直線変位検出器
【課題】広い範囲のアブゾリュート位置検出を１本ロッド構造で実現する。
【解決手段】１本のロッド（１１ｒ）と、ロッド（１１ｒ）が挿入されうるスリーブ（２１）と、ロッド（１１ｒ）との間にスリーブ（２１）が入りうる空隙を空けてロッド（１１ｒ）を覆うように設置されたシース（１１ｓ）とを具備し、ロッド（１１ｒ）には多数の第１検出部材（１）が第１ピッチＰ1で配置され、シース（１１ｓ）には多数の第２検出部材（２）が第２ピッチＰ2で配置され、スリーブ（２１）には第１検出部材（１）を検知するための第１コイル群（３０）および第２検出部材（２）を検知するための第２コイル群（４０）が設置されている。
【効果】アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2よりも広くすることが出来る。１本のロッドなので製造・保守が容易な機械的構造になる。サイズの大型化を抑制できる。
【解決手段】１本のロッド（１１ｒ）と、ロッド（１１ｒ）が挿入されうるスリーブ（２１）と、ロッド（１１ｒ）との間にスリーブ（２１）が入りうる空隙を空けてロッド（１１ｒ）を覆うように設置されたシース（１１ｓ）とを具備し、ロッド（１１ｒ）には多数の第１検出部材（１）が第１ピッチＰ1で配置され、シース（１１ｓ）には多数の第２検出部材（２）が第２ピッチＰ2で配置され、スリーブ（２１）には第１検出部材（１）を検知するための第１コイル群（３０）および第２検出部材（２）を検知するための第２コイル群（４０）が設置されている。
【効果】アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2よりも広くすることが出来る。１本のロッドなので製造・保守が容易な機械的構造になる。サイズの大型化を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線変位検出器に関し、さらに詳しくは、広い範囲のアブゾリュート位置検出を１本ロッド構造で実現した直線変位検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アブゾリュート位置検出を１本ロッド構造で実現した直線変位検出器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、１９２ｍｍまでの範囲のアブソリュート位置検出を１本ロッド構造で実現した直線変位検出器が市販されている（例えば、非特許文献１参照。）。
他方、２０４８ｍｍまでの広い範囲のアブソリュート位置検出を２本ロッド構造で実現した直線変位検出器も市販されている（例えば、非特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６４７５８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】エヌエスディ株式会社，アブソコーダ検出器，直線型アブソコーダ，A.フルアブソリュート１ロッド（１ピッチ１ロッド）タイプ，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nsdcorp.co.jp/contents/jp/products/3131.htm＞
【非特許文献２】エヌエスディ株式会社，アブソコーダ検出器，直線型アブソコーダ，C.フルアブソリュート２ロッド（多ピッチ２ロッド）タイプ，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nsdcorp.co.jp/contents/jp/products/3131.htm＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
市販されている１本ロッド構造の直線変位検出器では、非磁性体製のロッドの長手方向に多数の磁性体片をピッチＰで並べると共に、ロッドが挿入されるスリーブ側に、第１の一次コイル・二次コイル対を設置し、さらに第１の一次コイル・二次コイル対から、Ｐ／２の間隔で第２の一次コイル・二次コイル対を設置し、７Ｐ／４の間隔で第３の一次コイル・二次コイル対を設置し、９Ｐ／４の間隔で第４の一次コイル・二次コイル対を設置し、二次コイルの信号を加減算した出力信号の位相からアブゾリュート位置を検出している。このような１本ロッド構造では、ピッチＰだけ変位した位置では同じ出力信号になる。従って、アブゾリュート位置の検出範囲は、ピッチＰに等しくなる。
他方、市販されている２本ロッド構造の直線変位検出器では、ピッチＰの１本ロッド構造の直線変位検出器とピッチｎ・Ｐ／（ｎ−１）の１本ロッド構造の直線変位検出器とを並設し、一方の出力信号と他方の出力信号の位相差からアブゾリュート位置を検出している。このような２本ロッド構造では、アブゾリュート位置検出の範囲はピッチＰのｎ倍に広くなる。
しかし、２本のロッドを同時に誤差無く直線移動させる機械的構造は、製造・保守が難しい問題点がある。また、サイズが大型化する問題点がある。
そこで、本発明の目的は、広い範囲のアブゾリュート位置検出を１本ロッド構造で実現した直線変位検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点では、本発明は、１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブと、前記ロッドとの間に前記スリーブが入りうる空隙を空けて前記ロッドを覆うように設置された筒状のシースとを具備し、前記ロッドには多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し、前記シースには多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材を検知するための第２コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０１，１０２）を提供する。
上記第１による直線変位検出器（１０１，１０２）では、第１コイル群からの出力信号と第２コイル群からの出力信号の位相差からアブゾリュート位置を検出することにより、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。さらに、第１検出部材と第２検出部材とがロッドとシースとに空間的に離れて存在するため、第１コイル群と第２コイル群の干渉を容易に抑制できる。
【０００７】
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による直線変位検出器（１０１，１０２）において、前記第１コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第１コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第２コイル群の内側を通る磁束の通路になると共に前記第２コイル群と前記第１検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材とを具備したことを特徴とする直線変位検出器（１０１，１０２）を提供する。
上記第２による直線変位検出器（１０１，１０２）では、第１コイル群の磁束が第２検出部材に作用したり、第２コイル群の磁束が第１検出部材に作用することを磁気遮蔽材により抑制することが出来る。
【０００８】
