JP2019066385A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被検出体の位置検出の応答性及び検出精度を向上する位置検出装置を提供する。【解決手段】 被検出体の位置変化を検出可能な位置検出装置１は、ベース部材２１、被検出体の位置変化に追従して移動可能に設けられる押し当て部材２２、ベース部材２１と押し当て部材２２との間に設けられ収縮すると発熱し伸長すると吸熱する弾性部材２３、弾性部材２３の内部と外部との間の熱の流れである熱流束の大きさに応じた信号を出力する熱流束センサ１０、及び、ダイヤフラフラム部２４を備える。ダイヤフラム部２４は、弾性変形可能な材料から形成され、ベース部材２１と押し当て部材２２との間においてベース部材２１に支持されつつ押し当て部材２２に当接している。ダイヤフラム部２４は、押し当て部材２２の移動に応じて弾性部材２３が収縮または伸長すると弾性部材２３が収縮または伸長する前の状態に戻るよう復元力を発生する。【選択図】 図１

Description

本発明は、位置検出装置に関する。

従来、基準に対する部材の位置変化を検出可能な位置検出装置が知られている。例えば、特許文献１には、変位センサ、変位センサの両端に固定される二つの固定部材、及び、固定部材に連結される二つのベースを備え、一定距離離れた二つの位置の相対位置の変化を検出可能な歪みクラック計測装置が記載されている。

特開２００９−２２９１８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の歪みクラック計測装置では、二つのベースを一定距離離した状態で被検出体に固定するため、二つのベースが固定されるそれぞれの部位の位置関係によっては、検出される歪みクラックの大きさが変化するおそれがある。このため、例えば、歪みクラック計測装置の取り付け場所を検討するために被検出体に複数回取り付ける場合など、被検出体に取り付けるごとに出力特性が変化するため、再現性があるデータを得ることができない。

また、基準に対する部材の位置変化に伴い変形する弾性部材の熱流束の大きさ及び流れる方向を検出することによって当該部材の位置変化を検出することが可能で位置検出装置がある。しかしながら、変形した弾性部材は、自身の復元力によって元の形状に復元するため、当該復元力が比較的小さい、すなわち、元の形に戻ろうとする力が弱い場合、位置変化の検出の応答性が比較的低くなる。一方、応答性を一定程度確保する場合、弾性部材の剛性を高める必要があるが、微小な位置変化を検出することが困難になる。また、弾性部材は、比較的剛性が低いため、例えば、位置変化を検出する被検出体に位置検出装置を組み付けるとき、当該被検出体の自重など不意の作用力によって弾性部材が意図しない変形するため、検出精度が低下するおそれがある。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、被検出体の位置検出の応答性及び検出精度を向上する位置検出装置を提供することにある。

本発明は、被検出体（９０）の基準（８）に対する相対位置の変化を検出可能な位置検出装置であって、基部（２１，８１）、追従部（２２，８２）、伸縮可能部材（２３，４３，５３，６３，７３，８３）、熱流束検出部（１０，４０，５０，６０，７０，８０）、及び、復元力発生部材（２４，８４）を備える。
基部は、基準に対して相対移動不能である
追従部は、被検出体の基準に対する相対移動に追従して移動可能または変形可能に設けられる。
伸縮可能部材は、基部と追従部との間に設けられる。伸縮可能部材は、追従部の移動または変形に応じて伸縮可能な材料から形成され、収縮すると発熱し伸長すると吸熱する。
熱流束検出部は、伸縮可能部材の熱が伝わるよう設けられる。熱流束検出部は、伸縮可能部材の内部と外部との間の熱の流れである熱流束の大きさに応じた信号を出力する。
復元力発生部材は、弾性変形可能な材料から形成され、基部と追従部との間において基部に支持されつつ追従部に当接する。復元力発生部材は、追従部の移動または変形に応じて伸縮可能部材が収縮または伸長すると当該伸縮可能部材が収縮または伸長する前の状態に戻るよう復元力を発生する。

本発明の位置検出装置は、伸縮可能部材とは別に、弾性変形可能な材料から形成されている復元力発生部材を備える。本発明の位置検出装置では、外部からの作用力によって被検出体の歪みエネルギーが変化すると、追従部が移動または変形する。復元力発生部材は、追従部が移動または変形すると伸縮可能部材とともに収縮または伸長する。外部からの作用力がなくなると、追従部には伸縮可能部材の元の状態に戻ろうとする復元力に加えて復元力発生部材の弾性力に起因する復元力が作用する。これにより、本発明の位置検出装置は、比較的短時間で元の状態に戻ることができる。したがって、被検出体の位置変化を比較的高い応答性で検出することができる。

また、本発明の位置検出装置は、被検出体を介して追従部に外部からの作用力が作用するとき、伸縮可能部材の剛性に加え復元力発生部材の剛性によっても当該作用力による追従部の移動または変形を妨げることができる。これにより、不意の作用力による追従部の意図しない移動または変形を防止することができるため、被検出体の位置変化を比較的高い精度で検出することができる。
このように、本発明の位置検出装置は、復元力発生部材の復元力及び剛性によって被検出体の位置検出の応答性及び精度を向上することができる。

第一実施形態による位置検出装置の断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 第一実施形態による位置検出装置が備える熱流束センサの模式図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 第一実施形態による位置検出装置の上面図である。 第一実施形態による位置検出装置の作用を説明する模式図である。 第一実施形態による位置検出装置の使用方法を説明する模式図である。 第一実施形態による位置検出装置の作用を説明する特性図である。 第二実施形態による位置検出装置の断面図である。 第二実施形態による位置検出装置の作用を説明する模式図である。 第二実施形態による位置検出装置の作用を説明する模式図であって、図１０とは異なる状態を説明する模式図である。 第三実施形態による位置検出装置の断面図である。 第四実施形態による位置検出装置の断面図である。 第四実施形態による位置検出装置の上面図である。 その他の実施形態による位置検出装置の模式図である。

以下、複数の実施形態について図面に基づいて説明する。

（第一実施形態）
第一実施形態による位置検出装置を図１〜８に基づいて説明する。第一実施形態による位置検出装置１は、「基部」としてのベース部材２１、「追従部」としての押し当て部材２２、「伸縮可能部材」としての弾性部材２３、「熱流束検出部」としての熱流束センサ１０、「復元力発生部材」としてのダイヤフラム部２４、及び、計測部３０を備える。なお、図１，２，６，７は、各部の関係を分かりやすくするため、位置検出装置１の縦と横との縮尺比を変更している。

