JPH0132448B2 - - Google Patents
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- JPH0132448B2 JPH0132448B2 JP60225737A JP22573785A JPH0132448B2 JP H0132448 B2 JPH0132448 B2 JP H0132448B2 JP 60225737 A JP60225737 A JP 60225737A JP 22573785 A JP22573785 A JP 22573785A JP H0132448 B2 JPH0132448 B2 JP H0132448B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- scale
- base
- cold
- ferromagnetic
- 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.)
- Expired
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、変位量や変位速度等の測定に用いら
れる磁気目盛に係り、特にピストンロツド等の機
械的強度が求められる材料に直接形成し得て、そ
の変位諸量を測定するに好適な磁気目盛に関する
ものである。 〔従来技術とその問題点〕 磁気目盛は、金属材等の基体表面に目盛部とし
て磁気的性質の異なる線条又は帯状の磁気的変質
部を規則的に配列形成し、その表面に磁気センサ
ーを近接対峙させ、磁気センサーにより前記目盛
を読取ることによつて、基体と磁気センサーとの
相対変位を測定するものである。目盛の読取り感
度は変質部と非変質部との磁気的性質の差が大で
あるほど高くなり、一般に、基体を磁性材とし、
変質部を空隙溝とすることにより最大感度（例え
ばピークツーピークで700mV）が得られるとさ
れている。 しかし、ピストンロツドや案内軸等のように摺
動使用される表面部に磁気目盛を形成しようとす
る場合は、表面の平滑性が要求されるため、上記
のような空隙方式を適用することはできない。 特開昭57−16309号には金属材料表面に高エネ
ルギービームを照射して局部的に熱処理し、磁気
的に変質させて目盛を付ける方法が示されてい
る。この方法は簡便であるが、一般的には母材部
（基体部）と熱処理部の磁気特性の差が小さくて
高価な検出装置が必要となつたり、あるいは検出
の信頼性が低いのが欠点である。この対策として
は、Fe25％、Ni75％合金など非常に高価な磁性
材料を適用する例が示されているが、これは高価
なだけでなく強度や耐摩耗性はあまり望めず、用
途上の制約が多い上、磁気特性も完全とは言い難
い。 すなわち、理論上は空隙溝において最大の磁気
出力が得られることはすでに述べたが、空隙溝は
言いかえれば非磁性体を意味するのであつて、要
するに強磁性体と非磁性体を組合せたものが磁気
目盛としては最良であることを示している。とこ
ろが上記公報におけるFe、Ni合金の場合は母材
部（基体部）、熱処理部とも強磁性体であつて、
単にそれらの透磁率の差によつて目盛を形成して
いるから、必ずしも理想的な組合わせとは言い難
いのである。 また、特開昭58−7517号公報に示されたよう
に、金属材の表面に化学メツキにより、Niおよ
びＰを主成分とする薄膜（0.2〜0.3mm厚）を形成
して基体とし、この基体の薄膜を部分的に通電加
熱したり、あるいはレーザ等の粒子線により加熱
して、その薄膜に磁気的変質部を所定間隔で形成
するようにしたものが知られている。 しかしながら、このようなNiおよびＰを主成
分とするメツキ薄膜に、加熱処理を施して変質部
を形成したものによれば、目盛の読取り感度が比
較的低いため、Ｓ／Ｎ比が悪いという欠点があ
り、感度を高めるためには薄膜をかなり厚くしな
ければならず、経済的に問題がある。また、磁気
目盛表面に耐摩耗性が要求される場合には表面に
クロームメツキ等の耐摩耗膜を施す必要があり、
これによつて加工工程が複雑になるという欠点が