第３の観点では、本発明は、１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブとを具備し、前記ロッドの表面または浅部には多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し且つ前記ロッドの深部には多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材を検知するための第２コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０３，１０４）を提供する。
上記第３による直線変位検出器（１０３，１０４）では、第１コイル群からの出力信号と第１コイル群からの出力信号の位相差からアブゾリュート位置を検出することにより、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。さらに、第１検出部材と第２検出部材の両方がロッドに存在するため、構造を簡単化できる。
【０００９】
第４の観点では、本発明は、１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブと、前記ロッドとの間に前記スリーブが入りうる空隙を空けて前記ロッドを覆うように設置された筒状のシースとを具備し、前記ロッドの表面または浅部には多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し且つ前記ロッドの深部には多数の第３検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ3で配置し、前記シースには多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1およびＰ3とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材および前記第３検出部材を検知するための第３コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０５）を提供する。
上記第４による直線変位検出器（１０５）では、第１コイル群からの出力信号と第２コイル群からの出力信号と第３コイル群からの出力信号の位相差からアブゾリュート位置を検出することにより、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2，Ｐ3よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。
【００１０】
第５の観点では、本発明は、前記第４の観点による直線変位検出器（１０５）において、前記第１コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第１コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第２コイル群の内側を通る磁束の通路になると共に前記第２コイル群と前記第１検出部材および前記第３検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第３コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第３コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材とを具備したことを特徴とする直線変位検出器（１０５）を提供する。
上記第５による直線変位検出器（１０５）では、第１コイル群の磁束が第２検出部材に作用したり、第２コイル群の磁束が第１検出部材や第３検出部材に作用したり、第３コイル群の磁束が第２検出部材に作用することを磁気遮蔽材により抑制することが出来る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の直線変位検出器によれば、広い範囲のアブゾリュート位置検出を１本ロッド構造で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る直線変位検出器を示す断面図である。
【図２】実施例１に係る直線変位検出器の使用態様を示す模式図である。
【図３】実施例１に係る直線変位検出器の外観を模式的に示す斜視図である。
【図４】実施例２に係る直線変位検出器を示す断面図である。
【図５】実施例３に係る直線変位検出器を示す断面図である。
【図６】実施例４に係る直線変位検出器を示す断面図である。
【図７】実施例５に係る直線変位検出器を示す断面図である。
【図８】実施例５に係る直線変位検出器の使用態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１４】
−実施例１−
図１は、実施例１に係る直線変位検出器１０１を示す断面図である。
この直線変位検出器１０１は、円柱状の１本のロッド１１ｒと、ロッド１１ｒが挿入されうる円筒状のスリーブ２１と、ロッド１１ｒとの間にスリーブ２１が入りうる空隙を空けてロッド１１ｒを覆うように設置された円筒状のシース１１ｓとを具備している。
ロッド１１ｒとシース１１ｓとは、一端部で一体化されている。
【００１５】
ロッド１１ｒには、リング状の多数の第１検出部材１が長手方向に第１ピッチＰ1で配置されている。
【００１６】
シース１１ｓには、リング状の多数の第２検出部材２が長手方向に第１ピッチＰ1とは異なる第２ピッチＰ2で配置されている。
【００１７】
スリーブ２１には、第１検出部材１を検知するための第１コイル群３０および第２検出部材２を検知するための第２コイル群４０が設置されている。
【００１８】
磁気遮蔽材６１は、第１コイル群３０の外側を通る磁束の通路になると共に第１コイル群３０と第２検出部材２の間を磁気的に遮蔽している。
磁気遮蔽材７１は、第２コイル群４０の内側を通る磁束の通路になると共に第２コイル群４０と第１検出部材１の間を磁気的に遮蔽している。
連結部材８１は、磁気遮蔽材６１と磁気遮蔽材７１とを連結している。
【００１９】
第１コイル群３０は、第１の一次コイルＳ１・二次コイル３１対と、第１の一次コイルＳ１・二次コイル３１対からＰ1／２の間隔に設置された第２の一次コイル−Ｓ１・二次コイル３２対と、第２の一次コイル−Ｓ１・二次コイル３２対から３・Ｐ1／４の間隔に設置された第３の一次コイルＣ１・二次コイル３３対と、第３の一次コイルＣ１・二次コイル３３対からＰ1／２の間隔で設置された第４の一次コイル−Ｃ１・二次コイル３４対とからなっている。
【００２０】
第２コイル群４０は、第１の一次コイルＳ２・二次コイル４１対と、第１の一次コイルＳ２・二次コイル４１対からＰ2／２の間隔に設置された第２の一次コイル−Ｓ２・二次コイル４２対と、第２の一次コイル−Ｓ２・二次コイル４２対から３・Ｐ2／４の間隔に設置された第３の一次コイルＣ２・二次コイル４３対と、第３の一次コイルＣ２・二次コイル４３対からＰ2／２の間隔で設置された第４の一次コイル−Ｃ２・二次コイル４４対とからなっている。
【００２１】
ロッド１１ｒおよびシース１１ｓは、例えばステンレスのような非磁性体製である。
ロッド１１ｒおよびシース１１ｓの長さは、例えば２ｍである。
シース１１ｓの外径は、例えば３０ｍｍである。
【００２２】
スリーブ２１は、例えばＰＰＳのような耐熱樹脂製である。
【００２３】
第１検出部材１および第２検出部材２は、例えば炭素鋼と銅の合金のような磁性材製である。
第１ピッチＰ1は、例えば１５ｍｍである。
第２ピッチＰ2は、例えば１６ｍｍである。
Ｐ2／Ｐ1＝ｎ／（ｎ−１）とするとき、ｎ＝１６である。
【００２４】
磁気遮蔽材６１，７１は、例えば炭素鋼と銅の合金のような磁性材製である。
連結部材８１は、例えばＰＰＳのような耐熱樹脂製である。
【００２５】
