JPH08232914A - ストロークセンサ付シリンダ、その制御装置及びピストン位置の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、シリンダ装置を小形化してもピス
トンロッドの位置を高精度で検出できるようにすること
を課題とする。 【構成】 ストロークセンサ付シリンダにおいて、非磁
性のシリンダチューブ(1) の両端部にロッドカバー(2)
とヘッドカバー(3) がそれぞれ配設され、シリンダチュ
ーブ(1) 内にピストン(4) が摺動自在に嵌合され、ピス
トン(4) の外周の環状溝に環状のマグネット(6) が装着
されたシリンダにおいて、シリンダチューブ(1) の外周
面にフィルム状センサ(8) が固定され、フィルム状セン
サ(8) は軸線方向に沿って複数のセンサユニット(17)に
分割され、各センサユニット(17)に感磁材料製の番地パ
ターン(19)及びスロープパターン(20)が配設され、すべ
ての番地パターン(19)及びスロープパターン(20)が配線
を介して制御機器に接続されたことを構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種機械を作動させる
ための流体圧シリンダの出力部材の位置を検出し、減速
開始位置や停止位置等を制御することのできるストロー
クセンサ付シリンダ、その制御装置及びピストン位置の
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のいわゆるストロークセンサ付シリ
ンダ（例えば、特開平３−９６７０４号公報参照）で
は、レーザ加工やフォトエッチング処理等により、ピス
トンロッドの表面に磁性部分、非磁性部分を所定の間隔
で交互に軸線方向に配列した磁気スケールを設けてい
る。ヘッドカバーの内部であって、ピストンロッド表面
の磁気スケールに対向する位置に磁気センサ（感磁素
子）を配設し、移動する磁気スケールの磁性部分・非磁
性部分の変化を磁気センサによって検出し、磁気センサ
の検出信号を処理してピストンロッドの軸方向変位量を
検知する。小形化の要請に応えて、従来のストロークセ
ンサ付シリンダのシリンダチューブの直径を６mm、10m
m、15mmにすると、それに従ってピストンロッドの直径
が３mm、４mm、５mmとなる。ピストンロッドの直径をこ
のように小さくすると、ピストンロッドの湾曲や変形が
生じ、ピストンロッドの摺動抵抗が増大し、しかも磁気
スケールが変形して磁気センサによる検出精度が低下す
る。

【０００３】また、従来のオートスイッチ付シリンダ装
置（例えば、実開平１−１２４５０９号公報参照）で
は、中間減速、終端減速などの挙動制御が必要な場合に
は、シリンダチューブの両端部及び中間位置の必要な数
箇所にオートスイッチを取り付け、各オートスイッチを
配線によって制御機器に接続している。小形化の要請に
応じて、従来のオートスイッチ付シリンダ装置の直径を
小さくすると、オートスイッチを取り付けるための相当
大きな装置が必要となり、シリンダ装置全体の小形化が
困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の前記
欠点を解消するためのものであって、シリンダ装置を小
形化してもピストンロッドの位置を高精度で検出できる
ようにすることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ストロークセ
ンサ付シリンダにおいて、非磁性のシリンダチューブの
両端部にロッドカバーとヘッドカバーがそれぞれ配設さ
れ、シリンダチューブ内にピストンが摺動自在に嵌合さ
れ、ピストンの外周の環状溝に環状のマグネットが装着
されたシリンダにおいて、シリンダチューブの外周面に
フィルム状センサが固定され、フィルム状センサは軸線
方向に沿って複数のセンサユニットに分割され、各セン
サユニットに感磁材料製の番地パターン及びスロープパ
ターンが配設され、すべての番地パターン及びスロープ
パターンが配線を介して制御機器に接続されたことを構
成とする。また、本発明は、ストロークセンサ付シリン
ダにおいて、非磁性のシリンダチューブの両端部にロッ
ドカバーとヘッドカバーがそれぞれ配設され、シリンダ
チューブ内にピストンが摺動自在に嵌合され、ピストン
の外周の環状溝に環状のマグネットが装着されたシリン
ダにおいて、シリンダチューブの外周面のピストンのス
トローク端近傍の位置にフィルム状センサのセンサユニ
ットが固定され、前記センサユニットに感磁材料製の番
地パターン及びスロープパターンが配設され、すべての
番地パターン及びスロープパターンが配線を介して制御
機器に接続されたことを構成とする。本発明は、ストロ
ークセンサ付シリンダにおいて、非磁性のシリンダチュ
ーブの両端部にロッドカバーとヘッドカバーがそれぞれ
配設され、シリンダチューブ内にピストンが摺動自在に
嵌合され、ピストンの外周の環状溝に環状のマグネット
が装着されたシリンダにおいて、シリンダチューブの外
周面の軸線方向の任意の位置にフィルム状センサのセン
サユニットが固定され、各センサユニットに感磁材料製
の番地パターン及びスロープパターンが配設され、すべ
ての番地パターン及びスロープパターンが配線を介して
制御機器に接続されたことを構成とする。

【０００６】本発明は、前記の各ストロークセンサ付シ
リンダにおいて、各センサユニットに感磁材料製の番地
パターン、スロープパターン及びスロープ判別パターン
が配設され、すべての番地パターン、スロープパターン
及びスロープ判別パターンが配線を介して制御機器に接
続されたことを構成とする。本発明は、前記の各ストロ
ークセンサ付シリンダにおいて、フィルム状センサは内
側から順に第１フィルム基板、第２フィルム基板、絶縁
フィルム及び保護フィルムによって構成され、第１フィ
ルム基板の内側面に番地パターン、スロープパターン、
必要ならばスロープ判別パターンが配設され、第１フィ
ルム基板の外側面、第２フィルム基板の内側面及び外側
面の内の２面又は３面には接続ポイント及び導線が配設
され、かつ取り出しパターンが接続されたことを構成と
する。本発明は、前記の第１フィルム基板、第２フィル
ム基板、絶縁フィルム及び保護フィルムを備えたストロ
ークセンサ付シリンダにおいて、シリンダチューブに電
子部品ケースが連結され、電子部品ケース内に２枚又は
３枚の電子部品基板が配設され、フィルム状センサと電
子部品基板とは取り出しパターンによって接続されたこ
とを構成とする。

【０００７】本発明は、ストロークセンサ付シリンダの
制御装置において、非磁性のシリンダチューブの外周面
にフィルム状センサのセンサユニットが固定され、前記
センサユニットに感磁材料製の番地パターン及びスロー
プパターンが配設され、すべての番地パターンの出力信
号は増幅回路及びインタフェイスを通ってコンピュータ
に入力され、すべてのスロープパターンの出力信号は増
幅回路、Ａ／Ｄコンバータ及びインタフェイスを通って
コンピュータに入力され、入力されたデータを処理して
マグネット付のピストンの位置を検出することを構成と
する。本発明は、ストロークセンサ付シリンダの制御装
置において、非磁性のシリンダチューブの外周面にフィ
ルム状センサのセンサユニットが固定され、前記センサ
ユニットに感磁材料製の番地パターン、スロープパター
ン及びスロープ判別パターンが配設され、すべての番地
パターンの出力信号は増幅回路及びインタフェイスを通
ってコンピュータに入力され、すべてのスロープパター
ンの出力信号は増幅回路、Ａ／Ｄコンバータ及びインタ
フェイスを通ってコンピュータに入力され、すべてのス
ロープ判別パターンの出力信号は増幅回路及びインタフ
ェイスを通ってコンピュータに入力され、入力されたデ
ータを処理してマグネット付のピストンの位置を検出す
ることを構成とする。

