JPH0823501B2 - 耐熱性磁気スケールおよびその製造方法 - Google Patents
耐熱性磁気スケールおよびその製造方法Info
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- JPH0823501B2 JPH0823501B2 JP1178710A JP17871089A JPH0823501B2 JP H0823501 B2 JPH0823501 B2 JP H0823501B2 JP 1178710 A JP1178710 A JP 1178710A JP 17871089 A JP17871089 A JP 17871089A JP H0823501 B2 JPH0823501 B2 JP H0823501B2
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- layer
- ferrite
- high energy
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、耐熱性磁気スケールおよびその製造方法に
関する。さらに詳しくは、高温環境で使用される耐熱性
磁気スケールの構成およびこの磁気スケールの磁気格子
の形成方法に関する。
関する。さらに詳しくは、高温環境で使用される耐熱性
磁気スケールの構成およびこの磁気スケールの磁気格子
の形成方法に関する。
［従来の技術］ 従来より、磁性表面に磁化パターンを記録した磁気ス
ケールが、読取りヘッドと組合せられて、たとえばNC工
作機械における移動量測定などに用いられている。
ケールが、読取りヘッドと組合せられて、たとえばNC工
作機械における移動量測定などに用いられている。
第７図はたとえば特公昭48−10655号公報（発明の名
称：磁気スケール）に示された従来の磁気スケールを示
す縦断面図である。第７図において、（６）は鉄または
エリンバー（商品名、Fe−Ni−Cr合金）などの鉄合金か
らなる棒状の基体、（７）は基体（６）の表面にメッキ
またはクラッドで被着形成された銅、アルミニウムなど
からなる非磁性金属層、（８）は非磁性金属層（７）上
に形成されたコバルト−ニッケル合金などからなる磁性
層である。
称：磁気スケール）に示された従来の磁気スケールを示
す縦断面図である。第７図において、（６）は鉄または
エリンバー（商品名、Fe−Ni−Cr合金）などの鉄合金か
らなる棒状の基体、（７）は基体（６）の表面にメッキ
またはクラッドで被着形成された銅、アルミニウムなど
からなる非磁性金属層、（８）は非磁性金属層（７）上
に形成されたコバルト−ニッケル合金などからなる磁性
層である。
［発明が解決しようとする課題］ 第７図に示されるごとき構成を有する従来の磁気スケ
ールにおける各部の熱膨張係数について、たとえば金属
データブック（日本金属学会編、丸善（株）、1974）に
示されているように、鉄およびエリンバーの熱膨張係数
はそれぞれ12.1×10-6および8.0×10-6であり、銅およ
びアルミニウムの熱膨張係数はそれぞれ17.0×10-6およ
び23.5×10-6である。また、コバルト−ニッケル合金の
熱膨張係数はたとえば耐熱鋼データ集（特殊鋼倶楽部、
1965）に示されているように、Ｓ−816（AISI 671）で
は11.9×10-6である。
ールにおける各部の熱膨張係数について、たとえば金属
データブック（日本金属学会編、丸善（株）、1974）に
示されているように、鉄およびエリンバーの熱膨張係数
はそれぞれ12.1×10-6および8.0×10-6であり、銅およ
びアルミニウムの熱膨張係数はそれぞれ17.0×10-6およ
び23.5×10-6である。また、コバルト−ニッケル合金の
熱膨張係数はたとえば耐熱鋼データ集（特殊鋼倶楽部、
1965）に示されているように、Ｓ−816（AISI 671）で
は11.9×10-6である。
第７図に示すような構成では、100℃以上の高温にな
ると、基体、非磁性金属層、磁性層の熱膨張量が異なる
ため、基体から非磁性金属層や磁性層が剥離するという
問題があった。また、剥離しないようなばあいでも、基
体、非磁性金属層、磁性層に熱応力が加わり、磁性層の
磁気特性が劣化し、磁気スケールの感度が低下するとい
う問題があった。
ると、基体、非磁性金属層、磁性層の熱膨張量が異なる
ため、基体から非磁性金属層や磁性層が剥離するという
問題があった。また、剥離しないようなばあいでも、基
体、非磁性金属層、磁性層に熱応力が加わり、磁性層の
磁気特性が劣化し、磁気スケールの感度が低下するとい
う問題があった。
これらの問題を解決するために提案されている技術と
