JPS58105012A - 磁気スケ−ルおよびその製造方法 - Google Patents

磁気スケ−ルおよびその製造方法

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JPS58105012A
JPS58105012A JP20411581A JP20411581A JPS58105012A JP S58105012 A JPS58105012 A JP S58105012A JP 20411581 A JP20411581 A JP 20411581A JP 20411581 A JP20411581 A JP 20411581A JP S58105012 A JPS58105012 A JP S58105012A
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magnetic metal
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Osamu Myoga
修 冥加
Hitoshi Igarashi
五十嵐 等
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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】 本発明はa気スケールおよびその製造方法に係る。
従来の磁気スケールは非磁性基体上にメッキ、蒸着あ2
)いはスパッター叫で磁性層を桧着形成、あるいは輯性
粉末を塗布あるいは板状等の磁性材料を被着形成されて
いた。そして検出器を磁性材料の平面部に沿って移動さ
せ、位置検出あるいは擾さ測定尋を行なっていた。しか
しながら、検出精度を向上させるため磁性材料の平面部
を精度良く加工することが心象で、そのために精密研磨
を行うと製造コストが高くなる欠点があった。また製造
コスト低減のためグラインダーで研削すると、非磁性基
体上に被着形成された薄板状の磁性材料は熱的影響を受
けて非磁性基体から遊離し、精度よく研削することが不
可能であった。一方研削加工を可能にするために磁性材
料の太い丸棒あるいは角棒を用いると、高価なCo元素
を用いた磁気特性の良好なFe−Cr−Co系あるいは
Fe−C,−Mn−C系合金等の場合、材料費が^価と
なり望ましくない。
本発明は溝の掘られた非磁性基体に磁性金属線材を埋込
むことで良好な精度の磁性材料の平面あるいは曲面が得
られる安価なぜυF削加工を口」能にし、しかも、検出
器の移動のための軸も兼ねることのできる磁気スケール
およびその製造方法を提供するものである。
本発明に係る山気スケールは、円柱あるいは円でいる機
造を特徴としている。さらにその製造方法として4峰気
的に硬い&性金鳥疎拐を前述の浦の中に坤込み、溶接あ
るいはろうイ1けで固定あるいはスェージ〃1,1−で
かしめて同定し、磁性舎緘−材埋込−LA面あるいはそ
の坤込み面を含む全外周■1を平面ω1削あるいは外胸
ω1削し、平滑な磁性44料の平面あるいは曲面を得る
ことを特徴とする磁気スケールの製造方法で製造するこ
とにある。
画性金f1%線材を設置する基体は非磁性であれはアル
ミニウム、銅−あるいは黄銅のようなものでもかまわな
いが、加工性、強度、耐磨耗性、耐食性、価格等を総合
的に考慮するとステンレス鋼が望ましく、日本工業規格
におけるSUS 303あるいはSUS 304の材料
が望ましい。
非磁性基体にあらかじめ掘る渚のrj+は埋込む磁性金
属線材の曲径程度が望ましく、溝の巾が広すぎて磁性金
属線材が労せすはすれるようでは作業性の点で望ましく
ない。また、溝の[1]が狭すきて、埋込みの際、磁性
金属線材あるいは非磁性基体が変形するようでは良好な
磁気スケールを得る上で望ましくない、、講の深さは埋
込む磁性金属線材の直径の半分以下の長さでは、埋込ん
だ磁性金属線材が労せ1−はずれるため、作業上の点で
望ましくない。また、埋込む磁性金属線材の直径より長
くすると、磁性制料の平面あるいは曲面を得るだめの研
削駄が多くなり、商価な磁気スケールとなることは明確
である。したがって、溝の深さは埋込む磁性金属線材の
直径の半分を越えてその直径を越えない深さであれば充
分である。溝の底面は第1図の(、)のように平面であ
っっても、(b)のように曲面であってもかまわず、本
発明の磁気スケールを製造する上で問題は起らない。
本発明に使用する磁性金属線材は、外部磁場の影響を受
けないように保磁力が300工ルステツド以上であるこ
とはもちろんのこと、残留磁束密度の高い材料であるこ
とが望ましい。検出に磁気ヘッドを使用する場合は、残
留磁束密度がある程度低(でも検出可能であるが、その
場合、磁気スケールと磁気ヘッドの位置調整に多大な労
力が費やされる。また、磁気抵抗効果素子を使用する場
合はある程度高い残留磁束密度を特徴とする特に、高速
