JP2017219335A - ストローク検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スケールに対して２つの磁気検出器を精度よく容易に配置させる。
【解決手段】ストローク検出装置１００は、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に形成されるスケール６０と、スケール６０に対向して設けられる磁気検出ユニット５０と、を備える。磁気検出ユニット５０は、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８と、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８を保持する保持ブロック５１と、を有し、第１磁気検出器５７が保持される第１保持面５１ａと第２磁気検出器５８が保持される第２保持面５１ｂとがなす保持角θは、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌと第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌとがそれぞれスケール６０に対して垂直となるように設定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ストローク検出装置に関するものである。

従来、シリンダなどの直動部品のストロークを検出するためにストローク検出装置が用いられている。

特許文献１には、ピストンロッドの外周面に設けられたスケールと、スケールに対して検出方向が垂直となるように配置される２つの磁気検出器と、を備えたストローク検出装置が開示されている。このストローク検出装置では、スケールによって変化する磁気を２つの磁気検出器により検出することでピストンロッドのストローク量を検出している。

実開昭６２−６２２０４号公報

特許文献１に記載されたストローク検出装置では、磁気検出器が取り付けられる取付孔は、周方向に離間して別々に形成されている。そして、各磁気検出器は、その検出方向が円弧状のピストンロッドの表面に対して垂直となるように、これらの取付孔に対してそれぞれ取り付けられる。したがって、このストローク検出装置では、取付孔の加工誤差や磁気検出器の取付誤差が大きいと、磁気検出器の検出方向がスケールに対してずれ、ストロークの検出精度が低下するおそれがある。

取付孔の加工誤差を小さくするためには、周方向に離間して設けられる２つの取付孔を高い精度で加工する必要がある。しかし、加工精度を上げると取付孔の加工に時間がかかり、装置の製造コストが上昇するおそれがある。また、磁気検出器の取付誤差を小さくするためには、例えば、磁気検出器の取付位置を適正な位置に修正する治具等を用いて磁気検出器を取付孔に注意深く取り付ける必要がある。この場合も取付作業に時間がかかり、装置の製造コストが上昇するおそれがある。

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、スケールに対して２つの磁気検出器を精度よく容易に配置させることを目的とする。

第１の発明は、第１部材に固定され、第１磁気検出器と第２磁気検出器とを保持する保持体を備え、第１磁気検出器が保持される保持体の第１保持面と、第２磁気検出器が保持される保持体の第２保持面と、がなす角度は、第１磁気検出器の検出方向と第２磁気検出器の検出方向とがそれぞれスケールに対して垂直となる大きさに設定されることを特徴とする。

第１の発明では、第１磁気検出器と第２磁気検出器とは、保持体の第１保持面及び第２保持面によってそれぞれ保持されており、第１保持面と第２保持面とがなす角度は、第１磁気検出器の検出方向と第２磁気検出器の検出方向とがそれぞれスケールに対して垂直となる大きさに設定されている。このため、磁気検出ユニットを第１部材に組み付けることで、第１磁気検出器の検出方向と第２磁気検出器の検出方向とはスケールに対して共に垂直な状態となる。

第２の発明は、第１保持面には、第１磁気検出器の外形形状に沿った第１凹部が形成され、第２保持面には、第２磁気検出器の外形形状に沿った第２凹部が形成され、第１磁気検出器は、第１凹部に収装されることで保持体に保持され、第２磁気検出器は、第２凹部に収装されることで保持体に保持されることを特徴とする。

第２の発明では、第１磁気検出器は、第１保持面に形成された第１凹部に収装され、第２磁気検出器は、第２保持面に形成された第２凹部に収装される。また、各凹部は、第１磁気検出器及び第２磁気検出器の外形形状に沿った形状に形成される。このため、第１磁気検出器及び第２磁気検出器は、保持体に対して変位することが規制される。この結果、第１磁気検出器の検出方向と第２磁気検出器の検出方向とは、スケールに対して精度よく垂直な状態になるとともに、垂直な状態に維持される。