【０００８】本発明は、ストロークセンサ付シリンダの
ピストン位置の検出装置において、次の手段Ａ〜Ｆを備
え、非磁性のシリンダチューブの外周面に感磁材料製の
番地パターン及びスロープパターンが配設され、スロー
プパターンのシリンダチューブ軸方向の位置と出力との
関係が１対１（好ましくは比例関係）に対応したことを
構成とする。 Ａ．各番地パターンでピストンに取り付けられているマ
グネットの有無を検出し、マグネットの存在する番地が
１個か２個かを判別する手段。 Ｂ．マグネットの存在する番地が１個であると判別した
ときは、そのｎ番地の番地パターン位置データＡ（ｎ）
を記憶する手段。 Ｃ．マグネットの存在する番地が２個であると判別した
ときは、それらのｎ，ｎ＋１番地の番地パターン位置デ
ータＡ（ｎ），Ａ（ｎ＋１）を記憶する手段。 Ｄ．ｎ，ｎ＋１番地において、スロープパターンからス
ロープパターン位置データＣ（ｎ），Ｃ（ｎ＋１）を読
み取り、それらのスロープパターン位置データを記憶す
る手段。 Ｅ．マグネットの存在する番地が１個のときは、ピスト
ンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ（ｎ）の位置
に存在すると判断する手段。 Ｆ．マグネットの存在する番地が２個のときは、スロー
プパターンのスロープパターン位置データＣ（ｎ）とＣ
（ｎ＋１）とを比較し、Ｃ（ｎ）＜Ｃ（ｎ＋１）のとき
はピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）＋Ｃ
（ｎ＋１）の位置に存在し、Ｃ（ｎ）＞Ｃ（ｎ＋１）の
ときはピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ
（ｎ）の位置に存在し、Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ＋１）のとき
はピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）の位
置に存在すると判断する手段。

【０００９】本発明は、ストロークセンサ付シリンダの
ピストン位置の検出装置において、次の手段ａ〜ｇを備
え、非磁性のシリンダチューブの外周面に感磁材料製の
番地パターン、スロープ判別パターン及びスロープパタ
ーンが配設され、スロープ判別パターンが各番地のシリ
ンダチューブ軸方向の前半又は後半に位置し、位置と出
力との関係が１対１に対応した２組のスロープパターン
が左右対称に配置されたことを構成とする。 ａ．各番地パターンでピストンに取り付けられているマ
グネットの有無を検出し、マグネットの存在する番地が
１個か２個かを判別する手段。 ｂ．マグネットの存在する番地が１個であると判別した
ときは、そのｎ番地の番地パターン位置データＡ（ｎ）
を記憶する手段。 ｃ．マグネットの存在する番地が２個であると判別した
ときは、それらのｎ，ｎ＋１番地の番地パターン位置デ
ータＡ（ｎ），Ａ（ｎ＋１）を記憶する手段。 ｄ．各スロープ判別パターンでピストンに取り付けられ
たマグネットの有無を検出して、ピストンが番地の前半
位置に存在するか、後半位置に存在するかを判別し、前
半位置に存在するときはスロープ判別パターンデータＢ
（ｎ）＝１，Ｂ（ｎ＋１）＝１を記憶し、後半位置に存
在するときはスロープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝
０，Ｂ（ｎ＋１）＝０を記憶する手段。 ｅ．ｎ，ｎ＋１番地において、スロープパターンからス
ロープパターン位置データＣ（ｎ），Ｃ（ｎ＋１）を読
み取り、それらのスロープパターン位置データを記憶す
る手段。 ｆ．マグネットの存在する番地が１個の場合は、スロー
プ判別パターンデータＢ（ｎ）＝１のときはピストン位
置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ（ｎ）の位置に存在し、Ｂ
（ｎ）＝０のときはピストンが位置データＡ（ｎ＋１）
−Ｃ（ｎ）の位置に存在すると判断する手段。 ｇ．マグネットの存在する番地が２個のときは、スロー
プパターン位置データＣ（ｎ）とＣ（ｎ＋１）とを比較
し、Ｃ（ｎ）＜Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンが位置デ
ータＤ＝Ａ（ｎ＋１）＋Ｃ（ｎ＋１）の位置に存在し、
Ｃ（ｎ）＞Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンがピストン位
置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）−Ｃ（ｎ）の位置に存在し、
Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンがピストン位
置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）の位置に存在すると判断する
手段。

【００１０】本発明は、ストロークセンサ付シリンダの
ピストン位置の検出装置において、次の手段ａ₁ 〜ｇ₁
を備え、非磁性のシリンダチューブの外周面に感磁材料
製の番地パターン、スロープ判別パターン及びスロープ
パターンが配設され、スロープ判別パターンが各番地の
シリンダチューブ軸方向の前半又は後半に位置し、位置
と出力との関係が１対１に対応した２組のスロープパタ
ーンが前後並列に配置されたことを構成とする。 ａ₁ ．シリンダチューブ軸方向の長さがＡ（１）の各番
地パターンでピストンに取り付けられているマグネット
の有無を検出し、マグネットの存在する番地が１個か２
個かを判別する手段。 ｂ₁ ．マグネットの存在する番地が１個であると判別し
たときは、そのｎ番地の番地パターン位置データＡ
（ｎ）を記憶する手段。 ｃ₁ ．マグネットの存在する番地が２個であると判別し
たときは、それらのｎ，ｎ＋１番地の番地パターン位置
データＡ（ｎ），Ａ（ｎ＋１）を記憶する手段。 ｄ₁ ．各スロープ判別パターンでピストンに取り付けら
れたマグネットの有無を検出してピストンが番地の前半
位置に存在するか、後半位置に存在するかを判別し、前
半位置に存在するときはスロープ判別パターンデータＢ
（ｎ）＝１，Ｂ（ｎ＋１）＝１を記憶し、後半位置に存
在するときはスロープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝
０，Ｂ（ｎ＋１）＝０を記憶する手段。 ｅ₁ ．ｎ，ｎ＋１番地において、スロープパターンから
スロープパターン位置データＣ（ｎ），Ｃ（ｎ＋１）を
読み取り、それらのスロープパターン位置データを記憶
する手段。 ｆ₁ ．マグネットの存在する番地が１個の場合は、スロ
ープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝１のときはピストン
がピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ（ｎ）の位置に
存在し、スロープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝０のと
きはピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ａ
（１）／２＋Ｃ（ｎ）の位置に存在すると判断する手
段。 ｇ₁ ．マグネットの存在する番地が２個のときは、スロ
ープパターン位置データＣ（ｎ）とＣ（ｎ＋１）とを比
較し、Ｃ（ｎ）＜Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンがピス
トン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）＋Ｃ（ｎ＋１）の位置
に存在し、Ｃ（ｎ）＞Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンが
ピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ａ（１）／２＋Ｃ
（ｎ）の位置に存在し、Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ＋１）のとき
はピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）の位
置に存在すると判断する手段。

【００１１】

【作用】シリンダチューブの外周面のフィルム状センサ
のセンサユニットから番地パターン及びスロープパター
ンの信号が出力される。番地パターンの出力信号は増幅
回路及びインタフェイスを通ってコンピュータに入力さ
れ、スロープパターンの出力信号は増幅回路、Ａ／Ｄコ
ンバータ及びインタフェイスを通ってコンピュータに入
力される。入力されたこれらのデータを処理してマグネ
ット付のピストンの位置を検出することができる。そし
て、位置検出データを基にして各種の制御を行うことが
できる。

