JPH0633024U - 磁気式リニアスケール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 永久磁石粉末を有機媒体に分散して塗布し形
成した磁気記録媒体、又は高い保磁力を有する金属磁性
棒材等に交互に等間隔で磁気記録を施した磁気記録媒体
と磁気センサとを組合せ、磁気記録媒体の磁気信号を読
み取り磁気センサの移動距離を計測する磁気式リニアス
ケールにおいて、機械加工精度を要せずに出力信号のば
らつきの少ない磁気式リニアスケールとする。 【構成】 等間隔に磁気信号を記録した基材４上に取り
付けた磁気記録媒体３の表面に接触移動する磁気センサ
１の摺動面に、セラミック２の薄板を接着し構成した磁
気式リニアスケールとする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一定の磁極の間隔で磁化された磁気記録媒体に添って移動する磁気 センサによって、磁化の変化を出力する電気信号により長さを検出する磁気式リ ニアスケールに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の磁気式リニアスケールでは磁気記録媒体と、磁気センサとして磁気抵 抗効果型センサとを備えている。磁気記録媒体には所定の間隔で交互に逆向きの 磁極が形成されており、磁気センサの磁気抵抗効果型磁気センサ（以下ＭＲセン サという）は磁気抵抗素子の組合せによって構成されている。そして、この種の 磁気式リニアスケールでは、磁気記録媒体上に沿ってＭＲセンサを移動させて、 移動によって検出される磁化の変化をＭＲセンサによって電気信号に変えこの電 気信号に基づいて移動長さを検出する。上述の磁気式リニアスケールではＭＲセ ンサと磁気記録媒体との間にはＭＲセンサに損傷を生ずることがないよう極めて 小さいギャップ（隙間）が設けられている。つまり、ＭＲセンサと磁性媒体とは 非接触状態にある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、磁気式リニアスケールにおける検出精度を良好にするためには、前 記の磁気記録媒体とＭＲセンサとの間隙を一定に保つ必要がある。そして、間隙 を一定に保つためには磁気記録媒体の直線精度を高くする必要があるばかりでな く、ＭＲセンサを移動させるための摺動部分における機械的寸法精度を高める必 要がある。つまり、従来の磁気式リニアスケールでは検出精度を高くするために は、磁気記録媒体表面、及びＭＲセンサの面の加工精度を高くしなければならず 、その結果、高度な加工技術を要するという問題点がある。本考案の目的は高度 な加工技術を必要とすることなく、検出精度の高い磁気式リニアスケールを提供 することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、一定の磁極間隔で交互に逆向きに磁化された高保磁力を有す る金属磁性材料、又はバリウムフェライト粉末を有機媒体に分散した磁性材料よ りなる磁気記録媒体と、該磁気記録媒体の長手方向に磁気記録を施した磁気記録 面を移動する磁気センサにて構成される磁気式リニアスケールにおいて、前記磁 気センサの表面に非磁性のセラミックスの薄板を貼り付け、セラミック面を磁気 記録媒体面に密接摺動し、磁気記録媒体面と磁気センサとの間の間隙が常にほぼ 一定になり、出力信号にばらつきの少なくなるように構成した磁気式リニアスケ ールとする。

【０００５】 即ち本考案は、一定の磁極間隔で交互に逆向きに磁化された磁性材料よりなる 磁気記録媒体と、該磁気記録媒体の長手方向に沿い移動する磁気センサとにより 構成される磁気式リニアスケールにおいて、前記磁気センサの表面に非磁性材か らなるセラミックの薄板を貼り付けてなることを特徴とする磁気式リニアスケー ルである。

【０００６】

【作用】

ＭＲセンサ表面に接着したセラミックの薄板は磁気記録媒体表面上に密接摺動 するので、磁気記録媒体とＭＲセンサとの間隔はほぼ常に一定にすることが出来 るので、摺動部分の機械精度に余裕を持たせることができ、又出力信号のばらつ きを小さくできる。