第３の発明は、第１保持面が、保持体に対する第１磁気検出器の位置を決定する第１位置決め部を有し、第２保持面が、保持体に対する第２磁気検出器の位置を決定する第２位置決め部を有することを特徴とする。

第３の発明では、保持体に対する第１磁気検出器の位置が第１位置決め部により決定され、保持体に対する第２磁気検出器の位置が第２位置決め部により決定される。このため、第１磁気検出器及び第２磁気検出器は、保持体に対して変位することが抑制される。この結果、第１磁気検出器の検出方向と第２磁気検出器の検出方向とは、スケールに対して精度よく垂直な状態になるとともに、垂直な状態に維持される。

第４の発明は、第１磁気検出器から出力される信号と第２磁気検出器から出力される信号とが所定の位相差を有するように、第１位置決め部と第２位置決め部とが第２部材の進退方向に沿って互いにずらして配置されることを特徴とする。

第４の発明では、第１磁気検出器と第２磁気検出器とは、第１磁気検出器から出力される信号と第２磁気検出器から出力される信号とが所定の位相差を有するように、第２部材の進退方向に沿って互いにずらして保持体に保持される。このため、第１磁気検出器の出力波形と第２磁気検出器の出力波形とに基づき第１部材に対する第２部材の絶対的なストローク量を演算することができる。

本発明によれば、スケールに対して２つの磁気検出器を精度よく容易に配置させることが可能となる。

本発明の実施形態に係るストローク検出装置の構成図である。 図１のII−II線に沿う断面を拡大して示した図である。 図２の矢印III方向から見た磁気検出ユニットを示す図である。 図３の磁気検出ユニットの保持ブロックのみを示す図である。 外径が比較的小さいシリンダに適用される磁気検出ユニットを示す図である。

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。

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るストローク検出装置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。ストローク検出装置１００は、このシリンダ１０に設けられる。

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。つまり、シリンダ１０は、シリンダチューブ２０に対してピストンロッド３０が進退運動する直動部品である。

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。また、シリンダチューブ２０の端部には、ピストンロッド３０が摺動自在に挿通するシリンダヘッド２０ａが設けられる。シリンダチューブ２０の内部は、ピストン３１によって二つの油室１１，１２に区画される。

二つの油室１１，１２は、図示しない切換弁を通じて図示しない油圧ポンプ又はタンクに接続される。二つの油室１１，１２の一方が油圧ポンプに接続された場合には、他方がタンクに接続される。シリンダ１０は、油圧ポンプから二つの油室１１，１２の何れかに作動油が導かれてピストンロッド３０が軸方向に移動することによって伸縮作動する。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。また、シリンダ１０は、アクチュエータとして作動するものに限定されず、緩衝器等として作動するものであってもよい。

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から露出する円柱状の磁性部材である。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。

次に、図１から図４を参照し、シリンダ１０に設けられるストローク検出装置１００について説明する。図２は、後述の磁気検出ユニット５０の中心を通る図１のII−II線に沿う断面図であり、主に磁気検出ユニット５０の構成が示されている。図３は、図２の矢印III方向から見た磁気検出ユニット５０を示すものである。なお、矢印IIIは、後述の第１保持面５１ａに対して垂直な方向を示すものである。また、図４は、図３の磁気検出ユニット５０の後述の保持ブロック５１のみを示したものである。

ストローク検出装置１００は、ピストンロッド３０の側面３０ｃにピストンロッド３０の進退方向に沿って形成されるスケール６０と、スケール６０に対向するようにシリンダチューブ２０のシリンダヘッド２０ａに固定される磁気検出ユニット５０と、を備える。

スケール６０は、磁性体であるピストンロッド３０の側面３０ｃに形成される複数の非磁性部６１から構成される。非磁性部６１は、ピストンロッド３０の周方向に沿って帯状に形成されており、ピストンロッド３０の進退方向に沿って所定のピッチＰで等間隔に設けられる。非磁性部６１は、ピストンロッド３０の側面３０ｃを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。

