JP2007221950A - サーフェースモータ - Google Patents

Abstract

【課題】製作歩留まりが良好なサーフェースモータを実現する。
【解決手段】複数の磁性薄板が積層されて格子状の溝が設けられた積層鋼板体と、この積層鋼板体が固定されるプラテンベースとを具備するサーフェースモータにおいて、
前記溝の側面がいずれかの積層鋼板の厚みの略中央を通るように所定枚数積層された複数のユニット積層体を具備する積層鋼板体と、前記プラテンベースに設けられ前記ユニット積層体毎にユニット積層体の厚さ方向の位置決めをする厚さ方向位置決め手段とを具備したことを特徴とするサーフェースモータである。
【選択図】図１

Description

本発明は、製作歩留まりが良好なサーフェースモータに関するものである。

サーフェースモータに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。

特許第３６７３４９９号公報

図４は従来より一般に使用されている従来例の構成説明図で、図５は図４の要部詳細説明図で（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
サーフェースモータは、スライダ１に対向して電磁鋼塊よりなるプラテン２が配置され、プラテン２を支持してプラテンベース３が設けられている。
矢印Ａは、スライダ１の動作方向の一例を示す。動作方向は二次元平面上の全方位の運動を行う。

プラテン２には、図５に示す如く、溝４がエッチング、切削もしくは研削加工により、２次元の格子状に加工されている。
溝４には、樹脂などの非磁性材料体５が充填され、プラテン２の表面は研削加工にて精密な平面とされている。
プラテン２とプラテンベース３とは溶接あるいは接着などで固定されている。

図６は従来より一般に使用されている他の従来例の構成説明図である。
本従来例においては、プラテン６を電気絶縁された薄板鋼板を積層して構成した例である。
図４従来例に対して、鉄損が低減できて、モータの特性や効率が向上できる。

しかし、図６従来例では、以下の間題点がある。
積層プラテン６の問題点は、２次元配列の格子溝加工にある。
磁性鋼塊のプラテン２とは異なり、積層境界近傍の溝４の加工は、図７に示す如く、積層板の剥離や欠落が発生する。

これは、モータの特性の低下や製品品質を悪化させる。
この剥離の原因は、加工された積層板が薄くなる部分が発生するからである。薄いと加工歯に巻き込まれ剥離や欠落が生じる。
ある厚さ公差を有する薄板鋼板を積層した場合、ばらつきの累積により溝４の加工位置に対するズレが生じ、溝４の位置が積層境界面に近くなった場合に剥離が発生する。

剥離の対策として、溝４の加工は積層板の板厚中央を狙い、残りシロを多く残すことで剥離を防ぐことができる。
なお、同一の板厚を限りなく揃える方法もあるが、選別する必要があり、コストアップになり現実的でない。

本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、薄板積層板の剥離が防止でき、製作歩留まりが良好なサーフェースモータを提供することにある。

このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のサーフェースモータにおいては、
複数の磁性薄板が積層された積層鋼板体に格子状の溝が設けられて、この積層鋼板体が固定されるプラテンベースとを具備するサーフェースモータにおいて、前記溝の切削側面がいずれかの積層鋼板の厚みの略中央を通るように所定枚数積層された複数のユニット積層体を具備する積層鋼板体と、前記プラテンベースに設けられ前記ユニット積層体毎にユニット積層体の厚さ方向の位置決めをする厚さ方向位置決め手段とを具備したことを特徴とする。

本発明の請求項２のサーフェースモータにおいては、請求項１記載のサーフェースモータにおいて、
前記厚さ方向位置決め手段は、前記プラテンベースに設けられた突起の側面と、この突起の側面に接する前記ユニット積層体の積層面の外表面とで構成されたことを特徴とする。

本発明の請求項３のサーフェースモータにおいては、請求項１又は請求項２記載のサーフェースモータにおいて、
前記プラテンベースに設けられ前記ユニット積層体毎にユニット積層体の長さ方向の位置決めをする長さ方向位置決め手段を具備したことを特徴とする。

本発明の請求項４のサーフェースモータにおいては、請求項３記載のサーフェースモータにおいて、
前記長さ方向位置決め手段は、前記プラテンベースに設けられた突起と、前記ユニット積層体の底面に設けられ前記突起に嵌め合わされる切欠き溝とで構成されたことを特徴とする。

本発明の請求項５のサーフェースモータにおいては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のサーフェースモータにおいて、
前記突起は四角柱形状であることを特徴とする。