ベース部材２１は、導電性を有する材料から形成されている平板状の部材である。ベース部材２１は、円形状に形成されている。ベース部材２１は、例えば、図７に示す「基準」としてのテーブル８上に置かれ、テーブル８に対して相対移動不能に固定される。ベース部材２１は、熱流束センサ１０が設けられる押し当て部材２２側の面２１１に溝２１２を有する。溝２１２は、ベース部材２１の略中央から径方向外側の縁部まで形成されている。溝２１２は、後述する熱流束センサ１０のケーブル１００を収容可能である。

押し当て部材２２は、導電性を有する弾性変形可能な材料から形成されている平板状の部材である。押し当て部材２２は、ベース部材２１と同じ大きさの円形状に形成されている。押し当て部材２２は、例えば、図７に示す被検出体９０に押し当てられ、被検出体９０の移動や変形に追従してベース部材２１に対して移動または変形可能に設けられる。押し当て部材２２は、例えば、接着剤によって、弾性部材２３と接着されている。

弾性部材２３は、例えば、バイトンゴムから形成されている。弾性部材２３は、ベース部材２１とは反対側の面２３１が押し当て部材２２の面２２２に、例えば、接着剤によって、接着されている。弾性部材２３は、後述する熱流束センサ１０の検出部１０１の形状に対応するよう中心軸ＣＡ１に沿う方向に延びるよう形成される通孔２３０を有する。弾性部材２３は、押し当て部材２２のベース部材２１に対する相対移動または変形に応じて、収縮すると発熱し、伸長すると吸熱する。

熱流束センサ１０は、弾性部材２３とベース部材２１との間に設けられている。熱流束センサ１０は、弾性部材２３及びベース部材２１に、例えば、接着剤によって接着されている。熱流束センサ１０は、可撓性を有する部材であって、弾性部材２３の伸縮に応じて変形可能である。第一実施形態では、熱流束センサ１０は、熱流束センサ１０の上面図である図３に示すように、形状が円形状となるよう形成されている。熱流束センサ１０には弾性部材２３の内部と外部との間の熱の流れである熱流束が通る。熱流束センサ１０は、自身を横切る熱流束を検出し、検出した熱流束を、例えば、電圧信号として出力する。

熱流束センサ１０は、検出部１０１、及び、端子部１０２を有する。
検出部１０１は、図３に示すように、熱流束センサ１０において略環状に配置されている。検出部１０１は、図４に示すように、絶縁基材１１、裏面保護部材１２、表面保護部材１３、第一層間接続部材１４、及び、第二層間接続部材１５を有する。なお、図４は、検出部１０１の構成を分かりやすくするため、実際の形状に比べて裏面保護部材１２から表面保護部材１３に向かう方向を拡大している。

絶縁基材１１は、熱可塑性樹脂からなるフィルムから形成されている。絶縁基材１１は、厚さ方向に貫通する複数のビアホール１１１を有する。ビアホール１１１には、第一層間接続部材１４または第二層間接続部材１５が設けられている。第一層間接続部材１４が設けられているビアホール１１１の隣には第二層間接続部材１５が設けられるビアホール１１１が位置する。すなわち、絶縁基材１１には、第一層間接続部材１４と第二層間接続部材１５とが離間して互い違いになるように配置されている。

裏面保護部材１２は、大きさが絶縁基材１１の大きさと同じ熱可塑性樹脂からなるフィルムから形成されている。裏面保護部材１２は、絶縁基材１１の裏面１１２に設けられている。裏面保護部材１２の絶縁基材１１側の面１２１には、銅箔などがパターニングされた複数の裏面パターン１１４が設けられている。裏面パターン１１４は、第一層間接続部材１４と第二層間接続部材１５とを電気的に接続している。

表面保護部材１３は、大きさが絶縁基材１１の大きさと同じ熱可塑性樹脂からなるフィルムから形成されている。表面保護部材１３は、絶縁基材１１の表面１１３に設けられている。表面保護部材１３の絶縁基材１１側の面１３１には、銅箔などがパターニングされた複数の表面パターン１１５が形成されている。表面パターン１１５は、第一層間接続部材１４と第二層間接続部材１５とを電気的に接続している。

複数の第一層間接続部材１４と複数の第二層間接続部材１５とは、ゼーベック効果を発揮するよう互いに異なる金属で構成されている。例えば、第一層間接続部材１４は、Ｐ型を構成するＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末が焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物から形成されている。また、第二層間接続部材１５は、Ｎ型を構成するＢｉ−Ｔｅ合金の粉末が焼結前における複数の金属原子の所定の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物から形成されている。第一層間接続部材１４と第二層間接続部材１５とは、裏面パターン１１４及び表面パターン１１５によって交互に直列されている。

検出部１０１では、複数の裏面パターン１１４、複数の第一層間接続部材１４、複数の表面パターン１１５、及び、複数の第二層間接続部材１５は、裏面パターン１１４、第一層間接続部材１４、表面パターン１１５、第二層間接続部材１５の順番が繰り返されるよう電気的に接続されている。以下、複数の裏面パターン１１４、複数の第一層間接続部材１４、複数の表面パターン１１５、及び、複数の第二層間接続部材１５から構成されている検出部１０１の配線を検出部配線という。検出部配線の押し当て部材２２側には、弾性部材２３が位置する（図３，５参照）。

熱流束センサ１０では、検出部配線は、図３に示すように、複数の円弧状の部位、及び、隣り合う円弧状の部位を接続する略直線状の部位により構成されている。
具体的には、図４に示す熱流束センサ１０を押し当て部材２２側から見た上面図において最も径内方向に位置する円弧状の二点鎖線Ｌｅ１で示す検出部配線は、略直線状の二点鎖線Ｌｅ２で示す検出部配線によって隣り合う円弧状の二点鎖線Ｌｅ３で示す検出部配線と電気的に接続されている。また、円弧状の二点鎖線Ｌｅ３で示す検出部配線は、熱流束センサ１０の中心軸と同軸の位置検出装置１の中心軸ＣＡ１を挟んで二点鎖線Ｌｅ２の略反対側に位置する略直線状の二点鎖線Ｌｅ４で示す検出部配線によって隣り合う円弧状の二点鎖線Ｌｅ５と電気的に接続されている。

図４において、紙面上側において複数回折り返すよう形成されている検出部配線は、熱流束センサ１０の径方向外側において、熱流束センサ１０の径方向外側の縁に沿って熱流束センサ１０をほぼ一周するよう形成されている検出部配線（二点鎖線Ｌｅ６）と電気的に接続されている。二点鎖線Ｌｅ６で示す検出部配線は、図４の紙面上側から紙面下側に向かうよう反時計回りに配置されている。
二点鎖線Ｌｅ６で示す検出部配線は、略直線状の二点鎖線Ｌｅ７で示す検出部配線によって径内方向で隣り合う円弧状の二点鎖線Ｌｅ８で示す検出部配線と電気的に接続されている。その後、紙面下側において複数回折り返すよう形成されている検出部配線は、図４において最も径内方向に位置する二点鎖線Ｌｅ１とは異なる円弧状の二点鎖線Ｌｅ９で示す検出部配線と電気的に接続している。

