JPH0749245A

JPH0749245A - 磁気スケール装置

Info

Publication number: JPH0749245A
Application number: JP19368093A
Authority: JP
Inventors: Takuyo Miyashita; 卓世宮下; Akitaka Hiruta; 顕隆蛭田
Original assignee: Sony Magnescale Inc
Current assignee: Sony Magnescale Inc
Priority date: 1993-08-04
Filing date: 1993-08-04
Publication date: 1995-02-21

Abstract

(57)【要約】【目的】位相変調方式で磁気スケール装置を構成する
場合、２個の検出センサ間を波長λ₁１／４にとるた
め、長尺の磁気スケール装置では無効分が大きくなる。
長波長用の磁気スケール装置でも２個の検出センサ間の
距離を小さく出来る様にしたものを得る。【構成】円筒或いは円柱上の磁性部材１１の軸方向に
Ｎ極及びＳ極から成るスケール１２を螺旋状に配設し、
この円筒或いは円柱状の磁性部材１１の軸方向に沿って
移動可能に少なくとも２つの検出センサ１３Ａ，１３Ｂ
を設けて変調信号から検出センサ１３Ａ，１３Ｂの変位
量を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はショックアブソーバ等に
用いて好適な磁気スケール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気スケール装置として、工作機械等の
被加工物に対する工具の送り量を検出のためにインクリ
メンタル方式の測尺装置が用いられている。この測尺装
置は被加工物と工具の一方に周期的にパターンの目盛が
形成されたスケールを配置し、他方にその目盛を読取り
電気信号を発生する検出装置を配置し、この電気信号を
パルス化等して計数することで、被加工物と工具間の相
対的変位量を検出する様に構成されている。

【０００３】この様な従来の磁気スケール装置を図１４
を用いて説明する。図において１０は磁気スケール装置
を全体として示し、３はその磁気スケールでこれは帯状
板体上に形成された磁気媒体に一定波長λ₁の例えば正
弦波が磁気トラックＴ₁として記録され、又磁気トラッ
クＴ₁のＮ対、図の例では６対の磁気格子ｍａ₁，ｍｂ
₁，ｍａ₂，‥‥ｍａ₆，ｍｂ₆が磁気目盛りとしてコ
ーテングされて構成され、この磁気スケールはたとえば
工作機の移動部にその移動方向に延在するように取付け
られている。そしてこの磁気スケール３に対接して一対
の磁気変調型磁気ヘッド（磁束応答型磁気ヘッド）１
Ａ，１Ｂが互いに（ｎ＋１／４）λ₁（ただしｎは整
数）の間隔を保持して工作機の固定部にとりつけられて
いる。

【０００４】磁気スケール３を読み取るための磁気ヘッ
ド１Ａ，１Ｂは位相検出回路５に接続されており、該位
相検出回路によって周期パターンの１ピッチλ₁内の位
相θ（位置）が検出される。

【０００５】位相検出回路５から磁気ヘッド１Ａ，１Ｂ
の励磁惓線に対し、次の数１の式で表される励磁信号Ｉ
_A及びＩ_Bが供給される。

【０００６】

【数１】

【０００７】但し、Ａは定数、ｆ／２は励磁周波数であ
る。従って磁気ヘッド１Ａ，１Ｂの磁路のレラクタンス
が変化し磁束が断続される。一方磁気ヘッド１Ａ，１Ｂ
により、次の数２の式で表される位相検出信号ＫＡ，Ｋ
Ｂが発生され、位相検出回路５へ供給される。

【０００８】

【数２】

【０００９】ここに、Ａ₁は定数であり、ｘは磁気スケ
ール３の左端を原点として磁気ヘッド１Ａ，１Ｂの相対
変位量（位置）である。尚、磁気ヘッド１Ａ，１Ｂのヘ
ッドギャップ部間の間隔は（ｎ＋１／４）λ₁（ｎは整
数）としている。位相検出回路５からは、二つの位相検
出信号ＫＡ，ＫＢが加算されて得られた位相変調信号ｄ
がゲート回路７や表示器８に供給される。位相変調信号
ｄは次の数３の式により示される。

【００１０】

【数３】

【００１１】

【数４】

【００１２】こうして、位相変調信号ｄの位相変調量θ
（＝０〜２π）を測定することにより、数４の式を使っ
て変位量ｘが求められる。位相変調量θと変位量ｘの関
係を表わす数４の式は図１５のグラフに示されている。

