の円周方向での配置のずれに応じて異なる振幅関数特性で、各２次コイルＳ１〜Ｓ４に誘起される。レゾルバで公知の検出原理に従って１次コイルＰ１〜Ｐ４を同相の交流信号によって共通に励磁する場合、各２次コイルＳ１〜Ｓ４に誘起される各誘導出力交流信号は、その電気的位相が同相であり、その振幅関数特性が磁気応答部５の相対的位置に応じたサイン又はコサイン関数を示すようにすることができる。すなわち、レゾルバタイプの位置検出装置として構成する場合は、各２次コイルＳ１〜Ｓ４に生じる誘導出力交流信号の振幅関数が、コサイン関数、サイン関数、マイナス・コサイン関数、マイナス・サイン関数、にそれぞれ相当するように設定することができる。勿論、種々の条件によって、各コイルの配置は微妙に変わり得るので、希望の関数特性が得られるように各コイル配置を適宜調整したり、あるいは２次出力レベルを電気的増幅によって調整して、希望の振幅関数特性が最終的に得られるようにする。一般的には、センサ部６における各相ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓの配置間隔は等間隔とされる。
【００１９】
例えば、図２で一番左端の２次コイルＳ１の出力がコサイン関数（図でｃを付記する）に対応するとすると、これに隣接する２次コイルＳ２の出力はサイン関数（図でｓを付記する）に対応し、その隣の２次コイルＳ３の出力はマイナス・コサイン関数（図で／ｃ（ｃバー）を付記する）に対応し、さらに隣の２次コイルＳ４の出力はマイナス・サイン関数（図で／ｓ（ｓバー）を付記する）に対応する。サイン及びマイナス・サイン関数に対応する２次コイルＳ２，Ｓ４の出力を差動的に合成することによりサイン関数の振幅関数を持つ第１の出力交流信号が得られる。また、コサイン及びマイナス・コサイン関数に対応する２次コイルＳ１，Ｓ３の出力を差動的に合成することによりコサイン関数の振幅関数を持つ第２の出力交流信号が得られる。
【００２０】
図４はセンサ部６におけるコイル接続例を示す回路図であり、１次コイルＰ１〜Ｐ４には共通の励磁交流信号（説明の便宜上、sinωｔで示す）が印加される。この１次コイルＰ１〜Ｐ４の励磁に応じて、磁気応答部５の帯のセンサ部６に対する対応位置に応じた振幅値を持つ交流信号が各２次コイルＳ１〜Ｓ４に誘導される。夫々の誘導電圧レベルは、例えば図２のｙ０〜ｙ３の範囲での磁気応答部５の帯のセンサ部６に対する横方向の相対的直線位置（これをｙとする）に対応して、２相の関数特性sinθ，cosθ及びその逆相の関数特性−sinθ，−cosθを示す。すなわち、各２次コイルＳ１〜Ｓ４の誘導出力信号は、検出対象直線位置に対応して２相の関数特性sinθ，cosθ及びその逆相の関数特性−sinθ，−cosθで振幅変調された状態で夫々出力される。なお、θはｙに比例しており、例えば、θ＝２π（ｙ／ｐ）のような関係である。ｐはｙ０〜ｙ３の範囲の距離であり、前述の通り、ｘ０〜ｘ３のストローク範囲に対応している。説明の便宜上、コイルの巻数等、その他の条件に従う係数は省略し、２次コイルＳ２をサイン相として、その出力信号を「sinθ・sinωｔ」で示し、２次コイルＳ１をコサイン相として、その出力信号を「cosθ・sinωｔ」で示す。また、２次コイルＳ４をマイナス・サイン相として、その出力信号を「−sinθ・sinωｔ」で示し、２次コイルＳ３をマイナス・コサイン相として、その出力信号を「−cosθ・sinωｔ」で示す。サイン相とマイナス・サイン相の誘導出力を差動的に合成することによりサイン関数の振幅関数を持つ第１の出力交流信号（２sinθ・sinωｔ）が得られる。また、コサイン相とマイナス・コサイン相の誘導出力を差動的に合成することによりコサイン関数の振幅関数を持つ第２の出力交流信号（２cosθ・sinωｔ）が得られる。なお、表現の簡略化のために、係数「２」を省略して、以下では、第１の出力交流信号を「sinθ・sinωｔ」で表わし、第２の出力交流信号を「cosθ・sinωｔ」で表わす。
【００２１】