しては、本願と同一出願人による昭和62年８月31日出願
の特願昭62−217315号（発明の名称：耐熱性磁気スケー
ルの製造方法）に記載の方法（以下、従来法１とい
う）、同じく特願昭62−217316号に記載の方法（以下、
従来法２という）および昭和63年９月26日出願の特願昭
63−240370号（発明の名称：耐熱性磁気スケールの製造
方法）に記載の方法（以下、従来法３という）があげら
れる。
しては、本願と同一出願人による昭和62年８月31日出願
の特願昭62−217315号（発明の名称：耐熱性磁気スケー
ルの製造方法）に記載の方法（以下、従来法１とい
う）、同じく特願昭62−217316号に記載の方法（以下、
従来法２という）および昭和63年９月26日出願の特願昭
63−240370号（発明の名称：耐熱性磁気スケールの製造
方法）に記載の方法（以下、従来法３という）があげら
れる。
これらの方法は、「非磁性オーステナイト系ステンレ
ス鋼をベースとした耐熱性基材に所定の間隔で熱を加え
て加熱部分の磁気特性を変化させた、上記基材および上
記加熱部分の少なくとも一方のキュリー点が100℃以上
である耐熱性磁気スケールの製造方法」に関するもので
ある。
ス鋼をベースとした耐熱性基材に所定の間隔で熱を加え
て加熱部分の磁気特性を変化させた、上記基材および上
記加熱部分の少なくとも一方のキュリー点が100℃以上
である耐熱性磁気スケールの製造方法」に関するもので
ある。
しかしながら、これらの方法のうち、従来法１では非
磁性オーステナイト系ステンレス鋼の基材に直接熱を加
えて局所的に磁気特性を変化させるので、えられる磁気
格子の特性は必ずしも充分ではなくS/N比が低かった。
そこで、これを改良するために非磁性オーステナイト系
ステンレス鋼基材の表面にフェライト生成元素のクロム
をコーティングしたり、裏面に強磁性材料を重ね合わせ
たりしたものに、局所的に熱を加えて磁気格子を形成す
る従来法２および従来法３が提案され、いずれもかなり
のS/N比の向上が達成された。しかし、これらの従来法
は、さらに高信頼性、高分解能の磁気スケールをうるた
めにはなお不充分であり、新たな技術の提案がまたれて
いた。
磁性オーステナイト系ステンレス鋼の基材に直接熱を加
えて局所的に磁気特性を変化させるので、えられる磁気
格子の特性は必ずしも充分ではなくS/N比が低かった。
そこで、これを改良するために非磁性オーステナイト系
ステンレス鋼基材の表面にフェライト生成元素のクロム
をコーティングしたり、裏面に強磁性材料を重ね合わせ
たりしたものに、局所的に熱を加えて磁気格子を形成す
る従来法２および従来法３が提案され、いずれもかなり
のS/N比の向上が達成された。しかし、これらの従来法
は、さらに高信頼性、高分解能の磁気スケールをうるた
めにはなお不充分であり、新たな技術の提案がまたれて
いた。
本発明は、前記のごとき問題点を解決するためになさ
れたもので、高温環境でも安定し、かつ特性のすぐれた
磁気格子を備えた、高温環境において高分解能で高精度
かつ高信頼性の耐熱性磁気スケールおよびその製造方法
を提供することを目的とする。
れたもので、高温環境でも安定し、かつ特性のすぐれた
磁気格子を備えた、高温環境において高分解能で高精度
かつ高信頼性の耐熱性磁気スケールおよびその製造方法
を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は非磁性オーステナイト系ステンレス鋼からな
る基材の表面にフェライト生成元素からなる層が形成さ
れ、該フェライト生成元素層側から高エネルギ密度ビー
ムを所定の間隔で照射し、その高エネルギ密度ビーム照
射部にミキシング層が局所的に形成されており、さら
に、前記照射よりも大きな冷却速度条件下での高エネル
ギ密度ビームの再照射によって前記ミキシング層が結晶
粒の微細なフェライトとマルテンサイトとの混合組成と
されてなることを特徴とする耐熱性磁気スケールおよび
その製造方法に関する。
る基材の表面にフェライト生成元素からなる層が形成さ
れ、該フェライト生成元素層側から高エネルギ密度ビー
ムを所定の間隔で照射し、その高エネルギ密度ビーム照
射部にミキシング層が局所的に形成されており、さら
に、前記照射よりも大きな冷却速度条件下での高エネル
ギ密度ビームの再照射によって前記ミキシング層が結晶
粒の微細なフェライトとマルテンサイトとの混合組成と
されてなることを特徴とする耐熱性磁気スケールおよび
その製造方法に関する。
すなわち、非磁性オーステナイト系ステンレス鋼基材
の表面にフェライト生成元素のクロム、アルミニウム、
モリブデンなどをコーティングなどし、高エネルギ密度
ビームを照射してミキシング層を形成したのち、さらに