【００１３】例えば、位相変調量がθ＝πのとき、変位
量はｘ＝Ｘ₀，Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，‥‥となり、ｘの値
を判別することはできないが、磁気スケール３の所定の
１ピッチλ₁の範囲内では、位相変調量θは０〜２πで
あるため、変位量ｘを一義的に求めることができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来構成で説明
した磁気スケール装置によって、工作機械等の変位量Ｘ
を求め様とすると、磁気ヘッド１Ａ及び１Ｂを位相調整
用に利用し、且つこれら磁気ヘッド１Ａ，１Ｂのギャッ
プ中心間の距離を（ｎ＋１／４）λ₁の値に選択して並
設しなければならない。従って、磁気スケール３のトラ
ックＴ₁の記録波長λ₁に対して、１／４波長分の無効
分が発生する。特にこの波長を２００ｍｍ等の長波長に
すると、その分、無効分が大きくなり、小型化する場合
の隘路となる問題があった。

【００１５】本発明は叙上の問題点を解消した磁気スケ
ール装置を得ようとするものであり、その目的とすると
ころは磁気ヘッド１Ａ，１Ｂ間の距離（ｎ＋λ／４）を
極めて小さく設定出来て、小型化可能な磁気スケール装
置を得る様にしたものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気スケール装
置は、その例が図１に示されている様に円柱状又は円筒
状の長尺の高保持力磁性材料より成る磁性部材１１と、
磁性部材１１の外周又は内周に長手方向に沿って螺旋状
にＮ極及びＳ極を着磁したスケール１２と、このスケー
ル１２に対向してスケール１２の長手方向に相対的に移
動可能な磁気センサ１３Ａ，１３Ｂとより成るものであ
る。

【００１７】

【作用】本発明の磁気スケール装置によると、円筒又は
円柱状磁性部材１１に対し螺旋状に形成した磁気スケー
ル１２のこの円筒又は円柱状の磁性部材１１の軸方向に
移動可能に且つ、重ねる様に少なくとも２つの磁気セン
サ１３Ａ，１３Ｂを配設する様に構成したので、少なく
とも２つの磁気センサ１３Ａ，１３Ｂ間の距離を短くし
た状態で移動体の変位を測定可能な出力信号を得ること
が出来て、磁気スケール装置を小型化したものが得られ
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の磁気スケール装置の一実施例
を円筒部材を用いた例について図１乃至図５によって説
明する。図１は本例の組立状態を示す斜視図、図２は平
面及び側面図、図３はスケール説明斜視図である。

【００１９】図１乃至図３で磁性部材１１はフェライト
等の高保持力磁性金属、ゴム磁石の如き合成樹脂内に高
保磁力磁性材をねり込んだものでもよく、円柱状に形成
される。この円柱状の円柱の外周に沿って図３に示す様
に例えば互いにＮ極及びＳ極を１８０°対向させ、円柱
の軸方向に沿って螺旋状にスケール１２を着磁させる。
勿論このＮ極及びＳ極は対向させず例えば円周上で９０
°になる様に適宜の角度位置に配置可能である。

【００２０】上述の磁性部材１１は円柱上の金属の外表
面に金属より高保持力の磁性材料をコーテングし、円柱
の軸方向に沿って、この磁性材料をＮ極及びＳ極に螺旋
状に着磁したり、円柱状の金属の軸方向に予め対向して
配設した螺旋状の溝内にＮ及びＳ極に着磁したゴム磁石
等を埋め込んだり、該溝内に充填した磁性粉をＮ極及び
Ｓ極となる様に着磁する様に成してもよい。

【００２１】この円柱状の磁性部材１１とスケール１２
の長手方向に沿ってチャンネル１用検出磁気ヘッド１３
Ａ及びチャンネル２用検出磁気ヘッド１３Ｂを同時に移
動自在に構成させる。

