JPS62147948A - リニアパルスモ−タの磁極作製法 - Google Patents

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】 〔概　要〕 高透磁性の厚板に化学的エツチングにより磁極歯の溝部
分を除去して、磁極歯を作製することにより、磁極歯の
位置精度向上と原価低減を図る。

更に、同時にエツチングにより位置決め用の基準孔を設
は後工程の作業性と精度の向上を図る。

〔産業上の利用分野〕

この発明は、リニアパルスモータの磁極の作製法に係わ
り、さらに詳しく言えば高透磁率材料の厚板に化学的エ
ツチングにより磁極歯列と位置決め用基準孔を加工し、
磁極の位置精度と作業効率の改善の方法に関する。

第６〜７図に従来のリニアパルスモータの代表的な１例
を、第８図にその固定子の磁瓶を、第９図に該固定子磁
極の断面図を示す。図において、３０は固定子、３１は
可動子、９〜１２は磁極、９−１〜１２−１は磁極９〜
１２の磁極歯であって、磁極歯９−１に対しそれぞれτ
／２、τ／４．３τ／４ずつ位相がずれている。１３は
永久磁石、１４は励磁コイル、１８は高透磁性の背板、
１９は非磁性体のフレーム、２０は回転輪で固定子の平
坦部２１上を転動しながら可動子と固定子の磁極歯間の
間隙寸法２２を保持する。

２３はフレームにその軸を取りつけられた回転輪であっ
て固定子の側面２７に当接して可動子の直進案内をして
いる。２４は両面エツチングで磁極歯の溝を抜いて作ら
れた磁極歯板、２５は固定子の磁極基板、２６はその磁
極歯、２７はエツチングで抜かれた溝、τは磁極歯のピ
ッチである。

固定子の磁極歯２６は厚さ０．３〜０．７ｍｍの高透磁
率板２４を両面エツチングにより歯間の溝部分を溶解除
去したものを磁極基板２５に接着剤２８にて接着してい
る。ピッチτは０．７５〜１．５ｍｍ　、対向磁極歯と
の間隙２２は５０μｍである。

ここで言う化学的エツチングとは、被エツチング材の表
面にフォトレジストと呼ばれる感光性保護膜の塗布、エ
ツチングを行う部分を黒色にしたフィルム膜を該塗布面
に密着、露光により保護部分を硬化、非露光塗布膜の洗
浄剥離、主として強酸による非保護面のエツチングによ
る溶解除去、保護膜の洗浄工１１離の工程により行われ
る周知の技術によるものを意味している。

尚、可動子の磁極９〜１０と１１〜１２とそれらの磁極
歯はプレス或いは化学的エツチングによりコの字形に形
成した薄板の積層或いは一体のブロック材料を機械加工
して構成されている。

永久磁石１３はバイアス磁界を与え、コイル１４の１個
に印加されたパルス電流による磁界と該バイアス磁界と
が合致した磁極の歯が、該磁極歯の対向する固定子の磁
極歯と一致する所迄互いに吸引しあい、永久磁石の磁界
によりそこに留まる。その後順次、コイルと印加電流の
方向を選択することにより、τ／４即ち約１８０μｍの
ステップで可動子３１は回転輪２０により固定子３０上
を直線的に情動する。

リニアパルスモータはこのように直線上の高精度の位置
決めが、回転・直進変換機構を用いず、負荷の直結駆動
により行え、装置の小型低価格化が可能になることから
、シリアルプリンタのキャリジ送りやフロッピーディス
クドライブのヘッド送りなどに使用され始めてきた。

従って、更に位置決め精度の高く、低価格のリニアパル
スモータが要望されている。

〔従来の技術〕

従来の技術では、生産性を高めるため、第８図に示すよ
うに、厚さ０．３〜０．７ｍｍの高透磁率の板を板の両
面から化学的エツチングにより磁極歯の溝部分と、外周
部を溶解除去して切り取った磁極板２４を作製し、該外
周部を基準として、厚板の固定子磁極基板２５に接着剤
２８にて接着す°ることにより固定子の磁極歯を形成し
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の従来の方法では、第１０図に示すように、磁極板
２４を磁極基板２５に接着する際、接着剤２８の層２６
の厚さに不均一が生じ、磁極歯の平面度が低下し、可動
子の磁極歯との間隙の不均一を生じる。

