JP5643014B2 - COMPOSITE MAGNETIC MATERIAL, ITS MANUFACTURING METHOD, AND MOTION GUIDE USING COMPOSITE MAGNETIC MATERIAL - Google Patents

COMPOSITE MAGNETIC MATERIAL, ITS MANUFACTURING METHOD, AND MOTION GUIDE USING COMPOSITE MAGNETIC MATERIAL Download PDF

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Description

本発明は、複合磁性体およびその製造方法、複合磁性体を用いた運動案内装置に関するものである。   The present invention relates to a composite magnetic body, a manufacturing method thereof, and a motion guide device using the composite magnetic body.

従来から、オーステナイト系ステンレスに加工を施すことで、磁性を有する箇所と非磁性の箇所とが共存する複合磁性体を製造する技術が公知である。例えば、下記特許文献1には、非磁性のオーステナイト系ステンレスに対して引抜き加工を行うことによって強磁性化し、さらにレーザ加工を行うことによって、レーザによって加熱された箇所を非磁性化する方法が開示されている。そして、下記特許文献1によれば、準安定オーステナイト鋼からなるオーステナイト系ステンレスに対して加工誘起マルテンサイトを生じさせることで磁性を付与し、次いで局所的なレーザ照射を行って局所的に融解・急冷することでその部分を非磁性化することにより、磁気特性に優れるとともに比較的安価な磁気目盛を経済性良く製造することができるとされている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for manufacturing a composite magnetic body in which a magnetic part and a non-magnetic part coexist is known by processing austenitic stainless steel. For example, the following Patent Document 1 discloses a method of making a portion heated by a laser non-magnetic by making it ferromagnetic by performing a drawing process on non-magnetic austenitic stainless steel and further performing a laser process. Has been. And according to the following Patent Document 1, magnetism is imparted to austenitic stainless steel made of metastable austenitic steel by generating work-induced martensite, and then local laser irradiation is performed to locally melt / It is said that a magnetic scale that is excellent in magnetic properties and relatively inexpensive can be manufactured with good economic efficiency by making the portion non-magnetic by rapid cooling.

特公平7−9361号公報Japanese Patent Publication No. 7-9361

しかしながら、従来から知られる複合磁性体およびその製造方法は、磁気スケール等といった外力を受けることのない部品を想定して開発されたものであり、例えば、相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる箇所で用いられる転がり摺動部材のような部材については、上述したような複合磁性体を用いることはできなかった。なぜなら、高硬度でありながらも磁性/非磁性が共存した複合磁性体を製造する方法が、従来技術には存在していなかったからである。   However, conventionally known composite magnetic materials and methods for manufacturing the same have been developed assuming parts that do not receive external forces such as a magnetic scale, and for example, relative rolling contact with a counterpart member. Alternatively, the composite magnetic body as described above cannot be used for a member such as a rolling sliding member used in a place where sliding contact occurs. This is because there has been no method in the prior art for producing a composite magnetic body having high hardness and coexistence of magnetism / nonmagnetism.

一方、転がり摺動部材によって構成される運動案内装置の技術分野では、磁気スケールを設置することで移動制御をしたり、磁気作用を用いた回転止め等の機能を付加したりといった、従来にはない機能を付加した運動案内装置の実現が求められていた。しかしながら、高硬度でありながらも磁性/非磁性が共存した複合磁性体を製造する方法が存在しない現状では、運動案内装置の構成部材である転がり摺動部材自体を複合磁性体とすることはできない。したがって、これまで行われてきた対応としては、金属平板からなる磁気スケールやガラススケール等を運動案内装置の構成部材(軌道レールなど)に貼り付けることが行われてきた。しかし、金属平板からなる磁気スケールでは、運動案内装置の構成部材(軌道レールなど)との熱膨張率が異なるために測定精度が出ないという問題が存在しており、一方のガラススケールでは、運動案内装置の構成部材(軌道レールなど)に取り付けるための機構や作業が複雑で、多くの製造コストを要するという問題が存在していた。したがって、磁気スケール等の付加機能を有する運動案内装置については、十分に普及していないのが現状であった。   On the other hand, in the technical field of motion guide devices composed of rolling sliding members, conventionally, movement control is performed by installing a magnetic scale, and functions such as anti-rotation using a magnetic action are added. The realization of a motion guide device with additional functions has been demanded. However, at present, there is no method for producing a composite magnetic body having high hardness but coexistence of magnetism and non-magnetism, and the rolling sliding member itself, which is a constituent member of the motion guide device, cannot be a composite magnetic body. . Therefore, as a countermeasure that has been taken so far, a magnetic scale, a glass scale, or the like made of a metal flat plate has been attached to a constituent member (track rail, etc.) of the motion guide device. However, a magnetic scale made of a metal flat plate has a problem that the measurement accuracy cannot be obtained because the coefficient of thermal expansion is different from that of the components of the motion guide device (track rail, etc.). There has been a problem that the mechanism and work for attaching to the constituent members (track rails, etc.) of the guide device are complicated and a lot of manufacturing costs are required. Therefore, the current situation is that motion guide devices having an additional function such as a magnetic scale are not sufficiently widespread.

