CN107003147A - 行程检测装置 - Google Patents

Abstract

行程检测装置(100)包括缸筒(20)、相对于缸筒(20)进退自如地设置的活塞杆(30)、形成于活塞杆(30)的标尺(60)、设于缸筒(20)的第1MR传感器(51)和第2MR传感器(52)。标尺(60)具有与第1MR传感器(51)相对的第1缘部(61a)和沿着与第1缘部(61a)不同的角度延伸且与第2MR传感器(52)相对的第2缘部(62a)。

Description

行程检测装置

技术领域

本发明涉及一种行程检测装置。

背景技术

以往，为了检测工作缸等直线运动部件的行程而使用有行程检测装置。行程检测装置通过设于第1构件的检测元件检测被设于相对于第1构件进退自如的第2构件的标尺来检测直线运动部件的行程。在日本JP2010－145423A中公开了一种通过使标尺的形状与行程相应地变化而能够检测直线运动部件的绝对的行程量的行程检测装置。

发明内容

一般来讲，在直线运动部件中，由于加工误差等，存在第2构件相对于第1构件向与进退方向正交的方向稍稍偏离的情况。此外，在日本JP2010－145423A所公开那样的圆柱状的直线运动部件中，存在第2构件相对于第1构件稍稍旋转或者发生扭转的情况。

在这样第2构件发生偏离时，由于设于第2构件的标尺的位置也发生偏离，因此，有可能无法利用检测元件检测第2构件的正确的行程量。为了应对标尺的位置的偏离，也考虑增大检测元件，但检测元件的大型化会导致成本的上升、直线运动部件自身的大型化。

本发明的目的在于即使设有标尺的构件发生了偏离也能够抑制直线运动部件的行程的检测误差。

根据本发明的一个技术方案，提供一种行程检测装置，其包括：第1构件；第2构件，其相对于所述第1构件进退自如地设置；标尺，其沿着所述第2构件的进退方向形成在所述第2构件的表面；以及第1检测元件和第2检测元件，其与所述标尺相对地设于所述第1构件，且该第1检测元件的输出与所述标尺的同该第1检测元件相对的面积相应地变化，该第2检测元件的输出与所述标尺的同该第2检测元件相对的面积相应地变化，所述标尺具有相对于所述第2构件的进退方向倾斜的第1缘部和相对于所述第2构件的进退方向沿着与所述第1缘部不同的角度延伸的第2缘部，所述第1缘部形成为在所述第2构件的进退范围内始终与所述第1检测元件相对，所述第2缘部形成为在所述第2构件的进退范围内始终与所述第2检测元件相对，根据所述第1检测元件的输出和所述第2检测元件的输出来检测所述第2构件的行程。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的行程检测装置的结构图。

图2是图1的标尺的放大图。

图3A是本发明的第1实施方式的行程检测装置的第1MR传感器的输出信号的坐标图。

图3B是本发明的第1实施方式的行程检测装置的第2MR传感器的输出信号的坐标图。

图3C是将本发明的第1实施方式的行程检测装置的第1MR传感器的输出信号和第2MR传感器的输出信号合成而成的坐标图。

图4是表示图2的标尺的第1变形例的图。

图5是表示图2的标尺的第2变形例的图。

图6是第2实施方式的行程检测装置的标尺的放大图。

图7A是本发明的第2实施方式的行程检测装置的第1MR传感器的输出信号的坐标图。

图7B是本发明的第2实施方式的行程检测装置的第2MR传感器的输出信号的坐标图。

图7C是自本发明的第2实施方式的行程检测装置的第1MR传感器的输出信号减去第2MR传感器的输出信号而成的坐标图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

＜第1实施方式＞

参照图1说明本发明的第1实施方式的行程检测装置100。图1所示的工作缸10是利用从未图示的液压泵排出来的工作油进行动作的液压缸。行程检测装置100设于该工作缸10。

工作缸10包括：缸筒20，其被作为第1构件，且是工作缸10的主体；以及活塞杆30，其被作为第2构件，且相对于缸筒20进退自如地设置。也就是说，工作缸10是作为另一个构件的活塞杆30相对于作为一个构件的缸筒20进行进退运动的直线运动部件。

缸筒20呈圆筒形，在缸筒20的内部设有在轴向上滑动自如的活塞31。此外，在缸筒20的端部设有供活塞杆30滑动自如地贯穿的缸盖20a。缸筒20的内部被活塞31划分为两个油室11、12。

