JPS60170702A - 直線位置検出装置及び該装置におけるロツド部の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は直線位置検出装置及び該装置におけるロッド
部の製造方法に関し、特にコイルに対するコアの相対的
変位に応じて誘導係数を変化させ、それに応じた出力信
号を得るようにした誘導形の検出装置に関し、更に詳し
くは、渦電流損をパラメータとした誘導係数変化が得ら
れるようにした検出装置に関する。

従来技術 従来よく知られた鉄心をコｌ、とする差動トランスに代
えて、銅、アルミニウム等の弱磁性金属をコアとして用
いた差動トランスが特開昭５７−１２１０号に開示され
ている。これは、鉄等の強磁性体コアの変位に応じた磁
気抵抗変化を生せしめる代わりに、磁界中の良導電かつ
弱磁性金属に生じる渦電流損による磁気抵抗変化を利用
したものである。しかし、このような従来の渦電流型差
動トランスは、周知の鉄心型差動トラン冬と同様に、比
較的微小範囲での直線位置検出にしか用いることができ
ないと共に、出力アナログ電圧レベルの大小によって検
出した直線位置が評価されるようになっているため、外
乱、ノイズの影響により誤動作し易いという欠点がある
。

一方、可変磁気抵抗型の直線位置検出装置として、出力
交流信号の電気的位相角によって直線位１目 置が評価されるようにした位侑シフト方式のものが実開
昭５８−１３６７１８号に開示されている。

これは、所定長の磁性体コアを所定間隔で並べたもので
、長い範囲にわたる直線位置検出が可能である。しかし
、多数の磁性体コアを加工し、組立てなｌ−Ｊればなら
ないため、製造コストを下げるに′ｄ、限度があった。

発明の目的 この発明は上述の点に鑑みてなされたものて、渦電流損
をパラメータとした誘導係数変化か得られるようにした
直線位置検出装置において、比較的長い範囲にわたって
直線位置検出を可能にすると共に位相シフト方式による
直線位置検出を可能にすることを目的とする。別の目的
は、そのような直１１ｉ！位置検出装置を比較的低コス
トで提供するこさができるようにすることである。

発明の概要 この発明の直線位置検出装置は、１次交流信号によって
励磁されると共に２次出力を取出すためのコイル部と、
このコイル部に対して相対的に直線変位可能に配された
ロッド部とを具えたものであり、そこにおいて前記ロッ
ド部か、前記コイル部による磁束に対して渦電流路を形
成し得るよう設けられた導電体部分を前記相対的直線変
位方向に沿って所定間隔て複数個繰返し設けて成るもの
であり、この導電体部分は弱磁性又は非磁性材から成る
と共に該ロッド部の他の部分の材質よりも相対的に良導
電体から成るものであることを特徴としている。コイル
部による磁界にロッド部の導電体部分が侵入すると、そ
の部分で渦電流が流れ、渦電流損によってコイル部を通
る磁気回路の磁気抵抗が実質的に増大せしめられる。導
電体部分の侵入度に応じて渦電流量が変化し、これに伴
い磁気抵抗が変化する。従って、コイル部に対するロッ
ド部の導電体部分の相対的直線位置に応じた電圧がコイ
ル部の２次側に誘導される。

上述のように渦電流が生ぜしめられる導電体部分を所定
間隔で複数個繰返し設けることにより、長い範囲にわた
って直線位置を検出するこ吉が可能となる。また、導電
体部分を複数個設けたことにより、直線変位に対する磁
気抵抗変化の関数に周期性を持たせることができるよう
になり、位相シフト方式による位置検出が可能となる。

因みに、前述の先行出願に示された単一の導電体コアの
方式では、磁気抵抗変化に周期性を持たせることができ
ず、本質的に位相シフト方式への適用は困難であった。

渦電流は導電体の表面近くに流れる性質があるのて、ロ
ット部に設けるべき導電体部分にはそれほど大きな厚み
が要求されない。従って、導電体部分はロッド部の基材
上に所定のパターンてＨ，＠さぜるようにすることがて
きる。これはｌコツト部の製造を極めて容易にするこさ
を意味する。ずなわち、そのような比較的薄い導電体部
分のパターンはロッド部の基材上にめっき又は溶射又は
パターン焼付あるいはエツチングなどその他適宜の表面
加工処理技術によって比較的容易に形成することが可能
である。従って、磁性体コア方式のものにおいて見られ
た面倒な機械加工や組立てを省略することが可能であり
、製造コストを著しく下げることが期待される。しかし
、勿論、本発明は、機械加工や組立てによって形成され
た導電体部分をその範囲に含めないわけではなく、その
ような導電体部分を用いても一層にさしつかえない。

ロッド部の基材上に所定のパターンで初めから導電体部
分を付着させることができる場合は特に問題ないが、採
用する表面加工処理技術によっては（例えばめっきては
）それが困難なことがある。