端子部１０２は、熱流束センサ１０の略中央に設けられている。端子部１０２は、接続端子１４１，１５１、接続バンプ１４２，１５２、及び、出力線１４３，１５３を有する。

接続端子１４１，１５１は、端子部１０２の外周近傍に位置する。接続端子１４１は、検出部配線のうち接続端子１４１に最も近い二点鎖線Ｌｅ１で示す検出部配線と電気的に接続している。また、接続端子１５１は、検出部配線のうち接続端子１５１に最も近い二点鎖線Ｌｅ９で示す検出部配線と電気的に接続している。

接続バンプ１４２，１５２は、接続端子１４１，１５１のそれぞれに設けられている。接続バンプ１４２は、接続端子１４１と出力線１４３とを接続する。接続バンプ１５２は、接続端子１５１と出力線１５３とを接続する。

出力線１４３，１５３は、熱流束センサ１０の径外方向に延びるよう形成されている。出力線１４３，１５３は、接続バンプ１４２，１５２と電気的に接続している。出力線１４３，１５３は、端子部１０２が有する半円状の開口１０３を通ることによって熱流束センサ１０の弾性部材２３側からベース部材２１側に配線されている。ベース部材２１側に配線されている出力線１４３，１５３は、ひとつのケーブル１００として束ねられ、ベース部材２１の溝２１２に収容されている。ケーブル１００は、いわゆる、同軸ケーブルの形態をなしており、熱流束センサ１０のアース線１０４が、網組銅線として出力線１４３，１５３の周囲に配置されている。このとき、アース線１０４は、溝２１２においてベース部材２１に当接するよう設けられている。

熱流束センサ１０では、熱流束センサ１０の厚さ方向（図４の裏面保護部材１２から表面保護部材１３に向かう方向）に流れる熱量の大きさが変化すると、交互に直列接続された第一層間接続部材１４及び第二層間接続部材１５において発生する起電圧が変化する。熱流束センサ１０は、この電圧を出力線１４３、１５３を介して検出信号として計測部３０に出力する。

ダイヤフラム部２４は、ベース部材２１と押し当て部材２２との間に設けられている。ダイヤフラム部２４は、ダイヤフラム２５、「基部側固定部」としてのベース側スペーサ２６、及び、「追従部側固定部」としての押し当て側スペーサ２７を有する。
ダイヤフラム２５は、略環状に形成されている部材である。ダイヤフラム２５は、弾性変形可能な材料、例えば、ステンレスから形成されている。ダイヤフラム２５は、中央に有する通孔２５０に弾性部材２３が挿通されている。すなわち、ダイヤフラム２５は、弾性部材２３の径外方向の全周に位置している。

ベース側スペーサ２６は、ベース部材２１とダイヤフラム２５との間に設けられている。位置検出装置１は、二つのベース側スペーサ２６を有する。二つのベース側スペーサ２６は、図５に示すように、位置検出装置１の中心軸ＣＡ１を挟むよう設けられる。ベース側スペーサ２６は、一端がベース部材２１に、例えば、ねじによって固定されている。また、ベース側スペーサ２６は、他端がダイヤフラム２５の部位２５１に、例えば、ねじによって固定されている。これにより、ダイヤフラム２５の部位２５１は、ベース部材２１に対して相対移動不能となる。

押し当て側スペーサ２７は、ダイヤフラム２５と押し当て部材２２との間に設けられている。位置検出装置１は、二つの押し当て側スペーサ２７を有する。二つの押し当て側スペーサ２７は、図５に示すように、位置検出装置１の中心軸ＣＡ１を挟むよう設けられる。押し当て側スペーサ２７は、一端が押し当て部材２２に、例えば、ねじによって固定されている。また、押し当て側スペーサ２７は、他端が部位２５１とは異なるダイヤフラム２５の部位２５２に、例えば、ねじによって固定されている。これにより、ダイヤフラム２５の部位２５２は、押し当て部材２２に対して相対移動不能となる。

位置検出装置１では、ベース側スペーサ２６と押し当て側スペーサ２７とは、熱流束センサ１０及び弾性部材２３の径外方向において交互かつ等間隔に設けられている。具体的には、押し当て側スペーサ２７は、図５に示すように、位置検出装置１の中心軸ＣＡ１を挟む位置であって、二つの押し当て側スペーサ２７を結ぶ仮想線ＶＬ２７が二つのベース側スペーサ２６を結ぶ仮想線ＶＬ２６に対して略直角に交わる位置に設けられている。

計測部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを中心に構成される周知のマイクロコンピュータである。計測部３０は、ケーブル１００を介して検出部配線と電気的に接続している。計測部３０は、熱流束センサ１０が出力する検出信号に基づいて熱流束センサ１０を通る熱流束の大きさを算出する。計測部３０は、熱流束センサ１０，４０のそれぞれを通る熱流束の大きさに基づいて被検出体９０の位置変化を算出する。

次に、第一実施形態による位置検出装置１の作用を図６に基づいて説明する。
テーブル８上に設けられている位置検出装置１の押し当て部材２２に外部からの作用力Ｆ１１が作用すると、図１、２に示す初期状態から、ベース部材２１に対する押し当て部材２２の相対位置が変化または押し当て部材２２の一部が変形する。押し当て部材２２の相対位置の変化または変形によって弾性部材２３が変形すると、弾性部材２３が発熱または吸熱する。弾性部材２３が発熱または吸熱すると、外部との熱のやり取りである熱流束が発生する。熱流束センサ１０では、第一層間接続部材１４及び第二層間接続部材１５において発生する起電圧の電圧を出力線１４３、１５３を介して検出信号として計測部３０に出力する。計測部３０は、熱流束センサ１０が出力する検出信号に基づいて熱流束センサ１０を通る熱流束の大きさを算出し、押し当て部材２２の相対位置の変化量または変形量を算出する。

位置検出装置１において押し当て部材２２の相対位置が変化または押し当て部材２２が変形すると、押し当て側スペーサ２７が移動する。これにより、ダイヤフラム２５の押し当て側スペーサ２７が固定されている部位２５２が移動する。しかしながら、ダイヤフラム２５のベース側スペーサ２６が固定されている部位２５１は移動しないため、図６に示すように、ダイヤフラム２５が変形する。