図２は、直線変位検出器１０１の使用態様を示す模式図である。
第１コイル群３０の一次コイルＳ１，−Ｓ１は周波数ｗ１の正弦波で駆動され、一次コイルＣ１，−Ｃ１は周波数ｗ１の余弦波で駆動される。また、第１コイル群３０から、二次コイル３１，３２，３３，３４の各信号を加減算した出力信号Ｅ１が出力される。
第２コイル群４０の一次コイルＳ２，−Ｓ２は周波数ｗ２の正弦波で駆動され、一次コイルＣ２，−Ｃ２は周波数ｗ２の余弦波で駆動される。また、第２コイル群４０から、二次コイル４１，４２，４３，４４の各信号を加減算した出力信号Ｅ２が出力される。
演算処理部Ｑは、第１コイル群３０からの出力信号Ｅ１と第２コイル群４０からの出力信号Ｅ２の位相差を基にアブゾリュート位置検出を行い、変位ｘを出力する。
【００２６】
周波数ｗ１とｗ２は、同一周波数でもよいし、異なる周波数でもよい。例えばｗ１＝５ｋＨｚ；ｗ２＝５ｋＨｚとしてもよいし、ｗ１＝５ｋＨｚ；ｗ２＝５０ｋＨｚとしてもよい。
【００２７】
図３の（ａ）は、ロッド１１ｒとシース１１ｓの間の空隙にスリーブ２１を挿入した状態の外観である。
図３の（ｂ）は、ロッド１１ｒおよびシース１１ｓの外観である。
図３の（ｃ）は、スリーブ２１の外観である。
【００２８】
実施例１の直線変位検出器１０１によれば、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。さらに、第１検出部材１と第２検出部材２とがロッド１１ｒとシース１１ｓとに空間的に離れて存在するため、２つのコイル群３０，４０の干渉を容易に抑制できる。また、第１コイル群３０の磁束が第２検出部材２に作用したり、第２コイル群４０の磁束が第１検出部材１に作用することを磁気遮蔽材６１，７１により抑制することが出来る。
【００２９】
−実施例２−
図４は、実施例２に係る直線変位検出器１０２を示す断面図である。
この直線変位検出器１０２は、実施例１に係る直線変位検出器１０１と基本的に同じであるが、第１コイル群３０と第２コイル群４０の配置が異なっている。
すなわち、実施例１に係る直線変位検出器１０１では第１コイル群３０と第２コイル群４０を長手方向に並べていたが、実施例２に係る直線変位検出器１０２では第１コイル群３０の外周に第２コイル群４０を設置している。
【００３０】
実施例２の直線変位検出器１０２によれば、実施例１と同様の効果が得られる。
【００３１】
−実施例３−
図５は、実施例３に係る直線変位検出器１０３を示す断面図である。
この直線変位検出器１０３は、円柱状の１本のロッド１１ｒと、ロッド１１ｒが挿入されうる円筒状のスリーブ２１とを具備している。
【００３２】
ロッド１１ｒの浅部には、リング状の多数の第１検出部材１が長手方向に第１ピッチＰ1で配置されている。
ロッド１１ｒの深部には、リング状の多数の第２検出部材２が長手方向に第１ピッチＰ1とは異なる第２ピッチＰ2で配置されている。
【００３３】
スリーブ２１には、第１検出部材１を検知するための第１コイル群３０および第２検出部材２を検知するための第２コイル群４０が設置されている。
【００３４】
磁気遮蔽材６１は、第１コイル群３０の外側を通る磁束の通路になると共に第２コイル群４０の磁束を遮蔽している。
磁気遮蔽材７１は、第２コイル群４０の外側を通る磁束の通路になると共に第１コイル群３０の磁束を遮蔽している。
連結部材８１は、磁気遮蔽材６１と磁気遮蔽材７１とを連結している。
【００３５】
第１コイル群３０の周波数ｗ１は、浅部にある第１検出部材１を検知しやすいように例えば５０ｋＨｚの比較的高い周波数とする。
第２コイル群４０の周波数ｗ２は、深部にある第２検出部材２を検知しやすいように例えば５ｋＨｚの比較的低い周波数とする。
【００３６】
実施例３の直線変位検出器１０３によれば、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。さらに、実施例１，２のようなシース１１ｓが無いため、外径を細く出来ると共に構造を簡単化できる。
【００３７】
−実施例４−
図６は、実施例４に係る直線変位検出器１０４を示す断面図である。
この直線変位検出器１０４は、実施例３に係る直線変位検出器１０３と基本的に同じであるが、第２検出部材２が異なっている。
すなわち、実施例３に係る直線変位検出器１０３ではリング状の第２検出部材２を配置していたが、実施例２４係る直線変位検出器１０４ではロッド１１ｒの中心軸上に円柱状の多数の第２検出部材２を第２ピッチＰ2で配置している。
【００３８】
実施例４の直線変位検出器１０４によれば、実施例３と同様の効果が得られる。
【００３９】
−実施例５−
図７は、実施例５に係る直線変位検出器１０５を示す断面図である。
この直線変位検出器１０５は、円柱状の１本のロッド１１ｒと、ロッド１１ｒが挿入されうる円筒状のスリーブ２１と、ロッド１１ｒとの間にスリーブ２１が入りうる空隙を空けてロッド１１ｒを覆うように設置された円筒状のシース１１ｓとを具備している。
ロッド１１ｒとシース１１ｓとは、一端部で一体化されている。
【００４０】
ロッド１１ｒの浅部には、リング状の多数の第１検出部材１が長手方向に第１ピッチＰ1で配置されている。
ロッド１１ｒの深部には、リング状の多数の第３検出部材３が長手方向に第１ピッチＰ1とは異なる第３ピッチＰ3で配置されている。
【００４１】
シース１１ｓには、リング状の多数の第２検出部材２が長手方向に第１ピッチＰ1や第３ピッチＰ3とは異なる第２ピッチＰ2で配置されている。
【００４２】
スリーブ２１には、第１検出部材１を検知するための第１コイル群３０と、第２検出部材２を検知するための第２コイル群４０と、第３検出部材３を検知するための第３コイル群５０とが設置されている。
【００４３】
磁気遮蔽材６１は、第１コイル群３０の外側を通る磁束の通路になると共に第１コイル群３０と第２検出部材２の間を磁気的に遮蔽している。
磁気遮蔽材７１は、第２コイル群４０の内側を通る磁束の通路になると共に第２コイル群４０と第１検出部材１および第３検出部材３の間を磁気的に遮蔽している。
連結部材８１は、磁気遮蔽材６１と磁気遮蔽材７１とを連結している。
磁気遮蔽材９１は、第３コイル群５０の外側を通る磁束の通路になると共に第３コイル群５０と第２検出部材２の間を磁気的に遮蔽している。
連結部材８２は、磁気遮蔽材７１と磁気遮蔽材９１とを連結している。
【００４４】
第１コイル群３０は、第１の一次コイルＳ１・二次コイル３１対と、第１の一次コイルＳ１・二次コイル３１対からＰ1／２の間隔に設置された第２の一次コイル−Ｓ１・二次コイル３２対と、第２の一次コイル−Ｓ１・二次コイル３２対から３・Ｐ1／４の間隔に設置された第３の一次コイルＣ１・二次コイル３３対と、第３の一次コイルＣ１・二次コイル３３対からＰ1／２の間隔で設置された第４の一次コイル−Ｃ１・二次コイル３４対とからなっている。
【００４５】
第２コイル群４０は、第１の一次コイルＳ２・二次コイル４１対と、第１の一次コイルＳ２・二次コイル４１対からＰ2／２の間隔に設置された第２の一次コイル−Ｓ２・二次コイル４２対と、第２の一次コイル−Ｓ２・二次コイル４２対から３・Ｐ2／４の間隔に設置された第３の一次コイルＣ２・二次コイル４３対と、第３の一次コイルＣ２・二次コイル４３対からＰ2／２の間隔で設置された第４の一次コイル−Ｃ２・二次コイル４４対とからなっている。
【００４６】
第３コイル群５０は、第１の一次コイルＳ３・二次コイル５１対と、第１の一次コイルＳ３・二次コイル５１対からＰ3／２の間隔に設置された第２の一次コイル−Ｓ３・二次コイル５２対と、第２の一次コイル−Ｓ３・二次コイル５２対から３・Ｐ3／４の間隔に設置された第３の一次コイルＣ３・二次コイル５３対と、第３の一次コイルＣ３・二次コイル５３対からＰ3／２の間隔で設置された第４の一次コイル−Ｃ３・二次コイル５４対とからなっている。
