JP2589457B2 - ピストン位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はピストン位置検出装置に
係り、詳しくは流体圧シリンダのピストン位置を磁気的
に検出するピストン位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このようなピストン位置検出装置
として、例えば、実公昭５７−６９６２号公報にて開示
される位置検出装置がある。この位置検出装置は、図１
３に示すように、強磁性体薄膜にて形成され、各感磁方
向が直交するように配置された一対の感磁パターン部９
１，９２からなる磁気抵抗検出部９３を備えている。こ
の磁気抵抗検出部９３は、感磁方向が位置検出方向に一
致する感磁パターン部９１にて磁界を感磁し、感磁方向
が位置検出方向に直交する感磁パターン部９２は感磁パ
ターン部９１に対する温度補償を行うようになってい
る。図１４に示すように、この磁気抵抗検出部９３がピ
ストン位置に対応して出力する出力電圧ＶOは、感磁パ
ターン部９１に磁界が作用していない状態での出力電圧
ＶREF に対して、その上に凸で全体になだらかなカーブ
となる左右対称の出力特性になる。ピストン位置の判定
は、先ず、この出力特性ＶO に対して適当な高低２つの
出力レベルのしきい値電圧ＶTHU ，ＶTHL を設定する。
そして、この各しきい値電圧ＶTHU ，ＶTHL に基づいて
最適取付範囲及び危険取付範囲を設定し、ピストン位置
をこの各取付範囲にて判別することにより行うようにし
ている。

【０００３】即ち、例えば、あるピストン位置に対する
出力電圧値が高い方のしきい値電圧ＶTHU 以上であると
きはピストン位置は最適取付範囲であると判定される。
又、出力電圧値が高い方のしきい値電圧ＶTHU 未満であ
り、且つ、低い方のしきい値電圧ＶTHL 以上であるとき
は、ピストン位置は危険取付範囲であると判別される。
さらに、出力電圧値が低い方のしきい値電圧ＶTHL 未満
であるときは、ピストン位置は両取付範囲外であると判
別される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ピストン位
置検出装置においては、外部磁界等による出力電圧ＶO
の変動に基づく誤動作を防止するため、出力電圧ＶO の
最大出力電圧値ＶMAX と高いしきい値電圧ＶTHU との電
圧差ΔＶU 、及び、基準電圧ＶREF と低いしきい値電圧
ＶTHL との電圧差ΔＶL をそれぞれ一定分以上確保しな
ければならない。即ち、この各電圧差ΔＶU ，ΔＶL は
外部磁界等による出力電圧ＶO の変動に対しても、各し
きい値電圧ＶTHU ，ＶTHL にて最適取付範囲及び危険取
付範囲を維持し、誤動作なくピストン位置を判別するた
めのマージンとなる。又、ピストン位置検出装置におい
ては、ピストン位置の取り付け精度を確保するために、
最適取付範囲を例えば３ｍｍ程度に設定することが望ま
しい。同時に、危険取付範囲は、ピストン位置の最適取
付範囲からのずれを余裕を持って確実に検出することが
できるように最適取付範囲と同じ以上の大きさに設定す
ることが望ましい。

【０００５】ところが、上記の位置検出装置の場合、磁
気抵抗検出部から出力される出力電圧ＶO は、ピストン
位置の変化に対して基準電圧ＶREF から立ち上がって最
大出力電圧値まで漸進的に増大する領域と最大出力電圧
値から基準電圧ＶREF まで漸進的に減少する領域とから
なる左右対称の出力特性である。この出力電圧ＶO に対
して所定の電圧差ΔＶL ，ΔＶU を確保しながら各しき
い値電圧ＶTHU ，ＶTHL を設定する場合、出力電圧ＶO
の最大出力電圧値が小さいと、各しきい値電圧ＶTHU ，
ＶTHL の間の電圧差が小さくなる。この結果、高いしき
い値電圧ＶTHUにて設定される最適取付範囲の大きさが
３ｍｍよりもずっと大きくなり、両しきい値電圧ＶTHU
，ＶTHL にて設定される危険取付範囲の大きさが３ｍ
ｍよりもずっと小さくなってしまう。即ち、ピストン位
置の検出に必要な適正な大きさの最適取付範囲及び危険
取付範囲を設定することができなかった。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は出力電圧の最大出力電圧
値が小さい場合でも、各しきい値電圧と最大出力電圧及
び基準電圧との電圧差を確保しながら適正な大きさの最
適取付範囲及び危険取付範囲を設定することができるピ
ストン位置検出装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、磁気抵抗検出部がピスト
ン位置に対応して出力する出力電圧に対して出力レベル
の異なる２つのしきい値電圧を設定し、第１のしきい値
電圧に基づいて最適取付範囲を設定し、第１のしきい値
電圧と第１のしきい値電圧よりも低い出力レベルに設定
される第２のしきい値電圧に基づいて危険取付範囲を設
定するピストン位置検出装置において、磁気抵抗検出部
は、最低出力レベルから最大出力値との間に３つの変曲
点を含む、ほぼ左右対称の出力特性となる出力電圧を出
力し、この３つの変曲点の内、対応する出力電圧値が他
の出力電圧値の中間となる変曲点を含む所定電圧幅の出
力領域よりも出力レベルの高い第１の出力領域に第１の
しきい値電圧を設定し、前記出力領域よりも出力レベル
の低い第２の出力領域に第２のしきい値電圧を設定する
ようにした。

【０００８】又、請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の発明において、磁気抵抗検出部が出力する出力電
圧が感磁パターン部のピッチの変化により３つの変曲点
を有する出力特性になるように、感磁パターン部の位置
検出方向のパターン線のピッチを、位置検出方向の中央
領域では最も小さくし、中央領域の両側の各中間領域で
は中央領域のピッチよりも大きくするとともに、各中間
領域の両側の各端部領域では中央領域と中間領域の各ピ
ッチの中間の大きさとした。

【０００９】又、請求項３に記載の発明は、請求項１に
記載の発明において、磁気抵抗検出部は、ピストン位置
に対応して１つの最大出力電圧値を有する第１の出力電
圧を出力する第１の磁気抵抗検出部と、第１の磁気抵抗
検出部と位置検出方向を同じにするとともに、ピストン
位置に対応して第１の出力電圧の最大出力電圧値の両側
の各領域のほぼ中央でそれぞれ最大出力電圧値を有する
第２の出力電圧を出力する第２の磁気抵抗検出部とから
なり、第１の出力電圧に基づく電圧から第２の出力電圧
に基づく電圧を差し引いて前記出力電圧を生成する差分
出力電圧生成部を備えた。

【００１０】又、請求項４に記載の発明は、請求項に記
載の発明において、磁気抵抗検出部は、ピストン位置に
対応して１個の最大出力電圧値を有する第１の出力電圧
を出力する第１の磁気抵抗検出部と、第１の磁気抵抗検
出部と位置検出方向を同じにするとともに、ピストン位
置に対応して第１の出力電圧の立ち上がり初期領域及び
立ち下がり終了領域でそれぞれ最大出力電圧値を有する
第３の出力電圧を出力する直列接続された一対の感磁パ
ターン部からなる第２の磁気抵抗検出部とからなり、第
１の出力電圧に基づく電圧に第３の出力電圧に基づく出
力電圧を加算して前記出力電圧を生成する加算出力電圧
生成部を備えた。