【００２２】このチャンネル１用検出磁気ヘッド１３Ａ
及びチャンネル２用検出磁気ヘッド１３Ｂは磁束そのも
のに比例した出力が得られる磁束応答型で倍周波磁気増
幅器型の磁気ヘッドであり、図２Ａの平面図に示す様に
Ｅ字状ヨークを互に対向して、日字状ヨーク１６と成
し、その中心脚ヨーク１７Ａ及び１７Ａ′を短くして、
その先端を磁性部材１１の円筒部の外周と対向する様に
弯曲させている。日字状ヨーク１６の上下ヨーク脚１６
Ａ及び１６Ｂには高周波電流を与える直列接続した２つ
のエキサイティングコイル１５Ａが直列接続されて、上
下ヨーク脚１６Ａ及び１６Ｂに逆方向磁束を生ずる様に
巻回される。又、同じく独立の２つのシグナルコイル１
４Ａ及び１４Ａ′が上下ヨーク脚１６Ａ及び１６Ｂに信
号加算される様に巻回され、このエキサイティングコイ
ル１５Ａに流す高周波電流の各サイクル毎に上下ヨーク
脚１６Ａ及び１６Ｂの飽和近くまでエキサイティングさ
れて磁束を断続し、シグナルコイル１４Ａ及び１４Ａ′
から例えば後述する位相変調信号が出力される。

【００２３】チャンネル２用検出磁気ヘッド１３Ｂの構
成も上述のチャンネル１用検出磁気ヘッド１３Ａと同一
でシグナルコイル１４Ｂ及び１４Ｂ′並にエキサイティ
ングコイル１５Ｂがヨーク１６の上下ヨーク脚１６Ａ及
び１６Ｂに巻回され、これらのコイル１４Ｂ及び１４
Ｂ′並に１５Ｂはチャンネル１用検出磁気ヘッド１３Ａ
と図１に示す様に例えば中央脚ヨーク１７Ａ及び１７
Ａ′が互に直交する様に距離Ｘａをへだてて配置され
る。この距離Ｘａは図１及び図２Ｂでは見やすくするた
め離れて配置されているがＸａを極力小さく互に積み重
なる様に配設するを可とする。

【００２４】又、チャンネル１用検出磁気ヘッド（以下
第１の磁気ヘッドと記す）１３Ａとチャンネル２用検出
磁気ヘッド（以下第２の磁気ヘッドと記す）１３Ｂとの
成す角をθａ＝π／２と成る様に成す。この様な角度位
置を定めるため第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及び１
３Ｂを円柱状の磁性部材１１の外周方向に時計或いは反
時計方向に回動させて微調整して正しい角度θａに簡単
に位置決めが成される。

【００２５】この様な磁気スケール装置２０は工作機械
の測尺装置として、例えば高さ測長等を行う場合には磁
性部材１１及びスケール１２側は工作機械の所定位置に
固定され、第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂ
は移動部側に固定される。

【００２６】上述の磁気スケール装置２０の回路動作を
図４及び図５で説明する。図１で説明した磁気スケール
装置２０の第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂ
に巻回したシグナルコイル１４Ａ，１４Ａ′及び１４
Ｂ，１４Ｂ′より出力される変調出力信号並にエキサイ
ティングコイル１５Ａ及び１５Ｂに供給するエキサイテ
ィング電流は図４の系統図の様に出力され且つ与えられ
る。

【００２７】図４で２１はエキサイティングコイル１５
Ａ及び１５Ｂに供給する搬送波用の高周波電流を発生す
るための発振器を示すものでｎｆの周波数の発振周波数
が第１の分周器回路２２及びゲート回路２８に供給され
る。

【００２８】第１の分周回路２２では発振周波数ｎｆは
ｆの周波数に分周されて信号Ｓａと成され第２の分周回
路２３及び第１の波形成型回路２７に供給される。第１
の波形成型回路２７では信号Ｓａを波形整形して矩形波
と成して位相比較回路３２の位相用基準信号Ｓｂとして
位相比較回路３２に供給する。

【００２９】第２の分周回路２３でｆの信号Ｓａはｆ／
２に更に分周され、第１の磁気ヘッド１３Ａのエキサイ
ティングコイル１５Ａには第１の増幅回路２４を介して
励磁電流として供給され、ヨーク１６の上下脚ヨーク１
６Ａ及び１６Ｂに逆方向に発生する励磁磁束を断続させ
る。

【００３０】第２の磁気ヘッド１３Ｂのエキサイティン
グコイル１５Ｂにはシフター２５を介してπ／４だけ遅
相して第２の増幅回路２６を介して励磁電流として供給
し、ヨーク１６の上下脚ヨーク１６Ａ及び１６Ｂに逆方
向に発生する励磁磁束を断続させる。