高エネルギ密度ビームを１回目の照射よりも冷却速度が
速い条件で再照射することにより、保磁力の高い磁気特
性のすぐれた磁気格子を形成するようにしたのである。
の表面にフェライト生成元素のクロム、アルミニウム、
モリブデンなどをコーティングなどし、高エネルギ密度
ビームを照射してミキシング層を形成したのち、さらに
高エネルギ密度ビームを１回目の照射よりも冷却速度が
速い条件で再照射することにより、保磁力の高い磁気特
性のすぐれた磁気格子を形成するようにしたのである。
さらに、本発明は非磁性オーステナイト系ステンレス
鋼からなる基材の表面にフェライト生成元素からなる層
が形成され、前記基材の裏面側に強磁性材料層が設けら
れ、前記フェライト生成元素層側から高エネルギ密度ビ
ームを所定の間隔で照射して、その高エネルギ密度ビー
ム照射部に前記フェライト生成元素層と基材と強磁性材
料層とが所定の間隔で局所的に溶融・凝固せしめられる
ことにより、照射部に磁性体のフェライトが析出せしめ
られて透磁率の高い磁気格子が形成され、該磁気格子が
前記強磁性材料層で磁気的に接続され、磁気特性のすぐ
れた磁気回路が形成されてなることを特徴とする耐熱性
磁気スケールおよびその製造方法に関する。
鋼からなる基材の表面にフェライト生成元素からなる層
が形成され、前記基材の裏面側に強磁性材料層が設けら
れ、前記フェライト生成元素層側から高エネルギ密度ビ
ームを所定の間隔で照射して、その高エネルギ密度ビー
ム照射部に前記フェライト生成元素層と基材と強磁性材
料層とが所定の間隔で局所的に溶融・凝固せしめられる
ことにより、照射部に磁性体のフェライトが析出せしめ
られて透磁率の高い磁気格子が形成され、該磁気格子が
前記強磁性材料層で磁気的に接続され、磁気特性のすぐ
れた磁気回路が形成されてなることを特徴とする耐熱性
磁気スケールおよびその製造方法に関する。
すなわち、非磁性オーステナイト系ステンレス鋼基材
の表面にフェライト生成元素のクロム、アルミニウム、
モリブデンなどをコーティングなどし、裏面側に強磁性
材料を重ね合わせて、高エネルギ密度ビームを照射する
ことにより局所的に熱を加えて非磁性オーステナイト系
ステンレス鋼とクロムなどのコーティング層と強磁性鋼
とを局所的に溶融・凝固させて、その部分に磁性体のフ
ェライトを析出させて透磁率の高い磁気格子を形成する
とともに、形成した磁気格子が強磁性鋼で磁気的に接続
することにより磁気特性のすぐれた磁気回路を形成する
ようにしたのである。
の表面にフェライト生成元素のクロム、アルミニウム、
モリブデンなどをコーティングなどし、裏面側に強磁性
材料を重ね合わせて、高エネルギ密度ビームを照射する
ことにより局所的に熱を加えて非磁性オーステナイト系
ステンレス鋼とクロムなどのコーティング層と強磁性鋼
とを局所的に溶融・凝固させて、その部分に磁性体のフ
ェライトを析出させて透磁率の高い磁気格子を形成する
とともに、形成した磁気格子が強磁性鋼で磁気的に接続
することにより磁気特性のすぐれた磁気回路を形成する
ようにしたのである。
なお、本明細書において高エネルギ密度ビームなる用
語は、レーザや電子ビームのみならず、プラズマなどの
他の熱源をも含む意味で用いられている。
語は、レーザや電子ビームのみならず、プラズマなどの
他の熱源をも含む意味で用いられている。
［作 用］ 非磁性オーステナイト系ステンレス鋼からなる基材の
表面にフェライト生成元素のクロムなどをたとえばコー
ティングし、レーザや電子ビームを２回照射することに
より、ミキシング層の再照射部は結晶性の微細なフェラ
イトとマルテンサイトとの混合組織となり保磁力の高い
磁気特性のすぐれた磁気格子が形成される。また、非磁
性オーステナイト系ステンレス鋼基材の表面にフェライ
ト生成元素のクロムなどをたとえばコーティングし、さ
らに裏面側に強磁性材料を重ね合わせて、レーザや電子
ビームを照射することにより、非磁性オーステナイト系
ステンレス鋼とクロムなどのフェライト生成元素層と強
磁性鋼などの強磁性材料とが溶融・凝固せしめられ、透
磁率の高い磁気格子が形成されて磁気特性のすぐれた磁
気回路が形成される。
表面にフェライト生成元素のクロムなどをたとえばコー
ティングし、レーザや電子ビームを２回照射することに
より、ミキシング層の再照射部は結晶性の微細なフェラ
イトとマルテンサイトとの混合組織となり保磁力の高い
磁気特性のすぐれた磁気格子が形成される。また、非磁
性オーステナイト系ステンレス鋼基材の表面にフェライ
ト生成元素のクロムなどをたとえばコーティングし、さ
らに裏面側に強磁性材料を重ね合わせて、レーザや電子
ビームを照射することにより、非磁性オーステナイト系