【００４７】
ロッド１１ｒおよびシース１１ｓは、例えばステンレスのような非磁性体製である。
ロッド１１ｒおよびシース１１ｓの長さは、例えば１０ｍである。
シース１１ｓの外径は、例えば３０ｍｍである。
【００４８】
スリーブ２１は、例えばＰＰＳのような耐熱樹脂製である。
【００４９】
第１検出部材１，第２検出部材２および第３検出部材３は、例えば炭素鋼と銅の合金のような磁性材製である。
第１ピッチＰ1は、例えば１５ｍｍである。
第２ピッチＰ2は、例えば１７ｍｍである。
第３ピッチＰ3は、例えば１６ｍｍである。
【００５０】
磁気遮蔽材６１，７１，９１は、例えば炭素鋼と銅の合金のような磁性材製である。
連結部材８１，８２は、例えばＰＰＳのような耐熱樹脂製である。
【００５１】
図８は、直線変位検出器１０５の使用態様を示す模式図である。
第１コイル群３０の一次コイルＳ１，−Ｓ１は周波数ｗ１の正弦波で駆動され、一次コイルＣ１，−Ｃ１は周波数ｗ１の余弦波で駆動される。また、第１コイル群３０から、二次コイル３１，３２，３３，３４の各信号を加減算した出力信号Ｅ１が出力される。
第２コイル群４０の一次コイルＳ２，−Ｓ２は周波数ｗ２の正弦波で駆動され、一次コイルＣ２，−Ｃ２は周波数ｗ２の余弦波で駆動される。また、第２コイル群４０から、二次コイル４１，４２，４３，４４の各信号を加減算した出力信号Ｅ２が出力される。
第３コイル群５０の一次コイルＳ３，−Ｓ３は周波数ｗ３の正弦波で駆動され、一次コイルＣ３，−Ｃ３は周波数ｗ３の余弦波で駆動される。また、第３コイル群５０から、二次コイル５１，５２，５３，５４の各信号を加減算した出力信号Ｅ３が出力される。
演算処理部Ｑは、第１コイル群３０からの出力信号Ｅ１と第２コイル群４０からの出力信号Ｅ２と第３コイル群５０からの出力信号Ｅ３の位相差を基にアブゾリュート位置検出を行い、変位ｘを出力する。
【００５２】
第１コイル群３０の周波数ｗ１は、浅部にある第１検出部材１を検知しやすいように例えば５０ｋＨｚの比較的高い周波数とする。
第３コイル群５０の周波数ｗ３は、深部にある第３検出部材３を検知しやすいように例えば５ｋＨｚの比較的低い周波数とする。
第２コイル群４０の周波数ｗ２は、周波数ｗ１またはｗ３のいずれかと同一周波数でもよいし、両方と異なる周波数でもよい。例えばｗ１＝５０ｋＨｚ；ｗ２＝５０ｋＨｚとしてもよいし、ｗ２＝５ｋＨｚ；ｗ３＝５ｋＨｚとしてもよいし、ｗ１＝５０ｋＨｚ；ｗ２＝１０ｋＨｚ；ｗ３＝５０ｋＨｚとしてもよい。
【００５３】
実施例５の直線変位検出器１０５によれば、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2，Ｐ3よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。さらに、第１コイル群３０の磁束が第２検出部材２に作用したり、第２コイル群４０の磁束が第１検出部材１や第３検出部材３に作用したり、第３コイル群５０の磁束が第２検出部材２に作用することを磁気遮蔽材６１，７１，９１により抑制することが出来る。
【００５４】
−実施例６−
実施例１〜５では、検出部材１，２，３のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３の１／２のピッチで一次コイル・二次コイルの対を並べる基本構成としたが、検出部材１，２，３のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３の１／３のピッチで一次コイル・二次コイルの対を３個並べる基本構成を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の直線変位検出器は、例えば製鉄所で使用される空圧シリンダや油圧シリンダ等の位置検出装置に利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 第１検出部材
２ 第２検出部材
３ 第３検出部材
１１ｒ ロッド
２１ スリーブ
１１ｓ シース
３０ 第１コイル群
４０ 第２コイル群
５０ 第３コイル群
６１，７１，９１ 磁気遮蔽材
１０１〜１０５ 直線変位検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線変位検出器に関し、さらに詳しくは、広い範囲のアブゾリュート位置検出を１本ロッド構造で実現した直線変位検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アブゾリュート位置検出を１本ロッド構造で実現した直線変位検出器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、１９２ｍｍまでの範囲のアブソリュート位置検出を１本ロッド構造で実現した直線変位検出器が市販されている（例えば、非特許文献１参照。）。
他方、２０４８ｍｍまでの広い範囲のアブソリュート位置検出を２本ロッド構造で実現した直線変位検出器も市販されている（例えば、非特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６４７５８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】エヌエスディ株式会社，アブソコーダ検出器，直線型アブソコーダ，A.フルアブソリュート１ロッド（１ピッチ１ロッド）タイプ，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nsdcorp.co.jp/contents/jp/products/3131.htm＞
【非特許文献２】エヌエスディ株式会社，アブソコーダ検出器，直線型アブソコーダ，C.フルアブソリュート２ロッド（多ピッチ２ロッド）タイプ，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nsdcorp.co.jp/contents/jp/products/3131.htm＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
市販されている１本ロッド構造の直線変位検出器では、非磁性体製のロッドの長手方向に多数の磁性体片をピッチＰで並べると共に、ロッドが挿入されるスリーブ側に、第１の一次コイル・二次コイル対を設置し、さらに第１の一次コイル・二次コイル対から、Ｐ／２の間隔で第２の一次コイル・二次コイル対を設置し、７Ｐ／４の間隔で第３の一次コイル・二次コイル対を設置し、９Ｐ／４の間隔で第４の一次コイル・二次コイル対を設置し、二次コイルの信号を加減算した出力信号の位相からアブゾリュート位置を検出している。このような１本ロッド構造では、ピッチＰだけ変位した位置では同じ出力信号になる。従って、アブゾリュート位置の検出範囲は、ピッチＰに等しくなる。
他方、市販されている２本ロッド構造の直線変位検出器では、ピッチＰの１本ロッド構造の直線変位検出器とピッチｎ・Ｐ／（ｎ−１）の１本ロッド構造の直線変位検出器とを並設し、一方の出力信号と他方の出力信号の位相差からアブゾリュート位置を検出している。このような２本ロッド構造では、アブゾリュート位置検出の範囲はピッチＰのｎ倍に広くなる。
しかし、２本のロッドを同時に誤差無く直線移動させる機械的構造は、製造・保守が難しい問題点がある。また、サイズが大型化する問題点がある。
