磁尺用的磁头总成制造技术

一种磁尺用磁读头总成，包括磁尺部件及磁头．磁读头有一通孔，其中有磁尺部件伸过．该总成还提供有一弹性元件，该元件将偏置力加在磁读头上并保持磁读头相对于磁尺部件成预定位置关系．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及磁的或直线尺，该尺上具有一磁读头，该磁读头可提供对应于在磁尺部件上所记录的标记的信号来精确地指示磁头及磁尺部件之间的相对位移。更具体地说，本专利技术与一种改进的磁读头总成有关，与已有技术相比该总成能更精密的指示磁读头与磁尺部件之间的相对位移。再具体地说，本专利技术涉及的磁读头总成适用于其磁读头基本上与磁尺部件同轴的那种类型的磁尺。 众所周知，磁尺或直线尺包括一磁尺部件及一个或多个磁读头部件。磁尺部件穿过磁读头的通孔而延伸着，因而磁尺部件及磁读头能直线地沿磁尺部件的轴线移动。 为了对磁尺部件及磁读头之间的相对位移进行准确的长度测量，最好能使磁读头的孔与磁刻度尺部件之间的配合具有最小的间隙，以便保证磁读头相对于磁尺部件的运动为真正的直线运动。然而，应看到要完全消除由于生产上必需的公差所引起的在磁读头及磁尺之间的间隙是很困难的或者甚至是不可能的。在磁读头的孔及磁尺部件之间的这种间隙允许在磁尺部件及磁读头作相对运动时磁读头相对于磁尺部件不对准。这导致磁头相对于磁尺部件的运动不稳定。 换句话说，由于磁读头相对于磁尺部件不对准，很难保持磁读头的孔的轴线与磁尺部件的轴线平行并与其成预定的位置上的关系。 因而，本专利技术的目的在于提供能解决在已有技术中的上述问题的磁尺。 更具体地，本专利技术所涉及的磁读头总成能成功地且满意地保持磁读头与磁尺部件对准，因而保持磁读头的轴与磁尺部件的轴平行及与其成预定的位置上的关系。 为了实现上述情况和另外的一些目的，根据本专利技术，磁尺用的磁读头总成包括一磁尺部件及一磁读头。磁读头有一通孔，磁尺部件则穿过该孔进行延伸。本总成还装有一弹性元件，在磁读头部件上施加偏置力以便保持磁读头在相对于磁尺部件的预定位置上。 根据本专利技术的一个方面，有一细长磁尺部件的磁尺所用的磁读头总成包括限定有磁尺部件延伸穿过的轴向孔的磁头及限制磁头在垂直于磁尺部件的轴线的方向上运动并因而保持轴向孔的轴线基本上与磁尺部件的轴线平行且与其成预定的位置上的关系的第一装置。 磁读头总成还包括支持磁头且本身能沿磁尺部件自由运动的支架及限制磁头相对于支架作轴向运动的第二装置。 第一装置包括弹性地限制磁头在垂直于磁尺部件的轴线方向上运动的弹性元件。磁读头总成还包括吸收加在支架上的扭力以便使磁头与扭力隔离的第三装置。第一装置弹性地使磁头相对于磁尺部件偏置以便磁头的轴向孔的内周边恒定的与磁尺部件的外周边相接触。 在最佳实施例中，第一装置包括一对弹性元件，该对弹性元件使磁头相对于磁尺部件偏置以便磁头的轴向孔的内周边与磁刻度尺部件作恒定接触，该对弹性元件适用于在相互基本垂直的方向上加偏置力。 根据本专利技术的另一个方面，磁尺包括细长的磁尺部件，限定有磁尺部件从中延伸穿过的轴向孔的磁头及限制磁头在垂直于磁尺部件的轴线的方向上的运动从而保持轴向孔的轴线基本上平行于磁尺部件的轴线并与其成预定的位置上的关系的装置。 根据本专利技术的再一个方面，一种实现测量在细长的磁尺部件及限定有磁尺部件穿过的轴向孔的磁头之间的相对位移的方法包括步骤 将弹性力加到磁头上以限制其相对于磁尺作摇摆运动，因而保持轴向孔的轴线基本上平行于磁尺部件的轴线并与其成预定的位置上的关系; 当保持轴向孔的轴线与磁尺部件的轴线成预定的位置上的关系时使磁尺部件及磁读头之间作滑动相对运动;及 当保持轴向孔的轴线与磁尺部件的轴线成预定的位置上的关系时测量在磁尺部件及磁头之间的相对位移的大小。 磁头轴向孔的内周边与磁尺部件的外周边相接触，使磁头的轴向孔的轴线与磁尺部件的轴线之间成预定的位置上的关系。 将弹性力从两个不同的方向上加到磁头上以便使磁头在两个基本垂直的方向上偏置。 从下面的详细说明及本专利技术的最佳实施例的附图中可以更完整地理解本专利技术，但不应将其用来将本专利技术限制为所图示的具体实施例，其仅仅是作说明及理解之用。 在附图中 图1为根据本专利技术的磁读头总成的第一实施例的示意图; 图2为沿图1中的Ⅱ-Ⅱ线所取的截面图; 图3为表示磁尺部件及磁头之间关系的放大的剖面图;及 图4为根据本专利技术的磁头总成的第二实施例的部分剖视的示意图。 现在参见附图，特别是图1及图2，磁尺包括磁尺部件[1]及磁读头总成[2]。磁尺部件[1]的形状是圆柱棒或扁平带。尽管在附图中没有图示，磁尺部件[1]以本身众所周知的方式被支持在磁尺槽内。在所示的实施例中，磁尺部件[1]的形式为圆柱形棒，其直径为2到4毫米。圆柱形棒状磁尺部件[1]标出有多个磁标记，其间距是某一常量，例如间距λ＝0.2毫米。 磁读头总成[2]包括一个或多个磁读头芯[3]及一磁头支架[7]。每个磁读头芯[3]上形成有能容纳圆柱棒形的磁尺部件[1]的通孔[4]。磁头支架[7]基本为槽形，它有一基本上平行于磁尺部件[1]延伸的部分[7a]及从部分[7a]两端垂直于磁尺部件[1]延伸的部分[7b]。部分[7b]也有滑动地接受磁尺部件[1]的通孔[7c]。 在所示实施例中，磁读头[3]可以包括拾取代表磁尺部件[1]及磁读头总成[2]之间的相对位移的信号的双通道、对磁力线起响应的、多间隙磁头。双通道头[3]最好在这些信号的基础上插入。在此情况下，每对磁读头[3]的信号相位应相差nλ/4。 在磁读头[3]中的孔[4]及[7c]和磁头支架[7]在直径上稍大于磁尺部件[1]，因而如图3所示在孔的内周边与磁尺部件的外周边之间留下的间隙[8]为几微米到几十微米。此间隙允许磁读头相对于磁尺部件[1]作平滑运动。而且，此间隙[8]帮助补偿在磁读头及磁尺部件中的公差以便即使在其制造上有尺寸误差也能进行磁尺的装配。 然而，在另一方面，间隙[8]允许磁读头在磁读头与磁尺部件[1]之间有相对运动时左右摇摆及摇晃。这就造成磁读头的输出电平的浮动，导致精度损失达(-2πd/λ)，其中d为间隙的尺寸。磁读头[3]的输出电平的这些浮动会影响磁读头及磁尺部件间的相对运动的测量结果。特别当应用双通道磁头时磁读头的输出电平上的浮动可以反映在插入误差，因而使测量精度降级。 例如，设一对磁读头[3]的相位调制输出eA及eB的偏差为ε，则输出电压可表示为 eA＝K·Sin(2πx/λ)Cos(ωot) eB＝K(1+ε)COS(2πx/λ)sin(ωot) 从上式中，相位误差ψ可用下式表示即 φ＝ (ε)/2 sin(4πx/λ) 或＝ (εsin(4πx/λ))/2 因而，误差百分率ψ/2π变成ε/4π，及因而，如输出电平浮动约1%则测量误差能多达0.1%。 为了避免在已有技术中的此缺点，根据本专利技术的磁读头总成的第一实施例，应用一对弹性弹簧[5]，将弹簧固定到磁头支架[7]的每个部分[7b]上。弹性弹簧[5]的另一端压在磁读头[3]上使磁头垂直于磁尺部件[1]的轴线偏置。将弹性弹簧部件[5]安排成在互相垂直的方向上加偏置力。例如，如图2中最佳表示的，一个弹性的弹簧元件[5]与磁读头[3]的侧面相接触以使磁读头向磁头支架[7]的部分[7a]偏置。另一弹性弹簧元件[5]与磁读头[3]的底面接触使磁读头向上偏置。因而穿过磁读头[3]的孔[4]的轴线保持平行于磁尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有一细长磁尺部件的磁尺所用的磁读头，包括：一限定有上述磁尺部件从中伸过的一个轴向孔的磁头；及限制上述磁头在垂直于上述磁尺部件的轴线的方向上运动因而保持上述轴向孔的轴线基本上与上述磁尺部件的轴线平行并与其成预定的位置上的关系的第 一装置。