【００１１】

【作用】従って、請求項１から請求項４に記載の発明に
よれば、第１の出力領域に対応するピストン範囲と所定
電圧幅の出力領域に対応するピストン幅との差が大きく
なる。この結果、第１の出力領域に設定された第１のし
きい値電圧と第２の出力領域に設定された第２のしきい
値電圧と電圧差を小さくした場合でも、両しきい値電圧
にて設定される最適取付範囲が危険取付範囲に対して過
度に大きくなることがない。

【００１２】又、請求項２に記載の発明によれば、感磁
パターン部のパターン線のピッチが両端部のピッチに対
して、中央部で最も小さく、各端部と中央部の間の中間
部で大きく設定されているため、磁界が主として作用す
る部分の抵抗値の変化がピッチに応じて変化する。この
結果、最低出力レベルから最大出力電圧値の間に３つの
変曲点を有する出力電圧が出力される。

【００１３】又、請求項３に記載の発明によれば、中央
に最大出力電圧値がある左右対称の第１の出力電圧に基
づく電圧から、その最大出力電圧値の両側の各領域のほ
ぼ中央でそれぞれ最大出力電圧値を有する第２の出力電
圧値に基づく電圧を差し引くことにより、最低出力レベ
ルと最大出力電圧値の間に３つの変曲点を有する出力電
圧が生成される。

【００１４】又、請求項４に記載の発明によれば、中央
に最大出力電圧値がある左右対称の第１の出力電圧に基
づく電圧に、第１の出力電圧の立ち上がり初期領域及び
立ち下がり終了領域でそれぞれ最大出力電圧値を有する
第３の出力電圧に基づく電圧を加算することにより、最
低出力レベルと最大出力電圧値との間に３つの変曲点を
有する出力電圧が生成される。

【００１５】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明を具体化した第１実施例を
図１〜図４に従って説明する。本実施例のピストン位置
検出装置は磁気抵抗素子と出力電圧判定回路とから構成
されている。尚、ピストン位置検出装置のケース部等の
外部の構成については説明を省略し、内部の構成のみを
説明する。

【００１６】図２に示すように、図示しないケース部の
内部には回路基板が設けられ、この回路基板１上には磁
気抵抗素子２が実装されている。又、回路基板１上には
出力電圧判定回路が構成されている。

【００１７】図１に示すように、磁気抵抗素子２のガラ
ス等で形成された基板３の一面には磁気抵抗検出部４が
形成されている。磁気抵抗検出部４は基板３の下側（図
１において）に形成される感磁パターン部５と感磁パタ
ーン部５の上側に形成される温度補償用パターン部６と
から構成されている。感磁パターン部５は上下方向に等
しい幅のつづら折れ状のパターンに形成された強磁性体
薄膜にて形成されている。感磁パターン部５を形成する
パターン線５ａの幅は２０μｍで一定に形成されてい
る。又、パターン線５ａのピッチＷは感磁パターン部５
の位置検出方向の中央部に位置する中央領域、感磁パタ
ーン部５の位置検出方向の両端部にそれぞれ位置する端
部領域、そして、中央領域と各端部領域の間にそれぞれ
位置する中間領域でそれぞれ異なる値に設定されてい
る。即ち、端部領域のピッチに対して、中間領域のピッ
チを大きく、又、中央領域のピッチを小さく設定してい
る。感磁パターン部５の抵抗値は磁界が作用する領域の
パターン線の密度（本数）に対して負の相関関係にある
ため、抵抗値の変化量は各領域で異なる。即ち、端部領
域に磁界が作用するときの抵抗値の変化量に対して、中
間領域に磁界が作用するときの抵抗値の変化量は小さ
く、中央領域に磁界が作用するときの抵抗値の変化量は
大きくなる。又、感磁パターン部５の左端は基板３の下
左側に形成されたランド７に接続され、同じく右端は基
板３の下右側に形成されたランド８に接続されている。

【００１８】又、温度補償用パターン部６は左右方向に
等しい幅のつづら折れ状のパターンに形成された強磁性
体薄膜にて形成されている。このパターンを形成するパ
ターン線幅は４μｍで一定に形成され、パターン線間の
ピッチは一定に形成されている。温度補償用パターン部
６の上右端は基板３の上右側に形成されたランド９に接
続され、同じく下右端はランド８に接続されている。従
って、感磁パターン部５及び温度補償用パターン部６は
ランド７とランド９との間で直列接続されている。温度
補償用パターン部６の位置検出方向の長さは感磁パター
ン部５の位置検出方向の長さよりも短く形成されている
（この実施例ではほぼ半分）。尚、本明細書において
「位置検出方向」とはピストン位置検出装置がピストン
位置を検出しようとする流体圧シリンダに固定された状
態でピストンの移動方向に平行になる方向を意味する。
又、感磁パターン部５に磁界が作用していない状態での
抵抗値は温度補償用パターン部６の抵抗値と等しくなっ
ている。

【００１９】次に、上記磁気抵抗素子２に接続された出
力電圧判定回路の電気的構成について説明する。図３は
上記磁気抵抗素子２が接続される出力電圧判定回路１０
を示している。磁気抵抗素子２は電源電圧ＶC が印加さ
れる電源線１１にランド７を介して接続され、同じく接
地線１２にランド９を介して接続されている。磁気抵抗
素子２の磁気抵抗検出部４の感磁パターン部５と温度補
償用パターン部６の間（即ち、ランド８）はコンパレー
タ１３，１４の各非反転入力端子に出力電圧ＶO を出力
する。尚、感磁パターン部５に磁界が作用していない状
態では、磁気抵抗素子２は電源電圧ＶC を感磁パターン
部５と温度補償用パターン部６の各抵抗値で分圧した電
圧である基準電圧ＶREF を出力する。即ち、この基準電
圧ＶREF は電源電圧ＶC の２分の１である。

【００２０】出力電圧ＶO の出力特性は、基準電圧ＶRE
F と最大出力電圧値との間に３つの変曲点を含み、ほぼ
左右対称になるように前記感磁パターン部５のパターン
線５ａのピッチが構成されている。この出力電圧ＶO
は、３つの変曲点の内、対応する出力電圧値が他の変曲
点が対応する出力電圧値の中間となる変曲点を含む所定
電圧幅の出力領域Ｄと、この出力領域Ｄよりも出力レベ
ルの高い第１の出力領域ＤU と、同じく出力レベルの低
い第２の出力領域ＤL に区分される。即ち、出力電圧Ｖ
O の特性は、基準電圧ＶREF から立ち上がった後漸進的
に増大する増加率で増加して第１の変曲点ａまで増加す
ると、今度は漸進的に減少する増加率で第２の変曲点ｂ
まで増加する。第２の変曲点ｂに到達すると、今度は漸
進的に増加する増加率で第３の変曲点ｃまで増加する。
第３の変曲点ｃに到達すると、今度は漸進的に減少する
増加率で最大出力電圧値まで増加する。前記第２の出力
領域ＤL は基準電圧ＶREF から第２の変曲点ｂの手前の
勾配がまだ急である出力電圧値までである。又、第１の
出力領域ＤU は第２の変曲点ｂよりも最大出力電圧値側
の勾配が急になった出力電圧値から最大出力電圧値まで
である。