【００３１】即ち、第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及
び１３Ｂのエキサイティングコイル１５Ａ及び１５Ｂに
は数１で述べたと同様の励磁電流Ｉ_A及びＩ_Bが流され
る。

【００３２】ここで第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及
び１３Ｂのシグナルコイル１４Ａ，１４Ａ′及び１４
Ｂ，１４Ｂ′から出力される検出出力信号である位相変
調信号を図５の例で説明する。

【００３３】図５Ｃに示す磁気スケール装置２０は図１
に示したと同様構成の磁性部材１１とスケール１２並に
第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂを示すもの
で、第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂとの間
隔をＸａで互にθａ＝π／２の角度をもって配し、Ｎ極
及びＳ極を円筒状の磁性部材１２に螺旋状にスケール１
２が形成され、円筒状の磁性部材１１の長さを２００ｍ
ｍにとってある。

【００３４】図５Ｂは円筒状の磁性部材１１の上端位置
Ｘ₀＝θ₀＝０°、Ｘ₀から下端に下がった位置Ｘ₁＝
θ₁＝９０°更に下がった位置Ｘ₂＝θ₂＝２２５°並
に下端位置Ｘ₃＝０₃＝３６０°でのＮ極及びＳ極の位
置関係を模式的に示している。

【００３５】Ｘ₀位相位置の第１の磁気ヘッド１３Ａの
シグナルコイル１４Ａ及び１４Ａ′の出力は図２Ａでス
ケール１２のＮ極及びＳ極から流入する漏洩磁束は中心
脚ヨーク１７Ａ及び１７Ａ′とθ₀＝０°直交する一番
離れた位置であり、且つシグナルコイル１４Ａ，１４
Ａ′の芯である上下ヨーク１６Ａ及び１６Ｂにスケール
からの漏洩磁束が流れないため、ＫＡ₀点での出力検出
信号ＫＡは零である。このシグナルコイル１４Ａ及び１
４Ａ′の加算信号は、磁束に比例して、エキサイト信号
の倍周波数の振幅が増減する平衡変調波であるが図５の
Ａは平衡変調波を検波した信号で説明している。

【００３６】図示しないがθ＝１８０°位置では図示し
てあるθ₀＝０°とθ₃＝３６０°示した状態と同様に
Ｎ極及びＳ極が入れ代わった位置に持ち来されて検出信
号は同じく零である。

【００３７】Ｘ₁位置での第１の磁気ヘッド１３Ａのシ
グナルコイル１４Ａ及び１４Ａ′の出力は図２Ａでスケ
ール１２のＮ極とＳ極は中心脚ヨーク１７Ａ及び１７
Ａ′と接合し日字状ヨーク１６に最大の漏洩磁束が環流
されるためコイル１４Ａ及び１４Ａ′の加算信号は、最
大値となりＫＡ_max値となる。同様に図示しないが２７
０°位置ではθ₁＝９０°で示した状態と反対にＮ極及
びＳ極位置が入れ代わって、スケールの漏洩磁束の環流
も方向が逆になりシグナルコイル１４Ａ及び１４Ａ′で
の加算信号は最少値となりＫＡ_min値となる。

【００３８】Ｘ₂位置のθ₂＝２２５°ではＫＡ_minと
零位置（θ＝１８０°）の間の値をとり、後述する第２
の磁気ヘッド１３Ｂの検出出力値ＫＡ₂＝ＫＢ₂をと
る。

【００３９】Ｘ₃位置ではＮ極及びＳ極がＸ₀位置と同
位置に持ち来されＫＡ₃での値は零となる。例えばこの
様な１周期分の波長λ₁＝２００ｍｍに選択されてい
る。

【００４０】第２の磁気ヘッド１３Ｂは第１の磁気ヘッ
ド１３Ａに対して中心脚ヨーク１７Ａ，１７Ａ′を９０
°回転して第１の磁気ヘッド１３Ａに連動して移動可能
に成されているために第２の磁気ヘッド１３Ｂから出力
される１波長λ′分の検出信号ＫＢは図５Ａの様に９０
°位相のずれた波形となされている。

