JPH04147785A - 磁気スケールの製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば油圧シリンダ等のストローク位置を検出
するための磁気スケールの製造方法に関する。

（従来の技術） 油圧シリンダ等のストローク位置を検出するために、ピ
ストンロッドに等間隔で帯状の非磁性部を設けて磁気ス
ケールを構成し、シリンダ側に設置した磁気センサによ
りビストンストロークに対応したパルス信号を検出でき
るようにして、例えば油圧シリンダの作動をフィードバ
ック制御すること等が行なわれている。

この場合、ピストンロッドに形成する磁気スケールは、
第３図、第４図にも示すように、鉄等で作られたピスト
ンロッド１の表面に、機械加工またはエツチング加工に
より、軸方向に等間隔に帯状溝２を形成し、この帯状溝
２に非磁性材３であるクローム等のめっきを施して埋め
戻し、非磁性部を作るようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのようにして磁気スケールを製造する場
合に次ぎのような問題があった。

すなわち、加工した溝を非磁性材で埋めるのに必要なり
ロームメツキの処理時間が長くかかり、このため非磁性
部の厚さに加工的、コスト的な限界があり、ストローク
位置を検出するセ゛ンサの出力を大きくとることができ
なかった。

本発明はこのような問題を解決し、能率的に短時間に精
度よく磁気スケールを製造する方法を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明は、磁性体で形成した母材に所定の間隔で
帯状の非磁性部を配列した磁気スケールを製造する方法
であって、鉄系母材に所定の間隔で溝部を形成し、この
溝部にステンレス等の金属粉末またはワイヤを供給し、
これにレーザビームを含む高密度熱エネルギを照射して
溶融しながら肉盛りし、オーステナイト相からなる非磁
性部を形成する。

（作用） 溝部にステンレス等の金属粉末またはワイヤを供給し、
これにレーザビーム等を照射すると、金属粉末やワイヤ
に含まれるニッケルやクローム等が溶融拡散しながら、
金属組織的には非磁性であるオーステナイト相を形成す
るので、十分に肉厚のある非磁性部を能率よく形成でき
る。

（実施例） 本発明方法の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図、第２図に示すように、磁気スケールの母材１０
（この実施例ではピストンロッド、以下同じ）を鉄系の
磁性材で形成すると共に、このピストンロッド１０に等
間隔で溝部１０ｍを形成しておく。

そして、この溝部１０ｍにステンレス等の金属粉末をノ
ズル１１から供給しながら、レーザノズル１２により炭
酸ガスレーザビームを照射することにより、金属粉末を
溶融しつつ肉盛りして非磁性材であるオーステナイト相
１３を形成する。

炭酸ガスレーザビームの照射によりステンレス等の金属
粉末に含まれるニッケルとクロームが溶融拡散し、金属
組織的には非磁性材であるオーステナイト相１３を構成
する。

ピストンロッド１０の表面に軸方向に等間隔で磁気スケ
ールを形成するには、ステンレス等の金属粉末の供給と
共にレーザビームを照射しながらピストンロッド１０を
回転させて所定の長さを溶融し、次ぎに軸方向に溝部１
０ｍの１ピッチ分だけピストンロッド１０を移動させ、
再び金属粉末を供給しながらレーザビームを照射しつつ
ピストンロッドを所定の角度だけ回転させるという動作
を繰り返す。

このようにして、ピストンロッド１０に例えば０．２曽
−〜０．５−の厚さの非磁性部を形成していく。

第２図はこのための加工装置を示すもので、スライド基
台２０にはスライドテーブル２１が摺動自由に載置され
、このスライドテーブル２１はモータ２２の回転に応じ
て軸方向の送りをかけられる。スライドテーブル２１に
はその送り方向と一致する回転軸心をもつように、ピス
トンロッド１０を回転自由に支持する一対の支持台２３
ｍと２３ｂが備えられ、かつ支持台２３ｍにはピストン
ロッド１０を回転させるためのモータ２５が設けられる
。