【００２１】電源線１１と接地線１２との間にはしきい
値電圧設定回路１５が接続されている。しきい値電圧設
定回路１５は直列接続された３個の抵抗１６，１７，１
８から構成されている。しきい値電圧設定回路１５の抵
抗１６と抵抗１７の間はコンパレータ１３の反転入力端
子に接続され、抵抗１７と抵抗１８の間はコンパレータ
１４の反転入力端子に接続されている。そして、抵抗１
７と抵抗１８の間からは第１のしきい値電圧ＶTHU が出
力され、抵抗１６と抵抗１７の間からは第２のしきい値
電圧ＶTHL が出力されるようになっている。第１のしき
い値電圧ＶTHUは前記第１の出力領域内に設定され、第
２のしきい値電圧ＶTHL は前記第２の出力領域に設定さ
れている。

【００２２】コンパレータ１３の出力側はエクスクルー
シブ・オア回路（以下、Ｅｘ−ＯＲ回路と表記する。）
１９及びアンド回路２０にそれぞれ接続されている。Ｅ
ｘ−ＯＲ回路１９の出力側は抵抗２１を介して赤色発光
の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと表記する。）２２の
アノードに接続されている。又、アンド回路２０の出力
側は抵抗２３を介して緑色発光のＬＥＤ２４のアノード
に接続されている。各ＬＥＤ２２，２４の各カソードは
出力回路２５に接続されている。出力回路２５の出力側
は出力端子２６に接続されている。

【００２３】次に、以上のように構成されたピストン位
置検出装置の作用について説明する。図２（ａ），
（ｂ）に示すように、本実施例のピストン位置検出装置
は、例えば、ピストンＰの外周部にリング状の磁石Ｍが
取り付けられた空圧シリンダＳのシリンダチューブＴ外
周面に固定して使用される。尚、図２はピストン位置検
出装置の取り付け状態を示す模式図であり、その寸法関
係は実際と大きく異なる。ピストン位置検出装置は磁気
抵抗素子２の両磁気抵抗検出部がシリンダチューブＴの
軸線を含む平面内に配置されるように取り付けられる。

【００２４】このようにピストン位置検出装置が取り付
けられた空圧シリンダＳにおいて、ピストンＰがピスト
ン位置検出装置に対して接近した後、反対方向に遠ざか
ると磁気抵抗検出部４からは図４に実線で示すような最
小出力レベルから最大出力電圧値の間に３つの変曲点を
含むほぼ左右対称の出力電圧ＶO が出力される。尚、本
実施例では、温度補償用パターン部６のパターン線の線
幅が４μｍに形成されているため、位置検出方向の磁界
による抵抗値の変化が極めて小さくなっている。従っ
て、出力電圧ＶO の出力特性はほぼ感磁パターン部５の
パターン線５ａのパターンにて決定される。

【００２５】又、しきい値電圧設定回路１５の抵抗１６
と抵抗１７との間からは電源電圧ＶC に基づく第２のし
きい値電圧ＶTHL がコンパレータ１３の反転入力端子に
出力される。又、しきい値電圧生成回路１５の抵抗１７
と抵抗１８との間からは同じく第１のしきい値電圧ＶTH
U がコンパレータ１４の反転入力端子に出力される。

【００２６】従って、出力電圧ＶO は基準電圧ＶREF か
ら立ち上がると、漸進的に増大する増加率で増加して第
１の変曲点ａまで到達すると、今度は漸進的に減少する
増加率で第２の変曲点ｂまで増加する。この間に、出力
電圧ＶO は第２のしきい値電圧ＶTHL にて第２の出力領
域と所定の出力領域に区分される。第２の変曲点ｂに到
達すると、今度は漸進的に増加する増加率で第３の変曲
点まで増加する。第３の変曲点ｃに到達すると、今度は
漸進的に減少する増加率で最大出力電圧値まで増加す
る。第２のしきい値電圧ＶTHL 及び第１のしきい値電圧
ＶTHU は第２の変曲点ｂを含む出力領域にて区分される
第１の出力領域ＤU 及び第２の出力領域ＤL にそれぞれ
設定されるため、各しきい値電圧ＶTHL ，ＶTHU に対応
するピストン位置は互いに離れた位置になる。

【００２７】この結果、第１のしきい値電圧ＶTHU が設
定される第１の出力領域ＤU に対応するピストン範囲の
大きさ（＝Ｗ１）と、出力領域Ｄに対応するピストン範
囲の大きさ（＝Ｗ２）との差（＝Ｗ３）が大きくなる。

【００２８】出力電圧ＶO はコンパレータ１３にて第２
のしきい値電圧ＶTHL と比較され、出力電圧ＶO が第２
のしきい値電圧ＶTHL 以上となる場合はコンパレータ１
３からＨレベルとなる信号ＳG1が出力される。又、出力
電圧ＶO はコンパレータ１４にて第１のしきい値電圧Ｖ
THU と比較され、出力電圧ＶO が第１のしきい値電圧Ｖ
THU 以上となる場合はコンパレータ１４からＨレベルと
なる信号ＳG2が出力される。従って、本実施例では、信
号ＳG2がＨレベルとなる取付範囲が最適取付範囲とな
り、信号ＳG2がＬレベルで信号ＳG1がＨレベルとなる取
付範囲が危険取付範囲となる。

【００２９】Ｅｘ−ＯＲ回路１９からは信号ＳG1及び信
号ＳG2に基づく信号ＳG3が抵抗２１を介してＬＥＤ２２
のアノードに出力される。又、アンド回路２０からは信
号ＳG1及び信号ＳG2に基づく信号ＳG4が抵抗２３を介し
てＬＥＤ２４のアノードに出力される。さらに、出力回
路２５からは信号ＳG3，ＳG4に基づく信号ＳG5が出力端
子２６に出力される。

【００３０】従って、ピストン位置が両取付範囲外であ
る場合は信号ＳG1，ＳG2が共にＬレベルとなるため、信
号ＳG3，ＳG4は共にＬレベルとなる。この結果、両取付
範囲外ではＬＥＤ２２，２４は共に点灯しない。又、ピ
ストン位置が危険取付範囲であるときは信号ＳG1がＨレ
ベルとなり信号ＳG2がＬレベルとなるため、信号ＳG3は
Ｈレベルとなり信号ＳG4はＬレベルとなる。この結果、
危険取付範囲ではＬＥＤ２２のみが赤色に点灯し、ＬＥ
Ｄ２４は点灯しない。さらに、ピストン位置が最適取付
範囲であるときは信号ＳG1がＨレベルとなり信号ＳG2も
Ｈレベルとなるため、信号ＳG3はＬレベルとなり信号Ｓ
G4はＨレベルとなる。この結果、最適取付範囲ではＬＥ
Ｄ２２は点灯せず、ＬＥＤ２４のみが緑色に点灯する。
従って、作業者はピストン位置がいずれの範囲にあるか
を容易に視認判別することができる。