两个油室11、12通过未图示的切换阀连接于未图示的作为液压供给源的液压泵或者储液箱。在两个油室11、12中的一者连接于液压泵的情况下，另一者连接于储液箱。通过从液压泵向两个油室11、12中的任一者引导工作油而活塞杆30在轴向上移动，从而工作缸10进行伸缩工作。工作缸10是双动式的工作缸，但也可以是单动式。此外，工作缸10并不限定于液压式，也可以是空气式、水压式或者电动机械式等。

活塞杆30是基端部30a固定于活塞31、顶端部30b自缸筒20露出的圆柱形的磁性构件。活塞杆30利用作用于活塞31的液压的力进行动作。

接着，说明设于工作缸10的行程检测装置100。

行程检测装置100包括配设于供活塞杆30贯穿的缸盖20a的作为检测元件的MR传感器50和沿着活塞杆30的进退方向A(图1中的箭头A方向)形成在活塞杆30的侧面30c的标尺60。行程检测装置100是为了检测活塞杆30相对于缸筒20的行程量、行程位置而设置的。

MR(Magneto－Resistive：磁阻)传感器50具有根据磁的强弱而电阻变化的MR元件。MR传感器50配设于缸盖20a的内周侧以使其与活塞杆30的外周相对。在MR传感器50的与活塞杆30相对的面的相反侧配设有作为磁产生源的永久磁体(未图示)。

MR传感器50用于检测从永久磁体发出的磁，将与检测出的磁相应的电压输出到未图示的控制器。从永久磁体发出的磁作用于磁性体，但不作用于非磁性体。也就是说，MR传感器50检测从永久磁体发出的磁根据与MR传感器50相对的构件的磁性是如何变化的。

替代MR传感器50，也可以使用灵敏度更好的GMR(Giant Magneto－Resistive：巨磁阻)传感器、利用了MI(Magneto－Impedance：磁阻抗)效果的MI传感器等。此外，也可以与标尺60相对地设置线圈，通过对该线圈进行励磁来检测活塞杆30的位移。在这种情况下，被励磁的线圈的阻抗与相对的标尺60相应地变化。

标尺60是形成在作为磁性体的活塞杆30的外周的非磁性体。标尺60在图1中仅表示了1个，但在活塞杆30的周向B(图1的箭头B方向)上分开地设在两处。标尺60是通过利用由作为局部加热装置的激光装置照射的激光使活塞杆30的外周面熔融并且添加Ni、Mn使其奥氏体化而形成的。

另外，活塞杆30也可以由非磁性体形成，在这种情况下，标尺60通过利用激光装置使活塞杆30熔融并且添加Sn等而形成为磁性体。局部加热的手段并不限定于激光，只要是电子束、高频感应加热、电弧放电等能够局部加热的手段，就可以是任何的手段。

标尺60形成在包含在活塞杆30最大程度地进入到缸筒20内时与MR传感器50相对的最大程度进入端A1和在活塞杆30自缸筒20最大程度地退出时与MR传感器50相对的最大程度退出端A2在内的整个行程上。

在该结构的行程检测装置100中，从永久磁体发出且作用于活塞杆30的磁与标尺60的同MR传感器50相对的面积、MR传感器50和标尺60之间的距离相应地变化。在本实施方式中，标尺60的与MR传感器50相对的面积像后述那样与活塞杆30的行程相应地变化。因此，行程检测装置100能够根据MR传感器50的输出来检测活塞杆30的绝对的行程量、也就是活塞杆30的绝对位置。

接着，参照图2详细地说明标尺60。图2将图1所示的标尺60沿活塞杆30的周向B展开表示。

标尺60具有第1标尺61和在活塞杆30的周向B上与第1标尺61分开地设置的第2标尺62。第1标尺61和第2标尺62分别形成为矩形状，并被设为长边相对于活塞杆30的进退方向A稍稍倾斜。

第1标尺61具有第1缘部61a，该第1缘部61a是相对于活塞杆30的进退方向A倾斜的长边且是非磁性部和磁性部之间的分界。第2标尺62具有第2缘部62a，该第2缘部62a是相对于活塞杆30的进退方向A向与第1缘部61a相反的方向倾斜的长边且是非磁性部和磁性部之间的分界。第1标尺61和第2标尺62的形状并不限定于矩形状，只要分别具有相对于活塞杆30的进退方向A向互为相反的方向倾斜的缘部61a、62a，就也可以是三角形状、梯形状。在将各标尺61、62设为矩形状的情况下不具有锐角，因此，能够比较容易地形成。