【００１２】

【実施例】図１〜図７は本発明のストロークセンサ付シ
リンダの第１実施例及びその制御装置を示す。図１(a)
〜(d) において、ストロークセンサ付シリンダの非磁性
（樹脂製、アルミ製、銅製）のシリンダチューブ１の両
端部には、ロッドカバー２及びヘッドカバー３がそれぞ
れ配設されている。シリンダチューブ１の内部にはピス
トン４が摺動自在に嵌合され、ピストン４の外周の２つ
の環状溝には環状のマグネット６及びピストンパッキン
７がそれぞれ嵌合される。ピストン４に連結されたピス
トンロッド５は、ロッドカバー２の中央孔に摺動自在に
挿通される。ロッド側室はロッドカバー２のポート33に
連通され、ヘッド側室はヘッドカバー３のポート34に連
通される。図１(c) に示すように、シリンダチューブ１
の外周面の一部分又は全部分には、エポキシ系接着剤そ
の他の接着剤による接着手段、専用取付金具による固定
手段等により、内側から順に第１フィルム基板11、第２
フィルム基板12、絶縁フィルム10及び保護フィルム９が
接着され又は固定される。保護フィルム９は油や電磁波
から第１フィルム基板11・第２フィルム基板12を保護す
る。

【００１３】ヘッドカバー３の端部に電子部品ケース14
が軸線方向に連結され、図１(a) には電子部品ケース14
をカバー16で閉鎖した横断面が示され、図１(b) にはカ
バー16を外した状態の平面が示されている。電子部品ケ
ース14内には３枚の電子部品基板13(a) 〜(c) が配設さ
れ、電子部品基板13(a) 〜(c) と第１フィルム基板11・
第２フィルム基板12とは取り出しパターン（フラットケ
ーブル）15(a) 〜(c)によってそれぞれ接続されてい
る。電子部品ケース14の端部にプラグ42が連結され、プ
ラグ42に図１(d) に示す差し込みプラグ43を差し込み、
電子部品基板13(a) 〜(c) と制御装置とがプラグ42、差
し込みプラグ43、ケーブル44等によって接続される。

【００１４】図２は第１フィルム基板11を示し、図２
(a) の下側が非磁性のシリンダチューブ１に接触する内
側面であり、上側が第２フィルム基板12に接触する外側
面である。図２(c) に示す内側面には、感磁素子によっ
て構成される複数個の番地パターン19（一列）、スロー
プ判別パターン20（一列）、スロープパターン21（二
列）がそれぞれシリンダチューブ１の軸線方向に並んで
配設され、各パターンと接続する回路及び接続ポイント
が配置される。図２(a) に示す外側面には、図２(c) に
示す内側面と上下対称の位置に、各パターンと接続する
接続ポイントと導線が示されている。番地パターン19の
すべての中央電極は、リード線及び銅箔の導線を通して
接続ポイント19Ｃにそれぞれ接続され、番地パターン19
のすべての一方の電極はリード線及び銅箔の導線を通し
て接続ポイント19Ａにそれぞれ接続され、番地パターン
19の他方の電極はリード線を通して各別の接続ポイント
19b に接続される。スロープ判別パターン20のすべての
中央電極は、番地パターン19の中央電極と同様にリード
線及び銅箔の導線を通して接続ポイント19Ｃにそれぞれ
接続され、スロープ判別パターン20のすべての一方の電
極はリード線及び銅箔の導線を通して接続ポイント20Ａ
にそれぞれ接続され、スロープ判別パターン20の他方の
電極はリード線を通して各別の接続ポイント20b に接続
される。スロープパターン21のすべての中央電極は、リ
ード線及び銅箔の導線を通して接続ポイント21Ｃにそれ
ぞれ接続され、スロープパターン21のすべての一方の電
極はリード線及び銅箔の導線を通して接続ポイント21Ａ
にそれぞれ接続され、スロープパターン21の他方の電極
はリード線を通して各別の接続ポイント21b に接続され
る。取り出しパターン15c が第１フィルム基板11の外側
面に接合され、接続ポイント21Ａ・21Ｃ及び複数の接続
ポイント21b は、第１フィルム基板11の外側面に配設さ
れた導線を通して、取り出しパターン15c に接続され
る。

【００１５】図３は第２フィルム基板12を示し、図３
(b) の下側が第１フィルム基板11の外側面に接触する内
側面であり、上側が絶縁フィルム10に接触する外側面で
ある。図３(c) に示す内側面には、単数の接続ポイント
19Ａ・20Ａ・19A'及び複数の接続ポイント19b ・20b が
配置され、接続ポイント19Ａ・20Ａ・19A'は銅箔の導線
を通して相互に接続されている。取り出しパターン15b
が第２フィルム基板12の内側面に接合され、接続ポイン
ト19A'及び複数の接続ポイント20a は、第２フィルム基
板12の内側面に配設された導線を通して、取り出しパタ
ーン15b に接続される。図３(a) に示す外側面には、図
３(c) に示す内側面と上下対称の位置に、単数の接続ポ
イント19Ｃ・19C'及び複数の接続ポイント19b が配置さ
れ、接続ポイント19Ｃと19C'とは銅箔の導線を通して接
続されている。取り出しパターン15a が第２フィルム基
板12の外側面に接合され、接続ポイント19C'及び複数の
接続ポイント19a は、第２フィルム基板12の外側面に配
設された導線を通して、取り出しパターン15a に接続さ
れる。

【００１６】図４は第１フィルム基板11に配置されたフ
ィルム状センサ８の例１の説明図であり、図６は例１の
番地パターン、スロープ判別パターン、スロープパター
ン出力信号波形と各波形整形信号を示す。図４(a) ・図
６(a) はフィルム状センサ８の平面の一部を示す。図４
(b) はフィルム状センサ８・シリンダチューブ１の断面
の一部及びピストン４の一部を示し、図６(b) はスロー
プパターン21の出力電圧を示す。図４(a) に示すよう
に、フィルム状センサ８には番地パターン19、スロープ
判別パターン20及びスロープパターン21の３種類のパタ
ーンの感磁素子材料が、３列になってシリンダチューブ
１の軸線方向（図４では左右方向）に配設されている。
そして、１個の番地パターン19、１個のスロープ判別パ
ターン20及び１個のスロープパターン21によってセンサ
ユニット単体17が構成され、フィルム状センサ８は複数
の独立したセンサユニット単体17の集合体である。各パ
ターンは、フレキシブルな第１フィルム基板11の内側面
上に感磁材料の所定厚の膜をフォトエッチング処理、蒸
着等によって固定される。感磁材料でつくられた各パタ
ーンは、磁気の強さ及び磁気を受ける面積（各パターン
の幅の大きさ）に比例した電圧（電流）を発生する。