【００３１】尚、ピストン位置が最適取付範囲及び危険
取付範囲の何れかにある場合は、出力回路２５からＨレ
ベルの信号ＳG5が出力される。従って、この信号ＳG5を
シーケンス制御に使用することができる。

【００３２】以上詳述したように、本実施例のピストン
位置検出装置によれば、第１のしきい値電圧ＶTHU が設
定される第１の出力領域ＤU に対応するピストン範囲
（＝Ｗ１）の大きさと所定電圧幅の出力領域Ｄに対応す
るピストン幅（＝Ｗ２）との差（＝Ｗ３）が大きくな
る。この結果、第１のしきい値電圧ＶTHU と第２のしき
い値電圧ＶTHL との電圧差ΔＶが小さい場合でも、両し
きい値電圧ＶTHL ，ＶTHUにて設定される最適取付範囲
の大きさが危険取付範囲の大きさに対して過度に大きく
なることがない。従って、出力電圧ＶO の最大出力電圧
値が小さい場合でも、第１のしきい値電圧ＶTHU と最大
出力電圧値との電圧差、及び、第２のしきい値電圧ＶTH
L と基準電圧ＶREF との電圧差を確保しながら適正な大
きさの最適取付範囲及び危険取付範囲を設定することが
できる。

【００３３】又、本実施例によれば、感磁パターン部５
のパターン、即ち、各領域の大きさ、ピッチ等を適宜変
更することにより、出力電圧ＶO の形状、各出力領域が
対応するピストン範囲を変更することができる。この結
果、各しきい値電圧ＶTHL ，ＶTHU にて設定される最適
取付範囲及び危険取付範囲の大きさのバランスを好適に
変更することができる。 （第２実施例）次に、本発明を具体化した第２実施例を
図５〜図７に従って説明する。本実施例のピストン位置
検出装置も第１実施例と同じく磁気抵抗素子と出力電圧
判定回路とから構成されている。尚、ピストン位置検出
装置のケース部等の外部の構成は第１実施例と同じであ
る。又、出力電圧判定回路の構成は第１実施例とほぼ同
じであるため、同一の構成についてはその符号を等しく
して説明を省略する。

【００３４】図５に示すように、回路基板１の上に実装
された磁気抵抗素子３０の基板３１のほぼ下半分の位置
に感磁パターン部３２が形成されている。感磁パターン
部３２は上下方向の等しい幅のつづら折れ状のパターン
に形成された強磁性体薄膜にて形成されている。このパ
ターンを形成するパターン線３２ａの幅は２０μｍで一
定に形成され、パターン線３２ａ間のピッチも一定に形
成されている。感磁パターン部３２の左端は基板３１の
下左側に形成されたランド３３に接続され、同じく右端
は基板３１の下右側に形成されたランド３４に接続され
ている。

【００３５】感磁パターン部３２の上側（図５におい
て）には感磁パターン部３５が形成されている。感磁パ
ターン部３５は左右方向に等しい幅のつづら折れ状のパ
ターンに形成された強磁性体薄膜にて形成されている。
このパターンを形成するパターン線の幅は１０μｍで一
定に形成され、パターン線間のピッチも一定に形成され
ている。感磁パターン部３５の位置検出方向の長さはピ
ストン位置を検出する流体圧シリンダのピストンに取り
付けられる磁石Ｍの位置検出方向の長さ以上に形成され
ている。又、感磁パターン部３５の位置検出方向の長さ
は感磁パターン部３２の位置検出方向の長さのほぼ半分
に形成されている。感磁パターン部３５の左端は基板３
１の上左側に形成されたランド３６に接続され、同じく
右端は基板３１の上右側に形成されたランド３７に接続
されている。

【００３６】基板３１上のランド３３とランド３６の間
には温度補償用パターン部３８が形成されている。温度
補償用パターン部３８は左右方向に等しい幅のつづら折
れ状のパターンに形成された強磁性体薄膜にて形成され
ている。このパターンを形成するパターン線の線幅は４
μｍで一定に形成され、パターン線間のピッチも一定に
形成されている。温度補償用パターン部３８の左上端は
ランド３６に接続され、同じく左下端はランド３３に接
続されている。

【００３７】又、基板３１上のランド３４とランド３７
の間には温度補償用パターン部３９が形成されている。
この温度補償用パターン部３９も左右方向に等しい幅の
つづら折れ状のパターンに形成された強磁性体薄膜にて
形成されている。このパターン線を形成するパターン線
の幅は４μｍで一定に形成され、パターン線間のピッチ
も一定に形成されている。温度補償用パターン部３９の
右上端はランド３７に接続され、同じく右下端はランド
３４に接続されている。

【００３８】本実施例では、感磁パターン部３２及び温
度補償用パターン部３８にて磁気抵抗検出部４０が構成
され、感磁パターン部３５及び温度補償用パターン部３
９にて磁気抵抗検出部４１が構成されている。尚、磁界
が作用していない状態での各感磁パターン部３２，３５
及び各温度補償用パターン部３８，３９の各抵抗値は同
じに設定されている。

【００３９】次に、本実施例のピストン位置検出装置の
電気的構成について説明する。図７は磁気抵抗素子３０
に接続される出力電圧判定回路４２を示している。磁気
抵抗素子３０は電源電圧ＶC が印加される電源線１１に
ランド３４を介して接続され、同じく接地線１２にラン
ド３６を介して接続されている。従って、磁気抵抗検出
部４０と磁気抵抗検出部４１とは並列接続されている。
磁気抵抗検出部４０の感磁パターン部３２と温度補償用
パターン部３８の間は差分出力電圧生成部としてのオペ
アンプ４５の非反転入力端子に接続されている。又、磁
気抵抗検出部４１の感磁パターン部３５と温度補償用パ
ターン部３９との間はオペアンプ４５の反転入力端子に
接続されている。磁気抵抗検出部４０は感磁パターン部
３２と温度補償用パターン部３８の間から出力電圧Ｖ1
を出力し、感磁パターン部３５と温度補償用パターン部
３９の間から出力電圧Ｖ2 を出力する。オペアンプ４５
の出力側はコンパレータ１３，１４の各非反転入力端子
に接続されている。オペアンプ４５は両出力電圧Ｖ1 ，
Ｖ2 の差分出力電圧である出力電圧ＶDEF を出力する。
出力電圧Ｖ1 から出力電圧Ｖ2 を差し引くことにより生
成される出力電圧ＶDEF には、最低出力レベルと最大出
力電圧値との間に３つの変曲点ａ，ｂ，ｃが形成される
出力特性になるように出力電圧Ｖ1 及び出力電圧Ｖ2 が
設定されている。又、出力電圧ＶDEF は、第１実施例と
同様に、出力領域Ｄ、第１の出力領域ＤU 及び第２の出
力領域ＤL に区分されるようなっている。