そのような場合のために、本発明では次のようなロッド
部の製造方法を提供しようとするものである。すなわち
、まず、ロッド部の基材上全面に所定の導電体物質を付
着させ、その後、該基材上に伺着した導電性物質を所定
のパターンで残して不要部分を取除き、残された導電性
物質により所定のパターンの導電体部分が形成されるよ
うにしたものである。−例として、付着はめっきによっ
て行い、取除きはエツチングによって行う。このように
ずれ（寸、１７）！・部の製造を効率的（・こ行うこと
がてきるようになる。

更に、この発明は、複数の検出装置を具えたアフソリエ
−Ｉ・直線位置検出装置において、ロット部の基材を共
通化するこさにより、製造を容易にし、コストを一層下
げることができるようにしたものである。

実施例 以下添（＝１図面を参照してこの発明の実施例を性器Ｈ
こ説明しよう。

第１図及び第２図において、コイル部は１次コイル１Ａ
〜１Ｄと２次コイル２Ａ〜２Ｄを含んでおり、これらの
コイル空間内に相対的に１α線移動可能にロッド部６が
挿入されている。ロッド部６は、比較的長尺の中心ロッ
ド６；Ｉと、この中心１］ノド６ａの周囲にリング状に
設けられた導電体部分６１）とを具えている。この導電
体部分６１）の幅は一！−（但しＰは任意の数）であり
、ロッド部６の相対的直線変位方向（図の矢印り、Ｌ方
向）に沿って所定間隔夕で複数個の導電体部分６１〕か
繰返し設けられている。この導電体部分６ｂは、弱磁性
又は非磁性材から成るさ共に中心ロッド６ａの材質より
も相対的に良導電体から成るものであり、例えば銅又は
アルミニウム又は真鍮若しくはそれらのような良導電素
材と他の物質を混合又は化合したものなどを用いること
ができる。中心ロッド６；１は、磁性体又は非磁性体の
どちらを用いてもよく、金属、非金属（合成樹脂、ガラ
ス、セラミック等）を問わない。要は導電体部分６ｂよ
りも“電気的固イｊ抵抗が大きいもの（導電性が悪いも
の）を中心［］ノド６ａとして用いる。これは、断続的
に設けられた導電体部分６ｂの部分てのみより多くの渦
電流が流れるようにし、変位に対して周期的な磁気抵抗
変化が得られるようにするためである。

この実施例ではコ・イルは４つの相で動作するように設
置プられており、これらの相を便宜上Ａ、　、　Ｂ　。

Ｃ，Ｄなる符号を用いて区別する。コイルに対するリン
ク状導電体部分６ｂの相対的位置に応じて各相Ａ−Ｄに
生じる磁気抵抗が９０度づつずれるようになっており、
例えはＡ相をコ→ノーイン相とすると、Ｂ相は′す“イ
ン相、Ｃ相はマイナスコサイン相、Ｄ相はマイナスサイ
ン相となるように、各コイルの配置及び導電体部分６１
〕の寸法形状が決定されている。

第１図の例では、各相Ａ−Ｄの１次コイル１八〜１Ｄと
２次コイル２Ａ〜２Ｄは対応するもの同士が同じ位置に
巻かれており、個々のコイルのコイル長はほぼ［丁」で
ある。そして、人相とＣ相のコイルＩＡ、２Ａ、ＩＣ，
２Ｃが隣合って設げられており、Ｂ相さＤ相のコイルＩ
Ｂ、２Ｂ、、ＩＤ。

２Ｄも隣合って設けられており、Ａ、Ｃ相のコイルクル
ープとＢ、Ｄ相のコイルグループの間隔が「Ｐ、（ＩＴ
Ｊニー７−）Ｊ（１１は任意の自然数）Ｌなっている。

Ａ相及びＣ相のコイルＩＡ、２Ａ、ＩＣ，２Ｃは鉄のよ
うな磁性体から成る円筒ケース４に収納されており、Ｂ
相及びＤ相のコイルＩＢ、２Ｂ。

ＩＤ、２Ｄも同様の円筒ケース５に収納されている。こ
れらの鉄製ケース４．５は各コイル間のクロスト−りを
防止すると共に各コイルの磁力線を集中し磁気回路の結
合を高めるためのものである。

以上の構成において、各相の１次コイル１八〜１Ｄによ
る磁束は磁性体／７−−ス４，５及びロッド部６を通る
ものとなり、導電体部分６１〕がその磁界内に侵入した
ときその侵入量に応じて該導電体部分６Ｉ）のリンクに
沿って渦電流が流れる。この導電体部分６１）かコイル
内により多く侵入している状態（例えば最大では第１図
のＡ相に対応している状態）はどより多くの渦電流が流
れる。反対ｌこ導電体部分６１）がコイル内に全く侵入
していない状態（例えは第１図のＣ相の状態）ではほと
んど４１．偽電流か流れない。こうして、各相のコイル
に対する導電体部分６１〕の侵入度に応じて該導電体部
分６１）に渦電流が流れ、この渦電流損による磁気抵抗
変化が各相の磁気回路に生せしめられる。

各相の２次コイル２Ａ〜２Ｄにはこの磁気抵抗に応じた
レベルの交流信号が誘起される。

第１図の例では各導電体部分６ｂの間が空間となってい
るが、第３図に示すように、ここに適宜の充填物３を充
填してもよい。充填物３は、導電体部分６１）よりも相
対的に低導電性又は不導電性であり、非磁性又は弱磁性
の物質を用いる。この充ＪＪ（物６は各導電体部分６１
）の間の空間のみならず、図示のよう？こ［コツト部６
の外周全体を蓋っていてもよい。