外部からの作用力Ｆ１１がなくなると、弾性部材２３が初期状態の形状に復元しようとする。このとき、ダイヤフラム２５も初期状態の形状に復元するよう復元力を発生する。これにより、位置検出装置１の弾性部材２３は、比較的短い時間で初期状態に復元する。

第一実施形態による位置検出装置１の使用例を図７，８に基づいて説明する。
図７は、位置変化の検出対象である被検出体９０に適用される位置検出装置１の模式図である。図８は、被組み付け部材９１へのプッシャ９２の組み付け時における熱流束センサ１０のセンサ出力の時間変化を示す特性図である。

最初に、被検出体９０の構成について説明する。被検出体９０は、被組み付け部材９１及びプッシャ９２を有する。被検出体９０では、被組み付け部材９１にプッシャ９２が組み付けられる。

被組み付け部材９１は、本体部９１１、当接部９１２、小径部９１３、及び、大径部９１４を有する。
本体部９１１は、テーブル８上に設けられている位置検出装置１の押し当て部材２２のベース部材２１とは反対側の面２２１に当接している。
当接部９１２は、本体部９１１の位置検出装置１とは反対側に設けられている。当接部９１２は、プッシャ９２に当接可能な当接面９１０を有する。
小径部９１３は、当接部９１２の位置検出装置１とは反対側に設けられている断面が略円形状の棒状の部位である。小径部９１３の外径は、プッシャ９２が有する通孔９２３の内径に比べ小さい。
大径部９１４は、小径部９１３の位置検出装置１とは反対側に設けられている断面が略円形状の部位である。大径部９１４の外径は、プッシャ９２が有する通孔９２３の内径とほぼ同じである。

プッシャ９２は、本体部９２１、及び、複数のスプリングプランジャ９２２を有する。
本体部９２１は、略有底筒状に形成されている部材である。本体部９２１は、大径部９１４及び小径部９１３を挿入可能な通孔９２３を有する。
スプリングプランジャ９２２は、本体部９２１の径方向外側の側壁に設けられている。スプリングプランジャ９２２は、先端のピン９２４が通孔９２３に突出可能なよう設けられている。スプリングプランジャ９２２では、スプリング９２５によってピン９２４が本体部９２１の径内方向に付勢されている。

被組み付け部材９１にプッシャ９２を組み付けるとき、プッシャ９２の通孔９２３に大径部９１４及び小径部９１３を挿入する（図７の実線矢印Ｆａ１参照）。このとき、プッシャ９２は、本体部９２１が当接部９１２の当接面９１０に当接するまで挿入する。
プッシャ９２の通孔９２３に大径部９１４を挿入すると、ピン９２４は、大径部９１４の径方向外側の外壁面９１５に当接した後、小径部９１３の径方向外側の外壁面９１６に当接する。

被組み付け部材９１へのプッシャ９２の組み付け時の熱流束センサ１０のセンサ出力の時間変化について説明する。
図８の時刻ｔ１１において、大径部９１４をプッシャ９２に挿入するとピン９２４が大径部９１４の外壁面９１５に当接する。これにより、スプリング９２５の付勢力が大径部９１４に作用する。また、大径部９１４をプッシャ９２にさらに挿入すると、センサ出力は、時刻ｔ１１でのセンサ出力に比べ次第に大きくなる（時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの間）。

時刻ｔ１３から大径部９１４をプッシャ９２にさらに挿入すると、ピン９２４の当接先は、大径部９１４の外壁面９１５から小径部９１３の外壁面９１６に代わる。小径部９１３の外径は、大径部９１４の外径に比べ小さいため、被組み付け部材９１に作用するスプリング９２５の付勢力は小さくなる。これにより、図８の時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの間では、センサ出力は、徐々に小さくなる。

時刻ｔ１４から大径部９１４をプッシャ９２にさらに挿入すると、プッシャ９２の本体部９２１の位置検出装置１側の端面９２６が当接部９１２のプッシャ９２側の当接面９１０に当接する。このとき、センサ出力が所定の閾値Ｐｔｈ以上の値、例えば、時刻ｔ１５におけるセンサ出力Ｐｍとなる場合、プッシャ９２が当接部９１２の当接面９１７に確実に当接し被組み付け部材９１とプッシャ９２とが所望の状態に組み付けられたと判定される。

（ａ）第一実施形態による位置検出装置１は、弾性部材２３とは別に、弾性変形可能な材料から形成されているダイヤフラム２５を有するダイヤフラム部２４を備える。位置検出装置１では、外部からの作用力によって被検出体９０の歪みエネルギーが変化すると、押し当て部材２２が移動または変形する。ダイヤフラム部２４が有するダイヤフラム２５は、押し当て部材２２が移動または変形すると弾性部材２３とともに収縮または伸長する。外部からの作用力がなくなると、押し当て部材２２には弾性部材２３の元の状態に戻ろうとする復元力に加えてダイヤフラム２５の弾性力に起因する元の状態に戻ろうとする復元力が作用する。これにより、位置検出装置１は、比較的短時間で元の状態に戻ることができる。したがって、位置検出装置１は、被検出体９０の位置変化を比較的高い応答性で検出することができる。

また、位置検出装置１は、被検出体９０を介して押し当て部材２２に外部からの作用力が作用するとき、弾性部材２３の剛性に加えダイヤフラム２５の剛性によっても当該作用力による押し当て部材２２の移動または変形を妨げることができる。これにより、不意の作用力による押し当て部材２２の意図しない移動または変形を防止することができるため、被検出体９０の位置変化を比較的高い精度で検出することができる。
このように、位置検出装置１は、ダイヤフラム２５の復元力によって被検出体９０の位置検出の応答性を向上しつつ、ダイヤフラム２５の剛性によって被検出体９０の位置検出の精度を向上することができる。

（ｂ）位置検出装置１では、ダイヤフラム２５は、略環状に形成され、中央に有する通孔２５０に弾性部材２３が挿通されている。これにより、位置検出装置１に中心軸ＣＡ１からずれた位置に力が作用し弾性部材２３が偏って変形しても、ダイヤフラム部２４は偏った部位を復元するよう復元力を発生する。したがって、中心軸ＣＡ１からずれた位置に力が作用しても位置検出の応答性をさらに向上することができる。

（ｃ）ベース側スペーサ２６と押し当て側スペーサ２７とは、熱流束センサ１０及び弾性部材２３の径外方向において交互かつ等間隔に設けられている。これにより、押し当て部材２２の位置変化に伴ってダイヤフラム２５を確実に変形させることができる。したがって、確実にダイヤフラム２５の復元力を作用させることができるため、位置検出の応答性及び精度をさらに向上することができる。