こうして、検出対象位置ｙに対応する第１の関数値sinθを振幅値として持つ第１の出力交流信号Ａ＝sinθ・sinωｔと、同じ検出対象位置ｙに対応する第２の関数値cosθを振幅値として持つ第２の出力交流信号Ｂ＝cosθ・sinωｔとが出力される。このようなコイル構成によれば、回転型位置検出装置である従来知られたレゾルバにおいて得られるのと同様の、同相交流であって２相の振幅関数を持つ２つの出力交流信号（サイン出力とコサイン出力）をシリンダピストンストローク位置検出装置において得ることができることが理解できる。その関数変化の１サイクルは、図２におけるｘ０〜ｘ３のストローク範囲に対応している。
【００２２】
従って、本発明の位置検出装置において得られる２相の出力交流信号（Ａ＝sinθ・sinωｔとＢ＝cosθ・sinωｔ）は、従来知られたレゾルバの出力と同様の使い方をすることができる。例えば、図３に示すように、センサ部６の２次コイル出力交流信号Ａ，Ｂを適切なディジタル位相検出回路４０に入力し、前記サイン関数sinθとコサイン関数cosθの位相値θをディジタル位相検出方式によって検出し、位相角θのディジタルデータＤθを得るようにすることができる。ディジタル位相検出回路４０で採用するディジタル位相検出方式としては、公知のＲ−Ｄ（レゾルバ−ディジタル）コンバータを適用してもよいし、出願公開済の新方式（例えば特開平９−１２６８０９号）を採用してもよい。
検出した位相角θのディジタルデータＤθは、図２のｙ０〜ｙ３の範囲での磁気応答部５の帯のセンサ部６に対する横方向の相対的直線位置ｙを示すものであり、よって、図２のｘ０〜ｘ３のストローク範囲におけるピストンロッド４のストローク位置をアブソリュートで示すものである。なお、ディジタルデータを出力する方式に限らず、検出したストローク位置を示すアナログデータを出力するようにしてもよいのはもちろんである。
【００２３】
なお、センサ部６におけるコイル相数（極数）は、４に限らず、適宜増減してよい。例えば、サイン相とコサイン相の２相（２極）構成としすることもできる。その場合は、検出信号における上記位相角θは、０度から３６０度までのフルサイクルで変化せず、０度から１８０度までのように限られた範囲で変化することとなるが、それでもストローク位置との相関性があるので、比較的長い所定のストローク範囲でのピストンロッド４のストローク位置をアブソリュートで検出することができるものである。
【００２４】
ところで、ピストンロッド４が回転した場合は、センサ部６に対する磁気応答部５の帯の位置も横方向に動いてしまい、センサ部６の出力がピストンロッド４の直線的ストローク位置を正確に反映しないものとなってしまう。この問題は、ピストンロッド４が回転しないように設置すれば解決することができるので、そうすれば、若しくはピストンロッド４が回転しないような環境で使用すれば、図２のように、１個の磁気応答部５とそれに対応するセンサ部６とからなる構成だけであっても、相応の効果を得ることができる。しかし、ピストンロッド４が回転しないように設置した場合であっても、機械的ながたつきや結合部での機械的遊び等によって、多少の回転が生じることがあり得る。そこで、次に、ピストンロッド４の回転による検出誤差を除去するようにした実施例について、図５により、説明する。
【００２５】
図５は、図２と同様の、ピストンロッド４の表面の展開図である。この実施例においては、ピストンロッド４において第１の磁気応答部５と第２のの磁気応答部７とが設けられており、それぞれに対応する第１のセンサ部６と第２のセンサ部８とがシリンダ本体２の端部開口に設けられる。第１の磁気応答部５及びそれに対応する第１のセンサ部６は、図２に示された同一符号の磁気応答部５及びセンサ部６と同様の構成からなっている。
【００２６】