MR传感器50具有与第1标尺61相对的作为第1检测元件的第1MR传感器51和与第2标尺62相对的作为第2检测元件的第2MR传感器52。第1MR传感器51和第2MR传感器52分开地设在与活塞杆30的进退方向A正交的同一个面上。因此，第1MR传感器51和第2MR传感器52分别受到在进退方向A上相同的位置产生的向与活塞杆30的进退方向A正交的方向的移位的影响。

如图2所示，第1缘部61a形成为在从活塞杆30最大程度地进入到缸筒20内的最大程度进入端A1到活塞杆30自缸筒20最大程度地退出的最大程度退出端A2的范围内始终与第1MR传感器51相对。同样，第2缘部62a形成为在该范围内始终与第2MR传感器52相对。

而且，第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积和第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积分别在最大程度进入端A1处成为最小，在最大程度退出端A2处成为最大。也就是说，随着活塞杆30向自缸筒20退出的方向移动，第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积和第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积分别逐渐增加。

具体地讲，活塞杆30相对于缸筒20同轴地相对移动的情况下的第1MR传感器51和第1标尺61之间的位置关系被设定为，在最大程度进入端A1处成为在周向B上的第1距离d1的范围内相对的状态，在最大程度退出端A2成为在周向B上的第2距离d2的范围内不相对的状态。

第1距离d1的大小和第2距离d2的大小被设定得大于由于加工误差等而存在活塞杆30相对于缸筒20在周向B上移位的可能性的位移量。因此，即使活塞杆30在周向B上稍稍移位，也能够维持第1缘部61a与第1MR传感器51相对的状态，第1MR传感器51的输出与活塞杆30的行程相应地连续变化。

第1距离d1和第2距离d2既可以是相同的大小，也可以是不同的大小。此外，为了提升行程的检测精度，第1距离d1和第2距离d2的大小优选被设定得尽量小，以使得第1MR传感器51的输出相对于预定的行程的变化变大。第2MR传感器52和第2标尺62之间的位置关系也同样地设定。

接着，参照图2和图3A～3C说明利用行程检测装置100检测活塞杆30的行程。图3A是表示相对于活塞杆30的行程而变化的第1MR传感器51的输出波形的坐标图。图3B是表示相对于活塞杆30的行程而变化的第2MR传感器52的输出波形的坐标图。图3C是表示将相对于活塞杆30的行程而变化的第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出叠加而成的波形的坐标图。在图3A～3C中，实线表示活塞杆30相对于缸筒20未向图2所示的箭头方向移位的情况下的输出，虚线表示活塞杆30相对于缸筒20向图2所示的箭头方向移位的情况下的输出。

在此，说明自活塞杆30最大程度进入到缸筒20内的状态成为活塞杆30自缸筒20最大程度地退出的状态的情况。在活塞杆30自退出的状态向缸筒20内进入的情况下，成为与以下的说明相反的动作。

在切换阀切换、向油室12供给从液压泵排出来的工作油时，将积存在油室11的内部的工作油向储液箱排出。由此，油室12的内部压力上升，相对地，油室11的内部压力下降。因此，位于油室11、12之间的活塞31向油室11收缩的方向移动。而且，随着活塞31的移动，与活塞31一体的活塞杆30开始自缸筒20退出。

在活塞杆30开始自缸筒20退出时，第1MR传感器51检测由第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积的变化引起的磁的变化。第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积随着活塞杆30退出而增加。也就是说，随着活塞杆30退出，非磁性体在与第1MR传感器51相对的部分中占有的比例逐渐增加。这样，在非磁性体所占的比例增大时，磁的变化也变大。其结果，如图3A的坐标图中实线所示，第1MR传感器51的输出随着活塞杆30自缸筒20退出而从输出a向输出b变化。

同样，如图3B的坐标图中实线所示，第2MR传感器52的输出也随着活塞杆30自缸筒20退出而从输出a向输出b变化。

而且，如图3C的坐标图中实线所示，将第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出相加而得到的值与活塞杆30的行程量相应地从输出2a向输出2b变化。因此，能够根据第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出之和来检测活塞杆30的绝对的行程量和行程位置。

接着，说明活塞杆30相对于缸筒20向图2所示的箭头方向稍稍旋转了位移X的情况。

在活塞杆30向图2所示的箭头方向旋转时，第1标尺61向在周向B上远离第1MR传感器51的方向移动。也就是说，第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积同活塞杆30未在周向B上移位的情况相比变小。因此，如图3A的坐标图中虚线所示，第1MR传感器51的输出与活塞杆30未在周向B上移位的情况相比稍稍降低与位移X相应的量(x)。