【００４０】電源線１１と接地線１２との間にはしきい
値電圧設定回路４８が接続されている。しきい値電圧設
定回路４８は直列接続された３個の抵抗４９，５０，５
１から構成されている。しきい値電圧設定回路４８の抵
抗４９と抵抗５０の間はコンパレータ１３の反転入力端
子に接続され、抵抗５０と抵抗５１の間はコンパレータ
１４の反転入力端子に接続されている。しきい値電圧設
定回路４８は、抵抗４９と抵抗５０の間から第２のしき
い値電圧ＶTHL を出力し、抵抗５０と抵抗５１の間から
第１のしきい値電圧ＶTHU を出力する。第２のしきい値
電圧ＶTHL は第２の出力領域ＤL に設定され、第１のし
きい値電圧ＶTHU は第１の出力領域ＤUに設定されてい
る。尚、各コンパレータ１３，１４以降の回路構成は第
１実施例の出力電圧判定回路１０の構成と同一になって
いる。

【００４１】次に、以上のように構成されたピストン位
置検出装置の作用について説明する。本実施例のピスト
ン位置検出装置も第１実施例のピストン位置検出装置と
同様に使用される。

【００４２】磁気抵抗検出部４０の感磁パターン部３２
と温度補償用パターン部３８との間（即ち、ランド３
３）からは、図６に示すように、ピストン位置に対応し
て基準電圧ＶREF から上に凸の左右対称な特性の出力電
圧Ｖ1 が出力される。又、磁気抵抗検出部４１の感磁パ
ターン部３５と温度補償用パターン部３９との間（即
ち、ランド３７）からは出力電圧Ｖ1 の最高感度位置の
両側の検出範囲のほぼ中央でそれぞれ基準電圧ＶREF か
ら下に凸の出力となる出力電圧Ｖ2 が出力される。何故
なら、感磁パターン部３５は感磁方向が位置検出方向に
対して直交する方向であり、その位置検出方向の長さが
磁石Ｍの位置検出方向の長さ（即ち、感磁パターン部３
５に作用する磁界の有効幅）よりも長いため、磁石Ｍの
移動に伴って２箇所でピークとなる出力電圧が出力され
る。尚、第１実施例と同様に各温度補償用パターン部３
８，３９の各パターン線の線幅は４μｍで形成されてい
るため、各温度補償用パターン部３８，３９の抵抗値の
変化は極めて小さくなっている。従って、出力電圧Ｖ1
，Ｖ2 の出力特性はほぼ各感磁パターン部３２，３５
にて決定される。

【００４３】オペアンプ４５は、図６に実線で示すよう
に、両出力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 の差分出力電圧、即ち、各出
力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 のそれぞれの基準電圧ＶREF からの差
分の絶対値を減算した出力電圧ＶDEF を出力する。尚、
出力電圧ＶDEF の最低出力レベルは０であるが、説明の
便宜上、図６では出力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 と同じ基準電圧Ｖ
REF を基準として図示する。この出力電圧ＶDEF は、出
力電圧Ｖ1 の最高感度位置の両側の各ピストン範囲の中
央部の出力が落ち込んだ特性になり、最低出力レベルと
最大出力電圧値との間には３つの変曲点が形成される。

【００４４】一方、しきい値電圧設定回路４８の抵抗４
９と抵抗５０との間からは電源電圧ＶC に基づく第２の
しきい値電圧ＶTHL がコンパレータ１３の反転入力端子
に出力される。又、同じく抵抗５０と抵抗５１との間か
らは電源電圧ＶC に基づく第１のしきい値電圧ＶTHU が
コンパレータ１４の反転入力端子に出力される。

【００４５】従って、出力電圧ＶO は最低出力レベルか
ら立ち上がると、漸進的に増大する増加率で増加して第
１の変曲点ａまで到達すると、今度は漸進的に減少する
増加率で第２の変曲点ｂまで増加する。第２の変曲点ｂ
に到達すると、今度は漸進的に増加する増加率で第３の
変曲点まで増加する。第３の変曲点ｃに到達すると、今
度は漸進的に減少する増加率で最大出力電圧値まで増加
する。第２のしきい値電圧ＶTHL 及び第１のしきい値電
圧ＶTHU は第２の変曲点ｂを含む出力領域にて区分され
る第１の出力領域ＤU 及び第２の出力領域ＤL にそれぞ
れ設定されるため、各しきい値電圧ＶTHL ，ＶTHU に対
応するピストン位置は互いに離れた位置になる。

【００４６】この結果、第１のしきい値電圧ＶTHU が設
定される第１の出力領域ＤU に対応するピストン範囲の
大きさ（＝Ｗ１）と、出力領域Ｄに対応するピストン範
囲の大きさ（＝Ｗ２）との差（＝Ｗ３）が大きくなる。

【００４７】オペアンプ４５が出力する出力電圧ＶDEF
はコンパレータ１３にて第２のしきい値電圧ＶTHL と比
較され、出力電圧ＶDEF が第２のしきい値電圧ＶTHL 以
上となる危険取付範囲及び最適取付範囲の両範囲ではコ
ンパレータ１３からＨレベルとなる信号ＳG1が出力され
る。又、同じく出力電圧ＶDEF はコンパレータ１４にて
第１のしきい値電圧ＶTHU と比較され、出力電圧ＶDEF
が第１のしきい値電圧ＶTHU 以上となる最適取付範囲で
はコンパレータ１４からＨレベルとなる信号ＳG2が出力
される。

【００４８】以下、第１実施例と同様にして信号ＳG1，
ＳG2が処理され、ピストン位置が最適取付範囲であると
きはＬＥＤ２４が点灯され、危険取付範囲であるときは
ＬＥＤ２２が点灯される。

【００４９】以上詳述したように、本実施例によれば、
第１実施例と同じ効果を得ることができる。又、出力電
圧Ｖ1 及び出力電圧Ｖ2 の特性を変更することにより、
生成される出力電圧ＶDEF の特性を変更することができ
る。この結果、各しきい値電圧ＶTHL ，ＶTHU にて設定
される最適取付範囲及び危険取付範囲の大きさのバラン
スを変更することができる。従って、必要な最適取付範
囲及び危険取付範囲の大きさ、割合に応じたピストン位
置検出装置を提供することができる。

【００５０】さらに、本実施例では、出力電圧ＶDEF の
第１の出力領域の勾配が第１の出力電圧Ｖ1 の同じ出力
領域の勾配よりも急勾配になるため、設定される最適取
付範囲によるピストン位置の判別に誤動作が少なくな
る。