で検出器を移動させ位置検出環を行う場合は、磁気スケ
ールと検出器は接触しないことが望ましく、その場合、
磁性金属線材の残留磁束密度は^いことが必要である。
したがって、l’6−Or  C。
合金To;bいはその合金にV、Ti、Mo、Sr、N
b ;J。
るいはA1を単体あるいは2柿以上、含む合金あるいは
Fe  Co  Mn  C合金あるいはその合金にM
o、W、8i、B、V、CrあるいはTiを単体あるい
は2種以上含む合金が望ましく、Cu Ni  Fe系
5− 磁性桐料は残留磁束密度が低いため望ましくない。
溝の中に設置した磁性金属線材を固定するためにはスェ
ージ加工でかしめるかあるいは溶接、ろう付けで固定す
ることが望ましい。スェージ加工でかしめて固定する場
合は、第21ヌ1(b)のように渚の側壁が少し傾き、
磁性金属線材をかしめて、磁性金属線材が溝の外に飛ひ
ださない程度に加工すればよい。加工度の目安として、
第2図(a)で何もない部分の面積(htの曲槓−磁性
4:@紛胴の面積)の減面率で加工すれは充分である。
溶接の場合は、溶接時の発熱による溶融部分か広くなら
ないように電力量を調整する必要がある。例えば曲径1
5酩ψのF e −Cr −Co系あるいはf”e  
Co−Ml −C糸合金線濁を80しワット/抄〕の1
.力でSLl’5303材に溶接すると磁性金属線材の
8U8303材との接合用゛から約100μmg:さに
渡って磁性金属線材が溶融していた。ろう伺けの場合は
、ろう付けを最終熱処理の前後のどちらで行なうかによ
って、ろう材の選定を行う心機がある。坤ち、ろう付け
を最紹熱処理前に行う場合は、その熱処理温度よ−(う
− り高い融点のろう旧を用いる必要があり、最終熱処理後
に行う場合は、その熱処理温度より低い融点のろう材を
用いる必要がある。以上のようなスエ−2、溶接あるい
けろう伺げにより磁性金sli給材を構の中に固定せず
、ただ、磁性金属線イJを溝の中に理込むだけの状態で
、研削加工を//llj した場合、研削加工中に磁性
金属線材が溝の中から味ひ出してくる場合が多く、精度
良く加工できないことはもちろんのこと、作業に危険が
伴なう。しかしながら、スェージ、溶接あるいはろう伺
げにより磁性金属線側を固定すると、研削加工により、
磁性金jI!i線材が嘴の中から飛び出してくることは
無く、良好な精度の磁性態別の平面が得られた。
前記した最終熱処理は、磁性金属線材の磁気特性を磁気
スケールとして最適にすることを目的としているが、そ
の最終熱処理は、非磁性基体の溝の中に理込む作業の前
後どちらで施してもかまわないことは明白である。
以上のようにして得られた磁気スケールは非磁性基体を
、検出器を移動させる案内軸として1史用すると、一体
物で磁気スケールと案内軸の役割を果すことができ、部
品の節約あるいは#を造の簡単化に役立ち、装置として
の価格の低減に効果を発揮することも明白である。
使用1−る磁性金属線材の直径は、一般の検出ヘッドあ
るいは磁気抵抗効果素子を使用した場合、05闘ψ以十
であわば光分てあり、また太すぎると品価なCo元素を
用いた磁性金風線Iが篩価となり、3闘ψを越えない磁
性令J!ii線材か適当である。
次に本発明の磁気スケールおよびそのkTh方法につい
て実施例によって説明する。
実施例1) 直径6闘、長さ1000朋のSUS 303材の丸棒に
巾Q、 5 *tn 、深さ05龍の第1図(b)のよ
うな溝を一直線に掘った。その溝に面径0.5mmL:
D重前比で38.025%Co  l 9.512%M
n−0,585%C−1,366%5i−0,488%
■−残りFe  から成る冷間伸a ttn工された合
金線拐を坤込み、スェージ加工を施して直径597龍の
複合体とした。その複合体を450℃で30分間、水素
雰囲気中で熱処理した。熱処理された複合体は、溝の部
分を上方に向けて固定され、液体冷却しながら精密研削
用グラインダーで線拐埋込み面を第3図でψ。=597
紅、ψ1=5.8属mになるように平面に研削した。埋
込まれた磁性金属線材は、講から遊離することなく、良
好な磁性ね科の平面が14られた。
スェージ加工を施さす磁性金属線材を埋込んだだけの状
態で前記と同様の研削加工を施したところ、第3図のモ
レ状に仕上げる前に磁性金属線材が14から遊離し、研
削加工が不可能となった。
実施例2) 直径15止ψ、長さ1000闘の8US304旧の丸棒
に巾3酊、深さ3朋の第1図(b)のような溝を一直線
に掘った。その溝に曲径3龍ψの重蓋比で21%Cr1
5%Co  1.5%Ti−2%■−残りl?e から
成る予め熱処理が施場れている合金線劇を埋込み、50
 [W/抄〕の電力で連続溶接を施して、複合体としだ
。その複合体は、溶接によりきずついた5US304羽
の外表面を取り除くだめ、センタ9− −レスグラインダーで研削加工[た後、溝の部分を上方
に向(ブて固定され、液体冷却しながら精密研削用グラ