ある。さらに、加熱処理されたメツキ薄膜にクラ
ツク等の損傷が発生するおそれがある。 本発明は、これら従来技術における問題点を全
て解決した、Ｓ／Ｎ比が高くてしかも加工性、経
済性に優れ、更に耐摩耗性を含めた機械的強度も
高い磁気目盛を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の磁気目盛は、基体が冷間加工誘起変態
によるマルテンサイト組織を10％以上含む強磁性
体のオーステナイト鋼であり、目盛部が局部的な
溶融処理による非磁性のオーステナイト組織であ
る。 〔作用および効果〕 オーステナイト鋼の一部は、溶体化熱処理を受
けることにより完全オーステナイト組織を生成
し、非磁性を示すが、その後の冷間加工により加
工誘起変態を生じてマルテンサイト組織を生成
し、強磁性化する。この種の鋼は準安定オーステ
ナイト鋼と呼ばれ、冷間加工により強磁性化した
ものを再度、溶体化熱処理することにより完全オ
ーステナイト組織となり、非磁性となる。 本発明は、冷間加工により強磁性化されたこの
準安定オーステナイト鋼を磁気目盛の基体とな
し、その一部を溶融処理にて非磁性化することに
より目盛部となしたものである。 本発明によれば、基体が強磁性、目盛部が非
磁性、すなわち理想的な強磁性と非磁性の組合せ
であるため、Ｓ／Ｎ比が高い。一般的なオース
テナイトステンレス鋼が素材として使用できるた
め、低コストである。強磁性化のための冷間加
工が基体の強度向上に寄与する。目盛部を溶融
処理にて形成するため、目盛部が非磁性であるに
もかかわらず、切欠部を設けるような強度低下が
なく、ピストンロツドのような機械的強度を必要
とする材料に好適となる。目盛部の形成の際に
材料が溶融するまで温度を上げ得るので、温度管
理が容易で生産性も良好である。 〔具体的説明〕 本発明において、基体鋼として使用されるオー
ステナイト鋼は、溶体化熱処理後の状態では完全
オーステナイト組織であつて、かつ冷間加工によ
つて加工誘起変態を生じてマルテンサイト組織が
生成する準安定オーステナイト鋼であり、具体的
にはNi、Cr場合により更にMn、Mo、Ｎを含有
するステンレス鋼において、下式で求まる△Ni
が−７を超え２未満であるようなものが好適であ
る。 △Ni＝Ni−｛（Cr＋1.5Mo−20）2/12−0.5Mn −35（Ｃ＋Ｎ）＋15｝（ただし重量％） △Niが−７以下ではオーステナイト組織が不
安定になり、使用中のわずかの変形や、寒冷地で
の温度低下などで目盛部が再変態するため磁気目
盛としては使用上不都合となる。２以上では逆に
オーステナイト組織の安定度が高く、加工誘気変
態が事実上起らなくなるため、本発明には使えな
い。 基体鋼において、冷間加工誘起変態によるマル
テンサイト組織を10％（体積％）以上としたの
は、10％未満では強磁性化が不充分で目盛読取り
のＳ／Ｎ比が不足するからである。上限は磁気的
な面からは特に限定の必要がないが、40％を超え
ると、材料が脆化し加工中に割れが発生し易くな
る外、使用上も好ましくないので、実際上はこれ
以下にするのが望ましい。 冷間加工としては、冷間圧延、冷間引抜き、冷
間押出し、矯正加工等、加工の種類を問わない
が、太径丸棒（40〜100mmφ程度）においては矯
正加工の方が加工荷重が小さくて好ましい。一般
的には、加工度を上げるとマルテンサイト変態量
が増し、飽和磁気強さが下がつて来るので、磁気
目盛として好適となる。 目盛部を形成するための溶融処理としては、基
体表面の所定の位置にレーザービーム、電子ビー
ムまたはその他の高エネルギービームを照射する
のが、位置精度、加工工数、熱影響部の防止の関
係から好ましい。 この溶融処理においては、表層のみを融解させ
ればよい。磁気目盛においては、目盛部、すなわ
ち融解部に比して基体部分の体積が圧倒的に大き
いので、融解部は急速に凝固冷却し、非磁性化す
る。また、この溶融処理は、溶融しさえすれば良
いものであるから、温度管理に厳密さを要せず、
しかも溶融したかどうかは目視で判断できるか