（ｄ）位置検出装置１は、ベース部材２１、押し当て部材２２、弾性部材２３、熱流束センサ１０、及び、ダイヤフラム部２４が一つのユニットとして構成されている。これにより、位置検出装置１は、弾性部材２３及び熱流束センサ１０の位置を当該ユニット内において一定とすることができる。したがって、押し当て部材２２の移動または変形を再現性よく検出することができる。

（ｅ）押し当て部材２２は、弾性変形可能な材料から形成されている。弾性部材２３が変形したあと作用力Ｆ１１がなくなると、押し当て部材２２には、弾性部材２３の復元力のみならず押し当て部材２２自身の元の状態に戻ろうとする復元力が作用する。これにより、位置検出装置１の元の状態への復元がさらに早くなるため、作用力が作用する方向が比較的短い時間で繰り返し変化する場合であっても、当該作用力による押し当て部材２２の移動または変形を確実に検出することができる。

（ｆ）位置検出装置１では、ベース部材２１と熱流束センサ１０、熱流束センサ１０と弾性部材２３、及び、弾性部材２３と押し当て部材２２とは、それぞれ接着されている。これにより、弾性部材２３は、密着している押し当て部材２２の移動または変形に応じて確実に収縮または伸長することができる。また、熱流束センサ１０は、密着している弾性部材２３の収縮または伸長に伴う熱流束の変化を確実に検出することができる。したがって、被検出体９０における微小な位置変化を確実に検出することができる。

（ｇ）位置検出装置１では、熱流束センサ１０のアース線１０４が溝２１２においてベース部材２１に当接するよう設けられている。これにより、被検出体９０のアース線を接続する部位が不要となる。また、熱流束センサ１０の同じ位置にアース線１０４が接地されるため、熱流束センサ１０が出力する電圧信号のノイズを安定して小さくすることができる。したがって、被検出体９０の位置変化の検出精度をさらに向上することができる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態による位置検出装置を図９〜１１に基づいて説明する。第二実施形態は、熱流束センサの数が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第二実施形態による位置検出装置２は、ベース部材２１、押し当て部材２２、「伸縮可能部材」としての弾性部材２３，４３、「熱流束検出部」としての熱流束センサ１０，４０、ダイヤフラム部２４、及び、計測部３０を備える。なお、図９〜１１は、各部の関係を分かりやすくするため、位置検出装置２の縦と横との縮尺比を変更している。

弾性部材４３は、例えば、バイトンゴムから形成されている。弾性部材４３は、熱流束センサ４０の検出部の形状に合わせて形成されている。具体的には、弾性部材４３は、熱流束センサ４０の検出部に対応する通孔４３０を有する。
弾性部材４３は、ベース部材２１とは反対側の面４３１が押し当て部材２２の面２２２に、例えば、接着剤によって、接着されている。弾性部材４３は、押し当て部材２２の移動または変形に応じて、収縮すると発熱し伸長すると吸熱する。
二つの弾性部材２３，４３は、ダイヤフラム２５の通孔２５０に挿通されている。

位置検出装置２は、二つの熱流束センサ１０，４０を備える。
二つの熱流束センサ１０，４０は、位置検出装置２の中心軸ＣＡ２を挟むよう設けられている。図９に示すように、熱流束センサ１０は、中心軸ＣＡ２の紙面左側に位置し、熱流束センサ４０は、中心軸ＣＡ２の紙面右側に位置している。

熱流束センサ４０は、弾性部材４３とベース部材２１との間に設けられている。熱流束センサ４０は、弾性部材４３及びベース部材２１に、例えば、接着剤によって接着されている。
熱流束センサ４０の構成は、熱流束センサ１０と同じであって、円形状に形成されている。熱流束センサ４０は、弾性部材４３の内部と外部との間の熱の流れである熱流束を検出可能なセンサである。熱流束センサ４０は、検出した熱流束を、例えば、電圧信号として出力する。第二実施形態では、二つの熱流束センサ１０，４０は、計測部３０に対して並列に接続されている。なお、図９〜１１では、熱流束センサ１０，４０が有する接続端子、及び、接続バンプ、及び、出力線は省略し、熱流束センサ１０，４０のそれぞれと計測部３０とを電気的に接続するケーブル１００，４００のみを記載している。

計測部３０は、熱流束センサ１０，４０のそれぞれと別々に電気的に接続している。計測部３０は、熱流束センサ１０，４０のそれぞれが出力する検出信号に基づいて、熱流束センサ１０，４０のそれぞれを通る熱流束の大きさを算出する。計測部３０は、熱流束センサ１０，４０のそれぞれを通る熱流束の大きさに基づいて被検出体９０の位置変化を検出する。

第二実施形態による位置検出装置２における被検出体の位置変化の検出方法について、図１０，１１に基づいて説明する。図１０，１１には、位置検出装置２の中心軸ＣＡ２からずれた位置に外部から力が作用するときの状態の模式図を示す。なお、図１０，１１には、図９に示す外部からの力が作用していない状態における弾性部材２３，４３の形状を二点鎖線２３，４３で示す。

図１０は、中心軸ＣＡ２から見て紙面左側に作用力Ｆ２１が作用しているときの模式図を示す。このとき、押し当て部材２２は、図１０の実線矢印Ａ２１に示すように、紙面左側に傾くため、弾性部材２３は、収縮する。これにより、熱流束センサ１０には、収縮する弾性部材２３において発生する熱に起因する熱流束（図１０の白抜き矢印Ｔｈ１１）が通る。熱流束センサ１０は、当該熱流束の大きさに応じた電圧信号を出力する。
一方、弾性部材４３は、図１０に示すように、伸長する。これにより、熱流束センサ４０には、伸長する弾性部材４３が自身の周囲から吸収する外部の熱に起因する熱流束（図１０の白抜き矢印Ｔｈ１２）が通る。熱流束センサ４０は、当該熱流束の大きさに応じた電圧信号を出力する。

計測部３０では、熱流束センサ１０，４０のそれぞれが出力する電圧信号に基づいて被検出体９０の位置変化を検出する。このとき、図１０では、熱流束センサ１０は自身の発熱に伴う熱流束を検出する一方、熱流束センサ４０は吸熱に伴う熱流束を検出する。これにより、例えば、熱流束センサ１０から計測部３０に入力される電圧信号がプラスの場合、熱流束センサ４０から計測部３０に入力される電圧信号はマイナスになる。したがって、計測部３０に入力される電圧信号は、図１０の状態における一つの熱流束センサが出力する電圧信号の２倍になる。