【００４１】従って、λ₁＝２００ｍｍ内で第１及び第
２の磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂを円筒状の磁性部材１
１の軸方向に移動させれば第１及び第２の磁気ヘッド１
３Ａ及び１３ＢからはＸ₀位置ではＫＡ₀，ＫＢ，Ｘ₂
位置ではＫＢ₁，ＫＡ₁，Ｘ ₃位置ではＫＡ₂＝Ｋ
Ｂ₂，Ｘ₄位置ではＫＡ₃，ＫＢ₃の様な絶対値が直ち
に得られる。

【００４２】第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及び１３
Ｂから得られる図５Ａの如き位相検出信号ＫＡ及びＫＢ
は数２と同様の式で与えられる。

【００４３】この位相検出信号ＫＡ及びＫＢが図４の様
に加算回路２９で加算されて数３と同様に位相変調信号
ｄ＝Ｋ_A＋Ｋ_B＝Ａ₁ｓｉｎ（２π（ｆ／２）ｔ＋θ）
が得られ、数４の様にθ＝２πＸ／λ₁となり第１及び
第２の磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂの変位量Ｘに対し位
相量θを求めることが出来るが、図１及び図５に示す様
に第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂの間の角
度θａ＝π／２とし、第１及び第２の磁気ヘッド間の距
離をＸａとした場合には数５の様にθ＝θａを求める。

【００４４】

【数５】勿論このθａの値は適宜選択可能である。

【００４５】この様な位相変調信号ｄはＢＰＦ３０で帯
域制限され第２の波形整形回路３１を介して波形整形さ
れて位相比較回路３２に供給されて基準信号の位相と比
較された後に位相比較出力をゲート回路２８を介して表
示装置３３等に波長λ₁内の変位を表示する様に成した
ものである。

【００４６】次に図６乃至図８を用いて磁気スケール装
置の他の実施例を説明する。図６は本例の全体的斜視
図、図７は第１及び第２の磁気ヘッドの組立状態を示す
斜視図、図８Ａは正面図、図８Ｂは図８ＡのＡ−Ａ断面
矢視図である。尚、図１乃至図３との対応部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。

【００４７】本例では図６及び図８Ａ，Ｂに示す様に磁
性部材１１を円筒状と成し、この円筒の内壁の長手方向
にπ対向する様にＮ極及びＳ極から成るスケール１２を
螺旋状に形成したものである。

【００４８】円筒状の磁性部材１１の内壁に設けたスケ
ール１２に第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂ
を対向させるために円筒の内径内をその長手方向に移動
可能と成された案内ロッド３５の先端に該第１及び第２
の磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂが図１と同様にθａ＝π
／２の角度で取り付けられている。このロッド３５は金
属、合成樹脂等の適宜材料を選択可能であり、好ましく
はロッド３５の外周が磁性部材１１の内壁に形成したス
ケール１２を摺接しない様に、且つ第１及び第２の磁気
ヘッド１３Ａ及び１３Ｂの後述するヨーク先端はスケー
ル１２に近接する様に配設する。

【００４９】第１及び第２の磁気ヘッド１３Ａ及び１３
Ｂは図７及び図８Ｂに示す様にヨークが互に交叉する様
に所定角度θａ＝π／２だけ回転させて所定距離Ｘａを
隔てて上下に積層する様に案内ロッド３５の先端近傍に
保持される。

【００５０】この保持方法は適宜保持可能であるが例え
ば図８Ａ，Ｂに示す様に案内ロッド３５の軸方向と直交
する様にロ字状の第１の溝３６Ａを形成し、更にこの第
１の溝３６Ａと直交する方向に第２の溝３６Ｂを形成
し、これら第１及び第２の溝３６Ａ及び３６Ｂ内に挿入
し、接着剤等で固定する。

【００５１】又、本例に用いる第１及び第２の磁気ヘッ
ド１３Ａ及び１３Ｂの構成はヨーク１６をコ字状コアを
突き合せてロ字状と成し、エキサイティングコイル１５
Ａ，１５Ａ′及び１５Ｂ，１５Ｂ′をヨーク１６の中央
に穿った開口と上下脚ヨーク間に巻回し、左右脚ヨーク
１６の先端１６Ｐをスケール１２のＮ極及びＳ極を対向
させる様に成されている。このコア型磁気センサの構成
及び動作は例えば特公昭４８−５５１２号公報の図２に
示されている様に公知の構成であるので、詳細な動作説
明を省略する。