ら、全体として処理条件が極めて容易である。 なお、オーステナイト鋼の溶体化熱処理とは、
1000〜1100℃程度の温度に加熱保持後急冷するこ
とにより、加工組織を再結晶させ、また種種の析
出物を固溶させる処理で強度や耐食性、磁気特性
等を調整するものである。 また、加工誘起変態とは、溶体化処理では室温
でオーステナイト組織であるが、これに冷間塑性
変形を与えると、オーステナイトの一部がマルテ
ンサイトに変態する現象である。 〔実施例〕 第１表に示す成分を有する熱間圧延棒鋼を1050
℃の温度で溶体化熱処理を施し、冷間引抜き、お
よび矯正を行い、さらに表面研磨加工を施して直
径20mmφのピストンロツドを得た。なお、矯正は
２ロールによる繰返し曲げ矯正法によつた。
れる磁気目盛に係り、特にピストンロツド等の機
械的強度が求められる材料に直接形成し得て、そ
の変位諸量を測定するに好適な磁気目盛に関する
ものである。 〔従来技術とその問題点〕 磁気目盛は、金属材等の基体表面に目盛部とし
て磁気的性質の異なる線条又は帯状の磁気的変質
部を規則的に配列形成し、その表面に磁気センサ
ーを近接対峙させ、磁気センサーにより前記目盛
を読取ることによつて、基体と磁気センサーとの
相対変位を測定するものである。目盛の読取り感
度は変質部と非変質部との磁気的性質の差が大で
あるほど高くなり、一般に、基体を磁性材とし、
変質部を空隙溝とすることにより最大感度（例え
ばピークツーピークで700mV）が得られるとさ
れている。 しかし、ピストンロツドや案内軸等のように摺
動使用される表面部に磁気目盛を形成しようとす
る場合は、表面の平滑性が要求されるため、上記
のような空隙方式を適用することはできない。 特開昭57−16309号には金属材料表面に高エネ
ルギービームを照射して局部的に熱処理し、磁気
的に変質させて目盛を付ける方法が示されてい
る。この方法は簡便であるが、一般的には母材部
（基体部）と熱処理部の磁気特性の差が小さくて
高価な検出装置が必要となつたり、あるいは検出
の信頼性が低いのが欠点である。この対策として
は、Fe25％、Ni75％合金など非常に高価な磁性
材料を適用する例が示されているが、これは高価
なだけでなく強度や耐摩耗性はあまり望めず、用
途上の制約が多い上、磁気特性も完全とは言い難
い。 すなわち、理論上は空隙溝において最大の磁気
出力が得られることはすでに述べたが、空隙溝は
言いかえれば非磁性体を意味するのであつて、要
するに強磁性体と非磁性体を組合せたものが磁気
目盛としては最良であることを示している。とこ
ろが上記公報におけるFe、Ni合金の場合は母材
部（基体部）、熱処理部とも強磁性体であつて、
単にそれらの透磁率の差によつて目盛を形成して
いるから、必ずしも理想的な組合わせとは言い難
いのである。 また、特開昭58−7517号公報に示されたよう
に、金属材の表面に化学メツキにより、Niおよ
びＰを主成分とする薄膜（0.2〜0.3mm厚）を形成
して基体とし、この基体の薄膜を部分的に通電加
熱したり、あるいはレーザ等の粒子線により加熱
して、その薄膜に磁気的変質部を所定間隔で形成
するようにしたものが知られている。 しかしながら、このようなNiおよびＰを主成
分とするメツキ薄膜に、加熱処理を施して変質部
を形成したものによれば、目盛の読取り感度が比
較的低いため、Ｓ／Ｎ比が悪いという欠点があ
り、感度を高めるためには薄膜をかなり厚くしな
ければならず、経済的に問題がある。また、磁気
目盛表面に耐摩耗性が要求される場合には表面に
クロームメツキ等の耐摩耗膜を施す必要があり、
これによつて加工工程が複雑になるという欠点が
ある。さらに、加熱処理されたメツキ薄膜にクラ
ツク等の損傷が発生するおそれがある。 本発明は、これら従来技術における問題点を全
て解決した、Ｓ／Ｎ比が高くてしかも加工性、経
済性に優れ、更に耐摩耗性を含めた機械的強度も
高い磁気目盛を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の磁気目盛は、基体が冷間加工誘起変態
によるマルテンサイト組織を10％以上含む強磁性