第４図乃至第６図は第１図のロッド部６と置換し得る四
）：・′部の異なる構造例を夫々示すものである。第４
図のロッド部７は、デユープ７Ｃの内部に幅号のリング
状の４電体部分７１〕とスペーサ７ａを交互１こ嵌装し
たものである。ロン１一部７の中心部分は空洞であるた
め軽量化できるさいう利点がある。第５図のロッド部８
は、デユープ８Ｃの内部に幅７の円板状の導′亀体部分
８１）とスペー→Ｊ−８，１を交互に嵌装したものであ
る。導電体部分７１）＋　８　”は前述の６１〕と同様
の電気的磁気的匪質のものであり、デユープ７ｃ、８ｃ
及びスペーサ７　ａ　、　８；＋は導電体部分よりも相
対的に低導電又は不導電性であって非磁性又は弱磁性で
ある。

第６図のロット部９は、中心ロッド９ａの周囲にリンク
状の溝を設け、この溝内に導電体部分９ｂを設けたもの
である。従って、各導電体部分９１〕の間に中心ｌコツ
ト’９ａの周囲のリンク状突起９Ｃが位置する。中心ロ
ッド９ａは導電体部分９ｂよりも相対的に低導電又は不
導電性であり、非磁性又は弱磁性体である。

第１図の実施例では各相のコイルか円筒状磁性体ケース
４，５に収納され、これらケース４，５が導磁路を形成
し得るようになっているが、このような磁性体ケースを
設けずに本発明を実施することも可能である。第７図は
その場合の一例を示すもので、各相Ａ−Ｄのコイル１Ａ
〜ＩＤ、２Ａ〜２Ｄが（ｊ％磁性体ケースはなく図示し
ない非磁性）１−スに収納されている点を除けば第１図
さ同様のｔＭ成である。第７図のロット部６に置換して
第３図乃至第６図のロッド部６〜９を用いることが可能
である。

コイル部の配置及び数は第１図、第７図に示したものに
限らす、必要に応じて適宜設計変更できる。例えは第８
図は、距離Ｐを略３等分してＡ相０２次７Ｉイル２Ａ、
Ａ、Ｃ１’ｌｌ共通の１次コイルＩＡＣ，Ｃ相の２次コ
イル２Ｃを配し、これらを磁性（４）／７−−−ス４′
に収納したものてあり、Ｂ、Ｄ相に関しても同様ｌこ磁
性体ケース５′に２次コイル２Ｂ、共通１次コイルＩＢ
Ｄ、２次コイル２Ｄが収納されている。前ポ々同罐？こ
ロノ１へ′部６の代イっりに第３図〜第６図のロッド部
６〜９を使用してもよい。また、磁性体ノーユース４’
　、５’を用いなくてもよい。

上記各実施例てはロット部かコイル内の空間に挿入され
る構造てあったか、これに限らず、必要ζこ応じて適宜
設計変更できる。

第９図はコイル部の変更例を示すもので、第１０図はそ
のＸ−Ｘ線断面図である。各相Ａ−Ｄに対応する１次及
び２次コイル１Ａ〜ＩＤ、２Ａ〜２１）が夫々各相毎に
設りられたコの字形の磁性体コア′１１．１２，１３，
１４の両足に夫々巻回されている。各相Ａ−Ｄのコイル
部コア１１〜１４は、磁気抵抗変化のサイクルが隣合う
相聞（−サイクル（９０度）づつずれるように、所定の
配置て相互に固定されている。例えば、隣合う相間のコ
ア１１〜１４０間隔か了（広義にはＰ（］±７）であれ
ばよい）となっている。ロット部６は第１図に示したも
のと同様の構造である。各コの字形コア１１〜１４にお
ける両端部の間隔は導電体部分６１）の幅７にほぼ対応
しており、各相ではコの字形コア１１〜１Ａの一端部が
らロット部６を通り他端部に抜トノる磁気回路が夫々形
成される。この実施例においても、ロッド部６の代イっ
りに第３図〜第６図に示す日ノ１一部６〜９を使用する
こ士がてきる。また、第９図では各相のコア１１〜１４
が直線変位方向に一直線に並んでいるが、これζこ限ら
ず、第１０図の破線１２’、ｉ３’１４’に示すように
円周方向に適宜ずらして配置してもよい。その場合、隣
合う相間の直線変位方向の間隔は１ヱに限らずもっと短
かく（例えば−）するこ４ とがてきる。第９図の例では、導電体部分６ｂζこ生じ
る渦電流路は、リング形状に沿って形成されるというよ
りはむしろ各コア１１〜１４の端部に垂直な磁束路の周
囲に形成される。従って、この場合、各ロッド部６，７
，８．９の導電体部ｆ％　ｌ）〜９１）は必らずしもリ
ンク形状である必要はなく、コア１１〜１４の端部に対
向する箇所において成る程度の（渦電流路が形成し得る
程度の）面積を有していればよい。