【技术特征摘要】
JP 1985-3-13 60-050098书中所确定的发明的原则就能体现发明的一切可能的实施例及对所示实施例的变换。权利要求1、一种具有一细长磁尺部件的磁尺所用的磁读头，包括一限定有上述磁尺部件从中伸过的一个轴向孔的磁头；及限制上述磁头在垂直于上述磁尺部件的轴线的方向上运动因而保持上述轴向孔的轴线基本上与上述磁尺部件的轴线平行并与其成预定的位置上的关系的第一装置。2、如权利要求1所述的磁读头总成，进一步包括支持上述磁头及其本身沿上述磁尺部件自由运动的支架及限制上述磁头相对于上述支架作轴向运动的第二装置。3、如权利要求1所述的磁读头总成，其中上述第一装置包括弹性地限制上述磁头垂直于上述磁尺部件的轴线运动的弹性元件。4、如权利要求2所述的磁读头总成，进一步包括吸收加到上述支架上的扭力以便使上述磁头与扭力隔离的第三装置。5、如权利要求3所述的磁读头总成，其中上述第一装置使上述磁头相对于上述磁尺部件作弹性偏置以致上述磁头的上述轴向孔的内周边与上述磁尺部件的外周边作恒定接触。6、如权利要求1所述的磁读头总成，其中上述第一装置包括使上述磁头相对于上述磁尺部件偏置因而上述磁头的上述轴向孔的内周边...

【专利技术属性】
技术研发人员：长冈和男，
申请(专利权)人：索尼磁石股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]