第２の磁気応答部７は、ピストンロッド４の表面において軸線方向に対して第１の磁気応答部５とは逆向きに所定角度だけスキューさせて長手状に延びて形成されてなるものである。従って、第１の磁気応答部５と第２のの磁気応答部７とは、図示のように、ちょうど線対称的にスキュー（傾斜）していることになる。図６に示すように、第２のセンサ部８は、第１のセンサ部６と同様に、シリンダ本体２の円周方向に配置された複数の極（例では４つの相ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）からなる誘導式センサであり、各極は１次コイルＰ１〜Ｐ４及び２次コイルＳ１〜Ｓ４を夫々鉄心コアに巻回してなる構成から成り、各鉄心コアはロッド４の軸中心を概ね指向するように配置され、ロッド４の表面では各鉄心コアからの磁束が該表面に略垂直に通るようになっている。ただし、第２のセンサ部８における各相ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓの並び順は、第１のセンサ部６とは逆になっており、第１のセンサ部６では各相ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓが時計方向に順に並んでいるのに対して、第２のセンサ部８では反時計方向に順に並んでいる。
【００２７】
これにより、例えば、ピストンロッド４が図５で矢印ｘの下向きに直線的変位すると、第１の磁気応答部５は対応する第１のセンサ部６に対して相対的に時計方向に変位し、第２の磁気応答部７は対応する第２のセンサ部８に対して相対的に反時計方向に同じ量だけ変位することとなる。例えば、第１の磁気応答部５が二点鎖線５’で示される位置まで移動したとき、第２の磁気応答部７は二点鎖線７’で示される位置まで移動することになる。このような同量の互いに逆向きの相対的変位に対して、それぞれの変位を検出する第１及び第２のセンサ部６，８における各相ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓの並び順が互いに逆であるため、各センサ部６，８からは、同じ検出出力が得られることとなる。すなわち、装置が正しく初期設置されていて、ピストンロッド４に回転が生じていないとすると、ピストンロッド４の直線的ストローク位置に応じて、まったく同じ位相角θを示す検出出力が各センサ部６，８から出力されることになる。
【００２８】
ここで、第１の磁気応答部５と第２の磁気応答部７とが、ピストンロッド４の表面において軸線方向に対して互いに逆向きに所定角度だけスキューしていることにより、ピストンロッド４の円周方向への変位は、第１及び第２のセンサ部６，８の出力に対してそれぞれ逆向きの誤差（オフセット）を生じさせることになる。例えば、ピストンロッド４が時計方向（図５で右方向）に回転したとすると、その回転に応じて、第１のセンサ部６の検出出力には、相応の誤差若しくはオフセット（これを＋Δθとする）が生じる。このとき、第２のセンサ部８の検出出力には、逆向きの誤差若しくはオフセット（これを−Δθとする）が生じる。このように、ピストンロッド４の回転による誤差が、各センサ部６，８の検出出力において逆向きの誤差（オフセット）として生じるので、両者の合成によりこの互いに逆向きの誤差（オフセット）を相殺することができることになる。例えば、第１及び第２のセンサ部６，８の検出出力データを算術平均することによって、下記のように誤差分を除去した、正しい位相角θに対応する値を得ることができる。
｛（θ＋Δθ）＋（θ−Δθ）｝／２＝θ
【００２９】
図７は、第１及び第２のセンサ部６，８の検出出力データを合成することにより、ピストンロッド４の回転による誤差分を除去した、正しい位相角θに対応する値（つまり正しいストローク位置検出データ）を得る回路の一例を示す。第１のセンサ部６の出力は、前記のように、ディジタル位相検出回路４０に入力され、それに対応するディジタルデータＤθ（これをＤ１とする）を得る。第２のセンサ部８の出力は、前記ディジタル位相検出回路４０と同様のディジタル位相検出回路４１に入力され、それに対応するディジタルデータＤθ（これをＤ２とする）を得る。平均回路４２で、両ディジタル位相検出回路４０，４１の算術平均値を求め、上記のように誤差分を除去した、正しい位相角θに対応するデータを得ることができる。
【００３０】