另一方面，在活塞杆30向图2所示的箭头方向旋转时，第2标尺62向在周向B上靠近第2MR传感器52的方向移动。也就是说，第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积同活塞杆30未在周向B上移位的情况相比变大。因此，如图3B的坐标图中虚线所示，第2MR传感器52的输出与活塞杆30未在周向B上移位的情况相比稍稍升高与位移X相应的量(x)。

在此，由于第1标尺61和第2标尺62均形成于活塞杆30的侧面30c，因此，在活塞杆30在周向B上移位的情况下，第1标尺61在周向B上偏离的距离和第2标尺62在周向B上偏离的距离当然是相同的。也就是说，第1标尺61相对于第1MR传感器51在周向B上偏离的距离和第2标尺62相对于第2MR传感器52在周向B上偏离的距离相同。因此，与活塞杆30的位移X相应地变化的第1MR传感器51的输出的减少量(x)和第2MR传感器52的输出的增加量(x)成为相同程度。

因而，若将第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出叠加，则第1MR传感器51的输出的减少量(x)和第2MR传感器52的输出的增加量(x)相抵。其结果，如图3C的坐标图中虚线所示，能够获得与活塞杆30未在周向B上移位的情况下的输出相同的输出。另外，在活塞杆30向与图2所示的箭头方向相反的方向稍稍旋转的情况下，也同样能够获得与活塞杆30未在周向B上移位的情况下的输出相同的输出。此外，在行程的中途活塞杆30在周向B上移位的情况下、在行程的中途活塞杆30的位移量变化的情况下，也同样能够获得与活塞杆30未在周向B上移位的情况下的输出相同的输出。

这样，在本实施方式的行程检测装置100中，即使在活塞杆30在周向B上移位的情况下，也能够根据第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出之和计算出与活塞杆30的行程量相应的输出。因此，能够抑制活塞杆30的行程的检测误差，能够正确地检测绝对的行程量和行程位置。

另外，也可以设定为，第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积和第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积在最大程度进入端A1处成为最大，在最大程度退出端A2处成为最小。只要第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积逐渐增加的活塞杆30的进退方向和第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积逐渐增加的活塞杆30的进退方向是相同的方向，就能够像上述那样检测活塞杆30的行程。

此外，第1缘部61a相对于活塞杆30的进退方向A的倾斜角度和第2缘部62a相对于活塞杆30的进退方向A的倾斜角度既可以相同，也可以不同。此外，只要缘部61a、62a中的一者相对于活塞杆30的进退方向A倾斜，则缘部61a、62a中的另一者也可以相对于活塞杆30的进退方向A不倾斜。只要缘部61a、62a中的任一者相对于活塞杆30的进退方向A倾斜，就能够像上述那样抑制检测误差，能够检测活塞杆30的行程。

此外，各标尺61、62设有各一个，但也可以分别设置多个各标尺61、62，并且设置多个与它们相对应的各MR传感器51、52。通过做成这样的结构，计算出各MR传感器51、52的输出的平均值，从而能够进一步抑制行程的检测误差。此时，通过预先设定为一组标尺61、62的与一组MR传感器51、52相对的面积和另一组标尺61、62的与另一组MR传感器51、52相对的面积不同，即使向与活塞杆30的进退方向正交的方向的移位变大，也能够利用某一组MR传感器51、52检测绝对的行程量。

此外，第1标尺61和第2标尺62在活塞杆30的周向B上分开地配置即可，但优选隔着活塞杆30的中心轴线相对地设置。通过做成这样的结构，即使在活塞杆30以相对于缸筒20在径向上偏离的状态即偏心的状态进行行程的情况下，也能够检测绝对的行程量。

具体地讲，例如在活塞杆30向第1标尺61靠近第1MR传感器51的方向偏心时，第2标尺62远离第2MR传感器52。因此，第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出与偏心量相应地一者增加而另一者减少、或者一者减少而另一者增加。因而，与活塞杆30在周向B上移位的情况同样地，通过将第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出叠加，与偏心量相应的各MR传感器51、52的输出的变化相抵。

采用以上的第1实施方式，起到以下所示的效果。

检测活塞杆30的行程所采用的第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出与朝向同活塞杆30的进退方向A正交的方向的移位相应地一者增加而另一者减少、或者一者减少而另一者增加。因此，通过将第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出叠加，与位移X相应的输出的变化相抵。其结果，即使设有标尺60的活塞杆30发生偏离，也能够抑制活塞杆30的行程的检测误差。