【０００７】

【実施例】

以下本考案による磁気式リニアスケールにつきその実施例につき説明する。図 １は磁気式リニアスケールのＭＲセンサが接触する部分を、部分破砕した斜視図 を示し、図１に示す基材４の一面に磁気記録媒体３を設け、該高保持力を有する 磁性媒体を有機剤に分散塗布して作られた磁気記録媒体３には所定の間隔で極性 が互いに反転する磁極が形成されている。又、磁気記録媒体は高保磁力を有する 一本の金属棒を用いる例もあり、本考案の実施例では、長さ１インチ当り１８０ ビットの信号を出力する磁気記録信号が施されている。本考案の実施例では磁気 センサ１の表面には非磁性材の厚さが１０μｍないし７０μｍのジルコニア（Ｚ ｒＯ₂）からなるセラミック２の薄片が接着してあり、磁気記録媒体とＭＲセン サとの間に極めて小さいギャップ（間隙）を保持したＭＲセンサ１が形成されて る。セラミックを貼り付けたＭＲセンサ１は磁気記録媒体３上の面に接触しなが ら磁気記録媒体３の長手方向即ち矢印ａで示す方向に移動すると、ＭＲセンサ１ は磁気記録媒体３上の磁化の変化に応じて電気信号を送出することになる。そし てこの電気信号に基づいてＭＲセンサ１の移動量が検出される。ジルコニア（Ｚ ｒＯ₂）セラミックを接着したＭＲセンサは磁気記録媒体表面を密着摺動するの でＭＲセンサと磁気記録媒体との距離はほぼ一定となり、ＭＲセンサの出力信号 の出力値のばらつきが小さくなる利点を有し、磁気記録媒体表面とＭＲセンサと の間の空隙を保証するための機械精度をそれ程必要としない等の利点を有する。 又ＭＲセンサの表面に接着するセラミックの厚さは正確な磁気検出特性を得るに は薄い程いいが、現状セラミックの薄膜への加工による最小厚さは１０μｍであ り、単位長当りの記録密度が一定の時はＭＲセンサに貼付けるセラミックの厚さ が厚いと感度が低下する。１０μｍと７０μｍの対比では７０μｍの時出力の最 大値は１／４０程となり、記録密度が高い程ＭＲセンサに接着するセラミックは 薄いセラミックとする必要がある。一方、単位長当りの記録密度が粗い時は磁気 センサの摺動部分にはりつけるセラミックの厚さは厚くても信号の検出感度は大 きい。図２は基材４の面に磁気記録媒体３を形成し、極めて小さいギャップ（間 隙）をセラミック２の厚さで確保しＭＲセンサ１が配置された図で、セラミック ２はＭＲセンサ１の表面に接着してある。なほ本考案の実施例ではＭＲセンサ表 面に貼付けるセラミックの薄板の例をジルコニア（ＺｒＯ₂）で説明したが、他 のセラミック材としてチタン酸カルシウムのような磁気ヘッドのスライダー材を 用いてもよい。

【０００８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案による磁気式リニアスケールでは、磁気センサと磁 気記録媒体との間に極めて小さいギャップ（間隙）を磁気センサ表面に貼付けて セラミックスの厚さでギャップの間隔を一定に確保することにより、高度な機械 加工精度を要することなく磁気記録媒体と磁気センサの間隔は常に一定に維持さ れるので、品質の安定した安価な磁気式リニアスケールが得られるという効果が ある。またセラミックを用いることにより耐摩耗性が向上し、耐久性も増す効果 と、磁気記録媒体とＭＲセンサの間隔が一定となるので出力信号のピーク値のば らつきが少なくなるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による磁気式リニアスケールの一実施例
を示す部分破砕斜視図。

【図２】図１に示す磁気式リニアスケールにおいて、磁
気記録媒体とＭＲセンサとの間隙を示す側面断面図。

【符号の説明】

１ 磁気センサ ２ セラミック ３ 磁気記録媒体 ４ 基材 ａ 磁気センサ移動方向

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の磁極間隔で交互に逆向きに磁化さ
   れた磁性材料よりなる磁気記録媒体と、該磁気記録媒体
   の長手方向に沿い移動する磁気センサとにより構成され
   る磁気式リニアスケールにおいて、前記磁気センサの表
   面に非磁性材からなるセラミックの薄板を貼り付けてな
   ることを特徴とする磁気式リニアスケール。