体のオーステナイト鋼であり、目盛部が局部的な
溶融処理による非磁性のオーステナイト組織であ
る。 〔作用および効果〕 オーステナイト鋼の一部は、溶体化熱処理を受
けることにより完全オーステナイト組織を生成
し、非磁性を示すが、その後の冷間加工により加
工誘起変態を生じてマルテンサイト組織を生成
し、強磁性化する。この種の鋼は準安定オーステ
ナイト鋼と呼ばれ、冷間加工により強磁性化した
ものを再度、溶体化熱処理することにより完全オ
ーステナイト組織となり、非磁性となる。 本発明は、冷間加工により強磁性化されたこの
準安定オーステナイト鋼を磁気目盛の基体とな
し、その一部を溶融処理にて非磁性化することに
より目盛部となしたものである。 本発明によれば、基体が強磁性、目盛部が非
磁性、すなわち理想的な強磁性と非磁性の組合せ
であるため、Ｓ／Ｎ比が高い。一般的なオース
テナイトステンレス鋼が素材として使用できるた
め、低コストである。強磁性化のための冷間加
工が基体の強度向上に寄与する。目盛部を溶融
処理にて形成するため、目盛部が非磁性であるに
もかかわらず、切欠部を設けるような強度低下が
なく、ピストンロツドのような機械的強度を必要
とする材料に好適となる。目盛部の形成の際に
材料が溶融するまで温度を上げ得るので、温度管
理が容易で生産性も良好である。 〔具体的説明〕 本発明において、基体鋼として使用されるオー
ステナイト鋼は、溶体化熱処理後の状態では完全
オーステナイト組織であつて、かつ冷間加工によ
つて加工誘起変態を生じてマルテンサイト組織が
生成する準安定オーステナイト鋼であり、具体的
にはNi、Cr場合により更にMn、Mo、Ｎを含有
するステンレス鋼において、下式で求まる△Ni
が−７を超え２未満であるようなものが好適であ
る。 △Ni＝Ni−｛（Cr＋1.5Mo−20）2/12−0.5Mn −35（Ｃ＋Ｎ）＋15｝（ただし重量％） △Niが−７以下ではオーステナイト組織が不
安定になり、使用中のわずかの変形や、寒冷地で
の温度低下などで目盛部が再変態するため磁気目
盛としては使用上不都合となる。２以上では逆に
オーステナイト組織の安定度が高く、加工誘気変
態が事実上起らなくなるため、本発明には使えな
い。 基体鋼において、冷間加工誘起変態によるマル
テンサイト組織を10％（体積％）以上としたの
は、10％未満では強磁性化が不充分で目盛読取り
のＳ／Ｎ比が不足するからである。上限は磁気的
な面からは特に限定の必要がないが、40％を超え
ると、材料が脆化し加工中に割れが発生し易くな
る外、使用上も好ましくないので、実際上はこれ
以下にするのが望ましい。 冷間加工としては、冷間圧延、冷間引抜き、冷
間押出し、矯正加工等、加工の種類を問わない
が、太径丸棒（40〜100mmφ程度）においては矯
正加工の方が加工荷重が小さくて好ましい。一般
的には、加工度を上げるとマルテンサイト変態量
が増し、飽和磁気強さが下がつて来るので、磁気
目盛として好適となる。 目盛部を形成するための溶融処理としては、基
体表面の所定の位置にレーザービーム、電子ビー
ムまたはその他の高エネルギービームを照射する
のが、位置精度、加工工数、熱影響部の防止の関
係から好ましい。 この溶融処理においては、表層のみを融解させ
ればよい。磁気目盛においては、目盛部、すなわ
ち融解部に比して基体部分の体積が圧倒的に大き
いので、融解部は急速に凝固冷却し、非磁性化す
る。また、この溶融処理は、溶融しさえすれば良
いものであるから、温度管理に厳密さを要せず、
しかも溶融したかどうかは目視で判断できるか
ら、全体として処理条件が極めて容易である。 なお、オーステナイト鋼の溶体化熱処理とは、
1000〜1100℃程度の温度に加熱保持後急冷するこ
とにより、加工組織を再結晶させ、また種種の析
出物を固溶させる処理で強度や耐食性、磁気特性
等を調整するものである。 また、加工誘起変態とは、溶体化処理では室温
でオーステナイト組織であるが、これに冷間塑性
変形を与えると、オーステナイトの一部がマルテ
ンサイトに変態する現象である。 〔実施例〕 第１表に示す成分を有する熱間圧延棒鋼を1050