本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、高硬度でありながらも磁性/非磁性が共存した複合磁性体の製造方法を確立するとともに、当該製造方法によって製造された新たな複合磁性体を転がり摺動部材に適用することで、従来にはない機能を有する運動案内装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to establish a method for producing a composite magnetic body that has high hardness but coexistence of magnetism / nonmagnetism, and the production. An object of the present invention is to provide a motion guide device having a function that has not existed before by applying a new composite magnetic body manufactured by the method to a rolling sliding member.

上記の目的を達成するために、本発明に係る複合磁性体は、非磁性体であるオーステナイト系ステンレスに対して、低温窒化処理を行うことで非磁性を維持したまま拡張オーステナイトを生成させた後、拡張オーステナイトが生成された非磁性体であるオーステナイト系ステンレスにおける磁性を付与しようとする所望の箇所に対して加熱処理を行うことで、非磁性体であるオーステナイト系ステンレスに対して部分的な磁性領域が形成されていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the composite magnetic body according to the present invention, after austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material, is subjected to low-temperature nitriding treatment to generate expanded austenite while maintaining non-magnetism. By applying heat treatment to the desired location to impart magnetism in the austenitic stainless steel, which is a nonmagnetic material in which expanded austenite is generated, partial magnetism is applied to the austenitic stainless steel, which is a nonmagnetic material. A region is formed.

また、本発明に係る複合磁性体の製造方法は、非磁性体であるオーステナイト系ステンレスに対して、低温窒化処理を行うことで非磁性を維持したまま拡張オーステナイトを生成させるS相生成工程と、拡張オーステナイトが生成された非磁性体であるオーステナイト系ステンレスにおける磁性を付与しようとする所望の箇所に対して加熱処理を行うことで、非磁性体であるオーステナイト系ステンレスに対して部分的な磁性領域を形成する部分磁化工程と、を含む処理を実行することを特徴とするものである。   In addition, the method for producing a composite magnetic body according to the present invention includes an S phase generation step of generating expanded austenite while maintaining non-magnetism by performing low-temperature nitriding treatment on austenitic stainless steel that is a non-magnetic body, A partial magnetic region for austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material, is obtained by performing heat treatment on a desired part of the austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material in which expanded austenite is generated. The partial magnetization process of forming is performed.

さらに、外面に軌道面を有する内方部材と、前記内方部材の軌道面に対向する軌道面を有して前記内方部材の外側に配置された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配置された転動体と、を備える運動案内装置において、前記内方部材又は前記外方部材のうちの少なくとも1つに、上述した本発明の複合磁性体が含まれるようにすることができる。 Further, an inner member having a raceway surface on the outer surface, an outer member having a raceway surface facing the raceway surface of the inner member and disposed on the outer side of the inner member, and the both raceway surfaces the motion guide device comprising: a rollably arranged rolling elements, and at least one of said inner member and said outer member, is to be included in the composite magnetic body of the present invention described above be able to.

本発明によれば、高硬度でありながらも磁性/非磁性が共存した複合磁性体を製造することができる。また、本発明の製造方法によって製造された新たな複合磁性体を転がり摺動部材に適用することで、従来にはない機能を有する運動案内装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to produce a composite magnetic body having high hardness and coexistence of magnetism / nonmagnetism. In addition, by applying a new composite magnetic body manufactured by the manufacturing method of the present invention to a rolling sliding member, it is possible to provide a motion guide device having a function that has not existed before.