また、四ノＩ一部は上記実施例で示したような丸棒形状
に限らす、以下示すような細長の平板型であってもよい
。平板状ロット部を持つ検出装置ｉＩ：ｉ、丸棒ロット
部の数句に適していない箇所に取イ；］りる々き有利で
ある。

第１１図に示す実施例において、コイル部（・−１１、
：うＰ− 第９図と同様に直線変位方向に所定…Ｊ隔、ｔ　（’　
−”　’列に並んだ各相Ａ−Ｄ毎のコの字形コア１１〜
１４と、各コア１１〜１４に夫々巻回された１次及０・
２次コイル１Ａ〜ＩＤ、２Ａ〜２Ｄとを含む。このコア
１１〜１４の端部に対して所定のキャップを介在させて
対向して平板状ロッド部１５が配設され、前述の各ロッ
ド部６〜９と同様にコイル部に対して相対的に直線変位
可能である。平板状ロット部１５は、コア１１〜１４の
端部との対向面側に導電体部分１５ｂを所定間隔７で繰
返し設けている。第１２図は平板状ロット部１５の平面
図である。導電体部分１５１）は第１図の導電体部分６
１）す同様の材質であり、基板部材１５ａは第１図の中
心ロッド６ａと同様の材質である。第１３図は第１Ｉ図
のＸ１ｌｌ　−Ｘ１ｌｌ線矢視断面図である。

第１Ｉ図では各相Ａ−Ｄのコイル部コア１１〜１４が直
線変位方向に一直線に並んでいるが１．第１・１図の実
施例のように直線変位方向−には相互に−１）の間隔を
保ちながら横方向に並ぶようにしてもよく、また第１５
図の実施例のように各相Ａ−Ｄのコア１１〜１４を横方
向に（直線変位方向？ご直角方向に）−直線に並べ、各
相Ａ−Ｄ＋で対応する導電体部分１７ｂの配列パターン
をＬづつすらずようにしてもよい。第１４図及び第１５
図は共に平面図であり、各相Ａ−Ｄのコイル部コア１１
〜１４にｉｔ第１１図の−もの々同様に１次及び２次コ
イルが各／、の両足に巻回されている。平板状ロッド部
１６は第１１図の平板状ロッド部１５と全く同様に基板
部材１６ａ上に複数の導電体部分１６ｂを所定間隔をで
繰返し設りたものであるが、ロッド部１５よりは横幅が
広い。平板状ロノー・部１７は、個々の相Ａ　−Ｄに対
応する導電体部分１７１）列パターンか直線変位方向に
１づつずれている。

１７ａは基板部拐である。

第１１図〜第１５図の実施例ではコイル部のコア１１〜
１４がコの字形てあり、それらの両端部が平板状［コツ
ト部の片面側のみに対向しているが、第１６図のように
各相コイル部のコア１８〜２１をＣ字形とし、それら各
コアの両端部の間に平板状ロノー・部２２を挿入するよ
うにしてもよい。第１７図は平板状ロノ）・部２２の平
面図、第１８図は第１６図の〜１ｌｌｌ　−Ｖｌｌｌ線
断面図である。各相Ａ〜Ｄのコア１８〜２１には前述と
同様に１次及び２次コイル１Ａ〜１Ｄか巻回されている
。平板状ロッド部２２の両面には、直線変位方向に沿っ
て所定間隔夕て複数の導電体部分２２１〕が設けられて
いる。なお、導電体部分２２１〕の配列は片面だけても
よい。２２ａは基板部拐である。

第１９図の実施例は第１６図さ同様に各相コイル部のコ
ア１８〜２１をＣ字形とし、それら各コアの両ｊ：Ｍ部
の間に平板状ロッド部４５を挿入したものである。第２
０図は平板状ロッド部４５の平面図、第２１図は第２１
図の１ｌＸＩ−１１ＸＩ線断面図である。平板状ロッド
部４５の両面にはリング状のパターンの導電体部分４５
ｂか設けられている。

Ｐ れか７の間隔て繰返し設けられている。前述さ同様に導
電体部分４５１）のパターン配列は片面だけでもよい。

４５３′は基板部材である。

第２２図の実施例では、ロッド部４６は、中心ロッド４
６ａの周囲にら旋状に導電体部分４６１〕を設りて成る
ものである。このら旋状導電体部分４６ｂは、１ピツチ
幅がＰの１条ねじのパターンて配列されている。第２２
図ではロッド部４６は側面図で示されている。第２３図
は第２２図のＩＩ＞ｄｌｌ−ＩＬＸＩＩＩ線断面図であ
り、同図に示すように、ロッド部４６の周囲に９０度の
間隔で各相Ａ−Ｄのコの字形コア４７〜５０が設けられ
ており、各コア４７〜５０には１次コイル１八〜１Ｄと
２次コイル２Ａ〜２Ｄが巻回されている。