そこで、本発明の目的は、広い範囲のアブゾリュート位置検出を１本ロッド構造で実現した直線変位検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点では、本発明は、１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブと、前記ロッドとの間に前記スリーブが入りうる空隙を空けて前記ロッドを覆うように設置された筒状のシースとを具備し、前記ロッドには多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し、前記シースには多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材を検知するための第２コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０１，１０２）を提供する。
上記第１による直線変位検出器（１０１，１０２）では、第１コイル群からの出力信号と第２コイル群からの出力信号の位相差からアブゾリュート位置を検出することにより、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。さらに、第１検出部材と第２検出部材とがロッドとシースとに空間的に離れて存在するため、第１コイル群と第２コイル群の干渉を容易に抑制できる。
【０００７】
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による直線変位検出器（１０１，１０２）において、前記第１コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第１コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第２コイル群の内側を通る磁束の通路になると共に前記第２コイル群と前記第１検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材とを具備したことを特徴とする直線変位検出器（１０１，１０２）を提供する。
上記第２による直線変位検出器（１０１，１０２）では、第１コイル群の磁束が第２検出部材に作用したり、第２コイル群の磁束が第１検出部材に作用することを磁気遮蔽材により抑制することが出来る。
【０００８】
第３の観点では、本発明は、１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブとを具備し、前記ロッドの表面または浅部には多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し且つ前記ロッドの深部には多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材を検知するための第２コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０３，１０４）を提供する。
上記第３による直線変位検出器（１０３，１０４）では、第１コイル群からの出力信号と第１コイル群からの出力信号の位相差からアブゾリュート位置を検出することにより、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。さらに、第１検出部材と第２検出部材の両方がロッドに存在するため、構造を簡単化できる。
【０００９】
第４の観点では、本発明は、１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブと、前記ロッドとの間に前記スリーブが入りうる空隙を空けて前記ロッドを覆うように設置された筒状のシースとを具備し、前記ロッドの表面または浅部には多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し且つ前記ロッドの深部には多数の第３検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ3で配置し、前記シースには多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1およびＰ3とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材および前記第３検出部材を検知するための第３コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０５）を提供する。
上記第４による直線変位検出器（１０５）では、第１コイル群からの出力信号と第２コイル群からの出力信号と第３コイル群からの出力信号の位相差からアブゾリュート位置を検出することにより、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2，Ｐ3よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。
【００１０】
第５の観点では、本発明は、前記第４の観点による直線変位検出器（１０５）において、前記第１コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第１コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第２コイル群の内側を通る磁束の通路になると共に前記第２コイル群と前記第１検出部材および前記第３検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第３コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第３コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材とを具備したことを特徴とする直線変位検出器（１０５）を提供する。
上記第５による直線変位検出器（１０５）では、第１コイル群の磁束が第２検出部材に作用したり、第２コイル群の磁束が第１検出部材や第３検出部材に作用したり、第３コイル群の磁束が第２検出部材に作用することを磁気遮蔽材により抑制することが出来る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の直線変位検出器によれば、広い範囲のアブゾリュート位置検出を１本ロッド構造で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る直線変位検出器を示す断面図である。
【図２】実施例１に係る直線変位検出器の使用態様を示す模式図である。
【図３】実施例１に係る直線変位検出器の外観を模式的に示す斜視図である。
【図４】実施例２に係る直線変位検出器を示す断面図である。
【図５】実施例３に係る直線変位検出器を示す断面図である。
【図６】実施例４に係る直線変位検出器を示す断面図である。
【図７】実施例５に係る直線変位検出器を示す断面図である。
【図８】実施例５に係る直線変位検出器の使用態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１４】
−実施例１−
図１は、実施例１に係る直線変位検出器１０１を示す断面図である。
この直線変位検出器１０１は、円柱状の１本のロッド１１ｒと、ロッド１１ｒが挿入されうる円筒状のスリーブ２１と、ロッド１１ｒとの間にスリーブ２１が入りうる空隙を空けてロッド１１ｒを覆うように設置された円筒状のシース１１ｓとを具備している。
ロッド１１ｒとシース１１ｓとは、一端部で一体化されている。