図５及び図６では、第１の磁気応答部５及びセンサ部６の比較的近い箇所において、第２の磁気応答部７及びセンサ部８が設けられるように図示されているが、これに限らず、任意に位置設けてよい。例えば、第１の磁気応答部５及びセンサ部６に対して、１８０度反対側の箇所に、第２の磁気応答部７及びセンサ部８を設けてもよい。
【００３１】
更に別の実施例について説明すると、ピストンロッド４において、１つの磁気応答部５に対して、１８０度反対側の箇所に、同じ向きにスキューした磁気応答部を設け、シリンダ本体２の側にそれに対応するセンサ部（センサ部６と同様のものであり、仮にこれをセンサ部６’という）を配置するようにしてもよい。その場合、両センサ部６，６’における同相の２次コイルＳ１〜Ｓ４の出力同士をそれぞれ加算合成し、これに基づき、前記第１の出力交流信号（２sinθ・sinωｔ）と第２の出力交流信号を「cosθ・sinωｔ」とを得るようにする。すなわち、１８０度反対側に位置する同方向スキューの磁気応答部とそれに対応するセンサ部６，６’を１つの位置検出装置とし、これに基づき、ピストンロッド４のストローク位置を応じた１つのデータＤθを得るようにする。このように構成することのメリットは、ピストンロッド４の軸心がずれることにより、一方のセンサ部６に対するロッド表面からの距離と、一方のセンサ部６’に対するロッド表面からの距離とが、差動的に変動することとなった場合であっても、両センサ部６，６’の同相同士の出力加算によって、軸心位置の変動誤差が相殺されることになる点である。
【００３２】
このように、１８０度反対側の箇所に、同じ向きにスキューした磁気応答部とそれに対応するセンサ部を設けることは、図５〜図７の実施例においても適用してよい。すなわち、上記のように、第１の磁気応答部５に対して、１８０度反対側の箇所に、同じ向きにスキューした磁気応答部を設け、シリンダ本体２の側にそれに対応するセンサ部６’を配置する一方で、第２の磁気応答部７に対しても、１８０度反対側の箇所に、それと同じ向きにスキューした磁気応答部を設け、シリンダ本体２の側にそれに対応するセンサ部（センサ部８と同様のものであり、仮にこれをセンサ部８’という）を配置する。この場合においても、第１の磁気応答部５に対応する両センサ部６，６’における同相の２次コイルＳ１〜Ｓ４の出力同士をそれぞれ加算合成し、これに基づき、前記第１の出力交流信号「sinθ・sinωｔ」と第２の出力交流信号「cosθ・sinωｔ」とを得るようにして、図７のディジタル位相検出回路４０からそれに対応するディジタルデータＤθ（つまりＤ１）を得るようにする一方で、第２の磁気応答部７に対応する両センサ部８，８’における同相の２次コイルＳ１〜Ｓ４の出力同士をそれぞれ加算合成し、これに基づき、前記第１の出力交流信号「sinθ・sinωｔ」と第２の出力交流信号「cosθ・sinωｔ」とを得るようにして、図７のディジタル位相検出回路４１からそれに対応するディジタルデータＤθ（つまりＤ２）を得るようにすればよい。
【００３３】
上記各実施例において、１つの磁気応答部５（代表的に符号５を用いる）は、図２または図５に示されるような１条のパターンからなるものに限らず、図８に示すように、２条のパターン５ａ，５ｂからなるものとしてもよい。このようにすると、センサ部６の各相ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓにおける所定の誘導出力関数cosθ, sinθ, -cosθ, -sinθの出方が鮮明になり、０度から３６０度までの１サイクルフルの位相変化を取り出し易くなる。
【００３４】
上記各実施例において、磁気応答部５（代表的に符号５を用いる）は、全体として磁性体の性質を示す鉄製のピストンロッド４において、その表面を所定の部分においてエッチングまたは切削加工等することで、凸部として形成し、センサ部６（代表的に符号６を用いる）から見たパーミアンスが該凸部において増大し、特異な磁気応答性（パーミアンスの増大）を示すようにしたものとして形成することができる。その場合、削られたへこみには、非磁性物質を充填することで、ロッド４全体の表面を滑らかにすることが望ましいのはもちろんである。