また、接着強度の不十分な部分があると、その部分の磁
極板が磁気吸引力により可動子側に吸引され、変形し可
動子側磁極歯との間隙を局部的に小さくする。この間隙
は元来、５０μｍ程度と非常に小さく設定されているの
で、これらの欠陥により該間隙が不均一になると、可動
子の位置決めの精度が低下する。

また一方、接着剤の層が厚い場合は、磁気抵抗が増加し
、その結果磁束が減少し、モータの推力が低下する。

さらに、磁極板作製のエツチングの作業性は高いが、接
着工程は長時間を要するので、固定子全体の生産性は低
いと言う問題点があった。

また、磁極板２４の外周部をエツチングにより切断する
と、その断面の平坦度は良くないため、該切断面と磁極
基板２５の側面２９との位置合わせの精度、ひいては回
転輪２３の当接による直進案内の精度が低下する。

この発明はこのような点にかんがみて考案されたもので
、節易な措成と短い加工工程で、対向した磁極歯間の間
隙が均一であって、直進案内の精度が高く、その結果モ
ータとして精度の高い位置決めが可能なリニアパルスモ
ータの磁極の作製法を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

高透磁性の厚板の１面の所定の個所を化学的エツチング
法により所定の深さまで溶解除去し、残された部分を磁
極の歯とする。さらに、上記化学的エツチングと同時に
、少なくとも１個以上の円形の孔を、化学的エツチング
法により所定の深さ迄溶解除去し、後程、該円孔を位置
合わせの基準として磁極歯列の外周部の切断加工を行う
。

上記の問題点は厚板を所定の深さ迄化学エツチングを行
って磁極歯を作製する方法よりなる本発明のリニアパル
スモータの磁極歯の作製法によって解決される。

〔作　用〕

従来、磁極板を磁極基板に接着していたところを、一体
化したため、接着にともなう問題点、すなわち平面度不
良、剥がれ浮き上がり不良、接着剤過大による磁束不足
、それらの結果としての、位置決め精度の低下が全て排
除される。

また、案内用丸孔を基準とした外周部の機械的切断によ
り、磁極基板の側面の精度が向上し、直進案内用回転輪
の当接の精度、即ち直進の精度が向上する。

〔実施例〕

以下図面に示す実施例により本発明の要旨を具体的に説
明する。全図を通じ同一符号は同一対象物を示す。

第１〜４図は固定子の磁極歯作製の１実施例を図で示す
もので、第１図は平面度の高い高透磁率材料の厚さ３■
の仮に、ピッチ０．７５ｍｍ、幅０．４ｍｍ、深さ０．
２５ｍｍ、長さ１８ｍｍの溝を３列と、それぞれの列の
中心線の延長線上に円形の基準孔４と長円形の基準孔５
を片面のみ化学的エツチングで同時に加工し終えたとこ
ろである。その基準孔４と５を結ぶ中心線における断面
図を第２図に示す。

化学的エツチングによる加工は孔の直径や長円孔の幅等
の絶対寸法の精度は低いが、同一生産ロットの内のばら
つきは少ない。しかしリニアパルスモータとして、停止
の位置決めの精度にはむしろ相対的な寸法精度が必要で
、本発明の方法によれば特にピッチ、第１図のＡ’ＰＢ
に対するＢ／２の中心線などの相対寸法については、例
えば±１０μｍ以下の高精度の加工が可能になる。

第３図は基準孔４と５に適合するように先端部にテーパ
を設けたピン６を工作機械側に予め準備しておき、これ
らを基準孔４と５に押し当てて磁極板１の位置を固定す
る。その状態で磁極板１を所定の幅、即ち切断面３２．
３２′にて高精度の切断或いは打ち抜きが行われて、第
４図の固定子の形状になる。

外周部が切断されて出来た側面８は化学的エツチングに
よる仕上がり面よりも遥かに精度の高い面である。さら
に、基準孔４．５は固定子内に残っているので、切断後
も基準孔として利用できる。