℃の温度で溶体化熱処理を施し、冷間引抜き、お
よび矯正を行い、さらに表面研磨加工を施して直
径20mmφのピストンロツドを得た。なお、矯正は
２ロールによる繰返し曲げ矯正法によつた。
【表】
ついで、このピストンロツド外周軸方向に、一
定の間隔で一定幅のリング帯状の領域（間隔２mm
幅１mm）を設定し、この領域をレーザにより素材
の融点以上に加熱処理して非磁性体を形成した。
このとき熱処理条件は、スポツト径１mm出力
1KWの炭酸ガスレーザを用い、加工速度を
0.5m／minで融解深さ0.1〜0.2mmであつた。 このように構成される本発明磁気目盛を付設し
たピストンロツドの表面に磁気センサーを近接対
峙させて測定した。 第１図は本発明磁気目盛を付設したピストンロ
ツドの一部断面を示す図である。１は基体、２は
非磁性体、３は磁気センサーである。 これらピストンロツドの特性ならびに測定結果
を第２表に示す。
定の間隔で一定幅のリング帯状の領域（間隔２mm
幅１mm）を設定し、この領域をレーザにより素材
の融点以上に加熱処理して非磁性体を形成した。
このとき熱処理条件は、スポツト径１mm出力
1KWの炭酸ガスレーザを用い、加工速度を
0.5m／minで融解深さ0.1〜0.2mmであつた。 このように構成される本発明磁気目盛を付設し
たピストンロツドの表面に磁気センサーを近接対
峙させて測定した。 第１図は本発明磁気目盛を付設したピストンロ
ツドの一部断面を示す図である。１は基体、２は
非磁性体、３は磁気センサーである。 これらピストンロツドの特性ならびに測定結果
を第２表に示す。
【表】
【表】
第２表から明らかのように、減面率５％以上の
冷間引抜きにより引張強さが著しく増大し、ピス
トンロツドとして好適になり、かつ透磁率が約20
以上の強磁性体となつている。また、減面率20％
以上のものを磁気センサーで測定したところ、ピ
ークからピークで600mV以上の出力信号を得る
ことができた。この値は、前述した空隙方式のも
のに匹適し、従来のメツキ薄膜のものの７倍以上
に達している。 このことは、磁気目盛の構成として強磁体と非
磁性体の組合わせが最も効果的であつて、特開昭
58−7517号あるいは、特開昭57−16309号に開示
されている強磁性体同志の組合わせよりすぐれて
いることを示している。 また、第２表より、冷間矯正を組合わせるとさ
らに強磁性化が進み、その結果センサーの往復で
の出力差、すなわちヒステリシスが減少する効果
があつて、磁気目盛に一層好適となる。 さらに、冷間矯正は材料の寸法を変えず塑性変
形を加えることができ、その加工荷重も比較的小
さいからかなり太径のものにも適用できる利点も
ある。 また、本実施例においては、炭酸ガスレーザに
より加熱処理を施したが、要は所定の領域を素材
の融点以上に、局所的に加熱することが要件であ
り、他の電子ビームの如き粒子線あるいは通電加
熱によつても同一の効果が得られることは言うま
でもない。 またさらに、本実施例では棒材を引抜き、矯正
し、表面を円周上に帯状に目盛を付与する例を示
したが、棒状以外の板材や管材でも全く同様であ
り、ただそれぞれの材料形状に応じて圧延その他
の加工法を選択すれば同じ効果が得られることは
言うまでもない。また目盛形状も任意の形状が可
能である。 そして次に、本発明を適用してなる磁気スケー
ルを有するピストンロツドの具体的な変位検出装
置の一実施例を第２図、第３図に示し、本発明に
より奏される効果を説明する。 第２図に示すように、流体圧ピストンシリンダ
２１は、シリンダ２２と、これに挿入されたピス
トン２３と、これに直結されたピストンロツド１
１とからなる。このピストンロツド１１は前記第
１図図示実施例と同一に形成され、目盛としての
磁気的変質部１２のピツチはＰ、非変質部１３の
幅はＱ（Ｑ＝P/2）とされている。ピストンロツ
ド１１の外周面に一定の間隙を保持させて、且つ
軸方向にδずらして、２つの磁気センサー２Ａ，
２Ｂが配設されている。このように２つのセンサ
ーをずらして配置するのは、ピストンロツド１１