【００３５】
また、磁性特性を示す磁気応答部５の別の実施形態として、そのような凸部を形成することなく、レーザ焼き付けにより、鉄製のロッド４の表面を所定の部分を部分的に非磁性特性に変換して所望の形状の磁性部分を残すことで、強い磁性特性の磁気応答部５を形成するようにしてもよい。
【００３６】
さらに、磁気応答部５の別の実施形態として、全体として磁性体の性質を示す鉄製のピストンロッド４において、磁気的に特異な応答性を示す磁気応答部を形成するためには、磁気応答部が非磁性または弱磁性特性を示すようにするとよい。例えば、磁性体からなるピストンロッドの表面をエッチングまたは切削加工等することで、凹部を形成し、この凹部を磁気応答部とすれば、センサ部から見たパーミアンスが凹部において減少し、特異な磁気応答性（パーミアンスの減少）を示すようにすることができる。
また、別の実施形態として、そのような凹部を形成することなく、レーザ焼き付けにより、鉄製ロッドを部分的に非磁性特性に変換することで、非磁性特性の磁気応答部を形成するようにしてもよい。
【００３７】
更に、別の実施形態として、磁気応答部５は、導電体（例えば銅またはアルミニウム等）を用いて形成するようにしてよく、その場合、上記凹部内に導電体が埋め込まれるようにしてもよいし、凹部を設けずにロッド４の表面に導電体からなる磁気応答部５を付着させるようにしてもよい。導電体からなる磁気応答部５においては、うず電流損によって磁気抵抗が増大し、特異な磁気応答性（磁気抵抗の増大）を示すようにすることができる。
ロッド４において凸部または凹部を形成した場合は、凸部以外のへこみ部分または凹部のへこみ部分を樹脂等の非磁性且つ非導電性の保護層で被覆し、ロッド４の外周を滑らかにするのがよい。
【００３８】
なお、上記各実施例において、センサ部６，８における検出原理を、公知の位相シフトタイプ位置検出器のように構成してもよい。例えば、図４に示されたセンサ部のコイル構成において、１次コイルと２次コイルの関係を逆にして、サイン相のコイルＳ２とマイナス・サイン相のコイルＳ４を互いに逆相のサイン交流信号ｓｉｎωｔ，−ｓｉｎωｔによって励磁し、コサイン相のコイルＳ１とマイナス・コサイン相のコイルＳ３を互いに逆相のコサイン交流信号ｃｏｓωｔ，−ｃｏｓωｔによって励磁し、コイルＰ１〜Ｐ４から検出対象位置に応じた電気的位相シフトθを含む出力信号ｓｉｎ（ωｔ−θ）を得るようにしてもよい。
あるいは、センサ部６，８における検出原理を、公知の差動トランス型の直線位置検出器のようにアナログ電圧出力を得る構成としてもよい。その他、センサ部６，８の構成及びその検出原理としては、任意のものを採用してよい。すなわち、誘導型センサに限らず、その他のものでもよい。
【００３９】
図９は、更に別の実施例を示すもので、図５と同様に、ピストンロッド４の表面を展開した状態を示している。この実施例では、センサ部１０に対する磁気応答部３０の侵入量に応じた累積的なインダクタンスが所定のサイン関数又はコサイン関数特性を示すように構成している。
【００４０】
図９では、図５と同様に、２対の磁気応答部３０，３１とセンサ部１０，２０が示されているが、１対の磁気応答部３０とセンサ部１０のみであってもよい。磁気応答部３０，３１は、前述と同様に、軸線方向に対して所定角度だけスキューしているものであるが、前記実施例のように帯状にスキューしているのではなく、１つのエッジ（辺）がスキューしているだけであり、いわば、軸線方向に対して所定角度だけスキューしたエッジ（辺）を有する少なくとも三角形状又は台形状の面積（広がり）を持つものである。なお、図５の例と同様に、他方の磁気応答部３１は一方の磁気応答部３０のスキューの方向とは逆向きにスキューしている。なお、図の例では、磁気応答部３０の三角形状又は台形状の面積（広がり）と隣の磁気応答部３１の三角形状又は台形状の面積（広がり）とがくっついた状態で、各磁気応答部３０，３１が形成されている。図の例において、磁気応答部３０，３１が鉄製ロッド４の凸部として形成されているとすると、その部分でパーミアンスが増大し、へこみの部分３２，３３ではパーミアンスが減少することとなる。その場合、へこみの部分３２，３３には、非磁性物質を充填しておくとよい。また、へこみの部分３２，３３に充填する非磁性物質が、銅又はアルミニウムのような導電体であってもよい。なお、磁気応答部３０，３１と部分３２，３３との関係は、逆であってもよい（例えば３２，３３の部分が磁性凸部、３０，３１の部分がへこみまたは導電体）。
