JPH05248805A - 磁気スケールの製造方法 - Google Patents
磁気スケールの製造方法Info
- Publication number
- JPH05248805A JPH05248805A JP4564092A JP4564092A JPH05248805A JP H05248805 A JPH05248805 A JP H05248805A JP 4564092 A JP4564092 A JP 4564092A JP 4564092 A JP4564092 A JP 4564092A JP H05248805 A JPH05248805 A JP H05248805A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- powder
- manganese
- magnetic scale
- nickel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 能率的に短時間に精度よく磁気スケールを製
造する。 【構成】 磁性体で形成した母材１０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１０の表面にニッケルあるいはマンガ
ンを含む金属粉末（合金粉末あるいは混合粉末）を供給
しながら、レーザビーム等の高エネルギ密度の粒子線を
照射することにより粉末及び母材１０の一部を溶解し、
ニッケルあるいはマンガン等を母材中に拡散してオース
テナイト層１３からなる非磁性部を形成する。
造する。 【構成】 磁性体で形成した母材１０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１０の表面にニッケルあるいはマンガ
ンを含む金属粉末（合金粉末あるいは混合粉末）を供給
しながら、レーザビーム等の高エネルギ密度の粒子線を
照射することにより粉末及び母材１０の一部を溶解し、
ニッケルあるいはマンガン等を母材中に拡散してオース
テナイト層１３からなる非磁性部を形成する。
Description
【０００１】
【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。
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。
【０００２】
【従来技術】油圧シリンダ等のストローク位置を検出す
るために、特開昭５７−１５７１１４号広報にもあるよ
うに、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
ンサによりピ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、この位置信号にもとづいて例え
ば油圧シリンダのストローク位置をフィードバック制御
したりしている。
るために、特開昭５７−１５７１１４号広報にもあるよ
うに、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
ンサによりピ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、この位置信号にもとづいて例え
ば油圧シリンダのストローク位置をフィードバック制御
したりしている。
【０００３】この場合、ピストンロッドに形成する磁気
スケールは、図３、図４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、機械加工またはエッチン
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であるクロム、銅、セラミッ
ク、オーステナイト鋼、合成樹脂等を埋め込んで非磁性
部を作るようになっている。
スケールは、図３、図４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、機械加工またはエッチン
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であるクロム、銅、セラミッ
ク、オーステナイト鋼、合成樹脂等を埋め込んで非磁性
部を作るようになっている。
【０００４】あるいは非磁性部を形成するために、磁性
体で形成した母材上にめっき、容射等により被覆層を形
成し、レーザ等の高エネルギのビームを照射して、被覆
層と母材を加熱溶解させて融合させ、非磁性部を形成し
ていた。
体で形成した母材上にめっき、容射等により被覆層を形
成し、レーザ等の高エネルギのビームを照射して、被覆
層と母材を加熱溶解させて融合させ、非磁性部を形成し
ていた。
【０００５】
【発明が解決しようとしている問題点】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のよう
な問題があった。
このようにして磁気スケールを製造する場合に次のよう
な問題があった。
【０００６】まず前者では、ピストンロッドに多数の溝
を形成するのに機械加工によると、加工時間がかかり、
能率的でなく、またエッチング加工ではエッチング前の
パターンマスク作成が複雑で、設備費も高価になる。次
いで加工した溝を非磁性材で埋めるのに、たとえばクロ
ムめっきを施す場合は処理時間が非常に長くなる。