第２４図の実施例ては、ロッド部５１ｉ１、中心口ノ１
５１Ｊ１の周囲に１ピツチが２Ｐがら成る２条ねしのパ
ターンでら旋状の導電体部分４６１）を設（プて成るも
のである。第２５図は第２４図のＶ−ｖ線断面図であり
、ロッド部５１の周囲に４５度の間隔で８個のコア５２
〜５９が設けられている。１８０度の間隔て夫々対向し
ている２個のコアは夫々同相てあり、２個のコアから成
るコア対が４対有り、各対が夫々Ａ相〜Ｄ相に対応する
。

各相Ａ−Ｄのコア５２〜５９には前述上同様に１次コイ
ル１八〜１Ｄと２次コイル２Ａ〜２Ｄか夫々巻回されて
いる。同相の２次コイル出力は夫々加算される。

第２２図〜第２５図において、中心ロノＦ４６ａ。

５１ａは第１図の中心ロノｌ’　６ａ、、！：同保の材
質から成るものである。各相Ａ−Ｄのコイル部コア４７
〜５０又は５２〜５９０′ｉ図示の配置で相〃に固定さ
れており、このコイル部に対して四ノド部４６゜５１が
相対的に直線変位する（矢印り又はＬ方向に変位可能で
ある）。従って、これまで述べてきた実施例と同様に動
作する。第２５図に示したような８極型のコイル部（１
８０度対称位置に同相のコイルが有るもの）は、ロッド
部５１の中心が各コア５２〜５９内の空間の中心から多
少偏倚してギャップ幅にほらつきが出ても、１８０度対
称位置にある同相出力の加算によって誤差が打消される
ので、不利である。尚、導電体部分４６１）　。

５１ｂは各相のコア４７〜５０．５２〜５９に対応する
位置にたけ設けてもよい。

第１図乃至第２５図の実施例では位相シフト方式１でよ
って１コツト部の相対的直線位置に応じた出力信号を得
ることができるようになっている。ずなわち、各相Ａ−
Ｄてはロッド部の直線変位量Ｐを１周期として周期的な
磁気抵抗変化が生じ、この磁気抵抗変化の位相は隣合う
相聞では９０度（Ｐ）づつずれている。従って、直線変
位に対応ずる位相角をφで表わしたとすると、各相Ａ−
Ｄの２次コイル２Ａ〜２Ｄに誘起される電圧のレヘルは
ロッド部の相対的直線位置（つまりφンに応じて概ねＡ
相てはｃｏｓφ、Ｂ相ではｓｉｎφ、Ｃ相では＝（０３
φ、Ｄ相ては−、１ｎφ（但し２πはＰに相当する）な
る略式で表わすことができる。Ａ、（＝相の１次コイル
ｌＡ、ｉＣは正弦波信号ｓｉｎωｔによって励磁し、Ｂ
、Ｄ相の１次コイル１Ｂ、ＩＤは余弦波信号ｃｏｓωｔ
によって励磁する。そして、Ａ、Ｃ相対ではその２次コ
イル２Ａ　、２Ｃの出力信号を差動的に加勢、シ、Ｂ、
Ｄ相対でもその２次コイル２Ｂ。

２Ｄの出力を差動的に加算し、各対の差動出力信号を加
算合成して最終的な出力信号Ｙを得る。そうするさ、出
力信号Ｙは次のような略式で実質的に表現することがで
きる。

Ｙ　＝　ｓｉｎ　ω　ｊ　ＣＯ５φ　−（−５ｉｎ　ω
　ｔ　ｃｏｓ　φ　）→−ｃｏｓ　（＋）ｔ　ｓｉｎφ
−（−ｃｏｓωｔ　ｓｉｎφ）＝　２　ｓｉｎωｔ　ｃ
ｏｓφ＋２　ＣＯ５ωｔ　ｓｉｎφ＝２　ｓｉｎ　（ω
を十φ） 上記式で便宜的に「２」と示された係数を諸種の条件に
応じて定まる定数にで置換えると、Ｙ＝Ｋ　ｓｉｎ（ω
ｔ　十　φ　） 々表現てきる。ここて、φけロッド部の相対的直線位置
に対応しているので、１次交流信号ｓｉｎω１（または
（Ｏ５ωｔ）に対応する出力信号Ｙの位相ずれφを測定
することにより直線位置を検出することができる。

２次コイルの出力合成信号Ｙと基準交流信号ｓ１ｎζＩ
ＪＩ、（又１ｄ、　ｃｏｓωｔ）との位相ずれφをめる
ための手段は適宜に構成できる。第２６図は位相ずれφ
をディジクル量でめるようにした回路例を示すものであ
る。尚、特に図示しないが、積分回路を用いて基準交流
信号ｓｉｎωｔき出力信号Ｙ　＝　Ｋ　５ｉｎ（ωｔ＋
φ）との位相角０度の時開差分をめることにより、位相
すれφをアナログ量でめるこさもできる。