本発明に係る複合磁性体の製造方法の処理パターンの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the process pattern of the manufacturing method of the composite magnetic body which concerns on this invention. 複合磁性体からなる転がり摺動部材によって構成される本実施形態に係るリニアガイド装置の一形態を例示する外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which illustrates one form of the linear guide apparatus which concerns on this embodiment comprised by the rolling sliding member which consists of composite magnetic bodies. 図2Aで示したリニアガイド装置が備える無限循環路を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the infinite circuit with which the linear guide apparatus shown in FIG. 2A is provided. 図2Aで示したリニアガイド装置が備える軌道レールに対して磁気スケールを形成した場合を例示する図である。It is a figure which illustrates the case where a magnetic scale is formed with respect to the track rail with which the linear guide apparatus shown in FIG. 2A is equipped.

[複合磁性体の製造方法]
まず、本発明に係る複合磁性体の製造方法について、図1を用いて説明を行う。ここで、図1は、本発明に係る複合磁性体の製造方法の処理パターンの一例を示した図である。
[Production Method of Composite Magnetic Material]
First, a method for producing a composite magnetic body according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a diagram showing an example of a processing pattern of the method of manufacturing a composite magnetic body according to the present invention.

本発明に係る複合磁性体の製造方法では、母材としてオーステナイト系ステンレスが用いられる。なお、図1にて例示する複合磁性体の製造方法では、特に、SUS304を母材に選定した場合を例示して説明することとする。   In the method for producing a composite magnetic body according to the present invention, austenitic stainless steel is used as a base material. In the composite magnetic body manufacturing method illustrated in FIG. 1, in particular, a case where SUS304 is selected as a base material will be described as an example.

母材に選定したSUS304は、非磁性、高耐食性、高靭性などといった利点を有する一方、転がり摺動部材として用いる程度の硬さがないので、そのまま用いたのでは耐カジリ性に劣るという欠点を有している。また、SUS304に対して一般的な熱処理加工である浸炭処理や窒化処理を行うことで、その表面を硬化することはできるのであるが、このような一般的な処理では、SUS304の表面がマルテンサイト変態してしまうので、耐食性や非磁性の状態を喪失してしまうこととなる。   SUS304 selected as a base material has advantages such as non-magnetism, high corrosion resistance, and high toughness, but also has a drawback that it is inferior in galling resistance when used as it is because it is not hard enough to be used as a rolling sliding member. Have. In addition, the surface of SUS304 can be hardened by subjecting SUS304 to carburizing treatment or nitriding treatment, which is a general heat treatment, but in such a general treatment, the surface of SUS304 is martensite. Since it will be transformed, it will lose its corrosion resistance and non-magnetic state.

そこで、本発明に係る複合磁性体の製造方法では、まず始めに、非磁性体であるSUS304に対して、図1中の符号αで示す処理パターンにて低温窒化処理を行う。この低温窒化処理は、450℃以下の温度で行われることが好ましく、SUS304が有する非磁性の状態を維持したまま、拡張オーステナイト(S相)を生成させることができるので、非磁性、高耐食性、高靭性というSUS304が有する利点を維持したまま、表面の硬化を行うことが可能となる(S相生成工程)。   Therefore, in the method for producing a composite magnetic body according to the present invention, first, low-temperature nitridation processing is performed on the SUS304 that is a non-magnetic body with a processing pattern indicated by reference numeral α in FIG. This low-temperature nitriding treatment is preferably performed at a temperature of 450 ° C. or less, and expanded austenite (S phase) can be generated while maintaining the non-magnetic state of SUS 304. Therefore, non-magnetic, high corrosion resistance, The surface can be cured while maintaining the advantage of SUS304, which is high toughness (S phase generation step).