【００１７】番地パターン19は所定幅で例えば10mmの長
さの長方形のパターンであり、隣接する番地パターン19
とは電気的に絶縁され、各番地パターン19が独立して出
力信号を制御機器へ送る。スロープパターン21は、図４
(a) に示すとおり、各番地パターン19の長さ内におい
て、前後対称形で前後端（図４で左右端）の幅が最低で
あり、前後方向の中央に向かうに従って幅が増加し、中
央部分では所定の長さに渡って幅が一定になっている。
そして、隣接するスロープパターン21とは電気的に絶縁
され、各スロープパターン21は独立して出力信号を制御
機器へ送る。図４(b) に示すように、移動するピストン
４のマグネット６がスロープパターン21に近づき、次に
遠ざかる。スロープパターン21の各部分はマグネット６
が最も接近したときに最大の電圧を出力し、例えばマグ
ネット６が位置ａに最も接近したときに電圧a'を出力
し、マグネット６が位置ｂに最も接近したときに電圧b'
を出力する。スロープパターン21の各部分の出力電圧の
ピーク値をグラフで示すと、図６(b) のとおり前後対称
になり、出力電圧とマグネット６の位置が所定の関係と
なっている。そして、ある番地パターン19において、ス
ロープパターン21がある電圧を出力した場合、該当位置
は番地パターン19の前端から所定の位置又は番地パター
ン19の後端から所定の位置である。この２つの位置のど
ちらかを判別するために、スロープ判別パターン20が用
いられる。図４の例では、スロープ判別パターン20は、
番地パターン19の右（後）半分（出力電圧のグラフが右
下がり波形の部分）の位置に配置されており、スロープ
判別パターン20からの出力が存在するときは、マグネッ
ト６が番地パターン19の右（後）半分の位置にあること
が判明する。

【００１８】図５はフィルム状センサ８の例２の説明図
であり、図５(a) はフィルム状センサ８の平面の一部を
示し、図５(b) はスロープパターン21の出力電圧を示
す。図５(a) はスロープパターン21は、ノコギリの歯状
形部分を２個を前後並列に配置された形状であり、図５
(b) に示すように出力電圧は右上がりの直線が２本隣接
した形となる。ある番地パターン19において、スロープ
パターン21がある電圧を出力した場合、該当位置は番地
パターン19の前端又は中央から所定の位置である。その
余のことは、図４の例１と同様である。なお、例えば１
個のセンサユニットにおいてスロープパターンの出力と
位置とが比例関係にあるとき（番地パターン１個につき
スロープパターン21をノコギリの歯状部分１個とすると
き）、１つの出力電圧に該当する位置は１個であるの
で、スロープ判別パターン20は不要となる。

【００１９】図７はシステム構成を示し、フィルム状セ
ンサ８が軸線方向にｎ個のセンサユニットに分割され、
番地パターン19、スロープ判別パターン20及びスロープ
パターン21よりなるＮ個のセンサユニットが軸線方向に
順次配設されている。Ｎ個の増幅回路23、Ｎ個の波形整
形回路（シュミット・トリガ）24及び２個のインタフェ
イス25が配設され、第１番〜第Ｎ番の番地パターン19の
出力信号（絶対位置データ）は、第１番〜第Ｎ番の増幅
回路23、１番〜第Ｎ番の波形整形回路24及びインタフェ
イス25（１〜ｎ／２番の番地パターン19の出力信号は第
１番目のインタフェイス25、その他の番地パターン19の
出力信号は第２番目のインタフェイス25）を経てコンピ
ュータ（マイクロコンピュータ）26へ入力される。同様
に、Ｎ個の増幅回路28、Ｎ個のＡ／Ｄコンバータ29及び
２個のインタフェイス30が配設され、第１番〜第Ｎ番の
スロープパターン21の出力信号（相対位置データ）は、
第１番〜第Ｎ番の増幅回路28、１番〜第Ｎ番のＡ／Ｄコ
ンバータ29及びインタフェイス30（１〜ｎ／２番のスロ
ープパターン21の出力信号は第１番目のインタフェイス
30、その他のスロープパターン21の出力信号は第２番目
のインタフェイス30）を経てコンピュータ26へ入力され
る。

【００２０】スロープパターン21の形状が図４(a) 及び
図５(a) に示すように１出力に対して２位置が存在する
場合には、スロープ判別パターン20が必要になる。その
場合には、図７に示すように、シリンダチューブ１の外
周面のＮ個に分割された部分に、１個の番地パターン1
9、１個のスロープ判別パターン20及び１個のスロープ
パターン21よりなるセンサユニット17が軸線方向に順次
Ｎ個配設されることとなる。そして、Ｎ個の増幅回路、
Ｎ個の波形整形回路及び２個のインタフェイスが配設さ
れ、第１番〜第Ｎ番のスロープ判別パターン20の出力信
号は、第１番〜第Ｎ番の増幅回路46、波形整形回路47及
びインタフェイス（１〜Ｎ／２番のスロープ判別パター
ン20の出力信号は第１番目のインタフェイス48、その他
のスロープ判別パターン20の出力信号は第２番目のイン
タフェイス48）を経てコンピュータ26へ入力されること
となる。

【００２１】本発明のストロークセンサ付シリンダの第
１実施例の使用方法について説明する。例えば100 mmの
ストロークのシリンダチューブ１の外周面を軸線方向に
10個に分割し、分割された各部分にフィルム状センサ８
のセンサユニット17を配設する。ここで、センサユニッ
ト17のスロープパターン21の出力電圧を50分割すること
とする。センサユニット17単体のフルスケールは10mmで
あり、スロープパターン21の最大出力電圧を12ボルトと
すると、50分割されたセンサユニット単体の長さは10／
50＝0.2mm であり、50分割された最大出力電圧は12／50
＝0.24Ｖである。分解能は0.24Ｖ／0.2mm となり、この
２つのデータをコンピュータ26で合成し、精密な位置デ
ータとして記憶、保存される。

【００２２】ピストン４・マグネット６の位置を検知す
る方法について、図８・図９のピストン位置を示す図、
図７のシステム構成図及び図10・図11のフローチャート
を参照して説明する。なお、図６において、位置ａ〜ｄ
が示されているが、ａは番地パターン５〜5.5 に位置
し、ｂは5.5 に、ｃは5.5 〜６に、ｄは６にそれぞれ位
置するものとする。プログラムがスタートすると、ステ
ップＳ１において、コンピュータ26のＣＰＵから第１・
第２のインタフェイス25に対して、番地パターン19から
ピストン４の現在位置を検出して読み込むように命令す
る。この命令に従って、各番地パターン19では、ピスト
ン４のマグネット６の有無を検出する（ステップＳ
２）。次にステップＳ３では、マグネット６が存在する
番地パターン19は１個か否かを判別する（ステップＳ
３）。そして、ステップＳ３で１個と判別したときは、
ステップＳ４でマグネット４の存在するｎ番地の番地パ
ターン位置データＡ（ｎ）をコンピュータ26のメモリに
記憶する（ステップＳ４）。例えば、図８（図６のａ）
及び図６のｂ，ｃの状態のときは、マグネット６が５番
地に存在すると判断され、その番地パターン位置データ
Ａ（５）をコンピュータ26のメモリに記憶する。

【００２３】ステップＳ３でマグネット６が存在する番
地パターン19が１個ではないと判別されたときは、ステ
ップＳ５でマグネット６が存在する番地パターン19は２
個か否かを判別する。ステップＳ５で２個と判別された
ときは、ステップＳ６でマグネット６が存在するｎ，ｎ
＋１番地の番地パターン位置データＡ（ｎ），Ａ（ｎ＋
１）をコンピュータ26のメモリに記憶する。例えば、図
６のｄ、図９に示すように、マグネット６が５番地のセ
ンサユニット17と６番地のセンサユニット17との間に位
置しているときは、マグネット６が存在する番地パター
ン19は２個と判断し（ステップＳ５）、マグネット６の
存在するｎ，ｎ＋１番地が５及び６であり、番地パター
ン位置データＡ（５），Ａ（５＋１）をコンピュータ26
のメモリに記憶する（ステップＳ６）。なお、ステップ
Ｓ５でＮＯと判断されたときはエラー処理される（ステ
ップＳ７）。