【００４１】
まず、１対の磁気応答部３０とセンサ部１０の関係について説明する。図の状態から、ピストンロッド４が矢印ｘの下向きに直線的に変位すると、磁気応答部３０がセンサ部１０に徐々に侵入する。例えば。前述と同様に、ピストンのストロークがｘ０からｘ３まで変位すると、センサ部１０に対する磁気応答部３０の見掛け上の横方向（円周方向）の動きは、ｙ０からｙ３まで右向きに（時計方向に）変位することになる。
センサ部１０には、１次コイル及び２次コイルをそれぞれ巻回した複数の極１１，１２，１３，１４が配置されている。この各極１１〜１４の配置それ自体は、上記実施例におけるセンサ部６の各極の配置と同様であってもよいが、図９の例では、各極１１〜１４は、個別の相に対応しているのではない。すなわち、各極１１〜１４には、１次コイルのほかに、サイン相用の２次コイルと、コサイン相用の２次コイルとが、それぞれ巻設されている。ただし、各極１１〜１４におけるサイン相用の２次コイルとコサイン相用の２次コイルの巻数つまりインピーダンスは、必ずしも同じではなく、磁気応答部３０の侵入に応じて、所定のサイン関数又はコサイン関数に対応するインダクタンス変化が得られるように可変的にその巻数と巻方向が設定される。
【００４２】
図１０（ａ）〜（ｃ）はサイン関数特性のインダクタンス変化を得る例を示し、図１１（ａ）〜（ｃ）はコサイン関数特性のインダクタンス変化を得る例を示す。換言すれば、このようなインダクタンス変化は、磁気応答部３０の一方的な進入度合いに従う累積的なインダクタンスを示す（正方向巻きのインダクタンス分は加算され、逆方向巻きのインダクタンス分は減算される）。
図１０（ａ）は、サイン用２次コイルによって得ようとする理想のサイン出力信号Ａ＝ｓｉｎθ・ｓｉｎωｔの出力電圧レベルを示し、横軸は、磁気応答部３０の先端の進入位置ｙを示し、前述と同様に、θはｙに対応する（比例する）。
【００４３】
図１０（ｂ）は、横軸正方向への磁気応答部３０の進入に伴い、図１０（ａ）のようなサイン特性の合成インダクタンス特性を累積的に得ることができるような、１サイクルの範囲における各点でのコイル巻数を縦軸にプロットした一例を示す。ｘマークのプロット位置は巻数Ｎ、ｏマークのプロット位置は巻数Ｎ／２である。−Ｎの“マイナス”は巻方向が逆であることを示す。勿論、プロット位置は、（ｂ）に図示した関数線に沿う位置のどこでもよく、また、巻数もそのプロット位置に対応した巻数であってよい。なお、このプロット例は、理論値ではなく、経験値である、従って、所望するインダクタンス変化（ｓｉｎθやｃｏｓθ）が、累積的に得られるように、試行錯誤的に、任意の位置で任意の巻数としてよい。
【００４４】
この実施例では、ｘマークのプロット位置が、各極１１〜１４の配置に対応しているものとしている。従って、ｘマークのプロット位置に対応する各極１１〜１４に、巻数Ｎ、−Ｎ（逆巻きのＮ）、−Ｎ、Ｎの各サイン用２次コイル１０１〜１０４を設ける。この場合、各極１１〜１４の各サイン用２次コイル１０１〜１０４の出力が加算的に合成されて、所望のサイン出力信号Ａ＝ｓｉｎθ・ｓｉｎωｔが得られる。例えば磁性体からなる磁気応答部３０の先端が、一番左側の極１１から順に右方向に移動していくと、極１１から順に、１２，１３，１４と磁性体が進入していくので、累積的に出力信号が得られ、図１０（ａ）のような１サイクルの範囲で１回転するサイン特性の出力信号Ａ＝ｓｉｎθ・ｓｉｎωｔが得られる。なお、ｏマークのプロット位置にセンサ部の極を配置する場合は、その位置では、２次コイルの巻数がＮ／２となるのは明らかであろう。
【００４５】