【００５２】次に図９乃至図１１を用いて、本例の磁気
ヘッド１３Ａ，１３Ｂを磁界によって磁性薄膜の抵抗率
を変化させる磁気抵抗効果型ヘッド（以下ＭＲヘッドと
記す）を用いて構成した例を説明する。

【００５３】図９に示した構成は図６乃至図８で説明し
たと同様の円筒状の磁性部材１１の内壁にその長手方向
に沿ってＮ極及びＳ極からなる螺旋状のスケール１２が
埋め込まれている構成の磁気スケール装置にＭＲヘッド
を用いて検出信号を得る様に成したものである。

【００５４】即ち、磁性部材１１とスケール１２でスパ
イラル磁気スケールスリーブと成された、このスリーブ
の内壁の軸方向に沿って移動する案内ロッド３５の先端
にスリーブの内径よりやや小さい直径を有するフェライ
ト等の基板３７を固定し、この基板にＭＲヘッド素子３
８を形成させたものである。このＭＲヘッド素子３８は
円形の基板３７を４等分する位置に蒸着される。

【００５５】一般にＭＲヘッドはバイアス導体、信号導
体上にパーマロイ等の磁性薄膜を蒸着するが、この磁性
薄膜をａ，ｄ，ｆ，ｇで示す様にＮ極及びＳ極からの漏
洩磁束が多く交叉する様に磁束方向と直交する様に櫛歯
をパターニングし、ｂ，ｃ，ｅ，ｈで示す磁性薄膜は磁
束方向と同一方向に櫛歯をパターニングして漏洩磁束と
交叉しない様に成したペアａ，ｂ、ｃ，ｄ、ｅ，ｆ、
ｇ，ｈの磁気抵抗の異方性効果を有する磁性薄膜でＭＲ
素子３８が構成されている。

【００５６】この様なＭＲヘッド３８を図１乃至図３で
説明したロッド型に適用した他の構成を図１０に示す。
図１０で円柱状の磁性部材１１にはその軸方向に螺旋状
のＮ極及びＳ極のスケール１２が形成され、この磁性部
材１１とスケール１２で構成されたスパイラル磁気記録
スケールロッドの軸方向に移動可能に成された同心円状
の基板３７を有する。この基板３７の４等配位置にＭＲ
ヘッド素子３８，３８‥‥が載置されている。

【００５７】ＭＲヘッド素子３８，３８‥‥は図９と同
様に櫛歯状に互に直交する様にパターニングした磁性薄
膜が同心円の内側にＮ極及びＳ極のスケール１２と対向
する様に配設されている。

【００５８】この様なＭＲヘッド素子３８，３８‥‥の
動作原理は特公昭５４−４１３３５号公報、特公昭５６
−１３２４４号公報等に詳記されてよく知られているの
で、その動作原理の説明は省略するも、図１１に示す様
に磁性薄膜ａ〜ｈの出力を第１の磁気ヘッド１３Ａに対
応するチャンネル出力ＣＨ₁を得るには図１１Ａに示す
様に薄膜ａ，ｂ，ｃ，ｄをブリッジ構成としてｓｉｎθ
の発振信号を供給し、第２の磁気ヘッド１３Ｂに対応す
るチャンネル出力ＣＨ₂を得るには図１１Ｂに示す様に
薄膜ｅ，ｆ，ｇ，ｈをブリッジ構成しｃｏｓθの発振信
号を供給する様にすれば出力端子３９から図５で述べた
と同様の検出信号が得られる。この構成によれば図１の
様に第１及び第２の磁気ヘッドを軸方向に積み重ねなく
ても一つの同一基板３７上でチャンネルＣＨ₁及びチャ
ンネルＣＨ₂用の検出信号を取り出すことが出来るので
数５で示す厚み方向の補償が不用となる。

【００５９】上記した様な磁気スケール装置を実際に利
用した場合の自動車等のショックアブソーバの構成を図
１２及び図１３で説明する。

【００６０】自動車の荷重変化に伴う車高変化等を検出
する場合ショックアブソーバの伸縮変化を検出する構成
は実開昭５７−８６０９号等に示されて公知であり、こ
れらの構成はショックアブソーバ本体とは別に非磁性で
非導電性のカバー内にストローク検出領域全体に亘って
コイルを埋設し、このコイルをＬＣ発振器等を介してイ
ンダクタンス変位を検出してシリンダに対するピストン
ロッドの変位検出を行なっている。