また、上述したS相生成工程によって拡張オーステナイト(S相)が生成されたSUS304の表面硬さは、ビッカース硬さHvで800以上となることが発明者らによって確認されている。このように、低温窒化処理を施すことによってSUS304の表面を高い硬度とすることができるので、低温窒化処理によって拡張オーステナイト(S相)が生成したSUS304によれば、運動案内装置に用いられるような転がり摺動部材への適用が可能となる。なお、低温窒化処理の処理温度については、450℃以下での実施が好ましいが、処理品質の安定化のため、400〜450℃の温度範囲にて本発明の低温窒化処理を行うことがより好ましい。   In addition, the inventors confirmed that the surface hardness of SUS304 in which expanded austenite (S phase) is generated by the S phase generation step described above is 800 or more in terms of Vickers hardness Hv. Thus, since the surface of SUS304 can be made high hardness by performing low temperature nitriding treatment, according to SUS304 in which expanded austenite (S phase) is generated by low temperature nitriding treatment, it is used for a motion guide device. Application to a rolling sliding member becomes possible. Note that the processing temperature of the low temperature nitriding treatment is preferably 450 ° C. or lower, but it is more preferable to perform the low temperature nitriding treatment of the present invention in a temperature range of 400 to 450 ° C. in order to stabilize the processing quality. .

上述したS相生成工程によって拡張オーステナイト(S相)が生成された非磁性体であるSUS304に対しては、磁性を付与しようとする所望の箇所に対してレーザ焼入れ等の加熱処理を行うことで、非磁性体であるSUS304に対して部分的な磁性領域を形成することができる(部分磁化工程)。   For SUS304, which is a non-magnetic material in which expanded austenite (S phase) is generated by the S phase generation process described above, a heat treatment such as laser hardening is performed on a desired location where magnetism is to be imparted. A partial magnetic region can be formed with respect to SUS304, which is a non-magnetic material (partial magnetization step).

この部分磁化工程での加熱処理は、図1中の符号βで示す処理パターンにて行われるものであり、その加熱温度は、500℃以上で行われることが好ましい。特に、本発明に係る加熱処理の加熱手段として、レーザによる焼入れを採用した場合には、磁性を付与したい箇所をピンポイントで加熱し、瞬時に冷却することができるので、磁性領域と非磁性領域との境界部が明確に分かれることとなって好ましい。さらに、レーザによる焼入れであれば、比較的狭い領域のみを精度よく加熱することができるので、磁気スケールなどのように磁性領域の範囲を正確に形成したい場合に好都合である。なお、レーザ焼入れの加熱温度については、前述したように500℃以上での実施が好ましいが、処理品質の安定化のため、500℃以上、550℃以下の温度範囲にて本発明のレーザ焼入れ処理を行うことがより好ましい。   The heat treatment in this partial magnetization step is performed by a processing pattern indicated by symbol β in FIG. 1, and the heating temperature is preferably 500 ° C. or higher. In particular, when laser quenching is employed as a heating means of the heat treatment according to the present invention, a magnetic region and a non-magnetic region can be instantly cooled by heating a point where magnetism is to be imparted at a pinpoint. It is preferable that the boundary part is clearly divided. Furthermore, laser quenching can be used to accurately heat only a relatively narrow region, which is convenient when it is desired to accurately form a magnetic region range such as a magnetic scale. As described above, the laser quenching heating temperature is preferably 500 ° C. or higher. However, in order to stabilize the processing quality, the laser quenching treatment of the present invention is performed at a temperature range of 500 ° C. or higher and 550 ° C. or lower. It is more preferable to carry out.

以上説明したS相生成工程と部分磁化工程とを含む処理をオーステナイト系ステンレスであるSUS304に対して実施することにより、高硬度でありながらも磁性/非磁性が共存した複合磁性体を製造することが可能となる。そして、本発明の製造方法によって製造された複合磁性体を転がり摺動部材に適用することで、従来にはない機能を有する運動案内装置を提供することが可能となる。そこで、次に、本発明の製造方法によって製造された複合磁性体を運動案内装置に適用した場合の事例について、説明を行うこととする。   By carrying out the process including the S phase generation process and the partial magnetization process described above on SUS304, which is an austenitic stainless steel, a composite magnetic body that has high hardness but coexists with magnetism / nonmagnetism is manufactured. Is possible. And it becomes possible by providing the composite magnetic body manufactured by the manufacturing method of this invention to a rolling sliding member to provide the motion guide apparatus which has a function which is not in the past. Then, next, the case where the composite magnetic body manufactured with the manufacturing method of this invention is applied to a motion guide apparatus is demonstrated.