図１１（ａ）は、所望のコサイン出力信号Ｂ＝ｃｏｓθ・ｓｉｎωｔの出力電圧レベルを示し、横軸は、磁気応答部３０の先端の進入位置ｙを示し、前述と同様に、θはｙに対応する（比例する）。
図１１（ｂ）は、横軸正方向への磁性体の進入に伴い、図１１（ａ）のようなコサイン特性の合成インダクタンス特性を累積的に得ることができるような、１サイクルの範囲における各点でのコイル巻数を縦軸にプロットした一例を示す。この実施例では、ｘマークのプロット位置が、各極１１〜１４の配置に対応しているので、ｘマークのプロット位置に対応する各極１１〜１４に、巻数−Ｎ、−Ｎ、Ｎ、Ｎの各コサイン用２次コイル２０１〜２０４を設ける。この場合も、各極１１〜１４の各コサイン用２次コイル２０１〜２０４の出力が加算的に合成されて、所望のコサイン出力信号Ｂ＝ｃｏｓθ・ｓｉｎωｔが得られる。ただし、正確なコサインカーブを得ることができるようにするために、図９において、センサ部１０の最左側に示すように補助極１５が設けられ、そこに１次コイルとコサイン用２次コイル２０５が設けられる。この補助極１５のコサイン用２次コイル２０５は、０度の位置（原点）でのコサイン特性のインダクタクンスの立上りを補償するものである。よって、実際は、各極１１〜１４及び補助極１５の各コサイン用２次コイル２０１〜２０５の出力が加算的に合成されて、所望のコサイン出力信号Ｂ＝ｃｏｓθ・ｓｉｎωｔが得られる。
【００４６】
上記のように、センサ部６の各極１１〜１４，１５には、サイン出力用の２次コイル１０１〜１０４とコサイン出力用の２次コイル２０１〜２０４，２０５が夫々配置され、更に、励磁用の１次コイルを配置して１相の交流信号ｓｉｎωｔで励磁する。これによって、図１の例と同様に、サイン、コサインのレゾルバタイプの２相出力信号Ａ＝ｓｉｎθ・ｓｉｎωｔ、Ｂ＝ｃｏｓθ・ｓｉｎωｔがセンサ部６から得られることになる。この２相出力信号Ａ，Ｂから検出対象位置ｙに対応する位相角θのデータを求めるやり方は、上記各実施例と同様であってよい。
【００４７】
図９で左側に示された第２のセンサ部２０も、上記センサ部１０と同様に、１次コイル及び２次コイルをそれぞれ巻回した複数の極１１，１２，１３，１４及び補助極１５を有している。ただし、第２のセンサ部２０における各極１１〜１５の並び順は、第１のセンサ部１０とはちょうど逆になっている。すなわち、第１のセンサ部１０では、極１５，１１，１２，１３，１４の順で時計方向に（図の右向きに）並んでいるのに対して、第２のセンサ部２０では、極１５，１１，１２，１３，１４の順で反時計方向に（図の左向きに）並んでいる。これは、それに対応する第２の磁気応答部３１のスキュー方向が、第１の磁気応答部３０のスキュー方向とは丁度逆になっているためである。
【００４８】
図の状態から、ピストンロッド４が矢印ｘの下向きに直線的に変位すると、第２の磁気応答部３１が第２のセンサ部２０に徐々に侵入する。例えば、前述と同様に、ピストンのストロークがｘ０からｘ３まで変位すると、第２のセンサ部２０に対する第２の磁気応答部３１の見掛け上の横方向（円周方向）の動きは、左向きに（反時計方向に）、第１のセンサ部１０に対する第１の磁気応答部３０のｙｏからｙ３までの相対的変位量と同量だけ、変位することになる。ここで、第２のセンサ部２０では、極１５，１１，１２，１３，１４の順で反時計方向に（図の左向きに）並んでいるので、そのサイン用２次コイルの合成出力信号はＡ＝ｓｉｎθ・ｓｉｎωｔ、コサイン用２次コイルの合成出力信号はＢ＝ｃｏｓθ・ｓｉｎωｔとなり、第１のセンサ部１０と同じとなる。
【００４９】