接着，参照图4和图5说明本发明的第1实施方式的行程检测装置100的变形例。图4和图5将标尺60沿活塞杆30的周向B展开表示。

在上述第1实施方式中，标尺60具有设有第1缘部61a的第1标尺61和设有第2缘部62a的第2标尺62。取代于此，也可以像图4所示的第1变形例那样做成在1个标尺60上设有第1缘部61a和第2缘部62a的结构。在这种情况下，由于标尺60由单一的标尺形成，因此，标尺的加工变容易。此外，由于能够缩窄第1缘部61a和第2缘部62a之间的间隔，因此，能够紧凑地配设与它们相对地配置的第1MR传感器51和第2MR传感器52。

此外，在上述第1实施方式中，第1标尺61和第2标尺62分别沿着活塞杆30的进退方向A形成为一条。取代于此，也可以像图5所示的第2变形例那样将第1标尺61和第2标尺62沿着活塞杆30的进退方向A分割成多个地形成。在将各标尺61、62形成为一条的情况下，特别是在行程比较长时，各MR传感器51、52的输出的变化变慢，行程的检测精度有可能下降。相对于此，在将各标尺61、62沿着进退方向A分割成多个地形成的情况下，能够增大各MR传感器51、52的输出相对于预定的行程的变化。此外，通过使分割成多个的各标尺61、62的进退方向A上的长度、即第1标尺61的分割数和第2标尺62的分割数不同，即使在行程比较长的情况下，也能够检测行程的绝对位置。

＜第2实施方式＞

接着，参照图6说明本发明的第2实施方式的行程检测装置100。图6将图1所示的标尺60沿活塞杆30的周向B展开表示。以下，以与第1实施方式不同的点为中心进行说明，对与第1实施方式同样的结构标注相同的附图标记，省略说明。

在第1实施方式中，第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积和第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积在最大程度进入端A1处成为最小，在最大程度退出端A2处成为最大。相对于此，在第2实施方式中，第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积在最大程度进入端A1处成为最小，在最大程度退出端A2处成为最大，而第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积在最大程度进入端A1处成为最大，在最大程度退出端A2处成为最小。也就是说，随着活塞杆30向自缸筒20退出的方向移动，第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积逐渐增加，而第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积逐渐减少。

具体地讲，活塞杆30相对于缸筒20同轴地相对移动的情况下的第1MR传感器51和第1标尺61之间的位置关系被设定为，在最大程度进入端A1处成为在周向B上的第1距离d1的范围内相对的状态，在最大程度退出端A2处成为在周向B上的第2距离d2的范围内不相对的状态，另一方面，第2MR传感器52和第2标尺62之间的位置关系被设定为，在最大程度进入端A1处成为在周向B上的第1距离d1的范围内不相对的状态，在最大程度退出端A2处成为在周向B上的第2距离d2的范围内相对的状态。

接着，参照图6和图7说明利用第2实施方式的行程检测装置100检测行程。图7A是表示相对于活塞杆30的行程而变化的第1MR传感器51的输出波形的坐标图。图7B是表示相对于活塞杆30的行程而变化的第2MR传感器52的输出波形的坐标图。图7C是表示相对于活塞杆30的行程而变化的自第1MR传感器51的输出减去第2MR传感器52的输出而成的波形的坐标图。在图7A～图7C中，实线表示活塞杆30相对于缸筒20未向图6所示的箭头方向移位的情况下的输出，虚线表示活塞杆30相对于缸筒20向图6所示的箭头方向移位的情况下的输出。

在此，说明自活塞杆30最大程度地进入到缸筒20内的状态成为活塞杆30自缸筒20最大程度地退出的状态的情况。在活塞杆30自退出的状态向缸筒20内进入的情况下，成为与以下的说明相反的动作。

在油室12的内部压力上升、活塞杆30开始自缸筒20退出时，第1MR传感器51检测由第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积变化引起的磁的变化。第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积随着活塞杆30退出而增加。也就是说，随着活塞杆30退出，非磁性体在与第1MR传感器51相对的部分中占有的比例逐渐增加。这样，在非磁性体所占的比例增大时，磁的变化也变大。其结果，如图7A的坐标图中实线所示，第1MR传感器51的输出随着活塞杆30自缸筒20退出而从输出a向输出b变化。

另一方面，第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积随着活塞杆30退出而减少。也就是说，随着活塞杆30退出，非磁性体在与第2MR传感器52相对的部分中占有的比例逐渐减少。这样，在非磁性体所占的比例减少时，磁的变化也变小。其结果，如图7B的坐标图中实线所示，第2MR传感器52的输出随着活塞杆30自缸筒20退出而从输出b向输出a变化。