[運動案内装置への適用例]
本発明の製造方法によって製造された複合磁性体を転がり摺動部材として用いた運動案内装置の具体的な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下で例示する運動案内装置の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、本明細書における「運動案内装置」は、例えば、工作機械などに用いられる転がり軸受全般や真空中で使用される無潤滑軸受、リニアガイドや直線案内装置、リニアブッシュ、ボールスプライン装置、ボールねじ装置、ローラねじ装置、クロスローラリングなどのような、あらゆる転動動作及び摺動動作を伴う装置を含むものとして定義することとする。
[Example of application to motion guidance devices]
A specific embodiment of a motion guide device using a composite magnetic body manufactured by the manufacturing method of the present invention as a rolling sliding member will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments of the motion guidance apparatus exemplified below do not limit the invention according to each claim, and all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention. Not necessarily. The “motion guide device” in this specification includes, for example, rolling bearings used in machine tools and the like, non-lubricated bearings used in vacuum, linear guides and linear guide devices, linear bushes, ball spline devices, balls It shall be defined to include devices with any rolling and sliding motion, such as screw devices, roller screw devices, cross roller rings, etc.

(リニアガイド装置への適用例)
本実施形態に係る運動案内装置は、図2A及び図2Bに示すようなリニアガイド装置10として構成することが可能であり、かかるリニアガイド装置10の一部材、例えば軌道レール11を上述した複合磁性体によって構成することにより、スケール機能を有するリニアガイド装置10を提供することが可能となる。かかるリニアガイド装置10は、高硬度、高耐食性、高靭性といったオーステナイト系ステンレスが有する有意な特性を有しながらも、磁性/非磁性が共存した複合磁性体であるという特性を併せ持つ転がり摺動部材を、リニアガイド装置10に適用することで初めて実現した装置である。
(Application example to linear guide device)
The motion guide device according to the present embodiment can be configured as a linear guide device 10 as shown in FIGS. 2A and 2B, and one member of the linear guide device 10, for example, the track rail 11, has the above-described composite magnetism. By constituting the body, the linear guide device 10 having a scale function can be provided. The linear guide device 10 is a rolling sliding member having the characteristics of being a composite magnetic body in which magnetism / nonmagnetism coexist while having the significant characteristics of austenitic stainless steel such as high hardness, high corrosion resistance, and high toughness. Is the first device realized by applying to the linear guide device 10.

ここで、図2Aは、複合磁性体によって構成される本実施形態に係るリニアガイド装置の一形態を例示する外観斜視図である。また、図2Bは、図2Aで示したリニアガイド装置が備える無限循環路を説明するための断面図である。   Here, FIG. 2A is an external perspective view illustrating one embodiment of the linear guide device according to this embodiment configured by a composite magnetic body. Moreover, FIG. 2B is sectional drawing for demonstrating the infinite circuit provided with the linear guide apparatus shown in FIG. 2A.

まず、図2A及び図2Bに例示するリニアガイド装置10の構成について説明すると、本実施形態に係る運動案内装置としてのリニアガイド装置10は、内方部材としての軌道レール11と、軌道レール11に多数の転動体として設置されるボール12…を介してスライド可能に取り付けられた外方部材としての移動ブロック13とを備えている。軌道レール11はその長手方向と直交する断面が概略矩形状に形成された長尺の部材であり、その表面(上面及び両側面)には、ボール12…が転がる際の軌道になる軌道面としての転動体転走面11a…が軌道レール11の全長に亘って形成されている。   First, the configuration of the linear guide device 10 illustrated in FIGS. 2A and 2B will be described. The linear guide device 10 as the motion guide device according to this embodiment includes a track rail 11 as an inward member, and a track rail 11. And a moving block 13 as an outer member slidably attached via balls 12... Installed as a large number of rolling elements. The track rail 11 is a long member whose cross section perpendicular to the longitudinal direction is formed in a substantially rectangular shape, and the surface (upper surface and both side surfaces) of the track rail 11 is a track surface that becomes a track when the balls 12 roll. Are formed over the entire length of the track rail 11.