従って、図５の実施例と同様に、装置が正しく初期設置されていて、ピストンロッド４に回転が生じていないとすると、ピストンロッド４の直線的ストローク位置に応じて、まったく同じ位相角θを示す検出出力が各センサ部１０，２０から出力されることになる。そして、第１の磁気応答部３０と第２の磁気応答部３１とが、ピストンロッド４の表面において軸線方向に対して互いに逆向きに所定角度だけスキューしていることにより、ピストンロッド４の円周方向への変位は、第１及び第２のセンサ部１０，２０の出力に対してそれぞれ逆向きの誤差（オフセット）を生じさせることになり、前記と同様に、第１及び第２のセンサ部１０，２０の出力を合成することによって、誤差分を除去した、正しい位相角θに対応する検出データを得ることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上の通り、この発明によれば、ピストンロッドにおいて長手方向に延びて形成した磁気応答部のスキューにより、ピストンロッドの長い範囲にわたる直線位置の変化を、所定の円周方向範囲でのセンサ部に対する該磁気応答部の相対的な円周方向の変位に変換し、その範囲での、センサ部に対する磁気応答部の円周方向への相対的変位を該センサ部で検出することにより、等価的にピストンロッドの長い範囲にわたる直線位置をアブソリュートで検出することができる、という優れた効果を奏する。また、磁気応答部の形成は、ピストンロッドの軸線方向に対してわずかな角度でスキューした長手状の磁気応答部を形成することで済ますことができるので、ピストンロッドに対する磁気応答部の形成加工が比較的簡単であり、また、ロッドの強度に対する悪影響もない、等々の優れた効果を奏する。
更に、第１の磁気応答部と第２の磁気応答部とを、ピストンロッドの表面において軸線方向に対して互いに逆向きに所定角度だけスキューさせて形成し、夫々に対応して第１及び第２のセンサ部を設けることにより、ピストンロッドそれ自体が円周方向に或る程度動いたとしても、第１及び第２のセンサ部の出力を合成することにより、ピストンロッドの円周方向への変位を打ち消すことができ、ピストンロッドの直線位置に応じた検出出力を得ることができるものであり、ピストンロッドの回転やがたつき等の悪影響を除去して、信頼性のあるストローク位置検出を行なうことができる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係るシリンダ位置検出装置を適用したシリンダ装置の外観を略示する斜視図。
【図２】  同シリンダ位置検出装置の一実施例を示すピストンロッド表面展開図。
【図３】  同実施例におけるセンサ部の構成例を略示する、シリンダ本体の端部開口の側から見た正面略図。
【図４】  同センサ部における１次及び２次コイルの接続例を示す回路図。
【図５】  同シリンダ位置検出装置の別の実施例を示すピストンロッド表面展開図。
【図６】  図５の実施例におけるセンサ部の構成例を略示する、シリンダ本体の端部開口の側から見た正面略図。
【図７】  図５の実施例における第１及び第２のセンサ部の出力を処理する構成を略示するブロック図。
【図８】  各実施例における１つの磁気応答部の構成を２条タイプにした変形例を示すピストンロッド表面展開図。
【図９】  この発明に係るシリンダ位置検出装置の別の実施例を示すピストンロッド表面展開図。
【図１０】  図９に示されたセンサ部に設けるサイン関数特性の出力信号を生じるためのサイン用２次コイルの配置例とインダクタンス（巻数及び巻き方向）例を示す図。
【図１１】  図９に示されたセンサ部に設けるコサイン関数特性の出力信号を生じるためのコサイン用２次コイルの配置例とインダクタンス（巻数及び巻き方向）例を示す図。
【符号の説明】
１  シリンダ装置
２  シリンダ本体
３  ピストン
４  ピストンロッド
５，７，３０，３１，５ａ，５ｂ  磁気応答部
６，８，１０，２０  センサ部
４０，４１  ディジタル位相検出回路
４２  平均回路
【図１】
0004063402.tif 000002
【図２】
0004063402.tif 000003
【図３】
0004063402.tif 000004
【図４】
0004063402.tif 000005
【図５】
0004063402.tif 000006
【図６】
0004063402.tif 000007
【図７】
0004063402.tif 000008
【図８】
0004063402.tif 000009
【図９】
0004063402.tif 000010
【図１０】
0004063402.tif 000011
【図１１】
0004063402.tif 000012