【００１５】
ロッド１１ｒには、リング状の多数の第１検出部材１が長手方向に第１ピッチＰ1で配置されている。
【００１６】
シース１１ｓには、リング状の多数の第２検出部材２が長手方向に第１ピッチＰ1とは異なる第２ピッチＰ2で配置されている。
【００１７】
スリーブ２１には、第１検出部材１を検知するための第１コイル群３０および第２検出部材２を検知するための第２コイル群４０が設置されている。
【００１８】
磁気遮蔽材６１は、第１コイル群３０の外側を通る磁束の通路になると共に第１コイル群３０と第２検出部材２の間を磁気的に遮蔽している。
磁気遮蔽材７１は、第２コイル群４０の内側を通る磁束の通路になると共に第２コイル群４０と第１検出部材１の間を磁気的に遮蔽している。
連結部材８１は、磁気遮蔽材６１と磁気遮蔽材７１とを連結している。
【００１９】
第１コイル群３０は、第１の一次コイルＳ１・二次コイル３１対と、第１の一次コイルＳ１・二次コイル３１対からＰ1／２の間隔に設置された第２の一次コイル−Ｓ１・二次コイル３２対と、第２の一次コイル−Ｓ１・二次コイル３２対から３・Ｐ1／４の間隔に設置された第３の一次コイルＣ１・二次コイル３３対と、第３の一次コイルＣ１・二次コイル３３対からＰ1／２の間隔で設置された第４の一次コイル−Ｃ１・二次コイル３４対とからなっている。
【００２０】
第２コイル群４０は、第１の一次コイルＳ２・二次コイル４１対と、第１の一次コイルＳ２・二次コイル４１対からＰ2／２の間隔に設置された第２の一次コイル−Ｓ２・二次コイル４２対と、第２の一次コイル−Ｓ２・二次コイル４２対から３・Ｐ2／４の間隔に設置された第３の一次コイルＣ２・二次コイル４３対と、第３の一次コイルＣ２・二次コイル４３対からＰ2／２の間隔で設置された第４の一次コイル−Ｃ２・二次コイル４４対とからなっている。
【００２１】
ロッド１１ｒおよびシース１１ｓは、例えばステンレスのような非磁性体製である。
ロッド１１ｒおよびシース１１ｓの長さは、例えば２ｍである。
シース１１ｓの外径は、例えば３０ｍｍである。
【００２２】
スリーブ２１は、例えばＰＰＳのような耐熱樹脂製である。
【００２３】
第１検出部材１および第２検出部材２は、例えば炭素鋼と銅の合金のような磁性材製である。
第１ピッチＰ1は、例えば１５ｍｍである。
第２ピッチＰ2は、例えば１６ｍｍである。
Ｐ2／Ｐ1＝ｎ／（ｎ−１）とするとき、ｎ＝１６である。
【００２４】
磁気遮蔽材６１，７１は、例えば炭素鋼と銅の合金のような磁性材製である。
連結部材８１は、例えばＰＰＳのような耐熱樹脂製である。
【００２５】
図２は、直線変位検出器１０１の使用態様を示す模式図である。
第１コイル群３０の一次コイルＳ１，−Ｓ１は周波数ｗ１の正弦波で駆動され、一次コイルＣ１，−Ｃ１は周波数ｗ１の余弦波で駆動される。また、第１コイル群３０から、二次コイル３１，３２，３３，３４の各信号を加減算した出力信号Ｅ１が出力される。
第２コイル群４０の一次コイルＳ２，−Ｓ２は周波数ｗ２の正弦波で駆動され、一次コイルＣ２，−Ｃ２は周波数ｗ２の余弦波で駆動される。また、第２コイル群４０から、二次コイル４１，４２，４３，４４の各信号を加減算した出力信号Ｅ２が出力される。
演算処理部Ｑは、第１コイル群３０からの出力信号Ｅ１と第２コイル群４０からの出力信号Ｅ２の位相差を基にアブゾリュート位置検出を行い、変位ｘを出力する。
【００２６】
周波数ｗ１とｗ２は、同一周波数でもよいし、異なる周波数でもよい。例えばｗ１＝５ｋＨｚ；ｗ２＝５ｋＨｚとしてもよいし、ｗ１＝５ｋＨｚ；ｗ２＝５０ｋＨｚとしてもよい。
【００２７】
図３の（ａ）は、ロッド１１ｒとシース１１ｓの間の空隙にスリーブ２１を挿入した状態の外観である。
図３の（ｂ）は、ロッド１１ｒおよびシース１１ｓの外観である。
図３の（ｃ）は、スリーブ２１の外観である。
【００２８】
実施例１の直線変位検出器１０１によれば、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。さらに、第１検出部材１と第２検出部材２とがロッド１１ｒとシース１１ｓとに空間的に離れて存在するため、２つのコイル群３０，４０の干渉を容易に抑制できる。また、第１コイル群３０の磁束が第２検出部材２に作用したり、第２コイル群４０の磁束が第１検出部材１に作用することを磁気遮蔽材６１，７１により抑制することが出来る。
【００２９】
−実施例２−
図４は、実施例２に係る直線変位検出器１０２を示す断面図である。
この直線変位検出器１０２は、実施例１に係る直線変位検出器１０１と基本的に同じであるが、第１コイル群３０と第２コイル群４０の配置が異なっている。
すなわち、実施例１に係る直線変位検出器１０１では第１コイル群３０と第２コイル群４０を長手方向に並べていたが、実施例２に係る直線変位検出器１０２では第１コイル群３０の外周に第２コイル群４０を設置している。
【００３０】
実施例２の直線変位検出器１０２によれば、実施例１と同様の効果が得られる。
【００３１】
−実施例３−
図５は、実施例３に係る直線変位検出器１０３を示す断面図である。
この直線変位検出器１０３は、円柱状の１本のロッド１１ｒと、ロッド１１ｒが挿入されうる円筒状のスリーブ２１とを具備している。
【００３２】
ロッド１１ｒの浅部には、リング状の多数の第１検出部材１が長手方向に第１ピッチＰ1で配置されている。
ロッド１１ｒの深部には、リング状の多数の第２検出部材２が長手方向に第１ピッチＰ1とは異なる第２ピッチＰ2で配置されている。
【００３３】
スリーブ２１には、第１検出部材１を検知するための第１コイル群３０および第２検出部材２を検知するための第２コイル群４０が設置されている。
【００３４】
磁気遮蔽材６１は、第１コイル群３０の外側を通る磁束の通路になると共に第２コイル群４０の磁束を遮蔽している。
磁気遮蔽材７１は、第２コイル群４０の外側を通る磁束の通路になると共に第１コイル群３０の磁束を遮蔽している。
連結部材８１は、磁気遮蔽材６１と磁気遮蔽材７１とを連結している。
【００３５】
第１コイル群３０の周波数ｗ１は、浅部にある第１検出部材１を検知しやすいように例えば５０ｋＨｚの比較的高い周波数とする。
第２コイル群４０の周波数ｗ２は、深部にある第２検出部材２を検知しやすいように例えば５ｋＨｚの比較的低い周波数とする。
【００３６】
実施例３の直線変位検出器１０３によれば、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。さらに、実施例１，２のようなシース１１ｓが無いため、外径を細く出来ると共に構造を簡単化できる。
【００３７】
−実施例４−
図６は、実施例４に係る直線変位検出器１０４を示す断面図である。
この直線変位検出器１０４は、実施例３に係る直線変位検出器１０３と基本的に同じであるが、第２検出部材２が異なっている。
すなわち、実施例３に係る直線変位検出器１０３ではリング状の第２検出部材２を配置していたが、実施例２４係る直線変位検出器１０４ではロッド１１ｒの中心軸上に円柱状の多数の第２検出部材２を第２ピッチＰ2で配置している。
【００３８】
実施例４の直線変位検出器１０４によれば、実施例３と同様の効果が得られる。
【００３９】
−実施例５−
図７は、実施例５に係る直線変位検出器１０５を示す断面図である。
この直線変位検出器１０５は、円柱状の１本のロッド１１ｒと、ロッド１１ｒが挿入されうる円筒状のスリーブ２１と、ロッド１１ｒとの間にスリーブ２１が入りうる空隙を空けてロッド１１ｒを覆うように設置された円筒状のシース１１ｓとを具備している。
ロッド１１ｒとシース１１ｓとは、一端部で一体化されている。
【００４０】