【００５１】尚、感磁パターン部３２のパターンを不等
ピッチとした磁気抵抗素子３０を用いたピストン位置検
出装置とすることもできる。即ち、図８に示すように、
感磁パターン部３２を上下方向に等しい幅のつづら折れ
形状のパターンに形成された強磁性体薄膜にて形成す
る。パターン線間のピッチは感磁パターン部３２の位置
検出方向の中央が最も小さく、中央から両端側になるほ
ど漸進的に大きくなるように形成されている。

【００５２】この感磁パターン部３２を使用した磁気抵
抗検出部４０からは、図９に示すように、第２実施例の
出力電圧Ｖ1 に比較して、最高感度位置に近づくにつれ
増加率が大きくなる特性の出力電圧Ｖ1 が出力される。
この結果、オペアンプ４５から出力される出力電圧ＶDE
F は、第２実施例の差分出力電圧ＶDEF に比較して、第
２の変曲点近傍の出力領域よりも低い出力領域に対応す
るピストン範囲に対して、近傍領域よりも高い出力領域
に対応するピストン範囲の大きさが小さくなる。従っ
て、第２実施例の効果に加えて、危険取付範囲に対して
狭い最適取付範囲を容易に得ることができる。 （第３実施例）次に、本発明を具体化した第３実施例を
図１０〜図１２に従って説明する。本実施例のピストン
位置検出装置も第１実施例と同様に磁気抵抗素子と出力
電圧判定回路とから構成されている。尚、ピストン位置
検出装置のケース部等の外部の構成は第１実施例と同じ
である。又、出力電圧判定回路の構成は、第２実施例の
出力電圧判定回路４２に対して、加算回路７６、基準電
圧設定回路７８及び反転増幅回路８１を加えた構成であ
るため、同一の構成については符号を同一にして説明を
省略する。

【００５３】回路基板１の上に実装された磁気抵抗素子
６１の基板３１の上側中央には感磁パターン部６２が形
成されている。この感磁パターン部６２は第３実施例の
感磁パターン部３２と同じ構成で形成されている。感磁
パターン部６２の左端は基板３１の上左側に形成された
ランド６３に接続され、同じく右端は上右側に形成され
たランド６４に接続されている。又、基板３１の下側の
感磁パターン部６２の左端に相対する位置には感磁パタ
ーン部６５が、同じく右端に相対する位置には感磁パタ
ーン部６６が形成されている。各感磁パターン部６５，
６６は上下方向に等しい幅のつづら折れ状のパターンに
形成された強磁性体薄膜にて形成されている。この各パ
ターンを形成するパターン線の線幅及びパターン線間の
ピッチは一定に形成されている。感磁パターン部６５の
左端は基板３１の下左側に形成されたランド６７に接続
され、感磁パターン部６６の右端は下右側に形成された
ランド６８に接続されている。感磁パターン部６５の右
端と感磁パターン部６６の左端とは互いに接続されてい
る。ランド６３とランド６７との間には温度補償用パタ
ーン部６９が形成されている。温度補償用パターン部６
９の左上端はランド６３に接続され、同じく左下端はラ
ンド６７に接続されている。又、ランド６４とランド６
８との間には温度補償用パターン部７０が形成されてい
る。温度補償用パターン部７０の右上端はランド６４に
接続され、同じく右下端はランド６８に接続されてい
る。

【００５４】感磁パターン部６２及び温度補償用パター
ン部７０にて磁気抵抗検出部７１が構成され、感磁パタ
ーン部６５，６６及び温度補償用パターン部６９にて磁
気抵抗検出部７２が構成されている。尚、磁界が作用し
ていない状態での感磁パターン部６５と感磁パターン部
６６の各抵抗値の和は感磁パターン部６２、温度補償用
パターン部６９，７０の各抵抗値と等しく設定されてい
る。

【００５５】次に、本実施例のピストン位置検出装置の
電気的構成について説明する。図１１は磁気抵抗素子６
１に接続される出力電圧判定回路７３を示している。磁
気抵抗素子６１は電源電圧ＶC が印加される電源線１１
にランド６３を介して接続され、接地線１２にランド６
８を介して接続されている。従って、磁気抵抗検出部７
１，７２は互いに並列接続されている。磁気抵抗検出部
７１の感磁パターン部６２と温度補償用パターン部７０
の間（即ち、ランド６４）は加算回路７６に接続されて
いる。又、磁気抵抗検出部７２の感磁パターン部６５と
温度補償用パターン部６９の間（即ち、ランド６７）は
反転増幅回路７７に接続されている。磁気抵抗検出部７
１は感磁パターン部６２と温度補償用パターン部７０の
間から出力電圧Ｖ1 を出力し、感磁パターン部６５と温
度補償用パターン部６９の間から出力電圧Ｖ3 を出力す
る。出力電圧Ｖ1 と出力電圧Ｖ3 を加算することにより
得られる出力電圧ＶADD には、基準電圧ＶREF と最大出
力電圧値の間に３つの変曲点ａ，ｂ，ｃが形成される出
力特性になるように出力電圧Ｖ1 及び出力電圧Ｖ2 が設
定されている。又、出力電圧ＶADD は、第１実施例の出
力電圧ＶO と同様に、出力領域Ｄ、第１の出力領域ＤU
及び第２の出力領域ＤL に区分されるようになってい
る。

【００５６】又、電源線１１と接地線１２の間には基準
電圧生成回路７８が接続されている。基準電圧生成回路
７８は直列接続された２個の抵抗７９，８０にて構成さ
れている。基準電圧生成回路７８の抵抗７９と８０の間
は反転増幅回路７７に接続され、基準電圧ＶREF を反転
増幅回路７７に出力する。反転増幅回路７７の出力側は
加算回路７６に接続され、出力電圧Ｖ3 を基準電圧ＶRE
F を基準として反転増幅した出力電圧Ｖ4 を加算回路７
６に出力する。加算回路７６の出力側は第２実施例の出
力電圧判定回路４２と同じ構成からなる次段の回路のコ
ンパレータ１３，１４の各非反転入力端子に接続されて
いる。本実施例では加算回路７６及び反転増幅回路７７
にて加算出力電圧生成部が構成されている。

【００５７】尚、本実施例でも、第１及び第２実施例と
同様に、出力電圧ＶADD の第２の出力領域に第２のしき
い値電圧ＶTHL が設定され、同じく第１の出力領域に第
１のしきい値電圧ＶTHU が設定されている。

【００５８】次に、以上のように構成されたピストン位
置検出装置の作用について説明するる。本実施例のピス
トン位置検出装置も第１実施例のピストン位置検出装置
と同様にして使用される。

【００５９】磁気抵抗検出部７１の感磁パターン部６２
と温度補償用パターン部７０の間からは、図１２に示す
ように、ピストン位置に対応して基準電圧ＶREF から上
に凸の左右対称な出力特性の出力電圧Ｖ1 が出力され
る。又、磁気抵抗検出部７２の感磁パターン部６５と温
度補償用パターン部６９の間からは、出力電圧Ｖ1 の立
ち上がり初期領域及び立ち下がり終了領域に相対する位
置でそれぞれ基準電圧ＶREF から下にピークになる出力
電圧Ｖ3 が出力される。尚、第１実施例と同様に各温度
補償用パターン部６９，７０の抵抗値の変化は極めて小
さいため、出力電圧Ｖ1 ，Ｖ3 の出力特性に対する影響
は殆どない。