軌道レール11については、直線的に伸びるように形成されることもあるし、曲線的に伸びるように形成されることもある。また、図2A及び図2Bにおいて例示する転動体転走面11a…の本数は左右で2条ずつ合計4条設けられているが、その条数はリニアガイド装置10の用途等に応じて任意に変更することができる。   The track rail 11 may be formed to extend linearly or may be formed to extend in a curved line. Moreover, although the number of rolling element rolling surfaces 11a ... illustrated in FIG. 2A and FIG. 2B is provided in a total of four, two on the left and right sides, the number of the strips is arbitrarily determined according to the application of the linear guide device 10 and the like. Can be changed.

一方、移動ブロック13には、転動体転走面11a…とそれぞれ対応する位置に軌道面としての負荷転動体転走面13a…が設けられている。軌道レール11の転動体転走面11a…と移動ブロック13の負荷転動体転走面13a…とによって負荷転走路22…が形成され、複数のボール12…が挟まれている。さらに、移動ブロック13には、各転動体転走面11a…と平行に伸びる4条の無負荷転走路23…と、各無負荷転走路23…と各負荷転走路22…とを結ぶ方向転換路25…が設けられている。1つの負荷転走路22及び無負荷転走路23と、それらを結ぶ一対の方向転換路25との組み合わせによって、1つの無限循環路が構成される(図2B参照)。   On the other hand, the moving block 13 is provided with a loaded rolling element rolling surface 13a as a raceway surface at a position corresponding to each of the rolling element rolling surfaces 11a. The rolling element rolling surface 11a of the track rail 11 and the loaded rolling element rolling surface 13a of the moving block 13 form a load rolling path 22 and a plurality of balls 12 are sandwiched therebetween. Further, the moving block 13 is provided with four unloaded rolling paths 23 extending in parallel with the rolling element rolling surfaces 11a, and the direction change connecting the unloaded rolling paths 23 and the loaded rolling paths 22. Paths 25 are provided. One endless circulation path is configured by a combination of one load rolling path 22 and no-load rolling path 23 and a pair of direction switching paths 25 connecting them (see FIG. 2B).

そして、複数のボール12…が、負荷転走路22と無負荷転走路23と一対の方向転換路25,25とから構成される無限循環路に無限循環可能に設置されることにより、移動ブロック13が軌道レール11に対して相対的に往復運動可能となっている。   A plurality of balls 12 are installed in an infinite circulation path composed of a load rolling path 22, a no-load rolling path 23 and a pair of direction changing paths 25, 25 so as to be capable of infinite circulation, thereby moving block 13. Is reciprocally movable relative to the track rail 11.

以上のような構成を備える本実施形態に係るリニアガイド装置10においては、内方部材としての軌道レール11、又は、外方部材としての移動ブロック13のうちの少なくとも1つを、上述した本発明の製造方法によって製造された複合磁性体によって構成することができる。 In the linear guide device 10 according to the present embodiment having the above-described configuration , at least one of the track rail 11 as the inner member or the moving block 13 as the outer member is the book described above. It can be comprised by the composite magnetic body manufactured by the manufacturing method of invention.

例えば、本実施形態に係るリニアガイド装置10における内方部材としての軌道レール11を複合磁性体によって構成することができる。この軌道レール11に対しては、上述した部分磁化工程を実施する際に、図2Cに示すようなパターンとなるようにレーザ加工を施すことにより、レーザ加工を受けた箇所が部分的に磁性を獲得して磁気スケール15となる。これにより、一部材で磁気スケール15を備えた軌道レール11を実現することができる。   For example, the track rail 11 as an inward member in the linear guide device 10 according to the present embodiment can be formed of a composite magnetic body. When the partial magnetization process described above is performed on the track rail 11, laser beam machining is performed so that the pattern shown in FIG. Acquire to become a magnetic scale 15. Thereby, the track rail 11 provided with the magnetic scale 15 by one member is realizable.