本発明の請求項６のサーフェースモータにおいては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載のサーフェースモータにおいて、
前記突起は、前記プラテンベースに千鳥状に配置されたことを特徴とする。

本発明の請求項７のサーフェースモータにおいては、請求項１乃至請求項６の何れかに記載のサーフェースモータにおいて、
前記積層鋼板は、純鉄、電磁鋼板、高飽和磁束密度を有する磁性体からなることを特徴とする。

本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
積層鋼板で構成されたプラテン表面の格子状の溝加工の際において、積層鋼板の剥離が発生せず製作歩留まりが良好なサーフェースモータが得られる。

本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
厚さ方向位置決め手段は、プラテンベースに設けられた突起の側面と、この突起の側面に接するユニット積層体の積層面の外表面とで構成されたので、簡単な構成により、安価なサーフェースモータが得られる。

本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
プラテンベースに設けられユニット積層体毎にユニット積層体の長さ方向の位置決めをする長さ方向位置決め手段が設けられたので、ユニット積層体の長さ方向の位置決めが揃えられるサーフェースモータが得られる。

本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
長さ方向位置決め手段は、プラテンベースに設けられた突起と、ユニット積層体の底面に設けられ突起に嵌め合わされる切欠き溝とで構成されたので、簡単な構成により、安価なサーフェースモータが得られる。

本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
突起は四角柱形状であるので、位置決め面は平面であり、確実な位置決めができるサーフェースモータが得られる。

本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
突起は、プラテンベースに千鳥状に配置されたので、厚さ方向位置決め手段と長さ方向位置決め手段とは、互いに位置がぶつかることなく、厚さ方向位置決め手段と長さ方向位置決め手段とが容易に形成できるサーフェースモータが得られる。

本発明の請求項７によれば、次のような効果がある。
積層鋼板は、電気的絶縁をされた磁性体を積層したので、鉄損が低減できるサーフェースモータが得られる。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図，（ｃ）は側面図、図２は図１の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図，（ｃ）は側面図、図３は図１の説明図である。
図において、図６と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図６との相違部分のみ説明する。

図１において、積層鋼板体１１は、溝４の切削側面がいずれかの積層鋼板の厚みの略中央を通るように所定枚数積層された複数のユニット積層体１１１を有する。
この場合は、８枚の積層鋼板により１個のユニット積層体１１１が構成されている。図２（ａ）に分かりやすいように、ユニット積層体１１１毎を示す。図２（ａ）では見分けやすいように、６枚の積層鋼板により１個のユニット積層体１１１が示されている。
この場合は、積層鋼板は、純鉄、電磁鋼板あるいは高飽和磁束密度を有する磁性体からなる

厚さ方向位置決め手段１２は、プラテンベース３に設けられ、ユニット積層体１１１毎にユニット積層体１１１の厚さ方向の位置決めをする。
この場合は、厚さ方向位置決め手段１２は、図３に示す如く、プラテンベース３に精密に設けられた四角柱形状の突起１２１の側面Ｄと、この突起１２１の側面Ｄに接するユニット積層体１１１の積層面の外表面Ｆとが接して構成されている。

長さ方向位置決め手段１３は、プラテンベース３に設けられ、ユニット積層体１１１毎にユニット積層体１１１の長さ方向の位置決めをする。
この場合は、長さ方向位置決め手段１３は、図３に示す如く、プラテンベース３に設けられた四角柱形状の突起１２１と、ユニット積層体１１１の底面に設けられ、突起１２１に嵌め合わされる切欠き溝１１２とで構成されている。

この場合は、図２に示す如く、突起１２１は、プラテンベース３に千鳥状に配置され、プラテンベース３に始めから一体的に形成されている。
薄板積層鋼板を積層してプラテンに溝４の格子加工を行う場合、薄板積層鋼板の板厚のバラツキの累積が無視できなくなる。

よって、積層体１１側は、少数の所定枚を１セットにしたユニット積層体１１１が複数積層されて構成し、プラテンベース３側に、そのユニット積層体１１１毎に寸法誤差を除去する構造を構築した。

以上の構成において、薄板鋼板を少数の所定枚ごとに積層してユニット積層体１１１を複数作成する。このユニット積層体１１１を積層して積層体１１を形成する。
プラテンベース３に、図２に示す如く、位置決め用の突起部１２１を千鳥状に加工する。
プラテンベース３の位置決めの突起部１２１に合わせて、ユニット積層体１１１を固定していくとユニット積層体１１１の厚さ方向の位置決めとなる。