【００６０】基準電圧設定回路７８の抵抗７９と抵抗８
０の間からは電源電圧ＶC に基づく基準電圧ＶREF が出
力される。この基準電圧ＶREF は、磁界が作用していな
状態で各磁気抵抗検出部７１，７２から出力される基準
電圧ＶREF と同じ電圧値に設定されている。

【００６１】従って、反転増幅回路７７からは出力電圧
Ｖ3 を基準電圧ＶREF に対して反転し増幅した出力電圧
Ｖ4 が出力される。さらに、加算回路７６からは出力電
圧Ｖ1 と出力電圧Ｖ4 とが加算された出力電圧ＶADD が
出力される。この出力電圧ＶADD は、立ち上がり初期領
域及び立ち下がり終了領域がそれぞれ増幅された出力特
性になり、基準電圧ＶREF と最大出力電圧値の間には３
つの変曲点が形成される。

【００６２】従って、出力電圧ＶADD は基準電圧ＶREF
から立ち上がると漸進的に増加する増加率で増加して第
１の変曲点ａまで到達すると、今度は漸進的に減少する
増加率で第２の変曲点ｂまで増加及び減少する。第２の
変曲点ｂに到達すると、今度は漸進的に増加する増加率
で減少及び増加する。第３の変曲点ｃに到達すると、今
度は漸進的に増加する増加率で最大出力電圧値まで増加
する。第２のしきい値電圧ＶTHL 及び第１のしきい値電
圧ＶTHU は第２の変曲点ｂを含む出力領域にて区分され
る第１の出力領域ＤU 及び第２の出力領域ＤL にそれぞ
れ設定されるため、各しきい値電圧ＶTHL ，ＶTHU に対
応するピストン位置互いに離れた位置になる。

【００６３】この結果、第１のしきい値電圧ＶTHU が設
定される第１の出力領域ＤU に対応するピストン範囲の
大きさ（＝Ｗ１）と、出力領域Ｄに対応するピストン範
囲（＝Ｗ２）との差（＝Ｗ３）が大きくなる。

【００６４】以下、第２実施例の出力電圧判定回路４２
の作用と同じ作用により、ピストン位置が設定された最
適取付範囲及び危険取付範囲にて判別される。以上詳述
したように、本実施例によれば、第１実施例と同じ効果
を得ることができる。

【００６５】又、出力電圧Ｖ1 及び出力電圧Ｖ2 の特性
を変更することにより、生成される出力電圧ＶADD の特
性を変更することができる。この結果、各しきい値電圧
ＶTHL ，ＶTHU にて設定される最適取付範囲及び危険取
付範囲の大きさのバランスを変更することができる。従
って、必要な最適取付範囲及び危険取付範囲の大きさ、
割合に応じたピストン位置検出装置を提供することがで
きる。

【００６６】さらに、出力電圧ＶADD の第２の出力領域
の勾配が第１の出力電圧Ｖ1 の同じ出力領域の勾配に比
較して急勾配になるため、設定される最適取付範囲によ
るピストン位置の判別に誤動作が少なくなる。

【００６７】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、以下のように構成することもできる。 （１） 第１実施例で、温度補償用パターン部６を形成
する位置を、例えば、感磁パターン部５の下側とした
り、基板３１の位置検出方向のいずれかの端部側等の任
意の位置としてもよい。又、第２実施例で、温度補償用
パターン部３８，３９を形成する位置を、例えば、感磁
パターン部３２の下側、又は感磁パターン部３５の上側
等の任意の位置としてもよい。さらに、第３実施例で、
温度補償用パターン部６９，７０を形成する位置を感磁
パターン部６５，６６の間としたり、感磁パターン部６
２の上側等の任意の位置としてもよい。

【００６８】（２） 第２、第３実施例で、感磁パター
ン部３２（６２）のピッチを位置検出方向の中央から両
端側に同じ大きさずつ（即ち、等差数列的に）大きくな
るように形成してもよい。

【００６９】（３） 第１から第３実施例で各感磁パタ
ーン部５，３２，６２のパターン線の線幅を２０μｍ以
外の線幅としてもよい。又、第２実施例で、感磁パター
ン部３５のパターン線の線幅を１０μｍ以外の値として
もよい。

【００７０】又、第１から第３実施例で、各温度補償用
パターン部６，３８，３９，６９，７０のパターン線の
線幅を５μｍ以下の任意の値に設定してもよい。 （４） 第１から第３実施例で、各出力電圧判定回路１
０，４２，７３の各コンパレータ１３，１４に正帰還を
かけるように構成してもよい。即ち、図３，７，１１に
二点鎖線で示すように、各コンパレータ１３，１４の非
反転入力端子と出力端子とをそれぞれ抵抗８１を介して
接続する。この場合、危険取付範囲から最適取付範囲、
或いは、最適取付範囲から危険取付範囲への切り換えを
安定して行うことができる。

【００７１】（５） 第１〜第３実施例で、ピストン位
置をＬＥＤ２２，２４にて表示せず、各取付範囲に対応
する出力信号としてプログラマブル・コントローラ等に
出力するように構成してもよい。

【００７２】（６） 第２実施例で、第２出力電圧Ｖ2
の基準電圧ＶREF からの差分を増幅した電圧を第１の出
力電圧Ｖ1 から差し引くように構成してもよい。又、第
３実施例で、第２の出力電圧Ｖ2 を反転増幅せず、単に
反転したものを第１の出力電圧Ｖ1 に加算するように構
成してもよい。

【００７３】（７） 第１〜第３実施例で、温度補償用
パターン部６，３８，３９，６９，７０を設けない構成
としてもよい。 （８） 第１〜第３実施例で、ピストンＰに取り付ける
磁石Ｍの形状は、リング状に限らず、例えば、円柱状、
半円柱状、四角柱状等の形状であってもよい。

【００７４】（９） 第１から第３実施例で、ＬＥＤ２
２，２４の代わりに、電界発光素子（ＥＬ素子）、液晶
素子等の発光素子又は表示素子を使用して最適取付範囲
及び危険取付範囲の表示を行うように構成してもよい。

【００７５】（１０） 第１〜第３実施例で、各磁気抵
抗検出部４，４０，４１，７１，７２の各感磁パターン
部５，３２，３５，６２，６５，６６のパターン面をシ
リンダチューブＴの軸線を含む面内に配置して使用する
方法に限らず、例えば、パターン面をシリンダチューブ
Ｔ外周面に対する接線を含む面と平行に配置して使用す
るようにしてもよい。