を形成するのに機械加工によると、加工時間がかかり、
能率的でなく、またエッチング加工ではエッチング前の
パターンマスク作成が複雑で、設備費も高価になる。次
いで加工した溝を非磁性材で埋めるのに、たとえばクロ
ムめっきを施す場合は処理時間が非常に長くなる。
【０００７】また後者では、めっき、溶射等により被覆
層を形成する必要があり、工程が複雑となり、設備費用
が高価になり、また、非磁性部の組成を安定化するため
には被覆層の膜厚を均一にする必要がある。機械部品と
して、耐摩耗性、耐食性が必要とされる場合、クロムめ
っきを施すが、密着性を確保するためには、めっき前に
不要な表面の被覆層を完全に除去するか、あるいは特殊
な前処理が必要となり、前記被覆層の形成の無駄、さら
には工程が複雑になる等の欠点があった。
層を形成する必要があり、工程が複雑となり、設備費用
が高価になり、また、非磁性部の組成を安定化するため
には被覆層の膜厚を均一にする必要がある。機械部品と
して、耐摩耗性、耐食性が必要とされる場合、クロムめ
っきを施すが、密着性を確保するためには、めっき前に
不要な表面の被覆層を完全に除去するか、あるいは特殊
な前処理が必要となり、前記被覆層の形成の無駄、さら
には工程が複雑になる等の欠点があった。
【０００８】本発明はこれらの問題に対して能率的に短
時間に精度よく磁気スケールを製造できる方法を提供す
ることを目的とする。
時間に精度よく磁気スケールを製造できる方法を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題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、鉄系母材の
表面にニッケルあるいはマンガンを含む金属粉末（合金
粉末あるいは混合粉末）を供給しながら、レーザビーム
等の高エネルギ密度の粒子線を照射することにより粉末
及び母材の一部を溶解し、ニッケルあるいはマンガン等
を母材中に拡散してオーステナイト層からなる非磁性部
を形成する。
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、鉄系母材の
表面にニッケルあるいはマンガンを含む金属粉末（合金
粉末あるいは混合粉末）を供給しながら、レーザビーム
等の高エネルギ密度の粒子線を照射することにより粉末
及び母材の一部を溶解し、ニッケルあるいはマンガン等
を母材中に拡散してオーステナイト層からなる非磁性部
を形成する。
【００１０】
【作用】本発明では、ニッケルあるいはマンガンを含む
金属粉末（合金粉末あるいは混合粉末）を供給しなが
ら、レーザビーム等を照射して母材の一部を溶融し、溶
融母材中にニッケルあるいはマンガン等を拡散してオー
ステナイト層を形成するので、効率よく非磁性部を形成
することができる。
金属粉末（合金粉末あるいは混合粉末）を供給しなが
ら、レーザビーム等を照射して母材の一部を溶融し、溶
融母材中にニッケルあるいはマンガン等を拡散してオー
ステナイト層を形成するので、効率よく非磁性部を形成
することができる。
【００１１】
【実施例】本発明の方法の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１２】図１に示すように、磁気スケールの母材１
０（この実施例ではピストンロッド）を鉄系の磁性材で
形成すると共に、その表面にニッケル（Ｎｉ）あるいは
マンガン（Ｍｎ）の他にクロム（Ｃｒ）等を含む合金粉
末あるいは混合粉末をノズル１１から供給しながら、レ
ーザノズル１２から炭酸ガスレーザビームを照射して高
温化し、前記粉末及び母材１０の一部を溶融させる。
０（この実施例ではピストンロッド）を鉄系の磁性材で
形成すると共に、その表面にニッケル（Ｎｉ）あるいは
マンガン（Ｍｎ）の他にクロム（Ｃｒ）等を含む合金粉
末あるいは混合粉末をノズル１１から供給しながら、レ
ーザノズル１２から炭酸ガスレーザビームを照射して高
温化し、前記粉末及び母材１０の一部を溶融させる。
【００１３】ニッケル、マンガン、クロム等は溶融した
鉄系母材中に拡散し、金属組織学的には非磁性材である
オーステナイト層を１３を構成する。
鉄系母材中に拡散し、金属組織学的には非磁性材である
オーステナイト層を１３を構成する。
【００１４】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、ニッケル等の粉末の
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をその場で緩やかに回転させて円周方向に所定の
長さだけ溶融し、この後、軸方向に一定量だけピストン
ロッド１０を移動させ、再びニッケル等の粉末の供給と
共にレーザビームを照射しながらピストンロッド１０を
所定の角度だけ回転させるという動作を繰り返す。
隔で磁気スケールを形成するには、ニッケル等の粉末の
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をその場で緩やかに回転させて円周方向に所定の
長さだけ溶融し、この後、軸方向に一定量だけピストン
ロッド１０を移動させ、再びニッケル等の粉末の供給と
共にレーザビームを照射しながらピストンロッド１０を
所定の角度だけ回転させるという動作を繰り返す。
【００１５】このようにして、母材に例えば０.２〜０.