【００２４】ステップＳ８において、コンピュータ26の
ＣＰＵから第１・第２のインタフェイス48に対して、
ｎ，ｎ＋１番地に接続されているスロープ判別パターン
20にピストン４の現在位置を検出して読み込むように命
令する。ステップＳ９で、マグネットは番地の後半に存
在するか（マグネットはスロープ判別パターン20の範囲
に存在するか）否かを判別する。なお、ここでは各番地
の後半（図６では右半分）にスロープ判別パターン20が
存在するが、これを各番地の前半（図６では左半分）に
位置させてもよい。

【００２５】ステップＳ９で番地の後半に存在すると判
別されたときは、ステップＳ１０で番地の後半（図６に
示す出力は減少方向）に位置することを示すスロープ判
別パターンデータＢ（ｎ）＝０、Ｂ（ｎ＋１）＝０をコ
ンピュータ26のメモリに記憶する。ステップＳ９で番地
の前半に存在すると判別されたときは、ステップＳ１１
で番地の前半（図６に示す出力は増加方向）に位置する
ことを示すスロープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝１、
Ｂ（ｎ＋１）＝１をコンピュータ26のメモリに記憶す
る。例えば、図８（図６のａ）の状態のときに、マグネ
ット６は５番地の後半には存在しないと判断し（ステッ
プＳ９）、マグネット６は５番地の前半に位置している
ことが判明する。このとき、図４，図６に示されている
ように、スロープパターン21は増加方向と判別され、Ｂ
(5) ＝１としてコンピュータ26のメモリに記憶する（ス
テップＳ１１）。また、図９の状態のときには、マグネ
ット６は５番地の後半に存在し、（ステップＳ９）、Ｂ
(5) ＝０としてコンピュータ26のメモリに記憶する（ス
テップＳ１０）。なお、図４，図６ではスロープパター
ン21の形状が逆山形となっているが、これを例えば逆す
り鉢形に変更することができ、その場合は出力の増加、
減少の関係が逆山形とは逆になる。

【００２６】ステップＳ１２において、コンピュータ26
のＣＰＵから、ｎ，ｎ＋１番地のスロープパターン21に
接続されている第１及び第２のインタフェイス30に対し
て、スロープパターン21からのデータを検出し、そのＡ
／Ｄ変換値をスロープパターン位置データとして読み込
むように命令する。ステップＳ１３において、スロープ
パターン21から検出され（Ａ／Ｄ）変換されたスロープ
パターン位置データＣ（ｎ），Ｃ（ｎ＋１）をコンピュ
ータ26のメモリに記憶させる。例えば、図８（図６の
ａ）の状態のときは、スロープパターン位置データＣ
（５）が記憶され、図６のｃの状態のときはスロープパ
ターン位置データＣ（５）（数値は図８のときのものと
は異なる）が記憶される。また、図６のｄの状態のとき
は、番地５のスロープパターン位置データＣ（５）と番
地６のスロープパターン位置データＣ（６）とが記憶さ
れる。

【００２７】ステップＳ１４でマグネット６の存在番地
が２個か否かを判別する。ステップＳ１４でマグネット
６の存在番地が２個ではない（１個である）と判別され
たときは、ステップＳ１５において先にステップＳ１１
でコンピュータ26に記憶させたスロープ判別パターンデ
ータを読み取り、Ｂ（ｎ）が０か１か、つまりマグネッ
トは番地の前半に位置するか後半に位置するかを判別す
る。ステップＳ１５でＢ（ｎ）＝１（マグネットは番地
の前半に位置する）と判別されたときは、ステップＳ１
６でＣ＝Ｃ（ｎ），Ａ＝Ａ（ｎ）と判断され、このとき
のピストン位置データＤはＤ＝Ａ＋Ｃ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ
（ｎ）となる（ステップＳ２３）。例えば、図８（図６
のａ）にピストンが位置しているときは、Ｄ＝Ａ＋Ｃ＝
Ａ（５）＋Ｃ（５）となる。

【００２８】ステップＳ１５でＢ（ｎ）＝０（マグネッ
トは番地の後半に位置する）と判別されたときは、ステ
ップＳ１７でＣ＝−Ｃ（ｎ），Ａ＝Ａ（ｎ＋１）と判断
され、このときのピストン位置データＤはＤ＝Ａ＋Ｃ＝
Ａ（ｎ＋１）−Ｃ（ｎ）となる（ステップＳ２３）。な
お、番地の長さをＡ（１）とすると、図６(a) のスロー
プパターン21の形状から、ステップＳ１７では、Ａ
（ｎ）＋（Ａ（１）−Ｃ（ｎ））がＡ（ｎ＋１）−Ｃ
（ｎ）に相当することが明白となる。例えば、図６のｃ
にピストンが位置しているときは、Ｄ＝Ａ＋Ｃ＝Ａ（５
＋１）−Ｃ（５）となる。

【００２９】ステップＳ１４でマグネット６の存在番地
が２個であると判別されたときは、ステップＳ１８にお
いてマグネットが存在するｎ，ｎ＋１番地について、ス
ロープパターン位置データＣ（ｎ），Ｃ（ｎ＋１）を検
出し記憶するという処理をしたか否かを判断する。ステ
ップＳ１８で処理がされていないと判断されたときは、
接続点を通ってステップＳ８へ戻る。ステップＳ１８
で処理がされていると判断されたときは、ステップＳ１
９でｎ番地のスロープパターン位置データＣ（ｎ）とｎ
＋１番地のスロープパターン位置データＣ（ｎ＋１）と
を比較し、判別する。

【００３０】ステップＳ１９でＣ（ｎ）＜Ｃ（ｎ＋１）
と判別されたときは、ステップＳ２２でＣ＝Ｃ（ｎ＋
１），Ａ＝Ａ（ｎ＋１）と判断され、このときのピスト
ン位置データＤはＤ＝Ａ＋Ｃ＝Ａ（ｎ＋１）＋Ｃ（ｎ＋
１）となる（ステップＳ２３）。ステップＳ１９でＣ
（ｎ）＝Ｃ（ｎ＋１）と判別されたときは、ステップＳ
２１でＣ＝０，Ａ＝Ａ（ｎ＋１）と判断され、このとき
のピストン位置データＤはＤ＝Ａ＋Ｃ＝Ａ（ｎ＋１）と
なる（ステップＳ２３）。例えば、図６のｄにピストン
が位置しているときは、Ｄ＝Ａ＋Ｃ＝Ａ（６）となる。
また、ステップＳ１９でＣ（ｎ）＞Ｃ（ｎ＋１）と判別
されたときは、ステップＳ２０でＣ＝−Ｃ（ｎ），Ａ＝
Ａ（ｎ＋１）と判断され、このときのピストン位置デー
タＤはＤ＝Ａ＋Ｃ＝Ａ（ｎ＋１）−Ｃ（ｎ）となる（ス
テップＳ２３）。