【００６１】この様な構成では検出部が大型化する問題
があるが、叙上の本例の磁気スケール装置を、この様な
ショックアブソーバに用いることによってショックアブ
ソーバ内に磁気スケール装置を小スペースに配設するこ
とで小型化可能なものが得られる。

【００６２】以下、図１２及び図１３を用いて、本例を
ショックアブソーバに適用した構成を説明する。

【００６３】図１２及び図１３で４０は全体としてショ
ックアブソーバを示し、シリンダチューブ４１及びロッ
ド４２並にロッド４２の先端に設けたピストン４３から
構成されている。図１２ではシリンダチューブ４１の外
径にＮ，Ｓ対向のスケール１２を設け、ピストン４３内
に検出ヘッド４５を設けたものである。勿論、スパイラ
ル磁気スケール４４の内周側にＮ，Ｓ対向スパイラル磁
気スケールを設けピストン４３内に検出ヘッド４５を内
蔵させる様にしてもよい。

【００６４】図１３Ａ，Ｂに示すものはロッド４２を中
空にしてこの中にロッドスケール４６を挿通したもの
で、このロッドスケール４６の拡大断面図は図１３Ｂに
示されている様にＮ極及びＳ極が対向してスパイラル状
に長手方向に形成されている。ピストン４３内には検出
ヘッドが内蔵されている。

【００６５】その他ロッド４２にスリーブスケールを覆
せてロッド４２の一部に検出ヘッドを設ける様にして変
位検出を行なうことも出来る。

【００６６】本発明の構成によれば小型で測長距離の長
い絶対値計測が可能な磁気スケール装置を廉価に構成可
能であり、第１の磁気ヘッドと第２の磁気ヘッド間の距
離を短くとることが出来て、特に長区間の測長に適した
ものが得られる。特にＭＲ素子を用いた場合には、同一
平面上に第１及び第２のＭＲヘッド素子を配設すること
が出来るものが得られる。

【００６７】

【発明の効果】本発明の磁気スケール装置によれば、長
区間のアブソーリュートスケールが第１及び第２磁気ヘ
ッド間距離を短くとって構成出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気スケール装置の一実施例を示す斜
視図である。

【図２】本発明の磁気スケール装置の平面及び側面図で
ある。

【図３】本発明の磁気スケール装置のスケール説明図で
ある。

【図４】本発明の磁気スケール装置の系統図である。

【図５】本発明の磁気スケールの動作説明図である。

【図６】本発明の磁気スケール装置の他の実施例を示す
斜視図である。

【図７】本発明の磁気スケール装置に用いる検出ヘッド
部分の斜視図である。

【図８】本発明の磁気スケール装置の他の実施例の断面
及び正面図である。

【図９】本発明のＭＲヘッドを用いた磁気スケール装置
の平面図である。

【図１０】本発明のＭＲヘッドを用いた磁気スケール装
置の他の平面図である。

【図１１】本発明の磁気スケール装置に用いるＭＲヘッ
ドの接続図である。

【図１２】本発明の磁気スケール装置が用いられるショ
ックアブソーバの断面図である。

【図１３】本発明の磁気スケール装置が用いられるショ
ックアブソーバの断面図である。

【図１４】従来の磁気スケール装置の説明図である。

【図１５】従来の磁気スケール装置の波形説明図であ
る。

【符号の説明】

１１磁性部材１２スケール１３Ａ，１３Ｂチャンネル１及びチャンネル２用検出
磁気ヘッド１４Ａ，１４Ａ′ シグナルコイル１５Ａエキサイティングコイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円柱状又は円筒状の長尺の高保持力磁性
材料より成る磁性部材と、上記磁性部材の外周又は内周に長手方向に沿って螺旋状
にＮ極及びＳ極を着磁したスケールと、上記スケールに対向して該スケールの長手方向に相対的
に移動可能な磁気センサとより成ることを特徴とする磁
気スケール装置。
【請求項２】前記磁気センサを少なくとも２個前記ス
ケールの長手方向と直交する平面内に対向配置して成る
ことを特徴とする請求項１記載の磁気スケール装置。
【請求項３】前記磁気センサが磁気抵抗効果型ヘッド
であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の磁
気スケール装置。