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、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，アーク放電など、ピストンロッド３０を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。

磁気検出ユニット５０は、図２に示されるように、スケール６０によって変化する磁界に応じた信号を出力する第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８と、シリンダヘッド２０ａに固定されるとともに第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８を保持する保持体としての保持ブロック５１と、を有する。第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８から出力された信号は図示しない演算装置に入力され、ピストンロッド３０のストローク量を演算するために使用される。

第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８は、外形が略直方体状に形成され、その内部に、図示しない磁気センサと、磁気センサに対してピストンロッド３０とは反対側に設けられる図示しない永久磁石と、が設けられる。磁気センサは、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信号を演算装置へと出力する。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、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８の出力は、永久磁石から発せられる磁気を変化させる非磁性体であるスケール６０の形状等に応じた値となる。

ここで、磁気センサが検出する磁気の方向、すなわち、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８が検出する磁気の方向は、図２において一点鎖線で示されるように第１検出方向５７Ｌ及び第２検出方向５８Ｌである。つまり、第１検出方向５７Ｌ及び第２検出方向５８Ｌは、磁気センサの感度が最もよい方向を意味する。このため、第１検出方向５７Ｌ及び第２検出方向５８Ｌが円弧状に形成されるスケール６０に対して垂直となるように、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８は、それぞれ保持ブロック５１により保持される。

磁気センサとしては、ホール効果を利用したホール素子や磁気の強弱によって電気抵抗が変化するＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ：磁気抵抗）素子、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ：巨大磁気抵抗）センサ、ＭＩ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ：磁気インピーダンス）効果を利用したＭＩセンサなどが採用される。なお、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８は、スケール６０に対向して配置されるコイルを備えたものであってもよい。この場合、励磁されたコイルのインピーダンスは、対向するスケール６０の面積に応じて変化する。

保持ブロック５１は、アルミや真鍮、樹脂等の非磁性材によって形成されるブロック体である。保持ブロック５１は、図２に示されるように、第１磁気検出器５７が保持される第１保持面５１ａと、第２磁気検出器５８が保持される第２保持面５１ｂと、ピストンロッド３０側において第１保持面５１ａと第２保持面５１ｂとを接続する短辺面５１ｄと、ピストンロッド３０側とは反対側において第１保持面５１ａと第２保持面５１ｂとを接続する長辺面５１ｃと、を有し、断面形状が略台形状に形成される。

第１保持面５１ａと第２保持面５１ｂとは、第１保持面５１ａと第２保持面５１ｂとがなす角度が予め設定された所定の第１保持角θ１となるように形成される。第１保持角θ１の大きさは、保持ブロック５１がシリンダヘッド２０ａに固定された状態において、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌと第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌとがそれぞれスケール６０に対して垂直となるように、すなわち、第１検出方向５７Ｌと第２検出方向５８Ｌとがそれぞれスケール６０の法線方向となるように設定される。

また、第１保持面５１ａには、第１磁気検出器５７が嵌め込まれる第１凹部５２が形成される。第１凹部５２は、第１磁気検出器５７の外形形状に沿って形成された陥没部であり、図３及び図４に示されるように、短辺面５１ｄから長辺面５１ｃに向かってピストンロッド３０の径方向に沿って延びる二つの第１段部５２ａと、二つの第１段部５２ａの端部を接続する第２段部５２ｂと、を有する。これらの段部５２ａ，５２ｂは、第１凹部５２に嵌め込まれた第１磁気検出器５７がピストンロッド３０から離れる方向やピストンロッド３０の進退方向にずれることを規制する規制部として機能する。