【００７６】（１１） 第１実施例で、感磁パターン部
５と温度補償用パターン部６とを基板３１の一面側に絶
縁層を介して両パターン面が相対する位置に多層状に形
成してもよい。又、第２実施例で、感磁パターン部３２
と感磁パターン部３５とを同様に多層状に形成してもよ
い。又、第３実施例で、感磁パターン部６２と感磁パタ
ーン部６５，６６とを同様に多層状に形成してもよい。
この場合、磁気抵抗素子２，３０，６１の高さを小さく
することができる。

【００７７】（１２） 第３実施例で、感磁パターン部
６２のパターン線間のピッチを一定に形成してもよい。 以下、特許請求の範囲に記載された技術的思想の外に前
述した各実施例で把握される技術的思想をその効果とと
もに記載する。

【００７８】（１） 請求項１〜請求項４の何れかに記
載のピストン位置検出装置において、各しきい値電圧Ｖ
THU ，ＶTHL にて設定された各取付範囲を判別可能に表
示する表示手段２２，２４を設けた。このような構成に
よれば、ピストン位置を視認可能に表示することができ
る。

【００７９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜請求項
４に記載の発明によれば、出力電圧の最大出力電圧値が
小さい場合でも、各しきい値電圧と最大出力電圧値及び
基準電圧との電圧差を確保しながら適正な大きさの最適
取付範囲及び危険取付範囲を設定することができる。

【００８０】又、最適取付範囲によるピストン位置の判
別において誤動作を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の磁気抵抗素子を示す概略正面
図。

【図２】 （ａ）シリンダに装着したピストン位置検出
装置の概略正面図、（ｂ）同じく概略側面図。

【図３】 ピストン位置検出装置の電気回路図。

【図４】 出力電圧と出力信号の動作チャート。

【図５】 第２実施例の磁気抵抗素子を示す概略正面
図。

【図６】 出力電圧と出力信号の動作チャート。

【図７】 ピストン位置検出装置の電気回路図。

【図８】 別例の磁気抵抗素子を示す概略正面図。

【図９】 出力電圧と出力信号の動作チャート。

【図１０】 第３実施例の磁気抵抗素子を示す概略正面
図。

【図１１】 ピストン位置検出装置の電気回路図。

【図１２】 出力電圧と出力信号の動作チャート。

【図１３】 従来例の位置検出装置の電気回路図。

【図１４】 出力電圧と出力信号の動作チャート。

【符号の説明】

４…磁気抵抗検出部、５…感磁パターン部、５ａ…パタ
ーン線、３２…感磁パターン部、４０…第１の磁気抵抗
検出部、４１…第２の磁気抵抗検出部、４５…差分出力
電圧生成部としてのオペアンプ、６５，６６…感磁パタ
ーン部、７１…第１の磁気抵抗検出部、７２…第２の磁
気抵抗検出部、７６…加算出力電圧生成部としての加算
器、７７…同じく反転増幅器、ａ，ｂ，ｃ…変曲点、Ｄ
…出力領域、ＤL ，ＤU …出力領域、ＶADD …出力電
圧、ＶDEF …出力電圧、ＶO …出力電圧、ＶTHL …第２
のしきい値電圧、ＶTHU …第１のしきい値電圧、Ｖ1 …
第１の出力電圧、Ｖ2 …第２の出力電圧、Ｖ3 …第３の
出力電圧、Ｖ4 …出力電圧。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気抵抗検出部がピストン位置に対応し
   て出力する出力電圧に対して出力レベルの異なる２つの
   しきい値電圧（ＶTHU ，ＶTHL ）を設定し、第１のしき
   い値電圧（ＶTHU ）に基づいて最適取付範囲を設定し、
   第１のしきい値電圧（ＶTHU ）と第１のしきい値電圧
   （ＶTHU ）よりも低い出力レベルに設定される第２のし
   きい値電圧（ＶTHL ）に基づいて危険取付範囲を設定す
   るピストン位置検出装置において、 磁気抵抗検出部は、最低出力レベルから最大出力値との
   間に３つの変曲点（ａ，ｂ，ｃ）を含む、ほぼ左右対称
   の出力特性となる出力電圧を出力し、 この３つの変曲点の内、対応する出力電圧値が他の出力
   電圧値の中間となる変曲点（ｂ）を含む所定電圧幅の出
   力領域（Ｄ）よりも出力レベルの高い第１の出力領域
   （ＤU ）に第１のしきい値電圧（ＶTHU ）を設定し、前
   記出力領域（Ｄ）よりも出力レベルの低い第２の出力領
   域（ＤL ）に第２のしきい値電圧（ＶTHL）を設定する
   ようにしたピストン位置検出装置。
2. 【請求項２】 磁気抵抗検出部（４）が出力する出力電
   圧が感磁パターン部のパターン線のピッチの変化により
   ３つの変曲点を有する出力特性になるように、感磁パタ
   ーン部（５）の位置検出方向のパターン線（５ａ）のピ
   ッチを、位置検出方向の中央領域では最も小さくし、中
   央領域の両側の各中間領域では中央領域のピッチよりも
   大きくするとともに、各中間領域の外側の各端部領域で
   は中央領域と中間領域の各ピッチの中間の大きさとした
   請求項１に記載のピストン位置検出装置。
3. 【請求項３】 磁気抵抗検出部は、ピストン位置に対応
   して１つの最大出力電圧値を有する第１の出力電圧（Ｖ
   1 ）を出力する第１の磁気抵抗検出部（４０）と、第１
   の磁気抵抗検出部（４０）と位置検出方向を同じにする
   とともに、ピストン位置に対応して第１の出力電圧（Ｖ
   1 ）の最大出力電圧値の両側の各領域のほぼ中央でそれ
   ぞれ最大出力電圧値を有する第２の出力電圧（Ｖ2 ）を
   出力する第２の磁気抵抗検出部（４１）とからなり、 第１の出力電圧（Ｖ1 ）に基づく電圧から第２の出力電
   圧（Ｖ2 ）に基づく電圧を差し引いて前記出力電圧（Ｖ
   DEF ）を生成する差分出力電圧生成部（４５）を備えた
   請求項１に記載のピストン位置検出装置。
4. 【請求項４】 磁気抵抗検出部は、ピストン位置に対応
   して１個の最大出力電圧値を有する第１の出力電圧（Ｖ
   1 ）を出力する第１の磁気抵抗検出部（７１）と、第１
   の磁気抵抗検出部（７１）と位置検出方向を同じにする
   とともに、ピストン位置に対応して第１の出力電圧（Ｖ
   1 ）の立ち上がり初期領域及び立ち下がり終了領域でそ
   れぞれ最大出力電圧値を有する第３の出力電圧（Ｖ3 ）
   を出力する直列接続された一対の感磁パターン部（６
   ５，６６）からなる第２の磁気抵抗検出部（７２）とか
   らなり、 第１の出力電圧（Ｖ1 ）に基づく電圧に第３の出力電圧
   （Ｖ3 ）に基づく出力電圧（Ｖ4 ）を加算して前記出力
   電圧（ＶADD ）を生成する加算出力電圧生成部（７６，
   ７７）を備えた請求項１に記載のピストン位置検出装
   置。