また、図１１は、中心軸ＣＡ２の紙面右側に作用力Ｆ２２が作用しているときの模式図を示す。このとき、押し当て部材２２は、図１１の実線矢印Ａ２２に示すように、紙面右側に傾くため、弾性部材２３は、伸長する。これにより、熱流束センサ１０には、伸長する弾性部材２３が自身の周囲から吸収する外部の熱に起因する熱流束（図１１の白抜き矢印Ｔｈ２１）が通る。熱流束センサ１０は、当該熱流束の大きさに応じた電圧信号を出力する。
一方、弾性部材４３は、図１１に示すように、収縮する。これにより、熱流束センサ４０には、収縮する弾性部材４３において発生する熱に起因する熱流束（図１１の白抜き矢印Ｔｈ２２）が通る。熱流束センサ４０は、当該熱流束の大きさに応じた電圧信号を出力する。
図１１に示す状態では、例えば、熱流束センサ１０から計測部３０に入力される電気信号がマイナスの場合、熱流束センサ４０から計測部３０に入力される電気信号はプラスになる。したがって、計測部３０に入力される電圧信号は、図１１の状態における一つの熱流束センサが出力する電圧信号の２倍になる。

第二実施形態による位置検出装置２では、二つの弾性部材２３，４３は、ダイヤフラム２５の通孔２５０に挿通されている。これにより、位置検出装置２は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

また、位置検出装置２では、二つの熱流束センサ１０，４０が位置検出装置２の中心軸ＣＡ２を挟むよう設けられている。二つの熱流束センサ１０，４０のそれぞれが出力する電圧信号は、弾性部材２３，４３のそれぞれにおける熱流束の大きさ及び流れる方向を表わしている。これにより、計測部３０では、二つの電圧信号に基づいて、中心軸ＣＡ２に沿う方向の被検出体の位置変化だけでなく、二つの熱流束センサ１０，４０を結ぶ方向の被検出体の位置変化を検出することができる。
また、図１０の作用力Ｆ２１や図１１の作用力Ｆ２２のように、位置検出装置２の中心軸ＣＡ２からずれた位置に外部から力が作用する場合、二つの熱流束センサ１０，４０が出力する電圧信号は、極性が逆になる。これにより、計測部３０における被検出体９０の位置変化の算出に用いる電圧信号の大きさが一つの熱流束センサが出力する電圧信号の大きさに比べ２倍になる。したがって、被検出体９０の微小な位置変化を確実に検出することができる。

（第三実施形態）
次に、第三実施形態による位置検出装置を図１２に基づいて説明する。第三実施形態は、熱流束センサと計測部との接続方法が第二実施形態と異なる。なお、第二実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第三実施形態による位置検出装置３は、ベース部材２１、押し当て部材２２、弾性部材２３，４３、熱流束センサ１０，４０、ダイヤフラム部２４、及び、計測部３０を備える。なお、図１２は、各部の関係を分かりやすくするため、位置検出装置２の縦と横との縮尺比を変更している。

位置検出装置３は、位置検出装置３の中心軸ＣＡ３を挟むよう設けられる二つの熱流束センサ１０，４０を電気的に直接接続する接続ケーブル４１０を備える。
接続ケーブル４１０は、図１２に示すように、熱流束センサ１０と熱流束センサ４０とを直接接続する。これにより、例えば、熱流束センサ１０が出力する電圧信号は、熱流束センサ４０を通って計測部３０に入力される。すなわち、第三実施形態では、二つの熱流束センサ１０，４０は、計測部３０に対して直列に接続されており、計測部３０には、一つの電圧信号が入力される。

第三実施形態による位置検出装置３は、二つの弾性部材２３，４３は、ダイヤフラム２５の通孔２５０に挿通されている。これにより、位置検出装置３は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
また、位置検出装置３では、計測部３０に入力される電圧信号は、熱流束センサ１０の電圧信号と、熱流束センサ４０の電圧信号との合計となっている。これにより、複数の熱流束センサを備えていても、計測部３０における熱流束の大きさの算出、及び、被検出体９０の位置変化の算出を比較的容易に行うことができる。

（第四実施形態）
次に、第四実施形態による位置検出装置を図１３，１４に基づいて説明する。第四実施形態は、熱流束センサの数が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第四実施形態による位置検出装置４は、ベース部材２１、押し当て部材２２、「伸縮可能部材」としての弾性部材２３，４３，５３，６３，７３、「熱流束検出部」としての熱流束センサ１０，４０，５０，６０，７０、ダイヤフラム部２４、及び、計測部３０を備える。なお、図１３は、各部の関係を分かりやすくするため、位置検出装置４の縦と横との縮尺比を変更している。また、図１３，１４では、位置検出装置４における方向を説明するため、便宜的に、位置検出装置４の中心軸ＣＡ４に垂直な方向の一つをｘ方向とし、中心軸ＣＡ４とｘ方向とに垂直な方向をｙ方向とし、中心軸ＣＡ４に沿う方向をｚ方向とする。

位置検出装置４は、熱流束センサ１０，「第二の熱流束検出部」としての熱流束センサ４０，「第三の熱流束検出部」としての熱流束センサ５０，「第四の熱流束検出部」としての熱流束センサ６０，及び、「第五の熱流束検出部」としての熱流束センサ７０を備える。
熱流束センサ１０は、図１３に示すように、位置検出装置４の中心軸ＣＡ４上に位置している。熱流束センサ４０，５０，６０，７０は、熱流束センサ１０の周囲に設けられている。
熱流束センサ４０は、図１４に示すように、熱流束センサ１０から見てｘ方向の一方の側に位置する。熱流束センサ４０は、ケーブル４００を介して計測部３０と電気的に接続している。熱流束センサ４０と押し当て部材２２との間には、弾性部材４３が設けられる。弾性部材４３は、ベース部材２１とは反対側の面４３１が、熱流束センサ４０及び押し当て部材２２と、例えば、接着剤によって、接着されている。

熱流束センサ５０は、図１４に示すように、熱流束センサ１０から見てｘ方向の他方の側に位置する。すなわち、熱流束センサ５０，１０，４０は、「一の仮想線」としてのｘ軸上に一列に並ぶよう配置されている。熱流束センサ５０は、ベース部材２１に、例えば、接着剤によって接着されている。熱流束センサ５０は、ケーブル５００を介して計測部３０と電気的に接続している。熱流束センサ５０と押し当て部材２２との間には、例えば、バイトンゴムから形成されている弾性部材５３が設けられる。弾性部材５３は、ベース部材２１とは反対側の面５３１が、熱流束センサ４０及び押し当て部材２２と、例えば、接着剤によって、接着されている。弾性部材５３は、熱流束センサ５０の検出部に対応する通孔５３０を有する。