例えば、必要に応じて固定子の側面８の研磨仕上げ加工
に用いたり、シリアルプリンタへの固定子取りつけの基
準孔としても利用できる。

尚、所定の深さ迄しかエツチングされてないこれら基準
孔４や５はリーマなどの機械的加工によって貫通孔にし
て、取り付は用基準孔やネジ止め用の孔としても利用で
きる。

第５図に他の実施例を示す。これは、本発明者等が先に
出願した特願昭６０−１７１６１７のフロッピーディス
クのヘッド駆動用のリニアパルスモータであるが、磁極
歯間隙保持機構と直進案内機構は第６図と同じであるの
で省略しである。このリニアパルスモータはストローク
が短いので、シリアルプリンタ用リニアパルスモータと
は逆に、質星が軽い、磁極歯をエツチングした厚板１７
を可動子とし、永久磁石１３、コイル１４と磁極９〜１
２の側を固定子としている。

固定子の磁極９の磁極歯と可動子１７の磁極歯１５の位
相を一致させて基準とすると、磁極１０〜１２の磁極歯
とそれに対向する可動子の磁極歯との位相差はそれぞれ
、τ／２、τ／４．３τ／４である。換言すれば、固定
子の磁極９と１０．１１と１２は互いに同相であり、ま
た可動子の磁極歯の列１５と１６は互いにτ／４の位相
差を有する。この可動子１７は第１〜４図の本発明の方
法によって作製されている。

この種の磁気回路を有するリニアパルスモータは磁極歯
配列が可動子の滑動方向に対して直角の線からずれると
、モータの推力や過渡応答にばらつきを生じて、不都合
があったが、本発明の方法を適用することにより、磁極
歯と外周部との位置関係が高精度に仕上げられ、上記不
都合を解決することが出来た。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、極めて簡易な工程
により磁極歯先の平面度が高く、対向磁極歯間の均一な
間隙を維持でき、その結果高い位置決め精度が得られ、
また加工工程の短縮による工程の効率化が達成でき、そ
の工業的効果は頗る大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例、 第２図は第１図の実施例の断面図、 第３図は本発明の特許請求の範囲第２項の実施例、 第４図は本発明により作製された固定子、第５図、は本
発明による磁極板の使用例、第６図従来の技術によるリ
ニアパルスモータの正面図、 第７図は同側面図 第８図は従来の技術による磁極、 第９図は第６図の磁極の断面図、 第１０図は従来技術の問題点の説明図である。 図において、 １は磁極板、 ２は磁極歯間の溝部分、 ３は磁極歯、 ４と５は基準孔、 ６は位置決めピン、 手発明のｔ実測例 ＠１図 オ■凹寛橙タ゛Ｊ耐眸面図 第　２　図 秘＠、、ＪＦぜ１５し１−ｎＡ’ＪＪＨ２ｒ！ｙ　／１
ｆＪｅＦ−４１’Ｊ第　３　閃 第４図 １５茄隨」 不実ｇＪ４の籍檜液の４火朋勅 ＠　５　図 ２６χｌ冶ｔ ＠　９　図 ２５イを塊基板 貸禾謝打／１月看更北明凹 ＠１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高透磁率材料よりなり、平面上規則的に形成され
   た磁極歯の列を有し、パルス信号に応じて、所定の距離
   を直線的に移動するリニアパルスモータにおいて、 高透磁性の厚板（１）の１面の所定の個所を化学的エッ
   チング法により所定の深さまで溶解除去し、残された部
   分を磁極歯とすることを特徴とするリニアパルスモータ
   の磁極作製法。
2. （２）上記磁極歯の作製と同時に、少なくとも１個の円
   形の孔（４）を、化学的エッチング法により所定の深さ
   迄溶解除去し、 該円孔を位置合わせの基準として磁極歯列の外周部加工
   を行うことを特徴とする特許請求の範囲の第１項記載の
   リニアパルスモータの磁極作製法。
3. （３）少なくとも１個の位置決め用円孔（４）を厚板（
   １）の外周加工の内側に設けることを特徴とする特許請
   求の範囲の第２項記載のリニアパルスモータの磁極作製
   法。