第２６図において、発振部３２は基準の正弦信号ｓｉｎ
ω−１と余弦信号ｃｏｓωＬを発生する回路、位相差検
出回路６７は上記位相ずれφを測定するための回路であ
る。クロック発振器３６から発振されたクロックパルス
ＣＰがカウンタ６０てカウントされる。カウンタ３０は
例えばモジュロＭ（Ｍは任意の整数）であり、そのカウ
ント値がレジスタらは、クロックパルスＣＰを４分周し
たパルスＰＣ■ が取り出され１．７分周用のフリップフロップ３４のＣ
入力に与えられる。このフリップフロップ６４のＱ出力
から出たパルスＰｂがフリップフロップ３５６と加わり
、何出力から出たパルスＰ３がフリップフロップ６６に
加わり、これら３５及び６６の出力かローパスフィルタ
３８．３９及び増幅器４０．４１を経由して、余弦信号
（（）Ｓωｔと正弦信号ｓｉｎωｔか得られ、各相Ａ−
Ｄの１次コイル１人〜ＩＤｉこ印加される。カウンタ３
０７こおｌプるＭカウントがこれら基糸信号ＣＯ５Ｏ月
＋　５ｉｆｔω１の２πラジアン分の位相角に相当する
。すなわち、ノノウン２π　−、 り６０の１カウント値はｉフンアンの位相角を示してい
る。

２次コイル２Ａ〜２Ｄの合成出力信号Ｙは増１隅器４２
を介してコンパレーク４３に加わり、該信号Ｙの正・負
極性に応じた方形波信号が該コンパレータ４３から出力
される。このコンパレータ４３の出力信号の立上りに応
答して立上り検出回路４４からパルスＴｓが出力され、
このパルスＴｓに応じてカウンタ６０のカランＩ・値を
レジスタ３１にロードする。その結果、位相ずれφに応
じたディジクル値Ｄφがレジスタ６１に取り込まれる。

こうして、所定範囲Ｐ内の直線位置をアフソリ、−一１
・で示すデータＤφを得ることができる。

信号処理方式は上述のような位相シフト方式に限らず、
通常の差動トランスのように、２次コイルのＸ−動出力
を整流して直線位置に応じたレヘルのアナｌコグ電圧を
得るようにしてもよい。その場合、：Ｉイル８１ｉはＡ
、Ｃ相又はＢ＝ヨ湘兵づＢ、Ｄ相の一方た゛けでありて
もよい。

第１図、第３図、第１１図、第１４図、第１５図、第１
６図、第１９図、第２２図、第２４図に示すようなロッ
ド部６，１５，１６，１７．２２゜４５．４６．５１（
つまり導電体部分を中心ロッド又は基板部祠の表面に所
定のパターンで付着させるような型式のロッド部）は、
製造工程が簡単であり、量産によって安価に提供するこ
とがてきる。第２７図は、そのようなロット′部の製造
プロセスの一実施例を示した流れ図であり、ます長尺の
基拐（中心ロット６ａあるいは基板部月１５ａ〜５１ａ
に相当するもの）の表面全面（平板状のものは）１而の
み又は両面）に所定の導電性物質を所定の表面加工処理
技術（例、えは、めっき、溶射、焼１τ］、塗装その池
）によって４１１着さぜる。次に、エノチンクその他の
技術により不要な部分の導電性物質を取除き、所定の導
電体部′分６ｂ、１５１）〜５１１Ｊのパターンを形成
する。次に、必要に応して第３１スの充填物６に相当す
る物質て表面二ノ−テインクを行う。最後に、出来上っ
た長尺のロッド部を必要な長さに切断する。

第２８図はロッド部の製造プロセスの別の例を示す流れ
図で、この例では、長尺の基材の表面に初めから所定の
パターンで所定の表面加工処理技術（例えば溶射、焼ｆ
＝Ｊ等）によって導電性物質を４１着させ、以後は第２
７図と同様に処理する。

この発明は特願昭５７−１８８８６５号に示したような
アブソリュ−１・直線位置検出装置においても適用する
ことができる。そのようなアフソリーー１・直線位置検
出装置は、Ｐの長さの異なる直線位置検出装置を複数併
設し、夫々の直線位置検出データの値のずれを利用して
、演算によって、Ｐの範囲を越えるアフソリュート直線
位置を検出するようにしたものである。例えば、前記Ｐ
の長さの異なる（一方がＰＩ＋ＩＩがＰ２　）２つの直
線位置検出装置を併設する場合、第２９図に示すように
、共通の基板部月６２で夫々の平板状ロッド部６０．６
１を構成することができる。第２９図は第１１図〜第１
３図に示したような直線位置検出装置を２個０［設した
例を平面図によって示すものであり、６Ｑ　ｌ）　、　
６１１）は夫々のロッド部６０゜６１の導電体部分、Ａ
−Ｄは各相Ａ−Ｄに対応するコア及び１次コイル、２次
コイルから成るコイル部である。このように共通の基月
上に複数の検出装置のための導電体部分のパターンを形
成することは、第２７図、第２８図のような製造プロセ
スによって極めて容易に行うことがてきる。従って、本
発明はこのようなアブソリュ−１・直線位置検出装置に
おいても製造の容易さ、低コス！・化等種々の利点をも
たらず。

尚、１次コイルと２次コイルは必らずしも別々に設（ブ
る必要にｊ：なく、実開昭５８−２６２１号あるいは実
開昭５８−３９５０７号に示されたもののように共通で
あってもよい。