ステンレス鋼とクロムなどのフェライト生成元素層と強
磁性鋼などの強磁性材料とが溶融・凝固せしめられ、透
磁率の高い磁気格子が形成されて磁気特性のすぐれた磁
気回路が形成される。
これによって、高温環境で使用しても特性劣化などの
問題を生じることがなく、検出感度が高く、安定かつ信
頼性の高い磁気スケールがえられる。
問題を生じることがなく、検出感度が高く、安定かつ信
頼性の高い磁気スケールがえられる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は本発明による第１の耐熱性磁気スケールおよびそ
の製造方法を説明する斜視図、第２図はこの発明による
第２の耐熱性磁気スケールおよびその製造方法を説明す
る斜視図である。（１）はたとえ厚さ１〜10mmの強磁性
鋼板（たとえば、フェライト系やマルテンサイト系のス
テンレス鋼、JISのSUS 410やSUS 430など）からなる強
磁性材料層、（２）はたとえば厚さ0.5〜10mmの非磁性
オーステナイト系ステンレス鋼板（たとえば、JISのSUS
304）からなる基材、（３）はクロム、アルミニウム、
モリブデンなどフェライト生成元素からなるたとえば厚
さ５〜100μｍのコーティング層、（４）、（4a）はCO2
レーザ照射により形成したたとえば幅0.5〜2mm、深さ１
〜2mmの磁気格子、（20）、（20a）はCO2レーザビーム
である。
１図は本発明による第１の耐熱性磁気スケールおよびそ
の製造方法を説明する斜視図、第２図はこの発明による
第２の耐熱性磁気スケールおよびその製造方法を説明す
る斜視図である。（１）はたとえ厚さ１〜10mmの強磁性
鋼板（たとえば、フェライト系やマルテンサイト系のス
テンレス鋼、JISのSUS 410やSUS 430など）からなる強
磁性材料層、（２）はたとえば厚さ0.5〜10mmの非磁性
オーステナイト系ステンレス鋼板（たとえば、JISのSUS
304）からなる基材、（３）はクロム、アルミニウム、
モリブデンなどフェライト生成元素からなるたとえば厚
さ５〜100μｍのコーティング層、（４）、（4a）はCO2
レーザ照射により形成したたとえば幅0.5〜2mm、深さ１
〜2mmの磁気格子、（20）、（20a）はCO2レーザビーム
である。
第１図に示される本発明の磁気スケールは、非磁性オ
ーステナイト系ステンレス鋼基材（２）の表面にフェラ
イト生成元素のクロムを約100μｍの厚さでコーティン
グし、これはCO2レーザを出力0.5〜10kW（たとえば1k
W）、スキャン速度0.5〜10m/min（たとえば1m/min）の
条件で照射してミキシング層すなわち磁気格子（４）を
形成することによって製造される。なお、出力をあまり
小さくしたりスキャン速度を速くすると安定なミキシン
グ層がえられない。
ーステナイト系ステンレス鋼基材（２）の表面にフェラ
イト生成元素のクロムを約100μｍの厚さでコーティン
グし、これはCO2レーザを出力0.5〜10kW（たとえば1k
W）、スキャン速度0.5〜10m/min（たとえば1m/min）の
条件で照射してミキシング層すなわち磁気格子（４）を
形成することによって製造される。なお、出力をあまり
小さくしたりスキャン速度を速くすると安定なミキシン
グ層がえられない。
前記条件でCO2レーザを照射することにより形成され
た磁気格子はほぼ完全に強磁性のフェライト組織にな
る。ところが、このような１回の照射だけでは、形成さ
れた磁気格子の結晶粒が大きく保磁力は低い。そこでさ
らにCO2レーザを１回目の照射よりも冷却速度が速い条
件、たとえば１回目の出力1kW、スキャン速度1m/minな
る条件に対して、出力1kW、スキャン速度3m/minの条件
で再照射することにより、再照射部は結晶粒の微細なフ
ェライトとマルテンサイトの混合組織となり保磁力の高
い、磁気特性のすぐれた磁気格子が形成されるのであ
る。
た磁気格子はほぼ完全に強磁性のフェライト組織にな
る。ところが、このような１回の照射だけでは、形成さ
れた磁気格子の結晶粒が大きく保磁力は低い。そこでさ
らにCO2レーザを１回目の照射よりも冷却速度が速い条
件、たとえば１回目の出力1kW、スキャン速度1m/minな
る条件に対して、出力1kW、スキャン速度3m/minの条件
で再照射することにより、再照射部は結晶粒の微細なフ
ェライトとマルテンサイトの混合組織となり保磁力の高
い、磁気特性のすぐれた磁気格子が形成されるのであ
る。
このようにして製作した第１図に示される磁気スケー
ルを用い、第３図に示すように着磁用の電磁石（５）に
より磁気スケール（10）に予め着磁し、第４図に示すよ
うに磁気スケール（10）に残留している磁化量をホール