さらに、第１保持面５１ａには、第１凹部５２内の略中央の底面から突出して形成された断面矩形状の第１突部５１ｅが設けられる。第１突部５１ｅは、第１磁気検出器５７が第１凹部５２に嵌め込まれる際に、第１磁気検出器５７に設けられた断面矩形状の第１穴部５７ａに挿入される。第１突部５１ｅは、第１穴部５７ａよりもわずかに小さく形成されており、第１突部５１ｅと第１穴部５７ａとは、隙間嵌めの関係にある。このため、第１磁気検出器５７は、保持ブロック５１に対して変位することが抑制される。つまり、第１突部５１ｅは、保持ブロック５１に対する第１磁気検出器５７の位置を決定する第１位置決め部として機能する。なお、第１凹部５２には、第１磁気検出器５７がピストンロッド３０に近づく方向にずれることを規制する部分が設けられていない。このため、第１突部５１ｅは、第１磁気検出器５７がピストンロッド３０に近づく方向にずれることを規制する規制部としても機能する。

第１保持面５１ａと同様に、第２保持面５１ｂには、第２磁気検出器５８が嵌め込まれる第２凹部５３が形成される。詳細な形状は図示されていないが第２凹部５３は、第１凹部５２と同様に、第２磁気検出器５８の外形形状に沿って形成され、第２凹部５３に嵌め込まれた第２磁気検出器５８は、第２凹部５３の段部によってピストンロッド３０から離れる方向やピストンロッド３０の進退方向にずれることが規制される。

さらに、第２保持面５１ｂには、第１保持面５１ａと同様に、第２凹部５３内の略中央の底面から突出して形成された矩形状の第２突部５１ｆが設けられる。第２突部５１ｆは、第２磁気検出器５８が第２凹部５３に嵌め込まれる際に、第２磁気検出器５８に設けられた矩形状の第２穴部５８ａに挿入される。第２突部５１ｆは、第２穴部５８ａよりもわずかに小さく形成されており、第２突部５１ｆと第２穴部５８ａとは、隙間嵌めの関係にある。このため、第２磁気検出器５８は、保持ブロック５１に対して変位することが抑制される。つまり、第２突部５１ｆは、保持ブロック５１に対する第２磁気検出器５８の位置を決定する第２位置決め部として機能する。なお、第２凹部５３には、第２磁気検出器５８がピストンロッド３０に近づく方向にずれることを規制する部分が設けられていない。このため、第２突部５１ｆは、第２磁気検出器５８がピストンロッド３０に近づく方向にずれることを規制する規制部としても機能する。

また、図３に示されるように、第１凹部５２と第２凹部５３とは、ピストンロッド３０の進退方向に互いにずらして設けられている。これは、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌと第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌとをピストンロッド３０の進退方向に所定の間隔Ｌ１だけずらして配置させるためである。

間隔Ｌ１は、第１磁気検出器５７から出力される信号（出力波形）に対して第２磁気検出器５８から出力される信号（出力波形）が４分の１周期だけずれるように、１ピッチＰの４分の１の長さに設定される。このように間隔Ｌ１が設定されることにより、第１磁気検出器５７の出力値と第２磁気検出器５８の出力値とに基づき、アークタンジェント関数を用いて、ピストンロッド３０の絶対的なストローク量を演算することが可能となる。なお、間隔Ｌ１は、１ピッチＰの４分の１の長さに限定されず、第１磁気検出器５７の出力波形と第２磁気検出器５８の出力波形との位相差が、アークタンジェント関数を用いて、ストローク量を演算可能な位相差となる長さ、例えば、１ピッチＰの４分の３の長さ等であってもよい。ただし、間隔Ｌ１が大きいと保持ブロック５１が大きくなり、磁気検出ユニット５０が大型化してしまう。従って、磁気検出ユニット５０をコンパクト化するためには、間隔Ｌ１を１ピッチＰの４分の１の長さとすることが好ましい。