の変位方向を検知するためであり、δは次式(1)を
満足するように定められる。 δ＝Ｐ／４（2n＋１） ……(1) ここで、ｎ＝０、１、２、… また、磁気センサー２Ａ，２Ｂから出力される
信号SA，SBは、第４図ａに示す正弦波状のもの
となつており、これらの信号は第３図に示すよう
に波形整形回路２４に入力されている。ここで波
形整形された信号S′A，S′Bは第４図ｂに示す矩形
波状のものとなり、一方は直接変位方向弁別回路
２６に入力され、他方はパルス発生回路２５に入
力され、ここにおいて第４図ｃに示すパルス信号
SAPが形成される。このパルス信号SAPは変位方向
弁別回路２６において、単極性の信号S′APとさ
れ、変位方向弁別信号Ｄとともにパルス計数回路
２７に入力されている。パルス計数回路２７は前
記パルス信号S′APを変位方向弁別信号Ｄに基づい
て加算又は減算計数し、ピストンロツド１１の変
位量Ｘを出力するようになつている。 このように構成される変位検出装置にあつて、
磁気センサー２Ａ，２Ｂから出力される信号SA，
SBの振幅中心は、通常、第４図ａに示すように零
レベルからεだけずれたものとなつている。した
がつて、零レベルを基準に波形整形回路２４にお
いて波形整形された信号S′Aは、第４図ｂに示す
ように、ピツチｐは同じであるが、これに対する
矩形波の谷長ｑはεに応じて変化してしまうこと
になる。いま、信号SAの振幅をａとすると、q/p
比は次式(2)により表わすことができる。 ｑ／ｐ＝１／２−１／π・ε／ａ ……(2) つまり、ａが一定であるとすれば、εが大きい
程パルス信号S′APのパルス周期は、第４図ｃに示
すように不揃いとなつてしまう。その結果、変位
量Ｘの検出分解能、即ち検出精度が悪くなるとい
うことになるのである。 ところが、本実施例によれば、従来の磁気スケ
ールに比べて振幅ａが約７倍以上になることか
ら、(2)式において、｜ε／ａ｜＜＜π／２となり、実
質 的にｑ／ｐ≒1/2となる。したがつて、ｑ／ｐ比
が大幅に改善され、検出精度が向上されるという
効果が得られるのである。
冷間引抜きにより引張強さが著しく増大し、ピス
トンロツドとして好適になり、かつ透磁率が約20
以上の強磁性体となつている。また、減面率20％
以上のものを磁気センサーで測定したところ、ピ
ークからピークで600mV以上の出力信号を得る
ことができた。この値は、前述した空隙方式のも
のに匹適し、従来のメツキ薄膜のものの７倍以上
に達している。 このことは、磁気目盛の構成として強磁体と非
磁性体の組合わせが最も効果的であつて、特開昭
58−7517号あるいは、特開昭57−16309号に開示
されている強磁性体同志の組合わせよりすぐれて
いることを示している。 また、第２表より、冷間矯正を組合わせるとさ
らに強磁性化が進み、その結果センサーの往復で
の出力差、すなわちヒステリシスが減少する効果
があつて、磁気目盛に一層好適となる。 さらに、冷間矯正は材料の寸法を変えず塑性変
形を加えることができ、その加工荷重も比較的小
さいからかなり太径のものにも適用できる利点も
ある。 また、本実施例においては、炭酸ガスレーザに
より加熱処理を施したが、要は所定の領域を素材
の融点以上に、局所的に加熱することが要件であ
り、他の電子ビームの如き粒子線あるいは通電加
熱によつても同一の効果が得られることは言うま
でもない。 またさらに、本実施例では棒材を引抜き、矯正
し、表面を円周上に帯状に目盛を付与する例を示
したが、棒状以外の板材や管材でも全く同様であ
り、ただそれぞれの材料形状に応じて圧延その他
の加工法を選択すれば同じ効果が得られることは
言うまでもない。また目盛形状も任意の形状が可
能である。 そして次に、本発明を適用してなる磁気スケー
ルを有するピストンロツドの具体的な変位検出装
置の一実施例を第２図、第３図に示し、本発明に
より奏される効果を説明する。 第２図に示すように、流体圧ピストンシリンダ
２１は、シリンダ２２と、これに挿入されたピス
トン２３と、これに直結されたピストンロツド１
１とからなる。このピストンロツド１１は前記第
１図図示実施例と同一に形成され、目盛としての