素子（16）などのセンサで検出することにより、第５図
に示すように、従来と比べて、ピーク高さが２倍程度と
なり、S/N比のすぐれた変位量と検出磁束量（ホール素
子出力）との関係がえられ、ビームを照射して基板に形
成する磁気格子（４）の間隔を任意に選ぶことにより、
安定かつ信頼性の高い変位の検出が可能となる。なお第
４図において（２）および（３）は第１図における
（２）および（３）とそれぞれ同じものを示す。
ルを用い、第３図に示すように着磁用の電磁石（５）に
より磁気スケール（10）に予め着磁し、第４図に示すよ
うに磁気スケール（10）に残留している磁化量をホール
素子（16）などのセンサで検出することにより、第５図
に示すように、従来と比べて、ピーク高さが２倍程度と
なり、S/N比のすぐれた変位量と検出磁束量（ホール素
子出力）との関係がえられ、ビームを照射して基板に形
成する磁気格子（４）の間隔を任意に選ぶことにより、
安定かつ信頼性の高い変位の検出が可能となる。なお第
４図において（２）および（３）は第１図における
（２）および（３）とそれぞれ同じものを示す。
また、別の例として、第２図に示す本発明の磁気スケ
ールは、非磁性オーステナイト系ステンレス鋼基材
（２）の表面にフェライト生成元素のクロムなどをコー
ティングしてコーティング層（３）を形成し、裏面側に
強磁性材料を重ね合わせて強磁性材料層（１）を設け、
表面側からのレーザや電子ビームの照射により局所的に
熱を加えて非磁性オーステナイト系ステンレス鋼基材
（２）とクロムなどのコーティング層（３）と強磁性材
料層（１）とを局所的に溶融・凝固させて、その照射部
分に磁性体のフェライトを析出させて透磁率の高い磁気
格子を形成するとともに、形成した磁気格子が強磁性材
料層で磁気的に接続することにより磁気特性のすぐれた
磁気回路を形成することによって製造される。たとえ
ば、非磁性鋼基材（２）として板厚1mmのオーステナイ
ト系ステンレス鋼板（SUS 304）を用い、この基材表面
にフェライト生成元素としてクロムを約100μｍの厚さ
でコーティングしたフェライト生成元素層（３）を形成
し、強磁性材料層（１）として板厚1mmのマルテンサイ
ト系ステンレス鋼板（SUS 410）を用い、これにCO2レー
ザを出力1kW、ビームスキャン速度2m/min程度の条件で
照射すると、溶融幅1.2mm、溶融深さ1.5mmの溶融ミキシ
ング層すなわち磁気格子（４）が形成される。形成され
た磁気格子（４）は透磁率が高く、非磁性鋼（２）の内
部に磁気格子（４）が形成されるとともに強磁性鋼
（１）により磁気的に接続されるので、透磁率のすぐれ
た磁気回路がえられる。なお、このばあいCO2レーザ出
力はたとえば0.5〜5kW、ビームスキャン速度はたとえば
0.3〜4m/minの範囲内で選定されうる。
ールは、非磁性オーステナイト系ステンレス鋼基材
（２）の表面にフェライト生成元素のクロムなどをコー
ティングしてコーティング層（３）を形成し、裏面側に
強磁性材料を重ね合わせて強磁性材料層（１）を設け、
表面側からのレーザや電子ビームの照射により局所的に
熱を加えて非磁性オーステナイト系ステンレス鋼基材
（２）とクロムなどのコーティング層（３）と強磁性材
料層（１）とを局所的に溶融・凝固させて、その照射部
分に磁性体のフェライトを析出させて透磁率の高い磁気
格子を形成するとともに、形成した磁気格子が強磁性材
料層で磁気的に接続することにより磁気特性のすぐれた
磁気回路を形成することによって製造される。たとえ
ば、非磁性鋼基材（２）として板厚1mmのオーステナイ
ト系ステンレス鋼板（SUS 304）を用い、この基材表面
にフェライト生成元素としてクロムを約100μｍの厚さ
でコーティングしたフェライト生成元素層（３）を形成
し、強磁性材料層（１）として板厚1mmのマルテンサイ
ト系ステンレス鋼板（SUS 410）を用い、これにCO2レー
ザを出力1kW、ビームスキャン速度2m/min程度の条件で
照射すると、溶融幅1.2mm、溶融深さ1.5mmの溶融ミキシ
ング層すなわち磁気格子（４）が形成される。形成され
た磁気格子（４）は透磁率が高く、非磁性鋼（２）の内
部に磁気格子（４）が形成されるとともに強磁性鋼
（１）により磁気的に接続されるので、透磁率のすぐれ
た磁気回路がえられる。なお、このばあいCO2レーザ出
力はたとえば0.5〜5kW、ビームスキャン速度はたとえば
0.3〜4m/minの範囲内で選定されうる。
第６図は本発明の別な実施例たる第２図の磁気スケー
ルを用いて変位量を検出している様子を示す説明図であ
る。第６図において、（16）は磁束量を検出する素子、
たとえばホール素子などであり、（17）は励磁用電磁石