熱流束センサ６０は、図１４に示すように、熱流束センサ１０から見てｙ方向の一方の側に位置する。熱流束センサ６０は、ベース部材２１に、例えば、接着剤によって接着されている。熱流束センサ６０は、図示しないケーブルを介して計測部３０と電気的に接続している。熱流束センサ６０と押し当て部材２２との間には、例えば、バイトンゴムから形成されている弾性部材６３が設けられる。弾性部材６３は、ベース部材２１とは反対側の面が、熱流束センサ６０及び押し当て部材２２と、例えば、接着剤によって、接着されている。弾性部材６３は、熱流束センサ５０の検出部に対応する通孔６３０を有する。

熱流束センサ７０は、図１４に示すように、熱流束センサ１０から見てｙ方向の他方の側に位置する。熱流束センサ７０は、ベース部材２１に、例えば、接着剤によって接着されている。熱流束センサ７０は、図示しないケーブルを介して計測部３０と電気的に接続している。すなわち、熱流束センサ７０，１０，６０は、「他の仮想線」としてのｙ軸上に一列に並ぶよう配置されている。熱流束センサ７０と押し当て部材２２との間には、例えば、バイトンゴムから形成されている弾性部材７３が設けられる。弾性部材７３は、ベース部材２１とは反対側の面が、熱流束センサ７０及び押し当て部材２２と、例えば、接着剤によって、接着されている。弾性部材７３は、熱流束センサ７０の検出部に対応する通孔７３０を有する。

第四実施形態では、ダイヤフラム部２４のダイヤフラム２５が有する通孔２５０には、弾性部材２３，４３，５３，６３，７３が挿通されている。

計測部３０は、熱流束センサ１０，４０，５０，６０，７０のそれぞれと別々に電気的に接続している。計測部３０は、熱流束センサ１０，４０，５０，６０，７０のそれぞれが出力する電圧信号に基づいて、熱流束センサ１０，４０，５０，６０，７０のそれぞれを通る熱流束の大きさを算出する。計測部３０は、熱流束センサ１０，４０，５０，６０，７０のそれぞれを通る熱流束の大きさに基づいて被検出体９０の位置変化を検出する。

第四実施形態による位置検出装置４は、五つの弾性部材２３，４３，５３、６３、７３は、ダイヤフラム２５の通孔２５０に挿通されている。これにより、位置検出装置４は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

また、位置検出装置４は、熱流束センサ１０の周囲に四つの熱流束センサ４０，５０，６０，７０を備えている。位置検出装置４では、熱流束センサ５０，１０，４０は、ｘ軸上に一列に並ぶよう配置されている。これにより、熱流束センサ５０，１０，４０のそれぞれを通る熱流束の大きさの比較によって、被検出体９０のｘ軸に沿う方向の位置変化を算出することができる。また、位置検出装置４では、熱流束センサ７０，１０，６０は、ｙ軸上に一列に並ぶよう配置されている。これにより、熱流束センサ５０，１０，４０のそれぞれを通る熱流束の大きさの比較によって、被検出体９０のｙ軸に沿う方向の位置変化を算出することができる。
このように、位置検出装置４では、五つの熱流束センサ１０，４０，５０，６０，７０によって、位置検出装置１の中心軸ＣＡ４に沿う方向である被検出体９０のｚ軸に沿う方向の位置変化に加え、ｘ軸に沿う方向の位置変化及びｙ軸に沿う方向の位置変化のそれぞれを算出することができる。したがって、被検出体の位置変化をさらに高精度に検出することができる。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、熱流束センサは、形状が円形状となるよう形成されるとした。しかしながら、熱流束センサの形状は、これに限定されない。
図１５に、矩形状の熱流束センサ８０を備える位置検出装置５の上面図を示す。位置検出装置５は、「基部」としてのベース部材８１、「追従部」としての押し当て部材８２、「伸縮可能部材」としての弾性部材８３、「熱流束検出部」としての熱流束センサ８０、「復元力発生部材」としてのダイヤフラム部８４、及び、計測部３０を備える。

ベース部材８１は、導電性を有する材料から形成されている矩形状の部材である。ベース部材８１は、ベース部材８１を図示しないテーブルなどに固定するためのボルト８１１を複数有する。

押し当て部材８２は、導電性を有する弾性変形可能な材料から形成されている矩形状の部材である。
弾性部材８３は、例えば、バイトンゴムから熱流束センサ８０の検出部８０１の形状に合うよう略矩形状に形成されている。弾性部材８３は、押し当て部材８２及び熱流束センサ８０に、例えば、接着剤によって接着されている。

熱流束センサ８０は、弾性部材８３とベース部材８１との間に設けられている。熱流束センサ８０は、ベース部材８１に、例えば、接着剤によって接着されている。熱流束センサ８０は、外形が矩形状となるよう形成されている。熱流束センサ８０は、検出部８０１、及び、端子部８０２を有する。
検出部８０１は、端子部８０２に二点で接続する図示しない検出部配線を有する。
端子部８０２は、検出部配線に接続する二本の出力線を束ねるケーブル８００を有する。ケーブル８００は、ベース部材８１が有する溝８１２に収容されている。ケーブル８００が有するアース線８０４は、溝８１２においてベース部材８１に当接している。

ダイヤフラム部８４は、ベース部材８１と押し当て部材８２との間に設けられている。ダイヤフラム部８４は、ダイヤフラム８５、「基部側固定部」としてのベース側スペーサ８６、及び、「追従部側固定部」としての押し当て側スペーサ８７を有する。
ダイヤフラム８５は、外形が八角形の略環状に形成されている部材である。ダイヤフラム８５は、弾性変形可能な材料、例えば、ステンレスから形成されている。ダイヤフラム８５は、中央に有する通孔８５０に弾性部材８３が挿通されている。
ベース側スペーサ８６は、ベース部材８１とダイヤフラム８５との間に設けられている。位置検出装置５では、ベース側スペーサ８６は、熱流束センサ８０及び弾性部材８３を挟むよう二つ設けられている。ベース側スペーサ８６は、一端がベース部材８１に固定され、他端がダイヤフラム２５に固定されている。これにより、ダイヤフラム２５は、ベース部材８１に対して相対移動不能となる。
押し当て側スペーサ８７は、ダイヤフラム８５と押し当て部材８２との間に設けられている。位置検出装置５では、押し当て側スペーサ８７は、熱流束センサ８０及び弾性部材８３を挟むよう三つ設けられている。押し当て側スペーサ８７は、一端が押し当て部材８２に固定され、他端がダイヤフラム２５に固定されている。これにより、ダイヤフラム２５は、押し当て部材８２に対して相対移動不能となる。
図１５に示す位置検出装置５は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