磁気的変質部１２のピツチはＰ、非変質部１３の
幅はＱ（Ｑ＝P/2）とされている。ピストンロツ
ド１１の外周面に一定の間隙を保持させて、且つ
軸方向にδずらして、２つの磁気センサー２Ａ，
２Ｂが配設されている。このように２つのセンサ
ーをずらして配置するのは、ピストンロツド１１
の変位方向を検知するためであり、δは次式(1)を
満足するように定められる。 δ＝Ｐ／４（2n＋１） ……(1) ここで、ｎ＝０、１、２、… また、磁気センサー２Ａ，２Ｂから出力される
信号SA，SBは、第４図ａに示す正弦波状のもの
となつており、これらの信号は第３図に示すよう
に波形整形回路２４に入力されている。ここで波
形整形された信号S′A，S′Bは第４図ｂに示す矩形
波状のものとなり、一方は直接変位方向弁別回路
２６に入力され、他方はパルス発生回路２５に入
力され、ここにおいて第４図ｃに示すパルス信号
SAPが形成される。このパルス信号SAPは変位方向
弁別回路２６において、単極性の信号S′APとさ
れ、変位方向弁別信号Ｄとともにパルス計数回路
２７に入力されている。パルス計数回路２７は前
記パルス信号S′APを変位方向弁別信号Ｄに基づい
て加算又は減算計数し、ピストンロツド１１の変
位量Ｘを出力するようになつている。 このように構成される変位検出装置にあつて、
磁気センサー２Ａ，２Ｂから出力される信号SA，
SBの振幅中心は、通常、第４図ａに示すように零
レベルからεだけずれたものとなつている。した
がつて、零レベルを基準に波形整形回路２４にお
いて波形整形された信号S′Aは、第４図ｂに示す
ように、ピツチｐは同じであるが、これに対する
矩形波の谷長ｑはεに応じて変化してしまうこと
になる。いま、信号SAの振幅をａとすると、q/p
比は次式(2)により表わすことができる。 ｑ／ｐ＝１／２−１／π・ε／ａ ……(2) つまり、ａが一定であるとすれば、εが大きい
程パルス信号S′APのパルス周期は、第４図ｃに示
すように不揃いとなつてしまう。その結果、変位
量Ｘの検出分解能、即ち検出精度が悪くなるとい
うことになるのである。 ところが、本実施例によれば、従来の磁気スケ
ールに比べて振幅ａが約７倍以上になることか
ら、(2)式において、｜ε／ａ｜＜＜π／２となり、実
質 的にｑ／ｐ≒1/2となる。したがつて、ｑ／ｐ比
が大幅に改善され、検出精度が向上されるという
効果が得られるのである。
第１図は本発明磁気目盛を付設したピストンロ
ツドを一部断面で示した側面図、第２図乃至第４
図は同ロツドを有する変位検出装置の一例につい
てその構造作用を示す説明図である。 図中、１：基体、２：非磁性体、３：磁気セン
サー。
ツドを一部断面で示した側面図、第２図乃至第４
図は同ロツドを有する変位検出装置の一例につい
てその構造作用を示す説明図である。 図中、１：基体、２：非磁性体、３：磁気セン
サー。
Claims (1)
- １ 基体が冷間加工誘起変態によるマルテンサイ
ト組織を10％以上含む強磁性体のオーステナイト
鋼であり、目盛部が局部的な溶融処理による非磁
性のオーステナイト組織であることを特徴とする
磁気目盛。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22573785A JPS6283620A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 磁気目盛 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22573785A JPS6283620A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 磁気目盛 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283620A JPS6283620A (ja) | 1987-04-17 |
| JPH0132448B2 true JPH0132448B2 (ja) | 1989-06-30 |