然后，如图7C的坐标图中实线所示，自第1MR传感器51的输出减去第2MR传感器52的输出而得到的值与活塞杆30的行程量相应地从输出(a－b)向输出(b－a)变化。因此，能够根据第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出之差来检测活塞杆30的绝对的行程量和行程位置。

接着，说明活塞杆30相对于缸筒20向图6所示的箭头方向稍稍旋转了位移X的情况。

在活塞杆30向图6所示的箭头方向旋转时，第1标尺61向在周向B上远离第1MR传感器51的方向移动。也就是说，第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积同活塞杆30未在周向B上移位的情况相比变小。因此，如图7A的坐标图中虚线所示，第1MR传感器51的输出同活塞杆30未在周向B上移位的情况相比稍稍降低与位移X相应的量(x)。

同样，在活塞杆30向图6所示的箭头方向旋转时，第2标尺62向在周向B上远离第2MR传感器52的方向移动。也就是说，第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积同活塞杆30未在周向B上移位的情况相比变小。因此，如图7B的坐标图中虚线所示，第2MR传感器52的输出与活塞杆30未在周向B上移位的情况相比稍稍降低与位移X相应的量(x)。

在此，第1标尺61相对于第1MR传感器51在周向B上偏离的距离和第2标尺62相对于第2MR传感器52在周向B上偏离的距离相同。因此，与活塞杆30的位移X相应地变化的第1MR传感器51的输出的减少量(x)和第2MR传感器52的输出的减少量(x)成为相同的程度。

因而，若自第1MR传感器51的输出减去第2MR传感器52的输出，则第1MR传感器51的输出的减少量(x)和第2MR传感器52的输出的减少量(x)相抵。其结果，如图7C的坐标图中虚线所示，能够获得与活塞杆30未在周向B上移位的情况下的输出相同的输出。另外，在活塞杆30向与图6所示的箭头方向相反的方向稍稍旋转的情况下，也同样能够获得与活塞杆30未在周向B上移位的情况下的输出相同的输出。

这样，在第2实施方式的行程检测装置100中，即使在活塞杆30在周向B上移位的情况下，也能够根据第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出之差计算出与活塞杆30的行程量相应的输出。因此，能够抑制活塞杆30的行程的检测误差，能够正确地检测绝对的行程量和行程位置。

另外，也可以设定为，第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积在最大程度进入端A1处成为最大，在最大程度退出端A2处成为最小，而第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积在最大程度进入端A1处成为最小，在最大程度退出端A2处成为最大。只要第1标尺61的与第1MR传感器51相对的面积逐渐增加的活塞杆30的进退方向和第2标尺62的与第2MR传感器52相对的面积逐渐增加的活塞杆30的进退方向是相反的方向，就能够像上述那样检测活塞杆30的行程。

此外，在行程检测装置100中，有时会由于周边温度的影响而引起各MR传感器51、52内的电阻值变化，各MR传感器51、52的输出发生漂移。在第2实施方式中，通过像上述那样自第1MR传感器51的输出减去第2MR传感器52的输出，检测出活塞杆30的行程量和行程位置。因此，即使由于温度的影响而引起各MR传感器51、52的输出发生了漂移，与漂移相应的各MR传感器51、52的输出的变化也会相抵。其结果，能够抑制由周边温度引起的检测误差，正确地检测绝对的行程量和行程位置。

此外，第1标尺61和第2标尺62在活塞杆30的周向B上分离地配置即可，但第1标尺61和第2标尺62在活塞杆30的周向B上设在小于90°的范围内，更优选的是小于30°的范围内。通过这样相邻地配置第1标尺61和第2标尺62，即使在活塞杆30以相对于缸筒20在径向上偏离的状态即偏心的状态进行行程的情况下，也能够减小偏心的影响，检测绝对的行程量。

具体地讲，例如在活塞杆30向第1标尺61靠近第1MR传感器51的方向偏心时，第2标尺62也会靠近第2MR传感器52。因此，第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出与活塞杆30的偏心量相应地同样增减。因而，与活塞杆30在周向B上移位的情况同样地，通过自第1MR传感器51的输出减去第2MR传感器52的输出，与偏心量相应的各MR传感器51、52的输出的变化相抵。

采用以上的第2实施方式，起到以下所示的效果。

检测活塞杆30的行程所采用的第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出与朝向同活塞杆30的进退方向A正交的方向的移位相应地同样地一起增减。因此，通过自第1MR传感器51的输出减去第2MR传感器52的输出，与位移X相应的输出的变化相抵。其结果，即使设有标尺60的活塞杆30发生偏离，也能够抑制活塞杆30的行程的检测误差。