上記構成の磁気検出ユニット５０は、第１磁気検出器５７が保持ブロック５１の第１凹部５２に収装され、第２磁気検出器５８が保持ブロック５１の第２凹部５３に収装されることで組み立てられる。具体的には、第１磁気検出器５７の第１穴部５７ａに保持ブロック５１の第１突部５１ｅが差し込まれ、この状態で第１磁気検出器５７が保持ブロック５１の第１凹部５２に嵌め込まれる。第１凹部５２に嵌め込まれた第１磁気検出器５７は、図示しないボルトによって、保持ブロック５１に対して固定される。第２磁気検出器５８も同様にして、図示しないボルトによって、保持ブロック５１に対して固定される。

組み立てられた磁気検出ユニット５０は、シリンダヘッド２０ａに固定される。具体的には、シリンダヘッド２０ａに設けられた図示しないブラケットに保持ブロック５１が図示しないボルトによって締結されることで磁気検出ユニット５０はシリンダヘッド２０ａに固定される。なお、シリンダヘッド２０ａと磁気検出ユニット５０との位置関係を精度良く保つために、シリンダヘッド２０ａと保持ブロック５１との間に位置決め用のノックピン等を設けることが好ましい。

このように磁気検出ユニット５０をシリンダヘッド２０ａに固定するだけで、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌ及び第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌを同時にスケール６０に対してそれぞれ垂直な状態とすることができる。

次に、ピストンロッド３０の半径が異なる場合について、図２及び図５を参照して説明する。図５には、ピストンロッド３０の半径Ｒ２が図２に示されるピストンロッド３０の半径Ｒ１よりも小さい場合の磁気検出ユニット５０の形状が示されている。

図５に示される磁気検出ユニット５０の保持ブロック５１の第２保持角θ２は、図２に示される磁気検出ユニット５０の保持ブロック５１の第１保持角θ１よりも大きい。このように、保持角θは、ピストンロッド３０の半径が大きいほど小さくなり、ピストンロッド３０の半径が小さいほど大きくなる。一方で、ピストンロッド３０の半径の大きさが変わっても、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８の形状等を変更する必要性はない。このため、ピストンロッド３０の半径に応じた保持角θを有する保持ブロック５１を用意しておくことで、半径が異なるピストンロッド３０を有するシリンダ１０に対しても、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８をスケール６０に対して精度よく容易に配置させることが可能となる。

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。

ストローク検出装置１００では、第１磁気検出器５７と第２磁気検出器５８とは、保持ブロック５１の第１保持面５１ａ及び第２保持面５１ｂによってそれぞれ保持されており、第１保持面５１ａと第２保持面５１ｂとがなす保持角θは、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌと第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌとがそれぞれスケール６０に対して垂直となる大きさに設定されている。また、第１磁気検出器５７と第２磁気検出器５８とは、保持ブロック５１を介して同時にシリンダヘッド２０ａに固定される。

このため、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌと第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌとは、磁気検出ユニット５０がシリンダヘッド２０ａに組み付けられるだけで、円弧状に形成されたスケール６０に対して同時に垂直な状態となる。このように、ストローク検出装置１００では、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８をスケール６０に対して精度よく容易に配置させることができる。

次に、本発明の実施形態に係るストローク検出装置１００の変形例について説明する。

上記実施形態では、位置決め部としての突部５１ｅ，５１ｆは、保持ブロック５１側に設けられている。これに代えて、位置決め部としての突部を、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８側に設けてもよい。この場合、保持ブロック５１側に突部が挿入される穴部が設けられる。また、位置決め部は、保持ブロック５１に対する第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８の位置を決定することができればどのような構造であってもよく、例えば、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８と保持ブロック５１との間に設けられる位置決め用のノックピンであってもよい。

また、上記実施形態では、保持ブロック５１に凹部５２，５３と突部５１ｅ，５１ｆとが共に設けられている。これに代えて、保持ブロック５１に対して第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８を精度よく固定することができれば、凹部５２，５３と突部５１ｅ，５１ｆとの何れかのみを設けた構成としてもよい。