即ち、積層体１１１毎の厚さ方向の位置決めは、図３に示す如く、ユニット積層体１１１と突起部１２１の斜線部分を互いに突き当てることにより位置が決まる。このことにより、積層体の累積誤差を除去することができる。
ユニット積層体１１１の支持体となるプラテンベース３は一体型であり、ユニット積層体１１１の固定は、プラテンベース３に全面密着固定される。

この結果、
格子状の溝４の加工の際において、積層鋼板の剥離が発生せず製作歩留まりが良好なサーフェースモータが得られる。

厚さ方向位置決め手段１２は、プラテンベース３に設けられた突起１２１の側面と、この突起１２１の側面に接するユニット積層体１１１の積層面の外表面とで構成されたので、簡単な構成により、安価なサーフェースモータが得られる。

プラテンベース３に設けられユニット積層体１１１毎にユニット積層体１１１の長さ方向の位置決めをする長さ方向位置決め手段１３が設けられたので、ユニット積層体１１１の長さ方向の位置決めが揃えられるサーフェースモータが得られる。

長さ方向位置決め手段１３は、プラテンベース３に設けられた突起１２１と、ユニット積層体１１１の底面に設けられ突起１２１に嵌め合わされる切欠き溝１１２とで構成されたので、簡単な構成により、安価なサーフェースモータが得られる。

突起１２１は四角柱形状であるので、位置決め面は平面であり、確実な位置決めができるサーフェースモータが得られる。

突起１２１は、プラテンベース３に千鳥状に配置されたので、厚さ方向位置決め手段１２と長さ方向位置決め手段１３とは、位置が互いに干渉することなく、厚さ方向位置決め手段１２と長さ方向位置決め手段１３とが容易に形成できるサーフェースモータが得られる。

積層鋼板は、電気的に絶縁された磁性体を積層することで、鉄損が低減できるサーフェースモータが得られる。

なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。

本発明の一実施例の要部構成説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図，（ｃ）は側面図である。 図１の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図，（ｃ）は側面図である。 図１の説明図である。 従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。 図４の要部構成説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。 従来より一般に使用されている他の従来例の構成説明図である。 図６の説明図である。

符号の説明

１ スライダ
２ プラテン
３ プラテンベース
４ 溝
５ 非磁性材料体
６ プラテン
１１ 積層鋼板体
１１１ ユニット積層体
１１２ 切欠き溝
１２ 厚さ方向位置決め手段
１２１ 突起
１３ 長さ方向位置決め手段
Ａ 矢印
Ｄ 突起１２１の側面
Ｆ ユニット積層体１１１の積層面の外表面

Claims (7)

1. 複数の磁性薄板が積層された積層鋼板体に格子状の溝が設けられて、この積層鋼板体が固定されるプラテンベースとを具備するサーフェースモータにおいて、
   前記溝の側面がいずれかの積層鋼板の厚みの略中央を通るように所定枚数積層された複数のユニット積層体を具備する積層鋼板体と、
   前記プラテンベースに設けられ前記ユニット積層体毎にユニット積層体の厚さ方向の位置決めをする厚さ方向位置決め手段と
   を具備したことを特徴とするサーフェースモータ。
2. 前記厚さ方向位置決め手段は、前記プラテンベースに設けられた突起の側面と、
   この突起の側面に接する前記ユニット積層体の積層面の外表面とで構成されたこと
   を特徴とする請求項１記載のサーフェースモータ。
3. 前記プラテンベースに設けられ前記ユニット積層体毎にユニット積層体の長さ方向の位置決めをする長さ方向位置決め手段
   を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２サーフェースモータ。
4. 前記長さ方向位置決め手段は、前記プラテンベースに設けられた突起と、
   前記ユニット積層体の底面に設けられ前記突起に嵌め合わされる切欠き溝とで構成されたこと
   を特徴とする請求項３記載のサーフェースモータ。
5. 前記突起は四角柱形状であること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のサーフェースモータ。
6. 前記突起は、前記プラテンベースに千鳥状に配置されたこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のサーフェースモータ。
7. 前記積層鋼板は、純鉄、電磁鋼板あるいは高飽和磁束密度を有する磁性体からなること
   を特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のサーフェースモータ。
   
   

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