上述の実施形態では、ダイヤフラムは、弾性部材の径外方向の全周に位置しているとした。しかしながら、ダイヤフラムの形状は、これに限定されない。弾性部材の径外方向の全周に位置していなくてもよい。弾性部材が収縮または変形すると弾性部材が収縮または変形前の状態に戻るよう復元力を発生するよう設けられればよい。

上述の実施形態では、ダイヤフラム部は、復元力を発生するダイヤフラム、ベース部材に対してダイヤフラムを固定するベース側スペーサ、及び、押し当て部材に対してダイヤフラムを固定する押し当て側スペーサを有するとした。しかしながら、ダイヤフラム部の構成はこれに限定されない。

上述の実施形態では、ベース側スペーサと押し当て側スペーサとは、熱流束センサ及び弾性部材の径外方向において交互かつ等間隔に設けられているとした。しかしながら、ベース側スペーサと押し当て側スペーサとの位置関係は、これに限定されない。

上述の実施形態では、熱流束センサの数は、一つ、二つ、または、五つであるとした。しかしながら、熱流束センサの数はこれに限定されない。また、弾性部材の数は、熱流束センサの数と同じであるとした。しかしながら、弾性部材の数は、これに限定されない。

上述の実施形態では、押し当て部材と弾性部材、弾性部材と熱流束センサ、及び、熱流束センサとベース部材とは、接着材によって接着されているとした。しかしながら、これらを接着する方法はこれに限定されない。接着シートによって接着されていてもよい。押し当て部材の変形に応じて弾性部材が変形し、弾性部材の変形による熱の移動を熱流束センサが検出可能に設けられていればよい。

上述の実施形態では、弾性部材は、バイトンから形成されるとした。他の種類のゴムや樹脂、金属など収縮すると発熱し伸長すると吸熱する材料から形成されていればよい。
また、ダイヤフラムは、ステンレスから形成されるとした。しかしながら、「復元力発生部材」の材料は、これに限定されない。弾性変形可能な材料であればよい。上述の実施形態では、復元力発生部材の材料を変更することによって、位置検出装置の剛性を変更することが可能である。これにより、第一実施形態の効果（ａ）で述べたように、押し当て部材に外部からの作用力が作用するときの当該作用力に抗する位置検出装置の剛性を最適な値にすることができる。したがって、被検出体の特性に影響されることなく、被検出体の位置変化を高精度に検出することができる。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１，２，３，４，５・・・位置検出装置
８・・・テーブル（基準）
２１，８１・・・ベース部材（基部）
２２，８２・・・押し当て部材（追従部）
２３，４３，５３，６３，７３，８３・・・弾性部材（伸縮可能部材）
１０，４０，５０，６０，７０，８０・・・熱流束センサ（熱流束検出部）
２４，８４・・・ダイヤフラム部（復元力発生部材）

Claims (10)

1. 被検出体（９０）の基準（８）に対する相対位置の変化を検出可能な位置検出装置であって、
   前記基準に対して相対移動不能な基部（２１，８１）と、
   前記被検出体の前記基準に対する相対移動に追従して移動可能または変形可能に設けられる追従部（２２，８２）と、
   前記基部と前記追従部との間に設けられ、前記追従部の移動または変形に応じて伸縮可能な材料から形成され、収縮すると発熱し伸長すると吸熱する伸縮可能部材（２３，４３，５３，６３，７３，８３）と、
   前記伸縮可能部材の熱が伝わるよう設けられ、前記伸縮可能部材の内部と外部との間の熱の流れである熱流束の大きさに応じた信号を出力する熱流束検出部（１０，４０，５０，６０，７０，８０）と、
   弾性変形可能な材料から形成され、前記基部と前記追従部との間において前記基部に支持されつつ前記追従部に当接し、前記追従部の移動または変形に応じて前記伸縮可能部材が収縮または伸長すると当該伸縮可能部材が収縮または伸長する前の状態に戻るよう復元力を発生する復元力発生部材（２４，８４）と、
   を備える位置検出装置。
2. 前記復元力発生部材は、前記伸縮可能部材または前記熱流束検出部の少なくとも一つの径外方向の全周に設けられる請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記復元力発生部材は、
   前記伸縮可能部材の収縮または伸長に応じて復元力を発生するダイヤフラム（２５，８５）、
   前記ダイヤフラムと前記基部との間に設けられ、前記ダイヤフラムの一部を前記基部に対して相対移動不能に固定する基部側固定部（２６，８６）、
   及び、
   前記ダイヤフラムから前記基部に向かって延びるよう形成され、前記ダイヤフラムの一部を前記追従部に対して相対移動不能に固定する追従部側固定部（２７，８７）、
   を有する請求項１または２に記載の位置検出装置。
4. 前記復元力発生部材は、二つの前記基部側固定部、及び、二つの前記追従部側固定部を有し、
   二つの前記基部側固定部及び二つの前記追従部側固定部は、前記伸縮可能部材及び前記熱流束検出部の径外方向において、交互かつ等間隔に設けられている請求項３の記載の位置検出装置。
5. 二つの前記熱流束検出部を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の位置検出装置。
6. 前記熱流束検出部と電気的に接続し、前記熱流束検出部が出力する信号に基づいて熱流束の大きさを算出可能な演算部（３０）をさらに備え、
   二つの前記熱流束検出部は、前記演算部に対して並列に接続されている請求項５に記載の位置検出装置。
7. 前記熱流束検出部と電気的に接続し、前記熱流束検出部が出力する信号に基づいて熱流束の大きさを算出可能な演算部（３０）をさらに備え、
   二つの前記熱流束検出部は、前記演算部に対して直列に接続されている請求項５に記載の位置検出装置。
8. 五つの前記熱流束検出部を備え、
   五つの前記熱流束検出部のうちの第一の熱流束検出部（１０）の周囲に前記第一の熱流束検出部を除く第二の熱流束検出部（４０）、第三の熱流束検出部（５０）、第四の熱流束検出部（６０）、及び、第五の熱流束検出部（７０）が設けられ、
   第二の熱流束検出部の中心及び第三の熱流束検出部の中心を通る一の仮想線は、第一の熱流束検出部の中心を通り、
   第四の熱流束検出部の中心及び第五の熱流束検出部の中心を通る他の仮想線は、第一の熱流束検出部の中心を通り、
   前記一の仮想線と前記他の仮想線とは、垂直に交わる請求項１〜４のいずれか一項に記載の位置検出装置。
9. 前記追従部は、弾性変形可能な材料から形成されている請求項１〜８のいずれか一項に記載の位置検出装置。
10. 前記基部と前記熱流束検出部、前記熱流束検出部と前記伸縮可能部材、及び、前記伸縮可能部材と前記追従部とは、それぞれ接着されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の位置検出装置。

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