【００３１】ピストン４・マグネット６の位置を検知す
る方法について、図８・図９のピストン位置を示す図、
図７のシステム構成図及び図10・図11のフローチャート
を参照して説明した。次のその変形として、スロープ判
別パターン20を省略し、スロープパターン21を番地の範
囲にわたって位置と出力とが１対１に対応した関係（例
えば比例関係）にある場合（図示しないが、図５のスロ
ープパターン21が各番地に１個存在する）について説明
する。この場合のフローチャートは図12、13に示すもの
であり、図10・図11のフローチャートのステップＳ８〜
ステップＳ１１，ステップＳ１７が省略され、ステップ
Ｓ２０の判断が変更されたものに相当する。次の手段Ａ
〜Ｆを備えたピストン４・マグネット６の位置を検知す
る方法（ストロークセンサ付シリンダの制御装置）とい
うべきものである。なお、図10・図11のフローチャート
と同一のステップＳについては、図10・図11と同一の番
号を付し、その詳説は省略する。 Ａ．各番地パターン19でピストンに取り付けられている
マグネット６の有無を検出し、マグネットの存在する番
地が１個か２個かを判別する手段（ステップＳ１〜
３）。 Ｂ．マグネット６の存在する番地が１個であると判別し
たときは、そのｎ番地の番地パターン位置データＡ
（ｎ）を記憶する手段（ステップＳ４）。 Ｃ．マグネット６の存在する番地が２個であると判別し
たときは、ｎ，ｎ＋１番地の番地パターン位置データＡ
（ｎ），Ａ（ｎ＋１）を記憶する手段（ステップＳ５、
６）。 Ｄ．ｎ，ｎ＋１番地において、スロープパターン21から
スロープパターン位置データＣ（ｎ），Ｃ（ｎ＋１）を
読み取り、そのスロープパターン位置データを記憶する
手段（ステップＳ１２〜Ｓ１３）。 Ｅ．マグネットの存在する番地が１個のときは、ピスト
ンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ（ｎ）の位置
に存在すると判断する手段（ステップＳ１６、Ｓ２
３）。 Ｆ．マグネットの存在する番地が２個のときは、スロー
プパターン21のスロープパターン位置データＣ（ｎ）と
Ｃ（ｎ＋１）とを比較し、Ｃ（ｎ）＜Ｃ（ｎ＋１）のと
きはピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）＋
Ｃ（ｎ＋１）の位置に存在し、Ｃ（ｎ）＞Ｃ（ｎ＋１）
のときはピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋
Ｃ（ｎ）の位置に存在し、Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ＋１）のと
きはピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）の
位置に存在すると判断する手段（ステップＳ２０〜Ｓ２
３）。

【００３２】ピストン４・マグネット６の位置を検知す
る方法の変形として、スロープ判別パターン20が各番地
の前半又は後半に位置し、位置と出力とが１対１に対応
した２組のスロープパターン21が前後並列に配置された
センサユニット（図５に示すもの）を用いた場合につい
て説明する。この場合のフローチャートは図10・14に示
すとおりであり、ステップＳ１７，Ｓ２０の判断が図10
・図11のフローチャートとは異なるものとなる。次の手
段ａ₁ 〜ｇ₁ を備えたピストン４・マグネット６の位置
を検知する方法（ストロークセンサ付シリンダの制御装
置）というべきものである。なお、図10・図11のフロー
チャートと同一のステップＳについては、図10・図11と
同一の番号を付し、その詳説は省略する。 ａ₁ ．長さがＡ（１）の各番地パターン19でピストンに
取り付けられているマグネット６の有無を検出し、マグ
ネットの存在する番地が１個か２個かを判別する手段
（ステップＳ１〜３）。 ｂ₁ ．マグネットの存在する番地が１個であると判別し
たときは、そのｎ番地の番地パターン位置データＡ
（ｎ）を記憶する手段（ステップＳ４）。 ｃ₁ ．マグネットの存在する番地が２個であると判別し
たときは、ｎ，ｎ＋１番地の番地パターン位置データＡ
（ｎ），Ａ（ｎ＋１）を記憶する手段（ステップＳ５、
６）。 ｄ₁ ．各スロープ判別パターンでピストンに取り付けら
れたマグネットの有無を検出してピストンが番地の前半
位置に存在するか、後半位置に存在するかを判別し、前
半位置に存在するときはスロープ判別パターンデータＢ
（ｎ）＝１，Ｂ（ｎ＋１）＝１を記憶し、後半位置に存
在するときはスロープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝
０，Ｂ（ｎ＋１）＝０を記憶する手段（ステップＳ８〜
１１）。 ｅ₁ ．ｎ，ｎ＋１番地において、スロープパターンから
スロープパターン位置データＣ（ｎ），Ｃ（ｎ＋１）を
読み取り、それらのスロープパターン位置データを記憶
する手段（ステップＳ１２〜１３）。 ｆ₁ ．マグネットの存在する番地が１個の場合は、スロ
ープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝１のときはピストン
がピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ（ｎ）の位置に
存在し、スロープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝０のと
きはピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ａ
（１）／２＋Ｃ（ｎ）の位置に存在すると判断する手段
（ステップＳ１５〜１７、２３）。 ｇ₁ ．マグネットの存在する番地が２個のときは、スロ
ープパターン位置データＣ（ｎ）とＣ（ｎ＋１）とを比
較し、Ｃ（ｎ）＜Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンがピス
トン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）＋Ｃ（ｎ＋１）の位置
に存在し、Ｃ（ｎ）＞Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンが
ピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ａ（１）／２＋Ｃ
（ｎ）の位置に存在し、Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ＋１）のとき
はピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）の位
置に存在すると判断する手段（ステップＳ１９〜２０、
２３）。

【００３３】図１５は本発明のストロークセンサ付シリ
ンダの第２実施例を示す。第２実施例では、２個のセン
サユニット35・36を非磁性のシリンダチューブ１の外周
面の各ストロークエンドの近傍に固定する。その余の構
成は第１実施例の場合と同様である。センサユニット35
・36によりピストン１の位置を検出し、位置検出信号に
応じて電磁弁39又は40を切り換えることにより、ピスト
ン４のストロークエンドにおける減速及びクッショニン
グを行うことができる。

【００３４】図１６は本発明のストロークセンサ付シリ
ンダの第３実施例を示す。第３実施例では、１個のセン
サユニット37を非磁性のシリンダチューブ１の外周面の
各ストロークの中間位置の必要な位置に固定する。その
余の構成は第１実施例の場合と同様である。ピストン１
がセンサユニット37を通過する時間を計測し、コンピュ
ータ26で演算処理してピストン１の平均速度を求めるこ
とができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明では、非磁性のシリンダチューブ
内にマグネット付のピストンが摺動自在に嵌合され、シ
リンダチューブの外周面にフィルム状センサが固定さ
れ、フィルム状センサの分割された複数のセンサユニッ
トから番地パターン信号及びスロープパターン信号が出
力される。番地パターン信号及びスロープパターン信号
をコンピュータで演算処理することにより、ピストンの
位置を検出することができる。シリンダチューブの外周
面に固定されるフィルム状センサは、極めて薄いので、
シリンダチューブの直径が小さくなってもフィルム状セ
ンサを簡単に取り付けることができ、しかもフィルム状
センサの取付によりシリンダ装置の体積は殆ど変化しな
い。従って、シリンダ装置を小形化してもピストンロッ
ドの位置を高精度で検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a) は本発明のストロークセンサ付シリン
ダの第１実施例を示す横断側面図であり、図１(b）はカ
バーを取り外した状態の図１(a) の側面図であり、図１
(c) はシリンダチューブの一部の縦断面図であり、図１
(d) は差し込みプラグの正面図である。