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。

ストローク検出装置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円柱状のピストンロッド３０と、ピストンロッド３０の進退方向に沿ってピストンロッド３０の側面３０ｃに形成されるスケール６０と、スケール６０に対向するようにシリンダチューブ２０に設けられる磁気検出ユニット５０と、を備え、磁気検出ユニット５０は、スケール６０によって変化する磁界に応じた信号を出力する第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８と、シリンダチューブ２０に固定され、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８を保持する保持ブロック５１と、を有し、保持ブロック５１は、第１磁気検出器５７が保持される第１保持面５１ａと、第２磁気検出器５８が保持される第２保持面５１ｂと、を有し、第１保持面５１ａと第２保持面５１ｂとがなす保持角θは、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌと第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌとがそれぞれスケール６０に対して垂直となる大きさに設定される。

この構成では、第１磁気検出器５７と第２磁気検出器５８とは、保持ブロック５１の第１保持面５１ａ及び第２保持面５１ｂによってそれぞれ保持されており、第１保持面５１ａと第２保持面５１ｂとがなす保持角θは、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌと第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌとがそれぞれスケール６０に対して垂直となる大きさに設定されている。また、第１磁気検出器５７と第２磁気検出器５８とは、保持ブロック５１を介して同時にシリンダチューブ２０に固定される。

このため、磁気検出ユニット５０をシリンダチューブ２０に組み付けるだけで、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌと第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌとは、円弧状に形成されたスケール６０に対して共に垂直な状態となる。このように、この構成では、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８をスケール６０に対して精度よく容易に配置させることができる。

加えて、第１保持面５１ａと第２保持面５１ｂとがなす保持角θは、ピストンロッド３０の半径が大きいほど小さくなり、ピストンロッド３０の半径が小さいほど大きくなる。このため、ピストンロッド３０の半径に応じた保持角θを有する保持ブロック５１を用意しておくことで、半径が異なるピストンロッド３０を有するシリンダ１０に対しても、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８をスケール６０に対して精度よく容易に配置させることができる。

また、第１保持面５１ａには、第１磁気検出器５７の外形形状に沿った第１凹部５２が形成され、第２保持面５１ｂには、第２磁気検出器５８の外形形状に沿った第２凹部５３が形成され、第１磁気検出器５７は、第１凹部５２に収装されることで保持ブロック５１に保持され、第２磁気検出器５８は、第２凹部５３に収装されることで保持ブロック５１に保持される。

この構成では、第１磁気検出器５７は、第１保持面５１ａに形成された第１凹部５２に収装され、第２磁気検出器５８は、第２保持面５１ｂに形成された第２凹部５３に収装される。また、各凹部５２，５３は、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８の外形形状に沿った形状に形成される。このため、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８は、保持ブロック５１に対してピストンロッド３０の径方向や進退方向にずれることが規制される。この結果、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌと第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌとは、スケール６０に対して精度よく垂直な状態になるとともに、垂直な状態に維持される。

また、第１保持面５１ａは、保持ブロック５１に対する第１磁気検出器５７の位置を決定する第１突部５１ｅを有し、第２保持面５１ｂは、保持ブロック５１に対する第２磁気検出器５８の位置を決定する第２突部５１ｆを有する。

この構成では、保持ブロック５１に対する第１磁気検出器５７の位置が第１突部５１ｅにより決定され、保持ブロック５１に対する第２磁気検出器５８の位置が第２突部５１ｆにより決定される。このため、第１磁気検出器５７及び第２磁気検出器５８は、保持ブロック５１に対して変位することが抑制される。この結果、第１磁気検出器５７の第１検出方向５７Ｌと第２磁気検出器５８の第２検出方向５８Ｌとは、スケール６０に対して精度よく垂直な状態になるとともに、垂直な状態に維持される。

また、第１突部５１ｅと第２突部５１ｆとは、第１磁気検出器５７から出力される信号（出力波形）と第２磁気検出器５８から出力される信号（出力波形）とが所定の位相差を有するように、ピストンロッド３０の進退方向に沿って互いにずらして配置される。