発明の効果 以上の通りこの発明によれば、ロッド部において導電体
部分を所定間隔で複数個繰返し設けたことにより、長い
範ＩＬ（」にわたる直線位置検出か目」能となる。また
、直線変位に対する磁気抵抗変ｒヒの関数に周朋１生を
持たぜるこさができるようになり、位相シフＩ・方式に
よる高精度な位置検出かｉ’ｉＪ能きなる。更にこの発
明によれば、適宜の表向加１−処理技術を用いて導電体
部分を所定のパターンで１−］ノＩＩ部基材上に４７１
着させるようにしたので、ロット部製造のための工程が
簡略化され、製造コストを下げることが期待てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る直線位置検出装置の一実施例を
示す縦断面図、第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ線矢視断
面図、第３図は第１図の四ノド部の変更乙 例を示ず縫断面図、第４図乃至第４図は第１図における
ｔコツト部の別の実施例を夫々示す縦断面図、第７図は
第１図の変更例を示す縦断面図、第８図はこΩ発明の別
の実施例を示す縦断面図、第９図Ｃまこの発明の更に他
の実施例を示す縦断面図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線
矢視断面図、第１１図シＪこの発明の更に別の実施例を
示す縦断面図、第１２図は第１１図の平板状ロット部の
平面図、第１３図（ｄ第１１図のＸ１ｌｌ　−Ｘ１ｌｌ
線矢視断面図、第１４図はこの発明の他の実施例を示す
平面図、第」５図はこの発明の更に他の実施例を示す平
面図、第１（５図ｄ、この発明の別の実施例を示す縦断
面図、第１７図は第１６図における平板状四ノド部の平
面図、第１８図は第１６図の＼１１１１−＼浦線矢視断
面図、第１９図はこの発明の他の実施例を示す縦断面図
、第２０図は第１９図における平板状ロッド部の平面図
、第２１図は第１９図のＩＩＸＩ　−ＩＸＩＸ線矢視断
面図２２図はこの発明の更に他の実施例を示す一部断面
側面図、第２３図口、第２２図のＩＩＸＩＩＩ−ＩＩＸ
ＩＩＩ線矢視断面図、第２４図はこの発明の別の実施例
を示す一部断面側面図、第２５図は第２／１図のｖ−ｖ
、１天視断面図、第２６図はこの発明の直線位置検出装
置を位相シフト方式によって動作さぜ、直線位置に応じ
た電気的位相シフト量の測定を行うための回路の一例を
示す電気的フロック図、第２７図はこの発明の直線位置
検出装置におけるロッド部の製造プロセスの一実施例を
示す流れ図、第２８図は同ロンド部の製造プロセスの別
の実施例を示す流れ図、第２９図はこの発明の別の実施
例を示す平面図てあって、了フソリ、、−１・直線位置
検出のために２つの直線位置検出装置をｇｆ：設した例
を示すもの、である。 １Ａ〜１Ｄ　−１次コイル、２Ａ〜２　Ｄ　−２次コイ
ル、４．５−磁性体のコイルケース、６，７゜８．９　
丸棒状のロッド部、１５，１６．１７゜２２．４’５．
６０．６１　平板状のロッド部、４６゜５１　ら旋状の
ロッド部、６＋）　、　７１）　、　８ｂ、９１〕。 １５１）、１６＋）、１７１）、２２ｂ、４５ｂ、６０
ｂ。 ６１１）　、　４６１）　’＋　５１１）・・導電体部
分、１１〜１４゜１８〜２１．４７＝５０．５２〜５９
・各相コイル部のコア、６ａ、４６ａ、５１ａ−中心口
ノド・１５ａ、１６ａ、１７ａ、２２ａ、４５ａ、６２
複数ロンド部ζこ共通の基板部材。 特許出願人　株式会社　ニスジー 代理人　飯塚義仁 ３１γ３　ド１ 第２９図 第７図 第１１図　第１３図 第２４図　第２５図 第２７図　第２８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１次交流信号によって励磁されるさ共に２次出力を
   取出すためのコイル部と、このコイル部に対して相対的
   に直線変位可能に配されたロッド部とを具える直線位置
   検出装置において、前記四ノド′部が、前記コイル部に
   よる磁束に対して渦電流路を形成し得るよう設けられた
   導電体部分を前記相対的直線変位方面に沿って所定間隔
   で複数個繰返し設けて成るものであり、この導電体部分
   は弱磁性又は非磁性材から成る七共に該１“１２１部の
   他の部分の材質よりも相対的に良導電体から成るもので
   あるこＬを特徴とする直線位置検出装置。 ２、前記各導電体部分は、前記ロッド部の周囲に所定間
   隔で・設けられたリング状のものである特許゛請求の第
   １項記載の直線位置検出装置。 ３、前記ロッド部は、全体として丸棒形状であり、前記
   コイル部のコイル空間内に挿入されたものである特許請
   求の範囲第２項記載の直線位置検出装置。 ４、前記ロッド部は、全体として細長〃平板状であり、
   前記コイル部は、コイルを巻回した磁性体コアを含み、
   このコアの両錨；部が前記平板状ロッド部の一面側にギ
   ヤノブを介して対向している特許請求の範囲第１項記載
   の直線位置検出装置。 ５、前記ロッド部は、全体おして細長の平板状であり、