ロッド１１ｒの浅部には、リング状の多数の第１検出部材１が長手方向に第１ピッチＰ1で配置されている。
ロッド１１ｒの深部には、リング状の多数の第３検出部材３が長手方向に第１ピッチＰ1とは異なる第３ピッチＰ3で配置されている。
【００４１】
シース１１ｓには、リング状の多数の第２検出部材２が長手方向に第１ピッチＰ1や第３ピッチＰ3とは異なる第２ピッチＰ2で配置されている。
【００４２】
スリーブ２１には、第１検出部材１を検知するための第１コイル群３０と、第２検出部材２を検知するための第２コイル群４０と、第３検出部材３を検知するための第３コイル群５０とが設置されている。
【００４３】
磁気遮蔽材６１は、第１コイル群３０の外側を通る磁束の通路になると共に第１コイル群３０と第２検出部材２の間を磁気的に遮蔽している。
磁気遮蔽材７１は、第２コイル群４０の内側を通る磁束の通路になると共に第２コイル群４０と第１検出部材１および第３検出部材３の間を磁気的に遮蔽している。
連結部材８１は、磁気遮蔽材６１と磁気遮蔽材７１とを連結している。
磁気遮蔽材９１は、第３コイル群５０の外側を通る磁束の通路になると共に第３コイル群５０と第２検出部材２の間を磁気的に遮蔽している。
連結部材８２は、磁気遮蔽材７１と磁気遮蔽材９１とを連結している。
【００４４】
第１コイル群３０は、第１の一次コイルＳ１・二次コイル３１対と、第１の一次コイルＳ１・二次コイル３１対からＰ1／２の間隔に設置された第２の一次コイル−Ｓ１・二次コイル３２対と、第２の一次コイル−Ｓ１・二次コイル３２対から３・Ｐ1／４の間隔に設置された第３の一次コイルＣ１・二次コイル３３対と、第３の一次コイルＣ１・二次コイル３３対からＰ1／２の間隔で設置された第４の一次コイル−Ｃ１・二次コイル３４対とからなっている。
【００４５】
第２コイル群４０は、第１の一次コイルＳ２・二次コイル４１対と、第１の一次コイルＳ２・二次コイル４１対からＰ2／２の間隔に設置された第２の一次コイル−Ｓ２・二次コイル４２対と、第２の一次コイル−Ｓ２・二次コイル４２対から３・Ｐ2／４の間隔に設置された第３の一次コイルＣ２・二次コイル４３対と、第３の一次コイルＣ２・二次コイル４３対からＰ2／２の間隔で設置された第４の一次コイル−Ｃ２・二次コイル４４対とからなっている。
【００４６】
第３コイル群５０は、第１の一次コイルＳ３・二次コイル５１対と、第１の一次コイルＳ３・二次コイル５１対からＰ3／２の間隔に設置された第２の一次コイル−Ｓ３・二次コイル５２対と、第２の一次コイル−Ｓ３・二次コイル５２対から３・Ｐ3／４の間隔に設置された第３の一次コイルＣ３・二次コイル５３対と、第３の一次コイルＣ３・二次コイル５３対からＰ3／２の間隔で設置された第４の一次コイル−Ｃ３・二次コイル５４対とからなっている。
【００４７】
ロッド１１ｒおよびシース１１ｓは、例えばステンレスのような非磁性体製である。
ロッド１１ｒおよびシース１１ｓの長さは、例えば１０ｍである。
シース１１ｓの外径は、例えば３０ｍｍである。
【００４８】
スリーブ２１は、例えばＰＰＳのような耐熱樹脂製である。
【００４９】
第１検出部材１，第２検出部材２および第３検出部材３は、例えば炭素鋼と銅の合金のような磁性材製である。
第１ピッチＰ1は、例えば１５ｍｍである。
第２ピッチＰ2は、例えば１７ｍｍである。
第３ピッチＰ3は、例えば１６ｍｍである。
【００５０】
磁気遮蔽材６１，７１，９１は、例えば炭素鋼と銅の合金のような磁性材製である。
連結部材８１，８２は、例えばＰＰＳのような耐熱樹脂製である。
【００５１】
図８は、直線変位検出器１０５の使用態様を示す模式図である。
第１コイル群３０の一次コイルＳ１，−Ｓ１は周波数ｗ１の正弦波で駆動され、一次コイルＣ１，−Ｃ１は周波数ｗ１の余弦波で駆動される。また、第１コイル群３０から、二次コイル３１，３２，３３，３４の各信号を加減算した出力信号Ｅ１が出力される。
第２コイル群４０の一次コイルＳ２，−Ｓ２は周波数ｗ２の正弦波で駆動され、一次コイルＣ２，−Ｃ２は周波数ｗ２の余弦波で駆動される。また、第２コイル群４０から、二次コイル４１，４２，４３，４４の各信号を加減算した出力信号Ｅ２が出力される。
第３コイル群５０の一次コイルＳ３，−Ｓ３は周波数ｗ３の正弦波で駆動され、一次コイルＣ３，−Ｃ３は周波数ｗ３の余弦波で駆動される。また、第３コイル群５０から、二次コイル５１，５２，５３，５４の各信号を加減算した出力信号Ｅ３が出力される。
演算処理部Ｑは、第１コイル群３０からの出力信号Ｅ１と第２コイル群４０からの出力信号Ｅ２と第３コイル群５０からの出力信号Ｅ３の位相差を基にアブゾリュート位置検出を行い、変位ｘを出力する。
【００５２】
第１コイル群３０の周波数ｗ１は、浅部にある第１検出部材１を検知しやすいように例えば５０ｋＨｚの比較的高い周波数とする。
第３コイル群５０の周波数ｗ３は、深部にある第３検出部材３を検知しやすいように例えば５ｋＨｚの比較的低い周波数とする。
第２コイル群４０の周波数ｗ２は、周波数ｗ１またはｗ３のいずれかと同一周波数でもよいし、両方と異なる周波数でもよい。例えばｗ１＝５０ｋＨｚ；ｗ２＝５０ｋＨｚとしてもよいし、ｗ２＝５ｋＨｚ；ｗ３＝５ｋＨｚとしてもよいし、ｗ１＝５０ｋＨｚ；ｗ２＝１０ｋＨｚ；ｗ３＝５０ｋＨｚとしてもよい。
【００５３】
実施例５の直線変位検出器１０５によれば、アブゾリュート位置検出の範囲をピッチＰ1，Ｐ2，Ｐ3よりも広くすることが出来る。また、１本のロッドなので、製造・保守が容易な機械的構造になる。また、サイズの大型化を抑制することが出来る。さらに、第１コイル群３０の磁束が第２検出部材２に作用したり、第２コイル群４０の磁束が第１検出部材１や第３検出部材３に作用したり、第３コイル群５０の磁束が第２検出部材２に作用することを磁気遮蔽材６１，７１，９１により抑制することが出来る。
【００５４】
−実施例６−
実施例１〜５では、検出部材１，２，３のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３の１／２のピッチで一次コイル・二次コイルの対を並べる基本構成としたが、検出部材１，２，３のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３の１／３のピッチで一次コイル・二次コイルの対を３個並べる基本構成を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の直線変位検出器は、例えば製鉄所で使用される空圧シリンダや油圧シリンダ等の位置検出装置に利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 第１検出部材
２ 第２検出部材
３ 第３検出部材
１１ｒ ロッド
２１ スリーブ
１１ｓ シース
３０ 第１コイル群
４０ 第２コイル群
５０ 第３コイル群
６１，７１，９１ 磁気遮蔽材
１０１〜１０５ 直線変位検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブと、前記ロッドとの間に前記スリーブが入りうる空隙を空けて前記ロッドを覆うように設置された筒状のシースとを具備し、前記ロッドには多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し、前記シースには多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材を検知するための第２コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０１，１０２）。
【請求項２】