以下，归纳说明本发明的实施方式的结构、作用以及效果。

行程检测装置100的特征在于，其包括：缸筒20；活塞杆30，其相对于缸筒20进退自如地设置；标尺60，其沿着活塞杆30的进退方向A形成在活塞杆30的侧面30c；第1MR传感器51和第2MR传感器52，其与标尺60相对地设于缸筒20，且该第1MR传感器51的输出与标尺60的同该第1MR传感器51相对的面积相应地变化，该第2MR传感器52的输出与标尺60的同该第2MR传感器52相对的面积相应地变化，标尺60具有相对于活塞杆30的进退方向A倾斜的第1缘部61a和相对于活塞杆30的进退方向A沿着与第1缘部61a不同的角度延伸的第2缘部62a，第1缘部61a形成为在活塞杆30的进退范围内始终与第1MR传感器51相对，第2缘部62a形成为在活塞杆30的进退范围内始终与第2MR传感器52相对，根据第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出来检测活塞杆30的行程。

在该结构中，检测活塞杆30的行程所采用的第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出分别与朝向同活塞杆30的进退方向A正交的方向的移位相应地变化。因此，通过将第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出合成，与朝向同活塞杆30的进退方向A正交的方向的移位相应的输出的变化相抵。其结果，即使设有标尺60的活塞杆30发生偏离，也能够抑制活塞杆30的行程的检测误差。

其特征还在于，第2缘部62a相对于活塞杆30的进退方向A向与第1缘部61a的倾斜方向相反的方向倾斜。

在该结构中，第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出与活塞杆30的行程相应地变化。因此，通过将第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出合成，与朝向同活塞杆30的进退方向正交的方向的移位相应的输出的变化相抵，并且能够更正确地检测活塞杆30的行程。

其特征还在于，第1MR传感器51和第2MR传感器52分开地设在与活塞杆30的进退方向A正交的同一个面上。

在该结构中，第1MR传感器51和第2MR传感器52在活塞杆30的进退方向A上不分开，配置在与活塞杆30的进退方向A正交的同一个面上。因此，第1MR传感器51和第2MR传感器52均受到在进退方向A上相同的位置发生的活塞杆30的移位的影响。其结果，即使设有标尺60的活塞杆30发生偏离，也能够抑制活塞杆30的行程的检测误差。

其特征还在于，标尺60的与第1MR传感器51相对的面积逐渐增加的活塞杆30的进退方向A和标尺60的与第2MR传感器52相对的面积逐渐增加的活塞杆30的进退方向A是相同的方向，根据第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出之和来检测活塞杆30的行程。

在该结构中，在活塞杆30向与进退方向A正交的方向移位时，第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出与活塞杆30的移位相应地一者增加而另一者减少、或者一者减少而另一者增加。因此，通过将第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出叠加，与变位相应的输出的变化相抵。其结果，即使设有标尺60的活塞杆30发生偏离，也能够抑制活塞杆30的行程的检测误差。

其特征还在于，活塞杆30是圆柱状构件，标尺60包括具有第1缘部61a的第1标尺61和具有第2缘部62a的第2标尺62，第1标尺61和第2标尺62隔着活塞杆30的中心轴线相对地设置。

在该结构中，在活塞杆30向第1标尺61靠近第1MR传感器51的方向偏心时，第2标尺62远离第2MR传感器52。因此，第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出与偏心量相应地一者增加而另一者减少、或者一者减少而另一者增加。因而，通过将第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出叠加，与偏心量相应的各MR传感器51、52的输出的变化相抵。其结果，即使在活塞杆30以相对于缸筒20偏心的状态进行行程、或者在行程中偏心的情况下，也能够检测绝对的行程量。

其特征还在于，标尺60的与第1MR传感器51相对的面积逐渐增加的活塞杆30的进退方向A和标尺60的与第2MR传感器52相对的面积逐渐增加的活塞杆30的进退方向A是相反的方向，根据第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出之差来检测活塞杆30的行程。

在该结构中，在活塞杆30向与进退方向A正交的方向移位时，第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出与活塞杆30的移位相应地同样地一起增减。因此，通过自第1MR传感器51的输出减去第2MR传感器52的输出，与移位相应的输出的变化相抵。其结果，即使设有标尺60的活塞杆30发生偏离，也能够抑制活塞杆30的行程的检测误差。

其特征还在于，活塞杆30是圆柱状构件，标尺60包括具有第1缘部61a的第1标尺61和具有第2缘部62a的第2标尺62构成，第1标尺61和第2标尺62在活塞杆30的周向B上设在小于90°的范围内。