【図２】本発明のストロークセンサ付シリンダの第１実
施例に用いるセンサユニットの第１フィルム基板を示
し、図２(a) は外側面図、図２(b) は側面図、図２(c)
は内側面図である。

【図３】本発明のストロークセンサ付シリンダの第１実
施例に用いるセンサユニットの第２フィルム基板を示
し、図３(a) は外側面図、図３(b) は側面図、図２(c)
は内側面図である。

【図４】本発明のストロークセンサ付シリンダの第１実
施例に用いるセンサユニットの１例を示す説明図であ
る。

【図５】本発明のストロークセンサ付シリンダの第１実
施例に用いるセンサユニット及びその出力の概略を示す
説明図である。

【図６】本発明のストロークセンサ付シリンダの第１実
施例に用いるセンサユニットの１例を示す説明図であ
る。

【図７】本発明のストロークセンサ付シリンダ制御装置
のシステム構成を示す図である。

【図８】本発明のストロークセンサ付シリンダの第１実
施例におけるセンサユニットとマグネットの関係を示す
図である。

【図９】本発明のストロークセンサ付シリンダの第１実
施例におけるセンサユニットとマグネットの関係を示す
他の図である。

【図１０】図４に示すセンサユニットを備えたストロー
クセンサ付シリンダのピストン位置の検出装置のための
フローチャートの一部（前半）である。

【図１１】図４に示すセンサユニットを備えたストロー
クセンサ付シリンダのピストン位置の検出装置のための
フローチャートの残部（後半）である。

【図１２】位置と出力とが比例関係にあるセンサユニッ
トを備えたストロークセンサ付シリンダのピストン位置
の検出装置のためのフローチャートの一部（前半）であ
る。

【図１３】位置と出力とが比例関係にあるセンサユニッ
トを備えたストロークセンサ付シリンダのピストン位置
の検出装置のためのフローチャートの残部（後半）であ
る。

【図１４】図５に示すセンサユニットを備えたストロー
クセンサ付シリンダのピストン位置の検出装置のための
フローチャートの一部（後半）である。なお、このフロ
ーチャートの前半は図１０と同一である。

【図１５】本発明のストロークセンサ付シリンダの第２
実施例を示す図である。

【図１６】本発明のストロークセンサ付シリンダの第３
実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ シリンダチューブ ２ ロッドカバー ３ ヘッドカバー ４ ピストン ６ マグネット ９ 保護フィルム 10 絶縁フィルム 11 第１フィルム基板 12 第２フィルム基板 19 番地パターン 20 スロープ判別パターン 21 スロープパターン 23 増幅回路 25 インタフェイス 26 コンピュータ 28 増幅回路 29 Ａ／Ｄコンバータ 30 インタフェイス