請求項１に記載の直線変位検出器（１０１，１０２）において、前記第１コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第１コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第２コイル群の内側を通る磁束の通路になると共に前記第２コイル群と前記第１検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材とを具備したことを特徴とする直線変位検出器（１０１，１０２）。
【請求項３】
１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブとを具備し、前記ロッドの表面または浅部には多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し且つ前記ロッドの深部には多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材を検知するための第２コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０３，１０４）。
【請求項４】
１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブと、前記ロッドとの間に前記スリーブが入りうる空隙を空けて前記ロッドを覆うように設置された筒状のシースとを具備し、前記ロッドの表面または浅部には多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し且つ前記ロッドの深部には多数の第３検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ3で配置し、前記シースには多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1およびＰ3とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材および前記第３検出部材を検知するための第３コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０５）。
【請求項５】
請求項４に記載の直線変位検出器（１０５）において、前記第１コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第１コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第２コイル群の内側を通る磁束の通路になると共に前記第２コイル群と前記第１検出部材および前記第３検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第３コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第３コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材とを具備したことを特徴とする直線変位検出器（１０５）。
【請求項１】
１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブと、前記ロッドとの間に前記スリーブが入りうる空隙を空けて前記ロッドを覆うように設置された筒状のシースとを具備し、前記ロッドには多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し、前記シースには多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材を検知するための第２コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０１，１０２）。
【請求項２】
請求項１に記載の直線変位検出器（１０１，１０２）において、前記第１コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第１コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第２コイル群の内側を通る磁束の通路になると共に前記第２コイル群と前記第１検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材とを具備したことを特徴とする直線変位検出器（１０１，１０２）。
【請求項３】
１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブとを具備し、前記ロッドの表面または浅部には多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し且つ前記ロッドの深部には多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材を検知するための第２コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０３，１０４）。
【請求項４】
１本のロッドと、前記ロッドが挿入されうる筒状のスリーブと、前記ロッドとの間に前記スリーブが入りうる空隙を空けて前記ロッドを覆うように設置された筒状のシースとを具備し、前記ロッドの表面または浅部には多数の第１検出部材を長手方向にピッチＰ1で配置し且つ前記ロッドの深部には多数の第３検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1とは異なるピッチＰ3で配置し、前記シースには多数の第２検出部材を長手方向に前記ピッチＰ1およびＰ3とは異なるピッチＰ2で配置し、前記スリーブには前記第１検出部材を検知するための第１コイル群および前記第２検出部材および前記第３検出部材を検知するための第３コイル群を設置したことを特徴とする直線変位検出器（１０５）。
【請求項５】
請求項４に記載の直線変位検出器（１０５）において、前記第１コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第１コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第２コイル群の内側を通る磁束の通路になると共に前記第２コイル群と前記第１検出部材および前記第３検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材と、前記第３コイル群の外側を通る磁束の通路になると共に前記第３コイル群と前記第２検出部材の間を磁気的に遮蔽する磁気遮蔽材とを具備したことを特徴とする直線変位検出器（１０５）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１０２７０１（Ｐ２０１１−１０２７０１Ａ）
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５６６４５（Ｐ２００９−２５６６４５）
【出願日】平成２１年１１月１０日（２００９．１１．１０）
【出願人】（５９５１１２２５８）株式会社リベックス (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１０日（２００９．１１．１０）
【出願人】（５９５１１２２５８）株式会社リベックス (16)
【Ｆターム（参考）】
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