である。この励磁用電磁石（17）に電流を流して磁場を
形成し、磁気格子から漏れる磁束量を、ホール素子（1
6）を用いて検出するのである。なお、第６図におい
て、（30）は磁束を示す。したがって、ビームを照射し
て基板に形成する磁気格子の間隔を任意に選び、第６図
のように励磁用電磁石（17）とたとえばホール素子（1
6）などの磁束量検出素子を用いることにより、ピーク
高さが従来と比べて２倍程度となり、第５図と同様なS/
N比のすぐれた変位量と残留磁化量との関係がえられ、
安定かつ信頼性の高い変位の検出が可能となる。
ルを用いて変位量を検出している様子を示す説明図であ
る。第６図において、（16）は磁束量を検出する素子、
たとえばホール素子などであり、（17）は励磁用電磁石
である。この励磁用電磁石（17）に電流を流して磁場を
形成し、磁気格子から漏れる磁束量を、ホール素子（1
6）を用いて検出するのである。なお、第６図におい
て、（30）は磁束を示す。したがって、ビームを照射し
て基板に形成する磁気格子の間隔を任意に選び、第６図
のように励磁用電磁石（17）とたとえばホール素子（1
6）などの磁束量検出素子を用いることにより、ピーク
高さが従来と比べて２倍程度となり、第５図と同様なS/
N比のすぐれた変位量と残留磁化量との関係がえられ、
安定かつ信頼性の高い変位の検出が可能となる。
また、これらの方法では非磁性基板の中に磁性層を形
成したので、磁束が第５図に示すように従来と比べて２
倍程度の高いピーク高さを呈しパルス的に検出され、従
来の方法に比べ安定で、かつ検出感度がきわめて高くな
る。
成したので、磁束が第５図に示すように従来と比べて２
倍程度の高いピーク高さを呈しパルス的に検出され、従
来の方法に比べ安定で、かつ検出感度がきわめて高くな
る。
また、磁性を示すフェライトのキュリー点は約700℃
と高いので、耐熱性がすぐれている。
と高いので、耐熱性がすぐれている。
なお、前記実施例では、CO2レーザを用いたが、YAGレ
ーザなどの他のレーザまたは電子ビームでもよく、プラ
ズマなど他の熱源であってもよい。
ーザなどの他のレーザまたは電子ビームでもよく、プラ
ズマなど他の熱源であってもよい。
前記実施例では、ビーム照射条件、コーティングの材
質、厚さについてはその一例を示したもので、様々な条
件を選択できることは言うまでもない。
質、厚さについてはその一例を示したもので、様々な条
件を選択できることは言うまでもない。
さらに、前記実施例では、基板や強磁性材料層として
ステンレス鋼SUS304やSUS410を用いたが、ほかの非磁性
のオーステナイト系ステンレス鋼、たとえばSUS316、SU
S309などや、他の強磁性鋼でもよく、形状もたとえばパ
イプなどの円筒や円柱状など他の形状でもよいことは言
うまでもない。
ステンレス鋼SUS304やSUS410を用いたが、ほかの非磁性
のオーステナイト系ステンレス鋼、たとえばSUS316、SU
S309などや、他の強磁性鋼でもよく、形状もたとえばパ
イプなどの円筒や円柱状など他の形状でもよいことは言
うまでもない。
［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、非磁性オーステナイ
ト系ステンレス鋼基材の表面にフェライト生成元素のク
ロムなどをたとえばコーティングし、レーザや電子ビー
ムを２回照射して保磁力の高い磁気特性のすぐれた磁気
格子を形成するか、非磁性オーステナイト系ステンレス
鋼基材の表面にフェライト生成元素のクロムなどをたと
えばコーティングし、さらに裏面側に強磁性材料を重ね
合わせて、レーザや電子ビームの照射により非磁性オー
ステナイト系ステンレス鋼とクロムなどのコーティング
層と強磁性鋼とを溶融・凝固させて、透磁率の高い磁気
格子を形成し磁気特性のすぐれた磁気回路を形成するよ
うにしたので、高温環境で使用しても特性劣化などの問
題を生じることなく、検出感度が高く安定かつ信頼性の
高い、磁気スケールがえられるという効果を奏する。
ト系ステンレス鋼基材の表面にフェライト生成元素のク
ロムなどをたとえばコーティングし、レーザや電子ビー
ムを２回照射して保磁力の高い磁気特性のすぐれた磁気
格子を形成するか、非磁性オーステナイト系ステンレス
鋼基材の表面にフェライト生成元素のクロムなどをたと
えばコーティングし、さらに裏面側に強磁性材料を重ね
合わせて、レーザや電子ビームの照射により非磁性オー
ステナイト系ステンレス鋼とクロムなどのコーティング
層と強磁性鋼とを溶融・凝固させて、透磁率の高い磁気
格子を形成し磁気特性のすぐれた磁気回路を形成するよ
うにしたので、高温環境で使用しても特性劣化などの問
題を生じることなく、検出感度が高く安定かつ信頼性の