Family
ID=16834040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22573785A Granted JPS6283620A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 磁気目盛 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283620A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6440630A (en) * | 1987-04-14 | 1989-02-10 | Scitex Corp Ltd | Apparatus for forming shuttle of loom |
| JPS63264942A (ja) * | 1987-04-21 | 1988-11-01 | 有限会社 サイテツクス | ひ口形成装置 |
| JP2588916B2 (ja) * | 1987-12-29 | 1997-03-12 | 日本原子力研究所 | 耐熱性耐腐蝕性磁気スケールの製造方法 |
| JP3237138B2 (ja) * | 1991-08-13 | 2001-12-10 | カヤバ工業株式会社 | 磁気目盛り鋼棒 |
| JP3311427B2 (ja) * | 1993-06-18 | 2002-08-05 | 株式会社デンソー | 複合磁性部材およびその製法およびこの複合磁性部材を用いた電磁弁 |
| JP2886131B2 (ja) * | 1996-04-25 | 1999-04-26 | 日本原子力研究所 | 耐熱性磁気スケールの製造方法 |
| GB201103675D0 (en) * | 2011-03-03 | 2011-04-20 | Rls Merlina Tehnika D O O | Method of scale substrate manufacture |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5523896B2 (ja) * | 1972-01-19 | 1980-06-25 | ||
| JPS5716309A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-27 | Toshiba Mach Co Ltd | Displacement detector |
| JPS57157114A (en) * | 1981-03-24 | 1982-09-28 | Toshiba Mach Co Ltd | Detecting scale |
| JPS587517A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-17 | Toshiba Mach Co Ltd | 磁気スケ−ルの製作方法 |
| JPS58211604A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-09 | Inoue Japax Res Inc | 磁気スケ−ル |
| JPS60129950A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-11 | Seikosha Co Ltd | 光磁気記録媒体 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22573785A patent/JPS6283620A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6283620A (ja) | 1987-04-17 |
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|---|---|---|---|
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