５ｍｍの深さの溶融部ができ、これらがオーステナイト
層の非磁性部となる。
５ｍｍの深さの溶融部ができ、これらがオーステナイト
層の非磁性部となる。
【００１６】図２は本発明の方法を実施するための加工
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が摺動自由に設置され、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には一対の支持台２３ａと
２３ｂが設けられ、母材としてのピストンロッド１０を
その回転軸心が前記送り方向と一致するように支持し、
そして支持台２３ａ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。
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が摺動自由に設置され、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には一対の支持台２３ａと
２３ｂが設けられ、母材としてのピストンロッド１０を
その回転軸心が前記送り方向と一致するように支持し、
そして支持台２３ａ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。
【００１７】支持台２３ａ、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、レーザ
発振器２６で発生したレーザビームをレンズ等により集
光させ、このレーザノズネ１２からピストンロッド１０
の表面に照射する。レーザノズル１２の近傍に位置して
ニッケル等を含む粉末を供給するノズル１１が設けら
れ、このノズル１１には粉末を収容するホッパ２７が接
続され、粉末はガス導入管２８を通りノズル１１より母
材表面に供給される。したがって、ノズル１１からニッ
ケルを含む粉末を供給しつつレーザノズル１２からレー
ザビームを照射し、同時にピストンロッド１０をモータ
２５により所定の速度で穏やかに所定角度だけ回転さ
せ、母材中にニッケル等を拡散させて帯状の非磁性部を
形成する。ついでモータ２５を元の角度位置まで戻すと
共に、スライドテーブル２１のモータ２２を回転させて
磁気スケールのピッチに相当する量だけ送りをかける。
この状態で再びノズル１１から粉末を供給すると共に、
レーザノズル１２からレーザビームを照射しながらピス
トンロッド１０を回転させる。
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、レーザ
発振器２６で発生したレーザビームをレンズ等により集
光させ、このレーザノズネ１２からピストンロッド１０
の表面に照射する。レーザノズル１２の近傍に位置して
ニッケル等を含む粉末を供給するノズル１１が設けら
れ、このノズル１１には粉末を収容するホッパ２７が接
続され、粉末はガス導入管２８を通りノズル１１より母
材表面に供給される。したがって、ノズル１１からニッ
ケルを含む粉末を供給しつつレーザノズル１２からレー
ザビームを照射し、同時にピストンロッド１０をモータ
２５により所定の速度で穏やかに所定角度だけ回転さ
せ、母材中にニッケル等を拡散させて帯状の非磁性部を
形成する。ついでモータ２５を元の角度位置まで戻すと
共に、スライドテーブル２１のモータ２２を回転させて
磁気スケールのピッチに相当する量だけ送りをかける。
この状態で再びノズル１１から粉末を供給すると共に、
レーザノズル１２からレーザビームを照射しながらピス
トンロッド１０を回転させる。
【００１８】具体的に直系４０ｍｍの鉄製ロッドを周速
１０ｍｍ／ｍｉｎで回転し、ニッケル５０％クロム５０
％の合金粉末を４ｇ／ｍｉｎの割合で供給しながら、ビ
ーム径約１ｍｍに集光した出力１.４ｋｗの炭酸ガスレ
ーザを照射した場合、深さ０.４ｍｍの非磁性の磁気ス
ケールが形成できた。また、ニッケル３３％、マンガン
３３％、クロム３４％の混合粉、マンガン６７％、クロ
ム３３％の混合粉あるいはマンガン１００％の金属粉を
供給した場合でも同様の磁気スケールが形成できる。
１０ｍｍ／ｍｉｎで回転し、ニッケル５０％クロム５０
％の合金粉末を４ｇ／ｍｉｎの割合で供給しながら、ビ
ーム径約１ｍｍに集光した出力１.４ｋｗの炭酸ガスレ
ーザを照射した場合、深さ０.４ｍｍの非磁性の磁気ス
ケールが形成できた。また、ニッケル３３％、マンガン
３３％、クロム３４％の混合粉、マンガン６７％、クロ
ム３３％の混合粉あるいはマンガン１００％の金属粉を
供給した場合でも同様の磁気スケールが形成できる。
【００１９】このようにしてピストンロッドの表面に所
定のピッチでもって磁気スケールを形成することができ
る。
定のピッチでもって磁気スケールを形成することができ
る。
【００２０】なお、この後、ピストンロッドの表面を機
械加工で仕上げ（レーザ照射部の凸部除去のみ）、必要
に応じてクロムめっき処理等を施す。
械加工で仕上げ（レーザ照射部の凸部除去のみ）、必要
に応じてクロムめっき処理等を施す。
【００２１】高エネルギー密度熱源としては電子ビー
ム、ＴＩＧ等のアークを利用することもでき、また熱源
からのビーム照射による磁気スケールのパターン設定は
任意に行えるので、ストロークセンサに限らず、角度セ
ンサや回転センサにも本発明方法を適用することができ