   前記コイル部は、コイルを巻回した磁性体コアを含み、
   このコアの両端部が前記平板状ロッド部の両面を挟み、
   各面にギャップを介して対向している特許請求の範囲第
   １項記載の直線位置検出装置。 ６、前記ロット部は、円筒状の中心ロットの周囲に前記
   導電体部分をら旋状に配列して成るものであり、前記コ
   イル部は、コイルを巻回した磁性体。 コアを含み、このコアの両端部が前記日ノ１一部の側面
   に対向している特許請求の範囲第１項記載の直線位置検
   出装置。 ７、前記導電体部分は、前記ロッド部の基材上に所定の
   パターンで所定の導電性物質を付着させて成るものであ
   る特許請求の範囲第１項乃至第６項の何れかに記載の直
   線位置検出装置。 ８、めっきによって前記導電性物質を４１１着させたも
   のである特許請求の範囲第７項記載の直線位１ｉｆｆｉ
   検出装置。 ９、溶射によって前記導電性物質をイ」着させたもので
   ある特許請求の範囲第７項記載の直線位置検出装置。 １０、バク〜ン焼付によって前記導電性物質を旬着させ
   たものである特許請求の範囲第７項記載の直線位置検出
   装置。 １１、前記コイル部は、所定位相だけずれた同周波数の
   少くとも２つの１次交流信号によって個別に励磁される
   少くとも２つの１次コイルと、この］次コイルに対応す
   る２次コイルとを含み、これらの１次コイルと前記ロッ
   ト部の導電体部分との対応が各１次コイル間でずれるよ
   うにこれらの１次゛コイル及び２次コイルを配置するこ
   とにより前記１次交流信号を前記ロット部の相対的直線
   位置に応じて位相シフトした信号が前記２、次コイルの
   側で得られるようにし、この位相シフト量が、前記ロッ
   ト部における前記導電体部分の配列の１繰返し周期Ｐに
   相当する変位量につき３６０度の電気角に対応するよう
   に前記コイル部の配置を決定したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第１０項の何れかに記載の直線位
   置検出装置。 １２、前記１次及び２次コイルは４相のコイルグループ
   から成り、前記ロット部の相対的直線位置に応した各相
   磁気回路の磁気抵抗変化の位相がほぼ９０度つつずれる
   ようにこれらコイルが配置されており、その中で磁気抵
   抗変化か１８０度隔９た２つの相を正弦波信号によって
   励磁して各々の２次フィル出力を差動的に取出し、磁気
   抵抗変化が１８０度隔９た別の２つの相を余弦波信号に
   よって励磁して各々の２次コイル出力を差動的に取出し
   、各相対の２次コイル差動出力信号を加算合成して前記
   位相シフＩ・を含む出力信号を得るよ・うにし、た特許
   請求の範囲第１１項記載の直線位置検出装置。 １３、１．次交流信号によって励磁されると共に２次出
   力を取出すためのコイル部と、このコイル部に対して相
   対的に直線変位可能に配されたロット部とを具える直線
   位置検出装置が複数個有り、前記各検出装置の前記ロッ
   ト部が、前記コイル部による磁束に対して渦電流路を形
   成し得るよう設けられた導電体部分を前記相対的直線変
   位方向に沿って所定間隔で複数個繰返し設けて成るもの
   であり、この導電体部分は弱磁性又は非磁性材から成る
   さ共に該ロット部の他の部分の材質よりも相対的に良導
   電体から成るものであり、前記各検出装置の前記ロット
   部が、共通の基材から成るものであり、該共通基村上に
   各ロット部に対応する前記導電体部分の配列を夫々独立
   に設けて成り、この導電体部分の繰返し間隔が各ロン１
   ’部間で異なっていることを特徴とする直線位置検出装
   置。 １４．１次交流信号によって励磁されると共に２次出力
   を取出すためのコイル部と、このコイル部に対して相対
   的に直線変位可能に配されたロッド部とを具備し、この
   ロット部が、前記コイル部による磁束に対して渦電流路
   を形成し得るよう設けられた導電体Ｈ；ｌｉ分を前記相
   対的直線変位方向に沿って所定間隔て複数個繰返し設け
   て成るものであり、この導電体部分は弱磁性又は非磁性
   材から成るさ共に該ロッド部の他の部分の材質よりも相
   対的に良導電体から成るものであることを特徴とする直
   線位置検出装置にお（・）る前記ロッド部の製造方法て
   あって、 前記四ノド部の基材上全面に所定の導電性物質をイ」着
   させること、 その後、前記基祠上にイ」着した導電性物質を所定のパ
   ターンで残して不要部分を取除くこと、から成り、残さ
   れた導電性物質が前記導電体部分さなることを特徴とす
   る直線位置検出装置にお（ヴるロッド部の製造方法。 １５、前記旧情させることはめっきによって行い、前記
   取除くことはエツチングによって行うようにした特許請
   求の範囲第１４項記載の直線位置検出装置におけるロッ
   ド部の製造方法。