すなわち、移動ブロック13の側に図示しない磁気読み取りヘッドを設け、この磁気読み取りヘッドを軌道レール11の磁気スケール15形成位置と対向する位置に配置することで、軌道レール11に対する移動ブロック13の相対的な位置移動量を把握することが可能となる。特に、図2Cにて示した磁気スケール15の場合、レーザ加工によって軌道レール11に対して磁気スケール15が直接形成されているので、従来技術のように温度によって測定精度が悪化したり、形成作業が煩雑であったりすることがないので、好ましい。   That is, a magnetic reading head (not shown) is provided on the moving block 13 side, and this magnetic reading head is disposed at a position opposite to the position where the magnetic scale 15 of the track rail 11 is formed. It is possible to grasp the amount of position movement. In particular, in the case of the magnetic scale 15 shown in FIG. 2C, since the magnetic scale 15 is directly formed on the track rail 11 by laser processing, the measurement accuracy deteriorates due to temperature as in the prior art, or the forming work Is preferable because it is not complicated.

また、この場合、軌道レール11はボール12…から繰り返し転がり負荷又は摺動負荷を受けることとなるが、本発明の製造方法によって製造された複合磁性体は、上述したS相生成工程によってビッカース硬さHvで800以上の表面硬さを有しているので、磁気スケール15の形成箇所が高硬度となり好ましい。かかる好適な効果によって、本発明の複合磁性体は、軌道レール11としての機能を問題なく発揮することができる。   In this case, the track rail 11 is repeatedly subjected to rolling load or sliding load from the balls 12..., But the composite magnetic body manufactured by the manufacturing method of the present invention is subjected to the Vickers hardness by the S phase generation process described above. Since the surface hardness is 800 or more at a height Hv, the location where the magnetic scale 15 is formed is preferable because of high hardness. By such a suitable effect, the composite magnetic body of the present invention can exhibit the function as the track rail 11 without any problem.

なお、図2Cにて示した磁気スケール15の場合、その形成場所は軌道レール11の一方の側面であったが、磁気スケール15の形成場所については、どの様な場所であっても良い。この選択は、リニアガイド装置10の使用環境や形状等に応じて選択すればよい。   In the case of the magnetic scale 15 shown in FIG. 2C, the formation location is one side surface of the track rail 11, but the formation location of the magnetic scale 15 may be any location. This selection may be made according to the use environment, shape, etc. of the linear guide device 10.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the embodiment.

例えば、上述した実施形態では、本発明に係る複合磁性体の運動案内装置への適用例として、リニアガイド装置10を例示して説明を行った。しかしながら、本発明に係る複合磁性体は、あらゆる形式の運動案内装置に対して適用可能であり、例えば、転がり軸受や無潤滑軸受、リニアブッシュ、ボールスプライン装置、ボールねじ装置、ローラねじ装置、クロスローラリングなどのような、あらゆる転動動作及び摺動動作を伴う装置に対して適用可能である。   For example, in the above-described embodiment, the linear guide device 10 has been described as an example of application of the composite magnetic body according to the present invention to the motion guide device. However, the composite magnetic body according to the present invention can be applied to any type of motion guide device, for example, a rolling bearing, a non-lubricated bearing, a linear bush, a ball spline device, a ball screw device, a roller screw device, a cross. The present invention can be applied to a device with any rolling operation and sliding operation such as a roller ring.

また、上述した実施形態では、本発明に係る複合磁性体を磁気スケールとして用いた場合を例示して説明したが、本発明に係る複合磁性体の用途については、磁気スケールのみには限られない。磁性/非磁性が共存した複合磁性体の特性については、例えば、リニアブッシュにおけるロッドの回り止めとして用いたり、磁気ガイドや磁気ねじとして用いたりすることができる。また、レーザ加工を施す経路を工夫することによって、磁気XYテーブルや磁気シャッタを構成することも可能である。   In the above-described embodiment, the case where the composite magnetic body according to the present invention is used as a magnetic scale has been described as an example. However, the use of the composite magnetic body according to the present invention is not limited to the magnetic scale. . As for the characteristics of the composite magnetic material in which magnetism / nonmagnetism coexist, it can be used, for example, as a rod detent in a linear bush, or as a magnetic guide or a magnetic screw. Further, it is possible to configure a magnetic XY table or a magnetic shutter by devising a route for performing laser processing.

さらに、上述した実施形態では、本発明の加熱処理としてレーザ焼入れを採用した場合を例示して説明したが、上述した加熱温度条件を満足できるものであればどのような加熱手段を採用してもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where laser quenching is employed as the heat treatment of the present invention has been described as an example, but any heating means may be employed as long as the above-described heating temperature condition can be satisfied. Good.