インダーで脚材埋込み曲を第3図でψ。” 14.8M
m 、ψ、=13.6計lとなるように平面にω[則し
た。押込まれた磁性金属線材は溝から遊離することなく
、艮好な磁性材料の平面が得られた。
実施例3) 直径1011m、長さ1000+ul) 5US303
 月ノ丸棒に巾1.5 mm、l禾さQ、 9 Rra
Oi1図(a)のような溝を一直線に掘った。その溝に
直径15闘の実施例(1)で用いた磁性金属線材と同組
成の?vji桐を470℃の融点のろう材か溶融してい
る5TJS303拐の溝の中に埋め込み、累早く冷却し
て腕材を固定し複合体とした。その複合体を450℃で
30分間、水素雰囲気中で熱処理した。熱処理された複
合体は、溝の部分を上方に向けて固定され、111in
冷却しながら精密研1り用グラインダーで線拐埋込み面
を第3図で、ψ、=9.95龍となるように平面に研削
した。
埋込まれた出性金pA線材ね溝から遊魅することなく、
良好な磁性材料の平■1が得られた。
10− 実施例4) 直径20sn、長さ1000鰭のSU8303材の丸棒
に巾25誌、深さ25龍の第1図(b)のような嘴を一
直線に掘った。その溝に直径25訂の実施例2)で用い
た磁性金属線材と同組成の予め熱処理された線劇を40
0℃の融点の一一材が溶融している5IJ8303材の
市′の中に埋込み、素早く冷却して線材ケ同定し複合体
とした。その複合体の溝の部分全上方に向けて固定し、
液体冷却しながら精密研削用グラインダーで線材埋込み
回を第3図でψ1” 18.9 ***となるように平
面に研削した。埋込まれた磁性金属線材は溝から遊離す
ることなく、良好な磁性材料の平面が得られた。
実施例5) 外径15闘、肉厚4m、長さ1000mの5U8303
材の円筒棒に中1.8鰭、深で16關の第4図のような
溝を一直線に堀った。その虜に直径]、8mJの実九例
(1)で用いた同組成の4141を埋込み、70(W/
秒〕の電力で連続溶接を施して複合体とした。その複合
体ヲ450℃で30分間、水索隻囲気中で熱処理した。
熱処理された複合体は、溶接によりきすついた5US3
03材の外表面を取り除(ため、センターレスグライン
ダーで研削加工しfC代、溝の部分を上方に向けて固定
され、液体冷却しながら精■”Ml)削出グラインター
で線材埋込み面を第5図でψ。〜14.8mm、ψ、=
14.1龍となるように平面に研削した。埋込まれた磁
性金属線材は溝から遊離することなく、良好な磁性材料
の平面が得られた。
実施例6) 実施例1)の熱処理された直径5.97mmの複合体は
精密研削用センターレスグラインダーあるいは通常の精
密外周研削機金柑いて、埋込み面を含む全外筒面を第6
図でψ。−5,8***となるように研削した。埋込ま
れた磁性金属線材は溝から遊離することなく、良好な磁
性材料の曲面が得られた。
実施例1)〜6)で製造した磁気スクールは一定間隔で
磁気書き込みを施して、検出用磁気ヘッドあるいは磁気
抵抗効果素子を用いて読み取ると、書き込み間隔と同じ
間隔で検出信号が得ら才また。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(b)は本発明のステンレスの非磁
性基体(円柱状)に形成された嘴の形状を示す図。 第2図(、)は溝の中に磁性金属線材を埋込んだ状NM
t−ボず図、第2図fb)は(、)の状態のものをスェ
ージ加工でかしめて磁性金属線材を固定した状態を示す
図である。 第3図は実施例1(1)〜(4)で製造した磁気スケー
ルの断面図。 第4図は実施例(5)に用いたステンレスの非磁性基仙
(内向)の断面図。 第5図は実施w+ +b>で製造した磁気スケールの断
面図。 第6図は実施例(6)で製造した磁気スケールの向Wは
この溝の幅、hはこの溝の深さ、2は渭に漬I定された
磁性金J!!%線材ψ。、ψ1は本発明の磁気スケール
の寸法を示す。 代理人弁理士内原  晋 13− オ 1 図 ((1) (b) オ 2 胆 (cL’) (bン 矛 3 胆 t 4 旧

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11円柱あるいは円管込の非磁性ステンレスの側面の
    長手方向に沿って形成された溝に磁気的に硬い磁性金属
    線材が埋込まれている構造を特徴とする磁気スケール。 (2)磁気的に硬い磁性金属線材を円柱あるいは円管状
    の非磁性ステンレスの側面の長手方向に沿って形成され
    た溝の中に設置し、溶接あるいはろう付けで固定、ある
    いはスェージ加工でかしめて固定し、磁性金属線材埋込
    み面あるいはその埋込み面を含む全外周面を平面研削あ
    るいは外周研削し、平滑な磁性材料の平面あるいは曲面
    を作製することを特徴とする磁気スケールの製造方法。
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