在该结构中，在活塞杆30向第1标尺61靠近第1MR传感器51的方向偏心时，第2标尺62也靠近第2MR传感器52。因此，第1MR传感器51的输出和第2MR传感器52的输出与偏心量相应地同样地一起增减。因而，通过自第1MR传感器51的输出减去第2MR传感器52的输出，与偏心量相应的各MR传感器51、52的输出的变化相抵。其结果，即使在活塞杆30以相对于缸筒20偏心的状态进行行程、或者在行程中偏心的情况下，也能够检测绝对的行程量。

其特征还在于，第1标尺61和第2标尺62的形状为矩形。

在该结构中，第1标尺61和第2标尺62在几何学上形成为单纯的矩形状。因此，第1标尺61和第2标尺62的加工变容易，能够降低行程检测装置100的制造成本。

其特征还在于，第1标尺61和第2标尺62各自设有多个，设有与多个第1标尺61分别相对的多个第1MR传感器51，设有与多个第2标尺62分别相对的多个第2MR传感器52。

在该结构中，能够得到来自多个第1MR传感器51的输出和来自多个第2MR传感器52的输出。因此，通过计算出各MR传感器51、52的输出的平均值，能够进一步抑制行程的检测误差。

其特征还在于，标尺60形成为沿着活塞杆30的进退方向A被分割成多个。

在该结构中，与将标尺60沿着活塞杆30的进退方向A形成为一条的情况相比，能够增大各MR传感器51、52的输出相对于预定的行程的变化。因此，即使在行程比较长的情况下，也能够提升行程的检测精度。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只是表示了本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。

在本实施方式中，标尺是由非磁性体或者磁性体形成的标尺60，但标尺也可以是与活塞杆30的介电常数不同的部件。在这种情况下，作为检测行程的传感器，使用与标尺相对地设置的线圈，被励磁的线圈的阻抗与活塞杆30的移位相应地变化。

本案基于2014年12月5日向日本国特许厅申请的日本特愿2014－246822主张优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。

Claims (7)

1.一种行程检测装置，其中，

该行程检测装置包括：

第1构件；

第2构件，其相对于所述第1构件进退自如地设置；

标尺，其沿着所述第2构件的进退方向形成在所述第2构件的表面；以及

第1检测元件和第2检测元件，其与所述标尺相对地设于所述第1构件，且该第1检测元件的输出与所述标尺的同该第1检测元件相对的面积相应地变化，该第2检测元件的输出与所述标尺的同该第2检测元件相对的面积相应地变化，

所述标尺具有相对于所述第2构件的进退方向倾斜的第1缘部和相对于所述第2构件的进退方向沿着与所述第1缘部不同的角度延伸的第2缘部，

所述第1缘部形成为在所述第2构件的进退范围内始终与所述第1检测元件相对，所述第2缘部形成为在所述第2构件的进退范围内始终与所述第2检测元件相对，

根据所述第1检测元件的输出和所述第2检测元件的输出来检测所述第2构件的行程。

2.根据权利要求1所述的行程检测装置，其中，

所述第2缘部相对于所述第2构件的进退方向向与所述第1缘部的倾斜方向相反的方向倾斜。

3.根据权利要求1所述的行程检测装置，其中，

所述第1检测元件和所述第2检测元件分开地设在与所述第2构件的进退方向正交的同一个面上。

4.根据权利要求1所述的行程检测装置，其中，

所述标尺的与所述第1检测元件相对的面积逐渐增加的所述第2构件的进退方向和所述标尺的与所述第2检测元件相对的面积逐渐增加的所述第2构件的进退方向是相同的方向，根据所述第1检测元件的输出和所述第2检测元件的输出之和来检测所述第2构件的行程。

5.根据权利要求4所述的行程检测装置，其中，

所述第2构件是圆柱状构件，

所述标尺包括具有所述第1缘部的第1标尺和具有所述第2缘部的第2标尺，

所述第1标尺和所述第2标尺隔着所述第2构件的中心轴线相对地设置。

6.根据权利要求1所述的行程检测装置，其中，

所述标尺的与所述第1检测元件相对的面积逐渐增加的所述第2构件的进退方向和所述标尺的与所述第2检测元件相对的面积逐渐增加的所述第2构件的进退方向是相反的方向，根据所述第1检测元件的输出和所述第2检测元件的输出之差来检测所述第2构件的行程。

7.根据权利要求6所述的行程检测装置，其中，

所述第2构件是圆柱状构件，

所述标尺包括具有所述第1缘部的第1标尺和具有所述第2缘部的第2标尺，

所述第1标尺和所述第2标尺在所述第2构件的周向上设在小于90°的范围内。