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

10 リニアガイド装置、11 軌道レール、11a 転動体転走面、12 ボール、13 移動ブロック、13a 負荷転動体転走面、15 磁気スケール、22 負荷転走路、23 無負荷転走路、25 方向転換路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Linear guide apparatus, 11 Track rail, 11a Rolling-element rolling surface, 12 balls, 13 Moving block, 13a Loaded rolling-element rolling surface, 15 Magnetic scale, 22 Loaded rolling path, 23 Unloaded rolling path, 25 direction change path .

Claims (7)

非磁性体であるオーステナイト系ステンレスに対して、
低温窒化処理を行うことで非磁性を維持したまま拡張オーステナイトを生成させた後、
拡張オーステナイトが生成された非磁性体であるオーステナイト系ステンレスにおける磁性を付与しようとする所望の箇所に対して加熱処理を行うことで、非磁性体であるオーステナイト系ステンレスに対して部分的な磁性領域が形成されていることを特徴とする複合磁性体。
For austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material,
After generating expanded austenite while maintaining non-magnetism by performing low temperature nitriding treatment,
A partial magnetic region for austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material, is obtained by performing heat treatment on a desired part of the austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material in which expanded austenite is generated. A composite magnetic body characterized in that is formed.
請求項1に記載の複合磁性体において、
前記加熱処理がレーザ焼入れであることを特徴とする複合磁性体。
The composite magnetic body according to claim 1,
The composite magnetic body, wherein the heat treatment is laser quenching.
非磁性体であるオーステナイト系ステンレスに対して、
低温窒化処理を行うことで非磁性を維持したまま拡張オーステナイトを生成させるS相生成工程と、
拡張オーステナイトが生成された非磁性体であるオーステナイト系ステンレスにおける磁性を付与しようとする所望の箇所に対して加熱処理を行うことで、非磁性体であるオーステナイト系ステンレスに対して部分的な磁性領域を形成する部分磁化工程と、
を含む処理を実行することを特徴とする複合磁性体の製造方法。
For austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material,
An S phase generation step of generating expanded austenite while maintaining non-magnetism by performing low temperature nitriding treatment;
A partial magnetic region for austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material, is obtained by performing heat treatment on a desired part of the austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material in which expanded austenite is generated. A partial magnetization step to form
The manufacturing method of the composite magnetic body characterized by performing the process containing these.
請求項3に記載の複合磁性体の製造方法において、
前記加熱処理がレーザ焼入れであることを特徴とする複合磁性体の製造方法。
In the manufacturing method of the composite magnetic body of Claim 3,
The method for producing a composite magnetic body, wherein the heat treatment is laser quenching.
請求項3又は4に記載の複合磁性体の製造方法において、
前記低温窒化処理が処理温度450℃以下で実施されることを特徴とする複合磁性体の製造方法。
In the manufacturing method of the composite magnetic body of Claim 3 or 4,
The method for producing a composite magnetic material, wherein the low-temperature nitriding treatment is performed at a treatment temperature of 450 ° C. or less.
請求項3〜5のいずれか1項に記載の複合磁性体の製造方法において、
前記部分磁化工程での加熱処理が、500℃以上の加熱温度で行われることを特徴とする複合磁性体の製造方法。
In the manufacturing method of the composite magnetic body of any one of Claims 3-5,
The method of manufacturing a composite magnetic body, wherein the heat treatment in the partial magnetization step is performed at a heating temperature of 500 ° C. or higher.
外面に軌道面を有する内方部材と、
前記内方部材の軌道面に対向する軌道面を有して前記内方部材の外側に配置された外方部材と、
前記両軌道面間に転動自在に配置された転動体と、
を備える運動案内装置において、
前記内方部材又は前記外方部材のうちの少なくとも1つが、請求項1又は2に記載の複合磁性体を含んで構成されることを特徴とする運動案内装置。
An inner member having a raceway surface on the outer surface;
An outer member having a raceway surface facing the raceway surface of the inner member and disposed outside the inner member;
A rolling element disposed so as to be freely rollable between the two raceway surfaces;
In an exercise guidance device comprising:
Wherein at least one of the inner member or the outer member, the motion guide device, characterized in that it is configured to include a composite magnetic body according to claim 1 or 2.
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