る。粉末のホッパ２７を粉末の種類に応じて増やすと、
粉末を混合する必要がなく、さらに安定したスケールが
得られる。
ム、ＴＩＧ等のアークを利用することもでき、また熱源
からのビーム照射による磁気スケールのパターン設定は
任意に行えるので、ストロークセンサに限らず、角度セ
ンサや回転センサにも本発明方法を適用することができ
る。粉末のホッパ２７を粉末の種類に応じて増やすと、
粉末を混合する必要がなく、さらに安定したスケールが
得られる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、母材の表
面にニッケルあるいはマンガンを含む粉末を供給しつ
つ、レーザビームなどの高エネルギのビームを照射して
母材の一部を溶融する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、従来例のように
溝加工とその後の溝埋め加工が必要なく、あるいは前も
って母材上に被覆層を形成する必要もなく、複雑な加工
工程が省略でき、製造能率が大幅に向上する。使用する
粉末の供給は正味必要量で済むので材料の無駄がなく、
これと同時にレーザビーム等を照射するので加工効率が
よく、また、粉末供給量と溶け込み深さの調節でスケー
ル感度を自由に変えられ、オーステナイト層の組成のば
らつきが少なく、磁気スケールとしての性能、品質の安
定性が高いという効果がある。
面にニッケルあるいはマンガンを含む粉末を供給しつ
つ、レーザビームなどの高エネルギのビームを照射して
母材の一部を溶融する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、従来例のように
溝加工とその後の溝埋め加工が必要なく、あるいは前も
って母材上に被覆層を形成する必要もなく、複雑な加工
工程が省略でき、製造能率が大幅に向上する。使用する
粉末の供給は正味必要量で済むので材料の無駄がなく、
これと同時にレーザビーム等を照射するので加工効率が
よく、また、粉末供給量と溶け込み深さの調節でスケー
ル感度を自由に変えられ、オーステナイト層の組成のば
らつきが少なく、磁気スケールとしての性能、品質の安
定性が高いという効果がある。
【図１】本発明の方法を示す説明図である。
【図２】本発明の方法を実施するための加工装置の説明
図である。
図である。
【図３】従来の磁気スケールの部分断面図である。
【図４】同じくそのＡ−Ａ線断面図である。
１０ 母材（ピストンロッド） １１ ノズル １２ レーザノズル １３ オーステナイト層
Claims (1)
- 【請求項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、鉄系母材の表面にニッケルあるいはマンガンを
含む金属粉末（合金粉末あるいは混合粉末）を供給しな
がら、レーザ等の高エネルギのビームを照射することに
より金属粉末及び母材の一部を溶解し、ニッケルあるい
はマンガン等を母材中に拡散して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
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4564092A JPH05248805A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 磁気スケールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4564092A JPH05248805A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 磁気スケールの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05248805A true JPH05248805A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12724971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4564092A Pending JPH05248805A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 磁気スケールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05248805A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013522630A (ja) * | 2010-03-16 | 2013-06-13 | イートン コーポレーション | 耐食位置測定システム及びこのシステムを形成する方法 |
-
1992
- 1992-03-03 JP JP4564092A patent/JPH05248805A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013522630A (ja) * | 2010-03-16 | 2013-06-13 | イートン コーポレーション | 耐食位置測定システム及びこのシステムを形成する方法 |
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