高い、磁気スケールがえられるという効果を奏する。
第１図は本発明の磁気スケールの製造方法の一実施例を
説明する斜視図、第２図は本発明の磁気スケールの製造
方法のもうひとつの実施例を説明する斜視図、第３図は
本発明の磁気スケールを着磁している様子の一例を示す
側面図、第４図は本発明の磁気スケールを用いて変位量
を検出する様子の一例を示す斜視図、第５図は検出され
た磁束量（ホール素子出力）と変位量との関係の一例を
示すグラフ、第６図は本発明の磁気スケールを用いて変
位量を検出する様子の一例を示す斜視図、第７図は従来
の磁気スケールを示す断面図である。 （図面の主要符号） （１）：強磁性材料層 （２）：非磁性オーステナイト系ステンレス鋼基材 （３）：フェライト生成元素 （４）、（4a）：磁気格子 （20）、（20a）:CO2レーザビーム
説明する斜視図、第２図は本発明の磁気スケールの製造
方法のもうひとつの実施例を説明する斜視図、第３図は
本発明の磁気スケールを着磁している様子の一例を示す
側面図、第４図は本発明の磁気スケールを用いて変位量
を検出する様子の一例を示す斜視図、第５図は検出され
た磁束量（ホール素子出力）と変位量との関係の一例を
示すグラフ、第６図は本発明の磁気スケールを用いて変
位量を検出する様子の一例を示す斜視図、第７図は従来
の磁気スケールを示す断面図である。 （図面の主要符号） （１）：強磁性材料層 （２）：非磁性オーステナイト系ステンレス鋼基材 （３）：フェライト生成元素 （４）、（4a）：磁気格子 （20）、（20a）:CO2レーザビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 英男 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社材料研究所内 (72)発明者 大村 俊次 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社材料研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−59122（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−11615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−25962（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−235417（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】非磁性オーステナイト系ステンレス鋼から
なる基材の表面にフェライト生成元素からなる層が形成
され、該フェライト生成元素層側から高エネルギ密度ビ
ームを所定の間隔で照射し、その高エネルギ密度ビーム
照射部にミキシング層が局所的に形成されており、さら
に、前記照射よりも大きな冷却速度条件下での高エネル
ギ密度ビームの再照射によって前記ミキシング層が結晶
粒の微細なフェライトとマルテンサイトとの混合組成と
されてなることを特徴とする耐熱性磁気スケール。 - 【請求項２】非磁性オーステナイト系ステンレス鋼から
なる基材の表面にフェライト生成元素からなる層が形成
され、前記基材の裏面側に強磁性材料層が設けられ、前
記フェライト生成元素層側から高エネルギ密度ビームを
所定の間隔で照射し、その高エネルギ密度ビーム照射部
に、前記フェライト生成元素層と基材と強磁性材料層と
が所定の間隔で局所的に溶融・凝固せしめられることに
より、照射部に磁性体のフェライトが析出せしめられて
透磁率の高い磁気格子が形成され、該磁気格子が前記強
磁性材料層で磁気的に接続され、磁気特性のすぐれた磁
気回路が形成されてなることを特徴とする耐熱性磁気ス
ケール。 - 【請求項３】非磁性オーステナイト系ステンレス鋼から
なる基材の表面にフェライト生成元素の層を形成し、該
フェライト生成元素層側から高エネルギ密度ビームを所
定の間隔で照射して、その高エネルギ密度ビーム照射部
にミキシング層を局所的に形成したのち、該ミキシング
層に高エネルギ密度ビームを前記照射よりも冷却速度が
速い条件で再照射することを特徴とする耐熱性磁気スケ
ールの製造方法。 - 【請求項４】非磁性オーステナイト系ステンレス鋼から
なる基材の表面にフェライト生成元素の層を形成し、裏
面側に強磁性材料の層を重ね合わせ、前記フェライト生
成元素層側から高エネルギ密度ビームを所定の間隔で照
射して、その高エネルギ密度ビーム照射部に、前記フェ
ライト生成元素層と基材と強磁性材料層とを局所的に溶