この構成では、ピストンロッド３０の進退方向に沿って互いにずらして配置される第１突部５１ｅと第２突部５１ｆとを介して、第１磁気検出器５７と第２磁気検出器５８とが保持ブロック５１に保持される。そして、第１突部５１ｅと第２突部５１ｆとは、第１磁気検出器５７の出力波形と第２磁気検出器５８の出力波形とが所定の位相差を有するように保持ブロック５１に配置されている。このため、第１磁気検出器５７の出力波形と第２磁気検出器５８の出力波形とに基づきアークタンジェント関数を用いてシリンダチューブ２０に対するピストンロッド３０の絶対的なストローク量を演算することができる。

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。

本実施形態では、スケールは、非磁性体または磁性体からなるスケール６０であるが、スケールは、ピストンロッド３０と誘電率が異なるものであってもよい。この場合、スケールに対向して設けられる検出器としてはコイルが用いられ、励磁されたコイルのインピーダンスが対向するスケールの面積に応じて変化する。

１００・・・ストローク検出装置、１０・・・シリンダ、２０・・・シリンダチューブ（第１部材）、２０ａ・・・シリンダヘッド、３０・・・ピストンロッド（第２部材）、５０・・・磁気検出ユニット、５１・・・保持ブロック（保持体）、５１ａ・・・第１保持面、５１ｂ・・・第２保持面、５１ｅ・・・第１突部（第１位置決め部）、５１ｆ・・・第２突部（第２位置決め部）、５２・・・第１凹部、５３・・・第２凹部、５７・・・第１磁気検出器、５７Ｌ・・・第１検出方向、５８・・・第２磁気検出器、５８Ｌ・・・第２検出方向、６０・・・スケール、６１・・・非磁性部、Ｌ１・・・第１検出方向と第２検出方向との間隔、Ｒ１，Ｒ２・・・ピストンロッドの半径、θ１・・・第１保持角、θ２・・・第２保持角

Claims (4)

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円柱状の第２部材と、
   前記第２部材の進退方向に沿って前記第２部材の表面に形成されるスケールと、
   前記スケールに対向するように前記第１部材に設けられる磁気検出ユニットと、を備え、
   前記磁気検出ユニットは、
   前記スケールによって変化する磁界に応じた信号を出力する第１磁気検出器及び第２磁気検出器と、
   前記第１部材に固定され、前記第１磁気検出器及び前記第２磁気検出器を保持する保持体と、を有し、
   前記保持体は、前記第１磁気検出器が保持される第１保持面と、前記第２磁気検出器が保持される第２保持面と、を有し、
   前記第１保持面と前記第２保持面とがなす角度は、前記第１磁気検出器の検出方向と前記第２磁気検出器の検出方向とがそれぞれ前記スケールに対して垂直となる大きさに設定されることを特徴とするストローク検出装置。
2. 前記第１保持面には、前記第１磁気検出器の外形形状に沿った第１凹部が形成され、
   前記第２保持面には、前記第２磁気検出器の外形形状に沿った第２凹部が形成され、
   前記第１磁気検出器は、前記第１凹部に収装されることで前記保持体に保持され、
   前記第２磁気検出器は、前記第２凹部に収装されることで前記保持体に保持されることを特徴とする請求項１に記載のストローク検出装置。
3. 前記第１保持面は、前記保持体に対する前記第１磁気検出器の位置を決定する第１位置決め部を有し、
   前記第２保持面は、前記保持体に対する前記第２磁気検出器の位置を決定する第２位置決め部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のストローク検出装置。
4. 前記第１位置決め部と前記第２位置決め部とは、前記第１磁気検出器から出力される信号と前記第２磁気検出器から出力される信号とが所定の位相差を有するように、前記第２部材の進退方向に沿って互いにずらして配置されることを特徴とする請求項３に記載のストローク検出装置。

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