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性のシリンダチューブの両端部にロ
   ッドカバーとヘッドカバーがそれぞれ配設され、シリン
   ダチューブ内にピストンが摺動自在に嵌合され、ピスト
   ンの外周の環状溝に環状のマグネットが装着されたシリ
   ンダにおいて、シリンダチューブの外周面にフィルム状
   センサが固定され、フィルム状センサは軸線方向に沿っ
   て複数のセンサユニットに分割され、各センサユニット
   に感磁材料製の番地パターン及びスロープパターンが配
   設され、すべての番地パターン及びスロープパターンが
   配線を介して制御機器に接続されたことを特徴とするス
   トロークセンサ付シリンダ。
2. 【請求項２】 非磁性のシリンダチューブの両端部にロ
   ッドカバーとヘッドカバーがそれぞれ配設され、シリン
   ダチューブ内にピストンが摺動自在に嵌合され、ピスト
   ンの外周の環状溝に環状のマグネットが装着されたシリ
   ンダにおいて、シリンダチューブの外周面のピストンの
   ストローク端近傍の位置にフィルム状センサのセンサユ
   ニットが固定され、前記センサユニットに感磁材料製の
   番地パターン及びスロープパターンが配設され、すべて
   の番地パターン及びスロープパターンが配線を介して制
   御機器に接続されたことを特徴とするストロークセンサ
   付シリンダ。
3. 【請求項３】 非磁性のシリンダチューブの両端部にロ
   ッドカバーとヘッドカバーがそれぞれ配設され、シリン
   ダチューブ内にピストンが摺動自在に嵌合され、ピスト
   ンの外周の環状溝に環状のマグネットが装着されたシリ
   ンダにおいて、シリンダチューブの外周面の軸線方向の
   任意の位置にフィルム状センサのセンサユニットが固定
   され、各センサユニットに感磁材料製の番地パターン及
   びスロープパターンが配設され、すべての番地パターン
   及びスロープパターンが配線を介して制御機器に接続さ
   れたことを特徴とするストロークセンサ付シリンダ。
4. 【請求項４】 各センサユニットに感磁材料製の番地パ
   ターン、スロープパターン及びスロープ判別パターンが
   配設され、すべての番地パターン、スロープパターン及
   びスロープ判別パターンが配線を介して制御機器に接続
   された請求項１ないし３記載のストロークセンサ付シリ
   ンダ。
5. 【請求項５】 フィルム状センサは内側から順に第１フ
   ィルム基板、第２フィルム基板、絶縁フィルム及び保護
   フィルムによって構成され、第１フィルム基板の内側面
   に番地パターン、スロープパターン、必要ならばスロー
   プ判別パターンが配設され、第１フィルム基板の外側
   面、第２フィルム基板の内側面及び外側面の内の２面又
   は３面には接続ポイント及び導線が配設され、かつ取り
   出しパターンが接続された請求項１ないし４記載のスト
   ロークセンサ付シリンダ。
6. 【請求項６】 シリンダチューブに電子部品ケースが連
   結され、電子部品ケース内に２枚又は３枚の電子部品基
   板が配設され、フィルム状センサと電子部品基板とは取
   り出しパターンによって接続された請求項５記載のスト
   ロークセンサ付シリンダ。
7. 【請求項７】 非磁性のシリンダチューブの外周面にフ
   ィルム状センサのセンサユニットが固定され、前記セン
   サユニットに感磁材料製の番地パターン及びスロープパ
   ターンが配設され、すべての番地パターンの出力信号は
   増幅回路及びインタフェイスを通ってコンピュータに入
   力され、すべてのスロープパターンの出力信号は増幅回
   路、Ａ／Ｄコンバータ及びインタフェイスを通ってコン
   ピュータに入力され、入力されたデータを処理してマグ
   ネット付のピストンの位置を検出するストロークセンサ
   付シリンダの制御装置。
8. 【請求項８】 非磁性のシリンダチューブの外周面にフ
   ィルム状センサのセンサユニットが固定され、前記セン
   サユニットに感磁材料製の番地パターン、スロープパタ
   ーン及びスロープ判別パターンが配設され、すべての番
   地パターンの出力信号は増幅回路及びインタフェイスを
   通ってコンピュータに入力され、すべてのスロープパタ
   ーンの出力信号は増幅回路、Ａ／Ｄコンバータ及びイン
   タフェイスを通ってコンピュータに入力され、すべての
   スロープ判別パターンの出力信号は増幅回路及びインタ
   フェイスを通ってコンピュータに入力され、入力された
   データを処理してマグネット付のピストンの位置を検出
   するストロークセンサ付シリンダの制御装置。
9. 【請求項９】 次の手段Ａ〜Ｆを備え、非磁性のシリン
   ダチューブの外周面に感磁材料製の番地パターン及びス
   ロープパターンが配設され、スロープパターンのシリン
   ダチューブ軸方向の位置と出力との関係が１対１に対応
   したストロークセンサ付シリンダのピストン位置の検出
   装置。 Ａ．各番地パターンでピストンに取り付けられているマ
   グネットの有無を検出し、マグネットの存在する番地が
   １個か２個かを判別する手段。 Ｂ．マグネットの存在する番地が１個であると判別した
   ときは、そのｎ番地の番地パターン位置データＡ（ｎ）
   を記憶する手段。 Ｃ．マグネットの存在する番地が２個であると判別した
   ときは、それらのｎ，ｎ＋１番地の番地パターン位置デ
   ータＡ（ｎ），Ａ（ｎ＋１）を記憶する手段。 Ｄ．ｎ，ｎ＋１番地において、スロープパターンからス
   ロープパターン位置データＣ（ｎ），Ｃ（ｎ＋１）を読
   み取り、それらのスロープパターン位置データを記憶す
   る手段。 Ｅ．マグネットの存在する番地が１個のときは、ピスト
   ンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ（ｎ）の位置
   に存在すると判断する手段。 Ｆ．マグネットの存在する番地が２個のときは、スロー
   プパターンのスロープパターン位置データＣ（ｎ）とＣ
   （ｎ＋１）とを比較し、Ｃ（ｎ）＜Ｃ（ｎ＋１）のとき
   はピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）＋Ｃ
   （ｎ＋１）の位置に存在し、Ｃ（ｎ）＞Ｃ（ｎ＋１）の
   ときはピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ
   （ｎ）の位置に存在し、Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ＋１）のとき
   はピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）の位
   置に存在すると判断する手段。
10. 【請求項１０】 次の手段ａ〜ｇを備え、非磁性のシリ
    ンダチューブの外周面に感磁材料製の番地パターン、ス
    ロープ判別パターン及びスロープパターンが配設され、
    スロープ判別パターンが各番地のシリンダチューブ軸方
    向の前半又は後半に位置し、位置と出力との関係が１対
    １に対応した２組のスロープパターンが左右対称に配置
    されたストロークセンサ付シリンダのピストン位置の検
    出装置。 ａ．各番地パターンでピストンに取り付けられているマ
    グネットの有無を検出し、マグネットの存在する番地が
    １個か２個かを判別する手段。 ｂ．マグネットの存在する番地が１個であると判別した
    ときは、そのｎ番地の番地パターン位置データＡ（ｎ）
    を記憶する手段。 ｃ．マグネットの存在する番地が２個であると判別した
    ときは、それらのｎ，ｎ＋１番地の番地パターン位置デ
    ータＡ（ｎ），Ａ（ｎ＋１）を記憶する手段。 ｄ．各スロープ判別パターンでピストンに取り付けられ
    たマグネットの有無を検出して、ピストンが番地の前半
    位置に存在するか、後半位置に存在するかを判別し、前
    半位置に存在するときはスロープ判別パターンデータＢ
    （ｎ）＝１，Ｂ（ｎ＋１）＝１を記憶し、後半位置に存
    在するときはスロープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝
    ０，Ｂ（ｎ＋１）＝０を記憶する手段。 ｅ．ｎ，ｎ＋１番地において、スロープパターンからス
    ロープパターン位置データＣ（ｎ），Ｃ（ｎ＋１）を読
    み取り、それらのスロープパターン位置データを記憶す
    る手段。 ｆ．マグネットの存在する番地が１個の場合は、スロー
    プ判別パターンデータＢ（ｎ）＝１のときはピストン位
    置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ（ｎ）の位置に存在し、Ｂ
    （ｎ）＝０のときはピストンが位置データＡ（ｎ＋１）
    −Ｃ（ｎ）の位置に存在すると判断する手段。 ｇ．マグネットの存在する番地が２個のときは、スロー
    プパターン位置データＣ（ｎ）とＣ（ｎ＋１）とを比較
    し、Ｃ（ｎ）＜Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンが位置デ
    ータＤ＝Ａ（ｎ＋１）＋Ｃ（ｎ＋１）の位置に存在し、
    Ｃ（ｎ）＞Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンがピストン位
    置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）−Ｃ（ｎ）の位置に存在し、
    Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンがピストン位
    置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）の位置に存在すると判断する
    手段。
11. 【請求項１１】 次の手段ａ₁ 〜ｇ₁ を備え、非磁性の
    シリンダチューブの外周面に感磁材料製の番地パター
    ン、スロープ判別パターン及びスロープパターンが配設
    され、スロープ判別パターンが各番地のシリンダチュー
    ブ軸方向の前半又は後半に位置し、位置と出力との関係
    が１対１に対応した２組のスロープパターンが前後並列
    に配置されたストロークセンサ付シリンダのピストン位
    置の検出装置。 ａ₁ ．シリンダチューブ軸方向の長さがＡ（１）の各番
    地パターンでピストンに取り付けられているマグネット
    の有無を検出し、マグネットの存在する番地が１個か２
    個かを判別する手段。 ｂ₁ ．マグネットの存在する番地が１個であると判別し
    たときは、そのｎ番地の番地パターン位置データＡ
    （ｎ）を記憶する手段。 ｃ₁ ．マグネットの存在する番地が２個であると判別し
    たときは、それらのｎ，ｎ＋１番地の番地パターン位置
    データＡ（ｎ），Ａ（ｎ＋１）を記憶する手段。 ｄ₁ ．各スロープ判別パターンでピストンに取り付けら
    れたマグネットの有無を検出してピストンが番地の前半
    位置に存在するか、後半位置に存在するかを判別し、前
    半位置に存在するときはスロープ判別パターンデータＢ
    （ｎ）＝１，Ｂ（ｎ＋１）＝１を記憶し、後半位置に存
    在するときはスロープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝
    ０，Ｂ（ｎ＋１）＝０を記憶する手段。 ｅ₁ ．ｎ，ｎ＋１番地において、スロープパターンから
    スロープパターン位置データＣ（ｎ），Ｃ（ｎ＋１）を
    読み取り、それらのスロープパターン位置データを記憶
    する手段。 ｆ₁ ．マグネットの存在する番地が１個の場合は、スロ
    ープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝１のときはピストン
    がピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ｃ（ｎ）の位置に
    存在し、スロープ判別パターンデータＢ（ｎ）＝０のと
    きはピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ａ
    （１）／２＋Ｃ（ｎ）の位置に存在すると判断する手
    段。 ｇ₁ ．マグネットの存在する番地が２個のときは、スロ
    ープパターン位置データＣ（ｎ）とＣ（ｎ＋１）とを比
    較し、Ｃ（ｎ）＜Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンがピス
    トン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）＋Ｃ（ｎ＋１）の位置
    に存在し、Ｃ（ｎ）＞Ｃ（ｎ＋１）のときはピストンが
    ピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ）＋Ａ（１）／２＋Ｃ
    （ｎ）の位置に存在し、Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ＋１）のとき
    はピストンがピストン位置データＤ＝Ａ（ｎ＋１）の位
    置に存在すると判断する手段。