融・凝固させて、その部分に磁性体のフェライトを析出
させて透磁率の高い磁気格子を形成するとともに、形成
した磁気格子が強磁性材料層で、磁気的に接続すること
により磁気特性のすぐれた磁気回路を形成するようにす
ることを特徴とする耐熱性磁気スケールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178710A JPH0823501B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 耐熱性磁気スケールおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178710A JPH0823501B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 耐熱性磁気スケールおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0342515A JPH0342515A (ja) | 1991-02-22 |
| JPH0823501B2 true JPH0823501B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=16053212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1178710A Expired - Lifetime JPH0823501B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 耐熱性磁気スケールおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823501B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9186063B2 (en) | 2006-06-29 | 2015-11-17 | Accu Vein, Inc. | Scanned laser vein contrast enhancer using one laser for a detection mode and a display mode |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0599604A (ja) * | 1991-03-25 | 1993-04-23 | Toyota Motor Corp | 磁気的スケールの製作方法 |
| JP2886452B2 (ja) * | 1994-05-20 | 1999-04-26 | 畑村 洋太郎 | 変形量検出手段付き直線運動装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5625962A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-12 | Suzuki Motor Co Ltd | Two-stepped hardening method for steel |
| JPS62235417A (ja) * | 1986-04-03 | 1987-10-15 | Akebono Brake Ind Co Ltd | レ−ザ−による焼入れ方法 |
| JPS6311615A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-19 | Toyota Motor Corp | 高周波焼入方法 |
| JP2698586B2 (ja) * | 1987-08-31 | 1998-01-19 | 日本原子力研究所 | 耐熱性磁気スケールの製造方法 |
-
1989
- 1989-07-10 JP JP1178710A patent/JPH0823501B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9186063B2 (en) | 2006-06-29 | 2015-11-17 | Accu Vein, Inc. | Scanned laser vein contrast enhancer using one laser for a detection mode and a display mode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0342515A (ja) | 1991-02-22 |
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