支持台２３ｍ、２３ｂに支持されるピストンロッド１０
の上方に位置して炭酸ガスレーザビームを照射するため
のレーザノズル１２が設けられ、このレーザノズル１２
にはレーザビーム発振機２６で発生したレーザビームが
送られる。レーザノズル１２はレーザビームをレンズに
より、ピストンロッド１０の溝部表面に集光させる。

レーザノズル１２の近傍に位置してステンレス等の金属
粉末を供給するノズル１１が設けられ、このノズル１１
には金属粉末を収納するホッパ２７が接続され、ガス導
入管２８から送り込まれるアルゴンガスによって、金属
粉末がノズル１１から母材表面に供給される。

ノズル１１から金属粉末を供給する共にレーザノズル１
２からレーザビームを照射しながら、ピストンロッド１
０をモータ２５により所定の速度で所定角度だけ回転さ
せ、溝部１０ｍに金属粉末を溶融しつつ肉盛りをして帯
状の非磁性部を形成する０次いでモータ２５を元の角度
位置まで戻すと共に、スライドテーブル２１を磁気スケ
ールのピッチに相当する量だけモータ２２を回転させて
送りをかける。この状態で再びノズル１１がら金属粉末
を供給すると共にレーザノズル１２からし−ザビームを
照射しつつ、ピストンロッド１ｏを回転させる。なお、
ノズル１１から噴出するアルゴンガス（不活性ガス）は
金属粉末の酸化防止を図り、またレーザノズル１２から
もレーザビームと同時に光学部品保護のために不活性ガ
スを放射する。

このようにしてピストンロッド１０の表面に所定の範囲
にわたり磁気スクールを形成することができる。具体的
には、直径４０ｅｘｍの鉄製ピストンロッドを周速１０
　ｉｎ＋７　ｓｅｃ回転し、ステンレス粉末をＬｏｇ／
ｓｉｎの割合でアルゴンガスと共に供給しながら、出力
ｓｏｏｗの炭酸ガスレーザを照射したところ（ただし、
ピストンロッドとレンズの距離を焦点位置より遠くして
ビーム幅を１１に調整）、深さ０．２５ｍｍの非磁性部
が形成できた。

この後、ピストンロッド１０の表面を研摩加工し、必要
に応じてクロムメツキ処理を施して最終仕上げを行う。

この実施例では炭酸ガスレーザビームを照射したが、高
密度熱エネルギの熱源としては、電子ビーム、ＴＩＧを
利用することもでき、また、ステンレス等の金属粉末の
代わりに、ステンレス等のワイヤを供給してもよい、な
お、ステンレス等の金属粉末やワイヤ等は、レーザ照射
と同時に供給する他、予め溝部１０ｍに固定しておいて
もよい。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、母材の溝部にステンレス
等の金属粉末あるいはワイヤを供給し、これにレーザビ
ーム等の高密度熱エネルギを照射しながら肉盛り加工を
行うだけで、オーステナイト相からなる非磁性部を形成
することができるので、従来のような長時間にわたるメ
ツキ処理等を必要とするものに比較して、はるかに生産
効率が良く、また、非磁性部の形態も、溝加工、金属粉
末の量、入熱条件等によりスケール感度を自由に変えら
れ、しかも肉盛り厚さを均一にしやすく、組成のバラツ
キも無いため、磁気スクールとしての性能、品質を安定
させられるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施例の加工状態を示す断面図、
第２図は本発明方法を実施するための加工装置の構成を
示す構成図、第３図はピストンロッド磁気スケールの一
部切欠側面図、第４図はその縦断面図である。 １０・・・母材（ピストンロッド）、１１・・・ノズル
、１２・・・レーザノズル、１３・・・オーステナイト
相。 第 図 １１−−−　ノス゛ル １３−一−オーステプイト万Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性体で形成した母材に所定の間隔で帯状の非磁性部を
   配列した磁気スケールを製造する方法であって、鉄系母
   材に所定の間隔で溝部を形成し、この溝部にステンレス
   等の金属粉末またはワイヤを供給し、これにレーザビー
   ムを含む高密度熱エネルギを照射して溶融しながら肉盛
   りし、オーステナイト相からなる非磁性部を形成するこ
   とを特徴とする磁気スケールの製造方法。